JP4380842B2 - Sand lifting equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水処理施設の雨水沈砂池等の沈砂池に設けられる揚砂装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、下水処理施設の雨水沈砂池においては、沈砂池の幅方向(水流方向に対して直角方向)の中央に水流方向に延びるトラフを設け、そのトラフの左右両側の底面をトラフが最も低くなるように傾斜させるとともに、その傾斜面にトラフ方向に伸びる小トラフを所定の間隔をもって設け、前記トラフも水流方向の中央が最も低くなるように傾斜させ、その中央の最も低い部分に集砂ピットを形成して、その集砂ピットにジェットポンプや揚砂ポンプ等からなる揚砂手段を設けている。
【0003】
各小トラフ間には、底面に堆積している砂をトラフに向けて流すための圧力水を噴出させるノズルが設けられ、また、トラフには、トラフ内の砂を集砂ピットに向けて流して集めるための圧力水を噴出させるノズルが設けられている。
【0004】
したがって、小トラフ間に設けられているノズル及びトラフに設けられているノズルから圧力水を同時に噴出させると、沈砂池の底面に堆積していた砂は、集砂ピット内に集められる。そして、この集砂ピット内の砂は、揚砂手段、すなわち、ジェットポンプ又は揚砂ポンプにより所定の場所へ移送される。なお、沈砂池を排水(ドライ)状態に保って悪臭防止等を図るため、上記ノズルからの圧力水の総噴出量は、揚砂手段の総排出量よりも常に少なく設定されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の揚砂装置は、沈砂池の底面に堆積している砂を集砂ピットに集めるために、小トラフ間に設けられているノズルとトラフに設けられているノズルとを同時に噴出させるので、圧力水の総供給量が多くなり、このため、その圧力水を供給するポンプ容量も大きいものを必要とする欠点があった。また、集砂ピット内に流入する水の量も多くなるので、ジェットポンプ又は揚砂ポンプ等の揚砂手段の容量も大型化しなければならず、その後の砂分離装置等の後処理装置も大型化するという不都合があった。さらに、圧力水の総供給量が少ないと、集砂ピット手前に砂がたまり、堰のようになって集砂効率を低下させるという不都合があった。加えて、豪雨時等に多量の土砂の流入があって、沈砂池の底面に多量の沈砂が堆積した場合でも、ノズルからの圧力水の総噴出量は、ドライ(排水)状態を実現するためジェットポンプ又は揚砂ポンプの総排出量より常に少なく抑えられているので、堆積した沈砂をトラフ内に導けず、また、トラフ内まで導けたとしても集砂ピット内までは導けないおそれがあった。
【0006】
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、集砂効率を向上させた揚砂装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、一端側に流入口を、他端側に流出口を有する沈砂池の底面に、その流入口と流出口とを結ぶ方向に延在し、集砂ピットを有するトラフを設けるとともに、前記沈砂池の底面に堆積した砂を前記トラフに向けて流すための圧力流体を噴出する第一のノズルと、そのトラフに集められた砂を前記集砂ピットに向けて流すための圧力流体を噴出する第二のノズルとを設け、その集砂ピットに集められた砂を水位計に基づいて間欠運転される揚砂手段により移送するようにした揚砂装置において、第一のノズル及び第二のノズルに、それぞれの噴出量の合計が前記揚砂手段の移送量よりも多くなるものを用い、第一のノズル及び第二のノズルからの噴出により前記沈砂池の水位が所定水位を超えたときは、前記所定水位以下になるように前記第一のノズル及び第二のノズルの噴出量の合計を減量する方向に調整する噴出量調整手段を備えたことを特徴としている。
圧力流体としては、圧力水が上げられる。揚砂手段としては、ジェットポンプ、揚砂ポンプ、あるいはクレーンのような機械的掻き揚げ設備も含まれる。
【0008】
本発明の好ましい例では、前記所定水位が沈砂池を排水(ドライ)状態に復帰・維持させるための水位に設定されている。本発明の好ましい他の例では、噴出量調整手段は、沈砂池の水位を計測する水位計、その水位計の計測値に応じて第一のノズル及び第二のノズルの弁を開閉制御する自動弁制御器からなることを特徴としている。また、噴出量調整手段は、第一のノズル及び第二のノズルのそれぞれの噴出量の合計と沈砂池の容積とに基づいて演算して開時間を設定されるタイマーからなることを特徴としている。さらに、噴出量調整手段は、第一のノズル及び第二のノズルのそれぞれの噴出量の合計と揚砂手段の移送量とを計量し、両計量値を比較演算して噴出量調整信号を出力するものであることを特徴としている。
そして、本発明は、上記目的を達成するため、沈砂池の底面をトラフの長手方向に複数の領域に分割し、第一のノズルを領域毎に設置し、第一のノズルと第二のノズルとを交互に駆動させる駆動制御手段を付加したことを特徴としている。
加えて、本発明は、上記目的を達成するため、第一のノズルを、前記集砂ピットに近い領域のものから遠い領域のものの順に駆動させる駆動制御手段を付加したことを特徴としている。ここで、第一のノズルを集砂ピットに近い領域のものから遠い領域のものの順に駆動させる駆動制御手段には、複数のノズル毎に区分したノズル群単位で集砂ピットに近いノズルから順に駆動させる駆動制御手段、あるいは、上記ノズル群とノズルの組合せでピットに近いものから順に駆動させる駆動制御手段が含まれる。
【0009】
ここで、沈砂池の底面に堆積した砂をその集砂ピットに向けて流出させるように圧力流体を噴出させるとは、集砂ピットに連なるトラフを設け、底面に堆積した砂を流し込むようにそのトラフに向けて水等の圧力流体を噴出し、トラフを介して集砂ピットに砂を流出させるものや、直接、集砂ピットに向けて水等の圧力流体を噴出するもの等をいう。また、所定水位以下になるように第一のノズル及び第二のノズルの圧力流体の噴出量の合計を減量する方向に調整するとは、ノズルから全く噴出させないことも含む。さらに、移送量とは、複数の揚砂手段から移送される場合には、その総移送量である。
【0010】
【発明の実施の形態】
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、図1はその断面図、図2はその一部平面図、図3は、図2のイ−イ線断面図であり、図1は、図2のローロ線断面図に相当している。また、図4は、沈砂池のノズル群の配置を中心とした全体の平面図であり、図5(a),(b)は、ノズル群等の駆動状態を示すタイムチャートである。
【0011】
沈砂池1は、上記従来の沈砂池と同様に、沈砂池1の一方側から雨水が流入し、砂を沈降分離した雨水は沈砂池1の他方側から流出されるように構成されている。図2の平面図を用いて説明すると、図2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2の下方側から流出することとなる。また、図4の平面図を用いてさらに説明すると、図4の左側(又は右側)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4の右側(又は左側)から流出することとなる。
【0012】
図1に戻って、沈砂池1の底面1aの形態は、沈砂池の幅方向(水流方向に対して直角方向)の中央に水流方向に延びるトラフ3を設け、図1に示されるように、そのトラフの左右両側の底面をトラフ3が最も低くなるように傾斜させ、そのトラフの長手方向のほぼ中央位置に設けられたその底面1aより一段と低い平ら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。また、図3に示されるように、トラフ3は集砂ピット2の部分が最も低くなるように水流方向の前後に傾斜されている。したがって、すりばち状の底面1a上の砂は、後述するノズルから水を流出させると、図2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。
【0013】
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。そして、揚砂ポンプ10は、集砂ピット2内に設けられた不図示の水位計によって、水位が運転水位まで上昇したことを検知すれば起動し、停止水位まで揚水が済めば停止するように制御される。
【0014】
図4は、沈砂池1の底面1aに配設されたノズルを示したもので、沈砂池1の水流方向の左右両側には、1本のヘッダ管に複数のノズルn,n…を接続して構成されたノズル群が複数群H1 〜H8 設けられている。このように、沈砂池の底面は、その大きさによって適宜数の領域に分割され、後述するように各領域に設置されたノズル群単位で集砂が行われる。各ヘッダ管に設けられるノズルn,n…は、互いに所定の間隔を保って設けられているとともに、各ノズルn,n…の噴射の向きは、トラフ3の長手方向に対して直交する方向に設けられている。複数のノズルn,n…により構成されたノズル群は、本発明の請求項1の第一のノズルに相当している。
【0015】
なお、この図4及び上記図1〜図3では、図面を簡略化するために省略されているが、図4における各ノズルn,n…間の底面1aには、トラフ3に連通する多数の小トラフが設けられている。このような小トラフが底面1aに設けられていると、ノズルnから圧力水が噴出されたときに、その小トラフを介して底面1a上の砂をトラフ3内に効率よく流し込むことができる特長がある。
【0016】
図4中、N1 及びN2 はノズルであって、トラフ3の両端側、すなわち、集砂ピット2と反対側にそれぞれ設けられていて、ノズルN1 ,N2 から圧力水が噴出されたときに、トラフ3内の砂を集砂ピット2に向けて流すことができるように構成されている。なお、このノズルN1 及びノズルN2 は、本発明の請求項1の第二のノズルに相当するが、図示のように必ずしもトラフ3内に設ける必要はなく、トラフ3の両端側の沈砂池1の側面壁に設けてもよい。
【0017】
図4中、N3 ,N4 も上記ノズルN1 ,N2 と同様のノズルであって、集砂ピット2の位置する沈砂池1の水流方向に直角な方向の両側の壁(図4(a)では上,下の壁)側に設けられている。そして、これらノズルN3 ,N4 から圧力水が噴出されたときに、集砂ピット2の両側に位置する砂を集砂ピット2に寄せ集めることができるように構成されている。
【0018】
図4では省略されているが、1本のヘッダ管に複数のノズルを接続して構成される各ノズル群H1 〜H8 及びノズルN1 〜N4 には、図示しないポンプを介して沈砂池1や不図示のポンプ井の水が供給できるように構成されているとともに、後述される制御器により駆動制御される図示しない自動弁を介して各ノズル群H1 〜H8 及びノズルN1 〜N4 に任意に水を供給できるように構成されている。
【0019】
次に、図5(a)のタイムチャートを用いて揚砂ポンプ10、第一ノズルであるノズル群H1 〜H8 及び第二ノズルであるノズルN1 ,N2、N3 ,N4 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N1 〜N4 及びノズル群H1 〜H8 へ圧力水を供給するためのポンプや自動弁は、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構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なっている。
【0020】
今、沈砂池1への雨水の流入が不図示のゲートやエアダムで停止され、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。この到来により、揚砂ポンプ10が駆動される。
【0021】
なお、本出願人が別途提案している揚砂ポンプ10の吸引口11の下方に圧力水を噴出するノズルからなる撹乱手段が設けられているときは、揚砂ポンプ10の運転開始前の所定時間、例えば1分間、吸引口11の周囲の砂が圧力水により撹乱されて砂の吸引を良好に保つことができ、この撹乱は、揚砂ポンプ10駆動後も一定時間続けられる。
【0022】
各ノズル群H1 〜H8 及びノズルN1 ,N2 からは、図5(a)に示される順序で、所定時間、圧力水の噴出が行われる。この図5(a)において、「N1 」は、ノズルN1 から圧力水が噴出していることを表わし、「H3 」は、ヘッダ管に圧力水が供給されて、そのヘッダ管に設けられているノズルn,n…から圧力水がトラフ3に向けて噴射されていることを表わし、「→」は、工程が切替わったことを表わしている。N2 及びH1 ,H2 ,H4 〜H8 も同様である。また、揚砂ポンプ10の点線は、不図示の水位計に従って、間欠運転を行っていることを表している。
【0023】
図4において左側(ノズルN1 側)を雨水の流入口(以下、単に流入口という。)とし、右側(ノズルN2 側)を雨水の流出口(以下、単に流出口という。)とすると、沈砂池1の底面が集砂ピットよりも流入口側及び流出口側がそれぞれ4つの領域に分割されている場合において、図5(a)のタイムチャートでは、流入口側の領域のうち、集砂ピットに最も近い領域のノズル群から駆動を開始させ、その領域での噴射を終了した後、流入口側の領域のうち、流入口最近傍の領域のノズル群を駆動させたら、次に流出口側の領域のうち、集砂ピットに最も近い領域のノズル群を駆動させた後、流出口側の領域のうち、流出口最近傍の領域のノズル群を駆動させる(N1 →H3 →N1 →H4 →N1 →H1 →N1 →H2 →N1 →N2 →H5 →N2 →H6 →N2 →H7 →N2 →H8 →N2 )。
【0024】
この工程は、集砂ピットを基準にして考えた場合、流入口側の方が、流出口側より沈砂の堆積量が多いことから、まず、堆積量の多い片側を最初に集砂してしまう一例である。他の実施の形態として両側を交互に集砂ピットに近いノズル群から順に駆動させてもよいし(N1 →H3 →N1 →N2 →H5 →N2 →H4 →N1 →H6 →N2 →H1 →N1 →H7 →N2 →H2 →N1 →H8 →N2 )、対向した一対のノズル群単位で駆動させてもよい(N1 →H3 →N1 →H4 →N1 →N2 →H5 →N2 →H6 →N2 →H1 →N1 →H2 →N1 →H7 →N2 →H8 →N2 )。さらに、図5(a)のタイムチャートの実施の形態とは逆の流出口側から最初に集砂することも可能である(N2 →H5 →N2 →H6 →N2 →H7 →N2 →H8 →N2 →N1 →H3 →N1 →H4 →N1 →H1 →N1 →H2 →N1 )。
【0025】
以上の実施の形態は、沈砂池の池幅方向(トラフ3と直交する方向)に対向した一対のノズル群、すなわち図4でいう上側のノズル群と下側のノズル群(H1 とH2 、H3 とH4 、H5 とH6 、H7 とH8 )のうち上側のノズル群(H1 、H3 、H5 、H7 )を下側のノズル群(H2 、H4 、H6 、H8 )より優先させて先に駆動させたが、この逆としても何ら支障はない。また、沈砂池の底面積が小さい等で圧力水量、揚砂ポンプ能力に余裕があれば、流入口側と流出口側を同時に集砂することも可能である(例えば、N1 →H3 →N1 →H4 →N1 →H1 →N1 →H2 →N1 とN2 →H5 →N2 →H6 →N2 →H7 →N2 →H8 →N2 を別個独立して同時に集砂)。また、この図5(a)のタイムチャートでは、各ノズル群H1 〜H8 の駆動は、1回限りであるが、数回繰返してもよい。
【0026】
以上のごとく、第一のノズル(H1 〜H8 のノズルn)と第二のノズル(N1 ,N2 )を交互に駆動させることによって、従来と同量の圧力水量でも、トラフ3の詰まりを完全に解消でき、砂の移動も確実に行える。また、ノズル(H1 〜H8 のノズルn)を集砂ピットに近いほうから順に駆動させることによって、どの位置に沈降した沈砂でも集砂されるときに必ず通る集砂ピット2手前は、一番最初に集砂されるため、以後の沈砂の移動を阻害しない。さらに、複数回繰返して集砂する場合には、集砂ピット2に次いで低い、前回の取り残しが溜まっている恐れがある集砂ピット2の手前が一番最初に集砂されるため、以後の沈砂の移動を阻害しない。
【0027】
なお、流入口側、流出口側のそれぞれにおいて、最初のノズル群、すなわち集砂ピットに近いノズル群(流入口側であればH3 ,H4 のいずれか一方又は一対、流出口側であればH5 ,H6 のいずれか一方又は一対)が駆動する前に、トラフ3の両端側に設けられた集砂ピットに一番遠いノズルに相当するノズルN1 ,N2 でトラフ3の洗浄が行われる。これは、トラフ3が集砂ピットにつながる最終的かつ主なトラフであることから、沈砂排出工程の開始当初に沈砂によるトラフ3の埋没を防ぐための最良策であって、2回目以降においては、必ずしも必要ではない。一方、ノズルN3 ,N4 はノズルN1 ,N2 及びノズル群H1 〜H8 の駆動終了後に駆動される。これは、集砂ピット2周囲の池幅方向に堆積した砂を洗い流すためである。
【0028】
また、豪雨時等に多量の土砂の流入がなされ、沈砂池の底面に多量の沈砂が堆積した場合には、ノズルからの圧力水の噴出量を揚砂ポンプの排出量(移送量)より常に少なく抑えていた制御を解き、揚砂ポンプの排出量に関係なく、効率よく確実に集砂できる噴出量でノズルから圧力水を噴出させる。すなわち、ノズルには、それぞれの噴出量の合計を揚砂手段の移送量よりも多くすることが可能なものを用いる。しかしながら、ノズルの噴出量を常に揚砂手段の移送量よりも多くしておくと、沈砂池内に水が蓄積し、水中下における集砂となってしまう。水中下における集砂は、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、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集砂効率も低下する欠点がある。
【0029】
そこで、これらの問題点を解決するため、排水(ドライ)状態における集砂、さらには、ノズルからの圧力水を低圧で噴出させることが望まれる。なお、本発明でいうドライ(排水)状態とは、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る状態をいう。本実施の形態においては、ノズルの噴出量を揚砂手段の移送量よりも多くしても、ノズルを間欠駆動させることによってノズルの噴出量を調整する。すなわち、沈砂池の水位が所定水位を超えたらノズルの駆動を停止させ、連続駆動している揚砂ポンプによって沈砂とともに水を沈砂池外へと移送させる。そして、沈砂池の水位が所定水位以下となったら、ノズルの駆動を再開させる。
【0030】
ここで、ノズルを停止させるタイミング取りには、集砂ピットまたはトラフ3内、より具体的にはトラフ3の集砂ピット2への開口端部の底部レベルに水位計を設けて水位を監視してもよいが、ノズルの噴出量と沈砂池の容積から算出してタイマー設定とすることで、図5(a)と同じ要領で作成された図5(b)のようなタイムチャートによって、図4に示した沈砂池1の揚砂装置を駆動制御することが可能となる。すなわち、揚砂ポンプ10を駆動させ、一のノズル群から他のノズル群への移行時に全ノズルを停止させて、沈砂池を排水(ドライ)状態に復帰・維持する。このタイムチャートでは、N1 →H3 →N1 とN2 →H5 →N2 は他のものよりノズルからの総噴出量が多いため、揚砂ポンプ10のみの駆動時間を他のものに比べて長くとっている。なお、上述の他の駆動制御パターン例でも良く、要は、揚砂ポンプ10のみの駆動時間を他のノズル群への移行時に設ければ良い。
【0031】
以上のごとく、上記実施の形態では、ノズルを完全停止させて、揚砂ポンプ10のみの駆動時間を確保したが、本発明はこれに限らず、豪雨等による多量の土砂の流入時以外の通常の場合でも、集砂効率を上げるため揚砂手段の移送量よりもノズルから噴出量を多くしてあるので、ノズルを完全停止までしなくても、ノズルの噴出量と揚砂手段の移送量を流量計で監視して、両者の流量を比較演算し、ノズルの噴出量を調整する噴出量調整手段を設ければ、ノズルから揚砂手段の移送量よりも少ない量しか噴出させない時間帯を実現することができ、沈砂池を排水(ドライ)状態に復帰・維持させることができる。
【0032】
上述の例では、集砂ピット2を沈砂池1の中央に設けた例を示したが、雨水の流出側に設けるようにしてもよい。例えば、図4において、雨水が左側から流入してくるとしたとき、集砂ピット2は、トラフ3の右端側に設けられる。もちろん、この場合でも、トラフ3の集砂ピット2の設けられる部分が最も低くなるように傾斜が付される。さらに、トラフ3は、沈砂池1の中央に設けたが、一方の側壁側に設けるようにしてもよい。例えば、図4において、下側のノズル群H2 ,H4 ,H6 ,H8 を省略し、この部分にトラフ3を設けるようにしてもよい。
【0033】
また、上述の例では、揚砂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。
【0034】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、一端側に流入口を、他端側に流出口を有する沈砂池の底面に、その流入口と流出口とを結ぶ方向に延在し、集砂ピットを有するトラフを設けるとともに、沈砂池の底面に堆積した砂をトラフに向けて流すための圧力流体を噴出する第一のノズルと、そのトラフに集められた砂を集砂ピットに向けて流すための圧力流体を噴出する第二のノズルとを設け、その集砂ピットに集められた砂を水位計に基づいて間欠運転される揚砂手段により移送するようにした揚砂装置において、第一のノズル及び第二のノズルに、それぞれの噴出量の合計が揚砂手段の移送量よりも多くなるものを用いるので、豪雨時等に多量の土砂が流入して沈砂池の底面に多量の沈砂が堆積した場合でも、効率よく確実に集砂することができる。また、第一のノズル及び第二のノズルからの噴出により沈砂池の水位が所定水位を超えたときは、所定水位以下になるように第一のノズル及び第二のノズルのそれぞれの噴出量の合計を減量する方向に調整する噴出量調整手段を備えたので、ノズルの噴出量を常に揚砂手段の移送量よりも多くしておくことによる水中下における集砂を防止することができるから、集砂効率の低下を招来することもない。
【0035】
請求項2の発明によれば、沈砂池を排水(ドライ)状態に復帰・維持させることができる。
請求項3ないし5の発明によれば、各種の噴出量調整手段を用いることができる。
【0036】
請求項6の発明によれば、第一のノズルと第二のノズルとを交互に駆動させる駆動制御手段を付加したので、従来と同量の圧力水量でも、トラフの詰まりを完全に解消でき、砂の移動も確実に行え、集砂効率を向上させることができる。
【0037】
請求項7の発明によれば、ノズルを集砂ピットに近い領域のものから遠い領域のものの順に駆動させる駆動制御手段を付加したので、集砂ピット手前の沈砂の滞留を解消でき、集砂効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態に係る揚砂装置を下水処理施設の雨水沈砂池に適用したときの断面図である。
【図2】 図1の平面図である。
【図3】 図2のイーイ線断面図である。
【図4】 ノズル群の配置を示した平面図である。
【図5】 (a)は、制御動作を示すタイムチャート、(b)は、他の方式の制御動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1 雨水沈砂池(沈砂池)
2 集砂ピット
10 揚砂ポンプ
11 吸引口
12 吐出管
N1 〜N4 ノズル
H1 〜H8 ノズル群
n ノズル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sand raising device provided in a sand basin such as a rainwater sand basin in a sewage treatment facility.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, in a rainwater settling basin of a sewage treatment facility, a trough extending in the water flow direction is provided at the center of the width direction of the sand basin (perpendicular to the water flow direction), and the troughs are the bottom on both the left and right sides of the trough. A small trough extending in the trough direction is provided at a predetermined interval on the inclined surface, and the trough is also inclined so that the center in the water flow direction is the lowest, and sand collecting is performed at the lowest part of the center. A pit is formed, and sand collecting means including a jet pump or a sand pump is provided in the sand collecting pit.
[0003]
Between each small trough, there is a nozzle that ejects pressure water to flow sand accumulated on the bottom toward the trough, and the trough allows the sand in the trough to flow toward the sand collecting pit. A nozzle is provided for ejecting pressure water to be collected.
[0004]
Therefore, when pressure water is simultaneously ejected from the nozzles provided between the small troughs and the nozzles provided in the troughs, the sand accumulated on the bottom surface of the sand basin is collected in the sand collecting pit. The sand in the collecting sand pits, Agesuna means, i.e., by a jet pump or Agesuna pump Ru is transported to a predetermined place. Incidentally, in order to odor or the like kept draining settling basin (dry) state, the total ejection amount of pressure water from the nozzle is always less set than the total emissions of Agesuna means.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to collect the sand accumulated on the bottom surface of the sand settling basin in the sand collecting pit, the conventional sand pumping apparatus simultaneously ejects the nozzles provided between the small troughs and the nozzles provided in the troughs. Therefore, the total supply amount of the pressure water is increased, so that there is a disadvantage that a pump having a large pump capacity for supplying the pressure water is required. Further, since the amount of water flowing into the sand collecting pit increases, the capacity of the sanding means such as a jet pump or a sand pump must be increased, and the subsequent post-treatment device such as a sand separator is also large. There was the inconvenience of becoming. Furthermore, when the total amount of pressure water supplied is small, sand accumulates in front of the sand collection pit, which causes a problem of becoming like a weir and reducing sand collection efficiency. In addition, even if there is a large inflow of sediment during heavy rains, and a large amount of sediment has accumulated on the bottom of the sedimentation basin, the total amount of pressure water ejected from the nozzle is to achieve a dry (drainage) condition. Since it is always kept lower than the total discharge of the jet pump or sand pump, the accumulated sediment cannot be guided into the trough, and even if it can be guided into the trough, it may not be able to guide into the sand collecting pit. .
[0006]
Then, this invention was made | formed in order to solve the said fault, Comprising: The objective is to provide the sand collection apparatus which improved sand collection efficiency.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention extends to the bottom surface of a sand basin having an inlet on one end and an outlet on the other end in a direction connecting the inlet and the outlet, A trough having a pit is provided, and a first nozzle that ejects a pressure fluid for flowing sand accumulated on the bottom surface of the sand basin toward the trough, and the sand collected in the trough to the sand collecting pit A sand pumping device provided with a second nozzle for ejecting a pressure fluid for flowing toward the sand collecting pit, and transporting sand collected in the sand collecting pit by sand pumping means operated intermittently based on a water level gauge , the first nozzle and second nozzle, also used as a multi Kunar than transferring the total amount of said Agesuna means each ejection amount, the by ejection from the first nozzle and second nozzle sand when the water level of the pond has exceeded the Tokoro Teimizu position, the It is characterized by having a jetting amount adjusting means for adjusting the direction to lose weight the total ejection amount of the first nozzle and the second nozzle to be less than the constant water level.
Pressure water is raised as the pressure fluid. The sand lifting means also includes a mechanical pumping equipment such as a jet pump, a sand pump, or a crane.
[0008]
In a preferred example of the present invention, the predetermined water level is set to a water level for returning and maintaining the sand basin in a drained (dry) state. In another preferred example of the present invention, the ejection amount adjusting means includes a water level meter that measures the water level of the sand basin, and an automatic control that opens and closes the valves of the first nozzle and the second nozzle according to the measured value of the water level meter. It consists of a valve controller. Further, the ejection amount adjusting means is characterized by comprising a timer that calculates the opening time by calculating based on the total ejection amount of each of the first nozzle and the second nozzle and the volume of the sand basin. . Further, the ejection amount adjustment means measures the total ejection amount of each of the first nozzle and the second nozzle and the transfer amount of the sand lifting means, and compares and calculates both measurement values to output an ejection amount adjustment signal. It is characterized by that.
In order to achieve the above object, the present invention divides the bottom surface of the sand basin into a plurality of regions in the longitudinal direction of the trough, and installs the first nozzle for each region, the first nozzle and the second nozzle And a drive control means for alternately driving and are added.
In addition, in order to achieve the above object, the present invention is characterized in that drive control means for driving the first nozzle in the order from the area far from the sand collecting pit to the area far from the sand collecting pit is added. Here, the drive control means for driving the first nozzle in the order from the area close to the sand collection pit to the area far from the sand collection pit is driven in order from the nozzle closest to the sand collection pit in units of nozzle groups divided for each of a plurality of nozzles. Drive control means for driving, or drive control means for driving the nozzle groups and nozzles in order from the closest to the pit.
[0009]
Here, to eject the pressure fluid so that the sand accumulated on the bottom of the sand basin flows out toward the sand collecting pit, a trough connected to the sand collecting pit is provided and the sand accumulated on the bottom is poured. This refers to a type in which a pressure fluid such as water is ejected toward the trough and sand is discharged into the sand collecting pit via the trough, or a pressure fluid such as water is directly ejected toward the sand collecting pit. Further , adjusting the total amount of pressure fluid ejected from the first nozzle and the second nozzle so as to be equal to or lower than a predetermined water level includes not ejecting from the nozzle at all . In addition, the transfer Okuryou, when it is transported from a plurality of Agesuna means is its total transfer amount.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a sand pumping apparatus according to the present invention applied to a rainwater settling basin (hereinafter referred to as “sedimentation basin”) of a sewage treatment facility. FIG. 1 is a sectional view thereof, FIG. 2 is a partial plan view thereof, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 2, and FIG. 1 corresponds to the cross-sectional view taken along the line in FIG. FIG. 4 is an overall plan view centering on the arrangement of the nozzle group of the sand basin, and FIGS. 5A and 5B are time charts showing the driving state of the nozzle group and the like.
[0011]
In the same manner as the conventional sand basin described above, the
[0012]
Returning to FIG. 1, the shape of the
[0013]
The
[0014]
FIG. 4 shows the nozzles disposed on the
[0015]
4 and FIGS. 1 to 3 are omitted for the sake of simplification, but the
[0016]
In FIG. 4, N1 and N2 are nozzles, which are provided at both ends of the
[0017]
In FIG. 4, N3 and N4 are also the same nozzles as the nozzles N1 and N2, and the walls on both sides in the direction perpendicular to the water flow direction of the
[0018]
Although omitted in FIG. 4, each of the nozzle groups H1 to H8 and nozzles N1 to N4 configured by connecting a plurality of nozzles to one header pipe is connected to the
[0019]
Next, the control operation time
[0020]
Assume that the inflow of rainwater into the
[0021]
In addition, when the disturbance means which consists of the nozzle which ejects a pressure water is provided under the suction port 11 of the
[0022]
From each of the nozzle groups H1 to H8 and the nozzles N1 and N2, pressure water is ejected for a predetermined time in the order shown in FIG. In FIG. 5 (a), "N1" indicates that pressure water is ejected from the nozzle N1, and "H3" is provided in the header pipe when the pressure water is supplied to the header pipe. This indicates that pressure water is being injected from the nozzles n, n... Toward the
[0023]
In FIG. 4, when the left side (nozzle N1 side) is the rainwater inflow port (hereinafter simply referred to as the inflow port) and the right side (nozzle N2 side) is the rainwater outflow port (hereinafter simply referred to as the outflow port), In the case where the bottom surface of 1 is divided into four regions each of the inlet side and the outlet side from the sand collecting pit, in the time chart of FIG. After starting driving from the nozzle group in the nearest area and ending the injection in that area, if the nozzle group in the area nearest to the inlet is driven among the areas on the inlet side, After driving the nozzle group in the area closest to the sand collecting pit in the area, the nozzle group in the area closest to the outlet is driven in the area on the outlet side (N1 → H3 → N1 → H4 → N1). → H1 → N1 → H2 → N1 → N2 → H5 → N2 → H6 → 2 → H7 → N2 → H8 → N2).
[0024]
If this process is considered based on the sand collection pit, since the amount of sedimentation is larger on the inlet side than on the outlet side, first, one side with a large amount of sediment is collected first. It is an example. As another embodiment, the nozzles may be driven alternately from the nozzle group close to the sand collecting pit in order (N1 → H3 → N1 → N2 → H5 → N2 → H4 → N1 → H6 → N2 → H1 → N1 → H7.fwdarw.N2.fwdarw.N2.fwdarw.N1.fwdarw.H8.fwdarw.N2), it may be driven by a pair of opposed nozzle groups (N1.fwdarw.H3.fwdarw.N1.fwdarw.H4.fwdarw.N1.fwdarw.N2.fwdarw.H5.fwdarw.N2.fwdarw.H6.fwdarw.N2.fwdarw.H1.fwdarw.N1) → H2 → N1 → H7 → N2 → H8 → N2). Furthermore, it is also possible to collect sand first from the outlet side opposite to the embodiment of the time chart of FIG. 5 (a) (N2->H5->N2->H6->N2->H7->N2->H8-> N2). → N1 → H3 → N1 → H4 → N1 → H1 → N1 → H2 → N1).
[0025]
In the above embodiment, a pair of nozzle groups opposed to the pond width direction (direction orthogonal to the trough 3) of the sand basin, that is, the upper nozzle group and the lower nozzle group (H1, H2, H3 in FIG. 4). And H4, H5 and H6, H7 and H8), the upper nozzle group (H1, H3, H5, H7) is driven first with priority over the lower nozzle group (H2, H4, H6, H8). However, there is no problem even if the opposite is true. In addition, if the bottom area of the sand basin is small and the amount of pressure water and sand pumping capacity are sufficient, it is possible to collect sand at the inlet and outlet sides simultaneously (for example, N1 → H3 → N1 → Sand collection of H4, N1, H1, N1, H2, N1 and N2, H5, N2, H6, N2, H7, N2, H8, N2 separately and simultaneously). Further, in the time chart of FIG. 5A, each nozzle group H1 to H8 is driven only once, but may be repeated several times.
[0026]
As described above, the
[0027]
In each of the inlet side and the outlet side, the first nozzle group, that is, a nozzle group close to the sand collecting pit (one or a pair of H3 and H4 if the inlet side or a pair, H5 if the outlet side) , H6 before driving, the
[0028]
In addition, when a large amount of sediment flows in during heavy rain and a large amount of sediment accumulates on the bottom of the sedimentation basin, the amount of pressure water discharged from the nozzle is always greater than the discharge (transfer amount) of the sand pump. The control that has been suppressed to a low level is released, and pressure water is ejected from the nozzle with an ejection amount that can collect sand efficiently and reliably regardless of the discharge amount of the sand pump. In other words, a nozzle that can make the total amount of jetting larger than the transfer amount of the sand lifting means is used. However, if the ejection amount of the nozzle is always larger than the transfer amount of the sand lifting means, water accumulates in the sand settling basin, resulting in sand collection under the water. Sand collection underwater is not only economical because the amount of pumped water pumped by the sand pump increases, but it is also necessary to overcome the water pressure and move the sediment, and it is necessary to eject the pressure water from the nozzle at a high pressure. Arise. High-pressure sand collection not only requires a running cost to generate high pressure, but also increases the number of components. In addition, the generation of sewage mist due to high-pressure water is also a big problem from a hygienic point of view, and there is a drawback that sand collection efficiency is lowered because a part of the sand sinks and floats underwater, and then sinks and accumulates again. .
[0029]
Therefore, in order to solve these problems, it is desired that the sand collection in the drainage (dry) state and further the pressure water from the nozzle be ejected at a low pressure. In addition, the dry (drainage) state as used in the field of the present invention refers to a state in which some stagnation of rainwater is allowed as long as sand collection at a high load or high pressure of the
[0030]
Here, in order to take a timing for stopping the nozzle, a water level gauge is provided in the sand collecting pit or
[0031]
As described above, in the above-described embodiment, the nozzle is completely stopped and the driving time of only the
[0032]
In the above-described example, the
[0033]
Moreover, in the above-mentioned example, although the
[0034]
【The invention's effect】
According to invention of
[0035]
According to invention of
According to invention of
[0036]
According to the invention of claim 6 , since the drive control means for alternately driving the first nozzle and the second nozzle is added, the clogging of the trough can be completely eliminated even with the same amount of pressure water as the conventional one, Sand can be moved reliably, and sand collection efficiency can be improved.
[0037]
According to the seventh aspect of the present invention, since the drive control means for driving the nozzles in the order from the area far from the sand collecting pit to the area far from the sand collecting pit is added, it is possible to eliminate the retention of sand settling before the sand collecting pit, and the sand collecting efficiency Can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view when a sand raising apparatus according to an embodiment of the present invention is applied to a rainwater settling basin of a sewage treatment facility.
FIG. 2 is a plan view of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 2;
FIG. 4 is a plan view showing the arrangement of nozzle groups.
FIG. 5A is a time chart showing a control operation, and FIG. 5B is a time chart showing another type of control operation.
[Explanation of symbols]
1 rainwater settling basin (sedimentation basin)
2
Claims (7)
前記第一のノズル及び第二のノズルに、それぞれの噴出量の合計が前記揚砂手段の移送量よりも多くなるものを用い、前記第一のノズル及び第二のノズルから噴出により前記沈砂池の水位が所定水位を超えたときは、前記所定水位以下になるように前記第一のノズル及び第二のノズルのそれぞれの噴出量の合計を減量する方向に調整する噴出量調整手段を備えたことを特徴とする揚砂装置。A trough having a sand collecting pit is provided on the bottom surface of the sand basin having an inlet on one end and an outlet on the other end, extending in a direction connecting the inlet and the outlet, and having a sand collecting pit. A first nozzle for ejecting pressure fluid for flowing sand accumulated on the bottom surface toward the trough; and a second nozzle for ejecting pressure fluid for flowing sand collected in the trough toward the sand collecting pit. In the sand raising device, the sand collected in the sand collecting pit is transferred by a sand raising means that is intermittently operated based on a water level gauge .
The first nozzle and second nozzle, used as multilingual Kunar than transferring the total amount of said Agesuna means each ejection amount, the by ejected from the first nozzle and second nozzle sand when the water level of the pond exceeds Tokoro Teimizu position is ejected amount adjusting means for adjusting the direction to lose weight the sum of each of the ejection amount of the first nozzle and second nozzle so that less than the predetermined water level A sanding device characterized by comprising:
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