(57)【要約】【課題】駆動力の低減によりランニングコストを抑制し、定量的で効果的な移送を可能にし、集砂ピットを不要にする。【解決手段】沈砂池１の底部に、沈降堆積した沈砂を沈砂池の底部に沿った一定方向に送り出すスクリューコンベヤ１１を配置する。スクリューコンベヤの送り方向の先端に対向させて揚砂用の移送管２１の入口２２を配置する。スクリューコンベヤの回転軸１２の軸線と移送管の入口２２の軸線を略一致させる。スクリューコンベヤのスクリュー１４の回転軸を中空軸としてその内部を圧力水供給路１２ａとし、回転軸の送り方向の先端に、回転軸の軸線方向前方に圧力水供給路を通って来た圧力水を噴射する噴出ノズル２０を形成し、噴出ノズルを移送管の入口２２に挿入する。【選択図】      図１
2004160417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈砂池の底部に、沈降堆積した沈砂を沈砂池の底部に沿った一定方向に送り出すスクリューコンベヤを配置し、該スクリューコンベヤの送り方向の先端に対向させて揚砂用の移送管の入口を配置し、前記スクリューコンベヤの回転軸の軸線と移送管の入口の軸線を略一致させ、前記スクリューコンベヤのスクリューの回転軸を中空軸としてその内部を圧力水供給路とし、前記回転軸の送り方向の先端に、回転軸の軸線方向前方に前記圧力水供給路を通って来た圧力水を噴射する噴出ノズルを形成し、該噴出ノズルを前記移送管の入口に挿入したことを特徴とする沈砂池の除砂設備。
【請求項２】
前記沈砂池に、少なくとも底部を処理水の流れ方向に平行な仕切壁で仕切った複数の沈砂水路を設け、各水路毎に前記スクリューコンベヤ及び移送管の入口を配設したことを特徴とする沈砂池の除砂設備。
【請求項３】
前記移送管の入口と、該入口に挿入された前記スクリューの回転軸の先端の少なくともいずれかに破砕刃を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の沈砂池の除砂設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水処理場等における沈砂池の除砂設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
沈砂池には除砂設備が設けられている。この除砂設備としては、一般に揚砂ポンプ方式、バケットコンベヤ方式、スクリューコンベヤ方式、これら各方式を組み合わせたもの等が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
例として、揚砂ポンプとスクリューコンベヤを組み合わせた方式について説明すると、この方式では、沈砂池の底部の所定位置に集砂ピットを設けると共に、沈砂池の底部に、集砂ピットに向けて沈砂を掻き寄せるスクリューコンベヤを設けている。そして、集砂ピットに掻き集めた沈砂を、集砂ピットに吸込口を配した揚砂ポンプで吸い上げて移送するようになっている。
【０００４】
【非特許文献１】
「下水道施設計画・設計指針と解説（前編−２００１年版）」、
発行所：社団法人  日本下水道協会、
発行者：松本幸一。
第３７９、３８０頁。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の除砂設備では、スクリューコンベヤと揚砂ポンプを独立した形態で設置しているため、各動作にそれぞれ大きな動力が必要であった。特に揚砂ポンプには通常ジェット噴流を利用したものを採用することが多いが、その場合、沈砂の吸い込みと移送に高圧力水が必要であり、ランニングコストが嵩む上に揚砂効率が悪いという問題があった。また、揚砂ポンプによる吸い込みを効果的に行う必要から、集砂ピットの設置も必須であり、設備の設計・施工効率が悪いという問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記事情を考慮し、駆動力の低減によりランニングコストを抑制することができると共に、定量的で効果的な移送が可能であり、しかも集砂ピットを設ける必要のない沈砂池の除砂装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、沈砂池の底部に、沈降堆積した沈砂を沈砂池の底部に沿った一定方向に送り出すスクリューコンベヤを配置し、該スクリューコンベヤの送り方向の先端に対向させて揚砂用の移送管の入口を配置し、前記スクリューコンベヤの回転軸の軸線と移送管の入口の軸線を略一致させ、前記スクリューコンベヤのスクリューの回転軸を中空軸としてその内部を圧力水供給路とし、前記回転軸の送り方向の先端に、回転軸の軸線方向前方に前記圧力水供給路を通って来た圧力水を噴射する噴出ノズルを形成し、該噴出ノズルを前記移送管の入口に挿入したことを特徴とする。
【０００８】
この設備によれば、沈砂池の底部に堆積した沈砂は、スクリューの回転によって掻き崩されながら、スクリューの先端側に定量的に送り出されて、移送管の入口に導入される。ここで、スクリューを回転させながら、スクリューの先端の噴射ノズルから圧力水を噴射することにより、移送管の入口内部に導入された貯留物が移送管の中に圧送され、移送管を通して他所へ移送される。このように、開放された場所に堆積する沈砂を吸い込んで移送する従来方式と違って、本発明では、沈砂の移送管入口への引き込み（周囲からの収集）を機械的なスクリューによって行うので、圧力水の圧力を圧送に必要な程度に確保すればよくなる。このため、駆動力を低く抑えることができて、ランニングコストの低減が図れる。また、スクリューで送り出した沈砂を直接移送管の入口に導入するので、集砂ピットが不要である。
【０００９】
また、スクリューの回転軸と同一軸線方向に向けて圧力水を噴射するので、スクリューによる貯留物の送り出し方向と圧力水の噴射方向とが同一となり、貯留物の移送をスムーズ且つ効率的に行うことができる。また、スクリューの回転軸内に圧力水供給路を確保しているので、スクリューコンベヤとジェット噴流を利用した圧送部の構造をコンパクト化することができ、集砂ピットが不要になることも加え、設備コストの低減を図ることができる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１において、前記沈砂池に、少なくとも底部を処理水の流れ方向に平行な仕切壁で仕切った複数の沈砂水路を設け、各水路毎に前記スクリューコンベヤ及び移送管の入口を配設したことを特徴とする。
【００１１】
この発明では、各沈砂水路毎にスクリューコンベヤを設けて沈砂の排出を行うので、除砂作業がしやすくなる。また、個別にスクリューコンベヤや圧送部を駆動することができるので、管理しやすくなる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２において、前記移送管の入口と、該入口に挿入された前記スクリューの回転軸の先端の少なくともいずれかに破砕刃を設けたことを特徴とする。
【００１３】
この設備では、スクリューの回転により貯留物が移送管の入口内部に送り込まれる際、破砕刃の作用により併せて貯留物の破砕が行われる。従って、移送対象物が細かく砕かれることにより、移送負荷の軽減が図れる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１（ａ）は除砂設備を備えた沈砂池の全体的なシステムを示す断面図で、（ｂ）は（ａ）のＩｂ部分の拡大図である。また、図２（ａ）は沈砂池の平面的なシステム構成図、（ｂ）は（ａ）のＩＩｂ−ＩＩ矢視断面図である。
【００１５】
図１（ａ）、図２（ａ）において１は沈砂池で、処理水は矢印方向Ａに流入する。この沈砂池１は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、少なくとも底部を処理水の流れ方向に平行な仕切壁２で仕切ることで、複数の沈砂水路３を形成している。各沈砂水路３には池底に沿って、除砂設備１０の主要部を構成するスクリューコンベヤ１１が設置されている。スクリューコンベヤ１１の送り方向は、処理水の流れ方向の上流側に設定されている。
【００１６】
スクリューコンベヤ１１は、沈降堆積した沈砂をその軸線方向の先端側に送り出すもので、回転軸１２及びその外周に設けられた螺旋羽根１３よりなるスクリュー１４と、スクリュー１４の回転軸１２の基端部を片持支持する軸受１５と、スクリュー１４を回転駆動する回転駆動機構１６とからなる。回転駆動機構１６は、地上に設置されたモータ１６ａと、モータ１６ａの回転を伝えるロッド１６ｂと、ロッド１６ａの回転をスクリュー１４に伝えるギヤボックス１６ｃとからなる。
【００１７】
スクリュー１４の回転軸１２は中空軸（パイプ）よりなり、その内部が圧力水供給路１２ａとなっている。そして、回転軸１２の基端がスイベルジョイント（回転可能管継手）１７を介して圧力水の導入管１８に接続されている。また、回転軸１２の先端には、圧力水供給路１２ａを通って来た圧力水を、回転軸１２の軸線方向前方に向けて噴射する噴出ノズル２０が設けられている。
【００１８】
また、除砂設備１０は、地上に沈砂を移送するための移送管２１が備わっており、図１（ｂ）に示すように、その移送管２１の入口２２が、各スクリュー１４の先端に対向して配置されている。円錐状に形成された移送管の入口２２の軸線と、スクリュー１４の回転軸１２の軸線は略一致しており、回転軸１２の先端の噴出ノズル２０が、円錐状の移送管入口２２に適当寸法だけ挿入されている。スクリュー１４の先端の螺旋羽根１３は貯留物を細かく破砕する破砕刃１３ａとして構成されており、その破砕刃１３ａの外周が、移送管入口２２の円錐状の内周面に微小隙間をもって沿わせられている。
【００１９】
また、図２（ａ）に示すように、沈砂池１の下流側には隣接してポンプ井５が設けられており、砂が除去された処理水はここに溜められ、排出ポンプ６で次の工程に移送される。また、その一部は水槽７に供給され、この水槽７から供給ポンプ８によりスクリュー１４に圧力水として供給される。このように、除砂処理された処理水が圧力水として使用されるので、用水の使用量を低減することができる。なお、各スクリュー１４に接続した圧力水導入管１８にはバルブ３０がそれぞれ介装されており、各スクリュー１４に個別に圧力水を供給できるようになっている。
【００２０】
次に作用を説明する。
この設備では、沈砂池１の底部に沈砂が堆積した段階で、スクリューコンベヤ１１を駆動することにより、沈砂をスクリュー１４の回転によって掻き崩しながら、スクリュー１４の先端側に送り出すことができ、移送管の入口２２の内部に定量的に導入することができる。また同時に、圧力水をスクリュー１４に導入することにより、スクリュー１４の先端の噴射ノズル２０から圧力水が噴射されるので、その噴射水により移送管の入口２２の内部に導入された貯留物を、移送管２１の中に圧送することができ、移送管２１を通して地上に移送することができる。
【００２１】
このように、沈砂の移送管入口２２への引き込み（周囲からの収集）を機械的なスクリュー１４によって行うので、圧力水の圧力を圧送に必要な程度に確保すればよくなる。このため、駆動力を低く抑えることができて、ランニングコストの低減が図れる。また、スクリュー１４で送り出した沈砂は直接移送管の入口２２に導入するので、集砂ピットが不要となる。
【００２２】
また、スクリュー１４の回転軸１２と同一軸線方向に向けて圧力水を噴射するので、スクリュー１４による貯留物の送り出し方向と圧力水の噴射方向とを一致させることができ、貯留物の移送をスムーズ且つ効率的に行うことができる。また、スクリュー１４の回転軸１２内に圧力水供給路１２ａを確保しているから、スクリューコンベヤ１１とジェット噴流を利用した圧送部分の構造をコンパクト化することができ、集砂ピットが不要になることも加え、設備コストの低減を図ることができる。
【００２３】
また、上記の圧送動作の際に、移送管の入口２２が円錐状になっているので、スクリュー１４の回転によって送り込まれて来た貯留物の入口２２への導入がスムーズに行われる。また、スクリュー１４の回転によって貯留物が移送管の入口２２の内部に送り込まれる際に、破砕刃１３ａの作用によって、併せて貯留物の破砕が行われるので、移送対象物が細かく砕かれることになって、移送負荷の軽減が図れる。この場合、螺旋羽根１３の先端を破砕刃１３ａとして機能させるので、構造の単純化が図れるという利点もある。
【００２４】
なお、螺旋羽根１３の先端に破砕刃を設けるのではなく、移送管の入口２２の内周面に破砕刃を設けてもよいし、移送管の入口２２の内周とスクリュー１４の先端の両方に破砕刃を設けてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、沈降堆積した沈砂を、沈砂池底部のスクリューコンベヤで移送管の入口に向けて送り出しながら、スクリュー先端の噴射ノズルからの圧力水により移送管を通して他所へ圧送するので、定量的でスムーズな移送が可能となる。また、沈砂の引き込み（周囲から移送管入口への収集）に機械的なスクリューを利用するので、圧力水の圧力を圧送に必要な程度に確保すればよくなり、結果的に駆動力を低く抑えることができて、ランニングコストの低減が図れる。また、スクリューで送り出した沈砂を直接移送管の入口に導入するので、集砂ピットが不要となる。また、スクリューの回転軸内に圧力水供給路を確保しているので、スクリューコンベヤとジェット噴流を利用した圧送部の構造をコンパクト化することができ、集砂ピットが不要になることも加え、設備コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は除砂設備を備えた沈砂池の全体的なシステムを示す断面図で、（ｂ）は（ａ）のＩｂ部分の拡大図である。
【図２】（ａ）は沈砂池の平面的なシステム構成図、（ｂ）は（ａ）のＩＩｂ−ＩＩ矢視断面図である。
【符号の説明】
１  沈砂池
１０  除砂設備
１１  スクリューコンベヤ
１２  回転軸
１２ａ  圧力水供給路
１３  螺旋羽根
１３ａ  破砕刃
１４  スクリュー
２０  噴射ノズル
２１  移送管
２２  移送管の入口
【図１】
2004160417.tif 000003
【図２】
2004160417.tif 000004