(57)【要約】【課題】大きな塊状に成長したスカムであっても、適切に破砕し、スカムスキマに適切に搬送することができる浮遊スカムの破砕集泥装置を提供する。【解決手段】沈殿池１の水路に備えたスカムスキマ３０の上流側に配され、水路の幅方向に掛け渡して配置された散水ヘッダー管１１と、前記散水ヘッダー管に所定間隔で取り付けられた複数の散水ノズル１３とを備えて構成される浮遊スカムの破砕集泥装置１０であって、被処理水に浮遊する塊状のスカムに直上から直下に散水してスカムをせん断する第１散水ノズル１３Ａが配列された第１ヘッダー管１１Ａを含む第１散水機構と、被処理水に浮遊するスカムに斜め上方から散水して前記スカムスキマに向けてスカムを移送する第２散水ノズル１３Ｂが配列された第２ヘッダー管１１Ｂを含む第２散水機構と、が、被処理水の流れ方向に沿ってそれぞれ配されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈殿池の水路に備えたスカムスキマの上流側に配され、水路の幅方向に掛け渡して配置された散水ヘッダー管と、前記散水ヘッダー管に所定間隔で取り付けられた複数の散水ノズルとを備えて構成される浮遊スカムの破砕集泥装置であって、
被処理水に浮遊する塊状のスカムに直上から直下に散水してスカムをせん断する第１散水ノズルが配列された第１ヘッダー管を含む第１散水機構と、
被処理水に浮遊するスカムに斜め上方から散水して前記スカムスキマに向けてスカムを移送する第２散水ノズルが配列された第２ヘッダー管を含む第２散水機構と、
が、被処理水の流れ方向に沿ってそれぞれ配されている浮遊スカムの破砕集泥装置。
【請求項２】
前記第２散水ノズルのスカムに対する散水角度を可変設定する角度調節機構と、前記第２散水ノズルの水面に対する高さを可変設定する高さ調節機構と、を備えている請求項１記載の浮遊スカムの破砕集泥装置。
【請求項３】
前記スカムスキマの開口エッジに向けて上方から散水して被処理水に浮遊するスカムを破砕して前記スカムスキマに押込む第３散水ノズルが配列された第３ヘッダー管を含む第３散水機構をさらに備えている請求項１または２記載の浮遊スカムの破砕集泥装置。
【請求項４】
前記第１散水ノズルは散水軌跡が円錐状となる円錐ノズルまたは散水軌跡が扇形となる扇形ノズルの何れかが用いられ、前記第２散水ノズルは散水軌跡が扇形となる扇形ノズルが用いられている請求項１から３の何れかに記載の浮遊スカムの破砕集泥装置。
【請求項５】
前記第２ヘッダー管が被処理水の流れに沿って少なくとも２段配置され、上流側の第２ヘッダー管に配された第２散水ノズルと下流側の第２ヘッダー管に配された第２散水ノズルとが水路の幅方向に沿って位置をずらせて配置されている請求項１から４の何れかに記載の浮遊スカムの破砕集泥装置。
【請求項６】
前記スカムスキマは、所定のスカム吸込み状態と待機状態との間で姿勢変更可能に構成され、前記スカム吸込み状態で流入するスカムをスカムピットに排出するスカム流出水路に、スカム搬送水を噴出する排出促進ノズルで構成される排出促進散水機構を備えている請求項１から５の何れかに記載の浮遊スカムの破砕集泥装置。
【請求項７】
請求項１から５の何れかに記載の浮遊スカムの破砕集泥装置の運転方法であって、
少なくとも前記スカムスキマが、所定のスカム吸込み状態に達する時点またはその前に前記第１散水機構及び前記第２散水機構が立上るように運転される浮遊スカムの破砕集泥装置の運転方法。
【請求項８】
請求項１から５の何れかに記載の浮遊スカムの破砕集泥装置の運転方法であって、前記スカムスキマが、所定のスカム吸込み状態から待機状態に達する時点またはその前に前記第１散水機構及び前記第２散水機構が停止するように運転される浮遊スカムの破砕集泥装置の運転方法。
【請求項９】
前記スカム流出水路にスカム移送用の水を噴射供給する排出促進ノズルで構成される排出促進散水機構を設けて、前記スカムスキマが所定のスカム吸込み状態に達する時点またはその前後に前記排出促進散水機構を立ち上げる請求項７または８に記載の浮遊スカムの破砕集泥装置の運転方法。
【請求項１０】
請求項３記載の浮遊スカムの破砕集泥装置の運転方法であって、
少なくとも前記スカムスキマが、所定のスカム吸込み状態に達する時点またはその前に前記第１散水機構及び前記第２散水機構が立上るように運転され、前記第３散水機構は、前記第１散水機構が立上った後に作動して前記第２散水機構が立上るまでの間に立上るように運転される浮遊スカムの破砕集泥装置の運転方法。
【請求項１１】
請求項６記載の浮遊スカムの破砕集泥装置の運転方法であって、
前記排出促進散水機構は、前記スカムスキマが所定のスカム吸込み状態から待機状態へ移行した後から立下り、前記待機状態に達した後に停止するように運転される浮遊スカムの破砕集泥装置の運転方法。
【請求項１２】
沈殿池の水路に備えたスカムスキマの上流側に配され、水路の幅方向に掛け渡して配置された散水ヘッダー管と、前記散水ヘッダー管に所定間隔で取り付けられた複数の散水ノズルとを備えて構成される浮遊スカムの破砕集泥装置であって、
前記スカムスキマの開口エッジに向けて上方から散水して被処理水に浮遊するスカムを破砕して前記スカムスキマに押込む散水ノズルが配列されたヘッダー管を備えている浮遊スカムの破砕集泥装置。
【請求項１３】
沈殿池の水路に備えたスカムスキマの上流側から散水して浮遊スカムを破砕して前記スカムスキマに集泥する浮遊スカムの破砕集泥方法であって、
被処理水に浮遊する塊状のスカムに直上から直下に散水してスカムをせん断する第１散水工程と、
被処理水に浮遊するスカムに斜め上方から散水して前記スカムスキマに向けてスカムを移送する第２散水工程と、
が、被処理水の流れ方向に沿って実行される浮遊スカムの破砕集泥方法。
【請求項１４】
前記スカムスキマの開口エッジに向けて上方から散水して被処理水に浮遊するスカムを破砕して前記スカムスキマに押込む第３散水工程をさらに備えている請求項１３記載の浮遊スカムの破砕集泥方法。
【請求項１５】
前記スカムスキマが所定の待機状態からスカム吸込み状態に姿勢変更されたときに流入するスカムをスカムピットに排出するスカム流出水路に、スカム搬送水を噴出する排出促進工程を備えている請求項１３または１４記載の浮遊スカムの破砕集泥方法。
【請求項１６】
沈殿池の水路に備えたスカムスキマの上流側から散水して浮遊スカムを破砕して前記スカムスキマに集泥する浮遊スカムの破砕集泥方法であって、
前記スカムスキマの開口エッジに向けて上方から散水して被処理水に浮遊するスカムを破砕して前記スカムスキマに押込む散水工程を備えている浮遊スカムの破砕集泥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浮遊スカムの破砕集泥装置、浮遊スカムの破砕集泥装置の運転方法及び浮遊スカムの破砕集泥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、沈殿池に配され、ノズルより加圧水を噴射し、水面のスカムを吹き寄せることを特徴とするスカム吹寄せ装置が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、被処理水が流動する沈殿池の水路の上方でスカムスキマの上流側に位置し、水路の幅方向に掛け渡して配置されるとともに、軸心回りに回転する散水管と、散水管に水路の幅方向に沿って適当間隔毎に設けられ、半径方向へ向けて散水する複数の噴射ノズルとを備えたことを特徴とする浮遊スカムの破砕集泥装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５２−９０１５８号公報
【特許文献２】特開平０５−１３８１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
水処理設備の最初沈澱池や最終沈澱池などには、複数のフライト板を間隔を隔てて取り付けた一対の無端チェーンを複数の支軸間に巻回する汚泥掻き寄せ装置が設けられ、水面に浮遊するスカムはフライト板によって被処理水の流れ方向下流側に備えたスカムスキマに送られるように構成されている。
【０００６】
しかし、フライト板によるスカムスキマへの搬送力が作用する領域に限りがあり、フライト板による搬送力が及ばない領域でスカムが浮遊して異常に成長する場合がある。そのような領域で大きな塊状に成長すると、特許文献１に記載されたようなノズルから斜め方向に噴射される加圧水ではスカムスキマへ向けてスカムを搬送することができず、また、塊状のスカムを加圧水で破砕することもできないという問題があった。
【０００７】
また、特許文献２に記載したような軸心回りに回転する散水管を用いると、常時運転員が目視確認して散水管の回転角度を調整しないと、塊状のスカムの破砕と破砕したスカムの搬送を良好に制御できないという問題があった。また、汚泥掻寄機の回転軸と散水管とを連動連結するような構成を採用すると、特許文献１と同様、塊状に成長したスカムをスカムスキマへ向けて搬送することができず、また、塊状のスカムを破砕することもできないという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、大きな塊状に成長したスカムであっても、適切に破砕し、スカムスキマに適切に搬送することができる浮遊スカムの破砕集泥装置、破砕集泥装置の運転方法及び浮遊スカムの破砕集泥方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するため、本発明による浮遊スカムの破砕集泥装置の第一特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、沈殿池の水路に備えたスカムスキマの上流側に配され、水路の幅方向に掛け渡して配置された散水ヘッダー管と、前記散水ヘッダー管に所定間隔で取り付けられた複数の散水ノズルとを備えて構成される浮遊スカムの破砕集泥装置であって、被処理水に浮遊する塊状のスカムに直上から直下に散水してスカムをせん断する第１散水ノズルが配列された第１ヘッダー管を含む第１散水機構と、被処理水に浮遊するスカムに斜め上方から散水して前記スカムスキマに向けてスカムを移送する第２散水ノズルが配列された第２ヘッダー管を含む第２散水機構と、が、被処理水の流れ方向に沿ってそれぞれ配されている点にある。
【００１０】
第１散水ノズルにより直上から直下に散水することにより、大きな塊状に成長したスカムであっても、大きな破砕力で効果的に解砕することができ、第２散水ノズルによる斜め上方からの散水によって生成されるスカムスキマへ向かう被処理水の表面流に乗って解砕されたスカムを効率的に移送することができるようになる。
【００１１】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記第２散水ノズルのスカムに対する散水角度を可変設定する角度調節機構と、前記第２散水ノズルの水面に対する高さを可変設定する高さ調節機構と、を備えている点にある。
【００１２】
角度調節機構によって第２散水ノズルからスカムへの散水角度を異ならせることにより、スカムの性状に対応して適切な移送力を付与することができる。しかし、水面に浮遊するスカムに対する移送力を大きくすべく、第２散水ノズルの鉛直方向に対する角度を大きくすると水面に到達するまでの距離が長くなり、却って移送力が低下する虞もある。そのような場合でも、高さ調節機構によって散水距離を調整することにより、一定の散水距離に調整し、或いは一定の散水位置に調整することにより、移送力を適切に調節することができるようになる。
【００１３】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、前記スカムスキマの開口エッジに向けて上方から散水して被処理水に浮遊するスカムを破砕して前記スカムスキマに押込む第３散水ノズルが配列された第３ヘッダー管を含む第３散水機構をさらに備えている点にある。
【００１４】
第３散水ノズルからスカムスキマの開口エッジに向けて散水された水の圧力によって、スカムが開口エッジに押し付けられ、その際に受ける開口エッジからの反力と水の圧力により細かく破砕される結果、速やかにスカムスキマに流入するようになる。
【００１５】
同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記第１散水ノズルは散水軌跡が円錐状となる円錐ノズルまたは散水軌跡が扇形となる扇形ノズルの何れかが用いられ、前記第２散水ノズルは散水軌跡が扇形となる扇形ノズルが用いられている点にある。
【００１６】
第１散水ノズルとして円錐ノズルまたは扇形ノズルを用いることにより、大きな塊状に成長したノズルを適切に破砕することができ、第２散水ノズルとして扇形ノズルを用いることにより水の圧力をスカムの搬送に効果的に用いることができる。
【００１７】
同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記第２ヘッダー管が被処理水の流れに沿って少なくとも２段配置され、上流側の第２ヘッダー管に配された第２散水ノズルと下流側の第２ヘッダー管に配された第２散水ノズルとが水路の幅方向に沿って位置をずらせて配置されている点にある。
【００１８】
第２散水ノズルの散水が液面に到達する領域のうち中央領域で最も移送力が大きく水路の幅方向に沿って次第に移送力が低下する。そのような場合でも、隣接する第２ヘッダー管に配された第２散水ノズルを水路の幅方向で互いに位置をずらせることにより、水路の幅方向に沿って均等な移送力が得られるようになる。
【００１９】
同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述の第一から第五の何れかの特徴構成に加えて、前記スカムスキマは、所定のスカム吸込み状態と待機状態との間で姿勢変更可能に構成され、前記スカム吸込み状態で流入するスカムをスカムピットに排出するスカム流出水路に、スカム搬送水を噴出する排出促進ノズルで構成される排出促進散水機構を備えている点にある。
【００２０】
スカム流出水路に吸い込まれたスカムが、排出促進ノズルから噴射されるスカム搬送水によってスカムピットに速やかに搬送されるようになる。
【００２１】
本発明による浮遊スカムの破砕集泥装置の運転方法の第一の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、上述の第一から第五の何れかの特徴構成を備えた浮遊スカムの破砕集泥装置の運転方法であって、少なくとも前記スカムスキマが、所定のスカム吸込み状態に達する時点またはその前に前記第１散水機構及び前記第２散水機構が立上るように運転される点にある。
【００２２】
スカムの破砕及びスカムスキマに向けた移送のために、無駄なく効率的に散水できるようになる。
【００２３】
同第二の特徴構成は、同請求項８に記載した通り、上述の第一から第五の何れかの特徴構成を備えた浮遊スカムの破砕集泥装置の運転方法であって、前記スカムスキマが、所定のスカム吸込み状態から待機状態に達する時点またはその前に前記第１散水機構及び前記第２散水機構が停止するように運転される点にある。
【００２４】
無駄な散水を回避して効率的に破砕及び移送できるようになる。
【００２５】
同第三の特徴構成は、同請求項９に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、前記スカム流出水路にスカム移送用の水を噴射供給する排出促進ノズルで構成される排出促進散水機構を設けて、前記スカムスキマが所定のスカム吸込み状態に達する時点またはその前後に前記排出促進散水機構を立ち上げる点にある。
【００２６】
スカム移送用の水の量を抑制しながらも、スカム流出水路に吸い込まれたスカムを速やかに排出することができる。
【００２７】
同第四の特徴構成は、同請求項１０に記載した通り、上述した第三の特徴構成を備えた浮遊スカムの破砕集泥装置の運転方法であって、少なくとも前記スカムスキマが、所定のスカム吸込み状態に達する時点またはその前に前記第１散水機構及び前記第２散水機構が立上るように運転され、前記第３散水機構は、前記第１散水機構が立上った後に作動して前記第２散水機構が立上るまでの間に立上るように運転される点にある。
【００２８】
第３散水機構から無駄なく効率的に押込み用の水を供給できる。
【００２９】
同第五の特徴構成は、同請求項１１に記載した通り、上述した第六の特徴構成を備えた浮遊スカムの破砕集泥装置の運転方法であって、前記排出促進散水機構は、前記スカムスキマが所定のスカム吸込み状態から待機状態へ移行した後から立下り、前記待機状態に達した後に停止するように運転される点にある。
【００３０】
排出促進散水機構から無駄なく効率的に排出促進用の水を供給できる。
【００３１】
本発明による浮遊スカムの破砕集泥装置の第七の特徴構成は、同請求項１２に記載した通り、沈殿池の水路に備えたスカムスキマの上流側に配され、水路の幅方向に掛け渡して配置された散水ヘッダー管と、前記散水ヘッダー管に所定間隔で取り付けられた複数の散水ノズルとを備えて構成される浮遊スカムの破砕集泥装置であって、前記スカムスキマの開口エッジに向けて上方から散水して被処理水に浮遊するスカムを破砕して前記スカムスキマに押込む散水ノズルが配列されたヘッダー管を備えている点にある。
【００３２】
流下したスカムがスカムスキマに流入し難い塊状物であっても、散水ノズルからスカムスキマの開口エッジに向けて散水されることによってスカムが小片に破砕され、適切にスカムスキマに流入するようになる。
【００３３】
本発明による浮遊スカムの破砕集泥方法の第一の特徴構成は、同請求項１３に記載した通り、沈殿池の水路に備えたスカムスキマの上流側から散水して浮遊スカムを破砕して前記スカムスキマに集泥する浮遊スカムの破砕集泥方法であって、被処理水に浮遊する塊状のスカムに直上から直下に散水してスカムをせん断する第１散水工程と、被処理水に浮遊するスカムに斜め上方から散水して前記スカムスキマに向けてスカムを移送する第２散水工程と、が、被処理水の流れ方向に沿って実行される点にある。
【００３４】
同第二の特徴構成は、同請求項１４に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記スカムスキマの開口エッジに向けて上方から散水して被処理水に浮遊するスカムを破砕して前記スカムスキマに押込む第３散水工程をさらに備えている点にある。
【００３５】
同第三の特徴構成は、同請求項１５に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、前記スカムスキマが所定の待機状態からスカム吸込み状態に姿勢変更されたときに流入するスカムをスカムピットに排出するスカム流出水路に、スカム搬送水を噴出する排出促進工程を備えている点にある。
【００３６】
同第四の特徴構成は、同請求項１６に記載した通り、沈殿池の水路に備えたスカムスキマの上流側から散水して浮遊スカムを破砕して前記スカムスキマに集泥する浮遊スカムの破砕集泥方法であって、前記スカムスキマの開口エッジに向けて上方から散水して被処理水に浮遊するスカムを破砕して前記スカムスキマに押込む散水工程を備えている点にある。
【発明の効果】
【００３７】
以上説明した通り、本発明によれば、大きな塊状に成長したスカムであっても、適切に破砕し、スカムスキマに適切に搬送することができる浮遊スカムの破砕集泥装置、破砕集泥装置の運転方法及び浮遊スカムの破砕集泥方法を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による浮遊スカムの破砕集泥装置を備えた沈殿池の断面説明図
【図２】（ａ）から（ｄ）は本発明による浮遊スカムの破砕集泥装置の説明図
【図３】浮遊スカムの破砕集泥装置の説明図の要部説明図
【図４】浮遊スカムの破砕集泥装置の運転方法の説明図
【図５】（ａ）から（ｃ）は浮遊スカムの破砕集泥装置の別実施形態の説明図
【図６】本発明の別実施形態を示し、浮遊スカムの破砕集泥装置を備えた沈殿池の断面説明図
【図７】本発明の別実施形態を示し、スカムを破砕してスカムスキマに押込む第３散水ノズルをスカムスキマ３０の直近に備えた浮遊スカムの破砕集泥装置の説明図の要部説明図
【図８】浮遊スカムの破砕集泥装置の運転方法の説明図
【図９】浮遊スカムの破砕集泥装置の運転方法の説明図
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明による浮遊スカムの破砕集泥装置、破砕集泥装置の運転方法及び浮遊スカムの破砕集泥方法を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、下水処理場の最初沈殿池や最終沈殿池等の沈殿池１には、汚泥掻き寄せ装置２、浮遊スカムの破砕集泥装置１０、スカムスキマ３０などが設けられている。
【００４０】
汚泥掻き寄せ装置２は、複数の支軸３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ間に巻回された一対の無端チェーン４，４と、無端チェーン４，４に取り付けられた複数のフライト板５と、無端チェーン４，４の走行に伴って移動するフライト板５を支持する長尺のガイドレール６，７とを備えている。
【００４１】
四本の支軸は、沈殿池１の上層に配置された支軸３ａ，３ｂと、下層に配置された支軸３ｃ，３ｄで構成されている。詳述すると、駆動モータＭと駆動チェーンＣで連結された駆動用支軸３ａと、駆動用支軸３ａと同じ高さに配置されたアイドラ用支軸３ｂと、テークアップ用支軸３ｃと、水中支軸３ｄで構成され、それぞれ両端に配置された軸受によって回転自在に支承されている。
【００４２】
駆動軸となる支軸３ａの両端側にスプロケットＳが支軸３ａと一体回転するようにキーを介して取り付けられるとともに、従動軸となる各支軸３ｂ，３ｃ，３ｄの両端側にスプロケットＳが各支軸３ｂ，３ｃ，３ｄに対して遊転するようにスリーブを介して取り付けられ、各スプロケットＳに上述した一対の無端チェーン４，４が巻回されている。尚、駆動用支軸３ａにはさらに上述した駆動チェーンＣを巻回するための駆動用スプロケットＳｄが設けられている。
【００４３】
無端チェーン４，４には所定間隔でフライト板５が取り付けられている。駆動用支軸３ａが回転すると無端チェーン４，４が各支軸３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ周りに循環するように走行して、無端チェーン４，４に取り付けられたフライト板５が沈殿池１の内部を循環移動する。
【００４４】
フライト板５が池底に敷設されたガイドレール６，６に支持されて沈殿池１の池底側を走行する時に、池底側に堆積した汚泥がフライト板５によって汚泥貯留部１ａに掻き寄せられ、フライト板５が上層に設置されたガイドレール７，７に支持されて水面側を走行する時には水面に浮遊するスカムがスカムスキマ３０に掻き寄せられる。
【００４５】
スカムスキマ３０は、フライト板５で掻き寄せられたスカムをトラフ内に流入させる断面弧状のスキマパイプ３１を備えて構成され、所定のインタバルでスキマパイプ３１の開口部３１Ａが水面下となるように回動することによって水面を流下するスカムをスキマパイプ３１内に流入させるように構成されている。
【００４６】
支軸３ｂより下流側ではフライト板５が水没するため、フライト板５の走行に伴って水面に浮遊しているスカムが搬送される領域は支軸３ｂの近傍迄となる。
【００４７】
支軸３ｂからスカムスキマ３０までの間で浮遊するスカムを効果的にスカムスキマ３０に搬送するために、本発明による浮遊スカムの破砕集泥装置１０が設けられている。
【００４８】
以下に、浮遊スカムの破砕集泥装置１０について説明する。
図２（ａ），（ｂ）に示すように、浮遊スカムの破砕集泥装置１０は、上述した通り、沈殿池１の水路に備えたスカムスキマ３０の上流側に配され、水路の幅方向に掛け渡して配置された散水ヘッダー管１１と、散水ヘッダー管１１に所定間隔で取り付けられた複数の散水ノズル１３とを備えて構成されている。
【００４９】
詳述すると、被処理水に浮遊する塊状のスカム４０に直上から直下に散水して塊状のスカム４０をせん断する複数の第１散水ノズル１３Ａが配列された第１ヘッダー管１１Ａを含む第１散水機構と、被処理水に浮遊するスカム４０に斜め上方から散水してスカムスキマ３０に向けてスカム４０を移送する第２散水ノズル１３Ｂが配列された第２ヘッダー管１１Ｂを含む第２散水機構と、が被処理水の流れ方向に沿ってそれぞれ水平姿勢となるように配されている。
【００５０】
図３に示すように、浮遊スカムの破砕集泥装置１０には、第２散水ノズル１３Ｂのスカムに対する散水角度θを可変設定する角度調節機構１５と、第２散水ノズル１３Ｂの水面に対する高さを可変設定する高さ調節機構１９とが設けられている。
【００５１】
第２ヘッダー管１１Ｂには、第２ヘッダー管１１Ｂの軸心Ｐ１と直交する向きに、所定間隔で一列に複数の第２散水ノズル１３Ｂが設けられている。第２ヘッダー管１１Ｂは両端がスイベルジョイント１２を介して給水用の支持管１４に接続され、一方の支持管１４に可撓性の給水管１６が接続されている。
【００５２】
下水処理場で処理された処理水が給水管１６を介して支持管１４に給水され、さらに第２ヘッダー管１１Ｂを通って第２散水ノズル１３Ｂから散水される。
【００５３】
スイベルジョイント１２によって角度調節機構１５が構成され、第２ヘッダー管１１Ｂが軸心Ｐ１周りに回動可能となり、第２ヘッダー管１１Ｂに設けられた複数の第２散水ノズル１３Ｂの散水角度θが同時に調節される。
【００５４】
支持管１４の上端には支持部１４Ａが設けられ、回転軸部材１７が垂直軸心Ｐ２周りに回転自在に支持部１４Ａに取り付けられている。回転軸部材１７には支持環１８が螺合され、支持環１８は沈澱池の近傍に設けられた柱状部材に固定されている。支持環１８周りに回転軸部材１７を回転させることにより、第２ヘッダー管１１Ｂの水面高さが可変に調節される。つまり、回転軸部材１７と支持環１８によって高さ調節機構１９が構成されている。
【００５５】
第２散水ノズル１３Ｂの鉛直方向に対する傾斜角度θが大きくなるほど水面からの高さが低くなるように角度調節機構１５と高さ調節機構１９が連動するサーボ機構ＳＣを備えていることが好ましく、サーボ機構ＳＣによって第２散水ノズル１３Ｂの鉛直方向に対する傾斜角度θに応じて第２散水ノズル１３Ｂを適切な高さに調節することができるようになる。
【００５６】
さらに、スイベルジョイント１２から突出する第２ヘッダー管１１Ｂの回転角度を検知する角度センサＳ１と、回転軸部材１７を回転駆動するモータＭ１と、回転軸部材１７の回転数を検知するエンコーダＳ２と、コントローラＣを備えたサーボ機構が設けられている。
【００５７】
コントローラＣは、角度センサＳ１で検知された第２散水ノズル１３Ｂの傾斜角度θに基づいて、予めコントローラＣの内部メモリに記憶された角度―高さテーブルデータに基づいて、第２散水ノズル１３Ｂの目標高さを算出し、その目標高さになるようにモータＭ１を制御するように構成されている。
【００５８】
第２ヘッダー管１１Ｂを回転操作する操作部が設けられ、作業者が手動で必要な傾斜角度になるように第２ヘッダー管１１Ｂを回転操作すると、サーボ機構によって高さ調節機構１９が制御されて第２散水ノズル１３Ｂが適切な目標高さに自動調節される。
【００５９】
図２（ｃ）に示すように、第１散水ノズル１３Ａにより直上から直下に散水することにより、大きな塊状に成長したスカム４０であっても、大きな破砕力で効果的に解砕することができ、第２散水ノズル１３Ｂにより斜め上方から散水されることにより解砕されたスカムを効率的にスカムスキマ３０に向けて移送することができるようになる。
【００６０】
図２（ｄ）に示すように、角度調節機構１５によって第２散水ノズル１３Ｂからスカム４０への散水角度を異ならせることにより、スカム４０の性状に対応して適切な移送力を付与することができる。ある程度の大きな塊状のスカムであれば、傾斜角度を大きくして、水平方向への移送力を高めることが好ましい。
【００６１】
水面に浮遊するスカム４０に対する移送力を大きくすべく、第２散水ノズル１３Ｂの傾斜角度を大きくすると水面に到達するまでの距離つまり散水距離が長くなり、却って散水圧力が低下する虞もある。
【００６２】
そのような場合でも、高さ調節機構１９によって第２散水ノズル１３Ｂの高さを低くすることにより、一定の散水距離に調整し、或いは一定の散水位置に調整することにより、移送力を適切に調節することができるようになる。
【００６３】
第１散水ノズル１３Ａは散水軌跡が円錐状となる円錐ノズル、好ましくは流量分布が均等な円錐ノズル、または、散水軌跡が扇形となる扇形ノズルの何れかが用いられ、第２散水ノズル１３Ｂは散水軌跡が扇形となる扇形ノズルが用いられることが好ましい。
【００６４】
何れも隣接するノズルから散水された軌跡が水面近傍で交差するように、つまり一部が重畳するようにノズルの噴射角度及び／または噴射高さが調整され、また散水水量が調整されていることが好ましい。本実施形態ではノズルの噴射角度が約１００°に設定され、散水水量が５Ｌ／分に設定されている。
【００６５】
それぞれ隣接するノズルから散水された軌跡が水面近傍で交差するように構成されることにより、少ないノズル数で効率的に塊状のスカムをせん断することができ、或いは被処理水に浮遊するスカムをスカムスキマに向けて移送することができるようになる。
【００６６】
第１散水ノズル１３Ａとして円錐ノズルまたは扇形ノズルを用いることにより、大きな塊状に成長したノズルを適切に破砕することができ、第２散水ノズル１３Ｂとして扇形ノズルを用いることにより水の圧力をスカムの搬送に効果的に用いることができる。
【００６７】
そして、第１散水ノズル１３Ａからの散水によって破砕された塊状のスカムに対して、第２散水ノズル１３Ｂからの散水が被処理水の水面に作用してスカムスキマ３０に向けた表面流を生成することにより、スカムスキマ３０にスカムが効率的に搬送されるようになる。
【００６８】
図２（ａ）の例では、第１散水ノズル１３Ａが配列された第１ヘッダー管１１Ａの下流側に第２散水ノズル１３Ｂが配列された第２ヘッダー管１１Ｂが配置された例を説明したが、図５（ｃ）に示すように、逆に第２散水ノズル１３Ｂが配列された第２ヘッダー管１１Ｂの下流側に第１散水ノズル１３Ａが配列された第１ヘッダー管１１Ａが配置されていてもよい。
【００６９】
支軸３ｂからスカムスキマ３０までの距離が長い場合には、第１散水ノズル１３Ａが配列された第１ヘッダー管１１Ａと第２散水ノズル１３Ｂが配列された第２ヘッダー管１１Ｂを夫々複数配置してもよい。
【００７０】
図５（ａ），（ｂ）には、第２ヘッダー管１１Ｂが被処理水の流れに沿って２段配置され、上流側の第２ヘッダー管に配された第２散水ノズルと下流側の第２ヘッダー管に配された第２散水ノズルとが水路の幅方向に沿って位置をずらせて配置された例が示されている。本例では上流側の第２ヘッダー管に配された各第２散水ノズルのノズル間に下流側の第２ヘッダー管に配された第２散水ノズルが配置されるように構成されている。
【００７１】
第２散水ノズルの散水が液面に到達する領域のうち中央領域で最も搬送力（圧力）が大きく水路の幅方向に沿って次第に搬送力（圧力）が低下する。そのような場合でも、隣接する第２ヘッダー管に配された第２散水ノズルを水路の幅方向で互いに位置をずらせることにより、水路の幅方向に沿って均等な搬送力が得られるようになる。
【００７２】
図４には、浮遊スカムの破砕集泥装置の運転方法を示すタイミングチャートが示されている。スキマパイプは電動モータ等により回動制御され、スキマパイプが所定のスカム吸込み姿勢に達するまでに時間遅れが生じる。また、各散水ノズルから散水を開始する場合にも電磁バルブを制御することにより、実際に安定した量で散水されるまでに時間遅れが生じる。
【００７３】
具体的に、浮遊スカムの破砕集泥装置の運転方法によれば、スカムスキマに備えたスキマパイプが所定のスカム吸込み姿勢に達するより以前に第１散水ノズルが立上り、第１散水ノズルの立上りから前記スカム吸込み姿勢に達する間に第２散水ノズルが立上るように運転される。
【００７４】
スキマパイプが所定のスカム吸込み姿勢に達するより以前に第１散水ノズルが立上ることにより塊状のスカムを効果的に破砕することができ、第１散水ノズルの立上りからスカム吸込み姿勢に達する間に第２散水ノズルが立上ることにより、無駄なくスカムを搬送することができる。
【００７５】
また、スキマパイプが所定のスカム吸込み姿勢から待機姿勢への変位開始時に第２散水ノズルが停止し、第２散水ノズルの立ち下がりまでに第１散水ノズルが停止するように運転される。そのため、無駄な散水を回避して効率的に破砕及び移送できるようになる。
【００７６】
なお、少なくともスカムスキマに備えたスキマパイプが所定のスカム吸込み姿勢に達する時点またはその前に第１散水ノズル及び第２散水ノズルが立上るように運転されていれば、無駄なく効率的にスカムを搬送でき、第１散水ノズルと第２散水ノズルが同時に立上るように構成されていてもよい。同様に、スキマパイプが所定のスカム吸込み姿勢から元の待機姿勢に復帰する時点またはその前に第１散水ノズル及び第２散水ノズルが立下がるように運転されていればよい。
【００７７】
以下、別実施形態を説明する。
図６及び図７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、スカムスキマ３０の開口エッジ３１Ｅに向けて上方から散水して被処理水に浮遊するスカムを破砕してスカムスキマ３０に押込む第３散水ノズル１３Ｃ（以下の説明では、「破砕押込ノズル１３Ｃ」とも記す。）が配列された第３ヘッダー管１１Ｃを含む第３散水機構をさらに備えていることが好ましい。
【００７８】
スカムスキマ３０の上流側でスカムが大きな塊状に成長しても（図７（ｂ）参照）、スカムスキマ３０がスカム吸込み姿勢に移行する際に、第１散水ノズル１３Ａで破砕され、第２散水ノズル１３Ｂでスカムスキマ３０に移送される。
【００７９】
しかし、第１散水ノズル１３Ａで破砕されたスカムであっても、ある程度の厚さを備えている場合には、スカムスキマ３０の開口エッジ３１Ｅまで移送された際に開口エッジ３１Ｅに接当して容易にスキマパイプ３１に流入しない場合もある。
【００８０】
そのような場合でも、第３散水ノズル１３Ｃからスカムスキマ３０の開口エッジ３１Ｅに向けて水面の上方空間から散水された水の圧力によって、スカムが開口エッジ３１Ｅに押し付けられ、その際に受ける開口エッジ３１Ｅからの反力及び上方からの散水による圧力で細かく破砕される結果、速やかにスキマパイプ３１に流入するようになる（図７（ｃ）参照）。
【００８１】
図７（ｄ）に示すように、第３散水ノズル１３Ｃはスキマパイプ３１の開口エッジ３１Ｅの垂直線上で直下に向けて散水する垂直姿勢から、開口エッジ３１Ｅより上流側に傾斜角度φ（約１５度）傾斜した傾斜姿勢までの間の任意の傾斜角度に設定されていればよく、またスキマパイプ３１の開口エッジ３１Ｅの垂直線から上流側に距離Ｌ（約３００ｍｍ）の範囲に設置されることが好ましい。
【００８２】
少なくともスカムスキマに備えたスキマパイプが所定のスカム吸込み姿勢に達する時点またはその前に第３散水ノズル１３Ｃが立上るように制御されていればよい。なお、浮遊スカムの破砕集泥装置として、第１散水ノズル及び第２散水ノズルを備えることなく、第３散水ノズルのみを備えて構成されていてもよい。
【００８３】
上述した例では、沈殿池を構成する１槽を抽出して構成を説明したが、被処理水の流れ方向に沿って複数の沈殿槽が形成された沈殿槽では、各沈殿槽を構成する流路に汚泥掻き寄せ装置、浮遊スカムの破砕集泥装置、スカムスキマなどが設けられている。
【００８４】
図７（ａ）に示すように、各流路に備えたスキマパイプ３１は、隣接する流路間で連結部３２を介して個別に回動可能に連結され、上流側のスキマパイプ３１に流入したスカムは下流側に連結されたスキマパイプ３１を通って最下流側の流路の一側端に備えたスカムピットに排出されるように構成されている。
【００８５】
スキマパイプ３１に流入したスカムは僅かな被処理水とともに非常に緩やかな傾斜に沿ってスカムピットに流下するため、スカムの量が多い場合にはスキマパイプ３１にスカムが滞留し、スカムの吸込みに支障が生じる虞があり、さらには沈澱池にスカムが残留する虞もある。
【００８６】
そこで、排出促進散水機構として、最上流側の流路のスキマパイプ３１に移送用の水を噴射供給する排出促進ノズル３３を備えている。排出促進ノズル３３として、比較的狭い噴射角度、例えば４５°さらに好ましくは３０°より狭角度の偏平扇形ノズル、円錐形ノズルまたは棒状ノズルを用いるのが好ましい。
【００８７】
何れかのスキマパイプ３１が所定のスカム吸込み姿勢となるとき、つまりスキマパイプ３１の開口部３１Ａが水面下となるように回動したときに、排出促進ノズル３３からスキマパイプ３１に給液噴射することにより、開口部３１Ａに流入したスカムが給液により生じる大きな水の流れによって円滑にスカムピットに排出されるようになる。
【００８８】
つまり、スキマパイプ３１が所定のスカム吸込み姿勢に達する時点またはその前後に排出促進ノズル３３を立ち上げることが好ましく、特にスカムが流入後に排出促進ノズル３３を立ち上げることが好ましい。なお、スカム吸込み姿勢から元の待機姿勢に復帰するとき、またはその後所定時間経過後に排出促進ノズル３３からの給液は停止される。
【００８９】
図８に示すように、破砕押込ノズル１３Ｃは、第１散水ノズルが立上った後に作動して第２散水ノズルが立上るまでの間に立ち上がるように運転され、スカムパイプがスカム吸込み姿勢から待機姿勢への切替時以降に立ち下がるように運転されることが好ましい。
【００９０】
また、排出促進ノズル３３は、スキマパイプが所定のスカム吸込み姿勢に達した時またはその後に始動して立上り、破砕押込ノズル１３Ｃの立下り以降に立下り、スカムパイプが待機姿勢となる迄に停止することが好ましい。
【００９１】
排出促進ノズル３３からスキマパイプ３１への給液噴射の態様は図８に示したように連続噴射が好ましいが、図９に示すように間歇噴射によって給液量を抑制することも可能である。
【００９２】
図９には、排出促進ノズル３３の立上り（図８のｔ１０）から立下り（図８のｔ１５）迄の間に、１回間歇作動されている。このように間歇作動することにより、スカムピットに流入する水量負荷を低減しながらもスカムを効率的に搬送することはできるようになる。
【００９３】
最上流側の流路のスキマパイプ３１に排出促進ノズル３３を備えた例を説明したが、排出促進ノズル３３は単一である必要はなく、複数の排出促進ノズル３３を備えてもよい。例えば、各流路にそれぞれ排出促進ノズル３３を備えてもよい。
【００９４】
各流路にそれぞれ排出促進ノズル３３を備える場合、スキマパイプ３１が所定のスカム吸込み姿勢となる流路に最も近い上流側の排出促進ノズル３３から給液噴射するように構成すればよい。
【００９５】
上述したスカムスキマ３０は、フライト板５で掻き寄せられたスカムをトラフ内に流入させる断面弧状のスキマパイプ３１を備えた例を説明したが、スカムスキマはこの様な構成に限るものではなく、例えば登録実用新案第２５３１０７６号公報に記載されたような、沈殿池内に設置されるトラフと、水面を境に出没する堰とを備え、この堰が運動をすることで水面上に浮かぶスカムをトラフ内に導いたり堰を止めたりするように構成されているようなスカムスキマであってもよい。
【００９６】
また、例えば実開昭５９−１１９３９３号公報に記載されたような、流入したスカムをピットに流下させる断面半円形の樋と、樋の前後に配され、ゴムや軟質樹脂で構成された浮沈体と、浮沈体の上面に配された突起とを備えて構成され、浮沈体へ空気を給気または排気することにより突起で崩したスカムを樋に導くスカムスキマであってもよい。
【００９７】
上述した実施形態は本発明の一態様であり、該記載により本発明が限定されるものではなく、各部の具体的構成や制御態様は本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００９８】
１：沈殿池
２：汚泥掻き寄せ装置
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ：支軸
４：無端チェーン
５：フライト板
１０：浮遊スカムの破砕集泥装置
１１：散水ヘッダー管
１１Ａ：第１散水ヘッダー管
１１Ｂ：第２散水ヘッダー管
１１Ｃ：第３散水ヘッダー管
１３：散水ノズル
１３Ａ：第１散水ノズル
１３Ｂ：第２散水ノズル
１３Ｃ：第３散水ノズル（破砕押込ノズル）
１５：角度調節機構
１９：高さ調節機構
３０：スカムスキマ
３１：スキマパイプ
３１Ａ：開口部
３１Ｅ：開口部エッジ
３２：連結部
３３：排出促進ノズル
【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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