(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理水を流入させる流入口、及び、前記処理水から夾雑物が除去された分離液を排出する第一の排出口を有する水槽部と、
前記水槽部の内部に配置され、その内部が前記第一の排出口に連通された筒状のスクリーンと、を備え、
前記スクリーンは、前記流入口から流入された前記処理水が当該スクリーンの外側から内側に向けて流れるように前記水槽部の内部に配置され、
前記水槽部は更に、前記スクリーンが目詰まりを起こした際、前記処理水を排出する第二の排出口を有し、
前記スクリーンは更に、その軸心を中心に回転し、
前記水槽部の内部には、前記スクリーンの外面に当接するスクレーパが設けられていることを特徴とする沈砂分離機。
【請求項２】
前記スクリーンは、前記流入口からの処理水流を受ける羽根を有し、前記処理水流を前記羽根で受けることにより回転することを特徴とする請求項１に記載の沈砂分離機。
【請求項３】
前記スクリーンの下方には、沈降した夾雑物及び前記スクリーンで除去された夾雑物の少なくとも一方を排出する夾雑物排出手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の沈砂分離機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水処理場等に設けられている沈砂分離機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、沈砂池より揚水された処理水から砂等を分離する沈砂分離機が知られている。例えば、以下の特許文献１に記載の沈砂分離機は、処理水である汚砂混合水が導入される固液分離槽と、当該固液分離槽の下方に設置された沈降槽とを備えており、固液分離槽には、汚砂混合水が接線方向に流入されて周壁に沿い下降する旋回流を発生させる円筒状の筒壁と、当該筒壁の底部に配設された逆さ裁頭円錐状のスクリーン型分離ホッパと、当該スクリーン型分離ホッパの中心付近の水をポンプにより上方に送って外部に排出する排水ダクトが設けられている。スクリーン型分離ホッパは、旋回流方向に沿って渦巻状をなす多数のスクリーンバーが放射状に配列されて形成されており、その中央底部は開口されている。そして、砂、砂利等の汚砂やし渣を含有する上記汚砂混合水を筒壁に流入し、旋回流による遠心力で汚砂とし渣とを分散し比重差分離すると共に、スクリーン型分離ホッパの篩により汚砂である砂と砂利とを粒径分離して砂を沈降槽に落下させ、これにより、スクリーン型分離ホッパの中心付近に比重の小さいし渣と比重の大きい砂利とを集め、比重の大きい砂利をスクリーン型分離ホッパの中央底部の開口から沈降槽に落下させて上記砂と共に回収する一方、比重の小さいし渣を排水ダクトにより水と共に分離液として外部に排出するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２７９３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記沈砂分離機では、上述のように、排水ダクトから外部に排出される分離液にし渣等が含まれている。この分離液を沈砂分離機が設けられている下水処理場等で再利用する場合、分離液からし渣等を除去するためのオートストレーナー等を設置する必要があり、沈砂分離機の運転コストが増大するという問題があった。このため、沈砂分離機から排出される分離液はほとんど再利用されていない。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、砂やし渣等の夾雑物を含まない分離液が容易に得られ、分離液を好適に再利用することができる沈砂分離機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】
本発明に係る沈砂分離機は、処理水を流入させる流入口、及び、処理水から夾雑物が除去された分離液を排出する第一の排出口を有する水槽部と、水槽部の内部に配置され、その内部が第一の排出口に連通された筒状のスクリーンとを備え、スクリーンは、流入口から流入された処理水が当該スクリーンの外側から内側に向けて流れるように水槽部の内部に配置され、水槽部は更に、スクリーンが目詰まりを起こした際、処理水を排出する第二の排出口を有し、スクリーンは更に、その軸心を中心に回転し、水槽部の内部には、スクリーンの外面に当接するスクレーパが設けられていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る沈砂分離機では、流入口及び第一の排出口を有する水槽部の内部に、その内部が第一の排出口に連通された筒状のスクリーンが配置され、水槽部の内部に流入した処理水がスクリーンの外側から内側に向けて流れるようになっている。従って、処理水が水槽部の内部に流入すると、比重の重い砂等は水槽部内部の下部に沈降し、比重の軽いし渣等を含む処理水はスクリーンの外側から内側へ向かい、この際、スクリーンの外面においてし渣等が処理水から除去され、スクリーンの内側には夾雑物を含まない分離液が流れ込む。そして、スクリーンの内部に流れ込んだ分離液は、内部に連通する第一の排出口より外部に排出される。従って、夾雑物を含まない分離液が容易に得られ、分離液を好適に再利用することができる。
【０００８】
ここで、スクリーンは、その軸心を中心に回転し、水槽部の内部には、スクリーンの外面に当接するスクレーパが設けられている。こうすると、スクリーンに捕捉されたし渣を始めとした夾雑物を当該スクリーンから取り除くことができ、スクリーンの目詰まりを防止することができる。
【０００９】
また、スクリーンは、流入口からの処理水流を受ける羽根を有し、処理水流を羽根で受けることにより回転することが好ましい。こうすると、簡易な構成でスクリーンを回転させることができる。
【００１０】
また、スクリーンの下方には、沈降した夾雑物及びスクリーンで除去された夾雑物の少なくとも一方を排出する夾雑物排出手段が設けられていることが好ましい。こうすると、沈降した夾雑物、スクリーンで除去された夾雑物を、スクリューコンベア等の夾雑物排出手段のみで好適に水槽部から排出することができる。なお、上記特許文献１に記載の沈砂分離機では、スクリーン型分離ホッパの中心部に滞留したし渣を排出するために、スクリーン型分離ホッパの下方に設けられている砂利や砂等の排出用のスクリューコンベア等に加え、上述のように、ポンプに接続された排出ダクトを設ける必要があり、沈砂分離機が複雑且つ高コスト化するという問題がある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、夾雑物を含まない分離液が容易に得られ、分離液を好適に再利用することができる沈砂分離機を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る沈砂分離機を示す概略正面図である。
【図２】図１中のII-II矢視断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る沈砂分離機を示す概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、「左」「右」の語は、図面の左右方向に対応するものであり便宜的なものである。
【００１４】
まず、本発明の第１実施形態に係る沈砂分離機について説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１実施形態に係る沈砂分離機を示す概略正面図、図２は図１中のII-II矢視断面図である。
【００１６】
沈砂分離機１００は、例えば下水処理場等に設けられ、下水処理場の沈砂池より揚水された処理水から砂やし渣等の夾雑物を除去し、これにより夾雑物を含まない分離液を得るものである。
【００１７】
図１に示すように、沈砂分離機１００は水槽部１を備えており、この水槽部１の内部は、分離室５０、第１溢流室７０及び第２溢流室８０に分かれている。分離室５０は水槽部１の中央下部に位置し、この分離室５０の上方左側に第１溢流室７０が位置し、分離室５０の上方右側に第２溢流室８０が位置している。
【００１８】
分離室５０は、沈砂池からの処理水が流入されて当該処理水を貯留する室であり、その側面には処理水を流入させる流入口５１が設けられている。この流入口５１は、処理水が当該流入口５１から水槽部１内に水平に流入するように設けられている。分離室５０の上部は、第１溢流室７０に向けて円筒状に突出して開口しており、その内部と第１溢流室７０とは連通している。また、分離室５０の上部右側には、第２溢流室８０と連通した連通口５２が設けられている。
【００１９】
分離室５０の内部には、当該分離室５０に貯留された処理水から夾雑物を除去して、夾雑物を含まない分離液を得るためのスクリーン２Ａが配置されている。このスクリーン２Ａは、分離室５０上部の開口よりも直径の小さい円筒状をなしており、その上面は全面的に貫通されて開口部２１Ａとなっている。この開口部２１Ａの外面には、外側に向けて拡がるフランジ２２が設けられており、フランジ２２の外周縁は下方に向けて突出している。このフランジ２２で分離室５０上部の開口を塞ぐようにフランジ２２が円筒の上端面に載置されており、これにより、スクリーン２Ａの内部と第１溢流室７０とが、引いてはスクリーン２Ａの内部と後述の第１排出口７１とが連通されている。スクリーン２Ａの上端面は連通口５２よりも低い位置に設けられており、これによりスクリーン２Ａの上端面と連通口５２との間には高低差ｄｘが設けられている。
【００２０】
スクリーン２Ａの側面は水平方向に延びて円形をなすウェッジワイヤスクリーンから形成されており、これにより、流入口５１から流入し分離室５０に貯留された処理水がスクリーン２Ａの外側から内側に向けて流れるようになっている。この際、処理水に含有されるし渣を始めとする夾雑物はスクリーン２Ａの外面で捕捉されて除去され、スクリーン２Ａの内側には夾雑物を含まない分離液が流れ込むようになっている。そして、スクリーン２Ａの内側に流れ込んだ分離液は、開口部２１Ａより第１溢流室７０に溢流するようになっている。
【００２１】
スクリーン２Ａの軸心部分には、底面から上方に向けて回転軸２３が延びており、この回転軸２３は第１溢流室７０の上面外側に鉛直方向に離間配設された一対の軸受２４，２４によって回転自在に支持されている。スクリーン２Ａの内面上部には、内側に向けて４本の梁２５が延びており、これら４本の梁２５は回転軸２３と連結されている（図２参照）。また、スクリーン２Ａの外面上部には、外側に向けて突出する羽根２６Ａが円周方向に沿って等間隔に複数設けられており、流入口５１から水平方向に流入した処理水の水流を受けられるようになっている。そして、スクリーン２Ａは、流入口５１からの処理水流を複数の羽根２６Ａで受けることにより、軸心部分に設けられた回転軸２３を中心に回転するようになっている。
【００２２】
分離室５０の内部には、スクリーン２Ａの外面に当接（摺接）するスクレーパ４，４が設けられている（図２参照）。スクレーパ４は、例えば可撓性を有する樹脂等により形成されている。
【００２３】
第１溢流室７０の下部には、開口部２１Ａより溢流した分離液を沈砂分離機１００の外部へ排出する第１排出口（排出口）７１が設けられている。この第１排出口７１から排出された分離液は、例えば、沈砂池内の集砂用の噴射ノズルに水を圧送するポンプ等（不図示）に送られる。
【００２４】
第２溢流室８０は、スクリーン２Ａが目詰まりを起こして処理水がスクリーン２Ａの内側へ流れ込まなくなった場合に、処理水を分離室５０から溢流させるための室である。この第２溢流室８０の下部には、２箇所に第２排出口８１，８１が設けられている（図２参照）。
【００２５】
分離室５０の下部にはこれらの間を貫通するようにスクリューコンベア（夾雑物排出手段）３が設けられており、このスクリューコンベア３はさらに水槽部１の外部に貫通している。スクリューコンベア３では、分離室５０の下部に沈降した夾雑物から水分が除去され、夾雑物が沈砂排出口３１より沈砂分離機１００の外部へ排出される。
【００２６】
このような沈砂分離機１００では、流入口５１より分離室５０の内部に処理水が流入されると、スクリーン２Ａの上端面まで処理水が貯留される。貯留された処理水に含有される夾雑物のうち、比重の重い砂等は分離室５０の下部に沈降し、比重の軽いし渣等を含有した処理水はスクリーン２Ａの外側から内側へ向かう。この際、スクリーン２Ａの外面においてし渣等が処理水から除去され、スクリーン２Ａの内側には夾雑物を含まない分離液が流れ込む。そして、スクリーン２Ａの内部に流れ込んだ分離液は、開口部２１Ａから第１溢流室７０に溢流し、さらに第１排出口７１から沈砂分離機１００の外部へ排出される。
【００２７】
また、分離室５０の下部に沈降した砂等の夾雑物や、スクリーン２Ａで除去されたし渣等の夾雑物のうち分離室５０の下部に沈降したものが、スクリューコンベア３により沈砂分離機１００の外部へ排出される。
【００２８】
また、流入口５１からの処理水流を羽根２６Ａで受けることでスクリーン２Ａが回転し、この際、スクリーン２Ａに摺接しているスクレーパ４，４により、スクリーン２Ａの外面に捕捉されたし渣等の夾雑物がスクリーン２Ａから取り除かれる。
【００２９】
なお、スクリーン２Ａが目詰まりを起こした場合、分離室５０に貯留された処理水は、スクリーン２Ａの上端面よりも高低差ｄｘだけ高い位置に設けられた連通口５２まで上昇して当該連通口５２から第２溢流室８０に溢流し、さらに第２排出口８１，８１から沈砂分離機１００の外部へ排出される。
【００３０】
以上、本実施形態に係る沈砂分離機１００では、流入口５１及び第１排出口７１を有する水槽部１の内部に、その内部が第１排出口７１に連通された円筒状のスクリーン２Ａが配置され、水槽部１の内部に流入した処理水がスクリーン２Ａの外側から内側に向けて流れるようになっているため、夾雑物を含まない分離液が容易に得られ、分離液を好適に再利用することができる。
【００３１】
また、沈砂分離機１００では、スクリーン２Ａは、その軸心に設けられた回転軸２３を中心に回転し、水槽部１の内部には、スクリーン２Ａの外面に当接（摺接）するスクレーパ４，４が設けられているため、スクリーン２Ａに捕捉されたし渣を始めとした夾雑物を当該スクリーン２Ａから取り除くことができ、スクリーン２Ａの目詰まりを防止することができる。
【００３２】
また、沈砂分離機１００では、スクリーン２Ａは、流入口５１からの処理水流を受ける羽根２６Ａを有し、処理水流を羽根２６Ａで受けることにより回転するため、簡易な構成でスクリーン２Ａを回転させることができる。
【００３３】
また、沈砂分離機１００では、スクリーン２Ａの下方に、沈降した夾雑物及びスクリーン２Ａで除去された夾雑物を排出するスクリューコンベア３が設けられているため、沈降した夾雑物、スクリーン２Ａで除去された夾雑物を、スクリューコンベア３のみで好適に水槽部１から排出することができる。これに対し、特許文献１に記載の沈砂分離機では、スクリーン型分離ホッパの中心部に滞留したし渣を排出するために、スクリーン型分離ホッパの下方に設けられている砂利や砂等の排出用のスクリューコンベアに加え、ポンプに接続された排出ダクトを設ける必要があり、沈砂分離機が複雑且つ高コスト化するという問題がある。
【００３４】
次に、本発明の第２実施形態に係る沈砂分離機について説明する。
【００３５】
図３は、本発明の第２実施形態に係る沈砂分離機を示す概略正面図である。図３に示すように、本実施形態に係る沈砂分離機２００が第１実施形態に係る沈砂分離機１００（図１参照）と主に違う点は、流入口５１からの処理水流を受ける羽根２６Ｂ及びこれを有するスクリーン２Ｂの構成を変えた点である。具体的には、スクリーン２Ｂはその上部が下部よりも細くされていることで開口部２１Ａよりも細い開口部２１Ｂを有すると共に、この開口部２１Ｂの外周の径が開口部２１Ａの外周の径より小さくされ、この開口部２１Ｂの外面に羽根２６Ｂが等間隔に複数設けられている。羽根２６Ｂは、スクリーン２Ｂの側面から突出しない程度の長さにされている。
【００３６】
このような沈砂分離機２００が、第１実施形態に係る沈砂分離機１００と同様な効果を奏することは言うまでもなく、加えて、羽根２６Ｂがスクリーン２Ｂの側面から突出しない程度の長さとされるため、スクリーン２Ｂを小型化することができる。
【００３７】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、スクリーン２Ａ，２Ｂは水平方向のウェッジワイヤにより形成されているが、縦（鉛直）方向のものでも縦横両方向のものでも良い。また、スクリーン２Ａ，２Ｂは、ウェッジワイヤに代えてパンチングメタル等により形成されていても良く、要は、当該スクリーン２Ａ，２Ｂの外側から内側へ向けて流れる処理水からし渣等の夾雑物を除去できるもので形成されていれば良い。
【００３８】
また、上記実施形態では、スクリーン２Ａ，２Ｂは、特に好ましいとして、羽根２６Ａ，２６Ｂにより処理水流を受けて回転するようになっているが、回転軸２３の上端部をモータ等に連結し、当該モータ等による動力で回転するようにしても良い。
【００３９】
また、上記実施形態では、スクリーン２Ａ，２Ｂは、回転軸２３を中心に回転するようになっているが、スクリーンは水槽部１に固定されていても良い。この場合、スクレーパ４，４が回転し、スクリーン２Ａ，２Ｂの外面に捕捉されたし渣等の夾雑物が取り除かれる。また、スクリーンは多角筒状であっても良い。
【００４０】
また、上記実施形態では、スクレーパ４は、可撓性を有する樹脂により形成されているが、高剛性な金属等により形成されても良く、要は、回転するスクリーン２Ａ，２Ｂの外面から、当該外面に捕捉されたし渣を始めとした夾雑物を取り除けるような材料で形成されていれば良い。
【符号の説明】
【００４１】
１…水槽部、２Ａ，２Ｂ…スクリーン、３…スクリューコンベア（夾雑物排出手段）、４…スクレーパ、５１…流入口、７１…第１排出口（排出口）、２６Ａ，２６Ｂ…羽根。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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