JP4837281B2 - Mud dehydration method and system - Google Patents
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Description
本発明は、安定的かつ効率的に脱水処理を行うことができる泥状物の脱水処理方法およびそのシステムに関する。 The present invention relates to a method and system for dewatering a mud that can be stably and efficiently dewatered.
ダム湖の堆積物の浚渫や、トンネルの掘削などにともなって発生する水、粘土、シルト、砂、礫などの混合物(以下、「泥状物」という)を有効活用するための技術のひとつに、脱水技術がある。中でもスクリュウプレスなどの機械を用いた機械脱水は、泥状物の減容化や強度増加を図り、運搬や有効活用を行いやすいように処理する技術である。スクリュウプレスを用いて泥状物の脱水処理を行う技術として、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。 One of the technologies to effectively use the mixture of water, clay, silt, sand, gravel, etc. (hereinafter referred to as “mud”) generated by dredging sediments in dam lakes and tunnel excavation There is dehydration technology. Among these, mechanical dehydration using a machine such as a screw press is a technique for reducing the volume and increasing the strength of the mud and making it easy to carry and effectively use. As a technique for performing a dehydration treatment of a mud using a screw press, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known.
特許文献1は、浚渫によって発生した汚泥のリサイクル処理に関する技術であって、高濃度浚渫船により浚渫した泥状物を、まずふるいにかけて礫や夾雑物を除去し、次に凝集剤と反応させてフロック(凝集泥状物)を生成させた脱水原液とした上で、スクリュウプレスにより脱水処理して排水を分離し脱水ケーキとなす。さらにこの脱水ケーキに固化剤を添加混合して粒状土となす方法を開示している。 Patent Document 1 is a technology related to the recycling of sludge generated by dredging, and the mud dredged by a high concentration dredger is first screened to remove gravel and impurities, and then reacted with a flocculant to floc. After making a dehydrated undiluted solution in which (agglomerated mud) is produced, it is dehydrated by a screw press to separate the drainage to obtain a dehydrated cake. Furthermore, a method is disclosed in which a solidifying agent is added to and mixed with the dewatered cake to form a granular soil.
スクリュウプレスは一般的に、排水の透過性を有する円筒型あるいは円錐型の外筒(スクリーン)と、羽根が螺旋状に取り付けられたスクリュウ軸とから構成され、スクリュウ軸は外筒の両端面に回転自在に軸支されている。スクリュウ軸と外筒との間の空間の容積は、スクリュウ軸の軸径が脱水原液の投入口側から脱水ケーキの出口側に向かって徐々に大きくなるか、あるいは外筒の径が徐々に縮小することによって徐々に縮小する。その結果、泥状物は、羽根により出口側に送られながら徐々に強い圧力で圧搾され、その排水を外筒を通して排出しつつ、最終的に脱水ケーキとなってケーキ出口から排出される。
ところで、上記従来の技術にあっては、スクリュウプレスを既定の仕様および運転条件(スクリュウ軸の回転速度など)で運転させる一方で、採取される泥状物は場所などによってその性状がまちまちであるため、泥状物から生成される脱水原液を安定的に脱水処理することができない、および効率的に行うことができないといった課題があった。 By the way, in the above prior art, while the screw press is operated with predetermined specifications and operating conditions (such as the rotational speed of the screw shaft), the properties of the collected mud vary depending on the location. Therefore, there has been a problem that the dehydrated stock solution produced from the mud cannot be stably dehydrated and cannot be efficiently performed.
具体的には、脱水原液中における砂の含有割合や、泥水(脱水原液から砂を除いた成分、すなわち水、粘土、シルトからなる混合物)の濃度すなわち泥水中に含まれる細粒分(粘土、シルト)の割合などがまちまちであるため、例えば、脱水原液中の砂の含有割合が多く(泥水の含有割合が低く)泥水濃度も高いときは回転速度が低すぎてスクリュウプレス内で目詰まり(脱水処理の不安定)が生じ、他方、脱水原液中の砂の含有割合が低く(泥水の含有割合が高く)泥水濃度も低いときは回転速度が高すぎて脱水が不完全(脱水処理の不効率)となる場合があった。 Specifically, the content of sand in the dehydrated stock solution, the concentration of mud water (a component obtained by removing sand from the dehydrated stock solution, that is, a mixture of water, clay, and silt), that is, the fine particles contained in the mud water (clay, For example, when the content of sand in the dehydrated stock solution is large (low muddy water content) and the muddy water concentration is high, the rotational speed is too low and clogging occurs in the screw press ( On the other hand, when the content of sand in the dehydrated stock solution is low (high content of muddy water) and the concentration of muddy water is low, the rotational speed is too high and the dewatering is incomplete (incomplete dehydration). Efficiency).
本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、安定的かつ効率的に脱水処理を行うことができる泥状物の脱水処理方法およびそのシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a method and system for dewatering a mud that can stably and efficiently perform dehydration.
本発明にかかる泥状物の脱水処理方法は、砂と泥水とを含む泥状物の脱水処理方法であって、泥状物を砂と泥水とに分離する分離ステップと、上記分離された分離泥水から生成する濃度調整泥水の濃度及び上記分離された砂を該濃度調整泥水に混合する割合を、スクリュウプレスのスクリュウ軸の回転速度に応じて予め決定する決定ステップと、希釈水や高濃度泥水を供給して上記分離泥水を上記決定ステップであらかじめ決められた濃度に調整し上記濃度調整泥水を生成する濃度調整ステップと、上記砂と上記濃度調整ステップで生成された上記濃度調整泥水とを上記決定ステップであらかじめ決められた割合で混合し調整脱水原液を生成する混合ステップと、該調整脱水原液を上記スクリュウプレスにより脱水する脱水ステップとを有することを特徴とする。 The method for dewatering a mud according to the present invention is a method for dewatering a mud containing sand and muddy water, the separating step for separating the muddy material into sand and muddy water, and the separated separation described above. A step of determining in advance the concentration of the concentration-adjusted mud produced from the muddy water and the ratio of mixing the separated sand into the concentration-adjusted muddy water according to the rotational speed of the screw shaft of the screw press; It said the concentration adjusting step of generating the concentration adjusting muddy water is adjusted to a predetermined concentration in said determining step said separation muddy water is supplied, and the concentration adjusting muddy water generated by the sand and the concentration adjusting step of Yusuke mixing step of mixing at a predetermined ratio at decision step generates an adjustment dehydrated stock, the adjustment dehydrated stock and dewatering step of dewatering by the screw press It is characterized in.
また、前記濃度調整ステップにおける前記濃度調整泥水の生成は、泥水の比重に基づき行うことを特徴とする。 The generation of the concentration-adjusted mud in the concentration adjustment step is performed based on the specific gravity of the muddy water.
また、前記混合ステップにおける前記調整脱水原液の生成は、前記分離された砂と前記濃度調整泥水との混合物の比重に基づき行うことを特徴とする。 Moreover, the production of the adjusted dehydrated stock solution in the mixing step is performed based on the specific gravity of the mixture of the separated sand and the concentration-adjusted mud.
また、前記脱水ステップにおいて排出された排水を凝集沈殿させ凝集泥水を取り出す凝集分離ステップを有し、上記凝集泥水を前記分離泥水に混合することを特徴とする。 Further, the present invention has a coagulation and separation step of coagulating and precipitating the waste water discharged in the dehydration step and taking out the coagulated mud water, and mixing the coagulated mud water with the separated mud water.
また、本発明にかかる泥状物の脱水処理システムは、砂と泥水とを含む泥状物の脱水処理システムであって、泥状物を砂と泥水とに分離する分離部と、該分離部で分離された分離泥水から生成する濃度調整泥水の濃度及び該分離部で分離された砂を該濃度調整泥水に混合する割合を、スクリュウプレスのスクリュウ軸の回転速度に応じて予め決定する制御部と、希釈水や高濃度泥水を供給して上記分離泥水を上記制御部であらかじめ決められた濃度に調整し上記濃度調整泥水を生成する濃度調整部と、上記砂と上記濃度調整部で生成された上記濃度調整泥水とを上記制御部であらかじめ決められた割合で混合し調整脱水原液を生成する混合部と、該調整脱水原液を脱水する上記スクリュウプレスとを有することを特徴とする。 Further, the dewatering treatment system for mud according to the present invention is a dewatering system for mud containing sand and muddy water, a separation unit for separating the muddy material into sand and muddy water, and the separation unit A control unit that pre-determines the concentration of the density-adjusted muddy water generated from the separated muddy water separated in step 1 and the ratio of mixing the sand separated in the separation unit into the concentration-adjusted muddy water according to the rotational speed of the screw shaft of the screw press. When the concentration adjusting unit for generating adjusted the concentration adjusting muddy water to the separated mud by supplying dilution water and the high concentration muddy water to a predetermined concentration by the control unit, it is generated by the sand and the concentration adjusting unit a mixing portion and the concentration adjusting muddy water to generate an adjusted dehydrated stock was mixed at a predetermined ratio by the control unit has, and having a said screw press for dewatering the adjustment dehydrated stock.
また、前記濃度調整部は、前記分離部で分離された分離泥水を受け入れる貯留槽と、上記分離泥水をあらかじめ決められた濃度に調整するために、該貯留槽に希釈水を供給する希釈水供給手段及び当該貯留槽に高濃度泥水を供給する高濃度泥水供給手段とを有することを特徴とする。 In addition, the concentration adjusting unit includes a storage tank that receives the separated muddy water separated by the separation unit, and a dilution water supply that supplies dilution water to the storage tank in order to adjust the separated muddy water to a predetermined concentration. and having a high concentration muddy water supply means for supplying a high concentration muddy water to the means and the reservoir.
また、前記スクリュウプレスにおける前記調整脱水原液の脱水時に排出された排水を凝集沈殿させ凝集泥水を取り出す凝集泥水生成部を有し、該凝集泥水が前記高濃度泥水であることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that it has an agglomerated muddy water generating section for agglomerating and precipitating drainage discharged during dehydration of the adjusted dehydrated stock solution in the screw press and taking out the agglomerated muddy water, and the agglomerated muddy water is the high-concentration muddy water.
また、前記濃度調整部は、前記貯留槽内の泥水を前記分離部に返送する泥水返送手段と、上記貯留槽内の泥水量に応じ、上記泥水返送手段を制御する泥水量制御部とを有することを特徴とする。 The concentration adjusting unit includes a muddy water returning unit that returns muddy water in the storage tank to the separation unit, and a muddy water amount control unit that controls the muddy water returning unit according to the amount of muddy water in the storage tank. It is characterized by that.
本発明にかかる泥状物の脱水処理方法およびそのシステムにあっては、安定的かつ効率的に脱水処理を行うことができる。具体的には、分離部での分離ステップで泥状物を砂と泥水とに分離し、制御部での決定ステップで、分離された分離泥水から生成する濃度調整泥水の濃度及び分離された砂を濃度調整泥水に混合する割合を、スクリュウプレスのスクリュウ軸の回転速度に応じて予め決定し、濃度調整部での濃度調整ステップで、分離ステップで分離された分離泥水をあらかじめ決められた濃度に調整し、濃度調整泥水を生成した上で、さらに混合部での混合ステップで、分離された砂と濃度調整泥水とをあらかじめ決められた割合で混合し調整脱水原液を生成した上で、スクリュウプレスでの脱水ステップで脱水することとしたので、スクリュウプレスの回転速度に相応した、最適な泥水濃度および砂の含有割合を有するよう調整された調整脱水原液を脱水処理することによって、スクリュウプレスで目詰まりが発生したり、脱水が不完全となったりすることなく、安定的かつ効率的に脱水処理を行うことができる。
In the method and system for dewatering a mud according to the present invention, dewatering can be performed stably and efficiently. Specifically, the sludge is separated into sand and muddy water in the separation step in the separation unit, and the concentration-adjusted mud water generated from the separated separated muddy water and the separated sand in the determination step in the control unit. Is mixed with the concentration-adjusted muddy water in advance according to the rotational speed of the screw shaft of the screw press, and the concentration of the separated muddy water separated in the separation step is set to a predetermined concentration in the concentration adjusting step in the concentration adjusting unit. After adjusting and producing the concentration-adjusted mud, and further mixing the separated sand and the concentration-adjusted muddy water at a predetermined ratio in the mixing step in the mixing unit to produce the adjusted dehydrated stock solution, a screw press The dehydrating stock solution was adjusted to have the optimum mud concentration and sand content corresponding to the rotation speed of the screw press. By management, it can be carried out or clogging occurs in screw press dewatering without or become incomplete, a stable and efficient dewatering process.
以下に、本発明にかかる泥状物の脱水処理方法およびそのシステムの好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態にかかる泥状物の脱水処理システム1は基本的には、図1に示すように、分離部2と、濃度調整部3と、混合部4と、スクリュウプレス5とから主に構成される。なお、本明細書および特許請求の範囲などにおいて「泥状物」とは、ダム湖の湖底の堆積物や、トンネルの掘削などにともなって発生する泥状の物質であって、水、粘土、シルト、砂、礫などを含む混合物を指す。また、「泥水」とは、泥状物から砂や礫を除いた成分、すなわち水、粘土、シルトからなる混合物を指す。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a method and system for dewatering a mud according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. As shown in FIG. 1, the sludge dehydration system 1 according to the present embodiment basically includes a separation unit 2, a concentration adjustment unit 3, a mixing unit 4, and a
分離部2には、泥状物を礫と砂と泥水とに分離する振動ふるい21が設けられている。図示例にあっては、ダム湖の湖底から浚渫船などにより採取された泥状物が送られてきて、分離部2の振動ふるい21の受け入れ口22に投入される。振動ふるい21では、投入された泥状物から礫、および砂が分離される。泥状物からこれら礫と砂とが分離された残りの混合物、すなわち分離泥水は、振動ふるい21の泥水出口23からポンプP1によりサイクロン分級機24に投入されて遠心分離された後、濃度調整部3の貯留槽31に送られる。サイクロン分級機24では、遠心分離により壁面に付着した粒子を再度振動ふるい21へと戻すことによって、分離泥水中に残存する礫や砂を、より確実に分離泥水から除去する。本図示例にあっては、径が3mm以上の粒子を礫、径が74μm以上3mm未満の粒子を砂、74μm未満の細粒と水からなる混合物を泥水と分類している。
The separation unit 2 is provided with a vibrating
分離部2において分離された礫と砂とは、土砂ピット6に蓄積される。土砂ピット6では、礫は礫置き場61、砂は砂置き場62に蓄積され、このうち砂は随時バックホー7およびブルドーザー8などにより運び出されて、図示しないベルトコンベアーやロードセルなどを経由して、後段の混合部4へと送られる。
The gravel and sand separated in the separation unit 2 are accumulated in the earth and sand pit 6. In the earth and sand pit 6, gravel is accumulated in the gravel yard 61 and sand is accumulated in the sand yard 62. Of these, the sand is carried by the backhoe 7 and the
濃度調整部3には、貯留槽31が設けられている。貯留槽31には、分離部2で分離された分離泥水が投入されその濃度が調節される。貯留槽31には、希釈水供給手段32と高濃度泥水供給手段33とが接続されており、貯留槽31内の泥水の濃度を薄める場合には希釈水供給手段32から希釈水が供給され、濃度を高める場合には高濃度泥水供給手段33から高濃度泥水が供給され、最終的に、あらかじめ決められた濃度を有する濃度調整泥水が生成される。以上のような、泥水の濃度調整に関する各部の動作は、濃度調整制御部34によって制御される。図示例にあっては、濃度調整制御部34は、第1制御部39の一部として構成されている。
A
ここで、あらかじめ決められた濃度とは、本脱水処理システム1において使用されるスクリュウプレス5の仕様(例えばスクリュウプレス5の外筒とスクリュウ軸との間の容積など)、およびスクリュウプレス5の運転条件の一つであるスクリュウ軸の回転速度に応じて決定される、最適な泥水濃度(泥水中の、粘土やシルトなど細粒分の含有率)のことであって、その値は前もって第1制御部34にデータとして入力されている。
Here, the predetermined concentration is the specification of the
また、貯留槽31には貯留槽31内の泥水(濃度調整済みの場合は濃度調整泥水)を吐出するための吐出管35と吐出ポンプP2が設けられている。これら泥水、あるいは濃度調整泥水の吐出および搬送に関する各部の動作は、後述する泥水量制御部38によって制御される。
Further, the
また、貯留槽31には比重測定器36が接続されており、貯留槽31内の泥水の濃度調整は、当該泥水の比重に基づき実行される。具体的には、比重測定器36において測定された泥水比重測定値が、泥水の濃度調整制御を実行する濃度調整制御部34へと出力され、濃度調整制御部34では、前もって入力された泥水の比重と泥水濃度との関連を示すグラフのデータに基づいて、入力された泥水比重測定値から現在の泥水濃度を判断する。そして、現在の泥水濃度があらかじめ決められた濃度よりも濃い場合には、希釈水供給手段32のポンプP3が作動し貯留槽31に希釈水が供給され、あるいは現在の泥水濃度があらかじめ決められた濃度よりも薄い場合には、高濃度泥水供給手段33のポンプP4が作動し貯留槽31に高濃度泥水が供給されて、貯留槽31内の泥水があらかじめ決められた濃度となるよう調整され、最終的に、濃度調整泥水となる。
Moreover, the specific
また、本実施形態における濃度調整部3には、貯留槽31内の泥水量の調節を行うために、泥水返送手段37と、泥水量制御部38とが設けられている。泥水量制御部38は、図示例にあっては、第1制御部39の一部として構成されている。すなわち図示例にあっては、第1制御部39は上述の濃度調整制御部34と泥水量制御部38とを含んでいる。泥水返送手段37は、貯留槽31の吐出管35から分岐させ、振動ふるい21の受け入れ口22まで接続された泥水返送管37aと、泥水返送管37aの中途に設けられた開閉制御可能なバルブV1と、貯留槽31に設けられた泥水量測定器37bなどから構成され、貯留槽31内の泥水量が基準値を超えてしまうような場合には、この泥水返送手段37を介して適宜な量の泥水を、分離部2の振動ふるい21へと返送する。具体的には、まず泥水量測定器37bにおいて測定された泥水量測定値が泥水量制御部38へと出力され、泥水量制御部38で泥水量測定値が基準値以上に達したと判断された場合、泥水量制御部38では、バルブV1を開放するとともに、後述する濃度調整泥水搬送管9a、9bの中途に設けられたバルブV2、V3を閉止させた上で、貯留槽31の吐出ポンプP2を作動させる。その結果、貯留槽31内の泥水が振動ふるい21への受け入れ口22へと返送される。
Moreover, in order to adjust the amount of muddy water in the
泥水量制御部38は、あらかじめ決められた期間、泥水を返送した後自動的に泥水の返送を終了する。あるいは、泥水量測定器37bから出力される泥水量測定値があらかじめ決められた一定値まで低下したことをもって返送を終了することとしてもよい。
The muddy water
また、貯留槽31の吐出管35には、後段の混合部4へ濃度調整泥水を送るための濃度調整泥水搬送管9a、9bが接続されている。濃度調整泥水搬送管9a、9bはそれぞれ後述する混合部4の混合槽41a、41bに接続されており、それぞれの中途には開閉制御可能なバルブV2、V3が設けられている。上述の泥水量制御部38において、比重測定器36から出力された泥水比重測定値に基づき、濃度調整泥水が生成されたと判断された場合には、当該濃度調整泥水を貯留槽31から混合部4へと搬送するために、バルブV2、V3を開放するとともに、泥水返送手段37のバルブV1を閉止させた上で、吐出ポンプP2を作動させる。その結果、貯留槽31内で生成された濃度調整泥水が混合部4へと搬送される。
Concentration adjusting
混合部4は、土砂ピット6の砂置き場62から運ばれる砂を受け入れるベルトコンベアー42と、このベルトコンベアーに並列に接続された2つの混合槽41a、41bなどから構成される。正逆反転可能なベルトコンベアー42の動作は、第2制御部43により制御されて、受け入れた砂を混合槽41aあるいは混合槽41bへと選択的に投入する。また各混合槽41a、41bは、上述のように、泥水を貯留槽31から受け入れるための濃度調整泥水搬送管9a、9bに接続されている。各混合槽41a、41b内では、砂と泥水とがあらかじめ決められた割合で混合され、最終的に後段のスクリュウプレス5で脱水処理される調整脱水原液が生成される。
The mixing unit 4 includes a
ここで、あらかじめ決められた砂の含有割合(=砂と濃度調整泥水との混合割合)とは、本脱水処理システム1において使用されるスクリュウプレス5の仕様(例えばスクリュウプレス5の外筒とスクリュウ軸との間の容積など)、およびスクリュウプレス5の運転条件の1つであるスクリュウ軸の回転速度に応じて決定される、混合物中における砂の最適な含有割合であって、その値は前もって第2制御部43にデータとして入力されている。
Here, the predetermined sand content ratio (= mixing ratio of sand and concentration-adjusted muddy water) is the specification of the
混合槽41a、41bにはそれぞれ比重測定器44a、44bが接続されており、混合槽41a、41b内の砂と濃度調整泥水との混合物(以下、「混合物」という)の調整は、当該混合物の比重に基づき実行される。具体的には、比重測定器44a、44bにおいて測定された混合物比重測定値が、混合物の混合割合を調整するためにベルトコンベアーの動作を制御する第2制御部43へと出力され、第2制御部43では、前もって入力された混合物の比重と混合物の混合割合(=混合物中の砂の含有割合)との関連を示すグラフのデータに基づいて、入力された混合物比重測定値から現在の砂の含有割合を判断する。そして、この現在の砂の含有割合に基づきベルトコンベアーを正転あるいは逆転させ、ベルトコンベアー上の砂が混合槽41aあるいは混合槽41bへと投入されて、各混合槽41a、41b内の混合物があらかじめ決められた砂の含有割合となるように調整され、最終的に、各混合槽41a、41bにおいて調整脱水原液が生成される。
Specific
混合部4において生成された調整脱水原液は、パドル型反応器10に送られ、ここでアニオンやカチオンなどの適宜な1種ないし複数種の凝集剤11と反応させてフロックを生成させ、調整脱水原液中の粒子がスクリュウプレス5の外筒から排出されにくいよう調整した後、スクリュウプレス5に投入される。
The adjusted dehydrated stock solution generated in the mixing unit 4 is sent to a
スクリュウプレス5は、排水の透過性を有する円筒型あるいは円錐型の外筒(スクリーン)と、羽根が螺旋状に取り付けられたスクリュウ軸とから構成され、スクリュウ軸は外筒の両端面に回転自在に軸支されている。スクリュウ軸と外筒との間の空間の容積は、スクリュウ軸の軸径が調整脱水原液の投入口51側から脱水ケーキの出口52側に向かって徐々に大きくなるか、あるいは外筒の径が徐々に縮小することによって徐々に縮小する。その結果、調整脱水原液は、羽根により出口52側に送られながら徐々に強い圧力で圧搾され、その排水を外筒を通して排出しつつ、最終的に脱水ケーキとなってケーキ出口52から排出される。
The
スクリュウプレス5の後段には、凝集泥水生成部12としてのシックナー12a、およびベルトコンベアー13を介してスラッジ置き場14が設けられている。スラッジ置き場14には脱水ケーキが蓄積される。
In the subsequent stage of the
シックナー12aでは、スクリュウプレス5の外筒から排出された排水を受け入れ、ポリ塩化ナトリウム(PAC)や有機高分子系凝集剤などの適宜な1種ないし複数種の凝集剤15により凝集処理を施す。その結果、排水中に若干残存する粘土やシリカなどの細粒分が凝集沈殿するので、この沈殿を含む液体をシックナー12a下部の吐出口12bから取り出す。図示例にあっては、この液体(凝集泥水)は、濃度調整部3において生成された濃度調整泥水よりも濃度の高い泥水であり、また、シックナーの吐出口12bは高濃度泥水供給手段33に接続されていて、この凝集泥水を濃度調整部3でのの高濃度泥水供給手段33において供給される高濃度泥水として使用する。すなわち、貯留槽31内の泥水の濃度を濃くする場合に、当該泥水に混合する。なお、シックナー12aにおける凝集処理の残余分である上澄み液は、ダム湖に戻すなど適宜放流される。
In the
次に、このような泥状物の脱水処理方法について、上記脱水処理システム1を例にとって説明する。ダム湖から採取された泥状物は、分離部2の振動ふるい21の受け入れ口22に投入されて、分離ステップが行われる。すなわち、振動ふるい21にてふるい分けされ、礫、砂、およびそれ以外の泥水とが分離される。このうち、礫と砂は、土砂ピット6の礫置き場61、砂置き場62にそれぞれ蓄積される。分離された分離泥水は、サイクロン分級機24において遠心分離され、分離された粒子が再度振動ふるい21に戻される。
Next, a method for dewatering such a mud will be described using the dewatering system 1 as an example. The mud collected from the dam lake is put into the receiving
次いで、サイクロン分級機24を通過した分離泥水は、濃度調整部3の貯留槽31に投入され、その濃度が調整される。この濃度調整部3において、濃度調整ステップが行われる。すなわち、貯留槽31内の泥水の濃度が、あらかじめ決められた濃度よりも濃い場合には、希釈水供給手段32から希釈水が供給され、あらかじめ決められた濃度よりも薄い場合には、シックナー12aの吐出口12bに接続された高濃度泥水供給手段33から高濃度泥水である凝集泥水が供給される。
Next, the separated muddy water that has passed through the
このような泥水の濃度調整は、貯留槽31内の泥水の比重に基づき行われる。また、希釈水供給手段32や高濃度泥水供給手段33の動作は、第1制御部39に含まれる濃度調整制御部34により制御される。具体的には、濃度調整制御部34は、貯留槽31に接続された比重測定器36から出力された泥水比重測定値に基づいてまず現在の泥水の濃度を決定し、次いでその濃度をあらかじめ決められた濃度と比較し、現在の泥水の濃度を濃くするべきか薄くするべきかを判断する。そして濃くする場合には、高濃度泥水供給手段33のポンプP4を作動させて凝集泥水を供給し、薄くする場合には希釈水供給手段32のポンプP3を作動させて希釈水を供給する。そして現在の泥水の濃度が、あらかじめ決められた濃度と一致し、濃度調整泥水が生成されたところでそれらの供給を停止する。
Such muddy water concentration adjustment is performed based on the specific gravity of the muddy water in the
ここで、貯留槽31内の泥水量が基準値を超え、多くなりすぎてしまいそうな場合には、泥水返送手段37により適宜な量の泥水が分離部2に返送される。すなわち、第1制御部39に含まれる泥水量制御部38では、貯留槽31に接続された泥水量測定器37bから出力された泥水量測定値に基づいてまず現在の泥水の量を決定し、次いでその量をあらかじめ決められた基準値と比較し、現在の泥水の量を減少させるべきか否かを判断する。そして減少させると判断した場合には、泥水返送管37aの中途に設けられたバルブV1を開放するとともに、濃度調整泥水搬送管9a、9bの中途に設けられたバルブV2、V3を閉止させた上で、貯留槽31の吐出ポンプP2を作動させ、所定の期間が経過した後、あるいは泥水量測定値が所定の値まで低下した時点で返送を停止する。その結果、適宜な量の泥水が泥水返送管37aを介して振動ふるい21の受け入れ口22へと返送される。
Here, when the amount of muddy water in the
あらかじめ決められた濃度と一致する濃度の泥水、すなわち濃度調整泥水が生成された場合には、濃度調整泥水搬送管9a、9bを介し、混合部4の混合槽41a、41bに搬送される。その際、泥水量制御部38は、濃度調整泥水搬送管9a、9bの中途に設けられたバルブV2、V3を開放するとともに、泥水返送管37aの中途に設けられたバルブV1を閉止させた上で、貯留槽31の吐出ポンプP2を作動させる。その結果、貯留槽31で生成された濃度調整泥水が混合部4へと送られる。
When muddy water having a concentration that matches a predetermined concentration, that is, concentration-adjusted muddy water is generated, it is conveyed to the mixing
次いで、混合部4では混合ステップが行われる。すなわち、混合部4の混合槽41a、41bに投入された濃度調整泥水に、分離部2において分離された砂があらかじめ決められた割合でベルトコンベアー42から投入されて混合され、調整脱水原液が生成される。
Next, a mixing step is performed in the mixing unit 4. That is, the sand that has been separated in the separation unit 2 is introduced from the
このような調整脱水原液の生成は、各混合槽41a、41b内における砂と泥水との混合物の比重に基づき行われる。また、ベルトコンベアー42の動作は、第2制御部43により制御される。具体的には、第2制御部43は、各混合槽41a、41bに接続された比重測定器44a、44bから出力された混合物比重測定値に基づき、まず各混合槽41a、41bにおける現在の混合物中の砂の含有割合を判断し、次いでその含有割合をあらかじめ決められた砂の含有割合と比較して、現在の含有割合をさらに高くするべきか否かを判断する。そして高くすると判断した場合には、ベルトコンベアー42を作動させて砂を各混合槽41a、41bに投入する。そして各混合槽41a、41bにおける混合物中の砂の含有割合が、あらかじめ決められた含有割合と一致し、調整脱水原液が生成されたところで砂の投入を停止する。
Such adjustment dehydration stock solution is generated based on the specific gravity of the mixture of sand and muddy water in each mixing
次いで、調整脱水原液はパドル型反応器10に投入される。パドル型反応器10では、調整脱水原液を凝集剤11と反応させ、フロックを生成させる。
Next, the adjusted dehydrated stock solution is charged into the
次いで、フロックが生成された調整脱水原液を、スクリュウプレス5に投入し、脱水ステップが行われる。すなわち、スクリュウプレス5では、投入された調整脱水原液が、スクリュウ軸の回転により圧搾されつつケーキ出口52側に送られ、ケーキ出口52から脱水ケーキが排出される。
Next, the adjusted dehydrated stock solution in which the floc is generated is put into the
また、脱水ステップにおいて、スクリュウプレス5の外筒から排出された排水は、凝集泥水生成部12としてのシックナー12aに送られる。シックナー12aでは凝集分離ステップが行われる。すなわち、シックナー12aでは、上述の排水に凝集剤15を添加混合し凝集処理を施す。その結果、排水中に残存していた細粒分が凝集沈殿し、この沈殿を含む液体(凝集泥水)がシックナー12aの吐出口12bから取り出され、吐出口12bに接続された高濃度泥水供給手段33により、濃度調整部3に送られる。濃度調整部3では、貯留槽31に貯留された分離泥水を高濃度化する際に、この凝集泥水を高濃度泥水として使用し、貯留槽31内の泥水に混合する。
Further, in the dehydration step, the drainage discharged from the outer cylinder of the
以上説明した本実施形態にかかる泥状物の脱水処理方法およびそのシステムにあっては、分離部2での分離ステップで泥状物を砂と泥水とに分離し、濃度調整部3での濃度調整ステップで、分離ステップで分離された分離泥水をあらかじめ決められた濃度に調整し、濃度調整泥水を生成した上で、さらに混合部4での混合ステップで、分離された砂と濃度調整泥水とをあらかじめ決められた割合で混合し調整脱水原液を生成した上で、スクリュウプレス5での脱水ステップで脱水することとしたので、スクリュウプレス5の仕様と回転速度に相応した、最適な泥水濃度および砂の含有割合を有するよう調整された調整脱水原液を脱水処理することによって、スクリュウプレス5で目詰まりが発生したり、脱水が不完全となったりすることなく、安定的かつ効率的に脱水処理を行うことができる。
In the mud dehydration method and system according to the present embodiment described above, the mud is separated into sand and muddy water in the separation step in the separation unit 2, and the concentration in the concentration adjustment unit 3 is obtained. In the adjustment step, the separation mud separated in the separation step is adjusted to a predetermined concentration, and after the concentration adjustment mud is generated, the separated sand and the concentration adjustment mud in the mixing step in the mixing unit 4 Are mixed at a predetermined ratio to produce an adjusted dehydrated stock solution, and then dehydrated in the dehydration step of the
また、濃度調整部3での濃度調整ステップでは、濃度調整泥水の生成を、分離泥水の比重に基づいて行うこととしたので、貯留槽31内の泥水の量に基づいて濃度調整を行う場合に比して、当該泥水の全量を測定する必要もないため、泥水の濃度判断および濃度調整を容易に行うことができる。
In addition, in the concentration adjustment step in the concentration adjustment unit 3, since the generation of the concentration adjustment mud is performed based on the specific gravity of the separated muddy water, the concentration adjustment is performed based on the amount of the muddy water in the
また、混合部4での混合ステップでは、調整脱水原液の生成を、分離ステップで分離された砂と濃度調整泥水との混合物の比重に基づき行うこととしたので、混合槽41a、41bに投入される砂および濃度調整泥水の量に基づいて混合を行う場合に比して、砂や濃度調整泥水の全量を測定する必要もなく、混合物の砂の含有割合の判断およびその調整を容易に行うことができる。
In the mixing step in the mixing unit 4, the adjusted dehydrated stock solution is generated based on the specific gravity of the mixture of the sand and the concentration-adjusted mud separated in the separation step, and thus is added to the mixing
また、凝集泥水生成部12での凝集分離ステップでは、スクリュウプレス5から排出された排水を凝集沈殿させ凝集泥水を取り出し、当該凝集泥水を分離泥水に混合することとした、より具体的には濃度調整部3での濃度調整ステップで、濃度調整泥水を生成するために高濃度泥水として使用することとしたので、スクリュウプレス5からの排水を再度、本脱水処理システム1内に循環させることによって、排水中に若干残存する粒子分をより確実に、かつ効率よく除去することができるとともに、高濃度泥水を外部から調達する場合に比して、本脱水処理システム1の構成の簡単化、低コスト化を図ることができる。
Further, in the aggregating and separating step in the agglomerated mud
また、濃度調整部3は、分離部2で分離された分離泥水を受け入れる貯留槽31と、貯留槽31に希釈水を供給する希釈水供給手段32と、貯留槽31に高濃度泥水を供給する高濃度泥水供給手段33と、貯留槽31内の泥水の濃度に応じあらかじめ決められた濃度となるよう希釈水供給手段32および高濃度泥水供給手段33を制御する濃度調整制御部34とを有する構成としたので、簡単な構成によって確実に貯留槽31内の泥水の濃度調整を行うことができる。
The concentration adjusting unit 3 also receives a
また、濃度調整部3は、貯留槽31内の泥水を分離部2に返送する泥水返送手段37と、貯留槽31内の泥水量に応じて、泥水返送手段37を制御する泥水量制御部38とを有する構成としたので、貯留槽31内の泥水が溢れたりすることはなく、適切に一定量以内に抑えられるとともに、貯留槽31内の泥水を再度、本脱水処理システム1内に循環させることによって、返送された泥水中に若干残存する砂や礫をより確実に、かつ効率よく除去することができる。
Further, the concentration adjusting unit 3 returns the muddy water returning means 37 for returning the muddy water in the
なお、上記実施形態にあっては、泥状物としてダム湖からの浚渫物を例として説明したが、これに限定されるものではなく、例えばトンネルの掘削にともなって発生する泥状物など、あらゆる泥状物に適用しうる。 In addition, in the above-described embodiment, as an example, the mud from the dam lake was described as an example, but is not limited to this, for example, the mud generated by excavation of the tunnel, Applicable to any mud.
1 脱水処理システム
2 分離部
3 濃度調整部
4 混合部
5 スクリュウプレス
12 凝集泥水生成部
31 貯留槽
32 希釈水供給手段
33 高濃度泥水供給手段
34 濃度調整制御部
37 泥水返送手段
38 泥水量制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dehydration processing system 2 Separation part 3 Concentration adjustment part 4
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