JP2018130667A - 汚泥掻寄機 - Google Patents

Abstract

【課題】フライト及び無端チェーンを備えた汚泥掻寄機において、簡素な装置構成によりスロッシング対策を可能とする汚泥掻寄機の提供。【解決手段】汚泥又はスカムの掻き寄せを行うフライト４と、フライト４を支持する無端チェーン３ｂと、を備え、無端チェーン３ａ、３ｂはフライト４の長手方向の端部に設けられている、汚泥掻寄機１。汚泥掻寄機１によれば、フライト４の長手方向の端部に無端チェーン３ａ、３ｂが設けられているため、矩形沈殿池の壁面等に設けられた簡素な構造のチェーンガイド７ｂにより無端チェーン３ａ、３ｂを支持とスロッシング対策を行うことが可能となる。【選択図】図１

Description

本発明は、沈殿池の池底に堆積した汚泥や、水面に浮遊するスカムを掻き寄せるための汚泥掻寄機に関するものである。

下水処理場、排水処理場、浄水場等では、被処理水中に含まれる粒子を沈降分離するための沈殿池が設置されている。沈殿池で沈降分離した汚泥は、沈殿池の内部に設置された汚泥掻寄機によりに掻き寄せられ、汚泥ピットに集められる。そして、汚泥ピットに集められた汚泥を排出管から沈殿池の外部へ排出する。

また、沈殿池の水面にはスカムが生じることから、汚泥と同様に水面に浮上したスカムを掻き寄せてスカム排出装置に集め、沈殿池の外部に排出することが必要となる場合もある。

矩形沈殿池で使用される汚泥掻寄機としては、例えば、特許文献１に記載されるように、沈殿池の底部及び水面を周回して移動する無端チェーンと、無端チェーンに一定の間隔で取り付けられた複数のフライトを備えた汚泥掻寄機が知られている。この汚泥掻寄機では、フライトの短手方向の端部に備えたアタッチメントを介して無端チェーンが取り付けられており、無端チェーンとフライトが上下方向に並べて設置されている。

また、特許文献１に記載された汚泥掻寄機は、ガイドレールと、フライトの上下面に設けられたガイドシューを係合することにより、フライトがガイドレールに沿って走行するように構成されている。さらに、この汚泥掻寄機は、フライトの両端の側面外側に、ガイドレールに沿って配置されたガード板を備えている。このガード板により、フライトの横方向及び上方向への移動が規制されるため、大きな地震によりスロッシング（比較的長周期な振動により液体が揺動する現象）が発生しても、フライトの脱線を防止でき、安定した運転を継続することができるとしている。

特開２００６−３２６４８３号公報

上述したとおり、従来の汚泥掻寄機では、フライトは無端チェーンの上下方向に取り付けられ、その別に、ガイドシューとガイドレールを設けて、フライトを略水平方向に移動している。また、ガイドレールに沿ってガード板を設け、スロッシングによるフライトの脱線を防止している。しかし、このような汚泥掻寄機では、装置の構成が複雑であるという課題がある。

そこで、本願発明の課題は、フライト及び無端チェーンを備えた汚泥掻寄機において、簡素な装置構成によりスロッシング対策を可能とする汚泥掻寄機を提供することである。

本発明者は、上記の課題について鋭意検討した結果、無端チェーンをフライトの長手方向端部に設置することで、簡易な構造のチェーンガイドで無端チェーンの支持とスロッシング対策を両立することが可能となり、ガイドシューが無くてもフライトを略水平方向に移動できることを見出して、本発明を完成した。
すなわち、本願発明は、以下の汚泥掻寄機である。

上記課題を解決するための本願発明の汚泥掻寄機は、汚泥又はスカムの掻き寄せを行うフライトと、前記フライトを支持する無端チェーンと、を備え、前記無端チェーンは前記フライトの長手方向の端部に設けられていることを特徴とするものである。

この汚泥掻寄機によれば、フライトの長手方向の端部に無端チェーンが設けられているため、矩形沈殿池の壁面等に設けられた簡素な構造のチェーンガイドにより無端チェーンを支持することが可能となる。そのため、ガイドシューを設ける必要がなく、装置を簡素化することができる。また、フライトの長手方向の端部に無端チェーンを配置することにより、チェーンガイドで無端チェーンの上方向の動きを規制することが可能となり、スロッシングによるフライトの脱線を防止することができる。

また、従来の汚泥掻寄機では、無端チェーンがフライトの短手方向の一端にのみ取り付けられているため、稼働時においてフライトに水の抵抗による負荷がかかると、フライトと無端チェーンを取り付けるためのアタッチメントに過大な負荷がかかる。一方で、本願発明の汚泥掻寄機によれば、フライトの長手方向の両方の端部に無端チェーンが取り付けられ、長手方向の両側から挟むようにフライトが固定されている。そのため、水の抵抗によりアタッチメントにかかる負荷を低減することができるという効果もある。

さらに本願発明の汚泥掻寄機の一実施態様としては、無端チェーンは、フライトの短手方向の中央部に設置されているという特徴を有する。
この構成によれば、フライトと無端チェーンとのアタッチメントに対して、水の抵抗による負荷が上下方向に均等にかかるため、アタッチメントにかかる負荷をより低減することができる。

さらに本願発明の汚泥掻寄機の一実施態様としては、無端チェーンを支持するチェーンガイドをさらに備え、前記チェーンガイドは、前記無端チェーンの上方向及び横方向の動きを規制するという特徴を有する。
無端チェーンの上方向及び横方向の動きを規制することにより、無端チェーンに設けたフライトの横方向及び上方向への移動が規制されるため、スロッシング等によるフライトの脱線を防止し、安定した運転を継続することができる。

さらに本願発明の汚泥掻寄機の一実施態様としては、チェーンガイドは、断面が略コの字状であるという特徴を有する。
この特徴によれば、簡素な構造物により、無端チェーンの上方向及び横方向の動きを規制することができるため、装置をより簡素化することができる。

本願発明によれば、フライト及び無端チェーンを備えた汚泥掻寄機において、簡素な装置構成でスロッシング対策を可能とする汚泥掻寄機を提供することができる。

本発明の第１の実施態様の汚泥掻寄機の構造を示す概略説明図である。 本発明の第１の実施態様のフライトと無端チェーンの構造を示す概略説明図である。（図１中のＩ−Ｉ矢視図） 本発明の汚泥掻寄機のチェーンガイドの種々の態様を示す概略説明図である。 本発明の汚泥掻寄機のチェーンガイドと駆動スプロケットの構造を示す概略説明図である。 本発明の第２の実施態様の汚泥掻寄機の構造を示す概略説明図である。

本願発明の汚泥掻寄機は、沈澱池の池底に堆積した汚泥や、水面に浮遊するスカムを掻き寄せる汚泥掻寄機であって、汚泥及び／又はスカムの掻き寄せを行うフライトと、フライトを支持する無端チェーンと、を備え、上記無端チェーンはフライトの長手方向の端部に設置することを特徴とする。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る汚泥掻寄機の実施態様を詳細に説明する。なお、実施態様に記載する沈殿池、汚泥掻寄機の構造については、本発明に係る汚泥掻寄機を説明するために例示したにすぎず、これに限定されるものではない。

［第１の実施態様］
図１は、本発明の第１の実施態様の汚泥掻寄機１の構造を示す概略説明図である。
図１に示すように、本発明の第１の実施態様の汚泥掻寄機１は、下水処理場や浄水場等の沈殿池１０の内部に設置されている。

沈殿池１０は、横長に構成され、図１の左側から汚水等の被処理水が供給される。沈殿地１０の池底１０ａの被処理水供給側の端部には、汚泥ピット１０ｂが設けられ、この汚泥ピット１０ｂには、汚泥を外部に排出するための排出管１０ｃが設けられている。

また、沈殿池１０の略中央部の水面１０ｄ付近には、軸回りに回転可能なスカムパイプからなるスカム排出装置６が、沈殿池１０の幅方向（紙面垂直方向）の全幅に亘って設けられている。このスカムパイプの上方の周面には軸線方向に延びる開口部が形成され、断面形状がＣ字状を成している。そして、スカムパイプは水面１０ｄに浮遊する浮遊物（スカム）を回収すべく、開口部が水面１０ｄの下に位置するように図１の反時計回りに回動し、その後戻る動作を繰り返す。

汚泥掻寄機１は、沈殿池１０内を長手方向に周回移動する無端チェーン３ａを備えている。無端チェーン３ａは、沈殿池１０の幅方向（紙面垂直方向）に対向して一対が設置されており、この一対の無端チェーン３ａには、沈殿池１０の幅方向に延びるフライト（掻き寄せ羽根）４が周回方向に沿って複数懸架されている。

また、無端チェーン３ａは、図１に示すように、駆動軸としての駆動スプロケット２ａ及び従動軸としての３つの従動スプロケット２ｂに掛け回され、沈殿池１０内を周回移動するように取り付けられている。更に、無端チェーン３ｂが、駆動スプロケット２ａと、モータ５に設けられたモータ用スプロケット５ａに掛け回されており、モータ５の動力を無端チェーン３ａに伝達する。

駆動スプロケット２ａ及び１つの従動スプロケット２ｂは水面１０ｄ付近に設置されており、これらの間には、無端チェーン３ａを水面１０ｄに沿って略水平に移動させるためのチェーンガイド７ａが設置されている。そして、無端チェーン３ａに取り付けられたフライト４により、水面１０ｄに浮遊するスカムが上述したスカム排出装置６に向けて掻き寄せられる。

また、残る２つの従動スプロケット２ｂは池底１０ａ付近に設置されており、この間にも、無端チェーン３ａを池底１０ａに沿って略水平に移動させるためのチェーンガイド７ｂが設置されている。そして、無端チェーン３ａに取り付けられたフライト４により、池底１０ａに堆積した汚泥が汚泥ピット１０ｂに掻き寄せられる。汚泥ピッチ１０ｂに集められた汚泥は、排出管１０ｃから沈殿池１０の外部に排出される。

なお、駆動軸、従動軸の数や配置は、特に制限されず、例えば、池底１０ａの汚泥のみを掻き寄せる構成や、水面１０ｄに浮遊するスカムのみを掻き寄せる構成としてもよい。また、水面１０ｄや池底１０ａに沿って水平方向に複数の従動軸を設けてもよい。

無端チェーン３ａ、３ｂの形状は、公知の形状を用いることが可能である。無端チェーン３ａ、３ｂの形状としては、例えば、ブッシュドチェーン、ローラチェーン、ノッチ式チェーン等が挙げられる。フライト４を取り付けるためのアタッチメント４ａを設置しやすいという観点から、ノッチ式チェーンが好ましい。

また、無端チェーン３ａ、３ｂの材質は、公知の材質を用いることが可能である。無端チェーン３ａ、３ｂの材質としては、例えば、金属製チェーンや樹脂製チェーンが挙げられる。樹脂チェーンは、軽量であるため、組み立て作業や交換作業が容易になるという利点だけでなく、チェーンガイド７ａ、７ｂとの摺動による摩耗が抑制されるという利点もある。そのため、本発明において、無端チェーン３ａの材質としては、樹脂チェーンが好ましい。また、耐腐食性に優れるため、交換頻度が低下するという利点もある。

チェーンガイド７ａ、７ｂの材質は、特に制限されないが、例えば、ステンレス等の金属や、超高分子量ポリエチレン等の樹脂等を使用することができる。無端チェーン３ａと同じ材質であってもよく、異なる材質であってもよい。ただし、チェーンガイド７ａ、７ｂと無端チェーン３ａが当接して摺動することを考慮して材質を選択することが好ましい。強度を考慮してステンレス等の金属製のチェーンガイドとし、無端チェーン３ａとの摺動部に超高分子量ポリエチレン等の樹脂製の摺動部を設けることが好ましい。

なお、本発明の第１の実施態様の汚泥掻寄機においては、駆動軸として駆動スプロケット２ａ、従動軸として従動スプロケット２ｂを用いたが、駆動軸および従動軸の形状は、チェーンの形状に応じて適宜設定することができる。例えば、ノッチ式チェーンを用いる場合には、駆動軸をピンホイール、従動軸をシーブホイール等としてもよい。

次に、フライト４と無端チェーン３ａの構造について詳述する。図２は、本発明の第１の実施態様のフライト４と無端チェーン３ａの構造を示す概略説明図である（図１中のＩ−Ｉ矢視図）。フライト４は、長手方向端部に設けられたアタッチメント４ａを介して、無端チェーン３ａに取り付けられている。なお、図２には、フライト４の長手方向一端のみを図示しているが、長手方向他端においても同様に、アタッチメント４ａを介して他方の無端チェーン３ａに取り付けられており、フライト４は、１対の無端チェーン３ａに挟み込むように支持されている。このようにフライト４を１対の無端チェーン３ａに挟み込むことにより、稼働時にアタッチメント４ａにかかる水の抵抗による負荷を低減することができる。

また、アタッチメント４ａは、フライト４の短手方向の中央部に設置されている。これにより、フライト４の短手方向において均等に水の抵抗がかかるため、アタッチメント４ａにかかる負荷をより低減することができる。なお、本発明において、アタッチメント４ａの取付位置は、フライト４の長手方向の端部であればどの位置に取り付けてもよく、フライト４の短手方向のいずれの位置でもよい。

フライト４、アタッチメント４ａの材質は、特に制限されないが、例えば、ステンレス等の金属や、繊維強化プラスチック等の樹脂等を使用することができる。アタッチメント４ａは、強度等の観点から、ステンレス製等の金属を使用することが好ましい。また、フライト４とアタッチメント４ａの材質として同じものを使用する場合には、装置の簡素化の観点から、フライト４とアタッチメント４ａを一体として構成することが好ましい。フライト４とアタッチメント４ａの具体的な構成例としては、ステンレス製フライトとステンレス製アタッチメントの一体型のものや、繊維強化プラスチック製フライトにステンレス製アタッチメントを取り付けたもの等が挙げられる。

無端チェーン３ａは、沈殿池１０の側壁に設けられたチェーンガイド７ａに載置され、チェーンガイド７ａに沿って略水平方向に移動するように構成されている。この構成により、簡素な構造物によって、フライト４を略水平方向に移動することができる。また、フライト４に、ガイドシューを設ける必要がなくなり、部品点数を低減することができる。なお、水面１０ｄ付近に設置されたチェーンガイド７ａと、池底１０ａ付近に設置されたチェーンガイド７ｂの構成は、同じ構成としても異なる構成としてもよい。

チェーンガイド７ａは、図２に示すように、断面略コの字状のレールであり、略コの字状の開口をフライト４の長手方向端部に向けて設置されている。そして、無端チェーン３ａは、略コの字状の開口に挿通するように載置されている。このような構成とすることにより、無端チェーン３ａの上方向および横方向の動きを規制することができるため、簡素な構造物でスロッシング対策が可能となる。

なお、チェーンガイド７ａは、沈殿池１０の側壁から幅方向内側に突設したチェーンガイドサポート８の上に固定されている。チェーンガイドの固定方法としては、どのような方法でもよく、チェーンガイドサポート８の上に固定する方法の他にも、沈殿池１０の側壁に直接固定する方法でもよい。チェーンガイドサポート８を設けることにより、無端チェーン３ａの自重によるチェーンガイドの変形を防止することができる。

図３は、本発明の汚泥掻寄機のチェーンガイドの種々の態様を示す概略説明図である。
図３（Ａ）に図示するチェーンガイド７ｃは、断面略Ｌ字状の形状であり、無端チェーン３ａの横方向の動きを規制するように構成されている。この構成により、フライト４の脱線を防止することができる。なお、図示しないが、フライト４の上方向の動きを直接的に規制するための構造物として、フライト４の上部にフライトガード板を設けてもよい。

図３（Ｂ）に図示するチェーンガイド７ｄは、断面略コの字状の形状であり、無端チェーン３ａの上方向および横方向の動きを規制するように構成されている。この構成によれば、チェーンガイドのみでフライト４の上方向および横方向の動きを規制することができるため、簡素な構造でフライト４の脱線を防止することができる。なお、フライト４の上方向および横方向の動きを規制することができるためのチェーンガイドの形状としては、図示したものに限定されず、例えば、断面略Ｃ状のものであってもよい。

その他、上方向及び／又は横方向の動きを規制する部材を別体としたものでもよい。例えば、図３（Ｃ）に図示するチェーンガイド７ｅは、２本のレールが上下方向に間隔を空けて並設された構成である。なお、このチェーンガイド７ｅは、沈殿池１０の側壁に直接固定されている。無端チェーン３ａは、下側のレールの上に沿って移動するように取り付けられ、上側のレールによって上方向の動きが規制される。

図４には、チェーンガイド７ｅ（図３（Ｃ））を備えた汚泥掻寄機について、チェーンガイド７ｅと駆動スプロケット２ａの構造を図示した。この構成では、チェーンガイド７ｅの上側のレール（無端チェーンの上方向の動きを規制する部材）が、チェーンガイド７ｅの下側のレール（無端チェーン３ａの摺動する部材）よりも無端チェーン３ａの進行方向後方まで延在している。この構成によって、駆動スプロケット２ａにより回転方向に移動してきた無端チェーン３ａを確実に水平方向にガイドすることが可能となる。

特に、チェーンガイド７ｅの上部は、駆動スプロケット２ａの頂部よりも無端チェーン３ａの進行方向後方まで延在するように構成することが好ましい。この構成により、無端チェーン３ａの脱輪を防止するとともに、より確実に無端チェーン３ａを水平方向に移動させることができる。

［第２の実施態様］
図５は、本発明の第２の実施態様の汚泥掻寄機１１の構造を示す概略説明図である。第２の実施態様の汚泥掻寄機１１は、図５に示すように、駆動スプロケット２ａと、池底１０ａに設置された２つの従動スプロケット２ｂに掛け回され、沈殿池１０内を周回移動するように取り付けられている。汚泥掻寄機１１は、水面１０ｄに浮遊するスカムを回収する必要がなく、池底１０ａの汚泥のみを回収する場合に利用され、無端チェーン３ａが短く、簡素な構造物とすることができる。

本発明の汚泥掻寄機は、例えば、下水処理場、廃水処理場、浄水場等の沈殿池において、池底に堆積した汚泥や、水面に浮遊するスカムを掻き寄せるために利用される。

１，１１ 汚泥掻寄機、２ａ 駆動スプロケット、２ｂ 従動スプロケット、３ａ，３ｂ 無端チェーン、４ フライト、４ａ アタッチメント、５ モータ、５ａ モータ用スプロケット、６ スカム排出装置、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ チェーンガイド、８ チェーンガイドサポート、１０ 沈殿池、１０ａ 池底、１０ｂ 汚泥ピット、１０ｃ 排出管、１０ｄ 水面

Claims (4)

1. 汚泥又はスカムの掻き寄せを行うフライトと、
   前記フライトを支持する無端チェーンと、を備え、
   前記無端チェーンは前記フライトの長手方向の端部に設けられていることを特徴とする、汚泥掻寄機。
2. 前記無端チェーンは、前記フライトの短手方向の中央部に設置されていることを特徴とする、請求項１に記載の汚泥掻寄機。
3. 前記無端チェーンを支持するチェーンガイドをさらに備え、
   前記チェーンガイドは、前記無端チェーンの上方向及び横方向の動きを規制することを特徴とする、請求項１又は２に記載の汚泥掻寄機。
4. 前記チェーンガイドは、断面が略コの字状であることを特徴とする、請求項３に記載の汚泥掻寄機。

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