(57)【要約】【課題】各種の建設現場で発生した建設汚泥を管理型最終処分場に埋立処分することなく有効に活用する簡便かつ低コストな改良方法およびそれに用いる改良設備を提供する。【解決手段】建設汚泥を固化して性状を改良する方法であって、前記建設汚泥に、廃棄物溶融炉で無害化および再資源化された溶融スラグを添加して、または、粉末または微粉末溶融スラグおよび石膏等の硫酸塩物質や水酸化カルシウムなどのアルカリ性物質を添加することによって、該建設汚泥のコーン指数を２００ｋＮ/ｍ２以上とすることを特徴とする建設汚泥の改良方法およびその改良設備。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設汚泥を固化して性状を改良する方法であって、
前記建設汚泥に、廃棄物溶融炉で無害化および再資源化された粉末または微粉末溶融スラグを添加して、該建設汚泥処理土のコーン指数を２００ｋＮ/ｍ２以上とすることを特徴とする建設汚泥の改良方法。
【請求項２】
前記建設汚泥に、廃棄物溶融炉で無害化および再資源化された粉末または微粉末溶融スラグを５０重量％以下添加することを特徴とする請求項１に記載の建設汚泥の改良方法。
【請求項３】
前記粉末または微粉末溶融スラグの添加量、および/または、粉末または微粉末粒度を調整することにより、第２種改良土、第３種改良土、第４種改良土のいずれかに改良することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の建設汚泥の改良方法。
【請求項４】
石膏等の硫酸塩物質や水酸化カルシウムなどのアルカリ性物質を微量添加することにより、第２種改良土、第３種改良土、第４種改良土のいずれかに改良することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の建設汚泥の改良方法。
【請求項５】
前記溶融スラグ中のＣａＯが３０重量％以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれかに記載の建設汚泥の改良方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の改良方法に用いる建設汚泥の改良設備であって、
建設汚泥を貯留する受入ヤードと、
前記溶粉末または微粉末融スラグを貯留する粉末または微粉末溶融スラグ貯留ホッパー、および/または、石膏等の硫酸塩物質や水酸化カルシウムなのアルカリ性物質貯留ホッパーとを有し、
前記貯留ホッパーには、溶融スラグ量、および/または、石膏等の硫酸塩物質や水酸化カルシウムなどのアルカリ性物質を計量する計量器が備えられており、
前記建設汚泥の量に応じて予め設定された量のスラグ、および/または、石膏等の硫酸塩物質や水酸化カルシウムなどのアルカリ性物質を調整混合する混合機を有することを特徴とする建設汚泥の改良設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設汚泥を固化して性状を改良する方法およびそれに用いる改良設備に関する。
具体的には、例えば、アースドリル工法やシールド工法などによる建設現場において発生する建設汚泥を固化して有効活用するための建設汚泥の改良方法およびそれに用いる改良設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
アースドリル工法やシールド工法などによる建設現場において発生する建設汚泥は、泥状で流動性を呈するため生活環境の保全上、他の土砂と同様に土木工事に再利用できず、一般には産業廃棄物として管理型最終処分場に埋立処分されている。しかしながら、近年・埋立地の枯渇が深刻であり、建設汚泥を安価に資源化し有効活用する方法が求められている。
【０００３】
そこで、この建設汚泥を管理型最終処分場に埋立処分しないで有効活用する方法が提案されているが、未だにその活用において、種々の課題を有している。
例えば、特開２００１−１１５１５８号公報には、建設現場や土木現場で発生する含水土壌にごみの焼却灰を溶融した後、これを固化、かつ粒子化してなる約２０重量％の溶融スラグを混合撹拌して粒状化しやすい混合土を得た後、カルボキシル基含有水溶性重合体を添加して混合撹拌し粒状化させ、さらに石灰等の固化材で処理するごみの溶融スラグを用いた粒状土の製造方法が開示されている。
しかしながら、この特開２００１−１１５１５８号公報に開示されている方法は、カルボキシル基含有水溶性重合体を添加して粒状化させ、さらに石灰等の固化材で処理するため、処理コストが高いという問題点があった。
【０００４】
また、特開平１１−１８９７７１号公報には、都市ごみ焼却灰、下水汚泥焼却灰の１種以上を原料とした焼成物と石膏からなる混合物に、都市ごみ焼却灰、下水汚泥焼却灰の１種以上を原料とした溶融物のスラグ微粉を混合したものを、改良対象土に混合することにより、緑化用地盤改良材およびそれを用いた地盤改良方法が開示されている。
しかしながら、この特開平１１−１８９７７１号公報に開示されている方法は、緑化用の地盤改良を目的とするものであり、また、外部燃料を用いて製造された焼成物や石膏が用いられており、処理コストが高いという問題点があった。
【特許文献１】特開２００１−１１５１５８号公報
【特許文献２】特開平１１−１８９７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、各種の建設現場で発生した建設汚泥を管理型最終処分場に埋立処分することなく有効に活用する簡便かつ低コストな改良方法およびそれに用いる改良設備を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述の課題を解決するために鋭意検討の結果、建設汚泥に廃棄物溶融炉で無害化および再資源化された粉末または微粉末溶融スラグを添加することによって、または、粉末または微粉末溶融スラグおよび石膏等の硫酸塩物質や水酸化カルシウムなどのアルカリ性物質を添加することによって、建設汚泥を管理型最終処分場に埋立処分することなく有効に活用する簡便かつ低コストな改良方法およびそれに用いる改良設備を提供するものであり、その要旨とするところは、特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
（１）建設汚泥を固化して性状を改良する方法であって、
前記建設汚泥に、廃棄物溶融炉で無害化および再資源化された粉末または微粉末溶融スラグを添加して、該建設汚泥処理土のコーン指数を２００ｋＮ/ｍ２以上とすることを特徴とする建設汚泥の改良方法。
（２）前記建設汚泥に、廃棄物溶融炉で無害化および再資源化された粉末または微粉末溶融スラグを５０重量％以下添加することを特徴とする（１）に記載の建設汚泥の改良方法。
（３）前記粉末または微粉末溶融スラグの添加量、および/または、粉末または微粉末粒度を調整することにより、第２種改良土、第３種改良土、第４種改良土のいずれかに改良することを特徴とする（１）または（２）に記載の建設汚泥の改良方法。
（４）石膏等の硫酸塩物質や水酸化カルシウムなどのアルカリ性物質を微量添加することにより、第２種改良土、第３種改良土、第４種改良土のいずれかに改良することを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の建設汚泥の改良方法。
（５）前記溶融スラグ中のＣａＯが３０重量％以上であることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の建設汚泥の改良方法。
（６）（１）乃至（５）のいずれかに記載の改良方法に用いる建設汚泥の改良設備であって、
建設汚泥を貯留する受入ヤードと、
前記溶粉末または微粉末融スラグを貯留する粉末または微粉末溶融スラグ貯留ホッパー、および/または、石膏等の硫酸塩物質や水酸化カルシウムなのアルカリ性物質貯留ホッパーとを有し、
前記貯留ホッパーには、溶融スラグ量、および/または、石膏等の硫酸塩物質や水酸化カルシウムなどのアルカリ性物質を計量する計量器が備えられており、
前記建設汚泥の量に応じて予め設定された量のスラグ、および/または、石膏等の硫酸塩物質や水酸化カルシウムなどのアルカリ性物質を調整混合する混合機を有することを特徴とする建設汚泥の改良設備。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、建設汚泥に廃棄物溶融炉で無害化および再資源化された粉末または微粉末溶融スラグを添加することによって、または、粉末または微粉末溶融スラグおよび石膏等の硫酸塩物質や水酸化カルシウムなどのアルカリ性物質を添加することによって、建設汚泥を管理型最終処分場に埋立処分することなく有効に活用する簡便かつ低コストな改良方法およびそれに用いる改良設備を提供することができるなど産業上有用な著しい効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明を実施するための最良の形態について図１を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明における建設汚泥の改良方法の実施形態を例示する図である。
図１において、１は建設汚泥受入ヤード、２は建設汚泥供給ホッパー、３は粉末または微粉末溶融スラグ貯留ホッパー、４はアルカリ性物質貯留ホッパー、５は溶融スラグ微紛末ホッパー、６は混合機、７はシャトルコンベア、８は製品ヤードを示す。また、図１に示すように、この形態に石膏等の硫酸塩物質や水酸化カルシウムなどのアルカリ性物質貯留ホッパー４を加えてもよい。
まず、アースドリル工法やシールド工法などによる建設現場において発生する建設汚泥が建設汚泥受入ヤードに集積され、建設汚泥供給ホッパー２によって、混合機６に供給される。
このとき、溶融スラグ貯留ホッパー３および溶融スラグ微紛末ホッパー５から粉末または微粉末溶融スラグが供給され、これらを混合機６によって混合することによって固化された改良土がシャトルコンベヤ７によって製品ヤード８に搬送される。
【０００９】
建設汚泥、粉末または微粉末溶融スラグ供給量は、各ホッパーに設けられた計量器により計量されて予め設定された量に調整混合され、建設汚泥の量に応じて予め設定された量のスラグを調整混合することができる。
なお、上記混合機６の方式は問わないが、機動性の観点から、自走式混合機によって、建設汚泥と粉末または微粉末溶融スラグ、または、粉末または微粉末溶融スラグおよび石膏等の硫酸塩物質や水酸化カルシウムなどのアルカリ性物質とを攪拌混合する方式が好ましい。
従来の建設汚泥の改良には、カルボキシル基含有水溶性重合体および石灰などを用いて固化したり、焼成することによって粒状化したりする複雑な方法が採用されていたため処理費用が高いという問題点があった。
【００１０】
そこで、本発明は、建設汚泥を固化して性状を改良する方法であって、
前記建設汚泥に、廃棄物溶融炉で無害化および再資源化された粉末または微粉末溶融スラグを添加して、または、粉末または微粉末溶融スラグおよび石膏等の硫酸塩物質や水酸化カルシウムなどのアルカリ性物質を添加することによって、該建設汚泥のコーン指数を２００ｋＮ/ｍ２以上とすることを特徴とする。
本発明においては、建設汚泥に廃棄物溶融炉で無害化および再資源化された粉末または微粉末溶融スラグを添加して、または、粉末または微粉末溶融スラグおよび石膏等の硫酸塩物質や水酸化カルシウムなどのアルカリ性物質を添加することによって、安全かつ低コストな方法によって建設汚泥のコーン指数を２００ｋＮ/ｍ２以上にすることができ、工作物の埋め戻し、道路炉床盛土、構造物の裏込め、道路路体盛土、河川堤防、土地造成等の土木資材として利用することができる。
【００１１】
ここに、建設汚泥とは、アースドリル工法やシールド工法などによる建設現場において発生し、含水比が高く泥状を呈している産業廃棄物をいう。
また、廃棄物溶融炉とは、一般ごみや産業廃棄物にコークスなどの還元剤および石灰石を加えて１７００℃程度の高温で溶融し、水砕処理の後、磁選機によってスラグやメタルを回収して再資源化する廃棄物処理炉をいい、コークスが還元剤として溶融炉内を高温還元雰囲気に保つため、鉛、亜鉛などの有害な重金属成分を揮発させることによって溶融物を無害化し、また石灰石を適量添加することによって、成分CaOが30%以上で塩基度（CaO/SiO2）が0.8〜1.2のメタル混入のない溶融スラグを製造することができる。
【００１２】
本発明者等は、この無害化および再資源化された粉末または微粉末溶融スラグを建設汚泥に添加することによって、または、粉末または微粉末溶融スラグおよび石膏等の硫酸塩物質や水酸化カルシウムなどのアルカリ性物質を添加することによって、微紛末溶融スラグが持つ潜在水硬性により強度が発現し、建設汚泥のコーン指数を２００ｋＮ/ｍ２以上にすることができることを見出した。
また、本発明者等は、溶融スラグは５０重量％以下添加することにより、より効果的に建設汚泥を固化することができることを見出した。
【００１３】
また、前記スラグの添加量、および/または、粒度を調整することにより、第２種処理土、第３種処理土、第４種処理土のいずれかに改良することができる。
ここに、第２種処理土とはコーン指数が８００ｋＮ/ｍ２以上のものをいい、第３種処理土とはコーン指数が４００ｋＮ/ｍ２以上のものをいい、第４種処理土とはコーン指数が２００ｋＮ/ｍ２以上のものをいう。
また、コーン指数とは土の強度を示す指標であって、ポータブルコーンぺネトロメータを１ｃｍ/secの速度で地中に押し込んだときの抵抗値をコーン断面積で除した値をいう。
【実施例】
【００１４】
本発明の建設汚泥の改良方法について下記条件で実施した結果を表１に示す。
＜実施条件＞
・溶融スラグ：粒子密度2.85、含水比2.3％、pH9.6
なお、コーン指数の試験方法は、建設省通知「建設汚泥再生利用基準（案）」（平成１１年３月２９日）、参考資料−６、表−１処理土のコーン指数の試験方法を用いた。
【００１５】
表１に示すように、本発明を用いた改良土のコーン指数はいずれも２００ｋＮ/ｍ２以上であり、工作物の埋め戻し、道路炉床盛土、構造物の裏込め、道路路体盛土、河川堤防、土地造成等の土木資材として利用することができることが確認され、具体的には以下のことがわかった。
１）建設汚泥にスラグ系材料を混合することにより、または、粉末または微粉末溶融スラグおよび石膏等の硫酸塩物質や水酸化カルシウムなどのアルカリ性物質を添加することによって、粒度改善や固化造粒作用がなされ、第４種処理土以上の強度を有する土工用材に改良することができる。
２）改良土の利用方法に応じて、混合するスラグの粒度および配合割合を調整することにより、用途に適した品質の改良土を製造することができる。
３）溶融スラグは粒度および強度調整用として利用可能であり、粒度調整によって造粒固化作用が発現する。
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明における建設汚泥の改良方法の実施形態を例示する図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  建設汚泥受入ヤード
２  建設汚泥供給ホッパー
３  溶融スラグ貯留ホッパー
４  アルカリ性物質貯留ホッパー
５  溶融スラグ微紛末ホッパー
６  混合機
７  シャトルコンベア
８  製品ヤード
【図１】
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