JP2009028698A - 下水処理用の反応槽 - Google Patents

Abstract

【課題】既存の通常槽及び深槽曝気槽に簡単な設計変更を加えるのみで、下水等の高度処理を行えるようにした下水処理用の反応槽を提供する。
【解決手段】槽本体１０の中央部に垂直に設けたバッフルプレート２を支持する梁４、４の隙間を通過させて、撹拌羽根７を槽本体１０の底面部の中心付近に設置した。撹拌羽根７は、横向き流発生用の上段羽根７ａと下向き流発生用の下段羽根７ｂからなる２段羽根であり、これら上段羽根７ａと下段羽根７ｂとは平面視で一文字状に重なる方向に設置されることが好ましい。また撹拌羽根７の駆動源８は、槽本体１の上面外部に設置されており、回転軸の先端部は、振れ止め部材９を介して槽本体１０の底面に固定されることが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、既存の深槽曝気槽に簡単な設計変更を加えるのみで、下水等の高度処理を行えるようにした下水処理用の反応槽に関するものである。

従来から、下水等の処理方法として処理槽の全区間を曝気して、下水中のＢＯＤ除去を行う方法が知られている。この場合、処理槽としては、一般的には深さが５ｍ以下の槽を用いているが、用地の制約上から長さが十分に確保できない場合もあり、槽の深さが１０ｍ前後の深槽曝気槽も多く使用されている。

上記したような深槽曝気槽では、特許文献１や特許文献２に示されるように、槽の中央部に垂直にバッフルプレートを設けるとともに、この片側流路の中間水深部に散気装置を設置して中段で曝気することにより、バッフルプレートの両側を上下に旋回する流れを作って撹拌するようになっている。

一方、最近では従来の全区間を曝気する処理方式から、一部で空気を吹かさずに溶存酸素のない状態、あるいは嫌気状態で撹拌して、窒素やリンの除去を促進し、また糸状菌の発生を抑制して汚泥の沈降性を安定化させ、これまで以上の処理水質を得るよう高度に下水等の処理をすることが要求される傾向にある。このため、高度処理ができるように、既存設備の改修が行われるようになってきた。

しかしながら、前記の深槽曝気槽では、散気装置の設置架台としてＲＣ製の支持梁が多数構築されており、散気装置の撤去はできても梁はそのまま残した状態とするしかなく、また上部のスラブ面も土木構造上、梁が多数あり、更には臭気対策上、開港部も最小のものとなっている。このため、こうした既設の処理槽をそのまま利用して高度処理を行うには、例えば撹拌羽根式の撹拌機器等を槽内へ設置して下水等の原水を均一に撹拌する必要があるが、前記梁が邪魔して撹拌機器の搬入が難しいという問題点や、上部に搬入用の大きな孔をあける必要があり構造的に好ましくないという問題点や、設置後においても撹拌機器の維持管理が難しいという問題点等があり、既設の処理槽を簡単な設計変更を加えるだけで、そのまま利用することは難しいというのが現状であった。
特開平９−２７６８９１号公報 特開２００２−６６５８６号公報

本発明は上記のような問題点を解決して、通常槽はもちろん既存の深槽曝気槽に簡単な設計変更を加えるのみで、ほとんどそのまま利用して下水の高度処理を行えるようにし、またその後においても容易に維持管理をすることができる下水処理用の反応槽を提供することを目的として完成されたものである。

上記課題を解決するためになされた本発明の下水処理用の反応槽は、槽本体の中央部に垂直に設けたバッフルプレートと片側だけに設置されている散気装置を支持する梁の隙間を通過させて、撹拌羽根を槽本体の底面部の中心付近に設置したことを特徴とするものである。

撹拌羽根は、横向き流発生用の上段羽根と下向き流発生用の下段羽根を有する２段羽根であり、これら上段羽根と下段羽根とは平面視で一文字状に重なる方向に設置されていることが好ましく、これを請求項２に係る発明とする。

撹拌羽根の駆動源は、槽本体の上面外部に設置されており、撹拌羽根を通常回転、間欠回転、減速回転、逆回転を自在とするものが好ましく、これを請求項３に係る発明とする。

撹拌羽根の回転軸の先端部は、必要に応じて振れ止め部材を介して槽本体の底面に固定されている構造ととし、これを請求項４に係る発明とする。

槽本体の上面を覆う蓋体には、撹拌羽根を槽本体内へ搬入するためのスリット状孔部が形成されていることが好ましく、これを請求項５に係る発明とする。

請求項１に係る発明では、バッフルプレートと散気装置用の支持梁の隙間を通過させて下水の撹拌羽根を設置したものとしたので、バッフルプレートや梁を有する従来の深槽曝気槽をそのまま利用し下水の高度処理を行うことができる。もちろん散気装置の反対側への設置についてはさらに設置が容易となる。

請求項２に係る発明では、撹拌羽根を横向き流発生用の上段羽根と下向き流発生用の下段羽根からなる２段羽根であり、これら上段羽根と下段羽根とは平面視で一文字状に重なる方向に設置されているものとしたので、バッフルプレートや梁に邪魔されることなく、撹拌羽根を所定の位置に設置することができる。

請求項３に係る発明では、撹拌羽根の駆動源は、槽本体の上面外部に設置されており、撹拌羽根を通常回転、間欠回転、減速回転、逆回転を自在とするものとしたので、羽根の付着物を容易に剥離処理することができる。

請求項４に係る発明では、撹拌羽根の回転軸の先端部は、必要に応じて振れ止め部材を介して槽本体の底面に固定されているものとしたので、回転軸が曲がるのを防止し羽根をしっかりと固定することができる。

請求項５に係る発明では、槽本体の上面を覆う蓋体には、撹拌羽根を槽本体内へ搬入するためのスリット状孔部が形成されているものとしたので、蓋体には最小限の孔部しか開かず蓋体の強度劣化や臭気漏れも防止することができる。ここでは攪拌機の設置位置は散気装置用梁のある側を想定してしているが、反対側への設置も同様に最小開口によって可能である。

以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
図１は、下水等の原水を高度処理するための処理槽を示す概略全体図である。この処理槽１は、もともとは幅と深さが約１０ｍ、長さが約５０ｍの深槽曝気槽であり、幅方向の中央部には垂直にバッフルプレート２が設けられており、また、その片側流路の中間水深部には散気装置３が設置され、中段で曝気してバッフルプレート２の両側を上下に旋回する流れを作る構造となっている。なお、４は前記散気装置を支持していた梁であり、例えば２〜３ｍ間隔で設置されている。

本発明では、高度処理をするために処理槽１の前段部を、散気装置３が撤去されて嫌気状態とした嫌気ゾーンＢと、同じく散気装置３が撤去されて溶存酸素のない状態とした無酸素ゾーンＣとしてある。なお、Ａは曝気ゾーンで、嫌気ゾーンＢと無酸素ゾーンＣとは隔壁５により、また無酸素ゾーンＣと曝気ゾーンＡとは隔壁６により隔離されて、それぞれ槽本体１０を構成している。

これらの嫌気ゾーンＢと無酸素ゾーンＣにおいては、槽本体の中央部に垂直に設けたバッフルプレート２と散気装置を支持していた梁４、４の隙間を通過させて、撹拌羽根７を槽本体の底面部の中心付近に設置した構造となっている。前記撹拌羽根７は、原水中の窒素やリンの除去を促進し、また糸状菌の発生を抑制して汚泥の沈降性を安定化させるように、汚泥を撹拌することを目的に設置するものである。
以下に、この撹拌羽根７について説明する。
図２は、無酸素ゾーンＢに撹拌羽根７を設置した場合を示す正面断面図であり、図３はその長手手方向の断面図、図４はその平面方向の断面図である。
図示のように、槽本体１０の中央部には上下両端を開口した状態で垂直にバッフルプレート２が設けられており、この槽本体１０の底面部の中心付近には、前記散気装置を支持していた水平な梁４、４の隙間を通過させて撹拌羽根７が設置されている。この撹拌羽根７は、槽本体内において原水を均一に撹拌するように旋回流を発生させるものであり、底部に沈殿物を生じさせないように、槽本体１０の底面部で、かつその中心付近に設置されている。同図は散気装置支持梁の残る側にオフセットして設置することによって槽内の攪拌を均一にすることで攪拌効率を向上させた例を示すが、支持梁のない側に設置する場合においてもバッフル近辺に設置が可能であり上部の開口もスリット状のもので対応できる。

また前記撹拌羽根７は、図５に示されるように、横向き流発生用のほぼ直線状の上段羽根７ａと、下向き流発生用のほぼ直線状の下段羽根７ｂからなる２段羽根で、この２段羽根が回転軸７ｃの先端に装着してある。更に図４、図５に示されるように、これら上段羽根７ａと下段羽根７ｂとは平面視で一文字状に重なる方向に設置されている。
なお、ここでいう一文字状に重なる方向とは、完全に重なるという意味ではなく、ほぼ重なるという意味であり、要は梁４、４の隙間を通過できる程度に細長い一文字状であればよい。

なお、本発明でいう底面部の中心付近とは、槽本体１０の中央部にはバッフルプレート２が垂直に設けられているため、撹拌羽根７の回転軸７ｃがそれと干渉せず、かつ回転軸７ｃをできるだけバッフルプレート２に近づけた状態で撹拌羽根７を設置するという意味である。更に、本発明者は、槽本体内の片側だけに複数本の梁４、４が存在する場合には、この梁が障害物となって原水の旋回を阻害するため、完全な底面部の中心でなく、回転中心となる回転軸７ｃが若干梁側へずれた中心付近の位置にある方が、均一な旋回流を得られることも計算上解明した。

このような構造とすることにより、バッフルプレート２や梁４が存在していてもそれらに邪魔されることなく、撹拌羽根７を所定の位置へ簡単かつ容易に設置することができる。また、バッフルプレート２を支持する梁４、４の隙間を通過させて撹拌羽根７を設置するので、バッフルプレート２や梁４はそのまま残すことができ、従来の深槽曝気槽に大きな設計変更を加えることなく、ほとんどをそのまま利用して下水等の原水の高度処理機能を付加することができる。

また、撹拌羽根７の駆動源であるモータ８は、槽本体１の上面外部に設置されており、撹拌羽根７を通常回転、間欠回転、減速回転、逆回転等を自在とするものとしたので、モータ８の保守管理が容易なうえ、定期的にモータ８を逆回転等すれば羽根に付着した付着物を容易に剥離処理することができる。

撹拌羽根７は、１本の長い回転軸７ｃの先端に装着されており下水の旋回流によりブレるおそれがあるので、回転軸７ｃの先端部は振れ止め部材９を介して槽本体１の底面に固定されたこう像となっている。これにより、回転軸７ｃが曲がるのを防止して羽根をしっかりと固定し、効率よく下水を撹拌することができる。

また図６に示すように、槽本体１０の上面を覆う蓋体１１には、撹拌羽根７を槽本体内へ搬入するためのスリット状孔部１２が形成されている。即ち、撹拌羽根７は蓋体１１の孔部を通じて内部へ搬入されるが、前述したように撹拌羽根７は上段羽根７ａと下段羽根７ｂとは平面視で一文字状に重なる方向に設置されているため、孔部１２もそれが通過する分だけのスリット状の最小限の孔部１２でよく、蓋体１１強度劣化や臭気漏れを防止することができ、また既存設備への対応も容易に行うことができる。

なお、図１に示されるように、処理槽１で曝気され硝化された処理済み水の一部を、硝化液として無酸素ゾーンＣへフィードバックする循環路２０が接続されており、これにより脱窒が行われるよう構成されている。
このように、本発明によれば既存の深槽曝気槽に簡単な設計変更を加えるのみで、ほとんどそのまま利用して下水の高度処理を行えるようにしたので、新たな下水処理用の反応槽を建設する必要もなく経済的であり、また反応槽の保守・管理も容易に行えるのでランイングコストも安価にすることができる。

処理槽を示す概略全体図である。 無酸素ゾーンを示す正面断面図である。 無酸素ゾーンを示す長手手方向の断面図である。 無酸素ゾーンを示す平面方向の図である。 撹拌羽根を示す斜視図である。 槽本体の上面を覆う蓋体を示す平面図である。

符号の説明

１ 処理槽
２ バッフルプレート
３ 散気装置
４ 梁
７ 撹拌装置
８ モータ
９ 振れ止め部材
１０ 槽本体
１１ 蓋体
１２ スリット状孔部
２０ 循環路

Claims (5)

1. 槽本体の中央部に垂直に設けたバッフルプレートと片側だけに設置されている散気装置を支持する梁の隙間を通過させて、撹拌羽根を槽本体の底面部の中心付近に設置したことを特徴とする下水処理用の反応槽。
2. 撹拌羽根は、横向き流発生用の上段羽根と下向き流発生用の下段羽根を有する２段羽根であり、これら上段羽根と下段羽根とは平面視で一文字状に重なる方向に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の下水処理用の反応槽。
3. 撹拌羽根の駆動源は、槽本体の上面外部に設置されており、撹拌羽根を通常回転、間欠回転、減速回転、逆回転を自在とすることを特徴とする請求項１または２に記載の下水処理用の反応槽。
4. 撹拌羽根の回転軸の先端部は、深層など必要に応じて振れ止め部材を介して槽本体の底面に固定されていることを特徴とする請求項項１〜３のいずれかに記載の下水処理用の反応槽。
5. 槽本体の上面を覆う蓋体には、撹拌羽根を槽本体内へ搬入するためのスリット状孔部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の下水処理用の反応槽。

Images