(57)【要約】【課題】  沈殿池や導水渠の水面に浮遊するスカムをサイフォン現象を利用して、動力を殆ど使用しない低コストのスカム回収処理装置を提供すること。【解決手段】  給水口２４と、沈殿池１０の処理水面より下方に開口された排出口２６とを有する主配管１９と、給水口２４と排出口２６との間から分岐して沈殿池１２の処理水面下に没入する吸水管２０と、給水口２４と吸水管２０の分岐位置との間に開閉自在な給水弁２２とを有する配管部１８と、該吸水管２０に摺動自在に嵌合するガイド部材３０と、ガイド部材３０にフレームにより固定された浮き部３４と該浮き部３４により付与された浮力により、開口された上端部が処理水面下の所定位置に保持されるようにした容器状のスカム収集部１６とを有するスカム回収部３８とを備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理水面に浮遊するスカムを回収処理するスカム回収処理装置であって、
一端に給水口と、他端に前記処理水面より下方に開口された排出口とを有する主配管と、前記給水口と前記排出口との間から分岐してその先端が前記処理水面下に没入する吸水管と、前記給水口と前記吸水管の分岐位置との間に開閉自在な給水弁とを有する配管部と、
前記吸水管の先端部が内部に没入するように配置され、付与された浮力により、開口された上端部が処理水面下の所定位置に保持されるようにした容器状のスカム収集部を有するスカム回収部と、
を備え、
前記給水弁を開き、前記配管部内へ給水した後、前記給水弁を閉じることで前記配管部内にサイフォン現象を生じさせ、前記吸水管により前記処理水面に浮遊するスカム収集部に収集されたスカムを処理水とともに継続的に吸い上げて前記主配管の排出口から排出させるようにしたことを特徴とするスカム回収処理装置。
【請求項２】
前記スカム回収部は、前記吸水管に対し摺動自在に構成された筒状のガイド部材と、該ガイド部材にフレームで固定され前記吸水管の先端が没入する容器状のスカム収集部と、前記ガイド部材又は前記スカム収集部にフレームで固定され前記スカム収集部の上端が前記処理水面下所定位置に保持されるようにした浮き部とを備えたことを特徴とする請求項１記載のスカム回収処理装置。
【請求項３】
前記浮き部はプラスチック材から構成され、前記ガイド部材及びフレームはプラスチック材又は耐食性金属で構成されていることを特徴とする請求項２記載のスカム回収処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水処理施設の沈殿池や導水渠等の浮遊スカムを回収するスカム回収処理装置、詳しくは、サイフォン現象を利用して沈殿池や導水渠等の処理水面に浮遊するスカムを回収するスカム回収処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下水処理施設では、下水が沈殿池、曝気槽及び最終沈殿池を経て処理され、処理水は処理場内水路を通して河川に放流される。また、沈降した汚泥はフライト式沈砂掻寄機等により回収されて焼却等で処理が行われている。また、沈殿池や導水渠等では、油脂や固形物等がスカムとして浮遊し、越流堰や水路を閉塞したりするおそれがあるので、浮遊スカムは手動、或いは自動的に処理場系外に収集、排出させている。
【０００３】
従来のスカム回収処理装置は、例えば、特許文献１に開示されているように、沈殿地内を周回する支持アームと、該支持アームと一体に水面上を周回する掻寄板とを有し、前記掻寄板により掻き寄せられたスカムを掻寄板の通過路上に配置されたスカム流入口へ導入するようにしたもので、支持アームに取り付けられ、支持アームの先端部に沈殿池の水位の変動に応じて上下に変位させる支持アーム用フロートが設けられている。
【０００４】
この技術によれば、沈殿池の水位が上昇又は下降して変化した場合でも、フロートの浮力によりスカム回収機構のスカム流入口の高さ位置が沈殿池の水位の変動に追従して上下に変位するので、スカム流入口を常に水面に対して上方位置に保つことができるとされている。
【０００５】
また、特許文献２に開示されているように、水面方向に広がりをもつ受板部と、この受板部上にあって、一部を浮遊物導入用開放部として残して起立する囲い板部と、前記受板部の前記開放部から可及的に離れた位置に開口させた吸込み口部と、浮力作用により前記受板部を水面下の所要深さ位置に保持させると共に囲い板部の上端を水面上に突出させるために設けた浮子部とで浮遊物の回収体が構成され、前記受板部の吸込み口部に吸引ホースが連結自在とされている水面の浮遊物除去装置がある。
【０００６】
この技術によると、回収体を浮遊物のある水面部に配置することができ、さらに、吸引用ホースを介して吸引すると、所要深さ位置に保持させた受板部上の水面に流れが生じ、浮遊物はその流れに伴って吸込み部に集められ、水と共に吸引用ホースに吸込まれ、所定の場所に回収することができるとされている。
【０００７】
ところで、スカムを回収する仕組みとしては、図５（ａ）に示すように、沈殿池水面の水をスカム回収容器内へ越流させることによって、スカムを回収するものがある。また、この回収作業を連続で行いたい場合には、図５（ｂ）に示すように、スカム回収容器の中に配管を配設させ、吸水を連続して行うようにする。そうすることで、沈殿池水面の水がスカム回収容器内に連続的に越流し、スカムを連続的に回収することが可能となるのである。
【特許文献１】特開２００８−４９２２４公報
【特許文献２】実開平２−１３９９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記文献に記載されている従来技術は、沈殿池の水位の変動によるスカム回収作業の影響を抑えることはできるが、掻寄板を水面上に周回させたり、吸引用ホースによって、回収したスカムを逐次吸引しなくてはならなかったりと、継続的な動力が必要となる。また、スカム回収作業自体が繁雑となり、装置も大がかりとなり、さらに作業コストがかかってしまうという問題が生じていた。またさらに、図５（ｂ）に示すような回収装置では、吸水を行う動力が継続的に必要であり、やはり回収作業のコストがかかるという問題があった。
【０００９】
本発明が解決しようとしている課題は、上述の問題に対応するためのもので、即ち、スカム収集部を沈殿池水面下の所定位置に保持した状態で、配管部内にサイフォン現象を生じさせ、沈殿池の水と浮遊するスカムをスカム収集部に越流させることにより収集し、そして配管部の排出口から排出先へ排出させることでスカムの回収処理を行うスカム回収処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決するために、本発明は、以下の技術的手段を講じている。
即ち、請求項１記載の発明は、処理水面に浮遊するスカムを回収処理するスカム回収処理装置であって、一端に給水口と、他端に前記処理水面より下方に開口された排出口とを有する主配管と、前記給水口と前記排出口との間から分岐してその先端が前記処理水面下に没入する吸水管と、前記給水口と前記吸水管の分岐位置との間に開閉自在な給水弁とを有する配管部と、前記吸水管の先端部が内部に没入するように配置され、付与された浮力により、開口された上端部が処理水面下の所定位置に保持されるようにした容器状のスカム収集部を有するスカム回収部とを備え、前記給水弁を開き、前記配管部内へ給水した後、前記給水弁を閉じることで前記配管部内にサイフォン現象を生じさせ、前記吸水管により前記処理水面に浮遊するスカム収集部に収集されたスカムを処理水とともに継続的に吸い上げて前記主配管の排出口から排出させるようにしたことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項２記載のスカム回収処理装置は、請求項１記載のスカム回収処理装置であって、前記スカム回収部は、前記吸水管に対し摺動自在に構成された筒状のガイド部材と、該ガイド部材にフレームで固定され前記吸水管の先端が没入する容器状のスカム収集部と、前記ガイド部材又は前記スカム収集部にフレームで固定され前記スカム収集部の上端が前記処理水面下所定位置に保持されるようにした浮き部とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
またさらに、請求項３記載のスカム回収処理装置は、請求項２記載のスカム回収処理装置であって、前記浮き部はプラスチック材から構成され、前記ガイド部材及びフレームはプラスチック材又は耐食性金属で構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るスカム回収処理装置は、給水弁を開閉させることにより、配管部への給水を制御できるようになっており、また、スカムを排出する配管部の排出口が処理水面である沈殿池や導水渠等の水面よりも下方に開口されているため、配管部内にサイフォン現象を生じさせることができる。その結果、継続的な動力なくして、沈殿池や導水渠等の水面に浮遊するスカムを容易にスカム回収部により回収し、排出先へと排出することが可能となる。従って、スカム回収処理の作業が簡便なものとなり、さらに作業コストの大幅なカットが望める。
【００１４】
また、スカム回収部には、浮力を与えているため、処理水面から所定の深さにおいてスカム収集部を保持することができ、また、処理水面の水位の上昇下降による影響を避けることができる。そして、ガイド部材を設けて、吸水管を摺動自在に挿通させた状態に配置しているため、スカム回収部の水平の移動を所定の範囲内に制御することができる。そして、浮き部によってスカム回収部に浮力を与えることができるように構成しているため、この浮き部にプラスチック材（例えば、ペットボトル等）を利用することができ、その結果、資源の再利用等、回収処理装置の製造コスト削減にも繋げることが可能となる。
【００１５】
またさらに、下水処理場内の給水ホースを使用し、スカムの排出先として場内の返水管に繋がる雨水枡等を利用できるため、設置が容易である。そして、回収装置自体を小型にすることができるため、導水渠等の狭い場所でも設置可能であり、さらに取り外しの作業も容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、図１を参照しながら、スカム回収処理装置の配管部内におけるサイフォン現象を用いたスカム回収の原理について説明する。１０はスカム回収処理装置、１２は沈殿池、１４はスカム、１６はスカム収集部、１８は配管部、１９は主配管、２０は吸水管、２２は給水弁、２４は給水口、２６は排出口、２８はスカム排出先を示しており、（ａ）は、給水弁２２を閉じた状態のスカム回収処理装置１０を示し、（ｂ）は、給水弁２２を開き、配管部１８内へと給水した状態を示し、（ｃ）は、給水弁２２を閉じて、配管部１８内にサイフォン現象が生じた状態を示し、（ｄ）は、サイフォン現象により沈殿池１２の水とスカム１４がスカム排出先２８へと排出されている状態を示したものである。
【００１７】
初めに、（ａ）に示している、給水弁２２を閉じた状態から、（ｂ）に示すように、給水弁２２を開き、給水口２４から配管部１８の主配管１９に給水する。そうすると、給水は、主配管１９の排出口２６からスカム排出先２８に流れ、さらに、所定の分岐位置から配管部１８の吸水管２０を経由してスカム収集部１６へ、そして沈殿池１２に流れ出る。
なお、給水源としては、処理水再利用の散水栓を利用するのが望ましい。
【００１８】
続いて、（ｃ）に示すように、給水弁２２を閉じ、給水口２４からの給水を止めると、沈殿池１２と排出口２６の高度差に起因して、配管部１８内にサイフォン現象が引き起こされる。このサイフォン現象によって、（ｄ）に示すように、スカム１４が、沈殿池１２の処理水とともに、スカム収集部１６へ越流し、吸水管２０が越流してきた沈殿池１２の処理水とスカム１４を吸い上げる。そして、吸い上げられた沈殿池１２処理水とスカム１４は、主配管１９を経由し、排出口２６からスカム排出先２８に排出されることになる。従って、一旦、配管部１８内にサイフォン現象が生じれば、沈殿池１２の処理水を継続的に吸水するような動力を必要としないことになる。
【００１９】
次に、図２を参照しながら、本発明に係るスカム回収処理装置の実施形態について説明する。（ａ）は、ガイド部材とスカム収集部と浮き部とをフレームによって固定させたスカム回収処理装置を示し、（ｂ）は、ガイド部材とスカム収集部と、ガイド部材と浮き部とを直接フレームにより固定させたスカム回収処理装置を示している。図中、１０はスカム回収処理装置、１２は沈殿池、１４はスカム、１６はスカム収集部、１８は配管部、１９は主配管、２０は吸水管、２２は給水弁、２４は給水口、２６は排出口、２８はスカム排出先（処理槽）、３０はガイド部材、３２はフレーム、３４は浮き部、３６はスカム回収部を示している。
【００２０】
まず、（ａ）に示すように、沈殿池１２には、スカム収集部１６、ガイド部材３０、フレーム３２、浮き部３４を有するスカム回収部３６が配置されていて、スカム収集部１６は、浮き部３４によって与えられる浮力により、沈殿池１２の水面下所定の位置に保持されている。そのため、沈殿池１２の水位の変位によって、スカム収集部１６の沈殿池１２の水面下における位置は変化しない。
【００２１】
また、浮き部３４は、ガイド部材３０の外面に設けられているフレーム３２によって支持固定されている。なお、浮き部３４は、沈殿池１２上に安定して浮上できるものを用いれば良く、プラスチック材、例えば、ペットボトル等を利用することができる。さらに、ガイド部材３０やフレーム３２はプラスチック材や耐食性金属によって構成させることが好ましい。なお、ガイド部材３０としては、浮き部３４の浮力のバランスが取りやすい軽さであって、且つ、コストを低く抑えることができ、さらに加工性の良さや吸水管２０との高い摺動性を確保できるもの、例えば塩化ビニールのパイプ等を利用するのも良い。
【００２２】
前記ガイド部材３０は、配管部１８の吸水管２０に摺動自在に嵌合されており、該吸水管２０の先端部はスカム収集部１６の内部に没入された状態になっている。吸水管２０にガイド部材３０が摺動自在に嵌合されているため、スカム収集部１６や浮き部３４の沈殿池１２内での水平移動を制御することが可能となる。そして、吸水管２０は、配管部１８の主配管１９から分岐した状態に形成されており、さらに、主配管１９の排出口２６は、沈殿池１２よりも高度の低い位置に設けられていて、スカム排出先２８に向けて開口された状態にある。また、配管部１８の主配管１９には、給水口２４と吸水管２０の分岐位置の間に開閉自在な給水弁２２が設けられており、給水弁２２を開くことで、給水口２４から処理水を配管部１８の主配管１９に給水することができるようになっている。
【００２３】
この給水は、前述したように、下水処理場などでは、処理水再利用の散水弁から供給する方法が便利である。また、主管部１９の給水口２４の近傍に設けられた給水弁２２は、手動開閉でも良いが、電磁弁にしておきタイマーによる定時毎の開閉操作をするようにしても良い。これは、定期的にスカム回収処理装置１０の逆洗、サイフォン現象の再形成を行い、スカム回収処理装置１０の大きなゴミが詰まりサイフォン現象が破壊されたときに自動的に復帰させるためのものである。
【００２４】
沈殿池１２に浮遊するスカム１４を回収するためには、まず、給水弁２２を開き、給水口２４から配管部１８の主配管１９に給水する。給水された水は、主配管１９を通って、排出口２６からスカム排出先２８に流れ出るとともに、吸水管２０を通って、スカム収集部１６を経由し、さらに沈殿池１２に流れ出る。
【００２５】
続いて、給水弁２２を閉じ、給水口２４からの給水を止める。そうすると、沈殿池１２と排出口２６の高度差に起因して、配管部１８内でサイフォン現象が生じる。このサイフォン現象によって、スカム１４が、沈殿池１２の処理水とともに、スカム収集部１６に越流し、さらに、吸水管２０が、越流してきた沈殿池１２の処理水とスカム１４を吸い上げる。
【００２６】
そして、スカム１４は、沈殿池１２の処理水とともに、配管部１８の主配管１９を通じて、排出口２６からスカム排出先２８へと排出されることとなる。なお、スカム収集部１６は、比較的丈夫なものであれば良く、例えば、プラスチック材を利用することができるため、コスト削減や、資源の再利用に貢献することが可能である。
【００２７】
また、（ｂ）に示すように、浮き部３４とスカム収集部１６を直接フレームにより固定させず、スカム収集部１６を直接ガイド部材３０に固定させるようにしても良い。即ち、ガイド部材３０の外面に設けられたフレーム３２によって浮き部３４を支持固定させる形態である。ガイド部座３０及びスカム収集部１６とを直接フレームに接続させ、両者の位置関係を固定させることが可能となるのである。
【００２８】
次に、図３は、スカム回収処理装置１０のスカム回収部３６の拡大図を示している。なお、符号は、図１及び図２と同様である。スカム収集部１６は、その外面に設けられたフレーム３２に支持固定されている浮き部３４によって、沈殿池１２の水面下所定の位置に保持され、その結果、沈殿池１２の水位変動に合わせて図中に示す矢印のように上下する。なお、本図においては、スカム収集部１６の外面に設けられたフレーム３２は、図示を省略したものを含め３本としているが、これに限定されるものではない。また、浮き部３４は、沈殿池１２に安定して浮揚するものであれば良く、プラスチック材（例えば、ペットボトル等）を用いることができる。さらに、フレーム３２はプラスチック材や耐食性金属によって構成させることが好ましい。
【００２９】
また、スカム収集部１６には、吸水管２０の先端が没入されており、ガイド部材３０が吸水管２０の周りを摺動自在になるように配置されている。こうすることにより、スカム収集部１６や浮き部３４を有するスカム回収部３６の沈殿池１２上の水平移動を制御することが可能となるのである。なお、浮き部３４は、ガイド部材３０の外面に設けられたフレーム３２によって支持固定されている。本図においては、ガイド部材３０の外面に設けられたフレーム３２は、図示を省略したものを含め３本としているが、スカム収集部１６の場合と同様、これに限定されるものではない。
【００３０】
また、浮き部３４は、沈殿池１２に安定して浮揚するものであれば良く、プラスチック材（例えば、ペットボトル等）を用いることができる。さらに、ガイド部材３０やフレーム３２はプラスチック材や耐食性金属によって構成させることが好ましい。 なお、ガイド部材３０としては、浮き部３４の浮力のバランスが取りやすい軽さであって、且つ、コストを低く抑えることができ、さらに加工性の良さや吸水管２０との高い摺動性を確保できるもの、例えば塩化ビニールのパイプ等を利用するのも良い。
【００３１】
配管部１８内にサイフォン現象が生じると、吸水管２０が、沈殿池１２の水を吸い上げ始める。このとき、スカム収集部１６内に沈殿池１２の水がスカム１４とともに、越流してくることになる。そして、吸水管２０が沈殿池１２の処理水及びスカム１４を吸い上げ、スカム回収処理が行われる。なお、スカム収集部１６は、比較的丈夫なものであれば良く、例えば、プラスチック材を利用することができ、コスト削減や資源の再利用に貢献することが可能である。
【００３２】
次に、本発明に係るスカム回収処理装置１０におけるスカム回収部３６の他の実施形態について図４を参照しながら説明する。符号に関しては、図１、２と同様で、３８は浮き用フレーム、４０はフロートを示している。三角形状に組まれた３本の浮き用フレーム３８及びそれら三角形状の各頂点付近に設けられたフロート４０からなる浮き部３４は、浮き用フレーム３８の所定の位置にスカム収集部１６の外面に設けられた３本のフレーム３２を取り付けることで支持固定されている。そのため、沈殿池１２の水面下一定の位置にスカム収集部１６が保持されることとなる。
【００３３】
なお、フロート４０としては、プラスチック材（例えば、ペットボトル等）を利用することができる。また、図において、浮き用フレーム３８は、三角形状を呈しているが、例えば、これを四角形や、円形のように、使用態様によって変更させても良い。さらに、フレーム３２及び浮き用フレーム３８はプラスチック材や耐食性金属によって構成させることが好ましい。
【００３４】
また、スカム収集部１６上部には、ガイド部材３０が設けられている。ガイド部材３０が、吸水管２０（図示せず）の周りを摺動可能な状態に設けることで、スカム収集部１６や浮き部３４を有するスカム回収部３６の沈殿池１２上における水平移動を制御することが可能となるのである。なお、浮き用フレーム３８及びフロート４０からなる浮き部３４は、ガイド部材３０に設けられた３本のフレーム３２によって支持固定されている。
【００３５】
なお、図において、浮き用フレーム３８は、三角形状を呈しているが、例えば、これを四角形や、円形のように、使用態様によって変更させても良い。さらに、フレーム３２及び浮き用フレーム３８はプラスチック材や耐食性金属によって構成させることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明に係るスカム回収処理装置によると、サイフォン現象によって沈殿池に浮遊するスカムを回収することができるため、スカム回収作業に継続的な動力を要しない。また、プラスチック材（例えば、ペットボトル等）を浮き部に利用し、さらにガイド部材やスカム収集部にプラスチック材や塩化ビニール製の管を利用できるため、生産コストを抑えたり、資源の再利用を図る際に最適なものとなる。また、上記実施の形態では、沈殿池にて説明したが、スカム回収処理装置自体小型なものであるため、狭い場所、例えば反応槽と第二沈殿地の間の導水渠などでの設置に好適に用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】サイフォン現象を利用したスカム回収の原理を示した図で、（ａ）は給水弁を閉じた状態のスカム回収処理装置を示し、（ｂ）は給水弁を開き、スカム回収処理装置内に給水されている状態を示し、（ｃ）は給水弁を閉じることによって、配管部内にサイフォン現象が生じている状態を示し、（ｄ）はサイフォン現象により沈殿池の処理水とスカムが処理槽へと排出されている状態を示したものである。
【図２】本発明の実施形態であるスカム回収処理装置の概略を示した図で、（ａ）は、ガイド部材とスカム収集部と浮き部とをフレームによって固定させたスカム回収処理装置を示し、（ｂ）は、ガイド部材とスカム収集部とを直接フレームにより固定させたスカム回収処理装置を示している。
【図３】本発明に係るスカム回収処理装置のスカム回収部を拡大して示した図である。
【図４】本発明に係るスカム回収処理装置のスカム回収部の他の実施形態を示した図である。
【図５】スカム回収の原理を示した図で、（ａ）は、スカム回収容器を傾斜させてスカムを回収する原理を示し、（ｂ）は、スカム回収容器内に没入した吸水管による吸水動作によってスカムを回収する原理を示したものである。
【符号の説明】
【００３８】
１０  スカム回収処理装置
１２  沈殿池
１４  スカム
１６  スカム収集部
１８  配管部
１９  主配管
２０  吸水管
２２  給水弁
２４  給水口
２６  排出口
２８  スカム排出先
３０  ガイド部材
３２  フレーム
３４  浮き部
３６  スカム回収部
３８  浮き用フレーム
４０  フロート
【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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