JPS5980486A - 悪臭を持つ含水軟弱土の脱臭を伴う強度増加方法 - Google Patents

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】 本発明は、悪臭を持つ含水軟弱土を経済的、かつ、効率
よく脱臭させると共に、その強度を増加させる方法に関
するものである。

含水軟弱土は、閉鎖型海域、開放型海域、干潮河川など
に堆積する海域系のもの、河川、湖沼、貯水池、浄化池
、浄水場などに堆積する淡水系のもの、アースドリル工
法、ベット杭工法などにおいて排出される土木工事系の
ものなどに分類される。これらの含水軟弱土は、一般に
、無臭のものは少なく、多くの場合、独特の悪臭を放つ
。そして、この悪臭は、近接する生活環境を著しく不快
にする。また、この含水軟弱土は、取扱いの困難なもの
で、これを建設地としたり、あるいは他の用途のために
移送させるためには、強度増加処理をしなけけばならな
い。

従来、含水軟弱土の処理に関しては、強度増加や脱臭を
独立して行うことは知られているが、両者を一挙に実施
し得る方法は知られていない。

含水軟弱土の脱臭のみを目的とした処理法としては、消
石灰や生石灰などの石灰を添加する方法が知られている
。この場合、悪臭を持つ含水軟弱土のＰＩ値を上昇させ
、悪臭の原因となっている硫化水素やメルカプタン類を
カルシウム塩として脱臭させているために実用性に乏し
い。即ち、この方法によると、（ａ）処理土のＰＩ（値
を１０倍以上に維持しなければ、硫化水素やメルカプタ
ン類の脱臭反応（カルシウム塩生成反応）が不十分であ
ること、（ｂ）軟弱土はＰＩ（値緩衝の作用が大きいの
で、この方法で良好な脱臭効果を得るためには、これよ
り上回った多量の石灰を添加する必要があること、（ｃ
）このように、石灰を多量に用いることは、経済性を損
ねるので実用的でないこと、（ｄ）さらに、石灰を軟弱
土に加えると、ゲルストレングスにより、対象土の粘度
が非常に高くなるので、その操作が行い難いこと、（ｅ
）その上、消石灰や生石灰などの石灰は、危険物である
ために、取り扱いやその貯蔵、保管に種々の制約を受け
ること、などの問題がある。しかも、その処理土の粘度
が非常に高くなるので、これを強度増加処理する場合に
その操作に弊害を及ぼすという欠点がある。

また、他の方法として、硫酸第２鉄や塩化第２鉄のよう
な水溶性の３価鉄塩を添加する方法も提案されているが
、この場合も、次の理由により満足すべき結果を与えな
い。

（ａ）水溶性の３価鉄塩は、加水分解して不溶性の水酸
化物となり易いので、この鉄塩を安定な水溶液として取
り扱う場合、硫酸や塩酸などの酸を加えて、そのＰｔｌ
値を２．５以下に維持する必要があること。

（１））対象土に（ａ）項での調製液を添加すると、対
象土のＰＨ値緩衝作用のために、ＰＩ値は３以上になり
、３価鉄塩のほとんどが水酸化物として沈殿してしまう
。従って、悪臭の成分である硫化水素やメルカプタンと
の反応は不均一反応となり、その脱臭反応は円滑に遂行
されない。

（Ｃ）悪臭の主成分である硫化水素が鉄イオンと反応し
て硫化鉄に変化させるためには、その溶液のＰＩ値を４
．５〜８．５とする必要がある。しかるに、水溶性の３
価鉄塩は、（ａ）項に記した如く、溶解状解を維持する
ためのＰＨ条件がこの条件と異なっている。そのために
、脱臭反応を円滑に行なうことがむづかしい。

（ｄ）ｃ項で処理した軟弱土は、セメント系の強度増加
剤の反応に不都合な酸性状態となっているので、それに
よる強度増加は、著しくその目的を阻害される。

尚、水溶性の３価鉄塩と石灰との併用も提案されている
が、同様な理由により、満足し得る結果は得られない。

又、脱臭処理として、悪臭物である硫化水素やメルカプ
タン類を、パーライトやゼオライトなどにより、物理的
に吸着処理する方法も提案されているが、これも実用性
に乏しい。そ４− の理由は、（ａ）吸着剤のコストが高いこと、（ｂ）吸
着平衡が温度により影響されること、（ｃ）硫化水素な
どを完全に吸着させるためには、吸着剤を大量に必要と
すること、（ｄ）吸着剤には、悪臭発生の原因となって
いるバクテリアの殺菌や繁殖を防止する作用がないので
、２次的に、その処理を施す必要があること、などであ
る。

悪臭を持つ含水軟弱土を化学的に効率よく脱臭処理する
ためには、次に示す（ａ）〜（ｃ）等の課題を解決しな
ければならない。

（ａ）悪臭物質と反応させる脱臭剤は水溶性のものとし
、脱臭反応による生成物が、対象土の強度増加処理の条
件や処理土中で物理的にも化学的にも安定な不溶性物質
となるものを選定する必要がある。

（ｂ）脱臭処理の条件としては、脱臭剤が目的達成以前
に不活性化することがなく、選択的に悪臭物質と円滑に
反応しなければならない。そのためには、脱臭剤の種類
、その濃度、反応の雰囲気のＰＩ値や酸化環元電位及び
温度、対象土への添加の方法、その他の諸条件を特定す
る必要がある。

（Ｃ）脱臭剤は対象土に過剰に加えられるが、それが強
度増加剤に弊害を及ぼすことがなく、目的を達成した後
に夾雑物やその他の条件により、物理的にも化学的にも
安定な不溶性物質に変化するような脱臭剤とその処理の
条件を選ぶ必要がある。

一般的に、ポルトランドセメントを含む強度増加剤は、
悪臭を放つ含水軟弱土の処理に於いては、一時的にその
脱臭効果を示すが、その脱臭効果は、ポルトランドセメ
ントの水和反応により副生する水酸化カルシウム（消石
灰）に起因しているために、長期的に安定なものではな
い。このことは、前述した石灰による脱臭処理と同様で
ある。また、悪臭を放つ含水軟弱土には、ポルトランド
セメントの水和反応を著しく阻害する腐植などの有機物
が相当最古まれているので、セメントを含む強度増加剤
の適用には種々の工夫が要求される。

本発明者らは、含水軟弱土の強度増加及び脱臭に関する
前記事情に鑑み、強度増加と脱臭の両方を一挙に達成し
得る方法を開発すべく鋭意研究を重ねた記果、本発明を
完成するに到った。

本発明は；悪臭を持つ含水軟弱土に；下記に示同時に添
加し；かつ、添加剤Ａの素材Ａ１とＡ２の重量割合Ａ□
／Ａ２が５／９５〜５０１５０の範囲であり、かつ、添
加剤ＡとＢとの重量割合Ａ／Ｂが７５／２５〜４５１５
５の範囲であること；を特徴とする悪臭を持つ含水軟弱
土の脱臭を伴う強度増加方法である。

添加剤Ａ：不溶性無水石コウ（Ａ１） 粒径１００〜１μｍの微細急冷高炉滓（Ａ２）添加剤Ｂ
：ボルトランドセメント 添加剤Ｃ：水溶性の２価鉄塩 添加剤Ｃ（脱臭剤）としての水溶性の２価鉄塩は、無機
酸及び有機酸のいずれの塩も使用できるが、添加剤Ａ及
びＢへの影響や経済性などの実用性を考慮すると、硫酸
第１鉄と塩化第１鉄の使用が好ましい。その中でも、硫
酸第１鉄は、チタン製造時に大量副生され、かつ、安価
であるので最も好ましい。チタン製造工場では、多くの
場合、硫酸第１−７＝ 鉄が産業廃棄物として処分されているので、このものの
利用は、廃棄物の処理と利用の面から考えるとまさに一
石二鳥である。

本発明で用いる添加剤Ｃ１即ち、水溶性の２価鉄塩は、
本発明における添加剤Ａの使用条件下、即ち、微弱酸性
〜弱アルカリ性の条件下で有効に作用し、添加剤Ａ及び
Ｂにより強度増加作用に悪影響を及ぼすことがなく、悪
臭を持つ含水軟弱土の脱臭効果を著しく高める。即ち、
この水溶性の２価鉄塩は、本発明における処理条件下で
は、ヘドロなどにおける悪臭の原因物質である硫化水素
やメルカプタン類と効率よく反応し、これを固定化する
。この場合の反応は次の式で表わされる。

Ｈ２Ｓ＋Ｆｅ２＋→ＦｅＳ　（固体）＋２１１＋（１）
２Ｒ５Ｈ十Ｆｅ　　→（Ｒ３）　２　Ｆｅ（固体）　＋
２８　”　　　（２）この反応は、炭酸ガスの存在下で
も選択的に起り、炭酸ガスにより支障を受けることはな
い。悪臭を持つ含水軟弱土の発生ガス中には、炭酸ガス
が悪臭原因物資である硫化水素よりも大量に存在するが
、本発明で用いる水溶性の２価の鉄塩は、−８＝ このような炭酸ガスの存在下でも硫化水素と選択的に反
応し、しかも、過剰に加えられた２価鉄塩は硫化水素と
の反応終了後に、この炭酸ガスと反応し、無害の炭酸第
１鉄（シブライト）となる利点を有している。また、水
溶性の２価鉄塩の場合、その溶解度は酸性及び中性溶液
の範囲では、そのＰＨ値による影ｖＩ（加水分解を受け
て水酸化第１鉄の沈殿生成物は生じない）を受けず、前
記の脱臭反応は、ＰＨ値４．５〜８．５の範囲で円滑に
遂行される。

このようなことは、前述の如く、３価の鉄塩の場合には
見られなかったことであり、水溶性の２価鉄塩による顕
著な効果である。

含水軟弱土に対する水溶性の２価鉄塩の添加量は、それ
に含まれる硫化水素量に支配され、一義的に定めること
はできないが、一般的には、含水軟弱土中に含まれる全
硫化水素分に対して等モル以上添加すればよい。この場
合、全硫化水素分は、含水軟弱土中の水分に溶解してい
る未解離状成分と解離状成分、及び、固形物に収着され
ている収着成分を意味し、金属と結合している不溶性の
硫化物は含まない。このような全硫化水素分は、含水軟
弱土を水蒸気蒸留し、留出してくる硫化水素を分析する
ことにより定量する。また、金属と結合している不溶性
の硫化物は、全硫化水素分析に用いた蒸留残渣に濃硫酸
を加え、再び水蒸気蒸留して発生した硫化水素を分析し
て定量することができる。本発明においては、過剰に添
加された水溶性の２価鉄塩は、前記したように、共存す
る炭酸ガスと反応してシブライトを形成したり、また、
軟弱土の持つ陽イオン交換成分により捕捉されて固定化
される。したがって、本発明においては、添加する水溶
性の２価鉄塩は、その過剰分がこのような反応により固
定化される範囲内であれば、添加剤Ａ及びＢによる強度
増加反応に支障を与えることはない。尚、対象上の陽イ
オン交換容量は、その土粒子に含まれている、粘土鉱物
の種類とその量比、及び腐植の量比により異なる。従っ
て、対象土によって陽イオン変換容量は大きく相違する
。

悪臭を持つ含水軟弱土を、添加剤Ｃ（可溶性の２価鉄塩
）を用いて効率よく脱臭するためには、可溶性の２価鉄
塩を添加剤Ｂに先立って、対象となる含水軟弱土に分散
・混合させる必要がある。そのためには、添加剤Ｂの添
加に先立って、可溶性の２価鉄塩を、水溶液として含水
軟弱土に分散・混合したり、あらかじめ添加剤へに均一
し；分散させて、含水軟弱土に添加・混合する方法がと
られる。添加剤Ｂの添加・混合の後に添加剤Ｃを含水軟
弱土に添加すると、添加剤Ｃの素材である水溶性の２価
基塩が、添加剤Ｂのアルカリ成分により、不溶性の水酸
化物となるために、迅速な脱臭反応を行うことができな
い。従って、このような添加剤Ｃの使用方法は好ましく
ない。

次に、本発明の強度増加剤として用いる添加剤Ａ及びＢ
について詳細に説明する。

本発明に用いる添加剤Ａの素材の１つである不溶性態水
石コラ（■型態水石コラ、硬石コラを含む）は、粒度３
００μｍ以下、好ましくは１００μｍ以下の粉末状であ
ることが望ましい。粗粒状の不溶性態水石コラは、その
水への溶解速度が非常に遅いので、この溶解速度が、含
水軟弱土の強度増加反応に追従し難くなる。本発明の場
合、はたる石と濃硫酸を反応させてフッ化水素を製造す
る際に、副生ずる不溶性態水石コラ（フッ酸石コウ）を
用いることができる。このフッ酸石コウは、乾燥した粒
径１００μｍ以下の粉末として産出されるので、粉砕な
どの加工を一際必要としないで、直接に素材Ａ１として
用いられる。フッ酸石コウの化学分析例は次の如くであ
る５ １２− このほたる石に濃硫酸を作用させてフッ酸を製造する際
に副生ずる不溶性態水石コラは、下記の（１）〜（３）
の理由により、次第にその工業的な利用への道は閉ざさ
れ、現在は全く厄介物とされるに至っている。

（１）はたる石に硫酸を作用させる場合、反応には濃硫
酸が用いられ、また、フッ酸石コラは２００〜２５０℃
の高温の反応条件下で副生されるために、それは、他の
排煙脱硫石ロウや燐酸石ロウの如き２水石コウ（ＣａＳ
Ｏ４・２Ｈ２０）とは異なる■型態水石コラ（不溶性態
水石コラ）である。従って、このま２では、はとんど用
途がなく、石ロウ工業原料に用いられない。

（２）この製出した■型態水石コラは、沈殿池に長時間
放置して２水化させるが、又は、工業的に２水化させな
ければ、石ロウ資源として利用価値は小さい。しかも、
■型態水石コラは、沈殿池での自然放置、あるいは、工
業的処理を加えても、完全な２水石コウ化は行われ難い
。

（３）近年、大気汚染防止対策の一環として、排煙脱硫
処理が種々の工場で行われ、この時に副生物の大部分が
２水石コウとして回収され、しかも、その量が莫大であ
ることから、石ロウ工業への原料供給システムは大きく
変化し、石ロウ工業原料の多くが排煙脱硫石ロウにより
占られるに至った。

本発明は、このような産業廃棄物、もしくは、工業副産
物（後述の高炉滓もそうである）を資源として有効利用
するものであり、エコロジーの面及び経済的な面におい
ても優れた特徴を有するものである。

本発明の添加剤Ａの素材の他の１つである微細急冷高炉
滓は、製鉄高炉から副生ずる高炉滓（スラグ）を急冷し
て得た粗粒状のものを更に粒径１００μｍ以下に粉砕し
たものである。高炉滓の急冷は、水で粒状化急冷する湿
式法、少量の水と空気を利用した半乾式法、空気のみを
利用した乾式法により行われる。一般的には、湿式法に
よる、所謂、高炉水滓と呼ばれているものが原料として
好適である。これは、製鉄高炉の副生物であるスラグを
水で急冷して１〜５ｍｍぐらいの砂状ないしは粒状に１
５− 砕いた水滓である。この組成は、鉄鉱石の成分やその高
炉や操作方針によって若干異なるが、およそ次の様なも
のである。Ｓｉ０２３０〜３５％、ＡＱ　２０３　１３
〜１８％、Ｃａ０３８−４５％、Ｆｅ２Ｏ３０，５〜１
．０％、Ｍｇ０３−６％、Ｓ　Ｏ，５〜１．０％、Ｍｎ
００．５〜１．５％、ＴｉＯ２０，５〜１．０％。

本発明において用いる微細急冷高炉滓は、アルカリや硫
酸塩などの刺激作用により水硬性を発揮し得る潜在水硬
性を有するものである。このような潜在水硬性は、高炉
滓を急冷し、その結晶化を回避して、結晶化エネルギー
を内部に保存した非結晶（ガラス状）のものとすること
によって得ることができる。高炉滓を徐冷して得た結晶
質のものは、メリライト（ゲーレナイトＣａ２ＡＱ２ｓ
ｊ、ｏ７−オケルマナイトＣａ　２　ＭｇＳｉ　２０７
系固溶体）とオルトケイ酸カルシウムを主要構成鉱物と
する緻密の結晶質であり、潜在水硬性がないので不適当
である。

また、この急冷高炉滓は、反応剤として利用するため、
できるだけ微細な状態で用いることが必要である。通常
の１〜５ｍの粗粒状の急冷高炉滓は。

１６− 土粒子の強度増加反応に寄与する表面積が小さすぎ、反
応性が著しく低下するので不適当である。

本発明の場合、１００〜１μｍの微細急冷高炉滓を用い
るのが好ましい。本発明においてはこのような微細急冷
高炉滓を用いることによって、有利に強度増加反応が達
成される。

上記した添加剤への素材である不溶性態水石コラ（素材
Ａ１）及び微細急冷高炉水滓（素材Ａ２）は、後述する
添加剤Ｂの添加・混合の前であれば含水軟弱土への添加
・混合の順序は任意である。すなわち、素材Ａ１の添加
・混合の後素材Ａ２を添加・混合する方法、逆に先ず素
材Ａ２を添加・混合した後、素材Ａ□を添加・混合する
方法及び素材Ａ　１　＋Ａ　２を同時に添加する方法の
いずれでもよい。しかし、実用的な面では、画素材を同
時に、殊に混合物の形態で添加・混合することが好まし
い。

添加剤Ａの素材Ａ　１．Ａ　２の使用重量割合Ａ　１　
／　Ａ　２は、５／９５〜５０１５０の範囲であること
が必要である。この使用割合は、後述する添加剤Ｂの使
用量をも鑑みた総合的な実験結果から特定したものであ
る。Ａ　１／　Ａ　２比が５／９５より小さいと、腐植
などによるポルトランドセメントの水和反応への弊害を
阻止する作用が劣しいのみならず、添加ｎＪＡと８及び
微細土粒子との間でのエトリンガイト（３Ｃａ０６Ａ　
Ｑ　２０３　・３ＣａＳ０４・２８〜３３Ｈ２０）の生
成反応に必要な石コラ量が不足し、含水軟弱土の強度増
加に及ぼす効果が小さくなるので好ましくない。

一方、Ａ１／Ａ２比が５０　／　５０より大きくなると
、上記のエトリンガイトの生成反応に必要な石コラ量以
上にそれが供給されることと、微細急冷高炉滓が反応剤
として不足するために、含水軟弱土の強度増加に及ぼす
効果が小さくなるので好ましくなし）。

本発明の方法においては、上記した添加剤Ａを含水軟弱
土に添加・混合した後、次に、添加剤Ｂとしてのポルト
ランドセメントを添加・混合する。

本発明で用いるポルトランドセメントは、日本工業規格
ＪＩＳ　Ｒ５２１０に準するものであるが、一般的には
その内の普通ポルトランドセメントに準するものが用い
られる。しかし、含水軟弱土処理の条件によっては、中
庸熱ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント
及び超早強セメントなどの規格に準するポルトランドセ
メントの単独またはこれらを混合したものが使用される
。

本発明に用いる添加剤ＡとＢの含水軟弱土への添加重量
比Ａ／Ｂは；　７５／２５〜４５１５５の範囲に保持す
ることが、含水軟弱土の強度増加への効果の点で重要で
ある。これらの条件以外では、総合的な最適成分のバラ
ンス比が得られなく、含水軟弱土の強度増加の効果が小
さく、しかも、処理土は好ましいものではない。

即ち、添加重量比Ａ／Ｂが７５／２５より大きいと、ポ
ルトランドセメントの割合が小さ過ぎ、その水和反応（
水硬性反応）により副生ずる水酸化カルシウム（消石灰
）が少なく、これを引金として反応が誘発される、微細
急冷高炉水滓などの強度増加の諸反応が十分に生起しな
いので、その目的を達成することができない。一方、添
加重量比Ａ／Ｂが４５１５５より小さいと（添加剤Ｂの
添加割合が大き過ぎると）、２水石コウと微細急冷高炉
水滓が不足して、１９− 含水軟弱土の改良の目的を十分に達成することができな
い。不溶性態水石コラが不足すると、腐植などによるポ
ルトランドセメントの水和反応への弊害を阻止すること
ができないのみならず、強度増加に寄与するエトリンガ
イト生成反応の原料として必要な石コラが不足するとい
う問題が生じる。

また、微細急冷高炉水滓が不足すると、エトリンガイト
生成反応に必要な原料を満すことができず、含水軟弱土
の強度増加に及ぼす効果が小さくなる弊害の他に、次の
（ａ）〜（ｄ）如き問題を生じる。

（ａ）強度増加処理に際し発熱が大きくなって処理土中
に内部ヒズミが発生するなどの問題を生じたりする。（
ｂ）処理土には水酸化カルシウムが多量に含まれるよう
になることから処理土がアルカリ性の強いものになる。

（ｃ）下水や海水によって容易に侵食されやすくなる。

（ｄ）添加剤のコストが高くなる。

本発明を好まし〈実施するには、添加剤Ａ、Ｂ及びＣの
含水軟弱土への添加順序を次の（ａ）〜（ｄ）の如く行
う必要がある。

２Ｏ− （ａ）添加剤Ｃを添加剤Ａの素材Ａ１及びＡ２の少なく
ともいずれか一方と同時に添加・混合した後に、添加剤
Ｂを添加・混合する。

（ｂ）添加剤Ｃを添加剤Ａの素材Ａ１及びＡ２の少なく
ともいずれか一方の混合物として添加・混合した後に、
添加剤Ｂを添加・混合する。

（ｃ）添加剤Ｃを添加・混合した後、添加剤Ａ及びＢを
順次添加・混合する。

（ｄ）添加剤Ａを添加・混合した後に添加剤Ｃを添加・
混合し、次に、添加剤Ｂを添加・混合する。

このように、添加剤Ｂを添加・混合する前段処理におい
て、臭気の原因となっている硫化水素は、水溶性の２価
鉄塩と前記の反応式（１）に従って反応し、硫化鉄（パ
イライト）となって脱臭され、また、添加剤Ａの作用に
より含水軟弱土は、後続の添加剤Ｂに対して高い反応性
を示す軟弱土に変換される。含水軟弱土への前段処理で
の添加剤Ａの添加・混合の作業性は極めてよく、また、
この添加剤Ａが加えられた含水軟弱土は後続の添加剤Ｂ
の添加・混合が均一かつ、容易に行い得る様に作業性は
改善され、しかも、添加剤Ｂの添加による反応が円滑に
起り得る土壌基盤に効果的に改質される。添加剤＾の素
材＾１は、対象上の粘度を高めることがなく、（ａ）ポ
ルトランドセメントの水和反応に弊害を及ぼす対象土の
腐植等の悪影響を抑制し、（ｂ）土粒子との陽イオン変
換反応は好ましい平衡状態に達する。従って、後処理工
程で添加剤Ｂが加えられた場合には、含水軟弱土の強度
増加に必要な諸反応が効果的に生起する。

次に、この反応性が高められた含水軟弱土に、後処理工
程として添加剤Ｂを添加・混合する。この添加剤Ｂの添
加により、添加剤Ｂの水和反応が始まると、副生ずる水
酸化カルシラのために添加剤Ｂと添加剤Ａを構成する各
素材Ａ１及びＡ２どの反応、及びこれら添加剤ＡとＢの
各々の素材と微細土粒子の成分との諸反応が誘発され、
含水軟弱土の強度は増加される。この場合、上記の如く
、添加剤Ａが加えられた含水軟弱土は、誘発される諸反
応が生起し易い土壌基盤に改質され、さらに、作業性も
向上しているために、後続の添加剤Ｂの添加・混合は均
一かつ容易に行われ、その目的が効率よく達成される。

本発明に於ける含水軟弱土の強度増加反応としては、（
ａ）微細土粒子や腐植のイオン交換反応、（ｂ）工１〜
リンガイトの生成反応、（ｃ）トベルモライ１〜鉱物類
似相（３Ｃａ０・２ＳｉＯ２・３Ｈ２０）の生成するポ
ゾラン反応、（ｄ）諸反応による非結晶ゲル物質の生成
反応、（ｅ）その他、が挙げられる。

また、この添加剤Ｂが対象土に加えられると、反応の過
程において水酸化カルシウム（消石灰）が副生するため
に、必然的にその対象土のＰＨ値が一時的に高くなる。

それ故に、対象土中の悪臭ガスの発生に関与しているバ
クテリアは死滅して、悪臭ガスの発生は停止されるとい
う効果がある。

以上の如く、本発明においては、悪臭を持つ含水軟弱土
の脱臭と強度増加の処理を行うに際し、前段処理工程で
添加剤Ａ及び添加剤Ｃを添加・混合し、後処理工程にて
添加剤Ｂを添加・混合する。もし、添加剤Ｃで脱臭処理
を行った対象土を強度増加する場合に、添加剤８を添加
・混合した後に添加２３− 割口を対象土に添加・混合すると、その操作の作業性が
悪くなるために、特殊の施工機を用いても本発明の様に
効率よく目的を達成することは困難となる。即ち、添加
剤Ｃで脱臭処理した含水軟弱土に添加剤Ｂを加えると、
その含水軟弱土の粘性、ゲルストレングス及びＰＨ値に
著しい悪影響を与える。これに起因し、必然的に操作処
理の作業性が悪くなり、含水軟弱土の均一混合の操作が
むずかしくなる。これに伴い、後続の添加剤Ａの添加・
混合による均−分散及びその諸反応にも悪影響を与えて
含水軟弱土の強度増加の発現が悪くなる。添加剤Ｂを先
に加えろことによる含水軟弱土の粘度、ゲルストレング
ス及びＰ）Ｉ値に及ぼす悪影響の原因は、ポルトランド
セメントの水和反応により生じるＣａ２＋とＯｌ−であ
る。この悪影響の原因となる（　ａ　２＋と０１（−も
、本発明の強度増加剤を用い、添加剤ＡとＢの含水軟弱
土への添加順序を特定することによって、含水軟弱土の
強度増加の操作性は改善され、しかも、その化学的諸特
性を効果的に利用することができる。

２４一 本発明の大きな特徴は、前記したように、（ａ）可溶性
の２価鉄塩（添加剤Ｃ）を脱臭剤に用い、（ｂ）強度増
加剤を、反応性の高い微細急冷高炉滓、不溶性態水石コ
ラ及びポルトランドセメントの３素材とし、（ｃ）その
強度増加剤の３素材を微細急冷高炉滓と不溶性態水石コ
ラから構成される添加剤Ａと、ポルトランドセメントか
らなる添加剤Ｂに区分し、（ｄ）添加剤Ｃ（脱臭剤）と
添加剤Ａを、添加剤Ｂに先立って、悪臭を持つ含水軟弱
土に添加・混合した後に添加剤Ｂをそれに添加・混合す
ることによって、悪臭を持つ含水軟弱土の脱臭と強度増
加処理を効率よく達成させることである。

本発明を実施する場合、添加剤Ａ及びＢはいずれも粉末
またはスラリー状で添加することができる。

本発明の方法は、前記のように、従来の方法とは異なり
、添加剤Ａ、Ｂ及び微細土粒子の各成分との反応が極め
て効率よく起り、処理土の強度増加が最も大きく成るよ
うに配慮されていることから、所要の強度増加を得るの
にそれら添加剤Ａと８の使用量は少なくて済み、しかも
所要強度に達する時間は短かくて済む。処理対象土に関
しては、一般的に、アロフェン、加水へロサイト、モン
モリロナイト等の粘土鉱物を多く含むものは反応性が高
く、一方力オリナイト、イライト、クロライドなどを多
く含むものは反応性が前者より低い。又、粘土などの微
細粒分の含有量（土性）、腐植などの有機分の含有量及
びＰ）Ｉ値により反応性は異なり、さらに初期含水比に
よっても含水軟弱土の強度増加への効果は影響を受ける
。しかし、通常の所要強度の目的達成のために用いる本
発明の強度増加剤の使用量は含水軟弱土１ｍ’当り、添
加剤Ａ及びＢの総量で５０〜１５０　ｋｇ程度である。

含水軟弱土が反応性の高い粘土鉱物を多く含んだり、腐
植などの有機質の含有量が小さいなど、強度増加の反応
に適している場合には、強度増加剤の使用量は含水軟弱
土１ｒｎ’当り通常５０〜１００ｋｇ程度である。

本発明の方法は、含水軟弱土の含水比５０〜２００％の
軟弱土は勿論、５００〜１０００％という極めて高い含
水比の軟弱土に対しても適用することができる。処理対
象上の初期含水比は処理土の改良効果に影響を及ぼすが
、含水比が高い軟弱土に対して本発明を適用した場合、
一定量以上の水はブリージングにより処理土から分離し
、その表面に遊離する。

本発明によれば、前記したように、含水軟弱土の効率の
よい強度増加を達成することが可能であるが、この場合
、Ｂ剤として用いたセメントの添加量は比較的少量であ
るから、その水和反応により生じる発熱は著しく抑制さ
せ、処理土にヒズミが発生するようなこともなく、その
上、処理土中の残留アルカリ量が少ないことから処理土
のアルカリ上昇も見られず、また、下水や海水によって
処理土が侵食されるようなこともない。また、本発明の
場合、総添加剤使用量が少なく、しかも、強度増加剤を
構成するセメントの割合が小さく、また、廉価な急冷高
炉滓の割合が大きいことから、経済的にも著しく有利と
なる。さらにまた、本発明ではセメント以外の添加剤は
時として産業廃棄物として取扱われるもので、その有効
利用により経済的な面以外にエコロジーの面からも非常
に優２７− れている。

本発明の方法は、含水軟弱土に対するその良好な強度増
加作用により、埋立工事における軟弱地盤の強度増加法
としてはもとより、港湾、河川、湖沼に堆積する軟弱土
の改良法などとして有利に通用される。

次に本発明を実施例及び参考例により詳細に説明する。

なお、後記実施例及び参考例において、添加剤Ａとして
は素材Ａ１とＡ２の画素材を均一に混合したものを用い
た。この添加剤Ａの素材Ａ１としては、はたる石と濃硫
酸を反応させてフッ化水素を製造する際に副生じた不溶
性態水石コラ粉末の市販品（平均粒径１０μｍの乾燥品
、組成：　Ｃａ０４１．５％、５ｏ３５４．６％、Ｃａ
Ｆ２１．５４％、Ｓｉ０２０．１０％、ＡＱ、２０３０
．０７６％）を、又、素材Ａ２としては、市販の微細高
炉水滓（ブレーン法測定による比表面積３６００〜４０
００ｃシ／ｇ、即ち、平均粒径約４μｍ、組成：Ｓｉ０
□３２〜３５％、ＡＱ２０３１５〜１６％、Ｃａ０４１
〜４４％、Ｍｇ０４〜６％、　Ｆｅ　２０３０．５−１
．２％、＝２８− ｓ　ｏ、ｇ〜１．０％、偏光顕微鏡下の観察ではほとん
ど結晶物質を含まずガラス質であった）を用いた。

また、添加剤Ｂとしては、普通ポルトランドセメント（
ブレーン法測定による比表面積３３００ｃｍＪ／　ｇ　
）を用いた。原料含水軟弱土としては、実施例では、東
京都江東区堅川の堆積軟弱土を用いた。このものは、含
水比３４８．４％、粒度組成５μｍ以下４６％、５〜２
０μｍ４９％、２０μｍ以上５％であり、平均粒径５．
２μｍを示す。また、ＰＨ値は８．０、ＪＳＦ　Ｔ６−
１９６８に従う強熱減量は２３．７％、ＪＳＦ　Ｔ−１
９６８に従う重クロム酸試験法による有機物含有量は２
１．２％、含水比３４８％における密度は１．１５ｇ／
ｃｎ？である。また、この堆積軟弱土１ｋｇ当りに含ま
れている全硫化水素骨は４３０ｍｇ（１２，６ミリモル
）（供試上の水蒸気蒸留溜液のヨード滴定により測定）
、金属と結合している不溶性硫化物は硫化水素に換算し
て供試上１ｋｇ当り２８３６ｍｇ（７０，２ミリモル）
である（全硫化水素骨の分析のために水蒸気蒸留した蒸
留残渣に濃硫酸を加え再び水蒸気蒸留した蒸留溜液のヨ
ード滴定により測定）。尚、この堆積土から発生してい
るガス中の硫化水素含有濃度は、北側式硫化水素検知管
により測定した結果、１８００〜２０００ｐｐｍであっ
た。参考例１〜４では、含水比２６０％、粒度組成が０
〜２μｍ１．４％、２〜５μｍ４２％、５〜１０μｍ１
９％、１０〜２０μｍ２５％、含水比２６０％に於ける
密度１．２１ｇ／ｃＪである大阪南港浚渫底泥を用いた
。

実施例 悪臭を持つ原料軟弱土］、ｒｎ’に対し、１Ｑ中に２価
のＦｅ　１５．６　ｇ　（０，２８モル）を含む硫酸第
１鉄溶液からなる添加剤Ｃ５２Ｑ（硫酸第１鉄４ｋｇ相
当量）、添加剤Ａ７１ｋｇ（Ａ□／　Ａ　２　＝　３２
／　６８）及び添加剤８４８ｋｇを第１表に示した添加
順位で添加・混合した。混合は各ステップごとに混合機
を用い充分に混合した。次にこの混合試料を内径５０ｍ
ｍ、高さ１００ｍｍの円筒型モールドに注入し、恒温恒
湿養生器内で２０±１℃に保持して所要期間養生した後
、脱型し、その−軸圧縮強さと発生する硫化水素量及び
環境庁告示１３号に指定する溶出試験によるＰＨを測定
した。その結果を第１表に示す。なお、表中に示したＣ
−Ａは、添加剤Ｃと添加剤Ａを同時に添加したことを表
わす。

＝３１− 参考例１ 原料含水軟弱土１２に対して、添加剤Ａ（不溶性態水石
コラと微細高炉水滓の重量比Ａ　１　／Ａ　２　＝２８
／７２）３７．５ｋｇを添加して混線機で均一に混合し
、次に、添加剤８２７ｋｇを添加し混練機で充分に混合
した。次にこの混合試料は実施例と同じ操作により処理
して１軸圧縮強さを測定した。また、急冷高炉滓の粒度
が含水軟弱土の強度増加に及ぼす影響を比較するために
、粗粒状の高炉水滓を添加剤Ａの素材Ａ１として用いて
同様に試験を行った。それら結果を第２表に示す。なお
、使用した高炉水滓の微細と粗粒の粒度分布は第３表の
通りである。

第　　２　　表 一軸圧縮強さくｋｇｆ／ｃＪ） 材　令（日数） ３　　　　７　　　　１４　　　　２８本発明　１．０
６　　１．６９　　　１．９４　　　２．１１比較例　
　−０，１５０，３５０，４４−３２＝ 第３表 参考例２ 原料含水軟弱土１ｍ’に対し、添加剤Ａ３７．５ｋｇを
用い、添加剤Ａ中の不溶性態水石コラ含有重量百分率 剤８２７　ｋｇを用いる以外は参考例１と同様にして試
験を行った。材令１４日口の処理土の一軸圧縮強さを第
４表に示す。

第４表 ５　　　　　０．９８ １０　　　　　１．６３ ２０　　　　　１．９６ ３０　　　　　１．８８ ４０　　　　　１．２０ ５０　　　　　０．９３ ６０　　　　　０．４８ 参考例３ 実施例１に用いた添加剤Ａを用い、原料含水軟弱土に対
し、添加剤ＡとＢの添加総量を６４．５ｋｇとし、添加
剤ＡとＢの重量割合Ａ／Ｂを種々変化させ、実施例１の
操作条件で試験を行った。材令７日と１４日口の一軸圧
縮強さを第５表に示す。

第５表 ７５／２５　　　　０．８７　１．３５７０／３０　　
　　１．２６　１．６５６５／３５　　　　１．５５　
１．８５６０／４０　　　　１．６７　１．９４５５／
４５　　　　１．６２　１．８８５０１５０　　　　１
．３３　１．６４４５１５５　　　　０．９５　１．３
２参考例４ 実施例１と同じ供試含水軟弱土に対し、添加剤Ａ及びＢ
の添加順序を変化させて同様に試験を行った。それらの
結果を第６表に示す。

第６表 ＢＡ　　　　不良　　　７０ ３５− 手　　続　　補　　正　　書 昭和５８年９月２９日 特許庁長官　　若　杉　和　夫　　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１６４８２０号 ２、発明の名称 悪臭を持つ含水軟弱土の脱臭を伴う 強度増加方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目１２番
１号 氏　名　　（３２８）千代田化工建設株式会社代表者玉
置正和 ４、代理人〒１５１ 住　所　　東京都渋谷区代々木１丁目５８番１０号５、
補正命令の日付　　自　発 ６、補正により増加する発明の数　０ ７、補正の対象　　　明細書の発明の詳細な説明の欄３
６− ８、補正の内容 本願明細書中において次の通り補正を行います。

（１）第３頁第３行の「をしなけけばならない。」を、
「をしなければならない。」に訂正します。

（２）第２９頁第６行の「通用される。」を、「適用さ
れる。」に訂正します。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）悪臭を持つ含水軟弱土に；下記に示す添加剤Ａ、
   Ｂ及びＣを添加・混合することからなり；添加剤Ａ及び
   Ｃは、添加剤Ｂの前に、別々、または、同時に添加し；
   かつ、添加剤Ａの素材Ａ１とＡ２の重量割合Ａ　１　／
   　Ａ　２が５／９５〜５０１５０の範囲であり、かつ、
   添加剤ＡとＢとの重量割合Ａ／Ｂが７５／２５〜４５１
   ５５の範囲であること；を特徴とする悪臭を持つ含水軟
   弱土の脱臭を伴う強度増加方法。 添加剤Ａ：不溶性無水石コウ（Ａ１） 粒径１００〜１μｍの微細急冷高炉滓（Ａ２）添加剤Ｂ
   ：ポルトランドセメント 添加剤Ｃ：水溶性の２価鉄塩
2. （２）添加剤Ｃを、添加剤Ａの添加・混合の前に添加す
   る特許請求の範囲第１項の方法。
3. （３）添加剤Ｃを、添加剤Ａの素材Ａ１及びＡ２の少な
   くともいずれか一方と同時に添加・混合する特許請求の
   範囲第１項の方法。
4. （４）添加剤Ｃを、添加剤Ａの素材Ａ１及びＡ２の少な
   くともいずれか一方の混合物として適用する特許請求の
   範囲第３項の方法。
5. （５）添加剤Ｃを水溶液として用いる特許請求の範囲第
   １項〜４項の方法。