(57)【要約】【課題】簡易な構造であって、し渣の定量供給性に優れたし渣供給装置を提供する。【解決手段】水及びし渣が投入される貯留槽２に設けられるし渣供給装置１であって、し渣投入口６と越流堰４との間に配設されるし渣掻き揚げ機７と、し渣掻き揚げ機７よりも上流側において、周りに水の循環路９を形成するように設置される仕切り部材１０と、循環路９に沿って強制的に水の循環流を発生させる循環流発生手段１１と、を備え、前記循環流の一部にし渣掻き揚げ機７を臨ませる構成とした。【選択図】  図２
2004337790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水及びし渣が投入される貯留槽に設けられるし渣供給装置であって、
し渣の投入口と越流堰との間に配設されるし渣掻き揚げ機と、
前記し渣掻き揚げ機よりも上流側において、周りに水の循環路を形成するように設置される仕切り部材と、
前記循環路に沿って強制的に水の循環流を発生させる循環流発生手段と、
を備え、前記循環流の一部に前記し渣掻き揚げ機を臨ませる構成としたことを特徴とするし渣供給装置。
【請求項２】
前記循環路は、前記仕切り部材の上方及び下方に形成される一対の直線部と、この一対の直線部に連なる一対のコーナー部とからなり、
前記し渣掻き揚げ機は、前記一対のコーナー部の内の前記越流堰寄りのコーナー部に臨むように配設され、
前記循環流は、前記越流堰寄りのコーナー部において上方から下方に向かう方向に流れることを特徴とする請求項１に記載のし渣供給装置。
【請求項３】
前記循環流発生手段は、前記仕切り部材の上面側及び前記貯留槽の底部に設けられ、圧力流体を噴出する複数のノズルを備えた構成からなることを特徴とする請求項２に記載のし渣供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水処理場等において使用されるし渣供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水に含まれる繊維物や空き缶、プラスチック成形品、コンクリート片等の夾雑物（以降、し渣という）の処理工程の一部として、図５に示すように、貯留槽５１に水及びし渣を投入し、貯留槽５１の内部に設置したし渣掻き揚げ機５２によりし渣を除去する工程がある。
【０００３】
貯留槽５１には、給水口５３から水（通常、下水の二次処理水が用いられる）が給水される。し渣は、例えば下水道から直接取り出された状態でコンベア５４等により搬送されてし渣投入口５５から貯留槽５１に投入される。し渣掻き揚げ機５２の下流側には越流堰５６が形成されており、し渣は、給水口５３側から越流堰５６側へと向かう水流に沿って貯留槽５１の内部を移動し、し渣掻き揚げ機５２により槽外へと除去される。その後、し渣は例えばし渣破砕機５７により破砕される。以上のようなし渣の処理方法については、例えば特許文献１にも開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５３−６３７５６号公報（第２頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、水を張った貯留槽５１にし渣を一旦投入して、再度、し渣掻き揚げ機５２にてし渣を取り出すという工程を設ける理由は、し渣を後工程のし渣破砕機５７に定量的に供給することで、し渣破砕機５７のオーバロードを防止することにある。すなわち、前記特許文献１にも記載されているように、し渣のうちで比重の軽いものは水面に浮き、比重が重く沈むものは水の浮力を受けて徐々に沈降することで、し渣全体が貯留槽５１内に広く分散することとなり、もってし渣は、し渣掻き揚げ機５２により一度に大量に掻き揚げられることなく定量的に後工程に供給されるものである。
【０００６】
以上の従来技術によれば、ある程度のし渣の定量的な供給が可能となるが、し渣投入口５５から貯留槽５１に投入されるし渣は、下水道から直接取り出された状態として非定量的に投入されるため、例えば降雨時には瞬時的に大量のし渣が貯留槽５１にそのまま投入される場合があり、前記従来技術ではこのような瞬時的な大量のし渣に対応しきれないおそれがある。具体的には、給水口５３から越流堰５６へと向かう緩やかな水流だけでは、投入されたし渣が下流側まで流れることなく槽底に堆積してしまい、前記したような十分なし渣の分散能力が期待できず、特にし渣同士がからまった状態で大きな塊として投入されたときにはその傾向が著しくなる。また、し渣掻き揚げ機５２のスリット幅は小さいことから、し渣掻き揚げ機５２はある程度、水流に対して抵抗として作用することとなるが、従来のように給水口５３から越流堰５６への一方向への水流である場合、し渣掻き揚げ機５２の前面にぶつかった水流は逃げ場を失うかたちで局所的な渦を巻く傾向にある。このような局所的な渦が発生すると、この渦にし渣が巻き込まれ団子状に絡まってしまい、この状態でし渣を掻き揚げるとし渣掻き揚げ機５２に大きな負荷がかかってしまうことになる。
【０００７】
本発明は、以上のような問題を解決するために創作されたものであり、簡易な構造であって、定量供給性に優れたし渣供給装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するために、水及びし渣が投入される貯留槽に設けられるし渣供給装置であって、し渣の投入口と越流堰との間に配設されるし渣掻き揚げ機と、前記し渣掻き揚げ機よりも上流側において、周りに水の循環路を形成するように設置される仕切り部材と、前記循環路に沿って強制的に水の循環流を発生させる循環流発生手段と、を備え、前記循環流の一部に前記し渣掻き揚げ機を臨ませる構成とした。
【０００９】
また、前記循環路は、前記仕切り部材の上方及び下方に形成される一対の直線部と、この一対の直線部に連なる一対のコーナー部とからなり、前記し渣掻き揚げ機は、前記一対のコーナー部の内の前記越流堰寄りのコーナー部に臨むように配設され、前記循環流は、前記越流堰寄りのコーナー部において上方から下方に向かう方向に流れる構成とした。
【００１０】
さらに、前記循環流発生手段は、前記仕切り部材の上面側及び前記貯留槽の底部に設けられ、圧力流体を噴出する複数のノズルを備える構成とした。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１はし渣供給装置１を示す側面説明図、図２はし渣供給装置１の作用を示す側面説明図、図３はし渣供給装置１の外観斜視図である。貯留槽２の長手方向の一端側には給水口３が形成されるとともに、他端側には越流堰４が形成されている。給水口３から貯留槽２に給水する水としては、例えば下水の二次処理水が用いられる。
【００１２】
貯留槽２の長手方向の前記一端側において、貯留槽２の上方には、コンベア５にて移送されてきたし渣を貯留槽２に落下投入するし渣投入口６が配設されている。し渣投入口６と前記越流堰４との間にはし渣掻き揚げ機７が介在し、図１等に示すように、貯留槽２の長手方向の前記他端側寄りに設置されている。
【００１３】
し渣掻き揚げ機７としては、図３に示すように、多数のスリットを有したスクリーン７ａを傾斜状に立設し、このスクリーン７ａの前面側にレーキ７ｂを設けた公知構造のものが適用できる。スクリーン７ａの前面に付着したし渣は、上昇するレーキ７ｂにより掻き揚げられ、図１に示すように、し渣掻き揚げ機７の上端側に近接配置したし渣破砕機８に投入される。
【００１４】
本発明に係るし渣供給装置１は、し渣掻き揚げ機７と、し渣掻き揚げ機７よりも上流側（給水口３側）において、周りに水の循環路９を形成するように設置される仕切り部材１０と、循環路９に沿って強制的に水の循環流を発生させる循環流発生手段１１とを備えており、前記循環流の一部にし渣掻き揚げ機７が臨む構成となっている。
【００１５】
仕切り部材１０は、上下方向に関する貯留槽２の中ほどにおいて、図３にも示すように貯留槽２の側壁２ａ，２ａ間に水平状に掛け渡される板状部材として構成され、例えば鋼板等が適用される。仕切り部材１０の長手方向（貯留槽２の長手方向と同じ）の寸法が大きい場合には、部材を分割して、これらを組み付けることで一体的な仕切り部材１０とする。
【００１６】
この仕切り部材１０周りに形成される循環路９は、貯留槽２の長手方向に延びる上方及び下方の直線部９ａ，９ｂと、この直線部９ａ，９ｂに連なる一対のコーナー部９ｃ，９ｄとから構成される。つまり、循環路９は側面視して貯留槽２の長手方向に延びるトラック状経路として形成される。コーナー部９ｃは貯留槽２の長手方向の前記一端側に位置し、コーナー部９ｄは他端側、つまりし渣掻き揚げ機７寄りに位置する。
【００１７】
仕切り部材１０の上面及び貯留槽２の底部には、圧力流体を噴出する複数のノズル１２が取り付けられており、これらが前記循環流発生手段１１を構成する。本実施形態では、貯留槽２の上流壁２ｂにもノズル１２を取り付けている。噴出する圧力流体としては、例えば下水の二次処理水が用いられる。ここで、上流壁２ｂの下部は傾斜面２ｃが形成されており、傾斜面２ｃの下端は、貯留槽２の底部（前記直線部９ｂの上流側終端の近傍）に凹状に形成された砂利受け室１３に臨んでいる。この砂利受け室１３は、し渣の中でも砂利や石、コンクリート片等、特に比重の大きなし渣を捕捉するために形成され、室内の途中にはパンチングメタル等からなるフィルタ１４が取り付けられている。大きな石やコンクリート片等はこのフィルタ１４にて捕捉され、フィルタ１４を通過した砂利等は排砂弁１５の開閉操作により槽外へ排出される。
【００１８】
ノズル１２は、以上の傾斜面２ｃや砂利受け室１３にも取り付けられている。ここで、各ノズル１２に関して、鉛直状に形成された上流壁２ｂに取り付けられたノズル１２には符号１２Ａを付し、仕切り部材１０の上面に取り付けられたノズル１２には符号１２Ｂを、貯留槽２の底部に取り付けられたノズル１２には符号１２Ｃを、傾斜面２ｃに取り付けられたノズル１２には符号１２Ｄを、砂利受け室１３に取り付けられたノズル１２には符号１２Ｅを付す。なお、各ノズル１２に圧力流体を供給する配管については図では省略している。
【００１９】
図１に示すように、側面視した状態において、ノズル１２Ａは上下２段として、また、貯留槽２の幅方向（図１における紙面手前−奥方向）に適宜間隔をおいて複数、並列状に配置されており、各噴出方向が略水平状となるように上流壁２ｂに取り付けられる。これにより、ノズル１２Ａは循環路９におけるコーナー部９ｃの上方寄りに臨む。
【００２０】
ノズル１２Ｂは、貯留槽２の長手方向に所定の間隔をもって複数列、図では２列として配置されている。図３に示すように、各列は貯留層２の幅方向に並列状に配された複数のノズル１２Ｂとして構成される。ノズル１２Ｂは、各噴出方向がし渣掻き揚げ機７側に向けて略水平状となるように仕切り部材１０に取り付けられている。ノズル１２Ｃは、図１に示すように、貯留槽２の長手方向に所定の間隔をもって複数列、図では４列として配置されている。この各列も貯留層２の幅方向に並列状に配された複数のノズル１２Ｃとして構成され、各噴出方向がノズル１２Ｂと反対側の向き、つまり上流壁２ｂ側に向けて略水平状となるように貯留槽２の底部に取り付けられている。
【００２１】
ノズル１２Ｄ及びノズル１２Ｅはそれぞれ単列として設けられており、コーナー部９ｃにおいて水の流れが下方から上方に向けてスムースに弧を描くように、各噴出方向を斜め状にして、それぞれ傾斜面２ｃ及び砂利受け室１３に取り付けられている。
【００２２】
以上の構成からなるし渣供給装置１の作用について説明する。先ず、し渣掻き揚げ機７を作動させて、給水口３から水を給水し、貯留槽２を満水状態にする。満水状態となったら給水は停止する。そして、ノズル１２Ａ〜１２Ｅから圧力水を噴出させる。この圧力水の噴出により、循環路９において図２に示すように時計回りの循環流が発生する。
【００２３】
次いで、し渣投入口６からし渣を投入する。し渣は、前記循環流に乗って循環路９を移動し、その過程において例えば大きなし渣の塊は次第にほぐれていき（特に水流の勢いや方向が変わるコーナー部９ｃ、９ｄにおいて、ほぐれの度合いが大きい）、十分に分散された状態となって循環路９を循環移動する。このようにほぐれたし渣が上方の直線部９ａからコーナー部９ｄにさしかかると、水面上に浮遊するし渣を含む比較的比重の小さい一部のし渣は、コーナー部９ｄの外側に臨むし渣掻き揚げ機７により捕捉されて掻き揚げられ、比重の大きい沈降性の残りのし渣は、コーナー部９ｄの内側寄りの循環流に乗って下方の直線部９ｂ側に移動する。
【００２４】
但し、この直線部９ｂ側に移動したし渣も、特に比重の大きい石等を除き、その後の循環流の攪拌作用やコーナー部９ｄにおける水流に対する乗り具合によって、いずれはし渣掻き揚げ機７に捕捉されるように構成することが重要である。このあたりのし渣の捕捉性能に関する調整については、循環流の速度、つまりノズル１２の噴射圧力が大きな因子となるが、これと共に仕切り部材１０の端部とし渣掻き揚げ機７との距離Ｌ１（図２）の設定も重要な因子となる。したがってこの距離Ｌ１は容易に調整可能となるように構成することが望ましく、この場合、し渣掻き揚げ機７側を移動させることは事実上困難であることから、例えば、仕切り部材１０の端部において、別途の距離調整用の鋼板等を着脱自在に取り付ける構成とすれば、容易に距離Ｌ１を所望する値に設定できる。
【００２５】
さて、し渣掻き揚げ機７のスクリーン７ａ（図３）を通過した水は越流堰４から排水される。その排水量は、各ノズル１２Ａ〜１２Ｅからの噴出水量と投入したし渣の総和から、し渣掻き揚げ機７にて掻き揚げたし渣量を差し引いた量となる。また、循環路９を循環移動するし渣の内で、比重の大きい砂利や石等は砂利受け室１３にて補足される。
【００２６】
なお、本実施形態においては、試験の結果、全ノズル１２Ａ、全ノズル１２Ｂ及び４列のノズル１２Ｃの内で図１における右側の２列（し渣掻き揚げ機７寄りの２列）のノズル１２Ｃについては、循環流の発生と比重の大きい砂利移動のため高圧噴射とし、砂利受け室１３寄りとなる残り２列のノズル１２Ｃについては砂利受け室１３に効果的に砂利を落下捕捉させるべく低圧噴射とし、ノズル１２Ｄ及びノズル１２Ｅについても、砂利や石だけを残して残りのし渣だけを舞い上がらせるべく低圧噴射とすれば、し渣の循環と砂利等の捕捉が効果的に両立できることが判明した。
【００２７】
以上のように、し渣掻き揚げ機７と、し渣掻き揚げ機７よりも上流側において、周りに水の循環路９を形成するように設置される仕切り部材１０と、循環路９に沿って強制的に水の循環流を発生させる循環流発生手段１１とを備え、前記循環流の一部にし渣掻き揚げ機７を臨ませる構成とすれば、大量のし渣が投入されても、その大部分は循環流（旋回流）により槽内を循環（旋回）し、その一部がし渣掻き揚げ機７に捕捉されることとなるので、し渣掻き揚げ機７には一度に大量のし渣が捕捉されることなく、十分にほぐれたし渣の一部が総じて定量的に捕捉されることとなる。また、水流は槽内を循環（旋回）するので局所的な渦が発生することもない。したがって、し渣掻き揚げ機７のオーバロードを防止でき、し渣破砕機８側には定量的にし渣が供給されることとなるので、し渣破砕機８のオーバロードも防止できる。
【００２８】
また、仕切り部材１０を水平状に配設して、循環路９を、仕切り部材１０の上方及び下方に形成される一対の直線部９ａ，９ｂと、この一対の直線部９ａ，９ｂに連なる一対のコーナー部９ｃ、９ｄとを有するように形成し、し渣掻き揚げ機７を越流堰寄りのコーナー部９ｄに臨むように配設し、循環流を、コーナー部９ｄにおいて上方から下方に向かう流れとすることで、簡易な構造のし渣供給装置１が実現され、且つ、コーナー部９ｄを旋回中のし渣の内で外側寄りを旋回するし渣のみをし渣掻き揚げ機７にて捕捉できるので、し渣の定量供給性能がより優れることとなる。
【００２９】
さらに、循環流発生手段１１として、少なくとも仕切り部材１０の上面側及び貯留槽２の底部に、圧力流体を噴出する複数のノズル１２を備える構成とすることにより、簡易な構造が実現され、循環流の速度もノズル１２の噴射圧力を調整することで容易に変更できる。
【００３０】
以上、本発明について好適な実施形態を説明したが、本発明は以上に説明した形態に限られないのは勿論である。例えば、本発明の主な構成である「し渣掻き揚げ機７と、し渣掻き揚げ機７よりも上流側において、周りに水の循環路９を形成するように設置される仕切り部材１０と、循環路９に沿って強制的に水の循環流を発生させる循環流発生手段１１とを備え、前記循環流の一部にし渣掻き揚げ機７を臨ませる構成」については、様々な変形例が考えられる。
【００３１】
図４は当該構成に関する変形例を示す説明図であり、貯留槽２を平面視した図である。本変形例は、仕切り部材１０を貯留槽２に立設させることにより、循環流をこの仕切り部材１０周りに、平面視して貯留槽２の長手方向に延びるトラック状経路として形成した場合を示す。し渣掻き揚げ機７は循環路９の下流側のコーナー部に臨んでいる。図では循環流発生手段１１は図示していないが、例えば前記したノズル１２を貯留槽２の底部等に取り付けることで容易に達成できる。このような態様としても、大きな塊状のし渣は循環流によって次第にほぐされ、コーナー部において、ほぐされた一部のし渣はし渣掻き揚げ機７によって捕捉され、残りのし渣は循環流に乗って引き続き循環することから、し渣破砕機８側への定量的なし渣の供給が可能となる。
【００３２】
その他、本発明は、各構成要素に関するレイアウトや形状、個数等について図面に記載したものに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に設計変更が可能である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、し渣掻き揚げ機には一度に大量のし渣が捕捉されることなく、十分にほぐれたし渣の一部が総じて定量的に捕捉されるため、し渣掻き揚げ機のオーバロードが防止されるとともに、後工程のし渣破砕機のオーバロードも防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】し渣供給装置を示す側面説明図である。
【図２】し渣供給装置の作用を示す側面説明図である。
【図３】し渣供給装置の外観斜視図である。
【図４】本発明の変形例を示す説明図であり、貯留槽を平面視した図である。
【図５】従来のし渣の処理工程を示す側面説明図である。
【符号の説明】
１      し渣供給装置
２      貯留槽
３      給水口
４      越流堰
６      し渣投入口
７      し渣掻き揚げ機
８      し渣破砕機
９      循環路
９ａ，９ｂ  直線部
９ｃ、９ｄ  コーナー部
１０      仕切り部材
１１      循環流発生手段
１２      ノズル
【図１】
2004337790.tif 000003
【図２】
2004337790.tif 000004
【図３】
2004337790.tif 000005
【図４】
2004337790.tif 000006
【図５】
2004337790.tif 000007