JPH02122900A

JPH02122900A - 泥土脱水凝固安定処理剤及び泥土脱水凝固安定処理法

Info

Publication number: JPH02122900A
Application number: JP63276123A
Authority: JP
Inventors: Sakae Hatayama; 畑山　栄
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-11-02
Filing date: 1988-11-02
Publication date: 1990-05-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この発明は、海・河川・湖・沼・水力発電用ダム・調整
池・水路トンネル内等の底に堆積している底泥（ヘドロ
）、浮遊している浮泥、水中に漂う十粒子簿の泥土を凝
集脱水装置乾燥させてフロックを形成させることができ
、しかも悪臭を解決し水質を改善し土質を改良し、泥土
を埋立用上や盛土用土として利用することができるよう
になる泥土脱水凝固安定処理剤と泥−ト脱木凝固安定処
理法に関するものである。

（１１）従来の技術従来、泥土を処理するには４つの方法が看られる。

第１は、機械的脱水処理であり、脱水機によって強制脱
水され、泥土はケーキ状になる。

第２は、天１１乾燥処理があり、埋立地で長い期間を掛
は沈子させ乍ら圧密を加え天日乾燥をして利用目的に合
う迄自然状態を保って待つというものである。

ｔ５３は石灰、第４はセメントである。最近の泥土処理
では含水率を機械的に低下させた後。

固化剤として石灰やセメントを用いることが多い。

（八）発明が解決しようとする！！題前記した４つの泥土処理法には、夫々解決されなければ
ならない課題がある。

第１の機械的脱水では、大掛かりな機械を必要とし費用
も掛かるが、泥土から水分を絞り出して含水率を低下さ
せるだけであり、悪臭・土質・水質は依然変らない、ま
た、完全には固化していないので、埋立用土、盛上用土
として利用することは困難である。

第２の天日乾燥は、広い埋立地と長い時間を掛けて、泥
土から水分を蒸発させてしまうのである。完全乾燥した
後は悪臭もなく埋立用上にも使用できるように思えるが
、雨水や湧水を受けると再度泥流化して悪臭を放ち、と
ても埋立用土等に使用できるものではない。

第３の石灰及び第４のセメントであるが、これらは泥土
を固化させて捨てやすくするためのものであり、土砂に
用いる場合のような安定処理剤として使用する訳てはな
い、固化剤による泥土中の含水率の低下は見られない、
固化処理に伴なって、処理地から相当期間アルカリ分が
流出し下流河川の水質を悪化させることか大きな問題と
なっている。また、石灰処理した泥土は一度固化するが
雨水や湧水を受けると再度泥流化してしまう。

以上のように、従来の泥土処理は土質改善と再利用がで
きるには至っておらず、石灰やセメントの使用について
も捨泥土の手段でしかないというのが現状である。

そうなる根本原因は泥土を質的に変えてしまう手段の欠
落にある。泥土の大部分は親木コロイド粒子であり疎水
コロイド粒子が少ないため保水性がよく透水性か悪い。

この発明は従来の泥土処理の課題を解決し、−Ｌ質を改
りして埋立用土・盛上用土として利用てき、更に悪臭解
消・木質改りもできる泥土脱水凝固安定処理剤及び泥土
脱水凝固安定処理法を提供することを目的とするもので
ある。

（：）課題を解決するための手段この発明は、溶媒水に対して主成分である無機化学物質
を、塩化マグネシウムｌｌＩｇＣＩ、、　５Ｈ２Ｏ１％
以上、硫酸カリウムアルミニウムＫＡｌ（Ｓｏ、）２１
１２０２％以上、塩化カリウムにＣ＋　　ｔ％以上、硫
酸アルミニウム＾Ｉ＊（ＳＯ４）ｉ　２％以上、硫酸第
二鉄Ｆｅ１（３０４）ｉ　２％以上の割合で溶解して成
る泥土脱水凝固安定処理剤に関するものである。

また、溶媒水に対して主成分である無機化学物質を、塩
化カルシウムＣａＣｌ２．２１１ｚＯ１％以上、硫酸カ
リウムアルミニウムに＾＋（ｓｏ４）、　１２Ｈ２Ｏ２
％以上、塩化カリウムＫＣｌ１％以上、硫酸アルミニウ
ムＡ１．（ＳＯ４）ｆｆ　２％以上、硫酸第二鉄Ｆｅ、
（Ｓ。

４）、２％以上の割合で溶解して成る泥土脱水秦固安定
処理剤に関するものである。

また、溶媒水に対して主成分である無機化学物質を、塩
化マグネシウムＭｇＣ１，、５１１２Ｏ１％以上塩化カ
リウムＫＣｌ１％以−Ｆ、硫酸アルミニウムＡｌ２（Ｓ
Ｏ＜）ｘ　２　％以上、硫酸第二鉄Ｆｅｗ（Ｓｏｎ）３
２％以北の割合て溶解して成る泥土脱水凝固安定処理剤
に関するものである。

また、溶媒水に対して主成分である無機化学物質を、塩
化カルシウムＣａＣＩｔ、　２ｌ−１ａＯ１％以上塩化
カリウムＫＣｌ１％以上、硫酸アルミニウム＾＋＊Ｃ５
ｏａ）ｘ　２％以上、硫酸第二鉄Ｆｅ２（ＳＯ４）３２
％以にの割合で溶解して成る泥土脱水凝固安定処理剤に
関するものである。

また、溶媒水に対して主成分である無機化学物質を、塩
化マグネシウム１１ｇＣ１，，６１１２Ｏ１％以に硫酸
カリウムアルミニウムに＾Ｉ（ＳＯ，）、　１２Ｈ２Ｏ
２％以−Ｌ、硫酸第二鉄Ｆｅ２（ＳＯ４）ｉ　２％以上
の割合で溶解して成る泥土脱水凝固安定処理剤に関する
ものである。

また、溶媒水に対して主成分である無機化学物質を、塩
化カルシウムＣａＣｌ２，２１１□Ｏｆ％以上、硫酸カ
リウムアルミニウムに＾１（３０，）、　１２１１□０
２％以に、硫酸第二鉄Ｆｅ２（ＳＯ４）：＋　２％以上
の割合で溶解して成る泥土脱水凝固安定処理剤に関する
ものである。

また、カチオニック性高分子凝集剤、泥土脱水凝固剤、
水酸化ナトリウムＮ　ａ　ＯＩＩ　、アニオン性高分子
凝集剤の順に泥土に添加反応せしめる泥土脱水凝固安定
処理法に関するものである。

（１作用まず、泥土の粒子論的解釈を述べる。泥土を構成する土
粒子の大部分はシルト分・粘上分・コロイド分といった
親木コロイド粒子であり疎水コロイド粒子が少ないため
、保水性かよく透水性か悪い、一般に上粒子を構成して
いる粒子は電気的不飽和であるから土粒子表面は負に帯
電している。土粒子表面は電気的中和するよう水分子の
正荷電や各種電解賀陽イオンを引き付けて木を吸着する
。水分子は内側が正荷電、外側か負荷電という形で何層
にも土粒子に引き付けられて吸着水膜を形成する。土粒
子の吸着水膜の限界を越えたところでは自由水の状態と
なるか、自由水の大部分は毛管現象によって土粒子間に
保有される。

この発明に係る泥土脱水凝固剤の主成分は正荷電の無機
化学物質で金属塩である。泥土脱水凝固安定処理剤を泥
土に混入攪拌すると、泥−Ｌを構成する負荷電の土粒子
と正荷電の無機金属塩とか静電気により結合し、吸着水
膜は破壊開放され自由水となる。従って、泥土の主成分
であった親木コロイド粒子転じて疎水粒子となり今迄は
同性荷電により相互反発して分散状還に在った土粒子が
電気的中和によって荷電を失い相互吸着して凝集凝結反
応を起す、上粒子は徐々にフロックを形成して沈降し始
め、土粒子間の水分は圧縮によって外に出される。凝集
凝結反応から生ずる発熱によって土粒子間の乾燥は促進
される。沈降した上粒子のフロックは蒔間の経過と共に
密度を増し脱水凝固される。

方、土粒子から開放された水は清浄されて澄んでおり、
混入物は視認できない良水質となる。

また、−１：澄み等の排水を人工的に促せば短時間て泥
土を脱水凝固させることもてきる。未発ｌＪ１に係る泥
土脱水凝固安定処理剤によれば土粒子間に水分のある限
り作用し続けるため上質は完全に改良され、保水性は低
下し透水性は極めて良くなる。悪臭は解消され埋立用土
や盛土用上として七分利用できるものである。

本発明に係る泥土脱水凝固安定処理剤は泥土の持つ諸条
件に応じて適当量の各無機化学物質を溶媒水に溶解して
得られるものである。泥土を構成する土粒子の種類と構
成比、含水率、ｐＨ温度等によって無機化学物質の割合
配合も変化させると効果的である。

個々の無機化学物質の作用をあげれば、塩化カルシウム
ＣａＣｌ２、２Ｈ２Ｏ１１ｔＯと塩化マグネシウムＭｇ
Ｃ１、，６１１２Ｏは凝固・乾燥剤、硫酸カリウムアル
ミニウムＫＣｌ（３０，）、　１２Ｈ２Ｏは木の清浄・
消毒剤、塩化カリウムＫＣｌは温和・飽和冷却・純水製
造、硫酸アルミニウム＾１ｚ（ＳＯ４）ｉは水の清浄、
硫酸第二鉄Ｆｅｗ（Ｓｏｎ）ｚは吸着固結剤である。尚
、硫酸第二鉄Ｆｅ＊Ｃ８Ｏ４’）３のかわりに同様の作
用をする塩化第二鉄ＦｅＣ１，３，６ＨｔＯを用いても
よい。

泥土脱水凝固安定処理剤の反応速度と効果を高めるため
にはカチオニック性高分子凝集剤・水酸化ナトリウムＮ
ａＯＨ・アニオン性高分子凝集剤を用いるとよい、以下
に説明する順序で泥土に添加反応させるのである。

まず、泥土の親木コロイド粒子中には正荷電金属塩に反
応し難いものが存在するので、脱水促進剤であるカチオ
ニウク性高分子凝集剤を添加し全上粒子に行き渡らせて
、泥土脱水凝固安定処理剤の正荷電が作用し易いように
予めしておく。

次に、泥土脱水凝固安定処理剤を添加することによって
カチオニック性高分子凝集剤に助侵されて全土粒子の凝
集凝結反応が始まり、泥土から水分が外に押し出されて
来る。

次に、泥土脱水凝固安定処理剤の正荷電金属塩によって
水中の水素イオン濃度が上がりｐＨが下かり凝集凝結反
応か鈍くなるので、ｐｌ＋調整剤である水酸化ナトリウ
ムＮ　ａ　ＯＨを添加して水素イオン濃度を下げｐＨを
−Ｌげて凝集凝結反応が円滑に行われるようにする。

その次に、土粒子同士の凝集凝結を更に進行させるため
に沈降・鑓過脱水剤であるアニオン性高分子凝集剤を添
加する。泥］二はカチオニツク性高分子凝集剤と泥土脱
水凝固安定処理剤とアニオン性高分子凝集剤の相乗効果
により急速に大きなフロックを形成して沈降する。

■−述の泥土脱水凝固安定処理法よる効果には誠に著し
いものがあるといえる。

（へ）実施例この発明に係る泥土脱水凝固安定処理剤及び泥−Ｌ親木
凝固安定処理法の一実施例を説明するが、これにのみ限
定されるものでないことは云うまでもない。

本実施例に於る泥土脱水凝固安定処理剤は溶媒水ｌｆＬ
に対して生成分である無機化学物質を塩化マグネシウム
ｌｌ１ｇｃ１．．６Ｈｚ０２０　ｇ（２％）硫酸カリウ
ムアルミニウムに＾１（Ｓｏ４）、　１２８．０４０ｇ
（４％）、塩化カリウムにｃ＋ｚＯｇ（２％）、硫酸ア
ルミニウムＡ１１（ＳＯ４）３８０　ｇ（８％）、硫酸
第二鉄Ｆｅ、（Ｓｏ、）、　１００　ｇ（１０％）の割
合で溶解したものである０本実施例に於ては主成分の他
に、効果を高めるために強力な還元剤である水素化リチ
ウムアルミニウムＬｉＡＩＨｎを少撮溶解させた。

本実施例の泥土脱水凝固安定処理剤の使用方法としては
、泥土スラリー１ｒｎ’・金泥率２０％に対して４文添
加して撹拌する。そのまま放置すれば、泥土を構成する
親木コロイド粒子転じて疎水粒子となり凝集凝結反応が
進行して上粒を間から水分が徐々に押し出されて行く、
僅か数秒で泥土スラリーが清浄木と土粒子のフロックに
分離される。

次に、泥土脱水凝固安定処理法であるが、泥土脱水凝固
安定処理剤は前出のものを使用するまず、泥土スラリー
１ｍ’・金泥率２０％に対してカチオニウク性高分子来
集剤５００倍溶解液３見を添加して約１０秒間撹拌する
。

次に、泥土脱水凝固安定処理剤４見を添加して約１０秒
間攪拌する。

次に、水酸化ナトリウムＮａ０ＩＩＩ　ＯＯ倍溶液１文
を添加して約１０秒間攪拌する。

最後にアニオン性高分子凝集剤２５０倍溶解液３１添加
して約１５秒間攪拌する。

以上のことを、実際は簡単な攪拌設備を以って行い、そ
の後に透水設備を用いて泥土中から脱水されて出てくる
水分を排除し、所要時間の短縮と作用効果の促進を図る
のである。

上記実施例に関して行った実験結果を表・グラフ及び添
付図面に基づいて以下に述べる。

まず、底に透水マットｌを張った径２０ｃｍパイプ２１
−を２本立て、夫々にト記実施例による泥土スラリー３
と巾なる無添加泥二Ｆスラリー４を流し込んで比較した
ところ表−１に示す結果が得られた。

また、この実験に高分子凝集剤のみを添加した泥土スラ
リー５のパイプ２を１本加えて雨天日を挟んで屋外で行
った結果をグラフ−１に示す。

０　　　　　　５　　　　　　　１０　　　　　　　Ｉ
５　　　　　　２０　　　　２５　　　　３０前記実施
例の泥土スラリー３は１週間経過後からは再度泥流化せ
ず継続的に凝集凝結反応か見られ（含水率６８％まで確
認）、高分子凝集削離加泥」ニスラリ−５は含水率の低
下は見られたか（含水率７０％・フロ９９１１膳）降雨
により１１１度泥流化し、無添加泥土スラリー４は含水
率が僅かに低下したが（８３％）降雨により原泥土に１
１つだ０本実施例の泥土が土質改良されたことは以上て
明らかである。

０　　　１、ロ　　　　　　＋、５　　　　　２．０　
　　　　　２．５また１本実施例の泥土を盛−■−勾配
を２．５割から１割までを４段階に分け、勾配２．５割
は３０ｍの高さ・５■毎に１．５■のステップを設け、
それ以下の勾配は５鳳毎にｌ■のステラブを設けた場合
について検討した０円弧滑りによる斜面光破壊を仮定し
、最小安全率Ｆｓか１゜２未満となる高さをグラフ３２
に示す６本実施例の泥土脱水凝固安定処理剤添加の泥土
が盛り用りとして使用できることが証明された。

また、本実施例の泥土は計敬試験して環境庁告示１３号
に定めるところの埋立用上としての全基準をクリアーし
た。

（ト）発明の効果以ｌｘ説明したこの発明に係る泥土脱水凝固安定処理剤
及び泥土脱水や固安定処理法によればダム等の底泥（ヘ
ドロ）等を継続的に脱水凝固しフロックを形成し再度泥
流化せず、同時に上質改良を行ない埋立用上・盛土用土
として利用てきる。

また、水を上粒子と分けるので、泥土中から押し出され
た水分や上粒子が沈降した後の水は清浄となり、しかも
、下流河川の木質を悪化させないで処理することかでき
る。

そのｋｌ　、泥土特イ■の悪臭も解消されてしまう等産
業上の利用価値も高く、また１社会的にも待望されてい
る分野での画期的な発明であると云うことかできる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に係る泥土脱水凝固安定処理剤を添加し
た泥−Ｌの実施例を他の泥土と比較するための実験をあ
られし、左から順に泥土脱水凝固安定処理剤添加泥土ス
ラリーを流し込んだパイプの断面図、無添加泥土スラリ
ーを流し込んだパイプの断面図、高分子凝集剤添加泥土
スラリーを流し込んだパイプの断面図である。図中の主な符号（１）・・・透水マウト、（２）・・・パイプ、（３）
・・・泥土脱水凝固安定処理削離加泥−１スラリー（４）・・・無添加泥土スラリー

Claims

【特許請求の範囲】１、溶媒水に対して主成分である無機化学物質を、塩化
マグネシウムＭｇＣｌ＿２、６Ｈ＿２Ｏ１％以上、硫酸
カリウムアルミニウムＫＡｌ（ＳＯ＿４）、１２Ｈ＿２
Ｏ２％以上、塩化カリウムＫＣｌ１％以上、硫酸アルミ
ニウムＡｌ＿２（ＳＯ＿４）＿３２％以上、硫酸第二鉄
Ｆｅ＿２（ＳＯ＿４）＿３２％以上の割合で溶解して成
る泥土脱水凝固安定処理剤２、溶媒水に対して主成分である無機化学物質を、塩化
カルシウムＣａＣｌ＿２、２Ｈ＿２Ｏ１％以上、硫酸カ
リウムアルミニウムＫＡｌ（ＳＯ＿４）、１２Ｈ＿２Ｏ
２％以上、塩化カリウムＫＣｌ１％以上、硫酸アルミニ
ウムＡｌ＿２（ＳＯ＿４）＿３２％以上、硫酸第二鉄Ｆ
ｅ＿２（ＳＯ＿４）＿３２％以上の割合で溶解して成る
泥土脱水凝固安定処理剤３、溶媒水に対して主成分である無機化学物質を、塩化
マグネシウムＭｇＣｌ＿２、６Ｈ＿２Ｏ１％以上、塩化
カリウムＫＣｌ１％以上、硫酸アルミニウムＡｌ＿２（
ＳＯ＿４）＿３２％以上、硫酸第二鉄Ｆｅ＿２（ＳＯ＿
４）＿３２％以上の割合で溶解して成る泥土脱水凝固安
定処理剤４、溶媒水に対して主成分である無機化学物質を、塩化
カルシウムＣａＣｌ＿２、２Ｈ＿２Ｏ１％以上、塩化カ
リウムＫＣｌ１％以上、硫酸アルミニウムＡｌ＿２（Ｓ
Ｏ＿４）＿３２％以上、硫酸第二鉄Ｆｅ＿２（ＳＯ＿４
）＿３２％以上の割合で溶解して成る泥土脱水凝固安定
処理剤５、溶媒水に対して主成分である無機化学物質を、塩化
マグネシウムＭｇＣｌ＿２、６Ｈ＿２Ｏ１％以上、硫酸
カリウムアルミニウムＫＡｌ（ＳＯ＿４）、１２Ｈ＿２
Ｏ２％以上、硫酸第二鉄Ｆｅ＿２（ＳＯ＿４）＿３２％
以上の割合で溶解して成る泥土脱水凝固安定処理剤６、溶媒水に対して主成分である無機化学物質を、塩化
カルシウムＣａＣｌ＿２、２Ｈ＿２Ｏ１％以上、硫酸カ
リウムアルミニウムＫＡｌ（ＳＯ＿４）、１２Ｈ＿２Ｏ
２％以上、硫酸第二鉄Ｆｅ＿２（ＳＯ＿４）＿３２％以
上の割合で溶解して成る泥土脱水凝固安定処理剤７、カチオニック性高分子凝集剤、泥土脱水凝固剤、水
酸化ナトリウムＮａＯＨ、アニオン性高分子凝集剤の順
に泥土に添加反応せしめる泥土脱水凝固安定処理法