(57)【要約】      （修正有）【課題】下水処理の過程で発生するし渣をピストンポンプによって圧送する際に、し渣の嵩密度が低くても、圧密によるし渣搬送管の閉塞を確実かつ安価に防止する。【解決手段】吐出ピストン９、吐出シリンダー１０および吐出シリンダー１０の吐出側に設けられたゲート弁１２を有するピストンポンプ７と、ゲート弁１２を介して吐出シリンダー１０に連結されたし渣搬送管８とを備え、ピストンポンプ７は、吐出シリンダー１０内にし渣を充填する充填工程と、吐出ピストン９によりし渣を圧縮する圧縮工程と、ゲート弁１２を開いて、吐出シリンダー１０内の圧縮し渣を、し渣搬送管８内に押し出す押出工程とを繰り返し行うことによって、し渣を搬送するし渣圧送装置において、ゲート弁１２とし渣搬送管８との連結部近傍で、し渣搬送管８内に押し出された圧縮し渣に、前記充填工程から前記圧縮工程の間、給水を行う給水手段１を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出ピストン、吐出シリンダーおよび前記吐出シリンダーの吐出側に設けられたゲート弁を有するピストンポンプを使用し、前記ゲート弁が閉じられた前記吐出シリンダー内にし渣を充填する充填工程と、前記吐出ピストンにより前記吐出シリンダー内のし渣を圧縮する圧縮工程と、そして、前記ゲート弁を開いて、前記吐出ピストンにより前記吐出シリンダー内の圧縮し渣を、前記吐出シリンダーに連結されたし渣搬送管内に押し出す押出工程とを繰り返し行って、前記し渣搬送管を通してし渣を搬送するし渣圧送方法において、
前記ゲート弁と前記し渣搬送管との連結部近傍で、前記し渣搬送管内に押し出された圧縮し渣に、前記充填工程から前記圧縮工程の間、給水を行うことを特徴とするし渣圧送方法。
【請求項２】
前記し渣搬送管内の圧力を検出し、圧力値が基準値を超えた場合には、前記ピストンポンプを停止し、前記し渣搬送管内に連続的に給水することを特徴とする、請求項１記載のし渣圧送方法。
【請求項３】
吐出ピストン、吐出シリンダーおよび前記吐出シリンダーの吐出側に設けられたゲート弁を有するピストンポンプと、前記ゲート弁を介して前記吐出シリンダーに連結されたし渣搬送管とを備え、前記ピストンポンプは、前記ゲート弁が閉じられた前記吐出シリンダー内にし渣を充填する充填工程と、前記吐出ピストンにより前記吐出シリンダー内のし渣を圧縮する圧縮工程と、そして、前記ゲート弁を開いて、前記吐出ピストンにより前記吐出シリンダー内の圧縮し渣を、前記し渣搬送管内に押し出す押出工程とを繰り返し行うことによって、前記し渣搬送管を通してし渣を搬送するし渣圧送装置において、
前記ゲート弁と前記し渣搬送管との連結部近傍で、前記し渣搬送管内に押し出された圧縮し渣に、前記充填工程から前記圧縮工程の間、給水を行う給水手段を設けたことを特徴とするし渣圧送装置。
【請求項４】
前記し渣搬送管内の圧力を検出する圧力スイッチと、圧力値が基準値を超えた場合に、前記ピストンポンプに停止指令を発すると共に、前記し渣搬送管内に連続的に給水する指令を前記給水手段に発する制御手段とを設けたことを特徴とする、請求項３記載のし渣圧送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、し渣圧送方法および装置、特に、下水処理の過程で発生するし渣（木片、紙片、ビニール片、布片、枯葉等の下水中浮遊物）をピストンポンプによって圧送する際に、天候等によりし渣の性状が変化しても、圧密によるし渣搬送管の閉塞を確実かつ安価に防止することができるし渣圧送方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、合流式沈砂池を備えた下水処理設備として、特許文献１（特開平１１−３４２３０５号公報）に開示されるものがある。以下、この下水処理設備を、図面を参照しながら説明する。
【０００３】
図５は、下水処理設備を示す部分概略正面図、図６は、し渣圧送設備のピストンポンプを示す概略断面図、図７は、下水処理設備の沈砂池を示す概略平面図、図８は、沈砂池に設置された除塵機を示す概略正面図である。
【０００４】
図５から図８において、１４は、下水を緩慢に流し、この流れの過程で下水中の砂分を沈降させて除去するための沈砂池である。沈砂池１４は、地下に複数列（この例では、５列）、平行に設置されている。１４Ａは、下水の流入口であり、１４Ｂは、下水の排水口である。１５は、各沈砂池１４の下流側に設置された、下水中のし渣（Ｓ）を沈砂池１４外に掻き出すための除塵機である。除塵機１５は、図８に示すように、沈砂池１４の幅方向に亘って設けられたスクリーン１６の上流側に設置され、モーター１７によりエンドレスに周回する、下水中のし渣（Ｓ）を沈砂池１４外に掻き出すためのスクレーパー１８を有している。
【０００５】
１９は、除塵機１５によって掻き出されたし渣（Ｓ）を集合し、地上に設置されたし渣貯留ホッパー２０まで搬送するためのし渣搬送設備である。し渣搬送設備１９は、各除塵機１５によって掻き出されたし渣（Ｓ）を集合するための第１搬送手段２１と、第１搬送手段２１により集合されたし渣を地上のし渣貯留ホッパー２０まで搬送するための第２搬送手段２２とからなっている。
【０００６】
第１搬送手段２１は、それぞれチェーンコンベア等からなる集合搬送手段２１Ａと、中間搬送手段２１Ｂとからなり、第２搬送手段２２は、調整槽２３と、し渣圧送装置２４とによって構成されている。
【０００７】
調整槽２３は、第１搬送手段２１によって搬送されてきたし渣を一時的に貯留しておくためのものである。調整槽２３に貯留されたし渣（Ｓ）は、コンベア２５によってし渣圧送装置２４に送られる。
【０００８】
し渣圧送装置２４は、ピストンポンプ７と、後述するゲート弁１２を介してピストンポンプ７に連結されたし渣搬送管８とからなっている。ピストンポンプ７は、図６に示すように、油圧によって往復動する吐出ピストン９と、投入されたし渣（Ｓ）が吐出ピストン９によって圧縮される吐出シリンダー１０と、吐出シリンダー１０上に設けられたホッパー１１と、吐出シリンダー１０を開閉するゲート弁１２とからなっている。
【０００９】
ピストンポンプ７は、吐出ピストン９の往復動とゲート弁１２の開閉とによって、ホッパー１１から吐出シリンダー１０内に送り込まれるし渣（Ｓ）を、し渣搬送管８を通してし渣貯留ホッパー２０まで間欠的に圧送する。
【００１０】
このように構成されている下水処理設備によれば、下水は、以下のようにして処理される。
【００１１】
下水は、流入口１４Ａから各沈砂池１４に流入し、沈砂池１４を緩慢に流れる。この流れの過程で、下水中の砂分は沈降し、沈砂池１４の底部のピット１４Ｃに堆積する。ピット１４Ｃに堆積した砂分は、定期的に掻出し機（図示せず）によって沈砂池１４外に掻き出される。下水が沈砂池１４の下流側まで流れると、下水中のし渣（Ｓ）は、除塵機１５のスクレーパー１８によって掻き出される。このようにして、砂分およびし渣（Ｓ）が除去された下水は、排水口１４Ｂから、例えば、河川に放流されるか、次の処理工程に送られる。
【００１２】
一方、各除塵機１５によって掻き出されたし渣（Ｓ）は、第１搬送手段２１によって、第２搬送手段２２の調整槽２３に投入される。調整槽２３に投入されたし渣（Ｓ）は、コンベア２５によって、ピストンポンプ７のホッパー１１内に投入される。ホッパー１１に投入されたし渣（Ｓ）は、ゲート弁１２が閉鎖された吐出シリンダー１０内に送られた後、吐出ピストン９の前進によって圧縮される。このようにして、し渣（Ｓ）が圧縮されたら、ゲート弁１２が開放され、続いて、吐出ピストン９が前進する。これによって、吐出シリンダー１０内のし渣（Ｓ）は、し渣搬送管８を通ってし渣貯留ホッパー２０まで間欠的に搬送される。
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−３４２３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
このような下水処理設備にピストンポンプ７を使用した上記し渣圧送装置２４を採用することによって、以下のような効果が得られる。
【００１５】
（１）し渣搬送管８は、これを完全に密閉することができるので、ピストンポンプ７からし渣貯留ホッパー２０に至る間において、悪臭の発生や漏水の恐れは皆無である。
（２）し渣搬送管８は自由に湾曲させることができるので、ピストンポンプ７からし渣貯留ホッパー２０に至るし渣（Ｓ）の搬送経路の設定は自由に行える。
【００１６】
しかしながら、上記従来し渣圧送装置２４は、以下のような問題があった。
【００１７】
上記し渣の性状は、天候により変化する。すなわち、晴天時のし渣成分は、紙、布類が過半数を占め、そして、雨天時のし渣成分は、草木類が過半数を占める。従って、雨天時のし渣の嵩密度は、晴天時のし渣の嵩密度に比べて低い。このような嵩密度が低いし渣をピストンポンプ７によりし渣搬送管８内に押し込むと、圧密しやすい。し渣が一旦、し渣搬送管８内で圧密すると、し渣搬送管８の管内壁面との摩擦抵抗が大きくなり、場合によっては圧送が行えなくなることがあった。
【００１８】
この問題を解決する方法として、滑剤をし渣搬送管８内に注入する方法があるが、圧密部にピンポイントで滑剤を注入することは困難であり、たとえ、ピンポイントで注入できたとしても、滑剤として吸水ゲルや油脂類を使用した場合には、ランニングコストが高くなる。
【００１９】
従って、この発明の目的は、下水処理の過程で発生するし渣をピストンポンプによって圧送する際に、し渣の嵩密度が低くても、圧密によるし渣搬送管の閉塞を確実かつ安価に防止することができるし渣圧送方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明者等は、上述した問題を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、ピストンポンプの吐出ピストンの１サイクル運転毎にし渣搬送管内のし渣に給水すれば、し渣の嵩密度が低くても、圧密によるし渣搬送管の閉塞を確実に防止することができ、しかも、水を使用するので安価で済むといった知見を得た。
【００２１】
この発明は、上記知見に基づきなされたものであって、下記を特徴とするものである。
【００２２】
請求項１記載の発明は、吐出ピストン、吐出シリンダーおよび前記吐出シリンダーの吐出側に設けられたゲート弁を有するピストンポンプを使用し、前記ゲート弁が閉じられた前記吐出シリンダー内にし渣を充填する充填工程と、前記吐出ピストンにより前記吐出シリンダー内のし渣を圧縮する圧縮工程と、そして、前記ゲート弁を開いて、前記吐出ピストンにより前記吐出シリンダー内の圧縮し渣を、前記吐出シリンダーに連結されたし渣搬送管内に押し出す押出工程とを繰り返し行って、前記し渣搬送管を通してし渣を搬送するし渣圧送方法において、前記ゲート弁と前記し渣搬送管との連結部近傍で、前記し渣搬送管内に押し出された圧縮し渣に、前記充填工程から前記圧縮工程の間、給水を行うことに特徴を有するものである。
【００２３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記し渣搬送管内の圧力を検出し、圧力値が基準値を超えた場合には、前記ピストンポンプを停止し、前記し渣搬送管内に連続的に給水することに特徴を有するものである。
【００２４】
請求項３記載の発明は、吐出ピストン、吐出シリンダーおよび前記吐出シリンダーの吐出側に設けられたゲート弁を有するピストンポンプと、前記ゲート弁を介して前記吐出シリンダーに連結されたし渣搬送管とを備え、前記ピストンポンプは、前記ゲート弁が閉じられた前記吐出シリンダー内にし渣を充填する充填工程と、前記吐出ピストンにより前記吐出シリンダー内のし渣を圧縮する圧縮工程と、そして、前記ゲート弁を開いて、前記吐出ピストンにより前記吐出シリンダー内の圧縮し渣を、前記し渣搬送管内に押し出す押出工程とを繰り返し行うことによって、前記し渣搬送管を通してし渣を搬送するし渣圧送装置において、前記ゲート弁と前記し渣搬送管との連結部近傍で、前記し渣搬送管内に押し出された圧縮し渣に、前記充填工程から前記圧縮工程の間、給水を行う給水手段を設けたことに特徴を有するものである。
【００２５】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記し渣搬送管内の圧力を検出する圧力スイッチと、圧力値が基準値を超えた場合に、前記ピストンポンプに停止指令を発すると共に、前記し渣搬送管内に連続的に給水する指令を前記給水手段に発する制御手段とを設けたことに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００２６】
この発明によれば、下水処理の過程で発生するし渣をピストンポンプによって圧送する際に、し渣の嵩密度が低くても、圧密によるし渣搬送管の閉塞を確実かつ安価に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、この発明のし渣圧送装置の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図１は、この発明のし渣圧送装置を示す概略構成図、図２（Ａ）から（Ｈ）は、この発明のし渣圧送装置による１サイクル目のし渣圧送工程図、図３（Ｉ）から（Ｐ）は、この発明のし渣圧送装置による２サイクル目のし渣圧送工程図、図４は、ピストンポンプによるし渣の圧送状態を示す概念図であり、同図（Ａ）は、給水がない場合の概念図、同図（Ｂ）は、給水がある場合の概念図である。
【００２９】
図１に示すように、この発明のし渣圧送装置は、上述した従来し渣圧送装置と同様に、ピストンポンプ７とし渣搬送管８とからなっている。ピストンポンプ７は、油圧ユニット１３によって往復動する吐出ピストン９と、投入されたし渣（Ｓ）が吐出ピストン９によって圧縮される吐出シリンダー１０と、吐出シリンダー１０上に設けられたホッパー１１と、吐出シリンダー１０を開閉する、油圧ユニット１３により駆動されるゲート弁１２とからなっている。し渣搬送管８は、ゲート弁１２を介して吐出シリンダー１０に連結されている。
【００３０】
ピストンポンプ７は、ゲート弁１２が閉じられた吐出シリンダー１０内にし渣を充填する充填工程と、吐出ピストン９により吐出シリンダー１０内のし渣を圧縮する圧縮工程と、そして、ゲート弁１２を開いて、吐出ピストン９により吐出シリンダー１０内の圧縮し渣をし渣搬送管８内に押し出す押出工程とを繰り返し行って、し渣搬送管８を通してし渣を搬送する。
【００３１】
この発明のし渣圧送装置の特徴は、ゲート弁１２とし渣搬送管８との連結部近傍で、し渣搬送管８に押し出された圧縮し渣（ピストンポンプ７の出口直近のし渣搬送管８内の圧縮し渣）に、上記充填工程から上記圧縮工程の間、給水を行うこと給水手段１を設けたことにある。
【００３２】
給水手段１は、ピストンポンプ７の出口直近のし渣搬送管８に接続した給水配管２と、給水配管２の途中に設けた給水弁３と、給水タンク４内の水を給水弁３を介して給水配管２に供給するポンプ５とを備えている。ポンプ５としては、圧力が変動しても給水量の変動が少ないプランジャーポンプ等の定流量ポンプが好ましい。
【００３３】
次に、この発明のし渣圧送装置によるし渣の搬送工程を、図２および図３を参照しながら説明する。
【００３４】
先ず、図２（Ａ）に示すように、ホッパー１１内のし渣（Ｓ）が吐出シリンダー１０内に充填され、１サイクル目の運転が開始される。このときゲート弁１２は、閉じている。次いで、同図（Ｂ）に示すように、吐出ピストン９が中間位置まで前進し、停止する。このようにして、し渣（Ｓ）の圧縮工程が終了する。
【００３５】
次いで、同図（Ｃ）に示すように、ゲート弁１２が開いた後、同図（Ｄ）に示すように、吐出ピストン９が前進して、し渣（Ｓ）がし渣搬送管８内に圧送される。このようにして、１ストローク分のし渣（Ｓ）の圧送が終了したら、同図（Ｅ）に示すように、ゲート弁１２が閉じる。このようにして、し渣の押出工程が終了する。
【００３６】
この後、同図（Ｆ）に示すように、し渣搬送管８に押し出された圧縮し渣（Ｓ）に給水配管２から給水が開始される。この間に、同図（Ｇ）に示すように、吐出ピストン９は、後退する。この間にも給水は続行される。そして、同図（Ｈ）に示すように、吐出ピストン９は、次の２サイクル目の運転開始位置まで後退して停止する。この間に吐出シリンダー１０内に新たなし渣が充填される。この間にも給水は続行される。このようにして、し渣（Ｓ）の充填工程が終了する。
【００３７】
次いで、図３（Ｉ）から（Ｐ）に示すように、２サイクル目の圧縮工程、押出工程、および、充填工程が行われる。すなわち、同図（Ｉ）および（Ｊ）が圧縮工程で、同図（Ｋ）、（Ｌ）および（Ｍ）が押出工程で、同図（Ｆ）、（Ｇ）および（Ｈ）が充填工程である。
【００３８】
以上の各工程を繰り返し行うことによって、し渣搬送管８を通してし渣（Ｓ）が搬送される。そして、し渣搬送管８に押し出された圧縮し渣（Ｓ）に、充填工程から圧縮工程の間、給水を行うことによって、雨天時のし渣のように、嵩密度が低いし渣であっても、圧密によるし渣搬送管８の閉塞を起こすことなく、し渣（Ｓ）を上記下水処理設備のし渣貯留ホッパー２０等に確実に搬送することができる。
【００３９】
図４に、ピストンポンプによるし渣の圧送状態を示すが、同図（Ａ）に示すように、給水がない場合には、し渣が圧送に伴って次第に圧密していくが、同図（Ｂ）に示すように、給水がある場合には、し渣搬送管８へのし渣の一回の充填率が一定に保たれるので、圧密が起こらない。
【００４０】
なお、圧縮し渣（Ｓ）への給水は、し渣の性状によらず、常時行っても、あるいは、し渣の嵩密度が予めが把握できている場合には、嵩密度が低いし渣の場合に限って給水するようにしても良い。
【００４１】
さらに、図１に示すように、給水配管２に圧力スイッチ６を設け、し渣搬送管８内のし渣の圧送圧力値が基準値を超えた場合には、制御手段（図示せず）からピストンポンプ７に停止指令を発すると共に、し渣搬送管８内に連続的に給水して、圧密したし渣の払い出しを行う指令を給水手段１に発するようにしても良い。
【００４２】
以上のように、この発明のし渣圧送装置によれば、下水処理の過程で発生するし渣をピストンポンプ７によって圧送する際に、し渣の嵩密度が低くても、ゲート弁１２とし渣搬送管８との連結部近傍で、し渣搬送管８内に押し出された圧縮し渣に、充填工程から圧縮工程の間、給水を行うことによって、圧密によるし渣搬送管８の閉塞を確実に防止することができる。しかも、高価な滑剤を使用せず、水を使用するので安価で済む。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明のし渣圧送装置を示す概略構成図である。
【図２】この発明のし渣圧送装置による１サイクル目し渣圧送工程図である。
【図３】この発明のし渣圧送装置による２サイクル目し渣圧送工程図である。
【図４】ピストンポンプによるし渣の圧送状態を示す概念図であり、同図（Ａ）は、給水がない場合の概念図、同図（Ｂ）は、給水がある場合の概念図である。
【図５】下水処理設備を示す部分概略正面図である。
【図６】し渣圧送設備のピストンポンプを示す概略断面図である。
【図７】下水処理設備の沈砂池を示す概略平面図である。
【図８】沈砂池に設置された除塵機を示す概略正面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１：給水手段
２：給水配管
３：給水弁
４：給水タンク
５：ポンプ
６：圧力スイッチ
７：ピストンポンプ
８：し渣搬送管
９：吐出ピストン
１０：吐出シリンダー
１１：ホッパー
１２：ゲート弁
１３：油圧ユニット
１４：沈砂池
１４Ａ：流入口
１４Ｂ：排水口
１４Ｃ：ピット
１５：除塵機
１６：スクリーン
１７：モーター
１８：スクレーパー
１９：し渣搬送設備
２０：し渣貯留ホッパー
２１：第１搬送手段
２１Ａ：集合搬送手段
２１Ｂ：中間搬送手段
２２：第２搬送手段
２３：調整槽
２４：し渣圧送装置
２５：コンベア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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