(57)【要約】【課題】      薄くて尖った砕石等が混入している場合でも容易に除去でき、その後の処理を容易にすることができるし渣処理装置を提供すること。 【解決手段】  上側面に開口を有し、側面に開閉自在な扉体を有する水槽と、該水槽内に投入されたし渣と砕石等を分離するための溢出水供給管と空気供給管とからなる分離手段を具備する分離装置をし渣脱水機に投入する前段に設け、水槽内に残留した砕石を扉体側に集めるためのパンチングプレート等の穴開板を傾斜させて該水槽の底部に設けると共に、溢出水供給管と空気供給管を穴開板の下側に設けたことを特徴としている。  【選択図】  図１
2006095401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側面に開口を有し、側面に開閉自在な扉体を有する水槽と、該水槽内に投入されたし渣と砕石等を分離するための溢出水供給管と空気供給管とからなる分離手段を具備する分離装置をし渣脱水機に投入する前段に設けたことを特徴とするし渣処理装置。
【請求項２】
前記分離装置の上側面開口の上方に設けられたシュートと、コンベアによって運搬され、該シュート上に投入されたし渣を前記水槽内に流し込む流水装置を具備することを特徴とする請求項１に記載のし渣処理装置。
【請求項３】
前記水槽内に残留した砕石を前記扉体側に集めるためのパンチングプレート等の穴開板を傾斜させて該固定水槽の底部に設けると共に、前記溢出水供給管と空気供給管を該穴開板の下側に設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２の何れか１に記載のし渣処理装置。
【請求項４】
前記分離装置は、前記穴開板上に残留している糞塊等を粉砕するための噴射ノズルを設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１に記載のし渣処理装置。    
【請求項５】
前記分離装置はコントローラを具備し、該コントローラはコンベヤ運転中に該シュート上に投入されたし渣を流水と共に固定水槽内に流し込むために前記流水装置を制御することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１に記載のし渣処理装置。
【請求項６】
前記分離装置に設けられたコントローラは、コンベヤを停止した後に、し渣の一部を前記上側面開口から溢出水と共に脱水機に排出するために溢出水供給管と気泡供給管とから水及び空気を供給し、所定時間経過後に空気の供給を停止して、水のみを供給し、更に所定時間経過後に固定水槽内の水をドレン口から排出し、残留した糞塊を噴射ノズルからの噴射水で粉砕し、粉砕後の汚水を前記開口又はドレン口から排出する制御を行うことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１に記載のし渣処理装置。
【請求項７】
前記水槽は溢れ水面角度を調節可能としたことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１に記載のし渣処理装置。
【請求項８】
前記水槽の底部に砂排出用のベルトコンベアを設けたことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１に記載のし渣処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、し渣の処理装置又はし渣洗浄装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
人糞等は大量の水と共に下水道を経由して下水処理場の沈砂池に導入され、そこで、除塵機等によって掻き揚げてし渣として回収され、処理されてきた。しかし、沈砂池から回収されたし渣は含水率が高く、また人糞等の未溶解物質も多量に含むため回収された状態では投棄も焼却も行えない。さらに、処理すべき量も大量であるだけでなく病害の発生を防ぐために焼却する必要がある。一方、大量のし渣を焼却するには大きな焼却場を必要とするだけでなくコストも高くなる。このために、し渣処理装置を使用して、し渣を洗浄したり、糞塊を破砕したり、脱水したりして焼却する割合を減容する必要があった。
【０００３】
し渣処理装置については従来から種々の方式、構造が提案されている。例えば、特許文献１に記載されているし渣処理装置は、微細目スクリーンによって回収したし渣を微生物により発酵分解し、発酵分解したし渣を乾燥させ、更に、分解槽から排出された発酵残渣から微細粒子をセパレータによって比重分離している。この従来装置はし渣を微生物によって分解、乾燥して減容化を行っており、環境衛生上優れた装置であるといえるが、大量のし渣を短時間で処理することに適していないという課題がある。
【特許文献１】公開特許公報、特開２００２−７９２９７（し渣処理装置）
【０００４】
この他にも、し渣処理装置（又はし渣洗浄装置）について多くの装置が提案されている。この中でも特許文献２に記載のし渣洗浄装置は本願発明の目的と最も類似していると思われるので、以下にこの装置について簡単に説明する。図６はこの従来装置の全体構成を示す図であり、この従来装置の目的は砂と小石等の狭雑物を分離して排出し、その後の処理を容易にすることである。
【特許文献２】公開特許公報、特開２００１−６２３２９（し渣洗浄装置）
【０００５】
図６において、し渣洗浄装置４０は回転自在に設けられた外胴４１と、外胴４１の内側に設けられた洗濯胴４２と、洗濯胴４２の出口側（右端）に設けられた分離スクリーン４３と、外胴４１の出口側に設けられた脱水用のスクリーン胴４４、及び外胴４１を回転駆動する回転駆動手段４６と、右端カバー４８等から構成されている。洗濯胴４２は、更に、洗濯部４２ａ、分離部４２ｂとから構成されており、洗濯部４２ａは内壁に攪拌効率を上げるための邪魔板を具備しており、分離部４２ｂは棒材を所定間隔に設けた円筒状のスクリーンから構成されている。また、分離スクリーン４３は棒材を所定間隔に配置した載頭円錐状スクリーンによって構成され、分離部４２ｂ内部のし渣を掻上げて分離部４２ｂ側へ戻すための掻上羽根４３ａが内部に溶接されている。また、脱水用のスクリーン胴４４は多数のパイプ状棒材を所定間隔で円周上に配置して、一端側が開口を有する端板で溶接固着され、多端側はリング部材に溶接固着されている。なお、外胴４１の内側面にはスクリュー羽根４１ａが設けられ、左端部には掻上羽根４１ｂが設けられている。
【０００６】
この従来装置は、上記の構成により以下のように機能する。即ち、図示省略の除塵機で運搬されてきたし渣（砂等の付着物、小石等の狭雑物を含んでいる）は多量の水を含んで投入口５５から投入され、シュート５６を経て洗濯部４２ａに導入される。導入されたし渣は洗浄水と共に攪拌され、砂等の付着物がし渣から剥離される。洗浄されたし渣及び付着物は分離部４２ｂに導入され、水の一部分と洗浄された砂の一部分が外胴４１側に排出される。洗浄された残りのし渣及び付着物は分離スクリーン４３に移動し、そこから外胴４１に排出されると共に、し渣及び浮遊性の付着物は分離スクリーン４３の右側開口から脱水用のスクリーン胴４４に移送される。脱水用スクリーン胴４４内のし渣はスクリュー羽根４４ａの作用で出口側に移動する。この際に、し渣は左側に設けられた洗濯槽４４ｂに入りし渣に付着した物が洗い流される。
【０００７】
し渣に散布された洗浄水及び浮遊性の付着物を含んだ水は排水口４９から排出され、汚水処理施設（図示省略）に送られて処理される。また、脱水用スクリーン胴４４の出口から排出されたし渣は、し渣排出口５０から脱水機（図示省略）に送られて脱水処理されたのち、焼却等の処分がなされる。なお、分離部４２ｂ及び分離スクリーン４３から外胴４１内の外側に排出された砂及び小石等の狭雑物はスクリュー羽根４１ａによって実線方向（左方向）に移動し、この際に左端に設けられている洗浄水供給管からの洗浄水によって洗浄される。その後に、左端部に設けられた掻上羽根４１ｂによって持ち上げられ、篩筒（点線で示す）によって振り分けられ、洗砂は出口５１から排出され、小石等の狭雑物は出口５２から排出される。
以上に説明したように、この従来装置によれば砂と小石等の狭雑物をし渣から分離して排出することができるので、その後の処理を容易にすることができるという効果を有している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上に説明したように、特許文献２に記載の従来装置ではスクリュー羽根４１ａを利用しているためにし渣の中に小石等の他に（或いは単独に）砕石等の薄くて尖った石等が混入している場合はスクリュー羽根に砕石が挟まって詰まる等の障害や故障等が生じるという課題がある。このような砕石による障害や故障等は、他のスクリュー羽根を用いた従来装置（例えば特許文献３に記載の従来装置。これらは何れも砕石分離装置は設けていない。）にも共通して生じる問題である。本発明は薄くて尖った砕石等が混入している場合でも容易に除去でき、その後の処理を容易にすることができるし渣処理装置を提供することを課題としている。
【特許文献３】公開特許公報、特開２００２−３３６９００（し渣分離脱水装置）
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明は以下の手段を採用している。即ち、
請求項１記載の発明は、上側面に開口を有し、側面に開閉自在な扉体を有する水槽と、該水槽内に投入されたし渣と砕石等を分離するための溢出水供給管と空気供給管とからなる分離手段を具備する分離装置をし渣脱水機に投入する前段に設けたことを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、前記分離装置の上側面開口の上方に設けられたシュートと、コンベアによって運搬され、該シュート上に投入されたし渣を前記水槽内に流し込む流水装置を具備することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記水槽内に残留した砕石を前記扉体側に集めるためのパンチングプレート等の穴開板を傾斜させて該固定水槽の底部に設けると共に、前記溢出水供給管と空気供給管を該穴開板の下側に設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１〜請求項３に記載の発明において、前記分離装置は、前記穴開板上に残留している糞塊等を粉砕するための噴射ノズルを設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１〜請求項４に記載の発明において、前記分離装置はコントローラを具備し、該コントローラはコンベヤ運転中に該シュート上に投入されたし渣を流水と共に固定水槽内に流し込むために前記流水装置を制御することを特徴としている。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１〜請求項５に記載の発明において、前記分離装置に設けられたコントローラは、コンベヤを停止した後に、し渣の一部を前記上側面開口から溢出水と共に脱水機に排出するために溢出水供給管と気泡供給管とから水及び空気を供給し、所定時間経過後に空気の供給を停止して、水のみを供給し、更に所定時間経過後に固定水槽内の水をドレン口から排出し、残留した糞塊を噴射ノズルからの噴射水で粉砕し、粉砕後の汚水を前記開口又はドレン口から排出する制御を行うことを特徴としている。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１〜請求項６に記載の発明において、前記水槽は溢れ水面角度を調節可能としたことを特徴としている。
また、請求項８記載の発明は、請求項１〜請求項７に記載の発明において、前記水槽の底部に砂排出用のベルトコンベアを設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明はし渣を脱水機に投入する前の段階において分離装置を設け、かつ、該分離装置は可動機構を採用していないので、し渣の中に砕石等の薄くて尖った石等が混入していても分離装置に詰まる等の事故や故障を起こすことなく砕石を除去でき、脱水機並びに以後の処理を容易にすることができるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施形態を説明する。図１は実施形態の分離装置の全体構成を示す。この分離装置は少なくとも脱水機３０にし渣を投入する前段（直前に限られない）に設ける。図１において、水槽１１はし渣の溢れ分離に最適な角度（溢れ水面角度と定義する。）に傾けることができるように調節可能に固定されている。水槽１１の上側面には開口１２を有し、側面には内部に溜まった砕石等を取り出すための開閉自在な扉体１３が設けられている。また、水槽１１の底部には小穴を有するパンチングプレート１４が適度の角度を傾斜させて設けられている。パンチングプレート１４の下側の適当な位置に溢出水を供給する供給管１５と空気（気泡）を供給する供給管１６とが設けられている。溢出水は図示省略の水圧源からパイプにより供給され、電動弁１５ａによって水流が制御される。空気流量はコンプレッサ１６ｂからパイプにより供給され、電動弁１６ａによって空気流量が制御される。また、水槽１１内に溜まっている水はドレン口１７から電動弁１７ａを介して外部に排出される。電動弁１５ａ〜１７ａはコントローラ２０の出力端に接続され、制御信号により制御される。なお、空気供給管１６は水槽１１の底板に平行に設けられた２本の気泡管（図示省略）に接続され、攪拌が充分に行われるように配管されている。
【００１８】
また、水槽１１内の糞塊が残留しやすい点（図の水槽内の左側）の上方には噴射ノズル１８が適当な高さ位置に設置され、噴射ノズル１８はパイプによって高水圧源（又は途中に圧縮機を挿入してもよい）に接続され、噴射ノズル１８からの噴射水によって糞塊を容易に粉砕可能になっている。噴射水は電動弁１８ａによって制御されている。また、水槽１１の開口１２に近接してし渣を投入するためのシュート１９の一端が設けられ、シュート１９の他端上方にはし渣を搬入するためのコンベア２１が設けられている。コンベア２１は駆動モータ２１ａによって回転が制御されている。また、シュート１９の他端上方には投入されたし渣を容易に水槽１１内に移動させるための水供給装置２２が設けられており、供給水の流量は電動弁２２ａによって制御されている。水供給装置２２は例えば、シュート１９の全面に水を流すスリット、あるいはノズルで構成されている。なお、し渣は糞塊だけでなく、付着物（又は混入物）として砂、小石、砕石等を含んでいてもよく、砕石等の重量物を図中の黒丸で示している。
【００１９】
図２は本実施形態の分離装置を稼動する手順を示すフローチャートである。ステップＳ１ではコンベア２１の駆動モータ２１ａを始動する。モータ２１ａを駆動後に除塵機（図示省略）を始動してし渣を掻き揚げてベルトコンベア上に搭載する。ベルトコンベアと連動して、水供給装置２２から水をシュート１９の上端（右側端）に供給する。ステップＳ２では空気供給管１６から空気を供給し、同時に水槽１１内はし渣と水供給装置２２からの水で溢出する状態に至る。この際、図３（Ａ）に示すように、空気は気泡となって水槽１１内のし渣を攪拌し、し渣をほぐして分解し、軽いし渣（糞塊等の一部やその他の浮遊物）と重量物（重い糞塊や砕石等）を分離させる。尚、図中し渣１の白い部分は軽いし渣２を示し、点線の丸印は重いし渣（糞塊等）３を示し、黒丸は砕石等の重量物４を示す。軽いし渣２は溢出する汚水と共に次の装置（脱水機）へ排出され、重い糞塊３や砕石等４は沈んでパンチングプレート１４上の最も深い部分（図の左側）に溜まり、軽いし渣２と砕石等４の重量物は分離される。この分離作業はし渣が水槽１１に搬入されている間連続的に行われる。
【００２０】
ステップＳ３では、除塵機（図示省略）を停止した後、駆動モータ２１ａを運転タイマにより除塵機停止後数分運転した後停止し、水供給装置２２の電動弁２２ａを閉止する。ステップＳ４では空気供給管１６から空気を供給しながら、溢出水供給管１５から水を供給し、溢出させる。これによって、水槽１１中の浮遊物（軽い糞塊等のし渣３ａの一部）は攪拌、洗浄されながら脱水機３０に排出される（図３Ｂ）。次に、ステップＳ５では空気の供給を停止して、水のみを供給して水槽１１中の軽いし渣２を全て排出する（図４Ｃ）。ステップＳ６では水槽１１内の水をドレン口１７から排水する。排水が終了すると砕石等の重量物４は下になり、その上に残留した糞塊が重なった状態になる。図４（Ｄ）に示すように、噴射ノズル１８からの噴射水により残留した糞塊を粉砕し、粉砕された糞塊の小粒は水に混じってドレン口１７から排出される。砕石等４の残留物は扉体１３を開けて掻き出し、排出する。
【００２１】
以上に説明したように、本実施形態によればし渣中に小石の他に砕石のように薄い先の尖った石等が混入していても確実に分離でき、以後の処理を装置の故障や事故を起こすことなく安全に且つ容易に処理できるという効果が得られる。
【００２２】
なお、し渣に大量の砂が付着しており、この砂の処理を必要とする場合であっても、本実施形態の装置に以下に示す従来技術を追加すれば簡単に処理可能になる。例えば、図５に示すように、パンチングプレート１４の下側に集砂板３３を設け、水槽１１の底部に砂排出用コンベア３４を設ける。排出された砂は運搬手段３５により処分地に運搬される。砂の処理量が少ない場合には砂排出用コンベア３４の代わりに排出用の開閉扉を設けてもよい。
【００２３】
以上、この発明の実施形態、実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上記した操作手順の一部変更やパンチングプレートを網状のプレートに変更した場合、上記したように従来技術を付加した場合も本発明の技術範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を実施した実施形態の全体図を示す。
【図２】実施形態の操作手順を示すフローチャートである。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は操作手順の途中の説明図である。
【図４】（Ｃ）、（Ｄ）は操作手順の途中の説明図である。
【図５】一部変更した実施例を示す。
【図６】従来装置を示す。
【符号の説明】
【００２５】
１        し渣
２        軽いし渣
３        重いし渣
４        砕石等（重量物）  
１１        水槽
１２        開口
１３        開閉扉
１４        パンチングプレート（穴開板）
１５        溢出水供給管
１６        空気供給管
１７        ドレン口
１８        噴射ノズル
１９        シュート
２０        コントローラ
２１        コンベア
２２        流水装置
３０        脱水機
３３        集砂板
３４        砂搬出用コンベア
【図１】
2006095401.tif 000003
【図２】
2006095401.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006095401.tif 000006
【図５】
2006095401.tif 000007
【図６】
2006095401.tif 000008