(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物の解体時の粉塵の飛散防止、コンクリート廃材の再生砕石への加工時の粉塵の飛散防止や冷却、もしくは再生砕石として加工されたコンクリート片からの粉塵防止のために使用される水に添加されるｐＨ緩衝性能を有する高分子化合物含有液状物であって、
前記ｐＨ緩衝性能を有する高分子化合物が、高分子化合物純分として３ｍｍｏｌ／ｇ以上のカルボキシル基を含有し、液のｐＨが５．５以上であることを特徴とする高分子化合物含有液状物。
【請求項２】
前記ｐＨ緩衝性能を有する高分子化合物が、カルボキシル基の一部がアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオン、４級アンモニウムイオンから選ばれた１種類以上のカチオンで中和されている請求項１記載の高分子化合物含有液状物。
【請求項３】
前記ｐＨ緩衝性能を有する高分子化合物が微粒子状であり液中で溶解することなく微粒子の形状を保った分散体であることを特徴とする請求項１または２記載の高分子化合物含有液状物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物の解体時およびコンクリート廃材を再生砕石に加工する際に生じるアルカリ排水に過剰に添加してもｐＨが５．５以下に外れることなく排水のｐＨ調整を行うことができるｐＨ緩衝機能を有する高分子化合物含有液状物。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートの構造物、例えばビルなどを解体する場合や廃材として生じるコンクリート片を再生砕石として加工する場合には粉塵の飛散防止のため水をかけることが一般に行われている。また、建物や橋脚などの耐震補強工事などにおいては既設コンクリートの表面を高圧ウォータージェットなどで切削する工法が一般に行われている。これらコンクリートの粉塵を含む排水は概ね高アルカリ性を示しｐＨが１２を超える場合もある。これらの排水をそのまま排水すると環境に影響を与えるものであった。
【０００３】
これを解決するため、アルカリ排水をｐＨ調整するための粉末状有機酸と、この粉末をはさんで担持する一対のスパンボンド不織布とを備え、アルカリ排水が通水されたとき、クエン酸が溶解してアルカリ排水のｐＨ調整を行う排水処理方法が提案された（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１０２７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上説明したコンクリートの構造物の解体や再生砕石への加工の場合は、発生する排水を回収して酸などのｐＨ調整剤を添加することができ、中和することは可能である。しかしながら、排水を全て回収するには相応の貯蔵設備と中和を行う設備が必要となる。特にコンクリート構造物の解体では、工事現場は一定ではなく随時移動するため貯蔵設備や中和のための設備も移動させる必要があり、コスト的にも技術的にも大規模な工事でしか採用が難しい。そこで中小規模の工事においても採用可能な排水処理方法が求められている。
【０００５】
特許文献１では粉末状有機酸をはさんで担持する一対のスパンボンド不織布とを備え、これにアルカリ排水が通水することにより有機酸が溶解してアルカリ排水のｐＨ調整を行う排水処理方法により貯蔵設備や中和を行う設備が不要になる可能性を示唆している。しかし、特許文献１の技術では、該文献の本文中にも記載してあるようにアルカリ排水のｐＨ調整に必要な酸量を予め求める必要がある。一旦、貯蔵することができれば必要な量を求めることは可能であるが、ウォータージェットからの排水などを直接、排水する場合においては酸の必要量を求めることは困難であるとともに、やはり貯蔵設備が必要となる。また、酸の必要量を求めるにはある程度の専門知識が必要である。万一、酸を過剰に添加した場合には酸性排水を生じる可能性も秘めている。
【０００６】
工事現場の付近に河川や湖沼、海がある場合、アルカリ排水が流れ込み漁場などを汚染した例もある。こうした事情を踏まえて、近年、コンクリートの構造物の解体や再生砕石への加工などにより発生するアルカリ排水に対し規制を打ち出した自治体もあり、大きな社会問題化している。
【０００７】
そこで、このような課題を解決するために本発明は、アルカリ排水をｐＨ調整するためにｐＨ緩衝性能を有する高分子化合物を使用することを特徴とする環境汚染を軽減するアルカリ排水の処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明はコンクリート構造物の解体時およびコンクリート廃材を再生砕石に加工する際に生じるアルカリ排水をｐＨ調整するためにｐＨ緩衝性能を有する高分子化合物を使用することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、コンクリート構造物の解体時およびコンクリート廃材を再生砕石に加工する際に生じるアルカリ排水を貯蔵する施設や中和を行うための特別な設備を必要とせず、低コストで中和処理して排水でき、環境汚染を大きく軽減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の第１の形態はコンクリート構造物の解体の際に粉塵の飛散防止のために使用される水や再生砕石への加工時に粉塵の飛散防止や冷却目的で使用される水、さらにはウォータージェットで使用される水に予め、ｐＨ緩衝能力を有する高分子化合物を添加しておくものである。このときに用いる高分子化合物はカルボキシル基を３ｍｍｏｌ／ｇ以上含有している必要があり、３ｍｍｏｌ／ｇ未満では十分なｐＨ緩衝性を得るために必要な量が多くなり、コスト的に不利となる。該高分子化合物は水に添加した時に、その水のｐＨが５．５以上となるよう含有しているカルボキシル基の一部をアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオン、４級アンモニウムイオンから選ばれた１種類以上のカチオンで中和しておく必要がある。これにより過剰に添加されることがあってもｐＨは５．５以下になることはない。また、ウォータージェットで使用される場合などにおいてはｐＨ緩衝機能を有する高分子化合物は水には溶解しない微粒子状であることが好ましい。高分子化合物は溶解すると液の粘度が著しく上昇するため、ウォータージェットのように高圧で射出することが困難となり、コスト的にも技術的にも著しく不利となる。この場合の粒子径は射出ノズルの口径にもよるが、５０μｍ以下、更には１０μｍ以下が好ましい。液状物中の前記高分子化合物の濃度は、５質量％〜２０質量％であることが好ましい。
【００１１】
本発明の第２の形態は再生砕石として加工されたコンクリート片等からの粉塵防止のために使用される（かけられる）水に添加することである。再生砕石は少なからず屋外で野積みされる場合があり、表面が乾燥すると粉塵を発生し周辺環境を汚染する可能性が高い。また、雨にさらされた場合は表面が洗い流されることによりアルカリ排水を生じる可能性も否定できない。屋外に野積みされた再生砕石等にｐＨ緩衝性を有する高分子化合物を添加した水をかけることにより、雨にさらされた場合にも表面のアルカリ成分は予め中和されているため環境汚染を軽減できる。
【００１２】
また、第２の形態に従属するものであるが、本発明では高分子化合物を用いていることから再生砕石等にかけた後、コンクリート表面に高分子化合物が吸着し保水層を形成することから乾燥速度を低下させることができる。また、本来なら乾燥時には風で飛散する微粉末が固着あるいは団粒化することで飛散を防止し環境汚染を軽減できる。なお、第１、第２の形態ともにウォータージェットなどの特殊な場合を除いて粘度上昇が問題とならなければ高分子化合物は水溶性であっても構わない。
【００１３】
本発明に採用し得るｐＨ緩衝性能を有する高分子化合物を例示すればポリアクリル酸系高分子、メタクリル酸系高分子、マレイン酸系高分子、フマル酸系高分子などを挙げることができるが、これに限定されるものではない。
【実施例】
【００１４】
次に、実施例および比較例により本発明を説明する。
再生砕石（コンクリート廃材を小さく砕いたもの）１ｋｇをイオン交換水１００ｇで洗浄した洗浄液をアルカリ排水とした。該アルカリ排水のｐＨは１１．３であり、希塩酸による中和滴定の結果アルカリ含有量は４．５×１０−３ミリ当量／ｇであった。
【００１５】
実施例１
ｐＨ緩衝性能を有する高分子化合物として東洋紡績社製液状保水材エスペックＬ（ポリアクリル酸ソーダ、粒子径約１μｍ、固形分９％）を乾燥して固形分を取り出しサンプル１とした。サンプル１のカルボキシル基量を定量したところ７．０ｍｍｏｌ／ｇであった。該乾燥体を再びイオン交換水に重量基準で９％に分散した状態でのｐＨは７．０であった。前述のアルカリ排水１００ｇに、上記の高分子化合物９％分散液を添加していきｐＨの変化を調べた。２０ｇ添加した時点でのｐＨは９まで低下し、５０ｇで８まで低下した。その後は徐々に低下したが、最終的には７．２で一定となった。
【００１６】
実施例２
東洋紡績社製液体保水材エスペックＬに硫酸を加えてｐＨを５に調整した後、固形分を取り出しサンプル２とした。サンプル２を重量基準で９％になるようイオン交換水に分散した状態でｐＨを測定したところ５．５を示した。実施例１と同様にアルカリ排水１００ｇにサンプル２の９％分散液を添加しながらｐＨの変化を観察した。１０ｇ添加した時点でｐＨは９まで低下し３５ｇで７に達した。引き続き添加を継続したが、ｐＨは５．８以下には低下しなかった。
【００１７】
比較例１
東洋紡績社製液体保水材エスペックＬに硫酸を加えてｐＨを３に調整した後、固形分を取り出しサンプル３とした。サンプル３を９％になるようイオン交換水に分散した状態でｐＨを測定したところ３．８を示した。実施例１と同様にアルカリ排水１００ｇにサンプル３の９％分散液を添加しながらｐＨの変化を観察した。４ｇ添加した時点でｐＨは９まで低下し２０ｇで７以下となった。引き続き添加を継続した結果、ｐＨは５．５以下となり排水基準の下限を外れた。
【００１８】
実施例３
アクリロニトリル９０対アクリル酸メチル１０の重量比で総モノマー濃度１０％でイオン交換水中で硫酸アンモニウムを重合開始剤として定法に従い重合体を得た。次に該重合体を２０％の水加ヒドラジン水溶液中９０℃で架橋構造を導入した後、５％水酸化ナトリウム水溶液で加水分解を行い、カルボキシル基含有量が５ｍｍｏｌ／ｇのカルボキシル基含有高分子化合物を得た。この高分子化合物をイオン交換水中に分散し硫酸を添加してｐＨを６に調整した後、固形分を取り出しサンプル４とした。サンプル４を９％になるようイオン交換水に分散した状態でｐＨを測定したところ６．２を示した。実施例１と同様にアルカリ排水１００ｇにサンプル４の９％分散液を添加しながらｐＨの変化を観察した。１９ｇ添加した時点でｐＨは９まで低下し４７ｇで７に達した。引き続き添加を継続したが、最終的には６．３で一定となった。
【００１９】
比較例２
実施例３と同様の方法で架橋構造を導入した後、２％水酸化ナトリウム水溶液で加水分解を行い、カルボキシル基含有量が１ｍｍｏｌ／ｇのカルボキシル基含有高分子化合物を得た。この高分子化合物をイオン交換水中に分散し硫酸を添加してｐＨを５に調整した後、固形分を取り出しサンプル５とした。サンプル４を９％になるようイオン交換水に分散した状態でｐＨを測定したところ５．８を示した。実施例１と同様にアルカリ排水１００ｇにサンプル５の９％分散液を添加しながらｐＨの変化を観察した。ｐＨ９まで低下させるのに７０ｇを要し、排水の中和効果としては不十分なものであった。
【００２０】
実施例４
実施例１と同様の手順でｐＨ７．０を示す東洋紡績社製エスペックＬ由来の高分子化合物の９％分散液を調整した。この分散液を１０倍に希釈した液１００ｇで再生砕石１ｋｇを洗浄した時の洗浄液のｐＨは７．８であり、前述のイオン交換水で洗浄した時のｐＨ１１．３を大きく下回った。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、コンクリート構造物の解体時およびコンクリート廃材を再生砕石に加工する際に生じるアルカリ排水の中和に適用できる。