(57)【要約】【課題】効率的でコストパフォーマンスの高い集砂設備を提供する。【解決手段】雨水滞水池（貯留池）１Ａの池底２１がトラフ４１（集砂ピット）に向けて下り勾配を持つ集砂流路となっており、雨水滞水池１Ａに流入する下水の一部を下水流入時に隣接する一時貯留槽３の貯留タンク３２に貯留保持しておき、この貯留水を、雨水滞水池の水位低下時に集砂流路における勾配の上部から放出し、この貯留水がトラフ４１に向かう放出流れによって、雨水滞水池の池底２１に堆積する砂を排水ピット４に集める。貯留水の放出・停止を繰り返すことで放出流れに脈動を生じさせ、この脈動によって砂を押し流す。貯留タンク３２は密閉型で、タンク内の上部密閉空間に対して空気の給排を行うことで、貯留タンク内への下水の引き込みと下水の保持及び解除を行う。集砂流路には、沈砂を巻き上げるために乱流形成部６Ａを配設する。【選択図】      図１
2004298803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
池底に形成された集砂ピットに向けて下り勾配を持つ集砂流路を備えた貯留池において、当該貯留池に堆積する砂を前記集砂ピットに集めるための集砂方法であって、
前記貯留池に流入する下水の一部を下水流入時に前記貯留池に隣接する貯留槽に貯留保持しておき、この貯留水を前記貯留池の水位低下時に前記集砂流路における勾配の上部から放出し、この貯留水が前記集砂ピットに向かう放出流れによって、前記貯留池の底に堆積する砂を集砂ピットに集めることを特徴とする集砂方法。
【請求項２】
請求項１に記載の集砂方法であって、
前記貯留水の放出・停止を繰り返すことによって前記放出流れに脈動を生じさせ、この脈動によって前記貯留池に堆積する砂を集砂ピットに集めることを特徴とする集砂方法。
【請求項３】
流入下水中の砂が沈降堆積する貯留池の池底に形成された集砂ピットと、前記貯留池の池底に形成され、前記集砂ピットに向けて下り勾配を持つ集砂流路と、前記流入下水の一部を貯留する一時貯留槽と、前記集砂流路の上流側に配設され、前記一時貯留槽内の貯留水を放出する放出口と、前記一時貯留槽内の貯留水の保持・解除を制御し、保持時に貯留水を貯えた状態を維持し、解除時に貯留水を放出口から放出する制御手段とを備え、前記貯留水の放出により、貯留池に沈降堆積する砂を前記集砂ピット内に集積するように構成されていることを特徴とする集砂設備。
【請求項４】
請求項３に記載の集砂設備であって、
前記一時貯留槽が、上端が閉塞され下端がトラップ部を介して前記放出口に連通する密閉型の貯留タンクと、該貯留タンク内の上部密閉空間に対して空気の給排を行う給排手段とを備えたものであり、前記制御手段が、前記給排手段を制御することにより、前記貯留タンク内への下水の引き込みと下水の保持及び解除を行うものであることを特徴とする集砂設備。
【請求項５】
請求項３または４に記載の集砂設備であって、
前記集砂流路に乱流形成部を配設したことを特徴とする集砂設備。
【請求項６】
請求項５に記載の集砂設備であって、
前記乱流形成部が、立てた状態で設置した板状体、円柱体、三角柱体のいずれか一種類の単体、もしくは複数、もしくは各種類を組み合わせた複数からなることを特徴とする集砂設備。
【請求項７】
請求項６に記載の集砂設備であって、
前記乱流形成部が、立てた状態で設置した三角柱体からなり、該三角柱体の側面の一つが前記集砂流路の側壁に当接固定され、且つ、三角形断面の頂角のうち上流側に位置する頂角が、下流側に位置する頂角に対して同角度以上に設定されていることを特徴とする集砂設備。
【請求項８】
請求項７に記載の集砂設備であって、
前記乱流形成部が、前記集砂流路の左右の側壁に対して、放出流れに沿って左右交互に複数配設されていることを特徴とする集砂設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水を貯留する雨水滞水池や沈砂池等（以下、総称して「貯留池」と言う）において、沈降堆積する下水中の土砂や塵芥等（以下、総称して「砂」と言う）を集砂ピットに集めるための集砂方法、及び、その方法を実施するための集砂設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、沈砂池の池底に複数のノズルを設け、池底の一部に設けた集砂ピットに向けて前記ノズルから水を噴射することにより、池底に沈降堆積した砂を集砂ピットに押し流し、集砂ピットに集積した沈砂を排出手段により排出するようにした集砂設備が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、雨水沈砂池の底に集砂ピットにつながるトラフを設け、沈砂を、まず、圧力水の噴出によってトラフに集め、その後、トラフ内に圧力水を噴射して沈砂を集砂ピットに集める集砂設備が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１８６９５５号公報
【特許文献２】
特開２００２−３３４２１７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した各技術は、圧力水の噴射を前提としており、圧力水の準備のためのランニングコストがかかり、コストパフォーマンスが悪かった。また、圧力水の噴射による集砂を前提とすると、水流の性状に関して考慮する余地が少なく、従来技術の改良は、専ら、ノズルの配設場所の変更や機械的な集砂手段の付設等によるものが多かった。
【０００６】
本発明は、以上の問題点に鑑み、効率的でコストパフォーマンスの高い集砂方法及び集砂設備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の発明の集砂方法は、池底に形成された集砂ピットに向けて下り勾配を持つ集砂流路を備えた貯留池において、当該貯留池に堆積する砂を前記集砂ピットに集めるための集砂方法であって、前記貯留池に流入する下水の一部を下水流入時に前記貯留池に隣接した貯留槽に貯留保持しておき、この貯留水を前記貯留池の水位低下時に前記集砂流路における勾配の上部から放出し、この貯留水が前記集砂ピットに向かう放出流れによって、前記貯留池の底に堆積する砂を集砂ピットに集めることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、貯留水の放出により、沈降堆積した沈砂を集砂ピットに押し流すことができる。特に、雨水滞水池やドライ沈砂池等では、水位が下がった状態で貯留水を放出すれば、効果的に集砂することができる。
【０００９】
この場合、放出する貯留水として、予め貯留池に流入する下水の一部を貯留保持したものを使用し、集砂時には、単にそれを集砂流路における勾配の上部から放出するだけであるから、余分なランニングコストを最小限に抑えることができる。
【００１０】
請求項２の発明の集砂方法は、請求項１において、前記貯留水の放出・停止を繰り返すことによって前記放出流れに脈動を生じさせ、この脈動によって前記貯留池に堆積する砂を集砂ピットに集めることを特徴とする。
【００１１】
このように、放出流れに脈動を生じさせることで、池底に堆積した沈砂を巻き上げることができるので、効果的に集砂ピットへ沈砂を移動させることができ、集砂効率の向上が図れる。
【００１２】
請求項３の発明の集砂設備は、流入下水中の砂が沈降堆積する貯留池の池底に形成された集砂ピットと、貯留池の池底に形成され、集砂ピットに向けて下り勾配を持つ集砂流路と、前記流入下水の一部を貯留する一時貯留槽と、集砂流路の上流側に配設され、一時貯留槽内の貯留水を放出する放出口と、一時貯留槽内の貯留水の保持・解除を制御し、保持時に貯留水を貯えた状態を維持し、解除時に貯留水を放出口から放出する制御手段とを備え、前記貯留水の放出により、貯留池に沈降堆積する砂を前記集砂ピット内に集積するように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明では、一時貯留槽に貯留保持しておいた貯留水の放出により、沈降堆積した沈砂を集砂ピットに押し流すことができる。特に、雨水滞水池やドライ沈砂池等では、水位が下がった状態で貯留水を放出すれば、効果的に集砂することができる。また、制御手段によって貯留水の放出を制御することにより、放出流れに脈動を生じさせることもできるので、池底に堆積した沈砂を、脈動を利用して巻き上げながら、効果的に集砂ピットへ集めることができ、集砂効率の向上が図れる。また、放出する貯留水として、予め貯留池に流入する下水の一部を貯留保持したものを使用し、集砂時には、単にそれを集砂流路における勾配の上部から放出するだけであるから、余分なランニングコストを最小限に抑えることができる。
【００１４】
請求項４の発明の集砂設備は、請求項３における前記一時貯留槽が、上端が閉塞され下端がトラップ部を介して前記放出口に連通する密閉型の貯留タンクと、該貯留タンク内の上部密閉空間に対して空気の給排を行う給排手段とを備えたものであり、前記制御手段が、前記給排手段を制御することにより、前記貯留タンク内への下水の引き込みと下水の保持及び解除を行うものであることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明では、貯留タンク内の上部密閉空間の空気を抜く（真空排気する）ことで、貯留池に流入した下水の一部を貯留空間内に放出口を介して引き込むことができる。また、貯留タンクの上部密閉空間の減圧状態を保つことで、貯留池側の水位に拘わらず、貯留タンク内に貯留水を保持しておくことができる。また、集砂時は、貯留タンク内の上部密閉空間に給気（自然給気または強制給気）することで、貯留水を放出口を通して集砂水路に放流することができる。この場合の給気は、前記上部密閉空間を大気に開放することによる自然給気でもよいし、何らかの加圧手段による強制給気でもよい。いずれの場合も、貯留池と貯留タンクの水位差を利用しながら貯留水を放流することができるので、余計なエネルギ消費を極力抑えることができる。
【００１６】
請求項５の発明の集砂設備は、請求項３または４において、前記集砂流路に乱流形成部を配設したことを特徴とする。
【００１７】
このように乱流形成部を配設した場合、乱流形成部によって放出流れに乱流を形成することができるので、乱流形成部の周辺の沈砂を巻き上げることができ、効果的な集砂が可能となる。
【００１８】
請求項６の発明の集砂設備は、請求項５において、前記乱流形成部が、立てた状態で設置した板状体、円柱体、三角柱体のいずれか一種類の単体、もしくは複数、もしくは各種類を組み合わせた複数からなることを特徴とする。
【００１９】
請求項６の発明では、沈砂池の容量、形状等によって各種形態の乱流形成部を適宜選択し得る。
【００２０】
請求項７の発明の集砂設備は、請求項６に記載の集砂設備であって、前記乱流形成部が、立てた状態で設置した三角柱体からなり、該三角柱体の側面の一つが前記集砂流路の側壁に当接固定され、且つ、三角形断面の頂角のうち上流側に位置する頂角が、下流側に位置する頂角に対して同角度以上に設定されていることを特徴とする。
【００２１】
このような条件で乱流形成部を設けることにより、貯留水の放出流れを、乱流形成部に衝突しても分岐せず、全ての流れが一方向（流れの幅方向の中央）にガイドされた流れとすることができる。従って乱流形成部に塵芥等が引っ掛かかってしまうという不具合が生じ難くなる。また、乱流形成部の下流側の傾斜面が、上流側の傾斜面に比較してなだらかな傾斜面となっているので、この傾斜面に沿った円滑な流れが生じることになり、その結果、乱流形成部の存在による流れの滞留が生じなくなる。
【００２２】
請求項８の発明の集砂設備は、請求項７において、前記乱流形成部が、前記集砂流路の左右の側壁に対し、放出流れの方向に沿って左右交互に複数配設されていることを特徴とする。
【００２３】
このように乱流形成部を左右交互に配設した場合、放出流れが、左右交互に配された乱流形成部によって中央に向けて送られることになる。従って、左右からの各流れがジグザグ状の流れとなり、各流れの干渉作用により、乱流の発生がより大きくなり、乱流による砂の巻き上げ効果により集砂効果がアップする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は第１の実施の形態に係る集砂設備を示す概略斜視図、図２は同集砂設備の側断面図である。また、図３は集砂設備より放出される水の流れに乱流を形成するための乱流形成部の構成を示す平面図である。
【００２５】
本実施の形態に係る集砂設備２Ａは、雨水滞水池における集砂設備を想定している。雨水滞水池は、合流式下水道において、公共用水域に排出される汚濁負荷量の削減を図るため、雨天時の初期雨水や雨水吐き室、ポンプ場等からの越流水の一部を貯留または沈殿放流し、貯留した下水を降雨終了後、原則として処理場等に送水して処理を行う施設である。雨水滞水池の形状は、敷地に形態や施設の配置によって異なるが、通常、長方形または正方形である。また、その造りは、水密な鉄筋コンクリート構造である。
【００２６】
本実施の形態に係る雨水滞水池（貯留池）１Ａは、大きな貯留池を一定方向に複数に分割することにより形成されており、各雨水滞水池１Ａ毎に集砂設備２Ａが装備されている。以下、雨水滞水池１Ａ及び集砂設備２Ａの一つを抽出して説明する。
【００２７】
図１、図２に示す如く、雨水滞水池１Ａは、平面視長方形の筐体形状のものであり、隣接する雨水滞水池との間には側壁１１が設けられている。左右の側壁１１は、平面視長方形の雨水滞水池１Ａの長辺側の境界壁である。この雨水滞水池１Ａの一方の短辺側には、一時貯留槽３が形成され、他方の短辺側の池底には、トラフ４１が形成されている。なお、このトラフ４１は、排水ピット４に通じており、排水ピット４に向けた下り勾配が付けられている。また、雨水滞水池１Ａの池底２１は、前記トラフ４１に向けて下り勾配が付けられた集砂流路となっている。
【００２８】
一時貯留槽３は、密閉型の貯留タンク３２と、真空形成設備（給排手段）３３とを主要構成要素とするものである。貯留タンク３２の下部には放出口３１が形成され、貯留タンク３２の上部には真空形成設備３３が配設されている。また、貯留タンク３２の上部は密閉されている。
【００２９】
真空形成設備３３は、貯留タンク３２の天井からタンク内に突き出た吸引管３４と、この吸引管３４の吸い込み口に形成され下水の流入を阻止するフロート弁３５と、吸引管３４に連通接続された真空ポンプ３６と、大気に連通する空気流入管３７と、空気流入管３７を開閉する真空解除弁３８とからなる。また、制御手段（図示せず）は、真空解除弁３８の開閉、真空ポンプ３６の駆動・停止等を適宜制御するものとして設けられている。
【００３０】
一方、放出口３１は、池底２１の幅方向に形成された開口部３１ａと、この開口部３１ａと池底２１とを連絡するトラップ部３１ｂと、開口部３１ａ及びトラップ部３１ｂを上から覆い、貯留水が放出された際に放出水を池底２１に向けるための湾曲形状の庇部３１ｃとからなる。
【００３１】
このように構成された設備を使用する場合、最初は真空解除弁３８を開いておく。この状態で降雨時に、雨水滞水池１Ａに原水（合流下水）が流れ込んでくると、放出口３１を介して、貯留タンク３２内にも原水が流れ込んできて、結果的に、雨水滞水池１Ａと貯留タンク３２との水位が同じになる。この状態で真空解除弁３８を閉じ、真空ポンプ３６を駆動して、貯留タンク３２の上部に真空状態を作る。
【００３２】
なお、上記の水位では、放水時に必要な量を確保するに足らなければ、真空ポンプ３６の駆動によって、雨水滞水池１Ａ側から下水を吸引することもできる。その際、引き込んだ水位がフロート弁３５に達すると、真空ポンプ３６の駆動が停止するようになっている。
【００３３】
この状態を維持する限り、放出口３１のトラップ部３１ｂの作用によって、貯留タンク３２内の真空状態が維持され、貯留水は保持される。
【００３４】
一方、貯留タンク３２内に保持した貯留水を放出する際には、真空解除弁３８を開き、大気に開放する。
【００３５】
放出口３１からトラフ４１に向けた池底２１には下り勾配がつけられているので、放出口３１から放出された貯留水は、トラフ４１に向けて流れ、その後、排水ピット４へと流れる。この流れによって、池底２１に堆積した砂（土砂や塵芥等含む）が押し流され、トラフ４１を介して、排水ピット４へと集められる。
【００３６】
排水ピット４には、貯留水を汲み上げるための移送ポンプ設備５の吸い込み口が設けられている。この移送ポンプ設備５は、降雨終了後、貯留水を処理場等に送水するための設備であり、本実施の形態では、排水ピット４へ集められた砂の排出手段としても兼用する。なお、この排水ピット４へ、別の揚砂ポンプ等を配設し、砂排出手段とすることもできる。
【００３７】
以上の説明により明らかなように、本集砂設備２Ａは、「集砂ピット」となるトラフ４１、「集砂流路」となる雨水滞水池１Ａの池底２１、一時貯留槽３、放出口３１、一時貯留槽３内の下水の保持・解除を制御する制御手段（図示せず）からなる。
【００３８】
なお、本集砂設備２Ａでは、１つの雨水滞水池１Ａに対して、一時貯留槽３を一箇所だけに設けているが、この一時貯留槽３を複数箇所に設けることも可能である。例えば、トラフ４１の上流側に一時貯留槽３を設置し、排水ピット４への砂の移送を、一時貯留槽３に貯えた貯留水を利用してスムーズに行うこともできる。この場合は、「集砂流路」に相当するものはトラフ４１となり、「集砂ピット」に相当するものが排水ピット４となる。
【００３９】
続いて、図１、図２、図３を参照して、集砂設備の一要素をなす乱流形成部６Ａについて説明する。図３は本実施の形態における乱流形成部６Ａの概略拡大図である。この乱流形成部６Ａは、池底２１に複数配設されており、それぞれ同一の形状をなす。従って、その一つを抽出して構造及び作用を説明し、その後、複数の乱流形成部６Ａが関与し合うことによって得られる相互作用等について説明する。
【００４０】
図３に示すように、この乱流形成部６Ａは、垂直に立てた状態で設置した三角柱体からなる。より詳しくは、断面三角形の３つの頂角が、それぞれ３０°、６０゜、９０゜となる直角三角形の柱体よりなる。この三角柱体よりなる乱流形成部６Ａは、３つの側面６１ａ、６１ｂ、６１ｃのうち、最大面積を有し直角の頂点の対向面となる側面６１ａを、雨水滞水池１Ａの側壁（集砂流路の側面）１１に当接させた状態で、池底２１に固定されている。
【００４１】
また、三角形断面の頂角のうち上流側に位置する頂角αが６０゜、下流側に位置する頂角βが３０゜となっており、上流側の頂角αが下流側の頂角βよりも大きくなっている。従って、流れに傾斜姿勢で面する２つの側面６１ｂ、６１ｃについて見ると、上流側の側面６１ｂよりも下流側の側面６１ｃの方が傾斜が緩くなっている。ここで、「上流側」、「下流側」とは、下り勾配を有する池底２１において、高い方を上流側、低い方を下流側といっている。
【００４２】
なお、頂角α、β、γの角度は上記の例に限定されないが、上流側に位置する頂角が、下流側に位置する頂角に対して同角度以上となるように設定してあるのがよい。また、雨水滞水池１Ａの側壁１１に当接固定される側面も、必ずしも、最大面積を有する側面である必要は無い。
【００４３】
次に乱流形成部６Ａの作用について述べる。
まず、乱流形成部６Ａが形成されていない状態で、貯留水が放出された場合を考えてみる。その場合は、一定時間の経過後、池底２１に整流流れが生じ、この流れの流体圧により、池底２１に堆積する砂が、上流側及び表層から徐々に巻き上げられて下流側へ押し流される、と考えられる。
【００４４】
それに対し、流れの中に上記の乱流形成部６Ａを形成した場合は、この整流を部分的に壊し、乱流を形成して、堆積砂を巻き上げる効果が期待できる。そしてこの巻き上げによって、堆積砂を効果的に下流側へ押し流すことができる、と考えられる。特に本乱流形成部６Ａによれば、以下の効果を期待できる。
【００４５】
つまり、三角柱体よりなる乱流形成部６Ａの側面６１ａ、６１ｂ、６１ｃのうち、少なくとも一つの側面６１ａが、雨水滞水池１Ａの側壁１１に当接固定されているので、放出された貯留水の流れが、例えば、頂角αの部分で分岐せずに、側面６１ｂにガイドされながら中央に向けられる。そのため、頂角αの部分に塵芥等が引っかかるようなおそれが無くなる。
【００４６】
また、側面６１ｂにガイドされて中央に向けられた流れは、その後、頂角γの角の付近で、乱流形成部６Ａから剥離し、乱流を引き起こす。また、下流側の頂角βが頂角αよりも小さいため、側面６１ｃが下流側に向けた緩やかな斜面を形成し、流れの滞留状態（デッドスペース）を作らない。
【００４７】
以上が、乱流形成部６Ａ単体の説明である。本実施の形態では、この乱流形成部６Ａを複数配置している。また、この配置も、池底２１の左右の側壁１１に対して、上流側から下流側に向けて（放出流れの方向において）、左右交互に配設している。このような左右交互の配置により、放出流れが、左右交互に屈曲した流れ（ジグザグ流れ）となり、各流れの干渉作用により、乱流の発生がより大きくなり、砂の巻き上げ作用を高める働きをなす。
【００４８】
なお、乱流形成部６Ａの配置を左右対称配置してもよい。その場合は、前述の交互配置に比べ、対向する乱流形成部６Ａ、６Ａ間に、水路幅が局部的に小さくなった部分ができるので、その部分で流速が増し、砂の押し流し作用が増す。
【００４９】
続いて、「乱流形成部」に関する他の形態について説明する。
図４は種々の乱流形成部６Ａ，６Ｂ，６Ｃを複数配置した状態を示す平面図である。最上流側に配置してあるのは、前述した乱流形成部６Ａである。この図示例では、乱流形成部６Ａは、雨水滞水池１Ａの側壁１１に当接固定されておらずに、独立した状態で立設されている。次の乱流形成部６Ｂは、板状体を立設したもので、流れ方向に対して側面を傾斜姿勢で配置している。次の乱流形成部６Ｃは、円柱体を立設したものである。これら乱流形成部６Ａ、６Ｂ、６Ｃは、施設の形状や原水の性状等に応じて適宜な選択で配置すればよい。例えば、一種の乱流形成部を単数または複数配置してもよいし、複数種の乱流形成部を組み合わせて複数配置してもよい。
【００５０】
次に、図２を参照して、前記集砂設備２Ａを利用した集砂方法について説明する。通常時、真空解除弁３８は開いている。降雨時等に、原水が流入し、例えば水位がＡ地点まで達すると、貯留タンク３２内の水位もＡまで達する。しかし、この水位では、まだ不十分であるため、制御手段の命令により、まず、真空解除弁３８が閉じ、真空ポンプ３６が駆動する。その結果、貯留タンク３２内に原水が引き込まれ、貯留タンク３２内の水位がＢに達する。すると、フロート弁３５の作用により、吸引菅３４が閉塞し、吸引が停止する。これにより、貯留タンク３２内の水位がこの状態で保持される。
【００５１】
そして、晴天時、雨水滞水池１Ａの水位がＣ地点に達したら、池底２１に堆積した砂Ｓの集砂作業を行う。この場合、制御手段の命令により、真空解除弁３８を開いて、貯留水を保持する状態を解く。すると、この貯留水は、放出口３１から放出され、砂Ｓをトラフ４１、排水ピット４側へ押し流す。排水ピット４内へ集められた砂Ｓは、移送ポンプ設備５の作用によって排出される。
【００５２】
また、他の集砂方法として、真空解除弁３８の開閉を一定の間隔で繰り返し、貯留水の放出・停止を繰り返して、放出流れに脈動を生じさせ、この脈動波Ｗによって砂Ｓをトラフ４１に効果的に押し流すこともできる。
【００５３】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る集砂設備２Ｂについて説明する。
図５は沈砂池に付設した本集砂設備の系統図、図６は本集砂設備の構成要素である放流装置を設置した部分の正面図、図７は同部分の概略構成を示す斜視図、図８は前記放流装置の構成を示すための分解斜視図、図９は図８のＩＸ−ＩＸ矢視断面図、図１０は図６のＸ部の詳細断面図、図１１は図６のＸＩ部の断面図である。
【００５４】
図５に示すように、本集砂設備２Ｂは、下水処理施設における沈砂池１Ｂに堆積する砂を集砂ピット４Ａに送り出すための設備であり、特に、ドライ沈砂池に適している。なお、以下の説明において、第１の実施の形態に係る集砂設備２Ａと概略同一の構造、作用を奏する要素については、同一の符号を付して詳細説明を省略する。
【００５５】
本集砂設備２Ｂは、沈砂池１Ｂの池底２１の一端に形成された集砂ピット４Ａと、この集砂ピット４Ａに向けて下り勾配させた沈砂池１Ｂの池底（集砂流路に相当）２１と、流入原水の一部を貯留する一時貯留槽３と、原水流入側に横設された放流装置（放出口）１２０と、一時貯留槽３内の下水の保持・解除を制御する制御手段（図示せず）を主要な構成要素とする。
【００５６】
放流装置１２０から放出された貯留水は、池底２１を流れ、集砂ピット４Ａに到達する。この流れにより、沈砂が集砂ピット４Ａへ送られ、揚砂装置５Ａによって排出される。
【００５７】
ちなみに、図５中の符号６Ａは乱流形成部であるが、第１の実施の形態において詳述した如く、この乱流形成部６Ａの代わりに、他の形態の乱流形成部を採用しても勿論構わない。
【００５８】
本集砂設備２Ｂでは、図６に示すように、一時貯留槽３を側壁１１の外側に付設しており、この一時貯留槽３の下部に、図示略のトラップ部を有する配管１１４を介して放流装置１２０が連結されている。なお、トラップ部は、放出口（この場合は放流装置１２０）側から空気が貯留タンク３２内に入り込まないようにするためのものであるから、配管１１４にバルブを設けることで空気の流入を阻止できれば、トラップ部は省略することもできる。以下、放流装置１２０について詳述する。
【００５９】
放流装置１２０は、沈砂池１Ｂの池底２１の上流端に設けられて、沈砂池１Ｂの底面に堆積した沈砂を洗い流すために水を放流するものである。この場合の沈砂池１Ｂの底部は、原水の流れ方向に平行な隔壁１１５によって複数の水路１１６に区画されている。これらの水路１１６の末端は、それぞれ集砂ピット４Ａにつながっている。放流装置１２０は、これらの全水路１１６を横切るように配設されており、各水路１１６毎に設けられた放流口１２４を選択的に開閉できるように構成されている。
【００６０】
この放流装置１２０は、図７〜図１０に示すように、前述した全水路１１６を横切るように水平に配設された固定管１２１と、その内部に回転可能に挿通されると共に貯留タンク３の貯留水が内部に導入される可動管１２２と、この可動管１２２を回動させる回動装置１２３とから構成されている。
【００６１】
固定管１２１及び可動管１２２は、径違いの金属管（ステンレス管等）よりなり、図８、図９に示すように、各管壁には、各水路１１６に対応させてスロット形状の放流口１２４、１２５が設けられている。ここで、固定管１２１の放流口１２４は、円周方向の位置を揃えて横一列に形成されている。また、可動管１２２の各放流口１２５は、円周方向の位置を順次ずらしながら軸方向の位置を固定管１２１の放流口１２４に対応させて形成されている。
【００６２】
これにより、固定管１２１と可動管１２２の放流口１２４、１２５が、可動管１２２の回動位置に応じて択一的に相互連通するようになっている。つまり、可動管１２２の回転位置によって、１つの水路１１６に対応した放流口１２４、１２５のみが開となり、他は閉となるような構成になっている。
【００６３】
固定管１２１と可動管１２２の隙間には、図８に斜線を付けて示す範囲にシール材１２６が介在されている。シール材１２６は、可動管１２２の放流口１２５を包囲するように配設されており、相互連通した放流口１２４、１２５以外の放流口１２４、１２５から水が漏れないようしている。なお、シール材１２６としては、塩化ビニルパイプ等の軟質パイプを加工したもの等を使用することができる。
【００６４】
可動管１２２は、図６に示すように、固定管１２１から突出した両端部が軸受１２７により回転自在に支持されており、可動管１２２の一端部は、貯留タンク３につながる配管１１４の端部に、図１０に示すようにシール機構１２８を介して回転可能に連結されている。また、可動管１２２の他端部は、端板１２９で塞がれている。
【００６５】
また、可動管１２２を回動させる回動装置１２３を構成する要素として、図１１に示すように、可動管１２１の端部にギヤ１３１が設けられ、そのギヤ１３１に噛合するウォーム１３３が垂直軸１３２の下端に設けられ、その垂直軸１３２を回転する手段として、図６に示すように、モータ１３４が地上に設置されている。そして、モータ１３４を駆動すると、垂直軸１３２に設けたウォーム１３３が図中矢印Ｊ方向に回転し、ウォーム１３３に噛合するギヤ１３１と一体の可動管１２２が矢印Ｋ方向に回動するようになっている。
【００６６】
次に、本集砂設備２Ｂを利用した集砂方法について説明する。
沈砂池１Ｂは、ドライ沈砂池を想定しており、通常時は、乾いた状態にある。雨水時に下水の流入量が増えると、沈砂池１Ｂに下水が流入する。当初、真空解除弁３８と放流装置１２０（放出口）は開いており、この放流装置１２０を介して、下水が貯留タンク３２内に流入する。
【００６７】
基本的に沈砂池１Ｂと同じ水位Ｄとなるまで、貯留タンク３２内に原水が流入するが、この高さでは不十分であるため、制御手段の命令によって真空解除弁３８を閉じ、真空ポンプ３６を駆動させて、貯留タンク３２内に下水を引き込む。所定水位まで達すると、フロート弁３５の作用により、吸引菅３４は閉塞し、真空ポンプ３６による吸引は停止する。
【００６８】
降雨が終了し、沈砂池１Ｂの水位が、例えば、Ｅ以下になると、放流装置１２０を開き、貯留水を放出する。この際、真空解除弁３８は開いておく。貯留水が池底２１を集砂ピット４Ａに向けて流れる際、堆積する砂Ｓも押し流し、集砂を行う。
【００６９】
この場合、放流装置１２０の開閉を繰り返し、貯留水の放出・停止を繰り返して放出流れに脈動を生じさせと、その結果生じた脈動波Ｗにより、砂Ｓを効果的に集砂ピット４Ａに集めることができる。
【００７０】
前記の放流の際、放流装置１２０の可動管１２２を回動させて、順番に放流口１２４を開放することにより、図７に矢印Ｍで示すように、水路１１６毎に個別に放流を実施することができ、全放流口１２４から同時に放流するのと違い、貯留水の位置エネルギによって与えられる水の勢いを減じることなく、貯留水を有効に活用しながら効果的に洗い流し作業を行うことができる。
【００７１】
このような放流装置１２０を使用する場合、固定管１２１と可動管１２２の組み合わせによって、各水路１１６毎に設けた放流口１２４を選択的に開閉できるようにしているから、構造が簡単であり、安価に実現できる。
【００７２】
なお、上記各実施形態の集砂設備２Ａ、２Ｂでは、雨水滞水池１Ａや沈砂池１Ｂに流入する下水の水位では、集砂のための放出量に不十分であることを想定して、意図的に真空形成設備３３を設けているが、雨水滞水池１Ａや沈砂池１Ｂの容量等によっては、必ずしもこの真空形成設備３３を設ける必要はない。その場合、具体的には、貯留タンク３２の上部を大気が自由に出入りできる形態にしておくと共に、沈砂池１Ｂから貯留タンク３２内に下水が流入した際に放流口３１や放流装置１２０を閉じて貯留水を保持できるようにしておく。そうすることにより、その後で集砂する場合に、この放流口３１や放流装置１２０を開くことで貯留水を放流することができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の集砂方法及び集砂設備によれば、貯留水の保持及び放出によって、貯留池に沈降堆積した沈砂を集砂ピットに押し流すことができる。特に、放出する貯留水として、予め貯留池に流入する下水の一部を貯留保持したものを使用し、集砂時には、単にそれを集砂流路における勾配の上部から放出するだけであるから、余分なランニングコストを最小限に抑えながら、効率的に集砂を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の集砂設備を示す概略斜視図である。
【図２】同集砂設備の側断面図である。
【図３】集砂設備より放出される水の流れに乱流を形成するための乱流形成部の構成を示す平面図である。
【図４】乱流形成部の複数の例を示す平面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の集砂設備を示す概略斜視図である。
【図６】図５の放流装置の正面図である。
【図７】同放流装置の概略構成を示す斜視図である。
【図８】同放流装置の概略構成を示す分解斜視図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ矢視断面図である。
【図１０】図６のＸ部の詳細断面図である。
【図１１】図６のＸＩ部の断面図である。
【符号の説明】
１Ａ  雨水滞水池（貯留池）
１Ｂ  沈砂池（貯留池）
１１  側壁
２Ａ、２Ｂ  集砂設備
２１  池底
３  一時貯留槽
３１  吐出口
３１ａ  開口部
３１ｂ  トラップ部
３２  貯留タンク
３３  真空形成設備（給排手段）
３４  吸引管
３５  フロート弁
３６  真空ポンプ
３７  空気流入管
３７  真空解除弁
４  排水ピット（集砂ピット）
４１  トラフ（集砂ピット）
４Ａ  集砂ピット
５  移送ポンプ設備
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ  乱流形成部
６１ａ，６１ｂ，６１ｃ  側面
１２０  放流装置
α，β，γ  頂角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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