(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラフトチューブを有する消化タンク内に、該消化タンクにおけるドラフトチューブの直上位置に設けた点検口より水中攪拌機を搬出入するための装置であって、
前記点検口内に設けられて垂下する水封用パイプと、
該水封用パイプの内周面の周方向複数個所に設置されて、それぞれが鉛直方向に延びるガイドと、
これらガイドに摺動して昇降するスライダと、
該スライダと下方の水中攪拌機とを連結するアームと、
水中攪拌機をドラフトチューブの直上部に設置するための保持具と、
を備えて成ることを特徴とする汚泥消化タンク攪拌機の搬出入装置。
【請求項２】
ガイドは、その下端が、通常運転時の汚泥最高水面よりも高位置となるように取付高さ位置が設定されていることを特徴とする請求項１記載の汚泥消化タンク攪拌機の搬出入装置。
【請求項３】
ガイドは、水中攪拌機により発生する低周波振動の共振周波数帯域から外れた固有振動数を有してなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の汚泥消化タンク攪拌機の搬出入装置。
【請求項４】
水封用パイプの上部を二重円筒に構成し、その外筒を点検口側に固定するとともに、その内筒の外径を前記点検口の内径よりも小径に設定して、該点検口内壁と内筒外周面との間にガス抜き通路を形成し、かつ前記外筒には消化タンク内に発生した消化ガスを前記ガス抜き通路を通して抜くためのガス抜き配管を接続し、前記内筒の上部には水封時に水封用パイプ内の消化ガスを外気と置換するための閉塞可能なガス抜きポートを設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の汚泥消化タンク攪拌機の搬出入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚泥の嫌気性消化タンクの攪拌機を搬出入する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の汚泥消化タンク攪拌機の搬出入装置の全体構成を示す縦断面図である。
【０００３】
図７において、１はドラフトチューブ、２は汚泥、２ａは通常運転時の汚泥最高水面、２ｂは水封時の汚泥の水面、３はドラフトチューブ１を消化タンク内の底部に固定するための脚、４はコンクリートスラブ、５は上部空隙、６は点検□、７は点検□６に上端が接続された水封用パイプ、８は盲フランジ、９は水中攪拌機、１１は水中攪拌機９のモータ、１２は水中攪拌機９のスクリュー、１３はドラフトチューブ１の上部に連結されたリングプレート、１４は一端がリングプレート１３側に固定され、他端が鉛直上方に延びるガイド棒で、ドラフトチューブ周方向の複数個所に配置されている。各ガイド棒１４は、自由端部（上部）が連結リング１５ａ及び１５ｂで互いに連結されている。１６は水平に配置されてガイド棒１４に摺動して昇降するスライダ、１７はスライダ１６と水中攪拌機９とを連結するアームであって、スライダ１６の中央から下方に延びている。１８は水中攪拌機９をドラフトチューブ１の直上部に設置するための保持具、１９は保持具１８に連結されたラッパ部で、このラッパ部１９がドラフトチューブ１の頂上部に設置されることで、水中攪拌機９が固定されるようになっている。２１はスライダ１６に設けられたワイヤ（あるいはチェーン）の取付用穴、２２は水封用パイプ７内面の上部に設けられたフック、２３は取付用穴２１とフック２２との間を繋ぐ吊上用ワイヤ（あるいはチェーン）、２４は水封用パイプ７の補強リブである。なお、図中の矢印は汚泥の流れる方向を示す。
【０００４】
このようなものにものにおいて、消化タンクは、上下端が開放しているドラフトチューブ１を汚泥中に没することができるようにその内部に立設状態で据え付けている。ドラフトチューブ１にはその直上部に、点検口６より挿入された水中攪拌機９が設置されている。水中攪拌機９のスクリュー１２の回転によって、ドラフトチューブ１内に下向きあるいは上向きの流れ（ここでは下向き）を発生させ、これにより消化タンク内に強制対流による循環流を発生させて汚泥２を全体的に攪拌することができるようになっている。そして、発生するガスは消化タンクの外壁に貫通して設けたガス抜き配管よりガスホルダー（図示せず）へ集めている。
【０００５】
水中攪拌機９を点検するには、まず消化タンク内の水位を水面２ｂ位置まで上げ、点検口６すなわち水封用パイプ７の下端開口を水封して、内部のガスが外部に放出されない状態にする。次いで、点検口６の盲フランジ８を取外し、吊上用ワイヤ（あるいはチェーン）２３を図示しないクレーンのフックに掛けて吊り上げる。この時、スライダ１６と共にアーム１７を介して水中攪拌機９および保持具１８も、ドラフトチューブ１の直上部を離れ、上方に移動する。その後、スライダ１６はガイド棒１４から離脱するが、そのまま水中攪拌機９が点検口６の外部へ搬出されるまで、上方への吊り上げを続ける。水中攪拌機９が点検口６の外部へ搬出されれば吊り上げを停止し、その状態で点検を行うか、必要により水中攪拌機９を消化タンクの外部に移動してから点検を行う。
【０００６】
水中攪拌機の再セットは、前記と逆の手順で行う。すなわち、吊り上げた水中攪拌機９を点検口６より挿入し、降下させる。その際、スライダ１６がガイド棒１４の上端位置まで降下してきた時点で一旦停止させ、スライダ１６とガイド棒１４との位置合わせを行なってから、降下を継続し、水中攪拌機９の保持具１８のラッパ部１９がドラフトチューブ１の直上部に当たるまで降下させる。この後、点検口６の盲フランジ８をボルト止めして閉じることにより、セットが完了する。ここで、アーム１７の長さは、水中攪拌機９が保持具１８によってドラフトチューブ１の直上部に設置されたときに、スライダ１６の位置が水封時の汚泥の水面２ｂよりも上にあるように調整されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のようにガイド棒１４をリングプレート１３に固定するようにした従来装置にあっては、水中攪拌機９により発生する低周波振動がガイド棒１４に直接伝わり、長時間運転した場合、疲労破壊を招く危惧が存在していた。
【０００８】
このような問題は、水中攪拌機９が発生する低周波振動の共振周波数帯域から外れた固有振動数を有するガイド棒を用いることが可能であれば解決できる。しかしながら、ガイド棒１４を、その下端をドラフトチューブ上部のリングプレート１３に固定して、その上端部を、スライダ１６がし渣等の汚泥の影響を受けないようにするために点検口６部位まで延出させている従来装置にあっては、ガイド棒１４が長尺とならざるを得ず、そのためにガイド棒１４の固有振動数が水中攪拌機９が発生する低周波振動の共振周波数帯域内に入り易く、更にガイド棒１４の上端が基本的にフリーとなっているため、低周波振動が伝わると共振により振巾が大きくなってしまう。
【０００９】
また、ガイド棒１４は、下部が水没しているため、し渣がからみつき易いという難点があった。
【００１０】
本発明の技術的課題は、前述のような問題に着目し、ガイドに水中攪拌機側からの振動が伝わるのを抑制でき、かつガイドへのし渣のからみつきを無くすることができるようにすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る汚泥消化タンク攪拌機の搬出入装置は、下記の構成からなるものである。すなわち、ドラフトチューブを有する消化タンク内に、この消化タンクにおけるドラフトチューブの直上位置に設けた点検口より水中攪拌機を搬出入するための装置を、点検口内に設けられて垂下する水封用パイプと、水封用パイプの内周面の周方向複数個所に設置されて、それぞれが鉛直方向に延びるガイドと、これらガイドに摺動して昇降するスライダと、スライダと下方の水中攪拌機とを連結するアームと、水中攪拌機をドラフトチューブの直上部に設置するための保持具とから構成して成るものである。
この請求項１の発明においては、各ガイドが水封用パイプに取り付けられ、各ガイドとドラフトチューブとの関係が断たれているので、水中攪拌機により発生する低周波振動が各ガイドに直接伝わることがない。つまり、この水中攪拌機により発生する低周波振動は、各ガイドとある嵌め合い公差をもって離脱可能に連結されるスライダを介して伝達される可能性が存在するだけであり、水中攪拌機をドラフトチューブの直上部に設置して心出しされた後は、各ガイドとスライダとの接触もほぼ断たれた状態となる。このため、水中攪拌機により発生する低周波振動が各ガイドに伝わらず、また例えスライダから各ガイドに振動が伝わることがあっても、従来に比し大幅に減衰されたものとなり、各ガイドの疲労破壊を招くことがなくなる。
【００１２】
また、本発明の請求項２に係る汚泥消化タンク攪拌機の搬出入装置は、ガイドの取付高さ位置を、その下端が、通常運転時の汚泥最高水面よりも高位置となるように設定したものである。
この請求項２の発明においては、ガイドを、通常運転時の汚泥最高水面よりも高位置に取付けているため、ガイドにし渣がからみつくことがなく、スライダとの関係を良好に保つことができる。
【００１３】
また、本発明の請求項３に係る汚泥消化タンク攪拌機の搬出入装置は、ガイドが、水中攪拌機により発生する低周波振動の共振周波数帯域から外れた固有振動数を有するように構成してなるものである。
この請求項３の発明において、ガイドはスライダの必要とする分の摺動ストロークを確保すればよく、長さ等の調整が容易である。このため、水中攪拌機により発生する低周波振動の共振周波数帯域から外れた固有振動数となるように、長さを調整する。また、形状や質量なども、スライダの動きの邪魔にならないように必要により調整する。これにより、ガイドに水中攪拌機側からの振動が伝わるのを大幅に抑制でき、信頼性が向上させることができる。
【００１４】
また、本発明の請求項４に係る汚泥消化タンク攪拌機の搬出入装置は、水封用パイプの上部を二重円筒に構成し、その外筒を点検口側に固定するとともに、その内筒の外径を前記点検口の内径よりも小径に設定して、点検口内壁と内筒外周面との間にガス抜き通路を形成し、かつ外筒には消化タンク内に発生した消化ガスを前記ガス抜き通路を通して抜くためのガス抜き配管を接続し、内筒の上部には水封時に水封用パイプ内の消化ガスを外気と置換するための閉塞可能なガス抜きポートを設けたものである。
この請求項４の発明においては、水封用パイプにガス抜き通路を形成してあるため、ガス抜き通路と水封用パイプとの高さ位置関係が明確となり、水封時の水位調整が容易となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施形態１．
以下、図示実施形態により本発明を説明する。
図１は本発明の第１実施形態に係る汚泥消化タンク攪拌機の搬出入装置の全体構成を示す縦断面図、図２はその要部である水封用パイプとガイドを示す縦断面図、図３は図２の平面図、図４はそのガイド取付部を拡大して示す縦断面図、図５は本発明装置による振動減衰効果を従来と比較して示すグラフであり、各図中、前述の従来例のものと同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００１６】
この第１実施形態の汚泥消化タンク攪拌機の搬出入装置は、点検□６に上端が接続された水封用パイプ７の内周面の周方向複数個所に、水中攪拌機９の搬出入時の案内となるそれぞれが鉛直方向に延出するガイド３１を設けたものである。
【００１７】
これを更に詳述すると、各ガイド３１はいずれもパイプから構成され、それぞれ位置調整手段３２を介して水封用パイプ７の内周面に取り付けられ、位置調整手段３２によって水封用パイプ径方向位置を調整可能に固定されている。
【００１８】
位置調整手段３２は、各ガイド３１の長手方向の複数個所に設けられており、図４に示すようにそれぞれ一端がガイド３１に溶接などにより固定されて、他端がガイド３１の軸線に直交する方向に延びる雄部材３２ａと、一端が水封用パイプ７の内周面に溶接などにより固定されて、他端が径方向に突出し、突出端より雄部材３２ａが摺動自在に挿入された雌部材３２ｂと、雄部材３２ａの位置を固定する図示しない止めねじとから構成され、据え付け時にスライダ１６に対する位置（雄部材の突出高さ）が調整されて、調整後に固定されるようになっている。
【００１９】
各ガイド３１の長さは、スライダ１６の必要とする摺動ストロークを確保できて、かつ水中攪拌機９により発生する低周波振動の共振周波数帯域から外れた固有振動数となる長さに設定されているが、固有振動数の調整は、必ずしもガイド３１の長さのみで行う必要はなく、形状や質量などによっても調整することができる。従って、各ガイド３１は、必ずしもパイプから構成する必要はなく、スライダ１６の動きの邪魔にならないようなプレートや、中実軸で構成してもよい。
【００２０】
また、各ガイド３１の取付高さ位置は、その下端が、通常運転時の汚泥最高水面２ａよりも高位置となるように設定されている。なお、図中の矢印は汚泥の流れる方向を示す。それ以外の構成および水中攪拌機９の搬出入時の作業手順は前述の従来例のものと同様である。
【００２１】
このように、この第１実施形態の汚泥消化タンク攪拌機の搬出入装置においては、各ガイド３１を水封用パイプ７に取り付け、各ガイド３１とドラフトチューブ１との関係を断っているので、水中攪拌機９により発生する低周波振動が各ガイド３１に直接伝わることがない。すなわち、水中攪拌機９により発生する低周波振動は、ガイド３１とある嵌め合い公差をもって離脱可能に連結されるスライダ１６を介して伝達される可能性が存在するだけであり、水中攪拌機９をドラフトチューブ１の直上部に設置して心出しされた後は、各ガイド３１とスライダ１６との接触もほぼ断たれた状態となる。このため、水中攪拌機９により発生する低周波振動が各ガイド３１に伝わらず、また例えスライダ１６から各ガイド３１に振動が伝わることがあっても、図５に示すように従来に比し大幅に減衰（１／５以下）されたものとなり、各ガイド３１の疲労破壊を招くことがなくなる。
【００２２】
また、各ガイド３１を、通常運転時の汚泥最高水面２ａよりも高位置に取付けているため、各ガイド３１にし渣がからみつくことがなく、スライダ１６との関係を良好に保つことができる。
【００２３】
また、各ガイド３１は、スライダ１６の必要とする分の摺動ストロークを確保すればよく、長さ等の調整が容易である。このため、水中攪拌機９により発生する低周波振動の共振周波数帯域から外れた固有振動数となるように、長さを調整するのが容易となる。
【００２４】
また、各ガイド３１を、水中攪拌機９により発生する低周波振動の共振周波数帯域から外れた固有振動数となるように調整しているので、各ガイド３１に水中攪拌機９側からの振動が伝わるのを大幅に抑制でき、信頼性が向上する。
【００２５】
実施形態２．
図６は本発明の第２実施形態に係る汚泥消化タンク攪拌機の搬出入装置の全体構成を示す縦断面図であり、図中、前述の第２実施形態にのものと同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００２６】
この第２実施形態の汚泥消化タンク攪拌機の搬出入装置は、水封用パイプ４１の上部を二重円筒に構成し、その外筒４１ａを、コンクリートスラブ４における点検口部の上面に固定するとともに、その内筒４１ｂを、その外径が点検口６の内径よりも小径となるように設定して、点検口６の内壁６ａと内筒外周面４１ｃとの間にガス抜き通路４２を形成している。
【００２７】
また、外筒４１ａには、消化タンク内に発生した消化ガスをガス抜き通路４２を通して抜いてガスホルダー（図示せず）に輸送するためのガス抜き配管４３を接続している。
【００２８】
また、内筒４１ｂの上部には、水封時に水封用パイプ４１内の消化ガスを外気と置換するための閉塞可能なガス抜きポート４４を周方向複数個所に設けてある。
【００２９】
更に、外筒４１ａにおけるガス抜き配管接続部と異なる位置にも第２のガス抜き配管４５が接続され、第２のガス抜き配管４５の途中に安全弁４６が設置されている。安全弁４６は、消化タンク内の上部空隙５に溜まった消化ガスが所定の圧力以上になると開くように設定されており、これによって安全が確保されるようになっている。それ以外の構成および水中攪拌機９の搬出入時の作業手順は前述の従来例および第１実施形態のものと同様である。
【００３０】
この第２実施形態の汚泥消化タンク攪拌機の搬出入装置においては、消化タンクの最上部となる位置にガス抜き配管４３や安全確保のための安全弁付きガス抜き配管（第２のガス抜き配管）４５を設置しているため、ガス抜き通路４２と水封用パイプ４１との高さ位置関係が明確となり、水封時の水位調整が容易となる。このため、水封時の汚泥水位上昇により誤ってガス抜き通路４２が閉塞されることがなく、発生した消化ガスのガス抜きが安定して行われる。
【００３１】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１の発明によれば、各ガイドを水封用パイプに取り付け、各ガイドとドラフトチューブとの関係を断ったので、水中攪拌機により発生する低周波振動が各ガイドに直接伝わるのを防ぐことができる。このため、各ガイドが疲労破壊を招くのを防止することができる。
【００３２】
また、請求項２の発明によれば、ガイドを、通常運転時の汚泥最高水面よりも高位置に取付けたので、ガイドにし渣がからみつくことがなくなって、スライダとの関係を良好に保つことができる。
【００３３】
また、請求項３の発明によれば、ガイドが、水中攪拌機により発生する低周波振動の共振周波数帯域から外れた固有振動数を有するように構成したので、ガイドに水中攪拌機側からの振動が伝わるのを大幅に抑制できて、信頼性を向上させることができる。
【００３４】
また、請求項４の発明によれば、水封用パイプにガス抜き通路を形成したので、ガス抜き通路と水封用パイプとの高さ位置関係が明確となり、水封時の水位調整が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る汚泥消化タンク攪拌機の搬出入装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】第１実施形態に係る汚泥消化タンク攪拌機の搬出入装置の要部である水封用パイプとガイドを示す縦断面図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】第１実施形態に係る汚泥消化タンク攪拌機の搬出入装置のガイド取付部を拡大して示す縦断面図である。
【図５】本発明装置による振動減衰効果を従来と比較して示すグラフである。
【図６】本発明の第２実施形態に係る汚泥消化タンク攪拌機の搬出入装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図７】従来の汚泥消化タンク攪拌機の搬出入装置の全体構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  ドラフトチューブ
６  点検口
６ａ  点検口内壁
７  水封用パイプ
９  水中攪拌機
１６  スライダ
１７  アーム
１８  保持具
３１  ガイド
４１  水封用パイプ（二重円筒）
４１ａ  外筒
４１ｂ  内筒
４１ｃ  内筒外周面
４２  ガス抜き通路
４３  ガス抜き配管
４４  ガス抜きポート
【図１】
0003551764.tif 000002
【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】
0003551764.tif 000007
【図７】
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