(57)【要約】【課題】切削泥水の除去率を低下させることなく装置を全体的に小型化して再利用可能な清浄水を得られるようにする。【解決手段】切削泥水を受け入れる受水槽２、傾斜板型沈澱槽３、滞留槽４からなり、各槽の間はオーバーフロートラフ２３、３４で連結してある。滞留槽４に水位検知器が設けてあって吸引ポンプ６を介して膜式フィルタ５１に連結してあり、水位検知器４０が所定の水位を検知して吸引ポンプ６を起動して滞留槽の水を膜式フィルタに送水するようにしてある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
泥水を受け入れる受水槽、傾斜板型沈澱槽、滞留槽からなり、各槽の間はオーバーフロートラフで連結してあり、滞留槽は炭素フィルタの表面に不織布を設けた膜式フィルタに連結してある切削泥水処理装置。
【請求項２】
請求項１において、受水槽に浮遊粒子の沈降を促進する傾斜板が設けてあり、受水槽と沈澱槽の槽下部に傾斜板の傾斜方向と同じ傾斜方向の傾斜底板が設けてあり、更に、この傾斜底板と逆方向の傾斜の逆傾斜底板が、その先端がずらして配置してあり、両傾斜底板の間に槽底部に通ずるスリットが形成してある切削泥水処理装置。
【請求項３】
請求項１または２において、滞留槽には水位検知器が設けてあり、水位検知器が所定の水位を検知して吸引ポンプを起動して滞留槽の水を膜式フィルタに吸引する切削泥水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスファルトコンクリートやセメントコンクリート（以下、コンクリート等という）を切断したり穿孔する際に、切削刃の冷却及び粉塵の飛散防止に使用した切削粉を含んだ泥水状の冷却水を回収し、泥状となった切削粉を分離除去して清浄水を得て再利用することができるようにした切削泥水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カッターでコンクリート等を切断・穿孔する場合、粉塵の飛散防止と切削効率の向上及びカッター刃を冷却するために切削時にカッター刃に注水しており、切削粉が冷却水と混合されて泥水となって排出されるので、この泥水中の切削粉からなる固体分を泥水処理装置を使用して固液分離をおこなって泥水を浄化していた。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３３６００号公報
【特許文献２】特開２００２−０８５９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
切削泥水を回収して分離処理するには次のような問題があった。コンクリート等の切削場所は狭隘な場所となることがあり、泥水処理装置は小型化が要求されている。しかし、切削に伴って発生する泥水の微細な切削粉と水を分離するため、サイクロン方式で固液を分離しようとすると装置が大きくなり、泥水処理装置を小型化することが困難であった。
また、微細な切削粉を除去して冷却水等として再利用可能なレベルにまで浄化するのが困難であり、沈澱させた泥状の微細粉は産業廃棄物として取り扱われるため、処分のためのコストがかかっていた。
本発明は、沈澱槽をコンパクトとし、そしてコンパクトでありながら微細な切削粒子を分離除去でき、かつ、装置全体を小型化すると共に、再利用可能な清浄水を得られるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
泥水を受け入れる受水槽、傾斜板型沈澱槽、滞留槽からなり、各槽の間はオーバーフロートラフで連結してあり、滞留槽は炭素フィルタの表面に不織布を設けた膜式フィルタに連結してある切削泥水処理装置であり、沈澱槽の傾斜板は取り外し可能であると共に傾斜板の角度を調節可能としたものである。
また、受水槽に浮遊粒子の沈降を促進する傾斜板が設けてあり、受水槽と沈澱槽の槽下部に傾斜板の傾斜方向と同じ傾斜方向の傾斜底板が設けてあり、更に、この傾斜底板と逆方向の傾斜の逆傾斜底板が、その先端が底部傾斜板の先端より下にずらして配置してあり、両傾斜底板の間に槽底部に通ずるスリットが形成してある切削泥水処理装置であり、傾斜板を通って沈降した微粒子を傾斜底板のスリットを通して槽の底部に導いて固液分離を促進し、更に、槽内の水が何らかの原因で撹乱されても沈降した微粒子が舞い上がるのを防止するものである。
滞留槽には水位検知器が設けてあり、所定の水位に達すると給水ポンプが起動され、滞留槽内の水が活性炭フィルタに膜を設けたフィルタに吸引される。膜面には吸引された水内の微粒子が堆積して汚泥ケーキ膜が形成され、切削粉は除去されて清浄な水が得られる。
【発明の効果】
【０００６】
コンパクトな装置であるので狭隘な作業現場にも搬入することができ、発生する切削泥水をほぼ完全に清浄とすることができ冷却水等として再利用が可能である。
また、分離除去した泥状物は、脱水等によって固化することも可能であり、体積を大幅に縮小させた固形物は産業廃棄物としてではなく処分できるので、産業廃棄物処理費が大幅に低減できるとともに、環境対策にも貢献しエコロジーに寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の装置を図示の実施例に基づいて説明する。
図１に示すように、泥水処理装置１は、ステンレス製の槽１０（H４５０ｃｍ×W３５０ｃｍ×D２５０ｃｍ）が移動可能な台車５上に設置してあり、作業員が一人で移動させることができる大きさ及び重量としてあるので、狭隘な現場においても小回りがきき、現場への搬入及び移動が容易である。また、台車５に必要に応じて走行方向を制御するためのハンドルバー（図示しない）を設ける。槽１０の大きさは、処理する泥水の量に応じて適宜設計する。
槽１０は、仕切り２０、３０で３つに分割されてそれぞれ、受水槽２（W１５０ｃｍ）、傾斜板型沈澱槽３（Ｗ１２０ｃｍ）、及び滞留槽４（Ｗ８０ｃｍ）としてある。本実施例では、槽１０を仕切板で各槽２〜４を構成してあるが、各槽２〜４が処理水の流れに従って配列してあればよく、独立した各槽２〜４を適宜隣接して配列しても、また、分離独立した状態に配列してあってもよい。
受水槽２と傾斜板型沈澱槽３は、槽１０の一方の壁面に沿って設けられたオーバーフロートラフ２３で連結されており、オーバーフロートラフ２３は、受水槽２と傾斜板型沈澱槽３の全長に渡って設けてある。仕切り２０の上部には、オーバーフロートラフを設けるための切欠が形成してあり、仕切り２０とオーバーフロートラフ２３の接触部には水密処理がしてあり、受水槽２から傾斜板型沈澱槽３に処理する泥水が漏出しないようにしてある。また、受水槽２と傾斜板型沈澱槽３には洗浄水や沈積した汚泥を排出するための排出口２５、３５、４５が設けてある。
【０００８】
傾斜板型沈澱槽３の次段の滞留槽４は、オーバーフロートラフ２３が設けてある側の壁とは反対側の壁面に沿って設けられたオーバーフロートラフ３４で連結されており、オーバーフロートラフ３４は、連結する二つの槽の全長に渡って設けてある。
受水槽２に泥水が注水され槽内の泥水の水位が上昇するとオーバーフロートラフ２３に流入して隣接する傾斜板型沈澱槽３側に流れこみ、切削粉の微粒子は傾斜板型沈澱槽３の傾斜板３１によって沈降が促進され、水位が上昇すると上澄みがオーバーフロートラフ３４に流れ込み次段の滞留槽４に導かれる。
【０００９】
受水槽２は、切削装置から排出された冷却水と切削粉の混合物からなる切削泥水を回収して受け入れる槽であり、注入された切削泥水中の切削粉は槽内に滞留している間に沈降する。切削粉は微粒子であり、アスファルトコンクリートの切削粉の場合、比重が小さく次段の傾斜板型沈澱槽３において切削粉の除去率がセメントコンクリートの切削粉の場合と比較すると低下するので、除去率を向上させるために受水槽２において凝集剤を添加するようにしてもよい。この場合、凝集剤と切削泥水を接触させるために、受水層２には適宜の撹拌装置を設けてもよい。
【００１０】
傾斜板型沈澱槽３は、本実施例では受水槽２に隣接して設けてあり、両槽はオーバーフロートラフ２３で連絡してある。受水槽２に流入した切削泥水の水位が上昇すると、受水槽２内の水はオーバーフロートラフ２３に流入して傾斜板型沈澱槽３に流下する。オーバーフロートラフ２３から傾斜板型沈澱槽３に流入した泥水は、同槽３の水面に溢れ出して沈澱槽３の反対側に設けられたオーバーフロートラフ３４に向かって流れていく。泥水中の切削粉の微粒子は、傾斜板３１に沿って槽の底部に向かって沈降していき、上澄み水みがオーバーフロートラフ３４に到達し、隣接する滞留槽４に流入するので、切削泥水中の切削粉はほぼ分離され、上澄み水には微粒子が殆ど含まれていない状態となる。
傾斜板３１は槽の深さの中間部までの長さであり、傾斜板型沈澱槽３の底部は切削粉が沈積する空間となっており、槽底部には沈積した切削粉を排出する開口３５が設けてあり、バルブを開けて開口から沈積した泥を排出することができる。
【００１１】
図４に示すように、傾斜板型沈澱槽３の幅に合わせた間隔で平行に配置した支持板３２、３２に約１０ｍｍ間隔で傾斜させた複数枚の板３３を平行に配設したものであり、間隔や板３３の長さは切削する対象、すなわち切削粉の性状に応じて変更すると効率的に固液分離がおこなえる。セメントコンクリートの切削粉の場合は、１０ｍｍ間隔で角度４５度、アスファルトコンクリートの切削粉では、間隔１０ｍｍで角度３０度するのが好ましいがこの値に限定されるものでなく、切削粉の性状に応じた最適な傾斜角度と間隔を実験によって求める。
切削対象を変更するとき、傾斜板３１の仕様を迅速に変更することができるようにするため、傾斜板３１は傾斜板型沈澱槽３に対して着脱式としてある。仕切壁２０、３０の中間位置に支持板（図示しない）を張り出して設けておき、この支持板に着脱式の傾斜板のユニット３１を載せて傾斜板型沈澱槽３とするもので迅速に傾斜板ユニットを交換することができる。
【００１２】
傾斜板型沈澱槽３において、オーバーフロートラフ２３から流入した泥水中の固形分である切削粉は、オーバーフロートラフ２３の反対側に設けられたオーバーフロートラフ３４に向かって流れ、その途中に設けられた傾斜板３１に沿って槽底部に導かれて沈積する。流入した泥水が傾斜板型沈澱槽３の反対側のオーバーフロートラフ３４に達するまでには切削粉の９０〜９５％は沈澱させることができ、目視ではほぼ透明な状態となる。切削粉が除去された泥水は、傾斜板型沈澱槽３のオーバーフロートラフ３４に流入し、滞留槽４に導かれる。
【００１３】
滞留槽４には、水位検知器４０が設けてある。水位検知器４０は高水位と低水位の位置の2箇所に設けてあり、一方は上限水位を、他方は下限水位を検知するものである。上限水位を検知すると水位検知器からの信号によって吸引ポンプ６が駆動され、滞留槽内４の水は吸引ポンプ６によって吸引されて滞留槽４に連結された膜式フィルタ５１に送水される。送水によって水位が低下して下限水位となると、水位低下を検知した水位検知器からの信号によって吸引ポンプ６の駆動が停止されて膜式フィルタ５１への送水が停止される。
この吸引ポンプ６の制御は槽１０外側に取り付けた制御装置７によって行なわれる。
【００１４】
膜式フィルタ５１は中空円筒状のカーボン製のフィルタの外周面に不織布からなるフィルタを巻きつけたものであり、滞留槽４に到達した切削粉が僅かに残留している泥水が膜式フィルタを通過する際に、膜面において切削粉の膜が形成され、泥の膜がフィルタの役割を発揮することもあり、更に微小な切削粉が除去されるので、膜式フィルタを通過した水には殆ど切削粉は含まれていない。
【００１５】
膜式フィルタを通過した水には極微粒子の切削粉が含まれていることがあり、この水が吸引ポンプ６に吸引されると吸引ポンプ６にダメージを与えることがあるので、更にグラスファイバー製、もしくはセラミック製の最終フィルタ５２を通してポンプに水が吸引されるようにしてある。
吸引ポンプを採用してあるため、最終的に切削粉が除去された清浄な水が吸引ポンプを通過するので、故障が少なく、メンテンナンスが容易である。
最終フィルタ５２が除去する極微粒子の切削粉は量がそれほど多くないので、最終フィルタ５２は長時間の使用が可能であり、頻繁にフィルタの交換を必要としないので効率よく運転することが可能である。
【００１６】
膜式フィルタ５１、及び最終フィルタ５２を通過して排出される水は切削粉を含まない清浄な水であるので冷却水として再利用可能である。
本装置を一定期間稼動させた後は、受水槽２、傾斜板型沈澱槽３及び滞留槽４の底部に沈積した泥を底部に設けた排水口のバルブを開けて排出して槽内を清掃する。
また、膜式フィルタ５１のフィルタ膜に形成された泥の膜は清浄水で洗浄することによって数回再使用することが可能である。
フィルタ５１、５２は、図３に示すように、槽１０の上面に設けた張出部に吊り下げるように固定し、滞留槽４及び吸引ポンプの間はホースで連結する。
【００１７】
実施例２
基本的構成であり各槽の配列は実施例１と同様であるが、図５（１）に示すように、受水槽２に微粒子の沈降を促進するための傾斜板３１を槽の上部側に設け、更に、傾斜板３１の下側の空間に傾斜板３１の傾斜方向と同じ傾斜方向の傾斜底板２５が設けてあり、更に、この傾斜底板２５と逆方向の傾斜の逆傾斜底板２６が、その先端が底部傾斜板２６の先端より下側に位置するようにずらして配置してあり、かつ、両傾斜底板２５、２６の間に槽底部に通ずるスリット２７が形成してある。
【００１８】
傾斜板３１に沿って沈降する微粒子は、傾斜底板２５と逆傾斜底板２６に導かれてスリット２７を通って槽底部に沈積する。一旦底部に沈積した微粒子は、槽内の水に乱れが生じても、傾斜底版２５と逆傾斜底板２６が槽の底部に乱れが波及するのを防止すると共に、乱れが槽底部に及んだとしても微粒子がスリットを通って水面まで上昇するのを防止するので、微粒子の沈澱分離が効果的におこなわれる。
【００１９】
図５（２）に示すように、傾斜底板２５の先端部を逆傾斜底板２６の先端よりも下側まで延長して槽底部に通ずるスリット２７を形成したものであっても、前述の効果が得られる。
このように、傾斜底板２５と、逆傾斜底板２６を傾斜板型沈澱槽３の傾斜板３１の下側にも設けると更に沈澱分離の効果を高めることができる。
傾斜底板２５と逆傾斜底板２６をセットにして傾斜板３１のユニット同様にユニット式にして槽に対して着脱自在にすることによって、槽底部の清掃が容易となる。また、傾斜角度やスリットの大きさを変更したユニットを準備することによって性状の異なる微粒子に迅速に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】泥水処理装置の概念平面図。
【図２】泥水処理装置の正面図。
【図３】泥水処理装置の側面図。
【図４】傾斜板の分解斜視図。
【図５】受水槽の他の実施例の断面図。
【符号の説明】
【００２１】
１    泥水処理装置
２    受水槽
２５  傾斜底板
２６  逆傾斜底板
２７  スリット
３    傾斜板型沈澱槽
３１  傾斜板
４    滞留槽
４０  水位検知器
５１，５２    フィルタ
６    吸引ポンプ
７    制御装置
１０  槽
【図１】
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【図４】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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