JP4088661B1

JP4088661B1 - スカム等回収装置

Info

Publication number: JP4088661B1
Application number: JP2007148577A
Authority: JP
Inventors: 哲也間
Original assignee: 間機設工業株式会社
Priority date: 2007-06-04
Filing date: 2007-06-04
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2027-06-04
Also published as: JP2008296205A

Abstract

【課題】水位の変動が大きい沈殿池であっても、スカム流入口へのスカムおよび水の流入量を一定に保持し、スカムを安定して排出する。
【解決手段】スカム等回収装置は、沈殿池１内を周回する複数の掻寄板２と、スカム流入口３０を有するスカム回収ボックス３と、スカム流入口３０に一端部４０が取り付けられた堰４と、堰４の他端部４１を上方から押し下げる押圧部材６Ａ，６Ｂと、押圧部材６Ａ，６Ｂの高さ位置を水位の変動に応じて上下変位させるフロート８８Ａ，８８Ｂと、押圧部材６Ａ，６Ｂを上下動させる駆動機構５とから成る。駆動機構５は、押圧部材６Ａ，６Ｂを上下動させるタイミングを設定させるタイミング設定機構７を含み、タイミング設定機構７は、カム面７１を有する可動板７０と、掻寄板２に取り付けられ可動板７０のカム面７１を転動して可動板７０を往復動させるガイドローラ９とを備える。
【選択図】図４

Description

この発明は、下水処理施設や汚泥処理施設などにおいて、沈殿池の池底に堆積した汚泥を掻き寄せて回収するとともに、水面に浮遊したスカムを掻き寄せて回収するためのスカム等回収装置に関する。

例えば、下水処理施設では、下水から固形物などが除去された後、汚泥を含む処理前の水が沈殿池へ送り込まれる。沈殿池の池底には、細かいゴミや沈降した汚泥が堆積し、この堆積物のうち、腐敗などにより発生するガスを含んだ汚泥がスカムとなって浮上し、水面付近に浮遊する。汚泥は、掻寄板を池底に沿って移動させることによって、汚泥ピットまで掻き寄せられて回収される。スカムは、掻寄板を水面に沿って移動させることによって、スカム回収ボックスまで掻き寄せられて回収される。このスカム回収ボックスは、掻寄板が周回する軌道に対応させて位置させてあり、スカムを回収するためのスカム流入口を有している。スカム回収ボックスには、スカムを排出するための排水管が連通し、スカム流入口で回収されたスカムは排水管を通って外部へ排出される。

ここで、スカム回収ボックスのスカム流入口の手前に堰が設けられたスカム回収装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このスカム回収装置は、図１５に示すように、スカム回収ボックス１００の前端側のスカム流入口１０１が水面ｈよりも低い位置で開口し、そのスカム流入口１０１に設けられたゴム製のガイド１０３を堰１０２が水面に対して上下動するようにガイド１０３と一体に設けられている。堰１０２の上面には、堰開閉アーム１０５の第１のアーム１０６の一端部１０６ａが当接し、堰開閉アーム１０５はこの姿勢を保っている。掻寄板１０４がスカム回収ボックス１００に向けて移動し（矢印ａで示す。）、掻寄板１０４が堰開閉アーム１０５の第２のアーム１０７のくびれ部分１０７ａの下面に当接すると、第２のアーム１０７が上方に押し上げられ、それに連動して第１のアーム１０６が下方へ変位する（二点鎖線で示す。）。これにより、堰１０２が第１のアーム１０６の一端部１０６ａにより押されて水面ｈより下がり、スカムが被処理水とともにガイド１０３を超えてスカム流入口１０１に流入してスカム回収ボックス１００に回収される。その後、掻寄板１０４が第２のアーム１０７のくびれ部分１０７ａを通り過ぎると、堰開閉アーム１０５は掻寄板１０４による押上力から解放されて復帰動作し、堰１０２が水面ｈより浮き上がることで堰きとめ状態となる。

実開昭６２−５８８７号公報

上記した構成のスカム回収装置では、特別な動力装置を必要とすることなく堰１０２を水面ｈに対して浮沈させることで、スカム回収ボックス１００内にスカムを誘引しているが、水位の変動が大きい沈殿池では、以下のような問題が生じる。例えば、沈殿池の水位が高くなると、水面ｈとともに堰１０２が浮き上がるため、堰開閉アーム１０５の第１のアーム１０６が上方へ押し上げられ、それに連動して第２のアーム１０７が下方へ変位する。これにより、掻寄板１０４が第２のアーム１０７のくびれ部分１０７ａに当接するタイミングが早まるので、掻寄板１０４の移動により堰１０２が第１のアーム１０６の一端部１０６ａによって押し下げられる量が増える。そうすると、スカムとともに堰１０２を超えてスカム回収ボックス１００内に流入する水の量が多くなりすぎるため、排水管による排水が追いつかず、スカムをスカム回収ボックス１００に流入させる水流が生じないため、スカムを回収することができない。

また、沈殿池の水位が低くなると、水面ｈとともに堰１０２が沈むため、堰開閉アーム１０５の第１のアーム１０６が下方に追随し、それに連動して第２のアーム１０７が上方へ変位する。これにより、掻寄板１０４が第２のアーム１０７に当接するタイミングが遅くなるので、掻寄板１０４の移動により堰１０２が第１のアーム１０６の一端部１０６ａによって押し下げられる量が減少する。そうすると、スカム回収ボックス１００内にスカムが殆ど流入せず、多量の回収漏れが生じる。

この発明は、上記した問題に着目してなされたもので、水位の変動が大きい沈殿池であっても、スカム流入口へのスカムおよび水の流入量を一定に保持し、スカムを安定して排出することができるスカム等回収装置を提供することを目的とする。

この発明によるスカム等回収装置は、沈殿池の池底に堆積した汚泥を沈殿池の一端部に位置する汚泥ピットに向けて掻き寄せて回収するとともに、水面に浮遊したスカムを沈殿池の水面付近に配置されたスカム流入口へ掻き寄せて回収するようにしたものである。このスカム等回収装置は、沈殿池の池底と水面との間を周回移動して池底の汚泥と水面のスカムとを掻き寄せる複数の掻寄板を有する掻寄機構と、上方を向きかつ水面下に保持されるスカム流入口を有するスカム回収ボックスと、前記スカム流入口に一端部が取り付けられ他端部が水面に対して上下動することによりスカムを回収しないときは前記他端部が水面より高い位置に位置しスカムを回収するときは前記他端部が水面下に位置する堰と、沈殿池の水位の変動に応じて水面上に浮上するように一端部を支点として上下に揺動するフロートと、Ｌ字状に屈曲する形態を有し前記フロート上に直角をなす基部を中心として回動可能に支持される揺動アームと、前記揺動アームの一端部に揺動アームの回動により上下動可能となるように上端部が支持され下方への移動により下端部が堰の他端部を水面下に位置するまで押し下げる押圧部材と、前記揺動アームを駆動して押圧部材を上下動させる駆動機構とから成る。前記駆動機構は、掻寄機構の周回部分に取り付けられたガイドローラと、ガイドローラの周回軌道上に位置するカム面を有しカム面をガイドローラが転動することにより往復動する可動板と、前記可動板と前記揺動アームとの間に介在し可動板の往復動を水平方向に延びるロッドの水平方向に沿った往復動に変換する動力伝達機構とを備え、前記ロッドの先端部には前記揺動アームの他端部が接続されている。

この発明の上記した構成において、掻寄板は、沈殿池の全幅にわたって汚泥やスカムを掻き寄せることが可能な大きさに設定するのが望ましい。
さらに、スカム回収ボックスは、スカムを確実に回収するため、スカム流入口が沈殿池の全幅にわたる長さに形成されるのが望ましい。

上記したスカム等回収装置において、沈殿池内を掻寄板が周回すると、池底に沿って移動する掻寄板は池底に堆積した汚泥を沈殿池の汚泥ピットに向けて掻き寄せ、水面に沿って移動する掻寄板は水面に浮遊するスカムを沈殿池のスカム回収ボックスに向けて掻き寄せる。ガイドローラが池底を移動するときに可動板のカム面を転動すると、可動板が往動し、これに連動して駆動機構の動力伝達機構は可動板の往動を水平方向に延びるロッドの水平方向に沿った往動に変換して揺動アームの他端部に伝達する。これにより、揺動アームは基部を中心として回動し、揺動アームの一端部に支持された押圧部材を下方に移動させる。押圧部材が下方に移動すると、押圧部材は堰の他端部を水面下に位置するまで下方へ押し下げる。これにより、堰の他端部が水面下に没するので、水面に沿って移動する掻寄板に掻き寄せられたスカムは水とともに堰を越えてスカム流入口に流入してスカム回収ボックスに回収される。その後、前記ガイドローラが可動板のカム面を通り過ぎると、可動板は復動し、これに連動して駆動機構の動力伝達機構は可動板の復動をロッドの水平方向に沿った復動に変換して揺動アームの他端部に伝達する。これにより、揺動アームは基部を中心として上記とは反対の方向に回動し、押圧部材を上方に移動させる。押圧部材が上方に移動すると、押圧部材による堰の他端部への押圧力が解除されるので、堰の他端部は上方に変位し、水面より高い位置まで復帰する。これにより、スカム回収ボックスへの水およびスカムの流入が阻止される。

このスカム等回収装置によれば、沈殿池の水位が上昇または下降して変化した場合でも、フロートの浮力により揺動アームの高さ位置が沈殿池の水位の変動に追随して上下に変位するので、押圧部材を常に水面から所定の高さ位置に保つことができる。また、堰の他端部が押圧部材の押圧により下方に変位する量は、ガイドローラが可動板のカム面を転動することによる可動板の変位に依存するので、沈殿池の水位の変動によらず、ほぼ一定に保たれる。従って、押圧部材の押圧によって堰の他端部が水面下に没する深さがほぼ一定に保たれるため、沈殿池の水位が変動しても、スカム回収ボックスに流入するスカムおよび水の量が一定に保たれる。

この発明の好ましい実施態様においては、前記堰は、可撓性を有する板材により形成されるとともに、前記押圧部材の下端部は堰の他端部に連結されている。この実施態様によれば、沈殿池の水位が上昇または下降して変化した場合でも、堰の他端部を押圧部材により常に水面に対して上方位置に保つことができる。

この発明の好ましい他の実施態様においては、前記堰は、他端部が浮力により沈殿池の水位の変動に応じて上下に変位するように浮材により形成されるとともに、前記押圧部材の下端部は堰の他端部に当接されている。この実施態様によれば、沈殿池の水位が上昇または下降して変化した場合でも、堰の他端部を浮材の浮力により常に水面に対して上方位置に保つことができる。

この発明のさらに好ましい実施態様においては、前記カム面は、第１の凸面と、第１の凸面より高さが高い第２の凸面とから成る。
この実施態様によれば、ガイドローラが第１の凸面上を転動するときには、堰の他端部は水面より少し低い位置に位置し、ガイドローラが第２の凸面上を転動するときに堰の他端部がさらに水面より低い位置に位置する。これによると、ガイドローラが第１の凸面上を転動する間はスカムがスカム回収ボックスに徐々に流れ込むとともに、スカム回収ボックス付近に集められ、その後ガイドローラが第２の凸面上を転動することにより、集められたスカムがスカム回収ボックスに一斉に流れ込むので、スカムとともにスカム回収ボックスに流れ込む水の量をセーブすることができる。

この発明によると、沈殿池の水位が上昇または下降して変化した場合でも、スカムを回収するときに堰の他端部が水面下に没する深さがほぼ一定に保たれるので、スカム流入口に流入するスカムおよび水の量が一定に保持され、スカムを安定して排出することができる。

図１〜図３は、この発明の一実施例であるスカム等回収装置の構成を示す。
同図において、１は汚泥を含む水が導入される沈殿池であり、Ａは池底ａに堆積した汚泥、Ｂは水面ｂに浮遊するスカムである。沈殿池１の池底ａは、その幅中央部はほぼ水平で平坦であるが、池底ａの両側縁は傾斜面１０になっている。池底ａには、一方の端部Ｓ（図１では左端部）の側に汚泥ピット１１が全幅にわたって形成されている。この汚泥ピット１１は汚泥Ａが溜まるのに十分な深さを有している。汚泥を含む水は端部Ｓの側の水流入壁１２より沈殿池１に流入する。この水流入壁１２の全面には、複数の流入孔１３が設けてあり、これらの流入孔１３を通過した水が均等流となって沈殿池１に流入する。

池底ａに堆積した汚泥Ａは、掻寄板２により沈殿池１の他方の端部Ｔ（同図では右端部）から端部Ｓへ掻き寄せられて汚泥ピット１１に回収される。汚泥ピット１１に溜まった汚泥Ａは吸込管１４により沈殿池１の外部へ排出される。
水面ｂに浮遊するスカムＢは、掻寄板２により端部Ｓから汚泥Ａと反対方向に掻き寄せられて、端部Ｔ付近の水面ｂに位置するスカム回収ボックス３に回収される。スカム回収ボックス３は、詳細は後述するが、沈殿池１の全幅にわたる長さを有しており、上面が全長にわたって開口している。この開口部よりスカムＢを導入する。

前記掻寄板２は、板材から成り、池底ａの幅とほぼ一致する長さを有している。掻寄板２は、沈殿池１の内部全域に設けられた左右のチェン１６，１６間に、一定間隔毎に複数個（図示例では９個）取り付けられている。各掻寄板２は、沈殿池１の全長にわたり池底ａに沿って移行して池底ａに堆積した汚泥Ａを汚泥ピット１１に掻き寄せるとともに、水面ｂに沿って移行して水面ｂに浮遊したスカムＢをスカム回収ボックス３に掻き寄せる。
また、前記９個の掻寄板２のうち、少なくとも１個（図示例では４個）の掻寄板２には、詳細は後述するが、可動板７０のカム面７１を転動するガイドローラ９が取り付けられている。

各チェン１６は、沈殿池１の内部適所に配置された駆動ホイール１７や従動ホイール１８に掛け渡されている。駆動ホイール１７をモータを駆動源とする駆動装置１９により駆動して各チェン１６を走行させると、各掻寄板２はチェン１６の走行とともに周回するので、汚泥ＡやスカムＢの掻き寄せが継続して行われる。

前記スカム回収ボックス３は、図４〜図６に示すように、沈殿池１の隔壁１５に設置された架台（図示せず。）により沈殿池１内に垂下されている。このスカム回収ボックス３は、ステンレス製または合成樹脂製の箱状のものであり、沈殿池１のほぼ全幅にわたる長さを有している。スカム回収ボックス３の上面は、上方に向けて開口しており、スカムＢを回収するためのスカム流入口３０となっている。スカム流入口３０の前端側（スカム回収ボックス３の前壁３１）は水面ｂ下に没しており、この前端側からスカムＢが回収される。スカム回収ボックス３で回収されたスカムＢは、沈殿池１の側壁２０，２１に形成された排出口２２を介して排出流路２３に排出される。なお、スカム流入口３０の後端側（スカム回収ボックス２の後壁３２）は水面ｂ上に突出する。

スカム回収ボックス３の前壁３１には、帯板状に形成された堰４が設けられている。堰４は、薄鋼板、ゴム、軟質プラスチックなどの可撓性を有する材料から成り、その幅がスカム回収ボックス３の前壁３１の横幅とほぼ同じ長さに形成されており、その一端部４０がスカム回収ボックス３の前壁３１の上端に取り付けられている。また、堰４の他端部４１の両端部には、押圧部材６Ａ，６Ｂが自在継手６０Ａ，６０Ｂを介して連結されている。堰４は、一端部４０を支点として他端部４１が各押圧部材６Ａ，６Ｂの押圧によって上下動する。押圧部材６Ａ，６Ｂは、詳細は後述するが、駆動機構５により堰４の上方を上下動するようになっている。

堰４の他端部４１が押圧部材６Ａ，６Ｂにより上方から押圧されると、図７または図８に示すように、堰４の他端部４１が下方に変位し、水面ｂ下に位置する。これにより、水とともにスカムＢが堰４を超えてスカム回収ボックス３内に流入する。一方、押圧部材６Ａ，６Ｂによる堰４への押圧力が解除されると、図９に示すように、堰４の他端部４１は押圧部材６Ａ，６Ｂにより引き上げられて上方に変位し、水面ｂより高い位置に位置する。これにより、堰きとめ状態となる。

スカム回収ボックス３の両側壁３３には、前記堰４の方向に突出した側板３４が一対設けられている。この側板３４は、沈殿池１の水が堰４の左右両端部から回り込んでスカム回収ボックス３内に流入するのを防止するもので、これにより堰４を上部から越流する水のみをスカム回収ボックス３内に流入させることができる。なお、堰４と側板３４との摺動面には、シール部材３５を介在させて堰４が上下動した際の水密性を向上することが好ましい。

駆動機構５は、前記押圧部材６Ａ，６Ｂにより堰４の他端部４１を水面ｂに対して上下に変位させるためのものであり、押圧部材６Ａ，６Ｂを上下動させて堰４の他端部４１を変位させるタイミングを設定するためのタイミング設定機構７と、タイミング設定機構７により設定されたタイミングに基づいて堰４の他端部４１を上下に変位させる駆動力を発生させて前記押圧部材６Ａ，６Ｂに伝達するための動力伝達機構８とを備えている。

前記タイミング設定機構７は、前記掻寄板２に取り付けられ、掻寄板２と一体に沈殿池１内を周回する複数（この実施例では４つ）のガイドローラ９と、沈殿池１の池底ａ付近に設けられた可動板７０とを備えたものである。
前記ガイドローラ９は、図４および図１０に示すように、前記掻寄板２の前面（掻寄板２の進行方向側の側面）に、掻寄板２が沈殿池１の池底ａを移動しているときに上方に突き出るように取り付けられている。図示例のガイドローラ９は、左右の脚部９０，９１の先端にローラ９２を回動自由に支持したものである。

前記可動板７０は、平面形状が矩形状であり、長さ中央部に支え軸７２が水平に設けられている。前記支え軸７２の両端部は、沈殿池１の両側壁２０，２１に設けられた軸受（図示せず。）により支持されており、これにより可動板７０が中央部を支点として傾動し、一端部７０Ａが上下方向に往復動可能となっている。
可動板７０の他端部７０Ｂの下面には、カム面７１が形成されている。このカム面７１は、高さの低い平面より成る第１の凸面７３と、第１の凸面７３より高さが高い平面より成る第２の凸面７４とで構成されるもので、掻寄板２の進行に伴い、前記ガイドローラ９が可動板７０のカム面７１（第１の凸面７３および第２の凸面７４）上に乗り上げて転動することにより、可動板７０の一端部７０Ａを一定期間、下方へ変位させるようになっている。

ガイドローラ９が前記カム面７１（第１の凸面７３および第２の凸面７４）上を転動し、可動板７０の一端部７０Ａが下方に変位する間は、前記押圧部材６Ａ，６Ｂは堰４の他端部４１を上方から押圧し、堰４の他端部４１は水面ｂより低い位置に位置する（図７および図８参照。）。堰４の他端部４１が水面ｂ下に没すると、水およびスカムＢがスカム回収ボックス３に向かう流れが生じ、スカムＢはスカム回収ボックス３に流れ込む。

なお、この実施例では、ガイドローラ９が第１の凸面７３上を転動するときには、堰４の他端部４１は水面ｂより少し低い位置に位置し（図７参照。）、ガイドローラ９が第２の凸面７４上を転動するときに堰４の他端部４１がさらに水面ｂより低い位置に位置するようになっている（図８参照。）。これによると、ガイドローラ９が第１の凸面７３上を転動する間はスカムＢがスカム回収ボックス３に徐々に流れ込むとともにスカム回収ボックス３付近に集められ、その後ガイドローラ９が第２の凸面７４上を転動することにより、集められたスカムＢがスカム回収ボックス３に一斉に流れ込むので、スカムＢとともにスカム回収ボックス３に流れ込む水の量をセーブすることができる。

一方、可動板７０の一端部７０Ａが上方に変位する間は、前記押圧部材６Ａ，６Ｂは堰４の他端部４１を押圧せず、堰４の他端部４１は水面ｂより高い位置に位置し（図４および図９参照。）、堰止め状態となる。

このように、掻寄板２の取り付けられたガイドローラ９が池底ａに設置された可動板７０のカム面７１上を転動すると、スカムＢの回収が可能となるので、スカムの量が多い沈殿池の場合は、ガイドローラ９の設置個数を多くすれば、スカムＢの回収タイミングを多く設定できる。スカムの量が少ない沈殿池の場合は、ガイドローラ９の設置個数を少なくすれば、スカムＢの回収タイミングを少なく設定できる。

またこの実施例では、前記ガイドローラ９は、図１０に示すように、軸９３を中心にして掻寄板２に回動可能に取り付けられている。これによると、ガイドローラ９が図１０の実線で示すポジションにあるときは、掻寄板２が可動板７０を通過するときガイドローラ９は前記カム面７１上を転動するため、スカムＢの回収タイミングが設定されるが、ガイドローラ９を回動させて図１０に示す二点鎖線のポジションに移行させると、掻寄板２が可動板７０を通過しても、ガイドローラ９はカム面７１を転動しないので、スカムＢの回収タイミングは設定されない。従って、沈殿池１のスカムＢの量に応じて各ガイドローラ９のポジションを適宜変更させることによっても、スカムＢの回収タイミングを自在に設定することができる。

なお、同図において、９４はガイドローラ９を所定のポジションに保持するための戻り止めであり、これにより、ガイドローラ９が自由に別のポジションに移行するのが防止される。また、９５，９６はストッパーであり、ガイドローラ９が回動して各ポジションに移行するときに、ストッパー９５，９６に突き当たることによりその回動を停止させ位置決めされる。本構造であれば、池上から水を抜くことなくカギ棒などでポジションの変更が行える利点がある。

前記可動板７０の一端部７０Ａには、駆動ロッド８０の一端が接続されている。この駆動ロッド８０は、一対の伝動アーム８１Ａ，８１および一対の従動ロッド８２Ａ，８２Ｂとともに動力伝達機構８を構成する。駆動ロッド８０は沈殿池１内を垂直方向に伸び、その他端が一方の伝動アーム８１Ａの一端に接続されている。

前記伝動アーム８１Ａ，８１Ｂは、図４〜図６に示すように、Ｌ字型の断面形状を有するものであり、直角をなす基部が枢軸８４に支持されている。枢軸８４の両端は、沈殿池１の側壁２０，２１に設けられた左右の軸受８５Ａ，８５Ｂによって回動自由に支持されており、伝動アーム８１Ａ，８１Ｂは枢軸８４を中心に同期して回動する。伝動アーム８１Ａ，８１Ｂには、沈殿池１の上方を水平方向に延びる従動ロッド８２Ａ，８２Ｂの後端部がそれぞれ接続されており、伝動アーム８１Ａ，８１Ｂは前記可動板７０の一端部７０Ａの往復動を従動ロッド８２Ａ，８２Ｂの水平方向に沿った往復動に変換する。各従動ロッド８２Ａ，８２Ｂの先端部は、揺動アーム８３Ａ，８３Ｂにそれぞれ接続されている。

揺動アーム８３Ａ，８３Ｂは、Ｌ字型の断面形状を有し、一端部８３ａ，８３ｃの下面に、前記堰４の他端部４１を上方より押して下方に変位させる前記押圧部材６Ａ，６Ｂが、それぞれ下向きに設けられている。押圧部材６Ａ，６Ｂの下端は、上記したように堰４の他端部４１に上面に連結されている。なお、従動ロッド８２Ａ，８２Ｂの先端部は、揺動アーム８３Ａ，８３Ｂの他端部８３ｂ，８３ｄにそれぞれ接続されている。

前記揺動アーム８３Ａ，８３Ｂは、直角をなす基部に支え軸８６Ａ，８６Ｂがそれぞれ水平に設けられている。支え軸８６Ａ、８６Ｂは、スカム回収ボックス３の左右に隣接して配備されたフロート８８Ａ、８８Ｂ上に設けられた軸受８７Ａ，８７Ｂに、両端がそれぞれ支持され、これにより、揺動アーム８３Ａ，８３Ｂは、フロート８８Ａ，８８Ｂ上に、それぞれ支え軸８６Ａ，８６Ｂを中心に回動可能に支持されている。

前記の各フロート８８Ａ、８８Ｂの基端部は、スカム回収ボックス３の両側壁３３に自在継手８９Ａ，８９Ｂを介して連結固定されており、これにより、フロート８８Ａ，８８Ｂは、基端部を支点としてそれぞれ上下方向に揺動可能となっている。このフロート８８Ａ，８８Ｂの浮力を受けて、揺動アーム８３Ａ，８３Ｂに設けられた各押圧部材６Ａ，６Ｂは、図１１（１）に示すように、常に水面ｂ上に保持されるとともに、沈殿池１の水位の変動に応じてその水面ｂからの高さ位置（すなわち、堰４の他端部４１の水面ｂからの高さ位置）ｈが調節されるようになっている。つまり、沈殿池１の水面ｂが上昇すると、フロート８８Ａ，８８Ｂは、図１１（２）に示すように、それぞれ基端部を支点として水面ｂに追随して浮き上がるため、押圧部材６Ａ，６Ｂの高さ位置が上方に変位する。これにより、堰４の他端部４１も押圧部材６Ａ，６Ｂにより引き上げられて上方に変位するため、前記高さ位置ｈはほぼ一定となる。
また、沈殿池１の水面ｂが下降すると、フロート８８Ａ，８８Ｂは、図１１（３）に示すように、それぞれ基端部を支点として水面ｂに追随して沈み込むため、押圧部材６Ａ，６Ｂの高さ位置が下方に変位する。これにより、堰４の他端部４１も押圧部材６Ａ，６Ｂにより押圧されて下方に変位するため、前記高さ位置ｈはほぼ一定となる。

なお、前記押圧部材６Ａ，６Ｂは、調節ボルト６１Ａ，６１Ｂによって、それぞれその設定位置を予め調節することができる。この調節ボルト６１Ａ，６１Ｂによって押圧部材６Ａ，６Ｂの設定位置をそれぞれ高低させることで、押圧部材６Ａ，６Ｂの水面ｂからの高さ位置（堰４の他端部４１の水面ｂからの高さ位置）ｈを調節することができ、これにより、後述するように堰４の他端部４１を押圧部材６Ａ，６Ｂによって水面ｂ下に押し下げる深さｄを調節することが可能となる。

上記した構成の動力伝達機構６２では、可動板７０は、掻寄板２が接近していないときには、図４に示すように、その一端部７０Ａが上方位置に維持されているので、駆動ロッド８０および従動ロッド８２Ａ，８２Ｂに引張力は作用せず、堰４の他端部４１は水面ｂより高い位置ｈに位置している。掻寄板２が可動板７０に接近し、ガイドローラ９が可動板７０のカム面７１の第１の凸面７３に乗り上げて第１の凸面７３上を転動すると、図７に示すように、可動板７０の一端部７０Ａが下方に所定の角度だけ傾動するので、駆動ロッド８０に下向きの引張力Ｐが作用する。これにより、伝動アーム８１Ａ，８１Ｂは、図７の矢印ｗの方向に所定の角度だけ回動するため、従動ロッド８２Ａ，８２Ｂにそれぞれ左向きの引張力Ｑが作用し、揺動アーム８３Ａ，８３Ｂが図７の矢印ｘの方向に所定の角度だけそれぞれ回動する。その結果、押圧部材６Ａ，６Ｂが堰４の他端部４１を上方より押圧するので、堰４の他端部４１は下方に所定の量δ１だけ変位し、沈殿池１の水面ｂより少し低い位置に位置する。

その後、ガイドローラ９がカム面７１の第２の凸面７４に乗り上げて第２の凸面７４上を転動すると、図８に示すように、可動板７０の一端部７０Ａがさらに下方に所定の角度だけ傾動する結果、伝動アーム８１Ａ，８１Ｂおよび揺動アーム８３Ａ，８３Ｂも所定の角度だけそれぞれ回動し（図８において矢印ｗ，ｘで示す。）、押圧部材６Ａ，６Ｂは堰４の他端部４１を上方よりさらに押圧する。これにより、堰４の他端部４１はさらに下方に所定の量δ２だけ変位し、さらに水面ｂより低い位置に位置する。

掻寄板２が可動板７０を通り過ぎると、ガイドローラ９が可動板７０のカム面７１上から転落するため、可動板７０は、図９に示すように、元のバランス状態に戻るために傾動し、その一端部７０Ａが上方に変位して上方の待機位置に復帰する。これにより、伝動アーム８１Ａ，８１Ｂが図９の矢印ｙの方向に回動し、さらに、揺動アーム８３Ａ，８３Ｂが図９の矢印ｚの方向に回動する結果、堰４の他端部４１は押圧部材６Ａ，６Ｂにより引き上げられて元の状態に復帰し、水面ｂより高い位置に戻る。

上記した構成の動力伝達機構８によると、堰４の他端部４１が押圧部材６Ａ，６Ｂの押し込みにより下方へ変位する量δ（＝δ１＋δ２）は、ガイドローラ９が沈殿池１の池底ａに設置された可動板７０のカム面７１（第１の凸面７３および第２の凸面７４）上を転動する結果、可動板７０の傾動する角度に依存するので、沈殿池１の水位の変動によらず、ほぼ一定に保たれる。

また、沈殿池１の水位が上昇または下降した場合、揺動アーム８３Ａ，８３Ｂをそれぞれ支持するフロート８８Ａ，８８Ｂの浮力により、押圧部材６Ａ，６Ｂは水位の変動に追随して上下に変位するので、押圧部材６Ａ，６Ｂの水面ｂからの高さ位置（すなわち、堰４の他端部４１の水面ｂからの高さ位置）ｈは一定に保たれる。従って、押圧部材６Ａ，６Ｂによって堰４の他端部４１が水面ｂ下に没する深さｄ（＝δ−ｈ）がほぼ一定に保たれるため、沈殿池１の水位が変動しても、スカム回収ボックス３に流入するスカムおよび水の量が一定に保たれる。

なお、上記した実施例は、堰４の他端部４１を、左右の各押圧部材６Ａ，６Ｂにより押し下げる構成のものであるが、沈殿池１の池幅が狭い場合には、１つの押圧部材６Ａだけで堰４の他端部４１を押し下げるような構成してもよい。この場合には、上記構成のうち、伝動アーム８１Ｂ、従動ロッド８２Ｂ、揺動アーム８３Ｂおよびフロート８８Ｂを省くことができる。

この実施例のスカム等回収装置は、上記した構成に加えて、前記タイミング設定機構７によらず、一方の揺動アーム８３Ａを強制的に回動させて、押圧部材６Ａの押圧により堰４の他端部４１を水面ｂ下に変位させるための強制駆動機構５０を備えている。

前記強制駆動機構５０は、図４〜図６に示すように、レバー５１と、揺動アーム８３Ａの上方に設けられた偏心カム５２と、偏心カム５２の回動に伴って偏心カム５２の外周面に形成された円弧状のカム面５３を転動するローラ５５を備えたロッド５４とから成る。

前記偏心カム５２は、レバー５１の一端部に軸受５６により偏心回動自由に支持されている。ロッド５４は、ロッドガイド５７に沿って上下に往復動作が可能であり、ロッド５４の一端にはローラ５５が取り付けられている。ロッド５４の先端は、揺動アーム８３Ａの一端部８３ａの上面に当接可能な状態にある。ロッド５４の軸周面にはフランジ部５８が一体に設けられており、フランジ部５８とロッドガイド５７の間には圧縮バネ５９が配備されている。この圧縮バネ５９のバネ力により、常時、ローラ５５がカム面５３へ付勢されている。

前記ローラ５５は、偏心カム５２のカム面５３によって上下に変位するもので、レバー５１を回し、偏心カム５２のカム面５３によりローラ５５が押されたとき、ロッド５４が圧縮バネ５９のバネ力に抗して押し出され、ロッド５４の先端が揺動アーム８３Ａの他端部８３ａに当接して下方に押圧することにより、揺動アーム８３Ａを回動させる。その結果、押圧部材６Ａが堰４の他端部４１を下方に押圧することにより、堰４の他端部４１は下方に変位し、沈殿池１の水面ｂ下に位置する。この状態を保持することで、タイミング設定機構７によらず、継続してスカムＢの回収が可能となる。

上記した強制駆動機構５０を組み込むことによって、沈殿池１にスカムＢが大量に浮遊している場合には、まず、強制駆動機構５０により継続してスカムＢを回収し、その後、上記した構成の駆動機構５によりスカムＢを回収すれば、効率よくスカムＢの回収が可能となる。

上記した構成のスカム等回収装置では、沈殿池１内を掻寄板２が周回すると、池底ａに沿って移動する掻寄板２は池底ａに堆積した汚泥Ａを沈殿池１の汚泥ピット１１に向けて掻き寄せ、水面ｂに沿って移動する掻寄板２は水面ｂに浮遊するスカムＢを沈殿池１のスカム回収ボックス３に向けて掻き寄せる。ガイドローラ９が取り付けられた掻寄板２が池底ａに沿って移動するとき、ガイドローラ９が可動板７０のカム面７１（第１の凸面７３および第２の凸面７４）に乗り上げて転動すると、可動板７０が傾動して一端部７０Ａが下方へ変位する。可動板７０の一端部７０Ａが下方へ変位すると、それに連動して、伝動アーム８１Ａ，８１Ｂおよび揺動アーム８３Ａ，８３Ｂが回動するので、揺動アーム８３Ａ，８３Ｂに設けられた押圧部材６Ａ，６Ｂが堰４の他端部４１を下方へ押し付ける。これにより、堰４の他端部４１が下方に揺動し、水面ｂ下に没するので、水面ｂに沿って移動する掻寄板２により掻き寄せられたスカムＢが水とともにスカム流入口３０からスカム回収ボックス３に流入して排出される。

その後、掻寄板２が可動板７０のカム面７１を通り過ぎると、可動板７０は復帰動作して一端部７０Ａは上方に変位し、元の位置まで復帰する。これにより、伝動アーム８１Ａ，８１Ｂおよび揺動アーム８３Ａ，８３Ｂが上記とは反対の方向に回動するので、押圧部材６Ａ，６Ｂによる堰４の他端部４１への押圧力が解除されて、堰４の他端部４１は押圧部材６Ａ，６Ｂにより水面ｂ上まで引き上げられて元の状態に復帰する。これにより、スカム回収ボックス３への水およびスカムＢの流入が阻止される。

上記した構成のスカム等回収装置によると、沈殿池１の水位が上昇または下降した場合でも、堰４の他端部４１が押圧部材６Ａ，６Ｂの押し込みにより下方に変位する量δおよび堰４の他端部４１の水面ｂからの高さ位置ｈがほぼ一定に保たれる。従って、押圧部材６Ａ，６Ｂによって堰４の他端部４１が水面ｂ下に没する深さｄ（＝δ−ｈ）がほぼ一定に保たれるため、沈殿池１の水位が変動しても、スカム回収ボックス３に流入するスカムおよび水の量が一定に保たれる。

図１２は、前記堰４として中空の浮材により形成されたフロート堰４２を用いたスカム等回収装置の実施例を示している。なお、この実施例のスカム等回収装置の基本的な構成は上記した実施例の構成と同様であり、ここでは対応する構成に同一の符号を付することで説明を省略する。

前記フロート堰４２は、その幅がスカム回収ボックス３の前壁３１の横幅とほぼ同じ長さに形成されており、その一端部４３がスカム回収ボックス３の前壁３１の上部に、支点部材４５によってスカム回収ボックス３に対して揺動自在に連結されている。また、フロート堰４２とスカム回収ボックス３との連結部は、ゴム製のシール部材４６で覆われており、スカムＢやその他の異物によって支点部材４５の動きが阻害されたり、水漏れしたりするのを防止している。

フロート堰４２の他端部４４には、押圧部材６Ａ，６Ｂが当接している。この実施例では、押圧部材６Ａ，６Ｂは、左右の脚部（図示せず。）の下端にローラ６２を回動自由に支持した構成となっている。このフロート堰４２の他端部４４は、フロートの浮力により常に水面ｂより高い位置に位置している。

フロート堰４２の他端部４４が押圧部材６Ａ，６Ｂにより上方から押圧されると、フロート堰４２の他端部４４が下方に揺動し、水面ｂ下に位置する。これにより、水とともにスカムＢがフロート堰４２を超えてスカム回収ボックス３内に流入する。一方、押圧部材６Ａ，６Ｂによるフロート堰４２への押圧力が解除されると、フロート堰４２の他端部４４はフロートの浮力により元の状態に復帰し、水面ｂより高い位置に位置する。これにより、堰きとめ状態となる。

この実施例のスカム等回収装置では、沈殿池１の水位が上昇または下降した場合には、フロート堰４２は、その浮力により支点部材４５を中心に水位に応じて上下に傾動するから、フロート堰４２の他端部４４は、沈殿池１の水位が変動しても常に水面ｈより高い高さ位置に保持される。また、押圧部材６Ａ，６Ｂも、上記したようにフロート８８Ａ，８８Ｂの浮力により水位に応じて上下動する。従って、この実施例においても、押圧部材６Ａ，６Ｂの押圧によってフロート堰４２の他端部４４が水面ｂ下に没する深さｄはほぼ一定に保たれるため、沈殿池１の水位が変動しても、スカム回収ボックス３に流入するスカムおよび水の量が一定に保たれる。

図１３および図１４は、この発明のスカム等回収装置のさらに他の実施例を示すものである。なお、基本的な構成は上記した実施例の構成と同様であり、ここでは対応する構成には同一の符号を付することで説明を省略する。

図示例のスカム等回収装置は、上方を向きかつ水面下に保持されるスカム流入口３０を有するスカム回収ボックス３を備えている。スカム回収ボックス３の前壁３１には、薄鋼板、ゴム、軟質プラスチックなどの可撓性材料から成る帯板状の堰４７が設けられている。堰４７は、その幅がスカム回収ボックス３の前壁３１の横幅とほぼ同じ長さに形成されており、その一端部４８がスカム回収ボックス３の前壁３１に取り付けられている。堰４７は、一端部４８を支点として他端部４９が上下に揺動するようになっている。

前記堰４７には、堰４７の他端部４９を水面下の所定の深さｄまで押し下げて保持する押圧部材６３Ａ，６３Ｂが自在継手６４Ａ，６４Ｂを介して取り付けられている。前記押圧部材６３Ａ，６３Ｂは、上端部に支え軸６７Ａ，６７Ｂがそれぞれ水平に設けられており、前記支え軸６７Ａ，６７Ｂの両端は、スカム回収ボックス３の左右に隣接して配備されたフロート６５Ａ、６５Ｂ上に設けられた軸受６６Ａ，６６Ｂによって、それぞれ支持されている。

前記の各フロート６５Ａ、６５Ｂの基端部は、沈殿池１の隔壁１５に自在継手６８Ａ，６８Ｂを介して連結固定されており、これにより、フロート６５Ａ，６５Ｂは、基端部を支点としてそれぞれ上下方向に揺動可能となっている。このフロート６５Ａ，６５Ｂの浮力を受けて、前記の各押圧部材６３Ａ，６３Ｂの高さ位置は、沈殿池１の水位の変動に応じて上下に変位する。これにより、堰４７も沈殿池１の水位の変動に応じて上下に変位するので、堰４７の他端部４９を常に水面ｂから所定の深さｄに保つことができる。

なお、前記押圧部材６３Ａ，６３Ｂは、調節ボルト（図示せず。）によって、それぞれその設定位置を予め調節することができる。この調節ボルトによって押圧部材６３Ａ，６３Ｂの設定位置をそれぞれ高低させることで、押圧部材６３Ａ，６３Ｂにより堰４７の他端部４９を水面に押し下げる深さｄを調節することができる。

堰４７の他端部４９には、帯板材から成るゲート７５が取り付けられている。ゲート７５は、その幅が堰４７の横幅とほぼ同じ長さに形成されており、その一端部７６を支点として他端部７７が上下に揺動するように堰４７に連結されている。前記ゲート７５は、駆動機構７８によりスカムＢを回収しないときは他端部７７が水面ｂより高い位置に位置し、スカムＢを回収するときは他端部７７が水面ｂ下に位置するようになっている。

スカム回収ボックス３の両側壁３３には、前記堰４７およびゲート７５の方向に突出した側板３６が一対設けられている。この側板３６は、沈殿池１の水が堰４７およびゲート７５の左右両端部から回り込んでスカム回収ボックス３内に流入するのを防止するもので、これにより堰４７を上部から越流する水のみをスカム回収ボックス３内に流入させることができる。なお、堰４７およびゲート７５と側板３６との摺動面には、シール部材３７を介在させて堰４７およびゲート７５が揺動した際の水密性を向上することが好ましい。

前記駆動機構７８は、前記ゲート７５の他端部７７を水面ｂに対して上下に変位させるためのものであり、ゲート７５の他端部７７を変位させるタイミングを設定するためのタイミング設定機構７と、タイミング設定機構７により設定されたタイミングに基づいてゲート７５の他端部７７を上下に揺動させる駆動ロッド８０を備えている。

前記タイミング設定機構７は、前記掻寄板２に取り付けられ、掻寄板２と一体に沈殿池１内を周回する複数のガイドローラ９と、沈殿池１の池底ａ付近に設けられた可動板７０とを備えたものである。なお、このタイミング設定機構７を構成するガイドローラ９と可動板７０は上記した実施例と同様の構成であり、ここでは詳細な説明は省略する。
駆動ロッド８０は、沈殿池１内を垂直方向に伸び、一端が可動板７０の一端部７０Ａに、他端がゲート７５の他端部７７に、それぞれ接続されている。

上記した構成のスカム等回収装置では、ガイドローラ９が取り付けられた掻寄板２が池底ａに沿って移動するとき、ガイドローラ９が可動板７０のカム面７１（第１の凸面７３および第２の凸面７４）に乗り上げて転動すると、可動板７０が傾動して一端部７０Ａが下方へ変位する。可動板７０の一端部７０Ａが下方へ変位すると、駆動ロッド８０に下向きの引張力が作用するので、ゲート７５の他端部７７は下方に揺動し水面ｂ下に位置する。これにより、水面ｂに沿って移動する掻寄板２に掻き寄せられたスカムＢは水とともにゲート７５、さらに堰４７を越えてスカム流入口３０に流入してスカム回収ボックス３に回収される。
その後、前記掻寄板２が可動板７０のカム面７１を通り過ぎると、可動板７０は上記と反対の方向に傾動し、これに連動して駆動ロッド８０は、ゲート７５の他端部７７を上方へ変位させる。ゲート７５の他端部７７が上方に揺動し、水面ｂより高い位置に位置すると、堰止め状態になり、スカム回収ボックス３への水およびスカムの流入が阻止される。

上記した構成のスカム等回収装置によると、沈殿池１の水位が上昇または下降して変化した場合でも、フロート６５Ａ，６５Ｂの浮力により押圧部材６３Ａ，６３Ｂの高さ位置が沈殿池１の水位の変動に追随して上下に変位するので、堰４７の他端部４９が水面ｂ下に没する深さｄがほぼ一定に保たれる。そのため、沈殿池１の水位が変動しても、スカム回収ボックス３に流入するスカムＢおよび水の量が一定に保たれることになる。

この発明の一実施例であるスカム等回収装置の構成を示す側面図である。図１の実施例の平面図である。図１の実施例の正面図である。沈澱池を拡大して示す側面図である。スカム回収ボックスの構成を拡大して示す一部を破断した平面図である。図４のＡ線に沿う断面図である。スカム等回収装置の動作を示す説明図である。スカム等回収装置の動作を示す説明図である。スカム等回収装置の動作を示す説明図である。ガイドローラの構成を示す正面図である。沈殿池の水位の変動に対する押圧部材の動作を示す説明図である。他の実施例であるスカム等回収装置の構成を拡大して示す側面図である。他の実施例であるスカム等回収装置の構成を拡大して示す側面図である。図１３の実施例におけるスカム回収ボックスの構成を拡大して示す一部を破断した平面図である。従来例の側面図である。

符号の説明

１沈殿池
２掻寄板
３スカム回収ボックス
４堰
５駆動機構
６Ａ，６Ｂ押圧部材
８動力伝達機構
９ガイドローラ
３０スカム流入口
４１堰の他端部
４２フロート堰
７０可動板
７１カム面
７３第１の凸面
７４第２の凸面
８０駆動ロッド
８１Ａ，８１Ｂ伝動アーム
８２Ａ，８２Ｂ従動ロッド
８３Ａ，８３Ｂ揺動アーム
８８Ａ，８８Ｂフロート
ａ池底
ｂ水面
Ａ汚泥
Ｂスカム

Claims

沈殿池の池底に堆積した汚泥を沈殿池の一端部に位置する汚泥ピットに向けて掻き寄せて回収するとともに、水面に浮遊したスカムを沈殿池の水面付近に配置されたスカム流入口へ掻き寄せて回収するようにしたスカム等回収装置において、
沈殿池の池底と水面との間を周回移動して池底の汚泥と水面のスカムとを掻き寄せる複数の掻寄板を有する掻寄機構と、
上方を向きかつ水面下に保持されるスカム流入口を有するスカム回収ボックスと、
前記スカム流入口に一端部が取り付けられ他端部が水面に対して上下動することによりスカムを回収しないときは前記他端部が水面より高い位置に位置しスカムを回収するときは前記他端部が水面下に位置する堰と、
沈殿池の水位の変動に応じて水面上に浮上するように一端部を支点として上下に揺動するフロートと、
Ｌ字状に屈曲する形態を有し前記フロート上に直角をなす基部を中心として回動可能に支持される揺動アームと、
前記揺動アームの一端部に揺動アームの回動により上下動可能となるように上端部が支持され下方への移動により下端部が堰の他端部を水面下に位置するまで押し下げる押圧部材と、
前記揺動アームを駆動して押圧部材を上下動させる駆動機構とから成り、
前記駆動機構は、掻寄機構の周回部分に取り付けられたガイドローラと、ガイドローラの周回軌道上に位置するカム面を有しカム面をガイドローラが転動することにより往復動する可動板と、前記可動板と前記揺動アームとの間に介在し可動板の往復動を水平方向に延びるロッドの水平方向に沿った往復動に変換する動力伝達機構とを備え、前記ロッドの先端部には前記揺動アームの他端部が接続されて成るスカム等回収装置。
前記堰は、可撓性を有する板材により形成されるとともに、前記押圧部材の下端部は堰の他端部に連結されている請求項１に記載されたスカム等回収装置。
前記堰は、他端部が浮力により沈殿池の水位の変動に応じて上下に変位するように浮材により形成されるとともに、前記押圧部材の下端部は堰の他端部に当接されている請求項１に記載されたスカム等回収装置。
前記カム面は、第１の凸面と、第１の凸面より高さが高い第２の凸面とから成る請求項１に記載されたスカム等回収装置。