JP3189133U - 撹拌固化装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】汚染された土砂をコンクリートやモルタルに混合するために、適度な粒度に固化することができる撹拌固化装置を提供する。【解決手段】土砂を撹拌しながら水平方向に連続移動せしめる連続混合ミキサー20を構成する。土砂に混練せしめる固化剤を収納する添加剤タンクを構成する。連続混合ミキサー20の軸心部で回転せしめる回転軸21の周囲に装着された高速回転羽根22を設ける。高速回転羽根22の周囲に間隔を開けて設けられ高速回転羽根22と逆回転するケージ25を設ける。該ケージ25の長手方向に沿った片側に装着され円弧状の帯板が波状に形成された送り羽根23を設ける。連続混合ミキサー20で土砂を一定の粒度に固める。【選択図】図8

Description

本考案は撹拌固化装置に係り、特にセシウムなどで汚染された土砂に固化剤を添加して混合することで、コンクリートやモルタルの材料になる所定サイズの粒状に固めることができる撹拌固化装置に関する。
一般に、工事に伴って排出された廃土は、固化・再生した盛土材や、土壌改良剤を混入した埋め戻し材、あるいは中間処理施設により製品化するなどして再利用されている。例えば、下水管として一般的に用いられているヒューム管を交換する場合には、ヒューム管周囲の土壌を除去してヒューム管を交換し、その後再び土壌を埋め戻してヒューム管を埋設する。
水分を含んだ泥状のものは、例えば特許文献1に記載されている移動型汚泥脱水車により、水分や油分などを脱水してから最終処理されている。
一方、放射能で汚染された土砂の後処理が社会問題になっている。この汚染された土砂は、従来のように埋戻しに再利用できないので、所定サイズの粒度に固めた後、更に、コンクリートやモルタルに固化した状態で処理されているのが現状である。
特開平11−300400号公報
ところが、汚染された土砂をコンクリートやモルタルに混合するには、土砂を適度な粒状に固める必要がある。しかも、採集場所によって汚染された土砂の硬度や粒度は異なっているため、これらの土砂を一定の粒度に固めることが困難になっていた。
例えば、浄水場近くの土砂は、飲料水に直接関係のある土砂であるから、特に早急な対応が必要になっているが、この土砂には砂や水分を含んだ土などが混在しているので、一定サイズの粒に固めることが困難になっている。
そこで、本考案は上述の課題を解消すべく創出されたもので、汚染された土砂をコンクリートやモルタルに混合するために、適度な粒度に固化することができる撹拌固化装置の提供を目的とするものである。
上述の目的を達成すべく本考案における第1の手段は、集積した土砂Pを移動せしめるベルトコンベア11と、固化剤Qを収納する添加剤タンク30と、添加剤タンク30から排出される固化剤Qの量を計測する添加剤連続計量フィダー40と、ベルトコンベア11及び添加剤連続計量フィダー40の下に配置され、土砂Pに一定量の固化剤Qを混合する固化剤混合ミキサー50と、固化剤混合ミキサー50から排出された固化剤Q混合土砂Pを一定の粒状サイズに固化せしめる連続混合ミキサー20とを備えた撹拌固化装置であって、
固化剤混合ミキサー50は、底部に櫛歯状の間隙からなる排出口51Aを有する容器体51と、該容器体51内部の回転軸52に平行に配置され、土砂P及び固化剤Qを撹拌せしめる撹拌用羽根53と、容器体51の回転軸52に平行に配置され、排出口51Aから被撹拌物を排出せしめる突起54Aを備えた押出し具54とが設けられたことにある。
第2の手段の前記固化剤混合ミキサー50は、前記回転軸52に直交する連結軸52Aが並列に一対設けられ、各連結軸52Aの長手両端部に前記撹拌用羽根53と前記押出し具54とが対向するように設けられ、且つ前記撹拌用羽根53と前記押出し具54とが左右に隣接するように配置したものである。
第3の手段の連続混合ミキサー20は、該連続混合ミキサー20の軸心部で回転せしめる回転軸21の周囲に装着された高速回転羽根22と、高速回転羽根22の周囲に間隔を開けて設けられ高速回転羽根22に対して逆回転するケージ25と、該ケージ25の長手方向に沿った外側に装着され帯板が螺旋状に形成された一条又は複数条の送り羽根23とを備えたことを課題解消のための手段とする。
本考案の請求項1によると、ベルトコンベア11から固化剤混合ミキサー50に投入された土砂Pは、添加剤タンク30から添加剤連続計量フィダー40を介して固化剤混合ミキサー50に投入された適量の固化剤Qと予備的に混合される。このとき、土砂Pが水分を含んで粘性を帯びていても、この固化剤混合ミキサー50にて土砂Pを砕いて固化剤Qを均等に混合することができる。
請求項2のごとく、固化剤混合ミキサー50は、連結軸52Aの長手両端部に撹拌用羽根53と押出し具54とが対向するように設けられ、且つ撹拌用羽根53と押出し具54とが左右に隣接するように構成したことで、大きな塊状の土砂Pでも効率良く砕きながら適量の固化剤Qを混合することができる。
請求項3のように連続混合ミキサー20は、連続混合ミキサー20の軸心部で回転せしめる回転軸21の周囲に装着された高速回転羽根22と、高速回転羽根22の周囲に間隔を開けて設けられ高速回転羽根22に対して逆回転するケージ25と、該ケージ25の長手方向に沿った外側に装着され帯板が螺旋状に形成された一条又は複数条の送り羽根23とを備えたことで、砂や水分を含んだ土などが混在している土砂Pでも迅速に粒子化することが可能である。すなわち、高速回転羽根22は、土砂Pを打ち砕く部材である。この高速回転羽根22を高速で回転させると、送り羽根23によって水平移動させた土砂Pを持ち上げて落下させる作用が生じる。そして、この作用により、土砂Pを所定サイズの粒状に成形することが可能になる。この結果、浄水場近くの土砂Pや、汚染水を蓄えたタンク周辺の土砂Pのような緊急を要する土砂Pについても処理が容易になるものである。
本考案の基本構成を示す概略説明図である。 本考案の固化剤混合ミキサーの使用状態を示す正面図である。 本考案の固化剤混合ミキサーを示す切欠正面図である。 本考案の固化剤混合ミキサーを示す側面図である。 本考案の固化剤混合ミキサーを示す平面図である。 本考案の撹拌用羽根と押出し具とを示す側面図である。 本考案の撹拌用羽根と押出し具とを示す正面図である。 本考案の連続混合ミキサーを示す平面図である。 本考案の添加剤タンクの内部を示す平面図である。 本考案の固化剤混合ミキサーの他の実施例を示す使用正面図である。
本考案によると、セシウム等に汚染された土砂をコンクリートやモルタルに混合するために、適度な粒度に固化することができるなどといった当初の目的を達成した。
以下、本考案の実施例を説明する。図1は、本考案の基本構成を説明するための概略図である。本考案の基本構成は、連続混合ミキサー20と添加剤タンク30と添加剤連続計量フィダー40と固化剤混合ミキサー50とを備えている。
集積した土砂Pは、ホッパー10を介してベルトコンベア11上に土砂Pを載せている。このとき、ベルトコンベア11上に載せる土砂Pの量をコントロールせしめる回転体10Aをホッパー10に設けることで、土砂Pと後述する固化剤Qとの割合を均一に調整することができる(図1参照)。土砂Pは、ベルトコンベア11にて移動され、固化剤混合ミキサー50に投入される(図2参照)。この固化剤混合ミキサー50には、後述する添加剤連続計量フィダー40を介して添加剤タンク30から固化剤Qも投入される。
この固化剤混合ミキサー50は、容器体51の内部に回転軸52が設けられ、この回転軸52に撹拌用羽根53と押出し具54とが軸支されたものである(図4参照)。回転軸52は、回転軸駆動モーター55に連結した駆動チェーン55Aを介して回転するスプロケット55Bに連結したものである(図3参照)。容器体51は、底部に櫛歯状の間隙からなる排出口51Aを有している(図5参照)。図示例の容器体51は、縦に分割したドラム缶を横向きにしたような形状を成している(図4参照)。そして、半円状の底部には、櫛歯状の間隙を有する排出口51Aを形成したものである(図5参照)。
容器体51の内部では、回転軸52に直交する連結軸52Aが並列に設けられている(図6参照)。そして、各連結軸52Aの長手両端部に撹拌用羽根53と押出し具54とが対向するように設けている。このとき、撹拌用羽根53と押出し具54とは、左右で隣接するように配置されている。図示例では、一対の連結軸52Aに撹拌用羽根53と押出し具54とを回転軸52に対して平行に設けている。また、連結軸52Aを増やして撹拌用羽根53及び押出し具54の数を増加させることも可能である(図10参照)。この場合には、隣接する撹拌用羽根53と押出し具54との位置をずらして配置してもよい。
撹拌用羽根53は、固化剤混合ミキサー50内部で塊状になっている土砂Pを交互に撹拌する。すなわち、左右一対の撹拌用羽根53が異なったタイミングで交互に撹拌するので、塊状の土砂Pは左右に移動しながら確実に崩れて行く。図示の撹拌用羽根53は、側面略三日月形状を成した板体で形成されている(図6参照)。
一方、押出し具54は櫛歯状の突起54Aを備えた部材で、容器体51の排出口51Aから土砂Pの排出を促す作用がある(図6参照)。図示の突起54Aは櫛歯状を成しているが、この複数の棒状物を並べた突起54Aにすることも可能である。そして、この押出し具54も撹拌用羽根53と同様に、異なったタイミングで交互に土砂Pを押し出すように設けている。すると、撹拌用羽根53にて持ち上げた土砂Pが落下した時点で、この土砂Pを押出し具54が排出口51Aから効率良く押し出すことができる。図示の押出し具54は、先端の突起54Aが排出口51Aに近接するように設けている(図7参照)。また、この突起54Aを排出口51Aから離れた位置に配置してもよい。
連続混合ミキサー20は、固化剤混合ミキサー50から樋状体24の内部に投入された土砂Pと固化剤Qとを混練するように構成している(図1参照)。この樋状体24の内部には、回転軸21に装着する高速回転羽根22と、高速回転羽根22を囲むケージ25に装着する送り羽根23とが備えられている(図8参照)。この回転軸21は、回転軸駆動モーター29で回転するものである。
高速回転羽根22は、土砂Pを打ち砕く部材である。この高速回転羽根22を高速で回転させると、送り羽根23によって水平移動させた土砂Pを持ち上げて落下させる作用が生じる。そして、この作用により、土砂Pを所定サイズの粒状に成形することが可能になる。この高速回転羽根22の形状は図示例の他、直線的な板状や棒状など、任意の形状に変更することも可能である。この高速回転羽根22により、連続混合ミキサー20内の土砂Pを強力に撹拌し粉砕する。
ケージ25は、高速回転羽根22の周囲に間隔を開けて設けられ、高速回転羽根22に対して逆回転するように構成されている(図8参照)。図示例のケージ25は、ケージ駆動モーター26で回転するもので、連続混合ミキサー20の両端部に装着した取付け板25Aと、該取付け板25Aを連結する複数の連結杆25Bとで構成している。このケージ25は、ケージ駆動モーター26に連結した駆動チェーン26Aを介して回転するスプロケット26Bに、一方の取付け板25Aを連結したものである。
送り羽根23は、ケージ25の周囲に帯板が螺旋状に形成された部材である(図8参照)。この送り羽根23により、撹拌された土砂Pが排出方向に順次送られる。図示例では、一条の送り羽根23を設けているが、この送り羽根23を複数条に設けることも可能である。また、ケージ25の連結杆25Bに結合リング27を装着し、この結合リング27でケージ25及び送り羽根23を強化している。
固化剤Qは添加剤タンク30に貯蔵されている(図1、図9参照)。添加剤タンク30の内部には螺旋状の移動羽根31が設置されており、この移動羽根31を回転させることで、添加剤タンク30内の固化剤Qを排出口32から排出する(図9参照)。更に、この排出口32から排出される固化剤Qの量を添加剤連続計量フィダー40で細かく計測して連続混合ミキサー20に投入する。この固化剤Qは、例えば、セメント、石灰系固化剤、水溶性高分子、凝集剤等、目的に応じて任意に選択するものである。
固化剤Qの量を計測する添加剤連続計量フィダー40は、添加剤タンク30の下に配置され、添加剤タンク30から落下する固化剤Qを連続供給する螺旋状の計量スクリュー41を備えている(図2参照)。そして、この計量スクリュー41で押し出した固化剤Qを固化剤混合ミキサー50内に投入する。尚、固化剤Qは、土砂Pの状態に応じて種類や量が調整される。一定の粒度に固化された土砂Pは、セメントやコンクリートなどと混合することで、建築材、路盤材料、埋立土材、土壌改良資材等により有効利用する材料として使用されるものである。
尚、本考案の各構成は図示例に限定されるものではなく、本考案の要旨を変更しない範囲で任意に構成を変更することが可能であり、例えば、本考案をコンパクトにして車両に搭載することも可能である。
P 土砂
Q 固化剤
10 ホッパー
10A 回転体
11 ベルトコンベア
20 連続混合ミキサー
20A 撹拌羽根機構
21 回転軸
22 高速回転羽根
23 送り羽根
24 樋状体
25 ケージ
25A 取付け板
25B 連結杆
26 ケージ駆動モーター
26A 駆動チェーン
26B スプロケット
27 結合リング
28 排出口
29 回転軸駆動モーター
29A 駆動チェーン
29B スプロケット
30 添加剤タンク
31 移動羽根
32 排出口
40 添加剤連続計量フィダー
41 計量スクリュー
50 固化剤混合ミキサー
51 容器体
51A 排出口
52 回転軸
53 撹拌用羽根
54 押出し具
54A 突起
55 回転軸駆動モーター
55A 駆動チェーン
55B スプロケット
第2の手段の前記固化剤混合ミキサー50は、前記回転軸52に直交する連結軸52Aが並列に一対設けられ、各連結軸52Aの長手両端部の一方に配された前記撹拌用羽根53と他方に配された前記押出し具54とが対向するように設けられ、且つ前記撹拌用羽根53と前記押出し具54とが左右に隣接するように配置したものである。

Claims (3)

  1. 集積した土砂を移動せしめるベルトコンベアと、固化剤を収納する添加剤タンクと、添加剤タンクから排出される固化剤の量を計測する添加剤連続計量フィダーと、ベルトコンベア及び添加剤連続計量フィダーの下に配置され、土砂に一定量の固化剤を混合する固化剤混合ミキサーと、固化剤混合ミキサーから排出された固化剤混合土砂を一定の粒状サイズに固化せしめる連続混合ミキサーとを備えた撹拌固化装置であって、固化剤混合ミキサーは、底部に櫛歯状の間隙からなる排出口を有する容器体と、該容器体内部の回転軸に平行に配置され、土砂及び固化剤を撹拌せしめる撹拌用羽根と、容器体の回転軸に平行に配置され、排出口から被撹拌物を排出せしめる突起を備えた押出し具とが設けられたことを特徴とする撹拌固化装置。
  2. 前記固化剤混合ミキサーは、前記回転軸に直交する連結軸が並列に一対設けられ、各連結軸の長手両端部に前記撹拌用羽根と前記押出し具とが対向するように設けられ、且つ前記撹拌用羽根と前記押出し具とが左右に隣接するように配置した請求項1記載の撹拌固化装置。
  3. 連続混合ミキサーは、該連続混合ミキサーの軸心部で回転せしめる回転軸の周囲に装着された高速回転羽根と、高速回転羽根の周囲に間隔を開けて設けられ高速回転羽根に対して逆回転するケージと、該ケージの長手方向に沿った外側に装着され帯板が螺旋状に形成された一条又は複数条の送り羽根とを備えた請求項1記載の撹拌固化装置。
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