JP2783149B2 - 取水スクリーン前面の浮遊ゴミ排除装置 - Google Patents

取水スクリーン前面の浮遊ゴミ排除装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は河川などに堰を設けて貯
水し、その貯水の一部を取水口へ誘導して必要な取水を
行なう場合や、海水を採取する場合に水中へ混在するゴ
ミの排除に係る。
【0002】
【従来の技術】河川における発電用、農業、工業用の水
資源として、または国土の保全の目的で堰を設けて貯水
し、適宜取水して用途先へ供給するシステム、または直
接海中から海水を採取する場合に、水中に浮遊する各種
のゴミが混入するという課題がある。特に春季には上流
で刈り取った草類が多量のゴミと化して流れ付き、秋季
には枯草や葦類が多量に流れ付くなどゴミの漂流は自然
現象であるから免れ難い。どのような目的で取水するに
しても、水中にゴミが混入することは好ましいことでは
ないから、取水口の入り口前面に取水スクリーンを立設
してゴミの侵入を防止するのが普通である。しかし、水
面付近で浮遊するゴミは取水スクリーンで未然に流入を
阻止されるとしても、そのままでは取水スクリーンの前
面に滞留し、次第にその量を累積していくから、漸次、
取水スクリーンの目を閉塞し取水を著しく妨害する原因
となる。
【0003】このゴミの滞留を防止するためにゴミをレ
ーキで掻き上げる方式が一般的であるが、さらにこの方
式をベースとして改善した幾つかの提案が見出される。
たとえば特開平2−43406号公報の従来技術では、
ゴミの流入を防止する取水スクリーンと、取水スクリー
ンの前面で滞留するゴミを掻き上げるレーキを具えた処
理装置において、縦向きのスクリーンバーの先端を上流
側に対して凹凸となるように配列して、レーキによる掻
き上げを容易にしたと謳っている。
【0004】また、特開昭52−105632号公報で
は、図(A)(B)に示すように水中に設けた噴射管
21aに開口する多数の噴射ノズル22aから加圧水を
水面へ向けて噴射し、ゴミDを浮かべた水面の流れの方
向を強制的に掻き上げ機101の方へ誘導し、効率的に
掻き上げ機の能力を発揮させることができると謳ってい
る。この噴射管21aは池底に設置したアンカー102
に係留されたフロート28aに固定され水位の変動に対
して常に一定の任意深さを維持するとしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一般的に言えば漂流し
て流れ付いたゴミを取水口付近で取り除くことはきわめ
て大掛かりな掻き上げ機を設置しなければならないとい
う課題に遭遇する。また、ここで排除したゴミはそのま
ま放置することはできないから、ゴミの処理場へ搬送し
て焼却などの処理を施さなければならない。そのために
ゴミを処理場へ搬送する系路が必要となる。その場で焼
却などの処理を行なうには余りに負担が大きくなり過ぎ
る。
【0006】引用した2件の従来技術は何れも取水口付
近でゴミを分離して取り除く方式に属するが、ゴミの分
離除去はもっと処理しやすい方法で行なえば容易であ
り、ここで課題とすべきことは、河川の浄化自体ではな
くて取水スクリーンの目詰りであると割切って考えた方
が妥当である。従来技術は設備として大規模な除去装置
を前提としているので設備費が嵩む上、日常の保守点検
やゴミ処理が煩瑣であり、除去作業も危険な場合が稀で
はなく、決して好ましい現地条件とは言えない。図
従来技術では、長期間、水中に浸漬する水中ポンプ23
aのメンテナンスに難しい技術と労力を必要とするか
ら、現地における付帯作業としては余分の負担を強要す
ることとなり好ましいことではない。また、水量の巨大
な本流内へ噴射して水路を偏向させるためには莫大なエ
ネルギーが必要であり、このような間接的な水路調整は
相当大規模な設備と運転コストを費さない限り、到底効
率的な実施は不可能であると言わざるを得ない。
【0007】本発明は以上に述べた課題を解決するため
に、メンテナンスがきわめて容易で現地の負担が軽少で
あり、取水スクリーンの目詰り防止の効果が確実に得ら
れる浮遊ゴミ排除装置の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る取水スクリ
ーン前面のゴミ排除装置は、河川Rなどの取水口R1の
前面に設けたゴミ排除用の取水スクリーン1において、
取水スクリーン1の直近後方に高さを変えて複数列の噴
射管21を横架し、該噴射管21は取水スクリーン1の
縦向きバー11間へ開口する多数の噴射ノズル22を具
えるとともに、前記噴射管21に給水主管25を介して
高圧水を供給する圧縮ポンプ23を連結し、前記各噴射
管21に噴射ノズル22を選択して噴射の位置を制御す
る制御弁24を連結した構成としたことである。
【0009】上記の構成により、取水スクリーン1の直
近で、その時点における水位とほぼ適合した高さの噴射
管21の制御弁24を開いて、該噴射管21の多数の噴
射ノズル22から高圧噴流Jを取水スクリーン1の前方
で浮遊するゴミへ向けて噴射することで、当該ゴミは取
水口前面から確実に追放されるのである。
【0010】また、前記の構成において、取水スクリー
ン1Aを構成する横向きバー12A自体を中空の管体で
形成し、該横向きバー12Aの縦向きバー11Aとの中
間位置に噴射ノズル22Aを開口し、該横向きバー12
Aの一端は制御弁24Aを介してそれぞれ給水主管25
Aの一端と連通し、該給水主管25Aの他端には電動ポ
ンプ23Aと連結するものであってもよい。
【0011】
【作用】取水スクリーン1の直前または直後の噴射管2
1の噴射ノズル22から高圧噴流Jが噴出して取水スク
リーン1の前方に累積して浮遊するゴミを押し出して引
き離す。この作用によって取水スクリーン1の目詰りを
起こしていた障害が取り除かれるので、取水スクリーン
1からの取水が円滑に進行し予定通りの取水機能が維持
される。取水スクリーンの長さや水深は個々のケースに
よってすべて異なるが、長大な取水スクリーンの場合に
は全長に亘って一斉に高圧噴流Jを噴出すれば、図6で
引用した従来技術と同様に莫大なエネルギーを消費する
が、噴出する位置を的確に選んで次々と制御していけ
ば、ゴミが流出する水流ができるので少ないエネルギー
で大きなゴミの流出を誘導する作用を発揮する。また、
取水口の水位には変動が避けられないから、その変動に
追随するために複数列の噴射管21を横架するか、噴射
管の小数の管列で対応するために水位と共動きするフロ
ートを具える場合など、取水口の規模や形状によって経
済的に最適の作用が発現するように選択することが肝要
である。
【0012】
【実施例】図1は本発明の実施例を、その適用される河
川取水部付近の全体とともに示す平面図であり、図2は
実施例のスクリーン付近の斜視図である。両図におい
て、河川Rを横断して水門Gが設けられて水がこの上流
側で蓄えられる。この貯水部R2では矢視の方向に水流
があり本流を形成する。本実施例は取水口R1が比較的
長い大規模なケースに適当であり、取水口R1を区切っ
て間隔を置いて数個のピアーPを立設し、各ピアー間に
取水スクリーン1を張り巡らせてゴミDが取水口R1内
へ混入しないように図っている。取水スクリーン1の後
方(下流側)に設けた浮遊ゴミ排除装置2としては、上
下(水深)方向に複数列の噴射管21が横架され、各噴
射管21には噴射ノズル22が多数開口している。そし
て、各噴射管21の一端は、図1のように制御弁24を
介して給水主管25と連結し、給水主管25の端部に圧
縮ポンプ23が連結され取水口内から水を吸上げて高圧
水に圧縮し、制御された位置から高圧噴流Jを噴射す
る。
【0013】この実施例における取水スクリーン付近の
状態は図2に示すように、取水スクリーン1は縦向きバ
ー11を定間隔に並べ、これらを横向きバー(綴りバ
ー)12で連結して格子状のスクリーンを形成してい
る。現時点の水位を見て、最も近接した高さに位置する
噴射管21を選んで制御弁24を開いて高圧噴流Jを噴
射ノズル22から噴射する。長い距離の取水口であると
きには、図1で例示するように、まず、最も図の左側に
あるピアーP1までの範囲の噴射管21の水位にほぼ適
合する1個を選んで制御弁24−1だけを開き、前面の
ゴミDを前方へ押し出すとともに本流に乗せて位置か
らへ移動させる。次に制御弁24−1を閉じると共に
制御弁24−2を開きゴミを高圧噴流Jと本流に乗せて
位置へ移動する。順次ゴミの移動を続けて図の右側へ
流し出して水門Gから下流へ放出させるとともに、必要
なタイミングに合わせて再び制御弁24−1から順次弁
開、弁閉を繰り返し、累積しようとするゴミを突き放し
て排除し、下流側へ追放する。ここで、下流側へ流出し
たゴミを排除して河川浄化する必要があれば、流水から
分離回収が容易であり、また焼却処理場までの搬送も負
担の少ないような適当な場所を選んで回収し処理すれば
合理的である。
【0014】図3(A)(B)は本発明の別の実施例を
示し、取水スクリーン1Aの横向きバー(綴りバー)1
2A自体が噴射管を兼ねる中空の管体で形成されてい
る。すなわち、中空の管体に多数の噴射ノズル22Aが
開口し、いずれも縦向きバー11Aの間隔から前面に対
して制御弁24Aの開閉に応じて限られた中空の管体か
らだけ高圧噴流Jを噴射する。中空の管体の一端は弁2
4Aを介して給水主管25Aと連結し、給水主管の上に
は高圧水を供給する電動ポンプ23Aが装着されてい
る。
【0015】
【発明の効果】本発明は以上に述べたとおり比較的小能
力の圧縮ポンプを陸上に設置し、取水スクリーン直近に
設けた浮遊ゴミ除去装置に連結するだけで取水の障害と
なるゴミの累積を排除し、円滑な取水作業を継続するこ
とができる。すなわち、従来の設備をそのまま流用し、
若干の追加工事を施すだけで実施できる利点は大きい。
また、大規模で保守点検の煩瑣となり勝ちなレーキなど
によるゴミの直接排除を見送ったから、回収したゴミの
処理のために堆積したり搬送する作業から免れ、取水口
付近の汚染や腐敗、不潔な堆積物からの悪臭とも無縁と
なる。
【0016】また、横架された各噴射管にはそれぞれ制
御弁が取り付けられ、必要なゴミ放出の水流が形成され
るように最小限の高圧噴流Jの噴射によって最大の効率
が得られるように調整できるから、エネルギーコストは
最小で賄うことができる。また、ゴミの累積の程度や取
水の速度、本流の流速など多くの条件が変動することは
自然現象を対象とする以上避けることができないが、こ
れらの条件を参酌してポンプの運転条件を調整すれば、
エネルギーコストを節減した無駄のない能率的なゴミの
追放と円滑な取水が保証され、他の従来技術を凌ぐ便益
をもたらすことは言うまでもない。
【0017】請求項2によれば、横向きバー自体が噴射
管を兼ねる中空体で形成したので、コンパクトな構造と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例とその適用される取水口付近全体
の平面図である。
【図2】同じ実施例の取水スクリーン付近の斜視図であ
る。
【図3】(A)(B)によって別の実施例の平面図と正
面図とを示す。
【図4】従来技術の一例を示す平面図(A)と正面図
(B)である。
【符号の説明】
1 取水スクリーン 2 浮遊ゴミ排除装置 11 縦向きバー 12 横向きバー 21 噴射管 22 噴射ノズル 23 圧縮ポンプ 24 制御弁 25 給水主管 R 河川 R1 取水口 R2 貯水部 G 水門 P ピアー J 高圧噴流 D ゴミ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 河川Rなどの取水口R1の前面に設けた
    ゴミ排除用の取水スクリーン1において、取水スクリー
    ン1の直近後方に高さを変えて複数列の噴射管21を横
    架し、該噴射管21は取水スクリーン1の縦向きバー1
    1間へ開口する多数の噴射ノズル22を具えるととも
    に、前記噴射管21に給水主管25を介して高圧水を供
    給する圧縮ポンプ23を連結し、前記各噴射管21に噴
    射ノズル22を選択して噴射の位置を制御する制御弁2
    4を連結したことを特徴とする取水スクリーン前面の浮
    遊ゴミ排除装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、取水スクリーン1A
    を構成する横向きバー12A自体を中空の管体で形成す
    るとともに該中空の管体の前方に縦向きバー11Aを設
    け、該横向きバー12Aの縦向きバー11Aとの中間位
    置に噴射ノズル22Aを開口し、該横向きバー12Aの
    一端は制御弁24Aを介してそれぞれ給水主管25Aの
    一端と連通し、該給水主管25Aの他端には電動ポンプ
    23Aが連結していることを特徴とする取水スクリーン
    前面の浮遊ゴミ排除装置。
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