(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
し渣および／または汚砂などの洗浄対象物を含む汚水から前記洗浄対象物を導入可能な擂鉢状部分の内部で回転可能な擂り体と、同擂り体と連動関係となるスクリュウ式掻揚機とを備えた洗浄処理装置であって、前記擂り体および／または擂鉢状部分には、洗浄対象物を一方向への回転により擂鉢状部分内に誘引・循環運動をしながら擂り運動をし逆方向への回転により擂鉢状部分の外部に誘出する凹凸の擂り作用部が設けられるとともに、前記スクリュウ式掻揚機は、擂り体をも駆動可能に擂り体と連動して正逆に回転可能で、その逆方向への回転により誘出される洗浄対象物を掻き揚げ可能に構成されていることを特徴とする洗浄処理装置。
【請求項２】
請求項１記載のものにおいて、擂り作用部は、スクリュウ状に形成されている洗浄処理装置。
【請求項３】
請求項２記載のものにおいて、擂り作用部は、複数で点状配置のものからなっている洗浄処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、洗浄処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水浄化処理場には沈砂池が設けられ、同沈砂池では、一般家庭や道路などからの汚水が導入され、そこでし渣を掻き揚げると共に、沈澱した汚砂をポンプアップして処理する。
【０００３】
前記汚砂は、回収され焼却されて海に廃棄したり再利用したりするのであるが、そのままではその中に有機固形物類が多量に付着・混在しているため、そのまま廃棄すると広い廃棄場所が必要になったり、前記再利用をするにしても、コンクリートに割れが発生するなどの問題が出てくる。
そのため、汚砂をドラムスクリーンなどにより粉砕しながら焼却処分することにより有機固形物を微細化して前記のような問題が発生しないようにしているが、同方式は前記問題を解決するには今１つ有効でない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そのことから沈砂池内に除塵機を通して流れてきたものを洗浄対象物として予め洗浄処理して有機固形物を砂分から分離してしまう処理装置もあるが、その洗浄作用が今一つ完全でなく、ここに更に一層完全な分離洗浄作用を持つ装置の提供がまたれていたところである。
【０００５】
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、有機固形物の砂分からのより完全な分離ができるようにした洗浄処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、し渣および／または汚砂などの洗浄対象物を含む汚水から前記洗浄対象物を導入可能な擂鉢状部分の内部で回転可能な擂り体と、同擂り体と連動関係となるスクリュウ式掻揚機とを備えた洗浄処理装置であって、前記擂り体および／または擂鉢状部分には、洗浄対象物を一方向への回転により擂鉢状部分内に誘引・循環運動をしながら擂り運動をし逆方向への回転により擂鉢状部分の外部に誘出する凹凸の擂り作用部が設けられるとともに、前記スクリュウ式掻揚機は、擂り体をも駆動可能に擂り体と連動して正逆に回転可能で、その逆方向への回転により誘出される洗浄対象物を掻き揚げ可能に構成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の洗浄処理装置は、請求項１記載のものにおいて、擂り作用部は、スクリュウ状に形成されている。
【０００８】
請求項３記載の洗浄処理装置は、請求項２記載のものにおいて、擂り作用部は、複数で点状配置のものからなっている。
【０００９】
【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３は、この発明の好適な実施形態を示すもので、同実施形態は、沈砂池１についてのものである。
【００１０】
同沈砂池１において２は底壁、３は上壁、４は流水路内を流れる汚水である。底壁２と上壁３との間の上流側には開閉自在にゲート５が設けられ、図示の状態では同ゲート５は開放されて一般家庭や道路などからの汚水４が流れ込むようになっている。このゲート５の上流側あるいは下流側には、ぶら下げ式などにより微生物を設置したりあるいはエアー供給手段やマグネット設置などにより汚水浄化を図るようにしてもよい。底壁２上には床壁６が一定の厚さをもって形成されている。
【００１１】
この沈砂池１のゲート５下流側には除塵機７とコンベア８が設置されている。この除塵機７は上下に進退して掻き揚げるものの他、スクリュウ式で掻き揚げるものでもよく、各種のものを設置することができる。。
【００１２】
１０は洗浄処理装置である。同装置１０は、上壁３上に固定設置された架台１１と、同架台１１を介して縦軸状に固定設置されたスクリュウ式掻揚機１２とを備える。掻揚機１２は、スクリュウ軸１３とスクリュウ羽根１４を備えたスクリュウ体１５をスクリュウハウジング１６内に内装して構成されている。同スクリュウ体１５は斜め軸状に設置してもよい。
【００１３】
この掻揚機１２は、上端を閉止してその上に減速機付駆動源１７を装備し、この駆動源１７は正逆回転制御可能になっている。１８は浄砂シュータで、その基部にはシャッター１９が開閉自在に装備されている。２０はコンベアである。
【００１４】
スクリュウハウジング１６の下端は開放されて前記スクリュウ軸１３が突き出している。このスクリュウ軸１３の突き出した下端は、図３にその詳細を示すように、先鋭状に形成されているとともに上蓋２１が一体化されている。
【００１５】
そして、この上蓋２１とスクリュウ軸１３の先端部とを介して擂り体２２が一体固着されている。尚、同擂り体２２は、例えば、上蓋２１との間に止着具を介する等の手段で、着脱可能にしてもよい。擂り体２２は、逆円錐殻形をしたもので、上蓋２１を含めて高珪素ステンレス鋼（商品名：シリコロイ（超ステンレス）日本シリコロイ工業（株）製）が使用されている。この高珪素ステンレス鋼の特徴とするところは、強靭性、耐熱性，耐食性、耐磨耗性、高硬度、鋳造性などに特に優れるもので，従来の各種ステンレスで対応し切れなかった過酷な環境下でもその威力を充分発揮し得るものとされる。
【００１６】
この擂り体２２は、鋳造あるいは鍛造により図示の円錐形に仕上げられるとともにその表面にはスクリュウ羽根１４と同一方向に螺旋状をなす擂り作用部２３がスクリュウ状に一体形成されている。
【００１７】
これに対して前記床壁の対応する個所には、擂鉢状部分２４が形成され、この擂鉢状部分２４は、逆円錐形でその底面部が水平になっており、この底面部に同じくシリコロイよりなるピボット支持体２５が埋めこまれている。このピボット支持体２５には、擂り体２２の先端をピボット支持するための円錐状の孔２６が形成されている。
尚、擂鉢状部分２３と擂鉢状部分２４との間には適当な間隙が形成されている。この間隙は、上部を広くする場合と下部を広くする場合および上下間を広くする場合などがある。また、スクリュウ体１５および／またはスクリュウハウジング１６など他の部材にもシリコロイを使用することがある。この場合、例えば、スクリュウ羽根１４の先部にのみシリコロイ片を装備して着脱可能にすることもある。
【００１８】
擂り体２２は、図３において矢印Ｘの方向に回転される場合とＹ方向に回転される場合とがある。擂り体２２がＸ方向に回転されるとき、矢印Ａで示すように、し渣および／または汚砂（洗浄対象物）が擂鉢状部分２４内に誘引されるとともに擂り作用部２３によるねじ込み作用により矢印Ｂで示すように下方へと順次強制的に導かれる。
【００１９】
そして、擂り作用部２３によるねじ込み機能により洗浄対象物は，互いに擂り合わさりながら下降するだけでなく、下降限にあっては、矢印ＣのようにＵターン作用をして擂鉢状部分２４の内面に添って上昇する傾向となり、これら全体の混擂現象により砂分から有機固形物類が容易に離脱することになる。有機固形物類は、矢印Ｃのように上昇流となって矢印Ａとは逆の方向である擂鉢状部分２４外に自動的に誘出して非常に微細なものになって下流方向に流れ、ポンプアップされて次の沈澱池に導入されて処理される。
【００２０】
一方、有機固形物類の除去された浄砂分は、スクリュウ体１５および擂り体２２の矢印Ｙ方向への回転により矢印Ｄのように掻揚機１２で掻き揚げられることになる。
【００２１】
図１に示すように、掻揚機２で掻き揚げられた浄砂は、開かれたシャッター１９により浄砂シュータ１８を介してコンベア２０上に導かれる。ここで、シャッター１９を閉止してバルブ２７を開き矢印ＬまたはＭのように還流させてもよい。矢印Ｍは、ゲート５の下流側近くに、また、矢印Ｌは、擂鉢状部分２４の上流側近くにそれぞれ還流させるものである。一方、バルブ２７を閉止してスクリュウ体１５を矢印Ｙ方向に回転を続けると、掻揚機１２内で更なる洗浄がなされることになる。一定時間経過後に浄砂はコンベア２０上に排出される。尚、２８は水切り手段で、浄砂シュータ１８に装備されて下方に切り水を導くようになっている。
【００２２】
尚，図１の右側に示す装置はモノレール式の汚泥掻寄装置２９である。
同装置２９は、水面高さに設置された左右１対あるいは中央単一本のガイドレール３０上で車輪３２により図の左右に進退自在な台車３３を備えるとともに、同台車３３には、ワイヤロープ３４により前後に起倒自在なスクレーパアーム３５が装備され、また、同アーム３５にはスクレーパ３６が設けられている。
【００２３】
同掻寄装置２９は、図示状態で掻寄状態にあり左方向に進出したのちスクレーパ３６が持ち上がりながら右方向に復帰する。
尚，前記実施形態において、図３における擂鉢状部分２４自体はコンクリート面になっているが、この内面をもシリコロイを使用することもできる。この場合，擂鉢状部分２４の内面に凹凸を付すことができる。また、擂り体２２には擂り作用部２３を設けずに、専ら，擂鉢状部分２４の側にのみ擂り作用部２３を備えることもある。
【００２４】
さらに、前記擂鉢状部分２２は、球殻状であったり、図３とは上下逆様の円錐状にすることもある。円錐に限らず多角形の角錐形にすることもある。錐形に限らず図７のような直胴形にすることもある。
【００２５】
また、前記掻揚機１２は、図２に示すように水路幅間に１基で構成されているが複数基配置してもよい。この場合、水路幅を基準にして左右にあるいは前後に配列したり、斜め配置にすることがある。
【００２６】
また、図３における擂り体２２の表面自体は一様面になっているが，例えば、孔（貫通孔を含む）や突起などを設けてもよい。
【００２７】
さらに、スクリュウハウジング１６やスクリュウ羽根１４には，適宜に有機固形物除去のための突起や溝などを配してもよい。以上のことは他の実施形態でも同様に適用できる。逆に以下の実施形態の技術はこの実施形態にも適用がある。
【００２８】
図４及び図５は他の実施形態を示す。同実施形態は、擂り体３８に対し擂鉢状部分３９を大きくしたもので、特に，擂鉢状部分３９を，上からみて楕円形状の凹みとして、洗浄対象物が誘引されやすくまた誘出もされやすいようにしてある。他に、擂り作用部４０…は図３に示すものでもよいがこの実施形態では点状（点自体は丸あるいは角状など）でスクリュウ配置のものにされている。この点部分は着脱可能にしてもよい。
【００２９】
さらに、擂鉢状部分３９の中には、シリコロイなど強靭で重みのある擂り助長ピース４１…を入れるようにしてもよい。
これらの技術は他の実施形態にも適用がある。
【００３０】
図６の実施形態は、擂り体４３を擂鉢状部分４４よりも上端を高くしたもので、洗浄対象物を誘引しやすくまた有機固形物類が誘出しやすいようにしたものである。
【００３１】
図７の実施形態は、擂り体４６を直胴状としたもので、他の実施形態として、擂り作用部４７…を板片を斜めにして突設したものである。また他の実施形態として、擂り体４６の底面に補助突起４８を備えて、Ｘ方向の回転時には中央に導きＹ方向の回転時には外径方向に導くようにしたものである。中央に導いたあと破線矢印のように擂り体４６内を上昇させるようにしてもよい。
【００３２】
図８及び図９は付加的な提案例を示すもので、沈砂池にピット５０を形成して前記汚泥掻寄装置で掻き寄せられたものをこのピット５０内に導くようにしたものにおいて、従来はスクリュウあるいはポンプなどの掻揚手段５１がピット５０の中央にあったため、それが位置的な障害になって図１１及び図１２に示す汚泥掻寄装置の設置の支障になっていた。この例では、ピット５０内に水平スクリュウコンベア５２を配して偏心配置した掻揚手段５１まで導くようにすることで、掻揚手段５１が汚泥掻寄装置の設置の支障にならなくなったものである。尚ピット５０内に水中モーター５３を固定するが、その上にカバー５４を設置して落ち込みやすくしてもよい。掻揚手段５１側にもカバーを設けてもよい。
【００３３】
図１０は、ピット５６を、一側方に流し落とす形状にするとともに、その一側凹み個所に水中モーター５７で駆動されるスクリュウ５８を装備しかつ同スクリュウ５８の一端に掻揚手段５９を配置して掻揚手段５９が水路内の幅一側にくることで前記例同様に汚泥掻寄装置の設置の支障にならないようにしたものである。
【００３４】
図１１及び図１２の例は、掻揚手段６１が水中ポンプでピット６２を水路一側に落とし込む形状にしてその凹み個所に対応して偏心配置したものである。汚泥掻寄装置には前記実施形態と同様の符号を付してある。
【００３５】
尚、図１３乃至図１５は、沈砂池内に除塵機を通して汚砂ピットまで流れきた有機固形物類の固着・混在する汚砂（前記汚泥掻寄装置により掻き寄せられるものを含むこともある）を吸揚ポンプの正転運転によりポンプアップして処理するようにしたものにおいて、吸揚ポンプを特に逆回転可能なものとするとともに、その逆回転により擂り体で有機固形物類固着・混在物に擂り運動を付与し、これにより、有機固形物類の固着・混在する汚砂をより微細粉砕して実質的な砂分などから固着・混在するものを強制的に分離し下流側に流し分離させることができるようにし、実質的な砂分のみを次の正転により吸い揚げるようにしたものに関する。
【００３６】
図１３に示す実施形態において、６５はピットで、同ピット６５上には吸揚ポンプ６６が設置されてピット６５内や吸揚ポンプ６６周りの汚砂を吸い揚げるようになっている。ここで、吸揚ポンプ６６は、ポンプ固定フレーム６７で沈砂池側に強固に固定されている。
【００３７】
同吸揚ポンプ６６は、底部に下胴部６８を備えるとともにその上部にはインペラハウジング６９を備えている。同ハウジング６９内には、インペラ７０が内装されて吸い揚げ可能な正転（図の実線矢印方向）と逆転とが可能なように構成されている。７１は吸い揚げパイプである。
【００３８】
吸揚ポンプ６６のポンプ軸７２は、下方に向けて長く形成されてその中程にカッター７３が設けられているとともに、さらに突出する軸部には、擂り体７４が取り付けられている。この擂り体７４は、上下共に円錐形をしたもので、その上面には正転時に実線方向に流れを起し逆転時に破線方向に流れを起こすような流れ制御突起７５…が設けられている。
【００３９】
擂り体７４の底面には、擂り作用部７６がピット６５の形状に即したものとして形成されている。この擂り作用部７６は、正転時に実線方向に掻き出す作用をするが、逆転時には破線矢印のように有機固形物類を含む汚砂を底側に自動誘引しつつ微細化擂り作用をする。この微細化擂り作用は、破線矢印のように斜め下方に誘引する作用と誘引後に逆流する作用を伴ってなされ、有機固形物類が実質的な砂分から強制的に分離離脱し、離脱して破線矢印のようにピット６５外部に自然に流れ出すもののうち比重の比較的軽いものは、仮想線のように下流側へと流れてゆくので、吸揚ポンプ６６が正転作動しても最早吸い揚げられないものとなる。
【００４０】
吸揚ポンプ６６が正転のときは、吸い揚げ動作をしているが、この際、流れ制御突起７５により汚砂類は吸揚ポンプ６６内に持ち込まれるとともにカッター７３による切断破砕を受けて吸い揚げられる。
【００４１】
一方、吸揚ポンプ６６は定期的に逆転制御され、これにより、流れ制御突起７５により有機固形物類を含む汚砂は外径方向に導かれて擂り体７４の外周縁から擂り作用部７６とピット６５間に誘引されるようになる。これにより、前記擂り作用がなされる。一定時間逆転動作したあと、吸揚ポンプ６６は正転動作に切り換えられる。これにより、有機固形物類の分離離脱したあとの浄砂のみがポンプ６６により吸い揚げられるもので、吸い揚げ分は、有機固形物類の固着混在しないものになって事後処理に有利なものとなる。
【００４２】
尚、擂り体７４の形状は、ピット６５の形態に合わせて構成されるもので前記に限定されないことはいうまでもない。擂り作用部７６も図５のようなものにしてあるが、これに限定されず、例えば、図３、図６、図７に示すようなものにしてもよい。
また、ピット６５側にも耐久板７７を張り付けてもよく、この表面に凹凸を付すことも自由である。さらに、ピット６５の形状も図示のものに限定されない。前記カッター７３は、図１４のようにポンプ外部に設けてもよく、また、ポンプ内外を問わず上下複数段に設けてもよく、一方、必ずしも設ける必要はないものである。
【００４３】
図１４に示す実施形態は、超音波発生手段７８をピット６５内に装備したものである。７９はモルタルによる埋着部を示す。
【００４４】
尚、この超音波発生手段７８は、これに限定されず、単独に構成してもよい。
【００４５】
図１５に示す実施形態は、吸揚ポンプ８０自体に擂り体８１を装備したものである。ポンプ８０のインペラ８２の室であるインペラハウジング８３の底面を構成する底板部８４には、中央孔８５を有して下向き拡大テーパー状をなす擂り受け体８６が突出している。この擂り受け体８６の内部には、ポンプ軸８７に固着された擂り体８１が回転自在に設けられている。前記底板部８４には、中央孔８５の外周囲に相当する個所に汚砂を吸い込む吸い込み孔８９が開けられている。
【００４６】
実線矢印はポンプ正転時、破線矢印はポンプ逆転時の流れを示している。すなわち、ポンプ正転時には、インペラ８２の正転により擂り受け体８６の外周域を通じて下方から汚砂などを吸い込み、吸い込み孔８９…を通じて実線矢印のようにインペラハウジング８３内に導入し、吸い揚げパイプを通じて吸い揚げられる。これに対し、逆転時には、インペラ８２の逆転動作により吸い揚げたものを擂り体８１と擂り受け体８６間に誘引し、ここで擂り作用がなされてピットに落下される。ここで、分離離脱した有機固形物類は、流れに添って下流側に流れ，浄砂はポンプの正転により吸い揚げられる。
【００４７】
【発明の効果】
この発明は以上のように、し渣および／または汚砂などの洗浄対象物を含む汚水から前記洗浄対象物を導入可能な擂鉢状部分の内部で回転可能な擂り体と、同擂り体と連動関係となるスクリュウ式掻揚機とを備えた洗浄処理装置であって、前記擂り体および／または擂鉢状部分には、洗浄対象物を一方向への回転により擂鉢状部分内に誘引・循環運動をしながら擂り運動をし逆方向への回転により擂鉢状部分の外部に誘出する凹凸などの擂り作用部が設けられるとともに、前記スクリュウ式掻揚機は、擂り体をも駆動可能に擂り体と連動して正逆に回転可能で、その一方向への回転により誘出される洗浄対象物を掻き揚げ可能に構成されていることを特徴とするので、有機固形物の砂分からのより完全な分離ができるようにした洗浄処理装置を提供することができるようになった。尚、擂り体、擂鉢状部分、掻揚機等は１つのユニット装置として上壁等に別設し、そこに汚水を導入するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す沈砂池の側断面図。
【図２】図３のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】図１の要部拡大断面図。
【図４】他の実施形態を示す図５の横断面図。
【図５】図４の縦断面図。
【図６】他の実施形態を示す縦断面図。
【図７】他の実施形態を示す縦断面図。
【図８】付加的な提案例を示す図９の平面図。
【図９】図８の縦断面図。
【図１０】他の付加的な提案例を示す縦断面図。
【図１１】他の付加的な提案例を示す平面図。
【図１２】図１１の縦断面図。
【図１３】他の実施形態を示す縦断面図。
【図１４】他の実施形態を示す縦断面図。
【図１５】他の実施形態を示すポンプ断面図。
【符号の説明】
１…沈砂池  ４…汚水  １０…洗浄処理装置  １２…掻揚機  ２２，３８，４４，４６…擂り体  ２３，４０，４７…擂り作用部  ２４，３９，４４…擂鉢状部分
【図１】
0004848486.tif 000002
【図２】
0004848486.tif 000003
【図３】
0004848486.tif 000004
【図４】
0004848486.tif 000005
【図５】
0004848486.tif 000006
【図６】
0004848486.tif 000007
【図７】
0004848486.tif 000008
【図８】
0004848486.tif 000009
【図９】
0004848486.tif 000010
【図１０】
0004848486.tif 000011
【図１１】
0004848486.tif 000012
【図１２】
0004848486.tif 000013
【図１３】
0004848486.tif 000014
【図１４】
0004848486.tif 000015
【図１５】
0004848486.tif 000016