JP6000747B2 - Muddy water treatment method - Google Patents
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Description
本発明は、濁水の処理方法に関し、特に、土木・建設工事によって排出される濁水の処理方法に関するものである。 The present invention relates to a method for treating muddy water, and more particularly, to a method for treating muddy water discharged by civil engineering / construction work.
従来、土木・建設工事によって排出される濁水の処理に当たっては、一般的に、凝集剤として、ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）等の無機凝集剤及び高分子凝集剤が併せて使用されている。
ところで、濁水の性状は、工事の種類や現地の地質、さらには、工事の進捗状況等によって大きく異なり、凝集剤を一律に使用するだけでは、必ずしも最適の凝集効果が得られるとは限らず、処理水の濁度が大きくなり、処理水の放流に支障を来すことがあった。
また、この濁水の処理で発生する脱水ケーキ（無機凝集剤として用いられるＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）等から生成される水酸化アルミニウムを含む。）は、一般的に産業廃棄物として処理されるため、その減量化が要請されている。
また、無機凝集剤として用いられるＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）等から生成される水酸化アルミニウムは、河川等に排出されることにより魚類に影響を及ぼすおそれがあることが指摘されている。
Conventionally, in the treatment of turbid water discharged by civil engineering / construction work, an inorganic flocculant such as PAC (polyaluminum chloride) and a polymer flocculant are generally used together as a flocculant.
By the way, the nature of muddy water varies greatly depending on the type of construction, the local geology, and the progress of the construction, etc., and simply using the coagulant uniformly does not necessarily give the optimal coagulation effect. The turbidity of the treated water was increased, which sometimes hindered the release of the treated water.
Moreover, since the dehydrated cake (including aluminum hydroxide produced from PAC (polyaluminum chloride) used as an inorganic flocculant) used in the treatment of muddy water is generally treated as industrial waste, There is a demand for reducing the amount.
It has also been pointed out that aluminum hydroxide produced from PAC (polyaluminum chloride) used as an inorganic flocculant may affect fish by being discharged into rivers and the like.
本発明は、土木・建設工事によって排出される濁水の処理に、凝集剤として無機凝集剤及び高分子凝集剤を併せて使用する従来の濁水の処理方法の有する問題点に鑑み、高い凝集効果によって安定した処理水の濁度を維持できるとともに、併せて、濁水の処理で発生する脱水ケーキの減量化、河川等に排出されることにより魚類に影響を及ぼすおそれがある水酸化アルミニウムの低減を図ることができる濁水の処理方法を提供することを目的とする。 In view of the problems of the conventional turbid water treatment method that uses an inorganic flocculant and a polymer flocculant as flocculants for the treatment of turbid water discharged by civil engineering / construction work, the present invention has a high coagulation effect. In addition to maintaining stable turbidity of treated water, it also reduces the amount of dehydrated cake generated by turbid water treatment and reduces aluminum hydroxide that may affect fish by being discharged into rivers. An object of the present invention is to provide a method for treating muddy water.
上記目的を達成するため、本発明の濁水の処理方法は、土木・建設工事によって排出される、ｐＨ値が、１１．３＜ｐＨ≦１１．５の上限及び下限の両範囲を超えて変動する濁水に、該濁水のｐＨ値に応じて、粘土系粒子に対して高い凝集効果を示す、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの４級アンモニウム塩のホモ−若しくはコポリマーから選ばれた水溶性カチオンポリマーからなる水溶性カチオンポリマー（Ａ）と、カルシウムを含む粒子に高い凝集効果を示す、ジアルキルジアリルアンモニウム塩のホモ−若しくはコポリマーから選ばれた水溶性カチオンポリマーからなる水溶性カチオンポリマー（Ｂ）とを、それぞれ添加割合を変えて添加した後、高分子凝集剤を添加してスラリー化した濁水中の懸濁粒子を、脱水して脱水ケーキとして回収する濁水の処理方法であって、前記濁水のｐＨ値が、１１．３＜ｐＨ≦１１．５の範囲にある時に前記水溶性カチオンポリマー（Ａ）及び水溶性カチオンポリマー（Ｂ）を予め定めた添加割合で、当該範囲より低い時に水溶性カチオンポリマー（Ａ）を単独で、当該範囲より高い時に水溶性カチオンポリマー（Ｂ）を単独で、それぞれ添加することを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the method for treating turbid water according to the present invention, the pH value discharged by civil engineering / construction work varies between both upper and lower limits of 11.3 <pH ≦ 11.5. From a water-soluble cationic polymer selected from homo- or copolymers of quaternary ammonium salts of dialkylaminoalkyl (meth) acrylates that exhibit high agglomeration effect on clay-based particles depending on the pH value of the turbid water. A water-soluble cationic polymer (A), and a water-soluble cationic polymer (B) composed of a water-soluble cationic polymer selected from homo- or copolymers of dialkyl diallylammonium salts, which exhibit a high aggregation effect on calcium-containing particles. After changing the addition ratio, the suspended particles in turbid water slurried by adding a polymer flocculant are dehydrated. A method for treating turbid water recovered as a dehydrated cake, wherein the water-soluble cationic polymer (A) and the water-soluble cationic polymer (B) when the pH value of the turbid water is in the range of 11.3 <pH ≦ 11.5 in advance addition rate that defines a water-soluble cationic polymer is lower than the range (a) alone alone water-soluble cationic polymer (B) when higher than the range, is characterized by adding, respectively.
本発明の濁水の処理方法によれば、土木・建設工事によって排出される濁水に、該濁水のｐＨ値に応じて、粘土系粒子に対して高い凝集効果を示す水溶性カチオンポリマー（Ａ）と、カルシウムを含む粒子に高い凝集効果を示す水溶性カチオンポリマー（Ｂ）とを、それぞれ添加割合を変えて添加することにより、粘土系粒子に対しては水溶性カチオンポリマー（Ａ）が、また、セメント由来のカルシウムを含む粒子に対しては水溶性カチオンポリマー（Ｂ）が有効に作用して、必要最小限の有機凝結剤の使用により、濁水中の懸濁粒子の一次フロック化を行い、さらに、高分子凝集剤による架橋フロック化と相俟って、高い凝集効果を実現することができる。
これにより、安定した処理水の濁度を維持できるとともに、併せて、濁水の処理で発生する脱水ケーキの減量化（無機凝集剤として用いられるＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）等から生成される水酸化アルミニウムのゼロ化による減量化を含む。）、河川等に排出されることにより魚類に影響を及ぼすおそれがある水酸化アルミニウムの低減又はゼロ化を図ることができる。
According to the muddy water treatment method of the present invention, the muddy water discharged by the civil engineering / construction work can be combined with the water-soluble cationic polymer (A) that exhibits a high coagulation effect on the clay-based particles according to the pH value of the muddy water. By adding the water-soluble cationic polymer (B) showing a high aggregation effect to the particles containing calcium at different addition ratios, the water-soluble cationic polymer (A) is also added to the clay-based particles. The water-soluble cationic polymer (B) acts effectively on the cement-derived calcium-containing particles, and by using the minimum necessary amount of organic coagulant, the suspended particles in turbid water are converted into primary flocs. In combination with cross-linking flocculation by a polymer flocculant, a high agglomeration effect can be realized.
As a result, stable turbidity of treated water can be maintained, and at the same time, the amount of dehydrated cake generated by the treatment of turbid water is reduced (aluminum hydroxide produced from PAC (polyaluminum chloride) used as an inorganic flocculant, etc.) Reduction of the amount of aluminum hydroxide, which may affect fish by being discharged into rivers, etc., can be achieved.
そして、前記濁水のｐＨ値が、１１．３＜ｐＨ≦１１．５の範囲にある時に前記水溶性カチオンポリマー（Ａ）及び水溶性カチオンポリマー（Ｂ）を予め定めた添加割合で、当該範囲より低い時に水溶性カチオンポリマー（Ａ）を単独で、当該範囲より高い時に水溶性カチオンポリマー（Ｂ）を単独で、それぞれ添加するようにすることにより、有機凝結剤の使用量を抑制しながら、濁水中の懸濁粒子の一次フロック化を確実に行うことができる。 Then, pH value of the turbid water is 11.3 <at a predetermined addition rate and the said water-soluble cationic polymer (A) and water-soluble cationic polymer (B) when it is in the range of pH ≦ 11.5, from the range when water-soluble cationic polymer (a) alone to a lower, alone water-soluble cationic polymer (B) when higher than the range, by such added respectively, while suppressing the amount of the organic coagulant, turbid The primary flocculation of the suspended particles inside can be ensured.
以下、本発明の濁水の処理方法の実施の形態を説明する。 Hereinafter, the embodiment of the processing method of muddy water of the present invention is described.
土木・建設工事、例えば、トンネル工事によって排出される濁水の処理では、図１（ａ）に示すように、一般的に、凝集剤として、無機凝集剤のＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）及び高分子凝集剤が併せて使用されている。
処理対象となる濁水は、坑内で発生する湧水がずり出し作業等によって濁水となったもの、削孔水、生コンの洗浄水等であり、それぞれの性状（浮遊物質量（ＳＳ）、ｐＨ等）は大きく異なる。
一方、濁水の性状や量が時間的に変動するため、凝集剤の添加量をきめ細かく管理することは困難であり、必ずしも最適な凝集効果が得られない場合があった。
また、一般に使用されている無機凝集剤は多量（１００ｐｐｍ〜２００ｐｐｍ）に使用されるため、残留した腐食性イオン（ＣＬ−）により水酸化アルミニウムからなる多量のスラッジが発生し、処理水は再利用に適さないものとなり、さらに、この水酸化アルミニウムは、河川等に放流されれば、魚類に影響を及ぼすことになる。
In the civil engineering / construction work, for example, the treatment of turbid water discharged by tunnel construction, as shown in FIG. 1 (a), generally, PAC (polyaluminum chloride) as an inorganic flocculant and polymer flocculant are used as the flocculant. Agents are also used.
The turbid water to be treated is the turbid water generated by the spring water generated in the mine, which has become turbid water, drilling water, fresh water washing water, etc., and their properties (suspended substance amount (SS), pH, etc.) ) Is very different.
On the other hand, since the nature and amount of turbid water fluctuate with time, it is difficult to finely control the amount of flocculant added, and the optimum coagulation effect may not always be obtained.
Moreover, since the generally used inorganic flocculant is used in a large amount (100 ppm to 200 ppm), a large amount of sludge composed of aluminum hydroxide is generated by the remaining corrosive ions (CL − ), and the treated water is reused. Moreover, if this aluminum hydroxide is released into rivers, it will affect fish.
これに対して、無機凝集剤ＰＡＣに代えて凝結効果に優れた有機凝結剤を採用することにより、スラッジの発生を抑制でき、また、スラッジが万一放流されても魚類への影響がない。
一般に懸濁粒子は、マイナスに荷電しており、これが凝集を妨害しているため、マイナス荷電の中和（プラス荷電を持った薬剤の添加）が必要となる。有機凝結剤を採用した濁水の処理では、図１（ｂ）に示すように、有機凝結剤によってこのマイナス荷電の中和を行って、懸濁粒子の一次フロック化を行い、さらに、高分子凝集剤による架橋フロック化を行うことによって、高い凝集効果を実現することができる。
本発明においては、このような特性を有する有機凝結剤を、さらに、濁水の性状の変化に対応して種類及びその添加割合を変えることにより最適な凝集効果が得られるようにした。
On the other hand, by employing an organic coagulant having an excellent coagulation effect instead of the inorganic coagulant PAC, generation of sludge can be suppressed, and even if the sludge is released, there is no influence on fish.
In general, suspended particles are negatively charged, which interferes with aggregation, and thus neutralization of negative charges (addition of a drug having a positive charge) is required. In the treatment of turbid water using an organic coagulant, the negative charge is neutralized by the organic coagulant as shown in FIG. By performing cross-linking flocking with an agent, a high agglomeration effect can be realized.
In the present invention, the organic coagulant having such characteristics is further changed in accordance with changes in the properties of turbid water so as to obtain the optimum coagulation effect.
すなわち、本発明の濁水の処理方法は、土木・建設工事によって排出される濁水に、濁水の性状の変化、より具体的には、濁水のｐＨ値に応じて、粘土系粒子に対して高い凝集効果を示す水溶性カチオンポリマー（Ａ）と、カルシウムを含む粒子に高い凝集効果を示す水溶性カチオンポリマー（Ｂ）とを、それぞれ添加割合を変えて添加することにより、濁水に含まれる粘土系粒子に対しては水溶性カチオンポリマー（Ａ）が、また、セメント由来のカルシウムを含む粒子に対しては水溶性カチオンポリマー（Ｂ）が有効に作用して、必要最小限の有機凝結剤の使用により、濁水中の懸濁粒子の一次フロック化を行うようにする。
そして、懸濁粒子の一次フロック化を行った濁水に、高分子凝集剤を添加することにより、架橋フロック化を行い、高い凝集効果を実現することができる。
このようにして、スラリー化した濁水中の懸濁粒子を、脱水して脱水ケーキとして回収するようにする。
これにより、安定した処理水の濁度を維持できるとともに、併せて、濁水の処理で発生する脱水ケーキの減量化（無機凝集剤として用いられるＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）等から生成される水酸化アルミニウムのゼロ化による減量化を含む。）、河川等に排出されることにより魚類に影響を及ぼすおそれがある水酸化アルミニウムの低減又はゼロ化を図ることができる。
That is, the turbid water treatment method of the present invention is highly flocculated with respect to clay-based particles depending on the change in the properties of the turbid water, more specifically, the pH value of the turbid water. Clay-based particles contained in turbid water by adding a water-soluble cationic polymer (A) exhibiting an effect and a water-soluble cationic polymer (B) exhibiting a high agglomeration effect to particles containing calcium at different addition ratios. The water-soluble cationic polymer (A) effectively acts on the particles containing calcium derived from cement, and the water-soluble cationic polymer (B) acts effectively on the particles containing calcium derived from cement. Primarily flocculate suspended particles in turbid water.
Then, by adding a polymer flocculant to the turbid water that has been subjected to primary flocculation of suspended particles, cross-linking flocculation can be performed, and a high flocculation effect can be realized.
In this way, the suspended particles in the slurried turbid water are dehydrated and recovered as a dehydrated cake.
As a result, stable turbidity of treated water can be maintained, and at the same time, the amount of dehydrated cake generated by the treatment of turbid water is reduced (aluminum hydroxide produced from PAC (polyaluminum chloride) used as an inorganic flocculant, etc.) Reduction of the amount of aluminum hydroxide, which may affect fish by being discharged into rivers, etc., can be achieved.
この場合において、有機凝結剤の添加割合は、濁水のｐＨ値が、予め定めた範囲にある時には、前記２種類の有機凝結剤を予め定めた添加割合（この範囲をさらに細分化し、添加割合を変えることもできる。）で、予め定めた範囲より低い時（濁水に含まれる粘土系粒子が多い場合）には、水溶性カチオンポリマー（Ａ）を単独で、予め定めた範囲より高い時（濁水に含まれるセメント由来のカルシウムを含む粒子が多い場合）には、水溶性カチオンポリマー（Ｂ）を単独で、それぞれ添加するようにする。
これにより、有機凝結剤の使用量を抑制しながら、濁水中の懸濁粒子の一次フロック化を確実に行うことができる。
In this case, when the pH value of the turbid water is within a predetermined range, the addition rate of the organic coagulant is determined by subdividing the two types of organic coagulants (the range is further subdivided and the addition rate is And when the water-soluble cationic polymer (A) alone is higher than the predetermined range (when the amount of clay-based particles contained in the turbid water is large). In the case where there are many particles containing calcium derived from cement contained in the water-soluble cationic polymer (B), the water-soluble cationic polymer (B) is added alone.
Thereby, the primary flocs of suspended particles in muddy water can be reliably performed while suppressing the amount of organic coagulant used.
ここで、有機凝結剤として使用する水溶性カチオンポリマー（Ａ）には、濁水に含まれる粘土粒子に対して有効に機能する、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの４級アンモニウム塩のホモ−若しくはコポリマーから選ばれた水溶性カチオンポリマーが用いられる。
この４級アンモニウム塩は、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート又はジエチルアミノエチル（メタ）アクリレートのような対応する３級アミンに、塩化メチル、塩化エチル、これらに対応する臭化物若しくはヨウ化物のような４級化剤を反応させて得られる。
コポリマーの場合、単独若しくは合計して４０モル％、好ましくは３０モル％までのアクリルアミド及びそのＮ−置換体、アクリル酸及びその水溶性塩を含んでいる二元あるいは三元共重合体が好ましい。
Here, the water-soluble cationic polymer (A) used as the organic coagulant is a homo- or copolymer of a quaternary ammonium salt of a dialkylaminoalkyl (meth) acrylate that functions effectively for clay particles contained in turbid water. A water-soluble cationic polymer selected from is used.
This quaternary ammonium salt can be added to the corresponding tertiary amine such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate or diethylaminoethyl (meth) acrylate, to quaternary such as methyl chloride, ethyl chloride, their corresponding bromide or iodide. It is obtained by reacting an agent.
In the case of the copolymer, a binary or ternary copolymer containing acrylamide and its N-substituted product, acrylic acid and its water-soluble salt, alone or in total up to 40 mol%, preferably 30 mol% is preferred.
また、水溶性カチオンポリマー（Ｂ）には、濁水に含まれるセメント由来のカルシウムを含む粒子に対して有効に機能する、ジアルキルジアリルアンモニウム塩のホモ−若しくはコポリマーから選ばれた水溶性カチオンポリマーが用いられる。
具体的には、メチルジアリルアミン及びエチルジアリルアミンのようなアルキルジアリルアミンに上記の４級化剤を反応させて得られるジアルキルジアリルアンモニウム塩のホモ−又はコポリマーを用いることができる。
コポリマーの場合には、単独若しくは合計して４０モル％、好ましくは３０モル％までのアクリルアミド及びそのＮ−置換体、アクリル酸及びその水溶性塩を含んでいる二元あるいは三元共重合体が好ましい。
In addition, as the water-soluble cationic polymer (B), a water-soluble cationic polymer selected from homo- or copolymers of dialkyl diallylammonium salts that function effectively with respect to particles containing calcium derived from cement contained in turbid water is used. It is done.
Specifically, a homo- or copolymer of a dialkyl diallylammonium salt obtained by reacting the above quaternizing agent with an alkyl diallylamine such as methyl diallylamine and ethyl diallylamine can be used.
In the case of a copolymer, a binary or ternary copolymer containing acrylamide and its N-substituted product, acrylic acid and its water-soluble salt, alone or in total up to 40 mol%, preferably 30 mol% is used. preferable.
また、高分子凝集剤には、従来汎用されている高分子凝集剤を広く使用することができ、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸と（メタ）アクリルアミドの共重合物、及び、それらのアルカリ金属塩等のアニオン系有機高分子凝集剤、ポリ（メタ）アクリルアミド等のノニオン系有機高分子凝集剤、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート若しくはその４級アンモニウム塩、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド若しくはその４級アンモニウム塩等のカチオン性モノマーからなるホモポリマー、及び、それらカチオン性モノマーと共重合可能なノニオン性モノマーとの共重合体等のカチオン系有機高分子凝集剤を好適に使用することができる。
なお、高分子凝集剤の添加量には、特に限定はなく、濁水の性状に応じて調整すればよいが、処理する濁水に対して概ね固形分で１〜１００ｍｇ／Ｌを添加するようにする。
As the polymer flocculant, conventionally used polymer flocculants can be widely used. For example, poly (meth) acrylic acid, a copolymer of (meth) acrylic acid and (meth) acrylamide, And anionic organic polymer flocculants such as alkali metal salts thereof, nonionic organic polymer flocculants such as poly (meth) acrylamide, dimethylaminoethyl (meth) acrylate or a quaternary ammonium salt thereof, dimethylaminopropyl ( Suitable cationic organic polymer flocculants such as homopolymers composed of cationic monomers such as (meth) acrylamide or quaternary ammonium salts thereof, and copolymers of nonionic monomers copolymerizable with these cationic monomers Can be used.
The amount of the polymer flocculant added is not particularly limited and may be adjusted according to the nature of the turbid water, but 1 to 100 mg / L is generally added as a solid content to the turbid water to be treated. .
次に、本発明の濁水の処理方法を、図２に示す、トンネル工事によって排出される濁水（図においては、「原水」と記載。）の処理に適用した例に基づいて説明する。
トンネル工事によって排出される濁水の性状（浮遊物質量（ＳＳ）、ｐＨ等）は、工事の進捗状態等によって大きく異なる。
このため、濁水の性状、具体的には、濁水のｐＨ値をリアルタイムで測定し、濁水のｐＨ値に応じて、有機凝結剤として、水溶性カチオンポリマー（Ａ）と、水溶性カチオンポリマー（Ｂ）とを、それぞれ添加割合を変えて自動添加するようにしている。
トンネル工事によって排出される濁水のうち、削孔水は粘土系粒子が主体となり、一方、生コン洗浄水はセメント由来のカルシウム、砂、採石粒子が主体となる。
使用する有機系凝集剤は、カチオン密度が高く、荷電中和量が強いため、少量の添加量で有効にコロイド粒子の荷電中和作用を発揮する。特に、水溶性カチオンポリマー（Ａ）は粘土系粒子に対して、水溶性カチオンポリマー（Ｂ）はカルシウムを含む粒子に対して、それぞれ高い凝集効果を示す。
したがって、濁水の性状に応じて選択することで、安定した処理水質が期待できる。
Next, the method for treating muddy water of the present invention will be described based on an example applied to the treatment of muddy water (shown as “raw water” in the figure) discharged by tunnel construction shown in FIG.
The nature of turbid water discharged by tunnel construction (suspended substance amount (SS), pH, etc.) varies greatly depending on the progress of the construction.
For this reason, the property of muddy water, specifically, the pH value of muddy water is measured in real time, and according to the pH value of muddy water, the water-soluble cationic polymer (A) and the water-soluble cationic polymer (B ) Are automatically added at different addition ratios.
Of the turbid water discharged by tunnel construction, drilling water is mainly composed of clay-based particles, while fresh concrete cleaning water is mainly composed of cement-derived calcium, sand and quarry particles.
Since the organic coagulant used has a high cation density and a strong charge neutralization amount, it effectively exerts the charge neutralization action of colloidal particles with a small addition amount. In particular, the water-soluble cationic polymer (A) exhibits a high aggregation effect on clay-based particles, and the water-soluble cationic polymer (B) exhibits a high aggregation effect on calcium-containing particles.
Therefore, stable treatment water quality can be expected by selecting according to the properties of muddy water.
有機凝結剤の添加割合は、具体的には、添加割合の制御に当たって閾値として用いる濁水のｐＨ値が、予め定めた範囲にある時（本例では、１１．３＜ｐＨ≦１１．５）には、前記２種類の有機凝結剤を予め定めた添加割合（本例では、１％水溶液を基準として、５０：５０（この範囲をさらに細分化し、添加割合を変えることもできる。））で、予め定めた範囲より低い時（濁水に含まれる粘土系粒子が多い場合）（本例では、ｐＨ≦１１．３）には、水溶性カチオンポリマー（Ａ）を単独で、予め定めた範囲より高い時（濁水に含まれるセメント由来のカルシウムを含む粒子が多い場合）（本例では、ｐＨ＞１１．５）には、水溶性カチオンポリマー（Ｂ）を単独で、それぞれ添加するようにする。 Specifically, the organic coagulant addition ratio is determined when the pH value of the turbid water used as a threshold for controlling the addition ratio is within a predetermined range (11.3 <pH ≦ 11.5 in this example). Is a predetermined addition ratio of the two kinds of organic coagulants (in this example, 50:50 based on a 1% aqueous solution (this range can be further subdivided and the addition ratio can be changed)). When lower than a predetermined range (when there are many clay particles contained in muddy water) (in this example, pH ≦ 11.3), the water-soluble cationic polymer (A) alone is higher than the predetermined range. At times (when there are many particles containing calcium derived from cement contained in muddy water) (in this example, pH> 11.5), the water-soluble cationic polymer (B) is added alone.
このように有機凝結剤を添加することにより、濁水中の懸濁粒子の一次フロック化を行った濁水に、凝集反応槽１２において高分子凝集剤を添加することにより、架橋フロック化を行うようにする。
この高分子凝集剤による凝集処理の適正な凝集条件は、ｐＨが中性付近であるため、本例では、炭酸ガス中和装置を用いて凝集反応槽１２のｐＨを調整するようにしている。
By adding the organic coagulant in this way, the polymer flocculant is added to the turbid water in which the suspended particles in the turbid water have been subjected to primary flocculation in the agglomeration reaction tank 12 to thereby perform cross-linking flocculation. To do.
In this example, the pH of the agglomeration reaction tank 12 is adjusted using a carbon dioxide neutralizer because the proper agglomeration condition for the agglomeration treatment with the polymer flocculant is near neutral pH.
凝集反応槽１２においてスラリー化された濁水中の懸濁粒子は、スラリー引抜ポンプ１６を用いてスラリー槽１７に送り、その後、スラリー圧入ポンプ１８により、フィルタープレス等の脱水機２０に送って脱水ケーキとして回収するようにする。
Suspended particles in turbid water slurried in the agglomeration reaction tank 12 are sent to a slurry tank 17 using a slurry extraction pump 16, and then sent to a
次に、上記有機凝結剤の添加割合に従って、自動運転でトンネル工事によって排出される濁水の連続処理を行った結果について説明する。
図３に、原水及び処理水の濁度の経時変化を示す。
図３に示すように、原水の濁度は大きく変動し、最大５００ｐｐｍに達したが、処理水の濁度は安定して１０ｐｐｍ以下（放流基準：７０ｐｐｍ）を満たした。
図４に有機凝結剤の使用実績を示す。有機凝結剤の使用量は、日単位での計量結果である。概ね処理流量に合わせて有機凝結剤の使用量は変化しているが、有機凝結剤（薬剤Ａ、薬剤Ｂ）の添加割合は、細かく変化しているのがわかる。
Next, the results of continuous treatment of turbid water discharged by tunnel construction in automatic operation according to the addition ratio of the organic coagulant will be described.
FIG. 3 shows changes over time in the turbidity of raw water and treated water.
As shown in FIG. 3, the turbidity of the raw water varied greatly and reached a maximum of 500 ppm, but the turbidity of the treated water was stably 10 ppm or less (discharge standard: 70 ppm).
Fig. 4 shows the results of using organic coagulants. The amount of organic coagulant used is a measurement result in units of days. It can be seen that the amount of organic coagulant used varies with the treatment flow rate, but the proportion of organic coagulant (drug A, drug B) added varies finely.
次に、無機凝集剤（ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム））を使用した場合と、有機凝結剤を使用した場合とで、濁水を処理した際に発生する脱水ケーキの表面の状態にあまり差異は認められなかったが、それらの切断面の水分量には明らかな差があった。
図５に、脱水ケーキの含水率を測定した結果を示す。
図５に示すように、無機凝集剤を使用した場合の切断面の水分量が平均４１．４％であるのに対して、有機凝結剤を使用した場合（本システム）の切断面の水分量は平均３６．５％であり、含水率にして約５％、体積にして約１０％低減することができることがわかった。
含水比の低減により、圧縮強度やコーン指数等の向上が期待でき、盛土材等への再利用が期待できる。
Next, when using an inorganic flocculant (PAC (polyaluminum chloride)) and using an organic coagulant, there is not much difference in the state of the surface of the dehydrated cake generated when turbid water is treated. There was no clear difference in the moisture content of the cut surfaces.
FIG. 5 shows the results of measuring the moisture content of the dehydrated cake.
As shown in FIG. 5, the moisture content on the cut surface when using an inorganic flocculant is 41.4% on average, whereas the moisture content on the cut surface when using an organic coagulant (this system) Was 36.5% on average, and it was found that the water content could be reduced by about 5% and the volume by about 10%.
Reduction of moisture content can be expected to improve compressive strength, corn index, etc., and reuse for embankment materials can be expected.
次に、スラリー化した濁水（以下、「スラリー」という。）を用いて、フィルタープレスにおける脱水性の目安となる濾布への浸透性をＣＳＴ試験で測定した。本試験は、濾布をスラリーに浸し、スラリー中の水分が一定距離を浸透するのに要する時間を測定するものである。測定された時間が短いほど、脱水性がよいと判断できる。
図６に、ＣＳＴ試験の結果を示す。
攪拌時点における希釈状態での値と、沈降後の濃縮状態の値を測定した。濃度にかかわらず、無機凝集剤を使用した場合よりも有機凝集剤を使用した場合の方が浸透時間が約３割短く、浸透性が高い。これより、有機凝集剤を使用することで脱水時間を大幅に短縮できることが確認できた。
Next, using a slurry of turbid water (hereinafter referred to as “slurry”), the permeability to a filter cloth, which is a measure of dewaterability in a filter press, was measured by a CST test. In this test, the filter cloth is immersed in the slurry, and the time required for the water in the slurry to permeate a certain distance is measured. It can be determined that the shorter the measured time, the better the dehydration.
FIG. 6 shows the results of the CST test.
The value in the diluted state at the time of stirring and the value in the concentrated state after settling were measured. Regardless of the concentration, the permeation time is about 30% shorter and the permeability is higher when the organic flocculant is used than when the inorganic flocculant is used. From this, it was confirmed that the use of an organic flocculant can greatly reduce the dehydration time.
本発明の濁水の処理方法を、トンネル工事によって排出される濁水の処理に適用した結果をまとめると、以下のとおりとなる。
１．濁水の性状にかかわらず、安定して濁度１０ｐｐｍ以下の処理を行える。
２．脱水ケーキを約１０％減容化できる。その結果、脱水ケーキを廃棄する場合、その総量を低減でき、環境負荷を低減できる。
３．脱水ケーキの含水率が約５％低減できる。その結果、脱水ケーキの強度が向上し、盛土材等への再利用ができ、一層、環境負荷を低減できる。
４．脱水時間を約３割短縮でき、効率的に濁水処理を行える。
以上のような特徴より，本発明の濁水の処理方法は、合理的でコストの低廉化及び環境負荷の低減に寄与できる技術であることが確認できた。
The results of applying the turbid water treatment method of the present invention to the treatment of turbid water discharged by tunnel construction are summarized as follows.
1. Regardless of the nature of the turbid water, it is possible to stably treat the turbidity to 10 ppm or less.
2. The volume of dehydrated cake can be reduced by about 10%. As a result, when the dehydrated cake is discarded, the total amount can be reduced and the environmental load can be reduced.
3. The water content of the dehydrated cake can be reduced by about 5%. As a result, the strength of the dewatered cake is improved and can be reused for embankment materials and the like, and the environmental load can be further reduced.
4). Dehydration time can be shortened by about 30%, and muddy water treatment can be performed efficiently.
From the above characteristics, it has been confirmed that the muddy water treatment method of the present invention is a technology that is rational and can contribute to cost reduction and environmental load reduction.
以上、本発明の濁水の処理方法について、その実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。 As mentioned above, although the processing method of the muddy water of this invention was demonstrated based on the embodiment, this invention is not limited to this, The structure can be changed suitably in the range which does not deviate from the meaning. Is.
本発明の濁水の処理方法は、高い凝集効果によって安定した処理水の濁度を維持できるとともに、併せて、濁水の処理で発生する脱水ケーキの減量化、河川等に排出されることにより魚類に影響を及ぼすおそれがある水酸化アルミニウムの低減を図ることができることから、濁水中の懸濁粒子にセメント由来のカルシウムを含む粒子が含まれることが多い土木・建設工事によって排出される濁水の処理の用途に好適に用いることができる。 The method for treating turbid water of the present invention can maintain stable turbidity of treated water by a high coagulation effect, and also reduces the amount of dehydrated cake generated by the treatment of turbid water, and discharges it to rivers etc. Because it is possible to reduce aluminum hydroxide, which may have an impact, suspended particles in turbid water often contain particles containing calcium derived from cement. It can use suitably for a use.
１２ 凝集反応槽
１６ スラリー引抜ポンプ
１７ スラリー槽
１８ スラリー圧入ポンプ
２０ 脱水機
12 Coagulation reaction tank 16 Slurry extraction pump 17 Slurry tank 18 Slurry press-fitting
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