JP2021020199A - 傾斜面式沈降装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 傾斜板上に滞留する汚泥を簡単かつ確実に剥がし落とし得るようにして水質向上を図り得るようにした傾斜面式沈降装置を提供すること。【解決手段】 沈澱池あるいは沈澱槽などの処理池内に、一方向に傾斜させた傾斜板を間隔を置いて横方向に配列してなるとともに、これら傾斜板の下方には、傾斜板から脱落する沈降滞留物を一定方向に移送するための汚泥移送装置が装備された傾斜面式沈降装置において、前記処理池には、傾斜板の面に添って移動して沈降滞留物を掻き落とす斜面上スクレーパが設けられていることを特徴とする。【選択図】図１

Description

この発明は、傾斜面式沈降装置に関する。

例えば、矩形沈澱池には、流入される汚水に対向する形で前後複数枚の傾斜板を配備しておくことで、これら傾斜板の斜面上に汚泥を滞留させることにより出来るだけ流入側である汚泥ピットに近いところに汚泥を沈降させ回収しやすくしている。そうした傾斜板を配備したものがある（例えば、特許文献１）。

特開２０００−２０２２０８号

傾斜板上に滞留した沈降滞留物はそのままでは回収しにくいため、上記特許文献１では積極的に振動を与えて剥離沈降を促進するようにしたものである。しかし、振動を与えるだけでは沈降滞留物は剥がれ落ちにくく、従って水質改善が今一つ効果的に図れなかったのが実状である。

この発明は、このような従来の問題を解決しようとするものであり、傾斜板上に滞留する汚泥を簡単かつ確実に剥がし落とし得るようにして水質向上を図り得るようにした傾斜面式沈降装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、沈澱池あるいは沈澱槽などの処理池内に、一方向に傾斜させた傾斜板を間隔を置いて横方向に配列してなるとともに、これら傾斜板の下方には、傾斜板から脱落する沈降滞留物を一定方向に移送するための汚泥移送装置が装備された傾斜面式沈降装置において、前記処理池には、傾斜板の面に添って移動して沈降滞留物を掻き落とす斜面上スクレーパが設けられていることを特徴とする。前記傾斜板とは、樹脂や金属製の面板状のものを一般的に指すが、強化樹脂繊維を編成したようなものやゴム・軟質樹脂薄板状のものなどを含み、ここで傾斜式受面材と呼ぶこともできる。

上述したようにこの発明の傾斜面式沈降装置によれば、沈澱池あるいは沈澱槽などの処理池内に、一方向に傾斜させた傾斜板を間隔を置いて横方向に配列してなるとともに、これら傾斜板の下方には、傾斜板から脱落する沈降滞留物を一定方向に移送するための汚泥移送装置が装備された傾斜面式沈降装置において、前記処理池には、傾斜板の面に添って移動して沈降滞留物を掻き落とす斜面上スクレーパが設けられていることを特徴とするので、傾斜板上に滞留する汚泥を簡単かつ確実に剥がし落とし得るようにして水質向上を図り得るようにした傾斜面式沈降装置を提供することができるようになる。

この発明の一実施形態を横向流式沈澱池において示す斜視図。 図１の池横断面図。 図１のＩＩＩ部分拡大断面図。 この発明の他の実施形態を上向流式沈澱池において示す池断面図。 他の実施形態を示す図６のＶ−Ｖ線断面図。 図５のＶＩ−ＶＩ線断面図。 他の実施形態を示す作用説明図。 他の実施形態を示す図９のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図。 図８のＩＸ−ＩＸ線断面図。 他の実施形態を示す断面図。

以下、この発明の実施形態を詳細に説明する。
図１ないし図３は、傾斜面式沈降装置についての一実施形態で、１は矩形をした沈澱池（処理池）で、この沈澱池１は、左右に対向する長い側壁２，３とその前後の端に設けられた端壁（図示省略）を備えた矩形をしたもので、底壁４も設けられている。図１の左斜め下方、図２の手前方向には上流側の端壁が設けられているが、その端壁の上部には、多孔状の整流孔を有する整流壁が設けられている。前記底壁４の上流側（図２の手前側）には図示しない凹み状の汚泥ピットが設けられている。

７は傾斜面式沈降装置で、ここでは横向流式を構成している。図４のように上向流式に構成してもよい（後述）。
８は縦横が矩形板状をしたＰＶＣやＰＥＴなどの樹脂製あるいはＳＵＳなどの金属製の傾斜板で、上流側からみて左となる左側壁２と右となる右側壁３との間においてそれらの側壁２，３に平行な垂直面を基準にしたときその上端８ａが左側壁２側にまた下端８ｂが右側壁３側にくるようにして傾斜設定されており、その水平面を基準とした場合の立上り角度はα＝６０度になっている。
傾斜板８は、ＦＲＰ製板状材やＣＦＲＰ（炭素繊維シート）やＡＦＲＰ（強化アラミド繊維シート）やその表面にさらに仕上げ膜状材を積層成形したものなどを含む。
傾斜板８の上流側の端部である上流端は８ｃで、下流側の端部である下流端は８ｄである。

１０は沈降滞留物除去装置であり、同装置１０は、左右の側壁２，３上に添って配備された山型、角形、あるいはＩ形やＨ形などによる長いガイドレール１１を備え、同ガイドレール１１，１１上に添って池長手方向に緩徐に進退する駆動台車１２を備えている。駆動台車１２はガイドレール１１上を転動する走行輪１３を前後に備えるとともに掛吊フック１４を備えたものとされ、これら駆動台車１２，１２の間には、基軸１５を介して長さ調節可能に止着具で取り付けられた受梁１７が渡架状態で設けられている。受梁１７はここでは四角パイプでなっているが、図１の上欄に示すようにＨ型（あるいはＩ型）チャンネル材を用いてもよい。

２０は駆動軸で左右に離れた走行輪１３，１３を同期的に回転させるように連結されており、この駆動軸２０の一方の走行輪１３には受ギア２１が設けられて駆動源２２で正逆に回転される駆動ギア２３で連動して駆動されるようになっている。受梁１７は前後平行に２本設けられていてもよい。

受梁１７の長手方向には、四角な短いパイプとして基筒２５が複数挿通配備されるとともにそれぞれは止着具２６でもって一定の間隔を置くようにして位置調整可能に固定されている。基筒２５は、図２では多数個図示されているが、図１では煩雑化を避けるため１個のみ図示してある。基筒２５の下部には、縦軸向きの受筒２８が設けられ同受筒２８内に挿通された縦筒２９をボルト３０を介して取付けるようにしてある。縦筒２９は四角な樹脂製あるいは金属製のパイプでなり、その内部は中空型のフロートタイプにしてある。

この縦筒２９には、図３のように同じく四角な樹脂パイプでなる中空型のスクレーパ受体３２がコイルあるいは板バネなどの弾性支持材３３を介して弾性支持可能な取付具３４によって連結支持してある。弾性支持材３３は、垂直な縦筒２９に対しその下部のスクレーパ受体３２が一定の回転抵抗を発生するようなもので、スクレーパ受体３２が傾斜板８に安定に平行を保つような目的で設けられている。

例えば、縦筒２９にスクレーパ受体３２を垂直に同軸状として受梁１７からぶら下げ、そのとき弾性支持材３３が一つのロック手段として同軸状を保つようにしておき、そのあとで傾斜板８，８間にスクレーパ受体３２がくるように徐々に下げて行ってスクレーパ受体３２が次第に傾斜板８上に従って角度を付けて最後には受けたい３２が傾斜板８上に平行関係となるようにセッティングがなされるようにすることがある。

また、弾性支持材３３なしで縦筒２９からスクレーパ受体３２を垂直にぶら下げておいてそのまま受体３２を傾斜板８，８間に降ろして行って受体３２が傾斜板８上に自然に平行に載り掛るようにしてセッティングするようにしてもよい。また、受梁１７に垂下する縦筒２９から下がるスクレーパ受体３２を図１および図２のようにくの字形になるように弾性支持材３３でロック保持し、そうした受梁１７を例えば、図１の傾斜板８の右端あるいは左端外側にもってきてそのまま水平にシフトさせることで図２のように傾斜板８の上側面に平行に受体３２をもってきてセッティングあるいは取り外し可能とするようにしてもよい。

スクレーパ受体３２は傾斜板８に添って平行で上下に亘るような長い角パイプでなっており、上端部は閉止状である一方下端にはウエイト３６が挿通される関係で全体が中空フロート状をなして取り付けられるとともに、同スクレーパ受体３２の傾斜板８側の面には樹脂あるいは金属線条などのブラシ式のスクレーパ本体３７が取り付けられて傾斜板８の上下間に及び得るようになっている。ここで、スクレーパ受体３２とスクレーパ本体３７とは斜面上スクレーパを構成している。スクレーパ受体３２は、図１の右上欄に示すように前後一対のパイプでなっていてもよい。スクレーパ受体３２は、丸パイプやＨ形材などでなっていてもよい。

スクレーパ本体３７は、図１の右下欄に示すように、座と止着具を介してメンテナンス用に脱着可能にしてもよく、また、スクレーパ本体３７はその右欄のようなブラシ以外のアングル型で長尺ものなどのゴム材や樹脂材を脱着可能にして使ってもよい。その下欄に示すように、取付アングル３７ａを金属あるいは樹脂製としてその下部にゴムや樹脂などによるスクレーパ本体３７を脱着可能に装着することもある。

ガイドレール１１は、図２に示すように、側壁２，３上でなく側壁２，３の内面に固定したブラケット３９上に載せ付けてもよい。スクレーパ本体３７は、常に軽い力で傾斜板８上に載り掛るようにスクレーパ受体３２やウエイト３６、弾性支持材３３などのバランス関係を決定するものとする。スクレーパ受体３２およびスクレーパ本体３７は図１に仮想線で示すように前進方向Ｘに対し上端を基準にして下端が後下がりになる後傾姿勢にして設けてもよい。後傾の角度は垂直線に対し１５度〜３０度程度であり、この場合、傾斜板８上の沈降滞留物は下向き斜め方向にずらされながら掻き寄せられるので、沈降滞留物の掻き落としが小さい力で容易かつ確実になされることになる。戻り時には、傾斜板８上には汚泥の沈降が少なく掻き揚げるようにはならない。

前記傾斜板８…は、図２に示すように、その上流側の端部を上下左右枠材ａ、ｂ、ｃ、ｄからなる端枠４１で四角枠状に連結するとともに端材４２…を介して左右側壁２，３に連結固定するようにして傾斜板８…を図２の位置に規定化するようにすれば斜面上スクレーパが固定斜面上に平行に乗って前進方向Ｘおよび後退方向Ｙに盲動することなく安定確実に進退運動されるようになる。この端枠４１は、図１の左端側、図２の上流である手前側にも他の端枠４１として取り付けられる。上流側の端枠４１と下流側の端枠４１とは図２に示す前後連結枠材４３…で互いに安定強化のために連結し合うようにしてもよい。

４５は汚泥移送装置で、傾斜板８上から底壁４に沈降してくる沈降滞留物を図１の左側で図２の手前側に凹設した汚泥ピットまで汚泥スクレーパ４６によって掻き寄せるようにしたものである。４７は池底の幅間中央を通るように設置した底ガイドレール、４８は台車、４９は移動車輪、５０はスクレーパ軸である。
汚泥スクレーパ４６は、図２のように下がった姿勢で手前方向に前進することにより沈降滞留物を汚泥ピットまで掻き寄せ、そののち同スクレーパ４６は持ち上げられることで図の向う側へと掻き寄せしない状態で復帰されるようになっている。

処理池においては、図１の左側（上流側）からまた図２では図手前側から向う側へ汚水５が流される。傾斜板８…が横向流式であるため、図１の矢印のような傾斜板８…間を流れる水平流から傾斜板８…の傾斜上側面上に逐次汚泥が沈降してゆく。

運転方法には、駆動源２２を常に駆動してスクレーパ本体３７…を傾斜板８の図１の仮想線３７，３７のように右端と左端との間で正逆（Ｘ・Ｙ）方向に超微速で連続運転させるようにする場合と、例えば、図１の傾斜板８の右端上にスクレーパ本体３７…を一定時間待機させておき一定量以上の滞留を待って正逆（Ｘ・Ｙ）方向に連続駆動させる場合と、図１の傾斜板８の右端上にスクレーパ本体３７…を一定時間待機させておき一定量以上の滞留を待ってＸ方向に駆動しそののち一定時間待機させておき一定量以上の滞留を待ってＹ方向に駆動させる場合など、様々な運転方法がある。

これにより、傾斜板８…上の沈降滞留物は図１の矢印Ｄのように傾斜板８を伝って掻き落とされ、その後、底壁４上に沈降したものが汚泥移送装置４５によってピットまで掻き寄せられてゆく。

図４は同様の沈澱池に上向流式の傾斜面式沈降装置７を構成したものに対し沈降滞留物除去装置１０を組み合わせ構成したものを示している。図４において６は汚泥ピットで、９０は上流側の整流壁の少し下流側に設けられた阻流板、９１は下流側の端壁でその上側にはスカム排出トラフ９２が内部水面に連通するようにされている。傾斜面式沈降装置７は、図２の傾斜板８とは直角に向きが異なるが同じ符号で示すこととし、その他、端枠４１についても同様とする。

１０は沈降滞留物除去装置であり、同装置１０は、左右の側壁２，３間を跨ぐようにして横架固定した上流側の固定梁９４と下流側端壁９１上に固定設置した下流側の固定梁９４とを有し、それら固定梁９４にはガイドレール１１を備え、同ガイドレール１１，１１上に添って池幅方向に緩徐に進退する駆動台車１２を備えている。駆動台車１２はガイドレール１１上を転動する走行輪１３を前後に備えるとともに掛吊フック１４を備えたものとされ、これら駆動台車１２，１２の間には、基軸１５を介して長さ調節可能に止着具で取り付けられた受梁１７が渡架状態で設けられている。

２２は駆動源２２で受梁１７を池幅方向に進退駆動するものとなっている。
受梁１７の長手方向には、基筒２５が止着具２６でもって一定の間隔を置くようにして位置調整可能に固定されている。基筒２５の下部には、縦軸向きの受筒２８を介して縦筒２９が設けられ、この縦筒２９に取付具３４を介してスクレーパ受体３２が設けられ、その下側にはブラシやアングル材などによるウエイト３６付きスクレーパ本体３７が設けられている。

前記傾斜板８…は、図２に示すように、その上流側の端部を上下左右枠材ａ、ｂ、ｃ、ｄからなる端枠４１で四角枠状に連結するとともに端材４２…を介して左右側壁２，３に連結固定するようにして傾斜板８…を図２の位置に規定化するようにすれば斜面上スクレーパが固定斜面上に平行に乗って前進方向Ｘおよび後退方向Ｙに盲動することなく安定確実に進退運動されるようになる。汚泥移送装置４５は、図４の下欄に示すようにコンベア式のものにしてもよい。

図５および図６は他の実施形態を示す。同実施形態は、スクレーパ受体３２の上下部に樹脂製あるいはＳＵＳ製で高さアジャスト可能なゲージ輪５３，５３を付設してスクレーパ本体３７が傾斜板８に対し少しの隙間を残して軽快に転動し得るようにしたものである。同実施形態のスクレーパ本体３７は帯長板状のものであったり図６の右側に示すようなブラシ式のもの、あるいは鋸刃状のもの、さらに小円柱や半丸円柱状のものなどにしてもよい。
尚、図５に仮想線で示すように、スクレーパ本体３７は、下端が前進側に位置する先行傾斜状あるいは下端が後進側に位置する後行傾斜状にしてもよい。また、スクレーパ本体３７は、図５の右上欄に示すように、１本あるいは複数本のリンクチェーン式であってもよい。その下端にウエイトＷを付ける場合と付けない場合とがある。

図７は他の実施形態を示す。同図右欄は沈澱池内に横向流式に傾斜板８…を配置しその下方にコンベア式の汚泥移送装置５６を装備した概要図を示しており、この方式の傾斜板８に前記したような角度固定式のスクレーパ本体３７を往復動作自在に備えた場合、掻寄時Ｘだけでなく戻り時Ｙにも傾斜板８上の沈降滞留物を掻き落とすようになって下流側にも泥落としされて水質向上の面で好ましくなくなる。
そこで、掻寄時Ｘにのみ沈降滞留物を掻き寄せ戻り時Ｙには沈降滞留物を掻き戻さないように垂直な姿勢と後傾姿勢とにそれぞれ自動で切り換わるようにしたものである。

即ち、スクレーパ受体３２の後側にはヒンジ５７を介して前後に回転し得るようにウエイト兼用のゲージ輪５８を付しておき、掻寄方向Ｘにはスクレーパ本体３７が傾斜板８に対して垂直な掻寄姿勢にある一方、掻寄端においてはゲージ輪５３が形成８の端部から外れる結果、スクレーパ本体３７は傾斜しそのまま戻り動作するとＹのようにスクレーパ本体３７が後傾斜して戻ることから掻き戻しなく元に戻るようになる。そのあと、スクレーパ本体３７は傾斜板８の戻り側端部を越えて掻寄方向Ｘに切り換えられると再び垂直な掻寄姿勢になるものである。

図８および図９は他の実施形態を示し、図１および図２に示す横向流式の傾斜板式沈降装置についての例であるが、図４に示す上向流式の沈降装置にも適用がある。
左側壁２上と右側壁３上にはガイドレール１１が固定され、その上にはそれぞれ走行輪１３を介して駆動台車１２が設けられるとともに、走行輪１３の左右のものは駆動軸２０で同調回転可能に連結されてなる。駆動軸２０は図１に示すような駆動源２２と２つのギア２３，２１で正逆に回転駆動されるようになっている。

６０は駆動台車１２，１２間に連結され処理池上を往復移動する受梁、６１は受梁６０周りに複数取り付られて締付ボルト６２により脱着可能とされた締付具、６３は受筒、６４は受筒６３に高さ調節可能に挿通支持された縦筒で、縦筒６４の下端には、矩形枠形をした進退駆動材６５が凸状部材として取り付けられている。

これに対して、傾斜板６７側には、水平な上枠６６と傾斜板６７に平行な１本のスクレーパ受体６８とをＴ字形に一体化した部材が設けられている。上枠６６の上側前後には上ローラー７１，７１が設けられてそれらが傾斜板６７の上端を上向き垂直に形成したガイド部６７ａに添って進退するようになっている。上枠６６の前後間にはＹ字形の係合溝６９ａを備えた進退受材６９が凹状部材として突設されており、この係合溝６９ａには前記進退駆動材６５の下側枠部が前後に応動させるべく係合している。前記進退駆動材６５の方は、図８の右下欄のように、溝６５ａ付きの凹状部材とし、進退受材６９の方は右上欄の四角枠状あるは突柱状のような凸状部材としてもよい。進退駆動材６５と進退受材６９は、一方が柱状突片で他方が孔付き部材とされることもある。

スクレーパ受体６８の傾斜板６７側にはブラシあるいは帯板状などのスクレーパ本体７０が脱着可能に取り付けられているとともに、スクレーパ受体６８の下端にはスクレーパ本体７０の先端を傾斜板６７の面に適応できるようにするゲージローラー７２が傾斜板６７の下端上に転動自在に設けられている。７３は傾斜板６７を池内に固定するための枠体で、図２に示すような枠構造になっている。ゲージローラー７２は、スクレーパ本体７０を傾斜板６７上に微少の隙間を置いて接近させるための高さ調節機能付き高さ規定手段である。上ローラー７１は図８の左欄のように真っ直ぐに伸ばした傾斜板６７の上端をガイド部６９ａとしてそれに嵌り合うような斜め軸状に支持したものにしてもよい。また、スクレーパ受体６８は図９の右欄のように２本式にしてもよい。さらに、前記上ローラー７１は、図９の右上欄のようなシュー型にしてもよい。縦筒６４は受筒６３に対して上下摺動可能とされることもある。

図８および図９の沈降滞留物除去装置は、進退駆動材６５と進退受材６９の間において上部・下部Ａ・Ｂが分離型とされかつ前後に係合して連動し合うように構成してある。従って、先に傾斜板式沈降装置７が設置されている場合、それに下部Ｂをもってきて傾斜板６７に平行にしながら上ローラー７１を傾斜板６７の上端に掛けるようにし、そのあとで下部Ｂとは受梁６０に取り付けられた上部Ａを上からもってきてその下端である進退駆動材６５を進退受材６９の係合溝６９ａに係合するようにするだけで下部Ｂを上部Ａに連動させ得る関係とすることができるのである。下部Ｂを先にセットしそのあとで別途上部Ａを係合させ得るので、組立作業は非常に簡単かつ確実に行えることになる。

スクレーパ本体７０は、図９に仮想線で示すように後傾状にしてもよい。図８および図９の装置は上向流式傾斜板装置にも同様に適用される。

図１０は他の実施形態を示す。傾斜板８０は、くの字屈曲状をしたもので、縦筒８１にバネ・座金などの弾性支持材８２を有するヒンジ８３を介して結合したスクレーパ受体８４が上部部材８４ａと下部部材８４ｂとの上下２つの部材で連結部８５を介して構成され、上部部材８４ａと下部部材８４ｂにそれぞれ上下スクレーパ本体８６，８７を備えてそれぞれが上の傾斜板部と下部の傾斜板部に添って進退駆動可能に構成されている。

１…沈澱池 ７…傾斜面式沈降装置 ８，６７…傾斜板 １０…沈降滞留物除去装置 ３２，３７，６８，７０…斜面上スクレーパ ４５…汚泥移送装置。

Claims (1)

1. 沈澱池あるいは沈澱槽などの処理池内に、一方向に傾斜させた傾斜板を間隔を置いて横方向に配列してなるとともに、これら傾斜板の下方には、傾斜板から脱落する沈降滞留物を一定方向に移送するための汚泥移送装置が装備された傾斜面式沈降装置において、前記処理池には、傾斜板の面に添って移動して沈降滞留物を掻き落とす斜面上スクレーパが設けられていることを特徴とする傾斜面式沈降装置。