(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
砂、砂利ぶんを除去した泥水に凝集剤を投入してフロックを生じさせフロック濁水とさせる反応部と、
反応部から導入させたフロック濁水を浄化して清水として排出させる清水生成装置と、を含み、
清水生成装置は、受容器と、受容器より小さなサイズであり同受容器内に配置されフロック濁水を導入させて少なくとも周側面側の微小孔から受容器内に濾過後の清水を排出させる多孔壁ろ過手段と、を備え、
反応部は、砂、砂利ぶんを除去した泥水を内部に導入させる反応槽と、
反応槽内に配置された攪拌羽根を有する攪拌装置と、
該反応槽の略天壁位置に設けられ同反応槽内に第１の凝集剤を投入する第１凝集剤投入口と、  
反応槽内の底壁近傍に第２の凝集剤を吐出させる第２凝集剤投入口と、
反応槽内において泥水の供給ホースと、第２凝集剤投入口を有する第２凝集剤供給パイプと、を内側に配して反応槽内を縦長に仕切るように設けられ、かつ底壁近傍に下端を垂下させて垂下端部分を泥水導入反応室と連通するようにした支持部材と、を有することを特徴とする泥水処理システム。
【請求項２】
高位の凝集剤投入口の位置を攪拌羽根の羽根軸心から半径方向に移動し得るように投入口変更機構が設けられてなる請求項１記載の泥水処理システム。
【請求項３】
反応槽に隣接して反応槽からの反応後の泥水の溢流を受けて段階状に流す迂回流部を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の泥水処理システム。
【請求項４】
多孔壁ろ過手段は、上面を開口した枠体と枠体に支持され上面を開口し少なくとも周側面を囲周するように形成された網目体とからなる多孔壁体と、を備えてなる請求項１ないし３記載の泥水処理システム。
【請求項５】
網目体は微小網目を形成させた可撓性素材シートからなる請求項４記載の泥水処理システム。
【請求項６】
枠体は上面を開口し金属金網を周囲に張架させた金網枠である請求項４または５記載の泥水処理システム。
【請求項７】
受容器は上面を開口させた箱体からなる請求項４ないし６のいずれかに記載の泥水処理システム。
【請求項８】
清水生成装置から排出される清水のペーハ調整部を備え、
ペーハ調整された清水を泥水投入部に供給する還流供給部を含む請求項１ないし７のいずれかに記載の泥水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、泥水処理のシステム、方法に係り、特に池、湖、天然の泥水、自然水、ジェット水による地盤掘削等の際に生じる泥水等の処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
建設や土木工事の際の地盤の掘削時に多量の水が地上に発生したり、多量の水を用いて掘削を行なうことがある。また、近時高圧ジェット水による地盤の掘削が行なわれており、これでは高圧ジェット水を地中に噴射させて騒音発生や余堀りスペースを減少させながら所望の地盤掘削が行なわれる。この際に、コンプレッサ等を介して高圧の水を掘削地盤に噴射させると同時に排出用のホースをジェット水の噴射ノズル付近に配置させ地上側に吸引排出させながら掘削を行なう。このような建設、土木等の工事で発生した泥水をそのまま地上に放出したり、あるいは、地上側に吸引排出された泥水をそのまま地上に連続放出させることは今日、法規制の関係から許容されないようになっている。このような泥水の処理を行なう方法として、種々の提案がなされているが、一般には大型のトラックや専用の自動車を数台用意し、タンク、処理槽、ろ過槽、脱水機を自動車に搭載して車載プラント化したものが知られている。
【０００３】
上記の車載プラント化された泥水処理装置では、専用の処理槽や反応槽を用い、また、ろ過槽、タンクその他を車載化したものであり、製造コストが高く、特に狭小な場所等の特殊な場所での工事等での限られた場合でしか実用されない場合が多かった。また、一般に泥水を凝集処理し、固液分離した後の固体分の処理が難しく、また、車載条件により小型化させるため処理能力に限界があった。一方、図１２は従来の泥水処理プラントの構成を示しており、この従来の処理プラントでは、砂、砂利等を含む未処理の泥水を受け入れホッパ１２に受け入れ、必要に応じて加水されてスクリーン１４により例えば５ｍｍ程度の大きさ以上の砂利がふるい分けられる。さらに、分級機１６にかけて泥水から砂を分離させ、泥水がバッファ槽１８に送られる。バッファ槽内の泥水は砂、砂利ぶんを除去した粒子の小さな泥成分が混入した懸濁液状態となっている。これを凝集剤反応装置２０内に送給し、フロックを形成させてさらにこれらを固液分離槽２２内に送り、その上澄み液部分を吸引させてペーハ調整器２４でペーハ調整し、清水ピット２６に導入させた後、ポンプ２８により再び受け入れホッパ１２に戻して、これらは必要に応じて、投入される泥水等に加水させる。また、固液分離槽２２で沈殿したフロックはある程度の水分とともに送給パイプ３０及びポンプ３２により攪拌バッファ槽３４に圧送される。そして、その中でフロックが固化しない程度でかつフロックを破壊しないように攪拌羽根で攪拌しながらそれらをさらにベルトプレス式等の脱水機３６に供給し、水分を除去しながら脱水ケーキを得るようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の泥水処理プラントの構成では、凝集剤を投入してフロック形成させた後の泥水を固液分離槽２２で固液分離させ、その際、固液分離槽内の上位の上澄み液部分をポンプ吸引する一方、槽内の低位に滞留するフロック固形分を攪拌バッファ槽３４に圧送するのでフロック固形分を短時間で多量に攪拌バッファ槽３４側に圧送することができず、したがって槽内の上位に生じる上澄み液もその次工程以降の機械定格能力に対して不十分な吸引排出量しか確保できず、よって、固液分離槽２２内での処理能力に限界があり、そのため、固液分離槽２２に供給する前の砂、砂利ぶんを除去した後の懸濁液状態の泥水をバッファリングするバッファ槽１８を大型化したり、固液分離槽２２内での処理待ちのためにそれ以前の処理を休止させておく必要があり、その結果泥水の処理システム全体の稼動効率を低下させ、かつ、コスト増を生じさせていた。また、脱水機３６による脱水作用についても圧搾作用や遠心分離作用によるものが多く、短時間で多量の脱水作用を行なえるものではなく、システムの高コスト化とともに処理能率向上を阻害するものとなっていた。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、極めて簡単な構造で、かつ低コストであり、しかもシステム全体の稼動効率を大幅に向上させることのできる泥水処理システムを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、砂、砂利ぶんを除去した泥水に凝集剤を投入してフロックを生じさせフロック濁水とさせる反応部４２と、反応部から導入させたフロック濁水を浄化して清水として排出させる清水生成装置４６と、を含み、清水生成装置４６は、受容器５２と、受容器より小さなサイズであり同受容器内に配置されフロック濁水を導入させて少なくとも周側面側の微小孔から受容器５２内に濾過後の清水を排出させる多孔壁ろ過手段５４と、を備え反応部４２は、砂、砂利ぶんを除去した泥水を内部に導入させる反応槽７０と、反応槽内に配置された攪拌羽根７２を有する攪拌装置７４と、該反応槽７０の略天壁位置に設けられ同反応槽内に第１の凝集剤Ｐ１を投入する第１凝集剤投入口７６と、反応槽内の底壁近傍に第２の凝集剤Ｐ２を吐出させる第２凝集剤投入口７８と、
反応槽内において泥水の供給ホース８１と、第２凝集剤投入口７８を有する第２凝集剤供給パイプ１０２と、を内側に配して反応槽内を縦長に仕切るように設けられ、かつ底壁近傍に下端を垂下させて垂下端部分を泥水導入反応室Ｓと連通するようにした支持部材８５と、を有することを特徴とする泥水処理システム１０から構成される。
【０００７】
また、高位の凝集剤投入口の位置を攪拌羽根７２の羽根軸心から半径方向に移動し得るように投入口変更機構１１０が設けられてなることとしてもよい。
【０００８】
また、反応槽に隣接して反応槽からの反応後の泥水の溢流を受けて段階状に流す迂回流部を備えることとしてもよい。
【０００９】
また、多孔壁ろ過手段５４は、上面を開口した枠体６２と枠体に支持され上面を開口し少なくとも周側面を囲周するように形成された網目体６４とからなる多孔壁体５６と、を備えてなることとしてもよい。
【００１０】
また、網目体６４は微小網目を形成させた可撓性素材シートからなることとしてもよい。
【００１１】
また、枠体６２は上面を開口し金属金網６０を周囲に張架させた金網枠であることとしてもよい。
【００１２】
また、受容器５２は上面を開口させた箱体からなることとしてもよい。
【００１３】
また、清水生成装置から排出される清水のペーハ調整部を備え、ペーハ調整された清水を泥水投入部に供給する還流供給部５０を含むこととしてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施の形態について説明するが、従来の泥水処理システムと同一の構成要素又は部材に対しては同一の符号を付して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る泥水処理システム１０の概略構成を示しており、池、湖、天然の泥水、自然水、ジェット水による地盤掘削等の際に生じる泥水等がポンプ３８により受け入れホッパ１２内に投入される。この実施形態においては、例えばある程度粘性の高い地盤掘削により生じた排出泥土水の処理を行なうものであり、砂、砂利成分の除去に適するように加水して次工程に供給される。
【００１５】
本実施形態において、泥水処理システム１０は、未処理泥水の投入部４０と、投入部４０を介して投入される未処理泥水から砂、砂利ぶんを除去させ、砂、砂利ぶんを除去した泥水を反応部４２に供給する砂、砂利ぶん除去部４４と、砂、砂利ぶんを除去した泥水に凝集剤を投入してフロックを生じさせたフロック濁水を生成する反応部４２と、反応部４２から導入させたフロック濁水を浄化して清水として排出させる清水生成装置４６と、清水生成装置４６から排出される清水のペーハ調整部２４と、ペーハ調整された清水を投入部４０に供給する還流供給部５０と、を備えている。投入部４０は、処理システムの工程中に原水すなわち、砂、砂利ぶんを含む未処理の泥水を投入させる泥水投入手段であり、実施形態では上部を開口して泥水を受け入れ下部に収束させながら次工程に供給する受け入れホッパ１２からなる。
【００１６】
砂、砂利ぶん除去部４４は未処理泥水から質量が大きく粒子の大きな砂、砂利成分を除去する砂、砂利ぶん除去手段であり、この実施形態では例えば５ｃｍ以上の砂利ぶんを除去してそれ以下の大きさの砂成分を含む泥水を取り出す振動スクリーン１４と、さらにそれから数ｍｍ程度の大きさ以上の砂成分を除去しほとんど全体に泥の微粒子が液体内に浮遊した懸濁水状態とさせるトロンメル等からなる分級機１６と、砂、砂利分を除去された懸濁泥水を貯留保持するバッファ槽１８と、からなる。
【００１７】
反応部４２は、砂、砂利ぶん除去部４４で砂、砂利ぶんを除去した懸濁泥水に凝集剤を投入してフロックを生じさせフロック濁水を生成する泥水内のフロック生成手段であり、水中のコロイド粒子の帯電状態を操作して粒子間結合を促進し、さらに、それらの相互を架橋作用により沈殿し得る程の大きさにフロックを成長させることにより固液分離をしやすくするものである。
【００１８】
清水生成装置４６は、反応部４２から導入させた液中でフロックを成長させたフロック濁水を浄化して清水として排出させるものであり、周側面側に多数の微小孔を有する多孔壁の微小孔を介してフロック濁水をろ過する多孔壁ろ過手段である。この清水生成装置４６は、後述のように短時間で多量の泥水を処理できる。そして、清水生成装置４６から取り出された清水は公知のペーハ調整器２４によりペーハ調整され、そのまま放流されたり、あるいは他の利用形態としてポンプ２８を介して受け入れホッパ１２側に圧送され、投入部に投入される未処理泥土水に対して必要に応じて加水される。
【００１９】
本発明において、１つの特徴的なことは、清水生成装置４６が、受容器５２と、受容器より小さなサイズであり同受容器内に配置されフロック濁水を導入させて少なくとも周側面側の微小孔から受容器内に濾過後の清水を排出させる多孔壁ろ過手段５４と、を備えたことである。受容器５２は、その中に多孔壁を介してフロック濁水をろ過させ排出させる清水を一次貯留するバッファタンク手段であり、この排出清水の一次貯留用のタンク内に多孔壁体を配置させ、ろ過排出される清水がそのまま受容器内に貯留するようになっている点が特徴的である。
【００２０】
図２、３において、この実施形態では反応部４２に投入する前の砂、砂利ぶんを除去した泥水の閉鎖した箱形のバッファ槽１８の上面に反応部４２が搭載され、同バッファ槽１８に隣接して清水生成装置４６が設置されている。図において、受容器５２は、例えば上面を開口し底壁及び四周壁を有する矩形箱形の金属製容器体からなっている。そして、この略中央位置に多孔壁ろ過手段としての多孔壁体５６が配置されている。多孔壁体５６は、フロック濁水を受け入れフロック固形分のみを内部に残留させつつ少なくともその周壁からろ過後の液体を排出させ直接に受容器５２の残余部分に排出させるものであり、周壁に微小孔を備えた構造となっている。
【００２１】
この実施形態において多孔壁体５６は、図５、図６に示すように上面を開口した長矩形状の有底格子状枠５８とこの格子状枠５８に張架支持させて四周の支持用壁を形成する金属金網６０とで形成された枠体６２と、この枠体６２に支持されて周側面を囲周するように配置された網目体６４と、により形成されている。網目体６４は、微小孔としての微小網目Ｍを形成させた合成樹脂製の可撓性素材シートからなり、図７に示すように金属金網６０の内側において押え板６６及びボルト、ナット等の固定部材６８を介して格子状枠５８の四周及び上下端位置で固定されている。図７は格子状枠５８の底部５８ａ付近で網目体６４を固定させた状態を示している。実施形態において網目体６４は、四周壁のみにおいて張架支持されて四周壁面側のみから清水を受容器５２の残余部分に排出させる。網目体６４は、可撓性に加え柔軟性を有するものであってもよい。素材は布製や、紙と合成樹脂との加工品でも良い。また、薄い金属製のパンチング板や、箔などを必要に応じて用いてもよい。また、網目体を複数枚間隔を開けて重ねて配置させてもよい。四周壁のみにおいて網目体６４を張架支持させているので例えばこの多孔壁体内に堆積したフロックぶんを排出させるときに重機のバケット等で網目体６４を破砕することがなく、壁体の底部まで十分に掬い取りでき、使用上の実用性を確保し得る。また、網目体６４の交換、取り付け作業が簡単でメンテナンス作業も短時間で行なえる。なお、網目体６４は１枚のメッシュシートを格子状枠５８内に敷き込んで底壁及び四周壁全体について張架されるようにしてもよい。
【００２２】
実施形態において、多孔壁体は枠体６２と網目体６４とで壁体を形成しているが、単に微小孔を多数開口させたパンチング板を囲周壁として立設して配置してもよい。また、矩形形状に限らず、囲周形状は、円形、正方形、その他、四角形以外の多角形状、異形形状でもよい。また、受容器５２も円形、正方形、その他の特殊形状でもよく、要は多孔壁体から排出される清水を受けて貯留させるバッファ機能と清水貯留用のバッファスペースとしての残余部分を形成し得る多孔壁体よりも大形のサイズを有するものであれば良い。その点から、底壁と側壁あるいは囲周壁を有して清水を内部に貯留させ得る容器としての機能が必要である。図４において、受容器５２の多孔壁体５６設置残余部分Ｒには清水排出手段としての排水ポンプ７１が配置されており、ペーハ調整器２４に送給したりあるいは外部に放流される。
【００２３】
本発明の泥水処理システムにおいて、他の特徴的なことは反応部４２は、砂、砂利ぶんを除去した泥水を内部に導入させる反応槽７０と、反応槽内に縦に配置された攪拌羽根７２を有する攪拌装置７４と、反応槽に設けられ同反応槽内に第１の凝集剤Ｐ１を投入する第１凝集剤投入口７６と、反応槽内に第２の凝集剤Ｐ２を投入し第１凝集剤投入口と投入高さ位置を異ならしめた第２凝集剤投入口７８と、を備えていることである。図２、３、４において、閉鎖した箱形のバッファ槽１８内には搬送ホース８０を介して砂、砂利ぶん除去部４４の分級機１６から泥水が供給される。バッファ槽１８内には送水手段としての水中ポンプ８２が設置されており、泥水供給ホース８１を介して反応槽７０内に泥水を供給する。泥水供給ホース８１は反応槽内において泥水の供給ホース８１と、第２凝集剤投入口７８を有する第２凝集剤供給パイプ１０２と、を内側に配して反応槽内を縦長に仕切るように設けられ、かつ底壁近傍に下端を垂下させて垂下端部分を泥水導入反応室Ｓと連通するようにした支持部材８５の上端壁に支持されて下端を垂下させている。
【００２４】
バッファ槽１８の上面であって、清水生成装置４６寄り位置には反応槽７０が設置されている。反応槽７０はその内部に処理すべき砂、砂利成分を除去した後の泥水を導入させ、同時に第１、第２の凝集剤Ｐ１、Ｐ２を投入させるものである。図９に示すように縦形枠体８３の下部位置に泥水導入反応室Ｓを構成し、その上方に棚板を固定させてその上面に第１の凝集剤Ｐ１を収容した第１凝集剤タンク８４が設置されている。そして、泥水導入反応室Ｓの天壁１０９上面には攪拌用モータ８６が固定され、このモータ軸に連結された縦長の羽根軸８８が反応室Ｓ内に配置されて下方に垂下され、さらにその下端に複数個の攪拌羽根７２が取りつけられて攪拌装置７４が構成されている。
【００２５】
一方、図２、３、４において、バッファ槽１８の上面には第２凝集剤供給源としての溶解槽９２と、第２凝集剤タンク９４が設置されている。溶解槽９２には第２の攪拌装置９６が取りつけられており、攪拌用のモータに連結された羽根軸を介して攪拌羽根９８が槽内で回転し得るようになっている。溶解槽９２は例えば粉体状の凝集剤を溶解させて水溶させるものであり、パイプ配管を介してポンプ１００により第２凝集剤タンク９４に水溶凝集剤が入れられる。第２凝集剤タンク９４は第２凝集剤Ｐ２の水溶液バッファタンクであり、反応槽７０への槽液配管と供給ポンプにより第２凝集剤水溶液を反応槽７０内に供給する。
【００２６】
図９ないし図１１において、反応槽７０の泥水導入反応室Ｓ内において第２凝集剤タンク９４からの第２凝集剤供給パイプ１０２がその供給開口１０２ａを反応室の深さ方向の下部寄り位置に配置させており、この供給開口１０２ａが第２凝集剤投入口７８として設定されている。一方、図において、反応室Ｓの天壁には第１凝集剤投入口７６が設置されており、同天壁に反応室内と連通するように固定した短パイプに第１凝集剤タンク８４に連通した第１凝集剤供給パイプ１０８を差し込むことにより第１凝集剤Ｐ１が反応室内に供給される。実施形態において、これらの第１、第２凝集剤投入口７６、７８を異なる高さ位置に設定することにより、泥水の状態と２種類の凝集剤との反応性を実際に判断しながらいずれの凝集剤をそれぞれの投入高さ位置とするかを設定し得る。
【００２７】
すなわち、泥水中のコロイド粒子は一般にマイナス電荷を帯びており、相互の負電化のために粒子どうしは相互に反発しあって接触せず安定に分散状態にある。この安定状態を崩すために凝集剤を投入し、コロイドと反対電荷を有するイオン粒子等を投入し、粒子表面の荷電を中和させることにより粒子間の結合力を生じさせる。さらに結合しやすくなった粒子どうしを衝突させ、これを繰り返して集塊を進行させ（架橋作用）フロックを形成させる。実施形態において、これらのコロイド粒子の架電中和作用剤として例えばＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）が用いられており、架橋作用を促進させる薬剤として例えば活性ケイ酸や、アニオン凝集補助剤等の高分子（ポリマー）フロック形成補助剤が用いられる。これらの凝集剤の泥水への投入時期、順序、投入量は泥水内の成分、粘度等を考慮し実際に扱う泥水を分析して判断することとなる。このような場合、予め投入すべき泥水面への投入高さ位置を異ならしめておくことによりその投入時間差（泥水との接触時間差）を予め付けることができ、泥水状態に最適の集塊効果を得る凝集剤投入管理を行なえる。なお、実施形態では第１凝集剤Ｐ１が例えばＰＡＣであり、第２凝集剤Ｐ２が高分子ポリマーのフロック形成補助剤とされている。
【００２８】
さらに、この実施形態において、反応室Ｓの天壁１０９に高位に位置する凝集剤投入口の位置を変更し得る投入口変更機構１１０が設けられている。すなわち、反応槽７０内に設けられた攪拌羽根７２の羽根軸８８中心から半径方向に向けてそれぞれ所定の間隔をあけて、反応室Ｓ内に連通する３個の短パイプ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃが取りつけられており、泥水の状態に応じて第１凝集剤供給パイプ１０８を簡単に差し替えて嵌着連通させることができるようになっている。これによって、第２凝集剤Ｐ２との接触時間や攪拌による粒子の衝突状態を判断しながら最適のフロック形成条件を設定し得る。フロックは固液分離を容易にかつ早く生じさせるほうが良く、したがって、大きなフロックでしかも早期にフロックを生じさせ得るほうが好適である。なお、投入口変更機構１１０は、高位の凝集剤投入口の位置を攪拌羽根の羽根軸芯から半径方向に移動させ、例えば第１凝集剤Ｐ１の投入タイミングの微調整を行なって泥水に応じて最適のフロック形成条件を試行錯誤的に探るものであり、実施形態のように、固定的に受口としての短パイプ１１０ａ．．．を取りつけておくのに限らず、例えば、受け口部分がスライド式に無段階式に変更できるようにしても良い。また、実施形態では第１凝集剤投入口７６を第２凝集剤投入口７８よりも高位として説明しているが、逆であってもよい。
【００２９】
また、図において、反応室内Ｓには仕切り板１１２を介して凝集剤との反応時間を確保するための迂回流部１１４が設けられており、溢流口１１６から流出する第１、第２凝集剤を投入した泥水が高さを変えてハードル状に立設された迂流板１１８を通過する際に十分な大きさのフロックを形成させるようにしている。この後、反応槽７０に接続されたフロックを生じさせた泥水の供給パイプ１１９から清水生成装置４６の多孔壁体５６内に放流状に導入され、前述したような清水生成を行なうこととなる。
【００３０】
次に、本実施形態の泥水処理システムの作用について説明すると、前記したように、池、湖、天然の泥水、自然水、ジェット水による地盤掘削等の際に生じる泥水等がポンプ３８等により投入部としての受け入れホッパ１２内に投入され、砂、砂利ぶん除去部４４により投入される未処理泥水から砂、砂利ぶんを除去させ、砂、砂利ぶんが除去された泥水がバッファ槽１８内に入り、バッファ槽から浮遊ぶん懸濁液状態の泥水を反応部４２の泥水導入反応室Ｓ内に供給する。同時に上方からＰＡＣ等の第１凝集剤Ｐ１が第１凝集剤投入口７６から滴下され、さらに、同反応室内の低位置に配置される第２凝集剤投入口７８から例えば高分子ポリマーからなる第２凝集剤Ｐ２が投入される。そして、攪拌装置７４の攪拌羽根７２を低速回転させながら泥水内の粒子成分の適度の衝突を起こさせつつフロック集塊作用を行なわせる。第１凝集剤投入口７６は反応室Ｓの天壁１０９付近に設定され、第１、第２凝集剤投入口の投入高さ位置を違えて凝集剤を投入する。第１凝集剤投入口は、羽根軸芯から半径方向に対して簡単に変更し得るから泥水との好適なフロック生成反応条件の設定の微調整を行なえる。
【００３１】
反応部でフロックを形成したフロック濁水は迂回流部１４を経由後、バッファ槽１８に隣接配置された清水生成装置４６の受容器５２よりも小さなサイズの多孔壁体５６内にホースでそのまま流下状に投入される。箱形枠形状の多孔壁体５６の４側面に張設された合成樹脂製網目体６４からそのメッシュを通過し得る液体は濁りのない清水となって受容器５２の残余部分に排出される。このとき、格子状枠の側面側からろ過を行なうので多量の泥水がろ過処理され、例えば受け容器内に配置した排出用ポンプで外部に排出される。網目体６４のメッシュを通過し得ないフロック固形分は網目体の内部に保持され堆積量が多くなったときに適宜に重機バケット等で外部に排出させ、再び泥水のろ過処理を行なう。したがって、この清水生成装置４６は複数個を近傍に設置し、フロック堆積が多くなったときに内部のフロックの排出作業時に他の装置４６を使用するようにするのが作業の手待ち時間を作らないから好適である。このように、清水生成装置は、バッファ槽としての受容器内にろ過槽としての多孔壁体を受容器内に残余部分を形成させるような状態で配置させているからスペース効率も極めて良い。また、構造が極めて簡単で低コストによる製造が可能である。
【００３２】
本発明の反応部と清水生成装置を用いた泥水システムにより、大量、高速の泥水処理が実現できた結果、従来のシステム稼動時間と同一時間について約３倍の処理量を得ることが確認されている。
【００３３】
清水生成装置４６から出た清水はペーハ調整部２４によりペーハ調整処理してそのまま放流することも可能であるが、好適には、図１に示すように、還流供給部５０を構成して未処理の泥土水等への加水用として投入部４０に還流供給させるのが良い。以上説明した泥水処理システム及びその処理方法は上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の本質を逸脱しない範囲において任意の改変を加えても本発明の範囲に含まれる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の泥水処理システムによれば、砂、砂利ぶんを除去した泥水に凝集剤を投入してフロックを生じさせフロック濁水とさせる反応部と、反応部から導入させたフロック濁水を浄化して清水として排出させる清水生成装置と、を含み、清水生成装置は、受容器と、受容器より小さなサイズであり同受容器内に配置されフロック濁水を導入させて少なくとも周側面側の微小孔から受容器内に濾過後の清水を排出させる多孔壁ろ過手段と、を備えるようにすることにより、泥水中でのフロック生成後の固液分離とろ過を短時間で多量に処理することができ、ろ過処理後は清水として排出されるからこの種処理システムの後段の処理を短時間で多量にわたって高効率に行なえる結果、処理システム全体の稼動効率を大幅に向上させることが可能である。また、清水生成装置の構成が極めて簡単で、製造コストが低廉であり、大幅な設備のコストダウンを達成し得る。さらに、バッファ槽と反応部と清水生成装置により処理後の液体を清水として排出し得るから装置の小型化、コンパクト化を図ることが可能である。
【００３５】
また、多孔壁ろ過手段は、上面を開口した枠体と枠体に支持され上面を開口し少なくとも周側面を囲周するように形成された網目体とからなる多孔壁体と、を備えてなる構成とすることにより、例えば網目体を可撓性、柔軟性を有する合成樹脂素材のメッシュシートで構成でき、施工が簡単でメンテナンスも容易であり、しかも低コスト化を実現し得る。
【００３６】
また、網目体は微小網目を形成させた可撓性素材シートからなる構成とすることにより、施工、メンテナンスの簡単化を実現でき、かつ装置コスト及び維持コストの低廉化に資する。
【００３７】
また、枠体は上面を開口し金属金網を周囲に張架させた金網枠である構成とすることにより、網目体を可撓性等の素材で構成した場合にその周側面を外面側から確実に補強支持し得る。
【００３８】
また、受容器は上面を開口させた箱体からなることとすることにより、構成が極めて簡単でしかも多孔壁体から排出される清水のバッファリング用の残余スペース確保及びその調整を極めて容易に行なえる。
【００３９】
また、反応部は、砂、砂利ぶんを除去した泥水を内部に導入させる反応槽と、反応槽内に縦に配置された攪拌羽根を有する攪拌装置と、反応槽に設けられ同反応槽内に第１の凝集剤を投入する第１凝集剤投入口と、第１凝集剤投入口と投入高さ位置が異なる位置に設置され反応槽内に第２の凝集剤を投入する第２凝集剤投入口と、を備えてなることとすることにより、予め投入高さを異なるようにして処理すべき泥水の状態を見ながら例えば複数種類の凝集剤の機能に対応して泥水への投入タイミングを設定できかつ、調整し得る。
【００４０】
また、高位の凝集剤投入口の位置を攪拌羽根の羽根軸心から半径方向に移動し得るように投入口変更機構が設けられてなる構成とすることにより、さらに攪拌羽根による水流や高位から投入される凝集剤の投入タイミングを考慮しつつ、最適のフロック生成条件を設定し得る。
【００４１】
また、請求項１記載の泥水処理システムが、未処理泥水の投入部と、投入部を介して投入される未処理泥水から砂、砂利ぶんを除去させ、砂、砂利ぶんを除去した泥水を前記反応部に供給する砂、砂利ぶん除去部と、清水生成装置から排出される清水のペーハ調整部と、ペーハ調整された清水を投入部に供給する還流供給部と、を含む構成とすることにより、泥水の大量、高速処理を実現し得る泥水処理システムを提供し得る。
【００４２】
また、本発明の泥水の処理方法によれば、投入部を介して投入される未処理泥水から砂、砂利ぶんを除去させる工程と、砂、砂利ぶんを除去させた泥水に凝集剤を投入してフロック濁水を得る工程と、１個又は複数の受容器内にそれぞれ配置させた受容器よりも小さなサイズの多孔壁ろ過手段にフロック濁水を投入し、周側面側の微小孔から受容器の残余部分に清水を排出させる工程と、を含む構成であるから、大量の泥水の高速処理を可能として設備コストの低廉化を達成し、かつ、複数の建設会社が参入したような大規模な建設あるいは土木作業現場においても簡単でかつ小型の設備で処理を確実に行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の泥水処理システムの概略構成説明図である。
【図２】第１実施形態のバッファ槽と反応部と清水生成装置の平面構成説明図である。
【図３】図２の構成の一部の縦断面を含む正面説明図である。
【図４】図２の拡大斜視説明図である。
【図５】多孔壁体の斜視説明図である。
【図６】図５の側面図である。
【図７】図６のＡ部拡大図である。
【図８】図４の溶解槽部分の拡大斜視説明図である。
【図９】図４の反応槽部分の拡大斜視説明図である。
【図１０】その横断平面説明図である。
【図１１】その縦断面説明図である。
【図１２】従来の泥水処理システムの概略構成説明図である。
【符号の説明】
１０  泥水処理システム
１８  バッファ槽
４０  投入部
４２  反応部
４４  砂、砂利ぶん除去部
４６  清水生成装置
５０  還流供給部
５２  受容器
５４  多孔壁ろ過手段
５６  多孔壁体
６０  金属金網
６２  枠体
６４  網目体
７０  反応槽
７２  攪拌羽根
７６  第１凝集剤投入口
７８  第２凝集剤投入口
８４  第１凝集剤タンク
９４  第２凝集剤タンク
１１０  投入口変更機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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