JP2016068069A

JP2016068069A - 汚泥掻寄装置

Info

Publication number: JP2016068069A
Application number: JP2014213148A
Authority: JP
Inventors: 藤原　充弘; Mitsuhiro Fujiwara; 充弘藤原
Original assignee: Fujika Co Ltd
Current assignee: Fujika Co Ltd
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2016-05-09
Anticipated expiration: 2034-09-29
Also published as: JP6511669B2

Abstract

【課題】低い姿勢で進退運動することができることで地震発生時の安定性が高く得られるとともに、沈降直前の汚泥の巻き上げが防止されて沈降作用が確実化し汚泥掻き寄せが早期になされるようにした汚泥掻寄装置を提供することを目的とする。【解決手段】矩形の短辺に対応する前後の端壁と矩形の長辺に対応する左右の側壁および汚泥掻寄方向である前側の端壁側に汚泥ピットを備える底壁とを備えてなる矩形沈澱池内の底壁上の池幅中央に沿った位置に長尺状をしたガイドレールが敷設され、ガイドレールの上側に対面する面を少なくとも備えた長尺状をした機体と、前後複数個所にあるようにして機体両脇に配され底壁におけるガイドレールの両側方位置に対応して設定された走行軌道路に沿って転動するようにされた車輪と、機体の前後複数個所に上下切換運動可能に設けられた汚泥スクレーパと、機体を前後方向に進退駆動させるための駆動手段とを備えてなる。【選択図】図２

Description

この発明は、汚泥掻寄装置に関する。

矩形沈澱池は、矩形の短辺を前後の端壁とし長辺を幅方向に対向する左右の側壁とするとともに底壁を備えこの底壁の汚泥掻寄方向である前側の端壁側に汚泥ピットを備えて立体構造を構成したものでなる。沈澱池のピットの上方に対応する前側の端壁が上流側とされてその上側には沈澱池外から導かれてきた汚水が導入される流入渠が設けられるとともに同流入渠の池内への出口に横断状に設けた多孔状の整流壁（板）の整流孔を通じて汚水を整流化しながらごく緩徐な流れにして沈澱池内に送り込むようにしてそのまま下流側へゆっくりと流すことにより沈降を促進して底壁上に汚泥を沈澱させるようにしてある。底壁上に沈澱した汚泥は、汚泥掻寄装置により汚泥ピットまで掻き寄せられ回収されピット外に排出されるようにしてある。
前記汚泥掻寄装置には種々のものがあるが、ここではその一例として特許文献１を示す。

特開２００５−１３１６２７

特許文献１に開示された汚泥掻寄装置は、池幅中央を通るように池底に固定されたガイドレールを備え、このガイドレールには、平行に進退する長尺状の機体を備え、この機体は前後複数枚の汚泥スクレーパを備えて車輪を介して走行案内する構造とされている。そして、汚泥スクレーパは、後退したのちに垂直な汚泥掻寄姿勢とされて例えば、ワイヤ駆動やリンクチェーン駆動方式あるいは水シリンダ駆動方式などにより機体が前進されることにより前方のピット方向に汚泥を掻き寄せるようにされ、掻寄姿勢を終えると汚泥スクレーパは持ち上がって掻き戻しをしない状態で元の後方へと復帰運動をするようになっている。
しかし、上記汚泥掻寄装置は、池底から突設されたガイドレールの上面を介して車輪が転動するようにして機体を走行案内する方式とされていたため、機体高さが高くなるだけでなく、機体の上面に固定した軸受を介して設けられる汚泥スクレーパも高いスクレーパとならざるを得ず、その結果、装置全体の重心は高くなって地震に対する安定性は低くなり、しかも、進退する装置全体が高姿勢になると沈降してくる汚泥を前進および後退運動に伴って巻き上げたりして沈降の促進が図れなかった。

この発明は、上記問題を解決しようとするもので、低い姿勢で進退運動することができることで地震発生時の安定性が高く得られるとともに、沈降直前の汚泥の巻き上げが防止されて沈降作用が確実化し汚泥掻き寄せが早期になされるようにした汚泥掻寄装置を提供することを目的とする。

この発明は上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、矩形の短辺に対応する前後の端壁と矩形の長辺に対応する左右の側壁および汚泥掻寄方向である前側の端壁側に汚泥ピットを備える底壁とを備えてなる矩形沈澱池内の底壁上の池幅中央に沿った位置に長尺状をしたガイドレールが敷設され、ガイドレールの上側に対面する面を少なくとも備えた長尺状をした機体と、前後複数個所にあるようにして機体両脇に配され底壁におけるガイドレールの両側方位置に対応して設定された走行軌道路に沿って転動するようにされた車輪と、機体の前後複数個所に上下切換運動可能に設けられた汚泥スクレーパと、機体を前後方向に進退駆動させるための駆動手段とを備えてなる。

上述したように、請求項１に記載の発明は、矩形の短辺に対応する前後の端壁と矩形の長辺に対応する左右の側壁および汚泥掻寄方向である前側の端壁側に汚泥ピットを備える底壁とを備えてなる矩形沈澱池内の底壁上の池幅中央に沿った位置に長尺状をしたガイドレールが敷設され、ガイドレールの上側に対面する面を少なくとも備えた長尺状をした機体と、前後複数個所にあるようにして機体両脇に配され底壁におけるガイドレールの両側方位置に対応して設定された走行軌道路に沿って転動するようにされた車輪と、機体の前後複数個所に上下切換運動可能に設けられた汚泥スクレーパと、機体を前後方向に進退駆動させるための駆動手段とを備えてなるので、低い姿勢で進退運動することができることで地震発生時の安定性が高く得られるとともに、沈降直前の汚泥の巻き上げが防止されて沈降作用が確実化し汚泥掻き寄せが早期になされるようにした汚泥掻寄装置を提供することができる。

この発明の一実施形態を示す図２のＩ−Ｉ線に対応する横断面図。図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に対応する横断面図。横振れおよび浮き上がり防止ローラーの詳細を示す横断面図。車輪カバーを示す拡大横断面図。他の実施形態を示す縦断面図。図６の構造を構成した汚泥掻寄装置の側断面図。他の実施形態を示す正面からみた縦断面図。他の実施形態を示す正面からみた縦断面図。他の実施形態を示す装置側断面図。図１０のＡ部の拡大断面図。図１０のＢ−Ｂ線拡大断面図。他の実施形態を示す側断面図。図１３のＣ部の拡大断面図。図１３のＤ−Ｄ線拡大断面図。他の実施形態を示す図１７の横断面図。図１６のＥ−Ｅ線断面図。図１６のＦ−Ｆ線断面図。図１６のＧ−Ｇ線断面図。図１６のＨ−Ｈ線断面図。水シリンダの他の設置例を示す側断面図。水シリンダの他の設置例を示す側断面図。水シリンダの他の設置例を示す側断面図。付加的な提案例を示す平面図。図２４のＪ−Ｊ線断面図。

以下、この発明の一実施形態を図１ないし図５に従って説明する。
これらの図における１は矩形をした沈澱池で図１および図２における図の左が上流側で右が下流側であり、２が前側端壁、３が後側端壁で、これら端壁２，３は、上からみて矩形の短辺に対応し、矩形の長辺は池幅方向に対面する左右の側壁４が対応する。前側端壁２の上部には図示しない整流孔付きの整流板が設けられてそれより左側の流入渠（図示省略）に導入される汚水を多数の整流孔を通じて沈澱池１内に緩徐に導入するようになっている。
５は底壁（池底）で、その前側端壁２側である汚泥掻寄方向側には汚泥ピット６が凹設されている。このピット６には回収した汚泥の吸揚ポンプが設けられる。

沈澱池１内の底壁５上には、池幅間中央ラインに同芯状をなすようにしてアンカー９で両側を固定した状態でガイドレール８が敷設されている。このガイドレール８は、Ｈビーム製で長尺状のもので、後端が後側端壁３側にまた前端が汚泥ピット６上に対応するようにまたフランジが上下に向くようにして配置されている。底壁５のガイドレール８から左右それぞれに１ｍ程度離れた個所には３０ｃｍ幅程度の走行軌道路１０，１０が付設されている。この走行軌道路１０は、耐摩耗コンクリートや床下塗着用の強化塗料、あるいは道路の歩道標識用塗料などを一定厚で平滑な表面となるようにライン状に施したものである。底壁５と走行軌道路１０とは、水平でなく上流側へ向けてごく緩徐に下がり傾斜した設定になっている。

１２は機体で、ガイドレール８の上側に対面する上面壁（対面する面）１３とこの上面壁１３の両端から垂下する側面壁１４とでなる溝形ビーム製の長尺材でなってその溝を下向きにしてガイドレール８を跨ぐ形で設けられるとともに、この機体１２は、
その内側上部に配備した内部ローラー１５…を介してガイドレール８に沿って直線的に進退するようになっている。この内部ローラー１５…は省略することがある。
１７は軸受で、機体１２の前後３個所に左右一対ずつ突設され、これら軸受１７を介してスクレーパ軸１８が通されるとともにゴム板付き汚泥スクレーパ１９が前後３枚をもって配備されている。これら汚泥スクレーパ１９のうち前２枚は、ウエイト２０付きの連動アーム２１に前リンク２２を通して接続することで掻寄状態である垂直状態と復帰状態である前上がり状態とに同時切換可能になっている。前リンク２２の前端には前進端において前ストッパ２４に当たって前リンク２２を後退させるための前ローラー２５が取り付けられている。後２枚の汚泥スクレーパ１９は後リンク２７で互いに逆向きに持ち上げられるように連動可能に連結されている。２８は後ストッパで、後の汚泥スクレーパ１９が後に持ち上がった後退端において当たって垂直な掻寄状態に押し下げるようにされる。

３０は車軸で、機体１２の前後３個所において左右一対となるように水平張り出し状に固定されており、この車軸３０まわりには、スペーサ筒３１やワッシャ３２、ナット３３などを介して車輪３５が遊転自在に取り付けられている。車輪３５は、金属あるいは樹脂製の本体３５ａの外周に耐摩耗性の高いのゴムライニング３５ｂを施してなるもので、この車輪３５が前記走行軌道路１０，１０の中央上を転動しながら進退するようになっている。車輪３５の周りには、車軸３０の端部に取り付けられた車輪カバー３６が設けられ、このカバー３６の前後下端に設けられた走行スクレーパー３７が走行軌道路１０上の汚泥を除去しながら進退するようにしてある。図４において３９は横振れ防止ローラー、４０は浮き上がり防止ローラーである。

こうした機体１２における汚泥スクレーパ１９は、図２にＰ（ピッチ）で示すように配置されるとともに、Ｓで示すストローク分進退するようになっている。ＳはＰに近い距離であるがＰよりもやや長くなっており、従って、後端の汚泥スクレーパ１９がＳ程前進すると、掻寄汚泥は前後中間の汚泥スクレーパ１９が後退した位置（実線）よりも前方まで持ち運ばれることになり、その汚泥は、中間の汚泥スクレーパ１９によりＳ程掻き進められて前端の汚泥スクレーパ１９の前方まで運ばれ、その汚泥分は前端の汚泥スクレーパ１９によりピット６まで掻き進められるようになっている。

この進退駆動をするものが前シーブ４２・後シーブ４３およびワイヤやリンクチェーンなどの牽引伝達材４４であり、図示しない駆動部とともに駆動手段を構成する。例えば、機体１２の前端に後端が接続された牽引伝達材４４が矢印方向に牽かれれば汚泥スクレーパ１９がすべて垂直な掻寄姿勢のままＳ程前進され、汚泥をピット６まで持ち込むようにする。その際、前ローラー２５が前ストッパ２４に当たることで前リンク２２・後リンク２７を介して汚泥スクレーパ１９が持ち上げられて復帰姿勢に切り換えられる。その後、後側の牽引伝達材４４が牽引されると、前記復帰姿勢のまま汚泥スクレーパ１９が後方へ戻され、最後に後端の汚泥スクレーパ１９が後ストッパ２８に当たって押し下げられることですべての汚泥スクレーパ１９…が連動して下げられて掻寄姿勢とされる。

車輪３５は走行軌道路１０（あるいは底壁５）上を転動するように低くされ、しかも低くされた車輪３５により機体１２もガイドレール８を跨ぐように低い姿勢とされて走行するようになっているので、地震が発生しても安定走行であり、また、汚泥スクレーパ１９の高さも低く抑えられるので沈降しようとする汚泥をその途中で巻き上げたりせずそのまま自然沈降させるようにする。その結果、沈降が早くなって浄化能率が向上することになる。

図６および図７は他の実施形態を示し、機体４８が長尺状Ｈビームを本体部分としその前後３個所（複数個所）の両端に側面片４９…を一体化してこれら側面片４９を介して車軸３０を取り付けて車輪３５…を装備したものである。その他の点は前記実施形態と同様であるので同じ符号を付して説明に代える。内部ローラー１５は構成しなくてもよい。

図８は他の実施形態を示し、機体５２が丸あるいは角パイプの長尺状本体部分を有し、その３個所（複数個所）の傾斜面部５３ａと垂直な側面部５３ｂとでなる取付板５３を溶接固定して側面部５３ｂを介して車軸３０を固定し車輪３５を装備したものである。機体５２は軽量簡略構造であるとともに両傾斜面部５３ａが屋根型になっていて沈降してくる汚泥が両脇に流れ落ちやすくなる。その他の点は前記実施形態と同様であるので同じ符号を付して説明に代える。内部ローラー１５は構成しなくてもよい。

図９は他の実施形態を示す。同実施形態は、機体５６がＨビームの本体部分を備え、この機体５６の溝長手３個所（複数個所）からアーム５７を張り出し、そのアーム５７を介して車輪３５を備えたものである。その他の点は前記実施形態と同様であるので同じ符号を付して説明に代える。内部ローラー１５は構成しなくてもよい。

図１０ないし図１２は他の実施形態を示す。同実施形態は、一端にピット６を備えた矩形沈澱池の底壁５の池幅間中央線上に長尺状ガイドレールでなく複数個のガイド片６０…を前後に一定間隔を置いた状態で点在的に配備するとともに、これらガイド片６０…にスライド式で案内されて前後に直線的に進退するようにＨビーム型の機体６１を設けて構成したものである。ガイド片６０は、図１１のように側面からみると前後に曲面部を有しその間を平坦部とした樹脂あるいは金属製のブロックからなり、それをアンカー６２により底壁５上に固定したものである。この実施形態では、ガイド片６０とともに取付片６３を共締してその取付片６３にＬ形制止片６４を取り付けて機体６１に当て付けることで横振れや浮き上がり防止手段を構成してある。こうした構成により装置は非常に簡略な構造のものとなるだけでなく低い姿勢で安定走行が可能であるため地震に対しても強くしかも汚泥スクレーパ１９である装置高さも低く抑えられることから汚泥の巻き上げも防止されることになる。その他の点は前記実施形態と同様であるので同じ符号を付して説明に代える。

図１３ないし図１５は他の実施形態を示す。同実施形態は、一端にピット６を備えた矩形沈澱池の底壁５の池幅間中央線上に長尺状ガイドレールでなく複数個のガイドローラー台６８…を前後に一定間隔を置いた状態で点在的に配備するとともに、これらガイドローラー台６８…に転動式で案内されて前後に直線的に進退するようにＨビーム型の機体７０を設けて構成したものである。ガイドローラー台６８は、図１４のように上部にリップ付きで５０ｃｍないし１ｍ前後の短い溝形鋼からなるローラー受台７１を備えてアンカー７２により底壁５上に移動調節可能に固定してあり、このローラー受台７１には、軸心を池幅方向に向けたローラー７３…の複数個を前後に配列して回転自在に配備してあり、これらのローラー７３…上を介して機体７０がガイドされるようになっている。７４は樹脂あるいは金属製の抑えシューで、ローラー受台７１のリップ部分の内側に取り付けられて機体７０の横振れと浮き上がりを防止するものとして設けられている。こうした構成により装置は非常に簡略な構造のものとなるだけでなく低い姿勢で安定走行が可能であるため地震に対しても強くしかも汚泥スクレーパ１９である装置高さも低く抑えられることから汚泥の巻き上げも防止されることになる。その他の点は前記実施形態と同様であるので同じ符号を付して説明に代える。尚、ガイドローラー台６８は点在的であったが、５ｍあるいは１０ｍ前後のように長いガイドローラー台６８を数本配備する方式にしてもよい。

図１６ないし図２０は他の実施形態を示す。同実施形態は、流体圧（水圧・油圧・空圧など）や電動などの単一本のシリンダ７７を機体８５の駆動手段としたものである。シリンダ７７は、円筒型をしたシリンダ本体７９とピストン８０付きのロッド８１とを備えた水シリンダタイプとなっている。配管等は図示省略されている。シリンダ本体７９は、そのテールを下流側終端上にくるようにしてテールブラケット８２で固定する一方ヘッドを下流端から数ｍ上流側に位置させた状態でヘッドブラケット８３により固定して側壁４間である池幅間中央に対応して固定してある。同シリンダ本体７９は、その底面が底壁５より少し浮く状態とされている。ロッド８１は、シリンダ本体７９のヘッドを通じて前向きに伸びそのロッド端部がストロークＳで直線状に進退するようにしてある。シリンダ７７には本浄水化施設において得られる浄水が前後のポートを通じて交互に供給される。

機体８５は、前部８６と後部８７とでなってこれらを連結部８８でつないだものになっている。前部８６は、溝形鋼でその溝を下向きにして内部ローラー８９…を池幅中央のガイドレール９０上で転動して進退するようにしてある。後部８７は、図２０に拡大してみるように、アングル材をその溝が下向きで山形になるようにして設定され、その溝内に設けた移動側シュー９１がシリンダ７７上の固定側シュー９２上で滑走して進退するようになっている。後部８７には、前後の２個所において左右に伸びる山形の水平ビーム９４先端を介して垂下ブラケット９５を備え、このブラケット９５を介して車輪９６を備えている。また、水平ビーム９４には軸受９７が設けられて汚泥スクレーパ１９が回転自在に設けられている。

図１６ないし図２０の実線状態は復帰状態から掻寄状態に切り換えられた直後の状態を示し、この状態からロッド８１が前方へ伸びると、各汚泥スクレーパ１９はＳ程前進して前端の汚泥スクレーパ１９からはピット６に汚泥が掻き落とされ中間および後の汚泥スクレーパ１９からはそれぞれの前方の汚泥スクレーパ１９のやや前方位置まで汚泥が掻き進められる。
尚、図１７の下欄に追記するように、機体８５は１本の長い屋根型（三角屋根や半丸屋根など）あるいは溝形鋼で形成され、その中間にロッド８１が連結されて機体８５を進退させるように構成してより構造の簡素化を図るようにしてもよい。この場合、車輪９６…が設けられているので機体８５をシリンダ７７上に滑走させなくともよい。
シリンダ７７は、図２１に示すように、底壁５の前後中間に配置したり、図２２に示すように、前方に配置したり、あるいは、図２３に示すように、窪み９８に沈めた低い配置とすることもできる。

図２４および図２５は付加的な提案例を示すもので、同例は、矩形沈澱池１００内に汚水が導入される上流域の水面１０１に浮上し浮遊するスカムをトラフ１０２と堰１０３を有するスカム除去装置１０４の方向へ掻き寄せるようにするスカム掻寄装置１０５についてのものである。
このスカム掻寄装置１０５は、図１以降の実施形態で例示したような汚泥掻寄装置から立設した進退自在なポール１０６によって浮上しながら往復運動しながらスカムスクレーパ１０７を上げ下げするように構成したもので、左右一対のフロート１０８と、その間に渡されたつなぎ材１０９と、つなぎ材１０９の中間に設けられて前記ポール１０６に沿って昇降自在とされたセンターブロック１１０と、フロート１０８の前部に設けられた軸受１１１間に回転自在に装架された支持軸１１２と、この支持軸１１２周りに上下回転可能に取り付けられたスカムスクレーパ１０７と、同じく支持軸１１２周りに回転自在に取り付けられた連動アーム１１３とを備える。１１４は張線材で、ポール１０６の上端に形成されたスリット１１５に通されることでポール１０６が直線的に進退するように既定されるようになっている。１１６は前ストッパ、１１７は後ストッパで、前進する連動アーム１１３が終端において前ストッパ１１６に当たることで後に倒されてスカムスクレーパ１０７を持ち上げるようにする一方、連動アーム１１３が後倒れした状態で左方向に戻された終端において後ストッパ１１７に当たることでスカムスクレーパ１０７を元のスカムかき寄せ状態に戻すようになっている。その間、スカムスクレーパ１０７は、フロート１０８によって支持されながら進退されるようになっている。これにより、スカムスクレーパ１０７が右方向に進行する際は水面のスカムをスカム除去装置１０４の方向に掻き寄せて下がる堰１０３によりトラフ１０２内に呑み込まれるようにされ、スカムスクレーパ１０７が持ち上がった状態で左方向に復帰することでスカムの掻き寄せなしに戻されるようにする。こうしたスカムかき寄せが簡単な構造によって得られる。

１…沈澱池２…前側端壁３…後側端壁４…側壁５…底壁６…汚泥ピット８…ガイドレール１０…走行軌道路１２…機体１９…汚泥スクレーパ３５…車輪。

Claims

矩形の短辺に対応する前後の端壁と矩形の長辺に対応する左右の側壁および汚泥掻寄方向である前側の端壁側に汚泥ピットを備える底壁とを備えてなる矩形沈澱池内の底壁上の池幅中央に沿った位置に長尺状をしたガイドレールが敷設され、ガイドレールの上側に対面する面を少なくとも備えた長尺状をした機体と、前後複数個所にあるようにして機体両脇に配され底壁におけるガイドレールの両側方位置に対応して設定された走行軌道路に沿って転動するようにされた車輪と、機体の前後複数個所に上下切換運動可能に設けられた汚泥スクレーパと、機体を前後方向に進退駆動させるための駆動手段とを備えてなる汚泥掻寄装置。