JP2016000927A - ヘドロ環境現場安定化処理工法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
処理対象現場において、水抜き可否判定と該判定に基づく適用混合・撹拌手段を選択して配備する施工現場環境事前準備工程と、前記選択された混合撹拌手段及び当該混合撹拌手段に付設される吸着剤・固化剤添加手段により添加剤をヘドロに添加混入する吸着剤・固化剤混入撹拌処理工程と、前記吸着剤・固化剤混入撹拌処理により得られた改良土を現場又は近傍ヤードで養生する現場養生工程とを含むヘドロ現場安定化処理工法。
【選択図】 図1
Description
本工法は、上記の課題を解決するものとして、以上のような性質を有するヘドロを地盤工学的に固化安定させると共にこの固化安定地盤において、有害物質の拡散防するため物理的化学的にも安定させ、ヘドロ中の有害物質を物理的、化学的反応等により吸着させて無害化し、吸着した粒体の固化により有害物質の拡散を防止することをも目的に加えた処理工法であって、既存の機械、器具・設備の適用ないし適用を可能としこれらの機械等で済ますことができたことにより安価な処理工法を提供するものである。
しかし、使用の際、汚染土壌が、水流により流出拡散される恐れのない環境での使用方法において有効であっても、適用環境が水流により土壌が流動する環境、例えば流れの生じている湖底、運河の底、海の養殖場等では、汚染浄化剤に浄化されなかった残余の土壌が流出されることがあり、その効果が十分得られない虞があった。このため、湖底、運河の底、海の養殖場等においては、この汚染土壌浄化剤の適用上、なお問題を残すものであった。
例えば、浚渫した海底ヘドロを陸上で敷地を確保することなく有効に処分できる工法として、海上に設けた固化養生処理槽を使用し、当該固化処理槽内に浚渫泥土を浚渫・貯蔵し、当該固化養生処理槽内で固化剤を混入・混練し、養生し、固化泥土を形成する方法はヘドロ処理施設による「浚渫泥土の処分方法」として知られている(特開平8−270002)。
図5に示す従前の浚渫泥土の処理装置10によれば、浚渫船1に設置の吸引発生装置15等によりヘドロ吸引機11から吸引排出されるヘドロは、パイプライン12を介して浚渫船13のヘドロ連続給琲タンク14、固化処理船16の固化剤混練り機17、さらに浮き船又は土運船18の船槽型枠19に排出され養生される。そして養生固化材は、適宜の手段により海中に投下される。
この先行例において、養殖場底質としての残餌、魚排泄物等の堆積ヘドロは、海上での処理を主体とするため、浚渫船13、固化処理施設船16、また固化処理されたヘドロを養生するための浮き台船又は土運船28など、大掛かりな固化処理設備を海上に配備して処理作業を実施する必要であり、本来的に費用が嵩むものであった。また、ダイオキシン、重金属等の有害物を含んだ低質であるときであって、これを材料として固化養生製造された固化体が甲殻類や餌として捕食され、さらに甲殻が魚類の捕食されるなどの食物連鎖から、好ましからざる環境を齎しかねない。また、ダム等の蓄積された重金属等の有害物を含んだ低質である場合にあっても、地下水の漏出等を通じて、さらに外部に拡散する恐れがあるという問題を残しており、これら大掛かりな処理施設の利用を余儀なくされことから、廉価の設備の工夫が望まれていた。
本発明は、前記汚染浄化剤の発明者らは、汚染浄化剤の混合粉体の汚染土壌への撹拌混練に際して、単純に乾燥した粉末体を混入させて使用するのではなく、土壌等への投入直前に予め水等を混合し液状化した状態で添加投入するものとしたことにより、混合剤の浸透促進を図り得たものであり、また、従来のような各船上に設備された大掛かりな処理施設を必要とすることなく固化処理を可能とし、測定させれたヘドロ厚により混合撹拌機械の適用の選択を可能とし、環境に合せた効果的な処理工法を選択して適用可能とすることである。
本発明では、ヘドロと吸着剤及び固化剤なる添加剤と撹拌混合処理に際して建設機械の稼働に付随する添加剤添加順序として、原則吸着剤の添加後に固化剤を添加することが推奨される。これは、先の固化剤添加後の吸着剤添加の場合には、泥土固化が先行し、浸透液の浸透機能を削ぐことになるため、吸着機能の削がれた固化泥土を対象にして、吸着機能を作用させることから、これを回避して、吸着機能を有効に実行させた上で、その後泥土固化させることが、有害物質の流出を防止するための土壌安定化処理上有利であることによる。
本発明によれば、従来のような各船上に設備されたる大掛かりな処理施設を必要とすることなく、池、ダム等水流の堰止め等により水抜きが可能な場所においては、水抜き後汎用建設機械を配備するか、又は水抜き不可の場所においては浚渫ポンプによりパイプラインを介してヘドロ給送される近傍設置の蓄積ヤード等を含む設備を配備することにより事前のヘドロ処理作業場確保する処理工程と、水抜きヘドロ地盤に配備された汎用建設機械、又は水抜き不可処理施工環境に浚渫ポンプ・仮設ヤードを含むパイプライン等のヘドロ移送設備において各付属的に設置された吸着剤・固化剤供給装置による混合処理工程と、吸着・固化処理された土壌を所定期間養生する養生処理工程とを包含するヘドロ安定化処理工法が提供される。
処理工法として適用機械・設備を若干具体化した上で、総括的に概観したとき、ヘドロ処理作業場確保するための、施工現場環境事前準備工程と、水抜きヘドロ地盤に汎用建設機械を選択的に配備すると共に配備された汎用建設機械により吸着剤・固化剤との混合処理をするか、又は水抜き不可処理施工環境に浚渫ポンプ・仮設ヤードを含むパイプライン等のヘドロ移送設備において各付属的に設置された吸着剤・固化剤を充填投入して混合処理する混合処理工程と、吸着剤・固化剤の混合処理された土壌をその現場又は蓄土ヤードで所定期間養生する養生処理工程とを包含するヘドロ安定化処理工法を提供するものである。
以下、さらに詳細に説明する。
比較的大きな貯水容量を有する池、ダム等水流の堰止め等により水抜きが可能な場所には、水抜き後汎用建設機械を配備するか、又は水抜き不可の場所においては浚渫ポンプによりパイプラインを介してヘドロ給送される近傍設置の蓄積ヤード等を含む設備を選択配備することになる。これにより事前のヘドロ処理作業場確保する処理工程と、水抜きヘドロ地盤に配備された汎用建設機械、又は水抜き不可処理施工環境に浚渫ポンプ・仮設ヤードを含むパイプライン等のヘドロ移送設備において各付属的に設置された吸着剤・固化剤供給装置による選択された混合処理工程と、吸着・固化処理された土壌を所定期間養生する養生処理工程とを包含するヘドロ安定化処理工法が提供される。
このとき、ドライヘドロが1m以下の場合には、バックホウやユンボを採用して現場に適用配備され、一方、ドライヘドロが1m以上の場合には、汎用の建設機械として深層混合処理機を採用して現場に配備され、一応、ドライヘドロ厚1mを基準としてそれ以上の場合、以下の場合により、混合撹拌用の汎用建設機械の使い分けがされる。
これは、固化剤の先行投入又は同時投入の場合には、吸着対象のドライヘドロが吸着材による吸着作用が機能する以前又は同時に固化機能が開始され、固化されることになり、吸着剤による吸着機能が阻害されるおそれがあるからである。
なお、上記添加剤について、一方の固化剤は粉体であり、他方の吸着剤は、これに包含される浸透剤は液体であるものの、それ以外は粉体である。また、前記吸着剤の吸着機能は液体の存在により即効性を発揮するところ、固化剤による固化機能は、吸着剤に比して遅行性を有するものとなっている。
そこで、複数の添加剤の投入に当って、吸着剤について浸透剤を除いた吸着剤の組成材は粉体であり、これが他の粉体との混合粉体体とした場合には、固化剤と混合された吸着剤粉体では、吸着機能を即座に発揮する恐れはない。このことから、液体の浸透剤を除外した吸着剤の混合粉体と、固化剤の混合粉体とを配合した混合粉体として最初の段階でパイプライン途中で供給するものとなし、このパイプラインへの供給直前位置において、先の浸透剤液を注入し、最終端液状に混合して注入ないし投入することによって、先に場合の同時混合の場合の吸着機能阻害の恐れを緩和することができると推定できるので、この方法による注入方式でも所定の吸着、固化機能遂行することができると考えられる。
なお、本発明は、前記汚染浄化剤の発明者らは、汚染浄化剤の混合粉体の汚染土壌への撹拌混練に際して、単純に乾燥した粉末体を混入させて使用するのではなく、最終添加時点で少なくとも水と混合した液状化した状態で添加投入するとし、撹拌・混合処理を効果的に実行できるようにし、また、従来のような各船上に設備された大掛かりな処理施設を必要とすることなく現場で固化処理を可能とし、環境に合せた撹拌混合処理機械を選択し、効果的な処理工法を選択して適用することを可能とする。
本発明のヘドロ環境現場安定化処理工法は、泥土状ヘドロに対する吸着剤及び固化剤を、汎用の建設機械・給送装置を使用して撹拌・混合する吸着剤・固化剤撹拌混合処理工程Bを備えるものであって、当該吸着剤・固化剤撹拌混合処理工程Bの前に、この処理工程Bを実行する現場の見立てとして、水抜き可否の判断から既存の建設機械、バックホウ又は深層混合処理機の適用若しくは浚渫ポンプ、移送菅を含む泥水スラリー送給設備の設置のいずれか一つの撹拌混合処理手段を選択し配備する施工現場環境事前準備工程Aを備え、当該吸着剤・固化剤撹拌混合処理工程Bの後、前記処理土を所定の期間現場で養生する現場養生工程Cを有するものである。
さらに詳細に説明する。
ここで、施工現場環境事前準備工程Aにおいて、泥土状ヘドロ確保のため事前処理として、処理環境下の現場について、先ず水抜き可否判定A1と、これに対応する適用撹拌手段の選択判断A2を行う。この判断に基づく混合撹拌手段の判定では、水抜き可能で、残余のヘドロ厚が1m以下のとき、建設機械、バックホウ又はユンボを選択適用するA2aものとし、また水抜き可能であって、残余のヘドロ厚が1m以上のときは、建設機械、深層混合処理機を選択適用するA2b。一方、水抜き不適であるときは、浚渫ポンプ、仮設ヤード、ヘドロ移送菅等を含む泥水スラリー給送設備を選択適用するA2c。
次いで、吸着剤・固化剤混入撹拌処理工程Bでは、汎用の建設機械、バックホウ等又は深層混合処理機により機械強制的に撹拌するB2aか、或は浚渫ポンプを含む送給配管内の流動スラリー液状体への注入により自動撹拌するB2b。
上記に続き、建設機械により強制的に撹拌可能とするか、又は泥水スラリー送給管内流動体で自動的に撹拌可能とされるのであるが、その際、ヘドロへの吸着剤・固化剤の投入によって撹拌混合された改良土は、建設機械の処理現場又は処理必要現場の近傍に設置の蓄土ヤードにおいて略4週間程度放置することにより、養生され、現場養生工程Cが実行生される。
なお、吸着剤・固化剤混入撹拌処理工程における作業中、吸着剤の吸着機能は水分の存在において即効性があり、これに対して固化剤の固化機能は遅効性の性質を有することから、吸着剤・固化剤混入撹拌処理工程及び現場養生工程においては、最初に吸着剤の吸着機能が作用し、吸着機能が進行する中、固化剤による固化機能が徐々に進行することになる。これら一連の処理工程において、吸着剤による吸着機能の進行は2週間ほどで略終えるが、固化剤による固化機能の進行は4週間ほど掛るものであった。
以下実施例に基づき説明する。
バックホウ51Aによる撹拌・混合処理は、現場領域においてバックホウ51Aを適宜移動し、その移動位置にて繰り返し行われる。
上述の特殊微細活性炭とは、植物系の活性炭を特殊微細加工した、高い比表面積を持つ活性炭で、強力な吸着能力と、分解能力を一部にもつ。また、上述の浄化補助液(高浸透性水)は、精製水を磁気処理、細分化処理により、高浸透性を有した液体であり、土壌、木材、石材のような固体材料に対する浸透性が極めて高く、各種の液体や微細活性炭のような固体を土壌層の内部に物質誘導する。「ゼオライト+軽焼マグネシウム」については、モルデナイト系が好ましい。椰子油などを使った活性炭ソープについて、活性炭入りのソープでpHを調整し、吸着能力の補助的な役割であるベース液となし得る。
また、固化剤としては、例えば、石こう,ポルトランドセメント及び高炉水滓を用い、底質底土の量及び成分に応じて適当な量の固化剤を混入して処理するものであり、汎用の建設機械を利用しての吸着剤による初期段階からのヘドロへの吸着処理に続いて固化剤を添加しつつ混練することによりヘドロの吸着固化処理が実行され、その後の養生処理へと続いて実行される。
以下実施例2に係る実際の処理について説明する。先ず湖、池等の水を、ポンプ車等を使用して抜き、水面下に存在していたヘドロ3表面を大気表面に露出させ、露出したダイオキシン等の有機系の有機物を含むヘドロを表面水のないドライにした後に、深層混合処理機51Bを適用配備し、深層混合処理機51Bを利用して撹拌すると共に、吸着剤と固形剤を混合液として投入し、吸着剤によるヘドロへのダイオキシン等の吸着処理と固形剤によるヘドロとの混合処理に伴う固化処理が時間遅れを伴って実行される。これらの処理により上述した第1実施例と同様に、ダイオキシン等吸着し固化されたヘドロの養生後の蓄土は安定化が図られる。この場合も、既存の深層混合処理機を使用して、吸着処理と撹拌混合処理の両処理を施すことができ、安価な工法の提供を可能としている。
既存の深層混合処理機の利用において、撹拌混練処理の際、浄化補助液と微細活性炭液(土壌浄化液)は土壌全体に浸透される。浄化補助液と微細活性炭液(土壌浄化液)の土壌全体への浸透により、有害物質は活性炭の細孔に誘導され、先ず吸着処理が実行され、その後固化処理が実行される。上記吸着処理剤及び固化剤によれば、有害な有機質の物質を含むヘドロを安定させ、無害にすること可能である。上記吸着剤及び固化剤を同時に土壌添加するときでも、土壌浄化液なる液状物として注入しているので、十分な効果が期待できる。
水を抜くことのできない湖、池等現場1から近傍に設置した仮貯蔵ヤード523との間に、浚渫ポンプ521、汚泥スラリー送給用の移送菅522、吸着剤・固化剤添加手段6(詳細省略)が設置される。
含泥率の高いポンプの浚渫ポンプ521によりヘドロを吸い上げ、移送菅522を通じて蓄土ヤード523へと移送し蓄土7すると共に、その移送管の途中で移送菅の管内に、管内を流動するダイオキシン等の有機系の有機物を含む泥水スラリーに対して、移送菅522に付設の吸着剤・固化剤添加手段6を通じて、吸着剤61と固形剤62が添加される。
吸着剤61と固形剤62の添加順序は、本発明では吸着剤に続く固形剤の添加順序が一般的としたが、吸着剤、固形剤の各機能発揮が即効性吸着剤と遅効性固化剤の組合せであり、また移送管内流動体の泥水スラリー内への直前同時添加としてもすぐに自動的に撹拌混入されるものであることから、吸着機能に続く固化機能が円滑に実行され、固化機能が吸着機能を強く阻害する恐れはなかった。したがって、この実施例の場合には、吸着剤と固形剤の添加順序を略同時とすることも可能であった。
埋設のための隣接地が確保できる場合には、当該隣接地を掘り下げて、ダイオキシン等有機物含有ヘドロ固化体を埋設し、その上面に除去土砂を埋め戻すことにより、ダイオキシン等の有機系の有機物の所在地から外部へのより確実な排出を防ぐことが可能となる。
以上本発明のいづれかの工法により、吸着剤、固形剤を混合撹拌して処理してヘドロ固化体において、このヘドロからの有害物質の漏出の虞がなくなり、これによって土壌への有害物質拡散の抑制された固化体として得られ、人体への影響の少ない環境用の土砂、例えば、埋土の一部として転用することができる。
2 水
3 ヘドロ
4 泥水スラリー
5 撹拌混合手段
51 撹拌用建設機械
51A バックホウ
51B 深層混合処理機
52 撹拌用スラリー送給装置
521 浚渫ポンプ
522 移送管
523 蓄土ヤード
6 吸着剤・固化剤添加手段
61 吸着剤
62 固化剤
7 混合土
10 先行の浚渫泥土の処分装置
A 施工現場環境事前準備工程
A1 水抜き可否判断とヘドロ厚測定
A2 A1判定に基づく現場適用建設機械等の選定
A3 選定に基づく撹拌機械等の配備
B 吸着剤・固化剤の撹拌混合処理工程
B1 吸着剤・固化剤の添加手段の配備
B2 吸着剤・固化剤注入・撹拌混合処理
C 現場養生工程
C1 蓄土
C2 養生
Claims (3)
- (A) 水を湛えてダイオキシン等の有機系の有機物を含むヘドロ底質を蓄積した環境現場において、水抜き可否判定と適用撹拌手段の選択を実行するに際して、水抜き可能の場合に汎用建設機械を撹拌用に適用するものとし、この水抜き可能の場合にさらに残余ヘドロ厚により、1m以下のときのバックホウ又はユンボを選択配備するか又は1m以上のとき深層混合処理機を選択配備するか、若しくは水抜き不適の場合は、浚渫ポンプ・仮設ヤード等を含む泥水スラリー送給装置を選択配備する、これら吸着剤・固化剤撹拌混合手段の選択配備のための施工現場環境事前準備工程と、
(B) 前記吸着剤・固化剤撹拌混合手段としての汎用建設機械又は泥水スラリー送給装置に対して、吸着剤及び固化剤を投入するための吸着剤・固化剤添加手段を付設すると共に、前記吸着剤・固化剤撹拌混合手段の稼働に際して、前記汎用の建設機械により機械強制的に撹拌するか、又は浚渫ポンプを含む送給配管内の流動体への注入により自動撹拌する吸着剤・固化剤混入撹拌処理工程と、
(C)前記吸着剤・固化剤撹拌混合手段により撹拌された吸着剤・固化剤投入撹拌された改良土を、現場に又は近傍蓄土ヤードに放置して養生する現場養生工程を含み、
(D)前記吸着剤・固化剤混入撹拌処理工程において、ダイオキシン等の有機系の有機物を含む泥土状ヘドロに対して、最初に吸着剤を浸透液との混合液として添加して混合撹拌し、次に固形剤を添加して混合撹拌するものとした
ヘドロ現場安定化処理工法。 - 請求項1記載のヘドロ現場安定化処理工法において、前記吸着剤・固化剤混入撹拌処理工程における吸着剤・固化剤撹拌混合手段として、深層混合処理機を適用したヘドロ現場安定化工法。
- 請求項1記載のヘドロ現場安定化処理工法において、前記吸着剤・固化剤混入撹拌処理工程における吸着剤・固化剤撹拌混合手段として、浚渫ポンプを含む汚泥スラリー送給装置を適用し、ヘドロを吸い上げた排出移動中に移送管内で、吸着剤・固形剤とを自動混合撹拌するヘドロ安定化処理工法。
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