特許 6476406 沈砂池の除砂装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6476406

(24)【登録日】2019年2月15日

(45)【発行日】2019年3月6日

(54)【発明の名称】沈砂池の除砂装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 21/24 20060101AFI20190225BHJP

   B01D 21/18 20060101ALI20190225BHJP

   B01D 21/34 20060101ALI20190225BHJP

   E03F 5/14 20060101ALI20190225BHJP

【ＦＩ】

   B01D21/24 M

   B01D21/18 K

   B01D21/24 G

   B01D21/34

   E03F5/14

【請求項の数】1

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-223046(P2017-223046)

(22)【出願日】2017年11月20日

(62)【分割の表示】特願2016-197212(P2016-197212)の分割

【原出願日】2015年3月20日

(65)【公開番号】特開2018-30134(P2018-30134A)

(43)【公開日】2018年3月1日

【審査請求日】2017年11月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】508165490

【氏名又は名称】アクアインテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000121

【氏名又は名称】アイアット国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 賢二

(72)【発明者】

【氏名】川上 直哉

【審査官】 菊地 寛

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−３３４２１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４５３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第３３１５４８９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２０１４−２１７８４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ２１／００−２１／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

沈砂池内の水面が所定の高水位以上になったときに集砂ピットに設けた揚砂ポンプの運転を開始し、前記沈砂池を排水状態に保ちつつ、前記沈砂池の底面にノズルにより低圧力水を噴射して前記沈砂池の底面に堆積した土砂を主トラフに流し、さらに集砂ピットに集め、その集めた土砂を前記揚砂ポンプにより水と共に汲み上げ、前記沈砂池内の水面が所定の低水位になったときに前記揚砂ポンプの運転を停止する低圧集砂方式の除砂装置において、前記沈砂池における水面が前記高水位と前記低水位の間の中間水位以下になったことを検知する水位検知手段と、前記沈砂池の外部から前記沈砂池に給水する前記ノズル以外の給水手段と、前記水位検知手段が前記中間水位以下になったことを検知したときに、前記ノズル以外の給水手段により前記沈砂池に一定時間給水する給水制御手段とを備えたことを特徴とする除砂装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、沈砂池の除砂装置に関する。

【背景技術】

【0002】

沈砂池の底面を沈砂池内の水流方向に複数の領域に区分し、沈砂池内の水を排水ポンプで排出した状態（排水状態）で、給水ポンプからの低圧力水を各領域に設けたノズルから順次噴射させて、領域に沈殿した土砂を主トラフを経て集砂ピットに集め、その集めた土砂と水を集砂ピットに設けた揚砂ポンプにより汲み上げて除去する低圧集砂方式の除砂装置が、特許文献１に開示されている。

【0003】

上記除砂装置は、集砂ピットにおける水面の高さが所定の高水位以上の時に揚砂ポンプの運転を開始し、揚砂ポンプによる汲み上げにより水面の高さが所定の低水位まで下がった時に運転を停止する。そして、集砂する領域（集砂対象領域）を順次変えるときは、先順領域のノズルに対応する切換弁を閉め、次順領域のノズルに対応する切換弁を開けるが、切換弁の開閉には３０秒から１分以上かかる。また、揚砂ポンプの吐出量は給水ポンプの吐出量よりも若干多く設定してある。１つの領域に対する水噴射開始当初は集砂ピットに流れ込む土砂量は多く、時間が経つにつれて少なくなる。沈砂池の底面に沈殿する土砂の量は、沈砂池の上流側ほど多く、下流側ほど少ない。したがって、集砂対象領域を最先領域から最後領域まで変える間の集砂ピットの水位は、時間の経過とともに比較的大きく変動する。

【0004】

そのため、集砂対象領域の切換えタイミングを、何を基準として設定するかが問題になる。すなわち、各領域のノズルに対応する切換弁をタイマーにより一律に切換える場合は、全領域の集砂が終了する前に、集砂ピットの水位が低水位になってしまうことがあり、そのたびに揚砂ポンプが停止される不都合が生じる。揚砂ポンプの停止頻度が高いと、揚砂ポンプの負荷が増え、寿命が短くなる。

【0005】

このタイマーによる切換弁制御の弱点を克服するため、ある領域に対する集砂動作中に、集砂ピットの水位が高水位と低水位の間の中間水位になったことを検知した時に集砂対象領域の切換えを行うことが、特許文献２において提案された。この方法によれば、集砂対象領域の切換えが集砂ピットの水位に依存するので、全領域の集砂終了前に集砂ピットの水位が低水位になることはできるだけ避けなければならない。

【0006】

しかし、たとえば集中豪雨等の大雨の時は、沈砂池に堆積する土砂量が特に多くなる。このような場合は、集砂対象領域の切換え直後の領域から集砂される土砂および水が集砂ピットに到着するまでに時間がかかることが少なくない。そのため、切換弁の開閉時間が比較的長いため、先順の領域からの集砂が終わり、中間水位が検知されたことに基づき、先順の領域の切換弁の閉鎖動作と次順の領域の切換弁の開放動作が行われる間に、集砂ピットの水位が低水位になってしまうことが避けられない。また、沈砂池の領域ごとの堆積土砂量に大差があるので、切換弁の開閉切換動作中に集砂ピットの水位が低水位になることが起きないように中間水位を適切に設定することは困難である。したがって、中間水位検知時に集砂対象領域の切換えを行う除砂方法でも、除砂中の揚砂ポンプの停止頻度の低減効果は限定的であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第３３１５４８９号公報

【特許文献2】特開２０１４−２１７８４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、除砂中の揚砂ポンプの停止頻度をさらに低減させるのに有効な除砂装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、上記目的を達成するため、沈砂池内の水面が所定の高水位以上になったときに集砂ピットに設けた揚砂ポンプの運転を開始し、前記沈砂池を排水状態に保ちつつ、前記沈砂池の底面にノズルにより低圧力水を噴射して前記沈砂池の底面に堆積した土砂を主トラフに流し、さらに集砂ピットに集め、その集めた土砂を前記揚砂ポンプにより水と共に汲み上げ、前記沈砂池内の水面が所定の低水位になったときに前記揚砂ポンプの運転を停止する低圧集砂方式の除砂装置において、前記沈砂池における水面が前記高水位と前記低水位の間の中間水位以下になったことを検知する水位検知手段と、前記沈砂池の外部から前記沈砂池に給水する前記ノズル以外の給水手段と、前記水位検知手段が前記中間水位以下になったことを検知したときに、前記ノズル以外の給水手段により前記沈砂池に一定時間給水する給水制御手段とを備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、中間水位以下になったことを検知したときにノズル以外の給水手段により沈砂池の外部から沈砂池に一定時間給水するので、集砂工程中に集砂ピットの水位が低水位まで下がることが防止される結果、集砂が終了するまで揚砂ポンプが停止されることをなくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】沈砂池を含む雨水処理設備の縦断面図である。

【図2】図１のＸ−Ｘの範囲の一部省略平面図である。

【図3】図２のＹ１−Ｙ１線断面図である。

【図4】図２のＹ２−Ｙ２線断面図である。

【図5】図２のＹ３−Ｙ３線断面図である。

【図6】給水系統図である。

【図7】１実施の形態における制御装置を例示する制御系統図である。

【図8A】集砂ピットの水位センサによる検知水位を示す断面図である。

【図8B】沈砂池の底面の斜視図である。

【図9】揚砂ポンプ制御手段のフローチャートである。

【図10】切換弁制御手段のフローチャートである。

【図11】各プロックの集砂における切換弁の開閉タイミング、沈砂池の水面の高さ、および給水ポンプと揚砂ポンプの運転状態の関係を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

続いて、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

【0013】

図１において、１は雨水処理設備であり、側壁Ｗａ，Ｗｂ（図２参照）の間に形成された沈砂池２とポンプ井３とを有する。沈砂池２は図外の下水管から雨水や汚水等の下水が集められる流入渠４に接続されている。流入渠４の下流側端部には、流入渠４から沈砂池２への下水の流入の許容又は阻止を行なうためのダム装置５が設置され、そのダム装置５の下流側で、沈砂池２の上流側端部の直前に夾雑物捕捉用スクリーン６が設置されている。

【0014】

沈砂池２の底面２ａは、低圧集砂を行うために、上述したように、その一部、例えば中央が最深となるように傾斜されているとともに、沈砂池２の底部中央に集砂ピット７が形成され、沈砂池の底部の幅方向中央には主トラフ８ａが、集砂ピット７側が深くなるように形成され、さらに、沈砂池の底面に側壁Ｗａ，Ｗｂの近傍から主トラフ８ａまで平行に延びる多数の小トラフ８ｃが形成されている。沈砂池の底部の幅が小さい場合は、主トラフ８ａは幅方向中央ではなく、側壁Ｗａ，Ｗｂのいずれか一方側に寄った位置に形成される場合もある。図２の８ｂは、側壁Ｗａ，Ｗｂから集砂ピット７の底面まで下り傾斜する傾斜面（本明細書では、集砂ピット傾斜面とも言う。）である。

【0015】

ポンプ井３には、後述される排水ポンプＰ１と、滞留水ポンプを兼ねる給水ポンプＰ２とが設置され、集砂ピット７内に後述される揚砂ポンプＰ３が設置されている。図１のＦは、沈砂池２の下流側端部に設置されているろ過機である。

【0016】

また、図２に示すように、主トラフ８ａの上端部と集砂ピット傾斜面８ｂの上端部にノズル９ａが設置され、沈砂池２の底面を主トラフ８ａの両側において沈砂池２内の水流方向に複数に区分（図２及び図６では、８区分）した領域（ブロック）Ｂの上端部に、図５，６に示すように、ノズル９ｂが設置されている。領域Ｂに設置されるノズル９ｂは、それぞれの領域に側壁Ｗａ，Ｗｂの近傍において設置されたノズルヘッダーＮＨに複数個が等間隔に設置されている。図５には、複数個の給水ノズル９ｂを所定の間隔で母管１０に取り付けてなるノズルヘッダーＮＨ１，ＮＨ２・・・を用いている例が示されている。好ましくは、集砂ピット７内に土砂撹拌用ノズル９ｃが設置されている。

【0017】

そして、図６に例示するように、ポンプ井３の給水ポンプＰ２からの加圧水を各ノズル９ａ，９ｂ，９ｃに供給（通水）したり、その供給を止めたり（止水）するための自動弁により構成されている切換弁群ＶＧ１，ＶＧ２が備えられている。切換弁群ＶＧ１，ＶＧ２は、それぞれトラフノズル用切換弁Ｖａと、各ノズルヘッダー用切換弁Ｖｂと、土砂撹拌用ノズル用切換弁Ｖｃとを含む。図６に例示するように、沈砂池２の底面２ａが８領域に区分されている場合は、ノズルヘッダー用切換弁Ｖｂが８個（Ｖｂ１〜Ｖｂ８）用いられる。

【0018】

給水ポンプＰ２と切換弁群ＶＧ１，ＶＧ２とを結合する管路には、リリーフ回路１１の一端が接続され、リリーフ回路１１の他端は沈砂池２に、たとえば、主トラフ８ａの上端部に開口させてある。そのリリーフ回路１１には切換弁Ｖｄが設けてある。リリーフ回路１１と切換弁Ｖｄは、ノズル（９ａ，９ｂ，９ｃ）以外の給水手段に相当する。

【0019】

なお、揚砂ポンプＰ３により集砂ピット７から汲み上げられる土砂混じりの水は、既知の沈砂分離機１２において土砂を分離された後、汚水沈砂池１３に移送される。

【0020】

本発明の実施の形態に係る除砂装置に備えられる制御装置１００には、図７に例示するように、除砂始動ボタン（図示せず）を有する操作盤１０１が付加され、排水ポンプ制御回路ＰＣＯＮ１、給水ポンプ制御回路ＰＣＯＮ２及び揚砂ポンプ制御回路ＰＣＯＮ３が内蔵され、さらに、切換弁制御回路ＶＣＯＮが内蔵されている。

【0021】

切換弁制御回路ＶＣＯＮは、図７に例示するように、また、後述されるように、ノズルヘッダーから水を噴射して集砂すべき領域の順位を順次指定する集砂順位指定部１０２と、後記水位センサ１４からの中間水位検知信号を入力するたびに、そのときに集砂順位指定部１０２により指定されている集砂順位が最後か否かを判定する順位判定部１０３と、リリーフ回路１１の切換弁Ｖｄの開閉を制御する第１切換弁制御部１０４と、除砂動作開始指令信号の入力後又は水位センサ１４からの中間水位検知信号を入力したときの順位判定部１０３の判定結果が最後でないときに、主トラフ及び集砂ピット傾斜面のノズル用切換弁Ｖａ，Ｖｃを所定時間開ける第２切換弁制御部１０５と、順位を指定された領域のノズルヘッダー用切換弁Ｖｂ１〜Ｖｂ８をそれぞれ所定時間開ける第３切換弁制御部１０６とを有する。そして、これらの切換弁制御部１０４，１０５，１０６は前記一群の切換弁Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄに所定の順序で開動作又は閉動作をさせるための制御信号を与える。

【0022】

また、制御装置１００には、集砂ピット７の設置位置における沈砂池の水面が、図８Ａに概念的に示す所定の高水位ＨＷＬ以上、中間水位ＭＷＬ及び低水位ＬＷＬのいずれにあるかを検知して検知信号を出力する、水位検知手段としての水位センサ１４（図７，図８Ａ参照）が電気的に接続されている。

【0023】

揚砂ポンプＰ３は、沈砂池内の水を汲み上げてその沈砂池内の水面の高さを下げ、沈砂池の底面を水面から露出させた状態で、各ノズル９ａ，９ｂ，９ｃから低圧力水を噴射させて、底面上の土砂を集砂ピット７に流し集めるために用いられる。水位センサ１４が高水位ＨＷＬを検知した時に出力する信号に基づいて、揚砂ポンプ制御回路ＰＣＯＮ３が揚砂ポンプＰ３の運転を開始させる。

【0024】

沈砂池２内の水面がどの高さに存在する時を高水位ＨＷＬと設定するかは、揚砂ポンプＰ３の吸水能力と沈砂池の規模、すなわち、沈砂池の容積の大小により異なる。揚砂ポンプＰ３の吸水能力に比較して沈砂池の容積が小さいときは、揚砂ポンプＰ３の運転開始から短時間のうちに水位が低水位ＬＷＬに達することが無いように高水位ＨＷＬを設定する。

【0025】

高水位ＨＷＬは、沈砂池２の底面の最高地点Ｈ０（図８Ａ，図８Ｂ参照）とすることができるし、集砂ピット７内に設定することができる。また、揚砂ポンプＰ３の吸水能力に比較して沈砂池の容積が大きい場合は、揚砂ポンプＰ３の運転開始から水位が低水位ＬＷＬに達するまでの時間は長いので、主トラフ８ａの最低地点Ｈ３（図８Ａ，８Ｂ参照）を高水位ＨＷＬに設定することができ、揚砂ポンプＰ３の吸水能力と沈砂池の容積の関係が上記の例の中間にある場合は、最高地点Ｈ１と最低地点Ｈ３の間、例えば、沈砂池の底面の最低地点Ｈ２（図８Ａ，８Ｂ参照）を高水位ＨＷＬに設定することができる。図８Ａは、主トラフ８ａの最低地点Ｈ３に高水位ＨＷＬを設定した例を示している。なお、図８Ｂには図２の沈砂池の底面の小トラフ８ｃが省略してある。

【0026】

続いて、上記構成による作用を説明する。ダム装置５が開放されたときは、下水は沈砂池２に流入し、さらにポンプ井３まで流入して、その水位が所定の高さになると、除砂装置の制御装置１００の排水ポンプ制御回路ＰＣＯＮ１によりポンプ井３に設けてある排水ポンプＰ１が運転されて、ポンプ井３内の水が汲み上げられ、図外の終末処理場等に移送される。

【0027】

その移送の間に、沈砂池２に流入した土砂混じりの下水から土砂が沈殿し、沈砂池の底面２ａに堆積する。その堆積量が所定値に達すると、ダム装置５が閉鎖されて沈砂池２への下水流入が阻止される。そして、排水ポンプＰ１による排水により沈砂池２とポンプ井３の水面が下がり、所定の水位（図１のＷＬ）になると、排水ポンプ制御回路ＰＣＯＮ１により排水ポンプＰ１の運転が止められる。

【0028】

ポンプ井３の水面が所定の水位（図１のＷＬ）になったことを検知すると、制御装置１００は給水ポンプ制御回路ＰＣＯＮ２、揚砂ポンプ制御回路ＰＣＯＮ３及び切換弁制御回路ＶＣＯＮを起動する。

【0029】

揚砂ポンプ制御回路ＰＣＯＮ３は、図９に示すように、揚砂ポンプＰ３の自動運転モードを開始させ（Ｓ１１）、水位センサ１４からの検知信号により集砂ピット７内の水面が所定の高水位ＨＷＬ以上か否かを調べ（Ｓ１２）、高水位ＨＷＬ以上であるときは、揚砂ポンプＰ３の運転を開始する（Ｓ１３）。

【0030】

また、切換弁制御回路ＶＣＯＮは、図１０に示すように、操作盤１０１からの除砂動作開始指令信号の入力に基づいて制御プログラムを起動し、最初に第１切換弁制御部１０４がリリーフ回路の切換弁Ｖｄを開ける（図１０のステップＳ２１。図１１においてt１の時点）。これにより、給水ポンプＰ２の駆動が準備される。

【0031】

続いて、第２切換弁制御部１０５がトラフノズル用切換弁Ｖａ及び土砂撹拌用ノズル用切換弁Ｖｃを開ける（Ｓ２２。図１１においてt2の時点）。これと同時に第１タイマー(図示せず)を始動させる（Ｓ２３）とともに、第１切換弁制御部１０４がリリーフ回路１１の切換弁Ｖｄを閉める（Ｓ２３’）。第１タイマーがタイムアップしたとき（図１１においてt３の時点）、すなわち、給水ポンプＰ２からの水がノズル９ａから主トラフ８ａ及び集砂ピット傾斜面８ｂに所定時間噴射された時（Ｓ２４でＹ）、第２切換弁制御部１０５がトラフノズル用切換弁Ｖａ及び土砂撹拌用ノズル用切換弁Ｖｃを閉める（Ｓ２５）。

【0032】

次に、切換弁制御回路ＶＣＯＮは水位センサ１４が中間水位検知信号を出力しているか否かを監視する（Ｓ２６）。中間水位（ＭＷＬ）以下を検知したときは、リリーフ回路１１の切換弁Ｖｄを開け（Ｓ２７）、一定時間経過した（Ｓ２８においてＹ）ときは、その切換弁Ｖｄを閉める（Ｓ２９）ように設計されている。切換弁制御回路ＶＣＯＮは、水位センサ１４が中間水位（ＭＷＬ）以下を検知したときノズル以外の給水手段により沈砂池に一定時間給水する給水制御手段に相当する。

【0033】

Ｓ２６において中間水位（ＭＷＬ）以下が検知されていないときは、切換弁制御回路ＶＣＯＮの集砂順位指定部１０２が順位（ｉ）をインクリメント（ｉ＋１）する（Ｓ２１０）。第３切換弁制御部１０６がその集砂順位指定部１０２により指定された順位の領域、すなわち、この場合は第１領域Ｂ１、のノズルヘッダー用切換弁Ｖｂ１を開ける（Ｓ２１１。図１１においてt３の時点。）。そのため、そのノズルヘッダーＮＨ１の各ノズル９ｂから水が噴射され、第１領域Ｂ１に堆積していた土砂が主トラフ８ａに向けて流され、さらに集砂ピット７に流入する。こうして、集砂ピット７に集められた土砂混じりの下水は、揚砂ポンプＰ３により汲み上げられ、沈砂分離機１１を経て汚水沈砂池１３に移送される。

【0034】

第１領域Ｂ１のノズルヘッダー用切換弁Ｖｂ１が開けられると、第２タイマーＴ２が始動される（Ｓ２１２）。切換弁制御回路ＶＣＯＮは、第２タイマーＴ２に設定された所定時間内に切換弁Ｖｂが開放し切ったか否かを調べ（Ｓ２１３）、所定時間内に開放し切らないときは、ステップＳ２１０に戻って集砂順位を次に進める。すなわち、その切換弁Ｖｂに不具合があるものとみて、次順の切換弁Ｖｂを開ける。

【0035】

Ｓ２１３において切換弁Ｖｂが所定時間内に開放し切ったときは、第２タイマーＴ２がタイムアップしたとき（Ｓ２１４においてＹのとき）、切換弁Ｖｂを閉める（Ｓ２１５。図１１においてｔ4の時点）。そして、再び中間水位（ＭＷＬ）以下を検知したか否かを調べる（Ｓ２１６）。

【0036】

揚砂ポンプＰ３の吐出量は給水ポンプＰ２の吐出量よりも大に設計されているので、集砂ピット７内の水面は水と土砂の流入により当初一時的に上昇するが、やがて低下する。そして、沈砂池内の水面が所定の中間水位ＭＷＬ以下になったことが水位センサ１４により検知されると（Ｓ２１６においてＹのとき。図１１においてｔ５の時点。）、まず、切換弁制御回路ＶＣＯＮの第１切換弁制御部１０４がリリーフ回路１１の切換弁Ｖｄを所定時間開ける（Ｓ２１７。図１１においてｔ５−ｔ６。）。これにより、給水ポンプＰ２からの加圧水が主トラフ８ａに放出される。

【0037】

また、中間水位以下になったことが水位センサ１４により検知されると、切換弁制御回路ＶＣＯＮの順位判定部１０３がその時集砂順位指定部１０２に指定されている集砂順位が最後か否かを判定する（Ｓ２１８）。

【0038】

最後であると判定されない場合（Ｓ２１８でＮの場合）は、Ｓ２２に戻る。したがって、最後の領域の集砂が終わるまで、当該領域に対するノズル９ｂからの主トラフ８ａ及び集砂ピット傾斜面８ｂへの所定時間の吐水及びノズルヘッダーからの所定時間の吐水並びに中間水位検知のたびのリリーフ回路１１から沈砂池への給水が繰り返される。これにより、沈砂池の底面の全領域の土砂が水とともに主トラフ８ａに流され、集砂ピット７に向けて流される。

【0039】

この間、揚砂ポンプ制御回路ＰＣＯＮ３は、揚砂ポンプＰ３の運転開始時（Ｓ１３）から水位センサ１４の検知状態を常に監視している。そして、上述のように、主トラフ８ａ及び集砂ピット傾斜面８ｂへの所定時間の吐水およびノズルヘッダーからの所定時間の吐水が行われる。また、各除砂動作の当初の一定の時間は、主トラフ８ａ及び集砂ピット傾斜面８ｂから集砂ピット７に流入する水及び土砂等の量が多いため、揚砂ポンプＰ３の汲み上げ能力が抑えられるので、揚砂ポンプＰ３の吐出量が給水ポンプの吐出量よりも少ないか、等しくなる場合がある。これが、上述した、除砂動作中に集砂ピット７内の水面が水と土砂の流入により当初一時的に上昇するが、やがて低下し、所定の中間水位になる理由である。

【0040】

順位判定部１０３が最後の領域、すなわち、第４領域Ｂ４と判定したとき（Ｓ２１３でＹのとき）は、切換弁制御回路ＶＣＯＮは最後の領域(第４領域)に対するノズルヘッダーからの所定時間の吐水後に中間水位が検知された時は、後に一連の切換弁制御を終了する。また、水位センサ１４が集砂ピット内の水面が所定の低水位ＬＷＬになったことを検知したとき(図１１のｔ１７時点)は、給水ポンプ制御回路ＰＣＯＮ２も給水ポンプＰ２の運転を停止する。

【0041】

上述のように、第４領域Ｂ４のノズルヘッダー用切換弁Ｖｂ４が閉じられ、集砂ピット７内の水面が中間水位ＭＷＬまで下がって、第１切換弁制御部１０４がリリーフ回路１１の切換弁Ｖｄを一定時間開けた後は、やがて集砂ピット７内の水面が低水位ＬＷＬまで低下するので（Ｓ２１９においてＹのとき）、揚砂ポンプ制御回路ＰＣＯＮ３は、揚砂ポンプＰ３の運転を停止する（Ｓ１５）。

【0042】

その後、揚砂ポンプ制御回路ＰＣＯＮ３は切換弁の制御を完了したか否かを調べ（Ｓ１６）、完了していない場合はステップＳ１２に戻り、高水位になった場合（Ｓ１２においてＹのとき）は再び揚砂ポンプＰ３の運転を開始する。しかし、切換弁制御の完了を確認した（Ｓ１６においてＹのとき）後は、揚砂ポンプの自動運転モードを解除する（Ｓ１７）。

【0043】

なお、降雨量が多かったために沈砂池内に流入して堆積した土砂の量が多く、１回の除砂動作では沈砂池底面の土砂が排除しきれずに残っている場合は、再度、除砂始動ボタンを操作して、引き続き、同様の除砂動作を行う場合がある。

【0044】

以上を要約すると、切換弁Ｖｄは、集砂開始当初および集砂終了時の、全ての切換弁Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃが閉められている時に一定時間開けられて、給水ポンプＰ２からの加圧水を主トラフ８ａの上端部に放出させる。これにより、全ての切換弁Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃが閉められている時に、給水ポンプＰ２に過大な負荷が加わることが防止される。また、集砂開始当初に主トラフ８ａに堆積している土砂が本格的な集砂が始まる前に流されるので、本格的な集砂が始まった時は沈砂池の底面から主トラフ８ａに流下する土砂が主トラフ８ａ内を集砂ピットまで円滑に流下することができる。

【0045】

沈砂池の水面の高さが中間水位以下になったことが検知された時にリリーフ回路から沈砂池に水の補給をせずに集砂対象領域が交替される場合は、図１１においてＭＷＬからＬＷＬ方向に斜め下方に延びる点線で示したように、沈砂池の水面が低水位（ＬＷＬ）まで下がることがある。しかし、本実施の形態においては、集砂対象領域が交替されるたびに、沈砂池の水面の高さが中間水位になったことが検知された時は、リリーフ回路の切換弁が一定時間開けられて沈砂池（主トラフ）に給水されるため、集砂対象領域が交替される間に沈砂池の水面が低水位になってしまうことが防止される。したがって、全領域からの集砂が終了する前に揚砂ポンプの運転が停止されることがなくなる。

【0046】

上の実施の形態では、給水ポンプＰ２の管路に接続したリリーフ回路１１から主トラフ８ａに水を補給するようにしたが、主トラフ８ａ以外の沈砂池内に供給するようにしてもよい。また、他の実施の形態として、ポンプ井から給水ポンプＰ２以外のポンプを介して沈砂池内に供給し、または、沈砂池付近の河川や湖沼等の沈砂池の外部の水を利用してもよい。

【0047】

なお、（ａ）沈砂池の土砂堆積の分布は、一般的には、沈砂池の流入側が最も多く、下流側に行くに従って少なくなる。揚砂ポンプが設置されている集砂ピットが沈砂池の前後中央にある場合は、上流側が６−７割、下流側が３−４割程度である。また、上流側が前後に２領域に分かれている場合は、この２領域の上流側が５−６割、下流側が４−５割の程度である。また、（ｂ）集砂ピットへの土砂の流量は、領域ごと、集砂開始直後は土砂の流量は多く、時間の経過とともに減少する。そして、（ｃ）集砂時の噴射水量と土砂量の割合は、一般的には、流体移送能力としては、砂の含有率５％で水が砂を移送すると言われている。これは平均的な値であるが、沈砂池の除砂においても、やはり５％程度と考えられる。ただし、集砂の初期はある程度の砂の固まりが流下するので、最初は１０％程度、しばらくして５％前後で、その後は、ほとんど水で少量の砂を洗い流すという状況になる。

【0048】

砂の多寡による水位の変化の幅は比較的小さいため、各領域の水噴射時間と中間水位を適切に設定すれば、砂の量が少ない場合でも容易に低水位まで下がることがないようにすることが可能である。また、中間水位検知時に給水ポンプから沈砂池に水を補給する場合は、中間水位の設定精度がさらに緩和される。

【符号の説明】

【0049】

１ 雨水処理設備
２ 沈砂池
２ａ 沈砂池の底面
３ ポンプ井
７ 集砂ピット
Ｐ１ 排水ポンプ
Ｐ２ 給水ポンプ
Ｐ３ 揚砂ポンプ
８ａ 主トラフ
８ｂ 集砂ピットの傾斜面
８ｃ 小トラフ
９ａ，９ｂ，９ｃ ノズル
ＮＨ１〜ＮＨ８ ノズルヘッダー
１４ 水位センサ（水位検知手段）
ＨＷＬ 高水位
ＭＷＬ 中間水位
ＬＷＬ 低水位
Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄ 切換弁
１１ リリーフ回路
１１、Ｖｄ ノズル以外の給水手段
ＶＣＯＮ 切換弁制御回路（給水制御手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】

【図11】