(57)【要約】      （修正有）【課題】沈殿池の水面に浮かぶスカムのスカムスキマに向けての移動を複数種類の駆動力でできるスカム移動ユニットを提供する。【解決手段】沈殿池１の水面に浮かぶスカムをスカムスキマ２０に向けて移動させる駆動部材３２が電力により発生した駆動力を受けることで駆動する汚泥掻寄機３０と、駆動部材３２によるスカムの移動領域とスカムスキマ２０との間で回転体１５の回転によりスカムスキマ２０側に移動することによってスカムスキマ２０に向けてスカムを掻き寄せる掻き寄せ部材１１をもつ掻き寄せ機構１０と、を備えるスカム移動ユニット。【選択図】図１
2019051492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈殿池の水面に浮かぶスカムをスカムスキマに向けて移動させるスカム移動ユニットにおいて、
駆動することでスカムを前記スカムスキマに向けて移動させる駆動部材を有し、電力により発生した駆動力を受けることで該駆動部材が駆動する電動駆動機構と、
前記駆動部材によるスカムの移動領域と前記スカムスキマとの間で該スカムスキマ側に移動することによってスカムを該スカムスキマに向けて掻き寄せる掻き寄せ部材を有する掻き寄せ機構とを備え、
前記掻き寄せ機構は、回転体を有し、該回転体が回転することで前記掻き寄せ部材が前記スカムスキマ側に移動するものであることを特徴とするスカム移動ユニット。
【請求項２】
前記回転体は、人力によっても回転させることが可能なものであることを特徴とする請求項１記載のスカム移動ユニット。
【請求項３】
前記掻き寄せ機構は、前記回転体が水力によって回転することで前記掻き寄せ部材が前記スカムスキマ側に移動するものであることを特徴とする請求項２記載のスカム移動ユニット。
【請求項４】
前記回転体は、前記沈殿池の水面よりも上で回転するものであることを特徴とする請求項３記載のスカム移動ユニット。
【請求項５】
前記回転体は、前記駆動部材によるスカムの移動領域の上で回転するものであることを特徴とする請求項４記載のスカム移動ユニット。
【請求項６】
前記電動駆動機構は、電力により発生した駆動力によって前記駆動部材が前記スカムスキマ側に移動し、スカムを該スカムスキマに向けて掻き寄せるものであり、
前記掻き寄せ機構は、前記回転体が前記駆動部材の移動する力によって回転することで前記掻き寄せ部材が前記スカムスキマ側に移動するものであることを特徴とする請求項１又は２記載のスカム移動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、沈殿池の水面に浮かぶスカムをスカムスキマに向けて移動させるスカム移動ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
下水処理施設に設けられる沈殿池には、水面にスカムが浮遊してしまうことがある。スカムが水面に浮遊していると浄化処理の妨げになるため、スカムを沈殿池内から除去する必要がある。沈殿池には、スカムスキマが設けられており、このスカムスキマにスカムを送り込むことで、スカムを沈殿池内から除去する。
【０００３】
スカムスキマにスカムを送り込むには、スカムをスカムスキマに向けて積極的に移動させる必要がある。特に、スカムが水面付近で凝集して固まってしまうと、スカムをスカムスキマに送り込むことが困難になるため、スカムが水面付近で凝集して固まる前にスカムを移動させる必要がある。
【０００４】
スカムを移動させる方法としては、種々の方法があり、掻き寄せ部材でスカムを掻き寄せることで移動させたり（例えば、特許文献１、２等参照）、上方から水を噴射することで移動させたりする（例えば、特許文献３等参照）。掻き寄せ部材は、電動モータの駆動力で移動したり、電動圧縮ポンプで発生した空気圧を駆動力にしてエアシリンダで移動し、上方からの水は電動噴射ポンプの駆動力で噴射される。このように、スカムを移動させる方法は電力により発生した駆動力を利用する方法がほとんどである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３３５７２０号公報
【特許文献２】特開２００６−１５０１８１号公報
【特許文献３】特開２０１２−２４７０３号公報
【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、電力は停電によって供給が途絶える場合があり、また、省エネルギーの観点からも、電力以外による駆動力でスカムを移動させることができることは好ましい。さらに、下水処理施設では、電力の取り出しの自由度が低く、改良工事では、電力の取り出し工事に苦労したり、コストが嵩む場合がある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑み、複数種類の駆動力でスカムを移動させることができる工夫がなされたスカム移動ユニット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】
上記目的を解決する本発明のスカム移動ユニットは、
沈殿池の水面に浮かぶスカムをスカムスキマに向けて移動させるスカム移動ユニットにおいて、
駆動することでスカムを前記スカムスキマに向けて移動させる駆動部材を有し、電力により発生した駆動力を受けることで該駆動部材が駆動する電動駆動機構と、
前記駆動部材によるスカムの移動領域と前記スカムスキマとの間で該スカムスキマ側に移動することによってスカムを該スカムスキマに向けて掻き寄せる掻き寄せ部材を有する掻き寄せ機構とを備え、
前記掻き寄せ機構は、回転体を有し、該回転体が回転することで前記掻き寄せ部材が前記スカムスキマ側に移動するものであることを特徴とする。
【０００９】
前記電動駆動機構は、電動モータの駆動力で移動する掻き寄せ板を備えた掻き寄せ機構であってもよいし、電動圧縮ポンプで発生した空気圧を駆動力にしてエアシリンダで移動する掻き寄せ板を備えた掻き寄せ機構であってもよいし、電動噴射ポンプの駆動力で流体を噴射する流体噴射機構であってもよい。
【００１０】
本発明のスカム移動ユニットによれば、前記回転体を、電力により発生した駆動力以外の駆動力（例えば、水力、人力、電力で駆動する駆動部材が駆動することにより発生する駆動力等）で駆動することが可能である。ただし、電力により発生した駆動力で前記回転体を駆動する場合があってもよい。いずれにしても、前記回転体は、リンク機構等に比べて機構が簡単であって、駆動させやすく、前記回転体を、電力により発生した駆動力以外の駆動力で駆動する場合に有利であり、電動駆動機構と併せて、複数種類の駆動力でスカムを移動させることができる。
【００１１】
ここで、前記回転体は、無動力で回転可能なものであってもよい。すなわち、電動モータによって直接回転されるものではない。より具体的に言えば、前記回転体は、回転体専用の電動モータによって回転されるものではなく、裏を返せば、回転体とは異なる部材（例えば、上記駆動部材）が電動モータによって駆動されることにより発生する駆動力で回転されるものであってもよい。あるいは、電力により発生した駆動力を全く用いない（直接的にも間接的にも用いない）で回転可能なものであってもよい。
【００１２】
また、前記回転体は、人力によっても回転させることが可能な態様であってもよい。
【００１３】
下水処理施設では、毎日点検が行われ、沈殿池においても、スカムがしっかりと除去されているかの確認が行われる。この際、少しでもスカムの除去効率を高めるため、点検員自らが、スカムをレーキで掻き寄せて、スカムスキマに送り込むといった重労働を行っているのが実情であり、点検員の作業負担を軽減することが望まれる。上記態様によれば、前記回転体を回転操作することで、点検員は容易に前記掻き寄せ部材を前記スカムスキマ側に移動させることができる。
【００１４】
なお、前記回転体は、手をかけて回転操作を行うことができる構造のものであることが好ましく、操作ハンドル等の専用の操作部が設けられたものであることがより好ましい。
【００１５】
また、前記掻き寄せ機構は、前記回転体が水力によって回転することで前記掻き寄せ部材が前記スカムスキマ側に移動するものであってもよい。
【００１６】
電力により発生した駆動力以外の駆動力として、下水処理施設には水が豊富にあることから水力があげられる。下水処理施設には散水配管が通っている箇所が多く、水の取り出しは、電力の取り出しに比べて自由度が高い。なお、水力を駆動力として用いるには、電動ポンプで汲み上げたり、圧縮する必要が生じる。また、電磁弁を用いて水の供給量の制御を行う場合もあるが、駆動力としてはあくまでも水力になる。
【００１７】
また、水力を状況に応じて調整することは容易であることから、前記回転体の回転数を自由に変えることも容易である。
【００１８】
また、前記回転体は、前記沈殿池の水面よりも上で回転するものである態様が好ましい。
【００１９】
前記沈殿池の水面につかると、スカム等のゴミが絡まりやすくなり、絡まったゴミは回転体の回転を阻害する恐れがあるため、上記態様が好ましい。
【００２０】
さらに、前記回転体は、前記駆動部材によるスカムの移動領域の上で回転するものであることがより好ましい。
【００２１】
前記回転体に水力が作用するということは、作用し終えた水が、該回転体から落下する場合がある。回転体から落下した水は、スカムを上方から叩くことになり、スカムを一旦沈めてしまう。スカムスキマ近くでスカムを沈めてしまうと、スカムはスカムスキマの下を潜って、スカムスキマよりも下流側に到達してしまい、スカムが依然として混ざった水が後工程に送られてしまう。一方、前記駆動部材によるスカムの移動領域でスカムが沈んだ場合には、スカムの移動領域の下流端であったり前記掻き寄せ部材の掻き寄せ領域でスカムが浮上し、前記掻き寄せ部材によって掻き寄せられて前記スカムスキマに送り込まれる。したがって、スカムが混ざった水が後工程に送られてしまうといったことが極めて起こりにくくなる。
【００２２】
また、前記電動駆動機構は、電力により発生した駆動力によって前記駆動部材が前記スカムスキマ側に移動し、スカムを該スカムスキマに向けて掻き寄せるものであり、
前記掻き寄せ機構は、前記回転体が前記駆動部材の移動する力によって回転することで前記掻き寄せ部材が前記スカムスキマ側に移動するものであってもよい。
【００２３】
前記駆動部材の移動速度は遅く、前記回転体が前記駆動部材から直接力を受けた後、第２回転体を用いて減速比を調整することができる。また、第２回転体を用いてトルクも調整することができる。
【００２４】
なお、前記回転体の、前記駆動部材の移動する力を受ける部分は、前記駆動部材に接する部分であり、該部分に回転自在なローラが設けられていてもよい。前記ローラが回転することで、前記駆動部材が傷つくことが抑えられる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、複数種類の駆動力でスカムを移動させることができる工夫がなされたスカム移動ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態のスカム移動ユニットが設置された沈殿池の一例を示す側面図である。
【図２】図１に示すスカム掻き寄せ機構を中心に拡大表示した側面図である。
【図３】図１に示すスカム掻き寄せ機構を中心に拡大表示した平面図である。
【図４】掻き寄せ部材の動きを段階的に示した模式図である。
【図５】第２実施形態のスカム掻き寄せ機構を中心に示した側面図である。
【図６】第２実施形態のスカム掻き寄せ機構を中心に示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２８】
図１は、本発明の第１実施形態のスカム移動ユニットが設置された沈殿池の一例を示す側面図である。
【００２９】
図１に示す沈殿池１には、左側から汚水や雨水といった水が流入し、流入した水に含まれる汚泥やスカムが取り除かれる。汚泥は、沈降し、沈殿池１の池底部１ｄに堆積する。スカムは、水面Ｗに浮遊している。汚泥とスカムが取り除かれた水は、図１において右側に配置された排水樋４０を通って図示しない排水路に流れ、沈殿池１の外部に排水される。以下、図１における左側を上流側と称し、図１における右側を下流側と称することがある。
【００３０】
この沈殿池１には、スカム掻き寄せ機構１０と、スカムスキマ２０と、汚泥掻寄機３０と、排水樋４０と、汚泥ピット５０が設けられている。
【００３１】
スカムスキマ２０は、沈殿池１の下流側で、沈殿池１の池幅方向に延在し、沈殿池の外部につながったものである。このスカムスキマ２０には、開閉する堰２１が設けられており、図１に実線で示す堰２１は閉じた状態である。この閉じた状態の堰２１の上端は水面よりも上方にあり、沈殿池１内の水がスカムスキマ２０内に流れ込むことはない。一方、図１に点線で示す堰２１は開いた状態である。堰２１が開くと、堰２１の上端は水中に没し、スカムスキマ２０に、沈殿池１内の水が流れ込んでくる。スカムスキマ２０には、沈殿池１内の水と一緒にスカムも流れ込む。すなわち、スカム混入水が流れ込む。スカムスキマ２０の底は、沈殿池１の外部にある不図示のスカムピットに向けて下方へ傾斜しており、スカム混入水は、スカムスキマ２０を通ってスカムピットに到達する。スカムピットには、ポンプが設けられており、スカムピットに溜まったスカム混入水はこのポンプによって汲み上げられ、後工程で処理される。なお、スカムスキマ２０は、堰２１が設けられたものに限定されることはなく、他の方式を採用したものであってもよい。例えば、上方に開口が設けられ全体が回動することで、その開口が水中に没し、スカム混入水を呑み込むものであってもよい。
【００３２】
汚泥掻寄機３０は、沈殿池１の池幅方向両端部に設けられ沈殿池１内を循環運動する一対の無端チェーン３１を備えている。無端チェーン３１は、池底部１ｄに沿った軌道と水面Ｗに沿った軌道とがつながった周回軌道を形成した環状のチェーンである。一対の無端チェーン３１の間には、周方向に均等に間隔をあけて複数のフライト板３２が全周にわたって掛け渡されている。
【００３３】
池底部１ｄに沿った軌道の上流端付近と下流端付近、および水面Ｗに沿った軌道の上流端付近と下流端付近には、スプロケット３３〜３６が配置されている。各スプロケット３３〜３６には、無端チェーン３１の一部が巻き掛けられており、無端チェーン３１の、各スプロケット３３〜３６に巻き掛けられた部分は、スプロケット３３〜３６に噛合している。
【００３４】
水面Ｗに沿った軌道の上流端付近に配置されたスプロケット３３は、不図示の電動モータの駆動力が伝達され、無端チェーン３１を走行させる駆動輪である。図１に示す駆動輪のスプロケット３３は時計回りに回転駆動し、無端チェーン３１も時計回りに走行する。一方、駆動輪のスプロケット３３を除くその他のスプロケット３４〜３６は、無端チェーン３１の走行に伴って回転する従動輪である。
【００３５】
無端チェーン３１が走行すると、フライト板３２が池底部１ｄに沿った軌道を下流側から上流側に向かって走行し、池底部１ｄに堆積した汚泥は、フライト板３２によって上流側の汚泥ピット５０に掻き寄せられる。汚泥ピット５０に掻き寄せられた汚泥は、図示しない汚泥ポンプによって沈殿池１の外部に排出される。
【００３６】
また、無端チェーン３１が走行すると、フライト板３２が水面Ｗに沿った軌道を上流側から下流側に向かって走行し、沈殿池１の水面Ｗに浮かんだスカムは、フライト板３２によって下流側に掻き寄せられる。すなわち、フライト板３２が水面Ｗに沿った軌道を上流側から下流側に移動することで、水面Ｗに浮遊しているスカムは、下流側に配置されたスカムスキマ２０に向けて掻き寄せられる。水面Ｗに沿った軌道を走行するフライト板３２が駆動部材の一例に相当し、汚泥掻寄機３０におけるスカム掻き寄せ機構が、電動駆動機構の一例に相当する。
【００３７】
無端チェーン３１の走行は、一定速度で常時継続して行われており、絶えず、汚泥が掻き寄せられるとともにスカムも掻き寄せられている。なお、無端チェーン３１の走行速度を一定時間おきに変化させてもよいし、沈殿池１の水位が基準水位よりも高くなったら走行速度を速めるようにしてもよい。また、無端チェーン３１の走行を、一定時間おきに停止させてもよいし、沈殿池１の水位が基準水位よりも低くなったら停止させてもよい。
【００３８】
無端チェーン３１の水面Ｗに沿った軌道の下流端、すなわち、水面側の従動輪のスプロケット３４とスカムスキマ２０の間には３ｍ程度の間隔があけられている。これは、無端チェーン３１の周回軌道を循環するフライト板３２が、スカムスキマ２０に接触するのを避けるため、スカムスキマ２０のかなり手前から周回軌道を水中に向かうようにしたためである。また、水面Ｗに沿った軌道の下流端と池底部１ｄに沿った軌道の下流端を結ぶ軌道と、スカムスキマ２０の間には、フライト板３２とスカムスキマ２０の接触を防止する保護レール６０が設けられている。
【００３９】
図２は、図１に示すスカム掻き寄せ機構を中心に拡大表示した側面図であり、図３は、図１に示すスカム掻き寄せ機構を中心に拡大表示した平面図である。
【００４０】
スカム掻き寄せ機構１０は、掻き寄せ機構の一例に相当し、図３に示すように、池幅方向に延在した板状の掻き寄せ部材１１を１つ有する。本実施形態のスカム移動ユニットは、汚泥掻寄機３０におけるスカム掻き寄せ機構と、掻き寄せ部材１１を有するスカム掻き寄せ機構１０から構成されている。本実施形態の掻き寄せ部材１１は、無端チェーン３１の水面Ｗに沿った軌道の下流端とスカムスキマ２０の間でスカムスキマ２０側に移動するものである。なお、掻き寄せ部材１１は、無端チェーン３１の水面Ｗに沿った軌道の下流端よりも上流側から移動を開始してもよいし、スカムスキマ２０の上流端よりも下流側まで移動してもよい。すなわち、掻き寄せ部材１１は、少なくとも、汚泥掻寄機３０のフライト板３２によるスカムの移動領域とスカムスキマ２０との間でスカムスキマ２０側に移動するものであればよい。
【００４１】
図４は、掻き寄せ部材の動きを段階的に示した模式図である。この図４では、図の左側が上流側になり、右側が下流側になる。
【００４２】
スカム掻き寄せ機構１０は、スライドバー１２、走行台車１３、および従動用スプロケット１４を有する。さらに、スカム掻き寄せ機構１０は、図１や図２に示す回転体１５も有する。
【００４３】
図２に示すように、沈殿池１を覆う天井壁９１には、吊り下げ部材９２が取り付けられ、この吊り下げ部材９２によってガイドレール９３が吊り下げられている。ガイドレール９３は、沈殿池１の全長方向に延在したものであり、図３に示すように、池幅方向の中央部分に一対設けられている。なお、図２に示す天井壁９１には、点検用の開口９１１が設けられており、天井壁９１の上に立って、この開口９１１越しに、スカムスキマ２０付近の様子を観察することができる。
【００４４】
図１や図２に示す回転体１５は、この一対のガイドレール９３の上に取り付けられたものである。回転体１５は、無端チェーン３１の水面Ｗに沿った軌道の上方に配置されている。すなわち、水面側の従動輪のスプロケット３４よりも上流側に配置されている。
【００４５】
また、図３に示すように、スライドバー１２は、一対のガイドレール９３の間隔のちょうど真ん中付近で、一対のガイドレール９３と平行して延在したものである。このスライドバー１２には、スライドバー１２の延在方向に一定間隔をあけて設けられた係止コマ１２１が複数設けられている。図４に示すスライドバー１２には、上流側から、第１係止コマ１２１１、第２係止コマ１２１２、第３係止コマ１２１３、第４係止コマ１２１４、第５係止コマ１２１５が設けられている。第５係止コマ１２１５は、最も下流側に設けられた係止コマであり、この「５」の数字は最大コマ数になる。また、スライドバー１２の上流端付近には上流側反転爪１２２が設けられ、下流端付近には下流側反転爪１２３が設けられている。
【００４６】
走行台車１３は、一対のガイドレール９３に沿って、沈殿池１の上流側と下流側との間を往復動するものであり、図３に示すように、一対のガイドレール９３の間に嵌まり込むようにして設けられたものである。この走行台車１３には、図４に示すように、半円状のクラッチ１３１が搭載されている。クラッチ１３１には、長孔が設けられており、その長孔を貫通する軸の両端が走行台車１３に支持されている。クラッチ１３１は、その軸を中心に回動することで、上流側が上を向いた傾斜姿勢になったり、下流側が上を向いた傾斜姿勢になったりする。また、走行台車１３には、掻き寄せ部材１１が回動可能に取り付けられている。掻き寄せ部材１１は、下側部分が水中に没した掻き寄せ姿勢と、下側部分が水面Ｗよりも上方に跳ね上げられた復帰姿勢との間で姿勢変化する。
【００４７】
従動用スプロケット１４も、回転体１５と同じく、一対のガイドレール９３の上に取り付けられたものであるが、回転体１５よりも下流側に配置されている。すなわち、水面側の従動輪のスプロケット３４よりも下流側に配置されている。従動用スプロケット１４には、回転体１５が回転する駆動力がチェーンベルト１６を介して伝達され、従動用スプロケット１４が回転する。従動用スプロケット１４は、必要なトルクを得ることができるように、回転体１５のギアの歯数よりも多くの歯数のギアが設けられている。すなわち、従動用スプロケット１４は、トルク増大機能を有する。この従動用スプロケット１４とスライドバー１２は、リンク機構１７で接続されており、従動用スプロケット１４が一回転すると、スライドバー１２は上流側と下流側の間で一往復する。スライドバー１２の一往路（上流側→下流側の１ストローク）の長さは、スライドバー１２に設けられた係止コマ１２１の間隔（図４に示す一コマ間隔Ｌ）の長さよりも少しだけ長い。
【００４８】
図４（ａ）では、リンク機構１７が最も短くなった状態であり、スライドバー１２が最も上流側に後退した状態である。図４（ａ）に示すクラッチ１３１は、上流側が上を向いた傾斜姿勢であり、そのクラッチ１３１の上端部には、第３係止コマ１２１３が係止している。この状態で、従動用スプロケット１４が時計回りに回転すると、支点１７１で下流側へ伸びようとするリンク機構１７に押されて、スライドバー１２が下流方向に向けて水平移動する。この結果、クラッチ１３１の上端部が第３係止コマ１２１３に押されて、走行台車１３も下流方向に向けて水平移動し、走行台車１３に取り付けられた掻き寄せ姿勢の掻き寄せ部材１１は、スカムスキマ２０に向けてスカムを掻き寄せる。
【００４９】
図４（ｂ）では、リンク機構１７が最も長くなった状態であり、スライドバー１２が最も下流側に進出した状態である。この図４（ｂ）に示す状態は、スライドバー１２が往路の終端に到達した状態であり、ちょうど、スライドバー１２が上流側から下流側への１ストローク分の移動を終えた状態になる。この状態で、従動用スプロケット１４が時計回りにさらに回転すると、支点１７１で折り曲がろうとするリンク機構１７に引っ張られ、スライドバー１２が上流方向に向けて水平移動する。図４（ｂ）に示す状態から、スライドバー１２が上流方向に向けて水平移動を開始すると、上流側が上を向いた傾斜姿勢のクラッチ１３１から、第３係止コマ１２１３は離れていき、掻き寄せ部材１１は静止したままである。一方、第３係止コマ１２１３よりも一つ下流側にある第４係止コマ１２１４がクラッチ１３１に下流側から徐々に近づいてくる。
【００５０】
図４（ｃ）では、第４係止コマ１２１４がクラッチ１３１に当接した様子を示す図である。クラッチ１３１は、それまで、上流側が上を向いた傾斜姿勢であったが、上流側に向けて移動する第４係止コマ１２１４に押されて、反時計回りに回動し（矢印参照）、水平姿勢に一瞬なり（図４（ｃ）の灰色の線参照）、第４係止コマ１２１４は、クラッチ１３１を通過していく。
【００５１】
第４係止コマ１２１４がクラッチ１３１を通過し終えると、リンク機構１７は、図４（ａ）に示す最も短くなった状態と同じ状態になり、クラッチ１３１は、押さえられる物（第４係止コマ１２１４）が無くなったことにより、上流側が上を向いた傾斜姿勢に復帰する。このクラッチ１３１の上端部には、今度は、第４係止コマ１２１４が上流側から当接している状態にあり、従動用スプロケット１４が時計回りに回転すると、クラッチ１３１の上端部が第４係止コマ１２１４に押されて、走行台車１３が下流方向に向けて水平移動し、走行台車１３に取り付けられた掻き寄せ姿勢の掻き寄せ部材１１は、スカムスキマ２０に向けてスカムを再び掻き寄せる。
【００５２】
スカム掻き寄せ機構１０では、以上説明した動作を繰り返し、従動用スプロケット１４が一回転する間に、スライドバー１２が一往復し、スライドバー１２が下流側に移動している間、走行台車１３に取り付けられた掻き寄せ姿勢の掻き寄せ部材１１が、水面Ｗに浮遊しているスカムをスカムスキマ２０に向けて掻き寄せる。
【００５３】
図４（ｄ）には、走行台車１３が第５係止コマ１２１５によって下流側に移動された後、スライドバー１２が上流側に復帰している様子を示す図である。第５係止コマ１２１５がクラッチ１３１に係止した状態で、スライドバー１２が往路の終端に到達すると、走行台車１３は、スカムスキマ２０に最も近づいた状態になる。この状態になる直前が、掻き寄せ部材１１が、スカムスキマ２０に最も近づき、スカムが、スカムスキマ２０に送り込まれやすくなる。第ｎ係止コマ（１≦ｎ≦最大コマ数（ｎは整数））がクラッチ１３１に係止した状態で、スライドバー１２が下流側に移動を開始すると、スカムスキマ２０の堰２１は、閉じた状態から堰２１の上端が水中に没した開いた状態になり、スライドバー１２が上流側に移動を開始すると、スカムスキマ２０の呑み込み水量を抑えるため、一旦、閉じた状態に戻り、スライドバー１２がまた上流側に移動を開始すると、開いた状態になることを繰り返す。ここで、上記ｎは、最大コマ数／２を四捨五入した整数（図４に示す例では「３」）であってもよい。なお、スカムスキマ２０の堰２１は、一定時間ごとに、閉じた状態から開いた状態になってもよく、開いた状態は、１分から３分程度であってもよい。また、スライドバー１２が上流側に移動している時間や、スライドバー１２が下流側に移動している時間は、予め定めることができるため、スカムスキマ２０の堰２１が閉じている時間を、スライドバー１２が上流側に移動している時間とし、堰２１が開いている時間を、スライドバー１２が下流側に移動している時間としてもよい。
【００５４】
第５係止コマ１２１５がクラッチ１３１に係止した状態で、スライドバー１２が往路の終端に到達する直前に、それまで、下側部分が水中に没した掻き寄せ姿勢であった掻き寄せ部材１１は、走行台車１３の下流端部が不図示のストッパに当接することで、下側部分が水面Ｗよりも上方に跳ね上げられた復帰姿勢に変化する。図４（ｄ）には、復帰姿勢に変化した掻き寄せ部材１１が示されている。
【００５５】
また、図４（ｄ）に示すスライドバー１２では、下流側反転爪１２３が、上流側が上を向いた傾斜姿勢のクラッチ１３１に接触している。すなわち、下流側反転爪１２３の下端が、下流側が下を向いた傾斜姿勢のクラッチ１３１の下流側端部に接触している。図４（ｄ）に示す状態から、従動用スプロケット１４が時計回りにさらに回転し、スライドバー１２が上流方向に水平移動すると、下流側反転爪１２３がクラッチ１３１をすくい上げ、クラッチ１３１は、反時計回りに回動し（矢印参照）、下流側が上を向いた傾斜姿勢に変化する（図４（ｄ）の灰色の線参照）。
【００５６】
クラッチ１３１が、下流側が上を向いた傾斜姿勢に変化した後、スライドバー１２は、下流方向に水平移動し、掻き寄せ部材１１は静止したままである。下流側が上を向いた傾斜姿勢のクラッチ１３１には、第５係止コマ１２１５が上流側から徐々に近づいてくる。やがて、第５係止コマ１２１５がクラッチ１３１に当接し、第５係止コマ１２１５はクラッチ１３１を押し下げながら、クラッチ１３１の上を通過して行き、図４（ｅ）に示す状態になる。
【００５７】
図４（ｅ）では、下流側が上を向いた傾斜姿勢のクラッチ１３１の上端部に、第５係止コマ１２１５が下流側から当接している。この状態で、従動用スプロケット１４が時計回りに回転すると、クラッチ１３１の上端部が第５係止コマ１２１５に押されて、走行台車１３が上流方向に向けて水平移動する。掻き寄せ部材１１は、下側部分が水面Ｗよりも上方に跳ね上げられた復帰姿勢であるため、水中に何ら作用することはない。
【００５８】
スカム掻き寄せ機構１０では、走行台車１３が、一コマ間隔Ｌずつ上流側に移動し、最終的には、第１係止コマ１２１１がクラッチ１３１に係止する。第１係止コマ１２１１がクラッチ１３１に係止した状態で、スライドバー１２が復路の終端に到達する直前に、それまで、下側部分が水面Ｗよりも上方に跳ね上げられた復帰姿勢であった掻き寄せ部材１１は、走行台車１３の上流端部が不図示のストッパに当接することで、下側部分が水中に没した掻き寄せ姿勢に変化する。
【００５９】
次いで、スライドバー１２が下流方向に向けて水平移動すると、上流側反転爪１２２の下端が、上流側が下を向いた傾斜姿勢のクラッチ１３１の上流側端部に接触する。スライドバー１２が下流方向にさらに水平移動すると、上流側反転爪１２２がクラッチ１３１をすくい上げ、クラッチ１３１は、時計回りに回動し、上流側が上を向いた傾斜姿勢に変化する。こうして、再び、スライドバー１２が下流側に移動している間、掻き寄せ部材１１が、水面Ｗに浮遊しているスカムをスカムスキマ２０に向けて掻き寄せることができるようになる。
【００６０】
以上説明したスライドバー１２の往復動の駆動源は、図１や図２に示す回転体１５である。この回転体１５は、回転中心軸から半径方向に延在した６本のアームそれぞれの先端に半月状のバケット１５１が配置されている。各バケット１５１は、回転体１５の３時の位置で開口が真上を向き、９時の位置で開口が真下を向くように配置されている。回転体１５の３時の位置の上方には、既設の散水配管から分岐させた分岐管の先端に取り付けられたノズル８０が設けられており、このノズル８０からバケット１５１にめがけて放水される。回転体１５は、ノズル８０から放水された水の力で回転する。掻き寄せ姿勢の掻き寄せ部材１１をスカムスキマ２０に向けて移動させるために必要なトルクを得る必要があり、バケット１５１の大きさは、回転体１５と従動用スプロケット１４の歯数比も考慮しつつ、装置全体としてこのトルクを得ることができる大きさに設計されている。また、回転体１５は、沈殿池１の水面Ｗよりも上で回転するものである。すなわち、回転体の６時の位置にあるバケット１５１であっても、水中に没することはない。このため、回転体１５のバケット１５１やアームに、スカム等のゴミが絡まることがなく、回転体１５の回転がゴミによって阻害されたり、バケット１５１にゴミが詰まってしまうことがない。
【００６１】
本実施形態におけるスカム掻き寄せ機構１０は汚泥掻寄機３０と連動しておらず、汚泥掻寄機３０から独立して運転制御を行うことができる。すなわち、ノズル８０からの放水タイミングによって、掻き寄せ部材１１によるスカムの掻き寄せを実行したり中止したりすることができる。また、ノズル８０からの単位時間当たりの放水量によって、掻き寄せ部材１１の移動速度を調整することもできる。本実施形態では、汚泥掻寄機３０は、常時運転中であるが、沈殿池１に受け入れた水に混入しているスカムの量は変動するため、スカムの量が多い場合には、ノズル８０からの放水量を高め、掻き寄せ部材１１の移動速度を速くしてもよい。あるいは反対に、スカムの量が少ない場合には、ノズル８０からの放水量を落とし、掻き寄せ部材１１の移動速度を遅くしてもよいし、場合によってはノズル８０からの放水を止め、掻き寄せ部材１１によるスカムの掻き寄せを中止することもできる。また、汚泥掻寄機３０の運転を中止する場合であっても、掻き寄せ部材１１によるスカムの掻き寄せは継続することができる。
【００６２】
また、下水処理施設には散水配管が通っている箇所が多く、水の取り出しは、電力の取り出しに比べて自由度が高い。また、停電した場合であっても、水力で掻き寄せ部材１１をスカムスキマ２０側に移動させることができることから、非常事態にも対応することができる。
【００６３】
さらに、水力によらずとも、回転体１５のアームや、半月状のバケット１５１に手をかけて回転体１５を容易に回転させることができる。すなわち、掻き寄せ部材１１を人力によってもスカムスキマ２０側に移動させることができ、点検員による点検の際に、回転体１５を人力によって水力による回転よりも速く回転させ、スカムの除去効率を高めることができる。また、停電した場合であっても、人力で掻き寄せ部材１１をスカムスキマ２０側に移動させることができることから、非常事態にも対応することができる。なお、回転体１５を手動で回転させるための専用の操作ハンドルを、回転体１５に設けておいてもよい。
【００６４】
また、回転体１５のバケット１５１からは、３時の位置を過ぎると水がこぼれ始める。バケット１５１からこぼれた水は、沈殿池１に落下するが、落下する水は、浮遊しているスカムを叩いてしまうことになる。バケット１５１からこぼれた水によってスカムが叩かれると、スカムは一旦沈んでしまう。しかしながら、回転体１５は、無端チェーン３１の水面Ｗに沿った軌道の上方に配置されている。すなわち、汚泥掻寄機３０によるスカムの掻き寄せ領域の上に配置されている。このため、沈んだスカムはその掻き寄せ領域の下流端で浮上するか、遅くとも、スカム掻き寄せ機構１０の掻き寄せ領域では浮上し、浮上してきたスカムを、スカム掻き寄せ機構１０の掻き寄せ部材１１によってスカムスキマ２０に掻き寄せることができる。したがって、スカムが、スカムスキマ２０の下を潜って、スカムスキマ２０よりも下流側に到達してしまうことはない。
【００６５】
なお、本実施形態のスカム掻き寄せ機構１０では、従動用スプロケット１４によって必要なトルクを確保しているが、バケット１５１の大きさを大きくすることでもトルクを高めることができ、本実施形態の変形例として従動用スプロケット１４を省略することができる場合もある。この場合、回転体１５とスライドバー１２を、リンク機構１７で接続し、回転体１５が一回転すると、スライドバーが上流側と下流側の間で一往復する。回転体１５の設置位置は、上述のごとく、水がこぼれることを考慮すると、汚泥掻寄機３０によるスカムの掻き寄せ領域の上が好ましいが、従動用スプロケット１４を省略した場合には、回転体１５を、掻き寄せ部材１１のスカムの掻き寄せ領域の上流側に配置し、スカム掻き寄せ機構１０を小型化することもできる。
【００６６】
続いて、本発明の第２実施形態のスカム移動ユニットについて説明する。第２実施形態のスカム移動ユニットは、第１実施形態のスカム移動ユニットにおける、汚泥掻寄機３０のスカム掻き寄せ機構と同じ機構を有し、第１実施形態のスカム移動ユニットとは、往復動する掻き寄せ部材を備えたスカム掻き寄せ機構の回転体が異なる。以下、第１実施形態のスカム移動ユニットの説明と重複する説明は省略する場合があるが、第１実施形態の説明で用いた符号と同じ符号が付された構成要素は、第１実施形態の構成要素と同じである。
【００６７】
図５は、第２実施形態のスカム掻き寄せ機構を中心に示した側面図であり、図６は、第２実施形態のスカム掻き寄せ機構を中心に示した平面図である。
【００６８】
第２実施形態のスカム掻き寄せ機構１０’では、回転体１５’は、汚泥掻寄機３０と連動して回転する。すなわち、図５に示す回転体１５’は、水面Ｗに沿った軌道を上流側から下流側に向かって走行するフライト板３２に押されて回転する。この回転体１５’では、回転中心軸から半径方向に延在した６本のアームそれぞれの先端に回転自在なローラ１５２が設けらている。図５に示すように、回転体１５’は、水面側の従動輪のスプロケット３４の近傍であって、そのスプロケット３４よりも上流側に配置されており、回転体１５’の７時の位置にきたローラ１５２に、下流側に向かって走行するフライト板３２の上端部分が当接する。ローラ１５２は回転自在であるため、フライト板３２が当接しても、ローラ１５２が回転することで衝撃が弱められ、フライト板３２が傷つきにくくなっている。こうして、第２実施形態の回転体１５’は、反時計回りに回転する。
【００６９】
第２実施形態における従動用スプロケット１４’にも、回転体１５’が回転する駆動力がチェーンベルト１６を介して伝達され、従動用スプロケット１４’が回転する。ただし、第１実施形態とは回転方向が反対であり、従動用スプロケット１４’も、回転体１５’と同じく反時計回りに回転する。第２実施形態においても、汚泥掻寄機３０の無端チェーン３１の走行は、一定速度で常時継続して行われているが、非常にゆっくりな速度である。例えば、分速数十ｃｍといった速度である。一方、汚泥掻寄機３０のフライト板３２の駆動力を受けているため、トルク的には十分であり、第２実施形態では、速度を重視する。すなわち、第１実施形態では、掻き寄せ部材１１の移動速度は容易に調整できたが、掻き寄せ部材１１をスカムスキマ２０に向けて移動させるために必要なトルクを確保するため、回転体１５と従動用スプロケット１４の歯数比が決められていたのに対し、この第２実施形態では、掻き寄せ部材１１の移動速度を速めるため、回転体１５’と従動用スプロケット１４’の変速比（歯数比）が決められている。第２実施形態の従動用スプロケット１４’は、第２実施形態の回転体１５’のギアの歯数よりも少ない歯数のギアしか設けられておらず、速度上昇機能を有する。
【００７０】
また、第２実施形態でも、従動用スプロケット１４’とスライドバー１２は、リンク機構１７で接続されており、従動用スプロケット１４’が一回転すると、スライドバー１２は上流側と下流側の間で一往復する。ただし、第２実施形態では、従動用スプロケット１４’の回転方向が、第１実施形態とは逆であるため、図４を用いて説明したスライドバー１２の往復動の仕方とは異なる。ただし、基本原理は同じであり、ここでは詳しい説明は省略するが、スライドバー１２の一往路（上流側→下流側の１ストローク）の長さは、スライドバー１２に設けられた係止コマ１２１の間隔（一コマ間隔Ｌ）の長さよりも少しだけ長く設定されている。また、第２実施形態でも、池幅方向に延在した板状の掻き寄せ部材１１は、走行台車１３の下流端部が不図示のストッパに当接することで、下側部分が水中に没した掻き寄せ姿勢と、下側部分が水面Ｗよりも上方に跳ね上げられた復帰姿勢との間で姿勢変化する。さらに、スライドバー１２には、上流側反転爪１２２と、下流側反転爪１２３が設けられており、走行台車１３のクラッチ１３１は、これらの反転爪１２２，１２３で反転させられる。
【００７１】
第２実施形態のスカム掻き寄せ機構１０’は汚泥掻寄機３０と連動しており、汚泥掻寄機３０から独立して運転制御を行うことができないが、代わりに、掻き寄せ部材１１をスカムスキマ２０に向けて移動させるためのトルクは十分に得ることができる。したがって、スカムが多い沈殿池には向いている。例えば、下水処理施設における最初沈殿池であれば、汚泥掻寄機３０の無端チェーン３１の走行は、最終沈殿池に比べて速く（例えば、２倍程度速く）、スカムも多いため、この第２実施形態のスカム掻き寄せ機構１０’は適している。
【００７２】
また、第２実施形態でも、回転体１５’のアームや、ローラ１５２に手をかけて回転体１５’を容易に回転させることができ、掻き寄せ部材１１を人力によってもスカムスキマ２０側に移動させることができる。フライト板３２とフライト板３２の間隔は、例えば３ｍ程度と長く、フライト板３２の移動速度は、上述のごとく例えば分速数十ｃｍといった非常にゆっくりな速度である。このため、フライト板３２とフライト板３２の間にローラ１５２が位置する間に、回転体１５’のアームや、ローラ１５２に手をかけて回せば、ローラ１５２がフライト板３２に接触することなく、回転体１５’を回転させることができる。したがって、点検員による点検の際に、回転体１５’を、フライト板３２の移動速度に応じた回転速度よりも速く回転させ、スカムの除去効率を高めることができる。また、停電した場合であっても、人力で掻き寄せ部材１１をスカムスキマ２０側に移動させることができることから、非常事態にも対応することができる。なお、第２実施形態の回転体１５’にも、手動で回転させるための専用の操作ハンドルを設けておいてもよい。
【００７３】
以上説明した第２実施形態のスカム掻き寄せ機構１０’では、従動用スプロケット１４’によって、掻き寄せ部材１１の移動速度を速めているが、流れ込んでくるスカムの量が少ない沈殿池や、凝集して固まりにくい性質のスカムが流れ込んでくる沈殿池では、第２実施形態の変形例として従動用スプロケット１４’を省略し、回転体１５’とスライドバー１２を、リンク機構１７で接続し、回転体１５’が一回転すると、スライドバー１２が上流側と下流側の間で一往復するようにしてもよい。
【００７４】
本発明は、以上説明した実施形態に限られることなく、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形を行うことが出来る。例えば、第１実施形態にしても第２実施形態にしても、電動駆動機構は、電動モータでフライト板３２が駆動する汚泥掻寄機３０におけるスカム掻き寄せ機構であったが、電動圧縮ポンプで発生した空気圧を駆動力にしてエアシリンダでフライト板３２が移動する汚泥掻寄機３０におけるスカム掻き寄せ機構であってもよい。また、電動噴射ポンプの駆動力で斜め上方から下流側に向かって水を噴射し、スカムをスカムスキマ２０に向けて移動させるものであってもよく、この場合には、噴射ノズルが駆動部材の一例に相当することになる。また、スカム掻き寄せ機構１０によるスカム掻き寄せ領域（掻き寄せ部材１１の移動領域）と、汚泥掻寄機３０によるスカムの掻き寄せ領域（フライト板３２によるスカムの移動領域）は、隣接していてもよいし、離れていてもよいし、掻き寄せ部材１１の移動領域の上流側と、フライト板３２によるスカムの移動領域の下流側が重複していてもよい。
【００７５】
また、回転体１５，１５’は、電力により発生した駆動力以外の駆動力（例えば、水力、人力、電力で駆動する駆動部材が駆動することにより発生する駆動力等）で駆動することが可能であったが、電力により発生した駆動力でも駆動することができるようにしておいてもよい。
【００７６】
また、以上の記載では、
『  沈殿池の水面に浮かぶスカムを、該沈殿池の外部につながるスカムスキマに向けて移動させるスカム移動ユニットにおいて、
駆動することでスカムを前記スカムスキマに向けて移動させる駆動部材を有し、電力により発生した駆動力を直接受けることで該駆動部材が駆動する電動駆動機構と、
前記駆動部材によるスカムの移動領域と前記スカムスキマとの間で該スカムスキマ側に、電力により発生した駆動力を直接受けることなく移動することによって、スカムを該スカムスキマに向けて掻き寄せる掻き寄せ部材を有する掻き寄せ機構とを備え、
前記掻き寄せ部材は、人力によっても前記スカムスキマ側に移動させることができるものであることを特徴とするスカム移動ユニット。』
について説明した。
【００７７】
ここにいう「駆動力を直接受ける」とは、回転歯車や、回転ベルトあるいは回転チェーン等といった一般的な駆動力伝達部材を介して駆動力を受けることも含まれる。一方、「駆動力を直接受けることなく」とは、駆動力を間接的に受けることを含む。ここにいう間接的とは、前記電動駆動機構の駆動対象となる前記駆動部材の駆動を利用することを含む意味である。すなわち、駆動力発生源（例えば、電動モータ、電動圧縮ポンプ、電動噴射ポンプ）から前記駆動部材までの間に配置された駆動力伝達部材から駆動力を得ることは「駆動力を直接受ける」ことに該当し、「駆動力を直接受けることなく」には該当しない。
【００７８】
前記電動駆動機構では、駆動力が駆動部材に働いている状態では、人力によって駆動させることができない場合が多い。例えば、電動モータの駆動力やエアシリンダによって非常に低速で移動している駆動部材を人力で少し速く移動させることは不可能である。また、駆動力発生源が電動モータであると、通電状態での停止時には励磁による自己保持力で停止位置が保持される場合があり、この場合にも人力によって駆動させることができない。さらには、駆動力が駆動部材に働いていない状態であっても、そもそも人力では力不足（トルク不足）で駆動部材を駆動できないことがほとんどである。
【００７９】
上記スカム移動ユニットによれば、前記掻き寄せ部材を人力によっても前記スカムスキマ側に移動させることができるものであるため、点検員が、スカムをレーキで掻き寄せて、スカムスキマに送り込むといった重労働を行わなくてもよく、点検員の作業負担を軽減することができる。また、停電した場合であっても、前記掻き寄せ部材を前記スカムスキマ側に移動させることができ、スカムをスカムスキマに送り込めることから、非常事態にも対応することができる。
【００８０】
なお、以上説明した各実施形態や変形例の記載それぞれにのみ含まれている構成要件であっても、その構成要件を他の実施形態や変形例に適用してもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１    沈殿池
１ｄ    池底部
１０    スカム掻き寄せ機構
１１    掻き寄せ部材
１２    スライドバー
１２１    係止コマ
１２２    上流側反転爪
１２３    下流側反転爪
１３    走行台車
１３１    クラッチ
１４    従動用スプロケット
１５    回転体
１５１    バケット
１５２    ローラ
１６    チェーンベルト
１７    リンク機構
２０    スカムスキマ
３０    汚泥掻寄機
３１    無端チェーン
３２    フライト板
４０    排水樋
５０    汚泥ピット
【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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