(57)【要約】【課題】本発明は下水中から取り除かれたし渣等の固形異物を流体移送する流体移送装置に関し、破砕後のし渣等の異物の排出を効率的に行うことができるようにすることを目的とする。【解決手段】し渣を含んだ水は流入管１２より、案内シュート１４に設置の破砕機１６にて破砕後、処理水槽１０に接線方向に流入される。処理水槽１０に設けた攪拌機２２により処理水槽１０内において破砕し渣を含んだ水は旋回を受けつつ案内羽根24, 26により縦方向流に変換される。排出管３６は処理水槽１０における設定水面レベルＬと底面10-1との中間位置に開口しており、破砕し渣を含んだ水は排水ポンプ３８により排出され、し渣処理サイトに向け流体移送される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下水から分離された固形異物を水流にて搬送せしめる搬送路と、前記搬送路からの固形異物を破砕する破砕手段と、破砕手段を通過後の固形異物を含んだ水を貯留せしめる貯留水槽と、前記貯留水槽内において固形異物を含んだ水を攪拌せしめる攪拌手段と、攪拌後の固形異物を含んだ水を排出する排出路とを備えた汚水処理用流体移送装置において、前記排出路は前記貯留水槽における水面と底面との中間の位置において貯留水槽に開口していることを特徴とする汚水処理用流体移送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、前記攪拌手段は、前記貯留水槽中において旋回流を発生せしめる旋回流発生手段と、前記旋回流と協働することにより旋回流を貯留水槽の前記排出口に向かう縦方向流に変換する流れ方向変換手段とから構成されることを特徴とする汚水処理用流体移送装置。
【請求項３】
請求項１若しくは２に記載の発明において、前記搬送路と前記貯留水槽とを幾分の落差をもって接続する案内シュートが具備されることを特徴とする汚水処理用流体移送装置。
【請求項４】
請求項３に記載の発明において、前記破砕手段は前記案内シュートに設置されることを特徴とする汚水処理用流体移送装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、前記貯留水槽は円形若しくは楕円形の断面形状をなし、前記搬送路は貯留水槽に実質的に接線方向において開口されることを特徴とする汚水処理用流体移送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は下水中から取り除かれたし渣（スクリーン渣）等の固形異物を流体移送する流体移送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
沈砂地から取り出されたし渣を破砕装置によって破砕後に洗浄槽に導き、破砕されたし渣を含んだ洗浄槽中の水を排水ポンプにより流体移送管中を流体移送する下水処理用の流体移送装置が公知である（特許文献１）。沈砂池から取り出されたし渣は水と共に流水トラフにて洗浄槽に輸送され、洗浄槽は一次洗浄部と二次洗浄部との２分割構造になっており、し渣は水流下で流水トラフから一次洗浄部に運ばれ、洗浄水による洗浄作用を受けると共に一次洗浄部に設けられた破砕機により破砕を受けた後に二次洗浄部に運ばれる。二次洗浄部には攪拌機が設けられ、破砕されたし渣は洗浄水と共に攪拌を受け、二次洗浄部の底面に開口する排出用吸込み管に外部設置の移送ポンプにて吸引され、スクリーン分離機にてし渣のみ分離され、処理場に運搬される。
【特許文献１】特開２００１−１８７３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の技術では一次洗浄部に破砕機を設けることによりし渣の破砕を行った後、二次洗浄部に送り、二次洗浄部に設けた攪拌機によりし渣を水中に均等分布させ吸込み管により効率的な吸引を行わせようという思想のものである。攪拌機は洗浄槽の壁面に設けており、洗浄槽の壁面設置の攪拌機は洗浄槽内に惹起される旋回流により攪拌機能を達成する。ところが、し渣はプラスチックフィルムなどを主体とした軽量な性状のものであるため、水中での浮力がその重量に対して相対的に大きいため、単に旋回流による攪拌を行っだけでは底面に向けて沈降し難く、その殆どが表面近くの水中を回り続けることとなる。表面で回り続けているうちにも新しいし渣の流入は継続することから、し渣同士が絡み合って大きな塊状となってしまい易かった。他方、吸込み管は洗浄槽の底面にその開口部が設けられているため、破砕後のし渣は吸込み管のところまでは中々到達しない。そのため、し渣は中々排出に至らず、洗浄槽からのし渣の排出のため下水の流入を一旦停止し、洗浄槽の液面を下げて行き、洗浄槽底面に設置した吸込み管による吸込みを行わせるような運転を行わざるを得ないが、この場合、絡み合って大きな塊となったし渣が吸込み管に一斉に吸引され、移送ポンプの閉塞の恐れがあった。
【０００４】
この発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、破砕後のし渣等の異物の排出を効率的に行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明によれば、下水から分離された固形異物を水流にて搬送せしめる搬送路と、前記搬送路からの固形異物を破砕する破砕手段と、破砕手段を通過後の固形異物を含んだ水を貯留せしめる貯留水槽と、前記貯留水槽内において固形異物を含んだ水を攪拌せしめる攪拌手段と、攪拌後の固形異物を含んだ水を排出する排出路とを備えた汚水処理用流体移送装置において、前記排出路は前記貯留水槽における水面と底面との中間の位置において貯留水槽に開口していることを特徴とする汚水処理用流体移送装置が提供される。
【０００６】
貯留水槽に対する排出路の開口位置は貯留水槽における水面と貯留水槽の底面との中間の位置であり、換言すれば、貯留水槽の底面から所定距離上方に離間した位置である。ここに、貯留水槽における水面とは通常の作動状態における水面レベルのことで、水面レベルセンサにより水面レベルを検出し、所定レベルとなるような水流の調節は行われる。破砕後のし渣等の固形異物は攪拌手段による攪拌作用を受けることにより貯留水槽の底面に向けて沈降付勢されるが、その重量は軽量であり他方大きな浮力を受けるために沈降深さには限界があるが、排出路の開口位置は貯留水槽における水面と貯留水槽の底面との中間の位置（貯留水槽の底面から所定距離上方に離間した位置）であるため排出路の開口位置を適切設定することにより浮力とのバランスを取ることで攪拌によるし渣等の固形異物の沈降深さを排出路の開口位置近傍とすることができ、そのため、破砕後のし渣等の固形異物を実質的に滞留させることなく排出路に向けて効率的に排出することができる。
【０００７】
前記攪拌手段は、前記貯留水槽中において旋回流を発生せしめる旋回流発生手段と、前記旋回流と協働することにより旋回流を貯留水槽の前記排出口に向かう縦方向流に変換する流れ方向変換手段とから構成することができる。旋回流を縦方向流に変換する手段を設けることで、攪拌による貯留水槽内でのし渣等の固形異物の沈降深さを大きくとることができるため、排出路の開口位置をより深くすることができ、貯留水槽の全容量を有効に活用することができる。
【０００８】
この発明において、搬送路と貯留水槽とを幾分の落差をもって接続する案内シュートを設けることができる。案内シュートを設けることで搬送路から貯留水槽へのスムースな流れを得ることができ、水位が低下し過ぎることがないため排出路に設置されるポンプの閉塞等の不具合を未然防止することができ、また案内シュートは搬送路を単に水槽に接続しているだけであるため、貯留機能は必要としていないため全体としての水槽の容積は小さくなり、装置の小型化、製造コストの低減を実現することができる。
【０００９】
この破砕手段は前記案内シュートに設置することができ、余分な水量を滞留させることなくし渣等の固形異物を迅速に破砕し、貯留水槽まで案内することができ、これも装置全体の寸法の小型化に寄与させることができる。
【００１０】
この発明において、前記貯留水槽は円形若しくは楕円形の断面形状をなし、前記搬送路は貯留水槽に実質的に接線方向において開口させることができ、これにより貯留水槽に効率的な旋回運動を惹起させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
破砕後のしさ等の固形異物を貯留水槽に滞留させることなく排出路より効率的かつ迅速に排出することができ、貯留水槽の容積を抑制しつつ効率的な異物除去を行うことができ、異物の滞留・蓄積がないため排出路に設置されるポンプの閉塞等の不具合を未然防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下この発明の汚水処理用流体移送装置を汚水処理場におけるし渣の処理において実施した場合を例に説明すると、貯留水槽１０は汚水処理場における沈砂地（図示しない）の近傍に設けられる。貯留水槽１０には沈砂池から取り出されたし渣が流水管１２によって送られてくる。貯留水槽１０は図２に示すように円形（若しくは楕円形）の断面形状をなし、流水管１２は貯留水槽１０の内部空洞に対し接線方向に開口するように貯留水槽１０の側面に固定される。貯留水槽１０の側面への固定端部において流水管１２は案内シュート１４（流水管１２とでこの発明の搬送路を構成する）を形成しており、流水管１２から矢印ａのように流入されるし渣を含んだ水は幾分の落差をもって貯留水槽１０に導入され、攪拌処理のため貯留される。
【００１３】
案内シュート１４に破砕機１６（この発明の破砕手段）が設けられ、流水管１２からの流水中に含まれるし渣は破砕作用を受け、破砕後のし渣が貯留水槽１０に導入されるようになっている。破砕機１６はし渣の破砕が可能なものであれば如何なる構造のものでも良いが、この実施形態では特許文献１の構造に準じたものであり、一対の直立破砕ユニット18, 20を備えており、直立破砕ユニット18, 20の各々は直立方向に沿って間隔をおいた複数のカッタディスク18-1, 20-1を備えており、各直立破砕ユニット18, 20を構成するカッタディスク18-1, 20-1は夫々の軸18-2, 20-2に固定され、回転駆動モータ２１は軸18-2, 20-2の一方に連結され、かつ軸18-2, 20-2は歯車（図示しない）により相互に連結され、回転駆動モータ２１の回転軸の回転は、カッタディスク18-1, 20-1をして図２の矢印ｆのように内向きにかつ流水管１２から貯留水槽１０に向けて回転せしめる。そして、一方の直立破砕ユニット18, 20の一つのカッタディスク18-1又は 20-1が他方の直立破砕ユニット20, 18の隣接するカッタディスク20-1又は18-1に部分的に面接触しつつ幾分入り込んだ構造をなす。そのため、流水管１２から流水下で運ばれてくるし渣は面接触するカッタディスク18-1, 20-1間で破砕を受け、貯留水槽１０に流入せしめられる。
【００１４】
貯留水槽１０にはし渣を含んだ水の攪拌を行う攪拌手段が設けられ、攪拌手段はこの実施形態においては、攪拌機２２（この発明の旋回流発生手段）と、案内羽根24, 26（この発明の流れ方向変換手段）とから構成される。図２に示すように攪拌機２２は回転駆動モータ２７と、回転駆動モータ２７の回転軸に連結された攪拌羽根２８とから成る。回転駆動モータ２７の回転軸は水平方向に延びており、攪拌羽根２８は水平な軸線を中心として回転する。攪拌羽根２８の回転によって、貯留水槽１０の円周方向に沿って旋回流が図２の矢印Ｓのように形成される。貯留水槽１０の円周方向に沿って旋回流を形成するための攪拌機２２は必要に応じて複数設置することができる。攪拌機２２の設置は流水管１２が案内シュート１４を介して貯留水槽１０の接線方向に開口していることも相俟って貯留水槽１０内に強力な旋回流Ｓを形成することに寄与させることができる。
【００１５】
次に、この発明の流れ方向変換手段を構成する案内羽根24, 26について説明すると、案内羽根24, 26のうち外側案内羽根２４は、図１及び図２に示すように、貯留水槽１０の内周壁面に沿って配置され、内側案内羽根２６は貯留水槽１０の中心部に配置される。外側案内羽根２４は肉薄の板材にて形成され、外側案内羽根２４はその幅方向の一側縁にて貯留水槽１０の内周面に溶接などにより貯留水槽１０の内周面より貯留水槽１０の内側に向けて径方向に起立して固定される。そして、貯留水槽１０の内周壁に対する外側案内羽根２４の固定部位は上から下にゆくに従って旋回流の回転方向Ｓに沿って螺旋状に変位しており、最上端の取付け部と最下端の取付け部とでは貯留水槽１０の周面に沿って所定周長ｒに亘って溶接固定されている（図２参照）。一対の外側案内羽根２４は１８０°点対称に設けられるためいずれの外側案内羽根２４も回転方向Ｓに旋回流に作用することでこれを上から下の縦方向の水流（図１の矢印Ｈ）に変換するべく作用する。そして、貯留水槽１０の内周面からの外側案内羽根２４の高さｖは途中までは同一であるがその後は回転方向に沿って徐々に高さを低くしており、最下端ではｈ＝０（周面と面一）となっている。次に、内側案内羽根２６について説明すると、内側案内羽根２６も肉薄の板材にて形成され、内側案内羽根２６は螺旋状をなして直立支柱２９の外周面に溶接固定されており、その螺旋方向は、上から下に従って直立支柱２９に対する内側案内羽根２６の固定部が旋回流の方向にずれてゆく方向である。換言すれば螺旋の延びる方向が上から下に向かって旋回流Ｓの方向である。そのため、外側案内羽根２４と同様に内側案内羽根２６も旋回流Ｓと協働することにより旋回流Ｓを上から下への縦方向（矢印Ｈ）に流れを変換する機能を達成するものである。また、外側案内羽根２４と同様に内側案内羽根２６についてもその高さは上の部分では一定であるが、ある高さ部位から羽根は徐々に低くなり、最終的には直立支柱２９と面一（高さ＝０）となる。直立支柱２９は下端は貯留水槽１０の底面10-1に固定され、上端は貯留水槽１０の上面10-2に固定される。旋回流形成手段としての攪拌機２２と流れ方向変換手段としての案内羽根24, 26とから構成されるこの発明の攪拌手段は特開２００５−１５５５１４に記載のものと同様なものである。
【００１６】
図１において、３０は水位センサを示しており、水位センサ３０からの貯留水槽１０の検出液面レベルに応じて洗浄水を注入する周知の手段（図示しない）が設けられており、貯留水槽１０内の液面レベルは設定を維持する仕組みが設けられている。図中、一点鎖線Ｌはこの設定の液面レベルを模式的に示している。この液面レベルＬは流水管１２より適当な落差Ｄ（図１）を持って設定されており、し渣を含んだ水流は破砕機１６による破砕を受けた後、滞留することなく、貯留水槽１０に流入するようになっている。この液面レベルＬが何らかの原因で上昇しても、スクリーン３２によってし渣が流通することは阻止され、オーバフロー水は配管３４によって沈砂池側に戻るようになっている。
【００１７】
貯留水槽１０は絞られた円錐部１０Ａを介して底部に連なる下部１０Ｂが絞られた形状をなしているが、し渣の排出を行う排出管３６（この発明の排出路）は絞られる部位より上方における貯留水槽１０の側壁面に連結されている。排出管３６に排水ポンプ３８が設置される。貯留水槽１０の側壁面に対する排出管３６の接続部は貯留水槽１０の設定液面レベルＬと貯留水槽１０の底面10-1との中間に位置（底面よりの高さｈ）し、換言すれば、貯留水槽１０の設定液面レベルＬより下方に離間し、貯留水槽１０の底面10-1より上方に離間している。機能的には、貯留水槽１０の側壁面に対する排出管３６の接続部は、貯留水槽１０での旋回流及び縦方向流による攪拌により貯留水槽１０で得られるし渣の沈み込み深さの部位に排出管３６の接続部を位置させている。これにより、し渣を貯留水槽１０内に実質的に滞留させることなく矢印ｃのように排出管３６から排出することが可能となる。排出管３６についても貯留水槽１０に対する取り付けは図２に示すように接線方向に開口するように行われており、貯留水槽１０から排水管３６への円滑な液流が得られるようになっている。尚、４０はドレン管であり、一端は貯留水槽１０の底部に連なる下部１０Ｂに接続され、他端はバルブ４２を介して排水ポンプ３８の上流側において排出管３６に合流されている。排水管３６の他端は、周知のように、し渣の洗浄のため路面に近い浄水場としては相対的に高い部位に位置するし渣洗浄サイト（図示しない）まで延びており、破砕されたし渣を含んだ水流は矢印ｄのようにし渣洗浄サイトまで流体移送される。この流体移送及びし渣の分離方式は特許文献１に開示されたものと同様に行うことができる。
【００１８】
この発明の動作について説明すると、沈砂地（図示しない）から掻き揚げられたし渣は水と共に流水管１２により案内シュート１４まで運ばれ、そこに設置された破砕機１６による破砕作用を受け、破砕後のし渣は貯留水槽１０に接線方向（矢印ａ）より導入される。貯留水槽１０に設置された攪拌機２２は貯留水槽１０内に矢印Ｓ方向の旋回流を形成し、この旋回流の方向は流水管１２からの接線方向の流入方向と一致するため、強力な旋回流となる。この旋回流Ｓは貯留水槽１０の内周壁に固定された外側案内羽根２４及び中心の直立支柱２９に固定された内側案内羽根２６の案内を受ける。即ち、外側案内羽根２４及び内側案内羽根２６のいずれもが上から下の部位ほど旋回流の回転方向Ｓにずれた形状をなすため、外側案内羽根２４及び内側案内羽根２６に当たったときに旋回流Ｓは下向き、即ち、縦方向Ｈに変換される。このような下向きの縦方向の流れは比重の小さなし渣のような異物であっても水面に浮上するのを防止し、処理水とし渣との均等混合を実現することができる。他方、し渣はプラスチックフィルム片などの比重の小さな素材からなるため、浮力に対する重量は相対的に軽量であるため、縦方向流Ｈがあるといっても貯留水槽１０内のし渣の沈み込みには限界があり、貯留水槽１０の底面10-1から上方に離間した部位に留まる。然るに、この発明では排出管３６の開口部位は貯留水槽１０の底面10-1から上方に離間した貯留水槽１０の側壁面の部位に位置し、貯留水槽１０の底面10-1から排出管３６の開口部位に対する高さｈは貯留水槽１０内で沈み込み得るし渣の深さ位置に対応した位置に設定されている。そのため、し渣は排出管３６より効率的に吸引（矢印ｃ）され、排出ポンプ３８より排出することができる。即ち、軽量のし渣が攪拌にかかわらず、水面近くに長期に滞留し、塊状に絡み合ってしまうという従来技術の不具合に対する有効な対策となる。
【００１９】
ドレン管４０は通常は閉鎖しているが、貯留水槽１０を空にする場合にバルブ４２を開けることにより貯留水槽１０の底面の堆積物を排出させるのに使用するが、この発明ではし渣が貯留水槽１０に長期に滞留し、塊状に固まってしまうようなことはないから、円滑なドレン作業を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１はこの発明の汚水処理用流体移送装置の概略的縦断面図である。
【図２】図１はこの発明の汚水処理用流体移送装置の概略的横断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０…貯留水槽
１２…流水管
１４…案内シュート
１６…破砕機（破砕手段）
18, 20…直立破砕ユニット
２２…攪拌機
24, 26…案内羽根
３０…水位センサ
３６…排出管
３８…排水ポンプ
４０…ドレン管
【図１】
2010051906.tif 000003
【図２】
2010051906.tif 000004