JP2011241563A - 前ろ格機 - Google Patents

Abstract

【課題】下水処理施設の沈砂池に設けられる前ろ格機で捕捉された夾雑物を自動的に掻き揚げられるようにする。
【解決手段】流れてくる夾雑物を捕捉する所定の目開きを有する前ろ格機本体Ｓと、その前ろ格機本体をＳ昇降させる昇降機構とからなり、非降水時等の水量の少ないときに前ろ格機本体Ｓを上昇させて捕捉した夾雑物を後スクリーン（後ろ格機）４側に流出させ、その後スクリーン４に設けられている掻揚機構４ａを用いて夾雑物を自動的に掻き揚げる。
【選択図】図１

Description

本発明は、下水処理施設の沈砂池に設けられる前ろ格機に関する。

下水処理施設の一つであるポンプ所の沈砂池は、通常、地下数十ｍに設けられている下水道の幹線に接続されていて、その水路の所定箇所には、上下動するゲート（水門）が設けられている。したがって、このゲートを降下させたときは、水路を流れてくる雨水を含む汚水を堰き止めることができる。そして、このゲートの下流側には、粗目スクリーンと称されることもある前ろ格機が設けられている。この前ろ格機では、前ろ格機の目開きを超える大きさの固形物の夾雑物を捕捉することができるように構成されている。

上記前ろ格機は、水路の水路幅全体に亘って上下方向に伸びる複数のスクリーンバーを互いに所定の間隔を保って平行状に配置し、かつ所定の傾斜角を有して構成されている。一つの具体的な例について説明すると、この前ろ格機は、２〜３ｍを有する水路幅全体に亘って、鋼製のスクリーンバーを１５０ｍｍの間隔を保って平行状に配置して構成されている。また、これらスクリーンバーは、下端側が水流の上流側に位置するとともに、その上端側が水流の上流側に位置するように、水路の底面方向に対して６０°の傾斜角を有して設けられている（特許文献１の図６参照）。

上記前ろ格機の下流側には、揚砂機が設けられていて、水路の底面を所定深さに掘って設けられた沈砂部の箇所に設けられている。この揚砂機は、沈砂部に沈降した砂等の沈降性固形物をバケットですくい取って外部へ排出することができるように構成されている。

上記揚砂機の下流側には、後スクリーン（「後ろ格機」と称されているときもある。）が設けられている。この後スクリーンは、上記前ろ格機と同様に、水路の水路幅全体に亘って上下方向に伸びる複数のスクリーンバーを互いに所定の間隔を保って平行状に、かつ所定の角度を有して構成されている。この後スクリーンの具体的構成の一例を示すと、この後スクリーンは、スクリーンバーの傾斜角は前ろ格機と同じ６０°であるが、互いのスクリーンバーの間隔である目開きは、２５ｍｍと小さく形成されている。そして、この後スクリーンには、スクリーンバーで捕捉された夾雑物を自動的に掻き揚げるスクレーパを備えた掻揚機構が設けられている。したがって、この後スクリーンでは、前段の前ろ格機で捕捉できなかった夾雑物を汚水から捕捉し、夾雑物の除去された汚水（下水）を図示しないポンプ側に流出させることができるように構成されている。

特開２００７−２０４９６５号公報

しかしながら、上記従来の前ろ格機は、スクリーンバーで捕捉された固形物の掻揚作業を作業員の手作業で行っているので、作業員に極めて大きな負担を強いる結果となっていた。しかも、この前ろ格機の設置されている箇所は、地下数十ｍの密閉された空間であり、さらに、スクリーンバーで捕捉されている固形物の中には悪臭を放つものもあり、極めて劣悪な環境の下で作業しなければならないという問題点を有していた。
このような問題点を解決するために、前ろ格機にも、後スクリーンと同様に、スクリーンバーで捕捉した夾雑物を自動的に掻き揚げる掻揚機構を設けることも考えられらが、このような掻揚機構を設けることは、莫大な設備費用を有するだけでなく、運転費用も嵩むという新たな問題点が発生してしまう。

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、少ない設備費用でスクリーンバーで捕捉された固形物を自動的に掻き揚げることができるようにした前ろ格機を提供することにある。

本発明に係る前ろ格機は、上記目的を達成するために、請求項１に記載のろ格機は、下水処理施設の沈砂池の下流側に捕捉した夾雑物を自動的に掻き揚げる掻揚機構を備えた後スクリーンを有しているその沈砂池の上流側に設けられる前ろ格機であって、流れてくる夾雑物を捕捉する前記後スクリーンの目開きよりも目開きの大きい所定の目開きを有する前ろ格機本体と、その前ろ格機本体を昇降させる昇降機構とを有し、非降水時等の水量の少ないときに前記前ろ格機本体を上昇させて捕捉した夾雑物を前記後スクリーン側に流出させ、その後スクリーンに設けられている掻揚機構を用いて夾雑物を掻き揚げることを特徴としている。
本発明の請求項２に記載のろ格機は、昇降機構は前ろ格機本体を下部側が水流の上流側に位置し、上部側がその水流の下流側に位置して傾斜して設けられているガイドバー上に載置され、かつ、そのガイドバー上を移動するものであることを特徴としている。
本発明の請求項３に記載のろ格機は、前ろ格機本体はガイドバー上を転動するローラを介して移動するものであることを特徴としている。

本発明の請求項１に記載のろ格機は、流れてくる夾雑物を捕捉する後スクリーンの目開きよりも目開きの大きい所定の目開きを有する前ろ格機本体と、その前ろ格機本体を昇降させる昇降機構とを有しているので、非降水時等の水量の少ないときに、前ろ格機本体を上昇させて捕捉した夾雑物を後スクリーン側に流出させ、その後スクリーンの掻揚機構を用いて自動的に掻き揚げることができるから、少ない設備費用で前ろ格機本体で捕捉した夾雑物を自動的に掻き揚げることができる。
本発明の請求項２に記載のろ格機は、昇降機構は前ろ格機本体を下部側が水流の上流側に位置し、上部側がその水流の下流側に位置して傾斜して設けられているガイドバー上に載置され、かつ、そのガイドバー上を移動するようにしているので、小さい動力で前ろ格機本体を昇降せることができる。
本発明の請求項３に記載のろ格機は、前ろ格機本体はガイドバー上を転動するローラを介して移動するので、前ろ格機本体を円滑に移動せることができる。

本発明の一実施の形態に係る前ろ格機を適用した下水道施設の沈砂池の概略構成図である。 本発明の一実施の形態に係る前ろ格機を降下させたときの正面図である。 図２のＸ１−Ｘ１断面図である。 図３のＸ２−Ｘ２断面図である。 本発明の一実施の形態に係る前ろ格機を上昇させたときの正面図である。 図５のＸ３−Ｘ３断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る前ろ格機を適用した下水処理施設の沈砂池ａの一部の概略構成図であって、図１中、１は下水道の幹線に接続された沈砂池ａの水路であり、通常、地下数十ｍに設けられている。そして、この水路１は、通常、２〜３ｍの水路幅を有しており、この水路１の下流側（図１の白抜きの矢印参照）には、順に、ゲート（水門）２、本発明に係る前ろ格機Ｓ、揚砂機３及び後スクリーン４が設けられている。

ゲート２は、下水道の幹線に接続されている水路１の所定箇所に設けられていて、上下動できるように構成されている。したがって、このゲート２を降下させたときは、図１の白抜きの矢印に示されるように流れてくる汚水を堰き止めることができ、前ろ格機Ｓ側に汚水が流れるのを阻止することができる。なお、本発明で「汚水」というときは、雨水を含まない下水及び雨水を含む下水の両方を含んでいる。

前ろ格機Ｓは、前ろ格機Ｓの目開きを超える大きさの固形物である夾雑物を捕捉することができるように構成されている。なお、この前ろ格機Ｓについては、後に詳述する。
揚砂機３は、前ろ格機Ｓの下流側の水路１の底面を所定深さに掘って設けられた沈砂部１ａの箇所に設けられている。この揚砂機３は、沈砂部１ａに沈降した砂等の沈降性固形物をバケットですくい取って外部へ排出することができるように構成されている。

後スクリーン４は、揚砂機３（沈砂部１ａ）の下流側に設けられている周知の後スクリーン（後ろ格機）からなり、水路１の水路幅全体に亘って上下方向に伸びる複数のスクリーンバーを互いに所定の間隔を保って平行状に、かつ所定の角度を有して構成されている。この後スクリーンの具体的構成は、スクリーンバーの傾斜角は前ろ格機Ｓと同じ６０°であるが、互いのスクリーンバーの間隔である目開きは、前ろ格機Ｓよりも小さい２５ｍｍに形成されている。また、この後スクリーン４には、周知の後スクリーンと同様に、スクリーンバーで捕捉した夾雑物を自動的に掻き揚げるスクレーパを備えた掻揚機構４ａが設けられている。したがって、この後スクリーン４では、前段の前ろ格機Ｓで捕捉できなかった夾雑物を汚水から捕捉して夾雑物の除去された汚水をポンプ（図示せず）側に流出させることができる。なお、上述の数値は一例であって本発明を限定するものではない。

以下、本発明の一実施の形態に係る前ろ格機Ｓについて図２〜図６を用いて説明する。この前ろ格機Ｓは、固定スクリーンバー体１０と、本発明の前ろ格機本体に相当する可動スクリーンバー体２０とから構成されている。図２及び図５において、固定スクリーンバー体１０は、太い縦線で示される部分に当り、可動スクリーンバー体２０は、白抜きの縦線で示される部分に当っている。

固定スクリーンバー体１０は、水路１の水路幅全体に亘って上下方向に伸びる複数の固定スクリーンバーＢ１，Ｂ１…を互いに所定の間隔を保って平行状に配置し、かつ所定の傾斜角を有して構成されている。具体的には、２〜３ｍを有する水路１の水路幅全体に亘って、断面形状が矩形（例えば、汚水の流れと直交する側の厚さが１０ｍｍ前後で、その流れと平行する側の長さが１００ｍｍ前後の断面形状が矩形）の鋼製のスクリーンバーＢ１を１５０ｍｍの間隔を保って平行状に配置して構成されている。また、これらスクリーンバーＢ１，Ｂ１…は、下端側が水流の上流側に位置するとともに、その上端側が水流の上流側に位置するように、水路１の底面方向に対して６０ーの傾斜角を有して設けられている。なお、上述の数値は一例であって本発明を限定するものではない。
また、固定スクリーンバー体１０には、図面を簡略化するために省略しているが、各固定スクリーンバーＢ１，Ｂ１…を固定するための支持バーが固定スクリーンバー体１０の上下端にそれぞれ設けられていて、固定スクリーンバーＢ１，Ｂ１…が互いに所定の間隔を安定的に保てるように構成されている。

この固定スクリーンバー体１０を正面から見たときの下部部分は、固定スクリーンバーＢ１，Ｂ１…が切り欠かれていて、矩形状の開口１０ａが形成されている（図５参照）。この開口１０ａの高さは、図５に示される非降水時等の水量の少ないときの水面Ｌよりも高くなるように決められている。
この固定スクリーンバー体１０の固定スクリーンバーＢ１の一部の上部部分には（図示の例では中央の固定スクリーンバーＢ１の上部部分）、ストッパ１２が設けられていて、後述する可動スクリーンバー体２０の上昇移動を規制できるように構成されている。
なお、この開口１０ａの中央に位置する一本の固定スクリーンバーＢ１は残されているが、これは、後述するローラの支持用で、本発明のガイドバーの一部に相当している。この固定スクリーンバーＢ１が無くとも可動スクリーンバー体２０を支持できるときは、省略することができる。

可動スクリーンバー体２０は、正面から見たときに矩形状を呈していて、固定スクリーンバー体１０にの下部に設けられている矩形状の開口１ａを覆うことができるように構成されている。そして、この可動スクリーンバー体２０は、固定スクリーンバー体１０よりも上流側で、その固定スクリーンバー体１０に当接するように設けられている。
この可動スクリーンバー体２０は、固定スクリーンバーＢ１，Ｂ１…と同様に、上下方向に伸びる複数の可動スクリーンバーＢ２，Ｂ２…を互いに所定の間隔を保って平行状に配置し構成されている。具体的には、固定スクリーンバーＢ１，Ｂ１…と同様に、断面形状が矩形（例えば、汚水の流れと直交する側の厚さが１０ｍｍ前後で、その流れと平行する側の長さが１００ｍｍ前後の断面形状が矩形）の鋼製のスクリーンバーＢ１を１５０ｍｍの間隔を保って平行状に配置して構成されている。なお、上述の数値は一例であって本発明を限定するものではない。
可動スクリーンバーＢ２，Ｂ２…の上下端には、それぞれ横バー（桟材）Ｂ２１，Ｂ２２で固定されていて、可動スクリーンバーＢ２，Ｂ２…が互いに所定の間隔を安定的に保てるように構成されているとともに、剛性の固定スクリーンバー体２０を形成している。

可動スクリーンバー体２０を構成する可動スクリーンバーＢ２，Ｂ２…の内の中央部及び左右両側の３本の可動スクリーンバーＢ２，Ｂ２，Ｂ２の固定スクリーンバー体１０側で、かつ、上端部及び高さ方向の中央部には、ローラ２１，２１…がそれぞれ設けられている。各ローラ２１の周囲中央部分には、可動スクリーンバーＢ２の長手方向側の幅よりも少し大きい窪みが設けられている。そして、各ローラ２１は、可動スクリーンバーＢ２に固定されているブラケット２１ａに支軸２１ｂに軸支されていて、固定スクリーンバーＢ１の長手方向の上面に載置されるように構成されている（図４参照）。本発明では、このローラ２１の載置される固定スクリーンバーＢ１のうち、開口１０ａを正面から見たときの左右両側にそれぞれ位置する固定スクリーンバーＢ１，Ｂ１及び中央に位置する固定スクリーンバーＢ１がローラ２１を案内する役目を有しているのでガイドバーとしている。

可動スクリーンバー体２０の上部の横バーＢ２１の両側には、ワイヤＷ，Ｗがそれぞれ設けられていて、これらワイヤＷ，Ｗは、高所の架台に設けられているモータによって駆動される巻上装置Ｍ（図１参照）によって巻き上げられ、その巻き上げられたワイヤＷ，Ｗが巻き戻されるように構成されている。
なお、これらワイヤＷ，Ｗは、手動の巻上装置によって巻き上げ・巻き戻しするようにしてもよい。

図３中、２２は、可動スクリーンバー体２０の下部に設けられている緩衝部材であって、可動スクリーンバー体２０が降下したときの衝撃を緩和できるように工夫されている。また、図３及び図６中、２３は、案内部材であって、可動スクリーンバー体２０が降下したときに可動スクリーンバー体２０が固定スクリーンバー体１０に確実に当接できるように案内するもので、図２及び図５では省略されている。

次に、上記構成からなる前ろ格機Ｓの動作について説明する。今、ゲート２が開かれていて、沈砂池ａが稼働状態にあるとする。そして、水路１を流れてくる汚水の水位は、図５及び図６に示されるような、開口１ａの上端部位置よりも十分に低い水位Ｌ、すなわち、非降水時等の水量の水位Ｌであるとする。
この場合、図示しない操作盤に設けられているスイッチがオンされて巻上装置Ｍが駆動され、可動スクリーンバー体２０が上昇させられ、可動スクリーンバー体２０は、図１、図５及び図６に示されるように、上昇した位置にセットされる。この可動スクリーンバー体２０の上昇により、可動スクリーンバー体２０がそれまで捕捉していた夾雑物が後スクリーン４側に流出される。後スクリーン４に送られてきた夾雑物は、その後スクリーン４で捕捉されるとともに、その後スクリーン４に設けられているスクレーパを備えた掻揚機構４ａにより自動的に掻き揚げられる。そして、その掻き揚げられた夾雑物は、図示しないコンベヤ等の搬送機構を介して焼却炉等の固形物処理施設に運ばれて処理される。

非降水時等の水量の少ない水位Ｌの場合は、汚水に含まれて流れてくる夾雑物の量は小さく、前ろ格機Ｓが捕捉した夾雑物が後スクリーン４側に流れてきても、後スクリーン４の負荷を高めることなく掻き揚げ処理を行うことができる。
可動スクリーンバー体２０が捕捉していた夾雑物が後スクリーン４側に流出された後、可動スクリーンバー体２０は、図２及び図３に示されるように、降下させられる。

なお、非降水時等の水量の少ない水位Ｌの場合は、汚水に含まれて流れてくる夾雑物の大きさは小さく、前ろ格機Ｓで夾雑物が捕捉されることが少ないので、水路１を流れてくる水位が豪雨等で上昇するまで可動スクリーンバー体２０を上昇させて置くようにしてもよい。この場合、可動スクリーンバー体２０が水中に没している時間が少なくなるので、可動スクリーンバー体２０の寿命を伸ばすことができるだけでなく、可動スクリーンバー体２０が水面上に位置することができるので、メンテナンスが容易になるという効果を得ることができる。

前ろ格機Ｓを通過した汚水は、周知の沈砂池と同様に、沈砂部１ａで沈降処理され、沈降した砂等の沈降性固形物はバケットですくい取られて外部へ排出される。そして、沈砂部１ａから流れてきた汚水は、後スクリーン４に送られて夾雑物が捕捉され、その夾雑物の除去された汚水は、ポンプ（図示せず）側に流出させられる。

ところで、水路１を流れてくる水位が豪雨等で上昇した場合は、水路１中にそれまで滞留していた大きな夾雑物が汚水（雨水）の流れによって運ばれてくる可能性があるので、大きな夾雑物が流れてきたときは、前ろ格機Ｓで効果的に捕捉される。前ろ格機Ｓで捕捉された夾雑物は、上述したように、非降水時等の水量の少ない水位Ｌのときに後スクリーン４側に流出され、その後スクリーン４で捕捉されるとともに、その後スクリーン４に設けられている掻揚機構４ａにより自動的に掻き揚げられる後、焼却炉等の固形物処理施設に運ばれて処理される。
なお、上述の例では、可動スクリーンバー体２０の昇降動作は、操作盤に設けられているスイッチのオン・オフによって行なわれたが、この昇降動作を操作盤に入力される水位情報や降水予想情報等の所定の情報よって自動的に行なうようにしてもよい。

上述のように、本発明に係る前ろ格機Ｓは、可動スクリーンバー体２０を昇降させる昇降機構とを有しているので、非降水時等の水量の少ないときに可動スクリーンバー体２０を上昇させて捕捉した夾雑物を後スクリーン４側に流出させ、その後スクリーン４に設けられている掻揚機構４ａにより自動的に掻き揚げることができるから、少ない設備費用で可動スクリーンバー体２０で捕捉した夾雑物を自動的に掻き揚げることができる。

ａ……沈砂池
１……水路
１ａ……沈砂部
２……ゲート
３……揚砂機
４……後スクリーン（後ろ格機）
４ａ……掻揚機構
Ｓ……前ろ格機
１０……固定スクリーンバー体
１０ａ……開口
１２……ストッパ
２０……可動スクリーンバー体（前ろ格機本体）
２１……ローラ
２２……緩衝部材
２３……案内部材
Ｂ１……固定スクリーンバー（ガイドバー）
Ｂ２……可動スクリーンバー
Ｗ……ワイヤ
Ｍ……巻上装置

Claims (3)

1. 下水処理施設の沈砂池の下流側に捕捉した夾雑物を自動的に掻き揚げる掻揚機構を備えた後スクリーンを有しているその沈砂池の上流側に設けられる前ろ格機であって、
   流れてくる夾雑物を捕捉する前記後スクリーンの目開きよりも目開きの大きい所定の目開きを有する前ろ格機本体と、
   前記前ろ格機本体を昇降させる昇降機構とを有し、
   非降水時等の水量の少ないときに前記前ろ格機本体を上昇させて捕捉した夾雑物を前記後スクリーン側に流出させ、その後スクリーンに設けられている掻揚機構を用いて夾雑物を掻き揚げることを特徴とする前ろ格機。
2. 請求項１に記載の前ろ格機において、昇降機構は、前ろ格機本体を下部側が水流の上流側に位置し、上部側がその水流の下流側に位置して傾斜して設けられているガイドバー上に載置され、かつ、そのガイドバー上を移動するものであることを特徴とする前ろ格機。
3. 請求項２に記載の前ろ格機において、前ろ格機本体は、ガイドバー上を転動するローラを介して移動するものであることを特徴とする前ろ格機。

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