JP2005224665A

JP2005224665A - 汚泥掻寄せ機

Info

Publication number: JP2005224665A
Application number: JP2004033909A
Authority: JP
Inventors: Norio Arishiro; 典男有城
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2004-02-10
Filing date: 2004-02-10
Publication date: 2005-08-25

Abstract

【課題】樹脂チェーンによる歯飛びの問題を生じることなく、安定した運転が可能なチェーンフライト式の汚泥掻寄せ機を提供する。
【解決手段】駆動軸４と、該駆動軸の回転に伴って走行する一対のチェーン８と、該チェーンに所定のピッチで取付けられ該チェーンの走行に伴って沈殿池２内を循環するフライト９とを備え、前記フライトがガイドレール１５，１６に支持されて移動するチェーンフライト式の汚泥掻寄せ機において、駆動軸４よりのガイドレール１５に欠落部１５ａを設け、該欠落部において前記チェーン８ａが自重により垂れ下がるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、汚泥掻寄せ機に係り、特に下水処理における長方形沈殿池の池底に沈殿している汚泥を、掻寄せて該沈殿池から除去するチェーンフライト式の汚泥掻寄せ機に関する。

下水処理のための沈殿池などにおいては、チェーン等の走行に伴って沈殿池内を循環する汚泥掻寄せ板（フライト）を備えたチェーンフライト式の汚泥掻寄せ機を設置して、池底側をフライトが走行する時に池底に溜った汚泥を掻寄せ、水面側をフライトが走行する時に水面上に浮遊するスカムを掻寄せることが広く行われている。

図３は、従来の、いわゆる４軸タイプの汚泥掻寄せ機１を長方形状の沈殿池２に設置した例を示すものである。この汚泥掻寄せ機１は、駆動モータ３の回転に伴って回転する駆動軸４と３本の従動軸５，６，７との間に掛け渡した一対の無端チェーン８と、この無端チェーン８に所定のピッチで取付けた長尺平板状の汚泥掻寄せ板（フライト）９とを備えている。

前記駆動軸４には、駆動モータ３との間に掛け渡した駆動チェーン１０と噛合う駆動スプロケットホィール１１と、前記無端チェーン８と噛合うチェーン用スプロケットホィール１２とが該駆動軸４と一体に回転するように取付けられていて、駆動軸４は沈殿池２の壁面に回転自在に支承されている。一方、沈殿池の水面側に位置する従動軸５には、前記無端チェーン８に噛合うチェーン用スプロケットホィールが、従動軸５は軸は回転せずホイールのみが自由に回転するように取付けられて、沈殿池２の壁面に回転自在に支承されている。池底側に位置する従動軸６，７にも、前記無端チェーン８に噛み合うチェーン用スプロケットホィールが回転するように取付けられて、各従動軸は沈殿池２の壁面に固定されている。

これにより、駆動モータ３の駆動に伴う駆動スプロケットホィール１１の回転を駆動軸４に伝達し、駆動軸４の回転をチェーン用スプロケットホィール１２から無端チェーン８に伝達して無端チェーン８を走行させ、無端チェーン８は従動軸６，７，８のチェーン用スプロケットホィールとそれぞれ噛み合って、沈殿池２内を循環する。この無端チェーン８の走行に伴ってフライト９が沈殿池２の内部を循環し、池底側をフライト９がガイドレール１６に支持されて走行する時に池底に溜った汚泥を図中左側に掻寄せ、水面側をフライト９がガイドレール１５に支持されて走行する時に水面上に浮遊するスカムを図中右側に掻寄せるように構成されている。

上述したチェーンフライト式の汚泥掻寄せ機において、フライト、チェーンおよびチェーン用スプロケットホィールの長寿命化や、省エネルギー化等を考慮して、チェーンやフライトの軽量化、すなわち樹脂化が進んできた。ところが、従来金属であったチェーンは樹脂になったため、金属チェーンではめったに起きなかったチェーンの歯飛びによる脱輪事故が時折発生することがある。チェーンの歯飛びとは、駆動軸４のチェーン用スプロケットホィール１２で起きる現象で、チェーンのバックテンションが小さくなることで、チェーンがスプロケットホィールの歯部から外へ飛び出る現象である。

樹脂チェーンの場合、水膨潤や張力による伸び等のためチェーンの張りがゆるくなり、その結果バックテンションが小さくなる。これは、樹脂特有の、比重が軽い、張力による伸びが大きい、水を吸収し膨潤する、等の性質によるところが大きい。チェーンの歯飛びによる脱輪事故が起こると、チェーンの破断、フライトの破損等が発生し、復旧まで長時間かかり、その間装置の運転に支障をきたすことになる。これを解決する方法として、チェーンが外に飛び出ないように、外側から押さえるものがあれば良いのだが、実際は等ピッチで取りついているフライトがあるため、困難である。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、樹脂チェーンによる歯飛びの問題を生じることなく、安定した運転が可能なチェーンフライト式の汚泥掻寄せ機を提供することを目的とする。

本発明の汚泥掻寄せ機は、駆動軸と、該駆動軸の回転に伴って走行する一対のチェーンと、該チェーンに所定のピッチで取付けられ該チェーンの走行に伴って沈殿池内を循環するフライトとを備え、前記フライトがガイドレールに支持されて移動するチェーンフライト式の汚泥掻寄せ機において、駆動軸よりのガイドレールに欠落部を設け、該欠落部において前記チェーンが自重により垂れ下がるようにしたことを特徴とするものである。

本発明によれば、従来は水面側ガイドレールを駆動軸まで伸びるように設置していたが、その水面側ガイドレールの駆動軸よりの部分にガイドレールの欠落部を設けたものである。これにより、欠落部においてチェーンの垂れ下がる状態を作ることができ、チェーンが駆動軸のスプロケットホィール部分においてバックテンションを保持することができる。また、スプロケットホィールでの巻き付け角が大きくなり、同時にかかっている歯数が増すことで、ますます歯飛びしにくくすることができる。すなわち、本発明は、駆動軸のチェーン送り側に前記チェーンの垂れ下がり部を形成し、該チェーンの垂れ下がり部の自重により、前記駆動軸のスプロケットホィールの歯部に対して前記チェーンの噛み込み力を強めるようにし、また同時に、スプロケットホィールにおける巻き付け角を大きくし、噛み合っている歯数を増すことで歯飛びをしにくくしたことを特徴とするものである。

ここで、駆動軸よりのガイドレールの欠落部の端部に従動軸を備えることが好ましい。これにより、チェーンの垂れ下がり部分とガイドレールとの間のフライトの移動をスムーズに行うことができる。また、上記従動軸に代えて水面側ガイドレールの欠落部の端部にガイドレールの曲げ部を備えるようにしてもよい。ガイドレールの端部に曲面状の曲げ部を設けることにより、垂れ下がり部からフライトをガイドレールへスムーズに移動することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一の作用または機能を有する部材または要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態の、いわゆる四軸タイプのチェーンフライト式汚泥掻寄せ機１を長方形状の沈殿池２に設置したものである。この汚泥掻寄せ機１は、駆動軸４と、従動軸５，６，７とを備え、所定のピッチで取付けたフライト９を備えた二条の無端チェーン８が池内を循還移動するようになっていることは、図３に示す従来の技術と同様である。

この汚泥掻寄せ機１では、水面側ガイドレール１５の駆動軸４よりにガイドレール１５に同一面にガイドレールが存在しない欠落部１５ａを備えている。そして、ガイドレール１５の欠落部１５ａにおいて、無端チェーン８が垂れ下がるようになっている。すなわち、図３に示す従来の技術においては、ガイドレール１５は駆動軸４に隣接する位置まで同一面に伸びて設けられ、駆動軸４のスプロケットホィール１２を通過したチェーンフライトが直ちにガイドレール１５の部分に移行し、フライト９に設けられたフライトシュウがガイドレール１５に摺接するようになっていた。これに対して、本発明の汚泥掻寄せ機１では、無端チェーン８の長さを従来技術における長さよりも長くすることで、無端チェーン８がガイドレールの欠落部１５ａにおいて垂れ下がるようにしたものである。

欠落部１５ａの大きさは、例えば４〜８ｍ程度であることが好ましい。そして、図１に示すようにこの部分で無端チェーン８を垂れ下がるようにすることで、スプロケットホィール１２に十分なバックテンションを付与することができ、確実にチェーンをスプロケットホィール１２の歯部に噛み合わせることができる。

駆動軸４は、図中時計回りに回転し、従動軸７側から無端チェーン８を引き上げる方向にチェーン用スプロケットホィール１２が回転する。これにより、従動軸７が回転し、池底側においては池底側ガイドレール１６上をフライト９のシュウがガイドレール１６に摺接して支持されつつ、図中の左方向に移動し、池底に溜まった汚泥を掻き寄せ、図中左側の汚泥ホッパ２ａ側に移動させる。

さらに無端チェーン８の回動により、従動軸６が回転し、従動軸５が回転し、水面側においてガイドレール１５上をフライト９を備えた無端チェーン８が図中の左側から右側に向けて移動する。そして、無端チェーン８に固定されたフライト９は、水面側ガイドレール１５にそのフライトシュウが摺接しつつ、ガイドレール１５に支持されて移動し、水面に浮かぶスカムを図中の左側から右側に掻き寄せ、スカムスキマ１７にてスカムを吸い込むことにより、スカムを除去する。

水面側ガイドレール１５の左側端部（欠落部１５ａの入口部）には従動軸１８を備え、チェーンが駆動軸４のスプロケットホィール１２と従動軸１８のスプロケットホィールとの間の欠落部１５ａで、上述したように垂れ下がるようになっている。これにより、駆動軸４のスプロケットホィール１２の送り側のチェーンフライトは、垂れ下がり部８ａで垂れ下がり、その後、従動軸１８のスプロケットホィールにより引き上げられ、水面側ガイドレール１５上を図中左側から右側に移動することになる。また、従動軸１８を備えることで、垂れ下がり部８ａを移動するチェーンフライトを滑らかに水面側ガイドレール１５上に移動することができる。

チェーンの垂れ下がり部８ａでは、チェーンがその自重により垂れ下がるので、チェーンの張力（バックテンション）が駆動軸４のスプロケットホィール１２の歯部に対して作用し、十分な噛み込み力をチェーンに対して付与し、いわゆる歯飛びを防止することができる。また、図１（ｂ）に示すように、スプロケットホィール１２での巻き付け角θが大きくなり、同時に噛み合っている歯数が増すことで、ますます歯飛びしにくくすることができる。なお、図１（ｃ）は従来例の構造を示し、スプロケットホィール１２での巻き付け角θは９０°程度である。

これにより、チェーンの歯飛びによる脱輪事故を防止することができ、脱輪事故に伴うチェーンの破断やフライトの破損等を防止することができ、汚泥掻寄せ機の安定した運転が可能となる。なお、この実施形態においては、水面側ガイドレール１５の端部に従動軸１８を設けた例について説明したが、従動軸を設ける代わりに後述するようにガイドレール１５の曲げ部を設け、同一面にガイドレールが存在しないガイドレール欠落部を設けるようにしてもよい。

このようにして、軽く、且つ水を吸収し、膨潤しやすい樹脂チェーンにおいても、駆動軸４におけるチェーンの歯飛びを防止することができるので、水面側ガイドレール１５および池底側ガイドレール１６の長さを長くすることができ、水面に浮かぶスカムおよび池底の汚泥を掻き寄せる範囲を拡大することができる。したがって、長い沈殿池にも樹脂製のフライトチェーンを使用できることになる。

また、チェーンの垂れ下がり部８ａを設けることで、チェーンの伸び分を垂れ下がり部８ａで吸収して、チェーンの張り調整の頻度を減らすことができる。これにより、メンテナンス作業が容易となるという効果もある。また、スカムスキマ１７の堰の開閉動力として、フライト９の動きを利用する無動力スカムスキマにおいて、従来の構造であると、池底側を走行するフライトの動きを利用し、水面におけるスカムスキマの堰の開閉動作を行う動力にしている。これは、水面側のフライトの動きをスカムスキマの動力として利用すると、この部分でチェーンの張りが緩み、チェーン全体としての張力源（バックテンション）がなくなり、歯飛び等の問題を起こし易いからである。

しかしながら、上記実施形態に示すように、無端チェーン８の垂れ下がり部８ａを設けることで、駆動軸４のスプロケットホィール１２において、チェーンにバックテンションを持たせることができるので、水面側を走行するフライトの動きをスカムスキマ１７の動力源として利用することも可能となる。これにより、スカムスキマ１７の機構を簡素化することができ、沈殿池全体としての水処理機構を簡素化することができる。

図２は、本発明の第２実施形態のチェーンフライト式汚泥掻寄せ機を備えた沈殿池を示す。この実施形態では、沈殿池２に二階層の汚泥掻寄せ機２１ａ，２１ｂを配置したものである。

上層の汚泥掻寄せ機２１ａは、池長が短いため歯飛びの問題が生じにくく、またチェーンの垂れ下がり部を設けるとスカムを掻き寄せる距離が短くなるため、従来型の構造を採用している。ここで、駆動軸２２と、従動軸２３，２４，２５との間にフライト９を備えた二条の無端チェーン８が掛け渡されている。水面側にはガイドレール２６を、水中側にはガイドレール２７，２８をそれぞれ備え、二条の無端チェーン８に取付けられたフライト９が、そのガイドシュウがガイドレール２６，２７，２８にそれぞれ摺接して移動するようになっている。ここで、ガイドレール２６，２７，２８は、それぞれレールブラケット３０により沈殿池２の側壁面に固定されている。

駆動軸２２は、駆動装置３１とチェーン３２により接続され、駆動軸２２が時計回りに回転駆動されることで、水面側ガイドレール２６においては、フライト９がガイドレール２６によって支持されつつ、図中左側から右側に移動し、水面に浮かぶスカムを掻き寄せる。そして、図示しないスカムスキマの開閉動作によりスカムを飲み込ませ、上澄水をトラフ３３に導入する。

下層の掻寄せ機２１ｂは、池底の汚泥を図中左側の汚泥ホッパ２ａに掻寄せるためのもので、駆動軸３４と、従動軸３５，３６，３７との間に二条の無端チェーン８が掛け渡され、二条の無端チェーン８に取付けられたフライト９が池底側において図中右側から左側へ移動するようになっている。この下層の掻寄せ機２１ｂにおいても、水中ガイドレール３９と池底側ガイドレール４０とを備え、それぞれのガイドレール３９，４０上をフライト９が無端チェーン８の回動により移動するようになっている。

駆動装置３１はチェーン４１ａにより水中カウンタ軸４０と接続し、これを回転駆動し、水中カウンタ軸４２は下層の掻き寄せ機２１ｂの駆動軸３４をチェーン４１ｂにより接続して回転駆動するようになっている。駆動軸３４のスプロケットホィールには無端チェーン８が掛け渡され、駆動軸３４の回転に伴い無端チェーン８は従動軸３７のスプロケットホィールから引き上げられ、これに伴い池底側ガイドレール４０上をフライト９が走行し、池底側の汚泥を沈殿槽２の汚泥ホッパ２ａ側に掻寄せる。

この実施形態においては、駆動軸３４の送り側の水中ガイドレール３９に曲げ部３９ａを備え、駆動軸３４の送り側との間にチェーンの垂れ下がり部８ａを形成するようになっている。垂れ下がり部８ａのチェーン８は、図中左側から右側に移動する。そして、水中ガイドレール３９は上述したように曲げ部３９ａを備えているので、無端チェーン８に取付けられたフライト９がスムーズにそのフライトシュウを水中ガイドレール３９に摺接させるように移動することができる。

すなわち、無端チェーン８は、駆動軸３４、従動軸３５，３６，３７間を回動する直線的な長さに対して余分の長さを有し、これによりチェーンの垂れ下がり部８ａが形成される。このチェーンの垂れ下がり部８ａにより駆動軸３４のスプロケットホィール上のチェーンには張力（バックテンション）がかかり、これにより無端チェーン８がスプロケットホィールの歯部に対して十分な噛み込み力を有することになる。したがって、上記第１の実施形態と同様に、チェーンのいわゆる歯飛びが防止される。

したがって、この実施形態においても、下層の掻寄せ機２１ｂにはチェーンの垂れ下がり部８ａを備えるので、無端チェーン８を駆動軸３４のスプロケットホィールの歯部に対して、十分な噛み込み力を有して回転可能に固定することができる。従って、樹脂製の且つ水に膨潤しやすいフライトチェーンを用いても、チェーンの歯飛びによる事故を防止することができる。そして、駆動軸のスプロケットホィールにおけるチェーンの歯飛びという現象を防止できるので、軽量の樹脂製チェーンフライトをレール部の長い沈殿池にも適用することが可能となり、樹脂製チェーンフライトの適用範囲を拡大することができることも上述したとおりである。

これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは勿論である。

（ａ）は本発明の第１の実施形態の汚泥掻寄せ機を備えた沈殿池を示す図であり、（ｂ）は本発明によるスプロケットホィールへのチェーンの巻き付け角θを示す図であり、（ｃ）は従来例によるスプロケットホィールへのチェーンの巻き付け角θを示す図である。本発明の第２の実施形態の汚泥掻寄せ機を備えた沈殿池を示す図である。従来の汚泥掻寄せ機を備えた沈殿池を示す図である。

符号の説明

１，２１ａ，２１ｂ汚泥掻寄せ機
２沈殿池
２ａ汚泥ホッパ
３，３１駆動モータ（駆動設置）
４，２２，３４駆動軸
５，６，７，２３，２４，２５，３５，３６，３７従動軸
８無端チェーン
８ａ垂れ下がり部
９フライト
１０，３２，４１ａ，４１ｂ駆動チェーン
１１，１２駆動スプロケットホィール
１５，１６，２６，２７，２８，２９，４０ガイドレール
１５ａ欠落部
１７スカムスキマ
３０レールブラケット
３２チェーン
３３トラフ
３９ａ曲げ部
４２水中カウンタ軸

Claims

駆動軸と、該駆動軸の回転に伴って走行する一対のチェーンと、該チェーンに所定のピッチで取付けられ該チェーンの走行に伴って沈殿池内を循環するフライトとを備え、前記フライトがガイドレールに支持されて移動するチェーンフライト式の汚泥掻寄せ機において、駆動軸よりのガイドレールに欠落部を設け、該欠落部において前記チェーンが自重により垂れ下がるようにしたことを特徴とする汚泥掻寄せ機。
前記ガイドレールの欠落部の端部に従動軸を備えたことを特徴とする請求項１記載の汚泥掻寄せ機。
前記ガイドレールの欠落部の端部に前記ガイドレールの曲げ部を備えたことを特徴とする請求項１記載の汚泥掻寄せ機。
駆動軸と、該駆動軸の回転に伴って走行する一対のチェーンと、該チェーンに所定のピッチで取付けられ該チェーンの走行に伴って沈殿池内を循環するフライトとを備え、前記フライトがガイドレールに支持されて移動するチェーンフライト式の汚泥掻寄せ機において、前記駆動軸のチェーン送り側に前記チェーンの垂れ下がり部を形成し、該チェーンの垂れ下がり部の自重により、前記駆動軸のスプロケットホィールの歯部に対して前記チェーンの噛み込み力を強めるようにしたことを特徴とする汚泥掻寄せ機。