JPH03105A - 沈砂の回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野Ｊ 本発明は、沈砂の回収装置に係り、特に、下水処理施設
の沈砂池の底部における沈砂の堆積箇所を検出して、沈
砂を効率良く回収する技術に関するものである。

「従来技術」 第４図及び第５図は、下水処理施設における沈砂回収装
置の一種類である沈砂かき揚げ機の一従来例を示すもの
である。

第４図及び第５図において、符号Ａは沈砂池、Ｂは沈砂
、Ｃは地上部、Ｄは汚水流入口、Ｅは汚水流出口、Ｆは
搬出トラフ、ＷＬは水位、ｌはレール、２は走行架台、
３は走行装置、４はバランスローブ、５はガイドフレー
ム、６は巻き」二げ駆動装置、７はスライド軸、８はか
き揚げ駆動装置、９はガイド軸、１０はかき揚げ用チェ
ーン、１１はＶパケット、１２は制御盤を示している。

そして、レール！に搭載された走行架台２を走行装置３
の駆動源及び車輪等により、第５図の左右方向に移動さ
せて、沈砂Ｂのかき腸げ位置を変更可能とし、バランス
ローブ４によって吊持したガイドフレーム５の高さを、
巻き上げ駆動装置６の作動時にスライド軸７の左右方向
の位置を変えることによって調整しておき、かき揚げ駆
動装置８の運転により、ガイド軸９に張架されたかき揚
げ用チェーン１０と、これに複数取り付けられているＶ
パケット１１とを第４図の矢印（イ）の方向に移動させ
て、沈砂Ｂをかき揚げて搬出トラフＦに落とし込んで、
目的の場所に搬送して処理するものである。

また、かかる沈砂かき揚げ機においては、第４図の矢印
（ロ）で示すように、汚水流入口りから取り込んだ汚水
中の砂等を沈砂池Ａで沈澱させて、矢印（ハ）で示すよ
うに、処理済み水を汚水流出口Ｅから排出する工程を繰
り返し、沈砂Ｂの量が増加した場合に、面述の矢印（イ
　）で示すように、■パケット１１を循環移動させ、第
５図に■〜■等の３矢印で示す工程によって、沈砂Ｂを
順次かき揚げて除去することが行なわれる。

つまり、第５図に示すように、定位置からガイドフレー
ム５を巻き下げて、■パケットＩＩを沈砂Ｂに着砂させ
た■の位置で、■パケット１１の作動により沈砂Ｂのか
き揚げを行ない、■の位置の沈砂Ｂの除去が終了したら
、ガイドフレーム５を巻き上げて■の定位置に戻し、走
行装置３の作動により走行架台２を１ステップ分だけ、
■の位置まで水平に移動し、再び定位置からガイドラ１
ノーム５を巻き下げて、■パケット１１を沈砂Ｂに着砂
させた■の位置で、■パケット１１の作動により沈砂Ｂ
のかき揚げを行ない、以下、■■のように、Ｉステップ
ずつずらすようにして、第５図に示す範囲のすべての場
所について、沈砂Ｂをくまなくかき揚げるとともに、搬
出トラフＦに落として水で流すことにより、沈砂池Ａか
ら除去し搬出するようにしている。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上記の従来技術であると、沈砂池Ａの一
部分に沈砂Ｂが堆積しているような場合においてら、沈
砂池Ａの全域について、沈砂Ｂのかき揚げを行なう工程
としているために、実用上の稼動率が低く、回収コスト
が高くなる傾向があり、また、かき揚げ作業中は、沈砂
池Ａの全範囲にわたってＶパケット１１を作動させるた
めに、施設の耐久性が損なわれ易くなる。さらに、■パ
ケットＩＩを循環させる構造であるために、設備が大型
化して建設費が高くなる等の解決すべき課題が残されて
いる。

本発明は、これらの事情に鑑みてなされた乙ので、 （イ）沈砂の堆積している箇所について沈砂の回収を１
７なうとともに、堆積の生じていない箇所の回収作業を
省略して回収効率を向上させること。

（【７）沈砂の存在する箇所への回収装置の移動を速や
かに行なうこと。

（ハ）設備の簡素化、省力化を達成すること。

等を目的としている。

「課題を解決するための手段」 これらの課題を解決するため、沈砂池に浮かべる作業部
と、該作業部にホースを介して接続され沈砂を吸引回収
する沈砂分離回収部と、面記作業部の走行及び位置を制
御する操作部とを具備し、作業部は、沈砂地を浮上状態
で移動する走行体と、該走行体に搭載され砂溜まり箇所
を検出する砂溜まり検出器と、前記ホースに接続され砂
溜まり箇所に配される沈砂吸引口とを備えている構成の
沈砂の回収装置とし、ている。

「作用　」 砂溜まり検出器の作動によって沈砂の堆積している箇所
を検出して、走行体の作動により沈砂の堆積量の多い箇
所に作業部を水面に沿って移動させ、走行体に搭載した
沈砂吸引口を沈砂の堆積している箇所に向けて配置する
。

沈砂分離回収部の作動により、沈砂吸引口から堆積沈砂
を水とともに吸引して、ポースによって沈砂分離回収部
に送り回収する。

そして、一つの沈砂の堆積箇所の除去作業が終了したら
、次の沈砂堆積箇所について同様の吸弓回収を行なうも
のである。この場合の次の沈砂堆積箇所への作業部の移
動は、操作部により走行体を制御して、走行方向及び位
置を設定することにより、速やかに行なわれる。

作業部は沈砂堆積箇所のみの吸引回収を行なう沈砂吸引
口等を備えろものとすればよく、小型化が可能となる。

「実施例」 以下、第１図ない１．第３図を参照して１本発明に係る
沈砂の回収装置の一実施例を説明する。

第１図ないし第３図は本発明に係る沈砂の回収装置の一
実施例を示すもので、これらの図において、符号Ａは沈
砂池、Ｂは沈砂、Ｃは地上部、Ｄは汚水流入口、Ｅは汚
水流出口、ＷＬは水位、２０は作業部、３０はホース、
４０は沈砂分離回収部、５０は操作部である。

前記作業部２０は、沈砂池Ａに対して浮かんだ状態とす
るための浮力を生じさせるフロート等を有して水面を自
由に移動させるための走行体２Ｉと、該走行体２１に搭
載され超音波を水中に発信して沈砂池Ａの底部及び堆積
状態の沈砂Ｂからの反射波により沈砂Ｂの堆積量を検出
する等の機能を有する砂溜まり検出器２２と、沈砂池Ａ
の底部近傍位置に開口が臨まされてホース３０に対して
接続されている沈砂吸引口２３（第３図参照）と、走行
体２Ｉに推進力を付与するためのスクリュー等の推進器
２４と、該推進器２４の作動時に走行体２Ｉの向きを設
定するための方向舵２５と、加圧流体供給源に対して流
体供給管２６Ａ・２６Ｂを介してそれぞれ接続されて流
体を噴出することにより沈砂Ｂを攪拌するための加圧水
噴出ノズル２７及び加圧空気噴出ノズル２８と、走行体
２１の位置制御や各機器の位置制御を行なうためにこれ
らの作業状況を映像化するためのＴＶ右カメラ′９とを
備えてなるものとされる。

前記沈砂分離回収部４０は、ホース３０を介して作業部
２０における沈砂吸引口２３に接続されて、空気・水・
砂粒の混合した流動体を受は入れてその中に含まれる比
重の大きな砂粒を沈降分離するとともに気液混合流体を
次工程へ送るレシーバタンク４１と、該レシーバタンク
４１に接続されここで分離して落とされる砂粒を一時貯
留するためのホッパ４２と、レシーバタンク４１に接続
され気液混合流体中の液体分と気体分とを分離してその
気体分を次工程へ送るサイクロン４３と、該サイクロン
４３に接続され気体中に含まれている水分を除去する気
液分離器４４と、該気液分離器４４に接続され沈砂吸弓
口２３の吸引源となる吸引ブロア４５と、レンーバタン
ク４トサイクロン４３・気液分離器４４に接続されこれ
らの分子ｌｌ液を沈砂池Ａに戻すための汚水回収配管系
４６とを備えてなるものとされる。

前記操作部５０は、第２図例にあっては、沈砂池Ａの上
にこれを横切るようにレール５１が配設されて、該レー
ル５１により汚水流入口りから汚水流出口Ｅに向かう方
向（以下この方向をＸ軸方向と称する）に直交する方向
（以下この方向をＹ軸方向と称する）に沿って移動可能
に台車５２が設けられるとともに、該台車５２に、台車
５２をＹ軸方向に移動させるための台車駆動部５３と、
作業状況のモニタを行なうための受像機５４と、作業部
２０における推進器２４の作動状態を調整して走行体２
１の移動速度の調整を行なうための速度設定手段５５と
、方向舵２５を作動さけて走行体２１の向きを調整する
方位設定手段５６と、作業部２０と沈砂分離回収部４０
との間に介在してホース３０の長さを調整するホース繰
り出し手段５７と、加圧水及び加圧空気の両加圧流体を
流体供給管２６Ａ・２６Ｂを介して供給するための供給
源となる加圧流体発生手段５８Ａφ５８Ｂとがそれぞれ
搭載され、また、台車５１の近傍位置に、Ｘ軸方向及び
Ｙ軸方向の作業部２０における走行体２１の位置を検出
するためのＸ軸位置センサ及びＹ軸位置センサや、これ
ら位置センナ及び前述の砂溜まり検出器２２のデータに
基づいて作業部２０等を制御して、自動作業化するため
の制御装置（電算機等）が必要に応じて備えられる。

なお、第１図ないし第３図において、符号６１及び６２
は、作業部２０及び操作部５０の間を連結して、信号の
伝達及び動力の供給を行なうための信号伝達ケーブル及
び動力伝達ケーブルである。

このように構成されている沈砂の回収装置における沈砂
の回収作業について以下説明する。

〈作業部の設定〉 第２図に示すように、複数の沈砂池Ａかある場合、その
一つに走行体２１を水位ＷＬに合わせて浮かべ、流体供
給管２６Ａ・２６８１ホース３Ｇ、信号伝達ケーブル６
１及び動カケープル６２等により、第１図に示すように
、作業部２０と沈砂分離回収部４０と操作部５０とを相
互に連結した状態とする。

く操作部の設定〉 台車駆動部５３の作動により台車５２を駆動して、台車
５２の位置を第２図に示すように沈砂池Ａのほぼ中央部
に設定する。

く砂溜まり箇所の検出〉 作業部２０における砂溜まり検出器２２を作動させて、
沈砂池Ａの底部に堆積している沈砂Ｂの有無及び堆積量
を、水位ＷＬと沈砂池Ａの底部までの距離との関係等に
より求め、堆積量のデータを信号伝達ケーブル６１によ
り操作部５０に送り、沈砂Ｂが回収対象量まで堆積して
いるか否かを、操作部５０において判定する。

〈作業部の運航〉 沈砂Ｂの堆積量が小さく、回収作業を必要としない場合
や、沈砂Ｂの堆積見込み位置までの移動は、操作部５０
における速度設定手段５６及び方位設定手段５７により
、走行体２１に搭載されている推進器２４及び方向舵２
５を作動させ、沈砂地Ａの中を目的位置まで運航するこ
とによって行なわれる。

また、この場合にあって、操作部５０において、ホース
３０の繰り出し量を調整して、ホース３０に適正な弛み
を持たせる等により、走行体２１の運航を妨げないよう
Ｉこする。

〈沈砂の回収〉 沈砂Ｂの堆積量の多い箇所に、作業部２０を設定した後
、沈砂分離回収部４０における吸引ブロア４５を作動さ
せて、ホース３０ないし沈砂吸引Ｄ２３を減圧雰ＩＪＮ
気にし、沈砂吸引口２３の近傍に位置する流体等の吸引
を行なうとともに、操作部５０における加圧流体発生手
段５８Ａ・５８Ｂを作動させて、加圧水噴出ノズル２７
及び加圧空気噴出ノズル２８から、加圧水及び加圧空気
を沈砂Ｂの堆積している箇所に向けて噴出して、沈砂Ｂ
の流動化を図るとと６に、これに気泡を付加して流動化
を行ない、沈砂吸引口２３の吸引抵抗を少なくする。

沈砂吸引口２３から流動化した堆積沈砂、ｔ９水、気泡
からなる混合した流動体を吸引して、ホース３０によっ
て沈砂分離回収部４０のレシーバタンク４１に送り、砂
粒を沈降させて回収することによりその他の気液混合流
体と分離し、気液混合流体をサイクロン４３に送って、
液体分と気体分とを分離して気体分を気液分離器４４に
送り、気体分だけを吸引ブロア４５に送って排出する。

また、沈砂分離回収部４Ｇで回収された砂粒は、ホッパ
４２に落とされて適宜箇所に移送処理され、沈砂分離回
収ｆ！ｉ’、４Ｑの各部で分離された汚水は、汚水回収
配管系４６により、第１図の矢印で示すように、沈砂、
１ｔｌｌＡに戻される。

く作業部の移動〉 そして、一つの沈砂Ｂの堆積箇所について、除去作業が
終了したら、操作部５０により推進器２４及び方向舵２
５を作動させて、次の沈砂堆積箇所の検出及び作業部２
０の移動を行ない、同様の吸引回収作業が繰り返される
ことになる。

また、作業部２０の移動は、例えばつづら折れ状とした
り、渦巻き状としたりすることにより、沈砂池Ａの底部
の全範囲を回収作業域とし、堆積している沈砂Ｂがある
場合にこれをくまなく除去することができる。

［他の実施態様コ なお、本発明においては、上記の一実施例に代えて、次
の実施態様を採用することができる。

（１）ホース３０の内部を減圧させる（吸引力を発生さ
せる　）手段として、−船釣なポンプを使用すること。

（ｉｉ）操作部５０を沈砂池Ａの近傍の地上部Ｃに設置
すること。

（ｉｉｉ）一方、沈砂分離回収部４０を第２図例の操作
部５０と同様に、台車５２に搭載すること。

（ｉｖ）作業部２０に、沈砂吸引口２３の高さを調整し
て、沈砂Ｂの位置に合わせる手段を付加すること。

（ｖ）作業部２０のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置を検出
する手段を沈砂池Ａの近傍に設置し、作業部２０の制御
を行なうこと。

（ｖｉ）操作ＷＳ３０に小型コンピュータ等を搭載して
おいて、最初に砂溜まり検出器２２を作動させて、沈砂
池Ａの沈砂Ｂの堆積位置を記憶しておき、その記憶デー
タに基づいて、沈砂■３の堆積している箇所に、作業部
２０を順次停止させて、沈砂Ｂの吸弓回収を行なうよう
にすること。

（ｖｉｉ）作業部２０が推進器２４等の自走手段を持た
ず、沈砂池Ａの近傍に設置したガイド、レール等により
誘導される台車にワイヤ等で接続されて駆動されるもの
にも適用すること。

（ｖｉｉｉ）レシーバタンク４１に砂量の満杯検知器を
設けて、満杯検知時に一時貯留しておいた砂をホッパ４
２に落とすようにすること。また、同様に、ホッパ４２
に満杯検知器を設置すること。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明に係る沈砂の回収装置によ
れば、以下のような優れた効果を奏する。

Ａ、走行体に砂溜まり検出器が搭載されているので、沈
砂の堆積箇所の検出によって、堆積箇所以外の沈砂回収
作業が行なわれることをなくし、沈砂の堆積箇所の回収
作業を集中して行ない、沈砂の回収効率の向上を図るこ
とができる。

Ｂ１作業部の走行及び位置を操作部によって制御し、か
つ、上記の沈砂堆積箇所の検出と相まって、作業部を作
業箇所に速やかｊこ移動させることができる。

Ｃ１作業部は、沈砂池に浮力によって浮かべた走行体に
、各種機器を搭載してなるものとしているので、作業部
の支持や移動のための機器を簡素化して経済性を向上さ
せ、かつ、小さなエネルギにより移動が行なわれるので
、省力化を図ることができる。

Ｄ、沈砂を吸引回収するよ・うにしているので、作業部
に設けられる吸引用の機器が吸引口等となり、小型化及
び軽造化を図ることができる。

Ｅ、沈砂を吸引により回収するものであるために、機械
的作動部分が少なく、装置全体の耐久性を向上さけるこ
とができる。

Ｆ２作業部を沈砂池に浮かへるものであるため、従来技
術例と比較して、既設の沈砂池に対して沈砂の回収装置
を設置することが容易となり、実用性、応用性を高める
ことができろ。

Ｇ１作業部に砂溜まり検出器を備えており、走行体の位
置の検出手段を付加することにより、遠隔操縦を行なう
ことができ、また、コンピュータとの組み合わせ性に優
れて、自動運転への適用性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明に係る沈砂の回収装置の一
実施例を示すもので、第１図は装置全体の構成説明図、
第２図は平面図、第３図は第２図の［［−ＩＩＩ線矢視
図、第４図は下水処理施設における沈砂かき揚げ機の従
来−１を示す正面図、第５図はその作業工程の説明図で
ある。 Ａ・・・・・沈砂池、 Ｂ・・・・・・沈砂、 Ｃ・・・・・・地上部、 Ｄ・・・・・汚水流入口、 Ｅ・・・・・・汚水流出口、 Ｗ　Ｌ・・・・・・水位、 ２０・・・・・・作業部、 ２１・・・・・・走行体、 ２２・・・・・・砂溜まり検出器、 ２３・・・・・・沈砂吸引口、 ２４・・・・・・推進器、 ２５・・・・・・方向舵、 ２６Ａ・２６Ｂ・・・・・・流体供給管、２７・・・・
・加圧水噴出ノズル、 ２８・・・・・加圧空気噴出ノズル、 ２９・・・・・・ＴＶ左カメラ ３０・・・・・ポース、 ４０・・・・・・沈砂分離回収部、 ４！・・・・レシーバタンク、 ４２・・・・・・ホッパ、 ４３・・・・・・サイクロン、 ４４・・・・・気液分離器、 ４５・・・・・・吸引ブロア、 ４６・・・・・・汚水回収配管系、 ５０・・・・・・操作部、 ５１・・・・・・しｉル、 ５２・・・・・・台車、 ５３・・・・・・台車駆動部、 ５４・・・・・・受像機、 ５５・・・・・・速度設定手段、 ５６・・・・・・方位設定手段、 ５７・・・・・・ホース繰り出し手段、５８Ａ・５８Ｂ
・・・・・・加圧流体発生手段、６１・・・ 信号伝達ケーブル、 ・・・動カケープル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 沈砂池に浮かべる作業部と、該作業部にホースを介して
   接続され沈砂を吸引回収する沈砂分離回収部と、前記作
   業部の走行及び位置を制御する操作部とを具備し、作業
   部は、沈砂池を浮上状態で移動する走行体と、該走行体
   に搭載され砂溜まり箇所を検出する砂溜まり検出器と、
   前記ホースに接続され砂溜まり箇所に配される沈砂吸引
   口とを備えていることを特徴とする沈砂の回収装置。