JP2004041942A

JP2004041942A - Cement-based solidifying agent and solidification method using the same

Info

Publication number: JP2004041942A
Application number: JP2002203477A
Authority: JP
Inventors: Tsunezo Nakamura; 中村　常蔵; Shigeru Yoshida; 吉田　茂; Yoji Ueyama; 植山　陽治; Atsushi Takakura; 高倉　篤
Original assignee: EARTH CREATE OFFICE CO Ltd; Mitsubishi Materials Corp; Tenox Corp; Tenox Kyusyu Corp
Current assignee: EARTH CREATE OFFICE CO Ltd; Mitsubishi Materials Corp; Tenox Corp; Tenox Kyusyu Corp
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2002-07-12
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2022-07-12
Also published as: JP4205908B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cement-based solidifying agent and a solidification method thereof for solidifying a waste containing harmful material which, in particular, injures human health with respect to a waste landfill site filled up with the waste containing harmful material and/or soil etc. containing the harmful material, and preventing harmful heavy metals and dioxins from being eluted or flowing out to the surrounding part from the waste landfill site. <P>SOLUTION: The cement type solidifying agent consists of hydraulic material powder, blast furnace slag powder and gypsum powder. The cement-based solidifying agent has the fineness of the powder after mixing of 3,000-10,000cm<SP>2</SP>/g and the content as SO<SB>3</SB>of 5.0-10.0wt.%. Further, in the solidification method, the waste etc. is solidified on the present position using the solidifying agent. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有害物を含有する廃棄物およびまたは有害物を含有する土壌等を埋め立てる最終埋め立て処分場に関し、特に、人の健康を害する有害物を含有した廃棄物をセメント系固化材で固化処理して、埋め立て処分場より有害な重金属類およびダイオキシン類などが周辺部へ溶出または流出するのを防止するためのセメント系固化材とその固化処理方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
一般家庭などより排出された生ゴミ、粗大ゴミなどは、地域の清掃工場に集積された後、焼却などの方法で処理され、その焼却灰は最終処分場において産業廃棄物として埋め立て処理されている。
しかしながら、近年清掃工場においては、工場より排出される人の健康に有害なダイオキシン類の排出が問題となり、清掃工場周辺及び焼却灰などを埋め立てた最終処分場を含めて、環境基準値が強化され、２０００年１月１５日にはダイオキシン類対策特別措置法が施行されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記対策特別措置法の施行に先立ち、国が行った調査によれば、昭和４６年９月以前の処理基準の適用のなかった処分場、或いはこれ以後の処分基準及び処分基準共同命令の対象となった処分場においても、処分場内の排水処理等が不適切と指摘された処分場が見受けらる。これらの処分場においては、ダイオキシンなどの有害物質が雨水または地下水などに溶出したり、周辺土壌へ流出または浸出し、環境汚染の原因となっている。従って、これら処分場等の廃棄物を処理して、国の定める処理基準内とする処理方法の確立が望まれていた。
【０００４】
また、清掃工場の焼却施設より排出される焼却灰中のクロム、亜鉛等の重金属類の処理方法については、溶融法、セメントによる固化処理、化学的処理方法等が確立されているが、上記焼却灰中のダイオキシン類、および最近話題となっている上記工場周辺部の土壌のダイオキシン汚染を含め、既に埋め立て処理されている焼却灰等のダイオキシン類を含有している有害物質の処理方法の開発が望まれている。
そこで、本発明者は上記課題を解決する方法について種々研究した結果、次に示す固化材と、これを用いた固化処理方法を開発するに至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、水硬性材料粉末と、高炉スラグ粉末と、石膏粉末とより構成され、これらの混合後の粉末度が３０００〜１００００ｃｍ^２／ｇであり、ＳＯ_３としての含有量が５．０〜１０．０重量％であるセメント系固化材である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、上記水硬性材料粉末２０〜８０重量％と、高炉スラグ粉末１０〜７０重量％と、石膏粉末１０〜２０重量％とからなる請求項１に記載のセメント系固化材である。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、有害物を含有する廃棄物およびまたは有害物を含有する土壌と、請求項１または請求項２に記載のセメント系固化材とを混合して固化する固化処理方法である。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、有害物を含有する廃棄物およびまたは有害物を含有する土壌と、有害物を含有する廃棄物およびまたは有害物を含有する土壌の側面土と、請求項１または請求項２に記載のセメント系固化材とを混合して固化する固化処理方法である。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、有害物を含有する廃棄物およびまたは有害物を含有する土壌と、有害物を含有する廃棄物およびまたは有害物を含有する土壌の側面土と、有害物を含有する廃棄物およびまたは有害物を含有する土壌の底面土と、請求項１または請求項２に記載のセメント系固化材とを混合して固化する固化処理方法である。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、上記有害物を含有する廃棄物およびまたは有害物を含有する土壌、およびその周辺土壌を上記セメント系固化材で固化処理する固化処理方法であって、上記有害物を含有する廃棄物およびまたは有害物を含有する土壌とこれらを取り囲む側面土と、上記セメント系固化材とを混合して固化する工程、上記有害物を含有する廃棄物およびまたは有害物を含有する土壌と、上記セメント系固化材とを混合して固化処理する工程、上記有害物を含有する廃棄物およびまたは有害物を含有する土壌と、これらを取り囲む側面土と、これらの底面土と、上記セメント系固化材とを混合して固化する工程、の何れか１工程を備えた請求項３〜請求項５のうち、何れか１項に記載の固化処理方法である。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項３〜請求項６のうち、何れか１項に記載の固化処理方法で処理した固化処理物上に、セメント系固化材と土壌とを混合した混合物で盛土する固化処理方法である。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、上記混合して固化する固化処理方法は、上記セメント系固化材を供給する供給口を備えた混合攪拌機で貫入時または引き抜き時に、上記セメント系固化材を供給して固化処理物を形成する請求項３〜請求項６のうち、何れか１項に記載の固化処理方法である。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、上記混合攪拌機は、少なくとも先端部に掘削翼と前記セメント系固化材吐出口を有し、その上方に攪拌翼を有する混合攪拌機であり、上記吐出口より上記セメント系固化材を供給しながら掘削して柱状固化処理物を形成する請求項３〜請求項６または請求項８のうち、何れか１項に記載の固化処理方法である。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、上記側面土と上記セメント系固化材とを混合する固化材処理が、少なくとも先端部に掘削翼と固化材吐出口を有し、その上方に攪拌翼を有する混合攪拌機を使用するか、または、先端部に固化材吐出口を有し、無端チェーンに取り付けられた掘削ビットを有する装置を使用し、上記セメント系固化材を供給しながら掘削して上記側面土と固化材との固化処理物を形成する請求項４〜請求項６または請求項８のうち、何れか１項に記載の固化処理方法である。
【００１５】
請求項１１に記載の発明は、上記セメント系固化材は、請求項１または請求項２に記載のセメント系固化材を粉末状または水と混合したスラリー状で使用する請求項３〜請求項１０のうち、何れか１項に記載の固化処理方法である。
【００１６】
請求項１２に記載の発明は、少なくとも上記有害物を含有する廃棄物およびまたは有害物を含有する土壌と上記セメント系固化材とを混合した固化処理物である。
【００１７】
【発明の実施の態様】
本発明の廃棄物等とは、有害物を含有する廃棄物および人の健康に有害な重金属およびダイオキシンなどで汚染されている土壌、または、これらが既に最終処分場に投棄されている場合を対象としている。これらは、法律により環境に排出する量が規定されている。
最終処分場に投棄されている廃棄物等を処理する場合は、図３および図４に示すように、上記廃棄物等の周辺土壌、すなわち、廃棄されている廃棄物等を取り囲んでいる側面側の土壌（以下、側面土という）と、この廃棄物等の底面側の土壌（以下、底面土という）を含めて固化処理する。廃棄物等に含有されている有害物が雨水および地下水などに溶解したり漏れたりして、周辺部の環境を汚染するのを防止する上記固化処理方法とセメント系固化材とを本発明は提供するものである。
【００１８】
本発明のセメント系固化材は、水硬性材料粉末２０〜８０重量％と、高炉スラグ粉末１０〜７０重量％と、石膏粉末１０〜２０重量％とより構成され、この混合物の粉末度が３０００〜１００００ｃｍ^２／ｇであり、かつ、ＳＯ_３の含有量が５．０〜１０．０重量％のセメント系固化材である。
【００１９】
上記セメント系固化材と廃棄物等と混合して固化処理物を形成することにより、これらに含まれている重金属類やダイオキシン類の溶出または流出を防止するのは、上記セメント系固化材が硬化する際に生成するカルシウムサルホアルミネート系化合物、いわゆるエトリンガイト中に重金属類を包み込んでしまうためと、ダイオキシン類を含有している廃棄物等をセメント系固化材硬化物で取り囲むとともに、透水性の極めて小さい層、いわゆる不透水層を形成するためと推測される。
【００２０】
本発明の固化処理方法は、廃棄物等と上記セメント系固化材とを混合して固化処理物を形成することにより、透水性の極めて小さい層、いわゆる不透水層を形成し、重金属およびダイオキシン類等の有害物の溶出または流出を防止する。
また、廃棄物等や側面土とを上記セメント系固化材で混合して固化処理物を形成することにより不透水層を形成させ、地下水が側面より浸入するのを防止し、廃棄物等から重金属やダイオキシン類等の有害物が溶出または流出するのを防止する。
また、廃棄物等やこれらの周辺部、すなわち、廃棄物等や側面土や底面土と上記セメント系固化材とを混合して固化し、これらの固化物を形成させることにより、上記不透水層を形成させ、雨水の浸入並びに側面側および底面側からの地下水等の浸入を防止し、廃棄物等から重金属やダイオキシン類等の有害物が溶出または流出するのを防止するものである。
また、廃棄物等とセメント系固化材との固化処理物上、または廃棄物や側面土と上記セメント系固化材との固化処理物上を、上記セメント系固化材と土壌とを混合した混合物で覆って、上面側に不透水層を形成させることにより、雨水の浸透を防止する固化処理方法である。
【００２１】
本発明の水硬性物質としては、ＪＩＳ　Ｒ　５２１０に規定する各種ポルトランドセメント、エーライト、ビーライトなどを主体とした特殊セメント、フライアッシュ、シリカセメントなど、または上記ポルトランドセメントクリンカ及び特殊セメントクリンカなどであるが、製造の容易さおよび価格などを考慮すれば、普通ポルトランドセメントを添加することが好ましい。
上記水硬性物質の使用量は、２０〜８０重量％である。使用量が２０重量％未満では、水硬性材料の使用量が不足し、所定の強度が得られない。また、８０重量％を越えると、高炉スラグ粉末などの使用量が不足し、エトリンガイトの生成量が不足し、硬化体より重金属或いはダイオキシンの溶出量または流出量が増加する可能性がある。好ましい使用量は、２５〜６０重量％である。
【００２２】
水硬性物質に混合する高炉スラグ粉末は、溶鉱炉より排出されるスラグを水により急冷した急冷スラグを粉砕機により所定の粒径に粉砕した粉末であり、アルカリ性物質の存在により水硬性を発現する。
この高炉スラグ粉末の添加量は、１０〜７０重量％である。１０重量％未満では水硬性物質の添加量が増え、エトリンガイトの生成量が少なく、かえって硬化体より重金属或いはダイオキシンの溶出量または流出量が増加する可能性がある。また、７０重量％を越えると、水硬性物質の添加量が不足し、所定の強度が得られなくなる可能性がある。好ましい添加量は、３０〜６０重量％である。
【００２３】
添加する石膏は、天然または化学石膏の二水または無水のいずれでも使用可能であるが、無水石膏が好ましい。添加量は、ＪＩＳ　Ｒ　５２０２で規定するポルトランドセメントの化学分析方法に基づいた分析値で、上記セメント系固化材中のＳＯ_３は５．０〜１０．０重量％となるように添加する。ＳＯ_３が５．０重量％未満では、エトリンガイトの生成が不十分となり、硬化体より重金属或いはダイオキシン類が溶出または流出する可能性がある。またＳＯ_３が１０．０重量％を越えると、エトリンガイトの生成量が多くなりすぎ、膨張性を示し、ダイオキシン類が溶出または流出する可能性があると共に、周辺部の地山等に悪影響を及ぼす可能性がある。好ましい添加量は、６．０〜８．０重量％である。
【００２４】
上記高炉スラグ粉末と、水硬性材料粉末と、石膏粉末とを混合した後の粉末度はブレーン比表面積で３０００〜１００００ｃｍ^２／ｇである。ブレーン比表面積が３０００ｃｍ^２／ｇ未満では、強度の発現性が悪い。また、１００００ｃｍ^２／ｇを越えるとスラリーとした場合の粘性が増加し、施工時のスラリーの輸送上好ましくないばかりか、製造原価も上昇する。好ましい範囲は、３５００〜６０００ｃｍ^２／ｇである。
【００２５】
また、上記廃棄物等、特に焼却灰をセメントおよびセメント系固化材で固化処理する場合、環境庁告示により、焼却灰の場合セメント（含むセメント系固化材）の添加量が１５０ｋｇ／ｍ^３以上、一軸圧縮強度が１０ｋｇ／ｃｍ^２以上と定められている。
また、形成する周辺土壌も含めた固化処理層の透水係数は、環境庁共同命令で定める薬剤等の注入による固化処理条件および不透水性地盤に関しての透水係数基準値に準拠して、１×１０^−５ｃｍ／ｓｅｃ以下とする。
従って、本発明においても上記廃棄物等に対する上記セメント系固化材の添加量は、上記環境庁告示の数値を十分に満足するように定める。
【００２６】
上記セメント系固化材で、上記廃棄物等を固化処理する装置は特に限定されたものでなく、公知の攪拌混合装置を使用できる。
また、廃棄物等が埋め立てられている処分場（以下最終処分場という）をその周辺土壌と共に処理する方法の望ましい一例として、混合攪拌機の先端部に設けている吹き出し口より上記セメント系固化材スラリーまたは粉末を噴出させ、上記廃棄物等や周辺土壌を対象として上記セメント系固化材のスラリーまたは粉末を混合し、円柱状体の混合物を形成する方法が使用できる。この場合、隣接する円柱状の混合物同士が互いに隙間を生じないようにオーバーラップ（以下、ラップという）して形成し、廃棄物等やその側面土や底面土を含めて最終処分場全体を固化処理する。この結果、廃棄物中に含まれている有害な重金属およびダイオキシン類の溶出または流出を防止することができる。この固化処理において、上記廃棄物等の側面に形成する側面壁の形成深さは、この廃棄物等の底面側に形成する底面壁と同一深さとすることが望ましい。
また、有害物を含有しない一般土壌と上記セメント系固化材とを混合し、この混合物で上記で固化処理した廃棄物等およびこれを取り囲む固化処理物を覆うことにより不透水層を形成する固化処理方法である。
【００２７】
本発明の固化処理に使用する固化処理装置とその処理システムの一例を、図１〜図８に示す。
図１または図２は、本発明のセメント系固化材を水と混練したスラリーを使用し、円柱状の固化処理物を形成する混合攪拌機の一例である。図３は、この混合攪拌機を用いて円柱状の固化処理物をオーバラップして設ける際の配置図である。
これらの図に示すように、セメント系固化材と混練水とを計量器１、２で所定量計量し、ミキサー３により混練した混練物を輸送ポンプ４によって混合攪拌機７に輸送する。その途中で、計量器５により混合物の輸送量を計測する。
混合攪拌機７は、内部に固化材スラリーの通路を有する攪拌軸８に複数本の攪拌翼９を取り付けている。また、この攪拌軸８の先端部には、掘削翼１１と、固化材スラリーの吐出口１２と、掘削翼１１と攪拌軸８との間に共回り防止翼１０とを備えている。
この混合攪拌機７を回転させながら所定位置に貫入させる際、上記固化材と水とを混練した固化材スラリーを輸送ポンプ４により混合攪拌機７に輸送し、混合攪拌機７の攪拌軸中８の通路を介して吐出口１２より上記セメント系固化材スラリーを噴出しながら円柱状に掘削すると同時に、掘削した土と上記セメント系固化材スラリーとの混合を行う。掘進が所定の深さに到達した時点で、掘進を中止する。更に、攪拌軸８を逆回転して上記セメント系固化材と掘削土とを再度攪拌しながら混合攪拌機７を引き上げることにより、円柱状の硬化体を形成する。
この際、共回り防止翼１０は、混合した掘削土が攪拌軸８および攪拌翼９とともに共回りをするのを防止する。従って、土と固化材スラリーとの混合を促進する役目をする。
また、この方式の混合攪拌機を使用して上記セメント系固化材粉末も使用可能である。この場合は、上記セメント系固化材の輸送は、公知の空気輸送方式となる。
【００２８】
図１および図２に示す固化処理装置で固化処理する固化処理物は、図３および図４に示すように円柱状に形成される。
そこで、最終処分場の廃棄物等を処理する場合は、図４に示すように廃棄物等を含まない周辺土を含めて固化処理する。その処理方法としては、図３に示すように円柱状の固化処理物をオーバラップして形成する。図によれば、まず廃棄物等を含まない何れかの側面土よりＡ行、続いてＢ行というように上記円柱状の固化処理物を形成する。Ａ行とＢ行は、千鳥足状に、且つ互いにオーバラップさせて間隙が生じないように配置する。図示していないが、Ａ行内の隣接する円柱同士をオーバラップさせることにより、Ａ行とＢ行の間隔を拡げて、互いのオーバラップ量を少なくし、且つ互いの円柱体同士に間隙を生じさせないようにしても良い。
次に、処理する列が廃棄物等を含む場合、例えばＣ行１列よりＣ行ｎ列（以下、単にＣ１〜Ｃｎと記す）を処理する場合は、廃棄物等を含まないＣ１列より廃棄物を含むＣｎ−２列まで順次行い、次に廃棄物を含まない最終列のＣｎ列を行い、続いてＣｎ−１列を行う。この様にして廃棄物等を処理して円柱状の固化処理物（コラム）を形成し、廃棄物等を含む最終行を処理した時点で、廃棄物を含まない最終行を形成させ、続いてその内側の行を最終行および廃棄物を含む最終行とオーバラップして間隙が生じないように形成する。この様に処理することにより周辺部の地山を含めて最終処分場全体を固化処理して、廃棄物等より有害な重金属及びダイオキシン類が周辺部に溶出または流出するのを防止する。
また、廃棄物等を含まない側面側の処理深さは、図４に示すように底面層と同一レベルとなるように処理することが安全上望ましい。
更に、図４に示すように、廃棄物等を固化処理した層の上面より雨水が浸入するのを防止するため、廃棄物等およびこれを取り囲む側面土の固化処理物上に遮水シートを被せ不透水層を形成させ、その上に盛土する。この際、遮水シートに代え、上記廃棄物等を一切含まない盛土と上記セメント系固化材を混合した混合物を、上記固化処理物上に被せて締め固め、遮水シートに代わる不透水層とすることができる。
また、廃棄物等および周辺土の円柱状固化処理物を形成する混合攪拌機は、図１および図２に示す装置に限定されるものでなく、他の方式、例えば、ＣＤＭ、ＤＪＭ等の機械式攪拌方法や、高圧噴射方式等も使用可能である。
【００２９】
また、図５〜図８に示す特許第２６８９３７０号公報または特公平８−６３４８号公報などに記載されている板状の連続壁を形成する装置を用いて、上記廃棄物等を取り囲む側面壁を形成することができる。
これらの図に示すように、２１は、走行車両２２に装着されているクローラであり、２３は、垂直な箱形のカッターポストである。２４は、カッターポスト２３の周囲を循環する無端チェーンであり、この無端チェーン２４には複数個の掘削ビット２５が所定間隔で取り付けられている。
この掘削ビット２５を取り付けている無端チェーン２４を有するカッターポスト２３は、ガイドフレーム２６に沿って上下方向に移動自在に保持されている。このカッターポスト２３を保持したガイドフレーム２６は、枠体２７に沿って油圧シリンダー２８によって水平方向に移動自在に保持されている。
図５中の２９は、枠体２７を支持するステーである。図７に示すようにカッターポスト２３内には、固化材を供給するための供給路３０が、カッターポスト２３の端部に設けられている固化材の吐出口３１に連通するように配設されている。
無端チェーン２４は、下部アイドラー３２と図示していない上部スプロケットとの間に掛け渡され、図示していない駆動装置により循環している。
また、掘削ビット２５は、図８に示すようにプレート３３を介して無端チェーン２４に取り付けられている。
【００３０】
まず、固化処理場所に上記装置を移動させ、固化開始位置に上記カッターポスト２３をセットし、上記カッターポスト２３の無端チェーン２４を回転させ、無端チェーン２４に取り付けられている掘削ビット２５により掘削しながら、カッターポスト２３を下方に移動させ、掘削予定深さまで掘削する。この際、カッターポスト２３の下部に配設されている固化材吐出口３１より固化材を供給し、無端チェーン２４により掘削した土と混合して固化処理層を形成する。所定の深さまで達した時点で、図６に示すように油圧シリンダー２８によりカッターポスト２３を水平方向に移動させる。この水平方向の移動は、無端チェーン２４を回転させながら固化材を供給し、固化処理を行い、図６に示すような板状の固化処理層３４を形成する。
上記油圧シリンダー２８のストロークが限度に到達した時点で、カッターポスト２３を地中で停止したまま、油圧シリンダー２８を収縮させながら走行車両２２の移動を行う。この油圧シリンダー２８の収縮が完了した時点で、再度カッターポスト２３の運転を再開し、油圧シリンダー２８により水平方向の移動を行う。このような操作を繰り返し行うことにより、連続した板状の固化処理層を形成する。
以上のように無端チェーン２４を使用して土を掘削し固化材と混合するため、掘削部位の地層が異なり、例えば、粘性土層と砂質土層等の互層である場合には、掘削方向がこれらの層を横断する方向であるため、互いに混合され、深さ方向に均質となる。従って、掘削時にセメント系固化材を混合すれば、深さ方向に透水係数が小さく、かつ、均質で優れた固化処理層を形成することができる。
上記混合攪拌機においても、固化材は、乾式または湿式で用いることが可能であるが、操作上および掘削土との混合上の容易さにより湿式で用いることが望ましい。
【００３１】
【実施例】
本発明を実施例にて詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものでない。
表１に示す組成の三菱マテリアル株式会社製のポルトランドセメントと市販の高炉スラグ粉末と市販の無水石膏とを表２に示す割合で混合し、本試験用のセメント系固化材Ａ〜Ｆを製造した。
【００３２】
【表１】

【００３３】
【表２】

この固化材を、最終処分場より採取した表３に示す性状の廃棄物および別途採取した一般土壌について、固化材を１５０、２００、２５０、３００ｋｇ／ｍ^３の割合で配合し、これを水／固化材比１００％で混練して、屋内試験用の供試体を作製した。
【００３４】
【表３】

【００３５】
この供試体を次に示す方法により、一軸圧縮試験、透水試験、溶出試験を実施した。
一軸圧縮試験：地盤工学会基準ＪＧＳ　Ｔ　８２１「安定処理土の締め固めをしない供試体作成方法」に従い供試体を製作し、ＪＩＳ　Ａ　１２１６「土の一軸圧縮試験方法」に従い圧縮強度を測定した。
透水試験：供試体の製作は、上記地盤工学会基準ＪＧＳ　Ｔ　８２１「安定処理土の締め固めをしない供試体作成方法」に準じて行い、透水試験は、ＪＩＳ　Ａ　１２１６「土の透水試験方法」の変水位透水試験に従った。
溶出試験：供試体は、上記圧縮試験後の供試体を使用し、建設省案の「再生資材評価方法」に従い重金属類を測定した。ダイオキシン類についてはこの評価方法を準用して流出量を検出した。
以上の結果を、表４に廃棄物を固化した供試体の一軸圧縮強度、透水係数、ダイオキシンの溶出試験に基づく検出量の測定結果に示す。また、表５に廃棄物より溶出する重金属類の溶出量の測定結果と、表６に一般土壌を固化した供試体の一軸圧縮強度透水係数の測定結果を示す。
一軸圧縮強度については、側壁のコラムでは、ソイルセメント柱列壁の一般的な目標強度は４９０ｋＮ／ｍ^２（５ｋｇｆ／ｃｍ^２）以上である。また、有害物を含む廃棄物を改良する場合は、環境庁告示「金属等を含む廃棄物の固型化に関する基準」の規定に従い、埋め立ての場合は、固化後の一軸圧縮強度が９８０ｋＮ／ｍ^２（１０ｋｇｆ／ｃｍ^２）以上となっており、安全率および現場の状況等を考慮して４９００ｋＮ／ｍ^２（５０ｋｇｆ／ｃｍ^２）以上を目処とする。
固化処理後の透水性について、平成１０年６月告示の総理府・厚生省共同命令「一般廃棄物の最終処分場及び産業廃棄物の最終処分場に係わる技術上の基準を定める命令の一部を改正する命令」によれば、薬剤等の注入による固化条件及び不透水性地層に関しての目標透水係数は、１ルジオンもしくは１×１０^−５ｃｍ／ｓｅｃとなっている。
【００３６】
【表４】

【００３７】
【表５】

ダイオキシンについては、表４に示すとおり、圧縮強度の増加に伴い前記ダイオキシンの溶出試験に基づく検出量も減少し、本試験結果では、一軸圧縮強度：４９００ｋＮ／ｍ^２（５０ｋｇｆ／ｃｍ^２）以上で検出量がほぼ検出限界以下（検出限界は２ｐｇ−ＴＥＱ／ｌである。）となることが判明した。
また、上記表４において効果のあった配合量２００ｋｇ／ｍ^３と２５０ｋｇ／ｍ^３について一般土Ａと一般土Ｂの、一軸圧縮強度と透水係数を測定した。その結果は、表６に示す通り何れも満足すべき結果であり、廃棄物の側面土や底面土を処理する場合も廃棄物を処理する場合と同じ配合量で処理できることが明らかとなった。
因みに、一般的なソイルセメント柱列における目標強度は４９０ｋＮ／ｍ^２（５ｋｇｆ／ｃｍ^２）であり、表６の結果は、はるかにこの値を超えている。
【００３８】
【表６】

【００３９】
【発明の効果】
本発明のセメント系固化材及びこれを用いた固化処理方法で、廃棄物等および最終処分場で埋め立て処理されている廃棄物等を現位置で固化処理可能であることが判明した。
また、本発明の固化材は、法律で定める有害金属及びダイオキシン類を含む廃棄物等を固化処理しても、その固化処理物より上記有害金属及びダイオキシン類の溶出量または流出量を上記の通りいずれも法律で定める基準値以下にすることが可能なセメント系固化材である。
上記本発明の固化処理方法は、最終処分場に投棄されている廃棄物等を周辺の土壌も含めて一体に固化処理し、全体を固化処理して一体化地盤としてしまうため、地盤の不同沈下等に対しても対応力があると共に、有害物を含んだ土壌および廃棄物を固化材で被覆・固化しているので、不透水層を形成し有害物の溶出または流出を防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の固化処理方法を示すブロック図である。
【図２】本発明の固化材を注入する混合攪拌機の部分断面図である。
【図３】本発明の固化材を用いて最終処分場を固化処理する方法の一例を示した部分平面図である。
【図４】本発明の固化材を用いて最終処分場を固化処理した際の部分縦断面図である。
【図５】本発明のセメント系固化材を混合し、連続壁を形成する固化処理装置の側面図である。
【図６】図５の固化処理装置の正面図である。
【図７】カッターポストの端部の部分拡大図である。
【図８】カッターポストの部分横断面図である。
【符号の説明】
１　固化材計量器、
２　水計量器、
３　ミキサー、
６　改良装置、
７　混合攪拌機、
８　攪拌軸、
９　攪拌翼、
１０　共回り防止翼、
１１　掘削翼、
１２　吐出口、
２２　車両、
２３　カッターポスト、
２４　無端チェーン、
２５　掘削ビット、
２６　ガイドフレーム、
２７　枠体、
２８　油圧シリンダー、
３０　供給路、
３１　吐出口、
３２　下部アイドラー、
３３　プレート。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a final landfill disposal site for reclaiming waste containing harmful substances and / or soil containing harmful substances, and in particular, waste containing harmful substances that are harmful to human health is solidified with a cement-based solidifying material. In addition, the present invention relates to a cement-based solidifying material and a solidification processing method for preventing harmful heavy metals and dioxins from leaching or flowing out to a peripheral part from a landfill site.
[0002]
[Prior art]
Garbage and bulky trash discharged from ordinary households are collected at a local waste disposal plant and then processed by incineration. The incineration ash is landfilled as industrial waste at the final disposal site. .
However, in recent years, the emission of dioxins that are harmful to human health has become a problem in the incineration plant, and environmental standards have been strengthened, including around the incineration plant and the final disposal site where incinerated ash is reclaimed. On January 15, 2000, the Act on Special Measures against Dioxins took effect.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
According to the survey conducted by the government prior to the enforcement of the above Special Measures Measures Law, the disposal sites where the treatment standards before September 1971 were not applied, or the disposal standards and disposal standard joint orders after that Even in the disposal sites, there are some disposal sites where it was pointed out that wastewater treatment in the disposal site was inappropriate. In these disposal sites, harmful substances such as dioxins are eluted into rainwater or groundwater, and runoff or leaching into the surrounding soil, causing environmental pollution. Accordingly, it has been desired to establish a processing method for processing the wastes in the disposal sites and the like so as to be within the processing standards defined by the country.
[0004]
In addition, as for the method of processing heavy metals such as chromium and zinc in the incineration ash discharged from the incineration facility of the incineration plant, a melting method, solidification treatment with cement, a chemical processing method, etc. have been established. Development of treatment methods for harmful substances containing dioxins such as incinerated ash that has already been landfilled, including dioxins in ash, and dioxin contamination of the soil around the factory, which has recently become a hot topic It is desired.
Thus, as a result of various studies on methods for solving the above problems, the present inventor has developed the following solidification material and a solidification treatment method using the solidification material.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Invention of Claim 1 is comprised from hydraulic material powder, blast furnace slag powder, and gypsum powder, and the fineness after mixing these is 3000-10000 cm. ² / G, SO ₃ Is a cement-based solidified material having a content of 5.0 to 10.0% by weight.
[0006]
The invention according to claim 2 comprises 20 to 80% by weight of the hydraulic material powder, 10 to 70% by weight of blast furnace slag powder, and 10 to 20% by weight of gypsum powder. It is a material.
[0007]
The invention described in claim 3 is a solidification treatment method in which waste containing harmful substances and / or soil containing harmful substances and the cement-based solidifying material according to

claim

1 or 2 are mixed and solidified. It is.
[0008]
The invention described in claim 4 includes waste containing harmful substances and / or soil containing harmful substances, waste containing hazardous substances and side soil of soil containing harmful substances, and claim 1 or It is a solidification processing method which solidifies by mixing with the cement-type solidification material of Claim 2.
[0009]
The invention according to claim 5 contains waste containing harmful substances and / or soil containing harmful substances, waste containing hazardous substances and / or side soils of soil containing harmful substances, and contains harmful substances It is a solidification processing method which mixes and solidifies the bottom soil of the soil containing the waste and / or harmful | toxic substance to mix, and the cement-type solidification material of Claim 1 or Claim 2.
[0010]
The invention described in claim 6 is a solidification method for solidifying the waste containing the harmful substances and / or the soil containing the harmful substances and the surrounding soil with the cement-based solidifying material, Waste containing toxic substances and / or soil containing toxic substances, side soil surrounding them, and cement solidifying material to be mixed and solidified, toxic waste containing toxic substances and / or toxic substances A step of mixing and solidifying the soil and the cement-based solidifying material, waste containing the harmful substances and / or soil containing harmful substances, side soils surrounding them, bottom soils thereof, and the above It is a solidification processing method of any one of Claims 3-5 provided with any 1 process of the process solidified by mixing with a cement-type solidification material.
[0011]
The invention according to claim 7 is a mixture obtained by mixing a cement-based solidified material and soil on the solidified product treated by the solidifying treatment method according to any one of claims 3 to 6. This is a solidification method for embankment.
[0012]
According to an eighth aspect of the present invention, in the solidification processing method of mixing and solidifying, the cement-based solidifying material is supplied at the time of penetration or withdrawal by a mixing stirrer having a supply port for supplying the cement-based solidified material. The solidification treatment method according to any one of claims 3 to 6, wherein the solidification treatment product is formed.
[0013]
The invention described in claim 9 is a mixing stirrer in which the mixing stirrer has an excavating blade and a cement-based solidified material discharge port at least at a tip portion, and a stirring blade above the excavation blade, and the cement stirrer from the discharge port. It is the solidification processing method of any one of Claims 3-6 or Claim 8 which excavate, supplying a system solidification material, and form a columnar solidification processed material.
[0014]
In the invention according to claim 10, the solidifying material treatment for mixing the side soil and the cement-based solidifying material has a drilling blade and a solidifying material discharge port at least at the tip, and a stirring blade above the mixing blade. Using a stirrer, or using a device having a solidifying material discharge port at the tip and a drilling bit attached to an endless chain, excavating while supplying the cement-based solidified material and It is a solidification processing method of any one of Claims 4-6 or Claim 8 which forms the solidification processed material with a solidification material.
[0015]
According to an eleventh aspect of the present invention, the cement-based solidifying material is used in the form of powder or a slurry mixed with water according to the first or second aspect. Among these, it is the solidification processing method of any one.
[0016]
The invention described in claim 12 is a solidified product obtained by mixing at least the waste containing the harmful substance and / or the soil containing the harmful substance and the cement-based solidifying material.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The waste etc. of the present invention is intended for waste containing hazardous substances and soil contaminated with heavy metals and dioxins harmful to human health, or when these are already dumped at the final disposal site It is said. These are stipulated by the law for the amount discharged into the environment.
When disposing of waste etc. dumped at the final disposal site, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, the side of the surrounding soil such as the waste, that is, the side surrounding the waste etc. Soil (hereinafter referred to as side soil) and soil on the bottom side (hereinafter referred to as bottom soil) such as waste are solidified. The present invention provides the above-mentioned solidification treatment method and cement-based solidification material that prevent harmful substances contained in waste etc. from being dissolved or leaking in rainwater or groundwater and contaminating the surrounding environment. To do.
[0018]
The cement-based solidified material of the present invention is composed of 20 to 80% by weight of hydraulic material powder, 10 to 70% by weight of blast furnace slag powder, and 10 to 20% by weight of gypsum powder. 10,000cm ² / G and SO ₃ Is a cement-based solidified material having a content of 5.0 to 10.0% by weight.
[0019]
The cement-based solidification material is hardened by mixing the cement-based solidification material and wastes, etc. to form a solidified material, thereby preventing the elution or outflow of heavy metals and dioxins contained therein. Calcium sulfoaluminate-based compounds that are generated during the process, so-called ettringite encapsulates heavy metals, and surrounds waste containing dioxins with a hardened cementitious solidified material, and is extremely permeable to water. This is presumed to form a small layer, a so-called impermeable layer.
[0020]
The solidification processing method of the present invention forms a solidified product by mixing waste and the cement-based solidified material, thereby forming a layer with extremely low water permeability, a so-called impermeable layer, and heavy metals and dioxins. Prevent elution or outflow of harmful substances such as
In addition, by mixing waste, etc. and side soil with the cement-based solidification material to form a solidified material, an impermeable layer is formed, preventing ingress of groundwater from the side, and heavy metals from waste, etc. And prevent harmful substances such as dioxins from eluting or flowing out.
Moreover, the above-mentioned impermeable layer is formed by mixing and solidifying the waste and the like and the peripheral portion thereof, that is, the waste and the side soil or the bottom soil and the cement-based solidified material to form these solidified materials. , Prevents intrusion of rainwater and groundwater from the side and bottom sides, and prevents harmful metals such as heavy metals and dioxins from eluting or flowing out from waste.
In addition, a mixture of the cement-based solidification material and the soil may be mixed on the solidification-treated material of the waste and the cement-based solidification material or the solidification-treated material of the waste or the side soil and the cement-based solidification material. This is a solidification treatment method for preventing rainwater penetration by covering and forming an impermeable layer on the upper surface side.
[0021]
Examples of the hydraulic substance of the present invention include various portland cements defined in JIS R 5210, special cements mainly composed of alite, belite, etc., fly ash, silica cement, or the above-mentioned portland cement clinker and special cement clinker. However, it is preferable to add ordinary Portland cement in view of ease of manufacture and price.
The usage-amount of the said hydraulic substance is 20 to 80 weight%. If the usage amount is less than 20% by weight, the usage amount of the hydraulic material is insufficient, and a predetermined strength cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 80% by weight, the amount of blast furnace slag powder and the like used is insufficient, the amount of ettringite produced is insufficient, and the elution amount or outflow amount of heavy metal or dioxin from the cured product may increase. A preferable usage amount is 25 to 60% by weight.
[0022]
The blast furnace slag powder mixed with the hydraulic material is a powder obtained by pulverizing rapidly slag obtained by quenching slag discharged from the blast furnace with water into a predetermined particle size by a pulverizer, and exhibits hydraulic properties due to the presence of the alkaline material.
The amount of blast furnace slag powder added is 10 to 70% by weight. If the amount is less than 10% by weight, the amount of hydraulic substance added is increased, and the amount of ettringite produced is small. On the contrary, the elution amount or outflow amount of heavy metal or dioxin may increase from the cured product. On the other hand, when it exceeds 70% by weight, there is a possibility that the amount of the hydraulic substance is insufficient and a predetermined strength cannot be obtained. A preferable addition amount is 30 to 60% by weight.
[0023]
The gypsum to be added can be either natural or chemical gypsum dihydrate or anhydrous, but anhydrous gypsum is preferred. The addition amount is an analytical value based on the chemical analysis method of Portland cement specified in JIS R 5202, and is the SO value in the cement-based solidified material. ₃ Is added so that it may become 5.0 to 10.0 weight%. SO ₃ If it is less than 5.0% by weight, the production of ettringite becomes insufficient, and heavy metals or dioxins may be eluted or flow out from the cured product. Also SO ₃ If the amount exceeds 10.0% by weight, the amount of ettringite produced will be too large, exhibiting expansibility, and dioxins may elute or flow out, and may adversely affect surrounding natural ground. is there. A preferable addition amount is 6.0 to 8.0% by weight.
[0024]
The fineness after mixing the blast furnace slag powder, the hydraulic material powder, and the gypsum powder is 3000 to 10,000 cm in terms of Blaine specific surface area. ² / G. Blaine specific surface area is 3000cm ² If it is less than / g, strength developability is poor. Also, 10,000cm ² If the amount exceeds / g, the viscosity of the slurry increases, which is not preferable for the transportation of the slurry during construction, and the manufacturing cost also increases. A preferred range is 3500 to 6000 cm. ² / G.
[0025]
In addition, when solidifying the above-mentioned waste, especially incineration ash with cement and cement-based solidification material, the amount of cement (including cement-based solidification material) added in the case of incineration ash is 150 kg / m in accordance with the notification of the Environment Agency. ³ As described above, the uniaxial compressive strength is 10 kg / cm. ² It is defined as above.
Moreover, the hydraulic conductivity of the solidified layer including the surrounding soil to be formed is 1 × 10 in accordance with the standard value of the hydraulic conductivity for the impervious ground and the solidification conditions by the injection of chemicals and the like determined by the joint order of the Environment Agency. ^-5 cm / sec or less.
Therefore, also in the present invention, the amount of the cement-based solidifying material added to the waste or the like is determined so as to sufficiently satisfy the numerical value indicated by the Environment Agency.
[0026]
An apparatus for solidifying the waste with the cement-based solidifying material is not particularly limited, and a known stirring and mixing apparatus can be used.
In addition, as a desirable example of a method for treating a disposal site (hereinafter referred to as a final disposal site) where wastes are landfilled together with the surrounding soil, the cement-based solidifying material slurry from a blow-off port provided at the tip of a mixing stirrer Alternatively, a method can be used in which powder is ejected and the above-mentioned waste or the surrounding soil is mixed with the cement-based solidified slurry or powder to form a cylindrical mixture. In this case, adjacent cylindrical mixtures are formed so as to overlap each other so as not to create a gap between them (hereinafter referred to as “wrap”), and the entire final disposal site including solid waste, side soil, and bottom soil is solidified. Process. As a result, it is possible to prevent elution or outflow of harmful heavy metals and dioxins contained in the waste. In this solidification processing, it is desirable that the side wall formed on the side surface of the waste or the like has the same depth as the bottom wall formed on the bottom side of the waste or the like.
Moreover, the solidification process which mixes the general soil which does not contain a harmful substance, and the said cement-type solidification material, and forms the water-impermeable layer by covering the solidified material waste and the solidified material which surrounds this with this mixture. Is the method.
[0027]
An example of the solidification processing apparatus and its processing system used for the solidification processing of the present invention is shown in FIGS.
FIG. 1 or FIG. 2 is an example of a mixing stirrer that uses a slurry obtained by kneading the cement-based solidified material of the present invention with water to form a cylindrical solidified product. FIG. 3 is a layout view when the solidified solid products are overlapped using the mixing stirrer.
As shown in these drawings, a predetermined amount of cement-based solidified material and kneaded water are weighed by

meters

1 and 2, and the kneaded material kneaded by mixer 3 is transported to mixing agitator 7 by transport pump 4. On the way, the transport amount of the mixture is measured by the measuring instrument 5.
The mixing stirrer 7 has a plurality of stirring blades 9 attached to a stirring shaft 8 having a solidified slurry slurry passage inside. Further, the tip of the stirring shaft 8 is provided with an excavation blade 11, a solidifying material slurry discharge port 12, and a co-rotation prevention blade 10 between the excavation blade 11 and the stirring shaft 8.
When the mixing stirrer 7 is inserted into a predetermined position while rotating, the solidified material slurry obtained by kneading the solidified material and water is transported to the mixing stirrer 7 by the transport pump 4, and the passage in the stirring shaft 8 of the mixing stirrer 7 is routed. While excavating the cement-based solidifying material slurry from the discharge port 12 through the cylinder, the excavated soil and the cement-based solidifying material slurry are mixed simultaneously. When the excavation reaches a predetermined depth, the excavation is stopped. Further, the stirrer 8 is rotated in the reverse direction and the mixing stirrer 7 is pulled up while stirring the cement-based solidified material and the excavated soil again, thereby forming a columnar hardened body.
At this time, the common rotation prevention blade 10 prevents the mixed excavated soil from rotating together with the stirring shaft 8 and the stirring blade 9. Therefore, it serves to promote mixing of the soil and the solidifying material slurry.
The cement-based solidifying material powder can also be used by using this type of mixing stirrer. In this case, the cement-based solidified material is transported by a known pneumatic transport method.
[0028]
The solidified product to be solidified by the solidification processing apparatus shown in FIGS. 1 and 2 is formed in a cylindrical shape as shown in FIGS. 3 and 4.
Therefore, when processing the waste at the final disposal site, as shown in FIG. 4, solidification is performed including the surrounding soil that does not include the waste. As the processing method, as shown in FIG. 3, a cylindrical solidified product is formed by overlapping. According to the figure, the columnar solidified product is first formed from any side soil not including waste or the like in row A and then row B. The A row and the B row are arranged in a staggered pattern and overlap each other so that no gap is generated. Although not shown, by overlapping adjacent cylinders in row A, the interval between rows A and B is widened to reduce the amount of overlap between each other and create a gap between the cylinders. It may not be allowed to.
Next, when the column to be processed includes waste or the like, for example, when processing C row and n column (hereinafter simply referred to as C1 to Cn) from C row 1 column, the disposal is performed from the C1 column that does not include waste or the like. Sequentially, the Cn-2 column including the waste is performed, then the final Cn column including no waste is performed, and then the Cn-1 column is performed. In this way, the waste is processed to form a columnar solidified product (column), and when the final row including the waste is processed, the final row not including the waste is formed, The inner row overlaps with the last row and the last row containing waste so as not to create a gap. By treating in this way, the entire final disposal site including the surrounding natural ground is solidified, and harmful heavy metals and dioxins from waste and the like are prevented from eluting or flowing out to the peripheral part.
Further, it is desirable from the viewpoint of safety that the processing depth on the side surface side that does not include waste or the like is processed to be the same level as the bottom layer as shown in FIG.
Furthermore, as shown in FIG. 4, in order to prevent rainwater from entering from the upper surface of the solidified layer of waste, a water shielding sheet is placed on the solidified material of waste and the side soil surrounding it. An impermeable layer is formed and embanked on it. At this time, instead of the water-impervious sheet, a mixture obtained by mixing the embankment not containing any waste or the like and the cement-based solidified material is placed on the solidified material and compacted, and an impermeable layer replacing the water-impervious sheet and can do.
Moreover, the mixing stirrer for forming the solidified processed material of the waste and the surrounding soil is not limited to the apparatus shown in FIG. 1 and FIG. 2, but other types, for example, a mechanical type such as CDM or DJM A stirring method, a high-pressure injection method, or the like can also be used.
[0029]
Further, by using a device for forming a plate-like continuous wall described in Japanese Patent No. 2689370 or Japanese Patent Publication No. 8-6348 shown in FIGS. Can be formed.
As shown in these drawings, reference numeral 21 denotes a crawler mounted on the traveling vehicle 22, and reference numeral 23 denotes a vertical box-shaped cutter post. Reference numeral 24 denotes an endless chain that circulates around the cutter post 23, and a plurality of excavation bits 25 are attached to the endless chain 24 at predetermined intervals.
A cutter post 23 having an endless chain 24 to which the excavation bit 25 is attached is held so as to be movable in the vertical direction along the guide frame 26. The guide frame 26 holding the cutter post 23 is held by a hydraulic cylinder 28 along a frame body 27 so as to be movable in the horizontal direction.
Reference numeral 29 in FIG. 5 denotes a stay that supports the frame body 27. As shown in FIG. 7, a supply path 30 for supplying a solidified material is disposed in the cutter post 23 so as to communicate with a solidifying material discharge port 31 provided at an end of the cutter post 23. ing.
The endless chain 24 is stretched between the lower idler 32 and an upper sprocket (not shown) and is circulated by a driving device (not shown).
The excavation bit 25 is attached to the endless chain 24 via a plate 33 as shown in FIG.
[0030]
First, the apparatus is moved to the solidification processing place, the cutter post 23 is set at the solidification start position, the endless chain 24 of the cutter post 23 is rotated, and excavation is performed by the excavation bit 25 attached to the endless chain 24. Then, the cutter post 23 is moved downward and excavated to the planned excavation depth. At this time, the solidified material is supplied from the solidified material discharge port 31 disposed below the cutter post 23 and mixed with the soil excavated by the endless chain 24 to form a solidified layer. When the predetermined depth is reached, the cutter post 23 is moved in the horizontal direction by the hydraulic cylinder 28 as shown in FIG. In the horizontal movement, the solidified material is supplied while rotating the endless chain 24, and solidification is performed to form a plate-shaped solidified layer 34 as shown in FIG.
When the stroke of the hydraulic cylinder 28 reaches the limit, the traveling vehicle 22 is moved while the hydraulic cylinder 28 is contracted while the cutter post 23 is stopped in the ground. When the contraction of the hydraulic cylinder 28 is completed, the operation of the cutter post 23 is resumed, and the hydraulic cylinder 28 is moved in the horizontal direction. By repeating such an operation, a continuous plate-like solidified layer is formed.
Since the soil is excavated and mixed with the solidified material using the endless chain 24 as described above, the excavation direction is different when, for example, the stratum of the excavation site is different, such as a cohesive soil layer and a sandy soil layer. Are in the direction across these layers, so they are mixed together and homogenous in the depth direction. Therefore, if a cement-based solidification material is mixed during excavation, a uniform and excellent solidification treatment layer having a small water permeability coefficient in the depth direction can be formed.
Also in the above-mentioned mixing stirrer, the solidifying material can be used in a dry or wet manner, but it is desirable to use it in a wet manner because of ease of operation and mixing with excavated soil.
[0031]
【Example】
Examples The present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
Portland cement manufactured by Mitsubishi Materials Corporation with the composition shown in Table 1, commercially available blast furnace slag powder, and commercially available anhydrous gypsum were mixed in the proportions shown in Table 2 to produce cement-based solidified materials A to F for this test. .
[0032]
[Table 1]

[0033]
[Table 2]

The solidified material is 150, 200, 250, and 300 kg / m for wastes having the properties shown in Table 3 collected from the final disposal site and general soil separately collected. ³ The mixture was kneaded at a water / solidifying material ratio of 100% to prepare a specimen for indoor testing.
[0034]
[Table 3]

[0035]
The specimen was subjected to a uniaxial compression test, a water permeability test, and a dissolution test by the following methods.
Uniaxial compression test: Specimens were manufactured according to JGS T 821 “Method for preparing specimens without compaction of stabilized soil”, and the compressive strength was measured according to JIS A 1216 “Uniaxial compression test method for soil”.
Permeability test: The specimen is manufactured according to the JGS T 821 “Method for preparing specimens without compaction of stabilized soil”, and the permeability test is JIS A 1216 “Soil permeability test method”. The water permeability test was conducted.
Dissolution test: Specimens after the compression test were used, and heavy metals were measured according to the “Recycled Material Evaluation Method” proposed by the Ministry of Construction. For dioxins, this evaluation method was applied to detect the outflow.
The above results are shown in Table 4 as the measurement results of the detection amount based on the uniaxial compressive strength, water permeability coefficient, and dioxin elution test of the solidified waste. Table 5 shows the measurement results of the elution amount of heavy metals eluted from the waste, and Table 6 shows the measurement results of the uniaxial compressive strength permeability coefficient of the specimens obtained by solidifying general soil.
For uniaxial compressive strength, in the side wall column, the typical target strength of the soil cement column wall is 490 kN / m ² (5kgf / cm ² ) That's it. In addition, when improving waste containing hazardous substances, in accordance with the provisions of the “Standard for Solidification of Wastes Containing Metals” published by the Environment Agency, in the case of landfill, the uniaxial compression strength after solidification is 980 kN / m ² (10kgf / cm ² ) 4900kN / m considering safety factor and site conditions ² (50kgf / cm ² ) The above is the target.
Regarding the water permeability after solidification treatment, a joint order issued by the Prime Minister and the Ministry of Health and Welfare in June 1998 “Revised a part of the order that establishes technical standards for final disposal sites for general waste and final disposal sites for industrial waste” According to the “command to do”, the target hydraulic conductivity regarding the solidification condition and the impermeable formation by the injection of the drug or the like is 1 luzion or 1 × 10 ^-5 cm / sec.
[0036]
[Table 4]

[0037]
[Table 5]

For dioxins, as shown in Table 4, as the compressive strength increased, the amount detected based on the dioxin dissolution test also decreased. In this test result, the uniaxial compressive strength was 4900 kN / m. ² (50kgf / cm ² From the above, it has been found that the detection amount is almost below the detection limit (the detection limit is 2 pg-TEQ / l).
Also, the blending amount 200 kg / m effective in Table 4 above. ³ And 250 kg / m ³ The uniaxial compressive strength and hydraulic conductivity of general soil A and general soil B were measured. The results are all satisfactory as shown in Table 6, and it has been clarified that when the side soil or bottom soil of the waste is treated, it can be treated with the same blending amount as when the waste is treated.
Incidentally, the target strength in a typical soil cement column is 490 kN / m. ² (5kgf / cm ² ) And the results in Table 6 far exceed this value.
[0038]
[Table 6]

[0039]
【The invention's effect】
With the cement-based solidified material and the solidification method using the same according to the present invention, it has been found that it is possible to solidify wastes and the like that have been landfilled at the final disposal site.
In addition, the solidified material of the present invention can be used for the amount of elution or outflow of the above-mentioned hazardous metals and dioxins from the solidified product even if the waste containing hazardous metals and dioxins specified by law is solidified. Both are cement-based solidifying materials that can be made below the legally stipulated standard value.
In the solidification method of the present invention, the waste dumped in the final disposal site is solidified integrally including the surrounding soil, and the whole is solidified to form an integrated ground. In addition, the soil and waste containing harmful substances are covered and solidified with a solidifying material, so an impermeable layer can be formed to prevent the elution or outflow of harmful substances. It is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a solidification processing method of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a mixing stirrer for injecting the solidifying material of the present invention.
FIG. 3 is a partial plan view showing an example of a method for solidifying a final disposal site using the solidifying material of the present invention.
FIG. 4 is a partial longitudinal sectional view when the final disposal site is solidified using the solidifying material of the present invention.
FIG. 5 is a side view of a solidification processing apparatus that mixes the cement-based solidification material of the present invention to form a continuous wall.
6 is a front view of the solidification processing apparatus of FIG. 5;
FIG. 7 is a partially enlarged view of an end portion of a cutter post.
FIG. 8 is a partial cross-sectional view of a cutter post.
[Explanation of symbols]
1 Solidifying material meter,
2 Water meter,
3 Mixer,
6 Improvement device,
7 mixing stirrer,
8 stirring shaft,
9 stirring blades,
10 Co-rotation prevention wing,
11 Drilling wing,
12 Discharge port,
22 vehicles,
23 Cutter post,
24 endless chain,
25 drill bit,
26 guide frame,
27 frame,
28 hydraulic cylinders,
30 supply channel,
31 Discharge port,
32 Lower idler,
33 plates.

Claims

It consists of hydraulic material powder, blast furnace slag powder, and gypsum powder,
A cement-based solidified material having a fineness after mixing of 3000 to 10,000 cm ² / g and a content of SO ₃ of 5.0 to 10.0% by weight.

The cement-based solidified material according to claim 1, comprising 20 to 80% by weight of the hydraulic material powder, 10 to 70% by weight of blast furnace slag powder, and 10 to 20% by weight of gypsum powder.

A solidification method for solidifying by mixing waste containing harmful substances and / or soil containing harmful substances and the cement-based solidifying material according to claim 1.

Waste containing harmful substances and / or soil containing harmful substances;
Side soil of waste containing harmful substances and / or soil containing harmful substances;
The solidification processing method which mixes and solidifies with the cement-type solidification material of Claim 1 or Claim 2.

Waste containing harmful substances and / or soil containing harmful substances;
Side soil of waste containing harmful substances and / or soil containing harmful substances;
Waste containing harmful substances and / or bottom soil of soil containing harmful substances,
The solidification processing method which mixes and solidifies with the cement-type solidification material of Claim 1 or Claim 2.

A solidification method for solidifying the waste containing the harmful substances and / or the soil containing the harmful substances, and the surrounding soil with the cement-based solidifying material,
A step of mixing and solidifying the waste containing the harmful substances and / or the soil containing the harmful substances, the side soil surrounding them, and the cement-based solidifying material,
A step of mixing and solidifying the waste containing the harmful substances and / or the soil containing the harmful substances and the cement-based solidifying material,
A step of mixing and solidifying the waste containing the harmful substances and / or the soil containing the harmful substances, the side soil surrounding them, the bottom soil, and the cement-based solidifying material,
The solidification processing method of any one of Claims 3-5 provided with any one process of these.

The solidification processing method of embankment with the mixture which mixed the cement-type solidification material and the soil on the solidification processing material processed by the solidification processing method of any one of Claims 3-6.

The solidification processing method of solidifying by mixing is characterized in that the cement-based solidification material is supplied to form a solidification-treated product at the time of penetration or drawing with a mixing stirrer provided with a supply port for supplying the cement-based solidification material. The solidification processing method according to any one of claims 3 to 6.

The mixing stirrer is a mixing stirrer having a drilling blade and the cement-based solidified material discharge port at least at the tip, and having a stirring blade above it.
The solidification processing method according to any one of claims 3 to 6, or 8, wherein a columnar solidified product is formed by excavating while supplying the cement-based solidified material from the discharge port.

Solidifying material treatment for mixing the side soil and the cement-based solidifying material,
Use a mixing stirrer that has a drilling blade and a solidified material discharge port at least at the tip, and has a stirring blade above it,
Alternatively, use a device having a solidifying material discharge port at the tip and a drill bit attached to an endless chain,
The solidification processing method according to any one of claims 4 to 6 or claim 8, wherein the solidification product of the side soil and the solidification material is formed by excavating while supplying the cement-based solidification material. .

The cement-based solidified material according to any one of claims 3 to 10, wherein the cement-based solidified material according to claim 1 or 2 is used in the form of a powder or a slurry mixed with water. Solidification method.

A solidified product obtained by mixing at least waste containing the harmful substances and / or soil containing the harmful substances with the cement-based solidifying material.