(57)【要約】【課題】  細粒分が非常に多く、含水比の高い浚渫土であっても、確実に分級、洗浄、脱水固化することにより、盛土材などとして再生利用し得る方法および装置を提供する。【解決手段】  浚渫土の処理にあたり、高含水比で、砂分の含有率が少なく、かつ多量のシルト、粘土分の細粒分で構成される浚渫土の固形分に対し、脱水効率を向上させる添加材の添加量を決める工程と、前記添加量を一定量に計量する工程と、前記計量された添加材を前記浚渫土に添加混合する工程と、前記添加混合工程での混合体からゴミ、礫、砂および高含水比の細粒分であるスラリーなど、粒径や性状ごとに分級する工程と、前記工程により分級されたスラリーを脱水して脱水ケーキを作る工程にて、処理する。用いる添加材の性状は１ｍｍ未満であって０．０７５ｍｍ以上の粒径範囲を有する砂、または前記砂と水とスラリー、もしくは砂と水、もしくは砂とスラリーとを攪拌した混合体とした。【選択図】図１−３
2010089016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高含水比で、砂分の含有率が少なく、かつ多量のシルト、粘土分の細粒分で構成される浚渫土の固形分に対し、脱水効率を向上させる添加材の添加量を決める工程と、前記添加量を一定量に計量する工程と、前記計量された添加材を前記浚渫土に添加混合する工程と、前記添加混合工程での混合体からゴミ、礫、砂および高含水比の細粒分であるスラリーなど、粒径や性状ごとに分級する工程と、
前記工程により分級されたスラリーを脱水して脱水ケーキを作る工程と、
前記添加材の性状は１ｍｍ未満であって０．０７５ｍｍ以上の粒径範囲を有する砂、または前記砂と水とスラリー、もしくは砂と水、もしくは砂とスラリーとを攪拌した混合体であることを特徴とする浚渫土の処理方法。
【請求項２】
高含水比で、砂分の含有率が少なく、かつ多量のシルト、粘土分の細粒分で構成される浚渫土の固形分に対し、脱水効率を向上させる添加材の添加量を決める手段と、前記添加量を一定量に計量する手段と、前記計量された添加材を前記浚渫土に添加混合する手段と、前記添加混合工程での混合体からゴミ、礫、砂および高含水比の細粒分であるスラリーなど、粒径や性状ごとに分級する手段と、
前記工程により分級されたスラリーを脱水して脱水ケーキを作る手段と、
を備えてなることを特徴とする浚渫土の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、港湾や湖沼、河川などの底泥の浚渫土を処理し、有効利用するための浚渫土の処理方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
浚渫土を減容化して処理したり、資源として有効利用することが望ましい。
【０００３】
しかしながら、浚渫土には、水やゴミ、大小の礫、浮遊物等の種々の各種の異物が混在しているため、それらを取り除かなければ、減容化して量を少なくし、その後の処理を容易としたり、資材として有効利用することはできない。
【０００４】
浚渫土砂を再利用可能に処理する浚渫土砂処理としては、種々の先行例がある。このうち、港湾、河川、湖沼などから発生する浚渫土に含まれている各種の混合異物を分別、除去でき、浚渫土を低コストで大幅に減水化、減容化でき、また、浚渫土から各種ゴミと水以外の礫、砂等を資材として取り出し、それらを資源として有効に再利用し得る浚渫土砂の処理方法としては、特開２００８−１８３１６（以下、先行例という）がある。
【０００５】
この先行例では、
土砂溜め槽に溜められた浚渫土を攪拌兼積込機により攪拌混合した土砂、または土砂圧送浚渫船によって浚渫され、かつパイプ輸送管で運ばれてきた浚渫土を、スクリーンにより大礫、粗大ごみ、木片などの大きな混在異物を除去する工程と、
前記スクリーンを通過した第１の土砂を土砂搬送装置により所定の場所まで搬送し、加水して解砕攪拌機により第１のスラリーとする工程と、
前記第１のスラリーから第１の土砂分離機を介し所定の粒径の第２の土砂を分離させる工程と、
前記第１の土砂分離機を通過したスラリーから第２の土砂分離機を介し所定の粒径の第３の土砂を分離させる工程と、
前記第２の土砂分離機を通過した第２のスラリーをサイクロンにより重い第３のスラリーと軽い第４のスラリーとに分離させる工程と、
前記第３のスラリーから第３の土砂分離機を介し所定の粒径の第４の土砂を分離させる工程と、
前記第３の土砂分離機を通過した第５のスラリーを再度前記第１、第２の土砂分離機、前記サイクロンを経由させる工程と、
前記サイクロンにより分離された軽い前記第４のスラリーを第４の土砂分離機を通過させ所定の粒径の第５の土砂を分離させる工程と、
前記第１、第２の土砂分離機により分離させた前記第２、第３の土砂を加水しながら礫洗浄機により洗浄して礫と第６のスラリーとに分離させる工程と、
前記礫洗浄機および砂洗浄機より分離させた第６のスラリー、第７のスラリーを、ゴミ・土砂分離機により第８のスラリーとゴミに分離させる工程と、
前記第４の土砂分離機を通過した第９のスラリーに凝集剤を添加、混合してスラリー槽に貯留する工程と、
前記スラリー槽からの第１０のスラリーを高圧ポンプに供給し、高圧ポンプからの第１１のスラリーを高圧フィルタープレスに打込み脱水ケーキと濾水とに分離することにより浚渫土を処理するようにしている。
【特許文献１】特開２００８−０１８３１６号公報
【０００６】
そして、この先行例によれば、スクリーンを介し大型ゴミの夾雑物を除去することができる。
また、解砕攪拌機、第１〜第ｎの土砂分離機、サイクロン等により、礫、砂のような粒径の異なる土砂をそれぞれ取り出し、それらを洗浄して有効な資材として利用することができる。
また、礫洗浄機、砂洗浄機からの排出物をゴミ・土砂分離機により処理するようにしているため、容易にゴミを取り出し処理することができる。
また、前述のように、礫、砂を取り出し資材として活用できるようにし、かつ高圧フィルタープレスにより、脱水ケーキと濾水とに分離するので、浚渫土を大幅に減容化することができる等のメリットがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この先行例では、４ＭＰａの高圧フィルタープレス処理において、０．０７５〜２．００ｍｍの砂分が１０％程度で極端に少なく、０．０７５ｍｍ未満のシルトや粘土分が９０％程度の細粒分が非常に多く、含水比の高い浚渫土では、凝集剤を多く添加しても脱水後の脱水ケーキは含水比が大きく液状を呈し、盛土材として不適であるばかりか、運搬でさえ困難性を伴う状況で、脱水時間を長時間にせざるを得ない。これでは、施工能率の低下に伴いフィルタープレス（脱水）機の台数を多く配置するなどでコスト高になるとともに、長時間稼動によるエネルギー消費の増加による電力量や燃料消費により二酸化炭素排出増加など環境への悪影響が懸念される、という課題があった。
【０００８】
この発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、細粒分（土粒子径０．０７５ｍｍ未満の成分）が非常に多く、含水比の高い浚渫土であっても、確実に分級、洗浄、脱水固化することにより、盛土材などとして再生利用し得る方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、高含水比で、砂分の含有率が少なく、かつ多量のシルト、粘土分の細粒分で構成される浚渫土の固形分に対し、脱水効率を向上させる添加材の添加量を決める工程と、前記添加量を一定量に計量する工程と、前記計量された添加材を前記浚渫土に添加混合する工程と、前記添加混合工程での混合体からゴミ、礫、砂および高含水比の細粒分であるスラリーなど、粒径や性状ごとに分級する工程と、前記工程により分級されたスラリーを脱水して脱水ケーキを作る工程と、前記添加材の性状は１ｍｍ未満であって０．０７５ｍｍ以上の粒径範囲を有する砂、または前記砂と水とスラリー、もしくは砂と水、もしくは砂とスラリーとを攪拌した混合体であることを特徴とする。
請求項２の発明は、高含水比で、砂分の含有率が少なく、かつ多量のシルト、粘土分の細粒分で構成される浚渫土の固形分に対し、脱水効率を向上させる添加材の添加量を決める手段と、前記添加量を一定量に計量する手段と、前記計量された添加材を前記浚渫土に添加混合する手段と、前記添加混合工程での混合体からゴミ、礫、砂および高含水比の細粒分であるスラリーなど、粒径や性状ごとに分級する手段と、前記工程により分級されたスラリーを脱水して脱水ケーキを作る手段と、を備えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明の方法、装置によれば、細粒分が非常に多く、含水比の高い浚渫土であっても、この浚渫土に対し、脱水する際にフィルターの役目を果たし、脱水効率を向上させ、速やかに脱水させる添加材を添加混合させるため、所望の盛土材などとして脱水固化し、再生利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に沿って本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１−１〜図１−２は本発明にかかる処理方法を実施するための装置の第１実施例の系統図を示す。
【００１３】
この処理装置は、例えばグラブ浚渫船１により浚渫された浚渫土２が投入される土砂溜め槽３と、この土砂溜め槽３内の浚渫土２を攪拌兼所定の場所に積込む攪拌兼積込機４と、土砂溜め槽３の土砂５をスクリーン９を介し大ゴミ９３のような混在異物を除去して投入される受入れホッパー１０と、この受入れホッパー１０に、砂１１２、スラリー１０６、水１０５等の所定の種類の混合体の添加量を決める手段と、添加量を一定量に計量する手段と、計量された添加材を浚渫土に対し添加混合する砂供給手段と、この受入れホッパー１０からの第１の土砂１１を所定の場所へ搬送する土砂搬送装置１２と、搬送されてきた土砂中から混在している鉄片１８を除去する第１の磁力選別装置１３と、浚渫土２や、添加材が混合された浚渫土２を粒径や性状ごとに分級する手段とを備えている。なお、スクリーン９には、グラブ浚渫船１により浚渫された浚渫土２または、土砂圧送浚渫船６からパイプ輸送管７を通した浚渫土８のどちらか一方が投入され、使用される。
【００１４】
砂供給手段は、砂１１２を投下する、開閉角が適宜の制御機構（図示せず）によって任意に選択可能で供給量を調整可能なホッパー（図示せず）と、このホッパーの下方に配置されたベルトコンベアの如き砂供給装置１０２と、砂１１２、スラリー１０６、水１０５等を攪拌する機能を有する攪拌槽１０４とを備え、この添加材である混合体はスラリー１２１として一定の量、流量を制御可能なポンプを介し受入れホッパー１０へ供給される。なお、性状を同じくするスラリー１２０、１２２は土砂溜め槽３または解砕攪拌機２０へも供給可能であり、混合体は受入れホッパー１０、土砂溜め槽３または解砕攪拌機２０のいずれか一に供給すればよい。混合体の送泥量は、計量手段を介し受入れホッパー１０から排出される浚渫土の粒径１ｍｍ以下の固形分に対して一定量を調整して送られる。ここで、浚渫土の固形分（浚渫土のうち、水分とゴミ等を除いたもの）に対して一定量とは、後述する脱水ケーキ６０の水分を除いた重量（乾燥重量）のうち、土粒子径１ｍｍ未満〜０．０７５ｍｍ以上の土粒子重量が１５％程度以下になる量をいう。
【００１５】
なお、１５％以上とすると、次の問題が生じる。
Ａ．加える砂の量が多くなり、処理量が増える。
Ｂ．処理時間が長くなる。
Ｃ．設備が大きくなる。
Ｄ．処理に必要なエネルギーが増える。
Ｅ．処理土の運搬量も大きくなる。
Ｆ．そのため、効果的でなくなってくる。
以上のことから、１５％程度以下としている。
【００１６】
なお、上記において、添加材の添加量を決める手段は次の通りである。
ア  土質試験より、得られた浚渫土と添加材との砂の粒度分布などに基づきパソコン等の演算装置によって、添加する添加材である砂の量を決め、ホッパー駆動工程で、ホッパーを介し砂を所定量投入する。
イ  試験施工により得られた脱水時間や脱水ケーキの粒度分布の結果を考慮して、最適な砂の添加量を決めても良い。
ウ  混合体を添加する場合は、使用する砂やスラリーの性状から配合比をパソコン等によって演算するなどして決め、上記の手順より求められた最適な量の砂が添加されるように混合体の添加量を決める。
【００１７】
また、添加材の添加量を一定量に計量する手段としては次の通りである。
「砂を添加する場合」
ベルコン速度を調整する。およびもしくはホッパー排出口の開口程度を調節する（ホッパーから直接添加する場合と一端ベルコンに落下させてから添加する場合とがある）。
「混合体を添加する場合」
混合体の濃度を測定し、砂の含有率の変化を把握する。または、混合体の配管に流量計（図示せず）をつけて計量しても良い。
【００１８】
これらの最良とされるいずれかを、砂供給工程ないしスラリー１２０〜１２２の搬送工程に組み込めば良い。
【００１９】
なお、砂１１２としては、１ｍｍ未満から０．０７５ｍｍ以上の粒径範囲のものを５０％程度以上有するものを用いることが好ましい。
この粒径の砂は、脱水時にフィルターの役目をはたし、流体輸送に適している粒径である。なお、本発明において添加する砂には、有害物質や環境基準を超える場合を除いて、石粉や金属類、その他を含んでもよい。
【００２０】
また、攪拌槽１０４への水１０５は清水槽１９からポンプを介し供給され、清水槽１９の水は受入れホッパー１０にも供給される。清水槽１９の水は水１３０として受入れホッパー１０にも投入される。また、受入れホッパー１０には、土砂圧送浚渫船６からパイプ輸送管７を介し浚渫土８が投入される。なお、スラリー１０６の流動性が十分に高い場合や、浚渫土８の水分が多い場合には加水しない場合もある。
【００２１】
また、攪拌槽１０４へのスラリー１０６は、後述する第３の泥水受け槽４７から供給される。これは砂１１２の沈殿防止として供給される。
【００２２】
土砂搬送装置１２には磁力選別装置１３が設けられ、第１の土砂１１中に含まれている鉄片のような磁性体を検出し、磁力選別装置１３へ搬送する。磁力選別装置１３は、ベルトコンベア１４を有している。このベルトコンベア１４内にはマグネット１５が設けられ、ベルト上に搬送されている土砂中に含まれている鉄片１６を吸着自在となっており、吸着した鉄片１６が所定位置に搬送されてきたとき、シュート１７を介し所定の場所に搬送し収集するように構成されている。符号１８は収集・集積された鉄片１８を示す。
【００２３】
前記土砂搬送装置１２の次工程として、解砕攪拌機２０が設けられている。この解砕攪拌機２０には、鉄片１６があるときはそれが除去された土砂搬送装置１２からの第１の土砂１１が投入される。また、清水槽１９内の水がポンプで供給される。また、解砕攪拌機２０には、砂供給手段で生成された一定量の攪拌されたスラリー１２２が投入される。なお、スラリー１２２と同じ性状のスラリー１２０または１２１がスクリーン９に投入された場合、解砕攪拌機２０にスラリー１２２を投入する必要はない。このスラリー１２２は、砂、水およびスラリー１０６からなる混合体で、このような混合体とするのは、混合体が液状であるため、一定量加える作業が効率的に管理できるためである。この混合体からなるスラリー１２０を土砂溜め槽３に投入した場合、攪拌兼積込機４の作業量が増加し、効率が悪いことが考えられる。このため、解砕攪拌機２０にスラリー１２２を投入するのが一番好ましい。また、第１の泥水受け槽４０の水がポンプを介して循環して供給され、省水化を図っている。
【００２４】
解砕攪拌機２０の次工程として、第１のスラリー２１が投入される第１の土砂分離機２２、第２の土砂分離機２３、第２の土砂分離機２３からの第２のスラリー２６が投入される第２の泥水受け槽２７が設けられている。
【００２５】
第２の泥水受け槽２７内の水はポンプを介しサイクロン２８に供給される。サイクロン２８は重いスラリーと軽いスラリーとに分別するものでサイクロン２８からの第３のスラリー２９は第３の土砂分離機３１に供給され、取り出された第５のスラリー３２は第１の土砂分離機２２に投入されるように構成されている。
【００２６】
なお、第１、第２、第３の土砂分離機２２、２３、３１には清水槽１９からの水が、水１３２、水１３３、水１３１としてそれぞれ供給される。
【００２７】
また、前記サイクロン２８からの第４のスラリー３０が投入される第４の土砂分離機４４、この第４の土砂分離機４４からの第９のスラリー４６が投入される第３の泥水受け槽４７を備えている。
【００２８】
また、第１、第２の土砂分離機２２、２３からの第２、第３の土砂２４、２５が投入される礫洗浄機３４を備えている。
【００２９】
また、第３の土砂分離機３１から取り出される第４の土砂３３が投入される砂洗浄機４１、礫洗浄機３４からの第６のスラリー３６、砂洗浄機４１からの第７のスラリー４３が投入されるゴミ・土砂分離機３７を備え、このゴミ・土砂分離機３７から排出される第８のスラリー３８は前記第１の泥水受け槽４０に投入される。
【００３０】
また、凝集剤であるＰＡＣ５０、消石灰５１がそれぞれ供給される、攪拌機が設けられたスラリー槽４９、第３の泥水受け槽４７からの泥水が供給される攪拌機が設けられた貯泥槽４８を備えている。
【００３１】
スラリー槽４９からの第１０のスラリー５２は、給泥ポンプ５３、必要に応じ設けられた第２の磁力選別装置５４を介し高圧ポンプ５５へ供給され、高圧ポンプ５５からの第１１のスラリー５６は高圧フィルタープレス５７に投入される。
【００３２】
高圧フィルタープレス５７からの濾水６４は、適宜処理され、その過程で生じる第１２のスラリー７１は前記貯泥槽４８に供給される。
【００３３】
その他、図１−２において、符号６０は高圧フィルタープレス５７から排出された脱水ケーキ、５９は脱水ケーキ６０を搬送するベルトコンベアである。
【００３４】
次に本発明の処理方法をさらに詳しく説明する。
【００３５】
まず、湖や、河川、港湾などの底泥をグラブ浚渫船１で浚渫し、土運船などから浚渫土２を土砂溜め槽３に貯留する。この浚渫土２は、細粒分（土粒子径０．０７５ｍｍ以下の成分）が非常に多く、含水比の高い浚渫土である。
【００３６】
土砂溜め槽３内に貯留された浚渫土２は攪拌兼積込機４で均質となるように攪拌し、土砂５とする。このように処理することで、次のスクリーン９での分離がよりスムーズとなる効果がある。なお、この土砂溜め槽３に投入された浚渫土２の固形分に対し、砂供給手段にて作成され、攪拌された混合体であるスラリー１２０を一定量投入する。なお、前述のように、スラリー１２０と同じ性状の混合体であるスラリー１２１または１２２をスクリーン９に投入する場合、スラリー１２０を土砂溜め槽３に投入する必要はない。混合体は、受入れホッパー１０から排出される浚渫土の固形分に対し一定量を調整して送泥される。このように、一定割合の砂１１２を第１、第２の浚渫土２または８に添加することにより、浚渫土２または８に砂１１２がスラリー５６となるまでの処理工程で均質になるので、一定量砂が混入された浚渫土が後述する脱水工程（高圧フィルタープレス５７）での脱水時間が短くなり、脱水ケーキ６０の含水比低下により良質な盛土材として再生利用（リサイクル）を図ることができる。
【００３７】
土砂５は攪拌兼積込機４でスクリーン９に投入される。その際、攪拌兼積込機４の運転席から視覚によって大きな夾雑物の有無を確認できる。
【００３８】
スクリーン９の篩目は１００ｍｍ程度で、大きな石と夾雑物を取り除く。土砂５中の夾雑物には、バイクや自転車など大型ゴミが含まれている場合もあり、これら夾雑物は人力により表面の細粒分の泥を水洗いされた後、除去される。このスクリーン９には、フルイを通すことにより、浚渫土にある細粒分の塊をより小さくして、均質な第１の土砂１１を作る機能がある。
【００３９】
スクリーン９を介し受入れホッパー１０から出てきた第１の土砂１１は土砂搬送装置１２で、解砕攪拌機２０まで搬送され、投入される。大きな夾雑物を除去し、スクリーン９から出てきて、より均質化した第１の土砂１１に金属片が含まれる場合、土砂搬送装置１２を移動する間に、磁力選別装置１３を設けて除去すれば良い。
【００４０】
この磁力選別装置１３の具体例として、土砂搬送装置１２の上空に直行するベルトコンベア１４の内部にマグネット１５を備え、第１の土砂１１に含まれる金属片を鉄片１６として除去し、シュート１７にて鉄片１８として集積する構成のものを採用すれば良い。
【００４１】
解砕攪拌機２０には、第１の土砂１１のほかに、振動フルイで分離を容易にするために必要な量の水９０を清水槽１９から同時に加える。例えば、浚渫土の含水比が２００％程度であれば、その約２倍程度の水を加える（泥水濃度約２０％程度）。給水する水は、第１の泥水受け槽４０の第８のスラリー３８からも行う。清水槽１９の水は水９１として砂洗浄機４１にも供給される。
【００４２】
解砕攪拌機２０は、回転するドラムの内側に羽を設け、内側に同じ様な羽根を設けた回転軸をドラムの軸とずらして設置し回転する機構があるなど、内部に投入した第１の土砂１１の内、塊となった細粒分（７４μｍ以下の土粒子）をバラバラに破砕し、加えた水と土砂の攪拌と移動を同時に行い、均質なスラリーを作り出す機能を持った装置である。この解砕攪拌機２０は、破砕すべき細粒分の塊の大きさや量などにより外側と内側の羽の角度、間隔、長さなどを適宜変えることができる。
【００４３】
解砕攪拌機２０の種類としては、土砂の種類などにより、複数の羽根を多数取り付けた２軸の攪拌羽根を互いにラップさせて設置し、互いに逆方向に回転させることで、浚渫土と加えた水とを攪拌・混合することができるパドル式装置とする場合もある。
【００４４】
また、解砕攪拌機２０の他の例として、回転するドラムの内側に球状の物体（例えば鉄の玉）を入れておき、その球状の物体は回転するドラムから逸失しない構造をドラムが持ち、内部に投入した第１の土砂１１の内、塊となった細粒分をバラバラに破砕し、加えた水と土砂の攪拌と移動を同時に行い、均質なスラリーを作り出す機能を持った装置を用いても良い。
【００４５】
さらに、解砕攪拌機２０の他の例として、クラッシュファイヤーおよびトロンメルなどのように、回転するドラムに加水、攪拌、混合しながら均質なスラリーを作成し得る装置がある。なお、これらには分級機能も持ち合わせているので、これらの場合は第１の土砂分離機２２または第２の土砂分離機２３を兼ねた装置とする場合がある。
【００４６】
さらにまた、解砕攪拌機２０の他の例として、後述する他の実施例における土砂圧送浚渫船６による浚渫の場合、パイプ輸送管７で搬送された浚渫土８を壁に圧送されてきた土砂を直接吹き付けることで、細粒分の塊を破砕し、均質なスラリーを作成する方法もある。この壁は、例えばパイプ輸送管７より数倍大きな径で作成された茶筒状の鋼管をパイプ輸送管７とは直交させた形状で配管する、などの方法がある。
【００４７】
解砕攪拌機２０で処理された第１のスラリー２１を第１の土砂分離機２２の例えば２５ｍｍのフルイで、粒径２５ｍｍ以上の第２の土砂２４を分別し、それ以下の粒径の土砂は、後続の第２の土砂分離機２３の例えば３ｍｍのフルイで、粒径３ｍｍ以上の第３の土砂２５を分別する。第２の土砂分離機２３を通過したそれ以下の粒径の第２のスラリー２６は、第２の泥水受け槽２７に貯められる。
【００４８】
これら第１の土砂分離機２２と第２の土砂分離機２３の２つのフルイは、１つの場合や、３つ以上の場合もあり、規模、スラリーの性状等、必要に応じ適宜設けられる。
【００４９】
この実施例においては、土砂分離機は２台用意され、上述のように、第２の土砂分離機２３で処理された第２のスラリー２６は第２の泥水受け槽２７に投入される。
【００５０】
この第２のスラリー２６は、第２の泥水受け槽２７からポンプで圧送され、サイクロン２８に入りその遠心分離機能により、比重の小さな、つまり軽い第４のスラリー３０と、比重の大きな、つまり重い第３のスラリー２９とに分離される。第３のスラリー２９は第３の土砂分離機（振動フルイ）３１の例えば０．７ｍｍのフルイで、粒径０．７ｍｍ以上の土砂３３を分別する。それ以下の粒径は第５のスラリー３２となる。第５のスラリー３２は、解砕攪拌機２０から搬出された第１のスラリー２１に対し上部から合流し、そのシャワー効果で分級機能を補助する。それ以降、前述の第１の土砂分離機２２の処理となる。
【００５１】
第１、第２の土砂分離機２２、２３からそれぞれ取り出された第２の土砂２４と第３の土砂２５は、礫洗浄機３４で加水され洗浄される。この礫洗浄機３４には清水槽１９の水９２が供給されている。第２の土砂２４と第３の土砂２５は別々の大きさの礫３５として有効活用する場合、その使用目的に応じて別々の礫洗浄機で処理される場合もある。
【００５２】
この洗浄工程で、「有効活用する礫分」と、「礫表面などに付着して混在している細粒分の土粒子およびゴミ」とを分離する。「礫」と「細粒分とゴミ」を分離する原理は、水中で物理的に強制攪拌すると、大きな粒子「礫」は直ぐ沈降して底に溜まるが、表面に付着していた細粒分は洗浄され、軽いゴミとともに沈降できずに水中に浮遊し、攪拌されている間は液状で存在する。その状態の違いを利用して２種類に分離する。
【００５３】
礫洗浄機３４の一例として、スパイラル洗浄機と呼ばれる回転するφ１０００程度のスクリュー羽根と羽根径よりやや大きいＵ字型の樋形状で、これを所定の角度に傾斜させて設置する。設置角度や回転速度を自在に制御できる機構を持った機械として、土砂の滞留時間をコントロールする場合もある。
【００５４】
礫洗浄機３４は、回転するスクリューや羽根などで、第２の土砂２４と第３の土砂２５を水中で攪拌しながら、前述の土粒子の分離を行う。３ｍｍ以上の土粒子のみをスクリューなどで気中まで掻き上げて、自由落下させ礫３５とする。残りの成分は、第６のスラリー３６として、流体移送し別処理工程とする。
【００５５】
礫洗浄機３４の種類は、回転ドラム状で第２の土砂２４と第３の土砂２５に加水しながら、付随するフルイで前述の分離の機能を果たす場合もある。
【００５６】
第６のスラリー３６は、ゴミ・土砂分離機３７で例えば０．７ｍｍフルイに掛け、上に残ったのはゴミ３９として堆積し、産業廃棄物として処理する。フルイを通過した第８のスラリー３８は、第１の泥水受け槽４０で貯留する。
【００５７】
第１の泥水受け槽４０の水は、解砕攪拌機２０に加水として利用し、リサイクルする。これにより、水の有効利用ができるので、水が不足する条件でも購入する水を少なく出来る利点がある。また、大幅な減水化を図ることができる。さらにこの水に含まれる細粒土を解砕攪拌機２０を経て最終的に脱水ケーキ６０とすることで再資源化ができる。
【００５８】
一方、サイクロン２８から排出された第４のスラリー３０は第４の土砂分離機４４で、１ｍｍのフルイで残った第５の土砂４５と通過成分の第９のスラリー４６とに分離される。
【００５９】
第５の土砂４５は第４の土砂３３と共に砂洗浄機４１に入り、礫洗浄機３４と同様の機能で処理され、１つは１ｍｍ以上の土粒子で構成される有効活用可能な砂４２として分離される。残りの成分は、第７のスラリー４３として、第６のスラリー３６と同じ処理とする。
【００６０】
砂４２の使用目的や土質条件などにより、砂洗浄機４１による砂洗浄工程を経ず、第５の土砂４５と第４の土砂３３をそのまま砂４２として有効活用する場合もある。
【００６１】
礫洗浄機３４で処理された礫３５や、砂洗浄機４１で処理された砂４２には、土粒子の細粒分や比重の軽いゴミなどがほとんど混在しておらず、利用価値の高い資材となる。
【００６２】
礫３５、砂４２は、例えば路床材、裏込め材、人工海浜や、コンクリートの骨材などに有効利用できる。
【００６３】
第４の土砂分離機４４からの第９のスラリー４６は第３の泥水受け槽４７に入り、ポンプで貯泥槽４８に貯泥される。また、第９のスラリー４６は貯泥槽４８から、さらにポンプでスラリー槽４９に送泥される。この時、その送泥される第９のスラリー４６に含まれる乾燥重量に応じて、凝集剤を必要量添加（凝集剤として例えば、土質によるが、ＰＡＣ５０と消石灰５１が各３％程度添加）し、スラリー槽４９内の攪拌装置により、均質に混合されて第１０のスラリー５２となる。攪拌装置とは、例えば回転軸の外周にプロペラのような羽根が設けられ、その羽根の回転により液体を攪拌する装置をいう。
【００６４】
第１０のスラリー５２は、スラリー槽４９から高圧ポンプ５５（圧力４ＭＰａ）により、第１１のスラリー５６として高圧フィルタープレス５７に打ち込まれる。第１０のスラリー５２は、高圧ポンプ５５を通過する前に、必要に応じ設けられた第２の磁力選別装置５４を通過することにより、その中に含まれる高圧ポンプ５５の機能障害となり得る微小鉄片７４を除去する工程を行う場合がある。
【００６５】
高圧ポンプ５５の一例として、油圧を特殊ゴムを介してスラリーに伝えて送泥する装置が挙げられる。
【００６６】
高圧ポンプ５５の他の例として、ヘイシンモーノポンプの名称に代表され、内側で回転するローターと呼ばれる特殊加工の１条の雄ネジと、外側のステーターと呼ばれる弾性材で成型された雌ネジなどで構成され、ローターの回転速度で送泥速度を調整し送泥に脈動がなく送泥する装置が挙げられる。
【００６７】
さらに、高圧ポンプ５５の他の例として、油圧ピストンの往復運動で送泥するスラッジポンプによる装置がある。
【００６８】
高圧フィルタープレス５７（４ＭＰａ）で第１１のスラリー５６を脱水し、脱水ケーキ６０を作る（脱水時間約４０〜６０分）。
【００６９】
この場合、第１１のスラリー５６中に砂１１２が添加されているため、脱水する際に砂１１２がフィルターの役目を果たし、効率を向上させる。
【００７０】
高圧フィルタープレス５７から排出される濾水６４は濾水槽６５に貯留し、中和剤６７を添加する中和槽６６、凝集剤６９を添加する凝集槽６８、シックナー７０、放流槽７２を経て放流水７３として放流する。
【００７１】
シックナー７０に沈降したスラッジ（スラリー７１）は、貯泥槽４８に戻し、再処理する。
【００７２】
高圧フィルタープレス５７の濾布洗浄水や、そのほかの機器の洗浄水は、すべて第１の泥水受け槽４０に集められ、再処理される。
【００７３】
高圧フィルタープレス５７で第１１のスラリー５６を脱水した際の余剰分は、余剰スラリーとしてスラリー槽４９に返送し、再処理される。
【００７４】
脱水ケーキ６０は目的に応じて粉砕機等により破砕し、粉砕土としてもよい。
【００７５】
脱水ケーキ６０や粉砕土は、含水比が４０〜５０％程度であり、路体盛土、法面吹付け土、植生土などに有効利用可能である。
【００７６】
以上のように、この発明は、土砂溜め槽３に溜められた浚渫土２を攪拌兼積込機４により攪拌混合した浚渫土、または土砂圧送浚渫船６によって浚渫され、かつパイプ輸送管７で運ばれてきた浚渫土８を、スクリーン９により大礫、粗大ごみ、木片などの大きな混在異物を除去する工程と、攪拌槽１０４にて砂供給装置１０２で運ばれた砂１１２、水１０５およびスラリー１０６とを混合攪拌し、攪拌された混合体を、前記土砂溜め槽３の浚渫土、前記土砂圧送浚渫船６からの浚渫土８または解砕攪拌機２０に投入する工程と、前記スクリーン９を通過した第１の土砂１１を土砂搬送装置１２により前記解砕攪拌機２０に搬送し、かつ水９０を加水して前記解砕攪拌機２０により第１のスラリー２１とする工程と、前記第１のスラリー２１から第１の土砂分離機２２を介し所定の粒径の第２の土砂２４を分離させる工程と、前記第１の土砂分離機２２を通過したスラリーから第２の土砂分離機２３を介し所定の粒径の第３の土砂２５を分離させる工程と、前記第２の土砂分離機２３を通過した第２のスラリー２６をサイクロン２８により重い第３のスラリー２９と軽い第４のスラリー３０とに分離させる工程と、前記第３のスラリー２９から第３の土砂分離機３１を介し所定の粒径の第４の土砂３３を分離させる工程と、前記第３の土砂分離機３１を通過した第５のスラリー３２を再度前記第１、第２の土砂分離機２２、２３、前記サイクロン２８を経由させる工程と、前記サイクロン２８により分離された軽い前記第４のスラリー３０を第４の土砂分離機４４を通過させ所定の粒径の第５の土砂４５を分離させる工程と、前記第１、第２の土砂分離機２２、２３により分離させた前記第２、第３の土砂２４、２５を加水しながら礫洗浄機３４により洗浄して礫３５と第６のスラリー３６とに分離させる工程と、前記礫洗浄機３４および砂洗浄機４１より分離させた第６のスラリー３６、第７のスラリー４３をゴミ・土砂分離機３７により第８のスラリー３８とゴミ３９に分離させる工程と、前記第４の土砂分離機４４を通過した第９のスラリー４６に凝集剤を添加、混合してスラリー槽４９に貯留する工程と、前記スラリー槽４９からの第１０のスラリー５２を高圧ポンプ５５に供給し、高圧ポンプ５５からの第１１のスラリー５６を高圧フィルタープレス５７に打込み脱水ケーキ６０と濾水６４とに分離するようにしている。
【００７７】
図１−３は、上記過程をわかり易く簡略化してフローで示したものである。
【００７８】
以上、この第１実施例では、グラブ浚渫船１で浚渫した土砂を土砂溜め槽３に投入して攪拌処理した第１の浚渫土または土砂圧送浚渫船６からの第２の浚渫土を、スクリーン９を有する受入れホッパー１０に投入し、排出された土砂１１を解砕攪拌機２０を経由させ、複数設けられた土砂分離機にそれぞれ投入し、礫、砂を取り出し、かつ泥状分に凝集剤を加え攪拌処理し脱水工程を経て脱水ケーキとする処理過程において、前記第１、第２の浚渫土が、砂分が少なく、シルト・粘土分の細粒分が多く、かつ含水比が高い場合、前記土砂溜め槽３、前記スクリーン９または前記解砕攪拌機２０のいずれかに、砂、水およびスラリーを攪拌してなる混合体を投入して処理するようにしている。
【００７９】
なお、混合体は、上述のように、砂、水およびスラリーの混合物が標準であるが、スラリーの流動性が高い場合には加水する必要がないため、清水槽１９からの水１０５の供給をストップし、砂とスラリーからなる混合体とし、それを供給するようにしても良い。また、添加する砂の中に細粒分が多く含まれる場合にはスラリーを添加する必要がなく、砂と水との混合体を用いても良い。
【実施例２】
【００８０】
図２−１、図２−２は本発明の第２実施例の系統図、図２−３はその処理工程をわかり易くフローで示したものである。
【００８１】
前述の第１実施例では、砂供給装置１０２からの砂１１２、スラリー１０６および水１０５等を攪拌する攪拌槽１０４等からなる砂供給手段にて作成した混合体を、土砂溜め槽３、スクリーン９または解砕攪拌機２０に投入する場合について示したが、この実施例では砂供給手段を簡略化し、土砂溜め槽３の前段に、砂１１０を投入する砂供給装置１００を設けたことに特徴を有している。砂１１０は、浚渫土の固形分に対し一定量調整して送られる。
【００８２】
そして、砂１１０を包有してなる混合体を直接土砂溜め槽３に投入し、攪拌兼積込機４で浚渫土ごと攪拌して受入れホッパー１０に投入するため、その分、設備が簡易となり、設備費を低減し得る。
【００８３】
その他の構成、作用は前述の実施例と同様である。
【実施例３】
【００８４】
図３−１、図３−２は本発明の第３実施例の系統図、図３−３はその処理工程の概略をフローで示したものである。前述の第２実施例では、土砂溜め槽３の前段に砂供給装置１００を設けたが、この実施例では、受入れホッパー１０のすぐ前段に、砂１１１を投入する砂供給装置１０１を設けたことに特徴を有している。砂１１１の供給量は、第２実施例と同様である。
【００８５】
このような構成としても、細粒分（土粒子径０．０７５ｍｍ未満の成分）が非常に多く、含水比の高い浚渫土に対しても対応し得る。
【実施例４】
【００８６】
図４−１、図４−２は本発明の第４実施例の系統図、図４−３はその処理工程のフローを示す。この実施例では、凝集剤とともに、貯泥槽４８の前段に、砂１１３を貯泥槽４８に投入する砂供給装置１０３を設け、凝集剤とともに混入し、砂１１３を包有するスラリー５２とし、高圧フィルタープレス５７に供給するようにしたことに特徴を有している。砂１１３の供給場所としては、貯泥槽４８に代えスラリー槽４９に投入してもよい。
【００８７】
このようにしても、細粒分が多く、含水比の高い浚渫土を改質することができる。
【００８８】
以上、第２〜第４実施例では、グラブ浚渫船１で浚渫した土砂を土砂溜め槽３に投入して攪拌処理した第１の浚渫土または土砂圧送浚渫船６からの第２の浚渫土を、ゴミを除去するスクリーン９を有する受入れホッパー１０に投入し、排出された土砂１１を解砕攪拌機２０を経由させ複数設けられた土砂分離機にそれぞれ投入し、礫、砂を取り出し、かつ泥状分に凝集剤を加え攪拌処理して脱水工程を経て脱水ケーキとする過程において、前記第１、第２の浚渫土が、砂分が少なく、シルト・粘土分の細粒分が多く、かつ含水比が高い場合、前記土砂溜め槽３、前記スクリーン９、または前記凝集剤添加工程のいずれかに砂１１０、１１１、１１３を投入して処理するようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１−１】本発明の第１実施例にかかる装置の系統図である。
【図１−２】同じく本発明の第１実施例にかかる装置の後続の系統図である。
【図１−３】本発明の第１実施例の処理工程を簡略化して示したフロー図である。
【図２−１】本発明の第２実施例にかかる装置の系統図である。
【図２−２】同じく本発明の第２実施例にかかる装置の後続の系統図である。
【図２−３】本発明の第２実施例の処理工程を簡略化して示したフロー図である。
【図３−１】本発明の第３実施例にかかる装置の系統図である。
【図３−２】本発明の第３実施例にかかる装置の後続の系統図である。
【図３−３】本発明の第３実施例の処理工程を簡略化して示したフロー図である。
【図４−１】本発明の第４実施例にかかる装置の系統図である。
【図４−２】本発明の第４実施例にかかる装置の後続の系統図である。
【図４−３】本発明の第４実施例の処理工程を簡略化して示したフロー図である。
【符号の説明】
【００９０】
１      グラブ浚渫船
２      浚渫土
３      土砂溜め槽
４      攪拌兼積込機
５      土砂
６      土砂圧送浚渫船
７      パイプ輸送管
８      浚渫土
９      スクリーン
１０    受入れホッパー
１１    土砂
１２    土砂搬送装置
１３    磁力選別装置
１４    ベルトコンベア
１５    マグネット
１６    鉄片
１７    シュート
１８    鉄片
１９    清水槽
２０    解砕攪拌機
２１    スラリー
２２    土砂分離機
２３    土砂分離機
２４    土砂
２５    土砂
２６    スラリー
２７    泥水受け槽
２８    サイクロン
２９    スラリー
３０    スラリー
３１    土砂分離機
３２    スラリー
３３    土砂
３４    礫洗浄機
３５    礫
３６    スラリー
３７    ゴミ・土砂分離機
３８    スラリー
３９    ゴミ
４０    泥水受け槽
４１    砂洗浄機
４２    砂
４３    スラリー
４４    土砂分離機
４５    土砂
４６    スラリー
４７    泥水受け槽
４８    貯泥槽
４９    スラリー槽
５０    ＰＡＣ
５１    消石灰
５２    スラリー
５３    給泥ポンプ
５４    磁力選別装置
５５    高圧ポンプ
５６    スラリー
５７    高圧フィルタープレス
５９    ベルトコンベア
６０    脱水ケーキ
６２    土砂ホッパー
６３    粉砕土
６４    濾水
６５    濾水槽
６６    中和槽
６７    中和剤
６８    凝集槽
６９    凝集剤
７０    シックナー
７１    スラリー
７２    放流槽
７３    放流水
７４    微小鉄片
８０    搬送手段
９１    水
９３    大ゴミ等
９４    スラリー
１００  砂供給装置
１０１  砂供給装置
１０２  砂供給装置
１０３  砂供給装置
１０４  攪拌槽
１０５  水
１０６  スラリー
１１０  砂
１１１  砂
１１２  砂
１１３  砂
１２０  スラリー
１２１  スラリー
１２２  スラリー
１３０  水
ａ    円筒容器
ｂ、ｃ  配管
ｄ    磁石
【図１−１】
2010089016.tif 000003
【図１−２】
2010089016.tif 000004
【図１−３】
2010089016.tif 000005
【図２−１】
2010089016.tif 000006
【図２−２】
2010089016.tif 000007
【図２−３】
2010089016.tif 000008
【図３−１】
2010089016.tif 000009
【図３−２】
2010089016.tif 000010
【図３−３】
2010089016.tif 000011
【図４−１】
2010089016.tif 000012
【図４−２】
2010089016.tif 000013
【図４−３】
2010089016.tif 000014