(57)【要約】【課題】作業負担を軽減させるとともに、低コスト化を図ることのできる汚泥堆積防止装置を提供する。【解決手段】下水管渠において、地下埋設物を挟んで配置される上流側伏越し室４００及び下流側伏越し室５００を有する伏越し構造に設けられる汚泥堆積防止装置１であって、下流側伏越し室５００における下水の流出開口５０１に取り付けられ、流出開口５０１への下水の流出を規制する堰部２２を有する規制部材２と、規制部材２から下流側伏越し室５００の底部５０４側に延び、下流側伏越し室５００と流出開口５０１内とを連通させる管状の連通部材３と、を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下水管渠において、地下埋設物を挟んで配置される上流側伏越し室及び下流側伏越し室を有する伏越し構造に設けられる汚泥堆積防止装置であって、
下流側伏越し室における下水の流出開口に取り付けられ、当該流出開口への下水の流出を規制する堰部を有する規制部材と、
前記規制部材から下流側伏越し室の底部側に延び、下流側伏越し室と流出開口内とを連通させる管状の連通部材と、
を備えている、汚泥堆積防止装置。
【請求項２】
前記規制部材は、前記堰部とは別体の本体部を有しており、
前記堰部は、前記本体部に対して高さ調節自在に取り付けられる、請求項１に記載の汚泥堆積防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥が堆積することを防止する汚泥堆積防止機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、下水管渠は、下水が自然に流れるように勾配をつけている。しかし、この下水管渠等の埋設予定路内において既に地下鉄などの他の地下埋設物や河川等が存在する場合は、その地下埋設物等を回避するように下水管渠を一段下げる、いわゆる伏越し構造を形成している。しかし、このように伏越し構造を形成すると、その部分は他の下水管渠よりも一段下がっているために汚泥が堆積しやすく、伏越し室には時間の経過と共に相当量の汚泥が堆積されてしまう。そして伏越し室に堆積された汚泥は、晴天時には堆積された状態を維持しているが、合流式の下水管渠では、雨天時に雨水が下水管渠内に流れ込んでくるために下水管渠内を流れる下水の量が増え、その下水の流量の増加によって、晴天時に伏越し室に堆積されていた汚泥が攪拌される。この攪拌された汚泥は、下水と一緒に下水管渠内を流れ出して下水処理施設へ送られるが、その雨量によっては、下水が下水処理施設の処理能力を超えてしまうこともある。この下水処理施設で処理しきれない下水は、未処理のまま河川などの公共水域に流されてしまうといった問題が発生する。
【０００３】
このような問題を回避するために、例えば、特許文献１では、地上に停車した制御車両によって遠隔制御される清掃ロボットを下水道管内に挿入し、その清掃ロボットで下水道管に堆積した土を削り取って、その削り取られた堆積土を吸い込む。そして、清掃ロボットによって吸い込まれた堆積土を、地上に定置されたクレーンによって吊り下げられているストレーナ内に排出する。以上のような作業を定期的に行うことによって、下水管渠内に堆積する汚泥を低減させて、雨天時に公共水域へ直接流れてしまう汚泥を低減させている。
【特許文献１】特開２００３−２５３７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記管内清掃方法では、設備が大掛かりとなってしまい、汚泥の堆積防止のためのコストが高くなってしまう。また、定期的に清掃作業を行わなければならないために作業負担が大きくなってしまうという問題もある。
【０００５】
そこで、本発明は、作業負担を軽減させるとともに、低コスト化を図ることのできる汚泥堆積防止装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る汚泥堆積防止装置は、上記課題を解決するためになされたものであり、下水管渠において、地下埋設物を挟んで配置される上流側伏越し室及び下流側伏越し室を有する伏越し構造に設けられる汚泥堆積防止装置であって、下流側伏越し室における下水の流出開口に取り付けられ、前記流出開口への下水の流出を規制する堰部を有する規制部材と、前記規制部材から下流側伏越し室の底部側に延び、下流側伏越し室と流出開口内とを連通させる管状の連通部材と、を備えている。
【０００７】
この構成によれば、次の効果を得ることができる。すなわち、流出開口に下水の流出を規制する堰部を有する規制部材が設置されているため、流出開口から流出する下水の水位よりも、下流側伏越し室内における下水の水位の方が高くなる。この水位差によって、下流側伏越し室内の下水にはより大きい水圧が掛かる。そして、この水圧は、下流側伏越し室内の下水が連通部材の下端部から流入して流出開口内へ流出するように作用する。この連通部材の下端部は伏越し室底部側へ延びているため、下流側伏越し室内の下水は、その底部側から連通部材を介して流出開口へ流出されるような流れを形成し、その結果、伏越し室の底部には汚泥が堆積しにくいようになっている。また、既に底部に汚泥が堆積された伏越し室に上記汚泥堆積防止装置を設置する場合であっても、上述したように下流側伏越し室底部から連通部材を介して流出開口へ流れるような下水の流れが形成されるので、底部に堆積された汚泥がその流れに乗って下水と共に連通部材内に吸い上げられて流出開口から流出され、伏越し室底部に堆積されていた汚泥を低減することができる。以上のように、簡単な構成で汚泥の堆積を防止することが可能であり、低コスト化を図ることができる。また、この汚泥堆積防止装置を設置するだけで伏越し室内に汚泥が堆積することを防止することが可能なため、定期的に伏越し室内の汚泥を取り除くという作業を行う必要が無く、作業負担を軽減させることができる。
【０００８】
また、上記規制部材は、流出開口を塞いでいるわけではなく、堰部によって流出開口からの下水の流出を規制している。このため、雨天時に雨水が大量に下水管渠内に流れ込むなどして、伏越し室内に流入する下水の流量が急激に増加して水位が上昇した場合は、下水は堰部を超えて規制部材内に流入して流出開口から流出することができる。このため、下水の流量が急激に増えても、連通部材がその流量に対応しきれず、すなわち下水を十分に流出しきれず、伏越し室内に下水が溢れてしまうといったような問題を回避することができる。なお、この場合の堰部の高さは、晴天時に伏越し室内の下水がその堰部を常時超えているということのない程度の高さとなるように設定していることが好ましい。すなわち、下流側伏越し室内に溜まった下水の水位が変動することで、一日に数回程度は伏越し室内の下水が堰部を超えて流出開口から流出できる程度の高さとすることが好ましい。
【０００９】
上記汚泥堆積防止装置は種々の構成をとることができるが、例えば、上記規制部材は、堰部とは別体の本体部を有しており、堰部は、その本体部に対して高さ調節自在に取り付けられていることが好ましい。このように堰部の高さを自由に調整できることによって、下水管渠内を流れる下水の流量に柔軟に対応することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、作業負担を軽減させるとともに、低コスト化を図ることのできる汚泥堆積防止装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る汚泥堆積防止装置の実施形態を添付図面に従って説明する。図１は本実施形態に係る汚泥堆積防止装置１が設置された伏越し構造の全体を示した断面図、図２は下流側伏越し室内に取り付けられた汚泥堆積防止装置１の概略側面断面図、図３は、汚泥堆積防止装置１を正面上方から見た斜視図、図４は側面から見た斜視図である。なお、図１及び図２では、右側が上流側であり、左側が下流側である。
【００１２】
まず、本実施形態に係る汚泥堆積防止装置１が設置される伏越し構造について図１を参照しつつ説明する。伏越し構造は、地下鉄などの地下埋設物７００を回避するために、下水管渠を他の部分よりも一段下げた部分である。すなわち地下埋設物７００の上流側・下流側にそれぞれ配置される円筒状の上流側伏越し室４００及び下流側伏越し室５００と、これら両伏越し室４００，５００をそれぞれ連結する伏越し管６００とから構成されている。
【００１３】
上流側伏越し室４００は、上流側下水管渠８００と連結する流入開口４０１が右側面上部に形成されており、左側面下部には下流側伏越し室５００と連通するための第１連通開口４０２が形成されている。また、下流側伏越し室５００は、下流側下水管渠９００と連結する流出開口５０１が左側面上部に形成されており、右側面下部には上流側伏越し室４００と連通するための第２連通開口５０２が形成されている。これら第１及び第２連通開口４０２，５０２や流入開口４０１，流出開口５０２は全て円形である。そして、上流側伏越し室４００の第１連通開口４０２と下流側伏越し室５００の第２連通開口５０２とを伏越し管６００によって連通させている。このように、上流側伏越し室４００、伏越し管６００、及び下流側伏越し室５００により、下水管渠を他の部分よりも一段下げることによって、地下埋設物７００を回避している。なお、本実施形態においては、上流側伏越し室４００及び下流側伏越し室５００はそれぞれ、その上端が蓋４０３，５０３によって塞がれており、蓋４０３，５０３を取り外すことによって人の出入りができるマンホールとして形成されている。
【００１４】
次に、本実施形態に係る汚泥堆積防止装置１について図２〜図４を参照しつつ説明する。図２〜図４に示すように、汚泥堆積防止装置１は、下流側伏越し室５００に設置されており、流出開口５０１の下端部に設置された規制部材２と、その規制部材２から伏越し室５００の底部５０４近傍まで延びる管状の連通部材３とを備えている。
【００１５】
図３及び図４に示すように、規制部材２は、上面が開口した容器型の本体部２１と、その本体部２１から上方に延びるよう本体部２１に取り付けられる堰部２２とを有しており、伏越し室５００の側壁面に取り付けられている。また、規制部材２は、汚泥堆積防止装置１を伏越し室５００側面に取り付けるための取付部２３を有している。
【００１６】
本体部２１において、伏越し室５００の側壁面と接する第１側面２１１は、伏越し室５００の側壁面の形状と一致するように平面視円弧状となっている。また、第１側面２１１には、図３における左右方向中央部であってその上端部に切欠部が形成されており、その切欠部から板状の連結部２４が外側に向かって延びている。この連結部２４は、伏越し室５００の流出開口５０１の下部の形状と一致するよう正面視円弧状に形成されている。第１側面２１１と隣接する２つの第２側面２１２には、後述する堰部２２を本体部２１に固定するための固定孔２１６が形成されており、第１側面２１１と対向する第３側面２１３には、上端部を除いて傾斜面が形成されている。さらに、本体部２１の底面２１４には後述する連通部材３が嵌合する嵌合孔２１５が形成されている。この底面２１４の下面の嵌合孔２１５周縁には弾性部材で形成された円筒状の液密部２５が設けられている。
【００１７】
このように構成された本体部２１に、堰部２２が高さ調節自在に取り付けられている。堰部２２は、平面視がコ字状となっており、その両側面２２１には複数の調節孔２２２が形成されている。この堰部２２の両側面２２１に形成された調節孔２２２の直径は、上述した本体部２１の第２側面２１２に形成された固定孔２１６の直径と同じ大きさとなっている。堰部２２の本体部２１への取り付け方は、まず、堰部２２の本体部２１に対する高さを調節して、所望の位置で堰部２２の調節孔２２２とこれと適合する位置にある本体部２１の固定孔２１６とを重ね合わせて、ボルトなどの固定部材をそれぞれの孔に挿入して本体部２１と堰部２２とを固定する。ここで、堰部２２は、本体部２１の外側に重なるように本体部２１に取り付けられており、堰部２２を本体部２１に固定したとき、堰部２２と本体部２１とは液密に連結されている。そして、これら本体部２１と堰部２２とから主に構成される規制部材２が、流出開口５０１と伏越し室５００内との間の下水の流通を規制している。なお、本体部２１及び堰部２２は、特に限定されるものではないが、腐食環境下における耐久性や加工性の観点からステンレス製とすることが好ましい。
【００１８】
連通部材３は、規制部材２から下方に延びており、その上端部は本体部２１の底面２１４に形成された嵌合孔２１５と嵌合している。嵌合孔２１５に嵌合された連通部材３は、その液密性を確保するため、その上部を本体部２１に形成された液密部２５内に通し、液密部２５の上から固定部材２６を締めて液密部２５と連通部材３とを液密に固定している。連通部材３の直径は、その伏越し室５００の大きさや、伏越し室５００内を流れる下水の流量などの条件によっても種々変わってくるが、連通部材３内を流れる下水の流速や、連通部材３内の清掃等を考慮して、７５〜１５０ｍｍとすることが好ましい。また、通常、伏越し室底部５０４には最下層に粒径の大きな砂層が形成され、その上に汚泥層が形成されるが、伏越し室底部５０４から連通部材３の下端部までの距離は、この砂層の層厚に影響されるため一概に決めることはできず、連通部材３の下端部は、粒径の大きな土砂分等により閉塞するおそれがない最も深い位置に配置されることが好ましい。なお、連通部材３は、支持金具（例えば、サドル）などの種々の固定部材によって伏越し室５００側面に固定されている。また、連通部材３は、特に限定されるものではないが、腐食性環境下における耐久性や加工性、施工性などの観点から塩化ビニル製とすることが好ましい。
【００１９】
次に上記のように構成された汚泥堆積防止装置１の作用について図２を参照しつつ説明する。
【００２０】
まず、上記汚泥堆積防止装置１を下流側伏越し室５００に設置するために、例えば伏越し管６００等の下流側伏越し室５００より上流側の下水管渠で下水を堰き止めて、伏越し室５００内の下水を一旦排出する。そして、汚泥堆積防止装置１を伏越し室５００に設置し、その上流側に設置した堰き止めを取り外して、流入開口５０２から下水を流入させる。流入開口５０２からの下水は徐々に伏越し室５００内を満たし、伏越し室５００内の水位が連通部材３の上端部までくると、伏越し室５００内の下水は、連通部材３を介して流出開口５０１から流出する。伏越し室５００内の水位はその後も徐々に上昇し、流出開口５０１から流出する下水の水位よりも高い水位に達したところで、伏越し室５００内の水位の上昇が止まる。この伏越し室５００内の水位は、連通部材３の直径や伏越し室５００内に流入してくる下水の流量などの諸条件によって決まるが、晴天日にこの水位が規制部材２の堰部２２を常時超えるようであれば、堰部２２の高さを調節して、伏越し室５００内の水位が堰部２２を超えない程度まで堰部２２を高くする。なお、伏越し室５００内の水位は常に堰部２２を超えないということではなく、一日に数回程度は水位が堰部２２を超えて、伏越し室５００内の下水が流出開口５０１から流出することが好ましい。このようにすることで、伏越し室５００内の下水の水面上に溜まった浮遊物を下水と共に流出させて、悪臭が発生するのを防止することができる。
【００２１】
このように、堰部２２を設定することで、流出開口５０１から流出する下水の水位と伏越し室５００内の下水の水位との間に高低差ができる。そして、伏越し室５００内における下水の水位の方が高くなるため、伏越し室５００内の下水はより大きい水圧が掛かる。この水圧によって伏越し室５００内の下水は、連通部材３の下端部から連通部材３内に押し上げられるような形で流入する。そして、連通部材３内に流入した下水は、規制部材２を通り抜けて連通部材３の上端部から規制部材２内に送られ、流出開口５０１から下流側下水管渠９００へと流出される。このように、伏越し室５００内の下水は、その上方に位置する下水、すなわち上澄みから下流側下水管渠９００へと流出されるのではなく、連通部材３の下端部が位置する伏越し室の底部５０４近傍の下水から流出されるため、伏越し室５００の底部に汚泥が堆積されにくい下水の流れを形成している。
【００２２】
また、既に汚泥が堆積されている伏越し室５００に汚泥堆積防止装置１を設置する場合、連通部材３はその下端部が伏越し室底部５０４に堆積された汚泥層まで届くような長さとする。このように連通部材３の下端部が汚泥層内に位置していることで、汚泥を下水と共に連通部材３内に吸い上げて、流出開口５０１へ流出させることができる。
【００２３】
また、雨天時に雨水が大量に下水管渠内に流れ込むなどして、伏越し室５００内に流入する下水の流量が急激に増加した場合は、伏越し室５００内の下水は堰部２２を超えて規制部材２内に流入して流出開口５０１から下流側下水管渠９００へと流出することができる。このため、連通部材３がその流量に対応しきれずに伏越し５００内の下水を十分に下水管渠へと流出することができず、伏越し室５００内に下水が溢れてしまうといったような問題を回避することができる。
【００２４】
以上のように本実施形態では、規制部材２と連通部材３とからなる汚泥堆積防止装置１を下流側伏越し室５００に設置するだけで、下流側伏越し室５００内に汚泥が堆積することを防止でき、低コスト化を図ることができる。また、定期的に伏越し室５００内の汚泥を取り除くといった作業を行う必要もないので、作業負担を軽減させることもできる。
【００２５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、規制部材２と連通部材３とは別個に形成されたものとして説明したが、規制部材２と連通部材３とを一体的に形成することもできる。
【００２６】
また、上記実施形態では、連通部材３は１本として説明したが、連通部材３の本数は特にこれに限定されるものではなく、２本以上とすることもできる。また、形状も円筒状以外の形状とすることもできる。さらには、本実施形態では連通部材３の下部をストレート型としているが、下端部に行くに従って連通部材３の直径が大きくなるような末広がり状とすることもできる。このように連通部材３の下部を末広がり状とすることによって、汚泥などをより吸い込みやすくすることができる。また、上流側伏越し室４００の底部にも汚泥が堆積することもあり、これを防止するために、連通部材３の下端部を伏越し管６００内を通して上流側伏越し室４００の底部まで延ばすこともできる。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明の実施例について説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２８】
実施例として、図２における汚泥堆積防止装置１を設置した伏越し室５００において、伏越し室５００内の汚泥層の層厚が汚泥堆積防止装置１の設置によりどれだけ変化するかを調査し、その結果を図５に示す。図５の事後調査とは、伏越し室５００に汚泥堆積防止装置１を設置して降雨後晴天日が一定期間続いた後の層厚を測定したものである。また、図５の事前調査とは、約１年前のほぼ同条件下において、上記事後調査と同じ伏越し室５００内の層厚を調査したものであり、汚泥堆積防止装置１は設置していない。この調査に使用した伏越し室５００の直径は１０６０ｍｍであり、その第２連通開口５０２の直径は４００ｍｍ、流出開口５０１の直径は６００ｍｍ、流出開口５０１と第２連通開口５０２との高低差ｈ１は８４５mm、伏越し室底部５０４から第２連通開口５０２の底面までの高さｈ２は１５０mmである。また、本調査に使用した汚泥堆積防止装置１の連通部材３の長さは３４５ｍｍ、直径は１００ｍｍ、伏越し室５００の底部５０４から連通部材３の下端部までの距離ｈ３を６５０ｍｍとし、本体部２１の底面に対する堰部２２の高さｈ４は１６０mmとした。ここで、流出開口５０１から流出する下水と伏越し室５００内の下水との水位差ｈ５は５８mmであった。図５に示すように、汚泥堆積防止装置１を設置したことによって、汚泥層の層厚は４１８ｍｍから１００ｍｍへと約４分の１に低減していることが分かる。
【００２９】
また、図６は、上記汚泥堆積防止装置１の設置前後における伏越し室５００内の下水の汚さを表したグラフであり、ＢＯＤ（Biochemical Oxygen Demand）、ＣＯＤ（Chemical Oxygen Demand）、ＳＳ（Suspended Solids）の３つの項目について汚泥堆積防止装置１の設置前後それぞれについて測定した。なお、伏越し室５００、汚泥堆積防止装置１は上記実施例と全く同様のものを使用している。図６から分かるように、各項目ともに数値は１０分の１以下に低減しており、汚泥堆積防止装置１の設置は下水の汚れに対しても効果を発揮していることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る汚泥堆積防止装置が設置される伏越し部の実施形態を示す断面図である。
【図２】伏越し室に設置された本発明に係る汚泥堆積防止装置の実施形態を示す概略側面断面図である。
【図３】本実施形態に係る汚泥堆積防止装置の正面上方から見た斜視図である。
【図４】本実施形態に係る汚泥堆積防止装置の側面から見た斜視図である。
【図５】本実施例の汚泥堆積防止装置の設置前後における汚泥層の変化を示すグラフである。
【図６】本実施例の汚泥堆積防止装置の設置前後における伏越し室内の下水の汚れの変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３１】
１  汚泥堆積防止装置
２  規制部材
２１  本体部
２２  堰部
３  連通部材
５００  下流側伏越し室
５０１  流出開口
５０４  底部
【図１】
2008144484.tif 000003
【図２】
2008144484.tif 000004
【図３】
2008144484.tif 000005
【図４】
2008144484.tif 000006
【図５】
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【図６】
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