JPH0359757B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、例えば単一の処理槽内で少なくとも
曝気工程、汚泥の静置分離工程、上澄液引抜き工
程から成るサイクルを繰返して汚水処理を行う回
分式生物処理装置において上澄液の引抜きに用い
て好適な上澄液引抜き装置に関する。

「従来の技術」 従来、回分式生物処理装置において上澄液を槽
外に排出する方法としては、フローテインポンプ
もしくは処理槽内の上澄液引抜き下限位置に設置
した水中ポンプを用いる方法が知られている。と
ころが、この方法では、上澄液の引抜き時にポン
プの吸引力により汚泥の界面が乱されて上澄液中
に汚泥が混入し、上澄液の液質が低下してしまう
という問題があつた。そこで、その欠点を解消す
るために、フロートを備えた上澄液引抜き管を処
理槽内に配設し、上澄液をこの引抜き管を通じて
自然流下させて処理槽外に排出する方法が案出さ
れ、広く実施されている。

「発明が解消しようとする問題点」 ところで、上記引抜き管により上澄液を引抜く
場合は、曝気工程や汚泥の静帯分離工程において
は、引抜き管を、その抜出し口が液面から出るよ
うに、上方に引上げておき、上澄液の引抜き開始
時にはこれを再び降ろして液面上に浮上させる
が、この引抜き管の操作は従来多くが減速機付モ
ータにより行つている。ところが、モータを用い
ると正逆回転の切換え装置が必要となるため、装
置が高価となり、構造も複雑となるという不都合
があつた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
フロートを備えた上澄液引抜き管を用いることに
より、汚泥界面を乱すことなく上澄液を引抜くこ
とができ、しかも、構造が簡単で保守性、操作性
の良好な上澄液引抜き装置を提供することを目的
とする。

「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するために、本発明の上澄液引
抜き装置は、槽壁に設けられて槽の内外を相互に
連通させる連通装置と、先端にフロートと上澄液
の抜出し口が設けられると共に基端が上記連通装
置の槽内側の開口端に上下に回動自在に接続され
て液面の上下に伴つて上下に揺動する上澄液引抜
き管と、上記上澄液引抜き管に接続された索体が
可動滑車と固定滑車に交互に巻回され、可動滑車
に可動滑車を固定滑車に対して離間させたり接近
させる移動シリンダが付設されて構成され、移動
シリンダの作動により上記上澄液引抜き管を基端
を中心として起倒させる起倒装置とから構成した
ものである。

「作 用」 本発明の上澄液引抜き装置においては、起倒装
置の移動シリンダを作動して可動滑車を固定滑車
に対して接近させることにより上澄液引抜き管を
液面に浮上させ、上澄液の引抜きを行う。また、
上澄液の引抜きを行わない場合は、移動シリンダ
を作動して可動滑車を固定滑車に対して離間させ
ることにより、上澄液引抜き管を上方に起立させ
て格納する。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第１１
図を参照して説明する。

図中１は回分式生物処理装置の処理槽で、この
処理槽１内で第９図に示す原排水の受入れと曝気
工程、汚泥の静置分離工程、上澄液引抜き工程か
ら成るサイクルが繰返されるようになつており、
この処理槽１に上澄液引抜き装置Ａが設けられて
いる。

上記上澄液引抜き装置Ａは、処理槽１の槽壁１
ａに設けられて処理槽１の内外を互いに連通させ
る連通装置２と、先端にフロート３の上澄液の抜
出し口４が設けらると共に基端が上記連通装置２
に回動自在に接続された上澄液引抜き管５と、こ
の上澄液引抜き管５を起倒する起倒装置６とから
構成されている。

そして、上記連通装置２は、処理槽１の槽壁１
ａに、直管７ａの一端に90度の曲り管７ｂが連設
されて成る固定管７を、その曲り管７ｂが処理槽
１内に水平状態で位置するようにして槽壁１ａを
貫通して水平に固定し、その固定管７の処理槽１
の外側に突出する端部に流量調整弁８を設けた構
造となつている。

さらに、上記上澄液引抜き管５は、所定長さの
直管５ａの先端に45度の曲り管５ｂを介して上記
抜出し口４を有する集液管５ｃが連設され、か
つ、上記直管５ａの基端に90度の曲り管５ｄが連
設されたもので、その基端の曲り管５ｄが上記固
定管７の曲り管７ｂに、槽壁１ａにブラケツト５
ｅを介して支持された回転継手５ｆによつて上下
に回動自在に接続されている。そして、上記集液
管５ｃには左右一対の連結板５ｇ，５ｇが固定し
て取付けられると共に、集液管５ｃの上方には、
４本のパイプ３ａ，…を四角形の環状に組合せて
形成した上記フロート３が、集液管５ｃの抜出し
口４がフロート３の中心下方にくるようにして、
その互いに対向する左右のパイプ３ａに渡して取
付けた左右一対の取付け板３ｂ，３ｂを上記連結
板５ｇ，５ｇに連結軸５ｈによつて連結されて、
連結板５ｇ，５ｇに対して上下に回動自在に設け
られている。

一方、上記起倒装置６は、アングル材により形
成され、処理槽１の槽壁１ａの上部に固定して設
置された支持架台９と、この支持架台９の上部中
央に、ロツド１０ａを下方に向けた状態で固定し
て取付けられたエアシリンダ（移動シリンダ）１
０と、このエアシリンダ１０のロツド１０ａの先
端に連結部材１１を介して固定された前後一対の
菱形の取付け板１２，１２の左右に軸線を前後に
向けて取付けられ、同一の鉛直面内において回転
自在なる左右一対の可動滑車１３ａ，１３ｂと、
上記エアシリンダ１０のロツド１０ａの伸長端よ
り若干下方の位置にくるように支持架台９に軸線
を前後に向けて取付けられ、上記可動滑車１３
ａ，１３ｂと同一の鉛直面内において回転自在な
る固定滑車１４と、上記左方の可動滑車１３ａか
ら固定滑車１４を経て右方の可動滑車１３ｂに巻
回されると共に、一端が上記上澄液引抜き管５の
連結軸５ｈにシンブル１５を介して接続され、他
端が、上記支持架台９の下面に鉛直に設けられた
ガイド管１６の内部に挿入されている２個の錘１
７に接続されたワイヤロープ（索体）１８とから
構成されている。そして、上記エアシリンダ１０
のシリンダ本体１０ｂには、スピードコントロー
ラ１９ａ，１９ｂをそれぞれに備えた２本の空気
管２０ａ，２０ｂが接続され、この２本の空気管
２０ａ，２０ｂは空気供給管２１によつて圧縮空
気源２２に連絡された四方の電磁切換弁２３に連
絡されており、第１図に示す如く、圧縮空気を下
方の空気管２０ｂを通じてシリンダ本体１０ｂに
供給することによりロツド１０ａを収縮させ、可
動滑車１３ａ，１３ｂを上昇させて固定滑車１４
から離間させる一方、第１０図に示すように電磁
切換弁２３を切換えて圧縮空気を上方の空気管２
０ａからシリンダ本体１０ｂに供給することによ
りロツド１０ａを伸長させ、可動滑車１３ａ，１
３ｂを下降させて固定滑車１４に接近させること
ができるようになつている。また、上記ガイド管
１６の支持架台９に対する接合部には、錘１７よ
り小径のパイプや上方から見て断面コ字形の部材
等から成るストツパ２４が設けられており、この
ストツパ２４により錘１７がガイド管１６から上
方へ抜けないようになつている。さらに、上記支
持架台９の内部の前方と後方側には、左右一対の
アングル材を互いに対向配設して形成したガイド
レール２５，２５が添設される一方、上記取付け
板１２，１２と連結部材１１の上下の部位には、
車軸２６ａ，２６ａの両端にそれぞれ車輪２６
ｂ，２６ｂを備えて成るガイド輪２６，２６が軸
線を前後に向けて取付けられ、このガイド輪２
６，２６は上記ガイドレール２５，２５に沿つて
上下動するようになつている。またさらに、支持
架台９の内部の上方部位には、可動滑車１３ａ，
１３ｂが上昇端に達したところで例えば左方の可
動滑車１３ａが接触するリミツトスイツチ２７が
取付けられており、このリミツトスイツチ２７か
らの信号により、上澄液引抜き工程の次の工程す
なわち原排水の受入れと曝気工程が始るように構
成されている。

また、上記処理槽１の槽壁１ａには、上澄液の
レベルが上澄液引抜き下限レベルLWLになつた
ときにこれを検知するレベルスイツチ２８が付設
されている。そして、このレベルスイツチ２８か
らの信号により電磁切換弁２３が第１図の位置に
切換えられるようになつている。

なお、図中２９は排水溝、Ｂは沈降汚泥、
HWLは上澄液引抜き上限レベル、３１ａと３１
ｂはそれぞれスピードコントローラ１９ａ，１９
ｂをバイパスする管上に設けられた逆止弁で、エ
アーシリンダ１０に供給される圧縮空気が該バイ
パスを通るのを阻止し、逆にエアーシリンダ１０
から排出される空気は流通させるものである。

次に、上記構成の上澄液引抜き装置Ａの作用に
ついて説明する。

曝気工程や汚泥の静置分離工程等上澄液の引抜
きを行わない場合は、第１図に示すようにエアシ
リンダ１０のロツド１０ａは収縮端にあつて錘１
７がストツパ２４に係止され、ワイヤロープ１８
により上澄液引抜き管５が、その抜出し口４が処
理槽１の上澄液引抜き上限レベルHWLよりも
150〜200mm程度上方にくるように、上方に起立さ
せられている。

この状態から上澄液引抜き工程になつて上澄液
の引抜きを行う場合には、上記エアシリンダ１０
を伸長作動させることにより、上澄液引抜き管５
を下方に倒して液面上に浮上させる。すなわち、
電磁切換弁２３を第１図の位置から第１０図の位
置に切換えることにより、圧縮空気を上方の空気
管２０ａからシリンダ本体１０ｂに供給し、ロツ
ド１０ａを伸長させる。すると、可動滑車１３
ａ，１３ｂが下降して固定滑車１４に接近する
が、ロツド１０ａの伸長端では上澄液引抜き管５
を上方に起立させていたワイヤロープ１８の長さ
に余裕が生じることになり、これにより上澄液引
抜き管５は回転継手５ｆの部分で下方に回動して
上澄液液面上に浮上させられる。またこのとき、
ワイヤロープ１８はその端部に錘１７が設けられ
ているため弛むことはないが、上澄液の液面が上
澄液引抜き上限レベルHWLにあるときは、第１
０図の如く錘１７はガイド管１６の下端まで下降
している。

上澄液引抜き管５が液面に浮上すると、上澄液
がフロート３のやや下方にある抜出し口４から流
入して上澄液引抜き管５の内部を自然流下し、固
定管７から排水溝２９へ流出する。そして、液面
が徐々に下がつていくと同時に上澄液引抜き管５
がこれに追従して浮上状態で徐々に下方に倒れて
いき、第１１図の如く液面が上澄液引抜き下限レ
ベルLWLに達する。すると、レベルスイツチ２
８がこれを検知してその検知信号により電磁切換
弁２３が再び第１図の位置に切換わり、エアシリ
ンダ１０が収縮作動して上澄液引抜き管５を上方
に起立させる。すなわち、電磁切換弁２３が第１
図の位置に切換わると、圧縮空気が下方の空気管
２０ｂからシリンダ本体１０ｂに入つてロツド１
０ａを収縮させ、これにより可動滑車１３ａ，１
３ｂが上昇して固定滑車１４から離間していく
が、ワイヤロープ１８は可動滑車１３ａ，１３ｂ
と固定滑車１４に交互に巻回されているから、可
動滑車１３ａ，１３ｂの上昇に伴つてワイヤロー
プ１８が引上げられて先ず錘１７がストツパ２４
に当り、錘１７がストツパ２４に係止されてそれ
以上の上昇ができなくなると、今度は上澄液引抜
き管５がワイヤロープ１８を介して基端を中心と
して上方に回動して第１図に示すように再び起立
状態となる。

このように、上記構成の上澄液引抜き装置Ａで
は、上澄液引抜き管５を用い、かつ、固定管７を
処理槽１の上澄液引抜き下限レベルLWL以下の
部位に設けたから、上澄液の液面が上澄液引抜き
上限レベルHWLあるいはその近傍にあるとき
は、上澄液の液面と固定管７とのヘツド差が大き
くなつて引抜き流量が多くなり（引抜き流速が大
となり）、上澄液の液面が下がつて汚泥界面に近
くなるにしたがつて上記ヘツド差が少なくなつて
引抜き流量が小さくなる（引抜き流速が小とな
る）。したがつて、汚泥界面に液面が近づいた場
合における汚泥の巻込みがなくなつて排出される
上澄液の液質の低下が防止されると同時に、引抜
きに要する時間が短縮される。

さらに、上記上澄液引抜き装置Ａにおいては、
エアシリンダ１０、可動滑車１３ａ，１３ｂ、固
定滑車１４、ワイヤロープ１８等から成る起倒装
置６により上澄液引抜き管５を起倒するようにし
たから、従来の減速機付モータを用いたものに比
し、構造が簡略になつて製作費が削減でき、特に
エアシリンダ１０に可動滑車１３ａ，１３ｂと固
定滑車１４とを組合せたから、エアシリンダ１０
のストロークを上澄液引抜き水深の半分以下に抑
えることができ、起倒装置６の高さが低くでき
る。また、起倒装置６の処理槽１の槽壁１ａ上に
まとめて設置したから保守点検が容易となる一
方、エアシリンダ１０の空気管２０ａ，２０ｂに
はスピードコントローラ１９ａ，１９ｂを設け、
これによりエアシリンダ１０の伸縮作動速度を容
易に調整できるようにしたから、上澄液引抜き管
５の起倒速度を最適に設定することができる。ま
たさらに、上澄液の液面が上澄液引抜き下限レベ
ルLWLに達すると処理槽１に設けたレベルスイ
ツチ２８が入り、このレベルスイツチ２８からの
信号により電磁切換弁２３が切換えられて上澄液
引抜き管５が引上げられるようになつているか
ら、上澄液を設定レベルまで確実にかつ正確に引
抜くことができ、また、レベルスイツチ２８の取
付へ位置を調整することにより、上澄液の引抜き
水深、すなわち、上澄液引抜き管５の引上げ開始
位置を自在に調整することができる。

また、上記起倒装置６の可動滑車１３ａ，１３
ｂの上下動の際、可動滑車１３ａ，１３ｂが取付
けられている取付け板１２，１２のガイド輪２
６，２６がガイドレール２５，２５に沿つて案内
されるので、可動滑車１３ａ，１３ｂの上下動は
極めて円滑になつて上澄液引抜き管５の起倒が円
滑になされる。さらに、支持架台９の内部の上方
部位にはリミツトスイツチ２７が設けられてお
り、このリミツトスイツチ２７が可動滑車１３ａ
を検知した時点で上澄液引抜き工程の次の工程す
なわち原排水の受入れと曝気工程が始るようにな
つているから、上澄液引抜き管５が液中にあると
きに原排水の受入れと曝気が開始されてしまうと
いつたおそれはなく、各工程が正確に進む。また
さらに、固定管７の処理槽１外の端部には流量調
整弁８が設けられているから、上澄液引抜き流量
を前もつて調整して引抜き所要時間を最適に設定
することができる。加えて、上澄液引抜き管５の
フロート３は、環状に形成されており、その中心
下方に上澄液の抜出し口４が配設されているの
で、上澄液液面上のスカムはフロート３により遮
られて抜出し口４へ流入することはない。

ところで、上記実施例において、エアシリンダ
１０に代えて油圧シリンダを用いてもよい。ま
た、電磁切換弁２３として四方弁を用いたが、例
えば三方弁を２個使用するなど他の切換弁を用い
てもよい。さらに、錘１７は、可動滑車１３ａ，
１３ｂが下降するときにワイヤロープ１８が弛ん
で各滑車１３ａ，１３ｂ，１４から外れるのを防
ぐために設けたものであるが、その重量はワイヤ
ロープ１８の重量とワイヤロープ１８と各滑車１
３ａ，１３ｂ，１４との摩擦力を考慮して決定さ
れ、通常はワイヤロープ１８の重量の1.2ないし
1.5倍の重量のものが採用される。各滑車１３ａ，
１３ｂ，１４に例えば第１２図ａ，ｂに示す如く
の外れ止め部材３０を付設すれば、上記錘１７に
代えて単にストツパ２４に当接する部材や単にワ
イヤロープ１８を支持架台９に固定する部材を使
用することができる。

また、上記実施例の起倒装置６では、２個の可
動滑車１３ａ，１３ｂと１個の固定滑車１４を用
いたが、これらの個数は限定するものではなく、
例えば可動滑車３個、固定滑車を２個用いること
もでき、その場合にはエアシリンダ１０のストロ
ークは上澄液引抜き水深の1/4とすることができ
る。さらに、第１３図ないし第１５図は上記起倒
装置６の他の実施例を示すもので、この実施例に
おいては、支持架台９の内部の上方位置に左右一
対の固定滑車１４ａ，１４ｂを取付け、エアシリ
ンダ１０のロツド１０ａの先端部に連結部材１１
ａを介して１個の可動滑車１３を取付けており、
エアシリンダ１０が伸長作動すると可動滑車１３
が下方に下がつて上澄液引抜き管５が起立状態に
なり、エアシリンダ１０が収縮作動すると可動滑
車１３が上昇して上澄液引抜き管５が液面上に浮
上させられた状態となる。またこの実施例では、
支持架台９の内部の下方に前記リミツトスイツチ
２７と同一の機能を果すリミツトスイツチ２７ａ
が設けられると共に、支持架台９の内部には、上
記可動滑車１３の軸受部１３ｃを案内するガイド
レール２５ａ，２５ａが設けられている。

さらに、上記実施例では、処理槽１の上澄液引
抜き下限レベルLWLを検知するレベルスイツチ
２８を設け、このレベルスイツチ２８からの信号
により上澄液引抜き管５を起立させるようにした
が、これに代えて、上澄液引抜き下限レベル
LWLにフロート３が来たときに錘１７がストツ
パ２４に当接するように調整し、このストツパ２
４にリミツトスイツチを設けてその接触信号によ
つて上澄液引抜き管５を引上げるようにしてもよ
い。また、上記実施例では固定管７に流量調整弁
８を設けて上澄液引抜き流量を調整するようにし
たが、流量調整弁８を自動弁とし、かつ、処理槽
１内に液面レベル計と所定間隔に配した複数の汚
泥界面計を設けて、液面もしくは抜出し口４と汚
泥界面とのレベル差が大きいときは引抜き流量
（流速）を大きくし、上記レベル差が小さいとき
は引抜き流量を小さくするように自動弁の開度を
制御するようにしてもよい。

また、上記においては、原排水の受入れ工程が
曝気工程と同時に行われる回分式生物処理装置に
使用する上澄液引抜き装置Ａについて説明した
が、原排水の受入れ工程の途中から曝気工程に入
る回分式生物処理装置、さらには原排水の受入れ
工程が曝気工程、汚泥の静置分離工程、上澄液引
抜き工程の間においても行われる連続流入式回分
生物処理装置や、受入れ工程、曝気工程、汚泥の
静置分離工程、上澄液引抜き工程が順次行われる
通常の回分式生物処理装置においても、同様の上
澄液引抜き装置Ａを使用することができることは
言うまでもない。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明の上澄液引抜き装
置は、フロートを備えた上澄液引抜き管を用いて
いるから、上澄液引抜き時に汚泥界面が乱される
ことがなくなつて排出される上澄液の液質が高く
維持され、また、起倒装置の移動シリンダを作動
して可動滑車を固定滑車に対して離間させたり接
近させることにより上澄液引抜き管を起倒させる
ようにしたから、装置の構造が簡略になつて保守
性、操作性が良好となるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１１図は本発明の一実施例を示
すもので、第１図は処理槽に設けた上澄液引抜き
装置の全体の断面略図、第２図は上澄液引抜き管
の平面図、第３図は同要部断面の側面図、第４図
は第２図の―矢視断面図、第５図は起倒装置
の拡大図、第６図は第５図の―矢視断面図、
第７図は第５図の―矢視断面図、第８図は第
５図の―矢視図、第９図は排水処理工程の説
明図、第１０図及び第１１図は上澄液引抜き装置
の作動を説明するための全体の断面略図、また、
第１２図ａはワイヤロープの外れ止め部材の取付
け状態を示す略図、第１２図ｂは第１２図ａのｂ
矢視断面図、第１３図は起倒装置の他の実施例を
示す断面図、第１４図は第１３図の―矢
視断面図、第１５図は同―矢視断面図で
ある。 １…処理槽、１ａ…槽壁、２…連通装置、３…
フロート、４…抜出し口、５…上澄液引抜き管、
６…起倒装置、７…固定管、８…流量調整弁、１
０…エアシリンダ（移動シリンダ）、１３ａ，１
３ｂ，１３…可動滑車、１８…ワイヤロープ（索
体）、１４，１４ａ，１４ｂ…固定滑車。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 槽壁に設けられて槽の内外を相互に連通させ
   る連通装置と、先端にフロートと上澄液の抜出し
   口が設けられると共に基端が上記連通装置の槽内
   側の開口端に上下に回動自在に接続されて液面の
   上下に伴つて上下に謡動する上澄液引抜き管と、
   上記上澄液引抜き管に接続された索体が可動滑車
   と固定滑車に交互に巻回され、可動滑車に可動滑
   車を固定滑車に対して離間させたり接近させる移
   動シリンダが付設されて構成され、移動シリンダ
   の作動により上記上澄液引抜き管を基端を中心と
   して起倒させる起倒装置とから成ることを特徴と
   する上澄液引抜き装置。 ２ 連通装置が、槽壁の上澄液引抜き下限レベル
   以下の部位に槽壁を貫通して固定された固定管
   と、この固定管の槽外の端部に設けられた流量調
   整弁とから成ることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の上澄液引抜き装置。