(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面の一部に吸水口が、また前記吸水口より離れた位置に汚泥吸込み口が設けられた下面が開口する閉塞槽と、前記吸水口と前記汚泥吸込み口の間を区割するように前記閉塞槽内に設けられ、かつ前記吸水口側より吸入された水を加速して水流を形成するため、前記吸水口側が広く、前記汚泥吸込み口側が狭くなるように前記閉塞槽の側面に対して傾斜するように設置された整流手段と、前記閉塞槽を汚泥の堆積した水底に投入し、また水底に沿って移動させる閉塞槽移動手段と、前記閉塞槽移動手段に設置され、かつ前記閉塞槽内の汚泥を、前記汚泥吸込み口より水とともに吸引する汚泥吸引手段とを具備したことを特徴とする汚泥回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は湖沼や池、ダム湖などの水底に堆積した汚泥を効率よく回収する汚泥回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の装置としては、例えば特開２０００−２５７１０８号公報に記載された「水中泥土の浚渫装置」や、特開平９−１８４１６３号公報に記載された「浚渫装置」が公知である。
前者公報の水中泥土の浚渫装置は、下面が開口した筒状の遮蔽筒を水底に投入して周囲を遮蔽し、かつ遮蔽筒内に設置したノズルより高圧水をジェット噴射して、水底に堆積した泥土を遮蔽筒内で撹拌すると共に、真空ポンプにより遮蔽筒内の水を泥土とともに吸引して、移送機に回収するようにしたもので、遮蔽筒で周囲を遮蔽するため、周囲の水を濁らせることなく泥土を効率よく回収できるなどの効果を有している。
【０００３】
また後者公報の浚渫装置は、水底に回転集泥翼を設置して、この回転集泥翼を高圧空気により回転させることにより、水底に堆積した汚泥を掻き上げると共に、回転集泥翼が掻き上げた汚泥を高圧空気を利用して陸上へ圧送することにより、水底に堆積した汚泥を回収するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前者公報の水中泥土の浚渫装置では、遮蔽筒内に設置したノズルより水底に堆積した泥土に高圧水をジェット噴出して泥土を撹拌する構造のため、撹拌できる泥土の範囲がノズル付近に限定され、広範囲の撹拌は困難である。
このため、遮蔽筒を大型にして回収効率を上げるためには、遮蔽筒内に多数のノズルを設置する必要があることから、容量の大きな高圧ポンプを必要とすると共に、遮蔽筒内に多数のノズルを設置した場合、遮蔽筒の重量が増大するため、機動性が損なわれるなどの問題がある。
また高圧水を噴出する容量の大きい高圧ポンプの他に、遮蔽筒内で撹拌された泥水を水とともに吸上げて回収する真空ポンプも必要とするため、浚渫装置が複雑かつ高価になる上、消費電力も増大するため、泥土回収コストが嵩むなどの問題もある。
【０００５】
一方後者公報の浚渫装置では、水中に設置された回転集泥翼が空気圧により回転する際、汚泥の抵抗とともに水の抵抗も受けるため、回転集泥翼を回転駆動するのに容量の大きな空気圧縮機を必要として、浚渫装置が大型かつ高価になると共に、回転集泥翼にゴミや小石などが噛み込まれると、回転集泥翼が停止されて汚泥の回収ができなくなるため、ゴミや小石の多い水底には利用できないなどの問題がある。
【０００６】
本発明はかかる従来の問題点を改善するためになされたもので、水底に堆積した汚泥を、周辺の水を汚濁することなく効率よく回収できる汚泥回収装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
前記目的を達成するため本発明の汚泥回収装置は、側面の一部に吸水口が、また前記吸水口より離れた位置に汚泥吸込み口が設けられた下面が開口する閉塞槽と、前記吸水口と前記汚泥吸込み口の間を区割するように前記閉塞槽内に設けられ、かつ前記吸水口側より吸入された水を加速して水流を形成するため、前記吸水口側が広く、前記汚泥吸込み口側が狭くなるように前記閉塞槽の側面に対して傾斜するように設置された整流手段と、前記閉塞槽を汚泥の堆積した水底に投入し、また水底に沿って移動させる閉塞槽移動手段と、前記閉塞槽移動手段に設置され、かつ前記閉塞槽内の汚泥を、前記汚泥吸込み口より水とともに吸引する汚泥吸引手段とより構成したものである。
【０００８】
前記構成により、水底に堆積した軟質の汚泥を、閉塞槽内に形成された水流により攪拌して汚泥吸引手段により水とともに吸引することができるため、周囲の水を汚濁せずに水底の汚泥を効率よく回収することができると共に、整流手段により閉塞槽内に形成された水流を利用して汚泥を攪拌しながら、汚泥吸込み口へと汚泥を案内するようにしたことから、高水圧をノズルより噴出して汚泥を攪拌する従来のものに比べて閉塞槽内の広い範囲を効率よく攪拌できる上、高水圧を発生させる高圧ポンプを必要としないため、汚泥回収装置が安価に得られるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して詳述する。
図１は汚泥回収装置の構成図、図２は汚泥回収装置を構成する閉塞槽の斜視図、図３は同底面図である。
汚泥回収装置は、水底に投入されて水底に堆積された汚泥を吸引する閉塞槽１と、汚泥回収水域の水面に浮上されて、閉塞槽１を昇降及び移動する閉塞槽移動手段２及び閉塞槽１より水とともに吸引された汚泥を、水より分離して回収する汚泥回収手段３より構成されている。
【００１８】
閉塞槽１は図２に示すように偏平な箱形構造となっていて、下面が開口されており、側面の一部には吸水口１ａが開口されている。
閉塞槽１の下面開口部及び吸水口１ａには、金網などにより形成された目開きが１〜１０ｃｍのスクリーン４が取付けられていて、ゴミや小石などが閉塞槽１内へ吸込まれるのを阻止していると共に、閉塞槽１内には図３に示すように、吸水口１ａより吸込まれた水を加速して、閉塞槽１の上面に設けられた汚泥吸込み口１ｂ方向へ水流を形成する板状の整流手段１ｃが設置されている。
整流手段１ｃは、吸水口１ａと汚泥吸込み口１ｂの間を区割するように設けられていて、吸水口１ａより吸入された水を加速して水流を形成するため、吸水口１ａ側が広く、かつ先端側が狭くなるよう閉塞槽１の側板１ｄに対して傾斜するよう設置されており、吸水口１ａ側の開口面積と、もっとも狭い部分の開口面積の比は、約５００〜６００倍となっており、閉塞槽１の側板１ｄ及び整流手段１ｃの高さは、水底に堆積した堆積深さ数十ｃｍの軟質汚泥を効率よく回収できるよう５０ｃｍ程度に設定されている。
【００１９】
一方水面に浮上する浮上体よりなる閉塞槽移動手段２には、閉塞槽１を水底へ投入したり、水底より引き上げるために昇降するウインチなどの巻き上げ手段５と、閉塞槽１内の汚泥を水とともに吸引するポンプよりなる汚泥吸引手段６が設置されている。
巻き上げ手段５より垂下された索条７の先端に閉塞槽１の隅角部が結着されていて、閉塞槽１を水平に保った状態で巻き上げ手段５により閉塞槽１を水底に沿って牽引できるようになっていると共に、閉塞槽１の上面に設けられた汚泥吸込み口１ｂと浮上体２上に設置された汚泥吸引手段６の間は、ホースなどの可撓管よりなる吸引管８により接続されている。
【００２０】
また閉塞槽移動手段２が浮上された水面の近傍には、浮上体よりなる槽構造の汚泥回収手段３が浮上されていて、汚泥吸引手段６により水とともに吸引された汚泥を回収するようになっている。
汚泥回収手段３には、汚泥吸引手段７より吐出管９を介して吐出された汚泥と水の混合物より水と汚泥を分離する分離手段１０が、吐出管９の吐出口付近に設けられている。
分離手段１０は、例えば目開きが１０〜１００μｍのフィルタより形成されていて、水より分離した汚泥を汚泥回収槽３ａ内へ回収すると共に、分離手段１０を通過した水は水面に排出されるようになっている。
なお図１中１２は汚泥回収手段３に十分な浮力を付加するフロートである。
また閉塞槽１内に水流を形成する整流手段１ｃは、図４に示すように閉塞槽１内に螺旋状に設けて、吸水口１ａより汚泥吸込み口１ｂ方向へ螺旋状に水流を形成するようにしてもよい。
【００２１】
次に前記構成された汚泥回収装置の作用を説明する。
水底に長年堆積した汚泥の下層は硬化していて、水質汚濁の原因となることは少ないが、この硬化した下層の汚泥上に数十ｃｍの層で堆積した軟質の汚泥は、水上を移動する船舶や水中に棲息する魚などにより巻き上げられて水質汚濁の原因となることから、本発明の汚泥回収装置は、この水底数十ｃｍに堆積した軟質汚泥を効率よく回収することを主目的としている。
汚泥の回収に当っては、汚泥回収水域に浮上させた閉塞槽移動手段２より閉塞槽１を降下させて、図１に示すように水底へ投入する。
閉塞槽１の高さは、回収する汚泥の深さが数十ｃｍであるのに対応して約５０ｃｍ程度に設定してあるので、水底に投入された閉塞槽１の上面と汚泥表面間の境界にはほとんど隙間が発生しない。
【００２２】
次にこの状態で閉塞槽移動手段２上設置した汚泥吸引手段６を起動して、閉塞槽１内の水の吸引を開始すると、閉塞槽１内には吸水口１ａより周囲の水が汚泥とともに吸入される。
閉塞槽１内には、吸水口１ａより吸入された水を加速して水流を形成する整流手段１ｃが設けられているため、閉塞槽１内に吸入された水は流速を増しながら、汚泥吸込み口１ｂへ図３の矢印で示すように向い、このとき閉塞槽１の下面開口部より閉塞槽１内に取込まれた汚泥が水流により撹拌されながら汚泥吸込み口１ｂへ水とともに吸込まれ、汚泥吸込み口１ｂより吸引管８を経て汚泥吸引手段６へ吸引される。
これによって閉塞槽１内に取り込まれた汚泥は、汚泥吸引手段６により短時間で吸引されて汚泥回収手段３へ吐出されると共に、汚泥回収手段３に吐出された水と汚泥の混合物は、分離手段１０により水と汚泥が分離されて水は水面に排出され、汚泥のみが汚泥回収手段３の汚泥回収槽３ａ内に収容される。
【００２３】
一方閉塞槽１内に取り込まれた汚泥のほとんど回収されると、汚泥吸引手段６より吐出される水の中の汚泥量が少なくなって水の色が変るため、作業者は水の色により閉塞槽１内の汚泥の回収が終了したのを判断したら、閉塞槽移動手段２により閉塞槽１を水底に沿って牽引しながら次の汚泥回収場所へ閉塞槽１を移動させた後、再び水底に閉塞槽１を停止させて前記動作を繰返すもので、閉塞槽１内に水流を形成して、この水流で閉塞槽１内の汚泥を撹拌しながら水とともに汚泥を吸引するため、周囲の水を汚濁せずに効率よく水底の軟質汚泥を回収できるようになる。
【００２４】
なお図５は閉塞槽１の変形例を示すもので、この変形例では閉塞槽１の下部にゴムシートなどの可撓板より形成したスカート１３を下面開口部の全周に取付けている。
これによって汚泥を回収する水底に起伏や石などの障害物があっても、スカート１３が水底の起伏や障害物に応じて変形し、閉塞槽１の下面と水底との間に隙間が生じないよう閉塞するため、水底の起伏や障害物に関係なく閉塞槽１内の汚泥を確実に回収することができる。
また図６は閉塞槽１に直接水中ポンプよりなる汚泥吸引手段６を設置して、この汚泥吸引手段６により閉塞槽１内の汚泥を吸引するようにした変形例を示すもので、この変形例によれば水深の深い水底に堆積した軟質汚泥を効率よく回収することができる。
【００２５】
以上説明した実施の形態及び変形例では、湖沼やダム湖などの広い水域での汚泥回収に有効であるが、比較的狭い水域では、汚泥吸引手段６により吸引した水と汚泥の混合物を直接陸上へ輸送して、陸上で水と汚泥を分離処理すれば、閉塞槽移動手段２の近傍に浮上させた汚泥回収手段３は不要となる。
また池や排水路などの狭い水域での汚泥回収では、池や排水路などの周辺にクレーンなどの吊り上げ手段を設置して、この吊り上げ手段により閉塞槽１を池や排水路などの水底へ投入するようにしてもよく、この場合閉塞槽１を昇降させたり、移動させる閉塞槽移動手段２が不要となる。
【００２６】
さらに汚泥回収場所への移動を容易とするため、閉塞槽１や閉塞槽移動手段２、汚泥回収手段３を車両などに積載して輸送できる大きさに予め製作してもよく、また汚泥回収手段３に汚泥を収容する汚泥袋を予めセットして、汚泥袋が回収した汚泥で一杯になったら、汚泥回収手段３を陸に接岸させて汚泥袋ごと汚泥を陸揚げし、回収するようにしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は以上詳述したように、側面の一部に吸水口が、また前記吸水口より離れた位置に汚泥吸込み口が設けられた下面が開口する閉塞槽と、吸水口と前記汚泥吸込み口の間を区割するように閉塞槽内に設けられ、かつ吸水口側より吸入された水を加速して水流を形成するため、吸水口側が広く、汚泥吸込み口側が狭くなるように閉塞槽の側面に対して傾斜するように設置された整流手段と、閉塞槽を汚泥の堆積した水底に投入し、また水底に沿って移動させる閉塞槽移動手段と、閉塞槽移動手段に設置され、かつ閉塞槽内の汚泥を、汚泥吸込み口より水とともに吸引する汚泥吸引手段とより構成したことから、水底に堆積した汚泥を、閉塞槽内に形成された水流により攪拌して汚泥吸引手段により水とともに吸引することができるため、周囲の水を汚濁せずに水底の汚泥を効率よく回収することができると共に、整流手段により閉塞槽内に形成された水流を利用して汚泥を攪拌しながら、汚泥吸込み口へと汚泥を案内するようにしたことから、高水圧をノズルより噴出して汚泥を攪拌する従来のものに比べて閉塞槽内の広い範囲を効率よく攪拌できる上、高水圧を発生させる高圧ポンプを必要としないため、汚泥回収装置が安価に提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態になる汚泥回収装置の全体的な構成図である。
【図２】本発明の実施の形態になる汚泥回収装置を構成する閉塞槽の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態になる汚泥回収装置を構成する閉塞槽の底面図である。
【図４】本発明の実施の形態になる汚泥回収装置を構成する閉塞槽の変形例を示す底面図である。
【図５】本発明の実施の形態になる汚泥回収装置を構成する閉塞槽の変形例を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態になる汚泥回収装置の変形例を示す全体的な構成図である。
【符号の説明】
１  閉塞槽
１ａ  吸水口
１ｂ  汚泥吸込み口
１ｃ  整流手段
２  閉塞槽移動手段
３  汚泥回収手段
４  スクリーン
６  汚泥吸引手段
１０  分離手段
１３  スカート
【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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