JP2003190992A - 臭気発生抑制型固化材および固化方法 - Google Patents
臭気発生抑制型固化材および固化方法Info
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- C04B28/105—Magnesium oxide or magnesium carbonate cements
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 汚泥を固化する際に、アンモニア臭等の発生
を抑制し、しかも早期に十分な固化強度を確保できる臭
気発生抑制型固化材を提供する。 【解決手段】 酸化マグネシウムを主成分とする臭気発
生抑制型固化材。初期強度発現性の改善のため、各種セ
ッコウ、反応促進材、各種リン酸塩を添加してもよい。
また、遅延材を加えてもよい。粉末またはスラリー状の
固化材を土壌に添加・混合することにより、臭気の発生
を抑制しつつ、十分な強度を発現する。
を抑制し、しかも早期に十分な固化強度を確保できる臭
気発生抑制型固化材を提供する。 【解決手段】 酸化マグネシウムを主成分とする臭気発
生抑制型固化材。初期強度発現性の改善のため、各種セ
ッコウ、反応促進材、各種リン酸塩を添加してもよい。
また、遅延材を加えてもよい。粉末またはスラリー状の
固化材を土壌に添加・混合することにより、臭気の発生
を抑制しつつ、十分な強度を発現する。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は湖沼ヘドロ、河川ヘド
ロ、下水汚泥等の汚泥を固化処理する際、または、その
処理土を掘削する際等において、汚泥の悪臭、特にアン
モニアやアミン等の悪臭（以下、アンモニア臭という）
の発生を抑制する固化材および固化方法に関する。
ロ、下水汚泥等の汚泥を固化処理する際、または、その
処理土を掘削する際等において、汚泥の悪臭、特にアン
モニアやアミン等の悪臭（以下、アンモニア臭という）
の発生を抑制する固化材および固化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】湖沼ヘドロ、河川ヘドロ、下水汚泥等の
汚泥を埋め立てる際に、重金属の溶出防止のため、或い
は、運搬や埋め立ての便を考慮して、セメントによる汚
泥の固化が一般に行われている。しかし、セメントを汚
泥に加えた場合には、本来、塩の形で汚泥中に固定され
ているアンモニアや有機アミンがセメントの水和過程で
生成する水酸化カルシウム等のアルカリ性物質によって
中和され、汚泥から揮散するため著しい悪臭公害が発生
する場合が多い。
汚泥を埋め立てる際に、重金属の溶出防止のため、或い
は、運搬や埋め立ての便を考慮して、セメントによる汚
泥の固化が一般に行われている。しかし、セメントを汚
泥に加えた場合には、本来、塩の形で汚泥中に固定され
ているアンモニアや有機アミンがセメントの水和過程で
生成する水酸化カルシウム等のアルカリ性物質によって
中和され、汚泥から揮散するため著しい悪臭公害が発生
する場合が多い。
【０００３】従来、このような悪臭を低減する脱臭物質
として、硫酸第一鉄の２価の鉄塩とセメント等を用いた
脱臭強度増加方法（特開昭５６−９８２８０号公報等）
や、硫酸アルミニウム等の金属の強酸塩と酸化カルシウ
ム等からなる固化剤（特開平３−２１７３００号公報）
が提案されている。しかし、２価の鉄塩は硫化水素など
の硫化物と反応するので、硫化物の脱臭には有効である
が、アンモニア臭に対する脱臭効果は知られていない。
また、金属の強酸塩は、汚泥に添加して短時間のうち
は、汚泥のｐＨを酸性側に変えるので、アンモニアの発
生を一時的に抑制する効果はあるものの、併用される酸
化カルシウムが、次第に水和してアルカリ性物質が生成
するため、脱臭効果の持続性に問題がある。
として、硫酸第一鉄の２価の鉄塩とセメント等を用いた
脱臭強度増加方法（特開昭５６−９８２８０号公報等）
や、硫酸アルミニウム等の金属の強酸塩と酸化カルシウ
ム等からなる固化剤（特開平３−２１７３００号公報）
が提案されている。しかし、２価の鉄塩は硫化水素など
の硫化物と反応するので、硫化物の脱臭には有効である
が、アンモニア臭に対する脱臭効果は知られていない。
また、金属の強酸塩は、汚泥に添加して短時間のうち
は、汚泥のｐＨを酸性側に変えるので、アンモニアの発
生を一時的に抑制する効果はあるものの、併用される酸
化カルシウムが、次第に水和してアルカリ性物質が生成
するため、脱臭効果の持続性に問題がある。
【０００４】アンモニアは悪臭物質の中で特に刺激臭が
強いため、汚泥をセメント固化するに際し、これらの発
生を低減することが従来から強く望まれていた。ところ
が、現状ではこのようなアンモニア臭に対して効果の高
い脱臭剤は知られていない。例えば、特開昭５６−２６
５４２号公報にはアンモニアの脱臭剤として無水フタル
酸等の酸無水物が提案されているが、これは、アンモニ
アガス等を充満した試験室に酸無水物を入れ、その脱臭
効果を示したものであり、汚泥に対するような使用環境
を考慮したものではない。すなわち、一般に、酸無水物
はアルカリ性物質と容易に反応して分解する性質を有す
るので、アルカリ性物質と併用すると脱臭効果が阻害さ
れると一般に考えられており、従って、セメントのよう
に水和してアルカリ性物質を生成する材料との併用は避
けられていた。特開平１１−２７６８８２号公報ではア
ルカリ性物質と酸無水物を併用した例が挙げられている
が、酸無水物が高価でありコストアップの懸念があるこ
と、またその添加量が多いことなどから使用に際して煩
雑であること、さらに粒径が粗いために粉砕等のコスト
アップ等の問題点があった。
強いため、汚泥をセメント固化するに際し、これらの発
生を低減することが従来から強く望まれていた。ところ
が、現状ではこのようなアンモニア臭に対して効果の高
い脱臭剤は知られていない。例えば、特開昭５６−２６
５４２号公報にはアンモニアの脱臭剤として無水フタル
酸等の酸無水物が提案されているが、これは、アンモニ
アガス等を充満した試験室に酸無水物を入れ、その脱臭
効果を示したものであり、汚泥に対するような使用環境
を考慮したものではない。すなわち、一般に、酸無水物
はアルカリ性物質と容易に反応して分解する性質を有す
るので、アルカリ性物質と併用すると脱臭効果が阻害さ
れると一般に考えられており、従って、セメントのよう
に水和してアルカリ性物質を生成する材料との併用は避
けられていた。特開平１１−２７６８８２号公報ではア
ルカリ性物質と酸無水物を併用した例が挙げられている
が、酸無水物が高価でありコストアップの懸念があるこ
と、またその添加量が多いことなどから使用に際して煩
雑であること、さらに粒径が粗いために粉砕等のコスト
アップ等の問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、汚泥のセメ
ント固化における従来の上記問題を解決したものであっ
て、汚泥をセメントで固化する際に生じるアンモニア臭
等の発生を抑制し、しかも早期に十分な固化強度を確保
できる臭気発生抑制型固化材を提供することを目的とす
る。
ント固化における従来の上記問題を解決したものであっ
て、汚泥をセメントで固化する際に生じるアンモニア臭
等の発生を抑制し、しかも早期に十分な固化強度を確保
できる臭気発生抑制型固化材を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題の解
決のために以下の構成からなる臭気発生抑制型固化材を
提供するものである。 （１） 酸化マグネシウムを主成分として成ることを特
徴とする臭気発生抑制型固化材。（請求項１） （２） 酸化マグネシウム１００重量部に対して、セッ
コウを１〜５０重量部添加してなる請求項1に記載の臭
気発生抑制型固化材。（請求項２） （３） 酸化マグネシウム１００重量部に対して、反応
促進剤を０．５〜３０重量部添加してなる請求項１また
は２に記載の臭気発生抑制型固化材。（請求項３） （４） 酸化マグネシウム１００重量部に対して、リン
酸塩１〜３０重量部を添加してなる請求項1〜２のいず
れかに記載の臭気発生抑制型固化材。（請求項４） （５） 酸化マグネシウム１００重量部に対して、凝結
遅延剤を０．1〜１０重量部添加してなる請求項１〜４
のいずれかに記載の臭気発生抑制型固化材。（請求項
５） （６） 請求項１〜５のいずれかに記載の臭気発生抑制
型固化材を、対象となる土壌に粉体もしくはスラリー状
で添加し、混合することを特徴とする固化処理方法。
（請求項６）
決のために以下の構成からなる臭気発生抑制型固化材を
提供するものである。 （１） 酸化マグネシウムを主成分として成ることを特
徴とする臭気発生抑制型固化材。（請求項１） （２） 酸化マグネシウム１００重量部に対して、セッ
コウを１〜５０重量部添加してなる請求項1に記載の臭
気発生抑制型固化材。（請求項２） （３） 酸化マグネシウム１００重量部に対して、反応
促進剤を０．５〜３０重量部添加してなる請求項１また
は２に記載の臭気発生抑制型固化材。（請求項３） （４） 酸化マグネシウム１００重量部に対して、リン
酸塩１〜３０重量部を添加してなる請求項1〜２のいず
れかに記載の臭気発生抑制型固化材。（請求項４） （５） 酸化マグネシウム１００重量部に対して、凝結
遅延剤を０．1〜１０重量部添加してなる請求項１〜４
のいずれかに記載の臭気発生抑制型固化材。（請求項
５） （６） 請求項１〜５のいずれかに記載の臭気発生抑制
型固化材を、対象となる土壌に粉体もしくはスラリー状
で添加し、混合することを特徴とする固化処理方法。
（請求項６）
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の臭気発生抑制型固化材は、材料自体がポルトラ
ンドセメント系セメントのｐＨよりも低い酸化マグネシ
ウムを主成分とし、汚泥からの臭気の発生を抑制すると
ともに、安定的に処理するものである。通常、ポルトラ
ンドセメント系の材料を使用した場合、その構成鉱物で
あるＣ 3ＳおよびＣ2Ｓ等が水和反応することによってＣ
ａ（ＯＨ）2が生成しｐＨが上昇する。これに対して、
本発明の消臭発生抑制型固化材はｐＨの上昇を抑制する
ために、 Ｃａ（ＯＨ）2を生成せず、ＯＨイオンの生成の少な
い材料を使用する。 生成したＯＨイオンを何らかの方法で消費し、その発
生を抑制する。 すなわち、酸化マグネシウムを主体とした材料とするこ
とでＣａ（ＯＨ）2を生成せず、ＯＨイオンの生成を少
なくし、生成したＯＨイオンもその反応の中で消費する
ものである。このような効果を発揮するためには、酸化
マグネシウムは固化材全体の質量の５０％以上とするの
が好ましく、７０％以上がより好ましい。
本発明の臭気発生抑制型固化材は、材料自体がポルトラ
ンドセメント系セメントのｐＨよりも低い酸化マグネシ
ウムを主成分とし、汚泥からの臭気の発生を抑制すると
ともに、安定的に処理するものである。通常、ポルトラ
ンドセメント系の材料を使用した場合、その構成鉱物で
あるＣ 3ＳおよびＣ2Ｓ等が水和反応することによってＣ
ａ（ＯＨ）2が生成しｐＨが上昇する。これに対して、
本発明の消臭発生抑制型固化材はｐＨの上昇を抑制する
ために、 Ｃａ（ＯＨ）2を生成せず、ＯＨイオンの生成の少な
い材料を使用する。 生成したＯＨイオンを何らかの方法で消費し、その発
生を抑制する。 すなわち、酸化マグネシウムを主体とした材料とするこ
とでＣａ（ＯＨ）2を生成せず、ＯＨイオンの生成を少
なくし、生成したＯＨイオンもその反応の中で消費する
ものである。このような効果を発揮するためには、酸化
マグネシウムは固化材全体の質量の５０％以上とするの
が好ましく、７０％以上がより好ましい。
【０００８】また、本発明の臭気発生抑制型固化材は、
初期材齢での強度発現性を改善することを目的に、無水
セッコウ、２水セッコウや半水セッコウ等の各種セッコ
ウを酸化マグネシウム１００重量部に対して１〜３０重
量部添加するものである。各種セッコウは天然産出品以
外にも様々な副産セッコウ（燐酸セッコウ、フッ酸セッ
コウ、排煙脱硫セッコウ、セッコウボード廃材、セッコ
ウボード用の半水セッコウ屑等）を利用することが可能
である。
初期材齢での強度発現性を改善することを目的に、無水
セッコウ、２水セッコウや半水セッコウ等の各種セッコ
ウを酸化マグネシウム１００重量部に対して１〜３０重
量部添加するものである。各種セッコウは天然産出品以
外にも様々な副産セッコウ（燐酸セッコウ、フッ酸セッ
コウ、排煙脱硫セッコウ、セッコウボード廃材、セッコ
ウボード用の半水セッコウ屑等）を利用することが可能
である。
【０００９】さらに、当該臭気発生抑制型固化材は、初
期材齢での強度発現性を改善することを目的に、酸化マ
グネシウムの反応促進材としてアルカリ、アルカリ土類
金属およびアルミニウムなどの水酸化マグネシウムより
も溶解度の高い各種硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩、塩化物、
有機酸類などを、酸化マグネシウム１００重量部に対し
て０．５〜３０重量部添加するものである。
期材齢での強度発現性を改善することを目的に、酸化マ
グネシウムの反応促進材としてアルカリ、アルカリ土類
金属およびアルミニウムなどの水酸化マグネシウムより
も溶解度の高い各種硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩、塩化物、
有機酸類などを、酸化マグネシウム１００重量部に対し
て０．５〜３０重量部添加するものである。
【００１０】さらに、当該臭気発生抑制型固化材は、初
期材齢での強度発現性を改善することを目的に、リン酸
塩を添加するものである。リン酸塩としては、重過燐酸
石灰、重焼燐や熔燐等が挙げられ、リン酸塩を酸化マグ
ネシウム１００重量部に対して１〜３０重量部添加す
る。
期材齢での強度発現性を改善することを目的に、リン酸
塩を添加するものである。リン酸塩としては、重過燐酸
石灰、重焼燐や熔燐等が挙げられ、リン酸塩を酸化マグ
ネシウム１００重量部に対して１〜３０重量部添加す
る。
【００１１】セッコウ、反応促進材、リン酸塩の酸化マ
グネシウムに対する添加量は、上記に述べたとおりであ
るが、初期材齢での強度発現性の改善のためには上記の
ような範囲が適当であり、固化の対象とする土壌に求め
られる強度に応じて添加量を調整すればよい。上記に述
べた範囲を越えて添加してもよいが、強度発現の効果は
変わらず、余分に添加することになり不経済である。
グネシウムに対する添加量は、上記に述べたとおりであ
るが、初期材齢での強度発現性の改善のためには上記の
ような範囲が適当であり、固化の対象とする土壌に求め
られる強度に応じて添加量を調整すればよい。上記に述
べた範囲を越えて添加してもよいが、強度発現の効果は
変わらず、余分に添加することになり不経済である。
【００１２】本発明の臭気発生抑制固化材は、粉末状ま
たは粒状として用いるのが簡便である。具体的には、粉
末状の酸化マグネシウムならびにセッコウ、反応促進材
および／またはリン酸塩を混合して用いる。
たは粒状として用いるのが簡便である。具体的には、粉
末状の酸化マグネシウムならびにセッコウ、反応促進材
および／またはリン酸塩を混合して用いる。
【００１３】さらに、当該臭気発生抑制型固化材は、ス
ラリー状（懸濁液状態）での使用を可能にすることを目
的に、各種遅延材（酒石酸、クエン酸等のカルボキシル
基を有するもの等）を酸化マグネシウム１００重量部に
対して０．１〜１０重量部添加するものである。遅延材
は固化材にあらかじめ混合し、現場で水を加えてスラリ
ーとしてもよく、また、現場で水とともに固化材粉末と
混合し、スラリーとしてもよい。
ラリー状（懸濁液状態）での使用を可能にすることを目
的に、各種遅延材（酒石酸、クエン酸等のカルボキシル
基を有するもの等）を酸化マグネシウム１００重量部に
対して０．１〜１０重量部添加するものである。遅延材
は固化材にあらかじめ混合し、現場で水を加えてスラリ
ーとしてもよく、また、現場で水とともに固化材粉末と
混合し、スラリーとしてもよい。
【００１４】さらに、本発明は、これらの臭気発生抑制
型固化材を、対象となる土壌に粉体もしくはスラリー状
で添加・混合することにより臭気の発生を抑制するとと
もに固化強度の発現性を付与する固化処理方法も提供す
る。土壌への添加・混合の方法は特に制限はなく、添加
方法としては粉体方式、スラリー方式、攪拌混合として
は高圧噴射攪拌、機械混合攪拌、原位置混合、事前混合
等、通常の方法で行えばよい。
型固化材を、対象となる土壌に粉体もしくはスラリー状
で添加・混合することにより臭気の発生を抑制するとと
もに固化強度の発現性を付与する固化処理方法も提供す
る。土壌への添加・混合の方法は特に制限はなく、添加
方法としては粉体方式、スラリー方式、攪拌混合として
は高圧噴射攪拌、機械混合攪拌、原位置混合、事前混合
等、通常の方法で行えばよい。
【００１５】
【実施例】以下に本発明を実施例とともに詳細に説明す
る。なお、以下の例は本発明の範囲を限定するものでは
ない。 （脱臭固化試験）表１に示すそれぞれの対象土400ccに
表２に示す本発明品（実施例１〜６）と一般汎用型固化
材（比較例）を、粉体で200kg/m3を投入し、ハンドミキ
サーにて混合した。ここで、一般汎用型固化材として
は、太平洋セメント製セメント系固化材一般品を用い
た。φ3.5cm×7cmのモールドにて強度試験用の供試体を
作成し、残りをポリ袋に入れ密封した後、検知管にて臭
気濃度を測定した。検知管は、株式会社ガステック製検
知管式気体測定器：気体採取器ＧＶ−１００を用いた。
材齢7日にて供試体の一軸圧縮強さを測定し、測定後の
供試体をポリ袋に入れ解砕した後に密封し、5分後に前
記検知管にて臭気濃度を測定した。
る。なお、以下の例は本発明の範囲を限定するものでは
ない。 （脱臭固化試験）表１に示すそれぞれの対象土400ccに
表２に示す本発明品（実施例１〜６）と一般汎用型固化
材（比較例）を、粉体で200kg/m3を投入し、ハンドミキ
サーにて混合した。ここで、一般汎用型固化材として
は、太平洋セメント製セメント系固化材一般品を用い
た。φ3.5cm×7cmのモールドにて強度試験用の供試体を
作成し、残りをポリ袋に入れ密封した後、検知管にて臭
気濃度を測定した。検知管は、株式会社ガステック製検
知管式気体測定器：気体採取器ＧＶ−１００を用いた。
材齢7日にて供試体の一軸圧縮強さを測定し、測定後の
供試体をポリ袋に入れ解砕した後に密封し、5分後に前
記検知管にて臭気濃度を測定した。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】表３の実施例に示した通り、酸化マグネシ
ウムを使用した低アルカリ型固化材は、アンモニア臭に
対する消臭効果を有し、且つ実用上十分な強度が得られ
た。
ウムを使用した低アルカリ型固化材は、アンモニア臭に
対する消臭効果を有し、且つ実用上十分な強度が得られ
た。
【００１９】
【表３】
【００２０】
【発明の効果】以上のように、本発明の臭気発生抑制型
固化材は、汚泥を固化する際にそのアンモニア臭等に対
して、優れた脱臭効果を発揮し、しかも実用上、十分な
強度を発現できる。さらに、従来の固化材と比較して安
価であり、取扱が容易である。
固化材は、汚泥を固化する際にそのアンモニア臭等に対
して、優れた脱臭効果を発揮し、しかも実用上、十分な
強度を発現できる。さらに、従来の固化材と比較して安
価であり、取扱が容易である。
─────────────────────────────────────────────────────
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 7/00 Ｃ０９Ｋ 7/00 Ｚ
//(Ｃ０４Ｂ 28/10 Ｃ０４Ｂ 22:14 Ｂ
22:14 22:16 Ａ
22:16 22:14 Ａ
22:14 22:10
22:10 22:12
22:12 24:04
24:04 24:06 Ａ
24:06 22:08 Ｂ
22:08） 111:00
111:00
Ｆターム(参考） 4D004 AA02 AA41 AB05 CA15 CA45
CA48 CC11 CC12 CC13 DA03
DA10
4D059 AA09 AA30 BG03 BJ01 BJ08
BK03 DA03 DA08 DA35 DA38
DA39 DA46 DB08 EB20
4G012 PB07 PB08 PB09 PB10 PB11
PB13 PB16 PB17 PC01 PC04
PC05 PC11 PC12
Claims (6)
- 【請求項１】 酸化マグネシウムを主成分として成るこ
とを特徴とする臭気発生抑制型固化材。 - 【請求項２】 酸化マグネシウム１００重量部に対し
て、セッコウを１〜５０重量部添加してなる請求項1に
記載の臭気発生抑制型固化材。 - 【請求項３】 酸化マグネシウム１００重量部に対し
て、反応促進剤を０．５〜３０重量部添加してなる請求
項１または２に記載の臭気発生抑制型固化材。 - 【請求項４】 酸化マグネシウム１００重量部に対し
て、リン酸塩１〜３０重量部を添加してなる請求項1〜
２のいずれかに記載の臭気発生抑制型固化材。 - 【請求項５】 酸化マグネシウム１００重量部に対し
て、凝結遅延剤を０．1〜１０重量部添加してなる請求
項１〜４のいずれかに記載の臭気発生抑制型固化材。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の臭気発
生抑制型固化材を、対象となる土壌に粉体もしくはスラ
リー状で添加し、混合することを特徴とする固化処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001398428A JP2003190992A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 臭気発生抑制型固化材および固化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001398428A JP2003190992A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 臭気発生抑制型固化材および固化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP2001398428A Pending JP2003190992A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 臭気発生抑制型固化材および固化方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003190992A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101426302B1 (ko) * | 2012-04-27 | 2014-08-05 | 강남훈 | 암모니아 가스의 제거능이 우수한 고화제 및 이를 이용하여 제조된 복토재 |
-
2001
- 2001-12-27 JP JP2001398428A patent/JP2003190992A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| KR101426302B1 (ko) * | 2012-04-27 | 2014-08-05 | 강남훈 | 암모니아 가스의 제거능이 우수한 고화제 및 이를 이용하여 제조된 복토재 |
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