JP3757037B2 - 汚水処理槽用充填材及びその製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水や産業排水等の汚水を好気性菌類又は嫌気性菌類により生物処理する汚水処理槽内に設置される汚水処理槽用充填材及びその製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
下水や産業排水等の汚水を好気性菌又は嫌気性菌により生物処理する汚水処理槽においては、汚水処理槽内に各種の充填材を充填することにより、汚水処理槽において処理され、次工程に送られる流出水と共に有益な菌類が流出してしまうことを防止するようにしている。
また、この充填材は、菌類が汚水と接触する機会を増大させ、汚水の生物処理を活性化するとともに、菌類の増殖を促進する効用も有していた。
【０００３】
ところで、従来、汚水処理槽用充填材としては、円筒状又は球状の小ブロック状のものや、面状の網体を積層し、部分的に熱融着することにより全体を略ハニカム状に保形したブロック状のもの等が用いられている（例えば、特開昭５６−１６１８９８号公報及び特開昭５８−７０８８７号公報参照）。
【０００４】
しかしながら、このうち、円筒状又は球状の小ブロック状の充填材は、各種形状の汚水処理槽にそのまま適用できるという利点を有するものの、特に、大形の汚水処理槽に用いる場合には、大量の充填材を充填する必要があることから、充填材自体のコストが高くつき、また、充填材の充填作業や汚水処理槽の保守作業に手数を要するという問題点を有していた。
一方、面状の網体を積層したブロック状の充填材の場合、輸送時や充填作業時における自己保形性に難点があり、このため、特に、大形の汚水処理槽に用いる場合には、充填材を多数のブロックに分割して形成する必要があることから、充填材の輸送作業や充填作業に手数を要するという問題点を有していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の汚水処理槽用充填材の有する問題点に鑑み、自己保形性が高く、輸送作業や充填作業に手数を要しない汚水処理槽用充填材を提供することを第１の目的とする。
【０００６】
また、本発明は、この自己保形性が高い汚水処理槽用充填材を簡易に製造するため装置を提供することを第２の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するため、本発明の汚水処理槽用充填材は、複数本の筒状の合成樹脂製ネット部材を並列し、隣接するネット部材同士を接合してブロック状に形成した汚水処理槽用充填材において、断面形状を短辺と長辺を交互に備え、８角形に形成した筒状の合成樹脂製ネット部材を用い、その短辺同士を接合したことを特徴とする。
【０００８】
この汚水処理槽用充填材は、筒状の合成樹脂製ネット部材を並列し、隣接するネット部材同士を接合するようにしているため、自己保形性が高く、大形の充填材を製造することができ、充填材の輸送作業や充填作業の作業効率を向上することができる。
また、汚水処理槽用充填材は、使用する筒状の合成樹脂製ネット部材の断面の寸法、長さ、並列する本数を適宜選定することにより、その大きさを任意に設定することができ、各種形状の汚水処理槽に容易に対応することができる。
そして、この汚水処理槽用充填材は、断面形状を短辺と長辺を交互に備え、８角形に形成した筒状の合成樹脂製ネット部材を用い、その短辺同士を接合するようにしているので、隣接するネット部材同士を容易に接合することができ、汚水処理槽用充填材の成形精度を向上することができるとともに、隣接するネット部材間に形成される通水空間の断面積と、ネット部材自体の通水空間の断面積とが近似したものとなり、充填材内の汚水の流通を均一化して、汚水の生物処理を円滑に行うことができるものとなる。
【０００９】
この場合において、合成樹脂製ネット部材を、融着して接合することができる。
【００１０】
これにより、隣接する合成樹脂製ネット部材同士を簡易に、かつ強固に接合してブロック状に形成することができる。
【００１１】
また、上記第２の目的を達成するため、本発明の汚水処理槽用充填材の製造装置は、複数本の筒状の合成樹脂製ネット部材を並列した状態に保持するネット部材保持体と、該ネット部材保持体の外周面に移動可能に配設した加熱部材と、該加熱部材をネット部材保持体の中心軸に対して放射方向に移動させる加熱部材移動手段と、融着した合成樹脂製ネット部材の冷却手段とからなることを特徴とする。
【００１２】
これにより、予め成形された筒状の合成樹脂製ネット部材を用いて、自己保形性が高い汚水処理槽用充填材を簡易に製造することができる。
【００１３】
また、同じく第２の目的を達成するため、本発明の汚水処理槽用充填材の製造装置は、複数本の筒状の合成樹脂製ネット部材を並列した状態に保持し、接離可能に配設したネット部材保持体と、該ネット部材保持体を接離方向に移動させる保持体移動手段と、隣接するネット部材保持体間に挿入可能に配設した加熱部材と、該加熱部材を隣接するネット部材保持体間に挿入し、その後、ネット部材保持体間から引抜く加熱部材移動手段とからなることを特徴とする。
【００１４】
これにより、予め成形された筒状の合成樹脂製ネット部材を用いて、自己保形性が高い汚水処理槽用充填材を簡易に製造することができる。
この場合、特に、ネット部材の接合面を効率的に加熱することができ、ネット部材の自己保形性を低下させることなく、隣接するネット部材同士を簡易に、かつ強固に接合してブロック状に形成することができる。
【００１５】
この場合において、保持体移動手段を、ネット部材保持体を中心に向けて移動することにより隣接するネット部材保持体同士を接近するように構成することが好ましく、これにより、各々の隣接する合成樹脂製ネット部材の加熱した接合面同士を時間的に均一に強固に接合してブロック状に形成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の汚水処理槽用充填材及びその製造装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１に、汚水処理槽用充填材の参考例を示す。
この汚水処理槽用充填材１ａは、図２に示す断面形状を８角形に形成した筒状の合成樹脂製ネット部材１０ａを、複数本（４本×２本）並列し、隣接するネット部材１０ａ同士の側面を熱融着してブロック状に形成したものである。
【００１８】
この場合において、汚水処理槽用充填材１ａは、この汚水処理槽用充填材１ａを充填する汚水処理槽に合わせて、使用する合成樹脂製ネット部材１０ａの断面の寸法、長さ、並列する本数を適宜選定することにより、その大きさを任意に設定することができる。
なお、図１に示す汚水処理槽用充填材１ａは、幅寸法Ｗ１，Ｗ２をそれぞれ２５ｃｍ、５０ｃｍ、長さ（高さ）Ｌを１５０ｃｍに形成したものを示すが、充填材の輸送作業や充填作業の際の作業性を考慮して、幅寸法Ｗ１，Ｗ２は、それぞれ最大１００ｃｍ程度、長さ（高さ）Ｌは、最大３００ｃｍ程度に設定することが望ましい。
【００１９】
筒状の合成樹脂製ネット部材１０ａには、特に限定的なものではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂材料を原料とし、金型から縦糸を連続的に押し出しながら横糸を形成する連続押出成形法により成形したもの（タキロン株式会社製のトリカルパイプ（製品名））を使用した。
この場合、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ａには、断面形状を８角形に形成したもののほか、断面形状を６角形等の多角形に形成したものや円形に形成したものを用いることができる。
また、ネット部材１０ａの網目の大きさ（ピッチ）は、３〜２０ｍｍ、好ましくは、１０ｍｍ程度のものを使用することができ、その形状も、正方形のほか、長方形、菱形、その他任意の形状のものを使用することができる。
【００２０】
本参考例のように、断面形状を８角形に形成した合成樹脂製ネット部材１０ａを用い、隣接するネット部材１０ａ同士を接合してブロック状に形成した汚水処理槽用充填材１ａは、ネット部材１０ａ自体の通水空間１２に加えて隣接するネット部材１０ａ間に通水空間１３が形成されるため、同じ大きさの充填材を製造するために必要とされるネット部材の使用量を少なくすることができる。
【００２１】
図３に、本発明の汚水処理槽用充填材の一実施例を示す。
この汚水処理槽用充填材１ｂは、図４に示す断面形状を短辺１１ａと長辺１１ｂを交互に備え、８角形に形成した筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂを、複数本（３本×２本）並列し、隣接するネット部材１０ｂ同士の側面を熱融着してブロック状に形成したものである。
【００２２】
この場合において、汚水処理槽用充填材１ｂは、上記参考例の汚水処理槽用充填材１ａと同様、この汚水処理槽用充填材１ｂを充填する汚水処理槽に合わせて、使用する合成樹脂製ネット部材１０ｂの断面の寸法、長さ、並列する本数を適宜選定することにより、その大きさを任意に設定することができる。
例えば、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂを並列する本数は、図３に示す汚水処理槽用充填材１ｂにおいては３本×２本並列するようにしたが、図５に示す汚水処理槽用充填材１ｂ’のように８本×４本並列することもできる。
なお、本実施例の汚水処理槽用充填材のその他の構成は、上記参考例の汚水処理槽用充填材と同様である。
【００２３】
本実施例のように、断面形状を短辺１１ａと長辺１１ｂを交互に備え、８角形に形成した合成樹脂製ネット部材１０ｂを用い、隣接するネット部材１０ｂの短辺１１ａ同士を接合してブロック状に形成した汚水処理槽用充填材１ｂ，１ｂ’は、ネット部材１０ｂ自体の通水空間１２に加えて隣接するネット部材１０ｂ間に通水空間１３が形成されるため、同じ大きさの充填材を製造するために必要とされるネット部材の使用量を少なくすることができることに加えて、隣接するネット部材１０ｂ間に形成される通水空間１３の断面積を、ネット部材１０ｂ自体の通水空間１２の断面積に近似させることができ、充填材１ｂ，１ｂ’内の汚水の流通を均一化して、汚水の生物処理を円滑に行うことができるものとなる。
【００２４】
ところで、上記実施例においては、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ａ，１０ｂを、複数本並列し、隣接するネット部材１０ａ，１０ｂ同士の側面を、その長手方向の全長に亘って熱融着してブロック状の汚水処理槽用充填材１ａ，１ｂ，１ｂ’を形成するようにしたが、その製造に用いる装置の第１実施例を図６〜図８に示す。
【００２５】
この汚水処理槽用充填材の製造装置は、上記実施例の汚水処理槽用充填材１ｂを製造するためのもので、複数本の筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂを並列した状態に保持するアルミニウム製の押出成形部材からなるネット部材保持体２と、このネット部材保持体２の外周面に移動可能に配設した加熱部材３と、加熱部材３をネット部材保持体２の中心軸に対して放射方向に移動させる加熱部材移動手段４と、高圧空気をネット部材１０ｂの融着部に向けて放出し、融着部を冷却する冷却手段５と、支持部材６と、複数本のネット部材１０ｂの端部が揃うようにするためのストッパ部材７とで構成する。
【００２６】
加熱部材３は、ネット部材保持体２に沿って配設するステンレススチール製の角パイプ３１と、この角パイプ３１の内部空間に配設したシーズヒータ３２とからなり、加熱部材移動手段４を操作して、加熱部材３をネット部材保持体２の中心軸に対して放射方向に移動させることにより、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの短辺１１ａに当接させて、ネット部材１０ｂの表面を融着可能な温度に加熱できるようにする。
この加熱部材３は、ネット部材保持体２の外周面の４方向、すなわち、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの短辺１１ａに対応する位置に配設するようにする。
なお、加熱部材３のうち、汚水処理槽用充填材１ｂの外周面に対応する位置、すなわち、熱融着を行わない位置の加熱部材３には、シーズヒータ３２は設けないようにする。ただし、この加熱部材３も、他の加熱部材３と同様、加熱部材移動手段４を操作して、ネット部材保持体２の中心軸に対して放射方向に移動するように構成する。
【００２７】
加熱部材移動手段４は、エアーシリンダ等からなる駆動機構４０と、駆動機構４０によって摺動操作されるネット部材保持体２の内部空間に配設した摺動軸４１と、摺動軸４１の長手方向の複数個所（本実施例においては、３個所）で摺動軸４１の外周面の４方向に突設した突設片４２と、突設片４２に形成した軸４３と、加熱部材３側に固定し、突設片４２に形成した軸４３が嵌挿される長孔４５を摺動軸４１の中心軸に対して傾斜して穿設した摺動片４４とで構成し、これにより、駆動機構４０によって摺動軸４１を摺動操作して、摺動片４４を介して加熱部材３を、摺動軸４１の中心軸、すなわち、ネット部材保持体２の中心軸に対して放射方向に移動させるようにしたものである。
【００２８】
支持部材６は、ベース片６０と、このベース片６０の長手方向の複数個所（本実施例においては、３個所）に形成した底片６１、側片６２，６３及び上片６４からなる支持枠と、支持枠の内面に沿って配設した型枠６６と、ネット部材保持体２の基端部を支持する固定部６７とで構成する。
この場合において、支持枠を構成する側片６２，６３は、底片６１にそれぞれ蝶板６５，６５を介して揺動可能に配設し、一方の側片６２に上片６４を一体に取り付けるようにするとともに、支持枠の内面に沿って配設した型枠６６は、少なくとも、側片６３と上片６４との境目で分離可能に構成し、これにより、側片６２，６３を蝶板６５，６５を介して揺動して、型枠６６がネット部材保持体２の周囲を覆う閉鎖位置（融着工程位置）と、ネット部材保持体２の周囲を覆わない開放位置（筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの装着又は製造された汚水処理槽用充填材１ｂの離脱工程位置）とを、任意に選択できるようにする。
そして、型枠６６によりネット部材保持体２の周囲を覆う閉鎖位置（融着工程位置）において、加熱部材移動手段４を操作して、加熱部材３をネット部材保持体２の中心軸に対して放射方向に移動することにより、汚水処理槽用充填材１ｂの外周面に対応する位置の加熱部材３と型枠６６との間でネット部材１０ｂの短辺１１ａを挟持して、充填材１ｂの成形精度を維持するようにする。
【００２９】
冷却手段５は、ステンレススチール製の角パイプの周面に多数の空気噴出孔を穿設し、この空気噴出孔から高圧空気を筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの融着部に向けて放出し、融着部を冷却するようにする。
【００３０】
ストッパ部材７は、冷却手段５の角パイプの外周を摺動可能に配設したステンレススチール製の角パイプ７２の端部にストッパ板７１を配設して構成し、これにより、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂをネット部材保持体２に装着するとき、その端部をストッパ板７１に突き当てて、製造される汚水処理槽用充填材１ｂの端部が揃うようにする。
この場合において、ストッパ部材７のストッパ板７１は、角パイプ７２を手動により摺動操作して、ネット部材保持体２により囲まれた空間の長手方向の任意の位置に固定することができ、これにより、任意の長さの汚水処理槽用充填材１ｂをその端部が揃った状態で製造することができる。
また、このストッパ部材７の角パイプ７２は、ストッパ板７１を配設した側のと反対側の端部に高圧空気供給パイプを接続して、冷却手段５に高圧空気を供給する供給管としての機能及び筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂが存在しない位置の冷却手段５の角パイプの周面に穿設された空気噴出孔を閉鎖し、高圧空気の無駄な使用を防止する閉鎖管としての機能を有する。この場合、ストッパ板７１の背面部（ネット部材１０ｂが存在しない側）の近傍位置において、冷却手段５の角パイプの周面に穿設された空気噴出孔から高圧空気の放出を許容するように、角パイプ７２の端部の冷却手段５の空気噴出孔に対応する位置に、角パイプ７２の長手方向に所定長さのスリット７２ａを形成する。
【００３１】
次に、この汚水処理槽用充填材の製造装置の使用方法について説明する。
まず、ストッパ部材７の角パイプ７２を手動により摺動操作して、ストッパ板７１を、製造する汚水処理槽用充填材１ｂの長さに対応した位置に固定する。
側片６２，６３を蝶板６５，６５を介して揺動して、型枠６６がネット部材保持体２の周囲を覆わない開放位置にして、複数本の筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂを並列した状態にネット部材保持体２に装着する。
側片６２，６３を蝶板６５，６５を介して揺動して、型枠６６がネット部材保持体２の周囲を覆う閉鎖位置にして、加熱部材移動手段４を操作して、加熱部材３をネット部材保持体２の中心軸に対して放射方向に移動させることにより、ネット部材１０ｂの短辺１１ａに当接させた後、隣接するネット部材１０ｂ，１０ｂ同士を対向する加熱部材３，３により挟持して、ネット部材１０ｂの表面を熱融着する。
このとき、汚水処理槽用充填材１ｂの外周面に対応する位置の加熱部材３と型枠６６との間でネット部材１０ｂの短辺１１ａを挟持して、充填材１ｂの成形精度を維持するようにする。
その後、加熱部材３による加熱を停止し、冷却手段５の空気噴出孔から高圧空気をネット部材１０ｂの融着部に向けて放出し、融着部を冷却し、融着部を固定し、加熱部材移動手段４を操作して、加熱部材３をネット部材保持体２の中心軸に対して放射方向に移動させることにより、対向する加熱部材３，３及び加熱部材３と型枠６６によるネット部材１０ｂの挟持を解除する。
側片６２，６３を蝶板６５，６５を介して揺動して、型枠６６がネット部材保持体２の周囲を覆わない開放位置にして、製造された汚水処理槽用充填材１ｂをネット部材保持体２から離脱する。
【００３２】
次に、同様の汚水処理槽用充填材の製造に用いる装置の第２実施例を図９〜図１７に示す。
【００３３】
この汚水処理槽用充填材の製造装置は、複数本（本実施例においては、６本×６本）の筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂを並列した状態に保持し、接離可能に配設したアルミニウム製の押出成形部材からなるネット部材保持体１０２と、このネット部材保持体１０２の外周面の４方に固定したステンレススチール製の角パイプ材からなる押圧部材１２１と、このネット部材保持体１０２を支持する保持体支持手段１０８と、このネット部材保持体１０２を接離方向に移動させる保持体移動手段１０９と、隣接するネット部材保持体１０２間に挿入可能に配設した加熱部材１０３ａ，１０３ｂと、加熱部材１０３ａ，１０３ｂを隣接するネット部材保持体１０２間に挿入し、その後、ネット部材保持体１０２間から引抜く加熱部材移動手段１０４ａ，１０４ｂとで構成する。
【００３４】
ネット部材保持体１０２は、図９及び図１２で示すように、この装置の左側端部において、保持体支持手段１０８により片持ち支持することにより、装置の右側端より、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂをネット部材保持体１０２に挿通できるようにする。
保持体支持手段１０８は、ネット部材保持体１０２の基端部（装置の左側端部）を横方向に移動可能に支持する水平レール部材１８１，１８１と、水平レール部材１８１，１８１に支持したネット部材保持体１０２の基端部を上下方向に移動可能に支持する縦レール部材１８２，１８２と、図１４に示すように、複数のネット部材保持体１０２の縦、横の列がそれぞれ同期して移動するようにネット部材保持体１０２の基端部を貫通して配設したガイドロッド１８３ａ，１８３ｂと、ネット部材保持体１０２の横方向の移動量を隣接するネット部材保持体１０２との間で規制する移動量規制部材１８４とで構成する。
この場合、移動量規制部材１８４は、隣接するネット部材保持体１０２同士を、図１４（ｂ）に示す伸張した位置から、最大幅Ｗだけ接近させることができるようにする。
【００３５】
ネット部材保持体１０２を接離方向に移動させる保持体移動手段１０９は、図１２及び図１３に示すように、ネット部材保持体１０２の基端部（装置の左側端部）に配設した、ネット部材保持体１０２を横方向に移動するとともに、隣接するネット部材保持体１０２間に所定の横方向の押圧力を作用させる横保持体移動手段１９１と、ネット部材保持体１０２を上下方向に移動させる縦保持体移動手段１９２と、隣接するネット部材保持体１０２間に所定の縦方向の押圧力を作用させる加圧手段１９３と、図１２、図１３及び図１６に示すように、ネット部材保持体１０２の先端部（装置の右側端部）に配設した、隣接するネット部材保持体１０２間に所定の横方向の押圧力を作用させる加圧手段１９４と、隣接するネット部材保持体１０２間に所定の縦方向の押圧力を作用させる加圧手段１９５とからなる。
【００３６】
横保持体移動手段１９１及び加圧手段１９３，１９４，１９５には、本実施例においては、エアーシリンダを用いるようにしている。
ここで、横保持体移動手段１９１は、そのピストンロッド１９１ａの先端を左右端に位置するネット部材保持体１０２に接続することにより、伸張時は、左右端に位置するネット部材保持体１０２を介して、ネット部材保持体１０２を装置の中心に向けて移動させるとともに、隣接するネット部材保持体１０２間に所定の押圧力を作用させることができるようにし、収縮時は、移動量規制部材１８４と協同して、左右端に位置するネット部材保持体１０２を介して、ネット部材保持体１０２を、図１４（ｂ）に示す離間した状態に復帰させることができるようにする。
また、加圧手段１９３，１９４，１９５は、左右端又は上下端に位置するネット部材保持体１０２を加圧することにより、隣接するネット部材保持体１０２間に所定の押圧力を作用させることができるようにする。
【００３７】
一方、縦保持体移動手段１９２には、本実施例においては、モータにより回転駆動されるピニオン１９２ａ及び水平レール部材１８１，１８１に先端を固定した、ピニオン１９２ａに噛合するラック１９２ｂを用いるようにしている。
ここで、ピニオン１９２ａ及びラック１９２ｂは、中心側のネット部材保持体１０２の移動量が小さく、上下端側のネット部材保持体１０２の移動量が大きくなるように、本実施例においては、それぞれ３段に形成し、これにより、ネット部材保持体１０２を装置の中心に向けて移動させるとともに、ネット部材保持体１０２の重量を支持して、上下のネット部材保持体１０２において、隣接するネット部材保持体１０２間に作用する縦方向の押圧力の差をなくすことができるようにする。
【００３８】
加熱部材１０３ａ，１０３ｂは、図１０、図１１及び図１６に示すように、隣接するネット部材保持体１０２間に、上下方向から挿入される縦加熱部材１０３ａと、横方向から挿入される横加熱部材１０３ｂとからなり、縦加熱部材１０３ａ及び横加熱部材１０３ｂは、それぞれ上下及び左右に２分割して構成するとともに、加熱部材１０３ａ，１０３ｂの移動支持体１３０ａ，１３０ｂに、ネット部材保持体１０２の外周面の４方に固定した押圧部材１２１の設置位置に合わせて、ステンレススチール製の角パイプ１３１を固定し、この角パイプ１３１の内部空間にシーズヒータ１３２を配設して構成する。
この場合、加熱部材１０３ａ，１０３ｂの移動支持体１３０ａ，１３０ｂを、隣接するネット部材保持体１０２間に円滑に挿入することができるように、移動支持体１３０ａ，１３０ｂの先端を鋭角に形成することが望ましい。
この加熱部材１０３ａ，１０３ｂは、加熱部材移動手段１０４ａ，１０４ｂを操作して、加熱部材１０３ａ，１０３ｂを、それぞれ順に、隣接するネット部材保持体１０２間に挿入し、保持体移動手段１０９を操作してネット部材保持体１０２を接近する方向に移動することにより、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの短辺１１ａの外面に当接させて、ネット部材１０ｂの表面を融着可能な温度に加熱した後、保持体移動手段１０９を操作してネット部材保持体１０２を離間する方向に若干移動することにより、加熱部材１０３ａ，１０３ｂとネット部材１０ｂの表面との当接状態を解除し、加熱部材移動手段１０４ａ，１０４ｂを操作して、加熱部材１０３ａ，１０３ｂをネット部材保持体１０２間から引抜くようにする。
この加熱部材１０３ａ，１０３ｂは、ネット部材保持体１０２の外周面の４方向に固定した押圧部材１２１、すなわち、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの短辺１１ａに対応する位置に配設するようにする。
なお、ネット部材保持体２の外周面の４方向に固定した押圧部材１２１のうち、汚水処理槽用充填材１ｂの外周面に対応する位置、すなわち、熱融着を行わない押圧部材１２１の位置には、角パイプ１３１は設けないようにする。
【００３９】
加熱部材移動手段１０４ａ，１０４ｂには、ラック・ピニオン機構やエアーシリンダ等からなる任意の駆動機構を用いることができる。
本実施例においては、モータにより回転駆動されるピニオン１４１ａ，１４１ａと、このピニオン１４１ａ，１４１ａと噛合する縦加熱部材１０３ａの上下の移動支持体１３０ａ，１３０ａにそれぞれ形成したラック１４２ａ，１４２ａ，１４３ａ，１４３ａとにより、縦加熱部材１０３ａの加熱部材移動手段１０４ａを構成するようにしている。
一方、モータにより回転駆動されるピニオン１４１ｂ，１４１ｂと、このピニオン１４１ｂ，１４１ｂと噛合する横加熱部材１０３ｂの左右の移動支持体１３０ｂ，１３０ｂにそれぞれ形成したラック１４２ｂ，１４２ｂ，１４３ｂ，１４３ｂとにより、横加熱部材１０３ｂの加熱部材移動手段１０４ｂを構成するようにしている。
このように、上下の移動支持体１３０ａ，１３０ａ及び左右の移動支持体１３０ｂ，１３０ｂを、それぞれ共通のピニオン１４１ａ，１４１ａ又はピニオン１４１ｂ，１４１ｂにより駆動することにより、上下の移動支持体１３０ａ，１３０ａ又は左右の移動支持体１３０ｂ，１３０ｂの移動の同期を容易に取ることができる。
また、内部空間にシーズヒータ１３２を配設した角パイプ１３１を固定した縦加熱部材１０３ａの上下の移動支持体１３０ａ，１３０ａ及び横加熱部材１０３ｂの左右の移動支持体１３０ｂ，１３０ｂは、加熱部材１０３ａ，１０３ｂに配設した摺動軸１４４ａ，１４４ａ，１４４ｂ，１４４ｂに、それぞれ横方向又は上下方向に移動可能に支持されるとともに、リンク機構及び付勢手段からなる間隔保持手段１４５ａ，１４５ｂにより各移動支持体１３０ａ，１３０ｂの間隔が、常に等間隔になるように保持され、さらに、平行保持手段１４６ａ，１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｂにより、各移動支持体１３０ａ，１３０ｂの隣接するネット部材保持体１０２間への挿入量が、常に一定になるように保持されるようにする。
【００４０】
なお、本実施例の装置においては、冷却手段を特に設けていないが、例えば、ネット部材保持体１０２の周面に多数の空気噴出孔を穿設し、この空気噴出孔から高圧空気を筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの融着部に向けて放出し、融着部を冷却するようにするように構成することもできる。
【００４１】
次に、この汚水処理槽用充填材の製造装置の使用方法について説明する。
まず、複数本、本実施例においては３６本の筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂを並列した状態にネット部材保持体２に装着する。
次に、図１７（ａ）に示すように、加熱部材移動手段１０４ａを操作して、加熱部材１０３ａを、隣接するネット部材保持体１０２間に挿入し、横保持体移動手段１９１及び加圧手段１９４を操作してネット部材保持体１０２を接近する方向（中心横方向）に移動することにより、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの短辺１１ａの外面に当接させて、ネット部材１０ｂの表面を融着可能な温度に加熱（例えば、２００℃、１ｋｇｆ／ｃｍ２で５〜１５秒間加熱）した後、横保持体移動手段１９１及び加圧手段１９４を操作してネット部材保持体１０２を離間する方向（左右横方向）に若干移動することにより、加熱部材１０３ａとネット部材１０ｂの表面との当接状態を解除し、加熱部材移動手段１０４ａを操作して、加熱部材１０３ａをネット部材保持体１０２間から引抜くようにする。
その後直ちに、横保持体移動手段１９１及び加圧手段１９４を操作してネット部材保持体１０２を接近する方向（中心横方向）に移動することにより、隣接する筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの加熱した短辺１１ａの外面同士を当接させ、加圧（例えば、１ｋｇｆ／ｃｍ２で１〜１０秒間加圧）して熱融着する。
次に、図１７（ｂ）に示すように、加熱部材移動手段１０４ｂを操作して、加熱部材１０３ｂを、隣接するネット部材保持体１０２間に挿入し、縦保持体移動手段１９２及び加圧手段１９３，１９５を操作してネット部材保持体１０２を接近する方向（中心縦方向）に移動することにより、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの短辺１１ａの外面に当接させて、ネット部材１０ｂの表面を融着可能な温度に加熱（例えば、２００℃、１ｋｇｆ／ｃｍ２で５〜１５秒間加熱）した後、縦保持体移動手段１９２及び加圧手段１９３，１９５を操作してネット部材保持体１０２を離間する方向（上下縦方向）に若干移動することにより、加熱部材１０３ｂとネット部材１０ｂの表面との当接状態を解除し、加熱部材移動手段１０４ｂを操作して、加熱部材１０３ｂをネット部材保持体１０２間から引抜くようにする。
その後直ちに、縦保持体移動手段１９２及び加圧手段１９３，１９５を操作してネット部材保持体１０２を接近する方向（中心縦方向）に移動することにより、隣接する筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの加熱した短辺１１ａの外面同士を当接させ、加圧（例えば、１ｋｇｆ／ｃｍ２で１〜１０秒間加圧）して熱融着し、ブロック状に形成する。
そして、製造された汚水処理槽用充填材１ｂをネット部材保持体２から離脱する。
【００４２】
この場合において、合成樹脂製ネット部材１０ｂの外面を加熱することにより、ネット部材１０ｂの接合面を効率的に加熱することができ、ネット部材１０ｂが型くずれすることを防止して、ネット部材１０ｂの自己保形性を低下させることなく、隣接するネット部材１０ｂ同士を簡易に、かつ強固に接合してブロック状に形成することができる。
また、保持体移動手段１０９は、ネット部材保持体１０２を装置の中心に向けて移動することにより隣接するネット部材保持体１０２同士を接近するように構成し、これにより、各ネット部材保持体１０２の移動時間の差をなくし、ネット部材保持体１０２に挿通、装着した隣接する合成樹脂製ネット部材１０ｂの加熱した接合面同士を時間的に均一に接合することができるものとなる。
【００４３】
以上、汚水処理槽用充填材１ｂの製造方法について説明したが、複数本の筒状の合成樹脂製ネット部材を並列し、隣接するネット部材同士を接合する方法は、上記の装置を用いる方法に限定されず、例えば、隣接するネット部材同士を、ネット部材の長手方向の複数個所で熱融着したり、端部又は端面のみで熱融着する方法、接着剤や溶剤を用いて接着する方法、適宜の合成樹脂製又は金属製のファスナー等の締結具を用いて機械的に接合する方法等を用いることができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の汚水処理槽用充填材によれば、筒状の合成樹脂製ネット部材を並列し、隣接するネット部材同士を接合するようにしているため、自己保形性が高く、大形の充填材を製造することができ、これにより、充填材の輸送作業や充填作業の作業効率を向上することができる。
また、使用する筒状の合成樹脂製ネット部材の断面の寸法、長さ、並列する本数を適宜選定することにより、充填材の大きさを任意に設定することができ、各種形状の汚水処理槽に容易に対応することができる。
そして、この汚水処理槽用充填材は、断面形状を短辺と長辺を交互に備え、８角形に形成した筒状の合成樹脂製ネット部材を用い、その短辺同士を接合するようにしているので、隣接するネット部材同士を容易に接合することができ、汚水処理槽用充填材の成形精度を向上することができるとともに、隣接するネット部材間に形成される通水空間の断面積と、ネット部材自体の通水空間の断面積とが近似したものとなり、充填材内の汚水の流通を均一化して、汚水の生物処理を円滑に行うことができる。
【００４５】
また、合成樹脂製ネット部材を融着して接合することにより、合成樹脂製ネット部材同士を簡易に、かつ強固に接合してブロック状に形成することができる。
【００４６】
また、本発明の汚水処理槽用充填材の製造装置によれば、予め成形された筒状の合成樹脂製ネット部材を用いて、自己保形性が高い汚水処理槽用充填材を簡易に製造することができる。
【００４７】
また、合成樹脂製ネット部材の外面を加熱することにより、ネット部材の接合面を効率的に加熱することができ、ネット部材の自己保形性を低下させることなく、隣接するネット部材同士を簡易に、かつ強固に接合してブロック状に形成することができる。
【００４８】
また、保持体移動手段を、ネット部材保持体を中心に向けて移動することにより隣接するネット部材保持体同士を接近するように構成することにより、各々の隣接する合成樹脂製ネット部材の加熱した接合面同士を時間的に均一に強固に接合してブロック状に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 汚水処理槽用充填材の参考例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】 図１の汚水処理槽用充填材を製造するために用いる筒状の合成樹脂製ネット部材を示す斜視図である。
【図３】 本発明の汚水処理槽用充填材の一実施例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】 図３の汚水処理槽用充填材を製造するために用いる筒状の合成樹脂製ネット部材を示す斜視図である。
【図５】 本発明の汚水処理槽用充填材の実施例の変形例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図６】 本発明の汚水処理槽用充填材の製造装置の第１実施例を示す正面断面図である。
【図７】 同要部を示す正面断面図である。
【図８】 図７のＡ−Ａ線の拡大断面図である。
【図９】 本発明の汚水処理槽用充填材の製造装置の第２実施例を示す正面断面図である。
【図１０】 同右側面図である。
【図１１】 同ネット部材保持体及び加熱部材の説明図である。
【図１２】 同保持体移動手段及び加熱部材移動手段を示す正面断面図である。
【図１３】 同保持体移動手段を示す左側面図である。
【図１４】 同保持体支持手段を示す左側面図で、（ａ）は移動量規制部材の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は要部の側面図である。
【図１５】 同保持体移動手段を示す要部の正面断面図である。
【図１６】 同保持体移動手段及び加熱部材移動手段を示す左側面図である。
【図１７】 汚水処理槽用充填材の製造工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１ａ 汚水処理槽用充填材
１ｂ 汚水処理槽用充填材
１ｂ’ 汚水処理槽用充填材
１０ａ 筒状の合成樹脂製ネット部材
１０ｂ 筒状の合成樹脂製ネット部材
１１ａ 短辺
１１ｂ 長辺
１２ 通水空間
１３ 通水空間
２ ネット部材保持体
３ 加熱部材
４ 加熱部材移動手段
５ 冷却手段
６ 支持部材
７ ストッパ部材
１０２ ネット部材保持体
１０３ 加熱部材
１０４ 加熱部材移動手段
１０８ 保持体支持手段
１０９ 保持体移動手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水や産業排水等の汚水を好気性菌類又は嫌気性菌類により生物処理する汚水処理槽内に設置される汚水処理槽用充填材及びその製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
下水や産業排水等の汚水を好気性菌又は嫌気性菌により生物処理する汚水処理槽においては、汚水処理槽内に各種の充填材を充填することにより、汚水処理槽において処理され、次工程に送られる流出水と共に有益な菌類が流出してしまうことを防止するようにしている。
また、この充填材は、菌類が汚水と接触する機会を増大させ、汚水の生物処理を活性化するとともに、菌類の増殖を促進する効用も有していた。
【０００３】
ところで、従来、汚水処理槽用充填材としては、円筒状又は球状の小ブロック状のものや、面状の網体を積層し、部分的に熱融着することにより全体を略ハニカム状に保形したブロック状のもの等が用いられている（例えば、特開昭５６−１６１８９８号公報及び特開昭５８−７０８８７号公報参照）。
【０００４】
しかしながら、このうち、円筒状又は球状の小ブロック状の充填材は、各種形状の汚水処理槽にそのまま適用できるという利点を有するものの、特に、大形の汚水処理槽に用いる場合には、大量の充填材を充填する必要があることから、充填材自体のコストが高くつき、また、充填材の充填作業や汚水処理槽の保守作業に手数を要するという問題点を有していた。
一方、面状の網体を積層したブロック状の充填材の場合、輸送時や充填作業時における自己保形性に難点があり、このため、特に、大形の汚水処理槽に用いる場合には、充填材を多数のブロックに分割して形成する必要があることから、充填材の輸送作業や充填作業に手数を要するという問題点を有していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の汚水処理槽用充填材の有する問題点に鑑み、自己保形性が高く、輸送作業や充填作業に手数を要しない汚水処理槽用充填材を提供することを第１の目的とする。
【０００６】
また、本発明は、この自己保形性が高い汚水処理槽用充填材を簡易に製造するため装置を提供することを第２の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するため、本発明の汚水処理槽用充填材は、複数本の筒状の合成樹脂製ネット部材を並列し、隣接するネット部材同士を接合してブロック状に形成した汚水処理槽用充填材において、断面形状を短辺と長辺を交互に備え、８角形に形成した筒状の合成樹脂製ネット部材を用い、その短辺同士を接合したことを特徴とする。
【０００８】
この汚水処理槽用充填材は、筒状の合成樹脂製ネット部材を並列し、隣接するネット部材同士を接合するようにしているため、自己保形性が高く、大形の充填材を製造することができ、充填材の輸送作業や充填作業の作業効率を向上することができる。
また、汚水処理槽用充填材は、使用する筒状の合成樹脂製ネット部材の断面の寸法、長さ、並列する本数を適宜選定することにより、その大きさを任意に設定することができ、各種形状の汚水処理槽に容易に対応することができる。
そして、この汚水処理槽用充填材は、断面形状を短辺と長辺を交互に備え、８角形に形成した筒状の合成樹脂製ネット部材を用い、その短辺同士を接合するようにしているので、隣接するネット部材同士を容易に接合することができ、汚水処理槽用充填材の成形精度を向上することができるとともに、隣接するネット部材間に形成される通水空間の断面積と、ネット部材自体の通水空間の断面積とが近似したものとなり、充填材内の汚水の流通を均一化して、汚水の生物処理を円滑に行うことができるものとなる。
【０００９】
この場合において、合成樹脂製ネット部材を、融着して接合することができる。
【００１０】
これにより、隣接する合成樹脂製ネット部材同士を簡易に、かつ強固に接合してブロック状に形成することができる。
【００１１】
また、上記第２の目的を達成するため、本発明の汚水処理槽用充填材の製造装置は、複数本の筒状の合成樹脂製ネット部材を並列した状態に保持するネット部材保持体と、該ネット部材保持体の外周面に移動可能に配設した加熱部材と、該加熱部材をネット部材保持体の中心軸に対して放射方向に移動させる加熱部材移動手段と、融着した合成樹脂製ネット部材の冷却手段とからなることを特徴とする。
【００１２】
これにより、予め成形された筒状の合成樹脂製ネット部材を用いて、自己保形性が高い汚水処理槽用充填材を簡易に製造することができる。
【００１３】
また、同じく第２の目的を達成するため、本発明の汚水処理槽用充填材の製造装置は、複数本の筒状の合成樹脂製ネット部材を並列した状態に保持し、接離可能に配設したネット部材保持体と、該ネット部材保持体を接離方向に移動させる保持体移動手段と、隣接するネット部材保持体間に挿入可能に配設した加熱部材と、該加熱部材を隣接するネット部材保持体間に挿入し、その後、ネット部材保持体間から引抜く加熱部材移動手段とからなることを特徴とする。
【００１４】
これにより、予め成形された筒状の合成樹脂製ネット部材を用いて、自己保形性が高い汚水処理槽用充填材を簡易に製造することができる。
この場合、特に、ネット部材の接合面を効率的に加熱することができ、ネット部材の自己保形性を低下させることなく、隣接するネット部材同士を簡易に、かつ強固に接合してブロック状に形成することができる。
【００１５】
この場合において、保持体移動手段を、ネット部材保持体を中心に向けて移動することにより隣接するネット部材保持体同士を接近するように構成することが好ましく、これにより、各々の隣接する合成樹脂製ネット部材の加熱した接合面同士を時間的に均一に強固に接合してブロック状に形成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の汚水処理槽用充填材及びその製造装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１に、汚水処理槽用充填材の参考例を示す。
この汚水処理槽用充填材１ａは、図２に示す断面形状を８角形に形成した筒状の合成樹脂製ネット部材１０ａを、複数本（４本×２本）並列し、隣接するネット部材１０ａ同士の側面を熱融着してブロック状に形成したものである。
【００１８】
この場合において、汚水処理槽用充填材１ａは、この汚水処理槽用充填材１ａを充填する汚水処理槽に合わせて、使用する合成樹脂製ネット部材１０ａの断面の寸法、長さ、並列する本数を適宜選定することにより、その大きさを任意に設定することができる。
なお、図１に示す汚水処理槽用充填材１ａは、幅寸法Ｗ１，Ｗ２をそれぞれ２５ｃｍ、５０ｃｍ、長さ（高さ）Ｌを１５０ｃｍに形成したものを示すが、充填材の輸送作業や充填作業の際の作業性を考慮して、幅寸法Ｗ１，Ｗ２は、それぞれ最大１００ｃｍ程度、長さ（高さ）Ｌは、最大３００ｃｍ程度に設定することが望ましい。
【００１９】
筒状の合成樹脂製ネット部材１０ａには、特に限定的なものではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂材料を原料とし、金型から縦糸を連続的に押し出しながら横糸を形成する連続押出成形法により成形したもの（タキロン株式会社製のトリカルパイプ（製品名））を使用した。
この場合、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ａには、断面形状を８角形に形成したもののほか、断面形状を６角形等の多角形に形成したものや円形に形成したものを用いることができる。
また、ネット部材１０ａの網目の大きさ（ピッチ）は、３〜２０ｍｍ、好ましくは、１０ｍｍ程度のものを使用することができ、その形状も、正方形のほか、長方形、菱形、その他任意の形状のものを使用することができる。
【００２０】
本参考例のように、断面形状を８角形に形成した合成樹脂製ネット部材１０ａを用い、隣接するネット部材１０ａ同士を接合してブロック状に形成した汚水処理槽用充填材１ａは、ネット部材１０ａ自体の通水空間１２に加えて隣接するネット部材１０ａ間に通水空間１３が形成されるため、同じ大きさの充填材を製造するために必要とされるネット部材の使用量を少なくすることができる。
【００２１】
図３に、本発明の汚水処理槽用充填材の一実施例を示す。
この汚水処理槽用充填材１ｂは、図４に示す断面形状を短辺１１ａと長辺１１ｂを交互に備え、８角形に形成した筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂを、複数本（３本×２本）並列し、隣接するネット部材１０ｂ同士の側面を熱融着してブロック状に形成したものである。
【００２２】
この場合において、汚水処理槽用充填材１ｂは、上記参考例の汚水処理槽用充填材１ａと同様、この汚水処理槽用充填材１ｂを充填する汚水処理槽に合わせて、使用する合成樹脂製ネット部材１０ｂの断面の寸法、長さ、並列する本数を適宜選定することにより、その大きさを任意に設定することができる。
例えば、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂを並列する本数は、図３に示す汚水処理槽用充填材１ｂにおいては３本×２本並列するようにしたが、図５に示す汚水処理槽用充填材１ｂ’のように８本×４本並列することもできる。
なお、本実施例の汚水処理槽用充填材のその他の構成は、上記参考例の汚水処理槽用充填材と同様である。
【００２３】
本実施例のように、断面形状を短辺１１ａと長辺１１ｂを交互に備え、８角形に形成した合成樹脂製ネット部材１０ｂを用い、隣接するネット部材１０ｂの短辺１１ａ同士を接合してブロック状に形成した汚水処理槽用充填材１ｂ，１ｂ’は、ネット部材１０ｂ自体の通水空間１２に加えて隣接するネット部材１０ｂ間に通水空間１３が形成されるため、同じ大きさの充填材を製造するために必要とされるネット部材の使用量を少なくすることができることに加えて、隣接するネット部材１０ｂ間に形成される通水空間１３の断面積を、ネット部材１０ｂ自体の通水空間１２の断面積に近似させることができ、充填材１ｂ，１ｂ’内の汚水の流通を均一化して、汚水の生物処理を円滑に行うことができるものとなる。
【００２４】
ところで、上記実施例においては、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ａ，１０ｂを、複数本並列し、隣接するネット部材１０ａ，１０ｂ同士の側面を、その長手方向の全長に亘って熱融着してブロック状の汚水処理槽用充填材１ａ，１ｂ，１ｂ’を形成するようにしたが、その製造に用いる装置の第１実施例を図６〜図８に示す。
【００２５】
この汚水処理槽用充填材の製造装置は、上記実施例の汚水処理槽用充填材１ｂを製造するためのもので、複数本の筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂを並列した状態に保持するアルミニウム製の押出成形部材からなるネット部材保持体２と、このネット部材保持体２の外周面に移動可能に配設した加熱部材３と、加熱部材３をネット部材保持体２の中心軸に対して放射方向に移動させる加熱部材移動手段４と、高圧空気をネット部材１０ｂの融着部に向けて放出し、融着部を冷却する冷却手段５と、支持部材６と、複数本のネット部材１０ｂの端部が揃うようにするためのストッパ部材７とで構成する。
【００２６】
加熱部材３は、ネット部材保持体２に沿って配設するステンレススチール製の角パイプ３１と、この角パイプ３１の内部空間に配設したシーズヒータ３２とからなり、加熱部材移動手段４を操作して、加熱部材３をネット部材保持体２の中心軸に対して放射方向に移動させることにより、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの短辺１１ａに当接させて、ネット部材１０ｂの表面を融着可能な温度に加熱できるようにする。
この加熱部材３は、ネット部材保持体２の外周面の４方向、すなわち、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの短辺１１ａに対応する位置に配設するようにする。
なお、加熱部材３のうち、汚水処理槽用充填材１ｂの外周面に対応する位置、すなわち、熱融着を行わない位置の加熱部材３には、シーズヒータ３２は設けないようにする。ただし、この加熱部材３も、他の加熱部材３と同様、加熱部材移動手段４を操作して、ネット部材保持体２の中心軸に対して放射方向に移動するように構成する。
【００２７】
加熱部材移動手段４は、エアーシリンダ等からなる駆動機構４０と、駆動機構４０によって摺動操作されるネット部材保持体２の内部空間に配設した摺動軸４１と、摺動軸４１の長手方向の複数個所（本実施例においては、３個所）で摺動軸４１の外周面の４方向に突設した突設片４２と、突設片４２に形成した軸４３と、加熱部材３側に固定し、突設片４２に形成した軸４３が嵌挿される長孔４５を摺動軸４１の中心軸に対して傾斜して穿設した摺動片４４とで構成し、これにより、駆動機構４０によって摺動軸４１を摺動操作して、摺動片４４を介して加熱部材３を、摺動軸４１の中心軸、すなわち、ネット部材保持体２の中心軸に対して放射方向に移動させるようにしたものである。
【００２８】
支持部材６は、ベース片６０と、このベース片６０の長手方向の複数個所（本実施例においては、３個所）に形成した底片６１、側片６２，６３及び上片６４からなる支持枠と、支持枠の内面に沿って配設した型枠６６と、ネット部材保持体２の基端部を支持する固定部６７とで構成する。
この場合において、支持枠を構成する側片６２，６３は、底片６１にそれぞれ蝶板６５，６５を介して揺動可能に配設し、一方の側片６２に上片６４を一体に取り付けるようにするとともに、支持枠の内面に沿って配設した型枠６６は、少なくとも、側片６３と上片６４との境目で分離可能に構成し、これにより、側片６２，６３を蝶板６５，６５を介して揺動して、型枠６６がネット部材保持体２の周囲を覆う閉鎖位置（融着工程位置）と、ネット部材保持体２の周囲を覆わない開放位置（筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの装着又は製造された汚水処理槽用充填材１ｂの離脱工程位置）とを、任意に選択できるようにする。
そして、型枠６６によりネット部材保持体２の周囲を覆う閉鎖位置（融着工程位置）において、加熱部材移動手段４を操作して、加熱部材３をネット部材保持体２の中心軸に対して放射方向に移動することにより、汚水処理槽用充填材１ｂの外周面に対応する位置の加熱部材３と型枠６６との間でネット部材１０ｂの短辺１１ａを挟持して、充填材１ｂの成形精度を維持するようにする。
【００２９】
冷却手段５は、ステンレススチール製の角パイプの周面に多数の空気噴出孔を穿設し、この空気噴出孔から高圧空気を筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの融着部に向けて放出し、融着部を冷却するようにする。
【００３０】
ストッパ部材７は、冷却手段５の角パイプの外周を摺動可能に配設したステンレススチール製の角パイプ７２の端部にストッパ板７１を配設して構成し、これにより、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂをネット部材保持体２に装着するとき、その端部をストッパ板７１に突き当てて、製造される汚水処理槽用充填材１ｂの端部が揃うようにする。
この場合において、ストッパ部材７のストッパ板７１は、角パイプ７２を手動により摺動操作して、ネット部材保持体２により囲まれた空間の長手方向の任意の位置に固定することができ、これにより、任意の長さの汚水処理槽用充填材１ｂをその端部が揃った状態で製造することができる。
また、このストッパ部材７の角パイプ７２は、ストッパ板７１を配設した側のと反対側の端部に高圧空気供給パイプを接続して、冷却手段５に高圧空気を供給する供給管としての機能及び筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂが存在しない位置の冷却手段５の角パイプの周面に穿設された空気噴出孔を閉鎖し、高圧空気の無駄な使用を防止する閉鎖管としての機能を有する。この場合、ストッパ板７１の背面部（ネット部材１０ｂが存在しない側）の近傍位置において、冷却手段５の角パイプの周面に穿設された空気噴出孔から高圧空気の放出を許容するように、角パイプ７２の端部の冷却手段５の空気噴出孔に対応する位置に、角パイプ７２の長手方向に所定長さのスリット７２ａを形成する。
【００３１】
次に、この汚水処理槽用充填材の製造装置の使用方法について説明する。
まず、ストッパ部材７の角パイプ７２を手動により摺動操作して、ストッパ板７１を、製造する汚水処理槽用充填材１ｂの長さに対応した位置に固定する。
側片６２，６３を蝶板６５，６５を介して揺動して、型枠６６がネット部材保持体２の周囲を覆わない開放位置にして、複数本の筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂを並列した状態にネット部材保持体２に装着する。
側片６２，６３を蝶板６５，６５を介して揺動して、型枠６６がネット部材保持体２の周囲を覆う閉鎖位置にして、加熱部材移動手段４を操作して、加熱部材３をネット部材保持体２の中心軸に対して放射方向に移動させることにより、ネット部材１０ｂの短辺１１ａに当接させた後、隣接するネット部材１０ｂ，１０ｂ同士を対向する加熱部材３，３により挟持して、ネット部材１０ｂの表面を熱融着する。
このとき、汚水処理槽用充填材１ｂの外周面に対応する位置の加熱部材３と型枠６６との間でネット部材１０ｂの短辺１１ａを挟持して、充填材１ｂの成形精度を維持するようにする。
その後、加熱部材３による加熱を停止し、冷却手段５の空気噴出孔から高圧空気をネット部材１０ｂの融着部に向けて放出し、融着部を冷却し、融着部を固定し、加熱部材移動手段４を操作して、加熱部材３をネット部材保持体２の中心軸に対して放射方向に移動させることにより、対向する加熱部材３，３及び加熱部材３と型枠６６によるネット部材１０ｂの挟持を解除する。
側片６２，６３を蝶板６５，６５を介して揺動して、型枠６６がネット部材保持体２の周囲を覆わない開放位置にして、製造された汚水処理槽用充填材１ｂをネット部材保持体２から離脱する。
【００３２】
次に、同様の汚水処理槽用充填材の製造に用いる装置の第２実施例を図９〜図１７に示す。
【００３３】
この汚水処理槽用充填材の製造装置は、複数本（本実施例においては、６本×６本）の筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂを並列した状態に保持し、接離可能に配設したアルミニウム製の押出成形部材からなるネット部材保持体１０２と、このネット部材保持体１０２の外周面の４方に固定したステンレススチール製の角パイプ材からなる押圧部材１２１と、このネット部材保持体１０２を支持する保持体支持手段１０８と、このネット部材保持体１０２を接離方向に移動させる保持体移動手段１０９と、隣接するネット部材保持体１０２間に挿入可能に配設した加熱部材１０３ａ，１０３ｂと、加熱部材１０３ａ，１０３ｂを隣接するネット部材保持体１０２間に挿入し、その後、ネット部材保持体１０２間から引抜く加熱部材移動手段１０４ａ，１０４ｂとで構成する。
【００３４】
ネット部材保持体１０２は、図９及び図１２で示すように、この装置の左側端部において、保持体支持手段１０８により片持ち支持することにより、装置の右側端より、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂをネット部材保持体１０２に挿通できるようにする。
保持体支持手段１０８は、ネット部材保持体１０２の基端部（装置の左側端部）を横方向に移動可能に支持する水平レール部材１８１，１８１と、水平レール部材１８１，１８１に支持したネット部材保持体１０２の基端部を上下方向に移動可能に支持する縦レール部材１８２，１８２と、図１４に示すように、複数のネット部材保持体１０２の縦、横の列がそれぞれ同期して移動するようにネット部材保持体１０２の基端部を貫通して配設したガイドロッド１８３ａ，１８３ｂと、ネット部材保持体１０２の横方向の移動量を隣接するネット部材保持体１０２との間で規制する移動量規制部材１８４とで構成する。
この場合、移動量規制部材１８４は、隣接するネット部材保持体１０２同士を、図１４（ｂ）に示す伸張した位置から、最大幅Ｗだけ接近させることができるようにする。
【００３５】
ネット部材保持体１０２を接離方向に移動させる保持体移動手段１０９は、図１２及び図１３に示すように、ネット部材保持体１０２の基端部（装置の左側端部）に配設した、ネット部材保持体１０２を横方向に移動するとともに、隣接するネット部材保持体１０２間に所定の横方向の押圧力を作用させる横保持体移動手段１９１と、ネット部材保持体１０２を上下方向に移動させる縦保持体移動手段１９２と、隣接するネット部材保持体１０２間に所定の縦方向の押圧力を作用させる加圧手段１９３と、図１２、図１３及び図１６に示すように、ネット部材保持体１０２の先端部（装置の右側端部）に配設した、隣接するネット部材保持体１０２間に所定の横方向の押圧力を作用させる加圧手段１９４と、隣接するネット部材保持体１０２間に所定の縦方向の押圧力を作用させる加圧手段１９５とからなる。
【００３６】
横保持体移動手段１９１及び加圧手段１９３，１９４，１９５には、本実施例においては、エアーシリンダを用いるようにしている。
ここで、横保持体移動手段１９１は、そのピストンロッド１９１ａの先端を左右端に位置するネット部材保持体１０２に接続することにより、伸張時は、左右端に位置するネット部材保持体１０２を介して、ネット部材保持体１０２を装置の中心に向けて移動させるとともに、隣接するネット部材保持体１０２間に所定の押圧力を作用させることができるようにし、収縮時は、移動量規制部材１８４と協同して、左右端に位置するネット部材保持体１０２を介して、ネット部材保持体１０２を、図１４（ｂ）に示す離間した状態に復帰させることができるようにする。
また、加圧手段１９３，１９４，１９５は、左右端又は上下端に位置するネット部材保持体１０２を加圧することにより、隣接するネット部材保持体１０２間に所定の押圧力を作用させることができるようにする。
【００３７】
一方、縦保持体移動手段１９２には、本実施例においては、モータにより回転駆動されるピニオン１９２ａ及び水平レール部材１８１，１８１に先端を固定した、ピニオン１９２ａに噛合するラック１９２ｂを用いるようにしている。
ここで、ピニオン１９２ａ及びラック１９２ｂは、中心側のネット部材保持体１０２の移動量が小さく、上下端側のネット部材保持体１０２の移動量が大きくなるように、本実施例においては、それぞれ３段に形成し、これにより、ネット部材保持体１０２を装置の中心に向けて移動させるとともに、ネット部材保持体１０２の重量を支持して、上下のネット部材保持体１０２において、隣接するネット部材保持体１０２間に作用する縦方向の押圧力の差をなくすことができるようにする。
【００３８】
加熱部材１０３ａ，１０３ｂは、図１０、図１１及び図１６に示すように、隣接するネット部材保持体１０２間に、上下方向から挿入される縦加熱部材１０３ａと、横方向から挿入される横加熱部材１０３ｂとからなり、縦加熱部材１０３ａ及び横加熱部材１０３ｂは、それぞれ上下及び左右に２分割して構成するとともに、加熱部材１０３ａ，１０３ｂの移動支持体１３０ａ，１３０ｂに、ネット部材保持体１０２の外周面の４方に固定した押圧部材１２１の設置位置に合わせて、ステンレススチール製の角パイプ１３１を固定し、この角パイプ１３１の内部空間にシーズヒータ１３２を配設して構成する。
この場合、加熱部材１０３ａ，１０３ｂの移動支持体１３０ａ，１３０ｂを、隣接するネット部材保持体１０２間に円滑に挿入することができるように、移動支持体１３０ａ，１３０ｂの先端を鋭角に形成することが望ましい。
この加熱部材１０３ａ，１０３ｂは、加熱部材移動手段１０４ａ，１０４ｂを操作して、加熱部材１０３ａ，１０３ｂを、それぞれ順に、隣接するネット部材保持体１０２間に挿入し、保持体移動手段１０９を操作してネット部材保持体１０２を接近する方向に移動することにより、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの短辺１１ａの外面に当接させて、ネット部材１０ｂの表面を融着可能な温度に加熱した後、保持体移動手段１０９を操作してネット部材保持体１０２を離間する方向に若干移動することにより、加熱部材１０３ａ，１０３ｂとネット部材１０ｂの表面との当接状態を解除し、加熱部材移動手段１０４ａ，１０４ｂを操作して、加熱部材１０３ａ，１０３ｂをネット部材保持体１０２間から引抜くようにする。
この加熱部材１０３ａ，１０３ｂは、ネット部材保持体１０２の外周面の４方向に固定した押圧部材１２１、すなわち、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの短辺１１ａに対応する位置に配設するようにする。
なお、ネット部材保持体２の外周面の４方向に固定した押圧部材１２１のうち、汚水処理槽用充填材１ｂの外周面に対応する位置、すなわち、熱融着を行わない押圧部材１２１の位置には、角パイプ１３１は設けないようにする。
【００３９】
加熱部材移動手段１０４ａ，１０４ｂには、ラック・ピニオン機構やエアーシリンダ等からなる任意の駆動機構を用いることができる。
本実施例においては、モータにより回転駆動されるピニオン１４１ａ，１４１ａと、このピニオン１４１ａ，１４１ａと噛合する縦加熱部材１０３ａの上下の移動支持体１３０ａ，１３０ａにそれぞれ形成したラック１４２ａ，１４２ａ，１４３ａ，１４３ａとにより、縦加熱部材１０３ａの加熱部材移動手段１０４ａを構成するようにしている。
一方、モータにより回転駆動されるピニオン１４１ｂ，１４１ｂと、このピニオン１４１ｂ，１４１ｂと噛合する横加熱部材１０３ｂの左右の移動支持体１３０ｂ，１３０ｂにそれぞれ形成したラック１４２ｂ，１４２ｂ，１４３ｂ，１４３ｂとにより、横加熱部材１０３ｂの加熱部材移動手段１０４ｂを構成するようにしている。
このように、上下の移動支持体１３０ａ，１３０ａ及び左右の移動支持体１３０ｂ，１３０ｂを、それぞれ共通のピニオン１４１ａ，１４１ａ又はピニオン１４１ｂ，１４１ｂにより駆動することにより、上下の移動支持体１３０ａ，１３０ａ又は左右の移動支持体１３０ｂ，１３０ｂの移動の同期を容易に取ることができる。
また、内部空間にシーズヒータ１３２を配設した角パイプ１３１を固定した縦加熱部材１０３ａの上下の移動支持体１３０ａ，１３０ａ及び横加熱部材１０３ｂの左右の移動支持体１３０ｂ，１３０ｂは、加熱部材１０３ａ，１０３ｂに配設した摺動軸１４４ａ，１４４ａ，１４４ｂ，１４４ｂに、それぞれ横方向又は上下方向に移動可能に支持されるとともに、リンク機構及び付勢手段からなる間隔保持手段１４５ａ，１４５ｂにより各移動支持体１３０ａ，１３０ｂの間隔が、常に等間隔になるように保持され、さらに、平行保持手段１４６ａ，１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｂにより、各移動支持体１３０ａ，１３０ｂの隣接するネット部材保持体１０２間への挿入量が、常に一定になるように保持されるようにする。
【００４０】
なお、本実施例の装置においては、冷却手段を特に設けていないが、例えば、ネット部材保持体１０２の周面に多数の空気噴出孔を穿設し、この空気噴出孔から高圧空気を筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの融着部に向けて放出し、融着部を冷却するようにするように構成することもできる。
【００４１】
次に、この汚水処理槽用充填材の製造装置の使用方法について説明する。
まず、複数本、本実施例においては３６本の筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂを並列した状態にネット部材保持体２に装着する。
次に、図１７（ａ）に示すように、加熱部材移動手段１０４ａを操作して、加熱部材１０３ａを、隣接するネット部材保持体１０２間に挿入し、横保持体移動手段１９１及び加圧手段１９４を操作してネット部材保持体１０２を接近する方向（中心横方向）に移動することにより、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの短辺１１ａの外面に当接させて、ネット部材１０ｂの表面を融着可能な温度に加熱（例えば、２００℃、１ｋｇｆ／ｃｍ２で５〜１５秒間加熱）した後、横保持体移動手段１９１及び加圧手段１９４を操作してネット部材保持体１０２を離間する方向（左右横方向）に若干移動することにより、加熱部材１０３ａとネット部材１０ｂの表面との当接状態を解除し、加熱部材移動手段１０４ａを操作して、加熱部材１０３ａをネット部材保持体１０２間から引抜くようにする。
その後直ちに、横保持体移動手段１９１及び加圧手段１９４を操作してネット部材保持体１０２を接近する方向（中心横方向）に移動することにより、隣接する筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの加熱した短辺１１ａの外面同士を当接させ、加圧（例えば、１ｋｇｆ／ｃｍ２で１〜１０秒間加圧）して熱融着する。
次に、図１７（ｂ）に示すように、加熱部材移動手段１０４ｂを操作して、加熱部材１０３ｂを、隣接するネット部材保持体１０２間に挿入し、縦保持体移動手段１９２及び加圧手段１９３，１９５を操作してネット部材保持体１０２を接近する方向（中心縦方向）に移動することにより、筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの短辺１１ａの外面に当接させて、ネット部材１０ｂの表面を融着可能な温度に加熱（例えば、２００℃、１ｋｇｆ／ｃｍ２で５〜１５秒間加熱）した後、縦保持体移動手段１９２及び加圧手段１９３，１９５を操作してネット部材保持体１０２を離間する方向（上下縦方向）に若干移動することにより、加熱部材１０３ｂとネット部材１０ｂの表面との当接状態を解除し、加熱部材移動手段１０４ｂを操作して、加熱部材１０３ｂをネット部材保持体１０２間から引抜くようにする。
その後直ちに、縦保持体移動手段１９２及び加圧手段１９３，１９５を操作してネット部材保持体１０２を接近する方向（中心縦方向）に移動することにより、隣接する筒状の合成樹脂製ネット部材１０ｂの加熱した短辺１１ａの外面同士を当接させ、加圧（例えば、１ｋｇｆ／ｃｍ２で１〜１０秒間加圧）して熱融着し、ブロック状に形成する。
そして、製造された汚水処理槽用充填材１ｂをネット部材保持体２から離脱する。
【００４２】
この場合において、合成樹脂製ネット部材１０ｂの外面を加熱することにより、ネット部材１０ｂの接合面を効率的に加熱することができ、ネット部材１０ｂが型くずれすることを防止して、ネット部材１０ｂの自己保形性を低下させることなく、隣接するネット部材１０ｂ同士を簡易に、かつ強固に接合してブロック状に形成することができる。
また、保持体移動手段１０９は、ネット部材保持体１０２を装置の中心に向けて移動することにより隣接するネット部材保持体１０２同士を接近するように構成し、これにより、各ネット部材保持体１０２の移動時間の差をなくし、ネット部材保持体１０２に挿通、装着した隣接する合成樹脂製ネット部材１０ｂの加熱した接合面同士を時間的に均一に接合することができるものとなる。
【００４３】
以上、汚水処理槽用充填材１ｂの製造方法について説明したが、複数本の筒状の合成樹脂製ネット部材を並列し、隣接するネット部材同士を接合する方法は、上記の装置を用いる方法に限定されず、例えば、隣接するネット部材同士を、ネット部材の長手方向の複数個所で熱融着したり、端部又は端面のみで熱融着する方法、接着剤や溶剤を用いて接着する方法、適宜の合成樹脂製又は金属製のファスナー等の締結具を用いて機械的に接合する方法等を用いることができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の汚水処理槽用充填材によれば、筒状の合成樹脂製ネット部材を並列し、隣接するネット部材同士を接合するようにしているため、自己保形性が高く、大形の充填材を製造することができ、これにより、充填材の輸送作業や充填作業の作業効率を向上することができる。
また、使用する筒状の合成樹脂製ネット部材の断面の寸法、長さ、並列する本数を適宜選定することにより、充填材の大きさを任意に設定することができ、各種形状の汚水処理槽に容易に対応することができる。
そして、この汚水処理槽用充填材は、断面形状を短辺と長辺を交互に備え、８角形に形成した筒状の合成樹脂製ネット部材を用い、その短辺同士を接合するようにしているので、隣接するネット部材同士を容易に接合することができ、汚水処理槽用充填材の成形精度を向上することができるとともに、隣接するネット部材間に形成される通水空間の断面積と、ネット部材自体の通水空間の断面積とが近似したものとなり、充填材内の汚水の流通を均一化して、汚水の生物処理を円滑に行うことができる。
【００４５】
また、合成樹脂製ネット部材を融着して接合することにより、合成樹脂製ネット部材同士を簡易に、かつ強固に接合してブロック状に形成することができる。
【００４６】
また、本発明の汚水処理槽用充填材の製造装置によれば、予め成形された筒状の合成樹脂製ネット部材を用いて、自己保形性が高い汚水処理槽用充填材を簡易に製造することができる。
【００４７】
また、合成樹脂製ネット部材の外面を加熱することにより、ネット部材の接合面を効率的に加熱することができ、ネット部材の自己保形性を低下させることなく、隣接するネット部材同士を簡易に、かつ強固に接合してブロック状に形成することができる。
【００４８】
また、保持体移動手段を、ネット部材保持体を中心に向けて移動することにより隣接するネット部材保持体同士を接近するように構成することにより、各々の隣接する合成樹脂製ネット部材の加熱した接合面同士を時間的に均一に強固に接合してブロック状に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 汚水処理槽用充填材の参考例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】 図１の汚水処理槽用充填材を製造するために用いる筒状の合成樹脂製ネット部材を示す斜視図である。
【図３】 本発明の汚水処理槽用充填材の一実施例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】 図３の汚水処理槽用充填材を製造するために用いる筒状の合成樹脂製ネット部材を示す斜視図である。
【図５】 本発明の汚水処理槽用充填材の実施例の変形例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図６】 本発明の汚水処理槽用充填材の製造装置の第１実施例を示す正面断面図である。
【図７】 同要部を示す正面断面図である。
【図８】 図７のＡ−Ａ線の拡大断面図である。
【図９】 本発明の汚水処理槽用充填材の製造装置の第２実施例を示す正面断面図である。
【図１０】 同右側面図である。
【図１１】 同ネット部材保持体及び加熱部材の説明図である。
【図１２】 同保持体移動手段及び加熱部材移動手段を示す正面断面図である。
【図１３】 同保持体移動手段を示す左側面図である。
【図１４】 同保持体支持手段を示す左側面図で、（ａ）は移動量規制部材の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は要部の側面図である。
【図１５】 同保持体移動手段を示す要部の正面断面図である。
【図１６】 同保持体移動手段及び加熱部材移動手段を示す左側面図である。
【図１７】 汚水処理槽用充填材の製造工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１ａ 汚水処理槽用充填材
１ｂ 汚水処理槽用充填材
１ｂ’ 汚水処理槽用充填材
１０ａ 筒状の合成樹脂製ネット部材
１０ｂ 筒状の合成樹脂製ネット部材
１１ａ 短辺
１１ｂ 長辺
１２ 通水空間
１３ 通水空間
２ ネット部材保持体
３ 加熱部材
４ 加熱部材移動手段
５ 冷却手段
６ 支持部材
７ ストッパ部材
１０２ ネット部材保持体
１０３ 加熱部材
１０４ 加熱部材移動手段
１０８ 保持体支持手段
１０９ 保持体移動手段
Claims (5)
- 複数本の筒状の合成樹脂製ネット部材を並列し、隣接するネット部材同士を接合してブロック状に形成した汚水処理槽用充填材において、断面形状を短辺と長辺を交互に備え、８角形に形成した筒状の合成樹脂製ネット部材を用い、その短辺同士を接合したことを特徴とする汚水処理槽用充填材。
- 合成樹脂製ネット部材を融着して接合したことを特徴とする請求項１記載の汚水処理槽用充填材。
- 複数本の筒状の合成樹脂製ネット部材を並列した状態に保持するネット部材保持体と、該ネット部材保持体の外周面に移動可能に配設した加熱部材と、該加熱部材をネット部材保持体の中心軸に対して放射方向に移動させる加熱部材移動手段と、融着した合成樹脂製ネット部材の冷却手段とからなることを特徴とする汚水処理槽用充填材の製造装置。
- 複数本の筒状の合成樹脂製ネット部材を並列した状態に保持し、接離可能に配設したネット部材保持体と、該ネット部材保持体を接離方向に移動させる保持体移動手段と、隣接するネット部材保持体間に挿入可能に配設した加熱部材と、該加熱部材を隣接するネット部材保持体間に挿入し、その後、ネット部材保持体間から引抜く加熱部材移動手段とからなることを特徴とする汚水処理槽用充填材の製造装置。
- 保持体移動手段を、ネット部材保持体を中心に向けて移動することにより隣接するネット部材保持体同士を接近するように構成したことを特徴とする請求項４記載の汚水処理槽用充填材の製造装置。
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