浚渫土の処理方法および処理システム
【課題】最終処理工程で生じた水を外部に放流せずに処理工程内で有効に利用し、外部環境に不要な負荷をかけない浚渫土の処理方法および処理システムを提供する。
【解決手段】第一処理工程Ｔ１では、浚渫土Ｓから第一振動ふるい１を用いて粗礫Ａを除去し、第二処理工程Ｔ２では、第一処理工程Ｔ１を経た処理土Ｓ１から第二振動ふるい５および遠心分離機９を用いて残存する礫分Ａ１および砂分Ｂを除去し、第三処理工程Ｔ３では、第二処理工程Ｔ２を経た処理土Ｓ２から第三振動ふるい１０および遠心分離機１４を用いてシルト分Ｃを除去し、第四処理工程Ｔ４では、第三処理工程Ｔ３を経た処理土Ｓ３に無機凝集剤Ｈ１および高分子凝集剤Ｈ２を加え、第四振動ふるい１５を用いて、土質分Ｄと水Ｗとに分離させ、分離させた水Ｗを第一処理工程Ｔ１に循環させて第二処理工程Ｔ２に送る処理土Ｓ１の比重調整に利用する。
【解決手段】第一処理工程Ｔ１では、浚渫土Ｓから第一振動ふるい１を用いて粗礫Ａを除去し、第二処理工程Ｔ２では、第一処理工程Ｔ１を経た処理土Ｓ１から第二振動ふるい５および遠心分離機９を用いて残存する礫分Ａ１および砂分Ｂを除去し、第三処理工程Ｔ３では、第二処理工程Ｔ２を経た処理土Ｓ２から第三振動ふるい１０および遠心分離機１４を用いてシルト分Ｃを除去し、第四処理工程Ｔ４では、第三処理工程Ｔ３を経た処理土Ｓ３に無機凝集剤Ｈ１および高分子凝集剤Ｈ２を加え、第四振動ふるい１５を用いて、土質分Ｄと水Ｗとに分離させ、分離させた水Ｗを第一処理工程Ｔ１に循環させて第二処理工程Ｔ２に送る処理土Ｓ１の比重調整に利用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浚渫土の処理方法および処理システムに関し、さらに詳しくは、最終処理工程で生じた水を外部に放流せずに処理工程内で有効に利用して、外部環境に不要な負荷をかけないようにした浚渫土の処理方法および処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海底や河川、湖沼の水底を浚渫した際に、浚渫土を減容するための処理方法が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の発明では、遠心分離機や振動ふるい等を使用して浚渫土を分級処理し、分級処理でオーバーフローした分を濃縮槽に入れて沈降分離させる。濃縮槽の上澄み水は、その後、必要に応じてｐＨ調整されて元の水域に放流される（段落００１８〜００２０）。
【０００３】
しかしながら、上澄み水であっても元の水域に放流すると、その水域の生態系に影響を及ぼし、環境に不要な負荷をかけることがある。放流した水に起因する環境負荷を無くすには、放流する水に対して厳格な処理を施す必要がある。これに伴い、処理コストが増大するという問題も生じる。それ故、浚渫土の最終処理工程を経て生じた水は極力、外部に放流しないことが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２１２６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、最終処理工程で生じた水を外部に放流せずに処理工程内で有効に利用して、外部環境に不要な負荷をかけないようにした浚渫土の処理方法および処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明の浚渫土の処理方法は、浚渫土から振動ふるいを用いて、礫分を主体とする成分を除去する第一処理工程と、第一処理工程を経た処理土から振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、砂分を主体とする成分を除去する第二処理工程と、第二処理工程を経た処理土から振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、シルト分を主体とする成分を除去する第三処理工程と、第三処理工程を経た処理土に凝集剤を加えるとともに振動ふるいを用いて、土質分と水とに分離させる第四処理工程とを有し、第四処理工程において分離させた水を第一処理工程に循環させることにより、第二処理工程に送る処理土の比重を調整することを特徴とする。
【０００７】
本発明の別の浚渫土の処理方法は、浚渫土から振動ふるいを用いて、礫分を主体とする成分を除去する第一処理工程と、第一処理工程を経た処理土から振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、砂分を主体とする成分を除去する第二処理工程と、第二処理工程を経た処理土から振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、シルト分を主体とする成分を除去する第三処理工程と、第三処理工程を経た処理土に振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、土質分と水とに分離させる第四処理工程とを有し、第四処理工程において分離させた水を第一処理工程に循環させることにより、第二処理工程に送る処理土の比重を調整することを特徴とする。
【０００８】
本発明の浚渫土の処理方法では、第四処理工程において分離させた水の一部を、第二処理工程または第三処理工程の少なくとも一方に供給して、その処理工程に設置された振動ふるいのスクリーン上の処理土に散布することもできる。
【０００９】
本発明の浚渫土の処理システムは、第一処理工程に設置されて、浚渫土から礫分を主体とする成分を除去する振動ふるいと、第二処理工程に設置されて、第一処理工程を経た処理土から砂分を主体とする成分を除去する振動ふるいおよび遠心分離機と、第三処理工程に設置されて、第二処理工程を経た処理土からシルト分を主体とする成分を除去する振動ふるいおよび遠心分離機と、第四処理工程に設置されて、第三処理工程を経た処理土に凝集剤を加える凝集剤供給装置と、前記凝集剤が加えられた処理土を土質分と水とに分離させる振動ふるいとを備え、第四処理工程において分離させた水を、第一処理工程に循環させる水循環ラインを設けたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の別の浚渫土の処理システムは、浚渫土から振動ふるいを用いて、礫分を主体とする成分を除去する第一処理工程と、第一処理工程を経た処理土から振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、砂分を主体とする成分を除去する第二処理工程と、第二処理工程を経た処理土から振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、シルト分を主体とする成分を除去する第三処理工程と、第三処理工程を経た処理土に振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、土質分と水とに分離させる第四処理工程とを有し、第四処理工程において分離させた水を第一処理工程に循環させることにより、第二処理工程に送る処理土の比重を調整することを特徴とする。
【００１１】
本発明の浚渫土の処理システムでは、第四処理工程において分離させた水を、第二処理工程または第三処理工程の少なくとも一方の工程に設置された振動ふるいのスクリーン上に供給する水供給ラインを設けたシステムにすることもできる。第二処理工程および第三処理工程に設置される振動ふるいのスクリーンの水平に対する傾斜角度を調整可能な可変構造にしたシステムにすることもできる。第三処理工程に設置される振動ふるいのスクリーンの水平に対する傾斜角度を、第二処理工程に設置される振動ふるいのスクリーンの水平に対する傾斜角度よりも小さく設定したシステムにすることもできる。第二処理工程および第三処理工程に設置される振動ふるいのスクリーンを加振する駆動源をインバータモータにしたシステムにすることもできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第一処理工程、第二処理工程、第三処理工程、第四処理工程を経ることにより、浚渫土に含まれていた成分を粒子分の大きい順に除去する。最終工程となる第四処理工程では、水と最終的に残った土質分とに分離する。そして、最後に残った水は、外部に放流せずに第一処理工程に循環させるので、外部環境に不要な負荷をかけることがない。しかも、循環させた水を、第二処理工程に送る処理土の比重を調整するために有効利用する。これにより、第一処理工程で処理された処理土を適度な比重のスラリー状にして第二処理工程に送り易くなるので、処理効率を向上させるには有利になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の浚渫土の処理システムの全体概要図である。
【図２】第一処理工程のシステムを例示する説明図である。
【図３】第二処理工程のシステムを例示する説明図である。
【図４】第三処理工程のシステムを例示する説明図である。
【図５】第四処理工程のシステムを例示する説明図である。
【図６】第四処理工程の別のシステムを例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の浚渫土の処理方法および処理システムを実施形態に基づいて説明する。
【００１５】
図１に例示するように、本発明の処理システムは、第一処理工程Ｔ１、第二処理工程Ｔ２、第三処理工程Ｔ３、第四処理工程Ｔ４で構成されている。第一処理工程Ｔ１では、浚渫土Ｓから礫分を主体とした成分（例えば、粗礫Ａ）が除去される。第二処理工程Ｔ２では、第一処理工程Ｔ１を経た処理土Ｓ１から砂分Ｂを主体とした成分（例えば、残存する礫分Ａ１および砂分Ｂ）が除去される。第三処理工程Ｔ３では、第二処理工程Ｔ２を経た処理土Ｓ２からシルト分Ｃを主体とした成分が除去される。第四処理工程Ｔ４では、第三処理工程Ｔ３を経た処理土Ｓ３が土質分Ｄと水Ｗとに分離される。
【００１６】
第一処理工程Ｔ１には、第一振動ふるい１が備わっている。第一振動ふるい１の下方には第一貯泥槽３および排出コンテナ３ａが配置されている。第一振動ふるい１と第一貯泥槽３との間にはスクリューフィーダ３ｄが配置されている。
【００１７】
第一貯泥槽３の中には泥送ポンプ４および攪拌機３ｂが設置されるとともに、比重計３ｃが設けられている。送泥ポンプ４に接続されたラインＬ１は第二処理工程Ｔ２に向かって延設されている。
【００１８】
第一振動ふるい１は、ホッパ１ｂと、ホッパ１ｂの下方に配置されるスクリーン２と、スクリーン２を振動させるインバータモータ１ａとを有している。スクリーン２は、所定の目開きを有していて、水平に対して所定の傾斜角度Ａｇ１で、排出コンテナ３ａに向かって下方に傾斜するように設置されている。傾斜角度Ａｇ１は例えば、０°〜１５°に設定される。傾斜角度Ａｇ１を特定の角度に固定する傾斜角度固定構造にすることもできるが、この実施形態では、傾斜角度Ａｇ１を調整できる傾斜角度可変構造になっている。
【００１９】
スクリーン２の目開きは、例えば、２５ｍｍ程度であり、粗礫Ａが通過できない大きさになっている。粗礫Ａは、直径相当で例えば２５ｍｍ以上７５ｍｍ以下程度の大きさである。
【００２０】
平坦なスクリーン２は、インバータモータ１ａによって排出コンテナ３ａに向かって斜め上方方向に往復加振される。その加振周波数は、例えば３０Ｈｚ〜６０Ｈｚ程度である。
【００２１】
第二処理工程Ｔ２には、第二振動ふるい５と遠心分離機９が備わっている。第二振動ふるい５の下方には第二貯泥槽７および排出コンテナ７ａが配置されている。第二貯泥槽７の中には泥送ポンプ８が設置されている。
【００２２】
第二振動ふるい５は、遠心分離機９の下方に配置される上側スクリーン６ａおよび下側スクリーン６ｂと、これらスクリーン６ａ、６ｂを振動させるインバータモータ５ａとを有している。上側スクリーン６ａおよび下側スクリーン６ｂは、所定の目開きを有していて、水平に対して所定の傾斜角度Ａｇ２で、排出コンテナ７ａに向かって下方に傾斜するように設置されている。傾斜角度Ａｇ２は例えば、−５°〜+５°に設定される。傾斜角度Ａｇ２のマイナス値は、排出コンテナ７ａに向かって上方に傾斜していることを示す。
【００２３】
傾斜角度Ａｇ２を特定の角度に固定する傾斜角度固定構造にすることもできるが、この実施形態では、上側スクリーン６ａおよび下側スクリーン６ｂの傾斜角度Ａｇ２が一体的に調整できる傾斜角度可変構造になっている。上側スクリーン６ａと下側スクリーン６ｂとをそれぞれ独立して可変にすることもできる。また、上側スクリーン６ａと下側スクリーン６ｂの傾斜角度Ａｇ２をそれぞれ異なる角度にすることもできる。
【００２４】
上側スクリーン６ａの目開きは、例えば、０．５０ｍｍ〜０．７１ｍｍ程度であり、砂分Ｂが通過できない構造になっている。砂分Ｂは、直径相当で例えば０．０７５ｍｍ以上２ｍｍ未満程度の大きさである。
【００２５】
下側スクリーン６ｂの目開きは、例えば、５ｍｍ程度であり、残存する礫分Ａ１（中礫、小礫）が通過できない大きさになっている。礫分Ａ１は、直径相当で例えば５ｍｍ以上２５ｍｍ未満程度の大きさである。
【００２６】
平坦なスクリーン６ａ、６ｂは、インバータモータ５ａによって排出コンテナ７ａに向かって斜め上方方向に往復加振される。その加振周波数は、例えば３０Ｈｚ〜６０Ｈｚ程度である。
【００２７】
尚、上側スクリーン６ａは、下側スクリーン６ｂに対して前後にずらして配置されていて、上面視では、下側スクリーン６ｂは上側スクリーン６ａに遮断されずに直視できる配置になっている。そして、上側スクリーン６ａに遮断されない位置の下側スクリーン６ｂの上方にラインＬ１の先端が位置している。
【００２８】
遠心分離機９の流入口９ａには送泥ポンプ８から延びるラインＬ２が接続され、排出口９ｂは上側スクリーン６ａの上面に向いている。遠心分離機９の送出口９ｃには、第三処理工程Ｔ３に向かって延びるラインＬ２が接続されている。
【００２９】
第三処理工程Ｔ３には、第三振動ふるい１０と遠心分離機１４が備わっている。第三振動ふるい１０の下方には第三貯泥槽１２および排出コンテナ１２ａが配置されている。第三貯泥槽１２の中には泥送ポンプ１３が設置されている。
【００３０】
第三振動ふるい１０は、遠心分離機１４の下方に配置されるスクリーン１１と、スクリーン１１を振動させるインバータモータ１０ａとを有している。スクリーン１１は、所定の目開きを有していて、水平に対して所定の傾斜角度Ａｇ３で、排出コンテナ１２ａに向かって下方に傾斜するように設置されている。傾斜角度Ａｇ３は例えば、−５°〜＋５°に設定される。
【００３１】
傾斜角度Ａｇ３を特定の角度に固定する傾斜角度固定構造にすることもできるが、この実施形態では、傾斜角度Ａｇ３が調整できる傾斜角度可変構造になっている。尚、傾斜角度Ａｇ３は、上側スクリーン６ａおよび下側スクリーン６ｂの傾斜角度Ａｇ２よりも小さく設定するとよい。
【００３２】
スクリーン１１の目開きは、例えば、０．０９０ｍｍ〜０．１０６ｍｍ程度であり、シルト分Ｃの一部が通過できない構造になっている。シルト分Ｃは、直径相当で例えば０．０３０ｍｍ以上０．０７５ｍｍ未満程度の大きさである。
【００３３】
平坦なスクリーン１１は、インバータモータ１０ａによって排出コンテナ１２ａに向かって斜め上方方向に往復加振される。その加振周波数は、例えば３０Ｈｚ〜６０Ｈｚ程度である。
【００３４】
遠心分離機１４の流入口１４ａには送泥ポンプ１３から延びるラインＬ３が接続され、排出口１４ｂはスクリーン１１の上面に向いている。遠心分離機１４の送出口１４ｃには、第四処理工程Ｔ４に向かって延びるラインＬ３が接続されている。
【００３５】
第四処理工程Ｔ４には、第四振動ふるい１５と無機凝集剤供給装置２１ａおよび高分子凝集剤供給装置２１ｂが備わっている。無機凝集剤供給装置２１ａおよび高分子凝集剤供給装置２１ｂの下方には、ミキサ１９が配置されている。
【００３６】
ミキサ１９の下方には第四振動ふるい１５が配置され、第四振動ふるい１５の下方には水槽２２および排出コンテナ１７ａが配置されている。水槽２２と並んで第四貯泥槽１７が配置されている。第四貯泥槽１７の中には泥送ポンプ１８が設置され、水槽２３の中には送水ポンプ２３が設置されている。
【００３７】
第四振動ふるい１５は、ミキサ１９の下方に配置されるスクリーン１６と、スクリーン１６を振動させるインバータモータ１５ａとを有している。スクリーン１６は、所定の目開きを有していて、水平に対して所定の傾斜角度Ａｇ４で、排出コンテナ１７ａに向かって下方に傾斜するように設置されている。傾斜角度Ａｇ４は例えば、−５°〜＋５°に設定される。傾斜角度Ａｇ４を特定の角度に固定する傾斜角度固定構造にすることもできるが、この実施形態では、傾斜角度Ａｇ４が調整できる傾斜角度可変構造になっている。
【００３８】
スクリーン１６の目開きは、例えば、０．０２２ｍｍ〜０．０５３ｍｍ程度であり、土質分Ｄが通過できない構造になっている。土質分Ｄは、直径相当で例えば０．０３０ｍｍ未満程度の大きさであり、具体的には残存するシルト分Ｃ、粘土やコロイドである。
【００３９】
平坦なスクリーン１６は、インバータモータ１５ａによって排出コンテナ１７ａに向かって斜め上方方向に往復加振される。その加振周波数は、例えば３０Ｈｚ〜６０Ｈｚ程度である。
【００４０】
第四貯泥槽１７の上方にはラインＬ３の先端が位置している。送泥ポンプ１８から延びるラインはミキサ１９に接続され、ミキサ１９から延びるラインはスクリーン１６の上面に向いている。
【００４１】
送水ポンプ２３から延びる水循環ライン２４は、第一処理工程Ｔ１の第一貯泥槽３の上方まで延設されている。水循環ライン２４の中途には２本の水供給ライン２５ａが分岐して設けられている。水供給ライン２５ａはそれぞれ、第二振動ふるい５の上側スクリーン６ａの上方、第三振動ふるい１０のスクリーン１１の上方まで延設されている。それぞれの水供給ライン２５ａの先端にはシャワーノズル２５ｂが取り付けられている。
【００４２】
水供給ライン２５ａは、必要に応じて設けられる。水供給ライン２５ａを設ける場合は、第二処理工程Ｔ２または第三処理工程Ｔ３の少なくとも一方の工程に設置された振動ふるいのスクリーン上に向けて延設する。
【００４３】
以下、この処理システムを用いた浚渫土の処理方法を説明する。
【００４４】
海底等から浚渫された浚渫土Ｓは、第一処理工程Ｔ１において、ホッパ１ｂに投入される。投入された浚渫土Ｓは加振されているスクリーン２の上に載置されて、第一振動ふるい１によって分級される。ここでは、スクリーン２の目を通過できない粗礫Ａは、排出コンテナ３ａの中に排出、除去される。スクリーン２の目を通過した成分は、スクリューフィーダ３ｄにより解泥される。その後、第一貯泥槽３に貯留されて攪拌機３ｂによって攪拌されつつ、処理土Ｓ１としてスラリー状態で送泥ポンプ４によってラインＬ１を通じて第二処理工程Ｔ２に送られる。
【００４５】
第一貯泥槽３では、第二処理工程Ｔ２に送られる処理土Ｓ１の比重が調整されるが、これについては、後述する。
【００４６】
第二処理工程Ｔ２に送られた処理土Ｓ１は、第二振動ふるい５によって分級される。処理土Ｓ１は、まず、加振されている下側スクリーン６ｂの上に載置されて、下側スクリーン６ｂの目を通過できない残存する礫分Ａ１は、排出コンテナ７ａの中に排出、除去される。下側スクリーン６ｂの目を通過した成分は第二貯泥槽７に貯留される。
【００４７】
第二貯泥槽７に貯留された成分は、送泥ポンプ８によってラインＬ２を通じて遠心分離機９の流入口９ａに送られる。遠心分離機９に送られた成分はサイクロン遠心分離によって分級される。ここでは、粒子の大きな成分が排出口９ｂから排出されて第二振動ふるい５によって分級される。
【００４８】
排出口９ｂから排出された成分は加振されている上側スクリーン６ａの上に載置される。そして、上側スクリーン６ａの目を通過できない砂分Ｂおよび礫分Ａ１（残留している中礫分や小礫分）は、排出コンテナ７ａの中に排出、除去される。上側スクリーン６ａの目を通過した成分は、下側スクリーン６ｂの目を通過して第二貯泥槽７に貯留される。
【００４９】
第二貯泥槽７に貯留された成分は泥送ポンプ８によって再度、遠心分離機９に送られる。即ち、第二処理工程Ｔ２では、第二振動ふるい５および遠心分離機９による分級が繰り返し実施される。
【００５０】
一方、遠心分離機９によって遠心分離された粒子の小さな成分（例えば、粒子が７５μｍｍ未満）は、処理土Ｓ２として、送出口９ｃからラインＬ２を通じて第三処理工程Ｔ３に送られる。
【００５１】
第二処理工程Ｔ２において、処理土Ｓ１を最初に下側スクリーン６ｂによって分級するのは、礫分Ａ１などの粒子が大きな成分が存在するとサイクロン式の遠心分離機９が十分に機能しないためである。
【００５２】
第三処理工程Ｔ３に送られた処理土Ｓ２は、第三貯泥槽１２に貯留される。その後、送泥ポンプ１３によってラインＬ３を通じて遠心分離機１４の流入口１４ａに送られる。遠心分離機１４に送られた成分はサイクロン遠心分離によって分級される。ここでは、粒子の大きな成分が排出口１４ｂから排出されて第三振動ふるい１０によって分級される。
【００５３】
排出口１４ｂから排出された成分はスクリーン１１の上に載置される。そして、加振されているスクリーン１１の目を通過できないシルト分Ｃは、排出コンテナ１２ａの中に排出、除去される。スクリーン１１の目を通過した成分は第三貯泥槽１２に貯留される。
【００５４】
第三貯泥槽１２に貯留された成分は送泥ポンプ１３によって再度、遠心分離機１４に送られる。即ち、第三処理工程Ｔ３では、第三振動ふるい１０および遠心分離機１４による分級が繰り返し実施される。
【００５５】
一方、遠心分離機１４によって遠心分離された粒子の小さな成分（例えば、粒子が３０μｍｍ未満）は、処理土Ｓ３として、送出口１４ｃからラインＬ３を通じて第四処理工程Ｔ４に送られる。
【００５６】
第四処理工程Ｔ４に送られた処理土Ｓ３は、第四貯泥槽１７に貯留される。その後、送泥ポンプ１８によってミキサ１９に送られる。また、ミキサ１９には無機凝集剤供給装置２１ａおよび高分子凝集剤供給装置２１ｂから、それぞれ所定量の無機凝集剤Ｈ１、高分子凝集剤Ｈ２が供給される。無機凝集剤Ｈ１としては、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、硫酸バンド等を例示できる。高分子凝集剤Ｈ２としては、水溶性ポリアクリルアミド、ポリアクリルアミド、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）等を例示できる。
【００５７】
そして、処理土Ｓ３と無機凝集剤Ｈ１および高分子凝集剤Ｈ２がミキサ１９により混合される。これにより土質分Ｄが凝集して水Ｗが分離する。この土質分Ｄと水Ｗは、第四振動ふるい１５によって分級される。ここでは、加振されているスクリーン１６の目を通過できない土質分Ｄは、排出コンテナ１７ａの中に排出、除去される。スクリーン１６の目を通過した水Ｗは水槽２２に貯留される。
【００５８】
水槽２２に貯留された水Ｗは、送水ポンプ２３によって水循環ライン２４を通じて、第一処理工程Ｔ１の第一貯泥槽３に送られる。第一処理工程Ｔ１では、第一貯泥槽３に貯留されている処理土Ｓ１の比重を比重計３ｂで検知しつつ、送水ポンプ２３によって送られる水Ｗの量をコントロールすることにより、比重を１．５（１．３〜１．６）程度まで小さくする。
【００５９】
このように順次、粒子分の大きな成分を除去して、最終工程となる第四処理工程Ｔ４では、処理土Ｓ３を水Ｗと最終的に残った土質分Ｄとに分離させる。そして、分離させた水Ｗは、外部に放流せずに第一処理工程Ｔ１に循環させるので、外部環境に不要な負荷をかけることがない。また、循環させた水Ｗは、第一処理工程Ｔ１から第二処理工程Ｔ２に送る処理土Ｓ１の比重を調整するために有効に利用される。
【００６０】
浚渫土Ｓは比重が例えば、１．７〜２．０程度であり、そのままでは比重が高すぎるので送泥ポンプ４では効率よく送ることができず、また、遠心分離機９でうまく分級できない。そこで、循環させた水Ｗを利用して処理土Ｓ１の比重を１．５程度まで小さくする。これによって処理効率を向上させるには有利になる。
【００６１】
この実施形態では、第四処理工程Ｔ４において分離させた水Ｗの一部を、水供給ライン２５ａを通じて、振動ふるい５のスクリーン６ａ、６ｂの上、振動ふるい１０のスクリーン１１上に載置された成分（処理土）にシャワーノズル２５ｂで散布している。そのため、スクリーン６ａ、６ｂ、１１の目詰まりが抑制される。これによって、振動ふるい５、１０による分級を精度よく迅速に行なうことができ、しかもメンテナンスなしで長時間行なうことができる。この水Ｗの散布は同様に、第四振動ふるい１５のスクリーン１６や第一振動ふるい１のスクリーン２に適用することもできる。
【００６２】
また、この実施形態では、少なくとも、スクリーン６ａ、６ｂの傾斜角度Ａｇ２およびスクリーン１１の傾斜角度Ａｇ３を調整可能な可変構造にしているので、処理する成分の性状に応じて適切な傾斜角度に迅速に設定することで、処理効率を向上させることができる。傾斜角度Ａｇ１〜Ａｇ４が過大であると排出、除去される成分の含水率が大きくなり、過小であると処理に要する時間が長くなるので、処理する成分の性状に応じて適切に設定することが必要になる。例えば、スクリーン１１の傾斜角度Ａｇ３をスクリーン６ａ、６ｂの傾斜角度Ａｇ２よりも小さく設定することにより、分級に比較的時間を要する砂分Ｂを主体とした成分およびシルト分Ｃを主体とした成分を、短時間で精度よく分級処理できる。
【００６３】
また、それぞれのスクリーン２、６ａ、６ｂ、１１、１６を加振する駆動源をインバータモータ１ａ、５ａ、１０ａ、１５ａにすることで、周波数、振幅等の加振条件を精度よく詳細にコントロールすることできる。そのため、処理する成分の性状に応じた適切な分級を実施し易くなっている。尚、第二処理工程Ｔ２に設置される振動ふるい５（スクリーン６ａ、６ｂ）および第三処理工程Ｔ３に設置される振動ふるい１０（スクリーン１１）だけに対してインバータモータを採用することもできる。
【００６４】
浚渫土Ｓから除去された粗礫Ａ、礫分Ａ１、砂分Ｂは適宜、資材として利用される。また、シルト分Ｃ、土質分Ｄは所定の処理等を経て利用、或いは、処分されるので、浚渫土Ｓを大幅に減容することができる。
【００６５】
第四処理工程Ｔ４は、図６に例示する構成にすることもできる。この第四処理工程Ｔ４は、図５に示した無機凝集剤供給装置２１ａ、高分子凝集剤供給装置２１ｂおよびミキサ１９に代替して遠心分離機２０を配置したものである。この第四処理工程Ｔ４によれば凝集剤が不要になる。
【００６６】
この第四処理工程Ｔ４には、第四振動ふるい１５と遠心分離機２０が備わっている。第四振動ふるい１５の下方には水槽２２および排出コンテナ１７ａが配置されている。水槽２２と並んで第四貯泥槽１７が配置されている。第四貯泥槽１７の中には泥送ポンプ１８が設置され、水槽２３の中には送水ポンプ２３が設置されている。
【００６７】
第四貯泥槽１７の上方にはラインＬ３の先端が位置している。送泥ポンプ１８から延びるラインは遠心分離機２０の流入口２０ａに接続され、排出口２０ｂはスクリーン１６の上面に向いている。遠心分離機２０の送出口２０ｃから延びるラインは水槽２２に向かって延設されている。送水ポンプ２３から延びる水循環ライン２４は、第一処理工程Ｔ１の第一貯泥槽３の上方まで延設され、水循環ライン２４の中途には必要に応じて水供給ライン２５ａが分岐して設けられる。
【００６８】
この第四処理工程Ｔ４に送られた処理土Ｓ３は、第四貯泥槽１７に貯留される。その後、送泥ポンプ１８によって遠心分離機２０の流入口２０ａに送られる。遠心分離機２０に送られた成分はサイクロン遠心分離によって分級される。ここでは粒子の大きな成分が排出口２０ｂから排出されて第四振動ふるい１６によって分級される。
【００６９】
排出口２０ｂから排出された成分はスクリーン１６の上に載置される。そして、加振されているスクリーン１６の目を通過できない土質分Ｄは、排出コンテナ１７ａの中に排出、除去される。スクリーン１６の目を通過した成分（水Ｗ）は水槽２２に貯留される。遠心分離機２０によって遠心分離された成分（ほぼ水Ｗ）は水槽２２に貯留される。
【００７０】
水槽２２に貯留された水Ｗは、送水ポンプ２３によって水循環ライン２４を通じて、第一処理工程Ｔ１の第一貯泥槽３に送られる。第一処理工程Ｔ１では、第一貯泥槽３に貯留されている処理土Ｓ１の比重を比重計３ｂで検知しつつ、送水ポンプ２３によって送られる水Ｗの量をコントロールすることにより、比重を１．５（１．３〜１．６）程度まで小さくする。
【符号の説明】
【００７１】
１ 第一振動ふるい
１ａ インバータモータ
２ スクリーン
３ 第一貯泥槽
３ｃ 比重計
４ 送泥ポンプ
５ 第二振動ふるい
５ａ インバータモータ
６ａ 上側スクリーン
６ｂ 下側スクリーン
７ 第二貯泥槽
８ 送泥ポンプ
９ 遠心分離機
１０ 第三振動ふるい
１０ａ インバータモータ
１１ スクリーン
１２ 第三貯泥槽
１３ 送泥ポンプ
１４ 遠心分離機
１５ 第四振動ふるい
１５ａ インバータモータ
１６ スクリーン
１７ 第四貯泥槽
１８ 送泥ポンプ
１９ ミキサ
２０ 遠心分離機
２１ａ 無機凝集剤供給装置
２１ｂ 高分子凝集剤供給装置
２２ 水槽
２３ 送水ポンプ
２４ 水循環ライン
２５ａ 水供給ライン
２５ｂ シャワーノズル
Ｗ 水
Ｓ 浚渫土
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浚渫土の処理方法および処理システムに関し、さらに詳しくは、最終処理工程で生じた水を外部に放流せずに処理工程内で有効に利用して、外部環境に不要な負荷をかけないようにした浚渫土の処理方法および処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海底や河川、湖沼の水底を浚渫した際に、浚渫土を減容するための処理方法が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の発明では、遠心分離機や振動ふるい等を使用して浚渫土を分級処理し、分級処理でオーバーフローした分を濃縮槽に入れて沈降分離させる。濃縮槽の上澄み水は、その後、必要に応じてｐＨ調整されて元の水域に放流される（段落００１８〜００２０）。
【０００３】
しかしながら、上澄み水であっても元の水域に放流すると、その水域の生態系に影響を及ぼし、環境に不要な負荷をかけることがある。放流した水に起因する環境負荷を無くすには、放流する水に対して厳格な処理を施す必要がある。これに伴い、処理コストが増大するという問題も生じる。それ故、浚渫土の最終処理工程を経て生じた水は極力、外部に放流しないことが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２１２６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、最終処理工程で生じた水を外部に放流せずに処理工程内で有効に利用して、外部環境に不要な負荷をかけないようにした浚渫土の処理方法および処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明の浚渫土の処理方法は、浚渫土から振動ふるいを用いて、礫分を主体とする成分を除去する第一処理工程と、第一処理工程を経た処理土から振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、砂分を主体とする成分を除去する第二処理工程と、第二処理工程を経た処理土から振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、シルト分を主体とする成分を除去する第三処理工程と、第三処理工程を経た処理土に凝集剤を加えるとともに振動ふるいを用いて、土質分と水とに分離させる第四処理工程とを有し、第四処理工程において分離させた水を第一処理工程に循環させることにより、第二処理工程に送る処理土の比重を調整することを特徴とする。
【０００７】
本発明の別の浚渫土の処理方法は、浚渫土から振動ふるいを用いて、礫分を主体とする成分を除去する第一処理工程と、第一処理工程を経た処理土から振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、砂分を主体とする成分を除去する第二処理工程と、第二処理工程を経た処理土から振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、シルト分を主体とする成分を除去する第三処理工程と、第三処理工程を経た処理土に振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、土質分と水とに分離させる第四処理工程とを有し、第四処理工程において分離させた水を第一処理工程に循環させることにより、第二処理工程に送る処理土の比重を調整することを特徴とする。
【０００８】
本発明の浚渫土の処理方法では、第四処理工程において分離させた水の一部を、第二処理工程または第三処理工程の少なくとも一方に供給して、その処理工程に設置された振動ふるいのスクリーン上の処理土に散布することもできる。
【０００９】
本発明の浚渫土の処理システムは、第一処理工程に設置されて、浚渫土から礫分を主体とする成分を除去する振動ふるいと、第二処理工程に設置されて、第一処理工程を経た処理土から砂分を主体とする成分を除去する振動ふるいおよび遠心分離機と、第三処理工程に設置されて、第二処理工程を経た処理土からシルト分を主体とする成分を除去する振動ふるいおよび遠心分離機と、第四処理工程に設置されて、第三処理工程を経た処理土に凝集剤を加える凝集剤供給装置と、前記凝集剤が加えられた処理土を土質分と水とに分離させる振動ふるいとを備え、第四処理工程において分離させた水を、第一処理工程に循環させる水循環ラインを設けたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の別の浚渫土の処理システムは、浚渫土から振動ふるいを用いて、礫分を主体とする成分を除去する第一処理工程と、第一処理工程を経た処理土から振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、砂分を主体とする成分を除去する第二処理工程と、第二処理工程を経た処理土から振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、シルト分を主体とする成分を除去する第三処理工程と、第三処理工程を経た処理土に振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、土質分と水とに分離させる第四処理工程とを有し、第四処理工程において分離させた水を第一処理工程に循環させることにより、第二処理工程に送る処理土の比重を調整することを特徴とする。
【００１１】
本発明の浚渫土の処理システムでは、第四処理工程において分離させた水を、第二処理工程または第三処理工程の少なくとも一方の工程に設置された振動ふるいのスクリーン上に供給する水供給ラインを設けたシステムにすることもできる。第二処理工程および第三処理工程に設置される振動ふるいのスクリーンの水平に対する傾斜角度を調整可能な可変構造にしたシステムにすることもできる。第三処理工程に設置される振動ふるいのスクリーンの水平に対する傾斜角度を、第二処理工程に設置される振動ふるいのスクリーンの水平に対する傾斜角度よりも小さく設定したシステムにすることもできる。第二処理工程および第三処理工程に設置される振動ふるいのスクリーンを加振する駆動源をインバータモータにしたシステムにすることもできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第一処理工程、第二処理工程、第三処理工程、第四処理工程を経ることにより、浚渫土に含まれていた成分を粒子分の大きい順に除去する。最終工程となる第四処理工程では、水と最終的に残った土質分とに分離する。そして、最後に残った水は、外部に放流せずに第一処理工程に循環させるので、外部環境に不要な負荷をかけることがない。しかも、循環させた水を、第二処理工程に送る処理土の比重を調整するために有効利用する。これにより、第一処理工程で処理された処理土を適度な比重のスラリー状にして第二処理工程に送り易くなるので、処理効率を向上させるには有利になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の浚渫土の処理システムの全体概要図である。
【図２】第一処理工程のシステムを例示する説明図である。
【図３】第二処理工程のシステムを例示する説明図である。
【図４】第三処理工程のシステムを例示する説明図である。
【図５】第四処理工程のシステムを例示する説明図である。
【図６】第四処理工程の別のシステムを例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の浚渫土の処理方法および処理システムを実施形態に基づいて説明する。
【００１５】
図１に例示するように、本発明の処理システムは、第一処理工程Ｔ１、第二処理工程Ｔ２、第三処理工程Ｔ３、第四処理工程Ｔ４で構成されている。第一処理工程Ｔ１では、浚渫土Ｓから礫分を主体とした成分（例えば、粗礫Ａ）が除去される。第二処理工程Ｔ２では、第一処理工程Ｔ１を経た処理土Ｓ１から砂分Ｂを主体とした成分（例えば、残存する礫分Ａ１および砂分Ｂ）が除去される。第三処理工程Ｔ３では、第二処理工程Ｔ２を経た処理土Ｓ２からシルト分Ｃを主体とした成分が除去される。第四処理工程Ｔ４では、第三処理工程Ｔ３を経た処理土Ｓ３が土質分Ｄと水Ｗとに分離される。
【００１６】
第一処理工程Ｔ１には、第一振動ふるい１が備わっている。第一振動ふるい１の下方には第一貯泥槽３および排出コンテナ３ａが配置されている。第一振動ふるい１と第一貯泥槽３との間にはスクリューフィーダ３ｄが配置されている。
【００１７】
第一貯泥槽３の中には泥送ポンプ４および攪拌機３ｂが設置されるとともに、比重計３ｃが設けられている。送泥ポンプ４に接続されたラインＬ１は第二処理工程Ｔ２に向かって延設されている。
【００１８】
第一振動ふるい１は、ホッパ１ｂと、ホッパ１ｂの下方に配置されるスクリーン２と、スクリーン２を振動させるインバータモータ１ａとを有している。スクリーン２は、所定の目開きを有していて、水平に対して所定の傾斜角度Ａｇ１で、排出コンテナ３ａに向かって下方に傾斜するように設置されている。傾斜角度Ａｇ１は例えば、０°〜１５°に設定される。傾斜角度Ａｇ１を特定の角度に固定する傾斜角度固定構造にすることもできるが、この実施形態では、傾斜角度Ａｇ１を調整できる傾斜角度可変構造になっている。
【００１９】
スクリーン２の目開きは、例えば、２５ｍｍ程度であり、粗礫Ａが通過できない大きさになっている。粗礫Ａは、直径相当で例えば２５ｍｍ以上７５ｍｍ以下程度の大きさである。
【００２０】
平坦なスクリーン２は、インバータモータ１ａによって排出コンテナ３ａに向かって斜め上方方向に往復加振される。その加振周波数は、例えば３０Ｈｚ〜６０Ｈｚ程度である。
【００２１】
第二処理工程Ｔ２には、第二振動ふるい５と遠心分離機９が備わっている。第二振動ふるい５の下方には第二貯泥槽７および排出コンテナ７ａが配置されている。第二貯泥槽７の中には泥送ポンプ８が設置されている。
【００２２】
第二振動ふるい５は、遠心分離機９の下方に配置される上側スクリーン６ａおよび下側スクリーン６ｂと、これらスクリーン６ａ、６ｂを振動させるインバータモータ５ａとを有している。上側スクリーン６ａおよび下側スクリーン６ｂは、所定の目開きを有していて、水平に対して所定の傾斜角度Ａｇ２で、排出コンテナ７ａに向かって下方に傾斜するように設置されている。傾斜角度Ａｇ２は例えば、−５°〜+５°に設定される。傾斜角度Ａｇ２のマイナス値は、排出コンテナ７ａに向かって上方に傾斜していることを示す。
【００２３】
傾斜角度Ａｇ２を特定の角度に固定する傾斜角度固定構造にすることもできるが、この実施形態では、上側スクリーン６ａおよび下側スクリーン６ｂの傾斜角度Ａｇ２が一体的に調整できる傾斜角度可変構造になっている。上側スクリーン６ａと下側スクリーン６ｂとをそれぞれ独立して可変にすることもできる。また、上側スクリーン６ａと下側スクリーン６ｂの傾斜角度Ａｇ２をそれぞれ異なる角度にすることもできる。
【００２４】
上側スクリーン６ａの目開きは、例えば、０．５０ｍｍ〜０．７１ｍｍ程度であり、砂分Ｂが通過できない構造になっている。砂分Ｂは、直径相当で例えば０．０７５ｍｍ以上２ｍｍ未満程度の大きさである。
【００２５】
下側スクリーン６ｂの目開きは、例えば、５ｍｍ程度であり、残存する礫分Ａ１（中礫、小礫）が通過できない大きさになっている。礫分Ａ１は、直径相当で例えば５ｍｍ以上２５ｍｍ未満程度の大きさである。
【００２６】
平坦なスクリーン６ａ、６ｂは、インバータモータ５ａによって排出コンテナ７ａに向かって斜め上方方向に往復加振される。その加振周波数は、例えば３０Ｈｚ〜６０Ｈｚ程度である。
【００２７】
尚、上側スクリーン６ａは、下側スクリーン６ｂに対して前後にずらして配置されていて、上面視では、下側スクリーン６ｂは上側スクリーン６ａに遮断されずに直視できる配置になっている。そして、上側スクリーン６ａに遮断されない位置の下側スクリーン６ｂの上方にラインＬ１の先端が位置している。
【００２８】
遠心分離機９の流入口９ａには送泥ポンプ８から延びるラインＬ２が接続され、排出口９ｂは上側スクリーン６ａの上面に向いている。遠心分離機９の送出口９ｃには、第三処理工程Ｔ３に向かって延びるラインＬ２が接続されている。
【００２９】
第三処理工程Ｔ３には、第三振動ふるい１０と遠心分離機１４が備わっている。第三振動ふるい１０の下方には第三貯泥槽１２および排出コンテナ１２ａが配置されている。第三貯泥槽１２の中には泥送ポンプ１３が設置されている。
【００３０】
第三振動ふるい１０は、遠心分離機１４の下方に配置されるスクリーン１１と、スクリーン１１を振動させるインバータモータ１０ａとを有している。スクリーン１１は、所定の目開きを有していて、水平に対して所定の傾斜角度Ａｇ３で、排出コンテナ１２ａに向かって下方に傾斜するように設置されている。傾斜角度Ａｇ３は例えば、−５°〜＋５°に設定される。
【００３１】
傾斜角度Ａｇ３を特定の角度に固定する傾斜角度固定構造にすることもできるが、この実施形態では、傾斜角度Ａｇ３が調整できる傾斜角度可変構造になっている。尚、傾斜角度Ａｇ３は、上側スクリーン６ａおよび下側スクリーン６ｂの傾斜角度Ａｇ２よりも小さく設定するとよい。
【００３２】
スクリーン１１の目開きは、例えば、０．０９０ｍｍ〜０．１０６ｍｍ程度であり、シルト分Ｃの一部が通過できない構造になっている。シルト分Ｃは、直径相当で例えば０．０３０ｍｍ以上０．０７５ｍｍ未満程度の大きさである。
【００３３】
平坦なスクリーン１１は、インバータモータ１０ａによって排出コンテナ１２ａに向かって斜め上方方向に往復加振される。その加振周波数は、例えば３０Ｈｚ〜６０Ｈｚ程度である。
【００３４】
遠心分離機１４の流入口１４ａには送泥ポンプ１３から延びるラインＬ３が接続され、排出口１４ｂはスクリーン１１の上面に向いている。遠心分離機１４の送出口１４ｃには、第四処理工程Ｔ４に向かって延びるラインＬ３が接続されている。
【００３５】
第四処理工程Ｔ４には、第四振動ふるい１５と無機凝集剤供給装置２１ａおよび高分子凝集剤供給装置２１ｂが備わっている。無機凝集剤供給装置２１ａおよび高分子凝集剤供給装置２１ｂの下方には、ミキサ１９が配置されている。
【００３６】
ミキサ１９の下方には第四振動ふるい１５が配置され、第四振動ふるい１５の下方には水槽２２および排出コンテナ１７ａが配置されている。水槽２２と並んで第四貯泥槽１７が配置されている。第四貯泥槽１７の中には泥送ポンプ１８が設置され、水槽２３の中には送水ポンプ２３が設置されている。
【００３７】
第四振動ふるい１５は、ミキサ１９の下方に配置されるスクリーン１６と、スクリーン１６を振動させるインバータモータ１５ａとを有している。スクリーン１６は、所定の目開きを有していて、水平に対して所定の傾斜角度Ａｇ４で、排出コンテナ１７ａに向かって下方に傾斜するように設置されている。傾斜角度Ａｇ４は例えば、−５°〜＋５°に設定される。傾斜角度Ａｇ４を特定の角度に固定する傾斜角度固定構造にすることもできるが、この実施形態では、傾斜角度Ａｇ４が調整できる傾斜角度可変構造になっている。
【００３８】
スクリーン１６の目開きは、例えば、０．０２２ｍｍ〜０．０５３ｍｍ程度であり、土質分Ｄが通過できない構造になっている。土質分Ｄは、直径相当で例えば０．０３０ｍｍ未満程度の大きさであり、具体的には残存するシルト分Ｃ、粘土やコロイドである。
【００３９】
平坦なスクリーン１６は、インバータモータ１５ａによって排出コンテナ１７ａに向かって斜め上方方向に往復加振される。その加振周波数は、例えば３０Ｈｚ〜６０Ｈｚ程度である。
【００４０】
第四貯泥槽１７の上方にはラインＬ３の先端が位置している。送泥ポンプ１８から延びるラインはミキサ１９に接続され、ミキサ１９から延びるラインはスクリーン１６の上面に向いている。
【００４１】
送水ポンプ２３から延びる水循環ライン２４は、第一処理工程Ｔ１の第一貯泥槽３の上方まで延設されている。水循環ライン２４の中途には２本の水供給ライン２５ａが分岐して設けられている。水供給ライン２５ａはそれぞれ、第二振動ふるい５の上側スクリーン６ａの上方、第三振動ふるい１０のスクリーン１１の上方まで延設されている。それぞれの水供給ライン２５ａの先端にはシャワーノズル２５ｂが取り付けられている。
【００４２】
水供給ライン２５ａは、必要に応じて設けられる。水供給ライン２５ａを設ける場合は、第二処理工程Ｔ２または第三処理工程Ｔ３の少なくとも一方の工程に設置された振動ふるいのスクリーン上に向けて延設する。
【００４３】
以下、この処理システムを用いた浚渫土の処理方法を説明する。
【００４４】
海底等から浚渫された浚渫土Ｓは、第一処理工程Ｔ１において、ホッパ１ｂに投入される。投入された浚渫土Ｓは加振されているスクリーン２の上に載置されて、第一振動ふるい１によって分級される。ここでは、スクリーン２の目を通過できない粗礫Ａは、排出コンテナ３ａの中に排出、除去される。スクリーン２の目を通過した成分は、スクリューフィーダ３ｄにより解泥される。その後、第一貯泥槽３に貯留されて攪拌機３ｂによって攪拌されつつ、処理土Ｓ１としてスラリー状態で送泥ポンプ４によってラインＬ１を通じて第二処理工程Ｔ２に送られる。
【００４５】
第一貯泥槽３では、第二処理工程Ｔ２に送られる処理土Ｓ１の比重が調整されるが、これについては、後述する。
【００４６】
第二処理工程Ｔ２に送られた処理土Ｓ１は、第二振動ふるい５によって分級される。処理土Ｓ１は、まず、加振されている下側スクリーン６ｂの上に載置されて、下側スクリーン６ｂの目を通過できない残存する礫分Ａ１は、排出コンテナ７ａの中に排出、除去される。下側スクリーン６ｂの目を通過した成分は第二貯泥槽７に貯留される。
【００４７】
第二貯泥槽７に貯留された成分は、送泥ポンプ８によってラインＬ２を通じて遠心分離機９の流入口９ａに送られる。遠心分離機９に送られた成分はサイクロン遠心分離によって分級される。ここでは、粒子の大きな成分が排出口９ｂから排出されて第二振動ふるい５によって分級される。
【００４８】
排出口９ｂから排出された成分は加振されている上側スクリーン６ａの上に載置される。そして、上側スクリーン６ａの目を通過できない砂分Ｂおよび礫分Ａ１（残留している中礫分や小礫分）は、排出コンテナ７ａの中に排出、除去される。上側スクリーン６ａの目を通過した成分は、下側スクリーン６ｂの目を通過して第二貯泥槽７に貯留される。
【００４９】
第二貯泥槽７に貯留された成分は泥送ポンプ８によって再度、遠心分離機９に送られる。即ち、第二処理工程Ｔ２では、第二振動ふるい５および遠心分離機９による分級が繰り返し実施される。
【００５０】
一方、遠心分離機９によって遠心分離された粒子の小さな成分（例えば、粒子が７５μｍｍ未満）は、処理土Ｓ２として、送出口９ｃからラインＬ２を通じて第三処理工程Ｔ３に送られる。
【００５１】
第二処理工程Ｔ２において、処理土Ｓ１を最初に下側スクリーン６ｂによって分級するのは、礫分Ａ１などの粒子が大きな成分が存在するとサイクロン式の遠心分離機９が十分に機能しないためである。
【００５２】
第三処理工程Ｔ３に送られた処理土Ｓ２は、第三貯泥槽１２に貯留される。その後、送泥ポンプ１３によってラインＬ３を通じて遠心分離機１４の流入口１４ａに送られる。遠心分離機１４に送られた成分はサイクロン遠心分離によって分級される。ここでは、粒子の大きな成分が排出口１４ｂから排出されて第三振動ふるい１０によって分級される。
【００５３】
排出口１４ｂから排出された成分はスクリーン１１の上に載置される。そして、加振されているスクリーン１１の目を通過できないシルト分Ｃは、排出コンテナ１２ａの中に排出、除去される。スクリーン１１の目を通過した成分は第三貯泥槽１２に貯留される。
【００５４】
第三貯泥槽１２に貯留された成分は送泥ポンプ１３によって再度、遠心分離機１４に送られる。即ち、第三処理工程Ｔ３では、第三振動ふるい１０および遠心分離機１４による分級が繰り返し実施される。
【００５５】
一方、遠心分離機１４によって遠心分離された粒子の小さな成分（例えば、粒子が３０μｍｍ未満）は、処理土Ｓ３として、送出口１４ｃからラインＬ３を通じて第四処理工程Ｔ４に送られる。
【００５６】
第四処理工程Ｔ４に送られた処理土Ｓ３は、第四貯泥槽１７に貯留される。その後、送泥ポンプ１８によってミキサ１９に送られる。また、ミキサ１９には無機凝集剤供給装置２１ａおよび高分子凝集剤供給装置２１ｂから、それぞれ所定量の無機凝集剤Ｈ１、高分子凝集剤Ｈ２が供給される。無機凝集剤Ｈ１としては、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、硫酸バンド等を例示できる。高分子凝集剤Ｈ２としては、水溶性ポリアクリルアミド、ポリアクリルアミド、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）等を例示できる。
【００５７】
そして、処理土Ｓ３と無機凝集剤Ｈ１および高分子凝集剤Ｈ２がミキサ１９により混合される。これにより土質分Ｄが凝集して水Ｗが分離する。この土質分Ｄと水Ｗは、第四振動ふるい１５によって分級される。ここでは、加振されているスクリーン１６の目を通過できない土質分Ｄは、排出コンテナ１７ａの中に排出、除去される。スクリーン１６の目を通過した水Ｗは水槽２２に貯留される。
【００５８】
水槽２２に貯留された水Ｗは、送水ポンプ２３によって水循環ライン２４を通じて、第一処理工程Ｔ１の第一貯泥槽３に送られる。第一処理工程Ｔ１では、第一貯泥槽３に貯留されている処理土Ｓ１の比重を比重計３ｂで検知しつつ、送水ポンプ２３によって送られる水Ｗの量をコントロールすることにより、比重を１．５（１．３〜１．６）程度まで小さくする。
【００５９】
このように順次、粒子分の大きな成分を除去して、最終工程となる第四処理工程Ｔ４では、処理土Ｓ３を水Ｗと最終的に残った土質分Ｄとに分離させる。そして、分離させた水Ｗは、外部に放流せずに第一処理工程Ｔ１に循環させるので、外部環境に不要な負荷をかけることがない。また、循環させた水Ｗは、第一処理工程Ｔ１から第二処理工程Ｔ２に送る処理土Ｓ１の比重を調整するために有効に利用される。
【００６０】
浚渫土Ｓは比重が例えば、１．７〜２．０程度であり、そのままでは比重が高すぎるので送泥ポンプ４では効率よく送ることができず、また、遠心分離機９でうまく分級できない。そこで、循環させた水Ｗを利用して処理土Ｓ１の比重を１．５程度まで小さくする。これによって処理効率を向上させるには有利になる。
【００６１】
この実施形態では、第四処理工程Ｔ４において分離させた水Ｗの一部を、水供給ライン２５ａを通じて、振動ふるい５のスクリーン６ａ、６ｂの上、振動ふるい１０のスクリーン１１上に載置された成分（処理土）にシャワーノズル２５ｂで散布している。そのため、スクリーン６ａ、６ｂ、１１の目詰まりが抑制される。これによって、振動ふるい５、１０による分級を精度よく迅速に行なうことができ、しかもメンテナンスなしで長時間行なうことができる。この水Ｗの散布は同様に、第四振動ふるい１５のスクリーン１６や第一振動ふるい１のスクリーン２に適用することもできる。
【００６２】
また、この実施形態では、少なくとも、スクリーン６ａ、６ｂの傾斜角度Ａｇ２およびスクリーン１１の傾斜角度Ａｇ３を調整可能な可変構造にしているので、処理する成分の性状に応じて適切な傾斜角度に迅速に設定することで、処理効率を向上させることができる。傾斜角度Ａｇ１〜Ａｇ４が過大であると排出、除去される成分の含水率が大きくなり、過小であると処理に要する時間が長くなるので、処理する成分の性状に応じて適切に設定することが必要になる。例えば、スクリーン１１の傾斜角度Ａｇ３をスクリーン６ａ、６ｂの傾斜角度Ａｇ２よりも小さく設定することにより、分級に比較的時間を要する砂分Ｂを主体とした成分およびシルト分Ｃを主体とした成分を、短時間で精度よく分級処理できる。
【００６３】
また、それぞれのスクリーン２、６ａ、６ｂ、１１、１６を加振する駆動源をインバータモータ１ａ、５ａ、１０ａ、１５ａにすることで、周波数、振幅等の加振条件を精度よく詳細にコントロールすることできる。そのため、処理する成分の性状に応じた適切な分級を実施し易くなっている。尚、第二処理工程Ｔ２に設置される振動ふるい５（スクリーン６ａ、６ｂ）および第三処理工程Ｔ３に設置される振動ふるい１０（スクリーン１１）だけに対してインバータモータを採用することもできる。
【００６４】
浚渫土Ｓから除去された粗礫Ａ、礫分Ａ１、砂分Ｂは適宜、資材として利用される。また、シルト分Ｃ、土質分Ｄは所定の処理等を経て利用、或いは、処分されるので、浚渫土Ｓを大幅に減容することができる。
【００６５】
第四処理工程Ｔ４は、図６に例示する構成にすることもできる。この第四処理工程Ｔ４は、図５に示した無機凝集剤供給装置２１ａ、高分子凝集剤供給装置２１ｂおよびミキサ１９に代替して遠心分離機２０を配置したものである。この第四処理工程Ｔ４によれば凝集剤が不要になる。
【００６６】
この第四処理工程Ｔ４には、第四振動ふるい１５と遠心分離機２０が備わっている。第四振動ふるい１５の下方には水槽２２および排出コンテナ１７ａが配置されている。水槽２２と並んで第四貯泥槽１７が配置されている。第四貯泥槽１７の中には泥送ポンプ１８が設置され、水槽２３の中には送水ポンプ２３が設置されている。
【００６７】
第四貯泥槽１７の上方にはラインＬ３の先端が位置している。送泥ポンプ１８から延びるラインは遠心分離機２０の流入口２０ａに接続され、排出口２０ｂはスクリーン１６の上面に向いている。遠心分離機２０の送出口２０ｃから延びるラインは水槽２２に向かって延設されている。送水ポンプ２３から延びる水循環ライン２４は、第一処理工程Ｔ１の第一貯泥槽３の上方まで延設され、水循環ライン２４の中途には必要に応じて水供給ライン２５ａが分岐して設けられる。
【００６８】
この第四処理工程Ｔ４に送られた処理土Ｓ３は、第四貯泥槽１７に貯留される。その後、送泥ポンプ１８によって遠心分離機２０の流入口２０ａに送られる。遠心分離機２０に送られた成分はサイクロン遠心分離によって分級される。ここでは粒子の大きな成分が排出口２０ｂから排出されて第四振動ふるい１６によって分級される。
【００６９】
排出口２０ｂから排出された成分はスクリーン１６の上に載置される。そして、加振されているスクリーン１６の目を通過できない土質分Ｄは、排出コンテナ１７ａの中に排出、除去される。スクリーン１６の目を通過した成分（水Ｗ）は水槽２２に貯留される。遠心分離機２０によって遠心分離された成分（ほぼ水Ｗ）は水槽２２に貯留される。
【００７０】
水槽２２に貯留された水Ｗは、送水ポンプ２３によって水循環ライン２４を通じて、第一処理工程Ｔ１の第一貯泥槽３に送られる。第一処理工程Ｔ１では、第一貯泥槽３に貯留されている処理土Ｓ１の比重を比重計３ｂで検知しつつ、送水ポンプ２３によって送られる水Ｗの量をコントロールすることにより、比重を１．５（１．３〜１．６）程度まで小さくする。
【符号の説明】
【００７１】
１ 第一振動ふるい
１ａ インバータモータ
２ スクリーン
３ 第一貯泥槽
３ｃ 比重計
４ 送泥ポンプ
５ 第二振動ふるい
５ａ インバータモータ
６ａ 上側スクリーン
６ｂ 下側スクリーン
７ 第二貯泥槽
８ 送泥ポンプ
９ 遠心分離機
１０ 第三振動ふるい
１０ａ インバータモータ
１１ スクリーン
１２ 第三貯泥槽
１３ 送泥ポンプ
１４ 遠心分離機
１５ 第四振動ふるい
１５ａ インバータモータ
１６ スクリーン
１７ 第四貯泥槽
１８ 送泥ポンプ
１９ ミキサ
２０ 遠心分離機
２１ａ 無機凝集剤供給装置
２１ｂ 高分子凝集剤供給装置
２２ 水槽
２３ 送水ポンプ
２４ 水循環ライン
２５ａ 水供給ライン
２５ｂ シャワーノズル
Ｗ 水
Ｓ 浚渫土
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浚渫土から振動ふるいを用いて、礫分を主体とする成分を除去する第一処理工程と、第一処理工程を経た処理土から振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、砂分を主体とする成分を除去する第二処理工程と、第二処理工程を経た処理土から振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、シルト分を主体とする成分を除去する第三処理工程と、第三処理工程を経た処理土に凝集剤を加えるとともに振動ふるいを用いて、土質分と水とに分離させる第四処理工程とを有し、第四処理工程において分離させた水を第一処理工程に循環させることにより、第二処理工程に送る処理土の比重を調整することを特徴とする浚渫土の処理方法。
【請求項２】
浚渫土から振動ふるいを用いて、礫分を主体とする成分を除去する第一処理工程と、第一処理工程を経た処理土から振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、砂分を主体とする成分を除去する第二処理工程と、第二処理工程を経た処理土から振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、シルト分を主体とする成分を除去する第三処理工程と、第三処理工程を経た処理土に振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、土質分と水とに分離させる第四処理工程とを有し、第四処理工程において分離させた水を第一処理工程に循環させることにより、第二処理工程に送る処理土の比重を調整することを特徴とする浚渫土の処理方法。
【請求項３】
第四処理工程において分離させた水の一部を、第二処理工程または第三処理工程の少なくとも一方に供給して、その処理工程に設置された振動ふるいのスクリーン上の処理土に散布する請求項１または２に記載の浚渫土の処理方法。
【請求項４】
第一処理工程に設置されて、浚渫土から礫分を主体とする成分を除去する振動ふるいと、第二処理工程に設置されて、第一処理工程を経た処理土から砂分を主体とする成分を除去する振動ふるいおよび遠心分離機と、第三処理工程に設置されて、第二処理工程を経た処理土からシルト分を主体とする成分を除去する振動ふるいおよび遠心分離機と、第四処理工程に設置されて、第三処理工程を経た処理土に凝集剤を加える凝集剤供給装置と、前記凝集剤が加えられた処理土を土質分と水とに分離させる振動ふるいとを備え、第四処理工程において分離させた水を、第一処理工程に循環させる水循環ラインを設けたことを特徴とする浚渫土の処理システム。
【請求項５】
第一処理工程に設置されて、浚渫土から礫分を主体とする成分を除去する振動ふるいと、第二処理工程に設置されて、第一処理工程を経た処理土から砂分を主体とする成分を除去する振動ふるいおよび遠心分離機と、第三処理工程に設置されて、第二処理工程を経た処理土からシルト分を主体とする成分を除去する振動ふるいおよび遠心分離機と、第四処理工程に設置されて、第三処理工程を経た処理土を土質分と水とに分離させる振動ふるいおよび遠心分離機とを備え、第四処理工程において分離させた水を、第一処理工程に循環させる水循環ラインを設けたことを特徴とする浚渫土の処理システム。
【請求項６】
第四処理工程において分離させた水を、第二処理工程または第三処理工程の少なくとも一方の工程に設置された振動ふるいのスクリーン上に供給する水供給ラインを設けた請求項４または５に記載の浚渫土の処理システム。
【請求項７】
第二処理工程および第三処理工程に設置される振動ふるいのスクリーンの水平に対する傾斜角度を調整可能な可変構造にした請求項４〜６のいずれかに記載の浚渫土の処理システム。
【請求項８】
第三処理工程に設置される振動ふるいのスクリーンの水平に対する傾斜角度を、第二処理工程に設置される振動ふるいのスクリーンの水平に対する傾斜角度よりも小さく設定した請求項４〜７のいずれかに記載の浚渫土の処理システム。
【請求項９】
第二処理工程および第三処理工程に設置される振動ふるいのスクリーンを加振する駆動源をインバータモータにした請求項４〜８のいずれかに記載の浚渫土の処理システム。
【請求項１】
浚渫土から振動ふるいを用いて、礫分を主体とする成分を除去する第一処理工程と、第一処理工程を経た処理土から振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、砂分を主体とする成分を除去する第二処理工程と、第二処理工程を経た処理土から振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、シルト分を主体とする成分を除去する第三処理工程と、第三処理工程を経た処理土に凝集剤を加えるとともに振動ふるいを用いて、土質分と水とに分離させる第四処理工程とを有し、第四処理工程において分離させた水を第一処理工程に循環させることにより、第二処理工程に送る処理土の比重を調整することを特徴とする浚渫土の処理方法。
【請求項２】
浚渫土から振動ふるいを用いて、礫分を主体とする成分を除去する第一処理工程と、第一処理工程を経た処理土から振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、砂分を主体とする成分を除去する第二処理工程と、第二処理工程を経た処理土から振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、シルト分を主体とする成分を除去する第三処理工程と、第三処理工程を経た処理土に振動ふるいおよび遠心分離機を用いて、土質分と水とに分離させる第四処理工程とを有し、第四処理工程において分離させた水を第一処理工程に循環させることにより、第二処理工程に送る処理土の比重を調整することを特徴とする浚渫土の処理方法。
【請求項３】
第四処理工程において分離させた水の一部を、第二処理工程または第三処理工程の少なくとも一方に供給して、その処理工程に設置された振動ふるいのスクリーン上の処理土に散布する請求項１または２に記載の浚渫土の処理方法。
【請求項４】
第一処理工程に設置されて、浚渫土から礫分を主体とする成分を除去する振動ふるいと、第二処理工程に設置されて、第一処理工程を経た処理土から砂分を主体とする成分を除去する振動ふるいおよび遠心分離機と、第三処理工程に設置されて、第二処理工程を経た処理土からシルト分を主体とする成分を除去する振動ふるいおよび遠心分離機と、第四処理工程に設置されて、第三処理工程を経た処理土に凝集剤を加える凝集剤供給装置と、前記凝集剤が加えられた処理土を土質分と水とに分離させる振動ふるいとを備え、第四処理工程において分離させた水を、第一処理工程に循環させる水循環ラインを設けたことを特徴とする浚渫土の処理システム。
【請求項５】
第一処理工程に設置されて、浚渫土から礫分を主体とする成分を除去する振動ふるいと、第二処理工程に設置されて、第一処理工程を経た処理土から砂分を主体とする成分を除去する振動ふるいおよび遠心分離機と、第三処理工程に設置されて、第二処理工程を経た処理土からシルト分を主体とする成分を除去する振動ふるいおよび遠心分離機と、第四処理工程に設置されて、第三処理工程を経た処理土を土質分と水とに分離させる振動ふるいおよび遠心分離機とを備え、第四処理工程において分離させた水を、第一処理工程に循環させる水循環ラインを設けたことを特徴とする浚渫土の処理システム。
【請求項６】
第四処理工程において分離させた水を、第二処理工程または第三処理工程の少なくとも一方の工程に設置された振動ふるいのスクリーン上に供給する水供給ラインを設けた請求項４または５に記載の浚渫土の処理システム。
【請求項７】
第二処理工程および第三処理工程に設置される振動ふるいのスクリーンの水平に対する傾斜角度を調整可能な可変構造にした請求項４〜６のいずれかに記載の浚渫土の処理システム。
【請求項８】
第三処理工程に設置される振動ふるいのスクリーンの水平に対する傾斜角度を、第二処理工程に設置される振動ふるいのスクリーンの水平に対する傾斜角度よりも小さく設定した請求項４〜７のいずれかに記載の浚渫土の処理システム。
【請求項９】
第二処理工程および第三処理工程に設置される振動ふるいのスクリーンを加振する駆動源をインバータモータにした請求項４〜８のいずれかに記載の浚渫土の処理システム。
【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２０１２−１７０９３４（Ｐ２０１２−１７０９３４Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３７６６８（Ｐ２０１１−３７６６８）
【出願日】平成２３年２月２３日（２０１１．２．２３）
【出願人】（０００２１９４０６）東亜建設工業株式会社 (177)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２３日（２０１１．２．２３）
【出願人】（０００２１９４０６）東亜建設工業株式会社 (177)
【Ｆターム（参考）】
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