JP2003170163A - スカム破砕装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 膜状に形成されたスカムを簡単な構成で細片
に破砕して流出しやすいようにする。 【解決手段】 スカム形成面に流体（気体又は液体）を
衝突させるための流体の噴出口を設け、その噴出口から
流体を断続的に噴出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、下水処理
場の沈殿池の導水渠等に発生するスカムを効率よく破砕
できるようにするとともに、スカムの移動を円滑に行え
るようにしたスカム破砕装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】下水処理場の沈殿池に原水を分配する導
水渠においては、原水に含まれている浮上性の物質によ
り水面にスカムの層が形成される。この形成されたスカ
ムは、沈殿池で除去できずに処理水中に混入すると、処
理水質の低下を招くので、形成されたスカムは導水渠内
で可能な限り除去するようにしている。

【０００３】導水渠からのスカムの除去は、作業員が定
期的に柄杓で汲取ったり、あるいは、作業員がバキュー
ムカーのホースを手にして吸引するようにしている。

【０００４】本出願人は、上述のような作業員の手作業
によるスカム除去を自動化するために、先に、特開平１
１−２７７０５６号，同２８５６８６号，同２８５６８
７号で自動的にスカムを除去できるスカム吸引装置を提
案しているとともに、特開平１１−２９０８４７号にお
いて、スカムを吸引除去しやすいようにするために、ス
カムを小片に破砕するスカム破砕装置を提案している。

【０００５】上記提案に係るスカム吸引装置は、水面の
変動に追従して吸引パイプが上下動し、さらに、寄せ板
及び案内板により原水とスカムとを効果的に分離するこ
とができるので、スカムを高濃度で吸引除去できるとい
う特長を有している。また、上記提案に係るスカム破砕
装置は、立体物を上下動させて大きな膜状に形成された
スカムを小片に破砕できるので、スカムの流動性を高め
ることができるという特長を有している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、先の提
案に係るスカム破砕装置を用いると、スカムが小片に破
砕されて流動化しやすくなるので、先の提案に係るスカ
ム吸引装置でスカムを自動的に除去することができる
が、この先の提案に係るスカム破砕装置は、５リットル
（Ｌ）程度の立体物（容器）をクランク機構を介して上
下動させ、スカム面に波動を発生させてスカムを小片に
破砕するようにしているので、機械的な構造が複雑にな
る欠点があるとともに、そのメンテナンスも面倒である
という欠点があった。また、小片に破砕したスカムをス
カムの排出側に向けてスムースに移動できるようにする
ことが望まれていた。

【０００７】そこで、本発明は、上記欠点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、簡単な構成
で、しかも、メンテナンスも簡単に行えるスカム破砕装
置を提供するとともに、スカムの移動が円滑に行えるよ
うにしたスカム破砕装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るスカム破砕
装置は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の
発明は、スカム形成面に流体を衝突させるための流体の
噴出口を設け、その噴出口から流体を断続的に噴出させ
ることを特徴としている。また、本発明の請求項２に係
るスカム破砕装置は、流体の噴出口をスカム形成面より
も下側に位置させたことを特徴としている。

【０００９】本発明に係るスカム破砕装置は、上記目的
を達成するために、請求項３に記載の発明は、スカム形
成面に流体を衝突させるための流体の噴出口を設けると
ともに、スカムに移動力を付与する流体を噴出するスプ
レー口を設けたことを特徴としている。また、本発明の
請求項４に係るスカム破砕装置は、スプレー口は、スカ
ム形成面よりも上側に設けられていることを特徴として
いる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明に係るスカム破砕
装置を下水処理場の沈殿池（最初沈殿池又は最終沈殿
池）の導水渠に適用したときのカバーを除去して示した
平面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。

【００１１】導水渠１は、複数（図示の例では３個）の
沈殿池２ａ〜２ｃに原水を供給できるように、各沈殿池
２ａ〜２ｃの上流側に設けられた細長い水路状に形成さ
れている。そして、導水渠１内の原水は、流入扉３ａ〜
３ｃを介して各沈殿池２ａ〜２ｃにそれぞれ供給される
ように構成されている。

【００１２】図中、１０ａ〜１０ｃは、導水渠１内に設
けられた空気供給管であって、導水渠１の水流（導水渠
１内の矢印参照）に沿って所定の間隔を保って設けら
れている。各空気供給管１０ａ〜１０ｃの設置間隔は、
導水渠１の幅、導水渠１内の水流の速さ、原水の水質
（スカムの性質）等により一様でないが、数ｍの間隔、
例えば、５〜１０ｍの間隔に設けられる。

【００１３】各空気供給管１０ａ〜１０ｃは、自動弁
（電磁弁）からなるバルブＶａ〜Ｖｃをそれぞれ介在さ
せてヘッダー管１１にそれぞれ接続されている。そし
て、これら空気供給管１０ａ〜１０ｃの先端側（ヘッダ
ー管１１と接続されている側と反対の先端側）は、導水
渠１に形成されるスカムの層の下側となるように、水面
下２００〜３００ｍｍにそれぞれ位置するように設けら
れ、それら先端側は開口していて、噴出口１２ａ〜１２
ｃにそれぞれ形成されている。

【００１４】ヘッダー管１１は、図示しない圧縮空気源
に接続されている。この圧縮空気源としては、下水処理
場の曝気槽用の圧縮空気源と共用することができる。も
ちろん、スカム破砕装置用のコンプレッサあるいはブロ
アを用意して圧縮空気源としてもよい。しかし、下水処
理場には、曝気槽用として圧縮空気供給設備が設けられ
ているので、既設の曝気槽用の圧縮空気と共用すると、
安価に、かつ、容易に圧縮空気源を得ることができる。

【００１５】図中、Ｃは、プログラマブルコントローラ
からなる制御器であって、バルブＶａ〜Ｖｃをそれぞれ
断続的に、すなわち、間欠的に開閉（ＯＮ，ＯＦＦ）制
御できるように構成されている。各バルブＶａ〜Ｖｃの
継続的な開閉制御は、スカムの性質等により一様ではな
いが、１回に５Ｌの５００〜５０ｋｐａの圧縮空気を１
分間に５回以上行うと、ほとんどのスカムを小片に破砕
することができる。なお、上述の１分間当りの回数を多
くすると、より破砕効果が高まるが、バルブＶａ〜Ｖｃ
の継続的な開閉制御は、１分間に１０回を越えて行うこ
とに機械的な困難を伴うので、バルブＶａ〜Ｖｃの継続
的開閉は、１分間当り５〜１０回程度が好ましい。ま
た、噴出口１２ａ〜１２ｃから圧縮空気を連続的に供給
することも可能であるが、連続的に空気を供給すると、
圧縮空気源が大型の設備になるとともに、ランニングコ
ストがかさんでしまうという新たな問題点が発生してし
まうので、圧縮空気の供給は、断続的に行われる。

【００１６】図３は、空気供給管１０ａ〜１０ｃ（図示
の例では空気供給管１０ａ。空気供給管１０ｂ，１０ｃ
も空気供給管１０ａと同じであるので、以下、空気供給
管１０ａを例に説明する。）から圧縮空気が供給された
ときのスカムＳが破砕されるときの状態を示している。
すなわち、バルブＶａが開かれると、空気供給管１０ａ
の噴出口１２ａから圧縮空気が導水渠１内に供給され
る。そして、その供給された圧縮空気は、気泡となって
上昇し、スカムＳを持ち上げる形となり、その持ち上げ
力により大きな膜状に形成されていたスカムＳが小片に
破砕される。

【００１７】なお、図示の例では、噴出口１２ａ〜１２
ｃは、下向きに開口しているが、上向きに開口させても
よい。しかし、図示のように、噴出口１２ａ〜１２ｃを
下向きに開口させると、気泡の分散が広がるので、広範
囲のスカムを破砕することができる。

【００１８】また、上述の例では、噴出口１２ａ〜１２
ｃは、導水渠１の原水の流れに沿って所定の間隔を保
ち、かつ、その導水渠１の水路幅（原水の流れ方向と直
交する方向の長さ）のほぼ中央に１個のみそれぞれ設け
るようにしたが、その水路幅方向に所定の間隔を保って
複数個ずつ設けるようにしてもよい。さらに、噴出口
は、導水渠１を平面から見たときに、千鳥足状となるよ
うに互いに所定の間隔を保って均等に設けることもでき
る。

【００１９】図中、２０は、導水渠１の下流側端部に設
けられたスカム除去機構である。このスカム除去機構２
０は、本出願人が特開平１１−２７７０５６号等で提案
しているもので、流れてくるスカムを寄せ板２１で吸引
パイプ２２側に集めるとともに、案内板２３で水とスカ
ムとを分離できるように構成されている。また、これら
は、変動する水位に追従させることができるように構成
されている。したがって、水流に乗って流れてくるスカ
ムは、吸引パイプ２２の原水流入側に設けられた切欠２
４を介して吸引することができる。この吸引の際、図示
されていないが、切欠２４中に水位が位置しているの
で、スカムを高濃度の状態で効率よく吸引除去すること
ができる。

【００２０】なお、スカム除去機構２０としては、上述
の吸引パイプ式によらず、パイプスキマ等の周知のスカ
ム除去機構を採用することもできる。ただし、導水渠等
の水位変動が大きな下水処理施設では、パイプスキマが
水没してしまう等の問題があるため、上述の吸引パイプ
式や可動堰を有するスカムピットのようなスカム除去部
（開口部）が水位に追従可能なスカム除去装置であるこ
とが好ましい。

【００２１】上述の例では、スカム形成面に噴出口１２
ａ〜１２ｃから気体（空気）を排出させて形成された上
昇する気泡を膜状のスカムに衝突させ、スカムを細片に
破砕させたが、膜状のスカムの上から液体あるいは液体
と気体の混合体を落下させてスカムに衝突させ、スカム
を細片に破砕させるようにしてもよい。すなわち、噴出
口１２ａ〜１２ｃをスカムＳの位置以上の高さに位置さ
せ、それら噴出口１２ａ〜１２ｃから原水の一部又は導
水渠１内の一部の水（原水）をスカムＳに向けて落下さ
せるようにしてもよい。

【００２２】図４は、本発明の他の実施の形態に係るス
カム破砕装置を上記図１と同様の沈殿池の導水渠１に適
用したときの平面図である。この導水渠１には、上述し
た噴出口１２ａ〜１２ｃ等からなるスカム破砕手段が設
けられている以外に、スカムＳをスカム除去機構２０側
へ移動するのを促進させるスプレー口３０ａ〜３０ｃが
設けられている。各スプレー口３０ａ〜３０ｃは、バル
プ３１ａ〜３１ｃをそれぞれ有する圧力水供給管３２ａ
〜３２ｃの下部にそれぞれ設けられるとともに、これら
圧力水供給管３２ａ〜３２ｃは、ヘッダー管３３に接続
されている。

【００２３】ヘッダー管３３には、図示しないが、ポン
プが接続されていて、このポンプを介して圧力水が供給
されるように構成されている。ヘッダー管３３に供給さ
れる圧力水としては、沈殿池２ａ〜２ｃの処理水や別途
用意された水を使用することができるが、導水渠１の中
間水を循環使用することができる。導水渠の中間水を循
環使用したときは、沈殿池２ａ〜２ｃに対する負荷を高
めることがないので好適である。

【００２４】各スプレー口３０ａ〜３０ｃは、同一構成
であるので、スプレー口３０ａを例にして、図５を用い
てスカムＳの移動作用について説明する。スプレー口３
０ａは、スカムＳの形成面の上側（上方）で、かつ、圧
力水の噴出方向がスカム除去機構２０側に向くように、
つまり、圧力水の噴出方向がスカムＳの移動方向（図５
の原水の流れの矢印参照）となるように設けられてい
る。なお、スプレー口３０ａのスカムＳの形成面からの
高さは、スカムＳに近い程、移動力を高めることができ
るが、スカムＳの形成面上下の変動（原水の上下の変
動）を考慮して決められる。

【００２５】スプレー口３０ａから圧力水が噴出される
と、その圧力水によりスカムＳの移動が促進されてスカ
ムＳがスカム除去機構２０側に円滑に、かつ、速やかに
移動することができる。しかも、このスプレー口３０ａ
がスカムＳを破砕するための噴出口１２ａよりも下流側
に位置していると、スカムＳが細片に破砕されているの
で、よりスカムＳの移動を促進することができる。

【００２６】なお、上述の例では、スプレー口３０ａを
スカムＳの上側に設けたが、スカムＳと同一面又はそれ
よりも下側に設けることもできるが、上述のように、ス
カムＳの上側の方がスカムＳの移動を円滑に行わせるこ
とができる。さらに、スプレー口３０ａから噴出させる
流体として圧力水を用いたが、圧縮空気、又は空気と液
体との混合液を用いることができるが、圧力水の方が強
い移動力を得ることができる。

【００２７】また、上述の例では、スカム破砕装置を適
用する装置としては、下水処理場の導水渠としたが、こ
れに限らず、沈殿池等であってもよい。特に、無端チェ
ーンコンベアにブレードを設けた機械式のスクレーパ等
のスカム掻寄装置が設置できない下水処理施設やその他
の水処理施設にも本スカム破砕装置を適用することがで
きる。

【００２８】

【発明の効果】本発明の請求項１に係るスカム破砕装置
は、スカム形成面に流体を衝突させるための流体の噴出
口を設け、その噴出口から流体を断続的に噴出させるの
で、膜状に形成されたスカムを簡単な構成で細片に破砕
して水流に乗せて流出させることができる。本発明の請
求項２に係るスカム破砕装置は、流体の噴出口をスカム
形成面よりも下側に位置させるので、既設の設備を用い
て容易に実施することができる。

【００２９】本発明の請求項３に係るスカム破砕装置
は、スカム形成面に流体を衝突させるための流体の噴出
口を設けるとともに、スカムに移動力を付与する流体を
噴出するスプレー口を設けたので、破砕されたスカムの
移動を効率よく行うことができる。本発明の請求項４に
係るスカム破砕装置は、スプレー口は、スカム形成面よ
りも上側に設けられているので、スカムの移動をより効
率よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るスカム破砕装置を
沈殿池の導水渠に適用したときの平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】スカムの破砕状態を示す説明図である。

【図４】本発明の他の実施の形態に係るスカム破砕装置
を沈殿池の導水渠に適用したときの平面図である。

【図５】スカムの破砕状態及び移動状態を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 導水渠 ２ａ〜２ｃ 沈殿池（最初沈殿池，最終沈殿池） ３ａ〜３ｃ 流入扉 １０ａ〜１０ｃ 空気供給管 １１ ヘッダー管 １２ａ〜１２ｃ 噴出口 ２０ スカム除去機構 Ｓ スカム ３０ａ〜３０ｃ スプレー口 ３１ａ〜３１ｃ バルブ ３２ａ〜３２ｃ 圧力水供給管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畑 隆典 静岡県小笠郡菊川町堀之内547番地の１ 旭テック株式会社内 Ｆターム(参考） 4D051 AA04 AB03 DD08

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スカム形成面に流体を衝突させるための
   流体の噴出口を設け、その噴出口から流体を断続的に噴
   出させることを特徴とするスカム破砕装置。
2. 【請求項２】 流体の噴出口をスカム形成面よりも下側
   に位置させたことを特徴とする請求項１に記載のスカム
   破砕装置。
3. 【請求項３】 スカム形成面に流体を衝突させるための
   流体の噴出口を設けるとともに、スカムに移動力を付与
   する流体を噴出するスプレー口を設けたことを特徴とす
   るスカム破砕装置。
4. 【請求項４】 スプレー口は、スカム形成面よりも上側
   に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のス
   カム破砕装置。