JP4210449B2 - 浮遊物回収装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
この発明は、下水処理施設や汚泥処理施設などにおいて、沈殿池の水面付近に浮遊する浮遊物を掻き寄せて回収するための浮遊物回収装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
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、沈降した汚泥が堆積するが、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。このスカムなどの浮遊物(以下、単に「浮遊物」という。)を浮遊物回収装置の掻寄せ板により掻き寄せて回収機構により回収する。この回収機構は、前記掻寄せ板が周回する軌道上に位置させてあり、浮遊物を回収するための回収口を有している。回収口には浮遊物を排出するための流出管が連通し、回収口で回収された浮遊物は前記流出管を通って外部へ排出される。
【0003】
従来の浮遊物回収装置として、図10および図11に示す構成のものがある。図示の浮遊物回収装置は、浮遊物を掻き寄せる掻寄せ板101と、沈殿池の外周位置に配置される回収機構100とから成る。なお、図10において、102は沈殿池の外周沿いに設けられた掻寄せ板101の周回ガイドである。前記回収機構100には、浮遊物を回収するための回収口103が、水が入り込まないように、水面hより高い位置に設けてある。
【0004】
この回収機構100は、回収口103に向けて上向きに傾斜する水切り板104を備えている。この水切り板104上を掻寄せ板101が摺動するとき、掻寄せ板101により掻き集められた浮遊物の水切りが行われ、水が切られた浮遊物が回収口103で回収される。
ところが、水切り板104上で浮遊物の水切りが行われるとき、水と一緒に浮遊物も水切り板104を流下するため、浮遊物の回収効率が悪いという問題がある。
【0005】
この問題を解消する浮遊物回収装置として、図12および図13に示す構成のものが提案されている。図示の浮遊物回収装置における回収機構111は、上記した水切り板104に相当する構成をなくしたもので、上面に回収口114を有する回収ボックス115の両側位置に左右一対のガイドレール112,112を設けている。前記回収ボックス115は適所aで傾動可能に支持されており、左右のガイドレール112,112上に掻寄せ板110に設けられた左右一対のガイドローラ113,113が乗り上がったとき、回収ボックス115が下方へ押されて前側へ傾くようになっている。この回収ボックス115の傾動により回収口114の位置が水面hの付近まで下がり、掻寄せ板110により掻き寄せられた浮遊物は回収口114に回収される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した浮遊物回収装置では、掻寄せ板110の各ガイドローラ113が両側のガイドレール112に乗り上がった時点で浮遊物の回収が可能となるため、浮遊物が多量に生じる沈殿池では、浮遊物の回収が可能となった時点では、すでに相当量の浮遊物が回収口114の位置を通り過ぎており、多量の回収漏れが生じるという問題がある。前記ガイドレール111の長さを長く設定すれば、浮遊物の回収開始時期を早めることもできるが、ガイドレール111の長さを長くするには機構上、限界があるため、浮遊物の量に応じた設計が困難である。
【0007】
この発明は、上記問題に着目してなされたもので、浮遊物の量に応じて回収口による浮遊物の回収開始時期を自在に設定できる浮遊物回収装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明による浮遊物回収装置は、沈殿池の水面付近に浮遊する浮遊物を掻き寄せて回収するためのものであって、前期沈殿池の中心位置に設けられた回転駆動機構と一体に回動して周囲の水面付近を周回する掻寄せ板と、掻寄せ板により掻き寄せられた浮遊物を回収する回収口を有する回収機構と、浮遊物を回収しないときは回収口が水面より高い位置に位置し浮遊物を回収するときは回収口が水面付近に位置するように前記回収機構を上下に変位させる駆動機構とから成る。前記駆動機構は、前記回転駆動機構の回転角度位置によって前記回収機構を変位させるタイミングを設定するタイミング設定機構を含んでいる。前記タイミング設定機構は、回転駆動機構と一体に回動し外周に凹面および凸面より成るカム面が形成されたリング状のカム板と、カム板の回動に伴って前記カム面の凹面および凸面を転動するガイドローラとを備え、前記カム面の凹凸によるガイドローラの上下変位に応じて前記回収機構を変位させるものである。前記カム面の凹面は、設置個数により凹面がなす角度を調整して浮遊物の回収開始時期を自在に設定するための調整部材が着脱可能になっている。
【0009】
この発明の好ましい一実施態様においては、前記駆動機構として、回収機構を傾動させることにより回収口の高さと向きを変化させる機構が用いられる。この実施態様によれば、回収口を掻寄せ板が近づいてくる方向を向くように水面付近に位置させることができるので、浮遊物の回収が容易かつ確実となる。
【0010】
この発明のさらに好ましい実施態様においては、前記駆動機構は、回転駆動機構を駆動源としたものを用いる。この実施態様によれば、駆動機構のための駆動源を別に設ける必要がなく、制御の複雑化やコスト高を防止できる。
【0012】
【作用】
この発明による浮遊物回収装置において、回転駆動機構が駆動すると、掻寄せ板が回転駆動機構と一体に回動して沈殿池の水面付近に浮遊する浮遊物を掻き寄せる。掻寄せ板が回収機構の回収口へ近づく所定の回転角度位置に達したとき、駆動機構は回収機構を変位させ、回収機構の回収口を浮遊物の回収が可能な水面付近に位置させる。これにより掻寄せ板により掻き寄せられた浮遊物は回収口に回収されて排出される。
この浮遊物回収装置によれば、カム板のカム面に調整部材を着脱し、カム面の凹凸形状を変更することで回収機構を変位させるタイミングを容易に調整できるので、沈殿池の浮遊物の量に応じて回収機構の回収口による浮遊物の回収開始時期を自在に設定できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1および図2は、この発明の一実施例である浮遊物回収装置を下水処理施設における最終処理工程の沈殿池に設置した例を示す。なお、この発明の浮遊物回収装置は、下水処理施設の沈殿池に限らず、汚泥処理施設などの他の沈殿池にも適用できる。
【0014】
図示例の沈殿池1は、平面形状が正方形状であり、各コーナー1aは円弧状に形成されている。沈殿池1の池底1bは中心に向かって低く傾斜する傾斜面になっており、池底1bの中心位置には上方へ突出する筒状部2が形成されている。この筒状部2の内部には、固形物などが除去された後の処理前の汚水(以下「原水」という。)W0を沈殿池1へ流入するための流入管3が貫通している。
沈殿池1の池底1bには筒状部2の外周沿いに汚泥Mを集積するための環状溝4が形成されており、この環状溝4に汚泥Mを外部に引き抜くための引抜管5が連通させてある。
【0015】
沈殿池1の外周壁の上部位置には、沈殿池1を一周する水路6が形成されている。この水路6には、原水W0からスカムを除去した後の処理水Wが流入する。水路6の内側には堰を兼ねた第2の掻寄せ板31(後述する。)の周回ガイド7が取り付けてあり、この周回ガイド7によって沈殿池1の水面付近に浮遊するスカムが水路6に流入するのを阻止している。なお、図1において、8,80は沈殿池1の上方に架設された橋である。
【0016】
沈殿池1の中心位置には、モータ11を駆動源とする回転駆動機構10が設けられている。前記モータ11は、図3に示すように、橋8に固定された円盤状の取付基板12上に設置されている。このモータ11のモータ軸は取付基板12を貫通して下方へ突出し、この突出部分に図示しないピニオンギヤが装着されている。
前記回転駆動機構10は、前記筒状部2の外周を囲むように配備された回転枠13と、この回転枠13の上端に設けられた回転リング14とを含んでいる。この回転リング14の内周面は前記ピニオンギヤと噛み合う内歯車に形成されており、ピニオンギヤが回転すると、これと連動して回転リング14が回転する。
【0017】
前記回転枠13の上部位置には、「フィードウェル」と呼ばれる円筒形状の囲い板15が取り付けられている。この囲い板15は前記流入管3の上端部の出口から送り出される原水W0を沈殿池1に分散して供給するためのものである。囲い板15の上端にはブラケット16を介して後述するカム板63が取り付けてある。
【0018】
前記回転枠13の外周面の下部には、トラス形の構体から成る一対のアーム21A,21Bが径方向に突設されている。各アーム21A,21Bには、池底1bを摺動して池底1bに堆積した汚泥Mを前記環状溝4に掻き集める汚泥掻取用のブレード22と、前記環状溝4内を周回して汚泥Mを集める羽根板23とが設けられている。環状溝4は引抜管5に連通させており、この引抜管5によって環状溝4内で集められた汚泥Mが外部へ引き抜かれる。
【0019】
沈殿池1の水面hの付近に浮遊するスカムは、この発明の浮遊物回収装置によって掻き寄せられ、回収機構40の回収口41に回収される。
前記浮遊物回収装置は、上記した回転駆動機構10の回転枠11と一体に回動して回転枠11の周囲の水面hの付近を周回する第1、第2の各掻寄せ板30,31と、各掻寄せ板30,31により掻き寄せられたスカムを回収するための回収口41を有する回収機構40とを備えている。
【0020】
第1の掻寄せ板30は、沈殿池1の中央部分に浮遊するスカムを掻き寄せて外周方向へ導く。第1の掻寄せ板30はその全長が前記アーム21Aに縦設された複数の支柱32によって水平に支持されている。第1の掻寄せ板30の一端は中心方向へ延びて回転枠13の付近に達しており、他端は外周方向へ延びて第2の掻寄せ板31に連結されている。
【0021】
第2の掻寄せ板31は、第1の掻寄せ板30により掻き寄せられたスカムと沈殿池1の外周部に浮遊するスカムとを掻き集め、屈曲した先端部により回収口41へ導く。第2の掻寄せ板31の先端部は外周方向へ延び、屈曲した先端部に前記周回ガイド7の表面を摺動するガイドローラ33が取り付けてある。第2の掻寄せ板31の基端部は支え軸35に回動自由に支持されている。また、第2の掻寄せ板31の基端部にはバランス腕34が一体に設けてあり、このバランス腕34にワイヤー36が接続してある。このワイヤー36は中心方向へ引っ張られており、これにより第1の掻寄せ板30の先端部が外周方向へ付勢され、ガイドローラ33が周回ガイド7の表面へ押し付けられる。
【0022】
前記回収機構40は、図4に示すように、上面にスカムを回収するための回収口41が開口されたスカム回収ボックス42と、スカム回収ボックス42の下部に位置するスカム排出口42aに蛇腹構造の可撓管43を介して接続されたスカム流出管44とを備えたものである。前記スカム流出管44はスカムを沈殿池1より排出するためのもので、沈殿池1の外周壁を貫通して沈殿池1の外部へ導かれている。前記可撓管43はスカム回収ボックス42が傾動することが可能なようにスカム流出管44との間に介装されたものである。
【0023】
前記スカム回収ボックス42には平面形状が矩形状のハンドル45が連設されるとともに、ハンドル45の基端部に支え軸46が水平に設けられている。前記支え軸46の両端部は支持基板47に取り付けられた軸受48,48により揺動自由に支持されており、これによりスカム回収ボックス42が図5に示すように傾動して回収口41の高さと向きとが変化する。前記支持基板47は取付フレーム49の下端に固定され、取付フレーム49の上端は左右一対の調節ボルト50,50を介して沈殿池1の池縁に設置された基台51に支持されている。前記スカム回収ボックス42は調節ボルト50によって水面hの高さに応じて設置高さを調節することが可能である。
【0024】
前記スカム回収ボックス42は、第2の掻寄せ板31の屈曲した先端部が通過する周回軌道上に配置され、回収口41は、スカムを回収しないとき、水面より高い位置に位置し、水が入らないようになっている(図4の状態)。一方、スカムを回収するときは回収口41は水面hの付近に位置するとともに、第2の掻寄せ板31の先端部が近づいてくる方向(図5において矢印Pで示す。)へ傾いてスカムを呑み込めるようになっている(図5の状態)。このように回収口41の上下位置と姿勢とを変化させるために、前記スカム回収ボックス42に駆動機構60の動力伝達機構62(詳細は後述する。)を連繋してスカム回収ボックス42を傾動可能な構成としている。
【0025】
前記駆動機構60は、前記回転駆動機構10を駆動源とするもので、回転駆動機構10の回転角度位置に対応させて前記スカム回収ボックス42を変位させるタイミングを設定するための図6に示すようなタイミング設定機構61と、タイミング設定機構61により設定されたタイミングに基づいてスカム回収ボックス42を傾動させる駆動力を発生させて前記ハンドル45に伝達するための図6〜図9に示すような動力伝達機構62とを備えている。
【0026】
前記タイミング設定機構61は、回転駆動機構10の回転枠11の上端に回転枠11と一体に設けられたリング状のカム板63と、カム板63の外周の所定位置にカム板63の回動に伴ってカム面64を転動するように配置されたガイドローラ66とを備えたものである。
前記カム板63のカム面64は、直径の大きな円曲面より成る凸面64Aと、直径の小さな円曲面より成る凹面64Bとで構成されるもので、1個以上の調整リング65を凹面64Bに着脱することにより凹面64Bがなす角度αが調整される。この凹面64Bがなす角度αはスカムの回収が可能な時間長さに相応するもので、スカムの量が多い場合は、調整リング65の設置個数をゼロまたは少数にして前記角度αを大きくすれば、スカムの回収開始時期を早く設定できる。スカムの量が少ない場合は、調整リング65の設置個数を多くして前記角度αを小さくすれば、スカムの回収開始時期を遅く設定できる。
【0027】
前記ガイドローラ66は、前記カム面64の凹凸によって上下に変位するもので、図7(1)に示すように、ガイドローラ66がカム面64の凸面64Aを転動する間は前記スカム回収ボックス42は傾かず、回収口41は高い位置にある(図4参照)。一方、図7(2)に示すように、ガイドローラ67がカム面64の凹面64Bを転動する間はスカム回収ボックス42が傾き、回収口41は低い位置へ変位する(図5参照)。
【0028】
前記ガイドローラ66は長さ中央部を支点とする揺動アーム66の一端に取り付けられている。なお、支点を構成する軸75は後述する橋80に支持されている。前記揺動アーム66は、後述する駆動軸71、リンク機構72、駆動ワイヤー73などとともに動力伝達機構62を構成するもので、揺動アーム66の他端にワイヤー67の一端が接続され、ワイヤー67の他端に錘68が取り付けられている。前記ワイヤー67は、図8に示すように、ホイール69により下方へ導かれて前記錘68が下方へ吊り下げられ、これによりガイドローラ66がカム面64へ付勢されるようになっている。
【0029】
前記揺動アーム66には連結軸70を介して駆動軸71の一端が連結されている。この駆動軸71は、図1に示されるように、前記橋80に沿って外周方向へ延びており、橋80に設けられた複数個の軸受74によって往復動可能に支持されている。前記駆動軸71の他端は、図9に示すように、リンク機構72を介して駆動ワイヤー73に接続されている。この駆動ワイヤー73は、図4および図5に示すように、前記スカム回収ボックス42のハンドル45の先端に接続されるものである。
【0030】
上記構成の動力伝達機構62によれば、カム板63の回動に伴ってガイドローラ66が前記カム面64の凸面64Aを転動するとき(図7(1)に示す状態)、駆動軸71およびリンク機構72に引張力は作用せず、また、駆動ワイヤー73にも引張力が作用しないので(図9(1)の状態)、スカム回収ボックス42は傾動しない(図4の状態)。
これに対して、ガイドローラ66が前記カム面64の凹面64Bを転動するとき(図7(2)に示す状態)、駆動軸71およびリンク機構42に引張力Qが作用し、さらに駆動ワイヤー73にも引張力Qが作用する結果(図9(2)の状態)、スカム回収ボックス42が傾動する(図5の状態)。
【0031】
なお、上記の実施例では、スカム回収ボックス42を上下に変位させる駆動機構60は、掻寄せ板30,31を回転させる回転駆動機構10を駆動源としているが、これに限らず、シリンダ機構などの専用の駆動源を用いてもよい。また、駆動機構60のタイミング設定機構61としてカム板63を用いているが、これに限らず、リミットスイッチや光電スイッチなどを用いて構成することも可能である。
【0032】
上記した構成の浮遊物回収装置において、回転駆動機構10が駆動すると、第1、第2の各掻寄せ板30,31が回転駆動機構10と一体に回動して沈殿池1の水面hの付近に浮遊するスカムを掻き寄せる。
第2の掻寄せ板31の屈曲した先端部がスカム回収ボックス42の回収口41から離れた位置にあるとき、タイミング設定機構61のガイドローラ66はカム板63のカム面64の凸面64Aを転動しているので、動力伝達機構62の駆動軸71および駆動ワイヤー73には引張力が作用せず、スカム回収ボックス42は傾動しない。従って、回収口41は水面hより高い位置に位置し、回収口41から水が入り込むことはない。
【0033】
第2の掻寄せ板31の屈曲した先端部がスカム回収ボックス42の回収口41へ近づくと、前記ガイドローラ66はカム面64の凸面64Aから凹面64Bに転落して凹面64Bを転動するので、動力伝達機構62の駆動軸71、リンク機構72、および駆動ワイヤー73に引張力が作用し、スカム回収ボックス42が傾動する。これにより、回収口41はスカムの回収が可能な水面hの付近に位置し、掻寄せ板30,31により掻き寄せられたスカムは回収口41に回収されて排出される。
第2の掻寄せ板31の屈曲した先端部が回収口41の位置を通過したとき、ガイドローラ66はカム面64の凸面64Aに乗り上がり、その結果、回収口41は水面hより高い元の位置に復帰する。
【0034】
【発明の効果】
この発明によれば、カム板のカム面に調整部材を着脱し、カム面の凹凸形状を変更することで回収機構を変位させるタイミングを容易に調整できるので、沈殿池の浮遊物の量に応じて回収口による浮遊物の回収開始時期や回収終了時期を自在に設定でき、浮遊物を効率良く回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例である浮遊物回収装置が沈殿池に設置された状態を示す平面図である。
【図2】図1の実施例の縦断面図である。
【図3】回転駆動機構の構成を示す斜視図である。
【図4】回収機構の構成を示す側面図である。
【図5】スカム回収ボックスが傾いた状態を示す側面図である。
【図6】タイミング設定機構の構成を示す平面図である。
【図7】タイミング設定機構の動作を示す平面図である。
【図8】動力伝達機構の一部分の構成を示す側面図である。
【図9】動力伝達機構の一部分の構成および動作を示す側面図である。
【図10】従来例の構成を示す平面図である。
【図11】図11の従来例の構成を示す側面図である。
【図12】他の従来例の構成を示す平面図である。
【図13】図12の従来例の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
1 沈殿池
10 回転駆動機構
30,31 掻寄せ板
40 回収機構
41 回収口
60 駆動機構
61 タイミング設定機構
63 カム板
64 カム面
66 ガイドローラ
Claims (3)
- 沈殿池の水面付近に浮遊する浮遊物を掻き寄せて回収するための浮遊物回収装置において、
沈殿池の中心位置に設けられた回転駆動機構と一体に回動して周囲の水面付近を周回する掻寄せ板と、掻寄せ板により掻き寄せられた浮遊物を回収する回収口を有する回収機構と、浮遊物を回収しないときは回収口が水面より高い位置に位置し浮遊物を回収するときは回収口が水面付近に位置するように前記回収機構を上下に変位させる駆動機構とから成り、
前記駆動機構は、前記回転駆動機構の回転角度位置によって前記回収機構を変位させるタイミングを設定するタイミング設定機構を含み、
前記タイミング設定機構は、回転駆動機構と一体に回動し外周に凹面および凸面より成るカム面が形成されたリング状のカム板と、カム板の回動に伴って前記カム面の凹面および凸面を転動するガイドローラとを備え、前記カム面の凹凸によるガイドローラの上下変位に応じて前記回収機構を変位させるものであり、
前記カム面の凹面は、設置個数により凹面がなす角度を調整して浮遊物の回収開始時期を自在に設定するための調整部材が着脱可能になっている浮遊物回収装置。 - 前記駆動機構は、回収機構を傾動させることにより回収口の高さと向きとを変化させる機構である請求項1に記載された浮遊物回収装置。
- 前記駆動機構は、回転駆動機構を駆動源としている請求項1または2に記載された浮遊物回収装置。
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