この記事でわかること
- 沈砂池・雨水ピットに砂や土砂が溜まる理由
- 定期的な土砂回収が必要になる理由
- 排水ポンプだけでは土砂が残ることがある理由
- 水がある状態で土砂を回収する考え方
- 空気搬送機ジェクターを使った回収方法
- 液体と一緒に少量のエアーを吸わせる方法
- ヘドロ状になった土砂で注意したいポイント
- 重機やバキューム車が入りにくい場所から回収する方法
- 離れた場所まで土砂をホース搬送する方法
- 導入前に確認したい現場条件
はじめに
工場やプラント、ポンプ施設、各種インフラ設備には、
- 沈砂池
- 雨水ピット
- 排水ピット
- 集水槽
- 排水槽
などが設けられていることがあります。
こうした設備には水だけでなく、
- 砂
- 土砂
- 泥
- 小石
- 粉体
- その他の沈殿物
なども流れ込んできます。
水は排出されても、砂や土砂などの比重が大きな資材は底へ沈みます。
そのため長期間使用していると、
設備の底に大量の土砂が堆積する
ことがあります。
定期清掃では、
水を排出
↓
底に残った土砂をスコップで回収
↓
バケツや容器へ投入
↓
地上へ搬出
といった人力作業になるケースもあります。
しかし、水分を含んだ土砂は重量があり、狭い場所や深いピットでは作業員への負担も大きくなります。
そこで検討できるのが、
水や土砂を吸引し、ホースを使って回収場所まで搬送する方法
です。
空気搬送機「ジェクター」では、液体が十分に存在する状態であれば、水とその中にある砂・土砂などを一緒に回収できる場合があります。
本記事では、沈砂池・雨水ピットに堆積した砂や土砂を効率よく回収する方法について解説します。
沈砂池とは？
沈砂池は、水の中に含まれる、
- 砂
- 土砂
- 小石
- その他の比較的重い固形物
を沈降させるための設備です。
水の流れを緩やかにすることで、比重の大きな資材を底へ沈めます。
そのため、設備として正常に機能していても、
使用するほど底へ砂や土砂が溜まっていく
ことになります。
雨水ピットにも土砂は流入する
屋外から雨水を集める設備では、水だけが流れ込むわけではありません。
例えば、
雨
↓
地面
↓
砂・土・ゴミを巻き込む
↓
排水路
↓
雨水ピット
という流れです。
そのため、雨水ピットの底にも徐々に土砂が堆積します。
大雨の後に一気に流入することもある
通常時は少量でも、
- 集中豪雨
- 台風
- 大雨
- 周辺工事
などによって、一度に大量の土砂が流入することがあります。
その結果、
「以前清掃したばかりなのに、かなり砂が溜まっている」
ということも考えられます。
なぜ土砂を定期的に回収する必要がある？
沈砂池や雨水ピットへ土砂が堆積すると、設備内部で利用できる容量が少なくなります。
例えば、
本来のピット容量
↓
底に土砂が堆積
↓
有効容量が減少
という状態です。
堆積量が増えるほど清掃も大変になる
薄く堆積している段階なら、比較的少ない量で済みます。
しかし、
清掃しない
↓
さらに流入
↓
さらに沈殿
↓
堆積層が厚くなる
と、最終的な回収量も増えます。
そのため定期的な点検・清掃が必要になります。
従来の方法① 水を抜いてからスコップ回収
一般的な清掃方法の一つが、
水を排出
↓
底を露出
↓
作業員が土砂を回収
する方法です。
水だけならポンプで排出できる
まず排水ポンプなどを使用して、
ピット内の水
↓
排出
します。
大量の水を処理するのであれば、排水ポンプは非常に効率的です。
問題になるのは、その後です。
底には砂・土砂が残る
水を抜くと、
ピット底
↓
濡れた砂
↓
土砂
↓
沈殿物
が残ります。
排水ポンプだけでは、こうした固形物まで完全に回収できない場合があります。
最後だけ人力になるケース
例えば、
①ポンプで排水
②作業員がピットへ入る
③スコップで土砂を集める
④バケツへ入れる
⑤ピット外へ搬出
という工程です。
つまり、
水の処理は機械化されているのに、最後の土砂だけ人力
という状態です。
水分を含んだ土砂は重い
乾燥した砂と比べて、水を含んだ砂・土砂は重量が増えます。
そのため、
スコップですくう
↓
バケツへ入れる
↓
持ち上げる
という作業を何度も繰り返すと、身体的な負担も大きくなります。
深いピットでは地上への搬出も必要
例えば深さ数mの雨水ピットの場合、
土砂を集める
だけではなく、
ピット底から地上まで運び出す
必要があります。
そのため清掃工程がさらに複雑になります。
従来の方法② バキューム車で回収
水・泥・土砂などの回収では、バキューム車を使用する方法もあります。
バキューム車は強力な吸引設備と大型タンクを搭載しており、大量回収に適した設備です。
車両を近くまで入れられるなら有効
例えば、
沈砂池
↓
すぐ横に道路
↓
バキューム車
という現場なら非常に使いやすい方法です。
吸引した資材を車両タンクへ回収し、そのまま搬出できます。
ただし車両が入れない場所もある
一方、
- 工場建屋内
- 地下設備
- 狭い構内
- プラント内部
- 車両進入禁止区域
- 設備が密集している場所
などでは、バキューム車を回収場所の近くまで配置できないことがあります。
既存のバキューム車比較記事でも、地下設備や狭い設備間では車両による作業が制限される場合があるとしています。
そこでジェクターによる吸引・搬送
こうした現場で検討できるのが、
空気搬送機「ジェクター」
です。
ジェクターは圧縮空気によって吸引力を発生させ、回収した資材を排出ホースで搬送します。
基本構成は、
回収物
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
排出ホース
↓
回収先
です。
沈砂池へ大型設備を入れる必要はない
例えば、
沈砂池内部
↓
吸引ホース
↓
沈砂池付近のジェクター
という配置を検討できます。
回収対象まで持っていくのは、基本的に吸引ホースです。
そのため大型設備を沈砂池内部へ持ち込まなくても、資材へアクセスできる可能性があります。
水がある状態でもジェクターを使用できる
ジェクターでは、
池のように液体がジャブジャブ存在する状態
であれば、液体を含めて吸引できます。
例えば、
沈砂池
↓
水
↓
水
↓
底に砂
という状態です。
この場合、水と砂を一緒に吸引する方法を検討できます。
必ず水を全部抜いてから作業するとは限らない
従来、
水を全部抜く
↓
砂だけ残す
↓
スコップ回収
としていた現場でも、
条件によっては、
水がある状態で砂を水と一緒に吸引する
という方法があります。
水があることを利用して土砂を流動させる
水中に砂がある場合、砂の周囲には液体があります。
吸引口へ水と砂を同時に取り込むことで、
水
＋
砂
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
と搬送します。
水を抜きすぎるとヘドロ状になる場合もある
一方で、
水を減らす
↓
土砂の割合が増える
↓
濃度が高くなる
と、
ドロドロした状態
になることがあります。
ヘドロ状では閉塞に注意
水分と資材が混ざり合って粘性が高くなると、
- ホース内部へ付着する
- 曲がりへ堆積する
- 資材がまとまる
- 流れにくくなる
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、
水がある状態
と、
ヘドロ状
では分けて考える必要があります。
水中の砂とヘドロは同じではない
例えば、
状態A
水が十分にある
＋
底に砂が沈んでいる
状態B
水分と砂・土砂が混ざり
粘りのある泥になっている
では搬送条件が異なります。
ジェクターで液体を含む資材を回収するときには、この状態確認が非常に重要です。
液体回収では補助エアーを使う方法がある
ジェクターで液体や水中の資材を吸引するときには、運用上のポイントがあります。
それが、
液体と一緒に少量のエアーを吸わせる方法
です。
吸引ホースだけを浸ける方法
最も単純なのは、
吸引ホース
↓
水中へ浸ける
↓
吸引
という方法です。
これでも吸引できます。
ただし、より効率よく液体・資材を回収するために、別のエアー用ホースを組み合わせる方法があります。
吸引ホース＋エアー用ホース
使用するのは、
太い吸引ホース
＋
細いエアー用ホース
です。
この2本を沿わせます。
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、
吸引ホース
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
エアー用ホース
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
という配置です。
少量のエアーを出しながら吸引する
エアー用ホースの先端から、
少量の空気
を出します。
すると吸引口周辺で、
水
＋
砂・土砂
＋
エアー
が混ざります。
これを吸引ホースへ取り込みます。
ジェクターは空気を利用して搬送する
ジェクターは空気搬送機です。
そのため液体だけをホースいっぱいに吸わせるより、
適度な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。
沈砂池では底の砂を狙って吸引する
例えば、
水深1m
↓
底へ砂が堆積
している場合です。
吸引ホースとエアー用ホースを、
底の堆積物付近
へ持っていきます。
そのままホースを動かしながら砂を回収します。
スコップで集める工程を減らせる可能性
従来なら、
砂をスコップで集める
↓
一か所へ寄せる
↓
バケツへ入れる
必要があったものを、
ホースを砂へ近づける
↓
吸引
という作業へ変更できる可能性があります。
雨水ピットでも同じ考え方
雨水ピットの場合も、
水
＋
底へ沈んだ土砂
であれば、水と一緒に土砂を回収できるケースがあります。
特に深いピットでは、
人が土砂を持って地上まで運ぶ工程を減らせる
メリットがあります。
ジェクターは回収した土砂をそのまま搬送できる
ジェクターの大きな特徴は、
吸引
だけではなく、
排出側へ資材を送れること
です。
例えば、
雨水ピット
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
排出ホース
↓
地上の回収設備
という構成です。
吸引側は5m程度を推奨
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程度で使用しているお客様もいます。
基本的には、ジェクター本体を回収物の近くへ配置します。
長い距離は排出側で送る
例えば回収場所が50m離れている場合、
50m先から吸引
するのではなく、
沈砂池
↓
吸引5m
↓
ジェクター
↓
排出50m
↓
回収先
という配置を考えます。
条件によって排出側200m程度の搬送も可能
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、
沈砂池
↓
ジェクター
↓
建屋外
↓
離れた回収場所
という運用も検討できます。
高低差がある現場にも対応できる可能性
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もあります。
雨水ピットや地下設備では、
地下
↓
地上
という搬送が必要になるため、高低差も確認します。
液体・土砂の場合は個別確認が重要
水平200m・高さ100m程度という能力は、搬送条件によって可能になるものです。
液体や土砂を扱う場合には、
- 水量
- 土砂量
- 粒径
- 粘性
- 水平距離
- 高低差
- ホース径
- 曲がり
- 圧縮空気
などによって搬送状態が変わります。
回収先はどこにする？
ジェクターで水・土砂を吸引すると、排出側から回収物が連続的に送られます。
そのため、
排出先をあらかじめ決めておく
必要があります。
例えば、
- 回収槽
- タンク
- 処理設備
- 真空吸引車
- バキューム車
などです。
バキューム車と組み合わせることもできる
バキューム車を沈砂池やピットの近くまで入れられない場合には、
沈砂池
↓
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。
ジェクターを中継設備として利用
この場合、
ジェクター
回収対象の近くで吸引・搬送。
バキューム車
離れた場所で受け入れ、そのまま搬出。
という役割分担です。
実際に吸引車へ接続した事例
エコ・ワークでは、鹿児島県の揚水ポンプ施設で、揚水時に流入する土砂等の回収にJT75を使用した事例があります。
この現場では、
回収物
↓
JT75
↓
排出ホース
↓
真空吸引車
という構成で使用しました。
ジェクターから吸引車まで約55m
この現場では、
JT75から真空吸引車まで約55m
の距離を搬送しています。
吸入側は5m強。
コンプレッサーには190PSクラスを使用しました。
沈砂池清掃で期待できるメリット① 人力作業を減らす
例えば現在、
水を抜く
↓
作業員2人が入る
↓
スコップ
↓
バケツ
↓
地上へ搬出
としている場合です。
これを、
水・砂
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
排出先
へ変更できれば、人が回収物を持って運ぶ工程を減らせる可能性があります。
メリット② 深い場所から直接搬送できる
深いピットでは、
土砂を集める
だけでなく、
地上へ持ち上げる
工程があります。
ジェクターなら、ホースによって地上側へ送れる可能性があります。
メリット③ 回収場所を離せる
沈砂池の周辺に、
- 回収容器を置けない
- 車両が停められない
- フォークリフトが入れない
場合でも、
排出ホースを延ばし、
作業しやすい場所へ回収物を送る
ことができます。
メリット④ 大型設備を内部へ入れなくてよい
基本的に回収対象へアクセスするのは吸引ホースです。
そのため、
重機
↓
沈砂池内部へ搬入
する必要がないケースがあります。
メリット⑤ 仮設設備として使いやすい
沈砂池清掃は、
24時間常時行う作業
ではなく、
定期的に行う
ケースも多くあります。
ジェクターはホースを接続して使用するため、必要な時に設置して清掃する運用も検討できます。
コンプレッサーまたは工場エアーを利用
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
から供給できます。
工場内の圧縮空気を活用できる場合もある
工場に既設エアーがある場合には、
工場エアー
↓
ジェクター
という構成を検討できます。
ただし、
- 圧力
- 空気量
- 配管径
- 取り出し口
- 他設備との同時使用
などの確認が必要です。
特に空気量が重要
圧力が十分でも、
エアー配管が細い
↓
必要な空気量が届かない
場合にはジェクター本来の性能を発揮できない可能性があります。
そのため、実際の使用場所での供給条件を確認します。
沈砂池清掃で確認したいポイント① 水量
まず、
どの程度水があるのか
を確認します。
例えば、
ほぼ満水
なのか、
水深数cm
なのかで条件が異なります。
確認ポイント② 土砂量
次に、
- 薄く堆積
- 10cm程度
- 数十cm
- 大量に堆積
など、土砂量を確認します。
回収量によって必要な処理能力も変わります。
確認ポイント③ 資材の状態
例えば、
砂
小石
細かな泥
土砂
などです。
同じ沈砂池でも、流入物によって状態が異なります。
確認ポイント④ 粘性
液体回収では特に重要です。
水の中に砂がある
のか、
ドロドロしたヘドロ
なのかを確認します。
ヘドロ状では閉塞リスクが高くなる可能性があります。
確認ポイント⑤ 異物
沈砂池・雨水ピットには、
- 落ち葉
- ビニール
- 木片
- ウエス
- 石
- 金属片
などが混入している場合があります。
こうした異物はホース内で引っ掛かる可能性があります。
長い異物には特に注意
例えば、
- ロープ
- 布
- ビニール
- 長い繊維状物
などは、ホースや設備内部へ引っ掛かる可能性があります。
必要に応じて事前に除去します。
確認ポイント⑥ 必要回収量
例えば、
1m3の土砂
と、
10m3の土砂
では作業計画が異なります。
設備選定では、
何m3・何tを、どのくらいの時間で処理したいか
を確認します。
確認ポイント⑦ 搬送距離・高低差
例えば、
沈砂池
↓
ジェクター
↓
20m先の回収槽
なのか、
地下ピット
↓
地上
↓
100m先の吸引車
なのかで条件が変わります。
水平距離と高低差を分けて確認します。
確認ポイント⑧ ホースルート
現場では、
- 配管
- 柱
- 設備
- 階段
- 壁
などがあります。
そのため直線距離だけでなく、
実際にホースをどこへ通すのか
も重要です。
「水と砂だから吸える」と自己判断しない
液体が十分にある状態はジェクターで回収しやすい条件ですが、
実際には、
- 砂の量
- 粒径
- 水深
- 粘性
- 距離
- 高低差
などによって搬送状態が変わります。
そのため具体的な現場条件を確認します。
判断が難しい場合は搬送テスト
例えば、
「砂というより泥に近い」
「かなり細かな沈殿物」
「水量が作業中に変わる」
といった場合には、実際の回収物を使ったテストが有効です。
テストで確認すること
例えば、
- 安定して吸引できるか
- 閉塞しないか
- 補助エアーを入れた場合の違い
- 必要処理能力
- 排出状態
- 適したホース径
- 適したジェクター
などです。
現場写真だけでも初期検討できる
ご相談時には、
- 沈砂池・ピット全体
- 水の状態
- 土砂の堆積状態
- 周囲の設備
- ジェクター設置候補場所
- 排出先
- ホースルート
などの写真があると検討しやすくなります。
土砂の写真や動画も役立つ
特に、
砂なのか
泥なのか
ヘドロなのか
は文章だけでは判断しにくいことがあります。
スコップですくった状態や、かき混ぜた状態の動画があると参考になります。
「今はスコップで清掃している」という相談でもよい
ジェクターの機種まで決める必要はありません。
例えば、
「雨水ピットの土砂を毎年人力で清掃している」
「沈砂池の底に砂が大量に溜まる」
「水を抜いた後の泥上げが大変」
「バキューム車を近くまで入れられない」
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：
排水ポンプ
↓
水を抜く
↓
作業員が入る
↓
スコップ回収
↓
バケツ
↓
搬出
なら、
改善案：
水・土砂
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
排出ホース
↓
回収設備
へ変更できないか検討します。
ポンプ・バキューム車との併用も考える
すべての作業をジェクターへ置き換える必要はありません。
例えば、
大量の上澄み水
↓
排水ポンプ
残った水＋土砂
↓
ジェクター
という方法もあります。
現場に合った設備を組み合わせる
大量の水は排水ポンプが得意。
高粘度の汚泥や大量の液体回収ではバキューム車が適するケースがあります。
狭い場所から離れた場所まで水・土砂を送りたい場合にはジェクターを検討できます。
重要なのは、
ジェクターを使うことそのものではなく、現場全体を効率化すること
です。
エコ・ワークでは全国で運用方法もご案内
沈砂池や雨水ピットの回収では、
機種選定だけでなく、
- どのタイミングで吸引するか
- どの程度水を残すか
- 吸引ホースをどう操作するか
- 補助エアーをどう入れるか
- ジェクターをどこへ置くか
- 排出先をどこにするか
といった運用方法も重要です。
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
沈砂池や雨水ピットには、
- 砂
- 土砂
- 泥
- 小石
- 各種沈殿物
などが徐々に堆積します。
水だけなら排水ポンプで排出できますが、
底に残った砂・土砂の回収が最後まで人力
になっている現場もあります。
こうした作業では、空気搬送機「ジェクター」を利用して、
水・土砂
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
排出ホース
↓
回収先
という設備構成を検討できます。
ジェクターは、
池のように液体がジャブジャブある状態
であれば、液体とその中にある資材を一緒に吸引できます。
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、少量のエアーを水・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て粘性の高いヘドロ状になった場合には、搬送ホースが閉塞する可能性があります。
そのため、
- 水量
- 土砂量
- 粘性
- 粒径
- 異物
- 搬送距離
- 高低差
- 排出先
などを確認することが重要です。
「沈砂池の砂を毎回スコップで回収している」
「雨水ピットの泥上げ作業を省力化したい」
「水を抜いた後の土砂回収が大変」
「水がある状態で砂を吸えないか試したい」
「地下ピットから離れた場所へ送りたい」
「バキューム車が近くまで入れない」
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。
現在の沈砂池・雨水ピットの状態、堆積物、搬送距離、排出先などを確認し、必要に応じて実物テストも行いながら、ジェクターの機種選定から補助エアーを含む運用方法まで現場に合った回収方法をご提案いたします。
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