JPH10292345A - 水中排泥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡便な設備でかつ水処理槽内での濁りを誘発
することなく、しかも効率よく土砂、ミルスケール、ス
ラッジ等の槽内堆積物を排泥することが可能な水中排泥
手段の提供。 【解決手段】 水処理槽内に沈殿堆積した土砂、ミルス
ケール、スラッジ等の堆積物をポンプで排出する水中排
泥装置において、前記水処理槽底部に流体袋型ジャッキ
にて傾斜させる可動底板を設け、この可動底板上に前記
堆積物を堆積させる構造となす。流体袋型ジャッキは、
外部から圧力媒体を供給することにより袋本体が膨張
し、圧力媒体を抜くと収縮して平坦な形状となるもの
で、このジャッキで可動底板を支持するごとく設ける。
排泥の際には、前記流体袋型ジャッキにて可動底板を傾
斜させて当該可動底板上の槽内堆積物を可動底板の回動
支点側に集めて前記ポンプにて槽外に排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、主として工業生
産上必要な生産工程水（工業用水、海水等）の処理設備
において発生する土砂、ミルスケール、スラッジ等の槽
内堆積物を排泥する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄鋼業においては、鋼材の冷却に用いら
れる直接冷却水、稼働設備もしくは機械の作動、潤滑油
等の温度上昇を抑制する設備保護に用いられる間接冷却
水といった、いわゆる生産工程水が必要不可欠である。
このような生産工程水は、直接冷却水については水処理
設備にて処理されて循環使用され、間接冷却水について
は通常、海水を取水し冷却水として使用後排水してい
る。

【０００３】図４は直接冷却水の代表的な水処理設備フ
ローを例示したもので、工場１１より排出された生産工
程水はまず分配槽１２に導入され、１次水処理槽１３に
て大型浮遊物を沈殿させる。続いて、大型浮遊物が分離
された生産工程水には薬品１５を添加して小型浮遊物を
凝集させて２次水処理槽１４で小型浮遊物を沈殿させ、
しかる後、冷却塔１９にて冷却され、送水ポンプ２０に
て工場へ送水される。

【０００４】この水処理設備において、１次水処理槽１
３および２次水処理槽１４にはミルスケール、スラッジ
等が沈殿堆積し、また、海水の取水系では海水を取水す
る際に土砂の流入を伴うため、前記ミルスケール、スラ
ッジに加えて土砂も水処理槽内に堆積する。これらの堆
積物１６等は、掻出機（レーキ）１７により片側に集め
られて、処理槽下部に設置された排泥ポンプ１８にて排
出されるようになっている。

【０００５】しかるに、このような掻出機を用いた排泥
方式では、掻出機の能力と堆積量のバランスに問題があ
り、堆積物を完全に排出できないという難点があった。
また、水処理槽内の残存堆積物の厚さが増してくると、
水質悪化および処理能力の低下をきたすため、定期的に
残存堆積物を排出しなければならなかった。その排泥作
業は重機もしくはバキューム車等により行われるが、そ
の際には事前に水処理槽の水抜きをしなければならない
ため排泥作業期間に制約を伴い、また仮に、有水の状態
で排泥する場合は作業員が潜水せざるを得ないため危険
である。さらに、ミルスケール、スラッジ等には油も含
まれていることから作業環境も悪いといった問題もあっ
た。

【０００６】そこで、従来下記に示す方法が提案されて
いる。例えば、特開昭５２−７０５５２号公報には、遮
蔽幕で所要水域を囲い、この所要水域をバブリング後泥
受部材を敷設、泥受部材に堆積物を沈殿させた後に泥受
部材を引上げる方法が提案されている。しかし、この方
法では、堆積物を浮遊化させ再び沈殿させるため作業時
間が長くなることや、作業に複数の工程を要し、設備が
大がかりになるといった問題を有している。

【０００７】また、特開昭５９−１６１５２６号公報に
は、任意形状に組立てられる作業台の四隅部に昇降可能
なショベルを取付け排泥させる方法が提案されている
が、この方法では堆積物の他に処理水も多く汲み上げる
こととなり、作業効率の低下をきたすとともに、完全な
排泥ができないという欠点がある。

【０００８】さらに、特開平２−１２６９８８号公報に
は、水中等の点検ロボットに清掃装置および回収装置を
取付けた廃液処理装置が提案されているが、点検ロボッ
トでは部分的な排泥を繰返しながらの作業となるため排
泥に時間がかかるのみならず、確実な排泥が困難であ
り、かつロボット回収に多大な労力を費やすといった問
題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記した
従来技術の問題を解決するためになされたもので、簡便
な装置でかつ処理水槽内での濁りを誘発することなく、
しかも効率よく土砂、ミルスケール、スラッジ等の槽内
堆積物を排泥することが可能な水中排泥装置を提供する
ことを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る水中排泥
装置は、水処理槽内に沈殿堆積した土砂、ミルスケー
ル、スラッジ等の堆積物をポンプで排出する水中排泥装
置において、前記水処理槽底部に一側端部を支点に上下
方向に回動可能に設けた可動底板上に前記堆積物を堆積
させる構造となすとともに、該可動底板と水処理槽底面
との間に介在設置した流体袋型ジャッキにて当該可動底
板を上下動させる仕組みとなし、前記流体袋型ジャッキ
にて可動底板を傾斜させて当該可動底板上の槽内堆積物
を回動支点側に集泥して前記ポンプにて槽外に排出する
構造となしたことを特徴とするものである。

【００１１】この発明において、水処理槽底部に一側端
部を支点に上下方向に回動可能に設けた可動底板上に前
記堆積物を堆積させる構造とし、排泥時にこの可動底板
を傾斜させて堆積物を一カ所に集泥する方式を採用する
とともに、その可動底板の上下動機構に流体袋型ジャッ
キを用いたのは、以下に記載する理由による。すなわ
ち、予め水処理槽底面に斜面を形成させておく方式の場
合は、その斜面と槽底面および槽内壁面とで形成される
容積分が損失となり、水処理槽の処理能力を減少させて
しまう。また、水槽底部の外側に新たに斜面形成部を設
ける方式では、この新たに設ける斜面形成部の容積の確
保が必要となり、水処理槽設置面積および工事費の増大
という問題が生じる。このため、この発明では水処理槽
の内側に前記可動底板を設ける方式を採用し、かつこの
可動底板は通常は水処理槽底面に相重なった状態とし、
必要時のみ傾斜できるように、流体袋型ジャッキを用い
たのである。

【００１２】流体袋型ジャッキは、本体が布等繊維製の
袋からなり、該袋の背面に流体供給配管６が接続された
構造となっており、外部から圧力媒体を供給することに
より袋本体が膨張し、圧力媒体を抜くと収縮して平坦な
形状となるもので、すでに公知のものである。なお、圧
力媒体としては、気体（空気等）、液体（水等）を問わ
ないが、水処理槽内でのトラブルによるバブリング作用
を可及的に抑えるため、工業用水等の被処理水と同等の
比重のものがよい。

【００１３】このような流体袋型ジャッキによれば、外
部から圧力媒体を導入して膨らますことにより可動底板
を任意の角度に傾斜させることができる上、圧力媒体を
抜くことにより収縮して平坦な形状となって水処理槽底
面に相重なるので、可動底板もこの平坦な形状となった
流体袋型ジャッキの上に相重ねることができる。したが
って、水処理槽の容積を損失させることがなく、水処理
槽の処理能力を維持することができる上、新たに敷地面
積を確保する必要もなくなる。

【００１４】なお、前記可動底板は水処理槽底面とほぼ
同一の広さを有する板部材で構成し、その一辺を水処理
槽本体底部に蝶番または回転ロッドを介して上下方向に
回動自在に取付けることができる。

【００１５】この発明において、水処理槽内に沈殿堆積
した土砂、ミルスケール、スラッジ等の堆積物を槽外へ
排出するポンプは、前記可動底板の回動支点側の槽内壁
側に昇降可能に設置する。これは可動底板を任意角度傾
斜させることによって回動支点側に水処理槽内の土砂、
ミルスケール、スラッジ等の堆積物が集められるからで
ある。なお、可動底板の傾斜角度としては、特に限定す
るものではないが、１０〜２０度が好ましい。すなわ
ち、１０度未満では当該可動底板上に沈殿堆積した土
砂、ミルスケール、スラッジの堆積物の集泥率が低く、
他方、２０度を超えると堆積物が急激に移動し濁りが発
生するためである。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１はこの発明に係る水中排泥装
置の一実施例を示す縦断側面図、図２は同上の水中排泥
装置における流体袋型ジャッキを示す拡大斜視図、図３
は同上の水中排泥装置の水処理槽内の土砂、ミルスケー
ル、スラッジ等の堆積物の排泥方法を示す概略図で、
（Ａ）は水処理槽の底部に堆積物が溜っている排泥前の
状態を示す図、（Ｂ）は水処理槽の底部を傾斜させて堆
積物を片側に集泥して排泥している状態を示す図、
（Ｃ）は堆積物の排泥が終了して水処理槽の底部を元の
水平状態に戻した状態を示す図であり、１は水処理槽、
２は可動底板、３は蝶番、４は流体袋型ジャッキ、５は
ジャッキ固定板、６は流体供給配管、７は圧縮機、８は
排泥ポンプ、９はガイドレール、１０は昇降用ウイン
チ、１１は被処理水、１２は堆積物、Ｖ_１は流体供給
弁、Ｖ_２は流体排出弁である。

【００１７】すなわち、この発明は水処理槽１の底部
に、該水処理槽底面とほぼ同一の広さを有する板部材で
構成した可動底板２を蝶番３を介して上下動可能に取付
け、前記蝶番３と反対側の水処理槽底部に流体袋型ジャ
ッキ４を設置する。この流体袋型ジャッキ４は、図２に
拡大して示すごとく、本体が布等繊維製の袋からなり、
該袋の背面に流体供給配管６が接続された構造となって
おり、水処理槽１の側壁に設置したジャッキ固定板５に
袋の背面部を適当な手段で固定して水処理槽１底部に設
けている。この流体袋型ジャッキ４には、槽外部に設置
した圧縮機７にて昇圧された圧力媒体を流体供給配管６
を通して供給し膨張させるようになっている。なお、可
動底板２の過傾斜を防止するために水処理槽内壁の適当
な高さ位置に可動底板２のストッパー（図面省略）を設
けてもよい。

【００１８】上記可動底板２は、鉄製でも特に問題はな
いが、流体袋型ジャッキ４への圧力増加および堆積物１
２のすべりを考慮すると、ＦＲＰ等の軽量で強度のある
プラスチック製の板が好ましい。また、この可動底板２
の側面には、水処理槽１の接触面からの水漏れを防止す
るためにシール材（図面省略）が取付けられている。

【００１９】一方、排泥ポンプ８は、水処理槽１の可動
底板２の回動支点側の側壁に敷設したガイドレール９に
昇降可能に取付けた昇降台８−１に設置されており、昇
降台８−１は水処理槽１の上部に設置した昇降用ウイン
チ１０にて支持されている。

【００２０】上記構成の水中排泥装置において、水処理
槽１で凝集処理された被処理水１１中の浮遊物は図３
（Ａ）に示すごとく可動底板２上に堆積し、その堆積物
１２がある設定の堆積量になると、流体供給配管６に設
けた流体供給弁Ｖ_１を開き、圧縮機７にて昇圧された圧
力媒体を流体供給配管６を通して流体袋型ジャッキ４に
供給し膨張させる。この流体袋型ジャッキ４の膨張に伴
い可動底板２が蝶番３を支点にして持ち上げられて一定
の角度に傾斜すると、当該可動底板２上の堆積物１２が
下方へ自然滑動し蝶番３側へ移動する（図３（Ｂ）参
照）。この時、可動底板２は流体袋型ジャッキ４の膨張
に伴って徐々に持ち上げられるので振動や衝撃がなく、
堆積物１２が下方へ自然滑動しても濁りを誘発すること
がない。また、堆積物１２の安息角等の物性および強固
状態の相違については、圧力供給媒体の供給量の制御に
より可動底板２の傾斜を調整することにより対応するこ
とができる。可動底板２を所定の角度に傾斜させた後
は、流体供給弁Ｖ_１を閉じて流路を閉鎖して流体袋型ジ
ャッキ４の内部圧力を保持する。なお、流体排出弁Ｖ_２
は閉じた状態にある。

【００２１】可動底板２の傾斜により蝶番３側へ移動し
た堆積物１２を排泥する場合は、水処理槽１の上部に設
置した昇降用ウインチ１０を操作して排泥ポンプ８を水
中に下降させ、所定の深さ位置で堆積物１２を排泥す
る。

【００２２】排泥後は、再び昇降用ウインチ１０を操作
して排泥ポンプ８を水中から引上げ、しかる後流体袋型
ジャッキ４を収縮させる。流体袋型ジャッキ４の収縮
は、流体排出弁Ｖ_２を開くことにより水処理槽１内の水
圧等の外部圧力により内部の圧力媒体が排出されること
により行われ、元の平坦な状態に戻る。この流体袋型ジ
ャッキ４の収縮に伴い可動底板２も下降し、平坦な状態
となった流体袋型ジャッキ４の上にほぼ水平に相重なっ
て元の状態に戻る（図３（Ｃ）参照）。

【００２３】なお、水処理槽１内の堆積物の堆積量は、
例えば漁業等で利用されている超音波探知機等により監
視することができるので、この超音波探知機等により検
知された堆積量を演算機等に入力することにより常時連
続監視することができる。したがって、このような監視
手段を用いれば、ある設定の堆積量になった時点で自動
的に排泥装置を作動させて排泥を行うことができる。

【００２４】

【実施例】この発明装置を用いて、製鉄所の圧延工場に
おける直接冷却水の処理水槽（容積４０００ｍ^３）で発
生した堆積物を排泥した時の処理水の濁り状況を、通常
水処理設備で行われているレーキによる排泥方法と、ロ
ボットによる排泥方法と比較して調べた。本実施例にお
ける可動底板と流体袋型ジャッキの仕様を表１に、堆積
物の物性を表２に、処理水の濁り状況を表３に、それぞ
れ示す。なお、処理水の濁り状況は濁度計にて測定し
た。

【００２５】表３の結果より、通常水処理設備で行われ
ているレーキによる排泥方法の場合、濁り度は５０ｐｐ
ｍ程度であるのに対し、ロボットによる排泥方法では２
８０ｐｐｍと、レーキによる排泥方法の５倍以上の濁り
度であった。一方、本発明装置によれば、濁り度は８０
ｐｐｍ程度と、レーキによる排泥方法よりは若干高い
が、処理水の濁りを効果的に抑制できることが判明し
た。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【表３】

【００２９】

【発明の効果】以上説明したごとく、この発明装置によ
れば、流体袋型ジャッキによる傾斜底面の形成手段を用
いたことにより、従来の排泥時に問題のあった作業負
荷、危険作業の軽減、濁りによる他水槽への影響懸念と
いったことが回避でき、また水処理槽の容積を損失させ
ることがなく、水処理槽の処理能力を維持することがで
きる上、新たに敷地面積を確保する必要もなくなり、ま
た簡便な設備であるため設備費が高くつくことがない
上、設備メンテナンス費も安くつく利点があり、さらに
効率的な排泥による作業期間の短縮、水処理設備の補修
費削減、生産工程水の水質、量に関わる安定供給に大き
く寄与できる等、生産工程水の処理に多大な効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る水中排泥装置の一実施例を示す
縦断側面図である。

【図２】同上の水中排泥装置における流体袋型ジャッキ
を示す拡大斜視図である。

【図３】同上の水中排泥装置の水処理槽内の土砂、ミル
スケール、スラッジ等の堆積物の排泥方法を示す概略図
で、（Ａ）は水処理槽の底部に堆積物が溜っている排泥
前の状態を示す図、（Ｂ）は水処理槽の底部を傾斜させ
て堆積物を片側に集泥して排泥している状態を示す図、
（Ｃ）は堆積物の排泥が終了して水処理槽の底部を元の
水平状態に戻した状態を示す図である。

【図４】直接冷却水の代表的な水処理設備フローの一例
を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 水処理槽 ２ 可動底板 ３ 蝶番 ４ 流体袋型ジャッキ ５ ジャッキ固定板 ６ 流体供給配管 ７ 圧縮機 ８ 排泥ポンプ ９ ガイドレール １０ 昇降用ウインチ １１ 被処理水 １２ 堆積物 Ｖ_１ 流体供給弁 Ｖ_２ 流体排出弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水処理槽内に沈殿堆積した土砂、ミルス
   ケール、スラッジ等の堆積物をポンプで排出する水中排
   泥装置において、前記水処理槽底部に一側端部を支点に
   上下方向に回動可能に設けた可動底板上に前記堆積物を
   堆積させる構造となすとともに、該可動底板と水処理槽
   底面との間に介在設置した流体袋型ジャッキにて当該可
   動底板を上下動させる仕組みとなし、前記流体袋型ジャ
   ッキにて可動底板を傾斜させて当該可動底板上の槽内堆
   積物を回動支点側に集泥して前記ポンプにて槽外に排出
   する構造となしたことを特徴とする水中排泥装置。