(57)【要約】【課題】  泥濃又は／及び泥水を完全に粒状化することができると共に、粒状化する工程時間を短くし、さらには、固化剤としてセメントを使用しないために粒状物を排出基準を満たした状態で埋め戻し可能にすることができる泥濃・泥水粒状化装置を得る。【解決手段】  泥濃又は／及び泥水を粒状化する泥濃・泥水粒状化装置１であって、ミキサー本体部２と、回転軸２０と、回転軸２０の軸線に対して線対称となる複数の大プレート羽根３１で構成された複数のスパイラル羽根２１と、小プレート羽根３２と、外側羽根部２４とを備え、各大プレート羽根３１と各小プレート羽根３２は、回転軸２０の回転方向にほぼ等間隔に整列配置されている。【選択図】  図２
2006130377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
泥濃又は／及び泥水を粒状化する泥濃・泥水粒状化装置であって、
ミキサー本体部と、
前記ミキサー本体部の中心に設けられた回転軸と、
前記回転軸に設けられ、該回転軸の軸方向に沿って離間配置され、前記回転軸の軸線に対して線対称となる複数の大プレート羽根で構成された複数のスパイラル羽根と、
前記回転軸に設けられ、回転軸の軸線に対して線対称となる複数の小プレート羽根と、
前記ミキサー本体部の内壁内周面近傍に設けられ、前記回転軸の半径方向外方の前記内壁内周面近傍において前記回転軸の回転方向とは逆方向に回動する外側羽根部とを備え、
前記各大プレート羽根と前記各小プレート羽根は、前記回転軸の回転方向にほぼ等間隔に整列配置されていることを特徴とする泥濃・泥水粒状化装置。
【請求項２】
前記複数のスパイラル羽根は、前記回転軸の軸方向に沿って一定の間隔で離間配置されていることを特徴とする請求項１に記載の泥濃・泥水粒状化装置。
【請求項３】
前記各スパイラル羽根の前記各大プレート羽根は、前記回転軸の軸方向に沿って一定の間隔で離間配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の泥濃・泥水粒状化装置。
【請求項４】
前記複数の小プレート羽根の各々は、前記回転軸の軸方向において互いに隣接する二つの前記スパイラル羽根の間にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の泥濃・泥水粒状化装置。
【請求項５】
前記複数の小プレート羽根のうちの一つは、前記回転軸上において最上部に位置する前記スパイラル羽根の上方に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の泥濃・泥水粒状化装置。
【請求項６】
前記回転軸上において最上部に位置する前記スパイラル羽根の上方に設けられた前記小プレート羽根の上方位置に、前記回転軸の軸線に対して線対称となる上端プレート羽根が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の泥濃・泥水粒状化装置。
【請求項７】
前記複数の小プレート羽根のうちの一は、前記回転軸上において最下部に位置する前記スパイラル羽根の下方に設けられていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一に記載の泥濃・泥水粒状化装置。
【請求項８】
前記回転軸上において最下部に位置する前記スパイラル羽根の下方に設けられた前記小プレート羽根の下方位置に、前記回転軸の軸線に対して線対称となる下端プレート羽根が、設けられていることを特徴とする請求項７に記載の泥濃・泥水粒状化装置。
【請求項９】
前記大プレート羽根には、該大プレート羽根の回転方向前縁部を補強するための補強手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記載の泥濃・泥水粒状化装置。
【請求項１０】
前記小プレート羽根には、該小プレート羽根の回転方向前縁部を補強するための補強手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一に記載の泥濃・泥水粒状化装置。
【請求項１１】
前記上端プレート羽根には、該上端プレート羽根の回転方向前縁部を補強するための補強手段が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の泥濃・泥水粒状化装置。
【請求項１２】
前記下端プレート羽根には、該下端プレート羽根の回転方向前縁部を補強するための補強手段が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の泥濃・泥水粒状化装置。
【請求項１３】
前記外側羽根部は、スクレーパーであることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一に記載の泥濃・泥水粒状化装置。
【請求項１４】
脱水手段を更に備えていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一に記載の泥濃・泥水粒状化装置。
【請求項１５】
前記複数のスパイラル羽根を配置した回転軸の回転速度は、前記外側羽根部の回動速度よりも速いことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一に記載の泥濃・泥水粒状化装置。
【請求項１６】
前記回転軸の回転数は、毎分約８０乃至２５０回転であり、前記外側羽根部の回転数は、毎分約６０回転であることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一に記載の泥濃・泥水粒状化装置。
【請求項１７】
前記泥濃・泥水粒状化装置は、安定剤を用いて前記泥濃又は／及び泥水を粒状化することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一に記載の泥濃・泥水粒状化装置。
【請求項１８】
前記安定剤は、適量の焼却灰であることを特徴とする請求項１７に記載の泥濃・泥水粒状化装置。
【請求項１９】
前記泥濃・泥水粒状化装置は、前記安定剤に加えて適量の固化剤を用いることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の泥濃・泥水粒状化装置。
【請求項２０】
前記固化剤は、人工ゼオライトであることを特徴とする請求項１９に記載の泥濃・泥水粒状化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削装置の掘削等で発生した泥濃や泥水を粒状化する泥濃・泥水粒状化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来において、泥水などの被処理物を粒状化する装置が種々知られている（例えば、非特許文献１参照。）。
【非特許文献１】「H.F CONE MIXER（H.Fコーンミキサ）  エンジニアリングシステム  シリーズ」  太平洋機工株式会社
【０００３】
上記文献１に記載された装置は、混合、混練、造粒及び分散の用途に対応することができるミキサーであり、例えば、泥を造粒（粒状化）する場合には、泥、水及び固化剤としてのセメントをかき混ぜて行っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記文献に記載された装置は、泥を粒状化する場合において、泥、水及び固化剤としてのセメントを、単に攪拌して捏ねているだけであるため、泥を完全に粒状化することが困難であると共に、粒状化する工程時間が長いという問題を有している。また、固化剤としてセメントを使用しているため、粒状物を埋め戻して再利用することができないという問題を有している。
【０００５】
本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、泥濃又は／及び泥水を完全に粒状化することができると共に、粒状化する工程時間を短くし、さらには、固化剤としてセメントを使用しないために粒状物を排出基準を満たした状態で埋め戻し可能にすることができる泥濃・泥水粒状化装置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】
【０００６】
本発明は、泥濃又は／及び泥水を粒状化する泥濃・泥水粒状化装置であって、ミキサー本体部と、前記ミキサー本体部の中心に設けられた回転軸と、前記回転軸に設けられ、該回転軸の軸方向に沿って離間配置され、前記回転軸の軸線に対して線対称となる複数の大プレート羽根で構成された複数のスパイラル羽根と、前記回転軸に設けられ、回転軸の軸線に対して線対称となる複数の小プレート羽根と、前記ミキサー本体部の内壁内周面近傍に設けられ、前記回転軸の半径方向外方の前記内壁内周面近傍において前記回転軸の回転方向とは逆方向に回動する外側羽根部とを備え、前記各大プレート羽根と前記各小プレート羽根は、前記回転軸の回転方向にほぼ等間隔に整列配置されていることを特徴とする泥濃・泥水粒状化装置を提供する。
【０００７】
また、前記複数のスパイラル羽根は、前記回転軸の軸方向に沿って一定の間隔で離間配置されている方が好ましい。また、前記各スパイラル羽根の前記各大プレート羽根は、前記回転軸の軸方向に沿って一定の間隔で離間配置されている方が好ましい。また、前記複数の小プレート羽根の各々は、前記回転軸の軸方向において互いに隣接する二つの前記スパイラル羽根の間にそれぞれ設けることができる。
【０００８】
また、前記複数の小プレート羽根のうちの一つは、前記回転軸上において最上部に位置する前記スパイラル羽根の上方に設けることができる。また、前記回転軸上において最上部に位置する前記スパイラル羽根の上方に設けられた前記小プレート羽根の上方位置に、前記回転軸の軸線に対して線対称となる上端プレート羽根を設けることができる。
【０００９】
また、前記複数の小プレート羽根のうちの一は、前記回転軸上において最下部に位置する前記スパイラル羽根の下方に設けることができる。また、前記回転軸上において最下部に位置する前記スパイラル羽根の下方に設けられた前記小プレート羽根の下方位置に、前記回転軸の軸線に対して線対称となる下端プレート羽根を設けることができる。
【００１０】
また、前記大プレート羽根には、該大プレート羽根の回転方向前縁部を補強するための補強手段を設けることができる。また、前記小プレート羽根には、該小プレート羽根の回転方向前縁部を補強するための補強手段を設けることができる。また、前記上端プレート羽根には、該上端プレート羽根の回転方向前縁部を補強するための補強手段を設けることができる。また、前記下端プレート羽根には、該下端プレート羽根の回転方向前縁部を補強するための補強手段を設けることができる。
【００１１】
また、前記外側羽根部は、スクレーパーである方が好ましい。また、脱水手段を更に備えている方が好ましい。また、前記複数のスパイラル羽根を配置した回転軸の回転速度は、前記外側羽根部の回動速度よりも速い方が好ましい。例えば、前記回転軸の回転数は、毎分約８０乃至２５０回転であり、前記外側羽根部の回転数は、毎分約６０回転にすることができる。また、前記泥濃・泥水粒状化装置は、安定剤を用いて前記泥濃又は／及び泥水を粒状化する方が好ましい。また、前記安定剤は、適量の焼却灰にすることができる。また、前記泥濃・泥水粒状化装置は、前記安定剤に加えて適量の固化剤を用いることができる。例えば、固化剤は、人工ゼオライトにすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、泥濃又は／及び泥水を完全に粒状化することができると共に、粒状化する工程時間を短くし、さらには、固化剤としてセメントを使用しないために粒状物を排出基準を満たした状態で埋め戻し可能にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明にかかる泥濃・泥水粒状化装置を実施するための最良の形態について図面を参照しながら述べる。図１には、本発明に係る、泥濃又は／及び泥水を粒状化する泥濃・泥水粒状化装置を簡略的に示している。図１に示す泥濃・泥水粒状化装置１は、泥濃又は／及び泥水を、安定剤としての焼却灰１００を用いて粒状化するものであり、母体としてミキサー本体部２を備えている。このミキサー本体部２の上部には、泥濃又は／及び泥水を粒状化する際に用いられる安定剤としての適量の焼却灰１００をミキサー本体部２内に供給する左右一対の供給口３が設けられている。この供給口３の上流側には、適量の焼却灰（安定剤）１００が直接投入されるホッパー４が設けられており、ホッパー４内に投入された焼却灰１００は、コンベヤー５によって供給口３に搬送され、供給口３を通してミキサー本体部２内に供給される。
【００１４】
また、ミキサー本体部２の上部には、泥濃をミキサー本体部２内に供給する泥濃用供給口６と、泥水をミキサー本体部２内に供給する泥水用供給口７がそれぞれ設けられている。泥濃用供給口６には、泥濃タンク８内に収容された泥濃がポンプ９によって泥濃用供給管１０を通して搬送される。同様に、泥水用供給口７には、泥水タンク１１内に収容された泥水がポンプ１２によって泥水用供給管１３を通して搬送される。泥濃用供給管１０及び泥水用供給管１３には、共通の脱水装置１４が設けられており、この脱水装置１４の下流側には、泥濃用弁１５、泥水用弁１６がそれぞれ設けられている。
【００１５】
脱水装置１４は、泥濃タンク８から泥濃用供給管１０を通して泥濃用供給口６に供給される泥濃を脱水すると共に、泥水タンク１１から泥水用供給管１３を通して泥水用供給口７に供給される泥水を脱水するためのものである。従って、ミキサー本体部２内には、脱水装置１４によって脱水された泥濃が泥濃用供給口６を介して供給されると共に、脱水装置１４によって脱水された泥水が泥水用供給口７を介して供給される。また、泥濃用弁１５及び泥水用弁１６等を適宜の手段によって制御することにより、被処理物を、泥濃、泥水、泥濃と泥水のうちのいずれか一つにすることができる。
【００１６】
また、ミキサー本体部２内には、図示しない適宜の手段によって適量の固化剤を投入することができるようになっている。この固化剤は、泥濃又は／及び泥水を粒状化する際に、安定剤としての焼却灰１００に加えて用いられるものであり、例えば、人工ゼオライトを用いることができる。また、ミキサー本体部２の下部中央には、後述するようにして作られた粒状物を排出するための排出口１８が設けられており、図２に示すようにこの排出口１８には、排出扉２９がエアシリンダー等を備えた適宜の手段によって設けられている。また、ミキサー本体部２の上部には、エアー抜き口１９が設けられている。
【００１７】
図２に示すように、ミキサー本体部２内には、ミキサー本体部２の中心に回転軸２０が設けられている。この回転軸２０は、駆動源であるモーター２２によって回転することができるようになっており、ベルト２３ａ、プーリー２３ｂ、２３ｃ等を介してモーター２２と連結されている。図２及び図３に示すように、回転軸２０には、回転軸２０の軸方向に沿って一定の間隔で離間配置された複数のスパイラル羽根２１が設けられている。各スパイラル羽根２１は、前記回転軸の軸線に対して線対称となる複数の大プレート羽根３１で構成されている。各スパイラル羽根２１の各大プレート羽根３１は、回転軸２０の軸方向に沿って一定の間隔で離間配置されており（図３（ｂ）参照）、かつ、各大プレート羽根３１と後述する各小プレート羽根３２は、回転軸２０の回転方向においてほぼ等間隔となるように整列配置されている（図３（ａ））。図３（ａ）に示す各大プレート羽根３１と各小プレート羽根３２は、約４５度の等間隔で整列配置されている。
【００１８】
また、回転軸２０には、回転軸２０の軸線に対して線対称となる複数の小プレート羽根３２（図３（ｃ）参照）が設けられている。複数の小プレート羽根３２の各々は、回転軸２０の軸方向において互いに隣接する二つのスパイラル羽根２１の間にそれぞれ設けられている。さらに、図２に示すように、複数の小プレート羽根３２のうちの一は、回転軸上において最上部に位置するスパイラル羽根２１の上方に設けることができる。同様に、複数の小プレート羽根３２のうちの一は、回転軸上において最下部に位置するスパイラル羽根２１の下方に設けることができる。
【００１９】
また、図４に示すように、回転軸２０の軸線に対して線対称となる上端プレート羽根３３を、回転軸上において最上部に位置するスパイラル羽根２１の上方に設けられた小プレート羽根３２の上方位置に設けることができる。同様に、回転軸２０の軸線に対して線対称となる下端プレート羽根３４を、回転軸上において最下部に位置するスパイラル羽根２１の下方に設けられた小プレート羽根３２の下方位置に設けることができる。上端プレート羽根３３及び下端プレート羽根３４は、スパイラル羽根２１の大プレート羽根３１と同じ部材にすることができ、スパイラル羽根２１を構成する大プレート羽根３１の枚数よりも少ない枚数で構成することができる。例えば、図４に示す各スパイラル羽根２１は３枚の大プレート羽根３１で構成されているため、下端プレート羽根３４は、２枚の大プレート羽根で構成されている。
【００２０】
また、大プレート羽根３１、小プレート羽根３２、上端プレート羽根３３及び下端プレート羽根３４には、各羽根の少なくとも回転方向前縁部を補強するための補強手段を設けることができる。図５（ａ）（ｂ）には、補強手段としての補強プレート３５が設けられた大プレート羽根３１を示している。図５（ａ）（ｂ）に示すように、補強プレート３５は、大プレート羽根３１の一側面（図５（ｂ）において右側面）、先端面及び下面の一側面側を覆うように形成されている。この補強プレート３５は、各羽根の少なくとも回転方向前縁部に設けることができる。
【００２１】
また、図２に示すように、ミキサー本体部２の内壁内周面近傍には、回転軸２０の半径方向外方の内壁内周面近傍において回転軸２０の回転方向とは逆方向に回動する外側羽根部としての一対のスクレーパー２４が設けられている。より具体的に述べると、この各スクレーパー２４は、ベアリング２８等によって回転軸２０に回転可能に支持された一対のアーム２５の先端にそれぞれ取り付けられていて、回転軸２０を中心にしてミキサー本体部２の内壁内周面近傍において内壁内周面を沿うように回動することができるようになっている。各アーム２５は、駆動源であるモーター２６によって回転することができるようになっており、ベルト２７ａ、プーリー２７ｂ等を介してモーター２６と連結されている。また、アーム２５は、折り曲げ部３０で折り曲げ可能であり、かつ、折り曲げ部３０よりも先端側部分が長さ調節可能になっていて、ミキサー本体部２内でのスクレーパー２４の上下方向の位置を調整することができるようになっている。
【００２２】
モーター２２の回転軸の回転方向は、モーター２６の回転軸の回転方向と逆方向になっている。すなわち、スクレーパー（外側羽根部）２４は、回転軸２０及び回転軸２０と共に回転するスパイラル羽根２１（すなわち大プレート羽根３１）、小プレート羽根３２、上端プレート羽根３３及び下端プレート羽根３４の回転方向とは逆方向に回動するようになっている。また、複数のスパイラル羽根等が配置された回転軸２０の回転速度は、スクレーパー２４の回動速度よりも速くなっており、回転軸２０の回転数は毎分約８０乃至２５０回転であり、スクレーパー２４の回転数は毎分約６０回転である方が好ましい。
【００２３】
次に、上記実施の形態の動作について説明する。図１に示すように、泥濃タンク８内に収容された泥濃がポンプ９によって泥濃用供給管１０を通して泥濃用供給口６まで搬送され、泥濃用供給口６を通してミキサー本体部２内に供給される。同様に、泥水タンク１１内に収容された泥水がポンプ１２によって泥水用供給管１３を通して泥水用供給口７まで搬送され、泥水用供給口７を通してミキサー本体部２内に供給される。この際、泥濃用供給口６に供給される泥濃及び泥水用供給口７に供給される泥水は、脱水装置１４によって脱水される。従って、ミキサー本体部２内には、脱水装置１４によって脱水された泥濃が泥濃用供給口６を介して供給されると共に、脱水装置１４によって脱水された泥水が泥水用供給口７を介して供給される。
【００２４】
また、ホッパー４内に投入された適量の焼却灰１００が、コンベヤー５によって供給口３に搬送され、供給口３を通してミキサー本体部２内に供給される。また、固化剤としての適量の人工ゼオライトも適宜の手段によって同時に供給される。例えば、泥濃のみを粒状化する場合には、配合比（重量％）を、泥濃８０％、焼却灰１５％、固化剤（人工ゼオライト）５％とすることができる。また、泥水のみを粒状化する場合には、配合比（重量％）を、泥水（脱水で濃縮された状態）６０％、焼却灰１５％、固化剤（人工ゼオライト）２５％とすることができる。
【００２５】
上述のようにして、ミキサー本体部２内には、脱水装置１４によって脱水された泥濃又は／及び泥水、安定剤としての焼却灰１００、及び固化剤としての人工ゼオライトが投入され、これらの投入材料は、ミキサー本体部２内において、スパイラル羽根２１の大プレート羽根３１、小プレート羽根３２、上端プレート羽根３３及び下端プレート羽根３４と、スクレーパー２４とによって混練されて、完全に粒状化される。具体的に述べると、これらの投入材料は、スパイラル羽根２１の大プレート羽根３１、小プレート羽根３２、上端プレート羽根３３及び下端プレート羽根３４が回転軸２０と共に回転することによって剪断作用及び拡散作用を受けると共に、回転軸２０の回転方向とは逆方向に回動するスクレーパー２４によって拡散作用を受け、これによって確実に粒状化される。
【００２６】
粒状化された粒状物は、排出扉２９が開状態となった排出口１８から排出される。このようにして粒状化された粒状物は、固化剤としてセメントを使用しないために排出基準を満たした状態で埋め戻し可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明にかかる泥濃・泥水粒状化装置の実施の形態を示す全体概略図である。
【図２】図２は、上記実施の形態を示す部分断面図である。
【図３】図３ａは、ミキサー本体部の羽根及び回転軸を示す平面図、図３ｂは、同側面図、図３ｃは、小プレート羽根を示す平面図である。
【図４】図４は、羽根及び回転軸の変形例を示す側面図である。
【図５】図５ａは、大プレート羽根の変形例を示す平面図、図５ｂは、同断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１      泥濃・泥水粒状化装置          ２      ミキサー本体部
３      供給口                        ４      ホッパー
５      コンベヤー                    ６      泥濃用供給口
７      泥水用供給口                  ８      泥濃タンク
９      ポンプ                      １０      泥濃用供給管
１１      泥水タンク                  １２      ポンプ
１３      泥水用供給管                １４      脱水装置
１５      泥濃用弁                    １６      泥水用弁
１８      排出口                      １９      エアー抜き口
２０      回転軸                      ２１      スパイラル羽根
２２      モーター                    ２３ａ    ベルト
２３ｂ    プーリー                    ２３ｃ    プーリー
２４      スクレーパー                ２５      アーム
２６      モーター                    ２７ａ    ベルト
２７ｂ    プーリー                    ２８      ベアリング
２９      排出扉                      ３０      折り曲げ部
３１      大プレート羽根              ３２      小プレート羽根
３３      上端プレート羽根            ３４      下端プレート羽根
３５      補強プレート              １００      焼却灰
【図１】
2006130377.tif 000003
【図２】
2006130377.tif 000004
【図３】
2006130377.tif 000005
【図４】
2006130377.tif 000006
【図５】
2006130377.tif 000007