JP6196526B2 - Blocking prevention device for sand pipe and sand lifting device - Google Patents
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Description
本発明は、砂を液体とともに効率的に吸引し、かつ輸送する揚砂装置に関し、特に下水処理施設やポンプ場などに設置された沈砂池に堆積した沈砂(沈降性の砂)を真空吸引により液体とともに揚砂し、回収タンクに輸送する揚砂装置に関するものである。 The present invention relates to a sand pumping device that efficiently sucks and transports sand together with a liquid, and in particular, sand settling (sedimentable sand) deposited in a sand settling pond installed in a sewage treatment facility or a pumping station by vacuum suction. The present invention relates to a sand raising apparatus that sands together with liquid and transports it to a collection tank.
沈降性の砂を含む液体は、集砂装置により沈砂池に集められ、揚砂管を通じて回収タンクに移送される。しかしながら、大量の沈砂が沈砂池に堆積していると、揚砂管の多くの部分が沈砂中に埋没し、大量の砂が高濃度で揚砂管に流入する。このため、砂の流動性がなくなり揚砂管が砂を吸引できなくなることがある。また、高密度の沈砂を吸引すると、揚砂管が砂で閉塞したり、想定よりも早期に摩耗するおそれもある。 Liquid containing sedimentary sand is collected in a sand basin by a sand collecting device and transferred to a collection tank through a sandpipe. However, when a large amount of sand is accumulated in the sand basin, many parts of the sand pipe are buried in the sand and a large amount of sand flows into the sand pipe at a high concentration. For this reason, the fluidity of the sand is lost, and the sand raising pipe may not be able to suck the sand. Moreover, when high-density sedimentation is sucked, the sandpipe may be clogged with sand or may be worn earlier than expected.
本発明は、上述した従来の問題点を解決するためになされたものであり、沈砂池に大量の砂が堆積している場合であっても、揚砂管を砂で閉塞させることがない揚砂管の閉塞防止装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、そのような閉塞防止装置を備えた揚砂装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and even when a large amount of sand is accumulated in a sand basin, the sand pump is not clogged with sand. An object of the present invention is to provide a sand pipe blockage prevention device.
Moreover, an object of this invention is to provide the sand raising apparatus provided with such an obstruction | occlusion prevention apparatus.
上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、沈砂池内に堆積する砂を吸い上げる揚砂管の閉塞を防止するための閉塞防止装置であって、前記揚砂管を囲むように配置され、前記沈砂池内に設置された導水筒を備え、前記導水筒の上端は、前記沈砂池内に形成されている砂の堆積層の高さよりも高く、かつ前記沈砂池の水面よりも下方に位置しており、前記導水筒の下端は、前記砂の堆積層内に位置し、前記揚砂管の吸込口よりも上方に位置していることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, one aspect of the present invention is an obstruction prevention device for preventing obstruction of a sand raising pipe that sucks up sand accumulated in a sand basin, and is disposed so as to surround the sand raising pipe. A water guide tube installed in the sand basin, the upper end of the water guide tube being higher than the height of the sand accumulation layer formed in the sand basin and positioned below the water surface of the sand basin The lower end of the water guide tube is located in the sand accumulation layer, and is located above the suction port of the sand raising pipe .
本発明の好ましい態様は、前記導水筒の下端は、前記揚砂管の吸込口の近傍に位置していることを特徴とする。 In a preferred aspect of the present invention, the lower end of the water conduit is located in the vicinity of the suction port of the sand pipe.
本発明の好ましい態様は、前記導水筒を前記揚砂管に対して相対的に上下動させる昇降装置をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記昇降装置は、前記沈砂池の水面よりも上方に配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記揚砂管に圧縮空気を注入し、前記揚砂管の吸込口から前記圧縮空気を放出させる空気注入ラインをさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記導水筒は、その長手方向に沿って分割された複数の分割体から構成されていることを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, the apparatus further includes a lifting device that moves the water guide tube up and down relatively with respect to the sandpipe.
In a preferred aspect of the present invention, the lifting device is disposed above the water surface of the sand basin.
A preferred aspect of the present invention is characterized by further comprising an air injection line for injecting compressed air into the sandpipe and discharging the compressed air from a suction port of the sandpipe.
In a preferred aspect of the present invention, the water guide tube is composed of a plurality of divided bodies divided along the longitudinal direction thereof.
本発明の他の態様は、沈砂池内に堆積する砂を吸い上げる揚砂管と、前記揚砂管で吸い上げられた砂を回収する回収タンクと、上記閉塞防止装置とを備えたことを特徴とする揚砂装置である。 Another aspect of the present invention is characterized by comprising a sand raising pipe that sucks up sand accumulated in a sand basin, a recovery tank that collects the sand sucked up by the sand raising pipe, and the clogging prevention device. It is a sand lifting device.
本発明によれば、導水筒が沈砂池内の沈砂を適度に堰き止めることにより、揚砂管が過度に埋没されることが防止される。また、揚砂管が砂を吸い込むときに導水筒の上端から沈砂池内の水が導水筒内に導入され、導水筒内の沈砂の密度を低下させる。したがって、揚砂管が砂により閉塞されることを防止することができる。 According to the present invention, the water guide tube appropriately dams the sand in the sand basin, thereby preventing the sandpipe from being buried excessively. In addition, when the sand pipe sucks sand, water in the settling basin is introduced into the water guide tube from the upper end of the water guide tube, and the density of the sand settling in the water guide tube is reduced. Therefore, it is possible to prevent the sand pipe from being blocked by sand.
以下、本発明に係る揚砂装置の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の揚砂装置の一実施形態を示す図である。図1に示すように、揚砂装置は、沈砂池1内に堆積する砂を吸い上げる揚砂管2と、揚砂管2で吸い上げられた砂を回収する回収タンク10とを備えている。揚砂管2はその一端に吸込口2aを有しており、この吸込口2aは沈砂池1内の水中に没している。揚砂管2の他端は回収タンク10に接続されている。
Hereinafter, embodiments of a sand lifting apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing an embodiment of the sand raising apparatus of the present invention. As shown in FIG. 1, the sand raising device includes a
回収タンク10には真空装置12が接続されており、この真空装置12で回収タンク10内を減圧すると、揚砂管2に真空が形成され、沈砂池1内の沈砂(沈降性の砂)が揚砂管2を通って吸い上げられ、回収タンク10まで移送される。回収タンク10の下部には、回収タンク10に回収された砂を排出するための砂排出弁10aが設けられている。
A
揚砂管2には、大気開放弁15が設けられた大気開放管16が接続されている。この大気開放管16は、沈砂池1の最高水位HWLよりも若干(100mm〜1000mm)上方に位置する接続部16aで揚砂管2に接続されている。大気開放管16に取り付けられた大気開放弁15を開くと、揚砂管2と大気開放管16との接続部16aが大気開放されるようになっている。この大気開放弁15には制御部20が接続されており、この制御部20によって大気開放弁15の開閉が制御される。
An
沈砂池1内には、揚砂管2を囲むように導水筒6が配置されている。揚砂管2と導水筒6とは同心状に配置されている。導水筒6の上端6aは、沈砂池1内に形成されている砂の堆積層の高さよりも高く、かつ沈砂池1の水面よりも下方に位置している。導水筒6の下端6bは、揚砂管2の吸込口2aの近傍に位置している。図1に示す例では、導水筒6の下端6bは砂の堆積層内に位置し、揚砂管2の吸込口2aよりも上方に位置している。導水筒6は、図示しない支持部材で揚砂管2に連結されてもよいし、または図示しない支持部材によって地上の構造体に連結されていてもよい。
In the
図2は、図1に示す導水筒6および揚砂管2の拡大図である。図2に示すように、揚砂管2の吸込口2aから沈砂が吸い込まれると、砂の堆積層の上に存在する水が、矢印で示すように導水筒6の上端6aから導水筒6内に導かれ、導水筒6内に下降流を形成する。このような水の下降流は、吸込口2aの周囲の砂の密度を低下させるので、揚砂管2は密度が低下した砂を吸い込むことになる。したがって、揚砂管2が砂で閉塞されることが防止される。また、密度の低い砂が揚砂管2内を移送されるので、揚砂管2の過度な摩耗を防止することができる。このように、導水筒6は、揚砂管2の閉塞を防止するための閉塞防止装置を構成する。
FIG. 2 is an enlarged view of the
沈砂が揚砂管2により吸い込まれている間、導水筒6は揚砂管2の周りに存在する砂を堰き止めるブロック壁として機能し、揚砂管2の吸込口2aが大量の砂に埋没されることを防止する。したがって、吸込口2aの周りの砂が流動化して、揚砂管2は安定した揚砂を行うことができる。
While the settling sand is being sucked in by the
次に、揚砂装置を用いて沈砂池1の池底に堆積した砂を引き上げる動作について詳細に説明する。まず、大気開放弁15を閉じた状態で真空装置12を駆動する。これにより、回収タンク10および揚砂管2の内部が減圧される。これにより、図3に示すように、砂と水とからなる固液混合体が揚砂管2内に吸引される。
Next, the operation | movement which pulls up the sand deposited on the pond bottom of the
揚砂管2内の固液混合体の上端が大気開放管16の接続部16aよりも上方に上昇したときに大気開放弁15を開いて接続部16aを大気開放する。その結果、図4に示すように、大気開放管16の接続部16aよりも上方にある揚砂管2内の固液混合体は輸送用水柱となる。輸送用水柱は、そのまま揚砂管2を通って回収タンク10に輸送される。
When the upper end of the solid-liquid mixture in the
回収タンク10内の真空が維持されるように、輸送用水柱の全体が回収タンク10に入る直前に、すなわち、図5に示すように、輸送用水柱の後端部が回収タンク10内に入りきってしまう前に、制御部20が大気開放弁15を閉じ、大気開放弁15から回収タンク10までの経路に空気の連通路ができないようにすることが好ましい。これにより大気開放弁15からの空気の流入量を最小限にすることができるため、回収タンク10内の圧力を低く維持でき、かつ、その圧力の変動幅を小さく保つことができる。
Immediately before the entire transport water column enters the
大気開放弁15が再び閉じられると、図3に示すように、上述と同様に沈砂池1中の沈砂を含んだ水が揚砂管2内に吸引され固液混合体が再び形成される。その後は上述と同様の工程を繰り返すことにより、沈砂池1の底に堆積した沈砂を断続的に回収タンク10に輸送することができる。
When the
図6は、導水筒6を揚砂管2に対して相対的に上下動させる昇降装置25をさらに備えた閉塞防止装置の実施形態を示す図である。この昇降装置25は、沈砂池1の水面よりも上方に配置されており、水面の上から昇降装置25を操作することが可能となっている。昇降装置25としては、ジャッキ機構を使用することができるが、これに限定されない。
FIG. 6 is a view showing an embodiment of an occlusion prevention device further provided with an elevating
多雨時期や台風時などは大量の砂が沈砂池1に流入することがあり、その一方で雨量が少ない時期には沈砂量が少なくなる。移送される砂を適切な密度にするため、導水筒6の上下方向の位置が昇降装置25によって調整される。具体的には、沈砂量が多いときには、吸い込まれる砂を少なくしつつ水を多くするために、導水筒6の下端6bを吸込口2aと同じ高さか、または吸込口2aよりも下方に位置させる。沈砂量が少ないときは、吸い込まれる砂を多くしつつ水を少なくするために、導水筒6の下端6bを吸込口2aよりも上方に位置させる。このように、沈砂池1内の沈砂の量に基づいて導水筒6が昇降される。
A large amount of sand may flow into the
図7は、池底に堆積している沈砂を撹拌するための空気注入ライン29を備えた閉塞防止装置の実施形態を示す図である。空気注入ライン29は、導水筒6の内部にまで延びており、揚砂管2の内部に連通している。より具体的には、空気注入ライン29の一端は、導水筒6内で揚砂管2に接続されており、空気注入ライン29の他端は、水面の上方に配置された空気注入弁31に接続されている。空気注入弁31には図示しない圧縮空気供給源(例えば、コンプレッサなど)が接続されており、空気注入弁31を開くと圧縮空気が空気注入ライン29に供給されるようになっている。空気注入弁31は制御部20に接続され、空気注入弁31の開閉動作は制御部20によって制御される。
FIG. 7 is a view showing an embodiment of an occlusion prevention device provided with an
揚砂管2には主弁35が設けられている。この主弁35は、空気注入ライン29と揚砂管2との接続点よりも上方に位置している。主弁35を閉じた状態で空気注入弁31を開くと、圧縮空気が空気注入ライン29を通じて揚砂管2内に注入され、揚砂管2の吸込口2aから下方に圧縮空気が放出される。この圧縮空気は、池底に堆積している沈砂を崩して(撹拌して)導水筒6内に砂を導くことができる。したがって、注入される圧縮空気の量によって、導水筒6内に存在する砂の量を調節することができる。
A
図8は、導水筒6の他の構成例を示す斜視図である。図8に示すように、導水筒6は、その長手方向(すなわち軸方向または鉛直方向)に沿って分割された2つの半円筒状の分割体6A,6Bから構成されている。分割体6A,6Bには、導水筒6の直径方向に沿って延びる支持部材40がそれぞれ固定されている。各支持部材40は、揚砂管2の外面に沿った内面を有する湾曲部40aを有しており、これらの湾曲部40aが揚砂管2を挟み込むことによって分割体6A,6Bが揚砂管2に取り付けられる。
FIG. 8 is a perspective view showing another configuration example of the
分割体6A,6Bの外周面の上部および下部にはブラケット42が固定されている。これらブラケット42は、分割体6A,6Bを組み合わせたときに、互いに対向するように配置されている。各ブラケット42には、ボルトなどの締結具が挿入される通孔42aが形成されており、互いに対向するブラケット42同士を締結具により固定することで、分割体6A,6Bを互いに固定しつつ、分割体6A,6Bを支持部材40を介して揚砂管2に固定することができる。これら分割体6A,6Bは、その間に揚砂管2が配置された状態で互いに固定され、円筒状の導水筒6を構成する。このような構成によれば、導水筒6を既設の揚砂管2に簡単に設置することができる。
これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよい。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be implemented in various forms within the scope of the technical idea.
1 沈砂池
2 揚砂管
2a 吸込口
6 導水筒
10 回収タンク
10a 砂排出弁
15 大気開放弁
16 大気開放管
20 制御部
25 昇降装置
29 空気注入ライン
31 空気注入弁
35 主弁
40 支持部材
42 ブラケット
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記揚砂管を囲むように配置され、前記沈砂池内に設置された導水筒を備え、
前記導水筒の上端は、前記沈砂池内に形成されている砂の堆積層の高さよりも高く、かつ前記沈砂池の水面よりも下方に位置しており、
前記導水筒の下端は、前記砂の堆積層内に位置し、前記揚砂管の吸込口よりも上方に位置していることを特徴とする閉塞防止装置。 A clogging prevention device for preventing clogging of a sand raising pipe that sucks up sand accumulated in a sand basin,
It is arranged so as to surround the sandpipe, and comprises a water conduit installed in the sand basin ,
The upper end of the water conduit is higher than the height of the sand deposition layer formed in the sand basin, and is located below the water surface of the sand basin,
The clogging prevention device according to claim 1, wherein a lower end of the water guide tube is located in the sand accumulation layer and is located above the suction port of the sandpipe .
前記揚砂管で吸い上げられた砂を回収する回収タンクと、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の閉塞防止装置とを備えたことを特徴とする揚砂装置。 A sand pipe that sucks up the sand accumulated in the sand basin;
A collection tank for collecting the sand sucked up by the sand pipe,
A sand raising device comprising the blockage prevention device according to any one of claims 1 to 4.
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