(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引パイプを水面に直交する方向に沿って移動させる移動機構と、前記水面の水位を検出する検出手段と、前記吸引パイプのスカム吸引口が前記水面の水位と所定の位置関係を保つように前記移動機構を制御する制御手段とを有し、水面に浮上しているスカムを前記スカム吸引口から吸引して除去するためのスカム吸引装置において、
前記スカム吸引口は前記吸引パイプの下端部側面の一部を切欠いて形成されたものであり、
前記制御手段は、前記スカム吸引口の一部が前記水面よりも上側に存在し、残部が前記水面よりも下側に存在するように前記移動機構を制御するものであり、
前記吸引パイプのスカム吸引口の下端面からスカムが流れてくる方向に水平面に沿って延長して、流れてくるスカムを前記スカム吸引口方向に案内するとともに液体から分離する案内板を設け、
前記案内板の両側において、流れてくるスカムを前記吸引パイプに向けて寄せる寄せ板を導水渠に立設するとともに、その寄せ板の先端部と前記導水渠の壁との間を塞ぐ補助板を設け、その補助板の先端を弾性材料で形成したことを特徴とするスカム吸引装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水面に浮上しているスカムを吸引パイプを介して吸引し除去するスカム吸引装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６（ａ）は、下水処理場における最初沈殿池の平面図であって、各最初沈殿池（図示では沈殿池。以下、「沈殿池」という。）Ｓ1 ，Ｓ2 …には、原水を分配する導水渠Ｇが設けられている。この導水渠Ｇの下流側には、特に、原水中に含まれる浮上性物質のスカムが水面に集積しやすいので、その水面に集積したスカムを作業員が定期的に柄杓により汲み出したり、あるいは、バキュームカーのホースを手に持って吸引するようにしている。なお、図６（ａ）中、ａは、後述する本発明に係るスカム除去装置を適用したときを示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のスカムの除去は、作業員の手作業によりに行われていたので、スカム除去を自動的に行えるようにすることが望まれていた。このような要望に応えるために、例えば、特開昭４９−７７２６２号公報に開示されているような、真空ポンプに連なる吸引パイプを水面に配置してスカムを自動的に除去するようにすることも考えられるが、このスカム吸引装置の吸引パイプは固定されているために、水面が変動するとスカム吸引に支障を来たすことが懸念される。すなわち、水面が上昇すると、吸引したスカムの濃度が低下して、スカムの後処理の負荷が増大し、また、水面が低下するとスカムを吸引することができず、したがって、そのまま採用できないという問題点があった。
【０００４】
また、スカムは、上述の導水渠Ｇに限らず、図６（ｂ）に示されるように、各沈殿池Ｓ1 〜Ｓ3 でも発生するが、この沈殿池のスカムも時間帯、あるいは天候の状態等により水面の変動が大きく、したがって、沈殿池においても、吸引パイプが固定されているスカム除去装置では、スカムの吸引状態を、常時、一定に保つことに困難が予想される。なお、図６（ｂ）中、ａは、後述する本発明に係るスカム除去装置を適用したときを示している。
【０００５】
そこで、本発明は、上記欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、スカム除去を、水面の変動に関わりなく、常時、一定の安定した状態で吸引することのできるスカム吸引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】
本発明は、上記目的を達成するために、吸引パイプを水面に直交する方向に沿って移動させる移動機構と、前記水面の水位を検出する検出手段と、前記吸引パイプのスカム吸引口が前記水面の水位と所定の位置関係を保つように前記移動機構を制御する制御手段とを有し、水面に浮上しているスカムを前記スカム吸引口から吸引して除去するためのスカム吸引装置において、（ａ）前記スカム吸引口は前記吸引パイプの下端部側面の一部を切欠いて形成されたものであり、（ｂ）前記制御手段は、前記スカム吸引口の一部が前記水面よりも上側に存在し、残部が前記水面よりも下側に存在するように前記移動機構を制御するものであり、（ｃ）前記吸引パイプのスカム吸引口の下端面からスカムが流れてくる方向に水平面に沿って延長して、流れてくるスカムを前記スカム吸引口方向に案内するとともに液体から分離する案内板を設け、（ｄ）前記案内板の両側において、流れてくるスカムを前記吸引パイプに向けて寄せる寄せ板を導水渠に立設するとともに、その寄せ板の先端部と前記導水渠の壁との間を塞ぐ補助板を設け、その補助板の先端を弾性材料で形成したことを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係るスカム吸引装置を沈殿池の導水渠に適用したときの概略構成図、図２は、その一部の詳細図、図３は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【０００８】
スカム吸引装置ａは、上記図６（ａ）に示されるように、導水渠Ｇの下流端部に設けられていて、図１では省略されているが、図２及び図３に示されるように、流れてくるスカム（図示せず）を吸引パイプ１に向けて徐々に寄せ集めることができるように構成された、吸引パイプ１を中心として放射方向に延在する寄せ板２が水面Ｌの上下方向に延びるように立設されている。なお、図２及び図３中、２′は、図１では省略されている寄せ板２の先端部と導水渠Ｇの壁間との間隙を塞ぐ補助板であって、その先端は、ゴム等の弾性材料から構成されている。
【０００９】
吸引パイプ１は、図１の丸１の矢印に示されるスカムが流れてくる方向に対して、つまり、原水の流れてくる方向に対して１３５°〜１６５°の鈍角を有して上向きに伸びている。すなわち、吸引パイプ１は、スカムが流れてくる側と反対側に傾斜している。これは、スカムの吸引における抵抗を減少させるためである。そして、そのスカムが流れてくる下部には、吸引パイプ１の下端側面の一部を切欠いて形成された吸引口１ａが設けられている。なお、この吸引口１ａの形状は、後述の図５に示されるように、矩形に形成されているが三角形状や半円状等の形状にすることもできる。
【００１０】
案内板１ｂは、吸引口１ａの下端面に取付けられていて、その平面形状は、逆三角形であって、寄せ板２の内側に位置し、かつ、吸引パイプ１を中心として放射方向に延在する寄せ板２の長さよりも少し小さく、さらに、その逆三角形の上辺側（図１〜図３では左側）が下方へ傾斜するように折り曲げられた傾斜面１ｂ′に形成されている。したがって、この案内板１ｂによって、吸引パイプ１の吸引力による水流が原因で沈降しそうになるスカムも、その沈降が食い止められ、安全に吸引パイプ１に吸引される。また、水面部のみが吸引できるので、スカムと原水との濃度がいつも一定に保たれて、高濃度のスカムを効率よく吸引することができる。
【００１１】
吸引パイプ１の上部１ｃは、図示しない真空ポンプに連結されている排出管３内にシール部材３ａを介して挿入されている。
【００１２】
上記構成のスカム吸引装置ａにおいて、吸引口１ａの水面Ｌに対する位置関係を図４に示される拡大図、及びその斜視図である図５を用いて説明する。吸引口１ａの水面Ｌに対する位置関係は、吸引口１ａの一部が水面Ｌよりも上側に存在し、残部が水面よりも下側に存在し、かつ、吸引口１ａの上端部から水面Ｌまでの距離をＨ1 、水面Ｌから吸引口１ａの下端部（案内板１ｂの上面）までの距離をＨ2 とすると、Ｈ1 とＨ2 がほぼ１：１〜１：３となるように設定されている。
【００１３】
吸引パイプ１の大きさ（断面積）によっても変化するが、例えば、吸引パイプ１の断面積が６５Ａ（６５mm2 ）のＳＵＳからなるとき、Ｈ1 ＝２５ｍｍ，Ｈ2 ＝５０ｍｍとされる。いずれにしても、Ｈ1 が大きくなると液体（原水）の吸引量は減少してスカムの濃度が高くなるとともに、気体（空気）の流れが生じてスカムを寄せる効果を発揮することができる。しかし、このＨ1 が大きすぎると吸引する気体（空気）量が増加してスカムの吸引効率が低下するばかりか、吸引口１ａの開口縁にスカムが引っ掛かってしまうおそれがある。また、Ｈ1 を小さくすると、気体の吸引量が減少して、液体量が多くなり、その分だけ吸引したスカムの濃度が低下し、スカムの後処理の負荷が増加してしまう。
【００１４】
図１中、４は水面Ｌ上に設けられている移動機構であって、モータＭの回転により上下動する、吸引パイプ１と平行した連接棒４ａを有している。そして、この連接棒４ａの下端には、吸引パイプ１が連結部材４ｂを介して固定されている。したがって、モータＭが正転又は逆転することにより、吸引パイプ１を上方又は下方、すなわち、水面Ｌに対して垂直方向に移動させることができる。
【００１５】
図１中、５は本発明の検出手段をなすもので、水位を検出する電極である。すなわち、この電極５間に電流が流れたか否かにより、水面Ｌを検出することができるように構成されている。
【００１６】
なお、水面Ｌの水位を検出する検出手段としては、上述のような電極式によらず、水面Ｌに向けて超音波を照射する超音波式等の各種の水位計を採用することができる。
【００１７】
制御器Ｃは、電極５から得た水位信号を入力し、モータＭを駆動制御する機能を有していて、本発明の制御手段を担っている。
【００１８】
上記構成のスカム吸引装置ａは、導水渠Ｇの水面Ｌの水位が電極５を介して、常時、検出される。そして、制御器Ｃは、その検出信号に基づいて、吸引パイプ１の吸引口１ａの位置が水面Ｌに対して所定位置となるように、すなわち、吸引する液体（原水）の量を極力少なく、かつ、スカム量が極力大きくなるようにモータＭを回転駆動して吸引パイプ１の位置を制御する（図１の二点鎖線の１ｂ参照）。
【００１９】
したがって、吸引パイプ１は、導水渠Ｇの水面Ｌの水位が変動しても、常時、所定濃度の安定したスカムを吸引することができる。しかも、吸引パイプ１の吸引により水流が乱れてスカムが沈降しても、案内板１ｂによりスカムの沈降を防止することができる。
【００２０】
なお、上述の例では、吸引パイプ１の上部１ｃを排出管３内にシール部材３ａを介して出入自在に挿入したが、吸引パイプ１の上部１ｃと排出管３の下部とをフレキシブルチューブで接続し、吸引パイプ１が自由に上下動できるようにしてもよい。
【００２１】
また、上述の例では、スカム吸引装置ａを導水渠Ｇに適用したが、上記図６（ｂ）に示される沈殿池Ｓ1 〜Ｓ3 に設けるようにしてもよく、さらには、他のスカム除去装置に適用するようにしてもよい。沈殿池のように面積の広いスカムを除去する場合は、図６（ｂ）に示されるように、水面全体をカバーできるように、複数個のスカム除去装置ａ，ａ…が設けられる。すなわち、スカム吸引装置ａを並列に配置し、池幅全部を覆うように寄せ板２又は案内板１ｂ同士が接触するように設けられる。
【００２２】
次に、上述した構成のスカム吸引装置ａの技術的事項を包含するいくつかの実施の態様を記載する。
（１）案内板のスカムが流れてくる側の先端に下方へ傾斜する傾斜面を設けたことを特徴とするスカム吸引装置。
（２）吸引パイプの下端部の側壁のうち、スカムが流れてくる側を切欠いてスカム吸引口を形成したことを特徴とするスカム吸引装置。
【００２３】
【発明の効果】
本発明に係るスカム吸引装置は、吸引パイプの下端部側面の一部を切欠いてスカム吸引口を形成し、制御手段はスカム吸引口の一部が水面よりも上側に存在し、残部が水面よりも下側に存在するように移動機構を制御するものであるので、水面の水位が変動しても、常時、所定濃度の安定したスカムを吸引することができる。また、吸引パイプのスカム吸引口の下端面からスカムが流れてくる方向に水平面に沿って延長して、流れてくるスカムをスカム吸引口方向に案内するとともに液体から分離する案内板を設けたので、吸引パイプの吸引力による水流が原因でスカムが沈降することなく、案内板上を案内誘導されて、円滑確実に吸引パイプに吸引され、水面部のみが吸引できるため、スカムと原水との濃度がいつも一定に保たれて、高濃度のスカムを効率よく吸引することができる。さらに、案内板の両側において、流れてくるスカムを前記吸引パイプに向けて寄せる寄せ板を導水渠に立設するとともに、その寄せ板の先端部と導水渠の壁との間を塞ぐ補助板を設け、その補助板の先端を弾性材料で形成したので、導水渠を流れるスカムを吸引パイプに誘導する効果のほか、導水渠の壁面が完全に垂直でなかったり、その壁面に凹凸が存在しても、補助板の先端の弾性変形により導水渠の壁面と補助板との間に隙間が生じることを防ぐため、スカムの漏洩が完全に防止される。従って、以上の各効果の総和として、非常に、効率の高いスカム吸引を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るスカム吸引装置を導水渠に適用したときの概略構成図である。
【図２】  図１の吸引口部分の詳細図である。
【図３】  図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】  吸引口分の拡大図である。
【図５】  図４の斜視図である。
【図６】  （ａ）は沈殿池及び導水渠の平面図、（ｂ）は沈殿池の平面図である。
【符号の説明】
ａ      スカム吸引装置
１      吸引パイプ
１ａ    吸引口
１ｂ    案内板
１ｂ′  傾斜面
１ｃ    上部
２      寄せ板
２′    補助板
３      排出管
４      移動機構
５      電極（検出手段）
Ｃ      制御器（制御手段）
Ｍ      モータ
Ｇ      導水渠
Ｓ，Ｓ1 ，Ｓ2 …  沈殿池
【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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