(57)【要約】【課題】沈殿池の水位が変化してもスカム除去を効率良く行い、かつスカムの付着を防止して水位の検知を正確に行う。【解決手段】スカムを流入させるための開口部１ａを有するパイプスキーマ１に取付部材１１を介してパイプ状の水位検知部３を取り付け、この水位検知部３に導圧管５の一端を接続し、導圧管５を介して水位検知部３に一定空気圧を供給し、パイプスキーマ１の回転により水位検知部３の先端及び開口部１ａの一辺である越流部１ｃが水没した際に、導圧管５内の圧力が所定圧力に達したことにより圧力スイッチ６が作動して水深が所定深さになったことを検知し、かつ水位検知部３の先端を略４５度に傾斜させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下水処理施設の沈殿池に水平にかつ回転自在に設けられ、浮上するスカムを流入させるための開口部が設けられた筒状のパイプスキーマを有するスカム除去装置において、パイプスキーマに取り付けられたパイプ状の水位検知部と、水位検知部に一端が接続された導圧管と、導圧管を介して水位検知部に略一定空気圧を供給する圧力空気供給手段と、パイプスキーマの回転によりその開口部の一辺である越流部及び水位検知部の先端が水面下に没し、導圧管内の空気圧が所定圧力に達すると作動して沈殿池の水面からの所定深さを検知する圧力スイッチとを備え、水位検知部の先端を略４５度に傾斜させたことを特徴とするスカム除去装置における水位検知装置。
【請求項２】
下水処理施設の沈殿池に水平にかつ回転自在に設けられ、浮上するスカムを流入させるための開口部が設けられた筒状のパイプスキーマを有するスカム除去装置において、パイプスキーマに取り付けられたパイプ状の水位検知部と、水位検知部に一端が接続された導圧管と、導圧管を介して水位検知部に略一定空気圧を供給する圧力空気供給手段と、パイプスキーマの回転によりその開口部の一辺である越流部及び水位検知部の先端が水面下に没し、導圧管内の空気圧が所定圧力に達すると作動して沈殿池の水面からの所定深さを検知する圧力スイッチとを備え、水位検知部の先端部に水面に没入する際にスカムの付着を防止するためのスカム排除板を設けたことを特徴とするスカム除去装置における水位検知装置。
【請求項３】
下水処理施設の沈殿池に水平にかつ回転自在に設けられ、浮上するスカムを流入させるための開口部が設けられた筒状のパイプスキーマを有するスカム除去装置において、パイプスキーマに取り付けられたパイプ状の水位検知部と、水位検知部に一端が接続された導圧管と、導圧管を介して水位検知部に略一定空気圧を供給する圧力空気供給手段と、パイプスキーマの回転によりその開口部の一辺である越流部及び水位検知部の先端が水面下に没し、導圧管内の空気圧が所定圧力に達すると作動して沈殿池の水面からの所定深さを検知する圧力スイッチとを備え、水位検知部を摩擦係数の小さい材料により形成したことを特徴とするスカム除去装置における水位検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、下水処理施設の沈殿池に付設されるスカム除去装置において、沈殿池に浮上するスカムを除去する際に使用される水位検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
下水処理施設では、下水が最初沈殿池、曝気槽及び最終沈殿池を経て、処理水は処理場内水路に放流され、沈降した汚泥はフライト式沈砂掻寄機等により回収される。処理水は、最終沈殿池から場内水路を経て、河川に放流される。最初及び最終沈殿池には、スカム除去装置が設けられ、浮上するスカムを収集、排出している。
【０００３】
従来、下水処理場の沈殿池に浮上するスカムを除去するスカム除去装置としては、パイプスキーマ装置が使用されている。パイプスキーマ装置におけるスカム除去方法としては、沈殿池に浮上するスカムの発生に応じて、定期的にパイプスキーマ装置のパイプスキーマを回転させ、パイプスキーマの切り欠き部を水面位置より３０ｍｍから５０ｍｍの深さで停止させ、スカムを水の流れで吸い寄せる。
【０００４】
又、この切り欠き部の水面からの深さ、即ちスカム取込深さを制御するための方法としては、次のようなものがある。まず、電極式では、パイプスキーマに取り付けた電極棒と水面にセットしている電極棒との導通に応じて、パイプスキーマの回転を停止させている。リミット式では、パイプスキーマの回転駆動装置自体にリミットスイッチ方式によりスカム取込位置を予め設定している。さらに、油圧・空気圧によるシリンダー方式では、パイプスキーマの回転駆動を、油圧・空気圧によるシリンダーで位置を設定し、リンク及びレバーを介して行うようにしている。
【０００５】
上記したスカム取込深さの制御方法は、沈殿池の水面が変化し、これに合せてパイプスキーマの停止位置を変更する場合、パイプスキーマの駆動系の制御も変更しなければならず、電極式では電極棒の設定の変更が必要となり、リミット式ではリミットスイッチの動作範囲の変更が必要となり、シリンダー方式ではシリンダーのストローク変更が必要となり、スカム取込の有効な水位（パイプスキーマのスカム取込停止位置）を確保できない。又、沈殿池内の環境で、電装品の腐食、劣化があり、停止精度が不安定である。さらに、スカムの成長に応じたスカム除去の適正水位の変更を容易に行うことができない、等の問題を抱えている。
そのため、スカムを効率良く除去することができず、処理場の環境、雰囲気を悪くし、設備の劣化や作業環境の劣悪化を招いた。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２７７０５６号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開２００１−２７６８１９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来のスカム除去装置においては、沈殿池の水面のレベル変化が生じた場合、スカム取込深さが固定のため、スカムを効率よく取り込むことができなかった。即ち、沈殿池の水面が上がった場合、パイプスキーマのスカム取込深さが深くなり、パイプスキーマ内への処理水の流量が多くなり、不経済であり、沈殿池の水面が下がった場合、パイプスキーマのスカム取込深さが浅くなり、スカムの取込が困難となった。又、沈殿池内は環境が劣悪であり、水位検地装置の劣化、腐食が進行し、また水位検知装置へのスカムの付着が生じ、水位の正確な検知を行うことができず、均一な制御ができず、スカム除去の効率が悪くなり、メンテナンスも容易でなかった。
【０００９】
この発明は上記のような課題を解決するために成されたものであり、沈殿池の水位が変化してもスカムを効率良く除去することができ、またスカムの付着を防止して水位の検知を正確に行い、スカムの除去を効率良く行うことができるスカム除去装置における水位検知装置を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係るスカム除去装置における水位検知装置は、下水処理施設の沈殿池に水平にかつ回転自在に設けられ、浮上するスカムを流入させるための開口部が設けられた筒状のパイプスキーマを有するスカム除去装置において、パイプスキーマに取り付けられたパイプ状の水位検知部と、水位検知部に一端が接続された導圧管と、導圧管を介して水位検知部に略一定空気圧を供給する圧力空気供給手段と、パイプスキーマの回転によりその開口部の一辺である越流部及び水位検知部の先端が水面下に没し、導圧管内の空気圧が所定圧力に達すると作動して沈殿池の水面からの所定深さを検知する圧力スイッチとを備え、水位検知部の先端を略４５度に傾斜させたものである。
【００１１】
請求項２に係るスカム除去装置における水位検知装置は、下水処理施設の沈殿池に水平にかつ回転自在に設けられ、浮上するスカムを流入させるための開口部が設けられた筒状のパイプスキーマを有するスカム除去装置において、パイプスキーマに取り付けられたパイプ状の水位検知部と、水位検知部に一端が接続された導圧管と、導圧管を介して水位検知部に略一定空気圧を供給する圧力空気供給手段と、パイプスキーマの回転によりその開口部の一辺である越流部及び水位検知部の先端が水面下に没し、導圧管内の空気圧が所定圧力に達すると作動して沈殿池の水面からの所定深さを検知する圧力スイッチとを備え、水位検知部の先端部に水面に没入する際にスカムの付着を防止するためのスカム排除板を設けたものである。
【００１２】
請求項３に係るスカム除去装置における水位検知装置は、下水処理施設の沈殿池に水平にかつ回転自在に設けられ、浮上するスカムを流入させるための開口部が設けられた筒状のパイプスキーマを有するスカム除去装置において、パイプスキーマに取り付けられたパイプ状の水位検知部と、水位検知部に一端が接続された導圧管と、導圧管を介して水位検知部に略一定空気圧を供給する圧力空気供給手段と、パイプスキーマの回転によりその開口部の一辺である越流部及び水位検知部の先端が水面下に没し、導圧管内の空気圧が所定圧力に達すると作動して沈殿池の水面からの所定深さを検知する圧力スイッチとを備え、水位検知部を摩擦係数の小さい材料により形成したものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面とともに説明する。図２はこの発明の実施形態によるスカム除去装置の基本構成図であって、水面からの深さを圧力で検知するものである。図において、１は下水処理施設の第１沈殿池に処理水の流れに直交する方向に水平に配置された筒状のパイプスキーマであり、パイプスキーマ１は回転自在に設けられ、また軸方向にスカム２を流入させるための多数の開口部１ａが設けられている。パイプスキーマ１には、水位検知装置のパイプ状の水位検知部３が腕部材１ｂ及び取付部材４を介して取り付けられている。パイプスキーマ１は図示しないモータにより回転駆動されるとともに、パイプスキーマ１の開放端は脱水機に接続され、パイプスキーマ１で回収されたスカム２は脱水機に送入されて処理水と汚泥とに分離される。処理水は第２沈殿池に流下し、汚泥は汚泥処理装置へ搬送される。一方、水位検知部３の一端にはフレキシブルチューブからなる導圧管５の一端が接続され、導圧管５は沈殿池の蓋１６を貫通し、圧力スイッチ６、圧力計７が接続されるとともに、流量調整弁８を介して下水処理施設の曝気糟に供給する曝気用エアー９が略一定圧力で供給されている。圧力スイッチ６は、沈殿池の水面からの深さに対応した圧力を大気圧との差圧により検知し、設定圧力で動作する。又、圧力スイッチ６から制御回路には電気信号が出力される。１３は処理水の流れ方向を示す。
【００１４】
上記構成において、パイプスキーマ１は待機状態では開口部１ａが上方を向いており、水位検知部３の開放端は空中に開放されている。従って、水位検知部３に供給された圧力空気は開放端から空中に放出され、圧力計７は零Ｐａを示している。スカム２を除去する際には、制御回路からの制御信号によりモータを作動させ、パイプスキーマ１をモータにより回転駆動する。これによって、パイプスキーマ１の開口部１ａの一辺である越流部１ｃが水面１０より僅かに水没し、さらにパイプスキーマ１を回転させ、越流部１ｃの水面１０からの深さ即ち堰高Ｈが所定値に達すると、浮遊するスカム２がパイプスキーマ１の開口部１ａから流入する。一方、パイプスキーマ１の回転に伴って、水位検知部３の開放端が水面１０に挿入されて塞がれると、水位検知部３及び導圧管５内の圧力が急激に上昇し、所定圧力（設定圧力）になると圧力スイッチ６が作動し、水面１０から水位検知部３の開放端までの深さ即ち越流部１ｃまでの深さが所定値になったことを検出する。このとき、圧力スイッチ６から制御回路へ電気信号が出力され、これに応じて制御回路は制御信号を出力し、モータを停止してパイプスキーマ１の回転を停止させる。開口部１ａからパイプスキーマ１内に流入したスカム２は脱水機へ流れ込み、汚泥と処理水とに分離される。
【００１５】
実施形態１
図１（ａ），（ｂ）は実施形態１による水位検知装置の要部の待機状態及び水位検知状態の正面図を示し、パイプ状の水位検知部３は取付部材１１を介してパイプスキーマ１の外周に取り付けられている取付部３ａとその先端部３ｂとからなり、取付位置は可変である。水位検知部３の先端部３ｂは、水面１０に侵入する際に水面１０上のスカムが内部に入らないように水面１０に対して直角に近い角度で侵入するように、取付部３ａから下方に折曲した状態になっている。又、先端部３ｂの先端は、パイプスキーマ１の開口部１ａからスカムを流入させた後、パイプスキーマ１を逆方向に回転させて水位検知部３を水面１０から引き上げた際に付着したスカムが落下しやすいように略４５度に傾斜させている。
【００１６】
上記構成において、図１（ａ）に示す待機状態においては、パイプスキーマ１の開口部１ａは上方を向いており、水位検知部３の先端部３ｂの先端は空中に開放され、水位検知部３に供給された圧力空気は先端部３ｂの先端から放出され、圧力計７は圧力を検出しない。次に、スカムを除去する際には、制御回路からの制御信号によりモータを作動させてパイプスキーマ１を回転させ、図１（ｂ）に示すように越流部１ｃを水面１０より下に水没させる。このとき、水位検知部３の先端部３ｂの先端も水没する。水位検知部３及び導圧管５内の圧力が所定圧力になると、圧力スイッチ６が動作し、水面１０から先端部３ｂの先端までの深さ即ち越流部１ｃまでの深さが所定値になったことを検知する。これに応じて、制御回路はモータを停止させてパイプスキーマ１の回転を停止させる。この状態でスカムは開口部１ａに流入する。スカム回収の終了後、パイプスキーマ１を回転させて再び図１（ａ）の状態に戻す。
【００１７】
実施形態１においては、パイプスキーマ１のスカム取込位置を水位検知部３等により水面１０からの深さに応じた圧力変化によって検知しており、沈殿池の水位が変化してもスカム取込位置を正確に検知することができ、スカムを効率よく除去することができる。又、圧力は大気圧との差圧により検出するため、水位の変化や気圧の変化があっても水面からの深さを正確に検出することができる。また、水位検知部３の圧力を導圧管５を介して圧力スイッチ６により検知するため、遠隔操作が可能となる。又、圧力空気供給手段としては、下水処理場の曝気用エアー源を用いており、待機時及び圧力検出時の何れにおいても水位検知部３の先端からは空気が流出し、水位検知部３の詰まりやスカムの付着は防止される。
さらに、水位検知部３の先端部３ａを水面１０への侵入時に水面１０と直角に近い角度で侵入するように下方に折曲しており、水位検知部３内へのスカムの侵入を防止することができ、また先端部３ａの先端を略４５度に傾斜させたので、水位検知部３を水面１０から引き上げた際に付着したスカムが容易に落下する。このように、水位検知部３へのスカムの付着や侵入を防止することができるため、水位の検知を正確に行うことができ、スカムの除去を効率よく行うことができる。
【００１８】
さらに、電装品を水位検知部３等に用いていないので、腐食による誤動作が無く、メンテナンス性にも優れている。
【００１９】
実施形態２
図３（ａ）〜（ｃ）は実施形態２による水位検知装置の要部の待機状態及び水位検知状態の正面図、及び図３（ａ）のＸ矢視図を示し、図４（ａ），（ｂ）は実施形態２によるスカム排除板の正面図及び一部断面側面図を示す。図において、１２は水位検知部３の先端部３ｂに取り付けられたスカム排除板であり、スカム排除板１２は、支持部１４，１５を介して先端部３ｂに取り付けられ、先端部３ｂの周囲を覆う管状の取付部１２ａと、取付部１２ａの先端に待機状態で斜め上方を向くようにかつ処理水の流れ方向１３に対向して取り付けられた平板部１２ｂとからなる。その他の構成は実施形態１と同様である。
【００２０】
上記構成において、スカム排除板１２が水位検知部３の先端部３ｂに処理水の流れに対向して、しかも図３（ａ）の待機状態ではやや上方を向いて取り付けられており、スカム除去時に図３（ｂ）に示すようにパイプスキーマ１を回転させると、先端部３ｂはスカム排除板１２の平板部１２ｂが水面１０に浮上したスカムを排除した後に水中に侵入することになり、スカムの付着は防止される。
【００２１】
実施形態２においては、水位検知部３の先端部３ｂに水面１０に没入する際にスカムを排除するスカム排除板１２が設けられており、先端部３ｂへのスカムの付着を防止することができ、圧力変化による水深検知を正確に行うことができ、スカム除去を効率良く行うことができる。その他の作用、効果は実施形態１と同様である。
【００２２】
なお、スカムの性状（状態）によっては、スカム排除板１２は待機状態でやや下方を向いて取り付けられている方がスカムを効率良く排除することができる場合もある。即ち、図３（ａ）において、スカム排除板１２を１８０度反転させた状態でも構わない。
【００２３】
実施形態３
図５（ａ），（ｂ）は実施形態３による水位検地装置の要部の待機状態及び水位検知状態の正面図を示し、１４はスカムが付着しないよう摩擦係数が小さい材質の材料、例えば弗素樹脂により形成されたパイプ状の水位検知部であり、水位検知部１４は取付部材１１を介してパイプスキーマ１に取り付けられた取付部１４ａと、その先端に取り付けられた先端部１４ｂとからなる。取付部１４ａの他端には導圧管５の一端が接続されている。先端部１４ｂは、やはり取付部１４ａに対して下方に折曲されている。
【００２４】
実施形態３においては、水位検知部１４が摩擦係数が小さい材料により形成されており、水中に侵入させた際にスカムの付着が防止され、圧力変化による水深の検知を正確に行うことができ、スカムの除去を正確に行うことができる。なお、摩擦係数の小さい材料で形成するのは先端部１４ｂのみでよい。その他の作用、効果は実施形態１と同様である。
【００２５】
【発明の効果】
以上のようにこの発明の請求項１によれば、水位検知部の先端が水没して導圧管内の空気圧が所定圧力に達すると圧力スイッチが作動し、水面からの深さが所定深さになったことを検知しており、沈殿池の水位が変化してもスカム取込位置を正確に検知することができ、スカムを効率良く除去することができる。又、水位検知部の先端を略４５度に傾斜させたので、一旦付着したスカムも容易に落下し、水位検知部へのスカムの付着が防止されるので、水位検知を正確に行うことができ、スカム除去を効率良く行うことができる。
【００２６】
請求項２によれば、水位検知部の先端が水没して導圧管内の空気圧が所定圧力に達すると圧力スイッチが作動し、水面からの深さが所定深さになったことを検知しており、沈殿池の水位が変化してもスカム取込位置を正確に検知することができ、スカムを効率良く除去することができる。又、水位検知部の先端部に水面に没入する際にスカムの付着を防止するためのスカム排除板を設けており、水位検知部へのスカムの付着を防止して水位検知を正確に行うことができ、スカム除去を効率良く行うことができる。
【００２７】
請求項３によれば、水位検知部の先端が水没して導圧管内の空気圧が所定圧力に達すると圧力スイッチが作動し、水面からの深さが所定深さになったことを検知しており、沈殿池の水位が変化してもスカム取込位置を正確に検知することができ、スカムを効率良く除去することができる。又、水位検知部を摩擦係数が小さい材料により形成したので、やはりスカムの付着を防止することができ、水位検知を正確に行うことができ、スカムを効率良く除去することができる。
【００２８】
さらに、請求項１〜３によれば、電装品を水位検知部等に用いていないので腐食による誤動作が無く、メンテナンス性にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態１による水位検知装置の要部の待機状態及び水位検知状態の正面図である。
【図２】この発明の実施形態によるスカム除去装置の基本構成図である。
【図３】実施形態２による水位検知装置の要部の待機状態及び水位検知状態の正面図、及び図３（ａ）のＸ矢視図である。
【図４】実施形態２によるスカム排除板の正面図及び一部断面側面図である。
【図５】実施形態３による水位検知装置の要部の待機状態及び水位検知状態の正面図である。
【符号の説明】
１…パイプスキーマ
１ａ…開口部
１ｃ…越流部
３，１４…水位検知部
３ｂ，１４ｂ…先端部
５…導圧管
６…圧力スイッチ
８…流量調整弁
９…曝気用エアー
１０…水面
１１…取付部材
１２…スカム排除板
【図１】
2004148186.tif 000003
【図２】
2004148186.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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