JPS6020074B2 - グラウト排水の処理方法 - Google Patents
グラウト排水の処理方法Info
- Publication number
- JPS6020074B2 JPS6020074B2 JP4311179A JP4311179A JPS6020074B2 JP S6020074 B2 JPS6020074 B2 JP S6020074B2 JP 4311179 A JP4311179 A JP 4311179A JP 4311179 A JP4311179 A JP 4311179A JP S6020074 B2 JPS6020074 B2 JP S6020074B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明はグラウト注入工法における排水、特に水ガラ
ス系薬液によるグラウト注入工法に際して生ずる排水の
処理方法に関するものである。
ス系薬液によるグラウト注入工法に際して生ずる排水の
処理方法に関するものである。
水ガラス薬液注入による士壌の土質安定化および湧水防
止には周知の如く、LW工法と称する水,ガラス・セメ
ント系の懸濁型又は半懸濁型の薬液を注入する方法と、
セメントを使用しない溶液型の注入工法があり、それぞ
れ適用する土壌の性状および湧水氏力に応じて土壌の安
定化および止水が行われている。しかしながら、かかる
注入工法において、導水や流水その他土木工事の施工に
伴って土木排水(以下グラゥト排水という)が多量に発
生する。
止には周知の如く、LW工法と称する水,ガラス・セメ
ント系の懸濁型又は半懸濁型の薬液を注入する方法と、
セメントを使用しない溶液型の注入工法があり、それぞ
れ適用する土壌の性状および湧水氏力に応じて土壌の安
定化および止水が行われている。しかしながら、かかる
注入工法において、導水や流水その他土木工事の施工に
伴って土木排水(以下グラゥト排水という)が多量に発
生する。
このグラウト排水は懸濁状から溶液状まで工事現場では
大きな問題となっており、特に、水ガラス薬液注入工法
におけるグラウト排水には士砂の混入と共にその薬液が
随伴されるため強いアルカリ性を帯び、その処理を一層
難かしくしている。例えば、排水中の珪酸ソーダの濃度
が高い場合は単に中和するとゲル化して含水量の大きい
分離し難い汚泥となり、一方、それが低い場合には、ゲ
ル化することなく溶存する。従釆、かかるグラウト排水
に対して、多くの場合、硫酸で中和処理して、沈澱分離
しているが、上記の点に加えて、セメント粒子が懸濁し
ている場合には、これをも中和消費するので多量の硫酸
を必要とするのみならず、分離困難な汚泥となる。又特
に、LW工法における排水に生じ易いのであるが、排水
によっては珪酸ソーダ中の珪酸分がコロイド化して白濁
現象が起き、この白濁は前記の中和処理や凝集剤では殆
んど凝集できないため、通常の分離操作では除去できな
い。本発明者らは、グラウト排水処理について、上記の
議題に鑑み、これを糠決すべ〈鋭意研究を重ねた結果、
白濁現象は排水中の珪酸イオンと2価の腸イオン特にC
が十がある特定の関係にある場合に生じ、この関係を取
り除けば発生しないという事実、更に効果的な中和処理
をも達成できることを知見し本発明を完成した。
大きな問題となっており、特に、水ガラス薬液注入工法
におけるグラウト排水には士砂の混入と共にその薬液が
随伴されるため強いアルカリ性を帯び、その処理を一層
難かしくしている。例えば、排水中の珪酸ソーダの濃度
が高い場合は単に中和するとゲル化して含水量の大きい
分離し難い汚泥となり、一方、それが低い場合には、ゲ
ル化することなく溶存する。従釆、かかるグラウト排水
に対して、多くの場合、硫酸で中和処理して、沈澱分離
しているが、上記の点に加えて、セメント粒子が懸濁し
ている場合には、これをも中和消費するので多量の硫酸
を必要とするのみならず、分離困難な汚泥となる。又特
に、LW工法における排水に生じ易いのであるが、排水
によっては珪酸ソーダ中の珪酸分がコロイド化して白濁
現象が起き、この白濁は前記の中和処理や凝集剤では殆
んど凝集できないため、通常の分離操作では除去できな
い。本発明者らは、グラウト排水処理について、上記の
議題に鑑み、これを糠決すべ〈鋭意研究を重ねた結果、
白濁現象は排水中の珪酸イオンと2価の腸イオン特にC
が十がある特定の関係にある場合に生じ、この関係を取
り除けば発生しないという事実、更に効果的な中和処理
をも達成できることを知見し本発明を完成した。
すなわち、本発明の要旨とするところは、水ガラス注入
工法における排水に生石灰、消石灰、セメント、焼成ド
ロマィトから選ばれた1種または2種以上の麓溶性カル
シウム含有物質をモル比Ca0/Si02が少なくとも
0.ふかつPH8.5以上において該排水に添加し、次
いで凝集剤を添加して懸濁物を凝集分離することを特徴
とするグラウト排水の処理方法である。
工法における排水に生石灰、消石灰、セメント、焼成ド
ロマィトから選ばれた1種または2種以上の麓溶性カル
シウム含有物質をモル比Ca0/Si02が少なくとも
0.ふかつPH8.5以上において該排水に添加し、次
いで凝集剤を添加して懸濁物を凝集分離することを特徴
とするグラウト排水の処理方法である。
グラウト排水において、特に処理困簸な排水は外観的特
徴がカオリンやセメント粒子による白濁でなく全体的に
白濁したものでpHが高く、沈澱汚泥量が多いものであ
る。
徴がカオリンやセメント粒子による白濁でなく全体的に
白濁したものでpHが高く、沈澱汚泥量が多いものであ
る。
このような排水は現場の事情にもよるが、多くの場合、
水ガラス使用量の多い施工の際に出現する。本発明者ら
の数多くの実験結果によれば、かかる白濁現象は排水中
の珪酸ソーダ、Mg++及びCが十濃度のバランスに関
係があり、珪酸ソーダの濃度が特にCaH濃度より大な
るときに生ずることがわかった。
水ガラス使用量の多い施工の際に出現する。本発明者ら
の数多くの実験結果によれば、かかる白濁現象は排水中
の珪酸ソーダ、Mg++及びCが十濃度のバランスに関
係があり、珪酸ソーダの濃度が特にCaH濃度より大な
るときに生ずることがわかった。
この理由は恐らく珪酸ソーダの溶存量に対してゲル化を
促進させる塩類濃度が低いため、排水中のpHの影響と
相挨つて珪酸イオンがコロイド化して微細な珪酸ゲル粒
子を生成し、その粒子がゲル化するまで成長しないこと
によるものと思われる。例えば、珪酸ソーダ水溶液とセ
メント、海水+珪酸ソーダ+セメントの各々の場合、添
加順序に関係なく混合するとゲル化して沈澱物を生成さ
せるが、珪酸ソーダに対してCが十の量が少い場合は上
燈液は乳白濁し、これは沈降や炉過操作で分離できない
のみならず凝集剤を添加しても凝集しない。
促進させる塩類濃度が低いため、排水中のpHの影響と
相挨つて珪酸イオンがコロイド化して微細な珪酸ゲル粒
子を生成し、その粒子がゲル化するまで成長しないこと
によるものと思われる。例えば、珪酸ソーダ水溶液とセ
メント、海水+珪酸ソーダ+セメントの各々の場合、添
加順序に関係なく混合するとゲル化して沈澱物を生成さ
せるが、珪酸ソーダに対してCが十の量が少い場合は上
燈液は乳白濁し、これは沈降や炉過操作で分離できない
のみならず凝集剤を添加しても凝集しない。
ところが、かかる白濁水にCa++を増加して両者の濃
度関係を変化させてゆくと沈澱が生じて白濁は除去され
る。この理由は恐らく活性なシリカコロイド粒子、微細
な珪酸カルシウム粒子あるし、は珪酸イオンが溶存Ca
Hと反応して粗大な珪酸カルシウム粒子を生成すること
によるものと思われる。
度関係を変化させてゆくと沈澱が生じて白濁は除去され
る。この理由は恐らく活性なシリカコロイド粒子、微細
な珪酸カルシウム粒子あるし、は珪酸イオンが溶存Ca
Hと反応して粗大な珪酸カルシウム粒子を生成すること
によるものと思われる。
上記のことから、水ガラス系グラウト排水の清浄化に当
り、Cが十を放出する雛港性カルシウム含有物質が好適
であることがわかった。
り、Cが十を放出する雛港性カルシウム含有物質が好適
であることがわかった。
かかる物質としては、例えば生石灰、消石灰、セメント
類、焼成ドロマィトなどがあげられる。これらは、添加
に当っては、固体粉末あるいはスラリー状で使用される
が、多くの場合消石灰のスラリーが好適である。
類、焼成ドロマィトなどがあげられる。これらは、添加
に当っては、固体粉末あるいはスラリー状で使用される
が、多くの場合消石灰のスラリーが好適である。
上記簸溶性カルシウム含有物質に代えて水落性カルシウ
ム化合物を用いた場合、乳白濁のグラウト排水について
は除濁効果は実質的にないので本発明においては適用で
きない。
ム化合物を用いた場合、乳白濁のグラウト排水について
は除濁効果は実質的にないので本発明においては適用で
きない。
他方、これと、併用される凝集剤としては、塩基性塩化
アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸鉄あるいは塩化
鉄などの公知の無機凝集剤であり、有機凝集剤としては
代表的なものでポ1′アクリルアミド、アクリル酸とア
クリルアミドのコポリマーなどであり、それらの1種又
は2種以上の混合物を使用する。
アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸鉄あるいは塩化
鉄などの公知の無機凝集剤であり、有機凝集剤としては
代表的なものでポ1′アクリルアミド、アクリル酸とア
クリルアミドのコポリマーなどであり、それらの1種又
は2種以上の混合物を使用する。
本反応は排水中のpHが少なくとも8.5以上であるこ
とが望ましく特に90〜11.0の範囲が好適である。
とが望ましく特に90〜11.0の範囲が好適である。
この理由はPH85以下の場合は、不溶性珪酸塩の生成
が行われ難いことによる。もっとも、一般に水ガラス系
グラウト排水は上記のpH範囲にあるので特に本反応を
行わせるに当り、排水pHを調整することは要しない場
合が多く、必要に応じて行えばよい。
が行われ難いことによる。もっとも、一般に水ガラス系
グラウト排水は上記のpH範囲にあるので特に本反応を
行わせるに当り、排水pHを調整することは要しない場
合が多く、必要に応じて行えばよい。
次に、記Ca含有物質の添加量は排水中の全珪酸分に対
しモル比CaC/Si02が少なくとも0.5であるこ
とを要し、その上限は特に限定はなく、経済的な条件で
設定すればよいが、多くの場合1〜4の範囲が適当であ
る。
しモル比CaC/Si02が少なくとも0.5であるこ
とを要し、その上限は特に限定はなく、経済的な条件で
設定すればよいが、多くの場合1〜4の範囲が適当であ
る。
なお、排水中の全珪酸分とは、主として排水中の溶存珪
酸ソーダの珪酸分を意味するが、他にコロイドシリカや
微細な珪酸カルシウムなどの存在がある場合には、それ
らも含めた珪酸分をいうものとする。
酸ソーダの珪酸分を意味するが、他にコロイドシリカや
微細な珪酸カルシウムなどの存在がある場合には、それ
らも含めた珪酸分をいうものとする。
排水はその性質上、施工の態様、±質あるいは漏水など
の事情により絶えず変化するので、カルシウム含有物質
の添加にあたっては、処理システム中に予め全珪酸分を
簡単に監視する機器を設定しておくことが望ましい。
の事情により絶えず変化するので、カルシウム含有物質
の添加にあたっては、処理システム中に予め全珪酸分を
簡単に監視する機器を設定しておくことが望ましい。
本反応はグラウト排水に上記カルシウム含有物質を添加
後、適当な蝿梓がなされ)ば進行して、不溶性の珪酸カ
ルシウムを生成し、次いで、この生成物やカリオンなど
の懸濁物の分離性を良くするために、凝集剤を添加する
。本反応により生成する珪酸カルシウムは極めて鋭敏に
凝集剤と作用して凝集し易く、・容易に粗大なフロツク
を形成し沈降するので凝集剤は極く少量でよい。次いで
上記の如く処理された排水は実質的に珪酸イオンを含有
しない程でありかつ清浄化された処理水となり、そのま
ま放流することができるが、排水のpHが高い場合には
、中和処理することが必要である。
後、適当な蝿梓がなされ)ば進行して、不溶性の珪酸カ
ルシウムを生成し、次いで、この生成物やカリオンなど
の懸濁物の分離性を良くするために、凝集剤を添加する
。本反応により生成する珪酸カルシウムは極めて鋭敏に
凝集剤と作用して凝集し易く、・容易に粗大なフロツク
を形成し沈降するので凝集剤は極く少量でよい。次いで
上記の如く処理された排水は実質的に珪酸イオンを含有
しない程でありかつ清浄化された処理水となり、そのま
ま放流することができるが、排水のpHが高い場合には
、中和処理することが必要である。
本発明においては、この中和処理をC02ガスの導入に
よって効果的に行うことができる。
よって効果的に行うことができる。
即ち、本反応において、添加した過剰のカルシウム含有
物質からくるCaHをC02ガスの導入によって容易に
不溶化できるので、この処理によって実質的に無害化す
ることができる。このC02ガスの導入は前記の反応後
に生じた沈澱の分離に関係なくそのまま行ってもよいし
、また沈澱分離後であっても特に差支えなく現場の事情
によって設定することができるが、一般的には後者の方
が好ましい。なお、このCQガスの導入によって中和す
ることが不充分である場合には、さらに必要によっては
硫酸にて中和してもよい。かくして、本発明によれば、
単純な薬剤として簡便な操作で、処理困難とされている
水ガラスを用いるグラウト排水を経済的に有利に無害化
することができる。
物質からくるCaHをC02ガスの導入によって容易に
不溶化できるので、この処理によって実質的に無害化す
ることができる。このC02ガスの導入は前記の反応後
に生じた沈澱の分離に関係なくそのまま行ってもよいし
、また沈澱分離後であっても特に差支えなく現場の事情
によって設定することができるが、一般的には後者の方
が好ましい。なお、このCQガスの導入によって中和す
ることが不充分である場合には、さらに必要によっては
硫酸にて中和してもよい。かくして、本発明によれば、
単純な薬剤として簡便な操作で、処理困難とされている
水ガラスを用いるグラウト排水を経済的に有利に無害化
することができる。
特に、処理排水中の珪酸イオンはSi02として5加p
m以下のレベルまで低下させることの意義は大きい。実
施例 1 水970の‘、水ガラス(3号)2夕およびカオリン2
0咳pm相当の混合物を150Rpm、5分間燈梓する
。
m以下のレベルまで低下させることの意義は大きい。実
施例 1 水970の‘、水ガラス(3号)2夕およびカオリン2
0咳pm相当の混合物を150Rpm、5分間燈梓する
。
次いで、CaC12溶液を所定量添加して、40Rpm
、15分間蝿拝し、30分間放置後、上燈液500の‘
をモデル排水として検液とする。この検液はいずれも乳
白濁液(pH10〜12)である。この検液に消石灰ス
ラリ−(1000倣pm)を所定量添加して燭拝し、3
0分間放置後上燈液を測定したところ、第1表の結果と
なった。第1表 実験番号6の検液AおよびBの処理水に硫酸バンド溶液
(loo0ゆpm)をそれぞれ1の‘添加後櫨拝したと
ころ、フロック容量は6.9、7.3濁度はいずれも0
.3、溶存蓬酸分はSj02として45ppm、35p
pmとなった。
、15分間蝿拝し、30分間放置後、上燈液500の‘
をモデル排水として検液とする。この検液はいずれも乳
白濁液(pH10〜12)である。この検液に消石灰ス
ラリ−(1000倣pm)を所定量添加して燭拝し、3
0分間放置後上燈液を測定したところ、第1表の結果と
なった。第1表 実験番号6の検液AおよびBの処理水に硫酸バンド溶液
(loo0ゆpm)をそれぞれ1の‘添加後櫨拝したと
ころ、フロック容量は6.9、7.3濁度はいずれも0
.3、溶存蓬酸分はSj02として45ppm、35p
pmとなった。
(注)検液A:CaC12をCa++として10岬p血
相当添加して調製した乳白濁液検液B:CaC12をC
a+1として20のpm相当添加して調製した乳白濁液
検液C:CaC12をCa++として30蛇pm相当添
加して調製した乳白濁液実施例 2 JIS珪酸ソーダ3号水溶液の中にボルトランドセメン
トを添加して各濃度における濁度とセメント添加量との
関係をみたところ第2表に示す結果が得られた。
相当添加して調製した乳白濁液検液B:CaC12をC
a+1として20のpm相当添加して調製した乳白濁液
検液C:CaC12をCa++として30蛇pm相当添
加して調製した乳白濁液実施例 2 JIS珪酸ソーダ3号水溶液の中にボルトランドセメン
トを添加して各濃度における濁度とセメント添加量との
関係をみたところ第2表に示す結果が得られた。
第2表
上記の如く、排水中の乳白濁は珪酸ソーダ濃度が高くな
ると幅広くかつ高濃度で発生することが推定される。
ると幅広くかつ高濃度で発生することが推定される。
各最高濁度を示す上澄液試料各500のとをとり、Ca
○/Si02モル比4となるように1000倣pm濃度
の消石灰スラリ−を添加して150Rpmで1び分間、
次いで塩基性塩化アルミニウム溶液を2のpm添加し同
様に鷹拝して放置したところ、フロックは沈降し、上燈
液はいずれも清澄となった。この上燈液を測定したとこ
ろ、いずれも濁度は0.5以下、溶存珪酸分はSi02
として20〜4岬pmであった。なお、ポリアクリルア
ミドの凝集剤5ppmを添加した場合も同様の煩向を示
した。
○/Si02モル比4となるように1000倣pm濃度
の消石灰スラリ−を添加して150Rpmで1び分間、
次いで塩基性塩化アルミニウム溶液を2のpm添加し同
様に鷹拝して放置したところ、フロックは沈降し、上燈
液はいずれも清澄となった。この上燈液を測定したとこ
ろ、いずれも濁度は0.5以下、溶存珪酸分はSi02
として20〜4岬pmであった。なお、ポリアクリルア
ミドの凝集剤5ppmを添加した場合も同様の煩向を示
した。
実施例 3
LW工法によるグラウト排水(pH:11.6、濁度:
斑○珪酸ソーダ(Si02):176のpm)について
、懸濁物を分離しても分離液は乳白濁を示し、濁度は1
60であった。
斑○珪酸ソーダ(Si02):176のpm)について
、懸濁物を分離しても分離液は乳白濁を示し、濁度は1
60であった。
この液500の【に対し、消石灰スラリー(1000倣
pm濃度)をモル比Ca○/Si023.8となるよう
に添加反応させて、次いで塩基性塩化アルミニウム溶液
を少量添加して蝿拝させた後、C02ガスを500机上
/分の流速で2分間導入した。次いで懸濁物を炉過分離
したところ、分離は良好であり、液は透明となった。こ
の液の溶存珪酸分はSi02として3かpm、pH7.
5麹度0.4でありほとんど実害のないまでに浄化され
た。実施例 4溶存珪酸がSi02として365ppm
、カオリン230ppmの水ガラス含有のグラウト排水
500の‘に、アルミナセメントの塩酸による50%部
分分解物のスラリー(1000岬pm)を20奴【およ
び消石灰スラリー(1000岬pm)を30泌添加して
鷹拝させたところ、フロックを生成して凝集沈降した。
pm濃度)をモル比Ca○/Si023.8となるよう
に添加反応させて、次いで塩基性塩化アルミニウム溶液
を少量添加して蝿拝させた後、C02ガスを500机上
/分の流速で2分間導入した。次いで懸濁物を炉過分離
したところ、分離は良好であり、液は透明となった。こ
の液の溶存珪酸分はSi02として3かpm、pH7.
5麹度0.4でありほとんど実害のないまでに浄化され
た。実施例 4溶存珪酸がSi02として365ppm
、カオリン230ppmの水ガラス含有のグラウト排水
500の‘に、アルミナセメントの塩酸による50%部
分分解物のスラリー(1000岬pm)を20奴【およ
び消石灰スラリー(1000岬pm)を30泌添加して
鷹拝させたところ、フロックを生成して凝集沈降した。
その上燈液は濁度0.3、綾存蓬酸分はSi02として
3かpm、PH‘ま10.2であった。この液にC02
ガスを500私/分で2分間導入して中和したところ、
pHは7.4となり、遊離のCaHも実質的に除去でき
、無害化することができた。
3かpm、PH‘ま10.2であった。この液にC02
ガスを500私/分で2分間導入して中和したところ、
pHは7.4となり、遊離のCaHも実質的に除去でき
、無害化することができた。
比較例 1実施例1と同じ乳白濁水1夕に対し1規定−
比S04液を中和するまで添加したところpHと濁度の
関係は次の如くであり、ほとんど乳白濁は消失させるこ
とができなかった。第3表にその結果を示す。第3表 比較例 2 実施例1で用いた試料検液Bに硫酸アルミニウム溶液(
1000蛇pm)を所定量添加して、それぞれの処理液
について測定したところ、第4表の結果が得られた。
比S04液を中和するまで添加したところpHと濁度の
関係は次の如くであり、ほとんど乳白濁は消失させるこ
とができなかった。第3表にその結果を示す。第3表 比較例 2 実施例1で用いた試料検液Bに硫酸アルミニウム溶液(
1000蛇pm)を所定量添加して、それぞれの処理液
について測定したところ、第4表の結果が得られた。
第4表
Claims (1)
- 1 水ガラス系グラウト注入工法における排水に生石灰
、消石灰、セメントまたは焼成ドロマイトから選ばれた
1種または2種以上の難溶性カルシウム含有物質をモル
比CaO/SiO_2が少なくとも0.5、かつpH8
.5以上において該排水に添加し、次いで凝集剤を添加
して懸濁物を凝集分離することを特徴とする水ガラス系
グラウト排水の処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4311179A JPS6020074B2 (ja) | 1979-04-11 | 1979-04-11 | グラウト排水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4311179A JPS6020074B2 (ja) | 1979-04-11 | 1979-04-11 | グラウト排水の処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS55137084A JPS55137084A (en) | 1980-10-25 |
JPS6020074B2 true JPS6020074B2 (ja) | 1985-05-20 |
Family
ID=12654710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4311179A Expired JPS6020074B2 (ja) | 1979-04-11 | 1979-04-11 | グラウト排水の処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6020074B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57140694A (en) * | 1981-02-24 | 1982-08-31 | Nippon Chem Ind Co Ltd:The | Purification of waste water in construction work |
CN103043760B (zh) * | 2012-12-21 | 2014-04-16 | 广东慧信环保有限公司 | 一种用于生产聚合氯化铝的压滤防阻剂及其制备方法 |
CN104445562A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-03-25 | 南华大学 | 一种焦化污水处理剂制备方法 |
CN104803428B (zh) * | 2015-05-15 | 2017-03-22 | 张启磊 | 一种焦化污水处理剂的制备方法 |
CN105565547A (zh) * | 2016-02-01 | 2016-05-11 | 浙江大学 | 一种有机絮凝剂治理重金属废水的方法 |
CN106006901A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-10-12 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种降低除尘循环水总悬浮物浓度的方法 |
-
1979
- 1979-04-11 JP JP4311179A patent/JPS6020074B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS55137084A (en) | 1980-10-25 |
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