JP4324784B2

JP4324784B2 - 夾雑物分離用除塵装置

Info

Publication number: JP4324784B2
Application number: JP2004049286A
Authority: JP
Inventors: 繁樹安藤; 智紀吉田; 昌能勢
Original assignee: Ishigaki Co Ltd
Current assignee: Ishigaki Co Ltd
Priority date: 2004-02-25
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2024-02-25
Also published as: JP2005238055A

Description

この発明は、原水中に浮遊物を含有する大量の原水をサイクロンを利用して分離する固液分離装置に関し、特に、下水等の雨水ポンプ場のポンプ吸水槽等を洗浄する洗浄水として、その水槽内の水を浄化して使用する夾雑物分離用除塵装置に関する。

従来、下水管や河川から雨水ポンプ場に取水する前段の流入渠設備に、沈砂分離機やし渣分離装置を設置して固液分離を行なう処理施設は、例えば、特許文献１に記載してあるように公知である。
また、産業機械の金属またはセラミックなどの加工時に使用した油性あるいは水溶性の加工液を、切削屑から分離するサイクロン型ろ過装置も、例えば、特許文献２に記載してあるように公知である。

特開２００３−１２９５５９号公報（段落番号０００１乃至段落番号０００４、図１）特開平０５−２６９４０５号公報（段落番号００１４乃至段落番号００１７、図１）

上記流入渠設備で使用する沈砂分離機やし渣分離装置では、設置スペースが多く必要で、既設のポンプ場に設置することが難しい。また、分離装置の設置部分で開水路となり、送水及び加圧用ポンプが別途必要となる。この取水した吸水槽等の雨水や下水には、砂、泥分などの沈砂と水に浮ぶ紐、布などのし渣が含まれる。この取水した水を直接使用すると、次工程のポンプ吸水槽等を洗浄する噴射用ノズルに有害な影響を及ぼす。また、従来のクーラント洗浄用サイクロンでは、下水道に適用するにはフイルタが大量のし渣に対応できない。
この発明は、サイクロンを利用して、比重の重い沈砂と比重の軽いし渣が混在する下水等を浄化して、ポンプ吸水槽等の洗浄水として使用できる夾雑物分離用除塵装置を提供する。

この発明に係る夾雑物分離用除塵装置は、密閉円筒槽の周壁に原水の供給管を接線方向に配設し、その槽底を円錐状に形成して沈砂の排出管を連結し、上部に分離液の取出管を設けた夾雑物の分離装置において、中央部に開口を有する仕切壁で密閉円筒槽を第一分離室と第二分離室に区画し、開口に漏斗状のオーバーフローノズルを配設して、第一分離室を構成する密閉円筒槽の周壁に供給管と槽底にアンダーフローノズルを配設すると共に、第二分離室に密閉円筒槽と同心状にスクリーンを配設して、回転自在なスクレーパを円弧状に形成してスクリーンに傾斜させて摺設させ、スクリーンの外側に分離水室を形成し、この分離水室に取出管を連結し、第二分離室を構成する密閉円筒槽の頂壁に連結した排水管に降下管を接続し、降下管を垂下させて逆Ｕ字状のサイホン管を構成したもので、第一分離室に接線方向に圧入した原水は、比重の重い砂、泥分の沈砂を遠心力の作用により壁面に沿って旋回させながら沈殿させて分離する。第一分離室の周壁の近傍を旋回する比重の大きい沈砂はオーバーフローノズルの仕切壁に遮られ、第二分離室に流入することがない。そして、旋回しながら第一分離室の中心部に集められたし渣は、分離水の排出によりオーバーフローノズルの縮開された下端から流入し、第二分離室に上昇する。比重の軽いし渣は水とともに第二分離室に流入し、スクリーンに捕捉させる。スクリーンで捕捉した異物は、斜めに取付けたスクレーパのネジ作用で掻取って、異物を頂壁に押上げて目詰まりを防止させることができる。次工程のポンプ吸水槽等を洗浄する噴射用ノズルに有害な夾雑物を取り除くことができる。密閉円筒槽の頂壁に積層させて、分離水とし渣に分離することができる。スクレーパで掻き取られて密閉円筒槽の頂壁に浮上したし渣は、密閉円筒槽の内圧により排水管に押し出され、降下管の負の圧力が作用して排水の流速を早め、し渣の抜出しが容易となる。沈殿した沈砂は、密閉円筒槽の槽底の排出管を状況に応じて開放すれば、密閉円筒槽の内圧により押し出すことができる。

また、スクレーパの回動手段が、スクレーパに連結した主軸を密閉円筒槽の頂壁から突設し、この主軸に水平状の従動軸と、従動軸に垂直状の駆動軸をベベルギヤーを介してそれぞれ連結して、密閉円筒槽の周壁近傍からスクレーパの操作を行うもので、スクリーンの目詰まりの状況に応じて、手動でスクリーン面にスクレーパを摺設させることができる。

この発明の夾雑物分離用除塵装置は上記のように構成してあり、サイクロンを形成する第一分離室の上段に、円筒状のスクリーンを張設した第二分離室を設置したので、第二分離室のスクリーンで除去するものは比重の軽いものだけでよく、目詰まりを防止するスクレーパの掻取も容易となる。スクリーンは様々な比重の物が混在すると逆洗装置を必要とするが、この発明では、比重の異なる夾雑物の混在が少ないため、逆洗装置を設ける必要がない。そして、沈殿した沈砂と、浮上したし渣の排水工程は、夾雑物分離用除塵装置の運転中でも可能となる。また、密閉構造なので、残圧が利用できるため、分離水の送水用または圧送用のポンプを必要としない。除塵装置がコンパクトなため、設置スペースが少なくて済む。

この発明に係る夾雑物分離用除塵装置を図面に基づき詳述すると、図１は密閉円筒槽の要部縦断面図であって、密閉円筒槽１は槽底１ａを円錐状に形成し、中央部に開口２ａを有する仕切壁２を水平状に配設してある。この仕切壁２の開口２ａに漏斗状のオーバーフローノズル３の上端を支架してあり、密閉円筒槽１を下方の第一分離室４と上方の第二分離室５に区画する。第一分離室４の密閉円筒槽１の周壁１ｂに原水の供給管６が接線方向に連結してあり、原水を第一分離室４に圧入し、オーバーフローノズル３の下面周部に旋回しながら流入させる。第一分離室４に流入した比重の重い砂、泥分の沈砂は、遠心作用により壁面に沿って旋回し、仕切壁２とオーバーフローノズル３の下面周壁に遮られ、減速しながら沈殿し、円錐状の槽底１ａの傾斜面を滑り落ちて中央部に集積される。沈砂を分離した比重の軽いし渣は、旋回しながら第一分離室４の中心部に集められ、漏斗状のオーバーフローノズル３の下端から水とともに第二分離室５に流入する。

密閉円筒槽１の槽底１ａの中央部にアンダーフローノズル７が配設してあり、アンダーフローノズル７に沈砂の排出管８を連結して、排出管８にボール弁９を介装してある。第一分離室４の底部に集積された沈殿物は、ボール弁９を開放すれば、密閉円筒槽１のヘッド圧とアンダーフローノズル７の抽水作用により、排水の流速を促進させ、排出管８から沈殿した沈砂を排出する。
沈殿した夾雑物の排水工程は、夾雑物分離用除塵装置の運転中でも可能である。

図１に示すように、第二分離室５に密閉円筒槽１と同心状にスクリーン１０が配設してあり、密閉円筒槽１とスクリーン１０の間に分離水室１１が形成してある。第二分離室５の周部に張設したスクリーン１０の目開きは、１０〜２０ｍｍとしてある。次工程のポンプ吸水槽等を洗浄する噴射用ノズルに有害な夾雑物だけを取り除くようにしてある。水とともに第二分離室５に流入した比重の軽いし渣は、スクリーン１０に捕捉され、し渣を分離した水は分離水室１１に流入する。分離水室１１の周壁の密閉円筒槽１に取出管１２が連結してあり、し渣を分離した分離水は密閉円筒槽１の内圧で抜出される。密閉構造の密閉円筒槽１は、残圧が利用できるため、分離水の送水用または圧送用のポンプを必要としない。次工程の噴射用ノズルに夾雑物を取り除いた洗浄水を送水することができる。

図２は、密閉円筒槽の上部の縦断面図であって、密閉円筒槽１の頂壁１ｃの中央部にパッキンを収納したパッキン箱１３が配設してあり、このパッキン箱１３に軸支された主軸１４が第二分離室５に垂下してある。主軸１４の下端に水平状に配設した支持杆１５に、一対の円弧状のスクレーパ１６、１６が傾斜させて止着してある。このスクレーパ１６のスクレーパエッジ１６ａをスクリーン１０に摺設させてある。図１に示すように、スクレーパ１６の主軸１４の上端部が密閉円筒槽１の頂壁１ｃから突設してあり、この主軸１４にベベルギヤー１７、１７を介して従動軸１８を水平状に連結し、更に、この従動軸１８にベベルギヤー１９、１９を介して垂設した駆動軸２０に連結してある。駆動軸２０の下端にハンドル２１が止着してあり、必要に応じて密閉円筒槽１の周壁１ｂ近傍からスクレーパ１６を操作ができるようにしてある。

図２に示すように、スクリーン１０で捕捉した異物は、スクリーン１０に斜めに摺接させるスクレーパ１６のネジ作用で掻取られ、し渣を密閉円筒槽１の頂壁１ｃに押上げて目詰まりを防止させる。第二分離室５のスクリーン１０で除去するものは比重の軽いものだけでよく、目詰まりを防止するスクレーパ１６の掻取も容易となる。スクリーン１０は様々な比重の物が混在すると逆洗装置を必要とするが、この発明では、比重の異なる夾雑物の混在が少ないため、逆洗装置を設ける必要がない。なお、図示を省略するが、手動の代わりに主軸１４の上端部に駆動機を連動連結して、電動でスクレーパ１６を回動させてもよいものである。図３は密閉円筒槽の平面図であって、密閉円筒槽の頂壁１ｃに点検窓２２が配設してあり、第二分離室５の内部が見えるようにしてあり、スクリーン１０の目詰まり状況が把握できるものである。

図１に示すように、密閉円筒槽１の頂壁１ｃに排水管２３が連結してあり、排水管２３に連結した降下管２４を密閉円筒槽１の下方に垂下させてサイホン管２５を構成してある。降下管２４の下端部に開閉弁２６が介装してあり、開閉弁２６を開放すれば、第二分離室５の上方に浮上したし渣は、密閉円筒槽１の内圧により排水管２３に押し出すことができる。排水管２３に連結した降下管２４はサイホン作用による負の圧力が作用して排水の流速を早め、し渣の抜出しが容易となる。浮上したし渣の排水工程は、夾雑物分離用除塵装置の運転中でも可能となる。

この発明に係る夾雑物分離用除塵装置は、密閉円筒槽にサイクロンを形成して、比重の重い夾雑物を分離する第一分離室と、その上段に比重の軽いし渣などを分離する第二分離室を設置したので、第二分離室のスクリーンで除去するものは比重の軽いものだけでよく、目詰まりを防止するスクレーパの掻取も容易となる。したがって、下水等の雨水ポンプ場や浄水場の水槽内の原水から夾雑物の分離が可能となり、大量の洗浄水を必要とするポンプ吸水槽等とその設備機器に洗浄水を供給する大型の夾雑物分離用除塵装置として利用できる。

この発明に係る夾雑物分離用除塵装置の要部縦断面図である。同じく、密閉円筒槽の上半部の縦断面図である。同じく、密閉円筒槽の平面図である。

１密閉円筒槽
１ａ槽底
１ｂ周壁
１ｃ頂壁
２仕切壁
２ａ開口
３オーバーフローノズル
４第一分離室
５第二分離室
６供給管
７アンダーフローノズル
８排出管
１０スクリーン
１１分離水室
１２取出管
１４主軸
１６スクレーパ
１７、１９ベベルギヤー
１８従動軸
２０駆動軸
２３排水管
２４降下管
２５サイホン管

Claims

密閉円筒槽（１）の周壁（１ｂ）に原水の供給管（６）を接線方向に配設し、その槽底（１ａ）を円錐状に形成して沈砂の排出管（８）を連結し、上部に分離液の取出管（１２）を設けた夾雑物の分離装置において、中央部に開口（２ａ）を有する仕切壁（２）で密閉円筒槽（１）を第一分離室（４）と第二分離室（５）に区画し、開口（２ａ）に漏斗状のオーバーフローノズル（３）を配設して、第一分離室（４）を構成する密閉円筒槽（１）の周壁（１ｂ）に供給管（６）と槽底（１ａ）にアンダーフローノズル（７）を配設すると共に、第二分離室（５）に密閉円筒槽（１）と同心状にスクリーン（１０）を配設して、回転自在なスクレーパ（１６）を円弧状に形成してスクリーン（１０）に傾斜させて摺設させ、スクリーン（１０）の外側に分離水室（１１）を形成し、この分離水室（１１）に取出管（１２）を連結し、第二分離室（５）を構成する密閉円筒槽（１）の頂壁（１ｃ）に連結した排水管（２３）に降下管（２４）を接続し、降下管（２４）を垂下させて逆Ｕ字状のサイホン管（２５）を構成したことを特徴とする夾雑物分離用除塵装置。
上記スクレーパ（１６）に連結した主軸（１４）を密閉円筒槽（１）の頂壁（１ｃ）から突設し、この主軸（１４）に水平状の従動軸（１８）と、従動軸（１８）に垂直状の駆動軸（２０）をベベルギヤー（１７、１９）を介してそれぞれ連結して、密閉円筒槽（１）の周壁近傍からスクレーパ（１６）の操作を行うことを特徴とする請求項１に記載の夾雑物分離用除塵装置。