JP4223884B2 - スカム掻寄機 - Google Patents

Description

本発明は、スカム掻寄機に関し、特に、水面上方位置に配設したスカム掻寄機のスカム掻寄板を傾動させるだけで水面に浮遊するスカムを自動的に、確実に掻き寄せるようにしたスカム掻寄機に関するものである。

従来、汚泥掻寄機（沈砂を対象とする沈砂掻寄機、除塵機を含み、本明細書において、単に、「汚泥掻寄機」という。）は、図４，５に示すように、片端に沈降した汚泥を掻き集めて一時貯留する汚泥ピットＰを備えた汚水処理槽１内に、汚水処理槽の槽底１１に沿って往復移動と昇降動作とを組み合わせた蠕動運動を行わせて汚泥を掻寄せるようにした汚泥掻寄装置を、水面上に設置した駆動装置にて吊垂支持するとともに、この汚泥掻寄装置の吊垂ロッドに、水面位置にてスカム掻寄装置を支持して構成する汚泥掻寄機が提案されている。

ところで、このスカム掻寄装置は、汚泥掻寄装置が予め定めた一定のストロークで往復（前後）及び昇降移動する際、共に往復及び昇降移動するようになっており、特に汚泥掻寄方向への移動時にはスカム掻寄装置は水面上方になるよう上昇し、また反対に反汚泥掻寄方向への移動時には降下させて水面下になるようにして水面に浮遊するスカムを掻き寄せるようにしている。このスカム掻寄時、スカムスキマ近傍では掻き寄せたスカムをスカムスキマに流入させるようにするため、所定量の上下ストロークを確保するためのスカム掻寄装置の後端側を昇降させる、例えば、図５に示すような、スカム昇降ガイド（スカムガイド）を配設し、これにより移動方向に応じて昇降動作を行うようにしている。

このスカムガイドＧは、スカム掻寄フレームに固定したスカム掻寄板が、汚泥掻寄方向への移動時にはスカム掻寄板が汚水の水面より完全に浮上し、水面に浮遊するスカムをスカムスキマから離間する方向へ掻き寄せられないように、スカム掻寄装置全体を浮上するようにし、また反対に反汚泥掻寄方向（スカム掻寄方向）への移動時には少なくともスカム掻寄板の下端が汚水面に浸るようスカム掻寄装置全体を降下するようにしている。

スカム掻寄装置の移動方向に応じてその支持高さを変えられるようスカムガイドを、図５に示すように、上下にガイドレールＲ１，Ｒ２を配設し、スカム掻寄装置を吊り下げた吊下ロッドに取り付けたローラＲが、該上ガイドレールＲ１と下ガイドレールＲ２に導かれて長円形運動を繰り返し、移動するように構成し、かつローラＲが移動する上ガイドレールＲ１と下ガイドレールＲ２との切り換えは、切換レバーＬにて行うようにしている。

この切換レバーＬは、カウンターウェイトにてローラＲにて押し上げられた後は、自重にて自動的に復帰するようにしている。

ところが、従来の昇降往復移動式の汚泥掻寄機におけるスカムガイドＧは、吊下ロッドに取り付けたローラＲが、上ガイドレールＲ１と下ガイドレールＲ２に、カウンターウェイトにて自動的に復帰するように揺動する切換レバーＬを介して導かれて長円形運動をして移動するように構成しているから、このローラＲの移動時、例えば、切換レバーＬにごみなどが付着あるいは挟まる、あるいは軸の摺動抵抗の増加等により切換レバーＬの動作角度が所定角度よりも少なく、定位置に復帰しないとき、該切換レバーＬの先端部分にローラＲが強く接触して騒音を発生したり、さらに切換レバーＬの動作角度が小さい場合に
は上ガイドレールＲ１と下ガイドレールＲ２との切り換えが正常に働かず、ローラＲの進行が妨げられ、さらには切換レバーＬに強く衝突してローラＲが停止したりして、故障を引き起こすという問題があった。

本発明は、上記従来の汚泥掻寄機のスカム掻寄装置の有する問題点に鑑み、スカム掻寄フレームに固定したスカム掻寄板がスカムスキマ近傍で昇降させるための手段としての切り換えレバーを備えたスカムガイドを用いることなく、スカム掻寄板を傾動させて浮遊するスカムを確実に掻き寄せて、信頼性の向上と設備費の低廉化を図るようにしたスカム掻寄機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のスカム掻寄機は、汚水水面上方の所定位置で、その長手方向に沿って往復移動し、水面に浮遊するスカムを掻き寄せるようにしたスカム掻寄機において、水面上方位置で水面に対しほぼ平行するようにして架設したレールに沿って往復移動可能に支持されたスカム掻寄フレームと、該スカム掻寄フレームに所定間隔で軸を介して下端を枢着支持したスカム掻寄板傾転アームと、該スカム掻寄板傾転アームの下端に固定したスカム掻寄板と、汚水処理槽の長手方向に沿って、かつ水上に配設した駆動装置と、該駆動装置によって往動時に下降し、復動時に上昇して往復移動する吊垂ロッドと、該吊垂ロッドとスカム掻寄フレームを枢軸を介して連結する牽引ロッドと、すべてのスカム掻寄板傾転アームの上端を枢着した連結ロッドと、スカム掻寄フレームに揺動可能に枢着し、一端側を連結ロッドに、他端側を牽引ロッドにそれぞれ枢着したＬ型のリンクとからなり、スカム掻寄板が吊垂ロッドの往動時に水平状態となって下端が汚水水面よりも上昇し、復動時に鉛直状態となって下端が汚水水面に浸漬されるように構成したことを特徴とする。

本発明のスカム掻寄機によれば、スカム掻寄機を汚水水面上方の所定位置に配設し、スカム掻寄板のみを吊垂ロッドの動作に追従して傾動するようにしているから、動作機構部が常に水面上となるので、動作機構部にごみなどの付着を未然に防止でき、かつ据え付け時の調整が簡略化されるとともに、スカム掻寄板の配設ピッチを汚泥掻寄用フライトのピッチと同等にすることができるので、スカム掻寄機のコストを低廉化することができ、さらに水面に浮遊するスカムの掻き寄せを確実にすることができる。

また、スカム掻寄フレームに支持したスカム掻寄板傾転アームに固定したスカム掻寄板を、吊垂ロッドの上下動作に追従して傾動させることができるので、スカム掻寄板の傾動を確実に行え、スカム掻き寄せの信頼性を向上させることができる。

以下、本発明のスカム掻寄機の実施の形態を、このスカム掻寄機を組み込んだ汚泥掻寄機に基づいて説明する。

一般に、汚泥沈殿池、沈砂池等の汚水処理槽１に、槽底１１に沈降した汚泥を、掻き寄せ、汚泥ピットＰに集泥する汚泥掻寄機Ａを設置するが、この汚泥掻寄機の汚水処理槽１への設置は、特に限定されるものではないが、例えば、図４に示すようにする。

なお、下水処理場などに設置される汚水処理槽１には、その一端側から汚水が導入されるとともに、この汚水供給側の底部に汚泥ピットＰを備え、この汚泥ピットＰ内に汚泥掻寄機Ａにより集泥された汚泥は、汚泥ピットＰに備えた汚泥引抜管２にて汚水処理槽１外に引き抜き、排出するようにしている。

また、この汚水処理槽１の槽底１１は、好ましくは、槽底１１に沈降した汚泥が汚泥ピットＰに流入し易いように、汚泥ピットＰ側槽底が低くなるように傾斜して形成するよう
にする。

また、汚水処理槽１には、汚水処理槽１に導入された汚水に含まれるスカム分が分離して浮遊する位置、これは特に限定されるものではないが、例えば、汚水処理槽１のほぼ中央付近あるいはそれより下流側の任意位置の水面にスカムスキマＫを配設して、水面に浮遊するスカムを該スカムスキマＫ内に導入し、汚水処理槽１外に排出するとともに、スカムスキマＫの後方の水面には、１又は複数の流出樋３を配設して、汚泥を沈降分離し、かつスカムを除去した処理後の汚水を汚水処理槽１外に排出するように構成する。

この汚泥掻寄機Ａは、図１〜図４に示すように、汚水処理槽１の槽底１１に沈降した汚泥を、汚泥掻寄用フライトにて掻き寄せるようにした汚泥掻寄装置４と、この汚泥掻寄装置４よりも上方位置で、かつほぼ平行するようにして配設したスカム掻寄機５とを吊垂ロッド４３を介して吊垂支持し、フライトピッチと同等となるようにした所定のストローク長で汚水処理槽１の長手方向に沿って往復移動させるように水面上のスラブあるいは固定フレームＦに設置した駆動装置６とから構成する。

汚泥掻寄装置４は、特に限定されるものではないが、例えば、図１に示すように汚水処理槽１の槽底１１、例えば、汚泥ピットＰとストローク長を除いた槽底１１の長手方向のほぼ全長に亘って、槽底１１の幅方向で所定間隔となるよう２本のビーム４１を平行に配設し、この２本のビーム４１間に掛け渡すようにして沈殿汚泥を一方向に掻き寄せるための汚泥掻寄用フライト４２を所定間隔で多数架設して構成する。

この汚泥掻寄装置４のビーム４１は、特に限定されるものではないが、例えば、その前部分を、汚泥掻寄用フライト４２が槽底１１に接触して摺動しないように、駆動装置６から１又は２本の吊垂ロッド４３（又は逆Ｖ字形に配設した吊りロッド）を介して吊垂支持するようにするとともに、後部分は、槽底１１に接触して移動するようにした移動体４４にて支持し、かつ駆動装置６の駆動により前部分の前後進移動に追従して移動するようにする。

また、スカム掻寄機５は、図１，図２に示すように、水面上のスラブあるいは固定フレームＦに吊垂支持ロッド等（図示省略）を介して水位面に対して予め設定した高さ位置にて、かつ水面に対しほぼ平行するようにして架設したレール５１と、該レール５１に複数のホイール５２，５２を介して摺動可能に支持したスカム掻寄フレーム５３と、スカム掻寄フレーム５３に所定間隔に配設し、軸５４を介して揺動可能に支持したスカム掻寄板傾転アーム５５と、該スカム掻寄板傾転アーム５５に垂設するように固設したスカム掻寄板５６と、スカム掻寄フレーム５３に平行して配設し、全スカム掻寄板傾転アーム５５の上端を枢着し、互いに連結するようにした連結ロッド５７と、スカム掻寄フレーム５３に揺動可能に枢着し、一端側を連結ロッド５７に、他端側を後述の牽引ロッド５９にそれぞれ枢着したＬ型のリンク５８と、一端を前記吊垂ロッド４３に突設したブラケット４３ｂに、他端をスカム掻寄フレーム５３の一部にそれぞれ枢軸５９ａ，５９ｂを介して枢着した牽引ロッド５９とより構成する。

また、スカム掻寄板５６のピッチは、汚泥掻寄用フライトのピッチと同等に設定することができる。

なお、レール５１は、上記実施例では、水面に対して予め定めた水面上方位置に固定するようにして水面上のスラブあるいは固定フレームＦに吊垂支持するようにしているが、これは特に限定されるものではなく、例えば、汚水処理槽１に流入する汚水の水面位置が変化する場合においても、汚水の水面に対して常に一定の間隔を保持するように、この偏位する水面位置に追従して昇降するように支持することも可能で、この支持機構は、特に
限定されるものではない。

これにより、汚泥掻寄装置４を吊垂支持した吊垂ロッド４３が上下動する際、牽引ロッド５９の枢軸５９ａ側が上下動することによって、牽引ロッド５９も傾動し、図１と図２に示すように、牽引ロッド５９よりＬ型のリンク５８、連結ロッド５７を介して全スカム掻寄板傾転アーム５５を同時に傾動させてスカム掻寄板５６を傾転させ、スカム掻き寄せ時にはスカム掻寄板５６を垂直になり、汚水内に浸漬するようにして水面に浮遊するスカムを掻き寄せ可能とし、また反対に汚泥掻き寄せ方向に移動する際は、スカム掻寄機５の全体を昇降させることなく、スカム掻寄板５６のみを、水平あるいは水平に近い状態としてスカム掻寄板５６の下端が水面より上方位置となるようにする。

なお、駆動装置６により、ビーム４１が汚泥掻寄方向に前進移動する時は、ビーム４１下面の汚泥掻寄用フライト４２が槽底１１に接触若しくは槽底１１から少しの隙間、具体的には、１０ｍｍ程度の隙間をあけて移動し、これにより沈殿汚泥を掻き寄せるも槽底には直接接触しないようにし、また反対方向に後退移動する時には、槽底１１から予め定めた高さＨだけ持ち上げられて沈降汚泥を後方へ押し戻さないように槽底１１より離れて移動するように構成する。

この持ち上げ高さＨは、図３に示すように、ピンラック式の駆動装置６の扁平ループ状に形成したガイドレール６Ａの上ガイドレール６１ａと下ガイドレール６１ｂとの間隔Ｈにより決定される。

また、駆動装置６により汚泥掻寄装置４が前進駆動される汚泥掻き寄せ時は、負荷がかかるとともに、沈殿汚泥が妄りに浮遊しないように、かつその掻き寄せが過負荷にならないようにして低速で移動するよう低速移動区間ＬＳを設定し、反対に後退移動するときには汚泥掻寄装置４は沈殿汚泥面より浮上した位置となっているので軽負荷又は無負荷となり、高速で移動するよう高速移動区間ＨＳを設定する。これにより、装置の大型化を防いで動力ロスをなくすことができる。

また、沈降する汚泥量が多く、さらに、汚泥掻寄装置４によって掻き寄せられることにより、汚泥の押し戻しを防ぐことができ、多量の汚泥が堆積する汚泥掻寄装置４のビーム４１の往復移動を円滑に行うことができ、沈降した汚泥の汚泥ピット側への掻き寄せを、確実に、かつ、安定して、しかも、動力ロスを少なくして行うことができるものとなる。

駆動装置６は、特に限定されるものではないが、例えば、図３に示すように、汚水処理槽１の中央部より前方、すなわち、汚泥ピットＰ側の水面上に設置した固定フレームＦに取り付けたループ状のガイドレール６Ａと、該ガイドレール６Ａに沿って周回移動するようにモータにて駆動される駆動体６Ｂとより構成する。

このループ状のガイドレール６Ａは、扁平ループとした上ガイドレール６１ａと下ガイドレール６１ｂとの中間位置で、かつガイドレール６Ａの長手方向水平にピンラック６２を配設して構成し、ループ状のガイドレール６Ａの両端間が駆動装置５の往復移動するストローク長Ｌとなるようにし、ピンラック６２の全長はこのストローク長Ｌよりも少し短く設定する。

また、駆動体６Ｂは、モータＭと、該モータにて駆動されるようにした変速機を介して機械的に、あるいはインバータにて電気的に駆動体６Ｂを、高速駆動と低速駆動とを選択的に切り換えるようにする。

このようにして、ピンラック式駆動装置６を備えた汚泥掻寄機Ａは、ループ状のガイド
レール６Ａに導かれてピンラック６２の周りをピンホイール６５が周回運動するとき、水面上に設置した駆動装置６に吊垂ロッド４３を介して吊垂支持した汚泥掻寄装置４を、汚水処理槽の槽底１１に沿って往復移動する動作と昇降動作とを組み合わせた蠕動運動を行わせ、汚泥を掻寄せる。このとき、効率よく汚泥を掻き寄せるため、掻き寄せ時と後退時で運転速度を前述のようにして切り換えるようにする。

次に、本発明の動作について説明する。

汚泥掻寄装置４が駆動装置６により吊垂ロッド４３を介して吊垂支持されて汚泥掻寄方向に移動するとき、図１に示すように、吊垂ロッド４３は降下した位置で駆動装置６にて移動する。これによりスカム掻寄機５は、牽引ロッド５９の軸５９ａ側が押し下げられるようになり、牽引ロッド５９が水平に近い状態となるため、該牽引ロッド５９にＬ型のリンク５８を介して連結された連結ロッド５７が移動し、該連結ロッド５７に枢着された全スカム掻寄板傾転アーム５５が傾動し、スカム掻寄板５６が水平に近い状態となって、スカム掻寄板５６の下端側が汚水の水面よりも上昇するようになる。

この状態でスカム掻寄機５が汚泥掻寄装置４とともに汚泥掻寄方向に移動しても、スカム掻寄板５６は水面上方となっているので、浮遊するスカムを掻き寄せることがなく、また浮遊するスカムが該スカム掻寄機５に付着することも防止される。

なお、この場合、スカム掻寄フレーム５３はレール５１上を摺動することがある。

次に、汚泥掻寄装置４が反汚泥掻寄方向に移動するとき、スカム掻寄機５は、図２に示すように、吊垂ロッド４３は上昇した位置で駆動装置６にて反対方向（後退）へ移動することにより、該吊垂ロッド４３と連結した牽引ロッド５９の軸５９ａ側が押し上げられるようになり、牽引ロッド５９は傾斜するようになる。

これにより、Ｌ型のリンク５８を介して連結された連結ロッド５７が反対方向へ移動するようになり、全スカム掻寄板傾転アーム５５が汚泥掻寄方向と反対方向へ傾動するようになってスカム掻寄板５６は水面に浸漬されるようになる。この状態でスカム掻寄機５が反汚泥掻寄方向に移動すると、水面に浮遊するスカムはスカム掻寄板５６にてスカムスキマ側へ掻き寄せられ、スカムスキマＫより排出される。

このように、汚泥掻寄装置４が往復移動することにより、その移動方向に追従して昇降する吊垂ロッド４３にて牽引ロッド５９、Ｌ型のリンク５８、連結ロッド５７を介して全スカム掻寄板傾転アーム５５を傾動させ、スカム掻寄板５６を汚水水面に浸漬、あるいは跳ね上げるようになって、スカム掻寄方向時のみ、スカムを掻き寄せることができる。

以上、本発明のスカム掻寄機について、このスカム掻寄機を組み込んだ汚泥掻寄機の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、スカム掻寄機を組み込んだ汚泥掻寄機のほか、例えば、スカムを掻き寄せる単体機能のみを備えたスカム掻寄機として構成することも可能で、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明のスカム掻寄機を組み込んだ汚泥掻寄機を汚水処理槽に設置した実施例で、汚泥掻き寄せ時を示す正面縦断面図である。 同スカム掻き寄せ時を示す正面縦断面図である。 ピンラック式駆動装置部の説明図である。 従来のスカム掻寄機能付の汚泥掻寄機を汚水処理槽に設置した正面縦断面図である。 従来のスカムガイドを示す説明図である。

符号の説明

Ａ 汚泥掻寄機
Ｆ 固定フレーム
１ 汚水処理槽
４ 汚泥掻寄装置
４３ 吊垂ロッド
５ スカム掻寄機
５１ レール
５２ ホイール
５３ スカム掻寄フレーム
５４ 軸
５５ スカム掻寄板傾転アーム
５６ スカム掻寄板
５７ 連結ロッド
５８ リンク
５９ 牽引ロッド
６ 駆動装置
６Ａ ループ状のガイドレール
６Ｂ 駆動体
６２ ピンラック
６５ ピンホイール

Claims (1)

1. 汚水水面上方の所定位置で、その長手方向に沿って往復移動し、水面に浮遊するスカムを掻き寄せるようにしたスカム掻寄機において、水面上方位置で水面に対しほぼ平行するようにして架設したレール（５１）に沿って往復移動可能に支持されたスカム掻寄フレーム（５３）と、該スカム掻寄フレーム（５３）に所定間隔で軸（５４）を介して下端を枢着支持したスカム掻寄板傾転アーム（５５）と、該スカム掻寄板傾転アーム（５５）の下端に固定したスカム掻寄板（５６）と、汚水処理槽（１）の長手方向に沿って、かつ水上に配設した駆動装置（６）と、該駆動装置（６）によって往動時に下降し、復動時に上昇して往復移動する吊垂ロッド（４３）と、該吊垂ロッド（４３）とスカム掻寄フレーム（５３）を枢軸（５９ａ，５９ｂ）を介して連結する牽引ロッド（５９）と、すべてのスカム掻寄板傾転アーム（５５）の上端を枢着した連結ロッド（５７）と、スカム掻寄フレーム（５３）に揺動可能に枢着し、一端側を連結ロッド（５７）に、他端側を牽引ロッド（５９）にそれぞれ枢着したＬ型のリンク（５８）とからなり、スカム掻寄板（５６）が吊垂ロッド（４３）の往動時に水平状態となって下端が汚水水面よりも上昇し、復動時に鉛直状態となって下端が汚水水面に浸漬されるように構成したことを特徴とするスカム掻寄機。

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