JP2007204757A - 改良土及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】セメント系材料や石灰系材料が添加された処理土であっても低コストかつ安全確実に緑化を行う。
【解決手段】本発明に係る改良土は、建設泥土、浚渫泥土等の排泥にセメント系材料又は石灰系材料を主成分とする固化材が添加されてなる処理土を攪拌しながら該処理土に所定の薬剤を添加して前記処理土の土粒子又は土塊の表面に結晶被膜を形成してなる。本発明に係る改良土を製造するには、まず、上述した処理土を、地上に設置された攪拌槽内やピット内に投入し、該処理土を攪拌しながら、燐酸系又は硫酸系化学肥料、特に過燐酸石灰、重過燐酸石灰又は硫酸マグネシウムを薬剤として処理土に添加する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、主として緑化を行う際に使用される改良土及びその製造方法に関する。

ＳＭＷ（ソイルセメント柱列壁）工法や、地中連続壁工法、シールド工法といった泥水工法においては、建設泥土が多量に発生する。また、水質汚染を防止するため、その原因となるヘドロ層を浚渫によって除去することがあるが、かかる浚渫工事においても浚渫泥土が多量に発生する。

このような発生土は、従来であれば脱水、ｐＨ処理といった処理を経た後、産業廃棄物として処分されることが多かったが、資源の有効利用や環境保護あるいは処分コストの低減といった観点から言えば、できるだけ再利用されることが望ましい。

このような背景の下、最近では、発生土にセメント系材料または石灰系材料を添加混合して強度を改善し、かかる処理土を盛土材、法面形成材、遮水壁の構築材あるいは裏込め等の空洞充填材として有効利用されることが多くなってきた。

特開平６−１０６１９５号公報 特開平１１−１１６９５２号公報

しかしながら、かかる処理土が使用された箇所では、セメント系材料や石灰系材料が添加されている関係上、アルカリ性が強くて植物の生育に適さない環境となり、緑化することが非常に困難となるという問題を生じていた。

なお、どうしても緑化が必要な場合には、健全な良質土を客土するか、硫酸、硫酸第一鉄、イオウ華といった薬剤を添加して中和する等の方法が考えられなくもないが、前者の方法ではコストがかかりすぎるという問題が生じ、後者の方法では、薬剤が危険物であるので取り扱いに十分な配慮が必要になるとともに作業にあたっては有資格者が必要となるという新たな問題が生じる。また、後者の方法では、適量を添加することが難しく、ややもすれば過剰添加となって酸性地盤になってしまうことも少なくなかった。

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、セメント系材料や石灰系材料が添加された処理土であっても低コストかつ安全確実に緑化を行うことが可能な改良土及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る改良土は請求項１に記載したように、建設泥土、浚渫泥土等の排泥にセメント系材料又は石灰系材料を主成分とする固化材が添加されてなる処理土を攪拌しながら該処理土に所定の薬剤を添加して前記処理土の土粒子又は土塊の表面に結晶被膜を形成してなり、前記薬剤を燐酸系又は硫酸系化学肥料としたものである。

また、本発明に係る改良土は、前記燐酸系又は硫酸系化学肥料を過燐酸石灰、重過燐酸石灰又は硫酸マグネシウムとしたものである。

また、本発明に係る改良土は請求項３に記載したように、建設泥土、浚渫泥土等の排泥にセメント系材料又は石灰系材料を主成分とする固化材が添加されてなる処理土を空気中で攪拌しながら乾燥湿潤を繰り返すことで前記処理土の土粒子又は土塊の表面に炭酸カルシウム被膜を形成したものである。

また、本発明に係る改良土は請求項４に記載したように、建設泥土、浚渫泥土等の排泥にセメント系材料又は石灰系材料を主成分とする固化材が添加されてなる処理土を空気中で攪拌しながら乾燥湿潤を繰り返すとともに所定の薬剤を添加することで、前記処理土の土粒子又は土塊の表面に炭酸カルシウム被膜及び結晶被膜を形成してなり、前記薬剤を燐酸系又は硫酸系化学肥料としたものである。

また、本発明に係る改良土は、請求項１乃至請求項４のいずれか一記載の改良土を所定の酸性土と混合してなるものである。

また、本発明に係る改良土の製造方法は請求項６に記載したように、建設泥土、浚渫泥土等の排泥にセメント系材料又は石灰系材料を主成分とする固化材が添加されてなる処理土を攪拌しながら該処理土に所定の薬剤を添加することで前記処理土の土粒子又は土塊の表面に結晶被膜を形成する工程からなり、前記薬剤を燐酸系又は硫酸系化学肥料とするものである。

また、本発明に係る改良土の製造方法は、前記固化材の添加量に応じて前記燐酸系又は硫酸系化学肥料の添加量を定めるものである。

また、本発明に係る改良土の製造方法は、前記燐酸系又は硫酸系化学肥料を過燐酸石灰、重過燐酸石灰又は硫酸マグネシウムとしたものである。

また、本発明に係る改良土の製造方法は請求項９に記載したように、建設泥土、浚渫泥土等の排泥にセメント系材料又は石灰系材料を主成分とする固化材が添加されてなる処理土を空気中で攪拌しながら乾燥湿潤を繰り返すことで前記処理土の土粒子又は土塊の表面に炭酸カルシウム被膜を形成するものである。

また、本発明に係る改良土の製造方法は、前記固化材の添加量に応じて前記乾燥湿潤の繰り返し工程に関する諸事項を定める工程を含み、該諸事項を、乾燥湿潤の繰り返しを行うにあたって必要となる指標のうち、繰り返し回数、乾燥期間、湿潤期間又は湿潤のための水量の少なくともいずれかとしたものである。

また、本発明に係る改良土の製造方法は請求項１１に記載したように、建設泥土、浚渫泥土等の排泥にセメント系材料又は石灰系材料を主成分とする固化材が添加されてなる処理土を空気中で攪拌しながら乾燥湿潤を繰り返すとともに所定の薬剤を添加することで、前記処理土の土粒子又は土塊の表面に炭酸カルシウム被膜及び結晶被膜を形成する工程からなり、前記薬剤を燐酸系又は硫酸系化学肥料としたものである。

また、本発明に係る改良土の製造方法は、前記固化材の添加量に応じて前記燐酸系又は硫酸系化学肥料の添加量及び前記乾燥湿潤の繰り返し工程に関する諸事項を定める工程を含み、該諸事項を、乾燥湿潤の繰り返しを行うにあたって必要となる指標のうち、繰り返し回数、乾燥期間、湿潤期間又は湿潤のための水量の少なくともいずれかとしたものである。

請求項１に係る改良土及び請求項６に係る製造方法においては、建設泥土、浚渫泥土等の排泥にセメント系材料又は石灰系材料を主成分とする固化材が添加されてなる処理土を攪拌しながら該処理土に所定の薬剤を添加して前記処理土の土粒子又は土塊の表面に結晶被膜を形成する。

このようにすると、固化材に起因するアルカリ成分は、土粒子又は土塊の表面に形成された結晶被膜によってその内部に閉じ込められ、外部への溶出が抑制される。そして、その結果として、電気伝導度（ＥＣ）が植物の生育に適した値に低下する。

そのため、酸性度や電気伝導度が緑化や農地化に適さない土壌であっても、かかる改良土を盛土材や法面形成材あるいは土壌改良材として用いることにより、酸性土壌を緑地や農地として利用することが可能となる。

ここで、前記固化材の添加量に応じて前記薬剤の添加量を定めるようにすれば、薬剤添加の作業が省力化されるとともに、薬剤量を過不足なく適切に定めることが可能となる。

薬剤は、処理土に含まれる水酸化カルシウムと反応して土粒子又は土塊の表面に結晶被膜を形成するものとして、燐酸系若しくは硫酸系化学肥料とする。かかる薬剤であれば、比較的入手が容易で安全性も高く、過剰添加による影響も少ない。また、かかる薬剤は、長期的にみれば、燐酸が少しずつ溶出するため、植物への栄養源ともなる。

特に、前記薬剤を過燐酸石灰、重過燐酸石灰若しくは硫酸マグネシウムとするならば、可溶性のために取り扱いが容易であるとともに、土壌内に広く浸透することにより植物の成長に適した環境を得ることもできる。

請求項３に係る改良土及び請求項９に係る製造方法においては、建設泥土、浚渫泥土等の排泥にセメント系材料又は石灰系材料を主成分とする固化材が添加されてなる処理土を空気中で攪拌しながら乾燥湿潤を繰り返すことで、処理土内の水酸化カルシウムと空気中の二酸化炭素とを反応させて前記処理土の土粒子又は土塊の表面に炭酸カルシウム被膜を形成する。

このようにすると、固化材に起因するアルカリ成分は、土粒子又は土塊の表面に形成された炭酸カルシウム被膜によってその内部に閉じ込められ、外部への溶出が抑制される。そして、その結果として、電気伝導度（ＥＣ）が植物の生育に適した値に低下する。

そのため、酸性度や電気伝導度が緑化や農地化に適さない土壌であっても、かかる改良土を盛土材や法面形成材あるいは土壌改良材として用いることにより、酸性土壌を緑地や農地として利用することが可能となる。

ここで、前記固化材の添加量に応じて前記乾燥湿潤の繰り返し工程に関する諸事項を定める工程を含み、該諸事項を、乾燥湿潤の繰り返しを行うにあたって必要となる指標のうち、繰り返し回数、乾燥期間、湿潤期間又は湿潤のための水量の少なくともいずれかとしたならば、乾燥湿潤工程を合理的に進めることが可能となる。

請求項４に係る改良土及び請求項１１に係る製造方法においては、建設泥土、浚渫泥土等の排泥にセメント系材料又は石灰系材料を主成分とする固化材が添加されてなる処理土を空気中で攪拌しながら乾燥湿潤を繰り返すとともに所定の薬剤として燐酸系又は硫酸系化学肥料を添加することで、前記処理土の土粒子又は土塊の表面に炭酸カルシウム被膜及び結晶被膜を形成する。

このようにすると、固化材に起因するアルカリ成分は、土粒子又は土塊の表面に形成された結晶被膜や炭酸カルシウム被膜によってその内部に閉じ込められ、外部への溶出が抑制される。そして、その結果として、電気伝導度（ＥＣ）が植物の生育に適した値に低下する。

そのため、酸性度や電気伝導度が緑化や農地化に適さない土壌であっても、かかる改良土を盛土材や法面形成材あるいは土壌改良材として用いることにより、酸性土壌を緑地や農地として利用することが可能となる。

ここで、前記固化材の添加量に応じて前記燐酸系又は硫酸系化学肥料の添加量及び前記乾燥湿潤の繰り返し工程に関する諸事項を定める工程を含み、該諸事項を、乾燥湿潤の繰り返しを行うにあたって必要となる指標のうち、繰り返し回数、乾燥期間、湿潤期間又は湿潤のための水量の少なくともいずれかとしたならば、薬剤添加の作業が省力化され、薬剤量を過不足なく適切に定めることが可能となるとともに、乾燥湿潤工程を合理的に進めることが可能となる。

なお、請求項１乃至請求項４に係る改良土は、アルカリ溶出が抑制される構造になっているので、その用途としては緑化や農地化に適しているが、その一方、これらの用途に限定されるものではなく、一般的な盛土材、法面形成材、裏込め等の空洞充填材、埋立材としてなどさまざまな用途に利用することができることは言うまでもない。

建設泥土、浚渫泥土等の排泥とは、建築土木現場において含水比が高いためにそのままでは運搬等の取り扱いができず、固化材を添加する必要があるものをすべて包含するものであり、建設泥土の具体例としては、ＳＭＷ工法で発生した残土、連続地中壁工法やシールド工法といった泥水工法で発生する劣化泥水などが該当する。

処理土を攪拌しながら薬剤を添加したり乾燥湿潤を繰り返したりするプロセスを実施するにあたっては、処理土そのものの含水比がさまざまであることが予想されるが、含水比が高い処理土に薬剤を使用するときには粉末あるいは顆粒状の形態の薬剤を使用し、含水比が低い処理土に使用するときには溶液状の薬剤を使用することが考えられる。

なお、薬剤を使用する場合には、含水比が高くても土粒子や土塊の表面に結晶被膜を形成することができるが、乾燥湿潤を繰り返すことで炭酸カルシウム被膜を形成する場合には、空気中の二酸化炭素と土粒子あるいは土塊との接触が必要になるため、かかる場合における処理土については、予め例えば機械脱水によって含水比を十分低下させ、さらに固化材の水和反応を待つことで処理土全体をある程度固めておくのが望ましい。

上述した各改良土は、それらを単独使用してもかまわないが、これらを所定の酸性土と混合してあらたな改良土、すなわち中性混合改良土とすることも可能である。

かかる構成においては、請求項１乃至請求項４記載のいずれか一の改良土から溶出するアルカリ成分を酸性土からの酸性成分によって中和させるとともに、ＥＣ（電気伝導度）を低下させることもできるので、植物の生育に適した土とすることが可能となる。

なお、請求項１乃至請求項４に係る改良土は、請求項３、請求項１、請求項４の順でアルカリ溶出の抑制が強くなるので、混合する酸性土のｐＨや電気伝導度を考慮して、いずれの改良土と混合するかを適宜定めればよい。

以下、本発明に係る改良土及びその製造方法並びに施工方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。

（第１実施形態）

本実施形態に係る改良土は、建設泥土、浚渫泥土等の排泥にセメント系材料又は石灰系材料を主成分とする固化材が添加されてなる処理土を攪拌しながら該処理土に所定の薬剤を添加して前記処理土の土粒子又は土塊の表面に結晶被膜を形成してなる。

本実施形態に係る改良土を製造するには、まず、建設泥土、浚渫泥土等の排泥にセメント系材料又は石灰系材料を主成分とする固化材が添加されてなる処理土を準備する必要があるが、かかる処理土は、例えば、地中連続壁を構築する際に生じた劣化泥水を、サイクロン、スクリューデカンタ、フィルタープレス等で機械脱水して脱水ケーキとし、これを処理土とすることができる。なお、固化材についてはセメントを採用し、該セメントを例えばフィルタープレスで加圧脱水する前に予め添加しておけばよい。

次に、地上に設置された攪拌槽内やピット内に処理土を投入するとともに、該攪拌槽やピット内の処理土をミキサーやバックホウなどで適宜攪拌しながら、燐酸系又は硫酸系化学肥料、特に過燐酸石灰、重過燐酸石灰又は硫酸マグネシウムを薬剤として処理土に添加して改良土を製造する。

ここで、脱水ケーキである処理土の含水比が小さくて固い場合には、薬剤を溶液状の形態で使用すればよいし、含水比が大きい場合には、粉末状あるいは顆粒状の形態で使用すればよい。

図１は、製造された改良土の土粒子１及び土塊２を取り出して示した断面図であり、該土粒子及び土塊の表面に結晶被膜３が形成されていることがわかる。

かかる結晶被膜３は、燐酸系肥料を薬剤とした場合には燐酸カルシウムで形成されることとなる。

なお、薬剤を添加するにあたっては、処理土が製造されたときのセメントの添加量を予め調べておき、該添加量に応じて薬剤の添加量を定めるようにするのがよい。

このようにして製造された改良土においては、固化材であるセメントに起因するアルカリ成分が土粒子１又は土塊２の表面に形成された結晶被膜３によってその内部に閉じ込められ、外部への溶出が抑制される。そして、その結果、電気伝導度（ＥＣ）は、植物の生育に適した値に低下する。

そのため、酸性度や電気伝導度が緑化や農地化に適さない土壌であっても、かかる改良土を盛土材や法面形成材あるいは土壌改良材として用いれば、酸性土壌を緑地や農地として利用することが可能となる。

次に、このようにして製造された改良土を施工する例を説明する。

図２は、かかる改良土の施工方法を示した図であり、同図でわかるように、本実施形態に係る施工方法においては、本実施形態の改良土１２を酸性土壌１１の上に積層する。ここで、酸性土壌１１は、肥料が原因で中程度の酸性を呈している酸性土壌を想定している。

一方、改良土１２と所定の酸性土とを混合することで中性混合改良土１３を別途製造しておく。

中性混合改良土１３は、全体として中性となるよう、それに用いる酸性土を、改良土１２の土粒子１あるいは土塊２から溶出されるアルカリ成分を中和する程度の酸性成分を有するものから選択する。例えば、改良土１２は、その土粒子１や土塊２の表面に結晶被膜３が形成されているため、アルカリ成分の溶出はわずかである。したがって、改良土１２と混合する酸性土としては、酸性が中程度のもの、例えば肥料が原因で中程度の酸性になっている酸性土壌から掘削採取されたものが望ましい。

次に、このように混合されてなる中性混合改良土１３を改良土１２の上に積層する。

最後に、中性混合改良土１３を植生基盤としてその上に農地である水田１４をつくる。

このようにすると、酸性土壌１１からの酸性成分は、改良土１２からわずかに溶出するアルカリ成分によってｐＨが低下し、上下に積層された位置関係とも相まって中性混合改良土１３へは酸性成分はほとんど浸出しない。一方、中性混合改良土１３は、改良土１２と所定の酸性土とを混合してなり、改良土１２からわずかに溶出するアルカリ成分と酸性土からの酸性成分とが中和し、全体として中性土壌になっている。

そのため、中性混合改良土１３を植生基盤として形成された水田１４は、植物が生育するのに適した環境となる。

以上説明したように、本実施形態に係る改良土及びその製造方法によれば、従来であれば、産業廃棄物として処分するしかなかったセメント排泥を、農地や緑地のために使用することが可能な改良土として再生することが可能となり、産業廃棄物の減容化を図ることができるとともに廃棄処分としていたセメント排泥を農地用あるいは緑化用植生基盤として有効利用することができる。

また、本実施形態に係る改良土及びその製造方法によれば、固化材であるセメントの添加量に応じて薬剤の添加量を定めるようにしたので、薬剤添加の作業が省力化されるとともに、薬剤量を過不足なく適切に定めることが可能となる。

また、本実施形態に係る中性混合改良土によれば、全体として中性となるよう上述した改良土に酸性土を加えたので、緑化が必要な場合も含め、通常の土と同様、ありとあらゆる場所に再利用することができる。

なお、産業廃棄物の減容化に資する点については改良土の場合と全く同様であるとともに、酸性土壌を切り土工事した際に生じた酸性土をも有効利用することが可能となる。

また、本実施形態に係る改良土の施工方法によれば、酸性土壌であるために農地として利用できない状況であっても、本実施形態の改良土１２を下層に、本実施形態の改良土に酸性土を加えてなる中性混合改良土１３を上層に積層することにより、改良土１２では、酸性土壌１１からの酸性成分を中和するとともに上方への浸透を遮断するため、上層に拡がる中性混合改良土１３では、良好な植生基盤として植物を順調に成長させることが可能となる。

本実施形態では、特に言及しなかったが、本発明に係る改良土や中性混合改良土は、その用途が農地に限定されるものではないことは言うまでもなく、法面に被覆して植生基盤とすることもできるし、樹木を植えるときの客土として利用することも可能である。

さらに言えば、緑化が不要な場所であっても、例えばシールドトンネルの裏込め材や埋立材として本実施形態の改良土を利用すれば、上述したように産業廃棄物の減容化を同様に図ることができる。

本実施形態では、本発明の改良土を水田に適用したが、適用対象は畑等の他の農地でもよいし、公園、ゴルフ場等の緑地でもかまわない。

（第２実施形態）

次に、第２実施形態について説明する。なお、上述の実施形態と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施形態に係る改良土は、建設泥土、浚渫泥土等の排泥にセメント系材料又は石灰系材料を主成分とする固化材が添加されてなる処理土を攪拌しながら乾燥湿潤を繰り返すことで前記処理土の土粒子又は土塊の表面に炭酸カルシウム被膜を形成してなる。

本実施形態に係る改良土を製造するには、まず、建設泥土、浚渫泥土等の排泥にセメント系材料又は石灰系材料を主成分とする固化材が添加されてなる処理土を準備する必要があるが、かかる処理土は第１実施形態と同様、例えば、地中連続壁を構築する際に生じた劣化泥水を、サイクロン、スクリューデカンタ、フィルタープレス等で機械脱水して脱水ケーキとし、これを処理土とすることができる。なお、固化材についてはセメントを採用し、該セメントを例えばフィルタープレスで加圧脱水する前に予め添加しておけばよい。

次に、地上に設置された攪拌槽内やピット内に処理土を投入するとともに、該攪拌槽やピット内の処理土をミキサーやバックホウなどで適宜攪拌しながら、乾燥湿潤を繰り返すことで、処理土内の水酸化カルシウムと空気中の二酸化炭素とを反応させて処理土の土粒子や土塊の表面に炭酸カルシウム被膜を形成してなる改良土を製造する。

図３は、製造された改良土の土粒子２１及び土塊２２を取り出して示した断面図であり、該土粒子及び土塊の表面に炭酸カルシウム被膜２３が形成されていることがわかる。

なお、乾燥湿潤を行うにあたっては、処理土が製造されたときのセメントの添加量を予め調べておき、該添加量に応じて乾燥湿潤の繰り返し工程に関する諸事項を定めるのがよい。

乾燥湿潤の繰り返し工程に関する諸事項としては、乾燥湿潤の繰り返しを行うにあたって必要となる指標、例えば、繰り返し回数、乾燥期間、湿潤期間、湿潤のための水量などが該当する。

このようにして製造された改良土においては、固化材であるセメントに起因するアルカリ成分が土粒子２１又は土塊２２の表面に形成された炭酸カルシウム被膜２３によってその内部に閉じ込められ、外部への溶出が抑制される。そして、その結果、電気伝導度（ＥＣ）は、植物の生育に適した値に低下する。

そのため、酸性度や電気伝導度が緑化や農地化に適さない土壌であっても、かかる改良土を盛土材や法面形成材あるいは土壌改良材として用いれば、酸性土壌を緑地や農地として利用することが可能となる。

次に、このようにして製造された改良土を施工する例を説明する。

図４は、かかる改良土の施工方法を示した図であり、同図でわかるように、本実施形態に係る施工方法においては、本実施形態の改良土３２を酸性土壌３１の上に積層する。ここで、酸性土壌３１は、硫化物で強酸性になっている酸性土壌を想定している。

一方、改良土３２と所定の酸性土とを混合することで中性混合改良土３３を別途製造しておく。

中性混合改良土３３は、全体として中性となるよう、それに用いる酸性土を、改良土３２の土粒子２１あるいは土塊２２から溶出されるアルカリ成分を中和する程度の酸性成分を有するものから選択する。例えば、改良土３２は、その土粒子２１や土塊２２の表面に炭酸カルシウム被膜２３が形成されているため、アルカリ成分は若干溶出する。したがって、改良土３２と混合する酸性土としては、比較的酸性が強いもの、例えば硫化物で強酸性になっている酸性土壌から掘削採取されたものが望ましい。

次に、このように混合されてなる中性混合改良土３３を改良土３２の上に積層する。

最後に、中性混合改良土３３を植生基盤としてその上に農地である水田３４をつくる。

このようにすると、酸性土壌３１からの酸性成分は、改良土３２から若干溶出するアルカリ成分によってｐＨが低下し、上下に積層された位置関係とも相まって中性混合改良土３３へは酸性成分はほとんど浸出しない。一方、中性混合改良土３３は、改良土３２と所定の酸性土とを混合してなり、改良土３２から若干溶出するアルカリ成分と酸性土からの酸性成分とが中和し、全体として中性土壌になっている。

そのため、中性混合改良土３３を植生基盤として形成された水田３４は、植物が生育するのに適した環境となる。

以上説明したように、本実施形態に係る改良土及びその製造方法によれば、従来であれば、産業廃棄物として処分するしかなかったセメント排泥を、農地や緑地のために使用することが可能な改良土として再生することが可能となり、産業廃棄物の減容化を図ることができるとともに廃棄処分としていたセメント排泥を農地用あるいは緑化用植生基盤として有効利用することができる。

また、本実施形態に係る改良土及びその製造方法によれば、固化材であるセメントの添加量に応じて乾燥湿潤の繰り返し工程に関する諸事項を定めるようにしたので、乾燥湿潤作業を合理的に行うことが可能となる。

また、本実施形態に係る中性混合改良土によれば、全体として中性となるよう上述した改良土に酸性土を加えたので、緑化が必要な場合も含め、通常の土と同様、ありとあらゆる場所に再利用することができる。

なお、産業廃棄物の減容化に資する点については改良土の場合と全く同様であるとともに、酸性土壌を切り土工事した際に生じた酸性土をも有効利用することが可能となる。

また、本実施形態に係る改良土の施工方法によれば、酸性土壌であるために農地として利用できない状況であっても、本実施形態の改良土３２を下層に、本実施形態の改良土に酸性土を加えてなる中性混合改良土３３を上層に積層することにより、改良土３２では、酸性土壌３１からの酸性成分を中和するとともに上方への浸透を遮断するため、上層に拡がる中性混合改良土３３では、良好な植生基盤として植物を順調に成長させることが可能となる。

本実施形態では、特に言及しなかったが、本発明に係る改良土や中性混合改良土は、その用途が農地に限定されるものではないことは言うまでもなく、法面に被覆して植生基盤とすることもできるし、樹木を植えるときの客土として利用することも可能である。

さらに言えば、緑化が不要な場所であっても、例えばシールドトンネルの裏込め材や埋立材として本実施形態の改良土を利用すれば、上述したように産業廃棄物の減容化を同様に図ることができる。

本実施形態では、本発明の改良土を水田に適用したが、適用対象は畑等の他の農地でもよいし、公園、ゴルフ場等の緑地でもかまわない。

（第３実施形態）

次に、第３実施形態について説明する。なお、上述の実施形態と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施形態に係る改良土は、建設泥土、浚渫泥土等の排泥にセメント系材料又は石灰系材料を主成分とする固化材が添加されてなる処理土を攪拌しながら乾燥湿潤を繰り返し、次いで所定の薬剤を添加することで、前記処理土の土粒子又は土塊の表面に炭酸カルシウム被膜及び結晶被膜を形成してなる。

本実施形態に係る改良土を製造する際に必要となる処理土については、第１、第２実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。

処理土が準備できたならば、地上に設置された攪拌槽内やピット内にかかる処理土を投入するとともに、該攪拌槽やピット内の処理土をミキサーやバックホウなどで適宜攪拌しながら乾燥湿潤を繰り返すことで、処理土内の水酸化カルシウムと空気中の二酸化炭素とを反応させ、処理土の土粒子や土塊の表面に炭酸カルシウム被膜を形成させるとともに、燐酸系又は硫酸系化学肥料、特に過燐酸石灰、重過燐酸石灰又は硫酸マグネシウムを薬剤として処理土に添加し、処理土の土粒子や土塊の表面に結晶被膜を形成させる。

ここで、薬剤の形態としては、処理土の乾燥がかなり進んでいるため、粉末状あるいは顆粒状の形態で使用することが考えられる。

図５は、製造された改良土の土粒子４１及び土塊４２を取り出して示した断面図であり、該土粒子及び土塊の表面に炭酸カルシウム被膜及び結晶被膜からなる被膜４３が形成されていることがわかる。

かかる結晶被膜は、燐酸系肥料を薬剤とした場合には燐酸カルシウムで形成されることとなる。

なお、乾燥湿潤を行うにあたっては、処理土が製造されたときのセメントの添加量を予め調べておき、該添加量に応じて乾燥湿潤の繰り返し工程に関する諸事項を定めるのがよい。

乾燥湿潤の繰り返し工程に関する諸事項としては、乾燥湿潤の繰り返しを行うにあたって必要となる指標、例えば、繰り返し回数、乾燥期間、湿潤期間、湿潤のための水量などが該当する。

また、薬剤を添加するにあたっては、処理土が製造されたときのセメントの添加量を予め調べておき、該添加量に応じて薬剤の添加量を定めるようにするのがよい。

このようにして製造された改良土においては、固化材であるセメントに起因するアルカリ成分が土粒子４１又は土塊４２の表面に形成された被膜４３によってその内部に閉じ込められ、外部への溶出が抑制される。そして、その結果、電気伝導度（ＥＣ）は、植物の生育に適した値に低下する。

そのため、酸性度や電気伝導度が緑化や農地化に適さない土壌であっても、かかる改良土を盛土材や法面形成材あるいは土壌改良材として用いれば、酸性土壌を緑地や農地として利用することが可能となる。

次に、このようにして製造された改良土を施工する例を説明する。

図６は、かかる改良土の施工方法を示した図であり、同図でわかるように、本実施形態に係る施工方法においては、本実施形態の改良土５２を酸性土壌５１の上に積層する。ここで、酸性土壌５１は、降水等で塩基が溶脱し粘土中のアルミニウムによって弱酸性になっている酸性土壌を想定している。

一方、改良土５２と所定の酸性土とを混合することで中性混合改良土５３を別途製造しておく。

中性混合改良土５３は、全体として中性となるよう、それに用いる酸性土を、改良土５２の土粒子４１あるいは土塊４２から溶出されるアルカリ成分を中和する程度の酸性成分を有するものから選択する。例えば、改良土５２は、その土粒子４１や土塊４２の表面に炭酸カルシウム被膜と結晶被膜とからなる被膜４３が形成されているため、アルカリ成分はほとんど溶出しない。したがって、改良土５２と混合する酸性土としては、降水等で塩基が溶脱し粘土中のアルミニウムによって弱酸性になっている酸性土壌から掘削採取されたものが望ましい。

次に、このように混合されてなる中性混合改良土５３を改良土５２の上に積層する。

最後に、中性混合改良土５３を植生基盤としてその上に農地である水田５４をつくる。

このようにすると、酸性土壌５１から仮に酸性成分が改良土５２に浸入したとしても、改良土５２からほんのわずかに溶出するアルカリ成分によってｐＨが低下し、上下に積層された位置関係とも相まって中性混合改良土５３へは酸性成分はほとんど浸出しない。一方、中性混合改良土５３は、改良土５２と所定の酸性土とを混合してなり、改良土５２から若干溶出するアルカリ成分と酸性土からの酸性成分とが中和し、全体として中性土壌になっている。

そのため、中性混合改良土５３を植生基盤として形成された水田５４は、植物が生育するのに適した環境となる。

以上説明したように、本実施形態に係る改良土及びその製造方法によれば、従来であれば、産業廃棄物として処分するしかなかったセメント排泥を、農地や緑地のために使用することが可能な改良土として再生することが可能となり、産業廃棄物の減容化を図ることができるとともに廃棄処分としていたセメント排泥を農地用あるいは緑化用植生基盤として有効利用することができる。

また、本実施形態に係る改良土及びその製造方法によれば、固化材であるセメントの添加量に応じて乾燥湿潤の繰り返し工程に関する諸事項を定めるようにしたので、乾燥湿潤作業を合理的に行うことが可能となる。

また、本実施形態に係る改良土及びその製造方法によれば、固化材であるセメントの添加量に応じて薬剤の添加量を定めるようにしたので、薬剤添加の作業が省力化されるとともに、薬剤量を過不足なく適切に定めることが可能となる。

また、本実施形態に係る改良土及びその製造方法によれば、空気中の二酸化炭素によって炭酸カルシウム被膜を、薬剤によって結晶被膜をそれぞれ土粒子や土塊に形成するようにしたので、アルカリ溶出を安価でしかもより確実に抑制することが可能となる。

また、本実施形態に係る中性混合改良土によれば、全体として中性となるよう上述した改良土に酸性土を加えたので、緑化が必要な場合も含め、通常の土と同様、ありとあらゆる場所に再利用することができる。

なお、産業廃棄物の減容化に資する点については改良土の場合と全く同様であるとともに、酸性土壌を切り土工事した際に生じた酸性土をも有効利用することが可能となる。

また、本実施形態に係る改良土の施工方法によれば、酸性土壌であるために農地として利用できない状況であっても、本実施形態の改良土５２を下層に、本実施形態の改良土に酸性土を加えてなる中性混合改良土５３を上層に積層することにより、改良土５２では、酸性土壌５１からの酸性成分を中和するとともに上方への浸透を遮断するため、上層に拡がる中性混合改良土５３では、良好な植生基盤として植物を順調に成長させることが可能となる。

本実施形態では、特に言及しなかったが、本発明に係る改良土や中性混合改良土は、その用途が農地に限定されるものではないことは言うまでもなく、法面に被覆して植生基盤とすることもできるし、樹木を植えるときの客土として利用することも可能である。

さらに言えば、緑化が不要な場所であっても、例えばシールドトンネルの裏込め材や埋立材として本実施形態の改良土を利用すれば、上述したように産業廃棄物の減容化を同様に図ることができる。

本実施形態では、本発明の改良土を水田に適用したが、適用対象は畑等の他の農地でもよいし、公園、ゴルフ場等の緑地でもかまわない。

第１実施形態に係る改良土から取り出した土粒子及び土塊の断面図。 第１実施形態に係る改良土の施工方法を示した図。 第２実施形態に係る改良土から取り出した土粒子及び土塊の断面図。 第２実施形態に係る改良土の施工方法を示した図。 第３実施形態に係る改良土から取り出した土粒子及び土塊の断面図。 第３実施形態に係る改良土の施工方法を示した図。

符号の説明

１、２１、４１ 土粒子
２、２２、４２ 土塊
３ 結晶被膜
１１、３１、５１ 酸性土壌
１２、３２、５２ 改良土
１３、３３、５３ 中性混合改良土
２３ 炭酸カルシウム被膜
４３ 被膜（炭酸カルシウム被膜、結晶被膜）

Claims (12)

1. 建設泥土、浚渫泥土等の排泥にセメント系材料又は石灰系材料を主成分とする固化材が添加されてなる処理土を攪拌しながら該処理土に所定の薬剤を添加して前記処理土の土粒子又は土塊の表面に結晶被膜を形成してなり、前記薬剤を燐酸系又は硫酸系化学肥料としたことを特徴とする改良土。
2. 前記燐酸系又は硫酸系化学肥料を過燐酸石灰、重過燐酸石灰又は硫酸マグネシウムとした請求項１記載の改良土。
3. 建設泥土、浚渫泥土等の排泥にセメント系材料又は石灰系材料を主成分とする固化材が添加されてなる処理土を空気中で攪拌しながら乾燥湿潤を繰り返すことで前記処理土の土粒子又は土塊の表面に炭酸カルシウム被膜を形成したことを特徴とする改良土。
4. 建設泥土、浚渫泥土等の排泥にセメント系材料又は石灰系材料を主成分とする固化材が添加されてなる処理土を空気中で攪拌しながら乾燥湿潤を繰り返すとともに所定の薬剤を添加することで、前記処理土の土粒子又は土塊の表面に炭酸カルシウム被膜及び結晶被膜を形成してなり、前記薬剤を燐酸系又は硫酸系化学肥料としたことを特徴とする改良土。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一記載の改良土を所定の酸性土と混合してなることを特徴とする中性混合改良土。
6. 建設泥土、浚渫泥土等の排泥にセメント系材料又は石灰系材料を主成分とする固化材が添加されてなる処理土を攪拌しながら該処理土に所定の薬剤を添加することで前記処理土の土粒子又は土塊の表面に結晶被膜を形成する工程からなり、前記薬剤を燐酸系又は硫酸系化学肥料とすることを特徴とする改良土の製造方法。
7. 前記固化材の添加量に応じて前記燐酸系又は硫酸系化学肥料の添加量を定める請求項６記載の改良土の製造方法。
8. 前記燐酸系又は硫酸系化学肥料を過燐酸石灰、重過燐酸石灰又は硫酸マグネシウムとした請求項６記載の改良土の製造方法。
9. 建設泥土、浚渫泥土等の排泥にセメント系材料又は石灰系材料を主成分とする固化材が添加されてなる処理土を空気中で攪拌しながら乾燥湿潤を繰り返すことで前記処理土の土粒子又は土塊の表面に炭酸カルシウム被膜を形成することを特徴とする改良土の製造方法。
10. 前記固化材の添加量に応じて前記乾燥湿潤の繰り返し工程に関する諸事項を定める工程を含み、該諸事項を、乾燥湿潤の繰り返しを行うにあたって必要となる指標のうち、繰り返し回数、乾燥期間、湿潤期間又は湿潤のための水量の少なくともいずれかとした請求項９記載の改良土の製造方法。
11. 建設泥土、浚渫泥土等の排泥にセメント系材料又は石灰系材料を主成分とする固化材が添加されてなる処理土を空気中で攪拌しながら乾燥湿潤を繰り返すとともに所定の薬剤を添加することで、前記処理土の土粒子又は土塊の表面に炭酸カルシウム被膜及び結晶被膜を形成する工程からなり、前記薬剤を燐酸系又は硫酸系化学肥料としたことを特徴とする改良土の製造方法。
12. 前記固化材の添加量に応じて前記燐酸系又は硫酸系化学肥料の添加量及び前記乾燥湿潤の繰り返し工程に関する諸事項を定める工程を含み、該諸事項を、乾燥湿潤の繰り返しを行うにあたって必要となる指標のうち、繰り返し回数、乾燥期間、湿潤期間又は湿潤のための水量の少なくともいずれかとした請求項１１記載の改良土の製造方法。

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