JP2019135045A - 沈澱物除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 沈澱量の多少に拘らず常に確実かつ効率的に沈澱物の除去性能を発揮し得る簡易構造の沈澱物除去装置を提供すること。【解決手段】 左右に対向する側壁と前後に対向する端壁とを有しそれらいずれかの壁側を通じて汚水が導入されそれら汚水中から底壁上に沈澱物が沈降されるようにした沈澱池・沈砂池などの平面矩形処理池における底壁上には、機体に相当する構成部分を有し駆動手段により前後の方向に進退可能な集泥吸引フレームが設けられ、この集泥吸引フレームは、中央側から左右に向けてそれぞれ前方斜め向きをなして前後対称に配備された直線状あるいは曲線状の集泥スクレーパを前後に備えるとともに、集泥スクレーパの左右間に対応する個所には、掻き集めた沈澱物を導入する集泥域とその集泥域に集められた沈澱物を汚水と共に吸引する吸引口とが設けられ、吸引口には、沈澱物を池外に排出する沈澱物排出手段が接続されていることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、沈澱池・沈砂池などの処理池における沈澱物を除去するための沈澱物除去装置に関する。

例えば、沈澱池には、流入する汚水から分離して沈澱したものを一方向であるピットまで掻き寄せて池外に排出するようにするものが一般的である。これらの装置としては、フライト循環駆動式のものやスクレーパ付きで池底進退駆動式のものなどがあるが、いずれも構造的に今一つ複雑でコストも高くつくなどの不利がある。
こうした機械駆動方式のものとは別に沈澱物を吸引除去してゆくという吸引方式のものがある。このものは構造的に非常に簡素化して安く提供できるものである。その方式を採用するものの１つに特許文献１に開示された技術がある。

特開２００５−２８３５５号

上記特許文献１にかかる技術は、相対向する側壁とこれらに直交する前後の端壁とを有する沈澱池・曝気槽などの平面矩形をした処理池には、相対向する側壁に沿って平行なガイドレールが敷設され、これら両ガイドレールには、同レールに沿って進退駆動自在な縦走台車が設けられるとともに、両縦走台車間には、同台車とともに移動可能な横架材が水面より上方を通るようにして設けられ、かつ、前記横架材には、池内の汚泥や浮遊スカムなどの被吸引対象を吸い込むポンプが同横架材の長手方向に進退駆動自在でかつ昇降自在に吊持装備されて同ポンプにより吸い込まれる被吸引対象が池外に排出可能に構成されていることを特徴とするものである。
しかし、この技術によれば、構造的には簡素化されるものの吸引箇所が一点であるため河川増水時などのように沈澱量が急激に多くなった場合には詰まってしまって吸引し切れなくなるおそれがあった。

本発明は、このような問題を解決しようとするものであり、沈澱量の多少に拘らず常に確実かつ効率的に沈澱物の除去性能を発揮し得る簡易構造の沈澱物除去装置を提供することを目的とする。

本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、左右に対向する側壁と前後に対向する端壁とを有しそれらいずれかの壁側を通じて汚水が導入されそれら汚水中から底壁上に沈澱物が沈降されるようにした沈澱池・沈砂池などの平面矩形処理池における底壁上には、機体に相当する構成部分を有し駆動手段により前後の方向に進退可能な集泥吸引フレームが設けられ、この集泥吸引フレームは、中央側から左右に向けてそれぞれ前方斜め向きをなして前後対称に配備された直線状あるいは曲線状の集泥スクレーパを前後に備えるとともに、集泥スクレーパの左右間に対応する個所には、掻き集めた沈澱物を導入する集泥域とその集泥域に集められた沈澱物を汚水と共に吸引する吸引口とが設けられ、吸引口には、沈澱物を池外に排出する沈澱物排出手段が接続されていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前後に対称的な集泥スクレーパをもつ集泥吸引フレームは進退方向前後に離間して配置されるとともに、それら前後の集泥吸引フレームに設けられた集泥域はそれぞれ沈澱物排出手段に接続され、その沈澱物排出手段は、側壁に平行となる池幅中央に沿って配置された中間固定パイプと、同中間固定パイプの外周に進退自在に被せられた機体である動輪付き外パイプとを備え、これらのパイプ内には、吸引口に接続された連通筒を介して沈澱物と汚水とが導入され排出されるようになっている。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前後に離間して配置した集泥吸引フレームは、処理池内に左右並列式に配備され、その左右間に沈澱物排出手段が機体として設けられている。

上述したように請求項１に記載の沈澱物除去装置は、左右に対向する側壁と前後に対向する端壁とを有しそれらいずれかの壁側を通じて汚水が導入されそれら汚水中から底壁上に沈澱物が沈降されるようにした沈澱池・沈砂池などの平面矩形処理池における底壁上には、機体に相当する構成部分を有し駆動手段により前後の方向に進退可能な集泥吸引フレームが設けられ、この集泥吸引フレームは、中央側から左右に向けてそれぞれ前方斜め向きをなして前後対称に配備された直線状あるいは曲線状の集泥スクレーパを前後に備えるとともに、集泥スクレーパの左右間に対応する個所には、掻き集めた沈澱物を導入する集泥域とその集泥域に集められた沈澱物を汚水と共に吸引する吸引口とが設けられ、吸引口には、沈澱物を池外に排出する沈澱物排出手段が接続されていることを特徴とするので、沈澱量の多少に拘らず常に確実かつ効率的に沈澱物の除去性能を発揮する簡素な構造の沈澱物除去装置を提供することができる。

本発明の沈澱物除去装置の一実施形態を示す平面図。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。 図１の要部を取り上げて示す図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図。 （ａ）は図４のＶ−Ｖ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線拡大断面図。 図５（ａ）のＶＩ部拡大図。 （ａ）は図６のａ−ａ線断面図、（ｂ）は図６のｂ−ｂ線断面図。 図１にＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線拡大断面図。 （ａ）は図１のＣ部縦断面図、（ｂ）は（ａ）の変形例を示す説明図。 他の実施形態を示す平面図。 他の実施形態を示す平面図。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図。 図１１及び図１２の実施形態の作用説明図。 図１１及び図１２の実施形態の作用説明図。 図１１のＤ部の前進時の拡大横断面図。 図１１のＤ部の後退時の拡大横断面図。

以下、本発明である沈澱物除去装置Ａの一実施形態を図１ないし図９を参照しつつ説明する。
各実施形態で説明する案例は他の実施形態においても適用可能とする。
これらの図において１は沈澱池である処理池で、相対向する左右の側壁２，２とこれらに直交する前後の端壁３，３とを有する一方向に長い矩形の池で、図１および図２の左方の端壁３は整流板などの設置による多孔などの流入部を通じて整流化された汚水が図２の矢印Ｘのように流入するようになっている。その流入幅は左右（図１の上下）全幅に亘るものになっている。汚水は図１の側壁２の孔を通じて流入するようにしてもよい。これらで沈澱してくる汚泥（沈澱物）は、図２における左方向に極く緩徐に下がり傾斜する底壁５上に溜まるようにし、その溜まった汚泥を従来は各種掻寄手段（フライトやスクレーパ）により傾斜する左方向に掻き寄せたあと図２の左端に凹設のピット内に流落させてポンプアップで回収されるようにしてあったが、この実施形態では処理方式が異なるので底壁５は図２のように全体的に水平で平坦な面でしかもピットも必要ないものになっている。この処理池１は、例えば、池幅は左右それ５ｍずつの計１０ｍ、前後長は３５ｍ、池深さは８ｍとされる。この各寸法仕様は種々ある。

図１および図２において実線で示す沈澱物除去装置Ａは右方向に後退したあと左方向に正に前進しようとする状態であり、仮想線で示す沈澱物除去装置Ａはその前進を終えて右方向に正に後退しようとする手前の状態を示す。

７は機体（外パイプ）で長さがＬより少し短い円筒状ＳＵＳパイプ製で池幅中央に側壁２と平行状をなして設けられ、その外パイプ７内には、前端は閉じられ後端が開放状とされた芯パイプ８がその前端パイプ部８ａを前突出した形になるようにして溶接一体化され、その芯パイプ８は、図５の断面のように機体７よりも後方へ長く伸びたものになっている。１０は中間固定パイプで、同パイプ１０は芯パイプ８よりは太く機体７よりは細い中間直径サイズをしたもので前後が開放状のものとされるとともに、前端は、後退時の機体７の前端より少し後方に位置し後端は後方の端壁３よりも前側に配置したゴム製ジョイント１１に結合されている。

１２は連通パイプで、後方の端壁３に挿通固定され、その外部一端には自動弁１３と外部パイプ１４を介して排泥ポンプ１５に接続されている。排泥ポンプ１５はここでは往復進退時に連続駆動される。
１７は連通支持ブッシュで、機体７の後端に設けられて中央機体７を中間固定パイプ１０周りに摺動自在に支持するとともに図５（ｂ）のように周方向数個所に通孔１７ａ…を有していて進退に伴い底壁３上に溜まった沈澱物のうち池中央付近のものを吸引して矢印のような中間固定パイプ１０先端での折り返しルートを経て外部に排出するようになっている。これら機体７から連通支持ブッシュ１７までは沈澱物排出手段の主要な部分を構成する。

機体７は底壁３よりも少し浮いた位置に水平状に設けられて進退運動されるものであり、その運動を円滑にするため機体７の両側には複数のゴムあるいは樹脂製動輪２０…を取り付けてある。動輪２０の左右幅は干渉なく進退するためできるだけ狭いのがよい。この動輪２０はゴム製などのクローラ方式によってもよい。

２２は駆動手段で、駆動源２３により正逆に回転駆動されるドラム２４と、このドラム２４の下方である池上流側の池幅中間位置に左右一対設けられた第１・第２ホイール２５，２６と、図１および図２の右端である端壁３の手前下部に縦軸状に回転自在に設けられた第３ホイール２７とを有するとともに、これらドラム２４から各ホイール２５，２６，２７を無端状に経由するものとしてリンクチェーンあるいはワイヤなどの伝導条材２８が掛張されている。伝導条材２８の周上２個所は前後の進退ロッド３０，３０とされ、その各外周には図６に示すようなシフトヨーク３１，３１が取り付けられて機体７の底側において進退されるようになっている。機体７の底面部には、前後一対ずつの突片３２が設けられ、その間においてシフトヨーク３１，３１が進退駆動されるようになっている。

即ち、駆動源２３によりドラム２４が前進方向に回転駆動されると、伝導条材２８がｆ方向（図１、図５）に牽かれることで進退ロッド３０，３０を介してシフトヨーク３１，３１が左方向にシフトされ、前側の突片３２，３２にそれぞれ当接するようになり、そのまま機体７がＦ方向に前進駆動される。機体７がストロークＳ程前進するとドラム２４は逆回転され、これにより、伝導条材２８はｒ方向に応動されてシフター３１，３１は前記とは逆方向に動かされて各後側の突片３２，３２に当たることで機体７を元の方向に牽き戻すようなる。シフター３１，３１が前後突片３２，３２間で遊びをもって動くようになっている理由は後述する。

底壁５の左右幅間に対応する上面には、図１および図８のような扁平Ｗ字形一様断面をした長尺なリンクガイド板３４が底盤３５のアンカー固定により設置され、このガイド板３４は、伝導条材２８の往復する部分を下から案内支持するようになっている。その設置長さは、図１、図２における第１、第２ホイール２５，２６と第３ホイール２７との間に相当する。機体７の両側には、図８に示すように、サイドローラー３６…が前後複数点に配備され、これらサイドローラー３６…は、前記リンクガイド板３４の左側および底盤３５の右側に当たりながら進退することで機体７の横振れを抑えて正規直線軌道をもって進退運動させるようになっている。

４０は集泥吸引フレームである。同集泥吸引フレーム４０は、図１に示すように、機体７の前端より少し前側両脇と後端の左右両脇に配備され、その前側と後側の横向き中心線間の寸法はＬでこの実施形態の場合略１７ｍ程度となっている。
各集泥吸引フレーム４０は両側部の機体としても機能するもので、集泥フレーム４１とその上部フレーム６０および最上部の泥除けカバー６７よりなる。
集泥フレーム４１は、図３の左側に示す一対の等脚台形枠状の本体枠４２，４２を備え、それら本体枠４２，４２は上辺同士が平行状をなして左右に対向する形で左右対称位置に一定の間隔を置いて離間して配置されている。

各本体枠（機体本体）４２は２００ｍｍ前後の高さの枠で、枠内に前後一対ずつの車輪４３…を備えるとともに側壁２側の本体枠４２の端部には左右振れ止めローラー４４…が設けられている。本体枠４２の台形の前後脚部に相当する斜辺は斜行板状の集泥スクレーパ４６とされ、底壁５との間の隙間が５ないし１０ｍｍと微小になるように設定されている。集泥スクレーパ４６の前面下部にはゴム製の掻寄ブレードを設けることがある。また、集泥スクレーパ４６の左右端部には端部スクレーパ４７…を装着してもよい。本体枠４２は７０ないし１００ｍｍの低い高さにしてもよい。

集泥スクレーパ４６は、左右を結ぶ仮の線に対しその角度αは２５度に設定されている。αは３０度にしたり１５ないし２０度にしてもよい。左右の集泥スクレーパ４６，４６は扁平Ｖ字（逆ハの字）をなすように設けられるとともに、その扁平Ｖ字の中間部分が途切れた形になっており、そこには集泥域４８が形成されるようになっている。この集泥域４８は、前進時と後退時に前後に交互に形成されるもので、ここでは、縦軸状固定ヒンジ５０に一端を支持され両本体枠４２，４２間において前後に揺動するようにして設けた切換板５１によりその進行方向前側域に形成されるようになっている。

切換板５１の先端には可動ヒンジ５２が設けられるとともに、この可動ヒンジ５２には、中間を定置ヒンジ５３で縦軸回りに揺動自在に支持された連動リンク５４の一端が連結されている。この連動リンク５４の一端側は、図３の上欄部に取り上げて示すように、本体枠４２の上辺に水平向きに形成した溝５６に添った移動を許すようになっている。溝５６は一定長さであるので、切換板５１の前後の回転角度は一定のものに規制されるようになっている。ところで連動リンク５４は、図３、および図４の左右のものの端部は図７（ａ）、（ｂ）のようにシフトフォーク５４ａを備えており、それぞれが図６および図７に示すようにシフター３１に左右から噛み合っている。

例えば、伝導条材２８が図１のｆ方向に牽かれると図５のように進退ロッド３０の同調移動によりシフター３１は後側から前側（図の左側）にシフトされ、それに応じて図６のように噛み合うシフトフォーク５４ａ、５４ａが前側にシフトされることにより図３におけるように連動リンク５４，５４が定置ヒンジ５３を介して揺動して可動ヒンジ５２を後方へ応動させ、それにより図３における左の切換板５１は反時計回りに右の切換板５１は時計回りへと回転されるようになり、その結果、切換板５１の各前方に集泥域４８を形成する。

一方図１の左端の仮想線のように装置が前進してのち伝導条材２８が後退のためｒ方向に牽かれると、進退ロッド３０は図５のように右の後退方向に牽かれ、これにより、シフター３１の同じ後退方向にシフトされてそれに噛み合うシフトフォーク５４ａを後退方向に応動させる結果、連動リンク５４，５４を図３の仮想線の方向に揺動させて図示左切換板５１は時計回りに図示右側切換板５１は反時計回りの方向にそれぞれ回転応動させる。それにより、切換板５１の各後退側前方には集泥域４８が形成されることになってそこに集泥スクレーパ４６，４６からの掻き寄せ汚泥が集められることになる。

上部フレーム６０は、図３の右側および図４の左右に示されている。図３の左側の図は、説明の都合のため、最も上側の泥除けカバー６５だけでなくその下側の上部フレーム６０も外した状態で最も下側の前記集泥フレーム４１を表したものであり、図３の右側の図は、同じく説明の都合のため、泥除けカバー６５を外した状態にして上部フレーム６０を上からみて表したものである。

上部フレーム６０は、側部機体としても機能するもので、等脚台形状をした左右一対の面板とその間をつなぐ矩形面板とを一体にしたものを上下に８０ないし１００ｍｍ離間して有し、それらの上下板のぐるりを同上下板の周縁形状を枠形としたような周板でつないで一体中空箱型として形成したものである。この上部フレーム６０は側部機体としての機能の他にフロートとして進退運動を軽快にする機能をもつとともに集泥フレーム４１の上面を塞いでそこに汚泥が入らないようにする蓋としても機能する。

上部フレーム６０の中央には、下向きに開口する吸引口６１が設けられている。この吸引口６１は、円筒型あるいは角筒型をし上部フレーム６０の内側を横向きに通された連通筒６２の一端に連通状に対応しており、連通筒６２の池幅中央側の端部には、前接続筒ａおよび後接続筒ｂが突出して設けられている。
前接続筒ａは、芯パイプ８の両側に曲がり（エルボ）パイプを介して連通して吸引した汚泥を汚水とともに芯パイプ８内に円滑に導くようにされ、後接続筒ｂの方は、直筒として機体７の後端に連通状をなすように接続されている。後接続筒ｂからの汚泥水は機体７と中間固定パイプ１０との間に導かれて図５のようにＵターンして中間固定パイプ１０の後端に導き芯パイプ８からの汚泥と同調して後方へ流すようになっている。後接続筒ｂの方も前接続筒ａと同様に円滑流入のためエルボ型にしてもよい。これら前後の接続筒ａ、ｂは、沈澱物を汚水とともに機体７を通じて排出するパイプとして機能するだけでなく、側部機体である集泥吸引フレーム４０，４０と機体７とを結合する機能をもっている。集泥吸引フレーム４０，４０同士は、図６に仮想線で示すように、連結体６５で一体化してもよい。

上部フレーム６０，６０はそのままではその上面に沈澱物である汚泥が沈積してゆくため、その上に泥除けカバー６７を被せて流れ落ちて集泥吸引フレーム４０，４０の進退により底壁５上の沈澱物と同じように掻き寄せ吸引処理されるようにしてある。泥除けカバー６７は、山型をしており、降り落ちた沈澱物が前後に振り分けられながら底壁５上に流れやすいような形にされている。その底面は上部フレーム６０の上面であり、また山型本体の外側端は図２のような板面を備えて内部は中空になっている。

７０は端部ハンチ、７１は中央ハンチであり、これらのハンチ（掻き残し対応手段）７０，７１は、図１のように前後の集泥スクレーパ４６，４６が前進した際および後退した際にＶ字形故その前方および後方には掻き寄せられない水域が残される訳であり、そうした部分がないようにするためＶ字形に対応する山型のハンチ７０，７１を形成してそこに対応する個所には沈澱物が沈降せず流れ落ちて前進あるいは後退してきた集泥スクレーパ４６，４６によって掻き寄せ処理されやすくなるようにしたものである。端部ハンチ７０は、沈澱池の前後端壁３，３の下部に左右一対をなして山型コンクリート型に設けられている。

その形は、前部の集泥スクレーパ４６が図１のように前進した際のくの字型平面形状を有しまた後部の集泥スクレーパ４６がこうたいした際のくの字型平面形状に対応した形状とされている。中央ハンチ７１は前部の集泥スクレーパ４６が後退した際のくの字型平面形状と後部の集泥スクレーパ４６が前進した際のくの字型平面形状とを合わせた山型形状をしている。図９（ａ）は前進した際に集泥スクレーパ４６が端部ハンチ７０に接近して集泥域４８を通じて吸引口６１へと吸引処理されやすくなる様子を示している。同図のようにハンチ７０はコンクリート製でなくＳＵＳ等金属板製にしてもよい。図９の（ｂ）は、左右の集泥スクレーパ４６，４６間の前面部にアングル型をした高さの低い汚水流入絞り板７３を取り付けておくことで、集泥域４８への吸引汚水量を少なくして沈澱物を効率的に吸い込めるように規制制御するようにした例を示している。

図１および図２の実線表示は、機体７と前後左右の複数の集泥吸引フレーム４０…とが一体的に後退した態勢から伝導条材２８がｆ方向に一定量牽かれ正に左方向に前進しようとする状態を示している。装置がｒ方向に完全に後退した際は、図１のように伝導条材２８がｒ方向に牽かれてそれにより進退ロッド３０も図６のようにｒ方向に牽かれるので進退ロッド３０，３０に装着のシフター３１が右位置（仮想線）に戻されたままとなって図３の切換板５１が仮想線のように下向きになったままになっている。

その状態から駆動源２３およびドラム２４も逆転されると伝導条材２８は図１の矢印ｆ方向に牽かれ、それにより、前後の進退ロッド３０，３０が図６の実線状態に前進されて突片３２に当たるようになる。その一定量の牽引動作により、図６のように、左右のシフトフォーク５４ａ、５４ａも同調して前方へシフトされ、連動リンク５４，５４が図３の実線状態へと揺動されることにより切換板５１は仮想線の復帰状態から実線の前進掻寄状態へと切り換えられ、その切換板５１の前方（図３の下側）に集泥域４８が形成されるとともに、シフター３１が図６の左側突片３２に当たって牽引作用が働く結果、芯パイプ８、機体７および連結体６５、前後の接続筒ａ、ｂを介して装置全体は前進を始めるようになる。極く緩徐な前進運動に伴い、底壁５上の沈澱物（汚泥）は、左右・前後配置の集泥スクレーパ４６，４６により中央方向に掻き寄せられるとともに、それら沈澱物は吸引力の発生している集泥域４８内に取り込まれてのち前後の吸引口６１を通じて前部は芯パイプ８にまた後部は機体７内へと吸い込まれて排泥ポンプ１５により排出処理されるようになる。

装置がＦ方向にストロークＳ程前進したところで、前側の集泥スクレーパ４６，４６は図１のように前側の端部ハンチ７０の裾縁部に隙間を残して殆ど接近した状態となり、また後側の集泥スクレーパ４６，４６は中央ハンチ７１の裾縁部に隙間を残して殆ど接近した状態になるため、それら隙間に働く掻き寄せ吸引力により最後の沈澱物が集泥域４８内に持ち込まれ吸引口６１，６１を通じて吸引排除されるようになる。尚、前記端部ハンチ７０および中央ハンチ７１の裾縁部は底壁５に斜めに向く面になっているが、図９（ａ）の左欄に示すように、裾縁部を垂直状にして狭い隙間ａを形成するようにすることで吸引作用が発生しやすくしてもよい。また、図９の（ａ）の右欄に示すように、集泥スクレーパ４６は逆Ｕ字の溝型でその前垂れ板４６ａが垂直な基板４６ｂに対し下端が少しだけ高くなるように設定して集泥スクレーパ４６内に紙面に直交する方向の吸込み流が発生して掻き寄せ作用を助長するようにしてもよい。

装置が図１の仮想線のように前進したあとは、ドラム２４が逆方向に回転駆動されることから伝導条材２８は矢印ｒ方向に駆動され、進退ロッド３０がｒ方向に牽き戻され、これにより、シフター３１は図６の仮想線のように戻りシフトされる結果、シフトフォーク５４ａ、５４ａも同じ方向にシフトされて連動リンク５４，５４は図３の実線の状態から仮想線の状態に揺動駆動され、それにより切換板５１も実線の状態から仮想線の状態へと揺動されその上側に集泥域４８が形成されるようにされる。シフター３１が後側の突片３２に当たってさらに図６のｒ方向に牽引される結果、集泥吸引フレーム４０および機体７は図１のＲ方向に復帰のため駆動される。その駆動とともに集泥スクレーパ４６，４６を通じて掻き寄せられた沈澱物は図３の仮想線状態の切換板５１前に形成された集泥域４８に持ち込まれたあと吸引口６１を通じてポンプ吸引され排出される。集泥吸引フレーム４０が図１の実線のように右端部ハンチ７０と中央ハンチ７１に接近するまでは、切換板５１は図３の仮想線のように後方に下がった状態にあるが、復帰掻寄が終了したあとは、ドラム２４が逆回転され、その結果、今度は切換板５１が図３の実線のように切り換えられて前進側（図３の下側）が集泥域４８になって集泥吸引作用をするように機能する。

尚、図２に示すように、中間固定パイプ１０および芯パイプ８からの汚水混じりの沈澱物は、端壁３の水面７６以下のところを通じて外部に挿通支持された水位差揚泥パイプ７５を通じて無動力で排除するようにしてもよい。このことは図１０以下の実施形態においても採用することができる。
集泥スクレーパ４６は、図１の下欄に示すように、左右外側端からその中央へと進行方向に対して斜め下がり状をなす円弧の一部あるいは楕円の一部などで曲線状に形成してもよい。

図１０は他の実施形態を示す。この実施形態は２つの吸引排除方式を合わせて示しており、その一つとして、集泥吸引フレーム４０は左右に配置されていて処理池１の一方（右）の端壁３側と他方（左）の端壁３側との間を進退駆動されるようにしたものに対し、その吸引手段としてフレキシブル吸引チューブ８０と側壁２に並行に配した排出パイプ８１とよりなるものを構成したものである。

図１０に示す他の吸引排除方式は、集泥吸引フレーム４０が右側端壁３の前と前後間との２個所に配備され機体７でそれらが連結されたような沈澱物排出装置に対し、前側の一対の集泥吸引フレーム４０，４０の吸引口同士を連通管８３，８３でそれぞれ連結し、それらに対し池側面上にスイング自在に支持した伸縮式揺動パイプ８４，８４をつないで装置の進退に合わせてスイングするパイプ８４と排出パイプ８５を通じて沈澱物を排出するようにしたものである。
尚、駆動方式は、図１０の左下欄に示す水圧などの流体圧シリンダ８６を池幅中央に配備した方式としてもよい。
また、図１から図１０に示す実施形態の他の実施形態として、これらの実施形態では装置は左右２列配置としたが、１列のみの配置にしたり３列以上の配列にしてもよい。
さらに、図１０の右下欄は、沈澱物排除装置の最も簡易な基本形式の一つを示すものであり、太い実線のように、前側（図の左側）の両集泥スクレーパ４６，４６を機体としその左右前後に動輪２０やローラー４４を備えて直線式に進退自在とし、駆動手段である伝導条材２８やホイール２５，２６，２７を構成して集泥スクレーパ４６，４６をＦ方向およびＲ方向に進退駆動自在とするとともに、集泥スクレーパ４６，４６間に集泥域４８や吸引口６１を設けて吸引チューブ８０などによる沈澱物排出手段を接続して構成した沈澱物排出装置とすることもできる。しかし、この基本形式の場合、集泥スクレーパ４６，４６がＦ方向に前進するとそのスクレーパ４６，４６で沈澱物が掻き集められて吸引排除がされるのは事実であるが、前進したあとＲ方向に後退した際には集泥スクレーパ４６，４６はハの字である後下がりの面となるため中央の集泥域４８に沈澱物を集めることができず、左右両外側端に排除するようになる。その結果、有効に沈澱物掻き集めと吸引排除ができない。そのことから、図１０の右下欄に仮想線で示すように集泥スクレーパ（太線）４６，４６の対称位置に今１枚の集泥スクレーパ４６，４６（仮想線）が必要になるのである。また、集泥スクレーパ４６，４６（太線）のみであれば集泥域４８はコの字形をした凹所にするだけでよいが、集泥スクレーパ４６，４６（仮想線）を対称配置して後退時にも掻き集めた沈澱物を集泥域４８内に取り込むようにするには、集泥域４８の各背板となる部分を切換板５１として前後に切り換え自在にする必要が出てくるのである。その切り換えを伝導条材２８の動きを利用して機械的に行うようにしたものが図１ないし図９の実施形態のものである。
尚、集泥スクレーパ４６を前後２枚でなく１枚にするには、図１０の最も右下欄に示すように、集泥スクレーパ４６（太線）の下部にヒンジ支持されたスクレーパ本体４６ａを備えてＦ方向へは掻き集めするがＲ方向には沈澱物を逃がすようにすればよい。

図１１および図１２は他の実施形態を示す。
これらの図において１は沈澱池である処理池で、左右の側壁２，２と前後の端壁３，３とを有する一方向に長い矩形の池で、図１１および図１２の左方の端壁３からは整流化された汚水が矢印Ｘのように流入するようになっている。底壁５は水平で平坦な面でピットのないものになっている。この処理池１は、例えば、池幅は左右それ５ｍずつの計１０ｍ、前後長は３５ｍ、池深さは８ｍとされる。この各寸法仕様は種々ある。

図１１および図１２において実線で示す沈澱物除去装置Ａは右方向に後退したあと左方向に正に前進しようとする状態であり、仮想線で示す沈澱物除去装置Ａはその前進を終えて右方向に正に後退しようとする手前の状態を示す。
７は機体で長さが機体前後長であるＬ（１５ｍ）と略同じ長さの円筒状ＳＵＳパイプで池幅中央に側壁２と平行状をなして設けられ、そのパイプ７内には、前端は閉じられ後端が開放状とされた芯パイプ８がその前端パイプ部８ａを前突出した形になるようにして溶接一体化され、その芯パイプ８は、図５の断面のように機体７よりも後方へ長く伸びたものになっている。１０は中間固定パイプで、同パイプ１０は芯パイプ８よりは太く機体７よりは細い中間直径サイズをしたもので前後が開放状のものとされるとともに、前端は、後退時の機体７の前端より少し後方に位置し後端は後方の端壁３よりも前側に配置したゴム製ジョイント１１に結合されている。

１２は連通パイプで、後方の端壁３に挿通固定され、その外部一端には自動弁１３と外部パイプ１４を介して排泥ポンプ１５に接続されている。１７は連通支持ブッシュで、機体７の後端に設けられて中央機体７を中間固定パイプ１０周りに摺動自在に支持するとともに図５（ｂ）のように周方向数個所に通孔１７ａ…を有していて進退に伴い底壁３上に溜まった沈澱物のうち池中央付近のものを吸引して矢印のような中間固定パイプ１０先端での折り返しルートを経て外部に排出するようになっている。これら機体７から連通支持ブッシュ１７までは沈澱物排出手段の主要な部分を構成する。

機体７は底壁３よりも少し浮いた位置に水平状に設けられて進退運動されるものであり、その運動を円滑化するため機体７の両側には複数のゴムあるいは樹脂製動輪２０…を取り付けてある。

２２は駆動手段で、駆動源２３により正逆に回転駆動されるドラム２４と、このドラム２４の下方である池上流側の池幅中間位置に左右一対設けられた第１・第２ホイール２５，２６と、図１１および図１２の右端である端壁３の手前下部に縦軸状に回転自在に設けられた第３ホイール２７とを有するとともに、これらドラム２４から各ホイール２５，２６，２７を無端状に経由するものとしてリンクチェーンあるいはワイヤなどの伝導条材２８が掛張されている。伝導条材２８の周上２個所には前後のリンク片２８ａ、２８ａが設けられ、これらリンク片２８ａ、２８ａは機体７の底面に設けた突片３２に前後から当たることにより機体７が進退駆動されるようになっている。ドラム２４には、第１ホイール２５からの伝導条材２８と第２ホイール２６からの伝導条材２８とが互いに逆巻きとなるように巻き付けられている。つまり、ドラム２４が一方向に回転駆動されれば、巻き付けた一方が巻き側となり他方が繰出し側となる関係にある。

駆動源２３によりドラム２４が前進方向に回転駆動されると、伝導条材２８がｆ方向に牽かれることで前側のリンク片２８ａが突片３２を同行して機体７をｆ方向に前進させ、ドラム２４が後退方向に回転駆動されると、伝導条材２８がｒ方向に牽かれることで後側のリンク片２８ａが突片３２を同行して機体７をｒ方向に後退させる。機体７はストロークＳ（１５ｍ）程前進・後退する。

底壁５の左右幅間に対応する上面には、扁平Ｗ字形一様断面をした長尺なリンクガイド板３４が設置されている。
４０は集泥吸引フレームである。同フレーム４０は、図１１に示すように、機体７の前端より少し前側両脇と後端の左右両脇に配備され、その前側と後側の横向き中心線間の寸法はＬ（＝Ｓ）でこの実施形態の場合略１５ｍとなっている。
各集泥吸引フレーム４０は両側部の機体としても機能するもので、図１ないし図９の実施形態のような上部フレーム６０および泥除けカバー６７の構成は省略され、集泥フレーム４１のみでなり構造の簡略化が図られている。
集泥フレーム４１は、等脚台形枠状の一対の上下開放型本体枠４２，４２を備え、それら本体枠４２，４２は上辺同士が平行状をなして左右に対向する形で左右対称位置に一定の間隔を置いて離間して配置されている。

各本体枠４２は１００ｍｍないし２００ｍｍ程度の高さの枠で、枠内に前後一対ずつの車輪４３…を備えるとともに、本体枠４２の台形の前後脚部に相当する斜辺は斜行板状の集泥スクレーパ４６とされ、底壁５との間の隙間が５ないし１０ｍｍと微小になるように設定されている。集泥スクレーパ４６の前面下部にはゴム製の掻寄ブレードを設けることがある。また、集泥スクレーパ４６の左右端部には図１のような端部スクレーパ４７…を装着してもよい。前記車輪４３は高さアジャスタ機能をもたせて集泥スクレーパ４６の底壁５に対する隙間高さを調節可能にしてもよい。

集泥スクレーパ４６は、左右を結ぶ仮の線に対しその角度αは２５度に設定されている。αは３０度にしたり１５ないし２０度にしてもよい。左右の集泥スクレーパ４６，４６は扁平Ｖ字をなすように設けられるとともに、その扁平Ｖ字の中間部分が途切れた上面個所には矩形板でなる中央板８８が一体連結されている。中央板８８の下側には、集泥域４８が形成されるようになっている。この集泥域４８は、前進時と後退時に前後に交互に形成されるもので、ここでは、縦軸状固定ヒンジ５０に一端を支持され両本体枠４２，４２間において前後に揺動するようにして設けた切換板５１によりその進行方向前側域に形成されるようになっている。

前記実施形態では、切換板５１を伝導条材２８の前後の動きに対して後側に揺動してその前側に集泥域４８を作るように可動ヒンジ５２、定置ヒンジ５３、連動リンク５４、シフター３１、およびシフトフォーク５４ａなどを備えていたが、それらの構成は全て省略され簡略化され、固定ヒンジ５０に切換板５１を縦板揺動式に備えたものになっている。只、切換板５１は、図１５のように前後のストッパ８９，８９などで前後揺動角度を規定するようにする。この切換板５１は、進行する側となる左右の集泥スクレーパ４６，４６から掻き寄せられる沈澱物がその前方から集泥域４８内に持ち込まれる際の力を利用して切換揺動させるように構成されている。

例えば、伝導条材２８が図１１のｒ方向に牽かれて装置が図の右方向に復帰した際には切換板５１は図１１の破線とは逆に時計回りに揺動した状態になっているが、次にドラム２４の逆回転により伝導条材２８がｆ方向に牽かれて前記とは逆方向に牽引駆動されるようになると、図の左側（前進側）の集泥スクレーパ４６，４６からその中央の集泥域４８へと沈澱物が持ち込まれる結果、切換板５１は進行とは逆の後向きに自動的に揺動されることになる。

前側の中央板８８と芯パイプ８との間並びに後側の中央板８８と機体７との間には、機体の連結支持材を兼ねる連通筒６２，６２が一体連結されている。
さらに、前記本体枠４２内には進退する間に沈澱物が降り注いで溜まり前記実施形態ではそれら沈澱物を泥除けカバー６７で排除するようにしていたが、この実施形態では、図１５および図１６のように本体枠４２の前後にゴム板あるいは金属や樹脂板による開閉式スクレーパ９１をヒンジ９２で支持して取り付けたものである。このスクレーパ９１は、図１５のような前進時には前側のものが垂直な掻寄態勢になるとともに後側のものは開いて枠４２内の沈澱物を後方へ逃がすようにする。後退時には、図１６のように前後スクレーパ９１が前記とは逆の動作をして同じく沈澱物を逃がすようにする。本体枠４２内に降り注ぐ沈澱物が僅少である場合には、図１５の右側の集泥スクレーパ４６と底壁５との隙間を通じて後方へ沈澱物が流れ出るようになるので、特に前記スクレーパ９１…は省略してもよい。

９３は掻戻しスクレーパ（掻き残し対応手段）で、同スクレーパ９３は、本体枠４２と同じ高さで枠幅と同じ程度の板幅をもつもので、前側の本体枠４２の前側および後側の本体枠４２の後側に左右一対をなして張り出した固定アーム９４にヒンジ９５を介して支持され、水平と垂直な姿勢に切り換え自在に装備されている。９６はウエイトで、スクレーパ９３に対し１３５度をもって突出するウエイトアーム９７の先端に取り付けられている。Ｓ１は上昇限ストッパ、Ｓ２は下降限ストッパであり、本体枠４２側から突設されている。９８は端部位置切換ストッパ、９９は中間位置切換ストッパで、端部位置切換ストッパ９８は、左右側壁２，２の前後端における底壁５上に配置され、中間位置切換ストッパ９９は左右側壁２，２の中間前後振り分け位置に対応する底壁５上に配置されている。

前記掻戻しスクレーパ９３などを含めた装置全体の作用説明をする。図１３の右端欄に示す図は、図１１、図１２の前後間である実線表示の集泥フレーム４１の様子を示す。この右端欄図は、伝導条材２８がｒ方向に駆動されて池中間に復帰を終えた際の状況を示し、それまで切換板５１は後向きに揺動してその前に形成された集泥域４８を通じて集泥スクレーパ４６から掻き寄せられた沈澱物が持ち込まれるとともに連通筒６２を通じて芯パイプ８にそれらが導入されポンプ吸引により池外に排出されるようになっている。その復帰終わりの一定の間では、ウエイト９６が中間位置切換ストッパ９９に当たって後倒れされることにより掻戻しスクレーパ９３は水平に戻される。図１１の右端の掻戻しスクレーパ９３は水平状態から垂直な掻寄態勢に戻される。

その復帰終わりの状態からドラム２４が逆回転されて伝導条材２８が図１１の矢印ｆ方向に牽かれると、機体７を介して前後左右の集泥フレーム４１…の全体が図１１、図１３のＦ方向に前進する。その前進が始まると、切換板５１は、図１３の実線状態から図１１の破線の状態（後向き状態）に切り換えられる。前進により集泥スクレーパ４６から掻き寄せられた沈澱物・汚水が集泥域４８に流れ込んで切換板５１を自動的に後向きに揺動させるためである。その状態は図１３の中間欄図にも示されている。同中間欄図は、集泥フレーム４１がＦ方向にやや進行した状態を示している。

図１３の左欄図は、集泥フレーム４１がＦ方向にかなり前進しウエイト９６が端部位置切換ストッパ９８に正に当たらんとするタイミングを示している。さらに前進が進むと、図１４のようにウエイト９６がストッパ９８により蹴り戻され、それにより掻戻しスクレーパ９３は垂直状態に切り換えられ、同掻戻しスクレーパ９３は背を下降限ストッパＳ２で受け留められているため、Ｒ方向に後退すれば底壁５上の沈澱物を掻き戻すようになる。

即ち、図１１の左端に仮想線で示した集泥フレーム４１は、それが前進したとしても前側端壁３との間で掻き寄せ物を残すことになるが、前記のように掻戻しスクレーパ９３を構成したことにより図１４の左端欄のような掻き戻しが行われ、図１、図２のような端部ハンチ７０を設ける必要がなくなってくる。後側の端部ハンチ７０を設ける必要がなくなる理由も以上と同様である。即ち、後側集泥フレーム４１が復帰を終えた際掻戻しスクレーパ９３は垂直姿勢となり、Ｆ方向への前進により後退時のスクレーパ４６による掻き残し分が図の左方向へと掻き戻される。左方向に掻き戻されたあと、掻戻しスクレーパ９３は池中央付近で水平に戻されるが、それまで掻き戻された沈澱物は、Ｒ方向に復帰動作する集泥フレーム４１により掻き寄せ・吸引されて外部に排出処理されるので、池内に沈澱物が残されることがなく、従って、図１、図２のような中央ハンチ７１を設ける必要はないものである。掻戻しスクレーパ９３は、図１３の右上欄のような櫛歯形式のものにしてもよい。

図１４の中間欄図は、掻戻しスクレーパ９３により掻き残し沈澱物が掻き戻される様子を示している。さらに、集泥フレーム４１がＲ方向に後退すると、中間位置切換ストッパ９９によりウエイト９６が蹴られて水平状態になることにより掻き戻しが終わり、次のＦ方向への前進により集泥スクレーパ４６により掻き寄せ・吸引処理されてゆく。

Ａ…沈澱物除去装置 １…処理池（沈澱池） ２…側壁 ３…端壁 ５…底壁 ７…機体（外パイプ） ２２…駆動手段 ２８…伝導条材 ４０…集泥吸引フレーム ４１…集泥フレーム ４２…本体枠 ４３…車輪 ４８…集泥域 ５１…切換板 ６１…吸引口 ６２…連通筒。

Claims (3)

1. 左右に対向する側壁と前後に対向する端壁とを有しそれらいずれかの壁側を通じて汚水が導入されそれら汚水中から底壁上に沈澱物が沈降されるようにした沈澱池・沈砂池などの平面矩形処理池における底壁上には、機体に相当する構成部分を有し駆動手段により前後の方向に進退可能な集泥吸引フレームが設けられ、この集泥吸引フレームは、中央側から左右に向けてそれぞれ前方斜め向きをなして前後対称に配備された直線状あるいは曲線状の集泥スクレーパを前後に備えるとともに、集泥スクレーパの左右間に対応する個所には、掻き集めた沈澱物を導入する集泥域とその集泥域に集められた沈澱物を汚水と共に吸引する吸引口とが設けられ、吸引口には、沈澱物を池外に排出する沈澱物排出手段が接続されていることを特徴とする沈澱物除去装置。
2. 請求項１に記載のものにおいて、前後に対称的な集泥スクレーパをもつ集泥吸引フレームは進退方向前後に離間して配置されるとともに、それら前後の集泥吸引フレームに設けられた集泥域はそれぞれ沈澱物排出手段に接続され、その沈澱物排出手段は、側壁に平行となる池幅中央に沿って配置された中間固定パイプと、同中間固定パイプの外周に進退自在に被せられた機体である動輪付き外パイプとを備え、これらのパイプ内には、吸引口に接続された連通筒を介して沈澱物と汚水とが導入され排出されるようになっている沈澱物除去装置。
3. 請求項２に記載のものにおいて、前後に離間して配置した集泥吸引フレームは、処理池内に左右並列式に配備され、その左右間に沈澱物排出手段が機体として設けられている沈澱物除去装置。