(57)【要約】【課題】垂れ下がり現象をなくして安定な伝動機能を果たすようにした汚泥掻寄装置を提供すること。【解決手段】ピットを備えた沈澱池などの処理池の池底には、ガイドレールが敷設され、同ガイドレール上には、走行輪とスクレーパを備えた少なくとも前部機体と後部機体からなる機体が前後の連結材により連結されてピット方向とその逆方向に進退自在に装備されて、前記スクレーパが掻寄状態で復帰位置から一定ストローク前進することにより後行するスクレーパが先行するスクレーパの手前まで汚泥を掻き寄せることで段階的に汚泥を掻き寄せて前記ピット内に落とし込むように構成され、同機体の駆動系は、池上の駆動源と同駆動源により往復駆動されるリンクチェーンやローラーチェーンなどの連鎖体からなる伝動材とを備え、同伝動材は、ガイドレール上に直接あるいは受け部材を介して間接的に添って進退自在とされることで、スクレーパを掻寄状態と非掻寄状態との間で切り換えたあと機体を同行させるように連動自在に構成されていることを特徴とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピットを備えた沈澱池などの処理池の池底には、ガイドレールが敷設され、同ガイドレール上には、走行輪とスクレーパを備えた少なくとも前部機体と後部機体からなる機体が前後の連結材により連結されてピット方向とその逆方向に進退自在に装備されて、前記スクレーパが掻寄状態で復帰位置から一定ストローク前進することにより後行するスクレーパが先行するスクレーパの手前まで汚泥を掻き寄せることで段階的に汚泥を掻き寄せて前記ピット内に落とし込むように構成され、同機体の駆動系は、池上の駆動源と同駆動源により往復駆動されるリンクチェーンやローラーチェーンなどの連鎖体からなる伝動材とを備え、同伝動材は、ガイドレール上に直接あるいは受け部材を介して間接的に添って進退自在とされることで、スクレーパを掻寄状態と非掻寄状態との間で切り換えたあと機体を同行させるように連動自在に構成されていることを特徴とする汚泥掻寄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、沈澱池や曝気槽などの処理池で稼動する汚泥掻寄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
これまでの沈澱池では、フライトをチェーンにて循環運動させるフライト式汚泥掻寄装置により池底の汚泥をピットまで掻き寄せるとともにフライトが水面に上がったところでスカムをスカム除去装置まで掻き寄せるように構成したものが一般的であった。この装置は、非常汚泥に複雑な装置になってコストアップの大きな原因になり、しかもメンテナンスの面でも多くの問題を抱えていた。
そのことに鑑み、汚泥掻寄装置は、敷設したガイドレールに添って走行輪付き機体を進退走行自在にして独自のスクレーパによりピットまで汚泥を掻き寄せるようにして簡易化し、スカム除去装置の方は、この汚泥掻寄装置の運動を利用して、同装置から立設した支柱の上端にスカムスクレーパを装備してスカムをスカム除去装置の方に掻き寄せ更に堰を上下に連動させるように構成してきた。
沈澱池の長手方向は３０ｍあるいはそれ以上の長いものであるのに反し、汚泥掻寄装置の方は、２ｍ前後の非常い短い機体により構成されて、反ピット側からピットまで前進しまた後退するというものになっていた。こうした短い汚泥掻寄装置によると、例えば、同装置をワイヤーロープにて池上から駆動するようにした場合、機体が軽量なこともあってスクレーパを上下に切換連動させる際にその力で機体の方が先に作動してしまったり、走行輪がガイドレール上でスリップしたりするおそれがあった。
また、汚泥掻寄装置を短い機体にして池長手方向全長を進退するようにすると、同装置から立設した支柱も池の長手方向に対応して長く走行することになるため、その途中に設けられたスカム除去装置へのスカムスクレーパの干渉を避ける構成にする必要がでてくる。そのためには、支柱を折り曲げ式にしたり、スカム除去装置の底部にスカムスクレーパの回避用のガイドを設けたりする必要がでてくるため、構造が複雑でコストアップの要因になるだけでなく作動の不安定要素も増えてきてトラブル発生の原因にもなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そうしたことから、機体をロング式にし、同機体に複数枚のスクレーパを配備して池上の駆動源により往復駆動されるワイヤーロープ（伝動材）でスクレーパを切り換えるとともに機体を進退駆動させるように構成した。しかし、伝動材をワイヤーロープにしたが、長期耐久性を考えるときローラーチェーンやリンクチェーンのような連鎖体を伝動材とすることも必要になってきた。その際、こうした連鎖体を伝動材としてしようすると、ワイヤーロープの場合とは多少違った、垂れ下がり現象を引き起こすため、その対策が望まれていた。特に、機体を前後に離間式にし、それら前部機体と後部機体にそれぞれスクレーパを装備して連鎖体で連動するようにすると、前後のスクレーパがかなり離れているため、ガイドレールより上方を連鎖体を通すと、垂れ下がりが大きくその対応が望まれていた。
【０００４】
この発明は前記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、前記垂れ下がり現象をなくして安定な伝動機能を果たすようにした汚泥掻寄装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は前記課題を解決するためになされたもので、請求項１記載の発明は、ピットを備えた沈澱池などの処理池の池底には、ガイドレールが敷設され、同ガイドレール上には、走行輪とスクレーパを備えた少なくとも前部機体と後部機体からなる機体が前後の連結材により連結されてピット方向とその逆方向に進退自在に装備されて、
前記スクレーパが掻寄状態で復帰位置から一定ストローク前進することにより後行するスクレーパが先行するスクレーパの手前まで汚泥を掻き寄せることで段階的に汚泥を掻き寄せて前記ピット内に落とし込むように構成され、同機体の駆動系は、池上の駆動源と同駆動源により往復駆動されるリンクチェーンやローラーチェーンなどの連鎖体からなる伝動材とを備え、同伝動材は、ガイドレール上に直接あるいは受け部材を介して間接的に添って進退自在とされることで、スクレーパを掻寄状態と非掻寄状態との間で切り換えたあと機体を同行させるように連動自在に構成されていることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図示した実施形態を参照してこの発明を詳細に説明する。
図１ないし図８は、この発明の好適な実施形態を示すもので、これら各図の関係は、図１（図２のＡ−Ａ線に沿う断面図）の拡大詳細図が図４に、図２の上欄図が図５に、図２の下欄図が図６に、図３（図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図）の拡大詳細図が図７に、図４の拡大縦断面図が図８に、それぞれ示されている。
【０００７】
これらの図の実施形態は、最初、最終沈澱池や曝気槽などの処理池を対象にして実施されるもので、同処理池は、図２に示すように、平面矩形で、その長手方向両側である側壁１，１とそれに直交する前後の端壁２，２を備える。一方（ピット側）の端壁２上部は、整流孔付の整流壁２ａとされ、図１の矢印のように汚水が緩徐な流れとして流入するようになっている。整流壁２ａの池内側に対向する制御壁３を第１あるいは第２の整流壁としてもよい。同制御壁３は設けられないことがある一方において、２段あるいはそれ以上の制御壁３を離間して配備することがある。端壁２の整流壁２ａをなしにしてその上の角樋形のものを流入樋２ｂとして汚水を流下させるようにすることもある。
【０００８】
制御壁３の上側には、一定の広さとされた上壁４（図２および図５ではその一部を切り欠いて示してある）が一体形成される一方、沈澱池の残りの部分は仕切壁５を介して前後の開口６，６が形成されている。７は越流堰で、後側（図１の右側）の開口６内に対応して水面８に上端がくるものとして設置されたもので、同越流堰７は、図２にその平面図が示されているように池幅方向に長手方向を向けるものとそれに直交するものとで構成されている。９は流出堰であり、越流堰７からの清澄水を池外に排除するようになっている。
【０００９】
この実施形態における沈澱池は、図２および図３に示すように、１池１水路型（図１４および図１５の実施形態の場合は１池２水路型）とされており、図３のように、各上壁４上に個別に駆動源（モーターおよび減速機など）１１を設置して各沈澱池ごとの汚泥掻寄装置を駆動するものになっている。
【００１０】
汚泥掻寄装置は、ガイドレール１３をそれぞれ備える。このガイドレール１３を設置する対象である底壁１４は一端の（汚泥）ピット１５の方向に微少量下がり傾斜した壁面とされている。例えば、長手方向１０ｍ当り１０ｃｍ前後で、その傾斜程度には大小様々なものがある。ガイドレール１３は、図７にその拡大断面を示すようにＨあるいはＩ型鋼を左右１対寄せ合わせて溶接一体化してなるもので、一定長さのガイドレール１３は、長手方向に数段階接続した形にして図４に示すように後方の端壁２側からピット１５上に臨むように配備されている。そして、同ガイドレール１３は、底壁１４に直接敷設するのではなく、同レール１３に直交する帯板状の座板１６…の複数枚を介して敷設してあり、これら座板１６両端をアンカー１７…で固定することでガイドレール１３が固定されている。尚、ガイドレール１３は、図２のように、池幅を基準にすれば０．０７前後のかなり狭幅のものとされているが、さらに、狭いものとするため、Ｈ型鋼の１本もので構成してもよい。逆に広幅にすることもある。
【００１１】
汚泥掻寄装置は、図３における上欄図のものも下欄図のものも同じ構成であるので、図３の上欄図の状態（掻寄終了端の状態でこれから復帰状態に切り換わる前の状態）を例として説明する。なお、図３の下欄図の状態は復帰終了端の状態でこれから掻寄状態に切り換わる前の状態を示している。
【００１２】
汚泥掻寄装置は、前記ガイドレール１３を含み機体（車上機あるいは台車などともいう）を備える。同機体は、ガイドレール１３より少し幅の広い程度のもので、前部（ヘッド）機体２０・中間機体２１・後部（テール）機体２２の３つからなる。装置の簡略化のため、中間機体２１を省略することもある。
前部機体２０は、図５および図７に示すように、溝型鋼でなる側部フレーム２３の１対と、その後端間を一体連結する端部フレーム２４と、横架フレーム２５とで角型フレームとして形成されている。後部機体２２も同様の構造であるが、向きは前後逆向きである。中間機体２１は、側部フレーム２７の前後端を端部フレーム２８により連結して矩形フレームを形成してなる。そして、側部フレーム２３，２７上に固定された軸受２９…により各機体には４点配置の走行輪３０…が設けられてガイドレール１３上で進退走行するようにしてある。尚、図７に示すように機体にはガイドレール１３のウエッブ底面に当りながら転動する浮き上がり防止ローラー３１が設けられている。また、走行輪３０は、前部機体２０においては前側、後部機体２２については後側がそれぞれ大径側（重量物側）となっているが、これに限定されない。
【００１３】
前部機体２０と中間機体２１、ならびに中間機体２１と後部機体２２との各間は、機体の端部フレーム２４，２８を介して同じ長さの連結材３２で連結されている。この場合は、連結材３２は端部フレーム２４，２８に固定されているが、縦軸あるいは横軸、さらに球ジョイントで連結することもある。この連結材３２は、四角パイプでなるが丸パイプやアングル、それに溝型鋼など様々な材料を使用することがある。
【００１４】
前部機体２０の前端、後部機体２２の後端および中間機体２１の前後間には、図７にその一例を示すように、左右の軸受３３を介して中央スクレーパ軸３４がそれぞれ回転自在に装備されている。同軸３４の左右両端を介して左右に伸びる端部スクレーパ軸３５，３５がそれぞれ外嵌挿支され、この実施形態の場合は止着具３６により端部スクレーパ軸３５が中央スクレーパ軸３４に対し脱着可能な構造になっている。中央および端部のスクレーパ軸３４，３５が１本ものであってもよい。
【００１５】
端部スクレーパ軸３５は丸パイプ製でそれ自体がスクレーパ３８に一体に固定されたものである。一方、中央スクレーパ軸３４には、連動アーム４０が上向きに突出して同軸３４とともに前後回転自在に固着されている。
【００１６】
４２はスプロケットフレームで、同フレーム４２は、ピット１５上でガイドレール１３一端に対応する個所に立設固定されている。このスプロケットフレーム４２は、４個のアイドルスプロケット４３…を有し、これらには、駆動源１１の駆動スプロケット４４に掛け回されたリンクチェーン（あるいはローラーチェーン又はワイヤロープ）４５が掛けられてその下回りｂは図４、図７および図８のように、ガイドレール１３内の底面に添って進退するようにされ、その後端はリターンスプロケット４６を介してガイドレール１３上に添って後部上回りａ２として進退するようになっている。後部上回りａ２は、後部機体２２の後端付近まで伸びている。リンクチェーン４５のアイドルスプロケット４３からの前部上回りａ１は、前部機体２０の前端付近まできており、この前後上回りａ１、ａ２間は、図８に示すように連動ロッド４７で連結されている。同ロッド４７は、連結材３２から垂下されたブラケット４８に備えたローラー４９により進退自在に案内支持されるようになっている。リンクチェーン４５と連動ロッド４７は伝動材を構成する。
【００１７】
そして、連動ロッド４７の前後３箇所には進退突片５１が上向きに突設され、それぞれが連動リンク５２を介して連動アーム４０に回転自在に連結されている。さらに、図４および図８などに示すように、前部の横架フレーム２５には掻寄時ストッパ５４が、また後部の横架フレーム２５には復帰時ストッパ５５がそれぞれ設けられ、前部の進退突片５１が掻寄時においてストッパ５４に当って掻寄状態を確保し、後部の進退突片５１は復帰時（非掻寄時）においてストッパ５５に当って復帰状態を確保するようになっている。
【００１８】
尚、図１ないし図３に示すように、前部機体２０からは進退支柱５７が立設され、同支柱５７の上端にはスカムスクレーパ５８が起倒自在に装備されて、図１の右方向に支柱５７が後退する際にはスクレーパ５８が立ち上がって水面８上のスカムをスカム除去装置６０に送り寄せる一方、図１の左方向に支柱５７が移動する際にはスクレーパ５８が倒れて水面８のスカムを掻き戻さないようにする。この連動は、連動アーム４０・連動リンク５２などの動きを利用して図示しない連動用の縦リンクを組み合わせて行われる。尚、この実施形態では、スカム除去装置６０は丸パイプ製でそれ自体が前後に回転することでスカムの呑み込みと停止を行うものであるが、その前後の回転を支柱５７に連動して行うようにしてもよい。６１は手動レバーである。また、図４に仮想線で示すように、駆動スプロケットからのリンクチェーン４５は垂直に通されるようにしてもよい。
【００１９】
図１の駆動スプロケット４４が反時計針回りに回転駆動されることで掻寄状態になる。駆動スプロケット４４の反時計針回りの回転によりリンクチェーン４５は図４においてｘ方向に駆動されてリンクチェーン前部上回りａ１および連動ロッド４７が同じくｘ方向に牽かれる。それとともに後部上回りａ２もｘ方向に牽かれて下回りｂも右方向であるｘ方向に牽かれる。これにより、進退突片５１…が図８の左方向に移動することで連動リンク５２を介して連動アーム４０が垂直に立ち上がって図示のように掻寄状態を得る。この状態で駆動スプロケットを駆動することで機体全体がＸ方向に駆動されて図４のような掻寄終端状態になる。前記掻寄状態は、図８に示すように、進退突片５１がストッパ５４に当ることで規定される。
【００２０】
図１の駆動スプロケット４４が逆の時計針回りに回転駆動されると、リンクチェーン４５は図４のｙ方向に駆動され、これにより、図８に示すように、リンクチェーン４５の上回りａ１、ａ２および連動ロッド４７がｙ方向（右方向）に移動するとともに下回りｂもｙ方向（左方向）に移動することになり、これにより、進退突片５１はｙ方向に移動して連動リンク５２および連動アーム４０を介してスクレーパ３８が持ち上がって復帰状態になる。この復帰状態は、図４の後部進退突片５１がストッパ５５に当ることで規定される。この復帰状態を得たあとも駆動スプロケット４４が連続駆動されることで、スクレーパ３８が持ち上がったまま機体は図４の右方向Ｙに復帰する。図４の下欄図におけるスクレーパ３８の表示は復帰終了端の状態を示す。
【００２１】
復帰終了端の状態からは、駆動スプロケット４４が図１の反時計針回りに回転駆動され、これにより、前記ｘ方向に伝動材４５，４７が連動して、進退突片５１…が同じ方向に作動することにより、スクレーパ３８…は垂直な掻寄状態に入る。この場合、図８のように、前端の進退突片５１が掻寄時ストッパ５４に当ることで掻寄態勢を確保する。駆動スプロケット４４が連続駆動されることで、次に機体が前進Ｘを開始し、図４に示すように、前端のスクレーパ３８がピット１５上に対応するところまで前進してその前端のスクレーパ３８により掻き寄せられた汚泥がピット１５内に落とし込まれる。同汚泥は、図示しない汚泥排除装置により排除される。
【００２２】
他の実施形態を以下に説明する。
図９に示す実施形態は、ガイドレール１３の上面および底板上面（いずれか一方でもよい）の中央ライン上に添って案内すべきリンクチェーン４５に略適合した溝６３ａを掘った長尺物のガイド６３を止着具６４により固定して図の正規姿勢を保ちつつ案内するようにしたものである。このガイド６３は、極低摩擦滑動容易で耐摩耗性に富む樹脂、例えば、ニューライト（商品名）を使用するのが好適であるが、これに限定されるものではない。ガイド６３は連動ロッド４７をも案内するようにしてもよい。
【００２３】
図１０は、左右一対の長尺状ガイド６６，６６の組み合わせによりその間に溝６７を形成してリンクチェーン４５を案内するようにしたものである。このガイド６６は前記ニューライトのようなものが好適で、下段にも配備することができる。
【００２４】
図１１は、リンクチェーン４５の一部にＨＣ型（商品名）シャックル６９の対間に挟み着けられたニューライトのような滑動片７０を離間して配備したものである。この滑動片７０は、下端に面積のやや広い部分を有するものにしてもよい。同片７０の前後相互を連結することは自由である。
【００２５】
図１３は、スカム除去装置についての他の例を示すもので、同装置において７２はトラフで、角樋形（丸樋形でもよい）をしており、沈澱池の側壁間に横架固定されて、前部が水面８より低く後部が高く立ち上がった状態とされる。同トラフ７２の前側に沿って堰支点７３により上下運動する堰７４が支持され、同堰７４の前側には連動レバー７５が突設されている。トラフ７２の後部にはアーム支点７６が設けられ、同支点７６を介して作動アーム７７が弓なり状に伸びているとともに、同アーム７７には前記レバー７５に連結された連結ロッド７８が上下動自在に掛止されている。７９はアームストッパである。そして、支柱８０側のカムローラー８１が接近すると、作動アーム７７が持ち上げられて連結ロッド７８を介して堰７４が下げられ、水面８上のスカムがトラフ７２内に呑み込まれるようになる。ローラー８１は、スカム除去装置への進出後に倒れて水面下になり、堰７４が上昇してスカムの呑み込みが停止し、そののち、ローラー８１は左方向へのスカム掻き戻しのないように復帰作動する。これは、前記汚泥掻寄装置からの連動による。
【００２６】
図１４および図１５は、隣り合う２水路が１池内に構成された１池２水路型沈澱池について汚泥掻寄装置を構成してその駆動方式をそれ独自に可能な単一源方式としたものである。各水路内にはガイドレール８３が敷設され、同ガイドレール８３に前後機体８４，８５からなり連結材８２で連結された機体が進退走行可能とされている。８６はスクレーパで、その他は前記と同様の構成である。ただし、リンクチェーン８７はガイドレール８３内を通らずにガイドレール８３上のみを通る構造になっている。これは２水路により可能になったもので、すなわち、縦軸状の前底スプロケット８８を各ガイドレール８３の前方に配置し、横軸状の後底スプロケット８９を各ガイドレール８３の後部付近に配置して、図１４に示すように、平面コの字状に掛け回すとともに、池後部上にも他の池上スプロケット９０を配してこれらの一方９０を駆動源９１により回転駆動するようにしてリンクチェーン８７を後底スプロケット８９から池上スプロケット９０，９０を経由するように循環駆動式に掛け回してある。尚、９２は回転量チェック装置で、池上スプロケット９０が規定の回転量を得た際に掻寄あるいは復帰完了を検知するものである。これは前記実施形態でも適用できる。
【００２７】
したがって、前記実施形態のように単一の駆動源９１によって２台の汚泥掻寄装置を同時駆動することができるとともに、リンクチェーン８７をガイドレール８３上を通すだけの簡単な構造となる。尚、２台の掻寄装置は、掻寄状態と復帰状態とが互いに相反する状態となって進退する関係となる。
【００２８】
図１６は、池底の幅間中央に設けられるガイドレール９５をコンクリート製のものとし、同ガイドレール９５の両肩部にチャンネル材でなる車輪受け９６を固定し、この受け９６を介して走行輪９７を転動自在とするとともに、ガイドレール９５の中央に、リンクチェーン９８の上回りおよび下回りを摺動自在に受け止めるチェーン受け９９を上下２段に配備したものである。チェーン受け９９は、前記ニューライトのようなものでもよい。前記１池２水路の場合は、図の上側のみの構成になる。
【００２９】
図１７および図１８は、ガイドレール１００上に走行輪１０１で走行自在とされる機体（台車）１０２をＨ（あるいはＩ）型鋼の単一本製のものとし、同機体１０２の平坦部に車輪用穴１０３の一対とその間の軸用穴１０４とを明けて、これらを利用して走行輪１０１つき車軸１０５をセットするとともに、上下合わせ型の軸受１０６を止着具１０７にて止め着けることでマウントしたものである。１０９はスクレーパ軸受で、スクレーパ軸１１０を支持するものである。
図１９に示すように、機体１１２を溝型鋼製としてセット穴１１３を同じように明けて走行輪をマウント可能にしたものである。
【００３０】
【発明の効果】
この発明によれば、垂れ下がり現象をなくして安定な伝動機能を果たすようにした汚泥掻寄装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を図２のＡ−Ａ線断面に対応して示す汚泥掻寄装置設備の沈澱池側断面図。
【図２】図１の沈澱池の平面図。
【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図。
【図４】図１の拡大図。
【図５】図２の上欄図の拡大図。
【図６】図２の下欄図の拡大図。
【図７】図１の汚泥掻寄装置の正面拡大図。
【図８】図７の側断面図。
【図９】他の実施形態を示す縦断正面図。
【図１０】他の実施形態を示す縦断正面図。
【図１１】他の実施形態を示す平面図。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ線断面図。
【図１３】スカム除去装置の他の実施形態を示す側面模式図。
【図１４】他の実施形態を示す１池２水路内に配備した汚泥掻寄装置の平面図。
【図１５】図１４のＤ−Ｄ線断面図。
【図１６】他の実施形態を示す縦断正面図。
【図１７】他の実施形態を示す縦断正面図。
【図１８】図１７の平面図。
【図１９】他の実施形態を示す機体の斜視図。
【符号の説明】
８…水面  １１…駆動源  １３…ガイドレール  １５…ピット  ２０…前部機体  ２２…後部機体  ３０…走行輪  ３２…連結材  ３８…スクレーパ  ４０…連動アーム  ４５、４７…伝動材。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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