JP4397606B2

JP4397606B2 - 汚泥掻寄機

Info

Publication number: JP4397606B2
Application number: JP2003064459A
Authority: JP
Inventors: 輝一新阜; 卓矢森澤
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2023-03-11
Also published as: JP2004270857A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚泥掻寄機、特に平行する２本のビーム間に複数の汚泥掻寄用のフライトを配設してなる汚泥掻寄装置を吊垂支持したラック機構を、モータ等の駆動源により定位置にて駆動されるピニオンの周りを周回運動するように配置することにより、メンテナンスを簡易に、かつ１台のモータにて複数台の駆動装置を同時に駆動できるようにした汚泥掻寄機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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、一般には、図６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、槽底１１及び水面に沿って移動するエンドレス状のチェンＣを張架し、このチェンＣに所定間隔でスクレーパＳを取り付け、モータＭを駆動することにより、チェンＣを循環駆動し、往路側の槽底に摺接する位置にあるスクレーパＳによって、槽底に沈降した汚泥を掻き寄せ、汚泥ピットＰ内に集泥するとともに、復路側の水面位置にあるスクレーパＳによって、水面に浮遊するスカムを掻き寄せ、スカムスキマＫを介して排出するようにしている。
しかし、このエンドレスチェン式の汚泥掻寄機においては、汚水中にエンドレス状のチェンＣを張架し、チェンＣを循環駆動し、往路側の槽底に摺接する位置にあるスクレーパＳによって、沈降した汚泥を掻き寄せる構造のため、チェンＣ及びチェンＣを張架するためのスプロケットホイールＷ等の駆動部が、必然的に汚水中に位置することとなり、汚泥等の混入した汚水と接触することによって、駆動部が摩耗したり、腐食し、装置の耐久性が低く、チェンＣ及びスプロケットホイールＷ等の駆動部のメンテナンスに時間と費用がかかるという問題があった。
この問題点を改善するために、図４、図５に示すように、汚泥掻寄用のフライトを備えたビームを水面上に設置した駆動装置にて吊垂支持し、かつ汚水処理槽の槽底に沿って往復移動及び昇降動作とを組み合わせた往復運動を行うことにより、汚泥を掻寄せるようにした汚泥掻寄機が提案されている。
ところで、ピンラック駆動による往復移動式の汚泥掻寄機は、ビームの下部に多数のフライト４２を備えた汚泥掻寄装置４を、汚泥を掻き寄せる負荷時には、槽底に沿うよう降下させて前進させ、また後退する軽負荷時には槽底にフライトが近接しないよう上昇させ、槽底１１に沿って後退移動する、所謂往復運動を行わせるように構成しているが、この駆動装置５は、スラブ上に設置した架台の上に、減速機付のモータＭを挟み込むように、ピンラックＰＬを配置（固定）し、その周りをピニオンＰＷが周回運動して、この周回移動するピニオンに前記汚泥掻寄装置４を吊垂支持することにより汚泥掻寄装置４に周回運動を伝達するように構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の汚泥掻寄機には、１つの汚水処理槽又は池に配設した汚泥掻寄装置を往復運動させるための駆動装置（モータ）が１台ずつ必要とし、さらには該駆動装置のモータＭに取り付けたピニオンＰＷと駆動装置５の本体フレームのガイドレールＧ内に配設したラック機構と噛合するようにしているので、モータＭの駆動にてピニオンＰＷがラック機構の周りを周回するようにして動くとき、モータも同時に周回運動するので、水上部に駆動装置が配置されているといえども、汚水処理槽又は池上での作業用足場を確保することが難しく、従ってメンテナンスが困難になるととともに、複数台の汚水処理槽又は池を配設されている大きな処理場では、各駆動装置毎のメンテナンスが必要となり、その作業が多大なものになるという問題があった。
また、駆動装置を構成するピンラックは、左右両側に配設し、このピンラックの間に、ピンラックと噛合するピニオン及び該ピニオンを駆動するモータが配設されているため、小型化するにも限界があるという問題があった
【０００４】
本発明は、上記従来の汚泥掻寄機の有する問題点に鑑み、１台の駆動装置（モータ）で複数台の汚泥掻寄機を稼動させることによりメンテナンスが容易に行え、また従来のチェンフライト式で使用していた制御盤をそのまま使用してコストダウンにもつながるようにすることができる汚泥掻寄機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の汚泥掻寄機は、汚水処理槽の槽底に沿って往復移動し汚泥を掻寄せるように配設した汚泥掻寄装置と、該汚泥掻寄装置を吊垂支持し、かつその移動方向に応じて上下させつつ往復移動するようにした駆動装置とからなるピンラック駆動式の汚泥掻寄機において、駆動装置を、モータからなる駆動源と、往復運動機構部とで構成し、かつ該往復運動機構部を、駆動源により定位置にて回転駆動されるようにしたピニオンと、駆動装置の本体フレームに備えられ、前記ピニオンにて駆動することによってピニオンの周りを周回運動するように配置し、前記駆動装置の本体フレームを介して汚泥掻寄装置を吊垂支持するようにしたラック機構とで構成し、汚泥掻寄装置のビームの前部分をフライトが槽底に接触して摺動しないように前記駆動装置の本体フレームから吊りロッドを介して吊垂支持するようにするとともに、ビームの後部分を槽底に接触して移動するようにした移動体にて支持し、かつ駆動装置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したことを特徴とする。
【０００６】
本発明の汚泥掻寄機は、駆動装置をモータ等の駆動源と往復運動機構部とから構成しているので、池上部のメンテナンスが容易に行える場所に駆動源を設置することができ、また往復運動機構部のピニオンを定位置にて前記駆動源より回転駆動するように配置し、このピニオンに噛合して汚泥掻寄装置を吊垂支持したラック機構をピニオンの周りを周回運動するように配置しているので、動力を伝達するピニオン部は、動力伝達用のスプロケットとそれに関連するものがあるだけなので、ラック機構部やカバー等を小型化、軽量化することができ、かつメンテナンスも容易に行える。
【０００７】
また、この場合、汚水処理槽毎に配設した駆動装置のピニオンを、１台の駆動源により駆動することができる。
【０００８】
これにより、処理場内に複数台の汚泥掻寄機が配設される場合でも、１台の駆動源で、同時に駆動することができるので、駆動装置部を簡素化し、メンテナンスを容易に行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の汚泥掻寄機の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図３に、汚泥沈澱池、沈砂池等の汚水処理槽１に設置した本発明の汚泥掻寄機Ａを示す。
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引抜管２を有する汚泥ピットＰを備える。
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側が低くなるように傾斜して形成するようにする。
【００１１】
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、例えば、汚水処理槽１のほぼ中央付近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後の汚水を汚水処理槽１外に排出するように構成する。
なお、このスカムを排除又は除去を、より効率的に行うため、図示省略したが、スカム排除手段、例えばスカム掻き寄せ装置を設置することができる。
さらに、汚水処理槽１には、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を配置する。
この汚泥掻寄機Ａは、図１〜図３に示すように、汚水処理槽１の槽底１１に沈降した汚泥を掻き寄せる汚泥掻寄装置４と、この汚泥掻寄装置４を吊垂支持して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とともに、所定距離だけ上下動させる、所謂往復運動をするように構成し、かつ水面上に設置した駆動装置５とからなる。
【００１２】
汚泥掻寄装置４は、図１，２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の幅方向の両端部に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、好ましくは、汚泥掻寄装置４がその前後方向に移動するストローク長と等しいか、このストローク長よりも少し短い間隔で、略等間隔に互いに平行するよう掛け渡して多数のフライト４２を架設して構成する。
なお、この場合、フライト４２を、汚泥掻寄方向、すなわち、、汚泥ピットＰに向けて前進移動するときは、汚泥を掻き寄せるように、反対方向の後退移動するときは、沈降した汚泥表面上を滑り易い形状とするようにすることができる。
また、この汚泥掻寄装置４のビーム４１は、その前部分を、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５の本体フレーム５４から吊りロッド４３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５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。
【００１３】
駆動装置５は、水上部で、かつメンテナンスが容易に行える場所、特に限定されるものではないが、例えば図示のように、汚水処理槽１の槽端の水上部に設置されたモータ等５１を備えた駆動源５Ａと、汚水処理槽１の水面上の所定位置の定位置にて、前記駆動源５Ａより、特に限定されるものではないが、例えば複数のチェンＣ１，Ｃ２，Ｃ３及びスプロケットホイールＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４からなる動力伝達機構５２を介して回転可能に配設されたピニオン５３、及びループ状ガイドレール５５と該ループ状ガイドレール５５の長手方向中央部に配設したラック機構を構成するピンラック５６とを備えた本体フレーム５４とからなる往復運動機構部５Ｂとから構成される。
【００１４】
なお、このピニオン５３には同軸上にガイドローラ５７を取り付け、このガイドローラ５７を扁平ループ状ガイドレール５５に嵌挿され、ピンラック５６と噛合されたピニオン５３が駆動源にて駆動されるとき、ピニオン５３は定位置で回転し、これと噛合するピンラック５６がピニオン５３の周りを周回運動するようにして、ピンラック５６の全長が汚泥掻寄装置４のストローク長となり、扁平ループ状ガイドレール５５の上ガイドレール５５ａと下ガイドレール５５ｂとの間隔が、往復運動機構部５Ｂ、すなわち、本体フレーム５４及びピンラック５６の持ち上げ高さとなる。
これにより、駆動装置５の駆動にて、ビーム４１が汚泥掻寄方向に前進移動するときは、ビーム４１下面のフライト４２が槽底１１に接触もしくは槽底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、反対方向に後退移動するときは、槽底１１から前記持ち上げ高さ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する。
【００１５】
また、駆動装置５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、沈澱汚泥の掻き寄せが過負荷にならないように低速で移動し、反対に後退移動するときには汚泥掻寄装置４は沈澱汚泥面より浮上しているので軽負荷又は無負荷となっているため、高速で移動するように、駆動装置のモータを制御することができる。この制御は、従来のチェンフライト式で使用されている制御盤を用い変速機構を設けることも可能で、新たにインバータ制御によることも可能である。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。
【００１６】
また、大きな下水処理場においては、汚水処理槽１を図２に示すように複数を並列的に配設することがある。この場合において、各汚水処理槽１に１台の汚泥掻寄装置４を配設し、水上部に配設した１台の駆動源５１より、チェン及びスプロケットホイールよりなる動力伝達機構５２を介してそれぞれの汚泥掻寄装置４を駆動するようにする。
これは、図示のように１台の駆動源のモータ５１より並列される汚水処理槽１の端部間に配設した１本の駆動軸５８を駆動し、この駆動軸５８より各汚水処理槽１の汚泥掻寄装置４を駆動するようにする。
【００１７】
本発明において、汚水処理槽１に流入した汚水は、汚水処理槽１の上流側から下流側へと流下するとき、比重の大きい粒子は速く沈降するため、比重の大きい粒子から順次汚水処理槽１の上流側から下流側の槽底１１に沈降し、一方、スカム分は水面に浮遊し、スカムスキマＫにて除去し、このように汚泥分、スカム分が分離除去された汚水は、流出樋３から排出される。
槽底１１に沈降する汚泥を、汚泥ピットＰ側へ掻き寄せ、集泥する汚泥掻寄装置４は、駆動装置５にて駆動されるが、この汚泥掻寄装置４の駆動は、連続的、あるいは汚泥の沈降量に追従して間欠的に行うことができ、これは汚水の流入量、汚泥の沈積量等に応じて適宜選択的に行うことができる。
【００１８】
次に、汚泥掻寄装置４の駆動動作について説明する。
駆動源５Ａのモータ等５１を駆動すると動力伝達機構５２を介して１台又は複数台の汚泥掻寄装置４にそれぞれ配設された往復運動機構部５Ｂのピニオン５３が駆動される。これにより、定位置で回転するように配設されたピニオン５３と噛合されているピンラック５６は、このピニオン５３と同軸上に固定されたガイドローラ５７により扁平ループガイドレール５５に導かれて移動する。この際、ピンラック５６を備えた本体フレーム５４毎、ピンラック５６はピニオン５３の周りを周回移動するようになる。
【００１９】
このピンラック５６を備えた本体フレーム５４には、吊りロッド４３を介して汚泥掻寄装置４を吊垂支持しているため、ピンラック５６の全長がストローク長となり、汚泥掻寄装置４が前後方向に移動し、また扁平ループ状ガイドレール５５の上ガイドレール５５ａと下ガイドレール５５ｂとの間隔だけ持ち上げ下げされ、汚泥掻寄装置４が往復運動をして、槽底に沈澱している汚泥を汚泥ピット側に順次掻き寄せるようになる。
【００２０】
以上、本発明の汚泥掻寄機について、そ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、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。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の汚泥掻寄機によれば、汚泥掻寄機の駆動装置を、モータ等の駆動源と往復運動機構部とから構成しているので、池上部のメンテナンスが容易に行える場所に駆動源を設置することができ、また往復運動機構部のピニオンを定位置にて前記駆動源より回転駆動するように配置し、このピニオンに噛合して汚泥掻寄装置を吊垂支持したラック機構をピニオンの周りを周回運動するように配置しているので、動力を伝達するピニオン部は、動力伝達用のスプロケットとそれに関連するものがあるだけなので、ラック機構部やカバー等を小型化、軽量化することができ、かつメンテナンスも容易に行える。
【００２２】
また、汚水処理槽毎に配設した駆動装置のピニオンを、１台の駆動源により駆動するようにしているので、処理場内に複数台の汚泥掻寄機が配設される場合でも、１台の駆動源で、同時に駆動することができるので、駆動装置部を簡素化することができ、メンテナンスも容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の汚泥掻寄機の１実施例を示す縦断正面図である。
【図２】同平面図である。
【図３】駆動装置部を拡大した正面図である。
【図４】従来のピンラック駆動式の汚泥掻寄機を示す縦断正面図である。
【図５】従来の汚泥掻寄機の駆動装置の拡大説明図である。
【図６】従来のエンドレスチェン式の汚泥掻寄機を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【符号の説明】
Ａ汚泥掻寄機
１汚水処理槽
１１槽底
４汚泥掻寄装置
４１ビーム
４２フライト
４３吊りロッド
４４移動体
５駆動装置
５Ａ駆動源
５Ｂ往復運動機構部
５１モータ
５２動力伝達機構
５３ピニオン
５４本体フレーム
５５扁平ループ状ガイドレール
５６ピンラック（ラック機構）
５７ガイドローラ

Claims

汚水処理槽の槽底に沿って往復移動し汚泥を掻寄せるように配設した汚泥掻寄装置と、該汚泥掻寄装置を吊垂支持し、かつその移動方向に応じて上下させつつ往復移動するようにした駆動装置とからなるピンラック駆動式の汚泥掻寄機において、駆動装置を、モータからなる駆動源と、往復運動機構部とで構成し、かつ該往復運動機構部を、駆動源により定位置にて回転駆動されるようにしたピニオンと、駆動装置の本体フレームに備えられ、前記ピニオンにて駆動することによってピニオンの周りを周回運動するように配置し、前記駆動装置の本体フレームを介して汚泥掻寄装置を吊垂支持するようにしたラック機構とで構成し、汚泥掻寄装置のビームの前部分をフライトが槽底に接触して摺動しないように前記駆動装置の本体フレームから吊りロッドを介して吊垂支持するようにするとともに、ビームの後部分を槽底に接触して移動するようにした移動体にて支持し、かつ駆動装置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したことを特徴とする汚泥掻寄機。
汚水処理槽毎に配設した駆動装置のピニオンを、１台の駆動源により駆動するように構成したことを特徴とする請求項１記載の汚泥掻寄機。