JP2000288312A

JP2000288312A - 揚砂装置

Info

Publication number: JP2000288312A
Application number: JP11097726A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Itakura; 弘明板倉
Original assignee: Asahi Tec Corp
Current assignee: Asahi Tec Corp
Priority date: 1999-04-05
Filing date: 1999-04-05
Publication date: 2000-10-17

Abstract

(57)【要約】【課題】雨水沈砂池から砂を効率よく排出できるよう
にする。【解決手段】雨水沈砂池等の沈砂池に沈殿した砂をジ
ェットポンプ又は揚砂ポンプ等の吸引手段で水に同伴さ
せて吸引して所定の場所に移送する揚砂装置において、
前記吸引手段の吸引口の近くに沈殿した砂に圧力水を噴
射して撹乱する撹乱手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下水処理施設の雨
水沈砂池等に設けられる揚砂装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、下水処理施設における雨水ポンプ
場の雨水沈砂池には、雨水沈砂池の底面に沈殿した砂を
所定の場所まで移送するためのジェットポンプからなる
揚砂装置が設けられている。このジェットポンプを用い
る揚砂装置におけるジェットポンプの吸引口は雨水沈砂
池の底面の最も低い位置に設けられた集砂ピットの上方
に位置するように設けられる。したがって、ジェットポ
ンプが駆動されると、集砂ピット内の砂は吸引口から吸
引され、所定の移送場所まで配設された配管を介して移
送させられる。

【０００３】また、上記ジェットポンプを用いた揚砂装
置は、高圧水を駆動源とするために動力費がかさむの
で、動力費の安価な渦巻羽根式の揚砂ポンプを用いた揚
砂装置も存在する。

【０００４】この揚砂ポンプを用いる揚砂装置において
は、揚砂ポンプの吸引口が雨水沈砂池の底の最も低い位
置に設けられた集砂ピットの上方に位置して設けられ
る。したがって、揚砂ポンプが駆動されると、集砂ピッ
ト内の砂は吸引口から吸引され、所定の移送場所まで配
設された配管を介して移送させられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の揚砂装置において、集砂ピット内に砂が存在するに
もかかわらず、ジェットポンプ又は揚砂ポンプが駆動を
開始しても、砂を十分に吸引することができず、したが
って、砂の移動を十分に行うことができないという不都
合があった。

【０００６】その原因としては、ジェットポンプ又は揚
砂ポンプが駆動を開始したときに、集砂ピットに沈殿堆
積している砂によってその吸引口がふさがれて、水も沈
砂も吸引できないためである。

【０００７】そこで、本発明は、上記欠点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、集砂ピット内
の砂を効果的に吸引できるようにした揚砂装置を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る揚砂装置
は、上記目的を達成するために、雨水沈砂池等の沈砂池
に沈殿した砂をジェットポンプ又は揚砂ポンプ等の吸引
手段で水に同伴させて吸引して所定の場所に移送する揚
砂装置において、前記吸引手段の吸引口の近くに沈殿し
た砂に圧力水を噴射して撹乱する撹乱手段を設けたこと
を特徴としている。また、前記撹乱手段は、前記吸引手
段の吸引開始前から所定時間、駆動されるものであるこ
とを特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の揚砂装置を下水
処理施設の雨水沈砂池（以下、「沈砂池」という）に適
用したもので、同図（ａ）はその断面図、同図（ｂ）は
同図（ａ）の一部平面図、図２は、図１（ｂ）のイ−イ
線断面図であり、図１（ａ）は、図１（ｂ）のローロ線
断面図に相当している。

【００１０】沈砂池１は、周知の沈砂池と同様に、沈砂
池１の一方から雨水が流入し、砂を沈降分離した雨水は
沈砂池１の他方から流出されるように構成されている。
図１（ｂ）の平面図を用いてさらに説明すると、図１
（ｂ）の上方側から雨水が流入したとすると、砂を沈降
分離した雨水は、図１（ｂ）の下方側から流出すること
となる。

【００１１】沈砂池１の底面１ａの形態は、底面１ａの
ほぼ中央位置に設けられたその底面１ａより一段と低い
偏平な底を有する集砂ピット２に、底面１ａ上の砂（図
示せず）を寄せ集めることができるように形成されてい
る。すなわち、その底面１ａは、図１（ｂ）のロ−ロ線
断面の同図（ａ）に示されるように、雨水の流入方向の
中央線が最も低くなるように傾斜が付されており、ま
た、図１（ｂ）のイーイ線断面の図２に示されるよう
に、集砂ピット２の部分が最も低くなるように傾斜が付
されている。したがって、底面１ａ上の砂は、その底面
１ａ上に図示しないノズルから水を流出させると、図１
（ｂ）に矢印で示されるように、集砂ピット２に寄せ集
められてくる。

【００１２】揚砂ポンプ１０は、渦巻羽根を有する周知
の水中ポンプからなり、下水処理施設で水中汚泥ポンプ
として使用されていたものを用いることができる。この
揚砂ポンプ１０は、吸引口１１を下向きに、すなわち、
吸引口１１が集砂ピット２の底面に向けて、かつ、その
底面から所定間隔を保って、吐出管１２及びサポート１
３を介して沈砂池１に設けられている。

【００１３】ノズル２０ａ，２０ｂは、揚砂ポンプ１０
の吸引口１１と集砂ピット２の底２ａとの間に、吸引口
１１を中心にしてほぼ対向するように設けられていて、
図示しないポンプからの圧力水が供給管２１ａ，２１ｂ
を介してそれぞれ供給されるように構成されている。し
たがって、これらノズル２０ａ，２０ｂから圧力水が噴
出されると、揚砂ポンプ１０の吸引口１１付近の砂を撹
乱することができる。

【００１４】次に、図３のフローチャートを用いて揚砂
ポンプ１０及びノズル２０ａ，２０ｂの制御動作につい
て説明する。なお、図示しないが、揚砂ポンプ１０、ノ
ズル２０ａ，２０ｂへ圧力水を供給する図示しないポン
プ、及びそれらノズル２０ａ，２０ｂに圧力水を供給す
る供給管２１ａ，２１ｂにそれぞれ設けられている弁等
は、沈砂池１を統括的に制御するプログラマブルコント
ローラを中心に形成される図示しない制御器によって駆
動制御されるように構成されている。

【００１５】今、沈砂池１への雨水の流入が停止され、
沈砂池１の底面に沈降堆積した砂を排出する工程が到来
したとすると（ステップ１００肯定。以下、ステップを
「Ｓ」とする。）、供給管２１ａ，２１ｂに設けられて
いる図示しない弁がそれぞれ開かれてノズル２０ａ，２
０ｂから圧力水が噴出されるとともに、図示しない第１
のタイマＴ1 のカウントが開始される（Ｓ１０２）。第
１のタイマＴ1 のタイムアップ後、揚砂ポンプ１０が駆
動されるとともに、第２のタイマＴ2 のカウントが開始
される（Ｓ１０４肯定、Ｓ１０６）。

【００１６】ノズル２０ａ，２０ｂから圧力水が噴出さ
れると、揚砂ポンプ１０の吸引口１１付近に堆積してい
た砂が撹乱され、その撹乱は、集砂ピット２全体に徐々
に広がる。したがって、吸引口１１からは、水に同伴さ
れて砂が効率よく吸引されて吐出管１２を介して所定の
場所へ移送される。

【００１７】第２のタイマＴ2 のタイムアップ後、例え
ば、第２のタイマＴ2 が開始してから１分後にノズル２
０ａ，２０ｂの弁がそれぞれ閉じられる（Ｓ１０８肯
定、Ｓ１１０）。ノズル２０ａ，２０ｂが閉じられてノ
ズル２０ａ，２０ｂからの噴出水がなくなっても、揚砂
ポンプ１０の駆動により吸引口１１の付近は流動化して
いるので、砂は、吸引される水に同伴されて効果的に排
出される。

【００１８】このように、ノズル２０ａ，２０ｂからの
圧力水の噴射は、揚砂ポンプ１０の吸引口１１付近の堆
積した砂を破壊して撹乱するだけで足りるので、揚砂ポ
ンプ１０の運転の開始前からの短い時間で足りる。した
がって、揚砂ポンプ１０の運転中、常に継続する必要が
なく、運転コストを低下させることができる。

【００１９】集砂ピット２からの砂の排出が終了すると
（Ｓ１０８肯定）、すなわち、集砂ピット２内に設けら
れている図示しない水位計が所定の下限の水位を検出す
ると、揚砂ポンプ１０は駆動停止される（Ｓ１１０）。
なお、揚砂ポンプ１０は、駆動を開始してから（Ｓ１０
６）、この駆動停止まで（Ｓ１１０）の間、水位計の上
限で駆動を再開し、その水位計の下限で駆動を停止する
ように制御される。

【００２０】上述の例では、吸引手段として揚砂ポンプ
１０を示したが、ジェットポンプであってもよいことは
もちろんである。また、ノズルは２本としたが、１本又
は３本以上であってもよい。

【００２１】また、上述の例では、ノズル２０ａ，２０
ｂを２個のタイマＴ1 ，Ｔ2 を設けて揚砂ポンプ１０の
駆動前後に亘って駆動させたが、タイマを１個とし、揚
砂ポンプ１０の駆動開始前の所定時間、駆動させるよう
にしてもよい。しかし、上述のように、揚砂ポンプ１０
の駆動前後に亘ってノズル２０ａ，２０ｂを駆動させる
ようにすると、揚砂ポンプ１０による流動化とノズル２
０ａ，２０ｂによる流動化との相乗効果により、より撹
乱作用を高めることができる。

【００２２】では、次に、雨水沈砂池及びポンプ井の概
略断面図である図４と雨水沈砂池の平面図である図５を
用いてさらに詳述する。沈砂池１に連設するポンプ井３
０には、ポンプ３１と、それとは別に滞留水ポンプ３２
が設けられており、この滞留水ポンプ３２により汲み上
げられた雨水等の下水は、集砂ピット２に向けて沈砂池
１の底面１ａに堆積した砂を流出させるように圧力水を
噴出させる集砂ノズル４０，４１，４２に供給される。

【００２３】以下、集砂及び揚砂の手順につき詳述す
る。

【００２４】沈砂池１への下水の流入をゲート５０で停
止する。

【００２５】次に、沈砂池１の滞留水を滞留水ポンプ３
２によって、不図示の汚水沈殿池や流入渠等に排水す
る。

【００２６】しかし、ここでの排水には一定の限界があ
る。なぜなら、沈砂池１は連設部６０を介してポンプ井
３０に連設されているため、その連設部６０よりも下方
の沈砂池に滞留した水はポンプ３２では排水されない。
すなわち、図４を用いて説明すれば、連設部６０の頂レ
ベルであるレベルＬまでポンプ３２で排水した後は、沈
砂池１のＬレベル以下の滞留水は排水されない。この状
態、すなわち水中下においては、揚砂ポンプによる揚水
の移送量が増加し不経済であるばかりか、水圧に打ち勝
って沈砂を移動させて集砂しなければならず、ノズルか
らの圧力水を高圧で噴出させる必要が生じる。高圧集砂
は、高圧力を生むためにランニングコストがかかるばか
りか、構成機器も多くなる。また、高圧水による下水ミ
ストの発生も衛生的にみて大きな問題であり、集砂効率
も水中下に沈砂の一部が舞い上がって浮遊し、その後に
再度沈降して堆積するため低下する欠点がある。そこ
で、これらの問題点を解決するため、ドライ（排水）状
態における集砂及び揚砂、さらにはノズルからの圧力水
を低圧で噴出させる集砂が望まれる。

【００２７】そこでまず、ポンプ３２を停止して、上述
のごとく、本発明の揚砂ポンプ１０の吸引口１１の近く
に沈殿した砂に圧力水をノズル２０ａ，２０ｂから噴射
して一定時間撹乱させた後、揚砂ポンプ１０を稼動させ
レベルＬ以下の滞留水を排水する。このときのノズル２
０ａ，２０ｂには滞留水ポンプ３２によって汲み上げら
れた水を使用することが好ましい。そして、集砂ピット
２内の所定の水位まで排水されたなら揚砂ポンプ１０の
稼動を停止させる。ここで、所定の水位とは、沈砂池１
内のドライ（排水）状態を実現する水位であって、理想
的には吸引口１１のレベルである。しかし、揚砂ポンプ
１０の高負荷や高圧での集砂が必要とならない範囲で、
若干の雨水の滞留は許され、沈砂池１の流入−流出方向
に集砂ピット２を介して延在する中央トラフ１ｂの底部
レベルを用いてもよい。例えば、集砂ピット２への開口
端部の底部レベルＸとしてもよい。

【００２８】次に、中央トラフ１ｂに堆積した沈砂を集
砂ピット２内へ導き、中央トラフ１ｂを洗浄するために
中央トラフ１ｂの延在方向に圧力流体を噴出される集砂
ノズル４０でスプレーする。中央トラフ１ｂは、集砂ピ
ット２につながる最終的かつ主なトラフであることか
ら、雨水受入れ時の沈砂による埋設を防ぐためである。

【００２９】そして、以降は、中央トラフ１ｂに連通
し、かつ直交する複数の小トラフ１ｃ間に設けられた中
央トラフ１ｂの延在方向に直交する方向に圧力流体を噴
出させる集砂ノズル４１，４１…と、前記集砂ノズル４
０，４０を交互に噴出させることによって、小トラフ１
ｃ、中央トラフ１ｂを介して集砂ピット２への集砂が行
われる。なお、沈砂池はその大きさによっては適宜複数
個のエリアに分割され、そのエリアに対応した複数個の
集砂ノズル４１，４１…をノズル群としてまとめて、こ
のノズル群単位で圧力水の噴出が集砂ピット２に近い方
から順に行われる。

【００３０】最後に、集砂ノズル４２，４２によって集
砂ピット２付近の沈砂池の池幅方向に堆積した砂を集砂
ピット２に集砂し、揚砂ポンプ１０で集砂水とともに不
図示の沈砂分離機に送られ揚砂が完了する。

【００３１】以上のごとく、本実施の形態では、下水処
理施設のポンプ井に連設部を介して連設された雨水沈砂
池等の沈砂池の底面に、その連設部よりも下方に集砂ピ
ットを設けるとともに、その集砂ピットに向けてその底
面に堆積した砂を流出させるように圧力流体を噴出させ
るノズルを設け、その集砂ピットに集められた砂をジェ
ットポンプ、揚砂ポンプ等からなる吸引手段で水に同伴
させて吸引して所定の場所に移送する揚砂装置であっ
て、前記ノズルの駆動開始前に前記揚砂ポンプを駆動さ
せて前記連設部以下の雨水等の滞留水を排水させる駆動
制御手段を設けたものである。そして、前記吸引手段の
吸引口近くに砂に圧力水を噴射して撹乱する撹乱手段を
設けたものである。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る揚砂装置は、吸引手段の吸
引口の近くに沈殿した砂に圧力水を噴射して撹乱する撹
乱手段を設けたので、集砂ピット内の砂が撹乱され、砂
を水に同伴させて効率よく排出することができる。ま
た、撹乱手段を吸引手段の吸引開始前から所定時間、駆
動されるものとしたときは、運転コストを低減させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の一実施の形態に係る揚砂装
置を沈砂池に適用したときの断面図、（ｂ）はその平面
図である。

【図２】図１（ｂ）のイ−イ線断面図である。

【図３】制御動作を示すフローチャートである。

【図４】沈砂池全体の断面図である。

【図５】図４の左側部分の平面図である。

【符号の説明】

１雨水沈砂池（沈砂池）２集砂ピット２ａ底１０揚砂ポンプ１１吸引口１２吐出管２０ａ，２０ｂノズル２１ａ，２１ｂ供給管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】雨水沈砂池等の沈砂池に沈殿した砂をジ
ェットポンプ又は揚砂ポンプ等の吸引手段で水に同伴さ
せて吸引して所定の場所に移送する揚砂装置において、前記吸引手段の吸引口の近くに沈殿した砂に圧力水を噴
射して撹乱する撹乱手段を設けたことを特徴とする揚砂
装置。
【請求項２】撹乱手段は、吸引手段の吸引開始前から
所定時間、駆動されるものであることを特徴とする請求
項１記載の揚砂装置。