(57)【要約】【課題】  従来の汚泥処理において使用する石灰及びセメント系剤を使用することによる六価クロム発生や高アルカリ性が引き起こす問題点を解決し、今後も大量に発生することが予測されるベントナイト系汚泥、又、産業廃棄物である廃石膏紛及び硫酸バンドを簡便に効率よく再利用するもの。【解決方法】  建設発生汚泥を振動式ふるい機にかけ汚泥の処分容量を削減し、産業廃棄物の廃石膏紛を汚泥固化剤として使用し、アルミ製造時に発生する産業廃棄物の硫安バンドをｐｈ調整剤として使用し、それぞれの産業廃棄物の処分費を大幅に削減する。廃石膏紛を汚泥に混入することでフッ素が発生するがこれの抑制剤としてリン酸カルシウム水溶液等を使用し、フッ素発生を抑制させ、汚泥と廃石膏紛等の混合にはスクリウコンベヤーによる攪拌をし、汚泥を再使用することを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設汚泥を振動式ふるい機にかけ、汚泥と水分を分離し、処分汚泥容量１０〜３０％を削減することを特徴とする。
【請求項２】
建設汚泥に中性域の産業廃棄物である廃石膏粉を廃棄処分せずリサイクル化させ使用し廃石膏粉の処分費を大幅に削減し、環境改善に貢献することを特徴とする。
【請求項３】
汚泥を中性域にするためｐｈ調整剤としてアルミ製造時に発生する産業廃棄物の硫酸バンドを廃棄処分せずリサイクル化させ使用し、硫酸バンドの処分費を大幅に削減し、環境改善に貢献することを特徴とする。
とを特徴とする。
【請求項４】
汚泥と廃石膏粉が混ざることにより水和反応でフッ素が発生するが、リン酸カルシウム又はフッ化カルシウムを廃石膏粉の質量の０．５〜４．０質量部をフッ素制抑制剤として添加することを特徴とする。
【請求項５】
汚泥攪拌には、スクリウコンベヤーを使用し、汚泥の移動と水分除去を行う事を特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ビル建設時の地下基礎掘削時及びインフラ整備の共同溝掘削時及びリニアトンネル掘削時等に伴い大量の水分を含んだ産業廃棄物として取り扱われるベントナイト系建設汚泥が発生するが、これを普通の土砂として土木工事の埋戻し土及び土木工事用土等としてリサイクル利用するための汚泥リサイクル処理及び汚泥リサイクル処理システムに関するもの。
【背景技術】
【０００２】  従来より、ビル建設時の地下基礎掘削時、インフラ整備の共同溝掘削時及びリニアトンネル掘削時等の際、掘削個所周辺の土砂崩れの防止、水脈等の止水、更には掘削時の作業効率化等のため土砂の固化剤としてベントナイトが使用されている。このベントナイトを使用した工事後においては、多量の含水率の高いベントナイト汚泥が大量に発生する。この汚泥は産業廃棄物に指定され、その処分に関しては高額な処分費、処分方法等諸問題が発生し、その処分に関して大きな問題となり、課題である。【０００３】  従来の処理は、ベントナイトを含んだ含水率の高い汚泥を汚泥中間処理施設に搬入し、そこで石灰、セメント系剤等を主剤とする汚泥固化剤を汚泥に混入して改良し普通土にして、土木工事の埋戻し土及び土木工事用土として再使用する、又は、自然界に投棄をしているのが現状である。【０００４】  これらの処分方法は、ベントナイト汚泥に上記石灰及びセメント系剤であるポルトランドセメント等を混入し、水分と混ざることで水和反応を引き起こし約９５℃の高熱を発生さす。その反応熱を利用して約５０時間で水分を蒸発させ、汚泥を固化させ建設汚泥を普通土に改良する。この汚泥を普通土として、土木工事の埋戻し土等として再利用するシステムである。【０００５】  これら、汚泥中間施設での汚泥処理方法は、汚泥を貯蔵する半地下の俗称ピットといわれている約５ｍ立方体の上部が解放されている箱状に汚泥を投入し、外部上部からバックホーで攪拌し、汚泥含水率等に応じてバックホーで数個の別ピットに入れ替えながら、水分を除去し汚泥固化を図る。これら、バックホーを使用する時に発生する騒音、化石燃料使用による炭酸ガス排出等自然環境においては好ましくない方法で処理をしており、これの改善が望まれている。【０００６】  これらの方法による汚泥の改良は、石灰系がもたらす高アルカリやポルトランドセメントが水和反応で六価クロムを発生させ、経年変化により土砂が高アルカリとなり、河川や田畑を汚染していることが問題視されている。【０００７】  一方、建設現場では、石膏ボードの端材、家屋取壊し時に生じる廃石膏ボードが生じ、これを処理するために、まず、石膏ボードを粉砕し、紙粉２０％と廃石膏粉８０％ほどに分別する。紙粉は、製紙会社の製紙原料等として再使用等がなされているが、廃石膏粉は約５％程度が石膏ボード製造時の原料として、別に、５％ほどはエコセメントの原料として使用され再利用されている。残りの７０％は、高額の処分費を支払って処分されているのが現状である。【０００８】  これらの汚泥を普通土として改良した後の高アルカリになる事を防止するため、ｐｈ調整をし、又、廃石膏粉の高額な処分費を支払うことなく処理し、諸問題を解決するする方法が望まれている。【０００９】  これら上記のｐｈ調整及び高アルカリ処理、六価クロムの発生等の弊害を防止し、又、解消するとともに安価で安全な処理方法の開発が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】  本発明は、以上のような弊害を防止するとともに、安全で安価な処理方法を見つけ出し、今後も増え続ける建設発生汚泥及び廃石膏粉を適正で安全な処分方法によるリサイクル土として普通土に改良し、土木工事用土として再利用し、自然界に投棄が可能な処理方法を提供することを課題としている。これらの解消により、環境改善に貢献をすることができる。
【問題を解決するための手段】
【００１１】  本発明は、前記課題を解決する手段として以下のことを提供する。
１  建設現場から排出される汚泥を汚泥中間施設に搬入する。
２  汚泥中間施設に搬入された汚泥を、最初に振動式ふるい機に投入する。
３  振動式ふるい機は、約１０ｔの容量を持つもので、数機を整列し設置する。
４  建設汚泥は重金属も場合によっては含んでおり、比重は１．１〜１．４で、振動を約    １０〜３０分間することで重金属を含んだ汚泥は比重の重たい順位で、ふるい機の底    部に堆積され、水は上部に集積される。
５  上部に集積された水をろ過後、不純物を除去した水として別の水槽に貯蔵し、ｐｈ調    整剤として希硫酸等を添加して中性に調整後、自然界に投棄する。
６  一方、水と分離された汚泥の処分容量は、約１０〜３０％少なくなり、振動式ふるい    機の底部から排出され、下部に位置するスクリウコンベヤーに投下される。
７  スクリウコンベヤーの汚泥は、スクリウで撹拌されながら移動し、ｐｈ調整剤として    アルミ製造時に出るアルミを洗浄した際に発生する産業廃棄物である硫酸バンドを使    用して、中性のやや高めの９程度のｐｈ値とする。これは普通土となった土が経年に    より酸性雨の影響でｐｈ８程度に変化することを想定した調整値とする。
８  この硫酸バンドは、できるだけ純粋な硫酸とするため一旦ろ過し、アルミ等の不純物    を除去した硫酸バンドを使用する。この硫酸バンドは産業廃棄物として処分費を支払    って処分されているものであるが、再利用することで硫酸バンドの処理費は必要なく    なり、環境改善に貢献する。
９  スクリウで撹拌された硫酸バンドは均一に汚泥に浸透し汚泥を中性化させ、スクリコ    ンベヤウーの底部隙間から水分を除去しながら移動し、次いで、廃石膏粉を汚泥容量    の約２０〜４０％混入し、同時に、廃石膏粉が水と混ざることによる水和反応でフッ    素が発生するが、これのフッ素の発生を抑制する為、リン酸カルシウム及びフッ化カ    ルシウムを少量添加させることでフッ素発生を抑制する。これの添加率は、廃石膏粉    質量に対して約０．５〜４％である。
１０  さらに、自然界に近い普通土にするため、植物の生育を促すカリウムや硫安を少量    添加する。
１１  上記汚泥に混入する廃石膏粉は、平均粒形２ｍｍ以下平均比重は０．３５程度が望    ましい。
１２  この廃石膏粉の混入で水分を吸収し、スクリウコンベヤーで汚泥を撹拌しながら水    分も除去し、所定の位置まで移動し堆積する。
１３  堆積された汚泥は、廃石膏粉の水和反応熱約４０℃でゆっくりと水分を蒸発しなが    ら約２０〜３０時間で普通土となり、土木工事の埋戻し土及び土木工事用土として再    利用される。
【発明の効果】
【００１２】  本発明は、従来の石灰やセメント系混入処理の問題点を解決し、今後も大量に発生することが予想されるベントナイト系汚泥を簡便かつ効率的に再利用する為、振動式ふるい機にかけることで処理汚泥を１０〜３０％削減する。
【００１３】  汚泥固化剤として、産業廃棄汚物である廃石膏紛を使用し、廃石膏紛の処理費を大幅に削減し、産業廃棄物リサイクル化を促進さす。
【００１４】  ｐｈ調整剤には、アルミ製造時に発生する産業廃棄物である硫酸バンドを使用し、硫酸バンドの処分費を大幅に削減し、産業廃棄物リサイクリ化を促進さす。
【００１５】  汚泥攪拌には、スクリウコンベヤーを使用することで、従来のピット用地は必要なくなり、コンベヤーを土地外周等に設置することで、都市部に位置する中間施設の狭小土地の有効利用を図る。
【００１６】  汚泥攪拌にスクリウコンベヤーを使用することで、従来のピット内でのバックホーによる撹拌が必要なくなり、バックホーの機械の騒音及び化石燃料を使用しないことから炭酸ガスの発生等をなくする。以上により環境改善に大きく貢献する。
【発明を実施するための形態】
【００１７】  汚泥を振動式ふるい機にかけ処理汚泥容量を１０〜３０％削減さすことにより、汚泥処理作業時間の短縮と処分費を同様比率削減する事を必須とする。
【００１８】  本発明の汚泥固化は、廃石膏粉を使用しリサイク製品として、汚泥に汚泥質量の２０〜４０％混合さすことを必須としている。
【００１９】  又、ｐｈ調整剤としてアルミ製造時に発生する産業廃棄物の硫酸バンドをろ過し、アルミ等の不純物を除去した純粋に近い希硫酸としての役目を持たした硫酸バンドを再使用し、当該硫酸バンドの処理費を大きく削減し、資源環境の改善に貢献する。
【００２０】  廃石膏粉が水と反応することにより生じるフッ素発生を抑制するため、リン酸カルシュウム及びフッ化カルシウムを、廃石膏粉質量の０．５〜４％を混入しフッ素の発生を抑制する。
【００２１】  さらに、汚泥を普通土とするため植物育成を促進さすカリウムや硫安を、少量添加する。
【００２２】  汚泥の固化は、廃石膏紛が汚泥水分を吸収し固化し、さらに廃石膏が水分と混ざることで引き起こす水和反応熱約４０℃の熱を利用して堆積中の汚泥の水分蒸発を図る。
【００２３】  汚泥は、廃石膏紛、ｐｈ調整剤、硫酸バンド等を混入し、スクリウコンベヤー上を攪拌させながら、水分除去をし汚泥の固化を促進さす。
【００２４】  当初、振動式ふるい機において、汚泥と水を分離した後の振動式ふるい機により比重の重たい物質を含まない水となり、さらにろ過して不純物を除去した水となる。この水を一旦貯水槽に貯水し、さらに、純粋な希硫酸等を添加してｐｈ調整を行い中性６．５〜８．５の自然水と何ら変わりない水として、自然界に放流する。