JP4487822B2 - 切削泥水の処理方法 - Google Patents
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Description
本発明は、水ジェットにより汚染土壌を切削し、削孔部に天然高分子で増粘させた非汚染土壌スラリーを注入することにより、汚染土壌と非汚染土壌とを置換する汚染土壌の浄化工法において排出される切削泥水を、効率的に処理して清澄な処理水を得る切削泥水の処理方法に関する。
従来、建物下等の地盤深部に存在する汚染土壌を原位置で浄化する方法として、水ジェットにより汚染土壌を切削し、削孔部に非汚染土壌スラリーを注入して汚染土壌と非汚染土壌とを置換する浄化工法がある（例えば、特開２００１−１６２２６２号公報、特開２００３−７４０５１号公報）。この方法は、具体的には、汚染土壌中にパイロット孔を削孔し、そのパイロット孔に多重管を挿入して水ジェットにより汚染土壌の切削と排泥を行い、排泥を継続しつつ、この切削により形成された削孔部（空間）に非汚染土壌のスラリーを注入することで行われている。削孔部に注入する非汚泥土壌スラリーに用いられる非汚染土壌は、粒子径の比較的揃った砂を用いるのが好ましく、また、このスラリーのポンプによる圧送、注入を容易にするために、スラリーには粘性を持たせた方が良いことから、非汚泥土壌スラリーには天然高分子が配合される。この天然高分子としては、一般にグァーガム、キトサン、キサンタンガム、アルギン酸塩等が使用されている。
従って、このような汚染土壌の浄化工法では、非汚泥土壌スラリーに含まれる天然高分子が混入した切削泥水が大量に排出される。従来、排出された切削泥水は、土壌を沈降分離した後、天然高分子を含む濁水に凝集剤を添加して凝集処理し、その後固液分離することにより処理されている。
特開２００１−１６２２６２号公報
特開２００３−７４０５１号公報
しかしながら、排出された切削泥水から土壌のみを沈降分離させて、残部を濁水として凝集処理する方法では、濁水中に混入した天然高分子が濁水の凝集性を悪化させるために、その後の固液分離で得られる分離水（処理水）の清澄性が悪く、得られる処理水をそのまま放流することができず、また、再利用する場合にも、除濁処理の負荷が大きいために再利用が困難であるという欠点がある。
本発明は、上記従来の問題点を解決し、水ジェットにより汚染土壌を切削し、削孔部に天然高分子で増粘させた非汚染土壌スラリーを注入することにより、汚染土壌と非汚染土壌とを置換する汚染土壌の浄化工法において排出される切削泥水を、効率的に処理して清澄な処理水を得る切削泥水の処理方法を提供することを目的とする。
本発明者らは上記課題を解決するために検討を重ねた結果、切削泥水をタンクに数時間放置することにより、混入した天然高分子成分が水面上に上昇し、下から順に土壌、濁水、天然高分子残渣の３層に分離すること、そして、中間層の濁水の部分のみポンプで汲み出して凝集処理を行うと、天然高分子による濁水の凝集性悪化を防止できることを見出し、本発明を完成させた。
本発明は以下を要旨とするものである。
（１） 水ジェットにより汚染土壌を切削し、削孔部に天然高分子で増粘させた非汚染土壌スラリーを注入することにより、汚染土壌と非汚染土壌とを置換する汚染土壌の浄化工法において排出される切削泥水を処理する方法において、該切削泥水を土壌、水及び天然高分子残渣の３層に分液し、濁水を凝集処理することを特徴とする切削泥水の処理方法。
（２） （１）において、前記切削泥水をタンクに受け、該タンク内で土壌層、濁水層及び天然高分子残渣層の３層に分離し、中間層の濁水を該タンクから抜き出して無機系凝集剤及び／又は高分子系凝集剤を添加した後固液分離することを特徴とする切削泥水の処理方法。
（１） 水ジェットにより汚染土壌を切削し、削孔部に天然高分子で増粘させた非汚染土壌スラリーを注入することにより、汚染土壌と非汚染土壌とを置換する汚染土壌の浄化工法において排出される切削泥水を処理する方法において、該切削泥水を土壌、水及び天然高分子残渣の３層に分液し、濁水を凝集処理することを特徴とする切削泥水の処理方法。
（２） （１）において、前記切削泥水をタンクに受け、該タンク内で土壌層、濁水層及び天然高分子残渣層の３層に分離し、中間層の濁水を該タンクから抜き出して無機系凝集剤及び／又は高分子系凝集剤を添加した後固液分離することを特徴とする切削泥水の処理方法。
本発明の切削泥水の処理方法によれば、切削泥水を土壌、濁水及び天然高分子残渣の３層に分離し、天然高分子残渣を殆ど含まない中間層の濁水を凝集処理するため、天然高分子による凝集阻害を受けることなく、良好な凝集性で処理を行って、清澄な処理水を得ることができる。
本発明により得られる処理水は、非常に清澄度が高いため、これをそのまま放流することができ、また、再利用する場合の水処理も容易に行うことができる。
本発明においては、切削泥水をタンクに受け、タンク内で土壌、濁水及び天然高分子残渣の３層に分離し、中間層の濁水を抜き出して無機系凝集剤及び／又は高分子系凝集剤を添加した後固液分離することが好ましい（請求項２）。
以下に図面を参照して本発明の切削泥水の処理方法の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の切削泥水の処理方法の実施の形態を示す系統図である。
図１の方法では、前述の汚染土壌の浄化工法で排出された切削泥水を、配管１１よりタンク１に受け、タンク１内で所定時間放置することにより、切削泥水を下層の土壌Ｓ層、中間層の濁水Ｄ層、上層の天然高分子残渣Ｎ層の３層に分離させる。この放置時間は切削泥水の性状やタンク形状、切削泥水量、放置の条件によっても異なるが、通常、０．５〜３０時間程度である。なお、切削泥水はタンク内で静置しても良いが、緩い撹拌力を作用させて、層分離を促進させることもできる。
切削泥水を土壌Ｓ、濁水Ｄ、天然高分子残渣Ｎの３層に分離させた後は、中間の濁水ＤをポンプＰにより配管１２を経て抜き出し、この濁水Ｄのみを濁水処理設備２に送給して処理する。中間層の濁水Ｄは、このように、先端を濁水Ｄ中に位置させた配管で抜き出すのが簡便であるが、上層の天然高分子残渣Ｎを掻き取り、その後濁水Ｄを汲み出して処理するようにしても良い。
濁水は、濁水処理設備２において、凝集剤を添加して凝集処理、固液分離し、得られた分離水を処理水として配管１３より系外へ排出する。
ここで、凝集剤としては、通常の水処理に使用されるもので良く、硫酸バンド（硫酸アルミニウム）、ポリ塩化アルミニウム、ポリ硫酸第二鉄、塩化第二鉄等の無機系凝集剤や、ポリアクリル酸ナトリウム又はその共重合物等の高分子系凝集剤を用いることができる。無機系凝集剤、高分子系凝集剤はそれぞれ１種を単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。また、無機系凝集剤と高分子系凝集剤とを併用することもできる。
これらの凝集剤の添加量は、処理する濁水の性状に応じて適宜決定されるが、通常の場合、無機系凝集剤を５００〜１５００ｍｇ／Ｌ、高分子系凝集剤を５０〜３００ｍｇ／Ｌ程度添加することが好ましい。
固液分離方法としては特に制限はなく、沈殿分離槽、加圧浮上分離槽、遠心分離機、膜分離装置等を用いることができ、これらを組み合わせて高度な処理を行うこともできる。
このようにして得られる処理水は、濁質が十分に除去された清澄度の高いものであるため、汚染土壌中の汚染物質の溶出の問題がない場合には、これをそのまま放流することができるが、必要に応じて、更に各種の浄化処理を施して、再利用することも可能である。また、汚染土壌中の汚染物質が溶出している場合には、適当な処理を施して放流又は再利用すれば良い。
このように中間層の濁水Ｄを抜き出して処理した後、タンク１内に残留するスラリー状の土壌Ｓと天然高分子残渣Ｎとは、通常使用されるセメント等の土壌固化剤を添加して固化処理し、系外へ搬出して処分すれば良い。ここで、土壌Ｓに有機系の汚染物質が含まれる場合には、これを予め分解ないし除去する。この分解剤としては、過マンガン酸塩、過酸化水素、過硫酸塩、鉄粉、鉄酸化物（マグネタイト）等が、除去剤としては水と反応して熱を発生する生石灰等を使用することができる。汚染物質が重金属等の場合には、その不溶化処理を施してから搬出する。不溶化処理剤としてはセメント、ポリ硫酸第二鉄等の１種又は２種以上を用いることができる。
なお、本発明が適用される汚染土壌の浄化工法、即ち、本発明で処理する切削泥水が排出される汚染土壌の浄化工法自体は、前述の方法に従って実施されるものであり、通常、このような汚染土壌の浄化工法では、天然高分子残渣を０．０５〜０．１重量％、土壌を３０〜４０重量％含む切削泥水が排出され、本発明はこのような切削泥水の処理に有効に適用される。
本発明は、このような切削泥水を土壌と濁水と天然高分子残渣との３層に分離して中間層の濁水のみを抜き出して凝集処理するが、この凝集処理に供する濁水は、凝集処理及び固液分離処理における分離汚泥の排出量を過度に多くすることなく、効率的な処理を行う上で、懸濁物質濃度１５００〜５０００ｍｇ／Ｌ程度であることが好ましい。
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
実施例１
トリクロロエチレンで汚染された土壌の深さ２ｍから４ｍの位置に水ジェットにより直径約１．５ｍの空間を形成し、この部分にグァーガムで増粘した砂スラリーを圧送し、汚染土壌と置換した。排出された切削泥水は約１０ｍ３であった。この切削泥水をタンクに受け、約６時間放置すると、土壌、濁水、グァーガム濃縮層の３層に分離した。中間層の濁水（懸濁物質濃度２０００ｍｇ／Ｌ）をポンプで汲み上げ、ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）を１０００ｍｇ／Ｌ、アニオン性の高分子系凝集剤（栗田工業（株）製、クリフロックＰＡ３３１）を１００ｍｇ／Ｌ添加し、その後スクリューデカンタで固液分離することにより濁水処理を実施したところ、得られた処理水（固液分離水）の懸濁物質濃度は１００ｍｇ／Ｌであった。
トリクロロエチレンで汚染された土壌の深さ２ｍから４ｍの位置に水ジェットにより直径約１．５ｍの空間を形成し、この部分にグァーガムで増粘した砂スラリーを圧送し、汚染土壌と置換した。排出された切削泥水は約１０ｍ３であった。この切削泥水をタンクに受け、約６時間放置すると、土壌、濁水、グァーガム濃縮層の３層に分離した。中間層の濁水（懸濁物質濃度２０００ｍｇ／Ｌ）をポンプで汲み上げ、ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）を１０００ｍｇ／Ｌ、アニオン性の高分子系凝集剤（栗田工業（株）製、クリフロックＰＡ３３１）を１００ｍｇ／Ｌ添加し、その後スクリューデカンタで固液分離することにより濁水処理を実施したところ、得られた処理水（固液分離水）の懸濁物質濃度は１００ｍｇ／Ｌであった。
比較例１
実施例１において、同様の汚染土壌処理を実施し、排出された切削泥水のうち濁水層とグァーガム濃縮層とを一緒に汲み上げて同様の濁水処理を実施したところ、グァーガムの混入により凝集処理性能が低下し、得られた処理水の懸濁物質濃度は１５００ｍｇ／Ｌとなった。
実施例１において、同様の汚染土壌処理を実施し、排出された切削泥水のうち濁水層とグァーガム濃縮層とを一緒に汲み上げて同様の濁水処理を実施したところ、グァーガムの混入により凝集処理性能が低下し、得られた処理水の懸濁物質濃度は１５００ｍｇ／Ｌとなった。
以上の結果から、土壌層と天然高分子残渣層を分離して中間層の濁水層部のみを凝集処理する本発明方法によれば、清澄度の高い処理水を得ることができることが分かる。
１ タンク
２ 濁水処理設備
Ｎ 天然高分子残渣
Ｄ 濁水
Ｓ 土壌
２ 濁水処理設備
Ｎ 天然高分子残渣
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Ｓ 土壌
Claims (2)
- 水ジェットにより汚染土壌を切削し、削孔部に天然高分子で増粘させた非汚染土壌スラリーを注入することにより、汚染土壌と非汚染土壌とを置換する汚染土壌の浄化工法において排出される切削泥水を処理する方法において、
該切削泥水を土壌、水及び天然高分子残渣の３層に分液し、濁水を凝集処理することを特徴とする切削泥水の処理方法。 - 請求項１において、前記切削泥水をタンクに受け、該タンク内で土壌層、濁水層及び天然高分子残渣層の３層に分離し、中間層の濁水を該タンクから抜き出して無機系凝集剤及び／又は高分子系凝集剤を添加した後固液分離することを特徴とする切削泥水の処理方法。
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