JP3638666B2 - 除雪した雪の大型融雪施設 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は降雪地域において排雪される雪を１箇所に集めて、これを能率的に融雪できる大型の融雪装置に関するものであり、融雪のためのエネルギー、および融雪装置の設備コスト、その運転コストを可及的に抑制することができるものである。
【０００２】
【従来の技術】
降雪量の多い地域においては、排出された雪の有効な処理装置がないために、道路等に出して自然に融雪するのを待つ外はなく、したがって道路や公共施設では排出された雪が山積みされたまま放置されている。排出された雪の処理は河川や海に投棄する方法に頼る外はないが、雪を大量に投棄できる河川や海が近くにない場合は、処理の仕様が無く、したがって、道路が大量の雪に占領され、その結果交通の妨げになっている。
また、主要道路については雪を山積みしたままに放置することは許されないので、地域の負担によってこれを遠方まで運搬して投棄することになるが、その費用は地域社会の大きな負担となり、また、排雪が処理されないために、市民の除雪作業は難儀を極め、労働負担は絶大なものである。
主要な箇所の排雪を近くで能率的かつ低コストで処理するための方策が講じられれば上記の問題は大きく改善されることになるので、そのためのシステムを早期に実現することが望まれているが、未だ有効な方策を見出せないでいるのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題を解消することをその目的とし、そのために、集約的で設置コストおよび運転コストが低く、かつ地域環境を損なうことのない能率的な融雪のための装置を開発することをその課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題解決のために講じた手段は次ぎの要素（イ）〜（ニ）によって構成されるものである。
（イ）大型の融雪タンクの内面に多数の散水ノズルを設け、この融雪タンクにダンプトラック等から排雪を直接投入できるようにしたこと、
（ロ）上記融雪タンク下部に集水路を設け、この集水路を排水管路を介して沈殿槽に連通させ、当該排水管路の途中に止め弁を設け、さらに当該止め弁をバイパスするサイホン管を配置したこと、
（ハ）上記沈殿槽にコンベアによる排泥装置を設けたこと、
（ニ）上記散水ノズルを自然温水源に接続したこと、
上記自然温水源は地下水源、温泉水源、海水源を意味する。
【０００５】
【作 用】
上記止め弁を閉じた状態で上記融雪タンク内壁の散水ノズルから融雪タンク上方に自然温水源から供給される温水を散水すると、融雪タンク下部の集水路および融雪タンク内にその温水が貯溜される。そして、その水位レベルが上記サイホンの高さに達すると、融雪タンク内の水は上記排水管路および上記サイホンを経て沈殿槽に流入する。したがって、上記止め弁が閉じられている限り融雪タンク内の水位はサイホンの高さに自動的に保持される。この状態の融雪タンク上方にダンプトラックから排雪を投入すると、投入された雪は融雪タンク内の水と散水される温水とによって速やかに融雪される。融雪によって生じた水は散水された水と共に上記排水管路および上記サイホンを通り、沈殿槽に流入する。沈殿槽に流入する水には雪と共に運び込まれた泥が混入しているが、この泥は沈殿槽によって沈殿され、上澄水だけが水路を経て放出される。そして、沈殿槽に沈殿した排泥はコンベアによる排泥装置によって能率的に排除されるので、融雪施設を連続的に運転することができる。
また、融雪タンク内に投入された雪の下面と上面に散水ノズルによって自然温水が掛けられるので、融雪タンク内の雪は能率的に融雪される。
そして、沈殿槽を経て排出される水は綺麗であるから、そのまま下水排水管路、あるいは通常の水路に放水しても、これらを排水によって汚損することはない。また、極めて集約的な施設であるから、この施設の存在によって周囲の環境を損なうこともない。
排水を地下水源に還流させる場合は、さらに濾過装置、滅菌装置を通せばよい。
また、この融雪施設の融雪能力は自然温水源から供給される温水の温度と水量によって左右される。したがって、水温１２℃程度の地下水を温水源とすることが望ましく、これはどのような地域でも確保できる自然温水源であるから、この施設の設置場所の選定は容易である。
また、能率的に融雪するための熱源は自然温水源の水であるから、その運転コストは極めて低廉であり、また施設はコンクリート製の大型融雪タンクと集水路、排水管路、止め弁、サイホン管、散水ノズル等からなる散水施設、沈殿槽、排泥装置からなるものであるから、その建設コストは比較的低廉である。
地域にもよるが、冬季の海水温度は摂氏数度はあるので、海水を温水源として用いてもよく、海水は塩分を含んでいるので水温が低い割りには融雪能力が高く、したがって、相当の融雪能力を発揮することができる。温泉を自然温水源とする場合は、十分な散水量を確保することが必要であるから、その水量節減のために温泉の熱水と河川の水、または井戸水、あるいは浅い地下水等と併用することが望ましい。
【０００６】
【実施態様】
【０００７】
その１、
前記融雪タンクを底面が斜めのホッパ状にしたこと。
【０００８】
【作 用】
融雪タンク内の雪と当該タンク底面との間に空洞ができると、底面から吹き出される散水の一部がこの空洞内で、干渉し合って雪に触れる前に落下するようになり、したがって散水による融雪効率が低下することになる。しかし、融雪タンクを底面が斜めのホッパ状にしたことによって、雪が融解するにつれて融雪タンク内の雪が傾斜した底面に沿って底面中央に向かって降下するので、融雪タンク内でいわゆるブリッジを生じて内部に空洞が生じることを回避できる。
【０００９】
その２、
上記自然温水源を地熱還元井戸とし、上記沈殿槽の下流に濾過槽を設け、この濾過槽を通して地熱還元井戸に排水を還流させること。
【００１０】
【作 用】
大深度地下水脈から１５℃程度の大量の自然温水を融雪タンクの散水ノズルに供給することができるので、低コストで大量の排雪を処理できる。また排水は大深度地下水脈に還流されるので地下水脈の水の消費量を殆ど零にし、地熱だけを有効に取り出して有効に利用できる。さらに、排水を濾過槽によってさらに綺麗にすることができるので、地熱還元井戸に還流された排水によって地下水が汚損されることを可及的に回避することができる。
【００１１】
その３、
地下水を大型ゴミ焼却炉の廃熱によって加熱して、これを上記自然温水源としたこと。
【００１２】
【作 用】
大型ゴミ焼却炉の廃熱を有効利用することができ、井戸は大深度である必要はなくなるので、その施工費を低減できる。さらにこの大型融雪施設を大型ごみ焼却施設と併設することになるので、用地確保が容易である。
【００１３】
【実 施 例】
最も望ましい自然温水源は大深度の地下水であり、また大深度の地下水および大深度の地熱を最も有効に活用し、かつ大量の地下水の汲み上げによる地盤沈下の問題を回避するためには還流式の地熱還元井戸を用いるのが望ましく、これによって本格的な融雪施設が構築されるので、この実施形態の実施例を説明する。
鉄筋コンクリート製の大型の融雪タンク１は平面形状が長方形のもので、その底面２は中央に傾斜して傾斜底面になっており、その中央に細目の鉄製格子３があり、その下方に集水路４が設けられている。また、融雪タンク１の側壁５の内側面、底面に多数の散水ノズル６を設け、その噴水方向を広角度にしている。融雪タンク１の下部まで給水パイプ７が延びていて、この給水パイプ７に弁８、枝管９を介してこの散水ノズル６が接続されている。融雪タンク１の側部にダンプデッキ１０が設けられている。
集水路４には排水管路１１が接続されており、この排水管路は沈殿槽１２に接続されている。この排水管路１１には止め弁１３が設けられており、さらにサイホン管１４が接続されている。このサイホン管１４の上端の高さは融雪タンク１の基準水位の高さに等しく、この上端を空気取入口１５によって大気に開口させている。
沈殿槽１２にはその底部まで延びた排土コンベア１６が設けられている。この排土コンベア１６の上端は脱水装置１７に達している。この脱水装置１７は該コンベアによって運び上げられた泥土からローラ１８によって脱水し、水分をタンク１９に収集するものである。
沈殿槽１２は水路２０を介して濾過槽２１に連通しており、この水路２０にスクリーン２０ａが設けられている。濾過槽２１の底部に濾過フィルタ２２がある。即ち、沈殿槽１２は水路２０を介して前記構成からなる濾過装置に接続されている。この濾過装置を通過した排水は滅菌装置２３に流入し、この滅菌装置で滅菌されて後、地熱還元井戸２４を経て地下深くまで戻される。この地熱還元井戸２４は二重井戸管からなる大深度の井戸２５であり、水中ポンプ２６によって深い地下水脈から温水（約１５℃）を汲み上げ、内管と外管との間を通して排水が地下水脈まで還元される。この地熱還元井戸２４の詳細については特開平２ー２０４５１１号公報を参照されたい。
濾過槽２１の底部にノズルを設けてあり、このノズルを逆洗弁２７を介して給水パイプ７に接続している。これは給水パイプからの清水をフィルタ２２の下面に吹き付けてフィルタを洗浄するためのものである。
止め弁１３を閉めておいて自然温水をノズル６から噴出させながら、ダンプデッキから融雪タンクへ雪を投入する。集水路４に集められた排水は排水管路１１、サイホン管１４を経て沈殿槽に流入し、ここで雪に含まれていた泥が沈殿して分離され、上澄みが水路２０を経て濾過装置２１に流入する。排水を通常の排水路に放流する場合は、濾過装置からフィルタ２２を通すことなく、そのまま放流する。
以上の実施例の融雪タンクの容量は約２００ｍ³であり、地熱還元井戸２４の揚水量は０．０５〜０．１ｍ³／秒である。このものの融雪能力は約１、０００ｔ／日（約１０時間）である。
実際の雪質、投入できる自然温水量、その温度によって処理能力は左右されるので、必要な処理能力を勘案して上記の３つの要素を関しつつ、施設のスケールを決めればよい。
【００１４】
【効 果】
以上のとおり、本発明は自然温水を有効に利用して大量の雪を能率的に融雪し、これを通常の排水路に放流することができ、地熱還元井戸を活用するときは地下水の水位を低下させることなく、地熱を有効に利用することができる。
また、周りの環境を損なうことがないので、設置サイトの確保が容易であり、極めて能率的に融雪を行うことができるので、さほど大きな施設敷地面積を必要としない。したがって、市街に比較的近い場所にこの施設を設けることもできる。
さらに、排水を沈殿槽で清水にしてから排水路に放流することができ、また沈殿槽から沈殿した泥土を能率的に排土できるので、融雪施設の稼働率を高くすることができる。さらに沈殿槽の底から引き上げた泥土を脱水装置によって脱水した状態で施設外に搬出することができるのでその始末に困ることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の断面図である。
【符号の説明】
１・・・融雪タンク
２・・・融雪タンクの底面
４・・・集水路
６・・・散水ノズル
７・・・給水管
１１・・・排水管路
１２・・・沈殿槽
１３・・・止め弁
１４・・・サイホン管
１６・・・ベルトコンベア
１７・・・脱水装置
２１・・・濾過装置
２２・・・フィルタ
２３・・・滅菌装置
２４・・・地熱還元井戸

Claims (2)

1. 大型の融雪タンクの内面に多数の散水ノズルを設け、この融雪タンクにダンプトラック等から排雪を直接投入できるようにし、
   上記融雪タンク下部に集水路を設け、この集水路を排水管路を介して沈殿槽に連通させ、当該排水管路の途中に止め弁を設け、さらに当該止め弁をバイパスするサイホン管を配置し、
   上記沈殿槽にコンベアによる排泥装置を設け、
   上記散水ノズルを自然温水源に接続した、雪の大型融雪施設。
2. 上記自然温水源を地熱還元井戸とした請求項１記載の雪の大型融雪施設。

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