JP2020131079A - スカム掻寄機及び沈殿池設備 - Google Patents
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Abstract
Description
また、特許文献1には、無端チェーンを備える汚泥掻寄機においては、無端チェーンを長時間走行させると、無端チェーンに摩耗などによる伸びが発生して弛みが生じることから、無端チェーンに所定の張力を与えて張り調整を行うテークアップ装置を備えた汚泥掻寄機が記載されている。
また、スカムのみの掻き寄せを独立して行う場合、台車などの走行体による往復動でスカムを掻き寄せるものが知られているが、沈殿池上方に設置スペースを要する等の問題により適用が限られている。
したがって、フライトと無端チェーンを用いた連続的なスカムの掻き寄せにおいて、スカムの掻き残しやフライトの脱線等の問題に対する適切な対策が求められている。
すなわち、本発明は、以下のスカム掻寄機及び沈殿池設備である。
この特徴によれば、沈殿池上方のスペースを必要とせず、スカム掻寄機を配置することが可能となる。
また、沈殿池内の被処理水は処理状況によっては硫酸等の腐食性成分を含んでおり、特に沈殿池の水面上では腐食性成分を含んだ蒸気が発生する。このとき、無端チェーンが沈殿池水面上方に設けられていると、無端チェーン及びフライトが常に腐食性成分を含んだ蒸気に曝されることになる。また、無端チェーン及びフライトに付着した被処理水の水滴が自然乾燥した場合、無端チェーン及びフライト上で硫酸が高濃度化する。したがって、無端チェーンを水中に設けることで、無端チェーン及びフライト上における硫酸の高濃度化を抑制し、無端チェーン及びフライトの劣化を抑制することが可能となる。
本発明の沈殿池設備によれば、スカムの掻き寄せと汚泥の掻き寄せを別々に行うことで、汚泥の掻き寄せにおけるスロッシング対策と、スカムの掻き寄せにおけるスカムの掻き残しやフライトの脱線に係る対策が可能となる。また、スカム掻寄機と汚泥掻寄機を同一駆動とすることで、設備全体の構造を簡略化し、設備コスト及びランニングコストの削減が可能となる。
この特徴によれば、スカム掻寄機及び汚泥掻寄機におけるフライトをそれぞれ個別に設計することができる。
従来のチェーンフライト式汚泥掻寄機では、池底幅に合わせてフライトを設計していたため、沈殿池の水面においてはフライトの幅が十分ではなく、スカムの掻き残しが起こるという問題があった。したがって、スカム掻寄機及び汚泥掻寄機におけるフライトをそれぞれ沈殿池幅方向に対して異なる長さとすることで、スカムの掻き残しが少なくなるようにスカム掻寄機のフライトの幅を設計することが可能となる。
図1は、本発明の実施態様の沈殿池設備の構造を示す概略説明図(側面図)である。また、図2は、本発明の実施態様の沈殿池設備の断面構造を示す概略説明図(図1中のI−I矢視図)である。
図1に示すように、本発明の実施態様の沈殿池設備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。
沈殿池10は、図2に示すように、池底10a側にテーパを設けた矩形状とすることが好ましい。これにより、沈殿池10の池底10aの面積を狭め、池底10aに堆積する汚泥の掻き寄せに係る効率を上げることができるとともに、沈殿池10の設置に係る面積を小さくすることが可能となる。
本実施態様における沈殿池設備1は、スカム掻寄機20及び汚泥掻寄機30を備え、沈殿池10の水面10dに浮遊するスカムの掻き寄せと、沈殿池10の池底10aに堆積した汚泥の掻き寄せを別々に行うものである。これにより、スカムの掻き寄せと汚泥の掻き寄せにおいて、それぞれの掻寄機(スカム掻寄機20及び汚泥掻寄機30)ごとに設計を行うことができ、沈殿池設備1としての最適設計を行うことが可能となる。
図3は、本発明の実施態様のスカム掻寄機の構造を示す概略説明図(側面図)である。また、図4は、本発明の実施態様のスカム掻寄機の断面構造を示す概略説明図(図3中のII−II矢視図)である。
本実施態様におけるスカム掻寄機20は、沈殿池10の水面10dに浮遊したスカムを掻き寄せ、掻き寄せたスカムをスカム排出装置11に向かって搬送するためのものである。
なお、フライト23における無端チェーン22aの取付位置は、特に制限されず、フライト23の短手方向(上下方向)端部に取り付けてもよい。これにより、フライト23の長手方向において無端チェーン22aに係るスペースが不要となるため、フライト23の長手方向の長さを沈殿池10の水面10dの幅に合わせて設計することが可能となる。
なお、モータ24及びモータ用スプロケット24aは、後述する汚泥掻寄機30の駆動にも用いることが好ましい。これにより、沈殿池設備1全体の構造を簡略化し、設備コスト及びランニングコストの削減が可能となる。
なお、距離Lについては、フライト23の構造やスカム排出装置11の構造によって適宜設計することが可能である。例えば、距離Lは、従来の4軸型のチェーンフライト式汚泥掻寄機におけるフライトとスカム排出装置との距離の70%以下とすることが好ましく、より具体的には距離Lとして1m以下とすることが好ましい。これにより、スカムの掻き残しを低減することが可能となる。
例えば、図4Aに示すように、チェーンガイドレール25aを、断面略L字状に形成することが挙げられる。無端チェーン22aの側面(長手方向端部)にはフライト23がアタッチメント23aを介して固定されているため、無端チェーン22a及びフライト23はチェーンガイドレール25aにより幅方向の移動が制限されている。また、無端チェーン22aの上方への移動を制限するための構造を更に設けてもよい。例えば、図4Aに示すように、断面略L字状に形成されたチェーンガイドレール25aを無端チェーン22aの上下方向に設けるものとすることなどが挙げられる。
また、他の例としては、図4Bに示すように、チェーンガイドレール25aを、断面略コの字状に形成することが挙げられる。このとき、無端チェーン22aは、断面略コの字状のチェーンガイドレール25aによって上下方向の移動が制限されている。また、無端チェーン22aの幅方向への移動を制限するための構造を更に設けることとしてもよい(不図示)。
なお、フライトガイドレール26aの形状としては、ガイドシュー26bが摺動できるものであれば、どのような形状であってもよい。
なお、図4Bに示すように、無端チェーン22aの荷重を支持する支持部材25の構造によっては、無端チェーン22a及びフライト23の荷重を同時に支えることが可能となる。このとき、フライト23の荷重を支持する支持部材26を省略するものとしてもよい。これにより、部品点数を減らして、簡素な構造物とすることができる。
沈殿池10では残留した汚泥が腐敗して硫化水素を発生し、一部の硫化水素が雨水などにより硫酸となる。そのため、沈殿池10内の被処理水は硫酸等の腐食性成分を含んでおり、水面10d表面では腐食性成分を含んだ蒸気が発生している。例えば、無端チェーン22a、駆動スプロケット2a及び従動スプロケット2bを水面10dの上方に設け、水面10d上方からフライト23によりスカムを掻き寄せる構造とした場合、無端チェーン22a及びフライト23が常に腐食性成分を含んだ蒸気に曝されることになる。また、被処理水の水滴が無端チェーン22a及びフライト23に付着し、自然乾燥した場合、無端チェーン22a及びフライト23上で硫酸が高濃度化する。このことから、無端チェーン22aを水面10dの上方に設けた場合、腐食による劣化が起こりやすいという問題がある。
したがって、無端チェーン22aを水中に設けることで、無端チェーン22a及びフライト23上における硫酸の高濃度化を抑制し、無端チェーン22a及びフライト23の劣化を抑制することが可能となる。
図5に示すように、無端チェーン22aに摺動部220a、220bを設ける場合、無端チェーン22aを構成するチェーン本体221における摺動部220a、220bの前端から後端までの長さは、チェーンピッチの50%以上であることがより好ましい。摺動部220a、220bの前端から後端までの長さとは、図5に示すように、チェーン本体221の長手方向における摺動部220a、220bの最長の長さであり、摺動部220bは、図中のX1で示す寸法であり、摺動部220aは、図中のX2で示す寸法である。なお、摺動部220aのように、摺動部が複数に分割されていてもよい。
チェーンピッチとは、図中のYで示す寸法である。摺動部220a及び220bの前端から後端までの長さをチェーンピッチの50%以上とすることにより、チェーン本体221はチェーンガイドレール25aの上に安定して載置されるため、スロッシング等が生じた場合でも、フライト23の揺れが抑制され、安定した移動が可能となる。
変性ポリフェニレンエーテルとは、芳香族ポリエーテル構造を持つポリフェニレンエーテルを含む熱可塑性樹脂に属する合成樹脂ポリマーアロイの総称である。変性ポリフェニレンエーテルに含まれるポリフェニレンエーテル以外の樹脂成分としては、例えば、ポリスチレン樹脂、耐衝撃性ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンスルファイド樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。
本実施態様における汚泥掻寄機30は、沈殿池10の池底10aに堆積した汚泥を掻き寄せ、掻き寄せた汚泥を汚泥ピット10bに向かって搬送するためのものである。
なお、フライト33における無端チェーン32aの取付位置は、特に制限されず、上述したスカム掻寄機20における無端チェーン22aの取付位置と同様の取り付けを行うことが挙げられる。例えば、フライト33の短手方向(上下方向)端部に取り付けてもよく、フライト33の長手方向(横方向)端部に取り付けてもよい。
なお、本実施態様の汚泥掻寄機30は、本実施態様のスカム掻寄機20と同一駆動で動作するものであることが好ましいが、これに限定されるものではない。例えば、スカム掻寄機20の駆動と汚泥掻寄機30の駆動において、別々の駆動制御が必要となる場合においては、モータ24及びモータ用スプロケット24aと、モータ34及びモータ用スプロケット34aを別々に設けるものとしてもよい。
具体的な例としては、池底10a付近に設けられたチェーンガイドレール35aは、池底10aに固定され、その上面に、無端チェーン32aが摺動するものが挙げられる。これにより、チェーンガイドレール35aに無端チェーン32aを乗せるだけで設置することができるため、部品交換等のメンテナンス作業が容易になるという効果がある。
なお、無端チェーン32a、32bの具体的な例としては、スカム掻寄機20における無端チェーン22a、22bと同様の構造、材質を用いるものとしてもよい。
なお、フライト33とアタッチメント33aの具体的な構成としては、スカム掻寄機20におけるフライト23及びアタッチメント23aと同様の構成を用いるものとしてもよい。
なお、チェーンガイドレール35aの形状としては、無端チェーン32aが摺動できるものであれば、どのような形状であってもよい。
沈殿池設備に投入された被処理水は、投入直後に高比重の固形物が沈降し、その後は、ゆっくりと固形物を沈降分離しながら沈殿池設備を通過するため、沈降速度の遅い固形物は汚泥ピットの遠方に沈降する。汚泥ピットの遠方に沈降した固形物は再浮遊しやすく、被処理水の流れ方向の下流側で掻き寄せた汚泥は再浮遊して処理水と共に流出する恐れがある。したがって、スカム掻寄機及び汚泥掻寄機で囲まれた空間内に沈降促進部を配置することにより、汚泥ピットに近い領域で固形物の沈降を促進するため、汚泥の掻き取りの際に再浮遊する固形物が被処理水と共に流出することを抑制することができる。
なお、沈降促進部の一例としては、被処理水の流れ方向に対して略平行に配置した複数枚の沈降促進板を設けることなどが挙げられる。
また、本発明の沈殿池設備は、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、固形物を含む被処理水の処理に利用される。より具体的には、沈殿池の池底に堆積した汚泥及び沈殿池の水面に浮遊するスカムを掻き寄せるために利用される。
Claims (4)
- 水面に浮遊した浮遊物のみ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、
前記フライトと前記無端チェーンの荷重を各々支持する支持部材とを備え、
前記無端チェーンを押し出し方向に駆動することを特徴とする、スカム掻寄機。 - 前記無端チェーンは、水中に設けられていることを特徴とする、請求項1に記載のスカム掻寄機。
- 請求項1に記載のスカム掻寄機と、
沈殿池の池底に堆積した汚泥を掻き寄せる汚泥掻寄機とを備える沈殿池設備であって、
前記スカム掻寄機と前記汚泥掻寄機は同一駆動であることを特徴とする、沈殿池設備。 - 前記汚泥掻寄機は、沈殿池の池底に堆積した汚泥のみの掻き寄せを行うフライトを備え、
前記スカム掻寄機のフライトと、前記汚泥掻寄機のフライトは、沈殿池幅方向に対して異なる長さであることを特徴とする、請求項3に記載の沈殿池設備。
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