(57)【要約】      （修正有）【課題】汚泥沈殿池等における往復型の汚泥掻寄装置に関し、磨耗時の交換の作業性を高めることができる新規な構造を提供する。【解決手段】汚泥掻寄装置は各々が沈殿池の全幅に延び、長手方向に間隔を置いた多数のステンレス鋼板製掻寄エレメント２０と、掻寄エレメント２０の底面に溶接固定され、沈殿池の底面の合成樹脂製ガイドレール２４上を摺動するステンレス鋼板製の滑り体２２を備え、滑り体２２は上部板４２と下部板４４との二枚重ね構造であり、上部板４２は全長に亘って一枚物であるが、下部板４４は短尺物であり、上部板４２の下面に些少の間隙でタップ溶接することで片当たり等があっても磨耗するのは下部板４４のみとなり、上部板には及ばないため、下部板４４の交換で済ませることができる。【選択図】図３
2010058005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥処理槽の底面上の樹脂製ガイドレール上を往復移動し、夫々が往復移動方向に実質的に直交する方向に延び、往復移動方向に沿って間隔をおいた多数の鋼材製掻寄エレメントを具備し、前記多数の掻寄エレメントの底面に掻寄エレメントの往復移動方向に沿って金属板としての滑り体を設置して成る汚泥掻寄装置であって、前記滑り体は掻寄エレメントの底面に固定され、掻寄エレメントの往復移動方向における全長に沿って実質的に一枚物の上部板と、ガイドレールと直接接触するべく上部板の下面に掻寄エレメントの往復移動方向に沿って固定された下部板とから構成されることを特徴とする汚泥掻寄装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、前記下部板は一連に多数配置され、一連の下部板における隣接する下部板間に些少の間隙が形成されることを特徴とする汚泥掻寄装置。
【請求項３】
請求項１若しくは２に記載の発明において、上部板と比較して下部板は幾分幅広であり、上部板に対する下部板の固定は所定間隔をおいて溶接することにより行われることを特徴とする汚泥掻寄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、汚泥沈殿池などの汚泥処理槽に使用され、汚泥処理槽の底面上を汚泥ピットに対して往復移動し、それぞれが往復移動に直交する方向に延び、往復移動方向に沿って間隔をおいた複数の掻寄エレメントからなる汚泥掻寄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
汚泥沈殿池において汚泥の掻寄のための汚泥掻寄装置として、ステンレス鋼板を素材とし、沈殿池の底面上を摺動し、それぞれが往復移動方向に直交する方向に延び、往復移動方向に間隔をおいた複数の掻寄エレメントからなるものが公知である。掻寄エレメントは、凹面状をなし、汚泥ピットに対向した掻き寄せ面（前面）と、前記掻き寄せ面より汚泥ピットから離間方向に沈殿池底面に向けて傾斜する傾斜面（背面）とからなる（特許文献１）。
【特許文献１】特開平５−２４５３０８号公報
【０００３】
この種の汚泥掻寄装置においては、摩擦の軽減のため沈殿池の底面には掻寄エレメントの往復移動方向における全長に沿って超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)などの硬質合成樹脂製のガイドレールが、各々は掻寄エレメントの往復移動方向に沿って延びるように、幅方向に離間して数本設けられ、掻寄エレメントの下面に溶接固定したステンレス鋼板製の滑り板が樹脂製ガイドレールと接触しながら往復運動を行うようにされる。即ち、ステンレス鋼と合成樹脂とを硬さで単純に比較するとステンレス鋼が合成樹脂より硬いため、使用につれて樹脂製ガイドレールが磨耗して行き、限界まで磨耗が進んだ段階で樹脂製ガイドレールを交換すれば、長期に亘って汚泥掻寄装置を使用しうるであろうというのがそもそもの設計思想であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、実機による運転実績を検討してみると、磨耗を起こすのは相対的に軟質な樹脂製のガイドレールではなくステンレス鋼板製の滑り板であることがしばしば発生した。その原因を追究してみると、滑り板は掻寄エレメント下面に溶接構造となっているが、掻寄時に、駆動リンクとの連結部分等において滑り板に局部的に加わる偏荷重や施工時の溶接欠陥等によって滑り板が波打ち状に変形することにより、滑り板が偏磨耗することが原因であることが分かった。ガイドレールは磨耗による交換を前提とした設計となっているため、交換作業は容易であるが、滑り板は磨耗することは考慮しておらず、恒久的に使用可能との前提で設計されているため、一端磨耗が発生すると掻寄装置全体を解体し組立し直す等の作業が必要となり、交換作業の効率は甚だ良くなくメンテナンスのための長期の停止が避けられず、問題となっていた。
【０００５】
この発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、磨耗時の交換の作業性を高めることができる新規な構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の汚泥掻寄装置は汚泥処理槽の底面上の樹脂製ガイドレール上を往復移動し、夫々が往復移動方向に実質的に直交する方向に延び、往復移動方向に沿って間隔をおいた多数の鋼材製掻寄エレメントを具備し、前記多数の掻寄エレメントの底面に掻寄エレメントの往復移動方向に沿って金属板としての滑り体を設置して成る汚泥掻寄装置であって、前記滑り体は掻寄エレメントの底面に固定され、掻寄エレメントの往復移動方向における全長に沿って実質的に一枚物の上部板と、ガイドレールと直接接触するべく上部板の下面に掻寄エレメントの往復移動方向に沿って固定された下部板とから構成されることを特徴とする。
【０００７】
下部板は一連に多数配置され、一連の下部板における隣接する下部板間に些少の間隙が残置することができ、また、上部板と比較して下部板は幾分幅広であり、上部板に対する下部板の固定は所定間隔をおいて溶接することにより行うことができる。
【発明の効果】
【０００８】
滑り体は掻寄エレメントに溶接等により固定される連続構造の上部板と、ガイドレールに接触するように上部板下面に溶接等により些少間隙にて固定される一連の下部板とにより構成することで、鋼材側の磨耗は発生してもガイドレールに直接接触する下部板において発生し、下部板を上部板より外し、新規な下部板を装着する作業で足り、残余の掻寄装置はそのままで良く、交換作業の効率を著しく高めることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１において、１０は下水処理場や浄水場に設けられる沈殿池（この発明の汚泥処理槽）であり、流入した下水に含まれる汚泥を沈殿・分離するため設置されるものである。即ち、沈殿池１０の上部には導水渠１２が開口しており、処理すべき下水や上水は導水渠１２より矢印aのように沈殿池１０にその上部より流入せしめられる。沈殿池１０での処理後は流出口１３より矢印ｂのように排出される。
【００１０】
沈殿池１０の底部における流入側の端部に汚泥ピット１４が設けられ、沈殿池１０の底面１０Ａに沈積された汚泥は後述のように往復動式汚泥掻寄装置によって汚泥ピット１４に向けてかき寄せられ、最終的に汚泥ピット１４内に集められる。汚泥ピット１４には汚泥排出通路１６が開口しており、この汚泥排出通路１６には図示しない汚泥ポンプが設置され、汚泥ポンプの作動によって汚泥ピット１４に集められた汚泥を沈殿池１０の外部に矢印ｃのように排出することができる。
【００１１】
往復動式汚泥掻寄装置１８は、各々が沈殿池１０の実質的全幅に延びる多数の掻寄エレメント２０を備えており、掻寄エレメント２０の下面には後述の滑り体２２が複数（この実施形態では３個）設けられ、滑り体２２は、各々が沈殿池底面１０Ａの長手方向に沿って実質的全長に延び、幅方向に間隔をおいて複数本（この実施形態では図２に示すように３本）配置される合成樹脂製ガイドレール２４上を摺動案内されるように配置される。
【００１２】
図１において、２６は掻寄エレメント２０の往復のための駆動機構を全体的に表しており、この駆動機構２６は電動型などの回転駆動モータ２８と、回転駆動モータ２８に内臓された図示しない変速機（その出力軸を３０にて表す）と、変速機出力軸３０に連結された揺動アーム３２と、揺動アーム３２の一端に枢着された往復ロッド３４と、往復ロッド３４の下端に枢着された三角形状リンク３６と、三角形状リンク３６を回転自在に支持するためのリンク支持体３８と、三角形状リンク３６を汚泥掻寄装置１８に連結する連結ロッド４０とから構成される。回転駆動モータ２８は所定角度で揺動回転するようにインバータ制御され、変速機出力軸３０に連結された揺動アーム３２は矢印ｄ方向のように所定角度で揺動し、往復ロッド３４は矢印ｅのように上下往復し、三角形状リンク３６は矢印ｆのように揺動し、三角形状リンク３６の揺動は連結ロッド４０を介して掻寄エレメント２０の矢印ｇ方向の往復運動に変換される。掻寄エレメント２０のこの往復運動のストロークは掻寄エレメント２０のピッチと等しいかそれより僅かばかり大きくなるように設定されている。そのため、沈殿池底面上に沈積した汚泥は汚泥ピット１４に向けて１ストローク量づつ徐々に送られるようになっている。
【００１３】
各掻寄エレメント２０はステンレス鋼板の曲げ加工により形成されるもので、その断面形状は図３及び図４に示され、全体としては直立しているが幾分後方（汚泥ピットから離間した方向）に凹面をなした掻寄面20-1と、掻寄面20-1の上端より後方において沈殿池底面に向かった傾斜面20-2とから構成される。掻寄エレメント２０が図３の左方向に、即ち、図１の汚泥ピット１４に向け移動する往行時には掻寄面20-1は沈殿池１０の底面１０Ａに堆積した汚泥に係合することで、汚泥は１ストローク分汚泥ピット１４に向けて移送され、逆に、掻寄エレメント２０が右方向に、即ち、汚泥ピット１４から離間方向に移動する復行時には傾斜面20-2は移動方向に先細であるため、前回の往行時に掻き寄せた汚泥を潜り抜け、汚泥を実質的にその位置に留まらせる。そのため、掻き寄せエレメントの往行と復行との繰り返しにより沈殿池底面上の汚泥を１ストロークづつ汚泥ピットに向けて移送することができる。
【００１４】
次に、汚泥掻寄装置１８の詳細構造について説明すると、掻寄エレメント２０は各々が沈殿池の幅方向（図１の紙面直交方向）に延びており、沈殿池の長さ方向に沿って等間隔に多数設けられる。掻寄エレメント２０の下面に設けられる前記滑り体２２は上部板４２と下部板４４とから構成される。上部板４２と下部板４４とからなる滑り体２２の各々は対応のガイドレール２４上に設置される。前述のようにこの実施形態では各々が沈殿池の長手方向に延びるガイドレール２４は沈殿池の幅方向に３本設けられており、上部板４２と下部板４４とからなる滑り体も３組設けられていることになる。そして、上部板４２も下部板４４も適宜の厚みのステンレス鋼板により形成されている。上部板４２は汚泥掻寄装置１８の実質的全長に延びる例えば４０メートルといった一枚の板であり、各掻寄エレメント２０の底面の曲折部20-3, 20-4に溶接されている。下部板４４も適宜の厚みのステンレス鋼板により形成されるが、上部板４２のように一枚構造ではなく、個々の長さＬ（図２及び図３）が例えば４ｍといった分割構造の多数の下部板４４が汚泥掻寄装置１８の実質的全長に亘って一連に、即ち、直列に配置される。そして、下部板４４をガイドレール２４と直接相対させている。即ち、この発明では滑り体は二重構造であり、掻寄エレメント２０との機械的接続には一枚物の上部板４２を機能させ、ガイドレール２４との摺動には短尺物の下部板４４を機能させるという機能分担を行わせているのである。図２及び図４に示すように下部板４４の幅は上部板４２の幅より幾分大きく、下部板４４はその上面において上部板４２の側縁部に長手方向において間隔をおいて区分された長さ領域にて溶接され、所謂タップ溶接されている。タップ溶接部位を図５において４６にて示す。タップ溶接部４６の長さ及び間隔は上部板４２と下部板４４との必要な接合強度は確保しつつ、下部板４４の交換時の上部板４２からの分離解体作業があまり困難とならないように適当な間隔及び長さに設定される。そして、隣接する下部板４４間には例えば５ｍｍといった些少の間隙Ｇが残されている。この間隙の大きさは、分割構造の下部板４４に拘わらずガイドレール２４に対する円滑な摺動運動は損なうことない観点ではできるだけ狭く、しかしながら、組立作業性を損なうことがないように適当な大きさに設定される。
【００１５】
この発明の汚泥掻寄装置１８のリンク機構に対する連結は従来同様であり、図２及び図３に示すように、各々が上部板４２と下部板４４とからなる滑り体２２の内、幅方向の中間の滑り体２２の上面にステンレス製の矩形断面管であるプルロッド５０が汚泥掻寄装置１８の実質的全長に延設さる。プルロッド５０の上面に連結板５１（図１）が溶接され、この連結板５１に連結ロッド４０が枢着されることで、駆動機構２６による揺動運動が汚泥掻寄装置１８に伝達される仕組みとなっている。プルロッド５０の下面にはそれを横切る各掻寄エレメント２０の上縁部20-5が溶接され、また、プルロッド５０の長手方向には間隔をおいてその両側に補強板５２（図６）の上端が溶接され、補強板５２の下部が滑り体２２における上部板４２に溶接されている。図４はプルロッド５０が設けられない幅方向両側における掻寄エレメント２０の滑り体２２に対する連結構造を示す。そして、図３及び図４に示すように、この発明の汚泥掻寄装置１８の組み立て構造では、掻寄エレメント２０の下面に夫々が長手方向に延び、幅方向に離間する３組の滑り体２２（各々が上部板と下部板とから成る）を溶接し、掻寄エレメント２０の上面は、幅方向の中間においてプルロッド５０を溶接することで構成しており、通常設けられる斜め方向の筋交いは図２に示すように省略している。即ち、上部板４２と下部板４４とから成る滑り体２２の複合構造によりその分剛性増大があるため、筋交いの省略構造でも汚泥掻寄装置１８として必要な強度は確保することができる。
【００１６】
この発明では滑り体２２は掻寄エレメント２０側の長手方向に一枚物の上部板４２とガイドレール２４側の長手方向に分割構造の下部板４４との接合構造であり、ガイドレール２４と接触するものは下部板４４のみであり、下部板４４が偏磨耗等の原因によって損傷があっても、下部板４４を上部板４２から取り外し、交換のうえ上部板４２の所定部位に溶接するだけで済むことから、交換作業性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１はこの発明の汚泥掻寄装置を備えた沈殿池の概略断面図である。
【図２】図２はこの発明の汚泥掻寄装置の平面図である。
【図３】図３は図２のIII−III線に沿って表されるこの発明の汚泥掻寄装置の断面図である。
【図４】図４は図２のIV−IV線に沿って表されるこの発明の汚泥掻寄装置の断面図である。
【図５】図５は図２の部分拡大図であり、滑り体における上部板と下部板との溶接構造を示す。
【図６】図６は図３のVI−VI線に沿った矢視断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０…沈殿池（この発明の汚泥処理槽）
１４…汚泥ピット
１８…往復動式汚泥掻寄装置
２０…掻寄エレメント
２２…滑り体
２４…ガイドレール
２６…駆動機構
４２…上部板
４４…下部板
４６…タップ溶接部
５０…プルロッド
Ｇ…下部板間の間隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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