泥水処理装置及び泥水処理方法
【課題】 水分の含まれる割合の低い泥分を泥水から分離できるようにするとともに、分離した泥分を袋詰めしてそのまま搬送し易くする泥水処理装置及び方法を提供する。
【解決手段】泥水分離装置１１から泥分６を搬送しつつ攪拌する攪拌搬送部１４と、該攪拌搬送部１４によって搬送中の泥分６に安定材１２及び吸湿材１３を供給する安定材供給部１５及び吸湿材供給部１６と、前記攪拌搬送部１４で攪拌され搬送された泥分６を袋詰めする袋詰部６１を有することを特徴とする泥水処理装置。
【解決手段】泥水分離装置１１から泥分６を搬送しつつ攪拌する攪拌搬送部１４と、該攪拌搬送部１４によって搬送中の泥分６に安定材１２及び吸湿材１３を供給する安定材供給部１５及び吸湿材供給部１６と、前記攪拌搬送部１４で攪拌され搬送された泥分６を袋詰めする袋詰部６１を有することを特徴とする泥水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート用骨材の製造過程において排出される泥水を処理し袋詰めするための泥水処理装置及び泥水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート用骨材として用いられる砕砂の製造においては、砂利、砕石等の原砂を適度に破砕することによって得られる砕砂を水洗し、その後に砕砂を取り出すということが行われる。この過程において砕砂を洗浄した後の水が大量の泥水として排出される。このような泥水は然るべき場所に廃棄しなければならないが、周辺環境に与える影響を考慮すると適当な廃棄場所を見つけることが困難である。また、その廃棄場所が遠方になる場合、大量の泥水をトラック等により運搬しなければならず、運搬費用が膨大なものとなる。
【０００３】
そこで、このような泥水の運搬を容易にするため、泥水から泥分を分離し、加圧等して水分を除去することにより泥分のみを固めて取り出す装置が知られている。しかし、このような装置により取り出した泥分は、加圧等により脱水して固めてあるだけであり、水分を含めばすぐに溶けて流れてしまうことから、雨が降れば溶けて流れ出し、運搬が困難になるとともに、周辺の環境に悪影響を与える可能性があった。
【０００４】
このような問題を解決するため、本件出願人は、特許第２９０９５８５号公報に記載の泥水処理装置を既に開示している。この泥水処理装置１０１は、図１４に示すように、泥水１０２に凝集剤１０３を注入して攪拌混合する攪拌槽１０４と、前記攪拌槽１０４から排出された泥水１０２を搬送する間に更に凝集反応を促進させる凝集ドラム１０５と、該凝集ドラム１０５を通過した泥水１０２から泥分１０６を分離するための分離用スクリーンでなる網目ドラム１０７と、該網目ドラム１０７の外周側に所定間隔を空けて配置されて前記網目ドラムを通過した水分を回収して排出する外側ドラム１０８とからなる二重構造の固液分離ドラム１０９と、該固液分離ドラム１０９で分離された泥分１０６を搬送する外側ドラム１１０と、該外側ドラム１０８の内部に配置され石粉製造装置１１５から供給された石粉１１１を篩いにかけて搬送中の前記泥分１０６に供給する分別用スクリーンでなる網目ドラム１１２とからなる二重構造の石粉混合ドラム１１３と、前記凝集ドラム１０５、固液分離ドラム１０９及び石粉混合ドラム１１３を回転させる駆動装置１１４とを備えるものである。
【０００５】
この泥水処理装置１０１によれば、泥水１０２から泥分１０６を分離して取り出すとともに、石粉１１１を供給して前記泥分１０６の表面に石粉１１１の層を形成するので、泥分１０６を、多少の水分を含んでも容易に溶けて流れ出すことがない固形物として取り出すことができる。したがって、トラックなどに積載して容易に運搬することが可能となるとともに、屋外に放置しておいて雨が降るなどしても、溶けて流れ出して運搬を困難にしたり、周辺の環境を汚染したりすることがない。
【０００６】
しかしながら、上記従来の泥水処理装置１０１では、回転する円筒形の分離用スクリーンでなる網目ドラム１０７を通過させることのみによって泥水１０２から泥分１０６を分離するものであることから、除去される水分の割合が低く、分離された泥分１０６の中に含まれる水分の割合が高いものとなる。そのため、泥分１０６に含まれる水分を吸収するために大量の石粉１１１を必要とし、更に、取り出された泥分１０６の乾燥硬化に長い時間を要するという問題があった。また、上記従来の泥水処理装置１０１は、泥水１０２から分離した泥分１０６を雨等の水分により容易に溶け出さない程度に固めるものであり、長期的には風化して元の泥分に戻るため、路盤材料や盛土などに再利用することはできず、産業廃棄物として処理するしかなかった。
そこで水分の含まれる割合の低い泥分を泥水から分離できるようにするとともに、分離した泥分を恒久的に固形化させて路盤材料などに再利用することができる泥水処理装置及び泥水処理方法を提案した（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特許第３４３３２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この泥水処理装置及び泥水処理方法においては、製造された泥分がストックヤードに山積みされて固化するために、これを利用する際には、解砕機で砕いて粒径を５ｍｍ以下の安定処理砕石微粉末としなければならない問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記技術課題を解決するための具体的手段は、次のようなものである。すなわち、請求項１に記載する泥水処理装置は、周方向に回転駆動される円筒形状の本体と、凝集剤を混入した泥水を供給する供給口と、本体の回転中心から該本体の内周面にかけて放射状に複数配置され、本体の回転に伴って回転することより泥水から泥分を分離する分離スクリーンと、泥水の中の水分を排出する排出口と、分離された泥分を回収して本体の外部へ排出する排出部とを備える泥水分離装置と、該泥水分離装置から泥分を搬送しつつ攪拌する攪拌搬送部と、該攪拌搬送部によって搬送中の泥分に安定材及び吸湿材を供給する安定材供給部及び吸湿材供給部と、前記攪拌搬送部で攪拌され搬送された泥分を袋詰めする袋詰部を有することにある。
【０００９】
請求項２に記載する泥水処理方法は、泥水に凝集剤を混入して攪拌し、周方向に回転駆動される円筒形状の本体内で泥水中の泥分を凝集沈殿させた後、前記本体の回転中心から該本体の内周面にかけて放射状に複数配置され、該本体の回転に伴って回転する分離スクリーンにより該泥分を泥水からすくい上げて分離し、該分離した泥分に安定剤及び吸湿剤を供給して攪拌してから、袋詰めすることにある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る泥水処理装置及び泥水処理方法によれば、円筒形状の本体の回転中心から該本体の内周面にかけて放射状に複数配置され、該本体の回転に伴って回転することより前記泥水から泥分を分離する分離スクリーンを備えることにより、泥分を上方へ持ち上げながら分離スクリーンにより水分を下方へふるい落とすので、水分の含まれる割合の低い泥分を泥水から分離することができる。
【００１１】
更に、前記泥水分離装置から泥分を搬送しつつ攪拌する攪拌搬送部と、該攪拌搬送部によって搬送中の泥分に安定材及び吸湿材を供給する安定材供給部及び吸湿材供給部とを有することにより、泥水分離装置において泥水から分離された泥分を効率良く自動的に固形化し、泥水を処理することができる。また、攪拌搬送部により取り出した泥分は、その搬送端部の終端部で袋詰めされるので、そのままトラックの荷台に積んで、目的地まで搬送できる。したがって、荷積みの作業が著しく向上する。トラックへの荷台への袋の積載は、ユニック付きのトラックであれば自身で荷積み出来るので便利である。勿論のこと、簡易クレーンなどを用いて荷積みしても良く、その手段は限定されるものではない。
このように袋詰めされた泥分の利用用途としては、ＲＣ路面の再生クラッシャーランなどが好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る泥水処理装置について図面に基づいて説明する。本発明の実施形態に係る泥水処理装置１は、図１に示すように、周方向に回転駆動される円筒形状の本体２と、該本体２の一端側に設けられ、凝集剤６０を混入した泥水３を本体２の内部へ供給する供給口４と、前記本体２の回転中心Ｃから該本体２の内周面５にかけて放射状に複数配置され、該本体２の回転に伴って回転することより前記泥水３から泥分６を分離する分離スクリーン７と、前記本体２の他端側に設けられ、前記泥水３の中の水分８を排出する排出口９と、前記本体２の回転中心Ｃに配置され、前記分離スクリーン７において分離された泥分６を回収して本体２の外部へ排出する排出部１０とを備える泥水分離装置１１と、該泥水分離装置１１の排出部１０に連続して設けられ、泥分６を搬送しつつ安定材１２及び吸湿材１３と攪拌する攪拌搬送部１４と、該攪拌搬送部１４において搬送中の泥分６に安定材１２を供給する安定材供給部１５と、前記攪拌搬送部１４において搬送中の泥分６に吸湿材１３を供給する吸湿材供給部１６と、そして、前記攪拌搬送部１４と連続して搬送する搬送装置６９の先端部に設けた袋詰部６１とを有するものである。以下更に詳細に説明する。
【００１３】
まず、前記泥水分離装置１１について詳細に説明する。図２及び図３に示すように、前記泥水分離装置１１の本体２は円筒形状に形成されており、支持部１７により周方向に回転自在に支持されている。ここで、支持部１７は、本体２の長手方向一端側及び他端側にそれぞれ一対ずつ配置されており、それぞれ支持台１８及び支軸１９を介して回転自在に設けられた一対の支持ローラ２０を有して構成されている。該支持ローラ２０の外周には嵌合溝２１が形成されており、本体２の外周面２２に形成された２個の環状突起２３にそれぞれ回転自在に係合することにより、本体２を両側から回転自在に支持するとともに本体２の軸方向の移動を規制している。ここでは、支持ローラ２０の嵌合溝２１と本体２の外周面２２の環状突起２３はそれぞれ断面Ｕ字形に形成されている。
【００１４】
また、本体２の外周面２２には、従動スプロケット２４が設けられている。そして、本体２を周方向に回転駆動するためのモータ２５の出力軸上には駆動スプロケット２６が取り付けられており、駆動スプロケット２６と従動スプロケット２４とはチェーン２７により連結され、モータ２５によってチェーン２７を介して本体２が矢印Ｒ方向へ回転駆動されるようになっている。
【００１５】
前記供給口４は、図３及び図４に示すように、本体２の一端側において本体２の回転中心Ｃを中心として設けられた円形の開口部であり、該供給口４を介して凝集剤６０が混入された泥水３が本体２の内部へ供給される。供給口４の直径Ｄ１は本体２の直径Ｄ２よりも小さく形成されており、例えば、本実施形態においては、本体２の直径Ｄ２は２２００ｍｍとし、供給口４の直径Ｄ１は７００ｍｍとしている。そして、供給口４から本体２に至る部分には、緩やかな傾斜を有する傾斜部２８が形成されている。該傾斜部２８の傾斜角度θは約５〜１０°となるように形成すると好適である。また、傾斜部２８の長さＬは、凝集剤が混入された泥水３の凝集作用を促進させるために十分な長さを有することが必要であり、約２０００〜３０００ｍｍの長さを確保すると好適である。これにより、供給口４から供給された泥水３は、傾斜部２８を移動する間に十分に攪拌されるので凝集作用がほぼ完了した状態で本体２へ到達することとなる。そして、本体２に到達した泥水３は、本体２の内部において泥分６と水分８とに分離し、そのうち泥分６は比重が重いので本体２の下部に沈殿する。また、傾斜部２８と本体２との接続部分には段差部２９が形成されている。該段差部２９は、その高さＨ１が本体２の下部に沈殿した泥分６の高さＨ２以上の高さとなるように形成されており、沈殿した泥分６が傾斜部２８の方へ戻ることを防止する働きをする。本実施形態においては、前記泥分６の高さＨ２は１００ｍｍ前後を想定しているので、段差部２９の高さＨ１は１５０ｍｍとしている。
【００１６】
供給口４から供給される凝集剤６０を混入した泥水３は、図１に示すように、攪拌水槽６３においてあらかじめ泥水３の中に凝集剤６０を投入して攪拌したものである。該攪拌水槽６３は、外部攪拌槽６４と内部攪拌槽６５とを有する２重構造となっており、内部攪拌槽６５に供給された泥水３と凝集剤６０は攪拌羽根６６により攪拌された後、内部攪拌槽６５の下部に設けられた開口部から外部攪拌槽６４へ送られた後、供給口４へ送られる。前記凝集剤６０としては、例えばカチオン系、ノニオン系、アニオン系等の水溶性高分子凝集剤を使用することができる。
【００１７】
前記分離スクリーン７は、図４及び図４のＡ−Ａ断面図である図５に示すように、本体２の回転中心Ｃから本体２の内周面５にかけて放射状に複数配置されている。具体的には、分離スクリーン７は、供給口４側の第１列３０、中央の第２列３１及び排出口９側の第３列３２の３列に分けて配置されており、第１列３０においては６個、第２列３１及び第３列３２においては３個の分離スクリーン７がそれぞれ配置されている。ここで、第１列３０の分離スクリーン７を６個としたのは、第１列３０は供給口４から供給された泥水３から最初に泥分６をすくい上げる部分であるため、大量の泥分６を効率良くすくい上げることができるように分離スクリーン７の数は多い方が好ましいからである。一方、第２列３１及び第３列３２の分離スクリーン７を３個としたのは、第１列３０の分離スクリーン７により泥分６の大半が既にすくい上げられていることから、残りの泥分６をすくい上げるためには第１列３０ほどの分離スクリーン７の数は必要でないからである。
【００１８】
各列の分離スクリーン７は、その中心側端部３３が本体２の回転中心Ｃに配置された排出部１０の周囲を囲むように配置された支持フレーム３４に対して固定され、その外周側端部３５が本体２の内周面５に対して固定されることにより回転中心Ｃから外側へ放射状に配置されている。ここで、支持フレーム３４は、本体２の内部における排出部１０の供給口側端部３６及び排出口側端部３７の近傍にそれぞれ配置された六角形の端部フレーム３８と、該端部フレーム３８の各辺ごとに両側の端部フレーム３８間を連結するように配置された６個の断面Ｌ字形の直線フレーム３９とを有して構成されており、両側の端部フレーム３８はそれぞれ支持シャフト４０により本体２の内周面５に対して固定されて支持されている。
【００１９】
分離スクリーン７は、図６にも示すように、篩網からなるスクリーン本体４１と、該スクリーン本体４１を所定形状に保ちつつ所定位置に固定するための側板４２及び連結シャフト４３とを有して構成されている。前記スクリーン本体４１は、本体２の径方向に対して平行に配置された第１面４４と、該第１面４４の径方向外側に連続して設けられ、該第１面４４に対して本体２の回転方向Ｒに傾斜した第２面４５とを有する断面「く」の字形に形成されている。第２面４５の第１面４４に対する傾斜角度γは約４５〜６０°となるように形成すると好適である。スクリーン本体４１の目開きについては、第１列３０及び第２列３１を大きい目開きとし、第３列３２をそれより小さい目開きとすると好適である。例えば本実施形態においては、第１列３０及び第２列３１のスクリーン本体４１を線形０．８ｍｍで目開きが約３ｍｍとし、第３列３２のスクリーン本体４１を線形０．３ｍｍで目開きが約１．５ｍｍとしている。このようにすることにより、第３列３２において、第１列３０及び第２列３１ですくい上げることができなかった小さい粒径の泥分６をもすくい上げることができる。
【００２０】
前記側板４２は、略五角形状に形成された平板であって、その中心側端部３３が支持フレーム３４に、外周側端部３５が本体２の内周面にそれぞれ固定されるとともに、その対向する内側面にスクリーン本体４１の両側端部が取り付けられている。前記連結シャフト４３は、両側の側板４２を連結する棒状部材であって側板４２を所定間隔で固定するとともに、スクリーン本体４１の背面側にも配置されて泥分６をすくい上げる際に加わる泥分６の重量を支持する役割も果たす。
【００２１】
そして、分離スクリーン７は、本体２の回転に伴って本体２と一体的に回転することにより、本体２内部の下部に沈殿している泥分６をすくい上げ、泥水３から泥分６を分離する。そこで、分離スクリーン７が泥水３から泥分６をすくい上げる際の動作について説明する。図４のＢ−Ｂ断面図である図７に示すように、本体２の内部においては、泥水３は泥分６と水分８とにほぼ分離しており、泥分６が本体２の下部に沈殿した状態となっている。そして、分離スクリーン７は、本体２の回転に伴ってＲ方向に回転しつつ、位置Ｐ１付近において本体２の下部に沈殿している泥分６を、その径方向外側の第２面４５によりすくい上げる。その後、分離スクリーン７はそのまま回転しつつ上昇し、位置Ｐ２付近において泥分６を水面４６から上に持ち上げて泥水３から分離する。この際、泥分６に含まれる余分な水分８は、分離スクリーン７から下方へ落下する。その後、水面４６より上の位置Ｐ３付近において、第２面４５の上にあった泥分６が移動して第１面４４の上に落下する。これは前述の通り、第２面４５が第１面４４に対して本体２の回転方向Ｒに傾斜していることから、位置Ｐ３付近においては第２面４５の傾斜角度が第１面４４の傾斜角度よりも大きくなることによるものである。この際、第１面４４の上に落下したことによる衝撃等により泥分６の中に含まれている水分８が更に分離スクリーン７から下にふるい落とされ、泥分６に含まれる水分８の割合を更に低くすることができる。その後、排出部１０のほぼ真上の位置Ｐ４付近において、泥分６は下方へ落下し、排出部１０により回収される。そして、このような動作は、第１列３０、第２列３１及び第３列３２の分離スクリーン７においてそれぞれ同様に行われる。
【００２２】
前記排出口９は、図４及び図８に示すように、本体２の他端側の端部壁４７に対して本体２の回転中心Ｃを中心として設けられた円形の開口部であり、外周側へ傾斜した突出部４８を有し、該排出口９を介して泥水３の中の水分８が本体２の内部から外部へ排出される。本体２の内周面５と排出口９との段差を形成する端部壁４７の高さＨ３は、本体２の下部に沈殿した泥分６の高さＨ２よりも十分に高く、なおかつ、泥水分離装置１１の運転中における本体２の内部の泥水３の水位Ｈ４よりも少し低い高さとなるように形成する。本実施形態においては、前記泥水３の水位Ｈ４は７００ｍｍ前後を想定しているので、端部壁４７の高さＨ３は５５０ｍｍとしている。これにより、泥水３の中から泥分６が下方に沈殿した後の上澄みの水分８のみが排出口９から外部へ排出されることとなる。
【００２３】
前記排出部１０は、図４及び図５に示すように、本体２の回転中心Ｃの近傍に配置され、前記分離スクリーン７において分離された泥分６を回収して本体２の外部へ排出するための搬送装置である。そこで、本実施形態においては、排出部１０として、下部が半円形に形成された樋４９と、該樋４９の中に配置されたねじ状の送り羽根５０とを備え、該送り羽根５０を回転させることによりねじ面に沿って泥分６を押し進めるスクリューコンベアを使用している。樋４９の上部は幅方向に拡開されて広い上方開口部５１を形成しており、分離スクリーン７から落下してくる泥分６を確実に回収できるようになっている。そして、排出部１０は、排出口９から本体２の外部へ泥分６を搬送するように設けられている。ここで、排出部１０が本体２の外部へ出た所において泥分６を回収するような構成とすれば、泥水分離装置１１を単体として使用することができる。
【００２４】
次に、泥水処理装置１の泥水分離装置１１以外の部分について説明する。図１に示すように、前記攪拌搬送部１４は、泥水分離装置１１の排出部１０に連続して設けられ、後述する安定材供給部１５及び吸湿材供給部１６において供給される安定材１２及び吸湿材１３と攪拌しつつ泥分６を搬送する搬送装置である。そこで、本実施形態においては、前記泥水分離装置１１の排出部１０を構成するスクリューコンベアの長さを延長することにより、攪拌搬送部１４を該排出部１０と一体的に連続して設けている。すなわち、攪拌搬送部１４は、前記排出部１０と同様に、下部が半円形に形成されるとともに上部が幅方向に拡開されて広い上方開口部５１を形成している樋４９と、該樋４９の中に配置されて回転されるねじ状の送り羽根５０とを備えたスクリューコンベアで構成されている。このため、攪拌搬送部１４において搬送される泥分６は、送り羽根５０によって樋４９の中で回転しながら押し進められることとなり、搬送されつつ適度に攪拌される。したがって、後述するように、攪拌搬送部１４において搬送中の泥分６に安定材供給部１５及び吸湿材供給部１６から安定材１２及び吸湿材１３が供給されれば、泥分６と安定材１２及び吸湿材１３とが攪拌され、攪拌搬送部１４の終端部５２においては泥分６と安定材１２及び吸湿材１３とが混合された状態で排出されることとなる。
【００２５】
なお、攪拌搬送部１４を泥水分離装置１１の排出部１０と別個の構成とすることも可能である。この場合、図示しないが、例えば排出部１０を通常のベルトコンベア、攪拌搬送部１４をスクリューコンベアとし、攪拌搬送部１４の始端部を排出部１０の終端部より一段低い位置に配置して、排出部１０から落下した泥分６を攪拌搬送部１４の樋４９において受けて連続的に搬送する構成とすることもできる。更に又、搬送部と攪拌部を分けて、搬送されて来た泥分６、安定材１２及び吸湿材１３を一度に攪拌するようにしても良い。これらはいずれも攪拌搬送部１４の範囲に含まれるものである。
【００２６】
前記安定材供給部１５は、図９に示すように、攪拌搬送部１４に上方から適量の安定材１２を投入することにより、搬送中の泥分６に対して安定材１２を供給する供給装置である。具体的には、安定材供給部１５は、安定材１２が収容されているサイロ本体５３と、該サイロ本体５３から攪拌搬送部１４の上方の所定位置まで安定材１２を搬送する搬送パイプ５４と、該搬送パイプ５４から送出された安定材１２を攪拌搬送部１４へ定量的に供給するためのフィーダ５５とを有して構成されている。ここで、フィーダ５５を設けたことにより次のような利点がある。すなわち、安定材１２は、泥分６に対して一定の割合で混合させることが必要であるが、搬送パイプ５４から送出される安定材１２の量は一定しないため、安定材１２を一旦フィーダ５５上に供給することにより、搬送パイプ５４から送出される安定材１２の量の変動を吸収し、泥分６に対して適量の安定材１２を常に一定の割合で供給することができる。
【００２７】
ここで、安定材１２としては、ポルトランドセメント、高炉セメントなどの各種セメント、セメント系安定材、生石灰、石灰系安定材などを使用することができる。この中で、生石灰又は石灰系安定材を使用すれば、水硬性複合路盤材の材料規格に合致し、本発明に係る泥水処理装置１において処理した後の泥分６を水硬性複合路盤材として再利用することができるので好適である。また、セメントやセメント系安定材などのセメント成分を含む安定材１２を使用する場合には、本発明に係る泥水処理装置１において処理した後の泥分６を盛土や埋め戻しなどに再利用した際に土壌中に六価クロムが溶出することを防止するため、六価クロムの溶出が少ない安定材１２を使用すると好適である。
【００２８】
前記吸湿材供給部１６は、攪拌搬送部１４に上方から適量の吸湿材１３を投入することにより、搬送中の泥分６に対して吸湿材１３を供給する供給装置である。具体的には、吸湿材供給部１６は、吸湿材１３が収容されているサイロ本体５３と、該サイロ本体５３から攪拌搬送部１４の上方の所定位置まで吸湿材１３を搬送する搬送パイプ５４とを有して構成されている。本実施形態においては、このような吸湿材供給部１６を３個隣接させて配置している。このように３個の吸湿材供給部１６を配置することにより、吸湿材１３を供給する量を攪拌搬送部１４において搬送中の泥分６の含水比などに合わせて適宜調節することが可能となる。なお、安定材供給部１５と異なりフィーダ５５を設けていないのは、吸湿材１３は安定材１２とは異なり泥分６に対して大量に混合させるものであるため、供給量の多少の変動はあまり問題とならないことによるものである。
【００２９】
前記吸湿材１３としては、ここでは、石粉を使用している。石粉は、岩石を細かく砕いて粉状にしたものであり、乾燥した状態のものを使用する。このような乾燥した石粉を泥分６に混入させることにより、泥分６に含まれている水分を吸収して全体の含水比を低下させることができる。石粉を製造するためには、例えば、すでに本出願人により開示されている特公平7-75674又は特公平7-75675の「コンクリート用砕砂製造装置」を使用すると好適である。なお、吸湿材１３として、石粉以外のもの、例えば植物繊維をペレット状に固めたものや給水性ポリマーなどを使用することも可能であるが、路盤材料として使用するためには石粉が最も好適である。
【００３０】
泥分６に対する安定材１２及び吸湿材１３の供給量は、具体的には以下のようになる。すなわち、泥水分離装置１１から排出されてきた泥分６を「１００」とすると、これに対して安定材１２を「５」、吸湿材１３を「２０」の割合で供給する。例えば、本実施形態においては、泥水分離装置１１から排出されてきた時点における泥分６「１００ｇ」の内には、水分が約１／３の「３３ｇ」含まれており、含水比は４９．３％である。これに対して安定材１２を「５ｇ」と吸湿材１３を「２０ｇ」加えると含水比は３５．８％となり、安定材１２により固形化するのに適した含水比となる。なお、含水比とは、水の質量を水以外の固形分の質量により割った値である。このようにすることにより、少ない量の安定材１２で大量の泥分６を固形化することができる。
【００３１】
前記袋詰部６１は、前記攪拌搬送部１４に連続して設けられ、攪拌後の泥分６を袋詰するものである。具体的には、図９及び図１０に示すように、袋詰部６１は、攪拌搬送部１４の終端部５２を中心に放射状に配置された袋支持枠７０により仕切られて扇形に配置された袋置場７１と、攪拌搬送部１４の終端部５２と袋置場７１とをつないで配置されて攪拌搬送部１４から排出された泥分６を袋置場７１へ搬送する搬送装置６９とを有して構成される。ここでは、該搬送装置６９として、下部が半円形に形成された樋６７と、該樋６７の中に配置されて回転されるねじ状の送り羽根６８とを備えたスクリューコンベアを用いている。そして、搬送装置６９は、その始端部７２が攪拌搬送部１４の終端部５２の下方に配置され、該始端部７２の下部に設けられた回転軸７３を中心に水平面上で回転可能に支持されているので、搬送装置６９を回転させてその終端部７４を袋置場７１の上方へ移動させることにより、攪拌搬送部１４から排出された泥分６を袋置場７１の袋支持枠７０に開口して引っ掛け支持されている袋Ｆの内部へと搬送することができるようになっている。なお、搬送装置６９は前記スクリューコンベアに限定されるものではなく、例えばベルトコンベア等他の搬送装置を使用することも可能である。
【００３２】
また、搬送装置６９の長さ方向中央部近傍の下部には支持ローラ７５が設けられており、該支持ローラ７５は袋置場７１の端壁を構成する円弧状壁７６の上面に載置され、搬送装置６９を移動可能に支持している。更にここでは、支持ローラ７５をモータ等により回転させることにより、搬送装置６９を自動的に回転させ、その終端部７４を各袋置場７１の袋支持枠７０に開口支持されている袋Ｆの上方へ移動させることができるようにしている。これによって、多数の袋Ｆを袋置場７１に並べられるので、搬送装置６９からの搬送量が多い場合であっても、順次、搬送装置６９を回転させて袋Ｆから袋Ｆへと袋詰めできる。しかし、搬送量が余り多くない場合には、搬送装置６９の設置を止めて、攪拌搬送部１４の終端部７４に袋詰部６１を設けて、一袋ずつ満杯になるまで袋詰めするようにしても良い。
なお、この搬送装置６９を使用しないで、攪拌搬送部１４の終端部５２に袋詰部６１を設けるようにしても良い。また、図示していないが、袋詰部６１の上方には屋根などを設け、泥分６に雨などがかからないようにすると好適である。
【００３３】
上述のようにして袋詰された泥６は、図１に示すように、ユニックＵを使うなどしてトラックＴの荷台に載置して、そのままトラックＴで目的地へと搬送することができる。このような、袋Ｆに詰めた泥分６の使用例としては、ＲＣ路面再生クラッシャーランなどに有効に活用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係る泥水処理装置を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る泥水分離装置を示す正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る泥水分離装置を示す左側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る泥水分離装置を示す断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る泥水分離装置の分離スクリーンを示す斜視図である。
【図７】泥水分離装置の使用状態を示す図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る泥水分離装置を示す右側面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る泥水処理装置のうち、泥水分離装置以外の部分を示す正面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る泥水処理装置の袋詰部を示す平面図である。
【図１１】従来例に係る泥水処理装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ 泥水処理装置
２ 泥水分離装置の本体
３ 泥水
４ 供給口
６ 泥分
７ 分離スクリーン
８ 水分
９ 排出口
１０ 排出部
１１ 泥水分離装置
１２ 安定材
１３ 吸湿材
１４ 攪拌搬送部
１５ 安定材供給部
１６ 吸湿材供給部
１７ 支持部
２８ 傾斜部
３４ 支持フレーム
４１ スクリーン本体
４４ スクリーン本体の第1面
４５ スクリーン本体の第２面
５６ 搬送部
５８ 攪拌部
６１ 袋詰部
６３ 攪拌水槽
６９ 搬送装置
７１ 袋置場
Ｃ 泥水分離装置の本体の回転中心
Ｒ 泥水分離装置の本体の回転方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート用骨材の製造過程において排出される泥水を処理し袋詰めするための泥水処理装置及び泥水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート用骨材として用いられる砕砂の製造においては、砂利、砕石等の原砂を適度に破砕することによって得られる砕砂を水洗し、その後に砕砂を取り出すということが行われる。この過程において砕砂を洗浄した後の水が大量の泥水として排出される。このような泥水は然るべき場所に廃棄しなければならないが、周辺環境に与える影響を考慮すると適当な廃棄場所を見つけることが困難である。また、その廃棄場所が遠方になる場合、大量の泥水をトラック等により運搬しなければならず、運搬費用が膨大なものとなる。
【０００３】
そこで、このような泥水の運搬を容易にするため、泥水から泥分を分離し、加圧等して水分を除去することにより泥分のみを固めて取り出す装置が知られている。しかし、このような装置により取り出した泥分は、加圧等により脱水して固めてあるだけであり、水分を含めばすぐに溶けて流れてしまうことから、雨が降れば溶けて流れ出し、運搬が困難になるとともに、周辺の環境に悪影響を与える可能性があった。
【０００４】
このような問題を解決するため、本件出願人は、特許第２９０９５８５号公報に記載の泥水処理装置を既に開示している。この泥水処理装置１０１は、図１４に示すように、泥水１０２に凝集剤１０３を注入して攪拌混合する攪拌槽１０４と、前記攪拌槽１０４から排出された泥水１０２を搬送する間に更に凝集反応を促進させる凝集ドラム１０５と、該凝集ドラム１０５を通過した泥水１０２から泥分１０６を分離するための分離用スクリーンでなる網目ドラム１０７と、該網目ドラム１０７の外周側に所定間隔を空けて配置されて前記網目ドラムを通過した水分を回収して排出する外側ドラム１０８とからなる二重構造の固液分離ドラム１０９と、該固液分離ドラム１０９で分離された泥分１０６を搬送する外側ドラム１１０と、該外側ドラム１０８の内部に配置され石粉製造装置１１５から供給された石粉１１１を篩いにかけて搬送中の前記泥分１０６に供給する分別用スクリーンでなる網目ドラム１１２とからなる二重構造の石粉混合ドラム１１３と、前記凝集ドラム１０５、固液分離ドラム１０９及び石粉混合ドラム１１３を回転させる駆動装置１１４とを備えるものである。
【０００５】
この泥水処理装置１０１によれば、泥水１０２から泥分１０６を分離して取り出すとともに、石粉１１１を供給して前記泥分１０６の表面に石粉１１１の層を形成するので、泥分１０６を、多少の水分を含んでも容易に溶けて流れ出すことがない固形物として取り出すことができる。したがって、トラックなどに積載して容易に運搬することが可能となるとともに、屋外に放置しておいて雨が降るなどしても、溶けて流れ出して運搬を困難にしたり、周辺の環境を汚染したりすることがない。
【０００６】
しかしながら、上記従来の泥水処理装置１０１では、回転する円筒形の分離用スクリーンでなる網目ドラム１０７を通過させることのみによって泥水１０２から泥分１０６を分離するものであることから、除去される水分の割合が低く、分離された泥分１０６の中に含まれる水分の割合が高いものとなる。そのため、泥分１０６に含まれる水分を吸収するために大量の石粉１１１を必要とし、更に、取り出された泥分１０６の乾燥硬化に長い時間を要するという問題があった。また、上記従来の泥水処理装置１０１は、泥水１０２から分離した泥分１０６を雨等の水分により容易に溶け出さない程度に固めるものであり、長期的には風化して元の泥分に戻るため、路盤材料や盛土などに再利用することはできず、産業廃棄物として処理するしかなかった。
そこで水分の含まれる割合の低い泥分を泥水から分離できるようにするとともに、分離した泥分を恒久的に固形化させて路盤材料などに再利用することができる泥水処理装置及び泥水処理方法を提案した（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特許第３４３３２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この泥水処理装置及び泥水処理方法においては、製造された泥分がストックヤードに山積みされて固化するために、これを利用する際には、解砕機で砕いて粒径を５ｍｍ以下の安定処理砕石微粉末としなければならない問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記技術課題を解決するための具体的手段は、次のようなものである。すなわち、請求項１に記載する泥水処理装置は、周方向に回転駆動される円筒形状の本体と、凝集剤を混入した泥水を供給する供給口と、本体の回転中心から該本体の内周面にかけて放射状に複数配置され、本体の回転に伴って回転することより泥水から泥分を分離する分離スクリーンと、泥水の中の水分を排出する排出口と、分離された泥分を回収して本体の外部へ排出する排出部とを備える泥水分離装置と、該泥水分離装置から泥分を搬送しつつ攪拌する攪拌搬送部と、該攪拌搬送部によって搬送中の泥分に安定材及び吸湿材を供給する安定材供給部及び吸湿材供給部と、前記攪拌搬送部で攪拌され搬送された泥分を袋詰めする袋詰部を有することにある。
【０００９】
請求項２に記載する泥水処理方法は、泥水に凝集剤を混入して攪拌し、周方向に回転駆動される円筒形状の本体内で泥水中の泥分を凝集沈殿させた後、前記本体の回転中心から該本体の内周面にかけて放射状に複数配置され、該本体の回転に伴って回転する分離スクリーンにより該泥分を泥水からすくい上げて分離し、該分離した泥分に安定剤及び吸湿剤を供給して攪拌してから、袋詰めすることにある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る泥水処理装置及び泥水処理方法によれば、円筒形状の本体の回転中心から該本体の内周面にかけて放射状に複数配置され、該本体の回転に伴って回転することより前記泥水から泥分を分離する分離スクリーンを備えることにより、泥分を上方へ持ち上げながら分離スクリーンにより水分を下方へふるい落とすので、水分の含まれる割合の低い泥分を泥水から分離することができる。
【００１１】
更に、前記泥水分離装置から泥分を搬送しつつ攪拌する攪拌搬送部と、該攪拌搬送部によって搬送中の泥分に安定材及び吸湿材を供給する安定材供給部及び吸湿材供給部とを有することにより、泥水分離装置において泥水から分離された泥分を効率良く自動的に固形化し、泥水を処理することができる。また、攪拌搬送部により取り出した泥分は、その搬送端部の終端部で袋詰めされるので、そのままトラックの荷台に積んで、目的地まで搬送できる。したがって、荷積みの作業が著しく向上する。トラックへの荷台への袋の積載は、ユニック付きのトラックであれば自身で荷積み出来るので便利である。勿論のこと、簡易クレーンなどを用いて荷積みしても良く、その手段は限定されるものではない。
このように袋詰めされた泥分の利用用途としては、ＲＣ路面の再生クラッシャーランなどが好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る泥水処理装置について図面に基づいて説明する。本発明の実施形態に係る泥水処理装置１は、図１に示すように、周方向に回転駆動される円筒形状の本体２と、該本体２の一端側に設けられ、凝集剤６０を混入した泥水３を本体２の内部へ供給する供給口４と、前記本体２の回転中心Ｃから該本体２の内周面５にかけて放射状に複数配置され、該本体２の回転に伴って回転することより前記泥水３から泥分６を分離する分離スクリーン７と、前記本体２の他端側に設けられ、前記泥水３の中の水分８を排出する排出口９と、前記本体２の回転中心Ｃに配置され、前記分離スクリーン７において分離された泥分６を回収して本体２の外部へ排出する排出部１０とを備える泥水分離装置１１と、該泥水分離装置１１の排出部１０に連続して設けられ、泥分６を搬送しつつ安定材１２及び吸湿材１３と攪拌する攪拌搬送部１４と、該攪拌搬送部１４において搬送中の泥分６に安定材１２を供給する安定材供給部１５と、前記攪拌搬送部１４において搬送中の泥分６に吸湿材１３を供給する吸湿材供給部１６と、そして、前記攪拌搬送部１４と連続して搬送する搬送装置６９の先端部に設けた袋詰部６１とを有するものである。以下更に詳細に説明する。
【００１３】
まず、前記泥水分離装置１１について詳細に説明する。図２及び図３に示すように、前記泥水分離装置１１の本体２は円筒形状に形成されており、支持部１７により周方向に回転自在に支持されている。ここで、支持部１７は、本体２の長手方向一端側及び他端側にそれぞれ一対ずつ配置されており、それぞれ支持台１８及び支軸１９を介して回転自在に設けられた一対の支持ローラ２０を有して構成されている。該支持ローラ２０の外周には嵌合溝２１が形成されており、本体２の外周面２２に形成された２個の環状突起２３にそれぞれ回転自在に係合することにより、本体２を両側から回転自在に支持するとともに本体２の軸方向の移動を規制している。ここでは、支持ローラ２０の嵌合溝２１と本体２の外周面２２の環状突起２３はそれぞれ断面Ｕ字形に形成されている。
【００１４】
また、本体２の外周面２２には、従動スプロケット２４が設けられている。そして、本体２を周方向に回転駆動するためのモータ２５の出力軸上には駆動スプロケット２６が取り付けられており、駆動スプロケット２６と従動スプロケット２４とはチェーン２７により連結され、モータ２５によってチェーン２７を介して本体２が矢印Ｒ方向へ回転駆動されるようになっている。
【００１５】
前記供給口４は、図３及び図４に示すように、本体２の一端側において本体２の回転中心Ｃを中心として設けられた円形の開口部であり、該供給口４を介して凝集剤６０が混入された泥水３が本体２の内部へ供給される。供給口４の直径Ｄ１は本体２の直径Ｄ２よりも小さく形成されており、例えば、本実施形態においては、本体２の直径Ｄ２は２２００ｍｍとし、供給口４の直径Ｄ１は７００ｍｍとしている。そして、供給口４から本体２に至る部分には、緩やかな傾斜を有する傾斜部２８が形成されている。該傾斜部２８の傾斜角度θは約５〜１０°となるように形成すると好適である。また、傾斜部２８の長さＬは、凝集剤が混入された泥水３の凝集作用を促進させるために十分な長さを有することが必要であり、約２０００〜３０００ｍｍの長さを確保すると好適である。これにより、供給口４から供給された泥水３は、傾斜部２８を移動する間に十分に攪拌されるので凝集作用がほぼ完了した状態で本体２へ到達することとなる。そして、本体２に到達した泥水３は、本体２の内部において泥分６と水分８とに分離し、そのうち泥分６は比重が重いので本体２の下部に沈殿する。また、傾斜部２８と本体２との接続部分には段差部２９が形成されている。該段差部２９は、その高さＨ１が本体２の下部に沈殿した泥分６の高さＨ２以上の高さとなるように形成されており、沈殿した泥分６が傾斜部２８の方へ戻ることを防止する働きをする。本実施形態においては、前記泥分６の高さＨ２は１００ｍｍ前後を想定しているので、段差部２９の高さＨ１は１５０ｍｍとしている。
【００１６】
供給口４から供給される凝集剤６０を混入した泥水３は、図１に示すように、攪拌水槽６３においてあらかじめ泥水３の中に凝集剤６０を投入して攪拌したものである。該攪拌水槽６３は、外部攪拌槽６４と内部攪拌槽６５とを有する２重構造となっており、内部攪拌槽６５に供給された泥水３と凝集剤６０は攪拌羽根６６により攪拌された後、内部攪拌槽６５の下部に設けられた開口部から外部攪拌槽６４へ送られた後、供給口４へ送られる。前記凝集剤６０としては、例えばカチオン系、ノニオン系、アニオン系等の水溶性高分子凝集剤を使用することができる。
【００１７】
前記分離スクリーン７は、図４及び図４のＡ−Ａ断面図である図５に示すように、本体２の回転中心Ｃから本体２の内周面５にかけて放射状に複数配置されている。具体的には、分離スクリーン７は、供給口４側の第１列３０、中央の第２列３１及び排出口９側の第３列３２の３列に分けて配置されており、第１列３０においては６個、第２列３１及び第３列３２においては３個の分離スクリーン７がそれぞれ配置されている。ここで、第１列３０の分離スクリーン７を６個としたのは、第１列３０は供給口４から供給された泥水３から最初に泥分６をすくい上げる部分であるため、大量の泥分６を効率良くすくい上げることができるように分離スクリーン７の数は多い方が好ましいからである。一方、第２列３１及び第３列３２の分離スクリーン７を３個としたのは、第１列３０の分離スクリーン７により泥分６の大半が既にすくい上げられていることから、残りの泥分６をすくい上げるためには第１列３０ほどの分離スクリーン７の数は必要でないからである。
【００１８】
各列の分離スクリーン７は、その中心側端部３３が本体２の回転中心Ｃに配置された排出部１０の周囲を囲むように配置された支持フレーム３４に対して固定され、その外周側端部３５が本体２の内周面５に対して固定されることにより回転中心Ｃから外側へ放射状に配置されている。ここで、支持フレーム３４は、本体２の内部における排出部１０の供給口側端部３６及び排出口側端部３７の近傍にそれぞれ配置された六角形の端部フレーム３８と、該端部フレーム３８の各辺ごとに両側の端部フレーム３８間を連結するように配置された６個の断面Ｌ字形の直線フレーム３９とを有して構成されており、両側の端部フレーム３８はそれぞれ支持シャフト４０により本体２の内周面５に対して固定されて支持されている。
【００１９】
分離スクリーン７は、図６にも示すように、篩網からなるスクリーン本体４１と、該スクリーン本体４１を所定形状に保ちつつ所定位置に固定するための側板４２及び連結シャフト４３とを有して構成されている。前記スクリーン本体４１は、本体２の径方向に対して平行に配置された第１面４４と、該第１面４４の径方向外側に連続して設けられ、該第１面４４に対して本体２の回転方向Ｒに傾斜した第２面４５とを有する断面「く」の字形に形成されている。第２面４５の第１面４４に対する傾斜角度γは約４５〜６０°となるように形成すると好適である。スクリーン本体４１の目開きについては、第１列３０及び第２列３１を大きい目開きとし、第３列３２をそれより小さい目開きとすると好適である。例えば本実施形態においては、第１列３０及び第２列３１のスクリーン本体４１を線形０．８ｍｍで目開きが約３ｍｍとし、第３列３２のスクリーン本体４１を線形０．３ｍｍで目開きが約１．５ｍｍとしている。このようにすることにより、第３列３２において、第１列３０及び第２列３１ですくい上げることができなかった小さい粒径の泥分６をもすくい上げることができる。
【００２０】
前記側板４２は、略五角形状に形成された平板であって、その中心側端部３３が支持フレーム３４に、外周側端部３５が本体２の内周面にそれぞれ固定されるとともに、その対向する内側面にスクリーン本体４１の両側端部が取り付けられている。前記連結シャフト４３は、両側の側板４２を連結する棒状部材であって側板４２を所定間隔で固定するとともに、スクリーン本体４１の背面側にも配置されて泥分６をすくい上げる際に加わる泥分６の重量を支持する役割も果たす。
【００２１】
そして、分離スクリーン７は、本体２の回転に伴って本体２と一体的に回転することにより、本体２内部の下部に沈殿している泥分６をすくい上げ、泥水３から泥分６を分離する。そこで、分離スクリーン７が泥水３から泥分６をすくい上げる際の動作について説明する。図４のＢ−Ｂ断面図である図７に示すように、本体２の内部においては、泥水３は泥分６と水分８とにほぼ分離しており、泥分６が本体２の下部に沈殿した状態となっている。そして、分離スクリーン７は、本体２の回転に伴ってＲ方向に回転しつつ、位置Ｐ１付近において本体２の下部に沈殿している泥分６を、その径方向外側の第２面４５によりすくい上げる。その後、分離スクリーン７はそのまま回転しつつ上昇し、位置Ｐ２付近において泥分６を水面４６から上に持ち上げて泥水３から分離する。この際、泥分６に含まれる余分な水分８は、分離スクリーン７から下方へ落下する。その後、水面４６より上の位置Ｐ３付近において、第２面４５の上にあった泥分６が移動して第１面４４の上に落下する。これは前述の通り、第２面４５が第１面４４に対して本体２の回転方向Ｒに傾斜していることから、位置Ｐ３付近においては第２面４５の傾斜角度が第１面４４の傾斜角度よりも大きくなることによるものである。この際、第１面４４の上に落下したことによる衝撃等により泥分６の中に含まれている水分８が更に分離スクリーン７から下にふるい落とされ、泥分６に含まれる水分８の割合を更に低くすることができる。その後、排出部１０のほぼ真上の位置Ｐ４付近において、泥分６は下方へ落下し、排出部１０により回収される。そして、このような動作は、第１列３０、第２列３１及び第３列３２の分離スクリーン７においてそれぞれ同様に行われる。
【００２２】
前記排出口９は、図４及び図８に示すように、本体２の他端側の端部壁４７に対して本体２の回転中心Ｃを中心として設けられた円形の開口部であり、外周側へ傾斜した突出部４８を有し、該排出口９を介して泥水３の中の水分８が本体２の内部から外部へ排出される。本体２の内周面５と排出口９との段差を形成する端部壁４７の高さＨ３は、本体２の下部に沈殿した泥分６の高さＨ２よりも十分に高く、なおかつ、泥水分離装置１１の運転中における本体２の内部の泥水３の水位Ｈ４よりも少し低い高さとなるように形成する。本実施形態においては、前記泥水３の水位Ｈ４は７００ｍｍ前後を想定しているので、端部壁４７の高さＨ３は５５０ｍｍとしている。これにより、泥水３の中から泥分６が下方に沈殿した後の上澄みの水分８のみが排出口９から外部へ排出されることとなる。
【００２３】
前記排出部１０は、図４及び図５に示すように、本体２の回転中心Ｃの近傍に配置され、前記分離スクリーン７において分離された泥分６を回収して本体２の外部へ排出するための搬送装置である。そこで、本実施形態においては、排出部１０として、下部が半円形に形成された樋４９と、該樋４９の中に配置されたねじ状の送り羽根５０とを備え、該送り羽根５０を回転させることによりねじ面に沿って泥分６を押し進めるスクリューコンベアを使用している。樋４９の上部は幅方向に拡開されて広い上方開口部５１を形成しており、分離スクリーン７から落下してくる泥分６を確実に回収できるようになっている。そして、排出部１０は、排出口９から本体２の外部へ泥分６を搬送するように設けられている。ここで、排出部１０が本体２の外部へ出た所において泥分６を回収するような構成とすれば、泥水分離装置１１を単体として使用することができる。
【００２４】
次に、泥水処理装置１の泥水分離装置１１以外の部分について説明する。図１に示すように、前記攪拌搬送部１４は、泥水分離装置１１の排出部１０に連続して設けられ、後述する安定材供給部１５及び吸湿材供給部１６において供給される安定材１２及び吸湿材１３と攪拌しつつ泥分６を搬送する搬送装置である。そこで、本実施形態においては、前記泥水分離装置１１の排出部１０を構成するスクリューコンベアの長さを延長することにより、攪拌搬送部１４を該排出部１０と一体的に連続して設けている。すなわち、攪拌搬送部１４は、前記排出部１０と同様に、下部が半円形に形成されるとともに上部が幅方向に拡開されて広い上方開口部５１を形成している樋４９と、該樋４９の中に配置されて回転されるねじ状の送り羽根５０とを備えたスクリューコンベアで構成されている。このため、攪拌搬送部１４において搬送される泥分６は、送り羽根５０によって樋４９の中で回転しながら押し進められることとなり、搬送されつつ適度に攪拌される。したがって、後述するように、攪拌搬送部１４において搬送中の泥分６に安定材供給部１５及び吸湿材供給部１６から安定材１２及び吸湿材１３が供給されれば、泥分６と安定材１２及び吸湿材１３とが攪拌され、攪拌搬送部１４の終端部５２においては泥分６と安定材１２及び吸湿材１３とが混合された状態で排出されることとなる。
【００２５】
なお、攪拌搬送部１４を泥水分離装置１１の排出部１０と別個の構成とすることも可能である。この場合、図示しないが、例えば排出部１０を通常のベルトコンベア、攪拌搬送部１４をスクリューコンベアとし、攪拌搬送部１４の始端部を排出部１０の終端部より一段低い位置に配置して、排出部１０から落下した泥分６を攪拌搬送部１４の樋４９において受けて連続的に搬送する構成とすることもできる。更に又、搬送部と攪拌部を分けて、搬送されて来た泥分６、安定材１２及び吸湿材１３を一度に攪拌するようにしても良い。これらはいずれも攪拌搬送部１４の範囲に含まれるものである。
【００２６】
前記安定材供給部１５は、図９に示すように、攪拌搬送部１４に上方から適量の安定材１２を投入することにより、搬送中の泥分６に対して安定材１２を供給する供給装置である。具体的には、安定材供給部１５は、安定材１２が収容されているサイロ本体５３と、該サイロ本体５３から攪拌搬送部１４の上方の所定位置まで安定材１２を搬送する搬送パイプ５４と、該搬送パイプ５４から送出された安定材１２を攪拌搬送部１４へ定量的に供給するためのフィーダ５５とを有して構成されている。ここで、フィーダ５５を設けたことにより次のような利点がある。すなわち、安定材１２は、泥分６に対して一定の割合で混合させることが必要であるが、搬送パイプ５４から送出される安定材１２の量は一定しないため、安定材１２を一旦フィーダ５５上に供給することにより、搬送パイプ５４から送出される安定材１２の量の変動を吸収し、泥分６に対して適量の安定材１２を常に一定の割合で供給することができる。
【００２７】
ここで、安定材１２としては、ポルトランドセメント、高炉セメントなどの各種セメント、セメント系安定材、生石灰、石灰系安定材などを使用することができる。この中で、生石灰又は石灰系安定材を使用すれば、水硬性複合路盤材の材料規格に合致し、本発明に係る泥水処理装置１において処理した後の泥分６を水硬性複合路盤材として再利用することができるので好適である。また、セメントやセメント系安定材などのセメント成分を含む安定材１２を使用する場合には、本発明に係る泥水処理装置１において処理した後の泥分６を盛土や埋め戻しなどに再利用した際に土壌中に六価クロムが溶出することを防止するため、六価クロムの溶出が少ない安定材１２を使用すると好適である。
【００２８】
前記吸湿材供給部１６は、攪拌搬送部１４に上方から適量の吸湿材１３を投入することにより、搬送中の泥分６に対して吸湿材１３を供給する供給装置である。具体的には、吸湿材供給部１６は、吸湿材１３が収容されているサイロ本体５３と、該サイロ本体５３から攪拌搬送部１４の上方の所定位置まで吸湿材１３を搬送する搬送パイプ５４とを有して構成されている。本実施形態においては、このような吸湿材供給部１６を３個隣接させて配置している。このように３個の吸湿材供給部１６を配置することにより、吸湿材１３を供給する量を攪拌搬送部１４において搬送中の泥分６の含水比などに合わせて適宜調節することが可能となる。なお、安定材供給部１５と異なりフィーダ５５を設けていないのは、吸湿材１３は安定材１２とは異なり泥分６に対して大量に混合させるものであるため、供給量の多少の変動はあまり問題とならないことによるものである。
【００２９】
前記吸湿材１３としては、ここでは、石粉を使用している。石粉は、岩石を細かく砕いて粉状にしたものであり、乾燥した状態のものを使用する。このような乾燥した石粉を泥分６に混入させることにより、泥分６に含まれている水分を吸収して全体の含水比を低下させることができる。石粉を製造するためには、例えば、すでに本出願人により開示されている特公平7-75674又は特公平7-75675の「コンクリート用砕砂製造装置」を使用すると好適である。なお、吸湿材１３として、石粉以外のもの、例えば植物繊維をペレット状に固めたものや給水性ポリマーなどを使用することも可能であるが、路盤材料として使用するためには石粉が最も好適である。
【００３０】
泥分６に対する安定材１２及び吸湿材１３の供給量は、具体的には以下のようになる。すなわち、泥水分離装置１１から排出されてきた泥分６を「１００」とすると、これに対して安定材１２を「５」、吸湿材１３を「２０」の割合で供給する。例えば、本実施形態においては、泥水分離装置１１から排出されてきた時点における泥分６「１００ｇ」の内には、水分が約１／３の「３３ｇ」含まれており、含水比は４９．３％である。これに対して安定材１２を「５ｇ」と吸湿材１３を「２０ｇ」加えると含水比は３５．８％となり、安定材１２により固形化するのに適した含水比となる。なお、含水比とは、水の質量を水以外の固形分の質量により割った値である。このようにすることにより、少ない量の安定材１２で大量の泥分６を固形化することができる。
【００３１】
前記袋詰部６１は、前記攪拌搬送部１４に連続して設けられ、攪拌後の泥分６を袋詰するものである。具体的には、図９及び図１０に示すように、袋詰部６１は、攪拌搬送部１４の終端部５２を中心に放射状に配置された袋支持枠７０により仕切られて扇形に配置された袋置場７１と、攪拌搬送部１４の終端部５２と袋置場７１とをつないで配置されて攪拌搬送部１４から排出された泥分６を袋置場７１へ搬送する搬送装置６９とを有して構成される。ここでは、該搬送装置６９として、下部が半円形に形成された樋６７と、該樋６７の中に配置されて回転されるねじ状の送り羽根６８とを備えたスクリューコンベアを用いている。そして、搬送装置６９は、その始端部７２が攪拌搬送部１４の終端部５２の下方に配置され、該始端部７２の下部に設けられた回転軸７３を中心に水平面上で回転可能に支持されているので、搬送装置６９を回転させてその終端部７４を袋置場７１の上方へ移動させることにより、攪拌搬送部１４から排出された泥分６を袋置場７１の袋支持枠７０に開口して引っ掛け支持されている袋Ｆの内部へと搬送することができるようになっている。なお、搬送装置６９は前記スクリューコンベアに限定されるものではなく、例えばベルトコンベア等他の搬送装置を使用することも可能である。
【００３２】
また、搬送装置６９の長さ方向中央部近傍の下部には支持ローラ７５が設けられており、該支持ローラ７５は袋置場７１の端壁を構成する円弧状壁７６の上面に載置され、搬送装置６９を移動可能に支持している。更にここでは、支持ローラ７５をモータ等により回転させることにより、搬送装置６９を自動的に回転させ、その終端部７４を各袋置場７１の袋支持枠７０に開口支持されている袋Ｆの上方へ移動させることができるようにしている。これによって、多数の袋Ｆを袋置場７１に並べられるので、搬送装置６９からの搬送量が多い場合であっても、順次、搬送装置６９を回転させて袋Ｆから袋Ｆへと袋詰めできる。しかし、搬送量が余り多くない場合には、搬送装置６９の設置を止めて、攪拌搬送部１４の終端部７４に袋詰部６１を設けて、一袋ずつ満杯になるまで袋詰めするようにしても良い。
なお、この搬送装置６９を使用しないで、攪拌搬送部１４の終端部５２に袋詰部６１を設けるようにしても良い。また、図示していないが、袋詰部６１の上方には屋根などを設け、泥分６に雨などがかからないようにすると好適である。
【００３３】
上述のようにして袋詰された泥６は、図１に示すように、ユニックＵを使うなどしてトラックＴの荷台に載置して、そのままトラックＴで目的地へと搬送することができる。このような、袋Ｆに詰めた泥分６の使用例としては、ＲＣ路面再生クラッシャーランなどに有効に活用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係る泥水処理装置を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る泥水分離装置を示す正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る泥水分離装置を示す左側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る泥水分離装置を示す断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る泥水分離装置の分離スクリーンを示す斜視図である。
【図７】泥水分離装置の使用状態を示す図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る泥水分離装置を示す右側面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る泥水処理装置のうち、泥水分離装置以外の部分を示す正面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る泥水処理装置の袋詰部を示す平面図である。
【図１１】従来例に係る泥水処理装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ 泥水処理装置
２ 泥水分離装置の本体
３ 泥水
４ 供給口
６ 泥分
７ 分離スクリーン
８ 水分
９ 排出口
１０ 排出部
１１ 泥水分離装置
１２ 安定材
１３ 吸湿材
１４ 攪拌搬送部
１５ 安定材供給部
１６ 吸湿材供給部
１７ 支持部
２８ 傾斜部
３４ 支持フレーム
４１ スクリーン本体
４４ スクリーン本体の第1面
４５ スクリーン本体の第２面
５６ 搬送部
５８ 攪拌部
６１ 袋詰部
６３ 攪拌水槽
６９ 搬送装置
７１ 袋置場
Ｃ 泥水分離装置の本体の回転中心
Ｒ 泥水分離装置の本体の回転方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に回転駆動される円筒形状の本体と、凝集剤を混入した泥水を供給する供給口と、本体の回転中心から該本体の内周面にかけて放射状に複数配置され、本体の回転に伴って回転することより泥水から泥分を分離する分離スクリーンと、泥水の中の水分を排出する排出口と、分離された泥分を回収して本体の外部へ排出する排出部とを備える泥水分離装置と、該泥水分離装置から泥分を搬送しつつ攪拌する攪拌搬送部と、該攪拌搬送部によって搬送中の泥分に安定材及び吸湿材を供給する安定材供給部及び吸湿材供給部と、前記攪拌搬送部で攪拌され搬送された泥分を袋詰めする袋詰部を有することを特徴とする泥水処理装置。
【請求項２】
泥水に凝集剤を混入して攪拌し、周方向に回転駆動される円筒形状の本体内で泥水中の泥分を凝集沈殿させた後、前記本体の回転中心から該本体の内周面にかけて放射状に複数配置され、該本体の回転に伴って回転する分離スクリーンにより該泥分を泥水からすくい上げて分離し、該分離した泥分に安定剤及び吸湿剤を供給して攪拌してから、袋詰めすることを特徴とする泥水処理方法。
【請求項１】
周方向に回転駆動される円筒形状の本体と、凝集剤を混入した泥水を供給する供給口と、本体の回転中心から該本体の内周面にかけて放射状に複数配置され、本体の回転に伴って回転することより泥水から泥分を分離する分離スクリーンと、泥水の中の水分を排出する排出口と、分離された泥分を回収して本体の外部へ排出する排出部とを備える泥水分離装置と、該泥水分離装置から泥分を搬送しつつ攪拌する攪拌搬送部と、該攪拌搬送部によって搬送中の泥分に安定材及び吸湿材を供給する安定材供給部及び吸湿材供給部と、前記攪拌搬送部で攪拌され搬送された泥分を袋詰めする袋詰部を有することを特徴とする泥水処理装置。
【請求項２】
泥水に凝集剤を混入して攪拌し、周方向に回転駆動される円筒形状の本体内で泥水中の泥分を凝集沈殿させた後、前記本体の回転中心から該本体の内周面にかけて放射状に複数配置され、該本体の回転に伴って回転する分離スクリーンにより該泥分を泥水からすくい上げて分離し、該分離した泥分に安定剤及び吸湿剤を供給して攪拌してから、袋詰めすることを特徴とする泥水処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−１１７８９６（Ｐ２００７−１１７８９６Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３１４００３（Ｐ２００５−３１４００３）
【出願日】平成１７年１０月２８日（２００５．１０．２８）
【出願人】（３９１０６０６３８）ナカヤ実業株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２８日（２００５．１０．２８）
【出願人】（３９１０６０６３８）ナカヤ実業株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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