スカム除去装置
【課題】水処理設備の沈殿池等において水面に浮遊するスカムを簡単な構造で容易に除去することのできるスカム除去装置を提供すること。
【解決手段】沈殿池１内に設けられるトラフ１１の一側面を形成する側板１２を揺動可能に設け、側板１２にはフロート１５を取り付け、側板１２に揺動可能に取り付けられたロッド１６にはフロート１５を所定の水面下位置に保持する錘２０を取り付けたので、フロート１５による浮力と錘２０とのバランスによって側板１２の上面を沈殿池１の水位に関係なく一定の水面下位置を保つことができるようにし、水面に浮遊するスカムＳを容易にトラフ１１内に取り込むことができるようにした。
【解決手段】沈殿池１内に設けられるトラフ１１の一側面を形成する側板１２を揺動可能に設け、側板１２にはフロート１５を取り付け、側板１２に揺動可能に取り付けられたロッド１６にはフロート１５を所定の水面下位置に保持する錘２０を取り付けたので、フロート１５による浮力と錘２０とのバランスによって側板１２の上面を沈殿池１の水位に関係なく一定の水面下位置を保つことができるようにし、水面に浮遊するスカムＳを容易にトラフ１１内に取り込むことができるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スカム除去装置に関し、特に水処理設備の沈殿池等における水面上の浮遊物（スカム）を効果的に除去するスカム除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水処理設備の沈殿池等においては、水面に浮遊物（スカム）が滞留し、これが水の浄化処理の妨げになる。このため浮遊するスカムを随時取り除いてやる必要がある。このスカムを除去する装置として、沈殿池の幅一杯の長さを有する円筒形状でスカム流入口が開口されたパイプスキマーを設け、スカムかき寄せ機でスカムをパイプスキマーの流入口に向けてかき寄せていた。
【０００３】
ところが、スカムかき寄せ機のかき寄せ板（フライト板と称される）は構造上パイプスキマーの流入口に接近させることができず、通常２〜３ｍまでしか近づけることができない。また、この円筒形状のパイプスキマーの場合、長さが長いのでスカム流入口への水の越流速度はパイプスキマーの流出口に近いほど速く、反対側ほど遅くなる。このため、越流速度の遅い方の水面上に浮遊するスカムがそのまま水面に滞留し易く、うまく除去できないという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するために、一側を浮遊物の誘引口として水面よりも深く開口したトラフと、の誘引口の近くに配され水面を境に上下運動する堰と、内部に液体を流入させるタンクと錘とでシーソー運動を行うシーソー機構とを設け、このシーソー機構によって堰を上下駆動する浮遊物除去装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−３０５３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前述の特許文献１に記載された装置では、シーソー機構のタンク内に液体を流入させて反対側の錘とのバランスを崩すことによって堰を下降させ、また、タンク内の液体を流出させることによって堰を上昇させるので、各部の調整が難しく、またスカムの浮遊した水面の堰止めと越流とのタイミング制御をきめ細かく行うことが困難で、スカムを効率良く除去することができなかった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、水処理設備の沈殿池等において水面に浮遊するスカムを簡単な構造で容易に除去することのできるスカム除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、沈殿池内に固定されて水面に浮遊するスカムを流入させるとともに外部に排出する上面が開口したトラフと、該トラフに揺動可能に設けられ、トラフの一側面を形成する側板と、該側板に取り付けられたフロートと、該側板に揺動可能に取り付けられ、上方に屹立するロッドと、該ロッドに取り付けられ、前記フロートを所定の水面下位置に保持する錘とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１の発明によれば、沈殿池内に設けられるトラフの一側面を形成する側板は揺動可能に設けられ、側板にはフロートが取り付けられ、側板に揺動可能に取り付けられたロッドにはフロートを所定の水面下位置に保持する錘が取り付けられているので、フロートによる浮力と錘とのバランスによって側板の上面は沈殿池の水位に関係なく一定の水面下位置を保つことができる。このため、水面に浮遊するスカムを容易にトラフ内に取り込むことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、前記側板の揺動位置を固定する側板固定手段が設けられたことを特徴とする。請求項２の発明によれば、側板の揺動位置が固定手段によって固定されるので、トラフ内の水を排水する時に側板が煽られることがなく、揺動支点の寿命が長い。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記トラフは排出口を有しており、該排出口を開閉する開閉手段が設けられたことを特徴とする。請求項３の発明によれば、トラフの排出口には開閉手段が設けられているので、トラフ内の水をスカムごと容易に排水することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１、２、又は３のうちいずれか１項に記載の発明において、前記側板を上方に揺動させるリフト手段が設けられたことを特徴とする。請求項４の発明によれば、側板を上方に揺動させるリフト手段が設けられているので、側板の上面を水面から上に突出させることができ、この状態でトラフ内を排水することによりトラフ内のスカムと水とを完全に排出させることができる。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記トラフ内に貯留されたスカム混入水を外部に排出するポンプが設けられたことを特徴とする。請求項５の発明によれば、トラフ内に貯留されたスカム混入水を外部に排出するポンプを有しているので、既存の水処理設備の沈殿池に設置する場合であっても、既設のパイプスキマーをそのまま用い、トラフ内に貯留されたスカム混入水を既設のパイプスキマー内に排出することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明のスカム除去装置によれば、沈殿池内に設けられるトラフの一側面を形成する側板は揺動可能に設けられ、側板にはフロートが取り付けられ、側板に揺動可能に取り付けられたロッドにはフロートを所定の水面下位置に保持する錘が取り付けられているので、フロートによる浮力と錘とのバランスによって側板の上面は沈殿池の水位に関係なく一定の水面下位置を保つことができる。このため、水面に浮遊するスカムを容易にトラフ内に取り込むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下添付図面に従って本発明に係るスカム除去装置の好ましい実施の形態について詳説する。尚、各図において同一部材には同一の番号または記号を付している。
【００１５】
図１は、本発明のスカム除去装置を概念的に表わした断面図である。スカム除去装置１０は、沈殿池１の水面に浮遊するスカムＳを流入させて排出するトラフ１１を有している。トラフ１１はステンレススチール製又は樹脂製で、上方が開口したＵ字形断面を有する箱状で、沈殿池１の幅方向一杯の長さを有している。
【００１６】
トラフ１１は、トラフ本体１１ＡとＵ字形断面の一側面（図１における左側側面）の上半分を形成するトラフ本体１１Ａとは別部材である側板１２とで構成されている。側板１２は、支点部材１３によってトラフ本体１１Ａに対して揺動自在に連結されている。また、この側板１２とトラフ本体１１Ａとの連結部はゴム製のシール部材１４で覆われ、スカムＳやその他の異物によって支点部材１３の動きが阻害されることと水漏れ防止を行っている。
【００１７】
側板１２の上部には中空のフロート１５が取り付けられている。また、側板１２の長手方向中央部には、取り付けブロック１７及び支点部材１８を介してロッド１６が揺動自在に連結され、上方に屹立している。更に、ロッド１６の先端部には受け台１９が取り付けられ、受け台１９の上には複数のドーナツ状の錘２０、２０、…が載置されている。
【００１８】
トラフ１１は、沈殿池１の隔壁２に設けられた梁（もしくは架台）２１にビーム２２を介して取り付けられ、沈殿池１内に垂下される。この時、トラフ本体１１Ａの側板１２が取り付けられた一面とは反対側の一面（図１における右側側面）の上部は水面から突出するように垂下される。
【００１９】
また、側板１２はトラフ本体１１Ａに対して揺動自在に連結され、フロート１５による浮力と側板１２及びロッド１６や錘２０、２０、…等の質量による重力方向の力とを受けている。このため、錘２０を調節することにより、側板１２の上端を所定の水面下位置Ｈに調整することができるようになっている。この水面下位置Ｈは、沈殿池１の水位の変化があっても常に一定に保たれる。
【００２０】
なお、ロッド１６は、梁２１に形成された長孔２１Ａによって図１の紙面と垂直方向が規制され、長孔２１Ａの長手方向に案内されるようになっており、側板１２の揺動に対応して移動できるようになっている。
【００２１】
スカム除去装置１０は、側板１２が所定量揺動した位置で側板１２を固定する側板固定手段３０を有している。側板固定手段３０は、ロッド１６に固定されたラック部材３１と、ガイドブロック３４によって左右に移動可能に設けられた爪部材３２と、ホルダ３６によって梁２１に固定されたエアーシリンダ３３とからなっている。
【００２２】
ガイドブロック３４は取り付け板３５によってホルダ３６に固定され、爪部材３２はエアーシリンダ３３のシャフトに取り付けられて、エアーシリンダ３３の作動によって左右に移動される。
【００２３】
側板１２の揺動を固定する時は、エアーシリンダ３３によって押し出された爪部材３２がラック部材３１を押圧してロッド１６を、梁２１に形成された長孔２１Ａの左端部に押付けるとともに、爪部材３２の先端がラック部材３１のラック溝に噛合い、ロッド１６が固定されて側板１２が固定される。また、エアーシリンダ３３のシャフトが後退することによって、側板１２の固定が解除される。
【００２４】
トラフ１１は、底部に排水口１１Ｂが形成されており、スカム除去装置１０はこの排水口１１Ｂを開閉する開閉手段４０を有している。開閉手段４０は、排水口１１Ｂを閉鎖可能なゴム製又は樹脂製のボール栓４１、ホルダ４５で梁２１に固定されたエアーシリンダ４４、ローラ４３を介してボール栓４１とエアーシリンダ４４のシャフトとを接続するワイヤ４２とからなっている。
【００２５】
エアーシリンダ４４のシャフトを後退させることによって排水口１１Ｂが開口され、トラフ１１内の水とスカムＳが排出され、エアーシリンダ４４のシャフトを前進させることによって排水口１１Ｂが閉鎖されるようになっている。
【００２６】
また、スカム除去装置１０は、側板１２を上方に揺動（図１においては時計方向に揺動）させるリフト手段５０を有している。リフト手段５０は、ロッド１６に固定された受け板５１と、ホルダ５３で梁２１に固定されたエアーシリンダ５２とからなっている。
【００２７】
エアーシリンダ５２のシャフトを前進させることによって受け板５１を介してロッド１６を押し上げ、側板１２を上方に揺動させ、エアーシリンダ５２のシャフトを後退させることによって側板１２を元に戻すようになっている。
【００２８】
側板１２を上方に最大に揺動させた場合、側板１２の上端が水面上に十分突出できるようになっており、この状態にすることによりトラフ１１内への水の流入を停止する事ができる。
【００２９】
スカム除去装置１０は以上のような構造となっているため、側板１２の上端を沈殿池１の水位の変化に関係なく常に水面下位置Ｈを所定の値に維持することができ、水面に浮遊するスカムＳを常時トラフ１１内に流入させることができる。
【００３０】
実際には、側板１２の上端の水面下位置Ｈが２０ｍｍ程度になるように、錘２０を調整する。側板１２の上端の水面下位置Ｈが１０ｍｍ程度以下では水面に浮遊するスカムＳがトラフ１１内に流入し難い。
【００３１】
また、開閉手段４０を作動させてトラフ１１内の水とスカムＳを排出する時に、固定手段３０を作動させて側板１２が揺動しないように固定する。これによりトラフ１１内の排水中に側板１２のふらつきを抑えることができ、支点部材１３の損傷を防ぎ、トラフ１１の長寿命化を図ることができる。
【００３２】
また、リフト手段５０を作動させて側板１２の上端を水面上に十分突出させ、この状態で開閉手段４０を作動させることにより、トラフ１１内に水が入ってこないので、トラフ１１内の水とスカムＳとを全排出することができる。
【００３３】
図２は、本発明に係るスカム除去装置１０を沈殿池１に設置した状態を表わす平面図である。沈殿池１は複数（図２においては３個）の沈殿槽からなり、各沈殿槽１Ａ、１Ｂ、１Ｃは互いに隔壁２で仕切られており、各沈殿槽１Ａ、１Ｂ、１Ｃは直列に接続されている。
【００３４】
各沈殿槽１Ａ、１Ｂ、１Ｃには夫々スカム除去装置１０が取り付けられている。また、各沈殿槽１Ａ、１Ｂ、１Ｃには図示しないスカムかき寄せ機が設けられ、フライト板で沈殿層内の水面に浮遊するスカムＳをスカム除去装置１０に向けてかき寄せている。
【００３５】
各スカム除去装置１０のトラフ１１は夫々の副管４Ａを経由して主排水管４に接続されており、各スカム除去装置１０のトラフ１１から排出される水とスカムＳは夫々の副管４Ａを流れて主排水管４に合流し、最終の沈殿槽（図２の場合は沈殿槽１Ｃ）の外側に設けられたスカムピット３に排出される。
【００３６】
次に、本発明に係るスカム除去装置１０の作用について説明する。図３は、スカム除去装置１０の動作を説明するフローチャートである。スカム除去装置１０のトラフ１１の側板１２は、上端が沈殿池１の水面下約２０ｍｍの位置に保持されているので、水面に浮遊するスカムＳは図示しないスカムかき寄せ機によってトラフ１１に向けてかき寄せられ、常時トラフ１１内に流入している。
【００３７】
トラフ１１内のスカムＳを排出する場合は、先ず、側板固定手段３０を作動させ、ロッド１６を固定する。即ちエアーシリンダ３３を作動させて爪部材３２でラック部材３１を押圧してラック溝に噛み合わせる。これによりロッド１６が固定され、側板１２が水面下約２０ｍｍの位置で固定される（ステップＳ１１）。
【００３８】
次に、開閉手段４０を作動させ、トラフ１１内の排水を開始する。即ち、エアーシリンダ４４のシャフトを後退させてボール栓４１を上昇させ、トラフ１１の排水口１１Ｂを開口し排水を開始する（ステップＳ１２）。
【００３９】
これにより、トラフ１１内のスカムＳは水とともに副管４Ａからスカムピット３に排出される。それとともに、側板１２が水面下約２０ｍｍの位置にあるのでトラフ１１内へは次々にスカムＳが流入し、順次排出される。このとき側板１２は側板固定手段３０で固定されているので、水流によってふらふらすることがなく、側板１２を取り付けている支点部材１３に無理な力が加わらない。
【００４０】
図示しない制御装置のタイマーで設定した時間が経過すると、エアーシリンダ３３のシャフトを後退させ、側板１２の固定を解除するとともに、リフト手段５０のエアーシリンダ５２を作動させ、側板１２の上端を水面上に突出させ、次いでエアーシリンダ３３を作動させて再度側板を固定する。この状態で側板１２は堰となり、トラフ１１への水の流入が停止され、所定時間経過するとトラフ１１内の水は完全に排出される（ステップＳ１２）。
【００４１】
この所定時間はタイマーで設定されており、タイムアップすると開閉手段４０を作動させ、排出口１１Ｂを閉鎖する。即ち、エアーシリンダ４４のシャフトを前進させ、ボール栓４１で排出口１１Ｂを閉塞する（ステップＳ１４）。
【００４２】
次に、側板固定手段３０のエアーシリンダ３３を作動させ、ロッド１６の固定を解除して側板１２を揺動可能状態にする（ステップＳ１５）。
【００４３】
次いで、リフト手段のエアーシリンダ５２のシャフトを後退させ、側板１２の上端を水面下位置２０ｍｍに戻す（ステップＳ１６）。
【００４４】
以上により、スカムかき寄せ機によってかき寄せられたスカムＳを効率良く除去することができる。なお、前述したスカム除去動作は、通常１時間に１回程度自動で行われ、沈殿池１の水面に浮遊するスカムＳが効果的に除去される。
【００４５】
また、本発明のスカム除去装置１０では、側板固定手段３０、排出口１１Ｂの開閉手段４０、及びリフト手段５０の駆動源はすべて高圧エアーを用いているので、特別な動力源を必要としない。
【００４６】
ただし、側板固定手段３０、排出口１１Ｂの開閉手段４０、及びリフト手段５０の駆動はエアーシリンダに限るものではなく、電動機等その他の既知の駆動装置を用いてもよい。
【００４７】
次に、本発明のスカム除去装置の別の実施形態について説明する。図４は、別の実施形態を概念的に説明する断面図である。この実施形態は、既設の沈殿池１にスカム除去装置１０Ａを取り付ける場合のもので、既設のパイプスキマー５を回転させずに固定させ、そのまま排水管として用いる。
【００４８】
このスカム除去装置１０Ａは、梁２１に取り付けられた排水槽６１を有している。また、トラフ１１と排水槽６１との間にはポンプとしてエアーリフトポンプ６２が設けられ、トラフ１１の排水口１１Ｂとエアーリフトポンプ６２との間が管６３で連結され、エアーリフトポンプ６２と排水槽６１との間は管６４で接続されている。排水槽６１には管６５がパイプスキマー５に向けて取り付けられている。
【００４９】
なお、本発明ではポンプはエアーリフトポンプ６２に限るものではない。電動ポンプ等、既知の揚程手段を用いてもよい。
【００５０】
スカム除去装置１０Ａのその他の構造は、前述した実施の形態のスカム除去装置１０から開閉手段４０を除いた構造と同一であるので、その他の構造の説明は省略する。
【００５１】
このスカム除去装置１０Ａの動作は以下のようになる。先ず、側板固定手段３０を作動させ、ロッド１６を固定する。これにより側板１２が水面下約２０ｍｍの位置で固定される。
【００５２】
次に、エアーリフトポンプ６２を作動させ、トラフ１１内の排水を開始する。これによりトラフ１１内の水とスカムＳは管６３、６４を経由して排水槽６１に揚げられ、管６５からパイプスキマー５に排出される。
【００５３】
それとともに、側板１２が水面下約２０ｍｍの位置にあるのでトラフ１１内へは次々にスカムＳが流入し、順次排出される。このとき側板１２は側板固定手段３０で固定されているので、水流によってふらふらすることがなく、側板１２を取り付けている支点部材１３に無理な力が加わらない。
【００５４】
図示しない制御装置のタイマーで設定した時間が経過すると、エアーシリンダ３３のシャフトを後退させ、側板１２の固定を解除するとともに、リフト手段５０のエアーシリンダ５２を作動させ、側板１２の上端を水面上に突出させ、次いでエアーシリンダ３３を作動させて再度側板を固定する。この状態で側板１２は堰となり、トラフ１１への水の流入が停止され、所定時間経過するとトラフ１１内の水は完全に排出される。
【００５５】
この所定時間はタイマーで設定されており、タイムアップするとエアーリフトポンプ６２の作動を停止させ、排出口１１Ｂからの排水を停止する。
【００５６】
次に、側板固定手段３０のエアーシリンダ３３を作動させ、ロッド１６の固定を解除して側板１２を揺動可能状態にする。次いで、リフト手段のエアーシリンダ５２のシャフトを後退させ、側板１２の上端を水面下位置２０ｍｍに戻す。
【００５７】
以上がスカム除去装置１０Ａの動作である。この実施形態においても、駆動源は全て高圧エアーであり、スカム除去装置１０Ａを既設の沈殿池に容易に設置することができ、効果的にスカムＳを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態に係るスカム除去装置を表わす断面図
【図２】スカム除去装置を設置した沈殿池を表わす平面図
【図３】本発明の実施の形態に係るスカム除去装置の作用を説明するフローチャート
【図４】本発明のスカム除去装置の別の実施形態を表わす断面図
【符号の説明】
【００５９】
１…沈殿池、１０、１０Ａ…スカム除去装置、１１…トラフ、１１Ｂ…排水口、１２…側板、１５…フロート、１６…ロッド、２０…錘、３０…側板固定手段、３３、４４、５２…エアーシリンダ、４０…開閉手段、４１…ボール栓、５０…リフト手段、６２…エアーリフトポンプ（ポンプ）、Ｈ…水面下位置、Ｓ…スカム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スカム除去装置に関し、特に水処理設備の沈殿池等における水面上の浮遊物（スカム）を効果的に除去するスカム除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水処理設備の沈殿池等においては、水面に浮遊物（スカム）が滞留し、これが水の浄化処理の妨げになる。このため浮遊するスカムを随時取り除いてやる必要がある。このスカムを除去する装置として、沈殿池の幅一杯の長さを有する円筒形状でスカム流入口が開口されたパイプスキマーを設け、スカムかき寄せ機でスカムをパイプスキマーの流入口に向けてかき寄せていた。
【０００３】
ところが、スカムかき寄せ機のかき寄せ板（フライト板と称される）は構造上パイプスキマーの流入口に接近させることができず、通常２〜３ｍまでしか近づけることができない。また、この円筒形状のパイプスキマーの場合、長さが長いのでスカム流入口への水の越流速度はパイプスキマーの流出口に近いほど速く、反対側ほど遅くなる。このため、越流速度の遅い方の水面上に浮遊するスカムがそのまま水面に滞留し易く、うまく除去できないという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するために、一側を浮遊物の誘引口として水面よりも深く開口したトラフと、の誘引口の近くに配され水面を境に上下運動する堰と、内部に液体を流入させるタンクと錘とでシーソー運動を行うシーソー機構とを設け、このシーソー機構によって堰を上下駆動する浮遊物除去装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−３０５３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前述の特許文献１に記載された装置では、シーソー機構のタンク内に液体を流入させて反対側の錘とのバランスを崩すことによって堰を下降させ、また、タンク内の液体を流出させることによって堰を上昇させるので、各部の調整が難しく、またスカムの浮遊した水面の堰止めと越流とのタイミング制御をきめ細かく行うことが困難で、スカムを効率良く除去することができなかった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、水処理設備の沈殿池等において水面に浮遊するスカムを簡単な構造で容易に除去することのできるスカム除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、沈殿池内に固定されて水面に浮遊するスカムを流入させるとともに外部に排出する上面が開口したトラフと、該トラフに揺動可能に設けられ、トラフの一側面を形成する側板と、該側板に取り付けられたフロートと、該側板に揺動可能に取り付けられ、上方に屹立するロッドと、該ロッドに取り付けられ、前記フロートを所定の水面下位置に保持する錘とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１の発明によれば、沈殿池内に設けられるトラフの一側面を形成する側板は揺動可能に設けられ、側板にはフロートが取り付けられ、側板に揺動可能に取り付けられたロッドにはフロートを所定の水面下位置に保持する錘が取り付けられているので、フロートによる浮力と錘とのバランスによって側板の上面は沈殿池の水位に関係なく一定の水面下位置を保つことができる。このため、水面に浮遊するスカムを容易にトラフ内に取り込むことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、前記側板の揺動位置を固定する側板固定手段が設けられたことを特徴とする。請求項２の発明によれば、側板の揺動位置が固定手段によって固定されるので、トラフ内の水を排水する時に側板が煽られることがなく、揺動支点の寿命が長い。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記トラフは排出口を有しており、該排出口を開閉する開閉手段が設けられたことを特徴とする。請求項３の発明によれば、トラフの排出口には開閉手段が設けられているので、トラフ内の水をスカムごと容易に排水することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１、２、又は３のうちいずれか１項に記載の発明において、前記側板を上方に揺動させるリフト手段が設けられたことを特徴とする。請求項４の発明によれば、側板を上方に揺動させるリフト手段が設けられているので、側板の上面を水面から上に突出させることができ、この状態でトラフ内を排水することによりトラフ内のスカムと水とを完全に排出させることができる。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記トラフ内に貯留されたスカム混入水を外部に排出するポンプが設けられたことを特徴とする。請求項５の発明によれば、トラフ内に貯留されたスカム混入水を外部に排出するポンプを有しているので、既存の水処理設備の沈殿池に設置する場合であっても、既設のパイプスキマーをそのまま用い、トラフ内に貯留されたスカム混入水を既設のパイプスキマー内に排出することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明のスカム除去装置によれば、沈殿池内に設けられるトラフの一側面を形成する側板は揺動可能に設けられ、側板にはフロートが取り付けられ、側板に揺動可能に取り付けられたロッドにはフロートを所定の水面下位置に保持する錘が取り付けられているので、フロートによる浮力と錘とのバランスによって側板の上面は沈殿池の水位に関係なく一定の水面下位置を保つことができる。このため、水面に浮遊するスカムを容易にトラフ内に取り込むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下添付図面に従って本発明に係るスカム除去装置の好ましい実施の形態について詳説する。尚、各図において同一部材には同一の番号または記号を付している。
【００１５】
図１は、本発明のスカム除去装置を概念的に表わした断面図である。スカム除去装置１０は、沈殿池１の水面に浮遊するスカムＳを流入させて排出するトラフ１１を有している。トラフ１１はステンレススチール製又は樹脂製で、上方が開口したＵ字形断面を有する箱状で、沈殿池１の幅方向一杯の長さを有している。
【００１６】
トラフ１１は、トラフ本体１１ＡとＵ字形断面の一側面（図１における左側側面）の上半分を形成するトラフ本体１１Ａとは別部材である側板１２とで構成されている。側板１２は、支点部材１３によってトラフ本体１１Ａに対して揺動自在に連結されている。また、この側板１２とトラフ本体１１Ａとの連結部はゴム製のシール部材１４で覆われ、スカムＳやその他の異物によって支点部材１３の動きが阻害されることと水漏れ防止を行っている。
【００１７】
側板１２の上部には中空のフロート１５が取り付けられている。また、側板１２の長手方向中央部には、取り付けブロック１７及び支点部材１８を介してロッド１６が揺動自在に連結され、上方に屹立している。更に、ロッド１６の先端部には受け台１９が取り付けられ、受け台１９の上には複数のドーナツ状の錘２０、２０、…が載置されている。
【００１８】
トラフ１１は、沈殿池１の隔壁２に設けられた梁（もしくは架台）２１にビーム２２を介して取り付けられ、沈殿池１内に垂下される。この時、トラフ本体１１Ａの側板１２が取り付けられた一面とは反対側の一面（図１における右側側面）の上部は水面から突出するように垂下される。
【００１９】
また、側板１２はトラフ本体１１Ａに対して揺動自在に連結され、フロート１５による浮力と側板１２及びロッド１６や錘２０、２０、…等の質量による重力方向の力とを受けている。このため、錘２０を調節することにより、側板１２の上端を所定の水面下位置Ｈに調整することができるようになっている。この水面下位置Ｈは、沈殿池１の水位の変化があっても常に一定に保たれる。
【００２０】
なお、ロッド１６は、梁２１に形成された長孔２１Ａによって図１の紙面と垂直方向が規制され、長孔２１Ａの長手方向に案内されるようになっており、側板１２の揺動に対応して移動できるようになっている。
【００２１】
スカム除去装置１０は、側板１２が所定量揺動した位置で側板１２を固定する側板固定手段３０を有している。側板固定手段３０は、ロッド１６に固定されたラック部材３１と、ガイドブロック３４によって左右に移動可能に設けられた爪部材３２と、ホルダ３６によって梁２１に固定されたエアーシリンダ３３とからなっている。
【００２２】
ガイドブロック３４は取り付け板３５によってホルダ３６に固定され、爪部材３２はエアーシリンダ３３のシャフトに取り付けられて、エアーシリンダ３３の作動によって左右に移動される。
【００２３】
側板１２の揺動を固定する時は、エアーシリンダ３３によって押し出された爪部材３２がラック部材３１を押圧してロッド１６を、梁２１に形成された長孔２１Ａの左端部に押付けるとともに、爪部材３２の先端がラック部材３１のラック溝に噛合い、ロッド１６が固定されて側板１２が固定される。また、エアーシリンダ３３のシャフトが後退することによって、側板１２の固定が解除される。
【００２４】
トラフ１１は、底部に排水口１１Ｂが形成されており、スカム除去装置１０はこの排水口１１Ｂを開閉する開閉手段４０を有している。開閉手段４０は、排水口１１Ｂを閉鎖可能なゴム製又は樹脂製のボール栓４１、ホルダ４５で梁２１に固定されたエアーシリンダ４４、ローラ４３を介してボール栓４１とエアーシリンダ４４のシャフトとを接続するワイヤ４２とからなっている。
【００２５】
エアーシリンダ４４のシャフトを後退させることによって排水口１１Ｂが開口され、トラフ１１内の水とスカムＳが排出され、エアーシリンダ４４のシャフトを前進させることによって排水口１１Ｂが閉鎖されるようになっている。
【００２６】
また、スカム除去装置１０は、側板１２を上方に揺動（図１においては時計方向に揺動）させるリフト手段５０を有している。リフト手段５０は、ロッド１６に固定された受け板５１と、ホルダ５３で梁２１に固定されたエアーシリンダ５２とからなっている。
【００２７】
エアーシリンダ５２のシャフトを前進させることによって受け板５１を介してロッド１６を押し上げ、側板１２を上方に揺動させ、エアーシリンダ５２のシャフトを後退させることによって側板１２を元に戻すようになっている。
【００２８】
側板１２を上方に最大に揺動させた場合、側板１２の上端が水面上に十分突出できるようになっており、この状態にすることによりトラフ１１内への水の流入を停止する事ができる。
【００２９】
スカム除去装置１０は以上のような構造となっているため、側板１２の上端を沈殿池１の水位の変化に関係なく常に水面下位置Ｈを所定の値に維持することができ、水面に浮遊するスカムＳを常時トラフ１１内に流入させることができる。
【００３０】
実際には、側板１２の上端の水面下位置Ｈが２０ｍｍ程度になるように、錘２０を調整する。側板１２の上端の水面下位置Ｈが１０ｍｍ程度以下では水面に浮遊するスカムＳがトラフ１１内に流入し難い。
【００３１】
また、開閉手段４０を作動させてトラフ１１内の水とスカムＳを排出する時に、固定手段３０を作動させて側板１２が揺動しないように固定する。これによりトラフ１１内の排水中に側板１２のふらつきを抑えることができ、支点部材１３の損傷を防ぎ、トラフ１１の長寿命化を図ることができる。
【００３２】
また、リフト手段５０を作動させて側板１２の上端を水面上に十分突出させ、この状態で開閉手段４０を作動させることにより、トラフ１１内に水が入ってこないので、トラフ１１内の水とスカムＳとを全排出することができる。
【００３３】
図２は、本発明に係るスカム除去装置１０を沈殿池１に設置した状態を表わす平面図である。沈殿池１は複数（図２においては３個）の沈殿槽からなり、各沈殿槽１Ａ、１Ｂ、１Ｃは互いに隔壁２で仕切られており、各沈殿槽１Ａ、１Ｂ、１Ｃは直列に接続されている。
【００３４】
各沈殿槽１Ａ、１Ｂ、１Ｃには夫々スカム除去装置１０が取り付けられている。また、各沈殿槽１Ａ、１Ｂ、１Ｃには図示しないスカムかき寄せ機が設けられ、フライト板で沈殿層内の水面に浮遊するスカムＳをスカム除去装置１０に向けてかき寄せている。
【００３５】
各スカム除去装置１０のトラフ１１は夫々の副管４Ａを経由して主排水管４に接続されており、各スカム除去装置１０のトラフ１１から排出される水とスカムＳは夫々の副管４Ａを流れて主排水管４に合流し、最終の沈殿槽（図２の場合は沈殿槽１Ｃ）の外側に設けられたスカムピット３に排出される。
【００３６】
次に、本発明に係るスカム除去装置１０の作用について説明する。図３は、スカム除去装置１０の動作を説明するフローチャートである。スカム除去装置１０のトラフ１１の側板１２は、上端が沈殿池１の水面下約２０ｍｍの位置に保持されているので、水面に浮遊するスカムＳは図示しないスカムかき寄せ機によってトラフ１１に向けてかき寄せられ、常時トラフ１１内に流入している。
【００３７】
トラフ１１内のスカムＳを排出する場合は、先ず、側板固定手段３０を作動させ、ロッド１６を固定する。即ちエアーシリンダ３３を作動させて爪部材３２でラック部材３１を押圧してラック溝に噛み合わせる。これによりロッド１６が固定され、側板１２が水面下約２０ｍｍの位置で固定される（ステップＳ１１）。
【００３８】
次に、開閉手段４０を作動させ、トラフ１１内の排水を開始する。即ち、エアーシリンダ４４のシャフトを後退させてボール栓４１を上昇させ、トラフ１１の排水口１１Ｂを開口し排水を開始する（ステップＳ１２）。
【００３９】
これにより、トラフ１１内のスカムＳは水とともに副管４Ａからスカムピット３に排出される。それとともに、側板１２が水面下約２０ｍｍの位置にあるのでトラフ１１内へは次々にスカムＳが流入し、順次排出される。このとき側板１２は側板固定手段３０で固定されているので、水流によってふらふらすることがなく、側板１２を取り付けている支点部材１３に無理な力が加わらない。
【００４０】
図示しない制御装置のタイマーで設定した時間が経過すると、エアーシリンダ３３のシャフトを後退させ、側板１２の固定を解除するとともに、リフト手段５０のエアーシリンダ５２を作動させ、側板１２の上端を水面上に突出させ、次いでエアーシリンダ３３を作動させて再度側板を固定する。この状態で側板１２は堰となり、トラフ１１への水の流入が停止され、所定時間経過するとトラフ１１内の水は完全に排出される（ステップＳ１２）。
【００４１】
この所定時間はタイマーで設定されており、タイムアップすると開閉手段４０を作動させ、排出口１１Ｂを閉鎖する。即ち、エアーシリンダ４４のシャフトを前進させ、ボール栓４１で排出口１１Ｂを閉塞する（ステップＳ１４）。
【００４２】
次に、側板固定手段３０のエアーシリンダ３３を作動させ、ロッド１６の固定を解除して側板１２を揺動可能状態にする（ステップＳ１５）。
【００４３】
次いで、リフト手段のエアーシリンダ５２のシャフトを後退させ、側板１２の上端を水面下位置２０ｍｍに戻す（ステップＳ１６）。
【００４４】
以上により、スカムかき寄せ機によってかき寄せられたスカムＳを効率良く除去することができる。なお、前述したスカム除去動作は、通常１時間に１回程度自動で行われ、沈殿池１の水面に浮遊するスカムＳが効果的に除去される。
【００４５】
また、本発明のスカム除去装置１０では、側板固定手段３０、排出口１１Ｂの開閉手段４０、及びリフト手段５０の駆動源はすべて高圧エアーを用いているので、特別な動力源を必要としない。
【００４６】
ただし、側板固定手段３０、排出口１１Ｂの開閉手段４０、及びリフト手段５０の駆動はエアーシリンダに限るものではなく、電動機等その他の既知の駆動装置を用いてもよい。
【００４７】
次に、本発明のスカム除去装置の別の実施形態について説明する。図４は、別の実施形態を概念的に説明する断面図である。この実施形態は、既設の沈殿池１にスカム除去装置１０Ａを取り付ける場合のもので、既設のパイプスキマー５を回転させずに固定させ、そのまま排水管として用いる。
【００４８】
このスカム除去装置１０Ａは、梁２１に取り付けられた排水槽６１を有している。また、トラフ１１と排水槽６１との間にはポンプとしてエアーリフトポンプ６２が設けられ、トラフ１１の排水口１１Ｂとエアーリフトポンプ６２との間が管６３で連結され、エアーリフトポンプ６２と排水槽６１との間は管６４で接続されている。排水槽６１には管６５がパイプスキマー５に向けて取り付けられている。
【００４９】
なお、本発明ではポンプはエアーリフトポンプ６２に限るものではない。電動ポンプ等、既知の揚程手段を用いてもよい。
【００５０】
スカム除去装置１０Ａのその他の構造は、前述した実施の形態のスカム除去装置１０から開閉手段４０を除いた構造と同一であるので、その他の構造の説明は省略する。
【００５１】
このスカム除去装置１０Ａの動作は以下のようになる。先ず、側板固定手段３０を作動させ、ロッド１６を固定する。これにより側板１２が水面下約２０ｍｍの位置で固定される。
【００５２】
次に、エアーリフトポンプ６２を作動させ、トラフ１１内の排水を開始する。これによりトラフ１１内の水とスカムＳは管６３、６４を経由して排水槽６１に揚げられ、管６５からパイプスキマー５に排出される。
【００５３】
それとともに、側板１２が水面下約２０ｍｍの位置にあるのでトラフ１１内へは次々にスカムＳが流入し、順次排出される。このとき側板１２は側板固定手段３０で固定されているので、水流によってふらふらすることがなく、側板１２を取り付けている支点部材１３に無理な力が加わらない。
【００５４】
図示しない制御装置のタイマーで設定した時間が経過すると、エアーシリンダ３３のシャフトを後退させ、側板１２の固定を解除するとともに、リフト手段５０のエアーシリンダ５２を作動させ、側板１２の上端を水面上に突出させ、次いでエアーシリンダ３３を作動させて再度側板を固定する。この状態で側板１２は堰となり、トラフ１１への水の流入が停止され、所定時間経過するとトラフ１１内の水は完全に排出される。
【００５５】
この所定時間はタイマーで設定されており、タイムアップするとエアーリフトポンプ６２の作動を停止させ、排出口１１Ｂからの排水を停止する。
【００５６】
次に、側板固定手段３０のエアーシリンダ３３を作動させ、ロッド１６の固定を解除して側板１２を揺動可能状態にする。次いで、リフト手段のエアーシリンダ５２のシャフトを後退させ、側板１２の上端を水面下位置２０ｍｍに戻す。
【００５７】
以上がスカム除去装置１０Ａの動作である。この実施形態においても、駆動源は全て高圧エアーであり、スカム除去装置１０Ａを既設の沈殿池に容易に設置することができ、効果的にスカムＳを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態に係るスカム除去装置を表わす断面図
【図２】スカム除去装置を設置した沈殿池を表わす平面図
【図３】本発明の実施の形態に係るスカム除去装置の作用を説明するフローチャート
【図４】本発明のスカム除去装置の別の実施形態を表わす断面図
【符号の説明】
【００５９】
１…沈殿池、１０、１０Ａ…スカム除去装置、１１…トラフ、１１Ｂ…排水口、１２…側板、１５…フロート、１６…ロッド、２０…錘、３０…側板固定手段、３３、４４、５２…エアーシリンダ、４０…開閉手段、４１…ボール栓、５０…リフト手段、６２…エアーリフトポンプ（ポンプ）、Ｈ…水面下位置、Ｓ…スカム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈殿池内に固定されて水面に浮遊するスカムを流入させるとともに外部に排出する上面が開口したトラフと、
該トラフに揺動可能に設けられ、トラフの一側面を形成する側板と、
該側板に取り付けられたフロートと、
該側板に揺動可能に取り付けられ、上方に屹立するロッドと、
該ロッドに取り付けられ、前記フロートを所定の水面下位置に保持する錘とを備えたことを特徴とするスカム除去装置。
【請求項２】
前記側板の揺動位置を固定する側板固定手段が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のスカム除去装置。
【請求項３】
前記トラフは排出口を有しており、該排出口を開閉する開閉手段が設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスカム除去装置。
【請求項４】
前記側板を上方に揺動させるリフト手段が設けられたことを特徴とする請求項１、２、又は３のうちいずれか１項に記載のスカム除去装置。
【請求項５】
前記トラフ内に貯留されたスカム混入水を外部に排出するポンプが設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスカム除去装置。
【請求項１】
沈殿池内に固定されて水面に浮遊するスカムを流入させるとともに外部に排出する上面が開口したトラフと、
該トラフに揺動可能に設けられ、トラフの一側面を形成する側板と、
該側板に取り付けられたフロートと、
該側板に揺動可能に取り付けられ、上方に屹立するロッドと、
該ロッドに取り付けられ、前記フロートを所定の水面下位置に保持する錘とを備えたことを特徴とするスカム除去装置。
【請求項２】
前記側板の揺動位置を固定する側板固定手段が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のスカム除去装置。
【請求項３】
前記トラフは排出口を有しており、該排出口を開閉する開閉手段が設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスカム除去装置。
【請求項４】
前記側板を上方に揺動させるリフト手段が設けられたことを特徴とする請求項１、２、又は３のうちいずれか１項に記載のスカム除去装置。
【請求項５】
前記トラフ内に貯留されたスカム混入水を外部に排出するポンプが設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスカム除去装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−９５３６２（Ｐ２００６−９５３６２Ａ）
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２８１４６４（Ｐ２００４−２８１４６４）
【出願日】平成１６年９月２８日（２００４．９．２８）
【出願人】（０００００５４５２）日立プラント建設株式会社 (1,767)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２８日（２００４．９．２８）
【出願人】（０００００５４５２）日立プラント建設株式会社 (1,767)
【Ｆターム（参考）】
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