JP7076911B2 - 掘削工事における泥水の管理方法 - Google Patents
掘削工事における泥水の管理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7076911B2 JP7076911B2 JP2018160106A JP2018160106A JP7076911B2 JP 7076911 B2 JP7076911 B2 JP 7076911B2 JP 2018160106 A JP2018160106 A JP 2018160106A JP 2018160106 A JP2018160106 A JP 2018160106A JP 7076911 B2 JP7076911 B2 JP 7076911B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- muddy water
- arsenic
- dispersant
- excavation work
- soil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
そして、これらの泥水を用いる掘削工事においては、掘削位置に泥水を地上から加圧して送り、この泥水圧で切羽の安定を保ったり、孔壁の保護を行いながら掘削を行い、掘削した土砂を泥水と共に地上にポンプにて液体輸送するようにし、以下、この作業を繰り返すことにより順次掘削を行うようにしている。
掘削現場から排出される泥水は、一次処理として、発生土の分離回収、比重調整などの処理がなされた後、その一部は再び掘削位置へと供給されて再利用される。一方、再利用されない残りの余剰泥水は、二次処理を経て、一般に産業廃棄物(建設汚泥)として処分される(例えば、特許文献1~2参照。)。
また、粘土(粘性土)主体の地盤では、余剰泥水の二次処理能力でシールド掘削の日進量が制限されるため、二次処理への負荷を低減する必要があった。
ところで、泥水を酸性化すると泥水の粘性が増大するが、泥水管理工程において、泥水に分散剤を添加することにより、泥水の酸性化による泥水の粘性の増大を抑制するようにし、泥水管理方法が制限されることなく、余剰泥水の二次処理への負荷を低減することが可能となる。具体的には、泥水の粘性が増大すると、通常の廃棄泥水比重(例えば、γ=1.20)よりかなり低い比重で泥水管理をしなくてはならず、廃棄泥水量(余剰泥水量)も増加して二次処理の負荷は増大し、さらに、泥水比重の低下は水分量の増加につながり、二次処理における脱水処理の効果を低下させてしまうが、酸性化による泥水の粘性の増大を抑制することで、この問題を解消することができる。
これにより、余剰泥水を含む掘削土全量の砒素を低コストで、確実に安定化させるとともに、余剰泥水の二次処理への負荷を低減することができる。
この掘削工事における泥水の管理方法は、自然由来の砒素を含む地層を掘削対象とする泥水を用いる掘削工事における泥水の管理方法において、泥水のpHを4.0~6.0の弱酸性領域となるようにするとともに、泥水に分散剤を添加する泥水管理工程を有している。
そして、掘削現場から排出される泥水は、一次処理として、振動ふるい等の土砂分離機21、調整槽22及び遠心分離機23等からなる泥水処理設備2において、発生土の分離回収、比重調整などの処理がなされた後、その一部は再び掘削位置へと供給されて再利用される。一方、再利用されない残りの余剰泥水は、二次処理を経て、産業廃棄物(建設汚泥)として処分するようにする。
ここで、遠心分離機23で分離された土砂のうちの細粒分の一部は、裏込め注入プラントに送られ、裏込め材として利用される。
この掘削工事における泥水の管理方法は、一般的には、例えば、泥水比重1.20以下、ファンネル粘度FV:40秒以下、好ましくは、35秒以下、さらに好ましくは、30秒以下で管理され、泥水比重やファンネル粘度の値が上記値を超える泥水は一部を余剰泥水として廃棄処理され、残った泥水は加水して再利用される。
この酸性分散剤には、ポリアクリル酸系の酸性分散剤、例えば、東亞合成社製「アロン(登録商標)A-10SL」(商品名)(pH:<2、分子量:5,000)(以下、「A-10SL」という。)を好適に用いることができる。
一方、泥水を酸性化すると泥水の粘性が増大するが、泥水管理工程において、泥水に分散剤を添加することにより、泥水の酸性化による泥水の粘性の増大を抑制する(泥水比重が、例えば、γ=1.20以上の領城でも還流可能な粘性(具体的には、ファンネル粘度FV:40秒以下、好ましくは、35秒以下、さらに好ましくは、30秒以下。)を維持できる)ようにし、余剰泥水の二次処理への負荷を低減することが可能となる。具体的には、泥水の粘性が増大すると、通常の廃棄泥水比重(例えば、γ=1.20)よりかなり低い比重で泥水管理をしなくてはならず、廃棄泥水量(余剰泥水量)も増加して二次処理の負荷は増大し、さらに、泥水比重の低下は二次処理における脱水処理の効果を低下させてしまうが、泥水の酸性化による泥水の粘性の増大を抑制することで、この問題を解消することができる。
これにより、余剰泥水を含む掘削土全量の砒素を低コストで、確実に安定化させるとともに、余剰泥水の二次処理への負荷を低減することができる。
この泥水への酸化促進作用を有する1μm以下の気泡の添加は、調整槽22内の泥水を気液混合装置51を介して循環させるようにしたり、調整槽22に清水を供給する清水槽6内の清水を気液混合装置52を介して循環させるようにすることによって行うことができる。
気液混合装置51、52には、例えば、ワイビーエム社製「フォームジェット」(商品名)や「ファビー」(商品名)等の気液混合装置を適用することができる。
この場合、必要に応じて、酸素濃縮装置、酸素ガス発生装置、オゾン発生装置等を併用することによって、空気のほか、酸素やオゾンの1μm以下の気泡(以下、「酸素UFB」、「オゾンUFB」という。)を添加するようにすることができる。
このように、泥水管理工程において、泥水に酸化促進作用を有する1μm以下の気泡を添加することにより、弱酸性領域の泥水によって安定化した砒素を含有する土砂の酸化を促進し、当該土砂が、長期間放置されることによって土砂の緩衝能力により中性化し(pHが中性~弱アルカリ性に戻る。)、砒素が再溶出することを長期的に抑制することができる。すなわち、地中の還元雰囲気で三価の形態を取りやすい砒素(亜砒酸などが優勢)を積極的に酸化することで、五価の形態の砒素(砒酸など)とすることで、鉄分等に吸着しやすい形態とし、長期的にpHがリバウンドしても(土砂の緩衝能力により中性~弱アルカリ性に戻ることがあっても)、砒素が再溶出しにくいように(再溶出を抑制)することができる。
以下、具体的な実証試験を行った結果について説明する。
・実験ケース(1):所定の泥水比重となるように粘性土をミキサーを用いて解泥し、撹拌器で5分間撹拌し、ファンネル粘度を測定した。
・実験ケース(2):実験ケース(1)の泥水に62.5%希硫酸を添加し、pH5.0程度にpH調整しながら、5~15分間撹拌し、ファンネル粘度を測定した。
・実験ケース(3):実験ケース(2)の泥水に酸性分散剤(A-10SL)を3.3kg/m3(土砂(地山))となるように添加し、5~12分間撹拌し、ファンネル粘度を測定した。
・実験ケース(4):実験ケース(3)の泥水に酸性分散剤(A-10SL)を6.5kg/m3(土砂(地山))となるよう追加添加し、5~10分間撹拌し、ファンネル粘度を測定した。
・ケース1(比較試験):
(1)粘性土A約8000kgに対して、水を加えながら重機で解泥し、5m3の貯泥槽及び10m3の調整槽(撹拌器付き)に泥水を貯留した。
(2)(1)の泥水の一部を3m3の撹拌槽に移送し、30分間撹拌して、泥水比重、泥水pH、ファンネル粘度を測定し、「泥水」試料を採取した。
(3)(2)の泥水を振動ふるい機、遠心分離機の順に移送し、それぞれ砂及びシルト主体の土砂を回収した。
(4)(3)の過程で、「振動ふるい回収土(砂)」、「遠心分離機回収土(シルト主体)」及び「遠心分離機ろ水(泥水)」試料を採取した。
・ケース2(酸性化試験):
(5)(1)の泥水の一部を3m3の撹拌槽に移送し、酸性分散剤(A-10SL)を3.5kg/m3(土砂(地山))となるように添加し、さらに泥水pHが4.5~5.0となるように50%希硫酸を自動添加しながら撹拌した。
(6)(5)の泥水を30分間撹拌して、泥水比重、泥水pH、ファンネル粘度を測定し、「泥水」試料を採取した。
(7)(6)の泥水を振動ふるい機、遠心分離機の順に移送し、それぞれ砂及びシルト主体の土砂を回収した。
(8)(7)の過程で、「振動ふるい回収土(砂)」、「遠心分離機回収土(シルト主体)」及び「遠心分離機ろ水(泥水)」試料を採取した。
・ケース3(酸性化+酸素UFB添加試験):
(9)(1)の泥水の一部を3m3の撹拌槽に移送し、酸性分散剤(A-10SL)を3.5kg/m3(土砂(地山))となるように添加し、さらに泥水pHが4.5~5.0となるように50%希硫酸を自動添加しながら撹拌した。
(10)撹拌槽には気液混合装置(「フォームジェット」(商品名))を設置し、酸素ガス発生装置から酸素ガスを供給し、泥水中に酸素UFBを継続して発生させた。
(11)(9)(10)の泥水を30分間撹拌して、泥水比重、泥水pH、ファンネル粘度を測定し、「泥水」試料を採取した。
(12)(9)(10)の泥水を振動ふるい機、遠心分離機の順に移送し、それぞれ砂及びシルト主体の土砂を回収した。
(13)(12)の過程で、「振動ふるい回収土(砂)」、「遠心分離機回収土(シルト主体)」及び「遠心分離機ろ水(泥水)」試料を採取した。
・ケース4(酸性化+オゾンUFB添加試験):
(14)(1)の泥水の一部を3m3の撹拌槽に移送し、酸性分散剤(A-10SL)を3.5kg/m3(土砂(地山))となるよう添加し、さらに泥水pHが4.5~5.0となるように50%希硫酸を自動添加しながら撹拌した。
(15)撹拌槽には気液混合装置(「フォームジェット」(商品名))を設置し、オゾン発生装置からオゾンを供給し、泥水中にオゾンUFBを継続して発生させた。
(16)(14)(15)の泥水を30分間撹拌して、泥水比重、泥水pH、ファンネル粘度を測定し、「泥水」試料を採取した。
(17)(14)(15)の泥水を振動ふるい機、遠心分離機の順に移送し、それぞれ砂及びシルト主体の土砂を回収した。
(18)(17)の過程で、「振動ふるい回収土(砂)」、「遠心分離機回収土(シルト主体)」及び「遠心分離機ろ水(泥水)」試料を採取した。
「振動ふるい回収土(砂)」、「遠心分離機回収土(シルト主体)」試料は、そのまま土壌溶出量試験(H15環告18号)に供し、砒素溶出量及び検液pHを測定した。
「振動ふるい回収土(砂)」、「遠心分離機回収土(シルト主体)」試料については、試験7日後、28日後、91日後(「遠心分離機回収土(シルト主体)」のみ)にも土壌溶出量試験(H15環告18号)に供し、砒素溶出量及び検液pHを測定し、回収土の長期的な砒素溶出挙動を調査した。
長期的にも、砒素の溶出は継続し、砒素溶出量が基準(0.01mg/L以下)を超過した。
ケース2~4では、いずれの試料も、砒素溶出量は基準値(0.01mg/L以下)に適合した。
総じて、検液pH値は、中性~アルカリ性にリバウンドしているが、ケース2~4では砒素は安定化されていることを確認した。
長期的にも、砒素溶出量は基準(0.01mg/L)に適合し、砒素の再溶出が長期的に抑制されていることを確認した。
2 泥水処理設備
21 土砂分離機
22 調整槽
23 遠心分離機
3 pH管理装置
4 分散剤添加装置
51 気液混合装置
52 気液混合装置
6 清水槽
7 裏込め注入プラント
Claims (2)
- 自然由来の砒素を含む地層を掘削対象とする泥水を用いる掘削工事における泥水の管理方法において、泥水に含まれる掘削土砂を分離した泥水を調整槽に導入し、該調整槽において、当該泥水に、pH管理装置から酸を添加することによって、泥水のpHを4.0~6.0の弱酸性領域となるようにするとともに、分散剤添加装置から分散剤を添加し、さらに、調整槽内の泥水を気液混合装置を介して循環させながら、該気液混合装置により泥水に酸化促進作用を有する1μm以下の気泡を添加する泥水管理工程を有し、該泥水管理工程を経た泥水を掘削位置へ供給するようにすることを特徴とする掘削工事における泥水の管理方法。
- 前記分散剤として酸性分散剤を用いることを特徴とする請求項1に記載の掘削工事における泥水の管理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018160106A JP7076911B2 (ja) | 2018-08-29 | 2018-08-29 | 掘削工事における泥水の管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018160106A JP7076911B2 (ja) | 2018-08-29 | 2018-08-29 | 掘削工事における泥水の管理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020033737A JP2020033737A (ja) | 2020-03-05 |
JP7076911B2 true JP7076911B2 (ja) | 2022-05-30 |
Family
ID=69667369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018160106A Active JP7076911B2 (ja) | 2018-08-29 | 2018-08-29 | 掘削工事における泥水の管理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7076911B2 (ja) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000328050A (ja) | 1999-05-21 | 2000-11-28 | Gesuido Shingijutsu Suishin Kiko | 増粘剤組成物、掘削方法および切羽安定管理システム |
JP2002188082A (ja) | 2000-12-19 | 2002-07-05 | Fudo Constr Co Ltd | 泥水及びその製造方法 |
JP2002339690A (ja) | 2001-05-15 | 2002-11-27 | Konoike Constr Ltd | 泥水式推進工法 |
US20130092619A1 (en) | 2011-10-13 | 2013-04-18 | Davide Bagnoli | Plant for Treating Drilling Muds |
JP2015044171A (ja) | 2013-08-29 | 2015-03-12 | 鹿島建設株式会社 | 建設汚泥の処理方法及び処理装置 |
JP2016079771A (ja) | 2014-10-22 | 2016-05-16 | 株式会社大林組 | 気泡シールド工法 |
JP2016169587A (ja) | 2015-03-11 | 2016-09-23 | 鹿島建設株式会社 | 掘削土の処理方法及び処理システム |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09239256A (ja) * | 1996-03-12 | 1997-09-16 | Lion Corp | 土砂水スラリー用分散剤 |
JP3792349B2 (ja) * | 1997-05-26 | 2006-07-05 | 財団法人下水道新技術推進機構 | 泥水粘性測定システム |
JP3638763B2 (ja) * | 1997-08-26 | 2005-04-13 | 戸田建設株式会社 | 調泥システムおよび調泥方法 |
-
2018
- 2018-08-29 JP JP2018160106A patent/JP7076911B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000328050A (ja) | 1999-05-21 | 2000-11-28 | Gesuido Shingijutsu Suishin Kiko | 増粘剤組成物、掘削方法および切羽安定管理システム |
JP2002188082A (ja) | 2000-12-19 | 2002-07-05 | Fudo Constr Co Ltd | 泥水及びその製造方法 |
JP2002339690A (ja) | 2001-05-15 | 2002-11-27 | Konoike Constr Ltd | 泥水式推進工法 |
US20130092619A1 (en) | 2011-10-13 | 2013-04-18 | Davide Bagnoli | Plant for Treating Drilling Muds |
JP2015044171A (ja) | 2013-08-29 | 2015-03-12 | 鹿島建設株式会社 | 建設汚泥の処理方法及び処理装置 |
JP2016079771A (ja) | 2014-10-22 | 2016-05-16 | 株式会社大林組 | 気泡シールド工法 |
JP2016169587A (ja) | 2015-03-11 | 2016-09-23 | 鹿島建設株式会社 | 掘削土の処理方法及び処理システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020033737A (ja) | 2020-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5001100B2 (ja) | 建設汚泥処理土作製システム及び建設汚泥処理土作製方法 | |
WO2012058563A1 (en) | Preventing mobilization of trace metals in subsurface aquifers due to the introduction of oxygenated water | |
JP6463222B2 (ja) | 掘削土の処理方法及び処理システム | |
US6797171B2 (en) | In situ anaerobic bioremediation of earth and sold waste contaminants using organic/water emulsions | |
CN102485666A (zh) | 废弃钻井泥浆原位无害化处理工艺方法 | |
JP7076911B2 (ja) | 掘削工事における泥水の管理方法 | |
KR100872058B1 (ko) | 건설현장에서 발생하는 고농도 슬러리 장치 | |
JP2011038344A (ja) | スライム含有泥水の処理方法及びその処理システム | |
JP6357024B2 (ja) | ヘドロ現場安定化処理工法 | |
JP2850772B2 (ja) | 浚渫泥土の処理システム | |
EP3301078B1 (en) | Method for treating dredged material or sludge | |
JPH11159281A (ja) | 泥水式シールド工法廃棄物の処理方法 | |
JP2006150341A (ja) | 土壌改良固化方法 | |
JP3688263B2 (ja) | 有機塩素系化合物汚染土用浄化材およびこれを用いた汚染土浄化施工方法 | |
RU2678141C1 (ru) | Способ утилизации отработанного бурового шлама скважин | |
WO2007080179A1 (en) | Waste treatment process | |
JP7130336B2 (ja) | フッ素汚染土の無害化処理方法 | |
JP7260393B2 (ja) | 泥水式シールド工法 | |
JPH07286320A (ja) | 地盤改良工法 | |
Ellison | Industry perspectives on integrating ELG and CCR compliance through wastewater encapsulation: challenges, opportunities, and technology readiness | |
JPH071439A (ja) | 余剰ソイルセメントの再利用プラント | |
JP2017196620A (ja) | シールド工法における汚染土壌浄化方法及びシステム | |
JP2004313817A (ja) | 土壌処理方法 | |
JP2986339B2 (ja) | 水中泥状堆積物の減容法 | |
JP2019025466A (ja) | 砒素含有泥水の無害化方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210519 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20210519 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220324 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220329 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220419 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220517 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220517 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7076911 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |