JP2005052763A - Recycling plant and recycling method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、これまで個別に再資源化されてきた浄水場などから発生する汚泥、建設現場から排出される建設残土、および火力発電所等から排出される石炭灰や焼却灰等の粉状廃棄物のリサイクルを、一つの施設で、かつ、これまで常識的に使用されてきたシックナーおよびフィルタープレスといった大掛かりで高コストの装置を使用することなく、容易かつ低コストで再資源化することのできる再資源化プラントおよび再資源化方法に関するものである。 The present invention relates to sludge generated from water purification plants that have been individually recycled so far, construction residual soil discharged from construction sites, and coal and incineration ash discharged from thermal power plants, etc. Recycling can be easily and at low cost without using large-scale and high-cost equipment such as thickeners and filter presses that have been commonly used in a single facility. The present invention relates to a recycling plant and a recycling method.
従来までに見られた廃棄物(建設副産物や産業廃棄物等を含む)の処理に関する再資源化プラントは、再資源化対象物を限定することを前提に開発されたものが大半であった。
しかし、今日では産業廃棄物同士を混合して新たな再生材を開発するリサイクル方法の開発が嘱望されている。
Most of the recycling plants related to the treatment of waste (including construction by-products and industrial waste) that have been seen so far have been developed on the premise of limiting the objects to be recycled.
Today, however, the development of a recycling method for mixing industrial wastes and developing new recycled materials is desired.
行政としても埋立て処分量の削減を図る上で、こうした廃棄物同士を組み合わせることによる新しい再生材の開発を奨めている。また、こうしたシステムの確立は、全国的に逼迫する埋立て処分場問題とも絡み、いまや急務の課題となっている。
汚泥の処理や再資源化を鑑みた場合、これまではシックナーやフィルタープレスを用いて行なわれることが常であった。
The government encourages the development of new recycled materials by combining these wastes in order to reduce the amount of landfill disposal. In addition, the establishment of such a system is now an urgent issue, as it is also related to the problem of landfill sites that are becoming tight nationwide.
In view of sludge treatment and recycling, it has been usual to use a thickener or a filter press.
しかしながら、シックナーやフィルタープレスは装置自体が大掛かりである上、付属装置を必要とし、多大な設備投資や維持管理費用が必要となる。また、再生材の品質も満足できるものとは言えない。 However, thickeners and filter presses require a large amount of equipment and an attached device, which requires a large capital investment and maintenance cost. Moreover, it cannot be said that the quality of the recycled material is satisfactory.
そこで、本発明の目的とするところは、汚泥、建設残土および焼却灰などの粉状廃棄物を、簡易な装置を使用して低コストで総合的に再資源化することのできる再資源化プラントおよび再資源化方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is a recycling plant capable of comprehensively recycling powdery waste such as sludge, construction residue and incinerated ash at a low cost using a simple device. And providing a recycling method.
上記の目的を達成するために、本発明の請求項1に記載の再資源化プラントは、粘性を有する微粒分の集合体である汚泥を再資源化するために、盥状の器(2)内に設けた撹拌用の羽根(3)を水平回転させることにより混練を行なう回転パン型混練ミキサーの前記器(2)の外周側壁に排出口(6)を設けて構成した連続投入・連続排出型混練ミキサー(1)の、前記器(2)の上端開放部から、貯泥プール(10)において沈殿させた沈殿汚泥と、粉状廃棄物を含む添加材料等を連続的に投入して前記羽根(3)の回転により再生材を製造し、その再生材を同じく羽根(3)の回転により前記排出口(6)から連続的に排出してなることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the recycling plant according to
また、請求項2に記載の再資源化方法は、粘性を有する微粒分の集合体である汚泥を再資源化するために、盥状の器(2)内に設けた撹拌用の羽根(3)を水平回転させることにより混練を行なう回転パン型混練ミキサーの前記器(2)の外周側壁に排出口(6)を設けて構成した連続投入・連続排出型混練ミキサー(1)の、前記器(2)の上端開放部から、貯泥プール(10)において沈殿させた沈殿汚泥と、粉状廃棄物を含む添加材料等を連続的に投入して前記羽根(3)の回転により再生材を製造し、その再生材を同じく羽根(3)の回転により前記排出口(6)から連続的に排出することを特徴とする。
Further, in the recycling method according to
さらに、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の沈殿汚泥が、建設残土を水洗いして砂利や砂分を抽出した残渣である汚泥と、外部から搬入されてきた汚泥から採取されるものであることを特徴とする。
Furthermore, the invention described in
ここで言う「連続投入・連続排出型混練ミキサー」とは、本出願人が先に出願した3件の出願明細書に記載の連続投入・連続排出型混練ミキサーである(特願2001−275184号参照)。 The “continuous input / continuous discharge type kneading mixer” mentioned here is a continuous input / continuous discharge type kneading mixer described in the three application specifications previously filed by the present applicant (Japanese Patent Application No. 2001-275184). reference).
なお、カッコ内の記号は、図面および後述する発明の実施の形態に記載された対応要素または対応事項を示す。 Symbols in parentheses indicate corresponding elements or corresponding matters described in the drawings and embodiments of the invention described later.
本発明の請求項1に記載の再資源化プラントによれば、貯泥プールで沈殿汚泥を採取しその沈殿汚泥と、粉状廃棄物を連続投入・連続排出型混練ミキサーに投入するのみで、自動的に再生材を製造することができるので、従来のシックナーおよびフィルタープレスと言った大掛かりで高コストの装置を必要としない。従って、低コストで容易に再生材を製造することができる。
According to the recycling plant according to
また、請求項2に記載の再資源化方法によれば、同様に、貯泥プールで沈殿汚泥を採取しその沈殿汚泥と、粉状廃棄物を連続投入・連続排出型混練ミキサーに投入して、自動的に再生材を製造することができるので、シックナーおよびフィルタープレスを必要とせず、低コストで容易に再生材を製造することができる。
Further, according to the recycling method according to
さらに、請求項3に記載の発明によれば、沈殿汚泥が、建設残土を水洗いして砂利や砂分を抽出した残渣である汚泥と、外部から搬入されてきた汚泥から採取されるものであるので、これらの廃棄物を総合的に再資源化することができる。
Furthermore, according to invention of
図1乃至図3を参照して、本発明の実施形態に係る再資源化プラントおよび再資源化方法について説明する。図1は、本発明の実施形態に係る再資源化プラントおよび再資源化方法において使用する連続投入・連続排出型混練ミキサーを示す斜視図である。図2は、図1に示す実施形態の器部分を示す斜視図である。また、図3は、本発明の実施形態に係る再資源化プラントおよび再資源化方法の工程を示すフローチャートである。 With reference to FIG. 1 thru | or FIG. 3, the recycling plant and the recycling method which concern on embodiment of this invention are demonstrated. FIG. 1 is a perspective view showing a continuous input / continuous discharge type kneading mixer used in a recycling plant and a recycling method according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a vessel portion of the embodiment shown in FIG. FIG. 3 is a flowchart showing steps of the recycling plant and the recycling method according to the embodiment of the present invention.
本発明の実施形態に係る再資源化プラントおよび再資源化方法は、粘性を有する微粒分の集合体である汚泥を再資源化するためのもので、貯泥プール10と連続投入・連続排出型混練ミキサー1を備える。
貯泥プール10は、建設現場等から排出される建設残土を水洗いして砂利や砂分を抽出した残渣である汚泥と、浄水場等から排出される汚泥を受入れ、それらの汚泥を沈殿(圧密沈降)させて沈殿汚泥を得る装置である。
A recycling plant and a recycling method according to an embodiment of the present invention are for recycling sludge, which is a collection of viscous fine particles, and a
The
連続投入・連続排出型混練ミキサー1は、盥状の器2内に設けた撹拌用の羽根3を水平回転させることにより混練を行なう回転パン型混練ミキサーの前記器2の外周側壁に排出口6を設けて構成したものである。
そして、この連続投入・連続排出型混練ミキサー1の器2の上端開放部から、貯泥プール10から採取した沈殿汚泥と、火力発電所等から排出される石炭灰や焼却灰などの粉状廃棄物を含む添加材料等を連続的に投入して羽根3の回転により再生材を製造する。また、その再生材を、同じく羽根3の回転により排出口6から連続的に排出する。
The continuous input / continuous discharge
And from the open upper end of the
この連続投入・連続排出型混練ミキサー1は、盥状の器2を有していて、器2の中心部にある1本の円柱状の主軸4から2本(それ以上にすることもできる)の腕5が器2の底板に向かって延びていて、各腕5の先端には撹拌用の羽根3が取付けられている。各2本の腕5は長短があり、外回りと内回りの同じ向きの回転運動をし、羽根3が水平回転することにより材料を均一に混練するようになっている。
なお、混練材料の供給は器2の上部から投入することによって行い、再生材の排出は排出口6から自動的に排出される。また、外回り用の腕5に取付けられた棒状の部材は、器2の外壁の内側に付着する材料を削ぎ落とすために設置された削ぎ棒7である。この削ぎ棒7は、腕5に連結棒8を介して固定している。
This continuous input / continuous discharge
The kneaded material is supplied from the upper part of the
本実施形態に係る再資源化プラントおよび再資源化方法によれば、従来のようなシックナーおよびフィルタープレスといった大掛かりで高コストの装置を必要としないので、汚泥および粉状廃棄物を、低コストで容易に再資源化することができる。 According to the recycling plant and the recycling method according to the present embodiment, since a large-scale and expensive device such as a conventional thickener and filter press is not required, sludge and powdered waste can be reduced at a low cost. It can be easily recycled.
次に、図3を参照して、本発明の実施形態に係る再資源化プラントおよび再資源化方法の一態様を示す。本実施態様における再資源化プラントの工程は、以下の通りである。
1)残土前処理工程→2)汚泥・残土受入槽→3)プラント投入ホッパ→4)トロンメル→5)分級機→6)受水槽→7)貯泥プール10(貯泥・貯水・循環兼用)→8)汚泥投入ホッパ→9)連続投入・連続排出型混練ミキサー1(添加材料は別途サイロから供給される)→10)製品ヤード。各々の連絡についてはホースやベルトコンベア、スクリューコンベア、油圧ショベルを用いる。
Next, referring to FIG. 3, one aspect of a recycling plant and a recycling method according to an embodiment of the present invention will be described. The process of the recycling plant in this embodiment is as follows.
1) Residual soil pretreatment process-> 2) Sludge / soil receiving tank-> 3) Plant input hopper-> 4) Trommel-> 5) Classifier-> 6) Receiving tank-> 7) Mud storage pool 10 (used for both storage, storage and circulation) → 8) Sludge input hopper → 9) Continuous input / continuous discharge type kneading mixer 1 (additional material is supplied separately from silo) → 10) Product yard. For each communication, use a hose, belt conveyor, screw conveyor, or hydraulic excavator.
それぞれの作用は以下の通りである。
1)残土前処理
建設残土中に含まれる岩石を除去する工程である。この理由は、2)汚泥・残土受入槽に巨大な岩石を直接投入すると、槽の破壊や次工程以降の各装置の損傷を招くからである。ふるいわけ方法は、シュートと呼ばれる格子状のバー(鉄棒)を用いて行う場合が一般的であるが、その他にもスクリーンを通すなどの方法がある。本出願人は、ふるいわけ効率を重視してスクリーンを用いる方法を選択している。
Each action is as follows.
1) Remaining soil pretreatment This is a process to remove rocks contained in construction surplus soil. This is because 2) If a huge rock is directly put into the sludge / remaining soil receiving tank, it will cause destruction of the tank and damage of each device after the next process. The sieving method is generally performed using a grid-like bar (steel bar) called a chute, but there are other methods such as passing through a screen. The present applicant has selected a method using a screen with emphasis on sifting efficiency.
2)汚泥・残土受入槽
プラントへの原材料供給量を調整するためにこの工程を設けている。
浄水場や建築、浚渫現場などから排出された汚泥や、ふるいわけによって大きな岩石を除去された建設残土は此処に運ばれる。3)プラント投入ホッパに直接荷下ろしするのは、原則としてバキューム車で運搬されてきた汚泥だけである。その理由は、これ以外の車両が荷下ろしを行う場合、荷下ろし自体の速度が早いので、トロンメルや分級機のふるいわけ能力を超えた量が投入されてしまうことを懸念しているからである(ただし、球状骨材製造工程とそれ以前の工程を分離させているので、球状骨材の製造自体には影響はでない)。また、汚泥や残土の搬入は不定期に行われている為、一度に数台分の荷が下ろされることによって、ホッパ容量や各種ふるいわけ装置の能力の限界を越えてしまう量が投入される可能性を否定できない。しかも、ホッパ内の原材料が減るまで荷下ろしを待機していたのでは運搬効率を著しく損なってしまう。したがって、一旦、この槽へ受入することにしている。なお、投入は油圧ショベルで行うのが良い。
2) Sludge and residual soil receiving tank This process is provided to adjust the amount of raw materials supplied to the plant.
Sludge discharged from water treatment plants, buildings, dredging sites, etc., and construction soil from which large rocks have been removed by sieving are transported here. 3) In principle, only sludge that has been transported by a vacuum vehicle is unloaded directly to the plant hopper. The reason for this is that when other vehicles perform unloading, the unloading speed of the unloading itself is so fast that there is a concern that an amount exceeding the screening ability of the trommel or classifier will be put in. (However, since the spherical aggregate production process is separated from the previous processes, the production of the spherical aggregate itself is not affected.) In addition, since sludge and residual soil are carried in irregularly, loads that exceed the limits of hopper capacity and the capacity of various sieving devices are thrown in by unloading several units at once. The possibility cannot be denied. Moreover, if the unloading is waited until the raw material in the hopper is reduced, the transport efficiency is significantly impaired. Therefore, it is decided to receive the tank once. It should be noted that the loading is preferably performed with a hydraulic excavator.
油圧ショベルは、汎用性が広く取り扱いが簡単であり、万一の故障に際してもレンタル企業などからの代替機供給体制が整えられていて非常に便利である。
また、残土は低含水率状態である場合が多いが、次工程への原材料の供給は流水を利用しているため、この段階で含水率の高い汚泥などと混合して流動性を増した方が便利であるし効率的でもある。
The hydraulic excavator is versatile and easy to handle. In the unlikely event of a malfunction, the excavator supply system from rental companies and the like is in place and is very convenient.
In addition, the remaining soil is often in a low moisture content state, but since the raw material is supplied to the next process using flowing water, it is mixed with sludge with high moisture content at this stage to increase fluidity. Is both convenient and efficient.
3)プラント投入ホッパ
プラントへの原材料供給口であり、ここに先の汚泥、残土が投入される。ここは「ホッパ」と呼ばれる器になっており、底面と側壁は密着し、漏水防止されている。また、ホッパ底面は次工程のトロンメルに向かって下り勾配になっている。なお、ホッパ内にはシャワーを用いて水を供給している。これはホッパ内に残土などが堆積するのを防止するためと次工程のトロンメルで選別効率を上げるためのものである。ホッパの出口はトロンメルの入口と直結しており、特別な搬送装置を用いることはない。流水によって次工程への搬送を行っている。
3) Plant input hopper This is a raw material supply port to the plant, where the previous sludge and residual soil are input. This is a vessel called a “hopper” where the bottom and side walls are in close contact with each other to prevent water leakage. Further, the bottom surface of the hopper has a downward slope toward the trommel in the next process. In addition, water is supplied into the hopper using a shower. This is to prevent the accumulation of residual soil in the hopper and to increase the sorting efficiency by the next trommel. The outlet of the hopper is directly connected to the inlet of the trommel, and no special transport device is used. Transporting to the next process by running water.
4)トロンメル
砂利とそれ以下の粒度をもつものの選別を主目的とし、再生砂の最大粒径の決定もここで行われる。トロンメルはふるいわけ装置の一種であり、簡単に説明すれば、金網で構成された円筒形の物体といえる。円筒の部分(金網の部分)は一重または二重になっているのが一般的である。また、本体には傾斜角が持たされており、円筒形の本体の内側に選別対象物を投入し、材料の滑落と本体の回転運動を利用して材料を下方に送りながら篩い分けられるようになっている。
4) Trommel The main purpose is to select gravel and smaller particles, and the maximum particle size of reclaimed sand is determined here. Trommel is a type of sieving device, and can be simply described as a cylindrical object composed of a wire mesh. Generally, the cylindrical portion (wire mesh portion) is single or double. In addition, the main body has an inclination angle so that the object to be sorted can be put inside the cylindrical main body, and can be sieved while feeding the material downward using the sliding of the material and the rotational movement of the main body. It has become.
材料の目詰まりを防止するために水((シャワー)を用いる「湿式」が一般的だが、粗骨材程度の粒子を選別するのであれば、水を用いないケースが多い(乾式)。ただし、ふるいわけ効率の面では湿式のほうが優れている。
本出願人のプラントでは湿式を採用している。これは選別対象粒径が小さいことに起因している。使用水は、前工程から流出してくるものと、この時点における加水(シャワー)で賄うが、これらは貯泥プール10に付随して設置されている予備水槽から供給されるものである。トロンメルと分級機は段違いのベンチに据えられており(該機は上段、分級機は下段)、ここに充てられた水は、そのまま分級機へと流出するようになっている。特別なポンプやその他搬送装置は使用しない。ただし、プラント敷地に高低差がない場合は、ポンプアップ等の措置を講じる。
In order to prevent clogging of materials, “wet” using water ((shower)) is common, but if particles of coarse aggregate grade are selected, there are many cases where water is not used (dry type). The wet type is superior in terms of sieving efficiency.
The applicant's plant employs a wet process. This is due to the small particle size to be selected. The water used flows out from the previous process and is supplied by hydration (shower) at this point, but these are supplied from a preliminary water tank attached to the
再生砂の最大粒径の決定に際しては、外側の網を8ないし5mmにしてトップサイズを決定する方法を採っている。再生砂の用途が合材であった場合などのように規定サイズがある場合は5mmに、管埋設工事などを目的としたサイズの規定がない用途に再生砂を使う場合には、製品化率を考慮してやや大きめの開き目をもった8mmの網を使用する。 In determining the maximum particle size of the reclaimed sand, the top size is determined by setting the outer net to 8 to 5 mm. 5mm when there is a specified size, such as when the use of recycled sand is a composite material, and the productization rate when using recycled sand for purposes where there is no specified size for pipe laying work In consideration of the above, an 8 mm net with a slightly larger opening is used.
5)分級機
再生砂となる砂分と汚泥を構成する微粒分との選別を行うことを目的としている。分級機も選別装置の一種である。これは水流を利用して、比重の重い砂利や砂分と比重の軽い微粒分を分ける装置である。排出口は二つあり、一方は砂分、一方は濁水を排出可能な構造になっている。基本仕様では、装置本体の前後にそれぞれが排出されるようになっている。抽出された砂分は再生砂としてそのまま商品になる。なお、微粒分を大量に含んだ汚濁水は受水槽に入れられる。受水槽から次工程へはポンプが使用される。先にみた従来技術ではここにレベリング装置である監視測定機器を用いている。汚泥水位が上がった時点で自動的にポンプアップする仕組みである。
5) Classifier The purpose is to select the sand to be reclaimed sand and the fine particles that make up sludge. A classifier is also a type of sorting device. This is a device that separates gravel with high specific gravity and sand and fine particles with low specific gravity by using water flow. There are two outlets, one with sand and one with turbid water. In the basic specification, each is discharged before and after the main body of the apparatus. The extracted sand is directly used as recycled sand. In addition, the polluted water containing a large amount of fine particles is put into a water receiving tank. A pump is used from the water receiving tank to the next process. In the prior art seen above, a monitoring and measuring device which is a leveling device is used here. The system automatically pumps up when the sludge water level rises.
6)受水層
水槽は汚濁水を受ける目的で設置されている。プラント用地面積が広く、適当なベンチ(段差)が確保できるのであれば、直接7)のプールを持ってくればよい。本実施例の場合は、敷地の関係でこれを設け、排水されてきた汚濁水をそのまま汲み上げて次工程へと送っている。
6) Receiving layer The aquarium is installed to receive polluted water. If the plant land area is large and an appropriate bench (step) can be secured, it is sufficient to bring the 7) pool directly. In the case of the present embodiment, this is provided because of the site, and the polluted water that has been drained is directly pumped and sent to the next process.
7)貯泥プール10(貯泥・貯水兼用)
前工程から送られて来る汚濁水の沈殿を促して微粒分(汚泥)と上澄水を分離させるとともに、上澄水をプラント用供給水として貯水し、また送水する仕組みを持っている。また、汚泥の圧密沈降を行うプール以外の水は、すべて循環しており、オーバーフロー水は予備水槽に入る仕組みになっている。このオーバーフロー水がプラント各所に送られるが、送水はポンプを使用してプラント各所に送られる。プラントにおける水の使用個所は、投入口、トロンメル、分級機がその主な所である。
7) Mud storage pool 10 (used for both mud storage and water storage)
It has a mechanism to promote precipitation of polluted water sent from the previous process and separate fine fraction (sludge) and supernatant water, store the supernatant water as plant supply water, and send water. In addition, all the water other than the pool that performs sludge consolidation sedimentation circulates, and overflow water enters the reserve tank. This overflow water is sent to various parts of the plant, and the water is sent to various parts of the plant using a pump. The main places where water is used in the plant are the inlet, trommel, and classifier.
貯泥プール10は複数の槽(プール)で構成されている。前工程から送られてくる汚濁水の排出口はそれぞれのプールに設けられているが、開放されているのは常に一つだけである。また、各プールには、天端の一部を凹ませた部分に間仕切りが設置されている。なお、水槽の設置数や次工程の混練工程における汚泥の処理速度、ホッパの容量等にもよるが、プラントの状況を勘案し、然るべきタイミングにおいて油圧ショベルで汚泥を投入ホッパに移し、混練工程へと送る。
The
次工程に送る汚泥の性状については、別段の規格や基準はない。ただし、あまりに高い含水率を示す汚泥であった場合は、それだけ添加材料(有価材料)の使用量が増加する傾向がある。また、大抵の送泥ポンプは流動性が高い方を好むので、極端な低含水状態にしてしまったのでは、汚泥が送れないということにもなりかねない。本出願人による経験では、汚泥は1〜2晩程度置いたものを解泥装置を介して投入ホッパに移すのがちょうど良い。
汚泥を搬送し終えたプールへの注水は、最後尾にあるプールの二つの間仕切りを開放して行う。予備水槽への供給量が不足しないように、空のプールへの注水はやや控えめに行うのが良い。
There are no other standards or standards for the properties of sludge to be sent to the next process. However, when it is sludge which shows a too high moisture content, there exists a tendency for the usage-amount of an additional material (valuable material) to increase that much. In addition, since most mud pumps prefer to have higher fluidity, sludge cannot be sent if the water content is extremely low. In the experience by the present applicant, it is just good to transfer the sludge that has been placed for about 1 to 2 nights to the charging hopper through the demolition device.
Injecting water into the pool after the sludge has been transported is done by opening the two partitions in the last pool. In order to avoid a shortage of supply to the reserve tank, water injection into the empty pool should be done somewhat conservatively.
8)汚泥投入ホッパ
前工程の貯泥プール10(循環プール)で圧密した汚泥を次工程にある汚泥混練ミキサー(連続投入・連続排出型混練ミキサー1)へと供給するための施設である。
このホッパへの汚泥の供給も前述した理由により油圧ショベルを用いる。ホッパ下部にはチューブポンプなど、汚泥の輸送に適したポンプを用いる。また、油圧ショベルの作業位置やアームのリーチを考慮して、複数設置する場合もある。なお、容量については設置者の任意になると思われる。また、圧密部分を壊すため、ホッパ上部或いは内部に二軸式ミキサーなどの解泥装置を取り付けておくことも考えられる。
8) Sludge input hopper This is a facility for supplying the sludge compacted in the pre-process mud storage pool 10 (circulation pool) to the sludge kneading mixer (continuous input / continuous discharge type kneading mixer 1) in the next process.
For the reason described above, a hydraulic excavator is also used to supply sludge to the hopper. A pump suitable for transporting sludge is used at the bottom of the hopper. A plurality of hydraulic excavators may be installed in consideration of the work position of the excavator and the reach of the arm. In addition, it seems that the capacity will be arbitrarily determined by the installer. Further, in order to break the compacted portion, it is conceivable to install a mud removal device such as a twin-screw mixer on the top or inside the hopper.
8)’添加材料貯蔵用サイロ
次工程の連続投入・連続排出型混練ミキサー1に投入するのは汚泥だけではない。その他、単位水量減少のためのRC砕石やその他粉状の廃棄物などを混合することもある。本出願人の場合は、主に石炭灰や生石灰を使用する。いずれにしても添加材料専用のサイロが必要である。なお、ミキサー1への供給はスクリューコンベアなどにインバーターを追加して設置する。インバーターとは可変装置である。先にも記したが、インバーター制御さえ可能であれば、その他の計量装置(流量装置等)の監視測定機器は不要である。
8) 'Additional material storage silo The sludge is not the only material that is added to the continuous input / continuous discharge
9)混練工程
汚泥その他材料の混合には、本出願人が発明し、先に出願している連続投入・連続排出型混練ミキサー1を用いる。このミキサー1の特徴は、完成品の排出口6をミキサー本体側面に設けている点である。このミキサー1に各種材料を投入し、ミキシングすれば、出来上がったものから順次製品が排出されてくる。
9) Kneading process For mixing sludge and other materials, the continuous input / continuous discharge
10)製品ヤード
ミキサー1から排出された完成品は、ベルトコンベアに乗せられて製品ヤードへと搬送される。特別な設えは無く、いわゆる通常のヤードである。
10) Product Yard The finished product discharged from the
以下、本発明の特徴について、一般的な従来技術との比較を交えながら、詳細に説明する。
従来から、汚泥、粉状廃棄物(焼却灰や石炭灰等を含む)、建設残土の再資源化には幾つかの方法がある。しかし、それらの大半は各々に独立した施設あるいは機械装置で行われており、これら全てを一つの施設で再資源化可能なリサイクル工程(工場)は稀といえる。
一つの施設で複数種の廃棄物或いは建設副産物を再資源化することは、行われているものの、それはシックナーやフィルタープレスを使用している。
例えば、ある従来技術の概略を述べると、建設残土と汚泥を再生材の原材料として一つの槽に受け入れ、油圧ショベルによってそれらをプラントに投入した後、水洗による粒度選別を行って砂利と再生砂、汚泥とに分別し、再生砂等はそのまま商品化し、汚泥は機械メーカーが製作・市販している粒状骨材化装置あるいは造粒装置を用いて「処理土」を製造販売している。概略からみれば、この技術は本発明に似通っているが、決定的に違う点が三つある。それは汚泥の再資源化に際して使用する機械装置と監視測定装置とそこで製造される再生材である。
Hereinafter, the features of the present invention will be described in detail with a comparison with a general prior art.
Conventionally, there are several methods for recycling sludge, powdered waste (including incinerated ash, coal ash, etc.) and construction soil. However, most of them are carried out in independent facilities or mechanical devices, and it can be said that there are rare recycling processes (factories) that can recycle all of them in one facility.
Recycling multiple types of waste or construction by-products in one facility is done, but it uses thickeners and filter presses.
For example, the outline of a certain prior art is as follows: construction waste soil and sludge are received in one tank as raw materials for reclaimed materials, put into a plant by a hydraulic excavator, and then subjected to particle size selection by washing with water, gravel and reclaimed sand, It is separated into sludge and recycled sand is commercialized as it is. Sludge is manufactured and sold using a granular aggregate or granulator manufactured and marketed by machine manufacturers. In summary, this technique is similar to the present invention, but there are three critical differences. It is the mechanical equipment and monitoring equipment used in sludge recycling, and the recycled materials produced there.
上記従来技術と本発明の相違点を以下にまとめる。
一つ目の相違点は、汚泥の処理(再資源化を含む)に際して使用される機械装置に関するものである。この従来技術は、汚泥の再資源化工程にシックナーとフィルタープレスという二つの機械装置を使用しており、この点が本発明と大きく異なる。
まず、それぞれの働きを簡単に述べると、シックナーは、汚濁水を凝集沈殿させながら微粒分と上澄水を分離し、底に堆積した汚泥を凝集させつつ、その濃度を安定させて次工程にあるフィルタープレスへと送る機械装置である。また、フィルタープレスは、シックナーで抽出された汚泥をアコーディオン状のろ布の中に入れて圧縮し、脱水ケーキを製造する機械装置である。これらは、更に次工程にある処理土製造装置に投入する汚泥の含水率をほぼ一定に保つ役割を担っている。
なお、従来技術におけるプラント内供給水(受入ホッパや分級機などで使用する水)の確保については、シックナーの前段階に設置されている水槽(分級機から排出されてくる汚濁水の受入槽)と、フィルタープレスで絞られて微粒分が除去された残水をこれに充てている。
The differences between the above prior art and the present invention are summarized below.
The first difference relates to the machinery used for sludge treatment (including recycling). This prior art uses two mechanical devices, thickener and filter press, in the sludge recycling process, and this point is greatly different from the present invention.
First of all, to describe each function briefly, Thickener is in the next process by separating fine particles and supernatant water while coagulating and precipitating the polluted water, stabilizing the concentration while coagulating the sludge accumulated at the bottom It is a mechanical device that sends to the filter press. The filter press is a mechanical device for producing a dehydrated cake by putting sludge extracted by a thickener into an accordion-like filter cloth and compressing the sludge. These also play a role of keeping the moisture content of the sludge to be input to the treated soil production apparatus in the next process substantially constant.
In addition, the water tank installed in the previous stage of the thickener (the receiving tank for polluted water discharged from the classifier) is used to secure the supply water in the plant (water used in the receiving hopper, classifier, etc.) in the prior art. And the remaining water from which fine particles have been removed by squeezing with a filter press is used.
二つ目は付属装置である監視測定装置に関するものである。この従来技術においては大まかに3つの監視測定装置が使用されている。それは、処理土製造装置に投入する有価材使用量を規定するための流量計と、汚濁水受入槽に堆積した汚泥の水位を示す水位計と、汚濁濃度に応じて凝集剤を自動供給する濃度計である。なお、水位計と濃度計は、分級機から排出された汚濁水を受け入れる水槽に設置されている。この水槽は、ここで沈殿した、汚濁水中に含まれる微粒分をシックナーへと送るための貯泥機能と、汚濁濃度の低い上澄水の確保(貯水)を担っている。この上澄水は、そのままポンプアップされてプラント内各所へ供給されており、いわゆる“循環水”といわれるものに相当している。 The second is related to the monitoring and measuring device which is an attached device. In this prior art, roughly three monitoring and measuring devices are used. It consists of a flow meter for prescribing the amount of valuable materials used in the treated soil production equipment, a water level meter that shows the level of sludge accumulated in the polluted water receiving tank, and a concentration that automatically supplies flocculant according to the pollutant concentration It is a total. The water level meter and the concentration meter are installed in the water tank that receives the polluted water discharged from the classifier. This tank is responsible for the mud storage function for sending the fine particles contained in the polluted water to the thickener and for securing the clear water with a low pollutant concentration (water storage). This supernatant water is pumped up as it is and supplied to various parts of the plant, and corresponds to what is called “circulated water”.
三つ目の相違点は再生材の品質(性状)である。一般のプラントメーカー等が製作・市販している機械装置で製造されるものはいわゆる処理土がその大半であり、水分に対する鋭敏性が極めて高いという特徴をもっている。製造中あるいは完成直後のものが雨に濡れるだけで再度汚泥化してしまうほどである。これは従来技術において使用している機械装置に特有のものではなく、パドル式ミキサーで製造されたものや、その他類似の処理土を製造する機械装置の大半が、これと同様な問題を抱えている。
一方、本発明において、連続投入・連続排出型混練ミキサー1で製造される球状骨材には、このような不具合は皆無である。
上記したこれらの事項が、本発明が従来技術と基本的に異なる点である。
The third difference is the quality (property) of recycled material. The majority of so-called treated soils are produced by mechanical devices manufactured and marketed by general plant manufacturers, etc., and are characterized by extremely high sensitivity to moisture. The ones that are in production or just after completion become sludge again just by getting wet in the rain. This is not specific to the machinery used in the prior art, and most of the machinery manufactured with paddle mixers and other similar processing soils have similar problems. Yes.
On the other hand, in the present invention, the spherical aggregate produced by the continuous input / continuous discharge
These matters described above are fundamentally different points of the present invention from the prior art.
なお、汚泥の再生処理方法についていえば、従来技術のものは造粒を謳った処理土の製造を目的に開発されたものであり、建設残土と汚泥の同時処理を実現している従来技術においても、そこで造られる再生材に関しては同様である。しかし、再生材の性状(品質)に関する問題点から降雨時は製造中止となる場合が多い。これは汚泥が発生する建設現場内等に機械装置を持ち込んで行う場合も定置式プラントで処理を行う場合も大半がそうである。これらの理由は、汚泥を主原料とした再生材が水分を含むことで容易に再汚泥化してしまうことに起因している。そうした意味では、従来は、的確な処理システム或いは機械装置が確立されているとはいえないのが現状である。その原因は以下の通りである。 As for the sludge regeneration treatment method, the conventional technology was developed for the purpose of producing granulated treated soil, and in the conventional technology that realizes simultaneous treatment of construction residual soil and sludge. The same applies to the recycled materials produced there. However, due to problems with the properties (quality) of recycled materials, production is often suspended during rainfall. This is the case in most cases where the mechanical equipment is brought into a construction site where sludge is generated or when processing is performed in a stationary plant. These reasons are attributed to the fact that the recycled material made mainly from sludge is easily re-sludged by containing moisture. In that sense, the current situation is that an accurate processing system or machine has not been established. The cause is as follows.
汚泥の再資源化に絡む各種機械装置が製造している粒状固形物や造粒などの文言に表される処理土を含む再生材の殆どが半固形状の粘性物である。製造時或いは製造直後に降雨(水分)による多大な影響を受けるのはこのためである。半固形状のこれらの再生品は、時間の経過とともに硬化し、強度を上げていく性質をもっている。これはセメント或いはセメント系固化材等の反応によるものであり、製造中あるいは製造直後における水分の影響を受け易いのはこの辺りに理由がある。
本発明は、連続投入・連続排出型混練ミキサー1を用い、製造直後においてもある程度の強度を有する再生材を提供可能とすることによって、こうしたこれまでの問題を解消している。
Most of the recycled materials containing treated soils expressed in terms of granular solids and granulation produced by various mechanical devices involved in sludge recycling are semi-solid viscous materials. This is why it is greatly affected by rainfall (moisture) during or immediately after production. These semi-solid recycled products have the property of curing over time and increasing strength. This is due to the reaction of cement or cement-based solidified material, and this is the reason why it is easily affected by moisture during or immediately after production.
The present invention solves these problems by using a continuous input / continuous discharge
ここで、本発明における貯泥プール10と連続投入・連続排出型混練ミキサー1の役割について詳細する。
まず、貯泥プール10の役割について説明する。
貯泥プール10は、分級機から排出された汚濁水の受入槽としての役割と、プラント供給水の貯水機能(循環プールとしての機能)、次工程にある混練ミキサー1に汚泥を投入する際に必要な汚泥含水率調整用プールとしての機能を併せ持つ。
Here, the role of the
First, the role of the
The
貯泥プール10の構成を簡単に述べる。
貯泥プール10は、隣り合った水槽と側壁を共有する複数の水槽と予備水槽で構成されており、これら全体で一つの施設(循環プール)を形成している。また、一連の循環過程において最終槽にあたる水槽からオーバーフローした水(汚泥が堆積することによって押し出された余剰水)は、プール周囲に設置されている側溝を伝って予備水槽に入る仕組みである。なお、予備水槽には水中ポンプが備え付けてあり、ここからプラント各所へ水が供給される仕組みである。
The configuration of the
The
また、個々の水槽には、隣り合った水槽との境界壁(側壁)天端とプール全体の周囲に設置された側溝に面して、それぞれ凹んだ個所が設けてあり、そこに開閉可能な仕切り板(水門の役割をもつ)を設けて水の流れ(循環経路)を調整できるようになっている。なお、各水槽には分級機から排出される汚濁水の排出口をそれぞれ設けてあり、任意の水槽に汚濁水を排出(注水)可能なようになっている。
水槽の深さは使用する重機械のリーチ(有効作業範囲)によって任意に設定して良いが、これは与えられた敷地面積に左右される。水槽の数(構成数)についても同じである。なお、汚濁水の沈降分離の効率を上げるには、深さよりも面積を重視した方が良いのはよく知られている通りである。また、重機械の使途は、ここで含水率を調整された汚泥を次工程にある汚泥投入ホッパへと移す際に用いる。
In addition, each aquarium is provided with a recessed portion facing the top of the boundary wall (side wall) between adjacent aquariums and the gutters installed around the entire pool, and can be opened and closed there. A partition plate (having the role of a sluice) is provided to adjust the flow of water (circulation path). Each water tank is provided with a discharge port for polluted water discharged from the classifier so that the polluted water can be discharged (injected) into any tank.
The depth of the aquarium may be set arbitrarily depending on the reach (effective work range) of the heavy machinery to be used, but this depends on the given site area. The same applies to the number of water tanks (number of components). As is well known, in order to increase the efficiency of sedimentation / separation of polluted water, it is better to focus on area rather than depth. The heavy machinery is used when the sludge whose moisture content has been adjusted is transferred to the sludge charging hopper in the next process.
貯泥プール10の設置形態は、おおよそ以下の通りである。
一列に3つの水槽を備えた2列縦隊を形成し、計6つの水槽を用意する(各々の水槽は隣り合う水槽と側壁を共有する)。向かって正面に見える2つの水槽の左側を1)番として、以降縦列に2)、3)番となり、折り返して後方から4)、5)番となって、正面右側の水槽を6)番とする。なお、適当な位置を選んでオーバーフロー水を受け入れる予備水槽を設ける(予備水槽も各水槽と側壁を共有した方が経済的である)。これら全体で一つの施設(貯泥プール10)を形成する。
The installation form of the
Form a two-row column with three tanks in one row, and prepare a total of six tanks (each tank shares side walls with adjacent tanks). The left side of the two aquariums that are visible in the front is numbered 1), then the columns are 2) and 3) in the vertical direction, and folded back to become numbers 4) and 5). To do. In addition, a suitable water tank for receiving overflow water is provided by selecting an appropriate position (it is more economical for the spare water tank to share a side wall with each water tank). All of these form one facility (the mud pool 10).
また、貯泥プール10の具体的な使用方法は以下の通りである。
ここで注記すべきは、貯泥プール10へのインプットに相当するものは分級工程から排出された汚濁水であり、アウトプットに相当するものは微粒分を沈降分離させた後の上澄水であるということである。
Moreover, the concrete usage method of the
It should be noted here that the input corresponding to the
使用方法について述べる。まず、1)番水槽の汚濁水排出口が開放され、そこに前工程(分級機から排出された汚濁水を受け入れる受水槽)から送られてくる汚濁水が注がれている場合は、それ以外の水槽の同排出口は全て塞いでおく。1)番水槽に微粒分(汚泥)が堆積し、その水位が上がった場合には1)番と2)番の水槽の間仕切り(水門)を閉じるとともに1)番の汚濁水排出口を閉める。次に排出口が開けられるのは2)番の水槽である。この間、1)番の水槽は汚濁水の供給が停止されて静止状態に入り、汚泥の圧密沈降を待つ工程に入る。同様に、2)番の水槽が汚泥で満たされた場合には、2)番の汚濁水排出口と2)番と3)番の間仕切りを閉め、3)番の汚濁水排出口が開けられて汚濁水が注がれるようにする。2)番は1)番の水槽と同様に汚泥の圧密沈降を待つ工程に入る。なお、3)番の水槽に汚泥が堆積してくる頃には、1)番水槽で圧密沈降された汚泥の(次工程への)移送が完了し、満水されている状態が望ましい。 Describe how to use. First, 1) When the polluted water discharge port of the water tank is opened and there is polluted water poured from the previous process (the receiving tank that receives the polluted water discharged from the classifier), Close all other outlets of the tank. 1) If fine particles (sludge) accumulate in the water tank and the water level rises, close the partition (water gate) between water tanks 1) and 2) and close the 1) dirty water discharge port. Next, the outlet is opened in No. 2) water tank. In the meantime, the water tank No. 1) enters a stationary state after the supply of the polluted water is stopped, and enters a process of waiting for the consolidation of sludge. Similarly, when No. 2) tank is filled with sludge, No. 2) dirty water outlet and No. 2) and No. 3 partitions are closed, and No. 3) dirty water outlet is opened. So that polluted water can be poured. No. 2) enters the process of waiting for the sedimentation of sludge as in the case of No. 1) water tank. When sludge accumulates in the No. 3 water tank, it is desirable that the transfer of the sludge consolidated and settled in the No. 1 water tank (to the next process) is completed and full.
なお、6つの循環槽の最終槽にあたる水槽(最初に汚泥の圧密沈降を始めた一つ手前の水槽。例:1)、2)番水槽が圧密沈降中であれば6)番の水槽がこれに当たる)の側溝に面した間仕切り(水門)のみを開放しておき、オーバーフロー水は、ここから予備水槽に流入するようにしておく。その他、最終槽以外の水槽(先の例でいうと3)、4)、5)番水槽)の側溝に面する間仕切りは閉じておかなければならない。こうすることによって、水の循環経路が決まり、循環プールとしての用を満たすことが可能になる。
以上のパターンを順次繰り返す。また、圧密沈降中に得られる上澄水は、油圧ショベルのバケツなどを利用して循環中の水槽に移してやり、再利用する。
In addition, the water tank corresponding to the final tank of the six circulation tanks (the water tank just before the start of the sludge consolidation sedimentation. Example: 1) 2) Only the partition (sluice) facing the side groove is opened, and the overflow water is allowed to flow into the reserve water tank from here. In addition, the partitions facing the side grooves of the water tanks other than the final tank (3), 4), and 5) the water tank) must be closed. By doing so, the water circulation route is determined, and it becomes possible to satisfy the use as a circulation pool.
The above pattern is repeated sequentially. The supernatant water obtained during consolidation sedimentation is transferred to a circulating water tank using a bucket of a hydraulic excavator and reused.
次工程に送る汚泥の性状については別段の基準はない。ただし、あまりにも高い含水状態を示す汚泥をミキサー1に投入すれば、それに応じて添加材料(有価材料)の使用量が増加する傾向がある。また、大抵の送泥ポンプは流動性が高い方を好むので、極端な低含水状態にしてしまったのでは、汚泥が送れないという事態にもなりかねない。この点については、本出願人の経験上、1〜2晩程度置いておいたものが適当であることが分かっている。
There is no other standard for the properties of sludge sent to the next process. However, if the sludge which shows a too high water content state is thrown into the
本発明では、シックナーやフィルタープレスの代わりに貯泥プール10を用いるが、従来技術においてこれらの機械装置を用いる最大の理由は、再資源化機械装置に投入する汚泥の含水状態を均一に整えるためである。本発明で使用される連続投入・連続排出型混練ミキサー1においても、投入される汚泥が均一化された状態、或いはほぼ同程度の含水率に保持された状態のものを使用する方が望ましいのはこれと同様である。しかし、貯泥プール10におけるその方法は、従来とは大幅に異なる。
In the present invention, the
貯泥プール10における汚泥含水率の均一化の方法とは、上澄水の除去と圧密中の汚泥の攪拌を、圧密沈降中に数回にわたって行う方法である。上澄水を除去するのは、単なる余剰水の排出に他ならないが、それを除去した後に汚泥の攪拌を行うのは、圧密によって生じる不透水層を破壊するためである。
The method of homogenizing the sludge moisture content in the
不透水層とは汚泥の圧密過程で発生するものであり、ある層に集中して最微粒分(粒子)が堆積し、一つの層が形成されたものをいう。この部分は極めて透水性が低く、これが形成されると、そこを境にして上部層と下部層でそれぞれ圧密が行われるようになる。不透水層を境にした上部層には空気中という開放スペースがあって、機械やポンプなどによる上澄水の除去が行えるが、下部層には開放部分がないために水との分離が行われ難くなる。やがて上部層の汚泥が荷重となって少しずつ下部層の圧密が促されるが、重たい錘を載せた状態で圧密することになるので、下部層には非常に硬い層が形成されることになる。これでは均一に近い含水状態を保持した汚泥を得るのは困難である。そうしたことを未然に防止する意味からも、圧密中に上澄水を除去しつつ攪拌を行うのである。また、不透水層を破壊することによって新たに圧密沈降が促され、より効率良く水分を抜くことができるようにもなる。 The impervious layer is generated in the sludge consolidation process, and is the one in which the finest particles (particles) are concentrated in a certain layer and one layer is formed. This portion has extremely low water permeability, and when this portion is formed, the upper layer and the lower layer are consolidated by using the boundary as a boundary. The upper layer with the impermeable layer as a boundary has an open space in the air, and the supernatant water can be removed by a machine or a pump, but the lower layer has no open part, so it is separated from the water. It becomes difficult. Eventually, the sludge in the upper layer becomes a load and the consolidation of the lower layer is gradually promoted, but since the consolidation is performed with a heavy weight placed on it, a very hard layer is formed in the lower layer . This makes it difficult to obtain sludge that maintains a nearly uniform water content. In order to prevent this from happening, stirring is performed while removing the supernatant water during compaction. Moreover, by destroying the impermeable layer, consolidation sedimentation is newly promoted, and moisture can be more efficiently removed.
補足ではあるが、透水性コンクリート材料(例:ポラコンなど)を用いて汚泥中に開放面を作り、汚泥の水分除去を促すのは、こうした不透水層の影響を避けて効率良く水分除去を行うためである。無論、貯泥プール10においても、この方法は有効であるが、他の部分と比べて、その周囲だけが低含水状態となって硬くなるので注意が必要である。
Although it is supplementary, creating an open surface in sludge using permeable concrete material (eg Polacon) and promoting moisture removal of the sludge efficiently removes the moisture by avoiding the effect of the impermeable layer. Because. Of course, this method is also effective in the
以上をまとめると、汚泥の圧密沈降過程は大別して三種類(段階)に分けることができる。不透水層が形成されるまでの期間と不透水層が形成されてから上部層、下部層それぞれで圧密が始まる期間、上部層と下部層に汚泥の密度差が生じ、上部層が下部層を圧迫、圧密させる期間の三つである。 In summary, the consolidation process of sludge can be roughly divided into three types (stages). During the period until the impermeable layer is formed and the period when consolidation begins in the upper layer and lower layer after the formation of the impermeable layer, a difference in sludge density occurs between the upper layer and the lower layer, and the upper layer passes the lower layer. Three periods of compression and consolidation.
次に、貯泥プール10の設置およびその使用に関する応用事例について一部紹介する。
その使用方法とは、先に挙げた水槽の内のいずれか、若しくは別に2〜3個程度の脱水専用水槽を設け、上澄水が循環中である水槽の底に溜まった汚泥を其処に移し変える方法である。なお、移し変え作業は油圧ショベル等を用いて行う。
脱水専用水槽には、水槽の底面に球状骨材やトロンメル等で抽出された砂利等を敷き詰め、かつ、所定の場所に縦(立)杭を設けておく。なお、砂利や球状骨材は、敷き詰めた段になって透水性が確保可能なものであれば何を代用しても差し支えない。しかし、汚泥の沈降による目詰まりの影響を緩和する上では、最下層に小さな粒径をもったものを用い、順次上に上がるにつれて粒径の大きなものを用いた方が良い。また、縦杭について、通常の砂杭を用いる場合は“毛管現象”を利用するに過ぎず、これをポラコンなどの暗渠排水用資材で代用すると、杭の内側の水槽底面に水中ポンプを設置できるので、さらに強力な排水が可能である。これらは、いわゆる“サンドパイル工法”と“サンドマット工法”を利用した方法である。なお、循環中の水槽にこれを設けると、注水量の関係上、非常に大きな水中ポンプが必要になって経済的ではない。そこで、抜き取られた汚泥だけを対象とした脱水用水槽を設けるのである。
Next, a part of application examples regarding the installation and use of the
The usage method is either one of the water tanks mentioned above, or another 2-3 water tanks for dehydration, and the sludge accumulated at the bottom of the water tank where the supernatant water is circulating is transferred there. Is the method. The transfer work is performed using a hydraulic excavator or the like.
In the water tank dedicated to dehydration, gravel or the like extracted with spherical aggregate or trommel is spread on the bottom surface of the water tank, and vertical (standing) piles are provided at predetermined locations. In addition, gravel and spherical aggregate can be substituted as long as they are spread and can ensure water permeability. However, in order to alleviate the influence of clogging due to sludge settling, it is better to use a material having a small particle size in the lowermost layer and a material having a larger particle size as it goes up sequentially. For vertical piles, when using normal sand piles, only the “capillary phenomenon” is used, and if this is replaced with a drainage material such as polacon, a submersible pump can be installed on the bottom of the tank inside the pile. Therefore, more powerful drainage is possible. These are methods using the so-called “sand pile method” and “sand mat method”. In addition, if this is provided in the circulating water tank, a very large submersible pump is required due to the amount of water injection, which is not economical. Therefore, a water tank for dehydration is provided only for the extracted sludge.
これらの方法は、先にみた不透水層が形成され難くするために用いる方法であり、これを用いた場合は、不透水層を境にした下部層の水を排水可能になるので、含水率の均一化には非常に便利である。但し、気温の高い時期などは、表面が干乾びてしまい、また、長期間放置しておくと、混練材料として相応しくない汚泥含水状態になることもあるので注意が必要である。また、循環中の水槽から汚泥をすくい上げるタイミングについても留意しなければならない。その理由は、循環水槽内ですでに完全に圧密が終了したものを取り出しても無意味だからである。この方法による強制排水は非常に高い効果があるが、あまりにも脱水効率が良いので、前後の工程とのバランスについて常に注意が必要である。 These methods are used to make it difficult to form the impermeable layer seen earlier, and when this method is used, the water in the lower layer can be drained from the impermeable layer. It is very convenient for equalization. However, when the temperature is high, care should be taken because the surface dries out and if left for a long period of time, it may be in a sludge-containing condition that is not suitable as a kneading material. In addition, it is necessary to pay attention to the timing of scooping up sludge from the circulating water tank. The reason is that it is meaningless to take out what has already been completely consolidated in the circulating water tank. Forced drainage by this method has a very high effect, but dehydration efficiency is so good that it is necessary to always pay attention to the balance with the previous and subsequent processes.
貯泥プール10に関する一般的な使用例とその応用について説明したが、それをどのような形態にするか、機能を分離させるべきかなどの判断は、その再資源化プラントを設置しようとする敷地に関係するところが多いのが現状である。
なお、含水率を調整された汚泥は、次工程の混練工程へと送られるため、汚泥投入ホッパに移される。その後、汚泥を搬送し終えた水槽への注水は、循環の最後尾にあたる水槽と当該水槽の間にある間仕切りを開放して行うことになる。ただし、予備水槽への流出量(=循環水量)が不足しないように、空の水槽への注水はやや控えめに行わなければならない。
Although the general use example regarding the
The sludge whose water content has been adjusted is transferred to the next kneading step, and is therefore transferred to the sludge charging hopper. Thereafter, water injection into the water tank that has finished transferring the sludge is performed by opening a partition between the water tank corresponding to the end of the circulation and the water tank. However, in order to prevent the outflow amount (= circulated water amount) to the reserve tank, water injection into the empty tank should be done somewhat conservatively.
次に、連続投入・連続排出型混練ミキサー1の役割について説明する。
連続投入・連続排出型混練ミキサー1は本出願人が先に出願した発明品であり、通常見られるパン型ミキサーの製品排出口6を側面に設けたものである。主な特徴は、汚泥や粉状の材料(廃棄物を含む)の連続投入と、そこで製造された再生材の連続排出を同時に行うことを可能にした点である。また、そこで得られる再生材は、製造直後においてもある程度の強度を有する球状骨材であり、その球状骨材は、製造直後におていも、前述したように、水分の影響による再汚泥化がないのも特徴である。更に、この連続投入・連続排出型混練ミキサー1は、貯泥プール10から供給される高含水率汚泥を混練対象物としているため、脱水や乾燥、解砕などの汚泥に関わる機械的な前処理を行う必要がないのも特徴である。
Next, the role of the continuous input / continuous discharge
The continuous input / continuous discharge
高含水率汚泥を用いる利点は、その流動性が高いことに起因して、混合効率を上げることが可能になるということである。固形物などの硬いものに粉状の材料を混合しようとする場合には、その固形物の解砕が必要であったり、また攪拌混合機にも相当の負荷を与えるが、当該ミキサー1においては、流動性が高い汚泥を使用するので容易にこれらの混合が可能である。このことは、供給された有価材料を効率良く利用可能であることを表している。なお、前述した従来技術の場合は、脱水ケーキを混練対象物としているので、そこに設置されている処理土製造装置内部には、脱水ケーキの解砕工程が設けられている。折角固めたものを解体するという行為は、一見して無意味なことのように思われる。 The advantage of using a high water content sludge is that it is possible to increase the mixing efficiency due to its high fluidity. When trying to mix a powdery material with a hard material such as a solid material, it is necessary to crush the solid material, and also apply a considerable load to the stirring mixer. Since sludge with high fluidity is used, these can be mixed easily. This means that the supplied valuable materials can be used efficiently. In the case of the above-described prior art, the dehydrated cake is used as the object to be kneaded, and therefore, a dewatered cake crushing step is provided inside the treated soil production apparatus installed there. At first glance, the act of dismantling the hardened object seems to be meaningless.
なお、貯泥プール10で圧密沈降させた汚泥を用いて行った本出願人によるこれまでの試作製造では、含水率45〜50%程度のものが平均的に利用されていることが分かっている。
汚泥はそれを構成する物質(成分)によって性状に著しい違いを生じる。同じ含水率を示しても、おから状のものもあれば、水々しいものもあるといった具合である。特に各種工場などから排出されている汚泥などは、その成分が千差万別であるため、含水率によってその性状を特定しようとするのは無駄である。ちなみに、本発明で用いた汚泥は、製砂工場から得た無機汚泥を使用している。
In addition, it has been found that, in the trial production so far performed by the present applicant using the sludge that has been subjected to consolidation sedimentation in the
Sludge has a significant difference in properties depending on the substances (components) that make it up. Even if they show the same moisture content, some of them are okara-like and some are fresh. In particular, sludge discharged from various factories has a variety of components, so it is useless to specify its properties by moisture content. Incidentally, the sludge used in the present invention uses inorganic sludge obtained from a sand factory.
本発明における連続投入・連続排出型混練ミキサー1は、従来の混練装置と比較して、供給される汚泥の含水率がある程度変化する場合においても均一に近い形の再生材を製造可能である。これは、球状骨材化の過程のなかで削り取られた凸部にあった部分、いわゆる余剰分の添加材等がミキサー底面に滞留しているからである。この点が、連続投入・連続排出型混練ミキサー1を用いる最も優位な点である。また、従来技術にみられた「混練装置への汚泥投入量をその重量によって監視し、それに応じた添加材供給量を調整する」方法についても、このミキサー1を用いれば不要なことである。当該ミキサー1を用いる場合のそれは、始業時に各材料の供給スピードの調整をする(各々の供給スピードのバランスを取る)だけでよい(勿論、プラントを稼動させるうえでの通常の見回りは必要である)。これが可能なのは、ミキサー本体の構造と球状骨材化の原理、および投入される汚泥の含水率に起因している。
The continuous input / continuous discharge
ミキサー1内で、球状骨材が中心シャフトを軸とした公転と自転運動を行っているのは前回の出願でも記載した通りである。その折に記載した球状骨材化の原理を簡単に述べると以下の通りである。
まず、球状骨材が形成される原理が、ドロ団子の製造原理と同じであることを述べておく。汚泥を含めた各種材料は、配合によって規定された単位水量の影響を受けて(特願2000−250733「汚泥の再生処理方法」に基本配合を記載済)、ミキサー投入直後にダマとなり、球状となる過程(公転、自転運動)のなかで、歪な凸部は他の球状骨材などに削られ、凹部には新たな材料(汚泥や粉状の添加材料)が付着しながら球状化していく。球状化の過程で削り取られたものは、ミキサー底面に滞留するか、或いは他の凹部をもった骨材に付着するかなどするが、いずれにしても、それらの粉状添加材等がそのままの状態でミキサーから排出されることは少ない。その理由は、ミキサーの排出口6が底面よりも高い位置にあるからである。これが、監視測定装置を使用しないで均一化した球状骨材を製造可能な一つの秘密である。仮に汚泥の状態に変化が見られたとしても、ミキサー底面に滞留している余剰分の固化材等がある限り、排出されてくる再生材に直ちに悪影響を及ぼすことはない。これに対して、これまでの機械装置では余剰分が発生しないために、汚泥の状態が変われば即座に製品に悪影響を及ぼすことから、常時の監視が必要になってくるわけである。
As described in the previous application, the spherical aggregate is rotating and rotating around the central shaft in the
First, it should be noted that the principle of forming the spherical aggregate is the same as the principle of manufacturing the dumpling. Various materials including sludge are affected by the unit water volume specified by the blending (the basic blend is already described in Japanese Patent Application No. 2000-250733 “Sludge Recycling Method”), and immediately after the mixer is charged, In the process (revolution, rotation), the distorted convex part is scraped by other spherical aggregates, and the concave part is spheroidized while new materials (sludge and powdery additive material) are attached. . What has been scraped off during the spheroidization process will stay on the bottom of the mixer or will adhere to other aggregates with recesses, etc. It is rarely discharged from the mixer in a state. This is because the
本発明で使用する連続投入・連続排出型混練ミキサー1は、固化材等の供給量に若干の過不足が見られても、ミキサー底面に余剰分が滞留しているので、製品に対して直ちに影響を及ぼすことは少ない(そもそも汚泥の含水状態が予め調整されているので、こうした不具合を経験するのは機械トラブルなどに起因する)。これに対して、従来までに見られる混合処理装置の多くは、攪拌装置部分を通過後、そのまま排出ライン(ベルトコンベア等)へと出てしまうので材料(添加材等の有価材料)の無駄が非常に多くなるし、それが不足した場合には製品にも直ちに影響が出てしまう。このことは製品の品質にムラを生じさせる原因にもなっている。事実、本発明と同様に監視測定装置を設けないで連続式を達成している機械装置(オディクリーンなど)では、固化材供給量が一定の為、汚泥投入量が落ちれば非常に良い再生品が排出されてくるし、汚泥量が若干増えただけで泥団子さながらの不完全な再生品を排出する事例が多い。配合に狂いを生じれば、その影響を如実に受けるのである。これを防ぐためには、やや多目の固化材等を常時供給し続けるか、監視測定装置を設けるしかない。前者の場合は、非常に高い材料費を計上することになるだろうし、監視測定装置は多大な設置費用と維持管理費用が必要になる。どちらも不経済であることに変わりは無い。
In the continuous input / continuous discharge
これに対して、連続投入・連続排出型混練ミキサー1では、必要最小限の固化材投入量で、これまでに類を見ない非常に綺麗な再生材を製造可能である。また、常に余剰分があるために、排出されてくる再生材の全てに悪影響が出るまでの期間が長く、慌てて調整を行う必要は無いのが特長である。
なお、製品の品質が悪いと判断される事例は個々の汚泥によって多少の差があるものの、球形を成さない、歪なものが増えた感じのするときなどがそれに当たる。また、狙い通りの粒径を排出しなくなった場合も、製造時における不具合に相当するが、この場合は加水か汚泥供給量を減少させるかの対応で容易に修正が可能である。球状骨材は球形だからこそ製造直後における強度が保証されるのであって、これ以外の形状のものに製造直後の強度を持たせるのは容易ではないので、形に注意する必要がある。
On the other hand, with the continuous input / continuous discharge
In addition, the case where the quality of the product is judged to be bad is a case where there is a slight difference depending on the individual sludge, but it does not form a sphere, or the feeling that the distortion is increased. Further, even when the intended particle size is not discharged, it corresponds to a problem at the time of manufacture. In this case, correction can be easily made by responding to whether water supply or sludge supply amount is reduced. Since spherical aggregates are spherical, the strength immediately after production is guaranteed, and it is not easy to give the other shapes the strength immediately after production, so it is necessary to pay attention to the shape.
ちなみに、連続投入・連続排出型混練ミキサー1において、添加材供給量が適切ではなかった場合の球状骨材に与える影響について述べる。
まず、添加材料使用量が多すぎた場合について述べる。
この場合は、微粒分が大量に排出されてしまう傾向がある。しかし、それは投入時の形状を保ったものではなく、微細ではあるが球状化された細骨材である。したがって、RM−30構成原材料として使用する場合には、このような供給バランスにしてやると微粒分が補われて最終的な製品にはプラスの影響を与える。なお、粗骨材としての使用を目論んで製造している場合には、これに水分(汚泥)を加えて製造すれば、そのような骨材を得ることが可能である。
By the way, in the continuous input / continuous discharge
First, the case where the amount of additive material used is excessive will be described.
In this case, a large amount of fine particles tends to be discharged. However, it does not maintain the shape at the time of charging, but is a fine but spheroidized fine aggregate. Therefore, when it is used as a raw material for RM-30, such a supply balance supplements the fine particles and has a positive effect on the final product. In addition, when it manufactures aiming at the use as a coarse aggregate, if it adds and manufactures a water | moisture content (sludge), it is possible to obtain such an aggregate.
次に、添加材料が少な過ぎた場合について述べる。
この場合、表面が粗い骨材が排出される。あまりにも少なすぎる場合には、投入時の姿に近い汚泥がそのまま排出されてくることがあるので注意を要するが、前工程で汚泥の含水状態をある程度調整していれば、製造途中でこのような状態になることはない。先の貯泥プール10のところでも記載したが、不透水層の形成に留意し、また、それが形成されてしまってもある程度解したものを投入、供給してやれば、当該ミキサー1に供給される汚泥の含水率は著しく変化することはない。
Next, the case where the additive material is too small will be described.
In this case, the aggregate having a rough surface is discharged. If it is too small, sludge close to that at the time of charging may be discharged as it is, so care must be taken, but if the moisture content of the sludge is adjusted to some extent in the previous process, It ’s never going to happen. Although it described also in the place of the
ここでミキサー1に供給される汚泥とその搬送方法について述べておく。貯泥プール10の近くには、次工程のミキサー1に汚泥を送るためのホッパがあり、油圧ショベルを利用してここに汚泥を投入し、ミキサー1へ送泥する方式をとっている。ホッパの形状は、円錐または四角錘形などのように錘形とし、いわゆるデッドに相当する箇所の少ない形状にしておく。また、そのホッパの下部には送泥ポンプを備え、ホッパの底から汚泥を引き抜くことによってこのホッパ内における不透水層の形成を防止している。したがって、予めこのホッパに入れられる汚泥の含水状態を調整しておけば、ある程度の含水率で調整された汚泥がそのままミキサー1に供給されることになる。ただし、送泥ポンプが静止状態になれば、そこで圧密沈降を行うので、その点には注意が必要である。
Here, the sludge supplied to the
球状骨材の製造について述べる。本出願人による経験では、汚泥を含めた各々の材料の供給スピードの決定は、製造当日の最初の投入が始まってから約15分間程度の間に判明、確定可能であった。あとは定期的に見回りを行うなかで適時監視すれば、汚泥投入ホッパに新たに投入される汚泥がない限り、ほぼ均一化した球状骨材が得られる(本出願人の場合は、ミキサー1の混練能力に応じて1製造日に必要な量の汚泥を蓄えることのできる汚泥ホッパを備えている。したがって、1製造日の途中に新たな汚泥をホッパへ供給することはない)。すなわち、その日における汚泥含水状態を勘案し、各々の添加材供給スピードを確認、設定すれば、その日一日の再生材はほぼ同等な製品が製造可能ということである。汚泥、添加材料等の供給スピードは、それぞれの制御盤にあるインバータと呼ばれる可変速装置によって行えばよく、監視測定装置は不要である。 The production of spherical aggregate will be described. In the experience of the present applicant, the determination of the supply speed of each material including sludge was found and determinable in about 15 minutes after the first input on the manufacturing day started. After that, if the timely monitoring is performed during regular inspections, almost uniform spherical aggregate can be obtained as long as there is no sludge newly added to the sludge charging hopper (in the case of the present applicant, the mixer 1 A sludge hopper is provided that can store the amount of sludge necessary for one production day according to the kneading capacity, so that no new sludge is supplied to the hopper during one production day). In other words, considering the moisture content of the sludge on that day, and confirming and setting the supply speed of each additive, it is possible to produce almost the same product as the regenerated material for the day. The supply speed of sludge, additive material, etc. may be performed by a variable speed device called an inverter in each control panel, and a monitoring and measuring device is unnecessary.
このように、貯泥プール10と連続投入・連続排出型混練ミキサー1の併用を行うことで、これまでに課題とされてきた「汚泥を含めた複数の廃棄物の同一施設による的確な処理システムが未確立」という問題や「シックナーやフィルタープレス(その他付随設備を含む)を必要とする高額なプラント施設」に関する課題を解決することが可能である。これらの問題は、汚泥に関する有効な再生処理技術が無いことに起因する。
In this way, by using the
1 連続投入・連続排出型混練ミキサー
2 器
3 羽根
4 主軸
5 腕
6 排出口
7 削ぎ棒
8 連結棒
10 貯泥プール
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003287280A JP2005052763A (en) | 2003-08-06 | 2003-08-06 | Recycling plant and recycling method |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|---|
JP2008202273A (en) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Fudo Tetra Corp | Equipment and method for regenerating removed mud |
CN112718796A (en) * | 2020-12-15 | 2021-04-30 | 深圳市卓域环保科技有限公司 | Building muck utilization device |
WO2023029158A1 (en) * | 2021-09-03 | 2023-03-09 | 宁波交通工程建设集团有限公司 | Industrial streamlining muck treatment method |
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2003
- 2003-08-06 JP JP2003287280A patent/JP2005052763A/en active Pending
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