JP5187912B2 - 水循環装置及び運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、アスファルト切断の際に使用された水を循環して再利用するための水循環装置と、その運転方法に関する。

道路の舗装工事において、改修されるべきアスファルトを切断する際には、大量の水が使用される。そして、切断に用いられた後の水（切断泥水）には、微小なアスファルトや骨材が包含されている。その様な微小なアスファルトや骨材を包含する切断泥水は、現状では、例えば、施工現場近辺の側溝等に「垂れ流し」されている。
そうした側溝への切断汚水の「垂れ流し」は、環境に悪影響を及ぼす懸念がある。係る「垂れ流し」による弊害防止のため、当該切断汚水の有効な処理装置及び処理方法の開発が要請されている。しかし、有効な解決策は講じられていないのが現状である。

その他の従来技術としては、道路舗装面に埋設されている水道配管やガス配管を損傷せずに、道路の舗装面を切断することが出来る切断装置が提供されている（特許文献１参照）。
しかし、係る従来技術は、道路舗装面の切断のみを目的としており、上述した様な切断に用いられた水の処理については、全く寄与しない。
特開平９−５９９１８号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、道路舗装の改修で、アスファルトの切断に使用された切断泥水を周囲に垂れ流してしまうことなく、有効に再利用することが可能な水循環装置及びその運転方法の提供を目的としている。

本発明の水循環装置は、アスファルト舗装を切断する切断装置（１）と、切断の際に発生した切断泥水を貯蔵する泥水貯蔵装置（原水槽２）と、切断泥水に凝集剤を混合する混合装置（ラインミキサー３）と、混合装置（３）で生じたスラリーを貯蔵するスラリー貯蔵装置（貯泥槽４）と、スラリーをケーキ（Ｃ）と水とに分離する脱水装置（脱水機５及び真空ポンプＰｖ）と、脱水装置（５、Ｐｖ）でケーキ（Ｃ）から分離された水を前記切断装置（１）へ供給する配管（「接断水への再利用ライン」Ｌ６２）と、脱水装置の吸引装置（真空ポンプＰｖ）にケーキ（Ｃ）から分離された水を供給する配管（「真空ポンプ補給水への再利用ライン」Ｌ６１）と、前記泥水貯蔵装置（原水槽２）にケーキ（Ｃ）から分離された水を供給する配管（「高濃度原水稀釈水への再利用ライン」Ｌ６３）とを有すると共に、脱水装置（５、Ｐｖ）で分離されたケーキ（Ｃ）を加熱して有機成分を燃焼させる高温乾燥装置（高温乾燥炉１２）を有し、前記混合装置（３）は、切断泥水に無機系凝集剤を添加した後に有機系凝集剤を添加する機能を有していることを特徴としている（請求項１）。

そして、上述した水循環装置（請求項１の水循環装置）の運転方法は、切断手段（１）によりアスファルト舗装を切断する工程（Ｓ１）と、切断の際に発生した切断泥水を泥水貯蔵手段（原水槽２）で貯蔵する工程（Ｓ２）と、混合手段（ラインミキサー３）で切断泥水に無機系凝集剤を添加した後に有機系凝集剤を添加する工程（Ｓ３）と、混合装置（３）で生じたスラリーをスラリー貯蔵手段（貯泥槽４）で貯蔵する工程（Ｓ５）と、脱水手段（脱水機５及び真空ポンプＰｖ）を用いてスラリーをケーキ（Ｃ）と水とに分離する工程（Ｓ６）と、脱水手段（脱水機５及び真空ポンプＰｖ）でケーキ（Ｃ）と分離された水を前記切断手段（１）へ供給する（「切断水へ再利用」）工程（Ｓ９）と、ケーキ（Ｃ）と分離された水を脱水手段の吸引手段（真空ポンプＰｖ）に供給する（「真空ポンプ補給水へ再利用」）工程（Ｓ１０）と、ケーキ（Ｃ）と分離された水を泥水貯蔵手段（原水槽２）に供給する（「高濃度原水稀釈水へ再利用」）工程（Ｓ１１）と、脱水手段（脱水機５及び真空ポンプＰｖ）で水と分離されたケーキ（Ｃ）を高温乾燥手段（１２：高温乾燥装置、高温乾燥炉）で加熱して有機成分を燃焼させる工程（Ｓ１２）とを有する特徴としている（請求項２）。

上述する構成を具備する本発明によれば、アスファルトの切断の際に生じた切断泥水を回収して、水と固形分（ケーキＣ）とに分離しており、分離された水及びケーキ（Ｃ）を有効に再利用することにより、周囲の環境に「垂れ流す」ことを防止している。
脱水装置（脱水機５及び真空ポンプＰｖ）でケーキ（Ｃ）から分離された水の再利用については、例えば、前記切断装置（１）へ供給する配管（「切断水への再利用ライン」Ｌ６２）により切断装置（１）に送られ、切断時の切削水として再利用できる。

ここで、アスファルト舗装の切断泥水を各種脱水手段（例えば、図１の第１実施形態における脱水機５及び真空ポンプＰｖ等）により水と分離されたケーキ（Ｃ）は、発ガン性物質である油分その他の有機成分を包含している。したがって、既存のプラント施設等では処理が困難であり、再利用のための引取りを拒否する事例が数多く生じている。
これに対して本発明では、脱水手段（脱水機５及び真空ポンプＰｖ）で水と分離されたケーキは、高温乾燥手段（１２：高温乾燥装置、高温乾燥炉）で加熱して有機成分が燃焼されて、骨材のみが残存する。係る骨材は、発ガン性物質である油分その他の有機成分を包含していないので、既存のプラント施設等で処理が可能である。すなわち、本発明によれば、水と分離された固形物である骨材を、既存のプラント施設等で再利用することが可能となる。

また本発明において、ケーキ（Ｃ）から分離された水は、脱水装置の吸引装置（真空ポンプＰｖ）にケーキ（Ｃ）から分離された水を供給する配管（「真空ポンプ補給水への再利用ライン」Ｌ６１）を介して、脱水装置の吸引装置（真空ポンプＰｖ）に送られて、真空ポンプ（Ｐｖ）の補給水として再利用される。

さらに、ケーキ（Ｃ）から分離された水は、前記泥水貯蔵装置（原水槽２）にケーキ（Ｃ）から分離された水を供給する配管（「高濃度原水稀釈水への再利用ライン」Ｌ６３）を介して、泥水貯蔵装置（原水槽２）に供給され、切削汚泥濃度が高く、凝集剤が十分に作用しない場合における希釈水として、再利用することができる。

本発明によれば、道路改良工事で使用される水と、その水に含まれるアスファルトの骨材が切断後に回収され、当該工事用で使用される各種の水や、他の工事用の材料としてリサイクルする事ができる。
その結果、施工領域周辺への汚染が防止され、環境に優しいアスファルトの補修工事の実施が可能となる。

さらに、本発明によれば、切断泥水に無機系凝集剤を添加した後に有機系凝集剤を添加しているので、切断泥水中の汚染物質を確実に沈澱して、除去する事が出来る。
切断泥水に無機系凝集剤のみを添加したのでは、微細なフロッグのみが生じ、係るフロッグは沈澱し難いので、切断泥水中の汚染物質を凝縮、沈澱させて除去する事が困難である。一方、有機系凝集剤のみを添加した場合には大きな塊が形成されるが、切断泥水中の汚染物質が塊となる率が低く、汚染物質が十分に除去されなくなる。
本発明では、最初に無機系凝集剤を添加することにより、切断泥水中の汚染物質、その他の固形分が細かいフロッグとして析出する。その状態で有機系凝集剤を添加すれば、細かいフロッグが大きな塊に凝集して沈澱する。そのため、切断泥水中の汚染物質、その他の固形分が自ら確実に除去されるのである。

これに加えて、出願人の実験によれば、切断泥水に無機系凝集剤を添加した後、さらに有機系凝集剤を添加し、その後、脱水手段（脱水機５及び真空ポンプＰｖ）でケーキ（Ｃ）と分離された水のｐＨは、６．５〜８．５の範囲内である事が確認されている。ｐＨ６．５〜８．５の範囲内にあるということは、脱水手段（脱水機５及び真空ポンプＰｖ）でケーキ（Ｃ）と分離された水は放流基準を満たしている事を意味している。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
先ず、図１〜図３を参照して第１実施形態を説明する。

図１において、全体を符号１００で示す水循環装置は、アスファルト舗装を切断する切断装置１と、切断の際に発生した切断泥水を貯蔵する泥水貯蔵装置（原水槽）２と、切断泥水に凝集剤を混合する混合装置（ラインミキサー）３とを有している。

そして水循環装置１００は、混合装置（ラインミキサー）３で生じたスラリーを貯蔵するスラリー貯蔵装置（貯泥槽）４と、スラリーを、アスファルトを含む土砂状のケーキＣと水とに分離する脱水装置（脱水機５及び真空ポンプＰｖ）と、スラリーから分離した水を一時貯留する濾液槽６とを有している。

また、水循環装置１００は、脱水装置（脱水機５及び真空ポンプＰｖ）で分離したケーキＣを加熱して有機成分を燃焼させる高温乾燥装置（高温乾燥炉）１２を有している。

さらに水循環装置１００は、発動発電機８と、制御盤９とを備えており、発動発電機８で発電した電力を、制御盤９により、後述する各種ポンプ類或いは撹拌機等に、図示しない電力ラインを介して供給する。発動発電機８に代えて、商用電源から電力供給することも可能である。
制御盤９は、図示しない入力信号ライン及び出力信号ラインによって、後述のセンサ類や各ポンプ類及び撹拌機等に接続されており、当該センサからの入力信号に応じて、出力信号を各ポンプ類及び撹拌機に発信し、各ポンプ類及び撹拌機等の駆動・停止等の制御を行うように構成されている。

切断機１と原水槽２とは、切断泥水ラインＬ１で接続されている。切断泥水ラインＬ１は、切断機と集水槽１０とを接続するラインＬ１１と、集水槽１０と、該集水槽Ｌ１２と原水槽２とを接続するラインｌ１２とを備えている。
集水槽１０の一端は、明示していないラインを介して、真空ブロワ１１と接続されている。そして、真空ブロワ１１が作動することによって、アスファルト舗装の切断時に噴射されてアスファルトの骨剤や油分を包含した水（切断汚水）が、切断機１から、集水層１０、ラインＬ１２を介して、原水槽２に送り込まれる。その際に、当該切断汚水が、アスファルト切断現場の周囲に拡散してしまうことはない。

原水槽２とラインミキサー３の流入口３ｉとは、送泥ポンプＰ２を介装した送泥ラインＬ２で接続されている。
ラインミキサー３の排出口３ｏと貯泥槽４とは、スラリー搬送ラインＬ３で接続されている。
貯泥槽４と脱水機５とは、スラリー搬送ラインＬ４及びオーバーフローラインＬ５２とにより接続されている。スラリー搬送ラインＬ４は貯泥槽４から脱水機５にスラリーを送り込むラインであって、スラリーポンプＰ４を介装している。オーバーフローラインＬ５２は、脱水機５で処理しきれないスラリーを脱水機５から貯泥槽４に戻すラインである。

脱水機５と濾液槽６とは、分離水吸引ラインＬ５１及び補給水補填ラインＬ６１で接続されている。
ここで分離水吸引ラインＬ５１は、脱水機５でスラリーから分離した水を濾液槽６に吸引するためのラインであり、真空ポンプＰｖを介装している。補給水補填ラインＬ６１は、濾液槽６に貯留した分離水の一部を前記真空ポンプＰｖへ補給水として戻すためのラインである。

濾液槽６の内部は、透水性の仕切り６Ｃによって、上流側の区画６Ａと下流側の区画６Ｂとに仕切られている。前記分離水吸引ラインＬ５１及び補給水補填ラインＬ６１は、上流側の区画６Ａに接続されている。
濾液槽６の下流側の区画６Ｂは、第１の水回収ラインＬ６２で前記切断機１と接続されていると共に、電磁弁Ｖを介装した第２の水回収ラインＬ６３で原水槽２と接続されている。換言すれば、濾液槽６に貯留した水を、下流側の区画６Ｂに設けられた送水ポンプＰ６によって、切断機１或いは原水槽２へ戻すように構成されている。

前記第１の水回収ラインＬ６３は、分岐点Ｂにおいて分岐管Ｌ６３０が分岐しており、その分岐管Ｌ６３０は後述するＢ液槽３２に接続されている。

原水槽２は、前述した送泥ポンプＰ２に加えて、レベルセンサ２１を備えている。レベルセンサ２１は、送泥ポンプＰ２の起動・停止の制御におけるパラメータである原水槽２の液位を検知する機能を有している。
ここで、貯留する切断汚水が高濃度である場合には、後述する凝集分離用の薬液が効かなくなってしまうので、その汚水を希釈する必要がある。レベルセンサ２１は、その様な場合に、稀釈水補給量の制御におけるパラメータとして、液位を検知する。

前記ラインミキサー３は、液槽３１及び液槽３２と接続されている。
液槽３１は無機系の凝集剤を貯留しており、図１において無機系の凝集剤は、「Ａ液」と表示されている。無機系の凝集剤（Ａ液）は、例えば、ポリ塩化アルミニウム、ポリ塩化鉄、塩化鉄等で、ｐＨが低く、プラスの電荷を持つ電解質と反応して、アルカリ性の泥水を中和する効果がある。
一方の液槽３２は、有機系の凝集剤を貯留しており、該有機系の凝集剤は、図１では「Ｂ液」と表示されている。有機系の凝集剤（Ｂ液）は、例えば、動植物性残渣を高温加熱して生成した炭化物と、アクリル系水溶性高分子材量との混合物を水に溶いた液である。有機系の凝集剤（Ｂ液）を泥水に加えることにより、泥水中のマイナスの電荷を持つ電解質と反応する。

ここで、泥水に無機系凝集剤（Ａ液）のみを添加したのでは、微細なフロッグのみが生じ、係るフロッグは沈澱し難いので、切断泥水中の汚染物質を凝縮、沈澱させて除去する事が困難である。一方、有機系凝集剤（Ｂ液）のみを添加した場合には大きな塊が形成されるが、切断泥水中の汚染物質が塊となる率が低く、汚染物質が十分に除去されなくなる。
第１実施形態では、最初に無機系凝集剤（Ａ液）を添加することにより、切断泥水中の汚染物質その他の固形分がフロッグ（細粒）として析出する。その状態で有機系凝集剤（Ｂ液）を添加することにより、フロッグが大きな塊に凝集して沈澱する。そのため、切断泥水中の汚染物質その他の固形分が、確実に除去されるのである。

液槽３１は、定量ポンプＰ３１を介装したラインＬ３１により、ラインミキサー３の接続口３ａに接続されている。液槽３１に貯留されている無機系凝集剤（Ａ液）は、必要量が定量ポンプＰ３１で計量され、ラインミキサー３に供給される。

液槽３２は撹拌機３２０を備えており、撹拌機３２０は撹拌翼３２ａと駆動モータ３２ｂとを有している。そして液槽３２は、定量ポンプＰ３２を介装したラインＬ３２により、ラインミキサー３の接続口３ｂに接続されている。
前述したように、液槽３２には、濾液槽６と連通する第２の水回収ラインＬ６３及び分岐ラインＬ６３０を経由して、脱水機５から分離されて濾液槽６に貯留された回収水が投入される。そして、撹拌機３２０によって、有機系凝集剤（Ｂ液）と投入された回収水とが撹拌されて、適正な溶液濃度となるように構成されている。適正濃度の有機系凝集剤（Ｂ液）は定量ポンプＰ３２で計量され、ラインミキサー３に送り込まれる。

ラインミキサー３では、原水槽２から送られてきた切断汚水に、無機系凝集剤（Ａ液）と有機系凝集剤（Ｂ液）とが添加されて撹拌される。撹拌して出来たスラリーは、ラインミキサー３の排出口３ｏからスラリー搬送ラインＬ３を経由して、貯泥槽４に送られる。

貯泥槽４には撹拌機４１とレベルセンサ４２が設けられている。撹拌機４１は、撹拌翼４１ａとモータ４１ｂを有している。レベルセンサ４２は、貯泥槽４に貯留するスラリーの量を検知する。
撹拌機４１は、貯留したスラリーの固形分が沈殿しないように常時運転されており、以って、貯泥槽４内の全体にわたって、常に同じ性状（濃度）を保つようにしている。
レベルセンサ４２が検知したスラリー量が所定値を超えると、制御盤９の作用によって自動的にスラリーポンプＰ４が稼動し、脱水機５にスラリーを送り込むように構成されている。

次に、図２を参照して、脱水機５及びその周辺の機器について詳述する。
図２において、脱水機５は、貯泥タンク５１と、円筒状のフィルタ５２と、吸引パイプ５３と、掻き取り用エッジ５４とを有している。

貯泥タンク５１は、図２の紙面と平行な断面が均一な形状をしており、図２の例では、当該断面は図２における下方が狭くなった五角形状（ホームベース形）である。
貯泥タンク５１の下方には、スラリー搬送ラインＬ４との接続口５１ａが設けられており、貯泥タンク５１の上方には、オーバーフローラインＬ５２の接続口５１ｂが形成されている。

円筒状のフィルタ５２は半径方向に相当量の厚みを有しており、貯泥タンク５１中で、円筒の中心軸が図２の紙面に垂直な方向へ延在するように配置されている。そして円筒状のフィルタ５２は、図示しない駆動装置によって、円筒状の中心軸を回転中心として回転可能なように構成されている。
フィルタ５２の下方は、貯泥タンク５１に溜まったスラリー中に浸されている。そして、フィルタ５２が図示しない駆動装置によって回転されると、フィルタ５２の外周面にスラリー中の汚泥が付着する。

ここで、フィルタ５２内部の中心には、前記分離水吸引ラインＬ５１に接続された吸引パイプ５３が引き込まれている。前述したように分離水吸引ラインＬ５１には真空ポンプＰｖが介装されている。そのため、真空ポンプＰｖを稼動させると、フィルタ５２内が負圧となって、フィルタ５２が回転すると、スラリー中の汚泥がフィルタ表面に吸引される。その結果、フィルタ５２が回転することによって、スラリー中の汚泥がフィルタ表面に付着して、貯泥タンク５１の上方に掻き揚げられる。

また、フィルタ５２内が負圧となるため、貯泥タンク５１の上方においては、空気が吸引されて（点線の矢印）、フィルタ５２の表面（外周）からフィルタ５２の内部に侵入する。
この空気の侵入によって、フィルタ５２表面に吸引された汚泥中の水分がフィルタ５２内部に連行され、フィルタ５２表面の汚泥が脱水される。脱水された汚泥は、「ケーキ」と称され、図２では符号Ｃで示されている。

ここで、フィルタ５２を多孔質の材料で構成するのが好ましい。多孔質の材料でフィルタ５２を構成する事により、フィルタ５２の表面（外周）とフィルタ５２の内部との間の透水経路（汚泥中の水分が流過する経路）がランダムとなり、水分中に包含されている微細粒子が、当該透水経路を通過する際に確実に捕獲され、有害物質がフィルタ５２によって回収される。また、フィルタ５２を多孔質で構成する事により、その強度が増加し、フィルタ５２表面における孔数が開口率７０％以上に増加する。さらに、フィルタ５２を多孔質で構成すれば、珪藻土をフィルタ外周部に巻き付ける必要が無い。
なお、フィルタ５２を多孔質で構成した場合、フィルタ５２の目詰り防止のため、例えばダイヤモンドカッター等で、数μｍの単位で、フィルタ５２の表面を常時削り取る様に構成するのが好適である。

脱水機５の脱水能力はフィルタ５２の回転速度に関係する。すなわち、フィルタ５２の回転速度を速くすれば、スラリー中の汚泥をフィルタ５２の表面に吸引して、上方へ掻き揚げる量（脱水量に比例している）は増加する。
反対に、フィルタ５２の回転速度を遅くすれば、スラリー中の汚泥をフィルタ５２の表面に吸引して、上方へ掻き揚げる量（脱水量に比例している）は減少するのである。

図２において、貯泥タンク５１のスラリー搬送ラインＬ４との接続口５１ａとは反対側に、板状の掻き取り用エッジ５４が、フィルタ５２表面と接するように配置されている。
掻き取り用エッジ５４は、フィルタ５２表面と接触している側とは反対側の端部が下になるように、傾斜して配置されている。また、掻き取り用エッジ５４のフィルタ５２表面と接する側の端部は、上下方向についてはフィルタ５２の回転中心軸近傍で、フィルタ５２と接触している。
図２における符号Ｒは、フィルタ５２の回転方向を示している。

掻き取り用エッジ５４は、図示しないスライド機構（例えば、流体シリンダ、或いは簡単なカム機構等）によって、掻き取り用エッジ５４をその傾斜に沿ってスライド運動（図２の矢印Ｚの方向の運動）せしめ、フィルタ５２に接触する側の端部をフィルタ５２に近づけ、或いは遠ざけることが出来るように構成されている。

例えば、フィルタ５２の回転速度が速い場合は、当該エッジ５４をフィルタ５２側に強く押圧して、大量の汚泥を掻き取ることが出来るように制御する。
一方、フィルタ回転速度が遅い場合は、エッジ５４でフィルタ５２を強く押圧すると、フィルタ表面を削りこんでしまう恐れがある。従って、エッジ５４がフィルタ５２を押圧する力が弱くなるように制御する。

掻き取り用エッジ５４におけるフィルタ５２とは反対側の端部の下方には、ケーキ槽７が設けてある。掻き取り用エッジ５４で掻き取られたケーキＣは、ケーキ槽７内に所定量溜まるまで貯留される。
図１において、ケーキ槽７内に所定量のケーキＣが溜まったならば、ケーキＣはラインＬ７を介して、高温乾燥炉１２に搬送される。高温乾燥炉１２では、ケーキＣは加熱され油分（有機成分：汚染物質を含む）を燃焼させ、乾燥させられる。そして、燃焼して有機成分が除去された状態では、骨材のみが残存する。係る骨材であれば、アスファルトに再度適用する等、種々の再利用の用途が考えられる。

次に、図３のフローチャートを参照して、第１実施形態に係る水循環装置１００の運転について説明する。
先ず、切断機１によって、改修するべきアスファルト舗装部分を切断する（ステップＳ１）。
切断時には大量の水が切削水として使用される。そして、アスファルト切削に用いられた水（切削泥水）は、集水槽１０及びバキュームポンプ１１を介装した切断汚水ラインＬ１によって、原水槽２に貯蔵される（ステップＳ２）。

原水層２に貯蔵された切断汚水は、レベルセンサ２１の検知した水位が所定値を超えないように、送泥ポンプＰ２によって、随時、ラインミキサー３へ送り込まれる。
ラインミキサー３では、送り込まれた切断汚水に、最初に液槽３１から供給される無機系凝集剤（Ａ液）と、次に液槽３２から供給される有機系凝集剤（Ｂ液）とが加えられ、混合され（ステップＳ３）、スラリーとなる（ステップＳ４）。

ラインミキサー３で生じたスラリーは、スラリー搬送ラインＬ３を経由して、ラインミキサー３からスラリー貯蔵装置である貯泥槽４に送られて、貯泥槽４に貯蔵される（ステップＳ５）。
この貯泥槽４では、撹拌機４１が常時稼動しており、スラリー中の固形物の沈殿を防止している。貯泥槽４に貯蔵されたスラリーが所定量以上になったことをレベルセンサ４２が検知すると、スラリーポンプＰ４が稼動して、貯泥槽４内のスラリーを脱水機５のスラリータンク５１に圧送する。

脱水機５では、スラリータンク５１内のスラリーに浸された円筒状のフィルタ５２が、回転速度を調整されて回転しており、スラリータンク５１内の汚泥がフィルタ５２に吸引されて掻き揚げられる。フィルタ５２に吸引された汚泥は、分離水吸引ラインＬ５１に介装された真空ポンプで空気を吸引することによって、水分が分離される（ステップＳ６）。
分離された水は、フィルタ５２の中心部の吸引パイプ５４及び分離水吸引ラインＬ５１を経由して、濾液槽６の６Ａ室に吸引される（ステップＳ７の「水」のルート）。
一方、水分が分離した汚泥（ケーキ）は、掻き取り用エッジ５４で掻き取られて、ケーキ槽７に貯留される（ステップＳ７の「ケーキ」のルート）。

濾液槽６の６Ａ室に吸引された濾過水は、その一部（ステップＳ８の「真空ポンプ用」）が、真空ポンプＰｖに搬送されて（ステップＳ１０）、真空ポンプ補給水として再利用される（ステップＳ６）。
濾液槽６の６Ａ室に吸引された濾過水の残りの部分は、仕切り６Ｃを透過して、濾液槽６の６Ｂ室に流入する。

濾液槽６の６Ｂ室に流入した濾過水は、圧送ポンプＰ６によって、一部は第１の水回収ラインＬ６２経由で（ステップＳ８の「切断用」）、切断機１に搬送される（ステップＳ９）。そして、ステップＳ１において、再度、切断水（切削水）として利用される。
圧送ポンプＰ６で送水される濾過水の残りの部分は、第２の水回収ラインＬ６３経由で（ステップＳ８の「原水希釈用」）、原水槽２に搬送される（ステップＳ１１）。そして、ステップＳ２において原水の希釈水として利用される。

また、第２の水回収ラインＬ６３は途中で分岐しており、原水槽２に供給される濾過水の一部は、ラインＬ６３０を経由して液槽３２に送られ、有機系凝集剤（Ｂ液）の溶解用或いは希釈用に利用される。

ステップＳ６で脱水されたケーキＣはケーキ槽７に貯留され（ステップＳ７で「ケーキ」）、所定量に達した時点で、ラインＬ７経由で高温乾燥炉１２に搬送される。高温乾燥路１２に搬送されたケーキは、加熱・乾燥されて、油分（汚染物質を含む）が完全に除去される（ステップＳ１２）。加熱・乾燥後に冷やされた骨材は、例えば、路床用骨材として再利用される。

図３では示されていないが、制御盤９は水循環装置１００の運転を終了するか否かを判断して、水循環装置１００の運転を終了すると判断すれば、所定の手順を実行して、水循環装置１００の運転を終了する。

図示の第１実施形態に係る水循環装置１００及びそれを使用した工法によれば、スラリーから分離された水の一部は切断装置１に送られ、切断時の切断水（切削水）として再利用できる。
また、スラリーから分離された水の一部は補給水補填ラインＬ６１に介装された真空ポンプＰｖに送られ、真空ポンプＰｖの補給水として再利用できる。
さらに、スラリーから分離された水の一部は原水槽２に送られ、高濃度原水の希釈水として再利用できる。
加えて、スラリーから分離された水の一部は、ラインＬ６３、Ｌ６３０を介して液槽３２に送られ、Ｂ液の希釈水として再利用できる。
その結果、アスファルト切断で使用された水を「垂れ流し」にすることなく、必要な処理を行った上で、アスファルト切断作業或いはそれに関連する作業において、再利用することができる。

また、第１実施形態の水循環装置１００及びそれを使用した工法によれば、脱水された固形物（ケーキＣ）は、高温で加熱されて骨材だけが残留し、残留した骨材は、例えば、路床用の骨材などに再利用される。

このように、第１実施形態の水循環装置１００及びそれを使用した工法によれば、道路改良工事で使用される水と、その水に包含される土砂状の骨材が切断後に回収され、当該工事及び他の工事用の材料として回収リサイクルが可能となる。そして、施工領域周辺への汚染も防止でき、地球環境に優しいアスファルトの舗装改修工事を実行することができる。

そして、第１実施形態の水循環装置１００及びそれを使用した工法によれば、原水槽２内の原液汚泥に含まれる、「発がん物質である油分（ノルマルヘキサン抽出物質）」の量は３１００ｍｇ／ｌ（リットル）であった。これが、濾過槽６から排出される再利用水では、２．５ｍｇ／ｌ（リットル）と、事実上「存在しない」レベルまでに激減していることが判明している。

次に、図４を参照して、第２実施形態の水循環装置１０２を説明する。
図１〜図３の第１実施形態では、有機系凝集剤（Ｂ液）は、ラインミキサー３に接続された液槽３２からポンプＰ３２によって、ラインミキサー３内に添加される方式である。
それに対して、図４の第２実施形態の水循環装置１０２は、液槽３２及びポンプＰ３２を介装したラインＬ３２を廃止し、新たに有機系凝集剤貯留手段１３を設けている。有機系凝集剤貯留手段１３はラインＬ８によって貯泥槽４と接続されている。そして、有機系凝集剤は有機系凝集剤貯留手段１３からラインＬ８を介して、貯泥槽４に直接投入するように構成されている。

有機系凝集剤としては、例えば、動植物性残渣（いわゆる「生ゴミ」）を高温加熱して生成した炭化物と、アクリル系水溶性高分子材料との混合物であり、粉体状に構成されているものを利用する事が出来る。
前記アクリル系水溶性高分子材料としては、イオン性水溶性モノマーの重合体であるか、或いは、イオン性水溶性モノマーと非イオン性水溶性モノマーの共重体であるのが好ましい。

ここで、前記アクリル系水溶性高分子材料が、イオン性水溶性モノマーと非イオン性水溶性モノマーの共重体である場合には、３〜１００モル％のイオン性水溶性モノマーと０〜９７モル％の非イオン性水溶性との共重合体であるのが、特に好ましい。
そして、イオン性水溶性モノマーとしては、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートの塩及び、またはその四級化物、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミドの塩及びまたはその四級化物等のアクリル系カチオンモノマー、並びに(メタ)アクリル酸またはその塩あるいは２−アクリルアミドアルキルスルホン酸塩などのアクリル系アニオンモノマー等が好ましい。ここで、これ等のイオン性水溶性モノマーは、２種以上を併用してアクリルアミドと共重合しても良い。

一方、非イオン性水溶性モノマーとして、(メタ)アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、アクリロイルモルホリン、Ｎ−ビニルピロリドン等を選択することが出来る。特に、アクリルアミドが好ましい。
さらに、２０質量％以下の凝集に悪影響をおよぼさない範囲であれば、アクリロニトルのような疎水性モノマーを共重合することも可能である。

上述した有機系高分子凝集剤の分子量は１００万以上が好ましく、凝集効果の点からは３００万以上が特に好ましい。
また、アクリル系水溶性高分子材料（Ｐ）の添加量は、動植物性残渣（いわゆる「生ゴミ」）を高温加熱して生成した炭化物の１％〜５０％であるのが好ましい。

上述した有機系高分子凝集剤を製造するには、例えば、高温加熱乾燥炉１２と同レベルの高温まで加熱が可能な高温乾燥機により、動植物性残渣（いわゆる「生ゴミ」）を高温加熱して炭化し、生成された炭化物とアクリル系水溶性高分子材料とを混合し、混合物を破砕して粉体とせしめれば良い。
或いは、上述した様な高温加熱乾燥炉により動植物性残渣（いわゆる「生ゴミ」）を高温加熱して炭化し、生成された炭化物を破砕して粉体とせしめ、粉体状の炭化物と粉体状のアクリル系水溶性高分子材料とを混合すれば良い。
動植物性残渣（いわゆる「生ゴミ」）を高温加熱して炭化する前処理として、当該動植物性残渣を脱水処理することが好ましい。
第２実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、第１実施形態と概略同様である。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではないことを付記する。

本発明の第1実施形態の構成を示すブロック図。 図１における脱水機の部分拡大図。 本発明の第1実施形態に係る運転方法を説明するフローチャート。 本発明の第２実施形態の構成を示すブロック図。

符号の説明

１・・・切断装置／舗装切断機
２・・・汚水貯蔵装置／原水槽
３・・・混合手段／ミキサー
４・・・スラリー貯蔵手段／貯泥槽
５・・・脱水装置／脱水機
６・・・濾液槽
７・・・ケーキ槽
８・・・発動電動機
９・・・制御版
１０・・・集水槽
１１・・・真空ブロワ
１２・・・高温乾燥炉
２１・・・レベルセンサ
３１・・・液槽
３２・・・液槽
Ｐ２・・・汚水搬送ポンプ
Ｐ３１・・・Ａ液定量ポンプ
Ｐ３２・・・Ｂ液定量ポンプ
Ｐ４・・・スラリーポンプ
Ｐｖ・・・真空ポンプ
５１・・・スラリー貯留槽
５２・・・フィルタ
５４・・・ケーキ掻き取り部材／掻き取り用エッジ

Claims (2)

1. アスファルト舗装を切断する切断装置（１）と、切断の際に発生した切断泥水を貯蔵する泥水貯蔵装置（原水槽２）と、切断泥水に凝集剤を混合する混合装置（３）と、混合装置（３）で生じたスラリーを貯蔵するスラリー貯蔵装置（４）と、スラリーをケーキ（Ｃ）と水とに分離する脱水装置（５、Ｐｖ）と、脱水装置（５、Ｐｖ）でケーキ（Ｃ）から分離された水を前記切断装置（１）へ供給する配管（Ｌ６２）と、脱水装置の吸引装置（Ｐｖ）にケーキ（Ｃ）から分離された水を供給する配管（Ｌ６１）と、前記泥水貯蔵装置（２）にケーキ（Ｃ）から分離された水を供給する配管（Ｌ６３）とを有すると共に、脱水装置（５、Ｐｖ）で分離されたケーキ（Ｃ）を加熱して有機成分を燃焼させる高温乾燥装置（１２）を有し、前記混合装置（３）は、切断泥水に無機系凝集剤を添加した後に有機系凝集剤を添加する機能を有していることを特徴とする水循環装置。
2. 請求項１の水循環装置の運転方法において、切断手段（１）によりアスファルト舗装を切断する工程（Ｓ１）と、切断の際に発生した切断泥水を泥水貯蔵手段（２）で貯蔵する工程（Ｓ２）と、混合手段（３）で切断泥水に無機系凝集剤を添加した後に有機系凝集剤を添加する工程（Ｓ３）と、混合装置（３）で生じたスラリーをスラリー貯蔵手段（４）で貯蔵する工程（Ｓ５）と、脱水手段（５、Ｐｖ）を用いてスラリーをケーキ（Ｃ）と水とに分離する工程（Ｓ６）と、脱水手段（５、Ｐｖ）でケーキ（Ｃ）と分離された水を前記切断手段（１）へ供給する工程（Ｓ９）と、ケーキ（Ｃ）と分離された水を脱水手段（５、Ｐｖ）の吸引手段（Ｐｖ）に供給する工程（Ｓ１０）と、ケーキ（Ｃ）と分離された水を泥水貯蔵手段（２）に供給する工程（Ｓ１１）と、脱水手段（５、Ｐｖ）で水と分離されたケーキ（Ｃ）を高温乾燥手段（１２）で加熱して有機成分を燃焼させる工程（Ｓ１２）とを有することを特徴とする水循環装置の運転方法。

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