JP2007245103A

JP2007245103A - 貯泥の脱水装置および脱水方法

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Publication number: JP2007245103A
Application number: JP2006075864A
Authority: JP
Inventors: Shozo Ikeda; 省三池田; Hiroaki Sugihara; 広晃杉原; Naoya Hachitsuka; 直哉八塚
Original assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Current assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Priority date: 2006-03-20
Filing date: 2006-03-20
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2026-03-20
Also published as: JP4840691B2

Abstract

【課題】貯泥槽内の泥水の懸濁状態や水位に応じて泥水濾過手段の位置を設定することができ、泥水を効率良く脱水する装置および方法を提供する。
【解決手段】泥水を貯める貯泥槽１１と、該貯泥槽内の泥水を濾過する泥水濾過装置１２とを有し、該泥水濾過装置はフィルター１３Ｃを備えた濾過体１３と、該濾過体内部を負圧にして泥水を吸引濾過し濾過水を外部に排出する負圧手段１４を備えており、さらに上記濾過体１４はフロータ１５（浮き手段）に接続されており、該フロータ１５に支持されて上記濾過体１４が泥水内に吊下げて設置される貯泥脱水装置であって、好ましくは、上記濾過体１４を吊下げるワイヤー２１と、該ワイヤー２１を巻着するウインチ２２とが上記フロータに設置されており、上記ワイヤー長さの調整によって上記濾過体の吊下げ位置が可変自在に形成されている貯泥脱水装置およびその脱水方法。
【選択図】図１

Description

本発明は貯泥槽内の泥水を効率良く脱水する装置および方法に関する。より詳しくは、本発明は、貯泥槽内の泥水の懸濁状態や水位に応じて泥水濾過手段の位置を設定することができ、これによって泥水を効率良く脱水する装置および方法に関する。

浚渫土砂の分級処理や、トンネル掘削工事、ダム工事などにおいて発生する濁水（泥水）はシルト以下の細粒分を多く含むので、そのまま周辺水域に放流することができず、排水基準に応じた適切な濁水処理が必要である。

そこで、浚渫泥水などをシックナーによって処理する方法が従来から知られている。例えば、従来の方法では、泥水をシックナーに導き、凝集沈澱物を槽底から抜出し、沈澱しない懸濁物は中間槽を介してフィルタープレスに送り、ここで脱水処理してケーキとし、分離した水分の一部はシックナーに戻し、他は外部に排出し、固形分のケーキは埋め立て処分し、あるいは土壌分として再利用している（特許文献１など）。

しかし、従来の上記処理方法はシックナーなどの設備が大型であり、また処理時間が長いと云う欠点がある。この問題を解消した脱水装置ないし脱水方法が本出願人によって提案されている（特許文献２）。この脱水装置５０は、図４に示すように、泥水が供給される泥水槽５１と、該泥水槽内に設置される筒状濾過材５２と、該濾過材内部を負圧にする真空ポンプなどの負圧手段５３と、筒状濾過材５２に接続して真空ポンプ５３を介して外部に至るホース５４と、濾過材５２を設置する固定枠５６と、集水管５７とが設けられており、負圧手段５３によって濾過材５２の内部を負圧にして泥水を濾過材５２の内部に吸引し、濾過材５２を通過した濾過水を外部に導いて脱水処理する装置である。

図４に示す脱水処理装置は、構造がシンプルであり、小型でも大量の泥水を効率良く処理できる利点を有しており、また濾過材に付着した泥は振動手段５５などによって簡単に剥離することができるので、安定に長期間処理することができ、さらに泥水中の泥分（懸濁物）を排水基準以下まで除去することができるので、濾過水を外部に排出できる利点を有している。

一方、土砂を貯める貯泥槽では、泥水の表層部分と下層部分では土粒子の沈降によって泥水の濃度差（濁度差）が生じる。また、泥水が溜まる閉鎖水域においても同様の現象が生じる。このような環境下で、固定枠５５に取り付けた濾過材５３を槽底に固定したままで泥水の脱水を行なうと、泥水の濃度が高い下層部分に濾過材５２が位置するため、短時間で濾過材５２が目詰まりを生じ、吸引力が急激に低下すると云う問題がある。

また、固定枠の上部に濾過材５２を取り付けることによって、泥水の濃度が薄い上層部分に濾過材５２を設置して脱水を行なえば、濾過材５２の目詰まりは解消されるが、水位の変動が激しい貯泥槽や閉鎖水域では、泥水の上層部分に濾過材を固定すると、水位の低下によって濾過材が水面上に露出し、機能不全になる問題がある。さらに、自然沈降や凝集剤の添加によって凝集沈澱が進行する泥水では、沈澱の進行によって泥水がしだいに上澄層と沈澱層に分離するので、上澄層に濾過材５２が固定されていると、上澄層で脱水を行なうことが無意味になる。
特開２００２−２３９３１０号公報特開２００５−１０３３７２号公報

本発明は、従来の泥水脱水処理における上記問題を解決したものであり、貯泥槽内の泥水の懸濁状態や水位に応じて泥水濾過手段の位置を設定することができ、これによって泥水を効率良く脱水することができる脱水装置および脱水方法を提供する。

上記課題は本願各請求項に記載した技術構成によって解決される。上記課題を解決し、所望の目的を達成した本発明の貯泥脱水装置および貯泥脱水方法は以下のとおりである。

請求項１の発明は、泥水を貯める貯泥槽と、該貯泥槽内の泥水を濾過する泥水濾過装置とを有し、該泥水濾過装置はフィルターを備えた濾過体と、該濾過体内部を負圧にして泥水を吸引濾過し濾過水を外部に排出する負圧手段を備えており、さらに上記濾過体はフロータ（浮き手段）に接続されており、該フロータに支持されて上記濾過体が泥水内に吊下げて設置されることを特徴とする貯泥脱水装置である。

請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、上記濾過体を吊下げるワイヤーと、該ワイヤーを巻着するウインチとが上記フロータに設置されており、上記ワイヤー長さの調整によって上記濾過体の吊下げ位置が可変自在に形成されている貯泥脱水装置である。

請求項３の発明は、請求項１又は２の構成に加えて、上記濾過体に濁度計又は圧力計が設けられており、測定した濁度又は圧力に基づいて上記濾過体の吊下げ位置が定められる貯泥脱水装置である。

請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかに構成に加えて、上記濾過体に振動手段が装着されており、該濾過体のフィルターに付着した泥を振動によって剥離する貯泥脱水装置である。

請求項５の発明は、請求項１〜４の何れかに記載する構成において、上記濾過体の表面が合成樹脂繊維製のフィルターによって形成されており、一方、濾過体の内部は上記フィルターを通過した濾過水が流れる細長い流路に区画形成されており、該濾過体は固定枠に取り付けられており、該固定枠の側端に上記内部流路に連通する集水管が取り付けられており、該集水管を通じて該濾過体が負圧手段に接続されている貯泥脱水装置である。

請求項６の発明は、フィルターを備えた濾過体と、該濾過体内部を負圧にして泥水を吸引濾過し濾過水を外部に排出する負圧手段を備えた泥水濾過装置を用い、上記濾過体をフロータから吊下げて貯泥槽の泥水中に設置し、全体が懸濁している泥水について上記濾過体の吊下げ位置を泥水の上層部に設定して泥水の濾過を行なう貯泥脱水方法である。

請求項７の発明は、請求項６の構成において、全体が懸濁している泥水に代えて、上澄層と沈澱堆積層とに分離している泥水に対して、上記濾過体の吊下げ位置を上澄層下方の沈澱堆積層の上側部分に設定して泥水の濾過を行なう貯泥脱水方法である。

請求項８の発明は、請求項６又は７の構成において、濾過初期は上記濾過体の吊下げ位置を泥水の上層部に設定して泥水の濾過を行ない、濾過後期は上記濾過体の吊下げ位置を沈澱堆積層の上側部分に設定して泥水の濾過を行なう貯泥脱水方法である。

請求項９の発明は、請求項６〜８の何れかに記載する構成において、泥水を貯める貯泥槽に代えて、泥水が滞留する閉鎖水域において泥水の脱水を行なう貯泥脱水方法である。

請求項１の構成によれば、フィルターを備えた濾過体にフロータ（浮き手段）を接続し、上記濾過体をフロータに支持させて浮かせた状態で泥水内に設置するので、水位の変動が激しい貯泥槽や水域でも、濾過体を常に泥水の濃度が薄い上層部分に定着させることができる。従って、濾過体が短期間に目詰まりを生じることがなく、脱水効率を高めることができ、また長時間安定に脱水を行なうことができる。さらに、濾過体を浮かせて設置するので、濾過体の移動が容易であり、濾過体に付着した泥を剥離するときに、濾過体を移動して泥を一箇所に集めることができる。

請求項２の構成によれば、濾過体をフロータからワイヤで吊下げて水面下に設置するので、濾過体の深度管理が可能である。従って、例えば、自然沈降や凝集剤の添加によって凝集沈澱が進行する泥水では、沈澱の進行によって泥水が上澄層と沈澱層に分離するので、濾過体を吊下げているワイヤ長さを調整して、濾過体を上澄層下方の沈澱層に設置することができ、効率良く泥水の脱水を行なうことができる。

請求項３の構成によれば、濾過体に濁度計又は圧力計が設けられているので、泥水の濁度や水圧に基づいてワイヤ長さを調整して濾過体の吊下げ位置を定めることができ、従って、濾過体の正確な深度管理が可能である。

請求項４の構成によれば、濾過体に振動手段が設けられているので、濾過体に付着した脱水ケーキなどを振動によって剥離することができ、目詰まりを防止して長時間安定に脱水を行なうことができる。

請求項５の構成によれば、濾過体として、表面が合成樹脂繊維製のフィルターによって形成されており、内部が上記フィルターを通過した濾過水が流れる細長い流路に区画形成されており、さらに固定枠に取り付けられており、該固定枠の側端に集水管を有し、該集水管を通じて負圧手段に接続されているものを用いるので、小型でも大量の泥水を効率良く処理できる。さらに泥水中の泥分（懸濁物）を排水基準以下まで除去することができるので、濾過水を外部に排出することができる。

請求項６の構成によれば、請求項１の場合と同様に、水位の変動が激しい貯泥槽や水域でも、濾過体を常に泥水の濃度が薄い上層部分に定着させることができる。従って、濾過体が短期間に目詰まりを生じることがなく、脱水効率を高めることができ、また長時間安定に泥水の脱水を行なうことができる。

請求項７の構成によれば、上澄層と沈澱堆積層とに分離している泥水に対して、上記濾過体の吊下げ位置を上澄層下方の沈澱堆積層の上側部分に設定して泥水の濾過を行なうので脱水効率を高めることができる。また、請求項８の構成によれば、脱水の進行に伴う泥水の状態変化に応じて効率よく泥水の脱水を行うことができる。

請求項９の構成によれば、泥水を貯める貯泥槽を用いない場合でも、泥水が滞留する閉鎖水域に対して、請求項６〜８に記載する場合と同様に効率よく泥水の脱水を行なうことができる。

以下、本発明の具体的な形態を図面に基づいて具体的に説明する。

図１に本発明の貯泥脱水装置の一例を示す。

図示するように、本発明の貯泥脱水装置１０は、泥水を貯める貯泥槽１１と、該貯泥槽内の泥水を濾過する泥水濾過装置１２とを有している。該泥水濾過装置１２はフィルターを備えた濾過体１３と、該濾過体内部を負圧にして泥水を吸引濾過し濾過水を外部に排出する負圧手段１４を備えている。さらに上記濾過体１３はフロータ（浮き手段）１５に接続されており、該フロータ１５に支持されて泥水１６の水中に吊下げて設置されている。図示する例では濾過体１３の両側にフロータ１５が設けられている。また、濾過体１３には付着した脱水ケーキなどの泥を落とすための振動手段２０が設けられている。

上記濾過体１３の一例を図３に示す。図示するように、濾過体１３は両側に溝１３Ａを有する樹脂板１３Ｂの両面に合成樹脂繊維製のフィルター１３Ｃが熱融着して形成された板状の部材であり、上記溝１３Ａが濾過体内部の細長い流路を形成しており、表面のフィルター１３Ｃを通過して吸引された濾過水が該溝１３Ａを通じて濾過体内部を流れるように形成されている。

濾過体１３は固定枠１８に取付られており、固定枠１８の側端には集水管１９が設けられている。濾過体１３の内部流路（溝）１３Ａは集水管１９に連通しており、ホース１７を通じて負圧手段１４に接続している。負圧手段１４には真空ポンプ等（図示省略）が設けられており、ホース１７および集水管１９を通じて濾過体内部を減圧し、フィルター１３を通じて泥水を内部に吸引して濾過する。濾過水は内部流路１３Ａを通じて集水管１９に至りホース１７を通じて負圧手段１４に導かれ、外部に排出される。

図１に示すように、濾過体１３をフロータ１５に支持させて浮かせた状態で泥水内に設置することによって、水位の変動が激しい貯泥槽や水域でも、濾過体を常に泥水の濃度が薄い上層部分に定着させることができる。従って、濾過体１３が短期間に目詰まりを生じることがなく、脱水効率を高めることができ、長時間安定に脱水を行なうことができる。

図２に本発明に係る貯泥脱水装置の他の例を示す。本例は、貯泥槽１１に供給した泥水が懸濁物の自然沈降又は凝集沈降によって上澄層と沈澱堆積層に分離する場合に本発明の貯泥脱水装置１０を適用した例を示す。

図示するように、濾過体１３を装着した固定枠１８の両側にワイヤー２１が取付られており、ワイヤー２１はフロータ１５に設置したウインチ２２に接続している。さらに、固定枠１８には濁度計２３が取り付けられている。濁度計に代えて水圧計を用いても良い。なお、濾過体１３、負圧手段１４、ホース１７、集水管１９、振動手段２０は図１の装置例と同様に形成されている。

固定枠１８に装着した濾過体１３はワイヤー２１によって泥水内に吊り下げ、濁度計２３又は水圧計によって水中の深度を計測し、濾過体１３を泥水の沈澱堆積層の上側部分に設置する。

図２に示す装置構成によれば、ワイヤー長さを調整することによって濾過体１３の吊り下げ位置を制御することができるので、上澄層と沈澱堆積層とに分離している泥水に対して、濾過体１３の吊下げ位置を上澄層下方の沈澱堆積層の上側部分に設定することができ、泥水の濾過脱水を効率良く行うことができる。

また、図１および図２の装置例において、濾過体１３のフィルターに付着した脱水ケーキ等の泥は振動手段２０によって剥離することができる。フィルターから剥離した付着物２４は槽底に堆積するが、付着物を剥離するときに濾過体１３を移動して所定の場所でフィルターに振動を与えることにより、付着物を一カ所に集めることができるので、堆積した付着物２４の除去作業が容易になる。

本発明の貯泥脱水装置の一例を示す概念図である。本発明に係る貯泥脱水装置の他の例を示す概念図である。本発明の貯泥脱水装置に用いる濾過体の一例を示す部分切欠断面図である。従来の脱水装置を示す概念図である。

符号の説明

１０貯泥脱水装置
１１貯泥槽
１２泥水濾過装置
１３濾過体
１３Ａ溝（内部流路）
１３Ｂ樹脂板
１３Ｃフィルター
１４負圧手段
１５フロータ
１６泥水
１７ホース
１８固定枠
１９集水管
２０振動手段
２１ワイヤー
２２ウインチ
２３濁度計
２４付着物

Claims

泥水を貯める貯泥槽と、該貯泥槽内の泥水を濾過する泥水濾過装置とを有し、該泥水濾過装置はフィルターを備えた濾過体と、該濾過体内部を負圧にして泥水を吸引濾過し濾過水を外部に排出する負圧手段を備えており、さらに上記濾過体はフロータ（浮き手段）に接続されており、該フロータに支持されて上記濾過体が泥水内に吊下げて設置されることを特徴とする貯泥脱水装置。
上記濾過体を吊下げるワイヤーと、該ワイヤーを巻着するウインチとが上記フロータに設置されており、上記ワイヤー長さの調整によって上記濾過体の吊下げ位置が可変自在に形成されている請求項１に記載する貯泥脱水装置。
上記濾過体に濁度計又は圧力計が設けられており、測定した濁度又は圧力に基づいて上記濾過体の吊下げ位置が定められる請求項１又は２に記載する貯泥脱水装置。
上記濾過体に振動手段が装着されており、該濾過体のフィルターに付着した泥を振動によって剥離する請求項１〜３の何れかに記載する貯泥脱水装置。
上記濾過体の表面が合成樹脂繊維製のフィルターによって形成されており、一方、濾過体の内部は上記フィルターを通過した濾過水が流れる細長い流路に区画形成されており、該濾過体は固定枠に取り付けられており、該固定枠の側端に上記内部流路に連通する集水管が取り付けられており、該集水管を通じて該濾過体が負圧手段に接続されている請求項１〜４の何れかに記載する貯泥脱水装置。
フィルターを備えた濾過体と、該濾過体内部を負圧にして泥水を吸引濾過し濾過水を外部に排出する負圧手段を備えた泥水濾過装置を用い、上記濾過体をフロータから吊下げて貯泥槽の泥水中に設置し、全体が懸濁している泥水について上記濾過体の吊下げ位置を泥水の上層部に設定して泥水の濾過を行なう貯泥脱水方法。
フィルターを備えた濾過体と、該濾過体内部を負圧にして泥水を吸引濾過し濾過水を外部に排出する負圧手段を備えた泥水濾過装置を用い、上記濾過体をフロータから吊下げて貯泥槽の泥水中に設置し、上澄層と沈澱堆積層とに分離している泥水に対して、上記濾過体の吊下げ位置を上澄層下方の沈澱堆積層の上側部分に設定して泥水の濾過を行なう貯泥脱水方法。
濾過初期は上記濾過体の吊下げ位置を泥水の上層部に設定して泥水の濾過を行ない、濾過後期は上記濾過体の吊下げ位置を沈澱堆積層の上側部分に設定して泥水の濾過を行なう請求項６又は７に記載する貯泥脱水方法。
泥水を貯める貯泥槽に代えて、泥水が滞留する閉鎖水域において泥水の脱水を行なう請求項６，７又は８の何れかに記載する貯泥脱水方法。