特許 6836285 沈砂池の除砂方法

(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】6836285

(24)【登録日】2021年2月9日

(45)【発行日】2021年2月24日

(54)【発明の名称】沈砂池の除砂方法

(51)【国際特許分類】

   B01D 21/18 20060101AFI20210215BHJP

   B01D 21/24 20060101ALI20210215BHJP

   B01D 21/30 20060101ALI20210215BHJP

【ＦＩ】

   B01D21/18 K

   B01D21/24 G

   B01D21/24 M

   B01D21/30 Z

【請求項の数】1

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2019-146440(P2019-146440)

(22)【出願日】2019年8月8日

(62)【分割の表示】特願2018-54786(P2018-54786)の分割

【原出願日】2010年5月25日

(65)【公開番号】特開2019-206003(P2019-206003A)

(43)【公開日】2019年12月5日

【審査請求日】2019年8月8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】 松井 一泰

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−１００３０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ２１／００− ２１／０１

Ｂ０１Ｄ ２１／０２− ２１／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

沈砂池の底面を区分した複数の領域の各々に給水ポンプにより低圧力水を噴射して、各領域の底面に堆積した土砂を、前記複数の領域の各々に隣接される主トラフを経由して集砂ピットに流しながら、前記集砂ピットに流した土砂を揚砂ポンプにより前記沈砂池から除外する沈砂池の除砂方法において、
前記給水ポンプの吐出量よりも前記揚砂ポンプの吐出量を多くし、
前記複数の領域の各々に配置され、前記低圧力水を噴射する領域ノズルと、
吐水時に、前記主トラフ及び前記集砂ピット傾斜面に堆積した土砂を前記集砂ピットに向けて流すトラフノズルと、
前記揚砂ポンプの吸引口付近に配置され、前記集砂ピットに流れ込んだ土砂を攪拌する撹拌ノズルと、を備え、
前記揚砂ポンプによる前記集砂ピット内の除砂を行っている過程で、
前記集砂ピットの水位が中間水位まで低下する毎に、前記複数の領域のうち、前記集砂ピットへの集砂を行っていない領域のいずれか１つの領域を選択し、選択された領域に配置される前記領域ノズルから前記低圧力水を噴射することで前記選択された領域の底面に堆積した土砂を前記集砂ピットに集砂する処理を、前記選択された領域を切り替えながら、前記複数の領域の全ての領域に対して行うとともに、
前記複数の領域のうち、前記選択された領域に配置される前記領域ノズルからの吐水を開始する直前又は同時に、前記トラフノズル及び前記撹拌ノズルからの吐水を所定時間実行することを特徴とする沈砂池の除砂方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、下水処理設備の沈砂池に沈殿した土砂を集砂ピットに集め、その集めた土砂を揚砂ポンプにより汲み上げて除く除砂方法に関する。

【背景技術】

【0002】

沈砂池内の水を排水ポンプで排出した状態（排水状態）で沈砂池の底面にノズルから低圧力水を噴射して沈砂池の底面に堆積した土砂を流し、沈砂池の底部に設けた集砂ピットに集め、その集めた土砂を集砂ピットに設置した揚砂ポンプにより水と共に汲み上げて汚水沈砂池に移送する低圧集砂方式の除砂装置は、特許文献１に開示されている。

【0003】

上記除砂装置による低圧集砂を行う沈砂池には、次のような構造が備えられる。すなわち、沈砂池の底部の一部、例えば中央に集砂ピットを形成するとともに、沈砂池の底面を集砂ピットの周辺が最深となるように傾斜させるとともに、その沈砂池の底部には沈砂池内水流方向と平行に延びるトラフ（以下、主トラフという。）を集砂ピット側が深くなるように形成し、同底部の長手方向中央には沈砂池の両側の側壁から集砂ピットの底面まで下り傾斜する面（以下、集砂ピット傾斜面という。）を、さらに、沈砂池の底面には沈砂池内水流方向と直交する方向に平行に延びる多数の小トラフをそれぞれ形成してある。

【0004】

また、低圧集砂を行うために、多数のノズルが次のように設置されている。すなわち、主トラフの上端部及び集砂ピット傾斜面の上端部と、沈砂池の底面を主トラフの両側において複数に区分した領域の上端部と、集砂ピット内とにそれぞれノズルが設置されている。主トラフの上端部及び集砂ピット傾斜面の上端部に設けられたノズルは、以下、トラフノズルという。領域に設置されるノズル(以下、領域ノズルという。)は、各領域において沈砂池の側壁に沿って設置されたノズルヘッダーに複数個が等間隔で取付けられている。集砂ピット内に設置されるノズルは、後述されるように、集砂ピット内の土砂を撹拌するためのもの（以下、撹拌ノズルという。）である。

【0005】

また、低圧集砂を行うために、沈砂池の下流側に連設されているポンプ井に設置された給水ポンプから供給される加圧水を前記トラフノズルと撹拌ノズル及びノズルヘッダーに供給（通水）したり、その供給を止めたり（止水）するための切換弁群、すなわち、トラフノズル用切換弁と、各ノズルヘッダー用切換弁と、撹拌ノズル用切換弁とが備えられている。そして、除砂装置は、これらの各切換弁の開閉切換動作を所定の順序でさせる切換弁制御手段を有している。

【0006】

除砂動作の準備として、沈砂池の上流側に設けられ、開放されて雨水や汚水等の下水を沈砂池に進入させていたダム装置が閉じられて、その沈砂池への下水進入を阻止する。その後、除砂装置を始動させると、除砂装置の制御装置がポンプ井に設置された排水ポンプの運転を開始させて、沈砂池の水を終末処理場等へ移送する。排水ポンプによる排水により沈砂池及びポンプ井の水量が減少してその水面が沈砂池とポンプ井の間に設けてある堰の上面の高さになった時、排水ポンプの運転を停止させる。これにより、除砂動作の準備が完了する。

【0007】

続いて、除砂装置に除砂動作を開始させると、揚砂ポンプ制御手段が揚砂ポンプの自動転モードを開始させる。自動運転モードにおいては、揚砂ポンプは集砂ピットに設置した水位センサが集砂ピット内の水面が所定の高水位以上になったことを検知したときは自動的に運転を開始し、揚砂ポンプの運転により水位センサが集砂ピット内の水面が所定の低水位になったことを検知したときは自動的に運転を停止するように構成されている。すなわち、揚砂ポンプは、沈砂池内の水面が集砂ピット内に位置する排水状態を維持するように稼働する。

【0008】

また、除砂動作を開始させたことに基づき、切換弁制御手段による切換弁の制御が行なわれる。しかし、従来は、揚砂ポンプの制御と切換弁の制御は、それぞれ独立して行われていた。

【0009】

これをさらに詳述すると、揚砂ポンプの自動運転モードが開始されたときは、集砂ピット内の水面が高水位以上にあるため揚砂ポンプが直ちに運転を開始し、これにより集砂ピット内の水面が所定の低水位まで低下したとき、揚砂ポンプが運転を停止する。一方、切換弁制御手段は次のように切換弁の制御を行う。以下に、沈砂池の底面が４領域に区分されている場合を例に説明する。

【0010】

ａ）切換弁制御手段は、先ず、トラフノズル用切換弁を開ける（通水状態にする）。これにより、給水ポンプからの水がトラフノズルに供給され、そのトラフノズルから水が吐出される。このトラフノズルからの吐水により主トラフ及び集砂ピット傾斜面の土砂と水が集砂ピットに流れ込んで集砂ピット内の水面が上昇する。その水面が高水位以上になると揚砂ポンプが再び運転を開始する。
ｂ）揚砂ポンプの運転開始と同時又はその直前に、切換弁制御手段は撹拌ノズル用切換弁を開ける。
ｃ）トラフノズル用切換弁の通水切換後、主トラフ及び集砂ピット傾斜面内の土砂が集砂ピットに流れ切るのに必要な時間Ｔｘの経過後に、沈砂池の底面の第１領域のノズルヘッダー用切換弁を一定時間Ｔ１開ける。
ｄ）その一定時間Ｔ１経過後に第１領域のノズルヘッダー用切換弁を閉める（止水状態にする）とともに、第２領域のノズルヘッダー用切換弁を一定時間Ｔ２開ける。
ｅ）その一定時間Ｔ２経過後に第２領域のノズルヘッダー用切換弁を閉めるとともに、第３領域のノズルヘッダー用切換弁を一定時間Ｔ３開ける。
ｆ）その一定時間Ｔ３経過後に第３領域のノズルヘッダー用切換弁を閉めるとともに、第４領域のノズルヘッダー用切換弁を一定時間Ｔ４開ける。
ｇ）その一定時間Ｔ４経過後に第４領域のノズルヘッダー用切換弁を閉めるとともに、トラフノズル用切換弁を閉める。
上記一定時間Ｔ１〜Ｔ４は、当該領域の土砂堆積量を流すのに必要な時間である。

【0011】

第４領域のノズルヘッダー用切換弁を閉じた後は、沈砂池内の水が集砂ピットに流下し、沈砂池が排水状態になったとき、すなわち、水位センサが低水位を検知したときに揚砂ポンプが運転を停止する。これにより、一連の除砂動作が終了する。この一連の除砂動作が終了したとき、揚砂ポンプの自動運転モードが解除される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特許第３３１５４８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

上記のように、従来の除砂装置においては、高水位以上で揚砂ポンプを始動し、低水位になった時に揚砂ポンプを止めた後の、トラフノズルからの吐水により主トラフ及び集砂ピット傾斜面内の土砂と水が集砂ピットに流れ込んで、集砂ピット内の水面が高水位以上になると揚砂ポンプが運転を開始し、それと同時に、又はその直前から撹拌ノズルからの吐水を開始していた。しかし、トラフノズルからの最初の吐水時に最も多量の土砂が集砂ピットに集まり易いので、集砂ピット内の水面が高水位以上になったときに揚砂ポンプが運転を開始するときには、揚砂ポンプが土砂に埋没して、閉そくを起こし、除砂できない事態が発生する虞があった。

【0014】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、除砂動作の開始当初等に集砂ピットに集められる土砂に揚砂ポンプが埋没しないようにした除砂方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明は、上記目的を達成するため、沈砂池の底面を区分した複数の領域の各々に給水ポンプにより低圧力水を噴射して、各領域の底面に堆積した土砂を、前記複数の領域の各々に隣接される主トラフを経由して集砂ピットに流しながら、前記集砂ピットに流した土砂を揚砂ポンプにより前記沈砂池から除外する沈砂池の除砂方法において、前記給水ポンプの吐出量よりも前記揚砂ポンプの吐出量を多くし、前記複数の領域の各々に配置され、前記低圧力水を噴射する領域ノズルと、吐水時に、前記主トラフ及び前記集砂ピット傾斜面に堆積した土砂を前記集砂ピットに向けて流すトラフノズルと、前記揚砂ポンプの吸引口付近に配置され、前記集砂ピットに流れ込んだ土砂を攪拌する撹拌ノズルと、を備え、前記揚砂ポンプによる前記集砂ピット内の除砂を行っている過程で、前記集砂ピットの水位が中間水位まで低下する毎に、前記複数の領域のうち、前記集砂ピットへの集砂を行っていない領域のいずれか１つの領域を選択し、選択された領域に配置される前記領域ノズルから前記低圧力水を噴射することで前記選択された領域の底面に堆積した土砂を前記集砂ピットに集砂する処理を、前記選択された領域を切り替えながら、前記複数の領域の全ての領域に対して行うとともに、前記複数の領域のうち、前記選択された領域に配置される前記領域ノズルからの吐水を開始する直前又は同時に、前記トラフノズル及び前記撹拌ノズルからの吐水を所定時間実行することを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、除砂動作の開始当初等に集砂ピットに集められる土砂に揚砂ポンプが埋没されることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【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】集砂ピットの周辺の平面図である。

【図7】図６のＺ１−Ｚ１断面図である。

【図8】図６のＺ２−Ｚ２断面図である。

【図9】給水系統図である。

【図10】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11】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12】揚砂ポンプ制御手段のフローチャートである。

【図13】切換弁制御手段のフローチャートである。

【図14】切換弁制御手段のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

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。
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。

【0019】

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。

【0020】

また、主トラフ８ａ及び集砂ピット傾斜面８ｂの上端部にトラフノズル９ａが設置され、沈砂池の底面を主トラフ８ａの両側において沈砂池内水流方向に複数（図２及び図６では４。合計８）に区分した領域の上端部に領域ノズル９ｂが設置されている。領域ノズル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、複数個の領域ノズル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。集砂ピット７内には撹拌ノズル９ｃが設置されている。撹拌ノズル９ｃは、複数個（図２においては４個）が、揚砂ポンプＰ３の下部の周辺の接線に近い位置において揚砂ポンプＰ３の下部に相対する２方向から吐出するように設置されている。図面の簡明化のため、図４には撹拌ノズル９ｃが、図５には揚砂ポンプＰ３の図示が省略されている。

【0021】

そして、図５及び図６に例示するように、ポンプ井３の給水ポンプＰ２からの水を前記各ノズル９ａ，９ｂ，９ｃに供給（通水）したり、その供給を止めたり（止水）するための電磁弁により構成されている切換弁群ＶＧ１，ＶＧ２、すなわち、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、撹拌用ノズル用切換弁Ｖｃとが備えられている。図２、図９に例示するように、沈砂池の底面が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。

【0022】

給水ポンプＰ２と切換弁群ＶＧ１，ＶＧ２とを結合する管路には、切換弁Ｖｄを介してリリーフ回路１１が設けられ、切換弁の全てが閉められている場合の給水ポンプＰ２からの水を沈砂池２に逃すように構成されている。

【0023】

本発明方法を実施する除砂装置の制御装置１００には、図１０に例示するように、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。制御装置１００の操作盤１０１に付加されている除砂始動スイッチ（図示せず）を操作すると、除砂開始信号が制御装置１００に与えられる。

【0024】

切換弁制御回路ＶＣＯＮは、図１０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すべき領域の順位を順次指定する順位指定部１０２と、一つの順位の領域のノズルヘッダー用切換弁が閉められたときに順位指定部１０２により指定されている領域の順位が最後順か否かを判定する順位判定部１０３と、リリーフ回路の切換弁Ｖｄの開閉を制御する第１切換弁制御部１０４と、トラフノズル用切換弁Ｖａ，Ｖｃの開閉を制御する第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を開け、後記水位センサ１３からの中間水位検知信号に基づいて閉める第３切換弁制御部１０６とを含む。これらの制御部は、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駆動させるための制御信号を与えるものである。

【0025】

また、制御装置１００には、集砂ピット７内の水面の高さを検知する水位センサ１３（図１０、１１参照）が電気的に接続されている。この水位センサ１３は、集砂ピット７内の水面が図１１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、高水位検知信号、中間水位検知信号又は低水位検知信号を出力するものである。

【0026】

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。除砂始動スイッチを操作すると、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への下水の流入が阻止される。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、沈砂池２とポンプ井３の間に設けてある堰の上面と等しい水位（図１のＷＬ）になると、排水ポンプ制御回路ＰＣＯＮ１は排水ポンプＰ１の運転を止める。

【0028】

また、沈砂池２の水面が上記水位（図１のＷＬ)になると、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を起動させる。

【0029】

起動された揚砂ポンプ制御回路ＰＣＯＮ３は、図１２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る（Ｓ１１）。そして、水位センサ１３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以上か否かを調べる（Ｓ１２）。この時点では、排水ポンプＰ１の運転停止直後で、沈砂池２の水面がＷＬにあって、高水位ＨＷＬ以上であるから、揚砂ポンプＰ３は直ちに運転を開始する（Ｓ１３）。これにより、集砂ピット７内の水面はＷＬから下がり始める。

【0030】

一方、切換弁制御回路ＶＣＯＮは、図１３に示すように、起動されると、第１切換弁制御部１０４が先ずリリーフ回路の切換弁Ｖｄを開けて、給水ポンプＰ２の駆動の準備をする（図１３のステップＳ２１）。続いて、第２切換弁制御部１０５がトラフノズル用切換弁Ｖａ及び撹拌ノズルＶｃを開けた（Ｓ２２）後、直ちに給水ポンプ制御回路ＰＣＯＮ２が給水ポンプＰ２の運転を開始させ、その後に第１切換弁制御部１０４がリリーフ回路の切換弁Ｖｄを閉める（Ｓ２３）ので、給水ポンプＰ２からの水がトラフノズル９ａから主トラフ８ａ及び集砂ピット傾斜面８ｂに吐出される。これにより、主トラフ８ａ及び集砂ピット傾斜面８ｂの土砂が水とともに集砂ピット７に向けて流される。

【0031】

本発明の実施の形態においては、切換弁制御回路ＶＣＯＮは、トラフノズル用切換弁Ｖａを開けると同時に撹拌ノズル用切換弁Ｖｃを開ける（Ｓ２２）。したがって、主トラフ８ａ及び集砂ピット傾斜面８ｂへの吐水並びに集砂ピット内の撹拌と揚砂ポンプの運転開始とがほぼ同時に行われる。したがって、除砂動作開始当初は集砂ピットに流入する土砂の量は特に多いが、揚砂ポンプＰ３が砂に埋没することなく、円滑に除砂される。

【0032】

また、多量の土砂により集砂ピット７内の水位は一時上昇するが、給水ポンプＰ２の吐出量よりも揚砂ポンプＰ３の吐出量が多いので、集砂ピット７内の水面は低下する。低下する水面が所定の中間水位ＭＷＬになったことが水位センサ１３により検知されると（Ｓ２４においてＹのとき）、切換弁制御回路ＶＣＯＮの順位指定部１０２が集砂対象領域の順位を、例えば＋１して、第１領域Ｂ１に指定する（Ｓ２５）ので、第３切換弁制御部１０６が第１領域Ｂ１のノズルヘッダー用切換弁Ｖｂ（ｂ１）を開ける（Ｓ２６）ため、そのノズルヘッダーのノズルから水が噴射され、第１領域Ｂ１に堆積していた土砂が水とともに主トラフに向けて流され、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、撹拌さ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、汚水沈砂池に移送される。第１領域Ｂ１からの土砂と水の流入により集砂ピット７内の水面は一時的に中間水位ＭＷＬよりも上昇するが、やがて低下する。

【0033】

その水面が再び中間水位ＭＷＬになったことが水位センサ１３により検知されると（Ｓ２７においてＹのとき）、第３切換弁制御部によりノズルヘッダー用切換弁Ｖｂ（ｂ１）が閉められる。順位判定部１０３がそのときに指定されている順位を調べ、最後順でない場合は、Ｓ２５に戻って次順の領域のノズルヘッダー用切換弁Ｖｂ（ｂ２）を開け（Ｓ２６）、水位センサ１３が所定の中間水位になったことを検知したとき、第３切換弁制御部によりノズルヘッダー用切換弁Ｖｂ（ｂ２）が閉められる。そして、集砂対象領域が最後順になるまで、Ｓ２５（順位指定）からＳ２８（ノズルヘッダー用切換弁の閉鎖）までが繰り返される。また、主トラフ８ａ及び集砂ピット傾斜面８ｂへの吐水並びに集砂ピット内の撹拌と揚砂ポンプの運転も、集砂対象領域が最後順になるまで繰り返される。この間、トラフノズル及び撹拌ノズルからの吐水は継続され、水位は上昇と低下を反復する。

【0034】

そして、最後順の領域である第８領域Ｂ８まで集砂動作が行なわれた後は、水位センサ１３が低水位ＬＷＬになったことを検知したとき（Ｓ２１０でＹのとき）、第１切換片制御部１０４ないし第３切換弁制御部１０６が、リリーフ回路の切換弁Ｖｄを開けるとともに、トラフノズル用切換弁Ｖａ及び撹拌ノズル用切換弁Ｖｃ、並びにノズルヘッダー用切換弁Ｖｂ（ｂ８）を閉めて、一連の切換弁制御を完了する。また、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。

【0035】

他方、揚砂ポンプ制御回路ＰＣＯＮ３は、揚砂ポンプＰ３の運転開始時から水位センサ１３の検知状態を常に監視しており、第８領域Ｂ８のノズルヘッダー用切換弁Ｖｂ４を閉じたことにより、集砂ピット７内の水面が低水位ＬＷＬまで低下するので（Ｓ１４においてＹのとき）、揚砂ポンプＰ３の運転を停止する（Ｓ１５）。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ＨＷＬになった場合（Ｓ１２においてＹのとき）は、再び揚砂ポンプＰ３の運転を開始するが、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）。

【0036】

上述のように、揚砂ポンプＰ３は、自動運転モードを開始すると集砂ピット７内を排水状態に維持するために、集砂ピット内の水面が高水位ＨＷＬ以上にあるときは自動的に運転を開始し、その水面が低水位ＬＷＬまで低下したときは自動的に運転を停止する。本発明方法においては、集砂ピット内の水面が高水位ＨＷＬと低水位ＬＷＬの間の中間水位ＭＷＬまで低下した時に、最後順の領域まで、先順の領域のノズルヘッダー用切換弁を閉めるとともに後順の領域のノズルヘッダー用切換弁を開けるので、それらの切換弁の切換動作の間に、集砂ピット内の水面は先順の領域のノズルヘッダー用切換弁の閉動作による水
噴射の停止、揚砂ポンプの汲み上げ及び後順の領域のノズルヘッダー用切換弁の開動作による水噴射の開始により変動する。そこで、最後の領域の集砂が終わる前に低水位ＬＷＬを検知して揚砂ポンプＰ３が自動的に運転を停止することがないように、切換弁の切換動作の時間的基準となる中間水位を切換弁の切換動作の間に集砂ピット内の水面が低水位ＬＷＬまで低下しない高さ位置に設定されている。その高さ位置は、各ノズル９ａ，９ｂ，９ｃの噴射量、沈砂池の断面積、揚砂ポンプの吐出量などから算出可能である。

【0037】

そして、ノズルヘッダー用切換弁に切換動作の速い自動電磁弁を使用すれば、先順の領域に対する水噴射の終了から次順の領域に対する水噴射の開始までの間の集砂ピット内の水面の低下量を少なくすることができるので、中間水位ＭＷＬの位置設定の精度が緩和される。また、揚砂ポンプの負荷が安定するので、寿命が伸長する。

【0038】

上記の実施の形態においては、切換弁制御回路ＶＣＯＮは、水位センサ１３が中間水位を検知したことに基づいて各領域のノズルヘッダー用切換弁の開閉のタイミングを設定したが、水位センサ１３のみを用いる代わりに、切換弁制御回路ＶＣＯＮに備えたタイマーを用いて、所定時間経過時に先順の領域のノズルヘッダー用切換弁を閉め、その後、水位センサ１３が中間水位ＭＷＬを検知したときに、次順の領域のノズルヘッダー用切換弁を開けるように制御しても良い。

【0039】

また、各領域のノズルヘッダー用切換弁を開ける直前又は同時に、トラフ用切換弁Ｖａ及び撹拌ノズル用切換弁Ｖｃを所定時間開けるようにすると、集砂効率が一層向上する。また、トラフ用切換弁Ｖａ及び撹拌ノズル用切換弁Ｖｃを常時開ける方式に比し、給水ポンプの運転時間及び使用水量の削減効果が得られる。

【0040】

以下には、タイマーと水位センサを用いる場合の実施の形態について説明する。
この実施の形態における切換弁制御回路ＶＣＯＮは、図１０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すべき領域の順位を順次指定する順位指定部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、そのときに順位指定部１０２により指定されている領域の順位が最後順か否かを判定する順位判定部１０３と、リリーフ回路の切換弁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の判定結果が最後順でないときに、トラフノズル用切換弁Ｖａ，撹拌ノズル用切換弁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とを含み、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駆動させるための制御信号を与えるものである。

【0041】

切換弁制御回路ＶＣＯＮは、図１４に示すように、操作盤１０１からの除砂動作開始指令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を開けて給水ポンプＰ２の駆動の準備をする（図１４のステップＳ３１）。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を開けた（Ｓ３２）後、第１タイマー（図示せず)を始動させる（Ｓ３３）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（Ｓ３３’）。第１タイマーがタイムアップしたとき、すなわち、給水ポンプＰ２からの水がトラフノズル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とき（Ｓ３４でＹ）、トラフノズル用切換弁Ｖａ及び撹拌ノズル用切換弁Ｖｃが閉められる（Ｓ３５）。続いて、切換弁制御回路ＶＣＯＮの順位指定部１０２が順位をインクリメント（＋１）する（Ｓ３６）ので、第３切換弁制御部１０６がその順位指定部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（Ｓ３７）ため、そのノズルヘッダーＮＨ１の各ノズルから水が噴射され、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、撹拌さ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。

【0042】

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（図示せず)が始動され、予め設定されている所定時間の経過によりタイムアップする（Ｓ３９でＹ）と、第１領域Ｂ１のノズルヘッダー用切換弁Ｖｂ１が閉められる。

【0043】

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、その後、集砂ピット内の水面が所定の中間水位ＭＷＬになったことが水位センサ１４により検知されると（Ｓ３１１においてＹのとき）、切換弁制御回路ＶＣＯＮの順位判定部１０３がそのとき順位指定部１０２に指定されている順位が最後順か否かを判定する（Ｓ３１２）。

【0044】

最後順でない場合は、Ｓ２２に戻り、第２切換弁制御部１０５による主トラフ８ａ及び集砂ピット傾斜面８ｂへの所定時間の吐水（Ｓ３２−Ｓ３５）が行われた後、順位指定部１０２により次順の領域が指定され（Ｓ３６)、切換弁制御回路ＶＣＯＮは第２領域Ｂ２のノズルヘッダー用切換弁Ｖｂ２を所定時間開けた後、閉める。再び、水位センサ１４により集砂ピット内の水面が所定の中間水位ＭＷＬになったことが検知されると、そのとき順位が最後順か否かが判定される（Ｓ３１２）。すなわち、水噴射対象領域が最後順になるまで、当該領域に対するトラフノズル９ａ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（Ｓ３２−Ｓ３５）及びノズルヘッダーからの所定時間の吐水（Ｓ３７−Ｓ３１０）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。

【0045】

順位判定部１０３が最後順、すなわち、第４領域Ｂ４と判定したとき（Ｓ３１２でＹのとき）は、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（Ｓ３１３でＹのとき）に、切換弁制御回路ＶＣＯＮの第１切換弁制御部１０４がリリーフ回路の切換弁Ｖｄを開ける制御を行なって、一連の切換弁制御を完了する。また、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。

【0046】

各領域のノズルヘッダー用切換弁を開ける直前又は同時に、トラフ用切換弁Ｖａ及び撹拌ノズル用切換弁Ｖｃを所定時間開けることを実行するには、切換弁制御手段ＶＣＯＮによる図１４におけるＳ３２とＳ３５の制御を行なうことに代えて、Ｓ３７において、当該順位の領域のノズルヘッダー用切換弁（Ｖｂ）を開ける直前又は開けると同時に、トラフ用切換弁Ｖａ及び撹拌ノズル用切換弁Ｖｃを所定時間開ける制御を行なえばよい。

【符号の説明】

【0047】

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 集砂ピット傾斜面
８ｃ 小トラフ
９ａ トラフノズル
９ｂ 領域ノズル
９ｃ 撹拌ノズル
ＮＨ１〜ＮＨ８ ノズルヘッダー
１３ 水位センサ
ＨＷＬ 高水位
ＭＷＬ 中間水位
ＬＷＬ 低水位
Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄ 切換弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】