JP4637570B2 - Method and system for dewatering sediment from dam lake - Google Patents
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本発明は、ダム湖の堆積物を安定的かつ効率的に脱水処理することができる脱水処理方法およびそのシステムに関する。 The present invention relates to a dehydration processing method and system capable of stably and efficiently dewatering sediments in a dam lake.
ダム湖の堆積物の浚渫や、トンネルの掘削などにともなって発生する水、粘土、シルト、砂、礫などの混合物(以下、「泥状物」という)を有効活用するための技術のひとつに、脱水技術がある。中でもスクリュウプレスなどの機械を用いた機械脱水は、泥状物の減容化や強度増加を図り、運搬や有効活用を行いやすいように処理する技術である。スクリュウプレスを用いて泥状物の脱水処理を行う技術として、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。 One of the technologies to effectively use the mixture of water, clay, silt, sand, gravel, etc. (hereinafter referred to as “mud”) generated by dredging sediments in dam lakes and tunnel excavation There is dehydration technology. Among these, mechanical dehydration using a machine such as a screw press is a technique for reducing the volume and increasing the strength of the mud and making it easy to carry and effectively use. As a technique for performing a dehydration treatment of a mud using a screw press, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known.
特許文献1は、浚渫によって発生した汚泥のリサイクル処理に関する技術であって、高濃度浚渫船により浚渫した泥状物を、まずふるいにかけて礫や夾雑物を除去し、次に凝集剤と反応させてフロック(凝集泥状物)を生成させた脱水原液とした上で、スクリュウプレスにより脱水処理して排水を分離し脱水ケーキとなす。さらにこの脱水ケーキに固化剤を添加混合して粒状土となす方法を開示している。 Patent document 1 is a technology related to recycling sludge generated by dredging. First, mud dredged by a high-concentration dredger is first screened to remove gravel and impurities, and then reacted with a flocculant to floc. After making a dehydrated undiluted solution in which (agglomerated mud) is produced, it is dehydrated by a screw press to separate the drainage to obtain a dehydrated cake. Furthermore, a method is disclosed in which a solidifying agent is added to and mixed with the dewatered cake to form a granular soil.
スクリュウプレスは一般的に、排水の透過性を有する円筒型あるいは円錐型の外筒(スクリーン)と、羽根が螺旋状に取り付けられたスクリュウ軸とから構成され、スクリュウ軸は外筒の両端面に回転自在に軸支されている。スクリュウ軸と外筒との間の空間の容積は、スクリュウ軸の軸径が脱水原液の投入口側から脱水ケーキの出口側に向かって徐々に大きくなるか、あるいは外筒の径が徐々に縮小することによって徐々に縮小する。その結果、泥状物は、羽根により出口側に送られながら徐々に強い圧力で圧搾され、その排水を外筒を通して排出しつつ、最終的に脱水ケーキとなってケーキ出口から排出される。
ところで、上記従来の技術にあっては、スクリュウプレスを既定の仕様および運転条件(スクリュウ軸の回転速度など)で運転させる一方で、採取される泥状物は場所などによってその性状がまちまちであるため、泥状物から生成される脱水原液を安定的に脱水処理することができない、および効率的に行うことができないといった課題があった。 By the way, in the above prior art, while the screw press is operated with predetermined specifications and operating conditions (such as the rotational speed of the screw shaft), the properties of the collected mud vary depending on the location. Therefore, there has been a problem that the dehydrated stock solution produced from the mud cannot be stably dehydrated and cannot be efficiently performed.
具体的には、脱水原液中における砂の含有割合や、泥水(脱水原液から砂を除いた成分、すなわち水、粘土、シルトからなる混合物)の濃度すなわち泥水中に含まれる細粒分(粘土、シルト)の割合などがまちまちであるため、例えば、脱水原液中の砂の含有割合が多く(泥水の含有割合が低く)泥水濃度も高いときは回転速度が低すぎてスクリュウプレス内で目詰まり(脱水処理の不安定)が生じ、他方、脱水原液中の砂の含有割合が低く(泥水の含有割合が高く)泥水濃度も低いときは回転速度が高すぎて脱水が不完全(脱水処理の不効率)となる場合があった。 Specifically, the content of sand in the dehydrated stock solution, the concentration of mud water (a component obtained by removing sand from the dehydrated stock solution, that is, a mixture of water, clay, and silt), that is, the fine particles contained in the mud water (clay, For example, when the content of sand in the dehydrated stock solution is large (low muddy water content) and the muddy water concentration is high, the rotational speed is too low and clogging occurs in the screw press ( On the other hand, when the content of sand in the dehydrated stock solution is low (high content of muddy water) and the concentration of muddy water is low, the rotational speed is too high and the dewatering is incomplete (incomplete dehydration). Efficiency).
本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、安定的かつ効率的に脱水処理を行うことができるダム湖の堆積物の脱水処理方法およびそのシステムを提供することを目的とする。 The present invention was devised in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a method and a system for dewatering a sediment in a dam lake that can stably and efficiently perform a dewatering process. To do.
本発明にかかるダム湖の堆積物の脱水処理方法は、ダム湖底の泥状堆積物を採取して脱水処理する方法であって、「砂の含有比率」が「砂より小径の細粒分の含有比率」よりも高い第1領域と、「砂より小径の細粒分の含有比率」が「砂の含有比率」よりも高い第2領域とから、砂と細粒分との比率があらかじめ決められた設定比率となるように泥状堆積物を採取し、混合して混合脱水原液を生成する採泥ステップと、該混合脱水原液をスクリュウプレスにより脱水する脱水ステップと有することを特徴とする。 The dewatering method for sediments in a dam lake according to the present invention is a method for collecting and dewatering mud sediments at the bottom of a dam lake, wherein the “sand content ratio” The ratio of sand to fine particles is determined in advance from the first region, which is higher than the “content ratio”, and the second region, where the “content ratio of fine particles smaller than sand” is higher than the “content ratio of sand”. A mud deposit is collected and mixed to produce a mixed dehydrated undiluted solution at a set ratio, and a dewatering step is performed to dehydrate the mixed dehydrated undiluted solution with a screw press .
また、前記採泥ステップにおける混合操作は、複数の採泥手段により前記第1領域と前記第2領域とから同時に泥状堆積物を採取し、混合することにより行われることを特徴とする。 Further, the mixing operation in the mud collecting step is performed by simultaneously collecting and mixing the mud deposits from the first region and the second region by a plurality of mud collecting means.
また、前記採泥ステップにおける混合操作は、1つの採泥手段により、前記第1領域と前記第2領域とから泥状堆積物を交互に採取し、混合することにより行われることを特徴とする。 Further, the mixing operation in the mud collecting step is performed by alternately collecting and mixing the mud deposits from the first region and the second region by one mud collecting means. .
また、前記採泥ステップにおける堆積物の採取は、表層から深層に向けて順次行うことを特徴とする。 The sediment collection in the mud sampling step is performed sequentially from the surface layer to the deep layer.
また、本発明にかかるダム湖の堆積物の脱水処理システムは、ダム湖底の泥状堆積物を採取して脱水処理するシステムであって、ダム湖内に移動可能に設けられた採泥手段により、「砂の含有比率」が「砂より小径の細粒分の含有比率」よりも高い第1領域と、「砂より小径の細粒分の含有比率」が「砂の含有比率」よりも高い第2領域とから、砂と細粒分との比率があらかじめ決められた設定比率となるように泥状堆積物を採取し、混合して混合脱水原液を生成する採泥部と、該混合脱水原液を脱水するスクリュウプレスとを有することを特徴とする。 The dam lake sediment dewatering system according to the present invention is a system for collecting and dewatering the mud deposits at the bottom of the dam lake, and using a mud collecting means movably provided in the dam lake. The first region where the "sand content ratio" is higher than the "content ratio of fine particles smaller than sand" and the "content ratio of fine particles smaller than sand" is higher than the "sand content ratio" A mud sampling unit that collects mud deposits from the second region so that the ratio of sand to fine particles becomes a predetermined set ratio, and mixes them to produce a mixed dehydrated stock solution, and the mixed dehydration A screw press for dehydrating the stock solution.
また、前記採泥部は、泥状堆積物を採取する複数の採泥手段と、該複数の採泥手段により採取された各泥状堆積物を搬送するための複数の採泥管と、該複数の採泥管に接続され、当該複数の採泥管からの泥状堆積物が混合され、搬送される混合管とを有することを特徴とする。 The mud collecting unit includes a plurality of mud collecting means for collecting mud deposits, a plurality of mud collecting pipes for transporting each mud deposit collected by the plurality of mud collecting means, It is connected to a plurality of mud collecting pipes, and has a mixing pipe in which mud deposits from the plurality of mud collecting pipes are mixed and conveyed.
また、前記採泥部は、前記第1領域と前記第2領域とから交互に泥状堆積物を採取する1つの採泥手段と、該採泥手段により採取された上記泥状堆積物を搬送するための1本の採泥管と、該採泥管により搬送される上記第1領域の泥状堆積物と上記第2領域の泥状堆積物とを混合するための混合部とを有することを特徴とする。 The mud collecting unit conveys the mud deposit collected by the mud collecting means and one mud collecting means for collecting the mud deposit alternately from the first area and the second area. And a mixing section for mixing the mud deposit in the first region and the mud deposit in the second region conveyed by the mud tube. It is characterized by.
本発明にかかるダム湖の堆積物の脱水処理方法およびそのシステムにあっては、安定的かつ効率的に脱水処理を行うことができる。 With the method and system for dewatering sediments from a dam lake according to the present invention, dewatering can be performed stably and efficiently.
以下に、本発明にかかるダム湖の堆積物の脱水処理方法およびそのシステムの好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態にかかるダム湖の堆積物の脱水処理システム1は基本的には、図1および図2に示すように、採泥部2と、スクリュウプレス3とから主に構成される。なお、本明細書および特許請求の範囲などにおいて「堆積物」および「泥状堆積物」とは、河川からの流入などによってダム湖底に堆積した泥状の物質であって、水、粘土、シルト、砂、礫などを含む混合物を指す。また、「細粒分」とは、泥状堆積物に含まれる粒子のうち粘土およびシルトを指す。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a method and a system for dewatering sediments from a dam lake according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the dam lake sediment dewatering system 1 according to the present embodiment is basically composed of a
採泥部2には、2組の採泥手段100、101と、各採泥手段100、101により採取された泥状堆積物を搬送する2本の採泥管102、103と、これら2本の採泥管102、103に接続され、各採泥管102、103からの泥状堆積物を受けて搬送する1本の混合管104が設けられている。採泥手段100、101は、ダム湖D内を移動可能な2艘の浚渫船(図示省略)と各浚渫船の採泥パイプ100a、101aなどから構成され、各浚渫船の採泥パイプ100a、101aから採取された泥状堆積物は、各採泥管102、103により混合管104へと搬送される。混合管104内では、両採泥管102、103からの泥状堆積物が混合され、混合脱水原液とされた上で、後段の振動ふるい105へと搬送される。
The
なお本実施形態にあっては、2本の採泥管102、103が集合し、1本の混合管104に接続され、泥状堆積物は混合管104の内部で混合されて振動ふるい105へと送られる構成としているが、これに限定されるものではない。すなわち例えば、採取された泥状堆積物は、各採泥手段100、101に接続された採泥管102、103により、個別にかつ直接、振動ふるい105まで送られることとしてもよい。あるいは振動ふるいをも各採泥管102、103ごとに個別に2つ設けることとしてもよい。これらの変形において、前者の場合は、振動ふるい105において領域Aおよび領域Cからの泥状堆積物が混合されることとなり、後者の場合は、貯留槽106において混合されることになる。しかしながら、本実施形態のように、各採泥管102、103を集合させ、1本の混合管104に接続する構成の方が、これらの変形に比して、ダム湖Dから振動ふるい105までの配管や振動ふるい105などの数を低減させることができ、コスト面や配管用地の確保の面から、より有利である。
In this embodiment, two
図2に示すように、ダム湖底の泥状堆積物には、礫、砂、細粒分などが含まれており、一般的にそれらの粒子は、その性状(質量、比重、粒度など)に従って複数の領域に分かれて分布している。特に粒度について見ると、やはり一般的にダム湖底の泥状堆積物は一定の粒度分布を示す。図示例にあっては、泥状堆積物の表層から準深層までは、河川の上流部、中流部、およびダム堤体Tに近い下流部の3つの領域A、B、Cに分かれて分布しており、領域Aの泥状堆積物は砂礫(礫55%、砂30%、細粒分15%)、領域Bの泥状堆積物は砂質土(礫5%、砂70%、細粒分25%)、領域Cの泥状堆積物はシルト質粘土(砂20%、細粒分80%)とそれぞれ呼ばれる粒度構成をなしている。泥状堆積物の最深層には、湖底の全域にわたって河床礫Gが分布している。 As shown in Fig. 2, mud deposits at the bottom of a dam lake contain gravel, sand, fine particles, etc., and these particles generally follow their properties (mass, specific gravity, particle size, etc.). Divided into multiple regions. Looking especially at the particle size, mud deposits at the bottom of a dam lake generally show a certain particle size distribution. In the example shown in the figure, the muddy deposits are distributed in three areas A, B, and C from the surface layer to the semi-deep layer, the upstream part of the river, the middle stream part, and the downstream part close to the dam body T. The mud deposits in region A are gravel (55% gravel, 30% sand, 15% fines), and the mud deposit in region B is sandy soil (5% gravel, 70% sand, fine particles) 25%), the mud deposits in region C have a grain size composition called silty clay (20% sand, 80% fine granule). In the deepest layer of mud deposits, riverbed gravel G is distributed over the entire lake bottom.
特に、泥状堆積物中の砂と細粒分に注目すると、上流部である領域Aは砂の含有比率が高く、下流部である領域Cは細粒分の含有比率が高い。中流部の領域Bは、砂と細粒分の含有比率がともに中程度である。また領域Bについてさらに詳しく見ると、領域Bの中でも上流側は比較的砂の含有比率が高く、下流側は比較的細粒分の含有比率が高い。 In particular, when attention is paid to sand and fine particles in the mud deposit, the region A which is the upstream portion has a high content ratio of sand, and the region C which is the downstream portion has a high content ratio of fine particles. In the middle stream region B, the content ratio of sand and fine particles is medium. Further, looking at the region B in more detail, in the region B, the upstream content rate is relatively high and the downstream content rate is relatively high.
また、各領域A〜Cの泥状堆積物は、採取作業の手順などによってその堆積状態、すなわち粒度分布が崩れてしまうおそれがある。具体的には例えば、領域Aおよび領域Bの泥状堆積物領域を全く採取せずに、領域Cの泥状堆積物を深層まで採取してしまうと、重量と河川の流れの作用で領域Aおよび領域Bの泥状堆積物が領域Cの泥状堆積物を除去した部分に崩落してきてしまい、湖底の堆積物全体の粒度分布が変化してしまうので注意が必要となる。 Moreover, the deposit state of each area | region AC has a possibility that the accumulation state, ie, particle size distribution, may collapse | crumble by the procedure of a collection | working operation | work, etc. Specifically, for example, if the mud deposits in the region C are collected to a deep level without collecting the mud deposits in the region A and the region B, the region A is affected by the weight and the flow of the river. In addition, the mud deposit in the region B collapses to the portion from which the mud deposit in the region C has been removed, and the particle size distribution of the entire sediment on the lake bottom changes.
2つの採泥手段100、101は、ダム湖底の泥状堆積物のうち、それぞれ「砂の含有比率」が「砂より小径の細粒分の含有比率」よりも高い領域(以下、「第1領域」という。)と「砂より小径の細粒分の含有比率」が「砂の含有比率」よりも高い領域(以下、「第2領域」という。)とから、砂と細粒分との比率があらかじめ決められた設定比率となるように、泥状堆積物を採取する。 The two mud collecting means 100, 101 each have an area where the “sand content ratio” of the mud deposits at the bottom of the dam lake is higher than the “content ratio of fine particles having a smaller diameter than the sand” (hereinafter referred to as “first Area)) and the area where the content ratio of fine particles smaller in diameter than sand is higher than the "content ratio of sand" (hereinafter referred to as "second area"). Muddy deposits are collected so that the ratio is a predetermined ratio.
図示例にあっては、前もって各領域から採取されたサンプルに基づいて、領域Bの中央部に位置する泥状堆積物中に含まれる砂と細粒分との比率をあらかじめ決められた設定比率としている。本脱水処理システム1において使用されるスクリュウプレス3の仕様(例えばスクリュウプレス3の外筒とスクリュウ軸との間の容積など)や、スクリュウプレス3の運転条件の1つであるスクリュウ軸の回転速度は、この設定比率に対し、最適となるよう決定される。また、領域Bの中央部を中心に上流側の領域と下流側の領域とから泥状堆積物を適宜な割合で採取すれば、それらが混合された混合脱水原液の粒度構成は、あらかじめ決められた設定比率に一致させることが可能である。 In the illustrated example, based on samples collected from each region in advance, the ratio of sand to fine particles contained in the mud deposit located in the central part of region B is set in advance. It is said. Specifications of the screw press 3 used in the dehydration processing system 1 (for example, the volume between the outer cylinder of the screw press 3 and the screw shaft) and the rotational speed of the screw shaft, which is one of the operating conditions of the screw press 3. Is determined to be optimal for this set ratio. In addition, if mud deposits are collected at an appropriate ratio from the upstream region and the downstream region centering on the central portion of the region B, the particle size composition of the mixed dehydrated stock solution mixed with them is determined in advance. It is possible to match the set ratio.
振動ふるい105は、投入された混合脱水原液から礫を除去する。振動ふるい105の出口105aにはポンプP1が設けられ、礫を除去した残りの混合脱水原液はポンプP1によりサイクロン分級機107に投入されて遠心分離された後、貯留槽106に送られる。サイクロン分級機107では、遠心分離により壁面に付着した粒子を再度振動ふるい105へと戻すことによって、混合脱水原液中に残存する礫を、より確実に混合脱水原液から除去する。本図示例にあっては、径が3mm以上の粒子を礫、径が74μm以上3mm未満の粒子を砂、74μm未満の粒子を細粒と分類している。振動ふるい105により分離された礫は、土砂ピット4の礫置き場41に蓄積され、随時バックホー5およびブルドーザー6などにより運び出されて、各種用途に利用される。
The vibrating
貯留槽106には攪拌機108が設けられており、貯留槽106では、サイクロン分級機107からの混合脱水原液を受けてこれを貯留する間、攪拌機108により攪拌し、その粒度分布を均一にした上で、後段に送る。
The
また、貯留槽106には、凝集泥水返送手段109が接続されており、後述する凝集泥水生成部7から凝集泥水が返送されてくる。凝集泥水は細粒分と水との混合物であり、その量は振動ふるい105側から投入される混合脱水原液に比して微量であるが、返送されてくる凝集泥水が比較的多い場合には、貯留槽106に接続された希釈水供給手段110から希釈水が供給され、混合脱水原液中に含まれる砂と細粒分の比率があらかじめ決められた設定比率の範囲内に収まるよう調整される。このような、貯留槽106内の混合脱水原液の希釈に関する各部の動作は、希釈制御部111によって制御される。図示例にあっては、この希釈制御部111は、制御部112の一部として構成されている。また、貯留槽106には比重測定器113が接続されており、これらの希釈は当該混合脱水原液の比重に基づき実行される。
In addition, the
また、貯留槽106には、貯留槽106内の混合脱水原液の量を調節するため、原液返送手段114と、原液量制御部115とが設けられている。原液量制御部115は、図示例にあっては、制御部112の一部として構成されている。すなわち図示例にあっては、制御部112は上述の希釈制御部111と原液量制御部115とを含んでいる。原液返送手段114は、貯留槽106の吐出管116から分岐させ、振動ふるい105の受け入れ口105bまで接続された原液返送管114aと、原液返送管114aの中途に設けられた開閉制御可能なバルブV1と、貯留槽106に設けられ、貯留槽106内の混合脱水原液の量を測定する原液量測定器114bなどから構成され、貯留槽106内の原液量が、希釈水の供給などによって基準値を超えてしまうような場合には、この原液返送手段114により適宜な量の混合脱水原液を振動ふるい105へと返送する。
Further, the
具体的には、まず原液量測定器114bにおいて測定された原液量測定値が原液量制御部115へと出力され、原液量制御部115で原液量測定値が基準値以上に達したと判断された場合、原液量制御部115はバルブV1を開放するとともに、後述する原液搬送管8の中途に設けられたバルブV2を閉止させた上で、貯留槽106の吐出ポンプP2を作動させる。その結果、貯留槽106内の混合脱水原液が振動ふるい105への受け入れ口105bへと返送される。原液量制御部115は、あらかじめ決められた期間、混合脱水原液を返送した後自動的に返送を終了する。あるいは、原液量測定器114bから出力される原液量測定値があらかじめ決められた一定値まで低下したことをもって返送を終了することとしてもよい。
Specifically, first, the stock solution amount measurement value measured by the stock solution
このような、貯留槽106内の混合脱水原液を返送する原液返送手段114と、原液量制御部を設けることによって、貯留槽106内の混合脱水原液が溢れたりすることがなく、適切に一定量以内に抑えられるとともに、貯留槽106内の混合脱水原液を再度、本脱水処理システム1内に循環させることによって、返送された混合脱水原液中に若干残存する礫を、より確実にかつ効率よく除去することができる。
By providing such a stock solution returning means 114 for returning the mixed dehydrated stock solution in the
また、貯留槽106の吐出管116には、後段へ混合脱水原液を送るための原液搬送管8が接続されている。原液搬送管8は後述するパドル型反応器9に接続されており、その中途には開閉制御可能なバルブV2が設けられている。貯留槽106から混合脱水原液をパドル型反応器9へと搬送する場合には、上述の原液量制御部115において、バルブV2を開放するとともに、原液返送手段114のバルブV1を閉止させた上で、吐出ポンプP2を作動させる。
In addition, a stock solution transport tube 8 for sending the mixed dehydrated stock solution to the subsequent stage is connected to the
パドル型反応器9では、送られた混合脱水原液にアニオンやカチオンなどの適宜な1種ないし複数種の凝集剤10を反応させてフロックを生成させ、混合脱水原液中の粒子がスクリュウプレス3の外筒から排出されにくいよう調整する。 In the paddle type reactor 9, flocs are generated by reacting the fed mixed dehydrated stock solution with one or more kinds of flocculants 10 such as anions and cations, and particles in the mixed dehydrated stock solution are transferred to the screw press 3. Adjust so that it is difficult to discharge from the outer cylinder.
スクリュウプレス3は、排水の透過性を有する円筒型あるいは円錐型の外筒(スクリーン)と、羽根が螺旋状に取り付けられたスクリュウ軸とから構成され、スクリュウ軸は外筒の両端面に回転自在に軸支されている。スクリュウ軸と外筒との間の空間の容積は、スクリュウ軸の軸径が混合脱水原液の投入口31側から脱水ケーキの出口32側に向かって徐々に大きくなるか、あるいは外筒の径が徐々に縮小することによって徐々に縮小する。その結果、混合脱水原液は、羽根により出口32側に送られながら徐々に強い圧力で圧搾され、その排水を外筒を通して排出しつつ、最終的に脱水ケーキとなってケーキ出口32から排出される。
The screw press 3 includes a cylindrical or conical outer cylinder (screen) having drainage permeability, and a screw shaft on which blades are spirally attached. The screw shaft is freely rotatable on both end faces of the outer cylinder. Is pivotally supported. The volume of the space between the screw shaft and the outer cylinder is such that the shaft diameter of the screw shaft gradually increases from the mixed dehydrating
スクリュウプレス3の後段には、凝集泥水生成部7としてのシックナー7a、およびベルトコンベアー11を介してスラッジ置き場12が設けられている。スラッジ置き場12には脱水ケーキが蓄積される。
In the subsequent stage of the screw press 3, a
シックナー7aでは、スクリュウプレス3の外筒から排出された排水を受け入れ、ポリ塩化ナトリウム(PAC)や有機高分子系凝集剤などの適宜な1種ないし複数種の凝集剤13により凝集処理を施す。その結果、排水中に若干残存する粘土やシリカなどの細粒分が凝集沈殿するので、この沈殿を含む液体(以下、凝集泥水という)をシックナー7a下部の吐出口7bから取り出す。図示例にあっては、シックナーの吐出口7bは凝集泥水返送手段109に接続されていて、凝集泥水は、貯留槽106に返送される。なお、シックナー7aにおける凝集処理の残余分である上澄み液は、ダム湖Dに戻すなど適宜放流される。
In the
このような、凝集泥水生成部7および凝集泥水返送手段109を設けることによって、スクリュウプレス3からの排水を再度、本脱水処理システム1内に循環させることができ、排水中に若干残存する粒子をより確実に、かつ効率よく除去することができる。 By providing the agglomerated mud water generating unit 7 and the agglomerated mud water returning means 109 as described above, the waste water from the screw press 3 can be circulated again in the dehydration treatment system 1, and particles remaining in the waste water slightly. It can be removed more reliably and efficiently.
次に、このようなダム湖の堆積物の脱水処理方法について、上記脱水処理システム1を例にとって説明する。採泥ステップではまず、ダム湖Dにおいて2つの採泥手段100、101により同時に湖底の泥状堆積物が採取される。図示例にあっては、特に泥状堆積物の粒度分布に着目し、図2に矢印で示すように、一方の採泥手段100では砂の含有比率が最も高い領域A(第1領域)において、他方の採泥手段101では細粒分の含有比率が最も高い領域C(第2領域)において、泥状堆積物の採取を開始する。さらに詳しくは、一方の採泥手段100では領域Aの最上流地点から、他方の採泥手段101では領域Cの最下流地点から採取を開始し、その後、各採泥手段100、101をともに砂と細粒分の含有比率が中程度である領域Bの、特に中央部に向かって、連続的に移動させつつ採取する。 Next, a method for dewatering a deposit in such a dam lake will be described using the dewatering system 1 as an example. In the mud collecting step, first, in the dam lake D, mud deposits on the lake bottom are collected simultaneously by the two mud collecting means 100 and 101. In the illustrated example, in particular, paying attention to the particle size distribution of the mud deposit, as shown by the arrow in FIG. 2, in one of the mud collecting means 100, in the area A (first area) where the sand content ratio is the highest. In the other mud collecting means 101, the collection of the mud deposit is started in the region C (second region) in which the content ratio of the fine particles is the highest. More specifically, one of the mud collecting means 100 starts collecting from the most upstream point in the area A, and the other mud collecting means 101 starts collecting from the most downstream point of the area C, and then each of the mud collecting means 100 and 101 is sanded together. In the region B where the content ratio of fine particles is medium, the sample is collected while moving continuously, particularly toward the center.
さらに、本実施形態にあっては、最初に領域Aおよび領域Cの泥状堆積物を全て採取してしまうのではなく、表層から深層に向けて順次行う。具体的には、まず表層の泥状堆積物につき、一方の採泥手段100により領域A→領域Bと、他方の採泥手段101により領域C→領域Bと移動しつつ採取する。その後、中層の泥状堆積物につき、表層の場合とは逆方向に、一方の採泥手段100では領域B→領域Aと、他方の採泥手段101では領域B→領域Cと移動しつつ採取する。最後に深層の泥状物につき、両採泥手段とも表層の場合と同じ方向に移動しつつ採取する。本実施形態にあっては、最深層の河床礫Gは採取しない。なお、必ずしも本実施形態のように表層、中層、深層と3層に分ける分け方に限定されるわけはなく、より多くの層に分けた上で順次表層から深層に向けて採取することとしてもよい。 Furthermore, in the present embodiment, not all the mud deposits in the region A and the region C are collected first, but sequentially from the surface layer to the deep layer. Specifically, first, a mud deposit on the surface layer is collected while moving from region A to region B by one mud collecting means 100 and from region C to region B by the other mud collecting means 101. Thereafter, the middle-level mud deposit is collected while moving in the direction opposite to that in the case of the surface layer while moving from region B to region A in one mud collecting means 100 and from region B to region C in the other mud collecting means 101. To do. Finally, the deep mud is collected while moving in the same direction as the surface of the mud. In the present embodiment, the deepest riverbed gravel G is not collected. In addition, it is not necessarily limited to the method of dividing into three layers such as the surface layer, the middle layer, and the deep layer as in this embodiment, and it is possible to collect from the surface layer to the deep layer sequentially after dividing into more layers. Good.
採泥ステップでは、次いで、2つの採泥手段100、101により採取された泥状堆積物が、各採泥管102、103から混合管104へと送られ、混合管104の内部で混合され、混合脱水原液とされた上で、振動ふるい105の受け入れ口105bに投入され、礫が除去される。礫が除去された混合脱水原液は、サイクロン分級機107において遠心分離され、分離された粒子を再度振動ふるい105に戻した上で、貯留槽106に送られる。
In the mud collecting step, mud deposits collected by the two mud collecting means 100 and 101 are then sent from the respective
次いで、貯留槽106に投入された混合脱水原液は、攪拌機108により粒度が均一に揃うよう攪拌される。貯留槽106には随時、凝集泥水返送手段109により凝集泥水生成部7から凝集泥水が返送される。混合脱水原液の希釈が必要な場合には、希釈制御部111により希釈水供給手段110のポンプP3が作動させられ希釈水が供給される。また、貯留槽106内の混合脱水原液量が基準値を超え、多くなりすぎてしまいそうな場合には、原液返送手段114により適宜な量の泥水が振動ふるい105に返送されるよう、原液両制御部115により制御される。
Next, the mixed dehydrated stock solution charged into the
次いで、混合脱水原液は貯留槽106から原液搬送管8を介して、パドル型反応器9に投入される。パドル型反応器9では、混合脱水原液が凝集剤10と反応させられ、フロックが生成される。
Next, the mixed dehydrated stock solution is introduced into the paddle reactor 9 from the
次いで、フロックが生成された混合脱水原液を、スクリュウプレス3に投入し、脱水ステップが行われる。スクリュウプレス3では、投入された混合脱水原液が、スクリュウ軸の回転により圧搾されつつケーキ出口32側に送られ、ケーキ出口32から脱水ケーキが排出される。
Next, the mixed dehydrated stock solution in which the flocs are generated is charged into the screw press 3, and a dehydration step is performed. In the screw press 3, the charged mixed dehydrated stock solution is sent to the
また、脱水ステップにおいて、スクリュウプレス3の外筒から排出された排水は、凝集泥水生成部7としてのシックナー7aに送られる。シックナー7aでは上述の排水に凝集剤13を添加混合し凝集処理を施す。その結果、排水中に残存していた細粒分が凝集沈殿し、この沈殿を含む液体(凝集泥水)がシックナー7aの吐出口7bから取り出され、吐出口7bに接続された凝集泥水返送手段109により、貯留槽106に送られる。
Further, in the dehydration step, the drainage discharged from the outer cylinder of the screw press 3 is sent to a
以上説明した本実施形態にかかるダム湖の堆積物の脱水処理方法およびそのシステムにあっては、採泥部2での採泥ステップで、ダム湖D内に移動可能に設けられた採泥手段100、101により、ダム湖底の泥状堆積物を、第1領域(領域Aと、領域Bの上流側半分まで)と第2領域(領域Cと、領域Bの下流側半分)とから、砂と細粒分との比率があらかじめ決められた設定比率となるように採取し、混合して混合脱水原液を生成した上で、スクリュウプレスでの脱水ステップで脱水することとした。その結果、スクリュウプレス3の仕様や回転速度に対し最適な砂と細粒分の含有比率を有する混合脱水原液を脱水処理することによって、スクリュウプレス3で目詰まりが発生したり、脱水が不完全となったりすることなく、安定的かつ効率的に脱水処理を行うことができる。
In the method and system for dewatering sediments in the dam lake according to the present embodiment described above, the mud collecting means provided movably in the dam lake D in the mud collecting step in the
特に、本実施形態にあっては、採泥ステップにおける泥状堆積物の混合操作は、2つの採泥手段100、101により同時に、第1領域と第2領域とから泥状堆積物を採取し、混合することにより行われるので、例えば1つの採泥手段のみを用いて、第1領域と第2領域とから交互に採取し、混合する場合と比較すれば、泥状堆積物の採泥ステップを含む全脱水処理過程をより速く、例えば約2倍の速さで行うことができる。 In particular, in the present embodiment, the mixing operation of the mud deposits in the mud sampling step is performed by collecting the mud deposits from the first region and the second region simultaneously by the two mud sampling means 100 and 101. Since, for example, only one mud collecting means is used, sampling is alternately performed from the first region and the second region. The entire dehydration process including can be performed faster, for example, about twice as fast.
また、採泥ステップにおける泥状堆積物の採取は、泥状堆積物を表層→中層→深層というように、表層から深層に向けて順次行うこととしたので、ある領域から泥状堆積物を採取した時点で他の領域が崩落してしまい、湖底における堆積物全体の粒度分布が変化してしまい、それ以降の採取箇所を適切に位置決めすることができなくなるようなおそれがない。その結果、一定の粒度分布を有する泥状堆積物を計画的に採取することが可能となり、より一層、安定的かつ効率的に脱水処理を行うことができる。 In addition, the collection of mud deposits in the mud sampling step is performed in order from the surface layer to the deep layer in the order of surface layer → middle layer → deep layer. At that time, the other area collapses, the particle size distribution of the entire sediment on the lake bottom changes, and there is no possibility that the subsequent sampling locations cannot be properly positioned. As a result, it is possible to systematically collect mud deposits having a constant particle size distribution, and the dehydration process can be performed more stably and efficiently.
なお、上記実施形態にあっては、採泥部2での採泥ステップにおいて、2つの採泥手段100、101を用いることとしたが、これに限定されるものではなく、より多くの採泥手段を用いることとしてもよい。その場合でも上記実施形態と同様の作用・効果を奏することは勿論であるとともに、より一層、泥状堆積物の採泥ステップを含む全脱水処理過程を速く行うすることができる。またこの場合、各採泥手段により採取された泥状堆積物は、各採泥手段に接続された採泥管を介し、それぞれ個別の配管により振動ふるいや貯留槽まで送られて混合されることとしてもよいが、各採泥管が集合し、1本あるいは少数の混合管に接続され、その内部で泥状堆積物が混合されて搬送されることとすれば、ダム湖Dから振動ふるいまでの配管などの数を低減させることができ、コスト面や配管用地の確保の面からより有利となる。
In the above embodiment, the two mud collecting means 100 and 101 are used in the mud collecting step in the
また、上記実施形態にあっては、採泥部2での採泥ステップにおいて、2つの採泥手段100、101を移動させながら連続的に泥状堆積物を採取することとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、ダム湖Dが比較的狭い場合などは、各領域A、B、Cも比較的、小面積であるので、まず一方の採泥手段100を領域Aの中央付近に固定して泥状堆積物を採取し、同時に他方の採泥手段101を領域Cの中央付近に固定して泥状堆積物を採取し、次にどちらか一方の採泥手段、あるいは両方の採泥手段100、101を領域Bの中央付近に固定して泥状堆積物を採取するという手順でもよい。この場合、前もって各領域から採取されたサンプルに基づいて、領域Bの泥状堆積物の平均的な粒度構成をあらかじめ決められた設定比率としており、また、領域Aと領域Cとから適宜な割合で泥状堆積物を採取すれば、それらが混合された混合脱水原液の粒度構成は、あらかじめ決められた設定比率に一致させることが可能である。また、このような採取方法の場合にも、上記実施形態と同様に、3領域からの泥状堆積物の採取を表層から深層に向けて順次行うことが好ましい。
Further, in the above embodiment, in the mud collecting step in the
図3には、上記実施形態の変形例が示されており、この変形例にあっては、脱水処理システム1の採泥部2は、第1領域と第2領域とから交互に泥状堆積物を採取する1つの採泥手段150と、採泥手段150により採取された泥状堆積物を搬送するための1本の採泥管151と、採泥管151により搬送される第1領域の泥状堆積物と第2領域の泥状堆積物とを混合するための混合部とを有する。具体的には、貯留槽31が混合部を構成する。
FIG. 3 shows a modified example of the above-described embodiment. In this modified example, the
より具体的には、1艘の浚渫船(図示省略)とその採泥パイプ150aからなる採泥手段150により、図3に丸付き数字で1→2→3と示すように、最初に砂の含有比率が高い領域A(第1領域)の泥状堆積物を採取し、次に細粒分の含有比率が高い領域C(第2領域)の泥状堆積物を採取するというように、砂の含有比率が高い領域A(第1領域)と細粒分の含有比率が高い領域C(第2領域)とから交互に採取し、最後に砂と細粒分の含有比率がともに中程度である領域Bの泥状堆積物を採取する。
More specifically, sand is first contained by a mud collecting means 150 including a dredger (not shown) and a
本図示例にあっても、前もって各領域から採取されたサンプルに基づいて、領域Bの泥状堆積物の平均的な粒度構成をあらかじめ決められた設定比率としており、また、領域Aと領域Cとから適宜な割合で泥状堆積物を採取すれば、それらが混合された混合脱水原液の粒度構成は、あらかじめ決められた設定比率に一致させることが可能である。 Even in the illustrated example, the average particle size configuration of the mud deposits in the region B is set to a predetermined setting ratio based on the samples collected from each region in advance, and the region A and the region C Therefore, if the muddy deposits are collected at an appropriate ratio, the particle size composition of the mixed dehydrated stock solution in which they are mixed can match the preset ratio.
この変形例にあっては、脱水処理システム1は、採泥管151が1本で済むとともに、混合管は不要である。また、採取された泥状堆積物の混合は混合部としての貯留槽106において行われる。すなわち、採泥手段150により採取された泥状堆積物は、採泥管151から直接、振動ふるい105、そして貯留槽106へと送られる。
In this modified example, the dehydration processing system 1 requires only one
まず、貯留槽106にはダム湖Dの領域Aから採取された泥状堆積物が蓄積され、次いで領域Cから採取された泥状堆積物が投入され、両者が貯留槽106内で混合されて混合脱水原液が生成される。次いで、ダム湖Dでは採泥手段150を領域Bへと移動させ、その間に貯留槽106では混合脱水原液が攪拌機108により攪拌された後、後段へと送られる。次いで、ダム湖Dでは領域Bから泥状堆積物を採取し、この泥状堆積物は採泥管151を介し振動ふるい105、そして貯留槽106へと送られ、こちらは単独で攪拌された後、後段へと送られる。この変形例の場合にも、上記実施形態と同様に、3領域からの泥状堆積物の採取を表層から深層に向けて順次行うことが好ましい。
First, the muddy deposits collected from the area A of the dam lake D are accumulated in the
この変形例にあっても、上記実施形態と同様の作用・効果を奏することは勿論である。特に本変形例にあっては、浚渫船などの採泥手段が一つで済むため、コスト面などにおいてより一層有利となる。 Even in this modification, it is a matter of course that the same operations and effects as those of the above-described embodiment can be obtained. In particular, in this modification, only one mud collecting means such as a dredger is required, which is further advantageous in terms of cost.
なお、ダム湖の湖底の泥状堆積物を構成する粒子の性状、特にその粒度は、必ずしも上記実施形態および変形例のように、3領域に分かれて分布するものではなく、また必ずしも河川の上流、中流、下流に単純に対応して分布するものでもないが、泥状堆積物の粒度分布が本実施形態と異なる場合であっても、砂や細粒分などがある一定の粒度分布を示す場合であれば、本発明の脱水処理方法および脱水処理システムは同様に適用可能であり、上記実施形態および変形例と同様の作用・効果を奏する。 It should be noted that the properties of the particles constituting the mud deposits at the bottom of the dam lake, in particular, the particle size thereof, are not necessarily distributed in three regions as in the above embodiment and modification, and are not necessarily upstream of the river. Even if the particle size distribution of the mud deposit is different from that of the present embodiment, it shows a certain particle size distribution with sand, fine particles, etc. If so, the dehydration method and the dehydration system of the present invention can be applied in the same manner, and have the same actions and effects as the above-described embodiment and modification.
1 脱水処理システム
2 採泥部
3 スクリュウプレス
100、101、150 採泥手段
102、103、151 採泥管
104 混合管
D ダム湖
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
「砂の含有比率」が「砂より小径の細粒分の含有比率」よりも高い第1領域と、「砂より小径の細粒分の含有比率」が「砂の含有比率」よりも高い第2領域とから、砂と細粒分との比率があらかじめ決められた設定比率となるように泥状堆積物を採取し、混合して混合脱水原液を生成する採泥ステップと、
該混合脱水原液をスクリュウプレスにより脱水する脱水ステップと有することを特徴とするダム湖の堆積物の脱水処理方法。 A method of collecting and dewatering mud deposits at the bottom of a dam lake,
The first region where the “content ratio of sand” is higher than the “content ratio of fine particles smaller than sand” and the “content ratio of fine particles smaller than sand” is higher than the “content ratio of sand”. A mud sampling step in which the mud deposits are collected from the two regions so that the ratio of sand to fine particles is a predetermined ratio, and mixed to produce a mixed dehydrated stock solution;
A method for dewatering a sediment in a dam lake, comprising: a dewatering step of dewatering the mixed dewatered stock solution with a screw press.
ダム湖内に移動可能に設けられた採泥手段により、「砂の含有比率」が「砂より小径の細粒分の含有比率」よりも高い第1領域と、「砂より小径の細粒分の含有比率」が「砂の含有比率」よりも高い第2領域とから、砂と細粒分との比率があらかじめ決められた設定比率となるように泥状堆積物を採取し、混合して混合脱水原液を生成する採泥部と、
該混合脱水原液を脱水するスクリュウプレスとを有することを特徴とするダム湖の堆積物の脱水処理システム。 A system for collecting and dewatering mud deposits at the bottom of a dam lake,
Due to the mud collection means movably installed in the dam lake, the first area where the “sand content ratio” is higher than the “content ratio of fine grains smaller than sand” and the “fine grain fraction smaller than sand” From the second region where the “content ratio” is higher than the “sand content ratio” , the muddy sediment is collected and mixed so that the ratio of sand to fine particles becomes a predetermined ratio. A mud collecting section for producing a mixed dehydrated stock solution;
A dam lake sediment dewatering system comprising a screw press for dewatering the mixed dehydrated stock solution.
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