JP2002292400A - 低濃度スラリーの脱水処理設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設置スペースを狭くし、高濃度の固形分濃度
を安定して得ることができ、高圧フィルタープレスの脱
水効率を向上し、ケーキの水分含有量を低減し、ケーキ
に含まれる有害成分を除去することができる低濃度スラ
リーの脱水処理設備を提供する。 【解決手段】 回収した低濃度スラリーから介在物を選
別除去する選別手段１５と、介在物が選別除去された低
濃度スラリーを溜めて低濃度スラリーの固形分濃度を増
大するスラリー濃縮槽２３と、濃縮されたスラリーを脱
水してケーキを製造する高圧フィルタープレス２９を有
する低濃度スラリーの脱水処理設備１０において、スラ
リー濃縮槽２３に、低濃度スラリーを濃縮する連続脱水
処理装置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、河川や湖沼、ダ
ム、港湾等の浚渫した残土等の水分及び介在物を多量に
含む低濃度スラリーを処理する低濃度スラリーの脱水処
理設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、河川や湖沼、ダム、港湾等の浚渫
した土、建設工事で発生する残土は、水を多量に含み、
しかも、塵や石塊、大粒の砂等の介在物が混在している
ため、図３に示すような浚渫残土の脱水処理設備Ａを用
いて処理が行われている。脱水処理設備Ａでは、船５１
に設けた浚渫ポンプ５２によって、底部の土（残土）を
浚渫土として吸引し、吸い上げられた浚渫土から、外周
に網目を備えた筒状体からなるトロンメル５３を回転さ
せることで、浚渫土に混在した塵や石塊、大粒の砂等の
介在物が分離される。この介在物は、ベルトコンベア５
４により系外に搬送して除去する。更に、介在物を除去
した後の浚渫残液は、砂分回収槽５６に、一旦貯留さ
れ、砂分回収機５７によって砂が回収される。砂の回収
が終了した後の土分を含む原液（低濃度スラリー）５５
は、ポンプ５８により、攪拌装置５９を備えた貯泥槽６
０に送られ、原液中の固形分濃度が６重量％程度となる
ように処理される。この原液５５は、ポンプ６１を作動
して、シックナー６２に送られ、塩化カルシウム、高分
子凝集剤等の凝集剤６３がシックナー６２内の原液に添
加され、シックナー６２内の浮遊している微細粒を凝集
して沈降させ、原液中の固形分濃度が１５重量％程度に
高められた濃縮原液（濃縮スラリー）５５ａをシックナ
ー６２の下部に設けた排泥ポンプ６４から排出し、攪拌
装置６５を備えた貯泥槽６６に貯泥する。そして、濃縮
原液５５ａは、貯泥槽６６から高圧ポンプ６７で、吸引
され、高圧フィルタープレス６８に圧送され、脱水が行
われる。

【０００３】しかし、前記した従来の処理方法は、原液
をシックナー６２に送り、シックナー６２を用いて、原
液中の固形分濃度を高めた濃縮原液にするため、シック
ナー６２の設置場所を要し、処理装置として広い場所が
必要になり、場所に制約が有る場合では、処理が行い難
い。更に、原液の性状が変化する場合、性状の変化に応
じた凝集剤添加やシックナー６２への原液の流入量の調
整等が必要であり、操作が難しくなり、固形分濃度が高
位に安定した濃縮原液を得ることが困難である。この対
策として、特開平８−２５７３１７号公報に記載されて
いるように、浚渫工事の浚渫土を脱水処理する際、浚渫
土に含まれる介在物（挟雑物）や石塊を振動篩、あるい
はトロンメルとスパイラル分級機を用いて大きさ毎に分
離回収して、介在物や石塊等を除いた後の水を多量に含
む残浚渫土を中継機能を有する中継槽にいれ、高圧ポン
プで原液として高圧フィルタープレス６８に圧送して脱
水し、分離した石塊や砂等を建材に転用し、さらに、脱
水したケーキの低水分化を図る方法が行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
８−２５７３１７号公報に記載された方法では、浚渫土
を振動篩、あるいはトロンメルとスパイラル分級機を用
いて、多段に処理するので設置スペースが広くなる。し
かも、介在物や石塊、砂等を分離した後の細粒土を含む
原液は、原液の中継機能を有する中継槽に入れるため、
濃縮そのものが期待できず、原液中の固形分濃度が５〜
７重量％程度に低くなり、固形分濃度を高位に安定させ
ることができない。更に、原液の性状が変化するため、
中継槽での原液中の固形分濃度の変動を招き、脱水効率
が不安定になって、脱水後のケーキの含有水分量が変動
し、埋め立て材等への有効利用が阻害される。また、浚
渫土に、塩分が含まれる場合では、塩分濃度の希釈が行
えないため、脱水後のケーキの有効利用に障害を招く等
の問題がある。

【０００５】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、設置スペースを狭くし、高濃度の固形分を安定して
得ることができ、高圧フィルタープレスの脱水効率を向
上し、ケーキの水分含有量を低減し、ケーキに含まれる
有害成分を除去することができる低濃度スラリーの脱水
処理設備を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明の
低濃度スラリーの脱水処理設備は、回収した低濃度スラ
リーから介在物を選別除去する選別手段と、前記介在物
が選別除去された低濃度スラリーを溜めて該低濃度スラ
リーの固形分濃度を増大するスラリー濃縮槽と、濃縮さ
れた前記スラリーを脱水してケーキを製造する高圧フィ
ルタープレスを有する低濃度スラリーの脱水処理設備に
おいて、前記スラリー濃縮槽に、低濃度スラリーを濃縮
する連続脱水処理装置を備えている。これにより、シッ
クナー等の設置スペースを要する装置を用いることな
く、原液中の固形分濃度を高めて容易に濃縮スラリーを
得ることができ、高圧フィルタープレスの脱水効率が向
上し、ケーキの水分含有量を低減することができる。

【０００７】ここで、前記連続脱水処理装置には、遠心
分離装置、ベルトプレス装置、スクリュー式脱水装置、
液体サイクロン装置のいずれか一つを用いることができ
る。これにより、装置の設置スペースを狭くし、原液の
固形分濃度を高めることができ、高圧フィルタープレス
による脱水作業を安定させることができる。

【０００８】更に、前記濃縮されたスラリーを前記高圧
フィルタープレスに圧送する前に該濃縮されたスラリー
を攪拌するスラリー貯槽を設け、該スラリー貯槽に給水
手段を設けて、該濃縮されたスラリーを希釈して前記ス
ラリー濃縮槽に返送することが好ましい。これにより、
連続脱水処理装置とスラリー槽との間に、濃縮スラリー
の循環ラインを形成するので、添加する水を最小限にし
て、原液を濃縮した濃縮スラリーに含まれる塩分等の有
害成分を希釈することができ、脱水後のケーキに含まれ
る有害成分を低減し、埋め立て材や土木用資源として有
効活用が可能になる。更に、有害成分を希釈する装置を
含めた全体の設備をコンパクトにでき、設備のランニン
グコストを節約することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。図１は本発明の第１の実施の形態に
係る低濃度スラリーの脱水処理設備の全体図、図２は本
発明の第２の実施の形態に係る低濃度スラリーの脱水処
理設備の全体図である。図１に示すように、本発明の第
１の実施の形態に係る低濃度スラリーの脱水処理設備１
０は、河川や湖沼、ダム、港湾等の浚渫する浚渫ポンプ
１１及び浚渫ポンプ１１に連通した浚渫土の送給管１２
を取付けた浚渫船１３と、送給管１２から送給された浚
渫土から塵や石塊、大粒の砂等の介在物を分離する選別
手段の一例であるトロンメル１５と、トロンメル１５か
ら落下した介在物を搬送するベルトコンベア１４を設け
ており、更に、介在物が除去された後の浚渫土から砂を
回収する砂分離回収機１６を内部に取付けた砂分離回収
槽１７と、砂分離回収槽１７からオーバーフローした泥
水を一旦貯水するポンプ槽１８及びポンプ槽１８に貯め
られた泥水を原液（低濃度スラリー）として送給するポ
ンプ１９を設け、送泥配管２０の途中に凝集剤の添加装
置２１を有している。更に、凝集剤を添加した原液中の
固形分濃度を増大する連続脱水装置の一例であるスクリ
ュー式脱水装置（スパイラル式脱水装置）２２を内設し
たスラリー濃縮槽２３を設けており、この濃縮された濃
縮原液（濃縮スラリー）を一旦溜め、攪拌羽根で槽内を
攪拌する攪拌機２４を取付けた貯泥槽２５と、この貯泥
槽２５に設けられたポンプ２８と、ポンプ２８から送ら
れた濃縮原液を溜める攪拌機２６を取付けたスラリー槽
２７と、スラリー槽２７からフイルタープレス２９に濃
縮スラリーを圧送するポンプの一例である高圧ポンプ３
０を備えている。なお、符号３１はスラリー濃縮槽２３
からの固形物を除去した排水の排水管であり、符号３２
は高圧フィルタープレス２９の脱水で発生した廃液の排
水管である。

【００１０】次に、第１の実施の形態に係る低濃度スラ
リーの脱水処理設備１０を用いた脱水処理方法について
説明する。河川や湖沼、ダム、港湾等に堆積した浚渫土
は、浚渫船１３に取付けた浚渫ポンプ１１を作動して、
水と共に吸い上げ、送給管１２を介して筒状体の外周に
網目を張り付けたトロンメル１５に送給される。トロン
メル１５では、塵や石塊、大粒の砂等の介在物を分離
し、介在物は、トロンメル１５からベルトコンベア１４
上に落下し、系外に搬送される。トロンメル１５から介
在物を分離した浚渫土は、砂分離回収槽１７に供給さ
れ、砂分離回収機１６により小さい粒の砂が回収され
る。砂分離回収槽１７からオーバーフローした低濃度ス
ラリー（原液）は、ポンプ槽１８に一旦貯水され、配管
２０を介してポンプ１９により、スラリー濃縮槽２３に
送給され、この送泥配管２０の途中で、塩化カルシウ
ム、高分子凝集剤等の凝集剤が低濃度スラリーに添加さ
れる。凝集剤の添加により、浮遊する微細な固形分が凝
集し、固形分の沈降が促進される。そして、スラリー濃
縮槽２３では、凝集して沈降した固形分をスクリュー式
脱水装置２２の螺旋羽根を回転させることによって、連
続して脱水処理を行い、固形分濃度が２０〜２５重量％
に高められた濃縮スラリーにすることができる。固形分
が濃度された濃縮スラリーは、攪拌羽根を有する攪拌機
２４を取付けた貯泥槽２５で攪拌され、更に、スラリー
槽２７に搬送されて、スラリー槽２７で、固形分が沈殿
しないように攪拌機２６の攪拌羽根により攪拌される。
スラリー槽２７に固形分濃度が２０〜２５重量％の濃縮
スラリーが所定量溜ったら、高圧ポンプ３０を作動し
て、濃縮スラリーを吸引し、高圧フィルタープレス２９
に圧送して脱水を行う。なお、スラリー濃縮槽２３の上
澄み液は排水管３１、高圧フィルタープレス２９の脱水
の排水は、排水管３２によって排水され、途中から、こ
の排水管３１と排水管３２は、集合管となって排水を行
う。

【００１１】次に、第２の実施の形態に係る低濃度スラ
リーの脱水処理設備４０について説明する。第２の実施
の形態に係る低濃度スラリーの脱水処理設備４０は、第
１の実施の形態の脱水処理設備１０と異なり、スラリー
槽２７に、水を供給する給水管３３と、給水管３３の開
閉弁３４を設け、更に、スラリー槽２７の下部に返送ポ
ンプ３５と、返送ポンプ３５に連通し、しかも、ポンプ
槽１８に連通した返送管３６を備えたものであり、脱水
処理設備１０と同じ構成については、同一符号を付して
いる。

【００１２】次に、第２の実施の形態に係る低濃度スラ
リーの脱水処理設備４０を用いた脱水処理方法について
説明する。河川や港湾等に堆積した浚渫土は、トロンメ
ル１５に送給され、塵や石塊、大粒の砂等の介在物を分
離しする。しかし、海に近い場所の場合、介在物を分離
した浚渫土には、塩分等の有害成分が含まれる。この塩
分等の有害成分を含む低濃度スラリー（原液）は、スラ
リー濃縮槽２３に送給され、スクリュー式脱水装置２２
で、固形分濃度が２０〜２５重量％に高められる。

【００１３】濃縮スラリーは、有害成分も高濃度となる
ので、スラリー槽２７の濃縮スラリーに、給水管３３の
開閉弁３４を開いて水を供給し、濃縮スラリーを水で希
釈し、希釈して低濃度となったスラリーを返送ポンプ３
５によって、返送管３６を介してポンプ槽１８に返送す
る。そして、再度、スラリー濃縮槽２３で、スクリュー
式脱水装置２２によって、濃縮スラリー中の固形分を濃
縮し、残液を排水管３１で排水することにより、濃縮ス
ラリー中の塩分等の有害成分を希釈、あるいは除去する
ことができる。また、スラリー濃縮槽２３に内装する脱
水装置としては、スクリュー式脱水装置２２以外に、一
般に適用されている遠心分離装置、ベルトプレス装置、
液体サイクロン装置等を用いることができる。このよう
に、浚渫土を処理する本発明の低濃度スラリーの脱水処
理設備は、シックナーの設置や介在物を多種に分離しな
いため、設置スペースを狭くでき、しかも、容易に、且
つ、安定して高濃度の固形分を含む濃縮スラリーを得る
ことができ、フイルタープレス２９の処理能力を高め、
脱水した後のケーキの水分含有量を低くすることがで
き、フイルタープレス２９の操業性を良好にすることが
できる。更に、塩分等の有害成分を含む浚渫土の場合、
希釈に用いる水量を少なくでき、しかも、設備のコンパ
クト化が可能になり、ランニングコストを低減すること
ができ、脱水した後のケーキは、埋め立てや土木資源と
して活用することができる。

【００１４】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨
を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲であ
る。例えば、河川や港湾、湖沼等の浚渫を行う際、浚渫
ポンプの他に、バケットクレーン、バケットエレベー
タ、カッター付きポンプ等を用いることができる。更
に、浚渫土から介在物を除去する装置として、トロンメ
ルの他に、振動グリズバー等、一般に使用されている篩
分装置を採用することができる。

【００１５】

【発明の効果】請求項１〜３記載の低濃度スラリーの脱
水処理設備においては、回収した低濃度スラリーから介
在物を選別除去する選別手段と、介在物が選別除去され
た低濃度スラリーを溜めて低濃度スラリーの固形分濃度
を増大するスラリー濃縮槽と、濃縮されたスラリーを脱
水してケーキを製造する高圧フィルタープレスを有する
低濃度スラリーの脱水処理設備において、スラリー濃縮
槽に、低濃度スラリーを濃縮する連続脱水処理装置を備
えているので、浚渫土の処理を行う設備の設置スペース
を狭くでき、しかも、固形分の高濃度が安定した濃縮ス
ラリーを得ることができ、高圧フィルタープレスの脱水
効率を向上し、ケーキの水分含有量を低減することがで
き、脱水作業の操業の安定化等を図ることができる。更
に、脱水された後のケーキを埋め立て材や土木資材とし
て活用することができる。

【００１６】特に、請求項２記載の低濃度スラリーの脱
水処理設備においては、連続脱水処理装置は、遠心分離
装置、ベルトプレス装置、スクリュー式脱水装置、液体
サイクロン装置のいずれか一つを用いるので、原液から
固形分濃度を２０〜３０重量％に高めた高濃度スラリー
を容易に得ることができ、装置の設置スペースもより小
さくすることができる。

【００１７】請求項３記載の低濃度スラリーの脱水処理
設備においては、濃縮されたスラリーを高圧フィルター
プレスに圧送する前に該濃縮されたスラリーを攪拌する
スラリー貯槽を設け、スラリー貯槽に給水手段を設け
て、濃縮されたスラリーを希釈してスラリー濃縮槽に返
送するので、濃縮スラリーの循環ラインにより、添加す
る水を少なくして濃縮スラリーに含まれる塩分等の有害
成分を希釈することができ、埋め立て材や土木用資源に
安定して有効活用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る低濃度スラリ
ーの脱水処理設備の全体図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る低濃度スラリ
ーの脱水処理設備の全体図である。

【図３】従来の低濃度スラリーの脱水処理設備の全体図
である。

【符号の説明】

１０：脱水処理設備、１１：浚渫ポンプ、１２：送給
管、１３：浚渫船、１４：ベルトコンベア、１５：トロ
ンメル、１６：砂分離回収機、１７：砂分離回収槽、１
８：ポンプ槽、１９：ポンプ、２０：送泥配管、２１：
凝集剤の添加装置、２２：連続脱水処理装置（スクリュ
ー式脱水装置）、２３：スラリー濃縮槽、２４：攪拌
機、２５：貯泥槽、２６：攪拌機、２７：スラリー槽、
２８：ポンプ、２９：高圧フィルタープレス、３０：高
圧ポンプ、３１：排水管、３２：排水管、３３：給水
管、３４：開閉弁、３５：返送ポンプ、３６：返送管、
４０：脱水処理設備

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 条辺 大策 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新 日本製鐵株式会社エンジニアリング事業本 部内 Ｆターム(参考） 4D059 AA09 BE15 BE16 BE26 BE34 BE46 BK06 BK30 CB06 CB07 CC04 4D066 AA05 AA06 AB01 BA03 BA05 BB24 BB34 4D071 AA06 AB02 AB23 CA05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回収した低濃度スラリーから介在物を選
   別除去する選別手段と、前記介在物が選別除去された低
   濃度スラリーを溜めて該低濃度スラリーの固形分濃度を
   増大するスラリー濃縮槽と、濃縮された前記スラリーを
   脱水してケーキを製造する高圧フィルタープレスを有す
   る低濃度スラリーの脱水処理設備において、前記スラリ
   ー濃縮槽に、低濃度スラリーを濃縮する連続脱水処理装
   置を備えたことを特徴とする低濃度スラリーの脱水処理
   設備。
2. 【請求項２】 請求項１記載の低濃度スラリーの脱水処
   理設備において、前記連続脱水処理装置は、遠心分離装
   置、ベルトプレス装置、スクリュー式脱水装置、液体サ
   イクロン装置のいずれか一つを用いることを特徴とする
   低濃度スラリーの脱水処理設備。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の低濃度スラリーの
   脱水処理設備において、前記濃縮されたスラリーを前記
   高圧フィルタープレスに圧送する前に該濃縮されたスラ
   リーを攪拌するスラリー貯槽を設け、該スラリー貯槽に
   給水手段を設けて、該濃縮されたスラリーを希釈して前
   記スラリー濃縮槽に返送することを特徴とする低濃度ス
   ラリーの脱水処理設備。