JP2008207051A - フィルタープレス、排出土処理装置及び排出土処理車両 - Google Patents

Abstract

【課題】占有面積が少なくてすむフィルタープレス、小型の輸送用車両にも搭載できる排出土処理装置及び排出土処理車両の提供を目的とする。
【解決手段】排出土処理装置１００は、排出土に含まれる固形分を凝集させてフロックを生成する凝集処理槽１と、凝集処理槽１より供給されたフロックを沈降分離する沈降分離槽２と、沈降分離槽２において分離されたフロックを濾過体３３，３４により濾過して固液分離するフィルタープレス３とを備え、前記沈降分離槽２を凝集処理槽１の下方に配設したものである。また、排出土処理車両は、前記排出土処理装置１００を輸送用車両の荷台に搭載したものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、フィルタープレス、排出土処理装置及び排出土処理車両に関するものである。

従来、建設現場等で発生した排出土を回収し、土砂分と水分とを分離し再利用する方法としては、振動スクリーン、フィルタープレス、遠心分離機等を単独または併用で用いて固液分離し、液体分を放流し、固形分を産業廃棄物として最終処分場に埋め立てて廃棄処理している。

特許文献1には、このような処理を行う処理装置を輸送用車両の荷台に搭載した排出土処理車両が開示されており、排出土の処理に用いるフィルタープレスとして、一方端に先端ヘッドを他方端に押圧ヘッドを配置して、その間に濾過体を張設中空濾枠を横方向に積層させ、排出土の充填空間を形成し、この充填空間に排出土を充填した後、脱水濾過することで脱水ケーキとして排出する技術が開示されている。

特開平２００５−２８１９５号公報

しかし、排出土の充填作業では先端ヘッド及び押圧ヘッドに高い圧力がかかり、上記特許文献1記載のフィルタープレスは装置自体が非常に大きくなり、工事現場等での使用面積が制限されるにもかかわらず、大型車両に搭載しなければならないという問題があった。

また、地震、大雨、土砂崩れ、洪水等の災害発生時には、排出土の早急な除去作業が必要となるが、大型車両は災害発生現場に乗り入れることが困難であるという問題があった。

本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、占有面積が少なくてすむフィルタープレス、小型の輸送用車両にも搭載できる排出土処理装置及び排出土処理車両の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るフィルタープレスは、濾過体が張設された枠体が複数並設され、隣接する前記濾過体によって排出土の充填空間が形成され、前記充填空間に圧送された排出土を濾過して固液分離するフィルタープレスにおいて、前記並設された複数の枠体がヒンジ部を介して揺動自在に連結されるとともに、前記複数の枠体のうち少なくとも両端に位置する枠体を連結して前記複数の枠体を相互に密着離間させる連結アームを備えた構成にしてある。

また、前記構成において、ヒンジ部は、枠体の上部に形成された少なくとも１個の長穴と、前記長穴に回動自在に軸支されるヒンジ軸とから構成されているものである。

そして、本発明に係る排出土処理装置は、排出土に含まれる固形分を凝集させてフロックを生成する凝集処理槽と、凝集処理槽より供給されたフロックを沈降分離する沈降分離槽と、沈降分離槽において分離されたフロックを濾過体により濾過して固液分離するフィルタープレスとを備え、前記沈降分離槽を凝集処理槽の下方に配設したものである。

更に、前記した各構成において、沈降分離槽内を加圧して沈降分離槽内のフロックをフィルタープレスへ圧送する加圧手段を備えているものである。

更に、本発明に係る排出土処理車両は、前記した各構成の排出土処理装置を輸送用車両の荷台に搭載したものである。

本発明に係るフィルタープレスによれば、並設された複数の枠体がヒンジ部を介して揺動自在に連結されており、且つ、複数の枠体のうち少なくとも両端に位置する枠体を連結して前記枠体を相互に密着離間させる連結アームを備えているので、従来のフィルタープレスのように先端ヘッド及び押圧ヘッドを用いとことがなく、フィルタープレスの占有面積を非常に小さくできる。このようなフィルタープレスを用いた排出土処理装置は小型の輸送用車両の荷台に搭載可能となる。

また、ヒンジ部を少なくとも１個の長穴とヒンジ軸とにより構成した場合は、枠体に挟まれる弾性パッキングの損傷を軽減するこができる。

そして、沈降分離槽は凝集処理槽の下方に配設されている場合は、凝集処理槽内で生成され、凝集処理槽の下部に堆積した堆積物を自重により沈降分離槽に供給することができる。従って、ポンプを用いる必要がなく、凝集処理槽内で生成したフロックを破壊することがない。

更に、加圧手段を設けた場合は、加圧手段によって沈降分離槽内を加圧し、沈降分離槽内の沈降物をフィルタープレスに圧送するので、ポンプを用いる必要がない。従って、フロックの破壊がない。

本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態にかかる排出土処理車両の左側面図である。排出土処理車両１１０は排出土の脱水処理を行う排出土処理装置１００を輸送用車両１１１の荷台１１２に搭載した構造を有する。輸送用車両１１１は大型、中型のトラック等に限定されず、２トントラック等の小型輸送用車両であってもよい。

排出土処理装置１００で処理される排出土は、掘削された玉石、砂礫、砂、シルト及び粘土等の混在している泥土等であり、建設作業現場で掘削された泥土、生活排水路の清掃作業で生じた汚泥、食品工場から排出された汚濁液の他、地震、大雨、土砂崩れ、洪水等の災害発生時に生じた撤去されるべき泥土等が含まれる。

図２は、排出土処理装置１００の構成概略図である。同図より、排出土処理装置１００は、排出土に含まれる固形分を凝集させてフロックを生成する凝集処理槽１と、凝集処理槽１より供給されたフロックを沈降分離する沈降分離槽２と、沈降分離槽２において分離されたフロックを濾過体３３，３４により濾過して固液分離するフィルタープレス３と、沈降分離槽２から供給された上澄み液を濾過体５５によって濾過する濾過槽４と、濾過槽４によって濾過された濾過液を貯留する濾過液貯留槽５により構成されている。

凝集処理槽１は、脱水処理されるべき排出土が投入され、貯留される。約２００Ｌ乃至３００Ｌの容量を有し、凝集処理槽１内には、隣接する凝集剤槽６から配管８７を介して供給された凝集剤と、貯留する排出土とを攪拌混合する攪拌手段７を備えている。攪拌手段７は、垂直に設けられた軸部７ａと当該軸部７ａの下端に取り付けられた回転翼７ｂとを備え、回転翼７ｂは図示しないモータにより軸部７ａを中心として回転するよう構成されている。

また、凝集処理槽１の下部は漏斗状に形成され、下端部は配管８１によって沈降分離槽２の下部に接続されており、凝集処理槽１の上部には、凝集処理槽１の容量を超えて投入された排出土を濾過槽４へオーバーフローさせる配管８９が接続されている。

凝集処理槽１の内部には、フィルタープレス３において固形分と分離された液体分を配管８３より流入させることによって、フィルタープレス３内に蓄積する固形分である脱水ケーキが所定量に至っていることを検出する脱水ケーキ検出手段７０が設けられている。

図３に、脱水ケーキ検出手段７０の概略図を示す。脱水ケーキ検出手段７０は、円筒状または角筒状の本体７１を備え、本体７１の上部には上開口部７５を有し、本体７１の下部には下開口部７２を有している。上開口部７５及び下開口部７２は本体７１の横断面積より小さい開口面積を有する。また、本体７１の下部は漏斗状に形成され、バルブ９８が取り付けられている。

本体７１の高さ方向中央部より上の位置、例えば、下開口部７２から全高さの５分の３程度の位置に側面開口部７３が形成されている。側面開口部７３は本体７１の上開口部７２と略同じ開口面積を有する。また、本体７１内の、側面開口部７３より低い位置には液面センサ７４を備えている。液面センサ７４は本体７１内に貯留する液体分の液面がこの液面センサ７４の設けられた高さ位置に達したことを検知する。

凝集剤槽６は、水に溶解された凝集剤を貯留している。凝集剤は無機系凝集剤及び有機系凝集剤のいずれであってもよく、無機系凝集剤としては、ポリ塩化アルミニウム、ポリ塩化鉄、硫酸第二鉄、硫酸アルミニウム、ベントナイト等が挙げられる。有機系凝集剤としては、ポリアクリル酸エステル系、ポリメタクリル酸エステル系、ポリアクリルアミド系、ポリアミン系、ポリジシアンジアミド系等のカチオン性高分子凝集剤、ポリアクリル酸ソーダ系、ポリアクリルアミド系等のアニオン性高分子凝集剤、ポリアクリルアミド系のノニオン性高分子凝集剤 、アミン系等の低分子有機凝集剤等が挙げられる。

凝集剤溶液はポンプ９の駆動により配管８７を通って凝集処理槽１に供給される。凝集剤槽６の内部には、凝集剤及び水を攪拌し溶解させる攪拌手段６０を備えている。攪拌手段６０は、凝集処理槽１の攪拌手段７と同様に、軸部６０ａと回転翼６０ｂとを備えている。

沈降分離槽２は凝集処理槽１の下方に配設されている。このため、凝集処理槽１内で生成され、凝集処理槽１の下部に堆積したフロック等の堆積物を自重により沈降分離槽２に供給することができる。沈降分離槽２は、円筒状、且つ、密閉式であるので、槽内を加圧することが可能であり、沈降分離槽２が直方体状である場合に比較して容易に槽内を加圧することができる。そして、沈降分離槽２内を加圧して沈降分離槽２内のフロック等の沈降物をフィルタープレス３へ圧送する加圧手段８を備えている。加圧手段８としては、バルブ１５及び配管８５により沈降分離槽２の上部に接続された空気圧縮機６１等が挙げられる。

沈降分離槽２内が所定値を上回る高圧状態に達した場合に、沈降分離槽２を大気に開放して槽内の圧力を低下させる安全弁２１が沈降分離槽２の上部に設けられている。また、沈降分離槽２の内部には、例えば沈降分離槽２の全高さの３分の２程度といった所定の高さ位置に沈降物センサ２４を備えている。沈降物センサ２４は沈降分離槽２内に沈降したフロック等の沈降物がこの沈降物センサ２４の設けられた高さ位置までに達したことを検知する。

また、沈降分離槽２の上部には配管８６が接続され、配管８６は沈降分離槽２からオーバーフローした上澄み液を貯留する上澄み液貯留槽２３に接続されている。この上済み液貯留槽２３内に貯留する液体は、ポンプ９１の駆動により配管８８を通って濾過槽４に供給される。沈降分離槽２の下部は漏斗状に形成され、図示しないバイブレータを備えている。バイブレータは、フィルタープレス３にフロック等の沈降物を圧送する際、沈降分離槽２内に沈降物を残さないために設けられている。沈降分離槽２の下端部は配管８２によってフィルタープレス３の上部に接続されている。

図４に、フィルタープレス３の分解斜視図を示す。尚、フィルタープレス３は、排出土処理装置１００に設置される際、傾斜した状態で設置されるが、図４においては、説明の都合上、傾斜させない状態で示している。同図より、フィルタープレス３は、背面開口部を有する直方体状の枠体３１と、前面開口部を有する直方体状の枠体３２と、枠体３１の背面開口部に張設される濾過板３３と、枠体３２の前面開口部に張設される濾過板３４と、濾過体３３，３４の間に挟まれる厚さ１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度の軟弾性材からなる弾性パッキング４０とを備えている。この濾過体３３，３４及び弾性パッキング４０が互いに密接し、気密状にシールされ、フロック等の沈殿物の充填空間４１を形成する。

濾過体３３，３４はフロック等の沈殿物を濾過できる構造であれば特に限定されず、天然樹脂製または合成樹脂製の布等で構成してもよく、金属製等の針金を交差させたメッシュ状構造であってもよく、平板に多角形状又は円形状の貫通孔が多数形成された構造であってもよい。

枠体３１の前面及び濾過体３３の、各々の上部には充填空間４１にフロック等の沈殿物を圧送する充填ホース６８を挿脱するための圧送口３５がそれぞれ設けられており、また、枠体３１の前面及び枠体３２の背面の各々の下部には、ともに濾過体３３，３４によって濾過され、枠体３１，３２内に貯留している液体分を脱水ケーキ検出手段７０へと送る配管８３ａ，８３ｂが接続されている。

枠体３１，３２の上部にはヒンジ部３８が設けられている。ヒンジ部３８は、枠体３１の上部に取り付けられ、長穴３７の形成されたヒンジ軸受３６ａと、枠体３２の上部に取り付けられ丸穴６２の形成されたヒンジ軸受３６ｂと、前記長穴３７及び丸穴６２によって回動自在に軸支されるヒンジ軸３９と、ヒンジ軸３９が外れるのを防止する止具６３，６３とから構成されている。

枠体３１の前面の高さ方向中央部に設けられた軸受４８に水平軸４３が回動自在に軸支されている。この水平軸４３の左右端部には押さえアーム４４，４４が固着され、これらの押さえアーム４４，４４は水平軸４３の軸心回りの回転に伴って揺動するようになっている。

また、水平軸４３の長手方向中央部には、クランクアーム９４の一端部が固着されている。クランクアーム９４の他端部は油圧シリンダー９３（図１参照）のピストン軸９５の下端部に回動自在に連結され、ピストン軸９５の上下運動に伴ってクランクアーム９４が揺動して水平軸４３を回転させる。これにより、押さえアーム４４，４４が水平軸４３の軸心回りに揺動するようになっている。

枠体３２の背面の高さ方向中央部には、枠体３２の左右両側面から外方に突出した水平軸４６が図示しない軸受によって回動自在に軸支されている。この水平軸４６の左右両端部には連結アーム４５，４５が回動自在に軸支され、左右の押さえアーム４４，４４の自由端と、連結アーム４５，４５の自由端とは枢支部材６４，６４を介して揺動自在に連結されている。

図５（ａ）に示すように、ピストン軸９５を最も低い位置とし、押さえアーム４４と連結アーム４５とが一直線上に並んだ場合には、枠体３１，３２が濾過体３３，３４及び弾性パッキング４０を挟んで接近することになる。この状態で充填空間４１に沈降物を圧送し、濾過体３３，３４によって濾過し、固液分離する。これに対し、同図（ｂ）に示すように、ピストン軸９５を最も高い位置とし、押さえアーム４４を揺動させると、押さえアーム４４と連結アーム４５とが一直線上にはなく、異なる角度で傾斜する。この場合には、枠体３１，３２の上部のみヒンジ部３８により連結され、下部が離間した状態となる。枠体３１，３２の下部が離間した状態になると、充填空間４１内で固形分として残っていた脱水ケーキが下方に落下して充填空間４１から除去できる。

押さえアーム４４及び連結アーム４５を一直線上にし、枠体３１,３２を接近させた状態から、枢支部材６４を更に２〜３ミリメートル程度下方に下げると、充填空間４１に沈降物を圧送した際、負荷のかかる方向である枠体３１，３２が離間しようとする方向と、押さえアーム４４及び連結アーム４５により接近させるよう押さえアーム４４及び連結アーム４５により負荷をかけている方向とが若干ずれるので、より強力に枠体３１,３２を押さえることができる。

図１及び図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、フィルタープレス３は、排出土処理車両１１１に載置される際、所定の角度傾斜して載置されている。また、輸送用車両１１１の荷台１１２から左側面外方にフィルタープレス３を突出させることができるよう支柱５８に回動自在に軸支されている。これにより、脱水ケーキの除去作業を荷台１１２上の狭い空間でなく、輸送用車両１１１の左側面外方の広い空間において行うことができる。

濾過槽４には、上澄み液貯留槽２３からの上澄み液中に混入しているフロック等を濾過できる濾過体５５が張設されている。濾過体５５の目の細かさはフィルタープレス３の濾過体３３，３４と同程度、または、濾過体３３，３４より細かいものを用いる。濾過体５５の材質は、濾過体３３，３４と同様にフロック等の固形分を濾過できる構造であれば特に限定されず、天然樹脂製または合成樹脂製の布等で構成してもよく、金属製等の針金を交差させたメッシュ状構造であってもよく、平板に多角形状又は円形状の貫通孔が多数形成された構造であってもよい。濾過槽４の下部には配管８４ａが接続されている。

濾過液貯留槽５は濾過体５５により濾過された液体を貯留する。濾過液貯留槽５の下部には配管８４ｂが接続されており、配管８４ａ及び配管８４ｂはともに三方バルブ１４ａを介して配管８４ｃに切り替え可能に接続されている。配管８４ｃにはポンプ１０が設けられ、三方バルブ１４ｂによって、配管８４ｄ及び配管８４ｅに接続されている。配管８４ｄは配管８４ｂ、三方バルブ１４ａ、配管８４ｃを通った濾過液貯留槽５からの液体を再び濾過液貯留槽５に戻すために設けられている。このように、濾過液貯留槽５内の液体分を循環させることにより、添加されたｐＨ調整剤や水質改善剤を攪拌するようになっている。また、配管８４ｅは濾過槽４内に残存している固形分、または、濾過液貯留槽５内の液体分を外部に取り出すために設けられている。

配管８１，８２，８３，８５，８６にはそれぞれバルブ１１，１２，１３，１５，１６が設けられ、配管８４には三方バルブ１４ａ，１４ｂが設けられている。各バルブの開閉は制御部９０によって制御されている。また、発電機９２により、攪拌手段７，６０、加圧手段８、制御部９０、バルブ１１〜１６、沈降物センサ２４、液面センサ７４及びポンプ９，１０，９１の動作に必要な電力を供給している。

更に、図示しないが、排出土処理車両１１０は、乾燥麺やカンパンなどの非常食、照明器具、救急箱、ガスコンロ、消化器、ロープ、ポリ袋、シート、軍手、ハンマー、ドリルやディスクグラインダーなどの電動工具、タオル、食器、鋸、釘抜き、ホース、ホース自動巻き取り機、浮き輪等を搭載している。

引続き、排出土水処理車両１１０の動作につき、以下に説明する。建設作業現場や災害発生地等の排出土を処理する現場に排出土処理車両１１０を乗り入れる。そして、バケツ等を用いて手動で、又は、ポンプ（図示しない）に接続された自動巻き取り機能付きのホース（図示しない）を用いるなどして自動で、凝集処理槽１に処理すべき排出土を投入する。

そして、ポンプ９の駆動により、凝集剤槽６から凝集剤を凝集処理槽１に供給する。凝集処理槽１内で排出土と凝集剤とが攪拌手段７により攪拌混合され、排出土に含まれる固形分を凝集させてフロックを生成する。生成したフロックは、凝集処理槽１の下部に堆積する。

フロックの堆積が開始した時点で、バルブ１１を開放し、凝集処理槽１内のフロック及び液体分を沈降分離槽２に供給する。沈降分離槽２を凝集処理槽１の下部に設けたので、バルブ１１を開放するだけで凝集処理槽１の下部に堆積したフロックを自重により沈降分離槽２に送ることができる。よって、ポンプを用いることがないので、ポンプを用いた場合に凝集処理槽１において生成したフロックを破壊してしまうといった問題が生じない。また、簡素な構造とすることができ、排出土処理装置１００の占有空間を小さくでき、製造及び運転コストを抑えることができる。

沈降分離槽２では、供給されたフロックを沈降分離する。ここで、凝集処理槽１からのフロック及び液体分は沈降分離槽２の下部より沈降分離槽２内に供給されるので、既に分離されている上澄み液中にフロックが混入し、上澄み液を再度濁らせるといったことがない。

沈降分離槽２内の上澄み液が配管８６の接続された位置まで達すると配管８６からオーバーフローし、開放しているバルブ１６を通って上澄み液貯留槽２３に流出する。上澄み液貯留槽２３内の上澄み液はポンプ９１の駆動により配管８８を通って濾過槽４に供給される。

沈降分離槽２において分離され、下部に沈降したフロック等の沈降物が、沈降物センサ２４の設けられている所定の高さまで達したことを沈降物センサ２４が検出し、制御部９０に伝達する。制御部９０はこの沈降物センサ２４からの伝達後、バルブ１１，１６を閉止し、バルブ１２，１５を開放する。そして、空気圧縮機６１を作動させ、配管８５より沈降分離槽２内に空気を供給する。この空気の供給によって沈降分離槽２内は加圧され、沈降分離槽２の下部に沈降したフロックをフィルタープレス３に圧送する。

沈降分離槽２の下部に設けたバイブレータの振動により、フロック等の沈降物を沈降分離槽２内に残存させることなくフィルタープレス３に送ることができる。

加圧手段８によって沈降分離槽２内を加圧し、沈降分離槽２内のフロックをフィルタープレス３に圧送するので、ポンプを用いる必要がない。よって、凝集処理槽１内に堆積したフロック等の堆積物をポンプを用いないで沈降分離槽２に供給する場合と同様に、フロックの破壊がなく、簡素な構造にでき、占有空間を小さくでき、製造及び運転コストを抑えることができる。

沈降分離槽２からのフロック等の沈降物は配管８２及び充填ホース６８を通り、充填空間４１に充填される。そして、空気圧縮機６１からの空気を充填ホース６８を介して充填空間４１内に供給し、充填空間４１を加圧してフロック等の沈降物を脱水し、脱水ケーキを生成する。フロック等の沈降物に含まれる液体分は濾過体３３，３４を通加し、枠体３１，３２を経て配管８３ａ，８３ｂに流入し、バルブ１３を通って凝集処理槽１のケーキ検出手段７０に流入する。

脱水ケーキ検出手段７０では、以下のようにして充填空間４１で生成された脱水ケーキが所定量に達したことを検出する。即ち、本体７１の上開口部７５よりフィルタープレス３からの液体分が供給されると、一部の液体分のみ下開口部７２から下方に流出し、残りの液体分は本体７１内に貯留する。

脱水ケーキがまだ少量である間は、濾過体３３，３４の目は詰まっておらず、本体７１に供給される液体分の量は、目が詰まった場合に供給される液体分の量よりも多くなる。従って、本体７１内に貯留する液体分は増量し、この結果、本体７１内の液面が上昇し、側面開口部７１から本体７１内の液体分が流出することとなる。ここで、下開口部７２及び側面開口部７３から凝集処理槽１内に流出した液体分は再度、排出土の処理に利用される。

その後、脱水ケーキの量が所定量に達し、濾過体３３，３４の目が詰まった場合、本体７１に供給される液体分の量は、目が詰まっていない場合の液体分の量より少なくなる。このため、本体７１内に貯留している液体分の液面が下がって側面開口部７３から液体分は流出しなくなり、液体分の液面が液面センサ７４の設けられた位置にまで達する。この時、液面センサ７４が液面を検出し、制御部９０に伝達する。

制御部９０では、液面センサ７４からの出力を受信し、脱水ケーキが所定量に達したことを表示する。脱水ケーキが所定量に達すると、制御部９０はバルブ１２，１５を閉止するとともに、加圧手段８の運転を停止する。そして、図６（ａ），（ｂ）に示すように、フィルタープレス３を支柱５８の軸心回りに回動させ、輸送用車両１１１の外方に突出させ、広い空間を確保した上で、脱水ケーキの除去作業を行う。尚、脱水ケーキの除去作業は、フィルタープレス３を支柱５８の軸心回りに回動させることなく、運搬用車両１１１の荷台１１２上で、フィルタープレス３の下方に受皿を設置するなどして行ってもよい。

脱水ケーキの除去の際、支柱５８を軸心にフィルタープレス３を回動し、輸送用車両１１１の外方へ突出させた場合には、２トントラックの荷台１１２上等といった狭い空間ではなく、広い空間内でフロックの除去作業を行うことができる。更に、このようなフィルタープレス３を輸送用車両１１１の外方へ突出させた状態においては、脱水ケーキの除去作業だけでなく、濾過体の張り替えや各部品のメンテナンスといった作業を行う際の 作業性を飛躍的に向上させる。また、フィルタープレス３を斜めに傾斜して設置しているので、生成した脱水ケーキを充填空間４１から非常に容易に取り出すことができる。

脱水ケーキの除去作業は、図５（ｂ）に示すように、ピストン軸９５を上向きに駆動して、クランクアーム９４を上方に揺動させ、水平軸４３を回転させる。水平軸４３の回転により押さえアーム４４が上方に揺動し、枢支部材６４の位置が上方に押し上げられる。これにより、連結アーム４５が押さえアーム４４と異なる角度で傾斜し、枠体３１，３２はヒンジ軸３９の軸心回りに揺動し、枠体３１，３２の下部を開放する。これにより、充填空間４１内の脱水ケーキを、フィルタープレス３の下方に予め用意した受皿上等（図示しない）に落下させる。

フィルタープレス３は、並設された枠体３１，３２がヒンジ部３８を介して揺動自在に連結されており、且つ、枠体３１，３２を連結して前記枠体３１，３２を相互に密着離間させる連結アーム４５を備えているので、従来のフィルタープレスのように先端ヘッド及び押圧ヘッドを用いこれらに高い圧力をかけるといったことがない。よって、高圧をかけるための大掛かりな装置が不要となり、フィルタープレス３の占有面積を非常に小さくできる。またこのようなフィルタープレス３を用いることで排出土処理装置１００を小さくすることが可能となるので、小型の輸送用車両１１１の荷台１１２に排出土処理装置１００を搭載可能となり、使用面積が制限される工事現場や災害発生地等に容易に乗り入れることができる。

また、ピストン軸９５の上下運動によって枢支部材６４を上下に揺動するだけで、押さえアーム４４と連結アーム４５とのリンク機構により枠体３１，３２を近接離間させることができる。従って、例えば２〜３ｔといった高い圧力で弾性パッキング４０を介して枠体３１，３２を密着させることが可能である。

また、従来のように、枠体３１，３２が離間しようとする方向に対向する向きに枠体３１，３２を押さえるのではなく、離間しようとする方向と直交する向きの力により、枠体３１，３２を近接させている。よって、離間しようとする方向に対向する向きに押さえる場合より少ない力で、枠体３１，３２を押さえることができ、容易に枠体３１,３２を接近させることができる。

枠体３１，３２を連結するヒンジ部３８は、長穴３７と丸穴６２とをヒンジ軸３９によって軸支する構造を有するので、濾過体３１，３２を介して枠体３１，３２に挟まれる弾性パッキング４０の損傷を軽減するこができる。

従来のような充填空間が多数設けられた大型のフィルタープレスを用いた排出土処理装置は、一度に多量の排出土を処理することを目的としており、その処理時間は長時間を要していた。しかし、本実施形態に係る排出土処理装置１００は、フィルタープレス３の充填空間が１室であり、少ないので、排出土を短時間のうちに処理することが可能である。特に少量の排出土を短時間で処理したいような場合に適している。

上澄み液貯留槽２３から濾過槽４へ流入した上澄み液は、濾過体５５により濾過され、濾過液貯留槽５に貯留される。濾過槽４内に残存するフロック等の固形分は三方バルブ１４ａを配管８４ａ側に切り替えることで、ポンプ１０の駆動によって、配管８４ａ、三方バルブ１４ａ、配管８４ｃ、配管８４ｅ側に切り替えられた三方バルブ１４ｂ、配管８４ｅを通って外部に取り出され、廃棄されるか、または、改質材等を添加され再利用される。

濾過液貯留槽５に貯留する液体のｐＨが水質基準値を満たさない場合には、ｐＨ調整剤及び／または水質改善剤が添加される。そして、ポンプ１０の駆動により、配管８４ｂ、配管８４ｂ側に切り替えられた三方バルブ１４ａ、配管８４ｃ、配管８４ｄ側に切り替えられた三方バルブ１４ｂ、配管８４ｄを通り、濾過液貯留槽５に戻される。このように、濾過液貯留槽５内の液体を循環させることにより、濾過液貯留槽５内の液体を攪拌し、ｐＨ調整剤や水質改善剤を均一に溶解することができる。

水質改善処理のなされた液体を三方バルブ１４ｂを切り替えることにより配管８４ｅから取り出し、放流するか、または、図示しない浄水器に注入し、浄化処理し、生活用水又は飲料水に用いる。また、濾過液貯留槽５内の液体を水質改善処理することなく配管８４ｅから取り出し、再度凝集処理槽１へ戻し、再度排出土の脱水処理に利用してもよい。

排出土を凝集処理槽１の容量を超えて投入した場合は、凝集処理槽１からオーバーフローした排出土を配管８９を介して濾過槽４へ流入させ、濾過槽４の下部に接続された配管８４ａ、三方バルブ１４ａ、配管８４ｃ、ポンプ１０、三方バルブ１４ｂ、配管８４ｅを通し、外部に取り出す。この取り出した排出土を、再度凝集処理槽１へ投入し、上記のような脱水処理を行う。当然ながら、配管８４ｅから取り出した排出土の凝集処理槽１への投入は凝集処理槽１内に貯留する排出土をオーバーフローさせないタイミングで行う。

災害発生時には、水道設備の破壊等により断水する場合もあり、このような断水地域において排出土処理車両１１０を使用すれば、生活用水や飲料水を提供することができる。災害発生時は停電する場合も多いが、本実施形態に係る排出土処理車両１１０は発電機９２を搭載しているので、停電時にも排出土の処理が行え、且つ、搭載している照明器具や電動工具を使用することが可能である。また、排出土処理車両１１０に非常食や救急用品、救命作業用具、飲料水等搭載しているので、災害発生現場での救命活動に利用可能である。

尚、上記の実施形態では、フィルタープレス３を、並設された複数の枠体３１，３２がヒンジ部３８を介して揺動自在に連結されるとともに、枠体３１，３２を連結して枠体３１，３２を相互に密着離間させる連結アーム４５を備え、ヒンジ部３８は、枠体３１，３２の上部に形成された少なくとも１個の丸穴６２，６２と、前記丸穴６２，６２に回動自在に軸支されるヒンジ軸３９とから構成されたが、本発明の排出土処理車両１１０はそれに限定されるものでなく、例えば、一方端に先端ヘッドを他方端に押圧ヘッドを配置して、その間に濾過体を両側に装備した中空濾枠を横方向に積層させ、排出土の充填空間を形成し、この充填空間に排出土を充填した後、脱水濾過することで脱水ケーキとして排出する従来のフィルタープレスを用いてもよい。

また、沈降分離槽２内を加圧して沈降分離槽２内のフロック等の沈殿物をフィルタープレス３へ圧送する加圧手段８を備えていたが、これに限定されず、ポンプにより沈降分離槽内のフロック等の沈殿物をフィルタープレスへ圧送してもよい。また、排出土処理装置１００を輸送用車両１１１の荷台に搭載したが、これに限定されず、排出土を処理する現場の地面の上に設置し使用する構造の排出土処理装置であってもよい。

また、フィルタープレス３のヒンジ部３８は、長穴３７と丸穴６２とを、ヒンジ軸３９とによって軸支したが、これに限定されず、丸穴６２を長穴とし、２個の長穴をヒンジ軸３９によって軸支してもよい。また、長穴３７を丸穴とし、２個の丸穴をヒンジ軸３９によって軸支してもよい。

沈降分離槽２内の上澄み液は上澄液貯留槽２３を介して濾過槽４へ流入させたが、これに限定されず、凝集処理槽１に戻して、凝集処理に再度利用してもよい。

また、充填空間４１を１個にしたが、これに限定されず、２個としてもよい。即ち、図７（ａ），（ｂ）に示すように、枠体３１ａ，３２ａの間に新たにもう１個の直方体状の中空枠体６６を挟み、枠体３１ａと枠体６６との間及び枠体６６と枠体３２ａとの間に夫々濾過体３３ａ，６７及び６９，３４ａを弾性パッキング４０ａ，６５を介して挟んで、充填空間４１ａ，７８を備えた構造としてもよい。

枠体６６は、前面及び背面が、双方ともまたはいずれか一方のみ、開口しており、前面開口部及び／または背面開口部に夫々濾過体６７，６９が張設された構造を有する。枠体３１ａ及び濾過体３３ａ，６７，６９には充填ホース６８ａを挿脱するための圧送口３５ａが設けられている。尚、充填ホース６８ａは充填空間４１ａ、７８にフロック等の沈殿物を圧送する。

枠体６６の下部には、濾過体６７，６９によって濾過され、枠体６６内に貯留している液体分を脱水ケーキ検出手段７０へと送る配管８３ｄが接続されている。

枠体６６の下部には、濾過体６７，６９によって濾過され、枠体６６内に貯留している液体分を脱水ケーキ検出手段７０へと送る配管８３ｄが接続されている。

枠体６６は、枠体６６の上部に設けられたヒンジ部７７によって枠体３２に揺動自在に連結されている。ヒンジ部７７は、枠体６６の上部に取り付けられ、長穴７６の形成されたヒンジ軸受９７と、枠体３２ａの上部に取り付けられ丸穴６２ａの形成されたヒンジ軸受３６ｃと、前記長穴７６及び丸穴６２ａによって回動自在に軸支されるヒンジ軸７９と、ヒンジ軸３９が外れるのを防止する止具６３ａから構成されている。

この充填空間４１ａ，７８が２個有するフィルタープレス３ａの動作は、まず、沈降分離僧２から圧送されたフロック等の沈降物を、圧送口３５ａに挿入された充填用ホース６８ａの先端、及び、充填空間４１ａに相当する位置に形成された貫通孔から、充填空間７８、４１ａ内に供給する。次いで、加圧手段によって充填空間４１ａ，７８を加圧し、固液分離する。

脱水ケーキが所定量に達すると、ピストン軸９５ａを上向きに駆動して、枢支部材６４ａの位置を上方に押し上げ、連結アーム４５ａを押さえアーム４４ａと異なる角度で傾斜させる。そして、ヒンジ部７７の作用により枠体３１ａ，６６，３２ａを揺動させ、枠体３１ａ，６６，３２ａの下部を開放し、充填空間４１ａ、７８内の脱水ケーキを落下させる。

充填空間を２固にすることで、１個の時の２倍の処理が可能となる。また、ヒンジ部７７に長穴７６を備えているので、弾性パッキン具４０ａ６５の損傷が軽減される。

本発明の一実施形態に係る排出土処理車両の側面図である。 前記排出土処理車両の排出土処理装置の構成概略図である。 前記排出土処理車両の脱水ケーキ検出手段の概略図である。 前記排出土処理車両のフィルタープレスの分解斜視図である。 前記フィルタープレスの一の動作を示す図である。 前記フィルタープレスの他の動作を示す図である 本発明の他の実施形態に係る排出土処理車両のフィルタープレスの動作を示す図である。

符号の説明

１ 凝集処理槽
２ 沈降分離槽
３ フィルタープレス
４ 濾過槽
５ 濾過液貯留槽
８ 加圧手段
３１，３２ 枠体
３３，３４ 濾過体
３７ 長孔
３８ ヒンジ部
３９ ヒンジ軸
４０ 弾性パッキング
４１ 充填空間
４５ 連結アーム

Claims (6)

1. 濾過体が張設された枠体が複数並設され、隣接する前記濾過体によって排出土の充填空間が形成され、前記充填空間に圧送された排出土を濾過して固液分離するフィルタープレスにおいて、前記並設された複数の枠体がヒンジ部を介して揺動自在に連結されるとともに、前記複数の枠体のうち少なくとも両端に位置する枠体を連結して前記複数の枠体を相互に近接離間させる連結アームを備えたことを特徴とするフィルタープレス。
2. ヒンジ部は、枠体の上部に形成された少なくとも１個の長穴と、前記長穴に回動自在に軸支されるヒンジ軸とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタープレス。
3. 排出土に含まれる固形分を凝集させてフロックを生成する凝集処理槽と、凝集処理槽より供給されたフロックを沈降分離する沈降分離槽と、沈降分離槽において分離されたフロックを濾過体により濾過して固液分離するフィルタープレスとを備え、前記沈降分離槽を凝集処理槽の下方に配設したことを特徴とする排出土処理装置。
4. 沈降分離槽内を加圧して沈降分離槽内のフロックをフィルタープレスへ圧送する加圧手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載の排出土処理装置。
5. フィルタープレスが請求項１または請求項２に記載のフィルタープレスであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の排出土処理装置。
6. 請求項３乃至請求項５のうちいずれか一項に記載の排出土処理装置を輸送用車両の荷台に搭載したことを特徴とする排出土処理車両。

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