JP2000024694A

JP2000024694A - 高含水スラリーの脱水固化工法

Info

Publication number: JP2000024694A
Application number: JP19452798A
Authority: JP
Inventors: Kuniomi Saito; 国臣斎藤; Yoshio Katayama; 芳男片山; Yoshihito Mori; 嘉仁森; Yukio Tasaka; 行雄田坂; Osamu Yoneda; 修米田; Shigeo Okabayashi; 茂生岡林
Original assignee: Ube Industries Ltd; Ohmoto Gumi Co Ltd
Current assignee: Ohmoto Gumi Co Ltd; Ube Corp
Priority date: 1998-07-09
Filing date: 1998-07-09
Publication date: 2000-01-25
Anticipated expiration: 2018-07-09
Also published as: JP3436690B2

Abstract

(57)【要約】【課題】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。【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

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浚渫底泥、建設汚
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。

【０００２】

【従来の技術】近年、河川や湖沼等において水質改善を
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。

【０００３】このような場合、脱水処理後の土や脱水ケ
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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の高含水
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。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の高含水スラリーの
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。

【０００７】本発明においては、Ａ泥スラリー及びＢ泥
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。

【０００８】Ａ泥スラリーを得るために上記一方のスラ
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。

【０００９】同じくＡ泥スラリーを得るために上記一方
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。

【００１０】ここで、硫酸アルミニウムとしては、アル
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。

【００１１】Ａ泥スラリーの凝集材として機能するこれ
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。

【００１２】Ａ泥スラリーのｐＨは、５．８〜８．５、
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。

【００１３】Ａ泥スラリーのｐＨ調整は、第一義的に
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。

【００１４】Ａ泥スラリーの脱水処理により得られるＡ
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。

【００１５】本発明においては、Ｂ泥スラリーの脱水処
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。

【００１６】一方、Ｂ泥スラリーを得るために上記他方
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。

【００１７】これらの処理材を添加してなるＢ泥スラリ
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。

【００１８】Ｂ泥スラリーを得るために添加される処理
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。

【００１９】本発明の実施に当たって使用可能な機械的
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。

【００２０】脱水処理にフィルタープレスを使用する場
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。

【００２１】脱水処理対象土である高含水スラリーの分
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。

【００２２】加水したＡ泥スラリーでは、ろ過開始時の
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。

【００２３】本発明の脱水固化工法では、Ａ泥脱水ケー
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。

【００２４】フィルタープレスを使用する場合において
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。

【００２５】本発明の方法では、Ｂ泥脱水ケーキがＡ泥
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。

【００２６】その具体的方法は、上述したＡ₁、Ｂ及び
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。

【００２７】中和に使用する酸類としては、炭酸ガス、
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。

【００２８】

【実施例】以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明を
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。

【００２９】

【表１】

【００３０】（２）処理材実施例及び比較例に使用した処理材の材料は、次の通り
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。

【００３１】実施例１〜１１及び比較例１〜７湖浚渫土Ｉ（高含水スラリー）を脱水処理対象泥土と
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。

【００３２】次の測定を行い、脱水処理効果の評価を行
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−０１０２１
２．１及びＪＩＳ−Ｋ−０１０２１７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。

【００３３】

【表２】

【００３４】

【表３】

【００３５】表２の各実施例が示すように、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、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。

【００３６】実施例１２及び比較例８、９ここでは、ろ布を取り替えることなくろ過脱水を繰り返
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。

【００３７】

【表４】

【００３８】実施例１３〜１６ここでは、脱水処理対象泥土を前記表１の湖浚渫土IIに
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。

【００３９】先ず、ろ室とほぼ同一形状、サイズを有す
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。

【００４０】処理条件及び測定結果を下記表５に示す。
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。

【００４１】

【表５】

【００４２】実施例１７〜２２ここでは、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、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。

【００４３】

【表６】

【００４４】表６の結果より、Ａ泥スラリーを２つに分
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。

【００４５】

【発明の効果】本発明の脱水固化工法で得られる脱水ケ
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。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、フィルタープレスを用いて脱水処理を
行う場合のフローを示す概略図である。

【符号の説明】１原泥貯泥槽２移送ポンプ３Ａ、３Ｂ流路切換えバルブ４Ａ、４Ｂ混合槽５Ａ、５Ｂ処理材槽６加水ライン７Ａ、７Ｂ流路切換えバルブ８酸槽９打込みポンプ１０フィルタープレス１１ろ液タンク１２撹拌機１３水槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者片山芳男岡山県岡山市内山下１丁目１番13号株式会社大本組内 (72)発明者森嘉仁岡山県岡山市内山下１丁目１番13号株式会社大本組内 (72)発明者田坂行雄山口県宇部市西本町１丁目12番32号宇部興産株式会社宇部本社内 (72)発明者米田修山口県宇部市西本町１丁目12番32号宇部興産株式会社宇部本社内 (72)発明者岡林茂生山口県宇部市西本町１丁目12番32号宇部興産株式会社宇部本社内Ｆターム(参考） 4D059 AA09 BE16 BE19 BE46 BE53 BE55 BE60 BE62 BF11 BF13 BG00 BJ00 CA23 CA25 CA30 DA04 DA05 DA06 DA14 DA16 DA17 DA18 DA32 DA33 DA37 DA55 DA61 DA64 DA67 DA68 DA70 DB08 EB02 EB05 EB11

Claims

【特許請求の範囲】

【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。