(57)【要約】【課題】泥水式シールド工法で発生する泥土に関して、大きいコーン指数を有する固化体を形成させ、かつ、該固化体からの重金属等の有害物質の溶出量を低減させることができる泥土の処理方法を提供する。【解決手段】泥水式シールド工法で発生する泥土に、固化不溶化材を添加して粉砕処理を行ない、粉砕処理済みの泥土を形成させる粉砕工程と、粉砕処理済みの泥土に、固化不溶化材を添加して混合処理を行ない、混合処理済みの泥土を形成させる混合工程を含む泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法であって、粉砕工程及び混合工程において、カチオン性高分子凝集剤及びアニオン性高分子凝集剤のいずれも添加されず、粉砕工程における粉砕処理が、粉砕済みの泥土の、５０％通過質量百分率が１８ｍｍ以下、８０％通過質量百分率が４０ｍｍ以下になるまで行われる泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
泥水式シールド工法で発生する泥土に、固化不溶化材を添加して、粉砕処理を行ない、粉砕処理済みの泥土を形成させる粉砕工程と、
上記粉砕処理済みの泥土に、固化不溶化材を添加して、混合処理を行ない、混合処理済みの泥土を形成させる混合工程を含む、泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法であって、
上記粉砕工程及び上記混合工程において、カチオン性高分子凝集剤及びアニオン性高分子凝集剤のいずれも添加されず、
上記粉砕工程における粉砕が、上記粉砕処理済みの泥土の、５０％通過質量百分率が１８ｍｍ以下、８０％通過質量百分率が４０ｍｍ以下になるまで行われることを特徴とする泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法。
【請求項２】
上記混合工程において、二軸ミキサを用いて混合処理を行う請求項１に記載の泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法。
【請求項３】
上記粉砕工程における、粉砕時間が１〜１０秒間であり、上記混合工程における混合時間が０．５〜５分間である請求項１または２に記載の泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法。
【請求項４】
上記粉砕工程において添加する固化不溶化材の質量と、上記混合工程において添加する固化不溶化材の質量の比が、１：４〜４：１である請求項１〜３のいずれか１項に記載の泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法。
【請求項５】
上記固化不溶化材が、固化作用を有するマグネシウム成分および固化作用を有するカルシウム成分の中から選ばれる少なくとも１種を含むものである請求項１〜４のいずれか１項に記載の泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法。
【請求項６】
上記固化不溶化材が、さらに、金属硫酸塩および金属塩化物の中から選ばれる少なくとも１種を含むものである請求項５に記載の泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法。
【請求項７】
上記固化不溶化材が、（Ａ）上記マグネシウム成分を含むものとして下記（１）〜（３）の条件をすべて満たすマグネシウム含有物、（Ｂ）上記カルシウム成分を含むものとして下記（４）の条件を満たすカルシウム含有物、並びに、（Ｃ）上記マグネシウム成分と上記カルシウム成分を含むものとして下記（５）の条件を満たす、マグネシウム及びカルシウム含有物、の中から選ばれる１種以上を合計で、上記金属硫酸塩および上記金属塩化物の合計１００質量部当たり、５〜１００質量部の量で含む請求項６に記載の泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法。
（１）炭酸マグネシウムおよび／または水酸化マグネシウムを主成分とする固形物を、６５０〜１０００℃で焼成して得られる酸化マグネシウムを含むマグネシウム含有物、または、該マグネシウム含有物を部分的に水和させて生成した水酸化マグネシウムを一部に含むマグネシウム含有物
（２）１０００℃における強熱減量率が、１．５〜１２．０質量％であるマグネシウム含有物
（３）カルシウムの含有率が、ＣａＯ換算で５．０質量％以下であるマグネシウム含有物
（４）酸化カルシウムおよび／または水酸化カルシウムの含有率の合計が、ＣａＯ換算で７０質量％以上であるカルシウム含有物
（５）マグネシウムの含有率が、ＭｇＯ換算で５〜３５質量％であり、カルシウムの含有率が、ＣａＯ換算で２０〜５０質量％であり、上記マグネシウムの含有率と上記カルシウムの含有率の合計が、５０質量％以上であるマグネシウムとカルシウム含有物
【請求項８】
上記固化不溶化材が、半水石膏、炭酸カルシウム含有粉末、珪石粉末、砕石微粉末、カンラン石粉末から選ばれる少なくとも１種からなる助材を含む請求項１〜７のいずれか１項に記載の泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法。
【請求項９】
上記泥水式シールド工法で発生する泥土１ｍ３当たり、上記固化不溶化材の添加量が、２０〜２５０ｋｇである請求項１〜８のいずれか１項に記載の泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
泥水式シールド工法で発生する泥水は、通常、脱水剤を添加した後、脱水機を用いて脱水されて泥土（脱水ケーキ）となる。脱水によって含水比が低下した泥土は、産業廃棄物として処分される場合が多いが、近年、その処分場の確保が難しく、また、処分にかかる費用が高いことが問題となっている。
特許文献１には、泥水式シールド工法において発生した掘削土砂を有効利用できる処理方法として、泥水式シールド工法において発生した土砂を、一次処理土と、該一次処理土よりも粒度が小さい二次処理土とに分級した後、石膏を含む改質剤と前記二次処理土とを混合して混合物とし、この混合物を前記一次処理土又は前記改質剤が混合された一次処理土と混合することを特徴とする泥水式シールド工法土砂の処理方法が記載されている。
【０００３】
一方、重金属等を含む汚染土壌を固化して、重金属等を不溶化するための固化不溶化材として、例えば、特許文献２に、金属硫酸塩および金属塩化物から選ばれる、少なくとも１種以上の水溶性塩類（Ａ）１００質量部に対し、下記（Ｂ１）〜（Ｂ３）：
（Ｂ１）炭酸マグネシウムおよび／または水酸化マグネシウムを主成分とする固形物を、６５０〜１０００℃で焼成して、酸化マグネシウムを含む焼成物を得た後、該焼成物を部分的に水和させて生成した水酸化マグネシウムを一部に含むマグネシア類、
（Ｂ２）１０００℃における強熱減量率が、１．５〜１２．０質量％であるマグネシア類、
（Ｂ３）カルシウムの含有率が、ＣａＯ換算で３．０質量％以下であるマグネシア類、
の条件をすべて満たすマグネシア類（Ｂ）を、５〜５０質量部含むことを特徴とする重金属等処理材が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−４０９８４号公報
【特許文献２】特許第５７５７６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、泥水式シールド工法で発生する泥土に関して、大きいコーン指数（４００ｋＮ／ｍ２以上）を有する固化体（処理済みの泥土）を形成させ、かつ、該固化体からの重金属等の有害物質の溶出量を低減させることができる泥土の処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、処理対象物である泥土に、固化不溶化材を添加して粉砕処理を行ない、得られた粉砕処理済みの泥土に、固化不溶化材を添加して混合処理を行う泥土の処理方法であって、各処理において、カチオン性高分子凝集剤及びアニオン性高分子凝集剤のいずれも添加されず、上記粉砕が、泥土の５０％通過質量百分率が１８ｍｍ以下、８０％通過質量百分率が４０ｍｍ以下になるまで行われる泥土の処理方法によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［９］を提供するものである。
【０００７】
［１］  泥水式シールド工法で発生する泥土に、固化不溶化材を添加して、粉砕処理を行ない、粉砕処理済みの泥土を形成させる粉砕工程と、上記粉砕処理済みの泥土に、固化不溶化材を添加して、混合処理を行ない、混合処理済みの泥土を形成させる混合工程を含む、泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法であって、上記粉砕工程及び上記混合工程において、カチオン性高分子凝集剤及びアニオン性高分子凝集剤のいずれも添加されず、上記粉砕工程における粉砕が、上記粉砕処理済みの泥土の、５０％通過質量百分率が１８ｍｍ以下、８０％通過質量百分率が４０ｍｍ以下になるまで行われることを特徴とする泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法。
【０００８】
［２］  上記混合工程において、二軸ミキサを用いて混合処理を行う前記［１］に記載の泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法。
［３］  上記粉砕工程における、粉砕時間が１〜１０秒間であり、上記混合工程における混合時間が０．５〜５分間である前記［１］または［２］に記載の泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法。
［４］  上記粉砕工程において添加する固化不溶化材の質量と、上記混合工程において添加する固化不溶化材の質量の比が、１：４〜４：１である前記［１］〜［３］のいずれかに記載の泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法。
［５］  上記固化不溶化材が、固化作用を有するマグネシウム成分および固化作用を有するカルシウム成分の中から選ばれる少なくとも１種を含むものである前記［１］〜［４］のいずれかに記載の泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法。
［６］  上記固化不溶化材が、さらに、金属硫酸塩および金属塩化物の中から選ばれる少なくとも１種を含むものである前記［５］に記載の泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法。
【０００９】
［７］  上記固化不溶化材が、（Ａ）上記マグネシウム成分を含むものとして下記（１）〜（３）の条件をすべて満たすマグネシウム含有物、（Ｂ）上記カルシウム成分を含むものとして下記（４）の条件を満たすカルシウム含有物、並びに、（Ｃ）上記マグネシウム成分と上記カルシウム成分を含むものとして下記（５）の条件を満たす、マグネシウム及びカルシウム含有物、の中から選ばれる１種以上を合計で、上記金属硫酸塩および上記金属塩化物の合計１００質量部当たり、５〜１００質量部の量で含む前記［６］に記載の泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法。
（１）炭酸マグネシウムおよび／または水酸化マグネシウムを主成分とする固形物を、６５０〜１０００℃で焼成して得られる酸化マグネシウムを含むマグネシウム含有物、または、該マグネシウム含有物を部分的に水和させて生成した水酸化マグネシウムを一部に含むマグネシウム含有物
（２）１０００℃における強熱減量率が、１．５〜１２．０質量％であるマグネシウム含有物
（３）カルシウムの含有率が、ＣａＯ換算で５．０質量％以下であるマグネシウム含有物
（４）酸化カルシウムおよび／または水酸化カルシウムの含有率の合計が、ＣａＯ換算で７０質量％以上であるカルシウム含有物
（５）マグネシウムの含有率が、ＭｇＯ換算で５〜３５質量％であり、カルシウムの含有率が、ＣａＯ換算で２０〜５０質量％であり、上記マグネシウムの含有率と上記カルシウムの含有率の合計が、５０質量％以上であるマグネシウムとカルシウム含有物
［８］  上記固化不溶化材が、半水石膏、炭酸カルシウム含有粉末、珪石粉末、砕石微粉末、カンラン石粉末から選ばれる少なくとも１種からなる助材を含む前記［１］〜［７］のいずれかに記載の泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法。
［９］  上記泥水式シールド工法で発生する泥土１ｍ３当たり、上記固化不溶化材の添加量が、２０〜２５０ｋｇである前記［１］〜［８］のいずれかに記載の泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、泥水式シールド工法で発生する泥土に関して、大きいコーン指数（４００ｋＮ／ｍ２以上）を有する固化体（処理済みの泥土）を形成させ、かつ、該固化体からの重金属等の有害物質の溶出量を低減させることができる。
また、得られた固化体は、例えば、産業廃棄物として取り扱われず、盛土用材料や埋立用材料等として利用することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の泥水式シールド工法で発生する泥土の処理方法は、泥水式シールド工法で発生する泥土に、固化不溶化材を添加して、粉砕処理を行ない、粉砕処理済みの泥土を形成させる粉砕工程と、該粉砕処理済みの泥土に、固化不溶化材を添加して、混合処理を行ない、混合処理済みの泥土を形成させる混合工程を含む泥土の処理方法であって、粉砕工程及び混合工程において、カチオン性高分子凝集剤及びアニオン性高分子凝集剤のいずれも添加されず、粉砕工程における粉砕が、粉砕処理済みの泥土の５０％通過質量百分率が１８ｍｍ以下、８０％通過質量百分率が４０ｍｍ以下になるまで行われるものである。
以下、工程毎に詳しく説明する。
【００１２】
［粉砕工程］
本工程は、泥水式シールド工法で発生する泥土（以下、「泥土」ともいう。）に、固化不溶化材を添加して、粉砕処理を行ない、粉砕処理済みの泥土を形成させる工程である。
泥水式シールド工法とは、シールド工法の一種であり、チャンバ内で掘削した土砂と水を混合しながら、掘進する方法をいう。
本発明の処理対象物である「泥水式シールド工法で発生する泥土」とは、泥水式シールド工法で発生する泥水（掘削した土砂と水が混合したもの）を脱水して、含水比を低下させた泥土（脱水ケーキ）である。
脱水は、通常、ベルトプレス、フィルタープレス、遠心分離脱水機、ロータリープレス、真空脱水機、スクリュープレス、多重円盤脱水機、または多重板型スクリュープレス等の一般的な脱水機を用いて行われる。
また、脱水を効率的に行う観点から、泥水に脱水剤（例えば、ポリ塩化アルミニウム、水溶性高分子等）を添加して、脱水してもよい。
【００１３】
本発明の処理対象物である、泥水式シールド工法で発生する泥土の好ましい例としては、土壌汚染対策法（平成１５年）における第二種特定有害物質の土壌溶出量基準を満たさないもの（換言すると、土壌溶出量基準として定められているカドミウム及びその化合物、六価クロム化合物、シアン化合物、水銀及びその化合物、セレン及びその化合物、鉛及びその化合物、ひ素及びその化合物、ふっ素及びその化合物、および、ほう素及びその化合物の中のいずれかについて、土壌溶出量基準（ｍｇ／Ｌ）の上限値を超えるもの；本明細書中において、これらの有害物質を「重金属等」と総称することがある。）が挙げられる。
【００１４】
本発明の処理対象物である泥土の含水比は、特に限定されないが、泥水式シールド工法における作業性や、処理対象物の含水比の調整に要する処理コストを低減する観点からは、好ましくは３０％以上、より好ましくは４０％以上、特に好ましくは５０％以上であり、処理済みの泥土について、より大きなコーン指数を得る観点からは、好ましくは８０％以下、より好ましくは７０％以下、特に好ましくは６０％以下である。
ここで、含水比（単位：％）とは、泥土に含まれている水の質量を、泥土の絶対乾燥状態の質量で除したものを百分率で表したもの（「水の質量」×１００÷「絶対乾燥状態の質量」）をいう。
【００１５】
本発明で用いる固化不溶化材の例としては、固化作用を有するマグネシウム成分および固化作用を有するカルシウム成分の少なくとも１種を含むものや、金属硫酸塩や、金属塩化物等が挙げられる。
固化作用を有するマグネシウム成分を含むものの例としては、酸化マグネシウム含有物、水酸化マグネシウム含有物等が挙げられる。酸化マグネシウム含有物の例としては、軽焼マグネシアや、軽焼マグネシアの部分水和物等が挙げられる。
固化作用を有するカルシウム成分を含むものの例としては、酸化カルシウム含有物、水酸化カルシウム含有物等が挙げられる。酸化カルシウム含有物の例としては、生石灰等が挙げられる。水酸化カルシウム含有物の例としては、消石灰等が挙げられる。
固化作用を有するマグネシウム成分および固化作用を有するカルシウム成分を含むものの例としては、軽焼ドロマイトや、軽焼ドロマイトの部分水和物等が挙げられる。
【００１６】
金属硫酸塩の例としては、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、ポリ硫酸第二鉄等の硫酸鉄塩や、硫酸アルミニウム、硫酸アルミニウムカリウム、硫酸アルミニウムナトリウム等の硫酸アルミニウム塩等が挙げられる。なお、後述の半水石膏（助材の一例）は、ここでの金属硫酸塩の例に含まれないものとする。
金属塩化物の例としては、塩化第一鉄、塩化第二鉄等の塩化鉄塩や、ポリ塩化アルミニウム等の塩化アルミニウム塩等が挙げられる。
【００１７】
上述した各種固化不溶化材は、1種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよく、泥水式シールド工法で発生する泥土の含水比やｐＨ等に合わせて適宜定めればよい。
中でも、泥土の固化または重金属等の不溶化をより高める観点からは、固化作用を有するマグネシウム成分および固化作用を有するカルシウム成分の中から選ばれる少なくとも１種を含む固化不溶化材が好ましく、固化作用を有するマグネシウム成分および固化作用を有するカルシウム成分の中から選ばれる少なくとも１種を含み、さらに、金属硫酸塩および金属塩化物の中から選ばれる少なくとも１種を含む固化不溶化材がより好ましい。
固化不溶化材が、固化作用を有するマグネシウム成分および固化作用を有するカルシウム成分の中から選ばれる少なくとも１種を含み、さらに、金属硫酸塩および金属塩化物の中から選ばれる少なくとも１種を含む場合において用いる固化不溶化材のより好ましい一例として、（Ａ）固化作用を有するマグネシウム成分を含むものとして下記（１）〜（３）の条件をすべて満たすマグネシウム含有物、（Ｂ）固化作用を有するカルシウム成分を含むものとして下記（４）の条件を満たすカルシウム含有物、並びに、（Ｃ）固化作用を有するマグネシウム成分と固化作用を有するカルシウム成分を含むものとして下記（５）の条件を満たす、マグネシウム及びカルシウム含有物、の中から選ばれる１種以上を合計で、上述した金属硫酸塩および金属塩化物の合計１００質量部当たり、５〜１００質量部、好ましくは１０〜８０質量部、特に好ましくは２０〜６０質量部の量で含むものが挙げられる。
【００１８】
（１）炭酸マグネシウムおよび／または水酸化マグネシウムを主成分とする固形物を、６５０〜１０００℃で焼成して得られる酸化マグネシウムを含むマグネシウム含有物、または、該マグネシウム含有物を部分的に水和させて生成した水酸化マグネシウムを一部に含むマグネシウム含有物
（２）１０００℃における強熱減量率が、１．５〜１２．０質量％であるマグネシウム含有物
（３）カルシウムの含有率が、ＣａＯ換算で５．０質量％以下であるマグネシウム含有物
（４）酸化カルシウムおよび／または水酸化カルシウムの含有率の合計が、ＣａＯ換算で７０質量％以上であるカルシウム含有物
（５）マグネシウムの含有率が、ＭｇＯ換算で５〜３５質量％であり、カルシウムの含有率が、ＣａＯ換算で２０〜５０質量％であり、上記マグネシウムの含有率と上記カルシウムの含有率の合計が、５０質量％以上であるマグネシウムとカルシウム含有物
この固化不溶化材（好ましい一例）の詳細は、特許第５７５７６１３号公報（上述の特許文献２）に記載されているとおりである。
上記（１）の条件において、「主成分」とは、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、特に好ましくは９０質量％以上含むことをいう。
【００１９】
また、泥水式シールド工法で発生する泥土の溶出検液のｐＨが小さい（例えば、６．０以下、好ましくは５．０以下、より好ましくは４．０以下）場合等、処理済みの泥土の溶出検液のｐＨを中性領域（例えば、排出基準値である５．８〜８．６）に調整しやすくする観点からは、固化不溶化材は、固化作用を有するマグネシウム成分および固化作用を有するカルシウム成分の中から選ばれる少なくとも１種を含み、かつ、金属硫酸塩および金属塩化物の中から選ばれる少なくとも１種を含まないものが好ましい。
また、固化作用を有するマグネシウム成分および固化作用を有するカルシウム成分の少なくとも１種を含み、かつ、金属硫酸塩および金属塩化物の中から選ばれる少なくとも１種を含まない固化不溶化材のより好ましい一例として、（Ａ）固化作用を有するマグネシウム成分を含むものとして上述した（１）〜（３）の条件をすべて満たすマグネシウム含有物、（Ｂ）固化作用を有するカルシウム成分を含むものとして上述した（４）の条件を満たすカルシウム含有物、並びに、（Ｃ）固化作用を有するマグネシウム成分と固化作用を有するカルシウム成分を含むものとして上述した（５）の条件を満たす、マグネシウム及びカルシウム含有物、の中から選ばれる１種以上からなるものが挙げられる。
【００２０】
固化不溶化材は、泥土の固化または重金属等の不溶化の効果をより高めることなどを目的として、各種の助材を含むことができる。
助材の例としては、半水石膏、炭酸カルシウム含有粉末、珪石粉末、砕石微粉末、カンラン石粉末等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの助材の例のうち、半水石膏、炭酸カルシウム含有物、珪石粉末、及び砕石微粉末の詳細は、特許第５７５７６１３号公報（上述の特許文献２）に記載されているとおりである。
カンラン石粉末としては、焼成カンラン石（例えば、カンラン石を３００〜６００℃で０．５〜１．５時間焼成してなるもの）の粉末および未焼成カンラン石の粉末のいずれも使用することができる。
助材の量は、助材の種類やその目的によっても異なるが、通常、上述の金属塩１００質量部当たり、好ましくは５００質量部以下、より好ましくは４００質量部以下である。
【００２１】
粉砕工程及び混合工程（後述）において、固化不溶化材は、予め調整した固化不溶化材を泥土に添加してもよく、固化不溶化材を構成する各材料を別々に泥土に添加（例えば、マグネシウム成分と金属塩の混合物と、カルシウム成分と金属塩の混合物を別々に泥土に添加する）してもよい。
【００２２】
固化不溶化材を含む泥土の粉砕のために用いられる手段の例として、多軸ハンマー式混合機、竪型三軸クラッシャー等が挙げられる。また、泥土の含水比が低い場合には自走式破砕機を用いても良い。中でも、竪型三軸クラッシャーは、短時間で粉砕可能な点で、特に好ましい。
なお、本工程における粉砕には、処理対象となる泥土に、固化不溶化材を添加して、粉砕を行う際に、必然的に発生する各材料の混合が含まれるものとする。
粉砕は、粉砕処理済みの泥土の５０％通過質量百分率が１８ｍｍ以下、好ましくは１４ｍｍ以下、より好ましくは１２ｍｍ以下、さらに好ましくは１０ｍｍ以下、特に好ましく６ｍｍ以下になるまで行なわれる。該率が１８ｍｍ以下であれば、固化体（処理済みの泥土）について、大きなコーン指数を得ることができ、固化体（処理済みの泥土）からの有害物質（重金属等）の溶出量を小さくすることができる。
【００２３】
また、上記粉砕は、粉砕処理済みの泥土の８０％通過質量百分率が、好ましくは４０ｍｍ以下、より好ましくは３０ｍｍ以下、さらに好ましくは２６ｍｍ以下、特に好ましく２０ｍｍ以下になるまで行なわれる。該率が４０ｍｍ以下であれば、固化体（処理済みの泥土）について、より大きなコーン指数を得ることができ、固化体（処理済みの泥土）からの有害物質の溶出量を小さくすることができる。
なお、「５０％通過質量百分率」または「８０％通過質量百分率」とは、粉砕処理済みの泥土について、「ＪＩＳ  Ａ  １２０４（２００９）」（土の粒度試験方法）に準拠して粒径加積曲線を作成した場合における、該曲線から得られる「通過質量百分率が５０％である上記泥土の粒径」または「通過質量百分率が８０％である上記泥土の粒径」をいう。
【００２４】
粉砕工程における粉砕時間（粉砕処理に要する時間）は、好ましくは１〜１０秒間、より好ましくは２〜８秒間、特に好ましくは３〜５秒間である。該時間が１秒間以上であれば、固化体（処理済みの泥土）について、より大きなコーン指数を得ることができ、固化体（処理済みの泥土）からの有害物質の溶出量をより小さくすることができる。該時間が１０秒間以下であれば、泥土の処理にかかる時間をより短くすることができる。
【００２５】
［混合工程］
本工程は、粉砕工程の後に行われる工程であって、粉砕工程で得られた粉砕処理済みの泥土に、固化不溶化材を添加して、混合処理を行ない、混合処理済みの泥土を形成させる工程である。
固化不溶化材としては、粉砕工程で使用したものと同様のものを使用することができる。
粉砕処理済みの泥土と固化不溶化材の混合のために用いられる混合手段の例としては、バックホウ、各種のミキサ（例えば、二軸ミキサ等のパドルミキサ、強制撹拌型ミキサ、パン型ミキサ、ロータリーハンマミキサ、４軸直列混合式ミキサ等）等が挙げられる。
中でも、泥土を構成する固体の粒子に固化不溶化材がコーティングされて、該粒子を核とする造粒物が形成されることによって、混合処理済みの泥土のコーン指数をより大きくすることができる観点から、二軸ミキサが好適である。
【００２６】
混合は、混合処理済みの泥土の５０％通過質量百分率が２０ｍｍ以下、好ましくは１９ｍｍ以下、より好ましくは１５ｍｍ以下、さらに好ましくは１２ｍｍ以下、特に好ましく８ｍｍ以下になるまで行なわれる。該率が２０ｍｍ以下であれば、固化体（処理済みの泥土）について、大きなコーン指数を得ることができ、固化体（処理済みの泥土）からの有害物質（重金属等）の溶出量を小さくすることができる。
また、上記混合は、混合処理済みの泥土の８０％通過質量百分率が、好ましくは４０ｍｍ以下、より好ましくは３０ｍｍ以下、さらに好ましくは２６ｍｍ以下、特に好ましく２０ｍｍ以下になるまで行なわれる。該率が４０ｍｍ以下であれば、固化体（処理済みの泥土）について、より大きなコーン指数を得ることができ、固化体（処理済みの泥土）からの有害物質の溶出量を小さくすることができる。
【００２７】
混合工程における混合時間は、好ましくは０．５〜５分間、より好ましくは０．７５〜４分間、特に好ましくは１〜３分間である。該時間が０．５分間以上であれば、固化体（処理済みの泥土）について、より大きなコーン指数を得ることができ、固化体（処理済みの泥土）からの有害物質の溶出量をより小さくすることができる。該時間が５分間以下であれば、泥土の処理にかかる時間をより短くすることができる。
【００２８】
本発明の処理対象物である泥土１ｍ３当たりの固化不溶化材の添加量（粉砕工程で添加する固化不溶化材と混合工程で添加する固化不溶化材の合計量）は、好ましくは２０〜２５０ｋｇ、より好ましくは３０〜２００ｋｇ、さらに好ましくは４０〜１７０ｋｇ、特に好ましくは５０〜１６０ｋｇである。該添加量が２０ｋｇ以上であると、重金属類等（特に、第二種特定有害物質）の溶出量をより低く抑えることができ、不溶化の効果をより高めることができる。また、固化体（処理済みの泥土）について、より大きなコーン指数を得ることができる。該添加量が２５０ｋｇ以下であると、処理コストの過度な増大を避けることができる。
【００２９】
粉砕工程において添加する固化不溶化材の質量と、混合工程において添加する固化不溶化材の質量の比は、好ましくは１：４〜４：１、より好ましくは１：３．５〜３．５：１、特に好ましくは１：３〜３：１である。該比が上記数値範囲内であれば、固化体（処理済みの泥土）について、より大きなコーン指数を得ることができ、固化体（処理済みの泥土）からの有害物質の溶出量をより小さくすることができる。
また、固化不溶化材を二回に分けて添加する（粉砕工程および混合工程の各々において添加する）ことで、高分子凝集剤（特に、カチオン性高分子凝集剤およびアニオン性高分子凝集剤）を添加しなくとも、高分子凝集剤を添加した場合と比較して、固化体（処理済みの泥土）について、同様以上の大きなコーン指数を得ることができ、固化体（処理済みの泥土）からの有害物質の溶出量を、同等以上に小さくすることができる。
【００３０】
本発明の泥土の処理方法で得られた処理済みの泥土は、好ましくは、土壌汚染対策法（平成１５年）における第二種特定有害物質の土壌溶出量基準を満たすものである。該基準を満たす泥土は、盛土用材料や埋立用材料として好適に使用できる。
ここで、第二種特定有害物質の土壌溶出量は、平成１５年３月６日環境省告示第１８号「土壌溶出量調査に係る測定方法を定める件」に記載されている方法を用いて、溶出検液を作成し、「ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２（２０１３）」に準じて測定することができる。
また、本発明で得られた処理済みの泥土は、好ましくは、その溶出検液のｐＨが５．８〜８．６の範囲内となるものである。
ここで、処理済みの泥土の溶出検液のｐＨは、「ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２（２０１３）  １２．１  ガラス電極法」に準拠して測定することができる。
【００３１】
処理済みの泥土（固化体）のコーン指数は、泥土の処理の終了時から６時間経過後の時点における値として、好ましくは４００ｋＮ／ｍ２以上、より好ましくは４２０ｋＮ／ｍ２以上、さらに好ましくは４６０ｋＮ／ｍ２以上、特に好ましくは５００ｋＮ／ｍ２以上である。
なお、コーン指数が４００ｋＮ／ｍ２以上であれば、十分な強度を有することから、盛土用材料や埋立用材料として好適に使用できる。また、処理済みの泥土の運搬が容易となる。
ここで、コーン指数は、「ＪＩＳ  Ａ  １２１０（２００９）」（突固めによる土の締固め試験方法）に準拠して、供試体を作製した後、この供試体について、処理（混合の処理）の終了時から６時間経過後の時点で、「ＪＩＳ  Ａ  １２２８（２００９）」（締固めた土のコーン指数試験方法）に準拠して、測定することができる。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［使用材料］
使用材料は、以下に示すとおりである。
（ａ）泥土Ａ：泥水（比重：１．１２ｇ／ｃｍ３、含水比：約４００％）に、脱水剤（栗田工業社製、商品名「ソイルフレッシュＰ−１０１」）を２．５ｋｇ／ｍ３となる量添加した後、脱水機（日本エンバイロ工業社製、フィルタープレス：型式「ＫＰＦ−７５ＰＲ」）を用いて、６０分間脱水した、表１に示す泥土
（ｂ）泥土Ｂ：泥水（比重：１．１２ｇ／ｃｍ３、含水比：約４００％）に、脱水剤（栗田工業社製、商品名「ソイルフレッシュＰ−１０１」）を２．５ｋｇ／ｍ３となる量添加した後、脱水機（日本エンバイロ工業社製、フィルタープレス：型式「ＫＰＦ−７５ＰＲ」）を用いて、６０分間脱水した、表１に示す泥土
（ｃ）固化不溶化材Ａ〜Ｈ：表２に示す各材料からなるもの
（ｄ）高分子凝集剤：逆相エマルション型アニオン性ポリアクリルアミド、太平洋シールドメカニクス社製、商品名「ＳＰ−α」
（ｅ）マグネシウム含有物：マグネサイト（炭酸マグネシウムの含有率が９０質量％以上のもの）を８５０℃で６０分間、電気炉（中外エンジニアリング社製、型式「ＫＳＬ−２」）を用いて焼成して軽焼マグネシアを得た後、該軽焼マグネシアをボールミルで粉砕し、ブレーン比表面積が６，３００ｃｍ２／ｇとなるように粒度調整したもの
（ｆ）カルシウム含有物：消石灰、奥多摩工業社製、特号
（ｇ）マグネシウムとカルシウム含有物：ドロマイト（ＣａＯとＭｇＯの質量比（ＣａＯ：ＭｇＯ）＝１．８：１．０）を７９０℃で６０分間、電気炉（中外エンジニアリング社製、型式「ＫＳＬ−２」）を用いて焼成して軽焼ドロマイトを得た後、該軽焼ドロマイトをボールミルで粉砕し、ブレーン比表面積が５，０００ｃｍ２／ｇとなるように粒度調整したもの
なお、上記マグネシウム含有物は、固化不溶化材の好ましい一例である上述の（１）〜（３）の条件をすべて満たすマグネシウム含有物に該当するものである。
上記カルシウム含有物は、固化不溶化材の好ましい一例である上述の（４）の条件をすべて満たすカルシウム含有物に該当するものである。
上記マグネシウムとカルシウム含有物は、固化不溶化材の好ましい一例である上述の（５）の条件をすべて満たすマグネシウムとカルシウム含有物に該当するものである。
【００３３】
【表１】
2019181366.tif 000002
【００３４】
【表２】
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【００３５】
以下、実施例および比較例における、泥土の処理条件１〜８（表３参照）について詳しく説明する。
［処理条件１］
多軸ハンマー式混合機（奥多摩工業社製、多軸回転ハンマー式混合機（Ｓ−４Ｒ型））に、処理対象となる泥土と固化不溶化材を入れて、表３に示す回転数で、１〜３秒間、粉砕の処理を行なった（粉砕工程）。
次いで、二軸ミキサ（冨士機社製の「ＦＢＥ−１０００」）に、粉砕処理済みの泥土と固化不溶化材を入れて、表３に示す回転数で、１分間、混合の処理を行ない（混合工程）、処理済みの泥土（混合処理済みの泥土）を得た。
［処理条件２〜３］
多軸ハンマー式混合機の代わりに、竪型三軸クラッシャー（冨士機社製の「マルチクラッシャー（ＢＢ−５０）」を使用する以外は、処理条件１と同様にして、処理済みの泥土（混合処理済みの泥土）を得た。
［処理条件４］
処理対象となる泥土に固化不溶化材を添加した。
［処理条件５〜６］
多軸ハンマー式混合機（奥多摩工業社製、多軸回転ハンマー式混合機（Ｓ−４Ｒ型））に、処理対象となる泥土と固化不溶化材を入れて、表３に示す回転数で、１〜３秒間、粉砕の処理を行ない（粉砕工程）、処理済みの泥土（粉砕処理済みの泥土）を得た。
［処理条件７〜８］
竪型三軸クラッシャー（冨士機社製の「マルチクラッシャー（ＢＢ−５０）」に、処理対象となる泥土と固化不溶化材を入れて、表３に示す回転数で、１〜３秒間、粉砕の処理を行ない（粉砕工程）、処理済みの泥土（粉砕処理済みの泥土）を得た。
【００３６】
粉砕処理後の泥土および混合処理後の泥土の各々について、「ＪＩＳ  Ａ  １２０４（２００９）」（土の粒度試験方法）に準拠して粒径加積曲線を作成し、該曲線から５０％通過質量百分率および８０％通過質量百分率を得た。結果を表３に示す。
なお、処理条件１〜８において、固化不溶化材Ａ〜Ｃ、Ｅ〜Ｈは、各材料（金属硫酸塩、マグネシウム成分等）を事前に混合しておき、該混合物（固化不溶化材）を処理対象物に添加することによって用いた。固化不溶化材Ｄは、硫酸アルミニウムとマグネシウム含有物を事前に混合しておき、該混合物とポリ塩化アルミニウムをそれぞれほぼ同時に処理対象物に添加することによって用いた。
また、処理条件１〜８において、泥土Ａおよび泥土Ｂのいずれを対象にした場合であっても、５０％通過質量百分率および８０％通過質量百分率の数値は同じであった。
【００３７】
【表３】
2019181366.tif 000004
【００３８】
［実施例１〜１０］
表４に示す種類の泥土（処理対象物）について、表３および表４に示す処理条件で、処理を行った。粉砕処理後の泥土および混合処理後の泥土の通過質量百分率および８０％通過質量百分率は表３に示すとおりであった。
処理済みの泥土について、上述の方法を用いて、コーン指数（混合工程の終了から６時間後の値）、有害物質（ふっ素およびひ素）の土壌溶出量、および、溶出検液のｐＨを測定した。測定は１０個の検体について行い、その平均値を測定結果とした。
なお、ふっ素の土壌汚染対策法（平成１５年）における第二種特定有害物質の土壌溶出基準の値は０．８ｍｇ／リットル未満であり、ひ素の土壌汚染対策法（平成１５年）における第二種特定有害物質の土壌溶出基準の値は０．０１ｍｇ／リットル未満である。
【００３９】
［比較例１〜８］
表４に示す種類の泥土（処理対象物）について、表３および表４に示す処理条件で、処理を行った。
なお、高分子凝集剤を添加する場合（比較例２、４〜７）、表４に示す量の高分子凝集剤を、固化不溶化材と同時にミキサに投入した。
粉砕処理後の泥土の５０％通過質量百分率および８０％通過質量百分率は表３に示すとおりであった。
また、処理済みの泥土のコーン指数（粉砕工程の終了から６時間後の値）、有害物質（ふっ素およびひ素）の土壌溶出量、および、溶出検液のｐＨを、実施例１と同様にして測定した。
結果を表４に示す。
【００４０】
【表４】
2019181366.tif 000005
【００４１】
表４から、実施例１〜１０では、短時間（６時間）で４３５ｋＮ／ｍ２以上のコーン指数が得られているため、処理済みの泥土の取扱い（運搬等）が容易になり、かつ、処理済みの泥土の運搬等を早期に始めることができる。また、得られた処理済みの泥土は十分な強度を有しているため、盛土用材料や埋立用材料として利用できる。
また、実施例１（粉砕処理後の泥土の５０％通過質量百分率：１６ｍｍ）と実施例３（粉砕処理後の泥土の５０％通過質量百分率：６ｍｍ）の比較から、粉砕処理後の泥土の５０％通過質量百分率が小さくなると、コーン指数が大きく、かつ、ふっ素の土壌溶出量が小さくなることがわかる。
また、実施例１と比較例１の比較、実施例２と比較例３の比較、実施例１０と比較例８の比較から、粉砕工程の後、混合工程を行い、かつ、固化不溶化材を各工程において添加する方法（実施例１、２、１０）によれば、コーン指数が大きく、かつ、ふっ素の土壌溶出量が小さくなることがわかる。
さらに、実施例１と比較例２の比較から、実施例１では高分子凝集剤を使用していないにもかかわらず、比較例２よりも、コーン指数が大きく、かつ、ふっ素の土壌溶出量が小さいことがわかる。同様に、実施例２と比較例４の比較から、実施例２では高分子凝集剤を使用していないにもかかわらず、比較例４（高分子凝集剤を使用）よりも、コーン指数が大きく、かつ、ふっ素の土壌溶出量が小さいことがわかる。