この記事でわかること
- ピット内に水・土砂・沈殿物が溜まる原因
- ピット清掃が人力作業になりやすい理由
- 排水ポンプだけでは土砂が残る理由
- 水と土砂を一緒に回収する考え方
- 空気搬送機ジェクターを使った回収方法
- 液体回収時に少量のエアーを一緒に吸わせる方法
- ヘドロ状の堆積物で注意したい閉塞
- 地下ピットから離れた場所へ搬送する方法
- バキューム車とジェクターを組み合わせる方法
- ピット清掃を省力化する際に確認したい現場条件
はじめに
工場やプラント、各種設備には、
- 排水ピット
- 地下ピット
- ポンプピット
- 集水ピット
- 設備ピット
などが設けられています。
こうした場所では、水だけでなく、
- 砂
- 土砂
- 粉体
- 異物
- 沈殿物
などが徐々に底へ堆積することがあります。
水だけであればポンプで排出できますが、問題になるのが、
水を抜いた後に残る土砂や沈殿物です。
最終的には作業員がピットへ入り、
スコップ
↓
バケツ
↓
人力搬出
といった方法で清掃している現場もあります。
しかし、狭いピット内での人力作業は負担が大きく、深さがある場合には回収物を地上まで運び出す工程も必要になります。
そこで検討できるのが、
水や堆積物を吸引し、ホースによって回収場所まで搬送する方法
です。
本記事では、ピット内に溜まった水・土砂・沈殿物を効率よく回収する方法と、空気搬送機「ジェクター」を活用した省力化について解説します。
なぜピットの底には土砂が溜まる？
ピットには、設備や周辺環境からさまざまなものが流れ込みます。
例えば、
水
＋
砂
＋
土砂
＋
粉体
＋
異物
などです。
水は排出されても、比重の大きな固形物は底へ沈みます。
これが繰り返されることで、徐々にピット底部へ堆積物が増えていきます。
最初は薄い堆積でも徐々に増える
例えば、
1回の流入では数mm
でも、
長期間にわたって、
流入
↓
沈殿
↓
流入
↓
沈殿
を繰り返せば、底部にはまとまった量の土砂が堆積します。
そのため定期的な清掃が必要になります。
排水ポンプだけでは土砂を回収できないことがある
ピット清掃では、まずポンプで水を排出する方法が一般的です。
例えば、
ピット
↓
排水ポンプ
↓
水を排出
という作業です。
しかし、ポンプで水を抜いた後に、
底へ土砂や沈殿物だけが残る
ことがあります。
水がなくなるほど人力作業になりやすい
例えば、
水が1mある
↓
ポンプで排水
↓
水位が下がる
↓
底に土砂が残る
という状態です。
ここから、
スコップで集める
↓
バケツへ入れる
↓
地上へ運ぶ
という人力作業が始まります。
つまり、
排水作業は機械化されていても、最後の土砂回収だけ人力
という現場があります。
ピット清掃で負担になりやすい作業
ピット清掃では、
- スコップで土砂を集める
- バケツへ入れる
- 重いバケツを持ち上げる
- ピット外へ搬出する
- 回収容器へ移し替える
といった作業が発生します。
特に水分を含んだ土砂は重量が増えるため、作業者への負担も大きくなります。
深いピットでは搬出作業も問題になる
例えば地下数mにピットがある場合、
土砂を集めるだけでなく、
地上までどう運び出すか
も考える必要があります。
バケツや容器へ入れて、
ピット内部
↓
地上
へ何度も搬出する方法では、作業時間も長くなります。
狭い場所では重機も使いにくい
ピット周辺には、
- 配管
- 設備
- 柱
- 壁
- 機械
などがあり、大型の回収設備や重機を近くまで入れられない場合があります。
そのため、
作業員がピット内へ入って回収するしかない
という状況になりやすくなります。
そこで「吸引して搬送する」という方法
こうしたピット清掃で検討できるのが、
土砂を持って運ぶ
のではなく、
ホースで吸引して回収場所まで送る
方法です。
例えば、
ピット内の水・土砂
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
排出ホース
↓
回収先
という構成です。
空気搬送機「ジェクター」とは？
ジェクターは、圧縮空気を利用して粉体・粒体などを吸引・搬送する設備です。
モーターや回転機構を搬送経路内に持たないシンプルな構造で、
回収物
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
排出ホース
↓
回収場所
と搬送します。
ピット内へジェクター本体を入れる必要はない
ピット清掃で重要なのが、
作業場所まで大型設備を入れなくてもよい
という点です。
基本的には、
ピット内部
↓
吸引ホース
↓
ピット付近のジェクター
という配置を検討できます。
作業員が操作するのは主に吸引ホースです。
水がジャブジャブある状態なら吸引を検討できる
ジェクターでは、粉体・粒体だけでなく、
液体が十分に存在する状態
でも吸引・搬送を検討できます。
例えばピット内に、
水
＋
底に沈んだ砂・土砂
がある状態です。
水が池のようにジャブジャブ存在し、流動性が確保されている場合には、水と資材を一緒に吸引できるケースがあります。
水を全部抜いてから土砂を回収するとは限らない
従来、
水を排出
↓
土砂だけ残す
↓
人力回収
としていた場合でも、
条件によっては、
水がある状態で土砂と一緒に吸引する
方法を検討できます。
これによって、底に残った土砂をスコップで集める工程を減らせる可能性があります。
液体回収では少量のエアーを一緒に吸わせる方法がある
ジェクターで液体や水中の資材を回収する場合には、吸引方法にもポイントがあります。
単純に、
吸引ホース
↓
液体の中へ完全に浸ける
という方法だけではありません。
効率よく回収するために、
液体と一緒に少量のエアーを吸わせる
方法があります。
吸引ホースにエアー用ホースを沿わせる
使用イメージは、
太い吸引ホース
＋
細いエアー用ホース
です。
吸引ホースに沿わせるように、別のエアー用ホースを配置します。
エアー用ホースを少し長くする
エアー用ホースは、
吸引ホースより少し長く
します。
イメージとしては、
吸引ホース
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
エアー用ホース
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
という状態です。
吸引口付近へ少量のエアーを供給
エアー用ホースの先端から少量の空気を出します。
すると、
水
＋
土砂
＋
空気
を吸引ホースへ取り込むことができます。
つまり、
エアー用ホース
↓
少量のエアー
水・土砂
＋
エアー
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
という使い方です。
なぜエアーを混ぜる？
ジェクターは空気搬送機です。
液体だけでホース内部を満たすより、
少量の空気を一緒に取り込みながら吸引することで、効率よく搬送できる場合があります。
特に水や液体を回収する場合には、このような運用方法が有効になることがあります。
底の沈殿物を巻き込みながら吸引する
例えば、
水
↓
底に砂
という状態なら、吸引口を底部へ近づけます。
そこへ少量のエアーを送りながら吸引することで、
水
＋
砂
＋
空気
を吸引ホースへ取り込みます。
ただしヘドロ状には注意が必要
ピット内の堆積物で特に注意したいのが、
ヘドロ状になっている場合
です。
例えば、
水分
＋
大量の土砂
が混ざり合い、
ドロドロ
になっている状態です。
「水がある状態」と「ヘドロ状」は違う
例えば、
水が十分にある
水
＋
底に砂
なら、液体として流動性があります。
一方、
ヘドロ状
少量の水
＋
大量の土砂
では粘性が高くなります。
この違いは非常に重要です。
ヘドロ状ではホースが閉塞する可能性がある
粘性の高い材料では、
- ホース内壁へ付着する
- 曲がり部分へ堆積する
- 材料同士が固まる
- 流動しにくい
などによって、
搬送ホースが閉塞する可能性があります。
そのため、
「水分を含んでいるから吸える」
と判断することはできません。
水分量を調整できる場合もある
現場によっては、
水を追加
↓
流動性を高める
↓
水と一緒に吸引
という方法を検討できる場合があります。
ただし、
- 排出先
- 処理方法
- 排水量
- 搬送物
などによって適否が変わるため、現場ごとの確認が必要です。
ピット清掃で重要なのは「どこへ排出するか」
ジェクターで吸引した回収物は、排出ホースから連続的に送られます。
そのため、
吸引後の水・土砂をどこへ送るか
も設備構成を考える重要なポイントです。
例えば、
- 回収槽
- タンク
- バキューム車
- 別の処理設備
などがあります。
バキューム車と組み合わせる方法
ピット清掃では、
「バキューム車を使えばいいのでは？」
という場合もあります。
もちろん、バキューム車を回収場所の近くまで配置できるのであれば、有効な方法です。
一方、
- 建屋内部
- 地下設備
- 狭い構内
- 車両が進入できない場所
などでは、バキューム車を近くまで持っていけないことがあります。
ジェクターからバキューム車まで搬送する
その場合、
ピット
↓
ジェクター
↓
排出ホース
↓
離れたバキューム車
という構成を検討できます。
ジェクターを、
回収場所とバキューム車をつなぐ中継搬送設備
として使用する考え方です。
実際に揚水ポンプ施設で使用した事例
エコ・ワークでは、鹿児島県の揚水ポンプ施設でジェクターを使用した事例があります。
この現場では、
揚水時に流入する土砂等の回収
にJT75を使用しました。
ジェクターから真空吸引車へ直接搬送
設備構成は、
回収物
↓
吸引ホース
↓
JT75
↓
排出ホース
↓
真空吸引車
です。
ジェクターの排出ホースを真空吸引車へ直接接続して搬出しました。
排出側は約55m
この現場では、
JT75から真空吸引車まで約55m
ありました。
一方、吸入側は5m強です。
コンプレッサーには190PSクラスを使用しました。
「吸引側を短く、排出側で長く送る」
ジェクターの配置を考えるときの基本の一つが、
回収物の近くへジェクターを置くこと
です。
ジェクターでは吸引側5m程度を推奨しています。
現場によっては10m程度で使用されているケースもあります。
長距離は排出側で搬送する
例えば、
ピット
↓
吸引側5m
↓
ジェクター
↓
排出側50m
↓
回収場所
という構成です。
長距離を吸引側で引っ張るのではなく、
ジェクターまで短く吸い、そこから排出側で長く送る
ことを基本に考えます。
条件によって排出側200m程度も可能
ジェクターでは条件によって、
排出側200m程度の長距離搬送
が可能なケースがあります。
そのため、
回収場所
↓
狭い設備内
↓
建屋外
↓
回収車両
など、回収先が離れている現場でも検討できます。
地下から地上へ搬送する場合
ピットは地下に設置されていることも多いため、
水平距離だけでなく、
高低差
も重要です。
ジェクターでは条件によって、高さ100m程度の搬送が可能なケースがあります。
高低差と水平距離は両方確認する
例えば、
地下5m
＋
水平50m
と、
地下20m
＋
水平100m
では搬送条件が異なります。
そのため、
- 水平距離
- 垂直距離
- ホースルート
を確認します。
ホースの曲がりも確認する
実際の現場では、ホースを一直線に設置できるとは限りません。
例えば、
ピット
↓
90度曲がる
↓
通路
↓
設備を迂回
↓
建屋外
というルートもあります。
曲がりが多くなれば搬送抵抗も増えるため、設備選定時に確認します。
ピット清掃でジェクターを使うメリット① 作業員の負担軽減
従来、
スコップ
↓
バケツ
↓
持ち上げる
としていた作業を、
吸引ホース
↓
ジェクター
へ変更できれば、人力で回収物を持ち運ぶ工程を減らせる可能性があります。
メリット② 狭い場所でも作業しやすい
ピット内部へ大型設備を持ち込むのではなく、
吸引ホースを操作して回収
できるため、狭い場所でも使用を検討できます。
メリット③ 離れた場所へ直接送れる
ジェクターでは、回収物を吸った後に排出ホースで搬送します。
そのため、
ピット
↓
回収
↓
バケツ
↓
台車
↓
回収場所
という中間搬送を減らし、
ピット
↓
ジェクター
↓
回収場所
と直接送れる可能性があります。
メリット④ 回収場所を選びやすい
例えば、
ピットのすぐ横には回収容器を置けない
場合でも、
20m先
50m先
など、作業しやすい場所まで送る方法を検討できます。
メリット⑤ 動力源を選択できる
ジェクターは圧縮空気によって作動します。
圧縮空気は、
- 可搬式コンプレッサー
- 据置コンプレッサー
- 条件を満たした工場内エアー
を利用できます。
工場に既設の圧縮空気設備がある場合には、その設備を利用できる可能性もあります。
工場内エアーでは供給条件を確認
工場エアーを使用する場合には、
- 圧力
- 空気量
- 配管径
- 取り出し口
- 他設備との同時使用
などを確認します。
特に、
ジェクターを使用する場所まで必要な空気量を供給できるか
が重要です。
どんなピットでも使えるわけではない
ジェクターはさまざまな現場で活用できますが、
すべてのピット堆積物を無条件で搬送できるわけではありません。
特に、
- ヘドロ状
- 粘性が高い
- 大きな異物がある
- 長い繊維状物が混ざる
- 固結している
などの場合には事前確認が必要です。
大きな異物にも注意
ピット内には、
- 石
- 金属片
- 木片
- ウエス
- ゴミ
などが混入している場合があります。
吸引ホース径より大きなものや、ホース内部で引っ掛かりやすい形状のものは閉塞の原因になる可能性があります。
現場確認で重要なポイント
ピット清掃の省力化を検討するときには、
- ピットの大きさ
- 深さ
- 水量
- 堆積物
- 堆積量
- 粘性
- 粒径
- 吸引距離
- 排出距離
- 高低差
- ホースルート
- 排出先
- 圧縮空気
などを確認します。
現場写真があると検討しやすい
例えば、
①ピット全体
②水・堆積物の状態
③ピット周辺
④ジェクターを置けそうな場所
⑤回収物を排出したい場所
などの写真があると、設備構成を検討しやすくなります。
堆積物の写真や動画も重要
特に、
水なのか
泥なのか
ヘドロなのか
は文章だけでは判断しにくい場合があります。
可能であれば、
実際の堆積物をスコップなどですくった状態の写真・動画
があると参考になります。
搬送できるか不明ならテストする
例えば、
「泥っぽいので閉塞しないか心配」
「水と砂がかなり混ざっている」
「今まで扱ったことのない沈殿物」
といった場合には、実際の資材を使用して搬送テストを行う方法があります。
テストで確認できること
実際の搬送物を使うことで、
- 吸引できるか
- 閉塞しないか
- どの程度処理できるか
- エアーを混ぜた方がよいか
- 適したジェクター
- ホース径
などを確認できます。
「今は人力で清掃している」という相談でもよい
機種や設備構成まで決めていただく必要はありません。
例えば、
「地下ピットを3人で清掃している」
「水を抜いた後の土砂回収が大変」
「バキューム車が建屋内へ入れない」
「ピットから50m先まで送りたい」
「ヘドロ状なので吸えるか分からない」
という段階からご相談いただけます。
現在の作業工程から改善方法を考える
例えば現在、
排水
↓
作業員がピットへ入る
↓
スコップ
↓
バケツ
↓
地上へ搬出
↓
回収容器
という工程なら、
水・土砂
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
排出ホース
↓
回収容器・バキューム車
へ変更できないか検討します。
エコ・ワークでは全国で運用方法もご案内
ピット清掃では、
ジェクターの機種だけでなく、
実際にどう吸引するか
が非常に重要です。
例えば、
- ジェクターの設置位置
- 吸引ホースの使い方
- 補助エアーの入れ方
- 排出ホースのルート
- 排出先との接続方法
などによって作業性が変わります。
エコ・ワークでは機器の販売だけでなく、全国の現場でジェクターの使い方や運用方法の指導も行っています。
まとめ
ピット内には、水とともに流入した、
- 砂
- 土砂
- 粉体
- 異物
- 沈殿物
などが徐々に堆積します。
水だけならポンプで排出できても、
最後に残った土砂を人力で回収している
現場は少なくありません。
こうした場合には、空気搬送機「ジェクター」を利用して、
ピット内
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
排出ホース
↓
回収場所
と搬送する方法を検討できます。
液体がジャブジャブある状態では、水と資材を一緒に吸引できる場合があります。
また液体回収では、
吸引ホースに少し長いエアー用ホースを沿わせ、少量の空気を水・資材と一緒に吸わせる
ことで、効率よく回収できる場合があります。
一方、
水分と土砂が混ざり合ったヘドロ状では、ホース内部で閉塞が発生する可能性があります。
そのため、
水量・固形物・粘性・搬送距離・高低差などを確認したうえで設備を選定すること
が重要です。
「ピット内の土砂清掃を省力化したい」
「水を抜いた後のスコップ作業を減らしたい」
「水と砂を一緒に回収したい」
「バキューム車をピットの近くまで入れられない」
「地下から地上まで搬送したい」
「ヘドロ状の堆積物でも使用できるか確認したい」
という場合には、お気軽にエコ・ワークまでお問い合わせください。
現在のピット・堆積物・搬送距離・排出先などを確認し、必要に応じて搬送テストも行いながら、現場に合ったジェクターの機種・設備構成・運用方法をご提案いたします。
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