JP4558678B2 - 集砂設備及び集砂方法 - Google Patents

Description

本発明は、集砂設備及び集砂方法に関するものである。

浄水場や下水処理場等に設けられる沈砂池（沈砂槽）は、原水に含まれる沈降性物質（例えば、砂等）や、缶及びビニール等を原水から除去するためのものである。以下では、沈砂池の底部に堆積した沈降性物質を沈砂と称す。この沈砂池（特に、下水処理場の沈砂池）ではアンモニア系の臭気や硫化水素やメチルメルカプタン等の硫化物系等の臭気が著しいことが知られている。そのため、近年では、臭気対策として、沈砂槽の槽上に蓋が設置されている。

このような臭気対策が施された沈砂池において、底部に堆積した沈砂を効果的に除去する技術として、例えば、特許文献１に記載の集砂揚砂装置が知られている。この集砂揚砂装置では、底部に設けられた噴射ノズルに圧力水ポンプによって水を供給し圧力水を噴射せしめ、噴射ノズル前方の沈砂を押し流して集砂ピットに収集する。そして、集砂ピットに収集された沈砂をジェットポンプによって沈砂池外に排出する。
特開２００４―１２２０４２号公報

しかしながら、従来の集砂揚砂装置では、沈砂の量に依存せずに、例えば、定期的に圧力水ポンプを作動させて沈砂を沈砂池外に排出しているため、噴射ノズルなどに供給するための大量の水を要していた。また、沈砂の量が少ないときに圧力水を噴射することによって沈砂の舞い上がりを誘発していた。

そこで、本発明は、使用水量の低減が可能であって堆積物を集砂ピットにより効率的に収集できる集砂設備及び集砂方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る集砂設備は、原水を滞留する沈砂槽の底部に堆積した堆積物を集砂ピットに収集する集砂設備であって、沈砂槽の底部に配設されており集砂ピット側へ向けて圧力水を噴射する噴射ノズルと、噴射ノズルに圧力水を供給する圧力水供給手段と、集砂ピットと噴射ノズルとの間の堆積物の厚さを計測する計測手段と、計測手段によって計測された堆積物の厚さに応じて圧力水供給手段を制御することで噴射ノズルからの圧力水の噴射量を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

この構成では、計測手段において計測された堆積物の厚さに応じて制御手段が圧力水供給手段を制御する。これにより、噴射ノズルからの圧力水の噴射量が制御されて、堆積物が集砂ピットに集められる。そのため、堆積物の厚さに依存せずに定期的に噴射ノズルから圧力水を噴射せしめる場合に比べて、堆積物の収集に要する水量を低減することができる。また、堆積物の厚さに応じて噴射ノズルからの圧力水の噴射量を制御することから、堆積物の舞い上がりを抑制することが可能である。

また、本発明に係る集砂設備では、噴射ノズルは、沈砂槽への原水の流入方向に沿って複数設けられており、計測手段は、複数設けられた噴射ノズルのうち最上流に位置する噴射ノズル前方の堆積物の厚さを計測し、制御手段は、最上流に位置する噴射ノズル前方の堆積物の厚さに応じて圧力水供給手段を制御することが好適である。

原水に含まれる沈降性物質が堆積して堆積物になるので、堆積物は、上流側により多く溜まりやすい。そして、上記集砂設備では、計測手段によって最上流に位置する噴射ノズル前方の堆積物の厚さが計測され、その計測された堆積物の厚さに応じて制御手段が圧力水供給手段を制御することによって噴射ノズルからの圧力水の噴射量を制御して、堆積物を集砂ピットに集めている。そのため、堆積層の厚さに依存せずに定期的に噴射ノズルから圧力水を噴射せしめる場合に比べて、堆積層の収集に要する水量をより確実に低減することができる。また、堆積物の厚さに応じて噴射ノズルからの圧力水からの噴射量を制御することから、堆積物の舞い上がりを抑制することが可能である。

更に、本発明に係る集砂設備が有する計測手段は、複数設けられた噴射ノズルのうち最下流に位置する噴射ノズル前方の堆積物の厚さを更に計測し、制御手段は、最上流及び最下流に位置する噴射ノズル前方の堆積物の厚さに応じて圧力水供給手段を制御することが好ましい。

例えば、大雨時などにおいて沈砂槽に流入する原水の量が多く流速が早い場合には、上流側よりも下流側で堆積物の厚さが厚くなる場合がある。上記集砂設備では、計測手段によって、最上流及び最下流に位置する噴射ノズル前方の堆積物の厚さが計測され、その計測された堆積物の厚さに応じて制御手段が圧力水供給手段を制御することで噴射ノズルからの圧力水の噴射量を制御して堆積物を集砂ピットに集めている。そのため、原水の沈砂槽への流入速度が速い場合でも、堆積層の収集に要する水量の低減を実現することが可能である。

なお、制御手段による堆積物の厚さに応じた制御としては、例えば、最上流及び最下流の噴射ノズル前方の堆積物の厚さの何れか一方の厚さが所定の厚さ以上のときに噴射ノズルから圧力水を噴射せしめて堆積物を集砂ピットに収集することが考えられる。

更にまた、本発明に係る集砂設備が有する計測手段は、最上流及び最下流の噴射ノズル間の各噴射ノズル前方の堆積物の厚さを更に計測し、計測手段は、複数設けられた噴射ノズル前方の堆積物各々の厚さに応じて圧力水供給手段を制御することが好ましい。

この場合、複数設けられた噴射ノズル前方の堆積物の厚さが計測手段によって全て計測され、制御手段が各噴射ノズル前方の堆積物の厚さに応じて噴射ノズルからの圧力水の噴射量を制御して集砂ピットに堆積物を集めている。そのため、原水の流量及び流速によらずに、より確実且つ効率的に集砂ピットに堆積物を収集することが可能である。

なお、堆積物の厚さに応じた制御としては、例えば、複数設けられた噴射ノズル前方の堆積物各々の厚さの何れか一方の厚さが所定の厚さ以上のときに噴射ノズルから圧力水を噴射せしめて堆積物を集砂ピットに収集することが考えられる。

また、制御手段は、堆積物の厚さが所定の厚さ以上であるときに、圧力水供給手段を制御して噴射ノズルから圧力水を噴射せしめることが好ましい。

堆積物が所定の厚さより厚いときに、噴射ノズルから圧力水が噴射されるので、圧力水が噴射されたことによる堆積物の舞い上がりがより抑制されやすい。その結果として、効率的に堆積物を集砂ピットに収集できる。

また、本発明に係る集砂設備では、計測手段は、沈砂槽の厚さを計測する計測部と、計測部を収容すると共に、沈砂槽の深さ方向に延在する収容管と、収容管に連結されており収容管を沈砂槽の深さ方向に昇降させる昇降手段と、を有し、計測部は、収容管の延在方向に延びると共に、収容管の延在方向に移動可能な可動部材と、昇降手段によって収容管が底部まで降ろされたときに可動部材の位置を検出する位置検出部と、を有することが好ましい。

昇降手段によって収容管が下降させられたときには、収容管内に収容された可動部材も収容管と一緒に下降する。そして、収容管が底部に達したとき、可動部材は、堆積物によって押し上げられる。この堆積物によって押し上げられたときの可動部材の位置を位置検出部によって検出することで堆積物の厚さを計測するため、堆積物の厚さをより正確に測定することができる。

この場合、可動部材は、収容管の下端部の内径と略同じ外径を有するベース部と、ベース部から沈砂槽の水面側へ向かって延びる計測軸とを有し、位置検出部は、収容管の内面に固定されており、計測軸の上端部を検出する位置検出器とを有し、位置検出器は、可動部材が予め設定された移動量以上押し上げられたときに上端部を検出する位置に固定されていることが好ましい。

上記構成では、予め設定された移動量に相当する厚さを堆積物が有し、ベース部を押し上げたとき、位置検出器が可動部材の計測軸の上端部を検出する。従って、位置検出器の検出結果によって、堆積物の厚さが予め設定された移動量に対応する所定の厚さであるか否かを判別できる。

そして、制御手段は、堆積物の厚さが所定の厚さか否かに応じて圧力水供給手段を制御する。従って、例えば、位置検出器が計測軸を検出したときに、制御手段によって圧力水供給手段を制御して噴射ノズルから圧力水を噴射せしめることで、堆積物の舞い上がり等をより効果的に抑制できる。

更に、本発明に係る集砂設備では、位置検出部は、可動部材の一部に設けられており底部のうち収容管の下降位置に配置される金属部材を検出する金属検出器を含むことが有効である。

金属検知センサは底部に位置する金属部材を検知する。そして、上記構成では、可動部材の位置変化による検知信号の変化を利用して堆積物の厚さを直接計測しているので、堆積物の厚さをより正確に得ることができる。

更にまた、本発明に係る集砂設備では、計測手段は、堆積物の厚さを検出するセンサ部と、センサ部を収容すると共に、センサ部の周囲の内面が鏡面である収容管と、収容管に連結されており収容管を沈砂槽の深さ方向に昇降させる昇降手段とを備え、センサ部は、収容管の内面へ向かって投光すると共に、内面で反射した反射光を受ける投受光部を複数有し、複数の投受光部は、センサ部において沈砂槽の深さ方向にアレイ状に配置されていることが好ましい。

センサ部を収容した収容管を下降させると、センサ部の一部が堆積部内に挿入されることになる。その状態でセンサ部が有する複数の投受光部から投光すると、堆積物よりも上に位置する投受光部から投光された光は内面に達して反射する。そして、その反射光を投受光部が受けることになる。一方、堆積物内に埋まっている投受光部から発せられた光は、堆積物に遮られて内面まで達しにくく、結果として、反射光を受けにくい。複数の投受光部は、沈砂槽の深さ方向にアレイ状に配置されているので、反射光を確実に受けた投受光部の位置で堆積物の厚さを計測できる。

更にまた、本発明に係る集砂設備では、計測手段は、堆積物の厚さを検出するセンサ部と、センサ部を沈砂槽の深さ方向に昇降させる昇降手段とを備え、センサ部は、光を投光する投光部と、その投光部から投光された光を受光するために投光部と対向するように配設された受光部とで構成されるセンサを複数有し、複数のセンサは、センサ部において沈砂槽の深さ方向にアレイ状に配置されていることが好ましい。

このようにすると、センサ部を下降させたときに、堆積物よりも上部に位置するセンサでは投光部から投光された光が受光部によって受光される一方、堆積物内に埋まったセンサでは投光部から投光された光が堆積物によって遮られて受光部に達しにくくなる。従って、入力信号のあるセンサの数によって、堆積物の厚さが、予め設定された閾値に対応する所定の厚さであるか否かを判別できる。このとき、堆積物の舞い上がりをより効果的に抑制するために、堆積物内に埋まったセンサの数に応じて制御手段が圧力水供給手段を制御し、噴射ノズルから圧力水を噴射せしめるようにしてもよい。

一方、本発明に係る集砂方法は、沈砂槽の底部に配設された噴射ノズルから噴射する圧力水によって底部に堆積した堆積物を集砂ピットに収集する集砂方法であって、噴射ノズルと集砂ピットとの間の堆積物の厚さを計測手段によって計測する計測工程と、堆積物の厚さに応じて噴射ノズルからの圧力水の噴射量を制御して集砂ピットに堆積物を収集する集砂工程と、を備えることを特徴とする。

この場合、計測工程において計測された堆積物の厚さに応じて集砂工程において噴射ノズルからの圧力水の噴射量を制御して堆積物を集砂ピットに集めている。そのため、堆積層の厚さに依存せずに定期的に噴射ノズルから圧力水を噴射せしめる場合に比べて、堆積層の収集に要する水量を低減することができる。また、堆積物の厚さに応じて噴射ノズルからの圧力水の噴射量を制御することから、堆積物の舞い上がりを抑制することが可能である。

本発明に係る集砂設備及び集砂方法によれば、より少ない使用水量で堆積物を集砂ピットにより効率的に収集できる。

以下、図面を参照して本発明に係る集砂設備及び集砂方法の好適な実施形態について説明する。全図を通し、同一部分には同一符号を付することとし、重複する説明は省略する。

（第１実施形態）
図１は、本発明に係る集砂設備の一実施形態を適用した沈砂池設備の構成を示す側面図である。図２は、図１に示した沈砂池設備の上面図である。

図１に示した沈砂池設備１は、浄水場や下水処理場に適用されるものであり、処理対象となる原水に含まれる砂等の沈降性物質を除去するために利用され、後工程に導入するための前処理を実施する。沈砂池設備１は、原水を滞留せしめる沈砂池１０を有しており、沈砂池１０には、図示しない取水設備等から、例えば、汚水や汚水と雨水とを合流させた原水が原水流入ラインＬ１を介して連続的に流入される。以下では、この原水流入ラインＬ１からの原水の流入方向（図１及び図２の矢印Ａ方向）を沈砂池１０の長手方向とも称し、長手方向に直交する方向を沈砂池１０の幅方向とも称す。また、沈砂池１０の深さ方向を鉛直方向とも称す。

沈砂池１０の原水流入ラインＬ１側には、スクリーンＳが取り付けられており原水中に含まれる缶やビニールや布類など比較的大きい浮遊物が除去されるようになっている。

沈砂池１０の底部１１には、原水の流入側（上流側）に配された凹状の集砂ピット１２が形成されており、集砂ピット１２の下流側には、流入する原水に含まれる砂などの比較的粒径の大きな沈降性物質を堆積させるための堆積領域１３が配されている。堆積領域１３は、下流側に向かって階段状に高くなっており、原水流入ラインＬ１から流入した原水は、下流に向かって流速が低下し、原水中に含まれる沈降性物質が沈んで底部１１に堆積する。

この堆積領域１３の下流側には、堆積領域１３を通過し沈降性物質が沈降した後の処理水を前処理水として滞留させる凹状のポンプ井１４が形成されており、ポンプ井１４に滞留した前処理水は、前処理水排出ポンプＰ１及び前処理水排出ラインＬ２により排出され、後設備に導入される。

沈砂池設備１は、沈降性物質が堆積した堆積物を集砂ピット１２に収集し排出するための集砂設備２０を更に有する。集砂設備２０は、原水の流入方向に沿って複数設けられた噴射ノズル群３０，４０，５０を有しており、各噴射ノズル群３０，４０，５０は、沈砂池１０の幅方向に並列に配された複数の噴射ノズル３１，４１，５１からなり、堆積領域１３に形成された複数の段部１３ａ，１３ｂ，１３ｃに噴射口が集砂ピット１２に向くようにそれぞれ配されている。

各噴射ノズル群３０，４０，５０は、圧力水供給ライン６０を介して清澄水源７０に接続されている。清澄水源７０は、例えば、清澄水を溜めた水槽でもよいし、ポンプ井１４の前処理水を利用してもよい。圧力水供給ライン６０は、基幹ライン６１と、基幹ライン６１から各噴射ノズル群３０，４０，５０に向けて分岐した分岐ライン６２，６３，６４とを有しており、基幹ライン６１の清澄水源７０側には、清澄水源７０内の清澄水を圧力水として吐出する高圧ポンプＰ２が設けられている。

また、各分岐ライン６２，６３，６４のうち基幹ライン６１側には、電動バルブ８１，８２，８３がそれぞれ設けられており、電動バルブ８１，８２，８３を開けることで噴射ノズル３１，４１，５１から圧力水が噴射される。この場合、高圧ポンプＰ２、圧力水供給ライン６０及び電動バルブ８１，８２，８３は、圧力水供給手段として機能している。

この構成では、各噴射ノズル３１，４１，５１の前方であって各段部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ上に堆積している堆積物ｇが、噴射ノズル３１，４１，５１から噴射された圧力水によって集砂ピット１２側に押し流され集砂ピット１２内に収集されることになる。

集砂設備２０は、集砂ピット１２内に収集された堆積物ｇを吸引し排出する揚砂装置としてのジェットポンプ９０を更に有する。ジェットポンプ９０は、その吸入口９１が集砂ピット１２内に位置するように配置されており、圧力水供給ライン６０の基幹ライン６１に接続されている。そして、ジェットポンプ９０は、基幹ライン６１から供給される圧力水を利用して集砂ピット１２内の集砂を吸引し、堆積物排出ラインＬ３を通して沈砂池設備１から堆積物ｇを排出する。ここでは、揚砂装置としてジェットポンプ９０としたが、集砂ピット１２に収集された堆積物ｇを排出できれば特に限定されない。

また、集砂設備２０は、電動バルブ８１〜８３の開閉及びジェットポンプ９０の駆動を制御する制御手段１００を有する。制御手段１００は、電動バルブ８１〜８３の開閉を制御することによって噴射ノズル３１，４１，５１からの圧力水の噴射量を制御し、集砂ピット１２に堆積物ｇを集める。また、制御手段１００は、ジェットポンプ９０を駆動して集砂ピット１２内の堆積物ｇを沈砂池１０から排出させる。

ところで、噴射ノズル３１，４１，５１から噴射される圧力水によって押し流されるべき堆積物ｇ（各段部１３ａ〜１３ｃ上の堆積物ｇ）の量が少ないと堆積物ｇが舞い上がったり、集砂ピット１２を越えて原水流入ラインＬ１側まで押し流される虞がある。また、堆積物ｇの量に依存せずに、例えば、定期的に、堆積物ｇを沈砂池設備１から排出するようにすると、大量の清澄水を要することになる。

そこで、集砂設備２０は、堆積物ｇの厚さを計測する計測手段１１０Ａを有する。

計測手段１１０Ａは、第１の計測装置１１１を有する。第１の計測装置１１１は、原水の流入方向（矢印Ａ方向）に沿って複数配設された噴射ノズル３１，４１，５１のうち最上流（図１中の左側）に位置する噴射ノズル３１の前方であって集砂ピット１２との間の堆積物ｇの厚さ、すなわち、噴射ノズル３１から噴射する圧力水によって移動せしめる堆積物ｇの厚さを計測する。図３は、第１の計測装置１１１の構成を示す断面図である。

計測装置１１１は、沈砂池１０の深さ方向に延在する計測部１２０を有する。計測部１２０は、円板状の計測板（ベース部）１３１とその計測板１３１から水面側に向かって延びる計測棒（計測軸）１３２とからなる可動部材１３０と、収容管１５０内での可動部材１３０の位置を検出する位置検出部１４０とを有し、鉛直方向に延びる収容管１５０内に配置されている。計測棒１３２の上端部には、位置検出部１４０の一部を構成する第１のセンサ１４１が取り付けられている。

収容管１５０は、可動部材１３０を鉛直方向に移動可能に保持しており、第１の部分１５１と、第２の部分１５２とからなる。第１の部分１５１の内面には、計測棒１３２が左右に振れるのを防止するための振れ止め部材１５３，１５３が設けられている。更に、第１の部分１５１の内面には、可動部材１３０の上端部に取り付けられた第１のセンサ１４１と摺動接触し、第１のセンサ１４１の鉛直方向の移動をガイドするガイド部１５４が設けられている。

また、第２の部分１５２の下端部には、図４に示すように、計測板１３１が収容管１５０内から落ちるのを防止するために内側に向かって突出した突出部１５２ａが形成されている。これにより、可動部材１５０は、収容管１５０内に保持されることになる。更に、第２の部分１５２の内径は、第１の部分１５１の内径よりも大きく、計測板１３１の外径とほぼ等しい。従って、計測板１３１は第２の部分１５２にガイドされながら鉛直方向に移動する。

また、計測装置１１１は、位置検出部１４０の一部を構成している第２のセンサ（位置検出器）１４２を有する。第２のセンサ１４２は、第１のセンサ１４１と共に近接センサを構成している。第２のセンサ１４２は、収容管１５０の内面に取り付けられており、可動部材１３０が収容管１５０の下端部から所定の高さ上昇したとき、第１のセンサ１４１を検出できる位置に配置されている。より具体的には、第２のセンサ１４１は、圧力水が噴射された場合でも舞い上がり等が生じにくいように予め設定された堆積物ｇの厚さ（例えば、０．０２ｍ〜０．４ｍ）に相当する長さ以上、可動部材１３０が移動したときに、第１のセンサ１４１を検出可能な位置に配置されている。第２のセンサ１４２は、配線ラインＥ１を介して制御手段１００に接続されており、検出結果を制御手段１００に入力する。

この収容管１５０は、鉛直方向に延びており、沈砂池１０の深さ方向の長さよりも短い保護管１６０内に配置されている。これにより、保護管１６０によって原水の流れ等から保護されている。保護管１６０は、その上端部から保護管１６０内に原水が流入するのを抑制するため、上端部が水面より高くなるようにサポートｓ１，ｓ２を介して側壁部１５に取り付けられている。

更に、計測装置１１１は、計測部１２０を収容した収容管１５０の上壁部１５５にシャフト１７１を介して連結されており収容管１５０を鉛直方向に昇降させる昇降手段としての駆動部１７０を有する。駆動部１７０は、例えば、パワーシリンダーなどであり、サポートｓ３を介して沈砂池１０の側壁部１５に取り付けられている。駆動部１７０は、制御手段１００に接続され制御手段１００からの信号を受けて収容管１５０を昇降させる。

上記構成の計測装置１１１では、駆動部１７０によって収容管１５０が底部１１から上昇させられているとき、収容管１５０は、保護管１６０内に位置する。この状態では、可動部材１３０は自重により計測板１３１が突出部１５２ａに当接する位置まで下がっている。そして、駆動部１７０によって収容管１５０が底部１１まで下降させられているときには、堆積物ｇの面圧によって計測板１３１が上側に押し上げられる。

収容管１５０が下降したとき、図５に示すように、堆積物ｇの厚さが薄いときには、第２のセンサ１４２の位置まで可動部材１３０の上端部が上がらないため、第２のセンサ１４２は第１のセンサ１４１を検出しない。一方、図６に示すように、堆積物ｇの厚さが厚いときには、第２のセンサ１４２の位置まで可動部材１３０の上端部が上がるため、第２のセンサ１４２が第１のセンサ１４１を検出し、制御手段１００に検出信号が入力されることになる。

そして、制御手段１００は、第２のセンサ１４２からの検出信号が入力されたときに、各電動バルブ８１〜８３を開くことによって噴射ノズル３１，４１，５１から圧力水を噴射させる。更に、制御手段１００は、ジェットポンプ９０を駆動して集砂ピット１２内の堆積物ｇを吸引させ排出する。

次に、図７を利用して、上記構成の集砂設備を利用した集砂方法について説明する。先ず、制御手段１００が駆動部１７０を駆動して、可動部材１３０を収容した収容管１５０を底部１１まで下げる（Ｓ１）。このとき、収容管１５０内の可動部材１３０は、底部１１に堆積している堆積物ｇによって押し上げられる。第２のセンサ１４２が第１のセンサ１４１を検出しなかった場合、すなわち、制御手段１００に検出信号が入力されなかった場合には（Ｓ２で「Ｎ」）、堆積物ｇの排出は実施せずに、制御手段１００は、駆動部１７０を駆動して収容管１５０を上昇させ、Ｓ１に戻る。

また、第２のセンサ１４２が第１のセンサ１４１を検出した場合、すなわち、制御手段１００に検出信号が入力された場合には（Ｓ２で「Ｙ」）、堆積物ｇの排出を実施する。以下、堆積物ｇを排出する工程について説明する。第２のセンサ１４２から検出信号が入力されると、制御手段１００は、駆動部１７０を駆動して収容管１５０を上昇させる（Ｓ４）。

次に、ジェットポンプ９０を駆動して集砂ピット１２内の堆積物ｇを一度排出する（Ｓ５）。次に、電動バルブ８１を開いて噴射ノズル群３０の各噴射ノズル３１から圧力水を噴射させる（Ｓ６）。次いで、電動バルブ８１を閉じ、電動バルブ８２を開いて噴射ノズル群４０の各噴射ノズル４１から圧力水を噴射させて段部１３ｂ上の堆積物ｇを集砂ピット１２側に移動せしめる（Ｓ７）。続いて、電動バルブ８２を閉じて電動バルブ８３を開いて噴射ノズル群５０の噴射ノズル５１から圧力水を噴射させて段部１３ｃ上の堆積物を集砂ピット１２側に移動させる（Ｓ８）。これにより、段部１３ｃ上に堆積物ｇがほぼ堆積していない状態になる。

そして、電動バルブ８３を閉じ、ジェットポンプ９０を駆動して集砂ピット１２内の堆積物ｇを再び排出した後（Ｓ９）、電動バルブ８１を開いて噴射ノズル３１から圧力水を噴射させて段部１３ａ上の堆積物ｇを集砂ピット１２内に収集する（Ｓ１０）。次に、電動バルブ８１を閉じて電動バルブ８２を開いて噴射ノズル４１から圧力水を噴射させて段部１３ｂ上の堆積物ｇを集砂ピット１２側に移動せしめる（Ｓ１１）。これにより、段部１３ｂ上に堆積物ｇがほぼ堆積していない状態になる。

次のステップとして、電動バルブ８２を閉じて、再度ジェットポンプ９０を駆動して集砂ピット１２内の堆積物ｇを排出した後（Ｓ１２）、電動バルブ８１を開いて噴射ノズル３１から圧力水を噴射させて段部１３ａ上の堆積物ｇを集砂ピット１２内に収集する（Ｓ１３）。これにより、段部１３ａ上に堆積物ｇがほぼ堆積していない状態になる。そして、最後に、電動バルブ８１を閉じた後、ジェットポンプ９０を駆動して集砂ピット１２内の堆積物ｇを排出する（Ｓ１４）。より確実に堆積物ｇを排出するために、上記Ｓ５〜Ｓ１４を、例えば、３〜６回繰り返すことは好適である。

以上説明したように、本第１実施形態によれば、計測手段１１０Ａによって底部１１に堆積した堆積物ｇの厚さを計測し、その厚さが予め設定していた厚さ（所定の厚さ）以上の場合に、噴射ノズル群３０，４０，５０から圧力水を順次噴射せしめる。そして、集砂ピット１２に収集された堆積物ｇをジェットポンプ９０によって吸引し排出する。

従って、堆積物ｇの厚さが所定の厚さより薄い場合には、噴射ノズル群３０，４０，５０からの圧力水の噴射が行われないため、薄い堆積物ｇに圧力水を吹き付けることによる堆積物ｇの舞い上がりを抑制できる。また、堆積物ｇが薄い場合には、圧力水の勢いによって堆積物ｇが集砂ピット１２を越えて原水流入ラインＬ１側まで飛ばされる虞もあるが、上記集砂設備２０では、より確実に堆積物ｇを集砂ピット１２内に収集できる。そのため、堆積物ｇを効率良く沈砂池１０から排出可能である。

更に、堆積物ｇが薄い場合には、圧力水の噴射及びジェットポンプ９０への圧力水の供給を行わないため、噴射ノズル３１，４１，５１やジェットポンプ９０へ供給する水の量を低減でき、更に、使用電力量を低減させることも可能である。

また、計測装置１１１では、実際に底部１１に堆積している堆積物ｇによって可動部材１３０が押し上げられた可動部材１３０の位置を、第２のセンサ１４２を利用して検出している。その結果として、より確実に、堆積物ｇが所定の厚さ未満か、その厚さ以上であるかを検出できる。

計測装置１１１では、第２のセンサ１４２が第１のセンサ１４１を検出するようにしているが、例えば、第１のセンサ１４１を設けずに第２のセンサ１４２によって計測棒１３２の上端部を直接検出してもよい。その場合は、例えば、第２のセンサ１４２として光学的なものを利用することが考えられる。

（第２実施形態）
図８は、本発明に係る集砂設備が有する計測手段の他の実施形態の断面図である。

図８に示した計測手段１１０Ｂが有する計測装置１１２は、計測部１２０が有する可動部材１８０の一部に、計測部１２０が有する位置検出部１９０の一部を構成する金属検知センサ（金属検出器）１９１が設けられている点で第１実施形態の計測手段１１０Ａと相違する。この点を中心にして計測装置１１２について説明する。

金属検知センサ１９１は、可動部材１８０のセンサ保持部１８１内に保持されている。金属検知センサ１９１の外径は、センサ保持部１８１の内径にほぼ等しく、センサ保持部１８１の外径は、第２の部分１５２の内径とほぼ同じである。そして、センサ保持部１８１は、第２の部分１５２と摺動接触している。よって、センサ保持部１８１は、第２の部分１５２にガイドされながら鉛直方向に移動する。

金属検知センサ１９１は、位置検出部１９０の一部を構成しており収容管１５０の直下の底部１１に埋設された磁性を有する金属プレート（金属部材）１９２を磁気的に検出する磁気センサである。この金属検知センサ１９１の鉛直方向の検出範囲は、圧力水が噴射された場合でも舞い上がり等が生じにくいように予め設定された堆積物ｇの厚さに相当する。金属検知センサ１９１は、検出結果である電気信号を配線ラインＥ２を介して制御手段１００に入力する。この場合、金属検知センサ１９１と金属プレート１９２との間の距離に応じた検知信号強度の変化によって堆積物ｇの厚さが分かる。

また、計測装置１１２において、可動部材１８０の一部を構成する計測棒（計測軸）１８２は、筒状であって、計測棒１８２の内側を配線ラインＥ２が通るようになっている。

上記構成の計測装置１１２では、駆動部１７０によって収容管１５０が底部１１まで下降したとき、第１実施形態と同様に、堆積物ｇによって可動部材１８０が押し上げられる。このとき、図９に示すように、堆積物ｇの厚さが薄く、金属検知センサ１９１の検出範囲に金属プレート１９２が位置する場合、金属検知センサ１９１は金属プレート１９２を検出する。一方、図１０に示すように、堆積物ｇの厚さが厚く、金属検知センサ１９１の検出範囲外に金属プレート１９２が位置する場合、金属検知センサ１９１が金属プレート１９２を検出しないことになる。ここで、金属検知センサ１９１が金属プレート１９２を「検出しない」とは、検出信号の強度が、予め設定している厚さの堆積物ｇが金属検知センサ１９１と金属プレート１９２との間にある場合の検知信号強度より小さいことを含む意味である。

そして、計測装置１１２を利用した集砂設備２０では、制御手段１００は、金属検知センサ１９１の検出結果によって電動バルブ８１〜８３及びジェットポンプ９０を制御する。

次に、図１１を利用して、計測装置１１２を利用した集砂設備２０による集砂方法について説明する。第１実施形態の場合と同様に、制御手段１００が駆動部１７０を駆動して、可動部材１８０を収容した収容管１５０を底部１１まで下げる（Ｓ１）。このとき、収容管１５０内の可動部材１８０は、底部１１に堆積している堆積物ｇによって押し上げられる。金属検知センサ１９１が金属プレート１９２を検出した場合には（Ｓ２で「Ｙ」）、電動バルブ８１〜８３の閉状態を維持し、堆積物ｇの排出を実行せずに、制御手段１００は、駆動部１７０を駆動して収容管１５０を上昇させ、Ｓ１に戻る。

そして、金属検知センサ１９１が金属プレート１９２を検出しなかったときに（Ｓ２で「Ｎ」）、制御手段１００は、収容管１５０を上昇させた後（Ｓ４）、電動バルブ８１〜８３を制御して噴射ノズル群３０，４０，５０から圧力水を噴射せしめて集砂ピット１２に堆積物ｇを集め、更に、ジェットポンプ９０を駆動して集砂ピット１２内の堆積物ｇを沈砂池１０から排出する。すなわち、第１実施形態の場合と同様に、Ｓ５〜Ｓ１４のステップを実行する。

以上説明したように、本第２実施形態によれば、計測手段１１０Ｂによって堆積物ｇの厚さを計測し、その計測結果に応じて堆積物ｇの排出を実施するため、第１実施形態の場合と同様に、噴射ノズル３１，４１，５１やジェットポンプ９０へ供給する水の量を低減でき、更に、使用電力量を低減させることが可能である。また、少ない堆積物ｇに圧力水を吹き付けることによる堆積物ｇの舞い上がりを抑制でき、更に、第１実施形態の場合と同様に、より確実に堆積物を集砂ピット１２内に収集できる。そのため、堆積物ｇを効率良く沈砂池１０から排出可能である。

計測装置１１２では、可動部材１３０に設けられた金属検知センサ１９１によって底部１１に配置された金属プレート１９２を検知したときの検知信号の可動部材１３０の位置変化による変化を利用して堆積物ｇの厚さを直接計測しているので、堆積物ｇの厚さをより正確に得ることができる。

（第３実施形態）
図１２は、本発明に係る集砂設備が有する計測手段の更に他の実施形態の断面図である。図１２に示した計測手段１１０Ｃが有する計測装置１１３は、収容管１５０の第２の部分１５２の内面１５２ｂが鏡面になっている点、及び、第２の部分１５２内にセンサ部２００が配置されている点で、第１実施形態の計測装置１１１と相違する。この点を中心にして計測装置１１３について説明する。

図１２及び図１３に示すように、計測装置１１３が有するセンサ部２００は、略円柱状であって鉛直方向に延びた連結部２１０を介して収容管１５０と連結されており、第２の部分１５２の内側に配置されている。センサ部２００は、外形が略円柱状であって中空の投受光器収容部２０１を有する。投受光器収容部２０１内には、複数の投受光器（投受光部）２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０Ｃ、２２０Ｄが保持部材２０２に等間隔で鉛直方向に沿って並列（アレイ状）に配置されている。

また、投受光器収容部２０１が有する周壁のうち各投受光器２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０Ｃ、２２０Ｄの前方には、ガラス窓２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃ，２０１Ｄが設けられている。そして、各投受光器２２０Ａ〜２２０Ｄは、可視光、赤外光及び紫外光のうちいずれかの光を発する半導体レーザなどの光源２２１Ａ，２２１Ｂ，２２１Ｃ，２２１Ｄと、フォトダイオードなどの光検出器２２２Ａ，２２２Ｂ，２２２Ｃ，２２２Ｄを備えており、投受光器２２０Ａ〜２２０Ｄは、光源２２１Ａ〜２２１Ｄから発した光のうちガラス窓２０１Ａ〜２０１Ｄを通過し第２の部分１５２の内面１５２ｂで反射した光を光検出器２２２Ａ〜２２２Ｄで受けるように配置されている。

各投受光器２２０Ａ〜２２０Ｄは、ケーブル２３０内に設けられた配線ラインＥ３を介して制御手段１００と接続されており、制御手段１００によって駆動される。そして、投受光器２２０Ａ〜２２０Ｄは、受けた光を電気信号に変換して制御手段１００に入力する。

上記構成の計測装置１１３では、収容管１５０を下降させたとき、センサ部２００の一部は、堆積物ｇ内に挿入されることになる。そして、全投受光器２２０Ａ〜２２０Ｄから発光せしめたとき、図１４に示すように堆積物ｇの厚さが薄い場合には、一番下の投受光器２２０Ｄから発せられた光は、堆積物ｇに遮断又は吸収されて内面１５２ｂまで届かないので、結果として、光を受けることができない。そして、図１５に示したように堆積物ｇの厚さが厚い場合には、同様に理由により例えば下から３番目までの投受光器２２０Ｃが光を受けることができない。すなわち、内面１５２ｂからの反射光を受けることができた投受光器２２０Ａ〜２２０Ｄの位置で堆積物ｇの厚さを計測することができる。ここで、投受光器２２０Ａ〜２２０Ｄが光を受けることができない状態には、投受光器２２０Ａ〜２２０Ｄが光を受光することで得られた信号強度の大きさが予め設定された閾値より小さい状態も含まれる。

そして、制御手段１００は、計測手段１１０Ｃによって計測された堆積物ｇの厚さが予め設定している堆積物ｇの厚さよりも厚いと判定したとき、電動バルブ８１〜８３及びジェットポンプ９０の駆動を制御する。

次に、図１６を利用して、計測装置１１３を利用した集砂設備２０による集砂方法について説明する。ここでは、投受光器２２０Ｃが受光できなかったときに制御手段１００が電動バルブ８１〜８３等を制御するものとする。

第１実施形態の場合と同様に、制御手段１００が駆動部１７０を駆動して、可動部材１３０を収容した収容管１５０を底部１１まで下げる（Ｓ１）。次に、制御手段１００は、全投受光器２２０Ａ〜２２０Ｄを駆動し、内面１５２ｂに向かって投光せしめる（Ｓ１５）。ここで、予め設定していた投受光器２２０Ｃから反射光を受光した旨の入力信号が有った場合には（Ｓ２で「Ｙ」）、電動バルブ８１〜８３の閉状態を維持し、堆積物ｇの排出を実行せずに、制御手段１００は、駆動部１７０を駆動して収容管１５０を上昇させ、Ｓ１に戻る。

そして、投受光器２２０Ｃからの入力信号が無かった場合（Ｓ２で「Ｎ」）、制御手段１００は、収容管１５０を上昇させた後（Ｓ４）、電動バルブ８１〜８３を制御して噴射ノズル群３０，４０，５０から圧力水を噴射せしめて集砂ピット１２に堆積物を集め、更に、ジェットポンプ９０を駆動して集砂ピット１２内の堆積物ｇを沈砂池１０から排出する。すなわち、第１実施形態の場合と同様に、Ｓ５〜Ｓ１４のステップを実行する。

以上説明したように、本第３実施形態によれば、計測手段１１０Ｃによって堆積物ｇの厚さを計測し、その計測結果に応じて噴射ノズル３１，４１，５１からの圧力水の噴射の有無を制御しながら堆積物ｇの排出を実施するため、第１実施形態の場合と同様に、噴射ノズル３１，４１，５１やジェットポンプ９０へ供給する水の量を低減でき、更に、使用電力量を低減させることが可能である。また、少ない堆積物ｇに圧力水を吹き付けることによる堆積物ｇの舞い上がりを抑制でき、更に、第１実施形態の場合と同様に、より確実に堆積物を集砂ピット１２内に収集できる。そのため、堆積物ｇを効率良く沈砂池１０から排出可能である。

なお、上述したようにセンサ部２００の一部は、堆積物ｇ内に挿入されるため、ガラス窓２０１Ａ〜２０１Ｄに堆積物ｇが付着する場合がある。そのため、計測装置１１３では、洗浄水によってガラス窓２０１Ａ〜２０１Ｄを洗浄するために洗浄水ライン２４０を第２の部分１５２に接続しておくことが好ましい。この洗浄水ライン２４０の他端は、例えば、清澄水源７０に接続されており、洗浄水ライン２４０に設けられたバルブ２４１を制御手段１００等によって制御すればよい。

計測装置１１３では、投受光部として、光源２２１Ａ〜２２１Ｄ及び光検出器２２２Ａ〜２２２Ｄが一体に設けられた投受光器２２０Ａ〜２２０Ｄとしたが、例えば、一対の投光器と受光器とからなっており、投光器から内面に向かって投光し、その反射光を受光器が受けるように配置されているとしてもよい。

また、第２の部分１５２の内面１５２ｂは、鏡面としたが、内面１５２ｂ全てが鏡面である必要はなく、各投受光器２２０Ａ〜２２０Ｄから投光される領域が少なくとも鏡面であればよい。

（第４実施形態）
図１７は、本発明に係る集砂設備が有する計測手段の更に他の実施形態の断面図である。図１７に示した計測手段１１０Ｄが有する計測装置１１５は、第２の部分１５２内にセンサ部３００が配置されている点で、第１実施形態の計測装置１１１と相違する。この点を中心にして計測装置１１５について説明する。

計測装置１１５が有するセンサ部３００は、図１７に示されるように、鉛直方向に伸びる略円筒状の連結部２１０を介して収容管１５０と連結されており、収容管１５０の第２の部分１５２の内側に配置されている。

センサ部３００は、図１８及び図１９に示されるように、鉛直方向に伸びる棒状部材３１０と、棒状部材３１０の上部に設けられたセンサ制御部３２０とにより構成されている。棒状部材３１０には、その一の側面（表面）３１０ａよりも内側に窪んだ凹部３１２が鉛直方向に沿って形成されている。凹部３１２は、互いに対向する側面３１２ａ，３１２ｂを有しており、この一方の側面３１２ａの内部には、複数の投光器（投光部）３１４が一定間隔で鉛直方向に配設され、他方の側面３１２ｂの内部には、各投光器３１４とそれぞれ対向するように受光器（受光部）３１６が一定間隔で鉛直方向に配設されている。そして、投光器３１４と、この投光器３１４から投光された光Ｌを受光するためにこの投光器３１４と対向する位置に配設された受光部３１６とによって一つのセンサ３１８が構成されている。そのため、センサ部３００は、鉛直方向に沿って並列（アレイ状）に配置された複数のセンサ３１８を有することとなる。なお、投光器３１４としては、可視光、赤外光及び紫外光のうちいずれかの光Ｌを発する半導体レーザや発光ダイオードを用いることができる。また、受光器３１６としては、フォトダイオード等を用いることができる。

センサ制御部３２０は、各センサ３１８の動作を制御し、各投光器３１４及び各受光器３１６を駆動させる。各受光器３１６における受光状態（受光して得られた信号強度の大きさ）は電気信号に変換され、その電気信号はセンサ制御部３２０からケーブル２３０内に設けられた配線ラインを介して制御手段１００へと出力される。

上記構成の計測装置１１５では、収容管１５０を下降させたとき、図２０に示されるように、センサ部３００（棒状部材３１０）の一部が堆積物ｇ内に挿入されることとなる。そのため、堆積物ｇ内にセンサ３１８が埋まった場合には、そのセンサ３１８を構成する投光器３１４から投光された光Ｌが堆積物ｇに遮断又は吸収されて、そのセンサ３１８を構成する受光器３１６に達しにくくなる。図２０のように堆積物ｇの厚さが薄い場合よりも図２１のように堆積物ｇの厚さが厚い場合により多くのセンサが堆積物ｇ内に埋まるので、受光器３１６が投光器３１４からの光Ｌを受光しなくなったセンサの数によって堆積物ｇの厚さを計測することができる。ここで、受光器３１６が投光器３１４からの光Ｌを受光しなくなった状態には、受光器３１６が光Ｌを受光することで得られた信号強度の大きさが所定の閾値より小さい状態も含まれる。

そして、制御手段１００は、計測手段１１０Ｄによって計測された堆積物ｇの厚さが予め設定された堆積物ｇの厚さよりも厚いと判定したとき、電動バルブ８１〜８３及びジェットポンプ９０の駆動を制御する。

次に、図２１を利用して、計測装置１１５を利用した集砂設備２０による集砂方法について説明する。

第１実施形態の場合と同様に、制御手段１００が駆動部１７０を駆動して、可動部材１３０を収容した収容管１５０を底部１１まで下げる（Ｓ１）。次に、制御手段１００は、センサ部３００の全てのセンサ３１８を駆動し、各投光器３１４から各受光器３１６に向かって光Ｌを投光せしめる（Ｓ１００）。ここで、受光器３１６が投光器３１４から光Ｌを受光した旨の入力信号のあるセンサ３１８の数が予め設定していた閾値以下であった場合には（Ｓ１０１で「Ｙ」）、電動バルブ８１〜８３の閉状態を維持し、堆積物ｇの排出を実行せずに、制御手段１００は、駆動部１７０を駆動して収容管１５０を上昇させ、Ｓ１に戻る。

そして、入力信号のあるセンサ３１８の数が予め設定していた閾値より多い場合には（Ｓ１０１で「Ｎ」）、制御手段１００は、収容管１５０を上昇させた後（Ｓ４）、電動バルブ８１〜８３を制御して噴射ノズル群３０，４０，５０から圧力水を噴射せしめて集砂ピット１２に堆積物を集め、更に、ジェットポンプ９０を駆動して集砂ピット１２内の堆積物ｇを沈砂池１０から排出する。すなわち、第１実施形態の場合と同様に、Ｓ５〜Ｓ１４のステップを実行する。

以上説明したように、本第４実施形態によれば、計測手段１１０Ｄによって堆積物ｇの厚さを計測し、その計測結果に応じて噴射ノズル３１，４１，５１からの圧力水の噴射の有無を制御手段１００により制御しながら堆積物ｇの排出を実施するため、第１実施形態の場合と同様に、噴射ノズル３１，４１，５１やジェットポンプ９０へ供給する水の量を低減でき、更に、使用電力量を低減させることが可能である。また、少ない堆積物ｇに圧力水を吹き付けることによる堆積物ｇの舞い上がりを抑制でき、更に、第１実施形態の場合と同様に、より確実に堆積物を集砂ピット１２内に収集できる。そのため、堆積物ｇを効率良く沈砂池１０から排出可能である。

なお、堆積物ｇ内に埋まったセンサ３１８の数に応じて制御手段１００が電動バルブ８１〜８３を制御し、噴射ノズル３１，４１，５１から圧力水を噴射せしめるようにすると、堆積物の舞い上がりをより効果的に抑制することができるため好ましい。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記した第１〜第４実施形態に限定されない。例えば、第１〜第４実施形態では計測手段１１０Ａ〜１１０Ｄによって計測された堆積物ｇの厚さが予め設定してある堆積物ｇの厚さより薄い場合に、沈砂池１０内の堆積物ｇの排出を実施しないとしているが、次のような簡易な方法で排出してもよい。ここでは、図３に示した計測装置１１１を利用した集砂設備２０での集砂方法について説明する。図２３は、堆積物が薄いときでも堆積物の排出を実施する際の集砂方法を示すフローチャートで有る。

なお、Ｓ２までのステップは、計測装置１１１の場合と同様であり、堆積物ｇが厚い場合、すなわち、Ｓ２で「Ｙ」の場合以降のステップはこれまで説明した通りＳ４〜Ｓ１４のステップであるため、説明は省略する。従って、以下では、Ｓ２で検出結果が入力されなかった場合（Ｓ２で「Ｎ」）について説明する。

Ｓ２で検出結果が入力されなかった場合、Ｓ３のステップを実行する。次いで、ジェットポンプ９０を駆動して集砂ピット１２内の堆積物ｇを排出する（Ｓ１６）。次に、電動バルブ８３を開状態にして噴射ノズル群５０から圧力水を噴射せしめて、段部１３ｃに堆積した堆積物ｇを集砂ピット１２側に移動せしめる（Ｓ１７）。次いで、電動バルブ８３を閉じる一方で電動バルブ８２を開いて噴射ノズル群４０から圧力水を噴射せしめて、段部１３ｂに堆積した堆積物ｇを集砂ピット１２側に移動せしめる（Ｓ１８）。続いて、電動バルブ８２を閉じる一方電動バルブ８１を開いて噴射ノズル群３０から圧力水を噴射せしめて、段部１３ａに堆積した堆積物ｇを集砂ピット１２側に移動せしめる（Ｓ１９）。最後に、ジェットポンプ９０を駆動して集砂ピット１２内の堆積物ｇを排出する（Ｓ２０）。

この場合には、下流側から堆積物ｇを上流側に移動させるため、噴射ノズル３１前方の堆積物ｇが順に厚くなる。その結果として、段部１３ａ上の堆積物ｇを移動せしめるときに、圧力水の勢いによって堆積物ｇが原水流入ラインＬ１側にまで流されることが抑制されている。また、この場合にも、第１〜第４実施形態で示した方法で排出するよりもジェットポンプ９０や噴射ノズル３１，４１，５１に供給する水も量を少なくすることが可能である。

更にまた、計測手段１１０Ａ〜１１０Ｄによる堆積物ｇの厚さの計測方法は、上記のように第１及び第２のセンサ１４２，１４１からなる近接センサを利用したものや、金属検知センサ１９１を利用したものや、センサ部２００，３００を利用したものに限られない。堆積物ｇの厚さが計測できればよい。

更に、図２４に示すように、最下流の噴射ノズル５１の前方にも計測手段１１０Ａ（１１０Ｂ、１１０Ｃ，１１０Ｄ）の一部を構成する第２の計測装置１１４を配置することは好適である。計測装置１１４の構成は、計測装置１１１〜１１３，１１５の何れかの構成と同様のものとすればよい。ここでは、計測装置１１４が計測装置１１１と同様の構成であるとして説明する。この場合、制御手段１００は、図７に示したＳ２において、計測装置１１１，１１４の何れか一方の計測装置の第２のセンサ１４２が第１のセンサ１４１を検出した場合に、Ｓ４からＳ１４を実行すればよい。

大雨などにより原水の流入量や流入速度が速い場合、原水に含まれる砂などの沈降性物質は、下流側に堆積しやすく、段部１３ａでは堆積物ｇの厚さは薄い一方、段部１３ｃでは堆積物ｇの厚さが厚くなっている虞がある。堆積物ｇの厚さが厚くなりすぎると、圧力水を噴射ノズル５１から噴射させても堆積物ｇが移動しない虞があるが、上記のように計測装置を噴射ノズル５１の前方であって集砂ピット１２との間の堆積物ｇの厚さを計測可能な位置に配置することによって、より確実に各段部１３ａ〜１３ｃの堆積物ｇを集砂ピット１２内に収集できる。

なお、原水の流入速度などに依存せずに確実に堆積物ｇを集砂ピット１２内に収集する観点から、各噴射ノズル３１，４１，５１の前方に計測装置１１４を配置することは好適である。

また、第１〜第４実施形態では、原水の流入方向に３つの噴射ノズル群３０，４０，５０を設けているが、流入方向の噴射ノズルの数は、３つの限らず、４つ以上でもよいし、１つ又は２つでもよい。更に、計測装置１１１〜１１３，１１５は、側壁部１５に取り付けられているが、沈砂池１０の幅方向であって各噴射ノズル群３０，４０，５０を構成している複数の噴射ノズル３１，４１，５１前方にそれぞれ配置されるようになっていてもよい。

更に、沈砂槽として沈砂池１０としたが、沈降性物質を沈殿させて原水から分離できるものであれば特に限定されない。

本発明に係る集砂設備を適用した沈砂池設備の概略構成図である。 図１に示した沈砂池設備の上面図である。 本発明に係る集砂設備が有する計測手段の一実施形態の断面図である。 収容管の第２の部分の斜視図である。 堆積物の厚さ計測時における図３に示した計測手段の断面図である。 図５の堆積物よりも厚い堆積物の厚さ計測時における図３に示した計測手段の他の例の断面図である。 本発明に係る集砂設備を利用した集砂方法のフローチャートである。 本発明に係る集砂設備が有する計測手段の他の実施形態を示す断面図である。 堆積物の厚さ計測時における図８に示した計測手段の断面図である。 図９の堆積物よりも厚い堆積物の厚さ計測時における図８に示した計測手段の他の例の断面図である。 図８に示した計測手段を有する集砂設備を利用した集砂方法のフローチャートである。 本発明に係る集砂設備が有する計測手段の更に他の実施形態の断面図である。 センサ部の拡大断面図である。 堆積物の厚さ計測時における図１２に示した計測手段の断面図である。 図１４の堆積物よりも厚い堆積物の厚さ計測時における図１２に示した計測手段の他の例の断面図である。 図１２に示した計測手段を有する集砂設備を利用した集砂方法のフローチャートである。 本発明に係る集砂設備が有する計測手段の更に他の実施形態の断面図である。 センサ部の斜視図である。 図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図である。 堆積物の厚さ計測時における図１７に示した計測手段の断面図である。 図１９の堆積物よりも厚い堆積物の厚さ計測時における図１７に示した計測手段の他の例の断面図である。 図１７に示した計測手段を有する集砂設備を利用した集砂方法のフローチャートである。 本発明に係る集砂設備を利用した集砂方法の他の実施形態のフローチャートである。 本発明に係る集砂設備の他の実施形態の概略構成図である。

符号の説明

１…沈砂池設備、１０…沈砂池（沈砂槽）、１１…底部、１２…集砂ピット、１５…側壁部、２０…集砂設備、３１，４１，５１…噴射ノズル、６０…圧力水供給ライン（圧力水供給手段）、６１…基幹ライン（圧力水供給手段）、６２，６３，６４…分岐ライン（圧力水供給手段）、８１，８２，８３…電動バルブ（圧力水供給手段）、１００…制御手段、１１０Ａ〜１１０Ｄ…計測手段、１１１〜１１４，１１５…計測装置、１２０…計測部、１３０…可動部材、１３１…計測板（ベース部）、１３２…計測棒（計測軸）、１４０…位置検出部、１４１…第１のセンサ、１４２…第２のセンサ（位置検出器）、１５０…収容管、１５２ｂ…内面、１７０…駆動部（昇降手段）、１８０…可動部材、１８２…計測棒（計測軸）、１９０…位置検出部、１９１…金属検知センサ（金属検出器）、１９２…金属プレート（金属部材）、２００，３００…センサ部、２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０Ｃ，２２０Ｄ…投受光器、３１４…投光器（投光部）、３１６…受光器（受光部）、３１８…センサ、ｇ…堆積物。

Claims (6)

1. 原水を滞留する沈砂槽の底部に堆積した堆積物を集砂ピットに収集する集砂設備であって、
   前記沈砂槽の前記底部に配設されており前記集砂ピット側へ向けて圧力水を噴射する噴射ノズルと、
   前記噴射ノズルに圧力水を供給する圧力水供給手段と、
   前記集砂ピットと前記噴射ノズルとの間の堆積物の厚さを計測する計測手段と、
   前記計測手段によって計測された前記堆積物の厚さに応じて前記圧力水供給手段を制御することで前記噴射ノズルからの圧力水の噴射量を制御する制御手段とを備え、
   前記計測手段は、
   前記堆積物の厚さを検出するセンサ部と、
   前記センサ部を収容すると共に、前記センサ部の周囲の内面が鏡面である収容管と、
   前記収容管に連結されており前記収容管を前記沈砂槽の深さ方向に昇降させる昇降手段とを備え、
   前記センサ部は、前記収容管の内面へ向かって投光すると共に、前記内面で反射した反射光を受ける投受光部を複数有し、
   前記複数の投受光部は、前記センサ部において前記沈砂槽の深さ方向にアレイ状に配置されていることを特徴とする集砂設備。
2. 原水を滞留する沈砂槽の底部に堆積した堆積物を集砂ピットに収集する集砂設備であって、
   前記沈砂槽の前記底部に配設されており前記集砂ピット側へ向けて圧力水を噴射する噴射ノズルと、
   前記噴射ノズルに圧力水を供給する圧力水供給手段と、
   前記集砂ピットと前記噴射ノズルとの間の堆積物の厚さを計測する計測手段と、
   前記計測手段によって計測された前記堆積物の厚さに応じて前記圧力水供給手段を制御することで前記噴射ノズルからの圧力水の噴射量を制御する制御手段とを備え、
   前記計測手段は、
   前記堆積物の厚さを検出するセンサ部と、
   前記センサ部を前記沈砂槽の深さ方向に昇降させる昇降手段とを備え、
   前記センサ部は、光を投光する投光部と、該投光部から投光された光を受光するために前記投光部と対向するように配設された受光部とで構成されるセンサを複数有し、
   前記複数のセンサは、前記センサ部において前記沈砂槽の深さ方向にアレイ状に配置されていることを特徴とする集砂設備。
3. 前記噴射ノズルは、前記沈砂槽への前記原水の流入方向に沿って複数設けられており、
   前記計測手段は、前記複数設けられた噴射ノズルのうち最上流に位置する噴射ノズル前方の堆積物の厚さを計測し、
   前記制御手段は、前記最上流に位置する噴射ノズル前方の堆積物の厚さに応じて前記圧力水供給手段を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の集砂設備。
4. 前記計測手段は、前記複数設けられた噴射ノズルのうち最下流に位置する噴射ノズル前方の堆積物の厚さを更に計測し、
   前記制御手段は、前記最上流及び前記最下流に位置する噴射ノズル前方の堆積物の厚さに応じて前記圧力水供給手段を制御することを特徴とする請求項３に記載の集砂設備。
5. 前記計測手段は、前記最上流及び最下流の噴射ノズル間の各噴射ノズル前方の堆積物の厚さを更に計測し、
   前記計測手段は、前記複数設けられた噴射ノズル前方の堆積物各々の厚さに応じて前記圧力水供給手段を制御することを特徴とする請求項４に記載の集砂設備。
6. 前記制御手段は、前記堆積物の厚さが所定の厚さ以上であるときに、前記圧力水供給手段を制御して前記噴射ノズルから圧力水を噴射せしめることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の集砂設備。

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