沈砂池およびその集砂方法
【課題】受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池に関し、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た沈砂池を提供する。
【解決手段】受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、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３と、移送経路３に堆積した砂に対して、所定方向に流体を吐出する吐出口７と、移送経路３における、吐出口７の中心から所定方向に向かって延びる軸Ｌ上の部分を、上方から覆う覆い部材３８とを備え、覆い部材３８は、移送経路３の幅方向に下方へ向かって傾斜した傾斜部３８０を有する。
【解決手段】受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、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３と、移送経路３に堆積した砂に対して、所定方向に流体を吐出する吐出口７と、移送経路３における、吐出口７の中心から所定方向に向かって延びる軸Ｌ上の部分を、上方から覆う覆い部材３８とを備え、覆い部材３８は、移送経路３の幅方向に下方へ向かって傾斜した傾斜部３８０を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水処理システムには、下水または雨水などの汚水を受け入れ、その汚水に含まれている砂を池底部に沈降させた後、池底部に堆積した砂を集めるために所定方向に移動させ、集まった砂を汚水から取り除く沈砂池が設けられているものがある。この沈砂池には、池底部に堆積した砂を、吐出口から吐出した流体の流れにより所定方向に移動させる集砂手段を備えているものが知られている。この流体を用いた集砂では、せっかく堆積した砂が、吐出された流体によって巻き上がってしまうことがあり、砂の巻き上がりをいかにして抑えるかが重要になってくる。従来では、所定方向に向かって延びる移送経路の上方に、所定方向に下方へ向かって傾斜した傾斜板を間隔をあけて配置し、その傾斜板によって砂の巻き上がりを防止しようとしている（例えば、特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−７０５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示される傾斜板では、吐出口からの流体の吐出方向に対向するように傾斜板が配置されていることになり、吐出口から吐出される流体が遮られ、砂が十分に移動しない恐れがある。このため、砂を十分に移動させようとして吐出口の吐出圧を高めると、今度は、吐出された流体の勢いによって砂が傾斜板に沿って巻き上がってしまう恐れがある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑み、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た沈砂池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】
【０００６】
上記目的を解決する本発明の沈砂池は、受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、
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、
前記移送経路における、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、
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するものであることを特徴とする。
【０００７】
本発明の沈砂池によれば、傾斜部は、幅方向に傾斜したものであるため、吐出口から吐出される流体を遮るものではない。また、傾斜部は、上記吐出口からの流体の吐出方向に対向するようには配置されておらず、砂が傾斜部に沿って巻き上がりにくい。
【０００８】
ここで、前記覆い部材は、前記部分を上方から上下方向に間隔をあけて覆うものであることが好ましい。
【０００９】
前記傾斜部は、平板状であってもよいし、曲面状であってもよい。また、前記傾斜部は、曲面状である場合には、上方を凸にした湾曲形状であることが好ましい。
【００１０】
前記吐出軸は、前記移送経路全長にわたるものであるが、前記覆い部材は、該吐出軸の一部または全部を上方から覆うものである。なお、前記覆い部材は、前記移送経路に沿って設けられたものである。
【００１１】
前記移送経路は、平坦なものであってもよい。また、前記移送経路は、溝形成壁によって形成された、上端に開口を有する溝状のものであってもよい。なお、前記溝形成壁によって画定された空間総てを前記移送経路とするのではなく、該空間の下側の一部を前記移送経路としてもよい。また、前記傾斜部は、下端が、前記溝形成壁の上縁よりも上方に位置するものであってもよいし、該上縁と同じ高さに位置するものであってもよい。あるいは、前記傾斜部は、下端が、前記上縁よりも下方に位置するものであってもよく、この場合には、前記傾斜部の一部が前記溝形成壁によって画定された空間内に入り込んでいることになる。
【００１２】
また、前記池底部に設けられ、前記移送経路が接続した集砂ピットを備えた態様であってもよい。
【００１３】
さらに、前記覆い部材は、断面形状が、上下を逆さまにした逆Ｖ字状のものであってもよいし、桃あるいは栗の形の外郭線の上半分の形状のものであってもよいし、円弧状の曲線をつなぎ合わせた形状のものであってもよい。
【００１４】
また、本発明の沈砂池において、前記移送経路は、幅方向中央部分が前記覆い部材によって覆われ、幅方向両端部分が開放している態様であって、例えば、前記移送経路は、幅方向両端部分が上方に開放しているものであってもよい。
【００１５】
この態様によれば、前記吐出口の中心は幅方向中央部分に位置し、沈降してきた砂は上方に開放した幅方向両端部から移送経路に入り込み、移送経路に堆積する。
【００１６】
また、本発明の沈砂池において、前記移送経路は、溝形成壁によって形成された、上端に開口を有する溝状のものであって、
前記溝形成壁は、上端部分に前記幅方向中央側へ入り込んだ湾曲部を有するものである態様が好ましい。
【００１７】
すなわち、前記湾曲部は、溝状の移送経路の外側を凸にして湾曲したものであり、溝形成壁に沿って巻き上がろうとする砂に対してカエシとして作用し、溝形成壁に沿って巻き上がろうとする砂は移送経路に戻される。
【００１８】
また、本発明の沈砂池において、前記覆い部材は、上端が尖ったものであることが好ましい。
【００１９】
上端が尖っていることで、上記覆い部材に砂が堆積しにくく、上記覆い部材に沈降してきた砂は上記傾斜部をつたって上記移送経路に流れ落ちやすくなる。
【００２０】
さらに、本発明の沈砂池において、前記移送経路よりも水の受け入れ口側に配置され、受け入れた水に混入している混入物のうち所定の長さ以上の混入物の通過を遮る除塵機を備え、
前記移送経路は、溝形成壁によって形成された、上端に開口を有する溝状のものであって、
前記覆い部材は、前記溝形成壁の上端から前記所定の長さ以上離れているものであることが好ましい。
【００２１】
こうすることで、沈降してきた砂が、開放部分から移送経路により入り込みやすくなり、また、開放部分が詰まってしまうことを防止することもできる。
【００２２】
なお、前記覆い部材は、下端部分が前記溝形成壁の上端部分から前記所定の長さ以上離れているものであってもよい。あるいは、前記移送経路は、幅方向両端部分が、幅方向に見て前記所定の長さ以上開放しているものであってもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、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た沈砂池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に相当する沈砂池を上方から見た平面図である。
【図２】図１に示す沈砂池のＡ−Ａ断面図である。
【図３】（ａ）は、第１のＵ字状部材と第２のＵ字状部材の接続箇所を中心にして示した斜視図であり、（ｂ）は、同図（ａ）に示した接続箇所の部分断面図である。
【図４】（ａ）は、トラフと吐出ノズルを表す図２のＣ−Ｃ断面図であり、（ｂ）は、覆い部材３８の下から図４（ａ）に示す部分を見た平面図である。
【図５】図５は、図２のＤ−Ｄ断面である。
【図６】（ａ）は、第１のＵ字状部材の最上流端付近を拡大して示した部分断面図であり、（ｂ）は、（ａ）を左方から見た部分断面図である。
【図７】図１に示す沈砂池に設けられた給水設備のブロック図である。
【図８】覆い部材の形状や配置位置、あるいはトラフの形状を変更した例を示す図である。
【図９】（ａ）は、図８（ｄ）に示す例の変形例を示す図であり、（ｂ）は、図８（ｃ）に示す例の変形例を示す図である。
【図１０】吐出ノズルの変形例を示す部分断面図である。
【図１１】第２実施形態である沈砂池１０を幅方向の中央で切断した断面図である。
【図１２】図１０に示す沈砂池１０に設けられた給水設備のブロック図である。
【図１３】第３実施形態である沈砂池１００を集砂ピット側から見た模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。本発明の一実施形態である沈砂池は、下水処理システムの上流側に配置され、下水または雨水などの汚水に含まれる砂を沈降させた後、沈降させた砂を集砂ピットに移動させて汚水から取り除くものである。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態に相当する沈砂池１を上方から見た平面図であり、図２は、図１に示す沈砂池１のＡ−Ａ断面図である。
【００２７】
図１に示すように、沈砂池１は、除塵機２と、トラフ３と、集砂ピット４と、ポンプ井５とを備えた平面視長方形状の池である。以下、沈砂池１のが長辺方向を長手方向と称し、短辺方向を幅方向と称することがある。図１に示す沈砂池１は、図の右側から汚水を受け入れ、受け入れた水は図の左側に向かってゆっくりと流れていく（図２に示す直線の矢印参照）。すなわち、沈砂池の長手方向が水の流れの方向になり、図１および図２では図の右側が上流側になり左側が下流側になる。
【００２８】
除塵機２は、沈砂池１に流れ込んできた汚水に混入している混入物（し渣）を除去するためのものであり、トラフ３よりも上流側に設置されている。除塵機２は、無端チェーン２１と、その無端チェーン２１に間隔をあけて取り付けられた複数のレーキ２２と、水中に没する濾過スクリーン２３とを有する。無端チェーン２１は、沈砂池１の幅方向両側それぞれに斜めに起立した状態で設けられたものであり、図２に示すように、地上側スプロケット２１１と、池底側スプロケット２１２に巻きかけられている。無端チェーン２１が駆動すると、レーキ２２は水中を出入りする。濾過スクリーン２３は、無端チェーン２１の下流側に配置されている。この濾過スクリーン２３は、上下方向に延びるバーが所定間隔（例えば、２５ｍｍ〜７５ｍｍ）で並べられたものであり、所定間隔以上の大きさの混入物の通過を遮る。濾過スクリーン２３で遮られた混入物は、レーキ２２によって掻き揚げられ、掻き揚げられた混入物は、地上側で不図示のベルトコンベア等の運搬手段に載せられる。
【００２９】
トラフ３は、沈砂池１の池底部に設けられたものである。池底部には、後述するように傾斜面６が設けられ、傾斜面６につながるようにトラフ３が設けられている。沈砂池１に流れ込んだ汚水中の砂は、沈砂池１の上流側で池底部に向かって沈降し、池底部に堆積する。
【００３０】
ポンプ井５は、砂が取り除かれた汚水が貯留されるものである。ポンプ井５は、沈砂池１の最も下流側に配置されている。また、図２に示すように、ポンプ井５の底面が沈砂池１における最深部となっている。ポンプ井５の内部には、揚水ポンプ５１が設けられている。この揚水ポンプ５１は、ポンプ井５に貯留された汚水を沈砂池１の外部に移動するものである。揚水ポンプ５１には揚水管５２が接続されている。揚水ポンプ５１によって吸引された汚水は、この揚水管５２を通して不図示の沈殿池に送られる。図２に示すＷＬは汚水の水面を表している。なお、この水面ＷＬの位置は、沈砂池１へ流れ込む汚水の量によって、トラフ３の底面からの高さが例えば１ｍ以上５ｍ以下の範囲で変化する。
【００３１】
池底部の、ポンプ井５よりも上流側の部分には、集砂ピット４が設けられている。集砂ピット４の内部には、揚砂ポンプ４１が設けられている。この揚砂ポンプ４１は、集砂ピット４の底面近傍に配置されており、集砂ピット４に集められた砂を沈砂池１の外部に搬送するものである。揚砂ポンプ４１には揚砂管４２が接続されている。揚砂ポンプ４１によって吸引された砂は、この揚砂管４２を通して沈砂池１の外部に送られる。
【００３２】
トラフ３は、図１に示すように沈砂池１の幅方向中央に設けられ、除塵機２よりも下流側となる位置から所定方向に延在したものである。すなわち集砂ピット４に向かって延在したものである。このトラフ３に堆積した砂は、後述する吐出口から吐出される水の流れによって集砂ピット４まで移動させられる。図１には、吐出口の中心から上記所定方向に向かって延びる吐出軸Ｌが１点鎖線で示されている。言い換えれば、この吐出軸Ｌは、吐出口の中心線を所定方向に延長した延長線であり、本発明にいう軸の一例に相当する。
【００３３】
図１に示す沈砂池１は、トラフ３におけるこの吐出軸Ｌの部分を上方から覆う覆い部材３８も備えている。この覆い部材３８の長さはトラフの全長と同じであり、覆い部材３８は、トラフ３に沿って延在したものである。覆い部材３８についての詳しい説明は後述する。
【００３４】
また、トラフ３は、第１のＵ字状部材３１と、第２のＵ字状部材３２と、第３のＵ字状部材３３と、第１の接続部材３４と、第２の接続部材３５とから構成されている。第１の接続部材３４は、第１のＵ字状部材３１と第２のＵ字状部材３２とを繋ぐものである。また、第２の接続部材３５は、第２のＵ字状部材３２と第３のＵ字状部材３３とを繋ぐものである。本実施形態では、各Ｕ字状部材３１，３２、３３の長手方向の長さはそれぞれ５ｍである。各Ｕ字状部材３１、３２、３３は、板厚４ｍｍのステンレス製の板材を、断面Ｕ字形状に成形したものである。
【００３５】
図３（ａ）は、第１のＵ字状部材３１と第２のＵ字状部材３２の接続箇所を中心にして示した斜視図である。この図３（ａ）では、トラフ３を透明なものとして表している。また、図３（ｂ）は、同図（ａ）に示した接続箇所の部分断面図である。なお、図３における矢印は、砂の移動方向を示す。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、この第１のＵ字状部材３１と第２のＵ字状部材３２は、下側部分となる半円筒状部分と上側部分となる２つの平面部分とから構成されている。第１のＵ字状部材３１と第２のＵ字状部材３２とは、半円筒状部分の内径および平面部分の幅方向の間隔が異なる。本実施形態では、第１のＵ字状部材３１の半円筒状部分の内径および平面部分の幅方向の間隔はそれぞれ３００ｍｍであり、第２のＵ字状部材３２の半円筒状部分の内径および平面部分の幅方向の間隔はそれぞれ３５０ｍｍである。第１の接続部材３４は、板厚４ｍｍのステンレス製の板材を加工したものである。第１のＵ字状部材３１と第１の接続部材３４は溶接により接合されており、第２のＵ字状部材３２と第１の接続部材３４も溶接により接合されている。
【００３７】
図１及び図２に示した第３のＵ字状部材３３と第２の接続部材３５も板厚４ｍｍのステンレス製の板材で形成されている。第３のＵ字状部材３３の半円筒状部分の内径および平面部分の幅方向の間隔はそれぞれ４００ｍｍである。なお、第２のＵ字状部材３２と第３のＵ字状部材３３の接続箇所は、図３（ａ）に示す接続箇所と大きさは異なるものの同一の構造なため説明は省略する。
【００３８】
第１のＵ字状部材３１の内周面３１０、第２のＵ字状部材３２の内周面３２０、第３のＵ字状部材３３の内周面(図示省略)、第１の接続部材３４の下流側面３４０、第２のＵ字状部材３２の下流側面（図示省略）、および後述する端面壁３６（図６（ａ）参照）の下流側面３６０によって溝形成壁３０が構成されている。この溝形成壁３０によって、沈砂池１の上流側から集砂ピット４まで長手方向に延在する溝Ｇが形成されており、溝Ｇの最も下流側端部は集砂ピット４に接続されている。この溝Ｇにおける底から３／４程度の高さ位置までの空間が移送経路として想定されている。
【００３９】
図３（ｂ）に示すように、溝形成壁３０の壁底部分３００は、下流側の集砂ピット４に向かって段階的に深くなる階段形状を成している。この図３（ｂ）でも、図の右側が上流側になり左側が下流側になる。壁底部分３００は、階段形状の上段部となる第１の延在部３０１、階段形状の下段部となる第２の延在部３０２、およびこの階段形状の上段部と下段部とを繋ぐ段差部３０３とを有している。第１の延在部３０１と第２の延在部３０２は、長手方向に延在している。本実施形態では、第１の延在部３０１と第２の延在部３０２は、集砂ピット４に向かって水平に延在したものであるが、集砂ピット４に向かって下方に傾斜したものであってもよい。段差部３０３は、第１の延在部３０１と第２の延在部３０２に対して直角となっている部分である。段差部３０３には、水を吐出する第１の吐出口７１が設けられている。この第１の吐出口７１を段差部３０３に設けることで、上流側の吐出口（後述する第２の吐出口７２）から水を吐出して溝Ｇの砂を移動させる際に、第１の吐出口７１が砂の移動の妨げとなることを防止できる。なお、本実施形態における第１の吐出口７１と第２の吐出口７２の吐出口面積は、ともに２０３７ｍｍ２である。第１の吐出口７１の上流側には、第１の吐出口７１につながる空室７５を形成する吐出ノズル７が設けられている。吐出ノズル７は、第１のＵ字状部材３１の下部に固定されている。また、第１のＵ字状部材３１の外周面３１１の一部が、吐出ノズル７の内壁の一部となっている。こうすることで、吐出ノズル７の構成を簡略化でき、吐出ノズル７の上下方向の厚みを薄くすることもできる。
【００４０】
図４（ａ）は、トラフ３と吐出ノズル７を表す図２のＣ−Ｃ断面図であり、図４（ｂ）は、覆い部材３８の下から図４（ａ）に示す部分を見た平面図である。なお、この図４（ａ）および図４（ｂ）では、トラフ３と吐出ノズル７の板厚を誇張して表している。
【００４１】
図４（ａ）に示すように、吐出ノズル７は第１のＵ字状部材３１よりも幅方向に突出した流体受入口７６を備えている。この流体受入口７６には、水を供給する第１の給水管２１（図７参照）が接続されている。図４（ｂ）に示すように空室７５は平面視でＬ字状をしている。流体受入口７６から空室７５に流入した水は、空室７５で流れの向きが下流側に変化して第２の延在部３０２と平行になり、第２の延在部３０２に沿って第１の吐出口７１から吐出される。第２の延在部３０２に沿って水を吐出することで、溝Ｇに堆積した砂を溝Ｇに沿って効率よく移動させることができる。
【００４２】
また、図４（ａ）に示すように、第１のＵ字状部材３１における上方を向いた開口と、第２のＵ字状部材３２における上方を向いた開口の高さ位置は揃えられている。すなわち、第１のＵ字状部材３１の上縁３１２と第２のＵ字状部材３２の上縁３２２の高さ位置は一致している。
【００４３】
さらに、この図４（ａ）には、断面が逆Ｖ字状の覆い部材３８も示されている。すなわち、図４（ａ）には、第１のＵ字状部材３１の上方に位置する第１覆い部材３８１と、第２のＵ字状部材３２の上方に位置する第２覆い部材３８２が示されている。なお、ここには示されていないが、第３のＵ字状部材３３の上方には第３覆い部材３８３（図５参照）が配置されている。以下の説明では、第１覆い部材３８１、第２覆い部材３８２、および第３覆い部材３８３を総称して覆い部材３８と称する。覆い部材３８は、吐出口から吐出された流体によって砂が巻き上がってしまうことを抑えるためのものである。この覆い部材３８は、トラフ３の両側の上端それぞれに固定された支持部材３９によって支持されている。支持部材３９は、トラフ３の延在方向に所定間隔をあけて設けられており、トラフ３の延在方向における支持部材３９と支持部材３９の間３７は、上方に開放している（図１参照）。支持部材３９の延在方向の長さは、濾過スクリーン２３における上記所定間隔以上の長さであり、ここでは２００ｍｍである。支持部材３９をこのような長さにしておくことで、濾過スクリーン２３を通過した混入物（し渣）が支持部材２００に巻き付くことが防止されている。また、支持部材３９の配置位置は、少なくとも吐出口の下流側近傍に配置しておくことが好ましい。吐出口の下流側近傍では砂が最も巻き上がりやすく、支持部材３９が覆い部材の機能も担って、より効果的に砂の巻き上がりを抑えることができる。なお、本実施形態では、覆い部材３８と支持部材３９は一体に形成されている。
【００４４】
覆い部材３８は、１枚の板部材を９０度折り曲げてなるものであり、トラフ３の幅方向両側それぞれに平板状の傾斜部３８０が形成されており、上端３８ａは尖っている。傾斜部３８０は、トラフ３の幅方向に下方へ向かって４５度の角度で傾斜している。覆い部材３８にも、砂が沈降してくるが、上端３８ａが尖っていることで砂がその上端３８ａ部分に堆積しにくく、覆い部材３８に沈降してきた砂は、傾斜部３８０をつたって、支持部材３９と支持部材３９の間３７（図１参照）からトラフ３内に流れ落ちやすくなる。また、本実施形態における断面が逆Ｖ字状の覆い部材３８の下端３８ｂの高さ位置は、第１のＵ字状部材３１の上縁３１２および第２のＵ字状部材３２の上縁３２２の高さ位置に一致している。
【００４５】
なお、支持部材３９にも覆い部材３８と同様に傾斜部を設けておくことが好ましい。すなわち、支持部材３９の上流側半分は上流側に向けて下方に傾斜させるとともに、下流側半分は下流側に向けて下方に傾斜させておくことが好ましい。こうしておくことによって、支持部材３９に砂が堆積してしまうことも抑えることができる。
【００４６】
図５は、図２のＤ−Ｄ断面の池底部側を示す図である。先の図４もそうであったが、図５も、ちょうど支持部材３９がない位置で断面したときの図である。また、この図５では背景を省略している。したがって、図５には、第３覆い部材３８３は示されているが、奥側に見えるはずの第１覆い部材３８１および第２覆い部材３８２は図示省略されており、同じく奥側に見えるはずの支持部材３９も図示省略されている。
【００４７】
図５に示す様に、トラフ３の幅方向両側には傾斜面６が設けられている。この傾斜面６は、トラフ３に向かって下方に４５度傾斜しており、沈砂池１の最上流端部から集砂ピット４の上流側端部の間で長手方向に延在している。沈砂池１に流れ込んだ汚水に含まれている砂は、汚水が下流側へ流れていく課程において池底部に沈降していく。傾斜面６に沈降した砂は、傾斜した傾斜面６に沿って更にトラフ３に向かって流れ落ち、沈降した砂を溝Ｇに集めることができる。図５には、傾斜面６に沈降した砂Ｓがトラフ３に向かって流れ落ち、トラフ３内に砂Ｓが堆積している様子が示されている。図５に示すトラフ３では、溝Ｇにおける底から半分程度の高さ位置までの砂Ｓが堆積しており、ここでは不図示の第３の吐出口７３（図７参照）から水が吐出されると、トラフ３内が移送経路になる。なお、池底面の傾斜角度は、例えば３０度であってもよく６０度であってもよい。
【００４８】
また、図５には、支持部材３９と支持部材３９の間３７（図１参照）における移送経路幅方向（トラフ幅方向）の長さを表す矢印Ｗが示されている。この長さも、濾過スクリーン２３における上記所定間隔以上の長さであり、ここでは１００ｍｍである。このような長さにしておくことで、傾斜面６に沿って流れ落ちてきた砂Ｓがトラフ３により流れ落ちやすく、また、上記間３７が詰まってしまうことを防止することもできる。支持部材３９と支持部材３９の間３７（図１参照）は、本発明にいう開放部分の一例に相当する。
【００４９】
図６（ａ）は、第１のＵ字状部材３１の最上流端付近を拡大して示した部分断面図である。この図６（ａ）では、図の右側が上流側になり、図の左側が下流側になる。
【００５０】
図６（ａ）に示すように、第１のＵ字状部材３１の最上流端部となる端面には、板状の端面壁３６が取り付けられている。上述したように、端面壁３６の下流側面３６０は、溝形成壁３０の一部を形成している。
【００５１】
図６（ｂ）は、図６（ａ）を左方から見た部分断面図である。すなわち、図６（ｂ）は、端面壁３６を下流側から見た図であり、紙面の奥側が上流側になる。
【００５２】
この図６（ｂ）に示すように、端面壁３６には、第２の吐出口７２が設けられている。第２の吐出口７２よりも上流側には、吐出口７２につながる空室７８を形成するＬ型管７７が設けられている。このＬ型管７７は、平面視でＬ字型をした管であり、水を供給する第２の給水管２２（図７参照）が接続されている。空室７８に流入した水は、空室７８で流れの向きが下流側に変化して第１の延在部３０１と平行になり、第２の吐出口７２から第１の延在部３０１に沿って吐出される。第１の延在部３０１に沿って水を吐出することで、溝Ｇに堆積した砂を溝Ｇに沿って効率よく移動させることができる。
【００５３】
図７は、図１に示す沈砂池１に設けられた給水設備のブロック図である。
【００５４】
沈砂池１には給水ポンプＰが設けられている。この給水ポンプＰは、毎分２０００リットルの水を供給するポンプである。各吐出口７１，７２，７３につながる各給水管２１、２２、２３と給水ポンプＰとの間には、分岐管２４が設けられている。なお、図７には、第２のＵ字状部材３２と第３のＵ字状部材３３との段差部に設けられた第３の吐出口７３と第３の給水管２３が示されている。また、各給水管２１、２２、２３には、それぞれ電動弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３が設けられている。
【００５５】
次に、本実施形態における沈砂池１の作用について説明する。まず、沈砂池１に汚水が流れ込む。沈砂池１に流れ込んだ汚水は図２に示す除塵機２を通過する際に、その汚水に混入している混入物（し渣）が取り除かれる。除塵機２を通過した汚水は、トラフ３の上流端に到達し、トラフ３の延在方向に向かってさらに流れる。汚水は、トラフ３の上流側部分を流れる間に、汚水に含まれている砂が沈砂池１の池底部に沈降していく。上述したように、この部分では、傾斜した傾斜面６に沈降した砂も傾斜面６に沿って更にトラフ３に向かって流れ落ちる。また、覆い部材３８まで沈降した砂は、傾斜部３８０をつたって、支持部材３９と支持部材３９の間３７（図１参照）からトラフ３内に流れ落ちる。こうして、溝Ｇに砂が堆積する。
【００５６】
次に、給水ポンプＰを駆動するとともに、電動弁Ｖ２を開く。この時、電動弁Ｖ１およびＶ３は閉じられている。給水ポンプＰによって供給された毎分２０００リットルの水は、分岐管２４、第２の給水管２２を経由して第２の吐出口７２から吐出される。この吐出を５分間継続することで、第１のＵ字状部材３１の内周面３１０によって形成された溝Ｇ内の砂は、第２のＵ字状部材３２の内周面によって形成された溝Ｇまで移動する。すなわち、砂は、移送経路を通って集砂ピット４側に移動する。砂が、移送経路を移動する際に、第２の吐出口７２から吐出された水の勢いによって砂が巻き上がりそうになるが、浮き上がった砂は覆い部材３８に当たって、それ以上は上方に行くことはなく溝Ｇ内に収まる。覆い部材３８の傾斜部３８０は、移送経路の幅方向に傾斜したものであるため、第２の吐出口７２から吐出された水を遮るものではない。また、その傾斜部３８０は、第２の吐出口７２からの水の吐出方向に対向するようには配置されておらず、砂が傾斜部３８０に沿って巻き上がりにくい。
【００５７】
なお、本発明者の研究によれば、Ｕ字状部材の内周面底部が水深が２ｍの位置になるまで汚水を入れた沈砂池において、第１のＵ字状部材３１と同形状のＵ字状部材を用い、そのＵ字状部材の上部から更に１００ｍｍ程度まで砂を堆積させて、吐出流速１６ｍ／ｓｅｃで、吐出口から毎分３０００リットル、毎分２０００リットルおよび毎分１０００リットルの水を吐出させた場合、むやみに吐出時間を増加しても効率良く砂を移動させることができず、効率よく砂を移動できる水の吐出時間は、５分程度であることがわかった。また、水の吐出時間を５分とした場合、毎分１０００リットルの水を吐出すると砂の移動距離は６ｍ強であり、毎分２０００リットルでは砂の移動距離は約１２ｍであり、毎分３０００リットルでは砂の移動距離は約１８ｍであることもわかった。
【００５８】
第２の吐出口７２から５分間継続して水を吐出させたら、電動弁Ｖ２を閉じるとともに電動弁Ｖ１を開く。これにより、給水ポンプＰによって供給された毎分２０００リットルの水は、第１の吐出口７１から吐出される。この吐出を５分間継続することで、第２のＵ字状部材３２の内周面３２０によって形成された溝Ｇ内の砂が、第３のＵ字状部材３３の内周面によって形成された溝Ｇまで移動する。すなわち、砂は、移送経路を通って集砂ピット４側にさらに移動する。この際にも、第１の吐出口７１から吐出された水の勢いによって砂が巻き上がりそうになるが、上述と同じく、覆い部材３８によって巻き上がりが抑えられる。
【００５９】
その後、電動弁Ｖ１を閉じるとともに電動弁Ｖ３を開く。これにより、給水ポンプＰによって供給された毎分２０００リットルの水は、第３の吐出口７３から吐出される。この吐出を５分間継続することで、第３のＵ字状部材３２の内周面によって形成された溝Ｇ内の砂が、集砂ピット４まで移動する。すなわち、砂は、移送経路を通って集砂ピット４側に到達する。この際にも、第３の吐出口７３から吐出された水の勢いによって砂が巻き上がりそうになるが、上述と同じく、覆い部材３８によって巻き上がりが抑えられる。
【００６０】
最後に、給水ポンプＰを停止して電動弁Ｖ３を閉じ、揚砂ポンプ４１を駆動して集砂ピット４に移動した砂を沈砂池１の外部に搬送する。
【００６１】
なお、本実施形態では、堆積した砂を効率良く所定距離移動させるには各吐出口からの吐出流量制御を行うことが最も効果的であることを前提にしているが、そうはいっても各吐出口７１、７２、７３における水の吐出流速がいくらでも良いわけではなく、その吐出流速は、８ｍ／ｓｅｃ以上２４ｍ／ｓｅｃ以下とすることが好ましい。８ｍ／ｓｅｃ未満では、さすがに流速不足になってきてしまい、水圧との関係では砂を所定距離移動させられない場合も生じる。砂を所定距離移動させられなくなると、砂の移動方向に吐出口が多く必要になり、吐出口までの配管の数も多くなるため装置が雑多となり不経済である。２４ｍ／ｓｅｃよりも速くすると、支持部材３９と支持部材３９の間３７（図１参照）から砂が上方へ出てきてしまう恐れがないとまでは言い切れないため、安全を見て、吐出流速は２４ｍ／ｓｅｃ以下に抑えることが好ましい。さらに、集砂水として汚水を使用する場合、配管が小口径となりごみが詰まってしまう虞がある。また、各吐出口７１、７２、７３における水の吐出圧は、０．１ＭＰａ以上０．３ＭＰａ以下である。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態の沈砂池１では、砂を十分に移動させながら覆い部材３８によって砂の巻き上がりを抑えることができる。また、溝Ｇの延在方向（長手方向）に間隔をあけて各吐出口７１、７２、７３を配置し、それぞれの吐出口７１、７２、７３から毎分２０００リットルの水を順に溝Ｇに吐出しているので、溝Ｇに堆積した砂を効率良く所定距離移動させることができる。
【００６３】
本発明は上述の実施形態に限られることなく特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形を行うことが出来る。以下の説明では、これまで説明したきた沈砂池１との相違点を中心に説明する。また、これまで説明した構成要素の名称と同じ構成要素の名称には、これまで用いた符号と同じ符号を付すことがあり、重複する説明は省略する。
【００６４】
図８は、覆い部材の形状や配置位置、あるいはトラフの形状を変更した例を示す図である。この図８ではトラフの幅方向は図の左右方向になる。また、トラフに形成された溝の下側の空間が移送経路になる。
【００６５】
図８（ａ）および同図（ｂ）には、３／４の円弧状の内周面３０５１を有するトラフ３０５に、断面形状が桃の形の外郭線の上半分の形状の覆い部材３８５を配置した例が示されている。
【００６６】
図８（ａ）および同図（ｂ）に示すトラフ３０５の内周面３０５１は、上端部分にトラフ幅方向中央側へ入り込んだ湾曲部３０５１ａを有する。この湾曲部３０５１ａは、トラフ３０５の内周面３０５１に沿って巻き上がろうとする砂に対してカエシとして作用し、同図（ａ）に示す矢印のように、内周面３０５１に沿って巻き上がろうとする砂は移送経路に戻される。
【００６７】
また、図８（ａ）および同図（ｂ）に示す覆い部材３８５は、断面形状が栗の形の外郭線の上半分の形状であるともいえる。この覆い部材３８５も、トラフ３０５の幅方向（移送経路の幅方向）に下方へ向かって傾斜した傾斜部３８５１を有する。図８（ａ）および同図（ｂ）に示す傾斜部３８５１は、９０度の角度で開いており、下側部分は、曲面で構成されている。ここでは、その下側部分は、半径１５０ｍｍの円弧状の曲面で形成されている。覆い部材３８５の上端３８５ａは尖っており、その下端３８５ｂは、ほぼ真下、すなわち砂搬送経路を向いており、覆い部材３８５まで沈降した砂は、傾斜部３８５１をつたって、砂搬送経路に流れ落ちやすい。また、吐出口から吐出された水の勢いによってトラフ３０５の延在方向（所定方向）に巻き上がろうとする砂も、所定方向に延在した覆い部材３８５によってその巻き上がりが抑えられる。
【００６８】
図８（ａ）に示す覆い部材３８５は、下端３８５ｂの高さ位置が、トラフ３０５の上端３０５２の高さ位置に一致している。覆い部材３８５の下端３８５ｂと、トラフ３０５の上端３０５２との距離Ｗ１は、図２に示す濾過スクリーン２３における上記所定間隔以上の長さであり、ここでは１００ｍｍである。
【００６９】
図８（ｂ）に示す覆い部材３８５は、下端３８５ｂの高さ位置が、トラフ３０５の上端３０５２の高さ位置よりも下方であり、上端３８５ａの高さ位置は、トラフ３０５の上端３０５２の高さ位置よりも上方である。すなわち、図８（ｂ）に示す覆い部材３８５は、下端部分がトラフ３０５内に入り込んでいる。この覆い部材３８５は、トラフ３０５の上端３０５２から図２に示す濾過スクリーン２３における上記所定間隔以上の距離Ｗ２離れており、ここでは１４０ｍｍ離れている。また、覆い部材３８５の下端３８５ｂも、トラフ３０５の内周面３０５１から図２に示す濾過スクリーン２３における上記所定間隔以上の距離Ｗ３離れており、ここでは１００ｍｍ離れている。なお、以上説明した距離Ｗ１〜Ｗ３はいずれも、トラフの幅方向の距離である。
【００７０】
図８（ｃ）には、同図（ａ）や同図（ｂ）に示すトラフの底部分の面積を狭くしたトラフ３０６に、同図（ａ）や同図（ｂ）に示す覆い部材３８５を配置した例が示されている。
【００７１】
図８（ｃ）に示すトラフ３０６の内周面３０６１も、上端部分に、カエシとして作用する湾曲部３０６１ａを有する。また、図８（ｃ）に示すトラフ３０６では、トラフの底部分の面積が狭いため、移送経路の底部の面積も狭くなり、その移送経路を砂が移動しやすくなっている。
【００７２】
また、図８（ｃ）に示す覆い部材３８５は、下端３８５ｂの高さ位置が、トラフ３０６の上端３０６２の高さ位置よりも上方である。すなわち、この覆い部材３８５は、トラフ３０６よりも上方に配置されており、覆い部材３８５の下端３８５ｂは、トラフ３０６の上端３０６２から図２に示す濾過スクリーン２３における上記所定間隔以上の距離Ｗ４離れている。ここにいう距離Ｗ４は、覆い部材３８５の下端３８５ｂとトラフ３０６の上端３０６２を結ぶ最短距離であり、ここでは１００ｍｍ離れている。
【００７３】
図８（ｄ）には、図３等に示すＵ字状のトラフ３に湾曲部を設けたトラフ３０７が示されている。すなわち、図８（ｄ）に示すトラフ３０７の内周面３０７１は、外側を凸にして湾曲した湾曲部３０７１ａと、上下方向中間部分になる平面部３０７１ｂと、底部分になる半円筒状部３０７１ｃを有する。この湾曲部３０７１ａも、トラフ３０７の内周面３０７１に沿って巻き上がろうとする砂に対してカエシとして作用し、同図（ｄ）に示す矢印のように、内周面３０７１に沿って巻き上がろうとする砂は移送経路に戻される。
【００７４】
図８（ｄ）に示す覆い部材３８は、図４（ａ）等に示す逆Ｖ字状の覆い部材３８と同じものであり、平板状の傾斜部３８０が一対設けられている。この覆い部材３８は、トラフ３０７よりも上方に配置されており、一対の傾斜部３８０の下端における幅方向の間隔Ｌ１は、トラフ３０７の開口の幅方向の長さＬ２よりも長い。また、覆い部材３８の下端３８ｂは、トラフ３０７の上端３０７２から図２に示す濾過スクリーン２３における上記所定間隔以上の距離Ｗ５離れている。ここにいう距離Ｗ５も、距離Ｗ４と同じく最短距離であり、ここでは８０ｍｍ離れている。吐出口から吐出された水の勢いによってトラフ３０７の延在方向（所定方向）に巻き上がろうとする砂も、所定方向に延在した覆い部材３８によってその巻き上がりが抑えられる。
【００７５】
なお、これまで説明してきた例では、覆い部材の一対の傾斜部の下端における幅方向の間隔は、トラフの開口の幅方向の長さよりも短かったが、覆い部材がトラフよりも上記所定間隔以上上方にあれば、その間隔は、トラフの開口の幅方向の長さと同じであってもよい。
【００７６】
以上、図８を用いて説明したいずれの例においても、上記距離Ｗ１〜５が上記所定間隔以上であるため、図５に示す傾斜面６に沿って流れ落ちてきた砂がトラフにより流れ落ちやすく、また、ここでは図示されていない支持部材と支持部材の間３７（図１参照）が詰まってしまうことを防止することもできる。
【００７７】
なお、トラフの形状は、この他に、半円形状に形成してもよく、上方が開口した矩形状であってもよく、下側に向かって曲率半径が小さくなる半卵形管形状としてもよい。半卵形管形状とした場合、石などの重量物が管の底部に沈降していても、その重量物を水の流れにより移動させやすいという効果がある。
【００７８】
また、覆い部材は、断面形状が、半円状のものであってもよいし、円弧状の曲線をつなぎ合わせた形状のものであってもよい。また、図８に示す覆い部材の傾斜部はいずれも９０度の角度で開いていたが、３０度以上９０度以下の範囲に属する所定角度であってもよい。
【００７９】
図９（ａ）は、図８（ｄ）に示す例の変形例を示す図である。
【００８０】
図９（ａ）には、図８（ｄ）に示すトラフと同じトラフ３０７が示されている。また、この図９（ａ）には、トラフ３０７の幅方向両側に設けられた傾斜面６も示されている。この傾斜面６は、トラフ３０７に向かって下方にθ１（ここでは４５度）傾斜している。図９（ａ）に示すように、トラフ３０７の開口３０７ａは狭まっている。
【００８１】
図９（ａ）に示す覆い部材３８６は、逆Ｖ字状の覆い部材であるが、傾斜部３８６１の開いた角度（θ２）は６０度である。また、この覆い部材３８６も、トラフ３０７よりも上方に配置されており、一対の傾斜部３８６１の下端３８６ｂにおけるトラフ幅方向の間隔Ｌ１は、トラフ３０７の開口のトラフ幅方向の長さＬ２よりも長く、トラフ３０７の開口３０７ａは覆い部材３８６によって上下方向に間隔をあけて幅方向に完全に覆われている。さらに、この覆い部材３８６の下端３８６ｂは、傾斜面６から図２に示す濾過スクリーン２３における上記所定間隔以上の距離Ｗ６離れている。ここにいう距離Ｗ６は、覆い部材３８６の下端３８６ｂと傾斜面６を結ぶ最短距離であり、ここでは１００ｍｍ離れている。なお、覆い部材３８６の下端３８６ｂを、傾斜面６に対して、トラフ幅方向に上記所定間隔以上の距離Ｗ７離して設置してもよい。
【００８２】
図９（ａ）に示す変形例では、傾斜面６を滑って砂がトラフ３０７の開口３０７ａから移送経路に落ち、落ちた砂が、吐出口から吐出された水の勢いによって内周面３０７１に沿って巻き上がりそうになっても、トラフ３０７の湾曲部３０７１ａがカエシとして作用して、同図（ａ）に示す矢印のように、内周面３０７１に沿って巻き上がろうとする砂は移送経路に戻される。また、吐出口から吐出された水の勢いによってトラフ３０７の延在方向（所定方向）に巻き上がろうとする砂も、所定方向に延在した覆い部材３８６によってその巻き上がりが抑えられる。
【００８３】
図９（ｂ）は、図８（ｃ）に示す例の変形例を示す図である。
【００８４】
図９（ｂ）には、図８（ｅ）に示すトラフと同じトラフ３０６が示されている。また、図９（ｂ）に示す覆い部材３８７は、図８（ｃ）に示す覆い部材３８５と同じ形のものである。この覆い部材３８７は、トラフ３０６の開口３０６ａを上下方向に間隔をあけて幅方向に完全に覆っている。図９（ｂ）に示す覆い部材３８７の下端３８７ｂは、トラフ３０６の上端３０６２から図２に示す濾過スクリーン２３における上記所定間隔以上の距離Ｗ８離れている。ここにいう距離Ｗ８は、覆い部材３８７の下端３８７ｂとトラフ３０６の上端３０６２を結ぶ最短距離であり、ここでは１００ｍｍ離れている。
【００８５】
吐出口から吐出された水の勢いによって内周面３０６１に沿って巻き上がろうとする砂は、図９（ｂ）に示す曲線の矢印のように、トラフ３０６の開口３０６ａを一旦は飛び出したとしても覆い部材３８７の中で反転して移送経路に戻っていく。また、吐出口から吐出された水の勢いによってトラフ３０６の延在方向（所定方向）に巻き上がろうとする砂も、所定方向に延在した覆い部材３８７によってその巻き上がりが抑えられる。
【００８６】
以上説明した図９に示す例では、覆い部材の下端におけるトラフ幅方向の間隔は、トラフ（溝）の開口における幅方向の長さよりも長いが、その間隔はその長さと同じであってもよい。すなわち、覆い部材の下端におけるトラフ幅方向の間隔は、トラフ（溝）の開口における幅方向の長さ以上であればよい。
【００８７】
図１０は、吐出ノズル７の変形例を示す部分断面図である。
【００８８】
この変形例では、吐出ノズル７の先端に、段差部３０３よりも溝Ｇ側に突出した吐出管７９を設けている。この吐出管７９の下流側端部には水を吐出する吐出口７４が設けられている。この変形例では、吐出管７９の、溝Ｇに突出している外形部分が、溝形成壁３０の一部となる。なお、この変形例においては、吐出管７９の、溝Ｇに突出している部分の真下に砂が堆積してしまうと、その砂を移動させることが困難になるという欠点がある。
【００８９】
また、上述の実施形態では、溝Ｇの延在方向における所定位置（５ｍ間隔）毎に、吐出口７１，７２，７３をそれぞれ一つづつ設けた例を説明したが、溝Ｇの延在方向における所定位置毎に複数の吐出口を設けてもよい。所定位置毎に複数の吐出口を設けた場合には、所定位置毎に設けられた複数の吐出口から吐出する水の総量が毎分２０００リットルとなる。また、本実施形態では、トラフ３を一つのみ設けた例を説明したが、トラフ３を並列に複数設けてもよい。
【００９０】
また、各吐出口７１、７２、７３から吐出する水は、毎分１０００リットル以上３０００リットル以下であることが好ましく、必ずしも毎分２０００リットルである必要はない。毎分１０００リットル未満の場合、溝Ｇに堆積した砂が殆ど移動しないことがある。毎分３０００リットルよりも多いと、支持部材３９と支持部材３９の間３７から砂が上方へ出てきてしまう恐れがないとまでは言い切れないため、ここでも安全を見て、水の吐出量は毎分３０００リットル以下に抑えることが好ましい。このことをさらに詳細に説明すると、本実施形態では、堆積した砂を効率良く所定距離移動させるには各吐出口からの吐出流量制御を行うことが最も効果的であることを前提にしているが、仮に、吐出流速を１６ｍ／ｓｅｃとした場合、吐出流量を毎分８００リットルに落とすと、砂が所定距離移動しなくなるばかりか、吐出口やその吐出口につながる配管が小口径となり、集砂水として汚水を使用する場合、ごみが詰まってしまう虞がある。さらに、砂が所定距離移動しなくなるために、砂の移動方向に吐出口が多く必要になり、吐出口までの配管の数も多くなるため装置が雑多となり不経済である。一方、吐出流速を同じく１６ｍ／ｓｅｃとした場合、吐出流量を毎分３２００リットルに上げると、支持部材３９と支持部材３９の間３７から砂が上方へ出てきてしまう恐れがないとまでは言い切れなくなる。
【００９１】
また、ポンプＰを３台設け、各ポンプＰを各吐出口７１、７２、７３それぞれと接続し、各ポンプＰから同時に水を供給してもよい。各ポンプＰから同時に供給することで砂の移動時間を短縮することができる。なお、図８に示したように、各吐出口から吐出する水の量は、毎分１０００リットル以上３０００リットル以下の範囲内であることが好ましく、多い方が砂の移動距離を増加させることができる。ただし、既設の沈砂池を改修して吐出口を設置する場合、沈砂池の水位が上昇してしまわないように、吐出口から同時に吐出する水の量を揚水ポンプ５１の揚水量よりも少なくすることが好ましい。換言すれば、吐出口から吐出される水の単位時間あたりの吐出量の総量を、該単位時間あたりにくみ上げる揚水ポンプを備えた態様であることが好ましい。
【００９２】
続いて、他の実施形態について説明する。以降の説明でも、これまで説明したきた沈砂池１との相違点を中心に説明する。また、これまで説明した構成要素と同じ構成要素には、これまで用いた符号と同じ符号を付し重複する説明は省略する。
【００９３】
図１１は、第２実施形態である沈砂池１０を幅方向の中央で切断した断面図である。この図１１でも図の右側が上流側になり左側が下流側になる。
【００９４】
第２実施形態の沈砂池１０は、先の実施形態の沈砂池１とは集砂ピット４を設けた位置が異なる。この沈砂池１０は、集砂ピット４の上流側に上流側トラフ８を有し、集砂ピット４の下流側に下流側トラフ９を有している。また、先の実施形態とは異なり、上流側トラフ８および下流側トラフ９には、接続部材が存在せず、単体のＵ字状部材によって形成されている。上流側トラフ８と下流側トラフ９は、それぞれ板厚４ｍｍのステンレス製の板材を、断面Ｕ字形状に成形したものである。この第２実施形態では、上流側トラフ８の長手方向の長さは７ｍであり、下流側トラフ９の長手方向の長さは８ｍである。
【００９５】
なお、上流側トラフ８よりもさらに上流側には、図２に示す除塵機２と同じ除塵機２が設置されているが、図１１では図示省略されている。
【００９６】
また、上流側トラフ８および下流側トラフ９それぞれの上方には、図２等に示す覆い部材３８と同じく断面形状が逆Ｖ時状の覆い部材３８が設けられている。
【００９７】
上流側トラフ８の集砂ピット４とは反対側の端部および下流側トラフ９の集砂ピット４とは反対側の端部は、先の実施形態の説明で用いた図６（ａ）および図６（ｂ）に示した構成と同一の構成をしており、上流側トラフ８に取り付けられた端面壁の下流側面に上流側吐出口８１（図１２参照）が設けられ、下流側トラフ９に取り付けられた端面壁の上流側面に下流側吐出口９１（図１２参照）が設けられている。この第２実施形態では、上流側トラフ８の内周面と、上流側トラフ８に取り付けられた端面壁の下流側面によって上流側溝形成壁８０が形成されている。この上流側溝形成壁８０によって上流側の溝Ｇが形成されている。この上流側の溝Ｇの最も下流側端部は、集砂ピット４に接続されている。また、下流側トラフ９の内周面と下流側トラフ９に取り付けられた端面壁の上流側面によって下流側溝形成壁９０が形成されている。この下流側溝形成壁９０によって下流側の溝Ｇが形成されている。この下流側の溝Ｇの最も上流側端部は、集砂ピット４に接続されている。上流側吐出口８１（図１２参照）から水が吐出されると、上流側トラフ８内が移送経路になり、下流側吐出口９１（図１２参照）から水が吐出されると、下流側トラフ９内が移送経路になる。
【００９８】
図１２は、図１０に示す沈砂池１０に設けられた給水設備のブロック図である。
【００９９】
沈砂池１０には給水ポンプＰが設けられている。この給水ポンプＰは、毎分２０００リットルの水を供給するポンプである。各吐出口８１，９１につながる各給水管２５、２６と給水ポンプＰとの間には、分岐管２７が設けられている。また、各給水管２５、２６には、それぞれ電動弁Ｖ４、Ｖ５が設けられている。
【０１００】
図１１に示す沈砂池１０では、給水ポンプＰを駆動するとともに、まず最初に電動弁Ｖ４を開く。この時、電動弁Ｖ５は閉じられている。給水ポンプＰによって供給された毎分２０００リットルの水は、分岐管２７、給水管２５を経由して上流側吐出口８１から吐出される。この吐出を５分間継続することで、上流側の溝Ｇ内の砂は、集砂ピット４まで移動する。次に、電動弁Ｖ４を閉じるとともに電動弁Ｖ５を開く。これにより、給水ポンプＰによって供給された毎分２０００リットルの水は、下流側吐出口９１から吐出される。この吐出を５分間継続することで、下流側の溝Ｇ内の砂は、集砂ピット４まで移動する。このように、砂は、上流側トラフ８内の移送経路および下流側トラフ９内の移送経路それぞれを通って集砂ピット４まで移動する。砂が、移送経路を移動する際に、吐出された水の勢いによって砂が巻き上がりそうになるが、浮き上がった砂は覆い部材３８に当たって、それ以上は上方に行くことはなく溝Ｇ内に収まる。また、覆い部材３８は、上流側吐出口８１や下流側吐出口９１から吐出された水を遮るものではない。さらに、覆い部材３８は、上流側吐出口８１や下流側吐出口９１からの水の吐出方向に対向するようには配置されておらず、砂が覆い部材３８に沿って巻き上がりにくい。最後に、給水ポンプＰを停止して電動弁Ｖ５を閉じ、揚砂ポンプ４１を駆動して集砂ピット４に移動した砂を沈砂池１の外部に搬送する。以上の動作を所定時間毎に繰り返す。
【０１０１】
以上説明したように、第２実施形態の沈砂池１０でも、砂を十分に移動させながら覆い部材３８によって砂の巻き上がりを抑えることができる。また、上流側溝形成壁８０の上流側端部に上流側吐出口８１を配置し、下流側溝形成壁９０の下流側端部に下流側吐出口９１を配置して、それぞれの吐出口から毎分２０００リットルの水を上流側の溝Ｇと下流側の溝Ｇに向かって吐出しているので、溝に堆積した砂を効率良く所定距離移動させることができる。さらに、この沈砂池１０では、集砂ピット４の上流側と集砂ピット４の下流側にそれぞれ溝Ｇを設けることで、溝Ｇにおける延在方向の長さが短くなる。溝Ｇにおける延在方向の長さを短くすることで、溝Ｇの途中に吐出口を省略でき、上流側トラフ８、下流側トラフ９の構造を簡略化できる。
【０１０２】
なお、以上説明した沈砂池をまとめると、受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、池底部に設けられ、沈降した砂が堆積する溝を形成する溝形成壁と、前記池底部に設けられ、前記溝が接続した集砂ピットと、前記溝形成壁に配置され、前記溝の延在方向における所定位置から該溝に流体を吐出する１又は複数の吐出口からなる吐出口ユニットとを備え、前記吐出口ユニットは、毎分１０００リットル以上３０００リットル以下の流体を吐出するものであることを特徴とする沈砂池であると言うこともできる。この沈砂池によれば、吐出口ユニットから毎分１０００リットル以上３０００リットル以下の流体を吐出するので、堆積した砂を効率良く所定距離移動させることができる。
【０１０３】
ここで、前記吐出ユニットが複数の吐出口からなるものである場合には、該複数の吐出口からの吐出量の単位時間当たりの総計が毎分１０００リットル以上３０００リットル以下であることになる。
【０１０４】
また、前記突出口ユニットは、前記溝の延在方向に間隔をあけて前記溝形成壁に複数配置されていてもよい。
【０１０５】
また、前記池底部は、前記溝に連なる底面を備え、前記底面は、前記溝に向かって下方へ傾斜したものであることが好ましい。前記底面が溝に向かって傾斜しているので、沈降した砂を溝に集めることができる。
【０１０６】
また、前記溝形成壁は、壁底部分に前記集砂ピットに向かって延在した延在部を有するものであり、前記吐出口は、前記延在部に沿って流体を吐出するものであることが好ましい。こうすることで、砂を溝に沿って効率的に移動できる。
【０１０７】
さらに、前記溝形成壁は、前記集砂ピットに向かって段階的に深くなる階段形状の壁底部分を有し、前記吐出口ユニットは、階段形状の壁底部分における上段部と下段部を繋ぐ段差部に配置されたものであることも好ましい。吐出口ユニットを段差部に配置することで、吐出口ユニットが砂の移動の妨げとならない。
【０１０８】
またさらに、前記溝形成壁は、少なくとも一部が板状の部材の内周面からなるものであり、前記板状の部材の外周面の一部を前記吐出口ユニットにつながる内壁の一部とした吐出ノズルを備えていることも好ましい態様の一つである。この態様によれば、吐出ノズルの構成が簡略化できる上に、吐出ノズルの上下方向の厚みを抑制することができる。
【０１０９】
また、これまで説明した沈砂池の集砂方法は、受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において該砂を集める集砂方法であって、前記砂を池底部に設けられた溝に沈降させる沈降ステップと、前記溝の延在方向における所定位置から流体を該溝に吐出し、該溝に沈降した砂を該溝に接続した集砂ピットに向けて該流体の流れにより移動させる集砂ステップとを有し、前記集砂ステップは、毎分１０００リットル以上３０００リットル以下の流体を吐出するステップであることを特徴とする沈砂池の集砂方法である。
【０１１０】
図１３は、第３実施形態である沈砂池１００を集砂ピット側から見た模式図である。この図１３では、紙面奥側が上流側になり紙面手前側が下流側になる。また、図１１の左右方向が池幅方向になる。
【０１１１】
第３実施形態の沈砂池１００は、吐出口１０１から吐出される水の吐出圧が０．５９ＭＰａ以上であるいわゆる高圧集砂の沈砂池である。図１３には、吐出口１０１が４つ示されており、各吐出口１０１の中心から、ここでは不図示の集砂ピットが設けられた所定方向に延びる吐出軸Ｌも示されている。この吐出軸Ｌは紙面に対して垂直方向に延在した軸（延長線）である。また、この沈砂池１００には、溝状のトラフは設けられておらず、池底部１００ａは平面である。砂の移送経路１０３は、池底部１００ａにおける吐出軸Ｌに沿った平面部分になる。図１３では、移送経路１０３の延在方向も紙面に対して垂直方向になり、幅方向は、池幅方向と同じく図の左右方向になる。さらに、図１３に示す沈砂池１００にも、図４（ａ）等に示す覆い部材３８と同じく断面形状が逆Ｖ時状の覆い部材３８が設けられている。図１３に示す覆い部材３８も、移送経路１０３における吐出軸Ｌ上の部分を上方から上下方向に間隔を開けて覆うものであって、移送経路１０３の幅方向に下方へ向かって傾斜した傾斜部３８０を有する。
【０１１２】
池底部１００ａに砂が堆積した状態で、吐出口１０１から高圧の水が吐出されると、砂は、移送経路１０３を通って不図示の集砂ピットまで移動する。この際、高圧の水であるが故に、吐出された水の勢いによって砂が巻き上がりやすいが、浮き上がった砂は覆い部材３８に当たって、それ以上は上方に行くことはない。また、図１３に示す覆い部材３８も、吐出口１０１から吐出された水を遮るものではなく、吐出口１０１からの水の吐出方向に対向するようには配置されておらず、砂が覆い部材３８に沿って巻き上がりにくい。このように、第３実施形態の高圧集砂を実施する沈砂池１００においても、砂を十分に移動させながら覆い部材３８によって砂の巻き上がりを抑えることができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１ 沈砂池
３，３０５，３０６，３０７ トラフ
３０ 溝形成壁
３０５１ａ，３０６１ａ，３０７１ａ 湾曲部
３０５２，３０６２，３０７２ 上端
４ 集砂ピット
６ 池底面
７ 吐出ノズル
３７ 間
３８，３８５ 覆い部材
３８０，３８５１ 傾斜部
３８ａ，３８５ａ 上端
３８ｂ，３８５ｂ 下端
３９ 支持部材
Ｇ 溝
Ｌ 吐出軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水処理システムには、下水または雨水などの汚水を受け入れ、その汚水に含まれている砂を池底部に沈降させた後、池底部に堆積した砂を集めるために所定方向に移動させ、集まった砂を汚水から取り除く沈砂池が設けられているものがある。この沈砂池には、池底部に堆積した砂を、吐出口から吐出した流体の流れにより所定方向に移動させる集砂手段を備えているものが知られている。この流体を用いた集砂では、せっかく堆積した砂が、吐出された流体によって巻き上がってしまうことがあり、砂の巻き上がりをいかにして抑えるかが重要になってくる。従来では、所定方向に向かって延びる移送経路の上方に、所定方向に下方へ向かって傾斜した傾斜板を間隔をあけて配置し、その傾斜板によって砂の巻き上がりを防止しようとしている（例えば、特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−７０５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示される傾斜板では、吐出口からの流体の吐出方向に対向するように傾斜板が配置されていることになり、吐出口から吐出される流体が遮られ、砂が十分に移動しない恐れがある。このため、砂を十分に移動させようとして吐出口の吐出圧を高めると、今度は、吐出された流体の勢いによって砂が傾斜板に沿って巻き上がってしまう恐れがある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑み、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た沈砂池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】
【０００６】
上記目的を解決する本発明の沈砂池は、受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、
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、
前記移送経路における、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、
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するものであることを特徴とする。
【０００７】
本発明の沈砂池によれば、傾斜部は、幅方向に傾斜したものであるため、吐出口から吐出される流体を遮るものではない。また、傾斜部は、上記吐出口からの流体の吐出方向に対向するようには配置されておらず、砂が傾斜部に沿って巻き上がりにくい。
【０００８】
ここで、前記覆い部材は、前記部分を上方から上下方向に間隔をあけて覆うものであることが好ましい。
【０００９】
前記傾斜部は、平板状であってもよいし、曲面状であってもよい。また、前記傾斜部は、曲面状である場合には、上方を凸にした湾曲形状であることが好ましい。
【００１０】
前記吐出軸は、前記移送経路全長にわたるものであるが、前記覆い部材は、該吐出軸の一部または全部を上方から覆うものである。なお、前記覆い部材は、前記移送経路に沿って設けられたものである。
【００１１】
前記移送経路は、平坦なものであってもよい。また、前記移送経路は、溝形成壁によって形成された、上端に開口を有する溝状のものであってもよい。なお、前記溝形成壁によって画定された空間総てを前記移送経路とするのではなく、該空間の下側の一部を前記移送経路としてもよい。また、前記傾斜部は、下端が、前記溝形成壁の上縁よりも上方に位置するものであってもよいし、該上縁と同じ高さに位置するものであってもよい。あるいは、前記傾斜部は、下端が、前記上縁よりも下方に位置するものであってもよく、この場合には、前記傾斜部の一部が前記溝形成壁によって画定された空間内に入り込んでいることになる。
【００１２】
また、前記池底部に設けられ、前記移送経路が接続した集砂ピットを備えた態様であってもよい。
【００１３】
さらに、前記覆い部材は、断面形状が、上下を逆さまにした逆Ｖ字状のものであってもよいし、桃あるいは栗の形の外郭線の上半分の形状のものであってもよいし、円弧状の曲線をつなぎ合わせた形状のものであってもよい。
【００１４】
また、本発明の沈砂池において、前記移送経路は、幅方向中央部分が前記覆い部材によって覆われ、幅方向両端部分が開放している態様であって、例えば、前記移送経路は、幅方向両端部分が上方に開放しているものであってもよい。
【００１５】
この態様によれば、前記吐出口の中心は幅方向中央部分に位置し、沈降してきた砂は上方に開放した幅方向両端部から移送経路に入り込み、移送経路に堆積する。
【００１６】
また、本発明の沈砂池において、前記移送経路は、溝形成壁によって形成された、上端に開口を有する溝状のものであって、
前記溝形成壁は、上端部分に前記幅方向中央側へ入り込んだ湾曲部を有するものである態様が好ましい。
【００１７】
すなわち、前記湾曲部は、溝状の移送経路の外側を凸にして湾曲したものであり、溝形成壁に沿って巻き上がろうとする砂に対してカエシとして作用し、溝形成壁に沿って巻き上がろうとする砂は移送経路に戻される。
【００１８】
また、本発明の沈砂池において、前記覆い部材は、上端が尖ったものであることが好ましい。
【００１９】
上端が尖っていることで、上記覆い部材に砂が堆積しにくく、上記覆い部材に沈降してきた砂は上記傾斜部をつたって上記移送経路に流れ落ちやすくなる。
【００２０】
さらに、本発明の沈砂池において、前記移送経路よりも水の受け入れ口側に配置され、受け入れた水に混入している混入物のうち所定の長さ以上の混入物の通過を遮る除塵機を備え、
前記移送経路は、溝形成壁によって形成された、上端に開口を有する溝状のものであって、
前記覆い部材は、前記溝形成壁の上端から前記所定の長さ以上離れているものであることが好ましい。
【００２１】
こうすることで、沈降してきた砂が、開放部分から移送経路により入り込みやすくなり、また、開放部分が詰まってしまうことを防止することもできる。
【００２２】
なお、前記覆い部材は、下端部分が前記溝形成壁の上端部分から前記所定の長さ以上離れているものであってもよい。あるいは、前記移送経路は、幅方向両端部分が、幅方向に見て前記所定の長さ以上開放しているものであってもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、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た沈砂池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に相当する沈砂池を上方から見た平面図である。
【図２】図１に示す沈砂池のＡ−Ａ断面図である。
【図３】（ａ）は、第１のＵ字状部材と第２のＵ字状部材の接続箇所を中心にして示した斜視図であり、（ｂ）は、同図（ａ）に示した接続箇所の部分断面図である。
【図４】（ａ）は、トラフと吐出ノズルを表す図２のＣ−Ｃ断面図であり、（ｂ）は、覆い部材３８の下から図４（ａ）に示す部分を見た平面図である。
【図５】図５は、図２のＤ−Ｄ断面である。
【図６】（ａ）は、第１のＵ字状部材の最上流端付近を拡大して示した部分断面図であり、（ｂ）は、（ａ）を左方から見た部分断面図である。
【図７】図１に示す沈砂池に設けられた給水設備のブロック図である。
【図８】覆い部材の形状や配置位置、あるいはトラフの形状を変更した例を示す図である。
【図９】（ａ）は、図８（ｄ）に示す例の変形例を示す図であり、（ｂ）は、図８（ｃ）に示す例の変形例を示す図である。
【図１０】吐出ノズルの変形例を示す部分断面図である。
【図１１】第２実施形態である沈砂池１０を幅方向の中央で切断した断面図である。
【図１２】図１０に示す沈砂池１０に設けられた給水設備のブロック図である。
【図１３】第３実施形態である沈砂池１００を集砂ピット側から見た模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。本発明の一実施形態である沈砂池は、下水処理システムの上流側に配置され、下水または雨水などの汚水に含まれる砂を沈降させた後、沈降させた砂を集砂ピットに移動させて汚水から取り除くものである。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態に相当する沈砂池１を上方から見た平面図であり、図２は、図１に示す沈砂池１のＡ−Ａ断面図である。
【００２７】
図１に示すように、沈砂池１は、除塵機２と、トラフ３と、集砂ピット４と、ポンプ井５とを備えた平面視長方形状の池である。以下、沈砂池１のが長辺方向を長手方向と称し、短辺方向を幅方向と称することがある。図１に示す沈砂池１は、図の右側から汚水を受け入れ、受け入れた水は図の左側に向かってゆっくりと流れていく（図２に示す直線の矢印参照）。すなわち、沈砂池の長手方向が水の流れの方向になり、図１および図２では図の右側が上流側になり左側が下流側になる。
【００２８】
除塵機２は、沈砂池１に流れ込んできた汚水に混入している混入物（し渣）を除去するためのものであり、トラフ３よりも上流側に設置されている。除塵機２は、無端チェーン２１と、その無端チェーン２１に間隔をあけて取り付けられた複数のレーキ２２と、水中に没する濾過スクリーン２３とを有する。無端チェーン２１は、沈砂池１の幅方向両側それぞれに斜めに起立した状態で設けられたものであり、図２に示すように、地上側スプロケット２１１と、池底側スプロケット２１２に巻きかけられている。無端チェーン２１が駆動すると、レーキ２２は水中を出入りする。濾過スクリーン２３は、無端チェーン２１の下流側に配置されている。この濾過スクリーン２３は、上下方向に延びるバーが所定間隔（例えば、２５ｍｍ〜７５ｍｍ）で並べられたものであり、所定間隔以上の大きさの混入物の通過を遮る。濾過スクリーン２３で遮られた混入物は、レーキ２２によって掻き揚げられ、掻き揚げられた混入物は、地上側で不図示のベルトコンベア等の運搬手段に載せられる。
【００２９】
トラフ３は、沈砂池１の池底部に設けられたものである。池底部には、後述するように傾斜面６が設けられ、傾斜面６につながるようにトラフ３が設けられている。沈砂池１に流れ込んだ汚水中の砂は、沈砂池１の上流側で池底部に向かって沈降し、池底部に堆積する。
【００３０】
ポンプ井５は、砂が取り除かれた汚水が貯留されるものである。ポンプ井５は、沈砂池１の最も下流側に配置されている。また、図２に示すように、ポンプ井５の底面が沈砂池１における最深部となっている。ポンプ井５の内部には、揚水ポンプ５１が設けられている。この揚水ポンプ５１は、ポンプ井５に貯留された汚水を沈砂池１の外部に移動するものである。揚水ポンプ５１には揚水管５２が接続されている。揚水ポンプ５１によって吸引された汚水は、この揚水管５２を通して不図示の沈殿池に送られる。図２に示すＷＬは汚水の水面を表している。なお、この水面ＷＬの位置は、沈砂池１へ流れ込む汚水の量によって、トラフ３の底面からの高さが例えば１ｍ以上５ｍ以下の範囲で変化する。
【００３１】
池底部の、ポンプ井５よりも上流側の部分には、集砂ピット４が設けられている。集砂ピット４の内部には、揚砂ポンプ４１が設けられている。この揚砂ポンプ４１は、集砂ピット４の底面近傍に配置されており、集砂ピット４に集められた砂を沈砂池１の外部に搬送するものである。揚砂ポンプ４１には揚砂管４２が接続されている。揚砂ポンプ４１によって吸引された砂は、この揚砂管４２を通して沈砂池１の外部に送られる。
【００３２】
トラフ３は、図１に示すように沈砂池１の幅方向中央に設けられ、除塵機２よりも下流側となる位置から所定方向に延在したものである。すなわち集砂ピット４に向かって延在したものである。このトラフ３に堆積した砂は、後述する吐出口から吐出される水の流れによって集砂ピット４まで移動させられる。図１には、吐出口の中心から上記所定方向に向かって延びる吐出軸Ｌが１点鎖線で示されている。言い換えれば、この吐出軸Ｌは、吐出口の中心線を所定方向に延長した延長線であり、本発明にいう軸の一例に相当する。
【００３３】
図１に示す沈砂池１は、トラフ３におけるこの吐出軸Ｌの部分を上方から覆う覆い部材３８も備えている。この覆い部材３８の長さはトラフの全長と同じであり、覆い部材３８は、トラフ３に沿って延在したものである。覆い部材３８についての詳しい説明は後述する。
【００３４】
また、トラフ３は、第１のＵ字状部材３１と、第２のＵ字状部材３２と、第３のＵ字状部材３３と、第１の接続部材３４と、第２の接続部材３５とから構成されている。第１の接続部材３４は、第１のＵ字状部材３１と第２のＵ字状部材３２とを繋ぐものである。また、第２の接続部材３５は、第２のＵ字状部材３２と第３のＵ字状部材３３とを繋ぐものである。本実施形態では、各Ｕ字状部材３１，３２、３３の長手方向の長さはそれぞれ５ｍである。各Ｕ字状部材３１、３２、３３は、板厚４ｍｍのステンレス製の板材を、断面Ｕ字形状に成形したものである。
【００３５】
図３（ａ）は、第１のＵ字状部材３１と第２のＵ字状部材３２の接続箇所を中心にして示した斜視図である。この図３（ａ）では、トラフ３を透明なものとして表している。また、図３（ｂ）は、同図（ａ）に示した接続箇所の部分断面図である。なお、図３における矢印は、砂の移動方向を示す。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、この第１のＵ字状部材３１と第２のＵ字状部材３２は、下側部分となる半円筒状部分と上側部分となる２つの平面部分とから構成されている。第１のＵ字状部材３１と第２のＵ字状部材３２とは、半円筒状部分の内径および平面部分の幅方向の間隔が異なる。本実施形態では、第１のＵ字状部材３１の半円筒状部分の内径および平面部分の幅方向の間隔はそれぞれ３００ｍｍであり、第２のＵ字状部材３２の半円筒状部分の内径および平面部分の幅方向の間隔はそれぞれ３５０ｍｍである。第１の接続部材３４は、板厚４ｍｍのステンレス製の板材を加工したものである。第１のＵ字状部材３１と第１の接続部材３４は溶接により接合されており、第２のＵ字状部材３２と第１の接続部材３４も溶接により接合されている。
【００３７】
図１及び図２に示した第３のＵ字状部材３３と第２の接続部材３５も板厚４ｍｍのステンレス製の板材で形成されている。第３のＵ字状部材３３の半円筒状部分の内径および平面部分の幅方向の間隔はそれぞれ４００ｍｍである。なお、第２のＵ字状部材３２と第３のＵ字状部材３３の接続箇所は、図３（ａ）に示す接続箇所と大きさは異なるものの同一の構造なため説明は省略する。
【００３８】
第１のＵ字状部材３１の内周面３１０、第２のＵ字状部材３２の内周面３２０、第３のＵ字状部材３３の内周面(図示省略)、第１の接続部材３４の下流側面３４０、第２のＵ字状部材３２の下流側面（図示省略）、および後述する端面壁３６（図６（ａ）参照）の下流側面３６０によって溝形成壁３０が構成されている。この溝形成壁３０によって、沈砂池１の上流側から集砂ピット４まで長手方向に延在する溝Ｇが形成されており、溝Ｇの最も下流側端部は集砂ピット４に接続されている。この溝Ｇにおける底から３／４程度の高さ位置までの空間が移送経路として想定されている。
【００３９】
図３（ｂ）に示すように、溝形成壁３０の壁底部分３００は、下流側の集砂ピット４に向かって段階的に深くなる階段形状を成している。この図３（ｂ）でも、図の右側が上流側になり左側が下流側になる。壁底部分３００は、階段形状の上段部となる第１の延在部３０１、階段形状の下段部となる第２の延在部３０２、およびこの階段形状の上段部と下段部とを繋ぐ段差部３０３とを有している。第１の延在部３０１と第２の延在部３０２は、長手方向に延在している。本実施形態では、第１の延在部３０１と第２の延在部３０２は、集砂ピット４に向かって水平に延在したものであるが、集砂ピット４に向かって下方に傾斜したものであってもよい。段差部３０３は、第１の延在部３０１と第２の延在部３０２に対して直角となっている部分である。段差部３０３には、水を吐出する第１の吐出口７１が設けられている。この第１の吐出口７１を段差部３０３に設けることで、上流側の吐出口（後述する第２の吐出口７２）から水を吐出して溝Ｇの砂を移動させる際に、第１の吐出口７１が砂の移動の妨げとなることを防止できる。なお、本実施形態における第１の吐出口７１と第２の吐出口７２の吐出口面積は、ともに２０３７ｍｍ２である。第１の吐出口７１の上流側には、第１の吐出口７１につながる空室７５を形成する吐出ノズル７が設けられている。吐出ノズル７は、第１のＵ字状部材３１の下部に固定されている。また、第１のＵ字状部材３１の外周面３１１の一部が、吐出ノズル７の内壁の一部となっている。こうすることで、吐出ノズル７の構成を簡略化でき、吐出ノズル７の上下方向の厚みを薄くすることもできる。
【００４０】
図４（ａ）は、トラフ３と吐出ノズル７を表す図２のＣ−Ｃ断面図であり、図４（ｂ）は、覆い部材３８の下から図４（ａ）に示す部分を見た平面図である。なお、この図４（ａ）および図４（ｂ）では、トラフ３と吐出ノズル７の板厚を誇張して表している。
【００４１】
図４（ａ）に示すように、吐出ノズル７は第１のＵ字状部材３１よりも幅方向に突出した流体受入口７６を備えている。この流体受入口７６には、水を供給する第１の給水管２１（図７参照）が接続されている。図４（ｂ）に示すように空室７５は平面視でＬ字状をしている。流体受入口７６から空室７５に流入した水は、空室７５で流れの向きが下流側に変化して第２の延在部３０２と平行になり、第２の延在部３０２に沿って第１の吐出口７１から吐出される。第２の延在部３０２に沿って水を吐出することで、溝Ｇに堆積した砂を溝Ｇに沿って効率よく移動させることができる。
【００４２】
また、図４（ａ）に示すように、第１のＵ字状部材３１における上方を向いた開口と、第２のＵ字状部材３２における上方を向いた開口の高さ位置は揃えられている。すなわち、第１のＵ字状部材３１の上縁３１２と第２のＵ字状部材３２の上縁３２２の高さ位置は一致している。
【００４３】
さらに、この図４（ａ）には、断面が逆Ｖ字状の覆い部材３８も示されている。すなわち、図４（ａ）には、第１のＵ字状部材３１の上方に位置する第１覆い部材３８１と、第２のＵ字状部材３２の上方に位置する第２覆い部材３８２が示されている。なお、ここには示されていないが、第３のＵ字状部材３３の上方には第３覆い部材３８３（図５参照）が配置されている。以下の説明では、第１覆い部材３８１、第２覆い部材３８２、および第３覆い部材３８３を総称して覆い部材３８と称する。覆い部材３８は、吐出口から吐出された流体によって砂が巻き上がってしまうことを抑えるためのものである。この覆い部材３８は、トラフ３の両側の上端それぞれに固定された支持部材３９によって支持されている。支持部材３９は、トラフ３の延在方向に所定間隔をあけて設けられており、トラフ３の延在方向における支持部材３９と支持部材３９の間３７は、上方に開放している（図１参照）。支持部材３９の延在方向の長さは、濾過スクリーン２３における上記所定間隔以上の長さであり、ここでは２００ｍｍである。支持部材３９をこのような長さにしておくことで、濾過スクリーン２３を通過した混入物（し渣）が支持部材２００に巻き付くことが防止されている。また、支持部材３９の配置位置は、少なくとも吐出口の下流側近傍に配置しておくことが好ましい。吐出口の下流側近傍では砂が最も巻き上がりやすく、支持部材３９が覆い部材の機能も担って、より効果的に砂の巻き上がりを抑えることができる。なお、本実施形態では、覆い部材３８と支持部材３９は一体に形成されている。
【００４４】
覆い部材３８は、１枚の板部材を９０度折り曲げてなるものであり、トラフ３の幅方向両側それぞれに平板状の傾斜部３８０が形成されており、上端３８ａは尖っている。傾斜部３８０は、トラフ３の幅方向に下方へ向かって４５度の角度で傾斜している。覆い部材３８にも、砂が沈降してくるが、上端３８ａが尖っていることで砂がその上端３８ａ部分に堆積しにくく、覆い部材３８に沈降してきた砂は、傾斜部３８０をつたって、支持部材３９と支持部材３９の間３７（図１参照）からトラフ３内に流れ落ちやすくなる。また、本実施形態における断面が逆Ｖ字状の覆い部材３８の下端３８ｂの高さ位置は、第１のＵ字状部材３１の上縁３１２および第２のＵ字状部材３２の上縁３２２の高さ位置に一致している。
【００４５】
なお、支持部材３９にも覆い部材３８と同様に傾斜部を設けておくことが好ましい。すなわち、支持部材３９の上流側半分は上流側に向けて下方に傾斜させるとともに、下流側半分は下流側に向けて下方に傾斜させておくことが好ましい。こうしておくことによって、支持部材３９に砂が堆積してしまうことも抑えることができる。
【００４６】
図５は、図２のＤ−Ｄ断面の池底部側を示す図である。先の図４もそうであったが、図５も、ちょうど支持部材３９がない位置で断面したときの図である。また、この図５では背景を省略している。したがって、図５には、第３覆い部材３８３は示されているが、奥側に見えるはずの第１覆い部材３８１および第２覆い部材３８２は図示省略されており、同じく奥側に見えるはずの支持部材３９も図示省略されている。
【００４７】
図５に示す様に、トラフ３の幅方向両側には傾斜面６が設けられている。この傾斜面６は、トラフ３に向かって下方に４５度傾斜しており、沈砂池１の最上流端部から集砂ピット４の上流側端部の間で長手方向に延在している。沈砂池１に流れ込んだ汚水に含まれている砂は、汚水が下流側へ流れていく課程において池底部に沈降していく。傾斜面６に沈降した砂は、傾斜した傾斜面６に沿って更にトラフ３に向かって流れ落ち、沈降した砂を溝Ｇに集めることができる。図５には、傾斜面６に沈降した砂Ｓがトラフ３に向かって流れ落ち、トラフ３内に砂Ｓが堆積している様子が示されている。図５に示すトラフ３では、溝Ｇにおける底から半分程度の高さ位置までの砂Ｓが堆積しており、ここでは不図示の第３の吐出口７３（図７参照）から水が吐出されると、トラフ３内が移送経路になる。なお、池底面の傾斜角度は、例えば３０度であってもよく６０度であってもよい。
【００４８】
また、図５には、支持部材３９と支持部材３９の間３７（図１参照）における移送経路幅方向（トラフ幅方向）の長さを表す矢印Ｗが示されている。この長さも、濾過スクリーン２３における上記所定間隔以上の長さであり、ここでは１００ｍｍである。このような長さにしておくことで、傾斜面６に沿って流れ落ちてきた砂Ｓがトラフ３により流れ落ちやすく、また、上記間３７が詰まってしまうことを防止することもできる。支持部材３９と支持部材３９の間３７（図１参照）は、本発明にいう開放部分の一例に相当する。
【００４９】
図６（ａ）は、第１のＵ字状部材３１の最上流端付近を拡大して示した部分断面図である。この図６（ａ）では、図の右側が上流側になり、図の左側が下流側になる。
【００５０】
図６（ａ）に示すように、第１のＵ字状部材３１の最上流端部となる端面には、板状の端面壁３６が取り付けられている。上述したように、端面壁３６の下流側面３６０は、溝形成壁３０の一部を形成している。
【００５１】
図６（ｂ）は、図６（ａ）を左方から見た部分断面図である。すなわち、図６（ｂ）は、端面壁３６を下流側から見た図であり、紙面の奥側が上流側になる。
【００５２】
この図６（ｂ）に示すように、端面壁３６には、第２の吐出口７２が設けられている。第２の吐出口７２よりも上流側には、吐出口７２につながる空室７８を形成するＬ型管７７が設けられている。このＬ型管７７は、平面視でＬ字型をした管であり、水を供給する第２の給水管２２（図７参照）が接続されている。空室７８に流入した水は、空室７８で流れの向きが下流側に変化して第１の延在部３０１と平行になり、第２の吐出口７２から第１の延在部３０１に沿って吐出される。第１の延在部３０１に沿って水を吐出することで、溝Ｇに堆積した砂を溝Ｇに沿って効率よく移動させることができる。
【００５３】
図７は、図１に示す沈砂池１に設けられた給水設備のブロック図である。
【００５４】
沈砂池１には給水ポンプＰが設けられている。この給水ポンプＰは、毎分２０００リットルの水を供給するポンプである。各吐出口７１，７２，７３につながる各給水管２１、２２、２３と給水ポンプＰとの間には、分岐管２４が設けられている。なお、図７には、第２のＵ字状部材３２と第３のＵ字状部材３３との段差部に設けられた第３の吐出口７３と第３の給水管２３が示されている。また、各給水管２１、２２、２３には、それぞれ電動弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３が設けられている。
【００５５】
次に、本実施形態における沈砂池１の作用について説明する。まず、沈砂池１に汚水が流れ込む。沈砂池１に流れ込んだ汚水は図２に示す除塵機２を通過する際に、その汚水に混入している混入物（し渣）が取り除かれる。除塵機２を通過した汚水は、トラフ３の上流端に到達し、トラフ３の延在方向に向かってさらに流れる。汚水は、トラフ３の上流側部分を流れる間に、汚水に含まれている砂が沈砂池１の池底部に沈降していく。上述したように、この部分では、傾斜した傾斜面６に沈降した砂も傾斜面６に沿って更にトラフ３に向かって流れ落ちる。また、覆い部材３８まで沈降した砂は、傾斜部３８０をつたって、支持部材３９と支持部材３９の間３７（図１参照）からトラフ３内に流れ落ちる。こうして、溝Ｇに砂が堆積する。
【００５６】
次に、給水ポンプＰを駆動するとともに、電動弁Ｖ２を開く。この時、電動弁Ｖ１およびＶ３は閉じられている。給水ポンプＰによって供給された毎分２０００リットルの水は、分岐管２４、第２の給水管２２を経由して第２の吐出口７２から吐出される。この吐出を５分間継続することで、第１のＵ字状部材３１の内周面３１０によって形成された溝Ｇ内の砂は、第２のＵ字状部材３２の内周面によって形成された溝Ｇまで移動する。すなわち、砂は、移送経路を通って集砂ピット４側に移動する。砂が、移送経路を移動する際に、第２の吐出口７２から吐出された水の勢いによって砂が巻き上がりそうになるが、浮き上がった砂は覆い部材３８に当たって、それ以上は上方に行くことはなく溝Ｇ内に収まる。覆い部材３８の傾斜部３８０は、移送経路の幅方向に傾斜したものであるため、第２の吐出口７２から吐出された水を遮るものではない。また、その傾斜部３８０は、第２の吐出口７２からの水の吐出方向に対向するようには配置されておらず、砂が傾斜部３８０に沿って巻き上がりにくい。
【００５７】
なお、本発明者の研究によれば、Ｕ字状部材の内周面底部が水深が２ｍの位置になるまで汚水を入れた沈砂池において、第１のＵ字状部材３１と同形状のＵ字状部材を用い、そのＵ字状部材の上部から更に１００ｍｍ程度まで砂を堆積させて、吐出流速１６ｍ／ｓｅｃで、吐出口から毎分３０００リットル、毎分２０００リットルおよび毎分１０００リットルの水を吐出させた場合、むやみに吐出時間を増加しても効率良く砂を移動させることができず、効率よく砂を移動できる水の吐出時間は、５分程度であることがわかった。また、水の吐出時間を５分とした場合、毎分１０００リットルの水を吐出すると砂の移動距離は６ｍ強であり、毎分２０００リットルでは砂の移動距離は約１２ｍであり、毎分３０００リットルでは砂の移動距離は約１８ｍであることもわかった。
【００５８】
第２の吐出口７２から５分間継続して水を吐出させたら、電動弁Ｖ２を閉じるとともに電動弁Ｖ１を開く。これにより、給水ポンプＰによって供給された毎分２０００リットルの水は、第１の吐出口７１から吐出される。この吐出を５分間継続することで、第２のＵ字状部材３２の内周面３２０によって形成された溝Ｇ内の砂が、第３のＵ字状部材３３の内周面によって形成された溝Ｇまで移動する。すなわち、砂は、移送経路を通って集砂ピット４側にさらに移動する。この際にも、第１の吐出口７１から吐出された水の勢いによって砂が巻き上がりそうになるが、上述と同じく、覆い部材３８によって巻き上がりが抑えられる。
【００５９】
その後、電動弁Ｖ１を閉じるとともに電動弁Ｖ３を開く。これにより、給水ポンプＰによって供給された毎分２０００リットルの水は、第３の吐出口７３から吐出される。この吐出を５分間継続することで、第３のＵ字状部材３２の内周面によって形成された溝Ｇ内の砂が、集砂ピット４まで移動する。すなわち、砂は、移送経路を通って集砂ピット４側に到達する。この際にも、第３の吐出口７３から吐出された水の勢いによって砂が巻き上がりそうになるが、上述と同じく、覆い部材３８によって巻き上がりが抑えられる。
【００６０】
最後に、給水ポンプＰを停止して電動弁Ｖ３を閉じ、揚砂ポンプ４１を駆動して集砂ピット４に移動した砂を沈砂池１の外部に搬送する。
【００６１】
なお、本実施形態では、堆積した砂を効率良く所定距離移動させるには各吐出口からの吐出流量制御を行うことが最も効果的であることを前提にしているが、そうはいっても各吐出口７１、７２、７３における水の吐出流速がいくらでも良いわけではなく、その吐出流速は、８ｍ／ｓｅｃ以上２４ｍ／ｓｅｃ以下とすることが好ましい。８ｍ／ｓｅｃ未満では、さすがに流速不足になってきてしまい、水圧との関係では砂を所定距離移動させられない場合も生じる。砂を所定距離移動させられなくなると、砂の移動方向に吐出口が多く必要になり、吐出口までの配管の数も多くなるため装置が雑多となり不経済である。２４ｍ／ｓｅｃよりも速くすると、支持部材３９と支持部材３９の間３７（図１参照）から砂が上方へ出てきてしまう恐れがないとまでは言い切れないため、安全を見て、吐出流速は２４ｍ／ｓｅｃ以下に抑えることが好ましい。さらに、集砂水として汚水を使用する場合、配管が小口径となりごみが詰まってしまう虞がある。また、各吐出口７１、７２、７３における水の吐出圧は、０．１ＭＰａ以上０．３ＭＰａ以下である。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態の沈砂池１では、砂を十分に移動させながら覆い部材３８によって砂の巻き上がりを抑えることができる。また、溝Ｇの延在方向（長手方向）に間隔をあけて各吐出口７１、７２、７３を配置し、それぞれの吐出口７１、７２、７３から毎分２０００リットルの水を順に溝Ｇに吐出しているので、溝Ｇに堆積した砂を効率良く所定距離移動させることができる。
【００６３】
本発明は上述の実施形態に限られることなく特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形を行うことが出来る。以下の説明では、これまで説明したきた沈砂池１との相違点を中心に説明する。また、これまで説明した構成要素の名称と同じ構成要素の名称には、これまで用いた符号と同じ符号を付すことがあり、重複する説明は省略する。
【００６４】
図８は、覆い部材の形状や配置位置、あるいはトラフの形状を変更した例を示す図である。この図８ではトラフの幅方向は図の左右方向になる。また、トラフに形成された溝の下側の空間が移送経路になる。
【００６５】
図８（ａ）および同図（ｂ）には、３／４の円弧状の内周面３０５１を有するトラフ３０５に、断面形状が桃の形の外郭線の上半分の形状の覆い部材３８５を配置した例が示されている。
【００６６】
図８（ａ）および同図（ｂ）に示すトラフ３０５の内周面３０５１は、上端部分にトラフ幅方向中央側へ入り込んだ湾曲部３０５１ａを有する。この湾曲部３０５１ａは、トラフ３０５の内周面３０５１に沿って巻き上がろうとする砂に対してカエシとして作用し、同図（ａ）に示す矢印のように、内周面３０５１に沿って巻き上がろうとする砂は移送経路に戻される。
【００６７】
また、図８（ａ）および同図（ｂ）に示す覆い部材３８５は、断面形状が栗の形の外郭線の上半分の形状であるともいえる。この覆い部材３８５も、トラフ３０５の幅方向（移送経路の幅方向）に下方へ向かって傾斜した傾斜部３８５１を有する。図８（ａ）および同図（ｂ）に示す傾斜部３８５１は、９０度の角度で開いており、下側部分は、曲面で構成されている。ここでは、その下側部分は、半径１５０ｍｍの円弧状の曲面で形成されている。覆い部材３８５の上端３８５ａは尖っており、その下端３８５ｂは、ほぼ真下、すなわち砂搬送経路を向いており、覆い部材３８５まで沈降した砂は、傾斜部３８５１をつたって、砂搬送経路に流れ落ちやすい。また、吐出口から吐出された水の勢いによってトラフ３０５の延在方向（所定方向）に巻き上がろうとする砂も、所定方向に延在した覆い部材３８５によってその巻き上がりが抑えられる。
【００６８】
図８（ａ）に示す覆い部材３８５は、下端３８５ｂの高さ位置が、トラフ３０５の上端３０５２の高さ位置に一致している。覆い部材３８５の下端３８５ｂと、トラフ３０５の上端３０５２との距離Ｗ１は、図２に示す濾過スクリーン２３における上記所定間隔以上の長さであり、ここでは１００ｍｍである。
【００６９】
図８（ｂ）に示す覆い部材３８５は、下端３８５ｂの高さ位置が、トラフ３０５の上端３０５２の高さ位置よりも下方であり、上端３８５ａの高さ位置は、トラフ３０５の上端３０５２の高さ位置よりも上方である。すなわち、図８（ｂ）に示す覆い部材３８５は、下端部分がトラフ３０５内に入り込んでいる。この覆い部材３８５は、トラフ３０５の上端３０５２から図２に示す濾過スクリーン２３における上記所定間隔以上の距離Ｗ２離れており、ここでは１４０ｍｍ離れている。また、覆い部材３８５の下端３８５ｂも、トラフ３０５の内周面３０５１から図２に示す濾過スクリーン２３における上記所定間隔以上の距離Ｗ３離れており、ここでは１００ｍｍ離れている。なお、以上説明した距離Ｗ１〜Ｗ３はいずれも、トラフの幅方向の距離である。
【００７０】
図８（ｃ）には、同図（ａ）や同図（ｂ）に示すトラフの底部分の面積を狭くしたトラフ３０６に、同図（ａ）や同図（ｂ）に示す覆い部材３８５を配置した例が示されている。
【００７１】
図８（ｃ）に示すトラフ３０６の内周面３０６１も、上端部分に、カエシとして作用する湾曲部３０６１ａを有する。また、図８（ｃ）に示すトラフ３０６では、トラフの底部分の面積が狭いため、移送経路の底部の面積も狭くなり、その移送経路を砂が移動しやすくなっている。
【００７２】
また、図８（ｃ）に示す覆い部材３８５は、下端３８５ｂの高さ位置が、トラフ３０６の上端３０６２の高さ位置よりも上方である。すなわち、この覆い部材３８５は、トラフ３０６よりも上方に配置されており、覆い部材３８５の下端３８５ｂは、トラフ３０６の上端３０６２から図２に示す濾過スクリーン２３における上記所定間隔以上の距離Ｗ４離れている。ここにいう距離Ｗ４は、覆い部材３８５の下端３８５ｂとトラフ３０６の上端３０６２を結ぶ最短距離であり、ここでは１００ｍｍ離れている。
【００７３】
図８（ｄ）には、図３等に示すＵ字状のトラフ３に湾曲部を設けたトラフ３０７が示されている。すなわち、図８（ｄ）に示すトラフ３０７の内周面３０７１は、外側を凸にして湾曲した湾曲部３０７１ａと、上下方向中間部分になる平面部３０７１ｂと、底部分になる半円筒状部３０７１ｃを有する。この湾曲部３０７１ａも、トラフ３０７の内周面３０７１に沿って巻き上がろうとする砂に対してカエシとして作用し、同図（ｄ）に示す矢印のように、内周面３０７１に沿って巻き上がろうとする砂は移送経路に戻される。
【００７４】
図８（ｄ）に示す覆い部材３８は、図４（ａ）等に示す逆Ｖ字状の覆い部材３８と同じものであり、平板状の傾斜部３８０が一対設けられている。この覆い部材３８は、トラフ３０７よりも上方に配置されており、一対の傾斜部３８０の下端における幅方向の間隔Ｌ１は、トラフ３０７の開口の幅方向の長さＬ２よりも長い。また、覆い部材３８の下端３８ｂは、トラフ３０７の上端３０７２から図２に示す濾過スクリーン２３における上記所定間隔以上の距離Ｗ５離れている。ここにいう距離Ｗ５も、距離Ｗ４と同じく最短距離であり、ここでは８０ｍｍ離れている。吐出口から吐出された水の勢いによってトラフ３０７の延在方向（所定方向）に巻き上がろうとする砂も、所定方向に延在した覆い部材３８によってその巻き上がりが抑えられる。
【００７５】
なお、これまで説明してきた例では、覆い部材の一対の傾斜部の下端における幅方向の間隔は、トラフの開口の幅方向の長さよりも短かったが、覆い部材がトラフよりも上記所定間隔以上上方にあれば、その間隔は、トラフの開口の幅方向の長さと同じであってもよい。
【００７６】
以上、図８を用いて説明したいずれの例においても、上記距離Ｗ１〜５が上記所定間隔以上であるため、図５に示す傾斜面６に沿って流れ落ちてきた砂がトラフにより流れ落ちやすく、また、ここでは図示されていない支持部材と支持部材の間３７（図１参照）が詰まってしまうことを防止することもできる。
【００７７】
なお、トラフの形状は、この他に、半円形状に形成してもよく、上方が開口した矩形状であってもよく、下側に向かって曲率半径が小さくなる半卵形管形状としてもよい。半卵形管形状とした場合、石などの重量物が管の底部に沈降していても、その重量物を水の流れにより移動させやすいという効果がある。
【００７８】
また、覆い部材は、断面形状が、半円状のものであってもよいし、円弧状の曲線をつなぎ合わせた形状のものであってもよい。また、図８に示す覆い部材の傾斜部はいずれも９０度の角度で開いていたが、３０度以上９０度以下の範囲に属する所定角度であってもよい。
【００７９】
図９（ａ）は、図８（ｄ）に示す例の変形例を示す図である。
【００８０】
図９（ａ）には、図８（ｄ）に示すトラフと同じトラフ３０７が示されている。また、この図９（ａ）には、トラフ３０７の幅方向両側に設けられた傾斜面６も示されている。この傾斜面６は、トラフ３０７に向かって下方にθ１（ここでは４５度）傾斜している。図９（ａ）に示すように、トラフ３０７の開口３０７ａは狭まっている。
【００８１】
図９（ａ）に示す覆い部材３８６は、逆Ｖ字状の覆い部材であるが、傾斜部３８６１の開いた角度（θ２）は６０度である。また、この覆い部材３８６も、トラフ３０７よりも上方に配置されており、一対の傾斜部３８６１の下端３８６ｂにおけるトラフ幅方向の間隔Ｌ１は、トラフ３０７の開口のトラフ幅方向の長さＬ２よりも長く、トラフ３０７の開口３０７ａは覆い部材３８６によって上下方向に間隔をあけて幅方向に完全に覆われている。さらに、この覆い部材３８６の下端３８６ｂは、傾斜面６から図２に示す濾過スクリーン２３における上記所定間隔以上の距離Ｗ６離れている。ここにいう距離Ｗ６は、覆い部材３８６の下端３８６ｂと傾斜面６を結ぶ最短距離であり、ここでは１００ｍｍ離れている。なお、覆い部材３８６の下端３８６ｂを、傾斜面６に対して、トラフ幅方向に上記所定間隔以上の距離Ｗ７離して設置してもよい。
【００８２】
図９（ａ）に示す変形例では、傾斜面６を滑って砂がトラフ３０７の開口３０７ａから移送経路に落ち、落ちた砂が、吐出口から吐出された水の勢いによって内周面３０７１に沿って巻き上がりそうになっても、トラフ３０７の湾曲部３０７１ａがカエシとして作用して、同図（ａ）に示す矢印のように、内周面３０７１に沿って巻き上がろうとする砂は移送経路に戻される。また、吐出口から吐出された水の勢いによってトラフ３０７の延在方向（所定方向）に巻き上がろうとする砂も、所定方向に延在した覆い部材３８６によってその巻き上がりが抑えられる。
【００８３】
図９（ｂ）は、図８（ｃ）に示す例の変形例を示す図である。
【００８４】
図９（ｂ）には、図８（ｅ）に示すトラフと同じトラフ３０６が示されている。また、図９（ｂ）に示す覆い部材３８７は、図８（ｃ）に示す覆い部材３８５と同じ形のものである。この覆い部材３８７は、トラフ３０６の開口３０６ａを上下方向に間隔をあけて幅方向に完全に覆っている。図９（ｂ）に示す覆い部材３８７の下端３８７ｂは、トラフ３０６の上端３０６２から図２に示す濾過スクリーン２３における上記所定間隔以上の距離Ｗ８離れている。ここにいう距離Ｗ８は、覆い部材３８７の下端３８７ｂとトラフ３０６の上端３０６２を結ぶ最短距離であり、ここでは１００ｍｍ離れている。
【００８５】
吐出口から吐出された水の勢いによって内周面３０６１に沿って巻き上がろうとする砂は、図９（ｂ）に示す曲線の矢印のように、トラフ３０６の開口３０６ａを一旦は飛び出したとしても覆い部材３８７の中で反転して移送経路に戻っていく。また、吐出口から吐出された水の勢いによってトラフ３０６の延在方向（所定方向）に巻き上がろうとする砂も、所定方向に延在した覆い部材３８７によってその巻き上がりが抑えられる。
【００８６】
以上説明した図９に示す例では、覆い部材の下端におけるトラフ幅方向の間隔は、トラフ（溝）の開口における幅方向の長さよりも長いが、その間隔はその長さと同じであってもよい。すなわち、覆い部材の下端におけるトラフ幅方向の間隔は、トラフ（溝）の開口における幅方向の長さ以上であればよい。
【００８７】
図１０は、吐出ノズル７の変形例を示す部分断面図である。
【００８８】
この変形例では、吐出ノズル７の先端に、段差部３０３よりも溝Ｇ側に突出した吐出管７９を設けている。この吐出管７９の下流側端部には水を吐出する吐出口７４が設けられている。この変形例では、吐出管７９の、溝Ｇに突出している外形部分が、溝形成壁３０の一部となる。なお、この変形例においては、吐出管７９の、溝Ｇに突出している部分の真下に砂が堆積してしまうと、その砂を移動させることが困難になるという欠点がある。
【００８９】
また、上述の実施形態では、溝Ｇの延在方向における所定位置（５ｍ間隔）毎に、吐出口７１，７２，７３をそれぞれ一つづつ設けた例を説明したが、溝Ｇの延在方向における所定位置毎に複数の吐出口を設けてもよい。所定位置毎に複数の吐出口を設けた場合には、所定位置毎に設けられた複数の吐出口から吐出する水の総量が毎分２０００リットルとなる。また、本実施形態では、トラフ３を一つのみ設けた例を説明したが、トラフ３を並列に複数設けてもよい。
【００９０】
また、各吐出口７１、７２、７３から吐出する水は、毎分１０００リットル以上３０００リットル以下であることが好ましく、必ずしも毎分２０００リットルである必要はない。毎分１０００リットル未満の場合、溝Ｇに堆積した砂が殆ど移動しないことがある。毎分３０００リットルよりも多いと、支持部材３９と支持部材３９の間３７から砂が上方へ出てきてしまう恐れがないとまでは言い切れないため、ここでも安全を見て、水の吐出量は毎分３０００リットル以下に抑えることが好ましい。このことをさらに詳細に説明すると、本実施形態では、堆積した砂を効率良く所定距離移動させるには各吐出口からの吐出流量制御を行うことが最も効果的であることを前提にしているが、仮に、吐出流速を１６ｍ／ｓｅｃとした場合、吐出流量を毎分８００リットルに落とすと、砂が所定距離移動しなくなるばかりか、吐出口やその吐出口につながる配管が小口径となり、集砂水として汚水を使用する場合、ごみが詰まってしまう虞がある。さらに、砂が所定距離移動しなくなるために、砂の移動方向に吐出口が多く必要になり、吐出口までの配管の数も多くなるため装置が雑多となり不経済である。一方、吐出流速を同じく１６ｍ／ｓｅｃとした場合、吐出流量を毎分３２００リットルに上げると、支持部材３９と支持部材３９の間３７から砂が上方へ出てきてしまう恐れがないとまでは言い切れなくなる。
【００９１】
また、ポンプＰを３台設け、各ポンプＰを各吐出口７１、７２、７３それぞれと接続し、各ポンプＰから同時に水を供給してもよい。各ポンプＰから同時に供給することで砂の移動時間を短縮することができる。なお、図８に示したように、各吐出口から吐出する水の量は、毎分１０００リットル以上３０００リットル以下の範囲内であることが好ましく、多い方が砂の移動距離を増加させることができる。ただし、既設の沈砂池を改修して吐出口を設置する場合、沈砂池の水位が上昇してしまわないように、吐出口から同時に吐出する水の量を揚水ポンプ５１の揚水量よりも少なくすることが好ましい。換言すれば、吐出口から吐出される水の単位時間あたりの吐出量の総量を、該単位時間あたりにくみ上げる揚水ポンプを備えた態様であることが好ましい。
【００９２】
続いて、他の実施形態について説明する。以降の説明でも、これまで説明したきた沈砂池１との相違点を中心に説明する。また、これまで説明した構成要素と同じ構成要素には、これまで用いた符号と同じ符号を付し重複する説明は省略する。
【００９３】
図１１は、第２実施形態である沈砂池１０を幅方向の中央で切断した断面図である。この図１１でも図の右側が上流側になり左側が下流側になる。
【００９４】
第２実施形態の沈砂池１０は、先の実施形態の沈砂池１とは集砂ピット４を設けた位置が異なる。この沈砂池１０は、集砂ピット４の上流側に上流側トラフ８を有し、集砂ピット４の下流側に下流側トラフ９を有している。また、先の実施形態とは異なり、上流側トラフ８および下流側トラフ９には、接続部材が存在せず、単体のＵ字状部材によって形成されている。上流側トラフ８と下流側トラフ９は、それぞれ板厚４ｍｍのステンレス製の板材を、断面Ｕ字形状に成形したものである。この第２実施形態では、上流側トラフ８の長手方向の長さは７ｍであり、下流側トラフ９の長手方向の長さは８ｍである。
【００９５】
なお、上流側トラフ８よりもさらに上流側には、図２に示す除塵機２と同じ除塵機２が設置されているが、図１１では図示省略されている。
【００９６】
また、上流側トラフ８および下流側トラフ９それぞれの上方には、図２等に示す覆い部材３８と同じく断面形状が逆Ｖ時状の覆い部材３８が設けられている。
【００９７】
上流側トラフ８の集砂ピット４とは反対側の端部および下流側トラフ９の集砂ピット４とは反対側の端部は、先の実施形態の説明で用いた図６（ａ）および図６（ｂ）に示した構成と同一の構成をしており、上流側トラフ８に取り付けられた端面壁の下流側面に上流側吐出口８１（図１２参照）が設けられ、下流側トラフ９に取り付けられた端面壁の上流側面に下流側吐出口９１（図１２参照）が設けられている。この第２実施形態では、上流側トラフ８の内周面と、上流側トラフ８に取り付けられた端面壁の下流側面によって上流側溝形成壁８０が形成されている。この上流側溝形成壁８０によって上流側の溝Ｇが形成されている。この上流側の溝Ｇの最も下流側端部は、集砂ピット４に接続されている。また、下流側トラフ９の内周面と下流側トラフ９に取り付けられた端面壁の上流側面によって下流側溝形成壁９０が形成されている。この下流側溝形成壁９０によって下流側の溝Ｇが形成されている。この下流側の溝Ｇの最も上流側端部は、集砂ピット４に接続されている。上流側吐出口８１（図１２参照）から水が吐出されると、上流側トラフ８内が移送経路になり、下流側吐出口９１（図１２参照）から水が吐出されると、下流側トラフ９内が移送経路になる。
【００９８】
図１２は、図１０に示す沈砂池１０に設けられた給水設備のブロック図である。
【００９９】
沈砂池１０には給水ポンプＰが設けられている。この給水ポンプＰは、毎分２０００リットルの水を供給するポンプである。各吐出口８１，９１につながる各給水管２５、２６と給水ポンプＰとの間には、分岐管２７が設けられている。また、各給水管２５、２６には、それぞれ電動弁Ｖ４、Ｖ５が設けられている。
【０１００】
図１１に示す沈砂池１０では、給水ポンプＰを駆動するとともに、まず最初に電動弁Ｖ４を開く。この時、電動弁Ｖ５は閉じられている。給水ポンプＰによって供給された毎分２０００リットルの水は、分岐管２７、給水管２５を経由して上流側吐出口８１から吐出される。この吐出を５分間継続することで、上流側の溝Ｇ内の砂は、集砂ピット４まで移動する。次に、電動弁Ｖ４を閉じるとともに電動弁Ｖ５を開く。これにより、給水ポンプＰによって供給された毎分２０００リットルの水は、下流側吐出口９１から吐出される。この吐出を５分間継続することで、下流側の溝Ｇ内の砂は、集砂ピット４まで移動する。このように、砂は、上流側トラフ８内の移送経路および下流側トラフ９内の移送経路それぞれを通って集砂ピット４まで移動する。砂が、移送経路を移動する際に、吐出された水の勢いによって砂が巻き上がりそうになるが、浮き上がった砂は覆い部材３８に当たって、それ以上は上方に行くことはなく溝Ｇ内に収まる。また、覆い部材３８は、上流側吐出口８１や下流側吐出口９１から吐出された水を遮るものではない。さらに、覆い部材３８は、上流側吐出口８１や下流側吐出口９１からの水の吐出方向に対向するようには配置されておらず、砂が覆い部材３８に沿って巻き上がりにくい。最後に、給水ポンプＰを停止して電動弁Ｖ５を閉じ、揚砂ポンプ４１を駆動して集砂ピット４に移動した砂を沈砂池１の外部に搬送する。以上の動作を所定時間毎に繰り返す。
【０１０１】
以上説明したように、第２実施形態の沈砂池１０でも、砂を十分に移動させながら覆い部材３８によって砂の巻き上がりを抑えることができる。また、上流側溝形成壁８０の上流側端部に上流側吐出口８１を配置し、下流側溝形成壁９０の下流側端部に下流側吐出口９１を配置して、それぞれの吐出口から毎分２０００リットルの水を上流側の溝Ｇと下流側の溝Ｇに向かって吐出しているので、溝に堆積した砂を効率良く所定距離移動させることができる。さらに、この沈砂池１０では、集砂ピット４の上流側と集砂ピット４の下流側にそれぞれ溝Ｇを設けることで、溝Ｇにおける延在方向の長さが短くなる。溝Ｇにおける延在方向の長さを短くすることで、溝Ｇの途中に吐出口を省略でき、上流側トラフ８、下流側トラフ９の構造を簡略化できる。
【０１０２】
なお、以上説明した沈砂池をまとめると、受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、池底部に設けられ、沈降した砂が堆積する溝を形成する溝形成壁と、前記池底部に設けられ、前記溝が接続した集砂ピットと、前記溝形成壁に配置され、前記溝の延在方向における所定位置から該溝に流体を吐出する１又は複数の吐出口からなる吐出口ユニットとを備え、前記吐出口ユニットは、毎分１０００リットル以上３０００リットル以下の流体を吐出するものであることを特徴とする沈砂池であると言うこともできる。この沈砂池によれば、吐出口ユニットから毎分１０００リットル以上３０００リットル以下の流体を吐出するので、堆積した砂を効率良く所定距離移動させることができる。
【０１０３】
ここで、前記吐出ユニットが複数の吐出口からなるものである場合には、該複数の吐出口からの吐出量の単位時間当たりの総計が毎分１０００リットル以上３０００リットル以下であることになる。
【０１０４】
また、前記突出口ユニットは、前記溝の延在方向に間隔をあけて前記溝形成壁に複数配置されていてもよい。
【０１０５】
また、前記池底部は、前記溝に連なる底面を備え、前記底面は、前記溝に向かって下方へ傾斜したものであることが好ましい。前記底面が溝に向かって傾斜しているので、沈降した砂を溝に集めることができる。
【０１０６】
また、前記溝形成壁は、壁底部分に前記集砂ピットに向かって延在した延在部を有するものであり、前記吐出口は、前記延在部に沿って流体を吐出するものであることが好ましい。こうすることで、砂を溝に沿って効率的に移動できる。
【０１０７】
さらに、前記溝形成壁は、前記集砂ピットに向かって段階的に深くなる階段形状の壁底部分を有し、前記吐出口ユニットは、階段形状の壁底部分における上段部と下段部を繋ぐ段差部に配置されたものであることも好ましい。吐出口ユニットを段差部に配置することで、吐出口ユニットが砂の移動の妨げとならない。
【０１０８】
またさらに、前記溝形成壁は、少なくとも一部が板状の部材の内周面からなるものであり、前記板状の部材の外周面の一部を前記吐出口ユニットにつながる内壁の一部とした吐出ノズルを備えていることも好ましい態様の一つである。この態様によれば、吐出ノズルの構成が簡略化できる上に、吐出ノズルの上下方向の厚みを抑制することができる。
【０１０９】
また、これまで説明した沈砂池の集砂方法は、受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において該砂を集める集砂方法であって、前記砂を池底部に設けられた溝に沈降させる沈降ステップと、前記溝の延在方向における所定位置から流体を該溝に吐出し、該溝に沈降した砂を該溝に接続した集砂ピットに向けて該流体の流れにより移動させる集砂ステップとを有し、前記集砂ステップは、毎分１０００リットル以上３０００リットル以下の流体を吐出するステップであることを特徴とする沈砂池の集砂方法である。
【０１１０】
図１３は、第３実施形態である沈砂池１００を集砂ピット側から見た模式図である。この図１３では、紙面奥側が上流側になり紙面手前側が下流側になる。また、図１１の左右方向が池幅方向になる。
【０１１１】
第３実施形態の沈砂池１００は、吐出口１０１から吐出される水の吐出圧が０．５９ＭＰａ以上であるいわゆる高圧集砂の沈砂池である。図１３には、吐出口１０１が４つ示されており、各吐出口１０１の中心から、ここでは不図示の集砂ピットが設けられた所定方向に延びる吐出軸Ｌも示されている。この吐出軸Ｌは紙面に対して垂直方向に延在した軸（延長線）である。また、この沈砂池１００には、溝状のトラフは設けられておらず、池底部１００ａは平面である。砂の移送経路１０３は、池底部１００ａにおける吐出軸Ｌに沿った平面部分になる。図１３では、移送経路１０３の延在方向も紙面に対して垂直方向になり、幅方向は、池幅方向と同じく図の左右方向になる。さらに、図１３に示す沈砂池１００にも、図４（ａ）等に示す覆い部材３８と同じく断面形状が逆Ｖ時状の覆い部材３８が設けられている。図１３に示す覆い部材３８も、移送経路１０３における吐出軸Ｌ上の部分を上方から上下方向に間隔を開けて覆うものであって、移送経路１０３の幅方向に下方へ向かって傾斜した傾斜部３８０を有する。
【０１１２】
池底部１００ａに砂が堆積した状態で、吐出口１０１から高圧の水が吐出されると、砂は、移送経路１０３を通って不図示の集砂ピットまで移動する。この際、高圧の水であるが故に、吐出された水の勢いによって砂が巻き上がりやすいが、浮き上がった砂は覆い部材３８に当たって、それ以上は上方に行くことはない。また、図１３に示す覆い部材３８も、吐出口１０１から吐出された水を遮るものではなく、吐出口１０１からの水の吐出方向に対向するようには配置されておらず、砂が覆い部材３８に沿って巻き上がりにくい。このように、第３実施形態の高圧集砂を実施する沈砂池１００においても、砂を十分に移動させながら覆い部材３８によって砂の巻き上がりを抑えることができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１ 沈砂池
３，３０５，３０６，３０７ トラフ
３０ 溝形成壁
３０５１ａ，３０６１ａ，３０７１ａ 湾曲部
３０５２，３０６２，３０７２ 上端
４ 集砂ピット
６ 池底面
７ 吐出ノズル
３７ 間
３８，３８５ 覆い部材
３８０，３８５１ 傾斜部
３８ａ，３８５ａ 上端
３８ｂ，３８５ｂ 下端
３９ 支持部材
Ｇ 溝
Ｌ 吐出軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、
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、
前記移送経路における、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、
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するものであることを特徴とする沈砂池。
【請求項２】
前記移送経路は、幅方向中央部分が前記覆い部材によって覆われ、幅方向両端部分が開放しているものであることを特徴とする請求項１記載の沈砂池。
【請求項３】
前記移送経路は、溝形成壁によって形成された、上端に開口を有する溝状のものであって、
前記溝形成壁は、上端部分に前記幅方向中央側へ入り込んだ湾曲部を有するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の沈砂池。
【請求項４】
前記覆い部材は、上端が尖ったものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の沈砂池。
【請求項５】
前記移送経路よりも水の受け入れ口側に配置され、受け入れた水に混入している混入物のうち所定の長さ以上の混入物の通過を遮る除塵機を備え、
前記移送経路は、溝形成壁によって形成された、上端に開口を有する溝状のものであって、
前記覆い部材は、前記溝形成壁の上端から前記所定の長さ以上離れているものであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の沈砂池。
【請求項１】
受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池において、
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、
前記移送経路における、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、
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するものであることを特徴とする沈砂池。
【請求項２】
前記移送経路は、幅方向中央部分が前記覆い部材によって覆われ、幅方向両端部分が開放しているものであることを特徴とする請求項１記載の沈砂池。
【請求項３】
前記移送経路は、溝形成壁によって形成された、上端に開口を有する溝状のものであって、
前記溝形成壁は、上端部分に前記幅方向中央側へ入り込んだ湾曲部を有するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の沈砂池。
【請求項４】
前記覆い部材は、上端が尖ったものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の沈砂池。
【請求項５】
前記移送経路よりも水の受け入れ口側に配置され、受け入れた水に混入している混入物のうち所定の長さ以上の混入物の通過を遮る除塵機を備え、
前記移送経路は、溝形成壁によって形成された、上端に開口を有する溝状のものであって、
前記覆い部材は、前記溝形成壁の上端から前記所定の長さ以上離れているものであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の沈砂池。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２３６１４８（Ｐ２０１２−２３６１４８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０６９２２（Ｐ２０１１−１０６９２２）
【出願日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【出願人】（５０８１６５４９０）アクアインテック株式会社 (51)
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【出願人】（５０８１６５４９０）アクアインテック株式会社 (51)
[ Back to top ]