JP2008086997A - Sand pumping apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、下水処理施設の雨水沈砂池等に設けられる揚砂装置に関する。 The present invention relates to a sand raising device provided in a rainwater settling basin or the like of a sewage treatment facility.
従来、下水処理施設における雨水ポンプ場の雨水沈砂池には、雨水沈砂池の底面に沈殿した砂を所定の場所まで移送するためのジェットポンプからなる揚砂装置が設けられている。このジェットポンプを用いる揚砂装置におけるジェットポンプの吸引口は雨水沈砂池の底面の最も低い位置に設けられた集砂ピットの上方に位置するように設けられる。したがって、ジェットポンプが駆動されると、集砂ピット内の砂は吸引口から吸引され、所定の移送場所まで配設された配管を介して移送させられる。 Conventionally, a storm water settling basin of a storm water pumping station in a sewage treatment facility has been provided with a sand raising device comprising a jet pump for transferring sand deposited on the bottom surface of the storm water settling basin to a predetermined location. The suction port of the jet pump in the sand pump using this jet pump is provided so as to be located above the sand collecting pit provided at the lowest position on the bottom surface of the rainwater settling basin. Therefore, when the jet pump is driven, the sand in the sand collection pit is sucked from the suction port and transferred through a pipe arranged to a predetermined transfer place.
また、上記ジェットポンプを用いた揚砂装置は、高圧水を駆動源とするために動力費がかさむので、動力費の安価な渦巻羽根式の揚砂ポンプを用いた揚砂装置も存在する。 In addition, since the sand pumping apparatus using the jet pump uses high-pressure water as a driving source, the power cost is high. Therefore, there is a sand pumping apparatus using a spiral blade type sand pump with low power cost.
この揚砂ポンプを用いる揚砂装置においては、揚砂ポンプの吸引口が雨水沈砂池の底の最も低い位置に設けられた集砂ピットの上方に位置して設けられる。したがって、揚砂ポンプが駆動されると、集砂ピット内の砂は吸引口から吸引され、所定の移送場所まで配設された配管を介して移送させられる。
しかしながら、上記従来の揚砂装置において、集砂ピット内に砂が存在するにもかかわらず、ジェットポンプ又は揚砂ポンプが駆動を開始しても、砂を十分に吸引することができず、したがって、砂の移動を十分に行うことができないという不都合があった。 However, in the conventional sand raising device, even if sand is present in the sand collecting pit, even if the jet pump or the sand raising pump starts driving, the sand cannot be sufficiently sucked. There was an inconvenience that the sand could not be moved sufficiently.
その原因としては、ジェットポンプ又は揚砂ポンプが駆動を開始したときに、集砂ピットに沈殿堆積している砂によってその吸引口がふさがれて、水も沈砂も吸引できないためである。 This is because when the jet pump or the sand pump is started to drive, the suction port is blocked by the sand that has accumulated in the sand collection pit, and neither water nor sediment can be sucked.
そこで、本発明は、上記欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、集砂ピット内の砂を効果的に吸引できるようにした揚砂装置を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described drawbacks, and an object of the present invention is to provide a sand raising device capable of effectively sucking sand in a sand collecting pit.
本発明に係る揚砂装置は、上記目的を達成するために、雨水沈砂池等の沈砂池に沈殿した砂をジェットポンプ又は揚砂ポンプ等の吸引手段で水に同伴させて吸引して所定の場所に移送する揚砂装置において、前記吸引手段の吸引口の近くに沈殿した砂に圧力水を噴射して撹乱する撹乱手段を設けたことを特徴としている。
また、前記撹乱手段は、前記吸引手段の吸引開始前から所定時間、駆動されるものであることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the sand lifting apparatus according to the present invention sucks the sand precipitated in a sand basin such as a rainwater settling basin with water by a suction means such as a jet pump or a sand pump, and In the sand lifting device to be transferred to a place, there is provided a disturbing means that jets pressure water to the sand that has settled near the suction port of the suction means to disturb the sand.
Further, the disturbing means is driven for a predetermined time before the suction of the suction means is started.
本発明に係る揚砂装置は、吸引手段の吸引口の近くに沈殿した砂に圧力水を噴射して撹乱する撹乱手段を設けたので、集砂ピット内の砂が撹乱され、砂を水に同伴させて効率よく排出することができる。
また、撹乱手段を吸引手段の吸引開始前から所定時間、駆動されるものとしたときは、運転コストを低減させることができる。
The sand raising device according to the present invention is provided with the disturbing means for injecting the pressure water to the sedimented sand near the suction port of the suction means to disturb the sand in the sand collecting pit, and the sand is turned into water. It can be discharged efficiently by being accompanied.
Further, when the disturbance means is driven for a predetermined time before the suction of the suction means, the operating cost can be reduced.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の揚砂装置を下水処理施設の雨水沈砂池(以下、「沈砂池」という)に適用したもので、同図(a)はその断面図、同図(b)は同図(a)の一部平面図、図2は、図1(b)のイ−イ線断面図であり、図1(a)は、図1(b)のローロ線断面図に相当している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the sand pumping apparatus of the present invention applied to a rainwater settling basin (hereinafter referred to as “sedimentation basin”) of a sewage treatment facility. FIG. 1 (a) is a sectional view thereof, and FIG. FIG. 2A is a partial plan view of FIG. 1A, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 1B, and FIG. 1A corresponds to the cross-sectional view taken along the roll line in FIG. Yes.
沈砂池1は、周知の沈砂池と同様に、沈砂池1の一方から雨水が流入し、砂を沈降分離した雨水は沈砂池1の他方から流出されるように構成されている。図1(b)の平面図を用いてさらに説明すると、図1(b)の上方側から雨水が流入したとすると、砂を沈降分離した雨水は、図1(b)の下方側から流出することとなる。
The
沈砂池1の底面1aの形態は、底面1aのほぼ中央位置に設けられたその底面1aより一段と低い偏平な底を有する集砂ピット2に、底面1a上の砂(図示せず)を寄せ集めることができるように形成されている。すなわち、その底面1aは、図1(b)のロ−ロ線断面の同図(a)に示されるように、雨水の流入方向の中央線が最も低くなるように傾斜が付されており、また、図1(b)のイーイ線断面の図2に示されるように、集砂ピット2の部分が最も低くなるように傾斜が付されている。したがって、底面1a上の砂は、その底面1a上に図示しないノズルから水を流出させると、図1(b)に矢印で示されるように、集砂ピット2に寄せ集められてくる。
The form of the
揚砂ポンプ10は、渦巻羽根を有する周知の水中ポンプからなり、下水処理施設で水中汚泥ポンプとして使用されていたものを用いることができる。この揚砂ポンプ10は、吸引口11を下向きに、すなわち、吸引口11が集砂ピット2の底面に向けて、かつ、その底面から所定間隔を保って、吐出管12及びサポート13を介して沈砂池1に設けられている。
The
ノズル20a,20bは、揚砂ポンプ10の吸引口11と集砂ピット2の底2aとの間に、吸引口11を中心にしてほぼ対向するように設けられていて、図示しないポンプからの圧力水が供給管21a,21bを介してそれぞれ供給されるように構成されている。したがって、これらノズル20a,20bから圧力水が噴出されると、揚砂ポンプ10の吸引口11付近の砂を撹乱することができる。
The
次に、図3のフローチャートを用いて揚砂ポンプ10及びノズル20a,20bの制御動作について説明する。なお、図示しないが、揚砂ポンプ10、ノズル20a,20bへ圧力水を供給する図示しないポンプ、及びそれらノズル20a,20bに圧力水を供給する供給管21a,21bにそれぞれ設けられている弁等は、沈砂池1を統括的に制御するプログラマブルコントローラを中心に形成される図示しない制御器によって駆動制御されるように構成されている。
Next, the control operation of the
今、沈砂池1への雨水の流入が停止され、沈砂池1の底面に沈降堆積した砂を排出する工程が到来したとすると(ステップ100肯定。以下、ステップを「S」とする。)、供給管21a,21bに設けられている図示しない弁がそれぞれ開かれてノズル20a,20bから圧力水が噴出されるとともに、図示しない第1のタイマT1 のカウントが開始される(S102)。第1のタイマT1 のタイムアップ後、揚砂ポンプ10が駆動されるとともに、第2のタイマT2 のカウントが開始される(S104肯定、S106)。
Assume that the inflow of rainwater into the
ノズル20a,20bから圧力水が噴出されると、揚砂ポンプ10の吸引口11付近に堆積していた砂が撹乱され、その撹乱は、集砂ピット2全体に徐々に広がる。したがって、吸引口11からは、水に同伴されて砂が効率よく吸引されて吐出管12を介して所定の場所へ移送される。
When pressure water is ejected from the
第2のタイマT2 のタイムアップ後、例えば、第2のタイマT2 が開始してから1分後にノズル20a,20bの弁がそれぞれ閉じられる(S108肯定、S110)。ノズル20a,20bが閉じられてノズル20a,20bからの噴出水がなくなっても、揚砂ポンプ10の駆動により吸引口11の付近は流動化しているので、砂は、吸引される水に同伴されて効果的に排出される。
After the time-up of the second timer T2, for example, one minute after the second timer T2 starts, the valves of the
このように、ノズル20a,20bからの圧力水の噴射は、揚砂ポンプ10の吸引口11付近の堆積した砂を破壊して撹乱するだけで足りるので、揚砂ポンプ10の運転の開始前からの短い時間で足りる。したがって、揚砂ポンプ10の運転中、常に継続する必要がなく、運転コストを低下させることができる。
As described above, the injection of the pressure water from the
集砂ピット2からの砂の排出が終了すると(S108肯定)、すなわち、集砂ピット2内に設けられている図示しない水位計が所定の下限の水位を検出すると、揚砂ポンプ10は駆動停止される(S110)。なお、揚砂ポンプ10は、駆動を開始してから(S106)、この駆動停止まで(S110)の間、水位計の上限で駆動を再開し、その水位計の下限で駆動を停止するように制御される。
When the sand discharge from the
上述の例では、吸引手段として揚砂ポンプ10を示したが、ジェットポンプであってもよいことはもちろんである。また、ノズルは2本としたが、1本又は3本以上であってもよい。
In the example described above, the
また、上述の例では、ノズル20a,20bを2個のタイマT1 ,T2 を設けて揚砂ポンプ10の駆動前後に亘って駆動させたが、タイマを1個とし、揚砂ポンプ10の駆動開始前の所定時間、駆動させるようにしてもよい。しかし、上述のように、揚砂ポンプ10の駆動前後に亘ってノズル20a,20bを駆動させるようにすると、揚砂ポンプ10による流動化とノズル20a,20bによる流動化との相乗効果により、より撹乱作用を高めることができる。
In the above example, the
では、次に、雨水沈砂池及びポンプ井の概略断面図である図4と雨水沈砂池の平面図である図5を用いてさらに詳述する。沈砂池1に連設するポンプ井30には、ポンプ31と、それとは別に滞留水ポンプ32が設けられており、この滞留水ポンプ32により汲み上げられた雨水等の下水は、集砂ピット2に向けて沈砂池1の底面1aに堆積した砂を流出させるように圧力水を噴出させる集砂ノズル40,41,42に供給される。
Next, FIG. 4 which is a schematic sectional view of a rainwater settling basin and a pump well and FIG. 5 which is a plan view of the rainwater settling basin will be described in further detail. A pump well 30 connected to the
以下、集砂及び揚砂の手順につき詳述する。 Hereinafter, the procedures for sand collection and sand discharge will be described in detail.
沈砂池1への下水の流入をゲート50で停止する。
The inflow of sewage into the
次に、沈砂池1の滞留水を滞留水ポンプ32によって、不図示の汚水沈殿池や流入渠等に排水する。
Next, the stagnant water in the
しかし、ここでの排水には一定の限界がある。なぜなら、沈砂池1は連設部60を介してポンプ井30に連設されているため、その連設部60よりも下方の沈砂池に滞留した水はポンプ32では排水されない。すなわち、図4を用いて説明すれば、連設部60の頂レベルであるレベルLまでポンプ32で排水した後は、沈砂池1のLレベル以下の滞留水は排水されない。この状態、すなわち水中下においては、揚砂ポンプによる揚水の移送量が増加し不経済であるばかりか、水圧に打ち勝って沈砂を移動させて集砂しなければならず、ノズルからの圧力水を高圧で噴出させる必要が生じる。高圧集砂は、高圧力を生むためにランニングコストがかかるばかりか、構成機器も多くなる。また、高圧水による下水ミストの発生も衛生的にみて大きな問題であり、集砂効率も水中下に沈砂の一部が舞い上がって浮遊し、その後に再度沈降して堆積するため低下する欠点がある。そこで、これらの問題点を解決するため、ドライ(排水)状態における集砂及び揚砂、さらにはノズルからの圧力水を低圧で噴出させる集砂が望まれる。
However, drainage here has certain limits. This is because the
そこでまず、ポンプ32を停止して、上述のごとく、本発明の揚砂ポンプ10の吸引口11の近くに沈殿した砂に圧力水をノズル20a,20bから噴射して一定時間撹乱させた後、揚砂ポンプ10を稼動させレベルL以下の滞留水を排水する。このときのノズル20a,20bには滞留水ポンプ32によって汲み上げられた水を使用することが好ましい。そして、集砂ピット2内の所定の水位まで排水されたなら揚砂ポンプ10の稼動を停止させる。ここで、所定の水位とは、沈砂池1内のドライ(排水)状態を実現する水位であって、理想的には吸引口11のレベルである。しかし、揚砂ポンプ10の高負荷や高圧での集砂が必要とならない範囲で、若干の雨水の滞留は許され、沈砂池1の流入−流出方向に集砂ピット2を介して延在する中央トラフ1bの底部レベルを用いてもよい。例えば、集砂ピット2への開口端部の底部レベルXとしてもよい。
Therefore, first, the
次に、中央トラフ1bに堆積した沈砂を集砂ピット2内へ導き、中央トラフ1bを洗浄するために中央トラフ1bの延在方向に圧力流体を噴出される集砂ノズル40でスプレーする。中央トラフ1bは、集砂ピット2につながる最終的かつ主なトラフであることから、雨水受入れ時の沈砂による埋設を防ぐためである。
Next, the settling sand accumulated in the
そして、以降は、中央トラフ1bに連通し、かつ直交する複数の小トラフ1c間に設けられた中央トラフ1bの延在方向に直交する方向に圧力流体を噴出させる集砂ノズル41,41…と、前記集砂ノズル40,40を交互に噴出させることによって、小トラフ1c、中央トラフ1bを介して集砂ピット2への集砂が行われる。なお、沈砂池はその大きさによっては適宜複数個のエリアに分割され、そのエリアに対応した複数個の集砂ノズル41,41…をノズル群としてまとめて、このノズル群単位で圧力水の噴出が集砂ピット2に近い方から順に行われる。
And thereafter,
最後に、集砂ノズル42,42によって集砂ピット2付近の沈砂池の池幅方向に堆積した砂を集砂ピット2に集砂し、揚砂ポンプ10で集砂水とともに不図示の沈砂分離機に送られ揚砂が完了する。
Finally, sand accumulated in the pond width direction of the sand basin near the
以上のごとく、本実施の形態では、下水処理施設のポンプ井に連設部を介して連設された雨水沈砂池等の沈砂池の底面に、その連設部よりも下方に集砂ピットを設けるとともに、その集砂ピットに向けてその底面に堆積した砂を流出させるように圧力流体を噴出させるノズルを設け、その集砂ピットに集められた砂をジェットポンプ、揚砂ポンプ等からなる吸引手段で水に同伴させて吸引して所定の場所に移送する揚砂装置であって、前記ノズルの駆動開始前に前記揚砂ポンプを駆動させて前記連設部以下の雨水等の滞留水を排水させる駆動制御手段を設けたものである。そして、前記吸引手段の吸引口近くに砂に圧力水を噴射して撹乱する撹乱手段を設けたものである。 As described above, in the present embodiment, a sand collecting pit is provided below the connected portion on the bottom surface of a sand basin such as a rainwater settling basin connected to the pump well of the sewage treatment facility through the connected portion. In addition to providing a nozzle that ejects the pressure fluid toward the sand collection pit so that the sand accumulated on the bottom flows out, the sand collected in the sand collection pit is sucked by a jet pump, a sand pump, etc. A sand pumping device that sucks the water along with the water and transports it to a predetermined location, and drives the sand pump before starting the nozzle to drive the accumulated water such as rain water below the connected portion. Drive control means for draining is provided. And the disturbance means which jets pressure water to sand and disturbs is provided near the suction opening of the said suction means.
1 雨水沈砂池(沈砂池)
2 集砂ピット
2a 底
10 揚砂ポンプ
11 吸引口
12 吐出管
20a,20b ノズル
21a,21b 供給管
1 rainwater settling basin (sedimentation basin)
2
Claims (2)
前記吸引手段の吸引口の近くに沈殿した砂に圧力水を噴射して撹乱する撹乱手段を設けたことを特徴とする揚砂装置。 In a sand pumping device that sucks sand deposited in a sand basin such as a rainwater sand basin with water by a suction means such as a jet pump or a sand pump, and transfers it to a predetermined place,
A sand raising device, characterized in that there is provided a disturbing means for jetting pressure water to the sedimented sand near the suction port of the suction means to disturb.
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