JP7371908B2 - 夾雑物除去スクリーン装置 - Google Patents

Description

本発明は、受け入れた汚水の上流側と下流側をつなぐ間隔を有し、該間隔を通過できずに捕捉された夾雑物を上方に向けて移送する夾雑物除去スクリーン装置に関する。

下水処理システムでは、一般的に、沈砂池、最初沈殿池、反応タンクおよび最終沈殿池の記載順に、下水からなる汚水が流れて浄化されていく。この中で、例えば、最初沈殿池では、池底部に沈殿した汚泥を含んだ汚水（生汚泥）が、汚泥ポンプ等によって最初沈殿池の外部に移送され、濃縮、脱水されたのち焼却される。ここで、生汚泥には、し渣等の夾雑物が含まれているため、一般的に、濃縮、脱水される前に、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置によって生汚泥から夾雑物が除去される。また、最初沈殿池の水面付近に浮いている夾雑物のスカムを含んだ汚水（スカム水）は、スカムピットに集められ、その後、スカムピットからスカムポンプによって最初沈殿池の外部に移送される。最初沈殿地の外部に移送されたスカム水は、スカム用夾雑物除去スクリーン装置によってスカムが除去されたのち下水処理場内に返水される。これらの夾雑物除去スクリーン装置は、最初沈殿池から生汚泥やスカム水を受け入れた水槽に配置される（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

特許文献１および特許文献２に記載された夾雑物除去スクリーン装置は、複数の固定スクリーン部材と、これら複数の固定スクリーン部材の間に配置された稼働スクリーン部材とを備えている。固定スクリーン部材は、斜め上方に向かってそれぞれ延在し、最上部が水槽等の水面から突出している。また、固定スクリーン部材は、複数の固定段部が延在方向に並んで設けられた階段状をしている。稼働スクリーン部材も、斜め上方に向かって延在し、複数の稼働段部が延在方向に並んで設けられた階段状をしている。稼働スクリーン部材は、固定スクリーン部材に対して上方および下方に繰り返し移動することによって固定スクリーン部材の最上部に向けて夾雑物を移送するものである。固定スクリーン部材の最上部まで移送された夾雑物は、固定スクリーン部材の下流側に設けられたシュートに向かって落下し、夾雑物除去スクリーン装置の外部に排出される。特許文献１および特許文献２に記載された夾雑物除去スクリーン装置では、固定スクリーン部材と稼働スクリーン部材の間隔を通過できずに捕捉された夾雑物によって、その間隔が埋まって目詰まりしても、稼働スクリーン部材を移動させるとすぐに捕捉された全ての夾雑物が移送され始めるので、目詰まりを素早く解消することができる。従って、例え水槽に大量の汚水或いは大量の夾雑物が流れ込んだ場合であっても、稼働スクリーン部材を移動させることですぐに水槽の水位の上昇を抑えられ、汚水が水槽の外に溢れ出してしまうことを防ぐことができる。

特開２０１４－１１４５７４号公報 特開２０１５－０１７４６２号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載された夾雑物除去スクリーン装置では、重い稼働スクリーン部材を上方および下方に繰り返し移動させるため、大量の電力を消費してしまうという問題がある。

本発明は上記事情に鑑み、消費電力を抑制した夾雑物除去スクリーン装置を提供することを目的とする。

上記目的を解決する本発明の夾雑物除去スクリーン装置は、間隔をあけて設けられた複数の固定スクリーン部材と、
前記複数の固定スクリーン部材の間で、上方および下方に繰り返し移動することによって夾雑物を上方に向けて移送する、第１稼働スクリーン部材および第２稼働スクリーン部材と、
前記第１稼働スクリーン部材および前記第２稼働スクリーン部材を上方に移動させる駆動装置とを備え、
前記駆動装置は、複数の前記第１稼働スクリーン部材を保持する第１フレームと、複数の前記第２稼働スクリーン部材を保持する第２フレームと、該第１フレームおよび該第２フレームそれぞれに駆動力を伝達する駆動軸と、該駆動軸を駆動するアクチュエータとを備え、該第１フレームと該第２フレームを駆動することで複数の前記第１稼働スクリーン部材と複数の前記第２稼働スクリーン部材とをタイミングをずらして上方に移動させるものであることを特徴とする。
この夾雑物除去スクリーン装置において、前記第１フレームは、幅方向に間隔をあけて配置された左右一対の第１フレーム部と、該第１フレーム部を連結する第１横材とを有するものであり、
複数の前記第１稼働スクリーン部材は、前記第１横材に固定されたものであり、
前記第２フレームは、前記幅方向に間隔をあけて配置された左右一対の第２フレーム部と、該第２フレーム部を連結する第２横材とを有するものであり、
複数の前記第２稼働スクリーン部材は、前記第２横材に固定されたものであってもよい。
また、間隔をあけて設けられた複数の固定スクリーン部材と、
前記複数の固定スクリーン部材の間で、上方および下方に繰り返し移動することによって夾雑物を上方に向けて移送する、第１稼働スクリーン部材および第２稼働スクリーン部材と、
前記第１稼働スクリーン部材および前記第２稼働スクリーン部材を上方に移動させる駆動装置とを備え、
前記駆動装置は、前記第１稼働スクリーン部材と前記第２稼働スクリーン部材とをタイミングをずらして上方に移動させるものであることを特徴としてもよい。

本発明の夾雑物除去スクリーン装置によれば、前記駆動装置の駆動における負荷が減少し、少ない電力で夾雑物除去スクリーン装置を駆動できる。

ここで、前記駆動装置は、前記第１稼働スクリーン部材を上方に移動させているときに前記第２稼働スクリーン部材を下方に移動させ、該第１稼働スクリーン部材を下方に移動させているときに該第２稼働スクリーン部材を上方に移動させるものであってもよい。また、前記駆動装置は、前記第１稼働スクリーン部材および前記第２スクリーン部材を円軌道で移動させるものであってもよい。

また、本発明の夾雑物除去スクリーン装置において、前記駆動装置は、前記第１稼働スクリーン部材を保持する第１フレームと、前記第２稼働スクリーン部材を保持する第２フレームと、該第１フレームおよび該第２フレームそれぞれに駆動力を伝達する駆動軸と、該駆動軸を駆動するアクチュエータとを備えた態様であってもよい。

この態様によれば、簡素な構成で前記第１フレームと前記第２フレームに前記アクチュエータの駆動力を伝達し、前記第１スクリーン部材と前記第２稼働スクリーン部材それぞれを移動させることができる。

さらに、本発明の夾雑物除去スクリーン装置において、前記固定スクリーン部材は、幅方向に並んで複数配置されたものであり、
前記第１フレームと前記第２フレームは、前記幅方向に隙間をあけて配置されたものであってもよい。

こうすることで、前記駆動装置の構成を簡素にすることができる。

加えて、本発明の夾雑物除去スクリーン装置において、受け入れた汚水のうち前記隙間に向かって流れてくる汚水を前記第１稼働スクリーン部材が配置された側と前記第２稼働スクリーン部材が配置された側に分流させる分流部材を備えていてもよい。

分流部材により、前記隙間に夾雑物が入り込んでこの夾雑物除去スクリーン装置を通り抜けてしまうことを阻止できる。

本発明によれば、消費電力を抑制した夾雑物除去スクリーン装置を提供することができる。

下水処理場の中の一部の施設を模式的に示す図である。 本実施形態の生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置が設けられた生汚泥用スクリーンユニットの正面図である。 図２に示す生汚泥用スクリーンユニットのＡ－Ａ断面図である。 生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置の正面図である。 第１稼働スクリーン部材と第２稼働スクリーン部材の動作を段階的に示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、下水処理場の中の一部の施設を模式的に示す図である。

この図１には、沈殿池１と、生汚泥用スクリーンユニット２と、スカムピット３と、スカム用スクリーンユニット４が示されている。

図１に示す沈殿池１は、長手方向の一端側（図１では左側）から、汚水（下水）を受け入れ、受け入れた汚水に含まれる汚泥を池底部に沈殿させ、他端側（図１では右側）から排水する。以下、図１における左方向を上流と称し、図１における右方向を下流と称する。この沈殿池１の上流側の池底部には、汚泥ピット１１が設けられており、下流側の水面付近には排水樋１２が設置されている。沈殿池１では、池底部に沈殿した汚泥を、不図示の汚泥掻寄機によって汚泥ピット１１に集める。汚泥ピット１１に集められた汚泥は、汚泥ポンプ１３によって沈殿池１の外部に設置された生汚泥用スクリーンユニット２に送られる。汚泥ピット１１に集められた汚泥には、し渣等の夾雑物が含まれている。以下、汚泥ピット１１から生汚泥用スクリーンユニット２に送られる、汚泥を含んだ汚水を、生汚泥と称する。生汚泥用スクリーンユニット２には、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６が設けられている。詳しくは後述するように、この生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６によって、生汚泥に含まれている夾雑物が除去される。生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６によって夾雑物が除去された生汚泥は、その後、汚泥濃縮処理設備や汚泥脱水処理設備に送られる。また、沈殿池１では、水面付近に浮いているスカムを、不図示のスカム掻寄機によって排水樋１２まで掻き寄せる。排水樋１２は、スカムピット３に接続しており、スカムを含んだ汚水（スカム水）は、スカムピット３に集められ、その後、スカムピット３からスカムポンプ３１によって沈殿池１の外部に設置されたスカム用スクリーンユニット４に送られる。スカムピット３に集められたスカム水にも、し渣等の夾雑物が含まれている。スカム用スクリーンユニット４にはスカム用夾雑物除去スクリーン装置７が設けられている。このスカム用夾雑物除去スクリーン装置７によって、スカム水に含まれている夾雑物であるスカムが除去される。このスカム用夾雑物除去スクリーン装置７によってスカムが除去された汚水は、下水処理場内に返水される。

続いて、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６が設けられた生汚泥用スクリーンユニット２を例にあげて説明するが、スカム用夾雑物除去スクリーン装置７が設けられたスカム用スクリーンユニット４についても同様である。これら生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６およびスカム用夾雑物除去スクリーン装置７は、何れも夾雑物除去スクリーン装置の一例に相当する。

図２は、本実施形態の生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置が設けられた生汚泥用スクリーンユニットの正面図である。

図２示すように、生汚泥用スクリーンユニット２は、水槽５と、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６とを備えている。図２に示す生汚泥用スクリーンユニット２は、図の左側から生汚泥を受け入れる（図中の太い矢印参照）。以下、図２における左側を上流側と称し、右側を下流側と称する。また、図２において紙面に直交する方向を幅方向と称する。生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６は、詳しくは後述するスクリーン体６０を備えている。図２では、スクリーン体６０の上流側面のみを太い破線で示している。

図２に示す水槽５の上流側の側壁の下半分位には、底部５ａに向かうほど下流側に傾斜した傾斜部５１が設けられており、下流側の側壁の下半分位には、底部５ａに向かうほど上流側に傾斜した傾斜部５２が設けられている。したがって、水槽５は、底部５ａ側が狭くなった形状のものである。この水槽５は、図１に示す汚泥ピット１１に集められた汚泥を、生汚泥として受け入れるものである。水槽５の上流側には、流入管５３が設けられている。生汚泥は、汚泥ポンプ１３を駆動することによって流入管５３に供給され、この流入管５３の先端部５３１から水槽５内に流入し、下流側に向けて流れていく（図中の多数の細い矢印参照）。なお、流入管５３の先端部５３１は、上方から見ると下流側に向かうに従って拡がった扇状に形成されている。また、生汚泥に含まれている、し渣等の夾雑物Ｘは、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６が備えているスクリーン体６０に遮られ、スクリーン体６０の上流側における水面付近に溜まった状態になっている。

生汚泥用スクリーンユニット２には、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６におけるスクリーン体６０よりも上流側に非常用オーバーフローユニット５４が設けられている。また、スクリーン体６０よりも下流側に排水用オーバーフローユニット５５が設けられている。非常用オーバーフローユニット５４も排水用オーバーフローユニット５５も、排水枡５４１，５５１と、堰板５４２，５５２を有している。これらの排水枡５４１，５５１は、いずれも水槽５の幅方向外側に張り出すように設けられている。排水用オーバーフローユニット５５の堰板５５２は、水槽５内と排水枡５５１内との境界部分に設けられ、水槽５内と排水枡５５１内は、堰板５５２よりも上の部分でつながっており、堰板５５２よりも下の部分ではつながっていない。水槽５の水位が、堰板５５２の上端の高さ位置を越えると、水槽５内の汚水は、堰板５５２を越えて、排水枡５５１内に流れ込む。ここにいう水槽５内の汚水は、スクリーン体６０を通過した生汚泥、すなわち、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６によって夾雑物が除去された汚泥を含んだ汚水であり、この汚水は、後処理工程の設備である汚泥濃縮処理設備や汚泥脱水処理設備に送られる。このように、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６に設けられたスクリーン体６０を通過した生汚泥は、排水用オーバーフローユニット５５によって、生汚泥用スクリーンユニット２の外に排水される。

非常用オーバーフローユニット５４の構造も、排水用オーバーフローユニット５５の構造と同じであるが、非常用オーバーフローユニット５４は排水用オーバーフローユニット５５よりも高い位置に設けられている。生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６が故障した場合など、水槽５の水位が通常の水位から上昇し、非常用オーバーフローユニット５４の堰板５４２を越えると、非常用オーバーフローユニット５４の排水枡５４１内に流れ込む。ここにいう水槽５内の生汚泥は、スクリーン体６０を通過する前の生汚泥、すなわち、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６によって夾雑物が除去される前の汚泥を含んだ汚水であり、この汚水は、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６の上流端に返水される。

続いて、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６について説明する。生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６は、スクリーン体６０と、ベースフレーム６４と、駆動装置６５とを有する。ベースフレーム６４は、水槽５の縁に固定された一対の支持脚６９に取り付けられている。なお、図２には一対の支持脚６９のうちの一方が示されているが、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６を幅方向に挟んで他方の支持脚６９が水槽５の反対側の縁に固定されている。ベースフレーム６４と支持脚６９は、回転軸６９ａによって回転可能に連結されており、不図示のボルトにより図２に示した角度で固定されている。

スクリーン体６０は、下部が水槽５の上流側に位置し、上部が下流側に位置するように、傾斜した姿勢で水槽５内に配置されている。このスクリーン体６０の最上部は、非常用オーバーフローユニット５４の堰板５４２よりも上方に位置している。

図３は、図２に示す生汚泥用スクリーンユニットのＡ－Ａ断面図である。また、図４は、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置の正面図である。図４では、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６の幅方向端部に装着されたカバー６４８を図示省略している。

図３に示すように、スクリーン体６０は、複数の固定スクリーン部材６１と、複数の第１稼働スクリーン部材６２と、複数の第２稼働スクリーン部材６３とから構成されている。なお、図３では、図面を簡略化するために、固定スクリーン部材６１、第１稼働スクリーン部材６２、および複数の第２稼働スクリーン部材６３の一部を省略している。本実施形態では、第１稼働スクリーン部材６２の数と第２稼働スクリーン部材６３の数は同数である。固定スクリーン部材６１、第１稼働スクリーン部材６２、および複数の第２稼働スクリーン部材６３それぞれは、上方に向かうに従って下流側に位置するように傾斜して配置された長尺状のステンレス製の部材である。ただし、固定スクリーン部材６１、第１稼働スクリーン部材６２、および複数の第２稼働スクリーン部材６３は、生汚泥に対する耐食性と耐久性に優れていれば、他の金属や樹脂などで構成されていてもよく、それぞれ異なる材質で構成されていてもよい。複数の固定スクリーン部材６１は、互いに間隔をあけて幅方向中央部分を除いて幅方向全体に並んで配置されている。第１稼働スクリーン部材６２は、水槽５の上流側から見て右側半分に幅方向に並んで配置され、第２稼働スクリーン部材６３は、水槽５の上流側から見て左側半分に幅方向に並んで配置されている。以下、上流側から見て水槽５の右側を槽右側と称し、水槽５の上流側から見て水槽５の左側を槽左側と称する。複数の第１稼働スクリーン部材６２それぞれは、２つの固定スクリーン部材６１の間に配置されている。すなわち、固定スクリーン部材６１と第１稼働スクリーン部材６２とが交互に、槽右側半分のほぼ全体にわたって幅方向に所定間隔Ｗ（たとえば、２ｍｍ以上６ｍｍ以下）をあけて配置されている。同様に、複数の第２稼働スクリーン部材６３それぞれは、２つの固定スクリーン部材６１の間に配置されている。すなわち、固定スクリーン部材６１と第２稼働スクリーン部材６３とが交互に、槽左側半分のほぼ全体にわたって幅方向に所定間隔Ｗをあけて配置されている。所定間隔Ｗは、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６を通過する生汚泥の流量と装置の大きさのバランスから設定された、上流側と下流側をつなぐ間隔である。生汚泥に含まれている夾雑物のうち、この所定間隔Ｗを通過できなかった夾雑物は、スクリーン体６０の上流側でこの所定間隔Ｗを塞ぐようにしてスクリーン体６０に捕捉される。なお、図３では、固定スクリーン部材６１と第１稼働スクリーン部材６２と第２稼働スクリーン部材６３の幅方向の厚み、固定スクリーン部材６１と第１稼働スクリーン部材６２の間隔、および固定スクリーン部材６１と第２稼働スクリーン部材６３の間隔が誇張して示されている。

固定スクリーン部材６１の上流側には、長手方向に沿って固定段部６１１が複数設けられている。また、第１稼働スクリーン部材６２の上流側には、長手方向に沿って第１稼働段部６２１が複数設けられ、第２稼働スクリーン部材６３の上流側には、長手方向に沿って第２稼働段部６３１が複数設けられている。ここで、固定スクリーン部材６１の長手方向、第１稼働スクリーン部材６２の長手方向、および第２稼働スクリーン部材６３の長手方向は、後述するように、夾雑物を移送する方向になる。すなわち、固定スクリーン部材６１、第１稼働スクリーン部材６２、および第２稼働スクリーン部材６３は、いずれも夾雑物の移送方向に並んだ階段状のステップが設けられたものである。また、複数の固定スクリーン部材６１の最上部には、固定最上段部６１２それぞれが設けられている。この固定最上段部６１２は、固定段部６１１よりも幅広に形成された別部材から構成されている。固定最上段部６１２は、固定スクリーン部材６１と第１稼働スクリーン部材６２との間隔または固定スクリーン部材６１と第２稼働スクリーン部材６３との間隔を所定間隔Ｗに維持するものである。また、固定最上段部６１２は、生汚泥（汚水）の水面よりも上方に位置している。

ベースフレーム６４は、一対の端部ベースプレート６４１と、一対の中央ベースプレート６４２と、２本の固定スクリーン用横材６４３と、駆動軸受６４４と、従動軸受６４５と、分流板６４６と、クロスプレート６４７（図４参照）と、一対のカバー６４８とを備えている。一対の端部ベースプレート６４１は、水槽５の幅方向の両端部それぞれに水槽５の側壁面に沿って水槽５の底部５ａから水槽５の上端よりも上方まで延在している。また、一対の中央ベースプレート６４２は、水槽５の幅方向の中央部分に配置され、水槽５の底部５ａから水槽５の上端よりも上方まで延在している。駆動軸受６４４および従動軸受６４５は、一対の中央ベースプレート６４２の間に配置されている。一対の端部ベースプレート６４１と、一対の中央ベースプレート６４２は、幅方向から見るとほぼ同一の形状をしている。なお、図３では、内部構造を示すためクロスプレート６４７は図示省略しているが、クロスプレート６４７は、槽右側と槽左側それぞれで幅方向に延在して端部ベースプレート６４１と中央ベースプレート６４２とを連結した板状の部材である。駆動軸受６４４および従動軸受６４５は、水槽５の池幅方向中央部分に配置され、クロスプレート６４７に固定されている。

一対の端部ベースプレート６４１の間には、２本の固定スクリーン用横材６４３が掛け渡されている。２本の固定スクリーン用横材６４３それぞれは、幅方向の両端部が端部ベースプレート６４１に固定されている。従って、２本の固定スクリーン用横材６４３は、一対の端部ベースプレート６４１を連結している。なお、固定スクリーン用横材６４３は、幅方向の中央部分で分割された構成であってもよい。分割された構成にした場合、分割された一方の固定スクリーン用横材６４３の両端部を槽右側の端部ベースプレート６４１および槽右側の中央ベースプレート６４２に固定し、分割された他方の固定スクリーン用横材６４３の両端部を槽左側の端部ベースプレート６４１および槽左側の中央ベースプレート６４２に固定してもよい。固定スクリーン部材６１は、この固定スクリーン用横材６４３の上流側面に固定されている。従って、固定スクリーン部材６１は、水槽５の所定位置に固定されている。

分流板６４６は、水槽５の幅方向中央付近で中央ベースプレート６４２に固定されている。この分流板６４６は、分流部材の一例に相当する。分流板６４６は、下流側部分が一対の中央ベースプレート６４２それぞれに固定されたステンレス製の板材で構成されている。分流板６４６の上流側端面は、スクリーン体６０よりも上流側で一対の中央ベースプレート６４２間を覆うように上流側に向かって突出したへの字状に折り曲げられ、分流板６４６の下流側端は、スクリーン体６０に達している。この分流板６４６は、上流側から分流板６４６に向かって流れてきた生汚泥を、第１稼働スクリーン部材６２が配置された槽右側と、第２稼働スクリーン部材６３が配置された層左側に分流させるものである。この分流板６４６は、一対の中央ベースプレート６４２の間に、スクリーン体６０よりも上流側から生汚泥がし渣等の夾雑物とともに直接流れ込んでしまうことを阻止するものである。分流板６４６により、幅方向中央付近にある、第１従動偏心カム６５４１、第２従動偏心カム６５４２、従動軸受６４５、並びに後述する第１フレーム６５１および第２フレーム６５２に夾雑物が絡みついてしまうことや、中央ベースプレート６４２の間を夾雑物が通り抜けてしまうことを防止している。

一対のカバー６４８は、一対の端部ベースプレート６４１よりも外側に配置されて、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６の幅方向両端面それぞれを覆っている。カバー６４８の上流側端面には、水槽５の側壁に向かって突出して底部５ａから水槽５の上端まで延在したゴムシール６４８１が取り付けられている。このゴムシール６４８１は、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６の幅方向端面と水槽５の側壁との隙間から生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６の下流に夾雑物がすり抜けてしまうことを防止するためのものである。

駆動装置６５は、第１フレーム６５１と、第２フレーム６５２と、駆動軸６５３と、従動軸６５４と、アクチュエータ６５５とを備えている。第１フレーム６５１は、槽右側に配置されている。第１フレーム６５１は、第１右フレーム６５１Ｒと、第１左フレーム６５１Ｌと、２本の第１稼働スクリーン用横材６５１１とを備えている。第１右フレーム６５１Ｒは、水槽５の槽右側の側壁と槽右側の端部ベースプレート６４１の間に配置されている。また、第１左フレーム６５１Ｌは、一対の中央ベースプレート６４２の間に配置されている。図４には第１右フレーム６５１Ｒが示されている。第１左フレーム６５１Ｌは、幅方向に直交する面を基準として第１右フレーム６５１Ｒと面対称に構成されている。図４に示すように、第１右フレーム６５１Ｒは、幅方向から見て中抜きされた略三角形状をした三角状部分と、その三角状部分から駆動軸６５３に向かって延びたアーム部分とが一体に結合した板状の部材で構成されている。また図３に示すように、２本の第１稼働スクリーン用横材６５１１は、第１右フレーム６５１Ｒと第１左フレーム６５１Ｌの間に掛け渡されている。２本の第１稼働スクリーン用横材６５１１それぞれは、幅方向の両端部が第１右フレーム６５１Ｒと第１左フレーム６５１Ｌに固定されている。従って、２本の第１稼働スクリーン用横材６５１１は、第１右フレーム６５１Ｒと第１左フレーム６５１Ｌとを連結している。第１稼働スクリーン部材６２は、２本の第１稼働スクリーン用横材６５１１の上流側面に固定されている。

第２フレーム６５２は、槽左側に配置されている。第２フレーム６５２は、第２右フレーム６５２Ｒと、第２左フレーム６５２Ｌと、２本の第２稼働スクリーン用横材６５２１とを備えている。第２左フレーム６５２Ｌは、水槽５の槽左側の側壁と槽左側の端部ベースプレート６４１の間に配置されている。また、第２右フレーム６５２Ｒは、一対の中央ベースプレート６４２の間に配置されている。従って、第１フレーム６５１と第２フレーム６５２とは、幅方向に隙間をあけて配置されている。この第２フレーム６５２は、後述する第２駆動位置６５２ａと第２従動位置６５２ｂに関連する部分を除いて第１フレーム６５１と同一形状をしている。また図３に示すように、２本の第２稼働スクリーン用横材６５２１は、第２右フレーム６５２Ｒと第２左フレーム６５２Ｌの間に掛け渡されている。２本の第２稼働スクリーン用横材６５２１それぞれは、幅方向の両端部が第２右フレーム６５２Ｒと第２左フレーム６５２Ｌに固定されている。従って、２本の第２稼働スクリーン用横材６５２１は、第２右フレーム６５２Ｒと第２左フレーム６５２Ｌとを連結している。第２稼働スクリーン部材６３は、２本の第２稼働スクリーン用横材６５２１の上流側面に固定されている。

駆動軸６５３と従動軸６５４は、スクリーン体６０よりも上流側で、幅方向に延在した軸である。駆動軸６５３と従動軸６５４の両端部は、一対の端部ベースプレート６４１それぞれを貫通している。そして、駆動軸６５３は、端部ベースプレート６４１に固定された不図示の軸受と駆動軸受６４４によってベースフレーム６４に回転自在に支持されている。駆動軸６５３の幅方向両端部近傍であって一対の端部ベースプレート６４１の内側部分には、駆動軸吊下具６５３３が取り付けられている。また、従動軸６５４は、端部ベースプレート６４１に固定された不図示の軸受と従動軸受６４５によってベースフレーム６４に回転自在に支持されている。この従動軸６５４の幅方向両端部近傍であって一対の端部ベースプレート６４１の内側部分には、従動軸吊下具６５４３が取り付けられている。駆動軸吊下具６５３３および従動軸吊下具６５４３は、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６を、メンテナンス等で水槽５から持ち上げる際にフックが取り付けられる部分である。なお、駆動軸６５３および従動軸６５４のうち、第１右フレーム６５１Ｒと第１左フレーム６５１Ｌの間にある部分、および第２右フレーム６５２Ｒと第２左フレーム６５２Ｌの間にある部分は、不図示の保護パイプで覆われている。駆動軸吊下具６５３３および従動軸吊下具６５４３は、その保護パイプと一体に結合している。

第１フレーム６５１および第２フレーム６５２は、共通のアクチュエータ６５５によって駆動される。このアクチュエータ６５５は、モータ６５５１とギヤボックス６５５２とを備えている。ギヤボックス６５５２は、モータ６５５１で発生した駆動力（回転力）と駆動方向（回転方向）を変換するものである。ギヤボックス６５５２には駆動軸６５３が連結されている。モータ６５５１で発生した駆動力は、ギヤボックス６５５２を介して駆動軸６５３に伝達され、駆動軸６５３を回転させる力として作用する。ただし、出力軸の軸方向が幅方向と一致するようにモータ６５５１を端部ベースプレート６４１に固定し、ギヤボックス６５５２を省略して出力軸と駆動軸６５３を直接を連結してもよい。この場合、モータ６５５１のみがアクチュエータの一例に相当する。また、同様に出力軸の軸方向が幅方向と一致するようにモータ６５５１を端部ベースプレート６４１に固定し、出力軸と駆動軸６５３をチェーンなどの駆動方向を変更しない伝動用機械要素により連結してもよい。この場合、モータ６５５１とその伝動用機械要素がアクチュエータの一例に相当する。

第１フレーム６５１は、駆動軸６５３に固定された２つの第１駆動偏心カム６５３１と、従動軸６５４に固定された２つの第１従動偏心カム６５４１よって支持されている。第１右フレーム６５１Ｒと第１左フレーム６５１Ｌそれぞれは、駆動軸６５３の軸心である駆動軸心６５３ａに対して偏心した第１駆動位置６５１ａ（図４参照）で回転自在に第１駆動偏心カム６５３１に連結されている。具体的には、第１駆動偏心カム６５３１から幅方向に突出した不図示の軸が、第１右フレーム６５１Ｒに形成された不図示の孔に挿入されることで、第１右フレーム６５１Ｒと第１駆動偏心カム６５３１とが連結されている。第１左フレーム６５１Ｌも、同様の構成で第１駆動偏心カム６５３１と連結されている。また、第１右フレーム６５１Ｒと第１左フレーム６５１Ｌそれぞれは、従動軸６５４の軸心である従動軸心６５４ａに対して偏心した第１従動位置６５１ｂ（図４参照）で回転自在に、第１従動偏心カム６５４１に連結されている。具体的には、第１従動偏心カム６５４１から幅方向に突出した不図示の軸が、第１右フレーム６５１Ｒに形成された不図示の孔に挿入されることで、第１右フレーム６５１Ｒと第１従動偏心カム６５４１とが連結されている。第１左フレーム６５１Ｌも、同様の構成で第１従動偏心カム６５４１と連結されている。ここで、駆動軸心６５３ａと第１駆動位置６５１ａとの相対位置と、従動軸心６５４ａと第１従動位置６５１ｂとの相対位置は同一の位置関係にある。

アクチュエータ６５５を駆動させると、駆動軸６５３から第１駆動偏心カム６５３１を介して駆動力が第１フレーム６５１に伝達される。これにより、第１フレーム６５１は、幅方向から見て、駆動軸心６５３ａと第１駆動位置６５１ａの距離および従動軸心６５４ａと第１従動位置６５１ｂの距離を半径とした円軌道で姿勢を維持したまま回動する。このとき、第１稼働スクリーン部材６２も、第１フレーム６５１とともに回動する。

第２フレーム６５２は、駆動軸６５３に固定された２つの第２駆動偏心カム６５３２と、従動軸６５４に固定された２つの第２従動偏心カム６５４２よって支持されている。第２右フレーム６５２Ｒと第２左フレーム６５２Ｌそれぞれは、駆動軸心６５３ａに対して偏心した第２駆動位置６５２ａ（図４参照）で回転自在に第２駆動偏心カム６５３２に連結されている。具体的には、第２駆動偏心カム６５３２から幅方向に突出した不図示の軸が、第２右フレーム６５２Ｒに形成された不図示の孔に挿入されることで、第２右フレーム６５２Ｒと第２駆動偏心カム６５３２とが連結されている。第２左フレーム６５２Ｌも、同様の構成で第２駆動偏心カム６５３２と連結されている。この第２駆動位置６５２ａは、上述の第１駆動位置６５１ａに対して、駆動軸心６５３ａを中心にして１８０度回転させた位置である。また、第２右フレーム６５２Ｒと第２左フレーム６５２Ｌそれぞれは、従動軸心６５４ａに対して偏心した第２従動位置６５２ｂ（図４参照）で回転自在に、第２従動偏心カム６５４２に連結されている。具体的には、第２従動偏心カム６５４２から幅方向に突出した不図示の軸が、第２右フレーム６５２Ｒに形成された不図示の孔に挿入されることで、第２右フレーム６５２Ｒと第２従動偏心カム６５４２とが連結されている。第２左フレーム６５２Ｌも、同様の構成で第２従動偏心カム６５４２と連結されている。ここで、駆動軸心６５３ａと第２駆動位置６５２ａとの相対位置と、従動軸心６５４ａと第２従動位置６５２ｂとの相対位置は同一の位置関係にある。

アクチュエータ６５５を駆動させると、駆動軸６５３から第２駆動偏心カム６５３２を介して駆動力が第２フレーム６５２に伝達される。これにより、第２フレーム６５２は、
幅方向から見て、駆動軸心６５３ａと第２駆動位置６５２ａの距離および従動軸心６５４ａと第２従動位置６５２ｂの距離を半径とした円軌道で姿勢を維持したまま回動する。このとき、第２稼働スクリーン部材６３も、第２フレーム６５２とともに回動する。

次に、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６における第１稼働スクリーン部材６２と第２稼働スクリーン部材６３の動作について説明する。

図５は、第１稼働スクリーン部材と第２稼働スクリーン部材の動作を段階的に示す図である。この図５では、固定スクリーン部材６１、第１稼働スクリーン部材６２、および第２稼働スクリーン部材６３の形状を簡略化し、固定段部６１１、第１稼働段部６２１、および第２稼働段部６３１の数を減らして示している。また、第１稼働スクリーン部材６２と第２稼働スクリーン部材６３それぞれの動作が分かりやすいように、上下２段に分けて示している。図５において、上段の（ａ１）～（ａ５）と下段の（ｂ１）～（ｂ５）の数字部分の一致は、同じタイミングにおける状態であることを示している。図５の上段には、固定スクリーン部材６１と、第１稼働スクリーン部材６２と、駆動軸心６５３ａと、第１駆動位置６５１ａが示されている。図５の下段には、固定スクリーン部材６１と、第２稼働スクリーン部材６３と、駆動軸心６５３ａと、第２駆動位置６５２ａが示されている。なお、図５では、図の左側が上流側になり、図の右側が下流側になる。

（ａ１）および（ｂ１）には、第１稼働スクリーン部材６２が第１初期位置にあり、第２稼働スクリーン部材６３が第２搬送位置にある様子が示されている。なお、図３は、（ａ１）および（ｂ１）のときの状態を上流側から見た断面図である。（ａ１）に示すように、固定スクリーン部材６１の下部は底部５ａの極近傍に位置しており、初期位置にある第１稼働スクリーン部材６２の下部も底部５ａの極近傍に位置にしている。そして、幅方向から見ると、固定スクリーン部材６１の固定最上段部６１２を除き、固定スクリーン部材６１と第１稼働スクリーン部材６２は重なっている。また、（ａ１）に示す第１稼働スクリーン部材６２における下から９段目の第１稼働段部６２１から隣の固定スクリーン部材６１の同じく下から９段目になる固定段部６１１にかけて夾雑物Ｘ１が引っ掛かっている。（ａ１）に示す第１稼働スクリーン部材６２の下から９段目になる第１稼働段部６２１の高さ位置と、固定スクリーン部材６１の同じく下から９段目になる固定段部６１１の高さ位置は一致している。

このとき、（ｂ１）に示すように、第２稼働スクリーン部材６３は、固定スクリーン部材６１に対してちょうど一段分上方へ移動した状態で、幅方向から見ると、上端部分と下端部分を除き、固定スクリーン部材６１に重なっている。また、（ｂ１）に示す第２稼働スクリーン部材６３における下から８段目の第２稼働段部６３１から隣の固定スクリーン部材６１の下から９段目になる固定段部６１１にかけて夾雑物Ｘ２が引っ掛かっている。（ｂ１）に示す第２稼働スクリーン部材６３の下から８段目になる第２稼働段部６３１の高さ位置は、固定スクリーン部材６１の下から９段目になる固定段部６１１の高さ位置に一致している。

上述したように、図３に示したアクチュエータ６５５を駆動すると、駆動軸６５３、第１駆動偏心カム６５３１、および第２駆動偏心カム６５３２が回転して第１フレーム６５１と第２フレーム６５２が回動する。なお、その回動に従動して、従動軸６５４、第１従動偏心カム６５４１、および第２従動偏心カム６５４２も同様に回転する。第１フレーム６５１と第２フレーム６５２が回動することにより、第１稼働スクリーン部材６２と第２稼働スクリーン部材６３は、固定スクリーン部材６１の間で幅方向から見て円軌道で移動する。すなわち、第１稼働スクリーン部材６２と第２稼働スクリーン部材６３は、固定スクリーン部材６１に対して、上流側と下流側への移動を伴いつつ、上方および下方へ繰り返し移動する。

（ａ２）および（ｂ２）には、（ａ１）および（ｂ１）の状態から駆動軸６５３が９０度回転したときの様子が示されている。（ａ２）に示すように、駆動軸心６５３ａに対して第１駆動位置６５１ａが回動し、第１稼働スクリーン部材６２は、固定スクリーン部材６１に対して上方へ移動している。第１稼働スクリーン部材６２とともに夾雑物Ｘ１も下から９段目の固定段部６１１に対して上方へ移動している。また、（ｂ２）に示すように、駆動軸心６５３ａに対して第２駆動位置６５２ａが回動し、第２稼働スクリーン部材６３は、固定スクリーン部材６１に対して下方へ移動している。夾雑物Ｘ２は下から９段目の固定段部６１１に取り残されている。すなわち、駆動装置６５は、第１稼働スクリーン部材６２を上方に移動させているときに第２稼働スクリーン部材６３を下方に移動させている。

（ａ３）および（ｂ３）には、（ａ２）および（ｂ２）の状態から駆動軸６５３がさらに９０度回転したときの様子が示されている。（ａ３）に示すように、第１稼働スクリーン部材６２は、固定スクリーン部材６１に対して下流側へ移動し、固定スクリーン部材６１に対してちょうど一段分上方へ移動した状態で、幅方向から見ると、上端部分と下端部分を除き、固定スクリーン部材６１に重なった第１搬送位置にある。すなわち、（ａ３）に示す第１稼働スクリーン部材６２の下から９段目になる第１稼働段部６２１の高さ位置は、固定スクリーン部材６１の下から１０段目になる固定段部６１１の高さ位置に一致している。そして、夾雑物Ｘ１は、第１稼働スクリーン部材６２によって一段持ち上げられて、固定スクリーン部材６１の下から１０段目になる固定段部６１１に引っ掛かっている。このように、９段目の第１稼働段部６２１に引っ掛かった夾雑物Ｘ１は、第１稼働スクリーン部材６２が移動することで、１０段目の固定段部６１１に移送される。また、（ｂ３）に示すように、第２稼働スクリーン部材６３は、固定スクリーン部材６１に対して上流側へ移動し、幅方向から見ると、固定スクリーン部材６１と第２稼働スクリーン部材６３が重なった第２初期位置にある。すなわち、駆動装置６５は、第１稼働スクリーン部材６２が下流側に移動しているときに第２稼働スクリーン部材６３を上流側に移動させている。また、（ａ１）および（ｂ１）から（ａ３）および（ｂ３）に示すように、駆動装置６５は、第１稼働スクリーン部材６２を第１搬送位置に向けて移動させているときに第２稼働スクリーン部材６３を第２初期位置に向けて復帰させている。

（ａ４）および（ｂ４）には、（ａ３）および（ｂ３）の状態から駆動軸６５３がさらに９０度回転したときの様子が示されている。（ａ４）に示すように、第１稼働スクリーン部材６２は、固定スクリーン部材６１に対して下方へ移動している。夾雑物Ｘ１は、下から１０段目の固定段部６１１に取り残されている。また、（ｂ４）に示すように、第２稼働スクリーン部材６３は、固定スクリーン部材６１に対して上方へ移動している。第２稼働スクリーン部材６３とともに夾雑物Ｘ２も下から９段目の固定段部６１１に対して上方へ移動している。すなわち、駆動装置６５は、第１稼働スクリーン部材６２を下方に移動させているときに第２稼働スクリーン部材６３を上方に移動させている。

（ａ５）および（ｂ５）には、（ａ４）および（ｂ４）の状態から駆動軸６５３がさらに９０度回転したときの様子が示されている。（ａ５）に示すように、第１稼働スクリーン部材６２は、固定スクリーン部材６１に対して上流側へ移動し、幅方向から見ると、固定スクリーン部材６１と第１稼働スクリーン部材６２は重なっている。すなわち、（ａ５）に示す第１稼働スクリーン部材６２は（ａ１）と同じ第１初期位置に戻っている。また、（ｂ５）に示すように、第２稼働スクリーン部材６３は、固定スクリーン部材６１に対して下流側へ移動し、固定スクリーン部材６１に対してちょうど一段分上方へ移動した状態で、幅方向から見ると、上端部分と下端部分を除き、固定スクリーン部材６１に重なっている。すなわち、（ｂ５）に示す第１稼働スクリーン部材６２は（ｂ１）と同じ第２搬送位置に戻っている。また、（ａ３）および（ｂ３）から（ａ５）および（ｂ５）に示すように、駆動装置６５は、第１稼働スクリーン部材６２が第１初期位置に向けて復帰させているときに第２稼働スクリーン部材６３を第２搬送位置に向けて移動させている。

図５に示す、（ａ１）から（ａ５）までの第１稼働スクリーン部材６２の１サイクルの駆動、および（ｂ１）から（ｂ５）までの第２稼働スクリーン部材６３の１サイクルの駆動は、例えば、１分間に１３サイクル程度の速さで、固定スクリーン部材６１の固定段部６１１の段数等に応じた所定の稼働期間中、繰り返し実施される。

以上説明したようにして、稼働期間中、夾雑物Ｘ１，Ｘ２は、スクリーン体６０の上流側で、固定段部６１１を一段一段上方へ移送され、最終的には、最上段部６１２から下流側の不図示のシュートに向かって滑り落ち、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６の外に排出される。

この実施形態によれば、第１稼働スクリーン部材６２と第２稼働スクリーン部材６３を、タイミングをずらして、それぞれ異なるタイミングで上方および下方に移動させる構成にしているので、駆動装置６５の駆動における負荷が減少する。その結果、少ない電力で生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６を駆動できる。また、第１稼働スクリーン部材６２と第２稼働スクリーン部材６３の回転移動が滑らかになるので、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６の振動を抑制できる。しかも、この実施形態では、駆動装置６５は、第１稼働スクリーン部材６２を上方に移動させているときに第２稼働スクリーン部材６３を下方に移動させ、第２稼働スクリーン部材６３を上方に移動させているときに第１稼働スクリーン部材６２を下方に移動させている。これにより、第１稼働スクリーン部材６２の重量と第２稼働スクリーン部材６３の重量とを相殺させることができ、駆動装置６５の駆動における負荷はより減少する。換言すれば、第１稼働スクリーン部材６２と第２稼働スクリーン部材６３の一方が上方に移動しているときに、他方の重量を駆動装置６５の駆動を補助する力として働いているので、駆動装置６５の駆動における負荷をさらに減少させることができる。これにより、より少ない電力で生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６を駆動できる。また、第１稼働スクリーン部材６２と第２稼働スクリーン部材６３の重量による駆動装置６５への荷重のバランスがほぼ均一になるので駆動装置６５における回転運動が滑らかになり、駆動による振動がより減少する。さらに、第１フレーム６５１と前記第２フレーム６５２は、幅方向に隙間をあけて配置され、第１稼働スクリーン部材６２の稼働領域と第２稼働スクリーン部材６３の稼働領域とが重複していないので、駆動装置６５の構成を簡素にすることができる。

本発明は上述の実施の形態に限られることなく特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことが出来る。例えば、上述の実施形態では、生汚泥用スクリーンユニット２に設けられた生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６およびスカム用夾雑物除去スクリーン装置７を例にあげて説明したが、本発明は、下水処理施設に限らず、工業用水や農業用水等の水を処理する施設でも適用することができる。また、上述の実施形態では、水槽５に設置した夾雑物除去スクリーン装置を例にあげて説明したが、夾雑物除去スクリーン装置は、流路を流れる汚水中に設置するものであってもよい。さらに、駆動装置６５は、第１稼働スクリーン部材６２と第２稼働スクリーン部材６３を幅方向から見て円軌道で移動させる例で説明したが、リンク機構等を用いて矩形移動などの多角形移動をするように構成してもよい。またさらに、本実施形態では、稼働スクリーン部材を、第１稼働スクリーン部材６２と第２稼働スクリーン部材６３の２つに分けて上方へ移動させるタイミングをずらして駆動したが、３つ以上に分けて上方へ移動させるタイミングを各々ずらして駆動してもよい。すなわち、複数の稼働スクリーン部材のうちの少なくとも１つの稼働スクリーン部材の上方への移動タイミングを他の稼働スクリーン部材の上方への移動タイミングと異ならせれば、稼働スクリーン部材が全て同一のタイミングで上下方向に移動する場合と比較して駆動負荷を減少させることができる。ただし、各稼働スクリーン部材を上方へ移動させるタイミングは、各駆動スクリーン部材と駆動スクリーン部材を駆動するフレームの総重量を考慮して駆動装置６５の駆動負荷が１サイクルの中で均一になるように設定すれば、消費電力削減効果および振動抑制効果がより高まるため望ましい。加えて、本実施形態では、第１稼働スクリーン部材６２と第２稼働スクリーン部材６３を、槽右側と槽左側に分けて配置したが、生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置６の上方と下方に分けて配置してもよい。また、固定スクリーン部材６１、第１稼働スクリーン部材６２、第２稼働スクリーン部材６３の並び順はどのようなものであってもよく、例えば第１稼働スクリーン部材６２、固定スクリーン部材６１、第２稼働スクリーン部材６３、固定スクリーン部材６１の順に幅方向に並んだ組を複数配置してもよい。さらに、本実施形態では、駆動装置６５は、第１稼働スクリーン部材６２と第２稼働スクリーン部材６３を上方および下方へ移動させるものであったが、下方へは第１稼働スクリーン部材６２と第２稼働スクリーン部材６３などの自重で移動させ、駆動装置６５は上方へのみ移動させるものであってもよい。

２ 生汚泥用スクリーンユニット
４ スカム用スクリーンユニット
５ 水槽
６ 生汚泥用夾雑物除去スクリーン装置
７ スカム用夾雑物除去スクリーン装置
６１ 固定スクリーン部材
６２ 第１稼働スクリーン部材
６３ 第２稼働スクリーン部材６３
６５ 駆動装置

Claims (4)

1. 間隔をあけて設けられた複数の固定スクリーン部材と、
   前記複数の固定スクリーン部材の間で、上方および下方に繰り返し移動することによって夾雑物を上方に向けて移送する、第１稼働スクリーン部材および第２稼働スクリーン部材と、
   前記第１稼働スクリーン部材および前記第２稼働スクリーン部材を上方に移動させる駆動装置とを備え、
   前記駆動装置は、前記第１稼働スクリーン部材を複数保持する第１フレームと、前記第２稼働スクリーン部材を複数保持する第２フレームと、該第１フレームおよび該第２フレームそれぞれに駆動力を伝達する駆動軸と、該駆動軸を駆動するアクチュエータとを備え、該第１フレームと該第２フレームを駆動することで複数の前記第１稼働スクリーン部材と複数の前記第２稼働スクリーン部材とをタイミングをずらして上方に移動させるものであることを特徴とする夾雑物除去スクリーン装置。
2. 前記第１フレームは、幅方向に間隔をあけて配置された左右一対の第１フレーム部と、該第１フレーム部の間に掛け渡されて該第１フレーム部を連結する第１横材とを有するものであり、
   複数の前記第１稼働スクリーン部材は、前記第１横材に固定されたものであり、
   前記第２フレームは、前記幅方向に間隔をあけて配置された左右一対の第２フレーム部と、該第２フレーム部の間に掛け渡されて該第２フレーム部を連結する第２横材とを有するものであり、
   複数の前記第２稼働スクリーン部材は、前記第２横材に固定されたものであることを特徴とする請求項１に記載の夾雑物除去スクリーン装置。
3. 前記固定スクリーン部材は、前記幅方向に並んで複数配置されたものであり、
   前記第１フレームと前記第２フレームは、前記幅方向に隙間をあけて配置されたものであることを特徴とする請求項２に記載の夾雑物除去スクリーン装置。
4. 受け入れた汚水のうち前記隙間に向かって流れてくる汚水を前記第１稼働スクリーン部材が配置された側と前記第２稼働スクリーン部材が配置された側に分流させる分流部材を備えていることを特徴とする請求項３に記載の夾雑物除去スクリーン装置。

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