(57)【要約】【課題】消化処理に要する熱エネルギーを削減することができるとともに、低コストで、しかも地震の際にも破損を生じるようなことのない汚泥消化槽を提供することを目的としている。【解決手段】円筒状の側板部２と、この側板部の上部を覆う屋根板部３と、側板部２内の底部に配設される底板部４とを備えた槽本体１を有し、底板部４の中央部は、土台部１３に形成された有底円錐状の凹所１５の上面に敷設されるとともに、この中央部の外周に位置する底板部４の外周部は、凹所１５の外周に位置する土台部１３の平坦面１６上に敷設されて側板部２の下端と接合されており、底板部４の外周部上には、凹所１５がなす円錐と等しい傾斜で底板部４の中央部側に向かうに従い下方に延びるガイドコーン板１７が支持されて、ガイドコーン板１７の内周縁部が底板部４の中央部の外周縁部の上に位置している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の側板部と、この側板部の上部を覆う屋根板部と、側板部内の底部に配設される底板部とを備えた槽本体を有し、
上記底板部の中央部は、土台部に形成された有底円錐状の凹所の上面に敷設されるとともに、この中央部の外周に位置する上記底板部の外周部は、上記凹所の外周に位置する上記土台部の平坦面上に敷設されて上記側板部の下端と接合されており、
上記底板部の外周部上には、上記凹所がなす円錐と等しい傾斜で上記底板部の中央部側に向かうに従い下方に延びるガイドコーン板が支持されて、このガイドコーン板の内周縁部が上記底板部の中央部の外周縁部の上に位置していることを特徴とする汚泥消化槽。
【請求項２】
上記槽本体の中心部には、上記屋根板部から吊り下げられた回転軸に撹拌羽根が取り付けられて、上記槽本体内に保持された消化汚泥を撹拌する撹拌手段が備えられ、
この撹拌手段によって上記槽本体内の中心部には上記消化汚泥の下向流が形成されることを特徴とする請求項１に記載の汚泥消化槽。
【請求項３】
上記底板部の中央部には、上記土台部に挿通された引き抜き配管が開口していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の汚泥消化槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば下水汚泥等の有機性廃棄物よりなる汚泥を消化処理するための汚泥消化槽に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような汚泥消化槽として、例えば特許文献１には、タンク内の底部領域に、タンク内壁側から中央部に向かって下降傾斜する円錐状の環状受け面を上面に備えた独立構造体がタンクに対する固定連結なしに沈降配置されたものが提案されている。このような汚泥消化槽は、平らなコンクリート底床を有する標準型の消化槽を使用した場合に、環状受け面によって固形沈殿物を底部中央領域に集めて排出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−００７２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この特許文献１に記載された汚泥消化槽における独立構造体は、上述のように標準型の消化槽の平らなコンクリート底床に沈降配置されるものであり、消化槽自体の床面は平坦面であって、この床面と独立構造体の環状受け面との間にも全体的に汚泥は堆積する。このため、独立構造体を有しない通常のタンクと比較して、タンクの有効容量が同じであれば、その比表面積（容積当たりの表面積）も同じとなるため、タンク表面からの放熱量を抑えることができず、汚泥の消化処理に必須となる消化汚泥の温度維持に要する熱エネルギーを削減することもできない。
【０００５】
また、このような独立構造体を、例えば鋼材等の金属材料によって特許文献１に記載されたように上張り屋根構造を支持組桁で支持するように形成すると、多くの金属材料が必要となってコスト高を招いてしまう。しかも、独立構造体は、タンクに対する固定連結なしに沈降配置されているだけであるので、地震が発生すると独立構造体がずれ動いてタンクと衝突し、タンクや独立構造体が破損してしまうおそれもある。
【０００６】
本発明は、このような背景の下になされたもので、消化処理に要する熱エネルギーを削減することができるとともに、低コストで、しかも地震の際にも破損を生じるようなことのない汚泥消化槽を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の汚泥消化槽は、円筒状の側板部と、この側板部の上部を覆う屋根板部と、側板部内の底部に配設される底板部とを備えた槽本体を有し、上記底板部の中央部は、土台部に形成された有底円錐状の凹所の上面に敷設されるとともに、この中央部の外周に位置する上記底板部の外周部は、上記凹所の外周に位置する上記土台部の平坦面上に敷設されて上記側板部の下端と接合されており、上記底板部の外周部上には、上記凹所がなす円錐と等しい傾斜で上記底板部の中央部側に向かうに従い下方に延びるガイドコーン板が支持されて、このガイドコーン板の内周縁部が上記底板部の中央部の外周縁部の上に位置していることを特徴とする。
【０００８】
このような汚泥消化槽では、槽本体の底板部が、外周部は土台部の平坦面上に敷設されて平坦であるものの、中央部は土台部に形成された有底円錐状の凹所の上面に敷設されていて、凹所と同じく有底円錐状に凹んでおり、従って底板部全体が平坦面である場合に比べて凹球面に近く、比表面積を小さくすることができる。このため、底板部からの放熱量も小さく抑えて、汚泥の消化処理に必須となる消化汚泥の温度維持に要する熱エネルギーの削減を促すことができる。
【０００９】
また、底板部の外周部上には、上記凹所がなす円錐と等しい傾斜で底板部の中央部側に向かうに従い下方に延びるガイドコーン板が支持されて、このガイドコーン板の内周縁部が傾斜した底板部の中央部の外周縁部の上に位置しているので、槽本体内で沈降した砂等の沈降物を、このガイドコーン板の上面の傾斜面から有底円錐状の底板部中央部の上面の傾斜面に案内して汚泥消化槽外へ排出することができる。そして、この底板部の中央部は土台部の凹所の上面に敷設されるとともに、外周部は平坦面上に敷設されて側板部の下端と接合され、さらにガイドコーン板はこの底板部の外周部に支持されていて、いずれも槽本体に固定されているので、地震が起きてもずれ動くことはない。
【００１０】
さらに、底板部の中央部は凹所に敷設され、内容物である消化汚泥を含む自重によって安定しているので、槽本体の土台への支持に必要な鋼材等の金属材料の使用量を削減することができる。しかも、土台部の平坦面上に敷設された底板部の外周部は側板部の下端と接合されているので、例えば有底円錐状の凹所を外周部まで延長して底板部を敷設し、この底板部の外周を側板部の下端と直接接合する場合のようにコスト高を招くこともなく、また十分な接合強度を確保することができるとともに、側板部や屋根板部の重量を垂直に受け止めることができて安定的である。
【００１１】
ここで、上記槽本体の中心部に、上記屋根板部から吊り下げられた回転軸に撹拌羽根を取り付けて、上記槽本体内に保持された消化汚泥を撹拌する撹拌手段を備え、この撹拌手段によって上記槽本体内の中心部に上記消化汚泥の下向流を形成することにより、砂等の沈降物を効率的に底板部の中央部に沈降させて排出することができる。また、この底板部の中央部に、上記土台部に挿通された引き抜き配管を開口させれば、この中央部に堆積した沈降物を、詰まりを生じることなく排出することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、汚泥の消化処理に要する熱エネルギーを削減して効率的な処理を図るとともに、コストの増大を防ぐことができ、また地震が生じたときでも槽本体に破損が生じるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態を示す部分断面図である。
【図２】図１におけるＡ部の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１および図２は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態の汚泥消化槽において、槽本体１は、地面Ｇに垂直な中心線Ｏを中心とした円筒状の側板部２と、この側板部２の上部を覆う屋根板部３と、側板部２内の底部に配設される底板部４とを備えており、これら側板部２、屋根板部３、および底板部４は鋼板製である。また、側板部２の外周は、ポリスチレンフォーム、ロックウール、グラスウール等の保温材とカラー鉄板やステンレス鋼板等の外装材よりなる保温外装板５によって被覆されている。
【００１５】
屋根板部３は、側板部２の中心線Ｏ上に中心を有する凸球面状のドーム形に形成されている。また、側板部２の外周には、地面Ｇから屋根板部３に向けて螺旋状に円周階段６が敷設されており、この円周階段６の上端から屋根板部３の外周には屋根板部３を周回するように円周歩廊７が設けられるとともに、同じく円周階段６の上端から屋根板部３の頂部には屋根階段８が設けられていて、この頂部の中央歩廊９に繋がっている。
【００１６】
さらに、この屋根板部３の中央部にはモータ等の回転駆動手段１０が設けられており、この回転駆動手段１０からは回転軸１１が槽本体１内に上記中心線Ｏに沿って底板部４と間隔をあけて吊り下げられている。さらに、この回転軸１１には、中心線Ｏ方向に間隔をあけて複数の撹拌羽根１２が取り付けられて、本実施形態における撹拌手段が構成されており、回転軸１１と撹拌羽根１２を回転駆動手段１０によって回転することにより、槽本体１内に保持された汚泥Ｗには、槽本体１の中心線Ｏ周辺の中心部に下向流が形成されるとともに、側板部２側の外周部には上向流が形成される。
【００１７】
一方、底板部４は、地面Ｇに設けられた鉄筋コンクリート製の土台部１３上にアスファルトサンド１４を介して敷設されている。この土台部１３の上面中央には、中心線Ｏを中心とする水平な円形の底面１５Ａと、この底面１５Ａの外周縁から外周側に向かうに従い上方に傾斜する中心線Ｏを中心とした凹円錐台面１５Ｂとを備えた有底円錐状の凹所１５が形成されるとともに、この凹所１５の外周の土台部１３上面は水平な円環状の平坦面１６とされている。
【００１８】
そして、底板部４の中央部は凹所１５の上面に、外周部は平坦面１６の上面に、それぞれ沿うように敷設されていて、底板部４の外周部が側板部２の下端と溶接等により接合されている。なお、図１に示すように、凹所１５の凹円錐台面１５Ｂの中心線Ｏに対する半径方向の幅は、底面１５Ａの半径や平坦面１６の半径方向の幅より十分に大きい。また、この凹円錐台面１５Ｂが平坦面１６に対してなす傾斜は１０／１００〜３０／１００の範囲内とされ、本実施形態では２２／１００とされている。
【００１９】
さらに、底板部４の上記外周部上には、図２に示すように凹所１５の上記凹円錐台面１５Ｂがなす円錐と等しい傾斜で底板部４の中央部側に向かうに従い下方に延びる円環板状のガイドコーン板１７が、底板部４の外周部との間に垂直に立設されて放射状に配列された多数の横長台形状の支持板１８に接合されることによって固定されて支持されている。そして、本実施形態では、このように固定されたガイドコーン板１７の内周縁部が底板部４の中央部の外周縁部の上に位置して内周側に張り出すことにより、ガイドコーン板１７が底板部４の中央部に連続して一体化されている。なお、このガイドコーン板１７の外周縁部と側板部２とは接合する必要はなく、ガイドコーン板１７と側板部２の内周面との間には僅かな間隔があけられている。
【００２０】
さらにまた、土台部１３には引き抜き配管１９が挿通されていて、凹所１５の底面１５Ａ近傍の凹円錐台面１５Ｂ上における底板部４の上面に、該上面に対して垂直に開口している。この引き抜き配管１９は底板部４への開口部から本実施形態では水平に中心線Ｏに対する半径方向に延びて土台部１３の外周に突出し、図示されない開閉弁に接続されている。なお、土台部１３においては、底板部４の中央部や外周部に接するアスファルトサンド１４をより容易に効率よく成型するために、これらの部分のアスファルトサンド１４に接する土台部１３の一部を砕石に置き換えることが望ましい。
【００２１】
このように構成された汚泥消化槽には、図示されない供給口から槽本体１内に下水汚泥等の汚泥Ｗが供給されて保持される。そして、上記攪拌手段によって上述のような下向流と上向流を形成しながら汚泥Ｗが撹拌されつつ、必要に応じて加熱されて消化処理されるとともに、汚泥Ｗ中に混入した比重の大きい砂等は沈降して底板部４およびガイドコーン板１７上に堆積し、さらにこれらガイドコーン板１７と底板部４の凹円錐台面１５Ｂ上の部分の傾斜によって底板部４の中央部に集められるので、上記開閉弁を開くことにより、汚泥Ｗの水圧によって引き抜き配管１９を通して排出される。
【００２２】
そして、上記構成の汚泥消化槽では、槽本体１の底板部４の中央部が、土台部１３に形成された有底円錐状の凹所１５の上面に敷設されて同じく有底円錐状に凹んでいるので、槽本体１の表面全体を球状に近くすることができ、容量が同じならばその比表面積を小さくすることができる。このため、槽本体１からの放熱量を小さく抑えることができて、汚泥Ｗを加熱する際の熱エネルギーの削減を図ることができる。
【００２３】
また、底板部４の外周部は土台部１３の平坦面１６上に敷設されて平坦であるが、この外周部上にはガイドコーン板１７が配設されており、上述のように外周部上に沈降した沈降物はこのガイドコーン板１７の上面の傾斜面から、ガイドコーン板１７の内周縁部と外周縁部が重なった底板部４の中央部上面の傾斜面に案内されるので、沈降物を確実に排出することができる。さらに、底板部４の中央部は凹所１５上に敷設されるとともに外周部は平坦面１６上に敷設されて土台部１３に固定され、またガイドコーン板１７は支持板１８を介して底板部４外周部に支持されるとともに、この外周部には側板部２の下端も接合されて支持されているので、地震が起きてもずれ動くような部材は無く、槽本体１に破損が生じることもない。
【００２４】
さらにまた、このように側板部２の下端が接合されて支持される底板部４の外周部は、土台部１３の平坦面１６上に敷設されて水平であるので、例えば有底円錐状の凹所１５を外周部まで延長して底板部４を敷設し、この底板部４の外周部に側板部２の下端を接合する場合等に比べ、側板部２や屋根板部３の重量を垂直に受け止めることができて安定的であり、またコスト高を招くこともなく、さらに十分な接合強度を確保することができる。また、底板部４の中央部は、アスファルトサンド１４や砕石を介して鉄筋コンクリート製の土台部１３上面に形成された凹所１５に敷設されており、内容物である消化汚泥を含む自重によって安定しているので、例えば凹円錐状の底板部全体を鋼材等によって支持するのに比べて低コストである。
【００２５】
また、本実施形態では、槽本体１の中心部に屋根板部３から吊り下げられた回転軸１１に撹拌羽根１２を取り付けた撹拌手段が備えられており、この撹拌手段によって槽本体１の中心部には汚泥Ｗの下向流が形成される。従って、比重の大きな砂等の沈降物もこの下向流によって底板部４の中央部により多く沈降するので、効率的に沈降物を排出することができる。
【００２６】
さらに、こうして沈降物を排出する引き抜き配管１９は、本実施形態では土台部１３に挿通されていて、底板部４の中央部の底部に開口している。このため、例えば側板部２から水平に挿通した引き抜き配管を底板部の中央部で下向きにＬ字状に曲折させて沈降物を上向流によって引き抜く場合のように、上向流速より大きい沈降速度を有する沈降物の残存を生じるようなことがなく、汚泥Ｗの水圧によって生じる横向きの流れに沈降物を巻き込んで確実に排出することが可能となる。
【００２７】
なお、本実施形態では、支持板１８に固定されたガイドコーン板１７の内周縁部が底板部４の中央部の外周縁部の上に重なって、ガイドコーン板１７と底板部４の中央部が連続して一体化されているが、ガイドコーン板１７の内周縁部が底板部４の傾斜した中央部の外周縁部の上に位置していれば、例えばガイドコーン板１７の内周縁部が底板部４の中央部の外周縁部に対して内周側に張り出して上方に間隔をあけて配設されていてもよい。この場合にも、ガイドコーン板１７の傾斜した上面に沈降した沈降物は、この傾斜によってガイドコーン板１７の内周縁部に案内され、間隔をあけた部分を落下して底板部４の中央部上面の傾斜面上に沈降するので、滞りなく中央部に案内して確実に排出することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  槽本体
２  側板部
３  屋根板部
４  底板部
１０    回転駆動手段
１１  回転軸
１２  撹拌羽根
１３  土台部
１５  凹所
１５Ａ  凹所１５の底面
１５Ｂ  凹所１５の円錐台面
１６  平坦面
１７  ガイドコーン板
１８  支持板
１９  引き抜き配管
Ｏ  槽本体１の中心線
Ｇ  地面
Ｗ  汚泥
【図１】
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【図２】
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