JP4476920B2

JP4476920B2 - 越流水の除塵装置

Info

Publication number: JP4476920B2
Application number: JP2005355618A
Authority: JP
Inventors: 邦博古舞; 輝一新阜; 恵星林田
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2025-12-09
Also published as: JP2007162211A

Description

本発明は、越流水の除塵装置に関し、特に、流水路の越流堰に配設したディスク積層式スクリーンにて、目詰まりを生じさせることなく、効率的かつ確実に除塵するようにした越流水の除塵装置に関するものである。

従来、分流式下水道の管渠施設においては、雨天時における雨水を一時的に雨水貯留池に貯留したり、また、合流式管渠の雨水吐き室では、雨水流出量の内、処理場で汚水として扱う下水量以上の雨水を放流管渠によって河川、海域、湖沼等に放流するようにしている。
これらの施設では、雨水貯留池への流入部や放流管渠への流入部に適当な高さの越流堰を設け、該越流堰で雨水流入量を調整するようにはしているが、降雨初期の増水に伴って前記施設への越流水には、分流式下水道の雨水管渠では道路面のごみが、また、合流式管渠では道路面のごみや汚物等が含まれており、これらは、越流部分から貯留池や河川等へと流れ込むため、利水における障害となったり、放流水域を汚濁するという問題があった。

そのため、この利水における障害や放流水域の汚濁を防止する目的で、雨水に含まれるごみ等が貯留池や河川等へ流入するのを防ぐように、合流管渠の主幹線から越流雨水幹線への落ち口等に除塵装置を配設している。
この除塵装置としては、越流雨水幹への落ち口等に、バースクリーンを垂直あるいは上部が後退するように傾斜して配設し、バースクリーンに捕捉されたごみを、バースクリーンに沿って移動するようにしたレーキ装置にて掻き取り排出するようにしたバースクリーン式除塵機や、あるいは、パンチングプレートスクリーンで夾雑物を捕捉し、掻き取りブラシユニットにてごみ除去を行うようにしたパンチングプレートブラシ式除塵機などがある。

ところで、上記従来の越流水の除塵装置においては、バースクリーン式除塵機やパンチングプレートブラシ式除塵機のいずれにおいても、スクリーンの運転は、一定の繰り返し動作を行うことによって除去すべきごみを取り除いているが、雨水貯留池へ流入する雨水や、放流管渠を経て河川、湖沼等に放流する雨水に含まれるごみには、粗いものから微細なものまでが混在していることから、負荷変動に対する除去運転パターンを制御することができず、従来のスクリーンでは目詰まりが頻繁に生じるなどの問題があった。
また、スクリーンに詰まったごみを除去するためのごみ除去手段を備えるとこれを駆動する駆動手段も必要となり、このため除塵装置の構造が複雑となり、高価なものになるという問題があった。

本発明は、上記従来の越流水の除塵装置が有する問題に鑑み、自己スクリーン清掃機能（セルフクリーニング）を備えたスクリーンを設置することにより、粗いごみから微細なごみまで目詰まりを生じることなく濾過除去し、また、スクリーン運転パターンを多様に組み合わせ、負荷変動に対する最適なパターン運転を自動選択することができる越流水の除塵装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の越流水の除塵装置は、流水路に設けた越流堰の上部に、ディスク板を所定間隔で軸に串装した複数のディスク軸を各軸のディスク板が互いに噛み合うように並設するとともに、各ディスク軸を同方向に回転させる駆動装置を設けた越流水の除塵装置において、ディスク軸の負荷抵抗をモニタリングし、該負荷抵抗が設定値を越える時点でディスク軸の回転方向を逆転させるとともに、ディスク軸の負荷抵抗が設定値未満の低負荷運転時は、タイマーによりディスク軸の回転を正逆に切り替える正逆自動運転を行う制御回路を設けたことを特徴とする。

本発明の越流水の除塵装置によれば、流水路に設けた越流堰の上部に、ディスク板を所定間隔で軸に串装した複数のディスク軸を各軸のディスク板が互いに噛み合うように並設するとともに、各ディスク軸を同方向に回転させる駆動装置を設けることから、ディスク軸を回転させることにより、夾雑物をディスク板によって移送し、流水路の流れによって流下させることができ、これによりセルフクリーニングを行い、外的条件の変動に影響されずに、粗いごみから微細なごみまで目詰まりを生じることなく安定して濾過除去することができる。

そして、ディスク軸の負荷抵抗をモニタリングし、該負荷抵抗が設定値を越える時点でディスク軸の回転方向を逆転させる制御回路を設けることにより、夾雑物の過剰流入時のスクリーン損傷など、除塵装置の２次的なトラブルを自動的に防止することができる。

さらに、前記制御回路が、ディスク軸の負荷抵抗が設定値未満の低負荷運転時は、タイマーによりディスク軸の回転を正逆に切り替える正逆自動運転を行うことにより、適切な運転時間を選定して電気代を大きく低減することができ、効率のよい処理を行うことができる。

以下、本発明の越流水の除塵装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。

この越流水の除塵装置は、図１に示すように、流水路Ｒに設けた越流堰１の上部に、ディスク板２を所定間隔で軸に串装した複数のディスク軸３を各軸のディスク板２が互いに噛み合うように上下に横設するとともに、各ディスク軸３を同方向に回転させる駆動装置としての電動機４を設けている。
複数のディスク軸３と電動機４とからなるディスク積層式スクリーン５は、図４に示すように、マンホール６の下に水位計７を設置し、増水時の水位に基づいた電動機４による運転で運転の開始と停止を行う。
また、この除塵装置は、スクリーン部に付着する任意の夾雑物に対し、ディスク板２の回転動作により、固液分離させながら流水路Ｒの本流部に夾雑物８を戻し送り込み、夾雑物８を一定量以下に保つようにする。

また、この除塵装置は、ディスク軸３の負荷抵抗をモニタリングすることにより、過剰負荷状態及びスクリーンクリーニング不足状態の自動検知を行い、負荷抵抗が設定値を越える時点でディスク軸３の回転方向を逆転させる制御回路を設け、夾雑物８の過剰堆積及び付着を防ぐようにしている。
この場合、制御回路は、ディスク軸３の負荷抵抗が設定値未満の低負荷運転時は、タイマーによりディスク軸３の回転を正逆に切り替える正逆自動運転を行うようにしている。

図３に、この除塵装置の運転フローの実施例を示す。
運転パターンの制御には別途制御盤９を設置し、電気機器により構成されたモジュールから運転指令する。なお、制御盤９は、図２に示すように、地上部などに箱体としてユニット化される。
スクリーンに夾雑物８が付着残留している状態であれば、必ず負荷抵抗が存在し、これをモニタリングすることにより運転パターンを決定する。
例えば、負荷抵抗が定格の５０％以下等の設定値未満の場合に、微細な制御を行うことは無意味といえ、この場合には、タイマーによる正逆自動運転で時間変動に対する制御を行う（ステップＳ１〜Ｓ２）。

また、負荷抵抗が設定値を超え、例えば定格の１００％近い状態となった場合には、時間制御のみの正逆自動運転では、局部的に負荷増大発生した場合に過負荷停止を招くので、本状態において負荷モニタリング設定値に達した場合、自動的に逆転運転を開始する（ステップＳ３〜Ｓ４又はステップＳ５〜Ｓ６）。
これにより、夾雑物８は逆方向に移送され、一時的に負荷減少が行える。なお、引き続き負荷増大する場合はこの繰り返しを行うが、電動機容量に見合った設定が必要となる。
本運転パターンを確立することにより、ディスク積層式スクリーン５の特徴であるセルフクリーニング機能を最大限に活用することができる。
つまりは、合流下水負荷変動に対して、様々な運転パターンを有することが負荷変動不定に対する高機能スクリーンの運転方法となる。

図１に、本発明の越流水の除塵装置を、越流雨水幹への落ち口等に適用した実施例を示す。
この越流水の除塵装置は、流水路Ｒに設けた越流堰１の上部に、ディスク板２を所定間隔で軸に串装した複数のディスク軸３を各軸のディスク板２が互いに噛み合うように上下に横設するとともに、各ディスク軸３を同方向に回転させる電動機４を設けている。
複数のディスク軸３と電動機４とからなるディスク積層式スクリーン５は、越流雨水幹への落ち口等に越流水を遮るように配設されており、回転するディスク板２によりスクリーンの外周面に付着するごみを除去するようになっている。
電動機４は、スクリーンの端部に配設されており、その電力の供給は、基本的に図２に示す地上部ユニット１０からなされ、この地上部ユニット１０とディスク積層式スクリーン５とが一式で運用される。

なお、図１（ｃ）、（ｄ）において、ディスク板２の回転が右回り（回転方向１）と左回り（回転方向２）を繰り返し、夾雑物８の負荷変動に対して運転パターンを自動選択する。
また、流水路Ｒの水位も水位計７によりモニタリングし、運転の開始と終了の入力情報としている。
越流水は、通常運転時に放流される全流量がスクリーンを通過し、これにより、夾雑物８を除去してその放流を阻止するため、スクリーンの両端には止水板１１を配設し、土木側との隙間をこの止水板１１で埋めることでスクリーン部に放流水を通過させる構成となる。

かくして、本実施例の越流水の除塵装置は、流水路Ｒに設けた越流堰１の上部に、ディスク板２を所定間隔で軸に串装した複数のディスク軸３を各軸のディスク板２が互いに噛み合うように上下に横設するとともに、各ディスク軸３を同方向に回転させる電動機４を設けることから、ディスク軸３を回転させることにより、夾雑物８をディスク板２によって移送し、流水路Ｒの流れによって流下させることができ、これによりセルフクリーニングを行い、外的条件の変動に影響されずに、粗いごみから微細なごみまで目詰まりを生じることなく安定して濾過除去することができる。
この場合、ディスク軸３の負荷抵抗をモニタリングし、該負荷抵抗が設定値を越える時点でディスク軸３の回転方向を逆転させる制御回路を設けることにより、夾雑物８の過剰流入時のスクリーン損傷など、除塵装置の２次的なトラブルを自動的に防止することができる。
また、前記制御回路が、ディスク軸３の負荷抵抗が設定値未満の低負荷運転時は、タイマーによりディスク軸３の回転を正逆に切り替える正逆自動運転を行うことにより、適切な運転時間を選定して電気代を大きく低減することができ、効率のよい処理を行うことができる。

以上、本発明の越流水の除塵装置について、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、実施例に記載した構成を適宜組み合わせるなど、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。

本発明の越流水の除塵装置は、スクリーンを単に一定繰り返し運転でごみを除去する方式とは異なり、粗ごみから微細ごみまでが混在した多用な負荷に対する濾過除去効果が得られることから、スクリーンに対する負荷変動に合わせた運転が可能となり、信頼性は高く、例えば、多種の夾雑物が含まれるような越流水の除塵装置の用途に好適に用いることができる。

本発明の越流水の除塵装置の一実施例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）及び（ｄ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（ｅ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。同除塵装置の引込柱一体型制御ユニットを示す正面図である。同除塵装置の運転フロー図である。同除塵装置の設置状態を示し、（ａ）はその断面平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

１越流堰
２ディスク板
３ディスク軸
４電動機（駆動装置）
５ディスク積層式スクリーン
６マンホール
７水位計
８夾雑物
９制御盤
１０地上部ユニット
１１止水板
Ｒ流水路

Claims

流水路に設けた越流堰の上部に、ディスク板を所定間隔で軸に串装した複数のディスク軸を各軸のディスク板が互いに噛み合うように並設するとともに、各ディスク軸を同方向に回転させる駆動装置を設けた越流水の除塵装置において、ディスク軸の負荷抵抗をモニタリングし、該負荷抵抗が設定値を越える時点でディスク軸の回転方向を逆転させるとともに、ディスク軸の負荷抵抗が設定値未満の低負荷運転時は、タイマーによりディスク軸の回転を正逆に切り替える正逆自動運転を行う制御回路を設けたことを特徴とする越流水の除塵装置。