(57)【要約】【課題】土木・建築工事等に簡単に設置することができるとともに、セメント系排泥水処理が簡単に行え、また処理に時間を要することなくセメント分や微細粒子等の懸濁物質を効果的に分離できるようにする。【解決手段】下部側に１又は複数の排水口２ａ、２ａを備える濾過槽２と、この濾過槽２の底面部分に処理水用貯留チャンバＭを形成するために敷設された台枠３，３と、この台枠３，３の上面に敷設されたフィルター５と、このフィルター５の上下面にそれぞれ配設されたパンチングメタル４，４と、隣接するフィルター５，５間の目地部に設置された目地封鎖材６と、前記フィルター５の上面側に充填された濾過砂７とから構成する。【選択図】　図１
2004074115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部側に排水口を備えた濾過槽と、この濾過槽の底面部分に処理水用貯留チャンバを形成するために敷設された台枠と、この台枠の上面に敷設されたフィルターと、このフィルターの上面側に充填された濾過砂とからなることを特徴とするセメント系排泥水の濾過装置。
【請求項２】
前記フィルターの上下面にそれぞれ有孔鋼板を配設するとともに、隣接するフィルター間の目地部に目地封鎖材を設置してある請求項１記載のセメント系排泥水の濾過装置。
【請求項３】
前記濾過砂は少なくとも１５ｃｍ以上の厚みで充填してある請求項１、２いずれかに記載のセメント系排泥水の濾過装置。
【請求項４】
前記濾過槽の上面に、多孔デッキプレートを設置してある請求項１〜３いずれかに記載のセメント系排泥水の濾過装置。
【請求項５】
前記濾過槽からの処理水を貯留する中和処理槽を備える請求項１〜４いずれかに記載のセメント系排泥水の濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セメントを用いた土木・建築工事等において、工事に伴って発生するセメント系排泥水からセメント粒子や微細粒子等の懸濁物質を分離するための濾過装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、セメントを用いた土木・建築工事等においては、工事に伴ってセメント分を含む排泥水が発生する。このセメント系排泥水は、そのままでは産業廃棄物扱いとなるため、セメント系排泥水から土砂及びセメント分を分離するとともに、中和処理によってｐＨ調整を行い無害化した後、放流処理を行ったり、産業廃棄物処理業者に依頼し、セメント系排泥水のままバキューム車等により発生現場から搬出する方法等が採られている。
【０００３】
前述のセメント排泥水からセメント分等を分離処理する方法としては、従来より種々の方法が提案されている。例えば、特開平１０−３２８７００号公報においては、排泥水に少なくとも無機凝集剤と高分子凝集剤の双方を含む凝集剤を加えて、泥水中の凝集固形分を脱水する脱水工程と、脱水工程で得られた脱水ケーキに固化剤を添加、混練して固化させる固化工程とからなる排泥水の処理方法が提案されている。また、特開平１０−２７２４７７号公報においては、セメント施工に使用した器具類の洗浄によって発生するアルカリ性の洗浄水に、エマルジョンタイプの高分子凝集剤と強酸弱アルカリ塩の無機凝集剤とを添加して、浮遊物質を凝集沈殿させると共にセメントに由来するアルカリ性物質を中和し透明で中性の水と凝集した沈殿物とに分離するセメント洗浄水の固液分離方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開平１０−３２８７００号公報に記載される泥排水の処理方法は、例えば、軟弱地盤やダムの地盤改良工事等、比較的規模の大きい建設工事の場合には、隣接ヤードにこのような泥水処理プラントを建設することが可能であるけれども、一般住宅またはビル建築等、比較的小規模の建設現場の場合には、使用ヤードに制限がある場合が多く、現実的に大規模な泥水処理プラントを設置することができないため適用に限界がある。
【０００５】
一方、後者の特開平１０−２７２４７７号公報に記載される方法は、大掛かりな設備を必要とすることなく、比較的簡単にセメント系排泥水の処理が実施できるため、小規模の建設現場においても適用が可能である。しかしながら、高分子凝集剤や無機凝集剤などの沈殿促進用薬剤を使用するため、その取扱いが非常に煩わしいなどの問題があった。また、セメント系排泥水の処理には、一般的に高分子凝集剤や無機凝集剤などの凝集剤による沈降分離処理が専ら採用されているが、凝集剤による沈降は、微細粒子同士が結合し沈降するまでに多くの時間を要することになるため、例えばすべての作業が終了し現場を引き上げる際、ミキサやコテ類などの洗浄時に発生したセメント系排泥水の処理にも時間が掛かることになるため、凝集沈殿槽を当日に片づけできないなどの問題も発生していた。
【０００６】
一方で、セメント系排泥水は産業廃棄物としての取扱いが必要であるにも拘わらず、ごく少量である場合には、道路脇の排水溝や下水道に無処理のまま排水処理されることがあったことも否定できない。セメント分はいつまでも溶解することがなく、そのまま沈殿物として堆積することになるため、排水設備に詰まりが生じたり、セメント分による強アルカリ性によって環境汚染が引き起こされるなどの問題が生じることになる。
【０００７】
そこで本発明の主たる課題は、土木・建築工事現場等に簡単に設置することが可能であるとともに、セメント系排泥水の処理が非常に簡単に行え、また処理に時間を要することなくセメント分や微細粒子等の懸濁物質を効果的に分離できるなどの利点を有するセメント系排泥水の濾過装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、下部側に排水口を備えた濾過槽と、この濾過槽の底面部分に処理水用貯留チャンバを形成するために敷設された台枠と、この台枠の上面に敷設されたフィルターと、このフィルターの上面側に充填された濾過砂とからなることを特徴とするセメント系排泥水の濾過装置が提供される。
【０００９】
上記請求項１記載の発明においては、濾過槽の底部に台枠により処理水用貯留チャンバを形成するとともに、その上面側にフィルターを介して濾過砂を充填することにより濾過装置を構成するようにした。従って、現場に搬入した各構成部材を組み立てることによって、作業エリアが小さい場合であっても、簡単に組み立てて設置することが可能となる。また、前記濾過砂はコンクリート用に細骨材として建設現場に用意したもので代用することができるため、入手手間が省けるとともに、製作コスト及びランニングコストも大幅に削減できるようになる。
【００１０】
本発明濾過装置では、単にセメント系排泥水を濾過槽内に投入するだけで、前記濾過砂の上層部にセメント分のほとんどが溜まることとなり、濾過砂の間隙を通過する過程で残る微細粒子分も砂粒子に吸着分離され、濾過槽底部の処理用貯留チャンバに溜まる処理水は、ほぼ半透明か若しくは無色透明の濾過水となる。なお、前記処理用貯留チャンバは、濾過砂の間隙は非常に小さく毛管現象が発生するため、濾過槽の下部側に外部と等圧のチャンバを形成することにより、セメント系排泥水の透過を促進するとともに、濾過砂を透過した処理水を円滑に排水できるようにし、かつチャンバ部を処理水中に僅かに混入している微細粒子の沈降槽として機能させるためである。前記処理水貯留チャンバ内には、活性炭等の吸着材を投入しておき、処理水中に混入している微細粒子を吸着除去により取り除くようにすることもできる。
【００１１】
請求項２に係る本発明として、前記フィルターの上下面にそれぞれ有孔鋼板を配設するとともに、隣接するフィルター間の目地部に目地封鎖材を設置してある請求項１記載のセメント系排泥水の濾過装置が提供される。フィルターが可撓性を有するような場合には、形状保持のために有孔鋼板によって狭持することが望ましく、かつ濾過砂が落ちないように目地封鎖材によってフィルター間の目地を塞ぐようにするのが望ましい。
【００１２】
請求項３に係る本発明として、前記濾過砂は少なくとも１５ｃｍ以上の厚みで充填してある請求項１、２いずれかに記載のセメント系排泥水の濾過装置が提供される。濾過砂は、少なくとも１５ｃｍ以上、好ましくは２０〜３０ｃｍ程度の厚みで充填するのが望ましい。
【００１３】
請求項４に係る本発明として、前記濾過槽の上面に、多孔デッキプレートを設置してある請求項１〜３いずれかに記載のセメント系排泥水の濾過装置が提供される。エキスパンドメタルやパンチングメタル等の多孔デッキプレートによって濾過槽に蓋をすることにより、作業者がデッキプレート上で、コテやシャベル等のセメントが付着した器具類の洗浄作業が行えるようになる。
【００１４】
請求項５に係る本発明として、前記濾過槽からの処理水を貯留する中和処理槽を備える請求項１〜４いずれかに記載のセメント系排泥水の濾過装置が提供される。放流処理する場合には、中和処理槽を別途用意し、強酸性の中和剤を混入することにより処理水のｐＨを調整するようにする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
図１は本発明に係るセメント排泥水の濾過装置１の縦断面図であり、図２は濾過槽２を示す平面図及び側面図、図３は台枠３を示す平面図及び側面図、図４はパンチングメタル４の平面図、図５は目地封鎖材６の斜視図、図６は多孔デッキプレート８の平面図、裏面図及び側面図である。
【００１６】
図１に示されるように、セメント系排泥水の濾過装置１は、下部側に１又は複数の排水口２ａ、２ａを備えた濾過槽２と、この濾過槽２の底面部分に処理水用貯留チャンバＭを形成するために敷設された台枠３，３と、この台枠３，３の上面に敷設されたフィルター５と、このフィルター５の上下面にそれぞれ配設されたパンチングメタル（有孔鋼板）４，４と、隣接するフィルター５，５間の目地部に設置された目地封鎖材６と、前記フィルター５の上面側に充填された濾過砂７とから構成されている。
【００１７】
前記濾過槽２は、詳細には図２に示されるように、例えば亜鉛メッキ鋼板等の薄板材料を使用して製造された、所定形状、図示の例では平面視で角形状の水槽であり、寸法（容積）については現場規模やセメント系排泥水の処理能力に応じて適宜決定されるようになっている。濾過槽２の下部側には１又は複数の排水口２ａ、２ａ…が設けられ、処理された濾水が排水されるようになっている。前記排水口２ａは、配置場所に応じて都合の良い面側の排水口２ａが使用され、他の排水口は封鎖キャップ１０等により封鎖される。なお、本例では排水口２ａを封鎖キャップ１０により封鎖するようにしたが、排水口２ａ部分にバルブを設け、バルブ操作によって開閉制御するようにしてもよい。
【００１８】
また、濾過槽２の上部開口縁の周囲には補強のためにアングル（等辺山形鋼）１１が固設されるとともに、その上面に枠板１２が固設されている。ところで、水槽の形状は前記角形槽に限らず、ドラム型槽、円形槽等任意の形状とすることができ、材質も鋼板に限らず、プラスチック、ゴム等任意の材質とすることができる。また、折り畳み可能或いは組み立て可能とすれば、現場への搬入・搬出が容易に行えるようになる。
【００１９】
次いで、前記濾過槽２の底面に敷設される台枠３は、詳細には図３に示されるように、例えば溝型形状に加工された亜鉛メッキ鋼材１３，１３…を枠状に組み立てるとともに、同じく溝型形状に加工された亜鉛メッキ鋼材１４，１４を中間材として複数本配設することによって構成された枠状部材であり、例えば図示例では、長手寸法はほぼ濾過槽２の内々寸法より若干小さめとされ、短手寸法がほぼその１／２寸法とされ、２つの台枠３，３を１組として前記濾過槽２の底面に敷設されるようになっている。台枠３の高さ寸法は、概ね５０〜２００ｍｍ、好ましくは１００〜１５０ｍｍ程度とされる。また、前記枠部亜鉛メッキ鋼材１３、１３…の内の長手方向部材および中間部亜鉛メッキ鋼材１４には、部材長手方向に複数の、図示例では２つの通水孔３ａ、３ａが形成され、処理水が自由に流通できるようになっている。なお、濾過槽２に設けられた前記排水口２ａは、この台枠３の高さ寸法内に位置するようになっている。
【００２０】
前記台枠３の上面に敷設されるフィルター５としては、例えば合成繊維等を緻密に交絡させた繊維質状フィルターや、多数の連通微細孔を有するスポンジ状フィルターなどを好適に使用することができる。このフィルター５は、濾過砂によって処理されたセメント系排泥水から更に微細粒子を分離する物理濾過機能の他、上面側に充填される濾過砂７が処理水用貯留チャンバＭ内に落下しないようにするために配設されるものである。前記繊維質状フィルターやスポンジ状フィルターは、可撓性を有するため上部側に充填される濾過砂７によって容易に変形するため、上下面のそれぞれに、或いは少なくとも下面側に、図４に示されるパンチングメタル（有孔鋼板）４，４を配設することにより、前記フィルター５を所定位置に保持するようにしている。また、前記フィルター５は、本例では２枚一組で使用することにしているため、隣接するフィルター５，５間の目地部に目地封鎖材６を設置し、濾過砂７の落下を防止するようにしている。前記目地封鎖材６としては、例えば図５に示されるように、アングル１５，１５を背面合わせで溶接等により一体化した断面Ｔ字状部材などを好適に使用することができる。なお、前記パンチングメタル４は、フィルター５自体が板状体で所定の剛性を有するか、他部材と一体化され剛性を有するような場合には、省略することが可能である。また、フィルターが１枚ものであり中間に目地を有さないような場合には、前記目地封鎖材６は省略が可能である。
【００２１】
最後に濾過槽２内に充填される濾過砂７は、コンクリート製造用に建設現場等に細骨材として用意したものを代用することができる。この場合、一般的に細骨材としての砂は、粒径が均一ではなく、０．０７４ｍｍ〜２ｍｍ程度の粒径のものが任意の粒度分布で混入されているが、濾過砂７として使用する砂は径が小さくかつ均一である方が濾過機能が高くなるため、篩い目１．２ｍｍ、好ましくは０．６ｍｍの篩いにかけた細砂を選択的に使用するのが望ましい。また、砂の投入もシャベル等で一気に投入するのではなく、篩いに掛けながら少しづつ充填することによって砂の密度が高くなり、濾過機能の向上が期待できるようになる。
【００２２】
前記濾過砂７は、濾過槽２内に少なくとも１５ｃｍ以上、好ましくは２０〜３０ｃｍ程度の厚みで充填するのが望ましい。厚みが１５ｃｍ未満の場合は、セメント系非泥水中の微細粒子の分離度が小さく、濾過水の透明度が小さくなる。
【００２３】
前記濾過槽２の上面の蓋体として設けられる多孔デッキプレート８は、詳細には図６に示されるように、アングル（等辺山形鋼）２０により方形枠を形成するとともに、その上面側に枠板２１を配設し、かつその上面側に開口部を封鎖するようにエキスパンドメタル２２を溶接等により固設した構造のものであり、図１に示すように、前記アングル２０部分を濾過槽２の開口縁に係合させるようにしながら設置する。なお、前記エキスパンドメタル２２に代えてパンチングメタル等の有孔鋼板を使用することもできる。要は、作業者がデッキプレート上で、コテやシャベル等のセメントが付着した器具類の洗浄作業が行える程度の曲げ強度を有し、かつそのセメント分が混入した洗浄排水や別途発生したセメント系排泥水をそのままデッキプレート８面から投入できるように、多数の開口が形成されておればよい。
【００２４】
本濾過装置１においては、セメント分が混入した洗浄排水や別途発生したセメント系排泥水をそのままデッキプレート８面から投入するだけで、前記濾過砂の上層部にセメント分のほとんどが溜まることとなり、濾過砂を透過する過程で残る微細粒子分も砂粒子に吸着分離され、処理用貯留チャンバに溜まる処理水は、半透明若しくはほぼ無色透明の濾過水となる。セメント固形分は濾過砂７の上面に堆積するか、濾過砂７中に入り込んでも数ｃｍ程度であるため、ある程度の堆積が進んだならば、上層のセメント固形分（砂含む）を抄き取り、抄き取った分だけ新たに砂を補充するようにする。
【００２５】
ところで、前記濾過砂７によって濾過された処理水は、セメント固形分や微細粒子が分離され、半透明若しくはほぼ無色透明の水であるが、極めて強いアルカリ性を示す。従って、濾過槽２からの処理水を強アルカリ性のまま、作業用として再利用するような場合は別として、放流処理を行う場合には、濾過槽２の隣接位置に中和処理槽（図示せず）を別途用意し、濾過槽２からの処理水を中和処理槽に導き、中和処理槽に所定量の処理水が溜まったならば、この強アルカリ性処理水に対して、塩酸又は硫酸などの酸性液を混入し中和を図るようにする。また、前記中和剤としては前記塩酸又は硫酸以外に、アルカリ専用中和剤として、クラリアントジャパン株式会社から販売されているサンドサワーＡＰコンク（商品名）や木元ゴム工業株式会社から販売されている固形中和剤（クエン酸）などを使用することもできる。
【００２６】
なお、上記例では濾過槽２とは別に中和処理槽を設けるようにしたが、濾過槽２の処理用貯留チャンバＭ内に強酸性の中和剤を投入可能とし、処理水の中和処理を前記処理用貯留チャンバＭ内で行うようにしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳説のとおり本発明によれば、非常にコンパクトでかつ組み立てが容易であるため、土木・建築工事現場等に簡単に設置することができるとともに、セメント系排泥水を単に濾過槽内に投入するだけで簡単に処理が行えるようになる。また、従来の凝集沈殿法のように、処理に時間を要することなく、セメント分や微細粒子等の懸濁物質を効果的に分離できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るセメント排泥水の濾過装置１の縦断面図である。
【図２】濾過槽２を示す、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図３】台枠３を示す、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図４】パンチングメタル４の要部平面図である。
【図５】目地封鎖材６の斜視図である。
【図６】多孔デッキプレート８を示す、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は裏面図、（Ｃ）は側面図である。
【符号の説明】
１…濾過装置、２…濾過槽、３…台枠、４…パンチングメタル、５…フィルター、６…目地封鎖材、７…濾過砂、８…多孔デッキプレート
【図１】
2004074115.tif 000003
【図２】
2004074115.tif 000004
【図３】
2004074115.tif 000005
【図４】
2004074115.tif 000006
【図５】
2004074115.tif 000007
【図６】
2004074115.tif 000008