JP3189755U

JP3189755U - 撹拌装置

Info

Publication number: JP3189755U
Application number: JP2014000191U
Authority: JP
Inventors: 和田　恵男; 恵男和田
Original assignee: SANWA INDUSTRY CO., LTD.
Current assignee: SANWA INDUSTRY CO., LTD.
Priority date: 2014-01-17
Filing date: 2014-01-17
Publication date: 2014-03-27
Anticipated expiration: 2024-01-17

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、固化剤を土砂に均一に混合して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Ｐを土砂搬送フィダー１０に投入する位置に土砂撹拌ミキサー６０を設置する。土砂搬送フィダーから土砂が排出される位置に固化剤混合機５０を設置する。固化剤Ｑを収納する添加剤タンク３０と固化剤混合機の間に添加剤連続計量フィダー４０を配置する。固化剤混合機で土砂に固化剤を混合する。固化剤が混合された土砂を連続混合ミキサー２０にて一定の粒状サイズに固化する。【選択図】図１

Description

本考案は、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所定サイズの粒状に固める際に、土砂と固化剤との混合を均一化する撹拌装置に関する。

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、従来では、土砂に適した固化剤を土砂に混合し、土砂を一定の粒度に固める手段も試みられている。ところが、土砂に対して固化剤の量が極めて少ないため、この固化剤を土砂に均一に混合することが困難になっていた。

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、固化剤を土砂に均一に混合して適度な粒度に固化することができる撹拌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を移動せしめる土砂搬送フィダー１０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から固化剤Ｑの量を計測して排出する添加剤連続計量フィダー４０と、固化剤Ｑを混合した土砂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とを備えた撹拌装置において、集積した土砂Ｐを土砂搬送フィダー１０に投入する位置に設置され、土砂搬送フィダー１０に投入する前の土砂Ｐを撹拌する土砂撹拌ミキサー６０と、土砂搬送フィダー１０から土砂Ｐが排出される位置に設置される固化剤混合機５０とを備え、添加剤連続計量フィダー４０から排出される固化剤Ｑが固化剤混合機５０で土砂Ｐに混合されると共に、該固化剤Ｑが混合された土砂Ｐを連続混合ミキサー２０にて一定の粒状サイズに固化するように構成したものである。

第２の手段は、前記固化剤混合機５０において、前記土砂搬送フィダー１０の排出口に装着され平面中央部が開口した枠体５２と、該枠体５２の中央内部に回転自在に設置される回転羽根５１とを備え、該回転羽根５１は、土砂搬送フィダー１０の螺旋状を成した搬送スクリュー１１の先端に連結され、該搬送スクリュー１１の回転と共に回転羽根５１が回転するように構成している。

第３の手段において、前記土砂撹拌ミキサー６０は、底部に排出口６１Ａを有する容器体６１と、該容器体６１内部の回転軸６２に連結配置され、土砂搬送フィダー１０に投入する土砂Ｐを撹拌せしめる撹拌用羽根６３とが設けられたことにある。

第４の手段において、前記連続混合ミキサー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に対して逆回転し帯板が螺旋状に形成された複数条の送り羽根２３とを備え、高速回転羽根２２は、回転軸２１の周囲に多方向を向いた放射状に設置され、送り羽根２３は、螺旋状に形成された鋼板２３Ａの板面に円弧状に形成された耐摩耗鋼板２３Ｂを張り合わせて構成されたものである。

本考案の請求項１によると、集積した土砂Ｐを土砂搬送フィダー１０に投入する位置に設置され、土砂搬送フィダー１０に投入する前の土砂Ｐを撹拌する土砂撹拌ミキサー６０と、土砂搬送フィダー１０から土砂Ｐが排出される位置に設置される固化剤混合機５０とを備えたことで、土砂搬送フィダー１０における土砂Ｐの入口と出口の両端部で土砂Ｐの塊を崩し、撹拌前の土砂Ｐに対して固化剤Ｑを均一に混ぜ合わせることができる。この結果、土砂Ｐの性質や粘土等が異なっていても、固化剤Ｑを均一に混合した土砂Ｐを連続混合ミキサー２０にて一定の粒状サイズに固化することができるものである。

請求項２のごとく、固化剤混合機５０において、前記土砂搬送フィダー１０の排出口に装着され平面中央部が開口した枠体５２と、該枠体５２の中央内部に回転自在に設置される回転羽根５１とを備え、該回転羽根５１は、土砂搬送フィダー１０の螺旋状を成した搬送スクリュー１１の先端に連結され、該搬送スクリュー１１の回転と共に回転羽根５１が回転するように構成したことで、土砂搬送フィダー１０の先端から順次排出される土砂Ｐに対して上から固化剤Ｑを振り掛けるように混ぜ合わせることができる。

請求項３の土砂撹拌ミキサー６０は、底部に排出口６１Ａを有する容器体６１と、該容器体６１内部の回転軸６２に連結配置され、土砂搬送フィダー１０に投入する土砂Ｐを撹拌せしめる撹拌用羽根６３とが設けられているので、土砂Ｐを細かくした状態で土砂搬送フィダー１０に投入することができ、土砂搬送フィダー１０から排出する土砂Ｐに、固化剤Ｑを有効に混ぜ合わせることができるものである。

請求項４のように連続混合ミキサー２０は、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に対して逆回転し帯板が螺旋状に形成された複数条の送り羽根２３とを備え、高速回転羽根２２は、回転軸２１の周囲に多方向を向いた放射状に設置されているので、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ながら土砂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。しかも、連続混合ミキサー２０は短くコンパクトに構成できるので、省スペースに設置することが可能である。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。

また、送り羽根２３は、螺旋状に形成された鋼板２３Ａの板面に円弧状に形成された耐摩耗鋼板２３Ｂを張り合わせて構成されたものなので、送り羽根２３の耐久性能を高め、連続混合ミキサー２０による長時間の連続運転を可能にしている。

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機の一実施例を示す平面図である。本考案の固化剤混合機の一実施例を示す側面図である。本考案の固化剤混合機の一実施例を示す正面図である。本考案の連続混合ミキサーの一実施例を示す切欠側面図である。本考案の高速回転羽根の一実施例を示す正面図である。本考案の送り羽根の一実施例を示す正面図である。本考案の送り羽根の一実施例を示す要部斜視図である。本考案の連続混合ミキサーの他の実施例を示す切欠側面図である。本考案の高速回転羽根の他の実施例を示す正面図である。本考案の添加剤タンクの内部を示す平面図である。本考案の土砂撹拌ミキサーを示す切欠正面図である。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。本考案の他の撹拌用羽根を示す正面図である。本考案の他の撹拌用羽根を示す側面図である。本考案の他の実施例の基本構成を示す概略説明図である。

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、土砂搬送フィダー１０と、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、固化剤混合機５０と、土砂撹拌ミキサー６０とを備えている。集積した土砂Ｐは、土砂撹拌ミキサー６０を介して土砂搬送フィダー１０に投入される(図１参照)。更に、土砂搬送フィダー１０にて移動された土砂Ｐは、固化剤混合機５０で固化剤Ｑを混合しながら連続混合ミキサー２０に投入されるものである。そして、この連続混合ミキサー２０にて固化剤Ｑを均一に混合した土砂Ｐを一定の粒状サイズに固化するものである。

土砂撹拌ミキサー６０は、土砂搬送フィダー１０に投入する前の土砂Ｐを撹拌するものである。この土砂撹拌ミキサー６０は、底部に排出口６１Ａを有する容器体６１と、該容器体６１内部の回転軸６２に連結配置され、土砂搬送フィダー１０に投入する土砂Ｐを撹拌せしめる撹拌用羽根６３とが設けられたものである。図示例では、容器体６１の内部に回転軸６２が設けられ、この回転軸６２に撹拌用羽根６３と押出し具６４とが軸支されたものである(図１３参照)。回転軸６２は、回転軸駆動モーター６５に連結した駆動チェーン６５Ａを介して回転するスプロケット６５Ｂに連結したものである(図１２参照)。容器体６１は、底部に櫛歯状の間隙からなる排出口６１Ａを有するものである。

容器体６１の内部では、回転軸６２に直交する連結軸６２Ａが並列に設けられている(図１３参照)。そして、各連結軸６２Ａの長手両端部に撹拌用羽根６３と押出し具６４とが対向するように設けている。このとき、撹拌用羽根６３と押出し具６４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６２Ａに撹拌用羽根６３と押出し具６４とを回転軸６２に対して平行に設けている。また、連結軸６２Ａを増やして撹拌用羽根６３及び押出し具６４の数を増加させることも可能である。この場合には、隣接する撹拌用羽根６３と押出し具６４との位置をずらして配置してもよい。

撹拌用羽根６３は、土砂搬送フィダー１０に投入する土砂Ｐを撹拌する。すなわち、左右一対の撹拌用羽根６３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６３は、側面略三日月形状を成した板体で形成されている(図１３参照)。

一方、押出し具６４は櫛歯状の突起６４Ａを備えた部材で、容器体６１の排出口６１Ａから土砂Ｐの排出を促す作用がある(図１４参照)。図示の突起６４Ａ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６４Ａにすることも可能である。そして、この押出し具６４も撹拌用羽根６３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６３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６４が排出口６１Ａから効率良く押し出すことができる。

さらに、押出し具６４を設けず、連結軸６２Ａの両端部に撹拌用羽根６３のみを設けてもよい（図１５参照）。図示例では、四方向に向けた板状の連結軸６２Ａに、帯板状の撹拌用羽根６３を直交するように設けたものである（図１６参照）。そして、土砂搬送フィダー１０に投入する土砂Ｐをこの撹拌用羽根６３で強力に撹拌するものである。このような土砂撹拌ミキサー６０によると、投入口６１Ｂから投入された土砂Ｐは、撹拌用羽根６３にて撹拌した後、直接土砂搬送フィダー１０に投入される（図１６参照）。このとき、同図において、土砂撹拌ミキサー６０の投入口６１Ｂの位置は、二点鎖線のように変更することも可能である。また、このような土砂撹拌ミキサー６０を使用した場合の概略図を図１７に示している。

固化剤混合機５０は、添加剤タンク３０から排出される固化剤Ｑと、土砂搬送フィダー１０から排出される土砂Ｐとが合流する位置に配置するもので、土砂搬送フィダー１０の排出口に装着されている（図２参照）。すなわち、土砂搬送フィダー１０の排出口に、平面中央部が開口した枠体５２を装着する。更に、この枠体５２の中央内部に回転羽根５１を回転自在に設置している。この回転羽根５１は、土砂搬送フィダー１０の搬送スクリュー１１の先端に連結されており、この搬送スクリュー１１の回転と共に回転羽根５１が回転するように構成したものである。

図示の固化剤混合機５０は、枠体５２の内側に重なるように固定枠５３が設けられている（図２参照）。更に、この固定枠５３と搬送スクリュー１１の先端との間に回転軸５４を設け、この回転軸５４に回転羽根５１を装着したものである（図３参照）。更に、この回転羽根５１は、回転軸５４の先端側に装着された主回転羽根５１Ａと、回転軸５４の搬送スクリュー１１側に装着された副回転羽根５１Ｂと、主回転羽根５１Ａの先端側に装着されて土砂Ｐの移動を阻止する制御板５１Ｃとで構成されている（図２参照）。

土砂搬送フィダー１０から排出される土砂Ｐは、まず、副回転羽根５１Ｂで切断されて砕かれる。次に、砕かれた状態で押し出された土砂Ｐは主回転羽根５１Ａにて副回転羽根５１Ｂ方向に押し戻される状態になる。このとき土砂Ｐに振り掛けた固化剤Ｑが混ざり合うものである。制御板５１Ｃは、主回転羽根５１Ａより先に土砂Ｐが進まないように土砂Ｐの前進を阻止する（図４参照）。図示例では、主回転羽根５１Ａ及び副回転羽根５１Ｂのいずれも４枚の板状を成している（図２参照）。これら主回転羽根５１Ａ及び副回転羽根５１Ｂの枚数や形状は任意に変更できるものである。

連続混合ミキサー２０は、固化剤混合機５０を介して投入された土砂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）。この連続混合ミキサー２０は、樋状体２４の内部に、回転軸２１に装着する高速回転羽根２２と、高速回転羽根２２を囲むように装着する送り羽根２３とが備えられている(図５参照)。この回転軸２１は、回転軸駆動モーター２７で回転するものである（図１参照）。

高速回転羽根２２は、土砂Ｐを打ち砕く部材である（図６参照）。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、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ことができる。

図示の高速回転羽根２２は、回転軸２１の周囲に四方向に向けた放射状に設けたものや（図５、６参照）、八方向に向けた放射状に設けたものを示している（図９、１０参照）。この高速回転羽根２２の数は、この他、多方向を向いたものでもよく、回転軸２１の周囲に放射状に設置されるものである。また、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。

一方、送り羽根２３は、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５参照）。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ものである。図示例では、二条の送り羽根２３を設けているが、この送り羽根２３の数は任意に変更することができる。この送り羽根２３は回転軸２１の長手両端部の位置に配置された結合リング２５に装着したものである（図７参照）。そして、この結合リング２５を結合リング駆動モーター２６にて回転させることで、高速回転羽根２２に対して逆回転させるように構成している（図１参照）。

この送り羽根２３は、螺旋状に形成された鋼板２３Ａの板面に円弧状に形成された耐摩耗鋼板２３Ｂを張り合わせて構成したものである（図８参照）。図示の耐摩耗鋼板２３Ｂはビス止めしているが、耐摩耗鋼板２３Ｂの固定手段は任意に選択できる。

一方、土砂Ｐに混合する固化剤Ｑは、添加剤タンク３０に貯蔵されている（図１参照）。この固化剤Ｑは、添加剤タンク３０から排出する固化剤Ｑの量を添加剤連続計量フィダー４０が計測して排出する。

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１１参照）。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（図１参照）。

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１１参照)。そして、この計量スクリュー４１で押し出した固化剤Ｑを、固化剤混合機５０を介して連続混合ミキサー２０内に投入する（図１参照）。尚、固化剤Ｑは、土砂Ｐの状態や目的に応じて、例えば、セメント、石灰系固化剤、水溶性高分子、凝集剤等、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、土壌改良資材等の材料として有効利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、本考案を車両に搭載することも可能である。

Ｐ土砂
Ｑ固化剤
１０土砂搬送フィダー
１１ホッパー
２０連続混合ミキサー
２１回転軸
２２高速回転羽根
２３送り羽根
２４樋状体
２５結合リング
２６結合リング駆動モーター
２７回転軸駆動モーター
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固化剤混合機
５１回転羽根
５２枠体
５３固定枠
５４回転軸
６０土砂撹拌ミキサー
６１容器体
６１Ａ排出口
６１Ｂ投入口
６２回転軸
６２Ａ連結軸
６３撹拌用羽根
６４押出し具
６５回転軸駆動モーター

Claims

集積した土砂を移動せしめる土砂搬送フィダーと、固化剤を収納する添加剤タンクと、添加剤タンクから固化剤の量を計測して排出する添加剤連続計量フィダーと、固化剤を混合した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装置において、
集積した土砂Ｐを土砂搬送フィダーに投入する位置に設置され、土砂搬送フィダーに投入する前の土砂を撹拌する土砂撹拌ミキサーと、
土砂搬送フィダーから土砂が排出される位置に設置される固化剤混合機とを備え、
添加剤連続計量フィダーから排出される固化剤が固化剤混合機で土砂に混合されると共に、該固化剤が混合された土砂を連続混合ミキサーにて一定の粒状サイズに固化するように構成したことを特徴とする撹拌装置。
前記固化剤混合機は、前記土砂搬送フィダーの排出口に装着され平面中央部が開口した枠体と、該枠体の中央内部に回転自在に設置される回転羽根とを備え、該回転羽根は、土砂搬送フィダーの螺旋状を成した搬送スクリューの先端に連結され、該搬送スクリューの回転と共に回転羽根が回転するように構成された請求項１記載の撹拌装置。
前記土砂撹拌ミキサーは、底部に排出口を有する容器体と、該容器体内部の回転軸に連結配置され、土砂搬送フィダーに投入する土砂を撹拌せしめる撹拌用羽根とが設けられた請求項１記載の撹拌装置。
前記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し帯板が螺旋状に形成された複数条の送り羽根とを備え、高速回転羽根は、回転軸の周囲に多方向を向いた放射状に設置され、送り羽根は、螺旋状に形成された鋼板の板面に円弧状に形成された耐摩耗鋼板を張り合わせて構成された請求項１記載の撹拌装置。