JP2898850B2 - 泥土の処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建設現場等から排出さ
れる汚泥や一般残土等の泥土から得られる固形粘土の資
源としての再利用を図るようにした泥土の処理方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば建設工事における地盤の掘削等の
作業により、粘土分を含んだ汚泥が排出されるようにな
る。従来では、この種の汚泥や一般残土は、処理施設に
搬送され次のように処理されていた。即ち、まず、汚泥
はトロンメル及び分級機にかけられ、砂礫分が分離除去
される。その砂礫分は、粒径によって各種等級に分類さ
れ、生コンの骨材などに使用される。そして、残りのス
ラリー状の粘土泥漿はフィルタープレスにより脱水さ
れ、その残滓分が最終的にケーキ状の固形粘土として排
出されるのである。

【０００３】このようにして得られた固形粘土は、極く
一部が瓦や陶器の原料として再利用されていたが、その
他の大部分は産業廃棄物としての処理を行う必要があ
り、例えば廃棄物処理場にて埋立て処分されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、固形粘
土を産業廃棄物として処理するには、多大なコストがか
かり、また、近年では、廃棄物処理場の不足や資源確
保，環境保護の問題も深刻化してきている。このため、
上記のような固形粘土にあっても、埋立て処分するので
はなく、産業用材料として再生し、有効利用を図ること
が求められてきているのである。

【０００５】そこで、固形粘土に、生石灰等の土質安定
剤を添加して強度を出し、これを道路掘削土の埋め戻し
材として再利用することが一部試みられているが、これ
では、得られた処理品のｐＨが高くなるため、限られた
用途にしか使用することができず、また、処理に要する
コストも比較的高くなる不具合があった。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、建設現場等から排出される汚泥や一般
残土等の泥土から得られる固形粘土を、効果的に再利用
することができる泥土の処理方法及び再生土を提供する
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の泥土の処理方法
は、建設現場等から排出される汚泥や一般残土等の泥土
を水洗いしながら該泥土中に含まれる砂礫分を分離する
分級処理工程と、この分級処理工程にて砂礫分が分離除
去された泥水に凝集用の薬剤を投入し該泥水をほぼ中性
にｐＨ調整すると共に一定の脱水を行う脱水処理工程
と、この脱水処理工程により含水比が低下したスラリー
状の泥水を加圧濾過して脱水し固形粘土を得る加圧濾過
工程と、この加圧濾過工程により得られた固形粘土に、
粒径５〜４０mmの砂利及び主として粒径０．７mm以下の
砂を添加し撹拌混合して再生土を生成する再生土生成工
程とを実行するところに特徴を有する。この場合、再生
土生成工程において、固形粘土，砂利及び砂の三者をほ
ぼ同等の割合で混合することにより、再生土としての築
堤用材料を生成することができる。

【０００８】また、この場合、脱水処理工程及び加圧濾
過工程にて分離された水を、分級処理工程の水洗い用と
して循環利用することが望ましい。さらには、分級処理
工程にて得られた砂礫分を、粒径毎に各種等級に分類し
て再利用に供することができる。

【０００９】

【作用】本発明者は、泥土から砂礫分及び水分を分離除
去して得られる固形粘土の有効利用を図るべく研究を重
ねた結果、固形粘土に砂利及び砂を混合して生成した再
生土は、砂利が添加されることによって、土質安定剤を
使用せずとも十分な強度が得られることを知見し、本発
明を完成させたのである。即ち、泥土から砂礫分及び水
分を分離除去することにより排出される固形粘土に、砂
利及び砂を添加し撹拌混合することにより、十分な強度
を備えた再生土として有効利用することができるのであ
る。

【００１０】そして、この方法により得られた再生土
は、路体材，路床材，下層路盤材などの道路工事用材料
や、盛土材，埋戻し材など各種の用途に利用することが
できるのであるが、本発明者は、固形粘土の存する難透
水性に着目し、この再生土が、のり面工事のための土羽
材や、溜め池の築堤や護岸に使用する良質な築堤用材料
として利用するに好適することを確認したのである。こ
の場合、固形粘土，砂利及び砂の三者の混合割合を変化
させることにより、使用する用途に応じた強度や透水率
を有する再生土を生成することができ、固形粘土，砂利
及び砂の三者をほぼ同等の割合で混合することにより、
築堤用の刃金土として好適する再生土を得ることができ
るものである。

【００１１】尚、固形粘土を排出するまでの処理工程に
より得られた砂礫分は、粒径によって各種等級に分類
し、生コンの骨材などに使用することができ、また、水
分も、処理設備内を循環させることにより、有効に利用
することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照して説明する。本実施例に係る泥土の処理の手順は、
図１の流れ図に示す通りであり、まず、この処理手順の
概略について述べる。例えば建設現場において地盤の掘
削工事等が行われると、汚泥や一般残土等の泥土Ａが排
出される。溶出試験によって、カドミウム，全シアン，
有機りん化合物等の有害物質が含まれていないことが確
認された泥土Ａに対して、次の処理が実行される。

【００１３】（１）分級処理工程 即ち、泥土Ａは処理施設に搬送されてホッパー１に収容
される。ホッパー１に収容された泥土Ａは、まず、トロ
ンメル２に送られ、ここで清水により水洗いされなが
ら、粒径の比較的大きな砂利Ｂが分離除去される。次
に、砂利Ｂが除去された泥水が分級機３に送られ、ここ
でさらに水洗いされながら、粒径の比較的小さい砂Ｃが
分離除去される。この場合、前記トロンメル２及び分級
機３における水洗い用の清水は、循環水貯蔵タンク４か
ら供給されるようになっている。尚、上記砂利Ｂ及び砂
Ｃは、粒径によって各種等級に分類され、生コンの骨材
などに使用される。

【００１４】（２）脱水処理工程 そして、このようにして砂礫分が分離除去されて、粘土
分やシルト分等を含んだ泥水は、排水槽５に収容され
る。このとき、泥水は、強アルカリ性となっており、ｐ
Ｈを下げるため、例えばポリ塩化アルミニウム等の一次
薬が投入される。これにて、泥水のｐＨは、６〜７程度
まで下げられる。ｐＨが下げられた泥水は、次にシック
ナー６に送られ、一定の脱水処理が行われる。このとき
には、例えばアロンフロック等の二次薬が投入され、泥
（粘土の泥漿）と清水とが分離される。分離された清水
は、前記循環水貯蔵タンク４に送られるようになる。

【００１５】（３）加圧濾過工程 次いで、含水比が低下してスラリー状となった泥水は、
スラリー槽７に収容され、その後、フィルタープレス８
により加圧濾過されて、清水が除去される。その残滓分
がケーキ状の固形粘土Ｄとなるのである。また、分離さ
れた清水は、やはり前記シックナー６を経由して循環水
貯蔵タンク４に送られ、上記したトロンメル２及び分級
機３における水洗い用の清水として繰返し使用されるよ
うになっている。これにて、水の効果的なリサイクルが
図られるようになっている。

【００１６】（４）再生土生成工程 さて、本実施例においては、以上の工程により得られた
固形粘土Ｄに、例えば天然砂利や砕石等の粒径５〜４０
ｍｍの砂利Ｅ、及び、主として粒径０．７ｍｍ以下の砂
Ｆ（例えば山砂）が添加され、混合装置９によって撹拌
混合されることにより、再生土Ｈが生成されるようにな
っている。この場合、固形粘土Ｄ，砂利Ｅ及び砂Ｆの混
合割合は、例えば１：１：１とされている。また、この
混合時には、水Ｇが添加されて再生土Ｈは所定の含水量
（例えば１５％以上）とされるようになっている。

【００１７】ここで、前記混合装置９について、図２乃
至図４を参照して述べる。この混合装置９は、大きく分
けて、図２に示す搬送機構部１０と、図３及び図４に示
す混合機本体１１とから構成されている。このうち、搬
送機構部１０は、図２で左右方向に延びるベルトコンベ
ア１２に、左から順に第１，第２，第３の３個のスクリ
ューフィーダ１３，１４，１５を備えて構成されてい
る。

【００１８】前記ベルトコンベア１２は、例えば幅５０
０ｍｍのベルト１２ａを図で左から右へ向けて定速で送
るように構成され、その先端部（図で右端部）が、後述
する混合機本体１１の投入口部分に位置されている。そ
して、前記スクリューフィーダ１３，１４，１５は、周
知のように、夫々に設けられたホッパー１３ａ，１４
ａ，１５ａ内の材料を、モータにより駆動されるスクリ
ューの回転により、前記ベルト１２ａに連続的に供給す
るように構成されている。

【００１９】この場合、第１のスクリューフィーダ１３
のホッパー１３ａには、砂利Ｅが収容され、第２のスク
リューフィーダ１４のホッパー１４ａには、砂Ｆが収容
され、第３のスクリューフィーダ１５のホッパー１５ａ
には、固形粘土Ｄが収容されるようになっている。これ
にて、ベルトコンベア１２には、砂利Ｅ，砂Ｆ，固形粘
土Ｄの順に材料が落下し、混合機本体１１に送られるよ
うになっている。このとき、固形粘土Ｄが水分の少ない
塊状となっている事情があっても、スクリューの作用に
より破砕されながら安定して供給されるようになってい
る。

【００２０】そして、前記各スクリューフィーダ１３，
１４，１５の駆動源となるモータには可変速モータが使
用されており、スクリューの回転数を自在に調整するこ
とができるようになっている。これにより、固形粘土
Ｄ，砂利Ｅ及び砂Ｆの混合割合を任意に変更することが
できるようになっている。尚、図示はしないが、ベルト
コンベア１２の下流部の上方には、水供給装置が設けら
れ、必要な水Ｇが材料上にシャワー状に降り注がれるよ
うになっている。

【００２１】一方、前記混合機本体１１は、図３及び図
４に示すように、ベース１６上に、左右に長い箱状の混
合室１７を有して構成され、その混合室１７の図で左端
部上面に投入口１７ａが設けられると共に、右端部下面
に排出口１７ｂが設けられている。そして、混合室１７
内には、左右に延びて２本のシャフト１８が回転自在に
設けられ、そのシャフト１８に放射方向に突出する複数
個のインペラ１９が取付けられている。前記シャフト１
８は、ベース１６上に設けられたモータ２０及び伝達機
構２１等により回転されるようになっている。

【００２２】これにより、前記搬送機構部１０により搬
送され投入口１７ａから投入された材料（固形粘土Ｄ，
砂利Ｅ及び砂Ｆ並びに水Ｇの混合物）が、複数個のイン
ペラ１９の回転により、排出口１７ｂ側（右方）へ送ら
れつつ十分に撹拌混合されるようになり、固形粘土Ｄ，
砂利Ｅ及び砂Ｆが均等に混ざった再生土Ｈが排出口１７
ｂから排出されるようになるのである。

【００２３】次に、以上のようにして得られた再生土Ｈ
の有用性について述べる。本発明者は、固形粘土Ｄに砂
利Ｅ及び砂Ｆを混合して生成した再生土Ｈは、砂利Ｅが
添加されることによって、土質安定剤等の薬剤を使用せ
ずとも十分な強度が得られることを知見したのである。
さらに、本発明者は、固形粘土Ｄの存する難透水性に着
目し、再生土Ｈが、溜め池などの築堤用材料として使用
することができることを確認したのである。

【００２４】このような築堤用材料としての刃金土を得
るには、固形粘土Ｄ，砂利Ｅ及び砂Ｆの三者の混合割合
をほぼ同等とすることが最適である。次の表１には、固
形粘土Ｄ，砂利Ｅ及び砂Ｆの混合割合を１：１：１とし
た再生土Ｈ（刃金土）における、土質試験結果を示して
いる。また、図５は、この再生土Ｈ（刃金土）の粒径加
積曲線を示し、図６は再生土Ｈの締固め試験における乾
燥密度−含水比曲線を示している。

【００２５】

【表１】

【００２６】この結果から、透水係数が低く刃金土とし
ての機能に優れた再生土Ｈが得られたことが理解でき
る。また、表には示していないが、上記再生土Ｈは十分
なＣＢＲ値を得ることができ、強度面でも優れたもので
あった。この強度は、砂利Ｅの混合割合を上げれば、よ
り大きくすることができる。さらには、再生土Ｈは、有
害物質を含まず、また植物の育成に何ら支障がないこと
も確認した。

【００２７】図７及び図８は、再生土Ｈの利用例を示し
ている。図７は、再生土Ｈを築堤用材料として使用した
ものであり、溜め池２２の周囲に、再生土Ｈにより堤防
２３を築堤している。ここで、堤防２３は、内側に抱土
２４、外側に鞘土２５を配し、それらの中間に刃金土２
６を所定厚み（例えば３ｍ）に施工して構成される。ま
た、前記抱土２４と刃金土２６との間には、必要に応じ
てトラジション材２７が施工される。これによれば、堤
防２３からの透水を抑えることができ、貯水に適した溜
め池２１を築造することができる。再生土Ｈには生石灰
などの土質安定剤が含まれていないので、ほぼ中性を呈
し、十分な安全性が得られることは勿論である。

【００２８】次の表２は、築堤用の刃金土２６に好適す
る土質の条件を示している。上記表１に示したように、
固形粘土Ｄ，砂利Ｅ及び砂Ｆの混合割合を１：１：１と
した本実施例における再生土Ｈ（刃金土２６）は、全て
の条件をクリアし、刃金土２６に好適するものであるこ
とが理解できる。

【００２９】

【表２】

【００３０】なお、前記抱土２４には、透水係数が１×
１０^−５〜１×１０^−３ｃｍ／ｓの半透水性材料が用い
られる。また、前記鞘土２５には、透水係数が１×１０
^−３ｃｍ／ｓ以上の透水性材料が用いられる。前記トラ
ジション材２７には、前記抱土２４と刃金土２６との中
間の性質の材料が用いられる。本実施例の方法によれ
ば、固形粘土Ｄ，砂利Ｅ及び砂Ｆの混合割合や粒径を変
化させることにより、それら抱土２４，鞘土２５，トラ
ジション材２７に好適する再生土Ｈも得ることができる
ものである。

【００３１】図８は、再生土Ｈを、道路２８の工事用材
料に使用した例を示している。本実施例の方法により得
られる再生土Ｈは、道路２８の上層の舗装部分２９や上
層路盤３０を除いた、下層路盤３１，路床盛土３２，路
体盛土３３に使用でき、さらには、のり面用の土羽材３
４として使用することができる。この場合にも、固形粘
土Ｄ，砂利Ｅ及び砂Ｆの三者の混合割合や粒度を変化さ
せることにより、使用する用途に応じた強度等を有する
再生土Ｈを得ることができるのである。また、再生土Ｈ
を土羽材３４として使用する場合、予め芝などの植物の
種子等を再生土Ｈに混ぜ込んでおくようにしても効果的
である。その他、再生土Ｈは、埋戻し材，盛土材，農業
用土など広く各種の用途に使用することができる。

【００３２】このように本実施例によれば、建設現場等
から排出される汚泥や一般残土等の泥土Ａから得られる
固形粘土Ｄに、砂利Ｅ及び砂Ｆを添加して撹拌混合する
ことにより、土木材料等として利用可能な再生土Ｈを生
成することができた。従って、従来では産業廃棄物とし
て処理されていた固形粘土Ｄを、産業用資源として有効
に再利用することができるものである。

【００３３】しかも、固形粘土Ｄに砂利Ｅ及び砂Ｆを添
加して撹拌混合するという極めて簡単な方法で固形粘土
Ｄの資源化を図ることができると共に、従来試みられて
いたような土質安定剤を添加するものとも異なり、安全
性が確保できると共に、再生土Ｈを幅広い用途に使用す
ることが可能となる。この結果、コスト面での有利さは
もとより、資源確保の問題や環境保護の問題の解決に大
いに寄与することができるものである。

【００３４】そして、固形粘土Ｄの存する難透水性に着
目し、固形粘土Ｄ，砂利Ｅ及び砂Ｆの三者をほぼ同等の
割合で混合するようにすれば、生成された再生土Ｈを、
溜め池の築堤や護岸に使用するに適した良質な刃金土２
６等の築堤用材料として利用することができるものであ
る。

【００３５】尚、本発明は上記した実施例に限定される
ものではなく、例えば泥土から固形粘土を得る処理工程
に関しては種々の変形が可能であり、また、固形粘土，
砂利及び砂を撹拌混合するため混合装置としても各種の
ものを使用することができる等、要旨を逸脱しない範囲
内で適宜変更して実施し得るものである。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
の泥土の処理方法によれば、建設現場等から排出される
汚泥や一般残土等の泥土から得られる固形粘土に、砂利
及び砂を添加して撹拌混合することにより、再生土を生
成するようにしたので、従来では産業廃棄物として処理
されていた固形粘土を効果的に再利用することができる
という優れた実用的効果を奏する。また、この場合、固
形粘土，砂利及び砂の三者をほぼ同等の割合で混合する
ことにより、良質の築堤用材料を得ることができるもの
である。

【００３７】そして、脱水処理工程及び加圧濾過工程に
て分離された水を、分級処理工程の水洗い用として循環
利用するようにすれば、水の効果的なリサイクルを図る
ことができ、節水を図ることができる。さらには、分級
処理工程にて得られた砂礫分を、粒径毎に各種等級に分
類して再利用に供するようにすれば、泥土から分離され
た砂礫分の価値を高めた上で有効に再利用することがで
きるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、泥土の処理手
順を示す図

【図２】混合装置の搬送機構部を概略的に示す平面図

【図３】混合機本体の一部を破断して示す平面図

【図４】混合機本体の一部を破断して示す正面図

【図５】再生土の粒径加積曲線

【図６】再生土の締固め試験における乾燥密度−含水比
曲線

【図７】再生土の築堤用材料としての使用態様を概略的
に示す溜め池の断面図

【図８】再生土の別の使用態様を概略的に示す道路の断
面図

【符号の説明】

図面中、８はフィルタープレス、９は混合装置、１０は
搬送機構部、１１は混合機本体、１２はベルトコンベ
ア、１３〜１５はスクリューフィーダ、Ａは泥土、Ｄは
固形粘土、Ｅは砂利、Ｆは砂、Ｈは再生土を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C02F 11/00 - 11/20 B09B 5/00 B09B 3/00 E02F 7/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建設現場等から排出される汚泥や一般残
   土等の泥土を処理するための方法であって、前記泥土を水洗いしながら該泥土中に含まれる砂礫分を
   分離する分級処理工程と、 この分級処理工程にて砂礫分が分離除去された泥水に凝
   集用の薬剤を投入し該泥水をほぼ中性にｐＨ調整すると
   共に一定の脱水を行う脱水処理工程と、 この脱水処理工程により含水比が低下したスラリー状の
   泥水を加圧濾過して脱水し固形粘土を得る加圧濾過工程
   と、 この加圧濾過工程により 得られた固形粘土に、粒径５〜
   ４０mmの砂利及び主として粒径０．７mm以下の砂を添加
   し撹拌混合して再生土を生成する再生土生成工程とを実
   行することを特徴とする泥土の処理方法。
2. 【請求項２】 再生土生成工程にて、固形粘土，砂利及
   び砂の三者をほぼ同等の割合で混合することにより、再
   生土としての築堤用材料を生成するようにしたことを特
   徴とする請求項１記載の泥土の処理方法。
3. 【請求項３】 脱水処理工程及び加圧濾過工程にて分離
   された水を、分級処理工程の水洗い用として循環利用す
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の泥土の処理方
   法。
4. 【請求項４】 分級処理工程にて得られた砂礫分を、粒
   径毎に各種等級に分類して再利用に供することを特徴と
   する請求項１ないし３のいずれかに記載の泥土の処理方
   法。