JPH09276615A - 脱水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 泥水等を脱水処理する脱水装置において、従
来のものでは濾過材を通過した微粒子が装置内部に溜っ
てしまうという問題点があった。この発明の目的は、濾
過部材を通過して流れ出た微粒子を円滑に排出可能にす
ることである。 【解決手段】 泥水等の被脱水物を脱水処理すべく、分
離可能に重ねられた複数の脱水板３５ａ，３５ｂ，３５
ｃを有し、これらの脱水板３５ａ，３５ｂ，３５ｃに、
被脱水物の充填空間を形成するための凹部４１と、被脱
水物から水分を濾過するための濾過部材４０と、濾過部
材を介して水分又は空気を円滑に流通させるための流通
空間４５と、この流通空間４５に流れ出てきた濾液を排
出するための排出孔４３とが設けられている脱水装置１
０である。そして、流通空間４５の底面には、濾過部材
４０を通過した微粒子を排出孔４３まで円滑に送り流す
ための、排出孔４３に向けて下方に傾斜する勾配が設け
られている

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、泥水等（泥水単
独、あるいは泥水に固化材や凝集材を添加してなる混和
物）の被脱水物を脱水処理するための脱水装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】先に、本出願人は、泥水を産業上有効な
材料に改良する泥水改良装置（特開平０７−２１４０９
４号）を提案した。この泥水改良装置によれば、泥水に
一定の固化材を混合して脱水処理することで、産業廃棄
物として処理されていた泥水を産業上有効な材料に改良
することができる。この泥水改良装置には、泥水等を脱
水処理するための脱水装置として、本出願人が先に提案
した汚泥等の脱水装置（特願平４−２０９７３０）が備
えられている。この脱水装置は、油圧シリンダーにより
複数の脱水板が分離可能に重ねられて構成されたもの
で、図６に示すように、それら脱水板１００には、被脱
水物の充填空間を形成する間隙保持枠９１と、この充填
空間に面して設置された濾過板９０と、この濾過板９０
の反対側に吸引空間を形成している凹面９５と、この吸
引空間に流れ出た濾液等を外部に排出する吸引孔９３と
が設けられている。この脱水装置によれば、予め油圧シ
リンダーの作用により脱水板１００を加圧接合させた状
態で被脱水物を充填空間に注入充填し、更に被脱水物の
加圧および吸引孔９３からの真空吸引を行うことで、被
脱水物から濾過板９０を通過して水や空気が吸引空間に
流れ出て吸引孔９３から排出され、泥水単独、あるいは
泥水にセメントを添加してなる混和物から水分を短時間
でしかも高効率に除去できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の脱水
装置にあっては、濾過材の目開き（例えば所謂２００メ
ッシュ）より小さな粒径（例えば７５ミクロンメートル
以下）の土粒子が濾過板９０を通過して流れ出た際に、
凹面９５により形成される吸引空間の底面が平らである
ため、上記土粒子が吸引空間の底面に堆積し易く、脱水
処理の回数を重ねる毎に蓄積されて濾過板９０の濾材を
背後から押し破りかねないという問題点があった。

【０００４】この発明の目的は、泥水等（泥水単独、あ
るいは泥水に固化材を添加してなる混和物）を脱水処理
する脱水装置において、濾過部材を通過して流れ出た微
粒子を円滑に排出可能にすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明は、泥水等（泥水単独、あるいは泥水に固
化材を添加してなる混和物）の被脱水物を脱水処理すべ
く、分離可能に重ねられた複数の脱水板を有し、これら
の脱水板に、相隣接する脱水板との間に前記被脱水物の
充填空間を形成するための凹部と、前記充填空間に充填
された前記被脱水物に一方側を接するように設置され前
記被脱水物から水分を濾過するための濾過部材と、この
濾過部材の他方側に形成され前記濾過部材を介して水分
又は空気（吸引空気）を円滑に流通させるための流通空
間と、この流通空間に流れ出てきた濾液を排出するため
の排出孔とが設けられている脱水装置であって、前記流
通空間の底面には、前記濾過部材を通過した微粒子を前
記排出孔まで円滑に送り流すための、前記排出孔に向け
て下方に傾斜する勾配が設けられていることを特徴とし
ている。

【０００６】この発明によれば、濾過部材を通過した後
に流通空間の底面に落ちた微粒子はその底面の勾配によ
り排出孔まで円滑に流される。従って、流通空間の底面
に微粒子溜りができなくなり、微粒子溜りによる濾過部
材の破損、並びに、微粒子溜りによる脱水効率の低下
（流通空間が塞がれて円滑に濾過されないなど）等を防
ぐことができる。

【０００７】具体的には、上記泥水等とは、泥水にセメ
ントなどの固化材を添加してなる混和物、泥水単独、泥
水に凝集材を添加してなる混和物等である。また、上記
脱水装置の脱水処理方式は、泥水等を加圧する加圧式、
泥水等を圧搾する圧搾式、泥水等を真空吸引する真空
式、或は、それらを組み合わせたもの等が含まれる。ま
た、上記の微粒子を前記排出孔まで円滑に送り流すため
の勾配の傾斜度は、例えば、被脱水物の種類、濾過部材
の目開き及び脱水処理方式などに応じて、微粒子溜りが
出来るか否かの試験を行うなどして容易に決定されるも
のである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図１〜図５の図面を参照しながら説明する。図１
は、この発明を適用した一例である脱水装置１０の側面
図、図２はその脱水装置１０の正面図である。この脱水
装置１０は、泥水を産業上有効な改良土に改良すべく泥
水とセメントとの混和物を脱水処理するためのものであ
る。この脱水装置１０は、基盤３１上に所定間隔をおい
て加圧台３２と受台３３とを対峙させて配置し、この加
圧台３２と受台３３の側面間にガイドレール３４，３４
を水平に取付けたもので、このガイドレール３４，３４
上には複数の脱水板３５ａ，３５ｂ，３５ｃが、その両
側に設けられたフック状の吊子３６を係合させたことに
よってスライド自在に支持されている。

【０００９】脱水板は、先端脱水板３５ａと、後端脱水
板３５ｃと、これらの間に配置された２枚以上の中間脱
水板３５ｂとが重ねられてなるもので、脱水工程に際し
て加圧台３２に設けられた油圧シリンダー３７の伸長作
動により、そのロッド先端に取り付けられた加圧板３８
により押圧されてこの加圧板３８と受台３３との間に互
いに圧着保持されるよう構成されたものである。図３に
は、脱水装置に設けられた中間脱水板３５ｂの分解斜視
図を、図４には中間脱水板３５ｂの正面図を示す。中間
脱水板３５ｂは、芯板３９の前後面にパンチングメタル
等のやや目の粗い多孔板４０ａと目の細かい網板４０ｂ
とからなる濾過板４０を取り付け、さらにその前後面の
周囲に、厚みのある方形枠状の間隙保持枠（枠体）４１
を取り付けてなるもので、その上端部には前後面間を貫
通した注入孔４２が形成され、また下端部の左右には前
後面間を貫通した吸引孔４３が形成されている。なお、
濾過板４０の網板４０ｂとして金網を用いれば、従来の
脱水装置の濾過材として専ら用いられている濾布に比べ
目詰まりし難いため、微粒子であるセメントを含む混和
物の濾過に有利となり、また使用後洗浄することにより
繰り返し使用できるため耐久性においても優れたものと
なる。

【００１０】芯板３９は、周縁部に配置された縁枠４４
と、この縁枠４４の内側に縁枠４４の表裏面より凹んで
設けられた段差凹面４５とからなるもので、段差凹面４
５には縁枠４４とほぼ同じ高さの突起４６が多数設けら
れている。突起４６は、多孔板４０ａと網板４０ｂとか
らなる濾過板４０を部分的に支持してこれと段差凹面４
５との間に吸引空間を形成するためのもので、僅少間隔
で直列状に配置され、さらにこれら突起４６，…からな
る突起列が複数列縦横または斜めに互いに交差するよう
配置されたものである。なお、突起４６，…について
は、芯板３９と一体に形成してもよいが、芯板３９の形
成後にその段差凹面４５に合成樹脂等の金網状のシート
を添接し、この網を形成する線材の交差部を若干盛り上
げて突起４６としてもよい。このような構成により濾過
板４０は芯板３９の段差凹面４５上に安定して支持さ
れ、これにより濾過板４０と段差凹面４５との間には、
空気あるいは水を円滑に流通させることができる吸引空
間（流通空間）が形成されている。芯板３９の縁枠４４
は、その下部に該縁枠４４の厚みと同一にされ段差凹面
４５上に逆Ｖ字形に張り出してなる勾配形成部４４ｂを
有し、この勾配形成部４４ｂが前記吸引空間の底面の勾
配（斜面）を形成している。この吸引空間の底面の勾配
は該底面の中央を頂点として左右の吸引孔４３まで直線
状に降下し且つ吸引孔４３へと接続するもので、段差凹
面４５と濾過板４０との間に形成される吸引空間に濾過
せしめられその吸引空間の底面に落下した微粒子を円滑
に吸引孔４３まで送り流すようになっている。なお、こ
の勾配の傾斜度は微粒示が余裕をもって吸引孔４３まで
送られるとともに勾配形成部４４ｂがいたずらに段差凹
面４５に張り出して前記吸引空間の容積をいたずらに減
らさないものになっている。また、多孔板４０ａ、網板
４０ｂの目の部分および間隙保持枠４１の下部は、芯板
３９下部の勾配形成部４４ｂの形状に対応する形状に形
成されている。

【００１１】間隙保持枠４１の注入孔４２は、該間隙保
持枠４１の上端部の一部を内側に半円状等に張り出した
周辺部４１ａに形成されたもので、この周辺部４１ａに
は注入孔４２の内周縁から間隙保持枠４１の内側の空間
部に面する端縁にかけて導入溝４７が形成されている。
間隙保持枠４１の吸引孔４３は該間隙保持枠４１の下端
部の左右の隅角部に形成され、また芯板３９の吸引孔４
３は前記間隙保持枠４１の吸引孔４３の位置に対応して
段差凹面４５の下端部の左右の隅角部に形成されてお
り、これによって吸引孔４３は、中間脱水板３５ｂの前
後面間において濾過板４０と段差凹面４５との吸引空間
に一部開放されたものとなっている。なお、注入孔４２
は、芯板３９の縁枠４４に、該縁枠４４の厚みと同一に
されて段差凹面４５上に張り出されてなる円形、四角形
等の張り出し部４４ａに形成されている。図５には、脱
水板の平面図である図４の矢印Ａ−Ａ線の断面図を示
す。同図に示すように、先端脱水板３５ａおよび後端脱
水板３５ｃは、中間脱水板３５ｂがその芯板３９の両面
に縁枠４４、段差凹面４５および突起４６…を設け、該
芯板３９の両面に濾過板４０および間隙保持枠４１を取
り付けたのに対し、芯板３９ａの片面に縁枠４４、段差
凹面４５および突起４６…を設け、この片面に多孔板４
０ａと網板４０ｂとからなる濾過板４０、および間隙保
持枠４１を取り付けた点で異なる。また、先端脱水板３
５ａには、注入孔４２および吸引孔４３が中間脱水板３
５ｂと同位置に設けられ、同様に、後端脱水板３５ｃに
も、注入孔４２および吸引孔４３が中間脱水板３５ｂと
同位置に設けられている。

【００１２】すなわち、先端脱水板３５ａではその前面
が受台３３に圧着するため、芯板３９ａの後面に縁枠４
４、段差凹面４５および突起４６…が設けられ、この面
に濾過板４０および間隙保持枠４１が取り付けられてお
り、また後端脱水板３５ｃではその後面に加圧板３８が
圧着するため、芯板３９ａの前面に縁枠４４、段差凹面
４５および突起４６が設けられ、この面に濾過板４０お
よび間隙保持枠４１が取り付けられている。脱水板３５
ａ，３５ｂ，３５ｃは、隣合う脱水板同士が鎖等からな
る一定長さの連結索４８で一連に連結されている。そし
て、これらが互いに圧着した状態のもとで油圧シリンダ
ー３７を縮動作動させることにより、加圧板３８を介し
て後端脱水板３５ｃが後退せしめられ、これにより隣合
う脱水板３５ａ，３５ｂ，３５ｃ同士がそれぞれ連結索
４８の長さ分だけ間隔を空けて順次離間するようにな
る。先端脱水板３５ａが圧接する受台３３には、前記注
入孔４２と対応する位置に前記混和物の供給口４９が、
また吸引孔４３と対応する位置に吸引口５０が設けられ
ている。供給口４９には、図示しない圧入ポンプに連結
された供給管２４が接続されており、該圧入ポンプによ
り圧送された混和物は供給口４９、注入孔４２を介して
各脱水板３５間の間隙保持枠４１と濾過板４０とに囲ま
れた充填空間内に供給されるようになっている。また、
吸引口５０には図示しない真空ポンプ（負圧源）が接続
されており、該真空ポンプが作動することにより前記充
填空間内が減圧されるようになっている。そして、これ
により該充填空間内に圧入された混和物は、その水分が
吸引孔４３を介して吸引されることにより除去されるよ
うになっている。なお、芯板３９の段差凹面４５の中央
部には、縁枠４４と略同じ高さのスペーサー５３…が設
けられており、これによって多孔板４０ａ、網板４０ｂ
が段差凹面４５側に膨出しないようになっている。後端
脱水板３５ｃが圧接される加圧板３８には、前記注入孔
４２および吸引孔４３と対応する位置に圧搾空気等を導
入する第１と第２の導入口６５，６７が設けられてい
る。第１の導入口６５には図示しないコンプレッサーが
接続されており、混和物の脱水処理を行った後に、コン
プレッサーから導入される圧搾空気と水とにより注入孔
４２および供給口４９側の配管内等に溜っている混和物
（或は未改良土）を供給口４９側に向けて押し戻すよう
になっている。同様に、第２の導入口６７にも図示しな
いコンプレッサーが接続されており、混和物の脱水処理
を行った後に、コンプレッサーから導入される圧搾空気
により吸引孔４３や充填空間の下部に残留した水分を吸
引口５０側に向けて押し戻すようになっている。なお、
第１と第２の導入口６５，６７には該導入口６５，６７
を開閉操作可能な電磁弁が設けられており、該電磁弁に
より脱水処理時において第１と第２の導入口６５，６７
は閉じられたものになっている。

【００１３】このような脱水装置１０により、泥水とセ
メントとからなる混和物を脱水して産業上有利な改良材
を得るには、予め加圧台３２に設けた油圧シリンダー３
７を伸長作動させておき、そのロッド先端に取り付けた
加圧板３８により脱水板３５ａ，３５ｂ，３５ｃを押圧
し、該加圧板３８と受台３３との間に互いに圧着保持さ
せる。すると、このように圧着せしめられることによっ
て各脱水板３５ａ，３５ｂ，３５ｃの互いに隣接する間
隙保持枠４１，４１同士は気密に圧着し、隣接する脱水
板３５ａと３５ｂ、３５ｂと３５ｂ、３５ｂと３５ｃの
各濾過板４０間にそれぞれ間隙保持枠４１，４１で囲ま
れた混和物の充填空間を形成する。なお、この充填空間
は導入溝４７を介して注入孔４２に連通している。と同
時に、第１と第２の導入口６５，６７を電磁弁により閉
めておく。そして、前述したように圧入ポンプ（図示
略）の作動により泥水とセメントからなる混和物を供給
口４９に送り込むと、その混和物は供給口４９を介して
脱水装置１０の各脱水板３５ａ，３５ｂ，３５ｃに形成
された注入孔４２を通り、さらに導入溝４７を通って充
填空間内に圧入され充填せしめられる。所定量の混和物
が圧入充填されたら、圧入ポンプ（図示略）を引き続き
作動させて加圧充填を継続しつつ、真空ポンプ（図示
略）を作動させ、これによって吸引口５０に接続された
吸引管を介して真空吸引する。すると、吸引孔４３を介
して各脱水板３５ａ，３５ｂ，３５ｃにおける濾過板４
０と芯板３９，３９ａの段差凹面４５との吸引空間内が
減圧され、これにより各充填空間に充填された混和物中
の水分は、充填圧力と真空吸引力との作用により多孔板
４０ａ、網板４０ｂを通って吸引空間中に吸引され、結
果として充填空間内の混和物はその水分が除去され濾過
せしめられたものとなる。この吸引空間中に吸引された
水分の中には網板４０ｂの目開き（例えば所謂２００メ
ッシュ）より小さな粒径（例えば７５μｍ以下）の土粒
子が含まれ、この土粒子は水分と共に吸引孔４３へ吸引
されたり吸引空間の底面に落下したりする。そして、吸
引空間の底面に落下した土粒子は縁枠４４の勾配形成部
４４ｂにより形成された吸引空間底面の勾配により円滑
に吸引孔４３まで送られて吸引される。なお、この脱水
を行っている間にも、絶えず混和物の加圧充填が継続さ
れているため、脱水によって混和物が体積を減少しても
その減少分に相当する混和物が充填空間内に確実に補給
され、これにより混和物が常に充填空間内に圧密状に満
たされたものとなっている。

【００１４】このようにして、混和物の含水比を泥水改
良に適合する基準値以内、具体的には土１００重量部に
対して水分が２０〜１５０重量部となるように低下させ
た後、第１と第２の導入口６５，６７を電磁弁の作動に
より開放して、図示しないコンプレッサーからの圧搾空
気を第２の導入口６７から導入し、その圧搾空気により
吸引孔４３や充填空間の下部に残留する水分を吸引口５
０から強制的に排出せしめる。その後、同様に、図示し
ないコンプレッサーからの圧搾空気と水とを第１の導入
口６５から導入し、該圧搾空気と水とにより注入孔４２
内の未改良土、および圧入ポンプ（図示略）と脱水装置
１０とを連結する配管内の混和物を図示しない混和槽に
返送せしめる。そして、その後、油圧シリンダー３７を
縮動作動することにより、加圧板３８を介して後端脱水
板３５ｃを後退させ、隣合う脱水板３５ａ，３５ｂ，３
５ｃ同士を連結索４８の長さ分だけ間隔を空けて順次離
間させる。そして、ガイドレール３４等に取り付けたバ
イブレーター（図示略）により各脱水板３５ａ，３５
ｂ，３５ｃに振動等を与え、これにより脱水処理されて
得られた改良材料を例えば下方の図示しない排出ホッパ
ーおよびベルトコンベアに落下させて該改良材料を所定
の箇所まで移送する。なお、脱水装置１０には、各脱水
板３５ａ，３５ｂ，３５ｃ上に図示しない洗浄機が配設
されており、充填空間内から改良材料が排出された後、
洗浄機から洗浄水が散水され、これにより各脱水板３５
ａ，３５ｂ，３５ｃ内および濾過材４０が洗浄され残留
する改良材料が洗い流されるようになっている。また、
ベルトコンベア（図示略）は、改良材料の移送方向と逆
の方が下側となるよう傾斜して構成されており、これに
よって洗浄水や、各脱水板３５ａ，３５ｂ，３５ｃを開
いた際改良材料中に一部残留した濾過水は、例えばベル
トコンベア上に落下してその傾斜方向に沿って流れ落
ち、さらに図示しない洗浄排水受槽に移送させるように
なっている。

【００１５】以上のように、この実施の形態の脱水装置
によれば、芯板３９の段差凹面４５と濾過板４０との間
に形成される吸引空間の底面に中央を頂点として吸引孔
４３まで降下し且つ吸引孔４３へと連続する勾配が形成
されているので、濾過板４０を通過して吸引空間の底面
に落ちた土粒子はその勾配により吸引孔（排出孔）４３
まで円滑に流される。従って、流通空間の底面に土粒子
溜りができなくなり、土粒子溜りによる濾過板４０の破
損、並びに、微粒子溜りによる脱水効率の低下（吸引空
間が塞がれて混和物が円滑に濾過されないなど）等を防
ぐことができる。

【００１６】なお、本発明はこの実施の形態の脱水装置
１０に限られたものではなく、例えば、脱水処理装置に
より処理される被脱水物は、泥水とセメントからなる混
和物の他、泥水単独、泥水にその他の固化材を添加して
なる混和物、泥水に凝集材を添加してなる混和物などで
も良く、その他、具体的な細部構造等もこの発明の要旨
を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【００１７】

【発明の効果】この発明によれば、濾過部材を通過して
流通空間の底面に落ちた微粒子が、その底面の勾配によ
り排出孔まで円滑に流され、流通空間の底面に微粒子溜
りができなくなる。それ故、微粒子溜りによる濾過部材
の破損、並びに、微粒子溜りによる脱水効率の低下（流
通空間が塞がれて円滑に濾過されないなど）等が防止さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を適用した一例としての脱水装置を示
す側面図である。

【図２】図１の脱水装置の正面図である。

【図３】図１の脱水装置に設けられた中間脱水板の分解
斜視図である。

【図４】図１の脱水装置に設けられた中間脱水板の正面
図である。

【図５】図４の矢印Ａ−Ａ線で切断した脱水板の断面図
である。

【図６】従来の脱水装置に設けられた脱水板の分解斜視
図である。

【符号の説明】

１０ 脱水装置 ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ 脱水板 ４０ 濾過板 ４１ 間隙保持枠（充填空間を形成している） ４３ 吸引孔（排出孔） ４４ｂ 勾配形成部（流通空間底面の勾配を形成して
いる） ４５ 段差凹面（流通空間を形成している）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 朗二 東京都千代田区富士見二丁目10番26号 前 田建設工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 泥水等の被脱水物を脱水処理すべく、分
   離可能に重ねられた複数の脱水板を有し、これらの脱水
   板に、相隣接する脱水板との間に前記被脱水物の充填空
   間を形成するための凹部と、前記充填空間に充填された
   前記被脱水物に一方側を接するように設置され前記被脱
   水物から水分を濾過するための濾過部材と、この濾過部
   材の他方側に形成され前記濾過部材を介して水分又は空
   気を円滑に流通させるための流通空間と、この流通空間
   に流れ出てきた濾液を排出するための排出孔とが設けら
   れている脱水装置であって、 前記流通空間の底面には、前記濾過部材を通過した微粒
   子を前記排出孔まで円滑に送り流すための、前記排出孔
   に向けて下方に傾斜する勾配が設けられていることを特
   徴とする脱水装置。