JP2003154210A

JP2003154210A - 沈砂池の集砂装置

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Publication number: JP2003154210A
Application number: JP2001354606A
Authority: JP
Inventors: Shiro Odaka; 志郎小高; Shinichi Nara; 信一奈良
Original assignee: Maezawa Industries Inc
Current assignee: Maezawa Industries Inc
Priority date: 2001-11-20
Filing date: 2001-11-20
Publication date: 2003-05-27
Anticipated expiration: 2021-11-20
Also published as: JP4002095B2

Abstract

(57)【要約】【課題】沈砂池の底部に溜まった沈砂を洗い流す際
に、ポンプ等の動力を使用せずに水を放出して集砂作業
を進めることができるようにする。【解決手段】原水の流れ方向の下流端に沈砂の集まる
集砂ピット３が設けられた沈砂池１と、集砂ピット３内
の沈砂を多量に含む原水を地上に搬送する揚砂装置５
と、揚砂装置５によって地上に搬送された原水を固液分
離する沈砂分離装置６と、沈砂分離装置６で分離された
後オーバーフローする水を貯留する貯水タンク８と、沈
砂池１の上流端に設けられて沈砂池の底部に堆積した沈
砂を洗い流すために水を放流する放流装置２０と、貯水
タンク８と放流装置２０とを連絡して必要時に貯水タン
ク８の貯留水をその位置エネルギを利用して放流放置２
０に導入し放流させる配管９とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水処理設備におけ
る沈砂池の集砂装置に係り、特に、揚砂装置による揚砂
作業終了後の池底に堆積した沈砂の洗い流し作業を効率
よく容易に行えるようにした沈砂池の集砂装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】下水処理場や浄水場、あるいは、各種工
場排水処理場等の水処理設備には、水処理設備に流入す
る原水中の混入土砂から各種ポンプの摩耗や損壊を防止
する目的で、また、処理設備内での土砂の堆積を防止す
る目的で、沈砂池が設けられている。

【０００３】特開平８−２２９３１０号公報に示される
ように、沈砂池では、土砂が混入した原水を流通導入し
て、土砂分を沈降分離する。そして、沈砂池の上澄み水
はポンプ井に一旦滞留させた後、ポンプで汲み上げて後
段の水処理設備に供給し、清浄化処理している。また、
沈降分離した土砂は原水と共に、例えばジェットポンプ
式等の揚砂装置で沈砂池から汲み上げて、地上の沈砂分
離装置に導入し、土砂と水とを分離した後、分離した土
砂は土砂貯留場へ搬送し、水はポンプ井に戻している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、沈砂池で
は、揚砂作業が終了した後に、池内を空状態にして、ノ
ズル等から水を噴き出し、底部に溜まった沈砂等を洗い
流して、一カ所に集砂する作業を行っているが、従来で
はノズル等から噴射する水として、他の貯水池等から敢
えてポンプで汲み上げた水を使っているので、余分なエ
ネルギが必要であり非効率であった。また、沈砂池の底
部には集砂ピットに通じる複数の水路が形成されてお
り、これらの水路毎に順次ノズルをセットし、水を噴射
して集砂を行っているが、各水路毎にノズルをセットし
集砂の準備を行うのは、煩わしく非効率であった。

【０００５】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、第１の目的は、沈砂池の底部に溜まった沈砂を洗い
流す際に、従来のようにポンプの動力を使用せずに、集
砂作業を進めることができる沈砂池の集砂装置を提供す
ることである。また、第２の目的は、第１の目的に加え
て更に、沈砂池底部の水路毎に順次ノズル等を準備する
という面倒な手続きをなくせるようにした沈砂池の集砂
装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る沈
砂池の集砂装置は、原水の流れ方向の下流端に沈砂の集
まる集砂ピットが設けられた沈砂池と、前記集砂ピット
内の沈砂を多量に含む原水を地上に搬送する揚砂装置
と、この揚砂装置によって地上に搬送された原水を固液
分離する沈砂分離装置と、この沈砂分離装置で分離され
た後オーバーフローする水を貯留する貯水タンクと、前
記沈砂池の上流端に設けられて沈砂池底に堆積した沈砂
を洗い流すために水を放流する放流装置と、前記貯水タ
ンクと前記放流装置とを連絡し且つ必要時に貯水タンク
の貯留水をその位置エネルギを利用して前記放流放置に
導き放流させる配管とを備えたことを特徴とする。

【０００７】この装置では、次のように作業を進めるこ
とができる。まず、沈砂池に原水を導入すると、原水に
混入する土砂分が、比重差で沈降分離されて集砂ピット
に集まる。土砂が分離除去された上澄み水は、ポンプ井
に一旦滞留させた後、排出ポンプで次段の水処理設備に
送る。集砂ピットに沈砂（土砂）が溜まったら、ポンプ
等の揚砂装置によって、集砂ピット内の原水を地上に搬
送する。この原水中には多量の沈砂が混在しているの
で、これを沈砂分離装置に送り、固液分離する。分離さ
れた沈砂は、別に用意した貯留ホッパに蓄える。一方、
沈砂が除去された原水は、沈砂分離装置からオーバーフ
ローした後、貯水タンクにて蓄えられる。なお、貯水タ
ンクの容量を超えた原水はオーバーフローして排水され
る。

【０００８】揚砂作業が終了して沈砂池内が空状態にな
ったら、貯水タンクと放流装置を連絡している配管を開
放する。そうすると、貯水タンク内の水が、配管を通っ
て放流装置に導かれ、沈砂池内に放流される。この際、
貯水タンク内の水は、自身の位置エネルギによって放流
装置から勢いよく放出されるので、それによって、沈砂
池の底部に堆積していた沈砂が洗い流されて集砂ピット
に集まる。従って、ポンプの動力を用いずに、沈砂分離
のために一旦汲み上げた原水（オーバーフロー水）の位
置エネルギだけを利用して、揚砂作業後の集砂作業を行
うことができ、集砂の効率化が図れる。

【０００９】請求項２の発明に係る沈砂池の集砂装置
は、請求項１において、前記沈砂分離装置と貯水タンク
とを一体化したことを特徴とする。

【００１０】このように沈砂分離装置と貯水タンクとを
一体化した場合、コストの削減が可能になると共に、設
置スペースを小さくできるメリットがある。

【００１１】請求項３の発明に係る沈砂池の集砂装置
は、原水の流れ方向の下流端に沈砂の集まる集砂ピット
が設けられた沈砂池と、前記集砂ピット内の沈砂を多量
に含む原水を地上に搬送する揚砂装置と、この揚砂装置
によって地上に搬送された原水を固液分離する沈砂分離
装置と、前記沈砂池の上流端に設けられて沈砂池の底部
に堆積した沈砂を洗い流すために水を放流する放流装置
と、前記沈砂分離装置の上澄み水を、その位置エネルギ
を利用して前記放流放置に導き放流させる導水路とを備
えたことを特徴とする。

【００１２】この装置の場合も、揚砂作業が終了して沈
砂池内が空状態になったら、沈砂分離装置の上澄み水を
配管を通して放流装置に導入し沈砂池内に放流させる。
この際、沈砂分離装置の上澄み水は、自身の位置エネル
ギによって放流装置から勢いよく放出されるので、それ
によって、沈砂池の底部に堆積していた沈砂が洗い流さ
れて集砂ピットに集まる。従って、ポンプの動力を用い
ずに、沈砂分離のために一旦汲み上げた原水（オーバー
フロー水）の位置エネルギだけを利用して、揚砂作業後
の集砂作業を行うことができ、集砂の効率化が図れる。

【００１３】請求項４の発明に係る沈砂池の集砂装置
は、請求項１〜３において、沈砂池の底部が、原水の流
れ方向と平行で且つそれぞれが集砂ピットにつながる複
数の水路に区画されており、前記放流装置は、全水路を
横切るように配設されると共に、各水路毎に設けられた
放流口を選択的に開閉できるように構成されていること
を特徴とする。

【００１４】この装置では、全水路を横切るように放流
装置を配置し、各水路毎に設けた放流口を選択的に開閉
できるようにしたので、各水路毎にノズルをセットする
等の煩わしい手続きを踏まないでも、各水路毎に自由に
放流を行うことができる。例えば、全放流口から同時に
放流すると水の勢いが減じてしまう可能性があるが、各
水路毎に個別に放流を行うことにより、勢いのある放流
水によって堆積沈砂を洗い流すことができる。また、各
水路毎の放流を間欠的に行うことにより、洗い流し効果
を高めることもできる。また、各水路の堆積物の多い少
ないに応じて放流水の量を変化させることができ、それ
により貯留水を有効利用することができる。

【００１５】請求項５の発明に係る沈砂池の集砂装置
は、請求項４において、前記放流装置が、前記全水路を
横切るように配設された固定管と、その内部に回転可能
に挿通されると共に前記貯水タンクの貯留水が内部に導
入される可動管と、この可動管を回動させる回動装置と
から構成され、前記固定管及び可動管には各水路毎に放
流口が設けられ、固定管と可動管の放流口が、可動管の
回動位置に応じて選択的に相互連通するように各水路毎
に位置をずらして配置されていることを特徴とする。

【００１６】この装置では、固定管内に挿通した可動管
を回動させることにより、固定管と可動管の放流口を選
択的に相互連通させることができ、相互連通させた放流
口からだけ、可動管内に導入した水を外部に放出させる
ことができる。この場合、固定管と可動管の組み合わせ
によって、前記の選択的に放流口を開閉する手段を構成
するので、構造が簡単で安価に実現できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の実施形態の沈砂池の
集砂装置の系統図、図２は放流装置を設置した部分の正
面図、図３は同部分の概略構成を示す斜視図である。

【００１８】図１において、１は沈砂池であり、底面２
を上流側から下流側に下降傾斜して形成し、その下流端
に集砂ピット３を設け、集砂ピット３に隣接して上澄み
水を滞留するポンプ井４を設けたものである。沈砂池１
の上流端に流入した原水は、矢印Ａのように下流側に向
かって流れる。

【００１９】集砂装置は、この沈砂池１と、集砂ピット
３内の沈砂を多量に含む原水を地上に搬送するポンプ式
の揚砂装置５と、揚砂装置５によって地上に搬送された
原水を固液分離する沈砂分離装置６と、沈砂分離装置６
で分離された沈砂を貯留する貯留ホッパ７と、沈砂分離
装置６で分離された後オーバーフローする水を貯留する
貯水タンク８と、沈砂池１の上流端に設けられて沈砂池
１の底面２に堆積した沈砂を洗い流すために水を放流す
る放流装置２０と、貯水タンク８と放流装置２０とを連
絡し且つ必要時に貯水タンク８の貯留水をその位置エネ
ルギ（高低差Ｈによる位置エネルギ）を利用して放流放
置２０に導き放流させるバルブ１０付きの配管９とによ
り構成されている。なお、１１は、沈砂分離装置６で分
離された後オーバーフローする水を貯水タンク８へ導く
流路、１２は、貯水タンク８のオーバーフロー水をポン
プ井４に戻す流路である。

【００２０】沈砂池１の底部は、図２、図３に示すよう
に、原水の流れ方向に平行な隔壁１５によって複数の水
路１６に区画されている。これらの水路１６の末端は、
それぞれ集砂ピット３（図１参照）につながっている。
放流装置２０は、これらの全水路１６を横切るように配
設されており、各水路１６毎に設けられた放流口２４を
選択的に開閉できるように構成されている。

【００２１】放流装置２０の詳細な構造を図２〜図７を
参照しながら説明する。この放流装置２０は、図２〜図
５に示すように、前述した全水路１６を横切るように水
平に配設された固定管２１と、その内部に回転可能に挿
通されると共に貯水タンク８（図１参照）の貯留水が内
部に導入される可動管２２と、この可動管２２を回動さ
せる回動装置２３とから構成されている。

【００２２】固定管２１及び可動管２２は径違いの金属
管（ステンレス管等）よりなり、図４、図５に示すよう
に各管壁には、各水路１６に対応させてスロット形状の
放流口２４、２５が設けられている。固定管２１の放流
口２４は、円周方向の位置を揃えて横一列に形成されて
いる。可動管２２の各放流口２５は、円周方向の位置を
順次ずらしながら軸方向の位置を固定管２１の放流口２
４に対応させて形成されている。これにより、固定管２
１と可動管２２の放流口２４、２５が、可動管２２の回
動位置に応じて択一的に相互連通するようになってい
る。つまり、可動管２２の回転位置によって、１つの水
路に対応した放流口２４、２５のみが開となり、他は閉
となるような構成になっている。

【００２３】固定管２１と可動管２２の隙間には、図４
に斜線を付けて示す範囲にシール材２６が介在されてい
る。シール材２６は、可動管２２の放流口２５を包囲す
るように配設されており、相互連通した放流口２４、２
５以外の放流口２４、２５から水が漏れないようしてい
る。なお、シール材２６としては、塩化ビニルパイプ等
の軟質パイプを加工したものを使用することができる。

【００２４】可動管２２は、図２、図３に示すように、
固定管２１から突出した両端部が軸受２７により回転自
在に支持されており、可動管２２の一端部は、貯水タン
ク８につながる配管９の一部を構成する立管１４の下端
部に、図６に示すようにシール機構２８を介して回転可
能に連結されている。また、可動管２２の他端部は、端
板２９で塞がれている。

【００２５】また、可動管２２を回動させるための回動
装置２３を構成する要素として、図７に示すように、可
動管２１の端部にギヤ３１が設けられ、そのギヤ３１に
噛合するウォーム３３が垂直軸３２の下端に設けられ、
その垂直軸３２を回転する手段として、図２に示すよう
にモータ３４が地上に設置されている。そして、モータ
３４を駆動すると、垂直軸３２に設けたウォーム３３が
図７中矢印Ｄ方向に回転し、ウォーム３３に噛合するギ
ヤ３１と一体の可動管２２が矢印Ｅ方向に回動するよう
になっている。

【００２６】次に作用を述べる。沈砂池１に原水を導入
すると、原水に混入する土砂分が、比重差で沈降分離さ
れて集砂ピット３に集まる。土砂が分離除去された上澄
み水は、ポンプ井４に一旦滞留させられた後、排出ポン
プ（図示略）で次段の水処理設備に送られる。集砂ピッ
ト３に沈砂（土砂）が溜まった段階で、ポンプ式の揚砂
装置５が駆動されて、集砂ピット３内の原水が地上に搬
送される。この原水中には多量の沈砂が混在しており、
この原水が沈砂分離装置６に送られることで、固液分離
が行われ、分離された沈砂は貯留ホッパ７に蓄えられ
る。一方、沈砂が除去された原水は、沈砂分離装置６か
らオーバーフローした後、貯水タンク８にて蓄えられ
る。この貯水タンクの容量を超えた原水は、オーバーフ
ローしてポンプ井４に排水される。

【００２７】揚砂作業が終了して沈砂池１内が空状態に
なったら、貯水タンク８と放流装置２０を連絡している
配管９のバルブ１０を開放する。そうすると、貯水タン
ク８内の水が、配管９を通って放流装置２０に導かれ、
沈砂池１内に放流される。この際、貯水タンク８内の水
は、高低差Ｈによる自身の位置エネルギによって放流装
置２０から勢いよく放出されるので、それによって沈砂
池１の底面２に堆積していた沈砂が洗い流されて、集砂
ピット３に集まる。従って、ポンプ等の動力を全く用い
ずに、沈砂分離のために一旦汲み上げた原水（オーバー
フロー水）の位置エネルギだけを利用して、揚砂作業後
の集砂作業を行うことができ、集砂の効率化が図れる。

【００２８】また、放流の際に、放流装置２０の可動管
２２を回動させて、順番に放流口２４を開放することに
より、図３に矢印Ｂで示すように、水路１６毎に個別に
放流を実施することができ、全放流口２４から同時に放
流するのと違い、位置エネルギによって与えられる水の
勢いを減じることなく、貯留水を有効に活用しながら効
果的に洗い流し作業を行うことができる。従って、従来
のように各水路１６毎にノズルを準備する等の煩わしさ
もなくせる。

【００２９】また、固定管２１と可動管２２の組み合わ
せによって、各水路１６毎に設けた放流口２４を選択的
に開閉できるようにしているから、構造が簡単であり、
安価に実現できる。

【００３０】なお、上記説明で使用した「沈砂池」の用
語には、厳密な意味の「沈砂池」の他に、沈砂池と類似
の機能を果たす池の概念が含まれるものとする。

【００３１】また、上記実施形態では、沈砂分離装置６
と貯水タンク８を別設備として設けた場合を示したが、
両者を一体化してもよい。一体化した場合は、設備コス
トの上昇を抑えられるし、設備スペースも少なくて済み
利点が得られる。

【００３２】また、上記実施形態では、沈砂分離装置６
からオーバーフローする水を貯水タンク８に溜めて、必
要時に放流装置２０に導く場合を示したが、沈砂分離装
置６の上澄み水を貯水タンク８に溜めておいて、必要時
に放流装置２０に導いてもよい。また、貯水タンクを省
略して、沈砂分離装置６の上澄み水を直接放流装置２０
に導いてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、３の発
明によれば、沈砂分離のために一旦汲み上げた原水（オ
ーバーフロー水）の位置エネルギだけを利用して、放流
装置から水を放出するようにしたので、ポンプ等による
動力が全く不要であり、余計なエネルギを使用しない
分、集砂作業の効率化が図れる。また、請求項２の発明
によれば、コスト上昇を抑制できると共に、設備スペー
スの有効利用が図れる。

【００３４】請求項４の発明によれば、沈砂池の底部に
区画した全部の水路を横切るように放流装置を配置し、
各水路毎に放流口を選択的に開閉できるようにしたの
で、各水路毎にノズルをセットする等の煩わしい手続き
を踏まないでも、各水路毎に自由に放流を行うことがで
き、貯留水を有効に活用しながら、集砂作業の効率化が
図れる。

【００３５】請求項５の発明によれば、固定管と可動管
を組み合わせ、可動管を回動させることによって、各水
路毎に設けた放流口の選択的な開閉を行うようにしたの
で、簡略な構造で水路毎の放流制御を実施することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の集砂装置の系統図である。

【図２】同集砂装置の構成要素である放流装置を設置し
た部分の正面図である。

【図３】同部分の概略構成を示す斜視図である。

【図４】前記放流装置の構成を示すための分解斜視図で
ある。

【図５】図４のＶ−Ｖ矢視断面図である。

【図６】図１のＶＩ部の詳細断面図である。

【図７】図１のＶＩＩ部の断面図である。

【符号の説明】

１沈砂池２底面３集砂ピット５揚砂装置６沈砂分離装置８貯水タンク９配管１６水路２０放流装置２１固定管２２可動管２３回動装置２４，２５放流口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原水の流れ方向の下流端に沈砂の集まる
集砂ピットが設けられた沈砂池と、前記集砂ピット内の
沈砂を多量に含む原水を地上に搬送する揚砂装置と、こ
の揚砂装置によって地上に搬送された原水を固液分離す
る沈砂分離装置と、この沈砂分離装置で分離された後オ
ーバーフローする水を貯留する貯水タンクと、前記沈砂
池の上流端に設けられて沈砂池の底部に堆積した沈砂を
洗い流すために水を放流する放流装置と、前記貯水タン
クと前記放流装置とを連絡し且つ必要時に貯水タンクの
貯留水をその位置エネルギを利用して前記放流放置に導
き放流させる配管とを備えたことを特徴とする沈砂池の
集砂装置。
【請求項２】前記沈砂分離装置と貯水タンクとを一体
化したことを特徴とする請求項１記載の沈砂池の集砂装
置。
【請求項３】原水の流れ方向の下流端に沈砂の集まる
集砂ピットが設けられた沈砂池と、前記集砂ピット内の
沈砂を多量に含む原水を地上に搬送する揚砂装置と、こ
の揚砂装置によって地上に搬送された原水を固液分離す
る沈砂分離装置と、前記沈砂池の上流端に設けられて沈
砂池の底部に堆積した沈砂を洗い流すために水を放流す
る放流装置と、前記沈砂分離装置の上澄み水を、その位
置エネルギを利用して前記放流装置に導き放流させる導
水路とを備えたことを特徴とする沈砂池の集砂装置。
【請求項４】前記沈砂池の底部が、原水の流れ方向と
平行で且つそれぞれが前記集砂ピットにつながる複数の
水路に区画されており、前記放流装置は、前記全水路を
横切るように配設されると共に、各水路毎に設けられた
放流口を選択的に開閉できるように構成されていること
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の沈砂池の
集砂装置。
【請求項５】前記放流装置が、前記全水路を横切るよ
うに配設された固定管と、その内部に回転可能に挿通さ
れると共に前記貯水タンクの貯留水が内部に導入される
可動管と、この可動管を回動させる回動装置とから構成
され、前記固定管及び可動管に各水路毎に放流口が設け
られ、固定管と可動管の放流口が、可動管の回動位置に
応じて選択的に相互連通するように各水路毎に位置をず
らして配置されていることを特徴とする請求項４記載の
沈砂池の集砂装置。