(57)【要約】【課題】循環槽を規格された最小限の型枠を用意することによって製造されるプレキャストコンクリート部材によって形成するとゝもに、前記循環槽の中央部空間を希釈水槽部として利用する構成とすることにより、施工コストの低減，敷地の有効活用を図ったトラック型の循環槽を提供することにある。【解決手段】Ｕ字型のプレキャストコンクリート部材１５，１７を複数個組み合わせて形成したトラック型の循環槽１４であって、該循環槽の中央部空間２１に前記循環槽と一体化した希釈水槽部２０を形成した。【選択図】        図１
2004249163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｕ字型又は及びボックス型のプレキャストコンクリート部材を複数個組み合わせて形成したトラック型の循環槽であって、該循環槽の直線流路部を平面視が矩形状の部材で、曲線流路部を平面視が台形状又は扇形状の部材でそれぞれ形成するとゝもに、前記循環槽の中央部空間の底部に底板スラブないし現場打ちコンクリートにより底壁を形成し、該中央部空間に前記循環槽と一体化した希釈水槽部を形成したことを特徴とする家畜屎尿処理装置におけるプレキャストコンクリート製トラック型の循環槽。
【請求項２】
前記希釈水槽部の上方開口部に蓋スラブを設置したことを特徴とする請求項１記載の家畜屎尿処理装置におけるプレキャストコンクリート製トラック型の循環槽。
【請求項３】
前記循環槽を形成するプレキャストコンクリート部材の側壁の内面と底壁の上面が交差する底隅部を傾斜面又はアール面で形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の家畜屎尿処理装置におけるプレキャストコンクリート製トラック型の循環槽。
【請求項４】
前記循環槽を形成するプレキャストコンクリート部材の少なくとも前記希釈水槽部を形成する側の底壁に外方突出部を備えたことを特徴とする請求項１，２又は３記載の家畜屎尿処理装置におけるプレキャストコンクリート製トラック型の循環槽。
【請求項５】
前記外方突出部から補強鉄筋の先端部が突出する構成としたことを特徴とする請求項４記載の家畜屎尿処理装置におけるプレキャストコンクリート製トラック型の循環槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は家畜屎尿処理装置におけるプレキャストコンクリート製トラック型の循環槽、更に詳しくは、家畜の屎尿処理をオキシデーションディッチと呼ばれる酸化溝（競技場のトラック型の循環槽）を使用し、生物学的に浄化処理するプレキャストコンクリート製の希釈水槽部を備えた循環槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
家畜屎尿の浄化処理技術は、物理的処理法，化学的処理法，生物的処理法に大別される。このうち、生物的処理法には、散水濾床法，活性汚泥法，生物膜法があり、これらの技術が単独乃至複数組み合わせて用いられているが、活性汚泥法は特に汚濁負荷の高い処理水の場合に有効な方法である。
【０００３】
この活性汚泥法には、汚泥の投入及び処理水の搬出方法により、これらを連続的に行う連続式活性汚泥法と、曝気を停止した曝気槽で活性汚泥を沈殿させ、上澄液を排出した後１日分の汚水を投入して翌日の入替えまで曝気を続ける回分式活性汚泥法があるが、中でも、回分式活性汚泥法の一つである酸化溝法（オキシデーションディッチ法）は、競技場トラック型の循環槽を曝気槽・撹拌槽としたもので、広く利用されている。
【０００４】
この酸化溝法は、図８に示すように、豚舎・牛舎２０１で糞が分離された尿汚水は汚水ピット２０２に流入し、ポンプ２０３で圧送されて振動篩２０４にかけられる。該振動篩２０４で大型固形物が除去された汚水は投入槽２０５に貯留され、１日に１回汚水ポンプ２０６で吸揚され、曝気槽（オキシデーションディッチ）２０７に投入される。
【０００５】
汚水の投入と同時に希釈水層２０８から井戸水が曝気槽２０７に投入されて、投入汚水のＢＯＤ（ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ｏｘｙｇｅｎ  ｄｅｍａｎｄ）  濃度が活性汚泥微生物の栄養摂取に適した濃度に調整される。曝気槽２０７では例えば２１時間の曝気が図示しないスクリュー型曝気装置により行い、汚水中の汚染物は活性汚泥微生物によって分解される。
【０００６】
曝気終了後約１時間の静置を行って活性汚泥微生物を沈殿させ、上澄液を放流ポンプ２０９により消毒槽２１０に移送し、塩素滅菌した後に河川へ放流する。また、曝気槽２０７で生成された余剰活性汚泥は、引き抜きが必要となった時点で放流ポンプ２０９により汚泥濾床部２１１に移送し、濃縮乾燥後、篩別した前記大型固形物とともに搬出処分する。
【０００７】
上記のように、酸化溝法はその本体部ともいえる曝気槽（循環槽）２０７がトラック型であるために抵抗が少なく、運転負荷が少なくてすむ。また、循環槽が大容量となり施設面積は広くなるといった短所はあるが、一方で、汚水の量や性状，水温の変動に対して余裕をもった対応が可能であるとゝもに、循環槽では汚水の投入，曝気，撹拌，沈殿，排出が一日工程で自動的に行われるため、維持管理が容易であるといった利点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の酸化溝法による処理装置では、曝気槽（循環槽）２０７やこれに付随する希釈水槽２０８などは全て現場打ちコンクリートでそれぞれ別個に構築していた。このような現場打ちコンクリートによる施工では、現場に型枠を組み立てる作業，補強鉄筋を型枠にセットする作業，生コンクリートの打設作業といった一連の現場作業が必要である。
【０００９】
したがって、型枠をその都度用意する必要があること、所定強度が発現するまでに養生する養生期間が長くなると同時に、品質にばらつきが生じるという問題があった。また、循環槽２０７を現場打ちコンクリートで構築する場合、曲線部分や蓋部に相当するスラブの型枠加工乃至組み立てが煩雑であるとゝもに、槽内の底面と壁面が垂直に交わるため循環槽の底隅部、特に曲線部分では汚泥が堆積し易くなる、といった問題点もあった。
【００１０】
一方、箱容器型のプレキャストコンクリート部材を用い、屎尿及び雑排水処理用の処理槽を組み合わせることは公知である（例えば、特開昭５８−２０５５８９号公報）。しかしながら、酸化溝法では、各施設が具備すべき汚水処理容量に応じて、循環槽の規模、すなわちトラック円周断面の幅や高さ及び周囲長を変更しなければならない。更に、曲線部を分割したプレキャストコンクリート部材の組み合わせで構成することにも、抵抗が少なく、運転負荷が少ない酸化溝法の性能を維持するためには一定の工夫が必要となる。これらのことは、プレキャストコンクリート部材が規格化され、なおかつ低コストで工場生産される上で解決されなければならない特徴的な課題である。
【００１１】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、循環槽の平面視が曲線部，直線部を規格された最小限の型枠を用意することによって製造されるプレキャストコンクリート部材によって形成することにより、酸化溝法の特長を損なうことなく、なおかつ循環槽が具備すべき汚水の処理量に応じてその周断面の幅や高さ及び周囲長さの変更が容易であり、かつ循環槽の中央部空間を希釈水槽部として利用する構成とすることにより、施工コストが低減できるとゝもに、敷地を有効に活用することができる家畜屎尿処理装置におけるプレキャストコンクリート製トラック型の循環槽を提供することを目的としたものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本願の第１発明では、Ｕ字型又は及びボックス型のプレキャストコンクリート部材を複数個組み合わせて形成したトラック型の循環槽であって、該循環槽の直線流路部を平面視が矩形状の部材で、曲線流路部を平面視が台形状又は扇形状の部材でそれぞれ形成するとゝもに、前記循環槽の中央部空間の底部に底板スラブないし現場打ちコンクリートにより底壁を形成し、該中央部空間に前記循環槽と一体化した希釈水槽部を形成したものである。
【００１３】
このような構成とすることにより、規格化されたＵ字型ないしボックス型のプレキャストコンクリート製品のいくつかを複数個組み合わせるだけで、循環槽の曲線部，直線部及び希釈水槽部の全ての部位を構築することができる他、汚水の処理容量に応じた循環槽の周断面の幅，高さ及び周囲長に合わせた製品の断面寸法のものを選定することによって、循環槽が具備すべき汚水の処理量に応じて循環槽の周断面の幅や高さ及び周囲長さ、ひいては希釈水槽の断面の幅や高さ及び周囲長さの変更が容易にできる。しかも、デッドスペースである循環槽の中央部空間を希釈水槽部として有効利用するので、希釈水槽を別途構築する必要がなくなり、施工コストの低減と占有面積の縮小が図られる。
【００１４】
また、本願の第２発明では、前記第１発明において、前記希釈水槽部の上方開口部に蓋スラブを設置したことを特徴とする。このような構成とすることによって、希釈水槽部内に入れた希釈水の温度管理が容易であるとゝもに、外部から飛散物が槽内に侵入するのを防止できる。
【００１５】
そしてまた、上記の目的を達成するため、本願の第３発明では、前記第１又は第２発明において、前記循環槽を形成するプレキャストコンクリート部材の内側面と底壁上面が交差する底隅部を傾斜面又はアール面で形成したことを特徴とするものである。このような構成とすることにより、汚泥の堆積し易い循環槽の底隅部の特に曲線流路部でも循環流が阻害されず、汚泥が堆積しない。
【００１６】
更に本願の第４発明では、前記第１〜第３の発明において、前記プレキャストコンクリート部材の少なくとも前記希釈水槽部を形成する側の底壁に外方突出部を備えたことを特徴とするものである。このような構成とすることにより、前記外方突出部と底板スラブあるいは現場打ちコンクリートとにより希釈水槽部の底壁を形成でき、循環槽と一体化した希釈水槽部を形成することができる。
【００１７】
また、本願の第５発明では、前記第４の発明において、前記外方突出部から補強鉄筋の先端部が突出する構成としたことを特徴とする。このような構成とすることにより、プレキャストコンクリート部材の補強鉄筋と底板スラブあるいは現場打ちコンクリートの補強鉄筋で連結された希釈水槽部の底壁となり、循環槽と希釈水槽部とがより一層強固に一体化したものを形成できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態により詳細に説明する。図１乃至図４は本発明に係る循環槽の実施形態を示すもので、オキシデーションディッチと呼ばれる酸化溝に相当するものである。この循環槽１４は、図に示すように、平面視が平行な直線部でそれぞれ構成される二つの直線流路部Ａ，Ａと、この二つの直線流路部Ａ，Ａをその両端部で連結する平面視が曲線部で構成された二つの曲線流路部Ｂ，Ｂとでそれぞれ構成されており、全体が競技場のトラック型の循環流路構造としたものである。
【００１９】
前記直線流路部Ａは、図５（ａ）に示すように、二つの側壁１，１と底壁２とからなるＵ字型で、平面視が矩形状のプレキャストコンクリート部材１５を複数個連結することにより形成したものである。又前記曲線流路部Ｂは、図６（ａ）に示すように、二つの側壁１，１と底壁２とからなるＵ字型で、平面視が台形状のプレキャストコンクリート部材１７を複数個連結することにより形成したものであり、これらのプレキャストコンクリート部材１５，１７を複数個ずつそれぞれ組み合わせることにより前記循環槽１４を形成したものである。なお、図中、１９Ａは平面視が矩形状の蓋スラブ、また１９Ｂは平面視が台形状の蓋スラブであり、必要に応じて前記Ｕ字型の部材１５及び１７の上方開口部の全部或いは一部に設置するものである。
【００２０】
また、本発明において、前記直線流路部Ａは、図５（ｂ）に示すように、二つの側壁１，１と底壁２及び天壁３とからなるボックス型で、平面視が矩形状のプレキャストコンクリート部材１６を複数個連結することにより形成してもよい。この場合には前記蓋スラブ１９Ａは不要となる。さらに、前記曲線流路部Ｂは、図６（ｂ）に示すように、二つの側壁１，１と底壁２及び天壁３とからなるボックス型で、平面視が台形状或いは図示しない平面視が扇形状のボックス型のプレキャストコンクリート部材１８を使用し、この部材１８を複数個連結することにより前記曲線流路部Ｂの内周面及び外周面を平面視が多角形状或いは円弧状の曲面で形成してもよい。しかし、個々の施設における防水処理量は様々であり、平面視が台形状の前記部材１７，１８の方が平面視が扇形状の部材より規模の変更に対して対応しやすいといった利点がある。
【００２１】
４は前記プレキャストコンクリート部材１５〜１８にあってその両側壁１，１の内面と底壁２の上面とが交差する底隅部で、この底隅部４を傾斜面或いは図示しないアール面に形成したものであり、これにより、特に前記曲線流路部Ｂにおける汚泥の堆積を防ぐ構成としている。なお、図中５は前記循環槽１４を形成する各プレキャストコンクリート部材１５〜１８にあって、少なくとも後述する希釈水槽部２０を形成する側の底壁に形成した外方突出部であり、図面に示す例では、補強鉄筋６の先端部６Ａが前記外方突出部５の端面から約２０Ｄｍｍ以上外方に突出している。
【００２２】
そこで、前記プレキャストコンクリート部材１５，１６等を複数個連結することにより直線流路部Ａを、前記プレキャストコンクリート部材１７，１８等を複数個連結することにより前記曲線流路部Ｂをそれぞれ形成し、全体として中央に長手方向に延びる中央部空間２１を有するトラック型の循環槽１４を形成する。この場合、各プレキャストコンクリート部材１５〜１８の底壁２に形成した外方突出部５を前記中央部空間２１側に向けてそれぞれ設置する。
【００２３】
図７は前記プレキャストコンクリート部材１５〜１８の前記中央部空間２１側に位置する側壁１Ａ，１Ａ間の連結状態を示すもので、連結する両部材の側壁１Ａ，１Ａの端面間をパッキン材８を介し、また前記中央部空間２１側および前記循環槽１４側の両サイドから、相対する位置に設置したバックアップ材９及びシリコーンコーキング材１０を介して連接するとゝもに、更に両サイドからシリコーンカバーコート１１でそれぞれカバーする。
【００２４】
そして、前記側壁１Ａの外面側（前記循環槽１４側）から設置したプレート１２を各部材に埋め込んだインサートとボルト１３で仮固定し、所定時間経過後に前記プレート１２，ボルト１３をそれぞれ取り外す。なお、耐震性その他の必要から、前記各部材１５〜１８の連結方向に平行に中空部をそれぞれ設け、該中空部に挿通した緊張材によってプレストレスを付与して連結することもできる。
【００２５】
つぎに、前記中央部空間２１の底部に底板スラブあるいは現場打ちコンクリートにより底壁２３を形成する。図４に示す現場打ちコンクリートにより底壁２３を形成する場合について詳述すると、前記プレキャストコンクリート部材１５〜１８の対向する両部材の外方突出部５，５間にあって、外方突出部５の端面から突出する補強鉄筋６の先端部６Ａ位置に補強鉄筋２２を配設する。そして、この補強鉄筋２２の両端部を前記補強鉄筋６の先端部６Ａと溶接などにより連結するか、或いは補強鉄筋２２の両端部と前記補強鉄筋の先端部６Ａとが重なる位置に設置する。
【００２６】
その後、図４に示すように、対向する各プレキャストコンクリート部材の外方突出部５，５間にコンクリートを現場打ちして補強鉄筋６Ａ，２２で補強された底壁２３を形成し、該底壁２３と前記中央部空間２１側に位置する両側壁１Ａ，１Ａで囲まれた空間、すなわち、底壁２３を有する前記中央部空間２１に前記循環槽１４と一体化された希釈水槽部２０を形成する。なお、この希釈水層部２０の容積は、例えば循環槽１４の直線流路部Ａを形成する平面視が台形状のプレキャストコンクリート部材１５，１６の連結数によって変更することができる。
【００２７】
そして、この希釈水槽部２０の上方開口部に蓋スラブ２５を設置して希釈水槽部２０の上方を覆い、希釈水の温度管理を容易にするとゝもに、外部から飛散物が希釈水槽部２０内に侵入するのを防止する。ここで、前記底壁２３を現場打ちコンクリートで形成するのではなく、各プレキャストコンクリート部材の外方突出部５，５間に底板スラブ（図示せず）を設置し、該底板スラブの両端面から突出する補強鉄筋の先端部を、各プレキャストコンクリート部材の外方突出部５から突出する前記補強鉄筋６の先端部６Ａと溶接などによりそれぞれ連結することにより形成してもよい。なお、図中２４は弾性シーリング材であり、３０は所定位置に設置した前記プレキャストコンクリート部材の底壁２下面にあって、貫通穴２ａ部分に設置した汚泥溜桝である。
【００２８】
なお、本発明に係る循環槽は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した各実施形態では、直線流路部Ａ，曲線流路部Ｂをボックス型，Ｕ字型のプレキャストコンクリート部材をそれぞれ複数個連結することにより形成したものであるが、これら部材の組み合せによって直線流路部Ａ，曲線流路部Ｂをそれぞれ形成する構成としてもよいこと勿論である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明に係る家畜屎尿処理装置におけるプレキャストコンクリート製トラック型の循環槽は上記のような構成であるから、規格され最小限の型枠を用意することによって製造されるプレキャストコンクリート部材の組み合わせにより、現場作業が簡素化された循環槽を形成することができる。また、従来別に現場打ちコンクリートで構築していた希釈水槽に替え、前記循環槽の中央部に形成される内部空間の底面に底板スラブあるいは現場打ちコンクリートで底壁を形成することで、循環槽と一体化した希釈水槽部を提供することができ、施工費や装置の占有面積の縮小を図ることができる。
【００３０】
更に、循環槽および希釈水槽部を構築する各々のプレキャストコンクリート部材は既存の製品用型枠を用い容易に製造できるため既存のボックス製品や水路製品の転用が可能となり、廉価に製造することができるとゝもに、プレキャストコンクリート部材の大きさを選択することにより、流路面の幅の大きさも自由自在に変更可能な循環槽を形成することができ、この結果、汚水の処理容量に応じた循環槽の自在な設計、ひいては希釈水槽の自在な設計が可能となる。
【００３１】
そして又、循環槽の側壁の内面と底壁の上面との交差する底隅部を傾斜面或いはアール面とすることにより、特に循環槽の曲線流路部における汚泥の堆積を防止することができ、汚泥の円滑な移動が可能となるとゝもに、循環槽と希釈水槽部とはそれぞれの底壁で連結した構造とすることにより、循環槽と希釈水槽部との一体化が図られ、構造強度が向上して地震等に対する耐久性が向上する、といった諸効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る循環槽の斜視図である。
【図２】同循環槽の平面図である。
【図３】図２のＩーＩ線断面矢視図である。
【図４】図２のＩＩーＩＩ線断面矢視図である。
【図５】同循環槽の直線流路部を形成するプレキャストコンクリート部材のそれぞれ異なる実施形態の斜視図である。
【図６】同循環槽の曲線流路部を形成するプレキャストコンクリート部材のそれぞれ異なる実施形態の斜視図である。
【図７】連結部の拡大断面部分図である。
【図８】酸化溝法による活性汚泥処理を示すブロック説明図である。
【符号の説明】
１４  循環槽
Ａ  直線流路部
Ｂ  曲線流路部
１  側壁
２  底壁
３  天壁
４  底隅部
５  外方突出部
６Ａ  補強鉄筋の先端部
１５，１６，１７，１８  プレキャストコンクリート部材
１９Ａ，１９Ｂ  蓋スラブ
２０  希釈水槽部
２１  中央部空間
２２  補強鉄筋
２３  底壁
２５  蓋スラブ
【図１】
2004249163.tif 000003
【図２】
2004249163.tif 000004
【図３】
2004249163.tif 000005
【図４】
2004249163.tif 000006
【図５】
2004249163.tif 000007
【図６】
2004249163.tif 000008
【図７】
2004249163.tif 000009
【図８】
2004249163.tif 000010