JP7285717B2 - シックナー - Google Patents

Description

本発明は、シックナーに関する。

シックナーは、例えば工場排液等の液体中に混じる不純物を、高分子凝集剤等でフロック状にして槽内に沈降させ、スラッジ（泥漿、汚泥）として回収する装置である。シックナーは、沈降濃縮装置とも呼ばれる。従来、例えば下記特許文献１に記載されるようなシックナーが知られる。

特開２０１７－１４５５１１号公報

シックナーの槽内に溜められる液体は、スラッジおよび上澄み液を含む。スラッジは、定期的に槽から回収される。上澄み液は、槽からオーバーフローされるなどにより、シックナーの後工程に送られて、適宜処理される。
従来のシックナーでは、槽内で上澄み液が白濁するなどして濁ることがあった。上澄み液が濁ると、シックナーの後工程で上澄み液を処理する時間や手間が多くかかる。

本発明は、上記事情に鑑み、上澄み液が濁ることを抑制できるシックナーを提供することを目的の一つとする。

本発明のシックナーの一つの態様は、スラッジおよび上澄み液を含む液体が溜められる槽と、前記槽の内部に配置され、上澄み液に浸漬される液中ポンプと、前記液中ポンプに接続され、前記液中ポンプが汲み出す上澄み液が内部を通る配管と、を備え、前記槽は、底壁および周壁を有し、前記配管は、前記周壁に支持されて上澄み液に浸漬される浸漬管部を有し、前記周壁は、前記槽内の上澄み液をオーバーフローさせるオーバーフロー部を有し、前記オーバーフロー部は、前記周壁の内周面から前記槽の内側に突出する樋状であり、前記浸漬管部は、前記オーバーフロー部に支持されて前記槽内を上下方向に延びる。

本発明によれば、液中ポンプ（水中ポンプ）により、槽から上澄み液を汲み出すことで、槽内の上澄み液に流れが作られ、槽内で上澄み液が循環させられる。これにより、上澄み液が白濁するなどして濁ることを抑制できる。上澄み液が濁ることが抑えられるので、シックナーの後工程の設備等において、上澄み液を処理する時間や手間が削減される。

上記シックナーにおいて、前記槽は、底壁および周壁を有し、前記配管は、前記周壁に支持されて上澄み液に浸漬される浸漬管部を有する。

この場合、槽の周壁により浸漬管部が支持されるので、浸漬管部を上澄み液中に設けるための支持構造を簡素化できる。また、周壁に支持されることで浸漬管部および液中ポンプが、槽の中心軸回りに回転する上部レイキや下部レイキ等の邪魔になりにくく、浸漬管部および液中ポンプを槽内に配置しやすい。
上記シックナーにおいて、前記周壁は、前記槽内の上澄み液をオーバーフローさせるオーバーフロー部を有し、前記オーバーフロー部は、前記周壁の内周面から前記槽の内側に突出する樋状であり、前記浸漬管部は、前記オーバーフロー部に支持されて前記槽内を上下方向に延びる。
この場合、浸漬管部および液中ポンプを周壁の内周面から槽の内側に離して配置でき、液中ポンプの性能が良好に維持される。液中ポンプにより槽内の上澄み液を循環させる作用効果がより安定する。

上記シックナーは、前記液中ポンプと前記周壁とに接続され、長さ調整可能なポンプ吊り部を備え、前記浸漬管部は、弾性変形可能な弾性部を有することが好ましい。

この場合、ポンプ吊り部の長さを調整することにより、浸漬管部の弾性部が弾性変形して、液中ポンプの槽内での上下方向の位置（設置深さ）を調整することができる。液中ポンプの位置をスラッジ等の高さに応じて簡単に変更でき、本発明の上述した作用効果が安定して奏功される。

上記シックナーは、前記槽の上部に配置され、前記槽の上下方向に延びる中心軸回りに回転させられる上部レイキを備え、前記周壁は、前記オーバーフロー部よりも前記中心軸に直交する径方向の内側に位置するレイキガイドを有し、前記レイキガイドは、前記上部レイキの径方向外側の端部を支持し、前記浸漬管部は、前記オーバーフロー部と前記レイキガイドとの間に挿入される部分を有することが好ましい。

この場合、浸漬管部がオーバーフロー部とレイキガイドとの間に挿入されるので、オーバーフロー部とレイキガイドとの間のスペースを有効に利用でき、かつ上部レイキと浸漬管部との接触は抑制される。

上記シックナーは、前記槽の上部に配置され、前記槽の上下方向に延びる中心軸回りに回転させられる上部レイキと、前記槽の上側から前記槽内に吊り下げられて上下方向に延び、前記上部レイキにより跳ね上げ可能とされて、スラッジに抜き差しされる軸部材と、を備えることが好ましい。

この場合、中心軸回りに回転する上部レイキによって、軸部材が跳ね上げられ、自重でまた元の位置（吊り下げ姿勢）に戻る。これにより、軸部材がスラッジに対して抜き差しされ、スラッジに切り込みが入れられる。切り込みが入れられることにより、スラッジの内部に溜まったガスが抜かれて、スラッジの浮き上がりが抑制される。つまり、スラッジが槽の底部に沈んだ状態が維持されるので、スラッジを槽の底部から回収する効率が高められる。またスラッジが槽の底部に沈むため、上澄み液の液面からの深さが確保されて、上澄み液が安定して循環しやすくなる。このため、上澄み液が濁ることがより抑制される。

上記シックナーは、前記槽の底部に配置され、前記槽の上下方向に延びる中心軸回りに回転させられる下部レイキを備え、前記液中ポンプは、前記下部レイキよりも上側に配置されることが好ましい。

この場合、中心軸回りに回転する下部レイキと、液中ポンプとの接触が抑えられ、液中ポンプの性能が安定して維持される。また、下部レイキの回転により濁った上澄み液が、液中ポンプに吸い込まれることが抑制される。

上記シックナーにおいて、前記配管は、前記液中ポンプが汲み出す上澄み液を前記槽内に戻す槽戻し配管部を有することが好ましい。

この場合、液中ポンプが汲み出した上澄み液を、槽戻し配管部によって槽内に戻すことができる。したがって、槽内の上澄み液をより安定して循環させることができる。

上記シックナーにおいて、前記槽戻し配管部は、前記槽内に上澄み液をシャワー状に供給するシャワー部を有することが好ましい。

この場合、シャワー部から槽内に、上澄み液がシャワー状に供給されるので、槽内の上澄み液の濁りをより安定して抑制する効果が得られる。

上記シックナーにおいて、前記配管は、前記液中ポンプが汲み出す上澄み液を当該シックナーの前工程の設備に送る前工程送り配管部を有することが好ましい。

上記シックナーにおいて、前記配管は、前記液中ポンプが汲み出す上澄み液を当該シックナーの後工程の設備に送る後工程送り配管部を有することが好ましい。

本発明の一つの態様のシックナーによれば、上澄み液が濁ることを抑制できる。

本発明の一実施形態のシックナーを示す上面図である。 本発明の一実施形態のシックナーを示す縦断面図である。 シックナーの一部を拡大して示す縦断面図である。 図３のIV矢視を示す側面図である。 シックナーの軸部材を示す側面図である。 参考例のシックナーを示す縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態のシックナー１０について、図面を参照して説明する。
本実施形態のシックナー１０は、例えば製缶工場の加工処理水等の排液（廃液）中に混じる不純物を、高分子凝集剤等でフロック状にして槽１内に沈降させ、スラッジ（泥漿、汚泥）Ｓとして回収する装置である。シックナー１０は、沈降濃縮装置と言い換えてもよい。シックナー１０は、排液処理システムの一部を構成する。排液処理システムは、シックナー１０以外に、少なくともｐＨ調整槽と、ろ過槽と、を有する。ｐＨ調整槽は、シックナー１０の前工程に設けられる設備である。ｐＨ調整槽は、排液に消石灰を投入し、中和処理を行う設備である。ろ過槽は、シックナー１０の後工程に設けられる設備である。ろ過槽は、シックナー１０から排出された上澄み液ＳＦの有機物などの汚れを、微生物の働きにより処理（微生物処理）し除去する設備である。
シックナー１０に送られる排液は、例えば消石灰等を用いて予めＰＨが調整されている。なお、シックナー１０に送られる不純物を含む液体Ｌは、工場排液に限定されるものではない。

図１～図４に示すように、シックナー１０は、槽１と、橋部５と、支持軸６と、駆動手段（図示省略）と、上部レイキ２と、下部レイキ３と、液中ポンプ８と、配管９と、ポンプ吊り部１１と、軸部材支持部７と、軸部材４と、エア供給手段（図示省略）と、を備える。

槽１は、有底筒状である。槽１の中心軸Ｃは、鉛直方向（上下方向）に延びる。槽１には、液体Ｌが溜められる。液体Ｌは、スラッジＳおよび上澄み液ＳＦを含む。槽１の容量は、例えば数百トンであり、本実施形態の例では４００トンである。槽１に溜められる液体Ｌの液面ＬＳは、槽１の開口部に位置し、水平方向に広がる。

本実施形態では、中心軸Ｃが延びる方向を上下方向と呼ぶ。上下方向のうち、槽１の底部から開口部へ向かう方向を上側と呼ぶ。上側は、液体Ｌの液面ＬＳが向く方向である。上下方向のうち、槽１の開口部から底部へ向かう方向を下側と呼ぶ。下側は、液面ＬＳが向く方向とは反対方向である。
中心軸Ｃに直交する方向を径方向と呼ぶ。径方向のうち、中心軸Ｃに接近する方向を径方向内側と呼び、中心軸Ｃから離れる方向を径方向外側と呼ぶ。
中心軸Ｃ回りに周回する方向を周方向と呼ぶ。周方向のうち、シックナー１０の運転時に上部レイキ２および下部レイキ３が回転させられる方向を、レイキ回転方向Ｔと呼び、これとは反対の回転方向を、レイキ回転方向Ｔとは反対方向（反レイキ回転方向）と呼ぶ。本実施形態の例では、図１に示すようにシックナー１０を上から下側へ向けて見て（つまりシックナー１０の上面視で）、レイキ回転方向Ｔは、周方向のうち時計回りに進む方向である。シックナー１０を上から下側へ向けて見て、反レイキ回転方向は、周方向のうち反時計回りに進む方向である。

槽１は、周壁１ａと、底壁１ｂと、底排出口１ｃと、浮き屑排出口１ｄと、液体流入口（図示省略）と、を有する。
周壁１ａは、中心軸Ｃを中心とする円筒状である。周壁１ａは、オーバーフロー部１ｅと、レイキガイド１ｆと、を有する。

オーバーフロー部１ｅは、槽１内の上澄み液ＳＦをオーバーフローさせる。オーバーフロー部１ｅの上下方向の位置により、槽１内の液面ＬＳの上下方向の位置が決められる。オーバーフロー部１ｅにオーバーフローされた上澄み液ＳＦは、シックナー１０の後工程の設備であるろ過槽に送られる。オーバーフロー部１ｅは、周壁１ａの内周面から槽１の内側に突出する樋状である。オーバーフロー部１ｅは、周壁１ａの内周面の上端部に配置されてこの内周面から径方向内側に突出し、上側に開口する。オーバーフロー部１ｅは、中心軸Ｃを中心として周方向に延びる円形リング状の溝である。

図３に示すように、オーバーフロー部１ｅは、周壁１ａの内周面から径方向内側に延びる下壁部１ｇと、下壁部１ｇの内周部から上側に延びる内壁部１ｈと、を有する。下壁部１ｇは、中心軸Ｃを中心とし、上下方向と直交する方向（水平方向）に拡がる円形リング板状である。内壁部１ｈは、中心軸Ｃを中心として上下方向に延びる円筒状である。

レイキガイド１ｆは、オーバーフロー部１ｅよりも径方向の内側に位置する。レイキガイド１ｆは、内壁部１ｈの径方向内側に、内壁部１ｈとの間に隙間をあけて配置される。レイキガイド１ｆは、中心軸Ｃを中心として上下方向に延びる円筒状である。レイキガイド１ｆの上端部は、内壁部１ｈの上端部よりも上側に位置する。つまりレイキガイド１ｆの上端部は、オーバーフロー部１ｅよりも上側に位置する。レイキガイド１ｆの上端部は、液面ＬＳの上側に位置する。図１に示すシックナー１０の上面視で、レイキガイド１ｆは、上部レイキ２の径方向外側の端部と重なって配置される。レイキガイド１ｆは、上部レイキ２の径方向外側の端部の下側に位置する。レイキガイド１ｆは、上部レイキ２の径方向外側の端部に対して下側から接触する。レイキガイド１ｆは、上部レイキ２の径方向外側の端部を支持する。

図２に示すように、底壁１ｂは、中心軸Ｃを中心とする円板状または円錐状である。底壁１ｂが円錐状の場合、底壁１ｂの上面は、径方向内側へ向かうにしたがい下側へ向けて傾斜するテーパ状である。

底排出口１ｃは、槽１の底壁１ｂの中央部（中心軸Ｃ上）に配置される。底排出口１ｃは、底壁１ｂを上下方向に貫通する貫通孔により構成される。底排出口１ｃには、不図示の開閉バルブが設けられる。開閉バルブは、通常の運転時は閉じられており、底排出口１ｃから液体Ｌ等を排出させるときに開けられる。

底排出口１ｃは、例えば２年に一度など、定期的に槽１内のスラッジＳを回収して槽１を清掃およびメンテナンスする際に開けられる。具体的には、まず底排出口１ｃを閉じた状態で、不図示のフィルタープレス装置（加圧ろ過装置）を用いて槽１の底部からスラッジＳを汲み取る。槽１内から汲み取ったスラッジＳは、フィルタープレス装置により処理される。次いで、槽１内に残された液体Ｌを、底排出口１ｃを開けることにより槽１の外部に排出させて、槽１の清掃およびメンテナンス等を行う。

図１に示すように、浮き屑排出口１ｄは、槽１の上部に配置され、上側に向けて開口する。浮き屑排出口１ｄの開口部は、液面ＬＳよりも僅かに上側に位置する。浮き屑排出口１ｄは、不図示の浮き屑収集部に接続される。浮き屑排出口１ｄから排出された液面ＬＳの浮き屑は、浮き屑収集部に集められる。

特に図示しないが、液体流入口は、槽１の上側に配置される。シックナー１０の上面視で、液体流入口は、槽１の略中央部に配置される。不純物を含む液体Ｌは、シックナー１０の前工程の設備であるｐＨ調整槽から液体流入口を通って、槽１内に供給される。

図２に示す矢印Ｆは、液体流入口から槽１内に供給された液体Ｌの流れの向きを、模式的に表している。槽１内に流入した液体Ｌは、槽１の略中央部から径方向外側へ向けて流れていく間に、槽１内において不純物が沈降させられる。槽１内に沈降した不純物は、スラッジＳとなる。不純物が沈降させられた後の上澄み液ＳＦは、オーバーフロー部１ｅに流入し、シックナー１０の後工程の設備に送られる。

図１に示すように、橋部５は、槽１の上側に架け渡される。橋部５は、槽１よりも上側に、作業者が通行可能に設けられる足場である。橋部５は、中心軸Ｃ上を通り、径方向に延びる。
図２において支持軸６は、橋部５に支持されて、上下方向に延びる。支持軸６は、中心軸Ｃと同軸に設けられる。支持軸６は、不図示のモータ等の駆動手段により、中心軸Ｃ回りのレイキ回転方向Ｔに回転させられる。

上部レイキ２は、槽１の上部に配置される。上部レイキ２は、支持軸６に支持され、支持軸６とともに中心軸Ｃ回りのレイキ回転方向Ｔに回転させられる。上部レイキ２の下端部の上下方向の位置は、液面ＬＳの上下方向の位置と略同じである。上部レイキ２は、槽１の液面ＬＳに浮かぶ浮き屑を回収して、浮き屑排出口１ｄに排出する。上部レイキ２の中心軸Ｃ回りの回転軌跡は、液面ＬＳの略全体を覆う円板状となる。

上部レイキ２は、複数の上部レイキアーム２ａを有する。上部レイキアーム２ａは、径方向内端部が支持軸６に支持され、支持軸６から径方向外側に向けて延びる。本実施形態の例では、上部レイキ２が、２つの上部レイキアーム２ａを有する。２つの上部レイキアーム２ａ同士は、中心軸Ｃを中心として互いに１８０°回転対称に設けられる。

図１および図３に示すように、上部レイキアーム２ａは、アーム本体２ｂと、コロ部材２ｅと、浮き屑ガイド部２ｃと、浮き屑捕集部２ｄと、を有する。
アーム本体２ｂは、径方向に沿って延びる。アーム本体２ｂの径方向内端部は、支持軸６に支持される。アーム本体２ｂの径方向外端部は、コロ部材２ｅを介して周壁１ａのレイキガイド１ｆに支持される。コロ部材２ｅは、アーム本体２ｂの径方向外端部に、周方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。コロ部材２ｅは、レイキガイド１ｆの上端部上を周方向に転動自在である。アーム本体２ｂは、浮き屑ガイド部２ｃおよび浮き屑捕集部２ｄを支持する。

図１に示すように、浮き屑ガイド部２ｃは、アーム本体２ｂよりもレイキ回転方向Ｔに配置される。本実施形態の例では、浮き屑ガイド部２ｃが板状であり、浮き屑ガイド部２ｃの一対の板面は、周方向の両側（つまりレイキ回転方向Ｔおよび反レイキ回転方向）を向く。浮き屑ガイド部２ｃの下端部は、液面ＬＳよりも下側に位置する。浮き屑ガイド部２ｃの上端部は、液面ＬＳよりも上側に位置する。

浮き屑ガイド部２ｃは、径方向内側に向かうにしたがいレイキ回転方向Ｔに向けて延びる。このため、液面ＬＳに浮かぶ浮き屑が浮き屑ガイド部２ｃに接触すると、浮き屑ガイド部２ｃのレイキ回転方向Ｔへの移動（中心軸Ｃ回りの回転）にともなって、浮き屑は径方向外側へ向けて案内される。浮き屑ガイド部２ｃは、液面ＬＳの浮き屑を浮き屑捕集部２ｄへ案内する機能を有する。

浮き屑捕集部２ｄは、浮き屑ガイド部２ｃよりも径方向外側に配置される。浮き屑捕集部２ｄは、浮き屑ガイド部２ｃの径方向外端部に接続する。シックナー１０の上面視で、浮き屑捕集部２ｄは、反レイキ回転方向に窪む凹状である。本実施形態の例では、浮き屑捕集部２ｄが板状であり、浮き屑捕集部２ｄの一対の板面は、周方向の両側（レイキ回転方向Ｔおよび反レイキ回転方向）を向く部分と、径方向の両側（径方向内側および径方向外側）を向く部分と、を有する。浮き屑捕集部２ｄの下端部は、液面ＬＳよりも下側に位置する。浮き屑捕集部２ｄの上端部は、液面ＬＳよりも上側に位置する。

浮き屑捕集部２ｄは、浮き屑ガイド部２ｃよりも反レイキ回転方向に配置される。本実施形態の例では、浮き屑捕集部２ｄが、アーム本体２ｂよりも反レイキ回転方向に配置される。浮き屑捕集部２ｄには、液面ＬＳに浮かぶ浮き屑が一時的に保持される。シックナー１０の上面視で、浮き屑捕集部２ｄの中心軸Ｃ回りの回転軌跡は、浮き屑排出口１ｄと重なる。浮き屑捕集部２ｄが浮き屑排出口１ｄ上を通過するときに、浮き屑捕集部２ｄが保持する浮き屑が浮き屑排出口１ｄへ入り、液面ＬＳから排出される。

図１および図２に示すように、下部レイキ３は、槽１の底部に配置される。下部レイキ３は、槽１の底壁１ｂの上側に配置され、底壁１ｂと隙間をあけて対向する。下部レイキ３は、支持軸６に支持され、支持軸６とともに中心軸Ｃ回りのレイキ回転方向Ｔに回転させられる。下部レイキ３は、槽１の底部に溜まるスラッジＳを径方向内側へ移動させる機能等を有する。下部レイキ３の中心軸Ｃ回りの回転軌跡は、底壁１ｂの上面の略全体を覆う逆円錐状となる。

下部レイキ３は、複数の第１下部レイキアーム３ａと、複数の第２下部レイキアーム３ｂと、を有する。
第１下部レイキアーム３ａは、径方向内端部が支持軸６に支持され、支持軸６から径方向外側に向かうにしたがい上側へ向けて傾斜して延びる。第１下部レイキアーム３ａの径方向外端部は、周壁１ａに径方向内側から隙間をあけて対向する。特に図示しないが、第１下部レイキアーム３ａは、径方向内端部以外の部位において、上部レイキアーム２ａと連結される部分を有する。つまり第１下部レイキアーム３ａは、上部レイキアーム２ａにも支持される。
本実施形態の例では、下部レイキ３が、２つの第１下部レイキアーム３ａを有する。２つの第１下部レイキアーム３ａ同士は、中心軸Ｃを中心として互いに１８０°回転対称に設けられる。

第１下部レイキアーム３ａは、複数の第１歯部３ｃを有する。複数の第１歯部３ｃは、第１下部レイキアーム３ａにおいて、互いに径方向に間隔をあけて配列する。第１歯部３ｃは、径方向外側へ向かうにしたがいレイキ回転方向Ｔへ向けて延びる。このため、槽１の底部に溜まるスラッジＳが第１歯部３ｃに接触すると、第１歯部３ｃのレイキ回転方向Ｔへの移動（中心軸Ｃ回りの回転）にともなって、スラッジＳは径方向内側へ向けて案内される。

第２下部レイキアーム３ｂは、径方向内端部が支持軸６に支持され、支持軸６から径方向外側に向かうにしたがい上側へ向けて傾斜して延びる。第２下部レイキアーム３ｂの径方向外端部は、第１下部レイキアーム３ａの径方向外端部よりも、径方向内側に位置する。つまり第２下部レイキアーム３ｂは、第１下部レイキアーム３ａよりも径方向の長さが短い。

本実施形態の例では、下部レイキ３が、２つの第２下部レイキアーム３ｂを有する。２つの第２下部レイキアーム３ｂ同士は、中心軸Ｃを中心として互いに１８０°回転対称に設けられる。第２下部レイキアーム３ｂは、第１下部レイキアーム３ａと周方向に間隔をあけて配置される。図示の例では、第２下部レイキアーム３ｂと第１下部レイキアーム３ａとが、中心軸Ｃ回りに９０°ピッチで交互に配置される。

第２下部レイキアーム３ｂは、複数の第２歯部３ｄを有する。複数の第２歯部３ｄは、第２下部レイキアーム３ｂにおいて、互いに径方向に間隔をあけて配列する。第２歯部３ｄは、径方向外側へ向かうにしたがいレイキ回転方向Ｔへ向けて延びる。このため、槽１の底部に溜まるスラッジＳが第２歯部３ｄに接触すると、第２歯部３ｄのレイキ回転方向Ｔへの移動（中心軸Ｃ回りの回転）にともなって、スラッジＳは径方向内側へ向けて案内される。

図１～図４に示すように、液中ポンプ８は、槽１の内部に配置され、上澄み液ＳＦに浸漬される。液中ポンプ８は、例えば円柱状であり、配管９と接続される。液中ポンプ８は、配管９を通して槽１内の上澄み液ＳＦを槽１外に汲み出す。液中ポンプ８は、水中ポンプ８と言い換えてもよい。また液中ポンプ８には、図示しない配線部材が接続される。

液中ポンプ８は、下部レイキ３よりも上側に配置される。図３において、液中ポンプ８の下端部と、底壁１ｂの上面との間の上下方向の寸法Ｈは、例えば２００ｍｍ以上である。液中ポンプ８は、レイキガイド１ｆおよびオーバーフロー部１ｅよりも下側に配置される。液中ポンプ８は、レイキガイド１ｆおよび内壁部１ｈの直下に配置される。液中ポンプ８は、周壁１ａの内周面から径方向内側に離れて配置される。

図３および図４に示すように、配管９は、液中ポンプ８に接続される。本実施形態では配管９の一部（後述する浸漬管部９ａ）が、上澄み液ＳＦ中において液中ポンプ８を支持する。配管９の内部には、液中ポンプ８が汲み出す上澄み液ＳＦが通る。配管９は、例えば、槽１および橋部５と固定される。

配管９は、配管本体部９ｂと、浸漬管部９ａと、槽戻し配管部９ｃと、第１弁部９ｄと、前工程送り配管部９ｅと、第２弁部９ｆと、後工程送り配管部９ｇと、第３弁部９ｈと、を有する。

配管本体部９ｂは、例えば金属製である。配管本体部９ｂは、周壁１ａと固定される。本実施形態では配管本体部９ｂが、オーバーフロー部１ｅと固定される。配管本体部９ｂは、浸漬管部９ａと接続される。配管本体部９ｂは、第１弁部９ｄを介して槽戻し配管部９ｃと接続される。配管本体部９ｂは、第２弁部９ｆを介して前工程送り配管部９ｅと接続される。配管本体部９ｂは、第３弁部９ｈを介して後工程送り配管部９ｇと接続される。

浸漬管部９ａは、周壁１ａに支持されて上澄み液ＳＦに浸漬される。浸漬管部９ａは、オーバーフロー部１ｅに支持されて槽１内を上下方向に延びる。浸漬管部９ａは、オーバーフロー部１ｅとレイキガイド１ｆとの間に挿入される部分を有する。浸漬管部９ａのうち上端部が、径方向において内壁部１ｈとレイキガイド１ｆとの間に位置する。浸漬管部９ａのうち下端部は、液中ポンプ８に接続される。
浸漬管部９ａは、弾性変形可能な弾性部９ｉを有する。弾性部９ｉは、浸漬管部９ａのうち上端部以外の部分を構成する。弾性部９ｉは、例えば樹脂製のホース等である。

槽戻し配管部９ｃの両端部のうち、第１弁部９ｄと接続される端部とは反対側の端部（先端部）は、槽１の上側に位置する。槽戻し配管部９ｃの先端部は、上面視で槽１の略中央部に位置し、液面ＬＳと対向する。槽戻し配管部９ｃは、液中ポンプ８が汲み出す上澄み液ＳＦを槽１内に戻す。具体的に、液中ポンプ８が浸漬管部９ａおよび配管本体部９ｂの内部に汲み出した上澄み液ＳＦは、第１弁部９ｄを開状態とすることにより、槽戻し配管部９ｃの内部を流通して槽戻し配管部９ｃの先端部から槽１内へ流出する。第１弁部９ｄを閉状態とすることにより、槽戻し配管部９ｃから槽１内への上澄み液ＳＦの流出は停止される。

前工程送り配管部９ｅは、液中ポンプ８が汲み出す上澄み液ＳＦを当該シックナー１０の前工程の設備に送る。具体的に、液中ポンプ８が浸漬管部９ａおよび配管本体部９ｂの内部に汲み出した上澄み液ＳＦは、第２弁部９ｆを開状態とすることにより、前工程送り配管部９ｅの内部を流通してシックナー１０の前工程の設備であるｐＨ調整槽に送液される。第２弁部９ｆを閉状態とすることにより、前工程送り配管部９ｅを通したｐＨ調整槽への送液は停止される。

後工程送り配管部９ｇは、液中ポンプ８が汲み出す上澄み液ＳＦを当該シックナー１０の後工程の設備に送る。具体的に、液中ポンプ８が浸漬管部９ａおよび配管本体部９ｂの内部に汲み出した上澄み液ＳＦは、第３弁部９ｈを開状態とすることにより、後工程送り配管部９ｇの内部を流通してオーバーフロー部１ｅに流入し、シックナー１０の後工程の設備であるろ過槽に送液される。第３弁部９ｈを閉状態とすることにより、後工程送り配管部９ｇを通したろ過槽への送液は停止される。

図４に示すように、ポンプ吊り部１１は、液中ポンプ８と周壁１ａとに接続される。ポンプ吊り部１１は、例えば金属製のチェーン等である。ポンプ吊り部１１は、周壁１ａへの取り付け位置等を適宜調整することが可能である。これによりポンプ吊り部１１は、長さ調整可能である。ポンプ吊り部１１の長さを調整することにより、浸漬管部９ａの弾性部９ｉが弾性変形または復元変形して、液中ポンプ８の槽１内での上下方向の位置（設置深さ）を調整可能である。

図１、図２および図５に示すように、軸部材支持部７は、橋部５に取り付けられ、槽１の上側に位置する。軸部材支持部７は、橋部５から水平方向に突出して液面ＬＳの上側に配置され、軸部材４を支持する。軸部材支持部７は、支持アーム７ａを有する。支持アーム７ａは、槽１の上側に配置されて、水平方向に延びる。本実施形態では、支持アーム７ａが径方向に延びており、複数の軸部材４を支持する。

軸部材４は、槽１の上側から槽１内に吊り下げられて、上下方向に延びる。軸部材４は、水平方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。本実施形態では、複数の軸部材４が、支持アーム７ａに吊り下げられており、径方向に互いに間隔をあけて配置される。複数の軸部材４は、互いに等間隔をあけて配列する。隣り合う軸部材４同士の軸間距離（配置ピッチ）は、例えば１５０～２５０ｍｍであり、本実施形態では２００ｍｍである。

複数の軸部材４は、上端部が支持アーム７ａに接続され、下端部は自由端とされている。軸部材４は、支持アーム７ａに支持される上端部を中心に回動自在である。具体的に、軸部材４は、上下方向に延びる吊り下げ姿勢から、軸部材４の上端部回りに、少なくとも周方向（レイキ回転方向Ｔおよび反レイキ回転方向）に向けて回動自在である。軸部材４は、上端部が液面ＬＳよりも上側に位置し、下端部が液面ＬＳよりも下側に位置する。軸部材４の下端部は、スラッジＳの内部に配置される。

軸部材４は、上部レイキ２により跳ね上げ可能とされている。具体的に、軸部材４は、上部レイキ２の中心軸Ｃ回りの回転軌跡と重なって配置される。このため、上部レイキ２がレイキ回転方向Ｔに回転すると、軸部材４は上部レイキ２と接触し、上部レイキ２によってレイキ回転方向Ｔに押されて、軸部材４の上端部回りに回動させられる（つまり跳ね上げられる）。さらに上部レイキ２がレイキ回転方向Ｔに回転すると、軸部材４は上部レイキ２から離れて（上部レイキ２との接触が解除されて）、跳ね上げ姿勢が解除され、軸部材４は自重によりまた元の位置（吊り下げ姿勢）に戻る。これにより、軸部材４は、スラッジＳに抜き差しされる。具体的には、軸部材４が上端部回りに回動することで、軸部材４の少なくとも下端部が、スラッジＳに対して切り込みを入れるように抜き差しされる。軸部材４が、軸部材４の上端部回りに回動可能な角度範囲は、例えば、上下方向（鉛直軸）を基準（０°）として７０～９０°であり、本実施形態の例では８０°である。

本実施形態では、軸部材４が筒状である。軸部材４は、例えば金属製のパイプ等である。軸部材４は、軸部材支持部７の内部を通して、不図示のエアコンプレッサ等のエア供給手段と接続される。これにより、軸部材４の内部を通して、槽１内にエアが供給される。

図２に示すように、複数の軸部材４は、最内周軸部材４ａと、最外周軸部材４ｂと、中間軸部材４ｃと、を有する。
最内周軸部材４ａは、複数の軸部材４のうち、最も径方向内側に配置される。最内周軸部材４ａの径方向位置は、第２下部レイキアーム３ｂの径方向外端部の径方向位置よりも、径方向内側である。最内周軸部材４ａは、第１軸部材４ａと言い換えてもよい。

最外周軸部材４ｂは、複数の軸部材４のうち、最も径方向外側に配置される。最外周軸部材４ｂの径方向位置は、第２下部レイキアーム３ｂの径方向外端部の径方向位置よりも、径方向外側である。最外周軸部材４ｂは、第２軸部材４ｂと言い換えてもよい。

中間軸部材４ｃは、径方向において、最内周軸部材４ａと最外周軸部材４ｂとの間に配置される。中間軸部材４ｃは、第３軸部材４ｃと言い換えてもよい。中間軸部材４ｃは、径方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。本実施形態の例では、中間軸部材４ｃが８つ設けられる。

複数の中間軸部材４ｃのうち、少なくとも１つの中間軸部材４ｃの下端部は、最内周軸部材４ａの下端部よりも下側に位置する。本実施形態の例では、すべての中間軸部材４ｃの下端部が、最内周軸部材４ａの下端部よりも下側に位置する。径方向に配列する８つの中間軸部材４ｃのうち、径方向内側に配置される６つの中間軸部材４ｃにおいては、一の中間軸部材４ｃの下端部よりも、一の中間軸部材４ｃの径方向外側に隣り合う他の中間軸部材４ｃの下端部が、下側に位置する。

複数の中間軸部材４ｃのうち、少なくとも１つの中間軸部材４ｃの下端部は、最外周軸部材４ｂの下端部よりも下側に位置する。本実施形態の例では、すべての中間軸部材４ｃのうち半数以上の中間軸部材４ｃの下端部が、最外周軸部材４ｂの下端部よりも下側に位置する。径方向に配列する８つの中間軸部材４ｃのうち、径方向外側に配置される３つの中間軸部材４ｃにおいては、一の中間軸部材４ｃの下端部よりも、一の中間軸部材４ｃの径方向内側に隣り合う他の中間軸部材４ｃの下端部が、下側に位置する。

本実施形態では、複数の軸部材４の下端部同士を繋ぐ形状が、下側に向けて凸となる略Ｖ字状である。

以上説明した本実施形態のシックナー１０によれば、液中ポンプ（水中ポンプ）８により、槽１から上澄み液ＳＦを汲み出すことで、槽１内の上澄み液ＳＦに流れが作られ、槽１内で上澄み液ＳＦが循環させられる。これにより、上澄み液ＳＦが白濁するなどして濁ることを抑制できる。上澄み液ＳＦが濁ることが抑えられるので、シックナー１０の後工程の設備等において、上澄み液ＳＦを処理する時間や手間が削減される。

また本実施形態では、配管９が、周壁１ａに支持されて上澄み液ＳＦに浸漬される浸漬管部９ａを有する。
この場合、槽１の周壁１ａにより浸漬管部９ａが支持されるので、浸漬管部９ａを上澄み液ＳＦ中に設けるための支持構造を簡素化できる。また、周壁１ａに支持されることで浸漬管部９ａおよび液中ポンプ８が、槽１の中心軸Ｃ回りに回転する上部レイキ２や下部レイキ３等の邪魔になりにくく、浸漬管部９ａおよび液中ポンプ８を槽１内に配置しやすい。

また本実施形態では、ポンプ吊り部１１の長さを調整することにより、浸漬管部９ａの弾性部９ｉが弾性変形して、液中ポンプ８の槽１内での上下方向の位置（設置深さ）を調整することができる。液中ポンプ８の位置をスラッジＳ等の高さに応じて簡単に変更でき、本実施形態の上述した作用効果が安定して奏功される。

また本実施形態では、オーバーフロー部１ｅが、周壁１ａの内周面から槽１の内側に突出する樋状であり、浸漬管部９ａは、オーバーフロー部１ｅに支持されて槽１内を上下方向に延びる。
この場合、浸漬管部９ａおよび液中ポンプ８を周壁１ａの内周面から槽１の内側に離して配置でき、液中ポンプ８の性能が良好に維持される。液中ポンプ８により槽１内の上澄み液ＳＦを循環させる作用効果がより安定する。

また本実施形態では、浸漬管部９ａがオーバーフロー部１ｅとレイキガイド１ｆとの間に挿入されるので、オーバーフロー部１ｅとレイキガイド１ｆとの間のスペースを有効に利用でき、かつ上部レイキ２と浸漬管部９ａとの接触は抑制される。

また本実施形態では、液中ポンプ８が、下部レイキ３よりも上側に配置される。
この場合、中心軸Ｃ回りに回転する下部レイキ３と、液中ポンプ８との接触が抑えられ、液中ポンプ８の性能が安定して維持される。また、下部レイキ３の回転により濁った上澄み液ＳＦが、液中ポンプ８に吸い込まれることが抑制される。

また本実施形態では、配管９が、液中ポンプ８が汲み出す上澄み液ＳＦを槽１内に戻す槽戻し配管部９ｃを有する。
この場合、液中ポンプ８が汲み出した上澄み液ＳＦを、槽戻し配管部９ｃによって槽１内に戻すことができる。したがって、槽１内の上澄み液ＳＦをより安定して循環させることができる。

また本実施形態では、中心軸Ｃ回りに回転する上部レイキ２によって、軸部材４が跳ね上げられ、自重でまた元の位置（吊り下げ姿勢）に戻る。これにより、軸部材４がスラッジＳに対して抜き差しされ、スラッジＳに切り込みが入れられる。切り込みが入れられることにより、スラッジＳの内部に溜まったガスが抜かれて、スラッジＳの浮き上がりが抑制される。つまり、スラッジＳが槽１の底部に沈んだ状態が維持されるので、スラッジＳを槽１の底部から回収する効率が高められる。またスラッジＳが槽１の底部に沈むため、上澄み液ＳＦの液面ＬＳからの深さが確保されて、上澄み液ＳＦが安定して循環しやすくなる。このため、上澄み液ＳＦが濁ることがより抑制される。

また、スラッジＳの浮き上がりが抑えられるので、スラッジＳの上側を流れる排液等の液体Ｌ中の不純物が、槽１内に安定して沈降させられやすくなる。このため、液体Ｌ中の不純物の回収効率が高められて、シックナー１０の後工程の設備等に不純物が送られることを抑制できる。

ここで、本実施形態の効果をよりわかりやすくするため、図６に示す参考例を参照する。図６の参考例では、シックナー１００に軸部材４が設けられていない。このシックナー１００では、スラッジＳの内部に例えば硫化水素等のガスＧが発生すると、ガスＧがスラッジＳの内部に溜まったままの状態となり、スラッジＳを浮き上がらせてしまう。このため、スラッジＳを槽１の底部から効率よく回収することができない。またスラッジＳが浮き上がることにより、槽１内で上澄み液ＳＦを効率よく循環させることができず、上澄み液ＳＦが濁りやすくなる。また、浮き上がったスラッジＳの上面に矢印Ｆで示すように液体Ｌが流れることで、液体Ｌ中の不純物が槽１内に沈降しにくくなり、不純物が回収しづらくなる。このような問題点（課題）を、本実施形態のシックナー１０によれば解決できる。

また本実施形態では、槽１の底部に下部レイキ３が配置されて中心軸Ｃ回りに回転するので、下部レイキ３によってスラッジＳを集めることができ、槽１の底部からスラッジＳをより回収しやすくできる。

また本実施形態では、軸部材４が筒状であり、軸部材４の内部を通して、槽１内にエアが供給される。すなわち、軸部材４の内部を通して槽１内に曝気することができる。これにより、スラッジＳの内部にガスＧが発生することを抑えられ、スラッジＳの浮き上がりがより抑制される。

また本実施形態では、軸部材４が、水平方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。このため、複数の軸部材４によって、スラッジＳに広範囲に切り込みを入れることができ、スラッジＳ内のガス抜きが効率よく行える。

また本実施形態では、複数の軸部材４が、中心軸Ｃに直交する径方向に互いに間隔をあけて配置されるので、スラッジＳに、径方向に沿う広範囲にわたって切り込みを入れることができる。スラッジＳは、径方向の広範囲にわたって浮き上がりが抑制される。したがって、槽１の中央部に流入された液体Ｌが、径方向に移動して、槽１の径方向外端部に位置するオーバーフロー部１ｅに達するまでの間に、液体Ｌ中の不純物が槽１内により沈降させられやすくなる。

また本実施形態では、複数の軸部材４のうち、中間軸部材４ｃの下端部が、最内周軸部材４ａの下端部よりも下側に位置する。この場合、スラッジＳの上面のうち、最内周軸部材４ａに切り込まれる部分の上下方向の位置が、中間軸部材４ｃに切り込まれる部分の上下方向の位置よりも高くなる。このため、図２に示すようにスラッジＳの上面には、径方向外側へ向かうにしたがい低くなる傾斜面Ｉ１が形成される。槽１の中央から槽１内に流入した液体Ｌが、槽１内において径方向外側へ向かうときに、液体Ｌ中の不純物は、スラッジＳの傾斜面Ｉ１に沿って下側へと転がりやすくなる。これにより、液体Ｌ中の不純物の沈降が促されて、回収効率がより高められる。

また本実施形態では、複数の軸部材４のうち、中間軸部材４ｃの下端部が、最外周軸部材４ｂの下端部よりも下側に位置する。この場合、スラッジＳの上面のうち、最外周軸部材４ｂに切り込まれる部分の上下方向の位置が、中間軸部材４ｃに切り込まれる部分の上下方向の位置よりも高くなる。このため、スラッジＳの上面には、径方向外側へ向かうにしたがい高くなる傾斜面Ｉ２が形成される。槽１内に沈降させられた不純物は、スラッジＳの傾斜面Ｉ２によって径方向外側へ流れることが抑制されるので、槽１内にとどまりやすくなる。これにより、不純物がオーバーフロー部１ｅに流入することが抑えられ、不純物をスラッジＳとして回収する効率が高められる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。

前述の実施形態では、シックナー１０に軸部材支持部７が１つ設けられる例を挙げたが、軸部材支持部７は、周方向に間隔をあけて複数設けられてもよい。この場合、各軸部材支持部７に支持される軸部材４も、周方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。

前述の実施形態では、軸部材４が筒状であり、例えば金属製のパイプ等であるが、これに限らない。軸部材４は、例えば中実の棒等であってもよい。また、軸部材４は金属製に限らない。

前述の実施形態では、槽戻し配管部９ｃの先端部（１つの噴出孔）から槽１内に上澄み液ＳＦが流出される例を挙げたが、これに限らない。特に図示しないが、槽戻し配管部９ｃは、槽１内に上澄み液ＳＦをシャワー状に供給するシャワー部を有していてもよい。シャワー部は、例えば、槽戻し配管部９ｃの延在方向に沿って互いに間隔をあけて配列する複数の噴出孔を有する。この場合、シャワー部（複数の噴出孔）から槽１内に、上澄み液ＳＦがシャワー状に供給されるので、槽１内の上澄み液ＳＦの濁りをより安定して抑制する効果が得られる。

その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例およびなお書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。

本発明のシックナーによれば、上澄み液が濁ることを抑制できる。したがって、産業上の利用可能性を有する。

１…槽、１ａ…周壁、１ｂ…底壁、１ｅ…オーバーフロー部、１ｆ…レイキガイド、２…上部レイキ、３…下部レイキ、４…軸部材、８…液中ポンプ、９…配管、９ａ…浸漬管部、９ｃ…槽戻し配管部、９ｅ…前工程送り配管部、９ｇ…後工程送り配管部、９ｉ…弾性部、１０…シックナー、１１…ポンプ吊り部、Ｃ…中心軸、Ｌ…液体、Ｓ…スラッジ、ＳＦ…上澄み液

Claims (9)

1. スラッジおよび上澄み液を含む液体が溜められる槽と、
   前記槽の内部に配置され、上澄み液に浸漬される液中ポンプと、
   前記液中ポンプに接続され、前記液中ポンプが汲み出す上澄み液が内部を通る配管と、を備え、
   前記槽は、底壁および周壁を有し、
   前記配管は、前記周壁に支持されて上澄み液に浸漬される浸漬管部を有し、
   前記周壁は、前記槽内の上澄み液をオーバーフローさせるオーバーフロー部を有し、
   前記オーバーフロー部は、前記周壁の内周面から前記槽の内側に突出する樋状であり、
   前記浸漬管部は、前記オーバーフロー部に支持されて前記槽内を上下方向に延びる、
   シックナー。
2. 前記液中ポンプと前記周壁とに接続され、長さ調整可能なポンプ吊り部を備え、
   前記浸漬管部は、弾性変形可能な弾性部を有する、
   請求項１に記載のシックナー。
3. 前記槽の上部に配置され、前記槽の上下方向に延びる中心軸回りに回転させられる上部レイキを備え、
   前記周壁は、前記オーバーフロー部よりも前記中心軸に直交する径方向の内側に位置するレイキガイドを有し、
   前記レイキガイドは、前記上部レイキの径方向外側の端部を支持し、
   前記浸漬管部は、前記オーバーフロー部と前記レイキガイドとの間に挿入される部分を有する、
   請求項１または２に記載のシックナー。
4. 前記槽の上部に配置され、前記槽の上下方向に延びる中心軸回りに回転させられる上部レイキと、
   前記槽の上側から前記槽内に吊り下げられて上下方向に延び、前記上部レイキにより跳ね上げ可能とされて、スラッジに抜き差しされる軸部材と、を備える、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のシックナー。
5. 前記槽の底部に配置され、前記槽の上下方向に延びる中心軸回りに回転させられる下部レイキを備え、
   前記液中ポンプは、前記下部レイキよりも上側に配置される、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のシックナー。
6. 前記配管は、前記液中ポンプが汲み出す上澄み液を前記槽内に戻す槽戻し配管部を有する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のシックナー。
7. 前記槽戻し配管部は、前記槽内に上澄み液をシャワー状に供給するシャワー部を有する、
   請求項６に記載のシックナー。
8. 前記配管は、前記液中ポンプが汲み出す上澄み液を当該シックナーの前工程の設備に送る前工程送り配管部を有する、
   請求項１から７のいずれか１項に記載のシックナー。
9. 前記配管は、前記液中ポンプが汲み出す上澄み液を当該シックナーの後工程の設備に送る後工程送り配管部を有する、
   請求項１から８のいずれか１項に記載のシックナー。

Images