JP2003126894A - 発生土処理方法及び処理装置並びに粒状体の生成方法 - Google Patents

発生土処理方法及び処理装置並びに粒状体の生成方法

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JP2003126894A
JP2003126894A JP2001327202A JP2001327202A JP2003126894A JP 2003126894 A JP2003126894 A JP 2003126894A JP 2001327202 A JP2001327202 A JP 2001327202A JP 2001327202 A JP2001327202 A JP 2001327202A JP 2003126894 A JP2003126894 A JP 2003126894A
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water
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rotary drum
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English (en)
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Kiwamu Arikawa
究 有川
Kiyomi Sasaki
清美 佐々木
Isao Ishida
勲 石田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/16Waste materials; Refuse from building or ceramic industry
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発生土処理方法及び処理装置並びに粒状体の
生成方法において、製造コストの低減を図る。 【解決手段】 回転ドラム16にまず建設泥土を投入
し、次に水ガラスを添加し、続いてセメント及び石膏ボ
ード粉を添加し、この回転ドラム16を回転すると共に
内部のアジテータ63により攪拌混合し、解砕分散しな
がら搬送することで建設泥土を粒子化して粒状体を生成
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建設土木工事で発
生する建設発生土や掘削工事で発生する建設汚泥などの
発生土を粒状化する発生土処理方法及び処理装置並びに
粒状体の生成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の発生土処理にあっては、一次処理
系にて、建設現場、例えば、シールド掘削機によるトン
ネル掘削作業現場で発生した発生土を分級機によって砂
礫成分(粒径>74μm)を分別し、ポンプによって二
次処理系に搬送する。この二次処理系では、砂礫成分が
分別された発生土に対して凝集剤添加装置によって凝集
剤を添加し、脱水機によって脱水処理することで、粘土
シルト成分(粒径≦74μm)の脱水ケーキが生成され
る。そして、一次処理系で分別された砂礫成分は埋め戻
し材などとして再利用され、二次処理系で生成された脱
水ケーキは産業廃棄物として処理場に搬送し、廃棄処分
されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
発生土処理装置では、一次処理系での砂礫成分は埋め戻
し材などとして再利用されるものの、二次処理系での脱
水ケーキは産業廃棄物として処理される。これはシール
ド掘削機によるトンネル掘削作業現場にて、泥水や泥土
に流動性を与えて切羽の安定を確保するために、ベント
ナイト(粘土)を添加している。そのため、脱水ケーキ
はこのベントナイトを含有してスラリー状となってお
り、埋め戻し材などとして再利用することができない。
この場合、脱水ケーキを産業廃棄物処理場まで輸送する
運送費や、処分そのものの費用が多大なものとなり、施
工コスト全体が上昇してしまうという問題が生じると共
に、最終処分場の不足や不法投棄などの社会問題となっ
ている。
【0004】そこで、本出願人は、特願平11−271869号
(特開2001−090103号)の「発生土処理装置」にて、脱
水ケーキを産業廃棄物とせずに粒状化処理することで、
埋め戻し材などとして再利用することを提案している。
この「発生土処理装置」では、二次処理系で処理された
脱水ケーキに水ガラス及びセメントを添加すると共に回
転ドラム内で脱水ケーキに水ガラスとセメントとを攪拌
し、且つ、解砕、分散しながら搬送し、内部物質を分断
しながら粒子化させることで粒状体を生成している。
【0005】この技術では、発生土(脱水ケーキ)に水
ガラスとセメントを添加してから多数の回転翼により攪
拌、解砕、分散しながら搬送して内部物質を分断しなが
ら粒子化し、生成した粒状体を排出している。即ち、発
生土に対して水ガラスを添加して攪拌混合することでゲ
ル化させ、ゲル化した発生土にセメントを添加すること
で粒子化させ、表面を固化させて粒状体を生成してい
る。この場合、粒状体を生成するためには、吸水剤とし
ての水ガラスと固化剤としてのセメントが大量に必要と
なり、低コスト化が切望されている。
【0006】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、製造コストの低減を図った発生土処理方法及び
処理装置並びに粒状体の生成方法を提供することを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項1の発明の発生土処理方法は、発生土に対し
て所定量の粉体を添加して攪拌混合して粒子化させるこ
とを特徴とするものである。
【0008】請求項2の発明の発生土処理方法では、前
記発生土に対して前記粉体と共に所定量の固化剤を添加
することを特徴としている。
【0009】請求項3の発明の発生土処理方法では、前
記発生土に対して所定量の水分を補給してから前記粉体
及び前記固化剤を添加することを特徴としている。
【0010】請求項4の発明の発生土処理方法では、前
記発生土の含水比に応じて前記粉体と前記固化剤の添加
量を調整することを特徴としている。
【0011】請求項5の発明の発生土処理方法では、前
記発生土に対して所定量の吸水剤を添加して攪拌混合し
てゲル化し、ゲル化した発生土に前記粉体を添加するこ
とを特徴としている。
【0012】請求項6の発明の発生土処理方法では、前
記発生土に対して所定量の増粘剤を添加して攪拌混合し
てゲル化し、ゲル化した発生土に前記粉体を添加するこ
とを特徴としている。
【0013】また、請求項7の発明の発生土処理装置
は、一方に発生土の投入口が設けられると共に他方に処
理土の排出口が設けられた中空円筒形状をなす回転ドラ
ムと、該回転ドラムをほぼ水平な軸心をもって回転自在
に支持する回転ドラム支持手段と、前記回転ドラム内を
水平に貫通する回転軸に放射状をなす複数の回転翼が螺
旋方向に沿って装着されたアジテータと、該アジテータ
を回転駆動するアジテータ駆動手段と、前記投入口から
前記回転ドラム内に粉体を添加する粉体添加手段とを具
えたことを特徴とするものである。
【0014】請求項8の発明の発生土処理方装置は、前
記投入口から前記回転ドラム内に吸水剤を添加する吸水
剤添加手段を設けたことを特徴としている。
【0015】請求項9の発明の発生土処理装置では、前
記投入口から前記回転ドラム内に固化剤を添加する固化
剤添加手段を設けたことを特徴としている。
【0016】請求項10の発明の発生土処理装置では、
前記発生土の含水比を計測する含水比計測手段と、該含
水比計測手段の計測結果に基づいて前記粉体添加手段あ
るいは前記固化剤添加手段を制御して添加量を調整する
制御手段を設けたことを特徴としている。
【0017】更に、請求項11の発明の粒状体の生成方
法は、所定量の粉体に対して水分を補給して攪拌混合し
て粒子化させることで粒状体を生成することを特徴とす
るものである。
【0018】請求項12の発明の粒状体の生成方法で
は、前記粉体に所定量の固化剤を混合してから前記水分
を補給することを特徴としている。
【0019】請求項13の発明の粒状体の生成方法で
は、前記粉体に対して所定量の増粘剤を添加してから前
記水分を補給することを特徴としている。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
【0021】ここで説明する実施形態にて取扱う発生土
は、建設発生土と建設汚泥からなるものである。この建
設発生土は、建設工事に伴って発生する土砂であって、
港湾、河川の浚渫に伴って生ずる土砂、その他に類する
浚渫土と、この浚渫土以外のものからなる。また、建設
汚泥は、浚渫以外の建設工事等に係る掘削工事に伴って
排出されるもののうち、標準ダンプトラックに山積みが
できず、また、その上を人が歩けない状態のものであ
る。
【0022】[第1実施形態]図1に本発明の第1実施
形態に係る発生土処理装置の概略構成、図2に本実施形
態の発生土処理装置の概略断面、図3に本実施形態の発
生土処理装置の一部切欠側面視、図4に図2のIV−IV断
面、図5に図4のV−V断面を示す。
【0023】本実施形態の発生土処理装置は、建設工事
に伴って発生する建設泥土を処理するものであって、ま
ず、建設泥土に対して吸水剤としての水ガラス(珪酸ソ
ーダの粉末でもよい)を添加(数μm以下の粘土の微粒
子成分の5〜15%)し、次に、粉体としての石膏ボー
ド粉(フライアッシュや石粉など産業廃棄物となる資材
を粉状にしたもの)を添加すると共に、固化剤としての
セメントを添加(珪酸ソーダの4〜10倍)し、水ガラ
スと石膏ボード粉とセメントとが添加された建設泥土を
攪拌混合しながら、内部物質を分断して粒子化させるこ
とで粒状体を生成するものである。
【0024】具体的に説明すると、図1乃至図4に示す
ように、床面11上には架台12が設置されており、こ
の架台12上には前後の支持壁13,14が立設される
と共に後部支持壁14には排出シュート15が取付けら
れており、この前記支持壁13と排出シュート15(後
部支持壁14)との間に中空円筒形状をなす回転ドラム
16が配設されている。また、この架台12上には回転
ドラム16の下方に位置して左右一対の駆動軸17,1
8が軸受19,20により略並行をなして回転自在に支
持されており、この各駆動軸17,18の軸方向各端部
には駆動ローラ21,22が固結されおり、この左右の
駆動ローラ21,22上に回転ドラム16が載置されて
いる。そして、架台12内には回転ドラム支持手段とし
てのドラム駆動モータ23が設置され、出力軸に駆動プ
ーリ24が固結される一方、各駆動軸17,18の中間
部には従動プーリ25,26が固結されており、駆動プ
ーリ24と各従動プーリ25,26との間には無端の駆
動伝達ベルト27,28が掛け回されている。
【0025】また、回転ドラム16の外周部には前後に
位置して支持リング29,30が固定される一方、架台
12には回転ドラム16を取り囲むように各支持リング
29,30に対向して支持フレーム31,32が取付け
られており、この各支持フレーム31,32の上部には
各支持リング29,30の外周面に転動する支持ローラ
33,34が装着されている。更に、架台12には回転
ドラム16の下方に位置して前後一対の支持ローラ3
5,36が枢着されており、前部支持リング29の端面
がこの支持ローラ35,36により挾持されている。な
お、回転ドラム16は、一端部のフランジ部が図示しな
いシール部材を介して前部支持壁13に摺接する一方、
他端部のフランジ部が図示しないシール部材を介して排
出シュート15に回転自在に嵌合しており、回転ドラム
16と前部支持壁13の摺接部からの建設泥土の漏れを
抑制している。
【0026】従って、駆動モータ23を駆動すると、そ
の駆動力が駆動プーリ24、駆動伝達ベルト27,2
8、従動プーリ25,26を介して各駆動軸17,18
に伝達され、左右の駆動ローラ21,22が同方向に回
転駆動することで、回転ドラム16を図3にてA方向に
回転することができる。このとき、回転ドラム16は上
部が各支持リング29,30を介して各支持ローラ3
3,34に支持されており、駆動ローラ21,22の駆
動を回転ドラム16に適正に伝達できる。また、回転ド
ラム16は前部支持リング29が支持ローラ35,36
に挾持されており、軸方向の移動が拘束されてがたつき
を抑制できる。
【0027】前部支持壁13には回転ドラム16内の上
方に貫通して建設泥土、吸水剤、固化剤及び粉体をそれ
ぞれ投入するための4つの投入口37,38,39,8
1が形成されている。一方、架台12上には前部支持壁
13に隣接して支持台40により泥土投入用ホッパ41
が取付けられており、このホッパ41の下部には建設泥
土を所定量回転ドラム16内に投入できるように回転数
を制御可能なモータ42を有するスクリューフィーダ4
3が取付けられ、このスクリューフィーダ43の先端部
が投入口37を挿通して回転ドラム16に位置してい
る。また、ホッパ41の上部には大礫、木材、金属片な
どの異物を排除する仕分手段としての振動式篩44が装
着され、この振動式篩44に隣接して排除された異物を
受け取る排出コンベヤ45が配設されている。更に、ホ
ッパ41には振動式篩44の下方に位置して礫を破砕す
る破砕手段としてのクラッシャ46が装着されている。
そして、ホッパ41の上方には建設泥土を搬送してこの
ホッパ41に投入するスクリューコンベヤ47が延設さ
れている。
【0028】また、架台12上には泥土投入用ホッパ4
1に並んで支持台48により固化剤投入用ホッパ49が
取付けられており、このホッパ49の下部には固化剤送
りフィーダ50を介して固化剤を所定量回転ドラム16
内に投入できるように回転数を制御可能なモータ51を
有するスクリューフィーダ(固化剤添加手段)52が取
付けられ、このスクリューフィーダ52の先端部が投入
口38を挿通して回転ドラム16に位置している。更
に、固化剤投入用ホッパ49に並んで粉体投入用ホッパ
82が取付けられており、このホッパ82の下部には粉
体送りフィーダ83を介して粉体を所定量回転ドラム1
6内に投入できるように回転数を制御可能なモータ84
を有するスクリューフィーダ(粉体添加手段)85が取
付けられ、このスクリューフィーダ85の先端部が投入
口81を挿通して回転ドラム16に位置している。ま
た、各ホッパ41,82の間に位置して吸水剤供給管
(吸水剤添加手段)53が配管されており、吸水剤供給
管53の基端部には吸水剤を所定量回転ドラム16内に
投入できるように流量調整弁54及び回転数を制御可能
なモータ55を有する供給ポンプ56が装着される一
方、吸水剤供給管53の先端部が投入口39を挿通して
回転ドラム16に位置している。
【0029】前後の支持壁13,14、排出シュート1
5、回転ドラム16を水平に貫通する回転軸57が配設
され、この回転軸57は各支持壁13,14の軸受5
8,59により回転自在に支持される一方、後部支持壁
14の外面にはアジテータ駆動手段としての駆動モータ
60が取付けられており、この駆動モータ60の出力軸
と回転軸57とがカップリング61により連結されてい
る。この回転軸57は回転ドラム16の回転中心から側
方及び下方にずれた位置にあって、外周部に放射状をな
す複数の回転翼62が螺旋方向に沿って90度間隔で取
付けられることでアジテータ63を構成している。そし
て、排出シュート15の下部には粒子化した粒状体を排
出する排出口64が形成され、この排出口64の下方に
は搬出用コンベヤ65が設置されている。
【0030】従って、駆動モータ60を駆動すると、回
転軸57が回転して各回転翼62を回転ドラム16の回
転方向Aと異なるB方向に回転することができ、アジテ
ータ63により回転ドラム16内の建設汚泥、固化剤、
粉体、吸水剤を攪拌混合しながら図1にて右方に搬送
し、粒状体を排出口64から排出して搬出用コンベヤ6
5により搬送することができる。
【0031】また、回転ドラム16内の上方には上部ス
クレーパ66が長手方向に沿って配設されており、一端
部が前部支持壁13に固定されて他端部が排出シュート
15に固定されている。この上部スクレーパ66は各回
転翼62と対向して設けられており、回転ドラム16の
回転力によって掻き上げられた吸水剤と固化剤と粉体を
含む建設泥土をこの上部スクレーパ66の下面に衝突さ
せることで、各回転翼62側に導くものである。一方、
回転ドラム16内における各投入口37,38,39の
下方には下部スクレーパ67が傾斜して配設されてお
り、一端部が前部支持壁13に固定されて他端部が自由
端となっている。この下部スクレーパ67は前端側の各
回転翼62と対向して設けられており、各投入口37,
38,39から投入されて回転ドラム16の回転力によ
って周方向に移動する吸水剤と固化剤と粉体を含む建設
泥土をこの下部スクレーパ67に衝突させることで、排
出口64側に導くものである。なお、この回転ドラム1
6内には上部スクレーパ66や下部スクレーパ67の他
に、側部スクレーパを設けて攪拌、混合性を向上させる
ようにしてもよい。
【0032】排出シュート15内には回転ドラム16と
ほぼ同径の円板形状をなす調整板68が鉛直をなして配
設されており、排出シュート15の側壁を貫通した複数
の調整ねじ69の先端部がこの調整板68に固定されて
おり、各調整ねじ69の基端部には排出シュート15に
回転自在に支持されたナット70が螺合している。従っ
て、各ナット70を回転して調整ねじ69を介して調整
板68を移動すると、排出口64の開口量を調整するこ
とができ、これによって排出口64からの排出される粒
状体の排出量を増減し、回転ドラム16内での粒状体の
滞留時間、つまり、吸水剤と固化剤と粉体と建設泥土と
の攪拌や混合等を行う処理時間を調整することができ
る。
【0033】なお、床面11上には架台12の各隅部に
位置して傾斜用油圧ジャッキ71が設置されている。従
って、この各傾斜用油圧ジャッキ71を伸縮し、架台1
2等を介して回転ドラム16を傾斜させることで、前述
した調整板68と同様に、回転ドラム16内での粒状体
の滞留時間、つまり、建設泥土の処理時間を調整するこ
とができる。
【0034】ここで上述した本実施形態の発生土処理装
置による建設泥土の処理方法について説明する。
【0035】図1乃至図3に示すように、建設現場で発
生した建設泥土は図示しない油圧ショベルによりスクリ
ューコンベヤ47に投入され、このスクリューコンベヤ
47から泥土投入用ホッパ41に投入される。この泥土
投入用ホッパ41では、振動式篩44が建設泥土から大
礫、木材、金属片などの異物を排除して排出コンベヤ4
5に送出し、クラッシャ46が振動式篩44を通過した
建設泥土に含まれる礫を破砕する。そして、モータ42
により駆動するスクリューフィーダ43により建設泥土
が投入口37から回転ドラム16内に投入される。
【0036】そして、モータ55により供給ポンプ56
を駆動し、流量調整弁54により供給量が調整された吸
水剤としての水ガラスが吸水剤供給管53を通して投入
口39から所定量回転ドラム16内に投入される。ま
た、粉体投入用ホッパ82には定期的に粉体としての石
膏ボード粉が供給されており、粉体送りフィーダ83及
びモータ84によりスクリューフィーダ85を駆動し、
粉体としての石膏ボード粉が投入口81から回転ドラム
16に投入される。更に、固化剤投入用ホッパ49には
定期的に固化剤としてのセメントが供給されており、固
化剤送りフィーダ50及びモータ51によりスクリュー
フィーダ52を駆動し、固化剤としてのセメントが投入
口38から回転ドラム16に投入される。
【0037】この回転ドラム16内にて、建設泥土に対
して、まず、吸水剤(水ガラス)を添加し、次に、粉体
(石膏ボード粉)及び固化剤(セメント)を添加し、こ
の水ガラスと粉体とセメントが添加された建設泥土を各
添加物が均等に分布するまで攪拌混合するが、このと
き、水ガラスと粉体とセメントとの反応により、建設泥
土のベントナイトの微粒子同志が拘束し合うと共に水分
を吸収してゲル化する。そして、ゲル化した建設泥土は
回転翼62によって内部の物質を分断、粒子化されるこ
とで粒状体を生成する。
【0038】即ち、水ガラスはセメントなどと反応して
建設泥土中の微粒子間に珪酸塩を形成し、微粒子を拘束
すると共に、建設泥土中の自由水を取り込みゲル化させ
る。また、石膏ボード粉は水ガラスで吸収できなかった
建設泥土中の自由水を取り込んでゲル化を促進させる。
これにより、建設泥土の粘性が増加し、分散粒状化が可
能となる。更に、セメントは水硬性を保有しており、粒
状体の内部に混合されており、内部に取り込まれた水分
などと反応し、数時間から数日で水和物を生成して安定
固化する。建設泥土中の微粒子は、水ガラスによって拘
束された状態で硬化するために大粒化しており、粒状体
は微粒子成分が低減している。
【0039】ここで回転ドラム16内での建設泥土の粒
子化処理を具体的に説明すると、前述したように、建設
泥土がスクリューフィーダ43により投入口37から回
転ドラム16内に投入され、水ガラスが供給ポンプ56
により吸水剤供給管53を通して投入口38からドラム
16内に投入され、石膏ボード粉がスクリューフィーダ
85により投入口81から回転ドラム16に投入され、
セメントがスクリューフィーダ52により投入口38か
ら回転ドラム16に投入される。このように建設泥土に
対して水ガラス、石膏ボード粉、セメントの順で回転ド
ラム16に投入されると、回転ドラム16内の前端側
(図1にて左側)に位置する投入直後の建設泥土は下部
スクレーパ67に衝突し、この下部スクレーパ67によ
って排出口64側に導びかれる。そして、建設泥土は回
転する回転ドラム16によって掻き上げられて上部スク
レーパ66に衝突し、この上部スクレーパ66によって
下降して回転ドラム16とは逆に回転するアジテータ6
3に導かれ、各回転翼62によって解砕されて分散され
ながら、排出口56側へ搬送される。
【0040】このように建設泥土がアジテータ63の各
回転翼62によって解砕分散されながら移動することに
より、表面乾燥がなされて次第に粒状体となり、且つ、
小径化していく。そして、この粒状体が所定粒径まで粒
子化されると、回転翼62によって回転ドラム16内を
飛翔し、排出口64から搬出コンベヤ65上に排出され
る。
【0041】なお、ここで粒状体とは、土の品質区分で
第1種の発生土に相当するもので、埋戻しや盛り土など
に適用できるものである。具体的には、以下を満たすも
のである。 粒度:74μm以下の微粒子分が10%以下、最大粒
径:13mm以下 締め固め地盤支持力:CBR10%以上(砕石路盤と
の相対比較基準) 排水中に指定有害物質を基準濃度以上含まない。 などであるが、いずれも適用箇所や自治体によって多少
の相違がある。
【0042】このように本実施形態の発生土処理装置に
あっては、無機系の材料を用いて生成された粒状体が強
度と安全性を保有しているため、建設資材として埋戻し
材や盛り土材など、良質土相当として再利用が可能とな
り、廃却処分などの費用を低減することが可能となる。
この場合、粒状体からなる建設資材は、軽量で透水性が
良好であるため、運動場や植木の土壌や造成地の盛土と
して最適であり、また、埋立地の排水ドレーン材として
使用することもできる。また、水ガラスと石膏ボード粉
とセメントを粒子化剤とすることで処理費用が低減する
と共に、処理作業が容易となる。
【0043】つまり、安全な無機材料である水ガラス
(珪酸ソーダ)と、セメントなど無機系の水硬性材料と
を併用する装置とすることで、安全性を確保できる。ま
た、水ガラスで吸水することにより、比較的高含水比の
泥土に対しても、分散造粒に必要な粘性の増加を可能と
すると共に、微粒子を拘束して大粒化することで粒状体
中の微粒成分を低減できる。更に、従来、処理でコスト
や時間が必要であった乾燥や脱水などの処理が不要とな
り、低コストで高効率に粒状化することができる。そし
て、固化剤を、水ガラスのゲル化反応剤と水和反応によ
る長期強度発現との2つの効果を1度に達成し、装置の
簡素化と低コスト化が図れる。
【0044】また、本実施形態の発生土処理装置では、
建設泥土に対してセメントと共に粉体を添加すること
で、この粉体が自由水を取り込むために水ガラスの添加
量を低減することができ、低コスト化を図ることがで
き、また、粉体が自由水を取り込むことで、セメントに
よる硬化時間が短縮されて処理効率を向上することがで
きる。そして、この粉体として、産業廃棄物となる石膏
ボードを粉砕して形成した粉末やフライアッシュや石粉
などを用いることで、産業廃棄物の再利用が可能となっ
て処理コストを低減することができる。
【0045】なお、上述した実施形態において、建設泥
土に水ガラスと石膏ボード粉とセメントを供給して攪拌
混合することで、水ガラスが建設泥土をゲル化させ、石
膏ボード粉が自由水を取り込み、セメントが粒子化され
た建設泥土を硬化させることで、粒状体を生成したが、
建設泥土の含水量が少なく場合には、建設泥土に石膏ボ
ード粉だけ、あるいはセメントだけ、あるいは石膏ボー
ド粉とセメントの混合剤を供給して攪拌混合すること
で、粒子化して粒状体を生成することができ、また、建
設泥土の含水量がほとんどない場合には、水分を低下す
ると粒状化しやすくなる。また、吸水剤としての水ガラ
スに代えて増粘剤(例えば、ベントナイト)を添加して
粒子化を促進するようにしてもよい。
【0046】そして、上述した実施形態において、建設
泥土を粒状化する設備はこの実施形態に限定されるもの
ではなく、回転ドラム16、アジテータ63、ホッパ4
1,49、吸水剤供給管53などは、処理する建設泥土
の種類や処理現場等に応じて適宜最良のものを設定すれ
ばよい。
【0047】なお、上述した実施形態では、一般に効果
的である回転ドラム16とアジテータ63とを逆方向に
回転するようにしたが、泥土の種類によっては同方向に
回転させても処理することができる。また、ここでは、
安全性の面でメリットのある水ガラスとセメントを例に
挙げて説明したが、吸水剤としては、吸水性の高い有機
ポリマーなども同様に使用可能であり、固化材として
は、石灰系や石膏系などでも同様に使用可能である。更
に、発生土、吸水剤、固化材の添加順についても、発生
土の性状や再生品の品質によっては、添加の順番を入れ
替えても、あるいは同時添加でも同様の処理が可能であ
る。
【0048】図6に本発明の第2実施形態に係る発生土
処理装置の概略構成、図7に本発明の第3実施形態に係
る発生土処理装置の概略構成、図8に本発明の第4実施
形態に係る発生土処理装置の概略構成を示す。なお、前
述した実施形態で説明したものと同様の機能を有する部
材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【0049】[第2実施形態]本実施形態の発生土処理
装置において、図6に示すように、回転ドラム16は水
平状態で駆動回転自在に支持されており、この回転ドラ
ム16内には回転軸57の外周部に放射状をなす複数の
回転翼62が螺旋方向に沿って取付けられたアジテータ
63が駆動回転自在に支持されている。そして、回転ド
ラム16の一方には泥土投入用ホッパ41のスクリュー
フィーダ43が連結されると共に、固化剤投入用ホッパ
49及び粉体投入用ホッパ82兼用のモータ91を有す
るスクリューフィーダ92が連結されている。また、回
転ドラム16の一方には流量調整弁54及び供給ポンプ
56を有する吸水剤供給管53が連結されている。な
お、回転ドラム16の他方には粒状体を排出する排出口
64が形成され、この排出口64の下方に搬出用コンベ
ヤ65が設置されている。
【0050】従って、まず、建設泥土がスクリューフィ
ーダ43により回転ドラム16内に投入され、次に、水
ガラスが供給ポンプ56により吸水剤供給管53を通し
て回転ドラム16内に投入され、続いて、石膏ボード粉
とセメントの混合剤がスクリューフィーダ92により回
転ドラム16に投入される。このように建設泥土に対し
て水ガラス、石膏ボード粉とセメントの混合剤の順で回
転ドラム16に投入されると、回転ドラム16内にてア
ジテータ63により攪拌混合され、解砕分散されながら
搬送され、建設泥土が粒子化されて排出口64から粒状
体が搬出コンベヤ65上に排出される。
【0051】このように水ガラスに続いて石膏ボード粉
とセメントの混合剤をスクリューフィーダ92により回
転ドラム16に投入することで、スクリューフィーダ9
2が一つで良くなって装置を簡素化できると共に、回転
ドラム16の投入口を多数として寸法を大きくする必要
がなくなり、装置を小型化できる。
【0052】[第3実施形態]本実施形態の発生土処理
装置において、図7に示すように、泥土投入用ホッパ4
1の上流側には大型の貯泥ホッパ101が設けられてお
り、この貯泥ホッパ101の下部には建設泥土を搬送する
スクリューフィーダ102が取付けられ、このスクリュー
フィーダ102の先端部が泥土投入用ホッパ41の上方ま
で延設されている。そして、この貯泥ホッパ101には投
入される建設泥土の含水比を計測する含水比センサ103
が装着され、計測結果を制御装置104に出力している。
制御装置104はこの含水比センサ103の計測結果に応じて
固化剤投入用ホッパ49の固化剤送りフィーダ50と粉
体投入用ホッパ82の粉体送りフィーダ83を制御して
各スクリューフィーダ92への供給量を調整することが
できる。
【0053】従って、泥土処理現場にて、建設泥土が貯
泥ホッパ101に投入されると、含水比センサ103は建設泥
土の含水比を計測して計測結果を制御装置104に出力す
る。一方、貯泥ホッパ101内の建設泥土はスクリューフ
ィーダ102により搬送され、泥土投入用ホッパ41内に
投入される。そして、この建設泥土がスクリューフィー
ダ43により回転ドラム16内に投入され、水ガラスが
供給ポンプ56により吸水剤供給管53を通して回転ド
ラム16内に投入され、石膏ボード粉とセメントの混合
剤がスクリューフィーダ92により回転ドラム16に投
入される。このとき、制御装置104は建設泥土の含水比
に応じて各送りフィーダ50,83を制御して石膏ボー
ド粉とセメントの供給量を調整する。例えば、建設泥土
の含水比が高いときには石膏ボード粉を増量して吸水効
果を高める。このように建設泥土に水ガラス、石膏ボー
ド粉とセメントの混合剤が回転ドラム16に投入される
と、回転ドラム16内にてアジテータ63により攪拌混
合され、解砕分散されながら搬送され、建設泥土が粒子
化されて排出口64から粒状体が搬出コンベヤ65上に
排出される。
【0054】このように建設泥土の含水比に応じて石膏
ボード粉とセメントの供給量(混合比)を調整すること
で、建設泥土の状態が変化してもこれに対して適量の水
ガラス、石膏ボード粉、セメントを添加することで、常
時良質の粒状体を生成することができる。
【0055】[第4実施形態]本実施形態の発生土処理
装置において、図8に示すように、回転ドラム16の一
方には固化剤投入用ホッパ49及び粉体投入用ホッパ8
2兼用のモータ91を有するスクリューフィーダ92が
連結されている。また、回転ドラム16の一方には流量
調整弁111及び供給ポンプ112を有する水供給管113が連
結されている。そして、回転ドラム16の他方には粒状
体を排出する排出口64が形成され、この排出口64の
下方に搬出用コンベヤ65が設置されている。
【0056】従って、まず、石膏ボード粉に対して適量
のセメントが添加された混合剤がスクリューフィーダ9
2により回転ドラム16に投入され、次に、水分が供給
ポンプ112により水供給管113を通して回転ドラム16内
に投入される。このように石膏ボード粉に対して適量の
セメントと水分が回転ドラム16に投入されると、石膏
ボード粉は回転ドラム16内にてアジテータ63により
攪拌混合されながら搬送されることで、粒状体となって
排出口64から搬出コンベヤ65上に排出される。
【0057】このように石膏ボード粉に適量のセメント
と水分を添加し、これを回転ドラム16内で攪拌混合し
ながら搬送して粒状体とすることで、産業廃棄物となる
石膏ボード粉を粒状体として再利用を可能とすることが
できる。この場合、石膏ボード粉に代えてフライアッシ
ュや石粉などの粉体を用いてもよい。また、石膏ボード
粉に添加する水分に代えて増粘剤を添加して粒子化を促
進するようにしてもよい。
【0058】なお、本発明の発生土処理方法及び処理装
置並びに粒状体の生成方法は、上述した各実施形態に限
定されるものではなく、各実施形態の一部を組み合わせ
て適正な装置並びに方法を実施するようにしてもよい。
【0059】
【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように請求項1の発明の発生土処理方法によれば、発生
土に対して所定量の粉体を添加して攪拌混合して粒子化
させるようにしたので、発生土に含有する水分を粉体が
取り込むことで発生土が粒子化して固化することとな
り、安価な粉体を用いることで製造コストを低減するこ
とができる。
【0060】請求項2の発明の発生土処理方法によれ
ば、発生土に対して粉体と共に所定量の固化剤を添加す
るようにしたので、水分が粉体に取り込まれて攪拌混合
された粒状体の表面が固化剤により早期に固化すること
となり、粒状化を促進することができる。
【0061】請求項3の発明の発生土処理方法によれ
ば、発生土に対して所定量の水分を補給してから粉体及
び固化剤を添加するようにしたので、発生土の投入量に
対して粉体の添加量を増加することができ、安価な粉体
を多く用いることで製造コストを低減することができ
る。
【0062】請求項4の発明の発生土処理方法によれ
ば、発生土の含水比に応じて粉体と固化剤の添加量を調
整するようにしたので、発生土の状態に拘らず良好な粒
状体を生成することができる。
【0063】請求項5の発明の発生土処理方法によれ
ば、発生土に対して所定量の吸水剤を添加して攪拌混合
してゲル化し、ゲル化した発生土に粉体を添加するよう
にしたので、発生土に吸水剤を添加することで比較的高
含水比の泥土に対してもゲル化が可能となって粒状化す
ることができ、発生土の適用範囲を拡大することができ
る。
【0064】請求項6の発明の発生土処理方法によれ
ば、発生土に対して所定量の増粘剤を添加して攪拌混合
してゲル化し、ゲル化した発生土に粉体を添加するよう
にしたので、発生土に増粘剤を添加することで比較的高
含水比の泥土に対しても必要な粘性を確保して粒状化す
ることができ、発生土の適用範囲を拡大することができ
る。
【0065】請求項7の発明の発生土処理装置によれ
ば、投入口及び排出口が設けられた中空円筒形状をなす
回転ドラムをほぼ水平な軸心をもって回転自在に支持
し、この回転ドラム内に回転軸に放射状をなす複数の回
転翼が螺旋方向に沿って構成されたアジテータを駆動回
転可能に装着し、回転ドラム内に粉体を添加する粉体添
加手段を設けたので、発生土に対して粉体を添加するこ
とで、発生土に含有する水分を粉体が取り込んで粒子化
して固化することとなり、安価な粉体を用いることで製
造コストを低減することができる。
【0066】請求項8の発明の発生土処理装置によれ
ば、投入口から回転ドラム内に吸水剤を添加する吸水剤
添加手段を設けたので、発生土に吸水剤を添加すること
で比較的高含水比の泥土に対してもゲル化が可能となっ
て粒状化することができ、発生土の適用範囲を拡大する
ことができる。
【0067】請求項9の発明の発生土処理装置によれ
ば、投入口から回転ドラム内に固化剤を添加する固化剤
添加手段を設けたので、水分が粉体に取り込まれて攪拌
混合された粒状体の表面が固化剤により早期に固化する
こととなり、粒状化を促進することができる。
【0068】請求項10の発明の発生土処理装置によれ
ば、発生土の含水比を計測する含水比計測手段と、この
含水比計測手段の計測結果に基づいて粉体添加手段ある
いは固化剤添加手段を制御して添加量を調整する制御手
段を設けたので、発生土の含水比に応じて粉体添と固化
剤の添加量を調整することで、発生土の状態に拘らず良
好な粒状体を生成することができる。
【0069】請求項11の発明の粒状体の生成方法によ
れば、所定量の粉体に対して水分を補給して攪拌混合し
て粒子化させることで粒状体を生成するようにしたの
で、発生土に対して粉体を添加することで、粉体に水分
を添加して粒状体を生成することで、産業廃棄物となる
粉体を粒状体として再利用を可能とすることができる。
【0070】請求項12の発明の粒状体の生成方法によ
れば、粉体に所定量の固化剤を混合してから前記水分を
補給するようにしたので、粒状体の固化を促進して処理
効率を向上することができる。
【0071】請求項13の発明の粒状体の生成方法によ
れば、粉体に対して所定量の増粘剤を添加してから水分
を補給するようにしたので、粒状体のゲル化を促進して
粒子化処理効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る発生土処理装置の
概略構成図である。
【図2】本実施形態の発生土処理装置の概略断面図であ
る。
【図3】本実施形態の発生土処理装置の一部切欠側面図
である。
【図4】図2のIV−IV断面図である。
【図5】図4のV−V断面図である。
【図6】本発明の第2実施形態に係る発生土処理装置の
概略構成図である。
【図7】本発明の第3実施形態に係る発生土処理装置の
概略構成図である。
【図8】本発明の第4実施形態に係る発生土処理装置の
概略構成図である。
【符号の説明】
13,14 支持壁 15 排出シュート 16 回転ドラム 21,22 駆動ローラ 23 ドラム駆動モータ(回転ドラム支持手段) 37 泥土投入口 38 固化剤投入口 39 吸水剤投入口 41 泥土投入用ホッパ 43 スクリューフィーダ 49 固化剤投入用ホッパ 52 スクリューフィーダ(固化剤添加手段) 53 吸水剤供給管(吸水剤添加手段) 56 供給ポンプ 57 回転軸 60 駆動モータ(アジテータ駆動手段) 62 回転翼 63 アジテータ 64 排出口 66 上部スクレーパ 67 下部スクレーパ 81 粉体投入口 82 粉体投入用ホッパ 85 スクリューフィーダ(粉体添加手段) 92 スクリューフィーダ 101 貯泥ホッパ 102 スクリューフィーダ 103 含水比センサ 104 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── 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) B09B 3/00 301 B09B 3/00 301E 4G036 ZAB E02F 7/00 D E02F 7/00 E21D 9/06 301U E21D 9/06 301 B09B 3/00 ZAB (72)発明者 石田 勲 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 Fターム(参考) 2D054 DA32 4D004 AA31 AA32 CA04 CA13 CA14 CA15 CA45 CB13 CB28 CC08 CC11 CC13 DA01 DA02 DA09 4D059 AA09 BD23 BE53 BG00 BJ02 BJ16 BK09 BK11 CB06 CB09 DA06 DA51 DA64 DA65 DA66 EA01 EB11 4G004 HA01 HA02 HA04 HA06 4G035 AB48 4G036 AA05

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発生土に対して所定量の粉体を添加して
    攪拌混合して粒子化させることを特徴とする発生土処理
    方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の発生土処理方法におい
    て、前記発生土に対して前記粉体と共に所定量の固化剤
    を添加することを特徴とする発生土処理方法。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の発生土処理方法におい
    て、前記発生土に対して所定量の水分を補給してから前
    記粉体及び前記固化剤を添加することを特徴とする発生
    土処理方法。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の発生土処理方法におい
    て、前記発生土の含水比に応じて前記粉体と前記固化剤
    の添加量を調整することを特徴とする発生土処理方法。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の発生土処理方法におい
    て、前記発生土に対して所定量の吸水剤を添加して攪拌
    混合してゲル化し、ゲル化した発生土に前記粉体を添加
    することを特徴とする発生土処理方法。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の発生土処理方法におい
    て、前記発生土に対して所定量の増粘剤を添加して攪拌
    混合してゲル化し、ゲル化した発生土に前記粉体を添加
    することを特徴とする発生土処理方法。
  7. 【請求項7】 一方に発生土の投入口が設けられると共
    に他方に処理土の排出口が設けられた中空円筒形状をな
    す回転ドラムと、該回転ドラムをほぼ水平な軸心をもっ
    て回転自在に支持する回転ドラム支持手段と、前記回転
    ドラム内を水平に貫通する回転軸に放射状をなす複数の
    回転翼が螺旋方向に沿って装着されたアジテータと、該
    アジテータを回転駆動するアジテータ駆動手段と、前記
    投入口から前記回転ドラム内に粉体を添加する粉体添加
    手段とを具えたことを特徴とする発生土処理装置。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の発生土処理装置におい
    て、前記投入口から前記回転ドラム内に吸水剤を添加す
    る吸水剤添加手段を設けたことを特徴とする発生土処理
    装置。
  9. 【請求項9】 請求項7記載の発生土処理装置におい
    て、前記投入口から前記回転ドラム内に固化剤を添加す
    る固化剤添加手段を設けたことを特徴とする発生土処理
    装置。
  10. 【請求項10】 請求項8または9記載の発生土処理装
    置において、前記発生土の含水比を計測する含水比計測
    手段と、該含水比計測手段の計測結果に基づいて前記粉
    体添加手段あるいは前記固化剤添加手段を制御して添加
    量を調整する制御手段を設けたことを特徴とする発生土
    処理装置。
  11. 【請求項11】 所定量の粉体に対して水分を補給して
    攪拌混合して粒子化させることで粒状体を生成すること
    を特徴とする粒状体の生成方法。
  12. 【請求項12】 請求項11記載の粒状体の生成方法に
    おいて、前記粉体に所定量の固化剤を混合してから前記
    水分を補給することを特徴とする粒状体の生成方法。
  13. 【請求項13】 請求項12記載の粒状体の生成方法に
    おいて、前記粉体に対して所定量の増粘剤を添加してか
    ら前記水分を補給することを特徴とする粒状体の生成方
    法。
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