(57)【要約】【課題】  槽高を低くした場合にも逆洗時における浮上ろ材の流出を防止することができる高速ろ過槽を提供する。【解決手段】  槽本体１の中段部に浮上ろ材３の充填層を形成し、槽本体１の底部に洗浄排水管８を設ける。洗浄排水管８は、先端吸水口１０を下向きにした複数の枝配管９を分岐させたものであり、先端吸水口１０の１個あたりの分担面積を、０.２５〜５ｍ２とすることが好ましい。また、先端吸水口１０と槽底１１との間隔を、逆洗時の吸水速度が３ｍ/秒以下となるように設定することが好ましい。さらに先端吸水口をベルマウス型とすることが好ましい。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中段部に浮上ろ材充填層が形成された上向流ろ過方式の槽本体の底部に、先端吸水口を下向きにした複数の枝配管を分岐させた洗浄排水管を設けたことを特徴とする高速ろ過槽。
【請求項２】
先端吸水口の１個あたりの分担面積を、０.２５〜５ｍ２としたことを特徴とする請求項１記載の高速ろ過槽。
【請求項３】
先端吸水口と槽底との間隔を、逆洗時の吸水速度が３ｍ/秒以下となるように設定したことを特徴とする請求項１記載の高速ろ過槽。
【請求項４】
先端吸水口の形状をベルマウス型にしたことを特徴とする請求項１記載の高速ろ過槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合流式下水処理場などに設置して降雨時に流入する雨天時下水のより高度な簡易処理を行わせるに適した上向流ろ過方式の高速ろ過槽に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下水道が比較的早期に設けられた東京、横浜、大阪などの大都市部においては、汚水と雨水が共通の下水管を流れる合流式下水道が一般的である。この合流式下水道では、降雨時に汚水とともに大量の雨水が下水処理場に流入することとなる。しかし、下水処理場の処理能力は晴天時の下水流入量を基準として設計されているのが普通であるから、降雨時には流入水の一部は処理されないまま河川や海などに放流されることとなり、環境汚染が問題となっている。
【０００３】
そこで本発明者等は、新設であるいは既設下水処理場の最初沈殿池、雨水沈殿池等の一部を利用して高速ろ過槽を設置し、降雨時に流入する雨天時下水のより高度な簡易処理を行わせるシステムを開発した。この高速ろ過槽は特許文献１に記載されているように、比重が０．１〜０.４程度の浮上ろ材を槽内に充填した構造であり、浮上ろ材の流失を防止するために、浮上ろ材充填層の上面には上部スクリーンが設置されている。降雨時には流入水を１０００ｍ/日以上の高流速で上向流として通水し、浮上ろ材にＳＳ、夾雑物を捕捉させることができる。
【０００４】
また多量のＳＳを捕捉して浮上ろ材充填層の圧損が高まった場合には、上部のろ過水を下向流として浮上ろ材充填層に通水して逆洗を行うが、浮上ろ材の比重が小さいために浮上ろ材充填層の下部にスクリーンを設けなくても浮上ろ材が洗浄排水とともに流出しない。このため逆洗が容易であるうえ、下部スクリーンの清掃等のメンテナンスの必要がない利点があるとされている。
【０００５】
ところが従来の高速ろ過槽は、槽底部に単一の洗浄排水管を設けた構造であったため、下向流洗浄で槽下部に流下した逆洗排水が単一の洗浄排水管に集中して高流速となり、槽高を２.５〜４ｍ程度まで低くすると逆洗時に浮上ろ材の一部が洗浄排水管から流出してしまうおそれがあることが判明した。
【特許文献１】特開２００３−１３６０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記した従来の問題点を解決して、槽高を低くした場合にも逆洗時における浮上ろ材の流出を防止することができる高速ろ過槽を提供するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するためになされた本発明の高速ろ過槽は、中段部に浮上ろ材充填層が形成された上向流ろ過方式の槽本体の底部に、先端吸水口を下向きにした複数の枝配管を分岐させた洗浄排水管を設けたことを特徴とするものである。なお、先端吸水口の１個あたりの分担面積を、０.２５〜５ｍ２とすることが好ましく、先端吸水口と槽底との間隔において、逆洗時の吸水速度が３ｍ/秒以下となるように設定することが好ましい。さらに先端吸水口の形状をベルマウス型にすることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の高速ろ過槽は、上向流ろ過方式の槽本体の底部に先端吸水口を下向きにした複数の枝配管を分岐させた洗浄排水管を設けたものであるから、逆洗時の洗浄排水は複数の先端吸水口から分散されて洗浄排水管に流入する。このため従来のような洗浄排水の集中は生じない。しかも枝配管の先端吸水口は下向きであるため、浮上ろ材充填層から洗浄排水とともに浮上ろ材が流下してきたとしても、先端吸水口に吸込まれにくい。特に先端吸水口の１個あたりの分担面積を、０.２５〜５ｍ２とし、また先端吸水口と槽底との間隔を逆洗時の吸水速度が３ｍ/秒以下となるように設定することにより、逆洗時における浮上ろ材の流出を確実に防止することができる。このため、槽高を２ｍ程度にまで低くすることができる。さらに先端吸水口の形状をベルマウス型にすることにより吸込抵抗が小さくなり、かつ吸込速度も小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１、図２において、１は上向流ろ過方式の高速ろ過槽の槽本体であり、２はその中段部に水平に取り付けられた上部スクリーンである。この上部スクリーン２は例えば開口率が１〜３０％のパンチングメタルからなり、その下部は浮上ろ材３の充填層となっている。浮上ろ材３は比重が０．１〜０.４、サイズが３〜１０ｍｍの発泡樹脂製のもので、この実施形態では図示のように複数の突起を備えた風車型形状としてＳＳの捕捉率を高めている。
【００１０】
４は槽本体１の側方に形成された原水流入槽であり、降雨時に合流式下水処理場に流入してきた雨天時下水は原水流入槽４の下部に設けられた原水流入口５から槽本体１の内部に流入する。そして浮上ろ材３の充填層を上向流として通過する間にＳＳが浮上ろ材３に捕捉され、高度な簡易処理水となる。この簡易処理水は上部スクリーン２の上部の処理水槽６に入り、処理水排出水路７から取り出され放流される。
【００１１】
この形式の高速ろ過槽は、ろ過流速を１０００ｍ/日以上としてもＳＳは７０％以上を除去することができ、また毛髪，野菜くず、オイルボールなどの夾雑物は１００％除去することができるので、小型の設備で大量の雨水を簡易処理できる利点がある。しかし多量のＳＳを捕捉した浮上ろ材３の充填層は圧損が次第に高まるため、逆洗を行う必要がある。
【００１２】
８は槽本体１の底部に設けられた洗浄排水管である。図３に示すように、この洗浄排水管８は複数の枝配管９を分岐させたものであり、各枝配管９の先端吸水口１０は槽底１１に接近させて下向きになっている。先端吸水口１０は浮上ろ材３の充填層の直下にできるだけ均等に配置することが好ましい。
【００１３】
先端吸水口１０の１個あたりの分担面積は、０.２５〜５ｍ２の範囲内とすることが好ましい。分担面積が５ｍ２を越えると従来と同様に逆洗排水が単一の先端吸水口１０に集中して浮上ろ材３の流失を招き易い。また分担面積を０.２５ｍ２未満とすると多数の枝配管９を配置しなければならず、コスト高となる。より好ましい範囲は０.５〜２ｍ２である。この実施形態では２ｍ×２ｍの底面積に対して６個の先端吸水口１０が配置されており、先端吸水口の１個あたりの分担面積は０.６７ｍ２となっている。
【００１４】
先端吸水口１０と槽底１１との間隔は、逆洗時の吸水速度が３ｍ/秒以下となるように設定することが好ましい。先端吸水口１０と槽底１１との間隔を小さくすると逆洗時の洗浄排水の吸水速度が高まり、浮上ろ材３の流失を招き易い。特に先端吸水口１０の形状を図４に示すようにベルマウス型とすると口径が大きくなるため吸込抵抗が小さくなり、かつ吸込速度も小さくなるので浮上ろ材３の流失を防止するうえで有利である。
【００１５】
このように構成された本発明の高速ろ過槽は、浮上ろ材３の充填層の圧損が高まった際に、洗浄排水管８の逆洗バルブ１２を開いて逆洗を行う。逆洗バルブ１２を開くと上部の処理水槽６内の処理水が下向流となって浮上ろ材３の充填層を流れ、逆洗が行われる。浮上ろ材３はばらばらになって捕捉していたＳＳを放出し、逆洗は１〜２分程度のごく短時間で完了することができる。
【００１６】
このためには洗浄排水管８から大量の洗浄排水を急速に排出しなければならず、比重が０．１〜０.４程度の軽量の浮上ろ材３であっても、下部スクリーンが設けられていないために洗浄排水とともに流下し、洗浄排水管８に吸込まれる可能性がある。しかし、本発明のように槽本体１の底部に先端吸水口１０を下向きにした複数の枝配管９を分岐させた洗浄排水管８を設けた構造としておけば、浮上ろ材３の充填層の全体を均一に逆洗することができるうえに、先端吸水口１０が下向きであるために吸込まれにくくなり、浮上ろ材３が洗浄排水とともに洗浄排水管８から流失することも確実に防止することができる。このため、槽高を２ｍ前後まで低くしても浮上ろ材３の流失がない利点がある。しかも下部スクリーンがないため設置コストが安価であるうえ、メンテナンスが容易で作業負担が軽減される利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態を示す他方向の断面図である。
【図３】洗浄排水管の斜視図である。
【図４】ベルマウス型の先端吸水口の形状を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  槽本体
２  上部スクリーン
３  浮上ろ材
４  原水流入槽
５  原水流入口
６  処理水槽
７  処理水排出水路
８  洗浄排水管
９  枝配管
１０  先端吸水口
１１  槽底
１２  逆洗バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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