JPH11216305A - 濁水脱水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置全体を常時有効に使用可能にするととも
に保守管理が容易な濁水脱水処理装置の提供。 【解決手段】 濁水を貯留する沈殿槽１の底部に沈殿泥
土を前方へ搬出する搬送手段を配置し、搬送手段の先端
下方に幅方向に広がった泥土を集める回転可能なスクリ
ューコンベア２４を設け、スクリューコンベア２４の下
方に泥土を案内する開口部７を設け、開口部７の下端に
脱水ピストンシリンダ３０を配置した濁水脱水処理装置
であるので、吸引ポンプで泥土を強制的に吸引する必要
がく、泥土の粘着性を考慮して泥土を除去するために吸
引力を調整する等の作業も不要になる。また、泥土は確
実に排出されるので、沈殿槽の外部から残っている泥土
を吸引除去したり、作業者が手作業で泥土を取り除くと
いった作業もなく、作業性が向上する。更に、濁水脱水
処理装置全体の処理能力が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セメント、土砂等
の懸濁粒子と水が混ざり合った濁水からこれに含まれる
懸濁粒子と水を分離して懸濁粒子の沈殿泥土を固めて取
り出す濁水脱水分離装置で、詳しくは、濁水から懸濁粒
子を凝集沈殿させて水と分離して沈殿泥土中の含水率を
低くして泥土を固める濁水脱水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トンネル工事、道路工事等の工事現場に
おいては、セメント、土、砂及び水が混ざった土砂泥水
の排出が常であり、この排出された土砂泥水をある程度
分離処理してから廃棄しているが、この一時処理におい
ては、まだ、濁水が発生し澄んだ水が得られず、このま
まこの濁水を放流すれば河川を汚染する等、自然環境を
破壊する原因となっている。そこで従来では、この濁水
の二次処理として一般にセメント、土、砂等の懸濁粒子
が水に混ざった濁水を所定の場所に貯め、これに所定量
の凝集剤を投入して時間をかけて沈殿させ、水を分離し
てこの水を放流可能な水質に処理してから河川へ放流
し、一方、水と分離された泥土の塊は運搬可能な所定硬
さになってから、ダンプカー、ショベルカー等の運搬車
両で土砂捨て場あるいは埋立地等の処理地に運んで処理
されている。しかしながら、これらの泥土は運搬が可能
なようにある程度含水率を低くする必要があるため、現
在は図５に示すような濁水処理システムで泥土を固めて
いる。

【０００３】これは、図５に示すようなシステム構成と
なっており、懸濁粒子を含んだ濁水を貯留するプール５
０からポンプ５１を介して反応槽５２へ吸い上げ、この
反応槽５２に薬品槽５３から凝集剤を所定量づつ供給し
て撹拌し、この後、これら凝集剤が混ざった濁水を底部
が円錐形状となっている沈殿槽５４に供給して懸濁粒子
の沈殿作用を連続して行わせ、この間に沈殿作用により
分離された水はこの沈殿槽の上部に設けた集水トレー
（図示せず）及びポンプ（図示せず）を介して回収さ
れ、放流可能な水質に処理してから河川へ放流されるよ
うになっている。一方、懸濁粒子の沈殿泥土は一定量が
沈殿されるまで放置されたままとなっており、泥土が所
定量溜まると、沈殿槽の下方のバルブ５５を開いて吸引
ポンプ５６で沈殿した泥土を吸引して貯留タンク５７に
排出されるようになっている。このようにして排出され
た泥土は続いて脱水装置５８に供給されてここで水が更
に分離除去され、泥土の塊となって搬出される。一方、
この脱水装置で分離された水は再び濁水を貯留している
プール５０に戻されて再び前記濁水処理システムにおい
て循環処理されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の装置において、沈殿槽で時間をかけて懸濁粒
子を沈殿させた場合、この懸濁粒子の泥土の粘着性が原
因となって最初は沈殿槽の底部に溜まったこの泥土は吸
引ポンプで吸引されるが、そのあとは泥土層の吸引排出
作用によりラットホール（流動性の悪い粒体の場合に沈
殿槽の壁に泥土が付着して排出口上に穴があく現象）が
あき、このラットホールを通じて泥土の上に溜まってい
る水が続いて吸引されて泥土が完全に吸引されないで残
り堆積されることになる。また堆積した泥土は一カ所に
集められて排出されるので、この排出箇所でブリッジ
（またはアーム）現象（流動性の悪い粒体が排出口の上
に集まることにより排出口に流れない現象）が生じて、
泥土層が沈殿槽の底部の排出孔上で空間をあけて浮いた
状態となり、全くこれらの泥土を吸引排出することがで
きなくなっている。そのためこのような現象が発生した
場合は、バキュームカー等を使用して沈殿槽の外部から
これに残っている泥土を吸引除去するか、作業者がその
都度、手作業で取り除くかのいずれかの作業をしてお
り、作業性が著しく低下していた。また、これを行わな
いと、濁水を貯留する沈殿槽の内部貯留容積が減少し、
濁水の滞留時間の減少に伴って処理装置全体の処理能力
が低下する等の課題が生じている。

【０００５】このような課題が生じる要因を追求したと
ころ、このような現象はシステム全体の構成から生じる
ものではなく、このシステム構成の中で特に、沈殿槽か
ら脱水装置にかけての構成が主要な要因となっているこ
とが解明された。そこで、これらに改良を加え本発明の
ように新しい構造とすることで次の目的が達成されるも
のである。

【０００６】本発明の第１の目的は、このような課題を
解決し且つ装置全体を常時有効に使用可能にするととも
に保守管理が容易な装置を提供することである。また、
本発明の第２の目的は、連続処理作業を可能にするとと
もに比較的小型化可能な装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的は、
セメント、土、砂等の懸濁粒子と水が混ざった濁水から
懸濁粒子を凝集沈殿させて水と分離し、懸濁粒子の沈殿
泥土を固める濁水脱水処理装置において、濁水が供給さ
れてこれを貯留する沈殿槽１の底部に懸濁粒子の沈殿泥
土を前方へ搬出する搬送手段を配置し、この搬送手段の
先端下方に搬送手段の幅方向に広がった懸濁粒子の沈殿
泥土を所定位置に集めるように回転可能なスクリューコ
ンベア２４を設け、このスクリューコンベア２４の下方
の所定位置に泥土を案内する開口部７を設け、この開口
部７の下端に供給口３３を有する脱水ピストンシリンダ
３０を配置した濁水脱水処理装置を提供することで達成
される。

【０００８】本発明の第２の目的は、請求項１におい
て、沈殿槽１の底面５を接触移動する掻き板２０と、こ
の掻き板２０を循環移動させるよう連結した無端駆動帯
２１とから成り、前記沈殿槽１の底面５に堆積する懸濁
粒子の沈殿泥土を所定量づつ掻き取る掻き板２０が移動
方向に所定間隔をあけて配置された搬送手段を有する濁
水脱水処理装置を提供することで達成される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図１乃
至図４に基づいて説明する。図１及び図２において、１
はベース２上に直立固定された支柱３に支持された沈殿
槽であり、この沈殿槽１は上部が開口された長方形の箱
形状になっている。この沈殿槽１の横側の中程には濁水
を供給する供給管が接続されている。この沈殿槽１の内
部には槽内に立設された４本のガイド軸４に沿い、この
槽内を昇降移動する集水トレー１０が配置してあり、こ
の集水トレー１０は前記ベース２に固定されたウインチ
１１でワイヤ１２を介して昇降移動自在に水平に吊り下
げられている。この集水トレー１０は断面がコ字形の樋
で且つ平面上において田の字形となっており、この集水
トレー１０の所定位置にはこの中の水を排出する排水ポ
ンプ１３が設けられている。この集水トレー１０の上端
縁１４は鋸歯形状になっており、これにより、沈殿槽１
に貯留されている濁水中に集水トレー１０を徐々に沈め
ることで、水が集められるようになっている。この集水
トレー１０の下降位置は分離された水の透明度に応じて
あらかじめ設定された位置まで移動するようになってお
り、これにより沈殿槽１内の比較的澄んだ水が排出され
る構成である。

【００１０】一方、前記沈殿槽１の底部には沈殿槽１の
幅方向に長くこの長さ方向において沈殿槽１の壁との間
に僅かの隙間を有する掻き板２０が沈殿槽１の幅方向に
直行する方向に循環移動する無端駆動帯２１に取り付け
られて配置されている。この無端駆動帯２１は平行に二
本若しくは三本が掻き板２０の両端及び掻き板の中程に
それぞれ配置してあり、これら無端駆動帯２１はワイヤ
あるいはチェーンで構成されている。この無端駆動帯２
１に取り付けられている前記掻き板２０はその移動方向
の前後に互いに所定間隔をあけて複数且つ平行に配置し
てあり、前記無端駆動帯２１が図１において反時計方向
に循環することでこれと一体となった掻き板２０が沈殿
槽１の底面５に接触しながら移動するようになってい
る。この無端駆動帯２１は両端に配置されている駆動及
び従動のホィール２２によって循環可能に支持されてお
り、このホィール２２は沈殿槽１の上部に載置された駆
動モータ２３で駆動されるようになっており、これらに
より搬送手段が構成されている。

【００１１】前記沈殿槽１内の底部の搬送方向先端下方
には、沈殿槽１内の泥土が溜まる湾曲底部６が配置して
あり、この湾曲底部６には搬送手段の移動方向に直行す
る方向、即ち、掻き板２０と平行にスクリューコンベア
２４が回転自在に支持されている。このスクリューコン
ベア２４は前記駆動モータ２３により前記無端駆動帯２
１とともに駆動される構成であり、このスクリューコン
ベア２４により湾曲底部６の所定位置に開けられている
開口部７に沈殿泥土が集められる構成となっている。

【００１２】この開口部７の下部には図３及び図４に示
すように、前記スクリューコンベア２４に平行な脱水ピ
ストンシリンダ３０が配置してあり、この脱水ピストン
シリンダ３０を構成するシリンダ３１の後部側には、前
記開口部７に連通する供給口３３が形成されている。ま
た、このシリンダ３１の先端部側の周囲にはピストン３
２の加圧時に水を排水することを可能にする小孔あるい
はスリット状の排水孔３４が多数穿設されている。この
シリンダ３１の先端には加圧脱水された泥土の塊を排出
する排出ゲート３５が設けてあり、加圧時にはこれを閉
じることで脱水可能となっている。更に、このシリンダ
３１内には先端に底が形成された円筒形状のピストン３
２が内挿してあり、このピストン３２の円筒部はシリン
ダ３１内での加圧前進時において前記供給口３３を塞ぐ
に十分な長さに設定されている。このピストン３２は加
圧駆動源３６により往復動されるようになっている。

【００１３】しかも、前記脱水ピストンシリンダ３０の
下方のベース２上にはこれにより脱水排出される水を受
ける受水槽４０が設けられている。この受水槽４０から
の排水は再び図５に示すプール５０に戻されて循環され
る構成となっている。

【００１４】このような構成の濁水脱水処理装置におい
て、懸濁粒子を含む濁水が供給されてあらかじめ設定さ
れた量の凝集剤が撹拌混合されているプール５０から凝
集剤を混合した濁水が沈殿槽１に供給されると、この濁
水中の懸濁粒子は沈殿槽１内で互いに凝集しながら沈殿
槽１の底部に沈降を開始する。この作用により懸濁粒子
と分離された水は沈殿槽１の上部に溜まり、懸濁粒子が
凝集された泥土は底面５に溜まることになる。このよう
に、濁水から懸濁粒子が凝集しながら水と分離するのに
十分な滞留時間を確保できる流量をあらかじめ設定し、
沈殿槽１に連続して一定流量の濁水を供給することで懸
濁粒子と水の連続した分離作用が得られる。

【００１５】この状態において、沈殿槽１の上部にある
集水トレー１０はあらかじめ設定された澄んだ水の位置
まで下降し、分離された水は集水トレー１０の上端縁１
４からこのトレー１０に入り集められる。そして、排水
ポンプ１３を介して回収され、放流可能な水に処理され
てから河川へ放流されることになる。一方、沈降した懸
濁粒子の泥土は沈殿槽１の底面５に溜まり、この底面５
上を循環移動している掻き板２０により前方へ移動して
スクリューコンベア２４上に供給される。この掻き板２
０は前記沈殿槽１の底面５に接触しながら循環移動して
いるので、連続して沈殿する懸濁粒子の泥土が前方へ供
給されてスクリューコンベア２４で湾曲底部６の開口部
７に集められることになる。

【００１６】このようにして集められた沈殿泥土は沈殿
槽１の開口部７に入り、脱水ピストンシリンダ３０のピ
ストン３２が後退（図４において右方移動）している
と、シリンダ３１と連通しているので、泥土は供給口３
３を通ってシリンダ３１内に入る。そしてシリンダ３１
内に所定量の泥土が入ると、続いてピストン３２があら
かじめ設定されている速度で所定時間だけ前進（図４に
おいて左方移動）動作を続けるので、このシリンダ３１
内で泥土は圧縮されることになる。この時、供給口３３
はピストン３２の円筒部で閉鎖されている。また、水は
シリンダ３１の排水孔３４から排水されているので、所
定時間が経過すると、シリンダ３１内の泥土は脱水泥土
の塊となる。この後、排出ゲート３５を開けてピストン
３２が更に前進すると、この脱水泥土の塊は排出され
る。

【００１７】一方、脱水ピストンシリンダ３０での加圧
による排水は受水槽４０に集められて再びプール５０へ
戻される。そして、このプール５０において撹拌混合さ
れている濁水と混ざって再び循環され以上の作用が繰り
返されるとともに泥土は脱水され搬出が容易になる。

【００１８】

【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、セメント、土、砂等の懸濁粒子と水が混ざった濁水
から懸濁粒子を凝集沈殿させて水と分離し、懸濁粒子の
沈殿泥土を固める濁水脱水処理装置において、濁水が供
給されてこれを貯留する沈殿槽１の底部に沈殿泥土を前
方へ搬出する搬送手段を配置し、この搬送手段の先端下
方に搬送手段の幅方向に広がった泥土を所定位置に集め
るように回転可能なスクリューコンベア２４を設け、こ
のスクリューコンベア２４の下方の所定位置に泥土を案
内する開口部７を設け、この開口部７の下端に供給口３
３を有する脱水ピストンシリンダ３０を配置した濁水脱
水処理装置であるので、吸引ポンプで泥土を強制的に吸
引する必要がなく、泥土の粘着性を考慮して泥土を除去
するために吸引力を調整する等の作業も不要になる。ま
た、沈殿した泥土は沈殿槽に残ることなく確実に連続し
て排出されるので、バキュームカー等を使用して沈殿槽
の外部から槽内に残っている泥土を吸引除去したり、作
業者がその都度、手作業で沈殿槽内の泥土を取り除くと
いった作業もなくなり、作業性が向上する。更に、沈殿
槽の内部貯留容積がこの処理作業中にほとんど減少する
こともなく、濁水脱水処理装置全体の処理能力が向上す
るとともに常に一定の稼働状態に維持することができ
る。

【００１９】更に、搬送手段を沈殿槽１の底面５を接触
移動する掻き板２０と、この掻き板２０を循環移動させ
るよう連結した無端駆動帯２１とから構成し、前記沈殿
槽１の底面５上に堆積する沈殿泥土を所定量づつ掻き取
る掻き板２０が移動方向に所定間隔をあけて移動可能に
配置されているので、沈殿泥土の搬出処理作業が連続し
て可能となり、強制的に泥土を吸引するための装置を組
み込む必要がなくなり、装置全体の小型化が可能になる
等の特有の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を示す一部断面正面図である。

【図２】図１の要部平面図である。

【図３】図１の側面図である。

【図４】沈殿槽と脱水ピストンシリンダの要部拡大断面
図である。

【図５】本発明の従来例を含むシステム構成図である。

【符号の説明】

１ 沈殿槽 ２ ベース ３ 支柱 ４ ガイド軸 ５ 底面 ６ 湾曲底部 ７ 開口部 １０ 集水トレー １１ ウィンチ １２ ワイヤ １３ 排水ポンプ １４ 上端縁 ２０ 掻き板 ２１ 無端駆動帯 ２２ ホィール ２３ 駆動モータ ２４ スクリューコンベア ３０ 脱水ピストンシリンダ ３１ シリンダ ３２ ピストン ３３ 供給口 ３４ 排水孔 ３５ 排出ゲート ３６ 加圧駆動源 ４０ 受水槽 ５０ プール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 11/12 Ｃ０２Ｆ 11/12 Ｄ Ｅ０２Ｆ 7/00 Ｅ０２Ｆ 7/00 Ｄ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セメント、土、砂等の懸濁粒子と水が混
   ざった濁水から懸濁粒子を凝集沈殿させて水と分離し、
   懸濁粒子の沈殿泥土を固める濁水脱水処理装置におい
   て、 濁水が供給されてこれを貯留する沈殿槽１の底部に懸濁
   粒子の沈殿泥土を前方へ搬出する搬送手段を配置し、こ
   の搬送手段の先端下方に搬送手段の幅方向に広がった懸
   濁粒子の沈殿泥土を所定位置に集めるように回転可能な
   スクリューコンベア２４を設け、このスクリューコンベ
   ア２４の下方の所定位置に泥土を案内する開口部７を設
   け、この開口部７の下端に供給口３３を有する脱水ピス
   トンシリンダ３０を配置したことを特徴とする濁水脱水
   処理装置。
2. 【請求項２】 搬送手段は沈殿槽１の底面５を接触移動
   する掻き板２０と、この掻き板２０を循環移動させるよ
   う連結した無端駆動帯２１とから成り、前記沈殿槽１の
   底面５に堆積する懸濁粒子の沈殿泥土を所定量づつ掻き
   取る掻き板２０が移動方向に所定間隔をあけて移動可能
   に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の濁
   水脱水処理装置。