JP2000015018A - 泥水処理方法及び設備 - Google Patents
泥水処理方法及び設備Info
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Abstract
理での脱水効率を上げて該処理土の含水比を低下させ
る。 【構成】本発明に係る泥水処理設備1は、土砂分離装置
2及びそれに設置された液体サイクロン3と、該液体サ
イクロンのオーバー泥水をPAC槽5から供給される凝
集剤とともに混合攪拌するスラリー槽6と、該スラリー
槽で凝集沈殿したものを引き抜いてこれを加圧脱水する
フィルタープレス7とを備える。土砂分離装置2及び液
体サイクロン3は、排泥水から細砂よりも粒径の大きな
粗粒分、例えば500μm以上の粗粒分を分級選別して
一次処理土とするとともに、スラリー槽6は、分級選別
された残りの排泥水を凝集剤とともに攪拌混合すること
によって、上述した粗粒分よりも粒径の小さな細粒分、
すなわち500μmよりも小さな細粒分を凝集沈殿さ
せ、二次処理土とするようになっている。
Description
泥水加圧シールド工法などの泥水を用いた工法に適用さ
れる泥水処理方法及び設備に関する。
工法では、掘削ずりが混入した排泥水をシールドマシン
から地上に揚泥し、しかる後にサンドコレクタとも呼ば
れる土砂分離装置に投入して、排泥水中のレキ、砂、シ
ルト塊及び粘土塊を土砂分離装置に備えられた振動スク
リーンや液体サイクロンで分離除去し、これらを一次処
理土とするとともに、該土砂分離装置で分離できなかっ
たより粒径の細かいシルトや粘土については、凝集剤に
よってフロック状に凝集させた後、これを例えばフィル
タープレスを用いて加圧脱水し、該フィルタープレスで
発生する脱水ケーキを二次処理土としていた。
二次処理土とを選別する分級点は、土質工学上の境界点
でもあることから75μmが標準となっていたが、一次
処理において75μm以上のものだけを分級選別するこ
とは難しく、実際にはレキ、砂等の周りに75μm以下
の粘土分やシルト分が10〜15%程度付着しているこ
とが多い。そのため、一次処理土の含水比を20%程度
に低下させても流動化を避けることができないという問
題を生じていた。
容量通りにストックヤードに貯留することができない、
ダンプによる運搬効率が低下する、バックホウなどの積
込み運搬機械の作業効率すなわちトラフィカビリティー
が低下する、運搬中に周囲に流れ落ちて道路周辺環境を
悪化させる、処分地での敷均しや盛土が困難になるなど
の事態を招く。
内部が十分脱水されないという問題や、シルトや粘土分
が相対的に多すぎると含水率が50〜70%に達する場
合もあるという問題を生じていた。
のストックヤードで生石灰を添加したり一次処理土を混
合するなどして含水比を別途低下させなければならな
い、一次処理土を混合させた場合には二次処理土の量が
増加し廃棄処分がコスト高になるなどの事態を招く。
たもので、一次処理土の流動性を抑制するとともに二次
処理での脱水効率を上げて該処理土の含水比を低下させ
ることが可能な泥水処理方法及び設備を提供することを
目的とする。
め、本発明に係る泥水処理方法は請求項1に記載したよ
うに、排泥水から土砂を分離する泥水処理方法におい
て、前記排泥水から細砂よりも粒径の大きな粗粒分を分
級選別して一次処理土とするとともに、分級選別された
残りの排泥水から前記粗粒分よりも粒径の小さな細粒分
を二次処理土とするものである。
2に記載したように、排泥水から細砂よりも粒径の大き
な粗粒分を分級選別する土砂分離手段と、分級選別され
た残りの排泥水から前記粗粒分よりも粒径の小さな細粒
分を凝集沈殿させるスラリー槽と、該スラリー槽内で凝
集沈殿させた前記細粒分を加圧脱水する加圧脱水手段と
からなるものである。
スラリー槽に細砂を投入するための細砂補充手段を備え
たものである。
ールドマシン、地中連続壁の掘削孔などから圧送されて
きた排泥水から、まずは細砂よりも粒径の大きな粗粒分
を分級選別して一次処理土とする。次に、分級選別され
た残りの排泥水から前記粗粒分よりも粒径の小さな細粒
分を二次処理土とする。
は、排泥水から細砂よりも粒径の大きな粗粒分を土砂分
離手段で分級選別し、次いで、分級選別された残りの排
泥水から前記粗粒分よりも粒径の小さな細粒分をスラリ
ー槽で凝集沈殿させ、次いで、該スラリー槽内で凝集沈
殿させた細粒分を加圧脱水手段で加圧脱水する。
細砂の量が大幅に減少するので、シルトや粘土分が付着
混入する割合が少なくなり、その結果、一次処理土の流
動化が抑制される。一方、二次処理土には細砂が含まれ
るので、シルトや粘土分だけの場合に比べて脱水効率が
向上し、脱水ケーキの含水比が低下する。
を含まず、粗砂、レキが主体のものを意味し、粒径とし
ては、300μm〜700μm以上、特に500μm以
上のものが目安となる。一方、前記粗粒分よりも粒径の
小さな細粒分とは、シルトや粘土とともに細砂を含んだ
ものを意味し、粒径としては、300μm〜700μm
未満、特に500μm未満のものが目安となる。
土砂分離装置と液体サイクロンとを組み合わせることが
考えられる。また、加圧脱水手段の構成も任意であり、
例えば圧搾式フィルタープレスの採用が考えられる。
少ない場合が想定されるが、このような場合には、前記
スラリー槽に細砂を投入するための細砂補充手段を備え
るようにすればよい。かかる構成においては、細砂の不
足分を細砂補充手段によって補い、二次処理土に所定量
の細砂を含ませることができる。
定義とも関連するが、本発明でいうところの細砂の粒径
については、一次処理土の非構成物とすることで該一次
処理土に混入するシルト分や粘土分を低減し流動化を抑
制できるかどうか、また、二次処理土の構成物としてシ
ルト分や粘土分とともに加圧脱水することで含水比を低
減できるかどうかについて適宜定めればよく、例えば土
質工学会で定められている粒径区分(75〜425μ
m)はひとつの目安とはなるものの、この範囲に拘束さ
れるものではない。特に、その上限については、425
μmを上回って700μm程度となることも考えられ
る。
及び設備の実施の形態について、添付図面を参照して説
明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等につい
ては同一の符号を付してその説明を省略する。
示した全体図である。同図でわかるように、本実施形態
に係る泥水処理設備1は、土砂分離手段としての土砂分
離装置2及びそれに設置された液体サイクロン3と、該
液体サイクロンのオーバー泥水を一時的に貯留する貯蔵
槽4と、該貯蔵槽からの泥水をPAC槽5から供給され
る凝集剤とともに混合攪拌するスラリー槽6と、該スラ
リー槽で凝集沈殿したものを引き抜いてこれを加圧脱水
する加圧脱水手段としてのフィルタープレス7とを備え
る。
シールドマシン8から送られてきた排泥水から細砂より
も粒径の大きな粗粒分、例えば500μm以上の粗粒分
を分級選別するようになっており、分級選別された粗粒
分は、一次処理土としてベルトコンベア9で搬送され、
一次処理ヤード10に仮置きされる。
泥水を凝集剤とともに攪拌混合することによって、上述
した粗粒分よりも粒径の小さな細粒分、すなわち500
μmよりも小さな細粒分を凝集沈殿させるようになって
いる。
小さな細粒分を加圧脱水するようになっており、その脱
水ケーキは、二次処理土としてベルトコンベア11で搬
送され、二次処理ヤード12に仮置きされる。かかるフ
ィルタープレス7としては、脱水ケーキのコーン指数を
改善しやすいという点で圧搾式のものを採用するのがよ
い。
あり、該比重計で細砂の比重を監視し、細砂の含有量が
少ない場合には、細砂補充手段としての泥水槽14から
細砂を随時補充できるようになっている。
槽14では、各槽での細砂の割合が高いため、高出力の
攪拌機15を使用するのがよい。
から送られてきた排泥水のうち、75μm以下のシルト
や粘土分を液体サイクロン16のオーバー泥水として分
級して取り出し、これを濾水層19から供給される水
や、ベントナイトやCMCといった作泥材とともに調整
槽17で混合攪拌し、しかる後にシールドマシン8に循
環させるとともに、再利用しない分については余剰泥水
槽18を介してスラリー槽6に戻すようになっている。
なお、濾水槽19には、清水槽20から適宜清水が供給
される。
開閉弁20a、20bを設けてあり、貯蔵槽4からの泥
水に含まれる細砂の量が少ない場合には、かかる細砂を
二次処理土の構成物としてすべて利用すべく、開閉弁2
0aを閉じるとともに開閉弁20bを開くことによっ
て、スラリー槽6に直接投入するようになっている。
は、濾水槽19を介して三次処理設備(図示せず)に送
られ、該三次処理設備にてpH調整された後、河川等に
放流される。
は、シールドマシン8から圧送されてきた排泥水から、
まずは土砂分離装置2及び液体サイクロン3にて細砂よ
りも粒径の大きな粗粒分、例えば500μm以上の粗粒
分を分級選別して一次処理土とし、これを一次処理ヤー
ド10に仮置きするとともに、分級選別された残りの排
泥水から上述の粗粒分よりも粒径の小さな細粒分、すな
わち500μm未満の細粒分をスラリー槽6の凝集沈殿
物として取り出し、これをフィルタープレス7で加圧脱
水して二次処理土とし、これを二次処理ヤード12に仮
置きする。
ほとんど含まれないので、シルトや粘土分が付着混入す
る割合も少なくなり、その結果、一次処理土の流動化が
抑制される。一方、二次処理土には細砂が多く含まれる
ので、シルトや粘土分だけの場合に比べて脱水効率が向
上し、フィルタープレス7から生じる脱水ケーキの含水
比が低下する。
水処理方法及び設備によれば、一次処理土には細砂がほ
とんど含まれないので、シルトや粘土分が付着混入する
割合も少なくなり、その結果、一次処理土の流動化を抑
制することが可能となる。
ストックヤードに貯留することができるとともに、ダン
プによる運搬効率やバックホウなどの積込み運搬機械の
作業効率が改善されるのみならず、処分地での敷均しや
盛土が可能となる。
ので、シルトや粘土分だけの場合に比べて脱水効率が向
上し、フィルタープレス7から生じる脱水ケーキの含水
比を低下させることが可能となる。
次処理土のストックヤードで生石灰を添加したり一次処
理土を混合する必要がなくなることはもちろん、細砂を
二次処理土の構成物とすることによってシルト、粘土及
び細砂といったさまざまな粒径の土粒子が該処理土に含
まれることとなり、液状化が起こりにくくなる。そのた
め、コーン指数を大幅に改善することが可能となり、例
えば高規格堤防(適用基準は室内試験で8kgf/cm2以
上)の盛土材として有効利用することが可能となる。
示した室内試験の結果を示したグラフであり、分級点を
500μmとしフィルタープレスを圧搾式とした場合に
は、コーン指数が10〜14kgf/cm2程度まで改善され
ることがわかる。ここで、同図中の比率は、75μm以
下の粘土やシルト分と75〜500μmの細砂分との比
率を示す。
ープレス7の給泥・圧搾時間が短縮されて処理サイクル
が短くなり、泥水処理設備1のコスト削減を図ることが
可能となるという効果も奏する。
れば、スラリー槽6に細砂を投入するための泥水槽14
を備えるようにしたので、液体サイクロン3からのオー
バー泥水中に細砂の量が少ない場合、その不足分を細砂
補充手段である泥水槽14で補い、二次処理土に一定量
の細砂を含ませることが可能となる。
る泥水処理方法及び請求項2の発明に係る泥水処理設備
によれば、一次処理土には細砂がほとんど含まれないの
で、シルトや粘土分が付着混入する割合も少なくなり、
その結果、一次処理土の流動化を抑制することが可能と
なる。したがって、一次処理土を計画容量通りにストッ
クヤードに貯留することができるとともに、ダンプによ
る運搬効率やバックホウなどの積込み運搬機械の作業効
率が改善されるのみならず、処分地での敷均しや盛土が
可能となる。また、二次処理土には細砂が多く含まれる
ので、シルトや粘土分だけの場合に比べて脱水効率が向
上し、含水比を低下させることが可能となる。したがっ
て、含水比を低下させるべく、別の対策を講じる必要が
なくなるとともに、二次処理土を例えば高規格堤防の盛
土材として有効利用することが可能となる。
備によれば、土砂分離手段で粗粒分が分級選別された残
りの排泥水中に細砂の量が少ない場合、その不足分を細
砂補充手段で補い、二次処理土に一定量の細砂を含ませ
ることが可能となるという効果も奏する。
て発生した二次処理土のコーン指数を示したグラフ。
手段) 3 液体サイクロン(土砂分
離手段) 6 スラリー槽 7 フィルタープレス(加圧
脱水手段) 14 泥水槽(細砂補充手段)
Claims (3)
- 【請求項1】 排泥水から土砂を分離する泥水処理方法
において、 前記排泥水から細砂よりも粒径の大きな粗粒分を分級選
別して一次処理土とするとともに、分級選別された残り
の排泥水から前記粗粒分よりも粒径の小さな細粒分を二
次処理土とすることを特徴とする泥水処理方法。 - 【請求項2】 排泥水から細砂よりも粒径の大きな粗粒
分を分級選別する土砂分離手段と、分級選別された残り
の排泥水から前記粗粒分よりも粒径の小さな細粒分を凝
集沈殿させるスラリー槽と、該スラリー槽内で凝集沈殿
させた前記細粒分を加圧脱水する加圧脱水手段とからな
ることを特徴とする泥水処理設備。 - 【請求項3】 前記スラリー槽に細砂を投入するための
細砂補充手段を備えた請求項2記載の泥水処理設備。
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---|---|---|---|
JP18656098A JP4072740B2 (ja) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | 泥水処理方法及び設備 |
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1998
- 1998-07-01 JP JP18656098A patent/JP4072740B2/ja not_active Expired - Fee Related
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