JP6744287B2 - Sediment transfer device - Google Patents
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Description
本発明は、下水処理場やポンプ場等の沈降分離を行う池に設置される堆積物移送装置に係り、特に沈降分離槽の底部に堆積させた沈砂などの堆積物に圧力水を噴射して堆積物をピットに移送する堆積物移送装置に関するものである。 The present invention relates to a sediment transfer device installed in a pond for sedimentation separation such as a sewage treatment plant and a pumping station, and in particular, by injecting pressure water to sediment such as sand deposited on the bottom of a sedimentation tank. The present invention relates to a deposit transfer device that transfers a deposit to a pit.
沈砂流路に集砂ピットに向けて設置したノズルから水を噴射し、その噴射水の水圧、水流によって沈砂を集砂ピットまで移送する集砂装置が知られている。例えば、特許文献1は、沈砂池の基礎面の上方に互いに並行して設置された複数の沈砂流路を構成するトラフと、そのトラフに並行に且つ隣接して設置された圧力水配管と、圧力水配管から沈砂流路内に延びる複数の集砂ノズルと、を備えた集砂装置を開示する。圧力水配管及び複数の集砂ノズルは、沈砂流路の底面よりも上方にあり、複数の集砂ノズルは、沈砂流路内で間隔を置いて配置され、沈砂池の池底に堆積した沈砂を沈砂流路に圧力水を噴射して集砂ピットへ移送する。これにより、沈砂流路内に短い間隔で集砂ノズルを配置でき、少水量での集砂を可能にすると共に、沈砂池の底板の下に圧力水配管を埋設しないために施工性が良く、沈砂流路を遮る多数の配管や配管サポートがないため、異物の絡みつきを最小限とすることができ、かつメンテナンス作業が容易となる。
There is known a sand collecting device that sprays water from a nozzle installed in a sand collecting channel toward a sand collecting pit and transfers the sand to the sand collecting pit by the water pressure and water flow of the sprayed water. For example,
特許文献2は、受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池の池底部に設けられ、所定方向に延在し、沈降した砂が堆積する移送経路と、前記移送経路に堆積した砂に対して前記所定方向に流体を吐出する吐出口と、移送経路における前記吐出口の中心から前記所定方向に向かって延びる軸上の部分を上方から覆う覆い部材と、を備えた沈砂池を開示する。前記覆い部材は、前記移送経路の幅方向に下方へ向かって傾斜した傾斜部を有し、これにより、砂を十分に移動させながら砂の巻き上がりを抑える工夫がなされている。
特許文献3は、吸込口が設けられた移送空間形成部材と、前記移送空間内に流体を吐出する吐出口と、排出手段と、を備えた移送システムを開示する。前記吸込口は、水を含有する混入物が沈降する堆積空間内で開口し、該堆積空間に堆積した混入物を、前記吐出口から流体が吐出されることで前記移送空間内に吸い込む開口として機能し、前記移送空間形成部材は、前記移送空間内に吸い込まれた混入物が、前記吐出口から流体が吐出されることで該流体の吐出方向下流側に向かって移動する経路として機能し、前記排出手段は、前記吐出方向下流側に移送されてきた混入物を、受け入れた水の外に排出するものである。これにより、混入物を十分に移動させながら混入物の巻き上がりを抑える。
特許文献4は、揚砂ピット内に集砂水を噴射して揚砂ピット内の沈砂を揚砂管の下端部に向けて移送する複数の噴射ノズルと、噴射ノズルから揚砂管の下端部に至る集砂水ガイド流路と、噴射ノズル及び集砂水ガイド流路の上方を覆って噴射ノズル及び集砂水ガイド流路への沈砂の堆積を抑制する傘状部材を備えた揚砂装置を開示する。 Patent Document 4 discloses a plurality of injection nozzles for injecting sand collecting water into the sand unloading pit to transfer the settled sand in the sand unloading pit toward the lower end of the sand unloading pipe, and a lower end of the sand unloading pipe from the injection nozzles. Sand lifting device having a sand collecting water guide flow path leading to the spray nozzle and an umbrella-shaped member that covers the jet nozzle and the sand collecting water guide flow path and suppresses sedimentation on the spray nozzle and the sand collecting water guide flow path. Is disclosed.
特許文献5は、沈砂池の池底に、沈砂ピット方向に向かう直線状の仕切部を突設して該仕切部の両側に集砂溝をそれぞれ形成し、前記仕切部の上端に設けたヒンジ部を介して前記集砂溝の全長にわたる長さの蓋部材を回動可能に設け、該蓋部材を、仕切部の一側方に水平方向に向けて回動し、該仕切部の一側方に位置する集砂溝を覆う第1集砂位置と、仕切部の他側方に水平方向に向けて回動し、該仕切部の他側方に位置する集砂溝を覆う第2集砂位置とに回動させる蓋部材回動手段を設けるとともに、蓋部材に覆われた集砂溝内に
集砂水を噴出する集砂水噴出ノズルを設けた集砂装置を開示する。集砂操作を行う際に集砂溝を蓋部材で覆った状態にしてから集砂水を噴出することにより、沈砂の舞い上げを防止する。
Patent Document 5 discloses a hinge provided on an upper end of the partition part, in which a straight partition part projecting toward the sand pit is provided at the bottom of the sand basin to form sand collecting grooves on both sides of the partition part. A lid member rotatably extending over the entire length of the sand collecting groove is rotatably provided via a portion, and the lid member is horizontally turned to one side of the partition portion to form one side of the partition portion. First sand collecting position for covering the sand collecting groove located on one side, and a second collecting position for rotating the sand collecting groove on the other side of the partitioning portion horizontally to the other side of the partitioning portion Disclosed is a sand collecting device which is provided with a lid member rotating means for rotating the sand collecting position and a sand collecting water jet nozzle for jetting sand collecting water into a sand collecting groove covered by the lid member. When the sand collecting operation is performed, the sand collecting groove is covered with the lid member and then the sand collecting water is ejected to prevent the rising of the sand.
特許文献6は、集砂・集泥トラフの上部の横断面形状を矩形に、下部の横断面形状を底面が半円形状のV字形に形成することにより、噴射水の圧力に関わらず、効率よく集砂・集泥を行うことができる集砂・集泥装置を開示する。また、集砂・集泥トラフの上部に、所定の間隔をあけて、下方が集砂・集泥ノズルの水流方向に傾斜した複数の傾斜板を着脱可能に設けるようにすることにより、沈砂・沈殿池の止水や排水をすることなく、通水中で流れがある状態でも、沈砂・汚泥の舞上がりを防止して、集砂・集泥運転を行うことができる。
In
しかしながら、上記の特許文献1、4、5では、堆積物の流路内に噴射ノズルがあり、ゲリラ豪雨などによる大量の土砂が流入した場合、ノズルが埋没し、集砂不能になることが想定される。また、沈砂池の流路断面積が小さくなることで沈砂池の流速が速くなり、砂分が沈降せずに後段へ流出してしまう。
However, in the above-mentioned
上記の特許文献2、3では、堆積物を吸引して移送する装置が提案されているが、金属のような密度が高い堆積物は吸引できず、トラフに堆積することが想定される。
上記の特許文献6では、傾斜板にし渣等が絡み付き、傾斜板の隙間を埋めてしまい、砂の沈降を阻害することが想定される。
The above-mentioned
In the above-mentioned
本発明は、上記従来の課題に鑑み成されたものであり、その目的とするところは、堆積物による噴射ノズルの埋没を防止し、密度の高い堆積物を移送することができ、さらには堆積物の移動を阻害するものがなく、沈降分離槽内の流路断面積が確保できる堆積物移送装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above conventional problems, and an object of the present invention is to prevent the injection nozzle from being buried by deposits and to transport deposits of high density. It is an object of the present invention to provide a deposit transfer device which can secure the cross-sectional area of the flow path in the sedimentation separation tank without obstructing the movement of the product.
本発明の一態様は、沈降分離槽内の水に含まれる夾雑物を沈降させ、該沈降した夾雑物からなる堆積物に圧力水を噴射してピットに移送する堆積物移送装置において、前記沈降分離槽内に設置されたトラフと、前記トラフの上方に配置された上側圧力水配管と、前記上側圧力水配管に接続され、前記トラフに平行に設置された下側圧力水配管と、前記下側圧力水配管に接続され、かつ前記トラフの上方に配置された噴射ノズルと、前記トラフと平行に延び、かつ前記噴射ノズルの上方に配置されたトラフ傘を備え、前記トラフ傘は前記上側圧力水配管に固定されていることを特徴とする。 One embodiment of the present invention is a sediment transfer device for causing impurities contained in water in a settling separation tank to settle, and injecting pressured water to a sediment composed of the settled impurities to transfer it to a pit. A trough installed in the separation tank, an upper pressure water pipe arranged above the trough, a lower pressure water pipe connected to the upper pressure water pipe and installed in parallel with the trough, and the lower A pressure nozzle connected to the side pressure water pipe and arranged above the trough; and a trough umbrella extending parallel to the trough and arranged above the injection nozzle, wherein the trough umbrella has the upper pressure. It is characterized by being fixed to the water pipe.
本発明の好ましい態様は、前記下側圧力水配管は、前記トラフ傘の下方であって、かつ前記トラフの上方に位置していることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記トラフの両側に配置された仕切り壁をさらに備え、前記トラフ傘の両下端部は内側下方に傾斜した傾斜部を形成しており、前記傾斜部は前記仕切り壁の側面と平行であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記傾斜部の最下端と前記噴射ノズルの吐出口とを結ぶ線の水平方向に対する角度は、0°〜45°の範囲内にあることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記下側圧力水配管は、前記仕切り壁の外側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、前記噴射ノズルは、前記トラフの幅方向において前記トラフの中央の直上に位置していることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記上側圧力水配管は、前記トラフ傘を横切って延びていることを特徴とする。
A preferred aspect of the present invention is characterized in that the lower pressure water pipe is located below the trough umbrella and above the trough.
A preferred aspect of the present invention further comprises partition walls arranged on both sides of the trough, and both lower end portions of the trough umbrella form inclined portions that are inclined inward and downward, and the inclined portions of the partition walls. It is characterized by being parallel to the side surface.
In a preferred aspect of the present invention, an angle of a line connecting the lowermost end of the inclined portion and the ejection port of the injection nozzle with respect to the horizontal direction is within a range of 0° to 45°.
In a preferred aspect of the present invention, the lower pressure water pipe is arranged outside the partition wall.
A preferred aspect of the present invention is characterized in that the injection nozzle is located directly above the center of the trough in the width direction of the trough.
In a preferred aspect of the present invention, the upper pressure water pipe extends across the trough umbrella.
本発明に係る流体噴射圧送式の堆積物移送装置は、大量の土砂が沈降分離槽に流入しても噴射ノズルの埋没を防ぎ、大きい堆積物や密度の高い堆積物を移送することができる。また、トラフ傘は上側圧力水配管に固定されているので、トラフ傘の下方には該トラフ傘を支持するための構造体が存在しない。したがって、トラフ傘上の堆積物はトラフ傘を滑り落ちてトラフに移動し、圧力水の噴流によってトラフ上を移動することができる。 The fluid jet pressure-feeding type deposit transfer device according to the present invention can prevent the injection nozzle from being buried even when a large amount of earth and sand flows into the sedimentation separation tank, and can transfer a large deposit or a dense deposit. Further, since the trough umbrella is fixed to the upper pressure water pipe, there is no structure below the trough umbrella for supporting the trough umbrella. Therefore, the deposit on the trough umbrella can slide down the trough umbrella, move to the trough, and move on the trough by the jet of pressure water.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明に係る堆積物移送装置の一実施形態を示す正面図であり、図2は、図1に示す堆積物移送装置の平面図である。堆積物移送装置は、水に含まれる砂などの夾雑物を沈降させるための沈降分離槽1に設置されている。沈降分離槽1の例としては、沈砂池が挙げられる。沈降分離槽1は、コンクリート等により略箱状に形成されており、沈降分離槽1の底面1aは平坦に形成されている。沈降分離槽1の底面1aには、鋼板または樹脂製の板からなる複数のトラフ2が並列に敷設されている。各トラフ2は、略V字状の断面を有するようにその中央部が折曲されている。このような形状の各トラフ2は、沈降分離槽1に流入した水に含まれる砂などの夾雑物を堆積させ、さらに堆積した夾雑物をピット3まで移送する移送流路7を構成している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the deposit transport device according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the deposit transport device shown in FIG. The sediment transfer device is installed in the
各トラフ2の両縁は仕切壁6に接続されている。各仕切壁6は、頂部が高く両端部が低い山形状(三角形状)の断面を有し、鋼板または樹脂製の板から構成されている。複数の仕切壁6がトラフ2と平行に設置されており、各トラフ2の両側に仕切壁6が配置されている。仕切壁6は、堆積した夾雑物および水の流れを整流するための整流板としての機能も有している。
Both edges of each
トラフ2の上方には上側圧力水配管11が配置されている。上側圧力水配管11は、圧力水を供給する供給源(図示せず)に接続されている。上側圧力水配管11の下方には、上側圧力水配管11に接続された複数の下側圧力水配管12が設置されている。これら複数の下側圧力水配管12は、トラフ2と平行に配列されており、かつ複数のトラフ2の上方にそれぞれ位置している。下側圧力水配管12は、仕切壁6の外側に配置されている。
An upper
各下側圧力水配管12には、斜め下方を向いた複数の噴射ノズル15が接続されている。これらの噴射ノズル15はトラフ2の上方に配置されている。圧力水は、上側圧力水配管11を通って複数の下側圧力水配管12に供給される。各下側圧力水配管12を流れる圧力水は、複数の噴射ノズル15からトラフ2に向かって噴射される。
A plurality of
堆積物移送装置は、トラフ2と平行に延びる複数のトラフ傘20を備えている。これらのトラフ傘20は、複数のトラフ2の上方にそれぞれ位置しており、かつ噴射ノズル15の上方に配置されている。下側圧力水配管12は、トラフ傘20の下方であって、かつトラフ2の上方に位置している。各トラフ傘20は、下側圧力水配管12および噴射ノズル15を覆う形状を有している。上側圧力水配管11は、複数のトラフ傘20を横切って水平に延びており、各トラフ傘20は上側圧力水配管11に固定されている。本実施形態では、上側圧力水配管11は、トラフ傘20および下側圧力水配管12に対して垂直である。
The deposit transfer device includes a plurality of
図3は、図1に示す堆積物移送装置の拡大断面図であり、図4は図3のA−A線断面図である。複数の噴射ノズル15はトラフ2の長手方向に沿って等間隔に配置されている。図4では、2つの噴射ノズル15が描かれているが、本実施形態では3つ以上の噴射ノズル15が配置されている。各噴射ノズル15は、水平に対して斜め下方を向いており、圧力水は噴射ノズル15から斜め下方に噴射される。圧力水は、トラフ2によって形成された移送流路7内を一方向に流れる。
3 is an enlarged cross-sectional view of the deposit transfer device shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. The plurality of
下側圧力水配管12は、接続管17を介して上側圧力水配管11に接続されている。上側圧力水配管11の外面には支持部材22が固定されており、各トラフ傘20は支持部材22にねじ23によって固定されている。したがって、トラフ傘20は支持部材22を介して上側圧力水配管11に支持(固定)されている。支持部材22は、溶接、または図示しない締結具によって上側圧力水配管11の外面に固定されている。図3および図4では1つの支持部材22のみが描かれているが、上側圧力水配管11には、複数のトラフ傘20を上側圧力水配管11に固定するための複数の支持部材22が等間隔で固定されている。支持部材22は、トラフ2の幅方向においてトラフ2の中央の直上に位置しており、かつ噴射ノズル15および下側圧力水配管12の上方に配置されている。この位置に配置された支持部材22は、トラフ2上での堆積物の移送を妨げない。
The lower
トラフ傘20は、薄板の鋼板等から構成されている。トラフ傘20は、その中央が最も高い屋根部20aと、屋根部20aの両下端から内側下方に傾斜した2つ傾斜部20bとを有している。2つ傾斜部20bはトラフ傘20の両下端部を形成しており、これら傾斜部20bは、トラフ2の両側に配置された仕切壁6の側面と平行である。本実施形態では、トラフ傘20の屋根部20aは、山型の断面、すなわちトラフ傘20の中央から下方に傾斜した斜面を有している。
The
トラフ傘20は、図1に示す様に山型の断面を有するが、本発明は図1に示す実施形態に限定されず、夾雑物が堆積しないようにトラフ傘20の中央が上方に突出した形状であればよい。一実施形態では、図5に示すように、トラフ傘20の屋根部20aは、上方に湾曲した形状を有してもよい。この場合でも、屋根部20aはその中央が最も高い形状を有している。
The
図3に示すように、トラフ傘20は、トラフ2の上方に位置し、かつトラフ2および仕切壁6と平行に延びている。トラフ傘20の下端部を形成する傾斜部20bと仕切壁6の側面との間には隙間Gが形成されている。図6に示すように、沈降分離槽1に流入した水に含まれる砂などの夾雑物は、まずトラフ傘20上に落下し、トラフ傘20上を滑り落ちて隙間Gを通ってトラフ2上に堆積する。噴射ノズル15から吐出される圧力水の噴流は、トラフ2上の堆積物(例えば沈砂)を押し流し、図2に示すピット3にまで堆積物を移送する。隙間Gは、30mm〜200mm、好ましくは75mm〜100mmとされる。このような大きさの隙間Gは、堆積物のブリッジを発生させず、かつ堆積物の舞い上がりを防止することができる。
As shown in FIG. 3, the
傾斜部20bの最下端と噴射ノズル15の吐出口とを結ぶ線の水平方向に対する角度θは、0°〜45°の範囲内にあり、好ましくは0°〜15°の範囲内にある。この角度θは、水中での堆積物の安息角に基づいて定められる。すなわち、噴射ノズル15の吐出口が堆積物に埋没しないようにするために、角度θは水中での堆積物の安息角以下とされる。堆積物が沈砂である場合、水中での砂の安息角は概ね15°〜30°とされる。本実施形態では、角度θは0°〜15°の範囲内にある。
The angle θ with respect to the horizontal direction of the line connecting the lowermost end of the
本実施形態によれば、トラフ傘20は、上側圧力水配管11によって支持されているので、トラフ傘20の下方、特にトラフ傘20と仕切壁6との間の隙間Gには、該トラフ傘20を支持するための構造体が存在しない。したがって、トラフ傘20上の堆積物はトラフ傘20を滑り落ちてトラフ2に移動し、圧力水の噴流によってトラフ2上を移動することができる。
According to the present embodiment, the
図7は、沈降分離槽1に大量の夾雑物が流入した場合の堆積物移送装置を示す図である。本実施形態によれば、トラフ傘20が噴射ノズル15の上方に配置されており、噴射ノズル15はトラフ傘20で覆われているので、噴射ノズル15の上には夾雑物は堆積しにくい。よって、噴射ノズル15は、トラフ2上に圧力水の噴流を形成し、これにより大きい堆積物や密度の高い堆積物を移送することができる。また、トラフ傘20は、屋根部20aの両下端から内側下方に傾斜した2つ傾斜部20bを有しているので、トラフ傘20はトラフ2の上方の広い範囲を覆い、堆積物の舞い上がりを防止しつつ、噴射ノズル15を堆積物で埋没させることを回避できる。
FIG. 7 is a diagram showing the deposit transfer device when a large amount of impurities flow into the settling
下側圧力水配管12および噴射ノズル15は、トラフ2の幅方向においてトラフ2の中央の直上に位置している。このような配置によれば、トラフ2内に突出物がなく、堆積物の移送を阻害しない。さらに、下側圧力水配管12はトラフ2の上方に配置されているので、トラフ2の下方には配管がない。結果として、トラフ2全体の設置高さを下げることが可能になる。トラフ2が沈降分離槽1の断面に占める面積が減少することで、沈降分離槽1の流速が低下し、水に含まれる夾雑物の後段への流出を防止できる。
The lower
図3に示す実施形態では、上側圧力水配管11は四角形の断面を有しているが、上側圧力水配管11の断面形状は上記実施形態に限定されない。例えば、図8および図9に示すように、上側圧力水配管11はひし形または円形の断面を有してもよい。
In the embodiment shown in FIG. 3, the upper
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。 The above-described embodiments are described for the purpose of enabling a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to implement the present invention. Various modifications of the above embodiment can be naturally made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Therefore, the present invention is not limited to the described embodiments, but is to be construed in the broadest scope according to the technical idea defined by the claims.
1 沈降分離槽
2 トラフ
3 ピット
6 仕切壁
7 移送流路
11 上側圧力水配管
12 下側圧力水配管
15 噴射ノズル
17 接続管
20 トラフ傘
20a 屋根部
20b 傾斜部
22 支持部材
23 ねじ
1 Settling
Claims (7)
前記沈降分離槽内に設置されたトラフと、
前記トラフの上方に配置された上側圧力水配管と、
前記上側圧力水配管に接続され、前記トラフに平行に設置された下側圧力水配管と、
前記下側圧力水配管に接続され、かつ前記トラフの上方に配置された噴射ノズルと、
前記トラフと平行に延び、かつ前記噴射ノズルの上方に配置されたトラフ傘を備え、
前記トラフ傘は前記上側圧力水配管に固定されていることを特徴とする堆積物移送装置。 In a deposit transfer device for allowing contaminants contained in water in a sedimentation separation tank to settle, and for injecting pressured water to a deposit consisting of the precipitated contaminants for transfer to a pit,
A trough installed in the sedimentation tank,
An upper pressure water pipe arranged above the trough,
A lower pressure water pipe connected to the upper pressure water pipe and installed in parallel with the trough,
An injection nozzle connected to the lower pressure water pipe and arranged above the trough,
A trough umbrella extending parallel to the trough and disposed above the injection nozzle,
The sediment transfer device, wherein the trough umbrella is fixed to the upper pressure water pipe.
前記トラフ傘の両下端部は内側下方に傾斜した傾斜部を形成しており、前記傾斜部は前記仕切り壁の側面と平行であることを特徴とする請求項1または2に記載の堆積物移送装置。 Further comprising partition walls arranged on both sides of the trough,
The deposit transfer according to claim 1 or 2, wherein both lower end portions of the trough umbrella form inclined portions that are inclined inward and downward, and the inclined portions are parallel to side surfaces of the partition wall. apparatus.
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