JP3618113B2 - 生コン廃水の再利用装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、生コン廃水から骨材を分離回収した後のスラッジを濃度調整してバッチャプラントに混練水として供給する生コン廃水の再利用システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ミキサ車が一日の運搬業務を終了して生コンプラントに帰還した後、タンク内の残コンを洗浄した後のスラッジ、帰還したミキサ車から排出された残コン（戻りコン）、あるいは生コンプラントのタンク内の洗浄スラッジや残コンなどから分離機を用いて、砂利や砂の骨材を分離回収することが行われている。そして、骨材を回収した後のスラッジは、一時濃縮槽に収容し、次いで脱水機に送られて脱水ケーキを廃棄処分している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来例によると、骨材を回収した後のスラッジを全量、脱水処理して、脱水ケーキを廃棄処分しているので、廃棄物量が多く、環境を大きく汚染する問題があり、また廃棄コストがかかる問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、脱水ケーキの廃棄量を低減するか全く無くすことによって、環境汚染を低減するか全く無くし、また廃棄コストを低減するか全くなくす生コン廃水の再利用システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
ところで、日本コンクリート工学会の品質基準によると、コンクリート製造時のセメントの質量に対するスラッジ固形分の添加量は３％ｗｔ以下にすることと定められている。本発明者は、コンクリートを製造する際のセメント・水・混和剤などの配合表上のすべての場合について、混練水として使用するスラッジ水の濃度が３．５％ｗｔ以下なら品質基準を十分満足することを確認した。
【０００６】
この観点から本発明がなされたものである。すなわち、本発明は、生コン廃水から骨材を分離回収した後のスラッジを収容する濃縮槽と、濃縮槽から移送されたスラッジを収容しこのスラッジを所定濃度に調整する濃度調整槽と、濃度調整槽からスラッジをバッチャプラントに混練水として供給する調整水移送ポンプとを備えてなる。
【０００７】
【作用】
したがって、生コン廃水から骨材を分離回収した後のスラッジを濃度調整槽にて所定濃度に調整し、濃度調整槽のスラッジを調整水移送ポンプによりバッチャプラントに混練水として供給する。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図を参照して説明する。
【０００９】
図１に本発明の生コン廃水の再利用システムの一実施例、図２にこの生コン廃水の再利用システムの上流側に接続される骨材回収システムの一例を示している。
【００１０】
まず、骨材回収システムは、例えば図２に示すように、ミキサ車（図示省略）のタンク内を洗浄した後のスラッジあるいはタンク内の戻りコン（このスラッジや戻りコンなどを生コン廃水というものとする）を受けるシュート１と、このシュート１の下流側に接続された粗骨材（砂利）回収用のトロンメル分離装置２と、このトロンメル分離装置２の直下に設けられた沈砂槽３と、この沈砂槽３に設けられた砂移送ポンプ４と、この砂移送ポンプ４の下流側に管路５により接続された細骨材（砂）回収用のサイクロン分離装置６から構成されている。
【００１１】
また、生コン廃水の再利用システムは、図１に示すように、図２のサイクロン分離装置６の排水口の下流側に管路６Ａにより接続された濃縮槽７と、この濃縮槽７の中の上澄水を汲み出す上澄水汲出ポンプ８と、濃縮槽７の底部に堆積したスラッジを移送するスラッジ移送ポンプ１０と、上澄水汲出ポンプ８により供給された上澄水を収容する上澄水槽９と、上澄水槽９の中の上澄水を移送する上澄水移送ポンプ１６と、スラッジ移送ポンプ１０により供給されたスラッジを収容し且つスラッジを上澄水移送ポンプ１６により供給された上澄水により所定濃度に調整する濃度調整槽１１と、この濃度調整槽１１の中のスラッジ（調整水）をバッチャプラント１２に混練水として供給する調整水移送ポンプ１３とを備えてなる。
【００１２】
ここで、濃縮槽７はスラッジを収容してスラッジの固形分を沈殿させて濃縮させるために設けられている。また、上澄槽９は、濃縮槽７の上澄水を収容して、濃度調整時に希釈水として用いるために設けられている。また、濃度調整槽１１は、濃縮槽７からのスラッジに上澄槽９からの上澄水を加えて希釈し、所定濃度にするために設けられている。所定濃度として、本実施例では３．５％ｗｔとしているが、生コンの品質基準を満たすものなら他の割合でもよく、ある範囲の濃度としてもよい。
【００１３】
また、濃縮槽７および濃度調整槽１１は、撹拌羽根１４，１５が設けられている。
【００１４】
また、上澄水汲出ポンプ８は、図示していないが、つり下げワイヤにつり下げられ、昇降可能に設けられている。これは、非運転時に上澄水汲出ポンプ８をスラッジの水面上に持ち上げ、スラッジ固化による故障を防止するためである。また、上澄水汲出ポンプ８は、１本の管路１９から分岐された２本の分岐管路１９Ａ，１９Ｂにより、それぞれ上澄水槽９と脱水機２０とに接続されている。分岐管路１９Ａ，１９Ｂは、それぞれ電磁バルブ２１，２２によりいずれか一方選択的に開閉されるように設けられている。脱水機２０は、バッチャプラント１２で必要とする水量を超える生コン廃水が濃縮槽７に収容された場合、この超えた分のスラッジを脱水処理するために設けられている。
【００１５】
また、スラッジ移送ポンプ１０は、管路１８により下流側の濃度調整槽１１に接続されている。また、スラッジ移送ポンプ１０は、図示しないが、つり下げワイヤにつり下げられ、昇降装置によってスラッジ内外を昇降可能に設けられている。
【００１６】
また、濃縮槽７は、その水位を検出するフロート式その他適宜の水位センサ２３が設けられている。そして、検出水位が下限値で、スラッジがわずかになったときは、システムの運転を停止する。
【００１７】
また、濃度調整槽１１は、その水面の上方に調整水の濃度を検出する濃度センサ２４が設けられている。この濃度センサ２４は、本実施例では、超音波方式のものが用いられているが、これに限らないことはもちろんである。そして、この濃度センサ２４の高さまで調整水を汲み上げる濃度検出用ポンプ２５および汲上げ管路２６、戻り管路２７が設けられている。そして、濃度検出用ポンプ２５を連続作動して、汲上げ管路２６、濃度センサ２４、戻し管路２７と、連続的に調整水を循環させる。この濃度検出用ポンプ２５は、スラッジ移送ポンプ１０などと同様に昇降装置（図示省略）により昇降可能に設けられている。
【００１８】
また、濃度調整槽１１は、その水位を検出するフロート式その他適宜の水位センサ２８が設けられている。水位が上限値に達したときには、溢れるのを防止するため、システムの運転を防止する。水位が下限値まで減少したときには、これをバッチャプラント１２の一日の混練水の量が濃度調整槽１１の容量を超えるものと判断し、上澄水移送ポンプ１６により所定時間、濃度調整槽１１に上澄水を移送する。
【００１９】
また、上澄水移送ポンプ１６は、１本の管路２９から分岐された２本の分岐管路２９Ａ，２９Ｂにより、それぞれ濃度調整槽１１に直接、または濃度センサ２４のいずれか一方に選択的に接続されている。分岐管路２９Ａ，２９Ｂは、電磁バルブ３０，３１により選択的に開閉されるように設けられている。濃度調整槽１１の中の調整水を希釈する場合には、分岐管路２９Ａを経て濃度調整槽１１に直接上澄水を移送する。一方、分岐管路２９Ｂを経て濃度センサ２４に上澄水を送ると、濃度センサ２４に付いたスラッジ固形分を洗い流して、濃度センサ２４の正常な機能を保つようにする。ここで、管路２９、分岐管路２９Ｂにより、上澄槽９から濃度センサ２４に上澄水を導く上澄水管路が構成されている。上澄水槽９は、上澄水とは別に清水が清水供給管３２から供給可能に設けられ、十分な希釈水量を確保されている。
【００２０】
また、濃度センサ２４とスラッジ移送ポンプ１０と上澄水移送ポンプ１６とに電気的に接続されたマイコンなどからなる制御部３３（制御手段）が設けられている。この制御部３３は、濃度計３４が設けられ、検出濃度によってスラッジ移送ポンプ１０と上澄水移送ポンプ１６との作動を制御するプログラムが記憶されている。例えば、濃度計３４の検出濃度が設定値（３．５％ｗｔ）を超えていると判定するとスラッジ移送ポンプ１０を停止させ且つ上澄水移送ポンプ１６を作動させて、濃度を下降させ、一方設定値未満であると判定すると上澄水移送ポンプ１６を停止させ且つスラッジ移送ポンプ１０を作動させ、濃度を上昇させる。これによって、調整水を所定の濃度（３．５％ｗｔ）にする。また、上澄水移送ポンプ１６が作動を開始してから所定時間経過後、設定値を超えていると判定すると、システムの運転を停止させて、バッチャプラント１２に所定濃度を超えた濃度の調整水を移送することを防止するようにしている。
【００２１】
また、本実施例の骨材回収システムによると、ミキサ車のタンクの洗浄スラッジや戻りコン（生コン廃水）をシュート１に排出すると、トロンメル分離装置２の中に投入され、トロンメル分離装置２の網目から砂やスラッジが抜けて、沈砂槽３の中に落下する。したがって、トロンメル分離装置２の排出口からは砂利が取り出される。沈砂槽３の底に堆積した砂（スラッジを含む）は、砂移送ポンプ４によってサイクロン分離装置６に投入される。サイクロン分離装置６は、投入された砂とスラッジとの遠心流によって砂とスラッジとに分離し、砂を落下させる一方、スラッジを濃縮槽７に供給する。
【００２２】
なお、骨材回収システムの構成は、本実施例のものに限定されるものでないことはもちろんである。
【００２３】
上述のように構成された生コン廃水の再利用システムによると、例えば次のように生コン廃水が濃度調整されて混練水がつくられる。以下、図１，図２に図３に併せ参照して述べる。
【００２４】
上澄水汲出ポンプ８およびスラッジ移送ポンプ１０を下降させ、濃縮槽７のスラッジの中に入れる。同様に、濃度検出用ポンプ２５を濃度調整槽１１の底部まで下降させる。電磁バルブ２１は開き、電磁バルブ２２は閉じて、濃縮槽７の上澄水を濃度調整槽１１に流すことができるようにし、且つ脱水機２０には流れないようにする。また、電磁バルブ３１は閉じ、電磁バルブ３０は開いて、上澄水槽９の上澄水を濃度調整槽１１に直接流れるようにし、濃度センサ２４には流れないようにする（図３のＳ１）。この状態で、骨材回収システムのトロンメル分離装置２およびサイクロン分離装置６でそれぞれ砂利・砂を分離回収された後のスラッジを濃縮槽７に投入する。濃縮槽７では、スラッジの固形分が底部に沈殿し、濃縮される。
【００２５】
スラッジ移送ポンプ１０を作動させ、濃縮槽７の底に堆積した濃縮スラッジを濃度調整槽１１の中に移送する。また、上澄水汲出ポンプ８を作動させ、濃縮槽７の中の上澄水を上澄水槽９の中に移送し、更に上澄水移送ポンプ１６により濃度調整槽１１に移送する。
【００２６】
この上澄水移送ポンプ１６およびスラッジ移送ポンプ１０の作動を開始した後、所定時間経過し、濃度調整槽１１の水位が所定以上に達したら、濃度検出用ポンプ２５を作動し、濃度調整槽１１の中の調整水（スラッジ水）を濃度センサ２４まで汲み上げる（Ｓ２）。濃度検出用ポンプ２５の作動開始後所定時間経過したら、濃度計３４により濃度を検出する（Ｓ３）。そして、検出濃度が設定値（３．５％ｗｔ）を超えていると判定すると、スラッジ移送ポンプ１０を停止させ且つ上澄水移送ポンプ１６を作動させ（Ｓ４）、設定値未満であると判定すると、上澄水移送ポンプ１６を停止させ且つスラッジ移送ポンプ１０を作動させ、濃度を上昇させる（Ｓ５）。これによって、濃度調整槽１１の調整水が所定濃度（３．５％ｗｔ）に保たれる。そして、バッチャプラント１２が必要とする時に必要な量を濃度調整槽１１から調整水移送ポンプ１３によりバッチャプラント１２に送り込む。
【００２７】
スラッジ移送ポンプ１０が作動を開始してから所定時間経過したにもかかわらず、濃度が依然として下限値であるときには、下限濃度ランプ（図示省略）を点灯して異常を知らせる（Ｓ６）。このように濃度が所定未満のときにはバッチャプラント１２に送っても何ら問題はないので、運転はそのまま続行する。
【００２８】
一方、上澄水移送ポンプ１６が作動を開始してから所定時間経過したのにかかわらず、濃度が依然として上限値であるときには、上限濃度ランプ（図示省略）および異常ランプ（図示省略）を点灯して異常を知らせると同時に、システムの運転を停止して所定濃度以上の調整水がバッチャプラント１２に送られることを防止する（Ｓ７）。
【００２９】
また、水位センサ２３により検出した濃縮槽７の水位が下限値でスラッジがわずかになったときには、システムの運転を停止する（Ｓ８，Ｓ７）。また、水位センサ２８により検出した濃度調整槽１１の水位が上限値で水位が高くなりすぎたときにも、システムの運転を停止して、槽外に溢れることを防止する（Ｓ９，Ｓ７）。
【００３０】
システム運転停止の場合には、一度全ての作動を停止し、終了工程に移る。即ち、スラッジ移送ポンプ１０および濃度検出用２５が上昇し、水面上に引き上げられる。電磁バルブ３０を閉じる一方、電磁バルブ３１を開き（Ｓ１０）、上澄水移送ポンプ１６により上澄水を濃度センサ２４にかけて洗浄を行った後（Ｓ１１）、再び電磁バルブ３０を開く（Ｓ１２）。
【００３１】
バッチャプラント１２の一日の混練水が多く、濃度調整槽１１の容量以上必要な場合には、濃度調整槽１１の下限濃度示ランプが点灯し、且つ上澄水移送ポンプ１６が所定時間作動して濃度調整槽１１に上澄水を投入する（Ｓ１３）。
【００３２】
バッチャプラント１２の一日の混練水を超えるスラッジが濃縮槽７に収容された場合には、電磁バルブ２１を閉じ且つ電磁バルブ２２を開き脱水機２０に流れるようにした状態で、上澄水汲出ポンプ８を打ち込みポンプとして作動させ、脱水機２０にスラッジを打ち込む。本発明では、生コン廃水を混練水として用い、脱水機２０に打ち込まれるスラッジの量を低減するので、脱水機２０の負荷を軽減でき、寿命を延ばすことができる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形例が実施可能である。例えば、上述の実施例では上澄水移送ポンプ１６が作動を開始してから所定時間経過後にもかかわらず濃度が設定値を超えているときシステム全体の運転を停止しているが、調整水移送ポンプ１３のみを停止させるようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明した本発明の生コン廃水の再利用システムは、生コン廃水から骨材を分離回収した後のスラッジを濃縮槽で沈殿濃縮した後、濃度調整槽にて所定濃度に調整し、その調整水を調整水移送ポンプによりバッチャプラントに混練水として供給するので、脱水ケーキの廃棄量を低減するか全く無くすことができ、環境汚染を低減するか全く無くし、また廃棄コストを低減するか全く無くすことができる。
【００３５】
また、濃縮槽の中の上澄水が収容される上澄水槽が設けられ、濃縮槽の底に堆積したスラッジと上澄水槽内の上澄水とを濃度調整槽に注入して所定濃度の調整水をつくるようにしたので、生コン廃水をできるだけ無駄なく再利用できる。
【００３６】
また、濃度調整槽の中のスラッジの濃度を検出する濃度検出センサが設けられ、検出濃度が設定値を超えていると判定すると上澄水移送ポンプを作動させ、設定値未満であると判定するとスラッジ移送ポンプを作動させるようにした場合には、調整水の濃度を自動的に所定値に調整できる。
【００３７】
また、上澄水移送ポンプが作動を開始してから所定時間経過後にもかかわらず濃度調整槽の濃度センサによる検出値が設定値を超えていると調整水移送ポンプを停止させる場合には、バッチャプラントに設定値を超えた調整水が供給されることを防止できる。
【００３８】
また、上澄水槽の上澄水を上澄水管路により濃度センサに導くようにした場合には、濃度センサに付いたスラッジ固形分の洗浄を行うことにより、検出精度を良好に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の生コン廃水の再利用システムの一実施例の概略系統図である。
【図２】図１の生コン廃水の再利用システムの上流側に接続される骨材回収システムの概略系統図である。
【図３】図１の生コン廃水の再利用システムの動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
７ 濃縮槽
８ 上澄水汲出ポンプ
９ 上澄水槽
１０ スラッジ移送ポンプ
１１ 濃度調整槽
１２ バッチャプラント
１３ 調整水移送ポンプ
１６ 上澄水移送ポンプ
２０ 脱水機
２４ 濃度センサ
２５ 濃度検出用ポンプ
２９ 管路（上澄水管路）
２９Ｂ 分岐管路（上澄水管路）
３３ 制御部（制御手段）
３４ 濃度計

Claims (4)

1. 生コン廃水から骨材を分離回収した後のスラッジを収容する濃縮槽と、該濃縮槽の中の上澄水を汲み出す上澄水汲出ポンプと、前記濃縮槽の底に堆積したスラッジを移送するスラッジ移送ポンプと、前記上澄水汲出ポンプにより汲み出された上澄水を収容する上澄水槽と、該上澄水槽の上澄水を移送する上澄水移送ポンプと、前記スラッジ移送ポンプの移送により供給されたスラッジを収容し該スラッジを上澄水移送ポンプにより供給された上澄水を注入して所定濃度に調整する濃度調整槽と、該濃度調整槽の中のスラッジを他の貯留槽を介することなくバッチャプラントに混練水として供給する調整水移送ポンプと、前記バッチャプラントで必要とする量を超える生コン廃水が前記濃縮槽に収納された場合、超えた分のスラッジを脱水処理するための脱水機とを備えてなることを特徴とする生コン廃水の再利用装置。
2. 前記濃度調整槽の中のスラッジの濃度を検出する濃度センサが設けられ、該濃度センサにより検出された濃度が設定値を超えると判定すると前記スラッジ移送ポンプを停止させ且つ上澄水移送ポンプを作動させ、設定値未満であると判定すると前記上澄水移送ポンプを停止させ且つスラッジ移送ポンプを作動させる制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の生コン廃水の再利用装置。
3. 前記制御手段に、前記上澄水移送ポンプが作動を開始してから所定時間経過後前記濃度センサにより検出された濃度が設定値を超えていると判定すると前記調整水移送ポンプを停止させるプログラムが記憶されていることを特徴とする請求項２記載の生コン廃水の再利用装置。
4. 前記濃度調整槽の中のスラッジの濃度を検出する濃度センサが濃度調整槽の水面上に設けられ、該濃度センサに濃度調整槽の中のスラッジを供給する濃度検出用ポンプと、前記上澄水移送ポンプにより前記濃度検出センサに上澄水を導く上澄水管路とを備えてなることを特徴とする請求項２、３記載の生コン廃水の再利用装置。

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