(57)【要約】【課題】本発明は汚水中から取り除かれた固形異物を流体移送する流体移送装置に関するものであり、し渣などの汚水中から取り除かれた固形異物を攪拌槽中において水面に浮遊せしめることなく排水ポンプより取り出すことができるようにすることを目的とする。【解決手段】沈砂地から掻き揚げられたし渣は破砕装置12によって細かく破砕され、開口部11-1より攪拌槽10に投入される。攪拌槽10の側壁には一対の攪拌装置14が直径対称に設けられ、攪拌装置14の攪拌羽根18の回転により攪拌槽10には水平な旋回流が形成される。攪拌槽10の内周壁面に外側案内羽根25が設けられ、攪拌槽10の中心を上下に延びる支柱27には内側案内羽根26が設けられる。案内羽根25, 26は旋回流を上下方向の流れに変換し、攪拌槽10に投入された破砕し渣は表面に浮くことなく下面の排出管22より排水ポンプ24によって流体移送管23に吸引され、地表近くに設置されたし渣洗浄装置に流体移送される。【選択図】  図１
2005155514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水中から取り除かれた固形異物を流体移送する流体移送装置であって、前記固形異物を導入するための固形異物導入口と固形異物が含まれた水の排出口とを備えた攪拌槽と、前記攪拌槽中において旋回流を発生せしめる旋回流発生手段と、旋回流を攪拌槽の前記排出口に向かう縦方向流に変換する流れ方向変換手段とを具備してなることを特徴とする汚水処理用の流体移送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、前記流れ方向変換手段は攪拌槽の周面に設置された案内羽根であることを特徴とする汚水処理用の流体移送装置。
【請求項３】
請求項１に記載の発明において、前記流れ方向変換手段は攪拌槽の中心部に設置された案内羽根であることを特徴とする汚水処理用の流体移送装置。
【請求項４】
請求項３に記載の発明において、攪拌槽の中心部には支柱が設置され、前記案内羽根は前記支柱に固定されたことを特徴とする汚水処理用の流体移送装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記排出口の部位における攪拌槽内に排出口に向かう旋回流を形成する旋回流形成手段を具備したことを特徴とする汚水処理用の流体移送装置。
【請求項６】
請求項２から４のいずれか一項に記載の発明において、前記案内羽根は排出口に向けて高さが徐々に低くなるようにされたことを特徴とする汚水処理用の流体移送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は汚水中から取り除かれた固形異物を流体移送する流体移送装置に関し、し渣などの浮遊性の固形異物に特に好適に使用しうるものである。
【背景技術】
【０００２】
沈砂地から取り出されたし渣を破砕装置によって破砕後に攪拌槽に導き、破砕されたし渣を含んだ攪拌槽中の水を排水ポンプにより流体移送管中を流体移送する汚水処理用の流体移送装置が公知である（特許文献１）。攪拌槽の側面には攪拌装置が設置されると共に攪拌槽の底部には投げ込み式の排水ポンプがその吸引口が攪拌槽に開口するように設置され、排水ポンプの吐出口が流体移送管に接続され、攪拌槽中の破砕し渣は攪拌羽根により攪拌を受け、排水ポンプにより吸引された、破砕し渣含有水が吐排出口より流体移送管に送出され、し渣洗浄装置まで流体移送される。流体移送管中を流体状態下でし渣の移送を行うため、し渣をコンベヤにより搬送した場合のような外部への飛散がなく、また、し渣は流体移送管中を密閉状態で移送されるため外部に露出したコンベヤによる搬送と比較して臭気の発散が少ない点で流体移送方式は環境対策としても優れている。
【特許文献１】特開２００２−２４８４９２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術においては破砕後のし渣を攪拌槽に投入し、回転羽根の回転により攪拌槽に水平方向の旋回流を惹起させ、攪拌しているが、攪拌槽の側面に設置した攪拌羽根による水平方向の旋回流では攪拌槽全体にわたっての満遍のない攪拌効果を得ることがし難く、し渣は比重が小さいため、攪拌槽における水面に浮上し勝ちとなる。そのため、排水ポンプにより攪拌槽の水を流体移送管に排出を続けていくと、し渣は水面に浮上したままで最後までその殆どが排水ポンプには吸い込まれず、最終的にはし渣だけが粘稠な状態で攪拌槽の底面に付着堆積してしまい、最後は人手によりし渣を除去しなければならないことが起こりえた。
【０００４】
この発明は以上の従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、し渣などの汚水中から取り除かれた固形異物を攪拌槽中において水面に浮遊せしめることなく排水ポンプより円滑に流体移送管に取り出すことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明によれば、汚水中から取り除かれた固形異物を流体移送する流体移送装置であって、前記固形異物を導入するための固形異物導入口と固形異物が含まれた水の排出口とを備えた攪拌槽と、前記攪拌槽中において旋回流を発生せしめる旋回流発生手段と、旋回流を攪拌槽の前記排出口に向かう縦方向流に変換する流れ方向変換手段とを具備してなることを特徴とする汚水処理用の流体移送装置が提供される。
【０００６】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、前記流れ方向変換手段は攪拌槽の周面に設置された案内羽根であることを特徴とする汚水処理用の流体移送装置が提供される。
【０００７】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、前記流れ方向変換手段は攪拌槽の中心部に設置された案内羽根であることを特徴とする汚水処理用の流体移送装置が提供される。
【０００８】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明において、攪拌槽の中心部には支柱が設置され、前記案内羽根は前記支柱に固定されたことを特徴とする汚水処理用の流体移送装置が提供される。
【０００９】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記排出口の部位における攪拌槽内に排出口に向かう旋回流を形成する旋回流形成手段を具備したことを特徴とする汚水処理用の流体移送装置が提供される。
【００１０】
請求項６に記載の発明によれば、請求項２から４のいずれか一項に記載の発明において、前記案内羽根は排出口に向けて高さが徐々に低くなるようにされたことを特徴とする汚水処理用の流体移送装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明の作用・効果を説明すると、破砕し渣などの固形異物は固形異物導入口より攪拌槽中に導入され、旋回流発生手段は攪拌槽中における固形異物を含んだ水の旋回流を惹起させ、流れ方向変換手段は攪拌槽内の旋回流に作用することにより攪拌槽の排出口に向かう縦方向の流れを生じせしめる。そのため、固形異物は、し渣等のように比重が1.0より小さいものであっても、表面に浮上することなく排出口よりスムースに取り出すことができ、攪拌槽の底面に付着堆積することがないから、円滑な運転を長時間留めることなく継続することが可能となる。
【００１２】
請求項２の発明の作用・効果を説明すると、案内羽根は攪拌槽の周面に設置されており、案内羽根は攪拌槽内に形成される旋回流の外周部に作用することにより旋回流を攪拌槽の前記排出口に向かう縦方向の流れに変換する。案内羽根を攪拌槽の内周壁面に設置したこの構成は、大径の浅い攪拌槽により所望の汚水処理量を得る場合に適している。
【００１３】
請求項３の発明の作用・効果を説明すると、案内羽根は攪拌槽の中央部に設置されており、中心部において旋回流に作用することにより攪拌槽の排出口に向かう縦方向の流れを惹起する。案内羽根は攪拌槽の中央部に設置されているため、攪拌槽の径が小さくても攪拌槽の深さを適切に設定することにより所望の汚水処理量を得ることができる。
【００１４】
請求項４の発明の作用・効果を説明すると、支柱を設けることにより案内羽根のための確実な支持部が確保されると同時に支柱の径を適当な大きさとすることにより、汚水中に含まれる髪の毛などの異物が支柱に対して絡み付くのを防止することができる。
【００１５】
請求項５の発明の作用・効果を説明すると、旋回流形成手段は出口の部位における攪拌槽において排出口に向かう旋回流を形成するため、攪拌槽からの異物を含んだ水の排出口への排出をスムースに行うことができ、攪拌槽の底部への異物の堆積をより確実に防止することができる。
【００１６】
請求項６の発明の作用・効果を説明すると、案内羽根は排出口に向けて高さが徐々に小さくなるようにされているため、汚水中に髪の毛などの絡み付きの発生場所となりうる尖鋭な凸部が案内羽根に形成されないため、異物の絡み付きが生じ難く、また絡み付いたとしても直ぐに解けることができるため、異物の堆積が起こり難く、長時間にわたる円滑な運転を継続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下この発明の実施形態を特開２００２−２４８４９２公報と同様に沈砂地から掻き揚げられたし渣を破砕した後、攪拌槽に導き、地上のし渣搬送サイトまで流体移送管中を流体輸送する場合について説明する。攪拌槽１０は沈砂地（図示しない）の近傍に設けられ、攪拌槽１０はその上面が広く開口しており、この開口部分が天板１１によって閉鎖されている。天板１１は矩形の開口部11-1（この発明の固形異物導入口）を有し、破砕されたし渣は開口部11-1より攪拌槽１０に導入される。攪拌槽１０は円形断面の筒状をなしているが、その下端側はテーパ状中継部10-2を介して小径の底部10-3が連なっている。
【００１８】
破砕装置１２は攪拌槽１０の上方に位置しており、破砕装置１２は、破砕すべきし渣Ｓを受け取るホッパ部12-1と、し渣の破砕を行うカッタ部12-2と、カッタ部12-2 を回転駆動するための電動モータ12-3と、破砕されたし渣の排出部12-4とを備えている。排出部12-4は攪拌槽１０の天板１１に形成された開口部11-1と対向するように配置される。コンベヤ１３は特開２００２−２４８４９２公報と同様に設けられ、図示しないが攪拌槽１０に隣接した沈砂地から掻き揚げられたし渣を受け取り、破砕装置１２のホッパ部12-1に矢印ａのように落下投入せしめる。そして、ホッパ部12-1からのし渣は電動モータ12-3により駆動されるカッタ部12-2により破砕され、破砕されたし渣は排出部12-4より矢印ｂのように開口部11-1を介して攪拌槽１０に投入される。
【００１９】
攪拌槽１０にはその側壁に一対の攪拌装置１４が直径対立位置に設けられる（一対の攪拌装置１４がこの発明の旋回流発生手段を構成する）。図２に示すように攪拌装置１４は回転駆動モータ１６と、回転駆動モータ１６の回転軸に連結された攪拌羽根１８とから成る。回転駆動モータ１６の回転軸は水平方向に延びており、攪拌羽根１８は水平な軸線Ｌ（図３）を中心に図４の矢印ｃの方向に回転する。図４に示すように攪拌羽根１８の外周における幾分上方の位置に案内板２０が配置され、案内板２０は攪拌槽１０の側壁に適宜な手段によって固定されている。案内板２０は攪拌羽根１８の回転方向ｃにおける上流側の部位では円周方向に延びているが、最上部より回転方向の下流側の部位２０Aにおいては接線方向に水平に延びている。そのため、攪拌羽根１８の矢印ｃ方向の回転によって、同方向に惹起された水流は案内板２０の下流側の部位２０Aによって矢印ｄで示す接線方向に流れるように案内を受ける。直径方向に対立した図２の二つの攪拌羽根１８において図４の案内板は直径対称に配置されている。案内板２０により案内される接線方向の流れｄは攪拌槽１０に対しては図２に示すように反時計回りにおける円周方向に相当する。そのため、直径方向に対立した図２の二つの攪拌羽根１８により攪拌槽１０内の水には図２の矢印Ｄにて示すように直立中心線（図２の紙面に直交する）の回りにおける水平な旋回流が惹起される。
【００２０】
攪拌槽１０の下端の底部10-3には排出管２２（この発明の排出口）が接続され、図５に示すように、排出管２２は攪拌槽１０の底部10-3に接線方向に開口している。そのため、排出管２２からの排出時に攪拌槽１０の底部10-3には旋回流ｅが形成され、この旋回流ｅの方向は攪拌槽１０内において一対の攪拌装置１４により形成される前記した旋回流Ｄと方向が一致している。排出管２２が攪拌槽１０の底部10-3に接線方向に開口し、攪拌槽１０の底部10-3に旋回流ｅを形成する構成がこの発明の旋回流形成手段となる。図１において、２３は破砕されたし渣を含んだ水の移送のための流体移送管を示しており、流体移送管２３と排出管２２とは対向端部がフランジ部23-1, 22-1同士で接続されており、流体移送管２３の他端はし渣の洗浄のため路面に近い浄水場としては相対的に高さの高い部位に位置するし渣洗浄サイト（図示しない）におけるし渣洗浄装置まで延びている。し渣洗浄装置まで延びる流体移送管２３の配置構造は特開２００２−２４８４９２公報に記載のものと同様である。そして、攪拌槽１０に近接した流体移送管２３の部位に排水ポンプ２４が設けられ、排水ポンプ２４によって攪拌槽１０から破砕し渣を含有した水は吸引され、し渣洗浄サイトまで流体移送管２３により流体移送され（矢印ｆ）、この流体移送は特開２００２−２４８４９２公報に開示されたものと同様に行うことができる。
【００２１】
図２に示すように、攪拌槽１０内には内周壁面に沿って外側案内羽根２５が配置され、中心部には内側案内羽根２６が配置される。案内羽根25, 26はこの発明の流れ方向変換手段を構成する。図２及び図３に示すように外側案内羽根２５は攪拌槽１０の内面壁面に１８０度点対称に一対配置され、他方、攪拌槽１０の中心部には直立した支柱２７が上下に延びており、支柱２７の下端は底板10-4に固定され、支柱２７の上端は天板１１に固定され、内側案内羽根２６は円形断面の支柱２７に螺旋状に固定される。外側案内羽根２５は肉薄で幅が上端25-1においてｗの板材にて形成され、外側案内羽根２５はその幅方向の一側縁25-2にて攪拌槽１０の内周面に溶接などにより攪拌槽１０の内周面より攪拌槽１０の内側に向けて起立して固定される。この実施形態では、外側案内羽根２５の起立方向（幅ｗの方向）は一つの直径線と平行な方向となっている。そして、攪拌槽１０の内周壁に対する外側案内羽根２５の固定部位は上から下にゆくに従って旋回流の回転方向Ｄに螺旋状に変位しており、最上端の取付け部と最下端の取付け部とでは攪拌槽１０の周面に沿ってｒだけずれて溶接固定されている（図２参照）。一対の外側案内羽根２５は１８０°点対称に設けられるためいずれの外側案内羽根２５も回転方向Ｄに旋回流に作用することでこれを上から下の縦方向の水流（図３の矢印ｇ）に変換するべく作用する。そして、攪拌槽１０の内周面からの外側案内羽根２５の高さは途中までは同一であるがその後は徐々に高さを低くしており、最下端では高さ＝０（周面と面一）となっている。
【００２２】
次に、内側案内羽根２６について説明すると、内側案内羽根２６も肉薄の板材にて形成され、内側案内羽根２６は螺旋状をなして支柱２７の外周面に溶接固定されており、その螺旋方向は、上から下に従って支柱２７に対する内側案内羽根２６の固定部が旋回流の方向にずれてゆく方向である。換言すれば螺旋の延びる方向が上から下に向かって旋回流Dの方向である。そのため、外側案内羽根２５と同様に内側案内羽根２６も旋回流に対してこれを上から下への縦方向（矢印ｇ）に流れを変換する機能を達成するものである。また、外側案内羽根２５と同様に内側案内羽根２６についてもその高さは上の部分では一定であるが、ある高さ部位から羽根は徐々に低くなり、最終的には支柱２７と面一（高さ＝０）となる。
【００２３】
この発明の動作について説明すると、沈砂地（図示しない）から掻き揚げられたし渣はコンベヤ１３により沈砂地の近傍に位置した攪拌槽１０に運ばれる。即ち、コンベヤ１３上のし渣は破砕装置１２のホッパ部12-1に受け止められ（矢印ａ）、カッタ部12-2において破砕され、排出部12-4より落下され（矢印ｂ）、開口部11-1を介して攪拌槽１０に投入される。攪拌槽には処理水（例えば汚水システムの適当な部位から取り入れられた水）が充填されており、破砕し渣は処理水とスラリ状に混合される。回転駆動モータ１６によって攪拌羽根１８は図４の矢印ｃのように回転し、案内板２０によって接線方向ｄに水流が案内され、攪拌槽内において水平の旋回流Ｄ（図２）を惹起せしめ、処理水中においてし渣は攪拌混合される。旋回流は攪拌槽１０の内周壁に固定された外側案内羽根２５及び中心の支柱２７に固定された内側案内羽根２６に当たる。外側案内羽根２５及び内側案内羽根２６のいずれもが上から下の部位ほど旋回流の回転方向Ｄにずれた形状をなすため、外側案内羽根２５及び内側案内羽根２６に当たったときに旋回流Ｄは下向き、即ち、縦方向ｇに変換される。このような下向きの縦方向の流れは比重の小さなし渣のような異物であっても水面に浮上するのを防止し、処理水とし渣との均等混合を実現することができる。
【００２４】
コンベヤ１３によるし渣の投入の終了後に、し渣の流体移送のため排水ポンプ２４が駆動され、攪拌槽１０の中の処理水はそれに混入した破砕し渣と共に排出管２２に吸引され、流体移送管２３によって沈砂地（及び攪拌槽１０）より相対的に高さが高い路面付近のし渣洗浄サイトまで流体搬送される（矢印ｆ）。排出管２２は底部10-3の接線方向に開口しているため、排水ポンプ２４により攪拌槽１０内の水を流体移送管２３に吸引する際に底部10-3において旋回流（矢印ｅ）が形成される。また、攪拌槽１０はテーパ状中継部10-2を介してスムースに底部10-3に連なっていることから、攪拌槽１０から底部10-3への流速が高まるため、底部10-3における前記旋回流が強められ、この強力な旋回流は攪拌槽１０の底部10-3に対するし渣の滞留・堆積の防止に寄与せしめることができる。更に、外側案内羽根２５及び内側案内羽根２６の高さは上端から途中の部位までは同じであるが、以後は徐々に高さが低くなっており、最終的に面一となっているため、汚水中に含まれる髪の毛の絡みつきを起こしうる先鋭な突起部は外側案内羽根２５においても内側案内羽根２６においても実質的に存在しない。尚、内側案内羽根２６を取付ける支柱２７の直径はあまり径が小さいと絡み付きの恐れがあることから、これを防止するため適当な大きな値に設定されていることに留意すべきである。
【００２５】
流体移送管２３によりし渣含有水は図示しないし渣洗浄装置に流体移送され、し渣洗浄装置においてし渣は洗浄され、洗浄後のし渣はトラックなどにより処分場まで陸上輸送される。
【００２６】
以上はこの発明を破砕し渣の流体輸送において実現した場合の説明であるが、この発明は表面へ浮上し易い比重の小さな異物を表面に浮上させることなく良く混合した状態で流体移送するのに適しており、し渣に限らずスカムを流体移送する場合にも適している。また、沈砂の場合は比重が高いため通常は水面には浮き難く旋回流だけで水との良好な混合が得られ、効率的な流体移送が通常は可能であるが、沈砂の場合であっても混入または付着したし渣が表面に浮いてくることがあるため、このような沈砂の処理の場合においてはこの発明と同様な流体移送方式をとりかつ旋回流を縦方向の流れに変換する手段を設けることで、効率的な流体移送が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１はこの発明の装置における攪拌槽の縦断面図である。
【図２】図２は攪拌槽の平面図である。
【図３】図３は図１と同様であるが、攪拌槽の内周に設置した案内羽根の配置が明確となるように支柱の図示を省略した攪拌槽の縦断面図である。
【図４】図４は図１のIV方向の矢視図である。
【図５】図５は図１のV−V線に沿って表される矢視断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０…攪拌槽
11-1…攪拌槽の開口部（この発明の固形異物導入口）
１２…破砕装置
１４…攪拌装置（この発明の旋回流発生手段）
１６…回転駆動モータ
１８…攪拌羽根
２０…案内板
２２…排出管（この発明の排出口）
２３…流体移送管
２４…排水ポンプ
２５…外側案内羽根（この発明の流れ方向変換手段）
２６…内側案内羽根（この発明の流れ方向変換手段）
２７…支柱
【図１】
2005155514.tif 000003
【図２】
2005155514.tif 000004
【図３】
2005155514.tif 000005
【図４】
2005155514.tif 000006
【図５】
2005155514.tif 000007