(57)【要約】【課題】工事現場などの濁水処理施設から排出される建設汚泥を有効にリサイクルすることができる建設汚泥のリサイクル方法を提供する。【解決手段】中圧フィルタープレス２００は、濁水処理施設１００で分離された汚泥をフィルターでろ過し、高圧脱水をかけて汚泥から水分を除去して脱水ケーキ１０の形態にする。脱水ケーキ１０と高分子系固形剤とを混合、攪拌することで汚泥を団粒化した後、粉砕し、汚泥１２と添加材料１４とを混合、攪拌し、１次発酵ヤード６００Ａ乃至３次発酵ヤード６００Ｃで発酵熟成を行なうことで含水量を調整する。含水率が削減された混合物２２を粉砕することで緑化基盤材２４を生成する。そして、緑化基盤材２４と種子と肥料と接合剤とを混合して混合材料とし、この混合材料と水とを混合して施工面５０に吹き付ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工事現場などの濁水処理施設から排出された汚泥をフィルターでろ過し高圧脱水する脱水手段と、
前記脱水処理手段で脱水された汚泥に高分子系固化剤を混合することによって団粒化された汚泥を得る第１混合手段と、
前記第１混合手段で団粒化された汚泥を粉砕する第１粉砕手段と、
前記第１粉砕手段で粉砕された汚泥に植物の発芽と生育を助長する添加材料を混合する第２混合手段と、
前記第２混合手段で混合された汚泥と前記添加材料の混合物を発酵させるとともに攪拌することで前記混合物自身から発生する熱によって前記混合物の水分を蒸発させる発酵手段と、
前記発酵手段により含水率が減少した前記混合物を粉砕して緑化基盤材を生成する第２粉砕手段と、
を備えたことを特徴とする建設汚泥のリサイクルシステム。
【請求項２】
前記緑化基盤材と種子と肥料と接合剤とを混合して混合材料とする第３混合手段と、一端が前記第３混合手段に連通され、他端が吹出し口として開口される圧送ホースと、前記第３混合手段で混合された前記混合材料を圧縮空気を用いて前記圧送ホースの一端から他端に向けて圧送する圧送手段と、水源からの水を揚水する揚水ポンプと、一端が前記揚水ポンプに連通され、他端が前記圧送ホースの吹出し口近傍の箇所に連通された水ホースとを有し、前記第３混合手段で混合された前記混合材料が前記圧送手段によって前記圧送ホースの一端から他端に向けて圧送されるととともに、前記揚水ポンプで揚水された水が前記水ホースの一端から他端に圧送されることにより、前記吹出し口の箇所で前記混合材料と前記水とが混合されつつ前記吹出し口から施工面に吹出されるように構成された吹き付け装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の建設汚泥のリサイクルシステム。
【請求項３】
前記第１粉砕手段による前記団粒化された汚泥の粉砕は前記汚泥の直径が約４０ｍｍ以下となるように行なわれることを特徴とする請求項１または２記載の建設汚泥のリサイクルシステム。
【請求項４】
前記第２粉砕手段による前記混合物の粉砕は前記混合物の直径が約２０ｍｍ以下にとなるように行なわれることを特徴とする請求項１、２または３記載の建設汚泥のリサイクルシステム。
【請求項５】
前記脱水手段による前記汚泥の高圧脱水は、前記脱水された汚泥の含水率が約４０％以下となるように行なわれることを特徴とする請求項１乃至４に何れか１項記載の建設汚泥のリサイクルシステム。
【請求項６】
前記脱水手段による前記汚泥の高圧脱水は、前記脱水された汚泥が第３種建設発生土に相当するコーン指数で概ね４００ｋＮ／ｍ２以上の強度を有するように行なわれることを特徴とする請求項１乃至４に何れか１項記載の建設汚泥のリサイクルシステム。
【請求項７】
前記発酵手段による前記混合物の水分を蒸発は、前記混合物の含水率が２５％以上乃至３５％以下程度となるように行なわれることを特徴とする請求項１乃至６に何れか１項記載の建設汚泥のリサイクルシステム。
【請求項８】
前記第２混合手段によって前記汚泥に混合される前記添加材料は、前記汚泥に含まれるアルミナ成分の分解を行なうための活性鶏糞と、ミネラル分を含む土壌改良剤と、堆肥を含む基盤材との少なくとも１つを含んで構成されていることを特徴とする請求項１乃至７に何れか１項記載の建設汚泥のリサイクルシステム。
【請求項９】
工事現場などの濁水処理施設から排出された汚泥をフィルターでろ過し高圧脱水する脱水工程と、
前記脱水工程で脱水された汚泥に高分子系固化剤を混合することによって団粒化された汚泥を得る第１混合工程と、
前記第１混合工程で団粒化された汚泥を粉砕する第１粉砕工程と、
前記第１粉砕工程で粉砕された汚泥に植物の発芽と生育を助長する添加材料を混合する第２混合工程と、
前記第２混合工程で混合された汚泥と前記添加材料の混合物を発酵させるとともに攪拌することで前記混合物自身から発生する熱によって前記混合物の水分を蒸発させる発酵工程と、
前記発酵工程により含水率が減少した前記混合物を粉砕して緑化基盤材を生成する第２粉砕工程と、
を含むことを特徴とする建設汚泥のリサイクル方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設汚泥のリサイクルシステムおよびリサイクル方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工事現場で発生する濁水は、一般的に濁水処理設備によって処理され、その処理の結果、建設汚泥が排出される。
建設汚泥は、フィルタープレスによってある程度脱水処理された脱水ケーキの形態で排出されるが、この汚泥の脱水は不充分であり、また、再利用に適した状態にまで処理されているわけではない。このため、この汚泥は産業廃棄物として処理しなくてはならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
産業廃棄物としての建設汚泥は最終処分場で処理しなくてはならないため、工事現場の近くに最終処分場を確保しなくてはならず、また、最終処分場を確保したとしても建設汚泥を最終処分場に運送するための輸送コストがかかるという問題がある。
また、建設汚泥を単に産業廃棄物として処理することは資源を有効に活用しているとはいえず、これらの建設汚泥をリサイクルすることが要請されている。
本発明は、上記のような事情のもとになされたもので、その目的は、工事現場などの濁水処理施設から排出される建設汚泥を有効にリサイクルすることができる建設汚泥のリサイクルシステムおよびその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の建設汚泥のリサイクルシステムは、工事現場などの濁水処理施設から排出された汚泥をフィルターでろ過し高圧脱水する脱水手段と、前記脱水処理手段で脱水された汚泥に高分子系固化剤を混合することによって団粒化された汚泥を得る第１混合手段と、前記第１混合手段で団粒化された汚泥を粉砕する第１粉砕手段と、前記第１粉砕手段で粉砕された汚泥に植物の発芽と生育を助長する添加材料を混合する第２混合手段と、前記第２混合手段で混合された汚泥と前記添加材料の混合物を発酵させるとともに攪拌することで前記混合物自身から発生する熱によって前記混合物の水分を蒸発させる発酵手段と、前記発酵手段により含水率が減少した前記混合物を粉砕して緑化基盤材を生成する第２粉砕手段とを備えたことを特徴とする。
【０００５】
また、本発明の建設汚泥のリサイクル方法は、工事現場などの濁水処理施設から排出された汚泥をフィルターでろ過し高圧脱水する脱水工程と、前記脱水工程で脱水された汚泥に高分子系固化剤を混合することによって団粒化された汚泥を得る第１混合工程と、前記第１混合工程で団粒化された汚泥を粉砕する第１粉砕工程と、前記第１粉砕工程で粉砕された汚泥に植物の発芽と生育を助長する添加材料を混合する第２混合工程と、前記第２混合工程で混合された汚泥と前記添加材料の混合物を発酵させるとともに攪拌することで前記混合物自身から発生する熱によって前記混合物の水分を蒸発させる発酵工程と、前記発酵工程により含水率が減少した前記混合物を粉砕して緑化基盤材を生成する第２粉砕工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の建設汚泥のリサイクルシステムによれば、工事現場の濁水処理施設から排出される汚泥が脱水手段により脱水され、その脱水された汚泥が第１混合手段によって高分子系固化剤と混合されて団粒化され、団粒化された汚泥が第１粉砕手段によって粉砕され、粉砕された汚泥に添加材料が第２混合手段によって混合され、汚泥と添加材料の混合物が発酵手段によって発酵、攪拌されて水分が蒸発され、含水率が減少した混合物が第２粉砕手段によって粉砕されることで緑化基盤材として生成される。
このような緑化基盤材は、植物の発芽、生育に適したものとなるため、従来と違って、汚泥を産業廃棄物として最終処分場で処理する必要がなく、種々の緑化工法に使用することができ、建設汚泥を有効にリサイクルすることができる。
【０００７】
本発明の建設汚泥のリサイクル方法によれば、工事現場の濁水処理施設から排出される汚泥が脱水工程により脱水され、その脱水された汚泥が第１混合工程によって高分子系固化剤と混合されて団粒化され、団粒化された汚泥が第１粉砕工程によって粉砕され、粉砕された汚泥に添加材料が第２混合工程によって混合され、汚泥と添加材料の混合物が発酵工程によって発酵、攪拌されて水分が蒸発され、含水率が減少した混合物が第２粉砕工程によって粉砕されることで緑化基盤材として生成される。
このような緑化基盤材は、植物の発芽、生育に適したものとなるため、従来と違って、汚泥を産業廃棄物として最終処分場で処理する必要がなく、種々の緑化工法に使用することができ、建設汚泥を有効にリサイクルすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の建設汚泥のリサイクルシステムの実施の形態の構成を示す全体構成図である。
【図２】本実施の形態の建設汚泥のリサイクルシステムの一部をなす吹き付け装置の構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、図面を参照して本発明の建設汚泥のリサイクルシステムについて説明する。以下では、本発明の建設汚泥のリサイクルシステムの実施の形態を説明することで本発明の建設汚泥のリサイクル方法の実施の形態の説明を兼ねることにする。
図１は本発明の建設汚泥のリサイクルシステムの実施の形態の構成を示す全体構成図、図２は本実施の形態の建設汚泥のリサイクルシステムの一部をなす吹き付け装置の構成を示す構成図である。
【００１０】
まず、図１を参照して建設汚泥のリサイクルシステムの全体構成について説明する。
建設汚泥のリサイクルシステム（以下、単にリサイクルシステムという）１０００は、濁水処理施設１００、中圧フィルタープレス２００（特許請求の範囲の脱水手段に相当）、ショベルカー３００、４００、５００、１次発酵ヤード６００Ａ、２次発酵ヤード６００Ｂ、３次発酵ヤード６００Ｃ、袋詰めヤード６００Ｄ、吹き付け装置７００などを備えて構成されている。
【００１１】
以下、各建設汚泥の処理工程の順序に従って説明する。
濁水処理施設１００は、工事現場で発生する濁水を沈澱水槽に導き、所定の薬剤を混合して攪拌することで浮遊物を沈下させ、濁水を沈下堆積物、すなわち汚泥と処理水とに分離する濁水処理工程を実行する。
分離された汚泥はポンプなどによって中圧フィルタープレス２００に搬送される。処理水は環境基準を満たすように適切な処理がなされ、河川に再放流される。
なお、上記濁水は、コンクリート注入時に発生するグラウト排水やコンクリート養生水などのセメント分が含まれているため、アルカリ性を呈している。したがって、後述するように種子の発芽を阻害させないように上記濁水に炭酸ガスなどを吹き込むことで濁水を中和してアルカリ性から中性に処理することが好ましい。
【００１２】
中圧フィルタープレス２００は、濁水処理施設１００で分離された汚泥を例えば袋状のフィルターに入れてろ過し、高圧脱水をかけ汚泥から水分を除去し、脱水ケーキ１０の形態にする脱水工程を実行する。
この中圧フィルタープレス２００によって脱水された汚泥は、その含水量が約４０％以下となり、コーン指数で概ね４００ｋＮ／ｍ２以上の強度を有する、つまり第３種建設発生土に該当するものとなる。
したがって、上記脱水ケーキ１０は、第３種建設発生土（例えば構造物の裏込土、すなわち埋め戻しに使用される土）として使用することができる。
【００１３】
ショベルカー３００は、自走式の車体３１０と、車体３１０に設けられたアーム３２０と、アーム先端に設けられた第１スクリーンバケット３３０によって脱水ケーキ１０と高分子系固化剤とを混合、攪拌することで団粒化された汚泥１２を得る第１混合工程を実行する。ここでは、上記ショベルカー３００が特許請求の範囲の第１混合手段に相当している。第１スクリーンバケット３３０はふるい状に形成されている。
高分子系固化剤は、脱水ケーキ１０の土粒子表面を被覆することで土粒子を互いに架橋・団粒化する作用を果たす。土粒子が架橋・団粒化されることによって次に述べる団粒化された汚泥１２の粉砕が効率よく行なわれる。
【００１４】
次いで、ショベルカー３００のアーム先端に装着されたこの第１スクリーンバケット３３０に団粒化された汚泥１２を入れて上記団粒化された汚泥１２をその直径が約４０ｍｍ以下となるように粉砕する第１粉砕工程を実行する。第１スクリーンバケット３３０は汚泥１２をその直径が約４０ｍｍ以下に粉砕できるように構成されている。ここでは、上記ショベルカー３００が特許請求の範囲の第１粉砕手段に相当している。
【００１５】
ショベルカー４００は、自走式の車体４１０と、車体４１０に設けられたアーム４２０と、アーム先端に設けられた第１スクリーンバケット４３０（前述した第１スクリーンバケット３３０と同じ機能を有するもの）を有している。
そして、ショベルカー４００は、アーム４２０と第１スクリーンバケット４３０を駆動することによって、団粒化された汚泥１２と添加材料１４とを混合、攪拌することによって混合物１６を得る第２混合工程を実行する。ここでは、ショベルカー４００が特許請求の範囲の第２混合手段に相当している。
上記添加材料１４は、植物の発芽と生育を助長するものであり、活性鶏糞と、土壌改良剤と、基盤材とを含んで構成されている。
活性鶏糞は、汚泥と混合されて後述する発酵が行なわれることによって、汚泥に含まれるアルミナ成分、すなわち植物の発芽を阻害する成分を分解する作用を有している。土壌改良剤は、植物に必要なミネラル分を含み、肥料分に相当するものである。基盤材は堆肥を含むものである。
また、団粒化された汚泥１２と添加材料１４の混合比率は例えば５０：５０（容積比）である。
【００１６】
混合物１６は、ショベルカー４００によって１次発酵ヤード６００Ａに運搬され、ここで１次の発酵熟成がなされる。
混合物１６は発酵する過程で熱を発し、その発酵の過程でショベルカー４００の第１スクリーンバケット４３０などによって適宜混合、攪拌が行なわれることで水分が蒸発され、含水量調整が行なわれる。
【００１７】
１次発酵ヤード６００Ａでの発酵熟成が終了した混合物１８は、ショベルカー４００によって２次発酵ヤード６００Ｂに運搬され、ここで２次の発酵熟成がなされる。
混合物１８は発酵する過程で熱を発し、その発酵の過程でショベルカー４００の第１スクリーンバケット４３０などによって適宜混合、攪拌が行なわれることで水分が蒸発され、含水量調整が行なわれることは前述と同様である。
【００１８】
さらに、２次発酵ヤード６００Ｂでの発酵熟成が終了した混合物２０は、ショベルカー４００によって３次発酵ヤード６００Ｃに運搬され、ここで３次の発酵熟成がなされる。
混合物２０は発酵する過程で熱を発し、その発酵の過程でショベルカー４００の第１スクリーンバケット４３０などによって適宜混合、攪拌が行なわれることで水分が蒸発され、含水量調整が行なわれた結果、含水量が２５％以上乃至３５％以下程度に減少された混合物２２が得られる。
上述した１次乃至３次の発酵熟成が特許請求の範囲の発酵工程に相当している。また、上述した１次発酵ヤード６００Ａ乃至第３発酵ヤード６００Ｃと、ショベルカー４００とによって特許請求の範囲の発酵手段が構成されている。
【００１９】
３次発酵ヤード６００Ｃで含水量が調整された混合物２２は、ショベルカー４００によって袋詰めヤード６００Ｄに運搬される。
袋詰めヤード６００Ｄにはショベルカー５００が用意されている。
ショベルカー５００は、自走式の車体５１０と、車体５１０に設けられたアーム５２０と、アーム先端に装着された第２スクリーンバケット５３０を有している。第２スクリーンバケット５３０はふるい状に形成されている。
そして、ショベルカー５００は、アーム先端に装着された第２スクリーンバケット５３０に混合物２２を入れて上記混合物２２をその直径が約２０ｍｍ以下となるように粉砕することで緑化基盤材２４を得る第２粉砕工程を実行する。第２スクリーンバケット５３０は上記混合物２２をその直径が約４０ｍｍ以下に粉砕できるように構成されている。
次いで、緑化基盤材２４は、運搬や保管のため袋２６に袋詰めされる。袋２６は例えば１４００リットル程度の容量を有する。
【００２０】
このようにして生成された緑化基盤材２４は、後述するような吹き付け装置７００を用いた緑化工法に用いることができるだけでなく、肥料として用いることも可能である。
【００２１】
次に、図２を参照して、吹き付け装置７００を使用して緑化基盤材２４を斜面（５）に吹き付けることで緑化を行なう緑化工法について説明する。
まず、吹き付け装置７００の構成について説明する。
吹き付け装置７００は、計量器７０２、ベルトコンベア７０４、配電盤７０６、発動発電機７０８、電線７０９、空気圧縮機７１０、揚水ポンプ７１２、水タンク７１４、水ホース７１６、エアホース７１８、モルタル吹き付け機７２０、材料圧送ホース７２２などを備えて構成されている。
【００２２】
計量器７０２は、緑化基盤材２４を所定量計量するために使用される。
発動発電機７０８は、配電盤７０６を介してベルトコンベア７０４、空気圧縮機７１０、揚水ポンプ７１２にそれぞれ電線７０９を介して電源を供給するためのものである。
ベルトコンベア７０４は緑化基盤材２４をモルタル吹き付け機７２０に搬送するためのものである。
空気圧縮機７１０はモルタル吹き付け機７２０にエアホース７１８を介して圧縮空気を供給するためのものである。
揚水ポンプ７１２は水源、例えば河川７１３や水タンク７１４の水を揚水して水ホース７１６を介して以下に説明するモルタル吹き付け機７２０の材料圧送ホース７２２の他端７２２Ｂに供給するためのものである。
水ホース７１６は一端７１６Ａが揚水ポンプ７１２に連通され、他端７１６Ｂが圧送ホース７２２の吹出し口７２２Ｃ近傍の箇所（他端７２２Ｂ）に連通されている。
【００２３】
モルタル吹き付け機７２０は、本体７２０Ａ（特許請求の範囲の第３混合手段、圧送手段に相当）と、本体７２０に一端７２２Ａが連通され他端７２２Ｂが吹出し口７２２Ｃとして開口された材料圧送ホース７２２とを備えている。
他端７２２Ｂには水ホース７１６の他端７１６Ｂが連通されており、水ホース７１６を介して圧送される水が供給されるようになっている。
本体７２０Ａは、ベルトコンベア７０４で供給された緑化基盤材２４と種子と緩効性の肥料と接合剤とを混合して混合材料を生成し、この混合材料を空気圧縮機７１０から供給される空気圧によって材料圧送ホース７２２に送り込んで圧送するように構成されている。なお、図２において、種子、緩効性の肥料、接合剤については図示を省略している。
材料圧送ホース７２２の一端７２２Ａに供給された混合材料は、材料圧送ホース７２２内を圧送され他端７２２Ｂの吹出し口７２２Ｃから吹出されるようになっている。
【００２４】
緑化される対象である斜面５０（特許請求の範囲の施工面に相当）上には該斜面５０を覆うように金網５２がアンカーピン５４などの保持部材によって取付けられている。
【００２５】
次に上述のように構成された吹き付け装置７００を用いた緑化工法の手順について説明する。
袋２６につめられた緑化基盤材２４は、緑化する斜面５０がある緑化現場に運搬される。
袋２６から取り出された緑化基盤材２４は、計量器７０２によって所定量分計量され、ベルトコンベア７０４によってモルタル吹き付け機７２０へ運搬される。
ベルトコンベア７０４によって運搬される緑化基盤材２４は、本体７２０Ａの内部に所定量の種子と緩効性の肥料と接合剤と共に投入され、本体７２０Ａ内で混合されて混合材料７４となる。本体７２０Ａによって生成された混合材料７４は、材料圧送ホース７２２を介して圧送される。これと同時に、揚水ポンプ７１２で揚水された水が水ホース７１６の一端７１６Ａから他端７１６Ｂに圧送される。したがって、吹出し口７２２Ｃの箇所で混合材料と水とが混合されつつ吹出し口７２２Ｃから斜面５０に向かって吹き付けられる。
水と混合された混合材料７４は、斜面５０と金網５２の上に吹き付けられることで種子を含んだ生育基盤６０を形成する。これにより、斜面５０の緑化が行なわれる。
なお、上述した緑化基盤材と種子と緩効性の肥料と接合剤と水とを混合して吹き付けることによって厚層を形成する緑化工法は周知の工法であり、厚層基材吹き付け工法という。
【００２６】
また、発明者らは、団粒化された汚泥１２と添加材料１４の混合比率（容積比）の値を変えて緑化基盤材２４を作って植木鉢に入れて発芽試験を行ない、発芽比率を調査した結果に基づいて、上記実施の形態で説明した汚泥１２と添加材料１４の混合比率（容積比）を適宜設定して作成した緑化基盤材２４を用いて実際の斜面（法面）を緑化し、発芽状況を試験し、発芽および生育が良好であることを実証した。上記混合比率は限定されないが、例えば５０：５０でも施工可能である。
【００２７】
以上説明したように本実施の形態による汚泥のリサイクルシステムおよびリサイクル方法によれば、建設汚泥から緑化基盤材を生成することができ、この緑化基盤材は、植物の発芽、生育に適したものとなるため、種々の緑化工法に使用することができ、従来と違って、汚泥を産業廃棄物として最終処分場で処理する必要がなく、建設汚泥を有効にリサイクルすることができる。
また、汚泥処理に石灰やセメント系の添加物を使用していないので、コストも掛からない。
また、活性鶏糞、土壌改良材、基盤材を含む添加材料を脱水ケーキに混合して緑化基盤材が生成されるため、植物の病害に対して生態的な防除がなされ、病気に強く、永続性の高い緑化が可能となる効果がある。
また、緑化基盤材は、その形態や性状が種々の緑化工法で使用されている緑化基盤材と変わらないため、従来の緑化基盤材と同じ扱いで施工でき、作業者の負担も従来と全く変わらない。
【００２８】
なお、本発明のリサイクルシステムおよびリサイクル方法によって生成された緑化基盤材２４は、上述した実施の形態で説明した厚層基材吹き付け工法に使用することに限定されるものではなく、種々の緑化工法で使用できることはもちろんである。
また、上述した実施の形態では、発酵工程を１次乃至３次の３段階としたが、発酵工程の回数はこれに限定されない。
また、第１粉砕工程における汚泥の粉砕は直径が４０ｍｍ以下となるように、第２粉砕工程における混合物の粉砕は直径が２０ｍｍ以下となるようにしたが、これらの寸法は変更可能である。
また、脱水工程で脱水された汚泥の含水率を４０％以下として、発酵工程で水分が蒸発された混合物の含水率を２５％以上３５％以下としたが、これら含水率も変更可能である。
【００２９】
本実施の形態の建設汚泥のリサイクルシステムは、工事現場などの濁水処理施設から排出された汚泥をフィルターでろ過し高圧脱水する脱水手段と、前記脱水処理手段で脱水された汚泥に高分子系固化剤を混合することによって団粒化された汚泥を得る第１混合手段と、前記第１混合手段で団粒化された汚泥を粉砕する第１粉砕手段と、前記第１粉砕手段で粉砕された汚泥に植物の発芽と生育を助長する添加材料を混合する第２混合手段と、前記第２混合手段で混合された汚泥と前記添加材料の混合物を発酵させるとともに攪拌することで前記混合物自身から発生する熱によって前記混合物の水分を蒸発させる発酵手段と、前記発酵手段により含水率が減少した前記混合物を粉砕して緑化基盤材を生成する第２粉砕手段とを備えた構成とした。
【００３０】
そのため、本実施の形態の建設汚泥のリサイクルシステムによれば、工事現場の濁水処理施設から排出される汚泥が脱水手段により脱水され、その脱水された汚泥が第１混合手段によって高分子系固化剤と混合されて団粒化され、団粒化された汚泥が第１粉砕手段によって粉砕され、粉砕された汚泥に添加材料が第２混合手段によって混合され、汚泥と添加材料の混合物が発酵手段によって発酵、攪拌されて水分が蒸発され、含水率が減少した混合物が第２粉砕手段によって粉砕されることで緑化基盤材として生成される。
このような緑化基盤材は、植物の発芽、生育に適したものとなるため、従来と違って、汚泥を産業廃棄物として最終処分場で処理する必要がなく、種々の緑化工法に使用することができ、建設汚泥を有効にリサイクルすることができる。
【００３１】
また、本実施の形態の建設汚泥のリサイクル方法は、工事現場などの濁水処理施設から排出された汚泥をフィルターでろ過し高圧脱水する脱水工程と、前記脱水工程で脱水された汚泥に高分子系固化剤を混合することによって団粒化された汚泥を得る第１混合工程と、前記第１混合工程で団粒化された汚泥を粉砕する第１粉砕工程と、前記第１粉砕工程で粉砕された汚泥に植物の発芽と生育を助長する添加材料を混合する第２混合工程と、前記第２混合工程で混合された汚泥と前記添加材料の混合物を発酵させるとともに攪拌することで前記混合物自身から発生する熱によって前記混合物の水分を蒸発させる発酵工程と、前記発酵工程により含水率が減少した前記混合物を粉砕して緑化基盤材を生成する第２粉砕工程とを含む構成とした。
【００３２】
そのため、本実施の形態の建設汚泥のリサイクル方法によれば、工事現場の濁水処理施設から排出される汚泥が脱水工程により脱水され、その脱水された汚泥が第１混合工程によって高分子系固化剤と混合されて団粒化され、団粒化された汚泥が第１粉砕工程によって粉砕され、粉砕された汚泥に添加材料が第２混合工程によって混合され、汚泥と添加材料の混合物が発酵工程によって発酵、攪拌されて水分が蒸発され、含水率が減少した混合物が第２粉砕工程によって粉砕されることで緑化基盤材として生成される。
このような緑化基盤材は、植物の発芽、生育に適したものとなるため、種々の緑化工法に使用することができ、従来と違って、汚泥を産業廃棄物として最終処分場で処理する必要がなく、建設汚泥を有効にリサイクルすることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１０００  建設汚泥のリサイクルシステム
１０  脱水ケーキ
１２  汚泥
１４  添加材料
１６、１８、２０、２２  混合物
２４  緑化基盤材
１００  濁水処理施設
２００  中圧フィルタープレス
３００、４００、５００  ショベルカー
６００Ａ  １次発酵ヤード
６００Ｂ  ２次発酵ヤード
６００Ｃ  ３次発酵ヤード
【図１】
2010207810.tif 000003
【図２】
2010207810.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月29日(2010.3.29)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、建設汚泥のリサイクル方法に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
産業廃棄物としての建設汚泥は最終処分場で処理しなくてはならないため、工事現場の近くに最終処分場を確保しなくてはならず、また、最終処分場を確保したとしても建設汚泥を最終処分場に運送するための輸送コストがかかるという問題がある。
また、建設汚泥を単に産業廃棄物として処理することは資源を有効に活用しているとはいえず、これらの建設汚泥をリサイクルすることが要請されている。
本発明は、上記のような事情のもとになされたもので、その目的は、工事現場などの濁水処理施設から排出される建設汚泥を有効にリサイクルすることができる建設汚泥のリサイクル方法を提供することにある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
本発明の建設汚泥のリサイクル方法は、工事現場などの濁水処理施設から排出された汚泥をフィルターでろ過し高圧脱水する脱水工程と、前記脱水工程で脱水された汚泥に高分子系固化剤を混合することによって団粒化された汚泥を得る第１混合工程と、前記第１混合工程で団粒化された汚泥を粉砕する第１粉砕工程と、前記第１粉砕工程で粉砕された汚泥に植物の発芽と生育を助長する添加材料を混合する第２混合工程と、前記第２混合工程で混合された汚泥と前記添加材料の混合物を発酵させるとともに攪拌することで前記混合物自身から発生する熱によって前記混合物の水分を蒸発させる発酵工程と、前記発酵工程により含水率が減少した前記混合物を粉砕して緑化基盤材を生成する第２粉砕工程と、前記緑化基盤材と種子と肥料と接合剤とを混合して混合材料を生成する第３混合工程と、前記混合材料と水とを混合しつつ吹出し口から施工面に吹き付ける吹き付け工程とを含むことを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【図１】本発明の建設汚泥のリサイクル方法を実施するためのシステムの実施の形態の構成を示す全体構成図である。
【図２】本実施の形態の建設汚泥のリサイクル方法を実施するためのシステムの一部をなす吹き付け装置の構成を示す構成図である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
次に、図面を参照して本発明の建設汚泥のリサイクル方法についてシステムと共に説明する。
図１は本発明の建設汚泥のリサイクル方法を実施するためのシステムの実施の形態の構成を示す全体構成図、図２は本実施の形態の建設汚泥のリサイクル方法を実施するためのシステムの一部をなす吹き付け装置の構成を示す構成図である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
まず、図１を参照して建設汚泥のリサイクルシステムの全体構成について説明する。
建設汚泥のリサイクルシステム（以下、単にリサイクルシステムという）１０００は、濁水処理施設１００、中圧フィルタープレス２００、ショベルカー３００、４００、５００、１次発酵ヤード６００Ａ、２次発酵ヤード６００Ｂ、３次発酵ヤード６００Ｃ、袋詰めヤード６００Ｄ、吹き付け装置７００などを備えて構成されている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
ショベルカー３００は、自走式の車体３１０と、車体３１０に設けられたアーム３２０と、アーム先端に設けられた第１スクリーンバケット３３０によって脱水ケーキ１０と高分子系固化剤とを混合、攪拌することで団粒化された汚泥１２を得る第１混合工程を実行する。第１スクリーンバケット３３０はふるい状に形成されている。
高分子系固化剤は、脱水ケーキ１０の土粒子表面を被覆することで土粒子を互いに架橋・団粒化する作用を果たす。土粒子が架橋・団粒化されることによって次に述べる団粒化された汚泥１２の粉砕が効率よく行なわれる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
次いで、ショベルカー３００のアーム先端に装着されたこの第１スクリーンバケット３３０に団粒化された汚泥１２を入れて上記団粒化された汚泥１２をその直径が約４０ｍｍ以下となるように粉砕する第１粉砕工程を実行する。第１スクリーンバケット３３０は汚泥１２をその直径が約４０ｍｍ以下に粉砕できるように構成されている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
ショベルカー４００は、自走式の車体４１０と、車体４１０に設けられたアーム４２０と、アーム先端に設けられた第１スクリーンバケット４３０（前述した第１スクリーンバケット３３０と同じ機能を有するもの）を有している。
そして、ショベルカー４００は、アーム４２０と第１スクリーンバケット４３０を駆動することによって、団粒化された汚泥１２と添加材料１４とを混合、攪拌することによって混合物１６を得る第２混合工程を実行する。
上記添加材料１４は、植物の発芽と生育を助長するものであり、活性鶏糞と、土壌改良剤と、基盤材とを含んで構成されている。
活性鶏糞は、汚泥と混合されて後述する発酵が行なわれることによって、汚泥に含まれるアルミナ成分、すなわち植物の発芽を阻害する成分を分解する作用を有している。土壌改良剤は、植物に必要なミネラル分を含み、肥料分に相当するものである。基盤材は堆肥を含むものである。
また、団粒化された汚泥１２と添加材料１４の混合比率は例えば５０：５０（容積比）である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
さらに、２次発酵ヤード６００Ｂでの発酵熟成が終了した混合物２０は、ショベルカー４００によって３次発酵ヤード６００Ｃに運搬され、ここで３次の発酵熟成がなされる。
混合物２０は発酵する過程で熱を発し、その発酵の過程でショベルカー４００の第１スクリーンバケット４３０などによって適宜混合、攪拌が行なわれることで水分が蒸発され、含水量調整が行なわれた結果、含水量が２５％以上乃至３５％以下程度に減少された混合物２２が得られる。
上述した１次乃至３次の発酵熟成が特許請求の範囲の発酵工程に相当している。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
モルタル吹き付け機７２０は、本体７２０Ａと、本体７２０に一端７２２Ａが連通され他端７２２Ｂが吹出し口７２２Ｃとして開口された材料圧送ホース７２２とを備えている。
他端７２２Ｂには水ホース７１６の他端７１６Ｂが連通されており、水ホース７１６を介して圧送される水が供給されるようになっている。
本体７２０Ａは、ベルトコンベア７０４で供給された緑化基盤材２４と種子と緩効性の肥料と接合剤とを混合して混合材料を生成し（第３混合工程）、この混合材料を空気圧縮機７１０から供給される空気圧によって材料圧送ホース７２２に送り込んで圧送するように構成されている。なお、図２において、種子、緩効性の肥料、接合剤については図示を省略している。
材料圧送ホース７２２の一端７２２Ａに供給された混合材料は、材料圧送ホース７２２内を圧送され他端７２２Ｂの吹出し口７２２Ｃから吹出されるようになっている。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
以上説明したように本実施の形態による汚泥のリサイクル方法によれば、建設汚泥から緑化基盤材を生成することができ、この緑化基盤材は、植物の発芽、生育に適したものとなるため、種々の緑化工法に使用することができ、従来と違って、汚泥を産業廃棄物として最終処分場で処理する必要がなく、建設汚泥を有効にリサイクルすることができる。
また、汚泥処理に石灰やセメント系の添加物を使用していないので、コストも掛からない。
また、活性鶏糞、土壌改良材、基盤材を含む添加材料を脱水ケーキに混合して緑化基盤材が生成されるため、植物の病害に対して生態的な防除がなされ、病気に強く、永続性の高い緑化が可能となる効果がある。
また、緑化基盤材は、その形態や性状が種々の緑化工法で使用されている緑化基盤材と変わらないため、従来の緑化基盤材と同じ扱いで施工でき、作業者の負担も従来と全く変わらない。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
なお、本発明のリサイクル方法によって生成された緑化基盤材２４は、上述した実施の形態で説明した厚層基材吹き付け工法に使用することに限定されるものではなく、種々の緑化工法で使用できることはもちろんである。
また、上述した実施の形態では、発酵工程を１次乃至３次の３段階としたが、発酵工程の回数はこれに限定されない。
また、第１粉砕工程における汚泥の粉砕は直径が４０ｍｍ以下となるように、第２粉砕工程における混合物の粉砕は直径が２０ｍｍ以下となるようにしたが、これらの寸法は変更可能である。
また、脱水工程で脱水された汚泥の含水率を４０％以下として、発酵工程で水分が蒸発された混合物の含水率を２５％以上３５％以下としたが、これら含水率も変更可能である。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
また、本実施の形態の建設汚泥のリサイクル方法は、工事現場などの濁水処理施設から排出された汚泥をフィルターでろ過し高圧脱水する脱水工程と、前記脱水工程で脱水された汚泥に高分子系固化剤を混合することによって団粒化された汚泥を得る第１混合工程と、前記第１混合工程で団粒化された汚泥を粉砕する第１粉砕工程と、前記第１粉砕工程で粉砕された汚泥に植物の発芽と生育を助長する添加材料を混合する第２混合工程と、前記第２混合工程で混合された汚泥と前記添加材料の混合物を発酵させるとともに攪拌することで前記混合物自身から発生する熱によって前記混合物の水分を蒸発させる発酵工程と、前記発酵工程により含水率が減少した前記混合物を粉砕して緑化基盤材を生成する第２粉砕工程と、前記緑化基盤材と種子と肥料と接合剤とを混合して混合材料を生成する第３の混合工程と、前記記混合材料と水とを混合しつつ吹出し口から施工面に吹き付ける吹き付け工程とを含む構成とした。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工事現場などの濁水処理施設から排出された汚泥をフィルターでろ過し高圧脱水する脱水工程と、
前記脱水工程で脱水された汚泥に高分子系固化剤を混合することによって団粒化された汚泥を得る第１混合工程と、
前記第１混合工程で団粒化された汚泥を粉砕する第１粉砕工程と、
前記第１粉砕工程で粉砕された汚泥に植物の発芽と生育を助長する添加材料を混合する第２混合工程と、
前記第２混合工程で混合された汚泥と前記添加材料の混合物を発酵させるとともに攪拌することで前記混合物自身から発生する熱によって前記混合物の水分を蒸発させる発酵工程と、
前記発酵工程により含水率が減少した前記混合物を粉砕して緑化基盤材を生成する第２粉砕工程と、
前記緑化基盤材と種子と肥料と接合剤とを混合して混合材料を生成する第３混合工程と、
前記混合材料と水とを混合しつつ吹出し口から施工面に吹き付ける吹き付け工程と、
を含むことを特徴とする建設汚泥のリサイクル方法。
【請求項２】
前記第１粉砕工程による前記団粒化された汚泥の粉砕は前記汚泥の直径が約４０ｍｍ以下となるように行なわれることを特徴とする請求項１記載の建設汚泥のリサイクル方法。
【請求項３】
前記第２粉砕工程による前記混合物の粉砕は前記混合物の直径が約２０ｍｍ以下にとなるように行なわれることを特徴とする請求項１または２記載の建設汚泥のリサイクル方法。
【請求項４】
前記脱水工程による前記汚泥の高圧脱水は、前記脱水された汚泥の含水率が約４０％以下となるように行なわれることを特徴とする請求項１乃至３に何れか１項記載の建設汚泥のリサイクル方法。
【請求項５】
前記脱水工程による前記汚泥の高圧脱水は、前記脱水された汚泥が第３種建設発生土に相当するコーン指数で概ね４００ｋＮ／ｍ２以上の強度を有するように行なわれることを特徴とする請求項１乃至３に何れか１項記載の建設汚泥のリサイクル方法。
【請求項６】
前記発酵工程による前記混合物の水分を蒸発は、前記混合物の含水率が２５％以上乃至３５％以下程度となるように行なわれることを特徴とする請求項１乃至５に何れか１項記載の建設汚泥のリサイクル方法。
【請求項７】
前記第２混合工程によって前記汚泥に混合される前記添加材料は、前記汚泥に含まれるアルミナ成分の分解を行なうための活性鶏糞と、ミネラル分を含む土壌改良剤と、堆肥を含む基盤材との少なくとも１つを含んで構成されていることを特徴とする請求項１乃至６に何れか１項記載の建設汚泥のリサイクル方法。