JP2005034701A - 沈砂池設備 - Google Patents

Abstract

【課題】設置面積が小さく、吸引効率を高くして砂を効果的に除去できる沈砂池設備を提供する。
【解決手段】沈砂池設備１０は、被処理水の固形物を沈降させる沈砂池１１と、被処理水に下向きの流れを発生させる翼板１８と、沈殿物を吸上げるエジェクタ式の吸上げ機構とを有している。被処理水中の固形物は、回転軸１６に設置した翼板１８の回転によって発生する水流により、回転軸１６の軸心上の沈砂ピット１３底部に堆積する。回転軸１６の内部に吸上げ機構となる圧力水管２２と揚砂管２４とを配設する。高圧水３５を圧力水管２２内部に流入し、揚砂管２４のノズルから噴射することにより、吸引管３２内部に吸引力を発生させて底部の沈殿物を吸引し外部へ圧送する。このとき、吸上げ機構の吸引管３２と回転軸１６の軸中心を一致させる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、沈砂池設備に関し、特に流入する下水中の砂泥（砂）を効果的に排除する沈砂池設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水等の下水処理設備を構成する沈砂池設備は、下水処理場および下水道の中継地点に設けられるポンプ場等に設置され、流入下水から砂、汚泥等の固形物を除去するための重要な施設となっている。下水処理設備の取水口から取水した下水等の被処理水は、沈砂池設備に通水して固形物を取り除かれ処理水となり、導水管で浄水場に送水される。このように、沈砂池設備では水とともに流入する固形物を除去し、下水浄化の第一段を果たすとともに、水処理の後工程におけるポンプの障害物となる固形物を除去する役目をもつものである。
【０００３】
下水処理の初期段階で被処理水中の固形物の除去が行われている沈砂池設備では、従来、被処理水に含まれる固形物を沈降させる方法として、沈砂池の長さを大きく確保して砂の自重による重力沈降の作用を利用している方法が一般的であった。
【０００４】
また、別法として図５に示すような沈砂池設備がある。この沈砂池設備１は沈砂池７の上部から下方へ回転軸３を垂下させて設置している。回転軸３は沈砂池７の上部に設置したモータ２を駆動源としている。また、回転軸３の先端部分には翼板４を有している。この構成により、被処理水中の砂などの固形物は回転軸３の回転に伴い翼板４より発生する水流によって、強制的に沈砂池設備１の底部に沈降させられる。したがって、翼板４を有する沈砂池設備１は、沈砂池７の面積をコンパクト化することができる。
【０００５】
沈降した砂の集砂方法としては、一般に特許文献１に記載されているサンドポンプあるいは、図示のようなエアリフトポンプ５を用いている。エアリフトポンプ５は水中の立管８の中にブロワから圧縮空気を吹き込み、立管８の内外の被処理水に比重差を作り、そのとき上昇する気泡とともに沈砂を揚砂するポンプであり、一般のポンプより効率は悪いが、多少の浮遊物が混在していても故障することがない。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１２９４２６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の被処理水中の砂を重力により沈降させる方法では、砂の沈降に必要となる沈砂池の面積が大きくなってしまうという問題があった。
また、沈砂池設備内部に設置される翼板の回転により、強制的に被処理水中の固形物を沈降させる方法において、翼板と組み合わせて沈殿物を除去する集砂装置であるサンドポンプでは沈殿物がポンプのインペラを閉塞してしまい、インペラが沈殿物で磨耗するという問題があった。
【０００８】
さらに、図５に示したエアリフトポンプ５は、立管８の内外の被処理水の比重差と気泡の上昇力を利用して沈砂を吸引するため、沈殿物（沈砂）を送り出す高さ（揚程）が高くとれないことと、ポンプの吸引力が弱く、吸引する沈殿物の重さに限界があった。
【０００９】
このような従来の問題点を解決するため、本発明では従来の翼板の回転により強制的に沈降させる方法を採用しつつ、吸引効率を高くして固形物を効果的に除去できる沈砂池設備を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る沈砂池設備は、被処理水の固形物を沈降させる沈砂池と、該沈砂池の内部に設けた円筒状の回転軸を介して回転させられ、前記被処理水に下向きの流れを発生させる翼板と、前記沈砂池の下部に配置した吸引口を備え、前記沈砂池の底に堆積した沈殿物を吸上げるエジェクタ式の吸上げ機構と、を有することを特徴としている。
【００１１】
また、前記吸上げ機構は、エジェクタ効果を発生させるノズル部が前記回転軸内に配設してあり、前記回転軸と前記吸引口とは同芯配置してなることを特徴としている。
【００１２】
【作用】
このようになっている本発明は、吸上げ機構を回転軸の内部を通したことにより、翼板の回転に障害を与えずに沈砂池設備上部から外部へと固形物を排出することが可能となる。
【００１３】
また、被処理水中の固形物を翼板の回転により、被処理水に下向きの流れを発生させて固形物を強制的に沈降させているので、設備の設置面積を小さくすることができる。
【００１４】
さらに、吸上げ機構は沈砂池内部の堆積した沈砂等の沈殿物を高圧水によるエジェクタ効果により、大きな揚程が得られ、沈砂を容易に沈砂池の上方に移送することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る沈砂池設備の実施形態について添付の図面に基づき詳細に説明する。
図１は実施形態に係る沈砂池設備の概略図を示す。図１において、沈砂池設備１０は沈砂池１１を備えている。沈砂池１１は大径の処理槽１５と、小径の沈砂ピット１３とを有する。処理槽１５は、沈砂ピット１３の上方に位置し、下端が下方に向けて縮径する傾斜面ａを介して沈砂ピット１３に接続してある。したがって、沈砂池１１は、ロート状をなす。また、沈砂ピット１３は、下部の壁面が下方に向けて縮小した傾斜面ｂとなっており、沈砂１７等の沈殿物が底の中央部に堆積するようにしてある。沈砂ピット１３の側壁上部には下水等の被処理水が流入する流入口１２が開口している。また、処理槽１５の側壁上部には処理水を排出する排出口１４が開口している。沈砂池１１は天井部中央に開口部を有する。開口部の上面には固定ベース２１が配置してある。
【００１６】
固定ベース２１は円筒状の回転軸１６が回転自在に取付けてある。回転軸１６は沈砂池１１と同軸に配置してある。また、回転軸１６は下端が沈砂池１１の開口部を貫通して処理槽１５の中心部に挿入してある。回転軸１６の下端部には直径方向に一対の翼板１８を配設してある。固定ベース２１の上部には電動モータ２０を配設してある。電動モータ２０は図示しない減速機を介して回転軸１６を回転させる。回転軸１６内部には、ケーシング３０を同軸に形成している。ケーシング３０は上部が固定ベース２１に固定してあり、下端部が回転軸１６の下端から突出して沈砂ピット１３に挿入してある。
【００１７】
図２ないし図４は、ケーシング３０内に設けた吸上げ機構の説明図である。ケーシング３０内部には、図４に示すように、圧力水管２２と揚砂管２４が配設してある。圧力水管２２と揚砂管２４は図２に示すように、ケーシング３０内部に平行に配置してある。圧力水管２２の下端部はＵ字状に折り返し、揚砂管２４の下端部に接続してある。圧力水管２２は上端が固定ベース２１を貫通して沈砂池１１の外部に設置した高圧ポンプ２８に接続してあり（図１参照）、高圧ポンプ２８により高圧水３５が供給される。揚砂管２４は上端が固定ベース２１を貫通して沈砂池１１の外部の図示しない集砂設備に接続してある。また、圧力水管２２と揚砂管２４は図４に示すように、揚砂管２４の直径を圧力水管２２より大きく設定してある。揚砂管２４は、図３に示すように内部の下端部にノズル３４を有する。ノズル３４はコーン状で先端の開口径を細く形成してある。
【００１８】
揚砂管２４の下部には、エジェクタ式の吸上げ機構４２が設けてある。吸上げ機構４２は揚砂管２４の内部に設けたノズル３４と、揚砂管２４のノズル３４の吐出口と対応した位置に接続した吸引管３２とを有する。ノズル３４は圧力水管２２に供給された高圧水３５を上方に向けて噴射する。これにより、エジェクタ効果が生じて、吸引管３２の接続部における圧力が周囲より低くなり、吸引管３２内の被処理水などが揚砂管２４に流入する。吸引管３２は先端が揚砂管２４への接続部より低い位置となる傾斜管部３２ａとこの傾斜管部３２ａの先端に連設した垂直管部３２ｂとからなる。傾斜管部３２ａは揚砂管２４への接続部からケーシング３０の中心側へ伸び、先端がケーシング３０の中心に位置する。そして、垂直管部３２ｂはケーシング３０、すなわち、沈砂ピット１３と同芯に配置され、下端が、ケーシング３０の底板４４を貫通し沈砂ピット１３の底部まで挿入してある。底板４４は吸引管３２の振動を防止する。垂直管部３２ｂは、下端部に吸引口２６を有している。吸引口２６は沈砂ピット１３の底面に向けて拡大したロート状の吸上げ部を有している。
【００１９】
上記のように構成された沈砂池設備１０は、被処理水が沈砂池設備１０の沈砂ピット１３に設けた流入口１２から沈砂池１１内部に流入する。沈砂池１１内部では回転軸１６が上部に設置した電動モータ２０の駆動により回転する。回転軸１６に設けた翼板１８は、回転軸１６と一体に回転し、被処理水に下向きの流れを発生させる。被処理水中の砂等の固形物は、強制的に沈砂池１１の沈砂ピット１３の底面に堆積する。被処理水は固形物が沈降して除去された処理水となる。処理水は沈砂池１１を上昇し、処理槽１５の側壁上部に設けた排出口１４から排出され、図示しない下水処理の後工程に送られる。
【００２０】
一方、沈砂池設備１０の吸上げ機構４２による揚砂は次のように行う。高圧水３５が高圧ポンプ２８から圧力水管２２に供給される。高圧水３５は圧力水管２２内部を流下して吸上げ機構４２を構成するノズル３４から噴射される。噴射された高圧水３５は揚砂管２４の内部にエジェクタ効果を発生させる。エジェクタ効果は、揚砂管２４に接続した吸引管３２内部に吸引力（矢印４１）を生じ、吸引管３２の下端部の吸引口２６から被処理水とともに沈砂１７を吸上げる。吸上げられた沈砂１７は吸引管３２を接続した揚砂管２４内に流入する。揚砂管２４に流入した沈砂１７は、ノズル３４から噴出した高圧水３５とともに揚砂管２４を上昇し、外部の図示しない集砂設備に圧送される。
【００２１】
このように実施形態の吸上げ機構４２は、高圧水３５をノズル３４部から噴出してエジェクタ効果を発生させているため、エアリフトポンプよりも大きな吸引力が得られる。したがって重い砂でも容易に排出することができる。また、吸上げ機構４２は管内部に高圧水３５を供給することにより高い位置（揚程）まで沈殿物を圧送することができる。
【００２２】
また、吸上げ機構４２は回転軸１６の軸中心上に設置しているので、軸側面に設けた翼板１８の回転に障害を与えずに沈砂池１１内部の沈殿物を外部へ排出することができる。
【００２３】
さらに、吸引管３２の垂直管部３２ｂは、図２に示すように回転軸１６中心と軸中心を同一に設定している。よって被処理水中の砂等の固形物は、翼板１８から発生する水流により回転軸１６の中心軸上となる沈砂ピット１３の底部に堆積する。したがって、底部の沈殿物を回転軸１６の同軸上に形成した吸引口２６から容易に吸引することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の沈砂池設備によれば、沈砂池設備に必要な設置面積を従来と比べ大幅に縮小することが可能となる。また、エジェクタ効果による吸上げ機構を構成する圧力水管と揚砂管とを回転軸内部に通すことにより、翼板の回転の障害にならずに装置をコンパクトにすることができる。
【００２５】
また、エジェクタ効果を採用することにより高圧水の圧力によって高い位置（揚程）まで砂を圧送することが可能となる。沈砂を高圧水とともに配管移送することにより、被処理水による臭気の発生や被処理水の汚物の飛散がなくクリーンな作業環境を維持することができる。
【００２６】
さらに、吸引口をケーシングから突出して沈砂ピットの底部中央に挿入することにより、沈砂ピットの底部中央に堆積した沈殿物を偏りなく効率的に吸引することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る沈砂池設備の概略図である。
【図２】本実施形態に係る回転軸先端部の詳細を示す図である。
【図３】実施形態に係るエジェクタ効果を示す図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ’線の断面図である。
【図５】従来の沈砂池設備の概略を示す図である。
【符号の説明】
１………沈砂池設備、２………モータ、３………回転軸、４………翼板、５………エアリフトポンプ、６………吸引口、７………沈砂池、８………立管、１０………沈砂池設備、１１………沈砂池、１２………流入口、１３………沈砂ピット、１４………排出口、１５………処理槽、１６………回転軸、１７………沈砂、１８………翼板、２０………電動モータ、２１………固定ベース、２２………圧力水管、２４………揚砂管、２６………吸引口、２８………高圧ポンプ、３０………ケーシング、３２………吸引管、３４………ノズル、３５………高圧水、４２………吸上げ機構、４４………底板。

Claims (2)

1. 被処理水の固形物を沈降させる沈砂池と、
   該沈砂池の内部に設けた円筒状の回転軸を介して回転させられ、前記被処理水に下向きの流れを発生させる翼板と、
   前記沈砂池の下部に配置した吸引口を備え、前記沈砂池の底に堆積した沈殿物を吸上げるエジェクタ式の吸上げ機構と、
   を有することを特徴とする沈砂池設備。
2. 前記吸上げ機構は、エジェクタ効果を発生させるノズル部が前記回転軸内に配設してあり、前記回転軸と前記吸引口とは同芯配置してなることを特徴とする請求項１記載の沈砂池設備。

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