JP2000024694A - 高含水スラリーの脱水固化工法 - Google Patents
高含水スラリーの脱水固化工法Info
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Abstract
りによる脱水速度の低下並びに処理後液への有機物溶出
が抑制され、且つ、有機物溶出が抑制された高強度の脱
水ケーキを与える、高含水スラリーの脱水固化工法を提
供すること。 【解決手段】 本発明の高含水スラリーの脱水固化工法
は、高含水スラリーを2つに分取し、一方のスラリーに
は、特定の処理材を添加して、pHが5.8〜8.5の
A泥スラリーを調製し、他方のスラリーには、他の特定
の処理材を添加して、B泥スラリーを調製し、先ず、上
記A泥スラリーの脱水処理を行い、次いで、上記B泥ス
ラリーを打込み、A泥脱水ケーキを通して該B泥スラリ
ーの脱水処理を行うことを特徴とする。
Description
泥等の難脱水性の高含水スラリーを効率良く脱水し、且
つ、脱水ケーキの有効利用を可能にする処理方法に関す
る。
目的とした浚渫作業が多く行なわれているが、大量に発
生する浚渫底泥の処理が問題となっている。また、建設
工事現場から排出される建設汚泥も処分地不足の問題か
ら、その処理技術の効率化や有効利用技術の開発が急務
となっている。これらの浚渫底泥や建設汚泥の多くは高
含水スラリー状物質であり、運搬等取り扱いが困難であ
ることから、脱水処理を施して減容化が行われる。脱水
処理方法としては、天日乾燥又はフィルタープレスに代
表される各種機械的方法が採用されるが、天日乾燥では
広大な処理地と長い処理時間が必要であり、浚渫底泥や
建設汚泥の多くが、粒子が細かく且つ浚渫底泥は有機物
を多く含むため、その脱水は一般的に非常に困難であ
る。機械的脱水では処理コストが高くなるのが避けられ
ないだけではなく、対象土によっては採用した脱水方法
では脱水が十分ではなく容易に流動化や再泥化し、土木
材料としての再利用や埋め立て用土としての利用を困難
ならしめている。
ーキに更にセメント系固化材や石灰系固化材を添加する
か、予めセメント系固化材や石灰系固化材を添加したも
のに機械脱水処理を加えて、強度を確保する方法が採ら
れる。前者の方法では、脱水処理後の処理土が不十分な
がらもある程度の強度を有しているため固化材との混合
が困難であり、均一な改良土が得られない欠点を有す
る。一方、予め固化材を添加したものに機械脱水処理を
加える後者の方法では、固化強度の向上が図られるだけ
でなく、均一な混合が可能であることから均質な改良土
を得ることが可能となる。また、一般に行われている無
機系、有機系凝集剤を用いる場合に比べて初期脱水速度
が大となることから、脱水処理が容易になる利点も有す
る。しかし、フィルター目に侵入した固化材微粒子の水
和反応で生じる生成物、及び溶出アルカリ成分がフィル
ター表面で炭酸化して生成した析出物によるフィルター
目詰まりにより、処理の繰り返しによる脱水速度の低下
が避けられないだけでなく、添加固化材に含まれるアル
カリ成分の作用により、浚渫底泥や各種汚泥に含まれる
有機物が液相に溶出することから、その処理に追加費用
が発生する欠点を有している。また、処理対象が浚渫土
である場合には、処理後の脱水ケーキの処分地が不足し
ていることから元の水域に還元することが一般的に行わ
れるが、その際、脱水ケーキからの有機物溶出が問題と
なる場合がある。このため、固化材を予め加えて行う脱
水方法に付随する上記問題点を解決し、真に実用的なも
のにすることが望まれていた。
は、繰り返し処理時における、フィルター目詰まりによ
る脱水速度の低下並びに処理後液への有機物溶出が抑制
され、且つ、有機物溶出が抑制された高強度の脱水ケー
キを与える、高含水スラリーの脱水固化工法を提供する
ことにある。
スラリーの脱水固化工法を提供することにより、上記目
的を達成したものである。高含水スラリーを2つに分取
し、一方のスラリーには、活性炭、未燃カーボン含有焼
却灰及びゼオライトから選択される一種もしくは二種以
上の混合物と、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウ
ム、アルミン酸ソーダ及び珪酸ソーダから選択される一
種もしくは二種以上の混合物とからなる処理材を添加し
て、pHが5.8〜8.5のA泥スラリーをを調製し、
他方のスラリーには、石灰類、ポルトランドセメント、
アルミナセメント及び高炉スラグから選択される一種も
しくは二種以上の混合物、又はそれに更にせっこう類を
混合した処理材を添加して、B泥スラリーを調製し、先
ず、上記A泥スラリーの脱水処理を行い、次いで、上記
B泥スラリーを打込み、A泥脱水ケーキを通して該B泥
スラリーの脱水処理を行うことを特徴とする、高含水ス
ラリーの脱水固化工法。
脱水固化工法について詳細に説明する。本発明は、脱水
処理対象泥土である高含水スラリーを2つに分取し、互
いに種類の異なる処理材の一方を、分取した一方のスラ
リーに添加してA泥スラリーとし、処理材のもう一方を
他方のスラリーに添加してB泥スラリーとし、A泥スラ
リーの脱水処理で得られたA泥脱水ケーキを、本来のフ
ィルターと組合わせてB泥スラリーの脱水処理における
ろ材構成部分として使用することにより、B泥スラリー
中のセメントや石灰の微粒子を捕捉して、該微粒子によ
るフィルター目詰まりを防止すると共に、B泥スラリー
の脱水処理で得られたB泥脱水ケーキの強度アップのた
め、B泥スラリー中に添加された固化材から溶出したア
ルカリや、該アルカリの作用により脱水処理対象泥土で
ある高含水スラリーから溶出した有機物を中和・吸着し
て、アルカリ成分のフィルター表面での炭酸化を防止し
ながら、処理後液のpH及び有機物量の、追加処理が不
要な適正値への維持を可能にしたものである。
スラリーの1回の脱水サイクルのみならず、複数回の脱
水サイクルを構成させることができる。また、上記A泥
スラリーと上記B泥スラリーとの比は、出発土換算で
1:9〜5:5、好ましくは2:8〜4:6(重量基
準)に設定することにより好結果を得ることができる。
ここで、「出発土換算」とは、高含水スラリー分取時の
A及びB泥スラリーであるそれぞれの高含水スラリーに
換算することをいう。上記A泥スラリーの割合が1割よ
り低い場合には、A泥スラリーに含まれる粘土鉱物等の
酸性物質の絶対量が減少することになり、B泥スラリー
中の溶出アリカリを中和する能力の低下に繋がり、処理
対象泥土特性によっては、追加のアルカリ中和材が必要
になることがある。また、上記A泥スラリーの割合が5
割より大である場合には、A泥スラリーの脱水速度を確
保するため添加材量を大きくする必要があり、また、相
対的にB泥スラリーの割合が小さくなるため、処理後の
脱水ケーキ全体としての固化強度が小さくなることがあ
る。
リーに添加される活性炭、未燃カーボン含有焼却灰及び
ゼオライトから選択される一種もしくは二種以上の混合
物は、A泥スラリー自体の脱水助材として働くことは勿
論、B泥スラリーのろ液中の有機物吸着材として働くこ
とから、有機物量の多い泥土の処理においては重要な成
分である。ここで、活性炭としては、液相用、気相用と
して市販されている粒状品や粉状品が使用可能であり、
特に、液相用の粉状品は吸着効果が高く良好な結果を与
えるため好ましい。また、未燃カーボン含有焼却灰とし
ては、各種石炭を燃料とする微粉炭ボイラー灰、流動床
ボイラー灰や製紙スラッジ焼却灰等を用いることがで
き、特に、5重量%以上の未燃カーボンを有しているこ
とが望ましい。また、ゼオライトとしては、各種の細孔
形状を有する合成物、天然物の粉状品、粒状品の何れも
使用可能である。
のスラリーに添加される硫酸アルミニウム、ポリ塩化ア
ルミニウム、アルミン酸ソーダ及び珪酸ソーダから選択
される一種もしくは二種以上の混合物は、A泥スラリー
の凝集材として機能すると同時に、その加水分解生成物
は、B泥スラリーのろ液のアルカリ中和材としても働く
というpH調整機能を有している。この中和機構は、A
泥脱水ケーキ中に生成した水酸化アルミニウムやシリカ
ゲル粒子表面のアルミノール基(−Al−OH)やシラ
ノール基(−Si−OH)が、B泥スラリーのろ液中の
カルシウムイオンと反応して水素イオンが放出されるこ
とによるものと考えられるが、同様のpH調整機能をA
泥スラリー中の粘土粒子や有機物もある程度有している
ことから、それらの総合作用で優れたpH調整機能が発
揮されると考えられる。また、該中和によるpH低下に
より、B泥スラリーからの溶出有機物の一部がA泥脱水
ケーキに析出・捕捉され、B泥スラリーのろ液のCOD
が低下する副次的効果もある。
ミナ含有量の異なる各種市販品、例えば、アルミナ分8
重量%の液体、同14重量%以上の固体の何れも使用で
きる。また、ポリ塩化アルミニウムとしては、アルミナ
分10〜11%の液状市販品が使用できる。アルミン酸
ソーダは、各種濃度の水溶液又は粉末状固体として市販
されているものが使用できる。また、珪酸ソーダとして
は、各種水ガラスとして市販されている液状品の他、オ
ルソ珪酸ソーダ、メタ珪酸ソーダ等の単一無水塩の粉
末、水化物が何れも使用可能である。
らの処理材は、単独又は混合物として夫々を液状又は粉
末状固体として添加することができるが、これらの加水
分解生成物である水酸化アルミニウムとシリカゲルにつ
いては、A泥スラリー中で生成させることが、脱水速度
向上、混合の均一性、粒子表面の活性化の点から望まし
い。
好ましくは6.0〜7.5に調整する必要がある。A泥
スラリーのpHが5.8〜8.5の範囲を外れると、A
泥スラリーの脱水処理後のろ液の中和処理が必要になる
だけではなく、処理材添加前のA泥スラリーに含まれ
る、酸やアルカリに可溶な成分が溶出し、ろ液のCOD
上昇、着色の原因となる場合があるだけでなく、処理材
中の有機物吸着材の吸着点に競争的に吸着される結果、
B泥スラリーの脱水処理中におけるB泥スラリー中の有
機物吸着除去効果の低下を招く。
は、pH的に相対する異なる種の凝集材、即ち、酸性物
質である硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウムと、
アルカリ性物質である珪酸ソーダ、アルミン酸ソーダと
を、夫々単独又は組み合わせたものを使用して行われる
が、必要に応じて硫酸、塩酸、消石灰、生石灰、か性ソ
ーダ等の各種酸やアルカリをpH調整剤として添加する
こともできる。
泥脱水ケーキは、B泥スラリーのろ材及び吸着材として
使用される。このため、A泥脱水ケーキは、優れたろ過
特性、吸着特性を有していることが望ましい。A泥脱水
ケーキのアルカリ中和能と、有機物吸着能には密接な関
係があり、例えばA泥脱水ケーキの有するアルカリ中和
能が飽和し、B泥スラリーに溶出しているアルカリ量を
処理できなくなると、アルカリ中和能が飽和しない条件
下では十分過剰な量である有機物吸着材が存在していて
も、A泥脱水ケーキによる有機物処理能は大幅に低下
し、結果としてB泥スラリー脱水処理後のろ液のCOD
の上昇に繋がり、好ましくない結果となる。
理終了時におけるろ液のpH及びCODが環境的に問題
のない値を示し且つA泥スラリーのろ過速度がA泥脱水
ケーキを通して行うB泥スラリーの脱水速度より大きく
なるように、A泥スラリーに添加する処理材を設定する
ことにより好ましい結果を得ることができることから、
A泥スラリーに添加する処理材の種類や量は、脱水処理
対象泥土の特性・性状、及びそれに合わせて選択される
B泥スラリーに添加する処理材の種類や量によって適宜
調整するのが好ましい。処理材として使用可能な物質と
しては、化学種、形態、含水率等の異なる様々なものが
存在し、添加量はそれに応じて当然変化するが、一般的
な浚渫土では、上記A泥スラリーを構成する方のスラリ
ーに、硫酸アルミニウム及び/又はポリ塩化アルミニウ
ム1〜8重量部(アルミナ換算)、アルミン酸ソーダ及
び/又は珪酸ソーダ2〜40重量部(固体換算)、並び
に、活性炭、未燃カーボン含有焼却灰及び/又はゼオラ
イト1.5〜80重量部よりなる処理材を固体換算で、
該スラリーの乾土1t当たり100〜800kg添加し
てA泥スラリーとすることにより、優れたろ過特性、吸
着特性を有するA泥脱水ケーキを得ることが出来るため
好ましい。
のスラリーに添加される石灰類、ポルトランドセメン
ト、アルミナセメント及び高炉スラグから選択される一
種もしくは二種以上の混合物、又はそれに更にせっこう
類を混合した処理材は、固化作用又は凝集作用を有する
ものであり、B泥スラリーの特性に応じて、単一又は複
数成分として添加される。該処理材の添加により、脱水
処理後の脱水ケーキの強度及びB泥スラリーのろ過速度
アップが図られる。ここで、石灰類としては、生石灰、
消石灰及びドロマイトの脱炭酸物やその消化物の何れも
が使用でき、特に、粒度が100メッシュ以下のものが
処理速度アップ効果の点では好ましい。また、ポルトラ
ンドセメントとしては、普通、早強、中庸熱、低熱セメ
ント等の市販品が使用でき、中でも早強セメントがろ過
速度及び固化強度を大きくする点から好ましい。また、
アルミナセメントは、カルシウムアルミネートを主成分
とするセメントであり、適当な硬化促進剤の選択で早強
性を付与できる特性及びアルカリ溶出が低い特性を有す
るものが用いられる。また、高炉スラグとしては、製鉄
水砕スラグを粉砕したものが用いられる。また、せっこ
う類としては、無水、半水、二水せっこうの何れも使用
できる。
ーは攪拌混合される。その際、処理材の固化反応が進行
するため、脱水速度、例えば、ろ過法を採用する場合の
ろ過速度は、攪拌混合時間と共に大となるが、処理材の
アルカリの作用により、B泥スラリー中の有機物の液相
への溶出量が増大することもある。このため、処理材添
加後の攪拌混合時間は、脱水処理対象泥土の性状によっ
て、経験的に適切な値に設定することになるが、通常は
1〜10分の範囲である。
材において、主に石灰類は脱水速度に影響を与え、セメ
ント及びせっこう類は、脱水ケーキの固化強度に影響を
与える成分である。十分且つ高すぎない強度の脱水ケー
キを、十分な大きさの脱水処理速度で得るには、脱水処
理対象泥土の特性によって、水硬性成分の配合比及び吸
着材の種類及び組成、処理材の添加量を適宜選択するこ
とになるが、一般的な浚渫土では、上記B泥スラリーを
構成する方のスラリーに、石灰類30〜60重量部、ポ
ルトランドセメント及び/又はアルミナセメント30〜
70重量部、せっこう類5〜30重量部よりなる処理材
を、該スラリーの乾土1t当たり50〜300kg添加
することにより、良好な結果を得ることが出来るため好
ましい。
脱水装置は、A泥脱水ケーキを通してのB泥スラリーの
脱水処理が可能であり、且つ、B泥脱水ケーキ及びA泥
脱水ケーキ体としての剥離を可能にするものである必要
がある。また、脱水処理する方法としては、ろ過法又は
遠心分離法何れも使用でき、特にろ過法、とりわけフィ
ルタープレスを使用したろ過法が、操作の容易性、処理
効果、処理速度及び処理コストのあらゆる観点から最も
好ましい方法である。
合には、ろ室容積の1.5倍以上のA泥スラリーを打込
んで脱水処理した後、生成A泥脱水ケーキの内側にB泥
スラリーを打込むことにより、A泥脱水ケーキによるろ
材全面の被覆が可能となるだけではなく、B泥スラリー
のろ過に十分な厚みを有する脱水ケーキとすることがで
きる。また、B泥脱水ケーキがA泥脱水ケーキに包み込
まれる構造となることが、脱水処理後、脱水ケーキから
の有機物の溶出が抑制される効果をも有している。
取比や含水比によっては、A泥スラリー容量がフィルタ
ープレスのろ室容積の1.5倍に満たない場合が起こり
得る。この場合には、加水して不足分を補った後、脱水
を行うことが出来る。
ろ液に濁りが生じることがある。この場合には、以降の
脱水サイクルにおいて、この濁りの多いろ液を、A泥ス
ラリーへの加水用水として利用し、再度脱水処理を行う
ことで、排出ろ液を清浄なものとすることができる。
キを介する効果によりろ材の目詰まりが大幅に抑制さ
れ、ろ材の繰り返し使用時に、処理速度が低下しないこ
とを一つの特徴とする。
は、フィルタープレスに送り込むA泥スラリー、B泥ス
ラリーの切換えは、通常、加圧ポンプの前で行われるこ
とから、B泥スラリーを打込んで脱水処理を終了する
と、次回の脱水サイクルでは、切換えバルブ以降のライ
ン内に残留したB泥スラリーが最初に脱水されることに
なり、ろ材の目詰まりやろ液CODの増加を招くことが
ある。このようなときは、上記A泥スラリーをA1 泥ス
ラリー及びA2 泥スラリーに分別し、最初にA1泥スラ
リーの脱水処理を行い、次いでB泥スラリーを打込み、
A1 泥脱水ケーキを通して該B泥スラリーの脱水処理
後、更にA2 泥スラリーを打込み、A1 泥脱水ケーキ及
びB泥脱水ケーキを通して該A2 泥スラリーの脱水処理
を行い、上記A1 、B及びA2 泥スラリーの脱水処理を
フィルタープレスを用いて行うことにより、回避するこ
とが出来る。特に、切換えバルブからフィルタープレス
までのライン容積に相当する以上の量のA2 泥スラリー
をB泥スラリーの後に打込むことが好ましい。
脱水ケーキで包み込まれた構造の高強度脱水ケーキが得
られることになり、脱水ケーキの再利用、特に、水中に
還元した場合に問題となり易いアルカリや有機物の溶出
量低減が可能となる。この場合、脱水ケーキを水中に還
元する際の破砕の程度、即ち、脱水ケーキ面露出の程度
が溶出量に影響するため、出来るだけ大きな形状のまま
で水中に投入するのが望ましい。しかし、施工現場の状
況によっては、脱水ケーキの破砕が進み、B泥脱水ケー
キからのアルカリや有機物の溶出が問題となる場合もあ
る。このような場合、通常行われる溶出防止策である覆
砂や覆土、即ち、脱水ケーキと周辺環境との界面を砂や
土で覆うことにより溶出を抑制することもできるが、本
発明の脱水固化工法では、溶出の原因となるB泥脱水ケ
ーキ中のアルカリを中和することにより行うことができ
る。
A2 泥スラリーの脱水処理を行う際、A2 泥スラリーの
打込み時に、該A2 泥スラリーに酸類を添加する方法で
あり、特に、酸類を添加したA2 泥スラリーがB泥脱水
ケーキに完全に行き渡るように、A1 及びA2 泥スラリ
ーそれぞれの容量や酸類の添加量を調整することで、よ
り好ましい結果を得ることができる。因みに、B泥脱水
ケーキ中のアルカリを中和する目的で、脱水処理前のB
泥スラリーに酸類を直接加える方法では、凝集構造が破
壊され、脱水速度が極端に低下する惧れがある。それに
対し、上記の方法では、脱水ケーキ中における凝集粒子
が相互に接触安定化した状態で中和処理が行われるため
凝集構造の破壊が起こり難く、ろ過速度への影響が小さ
いものと考えられる。この場合、B泥スラリーの脱水速
度は、当然、何ら影響を受けない。
塩酸、硫酸等の無機酸、硫酸アルミニウム、ポリ塩化ア
ルミニウム、塩化鉄等の酸性金属塩等が挙げられるが、
硫酸及び炭酸ガスの使用がコスト面で好ましい。この中
和処理により、B泥脱水ケーキの強度が、一般的に、低
下するが、炭酸ガスの場合には低下の程度が最も小さ
く、特に好ましい材料である。尚、添加する酸類の濃度
や量は、B泥スラリーに含まれるアルカリ量、脱水ケー
キ性状、更には取り扱い上の安全性を考慮して決めるこ
とになるが、出来るだけ高濃度のものを少量使用するの
が好ましい。
更に詳しく説明する。しかしながら、本発明はこれらの
実施例により何ら制限されるものではない。尚、特に断
りのない限り、「%」は「重量%」を意味する。 (1)脱水処理対象泥土 実施例及び比較例に使用した脱水処理対象泥土である高
含水スラリー(湖浚渫土I及びII)の特性を、下記表1
に示す。
である。 硫酸アルミニウム:アルミナ分17%粉末状市販品、浅
田化学(株)製 アルミン酸ソーダ:アルミナ分56%粉末状市販品、住
友化学(株)製 珪酸ソーダ:液状市販品、セントラルガラス(株)製、
水ガラス3 号 ポリ塩化アルミニウム:アルミナ分10%水溶液、浅田
化学(株)製 ゼオライト:市販天然ゼオライト、0.6mmアンダー
品、秋田県産 活性炭:廃水処理用粉状品、二村化学(株)製 石炭灰:未燃カーボン8%含有微粉炭ボイラー灰 消石灰:粒度200メッシュ以下の市販品、(株)宇部
マテリアルズ製、特号S 生石灰:粒度100メッシュ以下の市販品、(株)宇部
マテリアルズ製 早強セメント:市販品、宇部興産(株)製 アルミナセメント:市販品、旭ガラス(株)製、1号品 高炉スラグ:市販品、川崎製鉄(株)製、リバーメント 無水せっこう:市販天然無水せっこう、タイ産 尚、以下の例において、A泥処理材とは、A泥スラリー
を得るために添加した処理材をいい、B泥処理材とは、
B泥スラリーを得るために添加した処理材をいう。
し、脱水装置として加圧ヌッチエタイプのろ過器を使用
して、ろ過特性を調べた。湖浚渫土I500mlを2つ
に分取し、夫々に処理材を添加して脱水処理した。分取
比(A泥スラリーにした処理材未添加の高含水スラリー
とB泥スラリーにした処理材未添加の高含水スラリーと
の比、以下「A/B比」という)及び処理材種及び処理
条件を、下記表2及び表3に示す。処理材添加後のA及
びB泥スラリーは、昭栄科学(株)製の加圧ヌッチエタ
イプのろ過器を使用し、6kgf/cm2の圧力で加圧
脱水処理を行った。先ずA泥スラリーをろ過し、次い
で、脱水ケーキに収縮クラックが入る直前にA泥脱水ケ
ーキの上にB泥スラリーを打込み、B泥スラリーのろ過
を行った。
った。300ミリリットルのろ液を得るのに要する時間
(A泥スラリー→B泥スラリーの切替え時間を除く)を
測定し、ろ過時間とした。B泥脱水ケーキの強度は、得
られた脱水ケーキを7日間湿空養生した後、3mm径の
針を1mm/分の速度で脱水ケーキに貫入させ、2mm
貫入時の抵抗値を一軸圧縮強さに換算して求めた。ろ液
pH及びCODは、夫々、JIS−K−0102 1
2.1及びJIS−K−0102 17に準拠して測定
した。また、性状(着色、濁り)について目視観察を行
った。それらの結果を下記表2及び表3に示す。尚、表
2及び表3中、「B泥強度」とは、B泥脱水ケーキの強
度のことを意味する。
象泥土である高含水スラリーを2つに分取し、夫々に本
発明に係る処理材を加えてA泥スラリー及びB泥スラリ
ーとし、先ずA泥スラリー次いでB泥スラリーの順で脱
水処理を行うことにより、短時間で強度の高い脱水ケー
キが得られる。また、ろ液は中性に近いpH、低COD
値を示し、且つ無色透明であり、追加処理の必要がない
ものであった。これに対し、表3に示すように、分取せ
ずに脱水処理したものでは、ろ液が着色しているのに加
え、ろ過時間、脱水ケーキ強度、ろ液pH、CODの内
の少なくとも一つが満足出来る値に達しない。
し、本発明の脱水固化工法がろ材目詰まりの抑制に効果
があることを示す。各ろ過サイクルの終了時に生成脱水
ケーキを取り除きながら、実施例1〜11と同じ方法で
A泥スラリー→B泥スラリーろ過サイクルを繰り返し、
ろ過に要した時間を測定した。その結果を下記表4に示
す。本発明の脱水固化工法では、初回の脱水速度が大で
あることは勿論、繰り返しろ過を行っても速度低下はわ
ずかであり、ろ材の目詰まりが大幅に抑制されているこ
とが判る。
替え、脱水処理をラサ工業(株)製の小型フィルタープ
レス(ろ室形状:縦60cm×横60cm×厚さ3c
m)を使用して行った例を示す。処理工程を図1に示
す。図1において、原泥貯泥槽1中の脱水処理対象泥土
である高含水スラリーは、移送ポンプ2により、混合槽
4A、4Bに夫々送られる。この際、バルブ3A、3B
を切り替えることにより、移送スラリーを切り替えるこ
とが出来る。また、混合槽4Aには、加水ライン6が設
けてあり、スラリー容積がろ室容積の1.5倍に満たな
い場合における加水による容積アップが可能な構造とな
っている。混合槽4A、4Bに送入された高含水スラリ
ーは、処理材槽5A、5Bから夫々送入された処理材と
混合・攪拌された後、打込みポンプ9を経てフィルター
プレス10に送られ6kgf/cm2 の圧で脱水処理さ
れる。尚、ここでも、バルブ7A、7Bを切り替えるこ
とにより、フィルタープレスに送入されるA泥スラリ
ー、B泥スラリーの切替えが可能である。フィルタープ
レスからのろ液は、ろ液タンク11を経て排出される。
尚、図中、8は酸槽、12は撹拌機、13は水槽であ
る。一ろ室当たりのろ液排出速度が0.1リットル/分
以下となった時点で脱水終了とし、ろ液については実施
例1〜12と同様の方法でpH、COD及び性状を測定
し、脱水ケーキについては次の方法でその性状を調べ
た。
る板状脱水ケーキにおけるA泥層(プリコート層)厚
を、周辺部及び送液口周りの中心部について測定した。
次いで、7日間湿空養生した脱水ケーキから直径5cm
の円筒形ブロックを厚み方向に切り抜き、10cmの高
さに積重ねて供試体を作製し、JIS−A−1216に
準拠した方法で一軸圧縮試験を行った。また、脱水直後
のケーキから切り出した縦5cm×横5cm×高さ3.
3cmのブロックを1リットル容器中で、各面が露出す
るようにスペーサを介して3段に重ねて蒸留水中に浸漬
させた後密栓して7日間静置後、水相のpHおよびCO
Dを測定して脱水ケーキからの溶出試験を行った。
ろ過時間(脱水時間)、ろ液性状、脱水ケーキの強度、
ケーキからの溶出量(溶出COD)、何れにおいても、
本発明の脱水固化工法は、満足の行く結果を与えること
が分かる。
ラリーに分別し、A1及びB泥スラリーの脱水処理後に
A2 泥スラリーの脱水処理を行い、B泥脱水ケーキを中
和した場合の例を示す。湖浚渫土IIを2つに分取し、そ
れぞれに処理材を添加してA泥スラリー及びB泥スラリ
ーを得、A泥スラリーについては更にA1 及びA2 泥ス
ラリーの2種に分別した。A1 泥スラリー→B泥スラリ
ーの順で脱水処理を行った後、A2 泥スラリーの打込
み、脱水処理を行ったこと、及びA2 泥スラリーの打込
み始めの一部に酸槽8から酸類を添加したこと以外は、
実施例13〜16と同一の方法で行った。尚、酸類の添
加は、炭酸ガス以外は濃度2〜10モル/リットルの水
溶液で供給し、炭酸ガスについてはボンベから7kgf
/cm2の圧で10分間ガスを吹き込んで行った。ろ液
のpH及びCOD、脱水ケーキ強度及びケーキからの溶
出有機物(溶出COD)の測定は実施例13〜16と同
様の方法で行った。処理条件及び得られた結果を下記表
6に示す。
別し、酸を添加する方法によれば、脱水速度、脱水ケー
キ強度の大幅な低下を招くことなく、且つろ液の特性・
性状に影響を与えることなく、脱水ケーキからの溶出有
機物量をより低減することが出来ることが判る。
ーキは、固化強度が高く且つ有機物溶出量が低いことか
ら、盛り土や埋め戻し等に有効利用することができる。
また、脱水で発生する処理水のpH、COD、性状にも
問題がなく、追加処理を施すことなく放流が可能であ
る。また、本発明の脱水固化工法は、主処理材としてセ
メントや石灰等安価な材料を使用しているのに加え、脱
水速度が大きく処理能力にも優れていることから、処理
コストが低い特徴も有する。即ち、本発明は、性能的に
も経済的にも優れた高含水スラリーの脱水固化工法を提
供するものである。
行う場合のフローを示す概略図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 高含水スラリーを2つに分取し、 一方のスラリーには、活性炭、未燃カーボン含有焼却灰
及びゼオライトから選択される一種もしくは二種以上の
混合物と、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、
アルミン酸ソーダ及び珪酸ソーダから選択される一種も
しくは二種以上の混合物とからなる処理材を添加して、
pHが5.8〜8.5のA泥スラリーをを調製し、 他方のスラリーには、石灰類、ポルトランドセメント、
アルミナセメント及び高炉スラグから選択される一種も
しくは二種以上の混合物、又はそれに更にせっこう類を
混合した処理材を添加して、B泥スラリーを調製し、 先ず、上記A泥スラリーの脱水処理を行い、次いで、上
記B泥スラリーを打込み、A泥脱水ケーキを通して該B
泥スラリーの脱水処理を行うことを特徴とする、高含水
スラリーの脱水固化工法。 - 【請求項2】 上記A泥スラリーと上記B泥スラリーと
の比が、出発土換算で1:9〜5:5(重量基準)であ
る、請求項1記載の高含水スラリーの脱水固化工法。 - 【請求項3】 上記A泥スラリーを調製するに際し、硫
酸アルミニウム及び/又はポリ塩化アルミニウム1〜8
重量部(アルミナ換算)、アルミン酸ソーダ及び/又は
珪酸ソーダ2〜40重量部(固体換算)、並びに、活性
炭、未燃カーボン含有焼却灰及び/又はゼオライト1.
5〜80重量部よりなる処理材を固体換算で、スラリー
の乾土1t当たり100〜800kg添加する、請求項
1又は2記載の高含水スラリーの脱水固化工法。 - 【請求項4】 上記B泥スラリーを調製するに際し、石
灰類30〜60重量部、ポルトランドセメント及び/又
はアルミナセメント30〜70重量部、せっこう類5〜
30重量部よりなる処理材を、スラリーの乾土1t当た
り50〜300kg添加する、請求項1から3の何れか
に記載の高含水スラリーの脱水固化工法。 - 【請求項5】 脱水処理を、フィルタープレスを用いて
行う、請求項1から4の何れかに記載の高含水スラリー
の脱水固化工法。 - 【請求項6】 上記A泥スラリーをA1 泥スラリー及び
A2 泥スラリーに分別し、最初にA1 泥スラリーの脱水
処理を行い、次いでB泥スラリーを打込み、A1 泥脱水
ケーキを通して該B泥スラリーの脱水処理後、更にA2
泥スラリーを打込み、A1 泥脱水ケーキ及びB泥脱水ケ
ーキを通して該A2 泥スラリーの脱水処理を行い、上記
A1 、B及びA2 泥スラリーの脱水処理をフィルタープ
レスを用いて行う、請求項1記載の高含水スラリーの脱
水固化工法。 - 【請求項7】 A2 泥スラリーの打込み時に、該A2 泥
スラリーに酸類を添加する、請求項6記載の高含水スラ
リーの脱水固化工法。
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-
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