JP2009096157A

JP2009096157A - 攪拌水槽機能付きコンクリートミキサ

Info

Publication number: JP2009096157A
Application number: JP2007291294A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Nomura; 崇幸野村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-10-12
Filing date: 2007-10-12
Publication date: 2009-05-07

Abstract

【課題】コンクリートミキサのうちバッチミキサは、練混ぜ性能、再起動性能、排出性能を満足できるように開発されたものである。
このバッチミキサで、生コン関連の設備から発生する洗浄排水の処理できる機能をもたせ、コンクリートミキサの利用範囲を広めろことと、コンクリートミキサの付加価値を高めることにある。
【解決】コンクリートミキサに洗浄排水を収納できる水槽を取り付け、インバータ制御装置でミキサ羽根の回転数を任意に調整ができ、又、間欠攪拌運転ができるようにし、従来になかった洗浄排水処理機能をもったコンクリートミキサにすることで、１台のコンクリートミキサが生コンの練混ぜと洗浄排水の処理との２つの機能をもたせることで、コンクリートミキサの利用範囲を広げるものである。
【選択図】図２

Description

この発明は、コンクリートミキサに関する。

コンクリートミキサのうちバッチミキサは、練混ぜ性能や再起動性能及び排出性能を満足できることを目的として技術開発されたものである。
このバッチミキサに別な用途としての攪拌水槽機能をもたせ、利用範囲を広め付加価値を高めることにある。
なお、バッチミキサとは一練り分ずつのコンクリート材料を練り混ぜるミキサを言う。

コンクリートミキサは、モルタルや生コンクリートを練混ぜることを目的とし、開発されたものである。
このコンクリートミキサのうちバッチミキサの活用範囲を広げ、練混ぜに関する性能をもった排水処理機としての利用方法を確立し、コンクリートミキサの有効利用となる産業に寄与したく、この発明をした。

この発明は、コンクリートミキサのうちバッチミキサに、洗浄排水を収納できる水槽部を取り付け、攪拌水槽機能のあるコンクリートミキサで、生コン関連工場で発生する洗浄排水も処理できる機械にすることである。
コンクリートミキサのうちバッチミキサでパン形強制練りミキサを例にして説明をおこなう。
なお、スラリー状の残渣物とは、洗浄排水中に含まれる水、セメント、砂、砂利等が混ざり合った粥状の状態になった残渣物を言う。
パン形強制練りミキサの構造は、混合槽、混合装置、動力伝達装置、練上がりコンクリート排出装置１０及び取り付けフレームからなる。
混合槽は、胴板２、底板３、着脱自在な内張り板４、カバーなどである。
混合装置は、回転軸５、アーム６、着脱自在な羽根７である。
動力伝達装置は、歯車１２、ベルト１３、チェーン、油圧装置などである。
このパン形強制練りミキサの混合槽の上に収納水槽８を取り付ける。
収納水槽８は攪拌水槽として利用できるように、円柱形又は円錐台形の形状の鋼材で嵩上げをしたものである。

また、収納水槽８に回収できる容量は、生コン関連工場で発生する洗浄排水量に対応できる容積を確保するとともに、パン形強制練りミキサの公称容量に応じた大きさにする。
例えば、生コン関連工場で発生する洗浄排水を１回当りに処理したい容量が１．０ｍ^３で、排水中から上澄み水を取り除いたスラリー状の残渣物量が１日当り０．２ｍ^３相当発生する場合、収納水槽８の容量は１．０ｍ^３以上もの大きさにし、パン形強制練りミキサの公称容量は、排水中から上澄み水を取り除いたスラリー状の残渣物量の２倍程度、０．５ｍ^３相当が必要になる。
攪拌水槽機能付きコンクリートミキサ１には、インバータ制御装置１４により動力となる電動モータ９の周波数を変えることにより、混合装置の羽根７の回転を低速回転、高速回転と自在な回転数を得れるようにする。

また攪拌水槽機能付きコンクリートミキサ１には、間欠運転ができるように間欠タイマーを取り付ける。
なお、洗浄排水処理方法は、特許公開２００６−１２３４８４生コンクリート設備からの洗浄排水の利用方法、または、これに準じた方法でおこなうものである。

また、混合装置の回転軸５と練上がりコンクリート排出装置１０のゲート口には十分な漏水対策を講じるものである。

攪拌水槽機能付きコンクリートミキサ１は、コンクリートミキサ本来のコンクリート材料を練り混ぜる性能の他に、洗浄排水を収納できる機能、洗浄排水を攪拌できる機能、汚濁している洗浄排水を上澄み水と粥状になった排水中の残渣物とに分離できる機能、そして分離された排水中のスラリー状の残渣物に新たなコンクリート材料を入れて練り混ぜがおこなうことのできるコンクリートミキサである。

コンクリートミキサのうちバッチミキサは、練混ぜ性能、再起動性能、排出性能を満足できるように開発されたものである。
このバッチミキサで生コン関連工場から発生する設備の洗浄排水の処理がおこなえることである。
この攪拌水槽機能付きコンクリートミキサ１で、従来になかった洗浄排水処理兼用のバッチミキサとして、新たな活用と用途範囲が広がることである。

発明の実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態を攪拌水槽機能付きコンクリートミキサ１に関する、図２に基づいて説明する。

コンクリートミキサのうちバッチミキサで攪拌水槽機能付きコンクリートミキサ１として適しているのが、パン形強制練りミキサである。
他のバッチミキサの傾胴形重力式ミキサや水平一軸形強制練りミキサ及び水平二軸形強制練りミキサにも攪拌水槽機能をもたせることは可能である。
費用対効果の面からパン形強制練りミキサを基本とした攪拌水槽機能付きコンクリートミキサ１の説明を行う。

パン形強制練りミキサの混合槽の上に収納水槽８を取り付ける。

混合装置の回転軸５やアーム６は、回転軸５からの漏水を少なくする為に、混合槽の上に取り付けた収納水槽８の高さと同等位の高さにする。

また、コンクリート排出装置１０のゲート口には、ゴムシール等を用いたりして、密着性を高め十分な漏水対策を講じる。

攪拌水槽機能付きコンクリートミキサ１には、練混ぜる羽根７の回転数が低速回転や高速回転の任意のスピードに調整できるように、インバータ制御装置１４を取り付ける。
周波数（Ｈｚ）を変えることで、攪拌運転のような低速回転から練混ぜ運転に必要な高速回転を自在に調整できる機能をもたせる。

攪拌水槽機能付きコンクリートミキサ１には、一定時間に攪拌運転ができるように、間欠タイマーを取り付ける。
間欠運転は、洗浄排水中のセメント成分が凝結しない範囲内での攪拌運転ができるとともに、寒冷地においては、冬季にスラリー状の残渣物が凍りつかないように凍結防止の役割を果たすものである。

攪拌水槽機能付きコンクリートミキサ１の混合槽に、上澄水が取り出させるように、上澄水排水用の排水バルブ１１を設ける。
排水バルブ１１の取り付け位置は、洗浄排水中に含まれるスラリー状の残渣物量の最大値の１．５倍を確保できる位置に取り付けるの望ましい。
これは、沈降剤を用いた排水中のスラリー状の残渣物が凝集効果によるフロックした容積に対して、沈降剤を用いない場合と比べ、初期の段階で約１．２倍程度膨れあがる為である。

以下に本発明の実施例を挙げて詳しく説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。

攪拌水槽機能付きコンリートミキサ１にパン形強制練混ぜミキサを用いた実施例を挙げて説明する。
このパン形強制練りミキサ公称容量は、０．１ｍ^３の練混ぜ量であり、練混ぜ機能の他に攪拌水槽として利用できるように、収納水槽８を円錐台形の形状の鋼材で嵩上げをして０．５ｍ^３の容量を確保できる構造に改造したものである。
また、攪拌水槽機能付きコンリートミキサ１内の羽根７は、回転スピードを低速回転から高速回転できるようにインバータ制御装置１４と一定時間に間欠運転ができるように、タイマー制御を取り付けたものに改造させた。
インバータ制御装置１４による周波数は、６０Ｈｚで羽根７の回転数が練混ぜ時で必要な概ね８０ｒｐｍになるようにし、攪拌運転時では、１５Ｈｚで２０ｒｐｍ位の回転が得られるようにした。
間欠運転は、１０分間で１５秒程度の攪拌運転ができるように調整を行った。
日々の製造での、コンクリート製品製造設備やプラントミキサからの洗浄排水は、１日当たり約５００リットルの発生量であった。
この洗浄排水を攪拌水槽機能付きコンリートミキサ１で回収し、高分子凝集剤０．１％溶解液１，０００ｍｌを入れ攪拌させ、汚濁している洗浄排水を上澄水とスラリ−状の洗浄残渣物とに沈降分離させる。
上澄水は、排水バルブ１１より上澄水貯水槽へ移し変え、コンクリ−ト用練り混ぜ水として再利用させる。
攪拌水槽機能付きコンリートミキサ１内に残っている、スラリ−状の残渣物は、約５０リットルの容量である、この容量は、検尺スケ−ル等を用いて容積計算し、出来るだけ精度の高い方法で容積計算を行う。
次に予めに、洗浄排水中の材料分析を行う必要がある、これは、ＪＩＳ規格のフレッシュコンクリ−トの洗い分析試験に準じた方法で、スラリ−の残渣物中の各材料別の単位容積当りの質量や各材料が占める容積比率及び、単位容積質量と単位水量との関係式を求めておく。
試験結果により、当工場からの洗浄排水中のスラリ−状の残渣物の各材料が占める容積比率は、概ねセメント分２６％、砂分５３％、砂利分２１％であった。
また、単位容積質量と単位水量との関係式は、Ｗ＝１５９７−０．６０（ｘ）となり、この分析結果から洗浄排水中のスラリ−状の残渣物量の推定分析に役立たせる。
スラリ−状の残渣物を１リットル採取して、計測したら１，８３７ｇであった、これを分析した容積比率や関係式から、５０リットルのスラリ−状の残渣物中には、概ね水２５ｋｇ、セメント分１４ｋｇ、砂分３９ｋｇ、砂利分１５ｋｇの材料が混ざり合っていることとなる。
続いて、攪拌水槽機能付きコンリートミキサ１内にあるスラリー状の残渣物中のセメント分が安定化する為に、推定セメント量の２％に相当する遅延剤２８０ｍｌを入れ攪拌させ、翌日までセメント成分が凝結しないように、１０分間隔で１５秒間程度の間欠攪拌運転を行った。
翌日、スラリ−状の残渣物中の各々の材料推定量を基にして、このスラリ−状の残渣物を１バッチで消費してしまう配合修正を行う。
新たに追加するコンクリ−ト用材料は、推定式よりセメントは３５ｋｇ、砂は１９ｋｇ、砂利は６１ｋｇを計量して、０．０９ｍ^３のフレッシュコンクリ−トを練り混ぜ、製品を製造した。
圧縮強度試験の結果は、材齢１４日において、平均２５．８Ｎ／ｍｍ^２であった。
以上が、再利用としての実施例であるが、安定型産業廃棄物処理としても、攪拌水槽機能付きコンリートミキサ１で処理が可能である。

以下、安定型産業廃棄物処理の実施例を説明する。
廃棄コンクリートの圧縮強度が８Ｎ／ｍｍ^２であれば、安定型産業廃棄物としての処分ができることとなっている。
洗浄排水をに攪拌水槽機能付きコンリートミキサ１に回収し、再利用する方法と同様に上澄水を取り除き、スラリ−状の残渣物量の同等量の乾燥した砂を入れ、練混ぜをおこない型枠に入れ硬化させた。
５０リットルのスラリ−状の残渣物に、５０リットル相当の乾燥させた砂を攪拌水槽機能付きコンリートミキサ１に入れて練混ぜをおこない、型枠に入れ硬化の確認をした、材齢３５日で９Ｎ／ｍｍ^２位の圧縮強度であった。
この実施例は、安定型産業廃棄物処分としての例であり、スラリ−状の残渣物中に含まれるセメント量に大きく左右されるものである、乾燥した砂の量は、硬化するセメント量に見合った適正量でなければ所要の強度を満足できないものである。
所要の強度を満足させる場合は、新たなセメントの補充での対応で、可能なものである。

この攪拌水槽機能付きコンクリートミキサ１は、モルタルやコンクリートの練混ぜに関する性能性に富んだバッチミキサに攪拌水槽機能をもたせ、バッチミキサ本来の使い方と従来になかった生コン関連設備から発生する洗浄排水の処理とが兼用できるコンクリートミキサである。

洗浄排水処理機能のある攪拌水槽機能付きコンクリートミキサ１は、管理型産業廃棄物の発生を抑えるとともに、洗浄排水中に含まれる残渣物の再利用が可能となり、資源の有効利用になるものである。

本発明の実施形態における平面図である。本発明の実施形態における側面図である。

符号の説明

１攪拌水槽機能付きコンクリートミキサ
２混合槽の胴板
３混合槽の底板
４混合槽の内張り板
５混合装置の回転軸
６混合装置のアーム
７混合装置の羽根
８収納水槽
９電動モータ
１０コンクリート排出装置
１１排水バルブ
１２動力伝達装置の歯車
１３動力伝達装置のベルト
１４インバータ制御装置

Claims

練混ぜに関する性能をもったコンクリートミキサの混合槽に、生コン関連設備から発生した洗浄排水を収納できる水槽を取り付け、攪拌水槽としての機能を持たせることを特徴とした攪拌水槽機能付きコンクリートミキサ。
請求の範囲１の攪拌水槽機能付きコンクリートミキサにインバータ制御装置を取り付け、電動モータによって回転する混合装置の羽根を低速回転や高速回転に任意の回転スピードにコントロールすることが、できることを特徴とした攪拌水槽機能付きコンクリートミキサ。
請求の範囲２の攪拌水槽機能付きコンクリートミキサに間欠タイマーを取り付け、一定時間に間欠運転ができることを特徴とした攪拌水槽機能付きコンクリートミキサ。