(57)【要約】【課題】  土木や建築等の小規模の現場や、建築現場の上層階等においても、適用が可能な混合物の処理装置を提供する。【解決手段】  粉粒体５１と水分５２との混合物である排水５０から前記水分５２を分離する混合物の処理装置１であって、密閉された空間である処理室１０と、前記処理室１０内の上部に設けられるとともに、内部に前記排水５０を貯留可能な貯留槽１７と、前記処理室１０内の前記貯留槽１７の下部に設けられるとともに、前記貯留槽１７内に貯留された排水５０を前記処理室１０の下部に向けて滴下させる滴下手段２５と、該滴下手段２５に設けられるとともに、前記排水５０を加熱して高温化させることにより、前記排水５０の水分を蒸発させる加熱手段３０と、前記処理室１０内から水蒸気を回収して凝縮させる凝縮手段４５とを備えている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体と水分との混合物である排水から前記水分を分離する混合物の処理装置であって、
密閉された空間である処理室と、前記処理室内の上部に設けられるとともに、内部に前記排水を貯留可能な貯留槽と、前記処理室内の前記貯留槽の下部に設けられるとともに、前記貯留槽内に貯留された排水を前記処理室の下部に向けて滴下させる滴下手段と、該滴下手段に設けられるとともに、前記排水を加熱して高温化させることにより、前記排水の水分を蒸発させる加熱手段と、前記処理室内から水蒸気を回収して凝縮させる凝縮手段とを備えていることを特徴とする混合物の処理装置。
【請求項２】
前記加熱手段は、プレヒーターであることを特徴とする請求項１に記載の混合物の処理装置。
【請求項３】
前記処理室内には、前記加熱手段による加熱で蒸発されなかった水分を再加熱して蒸発させる再加熱手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の混合物の処理装置。
【請求項４】
前記処理室の底部には、前記滴下手段から滴下された前記排水に含まれる粉粒体を貯留させる蒸発槽が設けられ、該蒸発槽の傾斜面からなる側面、及び底面に前記再加熱手段が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の混合物の処理装置。
【請求項５】
前記再加熱手段は、面状ヒーターであることを特徴とする請求項３又は４に記載の混合物の処理装置。
【請求項６】
前記凝縮手段は、前記処理室が内部に設けられたケーシングの上部に設けられるとともに、内部に密閉された空間の凝縮室が設けられた外ケーシングと、
前記処理室内から水蒸気を回収して前記凝縮室内に導く換気扇と、を備えていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の混合物の処理装置。
【請求項７】
粉粒体と水分との混合物である排水を前記粉粒体と前記水分とに分離する混合物の処理方法であって、
請求項１に記載の処理装置を用い、前記滴下手段により、前記貯留槽に貯留された排水を前記処理室の下部に向けて滴下させ、この際に、前記排水を前記加熱手段により加熱することにより、前記排水の水分を蒸発させて水蒸気として前記処理室内に放出させ、この水蒸気を前記凝縮手段により凝縮させることにより水に戻し、前記排水を粉粒体と水分とに分離することを特徴とする混合物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混合物の処理装置及び処理方法に関し、特に、粉粒体と水分との混合物を粉粒体と水分とに分離処理するのに好適な混合物の処理装置及び処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
土木や建築の現場から発生するモルタル排水（セメントと砂と水との混合物）は、環境保護の問題から、そのまま下水道や河川等に放流することはできない。このため、凝集沈殿方式や濾過除去方式により、対象のモルタル排水をセメント分と水分とに分離し、セメント分は、産業廃棄物として処分し、セメント成分に含まれる水は、炭酸ガスや中和剤を用いてｐＨ処理を行った後、下水道や河川等に放流している。
【０００３】
また、常時、モルタル排水の処理が必要な大規模な現場においては、非特許文献１に記載のような排水処理機が用いられている。非特許文献１に記載の排水処理機は、モルタル排水のセメント分を沈殿させる原水槽と、原水槽でセメント分を分離させた上澄水を貯留させる中和槽と、中和槽に炭酸ガスを吹き込む炭酸ガス供給装置とを備えたものであって、この排水処理機を現場に設置して、回収したモルタル排水を原水槽に供給することにより、現場から発生するモルタル排水を連続して処理することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】株式会社鶴見製作所ホームページ、ｐＨ制御システムカタログ、インターネット＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｓｕｒｕｍｉｐｕｍｐ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような構成の排水処理機にあっては、原水槽、中和槽、炭酸ガス供給装置等からなる大型で、構造が複雑な設備であるため、設備費が高く、また、設置可能な場所が制限される。
【０００６】
また、モルタル排水から分離したセメント分を産業廃棄物として処分する費用の他に、モルタル排水から分離した上澄水を中和する費用が必要になるため、モルタル排水の処理費用が高く付く。
【０００７】
このため、モルタル排水の処理量が少なく、設置場所が制限されるリニューアル工事等の小規模の現場には適用することが難しい。また、建築現場の上層階等においても、エレベータに載せて搬入することができないため、適用することができない。
【０００８】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、土木や建築等の小規模の現場や、建築現場の上層階等においても、適用が可能な混合物の処理装置及び処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、本発明は、粉粒体と水分との混合物である排水から前記水分を分離する混合物の処理装置であって、密閉された空間である処理室と、前記処理室内の上部に設けられるとともに、内部に前記排水を貯留可能な貯留槽と、前記処理室内の前記貯留槽の下部に設けられるとともに、前記貯留槽内に貯留された排水を前記処理室の下部に向けて滴下させる滴下手段と、該滴下手段に設けられるとともに、前記排水を加熱して高温化させることにより、前記排水の水分を蒸発させる加熱手段と、前記処理室内から水蒸気を回収して凝縮させる凝縮手段とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の混合物の処理装置によれば、貯留槽内に貯留させた排水を滴下手段によって処理室の下部に向けて滴下させ、この際に、加熱手段によって排水を加熱することにより、排水の水分を蒸発させて水蒸気とし、この水蒸気を凝縮手段によって回収して凝縮させることにより水に戻すことができる。従って、分離した粉粒体としてのセメント分を産業廃棄物として処分し、分離した水分は純水となるのでｐＨの調整をする必要がなく、純水として下水道等に放流するか、或いはモルタルの製造等に再利用することができる。
【００１１】
また、本発明において、前記加熱手段は、プレヒーターであることとしてもよい。
【００１２】
本発明の混合物の処理装置によれば、貯留槽内に貯留された排水は、プレヒーターを通すことにより加熱されて高温化され、排水に含まれる水分が蒸発されて水蒸気となり、この水蒸気が滴下手段から滴下されて処理室内に放出されることになる。
【００１３】
また、本発明において、前記処理室内には、前記加熱手段による加熱で蒸発されなかった水分を再加熱して蒸発させる再加熱手段が設けられていることとしてもよい。
【００１４】
本発明の混合物の処理装置によれば、加熱手段による加熱で蒸発されなかった排水の水分は、再加熱手段によって再加熱されて高温化されることにより蒸発され、水蒸気となって処理室内に放出されることになる。
【００１５】
また、本発明において、前記処理室の底部には、前記滴下手段から滴下された前記排水に含まれる粉粒体を貯留させる蒸発槽が設けられ、該蒸発槽の傾斜面からなる側面、及び底面に前記再加熱手段が設けられていることとしてもよい。
【００１６】
本発明の混合物の処理装置によれば、滴下手段から滴下された排水の水分は、蒸発槽の内部に貯留される。この際に、蒸発槽の傾斜面からなる側面、及び底面に設けられた再加熱手段によって再加熱されて高温化させることにより蒸発され、水蒸気となって処理室内に放出されることになる。
【００１７】
また、本発明において、前記再加熱手段は、面状ヒーターであることとしてもよい。
【００１８】
本発明の混合物の処理装置によれば、加熱手段による加熱で蒸発されなかった排水の水分は、面状ヒーターによって再加熱されて高温化されることにより蒸発され、水蒸気となって処理室内に放出されることになる。
【００１９】
また、本発明において、前記凝縮手段は、前記処理室が内部に設けられたケーシングの上部に設けられるとともに、内部に密閉された空間の凝縮室が設けられた外ケーシングと、  前記処理室内から水蒸気を回収して前記凝縮室内に導く換気扇と、を備えていることとしてもよい。
【００２０】
本発明の混合物の処理装置によれば、処理室内に貯留された水蒸気は、凝縮手段の換気扇によって処理室内から凝縮室内に導かれ、凝縮室内で凝縮されて水に戻されることになる。
【００２１】
さらに、本発明は、粉粒体と水分との混合物である排水を前記粉粒体と前記水分とに分離する混合物の処理方法であって、請求項１に記載の処理装置を用い、前記滴下手段により、前記貯留槽に貯留された排水を前記処理室の下部に向けて滴下させ、この際に、前記排水を前記加熱手段により加熱することにより、前記排水の水分を蒸発させて水蒸気として前記処理室内に放出させ、この水蒸気を前記凝縮手段により凝縮させることにより水に戻し、前記排水を粉粒体と水分とに分離することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
以上、説明したように、本発明の混合物の処理装置及び処理方法によれば、貯留槽内に貯留させた排水を滴下手段によって処理室の下部に向けて滴下させ、この際に、加熱手段によって排水を加熱することにより、排水に含まれる水分が蒸発されて水蒸気となり、この水蒸気が凝縮手段によって回収されて凝縮されることにより水に戻されることになる。
従って、分離した粉粒体としてのセメント分を産業廃棄物として処分し、分離した水分は純水となるのでｐＨの調整をする必要がなく、純水として下水道等に放流するか、或いはモルタルの製造等に再利用することができる。
また、貯留槽と、滴下手段と、加熱手段と、凝縮手段とからなる簡単な構成のものであるので、全体を小型化することができるとともに、設備費を安く抑えることができ、混合物の処理量が少ない小規模の現場にも十分に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による混合物の処理装置の一実施の形態を示した平面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１の右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図３には、本発明による混合物の処理装置の一実施の形態が示されている。本実施の形態の混合物の処理装置（以下、処理装置１という。）は、粉粒体と水分との混合物を粉粒体と水分とに分離して処理するのに適用可能なものである。本実施の形態では、土木や建築の現場から発生するモルタル排水５０（セメントと砂と水との混合物）をセメントと砂からなる粉粒体５１と水分５２とに分離して処理するのに適用している。
【００２５】
本実施の形態の処理装置１は、図１〜図３に示すように、内部に処理室１０が設けられるケーシング２と、処理室１０内の上部に設けられるとともに、内部にモルタル排水５０を貯留可能な貯留槽１７と、処理室１０内の貯留槽１７の下部に設けられるとともに、貯留槽１７内に貯留されたモルタル排水５０を処理室１０の下部に向けて滴下させる滴下手段２５と、滴下手段２５に設けられるとともに、貯留槽１７からのモルタル排水５０を加熱して高温化させる加熱手段３０と、処理室１０の底部に設けられるとともに、滴下手段２５から滴下されたモルタル排水５０を再加熱して高温化させる再加熱手段４１、４２と、処理室１０内から水蒸気を回収して凝縮させて水５３に戻す凝縮手段４５とを備えている。
【００２６】
ケーシング２は、前板３と、後板４と、２枚の側板５、６と、底板７と、上板８とによって構成される箱状をなすものであって、内部に密閉された空間の処理室１０が設けられている。ケーシング２の前板３の上部の外面側には、内部に密閉された空間の凝縮室１２が設けられる外ケーシング１１が設けられている。外ケーシング１１は、上板１３と、２枚の側板１４、１５と、底板１６と、ケーシング２の前板３とによって構成される箱状をなすものであって、上面が所定の角度で傾斜する傾斜面に形成されている。処理室１０と凝縮室１２との間は、ケーシング２の前板３に設けられた連通孔３ａを介して相互に連通している。ケーシング２の前板３と外ケーシング１１の凝縮室１２との間には断熱材が設けられ、凝縮室１２の内部が処理室１０の内部よりも低い温度に設定されている。
【００２７】
ケーシング２の底板７の下面の四隅には、キャスター４９がそれぞれ回転自在、かつ旋回自在に設けられ、これらのキャスター４９によってケーシング２が移動可能に支持されている。
【００２８】
ケーシング２の上板８には、処理室１０内の圧力を大気開放させるための安全弁４８が設けられている。
【００２９】
貯留槽１７は、前板１８と、ケーシング２の後板４と、２枚の側板１９、２０と、底板２１と、ケーシング２の上板８とによって構成される箱状をなすものであって、内部に所定量のモルタル排水５０が貯留されるようになっている。ケーシング２の上板８には、貯留槽１７の内外を連通する投入口８ａが設けられ、この投入口８ａを通じて貯留槽１７の内部にモルタル排水５０が投入される。投入口８ａは、開閉蓋９によって開閉可能に構成されている。
【００３０】
貯留槽１７の底板２１は、中央部が最下位となるように、両側の側板１９、２０から底板２１の中央部にかけて傾斜する傾斜面に形成され、この底板２１の中央部に貯留槽１７内からモルタル排水５０を吐出させる吐出口２１ａが設けられている。
【００３１】
滴下手段２５は、貯留槽１７の吐出口２１ａに流入口が接続される開閉バルブ２８と、開閉バルブ２８の流出口に一端が接続される耐熱ホース２９と、耐熱ホース２９の他端に流入口が接続される加熱手段としてのプレヒーター３０と、プレヒーター３０の流出口に接続される滴下配管３１と、滴下配管３１の先端に接続される滴下ノズル３２とから構成されている。
【００３２】
滴下手段２５の開閉バルブ２８を開くことにより、貯留槽１７内のモルタル排水５０が吐出口２１ａから滴下手段２５に吐出され、このモルタル排水５０が滴下手段２５の開閉バルブ２８、耐熱ホース２９、プレヒーター３０、滴下配管３１、及び滴下ノズル３２を介して処理室１０の下部に向けて滴下される。モルタル排水３０の滴下速度は、開閉バルブ２８の開閉度を調整することにより、所望の値に調整することができる。
【００３３】
蒸発槽３５は、前板３６と、後板３７と、２枚の側板３８、３９と、底板４０とから構成される上部が開口された箱状をなすものであって、この蒸発槽３５の内部に滴下手段２５の滴下ノズル３２から滴下されたモルタル排水５０の粉粒体５１及び蒸発されなかった水分５２が貯留される。
【００３４】
蒸発槽３５の後板３６は、上端が蒸発槽３５の開口端よりも上方に延出して、処理室１０の中間部に届く長さに形成されるとともに、処理室１０の中間部から処理室１０の下部にかけて所定の角度で傾斜する傾斜面に形成され、この後板３６の前面側の上部に滴下手段２５の滴下ノズル３２からモルタル排水５０が滴下される。なお、本実施の形態においては、蒸発槽３５の底板４０と後板３７とのなす角度を約１１０°に設定しているが、この角度は、処理対象のモルタル排水５０の性状等に応じて適宜の値に設定することができる。
【００３５】
蒸発槽３５の後板３７の裏面側には、再加熱手段としての第１加熱板４１が設けられ、底板４０の下面側には、再加熱手段としての第２加熱板４２が設けられ、これらの加熱板４１、４２によって滴下手段２５の滴下ノズル３２から滴下され、蒸発されなかったモルタル排水５０に含まれる水分５２が再加熱される。第１加熱板４１及び第２加熱板４２としては、例えば、ＩＨヒーター等の面状ヒーターを用いることができる。
【００３６】
蒸発槽３５の底部には、蒸発槽３５の底板４０、第２加熱板４２、及びケーシング２の底板７を貫通する吐出口４３が設けられ、この吐出口４３を介して蒸発槽３５の内部に貯留されたモルタル排水５０の粉粒体５１がケーシング２外へ吐出される。吐出口４３は開閉蓋４４によって開閉可能に構成されている。
【００３７】
凝縮手段４５は、ケーシング２の前板３の前面側に設けられた上述の凝縮室１２と、凝縮室１２と処理室１０との間を相互に連通する連通孔３ａに設けられる換気扇４６とから構成されている。換気扇４６によって処理室１０内に貯留されている水蒸気を凝縮室２１内に導き、この水蒸気を凝縮室１２内に所定の時間滞留させておくことにより凝縮されて水５３に戻される。
【００３８】
凝縮室１２の底板１６には、凝縮室１２内外を貫通する排水口１６ａと、排水口１６ａを開閉させる開閉バルブ４７とが設けられ、この開閉バルブ４７を開くことにより、凝縮室１２内に貯留された水５３が凝縮室１２内から回収される。
【００３９】
そして、上記のように構成した本実施の形態の処理装置１を用いてモルタル排水５０を処理するには、まず、投入口８ａの開閉蓋９を開けた状態とし、現場から回収したモルタル排水５０を投入口８ａから貯留槽１７内に投入し、貯留槽１７内に所定量のモルタル排水５０を貯留させ、開閉蓋９を閉じる。
【００４０】
次に、プレヒーター３０、第１加熱板４１、第２加熱板４２、及び換気扇４６の電源を入れ、滴下手段２５の開閉バルブ２８を開いて、貯留槽１７内のモルタル排水５０を、吐出口２１ａ、開閉バルブ２８、耐熱ホース２９、プレヒーター３０、及び滴下配管３１を介して滴下ノズル３２に導き、滴下ノズル３２から処理室１０の下部の蒸発槽３５に向けて滴下させる。
【００４１】
滴下手段２５を通じて処理室１０の下部に向けて滴下されるモルタル排水５０は、プレヒーター３０を通過する際に加熱されることにより、モルタル排水５０の水分５２の一部が蒸発されて水蒸気となる。この水蒸気は、滴下ノズル３２から放出されることにより、処理室１０内を上昇して処理室１０の上部に導かれ、処理室１０の上部から換気扇４６を介して凝縮室１２内に導かれ、凝縮室１２内に貯留されることにより凝縮されて水５３に戻され、凝縮室１２内に貯留される。
【００４２】
また、プレヒーター３０の加熱によって蒸発されなかった残りの水分５２は、粉粒体５１と共に滴下ノズル３２から蒸発槽３５の後板３７に向けて滴下され、後板３７の表面で受け止められて後板３７の表面上を流下し、この際に、第１加熱板４１によって再加熱されることにより蒸発されて水蒸気となる。この水蒸気も同様に、処理室１０内を上昇して処理室１０の上部に導かれ、処理室１０の上部から換気扇４６を介して凝縮室１２内に導かれ、凝縮室１２内に貯留されることにより凝縮されて水５３に戻され、凝縮室１２内に貯留される。
【００４３】
また、後板３７の表面上を流下する祭に蒸発されなかった水分は、後板３７の表面上を流下して蒸発槽３５の内部に貯留された後に、第２加熱板４１によって再加熱されることにより蒸発されて水蒸気となる。この水蒸気も同様に、処理室１０内を上昇して処理室１０の上部に導かれ、処理室１０の上部から換気扇４６を介して凝縮室１２内に導かれ、凝縮室１２内に貯留されることにより凝縮されて水５３に戻され、凝縮室１２内に貯留される。
【００４４】
凝縮室１２内に貯留された水５３は、開閉バルブ４７を開くことにより凝縮室１２内から回収され、下水道や河川等に放流するか、或いは、純水としてモルタルの製造等に再利用される。
【００４５】
さらに、モルタル排水５０の粉粒体５１は、滴下手段２５の滴下ノズル３２から蒸発槽３５の後板３７に向けて滴下され、後板３７の表面上を流下して蒸発槽３５の内部に導かれ、蒸発槽３５の内部に貯留される。蒸発槽３５の内部に貯留された粉粒体５１は、吐出口４３の開閉蓋４４を開くことにより、蒸発槽３５から回収される。
【００４６】
上記のように構成した本実施の形態の処理装置１にあっては、貯留槽１７、滴下手段２５、蒸発槽３５、加熱手段３０、再加熱手段４１、４１、及び凝縮手段４５をケーシング２及び外ケーシング１１内に収納しているので、全体を小型化することができる。
【００４７】
従って、設置スペースが制限されるような小規模な現場でも十分に適用することができる。また、建築現場の上層階等でのモルタル排水５０の処理に使用する場合にも、エレベータを用いて上層階に搬入できるので、そのような現場にも対応することができる。
【００４８】
また、ケーシング２及び外ケーシング１１内に、貯留槽１７、滴下手段２５、蒸発槽３５、加熱手段３０、再加熱手段４１、４２、及び凝縮手段４５を収納した簡単な構成のものであるので、設備費を安く抑えることができる。
【００４９】
また、モルタル排水５０を粉粒体５１と水分５２とに分離し、粉粒体５１は産業廃棄物として回収して処分し、水分５２は一旦蒸発させた後に水５３に戻しているので、水５３のｐＨを調整する必要がなく、純水として下水道や河川等に放流するか、或いは、モルタルの製造等に再利用することができ、ｐＨの調整に要する費用を削減することができる。
【００５０】
また、モルタル排水５０の水分５２をプレヒーター３０で加熱することにより蒸発させ、プレヒーター３０の加熱で蒸発されなかった水分５２は、第１加熱板４１で加熱することにより蒸発させ、さらに、第１加熱板４１の加熱で蒸発されなかった水分５２は第２加熱板４２で加熱することにより蒸発させているので、モルタル排水５０を粉粒体５１と水分５２とに確実に分離して回収することができるとともに、モルタル排水５０の処理を効率よく行うことができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  処理装置
２  ケーシング
３  前板
３ａ  連通孔
４  後板
５  側板
６  側板
７  底板
８  上板
８ａ  投入口
９  開閉蓋
１０  処理室
１１  外ケーシング
１２  凝縮室
１３  上板
１４  側板
１５  側板
１６  底板
１６ａ  排出口
１７  貯留槽
１８  前板
１９  側板
２０  側板
２１  底板
２１ａ  吐出口
２５  滴下手段
２８  開閉バルブ
２９  耐熱ホース
３０  加熱手段（プレヒーター）
３１  滴下配管
３２  滴下ノズル
３５  蒸発槽
３６  前板
３７  後板
３８  側板
３９  側板
４０  底板
４１  再加熱手段（第１加熱板）
４２  再加熱手段（第２加熱板）
４３  吐出口
４４  開閉蓋
４５  凝縮手段
４６  換気扇
４７  開閉バルブ
４８  安全弁
４９  キャスター
５０  モルタル排水
５１  粒状分
５２  水分
５３  水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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