JP4848486B2 - 洗浄処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、洗浄処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
水浄化処理場には沈砂池が設けられ、同沈砂池では、一般家庭や道路などからの汚水が導入され、そこでし渣を掻き揚げると共に、沈澱した汚砂をポンプアップして処理する。
【0003】
前記汚砂は、回収され焼却されて海に廃棄したり再利用したりするのであるが、そのままではその中に有機固形物類が多量に付着・混在しているため、そのまま廃棄すると広い廃棄場所が必要になったり、前記再利用をするにしても、コンクリートに割れが発生するなどの問題が出てくる。
そのため、汚砂をドラムスクリーンなどにより粉砕しながら焼却処分することにより有機固形物を微細化して前記のような問題が発生しないようにしているが、同方式は前記問題を解決するには今1つ有効でない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
そのことから沈砂池内に除塵機を通して流れてきたものを洗浄対象物として予め洗浄処理して有機固形物を砂分から分離してしまう処理装置もあるが、その洗浄作用が今一つ完全でなく、ここに更に一層完全な分離洗浄作用を持つ装置の提供がまたれていたところである。
【0005】
この発明は前記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、有機固形物の砂分からのより完全な分離ができるようにした洗浄処理装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、し渣および/または汚砂などの洗浄対象物を含む汚水から前記洗浄対象物を導入可能な擂鉢状部分の内部で回転可能な擂り体と、同擂り体と連動関係となるスクリュウ式掻揚機とを備えた洗浄処理装置であって、前記擂り体および/または擂鉢状部分には、洗浄対象物を一方向への回転により擂鉢状部分内に誘引・循環運動をしながら擂り運動をし逆方向への回転により擂鉢状部分の外部に誘出する凹凸の擂り作用部が設けられるとともに、前記スクリュウ式掻揚機は、擂り体をも駆動可能に擂り体と連動して正逆に回転可能で、その逆方向への回転により誘出される洗浄対象物を掻き揚げ可能に構成されていることを特徴とする。
【0007】
請求項2記載の洗浄処理装置は、請求項1記載のものにおいて、擂り作用部は、スクリュウ状に形成されている。
【0008】
請求項3記載の洗浄処理装置は、請求項2記載のものにおいて、擂り作用部は、複数で点状配置のものからなっている。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図示した実施形態を参照してこの発明を詳細に説明する。
図1ないし図3は、この発明の好適な実施形態を示すもので、同実施形態は、沈砂池1についてのものである。
【0010】
同沈砂池1において2は底壁、3は上壁、4は流水路内を流れる汚水である。底壁2と上壁3との間の上流側には開閉自在にゲート5が設けられ、図示の状態では同ゲート5は開放されて一般家庭や道路などからの汚水4が流れ込むようになっている。このゲート5の上流側あるいは下流側には、ぶら下げ式などにより微生物を設置したりあるいはエアー供給手段やマグネット設置などにより汚水浄化を図るようにしてもよい。底壁2上には床壁6が一定の厚さをもって形成されている。
【0011】
この沈砂池1のゲート5下流側には除塵機7とコンベア8が設置されている。この除塵機7は上下に進退して掻き揚げるものの他、スクリュウ式で掻き揚げるものでもよく、各種のものを設置することができる。。
【0012】
10は洗浄処理装置である。同装置10は、上壁3上に固定設置された架台11と、同架台11を介して縦軸状に固定設置されたスクリュウ式掻揚機12とを備える。掻揚機12は、スクリュウ軸13とスクリュウ羽根14を備えたスクリュウ体15をスクリュウハウジング16内に内装して構成されている。同スクリュウ体15は斜め軸状に設置してもよい。
【0013】
この掻揚機12は、上端を閉止してその上に減速機付駆動源17を装備し、この駆動源17は正逆回転制御可能になっている。18は浄砂シュータで、その基部にはシャッター19が開閉自在に装備されている。20はコンベアである。
【0014】
スクリュウハウジング16の下端は開放されて前記スクリュウ軸13が突き出している。このスクリュウ軸13の突き出した下端は、図3にその詳細を示すように、先鋭状に形成されているとともに上蓋21が一体化されている。
【0015】
そして、この上蓋21とスクリュウ軸13の先端部とを介して擂り体22が一体固着されている。尚、同擂り体22は、例えば、上蓋21との間に止着具を介する等の手段で、着脱可能にしてもよい。擂り体22は、逆円錐殻形をしたもので、上蓋21を含めて高珪素ステンレス鋼(商品名:シリコロイ(超ステンレス)日本シリコロイ工業(株)製)が使用されている。この高珪素ステンレス鋼の特徴とするところは、強靭性、耐熱性,耐食性、耐磨耗性、高硬度、鋳造性などに特に優れるもので,従来の各種ステンレスで対応し切れなかった過酷な環境下でもその威力を充分発揮し得るものとされる。
【0016】
この擂り体22は、鋳造あるいは鍛造により図示の円錐形に仕上げられるとともにその表面にはスクリュウ羽根14と同一方向に螺旋状をなす擂り作用部23がスクリュウ状に一体形成されている。
【0017】
これに対して前記床壁の対応する個所には、擂鉢状部分24が形成され、この擂鉢状部分24は、逆円錐形でその底面部が水平になっており、この底面部に同じくシリコロイよりなるピボット支持体25が埋めこまれている。このピボット支持体25には、擂り体22の先端をピボット支持するための円錐状の孔26が形成されている。
尚、擂鉢状部分23と擂鉢状部分24との間には適当な間隙が形成されている。この間隙は、上部を広くする場合と下部を広くする場合および上下間を広くする場合などがある。また、スクリュウ体15および/またはスクリュウハウジング16など他の部材にもシリコロイを使用することがある。この場合、例えば、スクリュウ羽根14の先部にのみシリコロイ片を装備して着脱可能にすることもある。
【0018】
擂り体22は、図3において矢印Xの方向に回転される場合とY方向に回転される場合とがある。擂り体22がX方向に回転されるとき、矢印Aで示すように、し渣および/または汚砂(洗浄対象物)が擂鉢状部分24内に誘引されるとともに擂り作用部23によるねじ込み作用により矢印Bで示すように下方へと順次強制的に導かれる。
【0019】
そして、擂り作用部23によるねじ込み機能により洗浄対象物は,互いに擂り合わさりながら下降するだけでなく、下降限にあっては、矢印CのようにUターン作用をして擂鉢状部分24の内面に添って上昇する傾向となり、これら全体の混擂現象により砂分から有機固形物類が容易に離脱することになる。有機固形物類は、矢印Cのように上昇流となって矢印Aとは逆の方向である擂鉢状部分24外に自動的に誘出して非常に微細なものになって下流方向に流れ、ポンプアップされて次の沈澱池に導入されて処理される。
【0020】
一方、有機固形物類の除去された浄砂分は、スクリュウ体15および擂り体22の矢印Y方向への回転により矢印Dのように掻揚機12で掻き揚げられることになる。
【0021】
図1に示すように、掻揚機2で掻き揚げられた浄砂は、開かれたシャッター19により浄砂シュータ18を介してコンベア20上に導かれる。ここで、シャッター19を閉止してバルブ27を開き矢印LまたはMのように還流させてもよい。矢印Mは、ゲート5の下流側近くに、また、矢印Lは、擂鉢状部分24の上流側近くにそれぞれ還流させるものである。一方、バルブ27を閉止してスクリュウ体15を矢印Y方向に回転を続けると、掻揚機12内で更なる洗浄がなされることになる。一定時間経過後に浄砂はコンベア20上に排出される。尚、28は水切り手段で、浄砂シュータ18に装備されて下方に切り水を導くようになっている。
【0022】
尚,図1の右側に示す装置はモノレール式の汚泥掻寄装置29である。
同装置29は、水面高さに設置された左右1対あるいは中央単一本のガイドレール30上で車輪32により図の左右に進退自在な台車33を備えるとともに、同台車33には、ワイヤロープ34により前後に起倒自在なスクレーパアーム35が装備され、また、同アーム35にはスクレーパ36が設けられている。
【0023】
同掻寄装置29は、図示状態で掻寄状態にあり左方向に進出したのちスクレーパ36が持ち上がりながら右方向に復帰する。
尚,前記実施形態において、図3における擂鉢状部分24自体はコンクリート面になっているが、この内面をもシリコロイを使用することもできる。この場合,擂鉢状部分24の内面に凹凸を付すことができる。また、擂り体22には擂り作用部23を設けずに、専ら,擂鉢状部分24の側にのみ擂り作用部23を備えることもある。
【0024】
さらに、前記擂鉢状部分22は、球殻状であったり、図3とは上下逆様の円錐状にすることもある。円錐に限らず多角形の角錐形にすることもある。錐形に限らず図7のような直胴形にすることもある。
【0025】
また、前記掻揚機12は、図2に示すように水路幅間に1基で構成されているが複数基配置してもよい。この場合、水路幅を基準にして左右にあるいは前後に配列したり、斜め配置にすることがある。
【0026】
また、図3における擂り体22の表面自体は一様面になっているが,例えば、孔(貫通孔を含む)や突起などを設けてもよい。
【0027】
さらに、スクリュウハウジング16やスクリュウ羽根14には,適宜に有機固形物除去のための突起や溝などを配してもよい。以上のことは他の実施形態でも同様に適用できる。逆に以下の実施形態の技術はこの実施形態にも適用がある。
【0028】
図4及び図5は他の実施形態を示す。同実施形態は、擂り体38に対し擂鉢状部分39を大きくしたもので、特に,擂鉢状部分39を,上からみて楕円形状の凹みとして、洗浄対象物が誘引されやすくまた誘出もされやすいようにしてある。他に、擂り作用部40…は図3に示すものでもよいがこの実施形態では点状(点自体は丸あるいは角状など)でスクリュウ配置のものにされている。この点部分は着脱可能にしてもよい。
【0029】
さらに、擂鉢状部分39の中には、シリコロイなど強靭で重みのある擂り助長ピース41…を入れるようにしてもよい。
これらの技術は他の実施形態にも適用がある。
【0030】
図6の実施形態は、擂り体43を擂鉢状部分44よりも上端を高くしたもので、洗浄対象物を誘引しやすくまた有機固形物類が誘出しやすいようにしたものである。
【0031】
図7の実施形態は、擂り体46を直胴状としたもので、他の実施形態として、擂り作用部47…を板片を斜めにして突設したものである。また他の実施形態として、擂り体46の底面に補助突起48を備えて、X方向の回転時には中央に導きY方向の回転時には外径方向に導くようにしたものである。中央に導いたあと破線矢印のように擂り体46内を上昇させるようにしてもよい。
【0032】
図8及び図9は付加的な提案例を示すもので、沈砂池にピット50を形成して前記汚泥掻寄装置で掻き寄せられたものをこのピット50内に導くようにしたものにおいて、従来はスクリュウあるいはポンプなどの掻揚手段51がピット50の中央にあったため、それが位置的な障害になって図11及び図12に示す汚泥掻寄装置の設置の支障になっていた。この例では、ピット50内に水平スクリュウコンベア52を配して偏心配置した掻揚手段51まで導くようにすることで、掻揚手段51が汚泥掻寄装置の設置の支障にならなくなったものである。尚ピット50内に水中モーター53を固定するが、その上にカバー54を設置して落ち込みやすくしてもよい。掻揚手段51側にもカバーを設けてもよい。
【0033】
図10は、ピット56を、一側方に流し落とす形状にするとともに、その一側凹み個所に水中モーター57で駆動されるスクリュウ58を装備しかつ同スクリュウ58の一端に掻揚手段59を配置して掻揚手段59が水路内の幅一側にくることで前記例同様に汚泥掻寄装置の設置の支障にならないようにしたものである。
【0034】
図11及び図12の例は、掻揚手段61が水中ポンプでピット62を水路一側に落とし込む形状にしてその凹み個所に対応して偏心配置したものである。汚泥掻寄装置には前記実施形態と同様の符号を付してある。
【0035】
尚、図13乃至図15は、沈砂池内に除塵機を通して汚砂ピットまで流れきた有機固形物類の固着・混在する汚砂(前記汚泥掻寄装置により掻き寄せられるものを含むこともある)を吸揚ポンプの正転運転によりポンプアップして処理するようにしたものにおいて、吸揚ポンプを特に逆回転可能なものとするとともに、その逆回転により擂り体で有機固形物類固着・混在物に擂り運動を付与し、これにより、有機固形物類の固着・混在する汚砂をより微細粉砕して実質的な砂分などから固着・混在するものを強制的に分離し下流側に流し分離させることができるようにし、実質的な砂分のみを次の正転により吸い揚げるようにしたものに関する。
【0036】
図13に示す実施形態において、65はピットで、同ピット65上には吸揚ポンプ66が設置されてピット65内や吸揚ポンプ66周りの汚砂を吸い揚げるようになっている。ここで、吸揚ポンプ66は、ポンプ固定フレーム67で沈砂池側に強固に固定されている。
【0037】
同吸揚ポンプ66は、底部に下胴部68を備えるとともにその上部にはインペラハウジング69を備えている。同ハウジング69内には、インペラ70が内装されて吸い揚げ可能な正転(図の実線矢印方向)と逆転とが可能なように構成されている。71は吸い揚げパイプである。
【0038】
吸揚ポンプ66のポンプ軸72は、下方に向けて長く形成されてその中程にカッター73が設けられているとともに、さらに突出する軸部には、擂り体74が取り付けられている。この擂り体74は、上下共に円錐形をしたもので、その上面には正転時に実線方向に流れを起し逆転時に破線方向に流れを起こすような流れ制御突起75…が設けられている。
【0039】
擂り体74の底面には、擂り作用部76がピット65の形状に即したものとして形成されている。この擂り作用部76は、正転時に実線方向に掻き出す作用をするが、逆転時には破線矢印のように有機固形物類を含む汚砂を底側に自動誘引しつつ微細化擂り作用をする。この微細化擂り作用は、破線矢印のように斜め下方に誘引する作用と誘引後に逆流する作用を伴ってなされ、有機固形物類が実質的な砂分から強制的に分離離脱し、離脱して破線矢印のようにピット65外部に自然に流れ出すもののうち比重の比較的軽いものは、仮想線のように下流側へと流れてゆくので、吸揚ポンプ66が正転作動しても最早吸い揚げられないものとなる。
【0040】
吸揚ポンプ66が正転のときは、吸い揚げ動作をしているが、この際、流れ制御突起75により汚砂類は吸揚ポンプ66内に持ち込まれるとともにカッター73による切断破砕を受けて吸い揚げられる。
【0041】
一方、吸揚ポンプ66は定期的に逆転制御され、これにより、流れ制御突起75により有機固形物類を含む汚砂は外径方向に導かれて擂り体74の外周縁から擂り作用部76とピット65間に誘引されるようになる。これにより、前記擂り作用がなされる。一定時間逆転動作したあと、吸揚ポンプ66は正転動作に切り換えられる。これにより、有機固形物類の分離離脱したあとの浄砂のみがポンプ66により吸い揚げられるもので、吸い揚げ分は、有機固形物類の固着混在しないものになって事後処理に有利なものとなる。
【0042】
尚、擂り体74の形状は、ピット65の形態に合わせて構成されるもので前記に限定されないことはいうまでもない。擂り作用部76も図5のようなものにしてあるが、これに限定されず、例えば、図3、図6、図7に示すようなものにしてもよい。
また、ピット65側にも耐久板77を張り付けてもよく、この表面に凹凸を付すことも自由である。さらに、ピット65の形状も図示のものに限定されない。前記カッター73は、図14のようにポンプ外部に設けてもよく、また、ポンプ内外を問わず上下複数段に設けてもよく、一方、必ずしも設ける必要はないものである。
【0043】
図14に示す実施形態は、超音波発生手段78をピット65内に装備したものである。79はモルタルによる埋着部を示す。
【0044】
尚、この超音波発生手段78は、これに限定されず、単独に構成してもよい。
【0045】
図15に示す実施形態は、吸揚ポンプ80自体に擂り体81を装備したものである。ポンプ80のインペラ82の室であるインペラハウジング83の底面を構成する底板部84には、中央孔85を有して下向き拡大テーパー状をなす擂り受け体86が突出している。この擂り受け体86の内部には、ポンプ軸87に固着された擂り体81が回転自在に設けられている。前記底板部84には、中央孔85の外周囲に相当する個所に汚砂を吸い込む吸い込み孔89が開けられている。
【0046】
実線矢印はポンプ正転時、破線矢印はポンプ逆転時の流れを示している。すなわち、ポンプ正転時には、インペラ82の正転により擂り受け体86の外周域を通じて下方から汚砂などを吸い込み、吸い込み孔89…を通じて実線矢印のようにインペラハウジング83内に導入し、吸い揚げパイプを通じて吸い揚げられる。これに対し、逆転時には、インペラ82の逆転動作により吸い揚げたものを擂り体81と擂り受け体86間に誘引し、ここで擂り作用がなされてピットに落下される。ここで、分離離脱した有機固形物類は、流れに添って下流側に流れ,浄砂はポンプの正転により吸い揚げられる。
【0047】
【発明の効果】
この発明は以上のように、し渣および/または汚砂などの洗浄対象物を含む汚水から前記洗浄対象物を導入可能な擂鉢状部分の内部で回転可能な擂り体と、同擂り体と連動関係となるスクリュウ式掻揚機とを備えた洗浄処理装置であって、前記擂り体および/または擂鉢状部分には、洗浄対象物を一方向への回転により擂鉢状部分内に誘引・循環運動をしながら擂り運動をし逆方向への回転により擂鉢状部分の外部に誘出する凹凸などの擂り作用部が設けられるとともに、前記スクリュウ式掻揚機は、擂り体をも駆動可能に擂り体と連動して正逆に回転可能で、その一方向への回転により誘出される洗浄対象物を掻き揚げ可能に構成されていることを特徴とするので、有機固形物の砂分からのより完全な分離ができるようにした洗浄処理装置を提供することができるようになった。尚、擂り体、擂鉢状部分、掻揚機等は1つのユニット装置として上壁等に別設し、そこに汚水を導入するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態を示す沈砂池の側断面図。
【図2】図3のII−II線断面図。
【図3】図1の要部拡大断面図。
【図4】他の実施形態を示す図5の横断面図。
【図5】図4の縦断面図。
【図6】他の実施形態を示す縦断面図。
【図7】他の実施形態を示す縦断面図。
【図8】付加的な提案例を示す図9の平面図。
【図9】図8の縦断面図。
【図10】他の付加的な提案例を示す縦断面図。
【図11】他の付加的な提案例を示す平面図。
【図12】図11の縦断面図。
【図13】他の実施形態を示す縦断面図。
【図14】他の実施形態を示す縦断面図。
【図15】他の実施形態を示すポンプ断面図。
【符号の説明】
1…沈砂池 4…汚水 10…洗浄処理装置 12…掻揚機 22,38,44,46…擂り体 23,40,47…擂り作用部 24,39,44…擂鉢状部分
Claims (3)
- し渣および/または汚砂などの洗浄対象物を含む汚水から前記洗浄対象物を導入可能な擂鉢状部分の内部で回転可能な擂り体と、同擂り体と連動関係となるスクリュウ式掻揚機とを備えた洗浄処理装置であって、前記擂り体および/または擂鉢状部分には、洗浄対象物を一方向への回転により擂鉢状部分内に誘引・循環運動をしながら擂り運動をし逆方向への回転により擂鉢状部分の外部に誘出する凹凸の擂り作用部が設けられるとともに、前記スクリュウ式掻揚機は、擂り体をも駆動可能に擂り体と連動して正逆に回転可能で、その逆方向への回転により誘出される洗浄対象物を掻き揚げ可能に構成されていることを特徴とする洗浄処理装置。
- 請求項1記載のものにおいて、擂り作用部は、スクリュウ状に形成されている洗浄処理装置。
- 請求項2記載のものにおいて、擂り作用部は、複数で点状配置のものからなっている洗浄処理装置。
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