JP6755466B2 - Sand removal device for sand basin - Google Patents
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Description
本発明は、沈砂池の除砂装置に関する。 The present invention relates to a sand removal device for a sand basin.
沈砂池の底面を沈砂池内の水流方向に複数の領域に区分し、沈砂池内の水を排水ポンプで排出した状態(排水状態)で、給水ポンプからの低圧力水を各領域に設けたノズルから順次噴射させて、領域に沈殿した土砂を主トラフを経て集砂ピットに集め、その集めた土砂と水を集砂ピットに設けた揚砂ポンプにより汲み上げて除去する低圧集砂方式の除砂装置が、特許文献1に開示されている。
The bottom of the sand basin is divided into multiple areas in the direction of the water flow in the sand basin, and the water in the sand basin is discharged by the drainage pump (drainage state), and the low pressure water from the water supply pump is discharged from the nozzles provided in each area. A low-pressure sand collection type sand removal device that sequentially injects and collects the sediment that has settled in the area through the main trough to the sand collection pit, and pumps up and removes the collected earth and water with a sand lifting pump installed in the sand collection pit. Is disclosed in
上記除砂装置は、集砂ピットにおける水面の高さが所定の高水位以上の時に揚砂ポンプの運転を開始し、揚砂ポンプによる汲み上げにより水面の高さが所定の低水位まで下がった時に運転を停止する。そして、集砂する領域(集砂対象領域)を順次変えるときは、先順領域のノズルに対応する切換弁を閉め、次順領域のノズルに対応する切換弁を開けるが、切換弁の開閉には30秒から1分以上かかる。また、揚砂ポンプの吐出量は給水ポンプの吐出量よりも若干多く設定してある。1つの領域に対する水噴射開始当初は集砂ピットに流れ込む土砂量は多く、時間が経つにつれて少なくなる。沈砂池の底面に沈殿する土砂の量は、沈砂池の上流側ほど多く、下流側ほど少ない。したがって、集砂対象領域を最先領域から最後領域まで変える間の集砂ピットの水位は、時間の経過とともに比較的大きく変動する。 The sand removal device starts the operation of the sand lifting pump when the height of the water surface in the sand collecting pit is higher than the predetermined high water level, and when the height of the water surface drops to the predetermined low water level due to the pumping by the sand lifting pump. Stop the operation. Then, when the sand collection area (sand collection target area) is sequentially changed, the switching valve corresponding to the nozzle in the first-order region is closed and the switching valve corresponding to the nozzle in the next-order region is opened, but the switching valve is opened and closed. Takes 30 seconds to 1 minute or more. In addition, the discharge amount of the sand lifting pump is set to be slightly larger than the discharge amount of the water supply pump. At the beginning of water injection to one area, the amount of sediment flowing into the sand collection pit is large and decreases over time. The amount of sediment that settles on the bottom of the sand basin is larger toward the upstream side of the sand basin and smaller toward the downstream side. Therefore, the water level of the sand collection pit during changing the sand collection target area from the earliest region to the last region fluctuates relatively greatly with the passage of time.
そのため、集砂対象領域の切換えタイミングを、何を基準として設定するかが問題になる。すなわち、各領域のノズルに対応する切換弁をタイマーにより一律に切換える場合は、全領域の集砂が終了する前に、集砂ピットの水位が低水位になってしまうことがあり、そのたびに揚砂ポンプが停止される不都合が生じる。揚砂ポンプの停止頻度が高いと、揚砂ポンプの負荷が増え、寿命が短くなる。 Therefore, what is the reference for setting the switching timing of the sand collection target area becomes a problem. That is, when the switching valve corresponding to the nozzle in each region is uniformly switched by the timer, the water level in the sand collecting pit may become low before the sand collection in the entire region is completed, and each time. There is a problem that the sand lifting pump is stopped. If the sand pump is stopped frequently, the load on the sand pump increases and the life of the pump is shortened.
このタイマーによる切換弁制御の弱点を克服するため、ある領域に対する集砂動作中に、集砂ピットの水位が高水位と低水位の間の中間水位になったことを検知した時に集砂対象領域の切換えを行うことが、特許文献2において提案された。この方法によれば、集砂対象領域の切換えが集砂ピットの水位に依存するので、全領域の集砂終了前に集砂ピットの水位が低水位になることはできるだけ避けなければならない。 In order to overcome the weakness of the switching valve control by this timer, when it is detected that the water level of the sand collection pit has reached the intermediate water level between the high water level and the low water level during the sand collection operation for a certain area, the sand collection target area It was proposed in Patent Document 2 to perform the switching. According to this method, since the switching of the sand collection target area depends on the water level of the sand collection pit, it is necessary to avoid the water level of the sand collection pit from becoming low before the end of sand collection in the entire area.
しかし、たとえば集中豪雨等の大雨の時は、沈砂池に堆積する土砂量が特に多くなる。このような場合は、集砂対象領域の切換え直後の領域から集砂される土砂および水が集砂ピットに到着するまでに時間がかかることが少なくない。そのため、切換弁の開閉時間が比較的長いため、先順の領域からの集砂が終わり、中間水位が検知されたことに基づき、先順の領域の切換弁の閉鎖動作と次順の領域の切換弁の開放動作が行われる間に、集砂ピットの水位が低水位になってしまうことが避けられない。また、沈砂池の領域ごとの堆積土砂量に大差があるので、切換弁の開閉切換動作中に集砂ピットの水位が低水位になることが起きないように中間水位を適切に設定することは困難である。したがって、中間水位検知時に集砂対象領域の切換えを行う除砂方法でも、除砂中の揚砂ポンプの停止頻度の低減効果は限定的であった。 However, during heavy rains such as torrential rains, the amount of sediment deposited in the sand basin is particularly large. In such a case, it often takes time for the earth and sand and water collected from the area immediately after the switching of the sand collection target area to arrive at the sand collection pit. Therefore, since the opening / closing time of the switching valve is relatively long, the closing operation of the switching valve in the first-order region and the closing operation of the switching valve in the next-order region are based on the fact that the sand collection from the first-order region is completed and the intermediate water level is detected. It is inevitable that the water level in the sand collecting pit will become low while the switching valve is opened. In addition, since there is a large difference in the amount of sediment accumulated in each area of the sand basin, it is necessary to set the intermediate water level appropriately so that the water level in the sand collection pit does not become low during the switching operation of the switching valve. Have difficulty. Therefore, even in the sand removal method in which the sand collection target area is switched when the intermediate water level is detected, the effect of reducing the stop frequency of the sand lifting pump during sand removal is limited.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、除砂中の揚砂ポンプの停止頻度をさらに低減させるのに有効な除砂装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an effective sand removal device for further reducing the frequency of stopping the sand lifting pump during sand removal.
本発明は、上記目的を達成するため、沈砂池内の水面が所定の高水位以上になったときに集砂ピットに設けた揚砂ポンプの運転を開始し、前記沈砂池を排水状態に保ちつつ、前記沈砂池の底面にノズルにより低圧力水を噴射して前記沈砂池の底面に堆積した土砂を主トラフに流し、さらに集砂ピットに集め、その集めた土砂を前記揚砂ポンプにより水と共に汲み上げ、前記沈砂池内の水面が所定の低水位になったときに前記揚砂ポンプの運転を停止する沈砂池の除砂装置において、前記沈砂池における水面が前記高水位と前記低水位の間の中間水位以下になったことを検知する水位検知手段と、前記沈砂池の外部から前記沈砂池に給水する前記ノズル以外の給水手段と、前記水位検知手段が前記中間水位以下になったことを検知したときに、前記ノズル以外の給水手段により前記沈砂池に一定時間給水する給水制御手段とを備え、前記所定の高水位を、前記揚砂ポンプの吸水能力と前記沈砂池の容積の大小に応じて、前記沈砂池の底面の最高地点と前記主トラフの最低地点との間に設定したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention starts the operation of the sand basin pump provided in the sand basin when the water surface in the sand basin reaches a predetermined high water level or higher, and keeps the sand basin in a drainage state. Low-pressure water is sprayed onto the bottom of the sand basin by a nozzle to flush the sediment accumulated on the bottom of the sand basin to the main trough, and then collect it in the sand collection pit, and the collected sediment is collected together with water by the sand basin pump. In a sand basin sand basin remover that pumps up and stops the operation of the sand basin when the water level in the sand basin reaches a predetermined low water level, the water surface in the sand basin is between the high water level and the low water level. A water level detecting means for detecting that the water level has fallen below the intermediate water level, a water supply means other than the nozzle for supplying water to the sand basin from the outside of the sand basin, and a water level detecting means for detecting that the water level has fallen below the intermediate water level. when, and a water supply control unit for supplying water a certain time to the settling basin by the water supply means other than the nozzle, the prior SL predetermined high level, the magnitude of the volume of the water uptake capacity and the settling basin of the Agesuna pump in response, characterized in that set between the lowest point of the highest point and the main trough of the bottom of the sand basin.
本発明によれば、集砂が終了するまで揚砂ポンプが停止されることをなくすることができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the sand pump from being stopped until the sand collection is completed.
続いて、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Subsequently, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1において、1は雨水処理設備であり、側壁Wa,Wb(図2参照)の間に形成された沈砂池2とポンプ井3とを有する。沈砂池2は図外の下水管から雨水や汚水等の下水が集められる流入渠4に接続されている。流入渠4の下流側端部には、流入渠4から沈砂池2への下水の流入の許容又は阻止を行なうためのダム装置5が設置され、そのダム装置5の下流側で、沈砂池2の上流側端部の直前に夾雑物捕捉用スクリーン6が設置されている。
In FIG. 1,
沈砂池2の底面2aは、低圧集砂を行うために、上述したように、その一部、例えば中央が最深となるように傾斜されているとともに、沈砂池2の底部中央に集砂ピット7が形成され、沈砂池の底部の幅方向中央には主トラフ8aが、集砂ピット7側が深くなるように形成され、さらに、沈砂池の底面に側壁Wa,Wbの近傍から主トラフ8aまで平行に延びる多数の小トラフ8cが形成されている。沈砂池の底部の幅が小さい場合は、主トラフ8aは幅方向中央ではなく、側壁Wa,Wbのいずれか一方側に寄った位置に形成される場合もある。図2の8bは、側壁Wa,Wbから集砂ピット7の底面まで下り傾斜する傾斜面(本明細書では、集砂ピット傾斜面とも言う。)である。
As described above, the
ポンプ井3には、後述される排水ポンプP1と、滞留水ポンプを兼ねる給水ポンプP2とが設置され、集砂ピット7内に後述される揚砂ポンプP3が設置されている。図1のFは、沈砂池2の下流側端部に設置されているろ過機である。
A drainage pump P1 described later and a water supply pump P2 also serving as a stagnant water pump are installed in the pump well 3, and a sand lifting pump P3 described later is installed in the
また、図2に示すように、主トラフ8aの上端部と集砂ピット傾斜面8bの上端部にノズル9aが設置され、沈砂池2の底面を主トラフ8aの両側において沈砂池2内の水流方向に複数に区分(図2及び図6では、8区分)した領域(ブロック)Bの上端部に、図5,6に示すように、ノズル9bが設置されている。領域Bに設置されるノズル9bは、それぞれの領域に側壁Wa,Wbの近傍において設置されたノズルヘッダーNHに複数個が等間隔に設置されている。図5には、複数個の給水ノズル9bを所定の間隔で母管10に取り付けてなるノズルヘッダーNH1,NH2・・・を用いている例が示されている。好ましくは、集砂ピット7内に土砂撹拌用ノズル9cが設置されている。
Further, as shown in FIG. 2,
そして、図6に例示するように、ポンプ井3の給水ポンプP2からの加圧水を各ノズル9a,9b,9cに供給(通水)したり、その供給を止めたり(止水)するための自動弁により構成されている切換弁群VG1,VG2が備えられている。切換弁群VG1,VG2は、それぞれトラフノズル用切換弁Vaと、各ノズルヘッダー用切換弁Vbと、土砂撹拌用ノズル用切換弁Vcとを含む。図6に例示するように、沈砂池2の底面2aが8領域に区分されている場合は、ノズルヘッダー用切換弁Vbが8個(Vb1〜Vb8)用いられる。
Then, as illustrated in FIG. 6, the pressurized water from the water supply pump P2 of the pump well 3 is automatically supplied (passed) to each
給水ポンプP2と切換弁群VG1,VG2とを結合する管路には、リリーフ回路11の一端が接続され、リリーフ回路11の他端は沈砂池2に、たとえば、主トラフ8aの上端部に開口させてある。そのリリーフ回路11には切換弁Vdが設けてある。リリーフ回路11と切換弁Vdは、ノズル(9a,9b,9c)以外の給水手段に相当する。
One end of the
なお、揚砂ポンプP3により集砂ピット7から汲み上げられる土砂混じりの水は、既知の沈砂分離機12において土砂を分離された後、汚水沈砂池13に移送される。
The water mixed with earth and sand pumped from the
本発明の実施の形態に係る除砂装置に備えられる制御装置100には、図7に例示するように、除砂始動ボタン(図示せず)を有する操作盤101が付加され、排水ポンプ制御回路PCON1、給水ポンプ制御回路PCON2及び揚砂ポンプ制御回路PCON3が内蔵され、さらに、切換弁制御回路VCONが内蔵されている。 As illustrated in FIG. 7, an operation panel 101 having a sand removal start button (not shown) is added to the control device 100 provided in the sand removal device according to the embodiment of the present invention, and a drainage pump control circuit is added. PCON1, water supply pump control circuit PCON2, sand pump control circuit PCON3 are built-in, and a switching valve control circuit VCON is also built-in.
切換弁制御回路VCONは、図7に例示するように、また、後述されるように、ノズルヘッダーから水を噴射して集砂すべき領域の順位を順次指定する集砂順位指定部102と、後記水位センサ14からの中間水位検知信号を入力するたびに、そのときに集砂順位指定部102により指定されている集砂順位が最後か否かを判定する順位判定部103と、リリーフ回路11の切換弁Vdの開閉を制御する第1切換弁制御部104と、除砂動作開始指令信号の入力後又は水位センサ14からの中間水位検知信号を入力したときの順位判定部103の判定結果が最後でないときに、主トラフ及び集砂ピット傾斜面のノズル用切換弁Va,Vcを所定時間開ける第2切換弁制御部105と、順位を指定された領域のノズルヘッダー用切換弁Vb1〜Vb8をそれぞれ所定時間開ける第3切換弁制御部106とを有する。そして、これらの切換弁制御部104,105,106は前記一群の切換弁Va,Vb,Vc,Vdに所定の順序で開動作又は閉動作をさせるための制御信号を与える。
The switching valve control circuit VCON includes, as illustrated in FIG. 7, and as will be described later, a sand collection
また、制御装置100には、集砂ピット7の設置位置における沈砂池の水面が、図8Aに概念的に示す所定の高水位HWL以上、中間水位MWL及び低水位LWLのいずれにあるかを検知して検知信号を出力する、水位検知手段としての水位センサ14(図7,図8A参照)が電気的に接続されている。
Further, the control device 100 detects whether the water surface of the sand basin at the installation position of the
揚砂ポンプP3は、沈砂池内の水を汲み上げてその沈砂池内の水面の高さを下げ、沈砂池の底面を水面から露出させた状態で、各ノズル9a,9b,9cから低圧力水を噴射させて、底面上の土砂を集砂ピット7に流し集めるために用いられる。水位センサ14が高水位HWLを検知した時に出力する信号に基づいて、揚砂ポンプ制御回路PCON3が揚砂ポンプP3の運転を開始させる。
The sand lifting pump P3 pumps water from the sand basin, lowers the height of the water surface in the sand basin, and injects low-pressure water from each
沈砂池2内の水面がどの高さに存在する時を高水位HWLと設定するかは、揚砂ポンプP3の吸水能力と沈砂池の規模、すなわち、沈砂池の容積の大小により異なる。揚砂ポンプP3の吸水能力に比較して沈砂池の容積が小さいときは、揚砂ポンプP3の運転開始から短時間のうちに水位が低水位LWLに達することが無いように高水位HWLを設定する。 The height at which the water surface in the sand basin 2 is set as the high water level HWL depends on the water absorption capacity of the sand pump P3 and the scale of the sand basin, that is, the size of the volume of the sand basin. When the volume of the sand basin is small compared to the water absorption capacity of the sand pump P3, set the high water level HWL so that the water level does not reach the low water level LWL within a short time from the start of operation of the sand pump P3. To do.
高水位HWLは、沈砂池2の底面の最高地点H0(図8A,図8B参照)とすることができるし、集砂ピット7内に設定することができる。また、揚砂ポンプP3の吸水能力に比較して沈砂池の容積が大きい場合は、揚砂ポンプP3の運転開始から水位が低水位LWLに達するまでの時間は長いので、主トラフ8aの最低地点H3(図8A,8B参照)を高水位HWLに設定することができ、揚砂ポンプP3の吸水能力と沈砂池の容積の関係が上記の例の中間にある場合は主トラフ8aの最高地点H1と最低地点H3の間、例えば、沈砂池の底面の最低地点H2(図8A,8B参照)を高水位HWLに設定することができる。図8Aは、主トラフ8aの最低地点H3に高水位HWLを設定した例を示している。なお、図8Bには図2の沈砂池の底面の小トラフ8cが省略してある。
The high water level HWL can be set to the highest point H0 (see FIGS. 8A and 8B) on the bottom surface of the sand basin 2 and can be set in the
続いて、上記構成による作用を説明する。ダム装置5が開放されたときは、下水は沈砂池2に流入し、さらにポンプ井3まで流入して、その水位が所定の高さになると、除砂装置の制御装置100の排水ポンプ制御回路PCON1によりポンプ井3に設けてある排水ポンプP1が運転されて、ポンプ井3内の水が汲み上げられ、図外の終末処理場等に移送される。
Subsequently, the operation of the above configuration will be described. When the dam device 5 is opened, the sewage flows into the sand sink 2 and further flows into the pump well 3, and when the water level reaches a predetermined height, the drainage pump control circuit of the control device 100 of the sand removal device 100. The drainage pump P1 provided in the pump well 3 is operated by the
その移送の間に、沈砂池2に流入した土砂混じりの下水から土砂が沈殿し、沈砂池の底面2aに堆積する。その堆積量が所定値に達すると、ダム装置5が閉鎖されて沈砂池2への下水流入が阻止される。そして、排水ポンプP1による排水により沈砂池2とポンプ井3の水面が下がり、所定の水位(図1のWL)になると、排水ポンプ制御回路PCON1により排水ポンプP1の運転が止められる。
During the transfer, sediment is settled from the sewage mixed with sediment that has flowed into the sand basin 2 and is deposited on the
ポンプ井3の水面が所定の水位(図1のWL)になったことを検知すると、制御装置100は給水ポンプ制御回路PCON2、揚砂ポンプ制御回路PCON3及び切換弁制御回路VCONを起動する。 When it is detected that the water surface of the pump well 3 has reached a predetermined water level (WL in FIG. 1), the control device 100 activates the water supply pump control circuit PCON2, the sand lifting pump control circuit PCON3, and the switching valve control circuit VCON.
揚砂ポンプ制御回路PCON3は、図9に示すように、揚砂ポンプP3の自動運転モードを開始させ(S11)、水位センサ14からの検知信号により集砂ピット7内の水面が所定の高水位HWL以上か否かを調べ(S12)、高水位HWL以上であるときは、揚砂ポンプP3の運転を開始する(S13)。
As shown in FIG. 9, the sand-lifting pump control circuit PCON3 starts the automatic operation mode of the sand-lifting pump P3 (S11), and the water level in the
また、切換弁制御回路VCONは、図10に示すように、操作盤101からの除砂動作開始指令信号の入力に基づいて制御プログラムを起動し、最初に第1切換弁制御部104がリリーフ回路の切換弁Vdを開ける(図10のステップS21。図11においてt1の時点)。これにより、給水ポンプP2の駆動が準備される。 Further, as shown in FIG. 10, the switching valve control circuit VCON activates the control program based on the input of the sand removal operation start command signal from the operation panel 101, and the first switching valve control unit 104 first releases the relief circuit. The switching valve Vd of the above is opened (step S21 of FIG. 10, at the time of t1 in FIG. 11). As a result, the drive of the water supply pump P2 is prepared.
続いて、第2切換弁制御部105がトラフノズル用切換弁Va及び土砂撹拌用ノズル用切換弁Vcを開ける(S22。図11においてt2の時点)。これと同時に第1タイマー(図示せず)を始動させる(S23)とともに、第1切換弁制御部104がリリーフ回路11の切換弁Vdを閉める(S23’)。第1タイマーがタイムアップしたとき(図11においてt3の時点)、すなわち、給水ポンプP2からの水がノズル9aから主トラフ8a及び集砂ピット傾斜面8bに所定時間噴射された時(S24でY)、第2切換弁制御部105がトラフノズル用切換弁Va及び土砂撹拌用ノズル用切換弁Vcを閉める(S25)。
Subsequently, the second switching valve control unit 105 opens the switching valve Va for the trough nozzle and the switching valve Vc for the nozzle for agitating earth and sand (S22, at the time of t2 in FIG. 11). At the same time, the first timer (not shown) is started (S23), and the first switching valve control unit 104 closes the switching valve Vd of the relief circuit 11 (S23'). When the time of the first timer is up (at the time of t3 in FIG. 11), that is, when the water from the water supply pump P2 is ejected from the
次に、切換弁制御回路VCONは水位センサ14が中間水位検知信号を出力しているか否かを監視する(S26)。中間水位(MWL)以下を検知したときは、リリーフ回路11の切換弁Vdを開け(S27)、一定時間経過した(S28においてY)ときは、その切換弁Vdを閉める(S29)ように設計されている。切換弁制御回路VCONは、水位センサ14が中間水位(MWL)以下を検知したときノズル以外の給水手段により沈砂池に一定時間給水する給水制御手段に相当する。
Next, the switching valve control circuit VCON monitors whether or not the
S26において中間水位(MWL)以下が検知されていないときは、切換弁制御回路VCONの集砂順位指定部102が順位(i)をインクリメント(i+1)する(S210)。第3切換弁制御部106がその集砂順位指定部102により指定された順位の領域、すなわち、この場合は第1領域B1、のノズルヘッダー用切換弁Vb1を開ける(S211。図11においてt3の時点。)。そのため、そのノズルヘッダーNH1の各ノズル9bから水が噴射され、第1領域B1に堆積していた土砂が主トラフ8aに向けて流され、さらに集砂ピット7に流入する。こうして、集砂ピット7に集められた土砂混じりの下水は、揚砂ポンプP3により汲み上げられ、沈砂分離機11を経て汚水沈砂池13に移送される。
When the intermediate water level (MWL) or lower is not detected in S26, the sand collection
第1領域B1のノズルヘッダー用切換弁Vb1が開けられると、第2タイマーT2が始動される(S212)。切換弁制御回路VCONは、第2タイマーT2に設定された所定時間内に切換弁Vbが開放し切ったか否かを調べ(S213)、所定時間内に開放し切らないときは、ステップS210に戻って集砂順位を次に進める。すなわち、その切換弁Vbに不具合があるものとみて、次順の切換弁Vbを開ける。 When the nozzle header switching valve Vb1 in the first region B1 is opened, the second timer T2 is started (S212). The switching valve control circuit VCON checks whether or not the switching valve Vb is fully opened within the predetermined time set in the second timer T2 (S213), and if it is not fully opened within the predetermined time, returns to step S210. And advance the sand collection order to the next. That is, it is considered that the switching valve Vb is defective, and the switching valve Vb in the next order is opened.
S213において切換弁Vbが所定時間内に開放し切ったときは、第2タイマーT2がタイムアップしたとき(S214においてYのとき)、切換弁Vbを閉める(S215。図11においてt4の時点)。そして、再び中間水位(MWL)以下を検知したか否かを調べる(S216)。 When the switching valve Vb is fully opened within the predetermined time in S213, the switching valve Vb is closed when the second timer T2 is timed up (when it is Y in S214) (S215, at the time of t4 in FIG. 11). Then, it is examined whether or not the intermediate water level (MWL) or lower is detected again (S216).
揚砂ポンプP3の吐出量は給水ポンプP2の吐出量よりも大に設計されているので、集砂ピット7内の水面は水と土砂の流入により当初一時的に上昇するが、やがて低下する。そして、沈砂池内の水面が所定の中間水位MWL以下になったことが水位センサ14により検知されると(S216においてYのとき。図11においてt5の時点。)、まず、切換弁制御回路VCONの第1切換弁制御部104がリリーフ回路11の切換弁Vdを所定時間開ける(S217。図11においてt5−t6。)。これにより、給水ポンプP2からの加圧水が主トラフ8aに放出される。
Since the discharge amount of the sand lifting pump P3 is designed to be larger than the discharge amount of the water supply pump P2, the water level in the
また、中間水位以下になったことが水位センサ14により検知されると、切換弁制御回路VCONの順位判定部103がその時集砂順位指定部102に指定されている集砂順位が最後か否かを判定する(S218)。
Further, when the
最後であると判定されない場合(S218でNの場合)は、S22に戻る。したがって、最後の領域の集砂が終わるまで、当該領域に対するノズル9bからの主トラフ8a及び集砂ピット傾斜面8bへの所定時間の吐水及びノズルヘッダーからの所定時間の吐水並びに中間水位検知のたびのリリーフ回路11から沈砂池への給水が繰り返される。これにより、沈砂池の底面の全領域の土砂が水とともに主トラフ8aに流され、集砂ピット7に向けて流される。
If it is not determined to be the last (in the case of N in S218), the process returns to S22. Therefore, until the sand collection in the last region is completed, water is discharged from the
この間、揚砂ポンプ制御回路PCON3は、揚砂ポンプP3の運転開始時(S13)から水位センサ14の検知状態を常に監視している。そして、上述のように、主トラフ8a及び集砂ピット傾斜面8bへの所定時間の吐水およびノズルヘッダーからの所定時間の吐水が行われる。また、各除砂動作の当初の一定の時間は、主トラフ8a及び集砂ピット傾斜面8bから集砂ピット7に流入する水及び土砂等の量が多いため、揚砂ポンプP3の汲み上げ能力が抑えられるので、揚砂ポンプP3の吐出量が給水ポンプの吐出量よりも少ないか、等しくなる場合がある。これが、上述した、除砂動作中に集砂ピット7内の水面が水と土砂の流入により当初一時的に上昇するが、やがて低下し、所定の中間水位になる理由である。
During this period, the sand lifting pump control circuit PCON3 constantly monitors the detection state of the
順位判定部103が最後の領域、すなわち、第4領域B4と判定したとき(S213でYのとき)は、切換弁制御回路VCONは最後の領域(第4領域)に対するノズルヘッダーからの所定時間の吐水後に中間水位が検知された時は、後に一連の切換弁制御を終了する。また、水位センサ14が集砂ピット内の水面が所定の低水位LWLになったことを検知したとき(図11のt17時点)は、給水ポンプ制御回路PCON2も給水ポンプP2の運転を停止する。
When the
上述のように、第4領域B4のノズルヘッダー用切換弁Vb4が閉じられ、集砂ピット7内の水面が中間水位MWLまで下がって、第1切換弁制御部104がリリーフ回路11の切換弁Vdを一定時間開けた後は、やがて集砂ピット7内の水面が低水位LWLまで低下するので(S219においてYのとき)、揚砂ポンプ制御回路PCON3は、揚砂ポンプP3の運転を停止する(S15)。
As described above, the nozzle header switching valve Vb4 in the fourth region B4 is closed, the water surface in the
その後、揚砂ポンプ制御回路PCON3は切換弁の制御を完了したか否かを調べ(S16)、完了していない場合はステップS12に戻り、高水位になった場合(S12においてYのとき)は再び揚砂ポンプP3の運転を開始する。しかし、切換弁制御の完了を確認した(S16においてYのとき)後は、揚砂ポンプの自動運転モードを解除する(S17)。 After that, the sand lifting pump control circuit PCON3 checks whether or not the control of the switching valve is completed (S16), returns to step S12 if it is not completed, and if the water level becomes high (when Y in S12), The operation of the sand lifting pump P3 is started again. However, after confirming the completion of the switching valve control (when Y in S16), the automatic operation mode of the sand lifting pump is released (S17).
なお、降雨量が多かったために沈砂池内に流入して堆積した土砂の量が多く、1回の除砂動作では沈砂池底面の土砂が排除しきれずに残っている場合は、再度、除砂始動ボタンを操作して、引き続き、同様の除砂動作を行う場合がある。 In addition, if the amount of sediment that has flowed into the sand basin and accumulated due to the large amount of rainfall is large and the sediment on the bottom of the sand basin cannot be completely removed by one sand removal operation, sand removal is started again. The same sand removal operation may be performed continuously by operating the button.
以上を要約すると、切換弁Vdは、集砂開始当初および集砂終了時の、全ての切換弁Va,Vb,Vcが閉められている時に一定時間開けられて、給水ポンプP2からの加圧水を主トラフ8aの上端部に放出させる。これにより、全ての切換弁Va,Vb,Vcが閉められている時に、給水ポンプP2に過大な負荷が加わることが防止される。また、集砂開始当初に主トラフ8aに堆積している土砂が本格的な集砂が始まる前に流されるので、本格的な集砂が始まった時は沈砂池の底面から主トラフ8aに流下する土砂が主トラフ8a内を集砂ピットまで円滑に流下することができる。
To summarize the above, the switching valve Vd is opened for a certain period of time when all the switching valves Va, Vb, and Vc are closed at the beginning of sand collection and at the end of sand collection, and mainly pressurized water from the water supply pump P2. It is discharged to the upper end of the
沈砂池の水面の高さが中間水位以下になったことが検知された時にリリーフ回路から沈砂池に水の補給をせずに集砂対象領域が交替される場合は、図11においてMWLからLWL方向に斜め下方に延びる点線で示したように、沈砂池の水面が低水位(LWL)まで下がることがある。しかし、本実施の形態においては、集砂対象領域が交替されるたびに、沈砂池の水面の高さが中間水位になったことが検知された時は、リリーフ回路の切換弁が一定時間開けられて沈砂池(主トラフ)に給水されるため、集砂対象領域が交替される間に沈砂池の水面が低水位になってしまうことが防止される。したがって、全領域からの集砂が終了する前に揚砂ポンプの運転が停止されることがなくなる。 When it is detected that the height of the water surface of the sand basin is below the intermediate water level and the sand collection target area is changed without supplying water to the sand basin from the relief circuit, MWL to LWL in FIG. As shown by the dotted line extending diagonally downward in the direction, the water level of the sand basin may drop to the low water level (LWL). However, in the present embodiment, when it is detected that the height of the water surface of the sand basin reaches the intermediate water level every time the sand collection target area is changed, the switching valve of the relief circuit is opened for a certain period of time. Since water is supplied to the sand basin (main trough), it is possible to prevent the water level of the sand basin from becoming low while the sand collection target area is replaced. Therefore, the operation of the sand lifting pump is not stopped before the sand collection from the entire area is completed.
上の実施の形態では、給水ポンプP2の管路に接続したリリーフ回路11から主トラフ8aに水を補給するようにしたが、主トラフ8a以外の沈砂池内に供給するようにしてもよい。また、他の実施の形態として、ポンプ井から給水ポンプP2以外のポンプを介して沈砂池内に供給し、または、沈砂池付近の河川や湖沼等の沈砂池の外部の水を利用してもよい。
In the above embodiment, water is supplied to the
なお、(a)沈砂池の土砂堆積の分布は、一般的には、沈砂池の流入側が最も多く、下流側に行くに従って少なくなる。揚砂ポンプが設置されている集砂ピットが沈砂池の前後中央にある場合は、上流側が6−7割、下流側が3−4割程度である。また、上流側が前後に2領域に分かれている場合は、この2領域の上流側が5−6割、下流側が4−5割の程度である。また、(b)集砂ピットへの土砂の流量は、領域ごと、集砂開始直後は土砂の流量は多く、時間の経過とともに減少する。そして、(c)集砂時の噴射水量と土砂量の割合は、一般的には、流体移送能力としては、砂の含有率5%で水が砂を移送すると言われている。これは平均的な値であるが、沈砂池の除砂においても、やはり5%程度と考えられる。ただし、集砂の初期はある程度の砂の固まりが流下するので、最初は10%程度、しばらくして5%前後で、その後は、ほとんど水で少量の砂を洗い流すという状況になる。 In addition, (a) the distribution of sediment accumulation in the sand basin is generally the largest on the inflow side of the sand basin and decreases toward the downstream side. When the sand collection pit where the sand pump is installed is located in the center of the front and back of the sand basin, the upstream side is about 60 to 70% and the downstream side is about 30 to 40%. When the upstream side is divided into two regions in the front and back, the upstream side of these two regions is about 50-60% and the downstream side is about 40-50%. Further, (b) the flow rate of earth and sand to the sand collection pit is large for each region and immediately after the start of sand collection, and decreases with the passage of time. Then, (c) the ratio of the amount of jet water to the amount of earth and sand at the time of sand collection is generally said to be that the water transfers sand at a sand content of 5% as a fluid transfer capacity. This is an average value, but it is also considered to be about 5% even when removing sand from a sand basin. However, since a certain amount of sand lumps flow down at the initial stage of sand collection, it is about 10% at first, about 5% after a while, and after that, a small amount of sand is washed away with almost water.
砂の多寡による水位の変化の幅は比較的小さいため、各領域の水噴射時間と中間水位を適切に設定すれば、砂の量が少ない場合でも容易に低水位まで下がることがないようにすることが可能である。また、中間水位検知時に給水ポンプから沈砂池に水を補給する場合は、中間水位の設定精度がさらに緩和される。 Since the range of change in water level due to the amount of sand is relatively small, if the water injection time and intermediate water level in each region are set appropriately, the water level will not easily drop to a low level even when the amount of sand is small. It is possible. Further, when water is replenished from the water supply pump to the sand basin when the intermediate water level is detected, the accuracy of setting the intermediate water level is further relaxed.
1 雨水処理設備
2 沈砂池
2a 沈砂池の底面
3 ポンプ井
7 集砂ピット
P1 排水ポンプ
P2 給水ポンプ
P3 揚砂ポンプ
8a 主トラフ
8b 集砂ピットの傾斜面
8c 小トラフ
9a,9b,9c ノズル
NH1〜NH8 ノズルヘッダー
14 水位センサ(水位検知手段)
HWL 高水位
MWL 中間水位
LWL 低水位
Va,Vb,Vc,Vd 切換弁
11 リリーフ回路
11、Vd ノズル以外の給水手段
VCON 切換弁制御回路(給水制御手段)
1 Rainwater treatment equipment 2
HWL High water level MWL Intermediate water level LWL Low water level Va, Vb, Vc,
Claims (1)
前記沈砂池における水面が前記高水位と前記低水位の間の中間水位以下になったことを検知する水位検知手段と、前記沈砂池の外部から前記沈砂池に給水する前記ノズル以外の給水手段と、前記水位検知手段が前記中間水位以下になったことを検知したときに、前記ノズル以外の給水手段により前記沈砂池に一定時間給水する給水制御手段とを備え、
前記所定の高水位を、前記揚砂ポンプの吸水能力と前記沈砂池の容積の大小に応じて、前記沈砂池の底面の最高地点と前記主トラフの最低地点との間に設定したことを特徴とする沈砂池の除砂装置。 When the water level in the sand basin rises above a predetermined high level, the sand lifting pump provided in the sand collection pit is started to operate, and while keeping the sand basin in a drainage state, low pressure is applied to the bottom surface of the sand basin by a nozzle. Water is sprayed to flow the sediment accumulated on the bottom of the sand basin to the main trough, and then collected in the sand collection pit, and the collected sand is pumped up with water by the sand lifting pump, and the water level in the sand basin is at a predetermined low level. In the sand removal device of the sand basin, which stops the operation of the sand lifting pump when the water level is reached.
A water level detecting means for detecting that the water level in the sand basin is below the intermediate water level between the high water level and the low water level, and a water supply means other than the nozzle for supplying water to the sand basin from the outside of the sand basin. A water supply control means for supplying water to the sand basin for a certain period of time by a water supply means other than the nozzle when the water level detecting means detects that the water level has fallen below the intermediate water level.
Previous SL predetermined high water level, in accordance with the magnitude of the volume of the water uptake capacity and the settling basin of the Agesuna pump, that has been set between the lowest point of the main trough and the highest point of the bottom of the settling basin A featured sand removal device for sand basins.
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