(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントスラッジが貯留される水槽の少なくとも一側に複数本のパイプを横架状に段積みし、該セメントスラッジ中の水分を該各パイプ間の僅かな隙間から流出させる水切ゲートが形成された脱水装置において、前記パイプの外周面に外径を円周方向に向けて漸次変化させるクサビ形状の部分的突部を形成し、該パイプを自転させることにより該突部が上段または下段のパイプの外周面に当たって該パイプ間の隙間が拡大されるようにしたことを特徴とする脱水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば生コン工場において、現場から帰ってきたコンクリートミキサー車に入っている「戻りコン」と称される余剰なセメントスラッジ、或いは該コンクリートミキサー車を洗浄したときに洗浄水とともに排出される泥状のセメントスラッジ、或いはコンクリート二次製品工場において、生じる余剰なセメントスラッジ（コンクリートスラリーともいう）等の廃棄処理を容易にするために、セメントスラッジを脱水する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生コン工場等において多量に発生する上記のようなセメントスラッジは、一般に砂利、砂を分離回収した後、シックナーと称される攪拌槽に入れて一晩中攪拌することにより固結能力のない粉粒状の廃棄物として処理されていた。しかしそのような廃棄物は自然に放置すると雨水等によりに分散し、或いは汚泥状になり、公害を招くおそれがあるために、厳重な管理が必要となり（管理型廃棄物と称される）、処理コストが非常に高くなるという問題がある。
【０００３】
一方、本発明者の発明に係る下記特許文献１に示された脱水装置は、セメントスラッジが貯留される水槽の少なくとも一側に複数本の円筒状部材（以下、パイプという。）を横架状に段積みし、セメントスラッジ中の水分を各パイプ間の僅かな隙間から流出させることで脱水すると共に、該パイプを適宜自転させることで該隙間が目詰まりするのを簡単に防止できるようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２７７０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記脱水装置においては、セメントスラッジ中の水分を各パイプ間の僅かな隙間から流出させるのに時間が掛かるので、一定の脱水処理能力を得るためにはよりパイプを長いものとしたより大きい水槽を形成しなければならず、そのために設置スペースを要し、設備コストも高くなるという問題があった。
そこで本発明は、このような設置スペース、設備コスト等を増大させることなく、この脱水装置の脱水処理能力を向上しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのために、請求項１に係る発明は、セメントスラッジが貯留される水槽の少なくとも一側に複数本のパイプを横架状に段積みし、該セメントスラッジ中の水分を該各パイプ間の僅かな隙間から流出させる水切ゲートが形成された脱水装置において、前記パイプの外周面に外径を円周方向に向けて漸次変化させるクサビ形状の部分的突部を形成し、該パイプを自転させることにより該突部が上段または下段のパイプの外周面に当たって該パイプ間の隙間が拡大されるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
パイプ間の隙間を必要に応じて拡大させ、該隙間から水分を速く流出させることにより、脱水効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る脱水装置の全体の縦断面図。
【図２】本発明に係る脱水装置の要部の側面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。
【図４】図３の要部の作動状態を示した断面図。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に本発明に係る脱水装置の実施形態を図面とともに説明する。水槽１は水平な底板１ａとフレーム１ｂと側板１ｃとから平面長方形状に形成され、コンクリートミキサー車等からセメントスラッジを投入し得るように上面が開放されて形成される。３は該水槽１の長手方向両側面に設けられた水切ゲートで、該水切ゲート３は、Ｈ型鋼からなる支柱４ａ，４ｂを適宜間隔で固設し、該支柱４ａ，４ｂ間に両端部を遊嵌することにより複数本の直線状のパイプ５ａ〜５ｉを横架状に段積する。なお、このパイプ５ａ〜５ｉには例えばガス配管用または給水管用として製造された周知の直線状の鋼管を適宜長に切断したものを使用できる。
このように複数本のパイプ５ａ〜５ｉを横架状に段積して水切ゲート３を形成することにより、該各パイプ５ａ〜５ｉどうしが線接触し、その僅かな隙間からセメントスラッジ中の水分が流出する一方、セメントスラッジ中の多くの固形分は該隙間を通過することなく堰きとめられる。
【００１０】
６は最上段のパイプ５ｉの上に設けた加圧力調整手段で、フレーム１ｂの一部に形成した透孔に上部を遊嵌することにより棒材７を鉛直に支持し、該棒材７を下方に付勢するコイルバネ８を設けるとともに、該棒材７の下端部にパイプ５ｉ上に横架する横架材９を設け、該横架材９を介してパイプ５ｉを適宜圧力で下方に押圧している。これにより各パイプ５ａ〜５ｉどうしが圧着され、水圧に対し該各パイプ５ａ〜５ｉ間の隙間が適当な大きさに維持・形成されるようにしている。
【００１１】
また、１０ａ〜１０ｈは、フレーム１ｂに設けられた空圧シリンダで、各パイプ５ａ〜５ｈの外面にそれぞれ半径方向に延びるレバー１１を固着し、各空圧シリンダ１０ａ〜１０ｈのスピンドルを該各レバーの先端にピン１２を介して枢着している。このため、空圧シリンダ１０ａ〜１０ｈを作動させることにより、ピン１２、レバー１１を介してパイプ５ａ〜５ｈを個々に自転させることができる。また、図２に示されるように各パイプ５ａ〜５ｈの両端部付近の外周面にクサビ形状の部分的突部１３，１４をそれぞれ溶接等の固着手段によって固着する。このため、パイプ５ａ〜５ｈを自転させると、図４に示したように、該部分的突部１３，１４がそれぞれ上段のパイプ５ｂ〜５ｉの外周面に当たり、該各パイプ５ａ〜５ｉ間の隙間を上記コイルバネ８の弾性に抗して拡大させる。なお、１５は該水切ゲート３の下部にて底板１ａを外方に突出させ、該各水切ゲート３から排出された排水を外方に案内するために形成された庇状部、１６は水槽１の水位を検出するために設けられた超音波センサーを示す。
【００１２】
一方、２０は水槽１の底部に沈降・堆積したセメントスラッジ中の固形分を掬い上げるために設けられたスラッジ掬上装置で、該スラッジ掬上装置は、水槽１の長手方向一端部に底面１ａから斜め上方に連なる傾斜面２１を形成し、該傾斜面２１の上部に排出口２３を設けている。そして、該排出口２３の上部にコンベヤ駆動用スプロケット２４を設け、水槽１内底部の両端部寄りにガイドホイール２５，２６をそれぞれ回転自在に軸支するとともに、適宜間隔でレーキ２７が取着された無端状のチェーンコンベヤ２８を該スプロケット２４，ガイドホイール２５，２６に巻掛し、該駆動用スプロケット２４をモータにより駆動することにより、該チェーンコンベヤ２８が矢印で示した方向にゆっくりと巡回動するように構成されている。このため底板１ａ上に堆積したセメントスラッジ中の固形分が、レーキ２７により傾斜面２１に掬い上げられ、さらに排出口２３に運ばれて落下し、外部に排出される。なお、２９は水槽１中に戻るチェーンコンベヤ２８を支持するために水槽１の上部両サイドに設けたレール部材である。
【００１３】
このように構成した脱水装置では、ミキサー車のドラム内に残った残存生コンクリート、或いはミキサー車を洗浄したときに洗浄水とともに排出されるセメントスラッジが水槽１に投入され、該セメントスラッジ中の固形分を底板１ａ上に沈降させるとともに、各パイプ５ａ〜５ｉの隙間から該セメントスラッジ中の水分を徐々に流出させることで脱水がなされ、同時にセンサー１６による検出された水位に従い空圧シリンダ１０ａ〜１０ｈを作動させ、該水槽１内で上澄水が位置する高さにあるパイプ５ａ〜５ｉを自転させることにより、拡大された隙間から上澄水を速く流出させることができる。このように拡大された隙間から上澄水を速く流出させることにより、セメントスラッジ中の固形分との分離が促進され、脱水に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００１４】
例えば、コンクリートミキサー車から水槽１にセメントスラッジを投入してから１０分後（外部タイマーにより測定される）に、センサー１６により水槽１の水位を検知し、図３に示したように、その水位Ｈがパイプ５ｆの高さであった場合は、空圧シリンダ１０ｅを作動させることにより図４に示したように該パイプ５ｆの下段のパイプ５ｅを自転させ、部分的突部１３，１４を挟入させることにより、該パイプ５ｆとパイプ５ｅとの間の隙間を拡大させる。これにより上澄水だけを該隙間から速く流出させることができる。またその後、適当な時間を置いて、センサー１６により水槽１の水位を検知し、パイプ５ｄを自転させ、該パイプ５ｅとパイプ５ｄとの隙間を拡大させ、該隙間から上澄水を流出させる。このように適当な時間間隔を置いて一段ずつ下のパイプを自転させることにより、上澄水の流出を速め、大量のセメントスラッジでも短時間で脱水処理することを可能にする。このため本発明によれば、設置スペースや設備コストを増大させることなく、脱水装置の脱水処理能力を大幅に向上させることができる。なお、通常運転時では、最下段のパイプ５ａおよびパイプ５ｂについては固形分を流出させるおそれがあるために自転させないでもよい。
【００１５】
図示したように、部分的突部１３，１４は、クサビ形状にすることにより、パイプ５ａ〜５ｈを自転させる角度に応じて徐々に隙間を拡大させることができるので、常に適切な大きさの隙間に制御することが容易になる。なお、この実施形態に示した装置では、自転させたパイプの部分的突部が上段のパイプの外周面に当たって隙間を拡大させるようにしたが、部分的突部が下段のパイプの外周面に当たるようにパイプを自転させて下段のパイプとの隙間が拡大するようにすることもできることは言うまでもない。
【００１６】
なお、各パイプ５ａ〜５ｉは前記加圧力調整手段６により互いに押圧されているので、該各パイプ５ａ〜５ｈを自転前の状態に戻すことで上記隙間は縮小する。この実施形態に示したように加圧力調整手段６はコイルバネの弾性を利用して押圧力が調整されるように構成することのほか、適宜大きさの重錘を設け、重力で押圧力が調整されるように構成してもよい。或いは、このような加圧力調整手段６を設けなくても、パイプの自重だけで各パイプを圧着させることも可能である。また、各パイプ５ａ〜５ｈは、この実施形態に示したような中空状のものでなくても、中実のもの（丸棒材）を使用することも可能であり、これによって各パイプ間の押圧力が調整されるようにしてもよい。
また、パイプ５ａ〜５ｈを自転させることによっては、該各パイプ５ａ〜５ｈの隙間に挟入した固形物をその回転に伴い該隙間から容易に離脱させることもできるので、目詰まりを解消する目的で該パイプ５ａ〜５ｈを自転させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明に係る脱水装置は、生コン工場の他、ヒューム管、電柱パイル、コンクリートブロック等のコンクリート二次製品工場においても、そのミキサー，ホッパー、成形型等の設備を洗浄した際に生じるセメントを含んだ排水の処理、或いは余剰なセメントスラッジを処理するのに使用することができる。
【符号の説明】
【００１８】
１                水槽
３                水切ゲート
５ａ〜５ｉ        パイプ
６                加圧力調整手段
１０ａ〜１０ｈ    空圧シリンダ
１３，１４        部分的突部
２０              スラッジ掬上装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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