JP2000130942A - Production of soil based powder - Google Patents

Production of soil based powder

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JP2000130942A
JP2000130942A JP10307164A JP30716498A JP2000130942A JP 2000130942 A JP2000130942 A JP 2000130942A JP 10307164 A JP10307164 A JP 10307164A JP 30716498 A JP30716498 A JP 30716498A JP 2000130942 A JP2000130942 A JP 2000130942A
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JP
Japan
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mud
powder
soil
water content
hot air
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JP10307164A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Kubo
敏彦 久保
Kaoru Masame
薫 眞目
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a soil based powder for city engineering building material or planting by conditioning the moisture content of mud correctly depending on the mean grain size of soil particles or shape variation, evaporating moisture by blowing hot air accompanying a shock wave to mud flow and producing powder directly from mud thereby promoting regeneration of mud. SOLUTION: Rough particles 13 are removed from a material mud 12 by means of a sieve 11 and moisture content of the mud 12 is conditioned in a moisture content conditioning tank 10 based on the mean grain size of soil particles or the content of organic components. Subsequently, the mud 12 is fed through a control valve 8 and a material supply pipe 4 to a powder drying chamber 5. Since exhaust gas from a pulse jet engine 1 located with the forward end of the material supply pipe 4 produces hot air through combustion of fuel being supplied from a fuel supply pipe 2, the material mud 12 is dispersed by a shock wave and heated while being blown by the hot air thus bringing about a dry state. Large particles in the dried mud are collected into a collection tank 14a and small particles are separated through a cyclone 7 and collected into another collection tank 14b.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、建設汚泥、浚渫泥
などの泥土(含水量の多寡により、泥水状のもの、泥土
状のもの等あるが、それらを含め、ここでは「泥土」と
記す)を処理して、土木建材用、植生緑化用等に利用で
きる土質系粉末を製造する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to mud such as construction sludge and dredged mud (including muddy and muddy mud depending on the water content). ) To produce a soil-based powder that can be used for civil engineering building materials, vegetation greening, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】トンネルの掘削工事やビル工事等に伴い
多量の建設汚泥が発生し、また、港湾工事や湖沼の底土
の浚渫等では多量の浚渫泥が排出される。これらの泥土
はそのままでは再利用することができず、従来、そのほ
とんどが産業廃棄物の汚泥として埋立処分されてきた。
しかしながら、わずかではあるが再生利用もなされてお
り、特に近年、これら泥土の再生利用技術の開発が各方
面で積極的に進められつつある。
2. Description of the Related Art A large amount of construction sludge is generated due to a tunnel excavation work, a building construction, and the like, and a large amount of dredged mud is discharged in a harbor work or a dredging of a bottom soil of a lake or marsh. These muds cannot be reused as they are, and most of them have been landfilled as industrial waste sludge.
However, recycling is being performed, albeit slightly, and in particular, in recent years, development of technologies for recycling such mud has been actively pursued in various fields.

【0003】例えば、建設汚泥については、再生利用の
ための技術的な指針が建設省でまとめられており、土砂
分離、脱水処理、安定処理等についての技術的な標準が
示されている。脱水処理方法として、遠心濾過(スクリ
ュデカンタ)、加圧濾過(フィルタプレス)、加圧絞り
濾過(ロールプレス)、さらには高圧薄層脱水等種々の
方式のものが適用し得る技術としてあげられている。
For example, regarding construction sludge, technical guidelines for recycling are compiled by the Ministry of Construction, and technical standards for sediment separation, dehydration treatment, stabilization treatment and the like are set forth. As the dehydration method, various techniques such as centrifugal filtration (screw decanter), pressure filtration (filter press), pressure squeezing filtration (roll press), and high-pressure thin layer dehydration can be applied. I have.

【0004】安定処理は改良材を混合して建設汚泥の性
状を化学的に改良する処理で、改良材には、セメントお
よびセメント系改良材、石灰(生石灰、消石灰)および
石灰系改良材等が適用されている。
[0004] The stabilizing treatment is a treatment for chemically improving the properties of construction sludge by mixing an improving material. Examples of the improving material include cement and cement-based improving materials, lime (quick lime, slaked lime), and lime-based improving materials. Have been applied.

【0005】また、浚渫土は、原泥槽で固形分が沈降分
離され、この沈降した泥状物がポンプで抜き出されて脱
水助剤が加えられた後、濃縮、脱水され、残土として利
用ないしは埋立処分されている。脱水ケーキに固化剤が
添加され、覆土として利用される場合もある。なお、上
記の濃縮および脱水等の工程で排出される処理水は凝集
沈澱、中和等の処理が施された後、放流される。
[0005] In addition, the solid content of the dredged soil is settled and separated in an original mud tank, and the settled mud is extracted by a pump, added with a dehydration aid, concentrated, dewatered, and used as residual soil. Or landfilled. In some cases, a solidifying agent is added to the dewatered cake and used as cover soil. The treated water discharged in the above-mentioned steps of concentration and dehydration is discharged after being subjected to treatments such as coagulation sedimentation and neutralization.

【0006】一方、泥土を処理の対象物とするものでは
ないが、パルスジェットエンジンを用いる含水原料コン
バーター(乾燥装置)が知られている(特公平6−33
939号公報)。この装置はパルスジェットエンジンの
燃料の燃焼によって広い巾の音波エネルギーを発生し、
被乾燥物のまわりを囲む空気層に衝撃を与えるので、処
理される原料から水分が素早く除去される。したがっ
て、脱水工程を経ることなく短時間で水分含有量の高い
原料を乾燥することができ、有機物、例えば廃棄魚を処
理しても焼けこげや焼却が起こらず、栄養価が損なわれ
ないので、乾燥物は容易に土壌添加剤や飼料として利用
することができるとされている。
[0006] On the other hand, a water-containing raw material converter (drying device) using a pulse jet engine, which is not intended to treat mud, is known (Japanese Patent Publication No. 6-33).
939). This device generates a wide range of sonic energy by burning the fuel of the pulse jet engine,
The impact on the air layer surrounding the material to be dried allows moisture to be quickly removed from the raw material to be treated. Therefore, raw materials having a high water content can be dried in a short time without going through a dehydration step, and even when treating organic matter, for example, waste fish, scorching or incineration does not occur and nutritional value is not impaired, It is said that the dried product can be easily used as a soil additive or feed.

【0007】脱水工程を経ずにスラリー状の原料から直
接粉末製品を得る装置としては、スプレードライヤーに
よる脱水技術が公知である(「粉体と工業」VOL.2
7,NO.9(1995)27〜48頁)。この技術
は、原料をスラリー状にして噴霧微粒化し、熱風と接触
させて乾燥する方式を採用しており、粉末合成洗剤の生
産や、セラミックス、フェライト、酸化物等の粉末の乾
燥に用いられている。
As an apparatus for directly obtaining a powder product from a slurry-like raw material without going through a dehydration step, a dehydration technique using a spray dryer is known ("Powder and Industry" Vol. 2).
7, NO. 9 (1995) 27-48). This technology employs a method in which the raw material is turned into a slurry, atomized by spraying, and dried by contact with hot air, and is used for the production of powdered synthetic detergents and the drying of powders such as ceramics, ferrite, and oxides. I have.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術に
おいて、泥土の脱水処理で用いられるスクリューデカン
タやフィルタープレスによる脱水、ロールプレス脱水、
高圧薄層脱水等では、脱水時に泥土が固まり、粉末状に
はならないので、安定処理を行う際の改良剤との均一混
合が困難である。したがって、前記の混合処理によって
得られる再生資材の性能(強度)が低く、性能を高めよ
うとすると改良剤を大量に添加しなければならず、コス
ト高になる等の問題がある。
In the prior art described above, dewatering by a screw decanter or filter press used in dewatering mud, roll dewatering,
In high-pressure thin-layer dehydration or the like, mud solidifies during dehydration and does not turn into a powdery state, so that it is difficult to uniformly mix with an improving agent when performing a stabilization treatment. Therefore, the performance (strength) of the recycled material obtained by the above-mentioned mixing treatment is low, and in order to enhance the performance, a large amount of an improver must be added, resulting in a problem such as an increase in cost.

【0009】一方、脱水工程を経ずにスラリー状の原料
を粉末にすることができるという利点があるスプレード
ライヤー方式の乾燥機を泥土の乾燥に適用することも考
えられる。しかし、粉末状のものが得られない上、コス
ト高にならざるを得ない。
On the other hand, it is conceivable to apply a spray dryer type drier which has an advantage that a raw material in a slurry state can be made into a powder without going through a dehydration step, for drying mud. However, a powdery material cannot be obtained, and the cost must be increased.

【0010】パルスジェットエンジン乾燥技術も、水分
含有量の高い原料を脱水処理を行わず直接乾燥する技術
である。しかし、前掲の特許公報にこの技術の応用分野
として具体的に示されているのは、有機物中に多量に含
まれている水分の除去、特に、廃棄魚を処理して高い栄
養価をもった飼料とすることである。建設汚泥、浚渫泥
などの泥土はこのような有機物とは性状が全く相違し、
また、発生量が極めて多く、その物性が発生個所によっ
て著しく異なるので、これらの莫大な量の泥土を効率よ
く乾燥でき、かつ得られる粉を有効利用できる乾燥技術
は確率されていないのが実状である。
[0010] The pulse jet engine drying technique is also a technique for directly drying a raw material having a high water content without performing a dehydration treatment. However, what is specifically indicated as an application field of this technology in the above-mentioned patent gazette is the removal of water contained in a large amount in organic matter, particularly, the treatment of waste fish with high nutritional value. Feed. Mud such as construction sludge and dredging mud has completely different properties from such organic matter.
In addition, since the amount of generation is extremely large and its physical properties are significantly different depending on where it is generated, there is no established drying technology that can efficiently dry these enormous amounts of mud and effectively utilize the obtained powder. is there.

【0011】本発明は、建設汚泥、浚渫泥などの泥土の
再生利用を積極的に進めるための技術の一環として、こ
れら泥土を処理し、土木建材用、植生緑化用等に利用で
きる土質系粉末を製造する方法を提供することを目的と
する。
[0011] The present invention, as a part of the technology for actively promoting the recycling of mud such as construction sludge and dredging mud, treats the mud to obtain a soil-based powder that can be used for civil engineering building materials, vegetation greening, and the like. It is an object to provide a method for producing a.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、建設汚
泥、浚渫泥などの泥土を処理するにあたり、泥土の輸送
に要するコストを低減するとともに、改良剤や固化剤、
あるいは透水性やpHの調整等の機能を付与するための
添加剤等との均一混合を容易にするために、泥土を粉末
(土質系粉末)にすることを前提として検討を重ねた。
その結果、泥土に適切な前処理を施すことにより、前述
のパルスジェットエンジン乾燥技術で採用されている音
波の衝撃を利用する技術の適用が可能であることを新た
に知見し、本発明をなすに至った。
Means for Solving the Problems In treating mud such as construction sludge and dredging mud, the present inventors have reduced the cost required for transporting the mud and improved the solidifying agent,
Alternatively, in order to facilitate uniform mixing with an additive or the like for imparting a function such as adjustment of water permeability or pH, studies were repeated on the premise that mud is made into a powder (soil-based powder).
As a result, the present inventors have newly found that by applying appropriate pretreatment to mud, it is possible to apply the technology utilizing the impact of sound waves employed in the above-described pulse jet engine drying technology. Reached.

【0013】本発明の要旨は、下記の土質系粉末の製造
方法にある。
The gist of the present invention resides in the following method for producing a soil-based powder.

【0014】泥土を乾燥して粉末とする土質系粉末の製
造方法であって、泥土の含水比を、少なくとも泥土に含
まれる土粒子の平均粒径および形状の変化に応じて求め
られる適正含水比の範囲内に入るように調整し、この含
水比調整後の泥土の流れに衝撃波を伴う熱風を吹き付け
て水分を蒸発させ、泥土から直接粉末を得ることを特徴
とする土質系粉末の製造方法。
[0014] A method for producing a soil-based powder, which is obtained by drying mud and making it into a powder, wherein the water content of the mud is determined at least according to a change in the average particle size and shape of the soil particles contained in the mud. A method for producing a soil-based powder, characterized in that hot water with a shock wave is blown onto the mud flow after adjusting the water content ratio to evaporate the water, thereby obtaining the powder directly from the mud.

【0015】ここで、「泥土」とは、前述したように、
トンネルの掘削工事やビル工事等の建設工事(浚渫を除
く)に伴い発生する水分の多い建設汚泥、港湾工事や湖
沼の底土の浚渫に伴い発生する浚渫泥をいう。
Here, "mud" is, as described above,
This refers to construction sludge with a lot of moisture generated by construction work (excluding dredging) such as tunnel excavation work and building work, and dredging mud generated by harbor work and dredging of the bottom soil of lakes and marshes.

【0016】「泥土の含水比」とは、泥土中の固形分
(すなわち、泥土に含まれている土)に対する水分の重
量比(水分/固形分)である。前記の重量比(水分/固
形分)または重量百分率で表示する。
The "water content ratio of mud" is the weight ratio of water to solid content (ie, soil contained in mud) (moisture / solid content). The weight ratio (moisture / solid content) or the weight percentage is indicated.

【0017】「衝撃波を伴う熱風」とは、高温の気体の
流れであって、この気体を媒質として衝撃波が伝搬する
気体の流れを意味する。なお、衝撃波とは、例えば燃焼
の際に生じる流体(気体)の圧力、密度等が急激に増加
する一種の不連続面をもつ波である。
"Hot air accompanied by a shock wave" is a flow of a high-temperature gas, and means a gas flow through which a shock wave propagates using this gas as a medium. The shock wave is, for example, a wave having a kind of discontinuous surface in which the pressure, density, and the like of a fluid (gas) generated during combustion rapidly increase.

【0018】前記のパルスジェットエンジンを衝撃波を
伴う熱風の発生装置として用い、含水比調整後の泥土を
前記パルスジェットエンジンの排気中に供給すれば、本
発明の方法を容易に実施することができる。
The method of the present invention can be easily carried out by using the pulse jet engine as a device for generating hot air accompanied by a shock wave and supplying the mud after adjusting the water content into the exhaust gas of the pulse jet engine. .

【0019】また、含水比調整後の泥土の流れに吹き付
ける熱風に酸化剤を添加すると、泥土中の有機物を酸化
除去することが可能である。
Further, when an oxidizing agent is added to the hot air blown to the flow of the mud after adjusting the water content ratio, it is possible to oxidize and remove organic substances in the mud.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の土質系粉末の製
造方法(以下、「本発明方法」ともいう)を具体的に説
明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a method for producing a soil-based powder of the present invention (hereinafter, also referred to as “method of the present invention”) will be specifically described.

【0021】建設汚泥、浚渫泥などの泥土を衝撃波を伴
う熱風、例えばパルスジェットエンジンの稼働により得
られる高温ガスを用いて水分を蒸発させ、乾燥しようと
しても、極めて困難で、良質の土質系粉末を得ることは
できない。これは、処理の対象となる泥土の性状が多岐
にわたっているためで、衝撃波を伴う熱風を吹き付ける
前に、泥土中の土粒子の分散状態を良好にしておく必要
がある。
It is extremely difficult to dry mud such as construction sludge and dredged mud by using hot air accompanied by a shock wave, for example, high-temperature gas obtained by operation of a pulse jet engine, to dry it. Can not get. This is because the properties of the mud to be treated vary widely, and it is necessary to improve the dispersion state of the soil particles in the mud before blowing hot air accompanied by a shock wave.

【0022】そこで、本発明方法においては、処理に先
立ち、泥土にその性状に応じて含水比をあらかじめ所定
の範囲に調整する前処理を施すこととした。「その性状
に応じて」としたのは、泥土の性状によって泥土の適正
含水比の範囲が変わるからである。
Therefore, in the method of the present invention, prior to the treatment, the mud is subjected to a pretreatment for adjusting the water content to a predetermined range in accordance with the properties thereof. The reason for “according to the properties” is that the range of the appropriate water content of the mud varies depending on the properties of the mud.

【0023】泥土の性状は、少なくとも、(a)泥土に
含まれる土粒子の平均粒径、および(b)泥土に含まれ
る土粒子の形状、を考慮して判定する。土粒子の平均粒
径には、土粒子の粒径分布を指数化して用いてもよい。
なお、粒径の大きい固形分が混在する場合には、粒径が
3mm以上の粒はあらかじめ除去しておくのがよい。ま
た、土粒子の形状には、粒の表面形状を指数化して併用
するのがよい。さらに、泥土の種類によって、泥土の性
状に対する影響の大きい因子が認められる場合は、それ
も考慮する。例えば、有機成分がこれに該当する。有機
成分が泥土に含まれている場合もあるからである。
The properties of the mud are determined by considering at least (a) the average particle size of the soil particles contained in the mud and (b) the shape of the soil particles contained in the mud. The average particle size of the soil particles may be used by indexing the particle size distribution of the soil particles.
In the case where solids having a large particle size are mixed, it is preferable to remove particles having a particle size of 3 mm or more in advance. In addition, it is preferable that the surface shape of the grains is indexed and used together with the shape of the soil particles. In addition, if factors that have a large effect on the properties of the mud are recognized depending on the type of mud, those factors should also be considered. For example, an organic component corresponds to this. This is because organic components may be contained in the mud.

【0024】すなわち、本発明方法においては、少なく
とも泥土に含まれる土粒子の平均粒径および形状に応じ
て、泥土の含水比を、前記土粒子の平均粒径および形状
の変化に応じて求められる適正含水比の範囲内に入るよ
うに調整する前処理を施すのである。なお、前記の「泥
土の適正含水比」とは、泥土中での土粒子の分散状態が
良好で、支障なく円滑に乾燥処理に供することができる
とともに、泥土の流れに衝撃波を伴う熱風を吹き付けた
ときに容易に水分が蒸発、除去され、土質系の粉末が得
られる含水比である。
That is, in the method of the present invention, the water content of the mud is determined in accordance with at least the average particle size and shape of the soil particles contained in the mud, and the change in the average particle size and shape of the soil particles. Pretreatment is performed to adjust the water content within the range. In addition, the above-mentioned "proper water content of the mud" means that the dispersed state of the soil particles in the mud is good, and the mud flow can be smoothly and smoothly subjected to the drying treatment, and the flow of the mud is blown with hot air accompanied by a shock wave. This is the water content ratio at which the soil-type powder is obtained when water is easily evaporated and removed.

【0025】泥土の適正含水比の範囲は、処理しようと
する泥土を用い、条件を変えて実際に乾燥処理を行い、
あらかじめ求めておくのがよい。また、そのようにして
求めたデータを集積し、泥土に含まれる土粒子の平均粒
径および形状と泥土の適正含水比の範囲との関係をグラ
フ化しておくと、利用が容易で、有効である。
The appropriate moisture content range of the mud is determined by using the mud to be treated, changing the conditions, and actually performing the drying process.
It is better to ask in advance. In addition, by collecting the data obtained in this way and graphing the relationship between the average particle size and shape of the soil particles contained in the mud and the range of the appropriate water content ratio of the mud, it is easy to use and effective. is there.

【0026】次いで、このようにして得られた含水比を
調整した泥土(この泥土は本発明方法で製造する土質系
粉末の原料となるので、以下、「原料」または「原料ス
ラリー」ともいう)の流れに衝撃波を伴う熱風を吹き付
けて水分を蒸発させ、泥土を脱水工程を経ずに直接粉末
とする。
Next, the thus obtained mud having a controlled water content (since this mud is a raw material for the soil-based powder produced by the method of the present invention, it is also referred to as a "raw material" or a "raw material slurry" hereinafter). Hot water with a shock wave is blown onto the stream to evaporate the water, and the mud is directly powdered without going through a dewatering step.

【0027】前記熱風(以下、「熱風」といえば、衝撃
波を伴う熱風を意味する)を「泥土の流れ」に吹き付け
ることとしたのは、原料スラリーからの水分の蒸発を効
果的に進行させるためである。泥土の流れを作るには、
例えば、断面が円形または楕円形のノズルから原料スラ
リーを連続的に流せばよい。ノズルを複数本使用しても
よいし、スリット状のノズルを用いて薄い帯状の流れと
してもよい。
The hot air (hereinafter, “hot air” means a hot air accompanied by a shock wave) is blown onto the “flow of mud” in order to effectively evaporate water from the raw material slurry. It is. To create a mud flow,
For example, the raw slurry may be continuously flowed from a nozzle having a circular or elliptical cross section. A plurality of nozzles may be used, or a thin strip-shaped flow may be formed using a slit-shaped nozzle.

【0028】泥土の流れに衝撃波を伴う熱風を吹き付け
ることによって原料スラリーは吹き飛ばされ、同時に衝
撃波の作用によって原料スラリー中の水と土粒子がそれ
ぞれ細かく分散され、土粒子の内部の水分(液体)が粒
子の表面に滲み出すとともに衝撃波により飛ばされ、し
かも高温の気流中にあるので速やかに蒸発する。すなわ
ち、水分の蒸発が著しく促進され、脱水工程を経ること
なく直接粉末にすることができる。
The raw slurry is blown off by blowing hot air accompanied by a shock wave on the flow of the mud, and at the same time, the water and the soil particles in the raw slurry are finely dispersed by the action of the shock wave, and the water (liquid) inside the soil particles is removed. The particles ooze on the surface of the particles and are blown off by a shock wave, and evaporate quickly because they are in a high-temperature airflow. That is, the evaporation of water is remarkably promoted, and the powder can be directly made into a powder without a dehydration step.

【0029】衝撃波を伴う熱風の発生装置としてパルス
ジェットエンジンを用い、原料スラリーをこのパルスジ
ェットエンジンの排気中に供給してやれば、本発明方法
を容易にかつ効果的に実施することができる。
The method of the present invention can be easily and effectively carried out by using a pulse jet engine as a device for generating hot air accompanied by a shock wave and supplying the raw material slurry into the exhaust of the pulse jet engine.

【0030】また、泥土に有機成分が含まれている場
合、原料スラリーに吹き付ける熱風に酸化剤を添加すれ
ば、スラリー中の有機物の燃焼・酸化に効果がある。な
お、酸化剤としては、空気、酸素ガス等が適用できる。
When an organic component is contained in the mud, adding an oxidizing agent to the hot air blown to the raw slurry is effective in burning and oxidizing organic substances in the slurry. Note that air, oxygen gas, or the like can be used as the oxidizing agent.

【0031】原料スラリーの含水比の調整は、上記のよ
うに、含水比をあらかじめ求めてある適正含水比の範囲
内に入るように行えばよいが、実際の処理データ、室内
実験結果等を数式化して、泥土の性状の測定値から適正
含水比の範囲を求め得るようにしておけば、種々のケー
スに対応することができ、簡便かつ有効である。
The adjustment of the water content of the raw slurry may be performed as described above so that the water content falls within the range of the appropriate water content determined in advance. If the range of the appropriate water content can be determined from the measured values of the properties of the mud, various cases can be dealt with, which is simple and effective.

【0032】下記(1)式は、土粒子の平均粒径が小さ
い場合はスラリー中での土粒子の分散状態を良好ならし
めるために水分量を増す必要があり、逆に平均粒径が大
きい場合は水分量が少なくてもよいという事実に基づ
き、種々のケースについて実験を行い、土粒子の分散お
よび乾燥状態を調査した結果得られた式である。この
(1)式を用いれば、泥土に含まれる土粒子の平均粒径
および形状と泥土の適正含水比の範囲との関係を処理の
都度求め、またはあらかじめ求めておく必要がなく、原
料スラリー中の土粒子の分散状態を良好ならしめ、粉末
を製造できる適正含水比の範囲を簡便に求めることがで
きる。
In the following formula (1), when the average particle size of the soil particles is small, it is necessary to increase the water content in order to improve the dispersion state of the soil particles in the slurry, and conversely, the average particle size is large. Based on the fact that the amount of moisture may be small in this case, the equation is obtained as a result of conducting experiments on various cases and investigating the dispersion and drying state of the soil particles. By using this equation (1), it is not necessary to determine the relationship between the average particle size and shape of the soil particles contained in the mud and the range of the appropriate water content ratio of the mud each time the treatment is performed, or it is not necessary to determine the relationship in advance. Thus, the dispersion state of the soil particles can be made good, and the range of the appropriate water content ratio at which the powder can be produced can be easily obtained.

【0033】 −0.015(logdp)3+0.160(logdp)2−0.467logdp +3.81 ≧log W1 ≧ 0.103(logdp)3 −0.210(logdp)2−0.573logdp +2.46 ・・・(1) ただし、φ=0.6〜1.0 ここで、W1 :含水比(%) dp :平均粒径(μm) φ :形状係数(ここでは、球形度を採用。すなわち、
土粒子と体積の等しい球の表面積とその土粒子の表面積
の比で、完全球であれば1となる) 本発明方法を実施するための装置例を以下に示す。いず
れもパルスジェットエンジンを用いた装置で、後述する
実施例ではこれらの装置を使用した。
−0.015 (logd p ) 3 +0.160 (logd p ) 2 −0.467 logd p + 3.81 ≧ log W 1 ≧ 0.103 (logd p ) 3 −0.210 (logd p ) 2 −0.573 logd p +2.46 (1) where φ = 0.6 to 1.0 where, W 1 : water content (%) d p : average particle size (μm) φ: shape factor (here, sphericity is adopted. That is,
(The ratio between the surface area of a sphere having the same volume as the soil particles and the surface area of the soil particles is 1 for a complete sphere.) An example of an apparatus for carrying out the method of the present invention is shown below. All of them are devices using a pulse jet engine, and these devices were used in Examples described later.

【0034】図1はパルスジェットエンジンの排気を下
向きに向けた粉末乾燥室を備えた乾燥装置の一例の構成
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a drying apparatus having a powder drying chamber in which exhaust gas from a pulse jet engine is directed downward.

【0035】図示するように、この乾燥装置は、原泥
(発生したままの状態の泥土)12からゴミおよび粗粒
子13を除去するための篩11と、その直下に設けられ
た含水比調整タンク10と、含水比調整後の原泥12を
粉末乾燥室5へ供給するための原泥供給タンク9と、上
部に衝撃波を伴う熱風を供給するためのパルスジェット
エンジン1が取り付けられた粉末乾燥室5と、これに隣
接して設けられたサイクロン7および粉末乾燥室5とサ
イクロン7のそれぞれの直下に取り付けられた乾燥粉末
回収槽14a、14bを有している。なお、パルスジェ
ットエンジン1は燃料供給管2および燃焼用空気供給管
3を備えている。
As shown in the figure, the drying apparatus includes a sieve 11 for removing dust and coarse particles 13 from raw mud (as-generated mud) 12 and a water content adjusting tank provided immediately below the sieve 11. 10, a raw mud supply tank 9 for supplying raw mud 12 after adjusting the water content to a powder drying chamber 5, and a powder drying chamber in which a pulse jet engine 1 for supplying hot air with a shock wave is mounted on an upper portion thereof. 5, a cyclone 7 provided adjacent thereto, and a powder drying chamber 5 and dry powder recovery tanks 14a and 14b attached immediately below the cyclone 7, respectively. The pulse jet engine 1 includes a fuel supply pipe 2 and a combustion air supply pipe 3.

【0036】原泥12は、篩11でゴミや粗粒子13が
除かれた後、含水比調整タンク10で、前述したよう
に、あらかじめ求めてある土粒子の平均粒径、土粒子の
形状および有機成分の含有量の少なくとも一つと泥土の
適正含水比との関係に基づいて含水比の調整が行われ、
コントロールバルブ8および原料供給管4を経て粉末乾
燥室5へ供給される。原料供給管4の先端はパルスジェ
ットエンジン1の排気中に位置しており、また、パルス
ジェットエンジン1の排気は、エンジン1に燃料供給管
2を介して供給される燃料の燃焼により熱風となってい
るので、供給された原泥12は衝撃波で分散されるとと
もに熱風で吹き飛ばされながら、加熱され、水分が蒸発
して乾燥状態となる。なお、燃料の燃焼を完全に行わせ
るために、燃焼用二次空気が粉末乾燥室5の側壁で原料
供給管4の先端の位置(高さ)付近に取り付けられた二
次空気供給管6から供給される。
After the dirt and coarse particles 13 are removed from the raw mud 12 by the sieve 11, the average particle diameter of the soil particles, the shape of the soil particles, Adjustment of the water content is performed based on the relationship between at least one of the content of the organic component and the appropriate water content of the mud,
The powder is supplied to the powder drying chamber 5 through the control valve 8 and the raw material supply pipe 4. The tip of the raw material supply pipe 4 is located in the exhaust of the pulse jet engine 1, and the exhaust of the pulse jet engine 1 becomes hot air due to the combustion of the fuel supplied to the engine 1 via the fuel supply pipe 2. Therefore, the supplied raw mud 12 is dispersed by the shock wave and heated while being blown off by the hot air, and the water is evaporated to be in a dry state. In order to completely burn the fuel, the secondary air for combustion is supplied from the secondary air supply pipe 6 attached near the position (height) of the tip of the raw material supply pipe 4 on the side wall of the powder drying chamber 5. Supplied.

【0037】粉末乾燥室5で乾燥状態となった泥土中の
比較的粒径の大きいものは粉末乾燥室5の直下に取り付
けられた乾燥粉末回収槽14aで回収され、粒径の小さ
いものは排気に伴われてサイクロン7に入り、ここで排
気から分離されて乾燥粉末回収槽14bで回収される。
The mud having a relatively large particle diameter in the mud dried in the powder drying chamber 5 is collected in a dry powder collecting tank 14a attached immediately below the powder drying chamber 5, and the small particle diameter is exhausted. Enters the cyclone 7 where it is separated from the exhaust gas and collected in the dry powder recovery tank 14b.

【0038】乾燥粉末回収槽14a、14bで回収され
た粉末は、輸送が容易であり、改良剤や固化剤等との混
合性もよく、土質系粉末として有効に再生利用すること
ができる。
The powder recovered in the dry powder recovery tanks 14a and 14b is easily transported, has good mixing with an improving agent, a solidifying agent, and the like, and can be effectively recycled as a soil-based powder.

【0039】図2はパルスジェットエンジンの排気を水
平方向に向けた粉末乾燥室を備えた乾燥装置の一例の構
成を示す図である。エンジンの排気を水平方向に向けた
ことに伴い、パルスジェットエンジン1、二次空気供給
管6および原料供給管4の取り付け位置が前記の図1に
示した装置の場合と異なるが、それ以外の構成に差異は
ない。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a configuration of a drying apparatus having a powder drying chamber in which exhaust gas from a pulse jet engine is directed in a horizontal direction. As the exhaust of the engine is directed in the horizontal direction, the mounting positions of the pulse jet engine 1, the secondary air supply pipe 6, and the raw material supply pipe 4 are different from those of the apparatus shown in FIG. There is no difference in composition.

【0040】原泥12は原料供給管4を介してパルスジ
ェットエンジン1の排気中に供給され、衝撃波で分散さ
れるとともに熱風で吹き飛ばされながら、加熱され、水
分が蒸発して乾燥状態となる。比較的粒径の大きいもの
は粉末乾燥室5の排気側の下部に取り付けられた乾燥粉
末回収槽14aで回収され、粒径の小さいものはサイク
ロン7の下部に取り付けられた乾燥粉末回収槽14bで
回収される。
The raw mud 12 is supplied into the exhaust of the pulse jet engine 1 through the raw material supply pipe 4, is dispersed by a shock wave, is heated while being blown off by hot air, and is evaporated to a dry state by evaporating moisture. Those having a relatively large particle size are collected in a dry powder recovery tank 14a attached to the lower portion on the exhaust side of the powder drying chamber 5, and those having a small particle size are collected in a dry powder recovery tank 14b attached to the lower portion of the cyclone 7. Collected.

【0041】上述した本発明方法によれば、建設汚泥、
港湾工事や湖沼の底土の浚渫に伴い発生する浚渫泥、ダ
ム堆積土砂(流入土砂、沈澱泥)等の泥土、その他の泥
土状無機質粉を、脱水工程を経ずに直接乾燥して、土木
建材用、植生緑化用等に利用できる土質系粉末とするこ
とができる。プロセスの簡素化を図ることができるの
で、設備コストの削減が可能である。また、得られた土
質系粉末は泥土に多量に含まれていた水分が除去されて
いるので、輸送コストを大幅に低減することができ、再
利用に際し、改良剤や固化剤等との混合性が良好であ
る。
According to the method of the present invention described above, construction sludge,
Dry mud such as dredging mud, dam sediment (inflow sediment, sediment mud), and other mud-like inorganic powders generated during harbor construction and the dredging of the bottom soil of lakes, etc. Soil powder that can be used for planting, vegetation greening and the like. Since the process can be simplified, equipment costs can be reduced. In addition, the obtained soil-based powder removes a large amount of water contained in the mud, so that the transportation cost can be significantly reduced, and the mixture with an improving agent or a solidifying agent upon reuse is improved. Is good.

【0042】[0042]

【実施例】(実施例1)図1に示した構成を有する装置
を用い、湖沼の浚渫の際に発生した泥土に対して本発明
方法を適用して処理を行い、乾燥粉末(土質系粉末)を
製造した。装置の乾燥能力は20kg/hで、パルスジ
ェットエンジンの燃料には灯油を使用した。なお、比較
のために、フィルタプレスを用いて脱水処理を行い、脱
水ケーキを得た。
(Example 1) Using an apparatus having the structure shown in Fig. 1, the method of the present invention is applied to mud generated at the time of dredging of lakes and marshes, and dried powder (soil-based powder) ) Manufactured. The drying capacity of the apparatus was 20 kg / h, and kerosene was used as fuel for the pulse jet engine. For comparison, a dehydration treatment was performed using a filter press to obtain a dewatered cake.

【0043】次いで、これらの粉末または脱水ケーキに
固化剤(セメント系固化剤)を混合し、そのときの混合
性を比較した。
Next, a solidifying agent (cement-based solidifying agent) was mixed with these powders or dewatered cakes, and the mixing properties at that time were compared.

【0044】用いた泥土(原泥)の特性を表1に示す。
また、処理にあたって、原泥の含水比を調整して得た原
料スラリーの特性を表2に、原料スラリーの乾燥条件を
表3に示す。なお、原泥の含水比の調整は、湖沼の浚渫
の際に発生した泥土について適正含水比の範囲を求め、
その範囲内に入るように行った。
Table 1 shows the characteristics of the mud (raw mud) used.
In the treatment, the properties of the raw slurry obtained by adjusting the water content of the raw mud are shown in Table 2, and the drying conditions of the raw slurry are shown in Table 3. In addition, adjustment of the water content of the raw mud, the range of the appropriate water content of mud generated during dredging of lakes and marshes,
I went so that it was within that range.

【0045】得られた乾燥粉末の性状(含水比)は表4
に示すとおりであった。
Table 4 shows the properties (moisture content) of the obtained dry powder.
Was as shown in FIG.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】[0047]

【表2】 [Table 2]

【0048】[0048]

【表3】 [Table 3]

【0049】[0049]

【表4】 [Table 4]

【0050】一方、比較例で得られた脱水ケーキの含水
比は300%であった。
On the other hand, the water content of the dehydrated cake obtained in the comparative example was 300%.

【0051】これらの粉末および脱水ケーキにセメント
固化剤をそれぞれ固形分重量に対して16重量%になる
ように混合し、混合性を比較した。その結果を表5に示
す。なお、表5において、混合度Mは下記(2)式で定
義される指標である。完全混合時はM=0、非混合時は
M=1となる。
A cement solidifying agent was mixed with each of the powder and the dewatered cake so as to be 16% by weight based on the weight of the solid content, and the mixing properties were compared. Table 5 shows the results. In Table 5, the degree of mixing M is an index defined by the following equation (2). M = 0 when completely mixed, and M = 1 when not mixed.

【0052】[0052]

【数1】 (Equation 1)

【0053】この結果から明らかなように、本発明方法
を適用して得られた粉末の固化剤との混合性は、比較例
に比べて明らかに良好であった。
As is evident from the results, the powder obtained by applying the method of the present invention was clearly better in mixing with the solidifying agent than the comparative example.

【0054】[0054]

【表5】 [Table 5]

【0055】(実施例2)図2に示した構成を有する装
置を用い、トンネルシールド工法施工時に発生した泥土
に対して本発明方法を適用して処理を行い、乾燥粉末
(土質系粉末)を製造した。装置の乾燥能力は20kg
/hで、パルスジェットエンジンの燃料には灯油を使用
した。なお、比較のために、フィルタプレスを用いて脱
水処理を行い、脱水ケーキを得た。
(Example 2) Using the apparatus having the configuration shown in FIG. 2, the method of the present invention is applied to the mud generated during the tunnel shield method, and the dry powder (soil-based powder) is processed. Manufactured. The drying capacity of the device is 20kg
/ H, kerosene was used as fuel for the pulse jet engine. For comparison, a dehydration treatment was performed using a filter press to obtain a dewatered cake.

【0056】次いで、これらの粉末または脱水ケーキ
に、実施例1の場合と同様に、固化剤(セメント系固化
剤)を混合し、そのときの混合性を比較した。
Next, as in the case of Example 1, a solidifying agent (cement-based solidifying agent) was mixed with these powders or dehydrated cakes, and the mixing properties at that time were compared.

【0057】用いた泥土(原泥)の特性を表6に示す。
また、処理にあたって、原泥の含水比を調整して得た原
料スラリーの特性を表7に、原料スラリーの乾燥条件を
表8に示す。なお、原泥の含水比の調整は、トンネルシ
ールド工法施工時に発生した泥土について適正含水比の
範囲を求め、その範囲内に入るように行った。
Table 6 shows the characteristics of the mud (raw mud) used.
In the treatment, the properties of the raw slurry obtained by adjusting the water content of the raw mud are shown in Table 7, and the drying conditions of the raw slurry are shown in Table 8. In addition, the adjustment of the water content of the raw mud was performed so that the range of the appropriate water content of the mud generated at the time of the tunnel shield construction method was obtained and was within the range.

【0058】得られた乾燥粉末の性状(含水比)は表9
に示すとおりであった。
Table 9 shows the properties (moisture content) of the obtained dry powder.
Was as shown in FIG.

【0059】[0059]

【表6】 [Table 6]

【0060】[0060]

【表7】 [Table 7]

【0061】[0061]

【表8】 [Table 8]

【0062】[0062]

【表9】 [Table 9]

【0063】一方、比較例で得られた脱水ケーキの含水
比は250%であった。
On the other hand, the water content of the dehydrated cake obtained in the comparative example was 250%.

【0064】これらの粉末および脱水ケーキにセメント
固化剤をそれぞれ固形分重量に対して16重量%になる
ように混合し、実施例1の場合と同様に混合性を比較し
た。その結果を表10に示す。
A cement solidifying agent was mixed with each of the powder and the dewatered cake so as to be 16% by weight based on the weight of the solid content, and the mixing properties were compared as in Example 1. Table 10 shows the results.

【0065】この結果から明らかなように、本発明方法
を適用して得られた粉末の固化剤との混合性は、比較例
に比べて明らかに良好であった。
As is evident from the results, the mixability of the powder obtained by applying the method of the present invention with the solidifying agent was clearly better than that of the comparative example.

【0066】[0066]

【表10】 [Table 10]

【0067】[0067]

【発明の効果】本発明方法によれば、建設汚泥、浚渫泥
などの泥土を脱水工程を経ずに直接乾燥して、土木建材
用、植生緑化用等に利用できる土質系粉末を製造するこ
とができる。プロセスの簡素化を図ることができ、ま
た、輸送コストを大幅に低減することができる。粉状な
ので、改良剤や固化剤等との混合性が極めて良好である
という利点もある。
According to the method of the present invention, mud such as construction sludge and dredging mud is directly dried without going through a dewatering step to produce an earth-based powder that can be used for civil engineering building materials, vegetation revegetation, etc. Can be. The process can be simplified, and the transportation cost can be significantly reduced. Since it is a powder, there is also an advantage that the mixing property with an improving agent, a solidifying agent, and the like is extremely good.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明方法を実施するための装置の一例の構成
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an example of an apparatus for performing a method of the present invention.

【図2】本発明方法を実施するための装置の他の例の構
成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of another example of an apparatus for performing the method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:パルスジェットエンジン 2:燃料供給管 3:燃焼用空気供給管 4:原料供給管 5:粉末乾燥室 6:二次空気供給管 7:サイクロン 8:コントロールバルブ 9:原泥供給タンク 10:含水比調整タンク 11:篩 12:原泥 13:ゴミ、粗粒子 14a、14b:乾燥粉末回収槽 1: Pulse jet engine 2: Fuel supply pipe 3: Combustion air supply pipe 4: Raw material supply pipe 5: Powder drying chamber 6: Secondary air supply pipe 7: Cyclone 8: Control valve 9: Raw mud supply tank 10: Water containing Ratio adjustment tank 11: sieve 12: raw mud 13: dust, coarse particles 14a, 14b: dry powder recovery tank

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】泥土を乾燥して粉末とする土質系粉末の製
造方法であって、泥土の含水比を、少なくとも泥土に含
まれる土粒子の平均粒径および形状の変化に応じて求め
られる適正含水比の範囲内に入るように調整し、この含
水比調整後の泥土の流れに衝撃波を伴う熱風を吹き付け
て水分を蒸発させ、泥土から直接粉末を得ることを特徴
とする土質系粉末の製造方法。
The present invention relates to a method for producing an earthy powder, which is a method of drying a mud to produce a powder, wherein the water content of the mud is determined at least according to a change in the average particle size and shape of the soil particles contained in the mud. Manufacture of soil-based powder characterized in that the water content is adjusted to fall within the range, and the flow of the mud after adjusting the water content is blown with hot air accompanied by a shock wave to evaporate water and obtain powder directly from the mud. Method.
【請求項2】衝撃波を伴う熱風の発生装置としてパルス
ジェットエンジンを用い、含水比調整後の泥土を前記パ
ルスジェットエンジンの排気中に供給することを特徴と
する請求項1に記載の土質系粉末の製造方法。
2. The soil type powder according to claim 1, wherein a pulse jet engine is used as a device for generating hot air accompanied by a shock wave, and mud after adjusting the water content is supplied into the exhaust of the pulse jet engine. Manufacturing method.
【請求項3】含水比調整後の泥土の流れに吹き付ける熱
風に酸化剤を添加することを特徴とする請求項1または
2に記載の土質系粉末の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein an oxidizing agent is added to the hot air blown to the flow of the mud after adjusting the water content.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7984566B2 (en) * 2003-10-27 2011-07-26 Staples Wesley A System and method employing turbofan jet engine for drying bulk materials

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