JPH1133600A

JPH1133600A - 建設骨材洗浄廃泥の脱水方法

Info

Publication number: JPH1133600A
Application number: JP9290565A
Authority: JP
Inventors: Masao Morikawa; 誠夫森川
Original assignee: Hymo Corp
Current assignee: Hymo Corp
Priority date: 1997-05-21
Filing date: 1997-10-08
Publication date: 1999-02-09
Anticipated expiration: 2017-10-08
Also published as: JP3693273B2

Abstract

(57)【要約】【課題】建設骨材洗浄廃泥を脱水機にて効率よく脱水
し、脱水ケーキの処理能力を増大し含水率を下げ、処分
容易なケーキを得る。【解決手段】粒径１００μｍ以下の（メタ）アクリル
系カチオン性高分子凝集剤分散液をポリマー濃度０．５
重量％以上の高濃度水溶液のかたちで建設骨材洗浄廃泥
に添加混合し、フィルタープレス等の脱水機にて脱水す
ることにより上記目的を達成することができる。カチ
オン性高分子凝集剤としてはコロイド当量値が１．０〜
５．０ｍｅｑ／ｇであり分子量が２００万以上であるこ
とが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は建設骨材の廃泥を外
部に搬出するにあたり脱水機等により水分を除去するに
効率的な処方を提供するものであり、さらに詳しくはフ
ィルタープレスにより建設骨材の廃泥を脱水するにあた
り、高濃度カチオン性高分子凝集剤水溶液を廃泥に添加
混合し建設骨材の廃泥を凝集せしめ、凝集廃泥中の水分
をフィルタープレスにより効率良く脱水し、外部に搬出
するに容易な流動性の無いケーキ状の固形土を得る事を
目的とする建設骨材の廃泥の処理方法である。

【０００２】

【従来の技術】従来、砂利・砂等を採取する建設骨材の
製造工程においては該骨材を洗浄して発生する微細土を
懸濁した廃水をアニオン性ポリアクリルアミドを添加混
合して凝集したのちクラリファイヤーにて懸濁物を沈降
分離している。沈降した微細土は廃泥としてスラリー
状で排出されるため、そのままでは投棄できずフィルタ
ープレスにより無薬注で脱水処理され脱水ケーキとして
処理場に運ばれているが、無薬注では脱水性能が悪くク
ラリファイヤーからの廃泥排出量に処理能力が追いつか
ず十分含水率を下げることなく軟弱な状態で処理場に運
ばれ処理受入れを時には断られるという言わば危機的な
状態にある。粉末状凝集剤の水溶液を添加して凝集処
理しようとすると、粉末状凝集剤のママコを作る性質状
の制約により低濃度水溶液しか得られず、該低濃度水溶
液では水分過多の大きなフロックを作りフィルタープレ
スでの水切れがかえって悪くなり脱水ケーキの含水率が
上昇してべたつく欠点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は狭い敷
地で建設骨材の廃泥を効率良く脱水する事により、その
体積を減少させると共に、含水率の低い地盤支持力の強
い脱水ケーキを得、外部搬出を容易にする方法を提供す
る事をその課題とする。

【０００４】

【課題を解決する為の手段】本発明者は建設骨材の廃泥
を脱水する方法を各種検討し、下記方法により目的を達
成できる事を発見し、本発明を成すに至った。

【０００５】本発明の請求項１の発明は、クラリファイ
ヤー底部より引き抜いた建設骨材洗浄廃泥をフィルター
プレスで脱水するにあたり、粒径１００μｍ以下のポリ
マー微粒子の分散液であるカチオン性高分子凝集剤分散
液の希釈液である、ポリマー濃度０．５〜５重量％の水
溶液を添加混合したのち、該処理廃泥をフィルタープレ
スに注入して脱水することを特徴とする建設骨材洗浄廃
泥の脱水方法である。

【０００６】本発明の請求項２の発明は、クラリファイ
ヤーにて沈降処理される建設骨材洗浄水がアニオン性ポ
リアクリルアミドを添加混合して凝集処理されているこ
とを特徴とする請求項１に記載の建設骨材洗浄廃泥の脱
水方法である。

【０００７】本発明の請求項３の発明は、カチオン性高
分子凝集剤が下記式（１）で表される（メタ）アクリル
系水溶性単量体の（共）重合物であり、該カチオン性高
分子凝集剤のコロイド当量値が１．０〜５．０ｍｅｑ／
ｇであり分子量が２００万以上である事を特徴とする請
求項１ないし請求項２に記載の建設骨材洗浄廃泥の脱水
方法である。

【化２】（但し、式中、ＡはＯまたはＮＨ；ＢはＣ₂Ｈ₄、Ｃ₃
Ｈ₆、Ｃ₃Ｈ₅ＯＨ；Ｒ₁はＨまたはＣＨ₃；Ｒ₂、Ｒ
₃は炭素数１〜４のアルキル基；Ｒ₄は水素または炭素
数１〜４のアルキル基あるいはベンジル基；Ｘ^-はアニ
オン性対イオンを表す。）

【０００８】本発明の請求項４の発明は、カチオン性高
分子凝集剤分散液水希釈液の添加場所がクラリファイヤ
ーよりの廃泥引き抜き用ポンプのサクション側であるこ
とを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載の建設骨
材洗浄廃泥の脱水方法である。

【０００９】本発明の請求項５の発明は、カチオン性高
分子凝集剤分散液がカチオン性高分子の微粒子を塩水溶
液中に分散した分散液であることを特徴とする請求項１
ないし請求項４に記載の建設骨材洗浄廃泥の脱水方法で
ある。

【００１０】本発明の請求項６の発明は、カチオン性高
分子凝集剤分散液がカチオン性高分子の微粒子を石油類
等の有機液体に分散した分散液であることを特徴とする
請求項１ないし請求項４に記載の建設骨材洗浄廃泥の脱
水方法である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の限定の第一は、クラリフ
ァイヤー底部より引き抜いた建設骨材洗浄廃泥をフィル
タープレスで脱水するにあたり、粒径１００μｍ以下の
ポリマー微粒子の分散液であるカチオン性高分子凝集剤
分散液の希釈液である、ポリマー濃度０．５〜５重量％
好ましくは１〜４重量％の水溶液を添加混合したのち、
該処理廃泥をフィルタープレスに注入して脱水すること
を特徴とする建設骨材洗浄廃泥の脱水方法である。

【００１２】本発明の限定の第二は、請求項１に記載の
建設骨材洗浄廃泥の脱水方法において、クラリファイヤ
ーにて沈降処理される建設骨材洗浄水がアニオン性ポリ
アクリルアミドを添加混合して凝集処理されていること
を特徴とする。

【００１３】本発明の限定の第三は、請求項１ないし請
求項２に記載の建設骨材洗浄廃泥の脱水方法において、
カチオン性高分子凝集剤が下記式（１）で表される（メ
タ）アクリル系水溶性単量体の（共）重合物であり、該
カチオン性高分子凝集剤のコロイド当量値が１．０〜
５．０ｍｅｑ／ｇであり分子量が２００万以上である事
を特徴とする。

【化３】（但し、式中、ＡはＯまたはＮＨ；ＢはＣ₂Ｈ₄、Ｃ₃
Ｈ₆、Ｃ₃Ｈ₅ＯＨ；Ｒ ₁はＨまたはＣＨ₃；Ｒ₂、Ｒ
₃は炭素数１〜４のアルキル基；Ｒ₄は水素または炭素
数１〜４のアルキル基あるいはベンジル基；Ｘ^-はアニ
オン性対イオンを表す。）

【００１４】本発明の限定の第四は、請求項１ないし請
求項３に記載の建設骨材洗浄廃泥の脱水方法において、
カチオン性高分子凝集剤分散液水希釈液の添加場所がク
ラリファイヤーよりの廃泥引き抜き用ポンプのサクショ
ン側であることを特徴とする。

【００１５】本発明の限定の第五は、請求項１ないし請
求項４に記載の建設骨材洗浄廃泥の脱水方法において、
カチオン性高分子凝集剤分散液がカチオン性高分子の微
粒子を塩水溶液中に分散した分散液であることを特徴と
する。分散媒としての塩水溶液に用いる塩としては硫
酸アンモニウムや硫酸アルミニウム等の硫酸塩が好まし
く用いられる。

【００１６】本発明の限定の第六は、請求項１ないし請
求項４に記載の建設骨材洗浄廃泥の脱水方法において、
カチオン性高分子凝集剤分散液がカチオン性高分子の微
粒子を石油類等の有機液体に分散した分散液であること
を特徴とする。ポリマーエマルジョンは転相剤と呼ば
れる親水性界面活性剤の添加によりスムーズに水に転相
溶解する。

【００１７】カチオン性（メタ）アクリル系高分子凝集
剤としてはジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレ
ートのアミン塩あるいは四級アンモニウム塩の（共）重
合物およびジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリル
アミドのアミン塩あるいは四級アンモニウム塩の（共）
重合物をあげる事ができる。ポリメタクリロイロキシ
エチルトリメチルアンモニウムクロリド、アクリルアミ
ド・アクリロイロキシエチルジメチルベンジルアンモニ
ウムクロリド・アクリロイロキシエチルトリメチルアン
モニウムクロリド共重合物、アクリルアミド・アクリロ
イロキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド共重合
物、アクリルアミド・ジメチルアミノプロピルアクリル
アミド塩共重合物等を代表例として特に好ましく例示す
る事ができる。かかるカチオン性（メタ）アクリル系
高分子凝集剤は他の縮合性高分子凝集剤等とは異なり、
極めて高分子量で凝集力の強い性質を有し、強度の高い
凝集泥を与える事ができる。カチオン性（メタ）アク
リル系高分子凝集剤は適度の脱水性を発揮させるには前
述のコロイド当量値の範囲がケーキ含水率が下がり、固
い性状と成る。分子量は高い方が凝集力が強く、分子
量が２００万以上である事が望ましく、２００万未満で
は脱水性が劣る。高分子凝集剤分散液の添加量はポリ
マー純分として対ＳＳあたり０．０３〜２％であり状況
に応じ適宜選定される。

【００１８】通常の凝集処理においては、高分子凝集剤
はポリマー濃度０．５％以下の水溶液として懸濁液に添
加される。これに対し本発明の最大の特徴は高分子凝
集剤をポリマー濃度０．５％以上の水溶液として懸濁液
たる建設骨材洗浄廃泥に添加混合し、凝集すなわち脱水
前処理操作を行うことにある。建設骨材洗浄廃泥は懸
濁物濃度が高濃度であり、高粘性液では全体に分散混合
しづらいであろうとの常識に反し、高濃度ポリマー水溶
液の場合に良好な脱水性能を示し、低濃度ポリマー水溶
液の場合には水分過多の大きなフロックを作りフィルタ
ープレスでの水切れがかえって悪くなり脱水ケーキの含
水率が上昇してべたつく欠点がある。すなわち、低濃度
ポリマー水溶液使用時は粗大フロックを生じ、粗大フロ
ックではフロック間の自由水は素早く濾過できるが、フ
ロック内に包含された水は、なかなか除去されずケーキ
がベトベトになり産業廃棄物処理業者も嫌がって引き取
ってくれない。通常の凝集剤水溶液を添加してフロッ
クを作る方法だと、かかる脱水ケーキしかできないので
あるが、本発明の如く高分子凝集剤の高濃度水溶液を添
加混合した場合は締まったフロックと言うか凝集状態と
成って脱水ケーキが畑の土としても使えるほどの良く水
の切れた状態に成る。粉末状の高分子凝集剤では前述
の如く低濃度水溶液しか得られず、０．５％以上好まし
くは１％以上の濃度の高濃度水溶液を得るには高分子凝
集剤の微粒分散液を水により希釈する他はない。高濃
度凝集剤水溶液は建設骨材洗浄廃泥の引き抜きポンプの
サクション側に注入すれば、高分子凝集剤は廃泥中に分
散され、ストックタンクで沈降防止の為に緩やかに攪拌
されている状態で締まった造粒物を与え、フィルタープ
レスにフィードされ、良好な脱水性状のケーキをあたえ
る。かかる造粒作用は通常建設骨材洗浄廃水の処理に
用いられているアニオン性ポリアクリルアミドとのコア
ギュレーションにより親水性除去が行われるものと推測
される。本発明に用いる高分子凝集剤の微粒分散液は
該高分子凝集剤を溶解しない分散媒中で重合を行うこと
により達成でき、該高分子凝集剤を溶解しない分散媒と
しては塩水溶液あるいは油分が用いられ、かかる分散液
の製法は公知である。この様な分散液はインラインミキ
サーによって水と抱き合わせて混合攪拌水希釈の後、上
記用途に用いることが装置簡便であるが、溶解槽を別途
設けてバッチ溶解してもさしつかえない。

【００１９】

【実施例】次に実施例によって、本発明を具体的に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施
例に制約されるものではない。

【００２０】（合成例−１〜３）攪拌機、窒素曝気管お
よび温度制御装置を備えた反応槽に沸点１９０°Ｃない
し２３０°Ｃのイソパラフィン１２０．０Ｋｇおよびソ
ルビタンモノオレート７．５Ｋｇを仕込んだ。脱塩水
１６５Ｋｇおよびアクリロイロキシエチルトリメチルア
ンモニウムクロリドとアクリルアミドの混合モノマー２
００Ｋｇの混合物を添加し、ホモジナイザーにて攪拌乳
化した。得られたエマルジョンにイソプロピルアルコ
ール２００ｇを加え窒素置換の後、ジメチルアゾビスイ
ソブチレート４０ｇを加え、温度５０°Ｃに制御しなが
ら重合反応を完結させ、粒径１０μｍ以下の微細粒子の
分散したエマルジョンを得、その後ポリオキシエチレン
ノニルフェニルエーテル７．５Ｋｇを添加混合して試験
に供する試料１〜３（本発明の凝集剤分散液）とした。
各試料の特性を表１に示す。

【００２１】（合成例−４）攪拌機、窒素曝気管および
温度制御装置を備えた反応槽に２０重量％硫酸アンモニ
ウム水溶液７９部を採り、アクリロイルオキシエチルジ
メチルベンジルアンモニウムクロリド５０モル％アクリ
ルアミド５０モル％の組成のモノマー２０部および分散
剤としてポリジメチルジアリルアンモニウムクロリド１
部（シーピーエス社製商品名エージフロック−ＷＴ４０
ＨＶ）を溶解した後、２，２’−アゾビス（２−アミジ
ノプロパン）塩酸塩を重合開始剤として添加し、攪拌
下、５３°Ｃで１０時間重合し、塩水溶液に分散した粒
径１０〜２０μｍの微粒子の重合体分散液が得られた。
この液を試料４とする。試料の特性を表１に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】（実施例）砂利・砂の洗浄工程から排出さ
れる建設骨材洗浄廃水をアクリルアミド・アクリル酸ソ
ーダ共重合物から成るアニオン系高分子凝集剤にて凝集
しクラリファイヤーに供給して上澄処理水と建設骨材洗
浄廃泥に分離し、この建設骨材洗浄廃泥（ＳＳ１２％）
を引抜きポンプでストックタンクに移送する際、ポンプ
サクションに前述の各試料をインラインミキサーによっ
て水希釈した水溶液を注入して均一に廃泥中に分散さ
せ、ストックタンクにて沈降を防止する様にゆるやかな
攪拌を続け微細に造粒した建設骨材洗浄廃泥を得、加圧
ポンプにてフィルタープレスにチャージし、脱水した。
１サイクルの廃泥のフィード時間を、無薬注の場合を
１００％として、各試料添加時のフィード時間の割合を
求めた。また最終排出ケーキの含水率を求めた。結
果を表２に示す。

【００２４】（比較例）実施例において試料をポリマー
濃度０．５％以上の高濃度水溶液として注入したのに換
えて０．２％濃度に希釈した各試料の水溶液をポンプサ
クションに注入して脱水試験を行なった。ケーキ含水
率が高い為、フィードに要する時間は短かったが無薬注
時と同時間加圧を続けた。結果をおなじく表２に示
す。

【００２５】

【表２】

【００２６】

【発明の効果】本発明は建設骨材洗浄廃泥の処理時間を
大幅に短縮する事から、脱水工程の処理能力によって制
限されている建設骨材洗浄工程の能力をアップして収益
に寄与することができる。またケーキ含水率が低いた
め排出ケーキを園芸用土や瓦などの焼物原料として使用
するなど有価物として換金処理する道も開け、業界の収
益に寄与するところは大きい。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クラリファイヤー底部より引き抜いた建
設骨材洗浄廃泥をフィルタープレスで脱水するにあた
り、粒径１００μｍ以下のポリマー微粒子の分散液であ
るカチオン性高分子凝集剤分散液の希釈液である、ポリ
マー濃度０．５〜５重量％の水溶液を添加混合したの
ち、該処理廃泥をフィルタープレスに注入して脱水する
ことを特徴とする建設骨材洗浄廃泥の脱水方法。
【請求項２】クラリファイヤーにて沈降処理される建
設骨材洗浄水がアニオン性ポリアクリルアミドを添加混
合して凝集処理されていることを特徴とする請求項１に
記載の建設骨材洗浄廃泥の脱水方法。
【請求項３】カチオン性高分子凝集剤が下記式（１）
で表される（メタ）アクリル系水溶性単量体の（共）重
合物であり、該カチオン性高分子凝集剤のコロイド当量
値が１．０〜５．０ｍｅｑ／ｇであり分子量が２００万
以上である事を特徴とする請求項１ないし請求項２に記
載の建設骨材洗浄廃泥の脱水方法。【化１】（但し、式中、ＡはＯまたはＮＨ；ＢはＣ₂Ｈ₄、Ｃ₃
Ｈ₆、Ｃ₃Ｈ₅ＯＨ；Ｒ₁はＨまたはＣＨ₃；Ｒ₂、Ｒ
₃は炭素数１〜４のアルキル基；Ｒ₄は水素または炭素
数１〜４のアルキル基あるいはベンジル基；Ｘ^-はアニ
オン性対イオンを表す。）
【請求項４】カチオン性高分子凝集剤分散液水希釈液
の添加場所がクラリファイヤーよりの廃泥引き抜き用ポ
ンプのサクション側であることを特徴とする請求項１な
いし請求項３に記載の建設骨材洗浄廃泥の脱水方法。
【請求項５】カチオン性高分子凝集剤分散液がカチオ
ン性高分子の微粒子を塩水溶液中に分散した分散液であ
ることを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載の建
設骨材洗浄廃泥の脱水方法。
【請求項６】カチオン性高分子凝集剤分散液がカチオ
ン性高分子の微粒子を石油類等の有機液体に分散した分
散液であることを特徴とする請求項１ないし請求項４に
記載の建設骨材洗浄廃泥の脱水方法。