JPS6147562B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、各種の懸濁水（以下、原水と略称す
る）中から無機固形物や有機固形物等の懸濁物
（以下、SSと略称する）を効率良く沈殿分離して
澄清水を得るための沈殿装置を提供するものであ
る。

即ち本発明の沈殿装置は、第１図及び第２図に
示すように、上槽１と下槽２とを備え、前記上槽
１内には、複数段の傾斜板３ａ〜３ｃによつて区
画された多段傾斜沈殿層４、これ等多段傾斜沈殿
層４の上端入口部に連通する原水供給垂直流路
５、前記多段傾斜沈殿層４の下端出口部に連通す
る下降流路６、及び下端開口が前記下降流路６の
下端開口と隣接する上昇流路７とが設けられ、前
記下槽２は前記下降流路６と上昇流路７との下端
開口に連通すると共に、内部には、沈殿物収集用
漏斗部８とこの漏斗部８の上方に開口する集水器
９とを備え、前記漏斗部８の底部には沈殿物を原
水と共に排出する排出管１０を連設し、前記上昇
流路７の上端と前記集水器９に連通する上昇水管
１１の上端とから澄清水を溢流放出させるように
したものである。

以下、第１図乃至第４図に示す一実施例に基づ
いて具体構造を更に詳細に説明すると、１２は水
位調整槽であつて、上槽１の上部に支持され、上
部には原水管１３と溢流管１４とが接続され、下
部には、前記上槽１内の原水供給垂直流路５の上
端部に原水を給水バルブ１５を介して供給する給
水管１６が接続されている。この実施例では前記
上槽１及び下槽２は円筒形であつて、第３図及び
第４図に示されるように、各傾斜板３ａ〜３ｃの
内、最下部の傾斜板３ａを除く傾斜板３ｂは、中
心部に前記原水供給垂直流路５を形成する貫通孔
を有する円形の傘形板から成り、最下部の傾斜板
３ａは、前記原水供給垂直流路５の底となる台板
１７と傾斜板３ａの下側を密閉する底板１８とを
備えた密閉中空の円錐状台形体１９の周側壁によ
つて構成されている。この最下部の傾斜板３ａを
形成する円錐台形体１９は周辺複数箇所がブラケ
ツト２０を介して下槽２の内側上辺部に支持さ
れ、他の傘形傾斜板３ｂは、下位の傾斜板３ａ，
３ｂの表面（上面）との間に放射状に介装された
堰板２１によつて下位の傾斜板３ａ，３ｂに支持
されている。第１図及び第２図に示すように、最
上部の傾斜板３ｃの中心部からは、前記原水供給
流路５の上端を密封する有蓋筒体２２が突設さ
れ、この有蓋筒体２２内に前記給水管１６が挿入
されている。

前記下降流路６及び上昇流路７は円心円筒状で
あつて、２３はその両流路６，７間を区画する有
蓋内筒であり、上端は前記有蓋筒体２２の位置で
密閉され、第４図に示すように周方向複数箇所に
於て垂直な支持板２４により上槽１の周壁に支持
されている。前記上昇流路７の上端は開放され、
その外側に上昇流路７からの溢流水を受ける環状
の澄清水受槽２５が設けられている。２６は、前
記澄清水受槽２５からの澄清水と前記上昇水管１
１からの澄清水とを受け入れる流量調節槽であつ
て、溢流堰２７と放出管２８とを備えている。２
９は上昇水管１１内に介装された流量調整バル
ブ、３０は排出管１０中に介装された排出バルブ
である。

次に使用方法及び作用を説明すると、原水は原
水管１３より水位調整槽１２に流入し、溢流管１
４によつて一定水位に保たれた状態で給水バルブ
１５によつて調整された給水量で給水管１６より
原水供給垂直流路５に入り、下に向かつて流れ
る。ここでSS排出バルブ３０が閉止されている
と、原水は上槽１の上端まで充満し、継続して送
水すれば原水供給垂直流路５より流入する原水
は、上昇流路７より連続的に上昇し、原水の大部
分は上昇流路７の上端より溢流し、その外周の澄
清水受槽２５を経由して流量調節槽２６に流入す
る。原水の一部分は下槽２内の集水器９を経由し
て上昇水管１１を上昇し、流量調節槽２６に入
る。

流量調節槽２６は澄清水受槽２５と連通してい
るので、上昇水管１１の上昇水位は上昇流路７か
らの溢流水位と同一である。上昇流路７からの溢
流水量と上昇水管１１の上昇水量の流量比は、両
水路の断面積の比と略等しいので、原水の性質に
応じて両水路の断面積の比を決定すれば良い。具
体的には、上昇水管１１中に介装した流量調整バ
ルブ２９によつて上昇水量の流量を調整し、以て
上昇流路７からの溢流水量と上昇水管１１の上昇
水量の流量比を調整することが出来る。流量調節
槽２６からの放水は溢流堰２７によつて加減され
た状態で放出管２８より放流される。

原水は大略上記のように流動するが、上槽１内
に充満している原水の流れを第５図に基づいて更
に詳述する。尚、第５図中、黒点で示すのが原水
中のSS、矢印は原水の流れを示す。原水供給垂
直流路５に入り下に向かつて流れる原水は、各段
の傾斜沈殿層４に上端入口より流入し、各傾斜板
３ａ，３ｂの表面に沿つて下向き（外向き）に流
れ、この間に原水中のSSは逐次傾斜板３ａ，３
ｂの表面上に沈降する。この沈降分離したSS
は、重力と傾斜沈殿層４内の原水の流れとを受け
て傾斜板３ａ，３ｂ上を滑り落ち、各傾斜沈殿層
４の下端外周の下降流路６内に於て、内側寄りの
位置（傾斜板３ａ，３ｂの下端周縁寄りの位置）
で原水中を重力により垂直に下降する。このよう
にSSの沈降分離作用を受けた原水の大部分は、
下降流路６の下端開口からその外側に位置する上
昇流路７の下端開口に向かつて外側寄りの位置で
Ｕターンし、一次澄清水として上昇流路７を上昇
し、前記のように澄清水受槽２５に流入すること
になる。

一方、前記下降流路６と上昇流路７との下端開
口真下の原水Ｕターン部、即ち分離部３１から内
側寄り位置で更に下降する、SS濃度の高くなつ
た原水は、下槽２に於て第二次のSS沈降分離作
用を受ける。即ち、この原水は分離部３１より垂
直に下降した後、中心部上方の集水器９に向かつ
てＵターンするため、この原水中の高濃度のSS
は下槽２の漏斗部８上に沈降し、漏斗部８の中心
底部に集められる。そして集水器９に導入される
原水は二次澄清水として上昇水管１１を上昇し、
前記一次澄清水と一緒になつて放出される。漏斗
部８の中心底部に集められたSSは排出バルブ３
０を開放することにより、排出管１０より流出す
る原水と一緒に槽外に排出される。この排出管１
０からのSS排出作業は連続的に行うことも出来
るし、定期的に行うことも出来る。連続的に行う
場合は、排出管１０よりSSと共に排出される原
水量が原水供給量に比べて十分少量であるように
排出バルブ３０の開度を調整すれば良い。

尚、上記のSS沈殿分離作用に於て、原水供給
垂直流路５内の原水の流速は、最上段の傾斜沈殿
層４に対応する箇所で最高流速をとり、以下、下
際するに従つて低下し、最下段の傾斜沈殿層４に
対応する下端に於て最低流速（最高流速÷傾斜沈
殿層４の段数）となる。各傾斜沈殿層４に流入す
る原水流量は略等しく、この各傾斜沈殿層４内で
の原水の流速は、当該傾斜沈殿層４が下端出口側
程放射状に広がるため、原水供給垂直流路５側の
上端入口から下降流路６側の下側出口に近付くに
従つて漸次低下する（実験例、0.230〜0.083cm／
秒）。下降流路６内の原水流速は、最上段の傾斜
沈殿層４に対応する箇所で最低流速をとり、以
下、下降するに従つて増大し、最下段の傾斜沈殿
層４に対応する箇所に於て最高流速（最低流速×
傾斜沈殿層４の段数）となる。勿論、この下降流
路６の下端部に於ける最高流速は、原水供給垂直
流路５の上端部に於ける最高流速より十分低い。

下降流路６の下端開口と上昇流路７の下端開口
との真下の分離部３１を経由して上昇流路７に流
入する原水流量は、原水の性質、SS濃度、及び
要求される澄清度に応じて設定すれば良いが、例
えば原水供給量の2/3を上昇流路７に流入させる
ことが出来る。前記分離部３１での流速は必然的
に下降流路６及び上昇流路７での流速より低速と
なるが、一般の上水道の沈殿池に於ける基準流速
以下（実験例、0.453cm／秒）とするのが望まし
い。各傾斜沈殿層４内での原水流速は前記分離部
３１での流速以下（実験例、平均0.1226cm／秒）
にとるべきものである。

傾斜沈殿層４内の原水は傾斜板３ａ，３ｂの表
面に沿つて下向きに流れるので、下降流路６に流
入するときの流速は、図示のように傾斜板３ａ，
３ｂの傾斜角度が60゜であるとき1/2となり、傾
斜板３ａ，３ｂの下端から滑り落ちるSSは、下
降流路６内の下降水流により速やかに垂直下向き
に転向し、下降流路６の内側寄り位置を流れるた
め、分離部３１に於ける澄清水の分離が容易に行
われる。

第６図乃至第８図は本発明の他の実施例を示
し、第１図乃至第４図に示した実施例と対応する
箇所には同一符号を付してる。この実施例では、
上槽１及び下槽２は横断面矩形状であつて、上槽
１の中央部位置に全巾にわたつて原水供給垂直流
路５が形成され、この原水供給垂直流路５の左右
両側に矩形の傾斜板３２によつて区画された傾斜
沈殿層４が左右対称形に形成され、更にこれ等傾
斜沈殿層４の下端に隣接して、上槽１の対向両側
辺全巾にわたつて下降流路６及び上昇流路７が、
垂直区画板３３によつて形成されている。又、最
下段の矩形傾斜板３２の下側空間３４が集水器９
を兼用しており、この空間３４内の頂部に上昇水
管１１と連通する集水用多孔管３５が架設されて
いる。下槽２の漏斗部８は平面矩形状であるか
ら、その中央底部は傾斜した樋状に構成され、こ
の樋状底部８ａ内に前記排出管１０に連通する排
出用多孔管３６が配設されている。

更に澄清水受槽２５は、前記垂直区画板３３の
上端が上昇流路７上端からの澄清水の溢流堰を兼
用するように、上槽１内にその全巾にわたつて樋
状に形成され、横長の原水供給垂直流路５の上端
には、給水管１６より供給される原水を前記原水
供給垂直流路５の水平方向全長にわたつて均等に
分配するための原水分配樋３６が設けられてい
る。３７はこの樋３６内の原水水位を一定に保つ
ための溢流堰であり、溢流水は槽外に排出され
る。

尚、図示の構造では２組の沈殿装置を一体に並
設しており、従つて互いに隣接する上槽壁は省略
し、この隣接部に共通の上昇流路７を配置してい
る。

この実施例の方形型沈殿装置の使用方法及び作
用は先に第１図乃至第４図に示した円形型沈殿装
置の使用方法及び作用と基本的に同一であるか
ら、説明を省く。

本発明の沈殿装置は以上の実施例のように実施
し且つ使用し得るものであつて、その特徴は、上
槽と下槽とを備え、上槽内には、複数段の傾斜板
によつて区画された多段傾斜沈殿層、これ等多段
傾斜沈殿層の上端入口部に連通する原水供給垂直
流路、前記多段傾斜沈殿層の下端出口部に連通す
る下降流路、及びこの下降流路の下端開口に隣接
して下端開口を有する上昇流路を設け、前記下槽
は前記下降流路と上昇流路との下端開口と連通す
ると共に、内部には、沈殿物収集用漏斗部とこの
漏斗部の上方に開口する集水器とを備え、前記漏
斗部の底部には沈殿物を原水と共に排出する排出
管を連設し、前記上昇流路の上端と前記集水器に
連通する上昇水管の上端とから澄清水を溢流放出
させるようにした点にある。

即ち本発明によれば、上槽に於ては、原水の水
流方向と傾斜板上でのSSの流下方向とが同一で
ある傾斜沈殿層が上下方向多段に積層されている
ため、装置の単位据え付け面積当りの沈殿面積が
増加し、傾斜板上の傾斜沈殿層（原水流路）の断
面積が増加するので、一定の原水供給量に対して
傾斜沈殿層内での原水の流速を低下させて沈殿時
間を延すと共に、傾斜板上の原水層の厚さを薄く
してSSの沈降距離を短縮せしめ、原水中のSSの
沈降分離を極めて効率良く行わせることが出来
る。しかも下降流路では、SS濃度の極めて高い
原水を内側寄りに偏らせて原水を流下させ、この
下降流路の下端と外側の上昇流路下端とが隣接す
る分離部に於て、内側寄り位置を層状に流下する
SS濃度の高い原水から外側寄り位置を層状に流
れる澄清水を良好に分離し、当該澄清水を一次澄
清水として上昇流路から取り出すことが出来る。
そして、SS濃度の高い残りの原水は下槽内に流
入させ、当該原水が下槽内に於ける漏斗部上方の
集水器に向かつてＵターンするときSSを沈降分
離させ、二次澄清水を前記集水器に連通する上昇
水管より取り出すことが出来る。

このように本発明の沈殿装置は、据え付け占有
面積の小なるコンパクトな装置として実施し得る
ものであり乍ら、極めて効率良く原水中のSSを
沈殿分離し、必要な澄清度の澄清水として取り出
すことが出来るものである。更に、下槽漏斗部の
底部に収集された沈殿物は、装置内の原水を利用
して装置外に流動排出することが出来、沈殿物の
排出に特別な動力を必要としない。

尚、実施例に示したように各段の傾斜沈殿層を
形成する傾斜板間に、上段の傾斜板を支持する堰
板２１を介装するときは、この堰板２１をして、
傾斜沈殿層４内に流動する原水の整流板として機
能させることが出来、傾斜沈殿層４内で原水が短
絡流となつたり偏流となつたりするのを防止する
ことが出来る。

又、実施例では上昇流路７から溢流する一次澄
清水と上昇水管１１から溢流する二次澄清水とを
一緒にして取り出すように構成したが、夫々各別
に取り出すことも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一実施例を示す縦断側面図、第２図
は同平面図、第３図は同要部の拡大縦断側面図、
第４図は同要部の拡大横断平面図、第５図はSS
分離作用状態と原水の流れの状態とを示す説明
図、第６図は第二実施例を示す縦断側面図、第７
図は同縦断正面図、第８図は同横断平面図であ
る。 １……上槽、２……下槽、３ａ〜３ｃ……円形
の傘形傾斜板、４……傾斜沈殿層、５……原水供
給垂直流路、６……下降流路、７……上昇流路、
８……沈殿物収集用漏斗部、９……集水器、１０
……排出管、１１……上昇水管、１２……水位調
整槽、１３……原水管、１４……溢流管、１６…
…給水管、２１……堰板、２３……有蓋内筒、２
４……支持板、２５……澄清水受槽、２６……流
量調節槽、２８……放出管、３１……分離部、３
２……矩形傾斜板、３３……垂直区画板、３５…
…集水用多孔管、３６……排出用多孔管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上槽と下槽とを備え、上槽内には、複数段の
   傾斜板によつて区画された多段傾斜沈殿層、これ
   等多段傾斜沈殿層の上端入口部に連通する原水供
   給垂直流路、前記多段傾斜沈殿層の下端出口部に
   連通する下降流路、及びこの下降流路の下端開口
   に隣接して下端開口を有する上昇流路を設け、前
   記下槽は前記下降流路と上昇流路との下端開口と
   連通すると共に、内部には、沈殿物収集用漏斗部
   とこの漏斗部の上方に開口する集水器とを備え、
   前記漏斗部の底部には沈殿物を原水と共に排出す
   る排出管を連設し、前記上昇流路の上端と前記集
   水器に連通する上昇水管の上端とから澄清水を溢
   流放出させるようにした沈殿装置。