JP4495328B2 - Sand collection device for sand basin - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄水処理施設や下水処理施設に設けられる沈砂池において、沈砂池の底部に堆積した砂を集める集砂装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
浄水水処理施設や下水処理施設などにおいて、廃水を処理する場合、多量の砂や砂と同様な沈降性を有する無機物質を含んでいるような廃水は、沈殿池に入れる前に沈砂池に入れ、砂などの無機物質を除去する方法が一般的に行われている。そこで、沈砂池に堆積した砂等を回収する方法が開発され、実施されてきた。1つ目の方法は、前もって沈砂池底部に設置した機械式掻き寄せ機により堆積した砂を1ヵ所に集砂し、ポンプによって吸い上げる方法である。掻き寄せ機の方式には、水中牽引式、水中リンクベルト式、水中回転式等があり、沈砂池のサイズ、砂の発生量などにより選定される。
【0003】
2つ目の方法は、上記機械式掻き寄せ機を設置する代わりに、噴射ノズルを設置する方法である。特開昭63−62508号公報に見られる方法は、沈砂池の底面に一方向に向けて噴射ノズルを複数個設置し、噴射ノズルから圧力水を噴射することにより堆積した砂を1ヵ所に集砂し、ポンプによって吸い上げる方法で回収される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、1つ目の掻き寄せ方式では、池底に設置した機械式掻き寄せ機は年中水没しているため腐食が進行し、故障が起きやすい。修理のためには、廃水を抜き取り、砂を掻き出す必要があり、修理するまでがたいへんであるという問題を抱えていた。
また、2つ目の噴射ノズル固定方式では、底面に固定した噴射ノズルが邪魔をして堆積した砂を1ヵ所に集砂できないという問題や、堆積した砂をまんべんなく集砂するためには、噴射ノズルを密に設置する必要があり、ノズルの個数が多くなって、目詰まりなどへの対応で、ノズルのメンテナンスが厄介になるなどの問題があった。
【0005】
そこで、本発明は、沈砂池の外で点検や修理ができ、効率的に集砂ができる沈砂池の集砂装置を提供することを課題とする。
【0006】
【発明が解決するための手段】
前記課題を解決するための手段として、請求項1に記載された発明に係る集砂装置は、沈砂池の底部に堆積した沈砂を集める集砂装置であって、複数本のアームと各アームを連結する複数の関節を有し、前記各々のアーム間に配設したシリンダの伸縮によりアームを屈伸させる屈伸手段を有する多関節式アームと、この多関節式アームの基端部が固定され、旋回用モータの正逆回転駆動により多関節式アームを鉛直軸回りに旋回させる本体旋回部、又は、沈砂池の全幅に亘り配設されたガイドに沿ってモータの駆動により多関節式アームを直線移動させる移動本体部から構成される、沈砂池の屋上に設置された多関節式アームの移動手段と、前記多関節式アームの先端に固定され、ポンプからホースを介して供給される圧力水の噴射により沈砂池の底部に堆積した沈砂を沈砂池の長手方向一端に形成された砂だめ部に移動させる噴射ノズルと、前記圧力水の噴射の作動及び前記多関節式アームとその移動手段の作動を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【0007】
請求項1に記載された発明は、噴射ノズルを移動自在とすることで、単体のノズルで沈砂池の底部全体の集砂をカバーする。また、沈砂池の底面には干渉物はなく、底面はフラットであり、事前に用意されたプログラムにより、噴射ノズルの移動が制御され、噴射ノズルから圧力水を噴射することにより堆積沈砂を砂だめに集砂できる。また、集砂した砂は、ポンプによって吸い上げ、回収する。
さらに、集砂装置は、沈砂池の屋外に退避できることから、外で点検や修理を行う。
多関節式アームは、アームの屈伸と旋回又は直線移動により噴射ノズルの移動範囲は、沈砂池底部全体をカバーする。また、本発明の集砂装置は、外部に設置した多関節式アームであるため、沈砂池内には一切の集砂装置が不要となる。
【0008】
請求項1に記載された発明において、前記圧力水の噴射の作動は、ポンプの起動指令により行い、移動手段の作動を制御する制御手段は、油圧シリンダに供給する油量を制御する制御弁により行う。また、旋回等の制御は、旋回部に設けたモ−タの回転を制御することで行う。尚、前記モータは、サーボモータとするが、回転を制御可能な他のモータでもよい。
【0009】
請求項2に記載された発明は、請求項1に記載の沈砂池の集砂装置であって、前記砂だめ部の屋上に備えられ、砂だめ部に集砂された沈砂を吸い上げ、沈砂池の外に回収するポンプを有することを特徴とする。
【0011】
請求項3に記載された発明に係る集砂装置は、沈砂池の底部に堆積した沈砂を回収する集砂装置であって、複数本のアームと各アームを連結する複数の関節を有し、前記各々のアーム間に配設したシリンダの伸縮によりアームを屈伸させる屈伸手段を有する多関節式アームと、この多関節式アームの基端部が固定され、旋回用モータの正逆回転駆動により多関節式アームを鉛直軸回りに旋回させる本体旋回部、又は、沈砂池の全幅に亘り配設されたガイドに沿ってモータの駆動により多関節式アームを直線移動させる移動本体部から構成される、沈砂池の屋上に設置された多関節式アームの移動手段と、前記多関節式アームの先端に取り付けられた吸い込み口より、ホースを介して沈砂池の底部に堆積した沈砂を吸い上げて回収するポンプと、前記沈砂の吸い上げ作動及び前記多関節式アームとその移動手段の作動を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【0012】
請求項3に記載された発明は、吸い込み口を移動式とすることにより、この1台で沈砂池をカバーする。また、沈砂池の底面には干渉物はなく、底面はフラットであり、事前に用意されたプログラムにより、吸い込み口の移動が制御され、吸い込み口から真空ポンプの吸引力により堆積した砂を直接吸い上げる。これにより、砂だめの溝が不要で、しかも集砂した砂を吸い上げるためのポンプは不要となるため、より簡素化される。
【0013】
【発明の実施に形態】
次に、本発明の実施の形態について、図を参照しながら説明する。
図1は、本発明の第1実施形態を説明するための集砂装置の側面図であり、沈砂池1を断面して図示したもので、図2はその平面図である。
図1において、砂を含んだ廃水は、入水口2より沈砂池1に流れ込み、砂は自然沈降して、例えば底面のa,b,c,dに堆積する。砂だめa部の屋上にはポンプ3を複数個備え、砂だめに集砂された砂を沈砂池1の外に回収する。
【0014】
本発明の集砂装置5の移動手段の機構は、多関節式アーム7と本体旋回部6から構成される。本体旋回部6は、旋回用モータMを有し、モータの正回転、逆回転駆動により多関節式アーム7が左右に旋回する。駆動機構はウオームとウオームホイールの組合わせとする。
多関節式アーム7は、例えば4本のアーム(7a〜7d)から成り、3個の関節を有し、各々のアーム間には3本のシリンダ(8a〜8c)を配設している。これらのシリンダは油圧式等であり、シリンダに油圧を供給してシリンダを伸縮させることにより、アームは自在に屈伸する。図2において、25は油圧装置であり、3aは噴射ノズルに圧力水を供給するポンプである。また、27は操作盤、28は制御盤であり、請求項1に記載の制御手段に該当する。アームの直線移動の例については、図3、図4に示す。説明については後述する。
【0015】
図1において、本発明の集砂装置5は、アーム7dの先端までホース10が付設され、その先端に噴射ノズル4が固定されている。したがって、噴射ノズル4の移動は、多関節式アーム7の屈伸動作と旋回動作のどちらか1つの単独動作を交互に組み合わせるにより底面全体を広くカバーすることができ、まんべんなく、堆積した砂を砂だめa部に移動させることができる。尚、ここでは単独動作とするが、複合動作としても構わない。
【0016】
また、事前に用意されたプログラムにより、噴射ノズル4の連続した移動が可能であり、自動運転、無人運転が可能である。以上により、噴射ノズル4からの圧力水によって堆積した砂は、砂だめに集砂され、集砂された砂は、ポンプ3によって吸い上げられ回収される。本集砂装置5は、沈砂池外に移動できることから、沈砂池の屋外で点検や修理が可能である。
【0017】
図2に、噴射ノズル4の移動経路の一例を示す。先ず最初に、沈砂池外に退避格納した多関節式アーム7を屈伸させ、噴射ノズル4を、底面e点の位置に移動する。ボンプ3aを起動して圧力水を噴射する。噴射ノズル4がアームの旋回によりe点からf点に到着すると、次にアームの伸長によりf点からg点まで移動する。続いて、アームの旋回によりg点からh点まで移動する。以後同様に移動を繰り返すことによりz点に至る。移動の速度やピッチ幅等の変更は、底面に堆積した砂の量に合わせてプログラムを変更する。
【0018】
図1、図2に基づき、本発明の第2実施形態を説明する図である。
図1において、アーム7dの先端には、カメラ19が固定される。又は沈砂池の天井にはセンサ20が配置される。アーム7dの先端には、カメラ19の他にライト(図示無し)も固定することで、沈砂池の内部をモニタにはっきりと映すことができ、集砂中の様子がモニタ画面で確認できることから、集砂作業の改善が立てやすく、集砂作業の評価も容易となる。また、センサ20は超音波センサ等で有り、底部で所定の堆積量に達したことを検知させ、その底部のみ選択的に噴射ノズルで圧力水を噴射する構成とすることもできる。尚、カメラは小型水中カメラであり、ライトは防水機能付きであることは、言うまでもない。
【0019】
図3は、本発明の第3実施形態を説明するための沈砂池1の断面図であり、図4はその平面図である。
図3において、第1実施形態と同様に、砂を含んだ廃水は、入水口2より沈砂池1に流れ込むと、砂は、例えば底面のa,b,c,dに堆積する。底部に堆積した沈砂は、多関節式アーム7のアーム7dの先端に取り付けられた吸い込み口11よりダイレクトに回収される。したがって、砂だめa部の溝、及び屋上に設置されたポンプ3は不要となる。
本発明の集砂装置5の機構部は、大きく分けて多関節式アーム7と移動本体部13とから構成する。移動本体部13は、沈砂池の全幅に亘り配設された2本のレール状のガイド14上を沈砂池の幅方向に直線移動する。
【0020】
図3、図4において、ホース10は、アーム7aを通りアーム7dの先端まで付設され、その先端に吸い込み口11が固定されている。したがって、吸い込み口11の移動は、第1実施形態と同様に、多関節式アーム7の屈伸動作と移動動作のどちらか1つの単独動作を交互に組み合わせることにより、底面全体を広くカバーすることができ、まんべんなく集砂可能となる。また、事前に用意されたプログラムにより、吸い込み口11の連続移動が可能であり、自動運転が可能となる。
ここでの特徴は、砂だめa部に集砂する工程が省かれ、ダイレクトにポンプ26によって吸い上げられることにある。
また、集砂装置5が沈砂池外に移動できることから、屋外での点検や修理が可能となる点は、第1実施形態と同様である。
【0021】
図4において、実施形態の移動経路を説明する。先ず最初に、沈砂池外に退避格納した多関節式アーム7を屈伸させ、アーム7d先端の吸い込み口11を、底面のe点の位置に移動する。真空ポンプ26を起動し、堆積した砂を吸い上げる。次にアーム本体の直線移動によりe点からf点に到達するとアームの伸長によりf点からg点まで移動する。続いて、アームの直線移動によりg点からh点まで移動する。以後同様の移動を繰り返すことによりz点に至る。移動の速度やピッチ幅等の変更は、プログラムの変更により行う。
【0022】
図5は、直線移動式の集砂装置5を複数個の沈砂池に配置した平面図である。ガイド14を延長することにより、1台の集砂装置5が複数個の沈砂池をカバーすることが可能となり、集砂装置5の稼動率の向上、コストの低減が図られる。
【0023】
【発明の効果】
請求項1に記載された発明によれば、ムラなく効率的な集砂が可能である。また、外部に設置したことにより点検作業が簡単にでき、修理やメンテナンスが容易であり、管理コストを低減する。
【0024】
また、多関節式アームの屈伸動作と旋回動作又は直線移動により広い範囲の集砂が可能となり、沈砂池内には一切の集砂装置が不要となる。また、簡易な構成の集砂装置となる。
【0026】
請求項3に記載された発明によれば、ムラなく効率的な集砂が可能となり、1台の集砂装置で複数個の沈砂池をカバーすることが可能であることから、稼動率を向上させ、コスト低減が可能である。また、砂だめの溝や集砂した砂の吸上ポンプが不要となるため、沈砂池はより簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1、2実施形態である集砂装置の側面図であり、沈砂池を断面して図示したものある。
【図2】本発明の第1、2実施形態である集砂装置の平面図である。
【図3】本発明の第3実施形態である集砂装置の側面図であり、沈砂池を断面して図示したものある。
【図4】本発明の第3実施形態である集砂装置の平面図である
【図5】本発明の第3実施形態である集砂装置の平面図で、複数個の沈砂池を1台の集砂装置が稼動するケースを図示したものである。
【符号の説明】
1 沈砂池
2 入水口
3 ポンプ
4 噴射ノズル
5 集砂装置
6 本体旋回部
7(7a〜7d) 多関節式アーム
8(8a〜8c) シリンダ
10 ホース
13 移動本体部
14 ガイド
19 カメラ
20 センサ
25 油圧装置
26 真空ポンプ
28 制御盤[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sand collecting device that collects sand accumulated at the bottom of a sand basin in a sand basin provided in a water purification facility or a sewage treatment facility.
[0002]
[Prior art]
When wastewater is treated at a clean water treatment facility or sewage treatment facility, wastewater that contains a large amount of sand and inorganic substances that have sedimentation properties similar to sand is put in the settling basin before entering the settling basin. A method of removing inorganic substances such as sand is generally performed. Therefore, a method for recovering sand accumulated in a sand basin has been developed and implemented. The first method is a method in which sand accumulated by a mechanical scraper installed at the bottom of a sand basin is collected in one place and sucked up by a pump. There are underwater traction type, underwater link belt type, underwater rotation type, etc. as the scraper type, and it is selected according to the size of the sand basin, the amount of sand generated, etc.
[0003]
The second method is a method of installing an injection nozzle instead of installing the mechanical scraper. In the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-62508, a plurality of spray nozzles are installed in one direction on the bottom surface of a sand basin, and sand accumulated by spraying pressure water from the spray nozzles is collected in one place. It is collected by sanding and sucking up with a pump.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the first raking method, the mechanical raking machine installed at the bottom of the pond is submerged year round, so that corrosion progresses and failure tends to occur. In order to repair, it was necessary to drain the waste water and scrape the sand, which had a problem that it was difficult to repair.
In the second spray nozzle fixing method, the spray nozzle fixed on the bottom surface interferes with the problem that the accumulated sand cannot be collected in one place, and in order to collect the accumulated sand evenly, There is a problem that it is necessary to install the nozzles densely, the number of nozzles increases, and the maintenance of the nozzles becomes troublesome in response to clogging.
[0005]
Then, this invention makes it a subject to provide the sand collection apparatus of the sand basin which can inspect and repair outside a sand basin and can collect sand efficiently.
[0006]
[Means for Solving the Invention]
As a means for solving the above-mentioned problems, a sand collecting device according to the invention described in
[0007]
The invention described in
Furthermore, since the sand collecting device can be evacuated to the outside of the sand basin, it is inspected and repaired outside.
In the articulated arm, the movement range of the spray nozzle covers the entire bottom of the sand basin by bending and stretching of the arm and turning or linear movement. Further, since the sand collecting device of the present invention is an articulated arm installed outside, no sand collecting device is required in the sand basin.
[0008]
In the invention described in
[0009]
The invention described in claim 2 is the sand collecting apparatus for the sand basin according to
[0011]
The sand collecting device according to the invention described in
[0012]
The invention described in
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view of a sand collecting device for explaining a first embodiment of the present invention, which shows a
In FIG. 1, waste water containing sand flows into a
[0014]
The mechanism of the moving means of the sand collecting
The articulated
[0015]
In FIG. 1, the
[0016]
Further, the
[0017]
In FIG. 2, an example of the movement path | route of the
[0018]
It is a figure explaining 2nd Embodiment of this invention based on FIG. 1, FIG.
In FIG. 1, a
[0019]
FIG. 3 is a cross-sectional view of a
In FIG. 3, as in the first embodiment, when waste water containing sand flows into the
The mechanism part of the
[0020]
3 and 4, the
The feature here is that the step of collecting sand in the sand reservoir a is omitted and the
Moreover, since the
[0021]
In FIG. 4, the movement route of the embodiment will be described. First, the articulated
[0022]
FIG. 5 is a plan view in which the linear movement type
[0023]
【The invention's effect】
According to the invention described in
[0024]
In addition, a wide range of sand collection is possible by the bending and stretching operation and turning operation or linear movement of the articulated arm, and no sand collecting device is required in the sand basin. In addition, the sand collecting device has a simple configuration.
[0026]
According to the third aspect of the present invention, efficient sand collection is possible without unevenness, and a single sand collection device can cover a plurality of sand basins, thus improving the operating rate. The cost can be reduced. In addition, the sand basin is further simplified because it does not require a sand ditch or a sand suction pump.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a sand collecting apparatus according to first and second embodiments of the present invention, showing a sand basin in cross section.
FIG. 2 is a plan view of a sand collecting apparatus according to first and second embodiments of the present invention.
FIG. 3 is a side view of a sand collecting apparatus according to a third embodiment of the present invention, showing a sand basin in cross section.
FIG. 4 is a plan view of a sand collecting apparatus according to a third embodiment of the present invention. FIG. 5 is a plan view of the sand collecting apparatus according to the third embodiment of the present invention. The case where this sand collecting apparatus operates is illustrated.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
複数本のアームと各アームを連結する複数の関節を有し、前記各々のアーム間に配設したシリンダの伸縮によりアームを屈伸させる屈伸手段を有する多関節式アームと、
この多関節式アームの基端部が固定され、旋回用モータの正逆回転駆動により多関節式アームを鉛直軸回りに旋回させる本体旋回部、又は、沈砂池の全幅に亘り配設されたガイドに沿ってモータの駆動により多関節式アームを直線移動させる移動本体部から構成される、沈砂池の屋上に設置された多関節式アームの移動手段と、
前記多関節式アームの先端に固定され、ポンプからホースを介して供給される圧力水の噴射により沈砂池の底部に堆積した沈砂を沈砂池の長手方向一端に形成された砂だめ部に移動させる噴射ノズルと、
前記圧力水の噴射の作動及び前記多関節式アームとその移動手段の作動を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする沈砂池の集砂装置。A sand collecting device that collects the sediment deposited at the bottom of the sand basin,
An articulated arm having a plurality of arms and a plurality of joints for connecting the arms, and a bending and stretching means for bending and stretching the arms by expansion and contraction of a cylinder disposed between the arms;
The base end of this articulated arm is fixed, and the main body turning part that turns the articulated arm around the vertical axis by the forward / reverse rotation drive of the turning motor, or the guide disposed over the entire width of the sand basin A moving means for the articulated arm installed on the roof of the settling basin, comprising a moving main body that linearly moves the articulated arm by driving a motor along
The sand settling at the bottom of the settling basin is fixed to the tip of the articulated arm and is deposited at the bottom of the settling basin by the injection of pressure water supplied from a pump through a hose, and moved to a sand basin formed at one longitudinal end of the settling pond An injection nozzle;
Control means for controlling the operation of the injection of the pressure water and the operation of the articulated arm and its moving means;
A sand collecting device for a sand basin characterized by comprising:
複数本のアームと各アームを連結する複数の関節を有し、前記各々のアーム間に配設したシリンダの伸縮によりアームを屈伸させる屈伸手段を有する多関節式アームと、
この多関節式アームの基端部が固定され、旋回用モータの正逆回転駆動により多関節式アームを鉛直軸回りに旋回させる本体旋回部、又は、沈砂池の全幅に亘り配設されたガイドに沿ってモータの駆動により多関節式アームを直線移動させる移動本体部から構成される、沈砂池の屋上に設置された多関節式アームの移動手段と、
前記多関節式アームの先端に取り付けられた吸い込み口より、ホースを介して沈砂池の底部に堆積した沈砂を吸い上げて回収するポンプと、
前記沈砂の吸い上げ作動及び前記多関節式アームとその移動手段の作動を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする沈砂池の集砂装置。A sand collecting device for collecting the sediment deposited at the bottom of the sand basin,
An articulated arm having a plurality of arms and a plurality of joints for connecting the arms, and a bending and stretching means for bending and stretching the arms by expansion and contraction of a cylinder disposed between the arms;
The base end of this articulated arm is fixed, and the main body turning part that turns the articulated arm around the vertical axis by the forward / reverse rotation drive of the turning motor, or the guide disposed over the entire width of the sand basin A moving means for the articulated arm installed on the roof of the settling basin, comprising a moving main body that linearly moves the articulated arm by driving a motor along
From the suction port attached to the tip of the articulated arm, a pump that sucks and collects the sand that has accumulated on the bottom of the sand basin via a hose;
Control means for controlling the operation of sucking up the settling sand and the articulated arm and its moving means;
A sand collecting device for a sand basin characterized by comprising:
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