JP6922121B2 - 汚泥掻寄装置 - Google Patents

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この発明は汚泥掻寄装置に関する。
矩形沈澱池は、矩形の短辺を前後の端壁とし長辺を幅方向に対向する左右の側壁とするとともに底壁を備えこの底壁の汚泥掻寄方向である前側の端壁側に汚泥ピットを備えて立体躯体構造としたものでなる。沈澱池のピットの上方に対応する前側の端壁が上流側とされてその上側には沈澱池外から導かれてきた汚水が導入される流入渠が設けられるとともに同流入渠の池内への出口に横断状に設けた多孔状の整流壁(板)の整流孔を通じて汚水を整流化しながらごく緩徐な流れにして沈澱池内に送り込みそのまま下流側へゆっくりと流すことにより沈降を促進して底壁上に汚泥を沈澱させるようにしてある。底壁上に沈澱した汚泥は、汚泥掻寄装置により汚泥ピットまで掻き寄せられ回収されピット外に排出されるようにしてある。
前記汚泥掻寄装置には種々のものがあるが、ここではその一例として特許文献1を示す。
特開2017−148791
特許文献1に開示された汚泥掻寄装置は、池底の池幅中央を通るようにガイドレールを固定して備え、このガイドレールには、前後一対ずつの車輪を介して進退するようにした機体を備える。この機体は、丸パイプを長尺状にした機体本体を備え、その機体本体の前端には前取付台がまた後端には後取付台が設置され、それぞれに左右一対の軸受を固定するとともに、これらにスクレーパ軸を介して前後に汚泥スクレーパを備えている。そして、汚泥スクレーパは、例えば、リンクチェーン駆動方式により後退したのちに垂直な汚泥掻寄姿勢とされて機体とともに前進されて前方のピット方向に汚泥を掻き寄せることでピットに汚泥を落とし込むようにされ、前進して掻寄を終えると汚泥スクレーパは掻き戻しをしない持上状態にしてその状態を保ったまま後方の元の位置まで復帰運動をするようになっている。
しかし、従来の汚泥掻寄装置では、前記特許文献1にもみられるように、機体本体を丸パイプ製とし、しかも、前後の汚泥スクレーパを連動させる構造として、伝導条材の両端間に繋いだ連結ロッド(進退切換連動材)の前後位置から案内ブラケットを突設して案内ローラーを介して前記機体本体に添い進退するようにするとともに、前部の案内ブラケットには連動リンク(タイロッド)を介して軸周りレバー(前レバー)に連動可能に連結し後の案内ブラケットは前記連結ロッドを介して後の軸周りレバー(後レバー)に連結して前後の汚泥スクレーパが垂直な掻寄状態と持ち上がった復帰状態とに同時に切り換え連動するように構成してきた。
前記機体本体は丸パイプであったので、その上周りに沈降してきた汚泥が多量に付着滞留しやすいので水質向上が効果的に図れず、また、機体本体上に汚泥が溜まりやすいと、その上を進退する前記案内ローラーはそれ自体が不安定な進退運動をするのに加えて滞留汚泥に乗り上げたりしてさらに不安定な進退運動をすることから、汚泥スクレーパの前後切換運動が不確実になり、例えば、前後切換が汚泥の抵抗によって確実にできず装置の方が先に進退運動したりするおそれがあった。
この発明は、上記問題を解決しようとするもので、機体本体の外周上部が左右傾斜状をなして沈降してくる汚泥を下方に流して溜まらないようにすることで水質の向上が図られるとともに、進退切換連動材が機体本体の外部でなく内部を通じて進退自在に設けられて同進退切換連動材を通じて機体本体外部に突出するように突片を設けて汚泥スクレーパを連動させるようにしてあるので、汚泥スクレーパの切換の動きが溜まった汚泥で邪魔されることなく確実に作動するようになることで汚泥スクレーパの上下の切換が常に確実に行われるようにした汚泥掻寄装置を提供することを目的とする。
この発明は上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、前後の端壁と左右の側壁および汚泥ピット付き底壁とを備えてなる矩形沈澱池の前記底壁上の池幅中央に沿った位置に設定されたガイドレール等の案内軌道上に車輪を添わせて前後に進退自在とされた長尺状の機体を備え、この機体は、前後複数個所に配備した取付台と、取付台間を互いに繋ぐ長尺状で筒状をした機体本体とを備え、前記取付台には、スクレーパ軸を通す軸受を介して汚泥スクレーパが取付支持され、同汚泥スクレーパは、駆動手段による前後方向への動きに連動して掻寄状態と復帰状態とに姿勢切換可能に構成された汚泥掻寄装置であって、前記機体本体は、アングル材を左右一対対称的でかつ一定量離間させた分割合体型側体で形成され、同機体本体の内部には、同本体内に嵌り込み前後に進退自在な角パイプ状の進退切換連動材が設けられるとともに、同進退切換連動材には、両側体間を通じて突出する進退切換突片が設けられ、この進退切換突片とスクレーパ軸周りの軸周りレバーとが連動リンクにより連結されていることを特徴とする。前記構成は2水路1駆動方式の汚泥掻寄装置にも適用がある。
上述したように、請求項1に記載の発明は、前後の端壁と左右の側壁および汚泥ピット付き底壁とを備えてなる矩形沈澱池の前記底壁上の池幅中央に沿った位置に設定されたガイドレール等の案内軌道上に車輪を添わせて前後に進退自在とされた長尺状の機体を備え、この機体は、前後複数個所に配備した取付台と、取付台間を互いに繋ぐ長尺状で筒状をした機体本体とを備え、前記取付台には、スクレーパ軸を通す軸受を介して汚泥スクレーパが取付支持され、同汚泥スクレーパは、駆動手段による前後方向への動きに連動して掻寄状態と復帰状態とに姿勢切換可能に構成された汚泥掻寄装置であって、前記機体本体は、アングル材を左右一対対称的でかつ一定量離間させた分割合体型側体で形成され、同機体本体の内部には、同本体内に嵌り込み前後に進退自在な角パイプ状の進退切換連動材が設けられるとともに、同進退切換連動材には、両側体間を通じて突出する進退切換突片が設けられ、この進退切換突片とスクレーパ軸周りの軸周りレバーとが連動リンクにより連結されていることを特徴とするので、機体本体の外周上部が左右傾斜状をなして沈降してくる汚泥を下方に流して溜まらないようにすることで水質の向上が図られるとともに、進退切換連動材が機体本体の外部でなく内部を通じて進退自在に設けられて同進退切換連動材を通じて機体本体外部に突出するように突片を設けて汚泥スクレーパを連動させるようにしてあるので、汚泥スクレーパの切換の動きが溜まった汚泥で邪魔されることなく確実に作動するようになることで汚泥スクレーパの上下の切換が常に確実に行われるようにした汚泥掻寄装置を提供することができる。
この発明の一実施形態を図2のI−I線に対応して示す横断面図。 図1のII−II線断面図。 ガイドレールの敷設状態図。 図1のIV方向からの矢視分解説明図。 図2のV−V線拡大断面図。 図5のVI−VI線断面図。 図2のVII−VII線断面図。 前進時の装置横断面図。 図8のIX−IX線断面図。 復帰終端時の装置横断面図。 図10のXI−XI線断面図。 駆動部の要部を示す横断面図。 図12の縦断面図。
以下、この発明の一実施形態を示す図1ないし図9によって説明する。図1ないし図7は前進掻寄(途上)状態にあるときの様子を示し、図8・図9は復帰終端時の様子を示す。
これらの図における1は矩形沈澱池で図1および図2における図の左が上流側で右が下流側であり、2が前側端壁、3が後側端壁で、これら端壁2,3は、上からみて矩形の短辺に対応し、矩形の長辺は池幅方向に対面する左右の側壁4が対応する。前側端壁2の上部には図示しない整流孔付きの整流板(壁)が設けられてそれより左側の流入渠(図示省略)に導入される汚水を多数の整流孔を通じて極く緩徐な速度でもって沈澱池1内に導入するようになっている。
5は底壁(池底)で、その前側端壁2側である汚泥掻寄方向側には汚泥ピット6が凹設されている。このピット6には回収した汚泥の吸揚ポンプが設けられる。
沈澱池1内の底壁5上には、池幅間中央ラインに同芯状をなすようにしてガイドレール(案内軌道)7が敷設されている。このガイドレール7は、図3に示すように、水平板部7aと垂直板部7bとからなるアングル型の長い(4m前後)本体部分を有し、その上端には水平状に短く突出するリップ片部7cを有するSUS製のリップ付きアングル材でなる。それら複数本のガイドレール7は、左右一対をもってリップ片部7cが対向するように池幅中央ラインを基準に対称的に配置されるとともに、後端は後側端壁3側のテール側ハンチ部8手前にくるようにまた前端は汚泥ピット6上にくるようにして前後につながるように直列に配置されている。そして、これらのガイドレール7…は、左右を繋ぐ底帯板の複数枚で一体連結されたものではなく、左右が完全に独立したものでなり、即ち、図5にも示すように、長く直列かつ対称に配置され、そのものに丸凹状で孔付きの頭隠し部7d…の複数を形成する一方、底壁5側には対応する位置に複数の凹孔5a…を形成してアンカーボルト9のケミカルインサート10への固着によりガイドレール7…を底壁5上に400mm前後の間隔を置いて配列固定してなる。11は池水面上に設置したスカム除去装置である。
13はSUS製の機体で、この機体13は、前後2本の機体本体14,14と前取付台15、中間取付台16および後取付台17とを有する。
機体本体14は、丸パイプでもよいが、丸パイプであるとその上周面に汚泥が溜まりやすいことを考慮して、この実施形態では、図4に示すように、SUS製で長尺な四角形をした基本としその1頂点(稜角)が真上にくるようにしたものにしてある。特に、機体本体14は、左右一対のアングル材でなる側体20,20を有し左右に分割合わせ型としたものであり、その上下には補強も兼ねた突片21を備えたものになっている。
左右の突片21,21は少しの間隔を置いて側体20の全長に亘って対向するように一体配置してあるが、その間の前後方向一部を除き接合スペーサ22…を介して結合されている。除かれる前後方向一部とは、上側においては、後述する前後2個所の進退切換上突片59、59が進退されるストロークSと該突片59
Figure 0006922121
する前後の進退切換下突片64、64が各前後に進退されるストロークSと該突
Figure 0006922121
よび下側の全ては接合スペーサ22…で止着具23をもって接合された状態と
Figure 0006922121
部のみを接合スペーサ22のない状態にすることもある。それは上突片59が進退する範囲間の隙間を通じて侵入した汚泥が接合スペーサ22のないところから排除できるようにするためである。
側体20の前後各端部には、四角形をした端板25が設けられ、止着具26を介して後述する端取付枠に脱着自在に取り付けられるようになっている。端取付枠の止着具26の通される孔はボルトを移動調節可能な大孔とされている。
前後各機体本体14の内部には、機体本体14よりも少し小さい四角筒型をした進退切換連動材28が機体本体14と同芯状をなすようにして前後に進退自在に設けられている。
前取付台15および中間取付台16は同じ構造であり後取付台17は一部(取付台本体の向き)を除いて前記取付台15,16と同じ構造であるので、これらは全て同じ構造であるとして以下に説明する。
前取付台15は、端取付枠30を左右一対有する。端取付枠30は、外側となる側面縦板部31と前後の縦板部32,32を一体に有する溝型枠状をしており、その側面縦板部31の上部にはスクレーパ軸が通されるU字溝33が設けられるとともに、同側面縦板部31の上部内には底受板34が横断式に水平固着されている。底受板34の内側端部には下振れ止め材35が固着されている。
前記端取付枠30は、図4の右上欄に示すように溝開口を外側に向けたものにしてもよいし、その下欄に示すように四角筒状にしてもよい。これらの場合、後述する取付台本体37は溝内に挿し込んで固着するのでなく、端取付枠30の内側面に固着したものにする。
37は取付台本体で、同本体37は、上面板38と立面板39とを有するアングル型とされて、その左右端部が両端取付枠30,30の底受板34より下側にあるようにして固着されている。立面板39の左右間下部39aは下向きに広く伸びており、その部分に前記端板25が取り付けられるようになっている。底受板34は省略して取付台本体37の上面板38を底受板34に代えて構成してもよい。
41は固定蓋で、扁平溝型材でなって端取付枠30の上端にタップねじなどの止着具42により固定されるようになっている。この固定蓋41の内側に相当する一端には上振れ止め材43が固着されている。45は車輪で、端取付枠30のスクレーパ軸下方に対応する位置の下部内に車軸46を介して回転自在に取り付けられている。
50は1本の丸パイプでなるSUS製のスクレーパ軸で、池幅よりは少し短めとされ、その中央2個所には左右の底受板34,34上に合致するようにして上下分割合わせ型の樹脂ブロック製軸受51が装備されるようになっている。軸受51は、特許公報1に示すボルト止め式のものに比べてボルト止め構造としない分可成り短くコンパクトに造られている。軸受51の数は前部に左右2個ずつで合計4個であり、後部も4個で、さらに中間には最低4個、スクレーパが中間に多い場合は8個あるいは12個などのように全体として非常に個数が多くなることから前記のように特殊樹脂を小さくコンパクト化することは非常にコストダウンにつながる。スクレーパ軸50の直径(65mm)より前後がそれぞれ20〜30mm長い程度の例えば、105ないし125mmの前後長とされる。
軸受51は、底受板34の下振れ止め材35と側面縦板部31との間に幅間が嵌り底受板34の前後の縦板部32,32間に前後部分が嵌るようになっており、その嵌め込まれた軸受51は、固定蓋41の取り付けにより上から押さえ付けられながら上振れ止め材43と側面縦板部31との間に幅間が嵌め込まれるようにして止着具42…で嵌着固定されて、スクレーパ軸50は、左右振れおよび前後振れ、上下振れなどが発生しないように確実に位置決めされるようになっている。底受板34上面と端取付枠30の上端との内部高さは、軸受51の高さと基本的に同じかあるいは軸受51の方が微少に高い設定とされる。
スクレーパ軸50の回りには軸受51の左右動を規制するずれ止めリング52が左右一対溶接固定されている。また、スクレーパ軸50の下部には、汚泥スクレーパ53がまた上部には補助スクレーパ54が設けられるとともに仕切り板55が設けられている。スクレーパ軸50の左右の軸受51間に相当する中間位置には、軸周りレバー57が突設され、このレバー57に前端が連結された連動リンク58はその後端を進退切換上突片59に連結されている。
進退切換上突片59は進退切換連動材28の上稜角部に突設されている。進退切換連動材28は、単一本でなりその外周側辺に滑動自在な樹脂製ライナー62を備えて機体本体14内で切換ストロークSのもとで進退滑動自在に装備されている。図1から図7は、進退切換連動材28は前進のため前側の機体本体14の前端(端板25)に先端が当たって前進力を機体に与えるようになっている。機体本体14は前取付台15と中間取付台16との間に1本連結され、中間取付台16と後取付台17との間にも次の1本が連結されている。中間取付台16の立面板39には、前後から端板25,25が連結されているが、その板面には進退切換連動材28が進退自在に通されるための通口(図示省略)が開けられている。後取付台17の取付台本体37は他の取付台のそれとは異なり立面板39が前側にくるようにして設けられている。後で説明する後部の池幅間中央の軸周りレバー57が復帰時に持ち上げ回転する際に干渉しないようにするためである。
進退切換連動材28の前部の上突片59の下方に対応する個所には、進退切換下突片64が突設され、その下端には前伝導アンカー65が取り付けられている。上突片59および下突片64はSUS製であるが、機体本体14に対して滑り易いように左右両面に樹脂板を重ね付けてもよい。前記前伝導アンカー65にはリンクチェーンやワイヤロープなどの伝導条材66の一端が連結されている。
伝導条材66は、ガイドレール7の先端に渡した受板68に配備した左右一対のヘッド側ホイール70,71のうち左側ホイール70を経由して上方の駆動部75へと導かれている。図2においてヘッド側ホイール70,71は実際にはガイドレール7の先端上に設けられているが、図面では実際よりも左側(前側)にずらした位置に表示することにより反転切換機構96と重複した位置に表示されないようにしてある。図1ではホイール70,71は実際の位置表示になっている。
駆動部(駆動手段の要部)75は、図12および図13にも図示されており、池上壁76上にモルタル基盤77を介して矩形枠状の駆動基台78を緩衝材79で緩衝作用するようにして固定して備える。駆動基台78内には池の左右に対応する側に一対の渡架板80を固定してその上に緩衝材79を介して受版81を高さ調節ボルト82にて高さ変更可能に取り付けてある。この受版81上には、減速機付きモーターである駆動源83がその底盤部を介して高さ調節可能な状態で取付けられている。
85は駆動軸、86は駆動ホイールで、前記ヘッド側ホイールの左側のもの70を経由した伝導条材66は図2および図12の手前側から駆動ホイール86周りに掛けられ、その向こう側に回された伝導条材66はヘッド側ホイールの右側のもの71を経由して図1のテール側ホイール88に回されたのち図8および図9のように後連動リンク89に連結されている。ここで、後連動リンク89の後端は前記伝導条材66の端部に連結されている他に後軸周りレバー90の下端にも連結されている。
このように後連動リンク89の後端に伝導条材66の端部の他に後軸周りレバー90を平行関係に分けて連結したのは、次の理由による。
本実施形態では、図8ないし図11(図8・図9は前進時、図10・図11は復帰終端時(掻寄態勢移行前))に示すように、後連動リンク89の後端に伝導条材66の端部の他に後軸周りレバー90を平行関係に分けて連結した。そうすると図10(復帰終端時)に示すように、復帰終端において進退切換下突片64に連結された後連動リンク89が後軸周りレバー90を一杯まで押して汚泥スクレーパ53をハンチ部8上まで一杯に持ってきたとしても、伝導条材66末端の方は後連動リンク89の後端(図右端)とは別の後側に少し遅れた位置に移動してなくてテール側ホイール88の周位点近くまで余裕長さcがあることになり、その結果、汚泥スクレーパ53は充分余裕をもってハンチ部8上で掻寄方向に下げスイングすることができていつもハンチ部8上の汚泥を掻き落としながら掻寄態勢に移行させることができるようになる。91はヘッド側ホイール71とテール側ホイール88間で進退移動する伝導条材66を案内する条材ガイドで、アングル状の本体とボルトおよびケミカルアンカーなどで構成してある。92は浮き上がり防止ローラーで、端取付枠30に取り付けたブラケット93を介してガイドレール7に接触し浮き上がり防止可能にしている。
一方、駆動部75側においては、図2、図12、図13に示すように池上壁76に通口95が開けられており、その通口95を通じて伝導条材66の上部が通されているが、その通口95を同じく利用して反転切換機構96の一部である伝達材97が通されている。この実施形態では、伝達材97が通るところに渡架板80があることからこの渡架板80に挿通孔80aを開けておくことでそれに通すようにしてある。伝達材97は、ワイヤロープやリンクチェーンなどでなり、駆動部カバー98で密閉化された空間内に回転自在に設けられた転換ホイール99に掛け回されている。伝達材97の一方である下端には、昇降ロッド100を介してウエイト機能をもつ応動ローラー101が設けられて受板68上に立設された長孔付きローラーガイド102に沿って上下し得る状態にしてある。このローラーガイド102は前取付台15側の取付台本体37から水平向きに突設された先端楔型をしたアクチュエータである作用部材103の進出により掻寄終端において持ち上げ作用されるようになっている。
一方、伝達材97の転換ホイール99を越えた部分には、長孔付きで縦長状の昇降応動材105がウエイト機能をもって設けられ、この昇降応動材105は受板81上に突設したガイド板106に添ってガイドローラー107で軽快に昇降案内されるようになっている。109は昇降応動材105に突設したスイッチ作動子、110は反転検知スイッチ、111はスイッチ取付バーであり、111は反転補助スイッチであり、反転検知スイッチ110への作用によって駆動源83は反転応動して伝導条材66は掻寄方向Xであった牽引作用であったものが復帰方向Yへの牽引作用に切り換えられる。作用部材103が後退して応動ローラー101が下がることによりローラーガイド102は持ち上がるが駆動源83の反転状態は図示しない保持回路により維持されるものとなる。従来はスクレーパ軸の外側一端に作用部材を設けて池側壁側に対向状に設置した反転切換機構を構成してなるものであったので、反転切換が不安定な作動をするものとなっていたのに対し、本実施形態のように機体の幅間中央近くの前の誤作動しにくい位置に作用部材103を設置するとともに反転切換機構96もそれに対応した位置に設置して作動させるようにしたので、反転応動が場合によって不安定になりかつ誤作動の原因ともなっていた。尚、沈澱池下流側においても駆動源は構成されないが同様の反転切換機構が構成されるものとする。
図1から図7は、前後3枚の汚泥スクレーパ53…を垂直に下げた姿勢にするとともに車輪45…をガイドレール7上に機体13を前進させ前進端がピット6の手前2m前後にきた際の様子を示している。伝導条材66は駆動部75によるX方向への牽引により前伝導アンカー65を前向きに牽き、それにより進退切換連動材28を前進させて端板25に当てて前進力を与えるようにするとともに上突片59から連動リンク58と軸周りレバー57を介して汚泥スクレーパ53を垂直な掻寄状態にするようにしてある。中間の汚泥スクレーパ53も上突片59・連動リンク58・軸周りレバー57を介して同じように垂直な掻寄状態にされる。後部の汚泥スクレーパ53は、下突片64・後連動リンク89・後軸周りレバー90を介して図2のような掻寄状態とされる。3枚の汚泥スクレーパ53…の前後間隔に対し機体の進退ストロークはやや長く設定され、このような設定にしておくことで、例えば、後部の汚泥スクレーパ53の前進(掻寄)により掻き寄せられた汚泥位置は、中間の汚泥スクレーパ53が持ち上げられて復帰して掻寄状態とされた際の位置よりも少し前になるようにされるので、複数の汚泥スクレーパ53…の進退により後の汚泥が次々と前方へと掻き進めて最後には前部の汚泥スクレーパ53により汚泥ピット6内に掻き落とされるという繰り返しで全体サイクルがなっている。
作用部材103が前進して反転切換機構96の応動により駆動源83が反転駆動されると、伝導条材66がXとは逆のY方向に駆動され、その結果、後部の汚泥スクレーパ53は後軸周りレバー90が後方向に牽かれることで上昇し、また進退切換連動材28が後向きに牽かれて中間と前部の上突片59が後向きに牽かれることで中間および前部の汚泥スクレーパ53,53が前上がりに上昇することになるとともに前記進退切換連動材28が後部の取付台本体37前の端板25に当たることで機体13を後向きに牽き戻し復帰態勢となる。
1…沈澱池 2…前側端壁 3…後側端壁 4…側壁 5 底壁 6…汚泥ピット 7…ガイドレール 13…機体 14…機体本体 15…前取付台 16…中間取付台 17…後取付台 30…端取付枠 31…側面縦板部 32…縦板部 37…取付台本体 45…車輪 46…車軸 50…スクレーパ軸 53…汚泥スクレーパ 57…軸周りレバー 66…伝導条材 75…駆動部 83…駆動源 90…後軸周りレバー 96…反転切換機構。

Claims (1)

  1. 前後の端壁と左右の側壁および汚泥ピット付き底壁とを備えてなる矩形沈澱池の前記底壁上の池幅中央に沿った位置に設定されたガイドレール等の案内軌道上に車輪を添わせて前後に進退自在とされた長尺状の機体を備え、この機体は、前後複数個所に配備した取付台と、取付台間を互いに繋ぐ長尺状で筒状をした機体本体とを備え、前記取付台には、スクレーパ軸を通す軸受を介して汚泥スクレーパが取付支持され、同汚泥スクレーパは、駆動手段による前後方向への動きに連動して掻寄状態と復帰状態とに姿勢切換可能に構成された汚泥掻寄装置であって、前記機体本体は、アングル材を左右一対対称的でかつ一定量離間させた分割合体型側体で形成され、同機体本体の内部には、同本体内に嵌り込み前後に進退自在な角パイプ状の進退切換連動材が設けられるとともに、同進退切換連動材には、両側体間を通じて突出する進退切換突片が設けられ、この進退切換突片とスクレーパ軸周りの軸周りレバーとが連動リンクにより連結されていることを特徴とする汚泥掻寄装置。
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