JPH05212202A - 高含水泥土の連続水分除去装置 - Google Patents

高含水泥土の連続水分除去装置

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JPH05212202A
JPH05212202A JP2264792A JP2264792A JPH05212202A JP H05212202 A JPH05212202 A JP H05212202A JP 2264792 A JP2264792 A JP 2264792A JP 2264792 A JP2264792 A JP 2264792A JP H05212202 A JPH05212202 A JP H05212202A
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JP
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mud
rotary cylinder
cylinder
moisture
rotating cylinder
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JP2264792A
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English (en)
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Shiro Fujita
史郎 藤田
Naotaka Hatakeyama
直隆 畠山
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高含水泥土の水分を低減することにより、流
動性がなくトラックによる積載輸送が可能で、しかも投
棄可能な泥土を連続的に得ることができる装置を提供す
る。 【構成】 回転円筒1を所定の傾斜角度で回転可能に保
持し、この回転円筒1内を加熱する火炎噴射バーナー3
を設ける。高含水泥土をガイド6によって回転円筒1の
上端部に連続的に供給し、回転駆動モーター2によって
回転円筒1を回転させる。回転円筒1内を下方へ移動す
る泥土は水分の蒸発によって次第に流動性を失い、回転
円筒1の内側壁の上側に回転移動したときに自重で土塊
となって落下するようになる。土塊は掻き上げ板4によ
って掻き上げられながら回転移動と落下とを繰り返し
て、最終的には流動性のない土塊として回転円筒1の下
端部から排出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シールド機で循環使用
された泥水を脱水処理した後に排出される高含水泥土の
水分を除去するための連続水分除去装置に関する。
【0002】
【従来の技術】下水道、地下鉄のトンネル等の管路の掘
削には、ベントナイト等を分散させた泥水を循環使用す
るシールド機が用いられている。シールド機で使用され
た土砂混合泥水はスラリーデカンタで処理される。スラ
リーデカンタでは土砂と泥水とが機械的に分離され、分
離された泥水は再びシールド機で使用される。このよう
な分離処理を行うと、スラリーデカンタからは掘削後の
土砂を含んだ40〜60%の高含水量の泥土が排出され
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】排出された高含水泥土
は流動性を有するため、そのままでは廃棄できないとい
う問題点がある。また、通常のトラックによる積載運搬
を行うことはできないため、従来ではバキュームカーを
用いて運搬されていた。しかし、バキュームカーを用い
ると輸送コストが非常に高くなるという問題点がある。
【0004】高含水泥土のトラックによる積載運搬を可
能にするため、生石灰を用いて固化させることが考えら
れる。しかし、生石灰を用いると泥土のpHが上昇して
強アルカリ性となるため、廃棄できないという問題が生
じる。また、高吸水性樹脂による固化も考えられるが、
高吸水性樹脂の単価が非常に高いため、経済的にはかえ
って不利になってしまう。
【0005】本発明はこのような問題点を解決するため
に為されたものであり、本発明の目的は、高含水泥土の
水分を低減することにより、流動性がなく、トラックに
よる積載輸送が可能で、しかも廃棄可能な泥土を得るこ
とができる装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高含水泥土
の連続水分除去装置は、所定の傾斜角度で保持され上端
部より泥土が投入されると共に下端部より水分除去され
た泥土が排出される回転円筒と、該回転円筒をその中心
軸を中心として回転させる回転駆動手段と、前記回転円
筒内に投入された泥土の水分を蒸発させるための加熱手
段とを備えたことを特徴とする。
【0007】また、上記の装置において、前記回転円筒
の内側壁に、該回転円筒の長さ方向に延伸する掻き上げ
板を更に付加した構成とすることもできる。
【0008】更に、上記の何れかの装置において、前記
加熱手段は、前記回転円筒の下端部から前記回転円筒の
内部に向けて火炎を放射する火炎噴射バーナーである構
成とすることもできる。
【0009】
【作用】上記構成よりなる高含水泥土の連続水分除去装
置においては、所定の傾斜角度で保持された回転円筒の
上端部から、流動性のある高含水泥土が投入される。回
転円筒は回転駆動手段によってその中心軸の回りに回転
駆動されているので、高含水泥土は回転円筒の内側壁に
沿って回転しながら徐々に下方へ移動し、加熱手段によ
って加熱される。高含水泥土は加熱によって徐々に水分
を失い、回転円筒の内側壁の上側に回転移動したときに
自重で土塊となって落下するようになる。
【0010】このような回転移動と落下とを繰り返し、
最終的には流動性の無い低含水量の土塊として回転円筒
の下端部から排出される。
【0011】また、回転円筒の内側壁に該回転円筒の長
さ方向に延びる掻き上げ板が設けられている構成では、
自重で落下するようになった土塊は回転する回転円筒の
上側に掻き上げ板によって効率良く掻き上げられるの
で、水分を効率的に除去することができる。
【0012】更に、加熱手段が回転円筒の下端部から回
転円筒の内部に向けて火炎を放射する火炎噴射バーナー
である構成においては、投入された高含水泥土が火炎に
よって直接加熱されるので、水分除去効率が向上する。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいてより
詳細に説明する。
【0014】図1に本実施例の高含水泥土の連続水分除
去装置の外観構成図を、図2に正面図をそれぞれ示す。
また、図3にこの装置の側面透視図を示す。本実施例の
連続水分除去装置は、所定の傾斜角度で保持された回転
円筒1と、回転円筒1をその中心軸の回りに回転させる
回転駆動手段としての駆動モーター2と、回転円筒1内
をの泥土の水分を蒸発させる加熱手段としての火炎噴射
バーナー3とを備えている。本実施例では、回転円筒1
として、長さが1000mm、直径が300mmの金属
製の筒を用いた。また、火炎噴射バーナー3には、灯油
を燃料として用いる加圧噴射式バーナー(噴射圧力1.
5〜2Kg/cm2 、灯油容量5L、商品名”草焼きジ
ャンボ”)を用いた。
【0015】回転円筒1の外周の上下2カ所には、回転
円筒1を保持する回転円環7,7が取り付けられてお
り、回転円環7,7は駆動ローラー8,8と支持ローラ
ー8a,8aによって支持されている(図2)。駆動モ
ーター2は、第1の歯車9及び第2の歯車10、駆動軸
11及び2個の駆動ローラー8,8を介して回転円環
7,7を回転させる。回転円環7,7の回転に伴って回
転円筒1が回転する。また、回転円筒1の下端部には、
回転円筒1を支持するストップローラー12が設けられ
ている。これらの駆動モーター2、第1及び第2の歯車
9,10、駆動軸11、駆動ローラー8,8及び支持ロ
ーラー8a,8aはフレーム13に取り付けられ、フレ
ーム13は支持ベース15に取り付けられている。フレ
ーム13の角度は、角度調節ハンドル14(図2)によ
って調節され、これによって回転円筒1の傾斜角度が調
節される。本実施例では回転円筒1の傾斜角度を22゜
に設定したが、投入される泥土の処理量、含水量、火炎
噴射バーナー3の火力等に応じて30±10゜の範囲内
で適宜調節すればよい。
【0016】図4に本実施例の装置を回転円筒1の中心
軸に直角な面で切断した断面図を示す。図3及び図4に
示すように回転円筒1の内側壁には、回転円筒1の長さ
方向に延伸する6枚の掻き上げ板4,4…が、回転円筒
1の円周方向に等間隔で設けられている。掻き上げ板4
の数は特に限定されるものではないが、6〜8枚が好ま
しい。
【0017】回転円筒1の上端部には、図3及び図4に
示すように、付着した泥土を掻き落とすための3枚の掻
き取り板5,5…が取り付けられている。これらの掻き
取り板5を設けない場合には、回転円筒1の上端部に次
第に乾燥した泥土が堆積してくることがある。掻き取り
板5はこの堆積した泥土を掻き落とすために設けられて
いる。掻き取り板5の数及びこれらを取り付ける部分の
投入口からの奥行きは、火炎噴射バーナー3の火力、泥
土の投入速度、回転円筒1の回転速度等によって異なる
が、要するに水分除去された泥土の堆積が起こる範囲で
あればよい。
【0018】更に、本実施例の連続水分除去装置には、
投入泥土を回転円筒1内に案内するためのガイド6が回
転円筒1の上端部に取り付けられている。また、回転円
筒1の下端部には、水分除去されて排出される土塊が火
炎噴射バーナー3に当たらないようにするための邪魔板
16が取り付けられている。なお、図2では簡単のため
に、火炎噴射バーナー3は省略してある。
【0019】火炎噴射バーナー3は、その先端から噴射
される火炎が回転円筒1の内部を加熱するように固定さ
れる。火炎噴射バーナー3の向きは特に限定されない
が、噴射される火炎が回転円筒1の内壁を直接加熱する
ように、回転円筒1の回転軸に対して斜め方向に向けた
方が良い結果が得られる。このような方向に火炎噴射バ
ーナー3を向けると、回転円筒1内に付着した泥土を落
下させるという効果も生じる。また、火炎噴射バーナー
3の火炎によって回転円筒1の内側壁は直接加熱される
ことになるが、回転円筒1が回転するため局部加熱とな
ることはない。なお、本実施例では加熱手段として火炎
噴射バーナーを用いたが、他の例えば高温熱風を用いる
構成とすることができ、更には回転円筒1の外部から電
熱ヒーター、熱媒体等によって加熱する構成とすること
もできる。
【0020】本実施例の高含水泥土の連続水分除去装置
の使用方法及び作用について説明する。まず、火炎噴射
バーナー3に点火する。次に、駆動モーター2を駆動
し、回転円筒1を回転させる。この状態で十分に回転円
筒1を加熱した後、回転円筒1の上部から高含水泥土の
投入を開始する。
【0021】投入された高含水泥土は回転円筒1の回転
に伴って回転し、徐々に回転円筒1内を下方へ移動しな
がら火炎噴射バーナー3によって加熱される。水分の蒸
発によって高含水泥土は流動性を次第に失い、回転円筒
1の内側壁の上側に回転移動したときに自重で土塊とな
って落下するようになる。このように流動性を失った泥
土は、回転する回転円筒1に設けられた掻き上げ板4に
よって回転円筒1の上側に掻き上げられる。このような
回転移動と落下とを繰り返すことにより、最終的には流
動性の無い低水分の土塊として回転円筒の下端部から排
出される。
【0022】このように、本実施例の連続水分除去装置
を用いれば、高含水泥土の水分除去を連続的に行うこと
ができ、しかも安価な灯油を用いることができるので、
低コストで水分除去を行うことができる。
【0023】また、本実施例では、回転円筒1の上端部
に堆積した泥土は、掻き取り板5によって回転円筒の下
方へ掻き落とされる。従って、本実施例では回転円筒の
上端部への泥土の堆積を防止することができ、水分除去
効率の低下を防止することができる。
【0024】高含水泥土の処理量及び排出される泥土の
含水量は、高含水泥土の供給速度、火炎噴射バーナー3
の火力、回転円筒1の傾斜角度、回転速度等を変えるこ
とによって適宜調節することができる。また、回転円筒
1の長さ及び直径を変えることによっても、高含水泥土
の処理量及び排出される泥土の含水量を調節することが
できる。
【0025】以下に本実施例の高含水泥土の連続水分除
去装置を用いた実験例を示す。実験条件及び実験結果は
以下のようである。
【0026】<実験条件> 回転円筒の回転数 12回転/分 回転円筒の傾斜角 22度 原試料( 高含水泥土) の平均含水率 44.2% 炎の先端の温度 700〜800℃ 回転円筒の泥土排出口の温度 330℃ 高含水泥土の投入方法及び速度 約300g×8回
/分(平均投入速度2.4Kg/分) <実験結果> 排出された泥土の含水率 35.2%(流動
性無し) 減少した含水率 9.0% 以上の実験結果に示すように、本実施例の連続水分除去
装置を用いることにより、約10%の水分の低減を図る
ことができ、トラックによる積載輸送が可能な泥土を得
ることができた。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る高含
水泥土の連続水分除去装置を用いれば、効率よく高含水
泥土の水分を除去することができ、トラックによる積載
輸送が可能な泥土を得ることができる。従って、従来の
バキュームカーを用いた場合に比べて輸送コストを大幅
に低減することができる。しかも、得られる泥土は流動
性がないため、埋め立て地などに直接投棄することがで
きる。
【0028】また、掻き上げ板を設けた構成により、水
分除去効率を向上させることができる。更に、灯油を用
いた火炎噴射バーナーを加熱手段として用いることによ
り、安価で高含水泥土の水分除去を行うことができ、経
済的に更に有利となる。
【0029】また、本発明の装置を用いれば連続処理が
可能なため、装置自体の大きさを小さくすることができ
る。従って、広い場所を確保することができない土木作
業現場にも設置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例にかかる高含水泥土の連続水
分除去装置を示す外観構成図である。
【図2】図1の高含水泥土の連続水分除去装置の正面図
である。
【図3】図1の高含水泥土の連続水分除去装置の側面透
視図である。
【図4】回転円筒の中心軸に直角な面における図1の連
続水分除去装置の断面図である。
【符号の説明】
1…回転円筒 2…駆動モーター(回転駆動手段) 3…火炎噴射バーナー(加熱手段) 4…掻き上げ板 5…掻き取り板 6…ガイド 7…回転円環 8…駆動ローラー 8a…支持ローラー 9…第1の歯車 10…第2の歯車 11…駆動軸 12…ストップローラー 13…フレーム 14…角度調節ハンドル 15…支持ベース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F26B 23/02 A 9140−3L 25/04 9140−3L

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の傾斜角度で保持され上端部より泥
    土が投入されると共に下端部より水分除去された泥土が
    排出される回転円筒と、該回転円筒をその中心軸を中心
    として回転させる回転駆動手段と、前記回転円筒内に投
    入された泥土の水分を蒸発させるための加熱手段とを備
    えたことを特徴とする高含水泥土の連続水分除去装置。
  2. 【請求項2】 前記回転円筒の内側壁には、該回転円筒
    の長さ方向に延伸する掻き上げ板が設けられていること
    を特徴とする請求項1記載の高含水泥土の連続水分除去
    装置。
  3. 【請求項3】 前記加熱手段は、前記回転円筒の下端部
    から前記回転円筒の内部に向けて火炎を放射する火炎噴
    射バーナーであることを特徴とする請求項1又は2記載
    の高含水泥土の連続水分除去装置。
JP2264792A 1992-02-07 1992-02-07 高含水泥土の連続水分除去装置 Pending JPH05212202A (ja)

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JP2264792A JPH05212202A (ja) 1992-02-07 1992-02-07 高含水泥土の連続水分除去装置

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