(57)【要約】【課題】  沈砂池において沈砂ピットに粗大なし渣が流入することを防止し、沈砂を効率良く沈砂ピットへ集砂することができる揚砂機用沈砂ピット構造を提供する。【解決手段】  沈砂池２１に設けた沈砂ピット２２に揚砂機２７を配置し、揚砂機２７の周囲の沈砂ピット２２の上方を覆ってスクリーン３３を配置し、スクリーン３３に向けて圧力水Ｗ１を噴射する集砂ノズル２３を設け、スクリーン３３に集砂ノズル２３から噴出する圧力水Ｗ１に対して所定の傾斜角度に傾斜して設置する傾斜スクリーン面３４を形成し、集砂ノズル２３から噴出する圧力水Ｗ１がスクリーン３３で捕捉するし渣を傾斜スクリーン面３４に沿って下流側へ押し流す掃流として作用するとともに、スクリーン３３を通過した沈砂を沈砂ピット２２へ付勢する搬送力として作用する条件を充たすように、傾斜スクリーン面３４の傾斜角度と圧力水Ｗ１の操作量とを設定した。【選択図】    図１
2005111302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈砂池に設けた沈砂ピットに揚砂機を配置し、揚砂機周囲の沈砂ピットの上方を覆ってスクリーンを配置し、スクリーンに向けて圧力水を噴射する集砂ノズルを設け、スクリーンに集砂ノズルから噴出する圧力水に対して所定の傾斜角度に傾斜して設置する傾斜スクリーン面を形成した揚砂機用沈砂ピットであって、ノズルから噴出する圧力水がスクリーンで捕捉するし渣を傾斜スクリーン面に沿って下流側へ押し流す掃流として作用するとともに、スクリーンを通過した沈砂を沈砂ピットへ付勢する搬送力として作用する条件を充たすように、傾斜スクリーン面の傾斜角度と圧力水の操作量とを設定したことを特徴とする揚砂機用沈砂ピット構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揚砂機用沈砂ピット構造に関し、下水処理場等の沈砂池に設置する揚砂機の閉塞を防止する技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図３〜図５に示すように、下水処理場では処理場に流入する下水中のし渣を水路１に設置した除塵機２で除去し、除塵機２を通過した流水が含む砂等の固形物を沈砂池３において重力沈降によって分離している。沈砂池３に沈降した沈砂は集砂装置４から噴射する圧力水５で沈砂池３に設けた沈砂ピット６に掻き寄せ、沈砂ピット６に配置した揚砂機７で沈砂池３の外へ排出している。
【０００３】
揚砂機７は圧力水Ｗを供給する圧力水管８と、噴出口を上方に向けて圧力水管８の先端に設けるジェットノズル９と、ジェットノズル９に空気Ａを供給する空気管１０と、ジェットノズル９に対向して配置し、先端が沈砂ピット６の内部で開口する受管１１と、受管１１に接続して上下方向に配置する揚砂管１２とを有している。
【０００４】
揚砂機７は圧力水管８を通して供給する圧力水と空気管１０を通して供給する空気とを混合した高圧ジェット水流Ｊをジェットノズル９から受管１１に向けて噴き上げ、ジェットノズル９および受管１１の周囲の沈砂およびし渣を高圧ジェット水流Ｊの噴流がつくる負圧によって引き寄せ、高圧ジェット水流Ｊで受管１１に押し込み、揚砂管１２を通して沈砂池３の外部へ排出する。
【０００５】
この種の揚砂機に関する先行技術文献としては特許文献１に記載するものがある。
【特許文献１】特開昭６３−２４０９０８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した構成において、高圧ジェット水流で沈砂およびし渣を搬送する受管および揚砂管では沈砂、し渣、高圧ジェット水流が固気液混相流となって流れるので、し渣が粗大なものであると受管もしくは揚砂管が閉塞する場合がある。
【０００７】
既設の下水処理場もしくは雨水沈砂池に揚砂機を設置する場合に、除塵機の目幅で粗大なし渣を除去しても、除塵機を通過するし渣が揚砂機にとっては粗大であることがあり、また除塵機が沈砂池の上流側に必ず設置されているとは限らないので、沈砂ピットに粗大なし渣が流入することを阻止して受管もしくは揚砂管の閉塞を防止する技術が必要になる。
【０００８】
本発明は上記した課題を解決するものであり、沈砂池において沈砂ピットに粗大なし渣が流入することを防止し、沈砂を効率良く沈砂ピットへ集砂することができる揚砂機用沈砂ピット構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の揚砂機用沈砂ピット構造は、沈砂池に設けた沈砂ピットに揚砂機を配置し、揚砂機周囲の沈砂ピットの上方を覆ってスクリーンを配置し、スクリーンに向けて圧力水を噴射する集砂ノズルを設け、スクリーンに集砂ノズルから噴出する圧力水に対して所定の傾斜角度に傾斜して設置する傾斜スクリーン面を形成した揚砂機用沈砂ピットであって、ノズルから噴出する圧力水がスクリーンで捕捉するし渣を傾斜スクリーン面に沿って下流側へ押し流す掃流として作用するとともに、スクリーンを通過した沈砂を沈砂ピットへ付勢する搬送力として作用する条件を充たすように、傾斜スクリーン面の傾斜角度と圧力水の操作量とを設定したものである。
【００１０】
上記した構成により、沈砂池に沈降した沈砂およびし渣を集砂ノズルから噴出する圧力水によって沈砂ピットへ向けて掻き寄せる。沈砂およびし渣を伴った圧力水の噴流はスクリーンの傾斜スクリーン面に向けて流れ、傾斜スクリーン面は集砂ノズルから噴出する圧力水に対して所定の傾斜角度、例えば１０°〜４５°に傾斜して設置することでし渣と沈砂を分離する。
【００１１】
このとき、圧力水の圧力、流速、水量等の操作量を傾斜スクリーンの傾斜角度に対して適値に設定することにより、傾斜スクリーン面のスクリーン目を通過不能でスクリーンに捕捉されたし渣に対して掃流として作用し、し渣を傾斜スクリーン面に沿って下流側へ押し流す。このことでし渣がスクリーン上に滞留してスクリーン目が目詰りすることを防止する。また、圧力水は傾斜スクリーン面のスクリーン目を通過した沈砂に対して沈砂ピットへ向けて付勢する搬送力として作用し、沈砂ピットへ沈砂が沈降する。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、傾斜スクリーン面が集砂ノズルから噴出する圧力水に対して所定の傾斜角度で対向することでし渣と沈砂を分離し、圧力水が傾斜スクリーン面のスクリーン目を通過不能でスクリーンに捕捉されたし渣に対して掃流として作用し、し渣を傾斜スクリーン面に沿って下流側へ押し流すことで、し渣がスクリーン上に滞留してスクリーン目が目詰まることを防止できるとともに、傾斜スクリーン面のスクリーン目を通過した沈砂を圧力水で沈砂ピットへ導き、沈降させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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〜図２において、沈砂池２１は下水処理場等に設けるものであり、し渣および沈砂をともなった流入水Ｆが上流側から下流側へ流れる。沈砂池２１は底部に沈砂ピット２２を設けており、沈砂ピット２２の上流側および下流側における沈砂池２１の底面は沈砂ピット２２に向けて下り勾配で傾斜している。
【００１４】
沈砂ピット２２の上流側および下流側には沈砂ピット２２に向けて圧力水Ｗ１を噴射する集砂ノズル２３を流入水の流れ方向において多段に配置している。各集砂ノズル２３は集砂用圧力水管２４に接続しており、集砂用圧力水管２４は沈砂池２１の天井２５を貫通し、バルブ２６を介してポンプ等に連通している。
【００１５】
沈砂ピット２２には揚砂機２７を配置しており、揚砂機２７は圧力水Ｗ２を供給する圧力水管２８と、噴出口を上方に向けて圧力水管２８の先端に設けるジェットノズル２９と、ジェットノズル２９に空気Ａを供給する空気管３０と、ジェットノズル２９に対向して配置し、先端が沈砂ピット２２の内部で開口する受管３１と、受管３１に接続して上下方向に配置する揚砂管３２とを有している。
【００１６】
沈砂ピット２２の上方には揚砂機２７の周囲を覆ってスクリーン３３を配置しており、集砂ノズル２３から噴射する圧力水Ｗ１がスクリーン３３に向けて噴出する。スクリーン３３は直近の集砂ノズル２３から噴出する圧力水Ｗ１に対して所定の傾斜角度で対向する傾斜スクリーン面３４を沈砂ピット２２の上流側および下流側に有し、双方の傾斜スクリーン面３４の間に水平な天面３５を有しており、天面３５にいて揚砂機２７の圧力水管２８、空気管３０、揚砂管３２が貫通している。
【００１７】
傾斜スクリーン面３４は鋼材を目幅２０〜５０ｍｍで平行に配置したものであり、傾斜スクリーン面３４の傾斜角度は水平面に対して１０〜４５°に設定している。この傾斜角度は集砂ノズル２３から噴射する圧力水Ｗ１の圧力、流速、水量等の操作量にもよるが、圧力水Ｗ１の操作量がし渣をスクリーン３３から排除するのに必要な値を満たす状態において経験則として得た値である。これについては後に詳述する。
【００１８】
天面３５は鋼材を平行又は格子状に配置したものか、鋼製の板材からなる。傾斜スクリーン面３４は始端が集砂ノズル２３から０．５ｍ程度に位置し、沈砂ピット２２の開口縁が集砂ノズル２３から３ｍ程度に位置している。
【００１９】
以下、上記した構成における作用を説明する。集砂用圧力水管２４から圧力水を供給して集砂ノズル２３から圧力水Ｗ１を噴出することにより、沈砂池２１において流入水から沈降した沈砂３６およびし渣３７を沈砂ピット２２へ向けて掻き寄せる。
【００２０】
沈砂３６およびし渣３７を伴った圧力水Ｗ１の噴流はスクリーン３３の傾斜スクリーン面３４に向けて流れる。傾斜スクリーン面３４は集砂ノズル２３から噴出する圧力水Ｗ１に対して所定の傾斜角度に傾斜して設置することでし渣３７と沈砂３６を分離する。
【００２１】
このとき、圧力水Ｗ１は圧力、流速、水量等の操作量を傾斜スクリーン面３４の傾斜角度に対して適値に設定することにより、傾斜スクリーン面３４のスクリーン目を通過不能でスクリーン３３に捕捉されたし渣３７に対して掃流として作用する。
【００２２】
つまりし渣３７には圧力水Ｗ１の付勢力が傾斜スクリーン面３４に沿った方向と傾斜スクリーン面３４の法線方向において分力として作用し、法線方向の分力を受けてし渣３７が傾斜スクリーン面３４に留まろうとする力に対して傾斜スクリーン面３４に沿った方向においてし渣３７を移動させる力が勝り、し渣３７を傾斜スクリーン面３４に沿って圧力水Ｗ１の流れの下流側へ押し流す。このことでし渣３７がスクリーン３３の上に滞留してスクリーン目が目詰まることを防止する。
【００２３】
また、圧力水Ｗ１は傾斜スクリーン面３４のスクリーン目を通過した沈砂３６に対して沈砂ピット２２へ向けて付勢する搬送力として作用し、傾斜スクリーン面３４が所定の傾斜角度に傾斜することで圧力水Ｗ１による搬送力が適正なものに調整されて沈砂３６が沈砂ピット２２へ沈砂３６が沈降する。
【００２４】
ここで、傾斜スクリーン面３４の傾斜角度について説明する。スクリーン３３の全体を平坦もしくは傾斜スクリーン面３４の傾斜角度を１０°以下にすると、集砂ノズル２３から噴出する圧力水Ｗ１の流れに乗ってし渣３７とともにスクリーン３３の上を通過する沈砂３６の量が増加し、沈砂ピット２２に沈降する沈砂３６が少なくなる。
【００２５】
また、傾斜スクリーン面３４の傾斜角度を４５°以上にすると、集砂ノズル２３の圧力水Ｗ１の法線方向の分力を受けてし渣３７が傾斜スクリーン面３４に留まろうとする力が傾斜スクリーン面３４に沿った方向においてし渣３７を移動させる力に勝り、傾斜スクリーン面３４に滞留するし渣３７が多くなる。
【００２６】
また、集砂ノズル２３と沈砂ピット２２が近すぎると沈砂３６が沈砂ピット２２に落ちず、遠すぎるとし渣３７をスクリーン３３の上から除去できない。
上述の作用は沈砂池２１の上流側、下流側の双方の傾斜スクリーン面３４において生じ、圧力水Ｗ１の流れの下流側へ押し流されるし渣３７は傾斜スクリーン面３４に沿って上方へ移動して天面３５の上方へ押し出されて沈砂池２１における流入水Ｆの流れに乗って沈砂池２１の下流側へ流れる。また、集砂ノズル２３から圧力水Ｗ１を噴射する操作は、上流側、下流側の傾斜スクリーン面３４に対して交互に行っても良い。
【００２７】
揚砂機２７は圧力水管２８を通して供給する圧力水Ｗ２と空気管３０を通して供給する空気Ａとを混合した高圧ジェット水流Ｊをジェットノズル２９から受管３１に向けて噴き上げ、ジェットノズル２９および受管３１の周囲の沈砂３６を高圧ジェット水流Ｊの噴流がつくる負圧によって引き寄せ、高圧ジェット水流Ｊで受管３１に押し込み、揚砂管３２を通して沈砂池２１の外部へ排出する。
【００２８】
本実施の形態では天面３５を介して上流側、下流側の傾斜スクリーン面３４を配置したが、天面３５を介さずに直接に上流側、下流側の傾斜スクリーン面３４を山形に配置することも可能であり、傾斜スクリーン面３４は平坦な面に限らず、曲面に形成することも可能であり、天面３５を含むスクリーン３３の全体を曲面に形成することも可能であり、天面３５に傾斜スクリーン面３４と同様のスクリーン目を形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態における揚砂機用沈砂ピット構造を示す断面図である。
【図２】同揚砂機用沈砂ピット構造を示す平面図である。
【図３】従来の揚砂機用沈砂ピット構造を示す断面図である。
【図４】揚砂機を示す斜視図である。
【図５】揚砂機の作用を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３０】
２１    沈砂池
２２    沈砂ピット
２３    集砂ノズル
２４    集砂用圧力水管
２５    天井
２６    バルブ
２７    揚砂機
２８    圧力水管
２９    ジェットノズル
３０    空気管
３１    受管
３２    揚砂管
３３    スクリーン
３４    傾斜スクリーン面
３５    天面
３６    沈砂
３７    し渣
【図１】
2005111302.tif 000003
【図２】
2005111302.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005111302.tif 000006
【図５】
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