JPH10495A

JPH10495A - 建設汚泥のリサイクル方法

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Publication number: JPH10495A
Application number: JP17579696A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Narita; 泰明成田
Original assignee: NIPPON KOSAN KK
Current assignee: NIPPON KOSAN KK
Priority date: 1996-06-14
Filing date: 1996-06-14
Publication date: 1998-01-06
Anticipated expiration: 2016-06-14
Also published as: JP3156037B2

Abstract

(57)【要約】【課題】建設汚泥を土木・建設用の資材なしい再生
土として簡単かつ安価にリサイクルできる方法を提供す
る。【解決手段】主成分として酸化カルシウム（Ｃａ
Ｏ）と二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）と三酸化硫黄（Ｓ
Ｏ₃）と酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）とを含んでな
る固化剤を用いて建設汚泥を固化し、得られた固化物を
所定期間養生した後、土木・建設用の資材ないし再生土
として利用できるように所要の大きさに破砕する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は建設汚泥のリサイク
ル方法、すなわちベントナイト系の汚泥又は汚水を含ん
でなる建設汚泥を土木・建設用の資材ないし再生土とし
て利用しうるようリサイクルする方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】建設工事に伴って発生するベンナイト汚
水や高含水比の微細粒子泥状物などは、一般に建設汚泥
と総称される。建設汚泥は、そのままでは他工事の盛土
などに直接利用できない掘削土等であることから、現状
では一部が再利用される場合を除き、ほとんどが産業廃
棄物の「汚でい」として廃棄物処理場で処分されてい
る。

【０００３】このような建設汚泥の処分に際し、通常は
処分量の減容化またはハンドリングの改善のための処理
が行われる。この種の処理方法として、従来、例えば特
開平６−１３４５００号公報や特開平６−２７７６９８
号公報に記載されているように、汚泥に石灰系ないしセ
メント系の固化剤（以下、セメント系固化剤という）を
添加することにより、汚泥中の懸濁粒子を凝集・固化さ
せるものが知られている。しかし、セメント系固化剤に
より固化された汚泥処理物は、石灰分を比較的多く含ん
でいることから、その浸透水は一般に強いアルカリ性を
示す。これは、雨水などが汚泥処理物中に浸透した場
合、浸透水中にセメント分のＣａ⁺²、ＯＨ^-などのイオ
ンが溶出するためであるが、このようなアルカリ性浸透
水が外部に流出すると、地下水汚染など周辺の環境汚染
を引き起こすおそれがある。

【０００４】そこで、このような問題に対処するため、
例えば特開平６−１０６１９５号公報では、固化された
汚泥処理物を解砕して分級した後、その砕石にアルカリ
性イオンの溶出を防ぐ表面処理を施すことが提案されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平６−１０６１９５号公報に記載の処理技術による
と、アルカリ性イオンの溶出を防ぐ表面処理を行うため
に海水やＨ₂ＳＯ₄水溶液等に砕石を相当時間浸漬した
り、砕石にＣＯ₂ガス等を吹きつけたりしなければなら
ない。したがって、汚泥固化用の設備とは別に、砕石の
表面を処理するための設備、材料、時間等を必要とし、
それだけ処理コストがかかるという問題がある。また、
従来の固化剤による汚泥処理方法では、建設汚泥を固化
できたとしても、得られた固化物に汚泥独特の臭いが残
ってしまうため、そのままの状態では埋め戻し土等に用
いることができないという問題がある。

【０００６】本発明は、このような問題に対処するのも
ので、その目的とするところは、建設汚泥を土木・建設
用の資材なしい再生土として簡単かつ安価にリサイクル
できる方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明に係る建設汚泥のリサイクル方法は、主成分として
酸化カルシウム（ＣａＯ）と二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）
と三酸化硫黄（ＳＯ₃）と酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ
₃）とを含んでなる固化剤を用いて建設汚泥を固化した
後、得られた固化物を土木・建設用の資材ないし再生土
として使用することを特徴とする。

【０００８】本発明で用いる固化剤は、化学成分とし
て、６５〜７０重量％のＣａＯと、１３〜１６重量％の
ＳｉＯ₂と、７〜９重量％のＳＯ₃と、４〜６重量％の
Ａｌ₂Ｏ₃と、１〜２重量％の強熱減量とを含んでいる
ものが好ましい。具体的には、６7.７重量％のＣａＯ
と、１４．４重量％のＳｉＯ₂と、7.８重量％のＳＯ₃
と、4.８重量％のＡｌ₂Ｏ₃と、1.２重量％の強熱減量
と、その他の残余成分とからなる固化剤を用いるのが良
い。本発明により得られた固化物は、所定期間養生され
たうえで、その後の用途に合わせて必要な大きさに破砕
された後、例えば道路建設用の下層もしくは上層の路盤
材、宅地造成用の盛土、まさ土代用土または埋め戻し土
として利用される。

【０００９】なお、固化剤を使用するに当たっては、当
該固化剤に対して重量比で１〜２％の高分子系固化助剤
を併用するのが好ましい。これは、固化剤の効果をより
一層発揮させることができるからである。具体的には、
（１）固化速度が早くなる、（２）粒状化された処理土
が得られる、（３）固化剤の添加量を軽減することがで
きる等の理由による。この場合の高分子系固化助剤とし
ては、ポリアクリルアミドを主成分とし、これに天然植
物性高分子（食品添加物に認定されているもの）を必要
量だけ添加してなる固化助剤があげられる。

【００１０】

【作用】本発明において使用される固化剤は、その化学
組成から明らかなように、ＣａＯ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ
₃、ＳＯ₃を主成分とするセメント系固化剤であるか
ら、水分を多量に含む建設汚泥に投入すると、セメント
と同様の下記〜のような水和反応を生じる。２Ｃ₃Ｓ＋６Ｈ₂Ｏ→３ＣａＯ・２ＳｉＯ₂・３Ｈ
₂Ｏ＋３Ｃａ（ＯＨ）₂ ２Ｃ₂Ｓ＋４Ｈ₂Ｏ→３ＣａＯ・２ＳｉＯ₂・３Ｈ
₂Ｏ＋Ｃａ（ＯＨ）₂ Ｃ₃Ａ＋３ＣａＳＯ₄・２Ｈ₂Ｏ→Ｃ₃Ａ・３Ｃ
ａＳＯ₄・３２Ｈ₂Ｏここで、Ｃ₃Ｓ、Ｃ₂ＳおよびＣ₃Ａは、よく知られて
いるように３ＣａＯ・ＳｉＯ₂、２ＣａＯ・ＳｉＯ₂お
よび３ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃をそれぞれ示す化合物であ
る。

【００１１】一般にセメントの水和反応は上記〜の
反応を主体とするが、本発明において使用される固化剤
では、これらと並行して更に下記およびの反応が進
行する。３Ｃａ（ＯＨ）₂＋Ａｌ₂Ｏ₃＋３ＣａＳＯ₄・２
Ｈ₂Ｏ＋２３Ｈ₂Ｏ→Ｃ₃Ａ・３ＣａＳＯ₄・３２Ｈ₂
Ｏ２Ｃａ（ＯＨ）₂＋Ａｌ₂Ｏ₃＋ＳｉＯ₂＋６Ｈ₂
Ｏ→２ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃・ＳｉＯ₂・８Ｈ₂Ｏ

【００１２】建設汚泥に固化剤を添加すると、上記、
のような反応で生成するＣＳＨゲルやＣａ（ＯＨ）₂
等によって土粒子相互が結合される。こうして結合した
土粒子は、またはの反応によって生成するエトリン
ガイトの針状の結晶により補強され、難溶性の水和物と
なって析出・硬化する。これにより、雨水などに曝され
てもＣａ⁺²、ＯＨ^-などのイオンが溶出しない固形物
（汚泥処理物）が得られる。このようにして得られた固
化物は、所定期間養生されたうえで、用途に応じて所定
の大きさに破砕された後、土木・建設現場において資材
ないし再生土として供される。その場合、処理前の汚泥
中に含まれていた有機物質や有害物質は、固化物中に封
じ込められているので、土木・建設用の資材ないし再生
土として供された固化物あるいはその破砕物から汚泥独
特の臭いが発生したり有害物質が流出したりすることも
ない。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、建設汚泥を、汚泥の臭
いがせず且つ有害物質等が流出しない固化物に簡単に変
えることができるから、この固化物（汚泥処理物）を、
例えば埋め戻し土や路盤材あるいは宅地造成用の盛土等
として用いることができる。これにより、従来そのまま
廃棄処分されていた建設汚泥を、天然土や天然石に代わ
る有用な土木・建設用の資材ないし再生土として再利用
することが可能となる。その際、再利用された汚泥処理
物からは、雨水等に曝されてもＣａ⁺²やＯＨ^-などのア
ルカリ成分が溶出することがないから、汚泥処理物を再
利用する場合に従来のように固化処理後にアルカリ成分
の溶出を防止する処理を別途行うといった必要がなく、
その分だけ処理コストを抑えることができる。

【００１４】

【実施例】この実施例は、建設汚泥を固化処理すること
により、埋め戻し材として再利用可能な汚泥処理物（固
化物）を得る場合に関する。（１）固化剤本実施例で使用した固化剤Ｘの化学成分を表１に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】（２）予備サンプルの調整サンプル原料として、脱水後の含水率が６７％のベント
ナイト汚泥（以下、汚泥）と、粒径が１０mm以下の建設
残土（以下、残土）と、粒径が１０〜１５mmのクラッシ
ャーランとを用意し、これらを表２のように配合してＡ
・Ｂ・Ｃの三種類の予備サンプルを作成した。同表にお
いて、「％」は重量％を意味する。

【００１７】

【表２】

【００１８】この場合に用いた残土の分布状況は、２mm
未満のものが５3.１５重量％、２mm以上で５mm未満のも
のが２9.４７重量％、５mm以上で１０mm未満のものが１
7.３８重量％であった。

【００１９】（３）サンプルの調整（２）で得た３種類の予備サンプルＡ・Ｂ・Ｃをそれぞ
れ３等分し、その３等分された各予備サンプルごとに、
（１）に示した固化剤Ｘをそれぞれ６％、９％、１２％
ずつ添加・混和して、表３に示す９種類のサンプルを作
成した。このときの混和作業は、プラスチックバケツ
（５０リットル容器）内に各予備サンプルおよび固化剤
Ｘを入れ、数人が５分間連続して手練りすることにより
行った。

【００２０】

【表３】

【００２１】（４）固化後の汚泥処理物の強度（３）で得た各サンプルを円筒状のモールド（直径１０
０mm、高さ２００mm、容積1.５７リットル）に詰め、そ
の７日目の一軸圧縮強度を測定するとともに換算係数に
よるＣＢＲ値（修正ＣＢＲ値）を求めた。その結果を表
４に示す。

【００２２】

【表４】

【００２３】（５）評価表４を見ると、一軸圧縮強度および修正ＣＢＲ値はサン
プルによってかなりのバラツキがあるが、Ｂ−９・Ｂ−
１２・Ｃ−１２が、固化強度の一応の目安となる修正Ｃ
ＢＲ値１００以上のものとなっている。このことから、
汚泥５０％に残土１５〜２５％とクラッシャーラン２５
〜３５％とを加えたものに、上記固化剤Ｘを重量比で９
％ないし１２％添加すれば、埋め戻し土として十分に利
用可能な汚泥処理物が得られることがわかる。

【００２４】また、表４に示したいずれのサンプルにつ
いても、Ｃａ⁺²やＯＨ^-などのイオンの溶出および有機
物質や有害物質の流出が認められず、汚泥独特の臭いも
しないことが確認された。これは、各サンプルが難溶性
の水和物であり、処理前の汚泥中に含まれていた有機物
質や有害物質はその水和物中に封じ込められているため
であると考えられる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベントナイト系の汚泥又は汚水を含んで
なる建設汚泥をリサイクルする方法であって、主成分として酸化カルシウム（ＣａＯ）と二酸化ケイ素
（ＳｉＯ₂）と三酸化硫黄（ＳＯ₃）と酸化アルミニウ
ム（Ａｌ₂Ｏ₃）とを含んでなる固化剤を用いて建設汚
泥を固化した後、得られた固化物を土木・建設用の資材
ないし再生土として使用することを特徴とする建設汚泥
のリサイクル方法。
【請求項２】ベントナイト系汚の泥又は汚水を含んで
なる建設汚泥をリサイクルする方法であって、主成分として酸化カルシウム（ＣａＯ）と二酸化ケイ素
（ＳｉＯ₂）と三酸化硫黄（ＳＯ₃）と酸化アルミニウ
ム（Ａｌ₂Ｏ₃）とを含んでなる固化剤を用いて建設汚
泥を固化し、得られた固化物を所定期間養生した後、土
木・建設用の資材ないし再生土として利用できるように
所要の大きさに破砕することを特徴とする建設汚泥のリ
サイクル方法。
【請求項３】固化剤は、化学成分として、６５〜７０
重量％のＣａＯと、１３〜１６重量％のＳｉＯ₂と、７
〜９重量％のＳＯ₃と、４〜６重量％のＡｌ₂Ｏ₃と、
１〜２重量％の強熱減量とを有する請求項１又は２記載
の建設汚泥のリサイクル方法。
【請求項４】固化剤は、６7.７重量％のＣａＯと、１
4.４重量％のＳｉＯ₂と、7.８重量％のＳＯ₃と、4.８
重量％のＡｌ₂Ｏ₃と、1.２重量％の強熱減量と、その
他の残余成分とからなる請求項１又は２記載の建設汚泥
のリサイクル方法。
【請求項５】建設汚泥を固化することにより得られた
固化物またはその破砕物は、道路建設に用いられる下層
もしくは上層の路盤材、宅地造成用の盛土、まさ土代用
土または埋め戻し土のいずれかとして使用される請求項
１〜４のいずれかに記載の建設汚泥のリサイクル方法。