JPH02251294A

JPH02251294A - 泥水の処理方法

Info

Publication number: JPH02251294A
Application number: JP1069180A
Authority: JP
Inventors: Sohei Okamoto; 岡本　宗平; Jiro Hirano; 二郎平野; Takasaburou Oonishi; 大西　卓三郎
Original assignee: Iseki Poly Tech Inc
Current assignee: Iseki Poly Tech Inc
Priority date: 1989-03-23
Filing date: 1989-03-23
Publication date: 1990-10-09
Also published as: ATE80366T1; DE69000294D1; DE69000294T2; AU5147290A; CN1045757A; EP0388859B1; KR940000557B1; US5034137A; AU618456B2; KR900014256A; EP0388859A1; CA2012201A1

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】（産業上の利用分野）本発明は、凝集剤を処理すべき泥水に添加することによ
り、前記泥水中の微粒子を固い大きなフロックに結合さ
せる処理方法に関し、特に、トンネルの掘削作業、ポー
リング作業、杭打ち作業、ダムの堆積土の除去作業、下
水処理等により生じる泥水の処理に好適な処理方法に関
する。

（従来の技術）泥水中の微粒子を除去する方法の一つとして、−以上の
凝集剤を処理槽内の泥水に添加し、これにより泥水中の
微粒子を互いに結合させてフロックを形成し、該フロッ
クを自重により沈降させる方法がある。この方法におい
て、泥水は、フロックが沈降することにより、フロック
の層と水の層とに分離される。分離されたフロックは、
処理槽から取り出され、脱水処理をされた後、所定の場
所に廃棄される。これに対し、分離された水は、最終的
に河川に戻される。

しかし、従来の前記方法では、凝集剤を単に添加してい
るにすぎないから、大きいフロックまたは固いフロック
が生成されず、もしくは、液体中に微粒子が残存し、分
離された水が不透明な場合が多い。

形成されたフロックが小さ゛いと、フロックの脱水時、
運搬時等に、フロックが液体とともに流出しやすく、フ
ロックの後処理作業が面倒になる。また、形成されたフ
ロックが軟らかいと、フロックの機械的強度が小さいか
ら、フロックが破壊されやすく、フロックの脱水時、運
搬時にフロックが破壊されて、微粒子が水とともに流出
する。さらに、分離された液体が不透明であることは、
液体中に微粒子が残存し、微粒子の除去が不完全である
ことを意味する。

このようなことから、従来では、多量の凝集剤を添加し
ていたが、高価な薬剤を多量に使用することは、処理コ
ストが高くなる。また、たとえ、多量の凝集剤を添加し
ても、泥水の濃度が高くなると、大きいフロックまたは
固いフロックが生成されず、もしくは、分離された水が
不透明になる。

このことから、従来では、濃度が高い場合は、泥水に清
水を加えて濃度を低下させた後、凝集剤を添加していた
。しかし、清水を泥水に添加すると、それだけ処理すべ
き泥水の量が増大する。

（解決しようとする課題）本発明は、少量の薬剤で、大きくかつ硬いフロックを形
成することができ、かつ、分離水が透明になる、泥水の
処理方法を提供することを目的とする。

（解決手段、作用、効果）本発明の処理方法は、アルカリ金属またはアルカリ土金
属の酸化物または水酸化物を処理すべき泥水に添加して
該汚水のｐ）Ｉをアルカリ性に調整し、これと同時また
はこれの後に陰イオン高分子凝集剤を前記泥水に添加し
、次いで、硫酸塩を前記泥水に添加して該泥水を弱アル
カリ性に調整し、その後陰イオン高分子凝集剤を前記泥
水に添加することを含む。

本発明の処理方法によれば、薬剤を上記に順番で添加し
、それによって泥水のｐＨを上記のように調整すること
により、少量の薬剤で、大きくかつ硬いフロックを形成
することができ、しかも分離水が透明になる。この理由
は、次の現象によるものと考えられる。

処理すべき泥水中の微粒子は、互いに結合しである程度
の大きさのフロックに成長している。このフロックは、
電位的に安定しているから、このような泥水に凝集剤を
添加しても、フロックはある程度の大きさに互いに結合
するにすぎない。

これに対し、本発明では、先ず、アルカリ性金属の酸化
物を泥水に添加して汚水のｐＨをアルカリ性に調整する
ことにより、泥水中の結合している固形物が解膠される
。これにより、泥水は、高分子凝集剤によるフロックの
形成が効果的に行われる状態に変換される。したがって
、このときまたはこの後、陰イオン高分子凝集剤が泥水
に添加されることにより、解膠された微粒子の一部右よ
び泥水中のフミン酸が陰イオン高分子凝集剤により凝結
される。

この状態において、泥水には泥状物が残存してあり、ま
た、フルボ酸は解膠または溶解されていない。そこで、
次に、硫酸塩を前記泥水に添加して該泥水のｐＨを弱ア
ルカリ性に調整することにより、フルボ酸が溶解され、
また、水酸化物が生じる。この状態で、陰イオン高分子
凝集剤が泥水に添加されることにより、フルボ酸、水酸
化物、金属イオン等の残りの微粒子が結合されるととも
にフロックがさらに大きくかつ硬く結合される。

硫酸塩としては、硫酸アルミニウムまたは硫酸第二鉄も
しくはこれらの混合物を用いることができる。

陰イオン高分子凝集剤としては、アルギン酸ナトリウム
、ポリアクリル酸ナトリウム、マレイン酸共重合物塩、
ポリアクリルアミド部分加水分解物塩等を用いることが
できる。本発明においては、いずれか一種類の陰イオン
高分子凝集剤を泥水に添加してもよいし、また、複数種
類の陰イオン高分子凝集剤を泥水に添加してもよい。

（実施例）以下に示す施工例および比較例において、薬剤の添加量
は、最少の量で最適なフロックおよび最適な分離水が得
、られる最適値を予備実験により求め、その最適値とし
た。

工　　１８〜１１泥水式トンネル掘削で発生した砂礫質の泥水に、所定量
の苛性ソーダを薬剤１として添加して泥水のｐＨを表Ｉ
Ａに示す値に調整し、これと同時に、分子量が約１０７
のポリアクリルアミド部分加水分解物（栗田工業株式会
社製の商標名ＤＫフロックＤＫ−１０：陰イオン高分子
凝集剤）を薬剤２として泥水に添加し、次いで硫酸バン
ドを薬剤３としてを添加してｐＨを７．１〜７．３に調
整し、次いで薬剤１と同じ陰イオン高分子凝集を剤薬剤
４として添加した。各薬剤の添加後、泥水を攪拌した。

施工例１　ａ〜ｌ　ｄ、　１　ｅ〜ｌ　ｈおよび１１〜
１１で用いた泥水の濃度、薬剤１を添加後の泥水のｐＨ
８よび泥水１００ｍ１当りの各薬剤の添加量を表ＩＡに
示す。なお、薬剤１，２．３および４は、それぞれ、１
．０％、０．２％、２０％および０．２％の水溶液とし
て添加した。

この凝集泥水を濾過、分離したフロックの含水率、分離
水の濁度、および、フロックの状態（ケーキ状態）は、
表ＩＡに示すとおりであった。

この結果、いずれの施工例も、大きくかつ固いフロック
が形成され、また、透明な分離水が得られた。

ル鴬Ｊｌ互二二り旦施工例１ａ〜１ｄで用いた薬剤１および２を用いなかっ
た点を除いて、施工例１ａ〜１１で用いた泥水に施工例
１ａ〜１１と同じ処理をした。比較例１ａ、ｌｂおよび
ＩＣで用いた泥水の濃度、泥水１００ｍ１当りの各薬剤
の添加量、泥水の濃度、分離したフロックの含水率、分
離水の濁度、および、フロックの状態（ケーキ状態）を
表ＩＢに示す。なお、薬剤３および４は、それぞれ、２
０％および０．２％の水溶液として添加した。

また、薬剤３を添加後のｐＨは７．１〜７．３であった
。

この結果、比較例１ａ、ｌｂはいずれも分離水が濁って
いた。また、比較例ＩＣは施工例１ａ〜１１および比較
例１ａ、ｌｂに比べ、多量の陰イオン高分子凝集剤を添
加する必要があった。

比１口外２」：ヱ３」２施工例１ａ〜１１で用いた泥水（泥水式トンネル掘削で
発生した砂礫質の泥水であてあって濃度＝３５％の泥水
）に、硫酸バンドを薬剤１として添加して泥水のｐＨを
表２に示す値に調整し、その後直ちに泥水に、分子量が
約１０７のポリアクリルアミド部分加水分解物（栗田工
業株式会社製の商標名ＤＫフロックＤに一１０１＝陰イ
オン高分子凝集剤）を薬剤２（比較例２ａ。

２ｃ、２ｅ、２ｇ、２ｉ、２ｋ）として添加し、または
、薬剤２の代りに、分子量が約１０７のポリアクリルア
ミド（栗田工業株式会社製の商標名ＥＤＰフロックー１
５１＝非イオン高分子凝集剤）を薬剤３（比較例２ｂ、
２ｄ、２ｆ、２ｈ。

２ｊ、２１）として添加した。各薬剤の添加後、泥水を
攪拌した。

薬剤１．２および３は、それぞれ、２０％。

０．２％および０．２５％の水溶液として添加した。比
較例２ａ〜２１で用いた泥水の濃度、薬剤１を添加後の
泥水のｐ）Ｉおよび泥水１００ｍ１当りの各薬剤の添加
量を表２に示す。

この凝集泥水を濾過、分離したフロックの含水率、分離
水の濁度、および、フロックの状態（ケーキ状態）は、
表２に示すとおりであった。

この結果、比較例２ａ〜２１は、いずれも、施工例１ａ
〜１１および比較例１ａ〜ＩＣに比べ、多量の陰イオン
高分子凝集剤または非イオン高分子凝集剤（薬剤２また
は３）を添加しなければならなかった。

ルＩ」１１３ニー支↓ 薬剤１として硫酸バンドの代りに苛性ソーダを用いたこ
とを除いて、比較例２ａ〜２１と同じ泥水（但し、泥水
の濃度＝２６．６％）に同じ処理をした。なお、薬剤１
，２および３は、それぞれ、１．０％、０．２％および
０．２５％の水溶液として添加した。

比較例３ａ〜３１で用いた泥水の濃度、薬剤１を添加後
の泥水のｐＨおよび泥水１００ｍ１当りの各薬剤の添加
量を表３に示す。

この凝集泥水を濾過、分離したフロックの含水率、分離
水の濁度、および、・フロックの状態（ケーキ状態）は
、表３に示すとおりであった。

この結果、比較例３ａ〜３１は、いずれも、施工例１ａ
〜１１および比較例１ａ〜１ｃに比べ、多量の陰イオン
高分子凝集剤または非イオン高分子凝集剤（薬剤２また
は３）を添加しなければならなかった。また、比較例３
ａ、３ｃおよび３ｅ以外は、分離水が濁フていた。特に
、比較例３ｉ〜３１は、分離水の濁りが大であった。

４　ａ〜４　。

施工例１ａ〜１１で用いた泥水（泥水式トンネル掘削で
発生した砂礫質の泥水であてあって濃度＝１０．２０ま
たは３０％の泥水）に、硫酸バンドを薬剤１として添加
して泥水のｐＨを表４に示す値に調整し、その後直ちに
泥水に、分子量が約１０７のポリアクリルアミド（栗田
工業株式会社製の商標名ＥＤＰフロックー１５１＝非イ
オン高分子凝集剤）を薬剤２として添加した。各薬剤の
添加後、泥水を攪拌した。

薬剤１および２は、それぞれ、２０％および０．２５％
の水溶液として添加した。比較例４ａ〜４１で用いた泥
水の濃度、薬剤１を添加後の泥水のｐＨｓよび泥水１０
０ｍ１当りの各薬剤の添加量を表４に示す。

この凝集泥水を濾過、分離したフロックの含水率、分離
水の濁度、および、フロックの状態（ケーキ状態）は、
表４に示すとありであフた。

この結果、比較例４ａ〜４１は、いずれも、施工例１ａ
−１１および比較例１ａ〜ＩＣに比べ、多量の非イオン
高分子凝集剤（薬剤２）を添加しなければならなかった
。また、比較例４ｊ、４ｍおよび４ｎ以外は、分離水が
濁っていた。特に、比較例４ａ〜４には、分離水の濁り
が大であった。

比重」１１Ａこ一乳旦薬剤１として硫酸バンドの代りに苛性ソーダを用い、ま
た、薬剤２として非イオン高分子凝集剤の代りに分子量
が約１０７のポリアクリルアミド部分加水分解物（栗田
工業株式会社製の商標名ＤＫフロックＤに−１０１：陰
イオン高分子凝集剤）を用いたことを除いて、比較例４
ａ＾４ｏと同じ泥水に同じ処理をした。なお、薬剤１お
よび２は、それぞれ、１．０％および０．２％の水溶液
として添加した。

比較例５ａ〜５０で用いた泥水の濃度、薬剤１を添加後
の泥水のｐＨおよび泥水１００ｍ１当りの各薬剤の添加
量を表５に示す。

この凝集泥水を濾過、分離したフロックの含水率、分離
水の濁度、および、フロックの状態（ケーキ状態）は、
表５に示すとおりであった。

この結果、比較例５ａ、５ｂ、５ｆ　〜５ｊ。

５ｍ〜５ｏは、ずれも分離水が濁っており、また、ケー
キが軟らかかった。また、比較例５０〜５ｅは、いずれ
も小フロックが生成されたにすぎず、固液分離性が不良
であった。

一１Ａ　　のＨ＝８．２３５％、Ｈ＝８．０４〜のＨ＝８．２２６．６、Ｈ＝８．２ −５　のＨ＝８．２

Claims

【特許請求の範囲】

（１）アルカリ金属またはアルカリ土金属の酸化物また
は水酸化物を処理すべき泥水に添加して該汚水のｐＨを
アルカリ性に調整し、これと同時またはこれの後に陰イ
オン高分子凝集剤を前記泥水に添加し、次いで、硫酸塩
を前記泥水に添加して該泥水を弱アルカリ性に調整し、
その後陰イオン高分子凝集剤を前記泥水に添加すること
を含む、泥水の処理方法。
（２）前記硫酸塩は、硫酸アルミニウムまたは硫酸第二
鉄である、請求項（１）に記載の泥水の処理方法。