(57)【要約】【課題】省スペースで電力費等の経費を大幅に削減し、浮遊物をかき寄せる移動体が配備された沈殿池や汚泥貯留池においても移動体に干渉することなく、無人により常時水質計測を行う。【解決手段】水質計器１０２と、移動体２に接触して移動する浮子１０３を、滑車１００を介した係留具１０１で締結し、移動制限検知手段１０５を設けることにより、移動体２の移動時の動力を利用して水質計器１０２を昇降移動させることができるので、低コストで無人により常時水質計測を行うことができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水の貯留、固液分離、生物処理、あるいは消毒を行う処理池において、前記処理池に設置され、前記処理池の水面付近を水平方向に移動する移動体と、水質計器と、前記移動体に接触して移動する浮子と、前記浮子と前記水質計器を締結する係留具と、前記浮子と前記水質計器の上方に設置され、前記係留具を吊り掛ける１台もしくは２台以上の滑車からなり、前記移動体の移動時の動力を利用して前記浮子を移動させ、前記水質計器を昇降移動させる機構を備えたことを特徴とする水処理システム。
【請求項２】
前記水質計器の上昇範囲、および前記浮子の移動範囲を制限する移動制限検知手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の水処理システム。
【請求項３】
前記水質計器の検出部を前記処理池内の水中で静置する検出部静置持具を備えたことを特徴とする請求項１記載の水処理システム。
【請求項４】
前記検出部の水中での静置状態を検知する検出部静置検知手段を備え、前記検出部が水中で静置時に前記水質計器による計測または計測値の転送を行うことを特徴とする請求項１記載の水処理システム。
【請求項５】
前記水質計器または前記浮子の移動範囲を制限するガイドを備えたことを特徴とする請求項１記載の水処理システム。
【請求項６】
前記移動体は、前記処理池内の浮遊物をかき寄せる浮遊物かき寄せ機であることを特徴とする請求項１記載の水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理水の貯留、固液分離、生物処理、あるいは消毒を行う処理池において、水質計器を昇降移動させる機能を有する水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
浄水場、下水処理場もしくは排水処理場等の水処理施設では、水処理の適切な運転管理を行うために、連続もしくは常時、処理池の水質計測を行う必要がある。例えば、沈殿による汚泥の分離や汚泥貯留を行う際は、汚泥の引抜き管理やオーバーフロー防止の監視を行うため、汚泥界面計により汚泥の堆積量の計測を行う。また、このような水質計器を正常に稼働させるためには、水質計器の本体および洗浄装置の点検、水質計器の校正作業、あるいは検出部の洗浄等の保守作業を行う必要がある。
【０００３】
処理池の近傍に支柱を設置して水質計器を取り付け、水質計器の検出部を水中に固定することにより連続計測を行うことが可能であるが、沈殿池や汚泥貯留池では、浮遊物をかき寄せる移動体が水面付近を常時移動しているため、これらに干渉することとなり、固定設置は困難である。さらに、検出部が水中に浸漬された状態が続くと、水中の浮遊物や異物の付着等により検出部が汚染されることになり、保守作業の頻度が増加する要因となる。このため、一般には、作業者が定期的に処理池の近傍に設置された水質計器を降下し、一時的に検出部を水中に保持して計測を行う等、水質計器を手動で昇降させることによる計測操作や保守作業が行われている。ところが、定期的な手動計測では、水質データの取得頻度が少なく、水処理の適切な運転管理が困難になる場面が生じる。また、作業者の手動による計測や保守作業は、作業者への種々の負荷となるため、改善されるべき課題となっている。
【０００４】
以上のような課題を補うため、水質計器を昇降移動させる電力式のローラー駆動機構を備えた昇降装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−７５４３０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電力式のローラー駆動機構を備えた昇降装置は、広い設置スペースをとるため処理場の通路等の狭小スペースに設置すると通路が狭くなり、作業者の通行を阻害する等の問題が生じる。また、昇降装置本体の設備費、あるいはローラーを駆動するための電力を供給する必要があり、電力供給設備の増設費や電力費等のコスト負担が生じることになる。さらに、常時、水質計測を行うためには、浮遊物をかき寄せる移動体が配備された沈殿池や汚泥貯留池では、水質計器や検出部が移動体に干渉しないように、その動作に応じて水質計器や検出部を昇降させるための検出器の設置や自動動作プログラムを付加する必要があり、複雑なシステムになるといった問題があった。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、省スペースで電力費等の経費を大幅に削減し、シンプルなシステム構成において、移動体が配備された沈殿池や汚泥貯留池においても移動体に干渉することなく、低コストで無人により常時水質計測を可能とする水処理システム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】
上記問題を解決するため、本発明は、鋭意工夫を重ね、次のように構成した。
請求項１に記載の発明は、被処理水の貯留、固液分離、生物処理、あるいは消毒を行う処理池において、前記処理池に設置され、前記処理池の水面付近を水平方向に移動する移動体と、水質計器と、前記移動体に接触して移動する浮子と、前記浮子と前記水質計器を締結する係留具と、前記浮子と前記水質計器の上方に設置され、前記係留具を吊り掛ける１台もしくは２台以上の滑車からなり、前記移動体の移動時の動力を利用して前記浮子を移動させ、前記水質計器を昇降移動させる機構を備えたものである。
請求項２に記載の発明は、前記水質計器の上昇範囲、および前記浮子の移動範囲を制限する移動制限検知手段を備えたものである。
請求項３に記載の発明は、前記水質計器の検出部を前記処理池内の水中で静置する検出部静置持具を備えたものである。
請求項４に記載の発明は、前記検出部の水中での静置状態を検知する検出部静置検知手段を備え、前記検出部が水中で静置時に前記水質計器による計測または計測値の転送を行うものである。
請求項５に記載の発明は、前記水質計器または前記浮子の移動範囲を制限するガイドを備えたものである。
請求項６に記載の発明は、前記移動体は、前記処理池内の浮遊物をかき寄せる浮遊物かき寄せ機とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、前記処理池に設置された移動体の移動時の動力を利用して浮子を移動させ、浮子と係留具を介して締結された水質計器を昇降移動させる。このため省スペースとなり、水質計器を昇降させるローラー駆動装置等の新たな設備を削減できるとともに、電力供給設備や電力費が従来に比して低減するため省配線および省電力となり、大幅な経費削減が可能となる。また、シンプルな構成において、移動体に干渉することなく水質計器が昇降移動し、無人により常時水質計測を行うことができるので、作業性が大幅に改善される。一方、検出部が水面上にあるときは、検出部の汚染度等を簡単に監視することができる等、保守作業が容易になる。さらには、作業者が手作業により水質計器の昇降移動を行わなくて良いので、作業者の負荷が改善される。
請求項２に記載の発明によれば、移動体との接触による浮子の移動範囲および水質計器の上昇範囲を制限し、水質計器の降下を開始させるトリガーとなり、水質計器の昇降移動がスムーズに行われるようになるため、システムの信頼性が向上する。
請求項３に記載の発明によれば、検出部が水中にあり計測が行われているときは、検出部静置持具により検出部が静置されているので、計測値が安定しデータの信頼性が向上する。
請求項４に記載の発明によれば、検出部が静置されているときに計測または計測値の転送が行われるので、計測値が安定しデータの信頼性が向上する。
請求項５に記載の発明によれば、水質計器が水面上に上昇した際の横揺れによる周辺機器や作業者との接触を防止することや、浮子を直線上に移動させることにより装置の誤動作を防止し、安全性および信頼性を高めることができる。
請求項６に記載の発明によれば、沈殿池や汚泥貯留池に設置された浮遊物かき寄せ機の動力を利用できるので、水質計器を昇降させるローラー駆動装置等の新たな設備がなく、電力供給設備や電力費が不要となるため省配線および省電力となり、大幅な経費削減ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る水処理システムの構成を示す側面図
【図２】本実施形態に係る水処理システムの構成を示す上面図
【図３】本実施形態に係る水処理システムの動作を示す側面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。本実施形態で参酌する図面では、発明の理解を容易にするため、各要素が模式的に示されている。本欄においては、前出の要素と同じ要素に同一符号を付すことにより、その説明が省略されることもある。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る水処理システムの構成を示す側面図である。図２は、本実施形態に係る水処理システムの構成を示す上面図である。
本水処理システムは、被処理水の貯留、固液分離、生物処理、あるいは消毒を行う処理池１を備える。処理池１には、浮遊物かき寄せ機能を有する移動体２が設置されている。移動体２は、処理池１の水面付近を水平移動する棒状アームに羽状のスクレーバを取り付けて構成されており、この移動体が低速で移動することにより、処理池１の水面付近を漂うスカム等の浮遊物をスクレーバでかき寄せてトラフに落とし込み、浮遊物を処理系外に排除するといったものである。なお、処理池１の上面形状は、矩形または円形となっており、上面形状に応じて、水面付近では移動体が一方向にのみ移動する形態や、円形池の中央を軸として回転する形態等がある。本実施例では、処理池１の上面形状を矩形としており、水面付近で移動体が一方向に移動する形態について説明する。
【００１３】
処理池１の水面上の天板３には滑車Ａ１００ａおよび滑車Ｂ１００ｂが取り付けられており、滑車Ａ１００ａおよび滑車Ｂ１００ｂの下方の水面４付近には、係留具１０１により、各々、水質計器１０２および浮子１０３が締結されて吊られている。このように、滑車を２台設置する場合は、水質計器１０２および浮子１０３の直上部にそれぞれの滑車が設置されることが潤滑な動作を行う上で好ましい。一方、滑車を１台設置する場合は、水質計器１０２と浮子１０３が滑車の直下となり干渉するため、支柱等のサポート持具を用いてこの間隔を調整することによりこれを解消できる。また、水質計器１０２または浮子１０３の移動距離あるいは水質計器１０２と浮子１０３設置間隔等を調整するために、３台以上の滑車を用いることもある。
また、水質計器１０２の下方の水中には、水質計器に付属する検出部１０２ａを静置させる検出部静置持具１０４が移動体２に干渉しない位置に処理池１の壁面等に設置されている。なお、検出部静置持具１０４は、水質計器１０２を一時的に固定するものであって、移動体２に干渉しない位置であれば、水面上にあっても構わない。
【００１４】
さらに、天板３または係留具１０１の近傍には、水質計器１０２の上昇範囲および浮子１０３の移動範囲を制限する移動制限検知手段１０５、および検出部が水中で静置された状態を検知する検出部静置検知手段１０６が設置されており、係留具には被検体１０７が設置されている。この移動制限検知手段１０５と被検体１０７、および検出部静置検知手段１０６と被検体１０７は、接触あるいは非接触において検知が行われるものであり、設置される位置は図示される位置に限らない。また、移動制限検知手段１０５、検出部静置検知手段１０６、および被検体１０７は検知だけではなく、物理的なストッパーの役割を有してもよい。水質計器１０２および浮子１０３の両側または周囲には、ガイド１０８が移動体２と干渉しない位置に設置されており、水質計器１０２の昇降をスムーズに行い、水質計器１０２が水面上に上昇した際の横揺れによる周辺機器や作業者との接触を防止するとともに、浮子が直線上をスムーズに移動するようにしている。
【００１５】
次に動作について、図面に基づいて説明する。図３は、本実施形態に係る水処理システムの動作を示す側面図である。図において、（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）の順に動作する。
（１）図３（ａ）において、移動体２は浮子１０３の方向に移動しており、浮子１０３とは接触していない。このとき、水質計器１０２に付属する検出部１０２ａは、水中にあって検出部静置持具１０４に保持されており、この状態を検出部静置検知手段１０６が被検体１０７と接触することにより検知している。これにより、水質計測値は有効なデータとして取り扱われ、データ記録装置等に転送されている。
（２）図３（ｂ）において、移動体２は浮子１０３に接触して浮子１０３を進行方向に押している。浮子１０３の重量は水質計器１０２の重量よりも重く設定されており、浮子１０３が移動体２に押されて移動することにより、係留具１０１で締結された水質計器１０２は、検出部静置持具１０４を離れて上昇する。このとき、検出部静置検知手段１０６は被検体１０７と非接触となり水質計測は行われない。
（３）図３（ｃ）において、さらに移動体２が浮子１０３を押し続けて水質計器１０２が上昇し、移動制限検知手段１０５が被検体１０７との接触により水質計器１０２の上限を検知すると、水質計器１０２の上昇移動および浮子１０３の移動は停止する。この後、浮子１０３は水平移動を続ける移動体２の上部を乗り越え、移動体２の背後に落下することにより移動体２とは非接触になる。このように、移動制限検知手段１０５は、水質計器１０２の上昇範囲、および浮子１０３の移動範囲を制限し、水質計器１０２の降下を開始させるトリガーとなり、水質計器の昇降移動がスムーズに行われることになる。なお、水質計器１０２は移動体２および浮子１０３に干渉しない高さまで上昇するものとし、適切な位置で浮子１０３が移動体２の上部を乗り越えるように滑車の位置あるいは係留具１０１の長さを設定することが重要である。
（４）図３（ｄ）において、移動体２と非接触となった浮子１０３は、水質計器１０２の降下に伴って滑車Ｂ１００ｂの直下に移動し、図３（ａ）の状態に復帰する。
【００１６】
このように、シンプルな構成において、処理池に設置された移動体の移動時の動力を利用して浮子を移動させ、浮子と係留具を介して締結された水質計器を昇降移動させることができる。これにより、省スペースで電力費等の経費を大幅に削減し、浮遊物をかき寄せる移動体が配備された沈殿池や汚泥貯留池においても移動体に干渉することなく、無人により常時水質計測ができるようになる。
【００１７】
なお、処理池の上面形状が円形で、処理池の中央を軸として回転する形態の移動体であっても同様の構成・動作により、同様の効果が得られる。
また、移動体は、処理池内の沈殿汚泥をかき寄せる汚泥かき寄せ機であってもよく、例えば、池底に沈殿した汚泥をブレードが前進してかき寄せた後、ブレードが上昇して水面付近を後退（復帰）移動するような機構のものであれば前述した実施例と同様の構成・動作により、同様の効果を得ることが可能である。
さらに水質計器は、処理池内の汚泥界面、ｐＨ、水温、溶存酸素、ＭＬＳＳ、ＣＯＤ、ＢＯＤ、ｎ−ヘキサン抽出物質、全窒素、全リン、有機リン、色度、濁度、透視度、およびその他の浄水場、下水処理場もしくは排水処理場における水質検査項目のいずれを計測するものであっても実施例で説明した動作により水質計測を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は、浄水場、下水処理場もしくは排水処理場の処理池に設置された浮遊物かき寄せ機、汚泥かき寄せ機、あるいはそれ以外の機器であっても、水面付近を一定範囲水平移動する移動体であれば、これらを駆動源として利用することができる。
また、被処理水等のサンプリング用途としても供することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１      処理池
２      移動体
３      天板
４      水面
１００  滑車
１０１  係留具
１０２  水質計器
１０３  浮子
１０４  検出部静置持具
１０５  移動制限検知手段
１０６  検出部静置検知手段
１０７  被検体
１０８  ガイド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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