JPH10296120A - 海砂の処理方法 - Google Patents
海砂の処理方法Info
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- JPH10296120A JPH10296120A JP12805497A JP12805497A JPH10296120A JP H10296120 A JPH10296120 A JP H10296120A JP 12805497 A JP12805497 A JP 12805497A JP 12805497 A JP12805497 A JP 12805497A JP H10296120 A JPH10296120 A JP H10296120A
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Abstract
成することなく脱塩処理して、脱塩処理された海砂をそ
の採取場所から消費地に効率的に輸送、供給することの
できる海砂の処理方法を提供する。 【解決手段】 船体10内に配置された洗浄槽12に海
底から採取した海砂11を収容した後、船体10を航行
して途中にある淡水を排出する工場の近傍に係留する第
1海砂運搬工程と、工場から排出される淡水を係留され
た船体10内の洗浄槽12に供給して、洗浄槽12中で
淡水と海砂11とを接触させる希釈工程と、海砂11及
び淡水を洗浄槽12に保持する船体10を海砂11の消
費地に向けて航行させ、海砂11中から淡水に溶出され
る塩分を含む処理水を洗浄槽12から抜き取って航行中
に海洋に放流する第2海砂運搬工程とを有することを特
徴とする海砂の処理方法。
Description
してコンクリート用骨材等に好適な脱塩処理砂を得ると
共に、工場から排出される淡水中の有害物質を低減する
ことのできる海砂の処理方法に関する。
い、コンクリートの細骨材となる砂の需要が高まってい
る。この砂の需要を満たすために、陸砂に代わって大量
採取の容易な海砂が使用される。しかし、海砂には塩分
が多量に含まれており、海砂を建築、構造用等のコンク
リートに適用する場合には、施工時の硬化不良や、鉄筋
等への腐食を起こし易いために耐久性の劣化等の問題を
有している。このような海砂の脱塩処理方法として、例
えば以下の〜に示すようなものが知られている。 特開昭54−7767号公報には、航行自在な船体を
使用し、該船体内に海砂を収容した後、真水を給水し、
しかる後、底部より圧縮空気を注入して水砂内に気泡に
よる攪拌と対流作用を起こさしめ、その後、圧縮空気の
注入を停止して船体内の水砂より塩分を含む水を排出せ
しめる洗浄方法が記載されている。 特開昭55−116450号公報には、下底に濾過板
及び排水機構を設けて成る洗槽内に海砂を投入充填し、
しかる後に該海砂の上部より淡水を撒水して海砂内の塩
分を水の作用にて砂と分離し、該塩分を洗水と共に前記
排水機構を介して外部に排出する海砂の塩分除去方法が
示されている。 特開平2−218444号公報には、FeSO4 及び
MgSO4 の希薄水溶液を用いて海砂を洗浄する方法が
記載されている。
特開昭54−7767号公報に示される船体内の海砂に
真水を供給して圧縮空気により海砂を攪拌する洗浄方法
では、以下の()〜()に示す問題点があった。 ()利用価値の高い真水が飲用等に適さない塩水とな
り、しかも多量に消費されるため不経済である。 ()海砂中の塩分の真水に対する溶解度が小さいため
に、真水を用いた場合には海砂の除塩効果が不充分で処
理効率が低い。 ()圧縮空気により海砂を攪拌するが、真水が船体の
上部から散水されるだけなので、真水と海砂とを効率的
に接触させることができない。
れる下底に濾過板及び排水機構を設けて、海砂の上部よ
り淡水を撒水する塩分除去方法では、前記公報と同様
に淡水が海砂の上部から撒水されるだけなので、淡水と
海砂とを効率的に接触させることができず、脱塩効率が
低くなる欠点がある。
FeSO4 及びMgSO4 の希薄水溶液を用いて海砂を
洗浄する方法では、以下の()〜()に示すような
問題点があった。 ()脱塩処理に際して、FeSO4 及びMgSO4 を
含む希薄水溶液を大量に使用せねばならず、このための
原料費用、調整費用等の経費が高くなる。 ()海砂を脱塩処理設備へ陸揚げする輸送作業、及び
脱塩処理設備からベルトコンベア、ショベルカーを介し
て運搬船等へ搬出する作業に手間がかかり、時間的なロ
スが多くなる。このため、海砂の採取地と消費地との間
で海砂を脱塩処理して、これを消費地に効率的に供給す
ることができない。 ()希薄水溶液により海砂を処理した後には海砂中の
硫酸塩濃度が高くなるために、コンクリートの骨材とし
て使用したときにコンクリートの硬化不良、強度劣化、
腐食等の問題を生じる場合がある。本発明はこのような
事情に鑑みてなされたもので、工業資源を有効に活用し
て無駄な副産物を生成することなく脱塩処理して、脱塩
処理された海砂をその採取場所から消費地に効率的に輸
送、供給することのできる海砂の処理方法を提供するこ
とを目的とする。
記載の海砂の処理方法は、船体内に配置された洗浄槽に
海底から採取した海砂を収容した後、該船体を航行して
途中にある淡水を排出する工場の近傍に係留する第1海
砂運搬工程と、前記工場から排出される淡水を係留され
た前記船体内の前記洗浄槽に供給して、該洗浄槽中で該
淡水と前記海砂とを接触させる希釈工程と、前記海砂及
び前記淡水を前記洗浄槽に保持する船体を前記海砂の消
費地に向けて航行させ、前記海砂中から前記淡水に溶出
される塩分を含む処理水を前記洗浄槽から抜き取って航
行中に海洋に放流する第2海砂運搬工程とを有する。船
体とは、タグボート等により曳航されて航行可能な海上
浮上体あるいは自力航行できる砂利運搬船等をいう。工
場とは、高炉あるいは電気炉を有する製鉄所、重化学プ
ラント等の工業設備から排出される工場廃液を廃液処理
して得られる淡水を排出する設備である。請求項2記載
の海砂の処理方法は、請求項1記載の海砂の処理方法に
おいて、前記工場が製鉄所であって、該製鉄所から排出
される淡水中には硫酸塩が微量含有されている。淡水中
の硫酸塩の含有量が少なすぎると、脱塩効果が低下する
ので好ましくない。また、硫酸塩の含有量が多くなる
と、脱塩処理砂中に移行する硫酸塩等の不純物量が多く
なって、これをコンクリート用の原料として使用したと
きに、腐食、あるいは強度劣化等の要因となり易い。請
求項3記載の海砂の処理方法は、請求項1又は2記載の
海砂の処理方法において、前記船体の航行中に前記海砂
と前記淡水を保持する前記洗浄槽内に圧縮空気を供給し
て、該海砂と該淡水とを攪拌する。
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに図1は本発明の一実施の形態
に係る海砂の処理方法を説明するフロー図、図2は本発
明の一実施の形態に係る海砂の処理方法を適用する船体
の断面図、図3は同船体の変形例を示す断面図である。
構造について図2を参照しながら説明する。同図に示す
ように砂利運搬船10は、海底及びその近傍等から吸い
上げて採取したものを粒度調整してなる海砂11を洗浄
して脱塩処理砂とするための洗浄槽12と、洗浄槽12
の下部から洗浄後の処理水を抜き取るための排出ポンプ
14とを有している。なお、海砂11を脱塩するための
淡水を洗浄槽12に供給する供給ポンプ13は、陸上も
しくは砂利運搬船10に設けられている。砂利運搬船1
0は海砂11を海底から採取して、海砂11を積載し、
淡水を供給するための図示しない工場の近傍を経由し
て、脱塩処理砂の消費地に輸送するための一般的な形態
の運搬船等を用いることができる。なお、海砂を脱塩処
理して得られる脱塩処理砂とは、塩分含有量が微量とな
るように調整されたコンクリートの原料となる細骨材を
いう。砂利運搬船10の内部に保持される洗浄槽12
は、必要により幾つかの区画に分割されており、各区画
内に投入された海砂11を個別に貯蔵し、それぞれ脱塩
処理を行うことができる。そして、工場は排水処理設備
を有する製鉄所であって、製鉄所内の高炉設備、コーク
ス設備等の製銑工程、及び電気炉設備、製鋼設備、連続
鋳造設備等の製鋼工程、熱間圧延設備、冷間圧延設備、
線材、形鋼、鋼管等の圧延工程、自家発電工程で用いる
冷却水や工場廃液を集約して、中和処理装置、シックナ
ー等により処理して、河川又は海洋等に放流することの
できる環境基準値を満たした淡水(以下工業用排水とい
う)を得るための設備であり、その近傍に砂利運搬船1
0の係留可能な脱塩処理のための岸壁を有している。脱
塩処理砂の消費地は一般に内陸の生コン製造プラント、
建築、土木工事現場等にあり、そこに隣接する荷揚げ岸
壁に砂利運搬船が係留されるようになっている。なお、
前記工場から排出される工業用排水の排出口は、海砂1
1の採取地とその消費地との航路の間にある砂利運搬船
の係留場所に隣接して配置される。
参照しながら、前記説明した砂利運搬船10を用いる海
砂11の処理方法について説明する。まず、ステップS
−1に示す第1海砂運搬工程では、海砂11の採取地、
例えば北部北九州の玄界灘の海底等において、吸い上げ
管、ショベルカー、ベルトコンベア等を用いて海砂11
を砂利運搬船10の洗浄槽12に搬入する。なお、必要
に応じて、洗浄槽12に搬入する前に海砂11の粒度を
調整しておくこともできる。そして、海砂11を保持す
る砂利運搬船10を航行して、海砂11の採取地と消費
地との航路間又は航路近くにある、例えば中国地方の大
規模製鉄所の工業用排水処理設備に隣接する脱塩処理用
の岸壁に海砂11を海上輸送する。
工場に付属する工業用排水処理設備からの工業用排水を
供給ポンプ13を介して洗浄槽12内の海砂11に上部
から供給して、海砂11と接触させて海砂11中の塩分
を工業用排水中に移行させる。なお、洗浄後の処理水を
抜き取るために洗浄槽12の下部に配置された排水配管
15の入口部分には図示しない多孔板等からなるフィル
ターが設けられており、処理水のみを抽出できるように
なっている。これによって、脱塩のために陸上の処理設
備等へ海砂11を搬送することなく、少ない作業負荷に
より脱塩処理砂を効率的に得ることができる。また、工
業用排水に含まれる金属イオン、あるいは固形分が海砂
11との接触により捕捉、吸着されるので、洗浄後の処
理水中の前記金属イオンあるいは固形分の濃度は洗浄処
理前の濃度よりも低くなる。このため、洗浄後の処理水
を海洋等へ廃棄する際には、工業用排水をそのまま海洋
に放流する場合に較べて、その環境に対する安全性を高
めることができる。さらに、工業用排水中には微量の硫
酸塩が存在するために、海砂11中の塩分が硫酸イオン
等と反応して、溶出性の高いナトリウム塩等を生成し
て、真水、淡水等を使用する場合に較べて脱塩効果を高
めることが可能である。このようにして、本発明に係る
海砂の処理方法においては、海砂の脱塩化と工業用排水
の清浄化という二つの処理を同時に行うことができる。
は、砂利運搬船10に保持する脱塩処理砂の海上輸送を
行って、例えば大阪方面の消費地に供給する。そして、
この海上輸送の際に、前記工業用排水及び海砂11を洗
浄槽12に保持したまま航行して、航路の途中で処理水
を海洋に放流することも可能である。このような洗浄後
の処理水は、環境基準を満たす工業用排水を天然に産出
する海砂11と接触させることにより得られるので、工
業用排水中の有害成分が海砂11中に移行し、その安全
性がさらに高められていて環境汚染等の恐れがない。し
かも、海砂11からはコンクリートの細骨材として使用
する場合に有害となる塩分が除かれた脱塩処理砂を同時
に得ることができる。また、洗浄後の処理水の抜き取り
が海上輸送中に行われるので、輸送時間を有効に活用で
き、かつ洗浄後の処理水の保持タンク等を省略でき、設
備費用及び作業費用を軽減できる利点がある。以上説明
したステップS−1〜S−3の工程によって、従来のよ
うに大規模な脱塩処理設備を必要とすることなく効率的
に海砂を脱塩して、その脱塩された脱塩処理砂をコンク
リート用の細骨材として使用することができると共に、
工業用排水(淡水)の清浄化とその処理の効率化とを図
ることが可能である。
排水を用いて所定時間脱塩処理する操作を繰り返して、
その都度、得られる脱塩処理砂の塩分濃度の変化を調査
することができ、硫酸塩等を含む工業用排水を用いるこ
とにより、真水を用いる場合に較べて優れた脱塩効果が
得られることが分かる。また、このような脱塩処理の回
数あるいは、その程度を予め実験的に定めておき、脱塩
処理砂中の塩分濃度が所定値となるようにすれば、最少
限度の量の工業用排水を用いて適正な脱塩処理を行うこ
とができる。さらに、工業用排水を用いた脱塩処理を必
要に応じて複数回繰り返して行うことにより、工業用排
水中の環境に対して有害な不純物を脱塩処理砂に移行さ
せて減少させることができる。このため、工業用排水の
海洋等への廃棄に際して、環境に対する安全性をさらに
高められる。
形例について説明する。図3に示すように船体の一例で
ある砂利運搬船20は、採取された海砂21を洗浄して
脱塩処理砂を得るための洗浄槽22と、工業用排水を洗
浄槽22の上部から供給するための供給ポンプ23と、
洗浄槽22の底部から洗浄後の処理水を航行中に抜き取
るための排出ポンプ24と、航行中に洗浄槽22の底部
に堆積する海砂21に圧縮空気を供給して流動化させる
ための圧縮空気供給ポンプ25とを有する。同図に示す
ように洗浄槽22内部には、圧縮空気供給管26と洗浄
後の処理水の排出管27とが予め固定して配置されてい
る。このように、砂利運搬船20の場合には、圧縮空気
供給管26を洗浄槽22となる船体容器の中に配置する
だけなので大規模な船体改造等を伴うことなく脱塩処理
が行える利点がある。なお、排出管27の洗浄後の処理
水の取り入れ口には、砂と洗浄後の処理水とを分離する
ための多孔体を有するフィルター28が取付けられてい
て、排出管27には砂を殆ど含まない洗浄後の処理水が
取り込まれるようになっている。そして、圧縮空気供給
ポンプ25から送入される空気によって洗浄槽22の下
部に堆積する海砂21を流動化させ、工業用排水と海砂
21との攪拌状態を良好に維持することができるので、
脱塩効率の向上を図れる。
本発明はこのような実施の形態に限定されるものではな
く、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用
範囲である。例えば、本実施の形態においては、環境基
準値を満たすような淡水を脱塩処理用の洗浄液として脱
塩処理を行う場合について述べたが、不純物濃度の高い
環境基準値を外れた淡水を用いて海砂の脱塩処理を行う
と共に、例えば処理回数を増やして淡水を環境基準値を
満たすような洗浄後の処理水とすることも可能である。
さらに、工場から排出する淡水としては、本実施の形態
における製鉄所からの工業用排水の他に、各種の重化学
プラントからの工業用排水、トンネル掘削工事等に関し
て発生する排水を用いることもできる。
いては、船体内に配置された洗浄槽に海底から採取した
海砂を収容した後、船体を航行して途中にある淡水を排
出する工場の近傍に係留する第1海砂運搬工程を有する
ので、採取された海砂を中途で陸揚げする作業を行うこ
となく海砂の輸送を行うことができる。そして、工場か
ら排出される淡水を係留された船体内の洗浄槽に供給し
て、洗浄槽中で淡水と海砂とを接触させる希釈工程を有
するので、海砂と淡水とを洗浄槽に保持させたまま海砂
の脱塩処理を行えると共に、淡水中の不純物濃度を低下
させることができる。次に、海砂及び淡水を洗浄槽に保
持する船体を海砂の消費地に向けて航行させ、海砂中か
ら淡水に溶出される塩分を含む処理水を洗浄槽から抜き
取って航行中に海洋に放流する第2海砂運搬工程とを有
するので、淡水を排出する工場又はその近傍から消費地
に向かうまでの船体の航行時間を有効に利用して、海砂
からの塩分の抽出作業及び/又は淡水の海洋への放流作
業とを効率的に行うことができ、結果として塩分の除去
された安価な海砂を提供できる。
は、工場が製鉄所であって、製鉄所から排出される淡水
中には硫酸塩が微量含有されているので脱塩処理用の処
理水として好適な硫酸塩濃度の工業用排水が大量に確保
でき、海砂の効果的な脱塩を行え、腐食あるいは強度劣
化の少ないのコンクリート用細骨材を提供することがで
きる。また、工場から大量に排出される淡水中に含まれ
る環境に対して有害な不純物を同時に削減することがで
きる。請求項3記載の海砂の処理方法は、船体の航行中
に海砂と淡水を保持する洗浄槽内に圧縮空気を供給し
て、海砂と淡水とを攪拌するので、両者の有効接触面積
が増加して、さらに海砂の脱塩効率を向上させることが
できる。
説明するフロー図である。
適用する船体の断面図である。
プ 14 排出ポンプ 15 排水配管 20 砂利運搬船(船体) 21 海砂 22 洗浄槽 23 供給ポン
プ 24 排出ポンプ 25 圧縮空気
供給ポンプ 26 圧縮空気供給管 27 排出管 28 フィルター
Claims (3)
- 【請求項1】 船体内に配置された洗浄槽に海底から採
取した海砂を収容した後、該船体を航行して途中にある
淡水を排出する工場の近傍に係留する第1海砂運搬工程
と、 前記工場から排出される淡水を係留された前記船体内の
前記洗浄槽に供給して、該洗浄槽中で該淡水と前記海砂
とを接触させる希釈工程と、 前記海砂及び前記淡水を前記洗浄槽に保持する船体を前
記海砂の消費地に向けて航行させ、前記海砂中から前記
淡水に溶出される塩分を含む処理水を前記洗浄槽から抜
き取って航行中に海洋に放流する第2海砂運搬工程とを
有することを特徴とする海砂の処理方法。 - 【請求項2】 前記工場が製鉄所であって、該製鉄所か
ら排出される淡水中には硫酸塩が微量含有されているこ
とを特徴とする請求項1記載の海砂の処理方法。 - 【請求項3】 前記船体の航行中に前記海砂と前記淡水
を保持する前記洗浄槽内に圧縮空気を供給して、該海砂
と該淡水とを攪拌することを特徴とする請求項1又は2
記載の海砂の処理方法。
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JP12805497A JP4137194B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 海砂の処理方法 |
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