(57)【要約】【課題】合流式下水道の被処理水を好適に処理可能な夾雑物処理装置及び夾雑物処理方法を提供する。【解決手段】水位センサ７１によって取得された水路の水位と基準値との比較により、雨水の量が少なく被処理水のほとんどが汚水である場合と、汚水に比して大量の雨水が被処理水中に含まれる場合とを好適に判断し、被処理水が汚水である場合には、破砕機４５ｄを被処理水中に浸漬して屎尿や残飯等の夾雑物を破砕させる一方、除塵機６５によって夾雑物を掻き上げないことにより夾雑物を水面上に露出させず、夾雑物からの臭気の発生や虫等の発生を抑制する。これに対して、大量の雨水が被処理水中に含まれる場合には、破砕機４５ｄを水面上に移動し、雨水中の屎尿や残飯に比して大きな夾雑物が破砕機４５ｄに巻き込まれないようにする一方、除塵機６５を稼働して被処理水中の大きな夾雑物を掻き上げる。【選択図】  図１
2004204479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路を流れる被処理水中の夾雑物を処理する夾雑物処理装置において、
前記被処理水中の夾雑物を破砕する破砕手段と、
前記破砕手段を上下に昇降させる昇降手段と、
前記水路に設置され前記被処理水中の夾雑物を捕集し水面上に掻き上げ可能な除塵機と、
前記被処理水の水量に関する情報を取得する水量取得手段と、
前記取得された被処理水の水量に関する情報に基づいて前記被処理水の水量が所定の基準値よりも高いか低いかを判断し、前記被処理水の水量が所定の基準値よりも低い場合に前記除塵機による夾雑物の掻き上げを停止させると共に前記破砕手段が前記被処理水に浸漬するように前記昇降手段を制御し、前記被処理水の水量が所定の基準値よりも高い場合に前記除塵機による夾雑物の掻き上げを行わせると共に前記破砕手段が前記被処理水の水面より上方に位置するように前記昇降手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする夾雑物処理装置。
【請求項２】
前記除塵機は前記水路で前記破砕手段よりも下流側に設置されると共に、前記破砕手段により破砕された夾雑物を通過可能とされていることを特徴とする、請求項１に記載の夾雑物処理装置。
【請求項３】
前記除塵機及び前記破砕手段よりも下流側には、前記除塵機又は前記破砕手段によって処理がなされた被処理水を汚水処理場へ移送する汚水ポンプと、前記除塵機又は前記破砕手段によって処理がなされた被処理水を海又は河川に移送する雨水ポンプと、が設けられ、前記制御手段は、前記被処理水の水量が所定の基準値よりも低い場合に前記汚水ポンプを稼働させる一方、前記被処理水の水量が所定の基準値よりも高い場合に前記雨水ポンプを稼働させることを特徴とする、請求項１又は２に記載の夾雑物処理装置。
【請求項４】
前記水量に関する情報は、前記水路の水位であることを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の夾雑物処理装置。
【請求項５】
前記破砕手段が前記被処理水に浸漬された状態での前記破砕手段の上端の高さは、前記所定の基準値となる水量が流入した場合の前記水路における水面位置とほぼ同等とされたことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の夾雑物処理装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記被処理水の水量が所定の基準値よりも高い場合に前記破砕手段を停止させることを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の夾雑物処理装置。
【請求項７】
前記破砕手段と並んで前記水路を横断するように前記水路に配設され前記被処理水中の夾雑物を捕集する捕集手段と、前記捕集手段に捕集された夾雑物を前記破砕手段に移送する移送手段と、を備え、前記昇降手段は前記破砕手段の昇降運動に合わせてさらに前記捕集手段及び前記移送手段を上下に昇降運動させることを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載の夾雑物処理装置。
【請求項８】
前記水路は並列する複数の小水路に分割されており、前記除塵機、前記破砕手段及び前記昇降手段は前記小水路毎に設けられると共に、前記小水路には前記破砕手段よりも上流側に前記被処理水の前記小水路への流入・遮断を制御可能なゲートが各々設けられたことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の夾雑物処理装置。
【請求項９】
水路を流れる被処理水中の夾雑物を破砕する破砕手段と、前記破砕手段を上下に昇降させる昇降手段と、前記水路に設置され前記被処理水中の夾雑物を捕集し水面上に掻き上げ可能な除塵機と、を備える夾雑物処理装置を用いて前記水路を流れる被処理水中の夾雑物を処理する夾雑物処理方法において、
前記被処理水の水量に関する情報を取得する水量取得工程と、
前記取得された被処理水の水量に関する情報に基づいて前記被処理水の水量が所定の基準値より高いか低いかを判断し、前記被処理水の水量が所定の基準値よりも低い場合に前記除塵機による夾雑物の掻き上げを停止すると共に前記昇降手段により前記破砕手段を前記被処理水に浸漬させ、前記水路内の水量が所定の基準値よりも高い場合に前記除塵機による夾雑物の掻き上げを行うと共に前記昇降手段により前記破砕手段を前記被処理水の水面より上方に引き上げる制御工程と、
を含むことを特徴とする夾雑物処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理水中の夾雑物を破砕や掻き上げ等により処理するための夾雑物処理装置および夾雑物処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自然現象に起因する排水である雨水と、生活または事業に起因する排水である汚水と、が合流された被処理水が流れこむ合流式の下水道設備にあっては、下水道管渠を流下してきた被処理水を外部に移送するポンプ場を備えている。このようなポンプ場では、被処理水中の夾雑物によってポンプ等につまり等の不具合が生じないように夾雑物の破砕や除去を行う夾雑物処理装置が設けられている。
【０００３】
このような夾雑物処理装置としては、被処理水中の夾雑物を破砕する破砕機と、破砕された夾雑物を捕集し水面上に掻き上げて被処理水から除去する除塵機と、がポンプの前段の水路に、この順で直列に設けられたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１９５３７１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような夾雑物処理装置を用いた場合次のような不具合が生ずることがあった。
【０００６】
すなわち、晴天時には被処理水はほとんど汚水のみとなり、このような汚水中の屎尿や厨芥等の夾雑物が除塵機によって水面上に掻き上げられるので、悪臭や虫の発生等の起因となる場合があった。一方、雨天時は、汚水に比べて大量の雨水が被処理水に含まれ、この雨水には屎尿や厨芥等に比べて大きな夾雑物が多く含まれることから、当該大きな夾雑物によって破砕機のつまりや破損等を生じることがあった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、合流式下水道の被処理水を好適に処理可能な夾雑物処理装置及び夾雑物処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る夾雑物処理装置は、水路を流れる被処理水中の夾雑物を処理する夾雑物処理装置において、被処理水中の夾雑物を破砕する破砕手段と、破砕手段を上下に昇降させる昇降手段と、水路に設置され被処理水中の夾雑物を捕集し水面上に掻き上げ可能な除塵機と、被処理水の水量を取得する水量取得手段と、取得された被処理水の水量に関する情報に基づいて被処理水の水量が所定の基準値よりも高いか低いかを判断し、被処理水の水量が所定の基準値よりも低い場合に除塵機による夾雑物の掻き上げを停止させると共に破砕手段が被処理水に浸漬するように昇降手段を制御し、被処理水の水量が所定の基準値よりも高い場合に除塵機による夾雑物の掻き上げを行わせると共に破砕手段が被処理水の水面より上方に位置するように昇降手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る夾雑物処理方法は、水路を流れる被処理水中の夾雑物を破砕する破砕手段と、破砕手段を上下に昇降させる昇降手段と、水路に設置され被処理水中の夾雑物を捕集して水面上に掻き上げ可能な除塵機と、を備える夾雑物処理装置を用いて水路を流れる被処理水中の夾雑物を処理する夾雑物処理方法において、被処理水の水量を取得する水量取得工程と、取得された被処理水の水量に関する情報に基づいて被処理水の水量が所定の基準値よりも高いか低いかを判断し、被処理水の水量が所定の基準値よりも低い場合に除塵機による夾雑物の掻き上げを停止すると共に昇降手段により破砕手段を被処理水に浸漬させ、被処理水の水量が所定の基準値よりも高い場合に除塵機による夾雑物の掻き上げを行うと共に昇降手段により破砕手段を被処理水の水面より上方に引き上げる制御工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の夾雑物処理装置及び夾雑物処理方法によれば、被処理水の水量に関する情報を取得して水量が所定の基準値より高いか低いかを判断することにより、晴天時等で被処理水の水量が少なく雨水の量が少なくて被処理水のほとんどが汚水である場合と、雨天時で被処理水の水量が多く汚水に比して大量の雨水が被処理水中に含まれる場合とが好適に判断される。そして、被処理水のほとんどが汚水である場合には、被処理水中に浸漬される破砕手段によって被処理水中の屎尿や残飯等の夾雑物が破砕されて夾雑物の処理が好適に行われる一方、除塵機による夾雑物の掻き上げがなされないので夾雑物が水面上に露出されず、屎尿や残飯等の夾雑物からの臭気の発生や虫等の発生が抑制される。これに対して、汚水に比して大量の雨水が被処理水中に含まれる場合には、破砕手段が水面上に移動され、雨水によってもたらされ、屎尿や残飯に比して大きな夾雑物が破砕手段に巻き込まれなくされ、さらに、除塵機によって被処理水中の大きな夾雑物が好適に掻き上げられて被処理水中の夾雑物の処理が好適になされる。
【００１１】
ここで、除塵機は水路で破砕手段よりも下流側に設置されると共に、破砕手段により破砕された夾雑物を通過可能とされていることが好ましい。
【００１２】
これによれば、除塵機における夾雑物の掻き上げがなされない場合に、夾雑物は破砕手段により破砕されて除塵機に到達すると共に、この破砕された夾雑物が除塵機を通過可能であるので、夾雑物が、掻き上げのなされない除塵機に捕集されて蓄積することが防止される。
【００１３】
また、除塵機及び破砕手段よりも下流側には、除塵機又は破砕手段によって処理がなされた被処理水を汚水処理場へ移送する汚水ポンプと、除塵機又は破砕手段によって処理がなされた被処理水を海又は河川に移送する雨水ポンプと、が設けられ、制御手段は、被処理水の水量が所定の基準値よりも低いと判断された場合に汚水ポンプを稼働させる一方、被処理水の水量が所定の基準値よりも高いと判断された場合に雨水ポンプを稼働させることが好ましい。
【００１４】
これによれば、晴天時等で被処理水のほとんどが汚水である場合に、破砕手段によって夾雑物が処理された被処理水が好適に汚水処理場に移送されて処理される一方、雨天時で汚水に比して大量の雨水が被処理水中に含まれる場合に、除塵機によって夾雑物が処理された被処理水が河川等に移送されて放流される。このため、汚水がほとんどである被処理水と雨水を大量に含んだ被処理水とを各々適切に処理することが可能とされる。
【００１５】
ここで、水量に関する情報は、水路の水位であることが好ましい。これによって、夾雑物の多い被処理水の水量を好適に取得することができる。
【００１６】
また、破砕手段が被処理水に浸漬された状態での破砕手段の上端の高さは、所定の基準値となる水量が流入した場合の前記水路における水面位置とほぼ同等とされることが好ましい。
【００１７】
これによれば、被処理水の流量が増えて水位が破砕手段の上端に達して破砕手段の処理能力の限界に達するタイミングで、被処理水の水量が基準値に達し破砕手段が上昇されるので、破砕手段を効率よく活用できる。
【００１８】
また、制御手段は、被処理水の水量が所定の基準値よりも高いと判断された場合に破砕手段を停止させることが好ましい。
【００１９】
これによれば、被処理水の水量が所定の基準値よりも高くなって破砕手段が水面上に位置する場合に破砕手段が停止され、動力が不要とされるので、ランニングコストを削減できる。
【００２０】
また、破砕手段と共に水路を横断するように水路に設置され被処理水中の夾雑物を捕集する捕集手段と、捕集手段に捕集された夾雑物を破砕手段に移送する移送手段と、を備え、昇降手段は破砕手段の昇降運動に合わせて捕集手段及び移送手段を上下に昇降運動させることが好ましい。
【００２１】
これによれば、破砕手段によって被処理水の処理が行われる際に、破砕手段に比して通過抵抗の少ない捕集手段と移送手段とによって被処理水の夾雑物の破砕処理がより好適に行える。また、除塵機によって被処理水の処理が行われる際には、捕集手段、移送手段、破砕手段が各々水面上に上昇されるので、比較的大きな夾雑物がこれら捕集手段、移送手段、破砕手段をつまらせたりすることがない。
【００２２】
また、晴天時であって、ほとんど汚水のみが被処理水として流入する場合においても、時間帯や季節等によってその汚水の量が変化し被処理水の量が変動することがある。そこで、水路が並列する複数の小水路に分割され、除塵機、破砕手段及び昇降手段がこの小水路毎に設けられると共に、小水路には破砕手段よりも上流側に被処理水の各々の水路への流入・遮断を制御可能なゲートが各々設けられることが好ましい。
【００２３】
これによれば、晴天時において、汚水を主成分とする被処理水の水量が変化する場合でも、各々のゲートを制御して被処理水を流入させる水路の数を変更することにより、被処理水中の夾雑物を各々破砕手段によって効率的に処理できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図１及び図２を参照しながら、本発明に係る夾雑物処理装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図１は本実施形態に係る夾雑物処理装置１０の上面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ矢視図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。
【００２５】
本実施形態に係る夾雑物処理装置１０は、図１及び図２に示すように、下水道管渠１内を流下してきた被処理水を下水処理場や河川等に移送するポンプ場５に設置されている。下水道管渠１は、自然現象に起因する排水である雨水と、生活または事業に起因する排水である汚水と、が合流された被処理水が流れこむ合流式のものであり、ポンプ場５は下水道管渠１の下流端に設けられている。
【００２６】
ポンプ場５は、下水道管渠１からの被処理水が流れる水路であってそこで被処理水中の夾雑物の処理がなされる水路部（水路）１１と、その深さが水路部１１よりも深くされ夾雑物が処理された後の被処理水が貯留される槽部１２と、を有している。
【００２７】
ポンプ場５内の水路部１１及び槽部１２は、被処理水が流入する方向と平行でかつ鉛直な第一区画壁２０によって、図１の上下方向に２つに区画されている。
【００２８】
水路部１１の内、第一区画壁２０によって区画された２つの部分は、さらに、第一区画壁２０と平行な第二区画壁２１、２２によって、各々さらに図１の上下方向に２つの小水路に区画されている。ここでは、第二区画壁２２とポンプ場５の壁とに挟まれる部分を第一水路（小水路）１５、第二区画壁２２と第一区画壁２０とに挟まれる部分を第二水路（小水路）１６、第一区画壁２０と第二区画壁２１とに挟まれる部分を第三水路（小水路）１７、第二区画壁２１とポンプ場５の壁とに挟まれる部分を第四水路（小水路）１８とする。また、槽部１２で第一水路１５及び第二水路１６からの被処理水が流入する部分を第一槽部１３、槽部１２で第三水路１７及び第四水路１８からの被処理水が流入する部分を第二槽部１４とする。
【００２９】
第一水路１５、第二水路１６、第三水路１７、第四水路１８には、各々上流側から順に、モータ３５ａによって開閉動作がなされ下水道管渠１から各々の小水路１５〜１８内への被処理水の流入・遮断を制御する流入ゲート３５と、流入された被処理水中の夾雑物を破砕可能な破砕ユニット４５と、被処理水中の夾雑物を捕集し水面上に掻き上げて除去する除塵機６５と、が各々設けられている。
【００３０】
また、図１〜図３に示すように、第一水路１５、第二水路１６、第三水路１７、第四水路１８で破砕ユニット４５が設置される部分には、両側に一対の補助壁４６，４７が設けられており、この部分の小水路１５〜１８の幅は、除塵機６５が設けられた部分の水路の幅に比べて狭くされている。なお、図２及び図３に示すように、補助壁４６，４７の高さは、第一区画壁２０、第二区画壁２１，２２に比して低くされている。
【００３１】
破砕ユニット４５は、円筒スクリーン（捕集手段）４５ａ及び破砕機４５ｄを各々備え、この円筒スクリーン４５ａと破砕機４５ｄとは、補助壁４６、４７によって横幅が狭くされた小水路１５〜１８を各々横断するように並設されている。
【００３２】
円筒スクリーン４５ａは、円環状板材が上下方向に所定距離離間して複数積層された縦型円筒形状を有し、各々の小水路１５〜１８を流れる被処理水中の夾雑物（し渣）をその円環状板材に捕集する。そして、この円筒スクリーン４５ａは夾雑物が捕集された被処理水を板の間の隙間から下流側に通過させる。
【００３３】
また円筒スクリーン４５ａは、各々の円筒スクリーン４５ａが捕集した夾雑物を破砕機４５ｄ側に移送する移送手段としてのスクレーパ４５ｂを各々有している。このスクレーパ４５ｂは、棒体が円環状板材間に対応して上下に複数積層され、円筒スクリーン４５ａの円環状板材の中心軸線よりも小水路１５〜１８の上流側に偏心された鉛直軸回りを、各々の円筒スクリーン４５ａ毎に設けられたモータ４５ｃによって回転されるものであり、円筒スクリーン４５ａの上流方向側で円筒スクリーン４５ａの円環状板材間から上流方向側に突出され、この円環状板材間に捕集された夾雑物を回転によりかき取って並設された破砕機４５ｄに向かって移送する。
【００３４】
破砕機４５ｄは、各々の破砕機４５ｄに対して設置されたモータ４５ｅによって回転される一対の回転破砕刃（破砕手段）４５ｆ、４５ｆを有し、被処理水が通過する際に被処理水中の夾雑物を破砕する。
【００３５】
また、破砕ユニット４５は、昇降装置（昇降手段）５５によって、各々独立に上下に昇降可能とされている。この昇降装置５５は、図２及び図３に示すように、各破砕ユニット４５を個別につり上げるためのワイヤー５５ｂと、ワイヤー５５ｂを各々巻き上げるためのモータ５５ａと、各々のモータ５５ａが設置され水路部１１上で幅方向に延在して固定側に架設される枠体５５ｃと、を備えている。そして、この昇降装置５５は、各々の破砕ユニット４５を、図２に示すように水路の底面に載置された状態から、図２に仮想線で示すように水路の底面から所定距離離間された状態までつり上げ可能となっている。
【００３６】
ここで、破砕機４５ｄ及び円筒スクリーン４５ａは、つり上げられた状態で、その下端の高さが第一区画壁２０、第二区画壁２１、２２の上端よりも上に位置するようにされ、各々の水路に導入される被処理水の水面より上方にまで引き上げ可能とされている。
【００３７】
また、破砕機４５ｄが各々の水路の底面に載置された状態で、破砕機４５ｄの回転破砕刃４５ｆの上端の高さは、後述する所定の基準水位９ｂとほぼ同様されている。
【００３８】
除塵機６５は、図１及び図２に示すように、上下方向に長尺な板を所定間隔水平方向に複数配設した縦スクリーン６５ａを各々備えている。この縦スクリーン６５ａは、各々の小水路１５〜１８を横断し、かつ、図２に示すように、その上部が下流側（図示右側）にやや傾くように各々の小水路１５〜１８に対して設置されている。
【００３９】
そして、この縦スクリーン６５ａは、上流側から流入する被処理水中の所定以上の大きさの夾雑物（し渣）を板の間で捕集する一方、夾雑物が捕集された被処理水を板の間の隙間から下流側に通過させる。ここで、縦スクリーン６５ａの目開きは、破砕機４５ｄで破砕された夾雑物を通過可能な大きさとすることが好ましい。具体的には、例えば、破砕機４５ｄの破断寸法を３ｃｍ角とした場合、縦スクリーン６５ａの目開きを５ｃｍとすればよい。
【００４０】
また、除塵機６５は、図２に示すように、縦スクリーン６５ａの上流側で縦スクリーン６５ａに沿う周回軌道回りを周回する主務チェーン６５ｂと、この主務チェーン６５ｂを周回運動させるモータ６５ｄと、主務チェーン６５ｂに複数取り付けられ主務チェーン６５ｂの周回運動に伴って縦スクリーン６５ａに捕集された夾雑物を縦スクリーン６５ａにそって上方に掻き上げるレーキ６５ｃと、縦スクリーン６５ａの上端まで掻き上げられた夾雑物をレーキ６５ｃから下方へ払い落とすワイパ６５ｅと、を各々有している。なお、図１においては、除塵機６５の内、縦スクリーン６５ａとモータ６５ｄを除いて図示を省略している。
【００４１】
そして、各々の除塵機６５によって掻き上げられ払い落とされた夾雑物は、図２及び図１に示すように、ポンプ場５の上部に設けられて小水路１５〜１８に亘って幅方向に延在するベルトコンベア６７に捕集され、図１に示すように、さらにベルトコンベア６８を介してホッパ６９に貯留される構成とされている。
【００４２】
また、図１に示すように、水路部１１で流入ゲート３５よりも上流側には、水路部１１の被処理水の水位を取得する水位センサ（水量取得手段）７１が設けられている。
【００４３】
また、第一槽部１３には、第一槽部１３内の被処理水を下水処理場へ移送する汚水ポンプ８２が複数設けられ、第二槽部１４には、第二槽部１４内の被処理水を河川等に移送する雨水ポンプ８１が複数設けられている。ここで、雨水ポンプ８１の能力は汚水ポンプ８２の能力よりも高くされている。
【００４４】
さらに、第一区画壁２０で、第一槽部１３と第二槽部１４とを区画する部分には、第一槽部１３と第二槽部１４とを連通可能であってモータ１９ａによって開閉が制御される連絡ゲート１９が設けられている。
【００４５】
そして、本実施形態の夾雑物処理装置１０においては、水位センサ７１に接続されて水路１５〜１８における被処理水の水位が取得可能とされ、取得された水位に応じて、各昇降装置５５の駆動モータ５５ａ、各除塵機６５の駆動モータ６５ｄ等の駆動を制御する制御装置９８を備えている。
【００４６】
具体的には、制御装置９８は、取得された水位と、図２及び図３に示す、最低水位９ｃ、基準水位９ｂ、最高水位９ａとを比較して制御を行う。
【００４７】
ここで、最低水位９ｃは、破砕ユニット４５での破砕に最低限必要な水量に対応する水位であり、ここでは、破砕ユニット４５が下降されている状態での破砕機４５ｄの回転破砕刃４５ｆの下端近傍の水位である。また、基準水位９ｂは、晴天時等で被処理水がほとんど汚水のみである場合の水量と、雨天時等で雨水が被処理水に大量に含まれる場合の水量との間の境界となる水量（所定の基準値）が、全ての小水路１５〜１８に導入された場合の水路の水位である。また、最高水位９ａは、この夾雑物処理装置１０での最大処理水量に対応する水位であり、補助壁４６の上端よりも高い第一区画壁２０の上端近傍とされる。
【００４８】
さらに、制御装置９８は、小水路１５〜１８の各流入ゲート３５の駆動モータ３５ａ、各破砕ユニット４５の駆動モータ４５ｃ，４５ｅ、各汚水ポンプ８２、各雨水ポンプ８１、連絡ゲート１９の駆動モータ１９ａ、及び、ベルトコンベア６７，６８の駆動モータと接続されており、これらの駆動も制御可能となっている。
【００４９】
次に、このような、制御装置９８，流入ゲート３５、昇降装置５５、破砕ユニット４５、除塵機６５、雨水ポンプ８１、汚水ポンプ８２等を有する夾雑物処理装置１０における制御装置９８の作用について図４及び図５のフローチャートを参照して説明する。
【００５０】
予め、小水路１５〜１８の各流入ゲート３５は各々閉鎖され、各破砕ユニット４５は下降され、各破砕ユニット４５、各除塵機６５、汚水ポンプ８２、雨水ポンプ８１及びベルトコンベア６７は各々停止された停止状態から説明を始める。
【００５１】
まず、ステップＳ１０１において、被処理水の水位を取得しこれに基づいて判定を行う。そして、水位が最低水位９ｃよりも低い場合には、被処理水の量が少なく処理の必要がないとして停止状態を維持し、再びステップ１０１で水位に基づく判定を行う。
【００５２】
一方、水位が所定の最低水位９ｃ以上である場合には、処理の必要がありこの被処理水は汚水がほとんどであるとし、この被処理水の処理をすべくステップＳ１０３へ進む。ステップＳ１０３においては、モータ３５ａを駆動して第一水路１５の流入ゲート３５を開放し、被処理水を第一水路１５に流入させると共に、第一水路１５のモータ４５ｃ及びモータ４５ｅを駆動して第一水路１５の破砕ユニット４５を駆動し、第一水路１５に流入した被処理水中の夾雑物を破砕させ、さらに、汚水ポンプ８２を各々駆動し、破砕ユニット４５及び除塵機６５を通過して第一槽部１３に貯留される被処理水を下水処理場に移送する。このような処理がなされている場合に、除塵機６５は稼働されないので、被処理水中の夾雑物が水面上に掻き上げられることはない。また、除塵機６５の縦スクリーン６５ａの目幅は破砕機４５ｄによって破砕された夾雑物が通過可能となっているので、破砕された夾雑物を含む被処理水は、除塵機６５によって流れが滞ることなく第一槽部１３に流入される。
【００５３】
このようにして、被処理水の処理が行われると、ステップＳ１０５において、再び被処理水の水位に基づく判断が行われる。ここで、水位が最低水位９ｃよりも低くなれば、被処理水の処理は終了したとして、ステップＳ１０７において、第一水路１５の流入ゲート３５を閉鎖し、第一水路１５の破砕ユニット４５を停止し、汚水ポンプ８２を停止してステップＳ１０１に戻る。
【００５４】
一方、水位が最低水位９ｃ以上であり、かつ、基準水位９ｂより低ければ、このままの状態で被処理水が汚水であるとしてこの処理を続け、再びステップＳ１０５において水位に基づく判断を行う。
【００５５】
また、水位が基準水位９ｂ以上となる場合には、処理量を増やすべくステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０９においては、第二水路１６の流入ゲート３５を開放し、第二水路１６の破砕ユニット４５を駆動する。これによって、被処理水は、第一水路１５と第二水路１６とに流入して各々の破砕ユニット４５によりその中の夾雑物が破砕され、第一槽部１３から排出されることとなる。
【００５６】
このようにして、被処理水の処理が行われると、ステップＳ１１１において、再び水位に基づく判断が行われる。ここで、水位が最低水位９ｃよりも低くなれば、被処理水の処理容量を少なくすべく、ステップＳ１１３において、第二水路１６の流入ゲート３５を閉鎖し、第二水路１６の破砕ユニット４５を停止してステップＳ１０５に戻る。これによって、第一水路１５のみによって被処理水の処理が好適に行われる。
【００５７】
一方、水位が最低水位９ｃ以上であり、かつ、基準水位９ｂ未満であれば、このままの状態で処理を続け、再びステップＳ１１１において水位に基づく判断を行う。
【００５８】
一方、水位が所定の基準水位９ｂ以上となった場合には、処理容量を増やすべくステップＳ１１５に進む。ステップＳ１１５においては、第三水路１７の流入ゲート３５を開放し、第三水路１７の破砕ユニット４５を駆動すると共に、モータ１９ａを駆動して連絡ゲート１９を開放する。これによって、被処理水は、第一水路１５及び第二水路１６に加えて第三水路１７によっても夾雑物の破砕がなされ、第二水路１６を介して第二槽部１４に流入した処理済みの被処理水は連絡ゲート１９を介して第一槽部１３に流入し汚水ポンプ８２を介して汚水処理場に移送されることとなる。
【００５９】
このようにして、被処理水の処理が行われると、ステップＳ１１７において、水位に基づく判断が行われる。ここで、水位が最低水位９ｃよりも低くなれば、被処理水の処理容量を少なくすべく、ステップＳ１１９において、第三水路１７の流入ゲート３５を閉鎖し、第三水路１７の破砕ユニット４５を停止すると共に連絡ゲート１９を閉鎖してステップＳ１１１に戻る。これによって、第一水路１５及び第二水路１６のみによって被処理水の処理が行われる。
【００６０】
一方、水位が最低水位９ｃ以上であり、かつ、基準水位９ｂ未満であれば、このままの状態で処理を続け、再びステップＳ１１７において水位に基づく判断を行う。
【００６１】
また、水位が基準水位９ｂ以上となった場合には、処理容量をさらに増やすべくステップＳ１２０に進む。ステップＳ１２０においては、第四水路１８の流入ゲート３５を開放し、第四水路１８の破砕ユニット４５を駆動する。これによって、被処理水は、第一水路１５、第二水路１６、第三水路１７に加えて第四水路１８によっても夾雑物の破砕がなされることとなる。
【００６２】
このようにして、被処理水の処理が行われると、ステップＳ１２１において、水位に基づく判断が行われる。ここで、水位が最低水位９ｃよりも低くなれば、被処理水の処理容量を少なくすべく、ステップＳ１２３において、第四水路１８の流入ゲート３５を閉鎖し、第四水路１８の破砕ユニット４５を停止してステップＳ１１７に戻る。これによって、第一水路１５、第二水路１６及び第三水路１７のみによって被処理水の処理が行われる。
【００６３】
また、水位が最低水位９ｃ以上であり、かつ、基準水位９ｂ未満であれば、このままの状態で処理を続け、再びステップＳ１２１において水位に基づく判断を行う。
【００６４】
また、４つの小水路１５〜１８を用いて夾雑物の破砕処理を行っても、水位が基準水位９ｂ以上となった場合には、被処理水は雨水を主とするものとなると共に破砕ユニット４５による処理能力の限界に達したとして、除塵機６５による夾雑物の処理に切り替えるべくステップＳ１２５に進む。
【００６５】
ステップＳ１２５においては、全ての破砕ユニット４５を停止し、全ての昇降装置５５を駆動して全ての破砕ユニット４５を上昇させ、すべての除塵機６５を稼働し、汚水ポンプ８２を停止し、雨水ポンプ８１を駆動し、コンベア６７，６８を駆動する。
【００６６】
これによって、被処理水は破砕ユニット４５によって流れが邪魔されることなく各々の小水路１５〜１８を通過でき、さらに、被処理水中の夾雑物は除塵機６５によって捕集され掻き上げられてベルトコンベア６７、６８を介してホッパ６９に集められ、被処理水の夾雑物が除去されて処理される。そして、夾雑物が除去された被処理水は雨水ポンプ８１を介して河川等に放流される。
【００６７】
このようにして、被処理水の処理が行われると、ステップＳ１２７において、水位に基づく判断が行われる。ここで、水位が基準水位９ｂよりも低くなれば、破砕ユニット４５による処理に切り替えるべく、ステップＳ１２９において、全ての昇降装置５５を駆動して全ての破砕ユニット４５を下降させ、全ての破砕ユニット４５を稼働し、すべての除塵機６５を停止し、汚水ポンプ８２を可動し、雨水ポンプ８１を停止し、コンベア６７，６８を停止した後ステップＳ１２１に戻る。これによって、第一水路１５〜第四水路１８において破砕ユニット４５によって被処理水の処理が行われ、処理後の汚水は汚水ポンプ８２によって汚水処理増に移送される。
【００６８】
また、水位が基準水位９ｂ以上であり、かつ、最高水位９ａ未満であれば、被処理水は雨水であるとしてこのままの状態で除塵機６５による処理を続け、再びステップＳ１２７において水位に基づく判断を行う。
【００６９】
一方、除塵機６５を用いて夾雑物の処理を行っても、水位が最高水位９ａ以上となった場合には、ステップ１３１において、警告を表示し、制御を停止する。
【００７０】
このような、夾雑物処理装置においては、小水路１５〜１８の水位が取得されると共に、この水位と、適切に定められた基準水位９ｂとを比較することにより、晴天時等で雨水の量が少なくて被処理水の流量が少なくて水位が低く被処理水のほとんどが汚水である場合と、雨天時で雨水が大量に合流し被処理水の流量が多くて水位が高い場合とが好適に判断される。そして、水路内の水位が基準水位よりも低い場合に除塵機６５による夾雑物の掻き上げが停止されると共に昇降装置５５により破砕機４５ｄが被処理水に浸漬される。このため、水路内の水位が低く被処理水のほとんどが汚水である場合に、被処理水中に浸漬される破砕機４５ｄによって被処理水中の屎尿や残飯等の夾雑物が破砕されて夾雑物の処理が好適に行われる一方、除塵機６５による夾雑物の掻き上げがなされないので夾雑物が水面上に露出されず、屎尿や残飯等の夾雑物からの臭気の発生や虫等の発生が抑制され、公衆衛生上好ましい。
【００７１】
これに対して、小水路１５〜１８内の水位が基準水位よりも高いと判断された場合に、除塵機６５による夾雑物の掻き上げがなされると共に昇降装置５５により破砕ユニット４５が被処理水の水面より上方に引き上げられる。このため、水路内の水位が高く汚水に比して大量の雨水が被処理水中に含まれる場合に、被処理水中の、特に雨水によってもたらされ屎尿や残飯に比して大きい夾雑物が破砕機４５ｄに巻き込まれなくなり、破砕機４５ｄのつまりや破損が防止されている。また、除塵機６５によって被処理水中の大きな夾雑物が好適に掻き上げられて被処理水中の夾雑物の処理が好適になされる。
【００７２】
また、除塵機６５は小水路１５〜１８で破砕機４５ｄよりも下流側に設置されると共にこの除塵機６５の縦スクリーン６５ａの目開きは破砕機４５ｄにより破砕された夾雑物が通過可能に設定されている。このため、除塵機６５における夾雑物の掻き上げがなされない場合に、破砕機４５ｄにより夾雑物が破砕されて除塵機６５に到達すると共に、この破砕された夾雑物が除塵機６５を通過可能であるので、夾雑物が、掻き上げのなされない除塵機６５の縦スクリーン６５ａに捕集されて蓄積することが防止されている。
【００７３】
さらに、除塵機６５及び破砕機４５ｄよりも下流側には、除塵機６５又は破砕機４５ｄによって処理がなされた被処理水を汚水処理場へ移送する汚水ポンプ８２と、除塵機６５又は破砕機４５ｄによって処理がなされた被処理水を海又は河川に移送する雨水ポンプ８１と、が設けられ、制御装置９８は、水路内の水位が基準水位９ｂよりも低いと判断された場合に汚水ポンプ８２を稼働させる一方、水路内の水位が基準水位９ｂよりも高いと判断された場合に雨水ポンプ８１を稼働させる。
【００７４】
これにより、晴天時等で被処理水のほとんどが汚水である場合に、破砕機４５ｄによって夾雑物が処理された被処理水が汚水処理場に移送されて好適に処理される一方、雨天時で汚水に比して大量の雨水が被処理水中に含まれる場合に、除塵機６５によって夾雑物が処理された被処理水が河川等に移送されて放流される。このため、汚水がほとんどである被処理水と雨水を大量に含んだ被処理水とを各々適切に処理することが可能とされる。
【００７５】
また、破砕機４５ｄが被処理水に浸漬された状態での回転破砕刃４５ｆの上端近傍の高さは、雨水が多い場合と汚水がほとんどの場合との境界の水位に対応する基準水位の位置とほぼ同等とされているので、被処理水の流量が増えて水位が破砕機４５ｄの上端に達して破砕機４５ｄの処理能力の限界に達するタイミングで、被処理水の水位が基準水位に達し破砕機４５ｄが上昇されるので、破砕機４５ｄを効率よく活用できる。
【００７６】
また、制御装置９８は、小水路１５〜１８内の水位が基準水位よりも低いと判断された場合に破砕ユニット４５を稼働させる一方、小水路１５〜１８内の水位が基準水位よりも高いと判断された場合に破砕ユニット４５を停止させるので、破砕ユニット４５が水面上に位置する場合にこの破砕ユニット４５の駆動が停止され、動力が不要とされるので、ランニングコストが削減されている。
【００７７】
また、破砕ユニット４５は、破砕機４５ｄと共に小水路１５〜１８を横断するように小水路１５〜１８に設置され被処理水中の夾雑物を捕集する円筒スクリーン４５ａと、円筒スクリーン４５ａに捕集された夾雑物を破砕機４５ｄに移送するスクレーパ４５ｂと、を備え、昇降装置５５によって破砕機４５ｄの昇降運動に合わせて円筒スクリーン４５ａ及びスクレーパ４５ｂが上下に昇降運動される。このため、破砕機４５ｄで夾雑物の破砕がなされる場合に、破砕機４５ｄに比して通過抵抗の少ない円筒スクリーン４５ａとスクレーパ４５ｂとによって被処理水の夾雑物の処理がより好適に行える。また、除塵機６５によって被処理水の処理が行われる際には、円筒スクリーン４５ａ、スクレーパ４５ｂが各々破砕機４５ｄと共に水面上に上昇されるので、比較的大きな夾雑物がこれら円筒スクリーン４５ａ、スクレーパ４５ｂをつまらせることがない。
【００７８】
さらに、晴天時であって、ほとんど汚水のみが被処理水として流入する場合においても、時間帯や季節等によってその汚水の量が変化し被処理水の量が変動することがある。ところが、水路部１１は並列する複数の小水路１５〜１８に分割され、除塵機６５、破砕機４５ｄを含む破砕ユニット４５及び昇降装置５５がこの小水路１５から１８毎に設けられると共に、小水路１５〜１８には破砕機４５ｄよりも上流側に被処理水の各々の水路への流入・遮断を制御可能な流入ゲート（ゲート）３５が各々設けられており、晴天時において、汚水を主成分とする被処理水の水量が変化する場合でも、各々のゲート３５を制御して被処理水を流入させる小水路１５〜１８の数を変更することにより、被処理水中の夾雑物を各々破砕機４５ｄによって効率的に処理できている。
【００７９】
なお、本発明に係る夾雑物処理装置及び夾雑物処理方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形態様をとることが可能である。
【００８０】
例えば、上記実施形態においては、除塵機６５を破砕機４５ｄよりも下流側に配置しているが、汚水中の夾雑物が雨水中の夾雑物よりも十分小さい場合等には、除塵機６５を破砕機４５ｄよりも上流側に配置してもよい。
【００８１】
また、各ポンプ８１，８２の運転の開始は、さらに、槽部１２における処理済みの被処理水の水位が所定の水位を超えてからとしてもよい。
【００８２】
また、上記実施形態においては、制御装置９８によって、夾雑物処理装置１０を自動制御しているが、被処理水の水位をオペレータ等が測定し、この水位に基づいてオペレータ等が夾雑物処理装置１０の除塵機６５や昇降装置５５や破砕ユニット４５等を制御するようにしてもよい。
【００８３】
また、上記実施形態においては、水路部１１が４つの小水路１５〜１８に分割されているが、晴天時における汚水の流量変動があまりない場合等には、分割されない一つの水路としてもよい。この場合でも、基準水位９ｂは、晴天時等においてほとんど汚水のみが被処理水として流入する場合の被処理水の水量と、雨天時等において雨水が大量に含まれる場合の被処理水の水量と、の間の境界の水量に対応する水位とすればよい。
【００８４】
また、上記実施形態では、水位センサ７１によって水路内の水位を測定しているが、水路を流れる被処理水の水量に関する情報を取得すればこれに限られず、例えば、流量計等によって被処理水の水量を取得してもよい。この場合、制御装置９８は、取得された流量を、境界となる被処理水の水量（所定の基準値）と比較することにより、除塵機６５や破砕機４５ｄの制御をすればよい。
【００８５】
また、上記実施形態では、夾雑物処理装置１０を下水道のポンプ場での夾雑物処理に採用しているが、例えば、下水処理場の流入口での夾雑物処理、河川におけるし渣処理、雨水ポンプ場での不明水対策等、雨水が合流されて水位レベルが大きく変動する被処理水を処理する場所に適用できる。
【００８６】
また、図１に点線で示すように、第二区隔壁２１を第二槽部１４内に延長した隔壁２２２によって第二槽部１４内を２つに分割すると共に分割された２つの領域間の連通・遮断を制御可能とするゲート２２２ｂ及びモータ２２２ａをこの隔壁２２２に設置したり、第二区隔壁２２を第一槽部１３内に延長した隔壁２２０によって第一槽部１３を２つに分割すると共に分割された２つの領域間の連通・遮断を制御可能とするゲート２２０ｂ及びモータ２２０ａをこの隔壁２２０に設置したりしても良い。
【００８７】
【発明の効果】
本発明の夾雑物処理装置及び夾雑物処理方法によれば、被処理水の水量に関する情報を取得し被処理水の水量が所定の基準値より高いか低いかを判断することにより、晴天時等で雨水が少なくて被処理水の水量が少なく被処理水のほとんどが汚水である場合と、雨天時で雨水が多くて被処理水の水量が多く汚水に比して大量の雨水が被処理水中に含まれ場合とを好適に判断できる。そして、被処理水のほとんどが汚水である場合には、破砕手段を被処理水中に浸漬して被処理水中の屎尿や残飯等の夾雑物を破砕し夾雑物の処理を好適に行わせる一方、除塵機によって夾雑物を掻き上げないことにより夾雑物を水面上に露出させず、屎尿や残飯等の夾雑物からの臭気の発生や虫等の発生を抑制する。
【００８８】
これに対して、汚水に比して大量の雨水が被処理水中に含まれる場合には、破砕手段を水面上に移動し、雨水によってもたらされ、屎尿や残飯に比して大きな夾雑物を破砕手段に巻き込まれないようにする一方、除塵機を稼働して被処理水中の大きな夾雑物を掻き上げ被処理水中の夾雑物の処理を行う。
【００８９】
このため、雨水と汚水とが合流された被処理水が水路に供給され、天候等によって被処理水の質や量が大きく変動しても被処理水中の夾雑物を適切に処理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る夾雑物処理装置の上面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。
【図４】図１の制御装置の制御フローを示す図である。
【図５】図５に続く制御フローを示す図である。
【符号の説明】
９ｂ…基準水位（所定の基準値）、１０…夾雑物処理装置、１１…水路部（水路）、１５…第一水路（小水路）、１６…第二水路（小水路）、１７…第三水路（小水路）、１８…第四水路（小水路）、３５…流入ゲート（ゲート）、４５ｂ…スクレーパ（移送手段）、４５ａ…円筒スクリーン（捕集手段）、４５ｆ…回転破砕刃（破砕手段）、５５…昇降装置（昇降手段）、６５…除塵機、７１…水位センサ（水量取得手段）、８１…雨水ポンプ、８２…汚水ポンプ、９８…制御装置（制御手段）。
【図１】
2004204479.tif 000003
【図２】
2004204479.tif 000004
【図３】
2004204479.tif 000005
【図４】
2004204479.tif 000006
【図５】
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