(57)【要約】【課題】駆動系を構成する機構を水中に浸からせずかつ水中で機構同士を接触や摺動をさせないようにして、保守や管理、さらには点検や修理に手数を要さないようにする。【解決手段】汚泥回収装置は、沈殿池１の池底１０の幅に対応させた掻き寄せ板２と、沈殿池１の上方に設けられ前記掻き寄せ板２を沈殿池１の一方の端部から他方の端部まで池底１０に沿って移動させる移動機構３とから成る。移動機構３は掻き寄せ板２を上方より吊持するフレーム４と、このフレーム４の両端部を移動可能に支持する支持機構部５と、前記フレーム４を沈殿池１の長さ方向に往復動させる駆動機構部６とを含んでいる。駆動機構部６は、フレーム４を沈殿池１の一方の端部から他方の端部まで移動させる往路に対し、前記往路と反対方向へフレームを移動させて一方の端部に戻す復路が高位置となる周回軌道に沿ってフレーム４を移動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈殿池の池底に堆積した汚泥を一方向へ掻き寄せて回収する汚泥回収装置において、前記池底の幅に対応させた掻き寄せ板と、沈殿池の上方に設けられ前記掻き寄せ板を沈殿池の一方の端部から他方の端部まで池底に沿って移動させる移動機構とから成り、前記移動機構は、前記掻き寄せ板を上方より吊持するフレームと、このフレームの両端部を移動可能に支持する支持機構部と、前記フレームを沈殿池の長さ方向に往復動させる駆動機構部とを含んでおり、前記駆動機構部は、フレームを沈殿池の一方の端部から他方の端部まで移動させる往路に対し、前記往路と反対方向へフレームを移動させて一方の端部に戻す復路が高位置となる周回軌道に沿ってフレームを移動させるようにした汚泥回収装置。
【請求項２】
前記支持機構部は、フレームの両端部にそれぞれ取り付けられた左右一対のローラ付のアームと、往路において各アームのローラを転動自由に支持する両側のガイドレールとを含んでおり、前記アームとガイドレールとでフレームの姿勢を保持する機構を構成している請求項１に記載された汚泥回収装置。
【請求項３】
前記駆動機構部は、沈殿池の両側に沈殿池の全長にわたり敷設される左右一対のピンラックと、前記フレームの両端部に各ピンラックと噛み合うように設けられた左右一対のピニオンと、各ピニオンを一方向へ回転させてピンラックを周回する周回軌道に沿って移動させる駆動装置とを含んでいる請求項１に記載された汚泥回収装置。
【請求項４】
前記フレームは、内部に軸受を介して回転軸を支持した管状フレームであり、前記回転軸の両端部を管状フレームの両端より突出させ、その突出部に前記ピニオンを装着して駆動機構部を構成している請求項３に記載された汚泥回収装置。
【請求項５】
前記駆動機構部は、沈殿池の両側に沈殿池の全長にわたり張設される左右一対のチェンと、各チェンを一方向へ走行させてチェンが周回する周回軌道に沿って前記フレームをチェンと一体に移動させる駆動装置とを含んでいる請求項１に記載された汚泥回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、下水処理施設や汚泥処理施設などにおいて、沈殿池の池底に堆積した汚泥を一方向へ掻き寄せて回収する汚泥回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下水処理施設では、下水から固形物などが除去された後、汚泥を含む処理前の水が沈殿池に導入される。沈殿池の池底には沈降した汚泥が堆積し、また、腐敗に伴うガスなどを含む汚泥はスカムとなって浮上して水面付近に浮遊する。池底の汚泥は掻き寄せ板を池底に沿って移動させることによって、また、水面に浮遊するスカムはスカムブレードを水面に沿って移動させることによって、それぞれ掻き寄せられて回収される。
【０００３】
図８は、従来の汚泥回収装置の一例を示している。
図示例の汚泥回収装置は、複数の掻寄せ板１００を一定間隔毎に左右のチェン１０１，１０１間に取り付けたものである。各チェン１０１は沈殿池ａの内部に配置された駆動ホイール１０３や従動ホイール１０４に掛け渡されており、前記駆動ホイール１０３を駆動機構１０２により駆動して各チェン１０１を走行させることにより、各掻き寄せ板１００が池底ｂに沿って移行し、汚泥Ａが掻き寄せられてピットｃに回収される。各掻き寄せ板１００はチェン１０１とともに周回するので、汚泥Ａの掻寄せを継続して行うことができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３１２１４号公報（図４）
【０００５】
図９は、従来の汚泥回収装置の他の例を示している。図示例の汚泥回収装置では、池底ｂ近くの両側位置にレール１１０，１１０が長さ方向に敷設され、各レール１１０上を跨るように配置された台車１１１をレール１１０に沿って往復動させることにより台車１１１に吊持された掻き寄せ板１１２を池底ｂに沿って移行させるものである。なお、図中、１１３は台車１１１に接続されたロープであり、このロープ１１３を駆動機構１１４によって正逆各方向へ引っ張ることで台車１１１を往復動させている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、いずれの汚泥回収装置も、チェン１０１やロープ１１３が沈殿池ａの内部全域に設けられるため、駆動系が大掛かりとなる。また、チェン１０１やロープ１１３などの駆動系を構成する機構が水に浸かるうえ、水中で機構同士が接触したり摺動したりするので、腐食し易く、保守・管理に手数を要する。さらに図９の従来例については、台車１１１の往復動や掻き寄せ板１１２の上下動に必要なセンサも水中に設けられるため、腐食によってセンサが故障し易い。水中にある機構やセンサに故障や不具合が生じると、点検や修理のために沈殿池の水を抜き取る必要があり、作業に手数がかかるという問題がある。
【０００７】
この発明は、上記した問題に着目してなされたもので、駆動系が大掛かりとならず、駆動系を構成する機構を水中に浸からせずかつ水中で機構同士を接触や摺動をさせないようにして、保守や管理、さらには点検や修理に手数を要さない汚泥回収装置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】
【０００８】
この発明による汚泥回収装置は、沈殿池の池底に堆積した汚泥を一方向へ掻き寄せて回収するものであり、前記池底の幅に対応させた掻き寄せ板と、沈殿池の上方に設けられ前記掻き寄せ板を沈殿池の一方の端部から他方の端部まで池底に沿って移動させる移動機構とから成る。前記移動機構は、前記掻き寄せ板を上方より吊持するフレームと、このフレームの両端部を移動可能に支持する支持機構部と、前記フレームを沈殿池の長さ方向に往復動させる駆動機構部とを含んでおり、前記駆動機構部は、フレームを沈殿池の一方の端部から他方の端部まで移動させる往路に対し、前記往路と反対方向へフレームを移動させて一方の端部に戻す復路が高位置となる周回軌道に沿ってフレームを移動させるようにしている。
【０００９】
この発明の上記した構成において、「掻き寄せ板」は一枚の薄板材をもって構成してもよく、複数枚の薄板材を組み合わせて構成してもよい。要するに、沈殿池の全幅に対応させて池底全域の汚泥を掻き取ることができれば、その構成態様は問わない。なお、掻き寄せ板は、池底に接触しないようにして摩耗が生じさせないようにするのが望ましい。
【００１０】
上記した汚泥回収装置において、往路では掻き寄せ板は沈殿池の一方の端部から他方の端部まで池底近くを移動して池底に堆積した汚泥を一方向へ掻き寄せる。復路は往路に対して高位置にあるので、復路では掻き寄せ板は上方へ持ち上げられて池底から離れ、池底の汚泥をかき混ぜることなく水中を移動し、沈殿池の一端部に戻る。
【００１１】
この発明の好ましい一実施態様においては、前記支持機構部は、フレームの両端部にそれぞれ取り付けられた左右一対のローラ付きのアームと、往路において各アームのローラを転動自由に支持する両側のガイドレールとを含んでおり、前記アームとガイドレールとでフレームの姿勢を保持する機構を構成している。
この実施態様によると、往動時、フレームの姿勢が保持されるので、掻き寄せ板は移動時の汚泥などの抵抗を受けても傾くことがなく、池底の掻き寄せ作業に支障をきたすことがない。
【００１２】
前記駆動機構部は、種々の態様のものが考えられるが、その一は、沈殿池の両側に沈殿池の全長にわたり敷設される左右一対のピンラックと、前記フレームの両端部に各ピンラックと噛み合うように設けられた左右一対のピニオンと、各ピニオンを一方向へ回転させてピンラックを周回する周回軌道に沿って移動させる駆動装置とを含んだものである。
この実施態様によると、ピニオンがピンラックの下面と噛み合ってフレームを一体移動させるとき、掻き寄せ板は沈殿池の一方の端部から他方の端部まで池底近くを移動し、池底に堆積した汚泥を掻き寄せる。ピニオンがピンラックの上面と噛み合ってフレームを一体移動させるとき、掻き寄せ板は池底より持ち上げられた状態で水中を移動し、沈殿池の一端部に戻る。
【００１３】
この実施態様の前記フレームは、好ましくは、内部に軸受を介して回転軸を支持した管状フレームであり、前記回転軸の両端部を管状フレームの両端より突出させ、その突出部に前記ピニオンを装着して駆動機構部を構成している。
この実施態様によると、フレームは回転軸に対して回動自由であるから、掻き寄せ板は常にフレームに吊持された状態、すなわち下方へ垂下した状態に保持される。
【００１４】
前記駆動機構部の他の実施態様は、沈殿池の両側に沈殿池の全長にわたり張設される左右一対のチェンと、各チェンを一方向へ走行させてチェンが周回する周回軌道に沿って前記フレームをチェンと一体に移動させる駆動装置とを含んだものである。
この実施態様によると、フレームがチェンと一体に下方の軌道を移動するとき、掻き寄せ板は沈殿池の一方の端部から他方の端部まで池底に沿って移動し、池底に堆積した汚泥を掻き寄せる。フレームがチェンと一体に上方の軌道を移動するとき、掻き寄せ板は池底より持ち上げられた状態で移動し沈殿池の一端部に戻る。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によると、駆動機構部は沈殿池の上方に設けられるので、駆動系が大掛かりとなることがない。また、駆動系を構成する機構は水に浸からず、水中での機構同士の接触や摺動がないので、腐食が問題とならず、保守・管理に手数を要さない。さらに、駆動機構部に故障や不具合が発生しても、水面の上方で対処でき、沈殿池の水抜きを行う必要がないため、点検や修理に手数がかからない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１および図２は、この発明の一実施例である汚泥回収装置の構成を示している。
同図において、１は汚泥を含む水が導入される沈殿池であり、池底１０の端部に汚泥回収用のピット１１が形成されている。同図中、Ａは池底１０に堆積した汚泥、Ｂは水面に浮遊するスカムである。池底１０は水平かつフラットに形成されており、池底１０の両側縁は傾斜面１２になっている。汚泥Ａは掻き寄せ板２により沈殿池１の一方の端部（同図では右端部）Ｐから他方の端部（同図では左端部）Ｑまで掻き寄せられて前記ピット１１に回収される。ピット１１に溜まった汚泥Ａは吸込管１４により沈殿池１の外部へ排出される。スカムＢはスカムブレード９により汚泥Ａと反対方向に掻き寄せられて端部Ｐに位置するスカム用のピット１３に回収される。前記スカムブレード９は後述する吊下棒２６の水面近くの高さ位置に取り付けてある。前記ピット１３は開口部が水面近くに位置させてある。
【００１７】
図示例の汚泥回収装置は、前記した掻き寄せ板２と、掻き寄せ板２を沈殿池１の一方の端部Ｐから他方の端部Ｑまで池底１０の近くを池底１０に沿って移動させる移動機構３とから成る。この移動機構３を構成するフレーム４、支持機構部５、および駆動機構部６は沈殿池１の上方に設けられている。なお、図中、８は駆動機構部６のモータ６５（後述する。）に電源を供給するためのケーブルであって電源装置に接続されている。
この実施例の掻き寄せ板２は、水平基板２０の下面に３枚の薄板材２１〜２３が垂直に等間隔で取り付けられて成る。各薄板材２１〜２３は池底１０の幅と一致する長さを有し、下端部は池底１０の形状に対応した形状に形成されている。
【００１８】
なお、掻き寄せ板２は必ずしも複数枚の薄板材をもって構成する必要はなく、１枚の薄板材をもって構成してもよい。また、図３に示すように、池底１０が複数の領域ｕ，ｖ，ｗに区分されている場合は、水平基板２０の下面に領域毎の薄板材２４ｕ，２４ｖ，２４ｗを横一列に吊持して掻き寄せ板２を構成してもよい。
【００１９】
この実施例では、池底１０は一端部から他端部にかけて水平面に形成されているが、ピット１１の側が低い傾斜面に形成してもよい。このような池底１０の場合、ガイドレールを池底１０に平行に設置する。他の方法として、図４に示すように、各薄板材２１〜２３は上端を蝶番２５を介して水平基板２０に取り付け、池底１０の深さに応じて傾くようにすることもできる。
【００２０】
前記掻き寄せ板２は、管状をなす主フレーム４０の両端部に一体に設けられた吊下棒２６，２６によって上方より吊持されている。主フレーム４０の一端には箱状をなす中間フレーム４１および管状をなす端フレーム４２が連結され、この三者によって前記フレーム４が構成されている。フレーム４の全長は沈殿池１の幅にほぼ一致し、主フレーム４０、中間フレーム４１、および端フレーム４２の中空内部を駆動機構部６の駆動軸６０が貫通している。駆動軸６０は図示しない軸受を介してフレーム４の内部に支持されており、その結果、フレーム４は駆動軸６０に対して回動自由であり、吊下棒４０はその荷重によって常に下方に垂下する。
【００２１】
前記フレーム４は、図５および図６に示す支持機構部５および駆動機構部６とともに移動機構３を構成するものである。前記支持機構部５は、前記フレーム４を移動可能に支持するもので、第１〜第３の支持機構５Ａ〜５Ｃにより構成されている。
第１の支持機構５Ａはフレーム４を沈殿池１の一方の端部Ｐから他方の端部Ｑまで移動させる往路においてフレーム４を支持するためのもので、フレーム４の両端部にそれぞれ前後端にローラ５０，５０が設けられた左右一対のアーム５１と、往路において各アーム５１の各ローラ５０を転動自由に支持する両側のガイドレール５２，５２とで構成されている。各ガイドレール５２は沈殿池１の両側に設けられ、各ガイドレール５２と前記アーム５１とでフレーム４の姿勢を保持して掻き寄せ板２が傾くのを規制する機構を構成している。
【００２２】
第２の支持機構５Ｂはフレーム４を往路と反対方向へ移動させて一方の端部Ｐに戻す復路においてフレーム４を支持するためのもので、フレーム４の両端より突出した前記駆動軸６０の両端部にそれぞれ軸受を介して回動自由に支持された左右のローラ５４と、復路において各ローラ５４，５４をそれぞれ転動自由に支持するガイド部材５５とで構成されている。このガイド部材５５は後述するピンラック６１のピン６２を支持するベース部材を兼ねており、前記した往路ではローラ５４はガイド部材５５の水平な下面に少し間隙をもって移動し、復路ではローラ５４はガイド部材５５の水平な上面に支持されて移動する。図５の一点鎖線で示すように、フレーム４は往路に対して復路が高い位置を移動するので、復路の移動時は第１の支持機構５Ａにおける前記ローラ５０はガイドレール５２から離れて宙吊り状態で移動することになる。
【００２３】
第３の支持機構５Ｃはフレーム４が往路から復路へ、または復路から往路へ、それぞれ移行する各移行路においてフレーム４を支持するためのもので、前記ローラ５４と、ガイド部材５５の周囲を囲むように設けられたガイド板５６とで構成されている。このガイド板５６は、ガイド部材５５の上方に位置する直線部５６ｃとガイド部材５５の両端に位置する湾曲部５６ａ，５６ｂとから成り、往路から復路への移行路および復路から往路への移行路ではローラ５４はガイド板５６の湾曲部５６ａ，５６ｂによって支持されつつ移動する。
【００２４】
前記駆動機構部６は、フレーム４を沈殿池１の長さ方向に往復動させるもので、沈殿池１の両側に沈殿池１の全長にわたり水平に敷設される左右一対のピンラック６１，６１と、前記フレーム４の両端部に各ピンラック６１と噛み合うように設けられた左右一対のピニオン６３とを含むものである。各ピンラック６１は複数本のピン６２がベース部材を兼ねる前記ガイド部材５５に一定間隔で一列に配列されたもので、ピンラック６１の上方および下方よりピニオン６３が噛み合って移動することが可能になっている。
【００２５】
フレーム４を沈殿池１の一方の端部Ｐから他方の端部Ｑまで移動させる往路では、ピニオン６３はピンラック６１の下面に噛み合って移動する。また、フレーム４を往路と反対方向へ移動させて一方の端部Ｐに戻す復路では、ピニオン６３はピンラック６１の上面に噛み合って移動する。
ピンラック６１の両端部では、ピニオン６３は下面から上面、または上面から下面へ移るもので、ピニオン６３を一定方向へ回転させることにより、ピニオン６３はピンラック６１を周回する周回軌道を移動してフレーム４を一体に移動させる。
【００２６】
前記ピニオン６３は駆動装置６４によって一定方向に回転駆動される。駆動装置６４は前記箱状フレーム４１の内部に収納され、減速機構付きのモータ６５と、モータ６５の出力軸に連繋された駆動ギヤ６６と、フレーム４の内部を貫通する前記駆動軸６０に装着された従動ギヤ６７とから成る。駆動ギヤ６６と従動ギヤ６７とは互いに噛み合い、モータ６５を駆動することにより駆動軸６０が一方向へ回転する。
【００２７】
なお、駆動機構部６は、上記したピニオン６３とピンラック６１とを用いたものに限らず、図７に示すチェンを用いたものであってもよい。
図７に示す駆動機構部６は、沈殿池の両側に沈殿池の全長にわたり張設される左右一対のチェン７０，７０と、各チェン７０を一方向へ走行させてチェン７０が周回する周回軌道に沿って前記フレーム４をチェン７０と一体に移動させる駆動装置６４とを含んでいる。各チェン７０はホイール７１，７２間に張設され、一方のホイール７１が駆動装置６４によって駆動される。図示の駆動装置６４は、モータ７３の回転をチェン７４を介して回転軸７５に伝え、回転軸７５の回転を左右のチェン７６を介して各チェン７０のホイール７１に伝えるものである。
【００２８】
上記した構成の汚泥回収装置において、往路ではピニオン６３がピンラック６１の下面に噛み合ってフレーム４を一体移動させる。これにより掻き寄せ板２は沈殿池１の一方の端部Ｐから他方の端部Ｑまで池底１０の近くを池底１０に沿って移動し、池底１０に堆積した汚泥Ａを一方向へ掻き寄せる。復路ではピニオン６３がピンラック６１と上面に噛み合ってフレーム４を一体移動させる。復路は往路より高位置であるので、掻き寄せ板２は池底１０の近くから上方へ持ち上げられて池底１０から離れ、池底１０の汚泥Ａをかき混ぜることなく水中を移動し、沈殿池１の一端部Ｐに戻る。
【００２９】
この実施例では、フレーム４は駆動軸６０に対して回動自由であるから、掻き寄せ板２は常にフレーム４に吊持された状態、すなわち下方へ垂下した状態に保持される。また、往動時はフレーム４の姿勢を保持されて掻き寄せ板２の傾動が規制されるので、掻き寄せ板２は移動時の水の抵抗を受けても傾くことがなく、池底の掻き寄せ作業に支障をきたすことはない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の一実施例である汚泥回収装置の構成を示す側面図である。
【図２】図１の実施例の正面図である。
【図３】他の実施例の正面図である。
【図４】掻き寄せ板の他の実施例を示す側面図である。
【図５】支持機構部および駆動機構部の構成を拡大して示す側面図である。
【図６】支持機構部および駆動機構部の構成を拡大して示す一部を破断した正面図である。
【図７】駆動機構部の他の実施例を示す平面図である。
【図８】従来例の側面図である。
【図９】他の従来例の側面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    沈殿池
２    掻き寄せ板
３    移動機構
４    フレーム
５    支持機構部
６    駆動機構部
１０  池底
５０  ローラ
５１  アーム
５２  ガイドレール
６１  ピンラック
６３  ピニオン
６４  駆動装置
７０  チェン
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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