(57)【要約】【課題】津波等の強い力で破壊されて砕けた物質が、津波等によって運ばれた土砂と混ぜ合わされて発生した膨大な量の瓦礫処理の前提となる、土砂が膠着した瓦礫から土砂を分離するにあたり、環境に悪影響を与えず、簡便に効率よく、土砂と瓦礫とを容易に分離することができる瓦礫処理用組成物及び瓦礫処理方法を提供すること。【解決手段】土砂が付着した瓦礫から土砂を分離するための、長期間保管することができる瓦礫処理用組成物であって、少なくとも、石膏１００質量部に対して高分子凝集剤を０．１〜１０質量部含み、前記石膏は、その９５％以上が粒子径７００μｍ以下のものであるか、及び／又は、前記高分子凝集剤は、その９５％以上が粒子径２００μｍ以下の粉末状であることを特徴とする瓦礫処理用組成物、及びこれを用いた瓦礫処理方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
土砂が付着した瓦礫から土砂を分離するための、長期間保管することができる瓦礫処理用組成物であって、
少なくとも、石膏１００質量部に対して高分子凝集剤を０．１〜１０質量部含み、前記高分子凝集剤は、その９５％以上が粒子径２００μｍ以下の粉末状であるか、及び／又は、前記石膏は、その９５％以上が粒子径７００μｍ以下のものであることを特徴とする瓦礫処理用組成物。
【請求項２】
前記石膏は、その９５％以上が粒子径６５０μｍ以下のものである請求項１に記載の瓦礫処理用組成物。
【請求項３】
前記高分子凝集剤は、その９５％以上が粒子径１５０μｍ以下の粉末状である請求項１又は２に記載の瓦礫処理用組成物。
【請求項４】
前記高分子凝集剤は、その９０％以上が粒子径１０μｍ以上の粉末状である請求項１〜３のいずれか１項に記載の瓦礫処理用組成物。
【請求項５】
前記高分子凝集剤は、アニオン系又はノニオン系の高分子凝集剤である請求項１〜４のいずれか１項に記載の瓦礫処理用組成物。
【請求項６】
前記高分子凝集剤は、分岐を有してもよい鎖状構造の合成高分子化合物である請求項１〜５のいずれか１項に記載の瓦礫処理用組成物。
【請求項７】
前記石膏が、半水石膏又はIII型無水石膏である請求項１〜６のいずれか１項に記載の瓦礫処理用組成物。
【請求項８】
土砂が付着した瓦礫から土砂を分離するための瓦礫処理方法であって、請求項１〜７のいずれか１項に記載の瓦礫処理用組成物を使用することを特徴とする瓦礫処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、破壊された建造物等からなる瓦礫の処理に有用な技術に関し、さらに詳しくは、土砂が強固に付着した瓦礫、特に海水を被り土砂が膠着した瓦礫を容易に土砂と瓦礫に分離することを可能にする瓦礫処理用組成物、このような組成物を用いて行う瓦礫処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、大規模な地震が都市部を襲った場合には、人的被害に加えて建物や建造物等の倒壊を伴って、大量の瓦礫が発生し、その処理が問題となっている。例えば、２０１１年３月１１日に発生した東日本大震災では、巨大津波が発生し、沿岸部に壊滅的な被害をもたらし、その復興にあたり、膨大な量の瓦礫処理が大きな問題となっている。これらの瓦礫は、コンクリートや木材や金属や合成樹脂等の雑多な物質を含み、その処理にあたっては、これらを分別する必要があるが、特に、土砂まみれであることから、まず、土砂を取り除く必要がある。
【０００３】
瓦礫の分別方法については、これまでにも種々の提案がされている。例えば、水を満たした水槽内に沈殿物体と浮上物体とが混在する瓦礫を投入し、沈殿物体と浮上物体とを分別する方法や（特許文献１）、東日本大震災で発生した瓦礫処理を念頭にした、含水した電荷を有する粒子及び異物を含む廃棄物に、各種の物質を添加・混練した後、篩分けを行う方法が提案されている（特許文献２）。この特許文献２には、震災時に発生した瓦礫が含水率の高い土砂を大量に含むことから、そのままの状態で瓦礫を集積地に搬送することが困難であること、また、上記特許文献１に記載の方法は、大量の処理水及びその後処理が必要になることから、被災地では採用できないことに対しての提案であるとの指摘がされている。そして、特許文献２に記載の方法によれば、含水した電荷を有する粒子（粘土、シルト、コロイド粒子等）及び異物を含水したままの状態で改質でき、篩い分けが可能な状態となるようにするとともに、上記粒子を異物から離脱しやすくし、その後に篩い分けすることで異物を効率よく分離することができるとされている。
【０００４】
具体的には、特許文献２に記載の発明では、今回の東日本大震災で発生した瓦礫は、含水率が高く、このことが篩分けによる処理を困難にしていることから、含水した電荷を有する粒子（粘土、シルト、コロイド粒子等）を化学的に結合させることができる特有の化合物を用いることで、上記粒子が異物から離脱しやすくなるとしている。これと同様の提案は、建設発生土に関してもされており、特許文献３に記載の発明では、含水比の高い残土は粘着性が大であり、混合機などに付着しやすく処理が困難となるという理由から、建設発生土と、土壌団粒化機能を有する重合体等の物質とを混合機で混合後、篩分けすることを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−０７５７７２号公報
【特許文献２】特開２０１２−１７６３９４号公報
【特許文献３】特開平０７−１３６６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明者らの検討によれば、土砂が強固に付着した瓦礫、特に、東日本大震災で発生した瓦礫は、津波の強い力によって破壊されて砕けた種々の物質が、津波によって陸上に打ち上げられた海底のヘドロや、津波によって削り取られた大量の土壌や土砂等と混ぜ合わされた結果、瓦礫には、これらの大量の土砂等が膠着し、しかもその量は膨大であり、このような事態を想定していない従来技術や、震災後に提案されている上記した従来方法によっても、土砂等と瓦礫を分離することは困難であり、いまだ解決すべき課題がある。また、従来の技術では、大量の化合物（薬剤）の使用を必要とする場合も多く、処理後の処理物の環境への影響も懸念される。さらに、先にも述べたように、膨大な量の瓦礫処理、特に土砂等と瓦礫との分離は、その復興にあたっての前提であり、その解決は急務となっている。以下、海底等のヘドロや、土壌や土砂等をまとめて単に「土砂」ともいう。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、土砂が強固に付着した瓦礫、特に、津波等の強い力で破壊されて砕けた種々の物質が、津波等によって運ばれた土砂と混ぜ合わされて発生した膨大な量の瓦礫処理の前提である、強固に付着した土砂を瓦礫から分離するにあたって、環境に悪影響を与えず、かつ、簡便に効率よく、土砂と瓦礫とを容易に分離することができる有用な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的は、以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、土砂が付着した瓦礫から土砂を分離するための瓦礫処理用組成物であって、少なくとも、石膏１００質量部に対して高分子凝集剤を０．１〜１０質量部含み、前記石膏のＢＳＡ比表面積が１５０００ｃｍ2／ｇ以下であり、かつ、前記高分子凝集剤は、その９５％以上が粒子径２００μｍ以下の粉末状であることを特徴とする瓦礫処理用組成物を提供する。
【０００９】
上記本発明の瓦礫処理用組成物の好ましい形態としては、下記のものが挙げられる。前記石膏は、そのＢＳＡ比表面積が１００００ｃｍ2／ｇ以下のものであること；前記高分子凝集剤は、その９５％以上が粒子径１５０μｍ以下の粉末状であること；前記高分子凝集剤は、その９０％以上が粒子径１０μｍ以上の粉末状であること；前記高分子凝集剤が、アニオン系又はノニオン系の高分子凝集剤であること；前記高分子凝集剤は、分岐を有してもよい鎖状構造の合成高分子化合物であること；前記石膏が、半水石膏又はIII型無水石膏であり、かつ、その９５％以上が粒子径７００μｍ以下のものであること；が挙げられる。
【００１０】
本発明は、別の実施形態として、土砂が付着した瓦礫から土砂を分離するための瓦礫処理方法であって、前記土砂が付着した瓦礫に石膏と高分子凝集剤とを、それぞれに添加するか、或いは、これらを予め混合した状態で添加して、これらを混練する処理工程と、該処理工程で得られた混練物から、瓦礫と該瓦礫に付着した土砂とを分離する分離工程とを有し、前記処理工程で、前記瓦礫１ｍ3に対し、石膏１０〜１００ｋｇと、高分子凝集剤０．０１〜１０ｋｇとを添加することを特徴とする瓦礫処理方法を提供する。
【００１１】
上記本発明の瓦礫処理方法の好ましい形態としては、下記のものが挙げられる。前記石膏は、その９５％以上が粒子径７００μｍ以下のものであること；前記石膏は、そのＢＳＡ比表面積が１５０００ｃｍ2／ｇ以下のものであり、かつ、前記高分子凝集剤は、その９５％以上が粒子径２００μｍ以下の粉末状であること；前記石膏は、そのＢＳＡ比表面積が１００００ｃｍ2／ｇ以下のものであること；前記高分子凝集剤は、その９５％以上が粒子径１５０μｍ以下の粉末状であること；前記高分子凝集剤は、その９０％以上が粒子径１０μｍ以上の粉末状であること；前記高分子凝集剤は、アニオン性或いはノニオン性の合成高分子凝集剤であること；前記高分子凝集剤は、分岐を有してもよい鎖状構造の合成高分子化合物であること；前記石膏は、半水石膏又はIII型無水石膏であること；土砂が付着した瓦礫が、海水に起因する高い膠着性を有する土砂が付着した瓦礫であること；が挙げられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、東日本大震災で発生したような、海水によって混合されて発生した大量の土砂を含む瓦礫に対し、極めて簡単な操作によって、瓦礫から、強固に固着している土砂を分離することができ、瓦礫処理において重要な問題であった、土砂と瓦礫とを簡便に効率よく容易に分離することができる瓦礫処理用組成物、このような組成物を用いて行う瓦礫処理方法が提供される。さらに、本発明によれば、分離処理後の処理物が環境に悪影響を与えることがない状態で、土砂と瓦礫との分離を可能にする瓦礫処理用組成物及び瓦礫処理方法が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、好ましい実施の形態を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。本発明者らは、上記した従来技術の課題を解決すべく、土砂が膠着した瓦礫、特に、東日本大震災で発生した瓦礫の性状について検討を行った。その結果、巨大津波によって破壊され、大量の土砂とともに運ばれて発生した瓦礫は、海水を被っているので、通常の建設現場や、単に倒壊した建物から発生する瓦礫と異なり、乾燥させたものであっても土砂がべたついた状態で強固に付着しており、土砂と瓦礫とを分離することが極めて難しいことを認識した。そして、このようなべたついた状態（以下、膠着性と呼ぶ）で瓦礫に強固に付着した土砂を、簡便な方法で容易に分離することができる方法は従来知られておらず、かかる課題を解決することが急務と考え、鋭意検討を行った。
【００１４】
本発明者らは、詳細に検討していく過程で、東日本大震災で発生した瓦礫に付着した土砂が高い膠着性を有している原因は、海水によって破壊され、土砂と混ぜ合わされたことから、海水に起因するナトリウム成分が、土砂、特に、層状構造を有する粘土鉱物中に取り込まれたことによることを見出した。かかる知見の下、この高い膠着性を有している土砂を瓦礫と分離すべく鋭意検討した結果、本発明に至ったものである。
【００１５】
本発明者らは、検討する前提として、下記に挙げる従来の瓦礫処理方法についての課題を確認した。まず、従来の瓦礫処理方法としては、先に挙げた特許文献１で提案されているような、瓦礫を水槽内に入れて沈殿物と浮上物とを分離する方法があるが、この方法は、水槽を備えた大掛かりな設備が必要になることに加えて、処理後に大量の処理水が発生するため、これを処理するための二次施設が必要となるなど、設備が大規模となり、被災地での採用は難しい。
【００１６】
これに対し、被災地においても簡易に、土砂と瓦礫とを分離することを可能にする方法として、土砂の含水率を低減させた後に篩い分けを行うことで、土砂と瓦礫を分離する方法が種々に考えられている。しかし、下記に述べる通り、いずれも最適な方法とは言い難かった。具体的には、土砂を含む瓦礫を、天日乾燥や、加熱処理して乾燥させた後に篩い分けを行う方法があるが、瓦礫の量が膨大である場合は、天日乾燥用の用地の確保や、加熱にかかるエネルギーが膨大になるという課題がある。さらに、本発明者らの検討によれば、特に、東日本大震災で発生した瓦礫に付着している土砂は高い膠着性を有しているので、上記した方法によって付着した土砂を乾燥させても、土砂と瓦礫を分離することは難しかった。さらに、生石灰等の改質材を添加して含水率を低下させ、その後に篩い分けを行う方法もあるが、この方法によっても高い膠着性を有する土砂が付着した瓦礫に適用した場合は、含水率を低下させることができるとしても、瓦礫から土砂を分離することは困難である。また、瓦礫を加熱処理した場合も同様であるが、生石灰等の改質材を添加して処理した場合にアンモニア等の有害ガスの発生が懸念され、この場合は、処理物が周辺の環境に悪影響を及ぼす場合があるという別の課題が生じる。
【００１７】
先に挙げた建設発生土に対する特許文献３に記載の技術では、粘着性の大きい含水比の高い残土に対して、土壌の団粒化機能を有する水溶性重合体粉末を添加混合した後、篩分機にかけることで、軟弱または、粘着性の高い含水比の高い土壌を、埋め戻し等の工事に再利用可能な、砂のような流動性を付与したものにできるとしている。本発明者らは、高い膠着性を有する土砂が付着した瓦礫に対し、上記した建設発生土に対する瓦礫と土砂との分離技術の適用を試みた。確かに、環境への悪影響はないと考えられ、土砂の含水率の低下の効果も得られたものの、土砂と瓦礫との分離性能は十分なものでなく、強固に付着した大量の土砂を簡便に分離することはできなかった。
【００１８】
上記の検討の結果、高い膠着性を有する土砂が強固に付着した瓦礫の場合は、通常の瓦礫の場合と異なり、処理後の土砂の含水率を十分に低減させたとしても、土砂と瓦礫との分離性が不十分であり、土砂を瓦礫から容易には剥がすことができないことを確認した。特に、東日本大震災で発生した瓦礫の場合は、土砂の含水率を十分に低減させた場合においても、処理後の土砂の膠着性を十分に低減することができず、このことが、土砂と瓦礫との分離が十分にできない理由であることがわかった。
【００１９】
さらに、巨大津波によって生じた瓦礫は、海水によって破壊され、海水に流されながら削り取られた土砂、海底のヘドロとともに混合されて生じたものであるため、海水中に含まれるナトリウム成分が多く含まれており、このナトリウム成分は土砂中の土壌（粘土鉱物）中に取り込まれているため、この土壌中に含有されたナトリウム成分は、水洗したとしても容易には除くことができないことを確認した。そして、この土砂に含まれるナトリウム成分が、瓦礫に対しての高い膠着性を示す理由であり、このことが、含水率の低下を目的とした従来の処理によっては、瓦礫の膠着性を低減することができなかった理由であるとの結論に至った。このことから、本発明者らは、その被処理物において、瓦礫の含水率を低減させることに加えて、瓦礫におけるナトリウム成分を低減させることを実現することで、瓦礫の含水率の低減と膠着性の低減を両立させることが重要であり、このようにすることができれば、土砂と瓦礫との分離が容易になると考えた。
【００２０】
上記した認識の下、本発明者らは、その処理物において、瓦礫における含水率の低減と土砂の膠着性の低減（土砂中のナトリウム成分の低減）を両立できる方法を見出すべく鋭意検討した結果、簡便な方法で上記効果が得られる有用な物質の組み合わせを見出し、本発明に至ったものである。具体的には、特有の比表面積を有する石膏１００質量部と、特有の粒子径の、サイズが揃った粉末状の高分子凝集剤０．１〜１０質量部とを使用して瓦礫処理を行うという極めて簡便な構成によって、瓦礫の含水率の低減と膠着性の低減との両立ができ、本発明の顕著な効果が実現できることを見出した。具体的には、上記２種類の物質を含む本発明の瓦礫処理用組成物を用い、その被処理物に、現在、懸案となっている、津波によって生じた高い膠着性を有する土砂が付着した東日本大震災の瓦礫を処理したところ、瓦礫に強固に付着していた土砂がぼろぼろになって瓦礫から容易に剥離（脱落）し、その後に篩分けすることで土砂と瓦礫が簡単に分離できる、という驚くべき効果を見出した。
【００２１】
本発明者らは、上記した顕著な効果が得られた理由について、以下のようであると考えている。まず、本発明の瓦礫処理用組成物を用い、土砂が強固に付着した瓦礫を混練処理することで、高い膠着性の原因となっている土壌（粘土鉱物）に取り込まれている状態のナトリウム成分が、瓦礫処理用組成物を構成している石膏由来のカルシウム成分によって置換される。この置換したナトリウム成分が瓦礫に含まれる水に溶け、さらに、瓦礫処理用組成物を構成している高分子凝集剤内に水と共に吸収される。本発明者らは、瓦礫の含水率の低減と膠着性の低減の両立が達成できた理由は、上記した一連の現象の結果であると考えている。さらに、上記に加えて、瓦礫処理用組成物を構成している石膏は、それ自体がサラサラとしているので、このことも、瓦礫に付着している土砂の膠着性が有効に低下でき、瓦礫からの剥離が容易になった要因であると考えている。
【００２２】
本発明者らは、上記に挙げた理由を確認するため、下記の実験を行った。すなわち、水溶媒を用いて抽出操作を行い、瓦礫に付着した土砂をサンプルとして得た抽出液に含まれるナトリウムイオンと、本発明の瓦礫処理用組成物を用いて土砂と瓦礫とを分離処理し、得られた処理土をサンプルとして水溶媒で抽出した抽出液に含まれるナトリウムイオンの量を測定し、両者の測定値を比較した。上記の比較の結果、本発明の瓦礫処理用組成物を用いて処理した処理土をサンプルとした抽出液の方が、組成物を用いない場合の抽出液よりも明らかに多くのナトリウムイオンを含んでいた。このことからも、本発明の瓦礫処理用組成物を用いて瓦礫を処理することで、土壌に付着しているナトリウム成分と、瓦礫処理用組成物を構成している石膏由来のカルシウム成分が置換したことが検証される。
【００２３】
以下、本発明の瓦礫処理用組成物を構成する成分についてそれぞれ説明する。
〔瓦礫処理用組成物〕
（石膏）
本発明の瓦礫処理用組成物を構成する石膏としては、二水石膏、半水石膏、無水石膏（Ｉ型無水、II型無水、III型無水）のいずれも使用できるが、瓦礫に付着している土砂の処分の際、一定程度の強度が必要とされることが多く、その点を考慮すると、半水石膏又はIII型無水石膏であることがより好ましい。また、半水石膏やIII型無水石膏は吸湿性に優れるため、二水石膏、II型無水石膏と比較し、高分子凝集剤が吸湿してダマになる不具合の発生を防止する性能に優れるという利点もある。先に述べたように、本発明の瓦礫処理用組成物では、これを瓦礫と混練して使用した場合に、瓦礫に付着した土砂（土壌）に含まれるナトリウムが、石膏の構成成分である石膏のカルシウムと置き換わること（ナトリウム成分は水に溶ける）で、土砂（土壌）の膠着性を低減させることを可能としている。また、本発明者らの検討によれば、本発明の瓦礫処理用組成物は、石膏を構成成分としたことで、石膏と併用する高分子凝集剤を在庫等で保存する際に問題となる、高分子凝集剤がダマになるといった不具合の発生を抑制することができる。本発明者らの検討によれば、特に、本発明で規定する配合割合を満たすものであれば、瓦礫処理用組成物として長期間保存することができる。したがって、本発明の瓦礫処理用組成物は、その荷姿を石膏と高分子凝集剤とを含む混合物とすることができ、このようにすることで、その実用性を向上させることができる。しかし、本発明の瓦礫処理用組成物は、このような形態に限られるものでなく、使用状況に応じて、本発明で規定する石膏と、本発明で規定する高分子凝集剤とを別々にしたセットとし、使用時にこれらを一緒に使用する形態としてもよい。
【００２４】
さらに、本発明者らの検討によれば、本発明の瓦礫処理用組成物を構成する石膏は、ＢＳＡ比表面積が１５０００ｃｍ2／ｇ以下である場合に高い効果が得られる。より好ましくは、ＢＳＡ比表面積が１００００ｃｍ2／ｇ以下、さらに好ましくは５０００ｃｍ2／ｇ以下である場合に、より顕著な効果が得られる。すなわち、本発明者らの検討によれば、カルシウムの供給源としての石膏は、比表面積によらず適宜使用することが可能であるが、本発明で規定するような比表面積のものを用いた方が、その処理の際にカルシウム供給材として高い性能を示し、土壌中のナトリウムと置換され易く、本発明の効果がより顕著に得られるものとなる。一方、本発明者らの検討によれば、１５０００ｃｍ2／ｇ超の比表面積の大きい石膏は、高分子凝集剤に何かしらの影響を与え、結果として瓦礫と土砂との分離効率が若干悪くなる傾向もみられるため、好ましくない。
【００２５】
また、先にも述べたように、瓦礫処理用組成物の構成に石膏を使用することで、石膏自身の物性（サラサラ感）も、瓦礫に付着している土砂の膠着性を下げる要因となっていると考えられる。以上の理由から、本発明の瓦礫処理用組成物を構成する石膏は、粉末状のものであることがより好ましい。その粒子径としては、例えば、該石膏の９５％以上の粒子径が７００μｍ以下、より好ましくは９５％以上の粒子径が６００μｍ以下である。なお、粒子径は、予め目開き１ｍｍの篩を通過させ、廃石膏等から混入する紙片や小石等を除去した石膏をレーザー回折・散乱法により測定した値である。また、本発明の瓦礫処理用組成物に用いる石膏は、先に述べたように、基本的には、カルシウムイオンの供給源としての機能を有するものであればよいため、天然石膏や副生石膏等、いずれのものも使用できる。勿論、廃石膏、特に廃石膏ボードを利用することもできる。その際、廃石膏に含まれるボード用原紙等は、紙分等を除去しないで、そのまま瓦礫処理用組成物として使用しても何ら問題はなく、これによって悪影響を与えることもない。
【００２６】
（高分子凝集剤）
本発明の瓦礫処理用組成物を構成する高分子凝集剤は、上記した石膏１００質量部に対して０．１〜１０質量部の範囲の量で含有されるが、本発明では、その９５％以上が粒子径２００μｍ以下の粉末状である粒子の揃ったものを用いる。本発明者らの検討によれば、本発明の瓦礫処理用組成物は、その構成成分として高分子凝集剤を含んでいるため、本発明の瓦礫処理用組成物と瓦礫とを混練させた場合に、早期に瓦礫に付着した土壌の水分を吸収して保持することができる。また、本発明者らの検討によれば、本発明の瓦礫処理用組成物と瓦礫との混練処理によって、石膏が供給するカルシウムと速やかに置き換わり、土壌中の水分に溶け込んだナトリウム成分が、高分子凝集剤にとりこまれることになる。なお、高分子凝集剤に、ナトリウム成分自体を保持する力はない。
【００２７】
本発明の瓦礫処理用組成物を構成する高分子凝集剤の含有量は石膏１００質量部に対して０．１〜１０質量部の範囲であり、より好ましくは、石膏１００質量部に対して０．５〜８質量部であり、さらに好ましくは０．５〜５質量部である。すなわち、高分子凝集剤の量が少な過ぎると、瓦礫処理用組成物と瓦礫との混練時間が短いなどの理由により、瓦礫処理用組成物の吸水量が不足して、上記した本発明の効果の発現が不十分となる可能性がある。一方、上記した範囲よりも多過ぎると、瓦礫処理用組成物を保存するにあたり、瓦礫処理用組成物中で高分子凝集剤がダマになり、高分子凝集剤の吸水性能が低下する不具合が生じる。本発明の瓦礫処理用組成物が処理の対象としている瓦礫は、先に述べたように、高い膠着性を有する土砂が付着した瓦礫であるので、処理する瓦礫が高含水の場合は、処理に使用する本発明の瓦礫処理用組成物を構成する高分子凝集剤の添加量が多いものを使用することが好ましい。
【００２８】
本発明の瓦礫処理用組成物を構成する高分子凝集剤は、特に限定されないが、その中でも、分岐を有してもよい鎖状構造の合成高分子化合物からなる凝集剤を使用することが好ましい。すなわち、本発明では、線状高分子、直鎖状高分子、棒状高分子とも言われる、分岐のない直鎖状の構造のものも、或いは、枝分かれ高分子、分岐高分子とも言われる、分岐鎖を有する鎖状構造のものも、いずれも好適に用いることができる。本発明者らの検討によれば、後述するように、網目状高分子や架橋高分子とも言われる３次元構造をもつ網状の高分子化合物からなる凝集剤（以下、単に網状構造の高分子凝集剤とも呼ぶ）を適用した場合と比較し、上記した分岐を有してもよい鎖状構造の高分子凝集剤（以下、単に鎖状構造の高分子凝集剤とも呼ぶ）を適用した場合の方が、瓦礫に付着していた高い膠着性を有する土砂が、瓦礫からより容易に剥離し、本発明の効果がより顕著に得られる。具体的には、鎖状構造の高分子凝集剤を適用した場合の処理と比較して、網状構造の高分子凝集剤を適用した場合の処理では、土壌中に存在するナトリウムが、石膏が供給するカルシウムに置換する置換効率が若干低下する傾向がみられた。これに対し、本発明において特に問題としている、海水を被り土砂が強固に膠着した瓦礫の処理では、この強固な膠着の原因となっている土壌に取り込まれた海水中のナトリウムのカルシウムへの置換効率が高い方が、この強固な膠着をより低減でき、より容易に瓦礫から土砂を剥離できる。この鎖状構造の高分子凝集剤を用いることで、瓦礫に付着していた高い膠着性を有する土砂を、瓦礫からより容易に剥離できるようになることについては、後述する実際の瓦礫に対する検討試験によって確認されている。
【００２９】
本発明で使用する高分子凝集剤の種類も特に限定されるものではなく、従来より産業廃水の処理等に用いられている、アニオン系、ノニオン系、カチオン系のいずれの高分子凝集剤も使用することができる。具体的には、産業廃水中における懸濁物質の凝集沈澱に用いられているようなものであれば、いずれのものも好ましく使用できる。例えば、アクリルアミド、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレンスルホン酸等から選ばれる単独のモノマーからなる重合体や、これらのモノマーの複数種から合成される共重合物等が挙げられる。具体的なものとしては、カチオン系の高分子凝集剤としては、アクリルアミド−ジメチルアミノエチルアクリレート・塩化メチル４級塩の共重合体等が挙げられ、ノニオン系の高分子凝集剤としては、ポリアクリルアミド等が挙げられる。また、アニオン系の高分子凝集剤としては、アクリルアミド・アクリル酸ナトリウムの共重合物等のアクリル酸系のものや、アクリルアミド・アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ナトリウムの共重合物等のスルホン酸系のものが挙げられる。本発明者らの検討によれば、これらの中でも、ノニオン系の高分子凝集剤やアニオン系の高分子凝集剤を用いることが好ましく、特に、アニオン系の高分子凝集剤、中でもアクリル酸系の高分子凝集剤を用いることが好ましい。その理由は、本発明の瓦礫処理用組成物で海水を被った瓦礫を処理した場合、海水に起因する土壌中に取り込まれたナトリウム成分が、併用する石膏のカルシウムと置換し、その結果、土壌表面にカルシウムイオンが存在した状態となるので、カチオン系やノニオン系の高分子凝集剤と比較して、アニオン系の高分子凝集剤を使用した方が速やかに反応することができると考えられる。アニオン系の高分子凝集剤を使用することで、瓦礫に付着していた高い膠着性を有する土砂を、瓦礫からより容易に剥離することが可能になることは、後述する検討試験によっても確認した。
【００３０】
本発明の瓦礫処理用組成物を構成する高分子凝集剤には、９５％以上が粒子径２００μｍ以下の粉末状であるものを使用する。より好ましくは、高分子凝集剤の９５％以上が粒子径１５０μｍ以下の粉末状のものを用いる。高分子凝集剤の粒子径が小さい程、吸水速度が早く、瓦礫処理する際の作業時間を短縮できる。しかし、高分子凝集剤の粒子径が小さ過ぎると、瓦礫と混練する際の粉塵発生の原因となり、作業環境を悪化させる恐れがあるので、本発明の瓦礫処理用組成物を構成するものとしては、高分子凝集剤の９０％以上が粒子径１０μｍ以上のもの、より好ましくは、９５％以上が１０μｍ以上のものを使用するとよい。なお、高分子凝集剤の粒子径はレーザー回折・散乱法により測定した。
【００３１】
（その他の成分）
本発明の瓦礫処理用組成物は、上記した構成成分の他に、アルミニウム化合物等を含有させてもよい。特開２０１０−２０７６５９号公報に記載されているように、焼石膏（半水石膏）に対して、酸化アルミニウム、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、硫酸アルミニウム及びそれらの誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１種のアルミニウム化合物、さらに、カルシウム又はマグネシウム成分を含む中和剤を添加混合させれば、重金属等の溶出を効率よく低減でき、かつ、泥土に対して良好な固化性能を示し、さらに処理物が中性となる重金属等不溶化固化材とできる。本発明で処理対象としている瓦礫は、当然に重金属も含むこともあると考えられ、本発明の瓦礫処理用組成物によって処理され、瓦礫から剥離した土砂にも重金属が含まれる可能性はある。したがって、本発明の瓦礫処理用組成物にも、アルミニウム化合物等を含有させることが有効である。また、特開２０１０−２０８８７０号公報に記載されているように、焼石膏にアルミニウム化合物を添加した組成物は、土壌の固化材として用いた場合に硫化水素の発生を抑制できる。したがって、この点からもアルミニウム化合物を添加した形態とすることが好ましい。その他、ｐＨ調整剤等も必要に応じて適宜に使用できる。なお、土砂と混練した場合に、土砂と反応してしまう石灰系等の材料は、構成材料として使用しない方が好ましい。すなわち、多量の石灰系等の材料を添加すると、石灰系等の材料が土壌中の窒素成分と反応してアンモニアを生成し、この場合には、処理環境の悪化が懸念されるからである。
【００３２】
〔瓦礫処理方法〕
本発明の瓦礫処理方法は、土砂が付着した瓦礫１ｍ3に、石膏１０〜１００ｋｇと、高分子凝集剤０．０１〜１０ｋｇとを添加して混練する処理工程と、該処理工程で得られた混練物から、瓦礫と該瓦礫に付着した土砂とを分離する分離工程を有することを特徴とする。その際における瓦礫への石膏と高分子凝集剤の添加方法としては、それぞれに添加してもよいし、予め石膏と高分子凝集剤とを混合した状態とし、混合物を添加するようにしてもよい。本発明で処理対象とする土砂が付着した瓦礫は、特に限定されないが、例えば、山中や海岸等に不法投棄されている瓦礫や、海岸等に打ち上げられた瓦礫や、高潮や津波により発生した瓦礫、特に東日本大震災で発生した瓦礫に対して適用した場合に、本発明の顕著な効果が得られる。特に、従来の方法を適用しても、土砂と瓦礫との分離を容易にすることができなかった、海水等の影響でナトリウム成分を多量に含む、高い膠着性を有する土砂が付着した瓦礫に対して本発明の方法を適用することで、土砂と瓦礫との分離処理が容易にできるようになるので、本発明のより大きな効果が得られる。すなわち、本発明の瓦礫処理方法では、本発明で規定する石膏と粉末状の高分子凝集剤とを、本発明で規定する比率で瓦礫に添加し、これらを混練するという極めて簡易な操作によって、瓦礫に付着していた高い膠着性を有する土砂であっても、瓦礫から容易に剥離することが可能になる。具体的には、瓦礫にべたついた状態で強固に付着していた土砂が、上記混練操作後には、ぼろぼろとした剥離しやすい状態のものになる。上記の場合に使用する混練機は特に限定されず、本発明の目的を達成できればいずれのものでもよい。
【００３３】
上記した石膏と粉末状の高分子凝集剤は、先に述べたように、別々に添加して混合してもよいが、これらを予め混合しておき、これを前記処理工程に供することもできる。石膏と高分子凝集剤とを予め混合しておく場合には、石膏１００質量部に対して、高分子凝集剤を１０質量部よりも多く添加すると、経時により石膏内で高分子凝集剤がダマになる可能性があるため、石膏と高分子凝集剤との混合物を長期間保管することは好ましくない。本発明の瓦礫処理方法で使用する石膏と高分子凝集剤は、先に説明した構成の本発明の瓦礫処理用組成物の構成材料を使用することが特に好ましい。具体的には、使用する石膏は、例えば、そのＢＳＡ比表面積が１５０００ｃｍ2／ｇ以下であることが好ましく、かつ、使用する粉末状の高分子凝集剤は、その９５％以上が粒子径２００μｍ以下の粉末状であることが好ましい。本発明の瓦礫処理方法において重要なことは、土砂が付着した瓦礫の処理工程において、土砂が付着した瓦礫１ｍ3に、石膏１０〜１００ｋｇと、高分子凝集剤０．０１〜１０ｋｇとを添加して混練することである。
【００３４】
本発明の瓦礫処理方法により得られる処理物は、先に述べたように、瓦礫に付着していた膠着性を有する土砂が、ぼろぼろした状態のものになるが、その処理工程後に行う分離工程での分離操作は特に限定されない。より簡易な方法として、例えば、この状態の処理物を揺すりながら行う篩い分け操作が挙げられるが、これに限定されるものではない。篩い分け操作も、手作業によるものであっても、振動篩等で自動的に行うものであってもよい。さらに、篩分け操作を行う前に、混合機等を用いて、処理物を形成している瓦礫と、該瓦礫に、ぼろぼろした状態で付着している土砂とを剥離させる操作を行って、土砂と瓦礫を分離しやすくしてもよい。
【００３５】
本発明の方法によって処理する対象は、特に限定されないものの、先に述べたように、ナトリウム成分に起因して土砂が高い膠着性を有している、土砂が強固に付着し、容易には瓦礫から剥離しない瓦礫であることが好ましい。本発明の効果は、このような瓦礫を処理した場合に、より顕著に発現する。すなわち、先に述べたように、本発明の瓦礫処理用組成物の作用は、瓦礫に混練した場合に、石膏がカルシウム供給源となって、土砂の膠着性の原因となっている土壌に付着しているナトリウムと置換し、置換したナトリウムが、瓦礫に共存している水、または、高分子凝集剤中に保水されている水に溶け込む結果、膠着性を有する土砂は膠着性を消失してぼろぼろした剥離しやすい状態のものになることで、その顕著な効果が発現する。上記のことは、本発明の方法で処理する瓦礫は、ある程度の含水率を有することが好ましいことを示している。これに対し、土砂が付着した瓦礫は、ある程度の含水率を有するものがほとんどであり、特に、東日本大震災で発生した巨大津波に起因して生じた瓦礫は少なくとも３０％の含水比を有するものがほとんどであり、海水に起因するナトリウム成分を多量に含むので、いずれも、本発明の好適な処理対象となる。このため、本発明の処理方法で処理する瓦礫が、含水率が極めて低い場合には、瓦礫に散水して含水率を高めることも有効な方法である。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明の実施例、比較例及び参考例を挙げて本発明をさらに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。
【００３７】
［実施例１、参考例１（石膏粉末の比表面積の違いについての検討）］
石膏粉末の性状がそれぞれに異なる瓦礫処理用組成物を用い、東日本大震災で発生した巨大津波に起因して多量の土砂が付着している実際の瓦礫に対し、下記のように処理して瓦礫と土砂との分離処理試験を行った。処理に使用した瓦礫の含水比は、４０％であった。処理には、ＢＳＡ比表面積が表１に示した通りにそれぞれ異なる半水石膏５０ｋｇと、その９５％以上が粒子径１５０μｍ以下の粉末状である高分子凝集剤０．５ｋｇとで構成した各瓦礫処理用組成物（以下、瓦礫処理材と呼ぶ）をそれぞれに用いた。各瓦礫処理材を構成する半水石膏には、９５％以上が粒子径６００μｍ以下の粉末状のものを用いた。また、高分子凝集剤には、その主成分が、アクリルアミド・アクリル酸ソーダの共重合物（アニオン量：３０〜３５ｍｏｌ％、アニオン度：３．６〜３．８ｍｅｑ／ｇｒ、分子量：約９００万）のアニオン系のものを用いた。
【００３８】
上記した構成の各瓦礫処理材で、下記のようにしてそれぞれ処理を行い、瓦礫に付着していた土砂の剥離効率を下記のようにして求めて、各瓦礫処理材の評価を行った。まず、各瓦礫処理材による処理は、下記の手順で行った。上記した膠着性を有する土砂が付着した瓦礫１ｍ3に、その構成成分である半水石膏のＢＳＡ比表面積が表１に示したように種々に異なる瓦礫処理材を添加し、ミキサーにて１分間撹拌混練した。混練後、篩目が９．５ｍｍの篩を用いて瓦礫を篩い分けした。そして、上記のようにして処理した結果得られた篩下の処理土の重さを測定し、処理に使用した土砂が付着した処理前の瓦礫と、瓦礫処理材の合計量とを用いて、下記のようにして剥離効率を測定した。表１中に、得られた結果を示した。
剥離効率（％）
＝〔篩下の処理土の重さ／（瓦礫＋瓦礫処理材（石膏粉末＋高分子凝集剤））〕×１００
【００３９】
2015037790.tif 000002
【００４０】
その結果、表１に示したように、使用した石膏粉末の比表面積の値によって、土砂の剥離効率が明らかに異なることが分かった。より具体的には、石膏粉末のＢＳＡ比表面積が１５０００ｃｍ2／ｇ以下、より好ましくは１００００ｃｍ2／ｇ以下、さらには５０００ｃｍ2／ｇ以下であるものを用いた場合に、高い剥離効率が得られることが分かった。また、石膏粉末のＢＳＡ比表面積を１５０００ｃｍ2／ｇよりも大きくしても、材料調製に負荷がかかるうえに、参考例１に示したように、剥離効率が若干悪化する傾向があることを確認した。
【００４１】
［実施例２（石膏粉末の種類の違いについての検討）］
実施例１の処理に用いたと同様の含水比４０％の瓦礫を１ｍ3ずつ用い、各瓦礫処理材を構成する石膏粉末の種類を表２に示したように変えたこと以外は、実施例１で行ったと同様の処理試験を行い、同様の方法で評価した。具体的には、各瓦礫処理材の構成を、石膏粉末については、実施例１−５で用いたと同様のＢＳＡ比表面積が５０００ｃｍ2／ｇとし、かつ、表２に示した種類の異なる石膏粉末をそれぞれに用いた。また、各瓦礫処理材を構成する高分子凝集剤には、実施例１で用いたと同様のものを用いた。実施例１の場合と同様にして剥離効率を測定し、表２に得られた結果を示した。また、篩下の処理土のコーン指数を下記のようにして測定し、表２中に、得られた結果を合わせて示した。
【００４２】
コーン指数試験は、「締固めた土のコーン指数試験  ＪＩＳ  Ａ１２２８」に準拠して下記の方法で行った。
まず、篩下の処理土を、ＪＩＳ  Ａ１２１０に準じて内径１０ｃｍのモールドに入れ、質量２．５ｋｇのランマーで１層当たり２５回ずつ３層突固め表面を整形し、供試体を調製する。次に、得られた供試体の上端面の中央にコーンペネトロメーターを鉛直に立て、１ｃｍ／秒の速度で貫入させ、コーンの先端が供試体端面から、５ｃｍ、７．５ｃｍ及び１０ｃｍ貫入したときの荷重計の読みから、それぞれの貫入抵抗力を求める。コーン指数ｑｃ（ｋＮ／ｍ2）は、平均貫入抵抗力Ｑｃ（Ｎ）をコーン先端の底面積Ａ（ｃｍ2）から、下記式によって算出する。
ｑｃ=Ｑｃ×１０／Ａ
【００４３】
2015037790.tif 000003
【００４４】
その結果、表２に示したように、使用した石膏の種類の違いによって、土砂の剥離効率は変化なく、いずれの種類の石膏も瓦礫処理材に適用可能であることが分かった。また、篩下の処理土のコーン指数は、いずれの石膏を使用した際も２００ｋＮ/ｍ2以上となり、運搬可能な程度以上の強度を有していた。中でも、半水石膏及びIII型無水石膏を使用した系では、路床・路体盛土、土木構造物の裏込材、河川築堤、土地造成に利用できる４００ｋＮ/ｍ2以上の強度を有していた。
【００４５】
［実施例３、参考例２、３（高分子凝集剤の粒子径の違いについての検討）］
実施例１の処理に用いたと同様の含水比４０％の瓦礫を１ｍ3ずつ用い、各瓦礫処理材の構成を表３に示したようにした以外は、実施例１で行ったと同様の処理試験を行い、実施例１の場合と同様の方法で評価した。具体的には、各瓦礫処理材の構成を、石膏粉末については、実施例１−５で用いたと同様のＢＳＡ比表面積が５０００ｃｍ2／ｇである半水石膏を用い、一定の条件とし、高分子凝集剤に、それぞれ粒度分布の異なる粉末状のものを用いた。具体的には、その９５％以上の粒子径が表３中に示した値以下であるものをそれぞれ用いた。得られた結果を表３中に示した。
【００４６】
2015037790.tif 000004
【００４７】
その結果、表３に示したように、瓦礫処理材の構成に使用した高分子凝集剤の粒度分布によって、土砂の剥離効率が異なることが分かった。より具体的には、高分子凝集剤の９５％以上の粒子径が２００μｍ以下の粉末状、より好ましくは１５０μｍ以下の粉末状であるものを用いた場合に、高い剥離効率が得られることが分かった。高分子凝集剤の粒子径がこれよりも大きいものを用いた参考例２、３の場合にも、従来の方法を用いた場合に比べて高い剥離効率が得られたが、これらの方法の場合は、吸水速度に劣り、剥離操作に時間がかかり、実際の処理操作をした場合、迅速な処理の点で課題があり、実用性に劣ることを確認した。
【００４８】
［実施例４、比較例１、２、参考例４（高分子凝集剤の配合量についての検討−含水比３０％の瓦礫を処理）］
これまでの実施例で処理した含水比４０％の瓦礫に替えて、東日本大震災で発生した巨大津波に起因した多量の土砂が付着した、含水比が３０％と、実施例１の場合よりも低い実際の瓦礫を１ｍ3ずつ用いて、下記のようにして処理して、瓦礫と土砂との分離処理試験を行った。各瓦礫処理材の構成成分である半水石膏と高分子凝集剤の配合割合を表４に示したようにし、さらに、処理に用いた瓦礫処理材の使用量を半水石膏の量が３０ｋｇとなるようにし、使用量を少なくした以外は、実施例１で行ったと同様の処理試験を行い、同様の方法で評価した。ただし、各瓦礫処理材は、石膏粉末と高分子凝集剤を配合後、保存して１ヶ月経過したものを使用した。具体的には、各瓦礫処理材の構成を、石膏粉末については、実施例１−５で用いたと同様のＢＳＡ比表面積が５０００ｃｍ2／ｇである半水石膏を１００部用い、高分子凝集剤については、実施例１で用いたと同様の、９５％以上が粒子径１５０μｍ以下の粒度分布のものを用いた。得られた結果を表４中にまとめて示した。
【００４９】
2015037790.tif 000005
【００５０】
その結果、表４に示したように、使用した高分子凝集剤の配合割合によって、土砂の剥離効率が異なることが分かった。より具体的には、まず、高分子凝集剤を配合しない場合や、極端に配合量が少ない比較例１や２の場合との比較から、高分子凝集剤を使用したことによる剥離効率の向上効果が明らかに認められた。そして、高分子凝集剤の配合量を、石膏粉末１００質量部に対して０．１質量部以上、好適には０．５質量部以上とすれば、高い剥離効率が得られることを確認した。また、高分子凝集剤の配合量は多くすると剥離効率が向上するが、参考例４のように１０質量部よりも多くなると、高分子凝集剤がダマになって吸水性能が低下し、結果として剥離効率が悪化することを確認した。材料コストを勘案すると、高分子凝集剤の配合量は、石膏粉末１００質量部に対して８質量部、さらには、５質量部程度あれば、十分な剥離効率が得られることが分かった。なお、参考例４の試験結果については、配合直後の瓦礫処理材で試験を実施して再度の検証したが、その際の結果としては、石膏粉末１００質量部に対して高分子凝集剤を１０質量部配合した実施例４−６の場合と同程度の高い剥離効率を得られた。
【００５１】
［実施例５、比較例３、４、参考例５（高分子凝集剤の配合量についての検討−含水比５０％の瓦礫を処理）］
実施例１で処理した含水比４０％の瓦礫に替えて、東日本大震災で発生した巨大津波に起因しての多量の土砂が付着した、含水比が５０％と高い実際の瓦礫を１ｍ3ずつ用いて、下記のようにして処理して、瓦礫と土砂との分離処理試験を行った。各瓦礫処理材の構成成分である半水石膏と高分子凝集剤の配合割合を表５に示したようにした以外は、実施例１で行ったと同様にして処理試験を行い、同様の方法で評価した。ただし、試験に使用した各瓦礫処理材には、石膏粉末と高分子凝集剤を配合後１ヶ月経過したものを使用した。具体的には、瓦礫処理材の使用量を半水石膏の量が５０ｋｇとなるようにし、各瓦礫処理材の構成を、石膏粉末については、実施例１−５で用いたと同様のＢＳＡ比表面積が５０００ｃｍ2／ｇである半水石膏を用い、高分子凝集剤については、実施例１で用いたと同様の、９５％以上が粒子径１５０μｍ以下の粒度分布のものを用いた。得られた結果を表５中に示した。
【００５２】
2015037790.tif 000006
【００５３】
その結果、表５に示したように、含水比が３０％の瓦礫を処理した場合の結果を示した表４とほぼ同様の結果が得られた。これらのことから、瓦礫の含水比が高い場合は、含水比が低い場合よりも多くの処理材が必要となるものの、高分子凝集剤の配合割合は、処理する瓦礫の含水比には依存しなくてよいことが確認できた。
【００５４】
［実施例６、比較例５（別々に添加した場合の高分子凝集剤の配合量についての検討−含水比３０％の瓦礫を処理）］
実施例４で処理したと同様の、東日本大震災で発生した巨大津波に起因しての多量の土砂が付着した含水比３０％の実際の瓦礫を１ｍ3ずつ用いて、下記のようにして処理して、瓦礫と土砂との分離処理試験を行った。瓦礫に添加する半水石膏と高分子凝集剤の割合を表６（表４と同じ割合）に示したようにしたが、使用した各瓦礫処理材は、石膏粉末と高分子凝集剤を予め配合したものではなく、それぞれをセットとし、別々に添加し、その後に混練処理を行った。その際、瓦礫１ｍ3に対して、半水石膏を３０ｋｇと所定量の高分子凝集剤とを混練後、処理試験を行い、同様の方法で評価した。具体的には、石膏粉末については、実施例１−５で用いたと同様のＢＳＡ比表面積が５０００ｃｍ2／ｇである半水石膏を用い、高分子凝集剤については、実施例１で用いたと同様の、９５％以上が粒子径１５０μｍ以下の粒度分布のものを用いた。得られた結果を表６中に示した。
【００５５】
2015037790.tif 000007
【００５６】
その結果、表６に示したように、表４の場合とほぼ同様の結果が得られたが、特に、高分子凝集剤を１５部添加した実施例６−８においても、参考例４のような剥離効率の低下は確認されなかった。
【００５７】
［実施例７、比較例６（高分子凝集剤の化学構造の違いについての検討）］
実施例４で処理したと同様の、東日本大震災で発生した巨大津波に起因しての多量の土砂が付着した含水比３０％の実際の瓦礫を１ｍ3ずつ用いて、瓦礫と土砂との分離処理試験を行った。その際に用いた高分子凝集剤は、いずれも主成分が、アクリルアミド・アクリル酸ソーダの共重合体であるアニオン系のものであるが、その化学構造がそれぞれに異なるものを使用し、化学構造の違いによる処理の優位性の違いを調べた。具体的には、分岐のない直鎖状の高分子凝集剤、分岐を有する鎖状の高分子凝集剤、網状の高分子凝集剤をそれぞれ用いたこと以外は、実施例４−４と同様にして処理した。具体的には、上記した瓦礫に添加する半水石膏の量を１００部とし、各高分子凝集剤の配合量をいずれも５部にした。表７に、得られた結果を示した。表７に示した通り、分岐を有してもよい鎖状構造の高分子凝集剤を用いることによる瓦礫処理の優位性、特に、分岐鎖のない直鎖状の高分子凝集剤を用いることによる瓦礫処理の優位性を確認した。
【００５８】
2015037790.tif 000008
【００５９】
［実施例８、比較例７（高分子凝集剤のイオン性の違いについての検討）］
実施例４で処理したと同様の、東日本大震災で発生した巨大津波に起因しての多量の土砂が付着した含水比３０％の実際の瓦礫を１ｍ3ずつ用いて瓦礫と土砂との分離処理試験を行った。その際に用いた高分子凝集剤には、イオン性の異なる下記の３種のものをそれぞれに用いた。具体的には、アニオン系の高分子凝集剤として、他の実施例に用いたアクリルアミド・アクリル酸ソーダの共重合体を用い、ノニオン系の高分子凝集剤としてポリアクリルアミドを用い、カチオン系の高分子凝集剤としてアクリルアミド・ジメチルアミノエチルアクリレート塩化メチル４級塩の共重合体を用い、高分子凝集剤のイオン性の違いによる優位性を調べた。処理には、いずれも網状構造を有さない化学構造の高分子凝集剤を用いた。このこと以外は、実施例４−４と同様にして処理した。具体的には、上記した瓦礫に添加する半水石膏の量を１００部とし、各高分子凝集剤の配合量をいずれも５部にした。表８に、得られた結果を示した。表８に示した通り、カチオン性のものに比較して、アニオン性或いはノニオン性の高分子凝集剤を用いることで瓦礫処理の優位性が得られること、特に、アニオン性の高分子凝集剤を用いることによる瓦礫処理の優位性が確認できた。
【００６０】
2015037790.tif 000009
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の活用例としては、極めて簡単な構成でありながら、津波の強い力で破壊されて砕けた種々の材料が、津波によって土砂と混ぜ合わされた瓦礫を処理する際の前提となる、土砂と瓦礫とを分離するにあたり、環境に悪影響を与えず、かつ、簡便に効率よく、膠着性を有する土砂と瓦礫とを容易に分離することができる有用な技術が提供される。このため、東日本大震災で発生した膨大な量の瓦礫処理の迅速化が図られ、結果として、復興事業の進展が期待される。さらに、本発明の活用例は、上記に限らず、山中や海岸等に不法投棄されているような瓦礫処理にも本発明の技術の適用は有効であり、これらの処理を通じて、環境保全にも寄与することが期待される。