JP2002088362A - 土壌固化剤 - Google Patents
土壌固化剤Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/20—Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 固化対象土と混合したときに、なるべく早い
段階でＰＨを中性域にでき、成分中に六価クロムを含有
することなく、製紙スラッジ灰などの無害な廃棄物を有
効活用した土壌の固化剤を提供する。また、製品の製造
コストを極力押さえて利用しやすい価格の固化剤を提供
する。 【解決手段】 製紙スラッジ灰と、高炉スラグ、石灰お
よび石膏を適正割合で混合した土壌の固化材は、高ＰＨ
が下がりやすく、１４５０℃もの高温で焼いて製造する
ことがないので六価クロムを生成しておらず、環境中に
安全であるばかりでなく、熱エネルギーの無駄も省略で
きたので従来品よりも製造コストが安く製造できた。
段階でＰＨを中性域にでき、成分中に六価クロムを含有
することなく、製紙スラッジ灰などの無害な廃棄物を有
効活用した土壌の固化剤を提供する。また、製品の製造
コストを極力押さえて利用しやすい価格の固化剤を提供
する。 【解決手段】 製紙スラッジ灰と、高炉スラグ、石灰お
よび石膏を適正割合で混合した土壌の固化材は、高ＰＨ
が下がりやすく、１４５０℃もの高温で焼いて製造する
ことがないので六価クロムを生成しておらず、環境中に
安全であるばかりでなく、熱エネルギーの無駄も省略で
きたので従来品よりも製造コストが安く製造できた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、土壌の改良固化
剤に関し、詳しくは、池や河川または湖沼からの浚渫土
や建設現場からの発生土のうち含水率の高い粘土質の土
壌を改質して再利用可能にするために係わるものであ
る。
剤に関し、詳しくは、池や河川または湖沼からの浚渫土
や建設現場からの発生土のうち含水率の高い粘土質の土
壌を改質して再利用可能にするために係わるものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、池や河川または湖沼からの浚渫土
や建設現場から発生する粘土、シルト質を多く含む土壌
の固化には、セメント系固化剤や石灰系固化材などが多
く使用されている。また一部には石膏系固化剤も使用さ
れている。（例えば、特開平11-278911、特開平06-0932
60参照）
や建設現場から発生する粘土、シルト質を多く含む土壌
の固化には、セメント系固化剤や石灰系固化材などが多
く使用されている。また一部には石膏系固化剤も使用さ
れている。（例えば、特開平11-278911、特開平06-0932
60参照）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしこれらは、原料
となる下水汚泥焼却灰やゴミ焼却灰を高温で焼き直した
りしているため、燃料となる重油などが必要となり、ま
た、焼き直す分、コストがかかることになる。また、製
紙スラッジを焼却してできる灰の有効活用として、従来
も土壌改良剤としての使用が行われているが、同様に焼
き直すため、コストがかかるのを避けられない。また焼
き直ししない場合においては、製紙スラッジの添加量が
20〜30％と少なく、石灰などの一部補助的目的で使用さ
れているのみである。
となる下水汚泥焼却灰やゴミ焼却灰を高温で焼き直した
りしているため、燃料となる重油などが必要となり、ま
た、焼き直す分、コストがかかることになる。また、製
紙スラッジを焼却してできる灰の有効活用として、従来
も土壌改良剤としての使用が行われているが、同様に焼
き直すため、コストがかかるのを避けられない。また焼
き直ししない場合においては、製紙スラッジの添加量が
20〜30％と少なく、石灰などの一部補助的目的で使用さ
れているのみである。
【０００４】下水汚泥焼却灰やゴミ焼却灰、製紙スラッ
ジ灰を１４００〜１５００℃の高温で焼いているため、
成分中のクロムが六価クロムに変化してしまい、これら
高温で焼いた土壌固化剤を使用すれば環境中に六価クロ
ムをばら撒く結果となってしまい、環境中への影響はさ
けられない。また、焼却灰を焼き直す工程に石膏その他
成分例えばＣ11Ａ7ＣａＣｌ，Ｃ11Ａ7ＣａＦ，Ｃ3Ａな
どを添加して、焼成しているため、セメント化は避けら
れず、したがって土壌固化剤として使用したときに、Ｐ
Ｈが１０．５〜１３．０にもなり、環境中の生態系に悪
影響を及ぼす結果となる。また、セメント系固化剤で
は、固化に要する日数が3日から7日と長く、固化剤と汚
泥や泥土と混合してすぐに運搬できないなどの欠点があ
る。石灰系固化剤では、固化強度が不十分である、生石
灰系では、高熱が発生し、悪臭が発生するなどの問題点
がある。
ジ灰を１４００〜１５００℃の高温で焼いているため、
成分中のクロムが六価クロムに変化してしまい、これら
高温で焼いた土壌固化剤を使用すれば環境中に六価クロ
ムをばら撒く結果となってしまい、環境中への影響はさ
けられない。また、焼却灰を焼き直す工程に石膏その他
成分例えばＣ11Ａ7ＣａＣｌ，Ｃ11Ａ7ＣａＦ，Ｃ3Ａな
どを添加して、焼成しているため、セメント化は避けら
れず、したがって土壌固化剤として使用したときに、Ｐ
Ｈが１０．５〜１３．０にもなり、環境中の生態系に悪
影響を及ぼす結果となる。また、セメント系固化剤で
は、固化に要する日数が3日から7日と長く、固化剤と汚
泥や泥土と混合してすぐに運搬できないなどの欠点があ
る。石灰系固化剤では、固化強度が不十分である、生石
灰系では、高熱が発生し、悪臭が発生するなどの問題点
がある。
【０００５】そこで、本発明では、従来の焼却灰を焼き
直した土壌固化剤の問題点を解消しようとしたものであ
り、六価クロムを生成させず、環境中のＰＨも上昇させ
ることなく、また、セメント系固化剤の欠点である養生
に時間を要することなく固化強度を一定水準にまで達成
させ、かつ熱を上昇させないことにより悪臭を発生しな
い土壌固化剤を提供することにある。
直した土壌固化剤の問題点を解消しようとしたものであ
り、六価クロムを生成させず、環境中のＰＨも上昇させ
ることなく、また、セメント系固化剤の欠点である養生
に時間を要することなく固化強度を一定水準にまで達成
させ、かつ熱を上昇させないことにより悪臭を発生しな
い土壌固化剤を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、請求項1の発明では、製紙スラッジを焼却したの
ち、灰化して主原料となし、５０〜７０重量パーセント
とする。これに高炉スラグ１０重量パーセント、石灰も
しくは、生石灰を１０〜２０パーセント添加し、さらに
石膏１０〜２０重量パーセント添加する。配合順序は以
上のように混合するが、配合順序はこれにこだわるもの
ではない。
め、請求項1の発明では、製紙スラッジを焼却したの
ち、灰化して主原料となし、５０〜７０重量パーセント
とする。これに高炉スラグ１０重量パーセント、石灰も
しくは、生石灰を１０〜２０パーセント添加し、さらに
石膏１０〜２０重量パーセント添加する。配合順序は以
上のように混合するが、配合順序はこれにこだわるもの
ではない。
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例にもと
づき説明するが、本発明は、これらに限定されるもので
はない。
づき説明するが、本発明は、これらに限定されるもので
はない。
【０００７】表1に示す製紙スラッジ焼却灰は、従来さ
らに石灰やその他の助剤とともに１４５０℃で熱処理し
てセメント化して使用されていたものである。本発明で
は適正混合率を確立するために鋭意研究を重ねた結果、
上記のような配合率で、高含水率の池の汚泥・建設現場
から発生する高含水率の残土の固化作用が促進されるこ
とを見出した。
らに石灰やその他の助剤とともに１４５０℃で熱処理し
てセメント化して使用されていたものである。本発明で
は適正混合率を確立するために鋭意研究を重ねた結果、
上記のような配合率で、高含水率の池の汚泥・建設現場
から発生する高含水率の残土の固化作用が促進されるこ
とを見出した。
【０００８】
【表１】
【０００９】このほかに無水石膏を加えて固化剤を作成
した。配合比は上記のとおりである。
した。配合比は上記のとおりである。
【００１０】
【実施例１】本発明による下水道管埋設現場からの発生
した残土の土質改良の結果を表２に示す。試験結果にお
いては、本発明土壌固化剤を１２％配合した結果ＣＢＲ
値において２４．１％と改良が見られ、また、再汚泥化
も起きなかった。水浸による吸水膨張試験においても
８．０〜１４．０％において膨張比は０．００であっ
た。試験方法は、（ＪＩＳ Ａ １２１１）に基づいて
行った。土質は、シルトおよび粘土から構成されている
粘土質土壌である。
した残土の土質改良の結果を表２に示す。試験結果にお
いては、本発明土壌固化剤を１２％配合した結果ＣＢＲ
値において２４．１％と改良が見られ、また、再汚泥化
も起きなかった。水浸による吸水膨張試験においても
８．０〜１４．０％において膨張比は０．００であっ
た。試験方法は、（ＪＩＳ Ａ １２１１）に基づいて
行った。土質は、シルトおよび粘土から構成されている
粘土質土壌である。
【表２】
【００１１】上記実施例１を行うにあたり、室内での予
備観察を行ったところ、改良前の土壌は、ＰＨ６．８で
中性、含水比４２％、比重１．７９、外観は緑灰色で粘
土質と判断された。改良後のＰＨは４８時間後にはＰＨ
８．４であり３週間後には、ＰＨ７．０であった。ま
た、固化剤混合中から、異臭などは発生せず、反応終了
時まで異臭は一切発生しなかった。また
備観察を行ったところ、改良前の土壌は、ＰＨ６．８で
中性、含水比４２％、比重１．７９、外観は緑灰色で粘
土質と判断された。改良後のＰＨは４８時間後にはＰＨ
８．４であり３週間後には、ＰＨ７．０であった。ま
た、固化剤混合中から、異臭などは発生せず、反応終了
時まで異臭は一切発生しなかった。また
【実施例１】で固化処理をした残土を、岐阜県公衆衛生
検査センターへ持ち込んで分析したところ、表３のよう
に六価クロムを始め、その他の環境有害物質も検出され
なかった。
検査センターへ持ち込んで分析したところ、表３のよう
に六価クロムを始め、その他の環境有害物質も検出され
なかった。
【００１２】
【表３】
【実施例２】静岡県の農地開発切山地区砂防堰堤の改造
に伴う汚泥固化状況を表４に示す。本発明の土壌固化剤
を使用して汚泥固化したところ、当該汚泥の重量に対し
て土壌固化剤を重量比で１２％添加で、２時間後には、
固化汚泥の上に鉄板を敷いて０．６ｍ3容量のバックホ
ーが乗って作業可能なまでに、汚泥が改良された。これ
は、製紙スラッジ灰の吸水効果と石膏および消石灰が混
合直後から効果を発現したためと判断される。また、そ
の後の雨による堰堤水位の上昇により汚泥に水分がかな
りの量で浸透したと思われるが、再泥化は起きていな
い。これは、成分中の高炉スラグが徐々に反応して再泥
化を防ぐのに十分な固化強度を持たせたためと考えられ
る。
に伴う汚泥固化状況を表４に示す。本発明の土壌固化剤
を使用して汚泥固化したところ、当該汚泥の重量に対し
て土壌固化剤を重量比で１２％添加で、２時間後には、
固化汚泥の上に鉄板を敷いて０．６ｍ3容量のバックホ
ーが乗って作業可能なまでに、汚泥が改良された。これ
は、製紙スラッジ灰の吸水効果と石膏および消石灰が混
合直後から効果を発現したためと判断される。また、そ
の後の雨による堰堤水位の上昇により汚泥に水分がかな
りの量で浸透したと思われるが、再泥化は起きていな
い。これは、成分中の高炉スラグが徐々に反応して再泥
化を防ぐのに十分な固化強度を持たせたためと考えられ
る。
【表４】
【００１３】表４からもわかるとおり、堰堤汚泥の改良
にも本発明の土壌固化剤は、十分な効果を発揮すること
がわかる。建設省のガイドラインでは、土壌改良後のＣ
ＢＲ値で２０％以上であれば、建設残土および無機汚泥
が再利用可能となっているので、当該汚泥に対して本発
明の土壌固化剤を１２％混合すれば、十分再利用可能と
なる。
にも本発明の土壌固化剤は、十分な効果を発揮すること
がわかる。建設省のガイドラインでは、土壌改良後のＣ
ＢＲ値で２０％以上であれば、建設残土および無機汚泥
が再利用可能となっているので、当該汚泥に対して本発
明の土壌固化剤を１２％混合すれば、十分再利用可能と
なる。
【００１４】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような試験結果
および実施例が確認されているので、以下に記載される
ような効果を有する。
および実施例が確認されているので、以下に記載される
ような効果を有する。
【００１５】従来、即効性を有する土壌固化剤でも最低
２４時間は養生時間を要していたのであるが、本発明の
土壌固化剤を使用したところ２時間という短時間で、当
該汚泥あるいは、シルト粘土質土壌を固化、改良する。
２４時間は養生時間を要していたのであるが、本発明の
土壌固化剤を使用したところ２時間という短時間で、当
該汚泥あるいは、シルト粘土質土壌を固化、改良する。
【００１６】セメント系や石灰系の土壌固化剤に見られ
る高ＰＨと違い、汚泥および土壌の固化反応終了後にお
いては、ＰＨは中性であり、高ＰＨによる植物への被害
も無い。
る高ＰＨと違い、汚泥および土壌の固化反応終了後にお
いては、ＰＨは中性であり、高ＰＨによる植物への被害
も無い。
【００１７】製品を製造するときに、製紙スラッジ灰や
副成分をさらに１４５０℃の高熱で反応させることがな
いため、六価クロムが生成しない。
副成分をさらに１４５０℃の高熱で反応させることがな
いため、六価クロムが生成しない。
【００１８】製品を製造するときに、原料を混合してい
くだけで、製造できるので、熱エネルギーが不要である
ばかりでなく、余分な熱を必要としない分、ＣＯ2 発生
のリスクがなく地球温暖化軽減に貢献できる。
くだけで、製造できるので、熱エネルギーが不要である
ばかりでなく、余分な熱を必要としない分、ＣＯ2 発生
のリスクがなく地球温暖化軽減に貢献できる。
【００１９】製紙スラッジ灰は、ほとんど利用されるこ
となく廃棄されていたものが、原料で５０〜７０％も使
用するので、資源の有効活用であるばかりでなく、製紙
スラッジ灰は最終処分場へ投棄されているので、最終処
分場の寿命を延ばす貢献ともなる。
となく廃棄されていたものが、原料で５０〜７０％も使
用するので、資源の有効活用であるばかりでなく、製紙
スラッジ灰は最終処分場へ投棄されているので、最終処
分場の寿命を延ばす貢献ともなる。
【００２０】汚泥および土壌と混合開始から反応終了後
まで異臭を発することが無いので、においによる公害を
発生させない。
まで異臭を発することが無いので、においによる公害を
発生させない。
【００２１】
【図1】本発明の製造工程を図式化したものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｋ 17/06 Ｃ０９Ｋ 17/06 Ｐ 17/08 17/08 Ｐ 17/18 17/18 Ｐ 17/42 17/42 Ｐ 17/48 17/48 Ｐ // Ｃ０９Ｋ 103:00 103:00
Claims (5)
- 【請求項１】 ８００〜９００℃で焼成した製紙スラッ
ジ灰（ａ．）を原料として５０〜７０重量％、高炉スラ
グ微粉末１０重量％と、石灰もしくは生石灰を１０〜２
０重量％、無水石膏もしくは半水石膏を１０〜２０重量
％（ｂ．）、と混合してなる土壌固化剤。 - 【請求項２】 請求項1に、硫酸アルミ、塩化マグネシ
ウムを５〜１０重量％それぞれ添加添加した土壌固化
剤。 - 【請求項３】 請求項1に、にがり０．５〜５重量％添
加した土壌固化剤。 - 【請求項４】 請求項１に、フライアッシュを５〜２０
重量％添加した土壌固化剤。 - 【請求項５】 請求項１、請求項２、請求項３、請求項
４に有機高分子凝集剤を０．１〜１．０重量％添加した
土壌固化剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000279211A JP2002088362A (ja) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | 土壌固化剤 |
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