JP5378301B2 - Construction sludge treatment method and reclaimed sand from construction sludge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種の建設工事や土木工事から大量に発生する建設汚泥の有効利用と建設汚泥の減容化を図るとともに、建設汚泥から細粒分を多く含むソイルセメント製造に適した砂と、細粒分を清水で洗浄した良質な埋め戻し砂を再生するための建設汚泥の処理方法及び建設汚泥からの再生砂に関するものである。 The present invention aims at effective use of construction sludge generated in large quantities from various construction works and civil engineering works and volume reduction of construction sludge, and sand suitable for manufacturing soil cement containing a large amount of fine particles from construction sludge; The present invention relates to a method for treating construction sludge for regenerating high quality backfill sand whose fine particles have been washed with fresh water, and to reclaimed sand from construction sludge.
建設汚泥とは、各種の建設工事や土木工事にかかる掘削工事から生じる泥状の掘削物及び泥水のうち、「廃棄物処理及び清掃に関する法律」(以下、廃棄物処理法という)に規定する産業廃棄物として取り扱われるものをいう。泥状の状態は標準仕様ダンプトラックに山積みできず、その上を人が歩けないような流動性を呈する状態をいう。この泥状の状態を土の強度を示す指標でいえば、コーン指数がおおむね200KN/m2以下、又は一軸圧縮強さが概ね50KN/m2以下である。なお、掘削物を標準仕様ダンプトラックに山積みできるものであっても、運搬中に流動性を呈するものは建設汚泥に該当する。 Construction sludge is an industry stipulated in the “Waste Disposal and Cleaning Act” (hereinafter referred to as the Waste Disposal Act), among mud excavations and mud generated from various excavations and construction works. What is handled as waste. The muddy state refers to a state in which a standard dump truck cannot be piled up and exhibits fluidity that prevents people from walking on it. Speaking of this mud state as an index indicating the strength of the soil, the cone index is approximately 200 KN / m 2 or less, or the uniaxial compressive strength is approximately 50 KN / m 2 or less. Even if the excavated material can be piled up on a standard dump truck, the one that exhibits fluidity during transportation corresponds to construction sludge.
建設汚泥を廃棄処理をする場合には廃棄物処理法に従って処分をすることが義務づけられており、その処分には多大な廃棄処理費用が必要となるばかりでなく、近年これらの産業廃棄物を処分する最終処分場の受入能力が限界に近づいている。そのため、建設汚泥の減容化とともに、建設汚泥から再利用可能な有効資源を回収し、再生することが強く求められている。また、最終的には建設汚泥を環境に負荷を与えないように処理することが求められている。 It is obliged to dispose of construction sludge in accordance with the Waste Disposal Law, which requires not only a large amount of waste disposal costs, but also disposes of these industrial wastes in recent years. The capacity of the final disposal site is approaching its limit. Therefore, there is a strong demand to recover and recycle effective resources that can be reused from construction sludge as well as to reduce the volume of construction sludge. Moreover, it is finally required to treat the construction sludge so as not to give a load to the environment.
従来、これらの建設汚泥を処理する手段としては、図2に示すように、先ず建設汚泥31を所定量の水32とともにドラムウォッシャー等の解泥装置33に供給して解泥し、解泥水34を得る。この解泥水34には礫も含まれているため、トロンメル等の礫除去装置35を使用して粒径5mm程度以上の礫を除去し、礫を含まない解泥水36を得る。この礫を含まない解泥水36を沈殿槽37に供給して砂分38を沈殿させる。そして、沈殿させた砂分38を沈殿掻揚装置39を使用して沈殿槽37の底部から掻き揚げて振動スクリーン40に供給して、再生砂41と水分42とに固液を分離し、再生資源としての再生砂41を得ている。この再生砂41をソイルセメントを製造するための原料砂や埋戻用砂として再利用している。
Conventionally, as a means for treating such construction sludge, as shown in FIG. 2, first, construction sludge 31 is supplied together with a predetermined amount of
一方、砂分38を掻き揚げて除去した後の沈殿槽37に残った泥水43は、廃水槽44に供給して貯留し、廃水槽44から凝集反応槽45に供給し、凝集剤46を添加して土粒子を凝集させるようにして、第2沈殿槽47に供給して土粒子を凝集沈殿させる。そして、凝集してフロックを形成した土粒子を沈殿フロック槽48に貯留し、フィルタープレス49によって、脱水ケーキ50と水分51とに固液分離している。
On the other hand, the muddy water 43 remaining in the sedimentation tank 37 after scraping and removing the
脱水ケーキ50は固化剤を加えて土質改良機等で撹拌し、改良土としてリサイクルして、有効利用している。一方、第2沈殿槽47の上澄水52は解泥装置33に供給する水32として再利用している。また、最終的に得られた水分51や水分42は再び廃水槽44に供給することにより、循環処理をしている。
The
特許文献1によれば、上記した手段で建設汚泥から砂利及び砂類を選別・除去し、その際に用いた洗浄水と微粒子汚泥の混合液を沈澱させて生じるスラリーを噴霧乾燥させて団粒状物とし、これを焼成してセラミック化する建設汚泥の処理方法が提供されている。 According to Patent Document 1, gravel and sand are selected and removed from construction sludge by the above-described means, and a slurry produced by precipitating a mixed liquid of washing water and fine particle sludge used at that time is spray-dried to form aggregated particles. There is provided a method for treating construction sludge, which is made into a product and ceramicized by firing.
また、特許文献2によれば、建設汚泥にセメント系安定材を混入して加圧した後、5〜100mm程度の大きさに造粒し、それを盛土、人工地盤、管渠の埋戻し材、サンドドレーン工法のドレーン材またはマット材などに有効利用する方法が開示されている。 According to Patent Document 2, cement stabilizer is mixed into construction sludge and pressed, and then granulated to a size of about 5 to 100 mm, which is filled with embankment, artificial ground, pipe refilling material. In addition, a method of effectively using the drain material or mat material of the sand drain method is disclosed.
建設汚泥は水分を含んでおり、又建設汚泥から有効資源としての砂を再生するためにドラムウオッシャー等を使用して、水を添加して建設汚泥を解泥しているため、図2や特許文献1に示す従来の建設汚泥の処理手段によって分級された砂は、その処理過程においてシルトや粘土分の細粒分をそのまま含んでいる。この細粒分は粒径74μm以下のシルト分や粒径5μm以下の粘土分であるため、砂を分級した後に水で洗浄しただけでは、細粒分を充分に除去することができない。 Construction sludge contains moisture, and because it uses a drum washer to regenerate sand as an effective resource from construction sludge, water is added to thaw the construction sludge. The sand classified by the conventional means for treating construction sludge shown in Document 1 contains fine particles of silt and clay as it is during the treatment process. Since the fine particles are a silt having a particle size of 74 μm or less and a clay having a particle size of 5 μm or less, the fine particles cannot be removed sufficiently only by classifying the sand and washing with water.
そのため、建設汚泥から再生した砂は、砂の一般的用途である埋め戻し砂としては細粒分が多すぎて適しておらず、使用できないものも多い。また、細粒分を含んでいることから、ソイルセメントの材料として使用しようとすると、今度はソイルセメントの原料砂としては細粒分の量が少なすぎて適しておらず、使用できないものも多い。よって、上記した従来の手段で建設汚泥から再生した砂は、埋め戻し砂としては細粒分が多すぎ、一方ソイルセメントの原料砂としては、細粒分が少なすぎるという中途半端な性質の砂であり、その有効利用を図ることが困難である。そのため、その経済的評価も低い。 For this reason, sand regenerated from construction sludge is not suitable as backfill sand, which is a general use of sand, because it contains too many fine particles and cannot be used in many cases. In addition, because it contains fine particles, if you try to use it as a material for soil cement, this time, the amount of fine particles is too small to be suitable for use as a raw material for soil cement. . Therefore, the sand regenerated from construction sludge by the above-mentioned conventional means has too much fine particles as backfill sand, while sand with half-way properties such that there are too few fine particles as soil cement raw material sand. Therefore, it is difficult to make effective use thereof. Therefore, its economic evaluation is low.
一方、特許文献1に示す手段は、砂を除去した後の泥水の用途に関する提案であり、分級した砂は前記した欠点をそのまま有する砂に他ならない。また、特許文献2に示す手段は、産業廃棄物である建設汚泥を廃棄せずにそのまま有効利用できるものであるが、造粒の工程において、セメント類の混入の他、加圧、脱水処理、その解砕、分級、さらに改良土の表面処理や破砕粉の処理が必要であり、そのための処理設備と費用を必要とするものであって、建設汚泥からの有効利用可能な性質の砂の再生に関するものではない。 On the other hand, the means shown in Patent Document 1 is a proposal relating to the use of muddy water after removing sand, and classified sand is nothing but sand having the above-mentioned drawbacks as it is. Moreover, although the means shown in Patent Document 2 can be effectively used as it is without discarding construction sludge as industrial waste, in the granulation process, in addition to mixing cement, pressurization, dehydration treatment, It requires pulverization, classification, surface treatment of improved soil and treatment of crushed powder, and it requires processing equipment and costs for that purpose. It is not about.
そこで、本発明は建設汚泥の減容化とともに、建設汚泥から有効利用可能な性質の砂、具体的には建設汚泥から細粒分を多く含むソイルセメント製造に適した砂と細粒分を清水で洗浄した良質な埋め戻し砂を再生するための建設汚泥の処理方法及び建設汚泥からの再生砂を提供することを目的としている。 Accordingly, the present invention reduces the volume of construction sludge, and sand having properties that can be effectively used from construction sludge, specifically, sand and fine particles suitable for manufacturing soil cement containing a large amount of fine particles from construction sludge. The purpose of this invention is to provide a method for treating construction sludge for reclaiming high-quality backfill sand that has been washed in the field, and reclaimed sand from construction sludge.
本発明はその目的を達成するために、建設汚泥を解泥した解泥水から所定サイズの礫を除去した後、礫を除去した解泥水を液体サイクロンによって粒径74μmを分級点として分級することによって、砂分がシルトや粘土からなる細粒分を抱持して濃縮された濃縮解泥水と、砂分が除去された分級解泥水とし、該濃縮解泥水を固液分離することによって、砂分がシルトや粘土からなる細粒分をフロック状に抱持し、細粒分を多く含んで、ソイルセメントの原料砂として適した細粒再生砂と水分を得て、得られた細粒再生砂を洗浄水で洗浄することにより、砂分がフロック状に保持した細粒分を除去し、その後に固液分離することによって、細粒分を除去した埋戻用砂に適した洗浄再生砂と水分を得るとともに、砂分が除去された分級解泥水に凝集剤を添加して凝集沈殿させることにより、上澄水と沈殿フロックを得て、該上澄水を使用して建設汚泥を解泥する建設汚泥の処理方法を基本として提供する。 For the present invention to achieve the purpose, after removal of the predetermined size of the gravel construction sludge from the solution muds Kaidoro, to classifying solutions muds to remove gravel as classification point the particle size 74μ m by hydrocyclone Thus, the concentrated defatted water in which the sand content is held by holding fine particles composed of silt or clay and the classified defluted water from which the sand content has been removed are separated into solid and liquid, and the sand is separated into solid and liquid. min to embrace fine fraction consisting of silt and clay flocculated, Nde many contains the fine fraction, fine reproduction to obtain fine granules reclaimed sand and water which is suitable as a raw material sand soil cement, resulting Washed and reclaimed sand suitable for backfill sand from which fine particles have been removed by washing the sand with washing water to remove fine particles that have been retained in the form of flocs, followed by solid-liquid separation. In addition to obtaining moisture and classified sludge from which sand has been removed By the addition to aggregate precipitate Atsumarizai to give a supernatant water and precipitated floc, provides a processing method of construction sludge Kaidoro construction sludge using upper supernatant water basis.
また、砂分が除去された分級解泥水を廃水槽に貯留し、該廃水槽から凝集反応槽に供給して、該凝集反応槽に凝集剤を添加した後に、沈殿槽に供給し、上澄水と沈殿フロックを得る建設汚泥の処理方法を提供する。 In addition, the classified lysed water from which sand has been removed is stored in a wastewater tank, supplied from the wastewater tank to the agglomeration reaction tank, added with a flocculant to the agglomeration reaction tank, and then supplied to the sedimentation tank, And provide a method of treating construction sludge to obtain sediment floc .
更に、得られた水分を廃水槽に供給する建設汚泥の処理方法を提供する。 Furthermore, the resulting moisture to provide a processing method of construction sludge supplied to the waste water tank.
そして、上記した建設汚泥の処理方法で得られた細粒分を多く含む細粒再生砂であって、ソイルセメント製造用砂として使用される再生砂と、上記した建設汚泥の処理方法で得られた細粒分を除去した洗浄再生砂であって、埋戻用砂として使用される建設汚泥からの再生砂を提供する。 And it is fine-grained reclaimed sand that contains a large amount of fine particles obtained by the above-described construction sludge treatment method, and is obtained by the reclaimed sand used as soil cement manufacturing sand and the above-mentioned construction sludge treatment method. Washed and reclaimed sand from which fine particles have been removed, and reclaimed sand from construction sludge used as backfill sand is provided.
上記構成の本発明によれば、建設汚泥を解泥し、礫を除去した解泥水を液体サイクロンを使用して分級することにより、砂分がシルトや粘土からなる細粒分を抱持して濃縮された濃縮解泥水を得ることができ、この濃縮解泥水を固液分離することによって、ソイルセメントの原料砂として適した細粒分を多く含む細粒再生砂を得ることができる。また、上記した細粒分を多く含む細粒再生砂は細粒分を砂がフロック状に抱持しているため、これを洗浄水で洗浄することによって砂による細粒分の抱持を解放することができるため、細粒分を容易に除去することができる。よって、細粒分を多く含む砂を洗浄水で洗浄することによって細粒分を除去した埋戻用砂に適した洗浄再生砂を得ることができる。これによって、建設汚泥を大幅に減容化できるとともに、有効利用を図ることができる。 According to the present invention having the above-described configuration, the sludge from construction sludge and the defatted water from which the gravel has been removed are classified using a liquid cyclone, so that the sand content is held by fine particles composed of silt or clay. Concentrated concentrated peptized water can be obtained, and fine concentrated reclaimed sand containing a large amount of fine particles suitable as a soil cement raw material sand can be obtained by solid-liquid separation of the concentrated peptized water. In addition, the above-mentioned fine-grained reclaimed sand that contains a large amount of fine particles contains the fine particles in the form of flocs. By washing this with washing water, the holding of fine particles by sand is released. Therefore, the fine particles can be easily removed. Therefore, the washing | cleaning reproduction | regeneration sand suitable for the sand for backfill which removed the fine grain part by wash | cleaning the sand which contains many fine grain parts with a washing | cleaning water can be obtained. As a result, the volume of construction sludge can be greatly reduced and effective use can be achieved.
以下図面に基づいて本発明にかかる建設汚泥の処理方法及び建設汚泥からの再生砂の実施形態を説明する。本発明は各種の建設工事や土木工事、例えば場所打ち杭,地中連続壁,シールド工法,推進工法等の各種掘削工事において大量に発生する建設汚泥全般を対象としており、その種類や発生原因には限定はない。本発明は、これらの建設汚泥から細粒分を多く含むソイルセメント製造に適した砂と細粒分を清水で洗浄した良質な埋め戻し砂を再生することにより、建設汚泥の減容化と有効利用を図って、産業廃棄物として環境に負荷を与えないようにリサイクルするためのものである。 Embodiments of a method for treating construction sludge and reclaimed sand from construction sludge according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention is intended for general construction sludge generated in large quantities in various excavation works such as cast-in-place piles, underground continuous walls, shield methods, propulsion methods, etc. There is no limitation. The present invention reduces the volume and efficiency of construction sludge by regenerating high-quality backfill sand that has been washed with clean water and sand suitable for the production of soil cement containing a large amount of fine particles from these construction sludge. It is intended for use and recycling as industrial waste so as not to burden the environment.
図1は、本発明にかかる建設汚泥の処理方法を概略的に示すシステム図である。先ず、建設汚泥1をバックホウやベルトフィーダを使用してドラムウォッシャー等の解泥装置3に供給するとともに、所定量の水2を解泥装置3に供給し、建設汚泥1と水を混合してステップAに示す解泥工程を行って、解泥水4を得る。この解泥水4には礫も含まれているため、トロンメル等の礫除去装置5を使用して、ステップBに示す粒径5mm程度以上の礫を除去する礫除去工程を行い、礫を含まない解泥水6を得る。
FIG. 1 is a system diagram schematically showing a construction sludge treatment method according to the present invention. First, the construction sludge 1 is supplied to the
この礫を含まない解泥水6を液体サイクロン7に供給して、粒径74μm程度を分級点として分級することによってステップCに示す濃縮工程を行う。そして、液体サイクロン7からのアンダーフロー水として、粒径74μm程度以上の砂分が濃縮された濃縮解泥水8と、液体サイクロン7からのオーバーフロー水として粒径74μm程度以上の砂分が除去された分級解泥水9を得る。この液体サイクロン7による濃縮工程において、粒径74μm程度以上の砂分は濃縮時に粒径74μm以下のシルト分や粒径5μm以下の粘土分からなる細粒分を抱持するようにして濃縮される。このことが液体サイクロン7を使用して濃縮を行う本願発明の特徴である。
The concentration process shown in Step C is carried out by supplying the
次に、この濃縮解泥水8を振動スクリーン10を使用してステップDに示す固液分離工程を行うことにより、シルトや粘土からなる細粒分を抱持させて細粒分を多く含む細粒再生砂11と水分12を得る。この細粒再生砂11はシルトや粘土からなる細粒分を多く含んでいるため、ソイルセメントの原料砂に適している。これはソイルセメントの管理基準にブリージング率があり、シルトや粘土からなる細粒分を持たない砂の場合はブリージング率が大きくなり、管理基準を超えるため、使用することができず、一方適度に細粒分を含んだ砂は強度も出やすく、セメント量も少なくて済むため、最適と指されている。よって、この細粒再生砂11をソイルセメント再生砂として再利用或いは販売をする。
Next, by carrying out the solid-liquid separation process shown in Step D using the vibrating
一方、液体サイクロン7からのオーバーフロー水である粒径74μm程度以上の砂分が除去された分級解泥水9は、廃水槽13に供給されて一旦貯留されてから、凝集反応槽14に供給され、所定の凝集剤15を添加して、微細な土粒子を凝集させてフロックを形成するように沈殿槽16に供給されて、フロックを沈殿させる。そして、沈殿槽16で沈殿させたフロックを沈殿フロック槽17に供給し、フィルタープレス18を使用してステップEに示す脱水工程を行い、脱水ケーキ19と水分20を得る。この脱水ケーキ19は従来と同様に固化剤を加えて土質改良機等で撹拌し、改良土としてリサイクルして、有効利用する。そして、水分20は廃水槽13に循環させて処理をする。なお、分級解泥水9はシルトや粘土からなる細粒分が砂分に抱持されて減少しているため、フィルタープレス18への負担が少ない。
On the other hand, classified sludge water 9 from which sand having a particle size of about 74 μm or more, which is overflow water from the
一方、沈殿槽16で得られる上澄水21は解泥装置3に供給する解泥用の水2として利用する。更に、この上澄水21を洗浄水22として洗浄槽23に供給するとともに、洗浄槽23に前記した濃縮解泥水8から固液分離した細粒再生砂11を供給し、ステップFに示す洗浄工程として洗浄水22で細粒再生砂11を洗浄し、細粒再生砂11からシルトや粘土からなる細粒分を除去する。そして、洗浄後に洗浄槽23からハイメッシュセパレータ等の沈殿掻揚装置24を使用してステップGに示す掻揚工程を行い、砂分を掻き揚げる。その後、掻き揚げた砂分を振動スクリーン25を使用してステップHに示す固液分離工程を行い、洗浄再生砂26と水分27を得る。なお、水分27は廃水槽13に循環させて処理をする。また、固液分離工程Dにおいて振動スクリーン10によって分離された水分12も同様に廃水槽13に循環させて処理をする。更に、洗浄槽23における洗浄後の水分も同様に廃水槽13に循環させて処理することもできる。
On the other hand, the supernatant water 21 obtained in the settling tank 16 is used as the water 2 for the thawing supplied to the
このようにして得られた洗浄再生砂26は、細粒再生砂11からシルトや粘土からなる細粒分が洗浄されて除去されているため、良質な埋戻用砂となっている。埋戻用砂としては細粒分が含まれないほど品質評価は高くなり、高価格で販売することが可能である。よって、この洗浄再生砂26を埋戻用砂として再利用或いは販売をする。
The washed reclaimed
本発明にかかる建設汚泥の処理方法及び建設汚泥からの再生砂によれば、建設汚泥を解泥し、礫を除去した解泥水を液体サイクロンを使用して分級することにより、砂分がシルトや粘土からなる細粒分を抱持して濃縮された濃縮解泥水を得ることができ、この濃縮解泥水を固液分離することによって、ソイルセメントの原料砂として適した細粒分を多く含む細粒再生砂を得ることができる。また、上記した細粒分を多く含む細粒再生砂は細粒分を砂がフロック状に抱持しているため、これを洗浄水で洗浄することによって砂による細粒分の抱持を解放することができるため、細粒分を容易に除去することができる。よって、細粒分を多く含む砂を洗浄水で洗浄することによって細粒分を除去した埋戻用砂に適した洗浄再生砂を得ることができる。これによって、建設汚泥を大幅に減容化できるとともに、有効利用を図ることができる。 According to the method for treating construction sludge and the reclaimed sand from the construction sludge according to the present invention, the sand is separated by silt by separating the sludge from the construction sludge and classifying the dewatered sludge from which the gravel has been removed using a liquid cyclone. Concentrated demolition water can be obtained by embracing fine particles made of clay, and by separating the concentrated demolition water into solid and liquid, it is possible to obtain fine particles containing many fine particles suitable as soil cement raw material sand. Granulated sand can be obtained. In addition, the above-mentioned fine-grained reclaimed sand that contains a large amount of fine particles contains the fine particles in the form of flocs. By washing this with washing water, the holding of fine particles by sand is released. Therefore, the fine particles can be easily removed. Therefore, the washing | cleaning reproduction | regeneration sand suitable for the sand for backfill which removed the fine grain part by wash | cleaning the sand which contains many fine grain parts with a washing | cleaning water can be obtained. As a result, the volume of construction sludge can be greatly reduced and effective use can be achieved.
1…建設汚泥
2…水
3…解泥装置
4…解泥水
5…礫除去装置
6…礫を含まない解泥水
7…液体サイクロン
8…濃縮解泥水
9…分級解泥水
10,25…振動スクリーン
11…細粒再生砂
12,20,27…水分
13…廃水槽
14…凝集反応槽
15…凝集剤
16…沈殿槽
17…沈殿フロック槽
18…フィルタープレス
19…脱水ケーキ
21…上澄水
22…洗浄水
23…洗浄槽
24…沈殿掻揚装置
26…洗浄再生砂
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Construction sludge 2 ...
Claims (5)
得られた細粒再生砂を洗浄水で洗浄することにより、砂分がフロック状に保持した細粒分を除去し、その後に固液分離することによって、細粒分を除去した埋戻用砂に適した洗浄再生砂と水分を得るとともに、
砂分が除去された分級解泥水に凝集剤を添加して凝集沈殿させることにより、上澄水と沈殿フロックを得て、該上澄水を使用して建設汚泥を解泥することを特徴とする建設汚泥の処理方法。 After removal of the predetermined size of the gravel construction sludge from the solution muds Kaidoro, by classifying the solutions muds to remove the gravel particle size 74μ m as classification point by the liquid cyclone, fine sand fraction is composed of silt and clay and concentrated solutions mud enriched by embracing the particle fraction, and classification solutions mud sand amount has been removed by solid-liquid separation of the concentrated solution muds, the fine fraction sand fraction is composed of silt and clay and embracing the flock, Nde many contains the fine fraction to obtain a fine reclaimed sand and water which is suitable as a raw material sand soil cement,
By washing the obtained fine-grained reclaimed sand with washing water, the fine-grained sand is removed by removing the fine-grained part retained in a flock form, and then solid-liquid separated to remove the fine-grained part. Washing and regenerating sand and moisture suitable for
A construction characterized by adding a flocculant to the classified lysed water from which sand has been removed and aggregating and precipitating to obtain supernatant water and sedimented flocs, and using the supernatant water to lyse construction sludge. Sludge treatment method.
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