JP2011101856A - 沈殿槽用ガイド板、及びスカム回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】平面視扇状のガイド板の上にスカム掻寄板で掻き上げることのできるスカムの量をできるだけ多くすること。
【解決手段】沈殿槽本体１の中心に設けられた回転軸１６を中心にして回転するスカム掻寄板４１がスカムＳをスカム排出樋４３に導くために沈殿槽本体１の中心に対して平面視扇状に形成されるガイド板本体４２ａを備える沈殿槽用ガイド板４２であって、平面視扇状をなすガイド板本体４２ａの半径方向に沿う二辺のうち奥側の一辺をスカム排出樋４３に固定し、手前側の一辺をスカム掻寄板４１が接近する側に向けて水没させるものにおいて、ガイド板本体４２ａは、側面視して内周側の勾配を急に、外周側の勾配を緩やかにすることにより、手前側の一辺を正面視して内周から外周に亘って同じ高さにしてある。
【選択図】 図１

Description

本発明は、汚泥処理施設や下水処理施設等において用いられる沈殿槽（沈殿池）のスカムを回収するためのガイド板、及びそのガイド板を用いるスカム回収装置に関する。

沈殿槽では、次のようにして汚濁水から汚泥及びスカムを除去する。沈殿槽に汚濁水が流入されると、汚泥が底に沈んでいき、スカムが浮上する。汚泥は沈殿槽本体の底で回転する汚泥掻寄板によって掻き寄せられて回収され、スカムは沈殿槽本体の水面上で回転するスカム掻寄板によって掻き寄せられて、ガイド板の上に導かれた後にその奥側に隣接するスカム排出樋に落下し、回収される。一方、汚泥及びスカムが除去された汚水（上澄水）は越流堰を乗り越えて別の槽に放出される。

沈殿槽に用いられる一般的なガイド板９１は、側面視すると、図６（ハ）に示すようにスカム掻寄板９２が回転する方向に合わせて、水面から水面上にスカムＳを引き上げるように勾配が付いている。このガイド板９１は、平面視すると、図６（ロ）に示すように沈殿槽本体の中心に配置された回転軸９３の周りに扇状に形成されている（特許文献１）。

特開２００１−２６９６６３号公報（図２、図６）

ところが、特許文献１の技術に限らず、ガイド板９１の詳細な形状、特にスカム掻寄板９２が接近する回転方向からガイド板９１を正面視した形状や、側面方向から視たガイド板９１の外周側と内周側の形状について、言及したものは見当たらない。

前述したとおりガイド板９１は図６（ロ）に示すように、平面視して扇状の平板である。従って、このガイド板９１の半径方向に沿う二辺のうち一辺（奥側の一辺）をスカム排出樋９４に対して固定すると、残りの一辺（手前側の一辺）がスカム掻寄板９２の接近する側を向く。

また、スカム排出樋９４に対してガイド板９１を固定する場合、奥側の一辺を水面よりも少し上側で水平となるように保った上で、手前側の一辺を奥側の一辺よりも低くなるように所望の角度で傾けて水没するようにする。すると、ガイド板９１が平板であることから、手前側の一辺は、図６（イ）の正面図に示すように、回転軸９３に近づくにつれて上昇する右肩上がりの状態になる。つまり、手前側の一辺は、外周側が低く、内周側が高くなり、外周の端が水没するにも関わらず内周の端が水面上に浮くことになってしまう。

そうすると、スカムＳは、水面付近においてどの場所であっても同じ高さ（水平）に浮いているにも関わらず、ガイド板９１の手前側の一辺は、スカムＳを斜めに横切る形態となる。これでは、スカム掻寄板９２がその内周側から外周側まで同じ状態でスカムＳを掻き寄せたにも関わらず、図６（ハ）に示すように外周側のスカムＳだけがガイド板９１の上に充分に掻き上げられ、図６（ニ）に示すように内周側に向かうにつれてガイド板９１の上に掻き上げられるスカムＳの量が減り、スカムＳがガイド板９１の裏面側に回りこむことになる。

本発明は上記実情を考慮して創作されたもので、その解決しようとする課題は平面視扇状のガイド板の上にスカム掻寄板で掻き上げることのできるスカムの量をできるだけ多くすることである。

本発明は、沈殿槽本体の中心に設けられた回転軸を中心にして回転するスカム掻寄板がスカムをスカム排出樋に導くために沈殿槽本体の中心に対して平面視扇状に形成されるガイド板本体を備える沈殿槽用ガイド板であって、平面視扇状をなすガイド板本体の半径方向に沿う二辺のうち奥側の一辺をスカム排出樋に固定し、手前側の一辺をスカム掻寄板が接近する側に向けて水没させるものを前提とする。

請求項１の発明は、ガイド板本体は、側面視して内周側の勾配を急に、外周側の勾配を緩やかにすることにより、手前側の一辺を正面視して内周から外周に亘って同じ高さにしてあることを特徴とする。

ガイド板本体については、側面視した際の上面側に凹凸があるか否かを問わないが、スカム掻寄板でスカムを回収しやすくするには、次のようにして、水面とガイド板本体との交差角度を緩やかにすることが望ましい。即ち、請求項２の発明のように、ガイド板本体は、側面視して上面側が凹むＲ付きの板であって、螺旋状に形成されていることである。

ガイド板は、ガイド板本体だけで構成されたものであっても良いが、スカムがガイド板本体の裏面側に回り込むのを防ぎ、スカムの回収効率を向上するには次のようにすることが望ましい。即ち、請求項３の発明のように、ガイド板本体の手前側の一辺に、スカム掻寄板が接近する側に向かって延長する帯状の裾板を連続していることである。

裾板については、スカム掻寄板の接近する方向に向かって勾配が付いているか否かを問わないが、スカム掻寄板の回転運動によってスカムが水平方向に移動する流れを乱さないようにして、スカムの回収効率を向上するには次のようにすることが望ましい。即ち、請求項４の発明のように、裾板を水平に形成してあることである。

また、スカム掻寄板とガイド板との高低関係については問わず、スカム掻寄板の下端がガイド板の手前側の一辺よりも少し上側であっても良いが、スカムの回収効率を向上するには、沈殿槽を次のようにすることが望ましい。即ち、請求項５の発明のように、請求項１、２、３又は４記載の沈殿槽用ガイド板の上をスカム掻寄板がこすりながら回転することにより、ガイド板の奥側の一辺に沿って配置されるスカム排出樋にスカム掻寄板で掻き上げたスカムを落下させるスカム回収装置において、スカム掻寄板の下端がガイド板の手前側の一辺よりも低く形成されていることである。

請求項１の発明は、ガイド板本体が手前側の一辺を正面視して内周から外周に亘って同じ高さにしてあるので、手前側の一辺のどの位置からでもスカムを同様に掻き上げることができ、スカムの回収効率を向上することができる。

請求項２の発明は、ガイド板本体が側面視して上面側が凹むＲ付きの板であって、螺旋状に形成されているので、水面とガイド板本体との交差角度が、例えば単に上面が凹凸のない平らな勾配の付いた傾斜板と水面とが交差する角度よりも、緩やかになり、スカムの回収効率を向上することができる。

請求項３の発明は、ガイド板本体の手前側の一辺に、スカム掻寄板が接近する側に向かって延長する帯状の裾板を連続しているので、裾板のないガイド板本体だけのもの比べて、スカムがガイド板本体の裏面側に回りこみ難くなり、その結果、スカムの回収効率を向上することができる。

請求項４の発明は、裾板を水平に形成してあるので、スカムが水平に移動する流れを乱すことがなく、その結果、スカムの回収効率を向上することができる。

請求項５の発明は、スカム掻寄板の下端がガイド板本体の手前側の一辺よりも低く形成されているので、スカム掻寄板がガイド板の下端をこすりながらスカムを掻き上げることになる。その結果、スカムがガイド板の裏側に回りこむことを一段と防止でき、スカムの回収効率を向上することができる。

ガイド板の形状を回転軸等との関係で示す斜視図である。 （イ）（ロ）図は、側面方向から視た内周側及び外周側のガイド板の形状を、スカム掻寄板との関係で示す断面図である。 越流樋と沈殿槽本体の周壁とスカム排出樋との関係を示す拡大断面図である。 沈殿槽の概要を示す断面図である。 図４のＡ−Ａ線断面図である。 （イ）〜（ニ）図は、従来のガイド板を示す正面図、平面図、Ｘ−Ｘ線断面図、Ｙ−Ｙ線断面図である。

沈殿槽は図４又は図５に示すように、沈殿槽本体１と、沈殿槽本体１内へ汚濁水を流入させる汚濁水流入装置２と、沈殿槽本体１の底に溜まる汚泥を回収する汚泥回収装置３と、沈殿槽本体１の水面に浮上するスカムＳを回収するスカム回収装置４と、汚濁水からスカムＳ及び汚泥が取り除かれた汚水（上澄水）を排出する汚水排出装置５とを備えるものである。以下、これらの構成について詳述する。

沈殿槽本体１は例えばコンクリート製であって、平面視すると、周壁１１の内周面が円形となっている。そして、内周面を円筒状にしてある周壁１１の下端部が床壁１２で塞がれている。床壁１２の上面は、中心部が周囲に比べて深くなるテーパー面に形成されている。周壁１１の上端部には天井１３が設けられ、天井１３にはモータ１４（減速モータ）及びベアリング１５が載せられている。そして、モータ１４によって回転させる回転軸１６がベアリング１５によって沈殿槽本体１の中心位置において吊り下げられている。

汚濁水流入装置２は、周壁１１の外側から内側に流入管２１を導いている。流入管２１は、沈殿槽本体１の中心部付近にまで横向きに延長しており、その先部が上向きになっている。円筒状のバッフルプレート２２が回転軸１６を中心にして同心円状に設けられている。バッフルプレート２２は、水面下に配置され、回転軸１６に対して放射状に延長する支持アーム２３によって固定されている。バッフルプレート２２の中央部付近の下側からその内部に流入管２１の先部が挿入されている。

流入管２１からバッフルプレート２２内に放流された汚濁水は、バッフルプレート２２内で勢いが弱まり、汚濁水に含まれるスカムＳが浮上し、汚濁水に含まれる汚泥が沈む。また、流入管２１の先部が上向きとなっているので、スカムＳが浮き易くなり、バッフルプレート２２の上側つまり沈殿槽本体１の中心側にスカムＳが集中し易くなっている。

汚水排出装置５は、図３〜図５に示すように沈殿槽本体１の周壁１１の上部であってその内周側に越流樋５１を設け、越流樋５１の一部に汚水排出管５２を接続し、汚水排出管５２を沈殿槽本体１の外部に導いている。越流樋５１は例えば金属製であって、周壁１１の内周側の全周に亘ってドーナツ形状に設けられている。しかも、越流樋５１は、周壁１１に対してその全周の複数個所においてブラケット５３を介して内側に離れて取り付けられている。従って、沈殿槽本体１の周壁１１と越流樋５１とが離れた領域は、平面視するとドーナツ形状となっており、上澄水回収領域（汚水回収領域）となる。また、越流樋５１の内側に囲まれた領域は、平面視すると円形状となっており、スカム回収領域となる。

越流樋５１の断面形状は図３に示すように、上向きに開口する溝形状であって、沈殿槽本体１の中心に対して同心円状に内外に配置される外周片５４及び内周片５５、並びに外周片５４と内周片５５の双方の下端部を繋いで塞ぐ樋底５６から構成されている。

外周片５４は越流堰であって、これにより水面の高さが決まる。外周片５４は、内周片５５よりも低く形成されている。外周片５４の外側に位置する上澄水回収領域の汚水が外周片５４を乗り越えて、越流樋５１の中に流入する。

また、外周片５４には汚水排出管５２が連結しており、汚水排出管５２が沈殿槽本体１の外側に設置された別の槽に導かれている。

内周片５５は堤防のように作用するもので、スカム回収領域に溜まるスカムＳが乗り越えてこないようになっている。

樋底５６は、その断面が三角形状となっている。また、樋底５６の底面は、その外周部が内周部よりも低いテーパー面に形成されている。従って、樋底５６の底面の真下に浮上してきたスカムＳは、テーパー面に沿って内周片５５の内側に位置するスカム回収領域に導かれる。

スカム回収装置４は図４又は図５に示すように、前述のモータ１４と、ベアリング１５と、回転軸１６、並びに回転軸１６を中心にして水面付近で回転するスカム掻寄板４１と、水面付近に配置される勾配の付いたガイド板４２であってスカム掻寄板４１が擦り（こすり）ながら通過するものと、ガイド板４２の円周方向奥側に配置されるスカム排出樋４３と、スカム排出樋４３に連結するスカム排出管４４を備える。

スカム掻寄板４１は図１〜図３に示すように、回転軸１６に対して放射状に延長する状態で固定されるスカム用アーム４１ａと、スカム用アーム４１ａに沿って固定される柔軟なゴム状のスカム用掻寄板本体４１ｂとから構成されている。スカム用掻寄板本体４１ｂは、水面よりも上から水中に達するまで垂下する状態である。そして、回転軸１６の回転によってスカム掻寄板４１が回転することにより、水面に浮くスカムＳは、変形するスカム用掻寄板本体４１ｂによって掻き寄せられてガイド板４２の上に移動し、スカム排出樋４３の中に落下し、スカム排出管４４を経て、沈殿槽本体１の外側に設置された別の槽に回収される。

スカム排出樋４３は、その外周側が越流樋５１の内周片５５に溶着等によって固定されている。つまり、スカム排出樋４３は、越流樋５１によって安定して片持ち支持されている。また、スカム排出樋４３の底は、外周部に向かって徐々に低くなるように勾配が付いており、その外周部の底にスカム排出管４４が連結されている。スカム排出管４４は、斜めに垂下する状態で沈殿槽本体１１の外側に導かれている。

ガイド板４２は、図１〜図５に示すように、回転軸１６を中心として、その外周近傍から放射状に延長する平面視扇状（扇紙状）であって、螺旋状のガイド板本体４２ａと、ガイド板本体４２ａの半径方向に沿う二辺のうちスカム掻寄板４１が接近してくる方（手前側）の一辺に連続する水平な帯状の裾板４２ｂとを備えるものである。

ガイド板本体４２ａは、平面視扇状の半径方向に沿う二辺のうちスカム排出樋４３に固定する方（奥側）の一辺を高く水平に保持し、スカム掻寄板４１が接近する方（手前側）の一辺を低く水平に保持してある。

高さについて詳述する。図１中のガイド板本体４２ａの奥側の辺のうち内周端の点をｐ１、外周側の点をＰ１とし、ガイド板本体４２ａの手前側の辺のうち内周端の点をｑ１、外周側の点をＱ１とする。また、ガイド板４２よりも下方に回転軸１６を中心とする二つの基準円Ｃ、Ｄを、ガイド板４２の内周側及び外周側の各円弧に重なるように配置する。Ｐ１、ｐ１の真下に垂線を引き、外側の基準円Ｃが交差する点をＰ０、内側の基準円Ｄが交差する点をｐ０とする。また、Ｑ１、ｑ１の真下に垂線を引き、外側の基準円Ｃが交差する点をＱ０、内側の基準円Ｄが交差する点をｑ０とする。奥側において、外周側の垂線Ｐ１−Ｐ０の長さと、内周側の垂線ｐ１−ｐ０の長さは等しい。また、手前側において、外周側の垂線Ｑ１−Ｑ０の長さと、内周側の垂線ｑ１−ｑ０の長さは等しい。その上で、奥側の垂線Ｐ１−Ｐ０の長さよりも手前側の垂線Ｑ１−Ｑ０の長さが短くなっている。

また、図１及び図５中の符号４２ｃは、谷折り線を示している。ガイド板４２を作る際には、平面視扇紙状の金属板に対して内周側の円弧よりも内側に中心点をおき、中心点から等角度おきに放射状の谷折り線４２ｃを引く。そして、その谷折り線４２ｃに沿って板をプレス加工によって谷折りし、上面側を凹ませて側面視した形状をＲ状にする。この谷折の角度を調整し、図２に示すように、内周側の勾配を急に、外周側の勾配を緩やかにすることによって、最終的には奥側の一辺を高く、手前側の一辺を低く保った上で、各一辺が内周から外周に亘って水平になって、ガイド板本体４２ａが螺旋状に形成される。谷折り線４２ｃの個数が多いほど、なめらかなＲが付いた螺旋板となる。裾板４２ｂについては、水平になるように折り曲げる。

回転軸１６によってスカム掻寄板４１を回転させると、図２に示すように、スカム掻寄板４１がガイド板４２に向かって接近してくる。このとき、スカム用掻寄板本体４１ｂの下端がガイド板４２の下端（裾板４２ｂの高さ）よりも低い状態となっている。また、内周側及び外周側のいずれにおいても、ガイド板本体４２ａの下部は同じ深さまで水没している。そして、ゆっくり回転するスカム用掻寄板本体４１ｂが裾板４２ｂの上からガイド板本体４２ａの上を湾曲しながらこすって移動し、それによって水面に浮くスカムＳを押し込んでいき、最終的にスカムＳをスカム排出樋４３に落下させる。

汚泥回収装置３は、図４又は図５に示すように前述のモータ１４と、ベアリング１５と、回転軸１６、並びに回転軸１６を中心にして沈殿槽本体１の底部で回転する汚泥掻寄板３１と、沈殿槽本体１の床壁１２に設置される汚泥排出管３２を備える。

汚泥掻寄板３１は、回転軸１６に対して放射状に延長する状態で固定される汚泥用アーム３１ａと、汚泥用アーム３１ａに沿って間隔をあけてその下側に固定される汚泥用掻寄板本体３１ｂとから構成されている。汚泥用掻寄板本体３１ｂは、平面視して汚泥用アームに対して斜めに固定され、沈殿槽本体１の底の汚泥が中心に向かうようになっている。

回転軸１６の回転によって汚泥掻寄板３１が一緒に回転することにより、底の汚泥は掻き寄せられて中央部に集められ、汚泥排出管３２から沈殿槽本体１の外側に設置された別の槽に回収される。

本発明は上記実施形態に限定されない。たとえば、バッフルプレート２２は、その上部が水面上に突出するものであってもよく、この場合、スカム掻寄板４１、ガイド板４２及びスカム排出樋４３等は、バッフルプレート２２よりも外側近傍から回転軸１６を中心にして平面視放射状又は扇状に設けられる。また、この場合、バッフルプレート２２内に浮くスカムＳはスカム掻寄板４１以外の回収装置によって回収する。

さらに、越流樋５１は、その外周片５４が沈殿槽本体１の周壁１１に対して内側に離れているものに限らず、外周片５４が周壁１１の一部となる態様であっても良く、この場合、内周片５５が越流堰となる。

図面上、回転軸１６の真上にモータ１４を記載して、モータ１４の原動軸と回転軸１６を同軸としてあるが、回転軸１６の横にモータ１４を配置し、モータ１４の原動軸と回転軸１６とを直交させて、ベベルギヤ等の伝達機構によって、原動軸の回転を回転軸１６に伝えるものであっても良い。

また、沈殿槽本体１については槽としての機能を果たすのであれば材料を問わず、コンクリート製に限らず、ステンレス製等であっても良い。同様に、越流樋５１も樋としての機能を果たすのであれば、金属製に限らず、塩化ビニル等の合成樹脂や、ＦＲＰであっても良い。

１沈殿槽本体 ２汚濁水流入装置
３汚泥回収装置 ４スカム回収装置
５汚水排出装置
１１周壁 １２床壁
１３天井 １４モータ
１５ベアリング １６回転軸
２１流入管 ２２バッフルプレート
２３支持アーム
３１汚泥掻寄板
３１ａ汚泥用アーム ３１ｂ汚泥用掻寄板本体
３２汚泥排出管
４１スカム掻寄板
４１ａスカム用アーム ４１ｂスカム用掻寄板本体
４２ガイド板
４２ａガイド板本体
４２ｂ裾板
４２ｃ谷折り線
４３スカム排出樋 ４４スカム排出管
５１越流樋 ５２汚水排出管
５３ブラケット ５４外周片
５５内周片 ５６樋底

Ｓスカム
Ｃ基準円
Ｄ基準円

９１ガイド板
９２スカム掻寄板
９３回転軸
９４スカム排出樋

Claims (5)

1. 沈殿槽本体（１）の中心に設けられた回転軸（１６）を中心にして回転するスカム掻寄板（４１）がスカム（Ｓ）をスカム排出樋（４３）に導くために沈殿槽本体（１）の中心に対して平面視扇状に形成されるガイド板本体（４２ａ）を備える沈殿槽用ガイド板（４２）であって、平面視扇状をなすガイド板本体（４２ａ）の半径方向に沿う二辺のうち奥側の一辺をスカム排出樋（４３）に固定し、手前側の一辺をスカム掻寄板（４１）が接近する側に向けて水没させるものにおいて、
   ガイド板本体（４２ａ）は、側面視して内周側の勾配を急に、外周側の勾配を緩やかにすることにより、手前側の一辺を正面視して内周から外周に亘って同じ高さにしてあることを特徴とする沈殿槽用ガイド板。
2. ガイド板本体（４２ａ）は、側面視して上面側が凹むＲ付きの板であって、螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の沈殿槽用ガイド板。
3. ガイド板本体（４２ａ）の手前側の一辺に、スカム掻寄板（４１）が接近する側に向かって延長する帯状の裾板（４２ｂ）を連続していることを特徴とする請求項１又は２記載の沈殿槽用ガイド板。
4. 裾板（４２ｂ）を水平に形成してあることを特徴とする請求項３記載の沈殿槽用ガイド板。
5. 請求項１、２、３又は４記載の沈殿槽用ガイド板（４２）の上をスカム掻寄板（４１）がこすりながら回転することにより、ガイド板（４２）の奥側の一辺に沿って配置されるスカム排出樋（４３）にスカム掻寄板（４１）で掻き上げたスカム（Ｓ）を落下させるスカム回収装置（４）において、
   スカム掻寄板（４１）の下端がガイド板（４２）の手前側の一辺よりも低く形成されていることを特徴とするスカム回収装置。

Images