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JP6843447B2 - コンクリートスラリー処理装置 - Google Patents
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JP6843447B2 - コンクリートスラリー処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、コンクリートミキサー車のドラムを洗浄した際に排出される泥水状のコンクリートスラリー(セメントスラッジともいう)を適切に処理するコンクリートスラリー処理装置に関するものである。
周知のように、生コン工場では、生コンを配送して工場に戻ってきたコンクリートミキサー車のドラム内に洗浄水を注入して洗浄する必要があり、その際にドラム内に残っていた生コン(戻りコンという)が洗浄水とともに多量に排出される。
下記特許文献1に示される処理装置は、こうして排出されたコンクリートスラリーを水槽に投入し、砂利,砂,セメント等の固形分を該水槽の底面部に沈降させるとともに、チェーンコンベヤを低速で駆動することによって該固形分をゆっくり掻き揚げる一方、該水槽の一側に複数本の円筒状部材(以下、パイプという)を横架状に段積みしてなる水切ゲートを設け、コンクリートスラリー中の水分を各パイプ間の僅かな隙間から流出させ、この水分は洗浄水として再利用し、該チェーンコンベヤによって掻き揚げた固形分はセメントの水和反応で固結させることにより、路盤材等に再利用できるようにするコンクリートスラリー処理装置である。
また、下記特許文献2に示された処理装置は、上記水切ゲートを構成するパイプを自転させて各パイプ間の隙間を適時拡大することにより、上澄水の排出を促進させるとともに各パイプ間が固形物によって目詰まりするのが防止されるようにしたものである。
また、下記特許文献3に示された処理装置では、水槽の幅方向略々中央に該水槽の長手方向と平行なるように間仕切板を起立状に設けて該水槽を第1域と第2域とに仕切するとともに該第2域に水切ゲートを設けることで該第1域に投入したコンクリートスラリーが該間仕切板をUターンして第2域に流れて該コンクリートスラリー中の水分が該水切ゲートから排出されるようにし、前記間仕切板の上方にコンベヤチェーン帰戻用のガイドレールを配設し、適宜間隔でレーキが装着された無端状のコンベヤチェーンを前記水槽の底面部から傾斜面部に亘ってを往路とし前記ガイドレールを帰路とするように張設し、該チェーンコンベヤを駆動することで、前記レーキが前記水槽の底面部から傾斜面部に沿って移動し前記第1域および前記第2域に沈降した固形分が該レーキによって該傾斜面部に掻き揚げられるようにしたもので、これにより、水槽がさほど大きくなくてもコンクリートスラリー中の固形物が沈降するに必要十分な滞留時間が得られて固形物が水槽内に沈降し易くするとともに、帰戻り中のチェーンコンベヤにより水槽内が撹拌されることがないようにしている。
特許第4277057号公報 特許第5638487号公報 特開2019−18454号公報
ところで、このようなコンクリートスラリー処理装置では、水槽の上方を帰戻するコンベヤチェーンから該コンベヤチェーンに付着しているセメント等の固形物が水槽中に落下し、該固形物により該水槽を混濁させるおそれがあった。そのため水槽の上方部に天板を設け、コンベヤチェーンから離脱する固形物を該天板によって受ける構造とすることも考えられていたが、コンベヤチェーンから離脱した固形物が天板上に溜まって固結し、コンベヤチェーンがスムースに移動しなくなるおそれがあった。
本発明はこのような問題点を解決しようとするものである。
そのために本発明に係るコンクリートスラリー処理装置は、平面視長方形状の水槽の底面部を略水平に形成し、該水槽の前縁に該底面部から斜め上方に連なる傾斜面部を形成し、該傾斜面部の上端部に駆動機構によって回転駆動されるスプロケットを設け、該水槽の幅方向略々中央に該水槽の長手方向と平行なるように間仕切板を起立状に設けて該水槽を第1域と第2域とに仕切するとともに、該水槽の上方空間をも該間仕切板によって仕切することでコンクリートミキサー車から排出されるコンクリートスラリーが該間仕切板に当たって該水槽の第1域に投入されるようにし、該間仕切板の前方縁と前記傾斜面部との隙間を通水部として該通水部にて前記第1域と第2域とを連通させ、該第2域に水切ゲートを設け、前記第1域に投入されたコンクリートスラリーが前記通水部をUターンして該第2域に流れて該コンクリートスラリー中の水分が前記水切ゲートから排出されるようにし、前記間仕切板の上方部に樋形の天板を支持し、無端状に形成されたコンベヤチェーンに先端縁が外周向になるように複数のレーキを適宜間隔で取着するとともに、先端縁が内周向になるように複数のスクレーパを該コンベヤチェーンに適宜間隔で取着し、該コンベヤチェーンを前記水槽の底面部から傾斜面部に亘ってを往路とし前記天板上を帰路として巡回動するように前記スプロケットに巻き掛けし、該水槽内底部に沈降した固形物を前記レーキにより前記傾斜面部に掻き揚げるとともに、前記スクレーパにより前記天板上の固形物を後方に移動させ該固形物を該水槽における前記第1域の前記通水部から離れた部位に落下させるようにしたことを特徴とする。
帰戻中のコンベヤチェーンから離脱した固形物は水槽における前記第1域の前記通水部から離れた部位に落下するので、水槽を混濁させ難く、水槽における水と固形物との分離が促進される。また、稼働中に固形物が天板上に溜まって固結するのが防止されるので、コンベヤチェーンを常にスムースに移動させる。
本発明の実施形態を示すコンクリートスラリー処理装置の縦断面図。 本発明の実施形態を示すコンクリートスラリー処理装置の平面図。 図1のA−A線断面矢視図。 図1のB−B線断面矢視図。 図1のC−C線断面矢視図。 図2のD−D線矢視図。 本発明の実施形態を示すコンクリートスラリー処理装置のコンベヤチェーンの斜視図。 本発明の実施形態を示すコンクリートスラリー処理装置のコンベヤチェーンの斜視図。 本発明の実施形態を示すコンクリートスラリー処理装置のレーキの作動状態を示す拡大図。 図1の部分拡大図。 図1のE−E線断面拡大図。
図3、図4に示されるように水槽1は、鋼板製の両側板2,3と、後側板4と、水平な底面部5とからなる上面が開放された平面視長方形状のもので、該水槽1の前縁に該底面部5から斜め上方に連なる傾斜面部6を形成している。該傾斜面部6は、図1に示したように支柱6aによって水平面に対して約30度傾斜するように支持され、該傾斜面部6の上端部には排出口9が開設され、該傾斜面部6の両側縁には側壁板7,8が形成されている。
また、水槽1の幅方向の略々中央に鋼板からなる間仕切板10を該水槽1の長手方向と平行なるように起立状に設け、図3に示したように該水槽1内を該間仕切板10によって第1域1aと第2域1bとに2分割している。なお、該間仕切板10は前方縁が前記傾斜面部6までは達しておらず、該間仕切板10の前方縁と傾斜面部6と間に隙間があり、該隙間を通水部11としていて、第1域1aと第2域1bとを該通水部11にて連通させている。また、該間仕切板10は地上からの高さが3m以上で該水槽1の上方空間をも該間仕切板10によって仕切られるようにしている。このため図1に示したようにコンクリートミキサー車80のドラムからコンクリートスラリーが勢いよく排出されても、該コンクリートスラリーが該間仕切板10に当たることで、該コンクリートスラリーは前記第1域1aに確実に投入されるようにしている。
また、前記水槽1の両側板2,3の外面側にそれぞれ適宜間隔でチャンネル部材からなる複数本の支柱20を適宜間隔で樹立し、該各支柱20上に横架した複数本の横架材21が前記間仕切板10の上端部上を横断し、該横架材21により樋形の天板22を略水平であるが該水槽の後方に向けては僅かに傾斜状なるように支持している。該天板22は、図4に示されるように、上面が開放され両側縁に側板85a,85bが形成されているとともに中仕切板86が形成され、該中仕切板86により該天板22内を第1域22aと第2域22bに仕切している。そして、その第1域22aと第2域22bの内底面にフラットバーからなるガイドレール23a〜23dをそれぞれ該水槽1の長手方向と平行なるように敷設している。なお、図6に示したように該水槽1の後部に樹立した支柱20によっては下向円弧状に形成された弧状24が支持され、該弧状24の内底面にそれぞれ前記各ガイドレール23a〜23dの後端部と連なるように下向円弧状の転向レール24a〜24dを固着している。
なお、天板22の第2域22bの後端部に後述するように固形物を流落させるための落下口87を開設し、図5に示したように該落下口87の下に傾斜シュート88を設け、該傾斜シュート88を前記間仕切板10に貫通させ、該傾斜シュート88の先端縁を前記水槽1の第1域1a上に延設している。
また、水槽1の後部の両側板2,3間に支軸25を水平に横架し、該支軸25に円板状のガイドホイール26a〜26dを適宜間隔で固設している。
また、図10、図11に示したように、水槽1の底面部5と傾斜面部6との境は緩やかに連なるように円弧面状底板5aが形成され、該円弧面状底板5aが位置する両側板2,3の相対する部位にそれぞれガイド部材27a,27bを設け、該ガイド部材27a,27bに形成されたガイド溝27cに横架棒29の両端部をスライド可能に支持している。そして該横架棒29に扇形板31a〜31dを固設し、該各扇形板31a〜31dの先端部外周に円弧状の押付レール32a〜32dを固着している。また、ガイド部材27a,27bの上方部位にて前記支柱20にブラケット30a,30bを固設し、該ブラケット30a,30bにネジ軸30cを貫挿し、該ネジ軸30cに螺着したナット30dとブラケット30a,30bの間にコイルばね30eを圧縮状態で配設し、該各ネジ軸30cの下方端を前記横架棒29の両端部寄りの前記扇形板31a,31dの基部外周に当接させる。このため、横架棒29,扇形板31a〜31d,押付レール32a〜32dは、該コイルばね30eより円弧面状底板5aに向けて弾性的に押圧される。なお、該各ネジ軸30cの上方端部にこの押圧域を制限するストッパ用ナット30fが螺合されている。このためネジ軸30cに対する前記ナット30dおよびナット30fの螺合部位を微調節することにより、押付レール32a〜32dの高さや押圧力を調整し得るようにしている。
また、図1,図2に示したように前記傾斜面部6の側壁板7,8の上端部付近に軸受34a,34bを設けることにより回転軸35を回転自在に軸支し、該回転軸35に4つのスプロケット36a〜36dを適宜間隔で固設するとともに、該側壁板7の上部に据付台38を構築し該据付台38上にモータと減速機とからなる駆動機構39を支持し、該駆動機構39の回転出力軸に固着したスプロケット40と前記回転軸35の一端部に固設したスプロケット41とに伝動チェーン42を巻掛し、該駆動機構39を作動させることで該伝動チェーン42を介して回転軸35が回転駆動され、スプロケット36a〜36dが矢印の方向に低速で回転動されるようにしている。
次に4本のコンベヤチェーン51a〜51dについて図7〜図9に従い説明する。なお図7〜図9は2本のコンベヤチェーン51a,51bだけを示すが、コンベヤチェーン51c,51dも構成は同じである。該各コンベヤチェーン51a〜51dは、多数のリンク45をそれぞれローラー46を間に介して連鎖することにより無端状(環状)に形成され、多数のリンク45の内の長手方向に一定個数の間隔にては外方にL字状に屈曲した取付片45aが一体に形成されたリンクを介在させている。そして、該取付片45aを利用して該コンベヤチェーン51a〜51dに先端縁52a′,先端縁52b′がその環状の外周向になるように複数のレーキ52a,52bを適宜間隔で取着するとともに、先端縁90a′,先端縁90b′が環状の内周向になるように複数のスクレーパ90a,90bを止着している。レーキ52a,52bは長方形板状であって、取付金具53aに座板58とボルト・ナット59により固定されている。また、スクレーパ90a,90bは、前記レーキ52a,52bよりも小幅な板状であって、コンベヤチェーン51a,51bの間に位置する長方形状のものと、それぞれコンベヤチェーン51a,51bの外側に位置する小さな略正方形板状のものとからなり、いずれも先端縁90a′,先端縁90b′が前記レーキ52a,52b程には突出しない小幅な寸法に形成されている。そして、該各スクレーパ90a,90bは取付金具91aに座板92とボルト・ナット93により固定され、前記取付金具53aと該取付金具91aとを前記取付片45aに対しボルト45bを貫挿することにより取着される。
そして、該各コンベヤチェーン51a〜51dを前記ガイドホイール26a〜26dの外周および図11に示したように前記押付レール32a〜32dの下側に通すことにより、該コンベヤチェーン51a〜51dを水槽1の底面部5から傾斜面部6に亘って張設するとともに、該各コンベヤチェーン51a〜51dを前記スプロケット36a〜36dに巻掛し、該コンベヤチェーン51a〜51dを図4,図5に示したようにさらに前記天板22のガイドレール23a〜23d上および前記転向レール24a〜24d上にそれぞれ前記ローラー46が摺接するように支持する。そしてさらに前記転向レール24a〜24dに沿って該コンベヤチェーン51a〜51dを下降させて水槽1中の前記ガイドホイール26a〜26dの外周に巻き掛け、水槽1の底面部5に沿うようにすることで該コンベヤチェーン51a〜51dを大きな環状に巻掛する。
これにより、前記駆動機構39を作動させたとき、コンベヤチェーン51a〜51dはスプロケット36a〜36dによって牽引されて水槽1の底面部5と傾斜面部6に亘って図1の矢印に示した方向に移動し、レーキ52a,52bを該底面部5から該傾斜面部6に沿って低速度でゆっくりと移動させる。そして該スプロケット36a〜36dによって上方に転方したコンベヤチェーン51a〜51dはガイドレール23a〜23d上に支持されて後方へ帰戻し、転向レール24a〜24dに沿って下向きに方向転換されて水槽1内に入り、ガイドホイール26a〜26dの外周に摺接することで再び底面部5に沿って前方に進行し巡回する。このようにコンベヤチェーン51a〜51dは、水槽1の底面部5から傾斜面部6に亘ってが往路となり前記ガイドレール23a〜23d上が帰路となるように大きな環状に張設される。
なお、コンベヤチェーン51a,51bは水槽1の前記第1域1aを傾斜面部6に向けて進行し、コンベヤチェーン51c,51dは水槽1の前記第2域1bを傾斜面部6に向けて進行する。該コンベヤチェーン51aとコンベヤチェーン51bとに亘っては前記したようにレーキ52aが固着され、コンベヤチェーン51cとコンベヤチェーン51dとに亘ってはレーキ52bを固着しているので、一方のレーキ52aは第1域1aの底面を擦りつつ傾斜面部6に向けて移動し、他方のレーキ52bは第2域1bの底面を擦りつつ傾斜面部6に向けて移動するようになる。
また、コンベヤチェーン51a,51bが前記天板22上に支持されて帰戻する際に、図4に示したように、前記スクレーパ90aは、該天板22の第1域22aの底面を擦りつつ後方に向けて移動し、前記スクレーパ90bは、第2域22bの底面を擦りつつ後方に向けて移動するようになる。
一方、水槽1における前記第2域1bの前記通水部11から離れた部位であって側板3の端に、図5,図6に示したように、複数本のパイプ60a〜60gを一鉛直面内にて水平横架状なるように段積してなる水切ゲート61を設け、該水切ゲート61が該水槽1の第2域1bの側板3の一部をなすようにしている。該水切ゲート61は、具体的には、適宜間隔で樹立したチャンネル部材からなる支柱62a,62b間に横架柱62cを設けることで門形に形成し、該支柱62a,62bの間に複数本のパイプ60a〜60gの両端部を遊嵌することで該パイプ60a〜60gを互いに線接触状態にして段積し、該横架柱62cに止着した棒材64およびバネ65によって押圧部材66を下向きに付勢し、該押圧部材66を最上段のパイプ60aの上面に当接させて該パイプ60a〜60gを弾性的に押し下げている。そして、該パイプ60aの下に位置するパイプ60b〜60gの外周面にレバー67b〜67gを突設し、前記横架柱62cに支持した流体圧シリンダ68b〜68gの作動杆を該レバー67b〜67gの先端部にピンを介して連結し、該流体圧シリンダ68b〜68gを伸縮作動させることにより、該各パイプ60b〜60gが自転するようにしている。なお、該パイプ60b〜60gの両端部寄りの外周面にそれぞれクサビ状の突起69を固着し、パイプ60b〜60gを自転させたときに該突起69が該パイプ60a〜60g間に介入することで該各パイプ60a〜60g間の隙間が適宜拡大され、目詰まりが解消されるようにしている。
なお、70は水槽1の後側板4に設けられたオーバーフロー樋である。
このように構成したコンクリートスラリー処理装置では、図2に示したように、コンクリートミキサー車80が水槽1の横に前記第1域1aと相対するように停車され、該コンクリートミキサー車80から泥水状のコンクリートスラリーが該第1域1aに投入される。なお、間仕切板10は背高に形成されていることから、コンクリートミキサー車80から放出されたコンクリートスラリーが直接第2域1bに入ることはない。
そして第1域1aに投入されたコンクリートスラリーは、図3に破断線の矢印で示したように、第1域1aを間仕切板10に沿って通水部11の方に流れ、該通水部11にてUターンして第2域1bに流れ、該第2域1bの終端部に設けられた水切ゲート61に至る。このようにコンクリートスラリーが間仕切板10をUターンして流れることで、コンクリートスラリーが水切ゲート61に到達するまでの時間が長くなり、コンクリートスラリー中の砂利,砂等の固形分が沈降するのに十分な滞留時間が得られる。
そして、駆動機構39を作動させコンベヤチェーン51a〜51dを巡回動させることにより、レーキ52a,52bが底面部5に堆積した固形物71を傾斜面部6に向けてゆっくりと押すことから該固形物71を傾斜面部6に掻き揚げる。そして固形物71が傾斜面部6上をゆっくり上方に移動することで、該固形物71に付着していた水分の多くは該傾斜面部6上を流下し水槽1に戻る。このため、固形物71を傾斜面部6の上方まで移動させることで水切がよくなり、水分割合が小さい固形物71が排出口9より排出される。なお、排出口9より排出された固形物71は、セメントの水和反応により硬い塊状に固まるので、安定廃棄物として処分される。
なお、第2域1bに設けられている水切ゲート61まで流れ来た水は、該水切ゲート61のパイプ60a〜60gの隙間から水槽外に排出され、排出された水はタンク(図示せず)に一時的に貯留した後、コンクリートミキサー車80を洗浄する際の洗浄水等として再利用される。該水切ゲート61は、複数本のパイプ60a〜60gが線接触するように段積され、該パイプ60a〜60gを上方から押圧部材66によって弾性的に押し下げていることから、該水切ゲート61まで流れ来ても未だ残っていたコンクリートスラッジ中の微砂等の固形物は該パイプ60a〜60gによって堰き止められる一方、水分は該各パイプ60a〜60g間の僅かな隙間から水槽外へ流出する。そして、適当な時期に前記シリンダ68b〜68gを伸縮作動させることによっては、パイプ60b〜60gが自転し、突起69が該各パイプ60a〜60gの間に挟入し、該各パイプ60a〜60gの隙間を拡大し得る。
また、コンベヤチェーン51a〜51dが固形物71を傾斜面部6に掻き上げる際に、該コンベヤチェーン51a〜51dに一部の固形物が付着したまま前記天板22上に来ることで、該固形物が該天板22上に持ち込まれるが、前記スクレーパ90aが該天板22の第1域22aの底面を摺動し、該固形物を後方の弧状24を経て水槽1の第1域1aの後部に流落させるとともに、前記スクレーパ90bは第2域22bの底面を摺動し、第2域22bに持ち込まれた固形物を前記落下口87から傾斜シュート88に落下させ、さらに該傾斜シュート88の先端から該固形物を該水槽1の第1域1aの後部に流落させる。このように、コンベヤチェーン51a〜51dが天板22上に持ち込んだ固形物は、いずれも水槽1の第1域1aの後部に流落するようにしている。このため、水切ゲート61の近くにこうした固形物が落下することなく、水切ゲート61に直に固形物が帰来することによる目詰まり等の不都合がおきるおそれは解消され、こうした固形物は再び第1域1aから第2域1bを経る間に沈降する。このため固形物の沈降を妨害することなく、水槽1内における固形物分の沈降が確実になされ所期の固液分離性能が維持される。
また、水槽1に間仕切板10を設け、コンクリートミキサー車80等から第1域1aにコンクリートスラリーが投入されるようにしたことによっては、コンクリートスラリーが投入された際の該水槽1内のコンクリートスラリーの流動が該間仕切板10によって止められ、コンクリートスラリー投入時に第2域1bまで含めて水槽1全体が攪拌されることがないとともに、該コンクリートスラリーは第1域1aから該間仕切板10をUターンして第2域1bに流れ、水切ゲート61に達するので、コンクリートスラリーが該水槽1内に長時間滞留し、その間により多くの固形物71が底面部5に沈降し、水切ゲート61からは上澄水をスムースに排出させることができる。
なおこの実施形態ではパイプ60a〜60gを段積してなる水切ゲートを設けたが、第2域1bに設ける水切ゲートは必ずしもこうした構造のものでなくても、従来からの濾過装置、脱水装置等を設けてもよい。
また、この実施形態では間仕切板10によって水槽1を仕切した例を示したが、水槽をこのように仕切していない装置であっても、固形物を掻き上げるコンベヤチェーンに先端縁が内周向となるようにスクレーパを設けることにより、天板上に固形物が溜まるのを防止することができる。
1 水槽
1a 水槽の第1域
1b 水槽の第2域
6 傾斜面部
10 間仕切板
11 通水部
22 天板
22a 天板の第1域
22b 天板の第2域
23a〜23d ガイドレール
36a〜36d スプロケット
39 駆動機構
51a〜51d コンベヤチェーン
52a,52b レーキ
52a′,52b′ レーキの先端縁
61 水切ゲート
71 固形物
80 コンクリートミキサー車
87 落下口
88 傾斜シュート
90a,90b スクレーパ
90a′,90b′ スクレーパの先端縁

Claims (1)

  1. 平面視長方形状の水槽の底面部を略水平に形成し、該水槽の前縁に該底面部から斜め上方に連なる傾斜面部を形成し、該傾斜面部の上端部に駆動機構によって回転駆動されるスプロケットを設け、該水槽の幅方向略々中央に該水槽の長手方向と平行なるように間仕切板を起立状に設けて該水槽を第1域と第2域とに仕切するとともに、該水槽の上方空間をも該間仕切板によって仕切することでコンクリートミキサー車から排出されるコンクリートスラリーが該間仕切板に当たって該水槽の第1域に投入されるようにし、該間仕切板の前方縁と前記傾斜面部との隙間を通水部として該通水部にて前記第1域と第2域とを連通させ、該第2域に水切ゲートを設け、前記第1域に投入されたコンクリートスラリーが前記通水部をUターンして該第2域に流れて該コンクリートスラリー中の水分が前記水切ゲートから排出されるようにし、前記間仕切板の上方部に樋形の天板を支持し、無端状に形成されたコンベヤチェーンに先端縁が外周向になるように複数のレーキを適宜間隔で取着するとともに、先端縁が内周向になるように複数のスクレーパを該コンベヤチェーンに適宜間隔で取着し、該コンベヤチェーンを前記水槽の底面部から傾斜面部に亘ってを往路とし前記天板上を帰路として巡回動するように前記スプロケットに巻き掛けし、該水槽内底部に沈降した固形物を前記レーキにより前記傾斜面部に掻き揚げるとともに、前記スクレーパにより前記天板上の固形物を後方に移動させ該固形物を該水槽における前記第1域の前記通水部から離れた部位に落下させるようにしたことを特徴とするコンクリートスラリー処理装置。
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