Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7730194B2 - Solid-liquid separator - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7730194B2 - Solid-liquid separator - Google Patents

Solid-liquid separator

Info

Publication number
JP7730194B2
JP7730194B2 JP2024001827A JP2024001827A JP7730194B2 JP 7730194 B2 JP7730194 B2 JP 7730194B2 JP 2024001827 A JP2024001827 A JP 2024001827A JP 2024001827 A JP2024001827 A JP 2024001827A JP 7730194 B2 JP7730194 B2 JP 7730194B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sand
storage tank
liquid
solid
wastewater
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2024001827A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2024026694A (en
Inventor
利隆 大原
直哉 川上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aquaintec Corp
Original Assignee
Aquaintec Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aquaintec Corp filed Critical Aquaintec Corp
Priority to JP2024001827A priority Critical patent/JP7730194B2/en
Publication of JP2024026694A publication Critical patent/JP2024026694A/en
Priority to JP2025132056A priority patent/JP2025156553A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7730194B2 publication Critical patent/JP7730194B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Sewage (AREA)

Description

本発明は、固体が混入した混入液から液体を分離する固液分離装置に関する。 The present invention relates to a solid-liquid separation device that separates liquid from a liquid containing solids.

下水処理施設には、汚水から砂を除去するための沈砂池や汚水から汚泥を除去するための沈殿池が設けられている。沈砂池では、流れ込んできた汚水に含まれている砂を池底の集砂ピットに集めた後、集められた砂が混入した砂混入水を揚砂ポンプで吸い上げて地上に設けられた固液分離装置に移送している。この固液分離装置は、移送された砂混入水を受け入れ、砂混入水から砂と汚水を分離して汚水を沈砂池に戻している。また、沈殿池は、受け入れた汚水に含まれている汚泥を池底の汚泥ピットに集めた後、汚泥ピットに集められた汚泥が混入した汚泥混入水を汚泥ポンプによって沈殿池よりも上方に設けられた固液分離装置に移送している。この沈殿池の上方に設けられた固液分離装置においても、移送された汚泥混入水を受け入れ、汚泥混入水から汚水を分離して沈殿池に戻している。さらに、下水処理施設以外においても、液体に固体が混入した混入液から液体を分離する固液分離装置が用いられている。このような固液分離装置としては、例えば、工場排水から水と金属粉等とを分離するものや、ダム湖等の貯水池に流入した土砂等を水と分離するものなどがある。以下、汚水等に含まれている砂や汚泥やし渣、工業排水に含まれている金属粉、あるいは貯水池に水とともに流入する土砂等を総称して固体と称することがある。また、固体が混入した液体を総称して混入液と称することがある。 Sewage treatment facilities are equipped with grit basins to remove sand from wastewater and sedimentation basins to remove sludge from wastewater. In grit basins, sand contained in the wastewater flowing into them is collected in a sand collection pit at the bottom of the basin. The sand-mixed water containing the collected sand is then pumped up by a sand pump and transported to a solid-liquid separator installed above ground. This solid-liquid separator accepts the transported sand-mixed water, separates the sand and wastewater from the sand-mixed water, and returns the wastewater to the grit basin. The sedimentation basin also collects sludge contained in the received wastewater in a sludge pit at the bottom of the basin. The sludge-mixed water collected in the sludge pit is then transferred by a sludge pump to a solid-liquid separator installed above the sedimentation basin. The solid-liquid separator installed above the sedimentation basin also accepts the transported sludge-mixed water, separates the sludge from the sludge-mixed water, and returns the sludge-mixed water to the sedimentation basin. Furthermore, solid-liquid separators that separate liquids from mixed liquids containing solids are used in facilities other than sewage treatment facilities. Such solid-liquid separation devices include, for example, devices that separate water from metal powder and the like from industrial wastewater, and devices that separate water from sediment that has flowed into reservoirs such as dam lakes. Hereinafter, sand, sludge, and screen residue contained in wastewater, metal powder contained in industrial wastewater, or sediment that flows into reservoirs with water may be collectively referred to as solids. Liquids that have solids mixed in may also be collectively referred to as mixed liquids.

この固液分離装置として、濃縮容器と貯留槽と搬送装置とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1等参照)。特許文献1の濃縮容器は、貯留槽よりも上方に配置され、沈砂池に配置された揚砂ポンプと揚砂管によって接続されている。濃縮容器は、揚砂ポンプによって沈砂池から移送された砂混入水を受け入れ、汚水に対する砂の濃度が砂混入水よりも高まった濃縮砂混入水を、濃縮容器に設けられた排出口から排出する。貯留槽は、濃縮容器が排出した濃縮砂混入水を受け入れて貯留する。搬送装置は、貯留槽の下端部分に接続され、その接続された部分から斜め上方に向かって延在している。貯留槽の下端部分に沈降した砂は、この搬送装置によって斜め上方に向かって水切りされつつ搬送されて貯留槽の外部に送られる。 One known example of this type of solid-liquid separation device is one that includes a concentration container, a storage tank, and a conveying device (see, for example, Patent Document 1). The concentration container in Patent Document 1 is located above the storage tank and is connected to a sand lifting pump located in the settling basin via a sand lifting pipe. The concentration container receives sand-containing water transferred from the settling basin by the sand lifting pump, and discharges the concentrated sand-containing water, which has a higher sand concentration relative to the wastewater than the sand-containing water, from an outlet provided in the concentration container. The storage tank receives and stores the concentrated sand-containing water discharged from the concentration container. The conveying device is connected to the lower end of the storage tank and extends diagonally upward from the connected part. Sand that has settled at the lower end of the storage tank is conveyed diagonally upward by the conveying device while being drained, and is sent out of the storage tank.

特開2012-21483号公報JP 2012-21483 A

特許文献1に開示された固液分離装置の搬送装置は、貯留槽の下端部分から貯留槽よりも相当程度上方まで延在した搬送経路を有している。搬送装置は、搬送経路のうち、貯留槽の水面よりも上方に配置された部分において水切りしながら砂を搬送する。搬送装置において、水切りしながら搬送する距離を長くすることで、貯留槽に貯留された濃縮砂混入水中の汚水が砂とともに貯留槽の外部に送られてしまうことを抑制している。しかし、水切りしながら搬送する距離を長くすることで搬送装置の搬送経路が長くなってしまい、結果として固液分離装置が大型化してしまうという問題があった。 The conveying device for the solid-liquid separation apparatus disclosed in Patent Document 1 has a conveying path that extends from the lower end of the storage tank to a point considerably above the storage tank. The conveying device conveys sand while draining water in the portion of the conveying path that is located above the water surface of the storage tank. By increasing the distance over which the conveying device conveys while draining water, the conveying device prevents wastewater in the concentrated sand-containing water stored in the storage tank from being sent out of the storage tank along with the sand. However, increasing the distance over which the conveying device conveys while draining water lengthens the conveying path of the conveying device, resulting in the problem of an increased size of the solid-liquid separation apparatus.

本発明は上記事情に鑑み、小型化に好適な固液分離装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention aims to provide a solid-liquid separation device that is suitable for miniaturization.

上記目的を解決する本発明の固液分離装置は、供給口を経由して注ぎ込まれた、液体に砂が混入した混入液を貯留する貯留槽と、
流入口が前記貯留槽内であって該供給口よりも下方に配置され流出口が該貯留槽の外部に配置され、該貯留槽に貯留された前記混入液中の液体を該流入口から該貯留槽外に送る送液機構と、
スライド移動することによって前記貯留槽の下端を開放して前記貯留槽の底部側に集められた砂を該貯留槽の外部に排出するゲート装置と、
前記底部側に集められた砂の高さ位置を検出する高さ位置検出手段とを備え、
前記貯留槽は、下端に開口が形成され垂直方向に立ち上がった側壁によって構成された角筒の槽であり、
前記ゲート装置は、前記開口を閉塞するものであって、前記貯留槽に貯留された前記混入液中の液体を前記送液機構によって該貯留槽外に送ることで該貯留槽内の液面を所定高さよりも低下させた状態で開放方向に移動して該開口を開放することで前記底部側に集められた砂を該貯留槽の外部に排出するものであり、
前記高さ位置検出手段および前記流入口は、前記ゲート装置の前記開放方向上流側端部の上方に配置されたものであり、
前記供給口は、前記ゲート装置の前記開放方向下流側の上方に配置されたものであることを特徴とする。
The solid-liquid separation device of the present invention that achieves the above object includes: a storage tank that stores a liquid containing sand mixed therein, the liquid being poured through a supply port;
a liquid delivery mechanism having an inlet located within the storage tank below the supply port and an outlet located outside the storage tank, which delivers the liquid in the mixed liquid stored in the storage tank from the inlet to outside the storage tank;
a gate device that slides to open the bottom of the storage tank and discharges sand collected at the bottom of the storage tank to the outside of the storage tank;
a height position detection means for detecting the height position of the sand collected on the bottom side,
The storage tank is a rectangular cylindrical tank having an opening at its bottom end and a vertically extending side wall,
The gate device closes the opening, and moves in an opening direction to open the opening while the liquid level in the storage tank is lowered below a predetermined height by sending the liquid in the mixed liquid stored in the storage tank out of the storage tank using the liquid sending mechanism, thereby discharging the sand collected on the bottom side to the outside of the storage tank,
the height position detection means and the inlet are disposed above an upstream end of the gate device in the opening direction,
The supply port is characterized in that it is disposed above the downstream side of the gate device in the opening direction.

本発明によれば、小型化に好適な固液分離装置を提供できる。 The present invention provides a solid-liquid separation device that is suitable for miniaturization.

本発明の一実施形態に相当する固液分離装置を示す概略構成図である。1 is a schematic diagram showing a solid-liquid separation device according to one embodiment of the present invention. 図1に示した固液分離装置の主たる構成を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the main configuration of the solid-liquid separator shown in FIG. 1. 図1に示した固液分離装置の動作を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing the operation of the solid-liquid separation device shown in FIG. 1 . 図1に示した固液分離装置の第1変形例を示す、図2(a)と同様の正面図である。2( a ) and 2 ( b ) are front views showing a first modified example of the solid-liquid separator shown in FIG. 1 . 図1に示した固液分離装置の第2変形例を示す、図2(a)と同様の正面図である。2( a ) and 2 ( b ), showing a second modification of the solid-liquid separator shown in FIG. 1 . 図1に示した固液分離装置の第3変形例を示す、図2(a)と同様の正面図である。2( a ) and 2 ( b ), showing a third modification of the solid-liquid separator shown in FIG. 1 . 第2実施形態の固液分離装置における図2(a)と同様の正面図であるFIG. 2( a ) is a front view similar to FIG. 2( a ) of a solid-liquid separator according to a second embodiment. 図7に示す固液分離装置の動作を示すフローチャートである。8 is a flowchart showing the operation of the solid-liquid separator shown in FIG. 7 . (a)は、第3実施形態の固液分離装置に設けられた濃縮容器の平面図であり、(b)は、同図(a)におけるA-A断面図である。FIG. 10A is a plan view of a concentration vessel provided in a solid-liquid separator according to a third embodiment, and FIG. 10B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. (a)は、第3実施形態の濃縮容器と貯留槽を示す平面図であり、(b)は、第3実施形態の濃縮容器と貯留槽を示す正面図であり、(c)は、同図(b)におけるB-B断面図である。(a) is a plan view showing the concentration container and storage tank of the third embodiment, (b) is a front view showing the concentration container and storage tank of the third embodiment, and (c) is a cross-sectional view taken along line B-B in (b) of the same figure. 図10に示した固液分離装置の動作を示すフローチャートである。11 is a flowchart showing the operation of the solid-liquid separation device shown in FIG. 10 . (a)は、図10に示した固液分離装置の第1変形例を示す、図10(b)と同様の正面図であり、(b)は、同図(a)におけるC-C断面図である。10(a) is a front view similar to FIG. 10(b) showing a first modified example of the solid-liquid separator shown in FIG. 10, and FIG. 10(b) is a cross-sectional view taken along CC line in FIG. 10(a). (a)は、図10に示した固液分離装置の第2変形例を示す、図10(b)と同様の正面図であり、(b)は、同図(a)におけるD-D断面図である。10(a) is a front view similar to FIG. 10(b) showing a second modified example of the solid-liquid separator shown in FIG. 10, and FIG. 10(b) is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 10(a).

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。本実施形態の説明では、沈砂池から砂が混入した汚水が移送される固液分離装置に本発明の駆動方法を適用した例を用いる。なお、沈砂池は、下水処理施設の上流側に配置され、下水または雨水などの汚水から砂を取り除くためのものである。沈砂池において砂が取り除かれた汚水は、下流にある沈殿池などに送られる。 Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. In describing these embodiments, an example will be used in which the driving method of the present invention is applied to a solid-liquid separation device to which sand-mixed wastewater is transferred from a grit basin. The grit basin is located upstream of a sewage treatment facility and is used to remove sand from wastewater such as sewage or rainwater. The wastewater from which sand has been removed in the grit basin is sent to a downstream sedimentation basin or similar.

図1は、本発明の一実施形態に相当する固液分離装置を示す概略構成図である。この図1には沈砂池9も示されている。 Figure 1 is a schematic diagram showing a solid-liquid separation device corresponding to one embodiment of the present invention. This figure also shows a settling basin 9.

図1に示すように、本実施形態の沈砂池9は、ポンプ井91と、トラフ92と、集砂ノズル93と、集砂ピット94とを備えた池である。この沈砂池9には、図の右側から汚水が流れ込んでくる。流れ込んだ汚水は図の左側に向かってゆっくりと流れていく。沈砂池9では、汚水が流れていく間に、汚水に含まれている砂が池底に向かって沈降していく。ポンプ井91は、沈砂池9の最も下流側に配置されている。ポンプ井91は、砂が取り除かれた汚水が貯留されるものである。ポンプ井91の内部には、揚水ポンプ911が設けられている。この揚水ポンプ911は、ポンプ井91に貯留された汚水を沈砂池9の外部に排出するものである。揚水ポンプ911には揚水管912が接続されている。揚水ポンプ911によって吸引された汚水は、この揚水管912を通して不図示の沈殿池に送られる。なお、図1には汚水の池水面WL1も示されている。この池水面WL1の位置は、沈砂池9へ流れ込む汚水の量によって、トラフ92の底からの高さが例えば1m以上5m以下の範囲で変化する。 As shown in FIG. 1, the sedimentation basin 9 of this embodiment is a basin equipped with a pump well 91, a trough 92, a sand collection nozzle 93, and a sand collection pit 94. Sewage flows into the sedimentation basin 9 from the right side of the figure. The sewage flows slowly toward the left side of the figure. In the sedimentation basin 9, as the sewage flows, the sand contained in the sewage settles toward the bottom of the basin. The pump well 91 is located at the most downstream side of the sedimentation basin 9. The pump well 91 stores sewage from which sand has been removed. A lifting pump 911 is provided inside the pump well 91. This lifting pump 911 discharges the sewage stored in the pump well 91 out of the sedimentation basin 9. A lifting pipe 912 is connected to the lifting pump 911. The sewage sucked in by the lifting pump 911 is sent through this lifting pipe 912 to a sedimentation basin (not shown). Figure 1 also shows the sewage pond water level WL1. The position of this pond water level WL1 varies in height from the bottom of the trough 92, for example, within a range of 1 m to 5 m, depending on the amount of sewage flowing into the settling basin 9.

トラフ92は、ポンプ井91よりも上流の池底であって池幅方向の中央に形成されている。このトラフ92は、沈砂池9における汚水の流れ方向に沿って延在している。トラフ92の池幅方向両側の池底には、トラフ92に向かうに従って下方に位置するように傾斜した池底傾斜面95が形成されている。沈砂池9に流れ込んだ汚水に含まれる砂は、池底に向かって沈降し、池底傾斜面95を滑り落ちて或いは直接トラフ92内に堆積する。 The trough 92 is formed in the center of the pond bottom width, upstream of the pump well 91. This trough 92 extends in the direction of the wastewater flow in the settling basin 9. On both sides of the trough 92 in the pond width direction, a bottom slope 95 is formed on the bottom of the pond, sloping downward as it approaches the trough 92. The sand contained in the wastewater that flows into the settling basin 9 settles toward the bottom of the pond, sliding down the bottom slope 95 or depositing directly in the trough 92.

集砂ノズル93は、トラフ92の上流端に配置されている。集砂ノズル93には、沈殿池から汲み上げられた汚水が供給される。集砂ノズル93に供給された汚水は集砂ノズル93の先端から沈砂池9の下流側に向かって吐出される。トラフ92の下流端は集砂ピット94に接続されている。トラフ92内に堆積した砂は、集砂ノズル93から吐出される水の流れによって集砂ピット94に集められる。集砂ピット94は、ポンプ井91とトラフ92の間に形成されている。集砂ピット94に集められた砂は、汚水とともに固液分離装置1に移送されて、固体(砂)と液体(汚水)とに分離される。 The sand collection nozzle 93 is located at the upstream end of the trough 92. Wastewater pumped from the sedimentation basin is supplied to the sand collection nozzle 93. The wastewater supplied to the sand collection nozzle 93 is discharged from the tip of the sand collection nozzle 93 toward the downstream side of the sedimentation basin 9. The downstream end of the trough 92 is connected to a sand collection pit 94. Sand accumulated in the trough 92 is collected in the sand collection pit 94 by the flow of water discharged from the sand collection nozzle 93. The sand collection pit 94 is formed between the pump well 91 and the trough 92. The sand collected in the sand collection pit 94 is transported to the solid-liquid separation device 1 together with the wastewater, where it is separated into solids (sand) and liquid (wastewater).

集砂ピット94の内部であって、集砂ピット94の底近傍には、揚砂ポンプ941が配置されている。この揚砂ポンプ941は、混入液移送ポンプの一例に相当する。この揚砂ポンプ941には、揚砂管942が接続されている。揚砂ポンプ941は、集砂ピット94の内部に集められた砂を汚水とともに吸引し、砂が混入した汚水を揚砂管942を通して固液分離装置1に移送する。揚砂ポンプ941によって固液分離装置1に移送される砂と汚水の割合は、集砂ピット94の内部に集められた砂の量等によって変動するが、砂5%程度に対して汚水95%程度である。この揚砂ポンプ941によって移送された、汚水に砂が混入した砂混入水が混入液の一例に相当する。また、砂混入水中の砂が固体の一例に相当し、砂混入水中の汚水が液体の一例に相当する。 A sand lifting pump 941 is located inside the sand collection pit 94 near the bottom of the pit. This sand lifting pump 941 is an example of a mixed liquid transfer pump. A sand lifting pipe 942 is connected to the sand lifting pump 941. The sand lifting pump 941 sucks up the sand collected inside the sand collection pit 94 along with the wastewater, and transfers the sand-mixed wastewater to the solid-liquid separation device 1 through the sand lifting pipe 942. The ratio of sand to wastewater transferred to the solid-liquid separation device 1 by the sand lifting pump 941 varies depending on the amount of sand collected inside the sand collection pit 94, but is approximately 5% sand and 95% wastewater. The sand-mixed water, which is wastewater mixed with sand and transferred by the sand lifting pump 941, is an example of a mixed liquid. The sand in the sand-mixed water is an example of a solid, and the wastewater in the sand-mixed water is an example of a liquid.

固液分離装置1は、貯留槽4と、ベルトゲート5と、送液管6と、オーバーフロー管7とを備えている。貯留槽4とベルトゲート5は、地上であって沈砂池9の近傍に配置されている。ベルトゲート5は、貯留槽4の下端に配置されている。このベルトゲート5は、排出手段の一例に相当する。貯留槽4およびベルトゲート5は、トラックTの高さよりも高い位置にフレーム45によって保持されている。 The solid-liquid separation device 1 comprises a storage tank 4, a belt gate 5, a liquid feed pipe 6, and an overflow pipe 7. The storage tank 4 and belt gate 5 are located on the ground near the grit basin 9. The belt gate 5 is located at the bottom of the storage tank 4. This belt gate 5 corresponds to an example of a discharge means. The storage tank 4 and belt gate 5 are held by a frame 45 at a position higher than the height of the truck T.

貯留槽4は、移送された砂混入水中の汚水を砂と分離して送液管6およびオーバーフロー管7から送り出す。貯留槽4において砂と分離された汚水は、送液管6およびオーバーフロー管7を通して沈砂池9に戻される。送液管6は、水平に延びた管で構成された水平部分61と、水平部分から屈曲して下方に延びた管で構成された垂直部分62と、貯留槽4内に挿入されて水平部分から下方に向かって屈曲した管で構成された一端部分63(図2参照)を有している。この送液管6は、送液機構の一例に相当する。垂直部分62は、送液管6の他端側に設けられ、その下端には貯留槽4において砂と分離された汚水が流出する流出口621が形成されている。この流出口621は、貯留槽4の外部であって貯留槽4よりも下方に配置されている。また、この流出口621は、池水面WL1に対向しており、送液管6を通して貯留槽4から送り出された汚水を沈砂池9内に向かって放出する。なお、送液管6の他端側を沈砂池9の池水面WL1よりも下方まで延在させて、流出口621が水中に没するようにしてもよい。また、貯留槽4と沈砂池9との間に中間槽を設置し、その中間槽に流出口621から流出する汚水を貯留してもよい。中間槽を設けることで、汚水の状態を中間槽に溜まった汚水により確認することができる。また、汚水とともに多少の砂が送液管6を通して送り出されてしまった場合でも、その砂を中間槽に沈降させて中間槽の上澄み液を沈砂池9に戻すことで、砂が沈砂池9に戻されてしまうことをより抑制できる。 The storage tank 4 separates the sewage from the sand contained in the transported sand-containing water and sends it out through the liquid supply pipe 6 and overflow pipe 7. The sewage separated from the sand in the storage tank 4 is returned to the grit basin 9 through the liquid supply pipe 6 and overflow pipe 7. The liquid supply pipe 6 has a horizontal section 61 consisting of a horizontally extending pipe, a vertical section 62 consisting of a pipe bent downward from the horizontal section, and an end section 63 (see Figure 2) consisting of a pipe inserted into the storage tank 4 and bent downward from the horizontal section. This liquid supply pipe 6 corresponds to an example of a liquid supply mechanism. The vertical section 62 is located on the other end of the liquid supply pipe 6, and at its lower end is an outlet 621 through which the sewage separated from the sand in the storage tank 4 flows out. This outlet 621 is located outside the storage tank 4 and below the storage tank 4. Furthermore, this outlet 621 faces the pond water level WL1 and discharges the wastewater sent from the storage tank 4 through the liquid supply pipe 6 into the grit basin 9. The other end of the liquid supply pipe 6 may be extended below the pond water level WL1 of the grit basin 9 so that the outlet 621 is submerged. Alternatively, an intermediate tank may be installed between the storage tank 4 and the grit basin 9 to store the wastewater flowing out from the outlet 621. By providing an intermediate tank, the state of the wastewater can be confirmed by checking the wastewater accumulated in the intermediate tank. Furthermore, even if a certain amount of sand is sent out through the liquid supply pipe 6 along with the wastewater, the sand can be allowed to settle in the intermediate tank and the supernatant liquid from the intermediate tank returned to the grit basin 9, thereby further preventing the sand from being returned to the grit basin 9.

図2は、図1に示した固液分離装置の主たる構成を示す正面図である。図2(a)では、貯留槽の下端がベルトゲートによって閉塞された状態が示されており、図2(b)では、貯留槽の下端が開放された状態が示されている。 Figure 2 is a front view showing the main components of the solid-liquid separation device shown in Figure 1. Figure 2(a) shows the state in which the bottom end of the storage tank is closed by a belt gate, and Figure 2(b) shows the state in which the bottom end of the storage tank is open.

図2に示す貯留槽4は、垂直方向に立ち上がった4枚の側壁41によって構成された平面視で略正方形の角筒をした槽である。貯留槽4の上端は開放されており、その開放部分から、揚砂管942の、揚砂ポンプ941が接続された側とは反対側の端部が差し込まれている。揚砂管942の、貯留槽4に差し込まれた部分の先端には供給口9421が形成されている。揚砂ポンプ941(図1参照)が吸引した砂混入水は、揚砂管942を通って供給口9421から貯留槽4の槽内に注ぎ込まれる。 The storage tank 4 shown in Figure 2 is a rectangular cylindrical tank with a roughly square shape in plan view, composed of four vertically rising side walls 41. The top end of the storage tank 4 is open, and the end of the sand lifting pipe 942 opposite the end to which the sand lifting pump 941 is connected is inserted into this open section. A supply port 9421 is formed at the tip of the sand lifting pipe 942 inserted into the storage tank 4. Sand-containing water sucked in by the sand lifting pump 941 (see Figure 1) passes through the sand lifting pipe 942 and is poured into the storage tank 4 from the supply port 9421.

送液管6の一端側は、貯留槽4の一側面を構成する側壁41を貫通している。送液管6の貫通部分は、側壁41に溶接されており、その貫通部分は水密状態になっている。送液管6のうち、貯留槽4の槽内に配置された部分が一端部分63になる。この一端部分63は、貯留槽4の下側部分において槽内に突出しており、その突出端には下方を向いた流入口631が形成されている。一端部分63の、流入口631よりも少し上方には、平面視で流入口631の周囲に広がった笠状の覆い部材632が固定されている。この覆い部材632は、貯留槽4の槽内に注ぎ込まれた砂混入水に含まれる砂が、貯留槽4の槽内に貯留された砂混入水中を沈降してくる間に流入口631に吸い込まれてしまうことを抑制するものである。なお、覆い部材632は、その周縁部分が流入口631よりも下方まで延びたものであってもよい。さらに、覆い部材632は、円盤状のものであってもよい。またさらに、覆い部材632は、流入口631と同じ高さ位置から流入口631の周囲に広がるものであってもよい。すなわち、覆い部材632は、流入口631よりも上方または流入口631の周囲に設けられていればよい。換言すれば、覆い部材632は、供給口9421と流入口631の間に配置されていればよい。なお、覆い部材632として水平方向に広がった円盤状のものを用いると、覆い部材632の上に砂が堆積してしまうので、笠状のものまたは傾斜して設置された円盤状のものを用いることが好ましい。 One end of the liquid supply pipe 6 penetrates the sidewall 41 that constitutes one side of the storage tank 4. The penetrating portion of the liquid supply pipe 6 is welded to the sidewall 41, making the penetrating portion watertight. The portion of the liquid supply pipe 6 that is located within the storage tank 4 is the one end portion 63. This one end portion 63 protrudes into the lower portion of the storage tank 4, and a downward-facing inlet 631 is formed at its protruding end. A cap-shaped cover member 632 that extends around the inlet 631 in a plan view is fixed to the one end portion 63 slightly above the inlet 631. This cover member 632 prevents sand contained in the sand-containing water poured into the storage tank 4 from being sucked into the inlet 631 as it settles within the sand-containing water stored in the storage tank 4. Note that the peripheral portion of the cover member 632 may extend below the inlet 631. Furthermore, the covering member 632 may be disk-shaped. Furthermore, the covering member 632 may extend from the same height as the inlet 631 to the periphery of the inlet 631. That is, the covering member 632 may be provided above the inlet 631 or around the inlet 631. In other words, the covering member 632 may be disposed between the supply port 9421 and the inlet 631. Note that if a disk-shaped covering member that extends horizontally is used as the covering member 632, sand will accumulate on top of the covering member 632, so it is preferable to use a cap-shaped or a disk-shaped covering member that is installed at an angle.

オーバーフロー管7の端部は、貯留槽4の上端より少し下の部分で側壁41を貫通して槽内に少し突出している。オーバーフロー管7の貫通部分は、側壁41に溶接されており、その貫通部分は水密状態になっている。オーバーフロー管7の突出端には、オーバーフロー口43が形成されている。このオーバーフロー口43は、貯留槽4に注ぎ込まれた砂混入水によって形成された槽水面WL2が貯留槽4の上端付近まで達したときに、貯留槽4の槽内から貯留槽4の外部に砂混入水の上澄み液(砂混入水中の汚水)を流出させるものである。この槽水面WL2は液面の一例に相当する。オーバーフロー口43から流出した上澄み液は、オーバーフロー管7を通して沈砂池9(図1参照)に戻される。このオーバーフロー口43を設けることで、貯留槽4の上端から砂混入水が溢れ出てしまうことを防止している。 The end of the overflow pipe 7 penetrates the side wall 41 slightly below the top of the storage tank 4, protruding slightly into the tank. The penetration portion of the overflow pipe 7 is welded to the side wall 41, making the penetration portion watertight. An overflow port 43 is formed at the protruding end of the overflow pipe 7. This overflow port 43 allows the supernatant liquid of the sand-containing water (polluted water in the sand-containing water) to flow out of the storage tank 4 when the tank water level WL2 formed by the sand-containing water poured into the storage tank 4 reaches near the top of the storage tank 4. This tank water level WL2 is an example of a liquid level. The supernatant liquid flowing out from the overflow port 43 is returned to the grit basin 9 (see Figure 1) through the overflow pipe 7. The provision of this overflow port 43 prevents the sand-containing water from overflowing from the top of the storage tank 4.

貯留槽4の下端には開口4aが形成されている。図2(a)では、この開口4aは、ベルトゲート5によって閉塞されている。貯留槽4の開口4aは、図の左側から右側に向けて、3°上側に傾斜した姿勢で開口している。ベルトゲート5は、開口4aと同様に3°上側に傾斜した姿勢で、貯留槽4の下端部分に配置されている。ただし、開口4aおよびベルトゲート5は、水平に配置されていてもよい。開口4aがベルトゲート5によって閉塞された状態では、貯留槽4に貯留された砂混入水は、開口4aからの排出が阻止されている。以下、図2(a)に示す、開口4aがベルトゲート5によって閉塞された状態を、閉塞状態と称する。ベルトゲート5は、紙面と直交する方向に延在した複数のローラ51と、これら複数のローラ51に巻き掛けられたベルト52を有している。複数のローラ51のうち、図2(a)における左右両端に配置されたローラ51は駆動用であり、これら駆動用のローラ51を駆動することによって、ベルトゲート5は、閉塞状態の位置から、図2(a)の矢印で示すように右側に移動する。以下、ベルトゲート5が、閉塞状態の位置から移動する方向を開放方向と称する。なお、ベルトゲート5は公知であるため、詳細な説明は省略し、図面においてもベルトゲート5を簡略化して示し駆動装置やフレーム等は省略している。 An opening 4a is formed at the bottom of the storage tank 4. In Figure 2(a), this opening 4a is blocked by a belt gate 5. The opening 4a of the storage tank 4 is tilted upward by 3° from left to right in the figure. The belt gate 5 is located at the bottom of the storage tank 4, tilted upward by 3°, just like the opening 4a. However, the opening 4a and the belt gate 5 may also be positioned horizontally. When the opening 4a is blocked by the belt gate 5, the sand-containing water stored in the storage tank 4 is prevented from discharging through the opening 4a. Hereinafter, the state in which the opening 4a is blocked by the belt gate 5 shown in Figure 2(a) is referred to as the blocked state. The belt gate 5 has multiple rollers 51 extending perpendicular to the plane of the drawing and a belt 52 wound around these rollers 51. Of the multiple rollers 51, the rollers 51 located at both the left and right ends in Figure 2(a) are for driving. By driving these drive rollers 51, the belt gate 5 moves from the closed position to the right as shown by the arrow in Figure 2(a). Hereinafter, the direction in which the belt gate 5 moves from the closed position will be referred to as the opening direction. Note that because the belt gate 5 is well known, a detailed description will be omitted, and the belt gate 5 is shown in a simplified form in the drawings, omitting the drive device, frame, etc.

砂混入水は、閉塞状態において貯留槽4に注ぎ込まれる。貯留槽4に注ぎ込まれた砂混入水に含まれる砂は、砂混入水中を沈降してベルトゲート5の上に堆積していく。すなわち、貯留槽4に貯留された砂混入水に含まれる砂は、貯留槽4の底部側に集められていく。図2(a)では、堆積した砂SAの一例を二点鎖線で囲まれたドットで示している。貯留槽4には、この堆積した砂SAの高さ位置を検出するセンサ42が固定されている。このセンサ42は、高さ位置検出手段の一例に相当する。センサ42は、接触式であってもよく、非接触式であってもよい。このセンサ42は、堆積した砂SAの高さ位置が流入口631よりも低い所定の高さ位置に達したときに出力を出すものである。ただし、堆積した砂SAの高さ位置(堆積した砂SAからセンサ42までの距離)を電流値または電圧値としてリニアに出力するものをセンサ42として用いてもよい。 Sand-containing water is poured into the storage tank 4 in a closed state. The sand contained in the sand-containing water poured into the storage tank 4 sinks within the sand-containing water and accumulates on the belt gate 5. That is, the sand contained in the sand-containing water stored in the storage tank 4 is collected at the bottom of the storage tank 4. In Figure 2(a), an example of accumulated sand SA is indicated by a dot surrounded by a two-dot chain line. A sensor 42 that detects the height of the accumulated sand SA is fixed to the storage tank 4. This sensor 42 corresponds to an example of a height detection means. The sensor 42 may be of a contact type or a non-contact type. This sensor 42 outputs an output when the height of the accumulated sand SA reaches a predetermined height lower than the inlet 631. However, the sensor 42 may also be one that linearly outputs the height of the accumulated sand SA (the distance from the accumulated sand SA to the sensor 42) as a current or voltage value.

図2(b)は、ベルトゲート5が、同図(a)に示す閉鎖状態の位置から開放方向に移動し、開口4aが全て開放された状態を示している。ベルトゲート5が開放方向に移動することで、ベルトゲート5の上に堆積した砂SAは若干の汚水とともに貯留槽4の開口4aから貯留槽4の外部に排出される。この若干の汚水とは、後述する送液工程が完了した後に残っている、堆積した砂SAの上面から流入口631の間に溜まっている汚水である。換言すれば、ベルトゲート5が開放方向に移動することで、砂の濃度が極めて高い砂混入水が貯留槽4の外部に排出されることになる。なお、図2(b)は、同図(a)で二点鎖線で囲まれたドットで示した堆積した砂SAが全て排出された様子を示している。以下、開口4aが全て開放されたベルトゲート5の状態を開放状態と称する。ベルトゲート5は、駆動用のローラ51の駆動によって図2(b)に示す開放状態から図2(b)の矢印で示すように左側に移動する。以下、ベルトゲート5が、開放状態の位置から移動する方向を閉塞方向と称する。すなわち、ベルトゲート5は、固液分離装置1を閉塞状態と開放状態の間で状態変化させるものであり、開放状態に変化させることで貯留槽4の底部側に堆積した砂SAを貯留槽4の外部に排出するものである。 Figure 2(b) shows the state in which the belt gate 5 has moved from the closed position shown in Figure 2(a) in the opening direction, with all of the openings 4a open. As the belt gate 5 moves in the opening direction, the sand SA accumulated on the belt gate 5, along with a small amount of wastewater, is discharged from the opening 4a of the storage tank 4 to the outside of the storage tank 4. This small amount of wastewater is the wastewater remaining after the liquid transfer process described below, which remains between the top surface of the accumulated sand SA and the inlet 631. In other words, as the belt gate 5 moves in the opening direction, sand-mixed water with an extremely high sand concentration is discharged to the outside of the storage tank 4. Note that Figure 2(b) shows the state in which all of the accumulated sand SA, indicated by the dots surrounded by the two-dot chain line in Figure 2(a), has been discharged. Hereinafter, the state of the belt gate 5 in which all of the openings 4a are open will be referred to as the open state. The belt gate 5 is driven by the drive roller 51 to move from the open state shown in Figure 2(b) to the left as indicated by the arrow in Figure 2(b). Hereinafter, the direction in which the belt gate 5 moves from the open state position is referred to as the closing direction. In other words, the belt gate 5 changes the state of the solid-liquid separation device 1 between the closed state and the open state, and by changing it to the open state, the sand SA accumulated on the bottom side of the storage tank 4 is discharged outside the storage tank 4.

次に図1乃至3を用いて固液分離装置1の動作について説明する。図3は、図1に示した固液分離装置の動作を示すフローチャートである。 Next, the operation of the solid-liquid separation device 1 will be explained using Figures 1 to 3. Figure 3 is a flowchart showing the operation of the solid-liquid separation device shown in Figure 1.

沈砂池9および固液分離装置1の動作は、不図示の制御装置によって集中制御されている。なお、沈砂池9と固液分離装置1それぞれに制御装置を設け、互いに情報または指令を送受信可能な構成にしてもよい。図1に示した沈砂池9の底面に堆積した砂がある程度の量になった所定の時期に、沈砂池9は、集砂ノズル93から汚水を吐出させて砂を集砂ピット94に集める集砂動作を行う。その集砂動作の後、固液分離装置1は、固液分離動作を開始する。ここで所定の時期は、例えば月に一回など定期的でもよく、沈砂池9に流入した汚水の合計流量または沈砂池9から排出された汚水の合計流量が一定量になったときでもよい。なお、集砂ピット94に砂を集めている途中で固液分離動作を開始してもよい。 The operation of the settling basin 9 and the solid-liquid separator 1 is centrally controlled by a control device (not shown). The settling basin 9 and the solid-liquid separator 1 may each be provided with a control device, allowing them to send and receive information or commands to and from each other. At a predetermined time when a certain amount of sand has accumulated on the bottom of the settling basin 9 shown in FIG. 1, the settling basin 9 discharges wastewater from the sand collection nozzle 93 to collect the sand in the sand collection pit 94. After this sand collection operation, the solid-liquid separator 1 begins solid-liquid separation. The predetermined time may be periodically, for example, once a month, or when the total flow rate of wastewater flowing into the settling basin 9 or the total flow rate of wastewater discharged from the settling basin 9 reaches a certain amount. The solid-liquid separation operation may also be started while sand is being collected in the sand collection pit 94.

固液分離動作では、閉塞状態において、揚砂ポンプ941の駆動が開始される。この駆動開始により、貯留槽4における砂混入水の受け入れが開始される(ステップS11)。砂混入水の受け入れを開始したときに貯留槽4の槽内が空の状態であった場合、貯留槽4の槽水面WL2は徐々に上昇していく。また、貯留槽4の槽内に貯留された砂混入水に含まれる砂は、自重により貯留槽4の底部に向かって沈降し、ベルトゲート5の上に堆積していく。槽水面WL2が上昇して流入口631を超え、送液管6の水平部分61の下端に達すると、砂混入水の上澄み液である汚水が、送液管6によって沈砂池9に送り出され始める。槽水面WL2がさらに上昇し、水平部分61の上端まで達すると、送液管6の水平部分61、垂直部分62、および一端部分63の管内が全て汚水で満たされる。これらの管内が汚水で満たされると、サイフォンの原理により流入口631よりも低い流出口621から流れ出ようとする作用が汚水に生じる。このため、砂混入水中の汚水の位置エネルギーによって送液管6を通して貯留槽4の外部に送り出される汚水の量は増加する。なお、流入口631近傍には砂混入水を吸い込む力が生じるが、流入口631近傍に沈降してくる砂は、覆い部材632の上を滑り落ちて覆い部材632の縁から落下していくので流入口631から遠ざけられる。これにより、流入口631近傍に沈降してくる砂が、流入口631に吸い込まれて送液管6を通って貯留槽4の外部に送り出されてしまうことは抑制されている。本実施形態では、揚砂ポンプ941が吸い上げる砂混入水の量は、流入口631から送り出される汚水の量よりも多い。このため、流入口631から送り出される汚水の量が増加した後も槽水面WL2は上昇しつづける。そして、槽水面WL2がオーバーフロー口43に達した後は、砂混入水の上澄み液がオーバーフロー口43からも流出する。これにより、槽水面WL2の上昇は停止し、槽水面WL2はその位置で維持される。図2には、この時の槽水面WL2が示されている。槽水面WL2が上昇している間も、上昇が停止した後も、貯留槽4が受け入れた砂混入水に含まれる砂は、沈降して貯留槽4の底部側に集まっていく。 During solid-liquid separation, the sand lifting pump 941 begins operating in the closed state. This operation initiates the reception of sand-containing water into the storage tank 4 (step S11). If the storage tank 4 is empty when the reception of sand-containing water begins, the water level WL2 in the storage tank 4 gradually rises. Furthermore, the sand contained in the sand-containing water stored in the storage tank 4 settles toward the bottom of the storage tank 4 due to its own weight and accumulates on the belt gate 5. When the water level WL2 rises and exceeds the inlet 631, reaching the lower end of the horizontal section 61 of the liquid supply pipe 6, wastewater, which is the supernatant liquid of the sand-containing water, begins to be sent to the grit basin 9 via the liquid supply pipe 6. When the water level WL2 continues to rise and reaches the upper end of the horizontal section 61, the horizontal section 61, vertical section 62, and one end section 63 of the liquid supply pipe 6 are all filled with wastewater. When these pipes are filled with sewage, due to the siphon principle, the sewage tends to flow out of the outlet 621, which is lower than the inlet 631. Therefore, the potential energy of the sewage in the sand-containing water increases the amount of sewage delivered to the outside of the storage tank 4 through the liquid supply pipe 6. Although a force that sucks the sand-containing water is generated near the inlet 631, sand that settles near the inlet 631 slides down the cover member 632 and falls from the edge of the cover member 632, thereby being kept away from the inlet 631. This prevents sand that settles near the inlet 631 from being sucked into the inlet 631 and delivered to the outside of the storage tank 4 through the liquid supply pipe 6. In this embodiment, the amount of sand-containing water pumped up by the sand lifting pump 941 is greater than the amount of sewage delivered from the inlet 631. Therefore, the tank water level WL2 continues to rise even after the amount of sewage delivered from the inlet 631 increases. After the tank water level WL2 reaches the overflow port 43, the supernatant liquid of the sand-containing water also flows out of the overflow port 43. This causes the tank water level WL2 to stop rising, and the tank water level WL2 is maintained at that position. Figure 2 shows the tank water level WL2 at this time. While the tank water level WL2 is rising, and even after it has stopped rising, the sand contained in the sand-containing water received by the storage tank 4 settles and collects at the bottom of the storage tank 4.

揚砂ポンプ941の駆動が開始された後、センサ42は、堆積した砂SAの高さ位置が流入口631よりも少し低い位置に達したか否かを常時検出している(ステップS12)。センサ42が検出する堆積した砂SAの高さ位置は、流入口631に向かう汚水の流れが最も強くなったときにその堆積した砂SAが流入口631に吸い込まれてしまわない限界の高さに設定されている。なお、センサ42の代わりに、堆積した砂SAの高さ位置が流入口631よりも少し低い位置に達するであろう時間を設定したタイマーを設け、揚砂ポンプ941の駆動を開始してからその時間が経過したことを検出してもよい。ただし、貯留槽4が受け入れた砂混入水に含まれる砂の濃度は一定ではなく、堆積した砂SAが流入口631よりも少し低い位置に達する時間も一定ではないので、堆積した砂SAの高さを正確に検出する意味で、タイマーよりもセンサ42を用いることが好ましい。 After the sand lifting pump 941 begins operating, the sensor 42 constantly detects whether the height of the accumulated sand SA has reached a position slightly lower than the inlet 631 (step S12). The height of the accumulated sand SA detected by the sensor 42 is set to the maximum height at which the accumulated sand SA will not be sucked into the inlet 631 when the wastewater flow toward the inlet 631 is at its strongest. Instead of the sensor 42, a timer may be provided that sets the time by which the accumulated sand SA will reach a position slightly lower than the inlet 631, and detects the elapse of that time since the sand lifting pump 941 began operating. However, because the concentration of sand contained in the sand-containing water received by the storage tank 4 is not constant and the time it takes for the accumulated sand SA to reach a position slightly lower than the inlet 631 is also not constant, it is preferable to use the sensor 42 rather than a timer in order to accurately detect the height of the accumulated sand SA.

堆積した砂SAの高さ位置が流入口631よりも少し低い位置に達したことをセンサ42によって検出したら(ステップS12でYES)、揚砂ポンプ941の駆動を停止させる(ステップS13)。これにより、貯留槽4における砂混入水の受け入れが停止する。以上説明したステップS11からステップS12でYESになるまでが受入工程の一例に相当する。なお、センサ42が検出してすぐに揚砂ポンプ941の駆動を停止させてもよく、センサ42が検出してからしばらく経過してから揚砂ポンプ941の駆動を停止させてもよい。すなわち、センサ42が検出したことに基づいて揚砂ポンプ941の駆動を停止すればよい。揚砂ポンプ941の駆動を停止した後も、上述のサイフォンの原理による効果により、砂混入水には、送液管6を通って沈砂池9に流れ出ようとする作用が働いている。これにより、砂混入水の上澄み液が送液管6を通って沈砂池9に流れ出ていき、槽水面WL2は低下する。すなわち、貯留槽4に貯留された砂混入水中の汚水を、その汚水の位置エネルギーを利用して、送液管6を通して貯留槽4の外部に送ることで、槽水面WL2を低下させている。一方、槽水面WL2が低下している間にも、砂混入水に含まれる砂は、自重により徐々に沈降して貯留槽4の底部側に集まっていく。槽水面WL2が流入口631付近まで低下すると、流入口631から空気が送液管6内に入り込み、サイフォンの原理による効果が終了する。揚砂ポンプ941の駆動が停止してから第1所定時間経過するまでは、揚砂ポンプ941を停止した直後の状態が維持される(ステップS14)。この第1所定時間は、槽水面WL2がオーバーフロー口43付近から流入口631付近まで低下するのに十分な時間である。なお、第1所定時間が経過したか否か判断することに代えて、槽水面WL2が流入口631の高さよりも低い位置まで低下したことを検出する水位センサを貯留槽4に設け、その検出が発生したか否かを判断してもよい。以上説明したステップS13およびステップS14が液送工程の一例に相当する。なお、ステップS13およびステップS14において、揚砂ポンプ941の駆動を完全に停止しないで、槽水面WL2が低下する量であれば、貯留槽4に少量の砂混入水を供給していてもよい。 When the sensor 42 detects that the height of the accumulated sand SA has reached a position slightly lower than the inlet 631 (YES in step S12), the operation of the sand pump 941 is stopped (step S13). This stops the reception of sand-containing water into the storage tank 4. The process from step S11 to step S12, as described above, corresponds to an example of the receiving process. Note that the operation of the sand pump 941 may be stopped immediately upon detection by the sensor 42, or may be stopped some time after the sensor 42 detects. In other words, the operation of the sand pump 941 may be stopped based on the detection by the sensor 42. Even after the operation of the sand pump 941 is stopped, the sand-containing water continues to flow through the liquid supply pipe 6 into the settling basin 9 due to the effect of the siphon principle described above. As a result, the supernatant liquid of the sand-containing water flows through the liquid supply pipe 6 into the settling basin 9, and the tank water level WL2 drops. That is, the potential energy of the wastewater contained in the sand-containing water stored in the storage tank 4 is utilized to send the wastewater out of the storage tank 4 through the liquid supply pipe 6, thereby lowering the tank water level WL2. Meanwhile, while the tank water level WL2 is lowering, the sand contained in the sand-containing water gradually settles due to its own weight and collects at the bottom of the storage tank 4. When the tank water level WL2 drops to near the inlet 631, air enters the liquid supply pipe 6 through the inlet 631, terminating the siphon effect. The state immediately after the sand pump 941 was stopped is maintained until a first predetermined time has elapsed since the sand pump 941 was stopped (step S14). This first predetermined time is sufficient for the tank water level WL2 to drop from near the overflow port 43 to near the inlet 631. Instead of determining whether the first predetermined time has elapsed, a water level sensor may be provided in the storage tank 4 to detect when the tank water level WL2 has dropped to a position lower than the height of the inlet 631, and whether this detection has occurred may be determined. Steps S13 and S14 described above correspond to an example of a liquid transfer process. In steps S13 and S14, a small amount of sand-mixed water may be supplied to the storage tank 4 without completely stopping the operation of the sand lifting pump 941, as long as the amount is enough to lower the tank water level WL2.

第1所定時間経過したら、槽水面WL2が流入口631付近まで低下している状態で、ベルトゲート5を開放方向に移動させて開放状態にする(ステップS15)。ベルトゲート5の移動によって、ベルトゲート5の上に堆積していた砂SAは、貯留槽4の外部に排出される。このステップS15が排出工程の一例に相当する。なお、貯留槽4を開放状態にする前に、図1に示したようにトラックTを貯留槽4の下に待機させておく。貯留槽4から排出された砂は、トラックTの荷台或いはその荷台に設けられた容器内に落下してトラックTによって運ばれる。貯留槽4内の砂が排出されたら、ベルトゲート5を閉塞方向に移動させて閉塞状態にし(ステップS16)、固液分離動作を終了する。 After the first predetermined time has elapsed, with the tank water level WL2 having dropped to near the inlet 631, the belt gate 5 is moved in the opening direction to open it (step S15). As the belt gate 5 moves, the sand SA that had accumulated on the belt gate 5 is discharged outside the storage tank 4. This step S15 corresponds to an example of a discharge process. Before the storage tank 4 is opened, a truck T is parked below the storage tank 4, as shown in FIG. 1. The sand discharged from the storage tank 4 falls into the bed of the truck T or a container attached to the bed, and is transported by the truck T. Once the sand in the storage tank 4 has been discharged, the belt gate 5 is moved in the closing direction to close it (step S16), completing the solid-liquid separation operation.

この固液分離装置1およびその駆動方法によれば、貯留槽4内の砂混入水における汚水の量が極めて少量になるまで貯留槽4の槽水面WL2を低下させてから砂を排出しているので、砂を水切りしながら排出する搬送装置に代えて、ベルトゲート5などのゲート装置を用いることができる。ベルトゲート5は、水切りしながら排出する搬送装置のように斜め上方に延在させる必要がないため、固液分離装置1の高さおよび幅を小さくして、固液分離装置1を小型化することができる。また、送液工程(ステップS13およびS14)において、砂混入水中の汚水を、その汚水の位置エネルギーを利用して、貯留槽4の外部に送っているので、ポンプなどの装置を固液分離装置1に設ける必要がない。これにより、固液分離装置1を安価に構成できる。また、センサ42によって堆積した砂SAの高さ位置を検出しているので、砂SAが流入口631とほぼ同じ高さ位置まで堆積して流入口631から堆積した砂SAが汚水とともに吸い込まれてしまうことを抑制しつつ、送液工程の後に貯留槽4に残る砂SAの量を最大化することができる。換言すれば、送液工程の後に貯留槽4に残る汚水の量を最小にして砂混入水における砂SAの濃度を高めることができる。また、この固液分離装置1およびその駆動方法によれば、揚砂ポンプ941の駆動中にサイフォンの原理により貯留槽4から沈砂池9に流れ出ようとする作用が汚水に生じるので、揚砂ポンプ941の動力を小さくすることができる。 According to this solid-liquid separation device 1 and its driving method, the water level WL2 in the storage tank 4 is lowered until the amount of wastewater in the sand-containing water in the storage tank 4 is extremely small, and then the sand is discharged. Therefore, a gate device such as a belt gate 5 can be used instead of a conveying device that drains the sand while discharging it. Because the belt gate 5 does not need to extend diagonally upward like a conveying device that drains the water while discharging, the height and width of the solid-liquid separation device 1 can be reduced, allowing for a more compact solid-liquid separation device 1. Furthermore, in the liquid transfer process (steps S13 and S14), the wastewater in the sand-containing water is sent outside the storage tank 4 using the potential energy of the wastewater, eliminating the need for a pump or other device in the solid-liquid separation device 1. This allows the solid-liquid separation device 1 to be constructed inexpensively. Furthermore, because the height position of the accumulated sand SA is detected by the sensor 42, the sand SA accumulates to a height approximately the same as the inlet 631, preventing the accumulated sand SA from being sucked in from the inlet 631 along with the wastewater, while maximizing the amount of sand SA remaining in the storage tank 4 after the liquid transfer process. In other words, the amount of wastewater remaining in the storage tank 4 after the liquid transfer process can be minimized, thereby increasing the concentration of sand SA in the sand-containing water. Furthermore, with this solid-liquid separation device 1 and its driving method, the wastewater tends to flow out of the storage tank 4 into the grit basin 9 due to the siphon principle while the sand lifting pump 941 is operating, thereby reducing the power required for the sand lifting pump 941.

続いて、本実施形態の固液分離装置およびその駆動方法の変形例について説明する。以降の説明では、これまで説明した構成要素の名称と同じ構成要素の名称には、これまで用いた符号と同じ符号を付すことがあり、重複する説明は省略することがある。 Next, we will explain a modified example of the solid-liquid separation device and its driving method of this embodiment. In the following explanation, the names of components that are the same as those described so far may be assigned the same symbols as those used so far, and duplicate explanations may be omitted.

図4は、図1に示した固液分離装置の第1変形例を示す、図2(a)と同様の正面図である。 Figure 4 is a front view similar to Figure 2(a) showing a first modified example of the solid-liquid separation device shown in Figure 1.

図4に示すように、この第1変形例の固液分離装置1は、覆い部材632が設けられておらず、代わりに電動弁64が設けられている点が図1に示した固液分離装置1と異なる。この第1変形例では、送液管6の垂直部分62の上下方向の中間部分に、電動弁64が設けられている。電動弁64は、送液管6によって貯留槽4の外部に送り出される汚水の流量を調整可能な流量調整弁である。この電動弁64は、流量調整部の一例に相当する。なお、電動弁64によって汚水を遮断して送液管6における流量をゼロにすることもできる。また、電動弁64は、送液管6における流入口631と流出口621の間に配置されていれば、垂直部分62の上下方向の中間部分以外の部分に配置されていても構わない。 As shown in FIG. 4, the solid-liquid separation apparatus 1 of this first modified example differs from the solid-liquid separation apparatus 1 shown in FIG. 1 in that it does not have a cover member 632, but instead has an electric valve 64. In this first modified example, the electric valve 64 is provided in the vertical middle portion of the vertical portion 62 of the liquid transfer pipe 6. The electric valve 64 is a flow rate control valve that can adjust the flow rate of wastewater sent out of the storage tank 4 through the liquid transfer pipe 6. This electric valve 64 corresponds to an example of a flow rate adjustment unit. The electric valve 64 can also be used to shut off the wastewater, thereby setting the flow rate in the liquid transfer pipe 6 to zero. The electric valve 64 may be located anywhere other than the vertical middle portion of the vertical portion 62, as long as it is located between the inlet 631 and the outlet 621 of the liquid transfer pipe 6.

次に、第1変形例の固液分離装置1の動作について主に図3および図4を用いて説明する。第1変形例の固液分離装置1では、受入工程(ステップS11からステップS12でYESになるまで)の間、電動弁64によって、汚水を遮断するか、極わずかな流量の汚水のみ送液管6を通過可能にしておく。そして、受入工程では、主にオーバーフロー管7を用いて貯留槽4から汚水を流出させる。覆い部材632を設けていないので、受入工程中に貯留槽4の槽内を沈降してくる砂は流入口631に近づくこともあるが、流入口631に流入する汚水の流れが存在しないか、極わずかな流れであるため砂が流入口631から送り出されてしまうことは抑制される。そして、ステップS13で揚砂ポンプ941(図1参照)の駆動を停止させると同時に電動弁64を開放し、ステップS14以降を実施する。すなわち、汚水を流入口631から流出させて槽水面WL2を低下させる送液工程を実行し、その後、ベルトゲート5を開放方向に移動させて堆積していた砂SAを貯留槽4の外部に排出する排出工程を実行し、ベルトゲート5を閉塞方向に移動して閉塞状態にする。なお、揚砂ポンプ941の駆動を停止させた後、全ての砂の沈降が完了するまで数分程度待機してから電動弁64を開放し、その後にステップS14以降を実行してもよい。固液分離動作に必要な時間は長くなるものの、数分程度してから電動弁64を開放することで、沈降中の砂が流入口631から吸い込まれてしまうことを抑制することができる。 Next, the operation of the solid-liquid separation device 1 of the first modified example will be described primarily with reference to Figures 3 and 4. In the solid-liquid separation device 1 of the first modified example, during the receiving process (from step S11 until step S12 returns YES), the motor-operated valve 64 blocks the flow of wastewater or allows only a very small amount of wastewater to pass through the liquid supply pipe 6. During the receiving process, the overflow pipe 7 is primarily used to drain wastewater from the storage tank 4. Because the cover member 632 is not provided, sand settling within the storage tank 4 during the receiving process may approach the inlet 631. However, because there is no or only a very small flow of wastewater entering the inlet 631, the sand is prevented from being discharged from the inlet 631. Then, in step S13, the operation of the sand lifting pump 941 (see Figure 1) is stopped, and the motor-operated valve 64 is opened, and steps S14 and subsequent steps are carried out. That is, a liquid transfer process is performed in which wastewater is discharged from the inlet 631 to lower the tank water level WL2, followed by a discharge process in which the belt gate 5 is moved in the opening direction to discharge the accumulated sand SA outside the storage tank 4, and then the belt gate 5 is moved in the closing direction to close the gate. After stopping the operation of the sand lifting pump 941, it is also possible to wait several minutes until all the sand has settled, then open the motor-operated valve 64, and then perform step S14 and subsequent steps. Although this increases the time required for the solid-liquid separation operation, opening the motor-operated valve 64 after several minutes can prevent the settling sand from being sucked in through the inlet 631.

この第1変形例の固液分離装置1の送液工程において、電動弁64によって調整された流量で砂混入水中の汚水を貯留槽4の外部に送ってもよい。すなわち、ステップS13で電動弁64を開放する際、電動弁64の開放量を調整することで、送液工程において貯留槽4の外部に送り出される汚水の流量を少なめに調整してもよい。こうすることで、送液管6が汚水を吸い込む力が弱まるので、流入口631にかなり近づくまで砂SAを堆積させても、その砂SAが汚水とともに流入口631から吸い込まれて貯留槽4の外部に送り出されてしまうことが抑制される。従って、送液工程の後に貯留槽4に残る汚水の量を最小にして砂混入水における砂SAの濃度を高めることができる。なお、電動弁64の代わりに、手動で流量を調整可能な弁を設けてもよく、通過可能な流量が定まった定流量弁を用いてもよい。その場合、これらの弁が流量調整部の一例に相当する。 During the liquid transfer process of the solid-liquid separation apparatus 1 of this first modified example, the wastewater contained in the sand-containing water may be transferred to the outside of the storage tank 4 at a flow rate adjusted by the motor-operated valve 64. That is, when the motor-operated valve 64 is opened in step S13, the flow rate of the wastewater transferred to the outside of the storage tank 4 during the liquid transfer process may be adjusted to a lower value by adjusting the opening amount of the motor-operated valve 64. This weakens the force with which the wastewater is sucked into the liquid transfer pipe 6. Therefore, even if sand SA is allowed to accumulate until it is quite close to the inlet 631, the sand SA is prevented from being sucked into the inlet 631 along with the wastewater and transferred to the outside of the storage tank 4. This minimizes the amount of wastewater remaining in the storage tank 4 after the liquid transfer process, thereby increasing the concentration of sand SA in the sand-containing water. Note that instead of the motor-operated valve 64, a manually adjustable flow rate valve or a fixed flow rate valve with a fixed flow rate may be used. In such cases, these valves serve as examples of a flow rate adjustment unit.

図5は、図1に示した固液分離装置の第2変形例を示す、図2(a)と同様の正面図である。 Figure 5 is a front view similar to Figure 2(a) showing a second modified example of the solid-liquid separation device shown in Figure 1.

図5に示すように、この第2変形例の固液分離装置1は、覆い部材632が設けられておらず、代わりに小型ポンプ633が設けられている点が図1に示した固液分離装置1と異なる。この第2変形例では、送液管6の一端部分63の先端側に、小型ポンプ633がが設けられている。この第2変形例では、小型ポンプ633の吸込口が流入口631になる。この小型ポンプ633は流入口631から吸い込む汚水の量をインバータモータの回転数を変化させることで調整可能なポンプである。ただし、吸い込む汚水の量を調整することができない小型ポンプを用いてもよく、その小型ポンプとともに第1変形例と同様の流量調整弁を設置してもよい。 As shown in Figure 5, the solid-liquid separation device 1 of this second modified example differs from the solid-liquid separation device 1 shown in Figure 1 in that it does not have a cover member 632, but instead has a small pump 633. In this second modified example, the small pump 633 is provided at the tip side of one end portion 63 of the liquid supply pipe 6. In this second modified example, the suction port of the small pump 633 becomes the inlet 631. This small pump 633 is a pump that can adjust the amount of wastewater sucked in from the inlet 631 by changing the rotation speed of the inverter motor. However, a small pump that cannot adjust the amount of wastewater sucked in may also be used, and a flow control valve similar to that of the first modified example may be installed together with the small pump.

次に、第2変形例の固液分離装置1の動作について主に図3および図5を用いて説明する。第2変形例の固液分離装置1では、受入工程(ステップS11からステップS12でYESになるまで)の間、小型ポンプ633を停止しておくか、小型ポンプ633が吸い込む汚水の量を少なくしておく。そして、受入工程では、主にオーバーフロー管7を用いて貯留槽4から汚水を流出させる。覆い部材632を設けていないので、受入工程中に貯留槽4の槽内を沈降してくる砂は流入口631に近づくこともあるが、流入口631に流入する汚水の流れが存在しないか、極わずかな流れであるため砂が流入口631から送り出されてしまうことは抑制される。そして、ステップS13で揚砂ポンプ941の駆動を停止させると同時に小型ポンプ633を駆動開始するか、小型ポンプ633が吸い込む汚水の量を増加させ、ステップS14以降を実施する。すなわち、小型ポンプ633によって砂混入水中の汚水を貯留槽4の外部に送り出す。なお、揚砂ポンプ941の駆動を停止させた後、全ての砂の沈降が完了するまで数分程度待機してから小型ポンプ633を駆動または吸い込み量を増加させ、その後にステップS14以降を実行してもよい。 Next, the operation of the solid-liquid separation device 1 of the second modified example will be described primarily with reference to Figures 3 and 5. In the solid-liquid separation device 1 of the second modified example, the small pump 633 is stopped or the amount of wastewater sucked by the small pump 633 is reduced during the receiving process (from step S11 until step S12 returns YES). Then, during the receiving process, the wastewater is mainly discharged from the storage tank 4 using the overflow pipe 7. Because the cover member 632 is not provided, sand settling within the storage tank 4 during the receiving process may approach the inlet 631. However, since there is no or very little flow of wastewater flowing into the inlet 631, the sand is prevented from being discharged from the inlet 631. Then, in step S13, the operation of the sand lifting pump 941 is stopped and the small pump 633 is started or the amount of wastewater sucked by the small pump 633 is increased, and steps S14 and subsequent steps are performed. That is, the small pump 633 pumps the wastewater containing sand outside the storage tank 4. After stopping the operation of the sand lifting pump 941, it is also possible to wait a few minutes until all the sand has settled, then operate the small pump 633 or increase the suction amount, and then execute step S14 and subsequent steps.

この第2変形例の固液分離装置1において、ステップS13で小型ポンプ633を駆動または吸込み量を増加させる際、小型ポンプ633の吸込み量を調整することで、送液工程において貯留槽4の外部に送り出される汚水の流量を少なめにしてもよい。こうすることで、流入口631にかなり近づくまで砂SAを堆積させても、その砂SAが汚水とともに流入口631から吸い込まれて貯留槽4の外部に送り出されてしまうことが抑制される。従って、送液工程の後に貯留槽4に残る汚水の量を最小にして砂混入水における砂SAの濃度を高めることができる。 In this second modified solid-liquid separation device 1, when driving the small pump 633 or increasing the suction volume in step S13, the suction volume of the small pump 633 can be adjusted to reduce the flow rate of wastewater sent out of the storage tank 4 during the liquid transfer process. By doing so, even if sand SA is allowed to accumulate until it is quite close to the inlet 631, the sand SA is prevented from being sucked into the inlet 631 along with the wastewater and sent out of the storage tank 4. Therefore, the amount of wastewater remaining in the storage tank 4 after the liquid transfer process can be minimized, thereby increasing the concentration of sand SA in the sand-mixed water.

図6は、図1に示した固液分離装置の第3変形例を示す、図2(a)と同様の正面図である。 Figure 6 is a front view similar to Figure 2(a) showing a third modified example of the solid-liquid separation device shown in Figure 1.

図6に示すように、この第2変形例の固液分離装置1は、送液管6の一端部分63の構成および覆い部材632の構成が図1に示した固液分離装置1と異なる。送液管6の一端部分63は、貯留槽4の槽内で水平方向に突出しており、流入口631は水平方向に向いている。覆い部材632は、貯留槽4の側壁41内側面に取り付けられ、送液管6の一端部分63と平行に貯留槽4の内側に向かって突出している。図6のZ矢視図に示すように、この覆い部材632は、流入口631の上方を覆う、断面がへの字状の板材で構成されている。この覆い部材632によって、流入口631近傍に沈降してくる砂が流入口631に入り込んでしまうことを抑制することができる。 As shown in Figure 6, the solid-liquid separation apparatus 1 of this second modified example differs from the solid-liquid separation apparatus 1 shown in Figure 1 in the configuration of one end portion 63 of the liquid transfer pipe 6 and the configuration of the cover member 632. One end portion 63 of the liquid transfer pipe 6 protrudes horizontally within the storage tank 4, and the inlet 631 faces horizontally. The cover member 632 is attached to the inner surface of the side wall 41 of the storage tank 4 and protrudes toward the inside of the storage tank 4 parallel to the one end portion 63 of the liquid transfer pipe 6. As shown in the view from the arrow Z in Figure 6, this cover member 632 is composed of a plate material with a V-shaped cross section that covers the upper part of the inlet 631. This cover member 632 prevents sand settling near the inlet 631 from entering the inlet 631.

次に、第2実施形態の固液分離装置1について説明する。 Next, we will explain the second embodiment of the solid-liquid separation device 1.

図7は、第2実施形態の固液分離装置における図2(a)と同様の正面図である。 Figure 7 is a front view similar to Figure 2(a) of the solid-liquid separation device of the second embodiment.

図7に示すように、この第2実施形態の固液分離装置1は、ベルトゲート5の代わりに搬送装置50が設けられている点と、貯留槽4の側壁41の下側部分の形状が図1に示した固液分離装置1と異なる。搬送装置50は、貯留槽4の下端から斜め上方に向かって延在している。貯留槽4の下端は、搬送装置50の傾斜角度と同じ角度で斜め上方に向かって切り欠かれている。貯留槽4の4枚の側壁41のうち、図7における紙面手前側と紙面奥側の側壁41の下側部分には、槽傾斜面41aが形成されている。槽傾斜面41aは、貯留槽4の下端から一定の高さに形成されている。この槽傾斜面41aの下端は、搬送装置50に接続されている。貯留槽4に貯留された砂混入水に含まれる砂は、貯留槽4の底部に向かって沈降し、搬送装置50の下端部分の上に堆積していく。図7には、堆積した砂SAの一例が二点鎖線で囲まれたドットで示されている。 As shown in FIG. 7, the solid-liquid separation apparatus 1 of this second embodiment differs from the solid-liquid separation apparatus 1 shown in FIG. 1 in that a conveying device 50 is provided instead of a belt gate 5, and in the shape of the lower portion of the side wall 41 of the storage tank 4. The conveying device 50 extends diagonally upward from the lower end of the storage tank 4. The lower end of the storage tank 4 is notched diagonally upward at the same angle as the inclination angle of the conveying device 50. Of the four side walls 41 of the storage tank 4, tank inclined surfaces 41a are formed on the lower portions of the side walls 41 on the front and back sides of the page in FIG. 7. The tank inclined surfaces 41a are formed at a fixed height from the lower end of the storage tank 4. The lower end of these tank inclined surfaces 41a is connected to the conveying device 50. Sand contained in the sand-containing water stored in the storage tank 4 settles toward the bottom of the storage tank 4 and accumulates on the lower end of the conveying device 50. In Figure 7, an example of deposited sand SA is shown as a dot surrounded by a two-dot dash line.

搬送装置50は、スクリューコンベア501と投下部502とスクリューコンベア501の外側を覆う筒状部503とを有する。スクリューコンベア501は、筒状部503内に配置されている。スクリューコンベア501の軸方向は、搬送装置50の延在方向に一致している。このスクリューコンベア501によって、斜め上方に向かって延在した搬送経路が形成されている。この搬送経路の下端部分は、貯留槽4の底部に接続されている。搬送経路の上端部分は、送液管6の一端部分63に形成された流入口631よりも上方に配置されている。貯留槽4内に貯留された砂混入水に含まれている砂は、貯留槽4内を沈降して貯留槽4の底部側に集まる。貯留槽4の底部側に集まった砂は、スクリューコンベア501が回転することで斜め上方に搬送され、搬送装置50の搬送経路の上端部分では、水切りされながら搬送される。投下部502は、スクリューコンベア501の上端近傍から下方に延びた管状のものであり、下端部に投下口502aが形成されている。投下部502の上端は、筒状部503の上端近傍の下部に接続されている。スクリューコンベア501による搬送によって水切りされた砂は、投下部502を通って投下口502aから下方に向けて投下される。すなわち、搬送装置50は、貯留槽4が受け入れた砂混入水に含まれている砂を貯留槽4の外部に搬送して排出するものである。なお、スクリューコンベア501の代わりに、ベルトコンベアやフライトコンベアなどの他の搬送機構を用いてもよい。また、投下部502を閉塞および開放自在な開閉蓋を投下部502に設け、搬送装置50を駆動していない時には投下部502を閉塞してもよい。閉塞蓋は、投下部502の上端、すなわち投下部502と筒状部503の間に形成することが好ましいが、投下口502a近傍に設けてもよい。開閉蓋を設けることで、例え槽水面WL2が投下部502の上端よりも上昇したとしても、砂混入水が投下部502から漏れ出てしまうことを防止できる。 The conveying device 50 has a screw conveyor 501, a dropping section 502, and a cylindrical section 503 that covers the outside of the screw conveyor 501. The screw conveyor 501 is disposed within the cylindrical section 503. The axial direction of the screw conveyor 501 coincides with the extension direction of the conveying device 50. This screw conveyor 501 forms a conveying path that extends diagonally upward. The lower end of this conveying path is connected to the bottom of the storage tank 4. The upper end of the conveying path is disposed above the inlet 631 formed in one end portion 63 of the liquid supply pipe 6. The sand contained in the sand-mixed water stored in the storage tank 4 settles within the storage tank 4 and collects at the bottom side of the storage tank 4. The sand that has collected at the bottom side of the storage tank 4 is transported diagonally upward as the screw conveyor 501 rotates, and is transported while being drained at the upper end of the conveying path of the conveying device 50. The dropping section 502 is tubular and extends downward from near the upper end of the screw conveyor 501, with a dropping port 502a formed at its lower end. The upper end of the dropping section 502 is connected to the lower portion of the cylindrical section 503 near the upper end. The sand drained by the screw conveyor 501 passes through the dropping section 502 and is dropped downward from the dropping port 502a. In other words, the conveying device 50 conveys and discharges the sand contained in the sand-containing water received in the storage tank 4 to the outside of the storage tank 4. Note that other conveying mechanisms, such as a belt conveyor or a flight conveyor, may be used instead of the screw conveyor 501. Furthermore, the dropping section 502 may be provided with an openable/closable lid that can be freely closed and opened, and the dropping section 502 may be closed when the conveying device 50 is not operating. The closing lid is preferably formed at the upper end of the dropping section 502, i.e., between the dropping section 502 and the cylindrical section 503, but may also be provided near the dropping port 502a. By providing an opening and closing lid, even if the tank water level WL2 rises above the upper end of the dropping part 502, sand-mixed water can be prevented from leaking out from the dropping part 502.

図8は、図7に示す固液分離装置の動作を示すフローチャートである。 Figure 8 is a flowchart showing the operation of the solid-liquid separation device shown in Figure 7.

第2実施形態の固液分離装置1における固液分離動作では、まず搬送装置50を停止させた状態で、揚砂ポンプ941(図1参照)の駆動が開始されることで、貯留槽4における砂混入水の受け入れが開始される(ステップS21)。なお、搬送装置50は、完全に停止していなくてもよく、例えば、砂混入水に含まれる液体成分が搬送装置50の駆動によって投下部502に到達しない程度の速度で微速駆動していても構わない。すなわち、所定の駆動速度よりも遅い駆動速度で搬送装置50を駆動していてもよい。その後、貯留槽4に貯留された砂混入水によって形成される槽水面WL2は徐々に上昇していく。貯留槽4に貯留された砂混入水に含まれる砂は、自重により貯留槽4の底部に向かって沈降し、搬送装置50の搬送経路における下端部分に集まっていく。槽水面WL2が、送液管6の水平部分61の下端に達すると、送液管6を通って砂混入水の上澄み液(汚水)が沈砂池9に送り出され始める。さらに槽水面WL2が上昇し、槽水面WL2が送液管6の最上端である管上端6cの高さに達すると、送液管6内が汚水で満たされてサイフォンの原理による効果が生じ、汚水の流出量が増加する。槽水面WL2がオーバーフロー口43に達すると、送液管6とともにオーバーフロー管7からも砂混入水の上澄み液が流出してそれ以上の槽水面WL2の上昇が防止される。 In the solid-liquid separation operation of the solid-liquid separator 1 of the second embodiment, the conveying device 50 is first stopped, and the sand lifting pump 941 (see FIG. 1) is started to receive sand-containing water into the storage tank 4 (step S21). The conveying device 50 does not have to be completely stopped; for example, it may be driven at a slow speed so that the liquid components contained in the sand-containing water do not reach the drop section 502 due to the drive of the conveying device 50. In other words, the conveying device 50 may be driven at a drive speed slower than the predetermined drive speed. Thereafter, the tank water level WL2 formed by the sand-containing water stored in the storage tank 4 gradually rises. The sand contained in the sand-containing water stored in the storage tank 4 settles toward the bottom of the storage tank 4 due to its own weight and collects at the lower end of the transport path of the conveying device 50. When the tank water level WL2 reaches the bottom end of the horizontal section 61 of the liquid supply pipe 6, the supernatant liquid (sewage) of the sand-mixed water begins to be sent to the grit basin 9 through the liquid supply pipe 6. As the tank water level WL2 continues to rise, and reaches the height of the upper end 6c of the liquid supply pipe 6, the liquid supply pipe 6 becomes filled with sewage, causing a siphon effect and increasing the amount of sewage outflow. When the tank water level WL2 reaches the overflow port 43, the supernatant liquid of the sand-mixed water flows out from the liquid supply pipe 6 and overflow pipe 7, preventing the tank water level WL2 from rising any further.

揚砂ポンプ941(図1参照)の駆動が開始された後、センサ42は、堆積した砂SAの高さ位置が流入口631よりも少し低い位置に達したか否かを常時検出している(ステップS22)。堆積した砂SAの高さ位置が流入口631よりも少し低い位置に達したことをセンサ42によって検出したら(ステップS22でYES)、揚砂ポンプ941の駆動を停止させる(ステップS23)。これにより、貯留槽4における砂混入水の受け入れが停止する。以上説明したステップS21からステップS22でYESになるまでが受入工程の一例に相当する。揚砂ポンプ941の駆動が停止してから第1所定時間経過するまでは、揚砂ポンプ941を停止した直後の状態が維持される(ステップS24)。以上説明したステップS23およびステップS24が液送工程の一例に相当する。 After the sand lifting pump 941 (see FIG. 1) starts operating, the sensor 42 constantly detects whether the height of the accumulated sand SA has reached a position slightly lower than the inlet 631 (step S22). When the sensor 42 detects that the height of the accumulated sand SA has reached a position slightly lower than the inlet 631 (YES in step S22), the operation of the sand lifting pump 941 is stopped (step S23). This stops the reception of sand-mixed water into the storage tank 4. The process from step S21 to step S22, as described above, corresponds to an example of the receiving process. Until a first predetermined time has elapsed since the operation of the sand lifting pump 941 was stopped, the state immediately after the sand lifting pump 941 was stopped is maintained (step S24). The process of steps S23 and S24 described above corresponds to an example of the liquid transfer process.

第1所定時間経過したら、搬送装置50の駆動を開始する(ステップS25)。搬送装置50が所定の駆動速度で駆動することで、搬送経路の下端部分に集められた砂は搬送経路の上端側に搬送されていく。この駆動開始時点で、槽水面WL2は、搬送経路の上端部分よりも低い位置である流入口631付近まで低下しているので、スクリューコンベア501によって搬送されている砂は、搬送経路の上端部分において水切りされながら搬送される。そして、投下部502の上端に達した砂は、投下口502aから下方に向けて投下される。搬送装置50の駆動は、駆動開始から第2所定時間するまで継続される(ステップS26)。以上説明したステップS25およびステップS26が排出工程の一例に相当する。この第2所定時間は、搬送経路の下端部分に集められた砂の多くを搬送して投下部502から投下できる時間である。なお、第2所定時間が経過したか否か判断することに代えて、搬送経路の下端部分の砂の有無を検出する砂有無センサを貯留槽4の底部に設け、その検出が発生したか否かを判断してもよい。第2所定時間経過したら、搬送装置50の駆動を停止し(ステップS27)、固液分離動作を終了する。 After the first predetermined time has elapsed, the conveying device 50 begins to operate (step S25). As the conveying device 50 operates at a predetermined speed, sand collected at the bottom of the conveying path is transported toward the top of the conveying path. At the start of this operation, the tank water level WL2 has dropped to near the inlet 631, which is lower than the top of the conveying path. Therefore, the sand being conveyed by the screw conveyor 501 is drained at the top of the conveying path while being transported. The sand that reaches the top of the dropping section 502 is then dropped downward from the drop port 502a. The conveying device 50 continues to operate for a second predetermined time (step S26). Steps S25 and S26 described above correspond to an example of a discharge process. This second predetermined time is the time required for most of the sand collected at the bottom of the conveying path to be transported and dropped from the dropping section 502. Instead of determining whether the second predetermined time has elapsed, a sand presence sensor that detects the presence or absence of sand at the bottom of the storage tank 4 may be installed at the bottom of the storage tank 4, and the system may determine whether this detection has occurred. Once the second predetermined time has elapsed, the drive of the transport device 50 is stopped (step S27), and the solid-liquid separation operation is terminated.

この第2実施形態の固液分離装置1およびその駆動方法によれば、貯留槽4の槽水面WL2を低下させた後に、搬送装置50を駆動するので、搬送経路が短くても、水切りしつつ砂を搬送することができる。すなわち、少なくとも上述のステップS23およびステップS24において槽水面WL2が低下した分だけ、槽水面WL2を低下させない通常の固液分離装置1よりも搬送経路の高さを低くすることができる。搬送経路は斜め上方に向かって延在しているので、搬送装置50の高さを低くすることで搬送装置50の横幅が短くなる。その結果、固液分離装置1を小型化できる。 In the solid-liquid separation device 1 and its driving method of this second embodiment, the conveying device 50 is driven after the tank water level WL2 in the storage tank 4 is lowered, so sand can be conveyed while draining, even if the conveying path is short. In other words, the height of the conveying path can be lowered compared to a typical solid-liquid separation device 1 that does not lower the tank water level WL2, at least by the amount that the tank water level WL2 is lowered in steps S23 and S24 described above. Because the conveying path extends diagonally upward, lowering the height of the conveying device 50 shortens the width of the conveying device 50. As a result, the solid-liquid separation device 1 can be made more compact.

次に、第3実施形態の固液分離装置1について説明する。第3実施形態の説明では、第2実施形態の固液分離装置1とは異なる点を中心に説明する。 Next, we will explain the solid-liquid separation device 1 of the third embodiment. In explaining the third embodiment, we will focus on the differences from the solid-liquid separation device 1 of the second embodiment.

図9(a)は、第3実施形態の固液分離装置に設けられた濃縮容器の平面図であり、図9(b)は、同図(a)におけるA-A断面図である。図2(a)および図2(b)には、送液管6の一端部分63の一部も示されている。 Figure 9(a) is a plan view of the concentration vessel provided in the solid-liquid separation device of the third embodiment, and Figure 9(b) is a cross-sectional view taken along line A-A in Figure 9(a). Figures 2(a) and 2(b) also show a portion of one end portion 63 of the liquid feed pipe 6.

第3実施形態の固液分離装置1では、送液管6の一端部分63に図9に示す濃縮容器3が接続されている。この濃縮容器3は、いわゆる流体サイクロン装置である。濃縮容器3は、図1に示した沈砂池9から揚砂管942を通して移送された砂混入水中の汚水の一部を砂と分離して送液管6に送り出す。また、第3実施形態の固液分離装置1には、第2実施形態と同様に搬送装置50(図10参照)が設けられている。まず、濃縮容器3について説明する。 In the solid-liquid separation device 1 of the third embodiment, a concentration container 3 shown in Figure 9 is connected to one end portion 63 of the liquid feed pipe 6. This concentration container 3 is a so-called fluid cyclone device. The concentration container 3 separates sand from a portion of the wastewater in the sand-containing water transferred from the settling basin 9 shown in Figure 1 through the sand lift pipe 942, and sends it to the liquid feed pipe 6. The solid-liquid separation device 1 of the third embodiment is also provided with a conveying device 50 (see Figure 10), as in the second embodiment. First, the concentration container 3 will be described.

図9(b)に示すように、濃縮容器3は、流体導入部31と、絞り部32と、排出部33と、流体流入管34と、一対の取付部36とを備えている。流体導入部31は、濃縮容器3の上側部分に設けられている。絞り部32は、その上端が流体導入部31の下端に接続している。また、絞り部32の下端には、排出部33の上端が接続されている。濃縮容器3の内周面3aは、流体導入部31の内周面31aと絞り部32の内周面32aと排出部33の内周面33aによって構成されている。この濃縮容器3の内周面3aによって内部空間X1が画定されている。すなわち、これらの流体導入部31、絞り部32、および排出部33によって、内部空間X1を有する中空状のタンクが構成されている。 As shown in FIG. 9(b), the concentration container 3 includes a fluid inlet 31, a throttled portion 32, a discharge portion 33, a fluid inlet pipe 34, and a pair of mounting portions 36. The fluid inlet 31 is located in the upper portion of the concentration container 3. The upper end of the throttled portion 32 is connected to the lower end of the fluid inlet 31. The upper end of the discharge portion 33 is connected to the lower end of the throttled portion 32. The inner surface 3a of the concentration container 3 is formed by the inner surface 31a of the fluid inlet 31, the inner surface 32a of the throttled portion 32, and the inner surface 33a of the discharge portion 33. The inner surface 3a of the concentration container 3 defines an internal space X1. In other words, the fluid inlet 31, the throttled portion 32, and the discharge portion 33 form a hollow tank having the internal space X1.

流体導入部31は、内周面31aが円筒状をした円筒部311と、円筒部311の上端を閉塞する蓋312とを備えている。円筒部311は、板厚3.2mmの鋼板を内径500mmの円筒状に加工したものである。また、蓋312は、板厚6.0mmの鋼板を外径が586mmで内径が114mmの環状に加工したものである。なお、円筒部311および蓋312の形状、材質、および厚みは、内部空間X1の大きさ等に応じて適宜選択すればよい。また、円筒部311は、下方に向かうに従って内部空間X1の断面積が増加する、円錐状やドーム状をしたものであってもよい。さらに、円筒部311は、後述する受入口341が形成されている上側部分が下方に向かうに従って内部空間X1の断面積が増加する円錐状やドーム状をしたもので、下側部分が円筒状をしたものであってもよい。円筒部311の外周面には、一対の取付部36が固定されている。この取付部36は、濃縮容器3を、図10に示す貯留槽4に固定するためのものである。 The fluid introduction section 31 includes a cylindrical section 311 having a cylindrical inner surface 31a and a lid 312 closing the upper end of the cylindrical section 311. The cylindrical section 311 is made of a 3.2 mm thick steel plate processed into a cylindrical shape with an inner diameter of 500 mm. The lid 312 is made of a 6.0 mm thick steel plate processed into a ring shape with an outer diameter of 586 mm and an inner diameter of 114 mm. The shape, material, and thickness of the cylindrical section 311 and the lid 312 may be selected appropriately depending on the size of the internal space X1. The cylindrical section 311 may also be conical or dome-shaped, with the cross-sectional area of the internal space X1 increasing downward. Furthermore, the cylindrical section 311 may have a conical or dome-shaped upper section, where the receiving port 341 (described later) is formed, with the cross-sectional area of the internal space X1 increasing downward, and a cylindrical lower section. A pair of mounting portions 36 are fixed to the outer circumferential surface of the cylindrical portion 311. These mounting portions 36 are used to secure the concentration container 3 to the storage tank 4 shown in Figure 10.

また、円筒部311の上側部分には、流体流入管34が連結されている。図1に示した揚砂ポンプ941と流体流入管34とは揚砂管942を介して接続されている。揚砂管942と流体流入管34とは、接続端に設けられたフランジどうしがボルトで締結されることで着脱可能に結合されている。流体流入管34は内径100mmの管である。図2(b)に示すように、この流体流入管34と円筒部311との連結部には、受入口341が形成されている。図2(a)に直線の矢印で示すように、揚砂ポンプ941が吸い上げた砂混入水は、円筒部311の内周面31aの接線方向から受入口341を通って内部空間X1に導入される。従って、濃縮容器3が受け入れた砂混入水は、送液管6の一端部分63のうち濃縮容器3内に挿入された部分の外周面と、円筒部311の内周面31aの間に導入される。これにより、内部空間X1には砂混入水の旋回流が形成される。 Furthermore, a fluid inlet pipe 34 is connected to the upper portion of the cylindrical portion 311. The sand lifting pump 941 and fluid inlet pipe 34 shown in FIG. 1 are connected via a sand lifting pipe 942. The sand lifting pipe 942 and fluid inlet pipe 34 are detachably coupled by fastening flanges at their connecting ends with bolts. The fluid inlet pipe 34 is a pipe with an inner diameter of 100 mm. As shown in FIG. 2(b), an inlet port 341 is formed at the connection between the fluid inlet pipe 34 and the cylindrical portion 311. As indicated by the straight arrow in FIG. 2(a), sand-containing water pumped up by the sand lifting pump 941 is introduced into the internal space X1 through the inlet port 341 in the tangential direction of the inner circumferential surface 31a of the cylindrical portion 311. Therefore, the sand-containing water received by the concentration container 3 is introduced between the outer circumferential surface of the portion of one end portion 63 of the liquid supply pipe 6 inserted into the concentration container 3 and the inner circumferential surface 31a of the cylindrical portion 311. This creates a swirling flow of sand-mixed water in the internal space X1.

絞り部32は、受入口341と排出部33の間に配置されている。この絞り部32では、内部空間X1の断面積が排出部33に向かうに従って減少する。換言すれば、絞り部32は、円筒部311から離れるにつれて漸次縮径する逆円錐状の内周面32aを有している。なお、絞り部32は、内部空間X1の断面積が排出部33に向かって段階的に減少したものであってもよい。すなわち、絞り部32は、内部空間X1の断面積が受入口341側よりも排出部33側の方が小さくなるように形成されたものである。この絞り部32は、板厚3.2mmの鋼板を円錐状に加工したものであり、上端は内径500mm、下端は内径100mmに形成されている。なお、絞り部32の材質や厚みは、内部空間X1の大きさや絞り量等に応じて適宜選択すればよい。また、この実施形態では、絞り部32の下端の断面積を受入口341の断面積と一致させているが、絞り部32の下端の断面積は、受入口341の断面積より大きくてもよく、受入口341の断面積より小さくてもよい。ただし、絞り部32の下端の断面積を小さくしすぎると、濃縮容器3における圧力損失が増大するので、絞り部32の下端の断面積は、受入口341の断面積以上であることが好ましい。 The constricted portion 32 is disposed between the receiving port 341 and the discharge port 33. In this constricted portion 32, the cross-sectional area of the internal space X1 decreases toward the discharge port 33. In other words, the constricted portion 32 has an inverted conical inner surface 32a whose diameter gradually decreases with increasing distance from the cylindrical portion 311. The constricted portion 32 may have a cross-sectional area of the internal space X1 that gradually decreases toward the discharge port 33. In other words, the constricted portion 32 is formed so that the cross-sectional area of the internal space X1 is smaller on the discharge port 33 side than on the receiving port 341 side. The constricted portion 32 is formed by processing a 3.2 mm thick steel plate into a cone shape, with an inner diameter of 500 mm at the upper end and 100 mm at the lower end. The material and thickness of the constricted portion 32 may be selected appropriately depending on the size of the internal space X1, the amount of constriction, etc. In addition, in this embodiment, the cross-sectional area of the lower end of the throttle section 32 is made the same as the cross-sectional area of the receiving port 341, but the cross-sectional area of the lower end of the throttle section 32 may be larger or smaller than the cross-sectional area of the receiving port 341. However, if the cross-sectional area of the lower end of the throttle section 32 is made too small, pressure loss in the concentration container 3 increases, so it is preferable that the cross-sectional area of the lower end of the throttle section 32 be equal to or larger than the cross-sectional area of the receiving port 341.

排出部33は、絞り部32の、流体導入部31が設けられた側とは反対側に接続している。すなわち、排出部33は、絞り部32の下端に接続している。排出部33は、下端にフランジが形成された、絞り部32の下端と同径の内径をした円筒状をしている。この排出部33の下端の開口が排出口331になる。この排出口331は、送液工程において、サイフォンの原理による効果が生じた際には、汚水を吸い込んで沈砂池9(図1参照)に戻すための汚水流入口として機能する。従って、この第3実施形態における排出口331は、流入口の一例に相当する。なお、排出部33は省略してもよい。省略した場合、絞り部32の下端の開口部が排出口331になる。 The discharge section 33 is connected to the side of the throttle section 32 opposite the side where the fluid introduction section 31 is provided. In other words, the discharge section 33 is connected to the lower end of the throttle section 32. The discharge section 33 is cylindrical with a flange formed at its lower end and an inner diameter the same as the lower end of the throttle section 32. The opening at the lower end of this discharge section 33 serves as the discharge port 331. When the siphon effect occurs during the liquid transfer process, this discharge port 331 functions as a wastewater inlet for sucking in wastewater and returning it to the settling basin 9 (see Figure 1). Therefore, the discharge port 331 in this third embodiment corresponds to an example of an inlet. Note that the discharge section 33 may be omitted. In that case, the opening at the lower end of the throttle section 32 serves as the discharge port 331.

送液管6の一端部分63は、流体導入部31の蓋312を上下方向に貫通している。この一端部分63は、円筒部311の径方向の中心軸に沿って、蓋312の下端よりも下方から蓋312の上端よりも上方まで延在している。従って、一端部分63の下側部分は、内部空間X1内に突出している。ただし、一端部分63の下側部分は、内部空間X1に突出していなくてもよく、例えば蓋312の下面と一端部分63の下端は同じ平面上にあってもよい。一端部分63の蓋312を貫通している部分は溶接によって蓋312に水密状態で結合している。一端部分63は、内径100mmの管状をしている。この一端部分63下端が、送液管6の一端になり、その一端の開口が汚水送出口634になる。従って、一端部分63および汚水送出口634(送液管6の一端)は、濃縮容器3に接続されている。また、この実施形態の汚水送出口634は、内部空間X1内に配置されている。濃縮容器3内で砂混入水から分離された汚水は、この汚水送出口634から送液管6を通して沈砂池9に戻される。汚水送出口634は、受入口341よりも下方に配置されている。なお、一端部分63の、内部空間X1内にある部分(濃縮容器3内に配置された部分)の長さは任意であり、例えば一端部分63の、内部空間X1内にある部分を流体導入部31よりも長く形成してもよい。このように形成した場合、汚水送出口634は、内部空間X1のうち絞り部32の内周面32aによって画定されている領域に形成される。また、汚水送出口634の断面積は、絞り部32の下端の断面積と一致している例を示したが、汚水送出口634の断面積は、排出口331の断面積以上であることが好ましい。こうすることで、汚水送出口634から排出される汚水の量を増加させ、さらに濃縮容器3における圧力損失を低減することができる。 The one end portion 63 of the liquid supply pipe 6 penetrates the lid 312 of the fluid introduction section 31 in the vertical direction. This one end portion 63 extends along the radial center axis of the cylindrical portion 311 from below the lower end of the lid 312 to above the upper end of the lid 312. Therefore, the lower portion of the one end portion 63 protrudes into the internal space X1. However, the lower portion of the one end portion 63 does not have to protrude into the internal space X1. For example, the lower surface of the lid 312 and the lower end of the one end portion 63 may be flush with each other. The portion of the one end portion 63 that penetrates the lid 312 is welded to the lid 312 in a watertight manner. The one end portion 63 is tubular with an inner diameter of 100 mm. The lower end of this one end portion 63 forms one end of the liquid supply pipe 6, and the opening at that end forms the wastewater discharge outlet 634. Therefore, the one end portion 63 and the wastewater discharge outlet 634 (one end of the liquid supply pipe 6) are connected to the concentration container 3. In this embodiment, the wastewater discharge port 634 is located within the internal space X1. The wastewater separated from the sand-containing water in the concentration container 3 is returned to the grit basin 9 from the wastewater discharge port 634 through the liquid supply pipe 6. The wastewater discharge port 634 is located below the receiving port 341. The length of the portion of the end portion 63 located within the internal space X1 (the portion located within the concentration container 3) is arbitrary. For example, the portion of the end portion 63 located within the internal space X1 may be formed longer than the fluid introduction section 31. In this case, the wastewater discharge port 634 is formed in a region of the internal space X1 defined by the inner circumferential surface 32a of the throttle section 32. Although the cross-sectional area of the wastewater discharge port 634 is shown as being equal to the cross-sectional area of the lower end of the throttle section 32, it is preferable that the cross-sectional area of the wastewater discharge port 634 be equal to or greater than the cross-sectional area of the discharge port 331. This increases the amount of wastewater discharged from the wastewater outlet 634 and reduces pressure loss in the concentration vessel 3.

次に、この濃縮容器3の作用について説明する。上述したように、揚砂ポンプ941(図1参照)を駆動することで砂混入水が受入口341から内部空間X1に流入し、内部空間X1には砂混入水の旋回流が形成される。砂混入水に含まれている砂は、汚水よりも比重が大きいため遠心力により濃縮容器3の内周面3aに押し付けられつつ、その内周面3aに沿って旋回しながら徐々に下方に落下していく。一方、円筒部311の径方向の中心部分には、砂混入水から砂が取り除かれた汚水が集まる。その汚水は、汚水送出口634から送り出される。送り出された汚水は、送液管6を通って送液管6の他端に形成された流出口621(図1参照)から沈砂池9に向かって放出される。ただし、本実施形態の濃縮容器3は、受入口341と排出口331の大きさが同一であるので、受入口341から受け入れる砂混入水の単位時間あたりの量にもよるが、汚水送出口634から汚水を送り出すためには、図10に示す、排出口331よりも高い側壁41を有する貯留槽4が設けられている必要がある。また、濃縮容器3は、受け入れた砂混入水から汚水の一部が取り除かれることで汚水に対する砂の濃度が高まった濃縮砂混入水を排出口331から貯留槽4の槽内に排出する。この濃縮砂混入水は混入液の一例に相当し、濃縮砂混入水中の汚水は液体の一例に相当し、濃縮砂混入水中の砂は固体の一例に相当する。 Next, the operation of this concentration vessel 3 will be explained. As described above, by driving the sand-lifting pump 941 (see Figure 1), sand-containing water flows into the internal space X1 through the inlet 341, forming a swirling flow of sand-containing water in the internal space X1. The sand contained in the sand-containing water has a greater specific gravity than the wastewater, and is therefore pressed against the inner surface 3a of the concentration vessel 3 by centrifugal force, gradually falling downward while swirling along the inner surface 3a. Meanwhile, wastewater from which the sand has been removed collects in the radial center of the cylindrical portion 311. This wastewater is then discharged from the wastewater discharge outlet 634. The discharged wastewater passes through the liquid supply pipe 6 and is released toward the grit basin 9 from the outlet 621 (see Figure 1) formed at the other end of the liquid supply pipe 6. However, in the concentration container 3 of this embodiment, the inlet 341 and outlet 331 are the same size. Therefore, depending on the amount of sand-containing water received per unit time through the inlet 341, in order to discharge the wastewater from the wastewater discharge outlet 634, a storage tank 4 with a sidewall 41 higher than the outlet 331, as shown in FIG. 10, must be provided. Furthermore, the concentration container 3 removes some of the wastewater from the received sand-containing water, thereby discharging concentrated sand-containing water with an increased sand concentration relative to the wastewater from the outlet 331 into the storage tank 4. This concentrated sand-containing water is an example of a mixed liquid, the wastewater in the concentrated sand-containing water is an example of a liquid, and the sand in the concentrated sand-containing water is an example of a solid.

図10(a)は第3実施形態の濃縮容器と貯留槽を示す平面図であり、図10(b)は、第3実施形態の濃縮容器と貯留槽を示す正面図であり、図10(c)は、同図(b)におけるB-B断面図である。 Figure 10(a) is a plan view showing the concentration container and storage tank of the third embodiment, Figure 10(b) is a front view showing the concentration container and storage tank of the third embodiment, and Figure 10(c) is a cross-sectional view taken along line B-B in Figure 10(b).

図10(a)および図10(b)に示すように、貯留槽4は、濃縮容器3の外周側面3bよりも外側に配置されて排出口331よりも上方に延在した側壁41を備えている。図10(c)に示すように、この実施形態では、側壁41は、送液管6の管上端6cよりも上方まで延在している。濃縮容器3は、側壁41の内周面に一端が固定されて内側に向かって延びた一対のアーム44に、取付部36がボルトで連結されることで着脱自在に貯留槽4の槽内に固定されている。図10(b)および図10(c)に示すように、送液管6および揚砂管942は、貯留槽4の側壁41を貫通している。送液管6および揚砂管942の貫通部分は、側壁41に溶接されており、その貫通部分は水密状態になっている。 As shown in Figures 10(a) and 10(b), the storage tank 4 has a sidewall 41 that is positioned outside the outer peripheral surface 3b of the concentration container 3 and extends above the discharge port 331. As shown in Figure 10(c), in this embodiment, the sidewall 41 extends above the upper end 6c of the liquid supply pipe 6. The concentration container 3 is detachably fixed within the storage tank 4 by bolting the mounting portion 36 to a pair of arms 44 that extend inward and have one end fixed to the inner peripheral surface of the sidewall 41. As shown in Figures 10(b) and 10(c), the liquid supply pipe 6 and the sand lifting pipe 942 penetrate the sidewall 41 of the storage tank 4. The penetration portions of the liquid supply pipe 6 and the sand lifting pipe 942 are welded to the sidewall 41, making the penetration portions watertight.

貯留槽4は、下側部分に2つの槽傾斜面41aが形成された平面視で略正方形の角筒をした槽である。濃縮容器3の排出口331から排出された濃縮砂混入水に含まれている砂は、槽傾斜面41aを滑り落ちて貯留槽4の下端に接続された搬送装置50に堆積する。図10(c)に示すように、排出口331よりも上方であって、貯留槽4の上端より少し下の部分には、オーバーフロー口43が形成されている。このオーバーフロー口43は、排出口331から濃縮砂混入水が多く排出されすぎてしまった場合に、貯留槽4から濃縮砂混入水の上澄み液を流出させるものである。オーバーフロー口43から流出した上澄み液は、オーバーフロー管7を通して沈砂池9(図1参照)に戻される。 The storage tank 4 is a rectangular cylindrical tank with a roughly square shape in plan view, with two inclined tank surfaces 41a formed on its lower portion. Sand contained in the concentrated sand-containing water discharged from the discharge outlet 331 of the concentration container 3 slides down the inclined tank surfaces 41a and deposits on the conveying device 50 connected to the lower end of the storage tank 4. As shown in Figure 10(c), an overflow port 43 is formed above the discharge outlet 331 and slightly below the upper end of the storage tank 4. This overflow port 43 allows the supernatant liquid of the concentrated sand-containing water to flow out of the storage tank 4 if too much concentrated sand-containing water is discharged from the discharge outlet 331. The supernatant liquid flowing out of the overflow port 43 is returned to the settling basin 9 (see Figure 1) via the overflow pipe 7.

図11は、図10に示した固液分離装置の動作を示すフローチャートである。 Figure 11 is a flowchart showing the operation of the solid-liquid separation device shown in Figure 10.

固液分離動作では、まず搬送装置50を停止させた状態で、揚砂ポンプ941の駆動が開始される。この駆動開始により、図10に示した濃縮容器3における砂混入水の受け入れが開始される。なお、搬送装置50は、完全に停止していなくてもよく、例えば、濃縮砂混入水中の汚水が搬送装置50の駆動によって投下部502に到達しない程度の速度で微速駆動していても構わない。すなわち、後述する所定の駆動速度よりも遅い駆動速度で搬送装置50を駆動していてもよい。揚砂ポンプ941(図1参照)の駆動開始前に濃縮容器3の内部空間X1および貯留槽4の槽内が空の状態であった場合、内部空間X1に供給された砂混入水の殆どは、排出口331から排出される。すなわち、貯留槽4における砂混入水および濃縮砂混入水の受け入れが開始される(ステップS31)。排出口331から排出された濃縮砂混入水が、貯留槽4の槽内に貯留されていくことで、貯留槽4に貯留された濃縮砂混入水によって形成される水面である槽水面WL2は徐々に上昇していく。また、貯留槽4の槽内に貯留された濃縮砂混入水に含まれる砂は、自重により貯留槽4の底部に向かって沈降し、搬送装置50の搬送経路における下端部分に集まっていく。槽水面WL2が排出口331に達すると、排出口331が濃縮砂混入水で閉塞されるため、排出口331から排出される濃縮砂混入水の量が減少する。すなわち、絞り部32における内部空間X1の断面積の減少による抵抗と排出口331に加わる濃縮砂混入水の水圧が相まって、排出口331から濃縮砂混入水が排出されにくくなり、汚水送出口634から汚水が送り出され始める。槽水面WL2が上昇するにつれ、排出口331に加わる濃縮砂混入水の水圧が高まるため、排出口331から排出される濃縮砂混入水の量は減少し、汚水送出口634から送り出される汚水の量は増加して送液管6内が汚水で満たされる。送液管6内が汚水で満たされるとサイフォンの原理により沈砂池9に流れ出ようとする作用が汚水に生じる。つまり、砂混入水中の液体および濃縮砂混入水中の液体の位置エネルギーによって、汚水が送液管6を通して貯留槽4の外部に送り出され始める。このため、汚水送出口634から送り出される汚水の量はさらに増加し、排出口331から排出される濃縮砂混入水の量はさらに減少する。内部空間X1に供給される砂混入水の量が、例えば、1.0m3/minの場合には、槽水面WL2が受入口341よりも少し下になった時点で排出口331からはほぼ砂しか排出されなくなり、槽水面WL2は上昇しなくなる。図10(b)および図10(c)には、この時の槽水面WL2が示されている。また、内部空間X1に供給される砂混入水の量を、例えば、1.5m3/minにした場合、汚水送出口634から送り出される汚水の量も増加するが、ある程度の割合の汚水を含む濃縮砂混入水が排出口331から排出され、槽水面WL2は上昇しつづける。槽水面WL2がオーバーフロー口43に達した後は、砂混入水の上澄み液がオーバーフロー口43から0.3m3/min程度流出する。なお、揚砂ポンプ941が駆動する前に、沈殿池に貯留されている汚水や水道水を貯留槽4に流入させ、貯留槽4を液体で満たしておいてもよい。貯留槽4を液体で満たすと、内部空間X1にも貯留槽4と略同じ高さの液体が充填される。このため、槽水面WL2が汚水送出口634の高さ以上になるように液体を貯留しておけば、揚砂ポンプ941の駆動とほぼ同時に汚水送出口634から汚水を送ることができる。揚砂ポンプ941の2回目以降の駆動時には、貯留槽4に貯留されている液体を抜き取らない限り、揚砂ポンプ941の駆動とほぼ同時に汚水送出口634から汚水を送ることができる。 During solid-liquid separation, the sand-containing pump 941 is first started while the conveying device 50 is stopped. This starts the process of receiving sand-containing water into the concentration container 3 shown in FIG. 10. The conveying device 50 does not have to be completely stopped; for example, it may be driven at a slow speed so that the wastewater in the concentrated sand-containing water does not reach the drop section 502 due to the movement of the conveying device 50. In other words, the conveying device 50 may be driven at a speed slower than the predetermined driving speed described below. If the internal space X1 of the concentration container 3 and the storage tank 4 are empty before the sand-containing pump 941 (see FIG. 1) starts to operate, most of the sand-containing water supplied to the internal space X1 is discharged from the discharge port 331. In other words, the storage tank 4 starts receiving sand-containing water and concentrated sand-containing water (step S31). As the concentrated sand-containing water discharged from the discharge port 331 is stored in the storage tank 4, the tank water level WL2, which is the water level formed by the concentrated sand-containing water stored in the storage tank 4, gradually rises. Furthermore, the sand contained in the concentrated sand-containing water stored in the storage tank 4 sinks toward the bottom of the storage tank 4 due to its own weight and collects at the lower end of the transport path of the transport device 50. When the tank water level WL2 reaches the discharge port 331, the discharge port 331 is blocked by the concentrated sand-containing water, reducing the amount of concentrated sand-containing water discharged from the discharge port 331. In other words, the resistance due to the reduced cross-sectional area of the internal space X1 in the throttle section 32 combined with the water pressure of the concentrated sand-containing water acting on the discharge port 331 makes it difficult for the concentrated sand-containing water to be discharged from the discharge port 331, and wastewater begins to be discharged from the wastewater discharge outlet 634. As the tank water level WL2 rises, the water pressure of the concentrated sand-containing water acting on the discharge port 331 increases, so the amount of concentrated sand-containing water discharged from the discharge port 331 decreases, and the amount of wastewater sent out from the wastewater discharge port 634 increases, filling the liquid supply pipe 6 with wastewater. When the liquid supply pipe 6 is filled with wastewater, the wastewater acts as a siphon and tries to flow out into the grit basin 9. In other words, the potential energy of the liquid in the sand-containing water and the liquid in the concentrated sand-containing water causes the wastewater to begin to be sent out of the storage tank 4 through the liquid supply pipe 6. As a result, the amount of wastewater sent out from the wastewater discharge port 634 further increases, and the amount of concentrated sand-containing water discharged from the discharge port 331 further decreases. If the rate of sand-containing water supplied to the internal space X1 is, for example, 1.0 m³/min, when the tank water level WL2 drops slightly below the inlet 341, almost only sand is discharged from the outlet 331, and the tank water level WL2 stops rising. Figures 10(b) and 10(c) show the tank water level WL2 at this time. Furthermore, if the rate of sand-containing water supplied to the internal space X1 is, for example, 1.5 m³/min, the amount of wastewater discharged from the wastewater discharge outlet 634 also increases, but concentrated sand-containing water containing a certain proportion of wastewater is discharged from the outlet 331, and the tank water level WL2 continues to rise. After the tank water level WL2 reaches the overflow port 43, the supernatant of the sand-containing water flows out of the overflow port 43 at a rate of approximately 0.3 m³/min. Before the sand lifting pump 941 is driven, sewage or tap water stored in the settling basin may be flowed into the storage tank 4 to fill the storage tank 4 with liquid. When the storage tank 4 is filled with liquid, the internal space X1 is also filled with liquid to approximately the same height as the storage tank 4. Therefore, if liquid is stored so that the tank water level WL2 is at or above the height of the sewage discharge outlet 634, sewage can be sent from the sewage discharge outlet 634 almost simultaneously with the driving of the sand lifting pump 941. When the sand lifting pump 941 is driven for the second or subsequent time, sewage can be sent from the sewage discharge outlet 634 almost simultaneously with the driving of the sand lifting pump 941, as long as the liquid stored in the storage tank 4 is not drained.

揚砂ポンプ941の駆動が開始された後、センサ42は、堆積した砂SAの高さ位置が流入口631よりも少し低い位置に達したか否かを常時検出している(ステップS32)。堆積した砂SAの高さ位置が排出口331よりも少し低い位置に達したことをセンサ42によって検出したら(ステップS32でYES)、揚砂ポンプ941の駆動を停止させる(ステップS33)。これにより、濃縮容器3における砂混入水の受け入れが停止する。そして、貯留槽4における濃縮砂混入水の受け入れも停止する。以上説明したステップS31からステップS32でYESになるまでが受入工程の一例に相当する。揚砂ポンプ941の駆動が停止してから第3所定時間経過するまでは、揚砂ポンプ941を停止した直後の状態が維持される(ステップS34)。以上説明したステップS33およびステップS34が液送工程の一例に相当する。この第3所定時間は、槽水面WL2が排出口331付近まで低下する時間である。なお、第3所定時間が経過したか否か判断することに代えて、槽水面WL2が排出口331付近まで低下したことを検出する水位センサを貯留槽4に設け、その検出が発生したか否かを判断してもよい。 After the sand pump 941 starts operating, the sensor 42 constantly monitors whether the height of the accumulated sand SA has reached a position slightly lower than the inlet 631 (step S32). When the sensor 42 detects that the height of the accumulated sand SA has reached a position slightly lower than the outlet 331 (YES in step S32), the operation of the sand pump 941 is stopped (step S33). This stops the concentration container 3 from receiving sand-containing water. The storage tank 4 also stops receiving concentrated sand-containing water. The process from step S31 to step S32 (YES) described above corresponds to an example of the receiving process. The state immediately after the sand pump 941 was stopped is maintained until a third predetermined time has elapsed since the operation of the sand pump 941 was stopped (step S34). The above-described steps S33 and S34 correspond to an example of the liquid transfer process. This third predetermined time is the time it takes for the tank water level WL2 to drop to near the outlet 331. Instead of determining whether the third predetermined time has elapsed, a water level sensor that detects when the tank water level WL2 drops to near the discharge outlet 331 may be installed in the storage tank 4, and a determination may be made as to whether this detection has occurred.

揚砂ポンプ941の駆動が停止した後にも、上述のサイフォンの原理による効果により、濃縮砂混入水および砂混入水には、送液管6を通って沈砂池9に流れ出ようとする作用が働いている。これにより、濃縮砂混入水および砂混入水の上澄み液が送液管6を通って沈砂池9に流れ出ていき、槽水面WL2は低下する。一方、槽水面WL2が低下している間にも、濃縮砂混入水および砂混入水に含まれる砂は、自重により徐々に沈降して搬送装置50の搬送経路における下端部分に集まっていく。槽水面WL2が排出口331まで低下すると、排出口331から濃縮容器3を通って空気が送液管6内に入り込み、サイフォンの原理による効果が終了する。揚砂ポンプ941の駆動が停止してから第3所定時間経過するまでは、揚砂ポンプ941を停止した直後の状態が維持される(ステップS34)。以上説明したステップS33およびステップS34が液送工程の一例に相当する。なお、ステップS33およびステップS34において、揚砂ポンプ941の駆動を完全に停止しないで、槽水面WL2が低下する量であれば、濃縮容器3に少量の砂混入水を供給していてもよい。以下、ステップS35乃至ステップS37は、第2実施形態のステップS25乃至ステップS27と同様であるため、説明を省略する。 Even after the sand lifting pump 941 stops operating, the concentrated sand-containing water and sand-containing water continue to flow through the liquid supply pipe 6 into the settling basin 9 due to the effect of the siphon principle described above. As a result, the supernatant liquid of the concentrated sand-containing water and sand-containing water flows through the liquid supply pipe 6 into the settling basin 9, causing the tank water level WL2 to drop. Meanwhile, even while the tank water level WL2 is dropping, the concentrated sand-containing water and sand contained in the sand-containing water gradually settle under their own weight and collect at the lower end of the transport path of the transport device 50. When the tank water level WL2 drops to the discharge port 331, air enters the liquid supply pipe 6 from the discharge port 331 through the concentration container 3, ending the effect of the siphon principle. The state immediately after the sand lifting pump 941 was stopped is maintained until a third predetermined time has elapsed since the sand lifting pump 941 stopped operating (step S34). Steps S33 and S34 described above correspond to an example of a liquid transport process. In steps S33 and S34, a small amount of sand-containing water may be supplied to the concentration container 3 without completely stopping the operation of the sand pump 941, as long as the amount is enough to lower the tank water level WL2. Steps S35 to S37 below are the same as steps S25 to S27 in the second embodiment, and therefore will not be described here.

この第3実施形態の固液分離装置1およびその駆動方法によっても、第2実施形態の固液分離装置1およびその駆動方法と同様に固液分離装置1を小型化できる。また、上述のステップS32において、貯留槽4に貯留された液体によって排出口331が塞がれるので、貯留槽4の槽内に貯留された液体の水圧が排出口331に生じる。この水圧により、排出口331から濃縮砂混入水が排出されにくくなるので、送液管6を通して送り出される汚水の量を増加させることができる。すなわち、排出口331から排出される濃縮砂混入水に対して、汚水送出口634から送り出される汚水の比率が高まるので、濃縮容器3における分離効率が高まる。また、貯留槽4に排出される濃縮砂混入水が少ないので、貯留槽4をさらに小型化できる。また、絞り部32における絞り量(断面積の減少量)を少なくしても、排出口331から排出される濃縮砂混入水の量を抑制することができる。絞り部32における絞り量を少なくすることで、濃縮容器3における圧力損失を低減できるので、揚砂ポンプ941(図1参照)の動力を小さくすることができる。またさらに、排出口331から排出される濃縮砂混入水が飛び散ることがなく、濃縮砂混入水に含まれている砂が短時間で貯留槽4の底に沈降しやすい。また、貯留槽4に搬送装置50が接続され、貯留槽4と濃縮容器3とが高さ方向において重複した位置に配置されているので、固液分離装置1全体の高さを低くできる。そして、濃縮容器3を地上に近い位置に配置できるので、揚砂ポンプ941に必要な揚程が低くなり、よりさらに小さな動力で混入水を濃縮容器3に移送することができる。 The solid-liquid separation device 1 and its driving method of the third embodiment also enable the solid-liquid separation device 1 to be miniaturized, as with the solid-liquid separation device 1 and its driving method of the second embodiment. Furthermore, in step S32 described above, the discharge outlet 331 is blocked by the liquid stored in the storage tank 4, causing hydraulic pressure from the liquid stored in the storage tank 4 to be generated at the discharge outlet 331. This hydraulic pressure makes it difficult for the concentrated sand-containing water to be discharged from the discharge outlet 331, thereby increasing the amount of wastewater delivered through the liquid delivery pipe 6. In other words, the ratio of the wastewater delivered through the wastewater delivery outlet 634 to the concentrated sand-containing water delivered through the discharge outlet 331 increases, thereby improving separation efficiency in the concentration container 3. Furthermore, because less concentrated sand-containing water is discharged to the storage tank 4, the storage tank 4 can be further miniaturized. Furthermore, even if the amount of throttling (reduction in cross-sectional area) in the throttle section 32 is reduced, the amount of concentrated sand-containing water discharged through the discharge outlet 331 can be reduced. By reducing the throttling amount in the throttle section 32, pressure loss in the concentration container 3 can be reduced, allowing for a reduction in the power required for the sand lifting pump 941 (see Figure 1). Furthermore, the concentrated sand-containing water discharged from the discharge port 331 does not splash around, allowing the sand contained in the concentrated sand-containing water to settle to the bottom of the storage tank 4 in a short period of time. Furthermore, because the transport device 50 is connected to the storage tank 4 and the storage tank 4 and the concentration container 3 are positioned so that they overlap in the vertical direction, the overall height of the solid-liquid separation apparatus 1 can be reduced. Furthermore, because the concentration container 3 can be positioned closer to the ground, the head required for the sand lifting pump 941 is reduced, allowing the mixed water to be transferred to the concentration container 3 with even less power.

また、この第3実施形態では、貯留槽4の側壁41は、内部空間X1の上端よりも上方に延びているので、貯留槽4の槽内に、内部空間X1の上端より上方まで液体を貯留することができる。内部空間X1の上端まで液体を貯留することで、排出口331に加わる水圧が高まり、内部空間X1にある砂混入水中の汚水が、重力によって排出口331から流出しようとする力を打ち消すことができる。これにより、排出口331から排出される汚水の量がより抑制され、濃縮砂混入水における砂の濃度をさらに高めることができる。また、排出口331から貯留槽4に排出される濃縮砂混入水の量が減るので、貯留槽4の大きさを小さくすることができる。さらに、前記絞り部32の減少量を少なくして圧力損失をより減少させることもできる。また、貯留槽4の側壁41の高さを送液管6の管上端6cよりも上方にしているので、絞り部32の絞り量を極端に減らしたとしても、槽水面WL2が管上端6cに達すれば、送液管6内が汚水で満たされるのでサイフォンの原理による効果を得ることができる。 In addition, in this third embodiment, the side wall 41 of the storage tank 4 extends above the upper end of the internal space X1, allowing liquid to be stored within the storage tank 4 up to above the upper end of the internal space X1. Storing liquid up to the upper end of the internal space X1 increases the water pressure applied to the discharge outlet 331, counteracting the force of gravity that causes the wastewater in the sand-containing water in the internal space X1 to flow out of the discharge outlet 331. This further reduces the amount of wastewater discharged from the discharge outlet 331, allowing for a further increase in the sand concentration in the concentrated sand-containing water. Furthermore, because the amount of concentrated sand-containing water discharged from the discharge outlet 331 to the storage tank 4 is reduced, the size of the storage tank 4 can be reduced. Furthermore, the amount of reduction in the throttle section 32 can be reduced to further reduce pressure loss. Furthermore, because the height of the side wall 41 of the storage tank 4 is higher than the upper end 6c of the liquid supply pipe 6, even if the amount of throttling by the throttle section 32 is reduced drastically, once the tank water level WL2 reaches the upper end 6c of the pipe, the liquid supply pipe 6 will be filled with wastewater, and the effect of the siphon principle can be achieved.

続いて、第3実施形態の固液分離装置1の変形例について説明する。 Next, we will explain a modified example of the solid-liquid separation device 1 of the third embodiment.

図12(a)は、図10に示した固液分離装置の第1変形例を示す、図10(b)と同様の正面図であり、図12(b)は、同図(a)におけるC-C断面図である。 Figure 12(a) is a front view similar to Figure 10(b) showing a first modified example of the solid-liquid separator shown in Figure 10, and Figure 12(b) is a cross-sectional view taken along the line C-C in Figure 12(a).

図12(a)に示すように、この変形例の固液分離装置1は、揚砂管942に微細気泡水供給管8が接続されている点および貯留槽4の高さが低い点が、図10に示した固液分離装置1と異なる。この変形例では、不図示のナノバブル水発生装置によって発生させたナノバブル水が、微細気泡水供給管8を通して揚砂管942に供給される。ただし、ナノバブル水の代わりにマイクロイバブル水を揚砂管942に供給してもよく、ナノバブル水とマイクロバブル水とを混合したマイクロナノバブル水を揚砂管942に供給しても良い。この微細気泡水供給管8は、微細気泡供給手段の一例に相当する。ナノバブル水は、粒径がナノメートルオーダーの空気の気泡を含む水を意味する。また、マイクロバブル水は、マイクロメートルオーダーの空気の気泡を含む水を意味する。なお、ナノバブル水として、ナノメートルオーダーの酸素の気泡を含む水を用いてもよい。同様にマイクロバブル水として、マイクロメートルオーダーの酸素の気泡を含む水を用いても良い。また、微細気泡水供給管8を濃縮容器3に直接接続してもよい。すなわち、微細気泡水供給管8は、揚砂ポンプ941(図1参照)と排出口331の間に接続されていればよい。ナノバブル水およびマイクロバブル水は、洗浄効果を有しているので、砂混入水に加えることで砂混入水に含まれる砂および汚水を洗浄することができる。揚砂ポンプ941と排出口331の間で、ナノバブル水またはマイクロバブル水を砂混入水に加えることで、濃縮容器3の内部空間X1(図9(b)参照)で砂混入水を高い洗浄効果で洗浄することができる。すなわち、内部空間X1に発生した旋回流によって内部空間X1内においてナノバブルおよびマイクロバブルが砂混入水と混ざり合うので、高い洗浄効果を発揮させることができる。 As shown in FIG. 12(a), the solid-liquid separation apparatus 1 of this modification differs from the solid-liquid separation apparatus 1 shown in FIG. 10 in that a fine bubble water supply pipe 8 is connected to the sand lifting pipe 942 and the height of the storage tank 4 is lower. In this modification, nanobubble water generated by a nanobubble water generator (not shown) is supplied to the sand lifting pipe 942 through the fine bubble water supply pipe 8. However, microbubble water may be supplied to the sand lifting pipe 942 instead of nanobubble water, or micro-nano bubble water, a mixture of nanobubble water and microbubble water, may be supplied to the sand lifting pipe 942. The fine bubble water supply pipe 8 corresponds to an example of a fine bubble supply means. Nanobubble water refers to water containing air bubbles with particle sizes on the nanometer order. Microbubble water refers to water containing air bubbles with particle sizes on the micrometer order. Note that water containing oxygen bubbles on the nanometer order may also be used as nanobubble water. Similarly, water containing oxygen bubbles on the micrometer order may also be used as microbubble water. Alternatively, the fine-bubble water supply pipe 8 may be connected directly to the concentration vessel 3. That is, the fine-bubble water supply pipe 8 may be connected between the sand lifting pump 941 (see FIG. 1) and the discharge port 331. Nanobubble water and microbubble water have a cleaning effect, so adding them to sand-containing water can clean the sand and contaminated water contained in the sand-containing water. By adding nanobubble water or microbubble water to the sand-containing water between the sand lifting pump 941 and the discharge port 331, the sand-containing water can be cleaned with a high cleaning effect in the internal space X1 (see FIG. 9(b)) of the concentration vessel 3. That is, the swirling flow generated in the internal space X1 mixes the nanobubbles and microbubbles with the sand-containing water within the internal space X1, thereby achieving a high cleaning effect.

貯留槽4の側壁41は、濃縮容器3の上端よりも上方で、送液管6の管上端6cよりも下方になる高さまで延在している。図10に示した第3実施形態の貯留槽4のように、貯留槽4の側壁41を高くすれば、貯留槽4の槽水面WL2を送液管6の管上端6cよりも高くすることも可能になる。そして、上述したように、排出口331に加わる水圧は槽水面WL2の高さに応じて高まるので槽水面WL2が高くなることは濃縮砂混入水における砂の濃度をさらに高めることや圧力損失を減少させる意味では好ましい。しかし、貯留槽4の側壁41を高くしすぎると、固液分離装置1全体の高さも高くなり、貯留槽4の製造費用も高価になってしまうので、この意味では貯留槽4の側壁41の高さは低い方が好ましい。側壁41は、排出口331よりも上方に延びていれば、貯留槽4の槽内に貯留された濃縮砂混入水で排出口331を閉塞できるが、この変形例では、固液分離装置1全体の高さと排出口331に加わる水圧のバランスを重視した高さにしている。なお、オーバーフロー口43は、側壁41の高さに応じて適宜配置位置を設定すればよいが、この変形例では、受入口341(図9(b)参照)と同等の高さにしている。 The sidewall 41 of the storage tank 4 extends to a height above the top of the concentration container 3 and below the upper end 6c of the liquid feed pipe 6. By raising the sidewall 41 of the storage tank 4, as in the third embodiment of the storage tank 4 shown in Figure 10, it is possible to raise the tank water level WL2 of the storage tank 4 above the upper end 6c of the liquid feed pipe 6. As mentioned above, the water pressure applied to the discharge outlet 331 increases with the height of the tank water level WL2. Therefore, a higher tank water level WL2 is preferable in terms of further increasing the sand concentration in the concentrated sand-containing water and reducing pressure loss. However, if the sidewall 41 of the storage tank 4 is made too high, the overall height of the solid-liquid separation device 1 will increase, increasing the manufacturing cost of the storage tank 4. Therefore, a lower height of the sidewall 41 of the storage tank 4 is preferable. If the side wall 41 extends higher than the discharge port 331, the discharge port 331 can be blocked by the concentrated sand-containing water stored in the storage tank 4, but in this modified example, the height is set with an emphasis on balancing the overall height of the solid-liquid separation device 1 and the water pressure applied to the discharge port 331. The overflow port 43 can be positioned appropriately depending on the height of the side wall 41, but in this modified example, it is set at the same height as the receiving port 341 (see Figure 9(b)).

次に、図10に示した固液分離装置1の、図12に示した変形例とは異なる変形例について説明する。 Next, we will explain a modification of the solid-liquid separation device 1 shown in Figure 10 that differs from the modification shown in Figure 12.

図13(a)は、図10に示した固液分離装置の第2変形例を示す、図10(b)と同様の正面図であり、図13(b)は、同図(a)におけるD-D断面図である。 Figure 13(a) is a front view similar to Figure 10(b) showing a second modified example of the solid-liquid separator shown in Figure 10, and Figure 13(b) is a cross-sectional view taken along line D-D in Figure 13(a).

図13(a)および図13(b)に示す固液分離装置1は、濃縮容器3に絞り部32および排出部33が設けられていない点、貯留槽4の高さが低い点、およびオーバーフロー口43の位置が図10に示した固液分離装置1と異なる。濃縮容器3は、流体導入部31で構成されている。したがって、内部空間X1は、流体導入部31の内周面31aのみによって画定されている。濃縮容器3の下端は、円筒部311の下端であり、その下端の開口が排出口331になる。この排出口331は、直径500mmの開口であり、受入口341(図9(b)参照)に対して相当程度大きい。このため、この変形例では、濃縮容器3における圧力損失がほとんど生じない。貯留槽4は、図10に示した貯留槽4と比較して、絞り部32および排出部33の合計高さ分だけ低く形成されている。また、濃縮容器3に形成された受入口341は、その合計高さ分、貯留槽4の下端に近い位置に配置されている。貯留槽4の高さが低くなった分、搬送装置50の長さ(高さ)も低くすることができる。すなわち、濃縮容器3の高さを低くすることで、固液分離装置1全体の高さを低くし、固液分離装置1を小型化することができる。また、受入口341が地上に近い位置に配置されるので、揚砂ポンプ941(図1参照)に必要な揚程が低くなり、よりさらに小さな動力で混入水を濃縮容器3に移送することができる。オーバーフロー口43は、受入口341と同一の高さに配置されている。ただし、オーバーフロー口43は、受入口341よりも高い位置に配置してもよく、送液管6の管上端6cよりも高い位置に配置してもよい。高い位置に配置することで、送液管6の管上端6cよりも高い位置まで素早く液体を貯留することができ、砂混入水が内部空間X1に供給され始めてからサイフォンの原理による効果が生じるまでの時間を短くすることができる。 13(a) and 13(b) differ from the solid-liquid separation device 1 shown in FIG. 10 in that the concentration container 3 does not have a throttle section 32 or a discharge section 33, the height of the storage tank 4 is low, and the position of the overflow port 43. The concentration container 3 is formed with a fluid inlet section 31. Therefore, the internal space X1 is defined only by the inner circumferential surface 31a of the fluid inlet section 31. The lower end of the concentration container 3 is the lower end of the cylindrical section 311, and the opening at this lower end is the discharge port 331. This discharge port 331 has a diameter of 500 mm, which is considerably larger than the receiving port 341 (see FIG. 9(b)). Therefore, in this modified example, there is almost no pressure loss in the concentration container 3. The storage tank 4 is formed lower than the storage tank 4 shown in FIG. 10 by the combined height of the throttle section 32 and the discharge section 33. Furthermore, the receiving port 341 formed in the concentration container 3 is positioned closer to the lower end of the storage tank 4 by the total height of the receiving port 341. The reduced height of the storage tank 4 allows the length (height) of the transfer device 50 to be reduced accordingly. In other words, by reducing the height of the concentration container 3, the overall height of the solid-liquid separation device 1 can be reduced, thereby enabling the solid-liquid separation device 1 to be made more compact. Furthermore, because the receiving port 341 is positioned closer to ground level, the head required for the sand-lifting pump 941 (see FIG. 1) is reduced, allowing the mixed water to be transferred to the concentration container 3 with even less power. The overflow port 43 is positioned at the same height as the receiving port 341. However, the overflow port 43 may be positioned higher than the receiving port 341 or higher than the upper end 6c of the liquid feed pipe 6. Positioning the overflow port 43 at a higher position allows the liquid to be quickly stored above the upper end 6c of the liquid feed pipe 6, thereby shortening the time from when the sand-mixed water begins to be supplied to the internal space X1 until the siphon effect is achieved.

この変形例の固液分離装置1の動作は、図10に示した固液分離装置1と同様であるが、図11に示したステップS31およびステップS32における砂混入水および濃縮砂混入水の挙動が多少異なるので、主にこれらの挙動について説明する。濃縮容器3の内部空間X1および貯留槽4の槽内が空の状態で、図1に示す揚砂ポンプ941を駆動すると、内部空間X1に砂混入水が供給され始める。この変形例では、2.0m3/minの砂混入水が内部空間X1に供給される。円筒部311の内周面31aの接線方向から受入口341(図9(b)参照)を通って砂混入水が内部空間X1に導入されるので、内部空間X1には砂混入水の旋回流が形成される。砂混入水に含まれている砂は、汚水よりも比重が大きいため遠心力により円筒部311の内周面31aに押し付けられつつ、その内周面31aに沿って旋回しながら徐々に下方に落下していく。一方、円筒部311の径方向の中心近傍には、砂混入水から砂が取り除かれた汚水が残る。貯留槽4に貯留されている液体が少ないうちは、内部空間X1に供給された砂混入水の全てが、濃縮砂混入水として排出口331から排出される。排出口331から排出された濃縮砂混入水が、貯留槽4の槽内に貯留されていくことで、槽水面WL2は徐々に上昇していく。槽水面WL2が排出口331に達すると、排出口331が濃縮砂混入水で閉塞され、槽水面WL2が上昇するにつれ、排出口331に加わる濃縮砂混入水の水圧が高まる。この変形例では、図9(b)に示した絞り部32がなく、受入口341に対して排出口331が十分大きいので、排出口331が濃縮砂混入水で閉塞された後も槽水面WL2が所定の高さになるまで、内部空間X1に供給された砂混入水の全てが排出口331から排出される。その後、槽水面WL2がオーバーフロー口43に達すると、濃縮砂混入水の上澄み液がオーバーフロー口43から流出するが、自然流下によってオーバーフロー口43から流出する上澄み液よりも揚砂ポンプ941によって供給される砂混入水の方が多いため槽水面WL2は上昇を続ける。槽水面WL2が送液管6の管下端6dに達すると、汚水が送液管6を通って送り出され始める。槽水面WL2が管上端6cに達すると、送液管6内が液体で満たされ、サイフォンの原理により汚水送出口634から沈砂池9に流れ出ようとする作用が砂混入水に生じるので、汚水送出口634から送り出される汚水の量はさらに増加し、槽水面WL2の上昇は停止し、その後下降して一定位置で安定する。図13(a)および図13(b)には、この時の槽水面WL2が示されている。槽水面WL2が安定している時にオーバーフロー口43からは、1.2m3/min程度の上澄み液が流出する。 The operation of this modified solid-liquid separation device 1 is similar to that shown in Figure 10, but the behavior of the sand-containing water and concentrated sand-containing water in steps S31 and S32 shown in Figure 11 is slightly different, so these behaviors will be mainly described. When the internal space X1 of the concentration container 3 and the storage tank 4 are empty and the sand-containing water is driven, sand-containing water begins to be supplied to the internal space X1. In this modified example, 2.0 m3/min of sand-containing water is supplied to the internal space X1. The sand-containing water is introduced into the internal space X1 from the tangential direction of the inner circumferential surface 31a of the cylindrical portion 311 through the receiving port 341 (see Figure 9(b)). As a result, a swirling flow of sand-containing water is formed in the internal space X1. Because the sand contained in the sand-containing water has a greater specific gravity than the wastewater, it is pressed against the inner circumferential surface 31a of the cylindrical portion 311 by centrifugal force and gradually falls downward while circulating along the inner circumferential surface 31a. Meanwhile, wastewater from which the sand has been removed remains near the radial center of the cylindrical portion 311. When there is only a small amount of liquid stored in the storage tank 4, all of the sand-containing water supplied to the internal space X1 is discharged from the outlet 331 as concentrated sand-containing water. As the concentrated sand-containing water discharged from the outlet 331 is stored within the storage tank 4, the tank water level WL2 gradually rises. When the tank water level WL2 reaches the outlet 331, the outlet 331 is blocked by the concentrated sand-containing water. As the tank water level WL2 rises, the water pressure of the concentrated sand-containing water applied to the outlet 331 increases. 9(b) is omitted, and the outlet 331 is sufficiently large relative to the inlet 341. Therefore, even after the outlet 331 is blocked by the concentrated sand-containing water, all of the sand-containing water supplied to the internal space X1 is discharged through the outlet 331 until the tank water level WL2 reaches a predetermined height. When the tank water level WL2 subsequently reaches the overflow port 43, the supernatant of the concentrated sand-containing water flows out through the overflow port 43. However, because the amount of sand-containing water supplied by the sand lift pump 941 exceeds the supernatant flowing out of the overflow port 43 due to gravity, the tank water level WL2 continues to rise. When the tank water level WL2 reaches the lower end 6d of the liquid supply pipe 6, the wastewater begins to be discharged through the liquid supply pipe 6. When the tank water level WL2 reaches the upper end 6c of the pipe, the liquid supply pipe 6 is filled with liquid, and the sand-containing water attempts to flow out of the wastewater discharge outlet 634 into the grit basin 9 due to the siphon principle. This causes the amount of wastewater discharged from the wastewater discharge outlet 634 to increase further, causing the tank water level WL2 to stop rising, then drop and stabilize at a certain position. Figures 13(a) and 13(b) show the tank water level WL2 at this time. When the tank water level WL2 is stable, supernatant liquid flows out of the overflow outlet 43 at a rate of approximately 1.2 m3/min.

この変形例の固液分離装置1においても、図10に示した固液分離装置1と同様の効果が得られる。さらに、貯留槽4に貯留された液体によって生じた排出口331の水圧により、絞り部32がなくても排出口331から排出される濃縮砂混入水の量を抑制することができる。絞り部32がないので濃縮容器3における圧力損失がほぼゼロになり、揚砂ポンプ941(図1参照)の動力をより小さくすることができる。また、送液管6内に液体がない状態でも揚砂ポンプ941を駆動するだけで、槽水面WL2が管上端6cの高さに達して送液管6内を液体で満たすことができるので、容易にサイフォンの原理による作用を生じさせることができる。 This modified solid-liquid separator 1 also achieves the same effects as the solid-liquid separator 1 shown in Figure 10. Furthermore, the water pressure at the outlet 331 generated by the liquid stored in the storage tank 4 can reduce the amount of concentrated sand-containing water discharged from the outlet 331, even without the throttle section 32. The absence of the throttle section 32 virtually eliminates pressure loss in the concentration container 3, allowing for reduced power consumption of the sand lifting pump 941 (see Figure 1). Furthermore, even when there is no liquid in the liquid feed pipe 6, simply driving the sand lifting pump 941 causes the tank water level WL2 to reach the height of the pipe upper end 6c, filling the liquid feed pipe 6 with liquid, thereby easily achieving the siphon principle.

本発明は上述の実施形態に限られることなく特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形を行うことが出来る。たとえば、本実施形態では、固液分離装置1を沈砂池9に設置した例で説明したが、固液分離装置1は、沈殿池に設けてもよく、ダム湖等の貯水池に設けてもよい。また、工場等で生じた工場排水から水と金属粉等を分離する固液分離装置1として使用してもよい。さらに、ベルトゲート5やスクリューコンベア501を用いる例で説明したが、スライドゲートやカットゲートなどのゲート装置、またはベルトコンベアやフライトコンベアなどの搬送装置を排出装置として用いてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. For example, in this embodiment, the solid-liquid separator 1 is installed in a settling basin 9, but the solid-liquid separator 1 may also be installed in a settling basin or a reservoir such as a dam lake. The solid-liquid separator 1 may also be used to separate water and metal powder from industrial wastewater generated in factories, etc. Furthermore, while the example uses a belt gate 5 and a screw conveyor 501, a gate device such as a slide gate or cut gate, or a transport device such as a belt conveyor or flight conveyor may also be used as the discharge device.

以上説明した実施形態や変形例によれば、固液分離装置を小型化することが可能な固液分離装置の駆動方法および小型化に好適な固液分離装置を提供できる。 The embodiments and variations described above provide a method for driving a solid-liquid separator that enables the size of the solid-liquid separator to be reduced, and a solid-liquid separator that is suitable for size reduction.

なお、以上説明した各実施形態や変形例の記載それぞれにのみ含まれている構成要件であっても、その構成要件を、他の実施形態や変形例に適用してもよい。 Note that even if a component is included only in the description of each of the embodiments and variations described above, that component may also be applied to other embodiments and variations.

以上説明した固液分離装置の駆動方法は、液体に固体が混入した混入液を貯留する貯留槽と、流入口が該貯留槽内に配置され流出口が該貯留槽の外部に配置された送液機構と、該貯留槽の底部側に集められた固体を該貯留槽の外部に排出する排出装置とを備えた固液分離装置の駆動方法であって、
前記貯留槽に前記混入液を受け入れる受入工程と、
前記貯留槽に貯留された前記混入液中の液体を前記送液機構によって該貯留槽外に送り、該貯留槽内の液面を低下させる送液工程と、
前記送液工程によって前記貯留槽の液面を所定高さよりも低下させた状態で、前記底部側に集められた固体を、前記排出装置によって該貯留槽の外部に排出する排出工程とを有することを特徴とする。
The above-described method for driving a solid-liquid separator is a method for driving a solid-liquid separator including: a storage tank for storing a mixed liquid in which solids are mixed into a liquid; a liquid delivery mechanism having an inlet disposed within the storage tank and an outlet disposed outside the storage tank; and a discharge device for discharging solids collected on the bottom side of the storage tank to the outside of the storage tank,
a receiving step of receiving the mixed liquid into the storage tank;
a liquid sending step of sending the liquid in the mixed liquid stored in the storage tank out of the storage tank by the liquid sending mechanism to lower the liquid level in the storage tank;
The method is characterized by having a discharge step in which, with the liquid level in the storage tank lowered below a predetermined height by the liquid transfer step, the solids collected on the bottom side are discharged outside the storage tank by the discharge device.

また、以上説明した固液分離装置は、液体に固体が混入した混入液を貯留する貯留槽と、
流入口が前記貯留槽内に配置され流出口が該貯留槽の外部に配置された送液機構と、
前記貯留槽の底部側に集められた固体を該貯留槽の外部に排出する排出装置とを備え、
前記排出装置は、前記貯留槽に貯留された前記混入液中の液体を前記送液機構によって該貯留槽外に送ることで該貯留槽内の液面を所定高さよりも低下させた状態で、前記底部側に集められた固体を該貯留槽の外部に排出するものであることを特徴とする。
The solid-liquid separation device described above includes a storage tank for storing a mixed liquid in which a solid is mixed into a liquid,
a liquid delivery mechanism having an inlet disposed within the reservoir tank and an outlet disposed outside the reservoir tank;
a discharge device that discharges solids collected on the bottom side of the storage tank to the outside of the storage tank,
The discharge device is characterized in that it discharges solids collected on the bottom side to the outside of the storage tank while lowering the liquid level in the storage tank below a predetermined height by sending the liquid in the mixed liquid stored in the storage tank out of the storage tank using the liquid delivery mechanism.

以上説明した固液分離装置の駆動方法は、供給口を経由して注ぎ込まれた、液体に固体が混入した混入液を貯留する貯留槽と、流入口が該貯留槽内であって該供給口よりも下方に配置され流出口が該貯留槽の外部であって該流入口よりも下方に配置された送液機構と、該貯留槽の底部側に集められた固体を該貯留槽の外部に排出する排出装置とを備えた固液分離装置の駆動方法であって、
前記貯留槽に前記混入液を受け入れる受入工程と、
前記貯留槽に貯留された前記混入液中の液体を前記送液機構によってサイフォンの原理による効果を利用して該貯留槽外に送り、該貯留槽内の液面を低下させる送液工程と、
前記送液工程によって前記貯留槽の液面を所定高さよりも低下させた状態で、前記底部側に集められた固体を、前記排出装置によって該貯留槽の外部に排出する排出工程とを有することを特徴とする。
The above-described method for driving a solid-liquid separator includes a storage tank that stores a liquid containing solids mixed therein and that is poured in through a supply port, a liquid delivery mechanism that has an inlet located within the storage tank and below the supply port and an outlet located outside the storage tank and below the inlet, and a discharge device that discharges solids collected on the bottom side of the storage tank to the outside of the storage tank,
a receiving step of receiving the mixed liquid into the storage tank;
a liquid sending step of sending the liquid in the mixed liquid stored in the storage tank out of the storage tank by the liquid sending mechanism utilizing the effect of the siphon principle, thereby lowering the liquid level in the storage tank;
The method is characterized by having a discharge step in which, with the liquid level in the storage tank lowered below a predetermined height by the liquid transfer step, the solids collected on the bottom side are discharged outside the storage tank by the discharge device.

この固液分離装置の駆動方法によれば、前記貯留槽の液面を低下させて混入液における固体の濃度を高めた状態で、前記排出装置によって固体を排出するので、固体を斜め上方に搬送する搬送装置以外のものも前記排出装置として用いることができる。搬送装置以外の排出装置としては、例えばスライド移動することによって前記貯留槽の下端を開放するベルトゲートやスライドゲートや、観音開き式のカットゲートなどのゲート装置を用いることができる。また、スクリューコンベアやベルトコンベアやフライトコンベアなどを用いた搬送装置を前記排出装置として用いる場合であっても、液面を低下させた状態で固体を搬送するので、その搬送経路を短くすることができる。これにより、固液分離装置を小型化することが可能になる。 According to this method for driving a solid-liquid separator, the liquid level in the storage tank is lowered to increase the concentration of solids in the mixed liquid, and then the discharge device discharges the solids. Therefore, devices other than conveying devices that transport solids diagonally upward can be used as the discharge device. Examples of discharge devices other than conveying devices include gate devices such as belt gates or slide gates that slide to open the bottom of the storage tank, and double-door cut gates. Furthermore, even when a conveying device using a screw conveyor, belt conveyor, or flight conveyor is used as the discharge device, the solids are transported with the liquid level lowered, so the transport path can be shortened. This makes it possible to reduce the size of the solid-liquid separator.

この固液分離装置の駆動方法において、前記送液工程は、前記貯留槽に貯留された前記混入液中の液体を、該混入液中の液体の位置エネルギーを利用して該貯留槽の外部に送る工程であってもよい。 In this method for driving a solid-liquid separator, the liquid transport step may be a step of transporting the liquid in the mixed liquid stored in the storage tank to the outside of the storage tank by utilizing the potential energy of the liquid in the mixed liquid.

前記液送工程において、前記混入液中の液体の位置エネルギーを利用して該液体を前記貯留槽の外部に送るので、ポンプなどの装置を前記固液分離装置に設けなくても該貯留槽の液面を低下させることができる。液面を低下させるための装置を設けていないので、固液分離装置を安価に構成できる。 In the liquid transfer process, the potential energy of the liquid in the mixed liquid is used to transfer the liquid outside the storage tank, so the liquid level in the storage tank can be lowered without installing a device such as a pump in the solid-liquid separation device. Because no device for lowering the liquid level is installed, the solid-liquid separation device can be constructed inexpensively.

また、この固液分離装置の駆動方法において、前記送液機構は、前記流入口と前記流出口の間に前記混入液中の液体が前記貯留槽の外部に送り出される量を調整する流量調整部を有するものであり、
前記送液工程は、前記流量調整部によって調整された流量で前記混入液中の液体を該貯留槽の外部に送る工程であってもよい。
In addition, in the method for driving the solid-liquid separator, the liquid sending mechanism has a flow rate adjusting unit between the inlet and the outlet that adjusts the amount of liquid in the mixed liquid sent out to the outside of the storage tank,
The liquid sending step may be a step of sending the liquid in the mixed liquid to the outside of the storage tank at a flow rate adjusted by the flow rate adjustment unit.

前記送液工程において、前記流入口から吸い込まれる前記混入液中の液体の量が前記流量調整部によって調整された流量になるので、前記混入液中の液体とともに前記底部側に集められた固体が前記流入口から吸い込まれてしまうことを抑制できる。なお、流量調整部は、電動弁で構成されていてもよい。 During the liquid transfer process, the amount of liquid in the mixed liquid sucked through the inlet is adjusted by the flow rate adjustment unit, preventing solids collected at the bottom side from being sucked through the inlet along with the liquid in the mixed liquid. The flow rate adjustment unit may be configured as an electric valve.

また、この固液分離装置の駆動方法において、前記送液工程は、前記貯留槽に貯留された前記混入液中の液体を、ポンプによって該貯留槽の外部に送る工程であってもよい。 Furthermore, in this method for driving a solid-liquid separator, the liquid transfer step may be a step of transferring the liquid in the mixed liquid stored in the storage tank to the outside of the storage tank using a pump.

前記ポンプを用いることで、前記貯留槽に貯留された前記混入液中の液体を確実に該貯留槽の外に送り出すことができる。また、前記ポンプとして吸込み量の調整が可能なものを用いれば、該ポンプの吸込み量を調整することで前記混入液中の液体とともに前記底部側に集められた固体が吸い込まれてしまうことを抑制できる。 By using this pump, the liquid contained in the mixed liquid stored in the storage tank can be reliably pumped out of the storage tank. Furthermore, if a pump with an adjustable suction volume is used, adjusting the suction volume of the pump can prevent solids collected at the bottom from being sucked in along with the liquid contained in the mixed liquid.

さらに、この固液分離装置の駆動方法において、前記貯留槽は、前記底部側に集められた固体の高さ位置を検出する高さ位置検出手段を備えたものであり、
前記送液工程は、前記底部側に集められた固体の高さ位置が前記流入口が配置された高さ位置よりも低い特定の高さ位置に到達したことを前記高さ位置検出手段が検出したことに基づいて、該貯留槽内の液面を前記所定高さよりも低下させる工程であってもよい。
Furthermore, in the method for driving the solid-liquid separator, the storage tank is provided with height position detection means for detecting a height position of the solids collected on the bottom side,
The liquid transfer process may be a process of lowering the liquid level in the storage tank below the predetermined height based on the height position detection means detecting that the height position of the solids collected on the bottom side has reached a specific height position lower than the height position at which the inlet is located.

こうすることで、前記送液工程において、液体とともに前記底部側に集められた固体が吸い込まれてしまうことを抑制しつつ、該送液工程完了時に前記貯留槽に残っている前記混入液における固体の濃度を高めることができる。 This prevents solids collected at the bottom from being sucked in along with the liquid during the liquid transfer process, while increasing the concentration of solids in the mixed liquid remaining in the storage tank when the liquid transfer process is completed.

また、以上説明した固液分離装置は、供給口を経由して注ぎ込まれた、液体に固体が混入した混入液を貯留する貯留槽と、
流入口が前記貯留槽内であって該供給口よりも下方に配置され流出口が該貯留槽の外部であって該流入口よりも下方に配置され、該貯留槽に貯留された前記混入液中の液体をサイフォンの原理による効果を利用して該流入口から該貯留槽外に送る送液機構と、
前記貯留槽の底部側に集められた固体を該貯留槽の外部に排出する排出装置とを備え、
前記排出装置は、前記貯留槽に貯留された前記混入液中の液体を前記送液機構によって該貯留槽外に送ることで該貯留槽内の液面を所定高さよりも低下させた状態で、前記底部側に集められた固体を該貯留槽の外部に排出するものであることを特徴とする。
The solid-liquid separation device described above includes a storage tank for storing a liquid containing solids mixed therein and poured through a supply port;
a liquid delivery mechanism having an inlet disposed within the storage tank below the supply port and an outlet disposed outside the storage tank below the inlet, which utilizes the effect of the siphon principle to deliver the liquid in the mixed liquid stored in the storage tank from the inlet to outside the storage tank;
a discharge device that discharges solids collected on the bottom side of the storage tank to the outside of the storage tank,
The discharge device is characterized in that it discharges solids collected on the bottom side to the outside of the storage tank while lowering the liquid level in the storage tank below a predetermined height by sending the liquid in the mixed liquid stored in the storage tank out of the storage tank using the liquid delivery mechanism.

この固液分離装置によれば、前記貯留槽の液面を低下させて前記混入液における固体の濃度を高めた状態で、前記排出装置によって固体を排出するので、固体を斜め上方に搬送する搬送装置以外のものも前記排出装置として用いることができる。また、スクリューコンベアやベルトコンベアやフライトコンベアなどを用いた搬送装置を前記排出装置として用いる場合であっても、液面を低下させた状態で固体を搬送するので、その搬送経路を短くすることができる。従って、固液分離装置を小型化できる。 With this solid-liquid separation device, the liquid level in the storage tank is lowered to increase the concentration of solids in the mixed liquid, and then the discharge device discharges the solids. Therefore, devices other than conveying devices that transport solids diagonally upward can be used as the discharge device. Furthermore, even when a conveying device using a screw conveyor, belt conveyor, flight conveyor, or the like is used as the discharge device, the solids are transported with the liquid level lowered, so the transport path can be shortened. This allows the solid-liquid separation device to be made smaller.

この固液分離装置において、前記底部側に集められた固体の高さ位置を検出する高さ位置検出手段を備え、
前記送液機構は、前記底部側に集められた固体の高さ位置が前記流入口が配置された高さ位置より低い特定の高さ位置に到達したことを前記高さ位置検出手段が検出したことに基づいて、該貯留槽内の液面を前記所定高さよりも低下させるものであってもよい。
The solid-liquid separator further comprises a height position detection means for detecting a height position of the solids collected on the bottom side,
The liquid delivery mechanism may lower the liquid level in the storage tank below the specified height based on the height position detection means detecting that the height position of the solids collected on the bottom side has reached a specific height position lower than the height position at which the inlet is located.

こうすることで、前記送液機構によって、液体とともに前記底部側に集められた固体が吸い込まれてしまうことを抑制しつつ、前記貯留槽内の液面を前記所定高さよりも低下させた後に前記貯留槽に残っている前記混入液における固体の濃度を高めることができる。
また、以上説明した固液分離装置は、供給口を経由して注ぎ込まれた、液体に砂が混入した混入液を貯留する貯留槽と、
流入口が前記貯留槽内であって該供給口よりも下方に配置され流出口が該貯留槽の外部に配置され、該貯留槽に貯留された前記混入液中の液体を該流入口から該貯留槽外に送る送液機構と、
前記貯留槽の底部側に集められた砂を該貯留槽の外部に排出する排出装置と、
前記底部側に集められた砂の高さ位置を検出する高さ位置検出手段とを備え、
前記貯留槽は、下端に開口が形成されたものであり、
前記排出装置は、前記開口を閉塞するものであって、前記貯留槽に貯留された前記混入液中の液体を前記送液機構によって該貯留槽外に送ることで該貯留槽内の液面を所定高さよりも低下させた状態で開放方向に移動して該開口を開放することで前記底部側に集められた砂を該貯留槽の外部に排出するものであり、
前記高さ位置検出手段および前記流入口は、前記排出装置の前記開放方向上流側端部の上方に配置されたものであり、
前記供給口は、前記排出装置の前記開放方向下流側の上方に配置されたものであることを特徴とする。
This prevents the liquid delivery mechanism from sucking in solids collected at the bottom along with the liquid, while increasing the concentration of solids in the mixed liquid remaining in the storage tank after the liquid level in the storage tank is lowered below the specified height.
The solid-liquid separation device described above includes a storage tank for storing a mixed liquid containing sand poured through a supply port;
a liquid delivery mechanism having an inlet located within the storage tank below the supply port and an outlet located outside the storage tank, which delivers the liquid in the mixed liquid stored in the storage tank from the inlet to outside the storage tank;
a discharge device that discharges sand collected on the bottom side of the storage tank to the outside of the storage tank;
a height position detection means for detecting the height position of the sand collected on the bottom side,
The storage tank has an opening formed at a lower end,
The discharge device closes the opening, and by sending the liquid in the mixed liquid stored in the storage tank to the outside of the storage tank using the liquid sending mechanism, the liquid level in the storage tank is lowered below a predetermined height, and then the discharge device moves in an opening direction to open the opening, thereby discharging the sand collected on the bottom side to the outside of the storage tank,
the height position detection means and the inlet are disposed above an upstream end of the discharge device in the opening direction,
The supply port is characterized in that it is disposed above the downstream side of the discharge device in the opening direction.

1 固液分離装置
4 貯留槽
5 ベルトゲート
6 送液管
621 流出口
631 流入口
REFERENCE SIGNS LIST 1 solid-liquid separator 4 storage tank 5 belt gate 6 liquid transfer pipe 621 outlet 631 inlet

Claims (1)

供給口を経由して注ぎ込まれた、液体に砂が混入した混入液を貯留する貯留槽と、
流入口が前記貯留槽内であって該供給口よりも下方に配置され流出口が該貯留槽の外部に配置され、該貯留槽に貯留された前記混入液中の液体を該流入口から該貯留槽外に送る送液機構と、
スライド移動することによって前記貯留槽の下端を開放して前記貯留槽の底部側に集められた砂を該貯留槽の外部に排出するゲート装置と、
前記底部側に集められた砂の高さ位置を検出する高さ位置検出手段とを備え、
前記貯留槽は、下端に開口が形成され垂直方向に立ち上がった側壁によって構成された角筒の槽であり、
前記ゲート装置は、前記開口を閉塞するものであって、前記貯留槽に貯留された前記混入液中の液体を前記送液機構によって該貯留槽外に送ることで該貯留槽内の液面を所定高さよりも低下させた状態で開放方向に移動して該開口を開放することで前記底部側に集められた砂を該貯留槽の外部に排出するものであり、
前記高さ位置検出手段および前記流入口は、前記ゲート装置の前記開放方向上流側端部の上方に配置されたものであり、
前記供給口は、前記ゲート装置の前記開放方向下流側の上方に配置されたものであることを特徴とする固液分離装置。
a storage tank for storing a mixed liquid containing sand poured through a supply port;
a liquid delivery mechanism having an inlet located within the storage tank below the supply port and an outlet located outside the storage tank, which delivers the liquid in the mixed liquid stored in the storage tank from the inlet to outside the storage tank;
a gate device that slides to open the bottom of the storage tank and discharges sand collected at the bottom of the storage tank to the outside of the storage tank;
a height position detection means for detecting the height position of the sand collected on the bottom side,
The storage tank is a rectangular cylindrical tank having an opening at its bottom end and a vertically extending side wall,
The gate device closes the opening, and moves in an opening direction to open the opening while the liquid level in the storage tank is lowered below a predetermined height by sending the liquid in the mixed liquid stored in the storage tank out of the storage tank using the liquid sending mechanism, thereby discharging the sand collected on the bottom side to the outside of the storage tank,
the height position detection means and the inlet are disposed above an upstream end of the gate device in the opening direction,
The solid-liquid separator is characterized in that the supply port is disposed above the downstream side of the gate device in the opening direction.
JP2024001827A 2019-11-27 2024-01-10 Solid-liquid separator Active JP7730194B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2024001827A JP7730194B2 (en) 2019-11-27 2024-01-10 Solid-liquid separator
JP2025132056A JP2025156553A (en) 2019-11-27 2025-08-07 Solid-liquid separator

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019213885A JP2021084061A (en) 2019-11-27 2019-11-27 Driving method of solid-liquid separator and solid-liquid separator
JP2024001827A JP7730194B2 (en) 2019-11-27 2024-01-10 Solid-liquid separator

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019213885A Division JP2021084061A (en) 2019-11-27 2019-11-27 Driving method of solid-liquid separator and solid-liquid separator

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2025132056A Division JP2025156553A (en) 2019-11-27 2025-08-07 Solid-liquid separator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2024026694A JP2024026694A (en) 2024-02-28
JP7730194B2 true JP7730194B2 (en) 2025-08-27

Family

ID=76086184

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019213885A Pending JP2021084061A (en) 2019-11-27 2019-11-27 Driving method of solid-liquid separator and solid-liquid separator
JP2024001827A Active JP7730194B2 (en) 2019-11-27 2024-01-10 Solid-liquid separator
JP2025132056A Pending JP2025156553A (en) 2019-11-27 2025-08-07 Solid-liquid separator

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019213885A Pending JP2021084061A (en) 2019-11-27 2019-11-27 Driving method of solid-liquid separator and solid-liquid separator

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2025132056A Pending JP2025156553A (en) 2019-11-27 2025-08-07 Solid-liquid separator

Country Status (1)

Country Link
JP (3) JP2021084061A (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001311214A (en) 2000-04-27 2001-11-09 Nikki Plan Tec Kk Storage hopper
JP2002240959A (en) 2001-02-13 2002-08-28 Tokyo Metropolis Belt gate with sewer hopper and sewage leakage prevention mechanism
JP2003154208A (en) 2001-11-20 2003-05-27 Maezawa Ind Inc Sedimentation separation storage hopper device
JP2015116517A (en) 2013-12-17 2015-06-25 アクアインテック株式会社 Storage device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5622567B2 (en) * 1974-02-09 1981-05-26
JPS58137414A (en) * 1982-02-10 1983-08-15 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Apparatus for washing precipitated sand
JPS609507U (en) * 1983-06-28 1985-01-23 三菱重工業株式会社 Dehydration equipment
JPH07227506A (en) * 1994-02-17 1995-08-29 Ishigaki Mech Ind Co Device for separating mud from sewage in waterway or the like
JPH08299967A (en) * 1995-05-02 1996-11-19 Tanii Kogyo Kk Thickener of ready-mixed concrete waste water
JP2001334107A (en) * 2000-05-25 2001-12-04 Vision:Kk Slurry separation device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001311214A (en) 2000-04-27 2001-11-09 Nikki Plan Tec Kk Storage hopper
JP2002240959A (en) 2001-02-13 2002-08-28 Tokyo Metropolis Belt gate with sewer hopper and sewage leakage prevention mechanism
JP2003154208A (en) 2001-11-20 2003-05-27 Maezawa Ind Inc Sedimentation separation storage hopper device
JP2015116517A (en) 2013-12-17 2015-06-25 アクアインテック株式会社 Storage device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021084061A (en) 2021-06-03
JP2025156553A (en) 2025-10-14
JP2024026694A (en) 2024-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7485221B2 (en) System for treating wastewater
US7972505B2 (en) Primary equalization settling tank
US8398864B2 (en) Screened decanter assembly for a settling tank
JP7822070B2 (en) Cleaning equipment
JP2023103340A (en) Solid-liquid separation system
JP2026015623A (en) Cleaning equipment
JP7663264B2 (en) Method for driving a solid-liquid separator
JP7812156B2 (en) Solid-liquid separation system
JP7730194B2 (en) Solid-liquid separator
JP2025176158A (en) Transport System
JP3919510B2 (en) Sedimentation separation storage hopper device
KR100964178B1 (en) Auto-seperation draining apparatus
JP7706803B2 (en) Method for driving solid-liquid separation device and solid-liquid separation device
JP2026074537A (en) Transfer device and transfer method
JP7737743B2 (en) fluid transfer device
JP2010051906A (en) Fluid transfer device for sewage treatment
JP2025099110A (en) Solid-liquid separation system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240110

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20241105

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20241203

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250311

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250421

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250708

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250807

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7730194

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150