(57)【要約】【課題】設置するノズルの数を削減し、池底に沈砂の滞留部が発生することを防止する【解決手段】沈砂池１０の池底１６に複数個のノズル２４が配置され、これらのノズル２４から噴射した噴射水によって沈砂を集砂ピット１８に向けて移送するようにした沈砂池１０の集砂装置において、各ノズル２４を噴射水の噴射方向と直交する方向に横移動させるようにした。ノズル２４の移動手段としてノズル２４に噴射水を供給するホース３０の巻取機３６を設け、この巻取機３６でホース３０を巻き取り又は巻き戻すことによって各ノズル２４を移動させる。【選択図】    図１
2004305836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈砂池の池底に複数個のノズルが配置され、これらのノズルから噴射した流体によって当該池底に沈降した沈砂を集砂ピットに向けて移送するようにした沈砂池の集砂装置において、前記各ノズルを流体の噴射方向と交差する方向に横移動させるノズル移動手段が設けられたことを特徴とする沈砂池の集砂装置。
【請求項２】
前記ノズル移動手段は前記ノズルに圧力流体を供給するホースの巻き取り又は巻き戻しによって前記ノズルを往復移動させる手段であることを特徴とする請求項１に記載の沈砂池の集砂装置。
【請求項３】
前記池底が前記集砂ピットに対して下り方向に階段状とされ、段部に取り付けた庇部材の下方に前記各ノズルを配置し、前記庇部材の下方領域内を前記各ノズルが横移動するようにされたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の沈砂池の集砂装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は沈砂池の集砂装置に係り、特に池底に配置した複数のノズルから噴射した流体によって沈砂を集砂ピットに向けて移送するようにした沈砂池の集砂装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は従来技術に係る沈砂池の集砂装置の一例を示す平面図である。水路１，２の途中に集砂ピット３を有する沈砂池４が配置されている。沈砂池４の池底５には複数のノズル６が配置され、このノズル６から噴射水を集砂ピット３に向けて噴射する。水路１から流入した被処理水が沈砂池４を通過する過程で被処理水中に混濁している砂などが沈降し、池底５に沈砂として堆積する。この池底５に堆積した沈砂をノズル６からの噴射水によって集砂ピット３に向けて移送する。集砂ピット３には揚砂ポンプ７が配設されており、この揚砂ポンプ７によって集砂ピット３に集められた沈砂を吸い揚げ、管路８から沈砂池外に排出させる。砂などが沈降除去された被処理水は水路２を経て、例えば図示しない浄水場の最初沈殿池などに流入する。
【０００３】
ところで、上記沈砂池の集砂装置では池底５に配置するノズル６の数を無制限に多くすることは経済性や装置設計の観点から賢明な策ではない。このため、通常は沈砂の移送方向に対するノズル６の設置間隔ｓを２ｍ程度、沈砂の移送方向と直交する方向のノズル６の設置間隔ｐを５０ｃｍ程度に設定している。しかしながら、このようなノズル６の設置間隔を採用した場合には、ノズル６からの噴射水の噴射エネルギが到達しにくいデッドゾーンがあり、このデッドゾーンに沈砂が溜まり易い。溜まった沈砂は池底５に次第に固着して強固な沈砂の滞留部９を形成する。この沈砂の滞留部９は長期間にわたると徐々に成長して、池底５を凹凸状にし、ノズル６からの噴射水による沈砂の移送作用を妨げる。この欠点を改善するために、ノズル６の設置間隔ｓ、設置間隔ｐを小さくすることが考えられる。しかしながら、この改善策はノズル６の数がその分、多くなりイニシャルコストとランニングコストの高騰を招く。
【０００４】
上記従来技術の問題点を改善するために、特許文献１には池底面に金属製のトラフからなる複数の凹条を集砂ピットに向けて設け、各凹条の底部にノズルを配設した集砂装置が記載されている。この集砂装置によれば沈砂及びノズルからの噴射水が凹条底部の比較的狭い範囲に集中するので、噴射水の運動エネルギを有効に活用できる。また、沈砂のすべりも良好なので効率のよい集砂が可能となる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平２００２−１８６９５５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載された集砂装置も池底に設置するノズルの数が依然として多く、噴射水を供給するための高圧ポンプの容量が大きくなるという問題点がある。本発明の目的は前記従来技術の問題点を解消し、設置するノズルの数を削減することができ、かつ、池底に沈砂の滞留部が発生することを確実に防止できる沈砂池の集砂装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る沈砂池の集砂装置は、沈砂池の池底に複数個のノズルが配置され、これらのノズルから噴射した流体によって当該池底に沈降した沈砂を集砂ピットに向けて移送するようにした沈砂池の集砂装置において、前記各ノズルを流体の噴射方向と交差する方向に横移動させるノズル移動手段が設けられたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る沈砂池の集砂装置は、前記ノズル移動手段は前記ノズルに圧力流体を供給するホースの巻き取り又は巻き戻しによって前記ノズルを往復移動させる手段であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る沈砂池の集砂装置は、前記池底が前記集砂ピットに対して下り方向に階段状とされ、段部に取り付けた庇部材の下方に前記各ノズルを配置し、前記庇部材の下方領域内を前記各ノズルが横移動するようにされたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】
本発明によれば、ノズル移動手段によって、各ノズルを流体の噴射方向と交差する方向に横移動させるので、数少ないノズルからの噴射水の噴射エネルギを池底全面に作用させることができ、デッドゾーンが生じることがない。このため、池底に沈砂の滞留部が発生することを確実に防止できる。また、横移動させる方向に対して１基のみのノズルで済ますことが可能となり、設置するノズルの数を削減できる。このため、ノズルに圧力流体を供給するための高圧ポンプやコンプレッサの容量を低減できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る沈砂池の集砂装置の第１実施形態を示す平面図、図２は図１のＸ−Ｘ矢視側断面図、図３は図１のＹ−Ｙ矢視側断面図である。
沈砂池１０には被処理水の流入水路１２と流出水路１４が接続している。沈砂池１０の池底１６は上流から下流に向かって下り勾配とされている。池底１６の下流側には集砂ピット１８が設けられている。集砂ピット１８内の底部には揚砂ポンプ２０が配設され、この揚砂ポンプ２０によって集砂ピット１８に集められた沈砂を吸い揚げ、管路２２から沈砂池１０外に排出する。池底１６には上流から下流に向かって１ｍ〜２ｍ程度の間隔で複数のノズル２４が配設されている。各ノズル２４には高圧ポンプ２６によって昇圧した噴射水が管路２８を介して供給され、各ノズル２４はこの噴射水を集砂ピット１８に向けて噴射する。
【００１２】
各ノズル２４の一端には噴射水供給用のホース３０が接続している。ホース３０はガイドローラ３２によって案内され、側壁３４に沿って地上に立ち上げられる。地上に出たホース３０は巻取機３６に巻き取られるとともに、その他端が噴射水供給用の管路２８と連通している。各ノズル２４の他端には駆動ワイヤ３８が接続している。駆動ワイヤ３８はガイドローラ４０によって案内され、前記側壁３４とは反対側の側壁４２に沿って地上に立ち上げられる。地上に出た駆動ワイヤ３８は前記巻取機３６と対向した位置に配置された巻取機４４に巻き取られる。図３において巻取機３６を右回転させるとホース３０が巻取機３６に巻き取られ、ノズル２４は池底１６に沿って右方向に横移動する。この際、巻取機４４は空回りし、駆動ワイヤ３８は巻取機４４から巻き戻される。また、巻取機４４を左回転させると駆動ワイヤ３８が巻取機４４に巻き取られ、ノズル２４は池底１６に沿って左方向に横移動する。この際、巻取機３６は空回りし、ホース３０は巻取機３６から巻き戻される。
【００１３】
図４はノズル２４の取付部の詳細構造を示す平面図であり、図５は図４のＺ−Ｚ矢視側断面図である。池底１６に池幅方向、すなわち、ノズル２４の横移動方向にはガイドレール４６が植込みボルト４８によって固定されている。このガイドレール４６に対してノズル受け台５０がスライド自在に係合している。ノズル受け台５０にはノズル２４がＵバンド５２によって固定されている。また、ノズル受け台５０には駆動ワイヤ３８の一端が係合している。また、図５に示したように、ガイドレール４６の上流側に基端部５６を有する保護カバー５４が配置され、この保護カバー５４がガイドレール４６及びノズル２４の横移動領域を覆っている。
【００１４】
図３、図４において巻取機３６を右回転させ、ホース３０を巻取機３６に巻き取ると、ホース３０に作用した引張力がノズル２４を介してノズル受け台５０に伝わり、ノズル受け台５０と一体化したノズル２４もガイドレール４６に沿って右方向に横移動する。また、巻取機４４を左回転させ、駆動ワイヤ３８を巻取機４４に巻き取ると、駆動ワイヤ３８に作用した引張力がノズル受け台５０に伝わり、ノズル受け台５０と一体化したノズル２４もガイドレール４６に沿って左方向に横移動する。
【００１５】
保護カバー５４はガイドレール４６やノズル２４の横移動領域に沈砂が堆積してノズル２４の移動動作を阻害したり、沈砂の移送がガイドレール４６によって阻害されることを防止するために設けられている。すなわち、被処理水中の砂などは保護カバー５４の上面に沈降堆積し、保護カバー５４で覆われたガイドレール４６やノズル２４の横移動領域には沈降しない。また、上流側のノズル２４の噴射水によって移送されてきた沈砂は保護カバー５４を乗り越え、ガイドレール４６やノズル２４の横移動領域を飛び越して下流側に移送される。
【００１６】
上記構成の沈砂池の集砂装置において、被処理水は流入水路１２に設けられたスクリーン５６によって粗大な夾雑物が除去されたのちに、沈砂池１０に流入する。被処理水が沈砂池１０を通過する過程で被処理水中に混濁している砂などが沈降し、池底１６に沈砂として堆積する。この池底１６に堆積した沈砂をノズル２４からの噴射水によって集砂ピット１８に向けて移送し集砂する。集砂ピット１８に集められた沈砂を揚砂ポンプ２０によって吸い揚げ、管路２２から沈砂池１０外に排出させる。砂などが沈降除去された被処理水は流出水路１４を経て、図示しない浄水場の最初沈殿池などに流入する。
【００１７】
集砂時は巻取機３６及び巻取機４４を駆動させることによって、各ノズル２４を噴射水の噴射方向と直交する方向に往復横移動させる。各ノズル２４の稼動操作は沈砂量によって３つのパターンに大別される。図６は各パターンのタイムスケジュールを示しており、各パターンの最上段は最上流側のノズル２４の稼動状態を示しており、以下、１段下がる毎に下流側のノズル２４の稼動状態を示す。横軸は時間軸である。
【００１８】
パターン１は沈砂量が非常に少ない場合のタイムスケジュールである。まず最上流側のノズル２４を往移動させつつ噴射水を噴射する。この間、下流側の残り５基のノズル２４については移動と噴射を停止しておく。最上流側のノズル２４の往移動が終了すると、次の上流側ノズル２４の往移動と噴射を開始し、残り５基のノズル２４は移動と噴射を停止する。以下順次、１段づつノズル２４の往移動と噴射を下流側に移して行き、最下流側のノズル２４の往移動と噴射が終了すると１回目の集砂操作が完了する。この集砂操作によって池底の沈砂は上流側から下流側に向けて移送され、最下流の集砂ピット１８に集められる。各ノズル２４は噴射水の噴射方向と直交する方向に横移動するので、噴射水の噴射エネルギを池底全面に万遍なく作用させることができ、デッドゾーンが生じることがない。このため、池底に沈砂の滞留部が形成することを確実に防止できる。一定時間経過後の２回目の集砂操作では、各ノズル２４を上流側から下流側に向けて、１段づつ復移動させつつ噴射水を噴射して行う。以下同様に各回の集砂操作では各ノズル２４を往移動又は復移動させて行う。このパターン１では各時間帯では１基のノズル２４のみを稼動状態にすればよいので、省エネルギ運転が可能となる。
【００１９】
パターン２は沈砂量が中程度の場合のタイムスケジュールである。まず最上流側のノズル２４を往復移動させつつ噴射水を噴射する。最上流側のノズル２４の往移動が終了すると、次の上流側ノズル２４の往復移動と噴霧を開始し、以下順次、１段づつノズル２４の往復移動と噴射を下流側に移して行き、最下流側のノズル２４の往復移動と噴射が終了すると１回目の集砂操作が完了する。最下流側のノズル２４の往移動が終了すると、引き続き２回目の集砂操作に移る。このパターン２も各時間帯で２基のノズル２４のみを稼動状態にすればよいので、省エネルギ運転が可能となる。
【００２０】
パターン３は雨天時など沈砂量が非常に多い場合のタイムスケジュールである。このパターン３では６基すべての各ノズル２４の往復移動と噴射を連続して行う。このような運転では、各ノズルからの噴射水の噴射エネルギを常時、池底全面に万遍なく作用させることができ、デッドゾーンが生じることがない。このため、池底に沈砂の滞留部が形成することなく、集砂できる。また、沈砂量が非常に多い場合でも横移動させる方向に対しては１基のみのノズルで済ますことが可能となり、設置するノズルの数を削減できる。このため、ノズルに噴射水を供給するための高圧ポンプ２６の容量を低減できる。このように、各ノズル２４の稼動操作を複数のパターンに区分し、沈砂量の状況に応じてパターンを選択できるような操作選択手段を設けることが好ましい。
【００２１】
図７は本発明に係る沈砂池の集砂装置の第２実施形態を示す部分側断面図である。この実施形態では、池底１６Ａが集砂ピットに対して下り方向に階段状とされ、段部６０に取り付けた庇部材６２の下方領域内をノズル２４が横移動する。この第２実施形態によれば、沈砂の移送に際し第１実施形態のように保護カバー５４を乗り越えて沈砂を下流側に移送させる必要がないので、移送を円滑に行うことができる。
【００２２】
図８は本発明に係る沈砂池の集砂装置の第３実施形態を示す部分側断面図である。この実施形態では池底１６Ｂに対してガイドレール６４が所定の間隔をあけて上方に渡し掛けられている。ガイドレール６４はＨ型鋼であり、その下側フランジ部に車輪６６を備えたノズル受け台６８が下向きに取り付けられている。ノズル受け台６８の下面にはノズル２４が傾斜して取り付けられ、ノズル２４からの噴射水が前方の池底１６Ｂ面に向かって噴射するようにされている。ノズル２４はノズル受け台６８を介して噴射水の噴射方向と直交する方向にガイドレール６４に沿って円滑に横移動できる。また、ノズル２４が移動した後は、池底１６Ｂとガイドレール６４との間に十分なスペースがあるので、上流側から移送されてきた沈砂はこのスペースを通り抜けて下流側に移送される。したがってこの第３実施形態によれば、第１、第２実施形態に示したようなノズル２４の横移動領域を確保するための保護カバ−５４や庇部材６２を必要とせず、装置構成のコンパクト化を図ることができる。また、池底１６Ｂにはノズル２４に起因する凹凸箇所がないので沈砂を円滑に移送することができる。
【００２３】
前記実施形態ではノズル移動手段として、ノズル２４に噴射水を供給するホース３０を巻き取り又は巻き戻す巻取機３６、４４を示した。しかしながら、本発明に係るノズル移動手段はこのようなホース巻取機に限定されない。例えば図９に示したように紙面に対して直角方向に複数のノズル２４を一列に取り付けた共通架台７０に駆動チェ−ン７２を係合させ、この駆動チェ−ン７２の折り返し部に設けたチェ−ン駆動機構７４を正逆回転させて共通架台７０をガイドレール７６に沿い横移動させるようにしてもよい。この場合、各ノズル２４に噴射水を供給するホース７８としては可撓性と伸縮性に富んだものを用いることが好ましい。また、前記実施形態では噴射水を噴射するノズル２４について説明したが、本発明に係るノズルはこれに限定されない。圧力流体としてコンプレッサで昇圧した圧縮空気を用い、この圧縮空気を噴射するノズルとしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、ノズル移動手段によって、各ノズルを流体の噴射方向と交差する方向に横移動させるので、数少ないノズルからの噴射水の噴射エネルギを池底全面に作用させることができ、デッドゾーンが生じることがない。このため、池底に沈砂の滞留部が発生することを確実に防止できる。また、横移動させる方向に対して１基のみのノズルで済ますことが可能となり、設置するノズルの数を削減できる。このため、ノズルに圧力流体を供給するための高圧ポンプやコンプレッサの容量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る沈砂池の集砂装置の第１実施形態を示す平面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ矢視側断面図である。
【図３】図１のＹ−Ｙ矢視側断面図である。
【図４】ノズル２４の取付部の詳細構造を示す平面図である。
【図５】図４のＺ−Ｚ矢視側断面図である。
【図６】ノズル２４の稼動操作パターンのタイムスケジュールを示す説明図である。
【図７】本発明に係る沈砂池の集砂装置の第２実施形態を示す部分側断面図である。
【図８】本発明に係る沈砂池の集砂装置の第３実施形態を示す部分側断面図である。
【図９】本発明に係るノズル移動手段の変形例を示す側断面図である。
【図１０】従来技術に係る沈砂池の集砂装置の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１０………沈砂池、１２………流入流路、１４………流出流路、１６，１６Ａ，１６Ｂ………池底、１８………集砂ピット、２０………揚砂ポンプ、２４………ノズル、２６………高圧ポンプ、３０………ホース、３６………巻取機、３８………駆動ワイヤ、４４………巻取機、４６，６４………ガイドレール、５０，６８………ノズル受け台、５２………Ｕバンド、５４………保護カバー、６２………庇部材。
【図１】
2004305836.tif 000003
【図２】
2004305836.tif 000004
【図３】
2004305836.tif 000005
【図４】
2004305836.tif 000006
【図５】
2004305836.tif 000007
【図６】
2004305836.tif 000008
【図７】
2004305836.tif 000009
【図８】
2004305836.tif 000010
【図９】
2004305836.tif 000011
【図１０】
2004305836.tif 000012