(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導水渠等内に設けられた波発生機とスカム除去機とからなるスカム除去装置において、  前記波発生機は、５リットル以上の容積を有し、かつ、前記導水渠等における水流方向に対して効果的に波浪を生成できるように底面が傾斜している立体物と、その立体物を前記導水渠等の水面に対して垂直方向に２０〜１２０回／分の回数で上下動してその水面から出し入れさせて、その水面に波浪を生成させる駆動部とからなり、前記スカム除去機からその導水渠等の上流側に５〜２０ｍ隔てた位置に１個のみ設けられ、
前記スカム除去機は、前記波発生機による波で破砕されて下流側に流れるスカムを除去するものである、
ことを特徴とするスカム除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水処理場の沈殿池の導水渠等に発生するスカムを破砕し、その破砕したスカムを除去するスカム除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に、特願平１０−９９０２０号において、下水処理場の沈殿池に原水を分配する導水渠に発生するスカムを、水面に波を発生させる波発生機を用いて破砕して、スカムを除去し易くしたスカム破砕装置を提案している。
【０００３】
また、本出願人は、特願平１０−８６４７６号、同８９７８７号及び同８９７８９号で、スカムを吸引パイプを用いて自動的に吸引除去できるスカム吸引装置を提案している。
【０００４】
本出願人の上記提案に係るスカム破砕装置とスカム吸引装置を用いることにより、大きな塊のスカムが小さく破砕されて移動し易くなり、スカムを自動的に除去でき、したがって、従来、作業員が定期的に柄杓で汲取ったり、あるいは、バキュームカーのホースを手にして吸引していたスカム除去作業を自動化することができ、また、機械式のスクレーパや噴射水を用いなくとも、スカムを効率よく移動させることができる特長がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年は、スカムを自動的に除去できるほか、さらに、設備コスト及び運転コストの節減が望まれていた。
【０００６】
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って、その目的は、設備コストが安く、しかも運転コストの安いスカム除去装置を提供することにある。
【０００７】
【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、導水渠等内に設けられた波発生機とスカム除去機とからなるスカム除去装置において、波発生機を、５リットル以上の容積を有し、かつ、前記導水渠等における水流方向に対して効果的に波浪を生成できるように底面が傾斜している立体物と、その立体物を前記導水渠等の水面に対して垂直方向に２０〜１２０回／分の回数で上下動してその水面から出し入れさせて、その水面に波浪を生成させる駆動部とから構成して、スカム除去機からその導水渠等の上流側に５〜２０ｍ隔てた位置に１個のみ設け、スカム除去機は、前記波発生機による波で破砕されて下流側に流れるスカムを除去するものであることを特徴としている。
【０００８】
【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除去装置を沈殿池の導水渠に適用したときのその導水渠に設けられているカバーを除去して示した平面図、図２は、図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【０００９】
導水渠１は、複数（図示の例では６個）の沈殿池２ａ〜２ｆに原水を供給できるように、各沈殿池の上流側に設けられ、細長い水路状に形成されている。そして、導水渠１内の原水は、流入扉３ａ〜３ｆを介して各沈殿池２ａ〜２ｆにそれぞれ供給されるように構成されている。
【００１０】
図中、１０は、導水渠１内に設けられた波発生機であって、導水渠１の水流（導水渠１内の矢印参照）の下流側に１個のみ設けられている。この波発生機１０が発生する波により導水渠１の水面に浮いているスカムを破砕させるためには、波発生機１０と導水渠１の下流側に設けられた後述するスカム除去機２０との間隔は、波発生機１０の後述する立体物の容積の大小、その立体物の上下動の周期、導水渠１の幅、導水渠１内の水流の速さ、原水の水質（スカムの性質）等により一様でないが、例えば、５〜２０ｍが好適である。
【００１１】
波発生機１０は、図２に示されるように、導水渠１の水面に対して垂直方向に上下動して出し入れする立体物１１と、その立体物１１を上下動させる図示しないモータによって駆動されるクランク機構からなる駆動部１２とから構成されている。また、立体物１１の形状は、図２に示されるように、導水渠１内の水の流れていく方向に対して効果的（水面に浮いているスカムを破砕させ得るよう）に波浪を生成できるように底面が傾斜しており、その容積は５リットル以上に設定されている。
【００１２】
図中、２０は、導水渠１の下流側端部に設けられたスカム除去機である。このスカム除去機２０は、本出願人が特願平１０−８６４７６号等で提案しているもので、その詳細な説明は、上記先願に譲るが、流れてくるスカムＳを寄せ板２１で吸引パイプ２２側に集めることができるように構成されている。そして、吸引パイプ２２には、図示しない真空装置が接続されていて、吸引パイプ２２の下部開口からスカムＳを吸引することができるように構成されている。
【００１３】
なお、スカム除去機２０としては、上述の吸引パイプ式によらず、図３に示されるように、越流堰式を採用することもできる。すなわち、この図３に示される越流式のスカム除去機２０′は、導水渠１の下流側端部から所定距離離れた位置に所定高さの堰１ａを有するとともに、その堰１ａの上端側に導水渠１の水位に追従できるように構成された可動堰１ｂが設けられている。そして、導水渠１の下流側端壁と堰１ａとで形成されたスカム溜１ｃ内のスカムＳは、水中ポンプ３０により排出されるように構成されている。
【００１４】
なお、上述の例では、波発生機１０として立体物を水中に出し入れする機構としたが、水面に波浪を生成できる機構であれば他の機構、例えば、水車により水面に変動を与えるようにしてもよい。
【００１５】
さらに、本発明に係るスカム除去装置を適用する装置としては、上述の導水渠に限らず、沈殿池等であってもよいことはもちろんである。特に、無端チェーンコンベアにブレードを設けた機械式のスクレーパ等のスカム掻寄装置が設置できない下水処理施設には最適である。
【００１６】
【実験例】
実験は、図１及び図２に示される約２００，０００ｍ3 ／日の処理能力のある下水処理場の最終沈殿池の導水渠１で行った。
【００１７】
（１）実験諸元
１）導水渠１の長さ              ８０ｍ
２）導水渠１の幅                １．２５〜１．５０ｍ
３）導水渠１の流速              ０．２０〜０．３５ｍ／ｓ
４）スカム除去機２０の設置位置  導水渠１の下流側端壁（図１参照）
５）波発生機１０の設置位置      導水渠１の下流側端壁から１０ｍ（図１参照）
６）スカムＳの堆積厚さ          ３０〜７０ｍｍ
【００１８】
（２）実験装置の諸元
１）波発生機１０の本体の寸法    縦1,500mm ×横500mm ×高さ1,250mm
２）駆動装置
電動機出力１．５ｋｗ        回転数２０〜１２０ｒ．ｐ．ｍ
立体物１１の昇降回数        ２０〜１２０回／分
３）波発生機１０の立体物１１の容量    約１２ｌ
４）立体物のストローク          ３００ｍｍ
【００１９】
（３）実験結果
スカムが導水渠全面に張り詰めた状態（スカム堆積厚さ３．０〜７．０ｃｍ）で実験を行った。波は波発生機１０より下流に向かって伝播されると同時に上流にも伝播された。当然上流にいくほど、流れの抵抗も加わり、波は、減衰され最上流部では振幅約１．０〜２．０ｃｍ程度の波となった。この波のエネルギーにより表面張力が作用し、全面に張り詰めたスカムは、時間の経過とともにクラックが生じ、スカムは、やがて小ブロックに破砕されて導水渠１の流れ（表面流速）に乗って、スカム除去機２０側へ流出を始めた。スカム除去機２０に達したスカムＳは、吸引パイプ２２を介して除去した。スカム除去機２０から上流側約７０ｍ（導水渠幅約１．５ｍ）にまで張り詰めていたスカムＳは、約９０分程度で完全除去することができた。
実験当初には、上流（逆方向）への波の伝播が水の流れ（抵抗）で途中で消滅してしまうのではないかと予想していたが、意外にも上流まで伝播されることが分かった。当初の予想では、波発生機１０から上流へ２０ｍ前後かと思ったが、実験結果は約６０ｍ上流まで達し、嬉しい誤算であった。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、波発生機は、５リットル以上の容積を有し、かつ、導水渠等における水流方向に対して効果的に波浪を生成できるように底面が傾斜している立体物を導水渠等の水面に対して垂直方向に２０〜１２０回／分の回数で上下動してその水面から出し入れさせるので、波発生機が１個のみでも、波浪が水面に効果的に発生され、その波浪によりスカムが良く破砕されるとともに、破砕したスカムを水流に乗せてスカム除去機の方向に流すことができる。また、波発生機は、前記スカム除去機からその導水渠等の上流側に５〜２０ｍ隔てた位置に設けられるので、波浪により良く破砕されたスカムが下流側に流れる間に再結合する前にスカム除去機により除去されるから、スカムを効率よく除去することができる。そして、波発生機は１個のみで済むので、設備コストが安く、しかも運転コストの安いスカム除去装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態に係るスカム除去装置を沈殿池の導水渠に適用したときの平面図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】  スカム除去機の他の例の説明図である。
【符号の説明】
１  導水渠
２ａ〜２ｆ  沈殿池
３ａ〜３ｆ  流入扉
１０  波発生機
１１  立体物
１２  駆動部
２０，２０′  スカム除去機
【図１】
0004346164.tif 000002
【図２】
0004346164.tif 000003
【図３】
0004346164.tif 000004