JPS6244794B2

JPS6244794B2 -

Info

Publication number: JPS6244794B2
Application number: JP11341481A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Matsubara; Ikuo Okabayashi; Hajime Myoshi; Etsuo Asanagi
Original assignee: Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Priority date: 1981-07-20
Filing date: 1981-07-20
Publication date: 1987-09-22
Also published as: JPS5815583A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、硫酸により変成されたフライアツシ
ユと石コウ及びポルトランドセメントを強度増加
剤に用い、含水軟弱土を経済的に、かつ、効率よ
く強度増加する方法に関するものである。従来、海、港湾、河川、湖沼などに堆積した含
水軟弱土を改良するために、あるいは浚渫して埋
立てた軟弱地盤を人の歩行や建設機械の搬入が可
能となるように、それら含水軟弱土を強度増加さ
せることは一般に知られている。このような軟弱
土の強度増加方法の中で、比較的短時間で大きな
強度増加を達成し得る方法として強度増加剤ある
いは固化剤を用いる方法が行われている。この場
合、強度増加剤としては、セメント、生石灰、水
ガラス、アスフアルト、有機高分子物質などが提
案されているが、いずれも強度増加の点で劣つた
り、経済性の点で採算が合わなかつたりなどの欠
点を有し、満足すべきものではない。殊に、ヘド
ロなどの含水比の大きな軟弱土の処理の場合、そ
の１回当りの処理量は数万〜数十万m³にも達する
ことから、適用する強度増加剤量も必然的に多量
になり、従つて、この強度増加剤は可能な限り安
価でかつ少量で大きな強度増加を示すものでなけ
ればならない。含水軟弱土に関しては、その取扱いや輸送の困
難な問題と共に、悪臭の問題もしばしば生じる。
即ち、含水軟弱土の多くは独特の悪臭を放ち、近
接する生活環境を著しく損う。このような含水軟
弱土からの不快臭の発生を阻止すべく、従来より
いくつかの対策が提案されてはいるが、強度増加
と同時に効果的に悪臭を除く方法は未だ開発され
ていない。発明者らは、上記した従来法の問題点を解決す
べく鋭意研究を重ね、先に安価で効果的な含水軟
弱土の強度増加方法を提案した（特願昭54−8915
号（特開昭55−102240号公報参照）、特願昭55−
4395号（特開昭56−100920号公報参照）、特願昭
56−61023号（特公昭62−19798号公報参照）、以
下先願技術と言う）。これらの先願技術は、含水
軟弱土の強度増加において、公知の通常の方法よ
り強度増加剤の使用量を減少させ、かつ、含水軟
弱土の所要強度に達する迄の時間を短縮させるこ
とに成功したものである。即ち、これらの方法
は、ポルトランドセメント・ポゾラン物質・石コ
ウの強度増加剤としてポルトランドセメント・高
炉急冷滓・石コウを特定し、この強度増加剤の素
材を２種類の添加剤に分け、それらの添加剤の添
加順序、割合及び添加剤粒度までも規定すること
によつて、各々の添加剤成分の相互の反応及びそ
れらの各成分と土壌成分等の含水軟弱土の強度増
加に関与する諸反応を効率よく円滑に生起させる
ものである。この場合、当然のことであるが、強
度増加剤の素材の１つであるポゾラン物質は、微
細急冷高炉滓のみが含水軟弱土の強度増加作用に
効果的に作用する。換言すれば、先願技術ではポ
ゾラン物質としてフライアツシユや珪藻土等の他
の物質は、微細急冷高炉急冷滓と均等的に取扱う
ことができず、これらのポゾラン物質では先願の
如き顕著な作用と効果を期待することはできな
い。本発明者らは、これらの一連の技術について更
に研究に研究を重ねた結果、含水軟弱土の強度増
加の処理に当り、硫酸変成フライアツシユと石コ
ウ及びポルトランドセメントを強度増加剤として
用いると共に、これらの素材の粒度、添加順序及
び使用割合を特定することにより、はじめて各素
材相互の反応及び各素材と軟弱土の土壌成分との
反応などの含水軟弱土の強度増加に関与する諸反
応を先願とほゞ同程に効率よく、しかも円滑に生
起させることができることを見出し、本発明を完
成するに到つた。即ち、本発明によれば、含水軟弱土に、下記に
示される添加剤Ａの各素材A₁及びA₂を添加混合
した後、下記に示される添加剤Ｂを添加すること
を特徴とする含水軟弱土の強度増加方法が提供さ
れる。添加剤Ａ：硫酸変成フライアシユ（A₁）石コウ（A₂）添加剤Ｂ：ポルトランドセメント本発明によれば、さらに、含水軟弱土に、下記
に示される添加剤Ａの各素材A₁及びA₂を添加混
合した後、下記に示される添加剤Ｂを添加混合
し、かつ下記添加剤Ｃを添加剤Ｂの添加前の任意
の段階で添加することを特徴とする悪臭を持つ含
水軟弱土の脱臭強度増加方法が提供される。添加剤Ａ：硫酸変成フライアツシユ（A₁）石コウ（A₂）添加剤Ｂ：ポルトランドセメント添加剤Ｃ：水溶性の２価鉄塩本発明においては、強度増加剤の素材の１つと
して硫酸により変成されたフライアツシユを用い
ることを最大の特徴とする。フライアツシユを硫
酸と接触させる場合、フライアツシユは酸分解し
て、それに含まれるカルシウム分の１部は石コウ
に変換され、同時に、フライアツシユ中に含まれ
る高分子量のシリカやアルミナ成分は活性化され
る。またこの時に、フライアツシユ中に含まれる
他の微量成分は硫酸塩となつて溶出される。さら
に、フライアツシユの硫酸処理では、フライアツ
シユの細孔空げきの形成や微粒子化が達成され、
反応に寄与するフライアツシユの比表面積は著し
く増化される。従つて、この様な硫酸処理効果に
より、この硫酸変成フライアツシユは未処理のそ
れとは異つた反応活性を示す独特な強度増加剤の
素材となり、効果的に含水軟弱土の強度増加作用
に寄与する。本発明に於ける硫酸変成フライアツシユは、フ
ライアツシユを反応容器中でかきまぜながら硫酸
と反応させて得られる。この場合、原料に用いる
フライアツシユは日本工業規格JIS A6201（1977
年）に準ずるものである。尚、このものの粉末度
はブレーン法による比表面積が2400（cm²／ｇ）以
上である。この硫酸変成フライアツシユの原料であるフラ
イアツシユは、石炭灰の１種で、灰分が溶融揮散
し、球状に冷却凝固したもので、粉炭燃焼を行な
う火力発電所などで多量に得られる。フライアツ
シユの化学成分は、ボイラに使用する石灰の種
類、燃焼条件などによつて多少の差はあるが、そ
の差は割合に小さく、一般に、SiO₂40〜60％、
Al₂O₃20〜35％、Fe₂O₃5〜25％、CaO1〜15％、
MgO0.5〜４％、K₂O・Na₂O1〜４％の範囲にあ
ると言われている。このフライアツシユを構成す
る鉱物の各相には、ガラス、ムライト、石英、赤
鉄鉱、カーボン等の相から成つているが、最も多
量の相はガラス相である。それ故、フライアツシ
ユ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している。日本に
於ける代表的なフライアツシユの例について、そ
の化学成分を第１表に、相組成を第２表に、ま
た、そのガラス相の化学成分計算値を第３表に示
す。

【表】

【表】このフライアツシユは、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。日本工業規格JISA6201に準じない阻粒
状のものは、硫酸変成における硫酸との反応及び
硫酸変成フライアツシユの土壌やセメントとの反
応に寄与する表面積が小さすぎ、反応性が著しく
低下するので好ましくない。本発明に適用されるフライアツシユの工業的に
好ましい硫酸処理方法は、次の２種類に大別され
る。 (1) フライアツシユに硫酸を直接に作用させる。 (2) 排煙脱硫処理に於て、排ガス中のSO_xを吸
収、酸化して得られる硫酸分をフライアツシユ
に作用させる。 (1)の方法において用いられる硫酸は、市販の硫
酸でもよいが、経済性及びエコロジイの面からは
各種化学工場から排出される廃硫酸の使用が好ま
しい。この硫酸処理は種々の方法で行なうことが
できる。例えば、(a)硫酸水溶液にフライアツシユ
を添加・混合したり、(b)硫酸処理フライアツシユ
を分離した母液に、フライアツシユを分散させ、
これに所定の硫酸を添加・混合したり、(c)また、
フライアツシユに硫酸水溶液を添加混合させる方
法などがある。この場合、反応に用いられる硫酸
量は、フライアツシユに含まれるCaOに対し、化
学量論的量以内とする。この硫酸変成に必要な最
適硫酸使用量は、原料に用いられるフライアツシ
ユにより異なるが、通常は、フライアツシユ中に
含まれるCaO1モル当量に対し、0.1〜0.9モル当
量、好ましくは0.2〜0.8モル当量の範囲である。
このような硫酸使用量下では、フライアツシユに
含まれるアルカリ成分は硫酸と反応し、硫酸の大
部分は最終的に２水石コウ（CaSO₄・2H₂O）と
なる。即ち、本発明の場合、フライアツシユ中の
CaOは、その10〜90モル％がCaSO₄・2H₂Oに転
換される。また、この硫酸変成フライアツシユの製造に当
り、製品を分離した母液を硫酸の希釈溶液に用い
ることが好ましい。それは、溶出するHgOや
Al₂O₃分の抑制や、処理により生じる２水石コウ
のロスを無くすためである。２水石コウは、室温
でCaSO₄換算量として約0.3％も溶解する。また、前記(2)の方法を実施する具体的手法とし
ては次の３通りの下記代表例がある。 (a) 排煙脱硫工程で得られた希硫酸をフライアツ
シユと反応させる。 (b) フライアツシユを水中に分散させて懸濁液
に、そのPH値を1.5〜4.0、より好ましくは２〜
3.5の範囲に保持するように、フライアツシユ
を外部から添加しながらSO_x含有排煙と接触さ
せ、得られた懸濁液を濾過し硫酸変成フライア
ツシユを回収する。尚、この場合、硫酸変成フ
ライアツシユを分離した母液は操返しSO_xの吸
収に用いられる。この場合、定常の条件として
は、陽イオン濃度が10000〜45000ppmにして
操作することが、硫酸変成フライアツシユの製
造及び排煙の脱硫操作を効率よく円滑に行なう
上で望ましい。これらの(a)、(b)のいずれの方法においても、
前記(1)の場合と同様に、フライアツシユに反応
させる硫酸量を適当な範囲に調節する。 (c) フライアツシユに反応させる所定量の硫酸を
水に溶かし、該硫酸水溶液をフライアツシユに
付着水として保持させる。本発明において用いる強度増加剤の他の素材の
１つである石コウは、２水石コウまたは不溶性無
水石コウ（型無水石コウ、硬石コウを含む）が
用いられる。しかし、半水石コウや可溶性無水石
コウを、これらの石コウの１部と置換して含水軟
弱土の早期強度のために用いることもある。２水
石コウを用いる場合、この粒度は特に制約され
ず、粉末あるいは粒状物であればよく、本発明に
於ては、排煙脱硫石コウをはじめ各種の副生石コ
ウが付加価値を高めることがなく回収時の形態の
ままで使用することができる。また、不溶性無水
石コウを用いる場合には、その溶解速度の関係か
ら粒度300μｍ以下の粉末状のものが好ましい。本発明の場合、ほたる石を濃硫酸にて加熱分解
してフツ化水素を製造する際に副生する不溶性無
水石コウを用いることができる。尚、本発明でい
う石コウの重量は、無水石コウCaSO₄としての値
である。また、本発明に用いる強度増加剤のもう１つの
素材であるポルトランドセメントは、日本工業規
格JIS R5210に準ずるものであるが、一般的に
は、その内の普通のポルトランドセメントが用い
られる。しかし、含水軟弱土の処理条件によつて
は、中庸熱セメント、早強セメント及び超早強セ
メントなどの規格に準ず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を使用し
てもよい。上記の添加剤Ａを構成する素材A₁及び素材A₂
は、添加剤Ｂの添加・混合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。即ち、(a)素
材A₁の添加・混合の後素材A₂を添加混合する方
法、(b)逆に、先ず素材A₂を添加混合した後素材
A₁を添加混合する方法、(c)素材A₁と素材A₂を同
時に添加する方法、のいずれであつてもよい。し
かし、実用的な面では、両素材を同時に、殊に混
合物の形態で添加混合することが好ましい。素材A₁，A₂の使用割合は、その重量割合A₁／
A₂として70／30〜20／80の範囲であることが必
要である。この使用割合は添加剤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。A₁／A₂比が70／30より大きいと、素材A₁，
A₂、添加剤Ｂ及び土壌との間でエトリンガイト
（3CaO・Al₂O₃・3CaSO₄・28〜33H₂O）の生成反
応に必要な石コウ量が不足し、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20／80より小さくなる
と、上記のエトリンガイトの生成反応に必要な石
コウ量以上にそれが供給されることと、硫酸変成
フライアツシユ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
ので好ましくない。本発明の好ましい実施方法においては、上記し
た素材A₁とA₂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・混合するのがよい。本発明において、添加剤Ａを有利に製造するに
は、フライアツシユに硫酸水溶液を作用させて硫
酸変成フライアツシユを含むスラリーを形成し、
これに石コウを添加混合する。このようにして添
加剤Ａのスラリーを得ることができる。このスラ
リーは添加剤Ａとして用いることができ、殊に、
ポルトランドセメントを加えることにより、添加
剤Ａと添加剤Ｂを含むスラリーとして用いること
ができる。このような添加剤Ａの製造方法におい
ては、硫酸として廃硫酸を使用し得るという利点
がある。本発明に用いる添加剤Ａと添加剤Ｂの含水軟弱
土への添加重量割合Ａ／Ｂは、50／50〜20／80の
範囲に保持することが含水軟弱土の強度増加を効
率よく円滑に達成するのに重要である。即ち、添
加重量割合Ａ／Ｂが50／50より大きいと含水軟弱
土中に於ける諸反応の誘発が不十分で、一方、
20／80より小さいと総合的最適組成分のバランス
比外となり、含水軟弱土の強度増加の効果が小さ
くなる。また、添加剤Ｂの添加割合が大きすぎる
と、即ちＡ／Ｂが小さ過ぎると、強度増加効果が
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つて処
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
性の強いものにある。(c)下水や海水によつて容易
に侵食されやすくなる。(d)添加剤のコストが高く
なる。前述したとおり、本発明の方法を好ましく実施
するには、含水軟弱土に対しまず素材A₁とA₂
（添加剤Ａ）を加え混合する。この添加・混合の
作業性は極めてよく、また、この素材A₁とA₂
（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ない得る
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。次にこの反応性が高められた含水軟
弱土に添加剤Ｂを添加混合する。この添加剤Ｂの
添加により、添加剤の水和反応が始まると、添加
剤Ｂと素材A₁及びA₂の反応、及びこれら素材
A₁、A₂と添加剤Ｂの各々と微細土壌の成分との
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、素材A₁とA₂（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、含水軟弱土中
の強度増加反応は極めて効率良く進行する。本発明においては、前記の様に、含水軟弱土の
強度増加処理を行なう場合素材A₁とA₂（添加剤
Ａ）と添加剤Ｂの各々の成分及び微細土壌との間
で陽イオン交換反応、エトリンガイト生成反応や
ポゾラン反応等の諸反応が起する。第１添加処理
に於て、素材A₁とA₂（添加剤Ａ）と含水軟弱土
が均一に混合されているので、第２添加処理にお
ける添加剤Ｂの添加混合により、これらの強度増
加反応に関与する諸反応は、含水軟弱土全体にわ
たつて均一かつ円滑に進行し、含水軟弱土は迅速
に強度増加される。以上の如く、本発明においては、含水軟弱土の
強度増加処理を行なうに際し、添加剤Ａを添加・
混合した後に添加剤Ｂを添加・混合することが最
も望ましいが、必要に応じて、添加剤Ａと添加剤
Ｂを含水軟弱土に同時に添加・混合することも可
能である。しかし、含水軟弱土の強度増加に於
て、添加剤Ｂを添加・混合した後添加剤Ａを添
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前者の様に効率よ
く目的を達成することは困難となる。即ち、含水
軟弱土にまず添加剤Ｂを加えると、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操作性が
むずかしくなる。これに伴い、後続の添加剤Ａの
添加・混合による均一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のみを先に加えることによる、含
水軟弱土の粘性、ゲルストレングス及びPH値に及
ぼす悪影響の原因は、ポルトランドセメント中の
Ca²⁺とOH^-である。この悪影響の原因となる
Ca²⁺とOH^-も、本発明の強度増加剤を用い、添
加剤Ａと添加剤Ｂの含水軟弱土への添加順序を特
定することによつて、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。本発明の大きな特徴は、前記したように、添加
剤Ａを構成する素材A₁が硫酸変成フライアツシ
ユであり、かつ石コウである素材A₂が添加剤Ｂ
の添加・混合の前に含水軟弱土に添加・混合され
ることである。この素材A₁とA₂（添加剤Ａ）を
添加・混合すると、(a)処理土の作業性が向上され
ること、(b)ポルトランドセメントの凝結に悪影響
を与える含水軟弱土中の有機物などの弊害をマス
キングすること、(c)反応刺激剤が加えられると強
度増加の基礎となる諸反応が円滑に起り得る様な
状態となること、等の作用と効果のために、本発
明の目的が効果的に達成される。したがつて、添
加剤Ｂを第１処理された含水軟弱土に添加・混合
した場合に、セメント成分の水和反応は容易に生
起し、これに伴う消石灰の刺激作用が起こり、含
水軟弱土の強度増加作用に必要な諸反応が円該に
遂行される。本発明による含水軟弱土の強度増加
処理に於ては、この優れた反応性により、含水軟
弱土の強度増加に関与する。土壌の陽イオン交換
反応、エトリンガイト形成反応及びポゾラン反応
が効率よく起り、含水軟弱土の迅速かつ効率的な
強度増加の発現が達成される。本発明を実施する場合、素材A₁とA₂（添加剤
Ａ）及び添加剤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、素材A₁とA₂
（添加剤Ａ）、添加剤Ｂ及び微細土壌との反応が極
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素材A₁とA₂（添加剤
Ａ）と添加剤Ｂ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、粘土鉱物の種類、細粒
分の含有量、有機分の含有量及びPH値によりその
反応性は異なり、さらに初期含水比によつてもそ
の反応性の影響を受ける。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１m³当り、素材A₁とA₂
（添加剤Ａ）及び添加剤Ｂの総量で50〜150Kg程度
である。含水軟弱土が反応性が高い粘度鉱物を多
く含んだり、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１m³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。処理対象土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れ、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
の残留アルカル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つて処
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、セ
メント添加量が少ないことから、経済的にも著し
く優れたものである。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
面以外にエコロジカルな面からも非常に優れてい
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
適用される。本発明の方法は、含水軟弱土に対し、前記した
添加剤Ａ及び添加剤Ｂを強度増加剤の必須成分と
して添加混合するものである。この場合、脱臭
性、親和性、早強性を一層高めるために適当な他
の添加剤を補助成分として添加することもでき
る。特に、硫化水素やメルカプタン類による不快
臭を放つ含水軟弱土に対し、水溶性の２価鉄塩
（添加剤Ｃ）を添加剤Ａ及びＢと関連させて添加
混合することにより、軟弱土からの不快臭の発生
を阻止するとともに満足すべき強度増加をもたら
すことができる。２価の鉄塩としては、無機酸及び有機酸の水溶
性塩であればいずれの塩も使用可能であるが、添
加剤Ａ及びＢに対する影響や、経済性などの実用
性を考慮すると硫酸第１鉄又は塩化第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
しいものである。チタン製造工場においては、多
くの場合、硫酸第１鉄は産業廃棄物として処分さ
れるので、このものの利用は、廃棄物処理の面か
ら考えるとまさに一石二鳥である。本発明で用いる２価の鉄塩は、本発明で改良さ
れる含水軟弱土の使用条件下、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
及び添加剤Ｂによる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を著
しく高める。即ち、この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）＋2H⁺ (1) 2RSH＋Fe²⁺→（RS）₂Fe（固体）＋2H⁺ (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
臭汚泥などの場合には、発生ガス中の炭酸ガスは
悪臭原因物質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２価の鉄塩は、このような
炭酸ガスの存在下でも硫化水素を選択的に反応
し、硫化水素との反応後、炭酸ガスと反応し、無
公害の炭酸第１鉄（シデライト）となる利点を有
している。また、２価の鉄塩の場合、その溶解度
は酸性及び中性溶液では殆どPHの影響を受けず、
前記脱臭反応は、PH4.5〜8.5の範囲で円滑に進行
する。このようなことは３価の鉄塩の場合には見
られなかつたことであり、２価の鉄塩による顕著
な効果である。含水軟弱土に対する２価の鉄塩の添加量は、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、及び固形物に収容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硫化物は含
まれない。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２価の鉄塩は、
前記したように、共存する炭酸ガスと反応してシ
デライトを形成したり、また軟弱土の持つ陽イオ
ン交換成分により固定化される。したがつて、本
発明においては、添加する２価の鉄塩は、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
にあれば、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。２価の鉄塩による含水軟弱土の脱臭は、前記し
た(1)、(2)の反応式に示されるように第１鉄イオン
の反応により達成される。従つて、良好な結果を
得るためには２価の鉄塩を含水軟弱土中に溶解状
態で、しかも可及的に均一に存在せしめることが
望ましく、そのため添加剤Ｃとしての２価鉄塩の
添加・混合の時期は添加剤Ｂより前であることが
必要である。即ち、添加剤Ｂの混合後に添加剤Ｃ
を添加・混合することはその作業性が著しく低下
するのみでなく、添加剤Ｂ（ポルトランドセメン
ト）のアルカリの作用により、添加剤Ｃ（２価鉄
塩）は水に不溶性の水酸化物として沈澱してしま
い、脱臭反応の遂行が阻害される。また、添加剤
ＢとＣを同時に含水軟弱土に添加・混合しても、
添加剤Ｂのアルカリの作用を受けるので脱臭反応
は阻害される。好ましい結果を得るために、添加
剤Ｃを水溶液の形態で使用するとよい。添加剤Ｃ
の添加は添加剤Ｂに先立つて行う限り、その他の
制限は特になく、添加剤Ａの添加・混合の前でも
後でも良く、同時でもよい。しかし、実用上は添
加剤Ａの素材A₁及びA₂の少なくともいずれか一
方を同時に、殊に混合物として添加剤Ｃを含水軟
弱土に対し添加・混合することが好ましい。特に
好ましい方法としては、添加剤Ａの素材A₁のス
ラリーに添加剤Ｃを水溶液として均一に分散さ
せ、これを含水軟弱土に添加混合する方法が挙げ
られる。このようにして、添加剤Ａ及び添加剤Ｂからな
る強度増加剤と添加剤Ｃからなる脱臭剤とを組合
せることにより悪臭を放つ含水軟弱土の強度を改
善するとともに効果的に脱臭をも行なうことがで
きる。次に、本発明を実施例により詳細に説明する。なお、後記実施例において、素材A₁として
は、市販のフライアツシユを硫酸処理したものを
用いた。市販のフライアツシユの化学成分と比表
面積は第４表の通りである。このフライアツシユ
の硫酸処理は、1M³の水（母液）に硫酸25Kgを溶
解した溶液にフライアツシユ１トンを添加・混合
した。1M³の水は、硫酸変成フライアツシユをろ
別

【表】して得られた母液に水を加え、２回以上繰り返し
使用したものを用いた。素材A₂としては、排煙脱硫プロセスで副生し
た２水石コウ粉末（G2H）（平均粒径53μｍ、含
水率９％、組成：CaO31.2％、SO₃44.1％）とほ
たる石を濃硫酸にて加熱分解してフツ化水素を製
造する際に副生した不溶性無水石コウ粉末の市販
品（Ginsol）（平均粒径10μｍの乾燥品、組成：
CaO41.5％、SO₃54.6％、CaF₂1.54％、SiO₂0.10
％、Al₂O₃0.76％）を用いた。尚、素材A₁とA₂の
両素材は均一に混合して添加剤Ａとして使用し
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3300cm²／
ｇ）を用いた。原料含水軟弱土としては、実施例
１〜４では、含水比260％、粒度組成が０〜２μ
ｍ14％、２〜５μｍ42％、５〜10μｍ19％、10〜
20μｍ25％、含水比260％に於ける密度1.21ｇ／
cm³である大阪南港浚渫底泥を用いた。実施例５に
おいては、東京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５μ
ｍ以下46％、５〜20μｍ49％、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 T6−1968に従う重クロム酸試験法による有
機物含含量は21.2％、含水比34％における密度は
1.15ｇ／cm³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分は430ｇ（12.6ミ
リモル）（供試土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共試土１Kg当り2836mg
（70.2ミリモル）である（全硫化水素分の分析の
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、北川式硫化水素検知管によ
り測定した結果、1800〜2000ppmであつた。実施例１原料含水軟弱土１m³に対して、添加剤Ａ（素材
A₁とA₂の重量比A₁／A₂＝60／40）28Kgを添加し
て混練機で均一に混合し、次に、添加剤B42Kgを
添加し混練機で充分に混した。この所定の強度増
加剤を添加・混合した混合試料を内径50mm、高さ
100mmの円筒型モールドに注入し、20±１℃飽和
湿度の恒温恒湿養成器内で所定期間養成した後脱
型し、その１軸圧縮強さをJIS A1216T、1979
（土の１軸圧縮試験法）に従い測定した。また、
硫酸変成フライアツシユ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、硫酸処理を行な
わないフライアツシユを素材A₂として用い、同
様に試験を行つた。それらの結果を第１図に示
す。なお、素材A₂の重量は、２水石コウを用い
た場合も無水物（CaSO₄）としての値である。ま
た、第１図の横軸は処理後の日数（材令）、縦軸
は処理土の１軸圧縮強さ（Kgｆ／cm²）を示し、図
中の曲線１と２は本願発明の実施例結果で、曲線
３と４は比較例の結果を示す。曲線１と３は素材
A₂に不溶性無水石コウを用いたもので、曲線２
と４は素材A₂に２水石コウを用いた時の結果で
ある。実施例２原料含水軟弱土１cm³に対し、添加剤A28Kgを用
い、添加剤Ａ中の石コウ含有重量百分率
（Ａ_２／Ａ_１＋Ａ_２×100）を10〜95％に変化させ、添
加剤 B42Kgを用い実施例１と同様な操作条件で試験を
行なつた。材令14日目の処理土の一軸圧縮強さを
第２図に示す。図中、曲線１は不溶性無水石コウ
を、曲線２は２水石コウを素材A₂に用いた時の
結果である。実施例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70Kg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つた。材令14
日目の１軸圧縮強さを第３図に示す。図中、曲線
１は不溶性無水石コウを、曲線２は２水石コウを
素材A₂に用いた時の結果である。実施例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
なつた。それらの結果を第５表に示す。

【表】実施例５悪臭を持つ原料軟弱土１m³に対し、１中に２
価のFe15.6ｇ（0.28モル）を含む硫酸第１鉄溶液
からなる添加剤C52の（硫酸第１鉄４Kg相当
量）、添加剤A52Kg（A₁／A₂＝60／40、A₂は不溶
性無水石コウを使用）及び添加剤B78Kgを第６表
に示した添加順位で添加混合した。混合は各ステ
ツプごとに混合機を用い充分に混合した。次にこ
の混合試料は実施例１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、処理土につい
て、硫化水素の蒸気圧と臭気強度及びPH値を測定
した。PH値測定は環境庁告示第13号に指定する溶
出試験によるPH値測定法に従つた。その結果は第
６表の如くである。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。

【表】【図面の簡単な説明】

第１〜３図は含水軟弱土の処理結果を示すグラ
フである。第１図は素材A₁として硫酸変成フラ
イアツシユを用いることの効果を示し、第２図は
添加剤Ａ中の石コウ含有量、及び第３図は添加剤
Ａ（素材A₁とA₂の混合物）と添加剤Ｂの割合
が、それぞれ処理土の強度増加に及ぼす影響を示
す。

Claims

【特許請求の範囲】１含水軟弱土に、下記に示される添加剤Ａの各
素材A₁及びA₂を添加混合した後、下記に示され
る添加剤Ｂを添加することを特徴とする含水軟弱
土の強度増加方法。添加剤Ａ：硫酸変成フライアシユ（A₁）石コウ（A₂）添加剤Ｂ：ポルトランドセメント２素材A₁とA₂との重量割合A₁／A₂が70／30〜
20／80の範囲であり、かつ添加剤ＡとＢとの重量
割合Ａ／Ｂが50／50〜25／75の範囲である特許請
求の範囲第１項の方法。３添加剤Ａの素材A₁及びA₂を同時に添加混合
する特許請求の範囲第１項又は第２項の方法。４素材A₁及びA₂を混合物として適用する特許
請求の範囲第３項の方法。５素材A₁の添加混合の前又は後に素材A₂の添
加混合を行う特許請求の範囲第１項又は第２項の
方法。６添加剤Ａ及びＢの総添加量が含水軟弱土１m³
当り50〜150Kgである特許請求の範囲第１項〜第
５項のいずれかの方法。７含水軟弱土に、下記に示される添加剤Ａの各
素材A₁及びA₂を添加混合した後、下記に示され
る添加剤Ｂを添加混合し、かつ下記添加剤Ｃを添
加剤Ｂの添加前の任意の段階で添加することを特
徴とする悪臭を持つ含水軟弱土の脱臭強度増加方
法。添加剤Ａ：硫酸変成フライアツシユ（A₁）石コウ（A₂）添加剤Ｂ：ポルトランドセメント添加剤Ｃ：水溶性２価鉄塩８素材A₁とA₂との重量割合A₁／A₂が70／30〜
20／80の範囲であり、かつ添加剤ＡとＢとの重量
割合Ａ／Ｂが50／50〜25〜75の範囲である特許請
求の範囲第７項の方法。９添加剤Ａを添加する前に添加剤Ｃを添加する
特許請求の範囲第７項又は第８項の方法。１０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剤Ｃを添加混合する特許
請求の範囲第７項又は第８項の方法。１１素材A₁及びA₂の少なくともいずれか一方
と添加剤Ｃとを混合物として適用する特許請求の
範囲第１０項の方法。１２添加剤Ｃを水溶液として用いる特許請求の
範囲第７項〜１１項のいずれかの方法。１３含水軟弱土に、下記に示される添加剤Ａの
各素材A₁及びA₂の混合物と共に、添加剤Ｂを添
加混合することを特徴とする含水軟弱土の強度増
加方法。添加剤Ａ：硫酸変成フライアツシユ（A₁）石コウ（A₂）添加剤Ｂ：ポルトランドセメント１４素材A₁とA₂との重量割合A₁／A₂が70／30
〜20／80の範囲であり、かつ添加剤ＡとＢとの重
量割合Ａ／Ｂが50／50〜25／75の範囲である特許
請求の範囲第１３項の方法。