JPH05138174A - 泥水掘削工法における泥水及び産業用廃水の処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 泥水掘削工法において使用泥水中の土粒子を
除去して掘削作業により上昇した比重を低下させて再生
処理して泥水を再利用するとともに、廃棄泥水及び産業
用廃水を脱水処理して減量させて処分を容易とすること
を目的とする。 【構成】 廃棄泥水中の微細粒子を凝集剤によって凝集
させてフロック化し、遠心型の泥水分離機によって廃棄
泥水中に凝集されたフロックを圧密して、固液分離され
た後の処理水を外部に放流し、又泥水掘削工法における
スライム等の土粒子の混入によって比重が高くなった使
用泥水中の土粒子を泥水分離機によって圧密して、処理
泥水を再使用する工程等を有する泥水掘削工法における
泥水及び産業用廃水の処理方法及びこの処理方法を実施
するための装置の構成を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は基礎工事としての場所打
ち杭、地下連続壁工事等において採用されている泥水掘
削工法における泥水及び産業用廃水の処理方法及び装置
に関し、特には使用泥水の再利用のための再生処理と廃
棄泥水及び産業用廃水の減量化のための脱水処理を行う
ものである。

【０００２】

【従来の技術】泥水掘削工法は低振動、かつ、低騒音工
法として場所打ち杭、地下連続壁、泥水シールド工事、
泥水推進工事等において広く採用されている。例えば場
所打ち杭にはアースドリル工法、リバースサーキュレー
ション工法、ＢＨ工法があり、地下連続壁にはバケット
式、回転式の各工法が上記泥水掘削工法を利用して実施
されている。

【０００３】この泥水掘削工法では自然泥水、ベントナ
イト泥水、ポリマー泥水等の各種泥水が掘削孔の安定液
として、掘削土の輸送流体として、生コンクリート打設
時の生コンクリートの置換流体として使用されており、
更には掘削機の冷却、地下水の噴出防止等としても利用
されている。そのため施工時の使用泥水の管理がコンク
リートの品質、工期、コスト及び安全の各面に大きな影
響を与えることが知られている。

【０００４】かかる泥水は一般に粘性、比重、濾過水
量、泥膜厚さ、砂分率、ＰＨなどが指標として所定の値
以下にあるようにその性状が管理されている。そして何
より施工品質の確保のためには泥水の比重を掘削孔が安
定する中で出来るだけ低く抑えることが重要である。通
常泥水の比重は掘削時で略１．２以下、生コンクリート
打設時で略１．１以下とすることが望ましい。そして、
この範囲を超えて比重が上昇すると泥水としての品質が
低下して掘削効率が低下し、又生コンクリート打設時に
はスライム（堀屑）の巻き込み等を生じ施工管理及び品
質管理の障害となる。よって、泥水中に溶け込んだスラ
イム等の土粒子を出来るだけ分離して除去することが要
求されている。

【０００５】そのため泥水中の土粒子を除去して比重を
下げるための処理として自然沈降によったりサイクロン
等の機械装置によったりしていたが、いずれも７４ミク
ロン程度が限界であって泥水の比重低減効果が必ずしも
充分でなかった。即ち、通常上記の泥水中のスライムを
除去するための処理は、振動型のふるいと液体サイクロ
ンとを組合せた装置が一般に用いられていて、分級点は
７４ミクロン程度となっている。この分級点とはアンダ
ーフローとオーバーフローに含まれる割合が５０％：５
０％になる粒子の大きさであり、上記の振動型のふるい
と液体サイクロンとを組合せた土砂分離装置では、細砂
分の５０％はオーバーフローに含まれる。従って従来装
置では７４ミクロン以下の土粒子を除去することができ
ず細砂・シルト・粘土分を含む地山を掘削する場合に
は、これらの土粒子が泥水に残存し、泥水の比重を下げ
ることができなかった。そのため、従来比重の上昇した
使用泥水の比重を下げて再利用することは困難であっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって、泥水掘削
工法の施工中に掘削土質によって土粒子が蓄積して比重
が上昇し使用に耐えられなくなった泥水は一部を廃棄し
て新液で調整する方法が行われている。すなわち、使用
により比重の上昇した泥水は廃棄されているのである。
しかし、泥水を廃棄して新液で希釈する場合には泥水の
入替えに時間がかかって工期に影響し、又新液の費用が
新たに必要となる。

【０００７】また、各種建設工事を行う際には地表水、
地下水、雨水等に土砂、セメント等が混入して産業用廃
水としての濁水が発生する。例えば、トンネル工事に伴
う濁水、骨材製造に伴う洗浄水、造成工事中の雨水に伴
う濁水、浚渫及び埋立て工事に伴う濁水、バッチャープ
ラントにおける廃棄水、コンクリート打設に伴う濁
水、、グラウト、ボーリング等に伴う濁水、建設機械か
ら漏出する含油排水、水替に伴う含鉄排水等である。

【０００８】そして、廃棄泥水は産業廃棄物の「汚泥」
として取り扱わなければならないので、環境破壊を防止
する観点からも廃棄する前に適正な処理を行う必要があ
り、又産業用廃水として濁水も水質汚濁を防止する観点
からの処理が必要である。そのため廃棄泥水及び産業用
廃水の処理は煩雑で、かつ、その処理費用が高騰化して
しまうという課題がある。

【０００９】また、廃棄泥水を処理するための脱水処理
として、濾布を用いた脱水装置を利用して廃棄泥水を脱
水することにより、産業廃棄物の「汚泥」を減量する手
段も検討されているが、廃棄泥水の粒子が微細であるた
め濾布の目詰まりが生じ易く、短時間で脱水能力が低下
してしまうという難点があり、廃棄泥水を効果的に減量
させて処理することは困難であった。

【００１０】そこで本発明はこのような従来の泥水掘削
工法における泥水及び産業用廃水の処理方法が有してい
る課題を解消して、使用泥水中の土粒子を除去して再生
処理をし掘削作業により上昇した比重を低下させて泥水
を再利用するとともに、廃棄泥水及び産業用廃水を脱水
処理して減量させて処分を容易とする泥水掘削工法にお
ける泥水及び産業用廃水の処理方法及び装置を提供する
ことを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、泥水掘削工法における廃棄泥水又は産業用
廃水中の微細粒子を凝集させてフロック化する工程と、
切替バルブによって脱水処理側に切り替えられた遠心型
の泥水分離機に廃棄泥水又は産業用廃水を供給する工程
と、廃棄泥水又は産業用廃水中に凝集されたフロックを
泥水分離機の固定ケーシング内で回転するバスケットの
遠心作用により圧密して、固液分離された後の処理水を
清水濾過槽を経由して外部に放流する工程と、泥水掘削
工法における土粒子の混入によって比重が高くなった使
用泥水を再生処理側に切り替えられた前記遠心型の泥水
分離機に供給する工程と、使用泥水中の土粒子を前記バ
スケットの遠心作用によって圧密して、処理泥水を再使
用する工程と、圧密されたフロック又は土粒子をケーキ
処理槽によって脱水ケーキとして処理する工程を有する
泥水掘削工法における泥水及び産業用廃水の処理方法及
び上記処理方法を実施するための装置の構成を提供す
る。そして、上記泥水分離機は、固定ケーシングの内部
で無孔壁のバスケットが、バスケットの底部中心に設け
た環状底部に固着された回転駆動軸により回転自在に吊
支され、かつ、環状底部に略十字状のアームで囲まれた
排土口を設けた竪型構造を有し、前記環状底部の排土口
の内周面及びアームが環状底部の軸線に対して排土方向
へ３０度乃至４５度傾斜して設けられており、更に泥水
分離機の排土口に向けて開口するエアノズルを内設し
て、固定バスケットに圧密されたフロック又は土粒子の
掻取時に排土を促進する空気の吹付を行うようにした処
理装置の構成にしてある。

【００１２】

【作用】上記手段の本発明によれば、廃棄泥水及び産業
用廃水は微細粒子を凝集剤を添加してラインミキサ及び
反応管によって攪拌反応させてフロックとして大きな粒
径に成長させ、遠心型の泥水分離機内のケーシング内で
回転するバスケットの遠心作用により、凝集されたフロ
ックがバスケット内で圧密され、固液分離された後の処
理水は清水濾過槽に流入して濾過された後に外部に放流
される。

【００１３】一方、泥水掘削工法に使用され、しかも比
重が高くなった使用泥水は上記の泥水分離機に供給さ
れ、泥水分離機を構成するケーシング内で回転するバス
ケットの遠心作用によって使用泥水中のスライム等の土
粒子が圧密され、土粒子が除去されて再生された処理泥
水は処理液タンクから安定液プラントに供給されて泥水
掘削工法における安定液として再使用される。そして圧
密されたフロックとかスライム等の土粒子は、ケーキ処
理槽に送り込まれ、脱水ケーキに成形されて埋立等の適
宜手段によって残土として容易に処分することができ
る。

【００１４】また、前記泥水分離機の環状底部の排土口
の内周面及びアームが環状底部の軸線に対して排土方向
へ３０度乃至４５度傾斜して設けたことにより、環状底
部の上方から落下する圧密されたフロックとかスライム
の泥土はアームの斜面に当って下方に落ち、或いは環状
底部の内周の斜面に当り下方へ落ち、若しくは斜面に沿
って下方へ滑り落ち、エアノズルからの空気の吹き付け
を併用することにより、泥土が斜面に付着することなく
排出が間断なくスムーズに行われ、排土口を閉塞しない
という作用が得られる。

【００１５】

【実施例】以下図面に基づいて、本発明にかかる泥水掘
削工法における泥水及び産業用廃水の処理方法及び装置
の一実施例を説明する。本発明は泥水掘削工法における
使用泥水を再使用するための使用泥水の比重を下げる再
生処理と、廃棄泥水及び産業用廃水の処分を容易とする
ための廃棄泥水等を減量させる脱水処理を行うものであ
る。

【００１６】図１は本発明の処理方法を全体的に示す概
要図であり、図中の１ａは産業用廃水としての廃棄泥水
又は産業用廃水が貯留された原液タンク、１ｂはスライ
ム等の土粒子が混入した使用中の使用泥水が貯留された
原液タンクである。一方の廃棄泥水が貯留された原液タ
ンク１ａ内に設置された流体ポンプ２から導出された管
路３が中和槽４内に導入されている。この中和槽４には
凝結剤タンク５から凝結剤として所定量の硫酸バンドが
供給されている。なお、硫酸バンドに替えてＰＡＣ、塩
化カルシウム等他の凝結剤を使用しても良い。中和槽４
内に設置された流体ポンプ６から導出された管路７は、
ラインミキサ８に連結されており、更に該ラインミキサ
８から反応管９，ラインミキサ１０，反応管１１に順次
連結され、反応管１１から導出された管路１２が遠心型
の竪型の泥水分離機１３に連結されている。更に上記管
路７の中途部にはタンク１４からポンプ１５により微細
粒子をフロック化させる高分子凝集剤が１次添加され、
反応管９から導出された管路にタンク１６からポンプ１
７により同様な凝集剤が２次添加されている。

【００１７】また、他方のスライム等の土粒子が混入し
た使用中の使用泥水が貯留された原液タンク１ｂ内に設
置された流体ポンプ１８から導出された管路１９が上記
泥水分離機１３に連結されている。この遠心型の泥水分
離機１３は、切替バルブによって管路１２と管路１９か
らの流入を切り替えることによって脱水処理と再生処理
の双方を行うことができる装置である。

【００１８】泥水分離機１３から導出された清水の管路
２９が清水濾過槽２０に導入されており、この清水濾過
槽２０内に設置されたポンプ２１に接続された管路２２
が外部に導出されている。また、上記泥水分離機１３か
ら導出された排土の管路２３がケーキ処理槽２４に連結
されている。更に泥水分離機１３から導出された土粒子
が除去されて再生された安定液としての泥水の管路２５
が処理液タンク２６に導入されている。そして処理液タ
ンク２６内に設置された流体ポンプ２７に接続された管
路２８が図外の安定液プラントに供給されて再使用され
るようになっている。

【００１９】次に図２乃至図８を用いて遠心型の泥水分
離機１３の構成を説明する。泥水分離機１３はケーシン
グ内でステンレス鋼板を円筒状に加工したバスケットを
回転させて、投入される使用泥水もしくは廃棄泥水又は
産業用廃水を遠心効果によって比重分離を行い、土粒子
とかフロックをバスケット内で圧密する一方、処理水を
バスケット上部からオーバーフローさせて排出させる機
能を有している。

【００２０】図中の３１は筒状体とその蓋体からなる固
定ケーシングであって、底部に排出口３２を備え、上部
に泥水供給口３３及び回転駆動軸３４を抱持した軸ケー
シング３５を備えている。回転駆動軸３４は固定ケーシ
ング３１の上部に突出し、その端部は油圧モータ等の回
転駆動源に接続されている。回転駆動軸３４の下端はバ
スケット３９の底部を吊支すべく環状底部３６に十字状
に配列したアーム３７の交叉中心部３８に固着されてい
る。従ってバスケット３９は回転駆動軸３４にのみ支持
されて固定ケーシング３１内において回転自在に設けら
れる。このバスケット３９は筒状体で、その内周壁は無
孔であり、泥土の付着を可能ならしめる上部堰板４０と
下部堰板４１とを有する。固定ケーシング３１の低部の
側壁に排水口５０が設けられている。なお、図２は図７
に示す掻取り装置を省略して図示したものである。

【００２１】図３，図４，図５，図６に示したように、
環状底部３６の内周面及びアーム３７は、環状底部３６
の軸線に対して排土方向へそれぞれ所要の角度を有する
斜面３６ａ，３７ａを有しており、図６に示したように
アーム３７は全体として船用等のプロペラと略同じ仕様
が施されている。しかもアーム３７をこのように形成す
るためにその回転による偏心が生じないよう、アーム３
７の重心線が回転駆動軸３４の取付孔４３の中心と交叉
すべく相互に位相し、完全な十字配列となっていない。

【００２２】この斜面３６ａ，３７ａは任意の角度で良
いが、好ましくは３０〜４５度が良い。本実施例におい
ては環状底部３６の斜面３６ａの傾斜角は３０度であ
り、アーム３７のそれは４５度としている。尚、アーム
３７の斜面３７ａ上端のエッジを長さ方向に多少切削
し、面取部４４を形成し、アーム３７に長尺屑等が付着
するのを防止すべく鋭角を避けている。これら斜面３６
ａ，３７ａはバスケット３９の外方へ向けられているも
ので、回転方向に対して迎角の状態で回転する。

【００２３】従って図５に示したように、環状底部３６
の上方から落下する泥土はアーム３７の斜面３６ａ，３
７ａに当って下方に落ち、或いは環状底部３６の内周の
斜面３６ａに当り下方へ落ち、若しくは斜面３６ａ，３
７ａに沿って下方へ滑り落ちる。かくして斜面３６ａ，
３７ａに付着することなく、かつ、泥土の排出が間断な
くスムーズに行われ、排土口４２を閉塞しないという作
用が得られる。そのため掻取り用の低速回転は約３００
回転に落せば可能となる。

【００２４】図２において、４５はエアノズルを付設し
た例を示しており、固定ケーシング３１の外部に配設し
たコンプレッサ４６から導かれたエアホース４７に連結
した管体４８を軸ケーシング３５の側部に固定し、エア
ノズル４５が排土口４２に対向している。従ってバスケ
ット３９の内周壁に付着した泥土の掻取り時に、エアノ
ズル４５から空気を吹き付けると泥土の排出が促進され
る。

【００２５】図７は掻取り装置の一例を示す一部縦断面
図、図８は一部平面断面図である。掻取り装置は固定ケ
ーシング３１の蓋体に支持されてバスケット３９内に挿
入された掻取りアーム５１から水平方向に張り出したブ
ラケット５２に掻取歯５３が装着されている。この掻取
歯５３は先端に特殊チップ５３ａを有しており、土粒子
が圧密されるバスケット３９の内周壁の高さと略同じ長
さを有している。また、掻取歯５３の下端部には所定高
さの円弧状の排土板５４が連設されている。掻取り装置
の掻取りアーム５１は油圧シリンダによって回動可能で
あり、バスケット３９に泥水が供給されているときは図
８の仮想線に示すように回転駆動軸３４側へ引き込まれ
ている。そして、掻取り作業時には掻取りアーム５１が
回動して図８に示すように掻取歯５３を圧密された土粒
子に食い込ませる。するとバケット３９の回転力により
圧密された土粒子が泥土として掻取られ排土板５４に案
内されて排土口４２から排出される。掻取り装置はこの
構成に限定されることなく、他の適宜の構成のもので良
いものである。

【００２６】かかる泥水分離機１３によれば、泥水掘削
工法に用いられる泥水を本泥水分離機１３に投入し、バ
スケット３９を７００〜８００ｒｐｍで回転させ、投入
した泥水に４００〜６００Ｇの遠心力を与えることによ
り、瞬時に分級点１０ミクロンで土粒子がバスケット３
９内に沈降、圧密される。処理水はバスケット３９の上
部からオーバーフローして排水口５０から排水され、処
理水が再生された使用泥水の場合は図１に示した管路２
５から処理液タンク２６に送り込まれる。また、処理水
が廃棄泥水又は産業用廃水の場合は管路２９から清水濾
過槽２０に送り込まれる。

【００２７】上記の動作時に、泥土が慣性力によって排
土口４２の内縁に付着した際にモーメントの合成力が形
成されて泥土に対して下向きの移動力を与え、かつ、エ
アノズル４５から空気を吹き付けて泥土の付着が防止さ
れて、低速回転は勿論のこと、高速回転においても排土
口４２の目詰まりが生じないため、掻取り作業でバスケ
ット３９を極低速回転に下げる必要がない。また、掻取
り力も強力となり、一工程に要する時間が短縮されて作
業能率が向上するという効果が得られる。泥土が粘着性
（シルト）を持つ土砂である場合には、排土口４２に土
砂が付着し易くなるため、本実施例が特に有効である。

【００２８】上記バスケット３９を無孔の周壁とするこ
とにより、泥水の比重、粘性が如何なるものであっても
スムーズに分離可能である。しかも全体的な構成が簡易
化されており、製造が容易であるという利点を有してい
る。

【００２９】〔脱水処理〕次に上記装置を使用した脱水
処理について説明する。本発明で行う脱水処理は廃棄泥
水又は産業用廃水を減量してその処理を容易とするため
に、廃棄泥水又は産業用廃水に凝結剤、高分子凝集剤等
の適宜の凝集剤を加え微細粒子を凝集させてフロックと
し泥水分離機により固液分離して脱水するものである。
なお、産業用廃水とは前記浚渫及び埋立て工事に伴う濁
水や各種工場や施設からの産業用廃水を含むものであ
る。ここで凝集とは懸濁粒子を凝結させ架橋させること
によって粗大粒子化させることである。

【００３０】図９は脱水処理の概要図であり、本発明に
かかる泥水処理装置によれば、産業廃棄物としての廃棄
泥水又は産業用廃水（以下廃棄泥水等という）は原液タ
ンク１ａ内に投入され、この原液タンク１ａ内に設置さ
れた流体ポンプ２の作用により、廃棄泥水が管路３を介
して中和槽４内に流入し、凝結剤タンク５から供給され
る所定量の硫酸バンド等によって中和されて凝結され
る。凝結とは図１０に示すように負の電荷を帯びている
廃棄泥水等の微細粒子Ｒを中和するために正の電荷を持
つ凝結剤Ｇによって表面の電荷を消失させて微細粒子相
互の反発力を弱めて吸着架橋をさせやすくするものであ
る。そして中和槽４内に設置された流体ポンプ６の作用
により廃棄泥水が管路７内を通過する際に、この管路７
の中途部に設置された凝集剤タンク１４からポンプ１５
の作用によって高分子の無機凝集剤が１次添加され、ラ
インミキサ８によるミキシングと反応管９による反応が
行われた後、反応管９から導出された管路にタンク１６
からポンプ１７の作用によって高分子の凝集剤が２次添
加される。なお、使用する高分子凝集剤はカチオン系、
ノニオン系、アニオン系のもの或は他のものを廃棄泥水
等の性状に応じて選択するものである。そして、ライン
ミキサ１０によるミキシングと反応管１１による反応が
行われた後、反応管１１から導出された廃棄泥水等が管
路１２を介して遠心型の泥水分離機１３に流入する。上
記のミキシングと反応を繰り返し行うことによって、廃
棄泥水等に含まれている１０ミクロン以下の微細粒子を
吸着架橋させて凝集させフロック化させて大きな粒径に
成長している。すなわち、図１１に示すように高分子凝
集剤によって鎖状の高分子Ｋの一端がある土粒子Ｒに吸
着して他端が水中に懸濁している他の土粒子Ｒに吸着し
土粒子Ｒ間に架橋する。この架橋された粒子がそれぞれ
ランダムな運動をして他の高分子Ｋの鎖に衝突し粒子が
集まりフロックＦとなるのである。

【００３１】この遠心型の泥水分離機１３は、切替バル
ブによって脱水処理を行う側に切り替えられている。そ
して廃棄泥水等が泥水分離機１３内のケーシング３１内
で回転するバスケット３９の遠心作用により、廃棄泥水
等中に凝集された大きな粒径を持つフロックがバスケッ
ト３９内で圧密され、脱水処理によって固液分離された
後の処理水は管路２９を介して清水濾過槽２０に流入
し、この濾過槽２０によって必要に応じてＰＨ処理剤・
ＳＳ処理剤が添加され、濾過された後にポンプ２１の作
用によって管路２２から外部に放流される。

【００３２】バスケット内で圧密されたフロックは、管
路２３からケーキ処理槽２４に送り込まれ、脱水ケーキ
として成形された後に外部に搬出される。この脱水処理
により廃棄泥水は大幅に減量される。また、脱水ケーキ
として整形された残土は、産業廃棄物の「汚泥」として
ではなく、天日乾燥、良質土と混ぜ合わせる等して埋立
等の適宜手段によって残土処分をすることが出来る。し
かもこの脱水ケーキは液状化しておらず、普通の土砂の
形状を呈しており、その処理が容易である。

【００３３】図１２は脱水処理前と脱水処理後の廃棄泥
水の水分量の状態を示す比較説明図である。比重１．１
５の廃棄泥水５．２５ｍ³を脱水処理を行うことによ
り、１ｍ³に減量することができ、脱水処理前には４．
７９ｍ³の水分が０．５４ｍ³に脱水されている。なお、
土分はともに０．４６ｍ³である。

【００３４】〔再生処理〕本発明で行う再生処理は比重
の上昇した使用泥水を泥水分離機に供給し１０ミクロン
以上の土粒子を取り除き比重を低下させて再使用するも
のである。図１３は再生処理の概要図であり、泥水掘削
工法に使用される安定液としての泥水でしかもスライム
等の混入によって比重が高くなった使用泥水が原液タン
ク１ｂ内に投入され、原液タンク１ｂに設置された流体
ポンプ１８によって管路１９を介して泥水分離機１３に
供給される。このとき遠心型の泥水分離機１３は切替バ
ルブによって再生処理を行う側に切り替えられている。
そして泥水分離機１３を構成するケーシング３１内で回
転するバスケット３９の遠心作用によって泥水中のスラ
イム等の土粒子がバスケット３９内で圧密され、再生さ
れた使用泥水は管路２５から処理液タンク２６に送り込
まれる。そして処理液タンク２６内に設置された流体ポ
ンプ２７の作用によって管路２８から図外の安定液プラ
ントに供給され、前記したように泥水掘削工法における
安定液として再使用される。バスケット内で圧密された
土粒子は満量になったことを図外のセンサ等によって検
知した際に使用泥水の供給を停止し、バスケット３９の
回転を１００〜３００ｒｐｍに落して掻取り装置による
バッチ式の処理によって補集された土砂の掻取作業を行
う。掻取られた土粒子は脱水処理の場合と同様に管路２
３からケーキ処理槽２４に送り込まれ、脱水ケーキとし
て成形された後に外部に搬出されて処分される。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１により、処理前の比重の上昇した使用
泥水の原水と、本発明による再生処理された処理水との
比重の変化の実測値を示す。表１によれば、原水の比重
の平均値は１．１１０であり、処理水の比重の平均値は
１．０４６であり、効果的な比重の減少が図られてい
る。また、再生処理前の土粒子の分布グラフを図１４
に、処理後の土粒子の分布グラフを図１５に示す。グラ
フに示すように泥水分離機１３によって処理された泥水
はほとんどが１０ミクロン以下の土粒子で構成されてい
ることが判り、処理前の１０ミクロン以上の土粒子はバ
スケット３９内に補集されて除去されている。このこと
から本発明にかかる再生処理能力は１０ミクロンである
ことが判る。図１６は従来装置との処理粒径の比較グラ
フを示すものであり、本発明によれば、土質が細砂、シ
ルト等であってもその土粒子を除去することができる。
なお、脱水ケーキの含水率は２０〜３０％である。

【００３７】図１７は使用泥水中に含まれるベントナイ
トの粒子径の分布グラフを示すものであるが、ベントナ
イト粒子は大半が１０ミクロン以下であり、再生処理に
よって泥水としての有効成分が除去されず泥水中に含ま
れる。そのため、再生処理された使用泥水は再び安定液
として再使用することができる。よって、従来廃棄され
ていた比重の上昇した使用泥水の比重を低下させて再使
用することができ、しかも使用泥水中のスライム等の土
粒子を除去することによって低比重の泥水が使用できる
ため、掘削効率が向上し、生コンクリートとの置換性が
向上する。また、使用泥水中の浮遊粒子を除去すること
が出来るため、比重の上昇が緩やかになり掘削効率の低
下がおきにくい。

【００３８】なお、再生処理により、１０ミクロン以上
の土粒子は除去できるが、土粒子の中には１０ミクロン
以下のものもあるため、これが蓄積して比重が上昇した
場合にはその泥水は廃棄泥水として脱水処理をするもの
である。

【００３９】従って本発明によれば、泥水分離機１３に
連結された管路１２と管路１９を図示しないバルブ等の
切り替え手段によって切り替えることにより、１個の泥
水分離機１３によって泥水掘削工法に用いられる使用中
の使用泥水を再使用するための再生処理と、廃棄泥水等
を減量させるための脱水処理とを実施することが可能と
なる。なお、再生処理と脱水処理をそれぞれ単独で行う
こととしても良い。

【００４０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる泥水掘削工法における泥水及び産業用廃水の処理方
法及び装置によれば、廃棄泥水等の減量及び処理のため
の脱水処理と比重の上昇した使用泥水の比重を下げて再
使用するための再生処理とを１台の装置で実施すること
が可能であり、従って廃棄泥水等及び使用泥水の処理操
作を容易に実施することができる。すなわち、産業廃棄
物としての廃棄泥水等は１０ミクロン以下の土粒子もフ
ロックとして凝集させて泥水分離機によって圧密される
ため、大幅に減量され、しかも脱水ケーキとして容易に
処理することができる。

【００４１】一方、泥水掘削工法に使用され、しかも比
重が高くなった使用泥水は土砂分離処理によって、１０
ミクロン以上のスライム等の土粒子が泥水分離機によっ
て圧密され、処理泥水の比重を低下させることができ
る。よって、従来廃棄されていた比重の上昇した使用泥
水の比重を低下させて再使用することができ、しかも使
用泥水中のスライム等の土粒子を除去することによって
低比重の泥水が使用できるため、生コンクリートとの置
換性が向上する。また、使用泥水中の浮遊粒子を除去す
ることが出来るため、比重の上昇が緩やかになり掘削効
率の低下がおきにくい。また圧密されたフロックも脱水
ケーキとして容易に処分することができる。

【００４２】更に、前記泥水分離機の環状底部の排土口
の内周面及びアームが環状底部の軸線に対して排土方向
へ３０度乃至４５度傾斜して設けたことにより、環状底
部の上方から落下する圧密されたフロックとかスライム
の泥土はアームの斜面に当って下方に落ち、或いは環状
底部の内周の斜面に当り下方へ落ち、若しくは斜面に沿
って下方へ滑り落ち、エアノズルからの空気の吹き付け
を併用することにより、泥土が斜面に付着することなく
排出が間断なくスムーズに行われ、泥水分離機の排土口
に土砂が付着することを防止して作業能率を高めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の泥水処理方法を全体的に示す概要図。

【図２】本発明で採用した泥水分離機の構造例を示す中
央縦断面図。

【図３】泥水分離機に使用されているバスケットの底部
を示す平面図。

【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図５】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図６】バスケットの底部を外方からみた斜視図。

【図７】泥水分離機の掻取り装置を示す一部縦断面図。

【図８】泥水分離機の掻取り装置を示す一部平面断面
図。

【図９】本発明で行う脱水処理の概要図。

【図１０】凝結作用を示す説明図。

【図１１】凝集作用を示す説明図。

【図１２】脱水処理前と脱水処理後の廃棄泥水の水分量
の状態を示す比較説明図。

【図１３】本発明で行う再生処理の概要図。。

【図１４】再生処理前の土粒子の分布グラフ。

【図１５】再生処理後の土粒子の分布グラフ。

【図１６】処理粒径の比較グラフ。

【図１７】ベントナイトの粒子径の分布グラフ。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ…原液タンク ２，６，１８，２１，２７…流体ポンプ ４…中和槽 ５…凝結剤タンク ８，１０…ラインミキサ ９，１１…反応管 １３…泥水分離機 ２０…清水濾過槽 ２４…ケーキ処理槽 ２６…処理液タンク ３１…固定ケーシング ３２…排出口 ３３…泥水供給口 ３４…回転駆動軸 ３５…軸ケーシング ３６…環状底部 ３７…アーム ３６ａ，３７ａ…斜面 ３８…交叉中心部 ３９…バスケット ４２…排土口 ４５…エアノズル ５０…排水口 ５１…掻取りアーム ５３…掻取歯 ５３ａ…特殊チップ ５４…排土板 Ｋ…高分子 Ｒ…土粒子 Ｆ…フロック

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 泥水掘削工法における廃棄泥水又は産業
   用廃水中の微細粒子を凝集させてフロック化する工程
   と、切替バルブによって脱水処理側に切り替えられた遠
   心型の泥水分離機に廃棄泥水又は産業用廃水を供給する
   工程と、廃棄泥水又は産業用廃水中に凝集されたフロッ
   クを泥水分離機の固定ケーシング内で回転するバスケッ
   トの遠心作用により圧密して、固液分離された後の処理
   水を清水濾過槽を経由して外部に放流する工程と、泥水
   掘削工法における土粒子の混入によって比重が高くなっ
   た使用泥水を再生処理側に切り替えられた前記遠心型の
   泥水分離機に供給する工程と、使用泥水中の土粒子を前
   記バスケットの遠心作用によって圧密して、処理泥水を
   再使用する工程と、圧密されたフロック又は土粒子をケ
   ーキ処理槽によって脱水ケーキとして処理する工程を有
   することを特徴とする泥水掘削工法における泥水及び産
   業用廃水の処理方法。
2. 【請求項２】 泥水掘削工法における廃棄泥水又は産業
   用廃水中の微細粒子を凝集させてフロック化する工程
   と、遠心型の泥水分離機に廃棄泥水又は産業用廃水を供
   給する工程と、廃棄泥水又は産業用廃水中に凝集された
   フロックを泥水分離機の固定ケーシング内で回転するバ
   スケットの遠心作用により圧密して、固液分離された後
   の処理水を清水濾過槽を経由して外部に放流する工程
   と、圧密されたフロックをケーキ処理槽によって脱水ケ
   ーキとして処理する工程を有することを特徴とする泥水
   掘削工法における泥水及び産業用廃水の処理方法。
3. 【請求項３】 泥水掘削工法における土粒子の混入によ
   って比重が高くなった使用泥水を遠心型の泥水分離機に
   供給する工程と、使用泥水中の土粒子を前記バスケット
   の遠心作用によって圧密して、処理泥水を再使用する工
   程と、圧密された泥土をケーキ処理槽によって脱水ケー
   キとして処理する工程を有することを特徴とする泥水掘
   削工法における泥水の処理方法。
4. 【請求項４】 泥水掘削工法における廃棄泥水又は産業
   用廃水が貯留された原液タンクと、泥水掘削工法におけ
   る土粒子の混入によって比重が高くなった使用泥水が貯
   留された原液タンクと、上記廃棄泥水又は産業用廃水に
   凝集剤を添加して凝集させる装置と、切替バルブによっ
   て脱水処理側に切り替えられた際に上記廃棄泥水又は産
   業用廃水が供給され、切替バルブによって土砂分離側に
   切り替えられた際に上記使用泥水が供給される遠心型の
   泥水分離機と、該泥水分離機内の遠心作用により廃棄泥
   水又は産業用廃水中に凝集されたフロックの圧密によっ
   て脱水処理された後の処理水が流入される清水濾過槽
   と、使用泥水中の土粒子の除去された処理泥水を前記泥
   水掘削工法における泥水として供給するための処理タン
   クと、圧密されたフロック又は土粒子を脱水ケーキとし
   て処理するケーキ処理槽とを備えて成ることを特徴とす
   る泥水掘削工法における泥水及び産業用廃水の処理装
   置。
5. 【請求項５】 泥水掘削工法における廃棄泥水又は産業
   用廃水が貯留された原液タンクと、上記廃棄泥水又は産
   業用廃水に凝集剤を添加して凝集させる装置と、上記廃
   棄泥水又は産業用廃水が供給されて遠心作用により廃棄
   泥水又は産業用廃水中に凝集されたフロックを圧密する
   遠心型の泥水分離機と、該泥水分離機の遠心作用により
   処理された後の処理水が流入される清水濾過槽と、圧密
   されたフロックを脱水ケーキとして処理するケーキ処理
   槽とを備えて成ることを特徴とする泥水掘削工法におけ
   る泥水及び産業用廃水の処理装置。
6. 【請求項６】 泥水掘削工法における土粒子の混入によ
   って比重が高くなった使用泥水が貯留された原液タンク
   と、上記使用泥水が供給されて遠心作用により使用泥水
   中の土粒子を圧密する遠心型の泥水分離機と、該泥水分
   離機内の遠心作用により泥水中の土粒子の除去された処
   理泥水を前記泥水掘削工法における泥水として供給する
   ための処理タンクと、圧密された土粒子を脱水ケーキと
   して処理するケーキ処理槽とを備えて成ることを特徴と
   する泥水掘削工法における泥水の処理装置。
7. 【請求項７】 上記泥水分離機は、固定ケーシングの内
   部で無孔壁のバスケットが、バスケットの底部中心に設
   けた環状底部に固着された回転駆動軸により回転自在に
   吊支され、かつ、環状底部に略十字状のアームで囲まれ
   た排土口を設けた竪型構造を有し、前記環状底部の排土
   口の内周面及びアームが環状底部の軸線に対して排土方
   向へ３０度乃至４５度傾斜して設けられている請求項
   ４，５，６記載の泥水掘削工法における泥水及び産業用
   廃水の処理装置。
8. 【請求項８】 上記泥水分離機の排土口に向けて開口す
   るエアノズルを内設して、固定バスケットに圧密された
   フロック又は土粒子の掻取時に排土を促進する空気の吹
   付を行うようにした請求項７記載の泥水掘削工法におけ
   る泥水及び産業用廃水の処理装置。