説明

汚泥処理装置

【課題】工事現場で効率よく切削工事をするために、切削排水中に含まれる切削汚泥を効率よく簡便な装置で分離し、回収水を再び冷却水として再使用できる汚泥処理装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の汚泥処理装置は、下部が開放状態の隔壁13で噴射室11と上澄液回収室12に仕切られた汚泥処理タンク10の上部に、噴射水7を導入する噴射水入口6及びそれに連結する噴射導管4が設けられ、該噴射水入口6の近傍に噴射導管4内に、切削排水2を導入するための切削排水入口5が設けられ、該噴射導管4は前記噴射室11内に周回して設けられるとともに、該噴射導管4の終端である噴射口4aが、該噴射室11の内壁11aに対向して設けられていることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アスファルトやコンクリートなどの切断時に発生する切削排水中(本明細書において、切削汚泥を含んだ排水、切削ヘドロ、切削スラッジ、切削泥水という場合がある)から、アスファルトやコンクリートなどの切削汚泥を沈降分離する汚泥処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
コンクリートやアスファルトなどの舗装道路の補修工事、その他各種土木工事において、一旦舗装したコンクリートやアスファルトなどの切断、切削、穿孔などが行われている。
このときコンクリートやアスファルトなどの粉塵飛散防止や冷却などのため、水を用いているが、近年切削屑を含有する排水を放置あるいは一般排水として現場周辺に垂れ流すことは環境衛生上の問題があるので、コンクリートなどの切削微粒子を含んだ排水を回収ないし再利用することが行われている。
【0003】
上記のようなコンクリートやアスファルトなどの切削排水を回収処理し再使用する技術としては、
(1)槽内でフィルターを通過させ切削汚泥を分離する。
(2)槽内で凝集沈降剤を利用して切削汚泥を沈殿分離する、などの方法が知られている。
凝集沈降剤を利用して切削汚泥を沈殿分離する技術として、例えば特開2004-130227号公報(特許文献1)においては、従来技術として道路カッターで路面を切削するときに発生する切削ヘドロを第1のタンク内で凝集剤と共に撹拌した後、仕切り板により下部を開口して2つ分けられた第2のタンク内の一方仕切り内で凝集沈降させ、上澄み清水は隣接する仕切り内で溢れさせ、再び道路カッターへ冷却水として供給する装置が記載されている(特許文献1の図1など参照)。
【0004】
そして特許文献1には、第2タンク内に設けられた漏斗状の容器を設け、その内部で凝集剤と合流した切削ヘドロに乱流を起こさせ、漏斗状の容器を通る間に渦巻状の流れを次第に収斂させ縮小部を下降させて沈殿させることが記載されている。
【特許文献1】特開2004-130227号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
コンクリートやアスファルトなどの路面を切削した切削排水に含まれる切削汚泥(ヘドロ)は、コンクリートやアスファルトの粒径が非常に小さく、また含まれる粒子の濃度が高い。
したがって、切削排水を回収した凝集沈降タンク内において、乱流および渦巻状の流れとなった切削汚泥は、その流れに逆らって容易に下降して沈殿し難く、その沈降分離に時間を要していた。
本発明は、工事現場で効率よく切削工事をするために、切削排水中に含まれる切削汚泥を効率よく簡便な装置で分離し、回収水を再び冷却水として再使用できる汚泥処理装置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】
請求項1に記載の汚泥処理装置は、下部が開放状態の隔壁13で噴射室11と上澄液回収室12に仕切られた汚泥処理タンク10の上部に、噴射水7を導入する噴射水入口6及びそれに連結する噴射導管4が設けられ、該噴射水入口6の近傍に噴射導管4内に、切削排水2を導入するための切削排水入口5が設けられ、該噴射導管4は前記噴射室11内に周回して設けられるとともに、該噴射導管4の終端である噴射口4aが、該噴射室11の内壁11aに対向して設けられていることを特徴とする。
請求項2に記載の汚泥処理装置は、請求項1において、前記上澄液回収室12の上澄み水8aを、側壁に設けられた導水口12aより導入する貯留タンク14を隣接して設けたことを特徴とする。
請求項3に記載の汚泥処理装置は、請求項1又は2において、前記噴射口4aと対向する前記噴射室11の内壁11aの一部に被衝突部材11bを設けたことを特徴とする。
請求項4に記載の汚泥処理装置は、請求項1〜3のいずれかにおいて、前記切削排水2を導入するための切削排水入口5と前記噴射水7を導入する噴射水入口6との方向が、略直角状態で設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明の汚泥処理装置は、切削排水を回収して、噴射導管内で高圧の噴射水と混合し、沈降処理水面の上部において衝撃部材に噴出衝突させて、沈降処理水中に落下させることにより、噴射水に含まれる凝集沈降剤との混合接触効果が高まり、汚泥と水との分離が促進させることができる。
また、噴射口から高圧噴射し衝撃部材に噴出衝突し周囲に飛散することにより、噴出衝突水の勢は一挙に弱まり、下方の沈降処理水をかき乱すことが無い為、一旦沈降した切削汚泥をかき乱すことなく沈降分離を促進させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
<実施の形態1>
本発明の汚泥処理装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、切削排水を噴出衝突させ沈降分離処理する汚泥処理タンク10の斜視図である。
図2は、図1における噴射導管4の入口部分を拡大して示した斜視図である。
図1に示すように、汚泥処理タンク10は噴射室11と上澄液回収室12とに隔壁13で仕切られており、汚泥処理タンク10の上部のコーナー部に、高圧の噴射水7(矢印方向7)を導入する噴射水入口6及びそれに連結する噴射導管4が設けられるとともに、噴射水入口6の近傍に、噴射導管4内に切削排水2をほぼ直角に導入するための切削排水入口5が設けられている。
路面カッター1からの切削排水2(矢印方向2)は、切削排水管3内を移送され、噴射導管4の一端に設けた切削排水入口5から噴射導管4内に、ほぼ直角に導入される。
一方、この噴射導管4の切削排水入口5の近傍には、図2に示すように、噴射水入口6が設けられており、切削排水入口5から導入された切削排水2は、ほぼ直角に導入された高圧の噴射水7によって、いきなり衝突され切削排水2と噴射水7との混合が図られ、噴射水7と切削排水2は、噴射導管4内において攪拌混合され混合噴射水7aとされ、この時点で清水と、切削汚泥を凝固させたフロックに分離される。
【0009】
図1、2に示すように、垂直断面で略四角形状の樋状に形成された噴射導管4は、噴射室11の内壁に沿って1周して、前記切削排水入口5の下方にその出口である噴射口4aが噴射室11の内壁に対向して設けられている。
なお、図1では、噴射導管4は噴射室11の内壁に沿って1周だけ回されて形成されているが、2周以上回して形成してもよい。噴射導管4を長くするほど噴射水7と合流混合する切削排水2の混合効果は高まるものと考えられる。また、噴射導管4の形状は、三角、円、楕円など、その断面形状を特に規定するものではない。さらに、噴射室11を周回せて曲げる角度は、必ずしも直角でなくてもよい。曲率を有して曲げられていてもよい。さらに、90度に曲げられていなくてもよい。
上記のように、切削排水2には多量の切削汚泥が含まれているが、噴射導管4の入口部において凝集沈降剤を少量含む高圧の噴射水と混合させることにより、噴射導管4内を通過する間に混合は促進され凝集沈降剤との反応を促進させることができる。
【0010】
図3は、噴射導管4の終端である噴射口4aから吐出した混合噴射水7aが噴射室11の内壁11aに噴出衝突する状態を示した模式図である。
混合噴射水7aは、噴射室11の内壁11aに噴出衝突し周囲に飛散することにより、噴射水の勢は一挙に弱まり沈降処理水8の水面に自由落下する。
また、噴出衝突により弱まった水勢は下方の沈降処理水8を大きくかき乱すことがないから切削汚泥の乱流による攪乱が抑制されフロックの沈降分離が早く進む。
なお、噴射室11の内壁11aの一部に被衝突部材11bを設けておき、これに噴出衝突させ噴射室11の内壁11aの摩耗を抑制することもできる。
【0011】
また、図1に示すように、汚泥処理タンク10の底部側面には沈降したフロックSを排出するための開閉自在の汚泥排出口10aが設けられている。
汚泥処理タンク10内に設けられた隔壁13は、その下部が開放されていることにより、下部において噴射室11と上澄液回収室12とは連通状態にあり、噴射室11側の底部に堆積した沈降フロックSは、一定量堆積すると、噴射室11から上澄液回収室12へ容易に移動する。
また、上澄液回収室12は隔壁13により仕分けられているため、混合噴射水7aにより水流が大きく乱されることはなく沈降フロックSを含まない上澄み水8aで満たされている。
【0012】
沈降処理水8の上澄み水8aは、上澄液回収室12の側壁に設けられた導水口12aより隣接する貯留タンク14に導入される。導水口12aの高さ位置を沈降処理水8の水位設定位置に合致させているので、特別な水位制御を必要としない。
上澄み水8aを受けた貯留タンク14の下部側面には、路面カッター1に通じる冷却水供給管15、噴射導管4に通じる噴射水供給管16等が接続されており、噴射水ポンプ16aを備えている。なお、冷却水供給管15から路面カッター1へのパイプ途中に冷却水ポンプを備えることもできる。
【0013】
なお、貯留タンク14を設けずに、汚泥処理タンク10から直接、ポンプにより冷却水9(管内矢印9方向)や噴射水7(管内矢印7方向)を吸引すると、底部の沈降フロックSも吸引しやすく、汚泥処理タンク10においての汚泥の分離処理が難しい。
よって、貯留タンク14と汚泥処理タンク10とを別タンクとし、汚泥処理タンク10においてフロックを沈降させるとともに、フロックをできるだけ含まない貯留タンク14から供給ポンプ(噴射水ポンプ16a)により、冷却水及び噴射水を、路面カッター1と噴射導管4それぞれへ供給する構造とすることが望ましい。
【0014】
本発明の汚泥処理装置は汚泥処理タンク10とそれに併設した貯留タンク14を具備する簡単な構成であるので、汚泥処理装置を移動車両に載せた状態でフレキシブルな切削配水管3及び冷却水供給管を路面カッター1と接続することにより、簡易に作業場所を変えながら切削作業をすることができる。
なお、汚泥処理タンク10や貯留タンク14はFRP(ガラス繊維強化プラスチック)や鋼板などの金属板を素材として製作することができる。
【0015】
<実施の形態2>
図4は、本発明の汚泥処理装置の他の実施形態を示す斜視図であり、汚泥処理タンク10と貯留タンク14とを分離したものである。
実施形態2の処理装置は、噴射導管4に対して、切削排水入口5及び噴射水入口6が、ほぼ同じ方向に向けて取付けられているとともに、噴射導管4が汚泥処理タンク10内を略水平状態に周回するのではなく、隔壁13に向けて延出され隔壁13から折り返してタンク内面壁に衝突させるように形成されている。
すなわち、切削排水2と噴射水7とを噴射導管4内で攪拌混合し、噴射口4aから噴射室11の内壁11aへ噴出衝突させるように構成される。本実施形態の処理装置においては、汚泥処理タンク10の水位を導水口12a位置に保つために中間タンク10bを併設している。中間タンク10b内の上澄み液はポンプを具備する導水管17により貯留タンク14に送られる。このような中間タンク10bを設けることにより水位制御に複雑な計器を必要とせず装置を簡易化することができる。
なお、貯留タンク10内に回転撹拌翼14aを設けることにより添加した凝集沈降剤の溶解を促進させることができる。
【0016】
次に、貯留タンク10内の上澄み液は、噴射水ポンプ16aにより噴射導管4へ送り込まれ噴射水7として再利用され、噴射導管4内で切削排水2と合流混合され噴射口4aから噴射室11の内壁に衝突する。
なお、実施形態2の処理装置は、図5に示すように、噴射口4aからの混合噴射水7aが直接下方に沈降しているフロックを攪拌しないように、噴射口4aの下面に遮蔽板4bを設けるなどの構造とすることが出来る。
汚泥処理タンク10の沈降処理水8の撹乱が小さいほどフロックの凝集沈降を促進させることは実施形態1の処理装置と同じである。
なお、汚泥処理タンク10の深さを嵩上げして、上部に放流口12bを設け、この放流口12bからの上澄み水8aを導管12cを介して直接貯留タンクに導くこともできる。その場合は、導水口12aに栓をして用い、中間タンク10b及び中間タンク中の水中ポンプを省略することができる。
【産業上の利用可能性】
【0017】
本発明の汚泥処理装置は、コンクリート、アスファルトなど切削排水から切削汚泥を凝集しフロックとして沈降分離する装置として、簡易な構造であり分離した上澄み液を冷却水として再利用することができる。
また、移送車両に積載したまま路面カッターからのホースと接続して工事現場で使用できるから工事現場において切削排水の周囲への垂れ流しを解消できるという点で産業上の利用可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の実施形態1に係る汚泥処理装置の構成と循環系統を説明する斜視図である。
【図2】本発明の実施形態1に用いる噴射導管の入口部の内部構造の斜視図である。
【図3】本発明の実施形態1に用いる噴射口の拡大斜視図である。
【図4】本発明の実施形態2に係る汚泥処理装置の構成と循環系統を説明する斜視図である。
【図5】本発明の実施形態2に用いる噴射口の拡大斜視図である。
【符号の説明】
【0019】
S ・・・沈降フロック
1 ・・・路面カッター
2 ・・・切削排水
3 ・・・切削配水管
4 ・・・噴射導管
4a ・・・噴射口
4b ・・・遮蔽板
5 ・・・切削排水入口
6 ・・・噴射水入口
7 ・・・噴射水
7a ・・・混合噴射水
8 ・・・沈降処理水
8a ・・・上澄み水
9 ・・・冷却水
10 ・・・汚泥処理タンク
10a・・・汚泥排出口
10b・・・中間タンク
11 ・・・噴射室
11a・・・内壁
11b・・・被衝突部材
12 ・・・上澄み回収室
12a・・・導水口
12b・・・放流口
12c・・・導管
13 ・・・隔壁
14 ・・・貯留タンク
14a・・・回転撹拌翼
15 ・・・冷却水供給管
16 ・・・噴射水供給管
16a・・・噴射水ポンプ
17 ・・・導水管

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下部が開放状態の隔壁13で噴射室11と上澄液回収室12に仕切られた汚泥処理タンク10の上部に、噴射水7を導入する噴射水入口6及びそれに連結する噴射導管4が設けられ、
該噴射水入口6の近傍に噴射導管4内に、切削排水2を導入するための切削排水入口5が設けられ、
該噴射導管4は前記噴射室11内に周回して設けられるとともに、
該噴射導管4の終端である噴射口4aが、該噴射室11の内壁11aに対向して設けられていることを特徴とする汚泥処理装置。
【請求項2】
前記上澄液回収室12の上澄み水8aを、側壁に設けられた導水口12aより導入する貯留タンク14を隣接して設けたことを特徴とする請求項1に記載の汚泥処理装置。
【請求項3】
前記噴射口4aと対向する前記噴射室11の内壁11aの一部に被衝突部材11bを設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の汚泥処理装置。
【請求項4】
前記切削排水2を導入するための切削排水入口5と前記噴射水7を導入する噴射水入口6との方向が、略直角状態で設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の汚泥処理装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2007−229612(P2007−229612A)
【公開日】平成19年9月13日(2007.9.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−54026(P2006−54026)
【出願日】平成18年2月28日(2006.2.28)
【出願人】(506070615)アイサン工業株式会社 (1)
【Fターム(参考)】