(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥ピット側に垂直面を、その垂直面の上端から前記汚泥ピットと反対方向に下り傾斜する傾斜面を有する複数のスクレーパを前記汚泥ピットから遠ざかる方向に等間隔をもって配設され、それらのスクレーパを沈殿池の底面上において前記汚泥ピットに向けて往復動させて前記沈殿池の底面に堆積する汚泥を前記汚泥ピットに掻寄せる沈殿池用掻寄機において、
掻寄速度が１．５ｍ／分前後から２．３ｍ／分前後、戻り速度が４．５ｍ／分前後において、前記スクレーパの垂直面の高さを２０〜３０ｍｍとしたことを特徴とする沈殿池用掻寄機。
【請求項２】
請求項１に記載の沈殿池用掻寄機において、スクレーパの垂直面の高さを、スクレーパの配設位置が汚泥ピットから遠くなるに従って低くしてあることを特徴とする沈殿池用掻寄機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水処理場等の水処理施設の沈殿池で用いられる往復動式の掻寄機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下水処理場などの水処理施設の沈殿池で用いられる往復動式掻寄機、いわゆるレシプロ式掻寄機（以下、「掻寄機」という。）は、例えば、特開平８−９１２号公報あるいは特開平８−１１２５０６号公報等に示されているように、原水供給側に汚泥ピットを有する沈殿池の底面に設けられ、スクレーパがその汚泥ピットに向けて往復動するように設けられている。
【０００３】
掻寄機は、沈殿池の底面上に移動自在に載置され、等間隔をもって平行に配設された複数のスクレーパを有している。各スクレーパは、沈殿池の幅方向（原水の流れる方向と直交する方向）とほぼ等しい長さを有し、その断面形状（原水の流れる方向における垂直断面の輪郭形状）は、ほぼ三角形である。また、各スクレーパは、その底面が沈殿池の底面上に載置され、汚泥ピット側に浅い凹面となるように湾曲した略垂直面（本明細書においてはこれを垂直面という。）を有し、その垂直面の上端から汚泥ピットと反対方向に下り傾斜する傾斜面を有している。これらのスクレーパは、連結部材を介して一体化され、駆動源に接続されて往復動されるように構成されている。
【０００４】
上記掻寄機のスクレーパが汚泥ピット側に移動する掻寄動（前進運動）においては、汚泥がスクレーパの垂直面によって汚泥ピット側に移動され、スクレーパが汚泥ピット側から離れる戻り動（復帰運動）においては、汚泥がスクレーパの傾斜面に持ち上げられるが、スクレーパが通過すると元の位置にとどまる。したがって、スクレーパの往復動の繰り返しにより沈殿池の底面上の汚泥は汚泥ピットへ排出される。
【０００５】
上記従来の掻寄機のスクレーパの断面形状である三角形の各辺の寸法は、多くの実験と多くの実績に基づいて、掻寄速度を１．５ｍ／分前後から２．３ｍ／分前後、戻り速度を４．５ｍ／分前後において、底面の長さは８０ｍｍに、また、垂直面の高さは５０ｍｍに設定されてきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の掻寄機は、他の方式の掻寄機、すなわち、チェーンフライト式等の掻寄機に比べて構造が簡単で、かつ、効率よく汚泥の掻寄せができ、設備コストが安い等の優れた特長を有しているが、用いるスクレーパの垂直面の高さが上記寸法のものである場合は、移動するスクレーパによる汚泥のまき上げが生じ、汚泥の性状によっては微細なフロック、いわゆるピンフロックが発生してそれが処理水中に混入し、処理水質の悪化を招くおそれがあった。例えば、下水処理場の硝化促進運転が行われている第二沈殿池においては、ピンフロックが処理水中に混入するおそれがあった。
ピンフロックが混入すると、処理水水質を良好に保つことができないという非常に好ましくない結果が起きるので、ピンフロックの混入を確実に防止することが強く望まれてきた。
【０００７】
そこで、本発明は、上記要望に応えるためになされたものである。すなわち、本発明が解決しようとする課題は、ピンフロックの発生を可能な限り抑制することのできる掻寄機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、汚泥ピット側に垂直面を、その垂直面の上端から前記汚泥ピットと反対方向に下り傾斜する傾斜面を有する複数のスクレーパを前記汚泥ピットから遠ざかる方向に等間隔をもって配設され、それらのスクレーパを沈殿池の底面上において前記汚泥ピットに向けて往復動させて前記沈殿池の底面に堆積する汚泥を前記汚泥ピットに掻寄せる掻寄機において、掻寄速度が１．５ｍ／分前後から２．３ｍ／分前後、戻り速度が４．５ｍ／分前後において、前記スクレーパの垂直面の高さを２０〜３０ｍｍとしたことを特徴としている（請求項１）。
請求項２の発明は、請求項１の発明に係る掻寄機において、スクレーパの垂直面の高さを、スクレーパの配設位置が汚泥ピットから遠くなるに従って低くしてあることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る掻寄機に係るスクレーパＳの効果を実験するための実験水槽１の断面図、図２は、そのスクレーパＳの斜視図である。
【００１０】
なお、本発明に係る掻寄機は、後述するスクレーパＳの垂直面の高さ寸法以外は、掻寄速度が１．５ｍ／分前後から２．３ｍ／分前後、戻り速度が４．５ｍ／分前後である点を含めて、従来のレシプロ式掻寄機と同一であるので、その全体的な構成、すなわち、沈殿池構造、スクレーパの駆動機構等の全体的な構成の説明は省略する。
【００１１】
スクレーパＳの底面は図示しない沈殿池の底面側に位置し、その長さは、従来と同様の８０ｍｍである。傾斜面の寸法も従来と同じである。汚泥ピット側の垂直面の高さは、従来は５０ｍｍであったのに対して、図示の例では、２５ｍｍとされている。
【００１２】
スクレーパＳの長さは、実際の沈殿池の幅の長さ（原水の流れる方向と直交する方向の長さ）にほぼ等しく形成されるが、図２の例では、図１に示される実験水槽１の幅の７８０ｍｍに形成されている。なお、図２に示されているスクレーパＳは、材料の節減と軽量化を図るために、下辺（沈殿池の底面に位置する側の辺）の中央部分が切り欠かれ、さらに、内部が中空に形成されている。
【００１３】
以下に、本発明に従い垂直面の高さを２５ｍｍにしたスクレーパＳと、垂直面の高さが５０ｍｍである従来のスクレーパを用いた場合の汚泥排出実験例について説明する。
【００１４】
実験水槽１は、実際の沈殿池を小型化したもので、その幅寸法（原水の流れる方向と直交する方向の寸法）は７８０ｍｍ、その長さ（原水の流れる方向の寸法）は２８００ｍｍ、高さ（深さ）は１０００ｍｍである。そして、その実験水槽１の底面の原水供給側に汚泥ピット２が設けられている。
【００１５】
スクレーパＳは、６２５ｍｍの間隔を保って３本設けられ、これらスクレーパＳ，Ｓ，Ｓは、連結棒３を介して一体化され、この連結棒３は、図示しない駆動装置を介して７５０ｍｍの往復動が行われるように構成されている。
【００１６】
上述の実験水槽１に実際の下水処理場の最終沈殿池に流入する原水を深さが８５０ｍｍとなるように入れるとともに、汚泥イの平均堆積厚が１００ｍｍになるようにして汚泥の掻寄実験を行った。
【００１７】
図３は、掻寄実験時の処理水の透視度を示すグラフである。なお、この図３において、丸１，丸２は本発明に係るスクレーパＳを用いた場合であって、丸１は掻寄速度が１分当たり１．５ｍで戻り速度が同４．５ｍの場合、丸２は掻寄速度が１分当たり２．３ｍで戻り速度が同４．５ｍの場合である。そして、丸３，丸４は従来の垂直面の高さが５０ｍｍのスクレーパを用いた場合であって、丸３は丸１と同じく掻寄速度が１分当たり１．５ｍで戻り速度が同４．５ｍの場合、丸４は丸２と同じく掻寄速度が１分当たり２．３ｍで戻り速度が同４．５ｍの場合である。この図３に示されるグラフから明らかなように、掻寄速度が同じでも、本発明に係るスクレーパＳの方が最終的に従来のスクレーパよりも高い透視度が得られることが分かる。
スクレーパの垂直面の高さが３０ｍｍを越えると、掻寄せ量が多くなるが、スクレーパの戻り時に汚泥のまき上げが生じ易くなり、一度巻き上げると、沈下しにくくなるので、透視度が逆に低下する。また、スクレーパの垂直面の高さが２０ｍｍ未満であると、掻寄せ量が少ないので、掻寄せ効率が低下するので、好ましくない。
【００１８】
この実験結果から明らかなように、スクレーパＳの垂直面の高さを従来の半分程度の２０〜３０ｍｍにすると、ピンフロックの発生が防止でき、処理水水質を良好に保つことができる。
【００１９】
図４は、本発明に係るスクレーパＳ（垂直面の高さ２５ｍｍ，底辺の長さ８０ｍｍ）と従来のスクレーパ（垂直面の高さ５０ｍｍ，底辺の長さ８０ｍｍ）の汚泥の掻寄効率をまとめた表である。この表から明らかなように、本発明に係るスクレーパＳは、従来と同等の搬送能力があることが分かる。
【００２０】
なお、上述の例では、スクレーパＳを沈殿池の底面において完全に往復動させる例を示したが、復動（戻り動）のときにスクレーパＳをその底面から少し持ち上げて往復動させるようにしてもよい。本発明の往復動は、このような往復動をも含んでいる。
【００２１】
また、上述の例では、各スクレーパＳの高さを汚泥ピット２側もその反対側も同じにしたが、沈殿池における実際の汚泥堆積高さは、汚泥ピット２側が高く、その反対側は徐々に低くなるので、スクレーパＳの高さも汚泥ピット２側が高く、その反対側に行くに従って徐々に低くなるようにしてもよい。このようにすると、汚泥の堆積高さに合ったスクレーパで、それぞれのスクレーパにおいて汚泥のまき上げを合理的に抑制して、ピンフロックの発生を確実に防止し、効率のよい排泥を行うことができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る掻寄機は、汚泥ピット側に垂直面を、その垂直面の上端から汚泥ピットと反対方向に下り傾斜する傾斜面を有する複数のスクレーパを汚泥ピットから遠ざかる方向に等間隔をもって配設され、それらのスクレーパを沈殿池の底面上において汚泥ピットに向けて往復動させて沈殿池の底面に堆積する汚泥を汚泥ピットに掻寄せる掻寄機において、掻寄速度が１．５ｍ／分前後から２．３ｍ／分前後、戻り速度が４．５ｍ／分前後において、前記スクレーパの垂直面の高さを２０〜３０ｍｍとしたので、汚泥のまき上げが起きないため、ピンフロックの発生が確実に防止される。従って、処理水水質を良好に保つことができる。
本発明の請求項２に記載の掻寄機は、各スクレーパの垂直面の高さが、汚泥ピット側が高く、その汚泥ピットと反対側に行くに従って低くなるようにしたので、処理水水質を良好に保つことができるとともに、実際の汚泥堆積高さに合わせた効率のよい汚泥排出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る掻寄機の効果を確認するための実験水槽の断面図である。
【図２】  本発明の掻寄機に用いられるスクレーパの斜視図である。
【図３】  透視度を示すグラフである。
【図４】  汚泥の掻寄効率を示す表である。
【符号の説明】
Ｓ      スクレーパ
１      実験水槽
２      汚泥ピット
３      連結棒
【図１】
0003898030.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003898030.tif 000004
【図４】
0003898030.tif 000005