JP2007038105A - 袋詰脱水処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】粘性土やシルトの泥土等の含水土砂を、透水性袋体内に充填して脱水を行う方法において、袋体5内の含水土砂に対して一対の電極10,11を用いて直流電圧を印加し、電気浸透現象を発生させて土粒子間の間隙水の移動を促進させると共に、イオン化して水に溶けている有害物質、直流電流によりイオン化する有害物質を電気泳動により電極10,11表面に捕捉させる。
【選択図】図2
Description
<請求項1記載の発明>
含水土砂を透水性袋体内に充填し、この袋体内容物のうち水分を袋体外に透過させて脱水する袋詰脱水処理工法において、
前記袋体内の含水土砂に対して一対の電極を用いて電圧を印加し、電気浸透現象を発生させて土粒子間の間隙水の移動を促進させる、ことを特徴とする袋詰脱水処理方法。
泥土の脱水を促進させる方法としては界面活性剤等の脱水剤を添加する方法が知られているが、本発明者らは、このような従来の考え方に捉われずに鋭意研究した結果、電気浸透現象における水分子の移動促進作用を応用できるのではないか、との着想を得て本発明をなしたものである。
少なくとも陰極を、前記袋体自体、袋体の内面または袋体の外面に設置し、直流電圧を印加する、請求項1記載の袋詰脱水処理方法。
前述のとおり間隙水は陰極に向かって引き寄せられるので、少なくとも陰極を、前記袋体自体、袋体の内面または袋体の外面に設置し、直流電圧を印加するようにすると、袋体内の含水土砂が袋体外へ向かって移動し易くなるため好ましい。ただし、このような配置でなくても、移動する水分子がクーロン力により引き寄せられるわけではないため、間隙水の排出が促進されることに変わりがなく脱水促進の効果は顕著に現れる。
前記含水土砂は、イオン化する性質を有する有害物質を含むものである、請求項1または2記載の袋詰脱水処理方法。
イオン化する性質を有する有害物質を含む含水土砂を対象として本発明による処理を行うと、イオン化して水に溶けて存在している有害物質、あるいは本発明の直流電流によりイオン化する有害物質は、電気泳動によって陽イオンは陰極に、陰イオンは陽極に引き寄せられ捕捉される。よって、イオン化する有害物質であっても、水分と分離して袋体内に封じ込める、あるいは袋体外に電極を配置した場合には袋体外で水分と分離して捕捉することができ、排水に混入したまま放流してしまうといった事態を防止できるようになる。
図1は、河川や湖沼等1の底に存在する泥土、ヘドロ等の含水土砂1bを、付近の岸辺で処理する例を示している。もちろん、本発明は含水土砂であれば泥土でなくても適用できる。また処理場所にも限定されないことはいうまでもない。
先ず、電気浸透現象による脱水促進効果を確認するために、次に示す予備実験を行った。
(1) 図5に示すように、試料に水を加えて良く混合し含水比を70%に調整した後、ビーカー20に静かに投入した。
(2) 次いで、一対の電極10,11を5cm間隔で、且つビーカー20の底から10mm離間するように挿入した。
(3) しかる後、電極10,11間に所定の直流電圧を印加し、電極10,11の挿入後から1、2、3、4、5、24時間経過後の沈降部分上面から水面までの高さhを計測し、間隙比 (土粒子の間隙の体積と土粒子の体積との比)を算出した。なお、電圧は、0、3、5、10Vの4つのケース(それぞれ0、0.6、1、2V/cmの電位勾配に相当)で行った。
本実験として、表5に示す特性及び図7に示す形状を有する袋体5を使用して、次に示す脱水促進の確認実験を行った。なお、図7中の符号5iは袋体内に連通する筒状の供給路を示している。
予め、図8に示すように袋体5の上面及び下面に陰極10を固定し、袋体5内の厚さ方向中央に陽極11を配置した。電極10,11には電線(直径2mmの軟銅線)を使用した。この袋体5内に、含水比を70%に調整した試料を60リットル(約100kg)充填するとともに、電圧勾配(単位電極間距離当たりの印加電圧)が2V/cmとなるように陽極・陰極間に電圧12Vを印加して静置し、加圧等せずに自然に脱水させた。
電極の配置を図9に示すように、袋体5の上面に陰極10を固定し、袋体の下面に陽極11を固定し、袋体5内には電極を設けない配置とした以外は、実施例1と同様にして測定を行った。なお、この場合、実施例1に対して電極間距離が2倍となるため、電圧勾配は1V/cmであった。
電極を設置せず、電圧を印加しなかったこと以外は、実施例1と同様にして測定を行った。
図10は、間隙比と時間との関係を表したものである。この曲線を見ると、試験初期では、電圧を印加した実施例1,2が同程度で従来例よりも大きくなっており、電圧勾配が大きいほど脱水が促進されることが判る。実施例1、2では、従来例と比べて約43%の脱水時間短縮が確認された。
Claims (3)
- 含水土砂を透水性袋体内に充填し、この袋体内容物のうち水分を袋体外に透過させて脱水する袋詰脱水処理工法において、
前記袋体内の含水土砂に対して一対の電極を用いて電圧を印加し、電気浸透現象を発生させて土粒子間の間隙水の移動を促進させる、ことを特徴とする袋詰脱水処理方法。 - 前記袋体内の含水土砂内に陽極を設置し、袋体自体、その内面、またはその外面に陰極を設置し、これら陽極及び陰極間に直流電圧を印加することにより前記電気浸透現象を発生させる、請求項1記載の袋詰脱水処理方法。
- 前記含水土砂は、イオン化する性質を有する有害物質を含むものである、請求項1または2記載の袋詰脱水処理方法。
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