JP4166510B2 - セメント洗浄水の浄化方法及び浄化用袋体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築現場や建設現場で発生するセメント洗浄水を、狭い現場や電気の無い現場等においても、素早くセメント成分と水とに分離することができる、セメント洗浄水の浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
建築現場や建設現場において、コンクリート工事、モルタル工事などセメントを使用した工事の際には、その工事の途中や終了後に、容器や道具を洗ったりすることによりセメント洗浄水が発生する。
そのようなセメント洗浄水の処分方法として、セメント洗浄水に凝集剤を混入して沈殿させ、その上澄みを排出して沈殿物を回収する方法が提案されている。
【０００３】
しかしながら、その方法は、投入口や、撹拌装置、沈殿槽などを装備した設備を用いたものであって、その設備を設置する場所や電源などが必要であり、ある程度、大きい規模の現場でないと実施できない。また、設備の設置や撤去、電気代など割高な処理コストが掛かるという問題もある。
【０００４】
また、凝集剤の投入から沈殿等に時間を要する為、沈殿したセメント成分や、分離した水を回収してその現場で再利用することができないため、回収したセメント成分は廃棄物として処理されている。また、回収した水も再利用できないため道路や側溝に放流されていたが、凝集沈殿させても分離した水は強アルカリ性であるため、放流先での生態系への悪影響が問題とされている。本発明は、斯かる実状に基づいてなされたものである。
【０００５】
本発明は、建築現場や建設現場で発生するセメント洗浄水を、狭い現場や電気の無い現場等においても、素早くセメント成分と水とに分離することができ、セメント成分や水の再利用の促進を図ることのできる、セメント洗浄水の浄化方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、セメント洗浄水に凝集剤を混合して該セメント洗浄水中の浮遊物質を凝集させ、その凝集物を除去してセメント洗浄水を浄化するセメント洗浄水の浄化方法であって、開口部を有しており、目の大きさが２０〜４０μｍで水を透過させ前記凝集物を透過させない布からなる浄化用袋体を、該開口部を上方に向けてバケツ等の第１容器内に装着する工程、第１容器とは別の第２容器に入っているセメント洗浄水に無機系凝集剤を混合することにより得られる、前記浮遊物質を凝集させたセメント洗浄水を、第１容器内に装着した前記浄化用袋体内に注入する工程、及び、該浄化用袋体を第１容器内から引き上げ、該浄化用袋体を透過して流出する液を回収し、回収した液をセメントを練る水として再利用する工程を具備しており、前記浄化用袋体は、略逆台形状の一対の側壁部からなる袋本体を主体として構成されており、両側壁部の上縁部は前記開口部の周縁部を形成しており、両側壁部の両側縁部同士は互いに接合されており、両側壁部は共通する下縁部を有しており、両側壁部それぞれは、上縁部の長さａが３５〜７０ｃｍであり、上縁部の長さａに対する下縁部の長さｂの比率（ｂ／ａ）が８５〜９５％であり、上縁部と下縁部との間の距離が３５〜５０ｃｍである、セメント洗浄水の浄化方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその好ましい実施形態に基づいて説明する。
図１に示す浄化用袋体１（以下、本実施形態の浄化用袋体１ともいう）は、本発明のセメント洗浄水の浄化方法の実施に好ましく用い得るものであり、凝集剤の混合により浮遊物質を凝集させたセメント洗浄水から、その凝集物を濾過により除去可能な袋体である。
浄化用袋体１は、図１に示すように、開口部２を上部に有しており、水を透過させ前記凝集物を透過させない布３からなる。また、開口部２の周縁部には、その開口部２を絞って閉じる紐（閉口手段）４を有している。
【０００９】
本実施形態の浄化用袋体１の形成素材は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を主成分とし、二酸化チタンを少量含んだ合成繊維からなる不織布であり、目の大きさは２０〜４０μｍで、最大径が４０μｍである。
セメント洗浄水中に含まれるセメントの粒子の粒径は、およそ１〜７５μｍであり、また、洗浄水中に混ざる可能性のある砂は粒径が０．１５ｍｍ〜２ｍｍ程度であるので、水を通しやすく、セメントや砂の粒子は通さない目の寸法としては２０〜４０μｍ程度が好ましい。また、浄化用袋体を構成する布の繊維は、編んであったり、フェルト状になっていると、１度セメント洗浄水を浄化すると目にセメント粒子などが詰まってしまい、再利用ができなくなる。そのため、浄化用袋体１の形成素材は、不織布であることが好ましく、特にスパンボンド不織布が好ましい。スパンボンド不織布としては、例えば旭化成株式会社のスパンボンド不織布「ＥＬＴＡＳ」（商品名）を好ましく用いることができ、品番はＥＯ５０７０が好ましい。この商品は、ＰＥＴを９９．５％、二酸化チタンを０．５％含有する繊維からなる。
【００１０】
本実施形態の浄化用袋体１は、略逆円錐台形状の市販のバケツに、開口部２を上方に向けて装着し易い形状を有している。具体的には、開口部を平面視して真円状に拡げた状態において、高さ方向の上方から下方に向かうに従って横断面積が漸減する形状を有している。
【００１１】
本実施形態の浄化用袋体１は、略逆台形状の一対の側壁部３１，３２からなる袋本体１０を主体として構成されており、図１及び図２に示すように、両側壁部の上縁部は前記開口部２の周縁部を形成しており、一方の側壁部３１の両側縁部３１ａと他方の側壁部３２の両側縁部３２ａとが互いに接合されており、両側壁部３１，３２は共通する下縁部３３を有している。
両側壁部３１，３２それぞれは、上縁部３４の長さａが３５〜７０ｃｍであり、該長さａに対する下縁部３３の長さｂの比率（ｂ／ａ）が８５〜９５％であり、上縁部３４と下縁部３３との間の距離ｃが３５〜５０ｃｍである。
【００１２】
浄化用袋体１の各部の好ましい寸法は、使用するバケツのサイズに応じて異なり、市販の容量１０Ｌのバケツであれば、上縁部３４の長さａは３５ｃｍ〜４０ｃｍが好ましく、２０Ｌのバケツであれば６０ｃｍ〜７０ｃｍが好ましい。浄化用袋体１は、上述したように下縁部の長さｂが、上縁部の長さａの８５％〜９５％程度である。これは、市販のバケツが上部より下部が小さくなっている為であり、袋も上部より下部が小さい方がバケツに装着しやすく、引き上げる際にも引き上げ易いからである。
【００１３】
小さな建設現場で一般的に使用されているバケツは、大体容量が１０Ｌ〜２０Ｌであるので、兼用するのであればａ＝６５ｃｍ、ｂ＝６０ｃｍが最適である。また、上縁部３４と下縁部３３との間の距離（高さ）ｃについては、１０Ｌのバケツであれば３５ｃｍ〜４０ｃｍ、２０Ｌのバケツであれば４０ｃｍ〜５０ｃｍが好ましく、兼用するのであれば、４７ｃｍが最適である。この高さは、バケツに投入して開口部を閉じる際に適した高さである。
【００１４】
本実施形態の浄化用袋体１は、例えば、図２（ａ）に示すように、底になる部分に縫い目がこないように所定形状の原反を切り取り、図２（ｂ）に示すように折り曲げて各側壁部を形成し、図２（ｃ）に示すように、両側壁部の両側縁部同士を部位３５，３６を縫って接合し、更に、両側壁部の上部に両側壁部に亘るように紐（閉口手段）４を取り付けて製造することができる。紐４は、開口部付近のシートを折り返し、その折り返し部分を部位３７に縫いつけて形成したチューブ状の紐挿入空間内に摺動自在に挿入されている。底になる部分に縫い目がこないようにするのは、開口部縫い目が底にくると、その部分にセメント成分が詰まってしまい、浄化の速度が遅くなるためである。
【００１５】
次に、上述した浄化用袋体１を用いてセメント洗浄水を浄化する方法、即ち本発明のセメント洗浄水の浄化方法の一実施形態について説明する。
左官に使用するコテなどの道具を洗う場合には、セメント混じりのセメント洗浄水が発生するが、このようなセメント洗浄水をバケツ６等に溜める。
このセメント洗浄水に対して、図３（ａ）に示すように、凝集剤５１を投入し撹拌混合する。投入方法は、凝集剤を内部に収容可能で、手動にて内部に収容した凝集剤を定量的に吐出可能な凝集剤定量吐出容器、例えば１回振る事により定量が振り出されるワンタッチポット（商品名，ゴイチ株式会社製）５を使用する。このような容器を用いることにより、現場において計量する手間が省ける。
【００１６】
セメント洗浄水中の浮遊物資を凝集させる凝集剤としては、硫酸カルシウムを主成分とした無機系凝集剤を使用することが好ましい。その理由としては、多めに添加しても擬集の支障にならないこと、アニオン系などの高分子系の凝集剤を使用すると凝集沈殿物が粘りを持つようになり、再利用が困難になること、また、処理水を再利用して製造したコンクリートのブリーディングやスランプなどに悪影響を及ぼす等を挙げることができる。
【００１７】
他方、バケツ６とは別に用意したバケツ６Ａ内に、上述した浄化用袋体１を、その開口部２が上方に向けて開口するように装着しておく。バケツ６Ａへの装着は、開口部２を拡げた状態でバケツ内に入れるだけでも良いが、図示の如く、袋の開口周縁部をバケツの開口周縁部を覆うように外側に折り返して装着することが好ましい。この状態において、上記紐を引っ張り、開口部２を縮径すると、その装着状態が一層安定する。
【００１８】
次いで、凝集剤５１の混合により、浮遊物質（セメント成分）が凝集して沈殿したセメント洗浄水〔図３（ｃ）参照〕、又は凝集が始まり透明度の増したセメント洗浄水を、図３（ｄ）に示すように、バケツ６Ａに装着した浄化用袋体１内に投入する。また、バケツ６Ａの底に溜まった沈殿物は、ブラシ７のような物で掻き出す。すべて投入し終わったら、図３（ｅ）に示すように、浄化用袋体１の開口部を、紐４を引っ張ることで閉じ、濾過する為に上方へ引き上げる。このとき、袋本体１０の側面を手で絞って濾過速度を加速しても良い。
【００１９】
浄化用袋体１内に分離されたセメント成分と砂は、スラッジとしてコンクリートに投入して再利用ができる。また、バケツ６Ａ内に回収した、浄化用袋体１を透過して流出した液は、道具を洗浄するための水や、コンクリートを練ったりする水として再利用できる。本発明においては、回収した液の少なくとも一部をセメントを練る水（コンクリートを練る水等）として再利用する。
【００２０】
尚、水を再利用せず、排水する場合には、アルカリ性が強く捨てることができない。そこで、中和を行うが、中和剤の添加には、凝集剤の添加に用いたものと同様の定量吐出容器、即ち中和剤を内部に収容可能で該中和剤を定量的に吐出可能な中和剤定量吐出容器（例えば、上述したワンタッチポット）を利用する。中性になったかどうかは、ある程度、ワンタッチポットの振り出し回数等で制御できるが、最終的には、ｐＨ試験紙（万能試験紙、例えば測定範囲ｐＨ１〜１１のもの等）を使用して判断する。
【００２１】
中和剤は、クエン酸などのように環境に対して影響の小さいものが好ましい。クエン酸を用いた場合、中和した水の中に「クエン酸カルシウム」が含まれていることになるが、側溝等に放流しても、毒性がないため、環境に影響しない。尚、クエン酸はコンクリートに対して遅延作用があるため、セメントを練る場合には使用に制限が発生する。
【００２２】
この浄化方法の実施に用いられる剤や用具は、セットとして市販、運搬又は保管等することもできる。即ち、浄化用袋体、凝集剤、凝集剤定量吐出容器、中和剤、中和剤定量吐出容器とを備えてなるセメント洗浄水の浄化用セットが、取り扱い性等の観点から便利である。
【００２３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変更可能である。例えば、上記実施形態においては、浄化用袋体を透過して流出した液をバケツ６Ａ内に回収しており、それが好ましいが、バケツ６又は他の容器内に回収しても良い。凝集物を濾別した後の洗浄水（浄化後のセメント洗浄水）は、中和して、又は中和せずに再利用することが好ましいが、洗浄水の一部を、中和して側溝等に流すこともできる。
【００２４】
【実施例】
容量１５Ｌのバケツに水１２Ｌに、市販のドライモルタル４００ｇを混ぜてモルタル水（セメント洗浄水）を作成した。モルタルの濃度は３．３％であるが、これは、無作為に現場を抽出して調査したセメント洗浄水の濃度の平均値である。これに、凝集剤をワンタッチポットで３振り分（３．６ｇ）投入し、直径１ｃｍ、長さ３０ｃｍのプラスチックの棒で３０秒撹拌した。攪拌後、３０秒静置した後、更に３０秒撹拌した。２回目の撹拌終了後１分１０秒（凝集剤添加後２分４０秒）で、透明度が水道水と同様となる程度にモルタルが沈殿した。尚、凝集剤を添加せず自然沈殿させた場合は、作成したモルタル水を静置後、透明度が水道水と同様になるまでに５０時間を要した（表１参照）。
【００２５】
【表１】

【００２６】
別途に容量１５Ｌのバケツを用意しておき、図１に示す形態の浄化用袋体（上縁部の長さａ＝６５ｃｍ、下縁部の長さｂ＝６０ｃｍ、高さｃ＝４７ｃｍ）を、このバケツに装着し、その中に上記のモルタル水を投入した。沈殿した成分は刷毛で掻き出して袋の中に入れた。上部の紐を引っ張り、開口部を塞いだ上で、紐をもって浄化用袋体を上部に引き上げた所、１０秒で水と沈殿物（凝集物）にほぼ分離ができたが、沈殿物が多少の水分を含んでいるので、袋体を手で絞り沈殿物がパサパサになるまで水分を絞った。
【００２７】
バケツに回収した液（分離した水）のｐＨを、ｐＨ試験紙で測定すると強アルカリ性（濃い紫色）を示した。そこで中和する為、クエン酸（中和剤）をワンタッチポットで２振り分（３．０ｇ）投入した。再度ｐＨ試験紙でｐＨを計測すると、緑色を示したので中性と判断した。
【００２８】
ワンタッチポットに入れた凝集剤の一振り当たりの振り出し量は、実際にワンタッチポットに凝集剤を入れて（１７０ｇ〜１８０ｇ）、１回振り出すごとに重さを計測したが、最後の方は、出にくくなるので平均的に振り出されている回数までを集計した。１回目は１４３回振って１６８．７ｇ、２回目は１３５回振って１５７．６７ｇ、３回目は１２５回振って１５４．８２ｇとなり、平均で１．１９ｇ／回となったので１．２ｇ／回とした。
【００２９】
中和剤の方は同様に、１回目は１１５回振って１６７．０６ｇ、２回目が１０５回振って１６９．３２ｇ、３回目が９６回振って１５０．０８ｇであり、平均で１．５３ｇ／回となったので１．５ｇ／回とした。
【００３０】
【発明の効果】
本発明のセメント洗浄水の浄化方法によれば、凝集剤を投入して沈殿したセメント洗浄水、または、凝集が始まってフロックを形成しかかっているセメント洗浄水を、容器内に装着した浄化用袋体内に投入した後、袋体を引き上げるという簡単な操作によって、セメント洗浄水を、直ちにセメント成分と水とに分離することができる。特に、セメント洗浄水中の浮遊物質が凝集して完全に沈殿するまで待たなくても、凝集剤と浄化用袋体の組合わせで、時間をかけず分離することができるため、浄化に必要な時間が極めて短い。
浄化用袋体としては、開口部を絞って閉じる閉口手段を有するものがより好ましく用いられ、紐（閉口手段）で開口部と閉じて袋を絞り込むことにより、浄化に必要な時間を更に短縮させることができる。
【００３１】
また、本発明のセメント洗浄水の浄化方法によれば、大型の装置等を必要とせず、搬入路や、設置場所などの制限が無いため、大規模な建築現場や土木現場のみではなく、個人住宅の建築工事、外構工事、設備工事など小さな現場においてもセメント洗浄水を浄化することができる。また、浄化方法の一連の作業にかかわる凝集剤、浄化用袋体、必要に応じて中和剤などは、コンパクトに収納ができトラックの助手席でも充分に乗せられる大きさであるため、運搬に特別な車を必要とせず非常に便利である。また、電気や、動力を使用とせずに実施できるため、実施場所の制限がなく、例えば電気の来ていない山の中や、仮設の電気が来ていない状態の新築工事などにおいても使用できる。
【００３２】
本発明のセメント洗浄水の浄化方法によれば、狭い現場や電気の無い現場等においても、素早くセメント成分と水とに分離することができるため、その現場において、浄化分離した水を、セメントを練る水に使用でき、また、浄化用袋内に回収したスラッジを、モルタル、コンクリート中に混入して再利用ができる。また、浄化した液を再利用する事によって、道路や、側溝を汚す事が防げ、河川の汚濁防止や、下水処理場への悪影響を防ぐこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセメント洗浄水の浄化方法の一実施形態に好ましく用いられる浄化用袋体を示す斜視図である。
【図２】 図１の浄化用袋体の製造方法を示す図で、図２（ａ）は原反を示す図、図２（ｂ）は原反の折り曲げ線を示す図、図２（ｃ）は完成した浄化用袋体を示す図（一対の側壁部の内面同士を面接させた状態を示す図）である。
【図３】 本発明の浄化方法の一実施形態における一連の手順等を示す図で、図３（ａ）はセメント洗浄水に凝集剤を投入する様子を示す図、図３（ｂ）はバケツに浄化用袋体を装着した状態を示す図、図３（ｃ）はセメント洗浄水中の浮遊物質が凝集して沈殿した状態を示す図、図３（ｄ）は浄化用袋体内にセメント洗浄水を投入する様子を示す図、図３（ｅ）は浄化用袋体を引き上げて濾過する様子を示す図である。
【符号の説明】
１ 浄化用袋体
２ 開口部
３ 水を透過し凝集物を透過させない布
４ 紐（閉口手段）
５ ワンタッチポット（凝集剤定量吐出容器）
６Ａ バケツ（逆円錐台形状の容器，第１容器）
６ バケツ（第２容器）
７ ブラシ
ａ 浄化用袋体の上部の寸法
ｂ 浄化用袋体の下部の寸法
ｃ 浄化用袋体の高さの寸法

Claims (3)

1. セメント洗浄水に凝集剤を混合して該セメント洗浄水中の浮遊物質を凝集させ、その凝集物を除去してセメント洗浄水を浄化するセメント洗浄水の浄化方法であって、
   開口部を有しており、目の大きさが２０〜４０μｍで水を透過させ前記凝集物を透過させない布からなる浄化用袋体を、該開口部を上方に向けてバケツ等の第１容器内に装着する工程、第１容器とは別の第２容器に入っているセメント洗浄水に無機系凝集剤を混合することにより得られる、前記浮遊物質を凝集させたセメント洗浄水を、第１容器内に装着した前記浄化用袋体内に注入する工程、及び、該浄化用袋体を第１容器内から引き上げ、該浄化用袋体を透過して流出する液を回収し、回収した液をセメントを練る水として再利用する工程を具備しており、
   前記浄化用袋体は、略逆台形状の一対の側壁部からなる袋本体を主体として構成されており、両側壁部の上縁部は前記開口部の周縁部を形成しており、両側壁部の両側縁部同士は互いに接合されており、両側壁部は共通する下縁部を有しており、両側壁部それぞれは、上縁部の長さａが３５〜７０ｃｍであり、上縁部の長さａに対する下縁部の長さｂの比率（ｂ／ａ）が８５〜９５％であり、上縁部と下縁部との間の距離が３５〜５０ｃｍである、セメント洗浄水の浄化方法。
2. 前記浄化用袋体を透過して流出する液を、前記第１容器内に回収する請求項１記載のセメント洗浄水の浄化方法。
3. 前記浄化用袋体は、前記開口部を絞って閉じる閉口手段を有しており、該開口部を上方に向けてバケツ等の第１容器内に装着可能になされている請求項１又は２記載のセメント洗浄水の浄化方法。

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