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JP4267355B2 - Sand collection method and sand collection equipment - Google Patents
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JP4267355B2 - Sand collection method and sand collection equipment - Google Patents

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Description

【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
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to sediment and sediment in sewage that settles and deposits (hereinafter collectively referred to as “sand”) in rainwater stagnation ponds and sand basins (hereinafter collectively referred to as “storage ponds”) that store sewage. A sand collecting method for collecting the material in a sand collecting pit, and a sand collecting facility for carrying out the method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a plurality of nozzles are provided at the bottom of a sand basin, and water is sprayed from the nozzle toward the sand collection pit provided at a part of the pond bottom, so that the sand deposited and accumulated on the bottom of the pond is collected into the sand collection pit. There is known a sand collection facility that discharges sand that has been swept away and accumulated in a sand collection pit by discharge means (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
In addition, a trough connected to the sand collecting pit is provided at the bottom of the rainwater settling basin, and the collected sand is first collected in the trough by jetting of pressure water, and then the collected sand is collected in the sand collecting pit by injecting pressure water into the trough. Sand facilities are known (see, for example, Patent Document 2).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2002-186955 A
[Patent Document 2]
JP 2002-334217 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Each of the above-described technologies is based on the premise of injection of pressure water, which requires a running cost for preparing the pressure water, and has poor cost performance. In addition, assuming sand collection by jetting of pressure water, there is little room to consider the properties of the water flow, and the improvement of the prior art is mainly due to the change of the nozzle location or the installation of mechanical sand collection means, etc. There were many things.
[0006]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an efficient and cost-effective sand collecting method and sand collecting equipment.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The sand collecting method of the invention of claim 1 is a storage pond having a sand collecting channel having a downward slope toward the sand collecting pit formed at the bottom of the pond, and sand accumulated in the reservoir is put into the sand collecting pit. A sand collection method for collecting, wherein a part of the sewage flowing into the storage pond is stored and retained in a storage tank adjacent to the storage pond when the sewage flows in, and the stored water is reduced when the water level of the storage pond is lowered. The sand is discharged from the upper part of the gradient in the sand collecting flow path, and the accumulated water is collected in the sand collecting pit by the discharge flow toward the sand collecting pit.
[0008]
In the present invention, the settling sedimentation sand can be pushed away into the sand collection pit by the discharge of the stored water. In particular, in a rainwater reservoir, a dry sand basin or the like, sand can be collected effectively if the stored water is discharged in a state where the water level is lowered.
[0009]
In this case, as the stored water to be discharged, what used to store and hold a part of the sewage flowing into the reservoir in advance is used, and at the time of sand collection, it is simply discharged from the upper part of the gradient in the sand collection channel, Extra running costs can be minimized.
[0010]
A sand collecting method according to a second aspect of the present invention is the sand collecting method according to the first aspect, wherein the discharge flow is caused to pulsate by repeatedly releasing and stopping the stored water, and sand accumulated in the storage pond by the pulsation is collected in the sand collecting pit. It is characterized by collecting.
[0011]
In this way, by causing pulsation in the discharge flow, it is possible to roll up the sand settling on the pond bottom, so that the sand settling can be effectively moved to the sand collecting pit, and sand collection efficiency can be improved.
[0012]
The sand collecting facility of the invention of claim 3 includes a sand collecting pit formed at the bottom of the reservoir where the sand in the inflowing sewage settles, and a sand collecting pit formed at the bottom of the reservoir and descending toward the sand collecting pit. A sand collecting flow path having a gradient, a temporary storage tank for storing a part of the inflowing sewage, a discharge port disposed upstream of the sand collection flow path for discharging the stored water in the temporary storage tank, and a temporary storage tank Control means for controlling the retention and release of the stored water in the interior, maintaining the state in which the stored water is stored during the retention, and releasing the stored water from the discharge port during the release. It is configured to accumulate sand that settles and deposits in the sand collecting pit.
[0013]
In the invention of claim 3, the sedimentation sediment deposited can be pushed away into the sand collecting pit by the discharge of the stored water stored and held in the temporary storage tank. In particular, in a rainwater reservoir, a dry sand basin or the like, sand can be collected effectively if the stored water is discharged in a state where the water level is lowered. In addition, pulsation can be generated in the discharge flow by controlling the discharge of the stored water by the control means, so that the sand sediment deposited on the bottom of the pond is effectively rolled into the sand collecting pit while rolling up using the pulsation. It can be collected and sand collection efficiency can be improved. In addition, as the stored water to be discharged, one that has previously stored and retained a part of the sewage flowing into the storage pond is used, and at the time of sand collection, it is simply discharged from the upper part of the gradient in the sand collection channel. Running costs can be minimized.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the sand collecting facility according to the third aspect, wherein the temporary storage tank is a sealed storage tank whose upper end is closed and whose lower end communicates with the discharge port via a trap portion; Supply and discharge means for supplying and discharging air to and from the upper sealed space, and the control means controls the supply and discharge means to draw sewage into the storage tank and sewage It is characterized by holding and releasing.
[0015]
In the invention of claim 4, a part of the sewage that has flowed into the storage pond can be drawn into the storage space through the discharge port by removing the air from the upper sealed space in the storage tank (evacuating). In addition, by maintaining the decompressed state of the upper sealed space of the storage tank, the stored water can be held in the storage tank regardless of the water level on the storage pond side. Moreover, at the time of sand collection, the stored water can be discharged to the sand collection channel through the discharge port by supplying air (natural supply or forced supply) to the upper sealed space in the storage tank. The air supply in this case may be natural air supply by opening the upper sealed space to the atmosphere, or may be forced air supply by some pressurizing means. In either case, the stored water can be discharged while utilizing the water level difference between the storage pond and the storage tank, so that unnecessary energy consumption can be suppressed as much as possible.
[0016]
A sand collecting facility according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that, in the third or fourth aspect, a turbulent flow forming portion is disposed in the sand collecting flow path.
[0017]
When the turbulent flow forming portion is disposed in this way, the turbulent flow forming portion can form a turbulent flow in the discharge flow, so that the sand settling around the turbulent flow forming portion can be rolled up, and effective sand collection Is possible.
[0018]
The sand collecting facility according to the invention of claim 6 is the sand collecting facility according to claim 5, wherein the turbulent flow forming section is a single body of a plate-like body, a cylindrical body, or a triangular prism body installed in an upright state, or a plurality thereof, or It is characterized by comprising a plurality of combinations of each type.
[0019]
In the invention of claim 6, various forms of turbulent flow forming portions can be appropriately selected depending on the capacity and shape of the sand basin.
[0020]
A sand collection facility according to a seventh aspect of the present invention is the sand collection facility according to the sixth aspect, wherein the turbulent flow forming portion comprises a triangular prism body installed in an upright state, and one of the side surfaces of the triangular prism body is The apex angle that is abutted and fixed to the side wall of the sand collecting channel and that is located upstream of the apex angles of the triangular cross section is set to be equal to or greater than the apex angle that is located downstream. Features.
[0021]
By providing the turbulent flow forming part under such conditions, the discharge flow of the stored water does not branch even if it collides with the turbulent flow forming part, and all the flow is guided in one direction (the center in the width direction of the flow). Flow. Accordingly, it is difficult to cause a problem that dust or the like is caught on the turbulent flow forming portion. In addition, since the inclined surface on the downstream side of the turbulent flow forming portion is a gentle inclined surface as compared with the inclined surface on the upstream side, a smooth flow along this inclined surface occurs, and as a result The flow stays due to the presence of the turbulent flow forming portion.
[0022]
The sand collecting facility according to an eighth aspect of the present invention is the sand collecting facility according to the seventh aspect, wherein a plurality of the turbulent flow forming portions are alternately arranged on the left and right side walls of the sand collecting flow path along the direction of the discharge flow. It is characterized by that.
[0023]
Thus, when the turbulent flow forming portions are alternately arranged on the left and right, the discharge flow is sent toward the center by the turbulent flow forming portions arranged alternately on the left and right. Accordingly, each flow from the left and right becomes a zigzag flow, and the turbulent flow is further generated by the interference action of each flow, and the sand collecting effect is improved by the effect of rolling up the sand by the turbulent flow.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a sand collection facility according to the first embodiment, and FIG. 2 is a side sectional view of the sand collection facility. Moreover, FIG. 3 is a top view which shows the structure of the turbulent flow formation part for forming a turbulent flow in the flow of the water discharged | emitted from a sand collection facility.
[0025]
The sand collection facility 2A according to the present embodiment assumes a sand collection facility in a rainwater reservoir. Rainwater reservoirs are used to store or settle some of the initial rainwater in rainy weather, rainwater discharge rooms, pumping stations, etc. in the combined sewers in order to reduce the pollution load discharged to public water bodies. The facility that discharges and stores the sewage that has been discharged and sent to a treatment plant, etc., in principle, after the rain has ended. The shape of the rainwater reservoir is usually rectangular or square, although it varies depending on the form of the site and the arrangement of facilities. The structure is a watertight reinforced concrete structure.
[0026]
A rainwater reservoir (reservoir) 1A according to the present embodiment is formed by dividing a large reservoir into a plurality of parts in a fixed direction, and a sand collecting facility 2A is provided for each rainwater reservoir 1A. . Hereinafter, one of the rainwater reservoir 1A and the sand collecting facility 2A will be extracted and described.
[0027]
As shown in FIGS. 1 and 2, the rainwater reservoir 1 </ b> A has a rectangular housing shape in plan view, and a side wall 11 is provided between adjacent rainwater reservoirs. The left and right side walls 11 are boundary walls on the long side of the rainwater reservoir 1A having a rectangular shape in plan view. A temporary storage tank 3 is formed on one short side of the rainwater reservoir 1A, and a trough 41 is formed on the bottom of the other short side. The trough 41 communicates with the drain pit 4 and has a downward slope toward the drain pit 4. Further, the pond bottom 21 of the rainwater catchment basin 1 </ b> A is a sand collecting channel that is inclined downward toward the trough 41.
[0028]
The temporary storage tank 3 includes a sealed storage tank 32 and a vacuum forming facility (supply / discharge means) 33 as main components. A discharge port 31 is formed in the lower part of the storage tank 32, and a vacuum forming facility 33 is disposed in the upper part of the storage tank 32. The upper part of the storage tank 32 is sealed.
[0029]
The vacuum forming equipment 33 is connected in communication with the suction pipe 34, a suction pipe 34 protruding into the tank from the ceiling of the storage tank 32, a float valve 35 formed at the suction port of the suction pipe 34 to prevent inflow of sewage. A vacuum pump 36, an air inflow pipe 37 communicating with the atmosphere, and a vacuum release valve 38 for opening and closing the air inflow pipe 37. A control means (not shown) is provided for appropriately controlling opening / closing of the vacuum release valve 38, driving / stopping of the vacuum pump 36, and the like.
[0030]
On the other hand, the discharge port 31 covers the opening 31a formed in the width direction of the pond bottom 21, the trap part 31b that connects the opening 31a and the pond bottom 21, and the opening 31a and the trap part 31b from above. It comprises a curved flange 31c for directing the discharged water toward the pond bottom 21 when the stored water is discharged.
[0031]
When using the equipment configured as described above, the vacuum release valve 38 is initially opened. When the raw water (combined sewage) flows into the rainwater reservoir 1A during the rain in this state, the raw water also flows into the storage tank 32 through the discharge port 31, and as a result, the rainwater reservoir 1A and The water level with the storage tank 32 becomes the same. In this state, the vacuum release valve 38 is closed and the vacuum pump 36 is driven to create a vacuum state above the storage tank 32.
[0032]
In addition, at the above-mentioned water level, if it is not sufficient to secure a necessary amount at the time of water discharge, sewage can be sucked from the rainwater reservoir 1A side by driving the vacuum pump 36. At that time, when the drawn water level reaches the float valve 35, the driving of the vacuum pump 36 is stopped.
[0033]
As long as this state is maintained, the vacuum state in the storage tank 32 is maintained by the action of the trap portion 31b of the discharge port 31, and the stored water is retained.
[0034]
On the other hand, when the stored water held in the storage tank 32 is discharged, the vacuum release valve 38 is opened and opened to the atmosphere.
[0035]
Since the bottom of the pond 21 from the discharge port 31 toward the trough 41 has a downward slope, the stored water discharged from the discharge port 31 flows toward the trough 41 and then flows into the drain pit 4. By this flow, sand (including earth and sand and dust) accumulated on the pond bottom 21 is washed away and collected into the drain pit 4 through the trough 41.
[0036]
The drainage pit 4 is provided with a suction port for a transfer pump facility 5 for pumping stored water. This transfer pump facility 5 is a facility for sending stored water to a treatment plant or the like after the end of rain, and is also used as a means for discharging sand collected in the drain pit 4 in this embodiment. In addition, another sand pump or the like can be disposed in the drain pit 4 to serve as sand discharging means.
[0037]
As is clear from the above description, the sand collecting facility 2A includes a trough 41 serving as a “sand collecting pit”, a pond bottom 21 of a stormwater reservoir 1A serving as a “sand collecting channel”, a temporary storage tank 3, and a discharge port 31. The control means (not shown) for controlling the retention / release of sewage in the temporary storage tank 3.
[0038]
In the sand collection facility 2A, the temporary storage tank 3 is provided in only one place for one rainwater reservoir 1A. However, the temporary storage tank 3 may be provided in a plurality of places. For example, the temporary storage tank 3 can be installed on the upstream side of the trough 41, and sand can be transferred to the drain pit 4 smoothly using the stored water stored in the temporary storage tank 3. In this case, the trough 41 corresponds to the “sand collecting channel” and the drain pit 4 corresponds to the “sand collecting pit”.
[0039]
Next, the turbulent flow forming unit 6A, which is an element of the sand collecting facility, will be described with reference to FIG. 1, FIG. 2, and FIG. FIG. 3 is a schematic enlarged view of the turbulent flow forming portion 6A in the present embodiment. A plurality of the turbulent flow forming portions 6A are arranged on the pond bottom 21 and have the same shape. Therefore, one of them will be extracted to explain the structure and action, and then the interaction and the like obtained by the involvement of the plurality of turbulent flow forming parts 6A will be explained.
[0040]
As shown in FIG. 3, the turbulent flow forming portion 6 </ b> A is composed of a triangular prism body installed in a vertically standing state. More specifically, it is composed of right-angled triangular pillars whose three apex angles of the cross-sectional triangle are 30 °, 60 °, and 90 °, respectively. Among the three side surfaces 61a, 61b and 61c, the turbulent flow forming portion 6A made of this triangular prism body has the side surface 61a which has the maximum area and is the opposing surface of the right apex as the side wall (sand collecting channel) of the rainwater reservoir 1A. The side surface of the pond 11 is fixed to the pond bottom 21.
[0041]
The apex angle α located upstream of the triangular cross section is 60 °, the apex angle β located downstream is 30 °, and the apex angle α on the upstream side is the apex angle β on the downstream side. Is bigger than. Accordingly, when viewing the two side surfaces 61b and 61c that face the flow in an inclined posture, the side surface 61c on the downstream side is more inclined than the side surface 61b on the upstream side. Here, “upstream side” and “downstream side” refer to the upstream side and the lower side of the pond bottom 21 having a downward slope as the downstream side.
[0042]
The apex angles α, β and γ are not limited to the above example, but the apex angle located on the upstream side is set to be equal to or greater than the apex angle located on the downstream side. It is good. Further, the side face that is in contact with and fixed to the side wall 11 of the rainwater reservoir 1A does not necessarily need to be the side face having the maximum area.
[0043]
Next, the operation of the turbulent flow forming portion 6A will be described.
First, let us consider a case where stored water is discharged in a state where the turbulent flow forming portion 6A is not formed. In that case, a rectified flow is generated in the pond bottom 21 after a lapse of a certain time, and the sand accumulated on the pond bottom 21 is gradually wound up from the upstream side and the surface layer and pushed downstream by the fluid pressure of this flow. ,it is conceivable that.
[0044]
On the other hand, when the turbulent flow forming portion 6A is formed in the flow, it is possible to expect the effect of partially breaking the rectification and forming the turbulent flow to roll up the accumulated sand. And it is thought by this winding up that sediment sand can be pushed away effectively downstream. In particular, according to the turbulent flow forming portion 6A, the following effects can be expected.
[0045]
That is, at least one of the side surfaces 61a, 61b, 61c of the turbulent flow forming portion 6A made of a triangular prism body is fixed in contact with the side wall 11 of the rainwater reservoir 1A. For example, the flow is directed to the center while being guided by the side surface 61b without branching at the apex angle α. Therefore, there is no possibility that dust or the like is caught on the apex angle α.
[0046]
The flow guided to the center by the side surface 61b is then separated from the turbulent flow forming portion 6A in the vicinity of the apex angle γ to cause turbulent flow. Further, since the apex angle β on the downstream side is smaller than the apex angle α, the side surface 61c forms a gentle slope toward the downstream side and does not create a flow retention state (dead space).
[0047]
The above is the description of the turbulent flow forming unit 6A alone. In this embodiment, a plurality of the turbulent flow forming portions 6A are arranged. Further, this arrangement is also alternately arranged on the left and right side walls 11 of the pond bottom 21 from the upstream side to the downstream side (in the direction of the discharge flow). With such an alternating left and right arrangement, the discharge flow becomes a flow that bends left and right alternately (zigzag flow), and the interference action of each flow increases the generation of turbulence and enhances the sand winding action. .
[0048]
In addition, you may arrange | position the turbulent flow formation part 6A symmetrically. In that case, compared to the above-described alternate arrangement, there is a portion where the channel width is locally reduced between the turbulent flow forming portions 6A, 6A facing each other. .
[0049]
Next, another embodiment relating to the “turbulent flow forming part” will be described.
FIG. 4 is a plan view showing a state in which a plurality of various turbulent flow forming portions 6A, 6B, 6C are arranged. Disposed on the most upstream side is the turbulent flow forming portion 6A described above. In this illustrated example, the turbulent flow forming portion 6A is not fixed to the side wall 11 of the rainwater reservoir 1A but is erected in an independent state. The next turbulent flow forming portion 6B is a plate-like body, and the side surface is arranged in an inclined posture with respect to the flow direction. The next turbulent flow forming portion 6C is a columnar body standing upright. These turbulent flow forming portions 6A, 6B, and 6C may be appropriately selected according to the shape of the facility and the properties of the raw water. For example, one type or a plurality of types of turbulent flow forming units may be arranged, or a plurality of types of turbulent flow forming units may be arranged in combination.
[0050]
Next, a sand collection method using the sand collection facility 2A will be described with reference to FIG. Normally, the vacuum release valve 38 is open. When the raw water flows in during rain or the like, and the water level reaches point A, for example, the water level in the storage tank 32 also reaches A. However, since the water level is still insufficient, the vacuum release valve 38 is first closed and the vacuum pump 36 is driven by the command from the control means. As a result, raw water is drawn into the storage tank 32 and the water level in the storage tank 32 reaches B. Then, the suction rod 34 is closed by the action of the float valve 35, and the suction is stopped. Thereby, the water level in the storage tank 32 is maintained in this state.
[0051]
When the water level of the rainwater reservoir 1A reaches point C during fine weather, the sand collection work of the sand S accumulated on the pond bottom 21 is performed. In this case, the vacuum release valve 38 is opened by a command from the control means to release the state of retaining the stored water. Then, the stored water is discharged from the discharge port 31 and pushes the sand S to the trough 41 and the drainage pit 4 side. The sand S collected in the drain pit 4 is discharged by the action of the transfer pump facility 5.
[0052]
As another sand collecting method, the vacuum release valve 38 is repeatedly opened and closed at regular intervals, and the discharge and stoppage of the stored water are repeated to cause pulsation in the discharge flow. Can be effectively swept away.
[0053]
Next, the sand collection facility 2B according to the second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a system diagram of the main sand collecting facility attached to the sand basin, FIG. 6 is a front view of a portion where a discharge device as a component of the sand collecting facility is installed, and FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration of the same portion. 8 is an exploded perspective view showing the configuration of the discharge device, FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX in FIG. 8, FIG. 10 is a detailed cross-sectional view of the portion X in FIG. It is sectional drawing of a XI part.
[0054]
As shown in FIG. 5, the sand collection facility 2B is a facility for sending sand deposited in the sand settling basin 1B in the sewage treatment facility to the sand collecting pit 4A, and is particularly suitable for a dry sand settling basin. In addition, in the following description, about the element which shows the structure and effect | action substantially the same as sand collection equipment 2A which concerns on 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.
[0055]
The sand collection facility 2B includes a sand collection pit 4A formed at one end of the pond bottom 21 of the sand collection basin 1B, and a pond bottom (corresponding to a sand collection channel) of the sand collection basin 1B inclined downward toward the sand collection pit 4A. ) 21, a temporary storage tank 3 for storing a part of the inflow raw water, a discharge device (discharge port) 120 installed laterally on the raw water inflow side, and a control for controlling retention / release of sewage in the temporary storage tank 3 Means (not shown) are the main components.
[0056]
The stored water discharged from the discharge device 120 flows through the pond bottom 21 and reaches the sand collecting pit 4A. By this flow, the sand is sent to the sand collecting pit 4A and discharged by the sand raising device 5A.
[0057]
Incidentally, reference numeral 6A in FIG. 5 is a turbulent flow forming portion, but as described in detail in the first embodiment, instead of this turbulent flow forming portion 6A, another form of turbulent flow forming portion is adopted. But of course.
[0058]
In this sand collection facility 2B, as shown in FIG. 6, a temporary storage tank 3 is attached to the outside of the side wall 11, and a pipe 114 having a trap portion (not shown) is provided below the temporary storage tank 3. A discharge device 120 is connected. The trap portion is for preventing air from entering the storage tank 32 from the discharge port (discharge device 120 in this case) side. If possible, the trap part can be omitted. Hereinafter, the discharge device 120 will be described in detail.
[0059]
The discharge device 120 is provided at the upstream end of the basin 21 of the sand basin 1B, and discharges water to wash away the sand deposited on the bottom surface of the sand basin 1B. In this case, the bottom of the sand basin 1B is partitioned into a plurality of water channels 116 by partition walls 115 parallel to the flow direction of the raw water. The ends of these water channels 116 are respectively connected to the sand collecting pit 4A. The discharge device 120 is disposed so as to cross all the water channels 116, and is configured to selectively open and close the discharge ports 124 provided for the respective water channels 116.
[0060]
As shown in FIGS. 7 to 10, the discharge device 120 includes a fixed pipe 121 that is horizontally disposed so as to cross the above-described all water channels 116, and is rotatably inserted into the fixed pipe 121. It consists of a movable tube 122 into which stored water is introduced, and a rotating device 123 that rotates the movable tube 122.
[0061]
The fixed pipe 121 and the movable pipe 122 are made of metal pipes with different diameters (stainless steel pipes or the like). As shown in FIGS. 8 and 9, each pipe wall has a slot-shaped outlet corresponding to each water channel 116. 124 and 125 are provided. Here, the outlets 124 of the fixed pipe 121 are formed in a horizontal row with their circumferential positions aligned. Further, each outlet 125 of the movable tube 122 is formed such that the position in the axial direction corresponds to the outlet 124 of the fixed tube 121 while sequentially shifting the circumferential position.
[0062]
As a result, the outlets 124 and 125 of the fixed pipe 121 and the movable pipe 122 are selectively communicated with each other according to the rotational position of the movable pipe 122. In other words, only the outlets 124 and 125 corresponding to one water channel 116 are opened and the others are closed depending on the rotational position of the movable tube 122.
[0063]
In the gap between the fixed tube 121 and the movable tube 122, a sealing material 126 is interposed in a range shown by hatching in FIG. The sealing material 126 is disposed so as to surround the outlet 125 of the movable tube 122, and prevents water from leaking from the outlets 124, 125 other than the outlets 124, 125 that are in communication with each other. In addition, as the sealing material 126, what processed soft pipes, such as a vinyl chloride pipe, can be used.
[0064]
As shown in FIG. 6, the movable tube 122 is rotatably supported by bearings 127 at both ends protruding from the fixed tube 121, and one end of the movable tube 122 is the end of the pipe 114 connected to the storage tank 3. In addition, as shown in FIG. 10, it is rotatably connected via a seal mechanism 128. Further, the other end of the movable tube 122 is closed with an end plate 129.
[0065]
As shown in FIG. 11, a gear 131 is provided at the end of the movable tube 121 as an element constituting the rotating device 123 that rotates the movable tube 122, and a worm 133 that meshes with the gear 131 has a vertical axis. As shown in FIG. 6, a motor 134 is installed on the ground as means for rotating the vertical shaft 132 provided at the lower end of 132. When the motor 134 is driven, the worm 133 provided on the vertical shaft 132 rotates in the arrow J direction in the drawing, and the movable tube 122 integrated with the gear 131 meshing with the worm 133 rotates in the arrow K direction. ing.
[0066]
Next, a sand collection method using the sand collection facility 2B will be described.
The settling basin 1B assumes a dry settling basin, and is normally in a dry state. When the inflow of sewage increases during rainwater, sewage flows into the sand basin 1B. Initially, the vacuum release valve 38 and the discharge device 120 (discharge port) are open, and sewage flows into the storage tank 32 through the discharge device 120.
[0067]
Basically, raw water flows into the storage tank 32 until the water level D is the same as that of the sand basin 1B. However, since this height is insufficient, the vacuum release valve 38 is closed by a command from the control means, and the vacuum pump 36 Is driven to draw sewage into the storage tank 32. When the water level reaches a predetermined level, the suction valve 34 is closed by the action of the float valve 35 and the suction by the vacuum pump 36 is stopped.
[0068]
When the rainfall is finished and the water level of the sand basin 1B is, for example, E or less, the discharge device 120 is opened and the stored water is discharged. At this time, the vacuum release valve 38 is kept open. When the stored water flows through the pond bottom 21 toward the sand collecting pit 4A, the accumulated sand S is also washed away to collect the sand.
[0069]
In this case, when the discharge device 120 is repeatedly opened and closed, and the discharge and stop of the stored water are repeated to cause pulsation in the discharge flow, the sand S is effectively collected in the sand collecting pit 4A by the resulting pulsation wave W. be able to.
[0070]
At the time of the discharge, the movable pipe 122 of the discharge device 120 is rotated and the discharge port 124 is opened in order, whereby the discharge is performed individually for each water channel 116 as shown by an arrow M in FIG. Unlike the simultaneous discharge from all outlets 124, the flushing operation can be performed effectively while effectively utilizing the stored water without reducing the momentum of the water given by the potential energy of the stored water. .
[0071]
When such a discharge device 120 is used, since the discharge port 124 provided for each water channel 116 can be selectively opened and closed by the combination of the fixed tube 121 and the movable tube 122, the structure is simple, It can be realized at low cost.
[0072]
In addition, in the sand collection facilities 2A and 2B of each of the above embodiments, it is assumed that the level of sewage flowing into the rainwater reservoir 1A and the sedimentation basin 1B is insufficient for the amount of discharge for sand collection. Although the vacuum forming facility 33 is provided, the vacuum forming facility 33 is not necessarily provided depending on the capacity of the rainwater reservoir 1A and the sand basin 1B. In that case, specifically, the upper part of the storage tank 32 is configured so that the atmosphere can freely enter and exit, and the discharge port 31 and the discharge device 120 are closed when sewage flows into the storage tank 32 from the sand basin 1B. So that the stored water can be retained. By doing so, when collecting sand after that, the stored water can be discharged by opening the outlet 31 and the outlet device 120.
[0073]
【The invention's effect】
As described above, according to the sand collection method and sand collection facility of the present invention, the sediment settling in the storage pond can be swept into the sand collection pit by holding and discharging the stored water. In particular, as the stored water to be discharged, a part of the sewage flowing into the storage pond is stored and retained in advance, and at the time of sand collection, it is simply discharged from the upper part of the gradient in the sand collection channel. Sand collection can be performed efficiently while minimizing running costs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a sand collecting facility according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional side view of the sand collecting facility.
FIG. 3 is a plan view showing a configuration of a turbulent flow forming unit for forming a turbulent flow in the flow of water discharged from the sand collecting facility.
FIG. 4 is a plan view showing a plurality of examples of a turbulent flow forming unit.
FIG. 5 is a schematic perspective view showing a sand collecting facility according to a second embodiment of the present invention.
6 is a front view of the discharge device of FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration of the discharge device.
FIG. 8 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the discharge device.
9 is a cross-sectional view taken along arrow IX-IX in FIG.
10 is a detailed cross-sectional view of a portion X in FIG.
11 is a cross-sectional view of the XI portion in FIG. 6;
[Explanation of symbols]
1A Rainwater Reservoir (Reservoir)
1B Settling basin (reservoir)
11 Side wall
2A, 2B Sand collection facility
21 pond bottom
3 Temporary storage tank
31 Discharge port
31a opening
31b Trap part
32 Storage tank
33 Vacuum forming equipment (supply / discharge means)
34 Suction tube
35 Float valve
36 Vacuum pump
37 Air inlet pipe
37 Vacuum release valve
4 Drainage pit (sand collection pit)
41 trough (sand collection pit)
4A Sand collection pit
5 Transfer pump equipment
6A, 6B, 6C Turbulence forming part
61a, 61b, 61c side
120 Discharge device
α, β, γ vertical angle

Claims (8)

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。
In a storage pond having a sand collection channel having a downward slope toward a sand collection pit formed at the bottom of the pond, a sand collection method for collecting sand accumulated in the storage pond in the sand collection pit,
A part of the sewage flowing into the reservoir is stored and retained in a storage tank adjacent to the reservoir when the sewage flows in, and the stored water is discharged from the upper part of the gradient in the sand collecting channel when the water level of the reservoir decreases. The sand collecting method is characterized in that sand accumulated on the bottom of the reservoir is collected in the sand collecting pit by a discharge flow of the stored water toward the sand collecting pit.
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。
The sand collecting method according to claim 1,
A sand collection method characterized by causing the discharge flow to pulsate by repeatedly releasing and stopping the stored water, and collecting sand accumulated in the storage pond by the pulsation in a sand collection pit.
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。A sand collecting pit formed at the bottom of the reservoir where sedimentary sedimentation sand flows down, and a sand collecting channel formed at the bottom of the reservoir and having a downward slope toward the sand collecting pit, A temporary storage tank for storing a part of the inflowing sewage, a discharge port that is disposed upstream of the sand collecting channel and discharges the stored water in the temporary storage tank, and holding of the stored water in the temporary storage tank -Controlling the release, maintaining the state in which the stored water is stored at the time of holding, and a control means for releasing the stored water from the discharge port at the time of release, the sand that settles and deposits in the reservoir by the release of the stored water A sand collection facility that is configured to accumulate in the sand collection pit. 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。
The sand collecting facility according to claim 3,
The temporary storage tank is a sealed storage tank whose upper end is closed and whose lower end communicates with the discharge port via a trap portion, and supply / discharge means for supplying and discharging air to and from the upper sealed space in the storage tank And the control means controls the supply and discharge means to draw sewage into the storage tank and to hold and release the sewage. Facility.
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。
The sand collecting facility according to claim 3 or 4,
A sand collecting facility characterized in that a turbulent flow forming portion is disposed in the sand collecting channel.
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。
The sand collecting facility according to claim 5,
The sand collecting facility, wherein the turbulent flow forming portion is composed of any one of a plate-like body, a cylindrical body, and a triangular prism body installed in an upright state, or a plurality, or a plurality of combinations of each kind. .
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。
The sand collecting facility according to claim 6,
The turbulent flow forming portion is composed of a triangular prism body installed in an upright state, and one of the side surfaces of the triangular prism body is abutted and fixed to the side wall of the sand collecting flow path, and on the upstream side of the apex angle of the triangular cross section. A sand collecting facility, wherein the apex angle is set to be equal to or greater than the apex angle located on the downstream side.
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。
The sand collecting facility according to claim 7,
A sand collecting facility, wherein a plurality of the turbulent flow forming portions are alternately arranged on the left and right side walls of the sand collecting channel along the discharge flow.
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