(57)【要約】【課題】生コンクリートの混練設備などから排出されるセメント分を含んだスラッジ水を脱水機によって脱水処理する方法において、スラッジ水槽の全てのスラッジ水を脱水処理する工程を短時間で行うことを目的とする。【解決手段】スラッジ水槽の水面部のスラッジ水を脱水機へ送り、多量のセメント濃度の小さいスラッジ水は優先的に脱水処理を行い、高い脱水処理能力を活かして短時間で脱水処理し、セメント濃度の大きいスラッジ水は、少量にてろ過することにより、スラッジ水槽全てのスラッジ水の脱水処理を行い、さらに処理時間の短縮を実現させるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生コンクリートの混練設備などから排出されるセメント分を含んだスラッジ水を脱水機によって脱水処理するスラッジ水処理方法において、脱水機の単位時間当たりの脱水処理量とスラッジ水のセメント濃度との相関曲線を算出して、スラッジ水のセメント濃度が小さくなる程脱水機の脱水処理量が急激に向上し始める前記相関曲線上の偏向点を検出し、前記偏向点のセメント濃度以下のスラッジ水を脱水処理する第一工程と、前記偏向点のセメント濃度以上のスラッジ水をスラッジ水槽で攪拌を行い脱水処理する第二工程とからなることを特徴とする生コンクリートのスラッジ水処理方法。
【請求項２】
前記偏向点のスラッジ水のセメント濃度が３〜６％となる請求項１記載の生コンクリートのスラッジ水処理方法。
【請求項３】
前記第一工程において、スラッジ水槽のスラッジ水を脱水機へ送る取込口が水面部に設けられており、該取込口が水面の上下に合わせて移動することを特徴とする請求項１記載の生コンクリートのスラッジ水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、生コンクリートの混練設備や残存した生コンクリートの処理工程から砂利及び砂などの骨材を回収した後に排出されるセメント分を含んだスラッジ水を脱水機によって脱水処理する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生コンクリートの混練設備では混練設備の洗い水や生コンクリートからの流出水などのセメント分を含んだスラッジ水が排出される。また、コンクリート製品工場や工事現場などで使われずに残った生コンクリートの処理工程では、生コンクリートから砂利や砂などの骨材を回収した後のセメント分を含んだスラッジ水が同様に排出される。
【０００３】
これらセメント分を含んだスラッジ水はスラッジ水槽に一時的に蓄えられ、フィルタープレスなどの脱水機に送られてセメント分を脱水ケーキとして固形化させて安定な状態にする脱水処理を行い、脱水処理によってろ過された処理水は処理水槽に蓄えられて設備内での洗い水や混練水として再利用され、余った処理水はｐＨ値などの水質調整を行って外部に放出している。
【０００４】
スラッジ水の脱水処理方法としては、スラッジ水槽のスラッジ水を一定時間静的状態に置き、スラッジ水に含まれるセメント分を自然沈殿させ、セメント分の希薄な上層のスラッジ水はそのまま脱水処理せずに処理水槽へ送り、下層のセメント分の沈殿したスラッジ水は脱水機へ送って脱水処理を施し、その後処理水槽へ送られる。
これは、脱水処理にかかる時間をできるだけ短縮してスラッジ水の脱水処理工程を早く終了させるために行われている。
【０００５】
例えば、容量６０ｍ３のスラッジ水槽にセメント濃度３％のスラッジ水を貯めて３時間静的状態に置き、自然沈降させた場合では、全スラッジ水量の４／５程度がセメント濃度０．１％の希薄な上層のスラッジ水となり、１／５程度が下層に沈殿するスラッジ水となる。この下層に沈殿するスラッジ水を脱水処理してセメント濃度０．００１％のスラッジ水にろ過すると、処理水槽には４／５のセメント濃度０．１％のスラッジ水と１／５のセメント濃度０．００１％のスラッジ水が混在して、処理水槽の全体ではセメント濃度０．０８％のスラッジ水が蓄えられる。
ところが、スラッジ水を施設の外部へ放出する時には、セメント濃度が５０ｐｐｍ（０．００５％）以下のスラッジ水にする必要があり、前記の方法ではスラッジ水を施設の外部に放出することができない。そのため、スラッジ水槽内の全てのスラッジ水を脱水処理して、全てのスラッジ水のセメント濃度を小さくする必要がある。
【０００６】
そこで、スラッジ水を施設の外部へ放出するために、スラッジ水槽のスラッジ水の全量を脱水機へ送り、均一のセメント濃度に脱水処理する。しかしながら、このように処理水槽のスラッジ水のセメント濃度を０．００１％として施設の外部に放出できるように処理すると、スラッジ水の脱水処理工程に時間がかかってしまい、次々に施設から排出されるスラッジ水を溜めることなく脱水処理することは困難である。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７‐１９５０９９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、前記の問題点に鑑み、スラッジ水を脱水機によって脱水処理する方法において、スラッジ水槽の全てのスラッジ水を脱水処理する工程を短時間で行うことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、生コンクリートの混練設備などから排出されるセメント分を含んだスラッジ水を脱水機によって脱水処理するスラッジ水処理方法において、脱水機の単位時間当たりの脱水処理量とスラッジ水のセメント濃度との相関曲線を算出して、スラッジ水のセメント濃度が小さくなる程脱水機の脱水処理量が急激に向上し始める前記相関曲線上の偏向点を検出し、前記偏向点のセメント濃度以下のスラッジ水を脱水処理する第一工程と、前記偏向点のセメント濃度以上のスラッジ水をスラッジ水槽で攪拌を行い脱水処理する第二工程とからなることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図を用いて説明する。図２には脱水機の処理容量に違いがある３種類の脱水機の単位時間当たりの脱水処理量とスラッジ水のセメント濃度との相関曲線が示されている。
図２に示す脱水機の単位時間当たりの脱水処理量とスラッジ水のセメント濃度との相関曲線Ａにより、スラッジ水のセメント濃度がある数値以下になると、スラッジ水のセメント濃度が小さくなる程脱水機の脱水処理能力が飛躍的に増大する点ａが検出される。（以後この相関曲線上の点ａを偏向点と呼ぶ）この偏向点ａのセメント濃度以下のスラッジ水の脱水処理は短時間で大量に脱水処理することが可能となる。
【００１１】
これは、スラッジ水のろ過工程では、脱水機内に備えられたろ布にスラッジ水を通すことによってセメント分がろ過されて、処理水を得る。ろ布によりろ過されたセメント分は、ろ布に付着し、スラッジ水のろ過を続けることによって、ろ布へのセメント分の付着が増大してゆく。最初は薄い膜としてろ布に付着するセメント分が次第に厚い層としてろ布へ付着し、スラッジ水のろ過を妨げるようになる。
このため、セメント分濃度の小さいスラッジ水を用いると、ろ布への付着が少なく、ろ過の妨げにならないので脱水機の単位時間当たりの脱水処理量は大きい。これに対してセメント分濃度の大きいスラッジ水を用いると、ろ布への付着が多く、ろ過の妨げになり脱水機の単位時間当たりの脱水処理量が小さくなるのである。
【００１２】
また、攪拌しないスラッジ水槽の水面部のスラッジ水のセメント濃度は、セメント分の自然沈降により一定時間沈殿させなくてもセメント分は希薄となり、前記偏向点のセメント濃度より小さい数値である。
本発明は以上の点に着目し、スラッジ水槽の水面部のスラッジ水を脱水機へ送り、多量のセメント濃度の小さいスラッジ水は優先的に脱水処理を行い、高い脱水処理能力を活かして短時間で脱水処理し、セメント濃度の大きいスラッジ水は、少量にてろ過することにより、スラッジ水槽全てのスラッジ水の脱水処理を行い、さらに処理時間の短縮を実現させるものである。
【００１３】
相関曲線の偏向点を説明すると、図２に示す脱水機の相関曲線Ａでの偏向点ａの例では、相関曲線上にある点の接線は、図２のグラフ右側のセメント濃度が高い数値の領域では水平に近い小さな角度の傾きを示し、これはセメント濃度の変動があっても脱水能力は大きく変動しないことを表す。
セメント濃度が次第に小さい数値になると接線の傾きは徐々に大きな角度となり、接線の傾きが４５°程度になる付近で、セメント濃度が小さくなると脱水機の脱水処理能力が飛躍的に増大する偏向点ａが得られる。
この偏向点ａより小さなセメント濃度になる点では接線の傾きは急激に４５°以上の大きな傾きとなり、これらの領域ではセメント濃度が小さくなればなる程脱水能力が高くなり、脱水処理を効率的に行うことができる。
偏向点は相関曲線上の点での接線の傾きの０°から９０°までの間の中立点である４５°の点に近傍に位置しており、この点を境に脱水機の脱水処理能力の変移が極端に変動する。
【００１４】
以下、本発明の実施例を説明する。
施設から排出するスラッジ水を蓄えるスラッジ水槽にはスラッジ水を脱水機へ送る送水ポンプが設けられている。スラッジ水槽のスラッジ水を送水ポンプに吸い上げる吸水管がスラッジ水槽から送水ポンプまで設けられており、吸水管へ設けられた取込口にはフロート（浮き具）が備えられて、スラッジ水の水面の上下に合わせて取込口が移動するようになされて、水面部のスラッジ水を取り込んで脱水機へ送るようになされている。
スラッジ水槽にはスラッジ水を攪拌する攪拌手段が備えられており、攪拌することでスラッジ水槽内の濃度を全て均一にできるようになされている。
前記脱水機により脱水処理された処理水は処理水槽に蓄えられて、設備内での洗い水や混練水として再利用され、またｐＨ値などの水質調整を行って外部に放出される。
【００１５】
第一図に本発明の脱水処理工程のフロー図を示す。
スラッジ水の脱水処理の第一工程１では、スラッジ水槽のスラッジ水はセメント分を沈殿させる静的状態に置くことなく、また、取込口が水面部に位置するように設けられているので、すぐさま水面部のスラッジ水が取り込まれて脱水機へ送られる。このとき水面部のスラッジ水がセメント濃度の小さい状態を維持するために攪拌手段は動作させず、スラッジ水の攪拌は行わない。
攪拌を行わないことで、水面部のスラッジ水のセメント濃度は前記相関曲線Ａ上の偏向点ａ以下となり、脱水機の脱水処理は高い脱水能力となり、短時間でより大量のスラッジ水の処理が可能となる。
【００１６】
例えば、平均３％濃度のスラッジ水において攪拌を行わない場合の水面部のスラッジ水のセメント濃度はセメント分の自然沈降によって０．５％程度となる。図２に示す脱水機の脱水処理量とスラッジ水のセメント濃度との相関曲線Ａによると、このグラフの偏向点ａのセメント濃度は約３％であり、前記水面部のスラッジ水のセメント濃度０．５％はこれよりも小さな濃度であるので、脱水機には高い脱水処理能力が得られる。
スラッジ水の脱水処理が進むとスラッジ水槽の水量が減少し、水面が下がってくる。セメント濃度の小さい水面部のスラッジ水を脱水機へ送り続けるために取込口にはフロートが備えられており、水面が上下に変動しても取込口が水面の上下に合わせて移動して水面部に置くことができる。
【００１７】
取込口を移動する他の実施例としては、センサーを用いて水面の位置を判断し、電動チェンブロやウインチなどによって水面部の位置へ取込口を上下に移動させたり、水面の位置を作業者が目視にて確認して手動にてチェンブロを操作する。また、前記例では取込口は送水ポンプに吸い上げる吸水管に備えられているが、スラッジ水槽と送水ポンプを繋ぐ吸水管を設けることなく、送水ポンプをスラッジ水槽内に設けて、送水ポンプの吸水口を取込口として送水ポンプ自体を前記例のようにフロートやチェンブロを用いて水面の移動に合わせて上下移動するようになしても同様の効果が得られる。
【００１８】
第二工程２では、スラッジ水槽の水量が減少すると残されたスラッジ水のセメント濃度が大きくなり、水面部のスラッジ水のセメント濃度が偏向点ａに近づき、セメント濃度が大きくなると脱水処理能力が大幅に低下してしまう。
そこで、スラッジ水層に備えられた攪拌手段によりスラッジ水を攪拌して水槽内のスラッジ水のセメント濃度を極端に大きくさせずに均一化し、脱水能力の低下を防ぎながらスラッジ水を脱水機へ送り、全てのスラッジ水の脱水処理を行う。
また、スラッジ水を攪拌することは、セメント濃度が大きくなることで発生するセメント分の固化による作業性の低下や水槽への付着も防止できる。
【００１９】
図２で示される各々の相関曲線では、各脱水機の処理容量の違いによって単位時間当たりのスラッジ水処理量が異なり、各相関曲線の偏向点でのセメント濃度が異なっている。これは、各脱水機の処理容量の大きさの違いによって各脱水機の備えるスラッジ水をろ過するろ布の表面積に違いがあり、処理容量の大きい脱水機の相関曲線Ｃではろ布の表面積も大きく、処理容量の小さい脱水機の相関曲線Ａではろ布の表面積も小さくなる。このため、ろ布によりろ過されるセメント分の量が各々異なるので、単位時間当たりのスラッジ水処理量に違いが生じ、偏向点の位置も各々異なる。例えば、処理容量が７８Ｌとなる脱水機の相関曲線Ａにおける偏向点ａのセメント濃度は３％となり、処理容量が１３８Ｌとなる脱水機の相関曲線Ｂにおける偏向点ｂのセメント濃度は４％、処理容量が２３０Ｌとなる脱水機の相関曲線Ｃにおける偏向点ｃのセメント濃度は５．５％となり、各脱水機の処理容量の違いによって偏向点の数値には幅ができる。
【００２０】
以上の工程によりスラッジ水の脱水処理を全てのスラッジ水に対して行うことができ、セメント濃度の小さい処理水を得ることができる。また全てのスラッジ水の脱水処理を短時間で行うことができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、スラッジ水槽全てのスラッジ水を脱水処理するので、セメント濃度の小さい処理水を得ることができる。
また、脱水処理の最初に第一工程としてセメント濃度の小さいスラッジ水を脱水処理するので、脱水処理の最初の脱水処理能力が大きく大量のスラッジ水の処理が可能となり、急いで処理水が必要な時に緊急に対応ができる。
同様に、スラッジ水の最初の脱水処理量が大きいので、急なスラッジ水の発生にも容易に対応でき、従来に比べてスラッジ水槽の小容量化が可能となる。
【００２２】
さらに、従来の全量を均一のセメント濃度とする脱水処理工程に比べて、第一工程にてセメント濃度の小さいスラッジ水を処理するので、脱水処理内の機械の磨耗防止や配管内のセメント分の付着を減少できる。
また、取込口が水面の上下に合わせて移動することにより、セメント濃度の小さい水面部のスラッジ水が常に脱水機へ送られるので脱水機は最初の高い脱水処理能力を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の脱水処理工程のフロー図を示す。
【図２】脱水機の単位時間当たりの脱水処理量とスラッジ水のセメント濃度との相関曲線図を示す。
【符号の説明】
１　　第一工程
２　　第二工程
【図１】
2004097916.tif 000003
【図２】
2004097916.tif 000004