(57)【要約】　　　（修正有）【課題】泥土を脱水する装置において、小型で、かつ、効率よく脱水できるようにする。【解決手段】脱水タンクは、タンク本体と、天蓋と、側蓋とを有している。天蓋には圧入口が設けられ、タンク本体の底面には吸引口が設けられている。脱水タンク内には、透水ネットと濾布が設けられている。注水口はダイヤフラムポンプ２０の圧入室２４の排出管に連結され、吸引口はダイヤフラムポンプ２０の吸引部２２の吸引管３４に連結されている。ダイヤフラムポンプ２０により、泥土の圧入と液体の吸引とを同時に行う。【選択図】図６
2004024925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水密に形成された脱水タンクと、この脱水タンクの一方の端部に設けられた注入口と、他方の端部に設けられた排出口と、前記脱水タンクの内部に設けられ注入口に対応した個所が開口した袋状の濾材と、前記注入口から脱水タンクへ被脱水物を注入する注入手段と、前記排出口から被脱水物中の液状体を吸引排出する吸引排出手段とを有し、前記注入手段で被脱水物を注入するとともに、同時に吸引排出手段で被脱水物中の液状体を吸引排出するように設定されていることを特徴とする脱水装置。
【請求項２】
前記注入手段と排出手段とがダイヤフラムポンプであり、一方のダイヤフラム側の出口が注入口に連結され、他方のダイヤフラム側の入口が排出口に連結されている請求項１記載の脱水装置。
【請求項３】
前記脱水タンク内面と濾材との間に間隙を形成するスペーサを設けた請求項１又は２記載の脱水装置。
【請求項４】
濾材が設けられた脱水タンク内に被脱水物を注入するとともに、同時にタンク内の被脱水物中の液状体を濾材を介して吸引排出することを特徴とする脱水方法。
【請求項５】
前記液状体の吸引圧を被脱水物の注入圧以上にした請求項４記載の脱水方法。
【請求項６】
前記請求項１、２又は３記載の脱水装置と、微細粉状物が混入した廃水を清水と泥土とに分離する清水取出し装置とを有し、清水取出し装置で分離した泥土を前記脱水装置に送り脱水することを特徴とする水リサイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、泥土等から水分を除去して固形分を分離することが出来る脱水装置及び脱水方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コンクリートからなる路面を切断するには、コンクリートカッターに水を供給しつつ切断している。そして、コンクリートカッターに水を供給するには、車に搭載した給水用タンクを用意し、このタンクからポンプ又は自然落下により放水ホースを介して行っていた。
【０００３】
ところで、路面を切断するとコンクリートの切断粉が発生し、この切断粉と供給した水とが混合した廃水が発生するものであった。従来、このような廃水を回収するには、廃水を回収するための回収用タンクを用意し、廃水を吸引して回収用タンクに一旦回収し、その後、適宜処理をして廃棄していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、水を供給するために給水用タンクを用いる手段では、給水用タンクの水が無くなると切断作業ができなくなるので、給水用タンクの容量によって作業時間が規制され、結果的に切断作業を長時間続けることができなかった。また、新たに給水用タンクに水を供給すれば作業を延長することができるが、作業現場の条件により水を補充することができなかったり、また補充できたとしても、補充に時間を要し作業効率が悪くなったりするものであった。
【０００５】
また、廃水を回収するには、回収用タンクを用意しなければならないが、一つの現場に２台のタンク（給水用タンクと回収用タンク）を用意しなければならず、経済的に負担が大きくなるものであった。さらに、回収した廃水から切断粉を除去する作業が必要であるので、最終的に廃水を処分するまでが面倒なものであった。
【０００６】
そこで、本発明者は、廃水から水分を容易に除去できる水タンクを提案した。この水タンクは、廃水に凝集剤及び中和剤を導入して、廃水中の切断粉を凝集沈殿させるとともに、廃水を中和して分離した清水をそのまま使用できるようにしたものである。したがって、作業現場において、廃水から水分を除去して切断粉を簡単に分離でき、廃水処理作業が極めて効率よく好ましいものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、切断粉が凝集して泥土状となったものは、その取扱いが面倒であるので、脱水して固形状にすることが好ましかった。
【０００８】
しかしながら、従来の脱水装置は、泥土を効率良く脱水することができなかったり、装置が大型であったりして実用化できなかった。
【０００９】
本発明は、以上の問題点を解決し、小型の装置で泥土等を効率良く脱水することが出来る脱水装置及び脱水方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記問題点を解決するために鋭意検討し、濾布を設けたタンクに、泥土等を注入するとともに、同時にタンク内を吸引すると、極めて効率よく脱水することが出来ることを見出し、本発明を完成させたものである。
【００１１】
すなわち、本発明による脱水装置は、水密に形成された脱水タンクと、この脱水タンクの一方の端部に設けられた注入口と、他方の端部に設けられた排出口と、前記脱水タンクの内部に設けられ注入口に対応した個所が開口した袋状の濾材と、前記注入口から脱水タンクへ被脱水物を注入する注入手段と、前記排出口から被脱水物中の液状体を吸引排出する吸引排出手段とを有し、前記注入手段で被脱水物を注入するとともに、同時に吸引排出手段で被脱水物中の液状体を吸引排出するように設定されていることを特徴として構成されている。
【００１２】
また、本発明による脱水方法は、濾材が設けられた脱水タンク内に被脱水物を注入するとともに、同時にタンク内の被脱水物中の液状体を濾材を介して吸引排出することを特徴として構成されている。
【００１３】
本発明においては、注入手段が脱水タンクの濾材内に被脱水物を注入すると同時に、吸引排出手段がタンク内を吸引する。したがって、被脱水物は圧入されると共に吸引されるので、脱水タンク内に容易に注入され、また、被脱水物中の液状体が容易に濾材を通って排出される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明による脱水装置においては、脱水タンクへ被脱水物を注入する注入手段と、被脱水物中の液状体を吸引排出する吸引排出手段とを有している。この注入手段としては、特に限定されるものでなく、通常用いられているポンプを用いることができ、また、吸引排出手段としては、真空ポンプ等の吸引により被搬送物を搬送するものを用いることができる。また、注入手段で被脱水物を注入するとともに、同時に吸引排出手段で被脱水物中の液状体を吸引排出するが、これは、注入と吸引排出とが完全に一致する必要は無く（すなわち、注入及び吸引排出の開始と停止が同時である必要はない）、注入のみ又は吸引排出のみが行われる場合があってもよい。
【００１５】
注入手段と排出手段とがダイヤフラムポンプであり、一方のダイヤフラム側の出口が注入口に連結され、他方のダイヤフラム側の入口が排出口に連結されていることが好ましい。このようなダイヤフラムポンプを利用することにより、極めて簡単な構造で注入及び吸引排出を同時に行うことができる。
【００１６】
なお、このようなダイヤフラムポンプの使用方法は、本発明者により始めて見出されたもので、従来のダイヤフラムポンプの使用方法とは異なっているものである。すなわち、通常、ダイヤフラムポンプは、ロッドの両端にダイヤフラムが固定され、このダイヤフラムで被搬送物が入り込む搬送室と、ダイヤフラムを移動させるエア室とを区画し、エア室にエアを供給又は排出することにより搬送室の被搬送物を送り出し又は吸引するものである。そして、両方の搬送室の出口は連通され、また、入口も連通されており、両方の搬送室で交互に被搬送物を送り出すようにしている。
【００１７】
これに対し、本発明においては、一方のダイヤフラム側の搬送室の出口を注入用に使用し、他方のダイヤフラム側の搬送室の入口を吸引排出用に使用しており、両方の搬送室が脱水タンクを介して環状に連結されている。このような使用方法は、従来の一方通行的な使用方法と異なり、本発明者の鋭意検討により始めて見出されたものである。
【００１８】
脱水タンク内面と濾材との間に間隙を形成するスペーサを設けることが好ましい。スペーサを設けることにより、脱水タンク内面と濾材との間に間隙を形成することができ、この間隙により吸引を効率よく行うことができる。スペーサとしては、例えば、脱水タンク内面に凹凸を形成したり、濾材自体に凸部を形成したり、透水ネットを設けたり、透水可能な箱状体を設けたりすることができる。
【００１９】
脱水タンクに設ける注入口と吸引排出口とは、一方の端部と他方の端部に設けられるが、例えば、天面と底面とに設けたり、天面と底面近傍の側面とに設けたりし、また、複数設けることもできる。
【００２０】
脱水タンクには、濾材を取り付け及び取り出すために蓋が設けられるが、脱水後の濾材の取り出しが容易になるように、蓋が設けられた面が拡開するように形成されることが好ましい。
【００２１】
本発明による脱水方法においては、濾材が設けられた脱水タンク内に被脱水物を注入するとともに、同時にタンク内の被脱水物中の液状体を濾材を介して吸引排出しており、前記液状体の吸引圧を被脱水物の注入圧以上にすることが好ましい。
【００２２】
濾材としては、布製、金属製等の各種濾材を用いることができるが、取扱いが簡易であるので濾布が好ましい。
【００２３】
本発明における被脱水物としては、粉状、粒状、線状、面状等の固体が液体に混入している状態のもの全てに適用することができるが、特に、固体の濃度が大きい、すなわち液体分の少ないものに有効である。例えば、路面を切断した際に発生する廃水、石材を切削した際に発生する廃水、ダイヤモンド工具で切断等した際に発生する廃水等を濾過した後の泥土、水洗いした後の水が付着している状態の海苔等に好適である。また、水に限られるものでなく、オイル等であっても適用することができる。
【００２４】
本発明による脱水装置の一実施形態を図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は脱水装置のタンクの正面図、図２はタンクの側面図、図３はタンクの平面図、図４は図１中Ａ−Ａ線断端面図、図５は図２中Ｂ−Ｂ線断端面図、図６は脱水装置のダイヤフラムポンプの模式図である。
【００２６】
これらの図において、１０は脱水タンクで、この脱水タンク１０は底面と、略「コ」字状で開口側が拡開した側面とからなるタンク本体１１と、タンク本体１１の天面に着脱自在に設けられた天蓋１２と、タンク本体１１の側面に着脱自在に設けられた側蓋１３とを有しており、天蓋１２及び側蓋１３は、「コ」字状の金具と締め付け具とからなる取付け部材１４により、タンク本体１１に固着されている。前記天蓋１２には、被脱水物を注入するための注入口１５が設けられ、また、タンク本体１１の底面には、被脱水物の液体を吸引排出するための排出口１６が設けられている。
【００２７】
脱水タンク１０内には、天蓋１２及び側蓋１３部分を残して、タンク本体１１部分の全面にスペーサとしての透水ネット１７が設けられ、この透水ネット１７の内側に、天蓋１２部分が開口した袋状の濾布１８が設けられている。すなわち、被脱水物が注入口１５から濾布１８に直接入り込み、かつ、被脱水物中の液体は濾布１８を通って排出口１６に入り込むようになっている。なお、天蓋１２とタンク本体１１間、側蓋１３とタンク本体１１間には、防水パッキン１９が設けられ水密となっている。
【００２８】
以上のような脱水タンク１０にダイヤフラムポンプ２０が連結され、注水口１５から被脱水物が注入されるとともに、排水口１６からダイヤフラムポンプ２０によって被脱水物中の液体が吸引排水されるものである。
【００２９】
このダイヤフラムポンプ２０は、図６に示すように、被脱水物を脱水タンク１０に注入する注入部２１と、脱水タンク１０から液体を吸引排出する排水部２２とが設けられている。この脱水部２１は、注入室２４とエア室２５とがダイヤフラム２６で区画されて構成されており、吸引排水部２２も同様に、吸引室２７とエア室２８とがダイヤフラム２９で区画されて構成されており、このダイヤフラム２６とダイヤフラム２９とは進退自在なロッド３０で連結されている。
【００３０】
注入室２４には排出管３１及び吸引管３２が設けられており、排出管３１が脱水タンク１０の注入口１５に連結され、吸引管３２は被脱水物を貯溜しているタンク等の被脱水物源に連結される。また、吸引室２７にも排出管３３及び吸引管３４が設けられており、排出管３３が廃棄するための廃棄管（図示せず）に連結され、吸引管３４が脱水タンク１０の排出口１６に連結されている。
【００３１】
また、エア室２４、２５には、それぞれエアを充填するためのエア供給口（図示せず）及びエアを排出するためのエア排気口（図示せず）が設けられ、一方のエアを供給するとともに他方のエアを排気することにより、ロッド３０を進退させ、注入室２４による排出動作と吸引室２７による吸引動作とを同時に行うようになっている。なお、排出管３１及び吸引管３２には、被脱水物の移動方向が一方になるように弁３５が設けられ、排出管３３及び吸引管３４にも液体の移動方向が一方になるように逆止弁（図示せず）が設けられている。
【００３２】
次に、以上のような脱水装置を用いて泥土を脱水する方法について説明する。
【００３３】
まず、タンク本体１１内に濾布１８が取付けられており、この時、濾布１８の先端をタンク本体１１の上端から外側へ出し、天蓋１２で押さえ付けるかたちで固定している。また、ダイヤフラムポンプ２０の
エア室２５へのエアの供給（エア室２８のエアの排気）と、エア室２４のエアの排気（エア室２８へのエアの供給）とを繰り返すことにより、ロッド３０が軸方向に往復運動をし、このロッド３０の往復運動により、注入室２４による被脱水物の排出と吸引室２７による脱水タンク１１からの液体の吸引を同時に行い、したがって、脱水タンク１０においては被脱水物の注入と液体の吸引排出とを同時に行い、また、注入室２４による被脱水物の吸引と吸引室２７による液体の排出を同時に行うようになっている。
【００３４】
以上のような動作を繰り返し、被脱水物源の被脱水物を間欠的に注入口１５から脱水タンク１０内に注入していく。注入された被脱水物は順次堆積していくことになるが、この時、注入と同時に排出口１６から吸引しているので、被脱水物は濾布１８に引き寄せられて付着し、被脱水物に含まれる液体が吸引され濾布１８を通って透水ネット１７の隙間に移行する。したがって、脱水タンク１０内には液体成分が除去されて残った固形分が残留し、濾布１８を透過した液体はさらに吸引されて排水口１６から外部に排出される。排出口１６から吸引排出された液体は、ダイヤフラムポンプ２０の吸引排水部２２の吸引室２７に送られ、その後、排出管３３を通って廃棄される。
【００３５】
このように被脱水物の注入及び液体の吸引排出を繰り返し、脱水タンク１０内が被脱水物の固形分で略一杯になると、ダイヤフラムポンプ２０を停止して脱水作業を停止する。そして、取付け部材１４を緩めて側蓋１３を取り外し、被脱水物の固形分が充填された濾布１８を取り出す。この時、タンク本体１１の側蓋１３側は拡開しているので、濾布１８を容易に取り出すことができる。次に、新しい濾布１８を設置した後、側蓋１３を取り付け、上述した脱水作業を始める。なお、取り出した濾布１８は所定の廃棄場所を搬送して廃棄する。
【００３６】
次に、本発明による脱水装置の他の実施形態を図７を参照して説明する。図７は脱水タンクの概略模式断面図である。
【００３７】
この図において、４１はタンク本体で、上部が開口した直方体の箱状に形成されており、このタンク本体４１内に、スペーサとしての内箱４２が取付けられている。この内箱４２は、上部から下部に行くにしたがって窄まった、すなわち角錐台を上下反転させた状態に形成されており、液体が通過できるように多数の孔（図示せず）が形成されている。この内箱４２の内面にはその全面に濾布４３が取り出し自在に配置されている。また、タンク本体４１の上部には天蓋４４が水密に取付けられている。そして、天蓋４４には注入口４５が設けられ、タンク本体４１の底部には排出口４６が設けられている。
【００３８】
以上のような脱水タンクにおいては、注入口４５から被脱水物を注入するとともに、排出口４６から吸引する。すると、被脱水物中の液体分は濾布４３を透過し、さらに内箱４１を通ってタンク本体４１の底部に落下し、さらに排出口４６に吸引されて外部へ排出される。
【００３９】
脱水作業が終了して濾布４３を取り出す際は、天蓋４４を取り外した後、内箱４２より濾布４３を取り出す。
【００４０】
次に、本発明による脱水装置を路面の切断現場における水のリサイクル装置に用いた例について図面を参照して説明する。
【００４１】
図８は水のリサイクル装置の概略図、図９は切断粉が混入している廃水から水を除去する清水取出し装置の概略図である。
【００４２】
図８において、１は本発明による脱水装置で、上述したように、脱水タンク１０とダイヤフラムポンプ２０とで構成されている。５０は清水取出し装置で、コンクリートの切断粉が混入した廃水から水を除去して清水と泥土に分離するものである。そして、清水取出し装置５０の泥土の排出口がダイヤフラムポンプ２０の注入室２４の吸引管３２に連結され、また、清水の排出管にはダイヤフラムポンプ２０の吸引室２７の排出管３３が連結されている。
【００４３】
以上のような水のリサイクル装置においては、路面の切断により生じた廃水を清水取出し装置５０に導入し、清水と泥土とに分離する。分離した泥土をダイヤフラムポンプ２０で脱水タンク１０に送り脱水し、脱水タンク１０から排出した水をダイヤフラムポンプ２０で清水取出し装置５０に導入する。
【００４４】
前記清水取出し装置５０は、図９に示すように、廃水が導入されるメインタンク５１と、このメインタンク５１と濾布５２を介して併設された清水タンク５３とが設けられている。また、廃水中に導入して切断粉等を凝集させる凝集剤を貯溜した凝集剤タンク（図示せず）、廃水を中和させるための炭酸ガスを充填した炭酸ガスボンベ（図示せず）が設けられている。
【００４５】
以上のような清水取出し装置５０においては、メインタンク５１に路面を切断した際に発生する廃水を導入するとともに、凝集剤及び炭酸ガスを廃水中に導入する。すると、炭酸ガスにより廃水が攪拌されるので、凝集剤が廃水中に均一に拡散し、切断粉等が凝集して沈降していく。また、炭酸ガスにより廃水が中和される。
【００４６】
したがって、メインタンク５１には中和され、かつ切断粉等が少なくなった廃水となり、この廃水は濾布５２を通って切断粉等が除去されて清水となって清水タンク５３に移行する。そして、この清水を切断作業の現場へ供給して切断作業時の冷却水として使用する。また、メインタンク５１の底に沈殿した凝集物からなる泥土は、前記ダイヤフラムポンプ２０の注入部２１を介して脱水タンク１０に注入される。
【００４７】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、泥土等の液体分を有する被脱水物をコンパクトな装置で効率よく脱水することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による脱水装置の一実施形態の用いる脱水タンクの正面図
【図２】本発明による脱水装置の一実施形態に用いる脱水タンクの側面図
【図３】本発明による脱水装置の一実施形態に用いる脱水タンクの平面図
【図４】図１中Ａ−Ａ線断面図
【図５】図２中Ｂ−Ｂ線断面図
【図６】本発明による脱水装置の一実施形態に用いるダイヤフラムポンプの模式図
【図７】本発明による脱水装置の他の実施形態に用いる脱水タンクの概略図
【図８】本発明によるリサイクル装置の一実施形態の概略図
【図９】本発明によるリサイクル装置の一実施形態の清水取出し装置の概略図
【符号の説明】
１　…脱水装置
１０…脱水タンク
１５…注入口
１６…排出口
１７…透水ネット
１８…濾布
２０…ダイヤフラムポンプ
２１…注入部
２２…排出部
２４…注入室
２６…ダイヤフラム
２７…吸引排出室
２９…ダイヤフラム
３０…ロッド
５０…清水取出し装置
５１…メインタンク
５２…濾布
５３…清水タンク
【図１】
2004024925.tif 000003
【図２】
2004024925.tif 000004
【図３】
2004024925.tif 000005
【図４】
2004024925.tif 000006
【図５】
2004024925.tif 000007
【図６】
2004024925.tif 000008
【図７】
2004024925.tif 000009
【図８】
2004024925.tif 000010
【図９】
2004024925.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成15年9月9日(2003.9.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【特許請求の範囲】
【請求項１】水密に形成された脱水タンクと、この脱水タンクの一方の端部に設けられた圧入口と、他方の端部に設けられた吸引口と、前記脱水タンクの内部に設けられ圧入口に対応した個所が開口した袋状の濾材と、前記圧入口から脱水タンクへ泥土を圧入する圧入手段と、前記吸引口から泥土中の液状体を吸引する吸引手段とを有し、前記圧入手段で泥土を圧入するとともに、同時に吸引手段で泥土中の液状体を吸引するように設定されていることを特徴とする脱水装置。
【請求項２】前記圧入手段と吸引手段とがダイヤフラムポンプであり、一方のダイヤフラム側の出口が圧入口に連結され、他方のダイヤフラム側の入口が吸引口に連結されている請求項１記載の脱水装置。
【請求項３】前記脱水タンク内面と濾材との間に間隙を形成するスペーサを設けた請求項１又は２記載の脱水装置。
【請求項４】濾材が設けられた脱水タンク内に泥土を圧入するとともに、同時にタンク内の泥土中の液状体を濾材を介して吸引することを特徴とする脱水方法。
【請求項５】前記液状体の吸引圧を泥土の圧入圧以上にした請求項４記載の脱水方法。
【請求項６】前記請求項１、２又は３記載の脱水装置と、微細粉状物が混入した廃水を清水と泥土とに分離する清水取出し装置とを有し、清水取出し装置で分離した泥土を前記脱水装置に送り脱水することを特徴とする水リサイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、泥土から水分を除去して固形分を分離することが出来る脱水装置及び脱水方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コンクリートからなる路面を切断するには、コンクリートカッターに水を供給しつつ切断している。そして、コンクリートカッターに水を供給するには、車に搭載した給水用タンクを用意し、このタンクからポンプ又は自然落下により放水ホースを介して行っていた。
【０００３】
ところで、路面を切断するとコンクリートの切断粉が発生し、この切断粉と供給した水とが混合した廃水が発生するものであった。従来、このような廃水を回収するには、廃水を回収するための回収用タンクを用意し、廃水を吸引して回収用タンクに一旦回収し、その後、適宜処理をして廃棄していた。
【０００４】
しかしながら、上述したように、水を供給するために給水用タンクを用いる手段では、給水用タンクの水が無くなると切断作業ができなくなるので、給水用タンクの容量によって作業時間が規制され、結果的に切断作業を長時間続けることができなかった。また、新たに給水用タンクに水を供給すれば作業を延長することができるが、作業現場の条件により水を補充することができなかったり、また補充できたとしても、補充に時間を要し作業効率が悪くなったりするものであった。
【０００５】
また、廃水を回収するには、回収用タンクを用意しなければならないが、一つの現場に２台のタンク（給水用タンクと回収用タンク）を用意しなければならず、経済的に負担が大きくなるものであった。さらに、回収した廃水から切断粉を除去する作業が必要であるので、最終的に廃水を処分するまでが面倒なものであった。
【０００６】
そこで、本出願人は、廃水から水分を容易に除去できる水タンクを提案した。この水タンクは、廃水に凝集剤及び中和剤を導入して、廃水中の切断粉を凝集沈殿させるとともに、廃水を中和して分離した清水をそのまま使用できるようにしたものである。したがって、作業現場において、廃水から水分を除去して切断粉を簡単に分離でき、廃水処理作業が極めて効率よく好ましいものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、切断粉が凝集して泥土状となったものは、その取扱いが面倒であるので、脱水して固形状にすることが好ましかった。
【０００８】
しかしながら、従来の脱水装置は、泥土を効率良く脱水することができなかったり、装置が大型であったりして実用化できなかった。
【０００９】
本発明は、以上の問題点を解決し、小型の装置で泥土等を効率良く脱水することが出来る脱水装置及び脱水方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記問題点を解決するために鋭意検討し、濾布を設けたタンクに、泥土等を圧入するとともに、同時にタンク内を吸引すると、極めて効率よく脱水することが出来ることを見出し、本発明を完成させたものである。
【００１１】
すなわち、本発明による脱水装置は、水密に形成された脱水タンクと、この脱水タンクの一方の端部に設けられた圧入口と、他方の端部に設けられた吸引口と、前記脱水タンクの内部に設けられ圧入口に対応した個所が開口した袋状の濾材と、前記圧入口から脱水タンクへ泥土を圧入する圧入手段と、前記吸引口から泥土中の液状体を吸引する吸引手段とを有し、前記圧入手段で泥土を圧入するとともに、同時に吸引手段で泥土中の液状体を吸引するように設定されていることを特徴として構成されている。
【００１２】
また、本発明による脱水方法は、濾材が設けられた脱水タンク内に泥土を圧入するとともに、同時にタンク内の泥土中の液状体を濾材を介して吸引することを特徴として構成されている。
【００１３】
本発明においては、圧入手段が脱水タンクの濾材内に泥土を圧入すると同時に、吸引手段がタンク内を吸引する。したがって、泥土は圧入されると共に吸引されるので、脱水タンク内に容易に注入され、また、泥土中の液状体が容易に濾材を通って排出される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明による脱水装置においては、脱水タンクへ泥土を圧入する圧入手段と、泥土中の液状体を吸引する吸引手段とを有している。この圧入手段としては、特に限定されるものでなく、通常用いられているポンプを用いることができ、また、吸引手段としては、真空ポンプ等の吸引により被搬送物を搬送するものを用いることができる。また、圧入手段で泥土を圧入するとともに、同時に吸引手段で泥土中の液状体を吸引するが、これは、圧入と吸引とが完全に一致する必要は無く（すなわち、圧入及び吸引の開始と停止が同時である必要はない）、圧入のみ又は吸引のみが行われる場合があってもよい。
【００１５】
圧入手段と吸引手段とがダイヤフラムポンプであり、一方のダイヤフラム側の出口が圧入口に連結され、他方のダイヤフラム側の入口が吸引口に連結されていることが好ましい。このようなダイヤフラムポンプを利用することにより、極めて簡単な構造で圧入及び吸引を同時に行うことができる。
【００１６】
なお、このようなダイヤフラムポンプの使用方法は、本発明者により始めて見出されたもので、従来のダイヤフラムポンプの使用方法とは異なっているものである。すなわち、通常、ダイヤフラムポンプは、ロッドの両端にダイヤフラムが固定され、このダイヤフラムで被搬送物が入り込む搬送室と、ダイヤフラムを移動させるエア室とを区画し、エア室にエアを供給又は排出することにより搬送室の被搬送物を送り出し又は吸引するものである。そして、両方の搬送室の出口は連通され、また、入口も連通されており、両方の搬送室で交互に被搬送物を送り出すようにしている。
【００１７】
これに対し、本発明においては、一方のダイヤフラム側の搬送室の出口を圧入用に使用し、他方のダイヤフラム側の搬送室の入口を吸引用に使用しており、両方の搬送室が脱水タンクを介して環状に連結されている。このような使用方法は、従来の一方通行的な使用方法と異なり、本発明者の鋭意検討により始めて見出されたものである。
【００１８】
脱水タンク内面と濾材との間に間隙を形成するスペーサを設けることが好ましい。スペーサを設けることにより、脱水タンク内面と濾材との間に間隙を形成することができ、この間隙により吸引を効率よく行うことができる。スペーサとしては、例えば、脱水タンク内面に凹凸を形成したり、濾材自体に凸部を形成したり、透水ネットを設けたり、透水可能な箱状体を設けたりすることができる。
【００１９】
脱水タンクに設ける圧入口と吸引口とは、一方の端部と他方の端部に設けられるが、例えば、天面と底面とに設けたり、天面と底面近傍の側面とに設けたりし、また、複数設けることもできる。
【００２０】
脱水タンクには、濾材を取り付け及び取り出すために蓋が設けられるが、脱水後の濾材の取り出しが容易になるように、蓋が設けられた面が拡開するように形成されることが好ましい。
【００２１】
本発明による脱水方法においては、濾材が設けられた脱水タンク内に泥土を圧入するとともに、同時にタンク内の泥土中の液状体を濾材を介して吸引しており、前記液状体の吸引圧を泥土の圧入圧以上にすることが好ましい。
【００２２】
濾材としては、布製、金属製等の各種濾材を用いることができるが、取扱いが簡易であるので濾布が好ましい。
【００２３】
本発明の脱水装置において脱水するものは泥土であり、この泥土としては、例えば、路面を切断した際に発生する廃水、石材を切削した際に発生する廃水、ダイヤモンド工具で切断等した際に発生する廃水等を濾過した後の泥土がある。
【００２４】
本発明による脱水装置の一実施形態を図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は脱水装置のタンクの正面図、図２はタンクの側面図、図３はタンクの平面図、図４は図１中Ａ−Ａ線断端面図、図５は図２中Ｂ−Ｂ線断端面図、図６は脱水装置のダイヤフラムポンプの模式図である。
【００２６】
これらの図において、１０は脱水タンクで、この脱水タンク１０は底面と、略「コ」字状で開口側が拡開した側面とからなるタンク本体１１と、タンク本体１１の天面に着脱自在に設けられた天蓋１２と、タンク本体１１の側面に着脱自在に設けられた側蓋１３とを有しており、天蓋１２及び側蓋１３は、「コ」字状の金具と締め付け具とからなる取付け部材１４により、タンク本体１１に固着されている。前記天蓋１２には、泥土を圧入するための圧入口１５が設けられ、また、タンク本体１１の底面には、泥土の液体を吸引するための吸引口１６が設けられている。
【００２７】
脱水タンク１０内には、天蓋１２及び側蓋１３部分を残して、タンク本体１１部分の全面にスペーサとしての透水ネット１７が設けられ、この透水ネット１７の内側に、天蓋１２部分が開口した袋状の濾布１８が設けられている。すなわち、泥土が圧入口１５から濾布１８に直接入り込み、かつ、泥土中の液体は濾布１８を通って吸引口１６に入り込むようになっている。なお、天蓋１２とタンク本体１１間、側蓋１３とタンク本体１１間には、防水パッキン１９が設けられ水密となっている。
【００２８】
以上のような脱水タンク１０にダイヤフラムポンプ２０が連結され、圧入口１５から泥土が圧入されるとともに、吸引口１６からダイヤフラムポンプ２０によって泥土中の液体が吸引されるものである。
【００２９】
このダイヤフラムポンプ２０は、図６に示すように、泥土を脱水タンク１０に圧入する圧入部２１と、脱水タンク１０から液体を吸引する吸引部２２とが設けられている。この圧入部２１は、圧入室２４とエア室２５とがダイヤフラム２６で区画されて構成されており、吸引部２２も同様に、吸引室２７とエア室２８とがダイヤフラム２９で区画されて構成されており、このダイヤフラム２６とダイヤフラム２９とは進退自在なロッド３０で連結されている。
【００３０】
圧入室２４には排出管３１及び吸引管３２が設けられており、排出管３１が脱水タンク１０の圧入口１５に連結され、吸引管３２は泥土を貯溜しているタンク等の泥土源に連結される。また、吸引室２７にも排出管３３及び吸引管３４が設けられており、排出管３３が廃棄するための廃棄管（図示せず）に連結され、吸引管３４が脱水タンク１０の吸引口１６に連結されている。
【００３１】
また、エア室２４、２５には、それぞれエアを充填するためのエア供給口（図示せず）及びエアを排出するためのエア排気口（図示せず）が設けられ、一方のエアを供給するとともに他方のエアを排気することにより、ロッド３０を進退させ、圧入室２４による圧入動作と吸引室２７による吸引動作とを同時に行うようになっている。なお、排出管３１及び吸引管３２には、泥土の移動方向が一方になるように弁３５が設けられ、排出管３３及び吸引管３４にも液体の移動方向が一方になるように逆止弁（図示せず）が設けられている。
【００３２】
次に、以上のような脱水装置を用いて泥土を脱水する方法について説明する。
【００３３】
まず、タンク本体１１内に濾布１８が取付けられており、この時、濾布１８の先端をタンク本体１１の上端から外側へ出し、天蓋１２で押さえ付けるかたちで固定している。また、ダイヤフラムポンプ２０のエア室２５へのエアの供給（エア室２８のエアの排気）と、エア室２５のエアの排気（エア室２８へのエアの供給）とを繰り返すことにより、ロッド３０が軸方向に往復運動をし、このロッド３０の往復運動により、圧入室２４による泥土の排出と吸引室２７による脱水タンク１１からの液体の吸引を同時に行い、したがって、脱水タンク１０においては泥土の圧入と液体の吸引とを同時に行い、また、圧入室２４による泥土の吸引と吸引室２７による液体の排出を同時に行うようになっている。
【００３４】
以上のような動作を繰り返し、泥土源の泥土を間欠的に圧入口１５から脱水タンク１０内に圧入していく。圧入された泥土は順次堆積していくことになるが、この時、圧入と同時に吸引口１６から吸引しているので、泥土は濾布１８に引き寄せられて付着し、泥土に含まれる液体が吸引され濾布１８を通って透水ネット１７の隙間に移行する。したがって、脱水タンク１０内には液体成分が除去されて残った固形分が残留し、濾布１８を透過した液体はさらに吸引されて吸引口１６から外部に排出される。吸引口１６から吸引された液体は、ダイヤフラムポンプ２０の吸引排水部２２の吸引室２７に送られ、その後、排出管３３を通って廃棄される。
【００３５】
このように泥土の圧入及び液体の吸引を繰り返し、脱水タンク１０内が泥土の固形分で略一杯になると、ダイヤフラムポンプ２０を停止して脱水作業を停止する。そして、取付け部材１４を緩めて側蓋１３を取り外し、泥土の固形分が充填された濾布１８を取り出す。この時、タンク本体１１の側蓋１３側は拡開しているので、濾布１８を容易に取り出すことができる。次に、新しい濾布１８を設置した後、側蓋１３を取り付け、上述した脱水作業を始める。なお、取り出した濾布１８は所定の廃棄場所を搬送して廃棄する。
【００３６】
次に、本発明による脱水装置の他の実施形態を図７を参照して説明する。図７は脱水タンクの概略模式断面図である。
【００３７】
この図において、４１はタンク本体で、上部が開口した直方体の箱状に形成されており、このタンク本体４１内に、スペーサとしての内箱４２が取付けられている。この内箱４２は、上部から下部に行くにしたがって窄まった、すなわち角錐台を上下反転させた状態に形成されており、液体が通過できるように多数の孔（図示せず）が形成されている。この内箱４２の内面にはその全面に濾布４３が取り出し自在に配置されている。また、タンク本体４１の上部には天蓋４４が水密に取付けられている。そして、天蓋４４には圧入口４５が設けられ、タンク本体４１の底部には吸引口４６が設けられている。
【００３８】
以上のような脱水タンクにおいては、圧入口４５から泥土を圧入するとともに、吸引口４６から吸引する。すると、泥土中の液体分は濾布４３を透過し、さらに内箱４１を通ってタンク本体４１の底部に落下し、さらに吸引口４６に吸引されて外部へ排出される。
【００３９】
脱水作業が終了して濾布４３を取り出す際は、天蓋４４を取り外した後、内箱４２より濾布４３を取り出す。
【００４０】
次に、本発明による脱水装置を路面の切断現場における水のリサイクル装置に用いた例について図面を参照して説明する。
【００４１】
図８は水のリサイクル装置の概略図、図９は切断粉が混入している廃水から水を除去する清水取出し装置の概略図である。
【００４２】
図８において、１は本発明による脱水装置で、上述したように、脱水タンク１０とダイヤフラムポンプ２０とで構成されている。５０は清水取出し装置で、コンクリートの切断粉が混入した廃水から水を除去して清水と泥土に分離するものである。そして、清水取出し装置５０の泥土の吸引口がダイヤフラムポンプ２０の圧入室２４の吸引管３２に連結され、また、清水の排出管にはダイヤフラムポンプ２０の吸引室２７の排出管３３が連結されている。
【００４３】
以上のような水のリサイクル装置においては、路面の切断により生じた廃水を清水取出し装置５０に導入し、清水と泥土とに分離する。分離した泥土をダイヤフラムポンプ２０で脱水タンク１０に送り脱水し、脱水タンク１０から排出した水をダイヤフラムポンプ２０で清水取出し装置５０に導入する。
【００４４】
前記清水取出し装置５０は、図９に示すように、廃水が導入されるメインタンク５１と、このメインタンク５１と濾布５２を介して併設された清水タンク５３とが設けられている。また、廃水中に導入して切断粉等を凝集させる凝集剤を貯溜した凝集剤タンク（図示せず）、廃水を中和させるための炭酸ガスを充填した炭酸ガスボンベ（図示せず）が設けられている。
【００４５】
以上のような清水取出し装置５０においては、メインタンク５１に路面を切断した際に発生する廃水を導入するとともに、凝集剤及び炭酸ガスを廃水中に導入する。すると、炭酸ガスにより廃水が攪拌されるので、凝集剤が廃水中に均一に拡散し、切断粉等が凝集して沈降していく。また、炭酸ガスにより廃水が中和される。
【００４６】
したがって、メインタンク５１には中和され、かつ切断粉等が少なくなった廃水となり、この廃水は濾布５２を通って切断粉等が除去されて清水となって清水タンク５３に移行する。そして、この清水を切断作業の現場へ供給して切断作業時の冷却水として使用する。また、メインタンク５１の底に沈殿した凝集物からなる泥土は、前記ダイヤフラムポンプ２０の注入部２１を介して脱水タンク１０に圧入される。
【００４７】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、泥土をコンパクトな装置で効率よく脱水することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による脱水装置の一実施形態に用いる脱水タンクの正面図
【図２】本発明による脱水装置の一実施形態に用いる脱水タンクの側面図
【図３】本発明による脱水装置の一実施形態に用いる脱水タンクの平面図
【図４】図１中Ａ−Ａ線断面図
【図５】図２中Ｂ−Ｂ線断面図
【図６】本発明による脱水装置の一実施形態に用いるダイヤフラムポンプの模式図
【図７】本発明による脱水装置の他の実施形態に用いる脱水タンクの概略図
【図８】本発明によるリサイクル装置の一実施形態の概略図
【図９】本発明によるリサイクル装置の一実施形態の清水取出し装置の概略図
【符号の説明】
１　…脱水装置
１０…脱水タンク
１５…圧入口
１６…吸引口
１７…透水ネット
１８…濾布
２０…ダイヤフラムポンプ
２１…注入部
２２…吸引部
２４…圧入室
２６…ダイヤフラム
２７…吸引室
２９…ダイヤフラム
３０…ロッド
５０…清水取出し装置
５１…メインタンク
５２…濾布
５３…清水タンク