JP3146280B2 - 濁水処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、掘削作業や浚渫作
業時の泥土等を含む濁水から水分を除去し、廃泥を埋め
戻し材として現場処分が可能なケーキ状固形物に処理す
るための濁水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、掘削時等に排出される濁水には多
量の土粒子や腐食物（以下土粒子等という。）が含まれ
ているため、そのまま河川の放出することや、埋め立て
地に廃棄することは環境汚染の防止上禁じられている。
そこで、作業現場で濁水中の土粒子等の廃泥と水分を分
離する手段として、切り欠き部から濁水の上澄みをオー
バーフローさせる貯水槽（ノッチタンク）が用いられて
いる。また、凝集剤を用いて廃泥と水分を分離する方法
として、例えば特許公昭５７−４３２８５号公報には、
濁水と凝集剤を撹拌混合する混合凝集槽と、混合凝集槽
と沈降分離槽とを連結する、内部にスクリュウーコンベ
ヤを設置した連結管と、内部に突起物を設置し、凝集物
を混合凝集槽に一定の厚さに堆積させる上下自在に可動
する管状部材を設置した沈降分解槽とからなる濁水の浄
化装置、が開示されている。

【０００３】また、特公昭５９−２７２３９号公報には
原水配管系に、内部に邪魔板を段設した反応タンクを設
け、この反応タンクに、先端の噴口をタンク中に深く挿
入した原水管を設け、この原水管の適所に薬液タンクか
らの給液管を接続する一方、反応タンクを介し又は介さ
ないで沈殿濃縮タンクと連結する取出し管を設けたこと
を特徴とする泥水処理装置、が開示されている。

【０００４】しかし、上述した従来技術のうち、ノッチ
タンクは処理能力が低いし、オバーフローする水分は浄
化していないために河川にそのまま放流できないという
欠点がある。また、特公昭５７−４３２８５号公報に開
示の濁水の浄化装置および特公昭５９−２７２３９号公
報に開示の泥水処理装置には凝集剤混合濁水から水分を
積極的に除去して土粒子等を固形化する手段は設けてい
ないため、固形分を廃土として処理することができない
という欠点がある。

【０００５】更に、廃泥から水分を除去する方法とし
て、多孔回転ドラムの下側を廃泥槽に嵌入させた状態で
ドラムを回転させることによりドラム表面に廃泥を付着
させ、ドラム内から真空引きすることにより水分を除去
する方法、回転ドラムに濾布を巻装し、濾布に付着させ
た廃泥中の水分を回転ドラム内から真空引きすることに
より除去する方法、ローラ間に巻装して回転させる濾布
に付着させた廃泥を対向する加圧ローラで圧搾して水分
を除去する方法、対向する一対のプレス板間に濾布を配
置し、該濾布に廃泥を供給して圧搾する方法、遠心力に
より廃泥中の水分を除去する方法等が知られている。し
かし、これらいずれの方法も装置が大型であるために作
業現場において設置場所を確保する煩わしさがあるし、
可搬性に欠けており、また価格も嵩むという欠点があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した従来
技術の諸欠点に鑑みなされたもので、処理速度が速いの
で作業性に優れており、廃泥からの脱水能力が高いので
得られた土粒子等の固形物は埋め戻し材、盛土として現
場処理が可能であり、しかも小型で狭い作業現場にも設
置可能で、可搬性にも優れている濁水処理装置を提供す
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために構成された本発明の手段は、濁水に凝集剤を混合
撹拌する第１撹拌槽と、該第１撹拌槽から送られる薬剤
混合濁水を更に撹拌する第２撹拌槽と、該第２撹拌槽か
ら送られる薬剤混合濁水中の廃泥を沈殿させることによ
り水分から分離し、該廃泥と水分を外部に区々に排出す
る沈殿槽と、該沈殿槽から反転式のパンフィルタに供給
されるスラリー状の廃泥から吸引手段により水分を吸引
除去してケーキ状固形物にする脱水固化装置と、該脱水
固化装置のパンフィルタを反転することにより落下させ
る前記ケーキ状固形物を回収するケーキバックとからな
り、前記パンフィルタは浅底容器状に形成され、反転手
段により上、下方向に回転可能なパン本体と、該パン本
体内に横設され、パン本体内の上側を廃泥収容部、下側
を水分吸引部に画成する多孔仕切体と、該多孔仕切体上
に被着した濾材と、前記吸引部に開口する吸引穴を有
し、前記パン本体に横設した吸引管とから構成したもの
からなる。

【０００８】そして、前記沈殿槽は有底の槽本体と、該
槽本体内に挿設され、前記第２撹拌槽から送られる薬剤
混合濁水を底面側に案内するガイド筒と、該ガイド筒の
下側に位置して前記槽本体内に配設され、駆動源により
回転駆動される沈降促進翼と、該沈降促進翼の上方に位
置して前記槽本体内に配設した浮上抑止体とから構成
し、前記脱水固化装置を構成するパンフィルタは浅底容
器状に形成され、反転手段により上、下方向に回転可能
なパン本体と、該パン本体内に横設され、パン本体内の
上側を廃泥収容部、下側を水分吸引部に画成する多孔仕
切体と、該多孔仕切体上に被着した濾材と、前記吸引部
に開口する吸引穴を有し、前記パン本体に横設した吸引
管とから構成するとよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳述する。図において、１は第１撹拌槽を示
す。該第１撹拌槽１は槽本体１Ａと、該槽本体１Ａ内に
挿設され、モーター等の駆動源により回転駆動される撹
拌翼１Ｂとから構成してあり、撹拌槽１内には掘削、浚
渫作業により湧出する濁水が水中ポンプ２、送水管３を
介して供給されるようになっている。また、撹拌槽１内
にはホッパー４Ａと、加振機４Ｂと、開閉シャッター４
Ｃとからなる薬剤投入装置４により所望量の凝集剤を投
入するようにしてあり、撹拌槽１内で濁水と凝集剤を混
合撹拌することにより濁水中の土粒子等に凝集剤が付着
して廃泥と水分に分離した状態の混合濁水が生成され
る。なお、本実施の形態で使用する凝集剤は環境汚染の
ない無機質性のものであり、薬剤自体は公知であるので
その詳細は省略する。また、５は第１撹拌槽１に並設し
た第２撹拌槽で、該第２撹拌槽５も槽本体５Ａと、該槽
本体５Ａ内に挿設され、モーター等の駆動源により回転
駆動される撹拌翼５Ｂと、槽本体５Ａの底面に接続さ
れ、途中に開閉弁を有する排出管５Ｃとから構成してあ
り、第１撹拌槽１とは各槽本体５Ａ、１Ａに連通する送
水管６によって接続している。

【００１０】７は該第２撹拌槽５から供給される混合濁
水中の廃泥と水分に分離するための沈殿槽を示す。８は
該沈殿槽７を構成する槽本体で、該槽本体８は底面８Ａ
が円錐状に凹陥し、その中央に排出口８Ｂを設け、上端
にはオーバーフロー用の山形状切り欠き８Ｃ、８Ｃ、・
・を形成した形状をなしている。槽本体８には上部外周
に沿って樋型の溢水受け部９、９が円弧状に設けてあ
り、各溢水受け部９の両端に穿設した流水穴９Ａ、９Ａ
は前記切り欠き８Ｃ、８Ｃ、・・から溢水受け部９に流
入した溢水を排水溝等に放出するための放出管１０、１
０にそれぞれ連通している。なお一方の放出管１０には
第２撹拌槽５の排出管５Ｃが接続してある。１１は槽本
体８内に挿設され、連通管１２を介して第２撹拌槽５か
ら混合濁水が送られる濁水ガイド管で、該濁水ガイド管
１１は下端側１１Ａが喇っぱ状に拡開した筒体からなっ
ており、該濁水ガイド管１１には低速モータ等の駆動手
段１３の回転軸１３Ａが挿設してある。１４、１４は前
記回転軸１３Ａの下端に設けた一対の沈降促進翼で、該
沈降促進翼１４、１４は回転方向に対してピッチが設け
てあり、槽本体８の底面８Ａに沿って毎分約１，２５回
の速度で回転駆動されることにより混合濁水中の廃泥を
底面８Ａ側に付勢して沈降を促進し、水分と分離するも
のである。

【００１１】更に、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃは前記沈降
促進翼１４の上方に位置して槽本体８内に同心円状に配
設した複数の浮上抑止体で、該浮上抑止体１５Ａ、１５
Ｂ、１５Ｃ（以下浮上抑止体１５と総称する。）は裁頭
円錐状の環体に形成してあり、比重の小さい廃泥が浮上
するのを可及的に抑制するためのものである。１６はス
ラリー状の廃泥を自重により排出するために前記排出口
８Ｂに接続した開閉弁である。

【００１２】そして、上述した第１撹拌槽１、第２撹拌
槽５および沈殿槽７は、図２および図３に示すように枠
材１７Ａ、１７Ａ、・・・を組合わせ、外側を外板１７
Ｂで覆って構成したケーシング１７内に配設することに
より全体をコンパクトなパッケージ型に構成してある。

【００１３】上述した沈殿槽７によって薬剤混合濁水は
廃泥と水分に分離するが、この段階では廃泥は水分を相
当程度に含んだスラリー状をなしているので、更に水分
を除去する必要がある。１８は沈殿槽７から前記開閉弁
１５を介して自重により排出される廃泥を一旦貯留する
廃泥バックで、該廃泥バック１８は有底の容器からなっ
ている。廃泥バック１８内には水中ポンプ１９が設置し
てあり、該水中ポンプ１９の吐出口には後述するパンフ
ィルタ２２に廃泥を送るための送り管２０が接続してあ
る。

【００１４】２１は前記廃泥バック１８から水中ポンプ
１９により送られる廃泥から水分を除去することにより
廃泥をケーキ状固形物に形成する脱水固化装置を示す。
２２は該脱水固化装置２１を構成し、廃泥バック１８か
ら供給される廃泥を受承するパンフィルタで、該パンフ
ィルタ２２は図５に示すように、平面略矩形状で、底面
２３Ａが扁平Ｖ字状に傾斜した金属製のパン本体２３
と、該パン本体２３内に水平に配設することにより、パ
ン本体２３内の上側を廃泥収容部Ａ、下側を水分吸引部
Ｂに画成するパンチングメタル等の多孔板２４と、該多
孔板２４上に展着した濾布等で構成した濾材２５と、該
濾材２５を上方から固定するための押え枠２６とから構
成してある。

【００１５】２７はパンフィルタ２２の底面２３Ａ中央
に横方向に挿設した回転吸引軸で、該回転吸引軸２７は
軸方向に排出路２７Ａが形成してあり、該排出路２７Ａ
を開放した状態で上部外周に半円状切欠きからなる吸引
口２７Ｂが軸方向に沿って形成してある。そして、回転
吸引軸２７の両端は基台２８に軸受２９、２９を介して
回転自在に支持してある。３０はパンフィルタ２２を
上、下方向に反転させる反転手段で、該反転手段３０は
基台２８に搭載されて回転吸引軸２７の一端に接続した
軸継手３０Ａ、ウオーム減速機３０Ｂおよび手動ハンド
ル３０Ｃの手動式回転機構からなっている。

【００１６】更に、３１は脱水固化装置２１を構成し、
廃泥中の水分を吸引除去するための吸引手段を示し、該
吸引手段３１は回転吸引軸２７の一端にスイベル継手３
２を介して接続された吸引管３３と、該吸引管３３の基
端側が接続された真空槽３４と、該真空槽３４の底部に
設けた電磁式排水弁３５と、真空槽３４内に挿設した水
位センサ３６と、真空槽３４に接続された真空ポンプ３
７と、真空ポンプ３７の吐出口に接続された気水分離用
のセパレータ３８と、真空ポンプ３７、水位センサ３６
および電磁式排水弁３５に信号線を介して電気的に接続
された制御盤３９とから構成してある。

【００１７】４０はパンフィルタ２２の下方に位置して
基台２８に配置されたケーキバックで、該ケーキバック
４０は反転したパンフィルタ２２から落下するケーキ状
固形物を回収するもので、底部には移動用車輪が設けて
ある。

【００１８】本実施の形態は上述の構成からなるが、次
にその作動について説明する。掘削或は浚泄等の作業に
より湧出する濁水は水中ポンプ２により吸上げて第１撹
拌槽１内に放出する。第１撹拌槽１内には薬剤投入装置
４により凝集剤が濁水の量に応じて供給されており、濁
水に凝集剤が混合されて土粒子や腐食物に凝集剤が付着
することにより廃泥と水分に分離した状態になる。そし
て、この混合濁水は送水管６を介して第２撹拌槽５に流
入し、更に撹拌翼５Ｂによって撹拌されることにより土
粒子や腐食物に凝集剤が付着する結果、廃泥と水分とは
より一層分離した状態になる。

【００１９】そして、第２撹拌槽５内の混合濁水は連通
管１２を介して沈殿槽７に送られる。沈殿槽７内では沈
降促進翼１４が低速回転することにより廃泥は底面８Ａ
側に圧縮された状態になってスラリー状をなしている。
そこで、開閉弁１６を開弁して廃泥を廃泥バック１８に
自重により落下させ、水中ポンプ１９によりパンフィル
タ２２に送る。パンフィルタ２２に廃泥が適当量供給さ
れたら、吸引手段３１の真空ポンプ３７を作動させ、回
転吸引管２７を介してパンフィルタ２２の吸引部Ｂ内を
真空引きする。これにより、濾材２５、多孔板２４を介
して廃泥に残留している水分は吸引され、水分吸引部Ｂ
から吸引管３３を経て真空槽３４内に回収される。この
吸引工程によって、廃泥の含水率は約４０％にまで低下
させることができる。

【００２０】上述の如くして真空槽３４内の貯水量が所
定量になると、制御盤３９は水位センサからの水位信号
により真空ポンプ３６の作動を停止し、電磁式排水弁３
５を開弁動作させて貯留水を排水溝等に放出させる。

【００２１】本実施の形態による濁水処理装置は装置全
体を小型化してあるし、廃泥と水分の分離を高める構成
にしてあるから、濁水の分離、沈殿等の処理に要する消
費電力は３ｋｗ／ｈであり、１９ｋｗ／ｈ以上の消費電
力を必要とした従来技術と比較してランニングコストを
大幅に低減することが可能である。

【００２２】なお、本実施の形態ではパンフィルタ２２
を手動式回転機構からなる反転手段２９により回転する
構成にしたが、モータ等の駆動源と、回転するパンフィ
ルタ２２を上向きの位置と反転した下向きの位置で停止
させるためのリミットスイッチ等を有する電動装置によ
り作動させる構成にしてもよい。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上詳述した如く構成したか
ら、下記の諸効果を奏する。 （１）１基の攪拌槽のみでなく、第２攪拌槽によっても
濁水と凝集剤を混合するように構成したから、濁水中の
土粒子、腐食物に凝集剤をより高い割合で付着させるこ
とができる結果、廃泥と水分の分離を高めることができ
るし、処理能力が高いので、連続処理が可能である。（２）脱水固化装置の反転式のパンフィルタは、濾材を
被着した多孔仕切体によってパン本体内を汚泥収容部と
水分吸引部とに画成し、水分吸引部に吸引穴が開口する
吸引管をパン本体に横設した構成にしたから、構成が簡
単であるし小型化でき、しかも廃泥からの脱水能力が高
い。 （３）脱水固化装置により得られるケーキ状固化物は含
水率が産業廃棄物の基準値以下であるので、掘削現場で
盛土あるいは埋め戻し材として使用できる。従って、産
業廃棄物として処分する場合に要する費用や作業を不要
にできるし、そのための運搬費を削減できる。 （４）２基の撹拌槽と沈殿槽により濁水から廃泥を除去
した水分は浄化されているし、凝集剤には無機質のもの
を用いることによって、環境を汚染することがない廃水
としてそのまま河川に放流することができる。 （５）沈殿槽には沈降促進翼と浮上抑止体を設けること
によって廃泥を速やかに沈殿させるようにしたから、水
分と分離する処理能力が早い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る濁水処理装置の全体
構成を示す説明図である。

【図２】第１攪拌槽、第２攪拌槽、沈殿槽をパッケージ
型に構成した平面図である。

【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ矢示方向断面図であ
る。

【図４】脱水固化装置の平面図である。

【図５】パンフィルタの部分斜視図である。

【符号の説明】

１ 第１攪拌槽 ５ 第２攪拌槽 ７ 沈殿槽 ８ 槽本体 １１ ガイド筒 １４ 沈降促進翼 １５ 浮上抑止体 １８ 廃泥バック ２１ 脱水固化装置 ２２ パンフィルタ ２３ パン本体 ２４ 多孔仕切体 ２５ 濾材 ２７ 回転吸引軸 ２７Ｂ 吸引口 ３１ 吸引手段 ４０ ケーキバック Ａ 廃泥収容部 Ｂ 水分吸引部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−256298（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−87300（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−21800（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−117143（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−71807（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−43507（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−85514（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−204657（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−90911（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−27239（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭51−26662（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 21/01 - 21/34 C02F 1/52 - 1/56 C02F 11/12 - 11/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 濁水に凝集剤を混合撹拌する第１撹拌槽
   と、該第１撹拌槽から送られる薬剤混合濁水を更に撹拌
   する第２撹拌槽と、該第２撹拌槽から送られる薬剤混合
   濁水中の廃泥を沈殿させることにより水分から分離し、
   該廃泥と水分を外部に区々に排出する沈殿槽と、該沈殿
   槽から反転式のパンフィルタに供給されるスラリー状の
   廃泥から吸引手段により水分を吸引除去して該廃泥をケ
   ーキ状固形物にする脱水固化装置と、該脱水固化装置の
   パンフィルタを反転することにより落下させる前記ケー
   キ状固形物を回収するケーキバックとからなり、前記脱
   水固化装置を構成するパンフィルタは浅底容器状に形成
   され、反転手段により上、下方向に回転可能なパン本体
   と、該パン本体内に横設され、パン本体内の上側を廃泥
   収容部、下側を水分吸引部に画成する多孔仕切体と、該
   多孔仕切体上に被着した濾材と、前記吸引部に開口する
   吸引穴を有し、前記パン本体に横設した吸引管とから構
   成したことを特徴とする濁水処理装置。
2. 【請求項２】 前記沈殿槽は有底の槽本体と、該槽本体
   内に挿設され、前記第２撹拌槽から送られる薬剤混合濁
   水を底面側に案内するガイド筒と、該ガイド筒の下側に
   位置して前記槽本体内に配設され、駆動源により回転駆
   動される沈降促進翼と、該沈降促進翼の上方に位置して
   前記槽本体内に配設した浮上抑止体とから構成し、前記
   脱水固化装置を構成するパンフィルタは浅底容器状に形
   成され、反転手段により上、下方向に回転可能なパン本
   体と、該パン本体内に横設され、パン本体内の上側を廃
   泥収容部、下側を水分吸引部に画成する多孔仕切体と、
   該多孔仕切体上に被着した濾材と、前記吸引部に開口す
   る吸引穴を有し、前記パン本体に横設した吸引管とから
   構成したことを特徴とする請求項１記載の濁水処理装
   置。