(57)【要約】【課題】粘着性のある浮上放線菌スカムを効率的に除去することができるようにしたスカム除去装置を提供することにある。【解決手段】曝気槽などの反応槽内の水中に配備される水中架台と、同架台側に支持されるとともに水面上に浮上して設けられその外周円に形成された呑込口を通じて水面上のスカムを水とともに呑み込み中央底部に備えた水中ポンプと排出管を通じて外部に排出する呑込トラフと、前記呑込トラフの外周に配備され同トラフを浮上させる複数個のフロートとにより構成されたスカム除去装置であって、前記呑込トラフの外周囲には、同トラフと同心状に散水パイプが設けられるとともに、同パイプには複数の内向き散水ノズルが配備されていることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
曝気槽などの反応槽内の水中に配備される水中架台と、同架台側に支持されるとともに水面上に浮上して設けられその外周円に形成された呑込口を通じて水面上のスカムを水とともに呑み込み中央底部に備えた水中ポンプと排出管を通じて外部に排出する呑込トラフと、前記呑込トラフの外周に配備され同トラフを浮上させる複数個のフロートとにより構成されたスカム除去装置であって、前記呑込トラフの外周囲には、同トラフと同心状に散水パイプが設けられるとともに、同パイプには複数の内向き散水ノズルが配備されていることを特徴とするスカム除去装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスカム除去装置において、散水パイプは、内外二重環状をなして配備されているスカム除去装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスカム除去装置において、呑込トラフ内には、渦流起生手段が設けられているスカム除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、曝気槽などの反応槽に構成されるスカム除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  閉鎖性水域へ放流している下水処理場では富栄養化の防止に向けて、現状からの更なる窒素及びりんの削減が求められている。従来の標準活性汚泥法は下水中の有機物（ＢＯＤ）除去を主目的とした処理方法であり、窒素およびりんの削減には高度処理が不可欠である。
りん除去については無機凝集剤等の添加による除去が可能であるが、窒素については生物学的除去法を採用する必要がある。生物学的窒素除去法とは、流入水中のアンモニア性窒素を好気槽で硝酸菌により硝酸性窒素に硝化させ、その後、窒素ガスにまで還元して脱窒させる方法である。第１段階の硝化反応を確実に進行させるためには、反応槽の活性汚泥を高濃度化してＡ−ＳＲＴを長く保ち、硝化反応を担う硝化菌の増殖・維持を図る必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  しかしながら、活性汚泥の高濃度化によるＡ−ＳＲＴの長期化を行うと放線菌の増殖を促すことになり、反応槽での放線菌スカムの発生に繋がる。この放線菌は最終沈澱池に大量に発生し放流水質の悪化を招くとともに、下水処理場見学者に対して悪印象を与えることになる。また、放線菌スカムは粘着性のある浮上スカムであるため、通常のポンプ等では除去が困難である。
上記に鑑み、本発明は、その解決策として次の反応槽用スカム除去装置を開発した。【０００４】  上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、曝気槽などの反応槽内の水中に配備される水中架台と、同架台側に支持されるとともに水面上に浮上して設けられその外周円に形成された呑込口を通じて水面上のスカムを水とともに呑み込み中央底部に備えた水中ポンプと排出管を通じて外部に排出する呑込トラフと、前記呑込トラフの外周に配備され同トラフを浮上させる複数個のフロートとにより構成されたスカム除去装置であって、前記呑込トラフの外周囲には、同トラフと同心状に散水パイプが設けられるとともに、同パイプには複数の内向き散水ノズルが配備されていることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のスカム除去装置において、散水パイプは、内外二重環状をなして配備されている。
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載のスカム除去装置において、呑込トラフ内には、渦流起生手段が設けられている。
【発明の効果】
【０００５】  本発明によれば、曝気槽などの反応槽内の水中に配備される水中架台と、同架台側に支持されるとともに水面上に浮上して設けられその外周円に形成された呑込口を通じて水面上のスカムを水とともに呑み込み中央底部に備えた水中ポンプと排出管を通じて外部に排出する呑込トラフと、前記呑込トラフの外周に配備され同トラフを浮上させる複数個のフロートとにより構成されたスカム除去装置であって、前記呑込トラフの外周囲には、同トラフと同心状に散水パイプが設けられるとともに、同パイプには複数の内向き散水ノズルが配備されていることを特徴とするので、粘着性のある浮上放線菌スカムを効率的に除去することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】  以下、図示する実施形態により本発明を詳細に説明する。
尚、以下の各実施形態で説明する個々の開示例は他の実施形態にも適用されるものとする。
図１および図２に示す実施形態は、曝気槽等の反応槽４７５の水面４７６に浮上し浮遊するスカム（浮遊物）を除去処理するための装置で、特に、装置が可搬型であって例えば、作業員４７７により槽上に運び着けられて装置を抱え持って運転しながら槽内のスカムを吸引除去することのできる簡易可搬式のスカム除去装置（掃除機）に関する。
ここで、搬送する対象個所は、流入水路内や湖沼、海や河川などの全てを含み、対象物も浮上スカムのみでなくオイルなどの広範囲のものを含むものである。【０００７】  ４７８は装置ボディで、金属製やＦＲＰ製などで扁平円筒型の周胴部４７９と上カバー４８０および中央の抜出管４８１を備えて作られている。周胴部４７９の先方側には吸込口４８２が一定角度分をもって開口されているとともに、吸込口４８２を残すようにしてその内部には図２に破線で示すようなフロート４８３が内周回りに備え付けられている。【０００８】  フロート４８３は、図１に示すように、水面４７６上のスカムを吸引エアーで効果的に吸込むため数ｃｍの縦隙間を残すように規定するものである。前記抜出管４８１の下端は装置ボディ４７８内に開口され、その下端開口には、広口の吸上口４８４が取り付けられている。この吸上口４８４は、水面４７６より数ｃｍ上に開口するものである。【０００９】  ４８５は先可撓管で、抜出管４８１に接続されて装置ボディ４７８をできるだけ水平に保ちながら作業を進めることができるようにするものである。
４８６は第１管、４８７は第２管で、第１管４８６は先可撓管４８５に接続されているとともに、第１、第２両管４８６，４８７は止着具４８８により脱着自在に連結されている。
第２管４８７の基部には、吸引回収機４８９側に連通状に接続された可撓管でなる吸引管４９０が接続されている。【００１０】  吸引回収機４８９は、吸引ポンプと回収部とが内装されるとともに車輪４９１およびハンドル４９２により移動自在とされている。４９３はコードリールである。【００１１】  このスカム除去装置は図１にその概要を示すように移送され槽上に設置された吸引回収機４８９から槽内に装置ボディ４７８を落とし込んで浮上設置するようにして運転される。ボディ４７８は、持ち上げてフロート４８３の高さを調節することによりその呑込口である吸込口４８２の高さを適宜に調節することができる。吸込口４８２の上カバー４８０底面に調節板を付して呑み込みの高さ調節をするようにしてもよい。吸引ポンプの運転に伴って同吸込口４８２からは矢印Ｓのようにスカムが吸引され、吸上口４８４・抜出管４８１・第１、第２管４８６，４８７・吸引管４９０を通じて吸引回収機４８９内にスカムが回収される。作業員４７７は、図１のように管４８７の基部を持ってボディ４７８を水面上で動かすようにしさらに槽上を移動しながら同様の操作をすれば水面上のスカムを次々に除去回収することができる。【００１２】  尚、図２に仮想線で示すように、ボディ４７８は平面視四角形などの角型にしてもよい。
また、ボディ４７８内は渦流を起生する手段を設けてもよい。【００１３】  図３および図４は、曝気槽などの反応槽の水面に浮上し浮遊するスカムを除去処理するためのスカム除去装置で、同装置は、吸引ポンプ５０８を架台５０９を介して設置対象面５１０上に定置的に設置（移動可能にしてもよい）し、同ポンプ５０８に接続されたフレキシブルチューブ５１１の先端に装置本体５１２を装備して同本体５１２を水面５１３上の一定範囲で浮上しながら吸引運転するようにしてある。本体５１２は、呑込口５１４を周位複数個所に開口する呑込トラフ５１５を備えるとともに、その下部に落とし込み部５１６を有し、この落とし込み部５１６内には、フレキシブルチューブ５１１に接続された吸引管５１７の下部開口が吸込み可能に臨むように設定されている。吸引管５１７は落とし込み管５１６内で数ｃｍ偏心しているが同心にしてもよい。【００１４】  ５１８はフロートで、落とし込み部５１６から張り出すステー５１９を介して設けられた四角枠状の水中架台５２０に備えたフロート軸５２１を介して高さ調節可能に設けられている。この装置は、定置浮上式であるが、フレキシブルチューブ５１１の変形の許す一定範囲で移動可能であり、呑込口５１４を通じて呑込まれたスカム水は落とし込み部５１６内の吸揚ポンプＰから吸引管５１７を通じてチューブ５１１からポンプ５０８へと導かれて排除される。尚、５２２は渦流起生フィン、５２３は補助フロートである。【００１５】  こうしたスカム除去装置では、吸揚ポンプＰによる吸引・除去運転によりボディ５１５内のスカム水の流れは渦巻き流を起生しながら強制化されるものの、ボディ５１５の外域でのスカムの誘引は消極的なものである。【００１６】  そこで、この実施形態では、前記外域でのスカムの流れを積極的なものにして呑込口５１４…まで送り込むようにするため、水中架台５２０から四方へパイプステー５２５…を突設して装置外周を廻るように散水パイプ５２６を備え付けるとともに、このパイプ５２６の適所に、スカムを呑込口５１４…へと追いやるような内向き散水ノズル５２７…を配備したものである。【００１７】  散水パイプ５２６への水の供給は、吸引ポンプ５０８からのスカム水排出管５２８の経路途中と同パイプ５２６とをストップ弁５２９を介して給水チューブ５３０で接続することによりなされる。排出管５２８の一部を曲がり部５３１としてその手前から給水チューブ５３０へ給水できるようにしてもよい。【００１８】  また、前記実施形態では、上方のフレキシブルチューブ５１１を経由してスカム水を導くようにしてあったが、図４に仮想線ルートで示すポンプＰから下回りを通じて吸引ポンプ５０８へとチューブ５３２により導くようにし、その中途からストップバルブ５３３を介してノズル５２７へ送水可能に構成してもよい。スカム水の排出経路のより近い個所から送水可能となる。尚、吸引ポンプ５０８は省略することもできる。また、架台５０９は、定置式であったが、槽上で自在な方向へ移動可能にしてもよい。さらに、内向き散水パイプ５２６は、丸いリング状にしてあったが、図３に仮想線で示すように、四角枠状のパイプ５２６にしてよりノズル位置が呑込口５１４に近くなるようにしてもよい。また、同パイプ５２６は、複数本のフロート軸５２１…をつなぐように配してもよい。この場合のパイプ５２６は四角や丸リング状とする。
前記実施形態では、スカム水の一部水を利用して内向き散水パイプ５２６へ水送りをするようにしていたが、別途独自経路で送水するようにしてもよい。【００１９】  図５（縦正面図）および図６（平面図）は他のスカム除去装置を示し、反応槽６００内の水面６０１を境に浮設されている。ここで、水面６０１のレベルは変動する。６０２は水中架台で、同架台６０２は環状をなし、その周位３個所（３個所に限定されず４〜６個所などでもよい）には縦向き筒状をしたホルダー６０３が固着されており、このホルダー６０３からは内向きに斜め上り状をしたステー６０４の複数本が立設されるとともに、同ステー６０４を介して環状の取付座板６０５が水平面状に取り付けられている。【００２０】  同取付座板６０５の中央を介して水中ポンプ６０６が縦軸式に装備されている。このポンプ６０６は、図示しない吸込口を上向きにしてセットされ、その排出用の連通管６０７を下端からポンプ下方を経由して上方へと導いている。この連通管６０７は、図５の右下欄に横断面を略示するようにポンプ６０６を基準にして逆サイドにあるようにしてバランスをとるようにしてある。【００２１】  水中ポンプ６０６の上部外周にはサブフロート６０８が設けられて取付座板６０５側に対し止着具６０９…により上下調節可能にセットされている。このサブフロート６０８上には、上面が開放型で底面がポンプロを残して閉塞された浅い丸受皿状をした呑込トラフ６１０が前記止着具６０９…に支持されて水平にセットされている。【００２２】  この呑込トラフ６１０の周円部は、全体的に水面６０１下３０ｍｍ前後の呑込み高さｈとなるように装置重量と浮力のバランスで確保されるようになっている。また、同トラフ６１０の受皿内には、ポンプ吸込口へ向けて図６において左回りの渦流を起生するように渦流起生プレート６１１…が複数枚スパイラル状に配備されている。【００２３】  前記連通管６０７には排出管６１２が接続され、同管６１２は、呑込トラフ６１０中央のポンプ吸込口中央を通って上方へ伸び、水と放線菌スカムの混合水を蛇腹ホース６１３を経由して矢印Ｘのように槽外に排出するように構成されている。排出管６１２の水面６０１上に対応する外周高さには、下端開放型のカバー６１４が取り付けられ、同カバー６１４の下端開口は水面６０１の高さに対応する一方装置が下降動作するような場合にはカバー６１４が下降をブレーキングするために機能して装置の安定化させる。【００２４】  一方、前記水中架台６０２のホルダー６０３には、垂直なフロート軸６１６…が高さ調節自在に取り付けられ、その下部外周にはウエイト（あるいは補助フロート）６１７…が取り付けられている。フロート軸６１６の上部には、周方向に３個のメインフロート６１８…が高さ調節自在にセットされている。フロート軸６１６の上端には、吊り上げ用のアイナット６１９がねじ込まれているとともに丸環状をなす内散水パイプ６２０がステー６２１を介して装置に同心状に取り付けられている。【００２５】  前記内散水パイプ６２０への給水は、前記排出管６１２の途中に接続された第１給水パイプ６２２によりなされる。６２３は第１取出弁である。
内散水パイプ６２０には、３個所の内向き散水ノズル６２４…と異なる位置に３個所の放射散水ノズル６２５…が配備されて、内向き散水ノズル６２４からは図６の装置中心Ｏｃ向きである矢印Ｙ方向に、放射散水ノズル６２５からは矢印２方向の放射流を放射するようになっている。【００２６】  尚、内散水パイプ６２０の外周には、同心状に外散水パイプ６２７を同じ高さに装備して第２取出弁６２８付き第２給水パイプ６２９を経由して排出管６１２からの水を供給するようにしてもよい。この場合、同パイプ６２７には、内向き散水ノズル６３０…を配備するが、このノズル６３０…は内散水パイプ６２０に配備した内向き散水ノズル６２４と放射散水ノズル６２５の間を通じて散水するようにする。外側のノズル６３０と内側のノズル６２４，６２５とは周方向において同じ位相のところに配置すれば内外に散水の勢いが重なって粘着性の高いスカム送りが効果的になされる。【００２７】  本装置は、水中ポンプ６０６や連通管６０７および排出管６１２、さらに水中架台６０２、内散水パイプ６２０や給水パイプ６２２、ウエイト６１７やカバー６１４などによる重量に対し、メインフロート６１８およびサブフロート６０８の浮力調節がなされて呑込み高さｈが好適に規定される。水面６０１上には、放線菌スカムが粘着性の高いものも混じって浮遊しており、これらスカムは、装置外周からの散水により装置求心方向へ送り込まれて呑込トラフ６１０内に水とともに流れ込む。その際、水中ポンプ６０６の吸込み作動とともに渦流起生プレート６１１によりスカム水が渦巻流となって効果的にポンプ６０６に吸込まれる。尚、本装置は、装置全体を重量化する一方で浮力を大きく作用させてあるので、ポンプ６０６が吸込停止した際の反作用に伴うバウンドが小幅に抑えられ装置の安定化が図れるようになっている。【００２８】  尚、散水方式に代えてあるいは散水方式とともに、図５に矢印Ｈで示すような水中集束流によりスカムを送り寄せるようにしてもよい。この場合、超音波方式を併用することもできる。
また、図６に仮想線で示すように、内散水パイプは６２０′のように三角形などの多角形にしてもよい。この場合、三角形の頂点個所には丸味Ｒをもたせて送水が滞りなく円滑に行えるようにするとともに三角形の中間位置に設けられる内向き散水ノズル６２４が呑込トラフ６１０のより外回りに位置してスカムの送り込みに適した位置を確保できるようにすることができる。同内散水パイプは、四角形を基本とするものでもよい。
さらに、内散水パイプは図６に仮想線で示すように、六角形（図では一部のみを示す）にすることもできる。その頂点位置に内散水ノズル６２４や放射散水ノズル６２５を配すことができる。この六角形の内散水パイプの場合も、頂点個所にＲ部分を形成する。【００２９】  また、前記実施形態では、排出途上のスカム水の一部を散水用としたが、散水用水としてはフィルターあるいはストレーナを介装してスカムと分離するようにしてもよい。
さらに、前記実施形態では、排出途上のスカム水の一部を散水用としたが、工業用水を専用水として供給するようにしてもよい。
また、図５の右上欄に示すように、メインフロート６１８の上部には径大段差部６１８ａを設けて水面上下に対応させることにより装置のバウンド作用を抑制するブレーキング機能をもたせるようにしてもよい。【００３０】  図７および図８は他の実施形態を示す。同実施形態は、呑込トラフ６３２の外周縁部を、前記実施形態のような立ち上がり部分６３３と複数個所の切欠状呑み込み部分６３４とで構成してもよい。この場合、呑み込み口６３４と内散水ノズル６３５とを対応位置させる。
また、立ち上がり部分６３３の外周にはスカムが溜まり勝ちになることも想定され、その場合の対策として、流れａ、ａを起生するノズルを内散水ノズルに別途配備してもよい。【００３１】  図９は他の実施形態を示す。同実施形態は、反応槽６３８内に前記したスカム除去装置（符号は図５および６のものを付す）を設置し、同反応槽６３８内上方に張った吊りワイヤ６３９の複数本をアイナット６１９に通して図の左右方向に移設可能に吊持支持したもので、そうした装置を反応槽６３８内で外周に間隔を残して配し、そのうえで、同間隔の水域にスカム微細化送りユニット６４０を配備してコーナー流れガイド６４１…による流れ制御とともに反応槽６３８内の装置外回りに微細化したスカムを流してその終端に対向するスカム水呑込排出装置６４２で槽外に排出処理できるようにしたものである。【００３２】  微細化されたスカムが周回する間、前記ノズル６３０、６２４によりスカムを呑込トラフ６１０の方向へ送りやり、同装置からもスカムを排出できるようにしてある。
前記スカム微細化送りユニット６４０は、この実施形態ではスクリュウ刃６４３を備えてスカムを吸込んで送りながら刃で微細化して送り出すようにするとともにその出口６４４手前に超音波微細化装置６４５を内装して更にスカムを微細化するものである。このユニット６４０は他の個所に配備してもよい。また、超音波微細化装置６４５も他の個所に配備してもよい。
さらに、ガイド６４１は、１／４円形部分６４１ａのみでなく斜め直線ガイド部分６４１ｂを組み合わせたもので、微細化されたスカムが流れやすいような形になっている。
また、スカム水呑込排出装置６４２からのスカム水はスカム・水分離装置６４６内に導かれて分離処理されたのち、バイオ分解処理装置６４７に導かれて分解処理される。
さらに、前記ワイヤ６３９の１本には水中ポンプ駆動のための配電コードを巻回伸縮式で装備することができる。また、図５に示すように、内側のノズル６２４は垂直線を基準にして内向きに３０度前後傾斜して比較的近傍域のスカムを呑込トラフ６１０へ送るようにされ、外側のノズル６３０は垂直線を基準にして内向きに４５前後傾斜して比較的広い水域のスカムを水平方向に誘導するようにされ、それぞれはＹ、Ｙ′のように散水するものとされているが、この角度は限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】他の実施形態を示す側断面図。
【図２】図１の装置ボディを示す斜視図。
【図３】他の実施形態を示す平面図。
【図４】図３の縦断面図。
【図５】他の実施形態を示す縦側面図。
【図６】図５の装置の横断面図。
【図７】他の実施形態を示す横断面図。
【図８】図７の側面図。
【図９】他の実施形態を示す平面図。
【符号の説明】
【００３４】  ５１１，６１２…排出管  ５１４，６３４…呑込口  ５１５，６１０…呑込トラフ  ５１８，６１８，６０８…フロート  ５２０，６０２…水中架台  ５２２，６１１…渦流起生手段  ５２６，６２０，６２７…散水パイプ  ５２７，６２４…内向き散水ノズル  Ｐ，６０６…水中ポンプ。
【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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【図９】
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