JPH08199621A - 水底の汚泥取出方法及び取出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水底下の高粘性、高比重又は深所にある汚泥
だけを確実に且つ効率よく取り出すことのできるよう
な、汚泥の取出方法と取出装置とを提供しようとする。 【構成】 水底の汚泥上へ回転体を降下させ、回転体の
表面に刃を突出させて汚泥を掻き取り、掻き取った汚泥
を吸引ホース内に吸い込んで汚泥を取り出すようにし、
吸引ホースの先から吸引ホース内へ加圧空気を吹き込ん
で、吸引ホース内への汚泥の吸い込みを助ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、水底の汚泥取出方法
及び取出装置に関するものである。とくに、この発明
は、深い水底においても、また底に強く付着している粘
稠な汚泥でも、水を残して汚泥を確実に且つ効率よく取
り出すことのできる、汚泥の取出方法及び取出装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】水を残して水底の汚泥を取り出す方法及
び装置は、既に知られている。それは、例えば特公平４
−２７３３６号公報に記載されている。この公報は、水
面上に台船を浮かべ、台船上に吸排タンク装置を乗せ、
吸排タンク装置には、汚泥を溜めるタンクと、加圧空気
を発生させるコンプレッサーと、加圧空気により真空を
発生させる真空発生装置等を含ませ、上記吸排タンク装
置から水底へ吸引ホースを延ばし、上記真空発生装置よ
り発する真空によって吸引ホースから水底の汚泥を吸い
上げて一旦タンク内に集め、次いでタンク内の汚泥を上
記コンプレッサーからの加圧空気によって排水ホース内
へ移し、排出ホースにより陸上へ運ぶ方法を記載してい
る。

【０００３】それとともに、上記特公平４−２７３３６
号公報は、水を除いて主として汚泥だけを吸引ホース内
へ吸い込ませるために、吸引ホースの先に特殊なアタッ
チメントを取り付けることを提唱している。そのアタッ
チメントは、吸引ホースに接続されて静止している上部
と、その下端に付設されて回転する下部とで構成されて
いる。そのうちの上部は、吸引ホースからの吸引によっ
て減圧状態となる吸込室と、下部を回転させるためのモ
ーターとを備え、他方下部は回転中に或る位置で吸込室
と連通するに至る複数個の吸込開口部と、その外周に汚
泥を掻き寄せるための刃とを備えている。このアタッチ
メントは、下部の回転により掻取刃で汚泥を掻き取り、
掻き取った汚泥を吸込開口部へ吸い込み、吸い込んだ汚
泥を上部の吸込室から吸引ホース内へ移行させる役目を
果たし、吸引ホースにより汚泥をタンクへ運ぶのに役立
っている。

【０００４】従って、これまでに行われた方法は、水底
の汚泥上へ回転体を降下させ、回転体の表面に刃を突出
させて水底の汚泥を掻き取り、回転体に連なる静止部に
吸引ホースを接続し、掻き取った汚泥を吸引ホース内に
吸い込んで汚泥を水底から取り出していたことになる。
この場合に、吸引ホースは、その内部を減圧状態に維持
するために全く空気漏れのないような構造にされ、タン
ク側で真空ポンプにより専ら吸引するだけとされた。

【０００５】汚泥が粘性の低いものであったり、汚泥が
水深の浅いところにある場合には、上述の方法により水
を残して汚泥を水底から取り出すことができる。ところ
が、汚泥が粘性の高いものであったり、比重の大きいも
のであったり、また水底の深いところにあったりする
と、上述の方法では汚泥を取り出すことが困難になる、
という欠点がある。

【０００６】このため、上述の汚泥吸引方法は、限られ
た狭い範囲で実施できるだけである。また、この汚泥吸
引方法は、短い距離を吸い上げることができるだけで、
吸い上げた汚泥はすぐに一旦タンクに集め、タンクはそ
の後吸引ホースとの間が遮断されて逆に加圧空気が導入
され、加圧空気によって別のホースを通って汚泥を遠方
へ運ぶようにされた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、従来法で
起こる上述の欠点を改良しようとして生まれたものであ
る。すなわち、この発明は、汚泥が粘性の高いものであ
っても、また比重の大きいものであっても、さらには水
底の深いところにあっても、水を残して汚泥だけを確実
に且つ効率よく取り出すことのできるような、水底の汚
泥取出方法を提供しようとするものである。また、この
発明はそのような方法の実施に好都合な汚泥取出装置を
提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】一般に多量の水を含んで
いる汚泥を吸引ホースから吸引するだけで輸送しようと
すると、吸引ホースが汚泥ですぐに閉塞されてしまうの
で、汚泥を連続して輸送することができない。しかし、
上述のように、回転体に刃を突出させておき、回転体に
よって汚泥を掻き取っておくと、吸引により汚泥を輸送
できるようになるが、それでも上述のように辛うじて輸
送ができるようになるに過ぎない。ところが、この場合
吸引ホースの先から加圧空気を吸引ホース内に吹き込む
ようにすると、汚泥は吸引ホース内を躍るようにして進
行することとなり、従って粘稠な汚泥も詰まることなく
容易に運べるようになることを、この発明者は見出し
た。この発明は、このような知見に基づいて完成された
ものである。

【０００９】この発明は、水底の汚泥上へ回転体を降下
させ、回転体の表面に刃を立設して水底の汚泥を掻き取
り、回転体に連なる静止部分に吸引ホースを接続し、掻
き取った汚泥を吸引ホース内に吸い込んで汚泥を水底か
ら取り出す方法において、上記吸引ホースの途中から吸
引ホース内へ加圧空気を吹き込んで、吸引ホース内への
汚泥の吸い込みを助けることを特徴とする、水底の汚泥
取出方法に関するものである。

【００１０】また、上述の方法を実施するに好都合な汚
泥取出装置は、支柱の先端に固定されて、モーターと減
圧室とを含んでいる静止部と、外面に刃を突出させると
ともに刃の間に汚泥を通過させる孔を備え、上記静止部
に密接して上記モーターにより回転せしめられ、回転に
よって上記孔を上記減圧室に間歇的に連通させる回転体
とで構成されたアタッチメントと、上記減圧室から延び
て真空ポンプに連なる吸引ホースとからなる汚泥吸入装
置において、上記減圧室又は吸引ホースに空気導入口を
設け、空気導入口に空気パイプを接続し、空気パイプの
端に加圧空気発生装置を接続したことを特徴とするもの
である。

【００１１】この発明方法は、河口底、港湾底、湖底、
水源地底等に沈積した汚泥を取り出すのに適用できる。
そのほかこの発明方法は、下水の伏越に沈積している汚
泥を取り出すのに使用できる。そこで、まず下水の汚泥
を取り出す場合を例に取って、図面に基づき具体的に説
明する。

【００１２】図１は、下水を敷設した地盤の一部切欠縦
断面図である。図１においてＡは地盤の表面であり、Ｂ
は下水管であり、Ｃは伏越であり、Ｄは下水の表面であ
る。伏越Ｃ内には表面Ｄまで下水が溜まっており、その
下方に汚泥Ｅが堆積している。この汚泥Ｅを下水中から
取り出すのに、この発明方法を使用することができる。

【００１３】この発明方法を適用するにあたっては、ま
ず、地盤表面Ａにあるマンホール蓋を取り除き、マンホ
ールの周りに櫓Ｆを組む。別に、アタッチメント１を支
柱２の先に付設して、アタッチメント１をマンホールか
ら下水の伏越Ｃ内に降下させる。アタッチメント１には
支柱２のほかに吸引ホース３と、空気パイプ４とが付設
されている。吸引ホース３の他端は、タンクＧを経て真
空ポンプＨへ接続され、これによって吸引ホース３は汚
泥をアタッチメント１からタンクＧへ運ぶことができる
ようにされている。また、空気パイプ４の他端はコンプ
レッサーＪに接続され、これによって空気パイプ４は加
圧空気をアタッチメント１へ送るようにされている。

【００１４】アタッチメント１は、図２ないし図４に示
したような構造を持っている。図２ないし図４のうち、
図２はアタッチメント１の平面図であり、図３はアタッ
チメント１の底面図であり、図４は図３アタッチメント
をＸ−Ｘ線により切断したときの側面図である。図２な
いし図４において、アタッチメント１は静止部１１と回
転体１２とで構成され、回転体１２は静止部１１の下部
から側面にわたって静止部１１を包囲し、静止部１１の
中心軸の周りに回転可能とされている。

【００１５】静止部１１は、中心軸上に支柱２への接続
部１１１を突出させ、内部に回転体１２を回転させるた
めの油圧モーター１１２と、減圧室１１３とを備え、全
体は密閉された円筒状を呈しており、その底面と側面と
が回転体１２に密接している。油圧モーター１１２は、
図示していない油圧パイプに接続されて、油圧によって
回転体１２を回転させる。減圧室１１３はその上端が吸
引ホース３に接続され、下端が開放されて孔１１４を形
成している。

【００１６】回転体１２は、前述のように、油圧モータ
ー１１２によって静止部１１の周りをゆっくりと回転す
るが、その回転する機構は図では省略されている。回転
体１２の表面、すなわち、底面１２１と側面１２２とに
は、それぞれ下方及び側方に複数条の刃１２３が設けら
れて突出している。刃１２３は底面１２１では水平に放
射状に延び、側面１２２では上述の放射状に延びた先か
ら上下方向に延びている。底面１２１上では隣接する刃
１２３の間が扇形に切欠されて、そこに金網１２４が張
られている。この金網１２４の部分は、回転体１２の回
転によって静止部１１の孔１１４に間歇的に連通する。

【００１７】図２ないし図４に示したアタッチメント１
が従来のものと最も大きく異なるところは、減圧室１１
３に空気導入口５が付設されている点である。また、空
気導入口５には空気パイプ４が接続され、空気パイプ４
の後端はコンプレッサーに接続されて、空気導入口５か
ら適当量の加圧空気が減圧室１１３内に吹き込めるよう
にされている点である。

【００１８】図２ないし図４に示したようなアタッチメ
ント１を支柱２の先に付設して、図１に示したようにア
タッチメント１を下水の伏越Ｃの底にある汚泥Ｅ上へ降
下させ、回転体１２の表面に突出させた刃１２３により
汚泥Ｅを掻き取り、掻き取った汚泥を吸引ホース３内に
吸い込むようにする。それとともに、空気パイプ４から
加圧空気を送り、僅かな加圧空気を空気導入口５から吸
引ホース３内に吹き込むと、汚泥は吹き込まれた加圧空
気のために躍るようにして吸引ホース３内を上昇し、汚
泥は吸引ホース３内を閉塞しなくなる。こうして、汚泥
を確実に効率よく取り出すことができる。加圧空気がこ
のような効果をもたらすことは、全く意外なことであ
る。

【００１９】図２ないし図４に示したアタッチメントを
用いた場合には、汚泥が減圧室１１３内に入る前には空
気導入口５から加圧空気を入れないで、汚泥が減圧室１
１３内に充満したのちに、加圧空気を減圧室１１３内に
導入するようにする。しかも、その加圧空気の量は初め
は極少量とし、少量では効果がない場合に徐々に空気量
を増すようにすることが好ましい。なぜならば、汚泥が
減圧室１１３内に入る前に空気導入口５から加圧空気を
導入したのでは、吸引ホース３の吸引力を却って弱める
こととなるからである。

【００２０】空気導入口５から減圧室１１３内に導入す
るためにコンプレッサーＪから送る加圧空気の圧力には
格別限定がなく、数ｋｇ／ｃｍ² 〜数拾ｋｇ／ｃｍ² の
範囲内のものを用いることができる。加圧空気の圧力が
高過ぎるときは、空気パイプ４に設けた弁によって空気
量を絞ればよい。重要なのは空気導入口５から送られて
減圧室１１３内で気泡となって存在する空気の量であ
る。空気量が多過ぎると汚泥の輸送量が減少し、空気量
が少な過ぎると汚泥が詰まり易くなり、汚泥の輸送が円
滑に行かなくなる。減圧室１１３内で加圧空気から生じ
る気泡の体積が、減圧室１１３内の体積のおおよそ１０
ないし７０％とすることが好ましい。

【００２１】図２ないし図４に示したアタッチメント１
を用い、図１に示し上に述べたようにして汚泥を水底か
ら取り出すと、汚泥は確実に且つ効率よく吸引ホース３
内に吸い込まれるので、粘性が高くまた比重が大きい汚
泥でも容易に取り出すことができ、また長い距離にわた
って取り出すことができる。なぜならば、刃１２３によ
って掻き取られた汚泥が底面１２１の切欠からアタッチ
メント１内へ吸い込まれるが、切欠には金網１２４が張
られているので、大塊となって減圧室１１３へ吸い込ま
れることがなく、吸い込まれた汚泥は空気導入口５から
吹き込まれる加圧空気の介在によって分断されて躍るよ
うにして吸引ホース３内を進行するからである。

【００２２】また、この発明方法によれば吸引ホース３
内を長い距離にわたって移動させることができるので、
吸引ホースの吸引だけで汚泥を運ぶことができる。云い
かえると、従来方法のように吸引ホースを短いものとし
て運んだ汚泥を一旦タンクに溜め、溜めた汚泥を改めて
加圧空気により圧送する必要がない。

【００２３】図１では、下水の汚泥を取り出す場合を例
に取ったので櫓Ｆを組むこととしたが、河口底、港湾
底、湖底などの汚泥を取り出す場合には櫓Ｆの代わりに
台船を用い、台船に設けたクレーンによりアタッチメン
ト１を吊り下げて水底に降下させて、この発明方法を実
施することができる。この場合には台船上に汚泥を溜め
るためのタンクを設ける必要がなく、吸引ホース３内に
吸い込まれた汚泥をそのまま長い距離移動させて陸上ま
で運び、陸上に設けたタンクに溜めることができる。

【００２４】アタッチメント１において、空気導入口５
と減圧室１１３との関係は、減圧室１１３内に吸い込ま
れる汚泥の流れに沿うように、空気導入口５から加圧空
気が減圧室１１３内に圧入されることが望ましい。それ
には図４に示したように、空気導入口５の下端をほぼＵ
字状に曲げて、その先を減圧室１１３に接続するのが好
ましい。また空気導入口５の先端は減圧室１１３内に突
出しないことが好ましい。

【００２５】また、アタッチメント１としては、図５に
示したように空気導入口５を減圧室１１３に接続しても
よい。図５では、減圧室１１３が大径管１１５と小径管
１１６とで構成され、大径管１１５と小径管１１６との
間に中心軸に垂直な壁１１７が形成されている。Ｕ字状
に曲げられた空気導入口５の先端は、垂直壁１１７を貫
通しており、加圧空気は減圧室１１３内に吸い込まれる
汚泥と平行に圧入されるようになっている。空気導入口
５は１つの減圧室１１３に複数個設けてもよいが、複数
個の空気導入口５は軸対称の位置に設けることが好まし
い。

【００２６】図２ないし図５では、空気導入口５を減圧
室１１３の壁に設けたが、空気導入口５の付設位置はこ
れに限らず、減圧室１１３よりも真空ポンプ側にあって
もよい。例えば図５中に点Ｐで示した位置に点線で示し
たように空気導入口を設けてもよい。

【００２７】静止部１１では、油圧モーターの代わりに
電動モーターを使用することもできるが、油圧モーター
を用いる方が好ましい。油圧モーターを用いる場合には
空気パイプ４と並んでさらに油圧パイプを付設する必要
がある。

【００２８】吸引ホース３としては、硬質の材料で作ら
れたものを用いることもできるが、軟質の材料で作られ
ていて長手方向に容易に屈曲できるものを用いるのが好
ましい。例えば真空掃除機に用いられている吸引用ホー
スのようなもので、軟質の合成樹脂で作られた可撓性の
管の外面に、硬質材料製の線材が螺旋状に巻回されて管
が潰れないように補強されたものを用いるのが好まし
い。

【００２９】また、支柱２は、大径の筒内に次々と小径
の筒がさし込まれていて、小径の筒を大径の筒から引き
出すことにより、長さを延ばすことのできる構造にして
用いることが好ましい。このようにすると、深さの異な
る伏越内にアタッチメントを容易に降下させることがで
きるからである。

【００３０】

【発明の効果】この発明方法によれば、水底の汚泥上へ
回転体を降下させ、回転体の表面に刃を突出させて水底
の汚泥を掻き取り、回転体に連なる静止部に吸引ホース
を接続し、掻き取った汚泥を吸引ホース内に吸い込んで
汚泥を取り出すという方法において、上記吸引ホースの
先から吸引ホース内へ加圧空気を吹き込むこととしたの
で、吸引ホース内へ吸い込まれた汚泥は加圧空気を巻き
込んで吸引ホース内を流れることになり、また汚泥は加
圧空気を含むことによって砕かれ、空気の浮力と流れと
に助けられて汚泥は躍るようにして吸引ホース内を移動
する。その結果、汚泥は吸引ホース内を閉塞することな
く円滑に吸引ホース内を進行し、さらに吸引ホースを長
くすることにより長い距離にわたって汚泥を輸送するこ
とができ、従って水底の汚泥の取り出しが容易となる。

【００３１】また、この発明に係る取出装置によれば、
支柱の先端に固定されて、モーターと減圧室とを含んで
いる静止部と、外面に刃を突出させるとともに刃の間に
汚泥を通過させる孔を備え、上記静止部に密接して上記
モーターにより回転せしめられ、回転によって上記孔を
上記減圧室に間歇的に連通させる回転体とで構成された
アタッチメントと、上記減圧室から延びて真空ポンプに
連なる吸引ホースとからなる汚泥吸入装置において、上
記減圧室又は吸引ホースの先に空気導入口を設け、空気
導入口に空気パイプを接続し、空気パイプの端に加圧空
気発生装置を接続して吸引ホース内に加圧空気を導入す
るようにしたので、アタッチメントを水底の汚泥上に降
下させて、モーターにより回転体を回転させながら、真
空ポンプにより吸引ホース内に汚泥を吸い込み、空気導
入口から加圧空気を吸引パイプ内に送り込むことができ
る。こうすることにより、汚泥を吸引ホース内へ容易に
吸い込ませることができ、従って水底の汚泥を容易に且
つ能率よく取り出すことができる。この発明は、このよ
うな点で大きな利益を与える。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明方法により下水中の汚泥を取り出して
いる状態を示した地盤の縦断面図である。

【図２】この発明に係る装置で用いられるアタッチメン
トの平面図である。

【図３】図２に示したアタッチメントの底面図である。

【図４】図３に示したアタッチメントのＸ−Ｘ線断面図
である。

【図５】この発明に係る装置で用いられる他のアタッチ
メントの図４と同様な断面図である。

【符号の説明】

Ａ 地盤の表面 Ｂ 下水管 Ｃ 伏越 Ｄ 下水の表面 Ｅ 汚泥 Ｆ 櫓 Ｇ タンク Ｈ 真空ポンプ Ｊ コンプレッサー １ アタッチメント ２ 支柱 ３ 吸引ホース ４ 空気パイプ ５ 空気導入口 １１ 静止部 １２ 回転体 １１１ 接続部 １１２ モーター １１３ 減圧室 １１４ 孔 １１５ 大径管 １１６ 小径管 １１７ 垂直壁 １２１ 底面 １２２ 側面 １２３ 刃 １２４ 金網

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水底の汚泥上へ回転体を降下させ、回転
   体の表面に刃を突出させて水底の汚泥を掻き取り、回転
   体に連なる静止部に吸引ホースを接続し、掻き取った汚
   泥を吸引ホース内に吸い込んで汚泥を水底から取り出す
   方法において、上記吸引ホースの先から吸引ホース内へ
   加圧空気を吹き込んで、吸引ホース内への汚泥の吸い込
   みを助けることを特徴とする、水底の汚泥取出方法。
2. 【請求項２】 支柱の先端に固定されて、モーターと減
   圧室とを含んでいる静止部と、外面に刃を突出させると
   ともに刃の間に汚泥を通過させる孔を備え、上記静止部
   に密接して上記モーターにより回転せしめられ、回転に
   よって上記孔を上記減圧室に間歇的に連通させる回転体
   とで構成されたアタッチメントと、上記減圧室から延び
   て真空ポンプに連なる吸引ホースとからなる汚泥吸入装
   置において、上記減圧室又は吸引ホースの先に空気導入
   口を設け、空気導入口に空気パイプを接続し、空気パイ
   プの端に加圧空気発生装置を接続して、吸引ホース内に
   加圧空気を導入するようにしたことを特徴とする、水底
   の汚泥取出装置。