JP2005144236A

JP2005144236A - 泥水処理装置

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Publication number: JP2005144236A
Application number: JP2003381705A
Authority: JP
Inventors: Soichiro Osaki; 荘一郎大崎; Yuji Mizuno; 裕司水野
Original assignee: Nikuni KK
Current assignee: Nikuni KK
Priority date: 2003-11-11
Filing date: 2003-11-11
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2023-11-11
Also published as: JP4373767B2

Abstract

【課題】回路構成を単純化できる泥水処理装置を提供する。
【解決手段】泥水処理装置は、路面Ｌに噴射ノズル１より水を噴射するとともに路面Ｌの土砂とともに泥水を回収するノズルユニット２と、泥水中の水と土砂とを遠心分離して１次濾過するサイクロン型の１次濾過槽３とを具備する。さらに、水と空気とを分離する気水分離槽４と、気水分離槽４より空気のみを吸引して外部へ排出する真空ポンプ５と、気水分離槽４の水Ｗ1を２次濾過する２次濾過槽６とを具備する。さらに、水を真空ポンプ５の吸引力に抗して吸込む正逆転可能な渦流ポンプ７と、渦流ポンプ７から吐出した清水Ｗ2を収容する清水槽８と、清水Ｗ2をノズルユニット２の噴射ノズル１に圧送する高圧ポンプ９とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、泥水中から土砂などを取除く泥水処理装置に関するものである。

透水性舗装道路は、透水可能な空隙を有する表層路面を有する舗装道路であり、降雨時に表層路面の空隙に流入した雨水を側溝に導いて排水することにより、ハイドロプレーニング現象などの走行阻害を防止するものであるが、表層路面の空隙に土砂などが目詰まりすると、排水性能が低下してしまう。

このため、従来においては、車両に搭載された吸引回収装置により路面の目詰まりを除去するようにしている。この吸引回収装置は、路面に向けて高圧水を噴射して路面の空隙に詰まった土砂などを遊離させる洗浄装置と、これらの水と土砂とが混合した泥水を吸引回収して気水分離処理を施す吸引回収手段と、気水分離後の泥水をサイクロン作用により水と土砂とに分離する第１の濾過装置と、さらに土砂を含む水から円筒形の金網状フィルタで土砂を分離する第２の濾過装置と、これらの濾過装置によって濾過された再生水を収容する清水タンクとを、車両に搭載したものである（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１７５３９８号公報（第３頁、図１）

この吸引回収装置は、洗浄装置と第１の濾過装置との間に吸引回収手段を設置したので、この吸引回収手段を稼働するための吸引ポンプ回路に加えて、清水タンクよりインジェクタ用ポンプにより圧送された再生水でインジェクタを作動させて吸引回収手段の水を第１の濾過装置に加圧供給する圧送ポンプ回路を設置しなければならない問題がある。

また、清水タンクより逆洗用ポンプにより第１および第２の濾過装置の逆洗用噴射ノズルに逆洗用の水を加圧供給する逆洗回路を設置しなければならない問題もある。さらに、円筒形の金網状フィルタで土砂を分離する第２の濾過装置は、構造が複雑で、動力を必要とし、逆洗用噴射ノズルなども必要とする問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、回路構成を単純化できる泥水処理装置を提供することを目的とするものである。

請求項１記載の発明は、回収した泥水中の水と土砂とを遠心分離して１次濾過するサイクロン型の１次濾過槽と、この１次濾過槽で泥水より分離された水と空気とを分離する気水分離槽と、この気水分離槽より空気のみを吸引して外部へ排出する真空ポンプと、気水分離槽の水をフィルタにより２次濾過する２次濾過槽と、この２次濾過槽のフィルタで濾過処理された水を真空ポンプの吸引力に抗して吸込む正逆転可能な渦流ポンプと、この渦流ポンプから吐出された清水を収容する清水槽とを具備した泥水処理装置であり、真空ポンプの吸引力によって、泥水をサイクロン型の１次濾過槽に吸込んで泥水中の水と土砂とを遠心分離するとともに、さらに気水分離槽に吸込んで水と空気とを分離したので、サイクロン型の１次濾過槽と気水分離槽とをそれぞれ稼働するための複数のポンプ回路は不要となり、回路構成を単純化でき、また、渦流ポンプは、正転を逆転に切換えることにより、圧力性能を低下させることなく吸込と吐出とを逆にすることができるので、清水槽内の清水を２次濾過槽のフィルタに逆送させて、この２次濾過槽のフィルタを逆洗することが可能となり、特別な逆洗回路を設けなくても２次濾過槽のフィルタ目詰まりを解消でき、回路構成を単純化できる。

請求項２記載の発明は、路面に噴射ノズルより水を噴射するとともに路面の土砂とともに泥水を回収するノズルユニットと、このノズルユニットで回収した泥水中の水と土砂とを遠心分離して１次濾過するサイクロン型の１次濾過槽と、この１次濾過槽で泥水より分離された水と空気とを分離する気水分離槽と、この気水分離槽より空気のみを吸引して外部へ排出する真空ポンプと、気水分離槽の水をフィルタにより２次濾過する２次濾過槽と、この２次濾過槽のフィルタで濾過処理された水を真空ポンプの吸引力に抗して吸込む正逆転可能な渦流ポンプと、この渦流ポンプから吐出された清水を収容する清水槽と、この清水槽内の清水をノズルユニットの噴射ノズルに圧送する高圧ポンプとを具備した泥水処理装置であり、高圧ポンプからノズルユニットに圧送された水を噴射ノズルより透水性舗装道路の路面に噴射して発生した泥水を回収することで路面の排水性能を再生できるとともに、真空ポンプの吸引力によって、ノズルユニットから回収した路面の泥水をサイクロン型の１次濾過槽に吸込んで泥水中の水と土砂とを遠心分離し、さらに気水分離槽に吸込んで水と空気とを分離したので、サイクロン型の１次濾過槽と気水分離槽とをそれぞれ稼働するための複数のポンプ回路は不要となり、回路構成を単純化でき、また、渦流ポンプは、正転を逆転に切換えることにより、圧力性能を低下させることなく吸込と吐出とを逆にすることができるので、清水槽内の清水を２次濾過槽のフィルタに逆送させて、この２次濾過槽のフィルタを逆洗することが可能となり、特別な逆洗回路を設けなくても２次濾過槽のフィルタ目詰まりを解消でき、回路構成を単純化できる。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の泥水処理装置において、１次濾過槽の下側に配置され１次濾過槽で泥水より１次分離された土砂を回収する上面開口形の１次沈澱槽と、１次濾過槽の下部に取付けられ１次沈澱槽の上面開口を開閉する蓋体と、この蓋体を開閉操作するアクチュエータと、１次沈澱槽を着脱自在に載支して１次沈澱槽に回収された土砂の重量を計量する計量器とを具備したものであり、計量器により１次沈澱槽内に回収された土砂の重量を計量して、土砂の回収量が限界に達した場合は、アクチュエータにより１次沈澱槽の蓋体を開けると同時に１次濾過槽を１次沈澱槽から分離することで、計量器上から１次沈澱槽を取出して１次沈澱槽内の土砂を容易に空けることができる。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか記載の泥水処理装置における２次濾過槽のフィルタが、伸縮可能なコイル状に巻回された金属濾材間の微小な濾過間隙により土砂を濾過するスプリングフィルタであり、このスプリングフィルタで２次分離された土砂を回収する２次沈澱槽と、スプリングフィルタを経て水を吸引する渦流ポンプの吸込側の圧力を検出する圧力検出器と、気水分離槽と２次濾過槽とを連通する通路を開閉するとともに２次濾過槽と２次沈澱槽とを連通する通路を開閉する切換手段と、圧力検出器で検出された圧力が少なくとも大気圧より低い設定圧力まで低下したときに切換手段を制御して気水分離槽と２次濾過槽とを連通する通路を閉じ２次濾過槽と２次沈澱槽とを連通する通路を開放するとともに渦流ポンプを逆転させるコントローラとを具備したものであり、２次濾過槽のフィルタは、伸縮可能なコイル状に巻回された金属濾材間の微小な濾過間隙により微細な土砂を濾過するスプリングフィルタであるので、構造が簡単であるとともに、フィルタリングに動力を必要とせず、また、逆送された清水の逆洗圧によりコイル状に巻回された金属濾材間の微小な濾過間隙が拡大するので、逆洗用噴射ノズルなどを用いなくても目詰まりを効果的に解消できる。さらに、コントローラは、渦流ポンプの吸込側の圧力を検出する圧力検出器で検出された圧力が少なくとも大気圧より低い設定圧力まで低下したときに、切換手段により気水分離槽と２次濾過槽とを連通する通路を閉じるとともに２次濾過槽と２次沈澱槽とを連通する通路を開放し、渦流ポンプを逆転させることによって、フィルタの目詰まり検知からフィルタ逆洗までを自動化できる。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の泥水処理装置において、２次沈澱槽の水面の上昇限界を検出する水面レベル検出器と、２次沈澱槽から１次濾過槽の吸込側に配設された排水通路と、この排水通路中に設けられ水面レベル検出器による水面の上昇限界の検出信号により開かれる開閉弁とを具備したものであり、水面レベル検出器が、２次沈澱槽の水面の上昇限界を検出したとき、その検出信号により排水通路の開閉弁を開くのみで、２次沈澱槽内の水を、真空ポンプの吸引力により、２次沈澱槽から排水通路を経て１次濾過槽の吸込側に戻すことができ、真空ポンプを有効利用してポンプ回路を単純化できる。

請求項１記載の発明によれば、真空ポンプの吸引力によって、泥水をサイクロン型の１次濾過槽に吸込んで泥水中の水と土砂とを遠心分離するとともに、さらに気水分離槽に吸込んで水と空気とを分離したので、サイクロン型の１次濾過槽と気水分離槽とをそれぞれ稼働するための複数のポンプ回路は不要となり、回路構成を単純化でき、また、渦流ポンプは、正転を逆転に切換えることにより、圧力性能を低下させることなく吸込と吐出とを逆にすることができるので、清水槽内の清水を２次濾過槽のフィルタに逆送させて、この２次濾過槽のフィルタを逆洗することが可能となり、特別な逆洗回路を設けなくても２次濾過槽のフィルタ目詰まりを解消でき、回路構成を単純化できる。

請求項２記載の発明によれば、高圧ポンプからノズルユニットに圧送された水を噴射ノズルより透水性舗装道路の路面に噴射して発生した泥水を回収することで路面の排水性能を再生できるとともに、真空ポンプの吸引力によって、ノズルユニットから回収した路面の泥水をサイクロン型の１次濾過槽に吸込んで泥水中の水と土砂とを遠心分離し、さらに気水分離槽に吸込んで水と空気とを分離したので、サイクロン型の１次濾過槽と気水分離槽とをそれぞれ稼働するための複数のポンプ回路は不要となり、回路構成を単純化でき、また、渦流ポンプは、正転を逆転に切換えることにより、圧力性能を低下させることなく吸込と吐出とを逆にすることができるので、清水槽内の清水を２次濾過槽のフィルタに逆送させて、この２次濾過槽のフィルタを逆洗することが可能となり、特別な逆洗回路を設けなくても２次濾過槽のフィルタ目詰まりを解消でき、回路構成を単純化できる。

請求項３記載の発明によれば、計量器により１次沈澱槽内に回収された土砂の重量を計量して、土砂の回収量が限界に達した場合は、アクチュエータにより１次沈澱槽の蓋体を開けると同時に１次濾過槽を１次沈澱槽から分離することで、計量器上から１次沈澱槽を取出して１次沈澱槽内の土砂を容易に空けることができる。

請求項４記載の発明によれば、２次濾過槽のフィルタは、伸縮可能なコイル状に巻回された金属濾材間の微小な濾過間隙により微細な土砂を濾過するスプリングフィルタであるので、構造が簡単であるとともに、フィルタリングに動力を必要とせず、また、逆送された清水の逆洗圧によりコイル状に巻回された金属濾材間の微小な濾過間隙が拡大するので、逆洗用噴射ノズルなどを用いなくても目詰まりを効果的に解消できる。さらに、コントローラは、渦流ポンプの吸込側の圧力を検出する圧力検出器で検出された圧力が少なくとも大気圧より低い設定圧力まで低下したときに、切換手段により気水分離槽と２次濾過槽とを連通する通路を閉じるとともに２次濾過槽と２次沈澱槽とを連通する通路を開放し、渦流ポンプを逆転させることによって、フィルタの目詰まり検知からフィルタ逆洗までを自動化できる。

請求項５記載の発明によれば、水面レベル検出器が、２次沈澱槽の水面の上昇限界を検出したとき、その検出信号により排水通路の開閉弁を開くのみで、２次沈澱槽内の水を、真空ポンプの吸引力により、２次沈澱槽から排水通路を経て１次濾過槽の吸込側に戻すことができ、真空ポンプを有効利用してポンプ回路を単純化できる。

次に、本発明を、図１乃至図３に示された実施の形態を参照して詳細に説明する。

図１は、車両に搭載された泥水処理装置を示し、この泥水処理装置は、路面Ｌに噴射ノズル１より水を噴射するとともに路面Ｌの土砂とともに泥水を回収するノズルユニット２と、このノズルユニット２で回収した泥水中の水と土砂とを遠心分離して１次濾過するサイクロン型の１次濾過槽３と、この１次濾過槽３で泥水より分離された水と空気とを分離する気水分離槽４と、この気水分離槽４より空気のみを吸引して外部へ排出する真空ポンプ５と、気水分離槽４の水Ｗ1をフィルタにより２次濾過する２次濾過槽６と、この２次濾過槽６のフィルタで濾過処理された水を真空ポンプ５の吸引力に抗して吸込む正逆転可能な渦流ポンプ７と、この渦流ポンプ７から吐出された清水Ｗ2を収容する清水槽８と、この清水槽８内の清水Ｗ2をノズルユニット２の噴射ノズル１に圧送するダイヤフラムポンプなどの高圧ポンプ９とを具備している。渦流ポンプ７の吐出口に接続された管路7aは、吐出管であるとともに吸込管としても機能するように清水槽８の内部に挿入する。

サイクロン型の１次濾過槽３は、円筒部11にノズルユニット２からの管路12が接線方向に接続されているので、この管路12から円筒部11に吸込まれた泥水に旋回運動が発生して遠心力が作用し、泥水中の土砂は比重が大きいので円筒部11の内壁に沿って旋回しながら自重で沈降し、一方、水は円筒部11の中心部に配置された管13より外部へ吸出される。

１次濾過槽３の管13と気水分離槽４の吸込口側とを連通する通路14中には、電磁弁などの開閉弁15が設けられ、また、１次濾過槽３の沈降物取出口部16に挿入された水抜き管17が電磁弁などの開閉弁18を介して気水分離槽４の吸込口側に接続されている。

１次濾過槽３の下側には、この１次濾過槽３で泥水より１次分離された土砂を回収する上面開口形の１次沈澱槽19が配置され、１次濾過槽３の下部の沈降物取出口部16には、１次沈澱槽19の上面開口を開閉する蓋体20が取付けられ、この蓋体20の下側には、この蓋体20を開閉操作する複数のエアシリンダなどのアクチュエータ21が設置されている。さらに、１次沈澱槽19の下側には、この１次沈澱槽19を着脱自在に載支して１次沈澱槽19に回収された土砂の重量を計量する計量器22が設置されている。

気水分離槽４の内部には、水Ｗ1の上下限レベルを検出するフロートスイッチなどの水面レベル検出器23が設けられ、また、真空ポンプ５の吸込口を水面から遮蔽する遮蔽板24が設けられている。気水分離槽４の内部は、網、パンチング板などの濾材4aにより仕切られている。

２次濾過槽６のフィルタは、伸縮可能なコイル状に巻回された金属濾材間の微小な濾過間隙により土砂を濾過するスプリングフィルタ25であり、２次濾過槽６の下側には、このスプリングフィルタ25で２次分離された土砂を回収する２次沈澱槽26が配置されている。

２次濾過槽６と渦流ポンプ７とを連通する通路27には、スプリングフィルタ25を経て水を吸引する渦流ポンプ７の吸込側の圧力を検出する圧力検出器28が設置されている。

この圧力検出器28は、コントローラ29に接続され、このコントローラ29は、気水分離槽４と２次濾過槽６とを連通する通路30を開閉するとともに２次濾過槽６と２次沈澱槽26とを連通する通路31を開閉する切換手段としての２つの電磁弁などの開閉弁32，33と、渦流ポンプ７とに接続されている。なお、切換手段としては、２つの開閉弁32，33を１つの切換弁にまとめても良い。

そして、このコントローラ29は、圧力検出器28で検出された圧力が少なくとも大気圧より低い設定圧力まで低下したときに、開閉弁32を閉じ制御して気水分離槽４と２次濾過槽６とを連通する通路30を閉じるとともに、開閉弁33を開き制御して２次濾過槽６と２次沈澱槽26とを連通する通路31を開放し、同時に渦流ポンプ７の駆動モータを正転から逆転へと方向転換制御する。

２次沈澱槽26には、この２次沈澱槽26内の水Ｗ3の水面レベル上昇限界を検出する水面レベル検出器34が設けられ、また、この２次沈澱槽26から１次濾過槽３の吸込側にわたって排水通路35が配設され、この排水通路35中に、水面レベル検出器34による水面レベル上昇限界の検出信号によりコントローラ29から出力される駆動信号で開かれる電磁弁などの開閉弁36が設けられている。

清水槽８には、この清水槽８内の清水Ｗ2の水面レベルを検出する水面レベル検出器37が設けられ、コントローラ29は、この水面レベル検出器37からの検出信号に基づき渦流ポンプ７を制御する。例えば、清水槽８内の清水Ｗ2の水面レベルが上昇限界に達したときは、渦流ポンプ７を止める。

清水槽８および２次沈澱槽26の下部には、土砂や汚泥などの沈澱物を回収するための弁38が取付けられ、容器39が配置されている。

図２に示されるように、２次濾過槽６のスプリングフィルタ25は、取付ねじ41を有する上側部材42から下方へ複数の長尺部材43が突設され、これらの長尺部材43の比較的下部間に下側スプリング受材44が一体に設けられ、また、上側部材42に対して上下動自在の下側部材45から上方へ複数の長尺部材46が突設され、これらの長尺部材46の比較的上部間に上側スプリング受材47が一体に設けられ、両方のスプリング受材44，47間に圧縮コイルスプリング48が設けられ、この圧縮コイルスプリング48により下側スプリング受材44に対し上側スプリング受材47が押上げられ、さらに長尺部材46を介して下側部材45が上方へ附勢されている。

この下側部材45の中央部に下側からねじ棒51が螺入されて一体化され、このねじ棒51が、前記下側スプリング受材44に固着された係止板52の穴53に挿入され、この穴53から上方へ突出されたねじ棒51の上端部にナット54が螺合されて回止め処理され、このナット54と係止板52との間に、下側部材45が若干下降し得るだけの軸方向間隙55が設けられている。

このような取付関係の上側部材42と下側部材45との間に、コイル状に形成された一連の金属濾材56が伸縮自在に設けられている。このコイル状の金属濾材56は、隣接する各々の螺旋部56a，56a間に、螺旋部56aと一体成形された僅かな高さの凸部が介在することにより、各々の螺旋部56a，56a間を密着しても、それらの間に僅かな濾過間隙57が形成されている。

前記長尺部材43，46は、圧縮コイルスプリング48の外周部に等間隔で位置して圧縮コイルスプリング48の案内部材として機能するとともに、金属濾材56の内周部に等間隔で位置して金属濾材56の案内部材としても機能する。

図３に示されるように、渦流ポンプ７は、ポンプ本体61内に羽根車62が回転可能に嵌合されており、この羽根車62の外周部には、多数の小羽根63およびこれらの小羽根63間の羽根溝64が一定のピッチで設けられており、羽根車62の中心に嵌着された回転軸65を外部の可逆モータで回動することにより、羽根車62とともにこれらの小羽根63および羽根溝64が回転する。

ポンプ本体61と羽根車62との間には環状の昇圧通路66が形成され、この昇圧通路66の正転時入口67に、外部の通路27と接続される正転時吸込口67aが連通され、昇圧通路66の正転時出口68に、清水槽８に挿入された管路7aと接続される正転時吐出口68aが連通され、また、正転時入口67と正転時出口68との間に隔離部69が形成されている。

そして、図３（ａ）に示されるように、渦流ポンプ７の羽根車62を正転させると、正転時吸込口67aから正転時入口67に吸込まれた液は、羽根車62とともに昇圧通路66を反時計方向にほぼ一周し、その間に昇圧されて正転時出口68より正転時吐出口68aを経て外部へ吐出される。

その際、昇圧通路66に吸込まれた液には、羽根車62の各羽根溝64内と昇圧通路66との間で渦流が生じ、この渦流の発生が各羽根溝64で同時に行なわれながら昇圧通路66内を進み、昇圧通路66を進むにつれて昇圧される。

このようなポンプ作用は、図３（ｂ）に示されるように羽根車62が逆転されたときも同様になされ、正転時吐出口68aから正転時出口68に吸込まれた液は、羽根車62とともに昇圧通路66を時計方向にほぼ一周し、その間に昇圧されて正転時入口67より正転時吸込口67aを経て外部へ吐出される。

次に、図示された実施の形態の作用を説明する。

外部から清水槽８に清水を補給しながら、この清水槽８内の清水Ｗ2を高圧ポンプ９によってノズルユニット２の噴射ノズル１に圧送し、この噴射ノズル１から路面Ｌに噴射された高圧水は、路面Ｌの空隙に詰まった土砂などを遊離させる。

これによりノズルユニット２内に発生した水と土砂とが混合した泥水は、真空ポンプ５の吸引力により空気とともに回収され、泥水は、サイクロン型の１次濾過槽３に吸込まれて、旋回しながら泥水中の水と土砂とが遠心分離され、水は、空気とともに管13より気水分離槽４に吸込まれ、また、土砂は、１次濾過槽３内を旋回しながら沈降して１次沈殿槽19に沈澱する。

気水分離槽４では、吸込んだ水と空気とを分離するとともに、濾材4aによってビニールなどの軽くて大きなゴミを除去する。水Ｗ1の水面レベルは、水面レベル検出器23によって監視する。

このような１次側の濾過運転と同時に、２次側でも開閉弁32を開くとともに開閉弁33を閉じて渦流ポンプ７を正転させることで、２次濾過槽６による濾過運転をする。

すなわち、渦流ポンプ７の吸込力により、真空ポンプ５の吸引力に抗して気水分離槽４内の水Ｗ1を２次濾過槽６内に吸込み、そのスプリングフィルタ25で水中の微小粒子を除去し、清水を清水槽８に供給する。

このとき、図２（ａ）に示されるように、スプリングフィルタ25の圧縮コイルスプリング48の反撥力により上側部材42に対し下側部材45が上方へ附勢され、上側部材42と下側部材45との間のコイル状の金属濾材56は最短状態に圧縮され、隣接する螺旋部56a，56a間の僅かな濾過間隙57を経て水Ｗ1が金属濾材56の外側から内側へ吸込まれので、水中の微小粒子は螺旋部56a，56a間の濾過間隙57に引掛って、水中から分離除去される。

一方、スプリングフィルタ25の濾過間隙57が微小粒子で目詰まりすると、渦流ポンプ７の吸込側の圧力が、少なくとも大気圧より低い設定圧力まで低下する（負圧が増大する）ので、その圧力低下を圧力検出器28により検出したコントローラ29は、開閉弁32を閉じるとともに開閉弁33を開くことで、気水分離槽４と２次濾過槽６との間の通路30を閉じるとともに、２次濾過槽６と２次沈澱槽26との間の通路31を開放した上で、渦流ポンプ７を逆転させることにより、スプリングフィルタ25の逆洗を自動的に開始する。

すなわち、正逆転可能な渦流ポンプ７を逆転させて、清水槽８内の清水Ｗ2を２次濾過槽６のスプリングフィルタ25に逆送することで、濾過する時と逆方向流れの水圧により２次濾過槽６のスプリングフィルタ25を自動的に逆洗する。

この逆洗時のスプリングフィルタ25では、逆送された清水Ｗ2の逆洗圧により金属濾材56内の内圧が上昇して、ナット54が係止板52と係合する軸方向間隙55だけ下側部材45が下降することにより、図２（ｂ）に示されるようにコイル状に巻回された螺旋部56a，56aの金属濾材間の微小な濾過間隙57が拡大するので、この濾過間隙57内に詰まっていた微小粒子58は、逆洗水圧により金属濾材56の外部へ排出され、目詰まりが解消されて金属濾材56の濾過機能が再生される。微小粒子58は、水とともに２次沈殿槽26に排出され、その底部に沈澱する。

このような逆洗時などにおいて、２次沈澱槽26の水面が上昇限界まで達した場合は、水面レベル検出器34の検出信号によりコントローラ29が排水通路35の開閉弁36を開くことで、このときも稼働中の真空ポンプ５の吸引力により、２次沈澱槽26内の水は、排水通路35を経て１次濾過槽３の吸込側に戻されるので、２次沈澱槽26の水面がオーバフローすることはない。

また、１次沈澱槽19内に回収された土砂の重量は計量器22により計量しているので、土砂の回収量が限界に達した場合は、渦流ポンプ７および高圧ポンプ９を停止させる。同時に、開閉弁15を閉じるとともに開閉弁18を開くことで、真空ポンプ５の吸込力により１次沈殿槽19の上部より水を抜取り、後の１次沈殿槽19の取出し操作で水がこぼれることを防止する。

そして、アクチュエータ21により１次沈澱槽19の蓋体20を開けると同時に、この蓋体20とともに１次濾過槽３を１次沈澱槽19から分離し、クレーンなどを用いて計量器22上から１次沈澱槽19を取出して１次沈澱槽19内の土砂を空にし、再度、図示された状態にセットしてから、濾過運転を再開する。

次に、図示された実施の形態の効果を説明する。

高圧ポンプ９からノズルユニット２に圧送された水を噴射ノズル１より透水性舗装道路の路面Ｌに噴射して発生した泥水を回収することで路面Ｌの排水性能を再生できるとともに、真空ポンプ５の吸引力によって、ノズルユニット２で回収した泥水をサイクロン型の１次濾過槽３に吸込んで泥水中の水と土砂とを遠心分離し、さらに気水分離槽４に吸込んで水と空気とを分離したので、サイクロン型の１次濾過槽３と気水分離槽４とをそれぞれ稼働するための複数のポンプ回路は不要となり、回路構成を単純化できる。

渦流ポンプ７は、正転を逆転に切換えることにより、圧力性能を低下させることなく吸込と吐出とを逆にすることができるので、清水槽８内の清水Ｗ2を２次濾過槽６のスプリングフィルタ25に逆送させて、このスプリングフィルタ25を逆洗することが可能となり、特別な逆洗回路を設けなくてもスプリングフィルタ25の目詰まりを解消でき、回路構成を単純化できる。

計量器22により１次沈澱槽19内に回収された土砂の重量を計量して、土砂の回収量が限界に達した場合は、アクチュエータ21により１次沈澱槽19の蓋体20を開けると同時に１次濾過槽３を１次沈澱槽19から分離することで、計量器22上から１次沈澱槽19を取出して１次沈澱槽19内の土砂を容易に空けることができる。

２次濾過槽６のスプリングフィルタ25は、伸縮可能なコイル状に巻回された金属濾材56間の微小な濾過間隙57により微細な土砂を濾過するので、構造が簡単であるとともに、フィルタリングに動力を必要とせず、また、逆送された清水Ｗ2の逆洗圧によりコイル状に巻回された金属濾材56間の微小な濾過間隙57が拡大するので、従来のような逆洗用噴射ノズルなどを用いなくても目詰まりを効果的に解消できる。

コントローラ29は、渦流ポンプ７の吸込側の圧力を検出する圧力検出器28で検出された圧力が少なくとも大気圧より低い設定圧力まで低下したときに、開閉弁32を閉じて気水分離槽４と２次濾過槽６間の通路30を閉じるとともに、開閉弁33を開いて２次濾過槽６と２次沈澱槽26間の通路31を開放し、同時に渦流ポンプ７を逆転させることによって、スプリングフィルタ25の目詰まり検知からフィルタ逆洗までを自動化できる。

水面レベル検出器34が、２次沈澱槽26の水面の上昇限界を検出したとき、その検出信号により、コントローラ29が排水通路35の開閉弁36を開くのみで、２次沈澱槽26内の水を、真空ポンプ５の吸引力により、２次沈澱槽26から排水通路35を経て１次濾過槽３の吸込側に戻すことができ、真空ポンプ５を有効利用してポンプ回路を単純化できる。

なお、図示された実施の形態は、透水性舗装道路の路面Ｌの排水性能を再生させるのに適したノズルユニット２および高圧ポンプ９を有している泥水処理装置であるが、例えばトンネル工事現場などにおいて泥水を清浄化処理して排水する場合は、ノズルユニット２および高圧ポンプ９を取除いた構成の泥水処理装置にする。この場合も、真空ポンプ５の吸引力によって回収した泥水をサイクロン型の１次濾過槽３に吸込んで泥水中の水と土砂とを遠心分離し、さらに気水分離槽４に吸込んで水と空気とを分離できるので、サイクロン型の１次濾過槽３と気水分離槽４とをそれぞれ稼働するための複数のポンプ回路は不要となり、回路構成を単純化でき、また、渦流ポンプ７は、正転を逆転に切換えることにより、圧力性能を低下させることなく吸込と吐出とを逆にすることができるので、清水槽８内の清水Ｗ2を２次濾過槽６のスプリングフィルタ25に逆送させて、このスプリングフィルタ25を逆洗することが可能となり、特別な逆洗回路を設けなくてもスプリングフィルタ25の目詰まりを解消でき、回路構成を単純化できるという同様の効果が得られる。

本発明に係る泥水処理装置の一実施の形態を示す回路図である。（ａ）は同上泥水処理装置におけるスプリングフィルタの一例を示す断面図、（ｂ）はその逆洗時の作用を示す一部拡大断面図である。（ａ）は同上泥水処理装置における渦流ポンプの正転状態を示す断面図、（ｂ）はその逆洗時の逆転状態を示す断面図である。

符号の説明

Ｌ路面
Ｗ2 清水
１噴射ノズル
２ノズルユニット
３１次濾過槽
４気水分離槽
５真空ポンプ
６２次濾過槽
７渦流ポンプ
８清水槽
９高圧ポンプ
19 １次沈澱槽
20 蓋体
21 アクチュエータ
22 計量器
25 フィルタとしてのスプリングフィルタ
26 ２次沈澱槽
28 圧力検出器
29 コントローラ
30，31 通路
32，33 切換手段としての開閉弁
34 水面レベル検出器
35 排水通路
36 開閉弁
56 金属濾材
57 濾過間隙

Claims

回収した泥水中の水と土砂とを遠心分離して１次濾過するサイクロン型の１次濾過槽と、
この１次濾過槽で泥水より分離された水と空気とを分離する気水分離槽と、
この気水分離槽より空気のみを吸引して外部へ排出する真空ポンプと、
気水分離槽の水をフィルタにより２次濾過する２次濾過槽と、
この２次濾過槽のフィルタで濾過処理された水を真空ポンプの吸引力に抗して吸込む正逆転可能な渦流ポンプと、
この渦流ポンプから吐出された清水を収容する清水槽と
を具備したことを特徴とする泥水処理装置。
路面に噴射ノズルより水を噴射するとともに路面の土砂とともに泥水を回収するノズルユニットと、
このノズルユニットで回収した泥水中の水と土砂とを遠心分離して１次濾過するサイクロン型の１次濾過槽と、
この１次濾過槽で泥水より分離された水と空気とを分離する気水分離槽と、
この気水分離槽より空気のみを吸引して外部へ排出する真空ポンプと、
気水分離槽の水をフィルタにより２次濾過する２次濾過槽と、
この２次濾過槽のフィルタで濾過処理された水を真空ポンプの吸引力に抗して吸込む正逆転可能な渦流ポンプと、
この渦流ポンプから吐出された清水を収容する清水槽と、
この清水槽内の清水をノズルユニットの噴射ノズルに圧送する高圧ポンプと
を具備したことを特徴とする泥水処理装置。
１次濾過槽の下側に配置され１次濾過槽で泥水より１次分離された土砂を回収する上面開口形の１次沈澱槽と、
１次濾過槽の下部に取付けられ１次沈澱槽の上面開口を開閉する蓋体と、
この蓋体を開閉操作するアクチュエータと、
１次沈澱槽を着脱自在に載支して１次沈澱槽に回収された土砂の重量を計量する計量器と
を具備したことを特徴とする請求項１または２記載の泥水処理装置。
２次濾過槽のフィルタは、伸縮可能なコイル状に巻回された金属濾材間の微小な濾過間隙により土砂を濾過するスプリングフィルタであり、
このスプリングフィルタで２次分離された土砂を回収する２次沈澱槽と、
スプリングフィルタを経て水を吸引する渦流ポンプの吸込側の圧力を検出する圧力検出器と、
気水分離槽と２次濾過槽とを連通する通路を開閉するとともに２次濾過槽と２次沈澱槽とを連通する通路を開閉する切換手段と、
圧力検出器で検出された圧力が少なくとも大気圧より低い設定圧力まで低下したときに切換手段を制御して気水分離槽と２次濾過槽とを連通する通路を閉じ２次濾過槽と２次沈澱槽とを連通する通路を開放するとともに渦流ポンプを逆転させるコントローラと
を具備したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の泥水処理装置。
２次沈澱槽の水面の上昇限界を検出する水面レベル検出器と、
２次沈澱槽から１次濾過槽の吸込側に配設された排水通路と、
この排水通路中に設けられ水面レベル検出器による水面の上昇限界の検出信号により開かれる開閉弁と
を具備したことを特徴とする請求項４記載の泥水処理装置。