JP2008068230A - スカム破砕装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スカムを微細化してスカムスキマに案内することのできるスカム破砕装置を提供する。
【解決手段】スカム破砕装置１２は、スカムスキマ２８の上流側の液面下に配設され、スカムＳａをスカムスキマ２８に案内するスカム破砕板３０を備える。スカム破砕板３０には、スカム微細化用の孔５０、５０…が形成され、スカム破砕板３０の下方で発生した塊状のスカムＳａを、スカム破砕板３０を揺動させることにより、塊状のスカムＳａを微細化し、スカムＳａの回収効率を向上させる。
【選択図】 図５

Description

本発明はスカム破砕装置に係り、特に下水処理施設の沈砂池設備に設置されるスカム破砕装置に関する。

下水処理施設の沈殿池設備等では、水や汚泥の処理過程で発生した油脂・固形物等が浮上して集まり、処理槽表面にスカムとして堆積する。このスカムは、腐敗して汚臭を発生し、水質悪化の原因となるため、定期的に除去することが必要となる。

特許文献１には、スカムをパイプ状のスカムスキマで除去する装置が記載されている。このスカムスキマは、円筒状に形成され、沈殿池の液面に幅方向に配置される。また、スカムスキマは、その側面に長手方向の開口を備え、この開口を介してスカムを内部に導入し、スカムを排出するように構成される。

ところで、特許文献１のスカム除去装置は、スカムスキマの上流側の液面下に案内板が液面と並行に設けられている。したがって、液面上のスカムを案内板によってスカムスキマの開口に案内することができ、スカムをスムーズに排出することができる。
特開２００５−７４２５８号公報

しかしながら、特許文献１のスカム除去装置は、案内板の下方から浮上したスカムが案内板の下側に堆積して大きな塊を形成し、スカムスキマで除去できなくなるという問題があった。

また、従来のスカム除去装置は、浮上スカムが大きな塊状を形成した場合にも、スカムスキマで除去できないという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、スカムを微細化してスカムスキマに案内することのできるスカム破砕装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、液面に浮遊するスカムを回収するスカムスキマの上流側の液面下に配設され、前記スカムを前記スカムスキマに案内するとともに、スカム微細化用の孔を有するスカム破砕板を備えたことを特徴とするスカム破砕装置を提供する。

請求項１に記載の発明によれば、スカム破砕板にスカム微細化用の孔が設けられているので、液面を上流から流れてきたスカムやスカム破砕板の下方から浮上してきたスカムを微細化してスカムスキマに案内することができる。したがって、微細化されたスカムをスカムスキマで除去するので、スカムの除去効率を向上させることができる。

請求項２に記載の発明は請求項１の発明において、前記スカム破砕板は揺動自在に支持されることを特徴とする。請求項２に記載の発明によれば、スカム破砕板を揺動させることができるので、スカムをより確実に微細化することができる。

請求項３に記載の発明は請求項１又は２の発明において、前記スカム破砕板を液面に応じて上下に移動させる液面対応手段を備えたことを特徴とする。請求項３に記載の発明によれば、液面対応手段を設けてスカム破砕板を液面に応じて上下動させるようにしたので、スカム破砕板と液面との距離を常に一定に保つことができる。これにより、スカム破砕板によるスカムの案内機能を十分に維持しつつ、スカム破砕板の孔によってスカムを確実に微細化することができる。

請求項４に記載の発明は請求項３の発明において、前記液面対応手段は、液面に浮上して前記スカム破砕板を液面下に支持するフロートであることを特徴とする。請求項４に記載の発明によれば、フロートを液面に浮上させることによってスカム破砕板を液面下に支持するようにしたので、スカム破砕板は液面に応じて自然に上下動し、液面から常に一定の位置に配置される。

請求項５に記載の発明は請求項１〜４のいずれか１の発明において、前記スカム破砕板は、前記スカムスキマ側端部と液面との距離が、その反対側端部と液面との距離よりも小さいことを特徴とする。請求項５に記載の発明によれば、スカムスキマ側の端部におけるスカム破砕板と液面との距離が小さいので、上流から流れてきた大きなスカムは、スカム破砕板の孔によって微細化される。

本発明によれば、スカム破砕板にスカム微細化用の孔が設けられているので、液面を浮上して上流から流れてきたスカムやスカム破砕板の下方から浮上してきたスカムを微細化してスカムスキマの開口部に案内することができ、スカムの除去効率を向上させることができる。

以下添付図面に従って本発明に係るスカム破砕装置の好ましい実施形態について説明する。

図１は第１の実施形態のスカム破砕装置を適用したスカム除去装置１０を示す側面図である。同図に示すスカム除去装置１０は、下水処理設備の沈殿池１２に設けられている。なお、スカム除去装置１０の適用例はこれに限定するものではなく、流路等に設けてもよい。

図１に示すように、沈殿池１２の一方側の端部には流入口１４が設けられ、この流入口１４から被処理水が流入される。被処理水は、汚泥等が重力沈降されて分離され、分離後の処理水が、流入口１４の反対側に設けられた排出口１６から排出される。

沈殿池１２の内部には、汚泥掻寄機２０が設けられている。汚泥掻寄機２０は主として、回動自在に支持された複数のスプロケット２２、２２…と、これらのスプロケット２２、２２…に巻きかけられた無端状のチェーン２４と、チェーン２４に所定の間隔で配置された複数枚のフライト２６、２６…によって構成される。スプロケット２２、２２…の一つには回転駆動手段に接続されており、この回転駆動手段によってスプロケット２２を回転させることによって、無端状のチェーン２４が矢印方向に周回走行するようになっている。フライト２６、２６…は、沈殿池１２の幅方向に設けられており、チェーン２４に対して直立した状態を保つように取り付けられる。また、フライト２６、２６…は、チェーン２４が周回走行することによって、沈殿池１２の底壁に摺動しながら排出口１６側から流入口１４側に移動する。これにより、沈殿池１２の底壁に堆積した汚泥等は、フライト２６によって沈殿ピット１８に集められる。沈殿ピット１８には不図示の汚泥ポンプが接続されており、この汚泥ポンプによって沈殿ピット１８内の汚泥等が外部に排出される。

上記のフライト２６は、流入口１４側から排出口１６側に移動する際、液面から突出した状態で移動するように構成される。これにより、液面に浮遊するスカムは、フライト２６によって流入口１４側から排出口１６側に掻き寄せられる。

掻き寄せられたスカムは、スカム破砕板３０の上を通過してスカムスキマ２８に回収される。スカムスキマ２８は、図５に示すようにフロート２９、シリンダ３１及びトラフ３３によって構成される。トラフ３３は、ステンレス等によって樋状に形成されており、液面近傍で沈殿池１２の幅方向に沿って設けられる。フロート２９は、沈殿池１２の幅方向に配置されており、下流側の端部２９ｂがトラフ３３に回動自在に連結されている。また、フロート２９は、上流側の端部２９ａが液面に浮上するように構成されており、この端部２９ａの上方にシリンダ３１が配設される。シリンダ３１は、ロッド３１ａを下向きにストロークするように配置されており、このロッド３１ａでフロート２９の端部２９ａを押圧することによって、フロート２９の端部２９ａが液面下に沈むように構成される。これにより、液面に浮上したスカムＳａは、フロート２９の端部２９ａを越えてトラム３３の内部に導入される。トラム３３の内部に導入されたスカムは、幅方向の端部から流出して回収タンク（不図示）に排出される。回収タンクに排出されたスカムは脱水処理された後、廃棄される。なお、シリンダ３１は、タイマによって一定時間ごとに一定のストロークで駆動するようになっており、これによって、必要以上の液体（原水）を流出することが防止される。

スカムスキマ２８の上流側には、スカム破砕板３０が設けられる。図２はスカム破砕板３０の支持機構を示す斜視図であり、図３はスカム破砕板３０を示す斜視図である。また、図４はスカム破砕板３０の支持機構を示す正面図であり、図５はスカム破砕板３０の側面断面図を示している。

これらの図に示すように、スカム破砕板３０は板状に形成され、液面と平行になるように液面下に配置される。スカム破砕板３０の材質は特に限定するものではないが、耐蝕性の面でステンレス等が選択される。スカム破砕板３０は、その四辺に吊り金具３２、３２…が連結され、この吊り金具３２、３２…によってガイド板３４に連結される。ガイド板３４は、その両縁部がコ字状のガイドレールに係合されることによって、液面の上方で水平に支持される。ガイドレール３６、３６の内面には、ポリテトラフルオロエチレンなどの自己潤滑性を有する材料でコーティングが施されており、ガイド板３４はガイドレール３６、３６に対してスムーズに摺動される。また、ガイドレール３６は、ガイド板３４の上面に対して上方に１００〜２００ｍｍの隙間を有し、ガイド板３４を上下に振ることができるようになっている。

ガイドレール３６には吊りボルト３８、３８が取り付けられている。この吊りボルト３８は、足場板４０の孔４０Ａ（図４参照）に下方から挿通された後、ナット部材４２が螺合される。これにより、ガイドレール３６が足場板４０に支持され、ナット部材４２の位置（螺入量）を変えることによってガイドレール３６の高さ位置を調節することができる。

図２に示すように足場板４０は、沈殿池１２の側壁にかけ渡されて固定されている。また、足場板４０には、図４に示すように孔４０Ｂが形成されており、この孔４０Ｂにレバー４４が挿通される。レバー４４は、ユニバーサルジョイント４６を介してガイド板３４に連結されており、足場板４０を支点として自在に動かせるようになっている。このレバー４４の把手部４４Ａを持って動かすことによって、ガイド板３４が水平面内で揺動され、ガイド板３４に連結されたスカム破砕板３０が液面下で揺動される。

図２に示すように、スカム破砕板３０は、沈殿池１２の幅方向に三枚設けられており、各スカム破砕板３０に対してレバー４４が設けられている。したがって、各レバー４４を操作することによって各スカム破砕板３０を揺動させることができる。

図３に示すように、スカム破砕板３０には、スカム微細化用の孔５０、５０…が形成され、この孔５０よりも大きいスカムが孔５０の大きさ以下に微細化される。孔５０の大きさは、スカムが孔５０に詰まることを防止するために、２０ｍｍ以上１００ｍｍ未満が好ましい。

孔５０は、スカム破砕板３０に全面にわたって均等に形成されており、その開口率は１０〜４０％に設定される。これは、開口率が大きいとスカム破砕板３０による浮遊スカムの案内効果が低下し、開口率が小さいとスカム破砕板３０の下方にスカムが堆積しやすくなるためである。

スカム破砕板３０は、幅方向の両縁部５２、５２が下方に屈曲されることによってリブが形成され、スカム破砕板３０の補強が成されている。なお、スカム破砕板３０の両縁部５２、５２の角度は特に限定するものではないが、斜め外側に屈曲させることによって、下方から浮上するスカムのガイドとして作用させることができる。

次に上記の如く構成されたスカム除去装置１０の作用について説明する。

沈殿池１２の液面に浮遊するスカムＳａは、図１の汚泥掻寄機２０によって掻き寄せられ、スカム破砕板３０の上側に送られる。スカムスキマ２８のシリンダ３１によってフロート２９の端部２９ａを水没させた際に、スカム破砕板３０の上のスカムＳａがトラム３３の内部に入り込み、排出される。その際、スカム破砕板３０の上側では、スカム破砕板３０の設置によって液面表層の流れが早くなるので、スカムの除去効率を向上させることができる。

ところで、スカム破砕板３０の下方では、沈殿池１２の底部で発生したスカムＳｂが浮上する。従来装置の場合（すなわち孔５０のないスカム破砕板３０を設けた場合）、このスカムＳｂは、スカム破砕板３０の下方に堆積し、大きな塊状となって後方に流れるおそれが生じる。

これに対して本実施の形態では、スカム破砕板３０に孔５０が形成されるとともに、スカム破砕板３０が揺動自在に支持されるので、スカム破砕板３０の下方から浮上したスカムＳｂを微細化でき、スカム破砕板３０の上に浮上させることができる。すなわち、スカムスキマ２８で回収する直前にスカム破砕板３０を揺動させることによって、スカム破砕板３０の下側のスカムＳｂは、小さいスカムＳｂがそのまま孔５０を通過して浮上し、大きい塊状のスカムＳｂはスカム破砕板３０の孔５０によって剪断力が付与され、微細化されて孔５０を通過する。これにより、微細化されたスカムＳｂがスカム破砕板３０の上方に浮上し、スカムスキマ２８によって回収されるので、スカムスキマ２８による回収効率を向上させることができる。

このように本実施の形態は、スカムスキマ２８の上流側に、孔５０を有するスカム破砕板３０を設け、このスカム破砕板３０を揺動させるようにしたので、スカム破砕板３０の下方で発生したスカムを微細化して回収することができる。よって、スカムの回収効率を向上させることができる。

なお、上述した実施形態では、スカム破砕板３０を三次元的に揺動させるようにしたが、これに限定するものではなく、上下方向のみに揺動させたり、水平面内だけで二次元的又は一次元的に揺動させるようにしてもよい。その際、スカム破砕板３０を水平面内で揺動させることによって、スカム破砕板３０を揺動させる際の抵抗を小さくすることができ、スカム破砕板３０を容易に振動させることができる。

また、上述した実施形態（図２）には、三枚のスカム破砕板３０を配置する例を示したが、スカム破砕板３０の枚数はこれに限定するものではなく、たとえば沈殿池１２の幅と同じ幅の一枚のスカム破砕板を設けるようにしたり、二枚あるいは四枚以上のスカム破砕板を幅方向に並べて沈殿池１２の幅方向全体に配置するようにしてもよい。

さらに、上述した実施形態では、各スカム破砕板３０に対してレバー４４を設けて揺動させるようにしたが、全てのスカム破砕板３０を共通のレバー４４で同時に揺動させるようにしてもよい。

また、上述した実施形態は、スカム破砕板３０を手動で揺動させる例を示したが、これに限定するものではなく、スカム破砕板３０を電動で揺動させるようにしてもよい。この場合、スカム破砕板３０の揺動装置とスカムスキマ２８の回転駆動装置とを連動させ、スカムスキマ２８を回動させる直前にスカム破砕板３０を揺動させるとよい。これにより、スカム破砕板３０で微細化した直後のスカムをスカムスキマ２８で除去することができるので、スカムの除去効率を向上させることができる。

図６は第２の実施形態におけるスカム破砕板３０を示す断面図である。

同図に示すように第２の実施形態では、スカム破砕板３０が斜めに配置されている。具体的には、スカム破砕板３０の上流側端部が低く、下流側端部が高くなるように配置される。したがって、スカム破砕板３０と液面との距離は、スカムスキマ２８が設置された下流側ほど小さくなるように構成される。なお、その他の構成は第１の実施形態と同様であり、説明を省略する。

上記の如く構成された第２の実施形態では、液面を浮遊するスカムＳａが、スカム破砕板３０によって微細化される。すなわち、小さなスカムＳａはスカム破砕板３０の上方を通過する一方で、大きな塊状のスカムＳａはスカム破砕板３０の孔５０によって剪断力が付与されて微細化される。この場合にも、スカム破砕板３０を揺動させることによって、スカムＳａの微細化効果を高めることができる。

なお、上述した第２の実施形態において、スカム破砕板３０の角度を調節できるように構成してもよい。たとえば、図７に示すスカム破砕板３０は、その両端部がそれぞれシリンダ５４、５６に連結されており、シリンダ５４、５６のロッド５４ａ、５６ａを伸縮させることによって、スカム破砕板３０の角度を自在に調節することができる。この場合、スカムＳａの量等に応じてスカム破砕板３０の角度を調節することによって、スカムＳａの微細化効率を向上させることができる。

図８は第３の実施形態におけるスカム破砕板３０を示す斜視図である。

同図に示すスカム破砕板３０は、棒状のフロート６０、６０に取り付けられて支持されている。フロート６０、６０は、スカムＳａの流れを妨げないように、沈殿池１２の幅方向と直交する方向に配置される。このフロート６０、６０を液面に浮かせた際、スカム破砕板３０は液面から所定の距離で液中に配置される。なお、スカム破砕板３０は、第１の実施形態のように液面と平行に配置しても、第２の実施形態のように液面に対して斜めに配置してもよい。

上記の如く構成された第３の実施形態によれば、スカム破砕板３０がフロート６０、６０に支持されているので、スカム破砕板３０と液面との距離を一定に保つことができる。したがって、被処理水の流入量が増減して沈殿池１２の水位が上下した場合であっても、スカム破砕板３０と液面との距離を一定に保つことができる。このようにスカム破砕板３０と液面との距離を一定に保つことによって、スカム破砕板３０によるスカムＳａの案内効果を維持しつつ、スカム破砕板３０の孔５０によるスカムＳｂ（又はＳａ）の微細化効果を高めることができる。

上述した第３の実施形態において、フロート６０、６０を自動的に揺動させる装置を設けるとよい。たとえば、フロート６０、６０を下方に押圧するシリンダ（不図示）を設け、このシリンダによってフロート６０、６０を押圧して上下動させるとよい。あるいは、モータの回転軸に錘を偏心して取り付けた振動機（不図示）をフロート６０、６０に取り付けて揺動させるようにしてもよい。上記の如くスカム破砕板３０を揺動させることによって、スカム破砕板３０によるスカムＳａ、Ｓｂの微細化をより確実に行うことができる。

なお、上述した第１〜第３の実施形態は、スカム破砕板３０を揺動させるようにしたが、これに限定するものではなく、スカム破砕板３０を固定するようにしてもよい。この場合にも、スカム破砕板３０の孔５０によってスカムの微細化効果が得られる。

また、スカム破砕板３０は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば図９に示すように、スカム微細化用の突起６２、６２…を設けてもよい。この突起６２は、スカム破砕板３０上面に設けられ、その上端が液面から突出する高さに設定される。また、突起６２は、板状に形成され、沈殿池１２の側壁に対して平行に取り付けられるとともに、上部が小さい台形に形成され、斜めの縁が上流側（沈殿池１２の流入口１４側）に配置される。さらに、突起６２は、沈殿池１２の幅方向に一定の間隔で配置され、孔５０、５０同士の間に取り付けられる。このような突起６２を設けることによって、浮遊スカムＳａは、突起６２、６２…によって剪断力が付与され、微細化される。なお、図９には、突起６２と孔５０の両方を設けた例を示したが、突起６２だけを設けるようにしてもよい。

さらに、上述した第１〜第３の実施形態は、スカムスキマ２８として、フロート式のものを示したが、スカムスキマ２８の構成は上述したものに限定されるものではなく、たとえば、図１０に示すスカムスキマ７０（パイプスキマともいう）を用いてもよい。このスカムスキマ７０は、φ３５０ｍｍ程度の円筒状に形成されており、液面に、且つ、沈殿池１２の幅方向に配置される。スカムスキマ７０の側面には、開口部７２が長手方向に形成されており、この開口部７２を介して液面上のスカムがスカムスキマ７０の内部に導入される。また、スカムスキマ７０は、不図示の回収タンクに接続されており、スカムスキマ７０の内部に導入されたスカムは回収タンクに排出される。回収タンクに排出されたスカムは脱水処理された後、廃棄される。

上記のスカムスキマ７０は、その軸を中心に回動自在に支持され、回転駆動装置（不図示）によって回転される。回転駆動装置は、スカムスキマ７０の開口部７２を上にした状態で維持し、定期的に（たとえば一日に一回）スカムスキマ７０をゆっくりと（たとえば一分間に一回転する速度で）回転させる。その際、開口部７２が上流側から液面に潜るようにスカムスキマ７０を回転させる。これにより、スカムスキマ７０の上流側に浮上するスカムは、開口部７２を介してスカムスキマ７０の内部に流れ込み、外部に排出される。なお、スカムスキマ７０の場合には、スカム破砕板３０の孔５０の大きさは、スカム回収率を向上させるためにスカムスキマ７０の直径よりも小さいことが好ましく、スカムスキマ７０の直径の１／２以下がより好ましい。

本発明に係るスカム破砕装置を適用したスカム除去装置の構成を示す断面図 第１の実施形態におけるスカム破砕板の支持機構を示す斜視図 図２のスカム破砕板を示す斜視図 スカム破砕板の支持機構を示す正面図 スカム破砕板の側面断面図 第２の実施形態におけるスカム破砕板の断面図 角度調節機能を備えたスカム破砕板の断面図 第３の実施形態におけるスカム破砕板の斜視図 別形状のスカム破砕板を示す斜視図 別構成のスカムスキマを示す側面断面図

符号の説明

１０…スカム除去装置、１２…沈殿池、２０…汚泥掻寄機、２４…チェーン、２６…フライト、２８…スカムスキマ、３０…スカム破砕板、３４…ガイド板、３６…ガイドレール、４４…レバー、５０…孔、６０…フロート、７０…スカムスキマ、７２…開口

Claims (5)

1. 液面に浮遊するスカムを回収するスカムスキマの上流側の液面下に配設され、前記スカムを前記スカムスキマに案内するとともに、スカム微細化用の孔を有するスカム破砕板を備えたことを特徴とするスカム破砕装置。
2. 前記スカム破砕板は揺動自在に支持されることを特徴とする請求項１に記載のスカム破砕装置。
3. 前記スカム破砕板を液面に応じて上下に移動させる液面対応手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のスカム破砕装置。
4. 前記液面対応手段は、液面に浮上して前記スカム破砕板を液面下に支持するフロートであることを特徴とする請求項３に記載のスカム破砕装置。
5. 前記スカム破砕板は、前記スカムスキマ側端部と液面との距離が、その反対側端部と液面との距離よりも小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載のスカム破砕装置。

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