JPH11336120A - 泥土固化処理方法及び泥土固化処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】泥土固化処理方法及び泥土固化処理装置に関
し、イニシャルコスト及びランニングコストを安価にで
きる上、周囲に放散される運転騒音が小さくなるように
した泥土固化処理方法及びこの方法を実施できる泥土固
化処理装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 泥土と固化処理剤との配合物を樋体51内
で流下させ、この樋体51内に配置した分流具57a 、邪魔
板57b などの混練部材57により樋体51内の配合物の流れ
に変化を与えて泥土と処理剤とを自然に混練する。これ
により、配合物を混練する動力装置やこれにエネルギー
を供給する動力源が不要になり、イニシャルコスト及び
ランニングコストを削減でき、運転騒音を小さくでき
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、河川、湖沼、港
湾、海洋などの浚渫により採取される泥土や、浄水施
設、下水処理施設などの水処理において排出される汚泥
などの比較的軟弱な泥土を連続的に固化処理するため
に、前記泥土と固化処理剤とを連続的に混合する泥土ミ
キサーと、前記泥土と固化処理剤とを連続的に混合し
て、所定の位置に圧送する泥土固化処理装置とに関し、
特に、イニシャルコスト及びランニングコストを安価に
できる上、周囲に放散される運転騒音が小さくなるよう
にした泥土固化処理装置とに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、浚渫泥土、水処理汚泥などの比較
的軟弱な泥土は固化処理剤と混合して固化させ、固形物
として廃棄処理したり、例えば埋立土として再利用した
りしている。この泥土の固化処理を連続的に実施するた
めに、泥土と固化処理剤とを連続的に混合する泥土ミキ
サーを備える泥土固化処理装置が用いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これら従来の泥土ミキ
サーにおいては、スクリューやパドルを回転させる動力
装置及びこの動力装置に電気、油圧などの動力源を供給
する設備が必要であるのでイニシャルコストが高価にな
る上、動力装置を駆動するためのエネルギー消費、メン
テナンス費用などのランニングコストも高価になるとい
う問題がある。

【０００４】又、動力装置を用いてスクリューやパドル
を回転させるので、周囲に放散される運転騒音が大きい
という問題もある。本発明は、このような事情を鑑み
て、イニシャルコスト及びランニングコストを安価にで
きる上、周囲に放散される運転騒音が小さくなるように
した泥土固化処理方法と、この泥土固化処理方法を実施
できる泥土固化処理装置とを提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の泥土固化処理方法（以下、本発明方法とい
う。）は、泥土と、この泥土を固化させる固化処理剤と
を配合した後、この配合物を混練する泥土固化処理方法
において、上記目的を達成するため、前記配合物を自重
で流下させ、この流れに変化を与える、という技術的手
段を採用する。

【０００６】このように配合物が流下する間にその流れ
を変化させると、スクリュー、パドルなどの攪拌具を動
力装置で駆動することがないにもかかわらず、自然に泥
土と固化処理剤とが混練される。

【０００７】また、本発明方法によれば、スクリュー、
パドルなどの攪拌具を動力装置で駆動することがないの
で、運転騒音が小さくなる。次に、本発明の泥土固化処
理装置（以下、本発明装置という。）は、泥土とこの泥
土を固化させる固化処理剤とを混練する泥土ミキサーを
備える泥土固化処理装置において、上記方法を実施でき
るようにするため、以下のような技術的手段を採用す
る。

【０００８】すなわち、前記泥土ミキサーが、垂直また
は傾斜して配置され、泥土と固化処理剤との配合物を流
下させる樋体と、この樋体内に配置され、この樋体内を
連続して流下する前記配合物の流れに変化を与えて泥土
と処理剤とを混練する混練部材とを備える、という技術
的手段を採用する。

【０００９】これによれば、樋体の上端部に泥土と固化
処理剤とを別々に供給し、あるいは予め泥土に固化処理
剤を添加して供給し、泥土と固化処理剤との配合物を自
重により樋体内に流下させると、スクリュー、パドルな
どの攪拌具を動力装置で駆動することがないにもかかわ
らず、この配合物が樋体内を流下する間に混練部材によ
ってその流れに変化が与えられ、自然に泥土と固化処理
剤とが混練される。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例に係る泥土固化
処理方法及び泥土固化処理装置を図面に基づいて具体的
に説明すれば、以下の通りである。

【００１１】図１の構成図に示すように、本発明の一実
施例に係る泥土固化処理装置は、まず、泥荷役機１から
投下される泥土の所定の粒径（例えば１０ｍｍ）以下の
泥土を選別して通過させる選別装置２と、この選別装置
２により選別された所定の粒径（例えば１０ｍｍ）以下
の泥土を貯留する泥槽３とを備える。

【００１２】又、この泥土固化処理装置は、泥土とこの
泥土を固化させる固化処理剤とを混練する泥土ミキサー
５と、前記泥槽３に貯留された泥土をこの泥土ミキサー
５の上端部に供給する泥土フィーダ４としての一次圧送
装置と、固化処理剤を貯留するサイロ６と、このサイロ
６から前記泥土ミキサー５の上端部に固化処理剤を供給
する処理剤フィーダ７とを備える。

【００１３】更に、この泥土固化処理装置は、泥土ミキ
サー５の下端から自重落下する泥土と固化処理剤との配
合物を所定の位置に搬送するための配合物コンベア８
と、二次圧送装置９とを備えている。ただし、この配合
物コンベア８は省略することができる。

【００１４】そして、この泥土固化処理装置は浚渫船の
台船１０に艤装され、この台船１０に搭載された浚渫機
を前記泥荷役機１に兼用している。前記選別装置２は、
泥荷役機１から投下される泥土から所定の粒径以下の泥
土を選別できるように構成してあればよく、ここでは、
一次スクリーン２１、グリズリーフィーダ２２、解砕機
２３及び二次振動スクリーン２４を備えるものを用いて
いる。一次スクリーン２１と、一次スクリーン２１を通
過した泥土のうち予め定められた別の大きさ以上に大き
い泥塊や石を選別し、それよりも小さい泥塊や石を通過
させるグリズリーフィーダ２２と、グリズリーフィーダ
２２により選別された泥塊や石を破砕する解砕機２３
と、一次スクリーン２１及びグリズリーフィーダ２２を
通過してきた泥土及び解砕機２３から落下させた土石を
受け、この中から予め定められた又別の大きさ（例えば
粒径１０ｍｍ）よりも小さい石、泥塊などを選別して通
過させる二次振動スクリーン２４とを備えている。

【００１５】一次スクリーン２１は、固定格子又は振動
格子からなり、予め定められた大きさよりも小さい石、
泥塊などを選別して下方に通過させる。ここで、一次ス
クリーン２１を振動格子で構成する場合には、一次スク
リーン２１の目よりも大きい泥塊のうち落下時に一次ス
クリーン２１と衝突して一次スクリーン２１の目よりも
小さく解砕されたり、一次スクリーン２１の振動によっ
て一次スクリーン２１の目よりも小さく解砕されたりし
たものは一次スクリーン２１を通過し、一次スクリーン
２１の目よりも小さく解砕されなかった泥塊及び一次ス
クリーン２１の目よりも大きい石は一次スクリーン２１
上に残る。

【００１６】又、一次スクリーン２１を固定格子で構成
する場合には、一次スクリーン２１の目よりも大きい泥
塊のうち落下時に一次スクリーン２１と衝突して一次ス
クリーン２１の目よりも小さく解砕されたものは一次ス
クリーン２１を通過し、一次スクリーン２１の目よりも
小さく解砕されなかった泥塊及び一次スクリーン２１の
目よりも大きい石が一次スクリーン２１上に残る。

【００１７】グリズリーフィーダ２２は、例えば平板縦
格子で構成され、一次スクリーン２１を通過した小石及
び泥土のうち、予め定められた別の大きさ以上のものを
分別して解砕機２３に送り、それよりも小さいものを下
方に通過させるように構成してある。

【００１８】解砕機２３は、グリズリーフィーダ２２の
一端に配置され、グリズリーフィーダ２２が運んで来た
小石や泥塊を受け取り、一定の粒径（例えば１０ｍｍ）
以下に解砕できるように構成してあればよいが、ここで
は、連続して解砕が行えるロールクラッシャを用いてい
る。

【００１９】二次振動スクリーン２４の構成及び作用は
本質的に振動格子を備える一次スクリーン２１のそれと
同じであるので、これらの詳細な説明は省略する。この
選別装置２によれば、泥荷役機１から投下される泥土か
ら、予め定められた粒径よりも大きい石及び所定の粒径
よりも小さく解砕されなかった泥塊が一次スクリーン２
１で除去され、前記予め定められた粒径以下で別の予め
定められた粒径よりも大きい小石及び泥塊は、グリズリ
ーフィーダ２２により解砕機２３に送られて別の予め定
められた粒径以下に解砕され、グリズリーフィーダ２２
を通過した小石及び泥塊とともに二次振動スクリーン２
４に落下させる。そして、この二次振動スクリーン２４
で予め定められた又別の粒径よりも大きい小石及び泥塊
を除去し、所定の粒径以下の小石及び泥塊を泥槽３に落
下させる。

【００２０】前記一次スクリーン２１を通過しなかった
石、泥塊などは、トランクピット２５に回収され、又、
二次振動スクリーン２４を通過しなかった石、泥塊など
もこのトランクピット２５に回収される。

【００２１】二次振動スクリーン２４を通過し、前記泥
槽３に落下した小石及び泥塊は、この泥槽３内に一時的
に貯留される。泥槽３に貯留される泥土の軟泥度はこの
泥槽３の底部に設けた解泥機３１によって調整され、予
め定められた軟泥度に調整された泥土が泥土フーィダ４
により泥土ミキサー５の上部に搬送される。

【００２２】この泥土フィーダ４は、一端部を泥槽３の
底部に連通させた円筒状の筒体４１と、これの内部に旋
回可能に挿入されたスクリュー４２と、このスクリュー
４２を一方向に回転させるモータ４３とを備え、モータ
４３でスクリュー４２を駆動することにより、泥槽３か
ら筒体４１の一端部に連続的に落下する泥土を筒体４１
の他端部に搬送できるようにしている。

【００２３】又、この泥土フィーダ４は、前記筒体４１
の他端部に接続された一次圧送ポンプ４４（例えば遠心
ポンプまたはピストンポンプ）を備え、この一次圧送ポ
ンプ４４で筒体４１内の泥土を泥土ミキサー５の上部に
送り出すようにしている。

【００２４】なお、前記泥土ミキサー５を泥槽３の下方
に配置して、泥土を泥槽４から泥土ミキサー５に直接に
落下供給できるようにして、前記泥土フィーダ４を省略
することは可能である。

【００２５】前記泥土ミキサー５は、軸心を傾斜させた
円筒状の樋体５１を備え、この樋体５１は、樋体５１の
上端部内に泥土を導入するための泥土導入路５２と、前
記樋体５１の上端部内に固化処理剤を導入するための固
化処理剤導入路５３と、その下端部から泥土と固化処理
剤との配合物を排出するための配合物排出口５４とを有
している。

【００２６】前記泥土導入路５２には、一次圧送ポンプ
４４から泥土ミキサー５に搬送される泥土の流量Ｑを監
視する流量計５５と、この泥土の密度ρを監視する密度
計５６とが設けられ、これら流量計５５及び密度計５６
の測定値に基づいて、処理剤フィーダ７に設けた供給量
制御手段７１を制御して、サイロ６から処理剤フィーダ
７により泥土ミキサー５に供給される固化処理剤の搬送
量を制御するようにしている。

【００２７】なお、処理剤フィーダ７は前記供給量制御
手段７１と、これにより供給量を制御された固化処理剤
を泥土ミキサー５に搬送するスクリューフィーダ７２と
で構成されているが、サイロ６及び供給量制御手段７１
を泥土ミキサー５の上端部上に順に上下に配置してスク
リューフィーダ７２を省略することが可能である。

【００２８】又、供給量制御手段７１としてはロータリ
フィーダを用いているが、これと共にサイロ６からの固
化処理剤の供給量を監視する流量計を設け、この流量計
の計測値に基づいてサイロ６からの固化処理剤の供給量
をフィードバック制御するようにしてもよい。

【００２９】上記処理剤フィーダ７の桶体５への処理剤
投入口７９は、桶体５の固化処理剤導入路５３に導かれ
るが、該固化処理剤投入口７９と固化処理剤導入路５３
の間は外部に開放する開放部７８が形成され、固化処理
剤が落下し易いようになっている。

【００３０】ところで、前記泥土ミキサー５は、前記樋
体５１内に配置され、この樋体５１内を流下する前記配
合物の流れに変化を与えて泥土と処理剤とを混練する混
練部材５７を備えている。

【００３１】この混練部材５７としては、前記配合物の
流れを部分的に堰き止めて流れの方向を変化させる（蛇
行させる）邪魔板、前記配合物の流れを部分的に堰き止
めてその下流側に乱流を形成する邪魔板、棒などの邪魔
物、前記配合物の流れを案内して旋回成分（回転成分）
を与える案内板や案内溝、前記配合物の流路断面積の増
加により流速を低下させたり、前記配合物の流路断面積
の減少により流速を高めたりする異径部や邪魔板、前記
配合物の流れを分流させる分流具などをその例として挙
げることができ、又、これらのうちの２種以上を併用し
たり、これらのうちの２種以上の作用を複合的に備える
ものを用いたりしてもよい。

【００３２】又、前記配合物の流れを案内して旋回成分
を与える案内板や案内溝を設ける場合には、一方向に旋
回させる場合と、右旋回成分と左旋回成分とを交互に与
える場合とが含まれ、前記配合物の流れを分流させる分
流具は、上流側から下流側に複数段にわたって、かつ、
下流側の設置数を多くして設け、下流に向かって流路数
が次第に増加するようにしてもよい。

【００３３】なお、この混練部材５７は混練作用を高め
るために樋体５１に固定することが好ましいのである
が、例えば樋体５１内にスクリュー軸からなる混練部材
を回転可能に設けることも可能である。

【００３４】また、この混練部材５７は、必要に応じ
て、樋体５１の外部より取り外し可能にすることがで
き、これにより、交換、清掃などのメンテナンス作業を
容易にすることができる。

【００３５】この実施例においては、図２の平面図及び
図３の断面図に示すように、泥土の流れと固化処理剤の
流れとを２分する分流具５７ａと、樋体５１の軸方向に
一定間隔ごとに樋体５１内で泥土と固化処理剤との配合
物の流れの右半分又は左半分を交互に堰き止めて流れを
蛇行させる複数の邪魔板５７ｂとで混練部材５７が構成
されている。

【００３６】又、この邪魔板５７ｂの樋体軸心に対する
交差角度は特に限定されないが、樋体５１内の配合物の
流れに淀みが発生し難くなるように邪魔板５７ｂの樋体
軸心に対する交差角度が設計されている。

【００３７】前記樋体５１の上部に供給された泥土と固
化処理剤とは、樋体５１内を流下する間に分流具５７ａ
によって２分され、右側に分流された配合物の流れは最
初の邪魔板５７ｂに堰き止められて左側に湾曲し、分流
具５７ａの左側に分流された配合物の流れに合流する。
合流した配合物の流れは２番目の邪魔板５７ｂに堰き止
められて右側に湾曲し、以後、配合物が順に邪魔板５７
ｂに堰き止められて湾曲することが繰り返えされる。

【００３８】このようにして、前記樋体５１内を流下す
る間に配合物の流れに変化が与えられることにより、配
合物を構成する泥土と固化処理剤とが自然に混練され、
配合物が均質化される。

【００３９】従って、泥土と固化処理剤とを混練するた
めに、スクリュー、パドルなどの攪拌具を駆動する動力
装置と、この動力装置に駆動用エネルギーを供給する動
力源とを省略して、イニシャルコストを大幅に削減する
ことができ、又、駆動用エネルギーの補給が不要になる
ので、ランニングコストを大幅に削減することができ
る。

【００４０】又、泥土ミキサー５の構成が簡単で、可動
部品がないので、故障する恐れがなく、保守費用を大幅
に削減して、ランニングコストを一層大幅に削減するこ
とができる。

【００４１】更に、スクリュー、パドルなどの攪拌具を
動力装置で駆動することなく、泥土と固化処理剤とを混
練できるので、周囲に放散する運転騒音を小さくするこ
とができる。

【００４２】この均質化された配合物は、前記樋体５１
の下端に開口した配合物排出口５４からスクリューコン
ベアからなる配合物コンベア８に落下させ、配合物コン
ベア８により二次圧送装置９に搬送される。

【００４３】もっとも、この配合物コンベア８を省略し
た場合には、均質化された配合物は、前記樋体５１の下
端に開口した配合物排出口５４から直接に二次圧送装置
９に落下することになる。

【００４４】この二次圧送装置９は、配合物コンベア８
の終端部から配合物を吸引し、所定の圧力（例えば５ｋ
ｇｆ／ｃｍ² ）で吐出する例えば遠心ポンプまたはピス
トンポンプからなる圧送ポンプ９１と、この圧送ポンプ
９１の吐出口から導出される送泥管９２とを備え、この
送泥管９２には、必要に応じて、仕切弁９３、逆止弁９
４、管内清掃装置９５などが設けられる。

【００４５】又、必要に応じて、この送泥管９２に空気
吹き込み手段９６を接続し、エアコンプレッサから供給
される圧縮空気を送泥管９２に吹き込むことにより送泥
管９２内の泥土のプラグ流の発生を促し、その流動性を
高めると共に、圧送圧力を高め、泥土を遠方まで効率よ
く移送できるようにしている。

【００４６】なお、この泥土固化処理装置は、台船１０
に艤装して洋上を移動できるようにしているが、地上に
固定設置したり、適当な台車に搭載して陸上移動可能に
設けたりすることも可能である。

【００４７】又、図４の平面図に示すように、泥土ミキ
サー５の分流具５７ａを省略してもよく、図５の断面図
に示すように、邪魔板５７ｂは樋体５１の軸方向から見
て樋体５１内の軸心を中心とする１２０°強の扇形に形
成し、樋体５１の軸心を中心に、例えば上流側から下流
側に順に右回り又は左回りに１２０°ずつずれて樋体５
１内の流路を遮るように配置したり、図６の斜視図に示
すように、半楕円形の邪魔板５７ｂが上から順に流路の
左半分、下半分、右半分、左半分、右半分、左半分、右
半分、左半分、右半分を遮るようにしたりすることもで
きる。

【００４８】更に、図７に示すように、泥土フィーダ４
の筒体４１及びスクリュー４２を傾斜させて、泥槽３の
底部から斜め上方に泥土を搬送させることにより、一次
圧送ポンプ４４を省略するようにしてもよく、逆に、一
次圧送ポンプ４４を泥槽３の底部に直接に接続して筒体
４１、スクリュー４２及びモータ４３を省略するように
してもよい。

【００４９】もちろん、上記樋体５１は、その軸心が傾
斜しているものの他に直立しているものであってもよ
い。又、この樋体５１の断面形状はこれから泥土が溢れ
ないように構成してあればよいのであって、円筒形に限
らず、楕円形、角形などの閉鎖形状はもとより、半円
形、Ｕ字形、逆Ω形など上方に解放された断面形状を有
するものであってもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明方法によ
れば、自重で流下する泥土と固化処理剤との配合物の流
れに変化を与えるだけで、この配合物が自然に混練され
るので、スクリュー、パドルなどの攪拌具を駆動する動
力装置やこの動力装置に駆動用エネルギーを供給する動
力源を設ける必要がなくなり、設備コストを大幅に削減
することができ、また、ランニングコストも大幅に削減
することができる。しかも、スクリュー、パドルなどの
攪拌具を駆動する動力装置を作動させないので運転騒音
が小さくなる。

【００５１】次に、本発明の泥土固化処理装置は、前記
泥土ミキサーが泥土と固化処理剤との配合物を流下させ
る樋体と、この樋体内に配置され、この樋体内を流下す
る前記配合物の流れに変化を与えて泥土と処理剤とを混
練する混練部材とを備えるので、樋体内に前記配合物を
自重で流下させ、この流れに混練部材で変化を与えるこ
と、すなわち、本発明方法を実施することができる。そ
の結果、泥土と固化処理剤とを混練するために、スクリ
ュー、パドルなどの攪拌具を駆動する動力装置と、この
動力装置に駆動用エネルギーを供給する動力源とを省略
して、イニシャルコストを大幅に削減できる効果を得る
ことができ、又、駆動用エネルギーの補給が不要になる
ので、ランニングコストを大幅に削減できる効果を得る
ことができる。

【００５２】更に、構成が簡単で、可動部品がないの
で、故障する恐れがなく、保守費用を大幅に削減して、
ランニングコストを一層大幅に削減することができる。
加えて、スクリュー、パドルなどの攪拌具を動力装置で
駆動することなく、泥土と固化処理剤とを混練できるの
で、周囲に放散する運転騒音が小さくなる効果を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成図である。

【図２】本発明の泥土ミキサーの平面図である。

【図３】本発明の泥土ミキサーの断面図である。

【図４】本発明の泥土ミキサーの平面図である。

【図５】本発明の泥土ミキサーの断面図である。

【図６】本発明の泥土ミキサーの斜視図である。

【図７】本発明の構成図である。

【符号の説明】

５ 泥土ミキサー ５１ 樋体 ５７ 混練部材 ５７ａ 分流具 ５７ｂ 邪魔板

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 泥土と、この泥土を固化させる固化処理
   剤とを配合した後、この配合物を混練する泥土固化処理
   方法において、 前記配合物を自重で流下させ、この流れに変化を与える
   ことを特徴とする泥土固化処理方法。
2. 【請求項２】 泥土と、この泥土を固化させる固化処理
   剤とを混練する泥土ミキサーを備える泥土固化処理装置
   において、 前記泥土ミキサーが、垂直または傾斜して配置され、泥
   土と固化処理剤との配合物を上方から連続して流下させ
   る樋体と、この樋体内に配置され、この樋体内を流下す
   る前記配合物の流れに変化を与えて泥土と処理剤とを混
   練する混練部材とを備えることを特徴とする泥土固化処
   理装置。
3. 【請求項３】 泥土と、この泥土を固化させる固化処理
   剤とを混練する泥土ミキサーを備える泥土固化処理装置
   において、 前記泥土ミキサーが泥土と固化処理剤との配合物を流下
   させる樋体と、この樋体内に配置され、この樋体内を流
   下する前記配合物の流れに変化を与えて泥土と処理剤と
   を混練する混練部材とを備えることを特徴とする泥土固
   化処理装置。
4. 【請求項４】 泥土と、この泥土を固化させる固化処理
   剤とを混練する泥土ミキサーを備える泥土固化処理装置
   において、 泥槽より一次圧送ポンプを介して泥土ミキサーに泥土を
   投入する泥土導入路と、 サイロより固化処理剤を泥土ミキサーに導く処理剤フィ
   ーダと、 前記泥土ミキサーが、垂直または傾斜して配置され、泥
   土と固化処理剤との配合物を上方から連続して流下させ
   る樋体と、 この樋体内に配置され、この樋体内を流下する前記配合
   物の流れに変化を与えて泥土と処理剤とを混練する混練
   部材とを備えることを特徴とする泥土固化処理装置。
5. 【請求項５】 上記処理剤フィーダより桶体への固化処
   理剤投入口と、泥土ミキサーの固化処理剤剤導入路との
   間が外部に開放されている請求項４に記載の泥土固化処
   理装置。
6. 【請求項６】 台船に艤装された請求項２〜５のいずれ
   かに記載の記載の泥土固化処理装置。