JPS61227899A - 廃土処理方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 最近地下鉄工事その他の地下掘削工事、トンネルの集注
的建設その他の目的のためシールド工事が殊に注目され
８０％以上この工事が適応されている。その場合大量に
排出される含水分の多い廃土は工事進行と共に処置をし
ないと工事の進行が鈍化する。このため出来る限り−Ｌ
事現場の処理装置及び昂望処理時間にあった処理方法と
積載運送時以降ｐＨが８．θ以下の低アルカリ度を維持
するものが要望されて来たが、遺憾ながら従来解決策も
なく今日に至っている。本発明は之等の条件を凡て満た
し１本発明処理方法を応用するならば「事が遅滞なく進
行し、必然的に能率が」二昇するため、今後の地下、ト
ンネル等の諸に事の工事期間の大幅な短縮が期待され得
る。他方、処理１−は低アルカリ処理しなければ純然た
る産業廃棄物となってしまうため、その処理に窮してい
たが、之を本発明が解決したため建設桟上として扱われ
再利用も可能となり、公害もなく、又工事能率及び排出
土処理の全面的解決により今後の業界えの貢献は画期的
なものがあると確信する。

［従来の技術］ シールド工事を１体とした排出土壌の処理に当り、従来
最も多く使用されているのは水ガラス、アスファルト乳
剤、石灰、セメント等であるが、之等は搬送時の振動に
より型くずれをおこさぬようダンプ等に積載運搬可能時
間に適合不１−分か、可能であっても積載運搬時の荷崩
れ、遊離水の洩出等の問題をおこし易く、併も特に大き
い問題となったのは処理−にの変色及び連撮後埋立てし
たものが、特に雨水に侵され強アルカリ性物質が溶流出
し、田畑、民家に大きいアルカリ障碍を午え公害の一種
としてあげられるに至った。この問題は今日も解決せず
、海、特殊埋ゲ地等に処分して一時しのぎをして居り、
一定時間例えば処理後３時間以内に積載し運搬出来る態
勢とし、几っ処理物がｐＨ１２〜１３の強アルカリ性で
ある従来の方法からｐＨ８，Ｂ以下の弱アルカリ性にす
る氷が業界の急務となり強い要望が出されたにも拘らず
今猶お未解決のまま残されている。このまま放置すると
第二、第三の公害をおこしかねないため、シールド工事
を始めとする削堀工事もやりにくくなりつつある。要す
るに従来使用されている方法、新規に試みられた方法は
何れもこの公害問題から脱し切れない事と積載運搬時大
なり小なり問題を惹起している有様である。従って？急
にこの短時日積載可能にする問題とｐＨを８．６以下と
し公害防止にする事が今こそ切望されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の処理が石灰（生石灰、消石灰）、セメント、水ガ
ラス等の自己硬化剤又は之等に他の無機物、無機充填剤
を加えたものが使用されて来たが、主体は石灰、セメン
ト、水ガラス等である。

之等は硬化速度に関しては要望処理時間に叶うものもな
いとはいえないが、その場合洗上に対し添加処理鼠が多
く、そのため処理上内に生成されるｔとして消石灰、硅
酸ソーダの量が著増し、アルカリ公害として決定的なマ
イナス効果を示している。現在早急に解決されねばなら
ぬ問題点として（１）積載運搬可能時間が極力短時日で
工事進行に支障をケえない、（２）処理廃トｌよ産業廃
棄物にならざるよう弱アルカリ性ＰＨ８，８以下であり
、之は長期に持続されねばならない、（３）処理剤は異
なる現場機器に広い適応性をもっている東、（４）積載
運搬された廃には埋立てに当りローラーかけも■ｆ能で
適当な硬度を有し、更に一般上として使用可能にする、
（５）処理剤添加量を極力少なくする亀が採算的にも、
又被処理物増量を防ぐ」二からも必要である。（６）処
理上は変色してはならないこと。

如上の諸条件が絶対必須として現在そして今後は規制強
化により一層要望が高まる事は明らかである。本発明は
同時に之等の必須条件を解決すべく研究を加え、之を解
決する方法を発明したものである。

［問題点を解決するための手段］及び［作用］即ち、本
発明はシールド工事その他により排出されたる廃土を処
理するに当り、廃土に一種又はそれ以上のセメント、石
灰、その他の自己硬化性無機物又は及びゼオライト、砕
石、けいそう上、ベントナイト等の無機物質とアルミニ
ウム、鉄の硫酸塩、塩化物又はその重合体を１種又はそ
れ以上加え混合処理し、短時日に積載搬送を可能とし、
且つ処理固化物のｐＨを８．６以下に抑える事を特徴と
する洗上処理方法に関するものである。

従来使用されている自己硬化性無機物は殆ど凡て最終固
化物のｐＨが１２前後の高アルカリ性であり、之により
１１すられた処理物は産業廃棄物として扱われ、その後
処理に困惑しているのが現状である＋１９は既述の通り
である。

然るに本発明により之の全面的解決を見たのは、如何な
るものが自己硬化性物質の硬化妨害を最小限にくいとめ
、（）１もｐＨを持続的に８．８以下に抑えうる−かを
検討した結果、一群の適当なる物質を発見し得たからで
ある。それらはアルミニウム、鉄の硫酸塩、アルミニウ
ム、鉄の塩化物又はそれらの重合体である事が研究結果
確認された。

之等は沈降剤としては使われる事もあるが、本発明の如
＜ｐＨ調整の切札として使用した事は未だその例をみな
い。

以−１−の目的のため、自己硬化性無機物としてはセメ
ント、生石灰その他があり、又吸水成型材としてはゼオ
ライト、砕石、けいそう土、ベントナイト等があり、之
等は何れも本目的に合致するが、搬送時長期の悪路の」
二を通る場合の振動に堪えるには矢張りセメント、石灰
を始めとする自己硬化性無機物の方が一層安全であり、
その点からもセメントを使用する事が最も本発明目的に
合致する。セメントは何れのセメントも使用出来るが、
ポルトランドセメント、高炉セメントで十分である。そ
の使用量は廃トの固形物１００重量部に対し５０重量部
以下で好ましくは０．５〜１０重量部である。５０重量
部を越えると後述のｐＨ調整剤の使用量が増大し採算的
に合わぬ事と、現場の機械適性にも問題を生ずる。又、
層構造性酸性白土誘導体（第１図）及びその触媒使用も
有効で他物質で水分を吸着吸水後添加するが、添加量は
遊離水分の５０％以下である。但し平坦■、つ振動の少
ない条件下ではゼオライト、砕石、けいそう」二、ベン
トナイト、水不溶性のアルカリ土類金属塩等で十分であ
り、この場合ゼオライト、ベントナイトの組合せが木目
的に最も合致し、ゼオライト６重紙部、ベントナイト４
重量部の混合物が含水量、流動性によらず広く使用出来
Ｊ・併も積載中のくずれも少ない。添加量は含水量、土
質の流動性により加減して添加する。ｐＨ調整剤として
はアルミニウム、鉄の硫酸塩、塩化物又はその重合体を
単独又は混合して使用するが、何れも本発明目的に合致
する事は云う迄もない。之に属するものとして硫酸アル
ミニウム（硫酸パン−Ｊ：）、硫酸第一・鉄、硫酸第一
鉄、塩化第−鉄及び塩化第二鉄、ポリ塩化アルミニウム
、ポリ塩化鉄があるが、ハｑゲンを含有せず、機械その
他の防蝕性を考慮し、又処理上の性能及び変色防止から
みると硫酸アルミニウムが最適である事が判明した。使
用量はセメントを用いる場合セメン）　１００重量部に
対しアルミナ含有分１５〜１８％の硫酸パン士の場合固
形として１５０〜３００重量部が最適である。ゼオライ
ト、ベントナイト等を使用する場合は消石灰の生成がな
ければ予めＰ）ｌを８．０〜８．５になるよう添加すれ
ばそれで十分である。

次に自己硬化性無機物を使用し、消石灰が生成する場合
、明ばん石爛焼物、けいそう土、フライアッシュ等のポ
ゾラン物質を加える場合は自己硬化性無機物１００重級
部に対し２０〜５０重量部が普通である。又含有水が多
く、特に魔王が砂質を多く含有する場合は当然流動性が
大きくなり、含有水は混合時七層に分離して除去するか
、又はベントナイト、メチルセルローズ、ハイドロキシ
エチルセルローズ等の水溶性セルローズ誘導体、ポリビ
ニルアルコール、ポリアクリルアマイド、ポリアクリル
酸系水溶性高分子、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリレート
、その他の合成樹脂、合成ゴムのエマルションを加える
事により増粘又は擬凝集性にする事により上部浮遊水の
発生を防止するが、この中で特に水溶性セルローズ誘導
体、即ちメチルセルロース、ハイドロキシエチルセルロ
ーズが使用に便で少量ですみ好適である。使用量は含水
量と流動性により決定する。固化促進のため、砂。

ゼオライト、砕石粉、その他の無機充填材、カルシウム
、マグネシウム塩、鉱さい等を加えると固化が一層早く
なるが、之はあく迄も水の吸収又は吸着のためである。

自己硬化性無機物に効果的な硬化促進剤としてセメント
の場合は一般の水和促進剤は凡て使用出来る。その中で
も明ばん石を■統括性化したものに硫酸カルシウム、ア
ルミナ等を加えたものか、結晶水１４〜１６分子を含有
する低硫酸型エトリンガイト複塩と硫酸カルシウムの併
用が好ましく、之等はセメント１００重置部に対し３０
重量部以ドで５〜１０市量部が普通である。又、石灰を
用いた場合はナトリウム、カリウム、カルシウム、マグ
ネシウムの炭酸塩又は重度酸塩を加えると、之がｐＨ調
整剤と反応し炭酸ガスを放出硬化を促進する。

本発明に於て最も重要な東はｐＨ調整剤の動きである。

之等は水中に於て加水分解し各金属の氷酸化物になる。

その際分解生成した硫酸又は塩素は一部は消石灰が生成
していれば之等の中和に、生成していなければ他の微縫
のアルカリ物質を中和し、ｐＨを低下“させる。金属氷
酸化物の方は水のｐＨにより種々の重合体を形成し、そ
の正電荷は負荷電のＬ粒子表面に電気的に吸着し荷電を
中和する。特に氷酸化アルミニウムは吸着力が強いので
粒子結合がすすみ、成型状態に到らしめる。之と自己硬
化性無機物の硬化作用又は無機物質の成型作用と相乗効
果をとりフロック生成するため、本発明の目的とする諸
条件は凡て満足されるｌ）−になる。

［実施例］ 実施例１ 含水比５０％（含水性３７．５％）の砂の多い廃」二を
使用する。

上記廃Ｊ：　　　　　　　　　１０００重限部高炉セメ
ント　　　　　　　　１０重掛部ベントナイト　　　　
　　　　ｌＯ重敬部上記混合後３．５時間にして運搬可
能、含水性２８．６％、７日後のｐＨ８，５、３，５時
間後振動篩別機−Ｌに３０分放置振動した所底辺面積増
加率は１５８％であった。（１００％は全熱変化ない事
を意味する） 実施例２ 含水比８５％（含水性４６％）のシルト士を使用する。

上記廃土　　　　　　　　　　　１０００重量部”１２ ポルトランドセメント　　　　　　２０重ｌｊ部ハ、イ
ドロキシエチルセルローズ　　　２重量部硬化促進剤　
　　　　　　　　　　　２虫酸部に記混合液は２時間に
して運搬可能、含水性３１．２％、７目後ｃ７）ｐＨ８
，４、２時ｉ後、３０分振動篩別機ににて振動、面積増
加率１０８％（殆どくずれをおこしていない） 実施ｉ３ 含水比４２．８％（含水性３０％）の□粘度の多いシル
トｔを使用する。

−１−記廃土　　　　　　　　　１０００重量部ゼオラ
イト　　　　　　　　　７０重量部ベントナイト　　　
　　　　　　４５重量部塩化アルミニウム　　　　　　
１重量部り記混合後６時間にして運搬可能、含水性２６
．７％、７日後のｐＨ７，１、６時間後振動篩別機−ヒ
にて３０分振動、面積増加率２４０％。

［発明の効果１ 本発明の効果とする所は、（１）硬化迄行かないでも普
通の固化又は成程度の硬化で現場要望処理時間でダンプ
で積載運搬が可能であるため、工事は廃土処理時間を考
慮する事なく進行計画が樹立出来る。（２）工事の能率
が著しく増大する。

（３）本発明処理を行ったものは長期に亘りｐＨ８，８
以下に抑える事が可能で、之により廃土は産業廃棄物に
ならずにすみ、建設残土として再利用が可能であり、環
境衛生問題も一挙に解決する。

（４）本発明による処理土を埋立処理した場合、転圧を
かければ適度且つ安全な硬さを示し、雨水に対しても強
い。

（５）如何なる現場の処理機械にも応用出来る物性を有
する。（８）ダンプによる積載運搬時荷くずれをおこさ
ず然も浅水の恐れは全くない。（７）処理土の硬度、ｐ
Ｈ等は自由に調整出来る。（８）本発明処理物は無害で
ある。（８）処理剤の添加量が少なく、従来の坏以下で
かつ変色を防止する。

以１−の諸条件を凡て満すため、長年建設業界の切望で
あり、今後規制強化に伴い１−記諸条件を満す１９が必
須の問題となるため、本発明の廃」二処理方法は小人な
意義をもつものと推察ネれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明において使用される層構造性酸性白１：
の層構造を示す説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）シールド工事その他により排出されたる廃土を処理
   するに当り廃土に１種又はそれ以上のセメント、石灰そ
   の他の自己硬化性無機物又は及びゼオライト、硅石、け
   いそう土、ベントナイト等の無機物質とアルミニウム、
   鉄の硫酸塩、塩化物又はその重合体を１種又はそれ以上
   加え混合処理し、短時日に積載搬送を可能とし、且つ処
   理固化物のｐＨを８．６以下に抑える事を特徴とする廃
   土処理方法。 ２）自己硬化性無機物が廃土中の水分と反応し氷酸化カ
   ルシウム（消石灰）を生成する場合には明ばん石■焼物
   、けいそう土、フライアッシュ等のポゾラン物質（長期
   の内に消石灰と反応する物質）を添加する特許請求の範
   囲第１項記載の処理方法。 ３）廃土の含有水による流動性が大きい場合、ベントナ
   イト、メチルセルローズ、ハイドロキシエチルセルロー
   ズ等の水溶性セルローズ誘導体、ポリビニルアルコール
   、ポリアクリルアマイド、ポリアクリル酸系水溶性高分
   子、合成高分子重合物のエマルション等を添加し、増粘
   又は擬凝集させる特許請求の範囲第１項記載の処理方法
   。 ４）固化促進のため、砂、ゼオライト、硅石粉その他の
   無機質充填材、カルシウム、マグネシウム塩、鉱さい等
   を加える特許請求の範囲第１項記載の処理方法。 ５）自己硬化性無機物に効果的な硬化促進剤を添加する
   特許請求の範囲第１項記載の処理方法。