JP3433250B2 - 泥水分離装置、泥水処理装置及び泥水処理方法 - 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、コンクリート用骨
材の製造過程において排出される泥水を処理するための
泥水処理装置及び泥水処理方法と、泥水処理装置におい
て用いる泥水分離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンクリート用骨材として用いられる砕
砂の製造においては、砂利、砕石等の原砂を適度に破砕
することによって得られる砕砂を水洗し、その後に砕砂
を取り出すということが行われる。この過程において砕
砂を洗浄した後の水が大量の泥水として排出される。こ
のような泥水は然るべき場所に廃棄しなければならない
が、周辺環境に与える影響を考慮すると適当な廃棄場所
を見つけることが困難である。また、その廃棄場所が遠
方になる場合、大量の泥水をトラック等により運搬しな
ければならず、運搬費用が膨大なものとなる。

【０００３】そこで、このような泥水の運搬を容易にす
るため、泥水から泥分を分離し、加圧等して水分を除去
することにより泥分のみを固めて取り出す装置が知られ
ている。しかし、このような装置により取り出した泥分
は、加圧等により脱水して固めてあるだけであり、水分
を含めばすぐに溶けて流れてしまうことから、雨が降れ
ば溶けて流れ出し、運搬が困難になるとともに、周辺の
環境に悪影響を与える可能性があった。

【０００４】このような問題を解決するため、本件出願
人は、特許第２９０９５８５号公報に記載の泥水処理装
置を既に開示している。この泥水処理装置１０１は、図
１４に示すように、泥水１０２に凝集剤１０３を注入し
て攪拌混合する攪拌槽１０４と、前記攪拌槽１０４から
排出された泥水１０２を搬送する間に更に凝集反応を促
進させる凝集ドラム１０５と、該凝集ドラム１０５を通
過した泥水１０２から泥分１０６を分離するための分離
用スクリーンでなる網目ドラム１０７と、該網目ドラム
１０７の外周側に所定間隔を空けて配置されて前記網目
ドラムを通過した水分を回収して排出する外側ドラム１
０８とからなる二重構造の固液分離ドラム１０９と、該
固液分離ドラム１０９で分離された泥分１０６を搬送す
る外側ドラム１１０と、該外側ドラム１０８の内部に配
置され石粉製造装置１１５から供給された石粉１１１を
篩いにかけて搬送中の前記泥分１０６に供給する分別用
スクリーンでなる網目ドラム１１２とからなる二重構造
の石粉混合ドラム１１３と、前記凝集ドラム１０５、固
液分離ドラム１０９及び石粉混合ドラム１１３を回転さ
せる駆動装置１１４とを備えるものである。

【０００５】この泥水処理装置１０１によれば、泥水１
０２から泥分１０６を分離して取り出すとともに、石粉
１１１を供給して前記泥分１０６の表面に石粉１１１の
層を形成するので、泥分１０６を、多少の水分を含んで
も容易に溶けて流れ出すことがない固形物として取り出
すことができる。したがって、トラックなどに積載して
容易に運搬することが可能となるとともに、屋外に放置
しておいて雨が降るなどしても、溶けて流れ出して運搬
を困難にしたり、周辺の環境を汚染したりすることがな
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の泥水処理装置１０１では、回転する円筒形の分離用
スクリーンでなる網目ドラム１０７を通過させることの
みによって泥水１０２から泥分１０６を分離するもので
あることから、除去される水分の割合が低く、分離され
た泥分１０６の中に含まれる水分の割合が高いものとな
る。そのため、泥分１０６に含まれる水分を吸収するた
めに大量の石粉１１１を必要とし、更に、取り出された
泥分１０６の乾燥硬化に長い時間を要するという問題が
あった。また、上記従来の泥水処理装置１０１は、泥水
１０２から分離した泥分１０６を雨等の水分により容易
に溶け出さない程度に固めるものであり、長期的には風
化して元の泥分に戻るため、路盤材料や盛土などに再利
用することはできず、産業廃棄物として処理するしかな
かった。

【０００７】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、水分の含まれる割合の低い泥分を泥水から分離
できるようにするとともに、分離した泥分を恒久的に固
形化させて路盤材料などに再利用することができる泥水
処理装置及び泥水処理方法を提供することを技術課題と
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記技術課題を解決する
ための具体的手段は、次のようなものである。すなわ
ち、請求項１に記載する泥水分離装置は、周方向に回転
駆動される円筒形状の本体と、該本体の一端側に設けら
れ、凝集剤を混入した泥水を本体内部へ供給する供給口
と、前記本体の回転中心から該本体の内周面にかけて放
射状に複数配置され、該本体の回転に伴って回転するこ
とより前記泥水から泥分を分離する分離スクリーンと、
前記本体の他端側に設けられ、前記泥水の中の水分を排
出する排出口と、前記本体の回転中心に配置され、前記
分離スクリーンにおいて分離された泥分を回収して本体
外部へ排出する排出部とを備えることを特徴とするもの
である。

【０００９】請求項２に記載する泥水分離装置は、請求
項１に記載する構成において、前記分離スクリーンが、
前記本体の径方向に対して平行に配置された第１面と、
該第１面の径方向外側に連続して設けられ、該第１面に
対して前記本体の回転方向に所定角度傾斜した第２面と
を有する断面「く」の字形に形成されたスクリーン本体
を備えていることを特徴とするものである。

【００１０】請求項３に記載する泥水分離装置は、請求
項１又は２に記載する構成において、前記供給口から前
記本体に至る部分に緩やかな傾斜を有する傾斜部を形成
したことを特徴とするものである。

【００１１】請求項４に記載する泥水処理装置は、請求
項１〜３のいずれか１項に記載の泥水分離装置と、該泥
水分離装置の排出部に連続して設けられ、泥分を搬送す
る搬送部と、該搬送部において搬送中の泥分に安定材を
供給する安定材供給部と、前記搬送部において搬送中の
泥分に吸湿材を供給する吸湿材供給部と、安定材及び吸
湿材と泥分とを攪拌する攪拌部とを有することを特徴と
するものである。

【００１２】請求項５に記載する泥水処理装置は、請求
項１〜３のいずれか１項に記載の泥水分離装置と、該泥
水分離装置の排出部に連続して設けられ、泥分を搬送す
る搬送部と、該搬送部において搬送中の泥分に安定材を
供給する安定材供給部と、前記搬送部において搬送中の
泥分に吸湿材を供給する吸湿材供給部と、安定材及び吸
湿材と泥分とを攪拌する攪拌部と、該攪拌部で攪拌され
た泥分を一時的に貯留して養生するストックヤードとを
有することを特徴とするものである。

【００１３】請求項６に記載する泥水処理装置は、請求
項４又は５に記載する構成において、前記攪拌部を前記
搬送部と一体的に設け、泥分を搬送しつつ安定材及び吸
湿材と攪拌する攪拌搬送部としたことを特徴とするもの
である。

【００１４】請求項７に記載する泥水処理装置は、請求
項５に記載する構成において、前記ストックヤードにお
いて養生された後の泥分を所定粒度以下に解砕する解砕
機を有することを特徴とするものである。

【００１５】請求項８に記載する泥水処理方法は、泥水
に凝集剤を混入して攪拌し、周方向に回転駆動される円
筒形状の本体内で泥水中の泥分を凝集沈殿させた後、前
記本体の回転中心から該本体の内周面にかけて放射状に
複数配置され、該本体の回転に伴って回転する分離スク
リーンにより該泥分を泥水からすくい上げて分離し、該
分離した泥分に安定剤及び吸湿剤を供給して攪拌し、攪
拌後の泥分を一定時間養生して硬化させ、適度に硬化し
た泥分を所定粒度以下に解砕することを特徴とするもの
である。請求項９に記載する泥水処理装置は、外部攪拌
槽と内部攪拌槽とを有する２重構造の攪拌水槽と、前記
内部攪拌槽に供給された泥水と凝集剤を攪拌する攪拌羽
根と、を備え、前記内部攪拌槽に供給された泥水と凝集
剤が前記攪拌羽根により攪拌された後、前記内部攪拌槽
の下部に設けられた開口部から外部攪拌槽へ送られた
後、前記供給口へ送られることを特徴とするものであ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る泥水分離装置
及びそれを用いた泥水処理装置について図面に基づいて
説明する。本発明の実施形態に係る泥水処理装置１は、
図１に示すように、周方向に回転駆動される円筒形状の
本体２と、該本体２の一端側に設けられ、凝集剤６０を
混入した泥水３を本体２の内部へ供給する供給口４と、
前記本体２の回転中心Ｃから該本体２の内周面５にかけ
て放射状に複数配置され、該本体２の回転に伴って回転
することより前記泥水３から泥分６を分離する分離スク
リーン７と、前記本体２の他端側に設けられ、前記泥水
３の中の水分８を排出する排出口９と、前記本体２の回
転中心Ｃに配置され、前記分離スクリーン７において分
離された泥分６を回収して本体２の外部へ排出する排出
部１０とを備える泥水分離装置１１と、該泥水分離装置
１１の排出部１０に連続して設けられ、泥分６を搬送し
つつ安定材１２及び吸湿材１３と攪拌する攪拌搬送部１
４と、該攪拌搬送部１４において搬送中の泥分６に安定
材１２を供給する安定材供給部１５と、前記攪拌搬送部
１４において搬送中の泥分６に吸湿材１３を供給する吸
湿材供給部１６と、前記攪拌搬送部１４に連続して設け
られ、攪拌後の泥分６を一時的に貯留して養生するスト
ックヤード６１と、養生後の泥分６を所定粒度以下に解
砕する解砕機６２とを有するものである。以下更に詳細
に説明する。

【００１７】まず、前記泥水分離装置１１について詳細
に説明する。図２及び図３に示すように、前記泥水分離
装置１１の本体２は円筒形状に形成されており、支持部
１７により周方向に回転自在に支持されている。ここ
で、支持部１７は、本体２の長手方向一端側及び他端側
にそれぞれ一対ずつ配置されており、それぞれ支持台１
８及び支軸１９を介して回転自在に設けられた一対の支
持ローラ２０を有して構成されている。該支持ローラ２
０の外周には嵌合溝２１が形成されており、本体２の外
周面２２に形成された２個の環状突起２３にそれぞれ回
転自在に係合することにより、本体２を両側から回転自
在に支持するとともに本体２の軸方向の移動を規制して
いる。ここでは、支持ローラ２０の嵌合溝２１と本体２
の外周面２２の環状突起２３はそれぞれ断面Ｕ字形に形
成されている。

【００１８】また、本体２の外周面２２には、従動スプ
ロケット２４が設けられている。そして、本体２を周方
向に回転駆動するためのモータ２５の出力軸上には駆動
スプロケット２６が取り付けられており、駆動スプロケ
ット２６と従動スプロケット２４とはチェーン２７によ
り連結され、モータ２５によってチェーン２７を介して
本体２が矢印Ｒ方向へ回転駆動されるようになってい
る。

【００１９】前記供給口４は、図３及び図４に示すよう
に、本体２の一端側において本体２の回転中心Ｃを中心
として設けられた円形の開口部であり、該供給口４を介
して凝集剤６０が混入された泥水３が本体２の内部へ供
給される。供給口４の直径Ｄ１は本体２の直径Ｄ２より
も小さく形成されており、例えば、本実施形態において
は、本体２の直径Ｄ２は２２００ｍｍとし、供給口４の
直径Ｄ１は７００ｍｍとしている。そして、供給口４か
ら本体２に至る部分には、緩やかな傾斜を有する傾斜部
２８が形成されている。該傾斜部２８の傾斜角度θは約
５〜１０°となるように形成すると好適である。また、
傾斜部２８の長さＬは、凝集剤が混入された泥水３の凝
集作用を促進させるために十分な長さを有することが必
要であり、約２０００〜３０００ｍｍの長さを確保する
と好適である。これにより、供給口４から供給された泥
水３は、傾斜部２８を移動する間に十分に攪拌されるの
で凝集作用がほぼ完了した状態で本体２へ到達すること
となる。そして、本体２に到達した泥水３は、本体２の
内部において泥分６と水分８とに分離し、そのうち泥分
６は比重が重いので本体２の下部に沈殿する。また、傾
斜部２８と本体２との接続部分には段差部２９が形成さ
れている。該段差部２９は、その高さＨ１が本体２の下
部に沈殿した泥分６の高さＨ２以上の高さとなるように
形成されており、沈殿した泥分６が傾斜部２８の方へ戻
ることを防止する働きをする。本実施形態においては、
前記泥分６の高さＨ２は１００ｍｍ前後を想定している
ので、段差部２９の高さＨ１は１５０ｍｍとしている。

【００２０】供給口４から供給される凝集剤６０を混入
した泥水３は、図１に示すように、攪拌水槽６３におい
てあらかじめ泥水３の中に凝集剤６０を投入して攪拌し
たものである。該攪拌水槽６３は、外部攪拌槽６４と内
部攪拌槽６５とを有する２重構造となっており、内部攪
拌槽６５に供給された泥水３と凝集剤６０は攪拌羽根６
６により攪拌された後、内部攪拌槽６５の下部に設けら
れた開口部から外部攪拌槽６４へ送られた後、供給口４
へ送られる。前記凝集剤６０としては、例えばカチオン
系、ノニオン系、アニオン系等の水溶性高分子凝集剤を
使用することができる。

【００２１】前記分離スクリーン７は、図４及び図４の
Ａ−Ａ断面図である図５に示すように、本体２の回転中
心Ｃから本体２の内周面５にかけて放射状に複数配置さ
れている。具体的には、分離スクリーン７は、供給口４
側の第１列３０、中央の第２列３１及び排出口９側の第
３列３２の３列に分けて配置されており、第１列３０に
おいては６個、第２列３１及び第３列３２においては３
個の分離スクリーン７がそれぞれ配置されている。ここ
で、第１列３０の分離スクリーン７を６個としたのは、
第１列３０は供給口４から供給された泥水３から最初に
泥分６をすくい上げる部分であるため、大量の泥分６を
効率良くすくい上げることができるように分離スクリー
ン７の数は多い方が好ましいからである。一方、第２列
３１及び第３列３２の分離スクリーン７を３個としたの
は、第１列３０の分離スクリーン７により泥分６の大半
が既にすくい上げられていることから、残りの泥分６を
すくい上げるためには第１列３０ほどの分離スクリーン
７の数は必要でないからである。

【００２２】各列の分離スクリーン７は、その中心側端
部３３が本体２の回転中心Ｃに配置された排出部１０の
周囲を囲むように配置された支持フレーム３４に対して
固定され、その外周側端部３５が本体２の内周面５に対
して固定されることにより回転中心Ｃから外側へ放射状
に配置されいる。ここで、支持フレーム３４は、本体２
の内部における排出部１０の供給口側端部３６及び排出
口側端部３７の近傍にそれぞれ配置された六角形の端部
フレーム３８と、該端部フレーム３８の各辺ごとに両側
の端部フレーム３８間を連結するように配置された６個
の断面Ｌ字形の直線フレーム３９とを有して構成されて
おり、両側の端部フレーム３８はそれぞれ支持シャフト
４０により本体２の内周面５に対して固定されて支持さ
れている。

【００２３】分離スクリーン７は、図６にも示すよう
に、篩網からなるスクリーン本体４１と、該スクリーン
本体４１を所定形状に保ちつつ所定位置に固定するため
の側板４２及び連結シャフト４３とを有して構成されて
いる。前記スクリーン本体４１は、本体２の径方向に対
して平行に配置された第１面４４と、該第１面４４の径
方向外側に連続して設けられ、該第１面４４に対して本
体２の回転方向Ｒに傾斜した第２面４５とを有する断面
「く」の字形に形成されている。第２面４５の第１面４
４に対する傾斜角度γは約４５〜６０°となるように形
成すると好適である。スクリーン本体４１の目開きにつ
いては、第１列３０及び第２列３１を大きい目開きと
し、第３列３２をそれより小さい目開きとすると好適で
ある。例えば本実施形態においては、第１列３０及び第
２列３１のスクリーン本体４１を線形０．８ｍｍで目開
きが約３ｍｍとし、第３列３２のスクリーン本体４１を
線形０．３ｍｍで目開きが約１．５ｍｍとしている。こ
のようにすることにより、第３列３２において、第１列
３０及び第２列３１ですくい上げることができなかった
小さい粒径の泥分６をもすくい上げることができる。

【００２４】前記側板４２は、略五角形状に形成された
平板であって、その中心側端部３３が支持フレーム３４
に、外周側端部３５が本体２の内周面にそれぞれ固定さ
れるとともに、その対向する内側面にスクリーン本体４
１の両側端部が取り付けられている。前記連結シャフト
４３は、両側の側板４２を連結する棒状部材であって側
板４２を所定間隔で固定するとともに、スクリーン本体
４１の背面側にも配置されて泥分６をすくい上げる際に
加わる泥分６の重量を支持する役割も果たす。

【００２５】そして、分離スクリーン７は、本体２の回
転に伴って本体２と一体的に回転することより、本体２
内部の下部に沈殿している泥分６をすくい上げ、泥水３
から泥分６を分離する。そこで、分離スクリーン７が泥
水３から泥分６をすくい上げる際の動作について説明す
る。図４のＢ−Ｂ断面図である図７に示すように、本体
２の内部においては、泥水３は泥分６と水分８とにほぼ
分離しており、泥分６が本体２の下部に沈殿した状態と
なっている。そして、分離スクリーン７は、本体２の回
転に伴ってＲ方向に回転しつつ、位置Ｐ１付近において
本体２の下部に沈殿している泥分６を、その径方向外側
の第２面４５によりすくい上げる。その後、分離スクリ
ーン７はそのまま回転しつつ上昇し、位置Ｐ２付近にお
いて泥分６を水面４６から上に持ち上げて泥水３から分
離する。この際、泥分６に含まれる余分な水分８は、分
離スクリーン７から下方へ落下する。その後、水面４６
より上の位置Ｐ３付近において、第２面４５の上にあっ
た泥分６が移動して第１面４４の上に落下する。これは
前述の通り、第２面４５が第１面４４に対して本体２の
回転方向Ｒに傾斜していることから、位置Ｐ３付近にお
いては第２面４５の傾斜角度が第１面４４の傾斜角度よ
りも大きくなることによるものである。この際、第１面
４４の上に落下したことによる衝撃等により泥分６の中
に含まれている水分８が更に分離スクリーン７から下に
ふるい落とされ、泥分６に含まれる水分８の割合を更に
低くすることができる。その後、排出部１０のほぼ真上
の位置Ｐ４付近において、泥分６は下方へ落下し、排出
部１０により回収される。そして、このような動作は、
第１列３０、第２列３１及び第３列３２の分離スクリー
ン７においてそれぞれ同様に行われる。

【００２６】前記排出口９は、図４及び図８に示すよう
に、本体２の他端側の端部壁４７に対して本体２の回転
中心Ｃを中心として設けられた円形の開口部であり、外
周側へ傾斜した突出部４８を有し、該排出口９を介して
泥水３の中の水分８が本体２の内部から外部へ排出され
る。本体２の内周面５と排出口９との段差を形成する端
部壁４７の高さＨ３は、本体２の下部に沈殿した泥分６
の高さＨ２よりも十分に高く、なおかつ、泥水分離装置
１１の運転中における本体２の内部の泥水３の水位Ｈ４
よりも少し低い高さとなるように形成する。本実施形態
においては、前記泥水３の水位Ｈ４は７００ｍｍ前後を
想定しているので、端部壁４７の高さＨ３は５５０ｍｍ
としている。これにより、泥水３の中から泥分６が下方
に沈殿した後の上澄みの水分８のみが排出口９から外部
へ排出されることとなる。

【００２７】前記排出部１０は、図４及び図５に示すよ
うに、本体２の回転中心Ｃの近傍に配置され、前記分離
スクリーン７において分離された泥分６を回収して本体
２の外部へ排出するための搬送装置である。そこで、本
実施形態においては、排出部１０として、下部が半円形
に形成された樋４９と、該樋４９の中に配置されたねじ
状の送り羽根５０とを備え、該送り羽根５０を回転させ
ることによりねじ面に沿って泥分６を押し進めるスクリ
ューコンベアを使用している。樋４９の上部は幅方向に
拡開されて広い上方開口部５１を形成しており、分離ス
クリーン７から落下してくる泥分６を確実に回収できる
ようになっている。そして、排出部１０は、排出口９か
ら本体２の外部へ泥分６を搬送するように設けられてい
る。ここで、排出部１０が本体２の外部へ出た所におい
て泥分６を回収するような構成とすれば、泥水分離装置
１１を単体として使用することができる。

【００２８】次に、泥水処理装置１の泥水分離装置１１
以外の部分について説明する。図１に示すように、前記
攪拌搬送部１４は、泥水分離装置１１の排出部１０に連
続して設けられ、後述する安定材供給部１５及び吸湿材
供給部１６において供給される安定材１２及び吸湿材１
３と攪拌しつつ泥分６を搬送する搬送装置である。そこ
で、本実施形態においては、前記泥水分離装置１１の排
出部１０を構成するスクリューコンベアの長さを延長す
ることにより、攪拌搬送部１４を該排出部１０と一体的
に連続して設けている。すなわち、攪拌搬送部１４は、
前記排出部１０と同様に、下部が半円形に形成されると
ともに上部が幅方向に拡開されて広い上方開口部５１を
形成している樋４９と、該樋４９の中に配置されて回転
されるねじ状の送り羽根５０とを備えたスクリューコン
ベアで構成されている。このため、攪拌搬送部１４にお
いて搬送される泥分６は、送り羽根５０によって樋４９
の中で回転しながら押し進められることとなり、搬送さ
れつつ適度に攪拌される。したがって、後述するよう
に、攪拌搬送部１４において搬送中の泥分６に安定材供
給部１５及び吸湿材供給部１６から安定材１２及び吸湿
材１３が供給されれば、泥分６と安定材１２及び吸湿材
１３とが攪拌され、攪拌搬送部１４の終端部５２におい
ては泥分６と安定材１２及び吸湿材１３とが混合された
状態で排出されることとなる。

【００２９】なお、攪拌搬送部１４を泥水分離装置１１
の排出部１０と別個の構成とすることも可能である。こ
の場合、図示しないが、例えば排出部１０を通常のベル
トコンベア、攪拌搬送部１４をスクリューコンベアと
し、攪拌搬送部１４の始端部を排出部１０の終端部より
一段低い位置に配置して、排出部１０から落下した泥分
６を攪拌搬送部１４の樋４９において受けて連続的に搬
送する構成とすることもできる。

【００３０】前記安定材供給部１５は、図９に示すよう
に、攪拌搬送部１４に上方から適量の安定材１２を投入
することにより、搬送中の泥分６に対して安定材１２を
供給する供給装置である。具体的には、安定材供給部１
５は、安定材１２が収容されているサイロ本体５３と、
該サイロ本体５３から攪拌搬送部１４の上方の所定位置
まで安定材１２を搬送する搬送パイプ５４と、該搬送パ
イプ５４から送出された安定材１２を攪拌搬送部１４へ
定量的に供給するためのフィーダ５５とを有して構成さ
れている。ここで、フィーダ５５を設けたことにより次
のような利点がある。すなわち、安定材１２は、泥分６
に対して一定の割合で混合させることが必要であるが、
搬送パイプ５４から送出される安定材１２の量は一定し
ないため、安定材１２を一旦フィーダ５５上に供給する
ことにより、搬送パイプ５４から送出される安定材１２
の量の変動を吸収し、泥分６に対して適量の安定材１２
を常に一定の割合で供給することができる。

【００３１】ここで、安定材１２としては、ポルトラン
ドセメント、高炉セメントなどの各種セメント、セメン
ト系安定材、生石灰、石灰系安定材などを使用すること
ができる。この中で、生石灰又は石灰系安定材を使用す
れば、水硬性複合路盤材の材料規格に合致し、本発明に
係る泥水処理装置１において処理した後の泥分６を水硬
性複合路盤材として再利用することができるので好適で
ある。また、セメントやセメント系安定材などのセメン
ト成分を含む安定材１２を使用する場合には、本発明に
係る泥水処理装置１において処理した後の泥分６を盛土
や埋め戻しなどに再利用した際に土壌中に六価クロムが
溶出することを防止するため、六価クロムの溶出が少な
い安定材１２を使用すると好適である。

【００３２】前記吸湿材供給部１６は、攪拌搬送部１４
に上方から適量の吸湿材１３を投入することにより、搬
送中の泥分６に対して吸湿材１３を供給する供給装置で
ある。具体的には、吸湿材供給部１６は、吸湿材１３が
収容されているサイロ本体５３と、該サイロ本体５３か
ら攪拌搬送部１４の上方の所定位置まで吸湿材１３を搬
送する搬送パイプ５４とを有して構成されている。本実
施形態においては、このような吸湿材供給部１６を３個
隣接させて配置している。このように３個の吸湿材供給
部１６を配置することにより、吸湿材１３を供給する量
を攪拌搬送部１４のにおいて搬送中の泥分６の含水比な
どに合わせて適宜調節することが可能となる。なお、安
定材供給部１５と異なりフィーダ５５を設けていないの
は、吸湿材１３は安定材１２とは異なり泥分６に対して
大量に混合させるものであるため、供給量の多少の変動
はあまり問題とならないことによるものである。

【００３３】前記吸湿材１３としては、ここでは、石粉
を使用している。石粉は、岩石を細かく砕いて粉状にし
たものであり、乾燥した状態のものを使用する。このよ
うな乾燥した石粉を泥分６に混入させることにより、泥
分６に含まれている水分を吸収して全体の含水比を低下
させることができる。石粉を製造するためには、例え
ば、すでに本出願人により開示されている特公平7-7567
4又は特公平7-75675の「コンクリート用砕砂製造装置」
を使用すると好適である。なお、吸湿材１３として、石
粉以外のもの、例えば植物繊維をペレット状に固めたも
のや給水性ポリマーなどを使用することも可能である
が、路盤材料として使用するためには石粉が最も好適で
ある。

【００３４】泥分６に対する安定材１２及び吸湿材１３
の供給量は、具体的には以下のようになる。すなわち、
泥水分離装置１１から排出されてきた泥分６を「１０
０」とすると、これに対して安定材１２を「５」、吸湿
材１３を「２０」の割合で供給する。例えば、本実施形
態においては、泥水分離装置１１から排出されてきた時
点における泥分６「１００ｇ」の内には、水分が約１／
３の「３３ｇ」含まれており、含水比は４９．３％であ
る。これに対して安定材１２を「５ｇ」と吸湿材１３を
「２０ｇ」加えると含水比は３５．８％となり、安定材
１２により固形化するのに適した含水比となる。なお、
含水比とは、水の質量を水以外の固形分の質量により割
った値である。このようにすることにより、少ない量の
安定材１２で大量の泥分６を固形化することができる。

【００３５】なお、図１０に示すように、前記攪拌搬送
部１４を攪拌機能を有しないベルトコンベア等の通常の
搬送部５６とし、該搬送部５６の終端部５７に別個に攪
拌部５８を設けた構成とすることもできる。該攪拌部５
８は、泥分６と、安定材１２及び吸湿材１３とを攪拌混
合するための攪拌装置であり、ここでは、内部に回転す
る攪拌羽根５９を有する攪拌槽を使用している。ただ
し、攪拌部５８の構成はこれに限定されるものではな
く、これ以外の構成であっても、泥分６と、安定材１２
及び吸湿材１３とを攪拌混合することができるものであ
れば他の攪拌装置も使用することができる。

【００３６】前記ストックヤード６１は、前記攪拌搬送
部１４に連続して設けられ、攪拌後の泥分６を一時的に
貯留して養生するものである。具体的には、図９及び図
１１に示すように、ストックヤード６１は、攪拌搬送部
１４の終端部５２を中心に放射状に配置された仕切壁７
０により仕切られて扇形に配置された６個の貯留室７１
と、攪拌搬送部１４の終端部５２と貯留室７１とをつな
いで配置されて攪拌搬送部１４から排出された泥分６を
貯留室７１へ搬送する搬送装置６９とを有して構成され
る。ここでは、該搬送装置６９として、下部が半円形に
形成された樋６７と、該樋６７の中に配置されて回転さ
れるねじ状の送り羽根６８とを備えたスクリューコンベ
アを用いている。そして、搬送装置６９は、その始端部
７２が攪拌搬送部１４の終端部５２の下方に配置され、
該始端部７２の下部に設けられた回転軸７３を中心に水
平面上で回転可能に支持されているので、搬送装置６９
を回転させてその終端部７４を各貯留室７１の上方へ移
動させることにより、攪拌搬送部１４から排出された泥
分６を各貯留室７１へ搬送することができるようになっ
ている。なお、搬送装置６９は前記スクリューコンベア
に限定されるものではなく、例えばベルトコンベア等他
の搬送装置を使用することも可能である。

【００３７】また、搬送装置６９の長さ方向中央部近傍
の下部には支持ローラ７５が設けられており、該支持ロ
ーラ７５は貯留室７１の端壁を構成する円弧状壁７６の
上面に載置され、搬送装置６９を移動可能に支持してい
る。更にここでは、支持ローラ７５をモータ等により回
転させることにより、搬送装置６９を自動的に回転さ
せ、その終端部７４を各貯留室７１の上方へ移動させる
ことができるようにしている。図示しないが、ストック
ヤード６１の上方には屋根などを設け、養生中の泥分６
に雨などがかからないようにすると好適である。なお、
図１０に示すように、前記攪拌搬送部１４に代えて、通
常の搬送部５６の終端部５７に別個に攪拌部５８を設け
た構成とした場合には、搬送装置６９の始端部７２を攪
拌部５８の排出口の下方に配置する。

【００３８】本実施形態においては、ストックヤード６
１は、１日に処理された泥分６を１個の貯留室７１に貯
留することとしており、１日ごとに順番に隣接する貯留
室７１に泥分６を貯留していき、すべての貯留室７１に
泥分６が貯留されたときに最初に貯留した貯留室７１の
泥分６を取り出すことにより、ストックヤード６１にお
いて泥分６を５日間まで養生することができるようにし
ている。泥分６の養生は、後述する解砕機６２により解
砕するのに適した硬さに泥分６が硬化するまで行う。こ
のようにして養生された泥分６は適度に硬化した状態で
解砕機６２へ送られる。

【００３９】前記解砕機６２は、ストックヤード６１に
おいて養生された後の泥分６を所定粒度以下に解砕する
装置である。具体的には、図１２に示すように、養生後
の泥分６が投入されるホッパー７７と、該ホッパー７７
の下方に配置されて落下してくる泥分６を細かく解砕す
るクラッシャー７８とを有して構成される。ここで、該
クラッシャー７８は、Ｅ−Ｅ方向からみた矢視図である
図１３にも示すように、回転軸が互いに並行に配置され
た１対の円筒形の回転体７９のそれぞれの表面に多数の
ロッド８０を一定の間隔で配置し、その際、一方の回転
体７９のロッドが他方の回転体７９のロッド８０の間を
通過するように配置して構成されるものである。そし
て、回転体７９は、モータ８１により、それぞれ逆方向
に、２個の回転体７９の間においてロッド８０が上方か
ら下方へ移動する方向に回転される。解砕した後の泥分
６の粒径は前記ロッド８０の配置される間隔により決定
される。ここでは、水硬性複合路盤材として使用するこ
とができるようにするため、その材料規格に合致する０
〜５ｍｍの粒径となるようにロッド８０を配置すること
としている。そのため、例えば、１個の回転体７９につ
いて軸方向の間隔Ｄ３が約５５ｍｍとなるように配置し
ている。また、クラッシャー７８の周囲には、解砕され
た泥分６が飛び散るのを防止するための回収板８２が配
置されている。

【００４０】以上のようにして、解砕された後の泥分６
は、泥水中に含まれていた泥分６と吸湿材１３としての
石粉とを安定材１２としての生石灰又は石灰系安定材に
より固形化させたものであり、その粒径が０〜５ｍｍの
安定処理砕石微粉末となるので、水硬性複合路盤材の材
料として再利用することができる。また、このようにし
て固形化した泥分６は水分を含んでも溶け出すことはな
いので、盛土や埋め戻しなどに再利用することも可能で
ある。なお、攪拌搬送部１４の終端部５２から取り出さ
れた後一定期間養生されて硬化した泥分６、またはスト
ックヤード６１において養生されて硬化した泥分６を解
砕機６２へ送らずに、塊のまま埋め立てなどに再利用す
ることも可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係る泥水分離装置によれば、円筒形状の本体の回転中
心から該本体の内周面にかけて放射状に複数配置され、
該本体の回転に伴って回転することより前記泥水から泥
分を分離する分離スクリーンを備えることにより、泥分
を上方へ持ち上げながら分離スクリーンにより水分を下
方へふるい落とすので、水分の含まれる割合の低い泥分
を泥水から分離することができる。

【００４２】本発明の請求項２に係る泥水分離装置によ
れば、上述の効果に加えて、前記分離スクリーンは、前
記本体の径方向に対して平行に配置された第１面と、該
第１面の径方向外側に連続して設けられ、該第１面に対
して前記本体の回転方向に所定角度傾斜した第２面とを
有する断面「く」の字形に形成されたスクリーン本体を
備えていることにより、前記本体の回転に伴って第２面
上にあった泥分が第１面上に落下し、その際の衝撃等に
より泥分の中に含まれている水分をスクリーン本体から
下にふるい落とすことができるので、更に水分の含まれ
る割合の低い泥分を泥水から分離することができる。

【００４３】本発明の請求項３に係る泥水分離装置によ
れば、上述の効果に加えて、前記供給口から前記本体に
至る部分に緩やかな傾斜を有する傾斜部を形成したこと
により、供給口から供給された泥水を前記傾斜部におい
て十分に攪拌することができるので、凝集作用がほぼ完
了してから本体へ到達させることができ、分離スクリー
ンによる泥分の分離をより効率的に行うことが可能とな
る。

【００４４】本発明の請求項４に係る泥水処理装置によ
れば、請求項１〜３のいずれか１項に記載の泥水分離装
置と、該泥水分離装置の排出部に連続して設けられ、泥
分を搬送する搬送部と、該搬送部において搬送中の泥分
に安定材を供給する安定材供給部と、前記搬送部におい
て搬送中の泥分に吸湿材を供給する吸湿材供給部と、安
定材及び吸湿材と泥分とを攪拌する攪拌部とを有するこ
とにより、泥水分離装置において泥水から分離された泥
分を効率良く自動的に固形化し、泥水を処理することが
できる。また、本装置により取り出した泥分は恒久的に
固形化されるので塊のまま埋め立てなどに再利用するこ
とができる。更に、少ない量の安定材で大量の泥分を固
形化することができるので、固形化させた泥分を埋め立
て等に再利用した場合においても、安定材に含まれる六
価クロムなどの有害物質が溶け出すことがほとんどな
く、環境を汚染することがないという利点がある。

【００４５】本発明の請求項５に係る泥水処理装置によ
れば、上述の効果に加えて、泥分を一時的に貯留して養
生するストックヤードを有することにより、攪拌部又は
攪拌搬送部から排出された泥分を貯留して養生させるこ
とができ、泥分を適度に硬化させて固形化させることが
できる。

【００４６】本発明の請求項６に係る泥水処理装置によ
れば、上述の効果に加えて、前記攪拌部を前記搬送部と
一体的に設け、泥分を搬送しつつ安定材及び吸湿材と攪
拌する攪拌搬送部としたことにより、攪拌部を別途に設
ける必要が無く、効率良く泥土の搬送と攪拌を行うこと
ができるとともに、装置全体の大きさを小さくすること
ができる。

【００４７】本発明の請求項７に係る泥水処理装置によ
れば、上述の効果に加えて、ストックヤードにおいて養
生された後の泥分を所定粒度以下に解砕する解砕機を有
することにより、泥分を粒径が０〜５ｍｍの安定処理砕
石微粉末とし、水硬性複合路盤材の材料として再利用す
ることができる。また、このようにして処理された泥分
は水分を含んでも溶け出すことはないので、盛土や埋め
戻しなどに再利用することも可能である。

【００４８】本発明の請求項８に係る泥水処理方法によ
れば、上述の効果に加えて、泥水に凝集剤を混入して攪
拌して泥水中の泥分を凝集沈殿させた後、該泥分を泥水
からすくい上げて分離し、該分離した泥分に安定剤及び
吸湿剤を供給して攪拌し、攪拌後の泥分を一定時間養生
して硬化させ、適度に硬化した泥分を所定粒度以下に解
砕することにより、泥水から泥分を分離して固形化し、
なおかつ粒径が０〜５ｍｍの安定処理砕石微粉末とし、
水硬性複合路盤材の材料として再利用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る泥水処理装置を示す断
面図である。

【図２】本発明の実施形態に係る泥水分離装置を示す正
面図である。

【図３】本発明の実施形態に係る泥水分離装置を示す左
側面図である。

【図４】本発明の実施形態に係る泥水分離装置を示す断
面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。

【図６】本発明の実施形態に係る泥水分離装置の分離ス
クリーンを示す斜視図である。

【図７】泥水分離装置の使用状態を示す図４のＢ−Ｂ断
面図である。

【図８】本発明の実施形態に係る泥水分離装置を示す右
側面図である。

【図９】本発明の実施形態に係る泥水処理装置のうち、
泥水分離装置及び解砕機以外の部分を示す正面図であ
る。

【図１０】本発明の実施形態に係る泥水処理装置におい
て、搬送部と攪拌部とを別個に設けた場合の泥水分離装
置及び解砕機以外の部分を示す正面図である。

【図１１】本発明の実施形態に係る泥水処理装置のスト
ックヤードを示す平面図である。

【図１２】本発明の実施形態に係る泥水処理装置の解砕
機を示す正面図である。

【図１３】図１２におけるＥ−Ｅ方向からみたクラッシ
ャーの矢視図である。

【図１４】従来例に係る泥水処理装置を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 泥水処理装置 ２ 泥水分離装置の本体 ３ 泥水 ４ 供給口 ６ 泥分 ７ 分離スクリーン ８ 水分 ９ 排出口 １０ 排出部 １１ 泥水分離装置 １２ 安定材 １３ 吸湿材 １４ 攪拌搬送部 １５ 安定材供給部 １６ 吸湿材供給部 １７ 支持部 ２８ 傾斜部 ３４ 支持フレーム ４１ スクリーン本体 ４４ スクリーン本体の第1面 ４５ スクリーン本体の第２面 ５６ 搬送部 ５８ 攪拌部 ６１ ストックヤード ６２ 解砕機 ６３ 攪拌水槽 ６９ 搬送装置 ７１ 貯留室 ７７ ホッパー ７８ クラッシャー Ｃ 泥水分離装置の本体の回転中心 Ｒ 泥水分離装置の本体の回転方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 11/14 Ｂ０１Ｄ 33/22 (56)参考文献 特開 平８−173710（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−313817（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−34191（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−117698（ＪＰ，Ａ) 特公 昭47−7309（ＪＰ，Ｂ１) 実開 昭51−111570（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−132015（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 33/00

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周方向に回転駆動される円筒形状の本体
   と、該本体の一端側に設けられ、凝集剤を混入した泥水
   を本体内部へ供給する供給口と、前記本体の回転中心か
   ら該本体の内周面にかけて放射状に複数配置され、該本
   体の回転に伴って回転することより前記泥水から泥分を
   分離する分離スクリーンと、前記本体の他端側に設けら
   れ、前記泥水の中の水分を排出する排出口と、前記本体
   の回転中心に配置され、前記分離スクリーンにおいて分
   離された泥分を回収して本体外部へ排出する排出部とを
   備えることを特徴とする泥水分離装置。
2. 【請求項２】 前記分離スクリーンは、前記本体の径方
   向に対して平行に配置された第１面と、該第１面の径方
   向外側に連続して設けられ、該第１面に対して前記本体
   の回転方向に所定角度傾斜した第２面とを有する断面
   「く」の字形に形成されたスクリーン本体を備えている
   ことを特徴とする請求項１記載の泥水分離装置。
3. 【請求項３】 前記供給口から前記本体に至る部分に緩
   やかな傾斜を有する傾斜部を形成したことを特徴とする
   請求項１又は２記載の泥水分離装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の泥
   水分離装置と、該泥水分離装置の排出部に連続して設け
   られ、泥分を搬送する搬送部と、該搬送部において搬送
   中の泥分に安定材を供給する安定材供給部と、前記搬送
   部において搬送中の泥分に吸湿材を供給する吸湿材供給
   部と、安定材及び吸湿材と泥分とを攪拌する攪拌部とを
   有することを特徴とする泥水処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の泥
   水分離装置と、該泥水分離装置の排出部に連続して設け
   られ、泥分を搬送する搬送部と、該搬送部において搬送
   中の泥分に安定材を供給する安定材供給部と、前記搬送
   部において搬送中の泥分に吸湿材を供給する吸湿材供給
   部と、安定材及び吸湿材と泥分とを攪拌する攪拌部と、
   該攪拌部で攪拌された泥分を一時的に貯留して養生する
   ストックヤードとを有することを特徴とする泥水処理装
   置。
6. 【請求項６】 前記攪拌部を前記搬送部と一体的に設
   け、泥分を搬送しつつ安定材及び吸湿材と攪拌する攪拌
   搬送部としたことを特徴とする請求項４又は５記載の泥
   水処理装置。
7. 【請求項７】 前記ストックヤードにおいて養生された
   後の泥分を所定粒度以下に解砕する解砕機を有すること
   を特徴とする請求項５記載の泥水処理装置。
8. 【請求項８】 泥水に凝集剤を混入して攪拌し、周方向
   に回転駆動される円筒形状の本体内で泥水中の泥分を凝
   集沈殿させた後、前記本体の回転中心から該本体の内周
   面にかけて放射状に複数配置され、該本体の回転に伴っ
   て回転する分離スクリーンにより該泥分を泥水からすく
   い上げて分離し、該分離した泥分に安定剤及び吸湿剤を
   供給して攪拌し、攪拌後の泥分を一定時間養生して硬化
   させ、適度に硬化した泥分を所定粒度以下に解砕するこ
   とを特徴とする泥水処理方法。
9. 【請求項９】 外部攪拌槽と内部攪拌槽とを有する２重
   構造の攪拌水槽と、前記内部攪拌槽に供給された泥水と
   凝集剤を攪拌する攪拌羽根とを備え、前記内部攪拌槽に
   供給された泥水と凝集剤が前記攪拌羽根により攪拌され
   た後、前記内部攪拌槽の下部に設けられた開口部から外
   部攪拌槽へ送られた後、前記供給口へ送られることを特
   徴とする請求項７記載の泥水処理装置。