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JP2005205251A - Dredged sand classification system and equipment using pneumatic feeding system - Google Patents

Dredged sand classification system and equipment using pneumatic feeding system Download PDF

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JP2005205251A
JP2005205251A JP2004011558A JP2004011558A JP2005205251A JP 2005205251 A JP2005205251 A JP 2005205251A JP 2004011558 A JP2004011558 A JP 2004011558A JP 2004011558 A JP2004011558 A JP 2004011558A JP 2005205251 A JP2005205251 A JP 2005205251A
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JP
Japan
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sand
discharge pipe
earth
cyclone
overflow discharge
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2004011558A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tamehisa Yamaguchi
為久 山口
Mare Nakayama
希 中山
Seiichi Takanashi
清一 高梨
Yasuhisa Takahane
泰久 高羽
Yoshihiro Shimada
伊浩 島田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Mirai Construction Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Mirai Construction Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd, Mirai Construction Co Ltd filed Critical Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Abstract

【課題】高濃度浚渫船、グラブ浚渫船等で浚渫した浚渫土砂を空気圧送により揚土する過程でサイクロンによって分級する浚渫土砂分級システム。
【解決手段】浚渫した軟泥状の土砂Sを空気圧送し、土砂圧送管118内で土砂プラグS’の形成と崩壊とを繰り返し、乱流状態で圧送される土砂プラグS’を逆円錐形のサイクロン本体125内に導入し、その速度エネルギーに起因する遠心力と被処理物の重量差を利用して細粒分bと粗粒分aとに二相分離する。前記サイクロン本体125の軸芯部に設けたオーバーフロー排出管133の下端開口部を細粒分bの領域に位置させ、更に、この細粒分bの領域の土砂を土砂圧送用の高圧空気の圧力を利用してオーバーフロー排出管133から吐出させる。
【選択図】 図1
A dredged soil classification system that classifies dredged material dredged by a high concentration dredger, a grab dredger, etc. with a cyclone in the process of being pumped by pneumatic feeding.
The dredged soft mud-like earth and sand S is pneumatically fed, and the earth and sand plug S 'is repeatedly formed and collapsed in the earth and sand pressure feeding pipe 118, and the earth and sand plug S' which is pumped in a turbulent state is inverted cone-shaped. It introduce | transduces in the cyclone main body 125, and uses the centrifugal force resulting from the velocity energy, and the weight difference of a to-be-processed object, and carries out two-phase separation into the fine grain part b and the coarse grain part a. The lower end opening of the overflow discharge pipe 133 provided in the shaft core portion of the cyclone main body 125 is positioned in the region of the fine granule b, and the earth and sand in the region of the fine granule b is further subjected to pressure of high pressure air for sediment transport Is discharged from the overflow discharge pipe 133.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、高濃度浚渫船、グラブ浚渫船等で浚渫した浚渫土砂を空気圧送により揚土する過程でサイクロンによって分級する浚渫土砂分級システム及びその装置に関するものである。   The present invention relates to a dredged sand classification system and apparatus for classifying dredged sand dredged by a high-concentration dredger, a grab dredger or the like by a cyclone in a process of being pumped by pneumatic feeding.

従来、河川・港湾を維持するために、航路や河口に堆積した土砂を浚渫船により浚渫し、その土砂を埋立・海洋投棄することが行われていたが、新たな埋立地が環境問題等で造れなくなってきたこと、および浚渫土砂の海洋投棄が規制されたため、大量の浚渫土砂を投棄する場所の確保が緊急の課題になっている。   Conventionally, in order to maintain rivers and harbors, the sediment deposited in the channel and estuary has been dredged by dredgers, and the sediment has been landfilled and dumped into the ocean. Because it has disappeared and the ocean dumping of dredged soil has been regulated, securing a place to dump a large amount of dredged soil has become an urgent issue.

一方、沿岸流などによって海浜が侵食され、砂浜が陸地側に向かってどんどん後退して自然環境の悪化を招いている所もある。また、防潮堤などによって閉鎖された閉鎖海域では、好気性の微生物が増殖して水中や汚泥層の酸素を大量に消費するため、魚介類が死滅するなどの問題がある。   On the other hand, there are places where beaches are eroded by coastal currents and sandy beaches retreat steadily toward the land, causing deterioration of the natural environment. Moreover, in a closed sea area closed by a seawall or the like, aerobic microorganisms multiply and consume a large amount of oxygen in the water and sludge layer, and there is a problem that fish and shellfish are killed.

また、近年では、ダム、湖水、河川、閉鎖海域、あるいは養殖場などの水質を改善するために、これらの底部に堆積した汚泥などを改質、減容化することが積極的に行われている(例えば、特許文献1参照。)。   In recent years, in order to improve the water quality of dams, lakes, rivers, closed seas, or farms, sludge accumulated at the bottom has been actively modified and reduced in volume. (For example, refer to Patent Document 1).

即ち、図10に示すように、浄化対象水域としてのダム16からポンプ浚渫船11の吸引ポンプ17によって底泥を連続して吸引し、底泥送給管18を介して振動フルイ12に送給する。振動フルイ12は、ポンプ浚渫船11から送給された底泥を底泥ホッパ20で受け取り、ここで、底泥から砂や礫、遊木、ゴミなどの異物を除去し、泥水を排出して泥水タンク21に貯留する。そして、泥水タンク21に貯留された泥水をポンプ22によって泥水送給管23を介して三相サイクロン13に送給する。   That is, as shown in FIG. 10, the bottom mud is continuously sucked from the dam 16 as the purification target water area by the suction pump 17 of the pump dredger 11 and fed to the vibrating fluid 12 through the bottom mud feed pipe 18. . The vibration fluid 12 receives the bottom mud sent from the pump dredger 11 by the bottom mud hopper 20, removes foreign matters such as sand, gravel, freewood and trash from the bottom mud, and discharges the mud to the muddy water tank. Store in 21. Then, the muddy water stored in the muddy water tank 21 is supplied to the three-phase cyclone 13 through the muddy water supply pipe 23 by the pump 22.

三相サイクロン13では、各円筒状容器24内に流入した泥水が内部で強い旋回流を生じて遠心分離によって大きい粒径の粒子が側壁に飛ばされて分離される一方、中心部には遠心分離機能で分離しきれない小さい粒径の粒子が多数遊離し、ここに加圧水が導入されて多くのミクロ気泡が発生して微粒径粒子や有機分などが付着する。   In the three-phase cyclone 13, the muddy water flowing into each cylindrical container 24 generates a strong swirl flow inside, and particles having a large particle size are blown to the side wall and separated by centrifugal separation. A large number of particles having a small particle size that cannot be separated due to the function are liberated, and pressurized water is introduced therein to generate a large number of microbubbles, and fine particle particles, organic components, and the like adhere thereto.

そして、壁面に遠心分離された粒径の大きい粒子は、壁面を伝って重力落下し、排砂タンク26へ排出される一方、微粒径粒子や有機分は、付着したミクロ気泡により上部へ上がり、円筒状集合容器25へ流出する。また、この円筒状集合容器25で遠心分離によって確実に分離され得なかった大きい粒径の粒子と微粒径土砂、有機分、ミクロ気泡を含んだスラリー原液とに分離し、大きい粒子を排砂タンク26へ、スラリー原液を自己フィルタ14へ供給する。すなわち、三相サイクロン13にて、泥水を遠心力分離作用によって所定粒径(0.075mm)より大きい砂礫と所定粒径以下のシルトや有機物を含んだスラリー原液とに分級する。   The particles having a large particle diameter that have been centrifuged on the wall surface fall along the wall surface by gravity and are discharged to the sand removal tank 26, while the fine particle particles and organic components rise upward due to the attached micro bubbles. Then, it flows out into the cylindrical collecting container 25. In addition, the cylindrical collection container 25 separates the large particles, which could not be reliably separated by centrifugation, into a slurry stock solution containing fine particle soils, organic components, and microbubbles, and the large particles are discharged into the sand. The slurry stock solution is supplied to the tank 26 to the self filter 14. That is, in the three-phase cyclone 13, the mud is classified into a gravel having a particle size larger than a predetermined particle size (0.075 mm) and a slurry stock solution containing silt or organic matter having a particle size equal to or smaller than a predetermined particle size by centrifugal force separation.

この排砂タンク26では、内部に溜まった水分の上澄水をスラリー原液排出管33に移送することで、排砂タンク26から排出される大きな砂礫(粒径が0.075mmより大きい砂礫)の含水量を50%程度に調整している。そして、排砂タンク26から排出された大きな砂礫は、図示しないトラックなどによってダム16よりも下流側の河川に戻される。   In this waste sand tank 26, the supernatant water accumulated inside is transferred to the slurry stock solution discharge pipe 33, thereby containing large gravel (sand gravel having a particle size larger than 0.075 mm) discharged from the waste sand tank 26. The amount of water is adjusted to about 50%. The large gravel discharged from the sand discharge tank 26 is returned to the river downstream of the dam 16 by a truck (not shown).

一方、自己フィルタ14へ供給されたスラリー原液は、途中で凝集剤注入装置51によりスラリー原液に対して凝集剤が注入され、ミキサー55によって攪拌することで、スラリー原液中の懸濁物質が相互に凝集するのを促進させる。そして、自己フィルタ14では、スラリー原液を各原液供給ノズル46から上向流として処理槽41内に流入すると、処理槽41内を上昇するスラリー原液中の懸濁物質の一部が沈降して処理槽41内の下方領域に懸濁物質濃度が高い濃厚スラリー層が形成され、スラリー原液を各原液供給ノズル46から上向流がこの濃厚スラリー層を通過することで極めて清澄化された上澄液(濁度が20ppm以下)が処理槽41内を上昇し、上澄液放出口42から放出されて送給管15によってダム16に戻される。   On the other hand, the slurry stock solution supplied to the self-filter 14 is injected with a flocculant into the slurry stock solution by the flocculant injection device 51 on the way, and stirred by the mixer 55, so that the suspended substances in the slurry stock solution are mutually exchanged. Promotes agglomeration. In the self-filter 14, when the slurry stock solution flows into the treatment tank 41 as an upward flow from each stock solution supply nozzle 46, a part of the suspended substance in the slurry stock solution rising in the treatment tank 41 is settled and processed. A concentrated slurry layer having a high concentration of suspended solids is formed in the lower region in the tank 41, and the supernatant liquid is extremely clarified by passing the slurry stock solution from each stock solution supply nozzle 46 through the concentrated slurry layer. (Turbidity is 20 ppm or less) rises in the treatment tank 41, is discharged from the supernatant discharge port 42, and is returned to the dam 16 by the feeding pipe 15.

一方、処理槽41内の底部には、スラリー原液中の懸濁物質が沈降・堆積することによって堆積スラリー層が形成され、堆積スラリー(含水率85%以下)が堆積スラリー排出部47によって排出される。   On the other hand, a sedimented slurry layer is formed on the bottom of the processing tank 41 by sedimentation and deposition of suspended substances in the slurry stock solution, and the deposited slurry (moisture content of 85% or less) is discharged by the deposited slurry discharge unit 47. The

この場合、堆積スラリーは、堆積スラリー排出部47によって連続して、あるいは定期的に排出され、排出管61、排泥ポンプ62を介して脱水汚泥ホッパ64に送られ、脱水汚泥が搬送トラック66で再処理場に搬送される。再処理場では、脱水汚泥に対して有機物除去処理や固化処理などを施して再利用可能なものとする。この場合、有機物除去処理方法としては、焼却、高温好気発酵、比重差による分別後にコンポスト化などがある。また、固化処理を施した後の利用方法としては、埋立材やコンクリート骨材があり、また、河川に放流することもできる。
特開2001−20318号公報(第7−8頁、図1)
In this case, the accumulated slurry is continuously or periodically discharged by the accumulated slurry discharge unit 47 and is sent to the dewatered sludge hopper 64 via the discharge pipe 61 and the sludge pump 62. It is transported to the reprocessing plant. In the reprocessing plant, the dehydrated sludge can be reused by applying organic matter removal treatment or solidification treatment. In this case, the organic matter removal treatment method includes incineration, high-temperature aerobic fermentation, composting after fractionation by specific gravity difference, and the like. Moreover, as a utilization method after performing a solidification process, there are a landfill material and a concrete aggregate, and it can also be discharged into a river.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-20318 (page 7-8, FIG. 1)

しかし、上記特許文献1の発明は、次のような問題を抱えている。即ち、
(a) 特許文献1の発明は、ポンプ浚渫船11から送給された底泥を振動フルイ12によって砂や礫、遊木、ゴミなどの異物を除去し、泥水を、一旦、泥水タンク21に貯留する。そして、泥水タンク21に貯留された泥水をポンプ22によって泥水送給管23を介してサイクロン13に送給するため、泥水を貯留する泥水タンク21を必要とするばかりでなく、泥水を送給する泥水ポンプ22を必要とするため、その分の設備コストが嵩むという問題がある。
However, the invention of Patent Document 1 has the following problems. That is,
(A) In the invention of Patent Document 1, the bottom mud fed from the pump dredger 11 removes foreign matters such as sand, gravel, freewood, and garbage from the vibration sieve 12 and the mud is once stored in the mud tank 21. . And since the muddy water stored in the muddy water tank 21 is supplied to the cyclone 13 via the muddy water supply pipe 23 by the pump 22, not only the muddy water tank 21 for storing muddy water but also the muddy water is supplied. Since the muddy water pump 22 is required, there is a problem that the equipment cost increases accordingly.

(b) 一方、分級の対象になっている河口付近や閉鎖海域などの土砂は、比較的砂分が多い。このように比較的砂分が多い土砂を土砂スラリーにして管路輸送する場合は、管路輸送の途中で砂分が分離して管路の底部に沈降し易いため、輸送速度によっては砂が管底部分に堆積し、管閉鎖に至る危険がある。管閉鎖に至らない場合でも土砂スラリーの濃度が不規則、かつ、大きく変動するため、安定した分級効果が得られない。   (B) On the other hand, earth and sand in the vicinity of the estuary and in the closed sea area that are subject to classification have a relatively large amount of sand. When soil with a relatively high sand content is made into sediment slurry and transported in a pipeline, the sand tends to separate and settle at the bottom of the pipeline during the pipeline transport. There is a risk of depositing on the bottom of the tube, leading to tube closure. Even when the pipe does not close, the concentration of the earth and sand slurry is irregular and greatly fluctuates, so that a stable classification effect cannot be obtained.

このため、従来のサイクロン型土砂分級装置では、サンドポンプへ土砂スラリーを投入する前段に攪拌槽を設けて土砂スラリーを十分に攪拌し、砂分の分離沈降を防いだ上でサンドポンプに投入している。そして、輸送中の砂分沈降及び堆積による管閉鎖を避けるため、少なくとも投入土砂スラリーの堆積限界速度を上回る流速を生ぜしめる吐出能力を持たせている。このため、サンドポンプの大型化が避けられなかった。   For this reason, in the conventional cyclone-type earth and sand classifier, a sand tank is provided before the earth and sand slurry is put into the sand pump, and the earth and sand slurry is sufficiently stirred to prevent separation and settling of the sand and then put into the sand pump. ing. And in order to avoid the pipe | tube closure by sand sedimentation and sedimentation during conveyance, it has the discharge capability which produces the flow velocity which exceeds the deposition limit speed | rate of an input soil sand slurry at least. For this reason, the enlargement of the sand pump was inevitable.

(c) また、土砂の分級性能を向上させるためには、土砂のスラリー濃度を低くする必要がある。必要であれば大量の加水をする必要がある。しかし、この場合には、分級処理後に大量の余水が発生するため、余水を処理する水処理費用が多大となる。   (C) Moreover, in order to improve the classification performance of earth and sand, it is necessary to reduce the slurry concentration of earth and sand. If necessary, it is necessary to add a large amount of water. However, in this case, since a large amount of residual water is generated after the classification treatment, the cost of water treatment for treating the residual water becomes large.

本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであり、その目的とするところは、浚渫船から高濃度で送給される浚渫泥を、泥水タンクなどの貯留槽に貯留することなく、空気圧送システムにて直接、サイクロン型分級装置に導入し、高効率で砂礫とシルト粘土に分級する空気圧送システム利用の浚渫土砂分級方法及び装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such conventional problems, and the object of the present invention is to store mud mud fed at a high concentration from a dredger in a storage tank such as a mud tank. Therefore, the present invention is to provide a dredged sand classification method and apparatus using a pneumatic feeding system that is directly introduced into a cyclone type classifier by a pneumatic feeding system and classifies into gravel and silt clay with high efficiency.

上記の課題を解決するため、請求項1に記載の本発明は、浚渫した軟泥状の土砂を空気圧送し、土砂圧送管内で土砂プラグの形成と崩壊とを繰り返し、乱流状態で圧送される土砂プラグを逆円錐形のサイクロン本体内に導入し、その速度エネルギーに起因する遠心力と被処理物の重量差を利用して細粒分と粗粒分とに二相分離するとともに、前記サイクロン本体の軸芯部に設けたオーバーフロー排出管の下端開口部を細粒分の領域に位置させ、更に、この細粒分の領域の土砂を土砂圧送用の高圧空気の圧力を利用して前記オーバーフロー排出管から吐出させることを特徴とする空気圧送システム利用の浚渫土砂分級システムである。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention according to claim 1 is configured to pneumatically feed dredged soft mud-like earth and sand, repeatedly form and collapse the earth-and-sand plug in the earth-and-sand feeding pipe, and be pumped in a turbulent state. The earth and sand plug is introduced into the inverted conical cyclone body, and the centrifugal force caused by the velocity energy and the weight difference between the objects to be processed are used to separate the two phases into fine and coarse particles. The lower end opening of the overflow discharge pipe provided in the shaft core part of the main body is positioned in the fine-grained area, and further, the overflow in the fine-grained area using the pressure of high-pressure air for sediment transport It is a dredged soil classification system using a pneumatic feeding system characterized by discharging from a discharge pipe.

請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の空気圧送システム利用の浚渫土砂分級システムにおいて、前記土砂圧送管に注水管を設ける一方、前記サイクロン本体及びオーバーフロー排出管を具備するサイクロン型分級装置によって分級された粗粒分と細粒分とをそれぞれ固液分離し、その時に発生する上澄水の一部を前記注水管への注水に循環使用することを特徴とする空気圧送システム利用の浚渫土砂分級システムである。   The present invention described in claim 2 is a dredged sand classification system using a pneumatic feeding system according to claim 1, wherein a water injection pipe is provided in the earth and sand pressure feeding pipe, while a cyclone type having the cyclone body and an overflow discharge pipe. Use of pneumatic feeding system characterized in that the coarse and fine fractions classified by the classifier are separated into solid and liquid, and a part of the supernatant water generated at that time is circulated and used for pouring into the water injection pipe. This is a dredged soil classification system.

請求項3に記載の本発明は、逆円錐形のサイクロン本体の軸芯部にオーバーフロー排出管を具備すると共に、サイクロン本体内に導入した土砂プラグを、その速度エネルギーに起因する遠心力と被処理物の重量差を利用して細粒分と粗粒分とに二相分離するようにしたサイクロン型分級装置において、前記オーバーフロー排出管の下端開口部を細粒分の領域に位置させると共に、前記オーバーフロー排出管の下端部にフローセパレーターを具備し、該フローセパレーターを、前記オーバーフロー排出管と一部重複するように設けた筒体と、該筒体の下部に隙間を持たせて設けた反転用の底部とから構成させたことを特徴とする浚渫土砂分級装置である。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an overflow discharge pipe in the shaft core portion of the inverted conical cyclone main body, and the earth and sand plug introduced into the cyclone main body is subjected to centrifugal force due to velocity energy and to-be-processed. In the cyclone type classifier that uses a weight difference of the product to separate into two phases into a fine particle and a coarse particle, the lower end opening of the overflow discharge pipe is located in the fine particle region, and A flow separator is provided at the lower end of the overflow discharge pipe, and the flow separator is provided so as to partially overlap the overflow discharge pipe, and for reversal provided with a gap at the bottom of the cylinder. It is the dredged soil classification apparatus characterized by comprising from the bottom part of this.

請求項4に記載の本発明は、前記オーバーフロー排出管の下端部に設けたフローセパレーターの筒体を、二相分離された細粒分と粗粒分との境目に位置させることを特徴とする請求項3記載の浚渫土砂分級装置である。   The present invention according to claim 4 is characterized in that the cylindrical body of the flow separator provided at the lower end of the overflow discharge pipe is located at the boundary between the two-phase separated fine particles and coarse particles. 4. A dredged sand classification apparatus according to claim 3.

請求項5に記載の本発明は、前記オーバーフロー排出管を、テレスコープ状に形成すると共に、前記オーバーフロー排出管の下部開口が細粒分の領域に位置するように長さ調整するようにしたことを特徴とする請求項3記載の浚渫土砂分級装置である。   In the present invention according to claim 5, the overflow discharge pipe is formed in a telescope shape, and the length is adjusted so that the lower opening of the overflow discharge pipe is located in a region of fine particles. The dredged soil classification apparatus according to claim 3.

(a) 上記のように、請求項1に記載の本発明は、浚渫した軟泥状の土砂を空気圧送し、土砂圧送管内で土砂プラグの形成と崩壊とを繰り返し、乱流状態で圧送される土砂プラグを逆円錐形のサイクロン本体内に導入し、その速度エネルギーに起因する遠心力と被処理物の重量差を利用して細粒分と粗粒分とに二相分離するとともに、前記サイクロン本体の軸芯部に設けたオーバーフロー排出管の下端開口部を細粒分の領域に位置させ、更に、この細粒分の領域の土砂を土砂圧送用の高圧空気の圧力を利用して前記オーバーフロー排出管から吐出させる。これらの手段を用いることにより、土砂圧送管の途中で粗粒分(砂)の沈降及び堆積による管路閉鎖の危険が少なく、安定したスラリー濃度で土砂を搬送することができ、分級装置であるサイクロン型分級装置において安定した分級を行うことができる。また、空気圧送の特性により、比較的少ない圧力損失で浚渫地点から分級装置であるサイクロン型分級装置までの長距離輸送が可能である。   (A) As described above, the present invention according to claim 1 pneumatically feeds dredged soft mud-like earth and sand, repeatedly forms and collapses the earth-and-sand plug in the earth-and-sand feeding pipe, and is pumped in a turbulent state. The earth and sand plug is introduced into the inverted conical cyclone body, and the centrifugal force caused by the velocity energy and the weight difference between the objects to be processed are used to separate the two phases into fine and coarse particles. The lower end opening of the overflow discharge pipe provided in the shaft core part of the main body is positioned in the fine-grained area, and further, the overflow in the fine-grained area using the pressure of high-pressure air for sediment transport Discharge from the discharge pipe. By using these means, there is little risk of pipe closing due to sedimentation and accumulation of coarse particles (sand) in the middle of the sediment transport pipe, and the sediment can be transported at a stable slurry concentration. Stable classification can be performed in a cyclone classifier. In addition, due to the characteristics of pneumatic feeding, long distance transportation from a dredging point to a cyclone type classifying device, which is a classifying device, is possible with relatively little pressure loss.

また、本発明は、浚渫地点から分級処理地点までの搬送手段として従来使用している空気圧送装置を、そのままサイクロン型分級装置への土砂スラリー注入手段として兼用させている。従って、サンドポンプなどの土砂スラリー注入手段を、別途、用意する必要がなく、設備費などを抑制することが可能となる。   Further, in the present invention, the pneumatic feeding device conventionally used as the conveying means from the dredging point to the classification processing point is also used as the soil slurry injection means to the cyclone type classifying device as it is. Therefore, it is not necessary to separately prepare earth and sand slurry injection means such as a sand pump, and it is possible to suppress equipment costs and the like.

また、上記サイクロン型分級装置では、サイクロン接線方向に土砂プラグが注入され、その際に発生する強い遠心力によって重い粒子や大きな粒子がサイクロン壁面に寄り、軽い粒子や微細な粒子がサイクロンの中心付近に寄る。この効果を利用して粗粒分(砂)と細粒分(泥水)の分級を容易に行うことができる。   In the cyclone classifier, earth and sand plugs are injected in the tangential direction of the cyclone, and heavy particles and large particles move toward the cyclone wall due to the strong centrifugal force generated at that time, and light and fine particles are near the center of the cyclone. Stop by. This effect can be used to easily classify coarse particles (sand) and fine particles (muddy water).

空気圧送システムを利用すれば、搬送用の圧縮空気により土砂圧送管内に生成される土砂プラグの移動速度は、特許文献1で示される送泥ポンプによる泥水輸送速度の数倍の高速となる。移動速度が高い程、強い遠心力が得られ、高い分級効果が得られる。空気圧送システムを利用するメリットがここにもある。   If a pneumatic feeding system is used, the moving speed of the earth and sand plug produced | generated in the earth and sand pressure sending pipe with the compressed air for conveyance will become a high speed several times the mud water conveyance speed by the mud feeding pump shown by patent document 1. FIG. The higher the moving speed, the stronger centrifugal force is obtained and the higher classification effect is obtained. This is another advantage of using a pneumatic feeding system.

(b) また、請求項2に記載の本発明は、前記土砂圧送管に注水管を設ける一方、前記サイクロン本体及びオーバーフロー排出管を具備するサイクロン型分級装置によって分級された粗粒分と細粒分とをそれぞれ固液分離し、その時に発生する上澄水の一部を前記注水管への注水に循環使用するため、土砂分級時の泥水濃度を低下させることができるとともに、余水が少なくなることから余水処理費用の増加を防ぐことができる。   (B) Further, in the present invention according to claim 2, coarse particles and fine particles classified by a cyclone classifier having a water injection pipe in the earth and sand pressure feeding pipe and having the cyclone main body and an overflow discharge pipe are provided. The liquid is separated into solid and liquid, and a part of the supernatant water generated at that time is circulated and used for water injection into the water injection pipe, so that the muddy water concentration at the time of earth and sand classification can be reduced and the remaining water is reduced. Therefore, it is possible to prevent an increase in wastewater treatment costs.

(c) また、請求項3に記載の本発明は、逆円錐形のサイクロン本体の軸芯部にオーバーフロー排出管を具備すると共に、サイクロン本体内に導入した土砂プラグを、その速度エネルギーに起因する遠心力と被処理物の重量差を利用して細粒分と粗粒分とに二相分離するようにしたサイクロン型分級装置において、前記オーバーフロー排出管の下端開口部を細粒分の領域に位置させると共に、前記オーバーフロー排出管の下端部にフローセパレーターを具備し、該フローセパレーターを、前記オーバーフロー排出管と一部重複するように設けた筒体と、該筒体の下部に隙間を持たせて設けた反転用の底部とから構成させたため、一旦、サイクロン型分級装置によって分級された粗粒分が、注入速度変動により中心付近に再移動することを防ぎ、分級効果を安定化させる効果を有する。   (C) Further, the present invention according to claim 3 is provided with the overflow discharge pipe in the shaft core portion of the inverted conical cyclone main body, and the earth and sand plug introduced into the cyclone main body is caused by the velocity energy. In the cyclone type classifier that uses the centrifugal force and the weight difference between the workpieces to separate into two phases of fine and coarse particles, the lower end opening of the overflow discharge pipe is in the fine particle region. A cylinder having a flow separator at a lower end of the overflow discharge pipe, the flow separator being provided so as to partially overlap the overflow discharge pipe, and a gap at a lower portion of the cylinder. Therefore, the coarse particles once classified by the cyclone type classifier are prevented from moving again to the vicinity of the center due to fluctuations in the injection speed. The classifying effect has the effect of stabilizing.

(d) また、請求項4に記載の本発明は、前記オーバーフロー排出管の下端部に設けたフローセパレーターの筒体を、二相分離された細粒分と粗粒分との境目に位置させたため、細粒分の排出時に細粒分と粗粒分との混合を回避し、細粒分のみを効率的に排出することができる。   (D) Further, the present invention according to claim 4 is characterized in that the cylinder of the flow separator provided at the lower end of the overflow discharge pipe is positioned at the boundary between the two-phase separated fine particles and coarse particles. Therefore, mixing of the fine particles and the coarse particles can be avoided when discharging the fine particles, and only the fine particles can be efficiently discharged.

(e) 請求項5に記載の本発明は、前記オーバーフロー排出管を、テレスコープ状に形成すると共に、前記オーバーフロー排出管の下部開口が細粒分の領域に位置するように長さ調整するようにしたため、細粒分の排出時に細粒分と粗粒分との混合を回避し、細粒分のみを効率的に排出することができる。   (E) In the present invention according to claim 5, the overflow discharge pipe is formed in a telescope shape, and the length is adjusted so that the lower opening of the overflow discharge pipe is positioned in the region of fine particles. Therefore, when the fine particles are discharged, mixing of the fine particles and the coarse particles can be avoided, and only the fine particles can be discharged efficiently.

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る浚渫土砂分級システムを実現するための概略構成図であり、土砂搬送手段としての空気圧送装置110と、分級手段としてのサイクロン型分級装置(以下、ソイルサイクロンという)111と、固液分離手段としての沈殿槽112及び止砂ピット集水桝113を具備している。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram for realizing a dredged soil classification system according to the present invention, and includes a pneumatic feeder 110 as a sediment transport means and a cyclone type classifier (hereinafter referred to as a soil cyclone) 111 as a classification means. And a sedimentation tank 112 as a solid-liquid separation means and a sand pit catchment basin 113.

図2に示すように、空気圧送装置110は、攪拌装置114を備えた横長の耐圧タンク115を具備している。この耐圧タンク115の上部には、図示しないグラブ浚渫船によって浚渫された底泥(土砂)Sを投入する土砂投入ホッパー116と、高圧空気Aを導入する高圧空気導入管117が設けられている。一方、この耐圧タンク115の下部には、耐圧タンク115内の土砂Sをソイルサイクロン111に向けて送出する土砂圧送管118が設けられている。   As shown in FIG. 2, the pneumatic feeding device 110 includes a horizontally long pressure-resistant tank 115 having a stirring device 114. An upper part of the pressure tank 115 is provided with a soil and sand injection hopper 116 for introducing bottom mud (earth and sand) S dredged by a grab dredger (not shown), and a high-pressure air introduction pipe 117 for introducing high-pressure air A. On the other hand, an earth-and-sand pressure feeding pipe 118 for delivering earth and sand S in the pressure-resistant tank 115 toward the soil cyclone 111 is provided below the pressure-resistant tank 115.

土砂投入ホッパー116は、その上部開口端に振動フルイ119を備えると共に、下方の出口部にバルブ120を備えている。また、土砂圧送管118は、耐圧タンク115の近傍にバルブ121を備えている。また、攪拌装置114は、図示しないモータによって回転される水平な回転軸122と、水平な回転軸122に対して交差する方向に設けた複数の攪拌翼123により構成されている。また、高圧空気導入管117もバルブ124を備えている。   The earth and sand charging hopper 116 includes a vibration fluid 119 at an upper opening end thereof and a valve 120 at a lower outlet portion. The earth and sand pressure feeding pipe 118 includes a valve 121 in the vicinity of the pressure tank 115. The stirring device 114 includes a horizontal rotating shaft 122 rotated by a motor (not shown) and a plurality of stirring blades 123 provided in a direction intersecting the horizontal rotating shaft 122. The high pressure air introduction pipe 117 is also provided with a valve 124.

図3に示すように、ソイルサイクロン111は、逆円錐状のサイクロン本体125と、テレスコープ式の内筒126と、フローセパレーター127により構成されている。そして、サイクロン本体125の下端部(アンダーフロー排出管)129に粗粒分貯留槽128を設けている。また、テレスコープ式の内筒126と、後述する曲管部137によってオーバーフロー排出管133を形成している。   As shown in FIG. 3, the soil cyclone 111 includes an inverted conical cyclone main body 125, a telescopic inner cylinder 126, and a flow separator 127. And the coarse particle storage tank 128 is provided in the lower end part (underflow discharge pipe) 129 of the cyclone main body 125. Further, an overflow discharge pipe 133 is formed by the telescope-type inner cylinder 126 and a curved pipe portion 137 described later.

サイクロン本体125は、上から下に進むにしたがって次第に直径が細るいわゆる逆円錐形状に形成されており、その中心線(図示せず)上にテレスコープ式の内筒126が設けられている。このテレスコープ式の内筒126は、固定筒130と可動筒131から形成されており、固定筒130の上端は、サイクロン本体125の甲板132の中心に設けた開口部に気密状に設けられている。可動筒131の下部開口の位置は、土砂の特性などにより適宜調整するようにしている。具体的には、細粒分の領域に位置させる。   The cyclone body 125 is formed in a so-called inverted conical shape that gradually decreases in diameter as it goes from top to bottom, and a telescoping inner cylinder 126 is provided on the center line (not shown). The telescope-type inner cylinder 126 is formed of a fixed cylinder 130 and a movable cylinder 131, and the upper end of the fixed cylinder 130 is provided in an airtight manner in an opening provided at the center of the deck 132 of the cyclone main body 125. Yes. The position of the lower opening of the movable cylinder 131 is appropriately adjusted according to the characteristics of the earth and sand. Specifically, it is positioned in the region for fine grains.

フローセパレーター127は、円筒状の側壁(筒体)134と反転用の底壁(底部)135により形成されている。反転用の底壁135は、陣笠状に形成された上、テレスコープ式の内筒126の中心に設けた昇降稈136の下部に取り付けられている。この昇降稈136は、テレスコープ式の内筒126に接続している曲管部137に設けられている雌ねじ部138に螺合しており、ハンドル139を回転させることによって昇降するようにしている。   The flow separator 127 is formed by a cylindrical side wall (tubular body) 134 and a bottom wall (bottom part) 135 for reversal. The reversing bottom wall 135 is formed in a Jinkasa shape, and is attached to a lower portion of a lifting / lowering rod 136 provided at the center of the telescopic inner cylinder 126. The elevating rod 136 is screwed into a female screw portion 138 provided in a curved pipe portion 137 connected to the telescope-type inner cylinder 126, and is moved up and down by rotating a handle 139. .

一方、上記円筒状の側壁134は、所定の直径に形成されている上、放射状に配した複数の支持板140によって可動筒131と一部重複するように可動筒131及び反転用の底壁135に取り付けられている。更に詳しく説明すると、上記円筒状の側壁134は、粗粒分と細粒分との境目に位置させることが肝要である。   On the other hand, the cylindrical side wall 134 is formed to have a predetermined diameter, and the movable cylinder 131 and the inversion bottom wall 135 are partially overlapped with the movable cylinder 131 by a plurality of support plates 140 arranged radially. Is attached. More specifically, it is important that the cylindrical side wall 134 is located at the boundary between the coarse particles and the fine particles.

また、サイクロン本体125の側面には、土砂導入管141がサイクロン本体125の接線方向に取り付けられている。また、サイクロン本体125の下部には、分級された粗粒分を一時的に貯留するための壺状の粗粒分貯留槽128が設けられている。この貯留槽粗粒分貯留槽128には、粗粒分排出管142が挿入されている。   In addition, the earth and sand introduction pipe 141 is attached to the side surface of the cyclone main body 125 in the tangential direction of the cyclone main body 125. In addition, a bowl-shaped coarse particle storage tank 128 for temporarily storing the classified coarse particles is provided at the lower portion of the cyclone main body 125. In this storage tank coarse particle storage tank 128, a coarse particle discharge pipe 142 is inserted.

ソイルサイクロン111のオーバーフロー排出管133にさらに別途用意するソイルサイクロン111を連結し、土砂圧送用の高圧空気力を利用し、数段に分けて分級するシステムとすることもできる。この方法によれば、さらに高い分級効果が得られる。   A separately prepared soil cyclone 111 is connected to the overflow discharge pipe 133 of the soil cyclone 111, and a high-pressure aerodynamic force for sediment transport can be used to classify the system into several stages. According to this method, a higher classification effect can be obtained.

図4に示すように、沈殿槽112は、既に説明したソイルサイクロン111と同様にサイクロン状に形成されており、逆円錐形の沈殿槽本体145には、接線方向に泥水注入管146を設け、ソイルサイクロン125によって分級された細粒分(泥水)bを導入するようにしている。   As shown in FIG. 4, the sedimentation tank 112 is formed in a cyclone shape similar to the already-described soil cyclone 111, and the inverted conical sedimentation tank body 145 is provided with a muddy water injection pipe 146 in the tangential direction, Fine particles (muddy water) b classified by the soil cyclone 125 are introduced.

この沈殿槽本体145の中心部には、多孔板により形成された有底の整流筒147及び148が二重に設けられている。これらの整流筒147及び148は、本体145の甲板149の下面に設けられている。なお、小径の整流筒148の上部は、開口になっている。また、この甲板149の上面には、有蓋の排気筒150が設けられており、その側面には、複数の排気口151が設けられている。また、沈殿槽本体145には、小径の整流筒148の中心にサイフォン式の排水管152を設けており、沈殿槽本体145内の上澄水wを排水するようにしている。   In the center of the sedimentation tank main body 145, bottomed flow straightening tubes 147 and 148 formed by a perforated plate are provided in a double manner. These rectifying cylinders 147 and 148 are provided on the lower surface of the deck 149 of the main body 145. Note that the upper portion of the small-diameter rectifying cylinder 148 is an opening. A covered exhaust tube 150 is provided on the upper surface of the deck 149, and a plurality of exhaust ports 151 are provided on the side surface thereof. Further, the sedimentation tank main body 145 is provided with a siphon-type drain pipe 152 at the center of a small-diameter rectifying cylinder 148 so that the supernatant water w in the sedimentation tank main body 145 is drained.

更に、沈殿槽本体145の下端部には、沈殿槽本145の下部に沈殿した細粒子(シルト・粘土)nを排出する排土管153が設けられている。この排土管153のバルブ154は、排土管153内に設けたお碗形のフレキシブルな弁膜155と、球形状の弁体156により構成され、球形状の弁体156を前進させてお碗形の弁膜155を排土管153の内面に押圧することによって排土管153を閉塞し、球形状の弁体156を後退させることによって排土管153を開口させるようにしている。   Furthermore, the lower end portion of the settling tank main body 145 is provided with a soil discharge pipe 153 that discharges fine particles (silt / clay) n precipitated in the lower portion of the settling tank main body 145. The valve 154 of the earth discharge pipe 153 is composed of a bowl-shaped flexible valve membrane 155 provided in the earth discharge pipe 153 and a spherical valve body 156, and the spherical valve body 156 is advanced to advance the bowl-shaped valve body 156. By pressing the valve membrane 155 against the inner surface of the soil discharge pipe 153, the soil discharge pipe 153 is closed, and by retreating the spherical valve body 156, the soil discharge pipe 153 is opened.

ここで、弁膜としては、柔軟性と耐磨耗性を有するものであればよく、例えば、ゴム製のものや、ゴムを塗布した布帛製のものなどを挙げることができる。   Here, the valve membrane only needs to have flexibility and wear resistance, and examples thereof include a rubber product and a fabric product coated with rubber.

図5に示すように、止砂ピット集水桝113は、箱形のピット158内が仕切堰159によって仕切られており、集砂桝160には、ソウルサイクロン111によって分級された粗粒分aを導入する配管161が設けられ、集水桝162には、上澄水wを排出する排水管163が設けられている。   As shown in FIG. 5, the sand pit catchment pit 113 has a box-shaped pit 158 partitioned by a partition weir 159, and the sand catcher 160 has a coarse particle fraction a classified by the soul cyclone 111 a. The drainage pipe 163 for discharging the supernatant water w is provided in the catchment basin 162.

図1に戻って説明すると、空気圧送装置110とソイルサイクロン111とを連通する土砂圧送管118の途中には、注水管164が設けられている。この注水管164には、余水循環パイプ165が接続し、沈殿槽112及び止砂ピット集水桝113の上澄水wの一部、即ち、余水w’が供給されるようにしている。この余水循環パイプ165には、沈殿槽112及び止砂ピット集水桝113の排水管152及び163が接続されている。上澄水wの残りは、水処理装置167で最終処理された後、系外に放流される。水処理装置167へは、余水循環パイプ165に接続している配管168を経て余分な上澄水wを供給するようにしている。   Returning to FIG. 1, a water injection pipe 164 is provided in the middle of the earth and sand pressure feeding pipe 118 that communicates the pneumatic feeding device 110 and the soil cyclone 111. A sewage circulation pipe 165 is connected to the water injection pipe 164 so that a part of the supernatant water w, that is, the sewage w ′, is supplied to the settling tank 112 and the sand pit collecting tank 113. Drainage pipes 152 and 163 of the sedimentation tank 112 and the sand pit collecting tank 113 are connected to the remaining water circulation pipe 165. The remainder of the supernatant water w is finally treated by the water treatment device 167 and then discharged out of the system. Excess supernatant water w is supplied to the water treatment device 167 via a pipe 168 connected to the spill water circulation pipe 165.

次に、図示しないグラブ浚渫船によって浚渫された底土(土砂)の処理方法について説明する。   Next, a method for treating bottom soil (earth and sand) dredged by a grab dredger (not shown) will be described.

図2に示すように、図示しないグラブ浚渫船によって浚渫された底土(土砂)Sを振動フルイ119上に投入すると、振動フルイ119によつて遊木やゴミなどの大型の異物や大径の礫(図示せず)が除去された土砂Sが土砂投入ホッパー116を経て耐圧タンク115内に流入する。この耐圧タンク115内に流入した土砂Sは、攪拌装置114によって攪拌されて液相化し、土砂スラリーとなる。   As shown in FIG. 2, when soil (sand) S dredged by a grab dredger (not shown) is put on the vibration sieve 119, a large foreign substance such as a free tree or garbage or a large gravel (Fig. The earth and sand S from which (not shown) has been removed flows into the pressure tank 115 through the earth and sand injection hopper 116. The earth and sand S that has flowed into the pressure tank 115 is agitated by the agitating device 114 to become a liquid phase, and becomes an earth and sand slurry.

耐圧タンク115内に所定量の土砂Sを投入後、土砂投入ホッパー116のバルブ120を閉め、高圧空気供給管117のバルブ124を開くと、高圧空気供給管117から耐圧タンク115内に高圧空気Aが流入し、耐圧タンク115内の圧力が上昇する。耐圧タンク115内の圧力が定圧に達したところで土砂圧送管118のバルブ121を開くと、耐圧タンク115内の土砂スラリーが土砂圧送管118内に押し出され、ソイルサイクロン111に向けて圧送される。   When a predetermined amount of earth and sand S is introduced into the pressure tank 115, the valve 120 of the earth and sand injection hopper 116 is closed, and the valve 124 of the high pressure air supply pipe 117 is opened, and then the high pressure air A is introduced into the pressure tank 115 from the high pressure air supply pipe 117. Flows in and the pressure in the pressure tank 115 increases. When the valve 121 of the sediment pressure feeding pipe 118 is opened when the pressure in the pressure resistant tank 115 reaches a constant pressure, the sediment slurry in the pressure resistant tank 115 is pushed out into the sediment pressure feeding pipe 118 and is pumped toward the soil cyclone 111.

土砂スラリーは、図6に示すように、土砂圧送管118内でプラグ流、つまり、液相部(土砂プラグ)S’と気相部A’とが交互に流下する流れ、つまり、二相流を形成して移動する。土砂プラグS’の前面では、巻き波状の渦(図示せず)が発生し、土砂プラグS’の前面土砂を取り込んで攪拌しながら前進する。土砂圧送管118内の土砂プラグS’は、絶えず攪拌混合されながら土砂圧送管118の端部まで移動するため、砂分の分離予防効果があるばかりでなく、スラリー濃度安定効果もある。土砂の流下距離(搬送距離)が伸びるにつれてプラグ流は発達し、高速で土砂圧送管118のソイルサイクロン111に注入される。   As shown in FIG. 6, the earth and sand slurry is a plug flow in the earth and sand pressure feeding pipe 118, that is, a flow in which the liquid phase portion (earth and sand plug) S ′ and the gas phase portion A ′ flow alternately, that is, a two-phase flow. Form and move. In front of the earth and sand plug S ', a spiral wave-like vortex (not shown) is generated, and the earth and sand in front of the earth and sand plug S' is taken in and moved forward while stirring. Since the earth and sand plug S 'in the earth and sand pressure feeding pipe 118 moves to the end of the earth and sand pressure feeding pipe 118 while being constantly stirred and mixed, it not only has an effect of preventing the separation of sand, but also has an effect of stabilizing the slurry concentration. The plug flow develops as the sediment flow distance (conveyance distance) increases and is injected into the soil cyclone 111 of the sediment transport pipe 118 at a high speed.

図7に示すように、ソイルサイクロン111内に高速で流入した液相分(土砂プラグ)S’は、逆円錐状のサイクロン本体125に沿って螺旋を描きながら降下する間に遠心力が発生し、液相分(土砂プラグ)S’の中の粗粒分(砂)aは、サイクロン本体125の壁面近くに寄り、壁面に沿ってゆっくり降下する。   As shown in FIG. 7, the liquid phase component (sediment plug) S ′ that has flowed into the soil cyclone 111 at a high speed generates centrifugal force while descending while drawing a spiral along the inverted conical cyclone body 125. The coarse particle portion (sand) a in the liquid phase portion (earth and sand plug) S ′ approaches the wall surface of the cyclone main body 125 and slowly descends along the wall surface.

一方、細粒分(泥水)bは、サイクロン本体125の中央に押しやられる。このため、サイクロン本体125の下部には、粗粒分(砂)aが多くなり、その上部には、細粒分(泥水)bが溜まる。サイクロン本体125の中心に設けた内筒(オーバーフロー排出管)126は、サイクロン本体125内に流入した液相分(土砂プラグ)S’及び気相分A’のショートパスを防止する役目を持っている。   On the other hand, the fine particles (muddy water) b is pushed to the center of the cyclone main body 125. For this reason, the coarse part (sand) a increases in the lower part of the cyclone main body 125, and the fine part (muddy water) b accumulates in the upper part. An inner cylinder (overflow discharge pipe) 126 provided at the center of the cyclone main body 125 serves to prevent a short path of the liquid phase component (sand plug) S ′ and the gas phase component A ′ flowing into the cyclone main body 125. Yes.

液相部(土砂プラグ)S’の間欠的な流入によってサイクロン本体125内の土砂レベルが上昇し、内筒(オーバーフロー排出管)126の下部開口が泥水bによって塞がれると、図8に示すように、空気圧によって泥水bが内筒(オーバーフロー排出管)126から排出される。フローセパレーター127は、一旦、分級された粗粒分(砂)aが土砂プラグS’の脈動などによって再移動するのを防止する役目を持っている。   When the sediment level in the cyclone main body 125 rises due to intermittent inflow of the liquid phase part (sediment plug) S ′, and the lower opening of the inner cylinder (overflow discharge pipe) 126 is blocked by the muddy water b, it is shown in FIG. Thus, the muddy water b is discharged from the inner cylinder (overflow discharge pipe) 126 by the air pressure. The flow separator 127 has a function of preventing the classified coarse particle (sand) a from moving again due to the pulsation of the earth and sand plug S ′.

一方、図示しない計測装置で粗粒分貯留槽128に粗粒分が貯留されたことを感知した時点で図示しないポンプを駆動し、租粒分貯留槽128内に堆積した粗粒分(砂)aを排出管142から排出する(図9参照。)。   On the other hand, when a measuring device (not shown) senses that the coarse particles are stored in the coarse particle storage tank 128, a pump (not shown) is driven to deposit the coarse particles (sand) accumulated in the granular storage tank 128. a is discharged from the discharge pipe 142 (see FIG. 9).

図4に示すように、ソイルサイクロン111の内筒(オーバーフロー排出管)126から供給された泥水bは、沈殿槽112で固液分離され、細粒子(シルト・粘土)nが沈殿槽112の下部に沈殿し、その上に上澄水wが溜まる。この上澄水wは、サイフォン式の排水管152から排出される。沈殿槽112の下部に沈殿した細粒子(シルト・粘土)nは、バルブ154を、適宜、操作して取り出した後、例えば、最終処分場(図示せず)に投棄される。   As shown in FIG. 4, the muddy water b supplied from the inner cylinder (overflow discharge pipe) 126 of the soil cyclone 111 is solid-liquid separated in the sedimentation tank 112, and fine particles (silt / clay) n are in the lower part of the sedimentation tank 112. The supernatant water w accumulates on it. The supernatant water w is discharged from a siphon drainage pipe 152. Fine particles (silt / clay) n precipitated in the lower part of the settling tank 112 are taken out by appropriately operating the valve 154 and then dumped, for example, in a final disposal site (not shown).

一方、図5に示すように、粗粒分貯留槽128から供給された粗粒分(砂)aは、止砂ピット集水桝113の集砂桝160内に貯留される。その際、粗粒分(砂)a上の上澄水wは、仕切壁159を超えて隣の集水隣162に流入し、排水管163から排水される。集砂桝160内の砂aは、バックホーなどの土木作業機械によって取り出した後、例えば、流失した海浜に補充される。   On the other hand, as shown in FIG. 5, the coarse particle portion (sand) a supplied from the coarse particle storage tank 128 is stored in the sand collecting basin 160 of the sand stop pit water collecting basin 113. At that time, the supernatant water w on the coarse particle portion (sand) a flows over the partition wall 159 to the adjacent water collection side 162 and is drained from the drain pipe 163. The sand a in the sand collecting trough 160 is taken out by a civil engineering machine such as a backhoe, and then replenished to a lost beach, for example.

再度、図1に戻って説明すると、沈殿槽112及び止砂ピット集水桝113から排出された上澄水wの一部(余水)w’は、余水循環パイプ165を経て注水管164に供給される。この注水管164から土砂圧送管118内に導入された余水w’は、土砂圧送管118内で土砂プラグS’と攪拌され、土砂プラグS’のスラリー濃度が低下する。このため、ソイルサイクロン111内で粗粒分(砂)aと細粒分(泥水)bとの分級が、一層、向上する。   Referring back to FIG. 1 again, a part (surplus water) w ′ of the supernatant water w discharged from the settling tank 112 and the sand retention pit water collecting tank 113 is supplied to the water injection pipe 164 through the residual water circulation pipe 165. Is done. The residual water w 'introduced from the water injection pipe 164 into the earth and sand pressure feeding pipe 118 is stirred with the earth and sand plug S' in the earth and sand pressure feeding pipe 118, and the slurry concentration of the earth and sand plug S 'decreases. For this reason, classification of coarse fraction (sand) a and fine fraction (muddy water) b is further improved in the soil cyclone 111.

既に説明したように、上澄水wの残りは、水処理装置164によって最終処理された後、放流されるのであるが、本発明では、上澄水wの一部(余水)を循環して使用するため、水処理装置164によって最終処理する上澄水wの処理量を低減させることができる。   As already explained, the remainder of the supernatant water w is finally treated by the water treatment device 164 and then discharged. In the present invention, a part of the supernatant water w (surplus water) is circulated and used. Therefore, the processing amount of the supernatant water w to be finally processed by the water treatment device 164 can be reduced.

本発明に係る浚渫土砂分級システムを実現するための概略構成図である。It is a schematic block diagram for implement | achieving the dredged material classification system which concerns on this invention. 空気圧送装置の断面図である。It is sectional drawing of a pneumatic feeder. ソイルサイクロンの断面図である。It is sectional drawing of a soil cyclone. 沈殿槽(例)の断面図である。It is sectional drawing of a sedimentation tank (example). 止砂ピット集水桝(例)の断面図である。It is sectional drawing of a sand stop pit catchment basin (example). 土砂プラグの説明図である。It is explanatory drawing of a sediment plug. ソイルサイクロンによって土砂プラグを粗粒分(砂)と細粒分(泥水)に分級する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that an earth-and-sand plug is classified into a coarse particle part (sand) and a fine particle part (muddy water) with a soil cyclone. 空気圧を利用して細粒分(泥水)をオーバーフロー排出管から排出する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that a fine particle part (muddy water) is discharged | emitted from an overflow discharge pipe using an air pressure. ソイルサイクロンの下部にある粗粒分貯留槽から粗粒分(砂)を取り出す様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that a coarse particle part (sand) is taken out from the coarse particle storage tank in the lower part of a soil cyclone. 従来の水域浄化システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the conventional water purification system.

符号の説明Explanation of symbols

a 粗粒分
b 細粒分
S 土砂
S’ 土砂プラグ
111 サイクロン型分級装置
118 土砂圧送管
128 貯留部
138 内筒付き排出口
a Coarse grain b Fine grain S Sediment S 'Sediment plug 111 Cyclone classifier 118 Sediment pressure feeding pipe 128 Reservoir 138 Discharge port with inner cylinder

Claims (5)

浚渫した軟泥状の土砂を空気圧送し、土砂圧送管内で土砂プラグの形成と崩壊とを繰り返し、乱流状態で圧送される土砂プラグを逆円錐形のサイクロン本体内に導入し、その速度エネルギーに起因する遠心力と被処理物の重量差を利用して細粒分と粗粒分とに二相分離するとともに、前記サイクロン本体の軸芯部に設けたオーバーフロー排出管の下端開口部を細粒分の領域に位置させ、更に、この細粒分の領域の土砂を土砂圧送用の高圧空気の圧力を利用して前記オーバーフロー排出管から吐出させることを特徴とする空気圧送システム利用の浚渫土砂分級システム。 The dredged soft mud-like sediment is pneumatically fed, and the formation and collapse of the sediment plug is repeated in the sediment delivery pipe, and the sediment plug that is pumped in turbulent flow is introduced into the inverted conical cyclone body, and the velocity energy is The resulting centrifugal force and the weight difference between the workpieces are used for two-phase separation into fine and coarse particles, and the lower end opening of the overflow discharge pipe provided in the shaft core of the cyclone body is finely divided. In addition, the sand and sand classification using the pneumatic feeding system is characterized in that the fine sand and sand are discharged from the overflow discharge pipe using the pressure of the high-pressure air for sediment pressure feeding. system. 請求項1に記載の空気圧送システム利用の浚渫土砂分級システムにおいて、前記土砂圧送管に注水管を設ける一方、前記サイクロン本体及びオーバーフロー排出管を具備するサイクロン型分級装置によって分級された粗粒分と細粒分とをそれぞれ固液分離し、その時に発生する上澄水の一部を前記注水管への注水に循環使用することを特徴とする空気圧送システム利用の浚渫土砂分級システム。 In the dredged soil classification system using the pneumatic feeding system according to claim 1, a coarse particle fraction classified by a cyclone type classification device provided with a water injection pipe in the sediment pressure feeding pipe and having the cyclone main body and an overflow discharge pipe is provided. A fine sand classification system using a pneumatic feeding system, wherein fine particles are separated into solid and liquid, and a part of the supernatant water generated at that time is circulated and used for water injection into the water injection pipe. 逆円錐形のサイクロン本体の軸芯部にオーバーフロー排出管を具備すると共に、サイクロン本体内に導入した土砂プラグを、その速度エネルギーに起因する遠心力と被処理物の重量差を利用して細粒分と粗粒分とに二相分離するようにしたサイクロン型分級装置において、前記オーバーフロー排出管の下端開口部を細粒分の領域に位置させると共に、前記オーバーフロー排出管の下端部にフローセパレーターを具備し、該フローセパレーターを、前記オーバーフロー排出管と一部重複するように設けた筒体と、該筒体の下部に隙間を持たせて設けた反転用の底部とから構成させたことを特徴とする浚渫土砂分級装置。 In addition to having an overflow discharge pipe at the shaft core of the inverted cone cyclone body, the earth and sand plug introduced into the cyclone body is fine-grained using the centrifugal force due to its velocity energy and the weight difference between the objects to be processed. In a cyclone classifier that is separated into two phases into a fine particle and a coarse particle, the lower end opening of the overflow discharge pipe is positioned in the fine particle area, and a flow separator is provided at the lower end of the overflow discharge pipe. And the flow separator is composed of a cylinder provided so as to partially overlap the overflow discharge pipe, and a reversing bottom provided with a gap in the lower part of the cylinder. Dredged soil classification equipment. 前記オーバーフロー排出管の下端部に設けたフローセパレーターの筒体を、二相分離された細粒分と粗粒分との境目に位置させることを特徴とする請求項3記載の浚渫土砂分級装置。 4. The dredged sand classification apparatus according to claim 3, wherein a cylinder of a flow separator provided at a lower end portion of the overflow discharge pipe is positioned at a boundary between a fine particle portion and a coarse particle portion separated in two phases. 前記オーバーフロー排出管を、テレスコープ状に形成すると共に、前記オーバーフロー排出管の下部開口が細粒分の領域に位置するように長さ調整するようにしたことを特徴とする請求項3記載の浚渫土砂分級装置。
4. The bag according to claim 3, wherein the overflow discharge pipe is formed in a telescope shape, and the length is adjusted so that a lower opening of the overflow discharge pipe is located in a region of fine particles. Sediment classification equipment.
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