JP2019098306A - 移送装置、沈殿物除去装置及び移送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】長距離のトラフで沈殿物を移送する場合において、低圧の水を水中で噴射しても沈殿物を移送できる移送装置、沈殿物除去装置及び移送方法を提供する。【解決手段】沈砂池１０１又は沈殿池の池底１０３に形成された集砂トラフ１０５の長手方向に水の噴射方向を何れも前方の集砂ピット１０４側として所定間隔を空けて設けられた複数の混気ジェットノズル１１と、混気ジェットノズル１１と配管２３，２４で接続され混気ジェットノズル１１に水を送り込んで混気ジェットノズル１１から沈砂池１０１又は沈殿池の液中又は気中に噴出させる集砂水ポンプ２２と、混気ジェットノズル１１に設けられ、混気ジェットノズル１１から放出される水の作り出す負圧により混気ジェットノズル１１から噴出する水に混気する空気を取り入れる空気取入れ口とを備え、沈砂池１０１又は沈殿池の沈殿物を混気ジェットノズル１１から放出される混気した水で移送する。【選択図】図１

Description

本発明は、移送装置、沈殿物除去装置及び移送方法に関する。

本技術分野の背景技術として、特開２００８−１２６１４５号公報（特許文献１）がある。この公報には、「揚砂ポンプの砂吸込口を配設した集砂ピットに向かって低くなるよう傾斜した池底の形状を備えた沈砂池の底部に向かって水を噴射するように集砂ノズルを配設した沈砂池の集砂装置において、集砂ノズルを、水面上に配設するとともに、噴射水が沈砂池の側壁と池底とが接する隅角部の近傍域に到達するようにする。」と記載されている（要約参照）。

特開２００８−１２６１４５号公報

沈砂池の沈殿物を移送する技術としては、沈殿物を集砂ピット内へ流動移送するために、池底の集砂トラフにジェットノズルを、そのノズル孔を集砂ピットに向かうようにして配設し、高圧ポンプから供給されるジェット水を噴射する方式等が知られている。
また、集砂トラフの長さが長距離となり、単一のジェットノズルの能力だけでは集砂ピットまで沈殿物を移送できない場合は、当該集砂トラフの長手方向の複数個所にジェットノズルを設けている。これにより、１本の集砂トラフ内を複数のジェットノズルで中継して沈殿物を集砂ピットまで移送することが可能となる。

しかし、これらのジェットノズルで沈殿物を移送する技術は、給水ポンプが高圧となるため、電力費等のランニングコストが多大となる不具合がある。そのため、特許文献１の技術のように、低圧の噴射水によって集砂を行う低圧式の移送装置が提案されている。
しかしながら、特許文献１の移送装置は、低圧の噴射水によって沈殿物の移送を行う関係上、沈砂池の水を除去して気中で沈殿物を移送しなければならないという制約がある。これは、１本の集砂トラフ内を複数のジェットノズルで中継して沈殿物を集砂ピットまで移送する場合も同様である。

そこで、本発明は、長距離のトラフで沈殿物を移送する場合において、低圧の水を水中で噴射しても沈殿物を移送できる移送装置、沈殿物除去装置及び移送方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の移送装置は、沈砂池又は沈殿池の池底に形成されたトラフの長手方向に水の噴射方向を何れも前方の集砂ピット側として所定間隔を空けて設けられた複数のノズルと、前記ノズルと配管で接続され当該ノズルに水を送り込んで当該ノズルから前記沈砂池又は沈殿池の液中又は気中に噴出させる送水装置と、前記ノズルに設けられ、当該ノズルから放出される水の作り出す負圧により当該ノズルから噴出する水に混気する空気を取り入れる空気取入れ口とを備え、前記沈砂池又は沈殿池の沈殿物を前記ノズルから放出される混気した水で移送することを特徴とする。

また、本発明の移送方法は、沈砂池又は沈殿池の池底に形成されたトラフの長手方向に水の噴射方向を何れも前方の集砂ピット側として所定間隔を空けて設けられた複数のノズルを備える移送装置で前記トラフ内の沈殿物を前記集砂ピットに向けて移送する移送方法であって、送水装置によって前記ノズルと配管で接続され当該ノズルに水を送り込んで当該ノズルから前記沈砂池又は沈殿池の液中又は気中に噴出させる送水工程と、前記ノズルに設けられた空気取入れ口から、当該ノズルから放出される水の作り出す負圧により当該ノズルから噴出する水に混気する空気を取り入れる空気取入れ工程とを備え、前記沈砂池又は沈殿池の沈殿物を前記ノズルから放出される混気した水で移送することを特徴とする。

本発明によれば、長距離のトラフで沈殿物を移送する場合において、低圧の水を水中で噴射しても沈殿物を移送できる移送装置、沈殿物除去装置及び移送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。

本発明の一実施例にかかる移送装置及び沈殿物除去装置を設置した沈砂池の横断面図である。 本発明の一実施例にかかる移送装置の混気ジェットノズルを含めた集砂トラフの横断面図である。 図２ＡのＡ−Ａ切断断面図である。 図２ＢのＢ−Ｂ切断断面図である。 本発明の一実施例にかかる移送装置及び沈殿物除去装置の制御系を示すブロック図である。 本発明の一実施例にかかる移送装置の動作について経時的に説明する沈砂池の横断面図である。 本発明の一実施例にかかる移送装置の動作について経時的に説明する沈砂池の横断面図である。 本発明の一実施例にかかる移送装置の動作について経時的に説明する沈砂池の横断面図である。 本発明の一実施例にかかる移送装置の動作について経時的に説明する沈砂池の横断面図である。 本発明の一実施例にかかる移送装置の動作について経時的に説明する沈砂池の横断面図である。 本発明の一実施例にかかる移送装置の動作について経時的に説明する沈砂池の横断面図である。 本発明の一実施例にかかる移送装置の動作について経時的に説明する沈砂池の横断面図である。 本発明の一実施例にかかる移送装置の動作について経時的に説明する沈砂池の横断面図である。 本発明の一実施例の変形例にかかる移送装置の混気ジェットノズルを含めた集砂トラフの横断面図である。 図５ＡのＣ−Ｃ切断断面図である。 図５ＢのＤ−Ｄ切断断面図である。

以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明する。
まず、従来、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（本明細書において、総称して「沈砂池」という）や沈殿池においては、次のような処理を行っている。つまり、当該施設内に導入される水に含まれる砂や泥等の固形物（本明細書において、総称して「沈殿物」という）は自然の重力を利用して池底に沈殿、沈積させ、この沈殿物を池底に設置した集砂ピットに集めてポンプにより吸込んで排出するようにしている。

沈殿物を集砂ピット内に流動移送するためには、池底の各集砂トラフ内にジェットノズルを、そのノズル孔を集砂ピットに向かうようにして配設し、このジェットノズルで高圧ポンプから供給されるジェット水を噴射する方式等の移送装置が知られている。
また、集砂トラフが長距離となり、単一のジェットノズルの能力だけでは集砂ピットまで沈殿物を移送できない場合は、当該集砂トラフの長手方向の複数個所にジェットノズルを設けている。これにより、１本の集砂トラフ内を複数のジェットノズルで中継して沈殿物を集砂ピットまで移送することが可能となる。

しかしながら、沈砂池において、このジェットノズルから噴射される高圧のジェット水の噴射水圧によって集砂ピット側に向かって沈殿物を移動するようにすると、次のような不具合がある。すなわち、ジェットノズルへのジェット水の供給を高圧にして行う必要があるので、給水ポンプは必然的に高圧となり、そのため電力費等が多大となるという不具合がある。また、比較的に比重の小さい沈殿物はジェット水の噴射水圧によって再び舞い上がるようになり、集砂率が低下するという不具合がある。

ところで、沈砂池等においては、このような移送装置の有する問題点に鑑みて、近年、低圧の噴射水によって沈殿物の流動移送を行う低圧式の移送装置が提案され、実用化されるようになってきている（前記の特許文献１を参照）。
しかしながら、このような移送装置は、低圧の噴射水によって沈殿物の移送を行う関係上、沈砂池や沈殿池の水を除去して気中で噴射水を放出して沈殿物を移送しなければならないという制約がある。このため、このような移送装置は、沈砂池内に水が溜まっているような条件下では使用できないという不具合があった。

そこで、以下では、このような不具合点を解決し、沈砂池や沈殿池に水がある状態、すなわち水中にあっても低圧の噴射水によって沈殿物の流動移送を効果的に行うことができる移送装置、当該移送装置を用いた沈殿物除去装置及び移送方法について本発明の実施例として説明する。
特に、本実施例では、長さが長い集砂トラフで沈殿物を移送する場合において、低圧の水を水中で噴射しても沈殿物を移送できる移送装置、沈殿物除去装置及び移送方法を提供しようとするものである。

図１は、本実施例にかかる移送装置１及び沈殿物除去装置５１を設置した沈砂池１０１の横断面図である。なお、かかる装置は沈殿池に設置してもよい。下記の説明で各配管に付された矢印は、水や空気等の流れの方向を示している。この沈砂池１０１には、図の左側から白抜き矢印１０２で示すように沈殿物を含む水が流入する。沈砂池１０１の池底１０３には、池底１０３内に沈殿した沈殿物を吸い上げるために沈殿物を集めるエリアとなる集砂ピット１０４が設けられ、また、溝状の集砂トラフ（トラフ）１０５も設けられている。集砂トラフ１０５の長手方向は集砂ピット１０４に向かっていて、その先端は集砂ピット１０４に達している。図１においては、集砂ピット１０４の左右にそれぞれ集砂トラフ１０５が設置されている。集砂トラフ１０５は、図１の紙面の奥行き方向に複数本並列して配置されているが、図１では便宜上、左右各一本の集砂トラフ１０５のみを図示している。図１では、沈砂池１０１に水が溜まった状態を図示していて、符号１０６がその水面を示している。

本実施例の移送装置１は、混気ジェットノズル１１（ノズル）、集砂弁２１及び集砂水ポンプ２２などから構成される。まず、池底１０３には送水装置となる集砂水ポンプ２２が設けられている。集砂弁２１の他、後述の吸気弁３２、攪拌弁７１等の弁は自動制御あるいは手動操作により動作する。自動制御により動作するときは、当該弁は電動弁、空気作動弁あるいは電磁弁等を用いる。後述の制御の説明に関しては、当該制御対象となる弁は電動弁、あるいは電磁弁である。集砂水ポンプ２２は、比較的低電力により駆動し、比較的低圧で水を送給するポンプである。この集砂水ポンプ２２には、集砂水収集配管２３が接続され、この集砂水収集配管２３には、開閉弁２７と当該開閉弁２７の集砂水ポンプ２２側に設けられた逆止弁２７ａとが配設されている。この集砂水収集配管２３の開閉弁２７よりも先では、沈砂池１０１の外側で複数本の集砂水供給配管２４に分岐する。複数本の集砂水供給配管２４のうち１本を除いて他の集砂水供給配管２４には、それぞれ集砂弁２１と、手動弁である集砂弁２６とが直列に接続されて配設されている。これら、集砂弁２１及び集砂弁２６が配設された各集砂水供給配管２４の先は、再び沈砂池１０１内に延びてそれぞれ混気ジェットノズル１１に接続されている。

各混気ジェットノズル１１には、給気配管３１の一端が接続され、この給気配管３１の他端側は沈砂池１０１外に存在して、空気量調節装置となる吸気弁３２が配設されている。吸気弁３２を開くことにより吸気弁３２より先の給気配管３１の端部から給気配管３１を介して混気ジェットノズル１１は空気を取り入れることができる。吸気弁３２の混気ジェットノズル１１側には逆止弁３３が設けられている。混気ジェットノズル１１は、後述のとおり水を噴出するが、その水の噴出方向は破線矢印に示すように集砂ピット１０４方向である。すなわち、図１において、右側の集砂トラフ１０５では、右側から左側に向けて水を噴出し、左側の集砂トラフ１０５では、左側から右側に向けて水を噴出する。

各集砂トラフ１０５には、複数台、本実施例で２台の混気ジェットノズル１１が配置されている。この２台の混気ジェットノズル１１のうち、１台は、各集砂トラフ１０５において水を噴出する方向の最上流側に配置された主ノズル１１ａであり、もう１台は、各集砂トラフ１０５の長手方向の中間位置に配置された中継ノズル１１ｂである。
なお、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１０７から主ポンプ１０８により排出される。

図２Ａは、混気ジェットノズル１１を含めた集砂トラフ１０５の横断面図である。図２Ｂは、図２ＡのＡ−Ａ切断断面図である。図２Ｃは、図２ＢのＢ−Ｂ切断断面図である。
混気ジェットノズル１１は、集砂水ポンプ２２により送給される水１１１を、その先端部の吹出し口１２から噴出する。また、混気ジェットノズル１１の上部には、空気取入れ口１３が設けられ、空気取入れ口１３は前記の給気配管３１（図１）と接続されている。これは吹出し口１２から水を噴出する際の負圧により空気取入れ口１３から空気を取り込んで（矢印１１２で示す）、当該空気を吹出し口１２から噴出する水１１１に混気するための空気取入れ口である。
混気ジェットノズル１１の基端部からは上側に配管１１ｃが延びている。配管１１ｃ内には、集砂水供給配管２４及び給気配管３１が収納されている。

混気ジェットノズル１１は、例えば断面が円筒形状の集砂カバー１４（カバー）に覆われ、この集砂カバー１４は、混気ジェットノズル１１の前後方向（集砂トラフ１０５の長手方向）にそれぞれ集砂トラフ１０５に沿って所定長さだけ延びている（主ノズル１１ａの場合は混気ジェットノズル１１の前側のみに延びている構成としてもよい）。集砂カバー１４の下部には集砂カバー１４の長手方向を長手方向とする長溝状の開口１４ａが設けられている。そのため、集砂カバー１４の横断面形状は、開口１４ａを下側とした略Ｃ字形をなしている。

集砂トラフ１０５内で他の混気ジェットノズル１１から噴射する水の前方側にある混気ジェットノズル１１、すなわち、主ノズル１１ａよりも水噴射方向の前方側にある中継ノズル１１ｂの後方側部分は次のような形をなしている。すなわち、中継ノズル１１ｂは後方側１１ｂ１の表面形状が外側に凸状の曲面形状をなしていて主ノズル１１ａで噴射される水を下側や斜め下側側方に受け流すことができる。より具体的には、中継ノズル１１ｂの後方側１１ｂ１は、細長くて先端部が丸い曲線形状で、主ノズル１１ａから噴射する水流を受けたときに、周りに水の渦を発生させず、流れから受ける抵抗が十分に小さくなるような流線型の曲線で構成されている。

なお、主ノズル１１ａはかかる形状をしていなくてもよい。しかし、主ノズル１１ａと中継ノズル１１ｂとを同一形状とした方が、混気ジェットノズル１１の製造コストを低減できるとも考えられるので、その場合は、主ノズル１１ａも中継ノズル１１ｂと同一形状としてよい。

図１に戻り、本実施例の沈殿物除去装置５１は、前記移送装置１、揚砂ポンプ６１及び攪拌弁７１，７２などから構成される。まず、沈砂池１０１の外部には、吸上げ装置となる揚砂ポンプ６１が設けられている。揚砂ポンプ６１の吸込側には揚砂配管６３が接続され、その先は沈砂池１０１に挿入されて集砂ピット１０４に達している。揚砂配管６３の先端部には吸入口６８が設けられて、集砂ピット１０４内に延在している。揚砂ポンプ６１の吐出側には、揚砂配管６４が延び、当該揚砂配管６４には揚砂ポンプ６１側に逆止弁６５ａが配置された開閉弁６５が配設されている。この揚砂配管６４の先は沈砂洗浄分離設備６６に接続されている。揚砂ポンプ６１は集砂ピット１０４から沈殿物を含む水（揚砂水）を汲み上げて沈砂洗浄分離設備６６に送る。沈砂洗浄分離設備６６では、揚砂水から沈殿物を分離して、これを排出する。沈殿物を分離された水（排水）は、排水管６７により沈砂池１０１に戻される。

前記した集砂水供給配管２４のうちの一本の先端部は複数に分岐してそれぞれ吹出部７３が設けられて集砂ピット１０４内に延在している。この複数に分岐した集砂水供給配管２４の吹出部７３は攪拌装置となる。集砂水供給配管２４には、攪拌弁７１と、手動弁である攪拌弁７２とが直列に配設されている。

図３は、沈殿物除去装置５１及び移送装置１の制御系を示すブロック図である。この制御系は制御部８１を中心に構成されている。制御部８１はマイクロコンピュータ等を中心に構成されている。制御部８１には、所定のインターフェイスを介して、集砂水ポンプ２２、揚砂ポンプ６１、各集砂弁２１（図３では１台だけ図示）、吸気弁３２（図３では１台だけ図示）及び攪拌弁７１が接続されている。制御部８１には、その一機能として、沈砂池１０１内の沈殿物の負荷（単位水量当たりの沈殿物の重量等）を揚砂ポンプ６１に供給されている電流値等から判断する判断部８１ａが設けられている。

次に、本実施例の移送装置１及び沈殿物除去装置５１の作用効果について説明する。
まず、単体の混気ジェットノズル１１の動作について説明する。図１に示すように、集砂ピット１０４の左右両側には集砂トラフ１０５が配置されている。白抜き矢印１０２のように汚水が沈砂池１０１に流入して溜まると、時間経過とともに汚水中の沈殿物が集砂トラフ１０５内等に沈殿する。ここで、開閉弁２７を開いて制御部８１が集砂水ポンプ２２を駆動し、沈砂池１０１内の水（集砂水）を集砂水収集配管２３で送給する。そして所望の混気ジェットノズル１１に対応した集砂弁２６は制御部８１から指示を受け、弁が開くと、対応する集砂水供給配管２４を介して集砂水が該当する混気ジェットノズル１１に送られ、図２Ａに示す吹出し口１２から噴出する（送水工程）。

そして該当の混気ジェットノズル１１に対応する吸気弁３２について制御部８１が開指示を受け、弁を開くと、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、混気ジェットノズル１１内では、吹出し口１２から噴出する水１１１（図２Ａ中に噴出方向を矢印で示している）によって生じる負圧により給気配管３１を介して大気中から空気を吸込んで、空気取入れ口１３から取り入れられる（矢印１１２）。この空気は吹出し口１２から噴出する水１１１に混気する（空気取入れ工程）。この混気した水１１１は集砂トラフ１０５の長手方向に沿って集砂カバー１４内で噴射される。この際に水１１１の勢いが作り出す負圧により、開口１４ａからも水流１２１（その方向を矢印により示している）を引き寄せて、吹出し口１２から噴出する水１１１と当該水流１２１とが合流して、より大きな水の流れとなった噴射水１２２（その方向を矢印により示している）の圧力により、沈殿物１２３を集砂トラフ１０５の長手方向に沿って流動移送し、集砂ピット１０４に送り込む。噴射水１２２中には、前記の空気１３１が混入している。

判断部８１ａは、沈砂池１０１内の沈殿物の負荷（単位水量当たりの沈殿物の重量等）を揚砂ポンプ６１に供給されている電流値等から判断する。そして制御部８１は、この判断部８１ａの判断で、沈殿物の負荷が大きいほど吸気弁３２の開度を大きくして、この噴射水１２２中の空気１３１の量を多くする。

また、混気ジェットノズル１１が中継ノズル１１ｂである場合には、中継ノズル１１ｂの後方側１１ｂ１は、表面形状が曲面形状をなして主ノズル１１ａで噴射される水を下側や下側斜め側方に受け流すことができる。そのため、主ノズル１１ａから噴射され、中継ノズル１１ｂの後方側１１ｂ１を直撃する水流１４１は、あるものは中継ノズル１１ｂをすり抜けて斜め下側前方の水流１４２（図２Ａ）となる。この水流１４２は、主ノズル１１ａから噴射されて中継ノズル１１ｂの下方を通過する水流１４３と合流して中継ノズル１１ｂの下を通過する。残りの水流１４１は、中継ノズル１１ｂをすり抜けて開口１４ａを通過して中継ノズル１１ｂにおける両側の斜め下側の水流１４４となる。そして、水流１４４は中継ノズル１１ｂの両側下を通過する。

次に、図４Ａ〜図４Ｈを参照して、移送装置１及び沈殿物除去装置５１全体の作用効果について説明する。
図４Ａ〜図４Ｈは、経時的に移送装置１の動作について説明する沈砂池１０１の横断面図である。同図において、沈殿物１２３はグレー色で示し、沈砂池１０１の池底１０３で沈殿物１２３が略存在しない領域は白色で示している。

まず、図４Ａに示すように、沈砂池１０１の池底１０３には沈殿物１２３が全体的に堆積している。まず、図４Ｂに示すように、左側の集砂トラフ１０５の中継ノズル１１ｂを制御部８１が集砂弁２１及び吸気弁３２を制御して駆動し、中継ノズル１１ｂから集砂ピット１０４までの区間の集砂トラフ１０５に存在する沈殿物１２３に水を噴射して集砂ピット１０４に移送する。なお、制御部８１は揚砂ポンプ６１を駆動して、吸入口６８から揚砂配管６３及び６４を介して沈殿物１２３混じりの水（揚砂水）を吸い上げる。この際に、制御部８１が攪拌弁７１を開き（攪拌弁７２も開く）、集砂水ポンプ２２の駆動により、集砂水ポンプ２２が設けられた集砂水供給配管２４の吹出部７３から集砂水を集砂ピット１０４内で噴射して沈殿物１２３を攪拌し、揚砂配管６３及び６４が沈殿物で詰まらないようにする（以下の工程で吸入口６８から揚砂水を吸い上げる場合も同様）。

次に、図４Ｃに示すように、制御部８１が主ノズル１１ａを駆動して、主ノズル１１ａから中継ノズル１１ｂまでの区間の集砂トラフ１０５に存在する沈殿物１２３に水を噴射して、中継ノズル１１ｂから集砂ピット１０４までの区間の集砂トラフ１０５に沈殿物１２３を移送する。
次に、図４Ｄに示すように、制御部８１が中継ノズル１１ｂを駆動して、この中継ノズル１１ｂから集砂ピット１０４までの区間の集砂トラフ１０５に移動した沈殿物１２３を集砂ピット１０４に移送して、吸入口６８から揚砂水を吸い上げる。
以上の工程により、左側の集砂トラフ１０５の略全ての沈殿物１２３が揚砂水として吸い上げられる。

次に、図４Ｅに示すように、右側の集砂トラフ１０５の中継ノズル１１ｂを制御部８１が駆動し、中継ノズル１１ｂから集砂ピット１０４までの区間の集砂トラフ１０５に存在する沈殿物１２３に水を噴射して集砂ピット１０４に移送する。なお、制御部８１は揚砂ポンプ６１を駆動して、吸入口６８から揚砂水を吸い上げる。
次に、図４Ｆに示すように、制御部８１が主ノズル１１ａを駆動して、主ノズル１１ａから中継ノズル１１ｂまでの区間の集砂トラフ１０５に存在する沈殿物１２３に水を噴射して、中継ノズル１１ｂから集砂ピット１０４までの区間の集砂トラフ１０５に沈殿物１２３を移送する。

次に、図４Ｇに示すように、制御部８１が中継ノズル１１ｂを駆動して、この中継ノズル１１ｂから集砂ピット１０４までの区間の集砂トラフ１０５に移動した沈殿物１２３を集砂ピット１０４に移送して、吸入口６８から揚砂水を吸い上げる。
以上の工程により、左右の集砂トラフ１０５の略全ての沈殿物１２３が揚砂水として吸い上げられる。
なお、前記の例では、左右一対の集砂トラフ１０５についての沈殿物１２３の除去について説明したが、集砂トラフ１０５が左右にそれぞれ複数本存在するときは（図１の奥行き方向に各複数本）、各集砂トラフ１０５について順次前記の処理を行う。

以上説明した本実施例の移送装置１及び沈殿物除去装置５１によれば、噴射水１２２中には外気から取り込んだ空気１３１が多分に含まれている。前記のとおり、集砂水ポンプ２２は、沈殿物１２３の流動移送に使用する動力源としては、比較的低電力で駆動されるもので、そのため、吹出し口１２から噴出する水１１１の水圧も比較的低い。しかしながら、沈殿物１２３を移送する噴射水１２２中には多分に空気１３１の粒を含んでいるため、水及び空気からなる噴射水１２２の打力は大きい。そのため、図１に示すように、沈砂池１０１に水が溜まっていても、すなわち、水中であっても、噴射水１２２により効果的に沈殿物１２３を集砂ピット１０４に向かって移送することができる。

そして、集砂トラフ１０５の長さが長かったとしても、主ノズル１１ａと中継ノズル１１ｂを連携させ、沈殿物１２３の移送を中継ノズル１１ｂで中継するので、確実に沈殿物１２３を集砂ピット１０４まで移送することができる。なお、本実施例では、１本の集砂トラフ１０５において主ノズル１１ａと中継ノズル１１ｂの２台の混気ジェットノズル１１を用いているが、集砂トラフ１０５が長くなるのに応じて混気ジェットノズル１１の台数を増やし、前記の中継回数を増やしてもよい。

また、中継ノズル１１ｂはその後方側１１ｂ１の表面形状が曲面形状をなしていて、主ノズル１１ａで噴射される水を下側や側方側に受け流すことができる（図２Ａ、図２Ｃ）。そのため、主ノズル１１ａの吹き出す水流の勢いを中継ノズル１１ｂが邪魔となって削いでしまうことを抑制することができ、沈殿物１２３を効果的に集砂ピット１０４に向けて移送することができる。

さらに、開口１４ａからも水流１２１を引き込み（図２Ａ）、吹出し口１２から噴出する水１１１の流れは更に大きな水の流れである噴射水１２２となるので、この点でも効果的に沈殿物１２３を集砂ピット１０４に向かって移送することができる。
その上、集砂弁２１は様々に開度を変えて、吹出し口１２から噴出する水１１１中に含める空気量を調節できるので、沈殿物１２３の負荷の状況に応じて適切な量の空気を水１１１とともに吹き出すことができる。

この場合に、当該空気量は、判断部８１ａを備えた制御部８１を用いて制御することができる。すなわち、揚砂ポンプ６１の駆動電流値等を判断部８１ａでモニタする。ここで、揚砂ポンプ６１の駆動電流値等が高い場合は、沈殿物１２３の負荷が高い、すなわち、例えば単位水量当たりの沈殿物の重量が重い等と判断することができる。その場合は、制御部８１が吸気弁３２の開度を大きくすることで、噴射水１２２の空気１３１の量を多くして、噴射水１２２の打力を高め、沈殿物１２３の負荷が高くても効果的に沈殿物１２３を集砂ピット１０４に向かって移送することができる。

あるいは、判断部８１ａにはタイマを備えていて、当該タイマに所定のカウント時間をセットし、このタイマがカウントアップしたときは、沈殿物１２３の負荷が高いと判断して吸気弁３２の開度を大きくしてもよい。タイマにセットするカウント時間は、作業者の経験知や移送装置１の運転実績に基づいて定めることができる。

これらの場合に連続的に吸気弁３２の開度を大きくしたり小さくしたりを繰り返し、噴射水１２２の空気１３１の量を多くしたり少なくしたりを繰り返すようにしてもよい。これによって、混気した噴射水１２２の打力を脈動させることができ、集砂トラフ１０５に強固に付着する沈殿物１２３も前後に揺さぶって剥がれやすくすることができる。これにより、効果的に沈殿物１２３を集砂ピット１０４に向かって移送することができる。
また、噴射水１２２が噴射される領域の周囲には集砂カバー１４が設けられているため、沈殿物１２３が噴射水１２２で集砂カバー１４外に舞い上がるのを防止することができ、沈殿物１２３を確実に流動移送することができる。

さらに、図４Ａ〜図４Ｈを参照して前記したように、まず、中継ノズル１１ｂから集砂ピット１０４までの区間の集砂トラフ１０５に堆積した沈殿物１２３を集砂ピット１０４に移送して吸込む。その後、主ノズル１１ａから中継ノズル１１ｂまでの区間の集砂トラフ１０５に堆積した沈殿物１２３を中継ノズル１１ｂから集砂ピット１０４までの区間の集砂トラフ１０５移送するようにしている。そして、この中継ノズル１１ｂから集砂ピット１０４までの区間の集砂トラフ１０５に移送された沈殿物１２３を集砂ピット１０４に移送して吸込む。かかる処理を行うことにより、集砂トラフ１０５に堆積した沈殿物１２３を容易に集砂ピット１０４まで移送することができる。

すなわち、最初の工程で主ノズル１１ａから中継ノズル１１ｂまでの区間の集砂トラフ１０５に堆積した沈殿物１２３を中継ノズル１１ｂから集砂ピット１０４までの区間の集砂トラフ１０５に移送するようにしたと仮定する。この場合は、元々中継ノズル１１ｂから集砂ピット１０４までの区間の集砂トラフ１０５に存在していた沈殿物１２３に、主ノズル１１ａから中継ノズル１１ｂまでの区間の集砂トラフ１０５に堆積した沈殿物１２３が上乗せされることになる。そのため、中継ノズル１１ｂから集砂ピット１０４までの区間の集砂トラフ１０５に存在する沈殿物１２３の量が過大なものとなり、これを中継ノズル１１ｂからの水流で集砂ピット１０４まで移送することが困難となる。
これに対して本実施例のような手順で沈殿物１２３を中継して移送した方が、中継ノズル１１ｂの負担は軽減され、当該沈殿物１２３の移送が容易なものとなる。

図５Ａは、前記実施例の変形例である混気ジェットノズル１１を含めた集砂トラフ１０５の横断面図である。図５Ｂは、図５ＡのＣ−Ｃ切断断面図である。図５Ｃは、図５ＢのＤ−Ｄ切断断面図である。図５Ａ〜図５Ｃの混気ジェットノズル１１において、図２Ａ〜図２Ｃに示す混気ジェットノズル１１と同様の部材等については同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。

この混気ジェットノズル１１が図２Ａ〜図２Ｃに示すものと相違するのは、混気ジェットノズル１１の周囲には集砂カバー１４が設けられておらず、集砂カバー１４は混気ジェットノズル１１の先端側と後方側とだけに設けられている点である。つまり、図２Ａ等のように混気ジェットノズル１１が集砂カバー１４に内挿されていない点が異なる。集砂カバー１４は下部の開口１４ａの部分を除いては、その外周面が円筒状の混気ジェットノズル１１の外周面と略面一になっている。

集砂カバー１４は混気ジェットノズル１１の噴射水で沈殿物１２３が舞い上がらないようにする部材であるため、必ずしも混気ジェットノズル１１の周囲に設ける必要はない。本変形例によれば、集砂カバー１４は混気ジェットノズル１１の周囲に設けないため、部品点数を削減して、移送装置１の製造コストを低減することができる。

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。
例えば、前記の実施例では、水中で沈殿物１２３を移送する技術について説明しているが、前記の技術を用いて、沈砂池１０１の水を抜いて気中で沈殿物１２３を移送するようにしてもよい。

また、上記の制御部８１等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、制御部８１等は、プロセッサがそれぞれ機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又はＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。

１ 移送装置
１１ 混気ジェットノズル（ノズル）
１１ａ 主ノズル、混気ジェットノズル（ノズル）
１１ｂ 中継ノズル、混気ジェットノズル後方側（ノズル）
１１ｂ１ 後方側
１３ 空気取入れ口
１４ 集砂カバー（カバー）
１４ａ 開口
２２ 集砂水ポンプ（送水装置）
２３ 集砂水収集配管（配管）
２４ 集砂水供給配管（配管）
３２ 吸気弁（空気量調節装置）
５１ 沈殿物除去装置
７３ 吹出部（攪拌装置）
８１ 制御部
１０１ 沈砂池
１０３ 池底
１０４ 集砂ピット
１０５ 集砂トラフ（トラフ）

Claims (10)

1. 沈砂池又は沈殿池の池底に形成されたトラフの長手方向に水の噴射方向を何れも前方の集砂ピット側として所定間隔を空けて設けられた複数のノズルと、
   前記ノズルと配管で接続され当該ノズルに水を送り込んで当該ノズルから前記沈砂池又は沈殿池の液中又は気中に噴出させる送水装置と、
   前記ノズルに設けられ、当該ノズルから放出される水の作り出す負圧により当該ノズルから噴出する水に混気する空気を取り入れる空気取入れ口とを備え、
   前記沈砂池又は沈殿池の沈殿物を前記ノズルから放出される混気した水で移送することを特徴とする移送装置。
2. 前記トラフ内で他の前記ノズルより前記前方側にあるノズルは、後方側の表面形状が曲面形状を成して前記後方側の他のノズルで噴射される水を下側や側方側に受け流すことを特徴とする請求項１に記載の移送装置。
3. 前記ノズルから噴出する水に混気する空気の量を調節する空気量調節装置を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の移送装置。
4. 前記水の噴出方向の上部に設けられ前記沈殿物の舞い上がりを防止するカバーを備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかの一項に記載の移送装置。
5. 前記カバーの下側に開口が設けられ、
   前記噴出する水による負圧で前記開口から水を吸込み当該噴出する水と合流させることを特徴とする請求項４に記載の移送装置。
6. 前記トラフ内で、前記前方側の前記ノズルを駆動し、その後にその後方側の前記ノズルを駆動し、その後に再度前記前方側の前記ノズルを駆動するように制御する制御部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかの一項に記載の移送装置。
7. 請求項１乃至請求項６の何れかの一項に記載の移送装置と、
   前記移送装置で集められた沈殿物を攪拌する攪拌装置と、
   前記移送装置で集められた沈殿物を吸い上げる吸上げ装置とを備えることを特徴とする沈殿物除去装置。
8. 沈砂池又は沈殿池の池底に形成されたトラフの長手方向に水の噴射方向を何れも前方の集砂ピット側として所定間隔を空けて設けられた複数のノズルを備える移送装置で前記トラフ内の沈殿物を前記集砂ピットに向けて移送する移送方法であって、
   送水装置によって前記ノズルと配管で接続され当該ノズルに水を送り込んで当該ノズルから前記沈砂池又は沈殿池の液中又は気中に噴出させる送水工程と、
   前記ノズルに設けられた空気取入れ口から、当該ノズルから放出される水の作り出す負圧により当該ノズルから噴出する水に混気する空気を取り入れる空気取入れ工程とを備え、
   前記沈砂池又は沈殿池の沈殿物を前記ノズルから放出される混気した水で移送することを特徴とする移送方法。
9. 前記送水工程は、前記トラフ内で他の前記ノズルより前記前方側にあるノズルは後方側の表面形状が曲面形状をなしていることにより前記後方側の他のノズルで噴射される水を下側や側方側に受け流すことを特徴とする請求項８に記載の移送方法。
10. 前記空気取入れ工程は、空気量調節装置によって前記ノズルから噴出する水に混気する空気の量を調節して行うことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の移送方法。

Images