JP2000345607A - 水中水路で沈降堆積物を収集し移送する設備の閉塞を開放する機構。 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流水路や沈降槽の内底部に蓋を備えた水中水
路を配設し、沈降する堆積物を収集し移送する設備が埋
没したときに、自動的に埋没から開放し復帰させる。 【構成】 流水路や沈降槽の内底部に設けた、蓋を備え
た水中水路の側部に、上方を袋状に囲い、下方を当該水
中水路内に開口させた覆水路、或いは水中水路内底部に
上方を覆うように囲い、下方、または下方側部を開口さ
せた傘形覆水路を水中水路のほぼ全長にわたって併設す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は上下水道、一般産業等の
取水路、排水路、貯留槽、水処理設備における沈砂池、
沈降槽、或いは河川がんがい水路等において、流入水に
混入して内底部に沈降堆積する泥土を収集移送、或いは
回収除去する設備に利用する。

【０００２】

【従来の技術】従来沈砂地や沈降槽の堆積物を収集移送
するには、スクリュー、特殊チェーン、スクレパー等の
機械的な掻き寄せ方式が多く採用され、掻き寄せた堆積
物を揚泥ポンプで次段の処理工程に輸送するものが多
く、圧力水を利用した水力方式では同人の特許Ｎｏ．８
５０８３８、特許Ｎｏ．１０３９３８７があり、特に製
鉄所で水槽内鉄スケールの流送排除に採用され、最近下
水道の沈砂池においても水力方式が採用されるようにな
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本来沈砂地や水処理設
備における沈降槽はなるべく安静な状態を保ち、混入物
の沈降を促進させるべき設備であるが、各種の複雑な機
械設備を槽内に設置して堆積物の収集移送を行う事は、
槽内の安静を損なうばかりでなく、汚水、廃水による腐
食、磨耗、咬み込みによる損傷等問題の発生が多く、特
に汚水中での保守作業は困難、且つ非衛生的である。

【０００４】水中で圧力水をフラッシングして堆積泥土
を移動させる従来の水力方式では噴射水の無用な拡散散
逸が多く、水槽の安静を保てないばかりでなくエネルギ
ー損失も大きい。この水力方式の課題を解決すべく先に
同人が特許出願を行った特願平１０−３３４８９７「蓋
を備えた水中水路で沈降槽堆積物を収集し移送する設
備」も、水槽の内底部に開設する水中水路が、揚泥ポン
プの故障、或いは予想外の泥土の流入等で埋没した時の
解決がなされていなかった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では水槽内に複雑
な機械装置を設置して泥土の収集や移送をすることを避
け、設備費、保守性に優れた水力方式を提供すべく、前
記する同人の特願平１０−３３４８９７における水槽の
内底部に開設した水中水路が埋没、或いは閉塞を生じた
時に、これを自動的に開放し復帰させるために、例えば
下水道設備の断面Ｖ字形沈砂池の内底部にＵ字形の水中
水路を開設し、該水中水路上辺開口部に水路と直交する
軸支されたフラップを揺動自在に垂下配列して置き、該
水中水路内に沈降した泥土が一定量堆積した時、該水中
水路始端に設置した、圧力水ノズル、軸流ポンプ、水中
ポンプ等の噴流水設備を稼働させ、噴流水を該水中水路
内に噴入する事によって、フラップが押し上げられ順次
次段フラップにブリッジして、該水中水路上辺は閉鎖さ
れ管路状となり、該水中水路内の堆積泥土を管路輸送状
態で流送し、揚泥ポンプを設置した集泥窪み内に開放集
積し、揚泥ポンプで次段設備に輸送する。

【０００６】人為機械的に開閉する蓋を備えた水中水路
の場合においても、該水中水路の始端に噴流水設備を配
設し、沈降し堆積する水中水路内の堆積量が一定量に達
した時、或いは定期的に水中水路上辺の蓋を閉鎖した
後、噴流水設備を稼働させて管路状となった該水中水路
内の堆積物を流送し、揚泥ポンプを設置した集泥窪みに
開放する。

【０００７】また、広大な沈降槽の場合は、槽の内底面
に１ないし多条の凹状水中水路を配設して、それぞれの
水中水路上辺開口部には、閉鎖時においても始端の一部
が開口状態となるような、人意機械的に開閉できる蓋を
備えて、１ないし多条の水中水路終端を１台の揚泥ポン
プの吸込口に、バルブを介して接続配管する、水中水路
内の堆積量が一定量に達した時、或いは定期的に水中水
路の蓋を閉鎖した後、当該する水中水路のバルブを開閉
制御して揚泥ポンプに吸引させ、直接槽外にまで輸送さ
せる。

【０００８】以上のような蓋を備えた水中水路を用いて
堆積泥土の収集移送を行う設備の水中水路に於いて、水
中水路の横断面方向両側部に上方が袋状に囲われ、下方
が当該水中水路内に開放された形態の覆水路を形成す
る。また、水中水路の幅が広い場合には当該水中水路の
内底面に、断面形がコの字、ヘの字、平板、円弧状等の
部材で下方、または下方側面が開口状態になるように形
成した単列または複数列の傘形覆水路を水中水路のほぼ
全長にわたって配設する。

【０００９】また、水中水路終端に揚泥ポンプの吸込口
を接続配管する設備の場合、埋没時の水中水路始端から
の吸水を確保するために、水中水路始端部に筒状体を煙
突状に上方に伸延し開口させる。

【００１０】

【作用】前記するように構成した覆水路を備えた水中水
路を持つ集泥移送設備において、例えばフラップ式蓋を
備えた水中水路の中間部が埋没した場合、当該水中水路
の始端に備えた噴流水設備を稼働すれば、埋没位置より
手前のフラップは水勢で順次押し上げられ、次段のフラ
ップにブリッジして水中水路は管路状となり、埋没した
フラップに当接した水勢は、フラップ周囲の隙間から激
しく噴出して泥土を吹き上げると共に、水中水路側方、
或いは底面に設けた覆水路は、上方が囲うように覆われ
ているために堆積泥土の土圧がかかり難く空隙を残し、
水中水路の埋没区間に於いても下流側への流水路を確保
して、この覆水路に埋没区間手前から流入した噴流水が
高速に流動して、当該覆水路下方に面した堆積泥土を混
合流下させて埋没泥土を排除し、順次フラップを埋没か
ら開放復帰させ、やがて全埋没区間フラップを開放し水
中水路の機能を正常に復帰させる。

【００１１】水中水路に人為機械的に開閉する蓋を備
え、始端に噴流水設備を備えた水中水路が埋没した場合
においても、蓋の閉鎖が可能な限り、フラップを備えた
水中水路と同様の覆水路の作用で、覆水路内底面から次
第に水中水路内へと流水路面積を拡大して閉塞を開放し
水中水路を正常に復帰させる。

【００１２】また、水中水路に人為機械的に開閉する蓋
を備え、終端に揚泥ポンプの吸込口を接続配管した設備
においても、水中水路の蓋を閉鎖し揚泥ポンプを稼働さ
せることで、覆水路内の空隙部に連通する煙突状に上方
に伸延した開口部から、堆積泥土の上方水を水中水路及
び覆水路内に吸引して、該水中水路の閉塞部の泥土を激
しい水流で流下させ、やがて水中水路を正常に開放復帰
させる。

【００１３】尚、水中水路が閉塞した状態での流水路の
面積は覆水路の空隙部のみとなり、閉塞距離に比例して
流動抵抗は大きな値となるけれども、噴流水の圧力、或
いは接続した揚泥ポンプの吸引力は極限に達し、閉塞区
間前後の圧力差は大きくなり流水速度が増し、泥土の排
除は行われやすくなる。

【００１４】

【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図１に下水道沈砂池に実施した例の縦断面図を示すよう
に、流入渠１２から流入する下水はゲート９で開閉制御
され、矢印ａ方向に荒目スクリーン１０を通り沈砂部へ
と流下する、沈砂部には一段深くなった揚泥ポンプ６を
設置する窪みｍを設け、この窪みに連なるようにフラッ
プ４を軸支し垂下配列した水中水路２を開設し、該水中
水路２の揚泥ポンプ６を設置する反対側端には、水中水
路２内の噴流を得るための噴射ノズル８を備え、下水は
混入泥土を沈降させながら更に流下し、細目スクリーン
１１を通り排水ポンプ７で次段の工程に輸送される。

【００１５】フラップ４を備えた水中水路２は詳細図を
図４（ハ）、及び図１のＡ−Ａ部詳細断面図を図２
（イ）に示すように、軸支されたフラップ４の軸受フレ
ーム３２の下方に仕切壁３３で仕切られ、下方を該水中
水路２内に開口した覆水路ｃ，ｃ’を全長にわたって併
設する。

【００１６】また、水中水路２の幅が広く構成された場
合には、図３に示すように水中水路内底面にＬ形断面部
材を用いて、上方を覆うように囲い下方を開口状態に形
成した傘形覆水路ｄを水中水路のほぼ全長にわたって、
水中水路の巾に応じて単列、或いは複数列配設する。
尚、傘形水路は単独、或いは図示するように前記した側
部軸受フレーム３２下の覆水路ｃ，ｃ’と併設すること
もでき、傘形覆水路ｄを構成する部材３４は図５（ホ）
（ヘ）（ト）（チ）（リ）に示すような断面形状等で構
成できる。

【００１７】以上のように構成した沈砂池の揚泥ポンプ
６を稼働させながら、水中水路２始端の噴射ノズル８か
ら圧力水を噴射させることで、水中水路２内に垂下配列
したフラップ４は噴流水勢で押し上げられ、詳細図を図
４（ニ）に示すように順次次段フラップにブリッジし、
水中水路２の上辺を閉鎖して管路状になし、内底部に堆
積した泥土を管路輸送状態で流送排出させて、窪みｍに
設置した揚泥ポンプ６で槽外に排出する。

【００１８】しかし、揚泥ポンプ６が支障し、或いは不
測の大量な泥土の流入等で水中水路２が図２（ロ）のｈ
に示すように埋没したとき、まず揚泥ポンプ６を正常な
稼働状態に復帰させて、窪みｍ内泥土の排除を行うこと
で水中水路２の終端部が開放されれば、埋没時において
も袋状に上方を囲われた覆水路ｃ、ｃ’、は仕切壁３
３、によって堆積泥土圧を防御して空隙を保ち得ている
ために、噴射ノズル８からの噴射水は同ノズル周辺から
覆水路ｃ，ｃ’に流入して、激しく流動し当該覆水路下
辺に面した堆積泥土を排除すると同時に、噴射水に当接
するフラップ４の周辺隙間からも激しく噴出して周辺泥
土をほぐし、或いは排除してフラップ４を押し上げ閉鎖
して順次復帰させる、埋没長さが減少するに連れ流動抵
抗が減り、流動速度は更に増し復帰速度も速くなる。

【００１９】図３に示すような幅の広い水中水路の内底
面に、傘形覆水路ｄを配設した場合においても、前記覆
水路ｃと同様の埋没解除作用を行い、幅の広い水中水路
の設置を可能にする。

【００２０】次ぎに図６に縦断面図を示し、図７に横断
面図を示す水処理装置沈降槽の実施例においては、流入
樋５１と流出樋５２を備える沈降槽２１の内底部には４
列のＶ字形傾斜壁を持ったＵ字形の水中水路１２を開設
し、各水中水路の上辺には蓋閉鎖時に於いても該水中水
路１２の始端部が開口状態となるように構成した、棒状
栓形の棒状蓋１４を備え、傾斜壁に固定した軸受３４に
よってリンク４４を介して水路方向に揺動して水中水路
１２の上辺を平行に開閉できるように支持され、ロッド
４５を介して油圧または空気圧によって作動するシリン
ダー４６で駆動する。

【００２１】水中水路１２の始端である流出樋５２側の
端部は、煙突状の吸水管３７を上方に伸延して吸水口ｊ
を開口させる、水中水路１２の終端、流入樋５１側の端
部は槽外に設置した揚泥ポンプ１６に吸込管１７バルブ
１５を介して接続配管する。また、棒状蓋１４の上方、
沈降槽２１の流入樋５１側壁面に設けたカバー５３は水
中水路１２終端部の堆積量を緩和するための覆いであ
る。

【００２２】更に、図７の水中水路１２部Ｃ−Ｃの詳細
断面図を図８に示すように、水中水路１２上縁部の棒状
蓋１４が当接する弁座部ｅの下方側部には、仕切壁３６
と水路枠１３によって袋状に囲われ、下方が当該水中水
路内に開口する覆水路ｆをほぼ全長にわたって形成す
る。

【００２３】以上のように構成した水処理設備沈降槽に
於いて、水中水路１２内に沈降物が堆積した状態で棒状
蓋１４を閉鎖し、揚泥ポンプ１６を稼働すれば、上辺を
閉鎖した水中水路１２は揚泥ポンプ１６の吸込管を延長
した状態となり、該水中水路１２始端部の開口部から吸
水し、該水中水路１２内底部に堆積した泥土を混合させ
て槽外に排除する。

【００２４】しかし、沈降物が水中水路１２外にまで堆
積し埋没した状態では、堆積物の性状によっては棒状蓋
１４が閉鎖困難な場合もあるが、棒状蓋１４をシリンダ
ー４６で押し圧しながら、当該する水中水路のバルブ１
５を開き揚泥ポンプ１６を稼働させると、水中水路１２
内は閉塞していても仕切壁３６で堆積泥土圧から防御さ
れた覆水路ｆ内は空隙を残し、これに吸引力が作用し水
中水路１２始端に連設した吸水管３７の吸水口ｊから、
堆積泥土上方水を吸入するようになり、狭小な覆水路ｆ
内を激しく流動する水は内底面泥土を混合排除して、棒
状蓋１４の閉鎖を可能にし、徐々に水中水路内流動面積
を拡大して、やがて水中水路１２を正常に復帰させる。

【００２５】尚、棒状蓋１４のように全水中水路上辺を
一体的に閉鎖し、揚泥ポンプで直接吸引させる方式の場
合、水中水路の始端側から除泥する方が都合良く除泥さ
れるため、堆積量の多くなる方に吸泥ポンプを接続する
注意が設備上必要である。

【００２６】また、棒状蓋を用い水中水路上辺を一体的
に閉鎖し、噴入水設備を備えて水中水路内堆積泥土を収
集移送する設備の場合、棒状蓋の前後を別々に上下開閉
できるようにして、埋没時の閉鎖不能範囲をなるべく少
なくすることもできる。

【００２７】

【発明の効果】以上述べてきたように本発明は、水中水
路が堆積泥土に埋没する不測の事態となっても、なんら
人為機械的な特別の操作や制御を加えることもなしに、
自律的な埋没解除作業が行われ、水中水路を正常に復帰
させることが出来、設備の信頼性を著しく向上させるば
かりでなく、埋没時に水槽を休止し、人力、機械、動力
を用いて除泥復帰作業を行うことを不要にし、また、保
守監視作業を軽減する経済的効果は大である。

【００２６】

【図面の簡単な説明】

【図１】水中水路にフラップ式蓋を備えた実施例の縦断
面図である。

【図２】（イ）は図１のＡ−Ａ部詳細横断面図であり、
（ロ）は同断面の埋没状態図でる。

【図３】図１実施例に幅の広い水中水路を用いた場合の
Ａ−Ａ部詳細横断面図である。

【図４】図１実施例の水中水路部分の詳細縦断面図
（ハ）と流動水で作動した状態の同部分の詳細横断面図
（ニ）である。

【図５】幅の広い水中水路内底面に設ける傘形覆水路の
構成部材断面形状例（ホ）（ヘ）（ト）（チ）（リ）を
示す。

【図６】人為機械的に開閉する栓形棒状の蓋を備え、水
中水路終端に揚泥ポンプの吸込管を接続した実施例の沈
降槽縦断面図である。

【図７】図６実施例のＶ字形窪み４列を持つ場合のＢ−
Ｂ部横断面図である。

【図８】図６実施例の水中水路部Ｃ−Ｃ部詳細横断面図
である。

【符号の説明】

１、 沈砂池 ３、 水路枠 ５、 圧力水配管 ９、 揚泥配管 １８、揚泥配管 ２１、沈降槽 ３１、軸受 ４３、棒状蓋１４から突出した軸受けアーム ４７、操作シリンダー４６を載置する台座ガーター ４８、リンク４４を軸支するピン ４９、棒状蓋１４を軸支するピン ｂ、 噴流水の流れ方向を示す矢印 ｋ、 覆水路ｆの揚泥ポンプ１６側端部 ｎ、 排水ポンプ７の吸水槽

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流水路や沈降槽の内底部に単列、或いは
   複数列の凹状の水中水路を開設し、該水中水路上辺を当
   該水中水路内の流動水で自動的に閉鎖する蓋、或いは人
   為機械的に開閉する蓋を設けて、水中水路内に沈降した
   堆積物を噴流水を噴入して流送、或いは該水中水路終端
   に接続配管した揚泥ポンプで吸引し排出するようにした
   堆積物の収集移送設備において、水中水路の両側または
   片側の側部に、上方が囲われ下方が当該水中水路内に開
   口した覆水路を併設した事を特徴とする堆積物の収集移
   送設備の閉塞開放機構。
2. 【請求項２】 流水路や沈降槽の内底部に単列、或いは
   複数列の凹状の水中水路を開設し、該水中水路上辺を当
   該水中水路内の流動水で自動的に閉鎖する蓋、或いは人
   為機械的に開閉する蓋を設けて、水中水路内に沈降した
   堆積物を噴流水を噴入して流送、或いは該水中水路終端
   に接続配管した揚泥ポンプで吸引し排出するようにした
   堆積物の収集移送設備において、水中水路の内底面に上
   方が囲われ下方が当該水中水路内に開口した傘形覆水路
   を１個または複数個、水中水路のほぼ全長にわたって配
   設した事を特徴とする堆積物の収集移送設備の閉塞開放
   機構。