JP6746853B2 - し渣搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、下水処理場やポンプ場等の沈砂池設備で汚水から除去されたし渣を配管移送するためのし渣搬送装置に関する。更に詳しくは、し渣を破砕する機能を備えたし渣搬送装置であって、少ない水量で効率よくし渣を破砕機に誘導することが可能なし渣搬送装置に関する。

下水処理場やポンプ場等の沈砂池設備では、汚水中のし渣がバースクリーン等で捕集され、レーキ等により沈砂池から掻き揚げられる。掻き揚げられたし渣は、破砕機を介してし渣混合槽に投入される。し渣混合槽は、さらに水が供給され、破砕されたし渣と水を混合する。この破砕されたし渣と水の混合水は、ポンプの動力により配管移送され、し渣分離槽に搬送される。このようなし渣搬送装置では、し渣混合槽に常時多量の水を補給する必要があり、不経済であるばかりでなく、十分な水を補給できない場合には、採用できない。

これに対して、例えば、特許文献１には、し渣と水との混合水を洗浄槽に搬送し、洗浄槽内からし渣を取り出して排出するし渣搬送方法において、洗浄槽の水を混合水に戻す方法が開示されている。これにより、水の補給をほとんど必要とせず、十分な補給水が得られない場所でも、し渣の搬送を可能とするものである。

特開２００２−２３９５９６号公報

し渣と水の混合水をポンプ等の動力によって搬送するし渣搬送装置では、し渣と水を混合する混合部の底にし渣が溜まってしまうという問題がある。
そこで、本発明では、ポンプ等の動力によりし渣を搬送するし渣搬送装置において、し渣と水を混合する混合部内のし渣の搬送を促進することを目的とする。

本発明者は、上記課題について鋭意検討した結果、し渣と水の混合水から分離された分離水を混合部へ循環させる際に、混合部内にし渣を搬送するための分離水の流れを形成することにより、混合部内のし渣の搬送を促進できることを見出して本発明を完成させた。
具体的には、本発明は、以下のし渣搬送装置を提供するものである。

上記課題を解決するための本発明のし渣搬送装置は、し渣と水を混合する混合部、前記混合部で処理された混合水を、し渣と分離水に分離する分離部、前記分離部で分離した分離水を前記混合部へ循環させる循環路、を備え、前記混合部内に、し渣を搬送するための前記分離水の流れを形成することを特徴とする。
このし渣搬送装置によれば、分離水を混合部へ循環させる際、混合部内に、し渣を搬送するための分離水の流れが形成されることから、混合部内のし渣の搬送を促進することができる。
また、混合部内のし渣の搬送には、混合水から分離された分離水を利用するため、常時多量の水を補給する必要がなく、水の補給が十分ではない場合でも使用することが可能である。

更に本発明のし渣搬送装置の一実施態様によれば、混合部の外部に、し渣を破砕するための破砕部を備え、前記破砕部で破砕されたし渣が前記混合部内に形成された分離水の流れに投入されるという特徴を有する。
この特徴によれば、破砕部によりし渣が破砕されるため、混合部内のし渣の搬送をより促進することができる。

また、上記課題を解決するための本発明のし渣搬送装置は、し渣と水を混合する混合部、前記混合部で処理された混合水を、し渣と分離水に分離する分離部、前記分離部で分離した分離水を前記混合部へ循環させる循環路、前記混合部の内部に、し渣を破砕するための破砕部、を備え、前記循環路は、前記分離水を前記破砕部のし渣流入側に循環させることを特徴とする。
この特徴によれば、破砕部のし渣流入側に循環された分離水が破砕部に流れ込むため、し渣を破砕部に誘導することができる。

また、上記課題を解決するための本発明のし渣搬送装置は、し渣を破砕する破砕部、し渣と水を混合する混合部、前記破砕部及び前記混合部で処理された混合水を、破砕されたし渣と分離水に分離する分離部、前記分離部で分離した分離水を前記混合部へ循環させる循環路、前記混合部に水を補給する水補給部、を備えたことを特徴とする。
このし渣搬送装置によれば、混合部に水を補給して混合部内の水量を増加することができるため、分離水の循環量が低下した場合でも、混合部内のし渣の搬送を促進することができる。

更に本発明のし渣搬送装置の一実施態様によれば、水補給部は、水を貯留できるという特徴を有する。
この特徴によれば、混合部内の水が不足した際に、貯留された水を補給することができるため、水の補給を迅速に実行することができる。

更に本発明のし渣搬送装置の一実施態様によれば、混合部の水位を制御する制御部、を備えたという特徴を有する。
この特徴によれば、混合部内にし渣の搬送に必要な水量が維持されるため、安定的なし渣の搬送を実現することができる。

本発明のし渣搬送装置によれば、混合部内のし渣の搬送に、混合水から分離された分離水を利用するため、多量の水を利用することなくし渣の搬送を促進することができる。また、混合部内に、し渣を搬送するための分離水の流れを形成することや、し渣の搬送に必要な水を補給することにより、混合部内のし渣の搬送をより促進することができる。

本発明の第一の実施例のし渣搬送装置の構造を示す概略説明図である。 本発明の第二の実施例のし渣搬送装置の構造を示す概略説明図である。 本発明の第三の実施例のし渣搬送装置の構造を示す概略説明図である。 本発明の第四の実施例のし渣搬送装置の構造を示す概略説明図である。 本発明の第五の実施例のし渣搬送装置の構造を示す概略説明図である。

下水処理場やポンプ場等の沈砂池設備等では、汚水中のし渣をバースクリーン等で捕集し、レーキ等により沈砂池から掻き揚げられる。掻き揚げられたし渣の搬送には、従来、コンベア等が利用されていたが、汚水が飛散したり、臭気が漏れたりする等の問題がある。本発明のし渣搬送装置は、汚水から除去されたし渣を、ポンプ等により配管移送するし渣搬送装置である。このし渣搬送装置によれば、配管で移送されるため、汚水の飛散や臭気の漏れ等を防止することができる。

以下、図面を参照しつつ本発明のし渣搬送装置の実施形態を詳細に説明する。
（第一の実施例）
図１は、本発明の第一の実施例のし渣搬送装置１Ａの構成を示す概略説明図である。図１に示すように、し渣搬送装置１Ａは、し渣と水が投入されてし渣を水を混合する混合部２Ａ、混合部２Ａの内部に設置され、し渣を破砕する破砕部３Ａ、破砕されたし渣と水の混合水（以下、「混合水」という。）をし渣と分離水に分離する分離部４、分離部４から排出された分離水を混合部２Ａに循環する循環路Ｌ１を備えた構成である。循環路Ｌ１は、破砕部３Ａのし渣流入側に設置され、分離水が破砕部３Ａに流れ込むように構成されているため、混合部２Ａ内のし渣を破砕部３Ａに誘導することができる。
また、本発明の第一の実施例のし渣搬送装置１Ａでは、混合部２Ａに水を補給する水補給部５を備えている。

［混合部］
混合部２Ａは、し渣と水を混合するための構成であり、所定の水位まで水が貯められている。沈砂池から掻き揚げられたし渣は、し渣搬出機により混合部２Ａに投入されて、水と混合される。混合部２Ａ内には、分離部４でし渣と分離された分離水の他、必要に応じて水補給部５から給水される。

本発明のし渣搬送装置１Ａは、混合部２Ａの内部に、し渣を搬送するための分離水の流れが形成されている。分離水の流れ方向は、混合部２Ａの内部に設置された破砕部３Ａの方向に向かっており、この分離水の流れにより、混合部２Ａの底に溜まったし渣を破砕部３Ａに搬送することができる。なお、分離水の流れ方向は、特に制限されず、し渣搬送装置におけるし渣の処理方法に応じて適宜設定される。例えば、破砕部を混合部の外部に設置する場合には、混合部から混合水が排出される混合水排出部２２の方向に向かって分離水の流れを形成すればよい。

分離水の流れを形成するための手段としては、特に制限されず、例えば、循環路Ｌ１に分離水を流通させるためのポンプや重力等のエネルギーを利用したり、分離水を投入する分離水投入部と混合水を排出する混合水排出部に高低差を設けて混合部内の位置エネルギーを利用したり、混合部内にスクリュー等の動力により流れを形成する装置を設けたりしてもよい。また、混合部内に撹拌装置を設けず、混合水排出部２２から離間した位置から分離水を投入することにより、混合水排出部２２から排出した混合水を分離部４まで移送するためのポンプ等の作用によって混合部内に分離水の流れを形成することもできる。

本発明の第一の実施例のし渣搬送装置１Ａでは、循環路Ｌ１に分離水を流通させるためのエネルギーを利用して、混合部２Ａの底部付近に分離水の流れを形成する。具体的な構成としては、分離部４を地上に設置して、この分離部４と地下に設けられた混合部２Ａを配管からなる循環路Ｌ１により連結する。そして、分離部４から混合部２Ａの位置エネルギーによって循環路Ｌ１に分離水を流通させることができる。なお、循環路Ｌ１に分離水を流通させるためのエネルギーとしては、どのようなものでもよく、ポンプ等を利用してもよい。

また、図１に示すように、循環路Ｌ１を構成する配管は、混合部２Ａの底部付近まで延設し、該配管の末端は、破砕部３Ａの方向に向けて屈折した分離水投入部２１Ａを形成している。これにより、循環路Ｌ１に分離水を流通させるエネルギーを利用して混合部２Ａの底部付近に分離水の流れを形成し、底部に溜まったし渣を破砕部３Ａの方向へ搬送することができる。分離水投入部の構成は、どのように構成してもよく、例えば、噴出圧を高めるために配管の末端を縮径した吐出部としたり、混合部２Ａの幅方向に広く分離水の流れを形成するために配管の末端を混合部２Ａの幅方向に拡径した吐出部としたり、混合部２Ａの幅方向に分岐した吐出部としてもよい。
なお、第一の実施例のし渣搬送装置１Ａでは、配管の末端を屈折した形状の分離水投入部２１Ａを形成しているが、配管の末端の向きは特に制限されず、配管を直線状に形成し、垂直方向に向けて分離水を投入してもよい。また、分離水投入部２１Ａは水没した状態であるが、配管の末端を水面より上部に設置してもよい。

混合部２Ａには、水位計Ｓが設けられ、制御部により水位が制御されている。水位が増加した場合には、混合部２Ａの上部に設けられた排水部２３からオーバーフローにより排水される。また、水位が低下した場合には、水位計Ｓにより検知し、制御部から水補給部５に指令が送られ、水が混合部２Ａに補給される。これにより、混合部２Ａ内にし渣の搬送に必要な水量が維持されるため、安定的なし渣の搬送を実現することができる。

［水補給部］
水補給部５は、混合部２Ａ内の水が不足した場合や、混合部２Ａ内の水を交換する場合に、混合部２Ａに水を補給するための構成である。水補給部５から混合部２Ａに補給する水は、どのようなものを使用してもよく、例えば、下水処理場、浄水場、ポンプ場等の水処理設備から発生する処理水や、農業用水、工業用水等の用水や、上水等が利用される。また、本発明のし渣搬送装置から排出される排水を利用してもよい。

水補給部５は、配管を介して用水や上水から取水してもよいが、水を貯留可能な補給水層５ａを備えていることが好ましい。これにより、混合部２Ａ内の水が不足した場合に、貯留された水を補給することができるため、水の補給を迅速に実行することができる。また、混合部２Ａ内の水を交換する場合にも、早期の立ち上げが可能であり、維持管理作業が容易になる。

また、図１に示すように、水補給部５から循環路Ｌ１に水を供給してもよい。この構成によれば、強い分離水の流れが形成されるため、混合部２Ａ内のし渣の搬送をより促進することができる。なお、循環路Ｌ１への水の供給は、補給水槽５ａを介して給水してもよい。

［破砕部］
破砕部３Ａは、し渣を破砕するために使用されるものである。し渣を破砕することにより、混合部２Ａないのし渣の搬送をより促進することができる。また、し渣は、下水や汚水等に含まれる金属類やプラスチック類、下着、雑巾、脱脂綿等の繊維類等であり、これらのし渣はポンプや、脱水機や、撹拌機等の後段の機器に絡みついて機器の故障の原因となる。そのため、破砕部３Ａによりし渣を破砕することにより、機器の故障等を防止することができる。また、し渣を破砕することにより、し渣の洗浄工程における洗浄効率を高めることもできる。

破砕部の設置位置は、どの位置に設置してもよいが、例えば、第一の実施例の破砕部３Ａのように、混合部２Ａの内部に設置されるほか、混合部にし渣を投入するためのし渣投入口に破砕部を設置してもよい。

破砕部を構成する破砕機としては、どのような形式のものを使用してもよく、例えば、駆動軸に複数の破砕刃を備えた二軸破砕機等を用いればよい。破砕部を混合部の内部に設置する場合には、駆動軸を立設する縦型の二軸破砕機が好ましく、縦型の二軸破砕機は、混合部の設置位置の底面に対して駆動軸を垂直方向に立設することが特に好ましい。また、破砕部を混合部の外部に設置する場合には、駆動軸を横方向に設置する横型の二軸破砕機が好ましい。

破砕部３Ａで破砕されたし渣と水との混合水は、混合水排出部２２より排出される。混合部２Ａから排出された混合水は、ポンプＰにより混合水搬送路Ｌ２を通って分離部４に搬送される。また、混合水搬送路Ｌ２は分岐しており、混合部２Ａへ混合水を返送する混合水返送路Ｌ３が設けられている。混合水返送路Ｌ３によれば、分離部４を一時停止する場合などに、混合水搬送路Ｌ２のポンプＰを駆動した状態に維持することができる。また、混合部２Ａ内の分離水の流れを促進することもできる。

なお、混合水返送路Ｌ３を直接又は分岐して循環路Ｌ１に連結してもよい。これにより、返送される混合水が分離水の流れを形成するために利用されるため、混合部２Ａの底部に溜まったし渣の搬送をより促進することができる。

［分離部］
分離部４は、混合水を破砕されたし渣と分離水に分離するための構成である。分離部４は、固液分離するための装置であればどのようなものでもよく、例えばドラム型の濾過装置や、遠心分離装置等が挙げられる。
分離部４で分離された分離水は、循環路Ｌ１を通って混合部２Ａに循環され、上述したとおり混合部２Ａ内に分離水の流れを形成する。一方、分離部４で分離されたし渣は、脱水機やし渣洗浄機等で処理される。

（第二の実施例）
図２は、本発明の第二の実施例のし渣搬送装置１Ｂの構成を示す概略説明図である。このし渣搬送装置１Ｂでは、底面が傾斜した混合部２Ｂを備え、混合部２Ｂの内部には、傾斜した底面に対して略垂直方向に立設した縦型の二軸破砕機を備えた構成である。また、循環路Ｌ１の末端が混合部２Ｂの一側方（図２の左側）に連結されて分離水投入部２１Ｂを構成する。分離水投入部２１Ｂから投入された分離水は、混合部２Ａの他側方（図２の右側）に設けれられた混合水排出部２２に向かって流れることにより、混合部２Ａ内に分離水の流れを形成することができる。

（第三の実施例）
図３は、本発明の第三の実施例のし渣搬送装置１Ｃの構成を示す概略説明図である。このし渣搬送装置１Ｃでは、破砕部３Ｂとして横型の二軸破砕機を使用し、破砕部３Ｂが混合部２Ｃの外部に設置されている。そして、し渣は、破砕部３Ｂで破砕した後に、混合部２Ｃに投入される。この構成によれば、し渣が破砕されて小さくなっていることから、混合部２Ｃの底部で溜まりにくいという効果がある。

また、分離水投入部２１Ａは、第一の実施例と同様、循環路Ｌ１を構成する配管が、混合部２Ｃの底部付近まで延設し、該配管の末端が、混合水排出部２２の方向に向けて屈折したものである。分離水投入部２１Ａは、混合水排出部２２の方向に分離水を投入するため、分離水投入部２１Ａの吐出部と反対側の水を分離水の流れ方向に引き込む作用がある。そのため、分離水投入部２１Ａより分離水の流れ方向下流側にも、分離水の流れＦ２が形成される。そのため、破砕部３Ｂは、分離水投入部２１Ａより分離水の流れ方向下流側に設置されているが、し渣の搬送が促進される。

（第四の実施例）
図４は、本発明の第四の実施例のし渣搬送装置１Ｄの構成を示す概略説明図である。このし渣搬送装置１Ｄは、第三の実施例のし渣搬送装置１Ｃの循環路Ｌ１の配管を分岐して、循環する分離水の一部を破砕部３Ｂに投入する構成である。この構成によれば、分離水投入部２１Ａより分離水の流れ方向下流側の水の流れ（Ｆ２）が強まるため、し渣の搬送をより促進することができる。

（第五の実施例）
図５は、本発明の第五の実施例のし渣搬送装置１Ｅの構成を示す概略説明図である。このし渣搬送装置１Ｅは、第三の実施例のし渣搬送装置１Ｃの破砕部３Ｂの位置を、分離水投入部２１Ａより分離水の流れ方向上流側に設置した構成である。この構成によれば、分離水の流れが強い領域にし渣が投入されるため、混合部２Ｄの底面におけるし渣の溜まりが抑制され、し渣の搬送をより促進することができる。

本発明のし渣搬送装置は、下水処理場、浄水場、ポンプ場等の水処理設備におけるし渣の搬送に利用することができる。なお、本発明のし渣搬送装置は、分離水を循環して使用するため、水の少ないポンプ場等に好適に利用することができる。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ し渣搬送装置、２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ 混合部、２１Ａ，２１Ｂ 分離水投入部、２２ 混合水排出部、２３ 排水部、３Ａ，３Ｂ 破砕部、４ 分離部、５ 水補給部、５ａ 補給水槽、Ｌ１ 循環路、Ｌ２ 混合水搬送路、Ｌ３ 混合水返送路、Ｓ 水位計、Ｐ ポンプ、Ｆ１，Ｆ２ 分離水の流れ

Claims (4)

1. し渣と水を混合する混合部、
   前記混合部で処理された混合水を、し渣と分離水に分離する分離部、
   前記分離部で分離した分離水を前記混合部へ循環させる循環路、
   前記混合部の内部に、し渣を破砕するための破砕部、を備え、
   前記循環路は、前記分離水を前記破砕部のし渣流入側に循環させ、
   前記混合部内に、し渣を搬送するための前記分離水の流れを形成することを特徴とする、し渣搬送装置。
2. し渣を破砕する破砕部、
   し渣と水を混合する混合槽、
   前記破砕部及び前記混合部で処理された混合水を、破砕されたし渣と分離水に分離する分離部、
   前記分離部で分離した分離水を前記混合部へ循環させる循環路、
   前記混合部に水を補給する水補給部、を備え、
   前記混合部内に、し渣を搬送するための前記分離水の流れを形成することを特徴とする、し渣搬送装置。
3. 前記水補給部は、水を貯留できることを特徴とする、請求項２に記載のし渣搬送装置。
4. 前記混合部の水位を制御する制御部、を備えたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のし渣搬送装置。
   

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