JP2882993B2 - 建設汚泥処理材の搬送方法とその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建設現場で発生する建
設汚泥を処理する際に用いる処理材の搬送方法とその装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】建設現場、特に土木現場では、種々の汚
泥が発生する。たとえば、地盤の安定化のために、その
対象地盤に対してセメントなどの固化材と混和材などを
攪拌混合処理して、その地盤を強化することが行われて
いる。

【０００３】この場合において、対象の現場単位で、工
法の種類や、固化材と混和材の配合を変え、また同一地
盤内において、深さ方向の層ごとに配合を変えることが
行われている。したがって、排出される汚泥自体の性状
も経時的に異なる。この例を表１に示す。

【０００４】

【表１】

【０００５】一方、前記汚泥の処理に際しては、通常
は、バキューム車やダンプトラックにて廃棄場所に運搬
することが多いので、近年は、埋め立て場所の確保の困
難性などの点から、可能な限り現場で減容化処理する
か、再利用を図る試みがなされ、その実用化も急務とな
っている。

【０００６】この場合、現在の一般的な主流な方法は、
凝集剤を添加し、脱水化を図ることである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一方で、汚泥水の処理
における脱水材として、特にセメント系やベントナント
系の汚泥水の脱水を行い、その運搬の容易化および減容
化を図るに際して、本発明者らは、製紙工場で発生する
スラッジ焼却灰、特に、ＳｉＯ₂ ：３５〜５５％、Ａｌ
₂ Ｏ₃ ：２５〜６０％、ＭｇＯ：５〜１５％、ＣａＯ：
１〜２０％のものを主成分とするものが好適であり、汚
泥水１ｍ³ に対して５０〜１０００kg添加することが好
ましいことを知見している。なお、このスラッジ焼却灰
は、一般的な製紙工場から排出されるものではなく、流
動焼却炉などで焼却された黒色の焼却灰を、さらに８０
０〜９５０℃程度で３０〜４０分程度再燃焼させ、有機
質分および未燃カーボンを除去した白色の粒度の細かい
粉粒体である。

【０００８】しかし、このスラッジ焼却灰は、嵩比重が
小さく、かつ微粉体が多い。この例を表２に示すが、５
００μm までの割合が９５％、通常９７％を占めるもの
であり、セメントが２４〜２８μm 、フライアッシュが
１３〜１７μm 程度であることとの比較では、大きいも
のの、嵩比重は０．３５〜０．９５ｇ／cm³ であり、セ
メントおよびフライアッシュが１．２程度であることと
の比較ではきわめて軽い。

【０００９】

【表２】

【００１０】ちなみに、上記のＮｏ１の容積重は４２０
〜５００kg／m³、Ｎｏ２の容積重は５００〜５９０kg／
m³、Ｎｏ３の容積重は３５０〜４３０kg／m³であり、灼
熱減量はいずれも０．２０％以下である。したがって、
たとえば製紙工場で袋詰めしたものを、建設現場に搬入
して、ホッパー上方から袋を開けて内部に直接投入する
と、飛散が激しく、現場環境の悪化の要因となる。そこ
で、エアの送り込みによる搬送方式が考えられるが、比
較的長い距離を送る場合には、管路の途中にトンネルを
生じ、搬送性が良好でないことを知見している。

【００１１】したがって、本発明の課題は、この種の軽
量な微粉体を確実かつ効率的に目的の貯蔵槽内に搬送す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明方法は、粒径が小さくかつ軽量な粉粒体である処理材
を、その収容容器から一時貯蔵槽との間の通路に設けた
エジェクターによる空気搬送力により一時貯蔵槽に対し
て搬送するとともに、前記貯蔵槽からバグフィルターに
連通する吸い込み通路を設け、同伴空気をバグフィルタ
ーを通して外部に排気し、収集した処理材はバグフィル
ターの下部からコンベアに乗せて前記貯蔵槽に供給し、
貯蔵槽内の処理材を建設汚泥に対して添加するように構
成したことを特徴とする建設汚泥処理材の搬送方法であ
る。

【００１３】一方、本発明装置は、粒径が小さくかつ軽
量な粉粒体である処理材の搬送装置であって、処理材の
収容容器と一時貯蔵槽とを通路により連絡し、その通路
の途中にエジェクターを設けて、これに供給する圧空に
より一時貯蔵槽に対して処理材を搬送する投入経路を設
け、前記貯蔵槽とバグフィルター本体内に連通する吸い
込み通路を設け、前記バグフィルター本体内の吸込口と
エアの外部と連通する排気口との間を仕切ってフィルタ
ーを設け、前記バグフィルター本体の下部に前記吸込口
に直接連通して前記貯蔵槽の上部へ至るスクリューコン
ベアを設け、前記貯蔵槽の下部から処理材を建設汚泥に
対して添加する添加経路を設けたことを特徴とする建設
汚泥処理材の搬送装置である。

【００１４】

【作用】本発明では、軽量な微粉体の処理材を、その収
容容器から一時貯蔵槽との間の通路に設けたエジェクタ
ーによる空気搬送力により一時貯蔵槽に対して搬送す
る。したがって、処理材の収容容器、たとえば袋体を地
上に置いたとしても、エジェクターによる空気搬送力に
より高位に搬送できる。その結果、貯蔵槽に対して、そ
の都度貯蔵槽の投入口まで持ち上げる揚重手段が必要な
く、しかも貯蔵槽の投入口近傍に作業員が登って、袋体
の口を開封する作業が不要となり、作業性の点で優れ
る。すなわち、地上に並べた置いた袋体に対して、エジ
ェクターを途中に設けた搬送通路の口を１袋体ごと内部
に突っ込むのみで足りる。

【００１５】他方で、エジェクターによる空気搬送力に
より搬送する場合、処理材とともにエアが同伴し、かつ
処理材が軽量かつ微粉体であるために、貯蔵槽の口で舞
い上がる。そこで、貯蔵槽の側壁にバグフィルターに連
通する通路を設け、空気をバグフィルターを通して外部
に排気し、収集した処理材はバグフィルターの下部から
コンベアに乗せて前記貯蔵槽に返送する。これにより、
処理材の全量を貯蔵槽に貯留できる。貯蔵槽内の貯留し
た処理材は建設汚泥に対して添加する。

【００１６】本発明は、嵩比重が小さい、たとえば０．
７０ｇ／cm³ 以下の粉体を取り扱う場合において、その
効果が顕著に現れる。

【００１７】

【実施例】以下本発明を実施例によってさらに詳説す
る。この実施例では、汚泥の性状が経時的または現場単
位で著しく変化するものを対象としている。そこで、そ
の汚泥の性状を時々刻々検出して、その汚泥の性状変化
に対応して処理剤の添加量を変化させることにより、最
終的に得られる処理汚泥の性状を均一化させることが考
えられるが、管理または制御装置が複雑化し、その制御
装置を小さな現場単位で設置するのに実用的ではない。

【００１８】そこで、実施例では、対象の汚泥の性状の
変化に追従して、最終的に得られる処理汚泥の物性、特
にテーブルフロー値を均一にでき、しかも、制御系とし
てきわめて簡素となる構成としてある。

【００１９】すなわち、実施例では、汚泥の性状を時々
刻々検出して、その汚泥の性状変化に対応して処理剤の
添加量を変化させることにより、最終的に得られる処理
汚泥の性状を均一化させるのではなく、予め設定した汚
泥の処理量を定め、この処理量に達した時点で、処理材
の添加を開始し、処理材の投入過程で混合装置における
攪拌負荷力を検出し、その攪拌負荷力が設定値になった
時点で、前記処理材の投入を停止するものである。

【００２０】したがって、攪拌負荷力を管理することに
より、処理後の汚泥（以下処理汚泥と略称する）の性
状、特にテーブルフロー値を均一化できる。

【００２１】この攪拌負荷力の検出は、攪拌羽根を回転
駆動するモーターの電流検知により行うことができるの
で、検出手段としてきわめて簡素または安価なものであ
る。また、汚泥の投入重量管理は、混合装置の支承部分
に設けたロードセルにより行うことができるので、これ
また簡素または安価なものである。したがって、現場で
の制御機器構成として、きわめて実用的なものとなる。
しかも、後述の実施例で示す通り、最終的な処理汚泥の
性状テーブルフロー値が一定しており、バッチごと安定
した管理を行うことができることが判る。

【００２２】この実施例を図面を参照しながら詳説する
と、建設現場から発生する汚泥水１はマッドスクリーン
２を通して夾雑物または石類などを除去した後、スラリ
ータンク３に供給し、これを供給通路４を介して混合装
置５に投入する。

【００２３】一方、処理材、たとえば後述のペーパース
ラッジを焼成して得られる脱水用処理材６は、予めいわ
ゆるトンパックなどの袋体７に袋詰めされた状態で搬入
され、その袋体７から空気に乗せて貯蔵槽８に供給され
た後、混合装置５に投入され、前記の泥水スラリーに対
して添加され、混合が図られ、処理済の処理汚泥がベル
トコンベア９により、仕向け先に導かれる。

【００２４】続いて、詳細な説明を行うと、スラリータ
ンク３に供給された汚泥水は、たとえば電極式のレベル
計１０により、レベル管理が行われるとともに、沈降を
防止して均一化を図るために、ミキサー１１が付設され
ている。泥水スラリーは、送液ポンプ１２により、切換
え弁１３、空圧自動弁１４を経て混合装置５に投入され
る。空圧自動弁１４は、エアコンプレッサー１５による
空圧を得て、電磁弁を内蔵する制御ボックス１５Ａから
の信号により開閉する。

【００２５】一方、袋体７に袋詰めされた状態で搬入さ
れた処理材６は、その袋体７からエジェクター方式によ
り、空気に乗せて貯蔵槽８に供給される、すなわち、１
系統の吸込み管路または実施例では、処理量との関係で
２系統の吸込み管路１６Ａ，１６Ｂを、その端部の口を
袋体７内に突っ込むとともに、その途中にそれぞれエジ
ェクター１７Ａ，１７Ｂを設け、たとえば共用するエア
コンプレッサー１５からのエア量をエア供給弁１８を通
して調整しながら各エジェクター１７Ａ，１７Ｂに供給
し、処理材６を貯蔵槽８内に一時貯留する。なお、エア
コンプレッサー１５を共用することなく別の圧空源を用
いることもできる。

【００２６】この場合、同伴されるエアは、貯蔵槽８に
連通するバグフィルター方式の集塵機１９内を通し、バ
グフィルター１９Ａを通る過程で、処理材６と分離し、
エアそのものは排出口１９Ｂから排出する。分離された
処理材６は、回収スクリューコンベア２０Ａ，２０Ｂを
通して、貯蔵槽８内に集める。

【００２７】直接および回収された処理材６に対して、
上下限レベルスイッチ２１Ａ，２１Ｂによりレベル管理
が行われるとともに、貯蔵槽８内、集塵機１９内に過度
の圧力が作用しないように、圧力スイッチ２２により圧
力管理が行われるようになっている。

【００２８】貯蔵槽８内の処理材６は、傾斜して配置さ
れたスクリューコンベア２３により切出しが行われ、単
位時間当たり一定量で混合装置５内に空圧ゲートバルブ
２４を経て投入される。２３Ａはスクリューコンベア２
３の駆動モーターである。空圧ゲートバルブ２４は、前
述の制御ボックス１５Ａからの信号により開閉する。こ
の場合、処理材６の添加量の微調整を、駆動モーター２
３Ａのインバーター（図示せず）により回転数制御を行
うことができる。

【００２９】混合装置５は、処理材６の投入通路および
供給通路４とは縁切れており、その空時の重量および汚
泥水スラリーを投入した状態の重量が、たとえば水平方
向（周方向）の３点においてロードセル２５（他の２個
は図示されていない）を介して支承されている。２６は
混入した空気を排出するためのバグフィルターである。
混合装置５で汚泥水スラリーに対して処理材６が添加さ
れた後、両者が均一に混合される。このために、混合装
置５内に攪拌羽根２７が内装され、駆動モーター２８に
より回転されるように構成されている。この駆動モータ
ー２８には、本発明にいう攪拌負荷力を検出するための
電流検出器２９が接続されている。

【００３０】なお、３０は洗浄水で、混合装置５内の洗
浄のために切換え弁３１を通して供給される。３２は混
合装置５からの処理汚泥を排出する排出手段、たとえば
シリンダー型の排出器である。

【００３１】他方、前記の集塵機１９は、図５〜図７に
示す構成としてある。すなわち、集塵機１９としてバグ
フィルターが用いられ、その本体４０には、貯蔵槽８に
連なる吸い込み通路４１の吸込口４２が側壁の中間に形
成され、この吸込口４２とエアの外部と連通する他方の
側壁に形成された排気口１９Ｂとの間を仕切って６個の
フィルター１９Ａ，１９Ａ…が仕切壁に垂下状態で設け
られ、バグフィルター本体４０の下部には、吸込口４２
に直接連通して前記の回収スクリューコンベア２０Ａが
配設されている。また、各フィルター１９Ａ，１９Ａ…
の口に臨んでエアノズル４３、４３…が配設され、コン
プレッサー１５に繋がっている。このエアノズル４３、
４３…からは、フィルター１９Ａ，１９Ａ…内に圧力エ
アが適宜の時点で噴射され、処理材の目詰まりを防止す
るものである。

【００３２】このように構成された設備の下で、図２〜
図４に示す処理フローに沿って各ステップを経ながら処
理される。まず、全体を制御する制御装置（図示せず）
に付設されたデジタルスイッチに対して、設定値を与え
る。排泥水設定用スイッチ５０に対してたとえば「１５
０kg」の排泥水量を設定し、負荷電流設定用スイッチ５
１に対してたとえば「２８．０Ａ」の排泥水量を設定す
る一方、処理材添加量設定用スイッチ５２に対してはた
とえば「１００kg」と排泥水量を仮設定する。また、混
合装置５でのハッチ回数をバッチ回数設定用スイッチ５
３にたとえば「５回」と設定する。

【００３３】この設定完了を待って、計量スタートとす
る（Ｓ１）。続いて、スラリータンク３がローレベルで
あることを確認した上で、空圧自動弁１４を開けて（Ｓ
２）、送液ポンプ１２の運転を開始し（Ｓ３）、ロード
セル２５による排泥水量が設定値の「１５０kg」となっ
た時点で、空圧自動弁１４が閉じるとともに送液ポンプ
１２も同時的に停止し（Ｓ４）、設定計量が完了しその
計量値がホールドされる（Ｓ５）。このときの計量値が
デジタル表示器５４に表示される。

【００３４】次に、処理材の計量がスタートし（Ｓ
６）、混合装置５の運転（攪拌羽根の起動）が開始され
（Ｓ７）、処理材の計量が開始する（電流検出器２９に
よる計量の開始：Ｓ８）。空圧ゲートバルブ２４が開き
（Ｓ９）、他方で、図２の計量スタート（Ｓ１）信号に
続いて、貯蔵槽８での処理材の貯蔵量を確認し（Ｓ１
０）、その結果がローレベル以上であることを確認した
（Ｓ１１）上で、駆動モーター２３Ａが起動し、スクリ
ューコンベア２３により送られる処理材が投入される
（Ｓ１２）。

【００３５】貯蔵槽８での処理材の貯蔵量が所定量より
少ない場合には、エア供給弁１８を開けて（Ｓ１３）、
各エジェクター１７Ａ，１７Ｂを作動させ、処理材を貯
蔵槽８内に投入し、集塵機１９および回収スクリューコ
ンベア２０Ａ，２０Ｂの運転を行い（Ｓ１４）、貯蔵槽
８内の上限レベルに達したことあるいは圧力スイッチ２
２の設定値（上限値）に達したことを確認した上で、エ
ア供給弁１８を閉じて処理材の投入を終了する（Ｓ１
５）。

【００３６】さて、混合装置５内の処理材の投入量は、
電流検出器２９により監視し（Ｓ１６）、同時に設定さ
れた処理材の投入量に達するか否かも監視し（Ｓ１
７）、未だの場合には処理材の投入を続行し、電流検出
器２９による負荷電流または処理材の投入量が設定値と
なった場合には、スクリューコンベア２３の運転を停止
する（Ｓ１８）。 また、空圧ゲートバルブ２４は閉じ
（Ｓ１９）、処理材の投入量の計量を完了しその計量値
がホールドされる（Ｓ２０）。このときの負荷電流値は
デジタル表示器５５にたとえば「２８．３Ａ」と表示さ
れ、処理材の投入量がデジタル表示器５６にたとえば
「９０kg」と表示されるとともに、処理材の投入量およ
び排泥水計量値が図示しないプリンターに印字される
（Ｓ２１）。

【００３７】次に、処理汚泥の排出工程がスタートし
（Ｓ２２）、まずベルトコンベア９が起動し（Ｓ２３）
た上で、排出シリンダー３２が排出口を開け（Ｓ２
４）、混合装置５内の残量をロードセル２５により計測
し（Ｓ２５）、排出シリンダー３２により排出口を閉じ
（Ｓ２６）、駆動モーター２８を停止する（Ｓ２７）。
この時点で、当初の計量スタート（Ｓ１）に戻るととも
に、すぐにベルトコンベア９の運転が停止する（Ｓ２
８）。以上が１バッチ工程であるが、実施例において
は、５バッチを行うので、５回の工程が繰り返される。

【００３８】上記例において、攪拌負荷力は、攪拌羽根
を駆動する駆動モーター２８の電流により検出するよう
にしてあるが、たとえば攪拌軸に公知のトルク計を設け
て直接的にはトルクを検出し、これを攪拌負荷力とする
ことなどができる。一方、投入汚泥量を、スラリータン
ク３から混合装置５への途中に設けた流量計により検出
することも不可能ではないが、前述の通り、対象の汚泥
水の性状が経時的に変化するので、密度管理が必要とな
り、また汚泥水が含有する砂類などによる流量計の閉塞
などの事態が生じるので、混合装置での重量管理が好適
である。

【００３９】本発明は、汚泥水としてセメント系、ベン
トナント系などのものを対象とする限り、その種類に限
定はない。したがって、処理材も脱水剤、混和材、凝集
材、固化用前処理材などの適宜のものを対象とする。た
だし、粒径が小さくかつ軽量な粉粒体であることが条件
となる。

【００４０】（参考実験例）以下参考実験例を示し前記
の実施例の効果を明らかにする。 ＜実験例１＞ ある土木工事現場で、発生した汚泥水に対して、図１の
処理装置により処理した。排泥の基本配合としては、セ
メント１００kg、粘土：２５０kg、水：７８２kgであ
る。この基本配合の下で、経時的に変化することは予め
確認できているが、経時的な変化自体は計測しなかっ
た。排泥量に対して、前述の製紙工場で発生するスラッ
ジ焼却灰の添加量を、電流値を２８．０Ａを基準に追従
制御させて処理汚泥を得た。このときの、テーブルフロ
ー値（コンシステンシー）を各バッチごと調べたとこ
ろ、表３に示す結果を得た。同表には、Ｐロート値およ
び一軸圧縮強度を併示した。

【００４１】

【表３】

【００４２】この結果によれば、処理材量が汚泥水量に
対して比較的大きく変化するものの、各バッチごとのテ
ーブルフロー値はほぼ一定であり、コンシステンシー管
理に大きな効果が得られることが判る。

【００４３】 ＜実験例２＞ 他の土木工事現場で、発生した汚泥水に対して、図１の
処理装置により処理した。排泥の基本配合としては、セ
メント２００kg、粘土：２５０kg、水：７８２kgである
ほかは、実験例１と同一であり、結果を表４に示した。
評価も実験例１と同様であることが判った。

【００４４】

【表４】

【００４５】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、軽量な微
粉体を確実かつ効率的に目的の貯蔵槽内に搬送すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の処理装置例の概要図である。

【図２】本発明の処理フローの上流部分を示す。

【図３】本発明の処理フローの中流部分を示す。

【図４】本発明の処理フローの下流部分を示す。

【図５】集塵機（バグフィルター）の正面側の縦断面図
である。

【図６】その左側の縦断面図である。

【図７】その平面図である。

【符号の説明】

１…汚泥水、３…スラリータンク、４…供給通路、５…
混合装置、６…脱水用処理材、７…袋体、８…貯蔵槽、
９…ベルトコンベア、１２…送液ポンプ、１４…空圧自
動弁、１５…エアコンプレッサー、１５Ａ…制御ボック
ス、１７Ａ，１７Ｂ…エジェクター、１９…集塵機、１
９Ａ…バグフィルター、２０Ａ，２０Ｂ…回収スクリュ
ーコンベア、２３…スクリューコンベア２３、２４…空
圧ゲートバルブ、２５…ロードセル、２７…攪拌羽根、
２８…駆動モーター、２９…電流検出器、３２…排出手
段、４０…バグフィルター本体、４１…吸い込み通路、
４２…吸込口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小保方 聡 東京都千代田区九段北４丁目２番35号 ライト工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−134499（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−7422（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−224447（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−45878（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−99183（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E02F 7/00 C02F 11/00 101

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粒径が小さくかつ軽量な粉粒体である処理
   材を、その収容容器から一時貯蔵槽との間の通路に設け
   たエジェクターによる空気搬送力により一時貯蔵槽に対
   して搬送するとともに、 前記貯蔵槽からバグフィルターに連通する吸い込み通路
   を設け、同伴空気をバグフィルターを通して外部に排気
   し、収集した処理材はバグフィルターの下部からコンベ
   アに乗せて前記貯蔵槽に供給し、 貯蔵槽内の処理材を建設汚泥に対して添加するように構
   成したことを特徴とする建設汚泥処理材の搬送方法。
2. 【請求項２】粒径が小さくかつ軽量な粉粒体である処理
   材の搬送装置であって、 処理材の収容容器と一時貯蔵槽とを通路により連絡し、
   その通路の途中にエジェクターを設けて、これに供給す
   る圧空により一時貯蔵槽に対して処理材を搬送する投入
   経路を設け、 前記貯蔵槽とバグフィルター本体内に連通する吸い込み
   通路を設け、前記バグフィルター本体内の吸込口とエア
   の外部と連通する排気口との間を仕切ってフィルターを
   設け、前記バグフィルター本体の下部に前記吸込口に直
   接連通して前記貯蔵槽の上部へ至るスクリューコンベア
   を設け、 前記貯蔵槽の下部から処理材を建設汚泥に対して添加す
   る添加経路を設けたことを特徴とする建設汚泥処理材の
   搬送装置。