(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浚渫土砂に加水しつつスクリーンを介して大きさｎ１以上のものを排除する第１の工程と、
大きさｎ１未満の浚渫土砂を水とともに一方向に回転する回転ドラム内へ投入し、回転ドラムの内周面にその軸方向に沿って取付けられた複数の掻き上げ羽根と回転ドラム内に偏心して配設され回転ドラムよりも速くかつ逆方向に回転するロータの外周面にその軸方向に沿って取付けられた保持羽根とで浚渫土砂同士が互いに研磨，破砕し合うようにする第２の破砕工程と、
この破砕工程で処理された浚渫土砂を１つないしいくつかのスクリーンを介して大きさｎ２（ｎ２＜ｎ１）以上のものと未満のものとをふるい分けするとともに、必要に応じてさらに大きさｎ３（ｎ３＜ｎ２）以上のものと未満のものとにふるい分けする第３の工程と、
第３の工程でスクリーンを通らずにそれぞれの大きさにふるい分けられた浚渫土砂を振動しながら進行する無端ゴム帯上に加水して投入し、この無端ゴム帯は進行方向に向かって初めはほぼ水平に進行し途中から登り勾配となるようにして浚渫土砂中の比重の大きいものを無端ゴム帯の登り切って反転する個所から排出するとともに比重の小さいものは反対側の反転個所から排出する第４の工程と、
第３の工程でスクリーンを通過して得られたものを１つないしいくつかのスクリーンを介してふるい分けする第５の工程とを有し、
浚渫土砂を砂，砂利，ゴミ，スラリー状の細かな土に分級することを特徴とする浚渫土砂処理方法。
【請求項２】請求項１記載の浚渫土砂を砂，砂利，ゴミ，スラリー状の細かな土に分級する工程を経て分級されたスラリー状の細かな土を第６のスラリー処理工程で、高圧で圧縮して水分を抜き、土のケーキにすることを特徴とする浚渫土砂処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、浚渫土砂を処理して再利用可能にした浚渫土砂処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
河川が流れ込む港には河川からの流下土砂が堆積するので、この土砂を定期的に浚渫していた。この浚渫土砂は、砂礫や粘土，シルトの他に製紙工場が近くにあれば製紙カス，さらには缶やビン等のゴミを混入している。このような浚渫土砂の処理は、セメントを混ぜて数ヶ月野積みした後に山間地へ埋め立てていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の埋め立て処分では、浚渫土砂に塩分が含まれるため、植生へ悪影響を与えるおそれがあり、さらには埋め立て処分場の確保にも限界があった。
【０００４】
そこで、この発明は、浚渫土砂を再利用できるようにした浚渫土砂処理方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、この発明は、浚渫土砂に加水しつつスクリーンを介して大きさｎ１以上のものを排除する第１の工程と、大きさｎ１未満の浚渫土砂を水とともに一方向に回転する回転ドラム内へ投入し、回転ドラムの内周面にその軸方向に沿って取付けられた複数の掻き上げ羽根と回転ドラム内に偏心して配設され回転ドラムよりも速くかつ逆方向に回転するロータの外周面にその軸方向に沿って取付けられた保持羽根とで浚渫土砂同士が互いに研磨，破砕し合うようにする第２の破砕工程と、この破砕工程で処理された浚渫土砂を１つないしいくつかのスクリーンを介して大きさｎ２（ｎ２＜ｎ１）以上のものと未満のものとをふるい分けするとともに、必要に応じてさらに大きさｎ３（ｎ３＜ｎ２）以上のものと未満のものとにふるい分けする第３の工程と、第３の工程でスクリーンを通らずにそれぞれの大きさにふるい分けられた浚渫土砂を振動しながら進行する無端ゴム帯上に加水して投入し、この無端ゴム帯は進行方向に向かって初めはほぼ水平に進行し途中から登り勾配となるようにして浚渫土砂中の比重の大きいものを無端ゴム帯の登り切って反転する個所から排出するとともに比重の小さいものは反対側の反転個所から排出する第４の工程と、第３の工程でスクリーンを通過して得られたものを１つないしいくつかのスクリーンを介してふるい分けする第５の工程とを有し、浚渫土砂を砂，砂利，ゴミ，スラリー状の細かな土にふるい分けするものである。
【０００６】
【作用】
この発明では、破砕工程において、浚渫土砂中の石等を研磨して鋭角部を除去するとともに、土塊や砂塊等を破砕し、付着する泥土類を除去し、砂利，砂，その他のものとし、これをスクリーンで分級し、さらに振動する無端ゴム帯の勾配を登り切ったものとそうでないものとに短時間で正確に分けることができる。さらに、一定の大きさ未満のものをスクリーンで分級することにより、砂や砂利を得ることができる。ゴミは処分しあるいは堆肥に利用し、スラリー状の細かな土は高圧で圧縮して土のケーキとしこれを加工すれば路床材や畑土等に利用できる。
【０００７】
【実施例】
以下に、この発明の好適な実施例を図面を参照にして説明する。
【０００８】
図１に示すフローチャートは、浚渫土砂をホッパー１に投入し、このホッパー１から自動供給機２により水３を加えながらスクリーン４に供給する。このスクリーン４では大きさがｎ１以上、実施例では大きさが１００mm以上のものを排除し、貯蔵槽５に貯蔵する。このスクリーン４を通過してきた浚渫土砂は破砕機６に投入される。大きさ１００mm未満の浚渫土砂は水とともに一方向に回転する回転ドラム６１内へ投入し回転ドラム６１の内周面にその軸方向に沿って取付けられた複数の掻き上げ羽根６２と回転ドラム６１内に偏心して配設され回転ドラム６１よりも速くかつ逆方向に回転するロータ６３の外周面にその軸方向に沿って取付けられた保持羽根６４とで浚渫土砂同士が互いに研磨，破砕し合うようにする。この破砕機６の詳細は後述する。この破砕機６から排出されてきた浚渫土砂はスクリーン７の個所で大きさｎ２以上のものと未満のものとをふるい分けし、ここでは２５mm以上のものとそれ未満のものとにふるい分けし、２５mm未満の大きさのものは次のスクリーン８に至り、ここで大きさ５mm以上のものと未満のものとにふるい分けられる。ここで、スクリーン７を通過しなかったもの（大きさ２５mm以上）とスクリーン８を通過しなかったもの（大きさ５mm以上）はそれぞれ水３を加えられて選別機９に投入される。この選別機９については後述するが、振動しながら進行する無端ゴム帯９０上に加水して投入された浚渫土砂は、砂利あるいは砂として採取され、それぞれ貯蔵槽１０，１１に貯蔵される。無端ゴム帯９０は進行方向に向かって初めはほぼ水平に進行し途中から登り勾配となるようにして浚渫土砂中の比重の大きいものを無端ゴム帯９０の登り切って反転する個所から排出する。この勾配を登り切れない比重の小さいものは反対側の反転個所から排出され、貯蔵槽１２に貯蔵される。スクリーン８を通過してきたもの（大きさ５mm未満）は原水槽１３に一旦貯溜され、ポンプ１４により分級機（サイクロン）１５に投入される。分級機１５で分級された一方のものはスクリーン１６の個所で大きさ０．７mm以上のものとそれ未満のものとにふるい分けられる。また分級機１５で分級された他方のものは夾雑物スクリーン１７により貯蔵槽１２にいくものとスラリー処理工程へ至るものとに分けられる。この夾雑物スクリーン１７は大きさ０．２mm以上のものと未満のものとにふるい分ける。スクリーン１６を通過しなかったものは選別機９に至り、この選別機９の勾配を登り切ったものが貯蔵槽１８に貯蔵され、登り切れなかったものはスラリー処理工程へ至る。貯蔵槽１８には５mm未満の細砂がストックされる。スラリー処理工程では、このスラリー状の細かな土を高圧で圧縮して水分を抜き取り、土のケーキにする。この土のケーキは加工して路床材や畑土等に利用する。夾雑物の貯蔵槽１２で貯蔵したものは堆肥に利用できるものと処分するものとに分けられる。
【０００９】
破砕機６は、図２に示すように一方向に回転する回転ドラム６１を有し、この回転ドラム６１の内部にロータ６３が下部に偏心して配設され、このロータ６３の回転は回転ドラムよりも速くかつ逆方向に回転するようになっている。回転ドラム６１の回転は、外周面に設けられた環状歯車６５にモーター６６の駆動歯車６７を噛み合わせることにより行っている。ロータ６３には回転軸６８を設けてあり、この回転軸６８は駆動機構６９により回転させられる。回転ドラム６１の入口側には投入シュート７０が取付けてある。回転ドラム６１の回転速度を５〜１００ｒ．ｐ．ｍ．に設定した場合、ロータ６３の回転速度は２０〜１０００ｒ．ｐ．ｍ．程度に設定される。
【００１０】
図３は図２のＡ−Ａ線簡略断面図を示し、回転ドラム６１の内周面には複数の掻き上げ羽根６２を設けてあり、ロータ６３の外周面には複数の保持羽根６４が取付けてある状態を示す。図３において符号Ｚで示す領域で破砕処理が主として行われる。
【００１１】
図４は図３における領域Ｚにおける浚渫土砂Ｙの処理状態を示す図である。掻き上げ羽根６２は回転ドラム６１の回転方向に沿って移動するので浚渫土砂Ｙを上方に掻き上げ、保持羽根６４はロータ６３の回転方向に沿って移動するので浚渫土砂Ｙを引きおろすように作用する。保持羽根６４で保持された浚渫土砂Ｙは、掻き上げ羽根６２で掻き上げられていく土砂とぶつかり合いこの個所に剪断力が作用する。また、円周方向における両羽根６２，６４間の間隔は領域Ｚで最も狭くなるので、剪断力とともに圧縮力も作用し、浚渫土砂同士が破砕研磨される。図３で示す領域Ｚのスペースは掻き上げ羽根６２と保持羽根６４とが最も近づく個所であり、この個所における浚渫土砂Ｙには強い圧縮力が作用している。剪断力については両羽根６２，６４が鋏の刃の機能を果たして浚渫土砂Ｙの角や付着物を除去するとともに、それぞれの羽根と羽根との間に保持された浚渫土砂Ｙ同士がすり合わせられて角や付着物を除去することができることとなる。また、ロータ６３は回転ドラム６１の偏心位置に設けてあるので、浚渫土砂は場所により変化する圧縮力が繰り返し加えられることとなる。すなわち、狭いスペース内で浚渫土砂Ｙに作用する圧縮力を変化させることができるので、浚渫土砂Ｙを砂利，砂，その他に分けることができる。
【００１２】
次に選別機９を図５に基づいて説明する。この選別機９は、振動しながら進行する無端ゴム帯９０を有し、この無端ゴム帯９０は進行方向に向かって初めはほぼ水平に進行し途中から登り勾配となるようにしてある。メインフレーム９１は支持脚９２により地上に固定してあり、メインフレーム９１の長手方向途中から登り勾配がつけてある。このメインフレーム９１は、所定幅をあけた平行一対のものであり、その両端に駆動ローラー９３と従動ローラー９４とが取付けてある。メインフレーム９１には振動フレーム９５が取付けてある。２本の平行一対のメインフレーム９１のそれぞれに取付けられた振動フレーム９５を跨ぐように櫓９７が設けてあり、この櫓９７に加振機９８が取付けてある。加振機９８を作動させると櫓９７が振動し、櫓９７の振動は振動フレーム９５に伝達され、振動フレーム９５の振動はメインフレーム９１には伝達されないようにしてある。駆動ローラー９３と従動ローラー９４との間に長手方向両側に波形状の立壁９９が設けられた無端ゴム帯９０が設けられている。振動フレーム９５には無端ゴム帯９０の下面の幅方向に沿って接触する回転ローラー１００が多数取付けてある。無端ゴム帯９０は進行方向に向かって初めはほぼ水平に進行し、途中から登り勾配となるように設定してあるので、投入されてきた浚渫土砂は無端ゴム帯９０が水平方向に進行している部分、すなわち図中矢印Ａの個所で供給される。浚渫土砂中の比重の大きなものは登り勾配を登り切ることとなり、これらは排出ホッパー１０１から落下される。無端ゴム帯９０の進行方向途中には散水機１０２を設けておき、比重の小さな不純物を除去し易くしてある。回転ローラー１００は、図６に示すように、左右一対ずつ無端ゴム帯９０の中心部へ向けて下がるように傾斜させて取付け、これら回転ローラー１００上に乗る恰好の無端ゴム帯９０の中心を窪ませ、幅方向における無端ゴム帯９０を大略円弧状にたるませる。なお図６において符号１０３は弾性部材を示し、振動フレーム９５の振動をメインフレーム９１へ伝えるのを防止している。無端ゴム帯９０の登り勾配の傾斜角度や距離によって排出ホッパー１０１から排出されるものを調整する。すなわち、細砂を選別して採集しようとすればこの登り勾配を緩くし、砂利を採取しようとすればこの登り勾配を強くすればよい。このような選別装置９を用いることにより、従来必要とされた貯水池は不要となり、全体がコンパクトかつ簡単な構造となり、選別しようとするものが迅速かつ正確に得られる。
【００１３】
図７は装置全体の平面を示し、ホッパー１から自動供給機２によりベルトコンベアー１９を介してスクリーン４に浚渫土砂が運ばれ、このスクリーン４を通過してきた浚渫土砂が破砕機６により破砕処理される。この破砕機６から排出されてきた浚渫土砂はスクリーン７およびスクリーン８によりそれぞれふるい分けされ、各スクリーン７，８を通過しなかったものはベルトコンベアー２０，２１を介して選別機９，９に運ばれる。貯蔵槽１０では大きさが２５〜１００ｍｍのものが貯蔵され、貯蔵槽１１では大きさが５〜２５ｍｍのものが貯蔵される。これら選別機９，９で選別されなかったものはベルトコンベアー２２を介して夾雑物ストック用の貯蔵槽１２に運ばれる。スクリーン８を通過したものは原水槽１３に運ばれ、この原水槽１３から分級機１５に搬送される。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、浚渫土砂に加水しつつスクリーンを介して大きさｎ１  以上のものを排除する工程と、大きさｎ１  未満の浚渫土砂を水とともに一方向に回転する回転ドラム内へ投入し、回転ドラムの内周面にその軸方向に沿って取付けられた複数の掻き上げ羽根と回転ドラム内に偏心して配設され回転ドラムよりも速くかつ逆方向に回転するロータの外周面にその軸方向に沿って取付けられた保持羽根とで浚渫土砂同士が互いに研磨，破砕し合うようにする破砕工程と、この破砕工程で処理された浚渫土砂を１つないしいくつかのスクリーンを介して大きさｎ２  （ｎ２  ＜ｎ１  ）以上のものと未満のものとをふるい分けするとともに、必要に応じてさらに大きさｎ３  （ｎ３  ＜ｎ２  ）以上のものと未満のものとにふるい分けする工程と、それぞれの大きさにふるい分けられた浚渫土砂を振動しながら進行する無端ゴム帯上に加水して投入し、この無端ゴム帯は進行方向に向かって初めはほぼ水平に進行し途中から登り勾配となるようにして浚渫土砂中の比重の大きいものを無端ゴム帯の登り切って反転する個所から排出するとともに比重の小さいものは反対側の反転個所から排出する工程と、前工程で得られたものを加水しながら１つないしいくつかのスクリーンを介してふるい分けする工程とを有し、浚渫土砂を砂，砂利，ゴミ，スラリー状の細かな土に分級するので、浚渫土砂の再利用が可能である。また破砕工程や無端ゴム帯による選別工程は連続運転が可能であるため、大量の浚渫土砂を効率よく処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のフローチャートを示す図。
【図２】破砕機の側面図。
【図３】図２Ａ−Ａ線簡略断面図。
【図４】図３における領域Ｚの拡大詳細図。
【図５】選別機を示す側面図。
【図６】選別機の正面簡略図。
【図７】装置全体の概略平面図。
【符号の説明】
４，７，８，１６，１７  スクリーン
６  破砕機
９  選別機
６１  回転ドラム
６２  掻き上げ羽根
６３  ロータ
６４  保持羽根
９０  無端ゴム帯
【図１】
0003541204.tif 000002
【図２】
0003541204.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003541204.tif 000007
【図７】
0003541204.tif 000008