JP2010248785A - 河川浮遊塵自動回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ごみの収集効率が高く、設置作業や撤去作業が容易であり、さらに浮遊塵の除去作業が容易である河川浮遊塵自動回収装置を提供する。
【解決手段】河川の上流側の一方の河岸と下流側の他方の河岸にそれぞれ設置された上流側駆動機構１０及び下流側駆動機構２０により、エンドレスに駆動される無端の網体３０を河川の流れに対して斜め方向に設置し、下流側駆動機構２０の近傍に、網体３０により誘導された浮遊塵を回収する浮遊塵回収場４０を設置した河川浮遊塵自動回収装置。上流から流れてきた浮遊塵は網体３０によって受け止められ、下流側駆動機構２０側に設けた浮遊塵回収場４０において網体３０と分離されて回収される。この工程を連続的に行うことにより、河川の浮遊塵を効率的に回収、除去することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、河川を流れてくる枯葉や流木、廃棄物等のごみ（浮遊塵）を自動的に回収する装置に関する。

河川の上流からは、枯葉や流木、風倒木等の植物、ペットボトルや発泡スチロール等の廃棄物が流れてきて、河岸に打ち上げられたり堰に溜まったりして河川の景観を悪化させるとともに、下流や海に流れて漁業や海苔生産業に悪影響を及ぼし、さらには、地球環境を汚染する原因となっている。
特に、海苔、魚、真珠の養殖場への浮遊塵の漂着は、養殖に多大な被害をもたらすので、河川の上流から流れてくる浮遊塵は、養殖場に至る前に除去する必要がある。

従来は、堰などの構造物の上流に、川の両岸からロープを架けて網を張り、網に掛かった浮遊塵を船等で回収していたが、浮遊塵が多いと岸と川を何度も往復しなければならず、船に溜まった浮遊塵を岸に下ろす作業も大変で、時間も掛かる。また、船での作業は不安定で危険でもある。
これらの河川浮遊塵を自動回収する装置として、いくつか提案されている。

特許文献１には、浮きを連結したものを、川の両岸に斜めに渡し、下流側の浮きの端の部分に川の流れが滞留するような、ごみ回収池を設置することにより、川の流れの力を利用してごみをごみ回収池の一箇所に集積し、下流への流出を防止することにより、下流側の環境汚染防止、環境美化を実現する装置が開示されている。

特許文献２には、河川の水流幅を狭める誘導案内板を設け、誘導案内板の水流方向前方に少なくとも左右一対のブラケットを立設し、該ブラケットに駆動軸とその上方に従動軸をそれぞれ回転自在に横架し、駆動軸には駆動スプロケットと水圧により回転する羽根車を固定し、従動軸には上記駆動スプロケットに噛合する従動スプロケットと係合歯を固定し、該係合歯とその前方上方に回転自在に横架した係合歯間に、水は漏下しゴミのみ搬送する突起付き無端帯を捲装し、該無端帯の搬送終端部下方にはゴミ回収部を設けた河川のゴミ回収装置が開示されている。

特許文献３には、左右岸の一方の河川敷側に下流端が固定され河川の水面を斜め方向に横切って他方の河川敷側の上流端に向かってほぼ直線状に張られた網場に沿って上流から下流側へ浮遊物を集め、これを上記一方の河川敷に設置された流出浮遊物処理設備に導くようにした河川の浮遊物回収装置において、上記河川を上記他方の河川敷側の上流端の若干上流の水面上方で横切るように橋梁に沿って設置されたレールと、上記レールに沿って移動し、上記網場の上流端を引張るワイヤロープを巻き込み繰出すウインチを搭載してなる移動装置とを具え、上記流出浮遊物処理設備が、上記網場の下流側端部の近傍で河川敷に凹設して形成された水密扉付き浮遊物集積ドックと、同ドックから上記河川の下流側へ延在して同下流側に排水口を有する放流管とを具えた河川の浮遊物回収装置が開示されている。

特開２００５−３０７７２１号公報 実開平６−５７９２４号公報 実用新案登録第２６０３０１９号公報

前掲の特許文献１に開示されたごみ回収装置では、浮きを連結したものを川の両岸に斜めに渡してごみをごみ回収池に集積することとしているが、浮きの下部と川底との間は空いているためごみは浮きの下から容易に流れ下り、ごみの収集効率を上げることが難しい。

特許文献２に開示された河川のゴミ回収装置は、突起付き無端帯によるゴミ搬送手段を河川の中途部に設置するので、構造が大がかりとなり、大雨時等に一時撤去する作業が困難であるという問題がある。

特許文献３に開示された河川の浮遊物回収装置は、河川の水面を斜め方向に横切って張られた網場により浮遊物が一方の流出浮遊物処理設備に集めるとしているが、網場の網目に引っ掛かった浮遊物は自然には回収できないため、定期的には浮遊物の除去作業が必要であるという問題がある。

そこで本発明は、ごみの収集効率が高く、設置作業や撤去作業が容易であり、さらに浮遊塵の除去作業が容易である河川浮遊塵自動回収装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の河川浮遊塵自動回収装置は、河川の上流側の一方の河岸と下流側の他方の河岸にそれぞれ設置された上流側駆動機構及び下流側駆動機構により、エンドレスに駆動される無端の網体を河川の流れに対して斜め方向に設置し、前記下流側駆動機構の近傍に、前記網体により誘導された浮遊塵を回収する浮遊塵回収場を設置したことを特徴とする。
本発明においては、河川の両河岸に設置した駆動機構によって網体を河川の流れに対して斜め方向に設置するとともに、網体を下流側駆動機構側に移動させるため、上流から流れてきた浮遊塵は網体によって受け止められ、下流側駆動機構側に設けた浮遊塵回収場において網体と分離されて回収される。この工程を連続的に行うことにより、河川の浮遊塵を効率的に回収、除去することができる。浮遊塵回収場に回収された浮遊塵は、バケットコンベア等の機械あるいは手作業によって引き揚げ、所定の処理を行う。
前記網体にフロートを所定間隔で取り付け、河川の水位に応じて前記網体が自動的に昇降するように構成することもできる。これにより、網体は水位が変動しても、適切な高さに昇降し、浮遊塵を効率的に回収することができる。
この場合、前記上流側駆動機構及び下流側駆動機構に設けられた無端の網体の支持及び駆動を行う昇降軸を、河川の水位に応じて昇降する手段を設けることができる。これにより、網体は水位が変動しても、適切な高さに昇降駆動され、浮遊塵を効率的に回収することができる。
河川の流速を検知する流速センサを設け、その流速センサで検知した流速に応じて前記網体の駆動速度を変化させる網体駆動速度制御機構を設けることもできる。これにより、河川の流速が速い時は網体の駆動速度を速くして、河川の流れに対する抵抗を少なくし、効率的な網体の駆動を行うことができる。
前記上流側の河岸と下流側の河岸に河川の水位を検知する水位センサを設け、その水位センサで検知した水位に応じて前記上流側駆動機構及び下流側駆動機構を昇降させて前記網体の高さを水位に対してほぼ一定になるように制御する高さ制御機構を設けることもできる。これにより、水位の変動に応じて網体の高さを適正に保ち、効率的な浮遊塵の回収を行うことができる。

本発明では、河川の上流側の一方の河岸と下流側の他方の河岸にそれぞれ設置された上流側駆動機構及び下流側駆動機構により、エンドレスに駆動される無端の網体を河川の流れに対して斜め方向に設置し、下流側駆動機構の近傍に、網体により誘導された浮遊塵を回収する浮遊塵回収場を設置したので、ごみの収集効率が高く、設置作業や撤去作業が容易であり、さらに浮遊塵の除去作業が容易となる。

本発明の実施の形態に係る河川浮遊塵自動回収装置を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は下流側から見た正面図である。 本発明の実施の形態における下流側駆動機構の例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態における下流側駆動機構の昇降駆動軸の例を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は回転駆動軸の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて具体的に説明する。
本発明の実施の形態に係る河川浮遊塵自動回収装置は、図１に示すように、河川の上流側の一方の河岸と下流側の他方の河岸にそれぞれ上流側駆動機構１０及び下流側駆動機構２０を設置し、上流側駆動機構１０及び下流側駆動機構２０によってエンドレスに駆動される無端の網体３０を、河川の流れに対して斜め方向に設置したものである。下流側駆動機構２０の近傍には、網体３０により誘導された浮遊塵を回収する浮遊塵回収場４０を設置している。なお、本実施の形態においては、河口近くに本装置が設置される場合、潮の満ち引きにより川の流れが逆流することもあるので、逆流によって下流から上流に向かって遡上する浮遊塵を網体３０で受け止めて回収する第２の浮遊塵回収場５０を上流側駆動機構１０の近傍に設けている。

浮遊塵回収場４０，５０は、河岸をえぐり取ってコンクリート壁４１，５１ないし矢板で河岸の土砂を仕切り、下流側駆動機構２０と上流側駆動機構１０によって駆動される網体３０の端部を受け入れるようにしている。網体３０により移送された浮遊塵は、浮遊塵回収場４０，５０において網体３０と分離され、そこで貯留される。浮遊塵回収場４０，５０の下流側には、水のみを流して浮遊塵は下流に流れないようにするために、金網４２，５２が設けられている。

下流側駆動機構２０の例を図２に示す。下流側駆動機構２０は、コンクリート製の基台２１と、基台２１の上に、支柱２３により指示された機枠２２と、基台２１と機枠２２との間に軸受２５により回転可能に設置された回転駆動軸２４と、この回転駆動軸２４を回転させる駆動モータ２６を備えている。

一方、網体３０としては、錆びずに強度も高い化学繊維製網（ビニール、ビニロン、ポリエチレン等）を使用し、上部ワイヤー３１と下部ワイヤー３２で網体３０の上下を支持し、縦方向の補強ワイヤー３３で網体３０の高さ方向の幅を保持している。網体３０の中央部付近に、水平方向に沿ってフロート３４を取り付けている。

図３に示すように、回転駆動軸２４には周囲にキー溝２４ａが縦方向に形成され、このキー溝２４ａに嵌合するキー２７ａを内周に持つ昇降駆動軸２７が回転駆動軸２４に嵌合されている。キー２７ａの内側にはベアリング２７ｂが縦方向に嵌め込まれており、キー溝２４ａとの間の摩擦を低減して、昇降が円滑にできるようになっている。昇降駆動軸２７の上部および下部には上部ワイヤー用プーリ２７ｃと下部ワイヤー用プーリ２７ｄが形成されており、それぞれ網体３０の上部ワイヤー３１と下部ワイヤー３２が通されるようになっている。昇降駆動軸２７の下部には、浮力調整浮き２８が設けられている。これにより、水位Ｗ．Ｌ．（図１（ｂ）参照）の上下に追従して昇降駆動軸２７が昇降し、それに伴って上部ワイヤー３１と下部ワイヤー３２の間に張られている網体３０も昇降する。

上流側駆動機構１０も同様な構成を備えており、上流側駆動機構１０と下流側駆動機構２０との間に張られている網体３０は、フロート３４が河川の水位Ｗ．Ｌ．に応じて上下することにより上下し、これにより網体３０は河川の水面近くに浮上して流れてくる浮遊塵を常時、最適な位置で捕捉することができる。

以上の構成の本実施の形態において、下流側駆動機構２０の駆動モータ２６を回転させることにより、網体３０を河川の下流側に斜めに搬送させると、網体３０に捕捉された浮遊塵は下流側駆動機構２０が設置されている浮遊塵回収場４０において網体３０と分離される。水は金網４２により自由に下流側に流れるので、浮遊塵のみが、浮遊塵回収場４０に貯留される。貯留された浮遊塵は、岸側から陸揚げすることができ、手作業でも、安定した地盤の上での作業であるので、船上での作業に比べて労力が著しく軽減される。また、バケットコンベア等を用いることにより、作業の自動化も可能である。なお、駆動モータ２６の動力源としては、通常の商用電力のほかに、ソーラーパネルと蓄電池を組み合わせた太陽光発電装置を利用または併用することもできる。

河川の水位Ｗ．Ｌ．が変化すると、浮力調整浮き２８の浮力で昇降駆動軸２７が回転駆動軸２４に沿って昇降し、またフロート３４の浮力で網体３０も昇降するので、常に適正な位置で浮遊塵を捕捉することができる。

河川の流速が速くなると、網体３０に掛かる圧力が大きくなり、浮遊塵が網体３０に引っ掛かっているとさらに網体３０が抵抗になるが、網体３０の移動速度を速くすることにより、網体３０に掛かる抵抗を軽減することができる。

この場合、河川の流速を検知する流速センサ（図示せず）を設け、その流速センサで検知した流速に応じて網体３０の駆動速度を変化させる網体駆動速度制御機構（図示せず）を設けることにより、網体３０の速度制御を実現することができる。このように、河川の流速が速い時は網体３０の駆動速度を速くして、河川の流れに対する抵抗を少なくし、効率的な網体３０の駆動を行うことができる。

なお、以上の実施の形態においては、昇降駆動軸２７に浮力調整浮き２８を設けて水位Ｗ．Ｌ．の変動に自動的に高さを調整する機構を備えた構成としたが、水位センサを別に設けて、その水位センサの出力に応じて、昇降駆動軸２７を別に備えた駆動機構により昇降させることもできる。

また、下流側駆動機構２０の近傍に、網体３０に付着した浮遊塵を水または空気の圧力で離脱させる浮遊塵離脱機構（図示せず）を設けることもできる。これにより、網体３０に付着した浮遊塵を強制的に分離して浮遊塵回収場に回収することができる。

さらに、台風や大雨で河川が氾濫するような緊急時には、網体３０を河川に浸からないように引き上げる機構や、上流側駆動機構１０または下流側駆動機構２０の一方に網体３０を巻き上げて退避させる機構を設けることもできる。

本発明は、ごみの収集効率が高く、設置作業や撤去作業が容易であり、さらに浮遊塵の除去作業が容易である河川浮遊塵自動回収装置として、河川管理、廃棄物処理等の分野において利用することができる。

１０ 上流側駆動機構
２０ 下流側駆動機構
２１ 基台
２２ 機枠
２３ 支柱
２４ 回転駆動軸
２４ａ キー溝
２５ 軸受
２６ 駆動モータ
２７ 昇降駆動軸
２７ａ キー
２７ｂ ベアリング
２７ｃ 上部ワイヤー用プーリ
２７ｄ 下部ワイヤー用プーリ
２８ 浮力調整浮き
３０ 網体
３１ 上部ワイヤー
３２ 下部ワイヤー
３３ 補強ワイヤー
３４ フロート
４０ 浮遊塵回収場
４１ コンクリート壁
４２ 金網
５０ 第２の浮遊塵回収場
５１ コンクリート壁
５２ 金網

Claims (5)

1. 河川の上流側の一方の河岸と下流側の他方の河岸にそれぞれ設置された上流側駆動機構及び下流側駆動機構により、エンドレスに駆動される無端の網体を河川の流れに対して斜め方向に設置し、前記下流側駆動機構の近傍に、前記網体により誘導された浮遊塵を回収する浮遊塵回収場を設置したことを特徴とする河川浮遊塵自動回収装置。
2. 前記網体にフロートを所定間隔で取り付け、河川の水位に応じて前記網体が自動的に昇降するようにしたことを特徴とする請求項１記載の河川浮遊塵自動回収装置。
3. 前記上流側駆動機構及び下流側駆動機構に設けられた前記無端の網体の支持及び駆動を行う昇降軸を、河川の水位に応じて昇降する手段を設けたことを特徴とする請求項２記載の河川浮遊塵自動回収装置。
4. 河川の流速を検知する流速センサを設け、その流速センサで検知した流速に応じて前記網体の駆動速度を変化させる網体駆動速度制御機構を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載の河川浮遊塵自動回収装置。
5. 前記上流側の河岸と下流側の河岸に河川の水位を検知する水位センサを設け、その水位センサで検知した水位に応じて前記上流側駆動機構及び下流側駆動機構を昇降させて前記網体の高さを水位に対してほぼ一定になるように制御する高さ制御機構を設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれかの項に記載の河川浮遊塵自動回収装置。

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