JP2002282609A - 沈砂池の集砂装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 沈砂池中の水を排除することなしに沈砂の除
去作業を行うことができ、しかもそれに使用される動力
が小さい沈砂池設備の集砂装置を提供する。 【解決手段】 池底に集砂ピット３と、該集砂ピットに
向かった複数状の溝４とを有し、前記溝内に集砂ピット
方向に水を噴出するノズル６を備えた沈砂池１の集砂装
置であって、前記溝の幅は３００〜５００ｍｍとした沈
砂池の集砂装置。

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等にお
いて、下水中にある砂を沈殿して除去するための沈砂池
設備およびその運転方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、下水中に含まれる砂等を除去
するために沈砂池を設け、そこに砂等を沈殿させてこれ
を除去する沈砂池設備が使用されている。この沈砂池に
沈殿した沈砂を除去するために、池底にノズルを配置
し、このノズルから圧力水を噴射して堆積した砂を押し
流し、これを別途設けた集砂ピットへ集め、集砂ピット
中に配置した揚砂ポンプで水と一緒に砂を池外に排出す
る沈砂池設備がある。特開平７−１００３０５号公報
（公知例）には、沈砂池の幅方向中央部に集砂ピット
に向けてトラフを設け、そのトラフに向けて直交するよ
うに小トラフを多数設け、各小トラフ間の上端部に圧力
水を噴出するノズルを配設し、集砂ピットに集められた
砂を揚砂する水中サンドポンプを配設した沈砂池設備が
開示されている。この沈砂池設備から沈砂を除去すると
きは、沈砂池を空にして池底を露出させたうえでノズル
から圧力水を噴出して、池底に堆積した砂を水流と共に
小トラフ、トラフを経由して集砂ピットに集め、そこか
ら揚砂ポンプで沈砂池外に排出するものである。

【０００３】また特開平８−２２９３１０号公報（公知
例）には、沈砂池の底面を上流側から下流側に傾斜し
て形成し、その下流端に沈砂ピットを設け、沈砂ピット
内にジェットポンプを配設し、沈砂池の底面には原水の
流れ方向に圧力水を噴出するノズルを配設した沈砂池設
備が開示されている。この沈砂池設備の沈砂を除去する
ときは、原水の流入を停止させて、水位が所定レベルま
で下がってから、圧力水を噴出するものであり、その他
の動作は前記のものと同じである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし前記した公知例
の沈砂池設備においては、沈砂池の池底が露出する程
度まで水を空にする必要があり、そのために多大な手数
を要するという課題がある。又、公知例の沈砂池設備
においては、ジエットポンプを使用しているため、これ
を作動させる動力が大きいという課題がある。本発明は
上記した課題を改善して、沈砂池中の水を排除すること
なしに沈砂の除去作業を行うことができ、しかもそれに
使用される動力が小さい沈砂池設備の集砂装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は池底に集砂ピッ
トと、該集砂ピットに向かった複数条の溝とを有し、前
記溝内に集砂ピット方向に水を噴出するノズルを備えた
沈砂池の集砂装置であって、前記溝の幅は３００〜５０
０ｍｍとしたことを特徴とするものであり、更には溝中
に溝の幅方向に対してノズルを１個設けてこれを１段と
して、溝の長手方向に複数段設けたことを特徴とするも
のであり、更にはノズルへ供給する水の圧力は０．１〜
０．４ＭＰａであることを特徴とするものであり、更に
は溝はプレキャストされたＵ字型コンクリートトラフで
形成したことを特徴とするものであり、更には溝はプレ
キャストされたコンクリートブロックとＵ字型金属板で
形成したことを特徴とするものである。また本発明は池
底に集砂ピットと、該集砂ピットに向かった複数状の溝
とを有し、前記溝内に集砂ピット方向に水を噴出するノ
ズルを備えた沈砂池の集砂装置であって、前記溝の幅は
３００〜５００ｍｍとし、溝中に溝の幅方向に対してノ
ズルを１個設けてこれを１段として、溝の長手方向に複
数段設け、前記ノズルには４０Ａの管を接続して、沈砂
池より後で取水した汚水を供給することを特徴とするも
のである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の沈砂池設備の一実施の形
態を図面を参照して説明する。図１は本発明の沈砂池設
備に係わる全体的な概略を示す立面図であり、図２はそ
の平面図であり、図３は図２のＸ−Ｘ断面拡大図であ
る。図中１は沈砂池であり、汚水は矢印Ｉ方向から流入
し、その汚水流入側にスクリーン２が取付けられてお
り、これで沈砂池１に流入する汚水中の比較的大きい浮
遊物を除去する。沈砂池１の底部の長手方向中央部には
集砂ピット３が穿設されており、その集砂ピット３に向
けて、両側から下り勾配になるように池底に６列の溝４
が設けられる。各々の溝４は通常使用されているコンク
リート製のＵ型トラフ４１を６本並列に敷設して溝４を
形成したものである。集砂ピット３の中には揚砂ポンプ
５が配設されて、揚砂ポンプ５は図示しない昇降装置で
昇降することができ、通常は汚水面より上に引き上げら
れ揚砂作業の時のみ下降させて集砂ピット３内に配置さ
れる。

【０００７】各々の溝４の底部４１には水噴出用のノズ
ル６が溝４の幅方向に１個配置されて、これを１段とし
たときに、溝４の長手方向に３段配置される。ノズル６
はそれから水が集砂ピット３方向へ噴出するように設定
されている。ここでノズル６が溝４の幅方向に１個とし
たのは、これが複数個では集砂能力は向上するが、必要
以上の集砂能力は不要であること、また施工の煩雑さを
考慮して１個としたものである。また溝４の底部にノズ
ル６を配置することにより、ノズル６からの噴出水と砂
が溝４内の比較的狭い範囲に集中して存在するから、噴
出水の運動エネルギーを有効に使用することができる。
溝４を形成するＵ型トラフ４１の下部には１００Ａの水
配管７が敷設されて、砂利によって埋め込まれており、
この水配管７から４０Ａの水配管８が分岐して各ノズル
６に結合される。

【０００８】沈砂池１の流出側にはポンプ井９が設けら
れて、沈砂池１にて砂が沈殿除去された汚水を一時的に
ここに溜め込んで、この汚水を移送ポンプ１０によって
次の工程である最初沈殿池（図示せず）へ移送する。又
ポンプ井９には供給ポンプ１１が配置されており、この
供給ポンプ１１によってポンプ井９中の汚水を水槽１２
へ供給して、この水槽１２から加圧ポンプ１３によっ
て、前記した水配管７へ水（汚水）を供給する。この加
圧ポンプ１３から供給された水（汚水）が水配管７、８
を経由してノズル６から溝４中へ噴出される。本実施の
形態ではポンプ井９からある程度砂を除去した汚水を取
水して、これをノズル６に供給するようにしたが、これ
に限られるものではなく、例えば最初沈殿池からの越流
水あるいは最終沈殿池からの越流水を供給してもよい。
また上記したようなポンプ井からの水や越流水を使用す
るときは、ノズル６及びそれに連結された水配管８は４
０Ａ以上の口径を有する管を使用することが望ましい。
それらの水中にはやはり挟雑物が含まれており、４０Ａ
未満の管では詰まりが生ずる恐れがあるからである。

【０００９】ノズル６は図４に示すように、Ａ群、Ｂ
群、Ｃ群に分けて、各々の群が圧力水を噴出する時を独
立して選べるように管路が形成されている。例えばまず
Ｃ群のノズル６から圧力水を噴出して、その部分に堆積
した砂をＢ群の部分まで押し流して、次にＢ群のノズル
６から圧力水を噴出して砂をＡ群の部分まで押し流し、
次にＡ群のノズル６から圧力水を噴出して、その部分に
ある砂を集砂ピット９へ移送するものである。そうする
ことで、一度にＡ，Ｂ，Ｃ群から圧力水を噴出すること
と集砂効果は大差がないが、圧力水ポンプ８の吐出量が
１／３ですみ、この点で必要動力を小さくすることがで
きる。又図５に示すように、ノズル６を汚水の流入方向
にノズル群Ｄ，Ｅ，Ｆに分割してもよい。

【００１０】沈砂池において沈砂の除去作業は適宜の間
隔をおいて、例えば１週間に１回程度実施される。その
ときは沈砂池１への汚水の流入を停止させて、沈砂池１
内の水の流れをとめる。しかる後にノズル６から水を噴
出させて、池底に堆積した土砂を集砂ピット３中へ移送
する。その間に集砂ピット３中に設置された揚砂ポンプ
５は運転されており、集砂ピット３中へ移送された土砂
と水を沈砂池１の外部に排出して、しかるべき処理をさ
れる。

【００１１】次にノズル６へ供給される水の圧力を変え
たときに、溝４内に堆積した砂が除去され且つ移動する
距離がいかになるか、またノズル６へ供給される水の圧
力を一定にして溝４の幅を変えたときに、溝４内に堆積
した砂がいかなる挙動を示すかを調べた実験例について
説明する。図６は溝４の幅を３５０ｍｍ、砂の堆積高さ
を２３０ｍｍに設定して、水深１．５ｍにおいて、ノズ
ル６へ供給する水の圧力と、ノズル６から噴出された水
による砂の除去移動距離との関係を示した図である。そ
の結果によれば、圧力が０．１ＭＰａにて約２ｍ、０．
３５ＭＰａにて約５ｍの砂の除去移動距離が得られるこ
とが判明した。この数値は溝４中に配置するノズル４の
段数を決定するうえで重要な要素となるが、この２ｍ〜
５ｍという数値は、施工の煩雑さとノズルへ供給する水
の圧力増加によるポンプ動力の浪費という点を考慮すれ
ば適宜な数値であると考えられる。

【００１２】次にノズル４へ供給する水の圧力を０．３
ＭＰａ、砂の堆積高さを２３０ｍｍに設定して、水深
１．５ｍにおいて、溝４の幅と砂の除去移動距離との関
係を調べた。その結果溝の幅が３５０ｍｍまでは、溝４
中の砂はほぼ完全に完全に除去できたが、溝の幅が３５
０ｍｍを越えると、ノズル４の前方両側に略三角形状を
した残り砂ができるようになったが、これは後方にある
ノズルによってほぼ完全に除去できた。しかし溝の幅が
５００ｍｍを越えると、前記した残り砂は後方にあるノ
ズルよっても除去することができず、集砂という観点か
らは不適当である。また溝の幅が３００ｍｍを下回って
も、集砂という観点のみからみれば当然満足すべきもの
であるが、前記したように施工の煩雑さがあって、好ま
しいものではない。

【００１３】図７は溝４の構造の他の実施の形態を示す
断面図であり、図８はそのＳ部拡大図である。プレキャ
ストされた平板状のコンクリートブロック４２を長ボル
ト４３で池底に並列して立てかけて固定し、そのコンク
リートブロック４２の間にＵ字型に形成された金属板４
４を装入して、これをボルト４５でコンクリートブロッ
ク４２に固定する。このコンクリートブロック４２と金
属板４４とで溝４を構成するものである。溝４を形成す
るに、プレキャストされたＵ字型のコンクリートトラフ
４１を用いることや、プレキャストされたコンクリート
ブロック４２と金属板４４を用いることにより、モルタ
ル施工で溝４を形成することに比して、必要とされる工
数を遥かに低減することができる。

【００１４】

【発明の効果】本発明は上記の構成としたから、沈砂池
の水を排除することなしに沈砂の除去作業を行うことが
でき、しかも使用される動力が小さい沈砂池設備の集砂
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる実施の一形態の全体を示すシス
テム図である。

【図２】本発明に係わる沈砂池の平面図である。

【図３】図２のＸ−Ｘ断面拡大図である。

【図４】本発明に係わるノズル群の分割状況の実施の一
形態を示す平面図である。

【図５】本発明に係わるノズル群の分割状況の実施の他
の形態を示す平面図である。

【図６】本発明に係わるノズルへの供給水の圧力と沈砂
の除去移動距離との関係を示す線図である。

【図７】本発明に係わる溝の他の実施の形態の断面図で
ある。

【図８】図７のＳ部拡大図である。

【符号の説明】

１ 沈砂池、３ 集砂ピット、４ 溝、５ 揚砂ポン
プ、６ ノズル、７ 水配管、８ 水配管、９ ポンプ
井、１１ 供給ポンプ、１２ 水槽、１３ 圧力ポン
プ、４１ Ｕ字型コンクリートトラフ、４２ コンクリ
ートブロック、４４ 金属板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 落合 一成 埼玉県熊谷市三ヶ尻5200番地日立金属株式 会社環境エンジニアリング事業部内 Ｆターム(参考） 2D063 DB01 DB05 DB07 DC07

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 池底に集砂ピットと、該集砂ピットに向
   かった複数条の溝とを有し、前記溝内に集砂ピット方向
   に水を噴出するノズルを備えた沈砂池の集砂装置であっ
   て、 前記溝の幅は３００〜５００ｍｍとしたことを特徴とす
   る沈砂池の集砂装置。
2. 【請求項２】 溝中に溝の幅方向に対してノズルを１個
   設けてこれを１段として、溝の長手方向に複数段設けた
   ことを特徴とする請求項１に記載の沈砂池の集砂装置。
3. 【請求項３】 ノズルへ供給する水の圧力は０．１〜
   ０．４ＭＰａであることを特徴とする請求項１又は２に
   記載の沈砂池の集砂装置。
4. 【請求項４】 溝はプレキャストされたＵ字型コンクリ
   ートトラフで形成したことを特徴とする請求項１に記載
   の沈砂池の集砂装置。
5. 【請求項５】 溝はプレキャストされたコンクリートブ
   ロックとＵ字型金属板で形成したことを特徴とする請求
   項１に記載の沈砂池の集砂装置。
6. 【請求項６】 池底に集砂ピットと、該集砂ピットに向
   かった複数状の溝とを有し、前記溝内に集砂ピット方向
   に水を噴出するノズルを備えた沈砂池の集砂装置であっ
   て、 前記溝の幅は３００〜５００ｍｍとし、溝中に溝の幅方
   向に対してノズルを１個設けてこれを１段として、溝の
   長手方向に複数段設け、 前記ノズルには４０Ａの管を接続して、沈砂池より後で
   取水した汚水を供給することを特徴とする沈砂池の集砂
   装置。