(57)【要約】【課題】工事現場で効率よく切削工事をするために、切削排水中に含まれる切削汚泥を効率よく簡便な装置で分離し、回収水を再び冷却水として再使用できる汚泥処理装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の汚泥処理装置は、下部が開放状態の隔壁１３で噴射室１１と上澄液回収室１２に仕切られた汚泥処理タンク１０の上部に、噴射水７を導入する噴射水入口６及びそれに連結する噴射導管４が設けられ、該噴射水入口６の近傍に噴射導管４内に、切削排水２を導入するための切削排水入口５が設けられ、該噴射導管４は前記噴射室１１内に周回して設けられるとともに、該噴射導管４の終端である噴射口４ａが、該噴射室１１の内壁１１ａに対向して設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部が開放状態の隔壁１３で噴射室１１と上澄液回収室１２に仕切られた汚泥処理タンク１０の上部に、噴射水７を導入する噴射水入口６及びそれに連結する噴射導管４が設けられ、
該噴射水入口６の近傍に噴射導管４内に、切削排水２を導入するための切削排水入口５が設けられ、
該噴射導管４は前記噴射室１１内に周回して設けられるとともに、
該噴射導管４の終端である噴射口４ａが、該噴射室１１の内壁１１ａに対向して設けられていることを特徴とする汚泥処理装置。
【請求項２】
前記上澄液回収室１２の上澄み水８ａを、側壁に設けられた導水口１２ａより導入する貯留タンク１４を隣接して設けたことを特徴とする請求項１に記載の汚泥処理装置。
【請求項３】
前記噴射口４ａと対向する前記噴射室１１の内壁１１ａの一部に被衝突部材１１ｂを設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の汚泥処理装置。
【請求項４】
前記切削排水２を導入するための切削排水入口５と前記噴射水７を導入する噴射水入口６との方向が、略直角状態で設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の汚泥処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスファルトやコンクリートなどの切断時に発生する切削排水中（本明細書において、切削汚泥を含んだ排水、切削ヘドロ、切削スラッジ、切削泥水という場合がある）から、アスファルトやコンクリートなどの切削汚泥を沈降分離する汚泥処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートやアスファルトなどの舗装道路の補修工事、その他各種土木工事において、一旦舗装したコンクリートやアスファルトなどの切断、切削、穿孔などが行われている。
このときコンクリートやアスファルトなどの粉塵飛散防止や冷却などのため、水を用いているが、近年切削屑を含有する排水を放置あるいは一般排水として現場周辺に垂れ流すことは環境衛生上の問題があるので、コンクリートなどの切削微粒子を含んだ排水を回収ないし再利用することが行われている。
【０００３】
上記のようなコンクリートやアスファルトなどの切削排水を回収処理し再使用する技術としては、
（１）槽内でフィルターを通過させ切削汚泥を分離する。
（２）槽内で凝集沈降剤を利用して切削汚泥を沈殿分離する、などの方法が知られている。
凝集沈降剤を利用して切削汚泥を沈殿分離する技術として、例えば特開２００４-１３０２２７号公報（特許文献１）においては、従来技術として道路カッターで路面を切削するときに発生する切削ヘドロを第１のタンク内で凝集剤と共に撹拌した後、仕切り板により下部を開口して２つ分けられた第２のタンク内の一方仕切り内で凝集沈降させ、上澄み清水は隣接する仕切り内で溢れさせ、再び道路カッターへ冷却水として供給する装置が記載されている（特許文献１の図１など参照）。
【０００４】
そして特許文献１には、第２タンク内に設けられた漏斗状の容器を設け、その内部で凝集剤と合流した切削ヘドロに乱流を起こさせ、漏斗状の容器を通る間に渦巻状の流れを次第に収斂させ縮小部を下降させて沈殿させることが記載されている。
【特許文献１】特開２００４-１３０２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コンクリートやアスファルトなどの路面を切削した切削排水に含まれる切削汚泥（ヘドロ）は、コンクリートやアスファルトの粒径が非常に小さく、また含まれる粒子の濃度が高い。
したがって、切削排水を回収した凝集沈降タンク内において、乱流および渦巻状の流れとなった切削汚泥は、その流れに逆らって容易に下降して沈殿し難く、その沈降分離に時間を要していた。
本発明は、工事現場で効率よく切削工事をするために、切削排水中に含まれる切削汚泥を効率よく簡便な装置で分離し、回収水を再び冷却水として再使用できる汚泥処理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】
請求項１に記載の汚泥処理装置は、下部が開放状態の隔壁１３で噴射室１１と上澄液回収室１２に仕切られた汚泥処理タンク１０の上部に、噴射水７を導入する噴射水入口６及びそれに連結する噴射導管４が設けられ、該噴射水入口６の近傍に噴射導管４内に、切削排水２を導入するための切削排水入口５が設けられ、該噴射導管４は前記噴射室１１内に周回して設けられるとともに、該噴射導管４の終端である噴射口４ａが、該噴射室１１の内壁１１ａに対向して設けられていることを特徴とする。
請求項２に記載の汚泥処理装置は、請求項１において、前記上澄液回収室１２の上澄み水８ａを、側壁に設けられた導水口１２ａより導入する貯留タンク１４を隣接して設けたことを特徴とする。
請求項３に記載の汚泥処理装置は、請求項１又は２において、前記噴射口４ａと対向する前記噴射室１１の内壁１１ａの一部に被衝突部材１１ｂを設けたことを特徴とする。
請求項４に記載の汚泥処理装置は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記切削排水２を導入するための切削排水入口５と前記噴射水７を導入する噴射水入口６との方向が、略直角状態で設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の汚泥処理装置は、切削排水を回収して、噴射導管内で高圧の噴射水と混合し、沈降処理水面の上部において衝撃部材に噴出衝突させて、沈降処理水中に落下させることにより、噴射水に含まれる凝集沈降剤との混合接触効果が高まり、汚泥と水との分離が促進させることができる。
また、噴射口から高圧噴射し衝撃部材に噴出衝突し周囲に飛散することにより、噴出衝突水の勢は一挙に弱まり、下方の沈降処理水をかき乱すことが無い為、一旦沈降した切削汚泥をかき乱すことなく沈降分離を促進させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
＜実施の形態１＞
本発明の汚泥処理装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、切削排水を噴出衝突させ沈降分離処理する汚泥処理タンク１０の斜視図である。
図２は、図１における噴射導管４の入口部分を拡大して示した斜視図である。
図１に示すように、汚泥処理タンク１０は噴射室１１と上澄液回収室１２とに隔壁１３で仕切られており、汚泥処理タンク１０の上部のコーナー部に、高圧の噴射水７（矢印方向７）を導入する噴射水入口６及びそれに連結する噴射導管４が設けられるとともに、噴射水入口６の近傍に、噴射導管４内に切削排水２をほぼ直角に導入するための切削排水入口５が設けられている。
路面カッター１からの切削排水２（矢印方向２）は、切削排水管３内を移送され、噴射導管４の一端に設けた切削排水入口５から噴射導管４内に、ほぼ直角に導入される。
一方、この噴射導管４の切削排水入口５の近傍には、図２に示すように、噴射水入口６が設けられており、切削排水入口５から導入された切削排水２は、ほぼ直角に導入された高圧の噴射水７によって、いきなり衝突され切削排水２と噴射水７との混合が図られ、噴射水７と切削排水２は、噴射導管４内において攪拌混合され混合噴射水７ａとされ、この時点で清水と、切削汚泥を凝固させたフロックに分離される。
【０００９】
図１、２に示すように、垂直断面で略四角形状の樋状に形成された噴射導管４は、噴射室１１の内壁に沿って１周して、前記切削排水入口５の下方にその出口である噴射口４ａが噴射室１１の内壁に対向して設けられている。
なお、図１では、噴射導管４は噴射室１１の内壁に沿って１周だけ回されて形成されているが、２周以上回して形成してもよい。噴射導管４を長くするほど噴射水７と合流混合する切削排水２の混合効果は高まるものと考えられる。また、噴射導管４の形状は、三角、円、楕円など、その断面形状を特に規定するものではない。さらに、噴射室１１を周回せて曲げる角度は、必ずしも直角でなくてもよい。曲率を有して曲げられていてもよい。さらに、９０度に曲げられていなくてもよい。
上記のように、切削排水２には多量の切削汚泥が含まれているが、噴射導管４の入口部において凝集沈降剤を少量含む高圧の噴射水と混合させることにより、噴射導管４内を通過する間に混合は促進され凝集沈降剤との反応を促進させることができる。
【００１０】
図３は、噴射導管４の終端である噴射口４ａから吐出した混合噴射水７ａが噴射室１１の内壁１１ａに噴出衝突する状態を示した模式図である。
混合噴射水７ａは、噴射室１１の内壁１１ａに噴出衝突し周囲に飛散することにより、噴射水の勢は一挙に弱まり沈降処理水８の水面に自由落下する。
また、噴出衝突により弱まった水勢は下方の沈降処理水８を大きくかき乱すことがないから切削汚泥の乱流による攪乱が抑制されフロックの沈降分離が早く進む。
なお、噴射室１１の内壁１１ａの一部に被衝突部材１１ｂを設けておき、これに噴出衝突させ噴射室１１の内壁１１ａの摩耗を抑制することもできる。
【００１１】
また、図１に示すように、汚泥処理タンク１０の底部側面には沈降したフロックＳを排出するための開閉自在の汚泥排出口１０ａが設けられている。
汚泥処理タンク１０内に設けられた隔壁１３は、その下部が開放されていることにより、下部において噴射室１１と上澄液回収室１２とは連通状態にあり、噴射室１１側の底部に堆積した沈降フロックＳは、一定量堆積すると、噴射室１１から上澄液回収室１２へ容易に移動する。
また、上澄液回収室１２は隔壁１３により仕分けられているため、混合噴射水７ａにより水流が大きく乱されることはなく沈降フロックＳを含まない上澄み水８ａで満たされている。
【００１２】
沈降処理水８の上澄み水８ａは、上澄液回収室１２の側壁に設けられた導水口１２ａより隣接する貯留タンク１４に導入される。導水口１２ａの高さ位置を沈降処理水８の水位設定位置に合致させているので、特別な水位制御を必要としない。
上澄み水８ａを受けた貯留タンク１４の下部側面には、路面カッター１に通じる冷却水供給管１５、噴射導管４に通じる噴射水供給管１６等が接続されており、噴射水ポンプ１６ａを備えている。なお、冷却水供給管１５から路面カッター１へのパイプ途中に冷却水ポンプを備えることもできる。
【００１３】
なお、貯留タンク１４を設けずに、汚泥処理タンク１０から直接、ポンプにより冷却水９（管内矢印９方向）や噴射水７（管内矢印７方向）を吸引すると、底部の沈降フロックＳも吸引しやすく、汚泥処理タンク１０においての汚泥の分離処理が難しい。
よって、貯留タンク１４と汚泥処理タンク１０とを別タンクとし、汚泥処理タンク１０においてフロックを沈降させるとともに、フロックをできるだけ含まない貯留タンク１４から供給ポンプ（噴射水ポンプ１６ａ）により、冷却水及び噴射水を、路面カッター１と噴射導管４それぞれへ供給する構造とすることが望ましい。
【００１４】
本発明の汚泥処理装置は汚泥処理タンク１０とそれに併設した貯留タンク１４を具備する簡単な構成であるので、汚泥処理装置を移動車両に載せた状態でフレキシブルな切削配水管３及び冷却水供給管を路面カッター１と接続することにより、簡易に作業場所を変えながら切削作業をすることができる。
なお、汚泥処理タンク１０や貯留タンク１４はＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）や鋼板などの金属板を素材として製作することができる。
【００１５】
＜実施の形態２＞
図４は、本発明の汚泥処理装置の他の実施形態を示す斜視図であり、汚泥処理タンク１０と貯留タンク１４とを分離したものである。
実施形態２の処理装置は、噴射導管４に対して、切削排水入口５及び噴射水入口６が、ほぼ同じ方向に向けて取付けられているとともに、噴射導管４が汚泥処理タンク１０内を略水平状態に周回するのではなく、隔壁１３に向けて延出され隔壁１３から折り返してタンク内面壁に衝突させるように形成されている。
すなわち、切削排水２と噴射水７とを噴射導管４内で攪拌混合し、噴射口４ａから噴射室１１の内壁１１ａへ噴出衝突させるように構成される。本実施形態の処理装置においては、汚泥処理タンク１０の水位を導水口１２ａ位置に保つために中間タンク１０ｂを併設している。中間タンク１０ｂ内の上澄み液はポンプを具備する導水管１７により貯留タンク１４に送られる。このような中間タンク１０ｂを設けることにより水位制御に複雑な計器を必要とせず装置を簡易化することができる。
なお、貯留タンク１０内に回転撹拌翼１４ａを設けることにより添加した凝集沈降剤の溶解を促進させることができる。
【００１６】
次に、貯留タンク１０内の上澄み液は、噴射水ポンプ１６ａにより噴射導管４へ送り込まれ噴射水７として再利用され、噴射導管４内で切削排水２と合流混合され噴射口４ａから噴射室１１の内壁に衝突する。
なお、実施形態２の処理装置は、図５に示すように、噴射口４ａからの混合噴射水７ａが直接下方に沈降しているフロックを攪拌しないように、噴射口４ａの下面に遮蔽板４ｂを設けるなどの構造とすることが出来る。
汚泥処理タンク１０の沈降処理水８の撹乱が小さいほどフロックの凝集沈降を促進させることは実施形態１の処理装置と同じである。
なお、汚泥処理タンク１０の深さを嵩上げして、上部に放流口１２ｂを設け、この放流口１２ｂからの上澄み水８ａを導管１２ｃを介して直接貯留タンクに導くこともできる。その場合は、導水口１２ａに栓をして用い、中間タンク１０ｂ及び中間タンク中の水中ポンプを省略することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明の汚泥処理装置は、コンクリート、アスファルトなど切削排水から切削汚泥を凝集しフロックとして沈降分離する装置として、簡易な構造であり分離した上澄み液を冷却水として再利用することができる。
また、移送車両に積載したまま路面カッターからのホースと接続して工事現場で使用できるから工事現場において切削排水の周囲への垂れ流しを解消できるという点で産業上の利用可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態１に係る汚泥処理装置の構成と循環系統を説明する斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に用いる噴射導管の入口部の内部構造の斜視図である。
【図３】本発明の実施形態１に用いる噴射口の拡大斜視図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る汚泥処理装置の構成と循環系統を説明する斜視図である。
【図５】本発明の実施形態２に用いる噴射口の拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００１９】
Ｓ    ・・・沈降フロック
１    ・・・路面カッター
２    ・・・切削排水
３    ・・・切削配水管
４    ・・・噴射導管
４ａ  ・・・噴射口
４ｂ  ・・・遮蔽板
５    ・・・切削排水入口
６    ・・・噴射水入口
７    ・・・噴射水
７ａ  ・・・混合噴射水
８    ・・・沈降処理水
８ａ  ・・・上澄み水
９    ・・・冷却水
１０  ・・・汚泥処理タンク
１０ａ・・・汚泥排出口
１０ｂ・・・中間タンク
１１  ・・・噴射室
１１ａ・・・内壁
１１ｂ・・・被衝突部材
１２  ・・・上澄み回収室
１２ａ・・・導水口
１２ｂ・・・放流口
１２ｃ・・・導管
１３  ・・・隔壁
１４  ・・・貯留タンク
１４ａ・・・回転撹拌翼
１５  ・・・冷却水供給管
１６  ・・・噴射水供給管
１６ａ・・・噴射水ポンプ
１７  ・・・導水管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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