(57)【要約】【課題】植物の根、茎、葉等の植物繊維を含む有機土をポンプで圧送可能に処理してフィルタープレスで固形処理可能とする植物繊維を含む有機土の処理方法及び有機土処理装置を提供する。【解決手段】  浚渫・掘削された植物繊維を含むスラリー状の有機土から大塊を除いた後、スラリー状の有機土を分離容器１の中に貯留し、分離容器１にて圧縮エアーによるエアーバブリングにより土粒子ｍと植物繊維ｆとを分離するとともに、植物繊維ｆをスラリー上層部に浮遊させ、植物繊維が浮遊するスラリー上層部をオーバーフローさせて分離容器１の外に排出し、植物繊維が除かれたスラリーを分離容器内からポンプ７により取り出して脱水処理工程へ搬送する。【選択図】図１
2005218903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浚渫・掘削された植物繊維を含むスラリー状の有機土から大塊を除いた後、
スラリー状の有機土を分離容器の中に貯留し、分離容器にて圧縮エアーによるエアーバブリングにより土粒子と植物繊維とを分離するとともに、植物繊維をスラリー上層部に浮遊させ、
植物繊維が浮遊するスラリー上層部をオーバーフローさせて分離容器の外に排出し、
植物繊維が除かれたスラリーを分離容器内からポンプにより取り出して脱水処理工程へ搬送することを特徴とする植物繊維を含む有機土の処理方法。
【請求項２】
分離容器の外に排出した植物繊維とオーバーフローしたスラリーとを分離させ、分離したスラリーを分離容器に戻すことを特徴とする請求項１記載の植物繊維を含む有機土の処理方法。
【請求項３】
脱水処理工程がフィルタープレスによる脱水工程であることを特徴とする請求項１又は２記載の植物繊維を含む有機土の処理方法。
【請求項４】
容器上部にスラリー状の有機土から大塊を除去する篩を備え、
容器内にエアーバブリング室と植物繊維分離室とが金網を介して配置され、
エアーバブリング室は、底部に圧縮エアーを噴出してスラリー状の有機土をエアーバブリングするするバブリング配管を備え、
植物繊維分離室は、エアーバブリング室でのエアーバブリングにより植物繊維が浮遊するスラリー上層部をオーバーフローさせるオーバーフロー口を備えるとともに、植物繊維が除かれたスラリーを分離容器内から取り出して脱水処理工程へ圧送するポンプを備えていることを特徴とする植物繊維を含む有機土処理装置。
【請求項５】
オーバーフローしたスラリーを容器へ戻す循環系を有することを特徴とする請求項４記載の植物繊維を含む有機土処理装置。
【請求項６】
脱水処理工程がフィルタープレスであることを特徴とする請求項４又は５記載の植物繊維を含む有機土処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、港湾、湖沼、河川、池等から浚渫あるいは掘削された植物繊維を含む有機土の処理方法及び有機土処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
港湾、湖沼、河川、池等から浚渫あるいは掘削される汚泥を各種の事前処理の後、機械式脱水装置であるフィルタープレスにて脱水し固形化して用材化することが近年脚光を浴びてきており、浚渫汚泥の処理方法として、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載された浚渫汚泥の処理方法は、浚渫汚泥中の大型の木材や石などの挟雑物をバースクリーンあるいは振動グリズリーバーで分離し、分離後の汚泥を回転式トロンメルでスラリー化し、スラリー化した浚渫土を振動篩にかけ、石塊、礫と砂分を個別に分離脱水し、及び砂分を分離する細粒用振動篩あるいはスパイラル型分級機で砂分を分離し、更に細粒土を分離する高圧フィルタープレスで細粒土を分離して、浚渫汚泥を各成分毎の種々の土建用材料等への用材化が容易な形に分離処理するものである。
【特許文献１】特開平８−２５７３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、機械式脱水装置であるフィルタープレスを構成する機器として、処理対象物である浚渫汚泥等の原液を、フィルタープレス本体までに圧送用の種々のポンプが配置されているが、挟雑物を分離するバースクリーン、振動グリズリーバー、また、石塊、礫を分離する振動篩、さらに、砂分を分離する細粒用振動篩等を使用しても、土に植物の根、茎、葉等の植物繊維を含む、いわゆる有機土の場合、植物繊維を確実に除去することができないので、スラリー状の有機土をポンプによりフィルタープレスまで圧送しようとすると、ポンプに植物繊維が絡んでポンプが機能せず、また、機械式撹拌装置の撹拌羽根に植物繊維が絡み、機械的なトラブルや撹拌能力が低下するという問題が生じるため、有機土の分離処理には活用されなかった。
【０００５】
したがって、従来、植物繊維を含む有機土の処理方法としては、セメント、その他の固化剤等により固形化処理し、埋め立て場所に搬送・廃棄しているため、有効活用されなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、植物の根、茎、葉等の植物繊維を含む有機土をポンプで圧送可能に処理してフィルタープレスで固形処理可能とする植物繊維を含む有機土の処理方法及び有機土処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の植物繊維を含む有機土処理方法は、浚渫・掘削された植物繊維を含むスラリー状の有機土から大塊を除いた後、スラリー状の有機土を分離容器の中に貯留し、分離容器にて圧縮エアーによるエアーバブリングにより土粒子と植物繊維とを分離するとともに、植物繊維をスラリー上層部に浮遊させ、植物繊維が浮遊するスラリー上層部をオーバーフローさせて分離容器の外に排出し、植物繊維が除かれたスラリーを分離容器内からポンプにより取り出して脱水処理工程へ搬送することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の植物繊維を含む有機土処理装置は、容器上部にスラリー状の有機土から大塊を除去する篩を備え、容器内にエアーバブリング室と植物繊維分離室とが金網を介して配置され、エアーバブリング室は、底部に圧縮エアーを噴出してスラリー状の有機土をエアーバブリングするするバブリング配管を備え、植物繊維分離室は、エアーバブリング室でのエアーバブリングにより植物繊維が浮遊するスラリー上層部をオーバーフローさせるオーバーフロー口を備えるとともに、植物繊維が除かれたスラリーを分離容器内から取り出して脱水処理工程へ圧送するポンプを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、エアーバブリングにより有機土から植物繊維を分離することによってスラリーのポンプによる圧送ができ、また植物繊維に起因する撹拌羽根のトラブルもなくなるので、また有機土を固形化して処理することが可能となる。 
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明を説明する。
【００１１】
図１は本発明の植物繊維分離装置の概略断面図、図２は図１の断面Ａ−Ａの平面図である。
【００１２】
植物繊維分離装置の分離容器１は、エアーバブリング室１ａと植物繊維分離室１ｂが金網２を介して配置されている。分離容器１の上方に大塊を除去する振動バースクリーン３が配置されている。
【００１３】
エアーバブリング室１ａの底部には、エアーバブリング配管４が配置されている。エアーバブリング配管４、分離容器外のコンプレサー（図示せず）に接続されたエアー基管４ａにエアーバブリング室１ａに設けられたヘッダー管４ｂが接続され、ヘッダー管４ｂには、複数のエアー支管４ｃが設けられている。各エアー支管４ｃの上面には、それぞれエアーバブリング用のエアー噴出孔４ｄが開口されている。
【００１４】
エアー噴出孔４ｄの配設ピッチＰ１、Ｐ２は、平面的に見て、各々５０ｃｍ以下になるように配設することが好ましく、５０ｃｍを超えるピッチになるとエアーバブリングの効果が極端に減少する。また、エアー噴出孔４ｄの孔径は、１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下が好ましい。１０ｍｍ未満になるとエアー噴出時の圧力損失が大きくなり、エネルギーロスが多大となる。また、２０ｍｍを超えると噴出速度が小さくなるため撹拌効果が減少する。さらに、噴出孔４ｄから噴出するエアーの噴出速度については、１００〜２００ｍ／秒が好ましい。１００ｍ／秒未満では撹拌の効果が小さく、逆に２００ｍ／秒を超えるとエネルギーロスとなると共に、安定・持続した圧縮エアーの供給のための設備が多大となる。
【００１５】
なお、エアーバブリング配管４を設ける代わりに、平板に複数のエアー噴出孔を設けた、いわゆるパンチングプレートを配設してもよい。この場合、エアー噴出孔の配設ピッチ、孔径などは、エアーバブリング配管４と同様にするとよい。
【００１６】
エアーバブリング室１ａと植物繊維分離室１ｂは金網２で仕切られ、エアーバブリング室１ａのエアーバブリングにより土粒子ｍと分離された植物繊維ｆが浮上する途中でスラリー中を移動して植物繊維分離室１ｂに移動しないようにしている。金網２の高さはスラリーｓの上層部に浮遊する植物繊維ｆが植物繊維分離室１ｂに移動できる高さにする。植物繊維分離室１ｂは植物繊維ｆが浮遊するスラリーの上層部がオーバーフローするようにオーバーフロー口５が形成されている。オーバーフロー口５からオーバーフローしたスラリーは循環ポンプ６で振動バースクリーン３を介してエアーバブリング室１ａへ戻される。オーバーフローし、植物繊維を除去したスラリーを分離容器内に戻すことにより、土粒子が本来の脱水処理工程に送られることとなり脱水処理される。また、スラリーを分離容器からオーバーフローさせるために、オーバーフローしたスラリーを分離容器１に戻すとともに、後処理工程のスラリーを戻して加水する。
【００１７】
植物繊維分離室１ｂの底には、植物繊維ｆが分離されたスラリーを取り出すポンプ７が配置されている。
【００１８】
上記構成からなる本発明の植物繊維分離装置の動作について説明する。
【００１９】
港湾、湖沼、河川、池等から浚渫あるいは掘削されたスラリー状の有機土は、例えばショベルカー８（図３参照）で搬送されて分離容器１の上方に配置された振動バースクリーン３の上に投入されて大塊が除かれて植物繊維分離装置の外に搬出され、篩い下のスラリー状の有機土は分離容器１に溜められる。
【００２０】
エアーバブリング室１ａでは、コンプレサーから圧縮エアーがエアー基管４ａ、ヘッダー管４ｂを通ってエアー支管４ｃに供給され、エアー支管４ｃのエアー噴出孔４ｄから圧縮エアーがスラリー状の有機土中に噴出し、エアーバブリングによりスラリー状の有機土を撹拌して土粒子ｍと植物繊維ｆを分離する。植物繊維ｆはスラリーより比重が小さいのでバブリングにより上昇してスラリー表面に向かって浮上する。
【００２１】
分離容器１は、スラリーが植物繊維分離室１ｂのオーバーフロー口５からオーバーフローして移動するように、加水されるとともに、オーバーフローしたスラリーを循環ポンプ６（図３参照）で振動バースクリーン３を介してエアーバブリング室１ａへ循環させているので、植物繊維ｆが浮遊しているスラリーｓは植物繊維分離室１ｂへ移動し植物繊維分離室１ｂからスラリーと共にオーバーフローして分離容器外に排出され、植物繊維が除去されたスラリーが植物繊維分離室１ｂ内に溜まる。植物繊維の分離が完了すると、ポンプ７で植物繊維が除去されたスラリーを取り出す。
【００２２】
エアーバブリング後のオーバーフローしたスラリーは、土粒子を含んだ低濃度スラリーであるため、このまま川、海などに放流できないが、本発明では、分離容器内で土粒子と植物繊維からなるスラリー状の有機土を圧縮エアーのバブリングによる撹拌力と、スラリーと植物繊維の比重差により土粒子と植物繊維が分離され、植物繊維が浮上しオーバーフローするスラリーとともに分離容器から除去されるので、ポンプによりスラリーの圧送が可能となり、植物繊維に起因する、スラリー槽の撹拌羽根のトラブルも防止することができるため、有機土の固化処理が可能となる。
【００２３】
図３は本発明の植物繊維分離装置を適用した有機土の固化処理の一例を示すフロー図である。ショベルカー８で搬送されたスラリー状の有機土は振動バースクリーン３で大塊を除去して、篩い下のスラリー状の有機土は分離容器１に溜まる。分離容器１のエアーバブリング室１ａで圧縮エアーをエアーバブリング配管４のエアー噴出口から噴出させてエアーバブリングにより土粒子と植物繊維を分離し、植物繊維分離室１ｂから植物繊維が浮遊しているスラリー上層部はオーバーフローして振動篩９に落下してスラリーと植物繊維が分離され、植物繊維はベルトコンベア１０で排出され、植物繊維が除去されたスラリーはスラリー槽１１から循環ポンプ６で分離容器１に戻される。
【００２４】
植物繊維の分離が完了すると、ポンプ７で植物繊維が除去されたスラリーを取り出し、振動篩１２に送り砂利、砂を分離する。篩い下のスラリーはスラリー槽１３からポンプ１４で液体サイクロン１５へ戻され、液体サイクロン１５でオーバーフローした微細粒子を含むスラリーは貯泥槽１６に貯留する。貯泥槽１６では微細粒子が分散するように、モータで攪拌羽根１７を回転させて、微細粒子を分散させる。
【００２５】
貯泥槽１６のスラリーはポンプ１８により造粒槽１９へ送られ、添加剤を添加して攪拌羽根２０で撹拌しながらスラリー中の微細粒子を造粒する。添加剤としては、ＰＡＣ、消石灰などを使用し、造粒により後工程でのフィルタープレスの脱水効果を促進させる。
【００２６】
造粒槽１９のスラリーをポンプ２１によりフィルタープレス２２に送って脱水処理する。フィルタープレス２２で固化された脱水ケーキ２３はコンベア２４で搬送し、その後埋立処分する。フィルタープレス２２から排出されるろ液は、ろ液槽２５に貯留し、ポンプ２６で分離容器１へ送って加水してスラリーをオーバーフローさせる。
【００２７】
ろ液の一部は中和処理装置２７に送り、例えば造粒槽１９で消石灰を添加した場合にはＣＯ２ガスの吹込により中和処理する。
【００２８】
中和処理後、濁水処理装置２８へ送ってＰＡＣ、高分子凝集剤を添加して微細粒子を凝集処理して沈降させ、上澄み液を放流する。
【００２９】
以上の工程において、有機土中から植物繊維を分離してポンプにより圧送可能となり、有機土の固化処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の植物繊維分離装置の概略断面図である。
【図２】図１の断面Ａ−Ａの平面図である。
【図３】本発明の植物繊維分離装置を適用した場合の有機土の固化処理の全体処理フローの一例である。
【符号の説明】
【００３１】
１：分離容器
１ａ：エアーバブリング室
１ｂ：植物繊維分離室
２：金網
３：振動バースクリーン
４：エアーバブリング配管
４ａ：エアー基管
４ｂ：ヘッダー管
４ｃ：エアー支管
４ｄ：エアー噴出孔
５：オーバーフロー口
６：循環ポンプ
７：ポンプ
８：ショベルカー
９：振動篩
１０：ベルトコンベア
１１：スラリー槽
１２：振動篩
１３：スラリー槽
１４：ポンプ
１５：液体サイクロン
１６： 貯泥槽
１７：撹拌羽根
１８：ポンプ
１９：造粒槽
２０：回転羽根
２１：ポンプ
２２：フィルタープレス
２３：脱水ケーキ
２４：コンベア
２５：ろ液槽
２６：ポンプ
【図１】
2005218903.tif 000003
【図２】
2005218903.tif 000004
【図３】
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