JP7462432B2 - 掻き寄せブレード及び沈殿処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、掻き寄せブレード及び沈殿処理装置に関するものである。

一般に、排水などの被処理水を処理する手段の一つとして、被処理水中の固形物などの不純物を除去する固液分離処理が行われている。
このような固液分離処理としては、被処理水中の固形物を沈殿させる沈殿槽を備え、この沈殿槽の底部に沈殿した沈殿物を掻き寄せる掻き寄せブレードを備える沈殿処理装置を用いた処理が挙げられる。

例えば、特許文献１には、被処理水を沈降分離処理するための沈殿槽に、被処理水を供給するフィードウェルと、フィードウェルの下端に対峙して水の流れ方向を変更するプレートが水平に設けられており、プレート上の堆積物を落下させる手段として回転レーキを設けるとともに、沈殿槽底部に沈殿槽の底面に沿って回転する掻き寄せブレード（集泥用レーキ）を備えた沈殿処理装置が記載されている。

特開２００７－６９１８９号公報

一般に、特許文献１に記載されるような沈殿処理装置においては、底部に沈殿した沈殿物等の固形物を掻き寄せるために十分な強度が必要であることから、装置を構成する部材としては金属材料が広く用いられている。また、部材と被処理水との接触時間が長いこと等から、金属材料には耐腐食性を付与することが行われている。例えば、沈殿処理装置の部材として用いる金属材料に対し、耐腐食性を付与するための塗装を施したものなどが用いられている。

一方、部材に対する塗装による耐腐食性の付与は、耐腐食性の効果として十分ではない場合があるとともに、時間の経過とともに塗装が剥がれるため、定期的な補修が必要である。このため、メンテナンスに係る作業コストが大きいという問題がある。また、被処理水中の固形物等により部材表面の摩耗が生じ、塗装が剥がれることがある。このため、沈殿処理装置を構成する部材のうち、特に沈殿物を掻き寄せる掻き寄せブレードは、耐腐食性に加え、耐摩耗性を必要とするが、特許文献１には部材の材質について特に記載されておらず、また、部材に対する耐腐食性及び耐摩耗性の付与の必要性や、その具体的な対策について何ら示されていない。

本発明の課題は、被処理水中の固液を分離する沈殿処理を行うに当たり、耐腐食性及び耐摩耗性に優れ、メンテナンスが容易となる掻き寄せブレード及び沈殿処理装置を提供することである。

本発明者は、上記の課題について鋭意検討した結果、沈殿処理装置の底部に沈殿した沈殿物を掻き寄せる掻き寄せブレードにおいて、被処理水に対する耐腐食性を有する材質からなる層と耐摩耗性を有する材質からなる層とを重ねて設けることで、掻き寄せブレード及びこの掻き寄せブレードを備える沈殿処理装置が、耐腐食性及び耐摩耗性に優れ、メンテナンスが容易になることを見出して、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の掻き寄せブレード及び凝集沈殿処理装置である。

上記課題を解決するための本発明の掻き寄せブレードは、被処理水中の固液を分離する沈殿処理装置の底部に沈殿した沈殿物を掻き寄せる掻き寄せブレードであって、被処理水に対して耐腐食性を有する材質からなる第一層と、第一層の表面に、耐腐食性を有する材質よりも耐摩耗性を有する材質からなる第二層とを備えることを特徴とするものである。

本発明の掻き寄せブレードによれば、耐腐食性に加え、耐摩耗性を付与することができる。また、従来の塗装処理を行ったものに比べ、補修に係るメンテナンス作業を大幅に減らすことが可能となる。

また、本発明の掻き寄せブレードの一実施態様としては、第一層は、硬質ゴムからなる層を含むという特徴を有する。
この特徴によれば、無機物・有機物を問わず、広範囲の化学物質に対して耐腐食性を発揮することが可能となる。また、材質として加工が容易であり、比較的安価なものを入手することが容易であることから、メンテナンス作業に係るコストを低減させることが可能となる。

また、本発明の掻き寄せブレードの一実施態様としては、第二層は、軟質ゴムからなるという特徴を有する。
この特徴によれば、弾性を有する材質を用いることで、被処理水中の固形物等との接触による摩耗を抑制することが可能となる。また、材質として加工が容易であり、比較的安価なものを入手することが容易であることから、メンテナンス作業に係るコストを低減させることが可能となる。

また、本発明の掻き寄せブレードの一実施態様としては、第一層及び／又は第二層は、ゴムライニングにより形成されるという特徴を有する。
この特徴によれば、掻き寄せブレードを構成する部材に対する第一層及び第二層の接着強度及び加工精度を高めることができ、第一層及び第二層として用いる材質の耐腐食性及び耐摩耗性を十分に発揮させることが可能となる。また、第一層及び第二層の接着強度及び加工精度が高まることで、補修などのメンテナンス作業の頻度を大幅に削減することが可能となる。

また、本発明の掻き寄せブレードの一実施態様としては、被処理水は、無機物からなる固体成分を含むという特徴を有する。
一般的に、被処理水中の固形物としては、有機物よりも無機物からなるもののほうが硬いことが知られている。このため、一般的な掻き寄せブレードと無機物からなる固体成分とが接触する際、他の固形物よりも摩耗による劣化の進行が速いという問題があった。一方、この特徴によれば、部材の耐摩耗性を特に必要とする被処理水に対しても、適切な処理を行うことが可能となるとともに、頻繁にメンテナンス作業を実施する必要がなく、メンテナンス作業に係るコストを低減させることが可能となる。

また、上記課題を解決するための本発明の沈殿処理装置は、被処理水中の固液を分離する沈殿処理装置であって、被処理水中の固形物を沈殿させる沈殿槽と、沈殿槽に設けられ、沈殿槽の底部に沈殿した沈殿物を掻き寄せる掻き寄せブレードと、を備え、掻き寄せブレードは、被処理水に対して耐腐食性を有する材質からなる第一層と、第一層の表面に、耐腐食性を有する材質よりも耐摩耗性を有する材質からなる第二層と、を備えることを特徴とするものである。
本発明の沈殿処理装置によれば、沈殿物を掻き寄せる掻き寄せブレードに対し、耐腐食性に加え、耐摩耗性を付与することができる。また、従来の塗装処理を行ったものに比べ、掻き寄せブレードの補修に係るメンテナンス作業を大幅に減らすことが可能となる。これにより、沈殿処理装置を安定して運転することが可能となるとともに、維持管理に係るコストを低減させることが可能となる。

本発明によれば、被処理水中の固液を分離する沈殿処理を行うに当たり、耐腐食性及び耐摩耗性に優れ、メンテナンスが容易となる掻き寄せブレード及び沈殿処理装置を提供することができる。

本発明の実施態様の沈殿処理装置を示す概略説明図である。 本発明の実施態様の沈殿処理装置における掻き寄せ部の構造を示す概略説明図（斜視図）である。 本発明の実施態様の掻き寄せブレードの構造を示す概略説明図（断面図）である。 本発明の実施態様の掻き寄せブレードの構造に係る別の態様を示す概略説明図（断面図）である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る掻き寄せブレード及び沈殿処理装置の実施態様を詳細に説明する。なお、実施態様に記載する掻き寄せブレード及び沈殿処理装置の構造については、本発明に係る掻き寄せブレード及び沈殿処理装置を説明するために例示したにすぎず、これに限定されるものではない。

本実施態様に係る沈殿処理装置は、固形物を含む被処理水を、処理水と固形物（沈殿物）に分離する固液分離処理に利用されるものである。また、本実施態様に係る固液分離処理における処理水と固形物の分離手段は、特に限定されない。例えば、被処理水に薬品を添加して化学反応させ、被処理水中から結晶を析出させる反応晶析によって、処理水と固形物に分離するものや、被処理水に凝集剤を添加して被処理水中の固形物を凝集させ、処理水と凝集した固形物に分離するものが挙げられる。また、反応晶析と凝集処理の組み合わせによるものなどが挙げられる。なお、以下の実施態様においては、被処理水に凝集剤を添加して、固形物を凝集沈殿させて分離する固液分離処理について主に説明するが、これに限定されるものではない。

本実施態様における処理対象である被処理水は、分離対象である固形物を含むものであればよく、発生源や固形物の種類は特に限定されない。また、本実施態様における被処理水は、薬品等の添加により固形物が析出するものも含まれる。被処理水としては、例えば、工場排水や生活排水のほか、河川水や他の水処理設備からの一次処理水などが挙げられる。

特に本実施態様においては、処理対象である被処理水は、無機物からなる固体成分を含むものとすることが挙げられる。一般に、被処理水中の固形物としては、有機物よりも無機物からなるもののほうが硬いため、無機物からなる固体成分を含む被処理水を沈殿処理する場合、従来の掻き寄せブレード等の部材と無機物からなる固体成分が接触することで摩耗による劣化の進行が速いという問題があった。一方、本実施態様においては、耐腐食性及び耐摩耗性を備える掻き寄せブレードを形成することにより、部材の耐摩耗性を特に必要とする被処理水に対しても、適切な処理を行うことが可能となるとともに、頻繁にメンテナンス作業を実施する必要がなく、メンテナンス作業に係るコストを低減させることが可能となる。
なお、無機物からなる固体成分としては、特に限定されないが、例えば、金属粉（鉄粉など）を含むスラッジのほか、アルカリ金属やアルカリ土類金属を含む結晶状物質（ナトリウム塩やカルシウム塩など）が挙げられる。

（沈殿処理装置）
以下、本発明における沈殿処理装置の一実施態様について説明する。
図１は、本発明の実施態様の沈殿処理装置１００の構造を示す概略説明図である。
本実施態様に係る沈殿処理装置１００は、図１に示すように、沈殿槽１と、沈殿槽１内に設けられ、被処理水Ｗの固形物を凝集してフロック化するミキシングチャンバ２とを備えている。ここで、ミキシングチャンバ２を通過することにより凝集したフロックＦを含む被処理水Ｗが、ディストリビュータ３を介して沈殿槽１内に吐出され、沈殿槽１の下方にフロックＦが沈殿する一方、沈殿槽１の上方には上澄みである清澄層Ｃが形成され、清澄された処理水Ｗ１は、沈殿槽１の上部側に設けた処理水排出部４により排出される。また、沈殿槽１の底部に沈殿したフロックＦ（沈殿物Ｐ）は、沈殿槽１の底部中央から汚泥排出部５を介して排出される。さらに、沈殿処理装置１００には、沈殿槽１の底部に沈殿した沈殿物Ｐを汚泥排出部５側へ掻き寄せる掻き寄せ部６を備えている。

以下、各構成について説明する。

ミキシングチャンバ２は、沈殿槽１の中央に直立状態で配設された筒状の中空部材であり、その内部に被処理水Ｗが流入して流れる流路２ａが形成されている。また、ミキシングチャンバ２には、ミキシングチャンバ２内に被処理水Ｗを供給する流入管２１が接続されている。流入管２１は、ミキシングチャンバ２内に被処理水Ｗを供給することができるものであればよく、例えば図１に示すように、沈殿槽１に対し水平方向に延びた管を、沈殿槽１の周壁１ａを貫通して内部に進入させ、ミキシングチャンバ２と接続されるものが挙げられる。

ミキシングチャンバ２内には、流入管２１から供給される被処理水Ｗに対し、被処理水Ｗ中の固形物を凝集しフロック化するために、凝集剤を添加するための凝集剤添加手段を備えている。
本実施態様の凝集剤添加手段としては、ミキシングチャンバ２内の流路２ａを流れる被処理水Ｗに対し、ノズル２２により凝集剤が添加されるものを図１に例示しているが、これに限定されるものではない。他の例としては、例えば、流入管２１の上流に凝集剤添加部を別途設け、この凝集剤添加部より被処理水Ｗに凝集剤が添加されるものとすることが挙げられる。

被処理水Ｗに混合される凝集剤としては、無機凝集剤及び高分子凝集剤が挙げられる。凝集剤は、無機凝集剤あるいは高分子凝集剤のみを用いるものであってもよく、無機凝集剤と高分子凝集剤を併用するものであってもよい。なお、無機凝集剤及び高分子凝集剤を併用する場合、無機凝集剤、高分子凝集体の順に被処理水Ｗに添加することが好ましい。これにより、安定したフロック形成が可能となる。
凝集剤の具体例としては、例えば、無機凝集剤としては、硫酸バンドやＰＡＣ等のＡｌ系無機凝集剤や、ポリ硫酸鉄等のＦｅ系無機凝集剤が挙げられる。あるいは、ＮａＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）_２等のアルカリ又はＨ_２ＳＯ_４、ＨＣｌ等の酸によるｐＨ調整剤や、Ｃａ、Ａｌ、Ｆｅ系化合物の添加や、酸化剤・還元剤の添加等により結晶を析出させるものとしてもよい。また、高分子凝集剤としては、ポリアミノアルキルメタクリレート、ポリエチレンイミン、ハロゲン化ポリジアリルアンモニウム、キトサン、尿素－ホルマリン樹脂等のカチオン性高分子凝集剤、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミド部分加水分解物、部分スルホメチル化ポリアクリルアミド、ポリ（２－アクリルアミド）－２－メチルプロパン硫酸塩等のアニオン性高分子凝集剤、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキシド等のノニオン性高分子凝集剤、アクリルアミドとアミノアルキルメタクリレートとアクリル酸ナトリウムの共重合体等の両性高分子凝集剤が挙げられる。

また、ミキシングチャンバ２内には、被処理水Ｗと凝集剤を混合し撹拌するための円筒状の回転ミキサ２３が配設されている。この回転ミキサ２３内に、沈殿槽１に沿った高さ方向に延在するシャフト７が配置されており、シャフト７は上端に取り付けられたモータ等の駆動装置８によって軸心周りに回転可能となっている。ミキシングチャンバ２とシャフト７とは互いに接しておらず、ミキシングチャンバ２内をシャフト７が貫通している。

シャフト７の下部には、ミキシングチャンバ２内の被処理水Ｗを沈殿槽１に供給するためのディストリビュータ３が固定されている。このディストリビュータ３は、ミキシングチャンバ２内に連通した複数本の管が、水平かつ放射状に延びるように設けられている。また、ミキシングチャンバ２内で形成されたフロックＦを含む被処理水Ｗを吐出するための吐出孔３ａが、沈殿槽１底部に向けた状態で複数設けられている。
シャフト７が回転駆動することで、シャフト７と共にディストリビュータ３が回転し、ミキシングチャンバ２内のフロックＦを含む被処理水Ｗは、沈殿槽１内に均等に分配供給される。

また、シャフト７には、ミキシングチャンバ２及びディストリビュータ３よりもさらに下方側に、掻き寄せ部６が取り付けられている。この掻き寄せ部６により、ディストリビュータ３から供給されて沈殿槽１底部に沈殿したフロックＦ（沈殿物Ｐ）を汚泥排出部５側に掻き寄せることができる。

汚泥排出部５は、沈殿槽１の底部に沈殿した沈殿物Ｐを沈殿処理装置１００外に排出することができるものであればよく、具体的な構造については特に限定されない。汚泥排出部５としては、例えば、図１に示すように、沈殿槽１の底部に設けられた汚泥引抜用凹部５１、汚泥引抜管５２、汚泥引抜ポンプ（不図示）などからなるものが挙げられる。また、図１に示すように、汚泥引抜用凹部５１内の沈殿物Ｐを掻き落とすためのスクレーパ５３をシャフト７に取り付けるものとすること等が挙げられる。

掻き寄せ部６の詳細について、図１及び図２を用いて説明する。
図２は、本実施態様における沈殿処理装置１００に係る掻き寄せ部６の近傍を拡大した概略説明図（斜視図）である。なお、図２Ａ及び図２Ｂは、それぞれ掻き寄せブレード６３の形状の一例を示すものである。

図１に示すように、掻き寄せ部６は、シャフト７の下方側から外方に向かって略水平方向に延びる旋回シャフト６１を有している。旋回シャフト６１の本数及び配置については特に限定されないが、複数本の旋回シャフト６１を等角度間隔で配置することが挙げられる。これにより、シャフト７の回転により、旋回シャフト６１を安定して回転させることが可能となる。
また、図１に示すように、旋回シャフト６１には、複数本の支持ロッド６２が垂直下方に延びるように取り付けられている。ここで、各旋回シャフト６１において隣り合う支持ロッド６２の間隔は特に限定されず、適宜設定することが可能である。なお、図１においては、隣り合う支持ロッド６２の間隔は一定とするものを示しているが、これに限定されるものではない。

また、図１及び図２に示すように、支持ロッド６２の下端には掻き寄せブレード６３が接合されている。支持ロッド６２と掻き寄せブレード６３の接合手段は特に限定されないが、例えば、支持ロッド６２と掻き寄せブレード６３を溶接することや、ボルト及びナット等の係止手段を用いること等が挙げられる。

このとき、掻き寄せブレード６３の下端部が、沈殿槽１の底面に接した状態となるように、支持ロッド６２と掻き寄せブレード６３の取り付け位置やサイズなどが適宜設定される。これにより、沈殿槽１の底面に沈殿した沈殿物Ｐは、掻き寄せブレード６３により汚泥排出部５側に掻き寄せられる。
なお、被処理水Ｗ中のフロックＦの密度が高く、沈殿物Ｐが濃縮しやすいなど、沈殿物Ｐの性質によっては、掻き寄せブレード６３を、沈殿槽１の底面から離間させて取り付けるものとするとしてもよい。これにより、掻き寄せブレード６３による沈殿物Ｐの掻き寄せ効率を損なうことなく、掻き寄せブレード６３と沈殿槽１の底面との間の摩擦を低減させ、掻き寄せブレード６３の摩耗による劣化を抑制することが可能となる。

掻き寄せブレード６３の形状としては、沈殿物Ｐを掻き寄せることができるものであれば特に限定されない。例えば、図２においては、掻き寄せブレード６３として、断面Ｌ字型の形状を有するもの（図２Ａ）や、沈殿槽１の底面に対して傾斜を有する形状を有するもの（図２Ｂ）を示しているが、これに限定されるものではない。

掻き寄せブレード６３は、旋回シャフト６１の中心軸線に対して所定の傾斜角をもって取り付けられる。この傾斜角及び傾斜の向きは、旋回シャフト６１の旋回方向によって設定されるものである。より具体的には、旋回シャフト６１が旋回したときに、旋回方向前面となる掻き寄せブレード６３の面に接した沈殿物Ｐに対し、沈殿槽１の中心側に向かって押圧力が作用するように、掻き寄せブレード６３の傾斜角及び傾斜の向きを設定する。また、掻き寄せブレード６３の傾斜角は、旋回速度によって適宜設定されるものである。これにより、沈殿物Ｐを汚泥排出部５に向けて効率的に掻き寄せることができる。

上述したように、本実施態様の沈殿処理装置１００による処理対象である被処理水Ｗは固形物を含むものであれば特に限定されないが、このような被処理水Ｗは、ハロゲン等の酸化力の強い物質や、酸・アルカリ、各種塩類などを含み、沈殿処理装置１００を構成する部材に対する腐食性を示すことがある。特に、掻き寄せブレード６３は、ディストリビュータ３から分配供給された被処理水Ｗ中に浸漬した状態となる。したがって、掻き寄せブレード６３には耐腐食性を付与することが必要となる。
また、掻き寄せブレード６３は、沈殿物Ｐを掻き寄せる際に、沈殿物Ｐや沈殿槽１の底面との接触が生じる。このとき、掻き寄せブレード６３の表面が摩耗により劣化していくことを防ぐため、掻き寄せブレード６３には耐摩耗性も併せて付与する必要がある。

図３は、本実施態様における掻き寄せブレード６３の断面図である。なお、図３は、図２Ａで示した掻き寄せブレード６３の形状に係る断面図を示すものである。
本実施態様における掻き寄せブレード６３は、図３に示すように、被処理水Ｗに対して耐腐食性を有する材質からなる第一層６３ａと、第一層６３ａの表面に、第一層６３ａの材質よりも耐摩耗性を有する材質からなる第二層６３ｂとを備えている。これにより、掻き寄せブレード６３に対し、耐腐食性及び耐摩耗性を付与することが可能となる。特に、耐摩耗性を有する材質からなる第二層６３ｂの面が、沈殿物Ｐや沈殿槽１の底面と接触するように構成することで、従来の掻き寄せブレードよりも長い期間、耐腐食性を損なうことなく沈殿処理を継続して行うことが可能となる。これにより、掻き寄せブレード６３に係るメンテナンス作業を大幅に削減することが可能となる。

第一層６３ａは、被処理水Ｗに対する耐腐食性を有する材質からなるものであればよく、金属材料、非金属材料のいずれであってもよい。
第一層６３ａの材質として用いられる金属材料の例としては、例えば、ステンレスなどのように、表面に酸化被膜を形成し耐腐食性を有する金属（合金）材料のほか、鉄や鋼などの金属材料に対し表面処理（めっき、塗装等）を行った材料等が挙げられる。一方、第一層６３ａの材質として用いられる非金属材料の例としては、例えば、ゴム材料のほか、フッ素樹脂などの熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂のようなプラスチック材料等が挙げられる。このような金属材料、非金属材料については、各種溶液に対する耐腐食性が広く検討されるとともに、その検討結果についても開示されている。したがって、既に開示されている各種検討結果に係る情報に基づき、本実施態様における第一層６３ａの材質を選択するものとしてもよい。

ここで、掻き寄せブレード６３自体の強度を維持するため、第一層６３ａは一定の強度を有するように構成されることが好ましい。例えば、耐腐食性を有する第一層６３ａの材質として金属材料を用いる場合、そのまま第一層６３ａとして利用することができる。一方、耐腐食性を有する第一層６３ａの材質として非金属材料を用いる場合、芯材を用い、その表面に非金属材料からなる層を形成し、第一層６３ａを構成するものとすることが挙げられる。

本実施態様における掻き寄せブレード６３の第一層６３ａとしては、図３に示すように、金属材料など強度を有する材料を芯材Ｂとし、その表面に非金属材料からなる層Ｌを形成したものを用いることがより好ましい。第一層６３ａの材質として、材料自体が耐腐食性を有する金属材料や、めっきや塗装などの表面処理を行う金属材料を用いる場合、十分な強度が得られる一方、材料のコストが高価になることや、表面処理の剥離など耐腐食性の維持が難しいことが懸念される。他方、芯材Ｂに非金属材料からなる層Ｌを形成したものは、掻き寄せブレード６３として十分な強度を有し、かつ耐腐食性の高い層を形成することが可能となる。

第一層６３ａとして、芯材Ｂに非金属材料からなる層Ｌを形成する手段としては特に限定されない。例えば、芯材Ｂの表面に非金属材料からなるシートを接着することや、芯材Ｂに対して非金属材料で形成されたキャップ状の構造体を被せることなどが挙げられる。特に、芯材Ｂと非金属材料からなる層Ｌとの接着強度が高く、芯材Ｂの形状に合わせた加工精度が高いという観点から、ゴムライニングにより第一層６３ａを形成することが好ましい。

ゴムライニングとは、金属などの接着対象面にゴムシートを接着するための施工技術の一つである。
ゴムライニングの一般的な施工手順について、以下、簡単に説明する。まず、接着対象面（芯材表面）の表面に対し、グリッドブラストやサンドブラストなどの粗面化処理を行った後、接着剤を塗布し、ゴムシートを貼り付ける。このとき、貼り付けるゴムシートは、未加硫ゴムからなるものを用いる。その後、加硫処理を行い、未加硫ゴムを加硫ゴムに変化させる。この加硫処理を経ることにより、高い接着強度及び高い加工精度を実現することが可能となる。

ゴムライニングは、未加硫ゴムを加硫ゴムに変化させる施工技術であり、主に天然ゴムを対象とした施工技術であることが知られているが、本実施態様においては、加硫処理を伴うゴムライニングにより第一層６３ａが形成されるものであればよく、対象を天然ゴムに限定するものではない。

ここで、ゴムライニングにより第一層６３ａを形成する場合、第一層６３ａとしては、硬質ゴムからなる層を含むものとすることが好ましい。硬質ゴムは、生ゴムに多量の硫黄（約２０％以上）を添加して加硫することにより得られるゴムであり、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｋ ６２５３－３）におけるタイプＤデュロメータにて硬度６５～８５の値を示すゴムのことである。また、硬質ゴムは、強度や化学的安定性など、ゴムとしての一般的な性能が良好であることが知られている。したがって、第一層６３ａとして、硬質ゴムからなる層を用いることで、無機物・有機物を問わず、広範囲の化学物質に対して耐腐食性を発揮することが可能となる。また、硬質ゴムは、材質として加工が容易であり、比較的安価なものを入手することが容易であることから、メンテナンス作業に係るコストを低減させることが可能となる。

第二層６３ｂは、耐腐食性を有する第一層６３ａの材質よりも、耐摩耗性を有する材質からなるものであればよい。このような材質としては、非金属材料が挙げられる。
第二層６３ｂの材質として用いられる非金属材料の例としては、例えば、第一層６３ａで用いた金属材料又は非金属材料よりも、耐摩耗性を有するゴム材料やプラスチック材料等が挙げられる。より具体的には、このような非金属材料としては、第一層６３ａの材質よりも弾性を有し、沈殿物Ｐ等の固体との接触による衝撃を吸収できる性能を有する材料が挙げられる。

また、第一層６３ａの表面に対し、第二層６３ｂを形成する手段については、特に限定されないが、第一層６３ａの形成と同様に、ゴムライニングによることが好ましい。これにより、第一層６３ａ及び第二層６３ｂの接着強度を高め、掻き寄せブレード６３としての加工精度を高めることが可能となる。

したがって、第二層６３ｂの材質としては、第一層６３ａよりも弾性を有し、かつゴムライニングによる加工が可能であるものとして、軟質ゴムを用いることが好ましい。軟質ゴムは、生ゴムに少量の硫黄（約５％以下）を添加して加硫することにより得られるゴムであり、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｋ ６２５３－３）におけるタイプＡデュロメータにて硬度４７～５７の値を示すゴムのことである。また、軟質ゴムは、弾性体であるとともに、伸び率が高く、クラックなどのひび割れが生じにくいことが知られている。したがって、第二層６３ｂとして、軟質ゴムを用いることで、被処理水中の固形物等との接触による摩耗を抑制することが可能となる。また、軟質ゴムは、材質として加工が容易であり、比較的安価なものを入手することが容易であることから、メンテナンス作業に係るコストを低減させることが可能となる。

本実施態様における掻き寄せブレード６３は、図３に示すように、第一層６３ａと第二層６３ｂが全体的に重なるように構成することが挙げられる。これにより、沈殿物Ｐと接触する掻き寄せブレード６３の表面全てが耐摩耗性を備え、掻き寄せブレード６３の劣化を抑制することができる。

なお、掻き寄せブレード６３の構成としては、図３に示すように、第一層６３ａと第二層６３ｂが全体的に重なるものに限定されない。
図４は、本実施態様における掻き寄せブレードの他の態様を示す断面図である。
例えば、図４に示すように、第一層６３ａの下方部にのみ、第二層６３ｂを設ける構成とすることが挙げられる。これにより、第二層６３ｂの形成に係るコストを低減させることができる。また、沈殿槽１の底面に接触する部分に対しては、十分な耐摩耗性を備えることができるため、従来の掻き寄せブレードよりも劣化の進行を抑制することが可能となる。

以上のように、本実施態様の掻き寄せブレード及び沈殿処理装置は、掻き寄せブレードに耐腐食性及び耐摩耗性を付与することができる。これにより、金属材料の表面を塗装処理することで耐腐食性を付与していた従来の掻き寄せブレードに比べ、補修の頻度を低減させることができる。また、掻き寄せブレード及び沈殿処理装置に対するメンテナンスに係る作業コストを削減するとともに、安定した運転を可能とし、維持管理に係るコストを低減させることが可能となる。

特に、本実施態様における掻き寄せブレード及び沈殿処理装置は、耐腐食性に加えて、耐摩耗性を備えるものであることから、無機物からなる固体成分を含む被処理水のように、部材の耐摩耗性を特に必要とする被処理水の処理に好適に用いることができる。

なお、上述した実施態様は掻き寄せブレード及び沈殿処理装置の一例を示すものである。本発明に係る掻き寄せブレード及び沈殿処理装置は、上述した実施態様に限られるものではなく、要旨を変更しない範囲で、上述した実施態様に係る掻き寄せブレード及び沈殿処理装置を変形してもよい。

例えば、本実施態様における沈殿処理装置は、ミキシングチャンバを備える沈殿槽を用いたものに限定されるものではない。他の例としては、例えば、外壁部及び内壁部による二重構造式の凝集沈殿槽を用い、凝集剤を添加した被処理水が上昇するに伴ってフロックが成長するブランケット状のフロック成長ゾーンを形成するスラッジブランケット部と、スラッジブランケット部において発生した余剰スラッジを濃縮する濃縮部とを備えた凝集沈殿槽を有するものなどが挙げられる。このような凝集沈殿槽に対し、本実施態様における掻き寄せブレードを適用することで、耐腐食性及び耐摩耗性を備え、メンテナンス容易な沈殿処理装置とすることが可能となる。

本発明の掻き寄せブレード及び沈殿処理装置は、固形物を含有する被処理水の処理に利用することができる。より具体的な例としては、例えば、本発明の掻き寄せブレード及び沈殿処理装置は、被処理水に凝集剤を添加してフロックを形成させる凝集沈殿処理に好適に用いることができる。

１００ 沈殿処理装置、１ 沈殿槽、１ａ 周壁、２ ミキシングチャンバ、２ａ 流路、２１ 流入管、２２ ノズル、２３ 回転ミキサ、３ ディストリビュータ、３ａ 吐出孔、４ 処理水排出部、５ 汚泥排出部、５１ 汚泥引抜用凹部、５２ 汚泥引抜管、５３ スクレーパ、６ 掻き寄せ部、６１ 旋回シャフト、６２ 支持ロッド、６３ 掻き寄せブレード、６３ａ 第一層、６３ｂ 第二層、７ シャフト、８ 駆動装置、Ｂ 芯材、Ｃ 清澄層、Ｆ フロック、Ｌ 非金属材料からなる層、Ｐ 沈殿物、Ｗ 被処理水、Ｗ１ 処理水

Claims (6)

1. 被処理水中の固液を分離する沈殿処理装置の底部に沈殿した沈殿物を掻き寄せる掻き寄せブレードであって、
   前記被処理水に対して耐腐食性を有する、硬質ゴム、熱可塑性樹脂、またはプラスチック材料のうちの少なくとも一つの第一の材質からなる第一層と、
   前記第一層の表面に、前記第一の材質よりも耐摩耗性を有する第二の材質からなる第二層と、を備え、
   前記第二層は、前記掻き寄せブレードの下方部をブレードの下端面を回り込んで前記第一層の表面に重ねて設けられて覆うことを特徴とする、掻き寄せブレード。
2. 前記第一層と前記第二層が全体的に重なることを特徴とする、請求項１に記載の掻き寄せブレード。
3. 第二の材質は、軟質ゴムであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の掻き寄せブレード。
4. 前記第一層及び／又は前記第二層は、ゴムライニングにより形成されることを特徴とする、請求項１に記載の掻き寄せブレードを製造する方法。
5. 無機物からなる固体成分に対する耐摩耗性があることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の掻き寄せブレード。
6. 被処理水中の固液を分離する沈殿処理装置であって、
   被処理水中の固形物を沈殿させる沈殿槽と、
   前記沈殿槽に設けられ、前記沈殿槽の底部に沈殿した沈殿物を掻き寄せる掻き寄せブレードと、を備え、
   前記掻き寄せブレードは、前記被処理水に対して耐腐食性を有する硬質ゴム、熱可塑性樹脂、またはプラスチック材料のうちの少なくとも一つの第一の材質からなる第一層と、前記第一層の表面に、前記第一の材質よりも耐摩耗性を有する第二の材質からなる第二層と、を備え、
   前記第二層は、前記掻き寄せブレードの下方部をブレードの下端面を回り込んで前記第一層の表面に重ねて設けられて覆うことを特徴とする、沈殿処理装置。