JP2019098281A - Sand lifting water treatment equipment and sand lifting water treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、揚砂水処理装置及び揚砂水処理方法に関する。 The present invention relates to a sand rising water treatment apparatus and a sand rising water treatment method.
近年、沈砂池では、作業環境改善や合流式下水道改善対策(ドライ化)が進んでいて、沈砂池内の前段に、ごみを分別する機械式の細目スクリーン(例えば目幅が25mm等)を設置している設備が増加している。これにより、効率的にごみの分別(除去)を実施した上で、揚砂ポンプを用いて沈砂池の底部に沈殿する沈砂を揚砂する。
しかし、一部のごみは、前記の細目スクリーンを通過して沈砂に混入するため、沈砂の分離洗浄や処分の際等においてトラブルの要因となっていた。
In recent years, in the sedimentation basin, work environment improvement and joint sewerage improvement measures (dry) are progressing, and a mechanical type fine screen (for example, 25 mm eye width etc.) for separating waste is installed in the front stage in the sedimentation basin. Facilities are increasing. As a result, the waste is separated (removed) efficiently, and the sedimentation pump is used to lift the sediment deposited on the bottom of the sedimentation basin.
However, some of the waste passes through the above-mentioned fine screen and mixes with sediment, which causes troubles in separation and cleaning of sediment and disposal.
そこで、本技術分野の背景技術として、特開2006−305549号公報(特許文献1)がある。この公報には、「沈砂中の砂分とごみとを分別して排出するようにした流水トラフの出口側内に、比重差及び形状の違いにより生じる流下してくる砂とごみとの境目位置に、水の流下方向に沿うようにして分別板を配設し、流水トラフ内を流下する砂とごみとをその比重差及び形状の違いにより水流を利用して分別して排出するようにする。」と記載されている(要約参照)。
Then, there exists Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-305549 (patent document 1) as a background art of this technical field. In this publication, "at the boundary between the falling sand and the waste caused by the difference in specific gravity and the shape, in the outlet side of the running water trough, which separates the sand and the waste in the sediment and discharges it. A separation plate is disposed along the downflow direction of water, and sand and refuse flowing down the flowing water trough are separated and discharged using the water flow due to the difference in specific gravity and the difference in shape. " It is described as (see summary).
別の背景技術として、特開2017−140561号公報(特許文献2)がある。この公報には、「沈砂処理システムは、沈砂池の底部に沈殿する沈砂及びごみを含む被処理水を汲み上げる揚砂ポンプと、上部に配され揚砂ポンプからの被処理水を導入する導入管、被処理水の導入方向と平行に設けられた越流堰、越流堰を越流後の被処理水を沈砂池へ返送する返送管、及び被処理水を流水トラフへ移送する移送管を有するバッファタンクと、移送管を介して流入する被処理水に含まれる沈砂とごみとを分別する分別板を有する流水トラフと、を備える。」と記載されている(要約参照)。 As another background art, there is JP-A-2017-140561 (patent document 2). In this publication, "sedimentation processing system includes a lift pump for pumping up the treated water containing sediments and debris deposited on the bottom of the settling tank, and an introduction pipe which is disposed at the top and introduces the treated water from the lift pump. An overflow weir provided parallel to the introduction direction of the water to be treated, a return pipe for returning the water to be treated after overflowing the overflow weir to the sedimentation basin, and a transfer pipe for transferring the water to be treated to the running water trough And a water flow trough having a separation plate for separating sediment and dirt contained in the treated water flowing in through the transfer pipe.
前記特許文献1,2の技術は、何れも比重差によりごみと沈砂とを分別しようとする技術であり、比重の軽いごみが沈砂と分別されるものである。
しかしながら、ごみの中には金属製のもの等、比重が重いごみもあり、この比重が重いごみは沈砂と分別することが困難であるという不具合があった。
そこで、本発明は、比重が重いごみも沈砂と分別することができる揚砂水処理装置及び揚砂水処理方法を提供することを課題とする。
The techniques of
However, there are wastes with heavy specific gravity such as metal and the like among the wastes, and the waste with heavy specific gravity has a problem that it is difficult to separate it from settling.
Therefore, an object of the present invention is to provide a sand rising water treatment apparatus and a sand rising water treatment method capable of separating waste having a heavy specific gravity from sediment settling.
上記課題を解決するため、本発明の揚砂水処理装置の一形態は、沈砂池から揚砂ポンプで汲み上げた沈砂及びごみを含む揚砂水を処理する揚砂水処理装置であって、前記揚砂水が流れる流水トラフと、前記流水トラフの下流側に配置され前記揚砂水から前記ごみを堰き止めて除去するスクリーンと、前記スクリーンを通過した前記揚砂水を対象として、微細汚物の除去と水切りとを行う沈砂洗浄装置又は沈砂の分離を行う沈砂分離装置とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, one embodiment of the sand rising water treatment apparatus of the present invention is a sand rising water treatment apparatus for treating sand rising water containing sediment and refuse collected by a sand rising pump from a sand settling tank, A fine sediment for a flowing water trough through which sand rising flows, a screen disposed downstream of the water running trough for blocking and removing the refuse from the sand rising from the sand rising through the screen It is characterized in that it comprises a sediment settling apparatus for removing and draining, or a sediment settling apparatus for separating sediment.
本発明の揚砂水処理方法の一形態は、沈砂池から揚砂ポンプで汲み上げた沈砂及びごみを含む揚砂水を処理する揚砂水処理方法であって、前記揚砂水を流水トラフに流す第1工程と、前記流水トラフの下流側に配置されたスクリーンで前記揚砂水から前記ごみを堰き止めて除去する第2工程と、前記スクリーンを通過した前記揚砂水を対象として、沈砂洗浄装置によって微細汚物の除去と水切りとを行う又は沈砂分離装置によって沈砂の分離を行う第3工程とを備えることを特徴とする。 One embodiment of the method for treating sand discharge water according to the present invention is a sand discharge water treatment method for treating sand discharge sand containing sediment and refuse pumped from a sand settling tank by means of a sand discharge pump, wherein the sand discharge water is used as a running water trough. The first step of flowing, the second step of stopping and removing the refuse from the sand rising water by the screen disposed on the downstream side of the flowing water trough, and the sand settling water for the sand rising water passing through the screen It is characterized by comprising a third step of removing and draining fine dirt by a cleaning device or separating sediments by a sediment separation device.
本発明によれば、比重が重いごみも沈砂と分別することができる揚砂水処理装置及び揚砂水処理方法を提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
According to the present invention, it is possible to provide a sand rising water treatment apparatus and a sand rising water treatment method capable of separating waste with heavy specific gravity from sedimentation.
Problems, configurations, and effects other than those described above will be apparent from the description of the embodiments below.
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
[実施例1]
図1は、本実施例1の揚砂水処理装置を備えた沈砂池の縦断面図である。沈砂池101は、汚水処理施設、ポンプ場、浄水施設等に設置される沈砂池、雨水滞留池等である。この沈砂池101には、図1において右側から矢印102で示すように、沈殿物を含む水が流入する。この流入する水の水面は符号104で示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Example 1
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a sedimentation basin provided with the sand rising water treatment apparatus of the first embodiment. The
沈砂池101の池底103には、図1において左右にそれぞれ集砂装置111が設けられている。集砂装置111は、例えばノズル式やスクリューコンベヤ式等で構成され、当該集砂装置111に堆積する沈殿物を、図1において左右の集砂装置111の間に形成された凹部である揚砂ピット112に集める。揚砂ピット112内には吸入口121が設けられている。この吸入口121は揚砂管122の一端に設けられ、揚砂管122の他端は揚砂ポンプ123の吸入側に接続されている。揚砂ポンプ123は、自吸式陸上ポンプ、水中サンドポンプ等のポンプで構成されている。
In the
揚砂ポンプ123は、揚砂ピット112内に堆積する沈砂を含む水を、揚砂管122を介して吸引し、さらに供給管124を介して当該水(揚砂水)を揚砂水処理装置1に圧送する。なお、供給管124には揚砂ポンプ123の吐出側に逆止弁125が配置された切換弁126が設けられている。図示はしないが、沈砂池101の水の流入口側には、機械式の細目スクリーンが設けられ、ごみを分別する。このゴミ分別後の水が沈砂池101内に流入する。また、沈砂池101内に溜まる水は、沈砂池101の池底103に設けられたポンプ井105から主ポンプ106により排出される。
The
ところで、前記特許文献1,2の技術は、何れも揚砂水処理装置において比重差によりごみと沈砂とを分別しようとする技術であり、比重の軽いごみが沈砂と分別されるものである。
しかしながら、ごみの中には金属製のもの等、比重が重いものもあり、この比重が重いごみは沈砂と分別することが困難であるという不具合があった。
本実施例1は、かかる不具合を解決し、比重が重いごみも容易に沈砂と分別できるようにした揚砂水処理装置1を提供する。以下では、かかる揚砂水処理装置1について説明する。
By the way, the techniques of
However, some wastes, such as those made of metal, have a high specific gravity, and the waste having this high specific gravity is difficult to separate from settling.
The
この揚砂水処理装置1には、流水トラフ11と、スクリーン21と、砂洗浄装置(又は沈砂分離装置)31とが設けられている。供給管124から供給された揚砂水は流水トラフ11を通過してスクリーン21にかけられ、スクリーン21でごみが分別される。流水トラフ11及びスクリーン21の詳細については後述する。
The raised
砂洗浄装置(又は沈砂分離装置)31が砂洗浄装置である場合は、スクリーン21を通過した揚砂水を対象として、微細汚物の除去と水切りとを行う。砂洗浄装置(又は沈砂分離装置)31が沈砂分離装置である場合は、スクリーン21を通過した揚砂水を対象として沈砂の分離を行う。砂洗浄装置(又は沈砂分離装置)31で処理後の水は排水として揚砂水処理装置1の外に排出される。また、分離等された沈砂は揚砂水処理装置1の外部に設けられたホッパ32に排出される。
When the sand washing apparatus (or sediment separation apparatus) 31 is a sand washing apparatus, removal and drainage of fine dirt are performed on the sand rising water that has passed through the
図2は、揚砂水処理装置1の縦断面図である。以下では適宜図1も参照する。流水トラフ11は、供給管124を介して揚砂ポンプ123によって圧送される揚砂水が最初に流入する部材である。図2では右側から白抜き矢印で示すように揚砂水を圧送する。流水トラフ(トラフ)11は、長手方向が後述のスクリーン21側に下り勾配していて、横断面形状が例えば略U字形である、例えば鋼板製のトラフである。この流水トラフ11は、図2の紙面に垂直な方向に複数本並列していてもよい。
流水トラフ11の長さは、水面積負荷が1800m3/(m2・d)以下で0m3/(m2・d)より大きくなる長さであることが好ましい。
この流水トラフ11の長さは、水面積負荷が1800m3/(m2・d)乃至700m3/(m2・d)となる長さであることがさらに好ましい。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the sand rising
The length of the flowing
More preferably, the length of the flowing
ここで、「水面積負荷」の単位である“m3/(m2・d)”は、流水トラフ11の上面視で1m2当たりに、1日何m3の水が流れるかを示すものである(下水道施設計画・設計指針と解説 前編2001年版、367頁を参照)。水面積負荷について上記の数値の根拠は後述する。
Here, “m 3 / (m 2 · d)”, which is a unit of “water area load”, indicates how many m 3 of water flow per 1 m 2 in top view of the flowing water trough 11 (See Sewerage Facility Planning and Design Guideline and Commentary,
本実施例1の揚砂水処理装置1では、流水トラフ11の下流側にスクリーン21を設け、流水トラフ11を流れて上流側に達した揚砂水202は当該スクリーン21を通過するようにしている。スクリーン21は、スクリーン収納部22内に収納され、このスクリーン収納部22は流水トラフ11に接続している。スクリーン21は、その板幅方向が例えば水平より幾分、流水トラフ11側に下り傾斜していて、このスクリーン21上に流水トラフ11から流れてきた揚砂水202が落下する。
スクリーン21は、平板、丸棒、あるいはパイプ状等の部材を複数本、所定の目幅で連続的に並べたスリット状に形成されている。スクリーン21の目幅は、おおむね100mm以下とするのが好ましい。
In the sand rising
The
スクリーン収納部22は、所定の目幅で連続的に並んでいるスクリーン21により、揚砂水202中に含まれるごみ201を堰き止める。ごみ201以外の水や沈砂203(揚砂水202)は、スクリーン21を通過して、スクリーン収納部22の下部に配置されている砂洗浄装置(又は沈砂分離装置)31(同装置は、図2において上部の一部のみを図示している)に流入する。
The
スクリーン21上には、分別されたごみ201が残留する。そこで、スクリーン21の流水トラフ11側とは反対側には、樋状のごみ取出し口23が接続されており、また、開閉扉24も設けられている。時々、作業者が開閉扉24を開いて熊手25などを用いて流水トラフ11上に残留しているごみ201を、ごみ取出し口23を介してスクリーン収納部22外に掻き出す。
スクリーン収納部22を通過した揚砂水202は、砂洗浄装置(又は沈砂分離装置)31で処理される。
The separated
The
砂洗浄装置、沈砂分離装置については周知であるが、簡単にそれぞれの一構成例について説明する。砂洗浄装置は、洗浄槽に揚砂水202を投入し、洗浄水も添加して、攪拌・もみほぐしを行う。そして、排水することで微細汚物を除去し、スクリューコンベアで沈砂の水切りと搬送を行い、浄化された沈砂はホッパ32(図1)に排出される。
沈砂分離装置は、分離ホッパ内に揚砂水202を流入させ、分離ホッパで発生する旋回流によるサイクロン効果により沈砂を汚水と分離する。分離した沈砂はスクリューコンベアで水切りと搬送を行い、分離された沈砂はホッパ32(図1)に排出される。
Although a sand washing apparatus and a sediment settling apparatus are well known, one configuration example of each will be briefly described. In the sand washing apparatus, the
The sediment separating apparatus allows the
ここで、スクリーン21の上流側に流水トラフ11が設けられているのは、スクリーン21を通過する揚砂水202が揚砂ポンプ123から圧送されるものであるためである。すなわち、揚砂ポンプ123の能力が高いと、当該圧送するときの勢いで揚砂水202中に含まれているごみ201がスクリーン21を通過してしまう恐れがある。また、スクリーン21で補足したごみ201がスクリーン21上に残存した状態では、揚砂水202とともに流れてきた沈砂203がスクリーン21上のゴミ201に阻まれてスクリーン21を通過できず、スクリーン21上に堆積するという恐れもある。
Here, the reason that the flowing
そこで、本実施例1では、ごみ201がクリーン21を通過してしまう可能性を抑制するために、また、沈砂203がスクリーン21上のゴミ201に阻まれるのも抑制するために、流水トラフ11の長さは、水面積負荷が前記の適切な値をとるように調節している。
すなわち、水面積負荷の適切な調節により、スクリーン21に達する前に流水トラフ11を通過させて、揚砂水202の勢いをある程度削ぐことで、ごみ201がクリーン21を通過してしまう可能性を抑制できる。
また、水面積負荷の適切な調節により、ごみ201の中でも少なくとも水面近くに浮遊しうる浮遊ごみ201aと、沈砂203(一部沈殿ごみを含む)とは、スクリーン21上における流下するゾーンを分ける。すなわち、図2において、スクリーン21状のゾーン21aに浮遊ごみ201aが流下し、ゾーン21bに沈砂203が流下する。これは、スクリーン21に流下する水の勢いがある程度削がれているため、浮遊ごみ201aが水の勢いで水中に沈み、沈砂203と混じり合ってスクリーン21上に流下することを抑制できるからである。なお、ごみ201の中でも比重の重い沈殿ごみ201bは、ゾーン21bに流下する可能性が高い。
このように前記の水面積負荷の条件を満たすことにより、揚砂水処理装置1で処理する揚砂水202に含まれる沈砂の回収率は50〜60%と良好な数値を示す。
Therefore, in the first embodiment, the flowing
That is, by appropriately adjusting the water area load, the waste water may pass through the clean 21 by passing the running
Further, by properly adjusting the water area load, the floating waste 201a that may float at least near the water surface among the
As described above, by satisfying the above-described water area load condition, the recovery rate of settling sand included in the raised
以下では、流水トラフ11の長さは、水面積負荷が1800m3/(m2・d)以下で0m3/(m2・d)より大きくなる長さであることが好ましいとする根拠となる試験データについて説明する。
図3は、試験装置51の平面図である。この試験装置51は、横断面形状が略U字形状で鋼板で形成されたトラフを中心に構成されている。すなわち、長さが3000〜8000mmの直線状の上流側トラフ52と、この上流側トラフ52の下流側と直線的に接続されている長さが2000mmの越流側トラフ53とを備えている。上流側トラフ52と越流側トラフ53との合計長さは5000〜10000mmである。上流側トラフ52及び越流側トラフ53の幅は500mmである。また、上流側トラフ52と越流側トラフ53との境界部には、板幅方向が上流側トラフ52及び越流側トラフ53の長手方向と鋭角を成すように分水堰81が設置されている。分水堰81は前記特許文献1における「分別板」に相当する。上流側トラフ52と越流側トラフ53との境界部からは、濃縮水トラフ54が分岐している。上流側トラフ52と越流側トラフ53との中心部から濃縮水トラフ54の先端部までの距離は2000mmであり、濃縮水トラフ54の幅は500mmである。
In the following, the length of the flowing
FIG. 3 is a plan view of the
越流側トラフ53の下流側には手動弁55を備えた配管56(直径200mm)の一端が接続され、その他端は越流水受けタンク57(容量1000L)に延びている。また、濃縮水トラフ54の下流側には手動弁58を備えた配管59(直径200mm)の一端が接続され、その他端は濃縮水受けタンク60(容量2000L)に延びている。配管56,59それぞれの手動弁55,58よりも手前の位置からは、それぞれ手動弁61,62を備えた配管63,64(直径200mm)が分岐して、その配管63,64の先は原水タンク65に延びている。原水タンク65にはポンプ66(揚砂ポンプ123を模擬)が設けられ、原水タンク65内の水を、手動弁67を備えた配管68(直径100mm)を介して上流側トラフ52の上流側に圧送する(0.5〜1.3m3/min)。配管68の手動弁67より手前側の位置からは手動弁69を備えた配管70(直径50mm)が分岐していて、その配管70の先は原水タンク65に戻る。
One end of a pipe 56 (200 mm in diameter) provided with a
図3において、上流側トラフ52は左側から右側に向かって揚砂水を模擬した砂を含んだ水を流すものである。そして、この試験装置51は、前記特許文献1における「分別板」に相当する分水堰81を備えているので、実際の揚砂水を流したとすれば、揚砂水中の比重の軽いごみは分水堰81を超えて水と共に越流側トラフ53側に流れる(越流水)ことになる。すなわち、試験装置51は、特許文献1の装置を模擬するものであり、本実施例1と特許文献1とでは、ごみを除去するための装置(本実施例1のスクリーン21か、特許文献1の分別板か)の違いはある。しかし、両者とも共通にごみを除去するための装置の前段に、ある程度の長さのトラフ(上流側トラフ52)を設けているので、本実施例1の流水トラフ11の作用効果を確かめるために試験装置51を用いて行った試験の結果は参考になる。
In FIG. 3, the
本試験では、揚砂水を模擬した水を試験装置51の上流側トラフ52に流し、「砂回収率」((濃縮水量×濃縮砂濃度)÷(投入水量×投入砂濃度))、「濃縮倍率」(濃縮水砂濃度÷投入水砂濃度)等の項目について、「水」と「砂」のそれぞれの「分配量」(越流水(分水堰81を越える水)と濃縮水(分水堰81を越えない水)への分配量)の性能確認を行うものである。
In this test, water simulating pumped sand is poured into the
図4は、本試験が目的とする基本設計数値の取得と測定項目を一覧にした表を図示したものである。基本設計項目は、「搬送水量」、「水面積負荷」、「トラフ長さ」、「分水堰の高さ」及び「水の分配率」である。「搬送水量」は、搬送可能な最大砂容積比であり、vol%により判断する。これは「水」と「砂」のそれぞれの「分配量」で判断することになる。「水面積負荷」は、分水堰81より上流側、すなわち、上流側トラフ52に対して測定する。これは「砂」のみの「分配量」で判断することになる。「トラフ長さ」は、分水堰81より上流側、すなわち、上流側トラフ52の必要なトラフ長さである。これは「砂回収率」により判断する。また、これも「砂」のみの「分配量」で判断することになる。「分水堰の高さ」は、「濃縮倍率」、「砂回収率」により判断する。これは「水」と「砂」のそれぞれの「分配量」で判断することになる。「水の分配率」は、「水」のみの「分配量」で判断することになる。
FIG. 4 illustrates a table in which acquisition of basic design values targeted by this test and measurement items are listed. The basic design items are "conveyed water volume", "water area load", "trough length", "watershed height" and "water distribution ratio". The "conveyed water amount" is the maximum sand volume ratio that can be conveyed, and is determined by vol%. This is determined by the "distribution amount" of "water" and "sand". The “water area load” is measured on the upstream side of the
また、模擬用の揚砂水に使う模擬用の試験砂としては、けい砂7号を用いた。使用したけい砂7号は中心粒径200μmで、その粒径を横軸、その流径の砂粒の占めているパーセンテージを縦軸としたグラフを図5に示す。ここで、中心粒径を200μm(0.2mm)としたのは、汚水沈殿池では0.2mm以上の粒子径の沈砂を除去するためである(下水道施設計画・設計指針と解説 前編2001年版、367頁を参照)。 In addition, silica sand No. 7 was used as a test sand for simulation used for simulated sand rising water. The silica sand No. 7 used had a median particle diameter of 200 μm, and the graph in which the particle diameter is taken along the abscissa and the percentage occupied by sand grains of the diameter is taken along the ordinate is shown in FIG. Here, the central particle size is set to 200 μm (0.2 mm) in order to remove sedimentation with a particle diameter of 0.2 mm or more in the sewage settling basin (Sewerage facility plan and design guidelines and commentary, the first edition 2001 edition, See page 367).
図6は、本試験の試験条件を示している。「搬送水量」は図6と同様である。「給水ノズル径」及び「ノズル部流速」における「ノズル」は、配管68が接続された上流側トラフ52の上流側の「ノズル」である。「トラフ内流速」、「トラフ長さ」及び「水面積負荷」は、上流側トラフ52が対象である。「分水堰高さ」は、分水堰81の高さである。各条件を変動させることで、「水面積負荷」を様々に変化させている。
FIG. 6 shows the test conditions of this test. The “conveyed water amount” is the same as in FIG. The “nozzle” in the “water supply nozzle diameter” and the “nozzle portion flow rate” is the “nozzle” on the upstream side of the
次に、本試験の方法について説明する。この試験では、揚砂水を模擬した水を上流側トラフ52に流し、当該上流側トラフ52の流れが目標とする所望の状態となるまでは、越流側トラフ53側に流れる越流水と、濃縮水トラフ54側に流れる濃縮水とは原水タンク65に流す。これは、手動弁55,58を全閉して、手動弁61,62を全開することで実現可能である。ポンプ66の水の吐出量はインバータを用いて調整を行った。
Next, the method of this test will be described. In this test, the water simulating the raised sand is flowed to the
そして、上流側トラフ52の流れが目標とする所望の状態となってからは、手動弁61,62を閉じて手動弁55,58を開くことで、越流水、濃縮水をそれぞれ越流水受けタンク57、濃縮水受けタンク60に貯留し、各計測を行った。これを図6の各試験条件について実行した。なお、手動弁69と配管70は原水タンク65内の砂攪拌用である。
Then, after the flow of the
まず、「砂回収率」の結果について説明する。図7は、横軸に水面積負荷、縦軸に砂回収率をとった試験結果のグラフである。図7のグラフに明らかなように、試験装置51では、上流側トラフ52の水面積負荷が1800m3/(m2・d)以下では、砂回収率が50〜60%と良好な数値を示した。この場合の試験条件は、砂粒径約0.2mm、分水堰高さ30mmである。砂は上流側トラフ52の下層部を流下し、分水堰81で濃縮水側へ分配されるが、一部は越流したと考えられる。また、砂回収率は、水面積負荷が増加するほど低下した。砂が浮遊状態で分水堰81まで流下し、砂の分水堰81での越流が増加したと考えられる。
「搬送水量」は、沈砂量の20倍程度、又はそれ以上である(砂の量は5vol%以下)。搬送可能な砂容積比の最大値は濃縮水側で10.7vol%だったため、余裕をみて、5vol%以下とする。
First, the results of "sand recovery rate" will be described. FIG. 7 is a graph of test results in which the horizontal axis is the water area load and the vertical axis is the sand recovery rate. As apparent from the graph of FIG. 7, in the
The “conveyed water amount” is about 20 times or more of the sedimented amount (the amount of sand is 5 vol% or less). The maximum value of the transportable sand volume ratio is 10.7 vol% on the concentrated water side, so leave 5 vol% or less in anticipation of allowance.
図8、図9は、条件を変えて必要な上流側トラフ52の長さを求めたものである。「トラフ内流速」は上流側トラフ52内の流速である。
図9の白丸印のプロットは搬送水量が0.5m3/min、白三角のプロットは搬送水量が1.0m3/min、黒四角のプロットは搬送水量が1.3m3/minの場合をそれぞれ示している。
また、図10は、本試験の試験結果一覧である。「搬送水量」は、1秒あたりに上流側トラフ52を流れる水の量である。「水分配率は、」越流水のものを「越流」、濃縮水のものを「濃縮」として示した。「砂濃度」は、越流水のものを「越流」、濃縮水のものを「濃縮」として示し、上流側トラフ52に投入したものを「投入」として示した。
8 and 9 show the required
The plots of the white circles in FIG. 9 represent the case where the transport water volume was 0.5 m 3 / min, the plots of the white triangles represent the transport water volume 1.0 m 3 / min, and the plots of the black squares represent the case where the transport water volume was 1.3 m 3 / min. Each is shown.
Moreover, FIG. 10 is a test result list of this test. The “conveyed water amount” is the amount of water flowing through the
図8〜図10に示す結果から、必要な上流側トラフ52の長さ(トラフ長さ)は、水面積負荷が1800m3/(m2・d)以下の条件で、3m乃至8mである。この条件で、砂の回収率はおおよそ50〜60%の良好な数値を示している。これらの試験結果は、揚砂水処理装置1に適用する。
From the results shown in FIGS. 8 to 10, the necessary length (trough length) of the
次に、揚砂水処理装置1の作用効果について図2を参照して説明する。
まず、前記の構成の揚砂水処理装置1を用いて、揚砂水202を流水トラフ11に流す(第1工程)。流水トラフ11に必要な条件は前記のとおりである。そして、流水トラフ11の下流側に配置されたスクリーン21で揚砂水202からごみ201を堰き止めて除去する(第2工程)。そして、スクリーン21を通過した揚砂水202を対象として、沈砂洗浄装置によって微細汚物の除去と水切りとを行う(又は沈砂分離装置によって沈砂の分離を行う)(第3工程)。以上の工程により、揚砂水202は処理される。そして、砂回収率50〜60%という良好な結果を得ることができる。
Next, the operation and effect of the sand rising
First, the
以上説明した揚砂水処理装置1によれば、流水トラフ11の下流側に揚砂水からごみを堰き止めて除去するスクリーン21を設けたので、比重が重いごみも沈砂と分別することができて、処理後の砂にごみが混じるのを抑制することができる。
ここで、流水トラフ11は、水面積負荷が1800m3/(m2・d)以下で0m3/(m2・d)より大きくなる長さであること。さらに、その長さが3m乃至8mであることが好ましい。
前記の試験結果によれば、かかる数値条件のときに、揚砂ポンプ123が吐出する揚砂水の勢いを流水トラフ11で調整して、砂の回収率はおおよそ50〜60%の良好な数値とすることができる。
According to the sand rising
Here, the flowing
According to the test results described above, under such numerical conditions, the speed of the sand pumped by the
特に、流水トラフ11は、水面積負荷が1800m3/(m2・d)乃至700m3/(m2・d)となる長さであることが好ましい。前記のとおり、水面積負荷が1800m3/(m2・d)以下であれば砂回収率等で良好な結果を得られるが、あまり流水トラフ11を流れる単位時間当たりの水量が少なくては、揚砂水処理装置1による揚砂水の処理水量が少なすぎ、プラント設備として現実的ではない。現実的な処理水量を維持するためには水面積負荷の下限値は700m3/(m2・d)程度である必要であるため、ここでは水面積負荷の下限値を700m3/(m2・d)としている。
In particular, the flowing
[実施例1の変形例]
次に、実施例1の変形例について説明する。以下に説明する各実施例、変形例において、実施例1と共通の部材等は実施例1と同様の符号を付して、詳細な説明は省略する。
Modification of First Embodiment
Next, a modification of the first embodiment will be described. In each of the embodiments and modifications described below, members and the like common to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and detailed description will be omitted.
図11は、実施例1の変形例である揚砂水処理装置1aの縦断面図である。揚砂水処理装置1aが揚砂水処理装置1と異なるのは、流水トラフ11の上流側にバッファタンク71が接続されている点である。バッファタンク71は、流水トラフ11に流入する揚砂水202の流量及び流速を一定以下にするように調整するための装置である。
FIG. 11 is a longitudinal cross-sectional view of a sand rising
図11において、バッファタンク71は縦断面図で示している。また、揚砂水202の流れの方向を黒塗り矢印で示している。バッファタンク71の上面72には、揚砂ポンプ123(図1)により汲み上げられた揚砂水202をバッファタンク71内へ導入する導入管73が設けられている。この導入管73を介して揚砂水202がバッファタンク71内へ圧送される(白抜き矢印)。バッファタンク71は、第1の側壁74、第1の側壁74の両端部と連続し、且つ、相互に対向するよう配される第2の側壁と第3の側壁(何れも図11の紙面の奥行き方向に並ぶ壁)、及び第1の側壁74と対向するよう配される第4の側壁75を有し、上面視角管状の形状を備える。第1の側壁74には、流水トラフ11へ揚砂水202を移送するための移送管76が設けられている。
In FIG. 11, the
バッファタンク71内に、バッファタンク71の底面77より鉛直方向に上方へと立設する越流堰78を備える。換言すれは、越流堰78は、導入管73から流入する揚砂水202の導入方向(流入方向)と平行となるよう設置されている。また、バッファタンク71は、底面77に配され、導入管73から流入する揚砂水202の導入方向と平行な鉛直方向下方へ延在する返送管79を有する。また、移送管76は、第1の側壁74におけるバッファタンク71の底面77の付近に配され、導入管73から流入する揚砂水202の導入方向に対し略直交するよう、第1の側壁74から水平方向に延在している。導入管73及び移送管76と、返送管79とは、越流堰78を挟んで反対側に配されている。
In the
ここで、導入管73からバッファタンク71内へ流入する揚砂水202の流れについて説明する。先ず、揚砂ポンプ123により汲み上げられた揚砂水202は、導入管73を介してバッファタンク71内を鉛直方向に流下する。流下した揚砂水202は底面77に達すると、その流れの方向を、第1の側壁74及び越流堰78に沿って上昇する方向へとそれぞれ折り返される。折り返された揚砂水202の流れのうち、第1の側壁74の内壁に沿って上昇する揚砂水202は、移送管76を介して流水トラフ11へ流入する(移送される)。一方、折り返された揚砂水202の流れのうち、越流堰78に沿って上昇する揚砂水202は、越流堰78の上端部を越流して、再び鉛直方向下方へと流下し、返送管79を介して沈砂池101へ返送される。よって、換言すれば、導入管73を介してバッファタンク2内へ流入する揚砂水202のうち、越流堰78を越流する揚砂水202を除く揚砂水202は、移送管76を介して流水トラフ11へ導水される。
Here, the flow of the
これにより、移送管76を介して流水トラフ11へ導水される揚砂水202は、越流堰78を越流しない底面77直上の貯留領域80内の揚砂水202に限定される。そのため、流水トラフ11に流入する揚砂水202の流量及び流速を一定以下にするように調整することができる。そのため、揚砂ポンプ123として高出力のポンプを用いても、流水トラフ11の揚砂水202の水量及び流速を制限して、流水トラフ11の揚砂水202の流れを安定化することができる。その他、バッファタンク71のより詳細な構造や作用については、特開2017−140561号公報を参照のこと。
Thereby, the
[実施例2]
図12は、実施例2に係る揚砂水処理装置301の縦断面図である。本実施例2が実施例1と異なるのは、スクリーン21が、その板幅方向が水平方向に対して傾斜していることにより、堰き止めたごみ201がスクリーン21の表面上を下り落ちるようにしていることである。また、スクリーン収納部22には、スクリーン21の表面上を下り落ちるごみ201が落下して揚砂水処理装置301外に排出されるための排出口302も接続されている。そのため、前記のごみ取出し口23及び開閉扉24は設けられていない。
Example 2
FIG. 12 is a vertical cross-sectional view of the sand rising
本実施例2によれば、実施例1のように熊手25などを用いて手作業で揚砂水処理装置301内からごみ201を除去する作業を省くことができる。
また、実施例1と同様、水面積負荷の適切な調節により、スクリーン21に達する前に流水トラフ11を通過させて、揚砂水202の勢いをある程度削ぐことで、ごみ201がクリーン21を通過してしまう可能性を抑制できる。
According to the second embodiment, it is possible to omit the work of manually removing the
Further, as in the first embodiment, by appropriately adjusting the water area load, the
また、水面積負荷の前記の適切な調節により、ごみ201の中でも少なくとも水面近くに浮遊しうる浮遊ごみ201aと、沈砂203(一部沈殿ごみを含む)とは、スクリーン21上における流下するゾーンを分ける。すなわち、図2において、スクリーン21上のゾーン21aに浮遊ごみ201aが流下し、ゾーン21bに沈砂203が流下する。これにより、少なくともスクリーン21を沈砂203が通過するのを浮遊ごみ201aが邪魔することを実施例1と同様に抑制することができる。
しかも、本実施例2の場合は、スクリーン21で分別された浮遊ごみ201aも沈殿ごみ201bも、速やかにスクリーン21の表面上を下り落ちて揚砂水処理装置301外に排出され易いため、ごみ201が沈砂203のスクリーン21の通過を抑制する度合いは更に低くなる。
In addition, due to the above-mentioned appropriate adjustment of water area load, floating waste 201 a that may float at least near the water surface among the
Moreover, in the case of the second embodiment, since both the floating waste 201a and the settling waste 201b separated by the
[実施例2の変形例]
図13は、実施例2の変形例に係る揚砂水処理装置301aの縦断面図である。本変形例が実施例2と異なるのは、実施例1の変形例と同様にバッファタンク71を設けた点である。バッファタンク71の各部材の構成や作用については実施例1の変形例と同様であるため、詳細な説明は省略する。
本変形例によれば、実施例2において、実施例1の変形例で説明したのと同様の作用効果を奏することができる。
Modification of
FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a sand rising
According to this modification, in the second embodiment, the same function and effect as those described in the modification of the first embodiment can be obtained.
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, but includes various modifications. For example, the embodiments described above are described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Also, part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Moreover, it is also possible to add, delete, and replace other configurations for part of the configuration of each embodiment.
1,1a,301,301a 揚砂水処理装置
11 流水トラフ(トラフ)
21 スクリーン
31 砂洗浄装置(又は沈砂分離装置)
71 バッファタンク
101 沈砂池
123 揚砂ポンプ
201 ごみ
201a 浮遊ごみ、ごみ
201b 沈殿ごみ、ごみ
202 揚砂水
1, 1a, 301, 301a sand and
21
71
Claims (12)
前記揚砂水が流れる流水トラフと、
前記流水トラフの下流側に配置され前記揚砂水から前記ごみを堰き止めて除去するスクリーンと、
前記スクリーンを通過した前記揚砂水を対象として、微細汚物の除去と水切りとを行う沈砂洗浄装置又は沈砂の分離を行う沈砂分離装置とを備えることを特徴とする揚砂水処理装置。 A sand treatment apparatus for treating sand rising water containing sand and debris collected by a sand rising pump from a sedimentation basin, comprising:
A flowing water trough through which the sand rising water flows;
A screen disposed downstream of the flowing water trough for blocking and removing the refuse from the sand rising water;
1. A sand rising water treatment apparatus comprising: a sediment settling washing apparatus for removing fine soil and removing water from the sand rising water passing through the screen; or a sediment settling separation apparatus for separating sediments.
前記揚砂水を流水トラフに流す第1工程と、
前記流水トラフの下流側に配置されたスクリーンで前記揚砂水から前記ごみを堰き止めて除去する第2工程と、
前記スクリーンを通過した前記揚砂水を対象として、沈砂洗浄装置によって微細汚物の除去と水切りとを行う又は沈砂分離装置によって沈砂の分離を行う第3工程とを備えることを特徴とする揚砂水処理方法。 A method of treating sand discharge water, comprising treating sediment sand and refuse collected by a sand discharge pump from a sediment settling tank, comprising:
A first step of flowing the sand rising water into the running water trough;
A second step of blocking and removing the refuse from the sand rising water with a screen disposed downstream of the flowing water trough;
Sand-removing water comprising a third step of removing fine soil and removing water from the sand rising water passing through the screen by a sand settling washing apparatus or separating sediments by a sand settling separating device Processing method.
Priority Applications (1)
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-
2017
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