JP2006000784A - Method and system of treating slurry and fango - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地盤改良等の地下土木工事現場から発生する泥土や、アルカリ性物質等の電解質を含んだ高濃度の排泥水に対して、所定の油中水型エマルジョン及び/又は塩水溶液中分散液からなる凝集剤(以下、両物質を総称して「分散液型凝集剤」という。)と金属塩類とを用いて処理を施し、さらに固液分離処理を施すことによって、該高含水土等の減容化と脱水処理後のケーキ及び処理水を再使用する技術の分野に属する。 The present invention provides a predetermined water-in-oil emulsion and / or a dispersion in a salt aqueous solution for mud soil generated from underground civil engineering work sites such as ground improvement and high-concentration mud water containing an electrolyte such as an alkaline substance. By treating with a flocculant composed of the following (generally referred to as “dispersion type flocculant”) and metal salts, followed by solid-liquid separation treatment, It belongs to the field of technology for reusing cake and treated water after volume reduction and dehydration.
本発明は、以下に述べる第1及び第2の背景に鑑みて提供される。 The present invention is provided in view of the first and second backgrounds described below.
[第1の背景]
地盤改良等の地下土木工事現場から発生する泥土や、アルカリ性物質等の電解質を含んだ高濃度の排泥水は、現行では、主に下記(一)〜(三)に挙げる方法で処分されている。
(一) なんら処理を施すことなく、排出された状態のままでバキューム車で廃棄物処分場へ運搬して廃棄する。
(二) 排出された泥水、泥土、高含水土を沈澱させて、上澄み液と土砂に分離する。そして、分離された土砂を固結した上で、廃棄物処分場へ運搬して廃棄する。
(三) 排出された泥水、泥土、高含水土に凝集剤(有機高分子凝集剤)を添加混合し、さらに、重力を利用して上澄み水と土砂に自然分離する。そして、分離された固形分については、廃棄物処分場へ運搬して廃棄する。また、分離された上澄み液については、工事用水として再利用するか、或いはpH値を適宜調整した上で放流する。
[First background]
Currently, mud soil generated from underground civil engineering works such as ground improvement and high-concentration waste water containing electrolytes such as alkaline substances are mainly disposed of by the methods listed in (1) to (3) below. .
(1) Without any treatment, transport it to a waste disposal site with a vacuum vehicle in the discharged state and discard it.
(2) The discharged mud, mud and highly hydrous soil are settled and separated into a supernatant and earth and sand. The separated earth and sand are consolidated and then transported to a waste disposal site for disposal.
(3) Add and mix flocculant (organic polymer flocculant) to the discharged mud, mud, and highly hydrous soil, and further naturally separate into supernatant water and earth and sand using gravity. The separated solid content is transported to a waste disposal site and discarded. Further, the separated supernatant liquid is reused as construction water or discharged after adjusting the pH value appropriately.
しかしながら、従来より行われていた上記(一)〜(三)に挙げる方法には、以下に述べるような問題点があった。 However, the methods described in the above (1) to (3), which have been conventionally performed, have the following problems.
上記(一)の方法においては、処理すべき量が大量にある場合には、経済性の点で問題がある。しかも、排泥水を大量に処分することとなると、処分地を確保することが難しく、また、環境負荷の観点より問題がある。 The method (1) has a problem in terms of economy when there is a large amount to be processed. Moreover, when a large amount of waste water is disposed of, it is difficult to secure a disposal site, and there is a problem from the viewpoint of environmental load.
上記(二)の方法は、高含水土に細粒分が多量に含まれている場合には、沈澱・分離処理(上澄み液と土砂に分離するための処理)を行うことができない。仮に、沈澱・分離処理を施すことが可能であっても、大容量の沈殿槽が必要であるし、高含水土の減量効果も少ない。 In the method (2), when the high water content contains a large amount of fine particles, precipitation / separation treatment (treatment for separating the supernatant liquid and earth and sand) cannot be performed. Even if precipitation / separation can be performed, a large-capacity sedimentation tank is required, and the effect of reducing the amount of highly hydrous soil is small.
上記(三)の方法においては、高含水土等に添加混合される有機高分子凝集剤は、その効果を最大限発揮させるために、清水で予め希釈した上で使用されるようになっている。そして、希釈する際には、清水に対して0.1〜0.2%(重量)程度の濃度に設定されるようになっている。ところが、このような方法では、希釈に用いる清水を必要量確保するための費用が余分に必要となるため、施工コストの点において問題がある。しかも、清水で希釈することによって全体の処理量が増大することから、負担が大きくなって脱水機械の効果,効率が低下するだけでなく、処理コストの増大を招くという問題もある。 In the above method (3), the organic polymer flocculant added to and mixed with highly hydrous soil is used after being diluted in advance with fresh water in order to maximize its effect. . And when diluting, the density | concentration is set to about 0.1 to 0.2% (weight) with respect to fresh water. However, such a method has a problem in terms of construction cost because it requires an extra cost for securing the necessary amount of fresh water used for dilution. In addition, since the entire processing amount is increased by diluting with fresh water, there is a problem that not only the burden is increased and the effect and efficiency of the dehydrating machine are reduced, but also the processing cost is increased.
[第2の背景]
種々の工事現場では、高分子凝集剤を用いた自然脱水処理や、脱水機械を利用した機械式脱水処理が行われている。
[Second background]
In various construction sites, natural dehydration using a polymer flocculant and mechanical dehydration using a dehydrating machine are performed.
ところが、セメント等の電解質を含んだ泥水や高含水については、未だ、処理剤および脱水機械に関する有効な技術は提供されていない。そのため、セメント等の電解質を含んだ高含水泥土等に対して脱水処理等を施した上で再利用するということは、ほとんど行われていない。 However, for muddy water and high water content containing electrolytes such as cement, an effective technique for treating agents and dehydration machines has not been provided. For this reason, it has hardly been reused after dehydration treatment or the like on highly hydrous mud containing electrolyte such as cement.
しかしながら、産業廃棄物の処分地が減少しつつある現状下では、泥水や高含水に対する処理コストも高価となってきているため、泥水および高含水土の処理後の再利用が強く望まれている。 However, under the present situation where the disposal site of industrial waste is decreasing, the treatment cost for muddy water and high water content is also becoming expensive, so the reuse of muddy water and high water content after treatment is strongly desired. .
そこで、上述した従来技術の問題点に鑑み、本発明の目的は、地盤改良等の土木工事現場において大量に発生する泥土や電解質を含んだ高濃度の排泥水を、従来と比較して低コストで、しかも効率的に処理することができる方法およびシステムを提供することにある。 Therefore, in view of the above-described problems of the prior art, the object of the present invention is to reduce the cost of high-concentration wastewater containing mud and electrolyte generated in large quantities in the civil engineering work site such as ground improvement as compared with the prior art. In addition, it is an object of the present invention to provide a method and system capable of efficiently processing.
また、本発明の他の目的は、産業廃棄物の処分地が減少しつつある状況に鑑みて、土木工事現場において排出される泥水や高含水土に対して所定の処理を施した上で、その全部又は一部を再利用し、土木工事全体の施工コストを低減させるとともに、環境に対する負荷を軽減することにある。 In addition, another object of the present invention is to provide a predetermined treatment for muddy water and highly hydrous soil discharged at a civil engineering work site in view of the situation where industrial waste disposal sites are decreasing. It is to recycle all or part of it, to reduce the construction cost of the entire civil engineering work, and to reduce the burden on the environment.
上述した目的は、下記(1)〜(6)に記載の本発明によって達成される。 The object described above is achieved by the present invention described in the following (1) to (6).
(1) 土木工事現場において発生する泥土及び電解質を含んだ泥水の少なくとも何れか一方から成る被処理物を処理する際に用いられる凝集剤であって、
ノニオン性、アニオン性、及びカチオン性群から選ばれた少なくとも1種以上の界面活性物質が、工場における製造工程において予め添加混合されているか、又は前記被処理物に対する凝集処理前に前記土木工事現場において添加混合されている油中水型エマルジョン及び/又は塩水溶液中分散液からなることを特徴とする分散液型凝集剤。
(1) A flocculant used when treating an object to be treated consisting of at least one of mud and electrolyte containing electrolyte generated at a civil engineering work site,
At least one or more surfactants selected from nonionic, anionic, and cationic groups are pre-added and mixed in the manufacturing process in the factory, or the civil engineering work site before agglomeration treatment on the workpiece A dispersion type flocculant comprising a water-in-oil emulsion and / or a dispersion in an aqueous salt solution added and mixed in the method.
(2) 土木工事現場において発生する泥土及び電解質を含んだ泥水の少なくとも何れか一方から成る被処理物を希釈することなく、上記(1)記載の分散液型凝集剤を用いて処理するための方法であって、
前記分散液型凝集剤を希釈することなく原液の状態のまま、前記被処理物に対して添加,混合して、凝集反応を生じさせる工程を含むことを特徴とする泥水,泥土の処理方法。
(2) For processing using the dispersion type flocculant described in the above (1) without diluting an object to be processed consisting of at least one of mud containing electrolyte and mud generated at a civil engineering work site A method,
A method for treating muddy water and mud, comprising a step of adding and mixing the dispersion-type flocculant in the state of a stock solution without diluting it to cause an agglomeration reaction.
(3) さらに、前記分散液型凝集剤の添加,混合工程を経て凝集,フロック化した前記被処理物に対して、金属または塩基性基と置換し得る水素原子を有する化合物である酸に溶解した金属塩類を添加,混合する工程を含んでおり、
前記金属塩類を添加,混合することによって、前記被処理物のpH値を低下させると共に、凝集フロック中の分散液型凝集剤に吸着・吸水した水を疎水化させることを特徴とする上記(2)記載の泥水,泥土の処理方法。
(3) Furthermore, it dissolves in an acid that is a compound having a hydrogen atom that can be substituted with a metal or a basic group for the object to be treated which has been aggregated and flocked through the addition and mixing steps of the dispersion type flocculant A step of adding and mixing the prepared metal salts,
The above (2), wherein the metal salt is added and mixed to lower the pH value of the object to be treated and to hydrophobize the water adsorbed and absorbed by the dispersion type flocculant in the flocs flocs. ) Method for treating muddy water and mud.
(4) さらに、前記金属塩類の添加,混合工程の後において、前記被処理物に対して脱水処理を施すことによって、当該被処理物をケーキと水分とに分離する工程を含むことを特徴とする上記(3)記載の泥水,泥土の処理方法。 (4) The method further includes a step of separating the object to be processed into a cake and moisture by performing a dehydration process on the object to be processed after the addition and mixing steps of the metal salts. The method for treating mud and mud according to (3) above.
(5) さらに、前記脱水工程を経て得られた前記ケーキの全部又は一部に対して、
そのままの状態で廃棄する処理、中性固化処理を施した上で廃棄する処理、及び急結剤かポーラスな無機鉱物を用いて改良した上で土構造材料として再利用する処理、の何れかの処理を選択的に施す工程を含むことを特徴とする上記(4)記載の泥水,泥土の処理方法。
(5) Furthermore, for all or part of the cake obtained through the dehydration step,
Any of the process of discarding as it is, the process of discarding after applying a neutral solidification process, and the process of reusing as a soil structure material after improving with a quick-setting agent or a porous inorganic mineral The method for treating muddy water and mud according to (4) above, comprising a step of selectively performing the treatment.
(6) 上記(1)記載の分散液型凝集剤を用いて、土木工事現場において発生する泥土及び電解質を含んだ泥水の少なくとも何れか一方から成る被処理物を処理するためのシステムであって、
前記分散液型凝集剤を収容する第1の容器と、
金属または塩基性基と置換し得る水素原子を有する化合物である酸に溶解した金属塩類を収容する第2の容器と、
前記土木工事現場に設けられた貯泥手段と前記第1の容器に接続されており、当該貯泥手段から送給される前記被処理物と、前記第1の容器から送給される前記分散液型凝集剤とを混合するための混合装置と、
前記混合装置と前記第2の容器に接続されており、当該混合装置から送給される混合済み前記被処理物と、前記第2の容器から送給される前記金属塩類とを混合し攪拌するための攪拌装置と、
前記攪拌装置に接続されており、当該攪拌装置から送給される攪拌済み前記被処理物に対して、脱水処理を施すための脱水装置と、を有しており、
前記被処理物は、希釈することなく前記貯泥手段から前記混合装置へ送給されて混合処理に供されるようになっており、
前記分散液型凝集剤は、希釈することなく原液の状態のまま前記第1の容器から前記混合装置へ送給されて、前記被処理物に対して添加,混合されるようになっていることを特徴とする泥水,泥土の処理システム。
(6) A system for treating an object to be treated comprising at least one of mud and electrolyte containing an electrolyte generated at a civil engineering work site using the dispersion type flocculant described in (1) above. ,
A first container containing the dispersion type flocculant;
A second container containing a metal salt dissolved in an acid which is a compound having a hydrogen atom that can be substituted with a metal or basic group;
The mud storage means provided at the civil engineering work site and the first container are connected, the workpiece to be fed from the mud storage means, and the dispersion fed from the first container A mixing device for mixing the liquid type flocculant;
The mixing apparatus and the second container are connected, and the mixed object to be processed fed from the mixing apparatus and the metal salts fed from the second container are mixed and stirred. A stirring device for,
A dehydrating device connected to the stirring device, for performing a dehydration process on the stirred object to be processed fed from the stirring device;
The object to be treated is supplied to the mixing device from the mud storage means without being diluted and subjected to a mixing process,
The dispersion type flocculant is fed from the first container to the mixing device without being diluted, and is added to and mixed with the object to be processed. A muddy water and muddy soil treatment system.
上述した本発明によれば、地盤改良等の土木工事現場において排出された排泥水等は、排出された状態のままで(すなわち希釈することなく)、所定の分散液型凝集剤が加えられるようになっている。しかも、この分散液型凝集剤は、原液の状態のままで(すなわち希釈することなく)、排泥水等に対して少量だけ添加されるようになっている。そのため、このような特徴によれば、処理すべき泥水の容積を増加させることなく,短時問で凝集させ、フロックを形成させることが可能になる。その結果、たとえば、脱水機械の大幅の効率アップを図ることが可能になるとともに、コスト縮減を図ることが可能になる等の格別の効果が達成される。 According to the present invention described above, the predetermined dispersion liquid type flocculant is added to the mud water discharged at the civil engineering work site for ground improvement or the like while being discharged (that is, without being diluted). It has become. In addition, this dispersion type flocculant is added in a small amount to the waste mud water or the like while remaining in the state of the stock solution (that is, without being diluted). Therefore, according to such a feature, it is possible to aggregate and form flocs in a short time without increasing the volume of muddy water to be treated. As a result, for example, it is possible to significantly increase the efficiency of the dehydrating machine, and achieve special effects such as enabling cost reduction.
また、本発明において用いられる分散液型凝集剤には、予め、工場における製造工程において(或いは、排泥水等に対する凝集処理前に工事現場において)一又は二以上の所定種類の界面活性剤が添加されるようになっている。これにより、添加する分散液型凝集剤を少量で、かつ短時間で泥水等に対して混合、溶解させることができる。 In addition, to the dispersion type flocculant used in the present invention, one or two or more predetermined types of surfactants are added in advance in a manufacturing process in a factory (or at a construction site before agglomeration treatment with respect to waste mud water or the like). It has come to be. Thereby, the dispersion-type flocculant to be added can be mixed and dissolved in the muddy water or the like in a small amount and in a short time.
また、本発明によれば、凝集された排泥水等には、疎水性を向上させるために、所定の金属塩類が添加されるようになっている。これにより、当該排泥水等を、短時問で水分とケーキに固液分離することができるので、効率的に排泥水の減量化を図ることが可能になる。 In addition, according to the present invention, predetermined metal salts are added to the aggregated mud drainage water and the like in order to improve hydrophobicity. Thereby, since the said mud water etc. can be solid-liquid separated into a water | moisture content and a cake in a short time, it becomes possible to aim at the reduction | decrease of waste mud water efficiently.
また固液分離工程で得られたケーキに対して中性固化処理等を施した場合には、土構造材料等への再利用が可能となるので、廃棄コストの削減を図ることができる等の格別の効果も達成される。 In addition, when the cake obtained in the solid-liquid separation process is subjected to neutral solidification, etc., it can be reused for earth structure materials, etc., so that the disposal cost can be reduced, etc. A special effect is also achieved.
以下、添付図面および表に基づいて、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and tables.
[排泥水処理システムの構成]
まず最初に、図1に基づいて、排泥水処理を実施する上で利用される排泥水処理システムの概略構成を説明する。図1は、排泥水処理システム1の概略構成を示す図である。
[Configuration of wastewater treatment system]
First, based on FIG. 1, schematic structure of the waste mud water treatment system utilized when implementing waste water treatment is demonstrated. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a wastewater treatment system 1.
本発明において用いられる排泥水処理システム(泥水,泥土の処理システム)1は、主として、混合装置11と、攪拌装置13と、脱水装置15と、分散液型凝集剤を収容する第1の容器21と、金属塩類を収容する第2の容器22と、から構成されている。
The waste water treatment system (muddy water, mud treatment system) 1 used in the present invention mainly includes a
この排泥水処理システム1において、混合装置11は、ホースを介して、地盤改良工事等の土木工事現場に設けられた貯泥手段(たとえば貯泥槽、ピット等)に接続されている。当該貯泥手段に接続する混合装置の種類は特に限定されないが、たとえば公知のスタティックミキサー等を用いることが可能である。
In the wastewater treatment system 1, the mixing
貯泥手段には、地盤改良工事等の実施に伴って排出される泥水や泥土(高含水土を含む)が貯留されるようになっている。以下、貯泥手段の一例として「貯泥槽」を挙げ、また、本発明によって処理されるべき被処理物の一例として「泥水」を挙げ、本発明に関わる実施形態を説明する。 The mud storage means is adapted to store mud and mud (including highly hydrous soil) discharged in conjunction with ground improvement work. Hereinafter, “mud storage tank” will be given as an example of the mud storage means, and “mud water” will be given as an example of an object to be treated according to the present invention, and embodiments relating to the present invention will be described.
混合装置11と貯泥槽3との間のホースの途中には、貯泥槽3内の排泥水を混合装置11へ向けて送出するためのポンプ(図示せず)と、当該ポンプによって送出される排泥水の流量を調整するための第1の流量管理装置31とが設けられている。
In the middle of the hose between the mixing
また、混合装置11には、貯泥槽3に加えて、第1の容器21がホースを介して接続されている。当該第1の容器21には、混合装置11へ向けて送出されるようになっている分散液型凝集剤(詳細は後述)が収容されている。混合装置11と第1の容器21との間のホースの途中には、混合装置11へ向けて送出される分散液型凝集剤の流量を調整するための第2の流量管理装置32が設けられている。
Moreover, in addition to the mud storage tank 3, the 1st container 21 is connected to the mixing
上記分散液型凝集剤のうち油中水型エマルジョンに対しては、ノニオン性、アニオン性、及びカチオン性群から選ばれた少なくとも1種以上の界面活性物質が、工場内における製造工程において(或いは、排泥水に対する凝集処理前に工事現場において)予め添加混合されるようになっている。この界面活性物質の添加は、油中水型エマルジョンを少量で、かつ短時間で排泥水に対して混合、溶解させることを目的として行われる。界面活性物質は、低HLB(ハイドロフィリック・リポフィリック・バランス)界面活性剤である。具体的には、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレート、ポリオキシエチレン(4)ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレン(5)ソルビタンモノオレートなどが好ましい。また塩水溶液中分散液は、そのままの状態で水に溶解することができる。 Among the dispersion-type flocculants, for water-in-oil emulsions, at least one surfactant selected from nonionic, anionic, and cationic groups is used in the production process in the factory (or In addition, it is added and mixed in advance at the construction site before the coagulation treatment with respect to the waste mud water. The addition of the surfactant is performed for the purpose of mixing and dissolving the water-in-oil emulsion in a small amount and in a short time in the mud water. The surfactant is a low HLB (hydrophilic lipophilic balance) surfactant. Specifically, polyoxyethylene (20) sorbitan trioleate, polyoxyethylene (4) sorbitan monostearate, polyoxyethylene (5) sorbitan monooleate and the like are preferable. Moreover, the dispersion in salt aqueous solution can be dissolved in water as it is.
攪拌装置13は、ホースを介して混合装置11に接続されている。また、当該攪拌装置13には、第2の容器22がホースを介して接続されている。当該第2の容器22には、攪拌装置13へ向けて送出されるようになっている金属塩類(詳細は後述)が収容されている。攪拌装置13と第2の容器22との間のホースの途中には、攪拌装置13へ向けて送出される金属塩類の流量を調整するための第3の流量管理装置33が設けられている。なお、攪拌装置13の種類は特に限定されず、一般的に用いられているミキサーを用いることが可能である。
The stirring
脱水装置(固液分離装置)15は、ホースを介して上記攪拌装置13に接続されている。当該脱水装置の種類は特に限定されず、たとえば公知のスクリュープレス機を用いることが可能である。
A dehydrator (solid-liquid separator) 15 is connected to the
[被処理物に対する処理の流れ]
次に、図1及び図2に基づいて、上述した排泥水処理システム1を利用した排泥水処理の流れについて詳細に説明する。図2は、図1に示す排泥水処理システム1を利用した排泥水処理の流れを示すフローチャートである。
[Process flow for workpieces]
Next, based on FIG.1 and FIG.2, the flow of the wastewater treatment using the wastewater treatment system 1 mentioned above is demonstrated in detail. FIG. 2 is a flowchart showing the flow of wastewater treatment using the wastewater treatment system 1 shown in FIG.
地盤改良工事等の土木工事で排出された排泥水は、まず、貯泥槽3に貯留される。貯泥槽3に貯留された排泥水は、希釈することなく、そのままの状態でポンプによって混合装置11へ送出する(ステップS1)。このプロセスにおいて、排泥水は、第1の流量管埋装置31を経由して、流量を管理されながら送出される。
Mud water discharged by civil engineering work such as ground improvement work is first stored in the mud tank 3. The wastewater stored in the mud storage tank 3 is sent out to the
同時に、混合装置11に対しては、第2の流量管埋装置32を介して、第1の容器21から所定量(少量)の分散液型凝集剤が、従来のように希釈されることなく、原液状態のまま送出される(ステップS3)。そして、当該混合装置11において、原液の分散液型凝集剤と排泥水とを混合する(ステップS5)。これにより、排泥水において、短時間で凝集,フロック化が行われる。
なお、混合すべき排泥水と分散液型凝集剤との割合(混合比)は特に限定されないが、一例を挙げれば、排泥水1m3当りの分散液型凝集剤の含有量が約1〜5kg程度になるように添加,混合する。
At the same time, a predetermined amount (a small amount) of the dispersion type flocculant from the first container 21 is not diluted with the mixing
The ratio (mixing ratio) of the waste mud water to be mixed and the dispersion type flocculant is not particularly limited. For example, the content of the dispersion type flocculant per 1 m 3 of the waste mud water is about 1 to 5 kg. Add and mix to the extent.
混合装置11において混合した後に、凝集,フロック化した一次処理物(排泥水と分散液型凝集剤とを混合したもの)を、攪拌装置13へ送出する。同時に、攪拌装置13に対して、第3の流量管埋装置33を介して、第2の容器22から所定量の金属塩類を送出する(ステップS7)。そして、当該攪拌装置において、一次処理物と金属塩類とを混合,攪拌する(ステップS9)。そして、この金属塩類の添加によって、pH値が低下し、さらに、凝集フロック中の水が疎水化する(疎水性が向上する)。
After being mixed in the
続いて、二次処理物(上記一次処理物に対して金属塩類を混合,攪拌したもの)を、攪拌装置13から脱水装置15へ送出する。当該脱水装置15においては、疎水化されたフロックが脱水される。そして、脱水処理を経て、二次処理物は水分とケーキに固液分離される(ステップS11)。
Subsequently, the secondary processed product (mixed and stirred metal salt with respect to the primary processed product) is sent from the stirring
分離することによって得られた「ケーキ」の全部又は一部については、たとえば下記(a)〜(c)の何れかの処分または利用に選択的に供される。
(a) 分離することによって得られたケーキを、そのままの状態で廃棄処分する。
(b) 中性固化処理を施した上で廃棄処分する。
(c) 急結剤かポーラスな無機鉱物を用いて改良し、土構造材料等として再利用する。
The whole or part of the “cake” obtained by the separation is selectively provided for disposal or use, for example, in any of the following (a) to (c).
(A) The cake obtained by separating is discarded as it is.
(B) Dispose after neutralization.
(C) Improve by using a quick setting agent or porous inorganic mineral and reuse it as a soil structure material.
一方、分離することによって得られた「水分」の全部又は一部については、たとえば下記(d)又は(e)の処理に供される。
(d) 工事用水として再利用する。
(e) pH値を適宜調整した上で放流する。
On the other hand, all or part of the “moisture” obtained by the separation is subjected to, for example, the following treatment (d) or (e).
(D) Reuse as construction water.
(E) Discharge after adjusting the pH value appropriately.
[分散液型凝集剤の詳細]
次に、排泥水に対して添加される分散液型凝集剤の詳細について説明する。
[Details of dispersion type flocculant]
Next, the details of the dispersion type flocculant added to the discharged mud water will be described.
本発明において用いられる分散液型凝集剤は、電気的な接着力を持つ有機系高分子を主成分とする材料である。この凝集剤は、分子量が100万以上(好ましくは200万以上)であり、イオン化濃度が0〜100モル%であるアクリル系高分子から成る分散粒子径が100μm以下の油中水型エマルジョンあるいは塩水溶液中分散液の形態を有する高分子凝集剤である。 The dispersion type flocculant used in the present invention is a material mainly composed of an organic polymer having an electrical adhesive force. This aggregating agent has a molecular weight of 1 million or more (preferably 2 million or more), and a water-in-oil emulsion or salt having a dispersed particle diameter of 100 μm or less made of an acrylic polymer having an ionization concentration of 0 to 100 mol%. A polymer flocculant having the form of a dispersion in an aqueous solution.
なお、本発明で用いる分散液型凝集剤については、粘度が高すぎると、混練が不均一となってしまう。
一方において、従来の凝集処理にみられるように、高分子凝集剤を清水で希釈した上で使用することとすると、排泥水に多量の凝集剤液を加える結果、脱水する排泥水処理量が極めて多くなって、脱水装置に対する負荷が大きくなる等の問題がある。
そこで、本発明において用いられるアクリル系高分子凝集剤分散液は、1万mPas以下の粘度を有しているとともに、10%以上の濃度を有していることが好ましい。このようにアクリル系高分子凝集剤分散液を構成した場合には、低粘度の分散型高分子凝集剤分散液を希釈することなく、高濃度の原液のまま添加することが可能になる。
In addition, about the dispersion-type flocculent used by this invention, when a viscosity is too high, kneading | mixing will become non-uniform | heterogenous.
On the other hand, as seen in conventional flocculation treatment, when the polymer flocculant is used after being diluted with fresh water, a large amount of flocculant liquid is added to the waste mud water, resulting in a very high amount of waste mud water to be dehydrated. There is a problem that the load on the dehydrating apparatus increases as the number increases.
Therefore, the acrylic polymer flocculant dispersion liquid used in the present invention preferably has a viscosity of 10,000 mPas or less and a concentration of 10% or more. When the acrylic polymer flocculant dispersion liquid is configured as described above, it is possible to add the low-concentration dispersion polymer flocculant dispersion liquid as it is without diluting it.
次に、具体的な高分子について説明すると、ノニオン性としてはポリアクリルアミド、アニオン性としては、アクリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、アクリルアミド2−メチルプロパンスルフォン酸、ビニルスルフォン酸、スチレンスルフォン酸などの単独重合体あるいはアクリルアミドとの共重合体などが挙げられる。 Next, specific polymers will be described. Nonionic polyacrylamide, anionic acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, acrylamide 2-methylpropane sulfonic acid, vinyl sulfonic acid, styrene Examples thereof include homopolymers such as sulfonic acid and copolymers with acrylamide.
また、カチオン性としては、アクリル酸ジメチルアミノエチル、メタアクリル酸ジメチルアミノエチル、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルメタアクリルアミド、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド、メタアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド、アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、メタアクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、アクリロイル2−ヒドロキシプロピルリド、メタアクリロイル2−ヒドロキシプロピルリドなどの単独重合体あるいはアクリルアミドとの共重合休などが挙げられる。 As cationic properties, dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminopropylacrylamide, dimethylaminopropylmethacrylamide, acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, methacryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, acryloylaminopropyltrimethyl. Examples thereof include homopolymers such as ammonium chloride, methacryloylaminopropyltrimethylammonium chloride, acryloyl 2-hydroxypropyl chloride, methacryloyl 2-hydroxypropyl chloride, and copolymerization with acrylamide.
かかる分散液の製造法は公知であり、具体的には、油中水型エマルジョンは、特公昭34−10644号公報、特公昭52−39417号公報および特公昭55−45783号公報に記載されている。また、塩水溶液中分散液の製造法は、特公昭46−14907号公報および特開昭62−20511号公報に記載されている。 Methods for producing such dispersions are known. Specifically, water-in-oil emulsions are described in JP-B No. 34-10644, JP-B No. 52-39417 and JP-B No. 55-45783. Yes. A method for producing a dispersion in an aqueous salt solution is described in JP-B No. 46-14907 and JP-A No. 62-20511.
なお、市販されている油中水型エマルジョンの場合には、通常、清水に溶解するように界面活性剤の量が調整されているが、粘土分、コロイド分が多く含まれる排泥には溶解しにくい。一方、本発明の場合には、界面活性剤の種類、量が適宜調整されているので、迅速に溶解して排泥を速やかに凝集させることができるようになっている。界面活性剤の量を具体的に挙げると、転相剤と呼ばれる界面活性剤を含む全界面活性剤の量が、油中水型エマルジョンに対して約0.5%〜30%程度が好ましい。 In the case of commercially available water-in-oil emulsions, the amount of surfactant is usually adjusted so that it dissolves in fresh water, but it dissolves in waste mud containing a large amount of clay and colloids. Hard to do. On the other hand, in the case of the present invention, since the kind and amount of the surfactant are appropriately adjusted, it is possible to quickly dissolve and to rapidly aggregate the sludge. Specifically, the amount of the surfactant is preferably about 0.5% to 30% with respect to the water-in-oil emulsion with respect to the total amount of the surfactant including the surfactant called a phase inversion agent.
上述した分散液型凝集剤は、高含水土と混合した場合、高含水土中の土粒子を極めて短時間で凝集させるが、この際高分子が持つ親水基が高含水土中の自由水を土粒子問に強固に保持してしまい、水の分離が少なくなるが、ここに酸に溶解した金属塩類を添加すると疎水化され、水の分離が促進されて分離水量が多くなる。 When the dispersion type flocculant described above is mixed with a highly hydrous soil, the soil particles in the highly hydrous soil are aggregated in a very short time. The soil particles are held firmly and the separation of water is reduced. However, when metal salts dissolved in acid are added here, they are hydrophobized to promote the separation of water and increase the amount of separated water.
[金属塩類の詳細]
そして、金属塩類の詳細について説明すると、具体的な金属塩類としでは、ボリ塩化アルミニウム、硫酸バンド、硫酸第一鉄,塩化第二鉄、塩化カルシウム等を挙げることができる。
[Details of metal salts]
The details of the metal salts will be described. Specific metal salts include aluminum chloride, sulfate band, ferrous sulfate, ferric chloride, calcium chloride and the like.
[実施例]
次に、凝集が最も困難と考えられる高アルカリ性のジエットグラウト工法(地盤改良工法)により発生する排泥、及び高含水土に適用した室内配合試験例を、下記表1に示す。
[Example]
Next, Table 1 below shows examples of indoor blending tests applied to sludge generated by the highly alkaline jet grout method (ground improvement method) considered to be the most difficult to agglomerate, and highly hydrous soil.
上記表1に示されるように、ジエットグラウト工法により発生する高含水土等であっても、本発明に係る処理を施すことによって、当該高含水土等を良好に水分とケーキに分離し得ることが確認された。 As shown in Table 1 above, even if it is a highly hydrous soil generated by the jet grout method, the high hydrous soil can be separated into moisture and cake satisfactorily by applying the treatment according to the present invention. Was confirmed.
[本発明によって達成される優れた効果]
上述した本発明によれば、土木工事現場において排出された排泥水等は、排出された状態のままで(すなわち希釈することなく)、所定の分散液型凝集剤が加えられるようになっている。しかも、この分散液型凝集剤は、原液の状態のままで(すなわち希釈することなく)、排泥水等に対して少量だけ添加されるようになっている。そのため、このような特徴によれば、処理すべき泥水の容積を増加させることなく,短時問で凝集させ、フロックを形成させることが可能になる。その結果、たとえば、脱水機械の大幅の効率アップを図ることが可能になるとともに、コスト縮減を図ることが可能になる等の格別の効果が達成される。
[Excellent effect achieved by the present invention]
According to the present invention described above, a predetermined dispersion liquid type flocculant is added to the discharged mud water or the like discharged at a civil engineering work site while being discharged (that is, without being diluted). . In addition, this dispersion type flocculant is added in a small amount to the waste mud water or the like while remaining in the state of the stock solution (that is, without being diluted). Therefore, according to such a feature, it is possible to aggregate and form flocs in a short time without increasing the volume of muddy water to be treated. As a result, for example, it is possible to significantly increase the efficiency of the dehydrating machine, and achieve special effects such as enabling cost reduction.
また、本発明において用いられる分散液型凝集剤には、予め、工場における製造工程において(或いは、排泥水等に対する凝集処理前に工事現場において)一又は二以上の所定種類の界面活性剤が添加されるようになっている。これにより、添加する分散液型凝集剤を少量で、かつ短時間で泥水等に対して混合、溶解させることができる。 In addition, to the dispersion type flocculant used in the present invention, one or two or more predetermined types of surfactants are added in advance in a manufacturing process in a factory (or at a construction site before agglomeration treatment with respect to waste mud water or the like). It has come to be. Thereby, the dispersion-type flocculant to be added can be mixed and dissolved in the muddy water or the like in a small amount and in a short time.
また、本発明によれば、凝集された排泥水等には、疎水性を向上させるために、所定の金属塩類が添加されるようになっている。これにより、当該排泥水等を、短時問で水分とケーキに固液分離することができるので、効率的に排泥水の減量化を図ることが可能になる。 In addition, according to the present invention, predetermined metal salts are added to the aggregated mud drainage water and the like in order to improve hydrophobicity. Thereby, since the said mud water etc. can be solid-liquid separated into a water | moisture content and a cake in a short time, it becomes possible to aim at the reduction | decrease of waste mud water efficiently.
また固液分離工程で得られたケーキに対して中性固化処理等を施した場合には、土構造材料等への再利用が可能となるので、廃棄コストの削減を図ることができる等の格別の効果も達成される。 In addition, when the cake obtained in the solid-liquid separation process is subjected to neutral solidification, etc., it can be reused for earth structure materials, etc., so that the disposal cost can be reduced, etc. A special effect is also achieved.
以上、本発明に係る泥水,泥土の処理方法および処理システムについて詳細に説明した。なお、本発明の構成は、上述した実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において種々の改変が可能であることに留意されたい。 The muddy water and muddy soil treatment method and treatment system according to the present invention have been described in detail above. Note that the configuration of the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims.
本発明は、地盤改良等の土木工事現場において大量に発生する泥土や電解質を含んだ高濃度の排泥水を、従来と比較して低コストで、しかも効率的に処理することができる方法およびシステムを提供するのに好適に用いられる。 The present invention is a method and system capable of treating a high-concentration waste mud containing a large amount of mud and electrolyte generated at a civil engineering work site such as ground improvement at a lower cost and more efficiently than conventional ones. It is used suitably for providing.
また、本発明は、産業廃棄物の処分地が減少しつつある状況に鑑みて、土木工事現場において排出される泥水や高含水土に対して所定の処理を施した上で、その全部又は一部を再利用し、土木工事全体の施工コストを低減させるとともに、環境に対する負荷を軽減するのに好適に用いられる。 In addition, in view of the situation where the disposal site of industrial waste is decreasing, the present invention performs a predetermined treatment on muddy water and highly hydrous soil discharged at a civil engineering construction site, and then all or one of them. It is used suitably for reusing a part, reducing the construction cost of the entire civil engineering work, and reducing the burden on the environment.
1 排泥水処理システム(泥水,泥土の処理システム)
3 貯泥槽(貯泥手段)
11 混合装置
13 攪拌装置
15 脱水装置
21 第1の容器
22 第2の容器
31 第1の流量管理装置
32 第2の流量管理装置
33 第3の流量管理装置
1 Wastewater treatment system (muddy water, mud treatment system)
3 Mud storage tank (mud storage means)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
ノニオン性、アニオン性、及びカチオン性群から選ばれた少なくとも1種以上の界面活性物質が、工場における製造工程において予め添加混合されているか、又は前記被処理物に対する凝集処理前に前記土木工事現場において添加混合されている油中水型エマルジョン及び/又は塩水溶液中分散液からなることを特徴とする分散液型凝集剤。 A flocculant used when treating an object to be treated consisting of mud generated at a civil engineering work site and mud containing electrolyte,
At least one or more surfactants selected from nonionic, anionic, and cationic groups are pre-added and mixed in the manufacturing process in the factory, or the civil engineering work site before agglomeration treatment on the workpiece A dispersion type flocculant comprising a water-in-oil emulsion and / or a dispersion in an aqueous salt solution added and mixed in the method.
前記分散液型凝集剤を希釈することなく原液の状態のまま、前記被処理物に対して添加,混合して、凝集反応を生じさせる工程を含むことを特徴とする泥水,泥土の処理方法。 It is a method for processing using the dispersion type flocculant of Claim 1 without diluting the to-be-processed object which consists of at least any one of the mud and the muddy water containing electrolyte which generate | occur | produce in the civil engineering construction site, ,
A method for treating muddy water and mud, comprising a step of adding and mixing the dispersion-type flocculant in the state of a stock solution without diluting it to cause an agglomeration reaction.
前記分散液型凝集剤の添加,混合工程を経て凝集,フロック化した前記被処理物に対して、金属または塩基性基と置換し得る水素原子を有する化合物である酸に溶解した金属塩類を添加,混合する工程を含んでおり、
前記金属塩類を添加,混合することによって、前記被処理物のpH値を低下させると共に、凝集フロック中の分散液型凝集剤に吸着・吸水した水を疎水化させることを特徴とする請求項2記載の泥水,泥土の処理方法。 further,
Addition of metal salt dissolved in acid, which is a compound having a hydrogen atom that can be substituted for a metal or basic group, to the object to be treated which has been aggregated and flocked through the addition and mixing steps of the dispersion type flocculant , Including the step of mixing,
3. The metal salt is added and mixed to lower the pH value of the object to be treated and to hydrophobize water adsorbed and absorbed by the dispersion type flocculant in the flocs. The muddy water and mud disposal method described.
前記金属塩類の添加,混合工程の後において、前記被処理物に対して脱水処理を施すことによって、当該被処理物をケーキと水分とに分離する工程を含むことを特徴とする請求項3記載の泥水,泥土の処理方法。 further,
4. The method according to claim 3, further comprising a step of separating the object to be processed into a cake and moisture by performing a dehydration process on the object to be processed after the adding and mixing steps of the metal salts. Of muddy water and mud.
前記脱水工程を経て得られた前記ケーキの全部又は一部に対して、
そのままの状態で廃棄する処理、中性固化処理を施した上で廃棄する処理、及び急結剤かポーラスな無機鉱物を用いて改良した上で土構造材料として再利用する処理、の何れかの処理を選択的に施す工程を含むことを特徴とする請求項4記載の泥水,泥土の処理方法。 further,
For all or part of the cake obtained through the dehydration step,
Any of the process of discarding as it is, the process of discarding after applying a neutral solidification process, and the process of reusing as a soil structure material after improving with a quick-setting agent or a porous inorganic mineral The method for treating muddy water and mud according to claim 4, further comprising a step of selectively performing the treatment.
前記分散液型凝集剤を収容する第1の容器と、
金属または塩基性基と置換し得る水素原子を有する化合物である酸に溶解した金属塩類を収容する第2の容器と、
前記土木工事現場に設けられた貯泥手段と前記第1の容器に接続されており、当該貯泥手段から送給される前記被処理物と、前記第1の容器から送給される前記分散液型凝集剤とを混合するための混合装置と、
前記混合装置と前記第2の容器に接続されており、当該混合装置から送給される混合済み前記被処理物と、前記第2の容器から送給される前記金属塩類とを混合し攪拌するための攪拌装置と、
前記攪拌装置に接続されており、当該攪拌装置から送給される攪拌済み前記被処理物に対して、脱水処理を施すための脱水装置と、を有しており、
前記被処理物は、希釈することなく前記貯泥手段から前記混合装置へ送給されて混合処理に供されるようになっており、
前記分散液型凝集剤は、希釈することなく原液の状態のまま前記第1の容器から前記混合装置へ送給されて、前記被処理物に対して添加,混合されるようになっていることを特徴とする泥水,泥土の処理システム。
A system for treating an object to be treated comprising at least one of mud and electrolyte containing mud generated at a civil engineering work site using the dispersion type flocculant according to claim 1,
A first container containing the dispersion type flocculant;
A second container containing a metal salt dissolved in an acid which is a compound having a hydrogen atom that can be substituted with a metal or basic group;
The mud storage means provided at the civil engineering work site and the first container are connected, the workpiece to be fed from the mud storage means, and the dispersion fed from the first container A mixing device for mixing the liquid type flocculant;
The mixing apparatus and the second container are connected, and the mixed object to be processed fed from the mixing apparatus and the metal salts fed from the second container are mixed and stirred. A stirring device for,
A dehydrating device connected to the stirring device, for performing a dehydration process on the stirred object to be processed fed from the stirring device;
The object to be treated is supplied to the mixing device from the mud storage means without being diluted and subjected to a mixing process,
The dispersion type flocculant is fed from the first container to the mixing device without being diluted, and is added to and mixed with the object to be processed. A muddy water and muddy soil treatment system.
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