JP6222431B2 - 夾雑物除去スクリーン装置 - Google Patents

Description

本発明は、スクリーン体の間隔を通過できずにこの間隔を塞ぐ、汚水に含まれていた夾雑物を、スクリーン体の上流側で上方に向けて移送し、下流側に落下させる夾雑物除去スクリーン装置に関する。

下水処理システムでは、一般的に、沈砂池、最初沈殿池、反応タンクおよび最終沈殿池の記載順に、下水からなる汚水が流れ浄化されていく。この中で、例えば、最初沈殿池では、池底部に沈殿した汚泥を含んだ汚水（生汚泥）が、汚泥ポンプ等によって最初沈殿池の外部に移送され、濃縮、脱水されたのち焼却される。ここで、生汚泥には、し渣等の夾雑物が含まれているため、一般的に、濃縮、脱水される前に、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置によって生汚泥から夾雑物が除去される。また、水面付近に浮いている夾雑物のスカムを含んだ汚水（スカム水）は、スカムピットに集められ、その後、スカムピットからスカムポンプによって最初沈殿池の外部に移送される。最初沈殿地の外部に移送されたスカム水は、スカム用夾雑物除去スクリーン装置によってスカムが除去されたのち下水処理場内に返水される。これらの夾雑物除去スクリーン装置は、最初沈殿池から生汚泥やスカム水を受け入れた水槽に配置される（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された夾雑物除去スクリーン装置は、水槽の汚水中に没するスクリーン体と、無端チェーンと、その無端チェーンに間隔をあけて取り付けられた複数のレーキを有するものである。スクリーン体は、上下方向に延びるバーが所定の間隔で並べられたものであり、この間隔以上の大きさの夾雑物を遮る。スクリーン体に遮られた夾雑物は、無端チェーンが駆動すると、この無端チェーンに取り付けられたレーキによって掻き上げられることでスクリーン体の上流側で上方に向けて移送され、その後、下流側に落下させて排出される。特許文献１に記載された夾雑物除去スクリーン装置では、レーキは汚水中においてスクリーン体の上記間隔を塞いでしまうため、無端チェーンに取り付けたレーキが増えれば増えるほど、汚水がスクリーン体を通過しにくくなってしまう。また、無端チェーンの強度上、この無端チェーンに多くのレーキを取り付けることが難しい。これらのことから、無端チェーンに取り付ける複数のレーキの間隔を長くせざるを得ず、し渣等の夾雑物が水面付近に溜まりやすい。この結果、特に、雨水を汚水にまとめて処理する合流式の下水処理システムでは、大雨等によって水槽に多量の水が流れ込んだ場合などに、水槽の水位が上昇して汚水が水槽の外に溢れ出してしまう場合がある。

一方、このような問題を解決できる夾雑物除去スクリーン装置として、ろ面移動式スクリーン装置と称される夾雑物除去スクリーン装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載された夾雑物除去スクリーン装置は、一対の固定スクリーン部材と、これら一対の固定スクリーン部材の間に配置された稼働スクリーン部材とを備えたスクリーン体を有している。一対の固定スクリーン部材は、最上部が水槽等の水面から突出するようにそれぞれ配置され、夾雑物の移送方向に並んだ複数の固定段部が設けられたものである。稼働スクリーン部材は、夾雑物の移送方向に並んだ複数の稼働段部が設けられ、一対の固定スクリーン部材に対して移動することによって固定スクリーン部材の最上部に向けて夾雑物を移送するものである。固定スクリーン部材の最上部まで移送された夾雑物は下流側に落下し、夾雑物除去スクリーン装置の外部に排出される。特許文献２のスクリーン装置によれば、稼働スクリーン部材を短時間で移動させることによって、夾雑物を水面付近に溜まりにくくすることができる。この結果、大雨等によって水槽に多量の水が流れ込んだ場合であっても、水槽の水位の上昇を抑え、汚水が水槽の外に溢れ出してしまうことを防ぐことができる。

特開平８−２３６４３号公報 特開昭５３−１３２１４９号公報

しかしながら、特許文献２に記載されたスクリーン装置では、固定スクリーン部材の最上部まで移送されてきた夾雑物が塊となって下流側あるいは上流側に落下してしまう現象が生じる場合があることが判明した。この現象を詳しく解析してみると、夾雑物の塊が下流側に落下してしまうと、夾雑物が排出されるまでの移送経路が閉塞されてしまうことがあり、反対に、上流側に落下してしまうと、水槽等の水位が一気に上昇し、汚水が水槽等の外に漏れ出してしまうことがわかった。

本発明は上記事情に鑑み、固定スクリーン部材の最上部まで移送されてきた夾雑物が塊となって落下してしまうことを阻止する工夫がなされた夾雑物除去スクリーン装置を提供することを目的とする。

上記目的を解決する本発明の夾雑物除去スクリーン装置は、受け入れた汚水の上流側と下流側をつなぐ間隔を有するスクリーン体を備え、該間隔を通過できずに該スクリーン体の上流側で該間隔を塞ぐ、汚水に含まれていた夾雑物を、該スクリーン体の上流側で上方に向けて移送し、下流側に落下させる夾雑物除去スクリーン装置において、
前記スクリーン体は、
受け入れた汚水の水面から最上部が突出するようにそれぞれ配置された一対の固定スクリーン部材と、
前記一対の固定スクリーン部材の間で該固定スクリーン部材に対して移動することによって前記最上部に向けて夾雑物を移送する稼働スクリーン部材とを備え、
さらに、前記最上部まで移送されてきた夾雑物が該最上部に堆積してしまうことを阻止する堆積阻止手段が設けられたものであり、
前記一対の固定スクリーン部材は、夾雑物の移送方向に並んだ複数の固定段部がそれぞれ設けられたものであり、
前記稼働スクリーン部材は、前記最上部に設けられた固定最上段部に向けて夾雑物を移送するとともに、夾雑物の移送方向に並んだ複数の稼働段部が設けられ、夾雑物を該稼働段部によって上方の前記固定段部に移送するものであり、
前記固定最上段部は、移送されてきた夾雑物を一旦載置する載置面が設けられたものであり、
前記一対の固定スクリーン部材の間で移動する前記稼働スクリーン部材における最上段の稼働最上段部は、当該一対の固定スクリーン部材それぞれの前記載置面に挟まれながら移動することで、前記載置面よりも上方に突出した状態と前記載置面よりも下降した状態との間で状態変化するものであり、
前記流体供給部材は、前記稼働最上段部と前記載置面との境目を含む領域に向けて流体を供給するものであることを特徴とする。

ここで、上記堆積阻止手段は、上記最上部まで移送されてきた夾雑物をその最上部から機械的に除去する部材であってもよいし、上記最上部に振動を付与してこの最上部に夾雑物が堆積してしまうことを阻止する機構であってもよい。また、受け入れた汚水は、水槽内を上流側から下流側に流れるものであってもよいし、所定の水路を流れるものであってもよい。さらに、上記夾雑物除去スクリーン装置は、いわゆる、ろ面移動式スクリーン装置であってもよい。また、上記堆積阻止手段が作用する期間は、上記稼働スクリーン部材が移動を繰り返す期間（稼働期間）よりも短くてもよい。さらに、上記稼働期間中に、上記堆積阻止手段を作用させてもよい。

本発明の夾雑物除去スクリーン装置によれば、上記堆積阻止手段によって、上記最上部まで移送されてきた夾雑物がその最上部に堆積してしまうことを阻止することができる。これにより、上記最上部に夾雑物が堆積して、この堆積した夾雑物が塊となって、下流側あるいは上流側に落下してしまうことを防ぐことができる。この結果、上記最上部から夾雑物が塊となって下流側に落下して夾雑物が排出されるまでの移送経路が閉塞されてしまうことが抑えられる。また、上記最上部から夾雑物が塊となって上流側に落下して水槽等の水位が一気に上昇してしまうことも抑えられる。

さらに、本発明の夾雑物除去スクリーン装置において、上記堆積阻止手段は、上記固定最上段部まで移送されてきた夾雑物に対して、上流側から下流側に向けて流体を供給する流体供給部材であってもよい。

ここで、上記流体供給部材は、所定圧力に加圧された水、または所定圧力に加圧された気体を供給するノズルを有するものであってもよいし、水を流下させるノズルを有するものであってもよい。後者のノズルの場合は、複数の部位から扇状に水を流下させるものであってもよい。

こうすることで、上記最上部まで移送されてきた夾雑物がその最上部に堆積してしまうことを簡易な構成によって阻止することができる。

ここで、上記固定最上段部は、他の上記固定段部に比べて幅広に形成されたものであってもよい。また、上記固定最上段部は、上記スクリーン部材との間隔を所定に維持するものであってもよい。

上記態様によれば、上記載置面に一旦載置された夾雑物は、上記稼働最上段部が、上記載置面よりも下降した状態から上方に突出した状態に状態変化することによって、その載置面に載置されていた夾雑物が下流側に落下する。ここで、上記稼働最上段部が、上記載置面よりも上方に突出した状態から下降した状態に状態変化する際に、その載置面に載置されていた夾雑物の一部が、その稼働最上段部とその載置面との間に引きずり込まれてしまうことがある。しかしながら、上記流体供給部材から、上記稼働最上段部と上記載置面との境目を含む領域に向けて流体が供給されることによって、その稼働最上段部とその載置面との間に一部が引きずり込まれた夾雑物も、その載置面に堆積させずに下流側に落下させることができる。

本発明によれば、固定スクリーン部材の最上部まで移送されてきた夾雑物が塊となって落下してしまうことを阻止する工夫がなされた夾雑物除去スクリーン装置を提供することができる。

下水処理場の中の一部の施設を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に相当する生汚泥用スクリーンユニットの正面図である。 図２に示す生汚泥用スクリーンユニットの平面図である。 （ａ）は、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置に設けられたスクリーン体を水槽の上流側から見た模式図であり、（ｂ）は、固定最上段部を幅方向から見た拡大図であり、（ｃ）は、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置が夾雑物を除去する様子を幅方向から段階的に示す図である。 載置面上に夾雑物が到達し、載置面上に夾雑物が載置された様子を段階的に示す図である。 （ａ）は、流体供給部材のノズルからスクリーン体に水を供給する部分を上方から見た図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 図６（ａ）に示すノズルの変形例について、図６（ａ）に対応した態様を示す図である。 図５（ｃ）に対応した状態における、堆積阻止手段の変形例を示す模式図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、下水処理場の中の一部の施設を模式的に示す図である。

この図１には、沈殿池１と、生汚泥用スクリーンユニット２と、スカムピット３と、スカム用スクリーンユニット４が示されている。

図１に示す沈殿池１は、長手方向の一端側（図１では右側）から、汚水（下水）を受け入れ、受け入れた汚水に含まれる汚泥を池底部に沈殿させ、他端側（図１では左側）から排水する。以下、図１における右方向を上流と称し、図１における左方向を下流と称する。この沈殿池１の上流側の池底部には、汚泥ピット１１が設けられており、下流側の水面付近には排水樋１２が設置されている。沈殿池１では、池底部に沈殿した汚泥を、不図示の汚泥掻寄機によって汚泥ピット１１に集める。汚泥ピット１１に集められた汚泥は、汚泥ポンプ１３によって沈殿池１の外部に設置された生汚泥用スクリーンユニット２に送られる。汚泥ピット１１に集められた汚泥には、し渣等の夾雑物が含まれている。以下、汚泥ピット１１から生汚泥用スクリーンユニット２に送られる、汚泥を含んだ汚水を、生汚泥と称する。生汚泥用スクリーンユニット２には、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６が設けられ、詳しくは後述するように、この生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６によって、生汚泥に含まれている夾雑物が除去される。生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６によって夾雑物が除去された生汚泥は、その後、汚泥濃縮処理設備や汚泥脱水処理設備に送られる。また、沈殿池１では、水面付近に浮いているスカムを、不図示のスカム掻寄機によって排水樋１２まで掻き寄せる。排水樋１２は、スカムピット３に接続しており、スカムを含んだ汚水（スカム水）は、スカムピット３に集められ、その後、スカムピット３からスカムポンプ３１によって沈殿池１の外部に設置されたスカム用スクリーンユニット４に送られる。スカムピット３に集められたスカム水にも、し渣等の夾雑物が含まれている。また、スカム用スクリーンユニット４にもスカム用夾雑物除去スクリーン装置７が設けられ、このスカム用夾雑物除去スクリーン装置７によって、スカム水に含まれている夾雑物であるスカムが除去される。このスカム用夾雑物除去スクリーン装置７によってスカムが除去された汚水は、下水処理場内に返水される。

続いて、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６が設けられた生汚泥用スクリーンユニット２を例にあげて説明するが、スカム用夾雑物除去スクリーン装置７が設けられたスカム用スクリーンユニット４についても同様である。

図２は、本発明の一実施形態に相当する生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置が設けられた生汚泥用スクリーンユニットの正面図である。

また、図３は、図２に示す生汚泥用スクリーンユニットの平面図である。この平面図は、生汚泥用スクリーンユニット２を上方から見たときの図に相当する。

図２および図３に示す生汚泥用スクリーンユニット２は、水槽５と、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６とを備えている。生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６は、詳しくは後述するスクリーン体６０を備えている。図２および図３に示す生汚泥用スクリーンユニット２はいずれも、図の右側から生汚泥を受け入れる（図中の太い矢印参照）。以下、図２および図３における右側を上流側と称し、左側を下流側と称する。また、図２において紙面に直交する方向、図３においては上下方向を幅方向と称することがある。

図２に示す水槽５の上流側の側壁の下半分位には、底部５ａに向かうほど下流側に傾斜した傾斜部５１が設けられており、下流側の側壁の下半分位には、底部５ａに向かうほど上流側に傾斜した傾斜部５２が設けられている。したがって、水槽５は、底部５ａ側が狭くなった形状のものである。この水槽５は、図１に示す汚泥ピット１１に集められた汚泥を、生汚泥として受け入れるものである。水槽５の上流側には、流入管５３が設けられている。生汚泥は、汚泥ポンプ１３を駆動することによって流入管５３に供給され、この流入管５３の、扇状に形成された先端部５３１から水槽５内に流入し、下流側に向けて流れていく（図中の多数の細い矢印参照）。また、生汚泥に含まれている、し渣等の夾雑物Ｘは、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６が備えたスクリーン体６０に遮られ、図２に示すように、スクリーン体６０の上流側における水面付近に溜まった状態になっている。

生汚泥用スクリーンユニット２には、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６におけるスクリーン体６０の、上流側に非常用オーバーフローユニット５４が設けられ、下流側に排水用オーバーフローユニット５５が設けられている。非常用オーバーフローユニット５４も排水用オーバーフローユニット５５も、排水枡５４１，５５１と、堰板５４２，５５２を有し、図３に示すように、いずれの排水枡５４１，５５１も水槽５の幅方向に張り出すように設けられている。排水用オーバーフローユニット５５の堰板５５２は、水槽５内と排水枡５５１内との境界部分に設けられ、水槽５内と排水枡５５１内は、堰板５５２よりも上の部分でつながっており、堰板５５２よりも下の部分ではつながっていない。水槽５の水位が、堰板５５２の上端の高さ位置を越えると、水槽５内の汚水は、堰板５５２を越えて、排水枡５５１内に流れ込む。ここにいう水槽５内の汚水は、スクリーン体６０を通過した生汚泥、すなわち、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６によって夾雑物が除去された汚泥を含んだ汚水であり、この汚水は、後処理工程の設備である汚泥濃縮処理設備や汚泥脱水処理設備に送られる。このように、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６に設けられたスクリーン体６０を通過した生汚泥は、排水用オーバーフローユニット５５によって、生汚泥用スクリーンユニット２の外に排水される。

非常用オーバーフローユニット５４の構造も、排水用オーバーフローユニット５５の構造と同じであるが、非常用オーバーフローユニット５４は排水用オーバーフローユニット５５よりも高い位置に設けられている。生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６が故障した場合など、水槽５の水位が通常の水位から上昇し、非常用オーバーフローユニット５４の堰板５４２を越えると、非常用オーバーフローユニット５４の排水枡５４１内に流れ込む。ここにいう水槽５内の生汚泥は、スクリーン体６０を通過する前の生汚泥、すなわち、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６によって夾雑物が除去される前の汚泥を含んだ汚水であり、この汚水は、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６の上流端に返水される。

続いて、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６について詳述する。図２に示すように、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６は、スクリーン体６０と、流体供給部材６３と、チェーン駆動機構６５と、シュート６６を有する。チェーン駆動機構６５は、移送モータ６５ｍが回転することで駆動するものである。シュート６６は、その下端部分に排出口６６１を有するものである。

スクリーン体６０は、下部が水槽５の上流側に位置し、上部が下流側に位置するように、傾斜した姿勢で水槽５内に配置されている。このスクリーン体６０の最上部は、非常用オーバーフローユニット５４の堰板５４２よりも上方に位置している。

図２および図３に示すように、流体供給部材６３は、ノズル６３１と、このノズル６３１に接続した立上り管６３２およびホース部６３３を有している。ホース部６３３は、不図示の水栓等に接続され、この水栓から供給される水が、ホース部６３３および立上り管６３２を通りノズル６３１から吐出される。ノズル６３１は、スクリーン体６０の最上部に対して上流側から下流側に向けて水を供給するものである。図３に示すように、本実施形態では、２つのノズル６３１を設けているが、１つのノズル６３１を設ける態様にしてもよく、３つ以上のノズル６３１を設ける態様にしてもよい。なお、ノズル６３１からスクリーン体６０に水を供給する箇所の上方には、図３に示すように、点検口６４が形成され、点検扉６４１を開くことによって内部の点検等を行うことができる。

次に、図４（ａ）を用いて、スクリーン体６０を詳細に説明する。

図４（ａ）は、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置に設けられたスクリーン体を水槽の上流側から見た模式図である。図４（ａ）に示すスクリーン体６０は、一対の長尺状の固定スクリーン部材６１と、一対の固定スクリーン部材６１の間に設けられた同じく長尺状の稼働スクリーン部材６２との組を複数有する。すなわち、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置には、固定スクリーン部材６１と稼働スクリーン部材６２とが交互に、水槽５の幅全体にわたって所定間隔Ｗ（たとえば、２ｍｍ以上６ｍｍ以下）をあけて配置されている。なお、図４（ａ）では、図面を簡略化するため、スクリーン体６０の幅方向中央部分を省略している。所定間隔Ｗは、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６を通過する生汚泥の流量と装置の大きさのバランスから設定された、上流側と下流側をつなぐ間隔である。生汚泥に含まれている夾雑物のうち、この所定間隔Ｗを通過できなかった夾雑物は、スクリーン体６０の上流側でこの所定間隔Ｗを塞ぐようにしてスクリーン体６０に捕捉される。

固定スクリーン部材６１の上流側には、長手方向に沿って固定段部６１１が複数設けられている。また、稼働スクリーン部材６２の上流側には、長手方向に沿って稼働段部６２１が複数設けられている。以下、稼働スクリーン部材６２の最上段の稼働段部を、稼働最上段部６２２と称する。ここで、固定スクリーン部材６１の長手方向にしても稼働スクリーン部材６２の長手方向にしても、後述するように、夾雑物を移送する方向になる。すなわち、固定スクリーン部材６１および稼働スクリーン部材６２は、いずれも夾雑物の移送方向に並んだ階段状のステップが設けられたものである。また、固定スクリーン部材６１の最上部には、固定最上段部６１２が設けられている。この固定最上段部６１２は、固定段部６１１よりも幅広に形成された別部材からなり、稼働スクリーン部材６２との間隔を所定に維持するものである。これにより、所定間隔Ｗが維持されている。また、固定最上段部６１２は、汚水の水面よりも上方に位置するものである。

図４（ｂ）は、固定最上段部を幅方向から見た拡大図である。この図４（ｂ）では、右側が上流側になり、左側が下流側になる。

図４（ｂ）に示すように、固定最上段部６１２は、その上端部分に、上流側から下流側に向けて下方にやや傾斜する載置面６１２ａと、この載置面６１２ａの下流側部分に連なり、載置面６１２ａよりも傾斜角度が大きい急斜面６１２ｂが設けられている。前述したように、固定最上段部６１２は、固定段部６１１よりも幅広に形成されているため、載置面６１２ａおよび急斜面６１２ｂのいずれの幅も、固定段部６１１の幅よりも広くなる。

次に、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６における夾雑物の除去について説明する。

図４（ｃ）は、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６が夾雑物を除去する様子を幅方向から段階的に示す図である。この図４（ｃ）では、生汚泥は、（ア）〜（オ）に示すスクリーン体６０それぞれの右側から左側に向かって流れる（図中の太い矢印参照）。したがって、図では、（ア）〜（オ）に示すスクリーン体６０それぞれの、右側が上流側になり、左側が下流側になる。

図４（ｃ）における（ア）では、稼働スクリーン部材６２が初期位置にある様子を示している。固定スクリーン部材６１の下部は水槽５の底部５ａに接しており、初期位置にある稼働スクリーン部材６２の下部も水槽５の底部５ａに接している。これにより、幅方向から見ると、固定スクリーン部材６１の固定最上段部６１２を除き、両者は重なっている。また、（ア）に示す稼働スクリーン部材６２における下から９段目の稼働段部６２１（水面よりもやや下方位置）から隣の固定スクリーン部材６１の同じく下から９段目になる固定段部６１１にかけて夾雑物Ｘが引っ掛かっている。（ア）に示す稼働スクリーン部材６２の下から９段目になる稼働段部６２１の高さ位置と、固定スクリーン部材６１の同じく下から９段目になる固定段部６１１の高さ位置は一致している。また、（ア）に示す稼働スクリーン部材６２の稼働最上段部６２２から隣の固定スクリーン部材６１の同じ高さ位置の固定段部６１１にかけて夾雑物Ｘ’が引っ掛かっている。さらに、（ア）に示す固定スクリーン部材６１における固定最上段部６１２の載置面６１２ａには、夾雑物Ｘ’’が載置されている。

稼働スクリーン部材６２は、図２に示すチェーン駆動機構６５が駆動することで、固定スクリーン部材６１に対して移動する。（イ）に示す稼働スクリーン部材６２は、固定スクリーン部材６１に対して上方かつ上流側へ移動し、稼働スクリーン部材６２の稼働最上段部６２２は、載置面６１２ａよりも上方に突出した状態に状態変化している。これにより、稼働スクリーン部材６２の稼働最上段部６２２に引っ掛かった夾雑物Ｘ’は、載置面６１２ａよりも上方に移動する一方、載置面６１２ａに載置されていた夾雑物Ｘ’’は、稼働スクリーン部材６２に押されて急斜面６１２ｂを滑べり落ちる（図中の細い矢印参照）。また、（ウ）に示す稼働スクリーン部材６２は、固定スクリーン部材６１に対してちょうど一段分上方へ移動した状態で、幅方向から見ると、上端部分と下端部分を除き、稼働スクリーン部材６２は固定スクリーン部材６１に重なっている。すなわち、（ウ）に示す稼働スクリーン部材６２の下から９段目になる稼働段部６２１の高さ位置は、固定スクリーン部材６１の下から１０段目になる固定段部６１１の高さ位置に一致しており、夾雑物Ｘは、稼働スクリーン部材６２によって一段持ち上げられて、固定スクリーン部材６１の下から１０段目になる固定段部６１１に引っ掛かる。このように、９段目の稼働段部６２１に引っ掛かった夾雑物Ｘは、稼働スクリーン部材６２が移動することで、９段目の稼働段部６２１よりも稼働スクリーン部材６２の移動方向下流側になる１０段目の固定段部６１１に移送される。

（エ）に示す稼働スクリーン部材６２は、固定スクリーン部材６１の下から１０段目になる固定段部６１１に夾雑物Ｘを残したまま、また、載置面６１２ａに夾雑物Ｘ’を載置した後、（ウ）に示す稼働スクリーン部材６２よりも下方かつ下流側へ移動している。ここで、前述したように、載置面６１２ａの幅は、固定段部６１１の幅よりも広く形成されているため、載置面６１２ａまで移送され載置面６１２ａに載置された夾雑物Ｘ’が、上流側に落下して戻ってしまうことを防ぐことができる。さらに、（オ）に示す稼働スクリーン部材６２は、幅方向から見ると、固定スクリーン部材６１の固定最上段部６１２を除き、固定スクリーン部材６１に重なっている。すなわち、（オ）に示す稼働スクリーン部材６２は初期位置に戻っている。図４（ｃ）に示す、（ア）から（オ）までの稼働スクリーン部材６２の１サイクルの駆動は、図２に示すチェーン駆動機構６５におけるチェーン部材が１周することで完結し、この稼働スクリーン部材６２の１サイクルの駆動は、例えば、１分間に１３回程度繰り返し実施される。以下、稼働スクリーン部材６２が移動を繰り返す期間を稼働期間と称することがある。

以上説明したようにして、稼働期間中、夾雑物Ｘは、スクリーン体６０の上流側で、固定段部６１１を一段一段上方へ移送され、最終的には、稼働最上段部６２２から載置面６１２ａに一旦載置された後、急斜面６１２ｂを滑り落ちる。なお、載置面６１２ａに載置された夾雑物は、載置面６１２ａにとどまることなく、載置面６１２ａから急斜面６１２ｂを滑り落ちる場合もある。スクリーン体６０の下流側には、図２に示すシュート６６が配置されており、急斜面６１２ｂを滑り落ちた夾雑物は、シュート６６の排出口６６１から生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６の外に排出される。

ここで、載置面６１２ａに載置された夾雑物が、稼働スクリーン部材６２の駆動だけでは下流側に落下せずに、夾雑物が載置面６１２ａ上に堆積してしまう場合がある。図５を用いて、載置面６１２ａ上に夾雑物が到達し、載置面６１２ａ上に夾雑物が載置された様子について説明する。

図５は、載置面上に夾雑物が到達し、載置面上に夾雑物が載置された様子を段階的に示す図である。この図５では、左右方向が幅方向になる。

図５（ａ）は、図４（ｃ）の（ウ）の状態における、スクリーン体の最上部付近の一部を上流側から見た様子を示し、図５（ｂ）は、同図（ａ）から図４（ｃ）の（エ）に変化した状態の様子を示している。また、図５（ｃ）は、稼働スクリーン部材６２が一回転して、再び、図４（ｃ）の（ウ）に戻った状態の様子を示している。図５（ａ）では、稼働最上段部６２２は、載置面６１２ａよりも上方に突出した状態であり、図５（ｂ）では、稼働最上段部６２２は、載置面６１２ａよりも下降した状態である。また、図５（ｃ）では、稼働最上段部６２２は、再び載置面６１２ａよりも上方に突出した状態に戻っている。すなわち、稼働スクリーン部材６２の稼働最上段部６２２は、一対の固定スクリーン部材６１それぞれの載置面６１２ａに挟まれながら移動することで、載置面６１２ａよりも上方に突出した状態と、載置面６１２ａよりも下降した状態との間で状態変化するものである。

図５（ａ）に示す、稼働最上段部６２２が、載置面６１２ａよりも上方に突出した状態では、複数の稼働最上段部６２２に夾雑物Ｘが引っ掛かっている。この状態での夾雑物Ｘは、載置面６１２ａよりも高い位置にある。稼働スクリーン部材６２が固定スクリーン部材６１に対して下方かつ下流側に移動して、図５（ｂ）に示す、稼働最上段部６２２が載置面６１２ａよりも下降した状態になると、夾雑物Ｘが載置面６１２ａに載置される。また、夾雑物Ｘの一部ｘ１が下降する稼働スクリーン部材６２に引きずり込まれて、図５（ｂ）に示すように、その一部ｘ１が固定最上段部６１２と稼働スクリーン部材６２の間に入り込んでしまう場合がある。夾雑物Ｘの一部ｘ１が固定最上段部６１２と稼働スクリーン部材６２の間に入り込んでしまった状態で、図５（ｃ）に示す、稼働最上段部６２２が、載置面６１２ａよりも上方に突出すると、稼働最上段部６２２の真上に位置していた夾雑物Ｘは下流側に落下する。しかしながら、夾雑物Ｘの一部ｘ１が固定最上段部６１２と稼働スクリーン部材６２の間に引っ掛かり載置面６１２ａ上に夾雑物Ｘが残存しまう場合がある。このような載置面６１２ａ上への夾雑物Ｘの残存が繰り返されると、載置面６１２ａ上に夾雑物Ｘが堆積していき、やがて塊となって、スクリーン体６０の下流側あるいは上流側に落下してしまう。前述したように、夾雑物Ｘが塊となってスクリーン体６０の下流側に落下してしまうと、シュート６６の排出口６６１等が閉塞されてしまう場合がある。一方、夾雑物Ｘが塊となってスクリーン体６０の上流側に落下してしまうと、水槽５の水位が一気に上昇し、汚水が水槽５の外に漏れ出してしまう場合がある。

このため、本実施形態の生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６では、夾雑物Ｘが載置面６１２ａ上に堆積してしまうことを阻止する堆積阻止手段として、流体供給部材６３を設けている。

図６（ａ）は、流体供給部材のノズルからスクリーン体に水を供給する部分を上方から見た図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図６では、右側が上流側になり、左側が下流側になる。また、図６（ａ）では、上下方向が幅方向になり、同図（ｂ）では紙面に直交する方向が幅方向になる。なお、図面を簡略化するため、図６では、流体供給部材における、立上り管およびホース部は省略し、図３に示す２つのノズル６３１のうちの１つのノズル６３１を示している。

図６（ａ）に示すように、ノズル６３１は、２本に分岐した吐出部６３１ａ，６３１ａを有し、稼働スクリーン部材６２の稼働期間中において、上流側から下流側に向けてそれぞれの吐出部６３１ａから水を供給するものである。なお、１つのノズル６３１に対して、１本の吐出部６３１ａを有する態様としてもよく、３本以上の吐出部６３１ａを有する態様としてもよい。それぞれの吐出部６３１ａは、幅方向においては、図６（ａ）に示すように、固定最上段部６１２と固定最上段部６１２の間、すなわち稼働最上段部６２２に向けられ、高さ方向においては、図６（ｂ）に示すように、固定最上段部６１２の、上流側の上端部分に向けられている。これによって、図５（ｃ）では、一点鎖線の楕円で囲んだ領域ａに向けて吐出部６３１ａから水が供給される。この領域ａは、稼働最上段部６２２と載置面６１２ａとの境目を含む領域である。このように、稼働期間中、稼働スクリーン部材６２の移動と併せて、領域ａに向けて水を供給することによって、固定最上段部６１２と稼働スクリーン部材６２の間に引っ掛かってしまった夾雑物Ｘの一部Ｘ１が抜けて、載置面６１２ａ上に残存した夾雑物Ｘが下流側に落下しやすくなる。この結果、載置面６１２ａ上への夾雑物Ｘの残存が繰り返されることがなくなり、載置面６１２ａ上に夾雑物Ｘが堆積してしまうことを阻止することができる。

また、載置面６１２ａ上に残存してしまった夾雑物Ｘは、その一部が下流側に流れれば、その一部に繋がって夾雑物Ｘ全体が下流側に落下しやすくなるため、載置面６１２ａ上に残存してしまった夾雑物Ｘの一部に当るように水を供給すれば、夾雑物Ｘの堆積を阻止することが可能になる。このため、図５（ｃ）における領域ａ以外であっても、載置面６１２ａ上に残存してしまった夾雑物Ｘに向けて（一点鎖線の四角で囲んだ領域ｂ参照）、水を供給する態様にしてもよい。なお、吐出部６３１ａそれぞれは、自身を屈曲させることによって、水を供給する向きを自在に調整することができるように構成されている。また、吐出部６３１ａを、アクチュエータ等によって幅方向や上下方向に回動させ、スクリーン体６０の広い範囲に水を供給する態様を採用することもできる。

ここで、それぞれの吐出部６３１ａからは、０．０５ＭＰａ以上０．２ＭＰａ以下の圧力で水を供給することが好ましい。供給する水の圧力が０．０５ＭＰａ未満では、載置面６１２ａ上に残存してしまった夾雑物Ｘを下流側に落下させる作用が弱すぎる。一方、供給する水の圧力が０．２ＭＰａを超えても載置面６１２ａ上に残存してしまった夾雑物Ｘを下流側に落下させる作用はさほど変わらないため不経済になる。本実施形態では、それぞれの吐出部６３１ａからは、例えば、０．１ＭＰａ程度の圧力で水が供給される。また、それぞれの吐出部６３１ａからは、稼働スクリーン部材６２の稼働期間１時間のうちの数分間だけ水が供給される。すなわち、堆積阻止手段である流体供給部材６３が作用する期間は、稼働スクリーン部材６２の稼働期間よりも短く、さらに、この稼働期間中に、流体供給部材６３を作用させている。ノズル６３１から供給された水は、図２に示すシュート６６の排出口６６１から生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６の外に排出される。このため、吐出部６３１ａから水を供給する期間が長くなると、この吐出部６３１ａから供給される水の量が増え、その水の処理が難しくなってしまい好ましくない。なお、本実施形態では、下水処理システムにおける調達の容易さを考慮し、流体供給部材６３から供給する流体として水を用いているが、水を供給する態様に代えて、所定圧力に加圧された空気等の気体を供給する態様にしてもよい。このように、流体供給部材６３から気体を供給する態様にすれば、供給した気体の処理が不要になる。

次に、図１〜図６に示す生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６の変形例について説明する。以下に説明する変形例においては、図１〜図６に示す実施形態との相違点を中心に説明し、図１〜図６に示す実施形態における構成要素の名称と同じ名称の構成要素には、これまで用いた符号を付して説明し、重複する説明は省略することがある。

図７は、図６（ａ）に示すノズルの変形例について、図６（ａ）に対応した態様を示す図である。この図７でも、上下方向が幅方向になり、右側が上流側になり、左側が下流側になる。

図７に示す変形例では、図６（ａ）に示すノズル６３１に代えて、第２ノズル６３４が２つ設けられている。この第２ノズル６３４は、平面視扇形状のものであり、図２に示す立上り管６３２が接続する接続部６３４ａが扇の要に相当する位置に設けられている。接続部６３４ａに供給された水は、この接続部６３４ａから扇が広がる方向に流れ、固定最上段部６１２と固定最上段部６１２の間、すなわち稼働最上段部６２２に向けて流下する（図中の矢印参照）。本変形例の第２ノズル６３４では、図６（ａ）に示すノズル６３１に比べ、スクリーン体６０に供給される水の圧力は弱いものの、スクリーン体６０の広い範囲に水を供給することができ、載置面６１２ａ上に夾雑物が堆積してしまうことを阻止することが可能になる。

ここで、図６（ａ）に示すノズル６３１でも、吐出部６３１ａを複数設けることによってスクリーン体６０の広い範囲に水を供給することができる。ただし、図７に示す第２ノズル６３４によれば、図６（ａ）に示すノズル６３１に比べ、より簡易な構成によってスクリーン体６０における広い範囲に水を供給することができる。なお、図６（ａ）に示すノズル６３１と同様に、第２ノズル６３４からも、水に代えて所定圧力の気体を供給する態様にしてもよい。

続いて、堆積阻止手段の変形例について説明する。

これまで説明してきた実施形態および変形例では、スクリーン体６０に対して、水あるいは気体を供給する流体供給部材を堆積阻止手段として用いているが、載置面上に残存してしまった堆積物を機械的に除去する部材を堆積阻止手段として用いてもよい。

図８は、図５（ｃ）に対応した状態における、堆積阻止手段の変形例を示す模式図である。この図８では、左右方向が幅方向になり、紙面手前側が上流側になり、紙面奥側が下流側になる。

図８（ａ）に示す、堆積阻止手段の第１変形例では、堆積阻止手段として櫛状部材６７を採用している。櫛状部材６７は、稼働最上段部６２２の幅よりもやや広い間隔をあけて幅方向に複数設けられた除去刃６７１を有するものである。堆積阻止手段の第１変形例では、櫛状部材６７を、その除去刃６７１の下端部分が、固定最上段部６１２の載置面６１２ａに接触した状態、あるいは載置面６１２ａからやや浮いた状態で、不図示の駆動手段によって上流側から下流側にスライドさせる。これにより、載置面６１２ａ上に残存してしまった夾雑物Ｘを、載置面６１２ａから下流側に落下させ、夾雑物Ｘの堆積を阻止することができる。なお、櫛状部材６７は、金属あるいは樹脂によって構成してもよいが、載置面６１２ａや稼働最上段部６２２に接触しても載置面６１２ａ等が損傷しないように、ゴム等の弾力性の高い素材で構成してもよい。また、除去刃６７１の先端部分にゴム等を取り付けてもよい。

図８（ｂ）に示す、堆積阻止手段の第２変形例では、堆積阻止手段として回転ブラシ体６８を採用している。回転ブラシ体６８は、複数のブラシ６８１と軸部材６８２を備えたものである。複数のブラシ６８１それぞれは、外周部分に多数の繊維６８１ａを有するものであり、これら複数のブラシ６８１それぞれの中心部分を軸部材６８２が貫通している。また、複数のブラシ６８１それぞれは、稼働最上段部６２２の幅よりもやや広い間隔をあけて幅方向に配置されている。回転ブラシ体６８は、不図示の駆動手段によって軸部材が回転することで、複数のブラシ６８１も回転する。堆積阻止手段の第２変形例では、回転ブラシ体６８を、その繊維６８１ａが、固定最上段部６１２の載置面６１２ａに接触した状態、あるいは載置面６１２ａからやや浮いた状態で、不図示の駆動手段によってブラシ６８１を回転させる。これにより、載置面６１２ａ上に残存してしまった夾雑物Ｘを、載置面６１２ａから下流側に落下させ、夾雑物Ｘの堆積を阻止することができる。

本発明は上述の実施の形態に限られることなく特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことが出来る。例えば、上述の実施形態では、生汚泥用スクリーンユニット２に設けられた生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６およびスカム用夾雑物除去スクリーン装置７を例にあげて説明したが、本発明は、下水処理施設に限らず、工業用水や農業用水等の水を処理する施設でも適用することができる。また、上述の実施形態では、水槽５に設置した夾雑物除去スクリーン装置を例にあげて説明したが、夾雑物除去スクリーン装置は、流路を流れる汚水中に設置するものであってもよい。

なお、以上説明した実施形態や変形例の記載それぞれにのみ含まれている構成要件であっても、その構成要件を他の、実施形態や変形例に適用してもよい。

２ 生汚泥用スクリーンユニット
４ スカム用スクリーンユニット
５ 水槽
６ 生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置
７ スカム用夾雑物除去スクリーン装置
６０ スクリーン体
６１ 固定スクリーン部材
６１１ 固定段部
６１２ 固定最上段部
６１２ａ 載置面
６２ 稼働スクリーン部材
６２１ 稼働段部
６２２ 稼働最上段部
６３ 流体供給部材
６３１ ノズル
Ｘ 夾雑物

Claims (1)

1. 受け入れた汚水の上流側と下流側をつなぐ間隔を有するスクリーン体を備え、該間隔を通過できずに該スクリーン体の上流側で該間隔を塞ぐ、汚水に含まれていた夾雑物を、該スクリーン体の上流側で上方に向けて移送し、下流側に落下させる夾雑物除去スクリーン装置において、
   前記スクリーン体は、
   受け入れた汚水の水面から最上部が突出するようにそれぞれ配置された一対の固定スクリーン部材と、
   前記一対の固定スクリーン部材の間で該固定スクリーン部材に対して移動することによって前記最上部に向けて夾雑物を移送する稼働スクリーン部材とを備え、
   さらに、前記最上部まで移送されてきた夾雑物が該最上部に堆積してしまうことを阻止する堆積阻止手段が設けられたものであり、
   前記一対の固定スクリーン部材は、夾雑物の移送方向に並んだ複数の固定段部がそれぞれ設けられたものであり、
   前記稼働スクリーン部材は、前記最上部に設けられた固定最上段部に向けて夾雑物を移送するとともに、夾雑物の移送方向に並んだ複数の稼働段部が設けられ、夾雑物を該稼働段部によって上方の前記固定段部に移送するものであり、
   前記固定最上段部は、移送されてきた夾雑物を一旦載置する載置面が設けられたものであり、
   前記一対の固定スクリーン部材の間で移動する前記稼働スクリーン部材における最上段の稼働最上段部は、当該一対の固定スクリーン部材それぞれの前記載置面に挟まれながら移動することで、前記載置面よりも上方に突出した状態と前記載置面よりも下降した状態との間で状態変化するものであり、
   前記流体供給部材は、前記稼働最上段部と前記載置面との境目を含む領域に向けて流体を供給するものであることを特徴とする夾雑物除去スクリーン装置。