排泥処理用凝集剤液の製造方法及び製造装置
【課題】特に工事現場において、比較的簡易な製造装置を使用しながら、排泥処理用凝集剤液を適正な性状と均一化を充足しながら大量製造可能にする。
【解決手段】排泥を略カンテン状の凝集物に処理可能な凝集剤液の製造方法において、助剤と水とを混合して所定量の助剤液を作る助剤液作成工程と、前記工程で作られた助剤液の一部をミキサー室に供給するとともに、前記ミキサー室に前記凝集剤粉を適量づつ供給し前記助剤液に混合溶解する凝集剤混合工程と、前記工程で作られた混合溶液を前記ミキサー室外に排出して前記助剤液の残部に混合した後、その混合溶液の一部を再び前記ミキサー室に供給するとともに、前記凝集剤混合工程と同様な混合溶解作業を順に繰返すことにより、所定濃度まで高めた凝集剤液を作る濃度調整工程と、前記工程で作られた凝集剤液を攪拌しつつ所要粘度まで養生する養生工程とを経る。
【解決手段】排泥を略カンテン状の凝集物に処理可能な凝集剤液の製造方法において、助剤と水とを混合して所定量の助剤液を作る助剤液作成工程と、前記工程で作られた助剤液の一部をミキサー室に供給するとともに、前記ミキサー室に前記凝集剤粉を適量づつ供給し前記助剤液に混合溶解する凝集剤混合工程と、前記工程で作られた混合溶液を前記ミキサー室外に排出して前記助剤液の残部に混合した後、その混合溶液の一部を再び前記ミキサー室に供給するとともに、前記凝集剤混合工程と同様な混合溶解作業を順に繰返すことにより、所定濃度まで高めた凝集剤液を作る濃度調整工程と、前記工程で作られた凝集剤液を攪拌しつつ所要粘度まで養生する養生工程とを経る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤改良等で発生した排泥のうち、特に再利用し難いセメントを含む排泥を工事現場にて連続的に固化処理する際に用いられる排泥処理用凝集剤液の製造方法及び製造装置に関する。なお、本明細書において、「粉」は、粉状に限らず粒状を含む広義なものを意味している。
【背景技術】
【０００２】
地盤改良工法では、セメント系の改良材を地盤に貫入したり引き抜かれる撹拌軸に沿って供給し地中に噴射して原位置土と混合し地盤強度を改良することがある。この工法では、地中に噴射された改良材のうち、一部が撹拌軸に沿って地表側に軸周りの土などと共に上昇排出される。この排泥は、セメントを含むために、一般的には再利用されることなく産業廃棄物として搬出処理されている。このような排泥は、含水比が高いため容量が増し、その分運搬費がかかり改良施工費に対する産廃処理費が割高なものとなっている。対策としては、排泥から水分を簡単に脱水したり分離できれば、水の再利用が可能となるだけではなく、脱水後の残滓も減容化されるため運送総量の減少により運搬経費も安価となる。
【０００３】
下記特許文献１は、以上のような排泥の脱水ないしは分級方法及び装置を開示しており、まず、ミキサー車等の攪拌機能付きのタンクに対し泥水を投入するとともに薬剤として凝集剤（強アニオン性ポリマー等）及び分離剤（塩基性ポリ無機塩等）を添加攪拌して泥水中の泥を固まりに処理する。その後、処理したもの（以下、凝集物と称する）を、固まりとなった泥を通さず水を通す装置側の水抜き部に通して泥と水とを分離するものである。また、ここには、操作手順として、泥水に対し凝集剤を最初に添加し、次に分離剤を添加して攪拌すること、泥水に対し凝集剤を０．１〜０．２重量％、分離剤を０．２〜０．８重量％の割合で添加することが記載されている。
【特許文献１】特開２００４−３３７７５７号公報（段落００１６〜００１８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した排泥処理においては、特許文献１に記載のように、泥水（本発明の排泥に相当）に凝集剤粉を添加した後、分離剤を加えて混合攪拌しても、凝集剤粉が難溶解性のため大量の泥水を均一な凝集物に処理できない。このため、現在は、メーカ側で凝集剤粉を水溶液に調整した凝集剤液を購入し用いているが、大量に必要とする場合は原料を購入し、使用箇所である工事現場かその付近で調剤する方が品質及び経済的に有利である。なお、排泥処理用薬剤としては、アニオン系高分子凝集剤の水溶液つまり凝集剤液が好ましいとされている。
【０００５】
ところが、以上の凝集剤液の製造では、ミキサー室で塩化カルシウム等の助剤を水に溶解して助剤液を作った後、該助剤液を攪拌混合しながら、凝集剤粉をミキサー室の助剤液に徐々に溶解する必要があるが、例えば、凝集剤粉を一度に溶解しようとすると部分的なゲル化現象などが生じて均一性状の凝集剤液として作成できず、また、適正な性状と均一化の問題は攪拌時間を長くしても解消されない。そこで、本発明の目的は、以上のような課題を解消して、特に工事現場において、比較的簡易な製造装置を使用しながら、排泥処理用凝集剤液を適正な性状と均一化を充足しながら大量製造可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、請求項１の発明は、凝集剤と助剤と水とからなり、処理対象の排泥に所定割合で添加混合されることで、前記排泥を略カンテン状の凝集物に処理可能な凝集剤液の製造方法において、前記助剤と水とを混合して所定量の助剤液を作る助剤液作成工程と、前記助剤液作成工程で作られた助剤液の一部をミキサー室に供給するとともに、前記ミキサー室に前記凝集剤粉を適量づつ供給し前記助剤液に混合溶解する凝集剤混合工程と、前記凝集剤混合工程で作られた混合溶液を前記ミキサー室外に排出して前記助剤液の残部に混合した後、その混合溶液の一部を再び前記ミキサー室に供給するとともに、前記凝集剤混合工程と同様な混合溶解作業を順に繰返すことにより、所定濃度まで高めた凝集剤液を作る濃度調整工程と、前記濃度調整工程で作られた凝集剤液を攪拌しつつ所要粘度まで養生する養生工程とを経ることを特徴としている。
【０００７】
以上の製造方法において、前記凝集剤混合工程では、前記助剤液作成工程で作られた助剤液の一部を前記ミキサー室の供給口側でサイクロン流を生じさせつつミキサー室内に供給し、かつ前記サイクロン流に前記凝集剤粉を適量づつ供給すること（請求項２）、前記助剤液作成工程は、前記ミキサー室に前記水及び助剤を供給して助剤液を作った後、前記ミキサー室外へ一旦排出すること（請求項３）、前記水を前記ミキサー室の供給口側でサイクロン流を生じさせつつミキサー室内に供給し、かつ前記サイクロン流に前記助剤を適量づつ供給すること（請求項４）、が好ましい。
【０００８】
これに対し、請求項５の発明装置は、請求項１から４の何れかに記載の製造方法に用いられて、ミキサー室と前記ミキサー室の上側に設けられた供給口及び前記ミキサー室の下側に設けられ排出口を有した横型ミキサーと、上側に設けられた供給口及び下側に設けられた排出口を有した攪拌タンクと、前記ミキサーの供給口に対し前記助剤を供給する助剤供給手段及び前記凝集剤粉を供給する凝集剤供給手段並びに水を供給する水供給手段と、前記ミキサー室で作られた混合溶液をミキサー排出口から入れる第１液槽及び前記第１液槽内の混合溶液を前記攪拌タンクの供給口に送る第１移送手段と、前記攪拌タンクで攪拌された混合溶液をタンク排出口から入れる第２液槽及び前記第２液槽内の混合溶液を前記ミキサーの供給口に送る第２移送手段とを備えていることを特徴としている。
【０００９】
以上の製造装置において、前記ミキサーは、前記供給口を離れた２カ所に有し、一方の供給口に対し前記水供給手段から水を供給したり前記助剤供給手段から助剤を供給し、他方の供給口に対し前記第２移送手段から第２液槽内の混合溶液を供給したり前記凝集剤供給手段から凝集剤粉を供給すること（請求項６）、前記供給口が略円筒状をなしているとともに、前記水供給手段及び第２移送手段が前記供給口の円筒形内周方向へ水や混合溶液を噴射することでサイクロン流をそれぞれ形成可能になっていること（請求項７）、が好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
・請求項１の発明方法では、特に工事現地において、製造過程途中の凝集剤液濃度を順次に上げて目的の濃度に調整しながら製造可能なため、また凝集剤混合工程と共に濃度調整工程によって凝集剤液濃度を順次に上げるため、例えば、局部的なゲル化及び付着を防いで大容量の凝集剤液を適正な性状と均一化を維持しながら製造できる。
・請求項２の発明方法では、助剤液と凝集剤液とを混合初期段階からサイクロン流を介して混合攪拌するため、凝集剤混合工程を攪拌度合い維持しながら作業時間を短縮できる。
・請求項３の発明方法では、同一のミキサー室を助剤液作成工程と凝集剤混合工程とで兼用できる。
・請求項４の発明方法では、助剤と水とを混合初期段階からサイクロン流を介して混合攪拌するため、助剤液作成工程を攪拌度合いを維持しながら作業時間を短縮できる。
・請求項５の発明装置では、ミキサーと、攪拌タンクと、助剤供給手段と凝集剤供給手段並びに水供給手段と、第１液槽及び第１移送手段と、第２液槽及び第２移送手段とから構成されているため、汎用の装置や機器だけで請求項１〜４の製造方法を実施可能にする。
・請求項６と７の発明装置では、例えば、ミキサーが供給口を２つ有し、各供給口が筒形をなしていることにより、水や混合溶液を噴射してサイクロン流として簡単に供給できるようにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態について添付図面を参照して説明する。この説明では概要、凝集剤液、その製造装置及び方法、該凝集剤液を使用する排泥処理設備及び処理方法の順に詳述する。
【００１２】
（概要）図１は地盤改良工法と排泥処理の関係を示し、符号１はセメントミルク製造プラント、符号２は改良対象地盤の地表部GLに設置された混合撹拌装置、符号１５は排泥処理プラント（設備）である。ここで、攪拌混合装置２は、キャタピラ走行式のベースマシン３と、ベースマシン３の先端側に立設された起倒式の鉛直ガイド４と、ガイド４に沿って昇降可能な駆動ヘッド５と、駆動ヘッド５の下部に回転可能に垂設された中空の攪拌軸６と、攪拌軸６の下側外周に配置された複数の攪拌翼７とを備えている。セメントミルク製造プラント１は、サイロ８から供給されるセメント及び水道ないしは排泥処理プラント１５で生成される水の供給を受けてセメントミルクを製造する。製造されたセメントミルクは、ポンプ９によりヘッド５の直下に設けたスイベルジョイント５ａを介して攪拌軸６内の供給管に圧送され、攪拌軸６の下端側又は攪拌翼７に設けられた噴出口を通じて地中に噴出される。噴射後は、攪拌翼７で原位置土と混合され改良杭１０として造成される。
【００１３】
以上の造成作業に先立ち、地表部付近には、攪拌軸６の貫入予定部に連絡溝１１によって連通する、いわゆる釜揚と称される一時貯留ピット１２を造成し、該貯留ピット１２の近傍に排泥処理プラント１５を設置しておく。実施工では、改良杭１０の造成に伴い、攪拌軸２５に沿って地表部に上昇排出される排泥（セメント−水−土の混合物で、前記噴射口からの噴射量に比例した量）が連絡溝１１を通じて貯留ピット１２内に貯留される。そして、貯留ピット１２内に一時貯留された排泥は、排泥処理プラント１５に取り入れられ、該排泥処理プラントで各種処理を行うことにより、水分分離された後、ベルトコンベア１６を介してダンプトラックなどの運搬車両１７に移し替えられ、産業廃棄物として運搬車両１７により運送排出される。
【００１４】
また、図２は排泥処理プラントの構成を模式的に示している。排泥処理プラント１５は、設備本体２０と、設備本体２０に凝集剤液を供給するための凝集剤液製造プラント２１と、前記貯留ピット１２内に投入された複数の小型水中ポンプ２２（図では１つのみ示している）と、ポンプ２２に接続された中継槽２３と、中継槽２３内にあって、ここに集積された排泥を設備本体２０に供給する第２の水中ポンプ２４などを備えている。
【００１５】
設備本体２０には、ポンプ２４及び凝集剤液製造プラント２１から供給される排泥と凝集剤液を適宜の混合比で混練する混練装置２５と、混練装置２５の排出端下部に配置された振動式分級装置２６と、振動式分級装置２６の排出端下部に配置された加圧式分級装置２７と、これら各装置及び凝集剤液製造プラント２１、ポンプ２２や２３を連繋させつつ駆動制御するための制御盤（制御装置）２８とを具備している。なお、制御盤２８と前記各装置とは、破線で例示されるような電気信号線により接続されている。
【００１６】
ここで、貯留ピット１２内に投入されている小型水中ポンプ２２は、大型ポンプを用いる場合に比べて、取扱い性に優れているとともに、ポンプ吸込み口の網径がφ２インチであり、第２のポンプ２４の網径φ３インチに比べて小さく、これによって排泥を吸引した時点で、排泥中に混在するゴミ、ガラ、砂利、土塊等の粗粒成分は濾過される。しかし、このようにすると配管抵抗が上がる。そこで、この形態では、図２の一部に拡大して示すように、配管２２ａ中にエアノズル２２ｂを挿入し、該エアノズル２２ｂ中に図示しない気体供給手段からの加圧空気を注入して空気輸送することで、ポンプ２２の駆動能力が小さくても、流動抵抗を小さくして中継槽２３まで連続輸送可能になるようしている。
【００１７】
（凝集剤液）凝集剤製造プラント２１は、処理方法により異なるが以下に示す凝集剤液を作液することができるが、必ずしも本凝集剤液に限定されるものではない。
（１）一液型凝集剤の作液方法及び処理方法
水道水１００重量部に対し、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシウムの少なくとも一種類以上の無機塩を１重量部〜５重量部の範囲で溶解した溶液にアクリルアミド／ジメチルアミノエチルメタリレート塩化メチル４級塩共重合物とアクリルアミドアクリル酸ソーダ共重合物の混合物（テルフロックTG；株式会社テルナイト社製品）を０.５重量部から２．０重量部の範囲で添加したポリマー溶液を作液する。そして、本ポリマー水溶液に含まれるテルフロックＴＧを粉末換算でセメント混じり排泥中に含まれる乾燥固形分当り０．２０〜０．４０ｗ／ｗ％の添加率になるように添加、攪拌混合し、カンテン状凝集物を形成せしめる。
（２）二液型凝集剤の作液方法及び処理方法
二液型凝集剤を用いて処理する場合の凝集剤製造プラント２１に於ける作液は、ポリマー水溶液のみの作液になる。一方で使用する無機凝集剤は、液体品であるため、そのまま、混練装置２５で添加するか、或いは、一旦、別のタンクで希釈して、混練装置２５で添加する。ポリマー溶液は、水道水１００重量部に対し、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシウムの少なくとも一種類以上の無機塩を０重量部〜１．０重量部の範囲で溶解した溶液にポリアクリルアミド加水分解物、アクリルアミドアクリル酸ソーダ共重合物、（テルフロックAH、HS-916；株式会社テルナイト社製品）ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリレートの粉末品或いは逆相エマルジョン品を０．５から１．５重量部の範囲で添加し、本ポリマー水溶液に含まれる高分子凝集剤を粉末換算でセメント混じり排泥中に含まれる乾燥固形分当り０．１０〜０．４０ｗ／ｗ％の添加率になるように添加、攪拌混合し、高粘性のカンテン状物を形成せしめた後、ポリ塩化アルミニウム、硫酸バンド溶液を０．１０から９．０重量部を添加、攪拌混合し、カンテン状凝集物を形成せしめる。
また、具体例として、上述した何れの処理方法においても１００ｍ３／１日の排泥を処理する場合には、凝集剤液が２０ｍ３程度必要となるなど、処理対象の排泥総量に比例して凝集剤液の使用量も多くなる。一般的には凝集剤液を工場で製造して現場に持ち込んでいる。しかし、以上のように使用量が多い場合には、工事現場で製造する方が品質及びコスト的に有利となる。
【００１８】
図３は凝集剤液製造プラント２１で凝集剤液を製造する手順例を示している。この製造では、最初に、水と無機塩を混合し、所要量の無機塩水溶液を作る。その攪拌時間は１０ｓｅｃ以上である。次に、無機塩水溶液に凝集剤を順次添加して溶解させる。なお、この製造では、例えば、凝集剤を急激に溶解させると、ゲル化して、いわゆるダマを作り、均一な凝集剤液にならないので、例えば、凝集剤を少しづつ無機塩水溶液に添加して、所要濃度にまで上げることが好ましい。所定濃度に達した後は、全体を攪拌しつつ養生を行う。養生時間は２時間程度であり、養生後は粘調な液となる。養生後は、排泥処理作業に連動して配管系を通じて設備本体２０側へポンプ圧送する。
【００１９】
（製造装置）図４は、図３の製造手順をベースとした本発明の製造方法を実施する上で好適な製造プラント（装置）を示している。すなわち、同図の製造プラント２１は、水源となる水槽３０と、一時貯留用液槽３１と、上両側に略円筒状の供給口３２ａ、３２ｂを有した横型ミキサー３２と、ミキサー３２の上側左右に配置された助剤供給手段３３及び凝集剤供給手段３４と、ミキサー３２の片側に配置された攪拌タンク３５とを備えている。
【００２０】
水槽３０は、槽内の水をポンプ５０と配管５３及び該配管途中に設けられた流量弁等を介してミキサー３２の一方供給口３２ａへ所定流量で導入可能になっている。液槽３１は、槽内が隔壁３６によりミキサー３２の真下に位置している第１液槽３７と、攪拌タンク３５の下部側に位置している第２液槽３８に区画されている。第１液槽３７は、ミキサー３２内の液を後述する排出部に設けられバルブ４２，４３を介して受け入れて貯留するとともに、槽内に貯留した液をポンプ５１及び配管５４等を介して撹拌タンク３５の上側入口に移送可能となっている。第２液槽３８は、撹拌タンク３５内の液を下側出口及び該出口に設けられたバルブ４６を介して受け入れて貯留するとともに、槽内に貯留した液をポンプ５２及び配管５５等を介してミキサー３２の他方供給口３２ｂに移送可能となっている。
【００２１】
ミキサー３２は、ミキサー室両側で枢支した状態に設けられ、攪拌翼３９を略等間隔で複数軸装した回転軸４０を有している。該回転軸４０は、図示しない駆動モータ及び減速機構等を介して任意の早さで回転調整可能となっている。ミキサー３２の下両側には、排出部及び該排出部に設けられバルブ４２，４３が設けられている。また、供給口３２ａと配管５３との接続部、及び供給口３２ｂと配管５５との接続部は、図４の上側部分に断面して示したように、各管端を円筒内の内周接線方向に接合しており、水又は液が供給口３２ａ，３２ｂ内で吐出されると、渦巻き状のサイクロン流を生じつつミキサー３２内に導入されるようになっている。つまり、この構成は、水をサイクロン流で供給しつつ供給手段３３から助剤を混入したり、混合溶液（助剤液と凝集剤）をサイクロン流で供給しつつ供給手段３４から凝集剤粉を混入することで、初期段階から混合度を高めるようにする。
【００２２】
攪拌タンク３５は、縦型であり、複数の攪拌翼４４を軸装した回転軸４５を有している。回転軸４５は、中心上下方向に配置され、上部に設けられたモータＭに連繋して回転可能となっている。下部一側部には、第２液槽３８に対応して排出部及びバルブ４６が設けられている。また、下端には、コンプレッサ４８が流量制御系などを介して接続されている。該コンプレッサ４８は、圧縮空気をタンク内に送って初期の空気攪拌を行うとともに、例えば、タンク内容量が少ない状態になったときにも用いられる。
【００２３】
（製造方法）次に、以上の製造プラント２１を用いた凝集剤液の製造手順を説明する。この製造方法では、助剤（助剤粒子又は助剤粉）と水とを混合して所定量の助剤液を作る助剤液作成工程と、前記助剤液の一部をミキサー３２内に供給すると同時に、ミキサー３２内に凝集剤粉を適量づつ供給し前記助剤液に混合溶解する凝集剤混合工程と、ミキサー３２内の混合溶液をミキサー３２外に排出して前記助剤液の残部に混合した後、その混合溶液の一部を再びミキサー３２に供給すると同時に、前記凝集剤混合工程と同様な混合溶解作業を順に繰返すことで所定濃度まで高めた凝集剤液を作る濃度調整工程と、前記凝集剤液を攪拌しつつ所要粘度まで養生する養生工程とを経る。
【００２４】
詳述すると、助剤液作成工程では、ミキサー３２のバルブ４２，４３を閉じ、ポンプ５０を駆動して調整された水流で水を供給口３２ａに流しつつ、供給手段３３を駆動してその水流に応じた供給量で順次助剤（塩化カルシウムで、粉又は粒子）を供給口３２ａの渦流中心位置に落下させる。これによって、助剤は、サイクロン流により水に強制的に混合され、次いでミキサー３２内の攪拌翼３９によりさらに均一に混合される。この操作は設計上の助剤液総量に達するまで行われる。また、供給口３２ａとは逆側のバルブ４２を開け、タンク室内から作成された助剤溶液を一旦第１液槽３７内に排出するとともに、第１液槽３７に貯まった助剤液をポンプ５１により、攪拌タンク３５内に移送する。なお、攪拌タンク３５は、回転軸４５が回転されており、収容された助剤液について引続き溶解操作（水に対する助剤の溶解）を継続して行う。
【００２５】
助剤液の作成後は凝集剤混合工程及び濃度調整工程が連続して行われる。すなわち、この工程では、ミキサー３２の排出側バルブ４２，４３を閉じ、又、攪拌タンク３５のバルブ４６を開けて助剤液の一部を第２液槽３８に移し、該液槽３８内の助剤液をポンプ５２により配管５５及び供給口３２ｂを通じてミキサー３２内に流しつつ、供給手段３４を駆動して凝集剤粉をその渦流中心位置に落下供給させる。これによって、凝集剤は、サイクロン流により助剤液に強制的に混合され、次いでミキサー３２内の攪拌翼３９の回転によりさらに均一に混合される。なお、凝集剤粉は、上述したごとく溶け難いため、例えば、前記サイクロン流の流速を速く、かつ時間当りの供給量を少なく設定する必要がある。したがって、濃度調整工程では、ミキサー３２の一作業毎の作液濃度は薄いが、作液後は供給口３２ｂとは反対側のバルブ４３を開けて第１液槽３７内に排出し、直ちにポンプ５１を通じて攪拌タンク３５内に戻し、残部の助剤液に攪拌混合することで、一作業毎に順次目標とする濃度に近づくようにする。
【００２６】
以上の攪拌混合作業を繰返し、所定の濃度到達したら、養生工程が行われる。この工程では、作成された凝集剤液の全てを攪拌タンク３５内に移すよう操作され、攪拌タンク３５内で凝集剤液をさらに２時間程度、攪拌養生を行う。この攪拌養生中に作液された凝集剤液は、反応進行して増粘し、排泥処理用凝集剤液として使用可能となる。その後は、例えば、攪拌タンク３５のバルブ４６を図示省略した貯留タンク内に接続し、該貯留タンク内に移送すれば、一回の作液作業が完了し、再び助剤液の作液と、引続く凝集剤液の作液を一日の必要量となるまで繰返す。また、作成された凝集剤液は、上記した混練装置２５側に供給されることになる。このような、製造プラントでは、助剤液の作液も同一のミキサー３２を共用でき、製造装置ないしは設備を小型化できる利点がある。
【００２７】
（排泥処理設備及び処理方法）図５と図６は、以上作成された凝集剤液を使用する排泥処理プラント（設備）１５の一例を示している。この設備本体２０は、矩形立体枠状のフレーム６０上にあって、最上段に前述の混練装置２５を配置するとともに、その先端下部に位置して混練装置の２５の長手方向と直交して振動式分級装置２６を配置し、更に分級装置２６の排出端下部に位置して該分級装置２６と略平行して加圧式分級装置２７を配置している。また、フレーム６０には、点検等で使用される階段６０ａが一側部に設けられているとともに、混練装置２５の下側スペースに制御盤２８などを配置している。
【００２８】
そして、この排泥処理操作では、上記した一液型凝集剤を用いる場合、処理対象の排泥を、ほぼ定量ずつ、且つ凝集液を同時に加えつつ混練装置２５に導入して練り混ぜることで、ほぼカンテン状の凝集物に処理できる。一方、二液型凝集剤を用いて処理する場合は、処理対象の排泥を、ほぼ定量ずつ、かつポリマー水溶液を同時に加えつつ混練装置２５に導入して練り混ぜ、混練装置２５の出口部分で、無機凝集剤の水溶液を添加し、混合することにより、ほぼカンテン状の凝集物に処理できる。その後、カンテン状凝集物を後述する混合装置の排出部から下側の振動式分級装置２６に落下する。分級装置２６では、受け止めた凝集物に振動を加えて当該凝集物から水分の一部を分離しつつ、凝集物を加振方向である装置一端側から他端側へ移送して、不図示のガイドシュート内に落下し、該ガイドシュートを介して加圧式分級装置２７に投入可能にする。分級装置２７では、分級装置２６で水分の一部を分離除去した凝集物を内部に受け入れるとともに、ピストン方式でその凝集物を圧縮して強制的に脱水することで略ペレット状の硬固化体に処理し、前開口を閉じている蓋を開操作することでその硬固化体を外部に押し出す。押し出された硬固化体は、上述した図２のベルトコンベア１６を介して運搬車両等に移し替えられる。また、分級装置２６と２７で脱水された水は、各分級装置２６と２７の下方へ流下し、不図示の水槽などに貯留された後、外部に放流されるか、或いは前記セメントミルク製造プラント１や凝集剤液製造プラント２１の水つまり図４の水槽３０に送られて循環使用される。以上のようにして、形態例の排泥処理方法では、処理対象の排泥がペレット状の硬固化体に処理されることで、容積及び重量共に大幅に圧縮され、減容化及び減量化を達成できる。
【００２９】
なお、以上の形態例は本発明を何ら制約するものではない。本発明は、請求項１や５で特定される技術要素を備えておればよく、細部は必要に応じて種々変更可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】工事現場で行われる排泥処理法の全体の流れを示す説明図である。
【図２】上記排泥処理方法と凝集剤液との関係を示す説明図である。
【図３】上記凝集剤液を作る製造手順を示す流れ図である。
【図４】上記凝集剤液の製造装置を模式的に示す構成図及びＡ−Ａ線断面図である。
【図５】上記排泥処理法に適用される排泥処理設備を示す平面図及び正面図である。
【図６】上記排泥処理設備の背面図と左側面図である。
【符号の説明】
【００３１】
２０…設備本体
２１…凝集剤液製造プラント（装置）
２５…混練装置（手段）
２６…振動式分級装置（手段）
２７…加圧式分級装置（手段）
３０…水槽
３１…液槽（３７は第１液槽、３８は第２液槽）
３２…ミキサー（３２ａ，３２ｂは供給口、４２，４３は排出部のバルブ）
３３…助剤用供給手段
３４…凝集剤用供給手段
３５…攪拌タンク（４６は排出部のバルブ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤改良等で発生した排泥のうち、特に再利用し難いセメントを含む排泥を工事現場にて連続的に固化処理する際に用いられる排泥処理用凝集剤液の製造方法及び製造装置に関する。なお、本明細書において、「粉」は、粉状に限らず粒状を含む広義なものを意味している。
【背景技術】
【０００２】
地盤改良工法では、セメント系の改良材を地盤に貫入したり引き抜かれる撹拌軸に沿って供給し地中に噴射して原位置土と混合し地盤強度を改良することがある。この工法では、地中に噴射された改良材のうち、一部が撹拌軸に沿って地表側に軸周りの土などと共に上昇排出される。この排泥は、セメントを含むために、一般的には再利用されることなく産業廃棄物として搬出処理されている。このような排泥は、含水比が高いため容量が増し、その分運搬費がかかり改良施工費に対する産廃処理費が割高なものとなっている。対策としては、排泥から水分を簡単に脱水したり分離できれば、水の再利用が可能となるだけではなく、脱水後の残滓も減容化されるため運送総量の減少により運搬経費も安価となる。
【０００３】
下記特許文献１は、以上のような排泥の脱水ないしは分級方法及び装置を開示しており、まず、ミキサー車等の攪拌機能付きのタンクに対し泥水を投入するとともに薬剤として凝集剤（強アニオン性ポリマー等）及び分離剤（塩基性ポリ無機塩等）を添加攪拌して泥水中の泥を固まりに処理する。その後、処理したもの（以下、凝集物と称する）を、固まりとなった泥を通さず水を通す装置側の水抜き部に通して泥と水とを分離するものである。また、ここには、操作手順として、泥水に対し凝集剤を最初に添加し、次に分離剤を添加して攪拌すること、泥水に対し凝集剤を０．１〜０．２重量％、分離剤を０．２〜０．８重量％の割合で添加することが記載されている。
【特許文献１】特開２００４−３３７７５７号公報（段落００１６〜００１８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した排泥処理においては、特許文献１に記載のように、泥水（本発明の排泥に相当）に凝集剤粉を添加した後、分離剤を加えて混合攪拌しても、凝集剤粉が難溶解性のため大量の泥水を均一な凝集物に処理できない。このため、現在は、メーカ側で凝集剤粉を水溶液に調整した凝集剤液を購入し用いているが、大量に必要とする場合は原料を購入し、使用箇所である工事現場かその付近で調剤する方が品質及び経済的に有利である。なお、排泥処理用薬剤としては、アニオン系高分子凝集剤の水溶液つまり凝集剤液が好ましいとされている。
【０００５】
ところが、以上の凝集剤液の製造では、ミキサー室で塩化カルシウム等の助剤を水に溶解して助剤液を作った後、該助剤液を攪拌混合しながら、凝集剤粉をミキサー室の助剤液に徐々に溶解する必要があるが、例えば、凝集剤粉を一度に溶解しようとすると部分的なゲル化現象などが生じて均一性状の凝集剤液として作成できず、また、適正な性状と均一化の問題は攪拌時間を長くしても解消されない。そこで、本発明の目的は、以上のような課題を解消して、特に工事現場において、比較的簡易な製造装置を使用しながら、排泥処理用凝集剤液を適正な性状と均一化を充足しながら大量製造可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、請求項１の発明は、凝集剤と助剤と水とからなり、処理対象の排泥に所定割合で添加混合されることで、前記排泥を略カンテン状の凝集物に処理可能な凝集剤液の製造方法において、前記助剤と水とを混合して所定量の助剤液を作る助剤液作成工程と、前記助剤液作成工程で作られた助剤液の一部をミキサー室に供給するとともに、前記ミキサー室に前記凝集剤粉を適量づつ供給し前記助剤液に混合溶解する凝集剤混合工程と、前記凝集剤混合工程で作られた混合溶液を前記ミキサー室外に排出して前記助剤液の残部に混合した後、その混合溶液の一部を再び前記ミキサー室に供給するとともに、前記凝集剤混合工程と同様な混合溶解作業を順に繰返すことにより、所定濃度まで高めた凝集剤液を作る濃度調整工程と、前記濃度調整工程で作られた凝集剤液を攪拌しつつ所要粘度まで養生する養生工程とを経ることを特徴としている。
【０００７】
以上の製造方法において、前記凝集剤混合工程では、前記助剤液作成工程で作られた助剤液の一部を前記ミキサー室の供給口側でサイクロン流を生じさせつつミキサー室内に供給し、かつ前記サイクロン流に前記凝集剤粉を適量づつ供給すること（請求項２）、前記助剤液作成工程は、前記ミキサー室に前記水及び助剤を供給して助剤液を作った後、前記ミキサー室外へ一旦排出すること（請求項３）、前記水を前記ミキサー室の供給口側でサイクロン流を生じさせつつミキサー室内に供給し、かつ前記サイクロン流に前記助剤を適量づつ供給すること（請求項４）、が好ましい。
【０００８】
これに対し、請求項５の発明装置は、請求項１から４の何れかに記載の製造方法に用いられて、ミキサー室と前記ミキサー室の上側に設けられた供給口及び前記ミキサー室の下側に設けられ排出口を有した横型ミキサーと、上側に設けられた供給口及び下側に設けられた排出口を有した攪拌タンクと、前記ミキサーの供給口に対し前記助剤を供給する助剤供給手段及び前記凝集剤粉を供給する凝集剤供給手段並びに水を供給する水供給手段と、前記ミキサー室で作られた混合溶液をミキサー排出口から入れる第１液槽及び前記第１液槽内の混合溶液を前記攪拌タンクの供給口に送る第１移送手段と、前記攪拌タンクで攪拌された混合溶液をタンク排出口から入れる第２液槽及び前記第２液槽内の混合溶液を前記ミキサーの供給口に送る第２移送手段とを備えていることを特徴としている。
【０００９】
以上の製造装置において、前記ミキサーは、前記供給口を離れた２カ所に有し、一方の供給口に対し前記水供給手段から水を供給したり前記助剤供給手段から助剤を供給し、他方の供給口に対し前記第２移送手段から第２液槽内の混合溶液を供給したり前記凝集剤供給手段から凝集剤粉を供給すること（請求項６）、前記供給口が略円筒状をなしているとともに、前記水供給手段及び第２移送手段が前記供給口の円筒形内周方向へ水や混合溶液を噴射することでサイクロン流をそれぞれ形成可能になっていること（請求項７）、が好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
・請求項１の発明方法では、特に工事現地において、製造過程途中の凝集剤液濃度を順次に上げて目的の濃度に調整しながら製造可能なため、また凝集剤混合工程と共に濃度調整工程によって凝集剤液濃度を順次に上げるため、例えば、局部的なゲル化及び付着を防いで大容量の凝集剤液を適正な性状と均一化を維持しながら製造できる。
・請求項２の発明方法では、助剤液と凝集剤液とを混合初期段階からサイクロン流を介して混合攪拌するため、凝集剤混合工程を攪拌度合い維持しながら作業時間を短縮できる。
・請求項３の発明方法では、同一のミキサー室を助剤液作成工程と凝集剤混合工程とで兼用できる。
・請求項４の発明方法では、助剤と水とを混合初期段階からサイクロン流を介して混合攪拌するため、助剤液作成工程を攪拌度合いを維持しながら作業時間を短縮できる。
・請求項５の発明装置では、ミキサーと、攪拌タンクと、助剤供給手段と凝集剤供給手段並びに水供給手段と、第１液槽及び第１移送手段と、第２液槽及び第２移送手段とから構成されているため、汎用の装置や機器だけで請求項１〜４の製造方法を実施可能にする。
・請求項６と７の発明装置では、例えば、ミキサーが供給口を２つ有し、各供給口が筒形をなしていることにより、水や混合溶液を噴射してサイクロン流として簡単に供給できるようにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態について添付図面を参照して説明する。この説明では概要、凝集剤液、その製造装置及び方法、該凝集剤液を使用する排泥処理設備及び処理方法の順に詳述する。
【００１２】
（概要）図１は地盤改良工法と排泥処理の関係を示し、符号１はセメントミルク製造プラント、符号２は改良対象地盤の地表部GLに設置された混合撹拌装置、符号１５は排泥処理プラント（設備）である。ここで、攪拌混合装置２は、キャタピラ走行式のベースマシン３と、ベースマシン３の先端側に立設された起倒式の鉛直ガイド４と、ガイド４に沿って昇降可能な駆動ヘッド５と、駆動ヘッド５の下部に回転可能に垂設された中空の攪拌軸６と、攪拌軸６の下側外周に配置された複数の攪拌翼７とを備えている。セメントミルク製造プラント１は、サイロ８から供給されるセメント及び水道ないしは排泥処理プラント１５で生成される水の供給を受けてセメントミルクを製造する。製造されたセメントミルクは、ポンプ９によりヘッド５の直下に設けたスイベルジョイント５ａを介して攪拌軸６内の供給管に圧送され、攪拌軸６の下端側又は攪拌翼７に設けられた噴出口を通じて地中に噴出される。噴射後は、攪拌翼７で原位置土と混合され改良杭１０として造成される。
【００１３】
以上の造成作業に先立ち、地表部付近には、攪拌軸６の貫入予定部に連絡溝１１によって連通する、いわゆる釜揚と称される一時貯留ピット１２を造成し、該貯留ピット１２の近傍に排泥処理プラント１５を設置しておく。実施工では、改良杭１０の造成に伴い、攪拌軸２５に沿って地表部に上昇排出される排泥（セメント−水−土の混合物で、前記噴射口からの噴射量に比例した量）が連絡溝１１を通じて貯留ピット１２内に貯留される。そして、貯留ピット１２内に一時貯留された排泥は、排泥処理プラント１５に取り入れられ、該排泥処理プラントで各種処理を行うことにより、水分分離された後、ベルトコンベア１６を介してダンプトラックなどの運搬車両１７に移し替えられ、産業廃棄物として運搬車両１７により運送排出される。
【００１４】
また、図２は排泥処理プラントの構成を模式的に示している。排泥処理プラント１５は、設備本体２０と、設備本体２０に凝集剤液を供給するための凝集剤液製造プラント２１と、前記貯留ピット１２内に投入された複数の小型水中ポンプ２２（図では１つのみ示している）と、ポンプ２２に接続された中継槽２３と、中継槽２３内にあって、ここに集積された排泥を設備本体２０に供給する第２の水中ポンプ２４などを備えている。
【００１５】
設備本体２０には、ポンプ２４及び凝集剤液製造プラント２１から供給される排泥と凝集剤液を適宜の混合比で混練する混練装置２５と、混練装置２５の排出端下部に配置された振動式分級装置２６と、振動式分級装置２６の排出端下部に配置された加圧式分級装置２７と、これら各装置及び凝集剤液製造プラント２１、ポンプ２２や２３を連繋させつつ駆動制御するための制御盤（制御装置）２８とを具備している。なお、制御盤２８と前記各装置とは、破線で例示されるような電気信号線により接続されている。
【００１６】
ここで、貯留ピット１２内に投入されている小型水中ポンプ２２は、大型ポンプを用いる場合に比べて、取扱い性に優れているとともに、ポンプ吸込み口の網径がφ２インチであり、第２のポンプ２４の網径φ３インチに比べて小さく、これによって排泥を吸引した時点で、排泥中に混在するゴミ、ガラ、砂利、土塊等の粗粒成分は濾過される。しかし、このようにすると配管抵抗が上がる。そこで、この形態では、図２の一部に拡大して示すように、配管２２ａ中にエアノズル２２ｂを挿入し、該エアノズル２２ｂ中に図示しない気体供給手段からの加圧空気を注入して空気輸送することで、ポンプ２２の駆動能力が小さくても、流動抵抗を小さくして中継槽２３まで連続輸送可能になるようしている。
【００１７】
（凝集剤液）凝集剤製造プラント２１は、処理方法により異なるが以下に示す凝集剤液を作液することができるが、必ずしも本凝集剤液に限定されるものではない。
（１）一液型凝集剤の作液方法及び処理方法
水道水１００重量部に対し、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシウムの少なくとも一種類以上の無機塩を１重量部〜５重量部の範囲で溶解した溶液にアクリルアミド／ジメチルアミノエチルメタリレート塩化メチル４級塩共重合物とアクリルアミドアクリル酸ソーダ共重合物の混合物（テルフロックTG；株式会社テルナイト社製品）を０.５重量部から２．０重量部の範囲で添加したポリマー溶液を作液する。そして、本ポリマー水溶液に含まれるテルフロックＴＧを粉末換算でセメント混じり排泥中に含まれる乾燥固形分当り０．２０〜０．４０ｗ／ｗ％の添加率になるように添加、攪拌混合し、カンテン状凝集物を形成せしめる。
（２）二液型凝集剤の作液方法及び処理方法
二液型凝集剤を用いて処理する場合の凝集剤製造プラント２１に於ける作液は、ポリマー水溶液のみの作液になる。一方で使用する無機凝集剤は、液体品であるため、そのまま、混練装置２５で添加するか、或いは、一旦、別のタンクで希釈して、混練装置２５で添加する。ポリマー溶液は、水道水１００重量部に対し、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシウムの少なくとも一種類以上の無機塩を０重量部〜１．０重量部の範囲で溶解した溶液にポリアクリルアミド加水分解物、アクリルアミドアクリル酸ソーダ共重合物、（テルフロックAH、HS-916；株式会社テルナイト社製品）ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリレートの粉末品或いは逆相エマルジョン品を０．５から１．５重量部の範囲で添加し、本ポリマー水溶液に含まれる高分子凝集剤を粉末換算でセメント混じり排泥中に含まれる乾燥固形分当り０．１０〜０．４０ｗ／ｗ％の添加率になるように添加、攪拌混合し、高粘性のカンテン状物を形成せしめた後、ポリ塩化アルミニウム、硫酸バンド溶液を０．１０から９．０重量部を添加、攪拌混合し、カンテン状凝集物を形成せしめる。
また、具体例として、上述した何れの処理方法においても１００ｍ３／１日の排泥を処理する場合には、凝集剤液が２０ｍ３程度必要となるなど、処理対象の排泥総量に比例して凝集剤液の使用量も多くなる。一般的には凝集剤液を工場で製造して現場に持ち込んでいる。しかし、以上のように使用量が多い場合には、工事現場で製造する方が品質及びコスト的に有利となる。
【００１８】
図３は凝集剤液製造プラント２１で凝集剤液を製造する手順例を示している。この製造では、最初に、水と無機塩を混合し、所要量の無機塩水溶液を作る。その攪拌時間は１０ｓｅｃ以上である。次に、無機塩水溶液に凝集剤を順次添加して溶解させる。なお、この製造では、例えば、凝集剤を急激に溶解させると、ゲル化して、いわゆるダマを作り、均一な凝集剤液にならないので、例えば、凝集剤を少しづつ無機塩水溶液に添加して、所要濃度にまで上げることが好ましい。所定濃度に達した後は、全体を攪拌しつつ養生を行う。養生時間は２時間程度であり、養生後は粘調な液となる。養生後は、排泥処理作業に連動して配管系を通じて設備本体２０側へポンプ圧送する。
【００１９】
（製造装置）図４は、図３の製造手順をベースとした本発明の製造方法を実施する上で好適な製造プラント（装置）を示している。すなわち、同図の製造プラント２１は、水源となる水槽３０と、一時貯留用液槽３１と、上両側に略円筒状の供給口３２ａ、３２ｂを有した横型ミキサー３２と、ミキサー３２の上側左右に配置された助剤供給手段３３及び凝集剤供給手段３４と、ミキサー３２の片側に配置された攪拌タンク３５とを備えている。
【００２０】
水槽３０は、槽内の水をポンプ５０と配管５３及び該配管途中に設けられた流量弁等を介してミキサー３２の一方供給口３２ａへ所定流量で導入可能になっている。液槽３１は、槽内が隔壁３６によりミキサー３２の真下に位置している第１液槽３７と、攪拌タンク３５の下部側に位置している第２液槽３８に区画されている。第１液槽３７は、ミキサー３２内の液を後述する排出部に設けられバルブ４２，４３を介して受け入れて貯留するとともに、槽内に貯留した液をポンプ５１及び配管５４等を介して撹拌タンク３５の上側入口に移送可能となっている。第２液槽３８は、撹拌タンク３５内の液を下側出口及び該出口に設けられたバルブ４６を介して受け入れて貯留するとともに、槽内に貯留した液をポンプ５２及び配管５５等を介してミキサー３２の他方供給口３２ｂに移送可能となっている。
【００２１】
ミキサー３２は、ミキサー室両側で枢支した状態に設けられ、攪拌翼３９を略等間隔で複数軸装した回転軸４０を有している。該回転軸４０は、図示しない駆動モータ及び減速機構等を介して任意の早さで回転調整可能となっている。ミキサー３２の下両側には、排出部及び該排出部に設けられバルブ４２，４３が設けられている。また、供給口３２ａと配管５３との接続部、及び供給口３２ｂと配管５５との接続部は、図４の上側部分に断面して示したように、各管端を円筒内の内周接線方向に接合しており、水又は液が供給口３２ａ，３２ｂ内で吐出されると、渦巻き状のサイクロン流を生じつつミキサー３２内に導入されるようになっている。つまり、この構成は、水をサイクロン流で供給しつつ供給手段３３から助剤を混入したり、混合溶液（助剤液と凝集剤）をサイクロン流で供給しつつ供給手段３４から凝集剤粉を混入することで、初期段階から混合度を高めるようにする。
【００２２】
攪拌タンク３５は、縦型であり、複数の攪拌翼４４を軸装した回転軸４５を有している。回転軸４５は、中心上下方向に配置され、上部に設けられたモータＭに連繋して回転可能となっている。下部一側部には、第２液槽３８に対応して排出部及びバルブ４６が設けられている。また、下端には、コンプレッサ４８が流量制御系などを介して接続されている。該コンプレッサ４８は、圧縮空気をタンク内に送って初期の空気攪拌を行うとともに、例えば、タンク内容量が少ない状態になったときにも用いられる。
【００２３】
（製造方法）次に、以上の製造プラント２１を用いた凝集剤液の製造手順を説明する。この製造方法では、助剤（助剤粒子又は助剤粉）と水とを混合して所定量の助剤液を作る助剤液作成工程と、前記助剤液の一部をミキサー３２内に供給すると同時に、ミキサー３２内に凝集剤粉を適量づつ供給し前記助剤液に混合溶解する凝集剤混合工程と、ミキサー３２内の混合溶液をミキサー３２外に排出して前記助剤液の残部に混合した後、その混合溶液の一部を再びミキサー３２に供給すると同時に、前記凝集剤混合工程と同様な混合溶解作業を順に繰返すことで所定濃度まで高めた凝集剤液を作る濃度調整工程と、前記凝集剤液を攪拌しつつ所要粘度まで養生する養生工程とを経る。
【００２４】
詳述すると、助剤液作成工程では、ミキサー３２のバルブ４２，４３を閉じ、ポンプ５０を駆動して調整された水流で水を供給口３２ａに流しつつ、供給手段３３を駆動してその水流に応じた供給量で順次助剤（塩化カルシウムで、粉又は粒子）を供給口３２ａの渦流中心位置に落下させる。これによって、助剤は、サイクロン流により水に強制的に混合され、次いでミキサー３２内の攪拌翼３９によりさらに均一に混合される。この操作は設計上の助剤液総量に達するまで行われる。また、供給口３２ａとは逆側のバルブ４２を開け、タンク室内から作成された助剤溶液を一旦第１液槽３７内に排出するとともに、第１液槽３７に貯まった助剤液をポンプ５１により、攪拌タンク３５内に移送する。なお、攪拌タンク３５は、回転軸４５が回転されており、収容された助剤液について引続き溶解操作（水に対する助剤の溶解）を継続して行う。
【００２５】
助剤液の作成後は凝集剤混合工程及び濃度調整工程が連続して行われる。すなわち、この工程では、ミキサー３２の排出側バルブ４２，４３を閉じ、又、攪拌タンク３５のバルブ４６を開けて助剤液の一部を第２液槽３８に移し、該液槽３８内の助剤液をポンプ５２により配管５５及び供給口３２ｂを通じてミキサー３２内に流しつつ、供給手段３４を駆動して凝集剤粉をその渦流中心位置に落下供給させる。これによって、凝集剤は、サイクロン流により助剤液に強制的に混合され、次いでミキサー３２内の攪拌翼３９の回転によりさらに均一に混合される。なお、凝集剤粉は、上述したごとく溶け難いため、例えば、前記サイクロン流の流速を速く、かつ時間当りの供給量を少なく設定する必要がある。したがって、濃度調整工程では、ミキサー３２の一作業毎の作液濃度は薄いが、作液後は供給口３２ｂとは反対側のバルブ４３を開けて第１液槽３７内に排出し、直ちにポンプ５１を通じて攪拌タンク３５内に戻し、残部の助剤液に攪拌混合することで、一作業毎に順次目標とする濃度に近づくようにする。
【００２６】
以上の攪拌混合作業を繰返し、所定の濃度到達したら、養生工程が行われる。この工程では、作成された凝集剤液の全てを攪拌タンク３５内に移すよう操作され、攪拌タンク３５内で凝集剤液をさらに２時間程度、攪拌養生を行う。この攪拌養生中に作液された凝集剤液は、反応進行して増粘し、排泥処理用凝集剤液として使用可能となる。その後は、例えば、攪拌タンク３５のバルブ４６を図示省略した貯留タンク内に接続し、該貯留タンク内に移送すれば、一回の作液作業が完了し、再び助剤液の作液と、引続く凝集剤液の作液を一日の必要量となるまで繰返す。また、作成された凝集剤液は、上記した混練装置２５側に供給されることになる。このような、製造プラントでは、助剤液の作液も同一のミキサー３２を共用でき、製造装置ないしは設備を小型化できる利点がある。
【００２７】
（排泥処理設備及び処理方法）図５と図６は、以上作成された凝集剤液を使用する排泥処理プラント（設備）１５の一例を示している。この設備本体２０は、矩形立体枠状のフレーム６０上にあって、最上段に前述の混練装置２５を配置するとともに、その先端下部に位置して混練装置の２５の長手方向と直交して振動式分級装置２６を配置し、更に分級装置２６の排出端下部に位置して該分級装置２６と略平行して加圧式分級装置２７を配置している。また、フレーム６０には、点検等で使用される階段６０ａが一側部に設けられているとともに、混練装置２５の下側スペースに制御盤２８などを配置している。
【００２８】
そして、この排泥処理操作では、上記した一液型凝集剤を用いる場合、処理対象の排泥を、ほぼ定量ずつ、且つ凝集液を同時に加えつつ混練装置２５に導入して練り混ぜることで、ほぼカンテン状の凝集物に処理できる。一方、二液型凝集剤を用いて処理する場合は、処理対象の排泥を、ほぼ定量ずつ、かつポリマー水溶液を同時に加えつつ混練装置２５に導入して練り混ぜ、混練装置２５の出口部分で、無機凝集剤の水溶液を添加し、混合することにより、ほぼカンテン状の凝集物に処理できる。その後、カンテン状凝集物を後述する混合装置の排出部から下側の振動式分級装置２６に落下する。分級装置２６では、受け止めた凝集物に振動を加えて当該凝集物から水分の一部を分離しつつ、凝集物を加振方向である装置一端側から他端側へ移送して、不図示のガイドシュート内に落下し、該ガイドシュートを介して加圧式分級装置２７に投入可能にする。分級装置２７では、分級装置２６で水分の一部を分離除去した凝集物を内部に受け入れるとともに、ピストン方式でその凝集物を圧縮して強制的に脱水することで略ペレット状の硬固化体に処理し、前開口を閉じている蓋を開操作することでその硬固化体を外部に押し出す。押し出された硬固化体は、上述した図２のベルトコンベア１６を介して運搬車両等に移し替えられる。また、分級装置２６と２７で脱水された水は、各分級装置２６と２７の下方へ流下し、不図示の水槽などに貯留された後、外部に放流されるか、或いは前記セメントミルク製造プラント１や凝集剤液製造プラント２１の水つまり図４の水槽３０に送られて循環使用される。以上のようにして、形態例の排泥処理方法では、処理対象の排泥がペレット状の硬固化体に処理されることで、容積及び重量共に大幅に圧縮され、減容化及び減量化を達成できる。
【００２９】
なお、以上の形態例は本発明を何ら制約するものではない。本発明は、請求項１や５で特定される技術要素を備えておればよく、細部は必要に応じて種々変更可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】工事現場で行われる排泥処理法の全体の流れを示す説明図である。
【図２】上記排泥処理方法と凝集剤液との関係を示す説明図である。
【図３】上記凝集剤液を作る製造手順を示す流れ図である。
【図４】上記凝集剤液の製造装置を模式的に示す構成図及びＡ−Ａ線断面図である。
【図５】上記排泥処理法に適用される排泥処理設備を示す平面図及び正面図である。
【図６】上記排泥処理設備の背面図と左側面図である。
【符号の説明】
【００３１】
２０…設備本体
２１…凝集剤液製造プラント（装置）
２５…混練装置（手段）
２６…振動式分級装置（手段）
２７…加圧式分級装置（手段）
３０…水槽
３１…液槽（３７は第１液槽、３８は第２液槽）
３２…ミキサー（３２ａ，３２ｂは供給口、４２，４３は排出部のバルブ）
３３…助剤用供給手段
３４…凝集剤用供給手段
３５…攪拌タンク（４６は排出部のバルブ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凝集剤と助剤と水とからなり、処理対象の排泥に所定割合で添加混合されることで、前記排泥を略カンテン状の凝集物に処理可能な凝集剤液の製造方法において、
前記助剤と水とを混合して所定量の助剤液を作る助剤液作成工程と、
前記助剤液作成工程で作られた助剤液の一部をミキサー室に供給するとともに、前記ミキサー室に前記凝集剤粉を適量づつ供給し前記助剤液に混合溶解する凝集剤混合工程と、
前記凝集剤混合工程で作られた混合溶液を前記ミキサー室外に排出して前記助剤液の残部に混合した後、その混合溶液の一部を再び前記ミキサー室に供給するとともに、前記凝集剤混合工程と同様な混合溶解作業を順に繰返すことにより、所定濃度まで高めた凝集剤液を作る濃度調整工程と、
前記濃度調整工程で作られた凝集剤液を攪拌しつつ所要粘度まで養生する養生工程
とを経ることを特徴とする排泥処理用凝集剤液の製造方法。
【請求項２】
前記凝集剤混合工程では、前記助剤液作成工程で作られた助剤液の一部を前記ミキサー室の供給口側でサイクロン流を生じさせつつミキサー室内に供給し、かつ前記サイクロン流に前記凝集剤粉を適量づつ供給する請求項１に記載の排泥処理用凝集剤液の製造方法。
【請求項３】
前記助剤液作成工程は、前記ミキサー室に前記水及び助剤を供給して助剤液を作った後、前記ミキサー室外へ一旦排出する請求項１に記載の排泥処理用凝集剤液の製造方法。
【請求項４】
前記水を前記ミキサー室の供給口側でサイクロン流を生じさせつつミキサー室内に供給し、かつ前記サイクロン流に前記助剤を適量づつ供給する請求項３に記載の排泥処理用凝集剤液の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４の何れかに記載の製造方法に用いられて、
ミキサー室と前記ミキサー室の上側に設けられた供給口及び前記ミキサー室の下側に設けられ排出口を有した横型ミキサーと、
上側に設けられた供給口及び下側に設けられた排出口を有した攪拌タンクと、
前記ミキサーの供給口に対し前記助剤を供給する助剤供給手段及び前記凝集剤粉を供給する凝集剤供給手段並びに水を供給する水供給手段と、
前記ミキサー室で作られた混合溶液をミキサー排出口から入れる第１液槽及び前記第１液槽内の混合溶液を前記攪拌タンクの供給口に送る第１移送手段と、
前記攪拌タンクで攪拌された混合溶液をタンク排出口から入れる第２液槽及び前記第２液槽内の混合溶液を前記ミキサーの供給口に送る第２移送手段
とを備えていることを特徴とする排泥処理用凝集剤液の製造装置。
【請求項６】
前記ミキサーは、前記供給口を離れた２カ所に有し、一方の供給口に対し前記水供給手段から水を供給したり前記助剤供給手段から助剤を供給し、他方の供給口に対し前記第２移送手段から第２液槽内の混合溶液を供給したり前記凝集剤供給手段から凝集剤粉を供給する請求項５に記載の排泥処理用凝集剤液の製造装置。
【請求項７】
前記供給口が略円筒状をなしているとともに、前記水供給手段及び第２移送手段が前記供給口の円筒形内周方向へ水や混合溶液を噴射することでサイクロン流をそれぞれ形成可能になっている請求項５又は６に記載の排泥処理用凝集剤液の製造装置。
【請求項１】
凝集剤と助剤と水とからなり、処理対象の排泥に所定割合で添加混合されることで、前記排泥を略カンテン状の凝集物に処理可能な凝集剤液の製造方法において、
前記助剤と水とを混合して所定量の助剤液を作る助剤液作成工程と、
前記助剤液作成工程で作られた助剤液の一部をミキサー室に供給するとともに、前記ミキサー室に前記凝集剤粉を適量づつ供給し前記助剤液に混合溶解する凝集剤混合工程と、
前記凝集剤混合工程で作られた混合溶液を前記ミキサー室外に排出して前記助剤液の残部に混合した後、その混合溶液の一部を再び前記ミキサー室に供給するとともに、前記凝集剤混合工程と同様な混合溶解作業を順に繰返すことにより、所定濃度まで高めた凝集剤液を作る濃度調整工程と、
前記濃度調整工程で作られた凝集剤液を攪拌しつつ所要粘度まで養生する養生工程
とを経ることを特徴とする排泥処理用凝集剤液の製造方法。
【請求項２】
前記凝集剤混合工程では、前記助剤液作成工程で作られた助剤液の一部を前記ミキサー室の供給口側でサイクロン流を生じさせつつミキサー室内に供給し、かつ前記サイクロン流に前記凝集剤粉を適量づつ供給する請求項１に記載の排泥処理用凝集剤液の製造方法。
【請求項３】
前記助剤液作成工程は、前記ミキサー室に前記水及び助剤を供給して助剤液を作った後、前記ミキサー室外へ一旦排出する請求項１に記載の排泥処理用凝集剤液の製造方法。
【請求項４】
前記水を前記ミキサー室の供給口側でサイクロン流を生じさせつつミキサー室内に供給し、かつ前記サイクロン流に前記助剤を適量づつ供給する請求項３に記載の排泥処理用凝集剤液の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４の何れかに記載の製造方法に用いられて、
ミキサー室と前記ミキサー室の上側に設けられた供給口及び前記ミキサー室の下側に設けられ排出口を有した横型ミキサーと、
上側に設けられた供給口及び下側に設けられた排出口を有した攪拌タンクと、
前記ミキサーの供給口に対し前記助剤を供給する助剤供給手段及び前記凝集剤粉を供給する凝集剤供給手段並びに水を供給する水供給手段と、
前記ミキサー室で作られた混合溶液をミキサー排出口から入れる第１液槽及び前記第１液槽内の混合溶液を前記攪拌タンクの供給口に送る第１移送手段と、
前記攪拌タンクで攪拌された混合溶液をタンク排出口から入れる第２液槽及び前記第２液槽内の混合溶液を前記ミキサーの供給口に送る第２移送手段
とを備えていることを特徴とする排泥処理用凝集剤液の製造装置。
【請求項６】
前記ミキサーは、前記供給口を離れた２カ所に有し、一方の供給口に対し前記水供給手段から水を供給したり前記助剤供給手段から助剤を供給し、他方の供給口に対し前記第２移送手段から第２液槽内の混合溶液を供給したり前記凝集剤供給手段から凝集剤粉を供給する請求項５に記載の排泥処理用凝集剤液の製造装置。
【請求項７】
前記供給口が略円筒状をなしているとともに、前記水供給手段及び第２移送手段が前記供給口の円筒形内周方向へ水や混合溶液を噴射することでサイクロン流をそれぞれ形成可能になっている請求項５又は６に記載の排泥処理用凝集剤液の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−７５４９（Ｐ２００７−７５４９Ａ）
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１９１４６８（Ｐ２００５−１９１４６８）
【出願日】平成１７年６月３０日（２００５．６．３０）
【出願人】（０００２３６６１０）株式会社不動テトラ (136)
【出願人】（３９００２６４４６）株式会社テルナイト (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月３０日（２００５．６．３０）
【出願人】（０００２３６６１０）株式会社不動テトラ (136)
【出願人】（３９００２６４４６）株式会社テルナイト (17)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]