JPH0538404A - ベントナイト泥水用脱水剤 - Google Patents
ベントナイト泥水用脱水剤Info
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- JPH0538404A JPH0538404A JP3220998A JP22099891A JPH0538404A JP H0538404 A JPH0538404 A JP H0538404A JP 3220998 A JP3220998 A JP 3220998A JP 22099891 A JP22099891 A JP 22099891A JP H0538404 A JPH0538404 A JP H0538404A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ベントナイト泥水といわれている泥水を効率的
に処理できる脱水剤を提供することを目的とする。 【構成】以下の３成分を構成成分とするものである。
カチオン性有機高分子凝集剤、アニオン性有機高分子
凝集剤またはノニオン性有機高分子凝集剤、水溶性
塩。 【効果】 本発明のベントナイト用脱水剤は、溶解液中
に不溶性の凝固物質の析出あるいは白濁を生じさせるこ
となく、工事現場における溶解槽も１槽で十分であり、
また、良好な凝集、脱水性能を発揮し、さらに、溶解液
が中性であるため、ベントナイト泥水の処理後、処理物
をそのまま埋立てに使用しても問題が生じないという優
れた効果をベントナイト泥水の脱水処理工程において奏
する。
に処理できる脱水剤を提供することを目的とする。 【構成】以下の３成分を構成成分とするものである。
カチオン性有機高分子凝集剤、アニオン性有機高分子
凝集剤またはノニオン性有機高分子凝集剤、水溶性
塩。 【効果】 本発明のベントナイト用脱水剤は、溶解液中
に不溶性の凝固物質の析出あるいは白濁を生じさせるこ
となく、工事現場における溶解槽も１槽で十分であり、
また、良好な凝集、脱水性能を発揮し、さらに、溶解液
が中性であるため、ベントナイト泥水の処理後、処理物
をそのまま埋立てに使用しても問題が生じないという優
れた効果をベントナイト泥水の脱水処理工程において奏
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、土木工事、建設工事の
際排出されるベントナイトを含有した泥水、即ち、ベン
トナイト泥水といわれている泥水を効率的に処理できる
脱水剤に関するものであり、ベントナイト泥水を使用す
る土木建設業界で広く利用できるものである。
際排出されるベントナイトを含有した泥水、即ち、ベン
トナイト泥水といわれている泥水を効率的に処理できる
脱水剤に関するものであり、ベントナイト泥水を使用す
る土木建設業界で広く利用できるものである。
【０００２】
【従来の技術】建設工事の際発生する建設発生土の中に
は、地中連続壁工法より発生する廃ベントナイト泥水、
シールド工法、場所打杭工法より発生する廃泥水等があ
る。即ち、いずれの工法においても、対象となる地中の
層が粘性に乏しく崩壊しやすい土質であるために、掘削
した土砂にベントナイト等を含んだ泥土調整剤を注入す
ることにより、不透水性および塑性流動性を有する泥水
を調製し使用する泥水工法が用いられている。これらの
ベントナイトを含有する泥水は工事が進むにつれ、地上
に排出され、流動性を呈する産業廃棄物となるが、建設
工事に伴い大量に排出されるために、そのままでは運搬
に多額の費用が掛かるうえ、埋立て処分には広大な土地
を必要とするばかりか、その埋立て処分地の再利用をも
困難とするものである。そこで、この排出されたベント
ナイト泥水を減量化、固形化することにより、運搬が容
易で、また一般土砂として埋戻土、盛土に有効利用され
るような残土とすることが望まれている。しかしなが
ら、単純な泥／水系であれば、一般の高分子凝集剤を用
いたり、自然沈降により固液分離が可能であり処理でき
るのであるが、これらの泥水は、その粘性のために自然
沈降することもなく、また高分子凝集剤を使用する処理
においても、かなり多量に添加することにより固液分離
を可能にする場合が散在するにすぎない。
は、地中連続壁工法より発生する廃ベントナイト泥水、
シールド工法、場所打杭工法より発生する廃泥水等があ
る。即ち、いずれの工法においても、対象となる地中の
層が粘性に乏しく崩壊しやすい土質であるために、掘削
した土砂にベントナイト等を含んだ泥土調整剤を注入す
ることにより、不透水性および塑性流動性を有する泥水
を調製し使用する泥水工法が用いられている。これらの
ベントナイトを含有する泥水は工事が進むにつれ、地上
に排出され、流動性を呈する産業廃棄物となるが、建設
工事に伴い大量に排出されるために、そのままでは運搬
に多額の費用が掛かるうえ、埋立て処分には広大な土地
を必要とするばかりか、その埋立て処分地の再利用をも
困難とするものである。そこで、この排出されたベント
ナイト泥水を減量化、固形化することにより、運搬が容
易で、また一般土砂として埋戻土、盛土に有効利用され
るような残土とすることが望まれている。しかしなが
ら、単純な泥／水系であれば、一般の高分子凝集剤を用
いたり、自然沈降により固液分離が可能であり処理でき
るのであるが、これらの泥水は、その粘性のために自然
沈降することもなく、また高分子凝集剤を使用する処理
においても、かなり多量に添加することにより固液分離
を可能にする場合が散在するにすぎない。
【０００３】上記問題点を解決する手段として、従来か
ら幾つかの手段が提案されている。例えば、カチオン性
有機高分子凝集剤とアニオン性有機高分子凝集剤を添加
する方法（特公昭５５−１６７１８号公報）、または無
機物とカチオン性有機高分子凝集剤とアニオン性有機高
分子凝集剤を添加する方法（特公昭５５−３０３６号公
報）などである。
ら幾つかの手段が提案されている。例えば、カチオン性
有機高分子凝集剤とアニオン性有機高分子凝集剤を添加
する方法（特公昭５５−１６７１８号公報）、または無
機物とカチオン性有機高分子凝集剤とアニオン性有機高
分子凝集剤を添加する方法（特公昭５５−３０３６号公
報）などである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】■前記特公昭５５−１
６７１８号公報および特公昭５５−３０３６号公報に見
られるような２成分、または３成分の物質を順次添加す
る方法は、それぞれを同時に添加できないばかりか、添
加順序も決定されているために操作方法が煩雑であり、
溶解槽もその成分の数だけ用意せねばならず必ずしも効
率的な方法とは言えないものである。本発明者等は、こ
の様な問題点のないベントナイト泥水処理方法を提供す
べく研究を行ったのである。
６７１８号公報および特公昭５５−３０３６号公報に見
られるような２成分、または３成分の物質を順次添加す
る方法は、それぞれを同時に添加できないばかりか、添
加順序も決定されているために操作方法が煩雑であり、
溶解槽もその成分の数だけ用意せねばならず必ずしも効
率的な方法とは言えないものである。本発明者等は、こ
の様な問題点のないベントナイト泥水処理方法を提供す
べく研究を行ったのである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明らは、前記した問
題点のないベントナイト泥水処理方法について行った研
究の結果、特定の成分からなる薬剤を用いればそれらの
問題点を解消させることが出来ることを見出し本発明を
完成した。即ち本発明は、下記３成分からなることを特
徴とするベントナイト泥水用脱水剤に関するものであ
る。 １）カチオン性有機高分子凝集剤 ２）アニオン性有機高分子凝集剤またはノニオン性有機
高分子凝集剤 ３）水溶性塩
題点のないベントナイト泥水処理方法について行った研
究の結果、特定の成分からなる薬剤を用いればそれらの
問題点を解消させることが出来ることを見出し本発明を
完成した。即ち本発明は、下記３成分からなることを特
徴とするベントナイト泥水用脱水剤に関するものであ
る。 １）カチオン性有機高分子凝集剤 ２）アニオン性有機高分子凝集剤またはノニオン性有機
高分子凝集剤 ３）水溶性塩
【０００６】〇カチオン性有機高分子凝集剤 本発明においてカオン性有機高分子凝集剤としては、広
く知られている公知のものを使用でき、具体的には、例
えば、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルア
ミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルア
クリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミ
ド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミドまたはそれ
らの４級化物もしくは３級化物の単独重合体およびアク
リルアミドまたはメタクルアミドとの共重合体、ポリア
クリルアミドもしくはポリメタクリルアミドのマンニッ
ヒ変性物またはその４級化物、ポリアクリルアミドもし
くはポリメタクリルアミドのホフマン分解物、ジアリル
シセメチルアンモニウム塩の単独重合体およびキトサン
の酢酸塩などが挙げられる。これらのうちジメチルアミ
ノエチルメタクリレートまたはジメチルアミノエチルア
クリレート４級化物または３級化物の単独重合体または
該４級化物または３級化物を４０モル％以上含むアクリ
ルアミド共重合体、いわゆる中〜高カチオンのカチオン
性有機高分子凝集剤が本発明に好適である。特に好まし
いものは、ジメチルアミノエチルメタクリレートまたは
ジメチルアミノエチルアクリレート４級化物の単独重合
体または該４級化物６０モル％以上含むアクリルアミド
共重合体、いわゆる高カチオンのカチオン性有機高分子
凝集剤である。また、コロイド当量値としては３.0〜
５.2 meq／g の範囲のカチオン性有機高分子凝集剤が好
ましく、特に好ましいものは３.9〜５.0の範囲のカチオ
ン性有機高分子凝集剤である。
く知られている公知のものを使用でき、具体的には、例
えば、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルア
ミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルア
クリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミ
ド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミドまたはそれ
らの４級化物もしくは３級化物の単独重合体およびアク
リルアミドまたはメタクルアミドとの共重合体、ポリア
クリルアミドもしくはポリメタクリルアミドのマンニッ
ヒ変性物またはその４級化物、ポリアクリルアミドもし
くはポリメタクリルアミドのホフマン分解物、ジアリル
シセメチルアンモニウム塩の単独重合体およびキトサン
の酢酸塩などが挙げられる。これらのうちジメチルアミ
ノエチルメタクリレートまたはジメチルアミノエチルア
クリレート４級化物または３級化物の単独重合体または
該４級化物または３級化物を４０モル％以上含むアクリ
ルアミド共重合体、いわゆる中〜高カチオンのカチオン
性有機高分子凝集剤が本発明に好適である。特に好まし
いものは、ジメチルアミノエチルメタクリレートまたは
ジメチルアミノエチルアクリレート４級化物の単独重合
体または該４級化物６０モル％以上含むアクリルアミド
共重合体、いわゆる高カチオンのカチオン性有機高分子
凝集剤である。また、コロイド当量値としては３.0〜
５.2 meq／g の範囲のカチオン性有機高分子凝集剤が好
ましく、特に好ましいものは３.9〜５.0の範囲のカチオ
ン性有機高分子凝集剤である。
【０００７】〇アニオン性有機高分子凝集剤 本発明におけるアニオン性有機高分子凝集剤としても、
広く知られている公知のものを使用でき、具体的には、
例えばポリアクリル酸ナトリウム、アクリルアミドまた
はメタクリルアミドとアクリル酸ナトリウムまたはメタ
クリル酸ナトリウムとの共重合体、ポリアクリルアミド
またはポリメタクリルアミドの部分加水分解物、アクリ
ルアミドまたはメタクリルアミドとアクリル酸ナトリウ
ムまたはメタクリル酸ナトリウムと２−アクリルアミド
−２−メチルプロパンスルホン酸ナトリウムの三元共重
合体およびアルギン酸ナトリウム等が挙げられる。これ
らのうち、いわゆる弱アニオン〜強アニオンのアニオン
性有機高分子凝集剤が好適であり、コロイド当量値とし
ては−0.７〜−５.5 meq／g の範囲のアニオン性有機高
分子凝集剤が好ましく、特に好ましいものはアクリルア
ミドとアクリル酸ナトリウムの共重合体もしくはアクリ
ルアミドとアクリル酸ナトリウムと２−アクリルアミド
−２−メチルプロパンスルホン酸ナトリウムの三元共重
合体で、いわゆる弱アニオン〜中アニオンのアニオン性
有機高分子凝集剤であり、コロイド当量値としては−0.
７〜−３.0 meq／gの範囲のアニオン性有機高分子凝集
剤である。
広く知られている公知のものを使用でき、具体的には、
例えばポリアクリル酸ナトリウム、アクリルアミドまた
はメタクリルアミドとアクリル酸ナトリウムまたはメタ
クリル酸ナトリウムとの共重合体、ポリアクリルアミド
またはポリメタクリルアミドの部分加水分解物、アクリ
ルアミドまたはメタクリルアミドとアクリル酸ナトリウ
ムまたはメタクリル酸ナトリウムと２−アクリルアミド
−２−メチルプロパンスルホン酸ナトリウムの三元共重
合体およびアルギン酸ナトリウム等が挙げられる。これ
らのうち、いわゆる弱アニオン〜強アニオンのアニオン
性有機高分子凝集剤が好適であり、コロイド当量値とし
ては−0.７〜−５.5 meq／g の範囲のアニオン性有機高
分子凝集剤が好ましく、特に好ましいものはアクリルア
ミドとアクリル酸ナトリウムの共重合体もしくはアクリ
ルアミドとアクリル酸ナトリウムと２−アクリルアミド
−２−メチルプロパンスルホン酸ナトリウムの三元共重
合体で、いわゆる弱アニオン〜中アニオンのアニオン性
有機高分子凝集剤であり、コロイド当量値としては−0.
７〜−３.0 meq／gの範囲のアニオン性有機高分子凝集
剤である。
【０００８】〇ノニオン性有機高分子凝集剤 本発明におけるノニオン性有機高分子凝集剤としても、
広く知られている公知のものを使用でき、具体的には、
例えば、アクリルアミドまたはメタクリルアミドとアク
リル酸ナトリウムまたはメタクリル酸ナトリウムとの共
重合体、ポリアクリルアミドまたはポリメタクリルアミ
ドの部分加水分解物、アクリルアミドまたはメタクリル
アミドとアクリル酸ナトリウムまたはメタクリル酸ナト
リウムと２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスル
ホン酸ナトリウムの三元共重合体等があげられ、コロイ
ド当量値が０〜−0.７ meq／g のノニオン性有機高分子
凝集剤が本発明にとり好適であり、特に好ましいもの
は、アクリルアミドとアクリル酸ナトリウムとの共重合
体で、コロイド当量値が−0.２〜−0.７ meq／g の範囲
のノニオン性有機高分子凝集剤である。
広く知られている公知のものを使用でき、具体的には、
例えば、アクリルアミドまたはメタクリルアミドとアク
リル酸ナトリウムまたはメタクリル酸ナトリウムとの共
重合体、ポリアクリルアミドまたはポリメタクリルアミ
ドの部分加水分解物、アクリルアミドまたはメタクリル
アミドとアクリル酸ナトリウムまたはメタクリル酸ナト
リウムと２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスル
ホン酸ナトリウムの三元共重合体等があげられ、コロイ
ド当量値が０〜−0.７ meq／g のノニオン性有機高分子
凝集剤が本発明にとり好適であり、特に好ましいもの
は、アクリルアミドとアクリル酸ナトリウムとの共重合
体で、コロイド当量値が−0.２〜−0.７ meq／g の範囲
のノニオン性有機高分子凝集剤である。
【０００９】〇水溶性塩 本発明で使用される水溶性塩としては、各種のものが挙
げられるが、本発明にとり好ましい水溶性塩は、５重量
％水溶液のｐＨが４.5〜８.0となる水溶性塩であり、具
体的には例えば、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウ
ム、硝酸アンモニウム、硝酸マグネネシウム、硫酸マグ
ネシウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ナ
トリウム、塩化カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウ
ム等があげられる。これらのうち本発明にとり好ましい
ものは塩化カルシウムである。本発明においては、上記
の様な水溶性塩が、単独であるいは２種以上のものが併
用されて使用される。
げられるが、本発明にとり好ましい水溶性塩は、５重量
％水溶液のｐＨが４.5〜８.0となる水溶性塩であり、具
体的には例えば、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウ
ム、硝酸アンモニウム、硝酸マグネネシウム、硫酸マグ
ネシウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ナ
トリウム、塩化カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウ
ム等があげられる。これらのうち本発明にとり好ましい
ものは塩化カルシウムである。本発明においては、上記
の様な水溶性塩が、単独であるいは２種以上のものが併
用されて使用される。
【００１０】〇併用割合 本発明におけるカチオン性有機高分子凝集剤およびアニ
オン性有機高分子凝集またはノニオン性有機高分子凝集
剤の併用比率としては、カチオン性有機高分子凝集剤５
０〜９５ｗｔ％、アニオン性有機高分子凝集剤またはノ
ニオン性有機高分子凝集剤５０〜５ｗｔ％であることが
好ましく、さらに好ましくはカチオン性有機高分子凝集
剤６０〜９０ｗｔ％、アニオン性有機高分子凝集剤また
はノニオン性有機高分子凝集剤４０〜１０ｗｔ％の範囲
である。これらの範囲を外れると、いずれも泥水の脱水
性能が低下しやすい。水溶性塩の量はカチオン性有機高
分子凝集剤およびアニオン瀬有機高分子凝集剤またはノ
ニオン性有機高分子凝集剤の種類および併用割合によっ
て異なるが、カチオン性有機高分子凝集剤とアニオン性
有機高分子凝集剤またはノニオン性有機高分子凝集剤の
合計量に対して１倍以上（重量比）添加するのが好まし
く、より好ましくは５〜１０倍以上である。１倍未満で
は不溶性凝固物質の析出あるは白濁が観察されることが
あり、またベントナイト泥水の粘性が低下せず、脱水性
が悪化する恐れがある。
オン性有機高分子凝集またはノニオン性有機高分子凝集
剤の併用比率としては、カチオン性有機高分子凝集剤５
０〜９５ｗｔ％、アニオン性有機高分子凝集剤またはノ
ニオン性有機高分子凝集剤５０〜５ｗｔ％であることが
好ましく、さらに好ましくはカチオン性有機高分子凝集
剤６０〜９０ｗｔ％、アニオン性有機高分子凝集剤また
はノニオン性有機高分子凝集剤４０〜１０ｗｔ％の範囲
である。これらの範囲を外れると、いずれも泥水の脱水
性能が低下しやすい。水溶性塩の量はカチオン性有機高
分子凝集剤およびアニオン瀬有機高分子凝集剤またはノ
ニオン性有機高分子凝集剤の種類および併用割合によっ
て異なるが、カチオン性有機高分子凝集剤とアニオン性
有機高分子凝集剤またはノニオン性有機高分子凝集剤の
合計量に対して１倍以上（重量比）添加するのが好まし
く、より好ましくは５〜１０倍以上である。１倍未満で
は不溶性凝固物質の析出あるは白濁が観察されることが
あり、またベントナイト泥水の粘性が低下せず、脱水性
が悪化する恐れがある。
【００１１】〇酸の添加 ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート系等のエス
テル系カチオン性有機高分子凝集剤は、アルカリ性水溶
液中ではカチオン性基の加水分解が生じるので、溶解液
の pＨが３.5以上好ましくは４〜７となるような量でベ
ントナイト泥水脱水剤に酸を添加し、水溶液の安定化を
図ることが好ましい。特に、水溶液の pＨがアルカリ性
となる水溶性塩を用いる場合には、注意することが必要
である。
テル系カチオン性有機高分子凝集剤は、アルカリ性水溶
液中ではカチオン性基の加水分解が生じるので、溶解液
の pＨが３.5以上好ましくは４〜７となるような量でベ
ントナイト泥水脱水剤に酸を添加し、水溶液の安定化を
図ることが好ましい。特に、水溶液の pＨがアルカリ性
となる水溶性塩を用いる場合には、注意することが必要
である。
【００１２】〇使用方法 本発明の脱水剤は、公知の凝集剤の使用方法と同様にし
て使用される。即ち、有機高分子凝集剤の濃度が0.１〜
２重量％となる様水溶液を作成し、ベントナイト泥水に
対し、存在するベントナイトの0.５〜６重量％に相当す
る量の本剤を添加することにより、目的とするベントナ
イト泥水の脱水が容易に行われる。
て使用される。即ち、有機高分子凝集剤の濃度が0.１〜
２重量％となる様水溶液を作成し、ベントナイト泥水に
対し、存在するベントナイトの0.５〜６重量％に相当す
る量の本剤を添加することにより、目的とするベントナ
イト泥水の脱水が容易に行われる。
【００１３】
【作用】ベントナイトの主成分は粘度鉱物であるモンモ
リロナイトであり、モンモリロナイトは層状構造をもっ
ており、２枚の硅酸四面体層によってアルミナ八面体層
がはさまれて結合したところの、けい酸四面体層−アル
ミナ八面体層−けい酸四面体層からなる３層構造を形成
している。この真ん中のアルミナ八面体層において、Ａ
ｌ3+が占める位置の一部が電荷の低いＭｇ2+によって置
換しているため、結晶層は陽電荷が不足し、負電荷をも
つ。この負電荷に応じる陽イオン（Ｎａ+ 、Ｋ+ 、Ｍｇ
2+、Ｃａ2+など）を結晶層の表面に吸着し，電気的に中
性を保っている。この様な３層構造の結晶層が積重なる
と、結晶層と結晶層との間に層間位置が形成され、吸着
された陽イオンは、大部分がこの層間位置に介在するこ
とになる。このような吸着陽イオンは、モンモリロナイ
とのカウンターイオンとなっており、水中で解離して、
他の陽イオンが系に加えられると交換する性質を示すの
で、交換性カチオンと呼ばれている。■交換性陽イオン
が主としてＮａ+ であるものがＮａ−モンモリロナイ
ト、Ｃａ2+であるものがＣａ−モンモリロナイトであ
り、各々Ｎａ−ベントナイト、Ｃａ−ベントナイトの根
拠となる。このモンモリロナイトの３層構造の積重なり
は、Ｎａ−モンモリロナイトの数枚から、Ｃａ−モンモ
リロナイトでは２０枚ぐらいであるといわれている。積
重なりの層間位置の陽イオンに水が配位すると層間距離
が増大する。モンモリロナイトが水中で膨潤するのはこ
のためである。Ｎａ−モンモリロナイトは層間の結合力
が弱いため、十分な量の水中で膨潤すると分散し、安定
なコロイドゾルを形成するが、Ｃａ−モンモリロナイト
は層間結合力が強いため、ある程度までしか膨潤しな
い。土木、建築工事に用いられるベントナイトは、高い
粘度増大作用、優れた泥壁形成性などが要求されるた
め、Ｎａ−モンモリロナイトを主成分とするＮａ−ベン
トナイトが使用されている。■本発明の脱水剤は、前記
の様な組成を有することにより、上記のような性質を持
つＮａ−ベントナイトを含有した泥水を、以下の様な作
用により効率良く凝集及び脱水が行われるものと推定さ
れる。 水溶性塩の添加により、モンモリロナイトの層間位
置の交換性陽イオンをＮａ+ 以外の陽イオン（例えばＣ
ａ2+）に交換しベントナイトの粘性を低下させる。 モンモリロナイトは、結晶層の層面は負に唾電して
いるが、端面は八面体層のＡｌ原子のため正電荷をもっ
ているという正負両性の電荷をもっているため、その凝
集はカチオン性有機高分子凝集剤およびアニオン性有機
高分子凝集またはノニオン性有機高分子凝集剤の両性の
添加が最適になる。
リロナイトであり、モンモリロナイトは層状構造をもっ
ており、２枚の硅酸四面体層によってアルミナ八面体層
がはさまれて結合したところの、けい酸四面体層−アル
ミナ八面体層−けい酸四面体層からなる３層構造を形成
している。この真ん中のアルミナ八面体層において、Ａ
ｌ3+が占める位置の一部が電荷の低いＭｇ2+によって置
換しているため、結晶層は陽電荷が不足し、負電荷をも
つ。この負電荷に応じる陽イオン（Ｎａ+ 、Ｋ+ 、Ｍｇ
2+、Ｃａ2+など）を結晶層の表面に吸着し，電気的に中
性を保っている。この様な３層構造の結晶層が積重なる
と、結晶層と結晶層との間に層間位置が形成され、吸着
された陽イオンは、大部分がこの層間位置に介在するこ
とになる。このような吸着陽イオンは、モンモリロナイ
とのカウンターイオンとなっており、水中で解離して、
他の陽イオンが系に加えられると交換する性質を示すの
で、交換性カチオンと呼ばれている。■交換性陽イオン
が主としてＮａ+ であるものがＮａ−モンモリロナイ
ト、Ｃａ2+であるものがＣａ−モンモリロナイトであ
り、各々Ｎａ−ベントナイト、Ｃａ−ベントナイトの根
拠となる。このモンモリロナイトの３層構造の積重なり
は、Ｎａ−モンモリロナイトの数枚から、Ｃａ−モンモ
リロナイトでは２０枚ぐらいであるといわれている。積
重なりの層間位置の陽イオンに水が配位すると層間距離
が増大する。モンモリロナイトが水中で膨潤するのはこ
のためである。Ｎａ−モンモリロナイトは層間の結合力
が弱いため、十分な量の水中で膨潤すると分散し、安定
なコロイドゾルを形成するが、Ｃａ−モンモリロナイト
は層間結合力が強いため、ある程度までしか膨潤しな
い。土木、建築工事に用いられるベントナイトは、高い
粘度増大作用、優れた泥壁形成性などが要求されるた
め、Ｎａ−モンモリロナイトを主成分とするＮａ−ベン
トナイトが使用されている。■本発明の脱水剤は、前記
の様な組成を有することにより、上記のような性質を持
つＮａ−ベントナイトを含有した泥水を、以下の様な作
用により効率良く凝集及び脱水が行われるものと推定さ
れる。 水溶性塩の添加により、モンモリロナイトの層間位
置の交換性陽イオンをＮａ+ 以外の陽イオン（例えばＣ
ａ2+）に交換しベントナイトの粘性を低下させる。 モンモリロナイトは、結晶層の層面は負に唾電して
いるが、端面は八面体層のＡｌ原子のため正電荷をもっ
ているという正負両性の電荷をもっているため、その凝
集はカチオン性有機高分子凝集剤およびアニオン性有機
高分子凝集またはノニオン性有機高分子凝集剤の両性の
添加が最適になる。
【００１４】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に
説明する。なお、各例における有機高分子凝集剤を表わ
す記号は以下のものを示している。 Ｃ1 ：ジメチルアミノエチルメタクリレートの塩化メチ
ル四級塩の単独重合体（ホモカチオン；コロイド当量値
＝４.8 meq／g ） Ｃ2 ：ジメチルアミノエチルメタクリレートの塩化メチ
ル四級塩とアクリルアミドの共重合体 （強カチオン；
コロイド当量値＝３.9 meq／g ） Ｃ3 ：ジメチルアミノエチルアクリレートの塩化メチル
四級塩とアクリルアミドの共重合体 （強カチオン；
コロイド当量値＝４.8 meq／g ） Ｃ4 ：ジメチルアミノエチルアクリレートの塩化メチル
四級塩とアクリルアミドの共重合体 （強カチオン；
コロイド当量値＝４.0 meq／g ） Ａ1 ：アクリル酸ナトリウムとアクリルアミドの共重合
体（中アニオン；コロイド当量値＝−２.7 meq／g ） Ａ2 ：アクリル酸ナトリウムとアクリルアミドの共重合
体（中アニオン；コロイド当量値＝−２.0 meq／g ） Ａ3 ：アクリル酸ナトリウムとアクリルアミドの共重合
体（弱アニオン；コロイド当量値＝−0.７ meq／g ） Ｎ1 ：アクリル酸ナトリウムとアクリルアミドの共重合
体（ノニオン；コロイド当量値＝−0.５ meq／g ） Ｎ2 ：アクリルアミドの単独重合体（ノニオン；コロイ
ド当量値＝−0.２ meq／g ） 実施例１〜６、比較例１〜６ 土木工事現場におけるベントナイト泥水（性状：ｐＨ＝
８.0、ＴＳ＝１７.1％、アニオン度＝1.４６ meq／g ）
を用いて凝集、脱水テストを実施した。テスト法はつぎ
に示すとうりである。まず、泥水に表１に示した配合比
率、添加量にしたがって泥水脱水剤を添加し２００rpm
で６０秒攪拌、混合した。その後、ヌッチェテストで重
力脱水を行い、濾過性を観察した。得られたケーキを、
圧搾圧力１.0kg／cm2 で６０秒間圧搾をおこない、圧搾
終了後ケーキを取りだしケーキとの剥離性、ケーキの含
水率を測定した。表１に実施例および比較例の結果を表
わす。表１の評価試験における判定記号は以下のことを
示す。 ◎：非常に良好 ○：良好 △：やや悪い ×：悪い 表１から本発明がベントナイト泥水の脱水剤として非常
に優れていることが分かる。
説明する。なお、各例における有機高分子凝集剤を表わ
す記号は以下のものを示している。 Ｃ1 ：ジメチルアミノエチルメタクリレートの塩化メチ
ル四級塩の単独重合体（ホモカチオン；コロイド当量値
＝４.8 meq／g ） Ｃ2 ：ジメチルアミノエチルメタクリレートの塩化メチ
ル四級塩とアクリルアミドの共重合体 （強カチオン；
コロイド当量値＝３.9 meq／g ） Ｃ3 ：ジメチルアミノエチルアクリレートの塩化メチル
四級塩とアクリルアミドの共重合体 （強カチオン；
コロイド当量値＝４.8 meq／g ） Ｃ4 ：ジメチルアミノエチルアクリレートの塩化メチル
四級塩とアクリルアミドの共重合体 （強カチオン；
コロイド当量値＝４.0 meq／g ） Ａ1 ：アクリル酸ナトリウムとアクリルアミドの共重合
体（中アニオン；コロイド当量値＝−２.7 meq／g ） Ａ2 ：アクリル酸ナトリウムとアクリルアミドの共重合
体（中アニオン；コロイド当量値＝−２.0 meq／g ） Ａ3 ：アクリル酸ナトリウムとアクリルアミドの共重合
体（弱アニオン；コロイド当量値＝−0.７ meq／g ） Ｎ1 ：アクリル酸ナトリウムとアクリルアミドの共重合
体（ノニオン；コロイド当量値＝−0.５ meq／g ） Ｎ2 ：アクリルアミドの単独重合体（ノニオン；コロイ
ド当量値＝−0.２ meq／g ） 実施例１〜６、比較例１〜６ 土木工事現場におけるベントナイト泥水（性状：ｐＨ＝
８.0、ＴＳ＝１７.1％、アニオン度＝1.４６ meq／g ）
を用いて凝集、脱水テストを実施した。テスト法はつぎ
に示すとうりである。まず、泥水に表１に示した配合比
率、添加量にしたがって泥水脱水剤を添加し２００rpm
で６０秒攪拌、混合した。その後、ヌッチェテストで重
力脱水を行い、濾過性を観察した。得られたケーキを、
圧搾圧力１.0kg／cm2 で６０秒間圧搾をおこない、圧搾
終了後ケーキを取りだしケーキとの剥離性、ケーキの含
水率を測定した。表１に実施例および比較例の結果を表
わす。表１の評価試験における判定記号は以下のことを
示す。 ◎：非常に良好 ○：良好 △：やや悪い ×：悪い 表１から本発明がベントナイト泥水の脱水剤として非常
に優れていることが分かる。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【発明の効果】本発明の脱水剤は、溶解液中に不溶性の
凝固物質の析出あるいは白濁を生じさせることなく、工
事現場における溶解槽も１槽で十分であり、また、良好
な凝集、脱水性能を発揮し、さらに、溶解液が中性であ
るため、ベントナイト泥水の処理後、処理物をそのまま
埋立てに使用しても問題が生じないという優れた効果を
奏する。
凝固物質の析出あるいは白濁を生じさせることなく、工
事現場における溶解槽も１槽で十分であり、また、良好
な凝集、脱水性能を発揮し、さらに、溶解液が中性であ
るため、ベントナイト泥水の処理後、処理物をそのまま
埋立てに使用しても問題が生じないという優れた効果を
奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 稔 愛知県名古屋市港区船見町１番地の１東亞 合成化学工業株式会社名古屋総合研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 下記３成分からなることを特徴とする
ベントナイト泥水用脱水剤。 １）カチオン性有機高分子凝集剤 ２）アニオン性有機高分子凝集剤またはノニオン性有機
高分子凝集剤 ３）水溶性塩
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3220998A JP2546090B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | ベントナイト泥水用脱水剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3220998A JP2546090B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | ベントナイト泥水用脱水剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0538404A true JPH0538404A (ja) | 1993-02-19 |
| JP2546090B2 JP2546090B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=16759869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3220998A Expired - Lifetime JP2546090B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | ベントナイト泥水用脱水剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2546090B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2005219006A (ja) * | 2004-02-09 | 2005-08-18 | Keiichiro Asaoka | 高分子凝集剤溶液、その製造方法及びその高分子凝集剤溶液を用いた凝集方法 |
| JP2007007535A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Katayama Chem Works Co Ltd | 泥水の固液分離方法 |
| JP2008229497A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Daiyanitorikkusu Kk | 土建汚泥処理用の脱水剤 |
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| JP2013525096A (ja) * | 2010-04-20 | 2013-06-20 | ヴェオリア・ウォーター・ソリューションズ・アンド・テクノロジーズ・サポート | 天然凝集剤を使用するバラスト凝集による水処理法 |
| DE102014116682A1 (de) | 2013-11-15 | 2015-05-21 | Wolfgang BITSCH | Verfahren zur Entwässerung von Bentonit-Suspensionen |
| JP2020082031A (ja) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 株式会社大林組 | 安定液の廃液処理方法 |
| CN113754234A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-07 | 巢湖市爱华环保科技有限公司 | 一种含磷污泥的处理方法 |
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| JPS54155186A (en) * | 1978-05-29 | 1979-12-06 | Norihiko Base | Coagulating agent for solution such as pentonite |
| JPS55127109A (en) * | 1979-03-23 | 1980-10-01 | Norihiko Base | Coagulant |
-
1991
- 1991-08-06 JP JP3220998A patent/JP2546090B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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| JP2013525096A (ja) * | 2010-04-20 | 2013-06-20 | ヴェオリア・ウォーター・ソリューションズ・アンド・テクノロジーズ・サポート | 天然凝集剤を使用するバラスト凝集による水処理法 |
| DE102014116682A1 (de) | 2013-11-15 | 2015-05-21 | Wolfgang BITSCH | Verfahren zur Entwässerung von Bentonit-Suspensionen |
| DE102014116682B4 (de) * | 2013-11-15 | 2018-01-25 | Wolfgang BITSCH | Verfahren zur Entwässerung von Bentonit-Suspensionen |
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| CN113754234A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-07 | 巢湖市爱华环保科技有限公司 | 一种含磷污泥的处理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2546090B2 (ja) | 1996-10-23 |
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