JP2018030958A - 軟弱土壌等の改質材及び残土の固化処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
そして、未だなお、石膏系など既存の固化材に代替でき、高性能で安価な固化材として十分に満足でき、放射性廃棄物の減容化に一層貢献できる実用的な固化材が開発されることへの期待が続いているのが実情である。
1) 更に、高分子凝集剤を含むこと。
2) 珪酸塩鉱物の粉末と、高分子吸水ポリマーを含み、珪酸塩鉱物の粉末の配合割合が90〜98重量%であること。
3) 珪酸塩鉱物の粉末の周囲に高分子吸水ポリマーが被覆されて存在すること。
4) 珪酸塩鉱物の粉末と、半水石膏を含み、珪酸塩鉱物の粉末と半水石膏の合計の配合割合が90〜99.9重量%であること。
5) 上記珪酸塩鉱物の粉末が、硬質砂岩、砂岩、粘板岩、泥岩、珪岩、凝灰岩、花崗岩、閃緑岩、斑れい岩、カンラン岩、安山岩、玄武岩、流紋岩、結晶片岩及び蝋石から選ばれるシリカ分が50〜80重量%の珪酸塩鉱物であること。
一方、ガラス原料等で使用される結晶質石英の粉砕物、石英粒を主成分とする堆積物から精製した珪砂は、二酸化ケイ素の含有率が90重量%以上と高く、微粉末を吸入した場合には人体の呼吸器系に悪影響を及ぼす。また、硬度が高いために破砕され難く、粉砕設備の磨耗を招き粉砕コストの増加を招く。石英粒を主成分とする粉末は、電気絶縁性に優れるため、混合時の摩擦により静電気を帯びやすく、高分子吸水ポリマーとの混合性能が悪化すため、本発明の珪酸塩鉱物としては適さない。しかし、珪砂であっても、二酸化ケイ素の含有量が90重量%以下、好ましくは80重量%以下であれば、珪酸塩鉱物として適する。
上記珪酸塩鉱物としては、硬質砂岩、砂岩、チャート、珪岩、凝灰岩、花崗岩、閃緑岩、斑れい岩、カンラン岩、蛇紋岩、安山岩、玄武岩、輝緑岩、花崗斑岩、流紋岩、軽石、片麻岩、結晶片岩、ホルンフェルス、珪灰石、蝋石等が挙げられ、好ましくは硬質砂岩、砂岩、粘板岩、泥岩、珪岩、凝灰岩、花崗岩、閃緑岩、斑れい岩、カンラン岩、安山岩、玄武岩、流紋岩、結晶片岩、又は蝋石である。
高分子吸水ポリマーの吸水率は、真水に対しては200%以上であることがよい。好ましくは200〜2000%の範囲である。なお、食塩水に対しては、真水に比べて吸水率は落ちるが、0.5%食塩水に対しては20%以上であることが好ましい。
日瓢鉱山産出の硬質砂岩を、ジョークラッシャーで粗砕後、トンネルキルンを用いて乾燥し、さらにロールクラッシャー、ロッドミル、ゲージミルと、振動フルイ、サイクロンセパレータ等の分級機を用いて、実質的な付着水分0%で、粉末粒度100メッシュ通過100%、吸水率5%の硬質砂岩の粉末を得た。
得られた硬質砂岩の化学組成(wt%)は、蛍光X線分析の結果によると、表1のとおりであった。
なお、使用した吸水性ポリマーについて、純水に対する吸水率は500〜1000%であり、0.5%NaCl溶液に対する吸水率は約30%であった。
実施例1の中性固化材100重量部に、さらにアニオン系高分子凝集剤(ハイモ株式会社製、アニオンハイモロックSS-130)0.2重量部を添加し、実施例1で使用したと同じ粉体混合機を用いて混合し、固化材2を得た。
実施例1の中性固化材100重量部と、市販の半水石膏(試薬)100重量部を使用し、実施例1で使用したと同じ粉体混合機を用いて混合し、固化材3を得た。
実施例1で使用したと同じ硬質砂岩の粉末100重量部に、実施例3で使用した半水石膏100重量部と、実施例2で使用したと同じアニオン系高分子凝集剤0.2重量部を使用し、実施例1で使用したと同じ粉体混合機を用いて混合し、固化材4を得た。
実施例1で使用したと同じ硬質砂岩の粉末のみを比較用固化材(固化材H1)とした。
実施例1で使用したと同じポリアクリル酸系吸水性ポリマーの粉末のみを固化材H2とした。
実施例3で使用したと同じ半水石膏のみを固化材H3とした。
含水率43%の畑の土に浄水を添加して、含水率57%の土壌スラリーを作成した。この土壌スラリー1kg中に実施例1〜4で得た固化材1〜4を各々3%添加し、卓上ミキサーにて5分間混練した時の固化状況を調査した。
実施例5〜8で使用したと同じ土壌スラリー1kg中に、比較例1〜3で得た固化材H1〜H3を各々3%添加し、卓上ミキサーにて5分間混練した時の固化状況を調査した。
Claims (8)
- 軟弱土壌又は汚泥の改質材であって、珪酸塩鉱物の粉末と、高分子吸水ポリマー及び半水石膏から選ばれる1種以上の吸水材を含むことを特徴とする改質材。
- 高分子凝集剤を、更に含む請求項1に記載の改質材。
- 珪酸塩鉱物の粉末と、高分子吸水ポリマーを含み、珪酸塩鉱物の粉末の配合割合が90〜98重量%である請求項1又は2に記載の改質材。
- 珪酸塩鉱物の粉末の周囲に高分子吸水ポリマーが被覆されて存在する請求項1〜3のいずれかに記載の改質材。
- 珪酸塩鉱物の粉末と、半水石膏を含み、珪酸塩鉱物の粉末と半水石膏の合計の配合割合が90〜99.9重量%である請求項1又は2に記載の改質材。
- 珪酸塩鉱物の粉末が、硬質砂岩、砂岩、粘板岩、泥岩、珪岩、凝灰岩、花崗岩、閃緑岩、斑れい岩、カンラン岩、安山岩、玄武岩、流紋岩、結晶片岩及び蝋石から選ばれるシリカ分が50〜80重量%の珪酸塩鉱物の粉末である請求項1〜5のいずれかに記載の改質材。
- 軟弱土壌又は汚泥が、建設現場で発生する残土であり、残土1m3に対し請求項1〜6のいずれかに記載の改質材を10〜100kg混合することを特徴とする残土の固化処理方法。
- 軟弱土壌又は汚泥が、放射性物質含有廃棄物に含有される汚泥であり、放射性物質含有廃棄物に請求項1〜6のいずれかに記載の改質材を混合して放射性物質含有廃棄物中の汚泥を固化させ、次いでこの固化汚泥と、瓦礫を分離することを特徴とする放射性物質含有廃棄物の処理方法。
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