JP3154959B2 - 濁水沈澱処理方法及び濁水沈澱処理装置 - 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、濁水中に含まれる
土粒子成分を沈澱させて上澄みの水成分と分離する濁水
沈澱処理方法に係わり、特に、土粒子凝集促進剤を用い
て土粒子凝集体を生成させる濁水沈澱処理方法及び濁水
沈澱処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、水を含んだ地盤を掘削した場合
や推進工事・シールドトンネル工事等を施工した場合等
においては、濁りを構成する土粒子と水との混合物、す
なわち濁水（原水ともいう）が発生する。この濁水は、
通常、そのまま排水溝や河川には放流できないことか
ら、濁水中に含まれる土粒子成分を沈澱させ、上澄みの
水成分と分離する濁水沈澱処理が行われる。

【０００３】従来、この濁水沈澱処理に関して、主とし
て以下の２つの方法がある。 (1)自然沈降による沈澱処理 この方法は、続々と発生してくる濁水を複数個の貯水槽
に順次導いて貯留させ、各貯水槽内にて土粒子成分を自
然沈降させるものである。そして、沈降後の上澄みの水
成分が河川に放流される。この方法では、土粒子の比重
にもよるが、自然沈降に例えば数時間から１日程度も要
することから、多量に発生する濁水を連続的に処理する
ためには、きわめて多数の貯水槽とそれらを設ける広大
な面積が必要である。 (2)土粒子凝集促進材を用いた沈澱処理 この方法は、貯水槽内において、濁水に土粒子凝集促進
材を添加し、土粒子成分を凝集させて土粒子凝集体（以
下適宜、フロッグという）とすることにより、沈澱処理
速度の向上を図るものである。この方法では、通常、凝
集促進材を濁水中に均一に分散させるために、例えばプ
ロペラ機構等による強制撹拌が行われるが、それでも、
撹拌後放置して凝集された土粒子凝集体を沈澱させるま
でにある程度の時間を要する。したがって、濁水を連続
的に処理するためには、この沈澱時間に応じた数の貯水
槽及び設置面積が必要である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、上記
(1)(2)で濁水の連続的な処理を行うためには多数の貯水
槽及び設置面積が必要であったため、これを解決する一
手段として、近年、非常に優れた土粒子凝集機能を備え
た土粒子凝集促進材が提唱されている。この凝集促進材
は、濁水中に分散しやすい液体であるという特質を利用
し、添加・撹拌が容易で例えば約１〜２分という極めて
短時間のうちに土粒子成分を沈澱可能とする土粒子凝集
体を形成するものである。

【０００５】本件出願人等は、この優れた土粒子凝集性
能を有効に用い、濁水の連続的な処理を少数の槽や小さ
な設置面積で安価に行うことを目的として、特願平９−
１５１８３８号（出願日：平成９年６月１０日、優先権
主張の基礎となる先の出願の出願日：平成８年６月２８
日）において、土粒子成分及び水成分を含む濁水と土粒
子凝集促進材とが供給されこれら濁水及び土粒子凝集促
進材を混合して混合物とする混合手段と、前記混合物が
供給され、前記土粒子凝集促進材と反応し凝集した前記
土粒子成分を沈澱させる沈澱槽と、この沈澱槽の下部か
ら前記沈澱した土粒子成分を回収する回収手段と、前記
沈澱槽の上部から前記水成分を排出する排水手段とを有
することを特徴とする、土粒子凝集促進材を用いた濁水
沈澱処理装置を提案した。これにより、濁水と土粒子凝
集促進材とを混合手段で混合し土粒子成分を凝集させて
土粒子凝集体とした後、この混合物を沈澱槽に供給して
土粒子凝集体を沈澱槽の下部へ沈澱させ回収手段で随時
回収する一方、上澄み液として上部に残存した水成分を
排水手段で排出することができ、濁水の沈澱処理を連続
的に行うことが可能となった。回収手段による回収の具
体的手順としては、沈澱槽下部に沈澱した土粒子凝集体
を傾斜底面によって排出管へと導くとともに、その排出
管に設けた開閉弁を通常は遮断状態にしておき、土粒子
凝集体の沈澱状況をみながら適宜連通状態に切り換える
ことにより、土粒子成分を連続的に回収するものであ
る。

【０００６】しかしながら、上記先願発明による濁水沈
澱処理装置においては、回収手段による土粒子成分の回
収に関して、以下のような課題が残存している。すなわ
ち、上記濁水沈澱処理装置では、通常、排出管の開閉弁
を遮断状態にしておいて沈澱槽下部に土粒子凝集体を沈
澱させてゆき、土粒子凝集体が沈澱槽内にある程度溜ま
ったら開閉弁を開き、水を含んだ土粒子凝集体を沈澱槽
下部から槽外に排出して回収する。ここで、一般に回収
した土粒子凝集体は主として産業廃棄物として所定の処
理が施されるが、上記の回収方法では、土粒子凝集体の
回収の際に水を含んだ状態のまま回収するため廃棄物の
量が比較的多くなり、廃棄物の減量化という面で改善の
余地がある。また、このような回収方法では、開閉弁を
開き既に沈澱した土粒子凝集体を排出している最中に
は、沈澱槽内の水位が急激に低下し、混合液の流動状態
に乱れが生じることから、沈澱槽内に新たな土粒子凝集
体の沈澱を行わせることができない。そのため、この間
は、掘削・施工現場からの濁水の供給を一旦中断する必
要が生じる。したがって、沈澱槽内に土粒子凝集体が溜
まり排出を行うたびに濁水沈澱処理が中断することとな
り、特に、濁水濃度が濃い場合にはすぐに土粒子凝集体
が溜まってしまい頻繁に中断することとなるため、作業
効率向上の面で改善の余地がある。

【０００７】本発明の第１の目的は、回収した土粒子凝
集体による廃棄物量の減量化を図れる濁水沈澱処理方法
及び濁水沈澱処理装置を提供することにある。本発明の
第２の目的は、土粒子凝集体の連続的な排出を可能とす
ることにより濁水沈澱処理全体の作業効率を向上できる
濁水沈澱処理装置を提供することにある。

【０００８】（１）上記第１の目的を達成するために、
本発明による濁水沈澱処理方法では、濁水に土粒子凝集
促進材を添加して混合液とすることにより、該濁水中に
含まれる土粒子成分を凝集させて前記混合液中に土粒子
凝集体を生成し、この土粒子凝集体を含む混合液を混合
物供給管を介し側壁面及び底面を備えている受水槽に供
給するとともに、前記側壁面からオーバーフローした混
合液を前記受水槽の側壁面外周を覆うように配置された
仕切壁の内側を流下させることにより、土粒子凝集体
は、仕切壁に水平方向への移動がブロックされ拡散が抑
制されつつ、ゆっくりと沈澱して上澄み液と分離され
る。そして、この沈澱した土粒子凝集体を水分を含んだ
状態のまま透水性の分離手段中に供給することにより、
前記土粒子凝集体を脱水処理する。これにより、土粒子
凝集促進材の作用で生成し混合液中に沈澱した含水性の
土粒子凝集体を脱水して、土粒子凝集体本体と水分とに
分離し、土粒子凝集体本体のみを捕捉回収することがで
きる。したがって、水分を含んだ状態のまま土粒子凝集
体を廃棄物として処理する場合に比べ、その廃棄物とし
ての容積を著しく減少させることができる。

【０００９】（２）また上記第１の目的を達成するため
に、本発明による濁水沈澱処理装置は、土粒子成分及び
水成分を含む濁水と土粒子凝集促進材とが供給されこれ
らを混合して混合液とする混合手段と、前記混合液が供
給され、前記土粒子成分が前記土粒子凝集促進材と反応
して生成した土粒子凝集体を沈澱させる沈澱槽と、前記
沈澱槽の底部近傍に接続され、前記沈澱した土粒子凝集
体を水を含んだ状態のまま前記沈澱槽外へ排出する排出
管と、この排出管からの前記水を含んだ土粒子凝集体が
供給される透水性の分離手段と、前記混合手段で混合さ
れた混合液を前記沈澱槽の上部から下方へ向けて供給す
る混合物供給管と、前記沈澱槽内部に設けられ、上部が
前記混合物供給管の供給口に向かって開口し、側壁面及
び底面を備えている受水槽と、前記沈澱槽内部に設けら
れ、前記受水槽の側壁面外周を覆うように配置された仕
切壁とを有する。土粒子成分及び水成分を含む濁水と土
粒子凝集促進材とが混合手段に供給されて混合され、混
合液中において土粒子凝集促進材と土粒子成分との反応
が行われ、土粒子成分が凝集して土粒子凝集体となる。
その後、この混合液が沈澱槽内部に設けられた受水槽に
供給され、受水槽の側壁面をオーバーフローして流速が
急激に低下しつつ仕切壁の内側をゆっくりと沈澱槽下部
へと流下する。その後、仕切壁の下端で仕切壁の外側へ
流出し、沈澱槽の側壁面に沿ってゆっくりと上昇する。
このような挙動により、土粒子凝集体は、仕切壁に水平
方向への移動がブロックされ拡散が抑制されつつ、ゆっ
くりと沈澱槽の下部へ沈降する。そして、残りの水成分
の大部分が上澄み液として上部に残存することとなる。
そして、下部に沈澱した土粒子凝集体を水を含んだ状態
のまま排出管で沈澱槽外へ排出し、透水性の分離手段に
供給することにより、含水性の土粒子凝集体を脱水して
土粒子凝集体本体と水分とに分離し、土粒子凝集体本体
のみを捕捉回収することができる。これにより、水分を
含んだ状態のまま土粒子凝集体を廃棄物として処理する
場合に比べ、その廃棄物としての容積を著しく減少させ
ることができる。

【００１０】（３）上記第１及び第２の目的を達成する
ために、本発明による濁水沈澱処理装置は、土粒子成分
及び水成分を含む濁水と土粒子凝集促進材とが供給され
これらを混合して混合液とする混合手段と、前記混合液
が供給され、前記土粒子成分が前記土粒子凝集促進材と
反応して生成した土粒子凝集体を沈澱させる沈澱槽と、
前記沈澱槽の底部近傍に接続され、前記沈澱した土粒子
凝集体を水を含んだ状態のまま前記沈澱槽外へ排出する
排出管と、この排出管からの前記水を含んだ土粒子凝集
体が供給される透水性の分離手段と、前記沈澱槽内の上
澄み液のうち、沈澱槽外周略全域で所定水位を超える分
をオーバーフローさせて該沈澱槽外へ排出する排水流路
とを有し、かつ、前記排出管は、その最高位置が前記所
定水位の高さ近傍に配置され、管内の前記水を含んだ土
粒子凝集体のうち前記所定水位を超える分をオーバーフ
ローさせて前記透水性の分離手段へと供給するように構
成されている。排水流路を設け、沈澱槽上部の上澄み液
のうち沈澱槽外周全域で所定水位を超える分をオーバー
フローさせ沈澱槽外へ排出することにより、沈澱槽上部
から極めて遅い流速で少量ずつ連続的に水成分を排出す
ることができる。このとき、排出管の最高位置をその所
定水位近傍にし、水を含んだ土粒子凝集体のうちその所
定水位を超える分をオーバーフローさせ透水性の分離手
段へ供給することにより、上記水成分の排出と同様に、
排出管から極めて遅い流速で少量ずつ連続的に水を含ん
だ土粒子凝集体を排出することができる。このようにし
て、上澄み液の排出も土粒子凝集体の排出も少量ずつ連
続的に行うことができ、かつ、土粒子凝集体は脱水され
て減量されることから分離手段内に長期にわたって溜め
続けることができるので、濁水沈澱処理を行う際、掘削
・施工現場からの濁水の供給を中断することなく継続的
に処理を続行することができる。したがって、濁水沈澱
処理全体の作業効率を良好にすることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照しつつ説明する。本実施形態による濁水沈澱処理
方法を実施する濁水沈澱処理装置の全体構造を表す側断
面図を図１に、平面図（但し透水性の袋部材に係わる部
分を除く）を図２に、図２中III−III断面でみた側断面
図を図３に示す。これら図１〜図３において、濁水沈澱
処理装置は、概略的に言うと、例えば水を含んだ地盤を
掘削した場合や推進工事・シールドトンネル工事等を施
工した場合等において発生する、土粒子成分及び水成分
を含む濁水が濁水供給管１を介して供給される濁水貯槽
２と、この濁水貯槽２の脇に併設され、優れた土粒子凝
集機能を備えた液体の土粒子凝集促進材が貯留される凝
集促進材貯槽３と、この凝集促進材貯槽３内の土粒子凝
集促進材を吸引し凝集促進材供給管４を介して撹拌槽５
（後述）に導く揚水ポンプ６と、濁水貯槽２内に設けら
れ、この濁水貯槽２から導かれた濁水と凝集促進材貯槽
３から導かれた土粒子凝集促進材とがそれぞれ供給され
これら濁水と土粒子凝集促進材とを混合する撹拌槽５
と、この撹拌槽５内に設けられ、濁水と土粒子凝集促進
材との混合液を撹拌しつつ吸引する揚水ポンプ７と、こ
の揚水ポンプ７で吸引された混合液が供給され、土粒子
凝集促進材と反応して生成した土粒子凝集体（以下適宜
フロッグという、詳細は後述）を沈澱させる沈澱槽８
と、撹拌槽５から揚水ポンプ７で吸引され導かれた混合
液を沈澱槽８の上部から下方へ向けて供給する混合液供
給管９と、沈澱槽８内部に設けられ、上部が混合液供給
管９の供給口９Ａに向かって開口し、側壁面１０Ａ及び
底面１０Ｂを備えている受水槽１０と、沈澱槽８内部に
設けられ、受水槽１０の側壁面１０Ａ外周を覆うように
配置されたかさ状仕切壁１１と、沈澱槽８の底部近傍に
接続され、沈澱したフロッグを水を含んだ状態のまま沈
澱槽８外へ排出する（後述）排出管１２と、沈澱したフ
ロッグを排出管１２に導くように、沈澱槽８の底部近傍
に形成された底面スロープ１３と、排出管１２からの水
を含んだフロッグが供給される透水性の袋部材１４と、
沈澱槽８内の上部に設けられ、側壁８Ａ上端近傍に沿っ
た回廊のように配置された排水流路１５とを有してい
る。

【００１２】濁水貯槽２内には、濁水供給管１から供給
された濁水を一旦下方に導くための仕切板１６が設けら
れている。この仕切板１６の上端の高さは、濁水貯槽２
の側壁面２Ａの上端の高さとほぼ等しく、下端の高さ
は、撹拌槽５の底面５Ｂの高さとほぼ等しくなってい
る。また濁水貯槽２の下方には、排出管１７と、この排
出管１７を連通・遮断する開閉弁１８が設けられている
（図２参照）。そして、濁水貯槽２の底部近傍は、溜ま
った小石・砂利等を排出管１７に導くように、底面スロ
ープ１９が形成されており、小石・砂利等の清掃除去を
行う際の便宜が図られている。

【００１３】凝集促進材貯槽３内に貯蔵されている土粒
子凝集促進材は、例えば、天然多糖類高分子であるアル
ギン酸ナトリウムを主成分とする液体であり、添加・撹
拌後例えば約１〜２分という極めて短時間のうちに土粒
子成分を沈澱可能なフロッグを形成するものが用いられ
る。

【００１４】撹拌槽５は、その側壁面５Ａが、４本の支
持部材２０ａ〜ｄを介して仕切板１６又は濁水貯槽２の
側壁面２Ａに支持されるとともに、その底面５Ｂが、４
本の支持部材２１ａ〜ｄを介して底面スロープ１９に支
持されている。また撹拌槽５の側壁面５Ａの上端の高さ
は、濁水貯槽２の側壁面２Ａや仕切壁１６の上端の高さ
よりもわずかに低くなっており、濁水貯槽２内の濁水の
うち所定水位（＝側壁面５Ａの高さ）を超える分がオー
バーフローして撹拌槽５内に流入するようになってい
る。これにより、撹拌槽５内に濁水をゆるやかに流入さ
せ、安定的な混合状態をつくり出せるようになってい
る。

【００１５】揚水ポンプ６と揚水ポンプ７とは、基本的
に動作が連動するように、すなわち運転開始と運転停止
とがほぼ同時となるように操作される。これはオペレー
タの手動操作でも良いし、自動制御手段を設けて連動さ
せても良い。

【００１６】沈澱槽８は、側壁面８Ａ下方のある一部領
域８Ａａが、透視性部材（例えばガラス）で構成されて
おり、沈澱槽８外部から内部を視認可能になっている。

【００１７】混合液供給管９は、中を濁水と凝集促進材
との混合液が通過する際に土粒子成分の凝集反応が行わ
れることから、反応完了までに要する時間が経過するよ
うにその長さが決定される。

【００１８】受水槽１０は、側壁面１０Ａが支持部材２
２ａ〜ｄを介してかさ状仕切壁１１の側壁面１１Ａに支
持されており、また底面１０Ｂが支持部材２３ａ〜ｄを
介して底面スロープ１３に支持されている。また、かさ
状仕切壁１１は、その側壁面１１Ａが４本の支持部材２
４ａ〜ｄを介して沈澱槽８の側壁面８Ａに支持されてい
る。

【００１９】排水管１２には、図１に示すように、沈澱
槽８の下部にある入口側から、出口側が大きく上方に持
ち上がり、その出口側端部近傍の最高位置が後述する上
澄み液のオーバーフロー水位（＝排水流路側壁面１５Ａ
の高さ）の高さ近傍になった後、出口側端部が袋部材１
４の内部に向かって下方に開口するように配置されてい
る。これによって、管内に導かれる水を含んだフロッグ
のうち、そのオーバーフロー水位を超える分をオーバー
フローさせて袋部材１４に供給するようになっている
（詳細は後述）。また、排水管１２は、入口側端部近傍
が底面スロープ１３の最深部に固定されており、かつ出
口側の沈澱槽側壁面８Ａ上部近傍が、側壁面８Ａに固定
された略枠状の排出管支え２５内を通され、この排出管
支え２５に設けられた締め付けボルト２６が締められる
ことによって支持されている。排水管１２はこのような
２点支持で支持されることから、締め付けボルト２６を
緩めると、排水管１２を構成する部材（例えば鋼）がも
つ弾性によってその高さ方向位置を微調整できるように
なっている。そして、その微調整を行った後に、締め付
けボルト２６を再び締めることによってその高さ方向位
置を保持できるようになっている。なお、この排水管１
２には、上記高さ微調整のときや、袋部材１４の濁水沈
澱処理を終了するとき、あるいは袋部材１４を交換する
とき等に排出管１２を遮断するための開閉弁２７が設け
られている。

【００２０】袋部材１４は、水分を通すとともにフロッ
グ３２を通さない性質を備えた例えば不織布、布袋、
紙、化学繊維袋等によって構成され、水を含んだフロッ
グ３２を脱水してフロッグ本体のみを滞留捕捉する機能
を備えている。この袋部材１４は、図示しない支持手段
で支持され底部及び側面に多数の開口部（図示せず）を
備えた網目状の部材からなるかご部材２８によって支持
されている。これにより、開口部から時間の経過ととも
に水分のみが導出され、図示しないドレーン手段によっ
て排出されるようになっている。なお、かご部材２８の
代わりに、底部・側面に多数の穴やスリット等を形成し
たコップ状部材、筒状部材等を用いてもよい。また、比
較的丈夫な袋部材１４を用いる場合には、このように袋
部材１４をかご部材２８で支持する代わりに、袋部材１
４近傍に立設した支柱から袋部材１４上方にアーム等を
延ばし、このアームから袋部材１４をロープ等で吊架す
るようにしてもよい。

【００２１】排水流路１５は、沈澱槽８内との仕切りを
なす側壁面１５Ａの上端の高さが、沈澱槽８の側壁８Ａ
上端の高さよりもわずかに低くなっており、沈澱槽８内
の上澄み液のうち沈澱槽８外周部略全域で所定水位（＝
側壁面１５Ａの高さ）を超える分がオーバーフローして
流入するようになっている。そしてまた排水流路１５
は、このようにして流入してきた上澄み液を、図示しな
い接続配管を介して沈澱槽８外へ排出するようになって
いる。また、排水流路側壁面１５Ａの内面には、沈澱槽
８外周部略全域においてオーバーフローする水深を均一
に保持するための、マグネット付水深調整板２９が設け
られており、さらに、このマグネット付水深調整板２９
の内側には、かさ状仕切り壁１１の側壁１１Ａの外周に
はめ込まれるように、フロッグ付着マット３０が設けら
れている（但し、煩雑を避けるために図２には図示せ
ず）。なお、このフロッグ付着マット３０は水に浮く性
質を備えていることから、沈澱槽８の側壁８Ａに取り付
けられた図示しない押さえ手段によって浮遊しないよう
に押さえられている。フロッグ付着マット３０の全体構
造を表す斜視図を図４に示す。図４において、フロッグ
付着マット３０は、化学繊維を縦横に張りめぐらして構
成されている。したがって、水の通水性が高い特性を備
えているので、オーバーフローする水に制限を加えるも
のではない。そして、フロッグが付着しやすいように、
網目状に構成されている。またフロッグ付着マット３０
は、図示のように、着脱時に４つのピースに分割可能な
構造となっている（使用時は一体に固定）。なお、図４
には中心部に円形穴を形成した構造を示したが、これに
限られず、角穴を形成してもよい。

【００２２】なお、以上の構成において、撹拌槽５は、
土粒子成分及び水成分を含む濁水と土粒子凝集促進材と
が供給されこれらを混合して混合液とする混合手段を構
成する。

【００２３】次に、上記構成の濁水沈澱処理装置におけ
る、沈澱処理の様子を図５〜図１１により説明する。ま
ず処理開始時において、例えば立坑等の掘削・推進現場
から発生した、土粒子成分及び水成分を含む濁水が、濁
水供給管１を介して濁水貯槽２内に供給される（図
５）。このとき、濁水に含まれていた小石・砂利３１等
は、底面スロープ１９上に落下・沈降する。

【００２４】その後、引き続き濁水を供給していくと濁
水貯槽２内の水位が上がり、撹拌槽５の側壁面５Ａをオ
ーバーフローして撹拌槽５内に流入する。このとき、凝
集促進材貯槽３内の揚水ポンプ６が運転を開始され、土
粒子凝集促進材が凝集促進材供給管４を介して撹拌槽５
内に供給される。これにより、濁水と土粒子凝集促進材
とが混合され混合液となる（図６）。そして、この混合
液は、凝集促進材貯槽３内の揚水ポンプ６と連動して運
転を開始される撹拌槽５内の揚水ポンプ７によって撹拌
しつつ吸引され、沈澱槽８内の受水槽１０に供給される
（図７）。このとき、撹拌槽５内の撹拌中及びその撹拌
から受水槽１０への供給までの間に、混合液中において
土粒子凝集促進材と土粒子成分との反応が行われ、土粒
子成分が凝集しフロッグ３２が生成される。

【００２５】その後、処理時間の経過と共に受水槽１０
内の水位が上がり、受水槽１０の側壁面１０Ａをオーバ
ーフローして沈澱槽８下部へと流下する。このとき、受
水槽１０をオーバーフローし液面に落下した混合液流れ
は、流速が急激に低下し、かさ状仕切壁１１の側壁面１
１Ａに沿ってゆっくりと下方に導かれる。その後、かさ
状仕切壁１１の側壁面１１Ａ下端でかさ状仕切壁１１の
外側へ流出し、沈澱槽８の側壁面８Ａに沿ってゆっくり
と上昇する。これにより、フロッグ３２は、かさ状仕切
壁１１に水平方向への移動がブロックされ拡散が抑制さ
れつつ、ゆっくりと沈澱槽８の下部へ沈降する（図
８）。

【００２６】その後、さらに時間の経過と共に、沈澱槽
８の底部から水位が上昇してくる。このとき受水槽１０
がすべて水面下に沈むと、混合液流れの受水槽１０から
の流出はオーバーフローという形ではなくなるが、この
ときも送水圧による沈澱槽８上部からの混合液流れは受
水槽１０底面１０Ｂに衝突して上方へと反転し勢いを緩
和される。すなわち混合液流れは、受水槽１０の側壁面
１０Ａ上端を超えて受水槽１０外へ比較的静かに流出
し、沈澱槽８下方へ導入される。このとき、引き続きフ
ロッグ３２はかさ状仕切壁１１で拡散が抑制されつつゆ
っくりと沈澱槽８の下部へ沈降しているが、上記のよう
に混合液流れが静かに流出・導入されることにより、一
旦沈澱したフロッグ３２が沈澱槽８上方へ舞い上がるの
が抑制される。

【００２７】このようにして沈澱槽８の水位が上昇して
いくとき、フロッグ３２は上記のように沈澱槽８の下部
に沈澱し堆積していくことから、上澄み液のみが沈澱槽
８内の上部にフロッグ３２と分離するように導かれる
（図９）。そして沈澱槽８内の水位が上がって排水流路
１５の側壁面１５Ａの高さを超えるようになると、上澄
み液のみがこれをオーバーフローして排水流路１５に流
入し、図示しない接続配管を介し、沈澱槽８外へ連続的
に排出、放流される。このとき、上澄み液を沈澱槽８上
部外周の一部でなく外周全域からオーバーフローさせる
ことにより、オーバーフロー時の流速を極めて遅くしそ
の遅い速度で静かに排水流路１５に流入させることがで
きる。したがって、比較的凝集が弱く浮遊している土粒
子が上澄み液中に存在したとしても、これが排出される
のを抑制することができる。またこのとき、排水流路側
壁面１５Ａの内面に設けられたマグネット付水深調整板
２９の調整を用いて、オーバーフローする水深が沈澱槽
８外周部全域において同水深となるように保持すること
により、上澄み液を確実に外周部全域からオーバーフロ
ーさせることができる。さらにこのとき、沈澱槽８水面
位置近傍にフロッグ付着マット３０が取り付けられてい
ることにより、浮遊土粒子を確実にブロックし、排水流
路１５への流入を確実に防止できるようになっている。
なおここまでの手順では、排出管１２の開閉弁２７は閉
じ状態となっている。

【００２８】以上のようにして上澄み液が排水流路１５
から連続的に排出されるとともに、濁水中の土粒子成分
が沈澱槽８下部にフロッグ３２としてどんどん堆積して
いくが、沈澱槽８の側壁面８Ａの一部領域８Ａａを介し
フロッグ３２がある程度堆積したことが確認されたら
（図１０）、排出管１２の開閉弁２７を開く。これによ
り、沈澱槽８下部に堆積していたフロッグ３２が水を含
んだ状態のまま沈澱槽８外へ排出されて排出管１２内に
導かれ、前述した上澄み液のオーバーフロー水位（＝排
水流路側壁面１５Ａの高さ）の高さ近傍まで一気に上昇
する。そのため、一時的に沈澱槽８内の上澄み液の水位
が下がり排水流路１５からの上澄み液の排出が停止する
が、ほどなく上澄み液の水位は再上昇し排水流路１５か
らの排出が再開される。そしてこのとき同時に、排水管
１２内の水を含んだフロッグ３２の水位も上昇し、上澄
み液と同様に所定水位をオーバーフローした分だけが出
口側端部１２Ａから袋部材１４の中に落下する。このフ
ロッグ３２流動の様子を図１１に示す。このように、上
澄み液の排出同様フロッグ３２についても所定水位を超
える分をオーバーフローさせて袋部材１４に供給するこ
とにより、極めて遅い流速で少量ずつ連続的に排出する
ことができる。こうして袋部材１４に供給された水を含
むフロッグ３２は、脱水されてフロッグ本体と水分とに
分離され、フロッグ３２本体のみが袋部材１４内に捕捉
され適宜回収される。

【００２９】これ以降は、揚水ポンプ６，７の運転中
は、上澄み液が排水流路１５からゆっくりと連続的に排
出されるとともに、濁水中の土粒子成分が沈澱槽８下部
にフロッグ３２として堆積していき、さらに排水管１２
から透水性の袋部材１４に水を含むフロッグ３２がゆっ
くりと連続的に供給され脱水されていく。

【００３０】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、フロッグ３２が袋部材１４で脱水されてフロッグ本
体と水分とに分離されフロッグ本体のみが捕捉回収され
るので、水分を含んだ状態のままフロッグ３２を廃棄物
として処理する場合に比べ、その廃棄物としての容積を
著しく減少させることができる。また、上澄み液の排出
もフロッグ３２の排出も少量ずつ連続的に行うことがで
き、かつ、フロッグ３２は脱水されて減量されることか
ら袋部材１４内に比較的長期にわたって溜め続けること
ができるので、濁水沈澱処理を行う際、掘削・施工現場
からの濁水の供給を中断することなく継続的に処理を続
行することができる。したがって、濁水沈澱処理全体の
作業効率を良好にすることができる。

【００３１】なお、上記実施形態においては、土粒子凝
集促進材として、液体の凝集促進材を用いたが、これに
限られない。例えば、液体の凝集促進材が提唱される以
前に主として用いられていた粉体の土粒子凝集促進材
を、水等の溶媒に溶かしたものを用いてもよい。さら
に、溶媒に溶かす方法にも限られず、粉体のまま直接撹
拌槽５に供給してもよい。この場合、撹拌槽５の上方に
粉体供給装置を設け、この粉体供給装置からの粉体の土
粒子凝集促進剤を、撹拌槽５に向かって下方に開口した
供給管を介して所定量ずつ撹拌槽５内に供給すればよ
い。またこのとき、特願平９−１５１８３８号で説明し
たものと同様のラインミキサを混合液供給管９に設けれ
ばさらに効果的である。また、上記実施形態において
は、かさ状仕切壁１１の頂面１１Ｂに特に開口部を設け
なかったが、エア抜きのための穴を適宜設けてもよい。
さらに、上記実施形態においては、沈澱槽８内部のフロ
ッグ堆積状況を確認するために、沈澱槽８の側壁面８Ａ
に透視性の領域８Ａａを設けたが、これに限られない。
すなわち、この領域を設けずに、沈澱槽８の側壁面８Ａ
の上部と下部との２箇所を連通する連通管を別個設け、
この連通管を透視性部材で構成し、連通管内のフロッグ
堆積状況を見てモニターしても良い。あるいは、透視性
領域８Ａａも連通管も設けず、沈澱槽８の上方から水面
下を覗き込んで確認する方法でも良い。これらの場合
も、ほぼ同様の効果を得る。

【００３２】また、上記実施形態は、特願平９−１５１
８３８号で示した構造に排出管１２、袋状部材１４等を
設けてフロッグの脱水処理を追加して行った場合にほぼ
相当するが、これに限られない。すなわち、貯水槽を用
いて実施する従来の土粒子凝集促進材による沈澱処理に
おいて、同様に排出管や袋状部材等を設けて脱水処理を
追加して行ってもよい。この場合も同様の効果を得る。

【００３３】さらに、上記実施形態においては、かさ状
仕切壁１１を設けたが、これに限られない。すなわち例
えば、図１２に示すように、大径筒形状と小径筒形状と
を重ねた構造の二段筒状仕切壁３３を設けてもよい。こ
の場合、図示するように、フロッグ付着マット３０もこ
れに合致するような形状とすることが好ましい。この場
合も、同様の効果を得ることはいうまでもない。

【００３４】また、上記実施形態においては、受水槽１
０をオーバーフローした混合液がかさ状仕切壁１１の内
側を下方に導かれ、フロッグ３２を沈澱させつつかさ状
仕切壁１１の外側を上昇するようになっていたが、かさ
状仕切壁１１のさらに外側に、受水槽１０と同様に上方
が開口した槽を設けてもよい。このようにすると、混合
液は、かさ状仕切壁１１の外側でかつこの新たに設けた
槽の側壁の内側を上方へとガイドされて上昇し、フロッ
グ３２はこの流れにゆっくりと押されて側壁を外側にオ
ーバーフローして沈澱槽８内に下降していくことにな
る。これにより、混合液流れがさらに静かに流れること
となるので、一旦沈澱したフロッグ３２が沈澱槽８上方
へ舞い上がるのをさらに抑制することができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、回収した土粒子凝集体
による廃棄物量の減量化を図れるとともに、土粒子凝集
体の連続的な排出が可能となるため濁水沈澱処理全体の
作業効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による濁水沈澱処理方法を
実施する濁水沈澱処理装置の全体構造を表す側断面図で
ある。

【図２】図１に示された濁水沈澱処理装置の平面図であ
る。

【図３】図２中III−III断面における側断面図である。

【図４】図１に示されるフロッグ付着マットの全体構造
を表す斜視図である。

【図５】図１に示された濁水沈澱処理装置における沈澱
処理の様子を表す図である。

【図６】図１に示された濁水沈澱処理装置における沈澱
処理の様子を表す図である。

【図７】図１に示された濁水沈澱処理装置における沈澱
処理の様子を表す図である。

【図８】図１に示された濁水沈澱処理装置における沈澱
処理の様子を表す図である。

【図９】図１に示された濁水沈澱処理装置における沈澱
処理の様子を表す図である。

【図１０】図１に示された濁水沈澱処理装置における沈
澱処理の様子を表す図である。

【図１１】図１に示された濁水沈澱処理装置におけるフ
ロッグの流動の様子を表す図である。

【図１２】仕切壁に関する変形例を表す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 濁水供給管 ２ 濁水貯槽 ３ 凝集促進材貯槽 ４ 凝集促進材供給管 ５ 撹拌槽（混合手段） ６ 揚水ポンプ ７ 揚水ポンプ ８ 沈澱槽 ９ 混合物供給管 １０ 受水槽 １１ かさ状仕切壁 １２ 排出管 １３ 底面スロープ １４ 袋部材（分離手段） １５ 排水流路 １５Ａ 側壁面 ２９ マグネット付水深調整板 ３２ フロッグ（土粒子凝集体） ３３ 二段筒状仕切壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 000227434 日東工事株式会社 東京都千代田区鍛冶町２−４−１ (72)発明者 芦野 勝邦 神奈川県茅ケ崎市高田３−１−２ (72)発明者 澁谷 宏 神奈川県横浜市保土ケ谷区上菅田町1190 澁谷建設株式会社内 (72)発明者 瀬谷 藤夫 福島県いわき市泉ケ丘１−21−20 (72)発明者 森 雅人 山形県新庄市小田島７−36 (72)発明者 石川 修一 東京都千代田区鍛冶町２−４−１日東工 事株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−61980（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−204657（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−71257（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 21/00 B01D 21/01 B01D 21/02 B01D 21/24

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】濁水に土粒子凝集促進材を添加して混合液
   とすることにより、該濁水中に含まれる土粒子成分を凝
   集させて前記混合液中に土粒子凝集体を生成し、この土粒子凝集体を含む混合液を混合物供給管を介し側
   壁面及び底面を備えている受水槽に供給するとともに、
   前記側壁面からオーバーフローした混合液を前記受水槽
   の側壁面外周を覆うように配置された仕切壁の内側を流
   下させることにより、前記 土粒子凝集体を前記混合液中
   で沈澱させて上澄み液と分離し、 この沈澱した土粒子凝集体を水分を含んだ状態のまま透
   水性の分離手段中に供給することにより、前記土粒子凝
   集体を脱水処理することを特徴とする濁水沈澱処理方
   法。
2. 【請求項２】土粒子成分及び水成分を含む濁水と土粒子
   凝集促進材とが供給されこれらを混合して混合液とする
   混合手段と、 前記混合液が供給され、前記土粒子成分が前記土粒子凝
   集促進材と反応して生成した土粒子凝集体を沈澱させる
   沈澱槽と、 前記沈澱槽の底部近傍に接続され、前記沈澱した土粒子
   凝集体を水を含んだ状態のまま前記沈澱槽外へ排出する
   排出管と、 この排出管からの前記水を含んだ土粒子凝集体が供給さ
   れる透水性の分離手段と、 前記混合手段で混合された混合液を前記沈澱槽の上部か
   ら下方へ向けて供給する混合物供給管と、 前記沈澱槽内部に設けられ、上部が前記混合物供給管の
   供給口に向かって開口し、側壁面及び底面を備えている
   受水槽と、 前記沈澱槽内部に設けられ、前記受水槽の側壁面外周を
   覆うように配置された仕切壁と を有することを特徴とす
   る濁水沈澱処理装置。
3. 【請求項３】土粒子成分及び水成分を含む濁水と土粒子
   凝集促進材とが供給されこれらを混合して混合液とする
   混合手段と、 前記混合液が供給され、前記土粒子成分が前記土粒子凝
   集促進材と反応して生成した土粒子凝集体を沈澱させる
   沈澱槽と、 前記沈澱槽の底部近傍に接続され、前記沈澱した土粒子
   凝集体を水を含んだ状態のまま前記沈澱槽外へ排出する
   排出管と、 この排出管からの前記水を含んだ土粒子凝集体が供給さ
   れる透水性の分離手段と 、 前記沈澱槽内の上澄み液のうち、沈澱槽外周略全域で所
   定水位を超える分をオーバーフローさせて該沈澱槽外へ
   排出する排水流路とを有し、 かつ、前記排出管は、その最高位置が前記所定水位の高
   さ近傍に配置され、管内の前記水を含んだ土粒子凝集体
   のうち前記所定水位を超える分をオーバーフローさせて
   前記透水性の分離手段へと供給するように構成されてい
   ることを特徴とする濁水沈澱処理装置。