(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈澱池の上方位置に敷設した上下２段のレールと、該レールに沿って移動する移動体と、移動体を往復移動させる油圧シリンダからなる駆動手段と、移動体の移動方向により移動体を上下２段のレールのいずれか一方を強制的に選択して移動させるようにした切替機構と、移動体に配設した、移動体が下段レールに沿って移動する際、池底に沈澱した汚泥を掻き寄せる複数個の掻寄板を等間隔に備えた下フレームとからなり、前記油圧シリンダからなる駆動手段によって、移動体を掻寄板の配設ピッチより長い距離、往復移動させることにより、池底に沈澱した汚泥を、複数個の掻寄板によって順次一方向に掻き寄せるようにしたことを特徴とする汚泥掻寄機。
【請求項２】
移動体に、移動体が上段レールに沿って移動する際、水面に浮遊するスカムを掻き寄せる複数個の掻寄板を、前記下フレームに配設した掻寄板の配設ピッチと同じか、それより小さい配設ピッチで略等間隔に備えた上フレームを配設したことを特徴とする請求項１記載の汚泥掻寄機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚泥掻寄機に関し、特に、水面上方位置に簡易な機構を設けることにより、水中に配設する回転部、噛合部等の駆動部をなくして、沈澱池の池底に沈積した汚泥、土砂等の堆積物（本明細書において、「汚泥」という。）の掻き寄せを行うことができるようにした汚泥掻寄機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
下水処理場に流入する汚水や浄水場に流入する河川水等（以下、「流入水」という。）には、特に、降雨時等において、多量の泥土や土砂が混入している。
このため、下水処理場や浄水場においては、流入水を一旦沈澱池に導入し、ここで流入水に含まれている泥土や土砂を沈澱させ、分離するようにしている。
【０００３】
そして、沈澱池の池底に沈積した汚泥は、沈澱池に配設した汚泥掻寄機にて沈澱池の底部の一側部に設けた汚泥ピット内に集泥した後、沈澱池外へ排出し、処理するようにしている。
【０００４】
ところで、従来より沈澱池においては、
(1) 沈澱池１の池底１１に沿って駆動されるように対向して張設したエンドレス状のチェンＣに、掻寄板Ｆを所定の間隔をあけて架け渡すようにして配設し、チェンＣをモータＭにより循環駆動することにより、チェンＣに取り付けた掻寄板Ｆによって、池底に沈積した汚泥を掻き寄せるようにしたチェン式汚泥掻寄機（図６参照）
(2) 沈澱池の水面上方位置を沈澱池に沿って自走式の走行台車に、掻寄板を先端に備えたアームを設け、走行台車を走行することにより、走行台車にアームを介して取り付けた掻寄板によって、池底に沈積した汚泥を掻き寄せるようにした自走式汚泥掻寄機
等の汚泥掻寄機が汎用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、(1)のチェン式汚泥掻寄機においては、汚泥掻寄機が停止している間や降雨時等において多量の泥土や土砂の混入した流入水が一時に沈澱池１に流入した場合には、スプロケットホイ−ルＳＰ及びチェンＣからなる回転部、噛合部等の駆動部が沈澱池１の池底１１に沈積する汚泥中に埋没してしまい、再運転不能になるほか、これら水中に配設したスプロケットホイ−ルＳＰ及びチェンＣからなる回転部、噛合部等の駆動部が摩耗等により故障し易く、メンテナンスに手数を要するとともに、機器の耐久性の点でも問題があった。
一方、(2)の自走式汚泥掻寄機においては、機械設備が大がかりとなり、設備費及び運転費が嵩む問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の従来の汚泥掻寄機の有する問題点に鑑み、水面上方位置に簡易な機構を設けることにより、水中に配設する回転部、噛合部等の駆動部をなくして、沈澱池の池底に沈積した汚泥の掻き寄せを円滑、かつ確実に行うことができるようにするとともに、メンテナンスを容易に行うことができ、また、耐久性に優れた汚泥掻寄機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の汚泥掻寄機は、沈澱池の上方位置に敷設した上下２段のレールと、該レールに沿って移動する移動体と、移動体を往復移動させる油圧シリンダからなる駆動手段と、移動体の移動方向により移動体を上下２段のレールのいずれか一方を強制的に選択して移動させるようにした切替機構と、移動体に配設した、移動体が下段レールに沿って移動する際、池底に沈澱した汚泥を掻き寄せる複数個の掻寄板を等間隔に備えた下フレームとからなり、前記油圧シリンダからなる駆動手段によって、移動体を掻寄板の配設ピッチより長い距離、往復移動させることにより、池底に沈澱した汚泥を、複数個の掻寄板によって順次一方向に掻き寄せるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
この汚泥掻寄機は、沈澱池の上方位置に敷設した上下２段のレールに沿って移動する移動体が、下段レールに沿って移動する際、移動体に配設した下フレームに設けた掻寄板により、池底に沈澱した汚泥を掻き寄せるとともに、移動体の移動方向により上下２段のレールのいずれか一方を強制的に選択するようにした切替機構により移動体が移動するレールを切り替え、移動体が上段レールに沿って移動する際、移動体に配設した下フレームに設けた掻寄板が、池底に摺接しないようにする。
【０００９】
そして、下フレームに複数個の掻寄板を略等間隔に配設し、油圧シリンダからなる駆動手段によって、移動体を掻寄板の配設ピッチより長い距離、往復移動させ、池底に沈澱した汚泥を、複数個の掻寄板によって順次一方向に掻き寄せるように構成することにより、移動体の往復移動距離を小さく設定することができ、移動体を往復移動させる駆動手段を簡略化して、駆動手段を含む汚泥掻寄機の製造コストを低廉にすることができる。
【００１０】
この場合において、移動体に、移動体が上段レールに沿って移動する際、水面に浮遊するスカムを掻き寄せる複数個の掻寄板を、前記下フレームに配設した掻寄板の配設ピッチと同じか、それより小さい配設ピッチで略等間隔に備えた上フレームを配設することができる。
【００１１】
これにより、移動体に配設した下フレームに設けた掻寄板が、池底に摺接しない、移動体が上段レールに沿って移動する際に、上フレームに設けた掻寄板により、水面に浮遊するスカムを掻き寄せることができ、移動体の駆動力を増大することなく、池底に沈澱した汚泥と水面に浮遊するスカムを、交互に掻き寄せることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の汚泥掻寄機の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１〜図５に、本発明の汚泥掻寄機の一実施例を示す。
この汚泥掻寄機２は、下水処理場や上水処理場に流入する流入水に含まれている泥土や土砂を沈殿させ、分離するために設けられる沈殿池１に設置され、沈殿池１の池底１１に沈積した汚泥を、沈殿池１の一側部に設けた汚泥ピット１２内に掻き寄せるために使用されるものである。
沈殿池１は、特に限定されるものではないが、本実施例においては、平面形状を長方形に形成し、池底１１を沈殿池１の長手方向のいずれか一端部側（図１において左側）が低くなるように若干傾斜させて、沈殿池の水を抜いた時の水はけを良くするとともに、その一端部に汚泥ピット１２をホッパー状に掘り下げて形成し、沈殿池１の池底１１に沈積した汚泥を、汚泥掻寄機２を用いて汚泥ピット１２内に掻き寄せた後、汚泥ポンプ７により沈殿池１外へ排出し、処理するようにしている。
なお、この場合、沈殿池１に流入する流入水は、導水渠１３を介して、整流壁８により平行流とした後、沈殿池１へ導入するようにする。
【００１４】
汚泥掻寄機２は、沈殿池１の水面上方位置に水平方向、より具体的には、水平又は沈殿池１の池底１１の傾斜に合わせて若干傾斜させて、沈殿池１の両側、長手方向に配設したレール基台３に敷設した上下２段のレール３１，３２と、このレール３１，３２に沿って移動する車輪２７を備えた移動体２１と、移動体２１を往復移動させる駆動手段としての油圧シリンダ２６と、移動体２１の移動方向により移動体２１を上下２段のレール３１，３２のいずれか一方を強制的に選択して移動させるようにした切替機構６と、移動体２１に索条２４を介して吊り下げるように配設した、移動体２１が下段レール３１に沿って移動（図１において左方向に移動（以下、「往行」という。））する際、池底１１に沈澱した汚泥を掻き寄せる掻寄板２２Ｆを備えた下フレーム２２と、移動体２１に索条２５を介して吊り下げるように配設した、移動体２１が上段レール３２に沿って移動（図１において右方向に移動（以下、「復行」という。））する際、水面に浮遊するスカムを掻き寄せる掻寄板２３Ｆを備えた上フレーム２３とから構成するようにする。
【００１５】
なお、沈殿池１の池底１１の傾斜が緩やかな場合には、レール基台３は据付工事を容易にするため、水平に配設することができる。
【００１６】
レール基台３に敷設した上下２段のレール３１，３２のうち下段レール３１は、少なくとも、移動体２１の全長Ｌに、移動体２１が往復移動する距離Ｓを加えた長さに形成し、一方、切替機構６の中間部材６１の上面に形成した上段レール３２は、移動体２１が往復移動する距離Ｓよりも少し短い長さに形成する。
【００１７】
そして、移動体２１の往行時は、移動体２１に設けた車輪２７が下段レール３１に導かれ、下フレーム２２及び上フレーム２３が下降して、下フレーム２２に設けた掻寄板２２Ｆが池底１１に摺接して、池底１１に沈澱した汚泥を汚泥ピット１２に向けて掻き寄せるようにするとともに、上フレーム２３に設けた掻寄板２３Ｆが水中に没して、水面上に浮遊するスカムの下方を、スカムを掻き寄せることなく、移動するようにする。
【００１８】
一方、移動体２１の復行時は、切替機構６によって、移動体２１に設けた車輪２７が上段レール３２に導かれ、下フレーム２２及び上フレーム２３が上昇して、下フレーム２２に設けた掻寄板２２Ｆが池底１１から離れて、池底１１に沈澱した汚泥の上方を、汚泥を掻き寄せることなく移動するようにするとともに、上フレーム２３に設けた掻寄板２３Ｆが水面に浮上して、水面上に浮遊するスカムを沈殿池１の下流側に配設したスカムスキマ５に向けて掻き寄せるようにする。
【００１９】
移動体２１の移動方向により移動体２１を上下２段のレール３１，３２のいずれか一方を強制的に選択して移動させるようにした切替機構６の構成は、特に限定されるものではないが、本実施例においては、図４に示すように、上面に上段レール３２を形成した中間部材６１の両端に、揺動軸６２，６５を介して揺動可能にポイント片６３，６６を配設するとともに、一方のポイント片６３の先端を下段レール３１に当接するように、他方のポイント片６６の先端を下段レール３１から離間するように付勢するばね６４，６７を配設するようにする。
【００２０】
これにより、図４（Ａ）に示すように、移動体２１の往行時（図４（Ａ）において左方向に移動する時）、移動体２１に配設した車輪２７は、他方のポイント片６６の下方を通過し、下段レール３１上を移動して、ばね６４の付勢力に抗して一方のポイント片６３を上向きに揺動させ、ポイント片６３の下方を通過する。
【００２１】
そして、移動体２１の復行時（図４（Ａ）において右方向に移動する時）、車輪２７は、一方のポイント片６３に乗り上げ、このポイント片６３上を通過し、上段レール３２上を移動して、ばね６７の付勢力に抗して他方のポイント片６６を下向きに揺動させ、このポイント片６６上を通過し、下段レール３１上に達し、１行程を終了する。
【００２２】
ところで、下フレーム２２には、複数個の掻寄板２２Ｆを略等間隔に配設し、油圧シリンダ２６のピストンロッド２６ａを介して移動体２１を掻寄板２２Ｆの配設ピッチＬ１より長い距離Ｓ、往復移動させることにより、池底１１に沈澱した汚泥を、複数個の掻寄板２２Ｆによって順次一方向、すなわち、汚泥ピット１２に向けて掻き寄せるようにする。
【００２３】
また、上フレーム２３には、複数個の掻寄板２３Ｆを、下フレーム２２に配設した掻寄板２２Ｆの配設ピッチＬ１と同じか、それより小さい配設ピッチＬ２で以て略等間隔に配設し、油圧シリンダ２６のピストンロッド２６ａを介して移動体２１を掻寄板２２Ｆの配設ピッチＬ１より長い距離Ｓ、往復移動させることにより、水面に浮遊するスカムを、複数個の掻寄板２３Ｆによって順次一方向、すなわち、沈殿池１の下流側に配設したスカムスキマ５に向けて掻き寄せるようにする。
【００２４】
また、沈殿池１のスカムスキマ５の下流側の水面位置には、水面に浮遊するスカムの流下を阻止する堰１４を、水中の所定深度に達するように配設し、さらに、その下流側の水面位置には、上澄水を排出するトラフ４を配設するようにする。
【００２５】
次に、この汚泥掻寄機の動作の説明をする。
駆動手段としての油圧シリンダ２６を駆動して、移動体２１を往行させることにより、移動体２１に設けた車輪２７が下段レール３１に導かれ、下フレーム２２及び上フレーム２３が下降して、下フレーム２２に設けた掻寄板２２Ｆが池底１１に摺接して、池底１１に沈澱した汚泥を汚泥ピット１２に向けて掻き寄せ、汚泥ピット１２内に集泥するとともに、上フレーム２３に設けた掻寄板２３Ｆが水中に没して、水面上に浮遊するスカムの下方を、スカムを掻き寄せることなく、移動するようにする（図１→図２）。
【００２６】
移動体２１が所定の距離Ｓ、移動した後、シリンダ２６の駆動方向を切り換えて、移動体２１を復行させることにより、切替機構６によって、移動体２１に設けた車輪２７が上段レール３２に導かれ、下フレーム２２及び上フレーム２３が上昇して、下フレーム２２に設けた掻寄板２２Ｆが池底１１から離れて、池底１１に沈澱した汚泥の上方を、汚泥を掻き寄せることなく移動するようにするとともに、上フレーム２３に設けた掻寄板２３Ｆが水面に浮上して、水面上に浮遊するスカムを沈殿池１の下流側に配設したスカムスキマ５に向けて掻き寄せ、傾転させたスカムスキマ５内にスカムを流入させるようにする（図５（Ａ）→図５（Ｂ））。
【００２７】
そして、移動体２１が所定の距離Ｓ、移動すると、１行程が終了し、その後、シリンダ２６の駆動方向を切り換えて、同じ行程を数回乃至それ以上の回数繰り返すことにより、移動体２１の往行時、池底１１に沈澱した汚泥を、下フレーム２２に設けた複数個の掻寄板２２Ｆによって順次一方向、すなわち、汚泥ピット１２に向けて掻き寄せ、汚泥ピット１２内に集泥するようにし、一方、移動体２１の復行時、水面に浮遊するスカムを、複数個の掻寄板２３Ｆによって順次一方向、すなわち、沈殿池１の下流側に配設したスカムスキマ５に向けて掻き寄せ、傾転させたスカムスキマ５内にスカムを流入させるようにする。
【００２８】
なお、この汚泥掻寄機２の稼働は、定時間毎、あるいは、任意の時間に行うことができ、これにより、沈澱池１の池底１１に沈澱した汚泥及び水面に浮遊するスカムを、同時に除去することができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の汚泥掻寄機によれば、沈澱池の上方位置に敷設した上下２段のレールに沿って移動する移動体が、下段レールに沿って移動する際、移動体に配設した下フレームに設けた掻寄板により、池底に沈澱した汚泥を掻き寄せるとともに、移動体の移動方向により上下２段のレールのいずれか一方を強制的に選択するようにした切替機構により移動体が移動するレールを切り替え、移動体が上段レールに沿って移動する際、移動体に配設した下フレームに設けた掻寄板が、池底に摺接しないようにすることができ、これにより、汚泥掻寄機が停止している間や降雨時等において多量の泥土や土砂の混入した流入水が一時に沈殿池に流入した場合においても、駆動部が沈殿池の池底に沈積する汚泥中に埋没することがなく、沈殿池の池底に沈積した汚泥の掻き寄せを円滑、かつ確実に行うことができるとともに、水中に配設する回転部、噛合部等の駆動部をなくして、メンテナンスを容易に行うことができるようにし、また、駆動部の摩耗等に起因するより故障を少なくして、汚泥掻寄機の耐久性を向上することができる。
【００３０】
そして、下フレームに複数個の掻寄板を略等間隔に配設し、油圧シリンダからなる駆動手段によって、移動体を掻寄板の配設ピッチより長い距離、往復移動させ、池底に沈澱した汚泥を、複数個の掻寄板によって順次一方向に掻き寄せるように構成することにより、移動体の往復移動距離を小さく設定することができ、移動体を往復移動させる駆動手段を簡略化して、駆動手段を含む汚泥掻寄機の製造コストを低廉にすることができる。
【００３１】
また、移動体に、移動体が上段レールに沿って移動する際、水面に浮遊するスカムを掻き寄せる掻寄板を備えた上フレームを配設することにより、移動体に配設した下フレームに設けた掻寄板が、池底に摺接しない、移動体が上段レールに沿って移動する際に、上フレームに設けた掻寄板により、水面に浮遊するスカムを掻き寄せることができ、移動体の駆動力を増大することなく、池底に沈澱した汚泥と水面に浮遊するスカムを、交互に掻き寄せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の汚泥掻寄機の一実施例を示す正面図である。
【図２】  図１の状態から移動体を所定距離、移動（往行）させた状態を示す正面図である。
【図３】  側面断面図で、（Ａ）は移動体が下段レールを沿って移動する状態を、（Ｂ）は移動体が上段レールに沿って移動する状態を示す。
【図４】  上段レール及び下段レール並びに切替機構を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図５】  移動体の復行時を示す説明図で、（Ａ）は復行開始時を、（Ｂ）は復行終了時を示す。
【図６】  従来の汚泥掻寄機の正面図である。
【符号の説明】
１      沈澱池
１１    池底
１２    汚泥ピット
２      汚泥掻寄機
２１    移動体
２２    下フレーム
２２Ｆ  掻寄板
２３    上フレーム
２３Ｆ  掻寄板
２４    索条
２５    索条
２６    駆動手段（油圧シリンダ）
３      レール基台
３１    下段レール
３２    上段レール
４      トラフ
５      スカムスキマ
６      切替機構
６１    中間部材
６３    ポイント片
６６    ポイント片
７      汚泥ポンプ
８      整流壁
【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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