JP2001232233A

JP2001232233A - 未固化コンクリートスラッジの処理装置

Info

Publication number: JP2001232233A
Application number: JP2000105541A
Authority: JP
Inventors: Hideo Deguchi; 秀夫出口; Tomoyasu Niisato; 智庸新里; Toshio Chichii; 敏生乳井
Original assignee: PUTSUMAISUTAA JAPAN KK; Pacific Machinery and Engineering Co Ltd
Current assignee: PUTSUMAISUTAA JAPAN KK; Pacific Machinery and Engineering Co Ltd
Priority date: 2000-02-21
Filing date: 2000-02-21
Publication date: 2001-08-28

Abstract

(57)【要約】【課題】生コンクリートスラッジから粗い粒子の混入
しないスラッジ水と砂利等の骨材とに効率よく分級し、
スラッジ水を固形分率の低い練り水として適正に使用す
るため、得られたスラッジ水の濃度を測定できるように
する。【解決手段】上下に仕切られたホッパー1と、ホッパ
ー1の下部室に下端部側が開口接続して傾斜状態に設け
られている保持筒6と、保持筒6内に回転可能に設けられ
ている撹拌繰出体12と、ホッパー下部室との接続部寄り
に設けられているオーバーフロー口11から排出されるス
ラッジ水の濃度を調整するスラッジ水調整槽19とを備
え、ホッパー1の上部室側壁に水噴射口が、また保持筒6
の上端部に排出口9がそれぞれ設けられ、保持筒6内は下
部で連通するように設けられている堰16により仕切られ
ており、撹拌搬送体12は保持筒6に偏心して取り付けら
れている駆動軸13と、駆動軸13の下部側に形成された撹
拌機能部14と、その上部側に連続して形成された搬送機
能部15により構成され、スラッジ水調整槽19は撹拌手段
21と連続濃度測定手段22を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、未だ固化していな
い生コンクリートスラッジをセメントと水のスラッジ水
と砂・砂利等の骨材に分級処理し、得られたスラッジ水
を所定濃度にして再利用できるようにする未固化コンク
リートスラッジの処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】生コンクリート工場で製造されたコンク
リートは、通常コンクリートミキサー車（以下、単にミ
キサー車という）によって打設現場まで搬送され、コン
クリートポンプ等の機器を用いて打設される。この打設
現場では打設コンクリート量の管理が難しく、残ったコ
ンクリートは生コンクリート工場に持ち帰ることになる
し（戻りコンとよばれている）、また全量打設できたと
しても、ミキサー車のドラム内にモルタルが付着するこ
とは避けられず、これらの戻りコン或いは付着モルタル
を通常残コンと呼んでいる。

【０００３】作業が終了したミキサー車は直ちに生コン
クリート工場へ戻って、残コンを完全に排出処理しなけ
ればミキサー車の中で固まったり、新たに積み込む異な
った配合のコンクリート材が混じってしまうという不具
合が生じ、次の打設作業に支障を来すため、ミキサー車
の中に水を噴射し、洗浄しながら残コンをミキサー車か
ら排出させている。生コンクリート工場では、ミキサー
車から排出させた残コンを洗車場のピット等に投棄し、
自然又は強制的に濃縮し天日乾燥する等して含水率を下
げ、その後で管理型産業廃棄物として埋立て処分されて
いる。また、生コンクリート工場では、このほかにコン
クリートミキシングプラントからの洗浄排水も発生する
ので、これらから発生するスラッジ量はかなりの量とな
る。

【０００４】日本コンクリート工学協会が平成６年に実
施した調査によると、生コンクリート工場におけるスラ
ッジの発生量は生コンクリートの出荷量に対し１〜３％
（乾燥質量換算）とも云われ、また、その廃棄費用は年
間２７０億円に達している。一方、所定の品質が得られ
るように脱水した生コンクリートスラッジは、平成８年
からガラスや陶磁器と同様に安定型の処理の対象となっ
ている。この生コンクリートスラッジの減量化対策を兼
ねた処理には、従来よりトロンメル型とスパイラルクラ
ッシファイヤーの分級機を併用した、分級処理方式が用
いられている。この分級処理方式では、上記両分級機で
砂利と砂をセメントと水のスラッジ水から順次分別して
回収する一方、スラッジ水を一旦シックナーに移送して
スラッジを沈降させ、脱水機により沈降したスラッジを
脱水処理している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この方式では、広い設
置スペースが必要であることは勿論のこと、設備費や維
持費が高額となる。また、脱水処理することにより生コ
ンクリトスラッジは減量され、上述のように安定型の処
理が可能となったが、廃棄処分をすることに変りはな
く、その処理費用が必要であるだけでなく、処分地の確
保という問題も抱えている。そこで、発生する生コンク
リトスラッジの全量を対象とした有効利用が大きな研究
課題となってきており、その方策の一つは、生コンクリ
トスラッジを処理する際に砂利と砂の骨材から分別した
セメントと水のスラッジ水をコンクリート混練時の練り
水として再利用することである。因に、ＪＩＳＡ５
３０８の改正では、練り水としてセメント量に対してス
ラッジ固形分率３％以内の濃度であるスラッジ水の利用
が認められている。

【０００６】本発明はかかる問題に鑑みてなされたもの
であって、その目的は残コン等の生コンクリートスラッ
ジから粗い粒子の混入しないセメントと水のスラッジ水
を砂利と砂の骨材から効率よく分別し、固形分率の低い
スラッジ水を得ることにより上記ＪＩＳＡ５３０８
の規定濃度以下にに正しく適合させて、練り水等として
ほぼ全量を再利用できるよにする未固化コンクリートス
ラッジの処理装置を提供することにある。また、本発明
の他の目的は従来装置では不可欠である脱水機を使用し
ないで、未固化コンクリートスラッジを効率的かつ経済
的に処理できると共に、コンパクトに設備できる安価な
未固化コンクリートスラッジの処理装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の特徴とする未固化コンクリートスラッジの
処理装置は、仕切り部により上下に仕切られたホッパー
と、このホッパーの下部室に下端部側が開口接続して傾
斜状態に設けられ、かつ該下端部側が上記下部室の下半
部を形成している保持筒と、この保持筒内に長さ方向に
沿って回転可能に設けられている撹拌搬送体と、後記オ
ーバーフロー口から排出されるスラッジ水の濃度を調整
するスラッジ水調整槽とを備え、上記ホッパーには上部
室の側壁に水噴射口が、また仕切り部に落下口がそれぞ
れ設けられ、上記保持筒には上端部に排出口が、また上
記ホッパーの下部室との接続部寄りにオーバーフロー口
がそれぞれ設けられ、かつ、その保持筒内は、オーバー
フロー口より下部室側に位置して、下部で連通するよう
に設けられている堰により仕切られ、上記撹拌搬送体は
上記保持筒に偏心して取り付けられている駆動軸と、こ
の駆動軸の上記ホッパーの下部室内に臨んだ部分に形成
された撹拌機能部と、この撹拌機能部に連続して上記駆
動軸に形成された搬送機能部により構成され、上記スラ
ッジ水調整槽はスラッジ水の撹拌手段及び連続濃度測定
手段を備えて成るものである。

【０００８】この構成の未固化コンクリートスラッジの
処理装置において、ホッパーの仕切り部に設けられてい
る落下口には撹拌機能部による撹拌区域の一定個所に予
備撹拌された生コンクリートスラッジが落下するように
導入管を接続し、この導入管は先端部が撹拌搬送体の撹
拌機能部に近接するように（撹拌機能部による撹拌区域
の一定個所）垂設されていることが、ホッパーの上部室
での予備撹拌作用と相俟って、セメントの砂利と砂の骨
材（或いは砂の骨材）からの分離を確実に実行させる上
で好ましい。そして、ホッパーの上部室は水噴射口と対
向している側の内周面部を円弧面状に形成することによ
って、その上部室内に投下された生コンクリートスラッ
ジは該水噴射口から噴射される水勢により旋回し、撹拌
作用が助長される。

【０００９】

【作用】本発明の未固化コンクリートスラッジの処理装
置によれば、ホッパーの上部室で未固化コンクリートス
ラッジは予備撹拌され、ホッパーの下部室で分離された
セメントと水のスラッジ水と骨材は撹拌搬送体の搬送作
用により堰の下部より搬送機能部側へ送られ、沈降速度
の速い骨材は撹拌搬送体により上部に搬送されて排出さ
れる。一方、スラッジ水は堰を通った後は上昇し、この
上昇流に乗って粒子径の小さいセメントと微砂は液面側
に浮上し、そのスラッジ水は骨材と完全に分別されてオ
ーバーフロー口から流出し、スラッジ水調整槽に移送さ
れる。

【００１０】この際、撹拌搬送体は保持筒内に偏心して
取り付けられているので、撹拌搬送体により送られてき
たスラッジ水は撹拌搬送体が液面より出る所から反偏心
側の空間を通って逆流し、その結果、大きなループ状の
循環流が形成される。撹拌機能部から堰の下部を通って
搬送機能部に流入して上昇するスラッジ水は循環流に乗
って循環しながら次第に液面に上昇してくるので、この
間にスラッジ水中に混在してきたセメント粒子より若干
粒子径の大きい微砂等は沈降する。したがって、液面か
らオーバーフロー口に流入するスラッジ水中にはセメン
ト粒子のような微粒子だけが混入している。

【００１１】スラッジ水調整槽では、移送されてきた上
記スラッジ水の固形分の沈殿防止とスラッジ水均一化の
ための撹拌が行なわれる（撹拌手段により）と同時に固
形分濃度の測定が連続して行なわれる（連続濃度測定手
段により）。この場合、必要に応じて、スラッジ水調整
槽内に加水されて、槽内のスラッジ水は常に設定された
一定の濃度になるように調整されることもあるが、濃度
が測定されたスラッジ水はコンクリート混練時に使用す
る練り水等として、後述するようにコンクリートミキシ
ングプラントの貯水槽に移送されることになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照しながら説明する。１は仕切り部２により上下
に仕切られているホッパーであって、その仕切り部２の
見掛け上の中心部分には１００〜１５０ｍｍ径の落下口
３が、またホッパー１の上部室１ａの側壁には２０〜５
０ｍｍ径の水噴射口４がそれぞれ設けられている。そし
て、落下口３には後述する撹拌機能部に向かって垂設さ
れた導入管５が接続され、また、水噴射口４は送水ポン
プ（図示せず）側と接続しており、落下口３上には通常
のように流量規制板（図示せず）を設けるのが好まし
い。なお、上部室１ａは水噴射口４と対向している側の
内周面部が円弧面状に形成され、また、仕切り部２は落
下口３に向かって緩やかに傾斜（３〜１５°）してい
る。

【００１３】ホッパー１の下部室１ｂの底面側は開放さ
れ、その底面側の部分に保持筒６の下端部６ａ側が開口
接続して、その下端部６ａ側によって下部室１ｂの下半
部が形成されており、保持筒６は、下端部６ａを据付け
基盤７上に取り付け、中間部を支柱８により支持するこ
とによって、傾斜状態に設けられている。そして、保持
筒６には上端部６ｂに排出口９が、またホッパー１の下
部室１ｂとの接続部ｃ寄りにオーバーフロー口１１がそ
れぞれ設けられており、その保持筒６内には長さ方向に
沿って撹拌搬送体１２が回転可能に設けられている。

【００１４】撹拌搬送体１２は保持筒６に偏心して取り
付けられている駆動軸１３と、この駆動軸１３の上記ホ
ッパー１の下面部１ｂに臨んだ部分に形成された撹拌機
能部１４と、この撹拌機能部１４に連続して駆動軸１３
に形成された搬送機能部１５により構成されており、駆
動軸１３は保持筒６の上端部６ｂに取り付けられている
ギヤードモータ等の原動機Ｍにより駆動される。撹拌機
能部１４は駆動軸１３に間隔を置いて複数個の撹拌翼
（例えばパドル型）１４ａを並設することにより、また
搬送機能部１５は駆動軸１３に螺旋を設けることにより
それぞれ構成されている。

【００１５】撹拌機能部１４の長さは撹拌搬送体１２の
長さの２０〜２５％程度であって、この撹拌機能部１４
に螺旋１４ｂを設けて搬送機能を付与すれば、搬送機能
部１５側への骨材移送を助長することができる。保持筒
６内は、上記オーバーフロー口１１より下部室１ｂ側に
位置して、下部で連通するように設けられている堰１６
により仕切られ、また、保持筒６の内壁には、オーバー
フロー口１１と連通させて、撹拌搬送作用の影響をなく
すための静水箱１７が水平に取り付けられており、骨材
と分離したセメントと水のスラッジ水は静水箱１７を経
てオーバーフロー口１１から排出することになる。

【００１６】オーバーフロー口１１には、該オーバーフ
ロー口１１から排出されるスラッジ水の濃度を調整する
スラッジ水調整槽１９がスラッジ水貯留槽１８を介して
接続されており、このスラッジ水調整槽１９は受け入れ
たスラッジ水の撹拌手段と連続濃度測定手段（及び必要
に応じて給水手段）を備えている。符号２１で示す撹拌
手段は、例えばスラッジ水調整槽１９内に垂設されてい
る撹拌機により構成され、符号２２で示す連続濃度測定
手段は、例えば超音波濃度計、望ましくはスラッジ付着
による影響を受けない非接触型濃度計により構成されて
いる。なお、給水手段は給水槽２３からポンプアップし
てスラッジ水調整槽１９内に給水できるように構成され
ている。

【００１７】連続濃度測定手段２２によるスラッジ水の
濃度検出信号は濃度制御装置２４内の変換器を介して受
信し、この受信信号と濃度制御装置２４で予め希望濃度
に設定した設定信号との比較により、例えば、濃度制御
機２４から給水指令が発せられると、給水槽２３に付属
している給水ポンプｐが起動して自動給水され、スラッ
ジ水調整槽１９内のスラッジ水は設定濃度になるように
制御される。そして、設定濃度に調整されたスラッジ水
はコンクリートミキシングプラント２５の貯水槽２６に
送られ、計量されてコンクリート混ぜる金練時の練り水
として使用されることになる。

【００１８】なお、上記連続濃度測定手段２２からの濃
度検出信号は濃度制御装置２４を介してコンクリートミ
キシングプラント２５内に設けられている自動計量操作
盤２７の演算回路（図示せず）に送られ、この演算回路
によりスラッジ水の濃度によりコンクリート配合におけ
る細骨材率、単位水量、ＡＥ剤量、単位セメント量等の
自動補正を実行させることができる。また、上記スラッ
ジ水調整槽１９ではこのような濃度調整はせずに、該槽
内に収容されているスラッジ水の濃度だけを測定し、そ
の検出信号を濃度制御装置２４内の変換器を介して自動
計量操作盤２７に受信させ、この自動計量操作盤２７に
より総ての配合ごとにスラッジ固形分率が一定になるよ
うにセメント量に応じて演算し、スラッジ水調整槽１９
から送られてきたスラッジ水と上澄水或いは清水の計量
値を各別に計量するようにして、濃度測定と演算がリア
ルタイムでオンライン化される方法により、スラッジ水
を練り水として使用することもできる。

【００１９】次に、本発明装置による未固化コンクリー
トスラッジの処理操作について説明する。特に、図１及
び図２において、ミキサー車等よりホッパー１の上部室
１ａに残コン等の未固化コンクリートスラッジが投入さ
れと、該未固化コンクリートスラッジは水噴射口４より
噴射される水により予備撹拌され、落下口３より導入管
５を通って下部室１ｂへ落する。この際、予備撹拌され
たスラッジは液面ｗ−ｗより下方へ落下するようになる
ので、撹拌機能部１４での撹拌作用と相俟って、粒子径
が小さく沈降速度の遅いセメントは上昇流によって液面
方向へ移動し、粒子径が大きく沈降速度の速い砂利と砂
の骨材は沈降するようになって、両者は分別される。

【００２０】分別されたスラッジ水と骨材は堰１６の下
部を通って搬送機能部１５側へ移送され、更に、０．２
ｍｍ径以下のセメントの粒子と０．２ｍｍ径以上の骨材
粒子に分級されて、セメントと水のスラッジ水ははオー
バーフロー口１１よりスラッジ水調整槽１８側へ向かっ
て排出される一方、骨材は搬送機能部１５によって排出
口９側へ移送され、排出口９より排出される。図示の場
合、オーバーフロー口１１より排出したスラッジ水は、
スラッジ水貯留槽１８に一旦貯留された後で、スラッジ
水調整槽１９へ移送される。

【００２１】スラッジ水調整槽１９では、前述したよう
に移送されてきたスラッジ水の固形分の沈殿防止とスラ
ッジ水均一化のための撹拌が行なわれると同時に固形分
濃度の測定が連続して行なわれ、例えば、その測定信号
に応じてスラッジ水調整槽１９に給水されて、スラッジ
水調整槽１９内のスラッジ水の濃度が設定濃度になるよ
うに自動制御が実行される。設定濃度に調整されたスラ
ッジ水は、コンクリート混練時に使用する練り水等とし
て、コンクリートミキシングプラント２５の貯水槽２６
に移送される。一方、排出口９より排出した骨材は、通
常のようにトロンメルや振動篩等を用いて、砂と砂利に
それぞれ分別することができる。

【００２２】以上の説明では、ホッパー１にミキサー車
等より残コン等の未固化コンクリートスラッジが直接投
入される使用態様について説明したが、別の使用態様と
して、ホッパー１にトロンメル型等の分級機を組付け、
一旦貯留されている残コン等の未固化コンクリートスラ
ッジ（洗車場での洗浄水が含まれている）を上記分級機
に送り、この分級機で散布される洗浄水により砂利を砂
とセメントと水からなるモルタル水に分離して、モルタ
ル水は分級機の金網を通してホッパー１に投入するよう
に実施すれば、本発明装置ではセメントと水のスラッジ
水と砂との分別が実行された後、そのスラッジ水はスラ
ッジ水調整槽１９側へ向かって排出され、濃度測定が実
行されることになる。

【００２３】なお、本発明処理装置では、オーバーフロ
ー口１１とスラッジ水調整槽１９との接続管路ｔにサイ
クロン（図示せず）を接続すれば、オーバーフロー口１
１から排出するスラッジ水の濃度を引き下げてスラッジ
水調整槽１９に送ることができる。図中、ｔ_１はオーバ
ーフロー口１１とスラッジ水貯留槽１８との接続管路で
ある。

【００２４】

【発明の効果】本発明は上記の如くであって、未固化コ
ンクリートスラッジから粗い粒子の混入しないスラッジ
水と骨材とに効率よく、かつ精度よく分級できることは
勿論、骨材から分別されたスラッジ水の濃度も系内で一
連的に測定できるため、スラッジ水を練り水として適正
に使用する上に極めて有効である。また、本処理装置で
は脱水機が全く不要であり、処理設備の建設費、設置ス
ペース、ランニングコスト等も大幅に節減できる経済
性、更に、環境の改善や資源の有効利用の面で大きな利
点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を説明するための構成図で
ある。

【図２】図１の要部（分級装置）を一部切り欠いて示す
平面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図１の要部（静水箱の取付け部分）を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１はホッパー、１ａは上部室、１ｂは下部室、２は仕切
り部、３は落下口、４は水噴射口、５は導入管、６は保
持筒、６ａは下端部、６ｂは上端部、９は排出口、１１
はオーバーフロー口、１２は撹拌繰出体、１３は駆動
軸、１４は撹拌機能部、１５は搬送機能部、１６は堰、
１９はスラッジ水調整槽、２１は撹拌手段、２２は連続
濃度測定手段、ｃは接続部、ｔ，ｔ_１は接続管路であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０２Ｆ 11/00 Ｃ０２Ｆ 11/00 Ｃ (72)発明者新里智庸千葉県習志野市東習志野七丁目５番２号大平洋機工株式会社内 (72)発明者乳井敏生千葉県習志野市東習志野七丁目５番２号大平洋機工株式会社内Ｆターム(参考） 4D059 AA30 BE35 BF15 BJ02 BJ03 BK30 CB06 CB21 CC04 EA01 EB01 4D071 AA67 AB03 AB05 AB43 AB61 CA05 DA20 4G056 AA07 AA25 CD48 4G078 AB02 BA03 DA01 DA09 DA28 EA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】仕切り部により上下に仕切られたホッパ
ーと、このホッパーの下部室に下端部側が開口接続して
傾斜状態に設けられ、かつ該下端部側が上記下部室の下
半部を形成している保持筒と、この保持筒内に長さ方向
に沿って回転可能に設けられている撹拌搬送体と、後記
オーバーフロー口から排出されるスラッジ水の濃度を調
整するスラッジ水調整槽とを備え、上記ホッパーには上
部室の側壁に水噴射口が、また仕切り部に落下口がそれ
ぞれ設けられ、上記保持筒には上端部に排出口が、また
上記ホッパーの下部室との接続部寄りにオーバーフロー
口がそれぞれ設けられ、かつ、保持筒内は、オーバーフ
ロー口より下部室側に位置して、下部で連通するように
設けられている堰により仕切られ、上記撹拌搬送体は上
記保持筒に偏心して取り付けられている駆動軸と、この
駆動軸の上記ホッパーの下部室内に臨んだ部分に形成さ
れた撹拌機能部と、この撹拌機能部に連続して上記駆動
軸に形成された搬送機能部により構成され、上記スラッ
ジ水調整槽はスラッジ水の撹拌手段及び連続濃度測定手
段を備えていることを特徴とする未固化コンクリートス
ラッジの処理装置。
【請求項２】落下口に導入管が接続され、該導入管は
先端部が撹拌搬送体の撹拌機能部に近接するように垂設
されていることを特徴とする請求項１記載の未固化コン
クリートスラッジの処理装置。