JP2009262030A

JP2009262030A - Flotation apparatus

Info

Publication number: JP2009262030A
Application number: JP2008113201A
Authority: JP
Inventors: Takashi Eguchi; 崇江口
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2008-04-23
Filing date: 2008-04-23
Publication date: 2009-11-12
Anticipated expiration: 2028-04-23
Also published as: JP5327580B2

Abstract

【課題】タンクが溢れる事態を確実に防止すること。
【解決手段】水を貯留するタンク６１と、タンク６１に貯留した水に気泡を発生する起泡手段６３と、タンク６１の下部に設けた排出口６１ｂの開口面積を変化する開閉バルブ６４とを備え、タンク６１に水を貯留し、かつ排出口６１ｂを予め設定した開口面積だけ開放し、少なくとも該タンク６１に砂が供給された場合に起泡手段６３を動作させ、タンク６１の水に発生する気泡により浮上する汚染物質Ｚを回収する一方、タンク６１の底部に堆積する砂を排出口６１ｂから排出してこれを回収する浮遊選鉱装置６０において、タンク６１の底部に堆積する砂の堆積量を検出する振動センサ７３と、振動センサ７３が検出する砂の堆積量が所定の閾値を超えた場合に、開閉バルブ６４を動作させて排出口６１ｂの開口面積を増加する制御手段７０とを備えている。
【選択図】図３To reliably prevent a tank from overflowing.
A tank 61 for storing water, a foaming means 63 for generating bubbles in water stored in the tank 61, and an opening / closing valve 64 for changing an opening area of a discharge port 61b provided in a lower portion of the tank 61 are provided. The water is stored in the tank 61, and the discharge port 61b is opened by a predetermined opening area, and at least when the sand is supplied to the tank 61, the foaming means 63 is operated to generate water in the tank 61. The amount of sand deposited on the bottom of the tank 61 is collected in the flotation device 60 that collects the pollutant Z that is levitated by the bubbles generated while discharging the sand deposited on the bottom of the tank 61 from the outlet 61b and recovering it. The vibration sensor 73 for detecting the pressure and the control means for increasing the opening area of the discharge port 61b by operating the opening / closing valve 64 when the sand accumulation amount detected by the vibration sensor 73 exceeds a predetermined threshold. And a 70.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、浮遊選鉱装置に関するものである。 The present invention relates to a flotation apparatus.

従来、土壌洗浄システムにおいて、疎水性を有する重金属などの汚染物質で汚染された土壌から汚染物質を除去する手段の一つに、浮遊選鉱装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。この浮遊選鉱装置の中には、タンク、起泡手段および排出口開閉手段を備えて構成されたものがある。タンクは、水を貯留するためのものである。起泡手段は、タンクに貯留した水に気泡を発生するものである。排出口開閉手段は、タンクの下部に設けた排出口の開口面積を変化するものである。この種の浮遊選鉱装置によれば、タンクに水を貯留し、かつ排出口を予め設定した開口面積だけ開放し、該タンクに汚染土壌の砂と水とが供給された場合に起泡手段を動作させる。この状態で、タンクの水に発生する気泡により浮上する汚染物質を回収する一方、水とタンクの底部に堆積する砂とを排出口から排出してこれを回収することにより、汚染物質を含んだ汚染土壌の砂を砂と汚染物質とに分離することが可能となる。 Conventionally, in a soil washing system, a flotation apparatus is used as one of means for removing contaminants from soil contaminated with contaminants such as heavy metals having hydrophobicity (see, for example, Patent Document 1). Some of these flotation apparatuses are configured to include a tank, a foaming means, and a discharge opening / closing means. The tank is for storing water. The foaming means generates bubbles in the water stored in the tank. The outlet opening / closing means changes the opening area of the outlet provided in the lower part of the tank. According to this type of flotation apparatus, water is stored in a tank, and a discharge port is opened only for a preset opening area, and when the sand and water of contaminated soil are supplied to the tank, foaming means is provided. Make it work. In this state, pollutants floating due to bubbles generated in the water in the tank are collected, while water and sand deposited on the bottom of the tank are discharged from the outlet and collected, thereby containing the pollutants. It becomes possible to separate the sand of the contaminated soil into sand and pollutants.

特開２００６−１１６３９７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-11697

ところで、従来の浮遊選鉱装置では、タンクにおいて浮上する汚染物質の回収を安定して行うため、タンクの水位を略一定に保つ必要がある。一方、従来の浮遊選鉱装置では、タンクの水に発生する気泡と汚染土壌の砂とを十分に反応させるべく、この砂がタンク内の気泡と接触する時間を一定時間以上確保する必要がある。そのため、従来の浮遊選鉱装置では、これらの条件を満足するように排出口の開口面積を可及的に小さくすることにより、排出口から排出される水や砂を制限している。 By the way, in the conventional flotation apparatus, it is necessary to keep the water level of the tank substantially constant in order to stably collect the contaminants that float in the tank. On the other hand, in the conventional flotation apparatus, it is necessary to ensure a certain time for the sand to contact the bubbles in the tank in order to sufficiently react the bubbles generated in the tank water with the sand of the contaminated soil. Therefore, in the conventional flotation apparatus, the water and sand discharged from the discharge port are limited by reducing the opening area of the discharge port as much as possible so as to satisfy these conditions.

しかしながら、排出口から排出される水や砂を制限した場合には、次第にタンクの底部に砂が堆積することになり、排出口が詰まる場合がある。排出口が詰まった場合には、タンクの水位が上昇することになり、やがてタンクが溢れる事態を招来することになる。そこで、従来の浮遊選鉱装置では、タンクの水位を監視するオペレータを常駐させ、タンクの水位が上昇した場合に、オペレータが排出口開閉手段を手動操作して排出口の開口面積を増加させている。これにより、水と砂とを排出口から排出して詰まりを解消することができ、タンクが溢れる事態を防止することができる。 However, when water or sand discharged from the discharge port is restricted, sand gradually accumulates at the bottom of the tank, and the discharge port may be clogged. If the discharge port is clogged, the water level of the tank will rise and eventually the tank will overflow. Therefore, in the conventional flotation apparatus, an operator who monitors the water level of the tank is stationed, and when the water level of the tank rises, the operator manually operates the outlet opening / closing means to increase the opening area of the outlet. . Thereby, water and sand can be discharged | emitted from a discharge port, clogging can be eliminated, and the situation where a tank overflows can be prevented.

しかしながら、従来の浮遊選鉱装置では、オペレータが排出口開閉手段を手動操作することにより、排出口の開口面積を増加させるため、例えば、オペレータが排出口開閉手段を誤操作した場合に、結局タンクが溢れる事態を招来する虞れがある。 However, in the conventional flotation apparatus, the operator manually operates the discharge port opening / closing means to increase the opening area of the discharge port. For example, when the operator misoperates the discharge port opening / closing means, the tank eventually overflows. There is a risk of incurring a situation.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、タンクが溢れる事態を確実に防止することのできる浮遊選鉱装置の提供を目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at provision of the flotation apparatus which can prevent the situation where a tank overflows reliably.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１にかかる浮遊選鉱装置は、水を貯留するタンクと、前記タンクに貯留した水に気泡を発生する起泡手段と、前記タンクの下部に設けた排出口の開口面積を変化する排出口開閉手段とを備え、前記タンクに水を貯留し、かつ前記排出口を予め設定した開口面積だけ開放し、少なくとも該タンクに砂が供給された場合に前記起泡手段を動作させ、前記タンクの水に発生する気泡により浮上する浮遊物を回収する一方、前記タンクの底部に堆積する砂を前記排出口から排出してこれを回収する浮遊選鉱装置において、前記タンクの底部に堆積する砂の堆積量を検出する検出手段と、前記検出手段が検出する砂の堆積量が所定の閾値を超えた場合に、前記排出口開閉手段を動作させて前記排出口の開口面積を増加する開閉制御手段とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a flotation apparatus according to claim 1 of the present invention includes a tank for storing water, and foaming means for generating bubbles in the water stored in the tank, A discharge port opening / closing means for changing an opening area of the discharge port provided at a lower portion of the tank, storing water in the tank, and opening the discharge port by a preset opening area, and at least sanding the tank. When the foam is supplied, the foaming means is operated to collect the suspended matter floating by the bubbles generated in the water of the tank, while the sand accumulated at the bottom of the tank is discharged from the discharge port. In the flotation apparatus to be recovered, a detecting means for detecting the amount of sand deposited on the bottom of the tank, and the outlet opening / closing means when the amount of sand detected by the detecting means exceeds a predetermined threshold Operate Characterized in that it comprises a closing control means for increasing the opening area of the serial outlet.

本発明によれば、検出手段が検出する砂の堆積量が所定の閾値を超えた場合に、排出口開閉手段を動作させて排出口の開口面積を増加する開閉制御手段を備えて構成してある。このため、仮に排出口が詰まった場合にも、検出手段が砂の堆積を検出することにより排出口の開口面積を増加することができ、タンクが溢れる事態を防止することができる。さらに、この場合、タンクの水位を監視するオペレータを常駐させ必要がなく、オペレータの誤操作によりタンクが溢れる事態を招来する虞れがない。 According to the present invention, when the amount of accumulated sand detected by the detecting means exceeds a predetermined threshold, the opening / closing control means for operating the discharge opening / closing means to increase the opening area of the discharge opening is provided. is there. For this reason, even if the discharge port is clogged, the detection means can increase the opening area of the discharge port by detecting the accumulation of sand, and the situation where the tank overflows can be prevented. Furthermore, in this case, there is no need to make an operator who monitors the water level of the tank resident, and there is no possibility of causing a situation where the tank overflows due to erroneous operation by the operator.

以下に、本発明にかかる浮遊選鉱装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Embodiments of a flotation apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施の形態である浮遊選鉱装置を適用した土壌洗浄システムを示す説明図である。ここで例示する土壌洗浄システムは、疎水性を有する重金属などの汚染物質で汚染された土壌から汚染物質を除去することにより、土壌の浄化を図るためのもので、搬送ユニット１０、解泥機２０、前処理ユニット３０、分級装置４０、攪拌装置５０、浮遊選鉱装置６０および脱水装置８０を備えて構成してある。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing a soil washing system to which a flotation apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. The soil cleaning system illustrated here is for purifying soil by removing contaminants from soil contaminated with contaminants such as heavy metals having hydrophobicity. The pretreatment unit 30, the classification device 40, the stirring device 50, the flotation device 60, and the dewatering device 80 are provided.

搬送ユニット１０は、汚染土壌ストックヤード（図示せず）に貯留された汚染土壌Ｘを後述する解泥機２０に送給するための送給手段である。具体的には、例えば、エプロンフィーダとベルトコンベアとを備えたものであり、エプロンフィーダの駆動により汚染土壌Ｘが略定量的に順次ベルトコンベアに送出され、この送出された汚染土壌Ｘがベルトコンベアの駆動により順次解泥機２０に送給されることになる。なお、解泥機２０に送給される汚染土壌Ｘは、疎水性を有する重金属などの汚染物質Ｚで汚染された土壌を掘削したもので、粒径が１５０ｍｍを超える礫や砂などを主とする土砂である。 The conveyance unit 10 is a feeding means for feeding the contaminated soil X stored in the contaminated soil stock yard (not shown) to the demolition machine 20 described later. Specifically, for example, an apron feeder and a belt conveyor are provided, and the contaminated soil X is sequentially and substantially quantitatively sent to the belt conveyor by the driving of the apron feeder. Are sequentially fed to the demolition machine 20. The contaminated soil X fed to the demolition machine 20 is excavated soil contaminated with a contaminant Z such as a heavy metal having hydrophobicity, and mainly includes gravel and sand having a particle size exceeding 150 mm. It is earth and sand.

解泥機２０は、搬送ユニット１０から送給された汚染土壌Ｘをスラリー状に流動化させるためのものである。より詳細には、解泥機２０の内部において汚染土壌Ｘと給水手段２１から送給される水とを攪拌して混合させることにより、汚染土壌Ｘをスラリー状に流動化させるものである。 The demolition machine 20 is for fluidizing the contaminated soil X fed from the transport unit 10 into a slurry. More specifically, the contaminated soil X is fluidized in the form of a slurry by stirring and mixing the contaminated soil X and the water supplied from the water supply means 21 inside the desulfurizer 20.

前処理ユニット３０は、解泥機２０でスラリー状とした汚染土壌Ｘを粒径が４０ｍｍを超えるスラリー状の土砂と粒径４０ｍｍ以下のスラリー状の砂利とに分離し、さらにこの分離した粒径４０ｍｍ以下の砂利を粒径が２ｍｍを超えるスラリー状の砂利と粒径２ｍｍ以下のスラリー状の砂とに分離するものである。 The pretreatment unit 30 separates the contaminated soil X, which has been slurried with the thawing machine 20, into slurry-like earth and sand having a particle size of more than 40 mm and slurry-like gravel having a particle size of 40 mm or less. The gravel having a particle size of 40 mm or less is separated into slurry-like gravel having a particle size exceeding 2 mm and slurry-like sand having a particle size of 2 mm or less.

分級装置４０は、移送ポンプ（図示せず）介して前処理ユニット３０から送給された粒径２ｍｍ以下のスラリー状の砂を粒径が１２５μｍを超える砂と粒径１２５μｍ以下の砂やシルトとに分離するための分離手段である。具体的には、例えば、いわゆるサイクロンが適用可能であり、このサイクロンの内部に上部導入口から粒径２ｍｍ以下のスラリー状の砂を噴射することにより、該サイクロンの上部導出口から粒径１２５μｍ以下の砂やシルトが水とともに導出されるとともに、該サイクロンの下部導出口から粒径が１２５μｍを超える砂が導出されることになる。 The classifying device 40 is configured such that slurry sand having a particle size of 2 mm or less fed from the pretreatment unit 30 via a transfer pump (not shown), sand having a particle size exceeding 125 μm, sand or silt having a particle size of 125 μm or less, It is a separation means for separating into two. Specifically, for example, a so-called cyclone can be applied, and by injecting slurry-like sand having a particle size of 2 mm or less from the upper inlet into the cyclone, a particle size of 125 μm or less from the upper outlet of the cyclone. Sand and silt are extracted together with water, and sand having a particle size exceeding 125 μm is derived from the lower outlet of the cyclone.

攪拌装置５０は、装置内部において分級装置４０で分離した粒径が１２５μｍを超えかつ２ｍｍ以下の砂と薬剤とを攪拌して混合させるための攪拌手段である。具体的には、例えば、いわゆるパドルミキサーが適用可能であり、パドルが設けられた軸部材を回転駆動することにより、粒径が１２５μｍを超えかつ２ｍｍ以下の砂と薬剤供給手段５１から適量供給される薬剤とが攪拌されることになる。薬剤供給手段５１が供給する薬剤としては、種々の界面活性剤があるが、その中から除去対象となる汚染物質Ｚに合わせて選定すると良い。 The stirring device 50 is a stirring means for stirring and mixing the sand having a particle size of more than 125 μm and 2 mm or less separated by the classification device 40 inside the device. Specifically, for example, a so-called paddle mixer can be applied. By rotating and driving a shaft member provided with a paddle, an appropriate amount is supplied from sand having a particle size of more than 125 μm and 2 mm or less and the medicine supply means 51. The drug is stirred. There are various surfactants as the drugs supplied by the drug supply means 51, and it is preferable to select them according to the contaminant Z to be removed.

浮遊選鉱装置６０は、汚染物質Ｚが含まれた砂（汚染土壌Ｘ）を砂と汚染物質Ｚとに分離するためのもので、図２に示すように、タンク６１、攪拌手段６２、起泡手段６３および開閉バルブ（排出口開閉手段）６４を有している。タンク６１は、水を貯留するためのもので、上面が開口した略箱状を成している。このタンク６１には、図２に示すように、側壁６１ａの下部に排出口６１ｂが設けてある。排出口６１ｂは、タンク６１と、このタンク６１に隣接して画成された排出空間６５とを上下方向に連通する態様で形成した開口である。この排出口６１ｂは、その開口面が円状を成している。攪拌手段６２は、タンク６１に貯留した水を攪拌するもので、タンク６１の水面よりも下方に配設してある。起泡手段６３は、タンク６１に貯留した水に気泡を発生するもので、攪拌手段６２よりも下方に配設してある。開閉バルブ６４は、排出口６１ｂの開口面積を変化するためのもので、電動シリンダ６４ａを備えている。 The flotation apparatus 60 is for separating the sand (contaminated soil X) containing the pollutant Z into the sand and the pollutant Z. As shown in FIG. 2, the tank 61, the stirring means 62, the foaming Means 63 and an opening / closing valve (discharge port opening / closing means) 64 are provided. The tank 61 is for storing water and has a substantially box shape with an upper surface opened. As shown in FIG. 2, the tank 61 is provided with a discharge port 61b below the side wall 61a. The discharge port 61b is an opening formed in such a manner that the tank 61 and a discharge space 65 defined adjacent to the tank 61 communicate with each other in the vertical direction. The discharge port 61b has a circular opening surface. The agitating means 62 agitates the water stored in the tank 61 and is disposed below the water surface of the tank 61. The foaming means 63 generates bubbles in the water stored in the tank 61 and is disposed below the stirring means 62. The opening / closing valve 64 is for changing the opening area of the discharge port 61b, and includes an electric cylinder 64a.

電動シリンダ６４ａは、電気信号の入力に応じて、３段階に伸縮可能に構成したものである。具体的には、図３（ａ）に示すような長手方向に沿った長さが最も長い最長状態、図３（ｃ）に示すような長手方向に沿った長さが最も短い最短状態、図３（ｂ）に示すような長手方向に沿った長さが最長状態と最短状態との中間となる中間状態の３段階に伸縮可能に構成してある。図３からも明らかなように、この電動シリンダ６４ａは、固定体６４ｂに固定されており、伸縮した場合に長手方向に沿った長さが上下方向に変化することになる。また、電動シリンダ６４ａは、上下方向に延在するロッド６４ｃを下端部に有しており、さらにこのロッド６４ｃは、下端部に開閉体６４ｄを有している。開閉体６４ｄは、上端部から下端側に向かうにつれて漸次細径となるテーパー形状に構成したもので、傾斜延在する外周面６４ｅを有している。図３からも明らかなように、この開閉体６４ｄは、電動シリンダ６４ａの伸縮に応じて３位置に配置されることになる。具体的には、電動シリンダ６４ａが最短状態にある場合、図３（ａ）に示すように、外周面６４ｅを介して排出口６１ｂを閉塞する閉塞位置に配置され、電動シリンダ６４ａが最長状態にある場合、図３（ｃ）に示すように、排出口６１ｂを全開放する開放位置に配置され、電動シリンダ６４ａが中間状態にある場合、図３（ｂ）に示すように、外周面６４ｅを介して排出口６１ｂを予め設定した開口面積だけ開放する中間位置に配置されることになる。 The electric cylinder 64a can be expanded and contracted in three stages according to the input of an electric signal. Specifically, the longest state along the longitudinal direction as shown in FIG. 3A is the longest state, the shortest state along the longitudinal direction as shown in FIG. The length along the longitudinal direction as shown in 3 (b) is configured to be expandable and contractable in three stages of an intermediate state which is an intermediate between the longest state and the shortest state. As is apparent from FIG. 3, the electric cylinder 64a is fixed to the fixed body 64b, and when it expands and contracts, the length along the longitudinal direction changes in the vertical direction. The electric cylinder 64a has a rod 64c extending in the vertical direction at its lower end, and this rod 64c has an opening / closing body 64d at its lower end. The opening / closing body 64d is configured to have a tapered shape with a gradually decreasing diameter from the upper end portion toward the lower end side, and has an outer peripheral surface 64e extending in an inclined manner. As is apparent from FIG. 3, the opening / closing body 64d is arranged at three positions according to the expansion / contraction of the electric cylinder 64a. Specifically, when the electric cylinder 64a is in the shortest state, as shown in FIG. 3 (a), the electric cylinder 64a is disposed at a closing position that closes the discharge port 61b via the outer peripheral surface 64e, and the electric cylinder 64a is in the longest state. In some cases, as shown in FIG. 3C, the discharge port 61b is disposed at an open position where it is fully opened, and when the electric cylinder 64a is in an intermediate state, as shown in FIG. Accordingly, the discharge port 61b is disposed at an intermediate position where the discharge port 61b is opened by a preset opening area.

また、タンク６１に隣接して画成された排出空間６５の側壁６５ａには、当該排出空間６５と外部とを水平方向に連通する態様で流出口６５ｂが設けてある。この流出口６５ｂは、排出口６１ｂから排出空間６５に排出された砂を、移送ポンプ（図示せず）を介して回収するための開口である。さらに、タンク６１の上方部には、図２に示すように、回収手段６６が配設してある。回収手段６６は、タンク６１に貯留した水に浮上する浮遊物を回収するためのものである。 An outlet 65b is provided in a side wall 65a of the discharge space 65 defined adjacent to the tank 61 in such a manner that the discharge space 65 communicates with the outside in the horizontal direction. The outlet 65b is an opening for collecting the sand discharged from the discharge port 61b to the discharge space 65 via a transfer pump (not shown). Further, as shown in FIG. 2, a recovery means 66 is disposed above the tank 61. The recovery means 66 is for recovering floating substances that float on the water stored in the tank 61.

脱水装置８０は、移送ポンプ（図示せず）介して浮遊選鉱装置６０から送給された粒径が１２５μｍを超えかつ２ｍｍ以下の砂を脱水するための脱水手段である。具体的には、例えば、いわゆるサイクロンが適用可能であり、このサイクロンの内部に上部導入口から粒径が１２５μｍを超えかつ２ｍｍ以下の砂を噴射することにより、該サイクロンの上部導出口から水が導出されるとともに、該サイクロンの下部導出口から粒径が１２５μｍを超えかつ２ｍｍ以下の砂が脱水された状態で導出されることになる。 The dewatering device 80 is a dewatering means for dewatering sand having a particle size of more than 125 μm and 2 mm or less fed from the flotation device 60 via a transfer pump (not shown). Specifically, for example, a so-called cyclone can be applied, and water is discharged from the upper outlet of the cyclone by injecting sand having a particle size of more than 125 μm and 2 mm or less from the upper inlet into the cyclone. At the same time, the sand having a particle diameter of more than 125 μm and 2 mm or less is derived from the lower outlet of the cyclone in a dehydrated state.

図４は、図１に示した浮遊選鉱装置において開閉バルブの開閉動作を制御する制御系のブロック図である。浮遊選鉱装置６０は、図４に示すように、制御手段（開閉制御手段）７０を備えている。制御手段７０は、分級装置４０、攪拌装置５０の監視結果およびタンク６１の内部に配設した振動センサ（検出手段）７３の検出結果に基づいて、開閉バルブ６４における電動シリンダ６４ａの動作を制御するものである。振動センサ７３は、検出ロッド７３ａを介してタンク６１の底部に堆積する砂の堆積量を検出するものである。検出ロッド７３ａは、振動センサ７３から下方に延在するもので、その延在端部がタンク６１の下方で、かつ排出口６１ｂよりも上方に位置している。この検出ロッド７３ａの延在端部は、排出口６１ｂの近傍に配置することが好適である。また、制御手段７０は、図４に示すように、装置監視部７１および開閉制御部７２を有している。 FIG. 4 is a block diagram of a control system that controls the opening / closing operation of the opening / closing valve in the flotation apparatus shown in FIG. As shown in FIG. 4, the flotation apparatus 60 includes control means (opening / closing control means) 70. The control means 70 controls the operation of the electric cylinder 64 a in the opening / closing valve 64 based on the monitoring results of the classifier 40 and the stirring device 50 and the detection results of the vibration sensor (detection means) 73 disposed in the tank 61. Is. The vibration sensor 73 detects the amount of sand accumulated on the bottom of the tank 61 via the detection rod 73a. The detection rod 73a extends downward from the vibration sensor 73, and its extending end is located below the tank 61 and above the discharge port 61b. The extending end of the detection rod 73a is preferably disposed in the vicinity of the discharge port 61b. Moreover, the control means 70 has the apparatus monitoring part 71 and the opening / closing control part 72, as shown in FIG.

装置監視部７１は、分級装置４０および攪拌装置５０の稼動状況を監視し、この監視結果に基づいて開閉バルブ６４における電動シリンダ６４ａの動作を制御するものである。開閉制御部７２は、振動センサ７３の検出結果に基づいて、開閉バルブ６４における電動シリンダ６４ａの動作を制御するものである。 The device monitoring unit 71 monitors the operation status of the classification device 40 and the stirring device 50, and controls the operation of the electric cylinder 64a in the on-off valve 64 based on the monitoring result. The opening / closing controller 72 controls the operation of the electric cylinder 64 a in the opening / closing valve 64 based on the detection result of the vibration sensor 73.

以下、上述した浮遊選鉱装置６０の動作について説明する。なお、この説明では、タンク６１に予め水が貯留されているものとして説明している。この浮遊選鉱装置６０では、制御手段７０は、装置監視部７１が分級装置４０あるいは攪拌装置５０が稼動したことを検出すると、タイマを作動させ、このタイマがタイムアップした後に、装置監視部７１を通じて、開閉バルブ６４における電動シリンダ６４ａに最長状態から中間状態へと短縮するよう電気信号を入力することになる。電気信号が入力された開閉バルブ６４における電動シリンダ６４ａは、図３（ａ）に示す最長状態から、図３（ｂ）に示す中間状態へと短縮することになる。開閉バルブ６４における電動シリンダ６４ａが中間状態に短縮すると、開閉体６４ｄが、図３（ａ）に示す閉塞位置から、図３（ｂ）に示す中間位置に配置されることになる。また、この浮遊選鉱装置６０では、装置監視部７１が分級装置４０あるいは攪拌装置５０が稼動したことを検出すると、攪拌手段６２および起泡手段６３が駆動することになる。 Hereinafter, the operation of the above-described flotation apparatus 60 will be described. In this description, it is assumed that water is stored in the tank 61 in advance. In the flotation apparatus 60, the control means 70 activates a timer when the apparatus monitoring unit 71 detects that the classifier 40 or the stirring apparatus 50 is operated, and after the timer has expired, the control unit 70 passes the apparatus monitoring unit 71 through the apparatus monitoring unit 71. Then, an electric signal is input to the electric cylinder 64a of the opening / closing valve 64 so as to shorten from the longest state to the intermediate state. The electric cylinder 64a in the open / close valve 64 to which the electric signal is input is shortened from the longest state shown in FIG. 3A to the intermediate state shown in FIG. When the electric cylinder 64a in the open / close valve 64 is shortened to the intermediate state, the open / close body 64d is disposed from the closed position shown in FIG. 3A to the intermediate position shown in FIG. 3B. In the flotation apparatus 60, when the apparatus monitoring unit 71 detects that the classification device 40 or the stirring device 50 is operated, the stirring means 62 and the foaming means 63 are driven.

開閉体６４ｄが中間位置に配置されると、当該開閉体６４ｄの外周面６４ｅを介して排出口６１ｂを予め設定した開口面積だけ開放されることになる。この状態で、攪拌装置５０で薬剤を攪拌して混合された粒径が１２５μｍを超えかつ２ｍｍ以下の砂（汚染土壌Ｘ）、および給水手段２１の水がタンク６１に貯留した水に供給されると、砂（汚染土壌Ｘ）に含まれる汚染物質Ｚが疎水性を有するため、起泡手段６３が発生する気泡が汚染物質Ｚに付着することになる。また、この状態では、攪拌装置５０の駆動によりタンク６１の水が攪拌されるため、汚染物質Ｚへの気泡の付着が促進されることになる。さらに、このとき、汚染物質Ｚの表面には、攪拌装置５０で供給された薬剤が付着しているため、付着した気泡が汚染物質Ｚから容易に離れにくくなっている。その後、砂（汚染土壌Ｘ）に含まれる汚染物質Ｚは、徐々に付着する気泡が増加することにより、やがて泡沫（気泡）とともにタンク６１の水面付近に浮上して浮遊物となる。タンク６１の水面付近に浮上した汚染物質（浮遊物）Ｚは、回収手段６６により回収されることになる。 When the opening / closing body 64d is disposed at the intermediate position, the discharge port 61b is opened by a preset opening area via the outer peripheral surface 64e of the opening / closing body 64d. In this state, the sand (contaminated soil X) having a particle size of more than 125 μm and 2 mm or less mixed with the drug stirred by the stirring device 50 and the water of the water supply means 21 are supplied to the water stored in the tank 61. Then, since the contaminant Z contained in the sand (contaminated soil X) has hydrophobicity, bubbles generated by the foaming means 63 adhere to the contaminant Z. In this state, the water in the tank 61 is agitated by driving the agitating device 50, so that adhesion of bubbles to the contaminant Z is promoted. Further, at this time, since the medicine supplied by the stirring device 50 is attached to the surface of the contaminant Z, the attached bubbles are not easily separated from the contaminant Z. Thereafter, the pollutant Z contained in the sand (contaminated soil X) gradually rises in the vicinity of the water surface of the tank 61 together with the foam (bubbles) due to the increase of bubbles adhering and becomes floating matter. The pollutant (floating matter) Z that has floated near the water surface of the tank 61 is recovered by the recovery means 66.

一方、砂（汚染土壌Ｘ）における汚染物質Ｚ以外の砂（清浄土壌Ｙ）は、タンク６１の底部に堆積することになる。その後、タンク６１の底部に堆積した砂（清浄土壌Ｙ）は、水とともに排出口６１ｂから排出され、移送ポンプ（図示せず）に回収されることになる。これにより、汚染物質Ｚが含まれた砂（汚染土壌Ｘ）を砂（清浄土壌Ｙ）と汚染物質Ｚとに分離することができる。 On the other hand, sand (clean soil Y) other than the pollutant Z in the sand (contaminated soil X) is deposited at the bottom of the tank 61. Thereafter, the sand (clean soil Y) accumulated at the bottom of the tank 61 is discharged from the discharge port 61b together with water and collected by a transfer pump (not shown). Thereby, the sand (contaminated soil X) containing the pollutant Z can be separated into the sand (clean soil Y) and the pollutant Z.

開閉体６４ｄが中間位置に配置されている間、攪拌装置５０で薬剤を攪拌して混合された粒径が１２５μｍを超えかつ２ｍｍ以下の砂（汚染土壌Ｘ）、および給水手段２１の水がタンク６１に貯留した水に供給されると、上述したように、汚染物質Ｚが含まれた砂（汚染土壌Ｘ）を砂（清浄土壌Ｙ）と汚染物質Ｚとに分離することができる。 While the opening / closing body 64d is disposed at the intermediate position, sand (contaminated soil X) having a particle diameter of more than 125 μm and not more than 2 mm mixed with the drug stirred by the stirring device 50 and the water of the water supply means 21 are stored in the tank. When supplied to the water stored in 61, the sand (contaminated soil X) containing the pollutant Z can be separated into the sand (clean soil Y) and the pollutant Z as described above.

ところで、この浮遊選鉱装置６０では、タンク６１において浮上する汚染物質Ｚの回収を安定して行うため、タンク６１の水位を略一定に保つ必要がある。一方、この浮遊選鉱装置６０では、タンク６１の水に発生する気泡と汚染土壌Ｘの砂とを十分に反応させるべく、この砂がタンク６１内の気泡と接触する時間を一定時間以上確保する必要がある。そのため、この浮遊選鉱装置６０では、これらの条件を満足するように排出口６１ｂの開口面積を可及的に小さくすることにより、排出口６１ｂから排出される水や砂を制限している。すなわち、図３（ｂ）に示す排出口６１ｂの予め設定した開口面積とは、上記の条件を満足するように可及的に小さくした開口面積であり、より詳細には、タンク６１に供給される砂（汚染土壌Ｘ）および水の供給量と、排出口６１ｂから排出される水や砂の排出量とがほぼ同量となるように設定してある。 By the way, in this flotation apparatus 60, in order to stably collect the contaminant Z that floats in the tank 61, it is necessary to keep the water level of the tank 61 substantially constant. On the other hand, in the flotation apparatus 60, it is necessary to ensure a certain time for the sand to contact the bubbles in the tank 61 in order to sufficiently react the bubbles generated in the water of the tank 61 with the sand of the contaminated soil X. There is. Therefore, in this flotation apparatus 60, the water and sand discharged from the discharge port 61b are limited by reducing the opening area of the discharge port 61b as much as possible so as to satisfy these conditions. That is, the preset opening area of the discharge port 61b shown in FIG. 3B is an opening area made as small as possible so as to satisfy the above-described conditions. More specifically, the opening area is supplied to the tank 61. The amount of sand (contaminated soil X) and water supplied is substantially the same as the amount of water and sand discharged from the outlet 61b.

しかしながら、排出口６１ｂから排出される水や砂を制限した場合には、次第にタンク６１の底部に砂が堆積することになり、排出口６１ｂが詰まる場合がある。排出口６１ｂが詰まった場合には、タンク６１の水位が上昇することになり、やがてタンク６１が溢れる事態を招来することになる。すなわち、図３（ｂ）に示すように、開閉体６４ｄが中間位置に配置された状態を継続していると、タンク６１の排出口６１ｂが詰まる場合がある。 However, when water or sand discharged from the discharge port 61b is restricted, sand gradually accumulates at the bottom of the tank 61, and the discharge port 61b may be clogged. When the discharge port 61b is clogged, the water level of the tank 61 will rise and eventually the tank 61 will overflow. That is, as shown in FIG. 3B, if the state where the opening / closing body 64d is disposed at the intermediate position is continued, the discharge port 61b of the tank 61 may be clogged.

そこで、上記のように構成した浮遊選鉱装置６０では、制御手段７０は、振動センサ７３の検出ロッド７３ａが砂と接触して振動することによりタンク６１の底部に堆積する砂を検出すると（図３（ｃ）参照）、開閉制御部７２を通じて、開閉バルブ６４における電動シリンダ６４ａに中間状態から最短状態へと短縮するよう電気信号を入力することになる。ここで、振動センサ７３は、検出ロッド７３ａを介して砂を検出するものであるため、底部に堆積する砂の堆積量を相対的に検出することができる。電気信号が入力された開閉バルブ６４における電動シリンダ６４ａは、図３（ｂ）に示す中間状態から、図３（ｃ）に示す最短状態へと短縮することになる。開閉バルブ６４における電動シリンダ６４ａが最短状態に短縮すると、開閉体６４ｄが、図３（ｂ）に示す中間位置から、図３（ｃ）に示す開放位置に配置されることになる。 Therefore, in the flotation apparatus 60 configured as described above, the control means 70 detects sand accumulated on the bottom of the tank 61 when the detection rod 73a of the vibration sensor 73 vibrates in contact with the sand (FIG. 3). (See (c)), an electric signal is input to the electric cylinder 64a of the open / close valve 64 through the open / close control unit 72 so as to shorten from the intermediate state to the shortest state. Here, since the vibration sensor 73 detects sand through the detection rod 73a, it can relatively detect the amount of sand accumulated on the bottom. The electric cylinder 64a in the open / close valve 64 to which the electric signal is input is shortened from the intermediate state shown in FIG. 3B to the shortest state shown in FIG. When the electric cylinder 64a in the open / close valve 64 is shortened to the shortest state, the open / close body 64d is arranged from the intermediate position shown in FIG. 3B to the open position shown in FIG.

開閉体６４ｄが開放位置に配置されると、排出口６１ｂが全開放されることになる。この状態では、排出口６１ｂの開口面積が開閉体６４ｄを中間位置に配置した場合と比較して増加することになる。すなわち、このとき、タンク６１に供給される砂（汚染土壌Ｘ）および水の供給量以上に、排出口６１ｂから排出される水や砂の排出量が増加することになる。これにより、水と砂とを排出口６１ｂから排出して詰まりを解消することができ、タンク６１が溢れる事態を防止することができる。また、開閉体６４ｄが開放位置に配置されている間にも、攪拌装置５０で薬剤を攪拌して混合された粒径が１２５μｍを超えかつ２ｍｍ以下の砂（汚染土壌Ｘ）、および給水手段２１の水がタンク６１に貯留した水に供給されると、上述したように、汚染物質Ｚを含んだ汚染土壌Ｘの砂を砂（清浄土壌Ｙ）と汚染物質Ｚとに分離することができる。 When the opening / closing body 64d is disposed at the open position, the discharge port 61b is fully opened. In this state, the opening area of the discharge port 61b increases as compared with the case where the opening / closing body 64d is disposed at the intermediate position. That is, at this time, the discharge amount of water and sand discharged from the discharge port 61b increases more than the supply amount of sand (contaminated soil X) and water supplied to the tank 61. Thereby, water and sand can be discharged | emitted from the discharge port 61b, clogging can be eliminated, and the situation where the tank 61 overflows can be prevented. Further, even when the opening / closing body 64d is disposed at the open position, the sand (contaminated soil X) having a particle diameter of more than 125 μm and 2 mm or less mixed with the drug stirred by the stirring device 50, and the water supply means 21 Is supplied to the water stored in the tank 61, the sand of the contaminated soil X containing the pollutant Z can be separated into the sand (clean soil Y) and the pollutant Z as described above.

上記のように構成した浮遊選鉱装置６０によれば、振動センサ７３が相対的に検出する砂の堆積量が所定の閾値を超えた場合に、開閉バルブ６４を動作させてタンク６１における排出口６１ｂの開口面積を増加する制御手段７０を備えて構成してある。このため、仮に排出口６１ｂが詰まった場合にも、振動センサ７３が砂の堆積を検出することにより排出口６１ｂの開口面積を増加することができ、タンク６１が溢れる事態を防止することができる。さらに、この場合、タンク６１の水位を監視するオペレータを常駐させ必要がなく、オペレータの誤操作によりタンク６１が溢れる事態を招来する虞れがない。 According to the flotation apparatus 60 configured as described above, when the sand accumulation amount relatively detected by the vibration sensor 73 exceeds a predetermined threshold, the opening / closing valve 64 is operated to discharge the outlet 61b in the tank 61. The control means 70 which increases the opening area is provided. For this reason, even if the discharge port 61b is clogged, the vibration sensor 73 can detect the accumulation of sand, thereby increasing the opening area of the discharge port 61b and preventing the tank 61 from overflowing. . Further, in this case, there is no need to make an operator who monitors the water level of the tank 61 resident, and there is no possibility that the tank 61 overflows due to an erroneous operation by the operator.

なお、本実施の形態では、汚染土壌Ｘにおける粒径が１２５μｍを超えかつ２ｍｍ以下の砂のみが浮遊選鉱装置６０に供給されているが、汚染土壌Ｘにおける粒径が２ｍｍ以上の砂利や礫が浮遊選鉱装置６０に供給されるようにしても良い。 In the present embodiment, only the sand having a particle size of more than 125 μm and 2 mm or less in the contaminated soil X is supplied to the flotation device 60, but gravel or gravel having a particle size of 2 mm or more in the contaminated soil X is present. It may be supplied to the flotation device 60.

以上のように、本発明にかかる浮遊選鉱装置は、汚染物質が含まれた砂を砂と汚染物質とに分離するための浮遊選鉱装置に有用である。 As described above, the flotation apparatus according to the present invention is useful for a flotation apparatus for separating sand containing pollutants into sand and pollutants.

本発明の実施の形態である浮遊選鉱装置を適用した土壌洗浄システムを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the soil washing | cleaning system to which the flotation apparatus which is embodiment of this invention is applied. 図１に示した浮遊選鉱装置の断面概念図である。FIG. 2 is a conceptual cross-sectional view of the flotation apparatus shown in FIG. 1. 図１に示した浮遊選鉱装置において開閉バルブの動作を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows operation | movement of an on-off valve in the flotation apparatus shown in FIG. 図１に示した浮遊選鉱装置において開閉バルブの開閉動作を制御する制御系のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a control system that controls the opening / closing operation of an opening / closing valve in the flotation apparatus shown in FIG. 1.

Explanation of symbols

４０分級装置
５０攪拌装置
６０浮遊選鉱装置
６１タンク
６１ｂ排出口
６２攪拌手段
６３起泡手段
６４開閉バルブ
６４ａ電動シリンダ
６４ｃロッド
６４ｄ開閉体
６５排出空間
６５ｂ流出口
６６回収手段
７０制御手段
７１装置監視部
７２開閉制御部
７３振動センサ
７３ａ検出ロッド
Ｘ汚染土壌
Ｙ清浄土壌
Ｚ汚染物質 40 Classifier 50 Stirrer 60 Flotation Device 61 Tank 61b Discharge Port 62 Stirrer 63 Foaming Unit 64 Opening / Closing Valve 64a Electric Cylinder 64c Rod 64d Opening / Closing Body 65 Discharge Space 65b Outlet 66 Recovery Unit 70 Control Unit 71 Device Monitoring Unit 72 Open / close control unit 73 Vibration sensor 73a Detection rod X Contaminated soil Y Clean soil Z Contaminant

Claims

A tank for storing water, a foaming means for generating bubbles in the water stored in the tank, and an outlet opening / closing means for changing the opening area of the outlet provided in the lower part of the tank,
Water is stored in the tank, and the discharge port is opened by a preset opening area, and at least when the sand is supplied to the tank, the foaming means is operated and air bubbles generated in the water of the tank In the flotation apparatus for collecting floating substances that float, while discharging the sand accumulated at the bottom of the tank from the outlet and collecting it,
Detection means for detecting the amount of sand deposited on the bottom of the tank;
An open / close control means for operating the discharge opening / closing means to increase the opening area of the discharge opening when the sand accumulation amount detected by the detection means exceeds a predetermined threshold value. Beneficiation equipment.