(57)【要約】【課題】沈降槽内に機械的可動部や機械的駆動装置を配設する必要がなく、深層沈殿池や地下雨水沈殿地等にも容易に対応することができる汚泥等の掻き寄せ装置であり、また、特殊な機器を配設する必要がなく、保守管理が容易な汚泥等の掻き寄せ装置を提供する。【解決手段】水処理設備における沈降分離設備の沈澱物掻寄装置において、矩形板状体の一辺が前記集泥ピット部側を向き、該一辺の端部を蝶番部材により揺動自在に固定し、対向する他辺を上下自由端として形成した傾斜部材及び前記傾斜部材の下面側に配設した密閉構造の袋体とからなる沈降汚泥移動手段を前記沈降分離設備の前記集泥ピット部以外の底部に複数段連設し、前記袋体に圧力流体を供給して前記傾斜部材の矩形板状体を傾斜させ、前記沈降汚泥等を前記集泥ピット部側に移動させる圧力流体供給手段を設けた沈澱物掻寄装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水処理設備における沈降分離設備の底部に沈降した沈降汚泥等を底部に配設された集泥ピット部に集める沈澱物掻寄装置において、矩形板状体の一辺が前記集泥ピット部側を向き、該一辺の端部を蝶番部材により揺動自在に固定し、対向する他辺を上下自由端として形成した傾斜部材及び前記傾斜部材の下面側に配設した密閉構造の袋体とからなる沈降汚泥移動手段を前記沈降分離設備の前記集泥ピット部以外の底部に複数段連設し、前記袋体に圧力流体を供給して前記傾斜部材の矩形板状体を傾斜させ、前記沈降汚泥等を前記集泥ピット部側に移動させる圧力流体供給手段を設けたことを特徴とする沈澱物掻寄装置。
【請求項２】
前記沈降汚泥移動手段は、前記傾斜部材の前記矩形板状体が上面矩形長尺板と下面矩形長尺板とからなり、該上下矩形長尺板の集泥ピット部側の一辺の端部を蝶番部材により揺動自在に接続固定し、前記上面矩形長尺板の対向する他辺を上下自由端として形成した前記傾斜部材と、前記上下矩形長尺板の間に密閉構造の袋体とからなる請求項１記載の沈澱物掻寄装置。
【請求項３】
前記沈降汚泥移動手段の前記蝶番部材を圧力流体非透過性部材で形成し、前記上面矩形長尺板と前記下面矩形長尺板との間の側面部を圧力流体非透過性の可撓部材で密閉接続することにより、前記上面矩形長尺板と前記下面矩形長尺板との間を密閉構造の袋体として形成した請求項２記載の沈澱物掻寄装置。
【請求項４】
前記沈降汚泥移動手段を板状体の上にスペーサ部材を介して固定し、前記板状体を介して前記沈降分離設備の底部に固定した請求項２又は請求項３記載の沈澱物掻寄装置。
【請求項５】
前記沈降汚泥移動手段の前記複数の傾斜部材を、沈降汚泥を前記集泥ピット部側に移動させるに最適な傾斜角度及び／又は傾斜頻度となるように、圧力流体供給手段からそれぞれの袋体に供給する圧力流体の供給及び圧力流体の排出を制御する圧力流体給排制御手段を設けた請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の沈澱物掻寄装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の沈澱物掻寄装置において、前記圧力流体供給手段からそれぞれの袋体に供給する圧力流体を、前記集泥ピット部より最遠隔に配置された前記沈降汚泥移動手段から集泥ピット部側に配置された前記沈降汚泥移動手段へ順次供給するように前記圧力流体給排制御手段で制御することを特徴とする圧力流体給排制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下水処理場や産業排水処理場等の水処理設備における沈降分離設備の底部に沈降した汚泥や沈砂等を底部に配設された集泥ピット部に集める沈澱物掻寄装置及びその装置における圧力流体給排制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下水処理場等の水処理設備における沈殿池や沈砂池等においては、底面に沈降した汚泥等を一箇所の集泥ピット部等に掻き寄せて、吸引排出やバケットによる掬い出し又はスクリューコンベア、又はフライトコンベヤによる移送等によって系外に排出している。また、前記汚泥等を掻き寄せる手段としては各種の装置が実施や開示されている。
【０００３】
一例として、ホッパ部を有する沈澱池の上流端側及び下流端側にそれぞれ設けた幅方向に複数個のスプロケット間にわたって複数条の汚泥掻寄用チェーンを掛設し、これら複数条の汚泥掻寄用チェーン間に、沈澱池の底部に沿うように下流側から上流側に向けて移動することにより、池底部に沈降し堆積した汚泥を上記汚泥ホッパ部に掻き寄せる掻寄せ具を取り付けてなる沈澱池の汚泥掻寄せ装置が特許文献１に開示されている。
【０００４】
また、他の例として、沈砂池や沈澱池などの処理池の底壁より上方にあって直線状に設けられたガイドレールに走行輪を沿わせるようにして進退運動可能とされた台車と、進退する方向に直交する方向の軸心回りに回転自在に支持されたスクレーパ軸に設けられたスクレーパと、ガイドレールに平行で進退する方向に往復牽引動作自在に設けられスクレーパを上下に応動可能とされたワイヤーロープやリンクチェーンなどの牽引伝達手段と、同牽引伝達手段とスクレーパ軸との間に構成されて牽引伝達手段からの力をスクレーパ軸に伝える連動機構とを備えて、処理池の池底に溜まる沈砂や汚泥などを下動して掻寄姿勢のスクレーパにより一方向に掻き寄せる一方同スクレーパが持ち上げ姿勢で逆方向に復帰されるように構成された沈砂・汚泥等の掻寄装置が特許文献２に開示されている。
【０００５】
さらに他の例として、沈砂池底面に沿って、袋状をした可撓弾性膜を配設し、この可撓弾性膜の上膜と下膜に、磁性によって互いに吸着し合う電磁石と励磁物とを上下に一対とし、これを可撓弾性膜の全長にわたり、所定間隔で配設すると共に、この各電磁石に可調整タイムラグ的に通電する通電回路を接続し、前記可撓弾性膜を池底の一端から他端へ波動させて沈澱物を搬送するようになしたことを特徴とする波動式沈澱物掻寄装置が特許文献３に開示されている。
【特許文献１】特開平７−３２８３２５号公報
【特許文献２】特開２００３−２６０３０９号公報
【特許文献３】特開平６−９１１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする課題は、深槽の沈殿池や地下雨水沈殿池等のように、槽内に機械的可動部や機械的駆動装置を配設することが困難な場合が多くあり、それらの沈殿池を含めて多くの沈殿池に対応することができる汚泥等の掻き寄せ装置が切望されている。しかし、特許文献１及び特許文献２に開示されている汚泥掻き寄せ装置においては、前記の要望に応えることができないとともに、水中にチェーン、このチェーンを張架するスプロケット、チェーンに固定した掻寄板を池底に沿って移動するガイドレールシュー等より構成されているので、これらの部材は摺動摩耗や腐食を起こしやすく、さらに、チェーンの伸縮によるスプロケットからの脱落や破断等の恐れがあるため、頻繁なチェーン緊張度の調整を必要とし、定期的な保守と交換が必要で維持管理に手数と費用がかかる問題がある。
【０００７】
また、特許文献３に開示されている沈澱物掻寄装置においては、前記の要望に応えることができるが、袋状をした可撓弾性膜を沈砂池の底部に張設し、可撓弾性膜に励磁物を装着して磁力による吸着と開放を繰り返すことにより、可撓弾性膜を波動させて沈澱物を移動させるため、強力な磁石や大きな電力を必要とする問題がある。また、可撓弾性膜の面積が大きいため、可撓弾性膜の破損による内外流体相互の漏れによる機能障害発生の恐れあり、無視できない問題である。
【０００８】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、槽内に機械的可動部や機械的駆動装置を配設する必要がなく、深層沈殿池や地下雨水沈殿地等にも容易に対応することができる汚泥等の掻き寄せ装置であり、また、特殊な機器を配設する必要がなく、保守管理が容易な汚泥等の掻き寄せ装置を提供する目的でなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するための本発明の要旨は、請求項１に記載の第一発明においては、水処理設備における沈降分離設備の底部に沈降した沈降汚泥等を底部に配設された集泥ピット部に集める沈澱物掻寄装置において、矩形板状体の一辺が前記集泥ピット部側を向き、該一辺の端部を蝶番部材により揺動自在に固定し、対向する他辺を上下自由端として形成した傾斜部材及び前記傾斜部材の下面側に配設した密閉構造の袋体とからなる沈降汚泥移動手段を前記沈降分離設備の前記集泥ピット部以外の底部に複数段連設し、前記袋体に圧力流体を供給して前記傾斜部材の矩形板状体を傾斜させ、前記沈降汚泥等を前記集泥ピット部側に移動させる圧力流体供給手段を設けたことを特徴とする沈澱物掻寄装置である。
【００１０】
また、請求項２に記載の第二発明は、請求項１に記載の沈澱物掻寄装置において、前記沈降汚泥移動手段は、前記傾斜部材の前記矩形板状体が上面矩形長尺板と下面矩形長尺板とからなり、該上下矩形長尺板の集泥ピット部側の一辺の端部を蝶番部材により揺動自在に接続固定し、前記上面矩形長尺板の対向する他辺を上下自由端として形成した前記傾斜部材と、前記上下矩形長尺板の間に密閉構造の袋体とからなる沈澱物掻寄装置である。
【００１１】
また、請求項３に記載の第三発明は、請求項２に記載の沈澱物掻寄装置において、前記沈降汚泥移動手段の前記蝶番部材を圧力流体非透過性部材で形成し、前記上面矩形長尺板と前記下面矩形長尺板との間の側面部を圧力流体非透過性の可撓部材で密閉接続することにより、前記上面矩形長尺板と前記下面矩形長尺板との間を密閉構造の袋体として形成した沈澱物掻寄装置である。
【００１２】
また、請求項４に記載の第四発明は、請求項２又は請求項３記載の沈澱物掻寄装置において、前記沈降汚泥移動手段を板状体の上にスペーサ部材を介して固定し、前記板状体を介して前記沈降分離設備の底部に固定した沈澱物掻寄装置である。
【００１３】
また、請求項５に記載の第五発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の沈澱物掻寄装置において、前記沈降汚泥移動手段の前記複数の傾斜部材を、沈降汚泥を前記集泥ピット部側に移動させるに最適な傾斜角度及び／又は傾斜頻度となるように、圧力流体供給手段からそれぞれの袋体に供給する圧力流体の供給及び圧力流体の排出を制御する圧力流体給排制御手段を設けた沈澱物掻寄装置である。
【００１４】
また、請求項６に記載の第六発明は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の沈澱物掻寄装置において、前記圧力流体供給手段からそれぞれの袋体に供給する圧力流体を、前記集泥ピット部より最遠隔に配置された前記沈降汚泥移動手段から集泥ピット部側に配置された前記沈降汚泥移動手段へ順次供給するように前記圧力流体給排制御手段で制御することを特徴とする圧力流体給排制御方法である。
【００１５】
前記において、一辺の端部を揺動自在に固定する蝶番部材としては、通常家屋などの開閉扉に用いられる金属蝶番に類似したものでもよいが、長尺ゴム板等の可撓性材料で端部を密閉して形成するのが好ましい。また、蝶番部材の一方を矩形板状体に固定し、他方を槽底に固定してもよいが、請求項２に記載の第二発明のように、矩形板状体を上面矩形長尺板と下面矩形長尺板との２枚とし、蝶番部材の一方を上面矩形長尺板に固定し、他方を下面矩形長尺板に固定するのが好ましい。なお、矩形板状体材料としては金属板又は硬質合成樹脂板等の変形や腐食しにくい材料を用いるのが好ましい。
【００１６】
また、密閉構造の袋体としては、チューブ状袋体を前記矩形板状体の下面側に挿通し適宜方法で移動しないように固定してもよいが、請求項３に記載の第三発明のように、矩形板状体を上面矩形長尺板と下面矩形長尺板との２枚とし、上面矩形長尺板と下面矩形長尺板との間の側面部を可撓部材で密閉し、圧力流体が充填される袋体として形成するのが傾斜角度の調節や作動効率から好ましい。また、可撓部材としては、ゴム、軟質合成樹脂又は合成繊維等の圧力流体が漏れない材料であればよいが、耐水性、耐圧性や耐劣化性等からゴム材を用いるのが好ましい。その形状も圧力流体を充填したときに、風船状に膨張してもよく、また、蛇腹状に形成してもよい。更に、圧力流体としては、水や空気を加圧水ポンプやコンプレッサー等で供給する。その流体圧力は、該装置にかかる水圧などの諸条件を考慮して設定するが、概ね０．１ＭＰａ〜０．５ＭＰａの範囲であり、好ましくは０．１５〜０．３ＭＰａとして供給する。
【００１７】
また、沈降汚泥移動手段を直接槽底に固定してもよいが、請求項４に記載の第四発明のように、板状体の上にスペーサ部材を介して固定し、板状体を介して槽底に固定するのが、設置場所への据付、取り外しが極めて容易になり保守管理も容易となるため好ましい。
【００１８】
また、沈降汚泥移動手段への圧力流体の供給は、沈降汚泥を前記集泥ピット部側に移動させるに最適な傾斜角度及び／又は傾斜頻度となるようにそれぞれの沈降汚泥移動手段に供給されるが、集泥ピット部より最遠隔に配置された沈降汚泥移動手段から集泥ピット部側に配置された沈降汚泥移動手段へ順次供給するように調整することにより、汚泥を効率的に集泥ピット部側へ移動させることができる。
【００１９】
なお、本発明でいう沈降分離設備には、下水処理装置における、沈砂池、最初沈殿池、最終沈殿池、汚泥槽、水路、雨天時汚水滞留池等の他、各種の排水処理設備に設けられる各種沈殿槽や沈殿池を包含する。また、沈降汚泥移動手段は、設置される沈降分離設備の大きさによって、沈降汚泥移動手段の大きさや設置段数が適宜に決定される。通常は集泥ピット部から遠近方向に２段以上が連設されるが、幅の広い沈殿池等では平行方向にも２列以上が連設される。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の第一発明においては、袋体に圧力流体を供給してその膨張、収縮を調整することにより、複数の矩形板状体を適宜に傾斜させ、沈降汚泥を集泥ピット部側に移動させる作用を有するため、沈降分離設備内に機械的可動部や機械的駆動装置を配設する必要がなく、深層沈殿池や地下雨水沈殿地等にも容易に対応することができ、また、特殊な機器を配設する必要がないため、保守管理が容易な汚泥等の掻き寄せ装置である。
【００２１】
また、請求項２に記載の第二発明においては、請求項１に記載の発明の効果に加えて、沈降汚泥移動手段をユニット化したため、設置場所から容易に取り外しが可能であり、ユニット毎の保守点検が容易である。
【００２２】
また、請求項３に記載の第三発明においては、請求項２に記載の発明の効果に加えて、密閉構造の袋体を容易に製作することができ、また、沈降汚泥移動手段の傾斜部材の傾斜操作において細かく調整することが可能となるとともに、傾斜部材全面に均等な圧力がかかるため、矩形板状体の変形の恐れを防止することができる。
【００２３】
また、請求項４に記載の第四発明においては、請求項２又は請求項３に記載の発明の効果に加えて、ユニット化した沈降汚泥移動手段の設置場所への据付、取り外しが極めて容易になり、更にスペーサ部材を介して固定したことにより、袋体の膨張、収縮において発生する恐れのある振動が、沈殿池に伝わらないようにすることができる。
【００２４】
また、請求項５に記載の第五発明においては、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、圧力流体の供給及び圧力流体の排出を制御する圧力流体給排制御手段を設けたことにより、傾斜部材を最適な傾斜角度及び／又は傾斜頻度に制御することができ、沈降汚泥の移動を円滑且つ効率的に行うことができる。
【００２５】
また、請求項６に記載の第六発明においては、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、圧力流体を集泥ピット部より最遠隔に配置された沈降汚泥移動手段から集泥ピット部側に配置された沈降汚泥移動手段へ順次供給するように制御することにより、沈降汚泥の集泥ピット部側への移動を円滑且つ効率的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態の沈澱物掻寄装置を模式的に示す断面図、図２は沈澱物掻寄装置を沈降分離設備としての矩形沈殿池に配置した図１の平面図である。なお、図１及び図２において、相当する作用を有する部材においては同一の符番を用いた。
【００２７】
図１及び図２において、符番１０は、沈降汚泥移動手段であり、該沈降汚泥移動手段は、上面矩形長尺板２と下面矩形長尺板３とが、集泥ピット部８側の長尺端部で蝶番部材５により揺動自在に連接固定され、前記上面矩形長尺板２の対向する他端部が上下自由端として形成された傾斜部材１と、上下矩形長尺板２、３の間に密閉構造の袋体４が配設されて成る。
【００２８】
前記袋体４は、上面矩形長尺板２と下面矩形長尺板３との間の側面部を可撓部材４ａで密閉接続され、蝶番部材５は圧力流体が漏れない部材として長尺ゴムシートにて形成され、上面矩形長尺板２と下面矩形長尺板３との間を密閉構造として形成して成る。また、沈降汚泥移動手段１０の袋体４部の側面には、圧力流体を給排流通させる圧力流体給排ノズル２３が接続されている。
【００２９】
符番２１は、本実施の形態では圧力流体として水を用いることにより、圧力流体供給手段としての加圧水ポンプであり、供給水の圧力を測定する圧力計２４が付設されている。また、符番２２は圧力流体の供給及び圧力流体の排出を制御する圧力流体給排制御手段である流体給排三方弁であり、前記加圧水ポンプ２１の可動、停止及び流体給排三方弁２２の流路切り替え等は圧力流体給排制御手段２０で制御される構成となっている。なお、沈降汚泥移動手段１０ａ、１０ｂ、１０ｃのそれぞれには圧力流体の供給及び排出を制御する手段として流体給排三方弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃを付設しているが、それぞれ供給弁及び排出弁を分けて付設してもよい。
【００３０】
符番７は、沈降汚泥移動手段１０の傾斜部材１をスペーサ部材６を介して載置固定する板状体であり、沈降汚泥移動手段１０は板状体７を介して図示しないアンカーボルト等により矩形沈殿池２５の底部に固定される。
【００３１】
本実施の形態では、沈殿池２５の底面に沈降汚泥移動手段１０が、集泥ピット部から遠近方向に３段連設配置した形状を示してあるが、沈降汚泥移動手段１０は、設置される沈殿池２５の大きさによって、その大きさや設置段数が適宜に決定され、通常は集泥ピット部８から遠近方向に２段以上が連設される。しかし、幅の広い沈殿池等では平行方向にも２列以上が連設される。
【００３２】
次に、前記本発明の一実施の形態の沈澱物掻寄装置の作用について説明する。
【００３３】
下水処理設備の沈殿池の底部に設置された沈降汚泥移動手段１０の上面矩形長尺板１上に所定量の沈降汚泥等が堆積すると、沈降汚泥移動手段１０を可動して汚泥の掻き寄せが行われる。前記掻き寄せ操作は、圧力流体としての水を、集泥ピット部８より最遠隔に配置された沈降汚泥移動手段１０ａの袋体４から集泥ピット部８側に配置された沈降汚泥移動手段１０ｂ、１０ｃの袋体４へ加圧水ポンプ２１により圧力流体給排ノズル２３ａ、２３ｂ、２３ｃを介して順次供給する。この制御は、圧力流体給排制御手段２０により、集泥ピット部８より最遠隔に配置された沈降汚泥移動手段１０ａに付設された流体給排三方弁２２ａから集泥ピット部８側に配置された沈降汚泥移動手段１０ｂ、１０ｃに付設された流体給排三方弁２３ｂ及び２３ｃへ順次開閉制御することにより行われる。
【００３４】
前記の操作により、沈降汚泥移動手段１０ａの上面矩形長尺板２ａが所定の角度で傾斜し、堆積した沈降汚泥が前方の集泥ピット部８側の沈降汚泥移動手段１０ｂの上面矩形長尺板２ｂ上に滑落する。前方の沈降汚泥移動手段１０ｂを作動し、上面矩形長尺板２ｂが傾斜されると、前記の滑落した汚泥と堆積した汚泥とが前方の集泥ピット部８側の沈降汚泥移動手段１０ｃの上面矩形長尺板２ｃ上に滑落する。前記の操作が所定の間隔で繰り返されることにより、沈降汚泥を効率よく前方に移動し、集泥ピット部８内に集積することができる。
【００３５】
また、傾斜部材１の傾斜角度の調整は、袋体４への圧力流体である水の供給量の多寡を制御することにより行うことができる。また、傾斜頻度は通常設定された所定の間隔で行われるが、傾斜部材１の傾斜による沈降汚泥の滑落移動が不十分であった場所の任意の沈降汚泥移動手段１０を作動することにより、確実に集泥ピット部８側に汚泥を移送することができる。なお、急速に傾斜角度を変更すると、沈降汚泥の巻き上がりが惹起される恐れがあるため、できるだけ緩速で行うのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態の沈澱物掻寄装置を模式的に示す断面図
【図２】沈澱物掻寄装置を沈降分離設備としての矩形沈殿池に配置した図１の平面図
【符号の説明】
【００３７】
１：傾斜部材
２：上面矩形長尺板
３：下面矩形長尺板
４：袋体
５：蝶番部材
６：スペーサ部材
７：板状体
８：集泥ピット部
９：汚泥貯留槽
１０：沈降汚泥移動手段
２０：制御手段
２１：加圧水ポンプ
２２：流体給排三方弁
２３：給排ノズル
２４：圧力計
２５：沈殿池
【図１】
2006263511.tif 000003
【図２】
2006263511.tif 000004