(57)【要約】【課題】  水処理施設の沈殿池等に浮遊するスカムをスカム排出手段へ確実に掻き寄せるスカム掻き寄せ機を提供すること。【解決手段】  スカム掻き寄せ機１０を、スカムＳをトラフ４１に向かって掻き寄せるフライト板２１と、フライト板２１をガイドするフレーム２３と、フライト板２１を往復運動させるエアーシリンダ２４と、フライト板２１を上下方向へ移動させるエアーシリンダ３０と、前記２つのシリンダの動作を制御する制御手段ＣＢとで構成し、水処理設備の沈殿池１に浮遊するスカムを外部へ排出するスカム排出手段４０の近傍に設けることによって、スカムＳをスカム排出手段４０へ確実に掻き集めることを可能とした。【選択図】図４
2006150181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈殿池に浮遊するスカムを外部に排出するスカム排出手段の近傍に設けられ、スカムを前記排出手段に向かって掻き寄せるスカム掻き寄せ機において、
掻き寄せ板と、
前記掻き寄せ板を掻き寄せ開始位置と掻き寄せ終了位置との間で往復運動させる往復駆動手段と、
前期掻き寄せ板の往復運動をガイドするフレームと、
前記掻き寄せ板を上下方向に移動する上下方向駆動手段と、
前記往復駆動手段と上下方向駆動手段との動作を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするスカム掻き寄せ機。
【請求項２】
前記往復駆動手段と前記上下方向駆動手段には流体シリンダが用いられていることを特徴とする請求項１に記載のスカム掻き寄せ機。
【請求項３】
前記制御手段は、前記掻き寄せ板を掻き寄せ開始位置から掻き寄せ終了位置に向けて移動させる際には掻き寄せ板が水中に降下するように、また、掻き寄せ終了位置から掻き寄せ開始位置に戻す際には掻き寄せ板が水面から上昇するように、前記上下方向駆動手段を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスカム掻き寄せ機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理設備の沈殿池等における水面上の浮遊物（スカム）を効果的にスカム排出手段に向けて掻き寄せるスカム掻き寄せ機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水処理設備の沈殿池等では、水面に浮遊物（スカム）が滞留し、これが沈殿池流出水の悪化、悪臭発生等の原因となり水の浄化処理の妨げになるため、浮遊するスカムを随時取り除いてやる必要がある。この為、スカム除去装置として、沈殿池の幅一杯の長さを有する円筒形状でスカム流入口が開口されたパイプスキマーや、上面が開口したトラフなどのスカム排出手段を設けるとともに、沈殿池内に水没させた無端チェーンに掻き寄せ板（フライト板と称される）を設けてスカムをスカム排出手段の流入口に向けて掻き寄せていた。
【０００３】
ところが、無端チェーンを使用したスカム掻き寄せ機のフライト板は、構造上スカム排出手段の流入口へ通常２〜３ｍまでしか近づけることができない。また、前記円筒形状のパイプスキマーの場合、長さが長いのでスカム流入口への水の越流速度はパイプスキマーの流出口に近いほど速く、反対側ほど遅くなる。このため、越流速度の遅い方の水面上に浮遊するスカムがそのまま水面に滞留し易く、うまく除去できないという問題があった。
【０００４】
この問題を解決する為に、スカム排出手段と水没しているスカム掻き寄せ機の間へ、水面上から無端チェーンに設けられたフライト板を下ろして、浮遊するスカムをスカム排出手段近くへ掻き寄せるスカム掻き寄せ機が考案されている(例えば、特許文献１参照。)。
【０００５】
また、スカム排出手段と水没しているスカム掻き寄せ機との間へ水面上から下ろしたフライト板が、水没しているスカム掻き寄せ機の動作を利用して、スカム排出手段方向へ移動することによりスカムをスカム排出手段近くへ掻き寄せるスカム掻き寄せ機等が考案されていた（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２０００−３３５７２０号公報
【特許文献２】特開平９−３２７６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前述の特許文献１又は特許文献２に記載されたような機械では、設備が大型化することにより設置が困難であったり、構造が複雑な為に汚水などの影響を受けやすく耐久性などに問題があった。
【０００７】
本発明はこのような問題に対してなされたもので、水処理施設の沈殿池等に浮遊するスカムをスカム排出手段へ確実に掻き寄せるスカム掻き寄せ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】
【０００８】
本発明は前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、沈殿池に浮遊するスカムを外部に排出するスカム排出手段の近傍に設けられ、スカムを前記排出手段に向かって掻き寄せるスカム掻き寄せ機において、掻き寄せ板と、前記掻き寄せ板を掻き寄せ開始位置と掻き寄せ終了位置との間で往復運動させる往復駆動手段と、前期掻き寄せ板の往復運動をガイドするフレームと、前記掻き寄せ板を上下方向に移動する上下方向駆動手段と、前記往復駆動手段と上下方向駆動手段との動作を制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
請求項１の発明によれば、スカム排出手段付近まで流れてきて停滞しているスカムをスカム排出手段内へ効果的に取り込むことができる為、浮遊するスカムを確実に除去することが可能になる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、前記往復駆動手段と前記上下方向駆動手段には流体シリンダが用いられていることを特徴としている。
【００１１】
請求項２の発明によれば、水処理設備に標準的に使われている空圧、油圧などの動力を利用してスカム掻き寄せ機を駆動させることが可能になる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記制御手段は、前記掻き寄せ板を掻き寄せ開始位置から掻き寄せ終了位置に向けて移動させる際には掻き寄せ板が水中に降下するように、また、掻き寄せ終了位置から掻き寄せ開始位置に戻す際には掻き寄せ板が水面から上昇するように、前記上下方向駆動手段を制御することを特徴としている。
【００１３】
請求項３の発明によれば、スカムを掻き寄せる際には掻き寄せ板が着水しており、掻き寄せ板を戻す際には水面から上がっている為、スカムをスカム排出手段の方向にのみ掻き寄せることが可能になり、確実にスカムを除去する事ができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明のスカム掻き寄せ機によれば、スカム排出手段の近傍に設置できるとともに、単純な機構で、且つ設置済みの動力を用いてスカム掻き寄せ機を駆動させることができ、水処理施設の沈殿池等に浮遊するスカムをスカム排出手段へ確実に掻き寄せることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下添付図面に従って本発明に係るスカム掻き寄せ機について好ましい実施の形態について詳説する。尚、各図において同一部材には同一の番号または記号を付している。
【００１６】
最初に、本発明に係るスカム掻き寄せ機の機構について説明する。図１は本発明に係るスカム掻き寄せ機のスカム掻き寄せ時の側面図、図２は平面図、図３はスカム掻き寄せ機の掻き寄せ開始位置復帰時の側面図である。
【００１７】
スカム掻き寄せ機１０は、図１のようにスカムＳが浮遊する沈殿池１の水面に向かって梁３２からスペーサ３３を介して長方形の枠型の土台３１が設けられている。
【００１８】
前記土台３１の四隅には、一対の耳板２７Ａが水面に向かって設けられており、それぞれの耳板の間にはピン２８によりリンク棒２９が揺動可能に取り付けられている。土台３１から下がるリンク棒２９の下端には土台３１に向かって四隅に一対の耳板２７Ｂを有するフレーム２３が、耳板２７Ｂとピン２８とによってリンク棒２９に対して揺動可能に取り付けられている。
【００１９】
土台３１には、中央よりも図１に示すＡ側寄りに取り付け柱３４が設けられ、取り付け柱３４にはフレーム２３を上下運動させる上下方向駆動手段としてのエアーシリンダ(流体シリンダ)３０が設けられている。
【００２０】
取り付け柱３４に設けられたエアーシリンダ３０の一端は揺動可能に支持され、エアーシリンダ３０のシャフト先端はフレーム２３に揺動可能に取り付けられ、エアーシリンダ３０が収縮することにより、フレーム２３は図１の状態から図３に示す状態まで上下方向に移動する。
【００２１】
フレーム２３には、図２に示すように、スカムＳを掻き寄せる為に、沈殿池の幅一杯の長さを有する掻き寄せ板（フライト板）２１がブロック２２に設けられ、フレーム２３の側面にはガイド溝２５が設けられており、ブロック２２に設けられたバー２６がフレーム２３の長手方向に沿って移動可能なようにガイドされている。また、フライト板２１を往復運動させる往復駆動手段としてのエアーシリンダ(流体シリンダ)２４が、図２に示すＢ側へ設けられている。
【００２２】
エアーシリンダ２４とエアーシリンダ３０とは、水処理設備に広く用いられている動力としての空圧を利用して動作しており、水処理設備内又は近傍に設けられた制御手段としての制御装置ＣＢによって制御されている。
【００２３】
エアーシリンダ２４が収縮してフライト板２１が図１に示すＢ側に移動する際には、エアーシリンダ３０は伸張しており、フレーム２３が図１で示す位置で維持され、フライト板２１が沈殿池１内に一部沈んでいる。
【００２４】
エアーシリンダ２４が完全に収縮し、フライト板２１が掻き寄せ終了位置ＫＥまで移動するとエアーシリンダ３０も収縮し、フレーム２３は図３に示す位置で維持され、フライト板２１は水面に触れなくなる。この状態でエアーシリンダ２４が完全に伸張してフライト板２１がＡ側の掻き寄せ開始位置ＫＳへ戻ると、エアーシリンダ３０が再び伸張し、フレーム２３は図１の状態に戻り再びフライト板２１の一部が水に沈む。
【００２５】
これらの構成により、本発明のスカム掻き寄せ機１０は、単純な機構の為容易にスカム排出手段の近傍に設けることが可能であり、設置済みの動力を用いて駆動可能となる。また、スカムＳを掻き寄せる際にはフライト板２１の一部が水没し、掻き寄せ開始位置ＫＳへ戻る際には水面から上がっている為、水面上に浮かぶスカムＳを一方向にのみ確実に掻き集めることが可能である。
【００２６】
次に本発明に係るスカム掻き寄せ機１０とスカム排出手段とを組み合わせたスカム除去装置について説明する。図４は本発明のスカム掻き寄せ機１０が設置されたスカム除去装置を概念的に表わした断面図、図５はスカム掻き寄せ機１０を沈殿池１に設置した状態を表わす平面図である。
【００２７】
沈殿池１は図５に示すように隔壁２によって複数（図５においては３個）の沈殿槽1Ａ、１Ｂ、１Ｃに分けられ、各槽には図４に示すように、水没しているチェーン式スカム掻き寄せ機９０と、本発明に係るスカム掻き寄せ機１０と、スカム排出手段４０とが設けられている。
【００２８】
チェーン式スカム掻き寄せ機９０は、図示しない駆動装置と複数のローラ９３とによって回転する無端チェーン９２を有している。チェーン９２にはフライト板９１が取り付けられ、フライト板９１はチェーン９２によって移動しながら水面上のスカムＳをスカム排出手段４０へ向かって掻き集め、回転して逆方向へ進む際に沈殿池１の底に溜まった汚泥を掻き寄せ、図示しない汚泥ピットへ汚泥を運ぶ。
【００２９】
スカム排出手段４０は、前記沈殿池１の水面に浮遊する前記スカムＳを流入させて排出するトラフ４１を有している。トラフ４１はステンレススチール製又は樹脂製で、上方が開口したＵ字形断面を有する箱状で、沈殿池１の幅方向一杯の長さを有している。
【００３０】
トラフ４１は、トラフ本体４１ＡとＵ字形断面の一側面（図４における左側側面）の上半分を形成するトラフ本体４１Ａとは別部材である側板４２とで構成されている。側板４２は、支点部材４３によってトラフ本体４１Ａに対して揺動自在に連結されている。また、この側板４２とトラフ本体４１Ａとの連結部はゴム製のシール部材４４で覆われ、スカムＳやその他の異物によって支点部材４３の動きが阻害されることと水漏れ防止を行っている。
【００３１】
側板４２の上部には中空のフロート４５が取り付けられている。また、側板４２の長手方向中央部には、取り付けブロック４７及び支点部材４８を介してロッド４６が揺動自在に連結され、上方に屹立している。更に、ロッド４６の先端部には受け台４９が取り付けられ、受け台４９の上には複数のドーナツ状の錘５０、５０、・・・が載置されている。
【００３２】
トラフ４１は、沈殿池１の隔壁２に設けられた梁（もしくは架台）３２にビーム５２を介して取り付けられ、沈殿池１内に垂下される。この時、トラフ本体４１Ａの側板４２が取り付けられた一面とは反対側の一面（図４における右側側面）の上部は水面から突出するように垂下される。
【００３３】
また、側板４２はトラフ本体４１Ａに対して揺動自在に連結され、フロート４５による浮力と側板４２及びロッド４６や錘５０、５０・・・等の質量による重力方向の力とを受けている。このため、錘５０を調節することにより、側板４２の上端を所定の水面下位置Ｈに調整することができるようになっている。この水面下位置Ｈは、沈殿池１の水位の変化があっても常に一定に保たれる。
【００３４】
なお、ロッド４６は、梁３２に形成された長孔３２Ａによって図４の紙面と垂直方向が規制され、長孔３２Ａの長手方向に案内されるようになっており、側板４２の揺動に対応して移動できるようになっている。
【００３５】
スカム排出手段４０は、側板４２が所定量揺動した位置で側板４２を固定する側板固定手段６０を有している。側板固定手段６０は、ロッド４６に固定されたラック部材６１と、ガイドブロック６４によって左右に移動可能に設けられた爪部材６２と、ホルダ６６によって梁５１に固定されたエアーシリンダ６３とからなっている。
【００３６】
ガイドブロック６４は取り付け板６５によってホルダ６６に固定され、爪部材６２はエアーシリンダ６３のシャフトに取り付けられて、エアーシリンダ６３の作動によって左右に移動される。
【００３７】
側板４２の揺動を固定する時は、エアーシリンダ６３によって押し出された爪部材６２がラック部材６１を押圧してロッド４６を、梁３２に形成された長孔３２Ａの左端部に押付けるとともに、爪部材６２の先端がラック部材６１のラック溝に噛合い、ロッド４６が固定されて側板４２が固定される。また、エアーシリンダ３３のシャフトが後退することによって、側板４２の固定が解除される。
【００３８】
トラフ４１は、底部に排水口４１Ｂが形成されており、スカム排出手段４０はこの排水口４１Ｂを開閉する開閉手段７０を有している。開閉手段７０は、排水口４１Ｂを閉鎖可能なゴム製又は樹脂製のボール栓７１、ホルダ７５で梁５１に固定されたエアーシリンダ７４、ローラ７３を介してボール栓７１とエアーシリンダ７４のシャフトとを接続するワイヤ７２とからなっている。
【００３９】
エアーシリンダ７４のシャフトを後退させることによって排水口４１Ｂが開口され、トラフ４１内の水とスカムＳが排出され、エアーシリンダ７４のシャフトを前進させることによって排水口４１Ｂが閉鎖されるようになっている。
【００４０】
排水口４１Ｂから排出されたスカムＳは、図５に示す副管４Ａを経由して、沈殿池１の前記複数の沈殿槽１Ａ、１Ｂ、１Ｃをつなぐ主排水管４に排出される。主排水管４を通ったスカムＳは最終的に最終の沈殿槽（図５の場合は沈殿槽１Ｃ）の外側に設けられたスカムピット３に排出される。
【００４１】
また、スカム排出手段４０は、側板４２を上方に揺動（図４においては時計方向に揺動）させるリフト手８０を有している。リフト手段８０は、ロッド４６に固定された受け板８１と、ホルダ８３で梁３２に固定されたエアーシリンダ８２とからなっている。
【００４２】
エアーシリンダ８２のシャフトを前進させることによって受け板８１を介してロッド４６を押し上げ、側板４２を上方に揺動させ、エアーシリンダ８２のシャフトを後退させることによって側板４２を元に戻すようになっている。
【００４３】
側板４２を上方に最大に揺動させた場合、側板４２の上端が水面上に十分突出できるようになっており、この状態にすることによりトラフ４１内への水の流入を停止する事ができる。
【００４４】
スカム排出手段４０は以上のような構造となっているため、側板４２の上端を沈殿池１の水位の変化に関係なく常に水面下位置Ｈを所定の値に維持することができ、水面に浮遊するスカムＳを常時トラフ４１内に流入させることができる。
【００４５】
実際には、側板４２の上端の水面下位置Ｈが２０ｍｍ程度になるように、錘５０を調整する。側板４２の上端の水面下位置Ｈが１０ｍｍ程度以下では水面に浮遊するスカムＳがトラフ４１内に流入し難い。
【００４６】
また、開閉手段７０を作動させてトラフ４１内の水とスカムＳを排出する時に、固定手段６０を作動させて側板４２が揺動しないように固定する。これによりトラフ４１内の排水中に側板４２のふらつきを抑えることができ、支点部材４３の損傷を防ぎ、トラフ４１の長寿命化を図ることができる。
【００４７】
また、リフト手段８０を作動させて側板４２の上端を水面上に十分突出させ、この状態で開閉手段７０を作動させることにより、トラフ４１内に水が入ってこないので、トラフ４１内の水とスカムＳとを全排出することができる。
【００４８】
このようなチェーン式スカム掻き寄せ機９０と、スカム排出手段４０とが設置された沈殿池１に、本発明に係るスカム掻き寄せ機１０が前述の通り、沈殿池１に向かってフライト板２１の一部が、沈殿池１内のチェーン式スカム掻き寄せ機９０と、スカム排出手段４０との間に水没するように設けられている。
【００４９】
エアーシリンダ２４が収縮してフライト板２１が図３に示す掻き寄せ終了位置ＫＥに向けて移動しながらスカムＳをトラフ４１へ掻き寄せる際には、エアーシリンダ３０は伸張しており、フレーム２３が図１で示す位置で維持され、フライト板２１が沈殿池１内に一部沈んでいる。
【００５０】
エアーシリンダ２４が完全に収縮し、フライト板２１が元の掻き寄せ開始位置ＫＳに戻る際には、エアーシリンダ３０が収縮しスカム掻き寄せ機構２０が上昇し、フライト板２１が水面から上がる。この状態でエアーシリンダ２４が伸張してフライト板２１が沈殿池１の水面に触れることなく掻き寄せ開始位置ＫＳまで戻ると、エアーシリンダ３０が伸張してスカム掻き寄せ機構２０が下降してフライト板２１の一部が再度水没する。
【００５１】
スカム掻き寄せ機１０は、以上の動作を繰り返してスカムＳをスカム排出手段４０へ掻き寄せる。
【００５２】
これらの構成により、本発明のスカム掻き寄せ機１０は、スカムＳを掻き寄せる際にはフライト板２１の一部が沈殿池１に水没して掻き寄せ、掻き寄せ開始位置ＫＳへ戻る際にはフライト板２１が水面から上がっているためスカムを押し戻す事がなく、一方向にのみスカムＳを掻き集める。よって、スカムＳをスカム排出手段４０へ確実に掻き集めることが可能である。
【００５３】
次に本発明に係るスカム掻き寄せ機の別の実施形態について説明する。図６は別の実施形態に係るスカム掻き寄せ機が設置されたスカム除去装置を概念的に表わした断面図である。
【００５４】
スカム掻き寄せ機１００は、図６のように中央付近に上向きに設けられた一対の耳板１０４を持つフレーム１０５の一端が、壁１０６に設けられた一対の耳板１０３にピン２８によって回転自在に設置されている。
【００５５】
フレーム１０５を上下運動させる上下方向駆動手段としてのエアーシリンダ(流体シリンダ)１０１は、一端を壁１０６に耳板１０３よりも高い位置に設けられた一対の耳板１０２へピン２８によって回転自在に取り付けられ、もう一端はフレーム１０５に設けられた耳板１０４へピン２８により回転自在に取り付けられている。
【００５６】
これによりフレーム１０５は耳板１０３とピン２８を支点にして上下に回転運動することが可能となる。
【００５７】
フレーム１０５には、前述のスカム掻き寄せ機１０のフレーム２３と同様に、沈殿池の幅一杯の長さを有するフライト板２１がブロック２２に設けられ、フレーム１０５の側面にはガイド溝２５が設けられており、ブロック２２に設けられたバー２６がフレーム１０５の長手方向に沿って移動可能なようにガイドされている。また、フライト板２１を往復運動させる往復駆動手段としてのエアーシリンダ２４が、図６に示すＡ側へ設けられている。
【００５８】
エアーシリンダ１０１とエアーシリンダ２４とは、水処理設備に広く用いられている動力としての空圧を利用して動作しており、水処理設備内又は近傍に設けられた制御手段としての制御装置ＣＢによって制御されている。
【００５９】
スカムＳをトラフ４１へ向かって掻き寄せる際には、エアーシリンダ１０１が伸張してフレーム１０５が水面と水平になる位置まで下がり、フライト板２１の一部が沈殿池１内に水没している。この状態でエアーシリンダ２４が伸張し、水面に浮遊するスカムＳをトラフ４１へ掻き入れる。
【００６０】
フライト板が掻き寄せ終了位置ＫＥまで移動した後、掻き寄せ開始位置ＫＳまで戻る際には、エアーシリンダ１０１が収縮して、フライト板２１が完全に水面に触れない位置までフレーム１０５が上がる。この状態でエアーシリンダ２４が収縮し、フライト板２１がスカムＳを掻き戻すことなく掻き寄せ開始位置ＫＳまで戻る。フライト板が掻き寄せ開始位置ＫＳまで戻ると、エアーシリンダ１０１が再び伸張し、フレーム１０５が水面と水平になる位置まで下がり、フライト板２１の一部が沈殿池１内に水没する。
【００６１】
スカム掻き寄せ機１００は、以上の動作を繰り返してスカムＳをスカム排出手段４０へ掻き寄せる。
【００６２】
これらの構成により、この別の実施形態に係るスカム掻き寄せ機１００は、単純な機構の為容易にスカム排出手段の近傍に設けることが可能であり、設置済みの動力を用いて駆動可能となる。また、スカムＳを掻き寄せる際にはフライト板２１の一部が水没し、掻き寄せ開始位置ＫＳへ戻る際には水面から上がっている為、水面上に浮かぶスカムＳを一方向にのみ確実に掻き集めることが可能である。
【００６３】
なお、前述した実施形態と別の実施形態とでは、各シリンダはエアーで駆動することになっているが、本発明はこれに限らず油圧等その他既知のシリンダを用いてもよい。
【００６４】
以上説明したように、本発明によれば、単純な機構で、且つ設置済みの動力を用いてスカム掻き寄せ機を駆動させることができ、水処理施設の沈殿池等に浮遊するスカムをスカム除去手段へ確実に掻き寄せることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態に係るスカム掻き寄せ機のスカム掻き寄せ時の側面図。
【図２】本発明の実施の形態に係るスカム掻き寄せ機の平面図。
【図３】本発明の実施の形態に係るスカム掻き寄せ機の掻き寄せ開始位置復帰時の側面図。
【図４】スカム掻き寄せ機が設置されたスカム除去装置を概念的に表わした断面図。
【図５】スカム掻き寄せ機を沈殿池に設置した状態を表わす平面図。
【図６】別の実施形態に係るスカム掻き寄せ機が設置されたスカム除去装置を概念的に表わした断面図。
【符号の説明】
【００６６】
１…沈殿池，１０、１００…スカム掻き寄せ機，２１…フライト板（掻き寄せ板），２２…ブロック，２３、１０５…フレーム，２４…エアーシリンダ（往復駆動手段），２５…ガイド溝，２６…ガイドバー，２７Ａ、２７Ｂ、１０２、１０３…耳板，２８…ピン，２９…リンク棒，３０、１０１…エアーシリンダ（上下方向駆動手段），３２…梁,４０…スカム排出手段，４１…トラフ，９０…チェーン式スカム掻き寄せ機，ＣＢ…制御装置，ＫＳ…掻き寄せ開始位置，ＫＥ…掻き寄せ終了位置，Ｓ…スカム
【図１】
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【図２】
2006150181.tif 000004
【図３】
2006150181.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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