事例
RESULTS

土木泥水処理システム

土木泥水処理システムについて

概要

さまざまな建設現場の高濃度泥水が発生する現場において、脱水機(遠心分離機)を用いてそのまま発生泥水を短期間で水と泥土に分離することで廃棄物の総量削減、従来工法の泥水処理による待機時間の短縮化=経済性・施工性の向上など、従来には無かった画期的なシステムです。また、処理水(分離した水)は再利用する事も可能です。
土木泥水処理システムは、様々な泥水に対応したプラントを組み合わせて一連の処理を連続して行えるようにシステム化した工法です。

※矢板打込み工事のウォータージェット工法で発生する泥水処理は、「土木泥水再利用システム」として「NETIS」に登録されています。

従来技術との比較

従来工法の矢板打ち込み工事など、ウォータージェット工法で発生する泥水は、現場内に濁水処理設備を設置し、沈澱させ、上澄みを再利用している方法が多く見受けられます。しかし、ウォータージェット工法から発生する泥水量は、非常に多く高濃度の為、従来の濁水処理設備による方法では、沈澱しきれずに工事の施工ロス(沈殿待ち時間)や泥水の産廃費用が高額になるなど問題がありました。
本システムでは脱水機(遠心分離機)など、様々な泥水に対応したプラントを組み合わせて使用することにより、多種多様な工法で発生する泥水を短時間で水と泥土に分離し、分離した水(処理水)は高圧水に再利用可能な水質の水に現場内で短時間で連続的に生み出すことができるため、工事の施工ロスの改善、水道費用や泥水の産廃費用削減につながります。

汚泥減容化について

バキューム処理とのメリット・デメリット比較

  • 処理量が少ない場合 →  バキューム処理
  • 処理量が多い場合  →  汚泥減容化処理

(バキューム処理量が300㎥以上だとメリットを出せる可能性大!)


「無機汚泥」を脱水機(遠心分離機)によって脱水する利点

今までバキューム車等により廃棄されていた泥水には、水分が含まれており、脱水する事により水と泥土(固形物)に分離する事で廃棄物量を減らす事が可能です。

※減容化率はSS濃度と含水率により変わります。

ご相談内容

鋼矢板打込み工事でウォータージェットカッターを使用する際に発生する大量の泥水の産廃費用や水道費用を削減したい。

効 果

泥水再生処理プラントを稼動させることにより、常時1時間当たり約15㎥の泥水を再生することができました。また、泥水再生処理前の泥水と比較して約10分の1まで減容化しています。従来の濁水処理設備による方法に比べ、沈殿待ち時間がありませんので施工ロスが改善出来ます。

※脱水ケーキの含水率は土質により変わります。含水率が高い程、廃棄物量も増えてきます。

ご提案内容

この現場では1時間当りの水使用量(打設30分・熔接25分・段取換え5分)、ジェットカッター吐出量700ℓ/分と仮定すると30分×700ℓ/分=21,000ℓ/30分となります。
1時間当りの発生泥水量は打設時の30分しかありませんので、この30分間に発生した泥水を処理するようになります。発生泥水は釜場からポンプで泥水受け槽へ送水しますが、ポンプで送水する間に泥水が土中に染み込んでいくために推定泥水回収率0.7~0.8と仮定します。よって、処理対象となる泥水量は、21㎥/h×0.7~0.8=14.7~16.8㎥/h となります。
通常、ウォータージェットカッター工法での発生泥水濃度は2~20%(20,000~200,000mg/ℓ)ですが、弊社の脱水機(遠心分離機))は1%~25%まで処理が可能です。
今回の事前調査の結果から土質と発生泥水濃度が5%前後だったことを考慮し、脱水機(遠心分離機)(HS-500MW)と水槽を組み合わせた土木泥水再生利用システムでの処理をご提案致しました。

■プラントフロー図

配置は弊社で提案させて頂いております。(写真1)

写真1 現場全景

ジェットカッターから約22㎥/hの泥水が発生しています。(写真2)
泥水を釜場からポンプで汲み上げ泥水受け槽に送ります。(写真3)

泥水受け槽に溜まった泥水を脱水機(遠心分離機)に送る途中の配管へ高分子凝集剤を添加しながら脱水機に送ります。(写真4)
使用した脱水機は、HS-500MWです。(写真5)
この機械の処理能力は今回の泥水濃度5%では15㎥/hとなりました。
処理能力は土質や泥水濃度により変わりますが、同じ土質と仮定した場合に泥水濃度が低ければ処理能力は上がり、逆に泥水濃度が高くなると処理能力は下がります。

泥水は脱水機(遠心分離機)にて水と脱水ケーキ(分離された泥土)に分離され、処理水(分離された水)はウォータージェットカッター用水として再利用しました。(写真6)
一方、脱水機にて分離された脱水ケーキの含水率は43%となり、廃棄物として廃棄します。(写真7)

ご相談内容(2)

鋼矢板打込み工事のウォータージェットカッターを使用する際に発生する大量の泥水の産廃費用や水道費用を削減したい。

効果

泥水再生処理プラントを稼動させることにより、常時1時間当たり22㎥の泥水を再生することができました。また、泥水再生処理前の泥水と比較して約5.5分の1まで減容化しています。
従来の濁水処理設備による方法に比べ、沈殿待ち時間がありませんので施工ロスが改善出来ます。

ご提案内容

この現場では、1時間当りの水使用量(打設30分・熔接25分・段取換え5分)は、ジェットカッター吐出量900ℓ/分と仮定すると30分×900ℓ/分=27,000ℓ/30分となります。
1時間当りの発生泥水量は打設時の30分しかありませんので、この30分間に発生した泥水を処理するようになります。発生泥水は釜場からポンプで泥水受け槽へ送水しますが、ポンプで送水する間に泥水が土中に染み込んでいくために推定泥水回収率0.7~0.8と仮定します。よって、処理対象となる泥水量は、27㎥/h×0.7~0.8=18.9~21.6㎥/h となります。
今回の事前調査の結果から土質と発生泥水濃度が10%前後だったことを考慮し、脱水機(遠心分離機)(HS-500MW)と水槽を組み合わせた土木泥水再利用システムを2セットでの処理をご提案致しました。

■プラントフロー図

設備運転電力(三相200V) 150A×2セット

配置は弊社で提案させて頂いております。(写真1)

写真1  現場全景

ジェットカッターから約22㎥/hの泥水が発生しています。(写真2)
泥水を釜場からポンプで汲み上げ泥水受け槽に送ります。(写真3)

泥水受け槽に溜まった泥水を脱水機(遠心分離機)に送る途中の配管へ高分子凝集剤を添加しながら脱水機に送ります。(写真4)
使用した脱水機は、HS-500MWを2台です。この機械の処理能力は今回の泥水濃度10%では1台当たり12㎥/hになります。 (写真5)

泥水は脱水機(遠心分離機)にて水と脱水ケーキ(分離された泥土)に分離され、処理水(分離された水)はウォータージェットカッター用水として再利用しました。(写真6)
一方、脱水機にて分離された脱水ケーキの含水率は48%となり、廃棄物として廃棄します。(写真7)

弊社では、処理実施までのご提案資料作成・現地確認・薬品テストなどを無料で行っております。
お客様が納得できる処理方法をご提案するため、全国各地訪問させていただきます。

水処理参考事例

仮設脱水プラント

1.処理の目的

鋼管杭打設の際に発生する泥水から水を再利用出来るようにし、廃棄物は減容化する事を目的とする。

2.処理プラントの概要

  1. 処理条件 泥水濃度3%
  2. 処理能力 15㎥/h(泥水濃度、性状により変動あり)
  3. 工事期間 3ヵ月(8時間/日稼働)

3.効果

泥水は1時間当たり14.2㎥を再生し再利用する事が出来、脱水ケーキ(分離した泥土)は1時間当たり0.8㎥となり廃棄物量も1/19に減容化出来ました。

 

鋼管杭打設状況/釜場泥水状況

脱水機(遠心分離機)HS-500MW

処理水状況

脱水ケーキ状況(含水率42%)

仮設脱水プラント

1.処理の目的

コンクリート矢板打設の際に発生する泥水から水を再利用出来るようにし、廃棄物は減容化する事を目的とする。

2.処理プラントの概要

  1. 処理条件 泥水濃度2%
  2. 処理能力 20㎥/h(泥水濃度、性状により変動あり)
  3. 工事期間 3ヵ月(8時間/日稼働)

3.効果

泥水は1時間当たり19.2㎥を再生し再利用する事が出来、脱水ケーキ(分離した泥土)は1時間当たり0.8㎥となり廃棄物量も1/25に減容化出来ました。

 

コンクリート矢板打設状況/泥水受け槽

脱水機(遠心分離機)設置状況 HS-500MW

処理水状況(処理水受け槽)

処理水状況(処理水受け槽)

仮設脱水プラント

1.処理の目的

ジェットシートパイル打設の際に発生する泥水から水を再利用出来るようにし、廃棄物は減容化する事を目的とする。

2.処理プラントの概要

  1. 処理条件 泥水濃度3%
  2. 処理能力 20㎥/h(泥水濃度、性状により変動あり)
  3. 工事期間 1ヵ月(8時間/日稼働)

3.効果

泥水は1時間当たり18.8㎥を再生し再利用する事が出来、脱水ケーキ(分離した泥土)は1時間当たり1.2㎥となり廃棄物量も約1/17に減容化出来ました。

 

ジェットシートパイル打設状況

脱水機(遠心分離機)設置状況 HS-450MW

処理水状況(処理水受け槽)

脱水ケーキ状況(含水率48%)

仮設脱水プラント

1.処理の目的

パイラー/バイブロ打設の際に発生する泥水から水を再利用出来るようにし、廃棄物は減容化する事を目的とする。

2.処理プラントの概要

  1. 処理条件 泥水濃度2%
  2. 処理能力 20㎥/h(泥水濃度、性状により変動あり)
  3. 工事期間 1.5ヵ月(8時間/日稼働)

3.効果

泥水は1時間当たり19.3㎥を再生し再利用する事が出来脱水ケーキ(分離した泥土)は1時間当たり0.7㎥となり廃棄物量も約1/29に減容化出来ました。

 

パイラー/バイブロ打設状況

泥水汲み上げ状況

脱水機(遠心分離機)設置状況 HS-500MW

処理水状況(処理水受け槽)

脱水ケーキ状況(含水率40%)

仮設脱水プラント

1.処理の目的

推進工事の際に発生する泥水から水を再利用出来るようにし、廃棄物は減容化する事を目的とする。

2.処理プラントの概要

  1. 処理条件 泥水濃度5%
  2. 処理能力 10㎥/h(泥水濃度、性状により変動あり)
  3. 工事期間 1ヵ月(8時間/日稼働)

3.効果

泥水は1時間当たり19.2㎥を再生し再利用する事が出来、脱水ケーキ(分離した泥土)は1時間当たり0.8㎥となり廃棄物量も約1/13に減容化出来ました。

 

推進現場状況/泥水上げ状況

脱水機(遠心分離機)設置状況 HS-500MW

処理水状況(処理水受け槽)

脱水ケーキ状況(含水率35%)

仮設汚泥減容化プラント

1.処理の目的

ため池に堆積した汚泥の浚渫時に発生する汚泥をろ布の重力脱水では時間が掛かる為、短期間で脱水する事を目的とする。

2.脱水機(遠心分離機)の特徴

  1. 短期間で汚泥を連続的に処理できる。
  2. バキューム処理では場外搬出に時間がかかるが、大量の汚泥でも短期間で処理が出来る。

3.処理プラントの概要

  1. 処理条件 処理量 1,100㎥ 泥水濃度5%
  2. 処理能力 処理量 10㎥/h(泥水濃度、性状により変動あり)
  3. 工事期間 1.5か月(4~5時間/日稼働)

4.効果

冬季の現場では、ろ布が凍結し脱水出来ない事もありますが、脱水機(遠心分離機)は雨や凍結も関係なく、短期間で脱水する事ができました。ろ布による重力脱水では1t当たり2~3日の日数が掛かりますが、脱水機(遠心分離機)では1時間当たり1tの脱水が出来ました。

 

ため池全景

プラント全景

脱水機(遠心分離機)

振動篩機/浚渫した泥水

ゴミ・砂分

脱水ケーキ(含水率60%)/処理水放流状況

仮設大規模汚泥減容化システム

1.処理の目的

漁港に堆積した汚泥を浚渫し、発生した汚泥の減容化を目的とする。

2.脱水機(遠心分離機)の特徴

  1. 処理量が多い汚泥でも短期間で連続的に処理できる。
  2. バキューム処理では場外搬出に時間がかかるが、大量の汚泥でも短期間で処理が出来る。

3.処理プラントの概要

  1. 処理条件 泥水量 330,000㎥ 汚泥量 60,000㎥ 濃縮汚泥濃度3%
  2. 処理能力 濁水処理量 800㎥/h 汚泥処理量 150㎥/h
  3. 工事期間 3か月(7時間/日稼働)

4.効果

1時間当たり800㎥の泥水を処理し汚泥も1/13まで減容化する事が出来ました。分級砂や脱水ケーキは再利用した為、廃棄物費用も大幅に削減出来ました。

 

プラント全景

脱水機(遠心分離機)設置状況

振動篩機/分級砂・石

脱水ケーキ(含水率60%)/処理水放流状況

仮設汚染土壌減容化プラント

1.処理の目的

重金属に汚染された土壌を洗浄し、75μm以下の重金属を含むシルト分を濃縮させて廃棄することで廃棄物量の削減を目的とする。

2.脱水機(遠心分離機)の特徴

  1. 処理量が多い泥水でも短期間で連続的に処理できる。
  2. バキューム処理と比較して大幅に廃棄物量を削減できる。

3.処理プラントの概要

  1. 処理条件 泥水処理量1,000㎥ 土壌洗浄水濃度5%
  2. 処理能力 処理量 5㎥/h
  3. 工事期間 1か月(8時間/日稼働)

4.効果

廃棄物量を1,000㎥から130㎥まで減容化出来ました。

 

現場全景

土壌洗浄機設置状況

脱水機(遠心分離機) MW-4/土壌洗浄水

脱水ケーキ(含水率50%)/処理水状況

泥水掘削工法における遠心分級機としての効果

概要

脱水機(遠心分離機)としての使用方法は、固形物と凝集剤を反応させる事で凝集した固形物を水と固形物に99%以上分離しますが、遠心分級機としての使用方法は、凝集剤を添加しないで分離する事で泥水に含まれる固形物を粒径20μm程度で分級する事が出来ます。

従来技術との違い

従来技術の湿式サイクロンによる分級では、ポンプの流量と圧力の調整により旋回流を起こし遠心力で75μm程度での分級を行っていましたが、分級中に泥水濃度や粘度が変化した場合などに分級精度や捕集率にバラつきが発生する問題がありました。遠心分級機として使用する場合は、回転数を機械的に調整し遠心力を一定に保つ事で分級中の泥水濃度や粘度に左右されず安定した分級精度と捕集率で20μm程度での分級が出来るため、有効材料であるベントナイトやポリマー成分を残したまま不純物を除去する事で処理水(分離された水)を再利用することが可能になります。

遠心分級機としての効果

泥水を循環して地盤を掘削する地中連続壁工法や、リバースサーキュレーション工法では、掘削時に発生する泥土を泥水で移送しています。従来の工法では、掘削を続けることにより比重や粘性が増加した場合には、掘削泥水をそのまま廃棄、もしくはタンクに沈殿した泥水を廃棄していました。掘削泥水と泥土を分けることができれば、廃棄泥水量を大幅に低減できます。  

特徴

1.製品精度の改善、工期短縮

製品精度・掘削効率に大きな影響がある、安定液を常に最適な状態に保つため、現場での作業効率を高めます。基礎の弱点となる、支持地盤との結合部への沈殿物を最小限にできます。

2.廃棄泥水の大幅削減

サイクロン付振動フルイでは除去できない75μm以下のシルト分を除去できるため、安定液の廃棄率が飛躍的に削減できます。

3.有効材料の再利用

20μm以上のシルト分は除去されますが、有効材料であるベントナイトやポリマー成分は、ほとんど除去されずに安定液中に残ります。安定液の有効材料の大部分を再利用できるため、材料コストの大幅削減が可能です。

泥水掘削工法における遠心分級機としての使用例

場所打杭工法(リバースサークレーション)

近年、公共事業ではタンク内で沈殿させた泥土をバケット等ですくったものは全て産廃となる様です。
タンク内に沈殿させずに、粘土分・シルト分を除去することが可能です。  

地中連続壁

削岩液の安定化を図り・粘性・比重の管理が容易に行えます。ベントナイト分等の有効材料は残しシルト、砂分を集中的に取り除きます。

石油温泉・ボーリング

泥水の管理で最も調整の難しい比重管理を改善致します。薬品を使用せずにベントナイト分等の20μm以下の有効材料を残して、堀削クズを集中的に除去することが可能になります。

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