JP2001262541A

JP2001262541A - 塵芥除去設備

Info

Publication number: JP2001262541A
Application number: JP2000070473A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Maeda; 政義前田
Original assignee: MAEDA SETSUBI KOGYO KK
Current assignee: MAEDA SETSUBI KOGYO KK
Priority date: 2000-03-14
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2001-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】河川及び湖沼等の水中の塵芥を、無電力かつ無
人で除去し、水の浄化及び浄化水を利用することを課題
とする。【解決手段】河川及び湖沼等の水源から水門を介して水
路に取り入れた水を浄化する装置であって、前記水路に
無端帯スクリーンを巻いて塵埃を除去するコンベアと水
車を配置し、該水車の回転力でコンベアを駆動するよう
に構成し、該コンベアの下流側に沈殿漕と貯水タンクを
設け、該貯水タンクの水をポンプでくみ上げ、このくみ
上げた水を前記スクリーンの洗浄に使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、河川及び湖沼等の
塵芥除去装置及びその浄化水を利用する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】河川及び湖沼等の浮遊物を除去し水を浄
化するシステムについては、従来多くの技術が開示され
ており、一般的には（１）フィルタ等を通過させること
により、砂、土分、油分、紙片などの浮遊物及び塵芥等
を取り除く技術、または（２）網、鉄柵等のトラップを
設け、空缶、木片、家庭ゴミ等の固形の浮遊物、塵芥等
を下流に流すことを防ごうとするもの等である。たとえ
ば、特開平３−４０９００及び特開平１１−１３１４５
１には、水をスクリーンに通過させることにより、スク
リーン網目よりも大きな塵芥を取り除く技術が開示され
ている。また、実公平４−４０２７には、貯水施設にお
いて、コンベアに多数取り付けられたフロートによっ
て、浮遊物をかき集める技術が開示されている。このよ
うな装置及び設備の目的とすることは、水源の水を浄化
させて環境汚染を防止することはもちろんのこと、浄化
した水を生活用水、工業用水、農作地での灌漑用水、豪
雪地帯での融雪用水等に利用することである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の如くの
技術では、河川及び湖沼等の水を浄化して利用する場合
においては、（１）フィルタが目詰まりした際に、その
都度洗浄を行わなければならないので、施設の維持管理
には必然的に人手が必要となり、施設運営費のコストが
かさんでしまうという問題がある。また、公共河川及び
湖沼等の水質管理は、ほとんどがその公共事業で行われ
ており、コストがかさんでしまうことから、公共団体の
財政を苦しめてしまっているというのが現状である。さ
らに、（２）網、鉄柵、または浮遊物をかき集める設備
においては、必然的に設備が大掛かりなものとなってし
まい、設備投資に大掛かりな資金が必要であるといった
問題点がある。また、収集された大型の浮遊物、塵芥な
どを廃棄物処理しなければならないので、更に維持管理
費がかさんでしまうということはいうまでもない。すな
わち、従来技術では、大掛かりな設備投資が必要である
とともに、設置後も過大な維持管理費がかかってしまう
という問題があるのである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決すべ
く、本発明は次のような手段を用いる。すなわち、請求
項１に記載のごとく、河川及び湖沼等の水源から水門を
介して水路に取り入れた水を浄化する装置であって、前
記水路に無端帯スクリーンを巻いて塵埃を除去するコン
ベアと水車を配置し、該水車の回転力でコンベアを駆動
するように構成したことである。

【０００５】また、請求項２に記載のごとく、前記コン
ベアの下流側に沈殿漕と貯水タンクを設け、該貯水タン
クの水をポンプでくみ上げ、このくみ上げた水を前記ス
クリーンの洗浄に使用することである。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図を用いて説明する。図１は本発明の第一実施例の平
面図、図２は第一実施例の側面図、図３は第一実施例の
斜視図、図４はスクリーンコンベアの動作機構を表す
図、図５は塵芥収集機構を表す図、図６は融雪に使用し
た実施例を表す図、図７は第二実施例の平面図、図８は
第二実施例の平面図、図９は塵芥除去装置の他の実施例
の平面図、図１０は同じく平面図及び断面図である。

【０００７】まず、図１及び図２を用いて、本発明に掲
げる塵芥除去装置及び浄化設備の概要について説明す
る。本発明の塵芥除去装置及び浄化設備は、河川及び湖
沼等の水源１の水際に配置され、塵芥除去装置の入口に
は粗目柵を備えた水門３を設ける。該水門３から水路２
を介して塵芥除去装置４、中目スクリーン５を設けた第
一沈殿漕６、細目スクリーン７を設けた第二沈殿漕８、
貯水タンク９と順次配置され、該貯水タンク９の水はポ
ンプ１２によってくみ上げられたのち、用水用配管１
３、またはスクリーン洗浄用配管１４を通って、工業用
水等と後述するスクリーン１９の洗浄用水として使用さ
れる。

【０００８】次に、図３を用いて、塵芥除去装置４につ
いて説明する。該塵芥除去装置４は、主にスクリーンコ
ンベア１５、水車１６、及び、塵芥収集籠１７からの３
つの部分から構成されている。前記スクリーンコンベア
１５は、ステンレス製の網よりなるスクリーン１９をベ
ルトコンベア状に無端帯として、駆動軸と従動軸の間に
巻回している。該スクリーン１９の表面上には回転方向
と直角方向に爪体２０・２０・・・を列状に配置して、
本実施例では等間隔で二列配置している。該スクリーン
１９は後述するドライブボックス１８内に収納した駆動
スプロケット２１及び駆動チェーン２２等を介して、水
車１６からの回転で駆動する構造になっている。該スク
リーンコンベア１５は水が流れる方向に対して後上がり
となるように傾斜させており、後上部が枠体３６に支持
されている。また、該スクリーンコンベア１５の上側部
にスクリーン洗浄用配管１４が連通され、該スクリーン
コンベア１５内部には、後述するスクリーン洗浄管３２
ａが設けられ、スクリーン洗浄用配管１４から洗浄用水
が供給されてスクリーン１９の内側から吐出すること
で、スクリーン１９を洗浄できるようにしている。ま
た、スクリーンコンベア１５の前面両側に水切り板２３
・２３を設け、水路２の内壁とスクリーン１９との間に
隙間ができないようにして、水門３から入った全ての水
が塵芥除去装置４のスクリーン１９を通過するようにし
ている。

【０００９】また、前記水車１６は回転中心軸２５の両
側が枠体３６に回転自在に支持され、該中心軸２５から
複数のフィン２４・２４・・・が放射状に突出されてお
り、本実施例では８枚設けている。該中心軸２５の一端
にスプロケット２１ａが固設されてチェーン等を介して
前記スクリーンコンベア１５を駆動するようにしてい
る。尚、該水車１６の先端円周上には粗目のスクリーン
２６が設けられており、水の流れがフィン２４・２４・
・・に伝わるように構成している。

【００１０】また、前記塵芥収集籠１７は前記水車１６
の上方の枠体３６の上部に設けられ、後述する塵芥ガイ
ド板２７によりかきとられて落下した塵芥を収集するよ
うにしている。該塵芥収集籠１７は底部または底部とそ
の周囲をスクリーン３５で構成して、着脱可能としてお
り、水切りができて塵芥のみを取り除き、塵芥収集籠１
７内の塵芥がいっぱい溜まると取り外して除去できるよ
うにしている。このように、前記スクリーンコンベア１
５と水車１６と塵芥収集籠１７とを近接して設置するこ
とにより、設備をコンパクトに配置することが可能あ
り、さらに設備のシステム構成が簡単なものであるた
め、製作コストをやすく抑えることが可能なのである。

【００１１】次に、図４を用いて、水車１６からの駆動
力をスクリーンコンベア１５に伝える駆動構成について
説明する。前記水車１６の中心軸２５の一端にスプロケ
ット２１ａが固設され、スクリーンコンベア１５のドラ
イブボックス１８内にはスプロケット２１ｃ及びスプロ
ケット２１ｄが回転自在に支持され、スプロケット２１
ｂがスクリーンコンベア１５と枠体３６の間に回転自在
に支持され、該スプロケット２１ａ・２１ｃ・２１ｄに
チェーン２２ａを巻回し、スプロケット２１ｂにチェー
ン２２ａの外側が噛み合うようにしている。更に、スプ
ロケット２１ｂを固設する軸にはスプロケット２１ｅが
固設され、該スクリーン１９の上部を巻回する駆動軸の
端部にスプロケット３０を固設して、該スプロケット３
０とスプロケット２１ｅ間にチェーン２２ｂを巻回して
いる。

【００１２】このような構成において、水の流れ２９に
より、該水車１６が時計周りと逆方向に回転し、前記中
心軸２５に取り付けられたスプロケット２１ａも同様に
回転する。この回転によりチェーン２２ａを介してスプ
ロケット２１ｂが回転され、該スプロケット２１ｂの回
転によって、スプロケット２１ｅ、チェーン２２ｂを介
してスプロケット３０を回転し、スクリーン１９が水車
１６の回転により、時計周りに回転することができるの
である。

【００１３】次に、塵芥除去方法について説明する。図
３、図５に示すように、スクリーン１９・３５の網目
は、本実施例では２／１０００ｍｍ〜４／１０００ｍｍ
の正方形に構成され、２／１０００ｍｍ〜４／１０００
ｍｍよりも大きな外形を有する塵芥は、スクリーン１９
の表面上に張り付くことになる。また、例えば空缶５８
のような固形の塵芥が入ってきた場合には、該スクリー
ン１９から突出し、該スクリーン１９の回転方向に対し
て垂直方向に、均等に配列された爪体２０・２０・・・
によって保持され、スクリーン１９が上昇するととも
に、上方に搬送されていく。尚、図４に示すように爪体
２０・２０・・・はスクリーン１９の周上に２列設けて
いる。こうして、搬送された塵芥は図５に示されるよう
に、塵芥ガイド板２７によってかきとられ、塵芥ガイド
板２７上を転がりまたは滑り落ちて塵芥収集籠１７に収
集されるのである。

【００１４】該塵芥ガイド板２７の構成は、図５に示す
ように、前記スクリーンコンベア１５の上後部から塵芥
収集籠１７内に臨むように、後下方が下がるように傾斜
して配置され、塵芥ガイド板２７は板体のスクリーンコ
ンベア１５側の端部において、前記爪体２０・２０・・
・が通過できるように、短冊状の切欠を形成して櫛状に
構成し、更に、切欠の内周には樹脂等よりなる隙間材３
１・３１・・・を配置して、爪体２０・２０・・・が切
欠を通過するときに確実に塵芥を掻き取れるようにして
いる。

【００１５】以上のような構成において、図２に示すよ
うに、前記水門３を開くことにより、水源１から水を塵
芥除去装置４に供給する。尚、該水門３の下部には、水
門壁３ａを設け水中の砂、汚泥等の沈殿物が水門３を通
過できないようにしている。そして、該塵芥除去装置４
において、スクリーンコンベア１５を通過するときにス
クリーン１９によって塵芥を除去し、水車１６を回転さ
せスクリーン１９を回転して、除去した塵芥は上方へ搬
送して塵芥収集籠１７に集める。このように、水車１６
を通過する水により、スクリーンコンベア１５は回転す
るので、塵芥除去には電力等の動力源はまったく必要な
いのである。尚、前記水門３の開口度により、塵芥除去
装置４に供給される流量を調整することが可能となって
おり、後述するポンプ１２の起動時には、開口度を狭め
るように調節を行うものとする。

【００１６】前記塵芥除去装置４の下流側（後工程側）
には水路２に連通して第一沈殿漕６が設けられ、この下
流側に第二沈殿漕８が設けられ、更にこの下流側に貯水
タンク９が配置されている。前記第一沈殿漕６と第二沈
殿漕８の間（境界部）に中目のスクリーン５が配置さ
れ、第二沈殿漕８と貯水タンク９の間（境界部）に細目
のスクリーン７を設け、貯水タンク９に完全に塵芥が除
去された水を貯水するようにしているのである。貯水タ
ンク９の水は給水ストレイナー１０に設けた給水口１１
から、ポンプ１２によってくみ上げられたのち、用水用
配管１３、またはスクリーン洗浄用配管１４を通って、
工業用水等と後述するスクリーン１９の洗浄用水として
使用される。

【００１７】次に、沈殿漕について図２を用いて説明す
る。第一沈殿漕６においては、前記塵芥除去装置４によ
り除塵された水を、送通口３３ａを通して、前記塵芥除
去装置４によって除塵された水を一度安定させ、水中に
残存した塵芥のうち２／１０００ｍｍ〜４／１０００ｍ
ｍ以下の外形を有する塵芥を沈殿させる。こうして分離
された水は、中目スクリーン５を通過して、送通口３３
ｂから前記第二沈殿漕８に供給される。

【００１８】第二沈殿漕８においては、主に水中に含ま
れた土等の微細な除塵を沈殿させる。こうして、分離さ
れた水は、細目スクリーン７を通過して、送通口３３ｃ
を通過して、貯水タンク９に供給される。以上のように
して、水源１から電力及び人手を必要とせずに、除塵さ
れた水を貯水タンク９に確保することができるのであ
る。そして、塵芥除去された水は、２／１０００ｍｍ〜
４／１０００ｍｍよりも大きな外形の塵芥を含むことは
ないので、例えば散水等で使用する場合において、散水
ノズルを詰まらせることもなく、また、ポンプ１２の損
傷を防ぐことができるのである。

【００１９】次に、貯水タンク９の水を用水として使用
する実施例について説明する。図１に示すように、貯水
タンク９中の水は、用水として使用される場合において
は、ポンプ１２を起動することにより、給水ストレイナ
ー１０からくみ上げられて用水用配管１３を通して使用
されるのである。こうして貯水された水は、工業用水、
灌漑用水等様々な用途に使用することができるのであ
る。例えば、図６に示すように豪雪地帯において、噴出
口を設けた融雪管６０に供給することにより、路上の融
雪をすることができるのである。

【００２０】また、図１に示すように用水用配管１３
は、スクリーン洗浄用配管１４に分岐されており、ポン
プ１２起動時には図５に示すスクリーン洗浄管３２ａに
供給されるのである。図５に示す該スクリーン洗浄管３
２ａは、洗浄水が噴水されるように噴水口３４・３４・
・・を設けており、スクリーン１９の内側から洗浄水を
吹き付けて、スクリーン１９に付着した塵芥を、スクリ
ーン１９からはがすことで、前記塵芥収集籠１７に回収
させるのである。こうして、スクリーン１９の洗浄が、
ポンプ１２起動には自動的にされることにより、人手を
使わずに、スクリーン１９の目詰まり解消することがで
きるのである。

【００２１】さらに、図２に示すように、貯水された水
がポンプ１２によりくみ上げられることで、貯水タンク
９の水位が下がったときは、前記第一沈殿漕６および第
二沈殿漕８から自動的に水が貯水タンクに９に注ぎ込ま
れるのである。これに伴って、前記塵芥除去装置４にお
いての水が第一沈殿漕６に注がれるため、水の流れが発
生するので、該塵芥除去装置４の水車１６が自動的に回
転し、除塵された水を貯水タンク９に供給することがで
きるのである。また、この時は前記水門３の開口を狭く
しておく。これは、水車１６の下半分に水の流れを生じ
させるためであり、該水車１６での水位が水車１６の半
分以上になると水車が回転しないからである。

【００２２】また、前記塵芥除去装置４の設置方法につ
いては、図１に示すものに限定するものではない。すな
わち、図７に示す如く水路２に対して平行に配置するこ
とも可能なのである。さらに、図８に示す如く、河川の
流れ方向と逆向きに、水を取り込むことも可能である。
このように配置することにより、塵芥は河川の水の流れ
により、水門３を通過しづらくなり、塵芥の少ない水を
前記塵芥除去装置４に供給することができるのである。

【００２３】また、図９に示すように、前記塵芥除去装
置４を単体で使用し、水路２の浄化に使用することも可
能である。すなわち、流れのある水路２に取り付けるこ
とで、該塵芥除去装置４の下流に除塵された水を送り出
すことができるのである。

【００２４】次に、一体型塵芥除去装置４０について説
明する。図１０に示す如く、該一体型塵芥除去装置４０
は、水車４１及びスクリーン駆動部４２をスクリーン１
９で取り囲む構造になっており、装置全体はステンレス
又は硬質樹脂等の角材で外枠４３を構成し、該装置下部
には接地用台４４を設けている。該水車４１は、前記塵
芥除去装置４と同様、スプロケット４５を回転軸４６に
備え、該回転軸４６から複数のフィン２４・２４・・・
を突出して構成するものであり、水の流れによって、回
転させられるのである。また、前記スプロケット４５の
回転は、チェーン４７を介してスクリーン駆動スプロケ
ット４８を回転させ、スプロケット５５を回転させるこ
とを可能にしている。このようにして構成された該一体
型塵芥除去装置４０について以下に実施例を示す。

【００２５】一体型塵芥除去装置４０は前記塵芥除去装
置４と同様に図１０の平面図に示す如く水路２に設置す
る。該水路２の川上側に水ガイド板５２ａ・５２ｂが配
置され、該水ガイド板５２ａは平面視台形状に構成して
後上がりに傾斜して配置し、水ガイド板５２ｂは水ガイ
ド板５２ａの左右両側に配置して水路２壁との隙間がな
いようにして、水を中央側に集めるようにガイドしてい
る。該水ガイド板５２ａの後部（川下）側にスクリーン
コンベアが配置され、該スクリーンコンベアはスクリー
ン１９が無端帯として側面視において台形状に巻回し
て、上面は水ガイド板５２ａよりも高くなるように配置
している。そして、該スクリーン１９内に水車４１を収
納し、該水車４１の回転でスクリーン１９を回転駆動す
るようにしている。そして、スクリーン１９の内部に連
通する後配管５４が側方に向けて開口されている。

【００２６】こうして、図１０の断面図に示す如く、該
一体型塵芥除去装置４０に水が供給され、水位が４９
（水ガイド板５２ａの上端）よりも高くなると、水路２
の水５１は、水ガイド板５２ａを乗り越えて、スクリー
ン１９を通過して、該一体型塵芥除去装置４０の内部に
水が注ぎ込まれるのである。そして、前記スクリーン１
９を通過した水は、水車４１を回転させ、その後配管５
４を通って、貯水設備等に送られ、塵芥除去された水を
確保することができるのである。また、該一体型塵芥除
去装置４０内部に設置された水切り板５６ａ、及び該一
体型塵芥除去装置４０前上方に設置された水切り板５６
ｂによって、前記水車４１の上半分には水の流れが生じ
なくなるため、水車の回転方向を一定に保つことを可能
にしている。

【００２７】また、固形の塵芥が水路２に進入した際に
は、例えば豪雪地帯において、図１０に示すように雪の
固まり５７等が進入した際には、水ガイド板５２ｂによ
り前記スクリーン１９の上に乗るように、前記一体型塵
芥除去装置４０の中心に寄せられ、そして水車４１の回
転によるスクリーン１９の搬送によって、該一体型塵芥
除去装置４０の後方に送られるようになっている。こう
することで、固形の塵芥物は該一体型塵芥除去装置４０
前方で堆積することはないので、常に該一体型塵芥除去
装置４０に水が供給されやすい状態を保てるのである。

【００２８】

【発明の効果】本発明は上記のように構成したので、次
のような効果を奏するものである。即ち、請求項１に記
載のごとく、河川及び湖沼等の水源から水門を介して水
路に取り入れた水を浄化する装置であって、前記水路に
無端帯スクリーンを巻いて塵埃を除去するコンベアと水
車を配置し、該水車の回転力でコンベアを駆動するよう
に構成したことで、電力を使用せずに、塵芥を除去する
ことができるのである。このように、電力を必要としな
いことから、設備の維持費がかからないのである。ま
た、該塵芥除去装置は、システム構成が簡単であること
から、設備の制作費用を従来と比較して安価に抑えるこ
とが可能なのである。

【００２９】また、請求項２に記載のごとく、前記コン
ベアの下流側に沈殿漕と貯水タンクを設け、該貯水タン
クの水をポンプでくみ上げ、このくみ上げた水を前記ス
クリーンの洗浄に使用するので、スクリーンの目詰まり
を抑えることでき、スクリーンの洗浄の手間が省け、装
置の設備管理が必要なくなるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施例の平面図。

【図２】第一実施例の側面図。

【図３】第一実施例の斜視図。

【図４】スクリーンコンベアの動作機構を表す図。

【図５】塵芥収集機構を表す図。

【図６】融雪に使用した実施例を表す図。

【図７】第二実施例の平面図。

【図８】第二実施例の平面図。

【図９】塵芥除去装置の他の実施例の平面図。

【図１０】同じく平面図及び断面図。

【符号の説明】

１水源２水路３水門４塵芥除去装置１２ポンプ１４スクリーン洗浄用配管１５スクリーンコンベア１６水車１７塵芥収集籠１９スクリーン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】河川及び湖沼等の水源から水門を介して
水路に取り入れた水を浄化する装置であって、前記水路
に無端帯スクリーンを巻いて塵埃を除去するコンベアと
水車を配置し、該水車の回転力でコンベアを駆動するよ
うに構成したことを特徴とする塵芥除去設備。
【請求項２】前記コンベアの下流側に沈殿漕と貯水タ
ンクを設け、該貯水タンクの水をポンプでくみ上げ、こ
のくみ上げた水を前記スクリーンの洗浄に使用すること
を特徴とする請求項１記載の塵芥除去設備。