JP7105080B2 - Waste muddy water volume reduction treatment device and volume reduction treatment method - Google Patents

Waste muddy water volume reduction treatment device and volume reduction treatment method Download PDF

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Description

本発明は、廃棄泥水の減容化処理装置及び減容化処理方法に関するものであり、特に泥水式シールド工法で発生するフッ素、鉛、砒素等の汚染物質を含む廃棄泥水を、工事現場で減容化処理するために好適に適用される技術に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a waste muddy water volume reduction treatment apparatus and a volume reduction treatment method, and in particular, waste muddy water containing contaminants such as fluorine, lead, arsenic, etc. generated by the slurry shield construction method can be reduced at the construction site. The present invention relates to a technique that is suitably applied for solubilization.

フッ素、鉛、砒素等の汚染物質が含有されていることが懸念される地盤にシールド工法でトンネルを構築する場合、環境基準を超える脱水ケーキが生じるおそれがある。このため、掘削土を泥水状とすることで汚染物質(フッ素、鉛、砒素等)の抽出・分離が容易に実施できるため、掘削土が泥水状を呈するシールド工法を採用して、掘削土から汚染物質を抽出・分離する対策が考えられている。 When constructing a tunnel using the shield construction method on ground that is likely to contain contaminants such as fluorine, lead, and arsenic, there is a risk that a dewatered cake that exceeds environmental standards will be produced. For this reason, by making the excavated soil muddy, it is possible to easily extract and separate contaminants (fluorine, lead, arsenic, etc.). Measures to extract and separate contaminants are being considered.

ここで、泥水式シールド工法において、廃棄泥水から汚染物質(フッ素、鉛、砒素等)を抽出分離する方法として、次の二つの方法がある。第1の方法は、廃棄泥水に鉄粉を添加して溶解性の汚染物質(例えば溶解性のフッ素、鉛、砒素等)を吸着させた後、汚染物質が吸着した鉄粉を回収する方法である。第2の方法は、廃棄泥水に汚染物質(フッ素、鉛、砒素等)の抽出を促進する薬剤を添加した後、廃棄泥水を脱水して汚染物質(フッ素、鉛、砒素等)が溶解した水を回収する方法である。 Here, in the muddy shield construction method, there are the following two methods for extracting and separating contaminants (fluorine, lead, arsenic, etc.) from waste muddy water. The first method is a method of adding iron powder to waste muddy water to adsorb soluble contaminants (such as soluble fluorine, lead, arsenic, etc.), and then recovering the iron powder with the adsorbed contaminants. be. The second method is to add an agent that promotes the extraction of contaminants (fluorine, lead, arsenic, etc.) to the waste mud, and then dehydrate the waste mud to obtain water in which the contaminants (fluorine, lead, arsenic, etc.) are dissolved. is a method of recovering

さらに、泥土圧式シールド工法を採用して、鉄粉や不溶化材を切羽に供給することで、掘削を行いながら汚染物質(フッ素、鉛、砒素等)を不溶化する方法も考えられている。 In addition, a method of insolubilizing contaminants (fluorine, lead, arsenic, etc.) while excavating is also being considered by adopting the mud pressure shield construction method and supplying iron powder and insolubilizing materials to the working face.

このように、従来、汚染土壌の処理方法や処理施設について、種々の技術が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)。特許文献1に記載された技術は、工業排水や、電子材料となるニッケル化成品の中間原料である硫酸ニッケル水溶液など、各種の砒素含有水溶液から砒素を分離するための方法である。すなわち、特許文献1に記載された技術は、砒素含有水溶液に金属鉄粉を添加して撹拌混合するか、金属鉄粉を充填したカラム等に砒素含有水溶液を通液して、金属鉄粉の表面で砒素を反応させた後、固液分離により砒素が鉄の化合物として吸着された金属鉄粉を回収する技術である。ここで、金属鉄粉の粒径は1mm以下とし、10μm~1mmに調整することが好ましいとしている。 As described above, various techniques have been proposed for methods and facilities for treating contaminated soil (for example, see Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3). The technique described in Patent Literature 1 is a method for separating arsenic from various arsenic-containing aqueous solutions such as industrial waste water and nickel sulfate aqueous solutions that are intermediate raw materials for nickel chemical products used as electronic materials. That is, the technique described in Patent Document 1 is to add a metallic iron powder to an arsenic-containing aqueous solution and stir and mix it, or to pass the arsenic-containing aqueous solution through a column or the like filled with the metallic iron powder, to obtain the metallic iron powder. This is a technique for recovering metallic iron powder in which arsenic is adsorbed as iron compounds by solid-liquid separation after reacting arsenic on the surface. Here, it is stated that the particle size of the metallic iron powder is 1 mm or less, preferably adjusted to 10 μm to 1 mm.

特許文献2に記載された技術は、フッ素、ほう素、砒素、クロム、鉛、セレン等重金属類を含む汚染土壌を浄化するための浄化材に関する技術である。すなわち、特許文献2に記載された技術で使用する浄化材は、金属鉄粉表面に希土類元素の水酸化物または酸化物を付着させることで、同量の希土類元素の水酸化物または酸化物を単体で用いるよりも、希土類元素の水酸化物または酸化物の重金属吸着能を向上することができるとしている。 The technique described in Patent Literature 2 relates to a purification material for purifying contaminated soil containing heavy metals such as fluorine, boron, arsenic, chromium, lead, and selenium. That is, the purification material used in the technique described in Patent Document 2 is obtained by attaching the hydroxide or oxide of the rare earth element to the surface of the metal iron powder, thereby removing the same amount of the hydroxide or oxide of the rare earth element. It is said that the ability of the hydroxide or oxide of the rare earth element to adsorb heavy metals can be improved more than when it is used alone.

特許文献3に記載された技術は、密閉型シールドトンネル工事に伴って発生する重金属類汚染土壌を処理する場合、掘削排出される重金属類汚染土壌を現位置にて不溶化処理する技術であり、現位置の重金属類汚染土壌内に、密閉型シールドトンネルの掘削切羽前面から不溶化材を注入し、カッターフェース面で攪拌混合する。さらに、排送管内で再混合と不溶化処理反応を促進させることにより、不溶化の基準を確保することができるとしている。 The technology described in Patent Document 3 is a technology for insolubilizing the excavated and discharged heavy metal contaminated soil at the current location when treating the heavy metal contaminated soil generated along with closed shield tunnel construction. The insolubilizing agent is injected from the front face of the excavation face of the closed shield tunnel into the heavy metal contaminated soil at the position and stirred and mixed on the cutter face. Furthermore, it is possible to ensure the standard of insolubilization by promoting the remixing and insolubilization reaction in the discharge pipe.

特開2008-155105号公報JP 2008-155105 A 特開2012-51967号公報JP 2012-51967 A 特開2006-316599号公報JP 2006-316599 A

しかし、上述した第1の方法については、シールド排泥水の発生から脱水ケーキを生成するまでの全体装置について総合的な検討が必要である。また、汚染物質である砒素を吸着させた鉄粉を回収する設備については、設備規模に対して処理能力が小さい設備を用いて検討を進めている事例が多く、大口径シールドで生じる大量の廃棄泥水を処理するためには、鉄粉回収設備を非現実的なレベルで大量導入する必要がある等、種々の問題がある。 However, for the above-described first method, it is necessary to comprehensively examine the entire apparatus from the generation of the shield drained mud to the generation of the dehydrated cake. In addition, with regard to equipment for recovering iron powder that has adsorbed arsenic, which is a contaminant, there are many cases in which equipment with a small processing capacity relative to the scale of the equipment is being considered. In order to treat muddy water, there are various problems, such as the need to introduce a large amount of iron powder recovery equipment at an unrealistic level.

また、上述した第2の方法については、添加した抽出材が脱水ケーキに残留するため、将来的な脱水ケーキの安全性が担保されないだけではなく、抽出材が高価であるため、処理コストが高価になる等、種々の問題がある。 In addition, in the second method described above, since the added extraction material remains in the dehydrated cake, the future safety of the dehydrated cake cannot be ensured. There are various problems such as

さらに、泥土圧式シールド工法を採用した場合には、汚染物質(フッ素、鉛、砒素等)を不溶化処理することになり、処理土には汚染物質(フッ素、鉛、砒素等)が含まれるため、永久に管理する必要がある。 Furthermore, when the mud pressure shield construction method is adopted, contaminants (fluorine, lead, arsenic, etc.) must be insolubilized, and the treated soil contains contaminants (fluorine, lead, arsenic, etc.). must be managed permanently.

本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、例えば、シールド排泥水の発生から脱水ケーキを生成するまでの一連の工程全体において、汚染物質(フッ素、鉛、砒素等)を含む大量の処理対象泥水が発生した場合であっても、これを効率的かつ適切に処理することが可能な廃棄泥水の減容化処理装置及び減容化処理方法を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of the above-mentioned circumstances. An object of the present invention is to provide a waste muddy water volume reduction apparatus and a waste muddy water volume reduction method capable of efficiently and appropriately treating muddy water to be treated even when it is generated.

本発明の廃棄泥水の減容化処理装置及び減容化処理方法は、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を有している。すなわち、本発明の廃棄泥水の減容化処理装置は、少なくともフッ素、鉛、砒素を含む汚染物質が混入した廃棄泥水を減容化処理するための装置であって、減容化処理の各段階において使用する装置群を備えている。 In order to achieve the above-described objects, the waste muddy water volume reduction treatment apparatus and volume reduction treatment method of the present invention have the following features. That is, the apparatus for reducing the volume of waste muddy water of the present invention is an apparatus for reducing the volume of waste muddy water containing contaminants including at least fluorine, lead, and arsenic. It has a group of devices used in

本発明の廃棄泥水の減容化処理装置は、主要な構成要素として、廃棄泥水に含まれる粘土塊を解砕する粘土解砕装置と、粘土塊が解砕された廃棄泥水に含まれる砂分を洗浄して取り除く砂洗浄分級装置と、砂分が取り除かれた廃棄泥水をpH5~5.5となるように調整するpH調整装置と、pHを調整した廃棄泥水中に、多孔質状の鉄粉及びこれに表面酸化処理を施した鉄粉を1:1の割合で添加する鉄粉添加装置と、サイクロンを用いて、鉄粉を含まない廃棄泥水と、汚染物質が吸着した鉄粉とに比重分離する鉄粉分離装置と、鉄粉を分離後の廃棄泥水を脱水処理する脱水処理装置とを備えている。 The apparatus for reducing the volume of waste mud according to the present invention comprises, as main components, a clay crushing apparatus for crushing clay lumps contained in waste mud, and sand contained in the waste mud after crushing the clay lumps. A sand washing classifier that washes and removes iron, a pH adjustment device that adjusts the waste mud from which sand has been removed to pH 5 to 5.5, and a porous iron in the pH-adjusted waste mud Waste mud containing no iron powder and iron powder with adsorbed contaminants are mixed using an iron powder addition device that adds powder and iron powder subjected to surface oxidation treatment at a ratio of 1:1, and a cyclone. An iron powder separator for gravity separation and a dewatering apparatus for dewatering the waste muddy water after the iron powder is separated are provided.

また、砂洗浄分級装置は、粘土塊が解砕された廃棄泥水を吸引して圧縮空気とともに高圧で吐出し、板状部材に衝突させることにより、砂分に付着した細粒分を剥離する装置を含んでいることが好ましい。 In addition, the sand washing and classifying device is a device that sucks waste muddy water from crushed clay lumps, discharges it at high pressure together with compressed air, and makes it collide with a plate-shaped member to separate the fine particles adhering to the sand. preferably contains

さらに、各装置の前段または後段に、廃棄泥水を減容化する際に必要な他の機器を備えることができる。他の機器については、具体的な実施例として後に詳述する。 Furthermore, other equipment necessary for volume reduction of waste muddy water can be provided before or after each device. Other devices are detailed later as specific examples.

本発明の廃棄泥水の減容化処理方法は、少なくともフッ素、鉛、砒素を含む汚染物質が混入した廃棄泥水を減容化処理するための方法であって、粘土解砕工程と、砂洗浄分級工程と、pH調整工程と、鉄粉添加工程と、鉄粉吸着分級工程と、脱水処理工程とを含むことを特徴とするものである。各工程には、上述した減容化処理装置を構成する装置を利用することができるが、上述した装置以外の装置を用いて各工程で特定される処理を実施してもよい。 The waste mud volume reduction treatment method of the present invention is a method for volume reduction treatment of waste mud mixed with contaminants including at least fluorine, lead, and arsenic, comprising a clay crushing step and a sand washing and classification step. , a pH adjustment step, an iron powder addition step, an iron powder adsorption classification step, and a dehydration treatment step. For each step, an apparatus that constitutes the above-described volume reduction treatment apparatus can be used, but an apparatus other than the above-described apparatus may be used to carry out the treatment specified in each step.

粘土解砕工程は、廃棄泥水に含まれる粘土塊を解砕するための工程である。砂洗浄分級工程は、粘土塊が解砕された廃棄泥水に含まれる砂分を洗浄して取り除くための工程である。pH調整工程は、砂分が取り除かれた廃棄泥水をpH5~5.5となるように調整するための工程である。鉄粉添加工程は、pHを調整した廃棄泥水中に、多孔質状の鉄粉及びこれに表面酸化処理を施した鉄粉を1:1の割合で添加する工程である。鉄粉吸着分級工程は、鉄粉に汚染物質を吸着させ、サイクロンを用いて、鉄粉を含まない廃棄泥水と、汚染物質が吸着した鉄粉とに比重分離するための工程である。脱水処理工程は、鉄粉を分離後の廃棄泥水を脱水処理するための工程である。 The clay crushing process is a process for crushing clay lumps contained in the waste muddy water. The sand washing and classifying process is a process for washing and removing sand contained in the waste muddy water from which clay lumps have been crushed. The pH adjustment step is a step for adjusting the waste muddy water from which sand has been removed to pH 5 to 5.5 . The iron powder addition step is a step of adding porous iron powder and iron powder subjected to surface oxidation treatment to pH-adjusted waste mud at a ratio of 1:1. The iron powder adsorption and classification process is a process for adsorbing contaminants to iron powder and using a cyclone to separate waste muddy water containing no iron powder from iron powder with adsorbed contaminants by specific gravity. The dehydration process is a process for dehydrating the waste muddy water after the iron powder has been separated.

砂洗浄分級工程では、粘土塊が解砕された廃棄泥水を吸引して圧縮空気とともに高圧で吐出し、板状部材に衝突させることにより、砂分に付着した細粒分を剥離することが好ましい。 In the sand washing and classifying step, it is preferable to suck the waste muddy water from which clay lumps have been crushed, discharge it at high pressure together with compressed air, and cause it to collide with a plate-like member to separate the fine particles adhering to the sand. .

本発明に係る廃棄泥水の減容化処理装置及び減容化処理方法によれば、例えば、泥水式シールド工事で発生する自然由来のフッ素、鉛、砒素等の汚染物質を含む土壌を工事現場で減容化処理する際に、シールド排泥水の発生から脱水ケーキを生成するまでの一連の工程全体において、これらの汚染物質を含む大量の廃棄泥水が発生した場合であっても、効率的かつ適切に処理することが可能となる。 According to the apparatus for reducing the volume of waste muddy water and the method for reducing the volume of waste muddy water according to the present invention, for example, soil containing naturally occurring contaminants such as fluorine, lead, and arsenic generated in muddy shield construction can be removed at a construction site. During the volume reduction process, even if a large amount of waste mud containing these contaminants is generated, efficient and appropriate can be processed.

本発明の実施形態に係る廃棄泥水の減容化処理装置の構成を示す説明図。An explanatory view showing the configuration of a waste muddy volume reduction treatment apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る廃棄泥水の減容化処理方法のフローチャート。1 is a flow chart of a waste muddy volume reduction treatment method according to an embodiment of the present invention;

以下、図面を参照して、本発明に係る廃棄泥水の減容化処理装置及び減容化処理方法の実施形態を説明する。図1及び図2は本発明の実施形態に係る廃棄泥水の減容化処理装置及び減容化処理方法を説明するもので、図1は減容化処理装置の構成を示す説明図、図2は減容化処理方法のフローチャートである。 Hereinafter, embodiments of a volume reduction treatment apparatus and a volume reduction treatment method for waste muddy water according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 illustrate a volume reduction treatment apparatus and a volume reduction treatment method for waste muddy water according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of the volume reduction treatment apparatus, and FIG. is a flow chart of a volume reduction treatment method.

<減容化処理装置及び減容化処理方法の概要>
本発明の実施形態に係る廃棄泥水の減容化処理装置及び減容化処理方法は、例えば、泥水式シールド工事で発生するフッ素、鉛、砒素等を含む汚染泥水を減容化処理するための装置及び方法であって、図1に示すように、シールドマシン10の後段に配設する装置群であって、処理工程の進行順に、粘土解砕装置(解砕機30)、礫分級装置(第2の分級装置50)、砂洗浄分級装置(サイクロン70を含む第3の分級装置60と、砂洗浄槽80内に設置した各装置)、pH調整装置110、鉄粉添加装置150、サイクロンを用いた鉄粉分離装置160、脱水処理装置(フィルタープレス190)を備えており、これらの装置を用い廃棄泥水を減容化する。
<Overview of Volume Reduction Treatment Apparatus and Volume Reduction Treatment Method>
A waste muddy water volume reduction processing apparatus and a volume reduction processing method according to an embodiment of the present invention are for volume reduction processing of contaminated muddy water containing fluorine, lead, arsenic, etc. generated in, for example, slurry shield construction. Apparatus and method, as shown in FIG. 1, a group of apparatuses disposed after the shield machine 10, which includes a clay crusher (crusher 30), a gravel classifier (second No. 2 classifier 50), sand cleaning classifier (third classifier 60 including cyclone 70, and each device installed in sand cleaning tank 80), pH adjusting device 110, iron powder adding device 150, cyclone It is equipped with an iron powder separator 160 and a dehydrator (filter press 190), and these devices are used to reduce the volume of waste muddy water.

なお、本発明に係る減容化処理装置及び減容化処理方法は、泥水式シールド工事だけではなく、適切な前処理を行うことにより、泥土圧式シールド工事や通常の掘削工事で発生する残土に対しても適用することができる。 It should be noted that the volume reduction treatment apparatus and volume reduction treatment method according to the present invention can be used not only for slurry shield construction, but also for surplus soil generated during mud pressure shield construction and ordinary excavation work by performing appropriate pretreatment. It can also be applied to

また、本発明の廃棄泥水の減容化処理装置及び減容化処理方法では、フッ素、鉛、砒素等の汚染物質が混入した廃棄泥水を処理対象として想定しているが、これら以外の汚染物質(例えば、ほう素、クロム、鉛、セレン等)を含んだ廃棄泥水にも適用することができる。以下に説明する実施形態では、廃棄泥水にフッ素、鉛、砒素等が含まれており、さらに他の汚染物質が含まれていてもよいことを前提として、汚染物質が含まれた泥水を廃棄泥水として説明を行う。 In addition, in the waste muddy water volume reduction treatment apparatus and volume reduction treatment method of the present invention, waste muddy water mixed with contaminants such as fluorine, lead, and arsenic is assumed to be treated, but contaminants other than these are assumed. (eg, boron, chromium, lead, selenium, etc.) can also be applied to waste muddy water. In the embodiments described below, it is assumed that the waste mud contains fluorine, lead, arsenic, etc., and may further contain other contaminants. will be explained as

<砂分の洗浄及び分級/鉄粉の分級>
本発明の廃棄泥水の減容化処理装置及び減容化処理方法では、図1に示すように、主要な工程として、砂洗浄分級工程と鉄粉吸着分級工程とを含んでいる。
<Washing and classification of sand / Classification of iron powder>
As shown in FIG. 1, the volume reduction treatment apparatus and volume reduction treatment method for waste muddy water of the present invention includes, as main steps, a sand cleaning and classification step and an iron powder adsorption and classification step.

砂洗浄分級工程は、本発明の廃棄泥水の減容化処理装置及び減容化処理方法において特に重要な工程であり、予め廃棄泥水中の砂分を洗浄するとともに分級して除去することにより、以降の処理を簡素化することができる。この砂洗浄分級工程に用いる主要な装置は、サイクロン70を含む第3の分級装置60と、砂洗浄槽80内に設置した各装置である。 The sand washing and classification step is a particularly important step in the waste muddy water volume reduction treatment apparatus and volume reduction treatment method of the present invention. Subsequent processing can be simplified. The main devices used in this sand washing and classifying process are the third classifying device 60 including the cyclone 70 and each device installed in the sand washing tank 80 .

鉄粉吸着分級工程は、本発明の廃棄泥水の減容化処理装置及び減容化処理方法において、従来の技術と比較して簡素化された工程であり、予め廃棄泥水中の砂分を除去しているため、鉄粉を分離するためのドラム型等の磁性分離装置を必要としない。この鉄粉分級工程に用いる主要な装置はサイクロンを用いた鉄粉分離装置160である。 The iron powder adsorption and classification step is a simplified step compared to the conventional technology in the waste mud volume reduction treatment apparatus and volume reduction treatment method of the present invention, and sand content in the waste mud is removed in advance. Therefore, there is no need for a magnetic separation device such as a drum type for separating the iron powder. A main device used in this iron powder classification process is an iron powder separator 160 using a cyclone.

<粘土解砕装置>
粘土解砕装置は、廃棄泥水に含まれる粘土塊を解砕するための装置であり、本実施形態では解砕機30により構成されている。また、解砕機30の前段に第1の分級装置20を配設し、解砕機30及び第1の分級装置20の後段に解泥槽40を配設してある。第1の分級装置20における篩下分は解泥槽40に貯留され、第1の分級装置20の篩残留分は解砕機30で解砕された後に解泥槽40に貯留される。
<Clay Crusher>
The clay crushing device is a device for crushing clay lumps contained in the waste muddy water, and is constituted by a crusher 30 in this embodiment. Also, the first classifying device 20 is arranged before the crusher 30 , and the desludging tank 40 is arranged after the crusher 30 and the first classifying device 20 . The under-sieved material from the first classifier 20 is stored in the desludging tank 40 , and the residual material from the first classifier 20 is pulverized by the crusher 30 and then stored in the desludging tank 40 .

一般的なシールド工事では、シールドマシン10から排出された廃棄泥水に対して、2mmを超える砂と2mm以下の細粒分に篩い分けし、篩残留分を砂として残土処理することが多い。自然由来のフッ素、鉛、砒素等を含む地盤を掘削する場合には、掘削対象となる土質が土丹になる可能性が高く、その場合、篩残留分に土丹が固結した粘土塊が含まれる可能性を払拭できない。このため、本実施形態では、篩残留分を解砕するための粘土解砕装置を備えている。粘土解砕装置(解砕機30)は、例えば、ローラーミル、鬼歯ローラ、ボールミル、高速溶解機(攪拌機)等を用いることができる。 In general shield construction, waste muddy water discharged from the shield machine 10 is often sifted into sand exceeding 2 mm and fine particles of 2 mm or less, and the sieved residue is treated as sand as surplus soil. When excavating ground containing naturally occurring fluorine, lead, arsenic, etc., it is highly likely that the soil to be excavated will be soil. The possibility of inclusion cannot be ruled out. For this reason, in this embodiment, a clay crushing device for crushing the sieve residue is provided. As the clay crusher (crusher 30), for example, a roller mill, a toothed roller, a ball mill, a high-speed dissolver (agitator), or the like can be used.

第1の分級装置20は、廃棄泥水を篩い分けして、2mm以下の細粒分を含む廃棄泥水を取り出すための装置であり、シールドマシン10から排出された廃棄泥水中に含まれる粘土塊を篩い分けする。ここで、2mm以下の細粒分を含む廃棄泥水は、汚染物質を含有しているものとして、汚染物質を分離して減容化処理を行うため、解泥槽40に貯留する。また、上述したように、2mmを超える篩残留部は、粘土塊が含まれている可能性があるため、解砕機30で解砕した後、解泥槽40に貯留する。 The first classifier 20 is a device for sieving the waste mud to extract waste mud containing fine particles of 2 mm or less, and the clay lumps contained in the waste mud discharged from the shield machine 10 Sieve. Here, waste mud containing fine particles of 2 mm or less is assumed to contain contaminants, and is stored in the sludge dissolution tank 40 in order to separate the contaminants and perform volume reduction treatment. Further, as described above, the sieved residual portion exceeding 2 mm may contain clay lumps, so it is pulverized by the pulverizer 30 and then stored in the desludging tank 40 .

<解泥槽>
解泥槽40は、第1の分級装置20により篩い分けられた篩残留分及び解砕機30で解砕された篩下分を一時的に貯留するための貯留槽である。すなわち、解泥槽40は、シールドマシン10から排出された廃棄泥水について、2mm以上の粘土塊等を解砕(解泥)した後に、廃棄泥水の全量を一時的に貯留するための貯留槽である。解泥槽40に貯留された廃棄泥水は、第2の分級装置50を介して砂洗浄槽80に送出される。なお、図示しないが、解泥槽40には、廃棄泥水を第2の分級装置50に送出するためのポンプを備えている。
<Thawing tank>
The sieving tank 40 is a storage tank for temporarily storing the sieved residue sieved by the first classifier 20 and the under-sieved material crushed by the crusher 30 . That is, the dissolving tank 40 is a storage tank for temporarily storing the entire amount of the waste mud discharged from the shield machine 10 after disintegrating (dissolving) clay lumps and the like having a size of 2 mm or more. be. Waste mud stored in the desludging tank 40 is delivered to the sand washing tank 80 via the second classifier 50 . Although not shown, the dissolution tank 40 is equipped with a pump for sending the waste mud to the second classifier 50 .

<礫分級装置>
礫分級装置は、粘土塊が解砕された廃棄泥水から2mmを超える礫分を取り除くための装置であり、第2の分級装置50により構成されている。砂洗浄槽80には、解泥槽40から第2の分級装置50を介して廃棄泥水が送出されてくる。上述したように、第2の分級装置50では、解泥槽40に貯留された廃棄泥水中に含まれる2mmを超える礫分を取り除いて砂洗浄槽80に送出する。
<Gravel classifier>
The gravel classifier is a device for removing gravel exceeding 2 mm from waste muddy water in which clay lumps have been crushed, and is composed of a second classifier 50 . Waste mud is sent to the sand washing tank 80 from the desludging tank 40 via the second classifier 50 . As described above, the second classifier 50 removes gravel exceeding 2 mm contained in the waste mud stored in the desludging tank 40 and sends it to the sand washing tank 80 .

<砂洗浄分級装置>
砂洗浄分級装置は、廃棄泥水に含まれる砂分を洗浄分級するための装置群からなる。砂分を洗浄分級するための装置群は、砂洗浄槽80内に貯留された廃棄泥水を吸引する吸引ポンプ90と、吸引ポンプ90で吸引された廃棄泥水を圧縮空気とともに高圧で吐出して、砂洗浄槽80の内壁部(板状部材)に衝突させる噴射ノズル100と、サイクロン70を含む第3の分級装置60とからなる。なお、吸引ポンプ90と噴射ノズル100との間は噴射ホースで連通接続されている。また、図示しないが、砂洗浄槽80は、サイクロン70を含む第3の分級装置60に廃棄泥水を送出するためのポンプと、吸引ポンプ90で吸引された廃棄泥水を吐出時に加速させるコンプレッサーを備えている。
<Sand cleaning classifier>
The sand washing and classifying equipment consists of a group of equipment for washing and classifying the sand contained in the waste muddy water. A group of devices for washing and classifying sand consists of a suction pump 90 for sucking waste mud stored in the sand washing tank 80, and discharging the waste mud sucked by the suction pump 90 together with compressed air at high pressure. It consists of an injection nozzle 100 that collides with the inner wall (plate-shaped member) of the sand washing tank 80 and a third classifying device 60 that includes a cyclone 70 . The suction pump 90 and the injection nozzle 100 are connected to each other by an injection hose. In addition, although not shown, the sand washing tank 80 includes a pump for sending the waste mud to the third classifier 60 including the cyclone 70, and a compressor for accelerating the waste mud sucked by the suction pump 90 at the time of discharge. ing.

砂洗浄槽80では、吸引ポンプ90により吸引された砂を含む廃棄泥水が圧縮空気とともに噴射ノズル100から噴射されて、砂洗浄槽80の内壁部に衝突する。この際、砂粒子の表面に付着している細粒分が砂粒子から剥離され、汚染物質が付着していない砂分となる。また、砂洗浄槽80内に一時的に貯留された廃棄泥水は、サイクロン70及び第3の分級装置60により0.075mm以上2mm未満の砂分が篩い分けされる。篩い分けられた砂分は1次処理土(洗浄砂)として処理される。一方、サイクロン70及び第3の分級装置60を通過した篩下分は砂洗浄槽80に戻される。そして、加水を行って適切な水分量となった廃棄泥水は、上述した処理を繰り返すことにより、0.075mm以上2mm未満の砂分が除去される。 In the sand washing tank 80 , waste muddy water containing sand sucked by the suction pump 90 is jetted from the jet nozzle 100 together with compressed air, and collides with the inner wall of the sand washing tank 80 . At this time, the fine particles adhering to the surface of the sand particles are separated from the sand particles, resulting in sand to which contaminants are not adhered. Further, the waste muddy water temporarily stored in the sand washing tank 80 is screened by the cyclone 70 and the third classifier 60 to remove sand particles having a size of 0.075 mm or more and less than 2 mm. The sieved sand is treated as primary treated soil (washed sand). On the other hand, the unsieved material that has passed through the cyclone 70 and the third classifier 60 is returned to the sand washing tank 80 . Then, the waste muddy water that has been added with water and has an appropriate water content is subjected to the above-described treatment repeatedly, thereby removing sand with a size of 0.075 mm or more and less than 2 mm.

<pH調整装置>
サイクロン70により分級された0.075mm未満の細粒分を含む廃棄泥水は、調整槽120に一時的に貯留された後、廃棄泥水受槽130に送出される。廃棄泥水受槽130にはpH調整装置110からpH調整剤が添加される。また、本実施形態では、鉄粉添加装置150により廃棄泥水に鉄粉が添加される。pH調整装置110は、この鉄粉を再利用することを前提とした装置であり、必要以上に鉄粉が溶解することを防止するため、廃棄泥水をpH5程度に調整する。
<pH adjuster>
The waste mud containing fine particles of less than 0.075 mm classified by the cyclone 70 is temporarily stored in the adjustment tank 120 and then delivered to the waste mud receiving tank 130 . A pH adjuster is added to the waste muddy water receiving tank 130 from the pH adjuster 110 . Further, in the present embodiment, iron powder is added to the waste muddy water by the iron powder adding device 150 . The pH adjuster 110 is a device on the assumption that the iron powder is reused, and adjusts the waste muddy water to about pH 5 in order to prevent the iron powder from dissolving more than necessary.

また、廃棄泥水をpH5程度とすることにより、フッ素の除去率が向上するという実験結果を得ている。例えば、鉛0.05mg/L、フッ素4mg/Lを含む廃棄泥水に、鉄粉を添加して1時間撹拌した後のフッ素除去率は、pH5で70%程度、pH5.5で60%程度、pH6で7%程度であった。すなわち、pH5とpH6とで比較した場合には、pH5とすることにより、フッ素除去率を10倍程度高めることができる。 Experimental results have also been obtained that the removal rate of fluorine is improved by adjusting the pH of the waste muddy water to about 5. For example, after adding iron powder to waste muddy water containing 0.05 mg/L of lead and 4 mg/L of fluorine and stirring for 1 hour, the fluorine removal rate was about 70% at pH 5 and about 60% at pH 5.5. It was about 7% at pH 6. That is, when pH 5 and pH 6 are compared, the fluorine removal rate can be increased about 10 times by setting the pH to 5.

また、調整槽120に一時的に貯留された廃棄泥水のうち、0.075mm未満の細粒分を含む廃棄泥水は送泥水槽140に一時的に貯留された後、シールドマシン10における掘削用泥水として再利用される。なお、図示しないが、調整槽120、廃棄泥水受槽130、送泥水槽140は、廃棄泥水を後段に配設した装置に送出するためのポンプを備えている。 Among the waste mud temporarily stored in the adjustment tank 120, the waste mud containing fine particles of less than 0.075 mm is temporarily stored in the mud feed tank 140, and then drilled in the shield machine 10. reused as Although not shown, the adjusting tank 120, the waste mud receiving tank 130, and the mud feeding tank 140 are provided with pumps for sending out the waste mud to a device disposed in the subsequent stage.

<鉄粉添加装置/鉄粉分離装置>
鉄粉添加装置150は、pHを調整されて汚染物質吸着槽170に送出された廃棄泥水中に鉄粉を添加して、当該鉄粉にフッ素、鉛、砒素等の汚染物質を吸着させるための装置である。汚染物質吸着槽170では廃棄泥水中に鉄粉が添加され、フッ素、鉛、砒素等の汚染物質を鉄粉に吸着して除去する。鉄粉によりフッ素、鉛、砒素等の汚染物質が除去されるとともに、当該鉄粉が分離された廃棄泥水は、浄化泥水槽180に送出される。なお、図示しないが、汚染物質吸着槽170は、廃棄泥水を後段に配設した装置に送出するためのポンプを備えている。
<Iron powder adding device/Iron powder separating device>
The iron powder adding device 150 adds iron powder to the waste mud which has been adjusted in pH and sent to the pollutant adsorption tank 170, so that the iron powder adsorbs pollutants such as fluorine, lead, and arsenic. It is a device. In the contaminant adsorption tank 170, iron powder is added to waste muddy water, and contaminants such as fluorine, lead, and arsenic are adsorbed and removed by the iron powder. Contaminants such as fluorine, lead, and arsenic are removed by the iron powder, and the waste mud from which the iron powder is separated is sent to the purification mud tank 180 . Although not shown, the contaminant adsorption tank 170 is provided with a pump for sending out the waste muddy water to a device arranged in the subsequent stage.

鉄粉分離装置160はサイクロンからなり、鉄粉を含まない廃棄泥水と、フッ素、鉛、砒素等の汚染物質が吸着した鉄粉とに比重分離するための装置である。鉄粉分離装置(サイクロン)160により比重分離された鉄粉は、サイクロンから直接、汚染物質吸着槽170に投入して所定回数再利用される。汚染物質吸着槽170に送られてくる廃棄泥水は、既に砂分が取り除かれているため、極端に比重の違う細粒分と鉄粉の泥水となっており、容易に比重分離することが可能である。 The iron powder separator 160 consists of a cyclone and is a device for gravity separation into waste muddy water containing no iron powder and iron powder to which contaminants such as fluorine, lead and arsenic are adsorbed. The iron powder separated by specific gravity by the iron powder separator (cyclone) 160 is directly fed from the cyclone into the contaminant adsorption tank 170 and reused a predetermined number of times. The waste muddy water sent to the contaminant adsorption tank 170 has already had its sand removed, so it is composed of fine particles and iron powder, which have extremely different specific gravities, and can be easily separated by specific gravities. is.

このため、磁性分離装置を使用する必要がなく、装置の簡素化を図ることが可能となる。すなわち、本発明では、コストの低減及び機器トラブルの低減を図ることができる。本願の出願人が既に出願している特願2016-35087号(特開2017-148760号)では、鉄粉を回収するために磁性分離装置を備えているが、本願発明では、予め砂分を除去しているため、磁性分離装置を省略することができる。 Therefore, it is possible to simplify the apparatus without using a magnetic separator. That is, in the present invention, it is possible to reduce costs and equipment troubles. Japanese Patent Application No. 2016-35087 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-148760) already filed by the applicant of the present application includes a magnetic separation device for recovering iron powder. Since it is removed, the magnetic separator can be omitted.

廃棄泥水から分離された鉄粉は、フッ素、鉛、砒素等の汚染物質を吸着しているため、所定回数再利用した後、酸、アルカリ、アスコルビン酸のいずれか、もしくはこれらを組合せて処理することにより汚染物質を分離させて、汚染物質の吸着能力を復元することができる。なお、分離したフッ素、鉛、砒素等の汚染物質に対しては、適切な廃棄処理を行う。 Since iron powder separated from waste muddy water adsorbs contaminants such as fluorine, lead, and arsenic, it is treated with acid, alkali, ascorbic acid, or a combination thereof after being reused a predetermined number of times. This allows the contaminants to be separated and the adsorption capacity of the contaminants to be restored. Separated contaminants such as fluorine, lead, and arsenic should be disposed of appropriately.

<鉄粉>
本発明の廃棄泥水の減容化処理装置で使用する鉄粉は、多孔質状鉄粉及びこれに表面酸化処理を施した表面酸化処理鉄粉である。表面酸化処理鉄粉は、表面酸化処理を行っていない鉄粉と比較して、フッ素の吸着率を増加させることができるという実験結果を得ている。例えば、鉛0.05mg/L、フッ素4mg/Lを含む廃棄泥水におけるフッ素除去率は、表面が酸化処理されていない多孔質状鉄粉では7%程度、表面酸化処理鉄粉では60%程度であった。表面酸化処理鉄粉と多孔質状鉄粉とを併用する場合には、両者を1:1の割合で配合する。廃棄泥水への鉄粉の添加量は、2~16%程度である。そこで、鉄粉添加装置150は、廃棄泥水中の汚染物質がフッ素を含む場合に、表面が酸化処理された鉄粉を添加することが好ましく、廃棄泥水中の汚染物質がフッ素に加えて鉛及び砒素を含む場合に、表面が酸化処理された鉄粉と多孔質状の鉄粉を添加することが好ましい。
<Iron powder>
The iron powder used in the apparatus for reducing the volume of waste muddy water of the present invention is a porous iron powder and a surface-oxidized iron powder obtained by surface-oxidizing the porous iron powder. An experimental result has been obtained that the surface-oxidized iron powder can increase the fluorine adsorption rate as compared with the iron powder not subjected to the surface-oxidized treatment. For example, the fluorine removal rate in waste muddy water containing 0.05 mg/L of lead and 4 mg/L of fluorine is about 7% for porous iron powder whose surface is not oxidized, and about 60% for surface-oxidized iron powder. there were. When the surface-oxidized iron powder and the porous iron powder are used together, they are blended at a ratio of 1:1. The amount of iron powder added to waste mud is about 2 to 16%. Therefore, when the contaminants in the waste mud contain fluorine, the iron powder adding device 150 preferably adds iron powder whose surface has been oxidized. When arsenic is contained, it is preferable to add iron powder whose surface has been oxidized and porous iron powder.

これらの鉄粉は、その一部または全部は、表面から内部にわたる多数の微細孔を有するとともに、粒度が150μm以上300μm以下、見掛密度が1.3g/cm3以上1.5g/cm3以下、比表面積が0.12m2/g以上0.36m2/g以下のものを使用する。なお、粒度が150μm以上の鉄粉が90%であることが望ましい。また、見掛密度が1.3g/cm3以上2.0g/cm3以下とすることも可能である。比表面積の値は、JIS Z 8830:2013に準拠し、BET多点法/吸着側相対圧(P/P0=0.001~0.30)で測定したものである。このような鉄粉の性状について、その臨界的意義を説明する。 Part or all of these iron powders have a large number of fine pores extending from the surface to the inside, and have a particle size of 150 μm or more and 300 μm or less and an apparent density of 1.3 g/cm 3 or more and 1.5 g/cm 3 or less. , a specific surface area of 0.12 m 2 /g or more and 0.36 m 2 /g or less. In addition, it is desirable that iron powder having a particle size of 150 μm or more accounts for 90%. Also, the apparent density can be 1.3 g/cm 3 or more and 2.0 g/cm 3 or less. The value of the specific surface area is measured according to JIS Z 8830:2013 by the BET multipoint method/adsorption side relative pressure (P/P 0 =0.001 to 0.30). The critical significance of such properties of the iron powder will be explained.

<鉄粉の粒度>
鉄粉の粒度が150μmを下回ると、比重分離を行う際に、泥水と鉄粉が確実に分離できないおそれがある。一方、鉄粉の粒度が300μmを上回ると、当該鉄粉に重金属を吸着させる過程で当該鉄粉の被処理泥水中での分散性が低下し、重金属類の吸着効率が低下する。
<Particle size of iron powder>
If the particle size of the iron powder is less than 150 μm, there is a risk that the muddy water and the iron powder cannot be reliably separated when performing specific gravity separation. On the other hand, when the particle size of the iron powder exceeds 300 μm, the dispersibility of the iron powder in the muddy water to be treated decreases during the process of adsorbing heavy metals to the iron powder, and the adsorption efficiency of heavy metals decreases.

<鉄粉の見掛密度>
鉄粉の見掛密度が1.3g/cm3を下回ると、微細孔の数が多くなり、鉄粉の強度が低下する。なお、強度的に問題がない場合には、鉄粉の見掛密度は1.0g/cm3まで許容することができる。一方、鉄粉の見掛密度が1.5g/cm3を上回ると、微細孔の数が少なくなり、重金属の吸着効率が低下する。
<Apparent density of iron powder>
If the iron powder has an apparent density of less than 1.3 g/cm 3 , the number of micropores increases and the strength of the iron powder decreases. If there is no strength problem, the apparent density of the iron powder can be allowed up to 1.0 g/cm 3 . On the other hand, when the iron powder has an apparent density of more than 1.5 g/cm 3 , the number of micropores is reduced and the heavy metal adsorption efficiency is reduced.

<鉄粉の比表面積>
鉄粉の比表面積が0.12m2/g以上0.36m2/g以下の範囲を逸脱すると、重金属を効率的に吸着することができなくなり、除去可能な重金属の量が減少する。
<Specific surface area of iron powder>
If the specific surface area of the iron powder is outside the range of 0.12 m 2 /g or more and 0.36 m 2 /g or less, heavy metals cannot be efficiently adsorbed, and the amount of heavy metals that can be removed decreases.

<多孔質状鉄粉/表面酸化処理鉄粉>
本実施形態に使用する鉄粉は、表面から内部にわたる多数の微細孔を有する性状、すなわち、多孔質状(スポンジ状)の鉄粉とすることにより、鉄粉自身の表面積が大きくなり、重金属の吸着効率が向上する。また、上述したように、表面に酸化処理を施すことにより、フッ素に対する吸着作用を高めることができる。
<Porous iron powder/surface-oxidized iron powder>
The iron powder used in the present embodiment has a property of having a large number of fine pores extending from the surface to the inside, that is, by making the iron powder porous (sponge-like), the surface area of the iron powder itself increases, and heavy metals Adsorption efficiency is improved. In addition, as described above, by subjecting the surface to an oxidation treatment, the adsorption of fluorine can be enhanced.

<浄化泥水槽>
浄化泥水槽180は、汚染物質吸着槽170でフッ素、鉛、砒素等の汚染物質が除去されて浄化された廃棄泥水を貯留して、pH調整を行うとともに凝集剤を添加するための貯留槽である。浄化泥水槽180では、廃棄泥水中にpH調整剤及び凝集剤が添加された後、脱水処理装置(フィルタープレス190)に送出される。なお、図示しないが、浄化泥水槽180は、廃棄泥水(浄化泥水)を後段に配設した装置に送出するためのポンプを備えている。
<Purifying mud tank>
The purified mud tank 180 is a storage tank for storing the waste mud purified by removing contaminants such as fluorine, lead, and arsenic in the pollutant adsorption tank 170, adjusting the pH, and adding a coagulant. be. In the clarified mud tank 180, a pH adjuster and a flocculating agent are added to the waste mud, and then the waste mud is sent to a dehydration treatment device (filter press 190). Although not shown, the clarified mud water tank 180 is provided with a pump for sending waste muddy water (purified muddy water) to a device disposed in the subsequent stage.

<脱水処理装置>
脱水処理装置(フィルタープレス190)は、浄化泥水槽180から送られてきた廃棄泥水(浄化泥水)を脱水するための装置である。すなわち、鉄粉をすべて回収した泥水を脱水処理装置(フィルタープレス190)で脱水処理することにより、廃棄泥土量を減少させることができる。なお、脱水処理を行う装置はフィルタープレス190に限られず真空加圧脱水機等を利用することができる。脱水処理装置として、セメントを添加して脱水処理を行う真空加圧脱水機を利用することにより、自硬性のある脱水ケーキを生成して、将来的な汚染物質(有害物質)溶出のリスクをさらに低減することができる。脱水処理装置(フィルタープレス190)から排出される濾水は、送泥水槽140に一時的に貯留された後、シールドマシン10における掘削用泥水として再利用される。
<Dehydration equipment>
The dewatering device (filter press 190) is a device for dewatering waste mud (purified mud) sent from the purified mud tank 180. FIG. That is, the amount of waste mud can be reduced by dehydrating the mud from which all the iron powder has been collected by the dewatering device (filter press 190). The device for dehydration is not limited to the filter press 190, and a vacuum pressurized dehydrator or the like can be used. By using a vacuum pressurized dehydrator that performs dehydration by adding cement as a dehydration device, a self-hardening dehydrated cake is produced, further reducing the risk of elution of contaminants (hazardous substances) in the future. can be reduced. The filtered water discharged from the dewatering device (filter press 190 ) is temporarily stored in the mud feeding tank 140 and then reused as drilling mud in the shield machine 10 .

<廃棄泥水の減容化処理方法>
本発明の実施形態に係る廃棄泥水の減容化処理方法は、上述した廃棄泥水の減容化処理装置等を用いて、フッ素、鉛、砒素等の汚染物質が混入した廃棄泥水を減容化処理する。すなわち、本発明の実施形態に係る廃棄泥水の減容化処理方法は、図2に示すように、シールドマシン10から排出される廃棄泥水を減容化処理するために、粘土解砕工程(S1)、砂分洗浄分級工程(S2)、pH調整工程(S3)、鉄粉添加工程(S4)、鉄粉吸着分級工程(S5)、脱水処理工程(S6)を主要な処理工程としている。なお、各工程における具体的な数値(処理時間、処理温度、pH等)は、廃棄泥水の減容化処理装置で説明したとおりである。
<Method for reducing volume of waste muddy water>
The method for reducing the volume of waste muddy water according to the embodiment of the present invention reduces the volume of waste muddy water containing contaminants such as fluorine, lead, arsenic, etc., using the above-described waste muddy water volume-reducing equipment. process. That is, as shown in FIG. 2, the method for reducing the volume of waste mud according to the embodiment of the present invention includes a clay crushing step (S1 ), sand cleaning and classification step (S2), pH adjustment step (S3), iron powder addition step (S4), iron powder adsorption and classification step (S5), and dehydration treatment step (S6). The specific numerical values (treatment time, treatment temperature, pH, etc.) in each process are as described in the waste muddy water volume reduction treatment apparatus.

具体的には、廃棄泥水に含まれる粘土塊を解砕し(S1)、粘土塊が解砕された廃棄泥水から砂分を洗浄して取り除き(S2)、砂分が取り除かれた廃棄泥水のpHを調整する(S3)。続いて、pHを調整した廃棄泥水中に鉄粉を添加する(S4)。続いて、鉄粉に汚染物質を吸着させた後、サイクロンを用いて、鉄粉を含まない廃棄泥水と、汚染物質が吸着した鉄粉とに比重分離する(S5)。鉄粉に汚染物質を吸着させるためには、鉄粉を添加した廃棄泥水を所定温度で所定時間、撹拌する。この際、汚染物質としてフッ素を含んでいる場合には、表面が酸化処理された多孔質上の鉄粉を添加して、フッ素の除去能力を向上させる。 Specifically, the clay clumps contained in the waste mud are crushed (S1), the sand is washed away from the waste mud in which the clay clumps are crushed (S2), and the sand is removed from the waste mud. Adjust the pH (S3). Subsequently, iron powder is added to the pH-adjusted waste mud (S4). Subsequently, after the contaminants are adsorbed on the iron powder, a cyclone is used to separate the waste muddy water containing no iron powder from the iron powder to which the contaminants are adsorbed (S5). In order to cause the iron powder to adsorb the contaminants, the waste mud to which the iron powder has been added is agitated at a prescribed temperature for a prescribed time. At this time, when fluorine is contained as a contaminant, porous iron powder having an oxidized surface is added to improve the ability to remove fluorine.

比重分離された鉄粉は、所定の回数分、直接、投入される。所定の回数再利用した鉄粉は、酸、アルカリ、アスコルビン酸のいずれか、もしくはこれらを組合せて処理することにより汚染物質を分離させて、汚染物質の吸着能力を復元させ、鉄粉添加工程(S4)において再生利用する。 The iron powder that has been gravity-separated is directly added for a predetermined number of times. The iron powder that has been reused a predetermined number of times is treated with acid, alkali, ascorbic acid, or a combination of these to separate contaminants and restore the ability to adsorb contaminants, followed by the iron powder addition step ( In S4), it is recycled.

続いて、鉄粉を分離後の廃棄泥水を脱水処理する(S6)。脱水処理装置(例えば、フィルタープレス190)から排出される濾水は、シールドマシン10における掘削用泥水として再利用される。 Subsequently, the waste muddy water from which the iron powder has been separated is dehydrated (S6). The filtered water discharged from the dehydrator (for example, the filter press 190) is reused as drilling mud in the shield machine 10.

<従来技術と比較した本発明の有利な効果>
以下、本発明に係る廃棄泥水の減容化処理装置及び減容化処理方法が、従来考えられていた装置及び方法と比較して有利な効果を奏する点について説明する。鉄粉混合槽から磁気分離機に鉄粉混じりの排泥水をポンプアップし、浄化泥水を回収する従来の装置構成では、700m3程度を超える廃棄泥水から鉄粉を回収することは困難である。なぜならば、鉄粉混合槽から磁気分離機に鉄粉混じりの排泥水をポンプアップし、浄化泥水を回収する方法では、700m3程度を超える廃棄泥水を2~3時間以内に処理する必要があるため、230~350m3/h程度の処理能力が必要となり、複数の設備(例えば、5~8台)の処理装置が必要となる。
<Advantageous effects of the present invention compared with the prior art>
Hereinafter, it will be explained that the volume reduction treatment apparatus and the volume reduction treatment method for waste muddy water according to the present invention exhibit advantageous effects as compared with conventionally conceived apparatuses and methods. It is difficult to recover iron powder from waste mud exceeding about 700 m 3 with the conventional device configuration for pumping up iron powder-mixed waste mud water from the iron powder mixing tank to the magnetic separator and recovering clarified mud water. This is because, in the method of pumping up the waste mud water containing iron powder from the iron powder mixing tank to the magnetic separator and recovering the clarified mud water, it is necessary to process the waste mud water exceeding about 700 m 3 within 2 to 3 hours. Therefore, a processing capacity of about 230 to 350 m 3 /h is required, and a plurality of processing units (for example, 5 to 8 units) are required.

また、ドラム型等の磁性分離装置において、被処理泥水を回転ドラムの下側から供給する方法では、砂分が多い泥水を処理対象とすると、回転ドラム下側の水路が土砂により閉塞して処理不良を起こすおそれがあるため、現場向きの処理設備とすることに懸念がある。この点、本発明に係る廃棄泥水の減容化処理装置及び減容化処理方法では、予め廃棄泥水から砂分を除去しているため、ドラム型等の磁性分離装置を使用する必要がなく、このような不具合は生じない。 In addition, in the method of supplying the muddy water to be treated from the lower side of the rotating drum in a magnetic separation apparatus such as a drum type, when muddy water containing a large amount of sand is treated, the water channel under the rotating drum is clogged with earth and sand. Since there is a risk of causing defects, there is concern about making it a treatment facility suitable for the site. In this respect, in the waste muddy water volume reduction processing apparatus and volume reduction processing method according to the present invention, since sand is removed from the waste muddy water in advance, there is no need to use a magnetic separation device such as a drum type. Such a problem does not occur.

10 シールドマシン
20 第1の分級装置
30 解砕機
40 解泥槽
50 第2の分級装置
60 第3の分級装置
70 サイクロン
80 砂洗浄槽
90 吸引ポンプ
100 噴射ノズル
110 pH調整装置
120 調整槽
130 廃棄泥水受槽
140 送泥水槽
150 鉄粉添加装置
160 鉄粉分離装置(サイクロン)
170 汚染物質吸着槽
180 浄化泥水槽
190 脱水処理装置(フィルタープレス)
10 shield machine 20 first classifier 30 crusher 40 desludging tank 50 second classifier 60 third classifier 70 cyclone 80 sand washing tank 90 suction pump 100 injection nozzle 110 pH adjuster 120 adjustment tank 130 waste muddy water Receiving tank 140 Sludge tank 150 Iron powder adding device 160 Iron powder separating device (cyclone)
170 pollutant adsorption tank 180 purified mud tank 190 dehydration treatment device (filter press)

Claims (4)

少なくともフッ素、鉛、砒素を含む汚染物質が混入した廃棄泥水を減容化処理するための装置であって、
前記廃棄泥水に含まれる粘土塊を解砕する粘土解砕装置と、
粘土塊が解砕された廃棄泥水に含まれる砂分を洗浄して取り除く砂洗浄分級装置と、
砂分が取り除かれた廃棄泥水をpH5~5.5となるように調整するpH調整装置と、
pHを調整した廃棄泥水中に、多孔質状の鉄粉及びこれに表面酸化処理を施した鉄粉を1:1の割合で添加する鉄粉添加装置と、
サイクロンを用いて、鉄粉を含まない廃棄泥水と、汚染物質が吸着した鉄粉とに比重分離する鉄粉分離装置と、
鉄粉を分離後の廃棄泥水を脱水処理する脱水処理装置と、
を備えたことを特徴とする廃棄泥水の減容化処理装置。
A device for reducing the volume of waste muddy water mixed with contaminants containing at least fluorine, lead, and arsenic,
a clay crushing device for crushing clay lumps contained in the waste muddy water;
a sand cleaning and classifying device for cleaning and removing sand contained in waste mud from which clay lumps have been crushed;
a pH adjusting device that adjusts the waste muddy water from which sand has been removed to pH 5 to 5.5 ;
an iron powder addition device for adding porous iron powder and iron powder subjected to surface oxidation treatment to pH-adjusted waste mud at a ratio of 1:1;
An iron powder separator that uses a cyclone to separate waste muddy water containing no iron powder and iron powder with adsorbed contaminants by specific gravity;
a dewatering device for dewatering the waste muddy water after the iron powder has been separated;
A volume reduction treatment device for waste muddy water, comprising:
前記砂洗浄分級装置は、粘土塊が解砕された廃棄泥水を吸引して圧縮空気とともに高圧で吐出し、板状部材に衝突させることにより、砂分に付着した細粒分を剥離する装置を含んでいることを特徴とする請求項1に記載の廃棄泥水の減容化処理装置。 The sand washing and classifying device is a device that sucks waste muddy water from which clay lumps have been crushed, discharges it at high pressure together with compressed air, and makes it collide with a plate-shaped member to separate fine particles adhering to sand. 2. The apparatus for reducing the volume of waste muddy water according to claim 1 , comprising: 少なくともフッ素、鉛、砒素を含む汚染物質が混入した廃棄泥水を減容化処理するための方法であって、
前記廃棄泥水に含まれる粘土塊を解砕する粘土解砕工程と、
粘土塊が解砕された廃棄泥水に含まれる砂分を洗浄して取り除く砂洗浄分級工程と、
砂分が取り除かれた廃棄泥水をpH5~5.5となるように調整するpH調整工程と、
pHを調整した廃棄泥水中に、多孔質状の鉄粉及びこれに表面酸化処理を施した鉄粉を1:1の割合で添加する鉄粉添加工程と、
鉄粉に汚染物質を吸着させ、サイクロンを用いて、鉄粉を含まない廃棄泥水と、汚染物質が吸着した鉄粉とに比重分離する鉄粉吸着分級工程と、
鉄粉を分離後の廃棄泥水を脱水処理する脱水処理工程と、
を含むことを特徴とする廃棄泥水の減容化処理方法。
A method for reducing the volume of waste muddy water containing contaminants containing at least fluorine, lead, and arsenic, comprising:
a clay crushing step of crushing clay lumps contained in the waste muddy water;
A sand cleaning and classification process for cleaning and removing sand contained in waste mud in which clay lumps have been crushed;
A pH adjustment step of adjusting the waste muddy water from which sand has been removed to pH 5 to 5.5 ;
an iron powder addition step of adding porous iron powder and iron powder subjected to surface oxidation treatment to pH-adjusted waste mud at a ratio of 1:1;
An iron powder adsorption classification step of adsorbing contaminants to iron powder and using a cyclone to separate waste muddy water containing no iron powder and iron powder with adsorbed contaminants by specific gravity;
A dehydration process for dehydrating the waste muddy water after the iron powder has been separated;
A method for reducing the volume of waste muddy water, comprising:
前記砂洗浄分級工程では、粘土塊が解砕された廃棄泥水を吸引して圧縮空気とともに高圧で吐出し、板状部材に衝突させることにより、砂分に付着した細粒分を剥離することを特徴とする請求項3に記載の廃棄泥水の減容化処理方法。 In the sand washing and classifying step, the waste muddy water in which clay lumps have been crushed is sucked and discharged at high pressure together with compressed air, and is caused to collide with a plate-shaped member, thereby peeling off the fine particles adhering to the sand. The method for reducing the volume of waste muddy water according to claim 3 .
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