JPH08150328A - 軟泥土及び泥水の攪拌排出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排泥池に設置することが容易であり、しかも
固化材などの均一な混練が可能な攪拌排出装置を得る。 【構成】 円筒状の装置本体３の内部に、送泥管２の吐
出エネルギーで駆動されるタービン４と、同軸に配置さ
れてタービン４で駆動されるミキサー５とを設けると共
に、このミキサー５により混練攪拌された軟泥土や泥水
を排泥池に排出する排出口６を設けた。 【効果】 ミキサーの駆動源などの新たな設備を設ける
必要はなく、この装置で混練攪拌を簡単且つ確実に行う
ことができ、しかもタービンとミキサーが同軸に配置さ
れていて装置が小型化されるので、移動や設置が容易と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、空気の圧力や水流を
利用して移送された軟泥土や泥水を排泥池に排出する際
に用いられる攪拌排出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】浚渫されたヘドロやシルト、粘土質土砂
等の軟泥を圧縮空気により送泥管を通して排泥池まで移
送する工法は空気圧送工法として知られている。また水
分の多い泥水の場合には、圧縮空気に代えてポンプなど
で圧送される水流を利用して移送される。これらの場
合、一般的には排泥池に移送された軟泥土を何らかの方
法で固化させたり、泥水を凝集沈降させたりする必要が
あるため、排泥池においてバックホウまたは専用の処理
機などの装置を用いて軟泥土には固化材を、また泥水の
場合には沈降材を添加し、混練攪拌して固化や凝集沈降
させる処分地処理工法、あるいは中間処理地に設置した
ミキサーにより上記のような添加材を混練攪拌処理する
プラント式処理方法などが通常採用されている。しかし
ながら、これらの方法では処理に手間がかかると共に設
備が大型化し、また処理効果にムラが生じやすいために
添加材を設計値よりもかなり余分に使用することが必要
となって、処理コストが高額になるという問題点があっ
た。

【０００３】そこで、これらの問題を解決するために、
例えば空気圧送工法の場合に軟泥土を送泥管を通して移
送する過程で固化材を添加し、移送中に混練攪拌を行っ
て排泥池に排出することによりこれを固化させる方法が
提案された（例えば、特開昭５１−９９８４６号公報、
特開平４−１０２６１４号公報等参照）。これらの方法
によれば、排泥池における混練処理のための工程や特別
な装置が不要になり、この点で上記従来技術の問題点の
一つは一応解決することができる。

【０００４】しかしながら、現実には単に圧送管内を移
送されるだけでは軟泥土と固化材との混練は十分には行
われず、更に軟泥土の量や含泥量が変動すると固化材の
必要量が変化することもあって、固化処理効果にムラが
生じやすいという問題点を完全に解決するには至ってい
ない。このため、軟泥土を固化した後の排泥池の使用目
的や土砂の処分計画を達成できないことが多くなる傾向
があり、結果的に固化材を設計値よりも余分に添加する
という処置が必要となっていた。

【０００５】なお、中間処理地に設置したミキサーを送
泥管の吐出エネルギーにより駆動するようにしたものが
提案されているが（例えば、特開平４−４５８７８号公
報参照）、上記と同様に攪拌後の軟泥土を排泥池まで輸
送する必要があるため処理に手間がかかり、また装置が
大型で移動が困難であるために機動性に欠けるという問
題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記の点に
着目し、最終目的地である排泥池に設置することが容易
であり、しかも固化材などの添加材の均一な混練が可能
な攪拌排出装置を得ることを目的としてなされたもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明の攪拌排出装置は、円筒状の装置本体内
部にその接線方向に送泥管の吐出口を開口させ、この吐
出口に対応する位置に配置されて軟泥土や泥水などの吐
出エネルギーで駆動されるタービンを設けると共に、こ
のタービンと同軸に配置されてタービンによって駆動さ
れるミキサーと、このミキサーにより混練攪拌された軟
泥土や泥水を排泥池に排出する排出口とを備えている。

【０００８】また、送泥管の吐出口の手前で上方に分岐
してその吐出口を装置本体内部に開口させた流体分離管
を設けると共に、装置本体内に添加材を供給する添加材
注入口を設け、この添加材注入口の先端を、上記流体分
離管の吐出口からの噴出流中あるいは噴出流に極めて接
近して配置している。

【０００９】タービンの回転軸とミキサーの回転軸は連
続した１本の軸であってもよく、また両回転軸は別々の
軸であってもよい。後者の場合には両回転軸の間に緩衝
手段を介在させ、この緩衝手段を介して駆動力を伝達す
る構造とすることができる。

【００１０】

【作用】この発明においては、空気と軟泥土の混相流あ
るいは泥水が送泥管から吐出される時の吐出エネルギー
を活用してミキサーを駆動できるので、混練攪拌のため
の駆動源などの新たな設備は不要であり、タービンとミ
キサーが同軸に配置されているので装置が小型化され、
排泥池の任意の場所に設置して排出口から軟泥土や泥水
を排出することができる。

【００１１】また、送泥管の上流部分においてスラリー
状の固化材等を注入する方式の従来の設備をそのまま利
用することもできるが、流体分離管を設けてその吐出口
に添加材注入口を配置したものでは、流体の噴出流を利
用した吸引作用で添加材を確実に吸い出すことができる
ので、この攪拌排出装置で所定量の添加材を過不足なく
添加した後、十分に混練攪拌することができる。

【００１２】また、連続した１本の軸にタービンとミキ
サーを形成したものでは、構造が簡単になると共にター
ビンの駆動力がミキサーに効率よく伝達される。また、
タービンとミキサーの間に緩衝手段を設けたものでは、
作動開始時などにおけるショックが和らげられるので構
成部材に生ずる応力が小さく、破損事故などが軽減され
る。

【００１３】

【実施例】次に図１乃至図６に示す実施例について説明
する。図１乃至図３は請求項２及び３に対応する第１の
実施例であり、１は攪拌排出装置、２は送泥管を示して
いる。

【００１４】図において、３は円筒タンク状の装置本
体、４は装置本体内部の上部に設けられたタービン、５
は装置本体内部の下部に設けられたミキサー、６は装置
本体３の最下部に設けられた排出口、７は回転軸、８は
上面に設けられたエアー抜き、９は同じく上面に設けら
れた添加材注入口、１０は排出口６を開閉するスライド
ゲートである。

【００１５】回転軸７は装置本体３の軸心部を貫通して
両端を端部軸受１１ａで、中央部を支持金具１１ｃで支
持された中央軸受１１ｂで支持されており、タービン４
とミキサー５は回転軸７の上部に複数個のタービン羽根
４ａを、また下部に複数個の攪拌羽根５ａをそれぞれ取
り付けることによって構成されている。

【００１６】送泥管２は例えば空気圧送工法による移送
元に接続されているもので、その端末の吐出口２ａが装
置本体３のタービン４が設けられている部分に接線方向
に開口している。また上記吐出口２ａの手前で上方に分
岐した流体分離管１２が設けられ、その吐出口１２ａを
装置本体３のタービン４より上の部分に同様に接線方向
に開口させてあり、図３に示すように前述の添加材注入
口９がその先端９ａを吐出口１２ａに接近させ、且つ双
方の軸心が交わるように配置してある。添加材注入口９
は添加材タンクなどの添加材供給源に適宜接続される
が、添加材供給源は図示してない。

【００１７】以上のように構成されているので、吐出口
２ａから吐出した圧縮空気と軟泥土の混相流がタービン
羽根４ａに当たり、その吐出エネルギーによってタービ
ン４が回転し、同軸のミキサー５も回転する。また、混
相流中の空気の一部は混相流から分離し、流体分離管１
２に流れ込んで吐出口１２ａから噴出するので、その吸
引作用によって添加材注入口９から添加材が吸い出され
る。これにより、混相流は装置本体３の内部で旋回して
圧縮空気と軟泥土が分離され、矢印のように旋回しなが
ら下降した軟泥土は添加材注入口９から供給された添加
材と共に攪拌羽根５ａで攪拌される。

【００１８】すなわち、攪拌排出装置１はサイクロンと
混合装置を兼ねた装置として作動するのであり、スライ
ドゲート１０を上げて排出口６を開くことにより、添加
材と十分に混練された状態の軟泥土が矢印のように排出
口６から排出される。軟泥土から分離した空気の大部分
はエアー抜き８から放出される。

【００１９】なお、上記の実施例では添加材をこの装置
本体３で添加しているが、送泥管２の上流部分で例えば
スラリー状の固化材等を注入する場合には、流体分離管
１２と添加材注入口９は設けなくてもよい。また、この
装置は添加材を添加しないで単に軟泥土を移送し、吐出
エネルギーを減殺して排出する用途にも利用でき、この
場合も上記と同様に流体分離管１２と添加材注入口９は
なくてもよい。

【００２０】上述の説明は軟泥を空気圧送工法によって
移送する場合についてのものであるが、図１の実施例の
攪拌排出装置１は水分の多い泥水をポンプなどで圧送し
て移送する時にも使用できる。すなわち、送泥管２で泥
水を移送することにより、泥水の吐出エネルギーでター
ビン４が駆動されると共に、主として泥水中の水の一部
が流体分離管１２を経て吐出口１２ａから噴出し、添加
材が添加材注入口９から吸い出されて装置本体３の中で
混合攪拌され、排出口６から排出されるのである。

【００２１】なお、軟泥土を排泥池で固化させる場合の
添加材としては、例えばセメント系、石灰系または炭酸
アルミネート塩系等の固化材が使用され、また泥水を凝
集沈降させる場合には、添加材として例えばＰＡＣ、硫
酸バンド、高分子または炭酸アルミネート塩系等の凝集
沈降材が使用される。

【００２２】このように、泥水の場合も主として凝集沈
降を目的として上述の実施例と同じ攪拌排出装置１を使
用することができるが、泥水は水の比率が多く、また流
動性が高いために排出口からすぐに排出されてしまう。
このため、装置本体３内での滞留時間を長くして攪拌が
十分に行われるようにすることが望ましい。図４及び図
５はこれらの点に配慮し、特に泥水移送に適するような
構造とした実施例である。

【００２３】すなわち、この例では装置本体３は大きく
傾けてほとんど寝かせた状態で設置されており、これに
応じて排出口６とこれを開閉するスライドゲート１０の
配置も変更してある。また、前述の実施例におけるよう
な流体分離管１２は設けられておらず、添加材注入口９
は圧送管２の吐出口２ａに対応して配置してある。もち
ろんエアー抜き８も不要である。

【００２４】この実施例は上述のような構成であり、送
泥管２の吐出口２ａから吐出した泥水がタービン羽根４
ａに当たり、その吐出エネルギーによってタービン４が
回転し、この時の泥水の水流による吸引作用で添加材注
入口９から添加材が吸い出される。また装置本体３が傾
斜しているので、泥水はすぐに排出されないで矢印のよ
うに旋回しながら装置本体３の内部に比較的長く滞留
し、その間にミキサー５により十分に攪拌されてから排
出口６を経て排出されるのである。

【００２５】なお、装置本体３は完全に水平な姿勢で設
置してもよく、また泥水の滞留時間を長くするために、
排出口６を下部でなく鎖線で示したように上部に設ける
ようにしてもよい。

【００２６】以上の各実施例は、いずれも共通の回転軸
７を用いてタービン４とミキサー５を構成しているが、
タービン４とミキサー５の各回転軸は別体のものであっ
てもよい。図６はその例を示したものであり、タービン
４の回転軸７ａとミキサー５の回転軸７ｂを同軸上に配
置して端部軸受１１ａ及び中央軸受１１ｂでそれぞれ支
持し、両回転軸７ａ，７ｂ間を緩衝手段１３を介して接
続してある。緩衝手段１３としては衝撃を吸収あるいは
緩和する機能を備えた継手、例えば流体継手やゴムカッ
プリングのようなものが使用できる。これにより、作動
開始時や負荷が急激に変化した場合などにタービン４や
ミキサー５の回転軸や羽根に加わる応力が小さくなり、
これらの構成部材の破損事故の発生を低減することがで
きるのである。

【００２７】なお、図２には攪拌羽根５ａは図示してな
く、タービン羽根４ａは破線で示すように８枚設けられ
ているが、各羽根の枚数は８枚に限られるものではな
い。また、タービン４とミキサー５の構造や各羽根の形
状なども図示以外の公知のものを適宜採用することがで
きる。

【００２８】図７はこの発明の攪拌排出装置１を使用し
た空気圧送システムの一例を参考のために示した概略図
である。図において１５は台船、１６は平行棹によって
台船１５に取り付けられ、図示しないウィンチにより昇
降する浚渫装置であり、浚渫装置１６の下部は集泥箱と
なっていて内部には短い垂直スクリューコンベアが備え
られ、上部には傾斜スクリューコンベア１７が接続され
ている。傾斜スクリューコンベア１７には加圧用ポンプ
１８を備えた送泥管２が接続され、圧縮空気供給源１９
からの圧縮空気が供給されるようになっている。２０は
添加材の添加装置、２１は排泥池、２２は排泥池に排出
された軟泥土である。

【００２９】このシステムによれば、浚渫装置１６で浚
渫された軟泥土は、傾斜スクリューコンベア１７と加圧
用ポンプ１８により送泥管２に送り込まれる。そして供
給源９から供給された圧縮空気の力によって攪拌排出装
置１まで移送されると、ここで添加装置２０から添加材
が供給されて混練された後、排泥池２１に排出されるの
である。

【００３０】なお、攪拌排出装置１で軟泥土と添加材と
が混練攪拌されるので、鎖線のように添加材の添加装置
２０を送泥管２の上流部分や下流部分などに配置し、こ
こで添加材を添加することもできる。また、添加材はス
ラリー状でなく、粉末や顆粒等の微粉状であっても十分
に混練攪拌することができる。従って、この場合にはス
ラリーを製造する必要がなく、スラリー注入方式と比べ
て設備が簡単なもので済む利点がある。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明の攪拌排出装置は、円筒状の装置本体内部にその接線
方向に送泥管の吐出口を開口させ、この吐出口に対応す
る位置に配置されて吐出エネルギーで駆動されるタービ
ンを設けると共に、このタービンと同軸に配置されてタ
ービンによって駆動されるミキサーと、このミキサーに
より混練攪拌された軟泥土や泥水を排泥池に排出する排
出口とを備えたものであり、ミキサーの駆動源などの新
たな設備を設ける必要はなく、この装置で混練攪拌を簡
単且つ確実に行うことができ、しかもタービンとミキサ
ーが同軸に配置されていて装置が小型化される。

【００３２】従って、従来行われていた処分地や中間処
理地での処理のように設備が大型化し、あるいは軟泥土
や泥水を移送する過程で添加材を添加し、移送中に混練
攪拌して排泥池に排出する工法のように混練が不十分に
なるようなこともなく、排泥池の任意の場所に設置して
軟泥土や泥水を直接排泥池に排出することが容易とな
り、また添加材を余分に必要とすることもなく、処理コ
ストを大幅に低減することが可能となる。

【００３３】また、送泥管の吐出口の手前で上方に分岐
する流体分離管を設け、この流体分離管の吐出口からの
噴出流で添加材を吸い出すようにしたものでは、添加材
を過不足なく供給することが容易となり、添加材の無駄
や添加不足を防止できる。

【００３４】また、タービンの回転軸とミキサーの回転
軸を連続した１本の軸で構成したものでは、構造が簡単
になると共にタービンの駆動力がミキサーに効率よく伝
達される。また両回転軸を別々の軸で構成してその間に
緩衝手段を設けたものでは、作動時のショックが和らげ
られるので破損事故などが軽減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の側面図である。

【図２】同実施例の平面図である。

【図３】同実施例の要部の平面図及び側面図である。

【図４】他の実施例の側面図である。

【図５】同実施例の正面図である。

【図６】別の実施例の側面図である。

【図７】この発明の攪拌排出装置を使用した空気圧送シ
ステムの一例の構成を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 攪拌排出装置 ２ 送泥管 ２ａ 吐出口 ３ 装置本体 ４ タービン ４ａ タービン羽根 ５ ミキサー ５ａ 攪拌羽根 ６ 排出口 ７，７ａ，７ｂ 回転軸 ９ 添加材注入口 ９ａ 先端 １２ 流体分離管 １２ａ 吐出口 １３ 緩衝手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６５Ｇ 53/30 Ｚ Ｃ０２Ｆ 11/00 Ａ Ｅ０２Ｂ 5/08 １０１ Ｚ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気圧力または水流を利用して送泥管を
   通して移送された軟泥土または泥水を混練攪拌して排泥
   池に排出するための攪拌排出装置であって、円筒状の装
   置本体内部にその接線方向に送泥管の吐出口を開口さ
   せ、この吐出口に対応する位置に配置されて軟泥土や泥
   水などの吐出エネルギーで駆動されるタービンを設ける
   と共に、このタービンと同軸に配置されてタービンによ
   って駆動されるミキサーと、このミキサーにより混練攪
   拌された軟泥土や泥水を排泥池に排出する排出口とを備
   えたことを特徴とする軟泥土及び泥水の攪拌排出装置。
2. 【請求項２】 送泥管の吐出口の手前で上方に分岐して
   その吐出口を装置本体内部に開口させた流体分離管を設
   けると共に、装置本体内に添加材を供給する添加材注入
   口を設け、この添加材注入口の先端を、上記流体分離管
   の吐出口からの噴出流中あるいは噴出流に極めて接近し
   て配置した請求項１記載の軟泥土及び泥水の攪拌排出装
   置。
3. 【請求項３】 タービンの回転軸とミキサーの回転軸と
   を連続した１本の回転軸で構成した請求項１又は２記載
   の軟泥土及び泥水の攪拌排出装置。
4. 【請求項４】 タービンの回転軸とミキサーの回転軸の
   間に緩衝手段を介在させ、この緩衝手段を介して駆動力
   が伝達されるように構成した請求項１又は２記載の軟泥
   土及び泥水の攪拌排出装置。