(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有害物質を含む掘削土を処理する処理方法であって、
前記有害物質は、ヒ素、シアン、水銀、六価クロム、鉛、カドミウム、セレン、フッ素及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも一種であり、
酸化還元電位を上昇させる酸化還元電位調整剤を、天然由来の鉄イオンが存在する前記掘削土に混合して、前記掘削土の酸化還元電位を上昇させる酸化還元電位調整工程と、
ｐＨを調整するｐＨ調整剤を、前記掘削土に混合して、前記掘削土のｐＨを４．０以上９．０以下に調整するｐＨ調整工程と、を備え、
前記酸化還元電位の上昇により前記掘削土中で固体として存在する水酸化鉄に、当該掘削土に含まれる前記有害物質を吸着させて不溶化する掘削土の処理方法。
【請求項２】
前記酸化還元電位調整工程は、前記酸化還元電位調整剤として酸素水、または酸素を混合する酸素混合工程である請求項１に記載の掘削土の処理方法。
【請求項３】
前記酸化還元電位調整工程の前において、前記掘削土に水分を混合して前記掘削土を泥水化する泥水化工程を更に備える請求項１又は２に記載の掘削土の処理方法。
【請求項４】
密閉型シールド工法を用いたトンネル施工で発生した前記掘削土を処理する掘削土の処理方法において、
密閉型シールド機を用いて、地盤を掘削して前記掘削土を得るトンネル掘削工程と、
前記密閉型シールド機から排出された前記掘削土を、輸送手段を用いて前記酸化還元電位調整剤と共に坑口側へ輸送する輸送工程と、を備える請求項１〜３の何れか一項に記載の掘削土の処理方法。
【請求項５】
前記酸化還元電位調整工程では、前記密閉型シールド機に前記酸化還元電位調整剤を供給することで、前記酸化還元電位調整剤を前記掘削土に混合する請求項４に記載の掘削土の処理方法。
【請求項６】
水底を掘削して前記掘削土を得る浚渫工程を更に備える請求項１〜３の何れか一項に記載の掘削土の処理方法。
【請求項７】
前記浚渫工程において、浚渫ポンプを用いて前記水底から前記掘削土を吸引する際に、前記浚渫ポンプによって空気を吸引し、前記掘削土と空気とを混合することで、前記酸化還元電位調整工程を実行する請求項６に記載の掘削土の処理方法。
【請求項８】
有害物質を含む掘削土を処理する掘削土の処理システムであって、
前記有害物質は、ヒ素、シアン、水銀、六価クロム、鉛、カドミウム、セレン、フッ素及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも一種であり、
酸化還元電位を上昇させる酸化還元電位調整剤を、天然由来の鉄イオンが存在する前記掘削土に混合して、前記掘削土の酸化還元電位を上昇させる酸化還元電位調整剤供給手段と、
ｐＨを調整するｐＨ調整剤を混合して、前記掘削土のｐＨを４．０以上９．０以下に調整するｐＨ調整剤供給手段と、を備え、
前記酸化還元電位の上昇により前記掘削土中で固体として存在する水酸化鉄に、当該掘削土に含まれる前記有害物質を吸着させて不溶化する掘削土の処理システム。
【請求項９】
密閉型シールド工法を用いたトンネル施工で発生し有害物質を含む掘削土を処理する処理システムであって、
前記有害物質は、ヒ素、シアン、水銀、六価クロム、鉛、カドミウム、セレン、フッ素及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも一種であり、
密閉型シールド機から排出された掘削土を坑口側へ輸送する輸送手段と、
酸化還元電位を上昇させる酸化還元電位調整剤を前記輸送手段に供給し、天然由来の鉄イオンが存在する前記掘削土に混合して、前記掘削土の酸化還元電位を上昇させる酸化還元電位調整剤供給手段と、
ｐＨを調整するｐＨ調整剤を、前記酸化還元電位調整剤の供給位置より下流側で前記輸送手段に供給し、前記掘削土のｐＨを４．０以上９．０以下に調整するｐＨ調整剤供給手段と、を備え、
前記酸化還元電位の上昇により前記掘削土中で固体として存在する水酸化鉄に、当該掘削土に含まれる前記有害物質を吸着させて不溶化する掘削土の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削土の処理方法及び処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、建設工事において地盤を掘削した際に発生する掘削土や、浚渫工事において水底から掘削された掘削土には、重金属類などの有害物質が含まれている場合があり、掘削土に含まれている有害物質を環境中に放出しないことが求められている。その具体策としては、従来、重金属類の不溶化剤を掘削土に添加する方法（例えば特許文献１参照）、及び、掘削土を長期間仮置きして重金属類を空気中の酸素と反応させて、重金属類を溶出し難い形態に変化させる方法（例えば非特許文献１参照）等が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−６６４７１号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】門間聖子、森研一郎、堀修、野溝昌宏、“仙台市内に分布する竜の口層の重金属溶出特性について”、日本応用地質学会平成２０年度研究発表会講演論文集、２００８年、７５〜７６頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、地盤を掘削した際に発生した掘削土に有害物質が含まれている場合には、例えば、都市部では、外部への拡散を防止する遮水構造を有する海面処分場へ埋め立てたり、セメント原料としてセメント工場にて焼却処理して有害物質が溶出しないようにしたりすることで、有害物質の外部への放出を防止していた。また、山岳部では、所定のヤードを確保して、掘削土をヤード内に封じ込めることで、有害物質の外部への放出を防止していた。しかしながら、海面処分場が不足すること、セメント工場における処理能力が不足すること、または、ヤードの確保が困難となること等が予想されることから、その他の方法により処分することができるように、有害物質を不溶化して掘削土を処理することが求められている。
【０００６】
そこで本発明は、新規な方法で有害物質を不溶化して掘削土を処理することが可能な掘削土の処理方法及び処理システム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】
【０００７】
本発明は、有害物質を含む掘削土を処理する処理方法であって、有害物質は、ヒ素、シアン、水銀、六価クロム、鉛、カドミウム、セレン、フッ素及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも一種であり、酸化還元電位を上昇させる酸化還元電位調整剤を、天然由来の鉄イオンが存在する掘削土に混合して、掘削土の酸化還元電位を上昇させる酸化還元電位調整工程と、ｐＨを調整するｐＨ調整剤を、掘削土に混合して、掘削土のｐＨを４．０以上９．０以下に調整するｐＨ調整工程と、を備え、酸化還元電位の上昇により掘削土中で固体として存在する水酸化鉄に、当該掘削土に含まれる有害物質を吸着させて不溶化する。
【０００８】
この処理方法では、掘削土に対して酸化還元電位調整剤が混合されるので、掘削土の酸化還元電位が調整される。また、この処理方法では、掘削土に対してｐＨ調整剤が混合されるので、掘削土のｐＨが調整される。これにより掘削土中の他の物質に有害物質が吸着されやすい環境にすることができ、有害物質を他の物質に吸着させて不溶化することができる。
【０００９】
酸化還元電位調整工程では、酸化還元電位を上昇させる酸化還元電位調整剤を掘削土に混合して、掘削土の酸化還元電位を上昇させる。掘削土の酸化還元電位を上昇させると共に、掘削土のｐＨを調整することで、掘削土中の他の物質に対して有害物質が吸着しやすい環境にする。
【００１０】
酸化還元電位調整工程は、酸化還元電位調整剤として酸素水、または酸素を混合する酸素混合工程である。酸素混合工程では、掘削土に対して酸素水または酸素を混合することで、掘削土の酸化還元電位を上昇させる。酸化還元電位調整剤として、酸素水または酸素が利用されるので、低コストで安全性が高い処理を行うことができる。
【００１１】
掘削土の処理方法は、酸化還元電位調整工程の前において、掘削土に水分を混合して掘削土を泥水化する泥水化工程を更に備える構成でもよい。この構成によれば、掘削土に水分が混合されるので、掘削土の流動性を調整することができる。これにより、掘削土を輸送する際において、輸送手段における掘削土の詰まりを防止する。また、掘削土の流動性を向上させることで、酸化還元電位調整剤やｐＨ調整剤の混合を好適に行うことができる。
【００１２】
掘削土の処理方法は、密閉型シールド工法を用いたトンネル施工で発生した掘削土を処理する掘削土の処理方法において、密閉型シールド機を用いて、地盤を掘削して掘削土を得るトンネル掘削工程と、密閉型シールド機から排出された掘削土を、輸送手段を用いて酸化還元電位調整剤と共に坑口側へ輸送する輸送工程と、を備える構成でもよい。密閉型シールド工法を用いたトンネル工事で発生した掘削土に対して、酸化還元電位調整剤を混合し、ｐＨ調整剤を混合し、トンネル工事で発生した掘削土中の有害物質を、掘削土中の他の物質に吸着させて不溶化する。
【００１３】
また、酸化還元電位調整工程では、密閉型シールド機に酸化還元電位調整剤を供給することで、酸化還元電位調整剤を掘削土に混合する。酸化還元電位調整剤が密閉型シールド機に供給されると、密閉型シールド機（例えば、カッターチャンバー）内で撹拌されて、酸化還元電位調整剤と、掘削土とが均一に混合されるので、酸化還元電位の調整が確実に行われる。
【００１４】
また、密閉型シールド機は、土圧式シールド機であり、酸化還元電位調整工程では、掘削土の流動性を調整する添加剤と共に酸化還元電位調整剤を土圧式シールド機に供給する。流動性の低い地盤を掘削する場合には、土圧式シールド機に添加剤を供給することで建設汚泥の流動性を調整する。この添加剤と共に酸化還元電位調整剤を土圧式シールド機に供給することで、土圧式シールド工法を行う際の工程の簡略化を図り有害物質を吸着させる。
【００１５】
また、密閉型シールド機は、泥水式シールド機であり、酸化還元電位調整工程では、送泥水と共に酸化還元電位調整剤を泥水式シールド機に供給する。泥水式シールド工法では、泥水式シールド機に対して送泥水を供給して、送泥水の圧力によりカッター前面の土と水の圧力を押さえている。この送泥水と共に酸化還元電位調整剤を泥水式シールド機に供給することで、泥水式シールド工法を行う際の工程の簡略化を図り有害物質を吸着させる。
【００１６】
また、掘削土の処理方法は、水底を掘削して掘削土を得る浚渫工程を更に備える構成でもよい。水底から得られた掘削土に対して、酸化還元電位調整剤を混合し、ｐＨ調整剤を混合し、浚渫工程で発生した掘削土中の有害物質を、掘削土中の他の物質に吸着させて不溶化する。
【００１７】
また、浚渫工程において、浚渫ポンプを用いて水底から掘削土を吸引する際に、浚渫ポンプによって空気を吸引し、掘削土と空気とを混合することで、酸化還元電位調整工程を実行する。これにより、浚渫ポンプを用いて水底から掘削土を吸引しながら、掘削土と空気を混合して、掘削土の酸化還元電位を調整する。そのため、浚渫工事において、工程の簡略化を図りつつ有害物質を不溶化させる。
【００１８】
また、ｐＨ調整工程は、掘削土に、ｐＨ調整剤として硫酸を混合する硫酸混合工程を含む。これにより、掘削土に硫酸を混合して、掘削土のｐＨを調整する。
【００１９】
また、掘削土の処理方法は、酸化還元電位調整剤を混合した後の掘削土を、鋼製の配管を用いて輸送する配管輸送工程を更に備え、ｐＨ調整工程では、配管輸送工程で輸送された掘削土にｐＨ調整剤を混合する構成でもよい。この構成では、酸化還元電位調整剤が混合された掘削土を、鋼製の配管を用いて輸送し、輸送後の掘削土に対してｐＨ調整剤を混合する。これにより、ｐＨ調整剤によって腐食されるおそれがある配管の領域を、狭い範囲に限定することができる。そのため、腐食性が高いｐＨ調整剤を使用しても、配管が腐食される領域を抑えることができる。
【００２０】
また、掘削土の処理方法は、酸化還元電位調整剤を混合した後の掘削土を、鋼製の容器に収容して運搬する運搬工程を更に備え、ｐＨ調整工程では、運搬工程で運搬された掘削土にｐＨ調整剤を混合する構成でもよい。この構成では、酸化還元電位調整剤が混合された掘削土を、鋼製の容器に収容して運搬し、運搬後の掘削土に対してｐＨ調整剤を混合する。これにより、鋼製の容器が、酸化還元電位調整剤によって腐食されることが防止される。また、腐食性が高いｐＨ調整剤を使用することができる。
【００２１】
また、ｐＨ調整工程では、ｐＨを４．０以上９．０以下に調整してもよい。掘削土のｐＨを４．０以上９．０以下に調整することにより、掘削土に含まれる他の物質に有害物質を吸着させ易くする。
【００２２】
本発明の処理方法において、有害物質は、ヒ素、シアン、水銀、六価クロム、鉛、カドミウム、セレン、フッ素及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも一種であってもよい。これらの化学種は、供給された酸化還元電位調整剤（より正確には酸素）により酸化還元電位が上昇した掘削土中では、その化学的な存在形態が変化しうる。そして同様に、掘削土中に存在する天然由来の鉄イオンは酸化還元電位の上昇により水酸化鉄として存在しており、水酸化鉄は、存在形態が変化しうる上記化学種を吸着して沈殿する。吸着された上記化学種は環境中に溶出しにくくなるため、上記化学種は、本発明の適用対象として好適である。
【００２３】
本発明は、有害物質を含む掘削土を処理する掘削土の処理システムであって、有害物質は、ヒ素、シアン、水銀、六価クロム、鉛、カドミウム、セレン、フッ素及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも一種であり、酸化還元電位を上昇させる酸化還元電位調整剤を、天然由来の鉄イオンが存在する掘削土に混合して、掘削土の酸化還元電位を上昇させる酸化還元電位調整剤供給手段と、ｐＨを調整するｐＨ調整剤を混合して、掘削土のｐＨを４．０以上９．０以下に調整するｐＨ調整剤供給手段と、を備え、酸化還元電位の上昇により掘削土中で固体として存在する水酸化鉄に、当該掘削土に含まれる有害物質を吸着させて不溶化する。
【００２４】
この処理システムでは、掘削土に対して酸化還元電位調整剤が供給されて混合され、掘削土の酸化還元電位が調整される。また、この処理システムでは、掘削土に対して、ｐＨ調整剤が混合されるので、掘削土のｐＨが調整される。これらにより、掘削土中の他の物質に有害物質が吸着されやすい環境にすることができ、有害物質を他の物質に吸着させて不溶化することができる。
【００２５】
また、本発明は、密閉型シールド工法を用いたトンネル施工で発生し有害物質を含む掘削土を処理する処理システムであって、有害物質は、ヒ素、シアン、水銀、六価クロム、鉛、カドミウム、セレン、フッ素及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも一種であり、密閉型シールド機から排出された掘削土を坑口側へ輸送する輸送手段と、酸化還元電位を上昇させる酸化還元電位調整剤を輸送手段に供給し、天然由来の鉄イオンが存在する掘削土に混合して、掘削土の酸化還元電位を上昇させる酸化還元電位調整剤供給手段と、ｐＨを調整するｐＨ調整剤を、酸化還元電位調整剤の供給位置より下流側で前記輸送手段に供給し、掘削土のｐＨを４．０以上９．０以下に調整するｐＨ調整剤供給手段と、を備え、酸化還元電位の上昇により掘削土中で固体として存在する水酸化鉄に、当該掘削土に含まれる有害物質を吸着させて不溶化する。
【００２６】
この処理システムでは、輸送手段に酸化還元電位調整剤が供給されて、掘削土に対して酸化還元電位調整剤が混合されるので、掘削土の酸化還元電位が調整される。また、この処理システムでは、密閉型シールド機から排出され、酸化還元電位調整剤と共に輸送された掘削土に対して、ｐＨ調整剤が混合されるので、掘削土の酸化還元電位が調整されると共に、掘削土のｐＨが調整される。これにより、掘削土中の他の物質に有害物質が吸着されやすい環境にすることができ、有害物質を他の物質に吸着させて不溶化することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、新規な方法で有害物質を不溶化して掘削土を処理することが可能な掘削土の処理方法及び処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態に係る処理システムを示す概略構成図である。
【図２】酸化還元電位調整剤供給手段を示す概略構成図である。
【図３】ｐＨ調整剤供給手段を示す概略図である。
【図４】ｐＨ調整剤供給手段を示す断面図である。
【図５】ｐＨ調整剤混合部を示す断面図である。
【図６】ｐＨ調整剤混合部の撹拌板を示す図である。
【図７】横軸にｐＨ、縦軸にＥｈをとった場合のヒ素の形態図である。
【図８】横軸にｐＨ、縦軸にＥｈをとった場合の鉄の形態図である。
【図９】横軸にｐＨ、縦軸にＥｈをとった場合の鉛の形態図である。
【図１０】第２実施形態に係る処理システムを示す概略構成図である。
【図１１】第３実施形態に係る掘削土の処理方法が適用される処理システムを示す概略構成図である。
【図１２】図１１に示す処理システムのブロック構成図である。
【図１３】第３実施形態に係る掘削土の処理方法の手順を示すフローチャートである。
【図１４】第４実施形態に係る掘削土の処理方法が適用される処理システムを示すブロック構成図である。
【図１５】図１４中の混気ジェットポンプを示す概略断面図である。
【図１６】第５実施形態に係る掘削土の処理方法が適用される処理システムを示すブロック構成図である。
【図１７】第５実施形態の処理システムを示す概略図である。
【図１８】第５実施形態に係る掘削土の処理方法の手順を示すフローチャートである。
【図１９】第６実施形態に係る掘削土の処理方法が適用される処理システムを示す概略構成図である。
【図２０】第６実施形態に係る掘削土の処理方法の手順を示すフローチャートである。
【図２１】実施例における作業手順を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３０】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態として、土圧式シールド工法（密閉型シールド工法）を用いたトンネル施工で発生した有害物質を含む建設汚泥（掘削土）を処理する場合について説明する。図１は、土圧式シールド工法に用いられるトンネル施工設備１を示す概略構成図である。このトンネル施工設備１は、土圧式シールド機（密閉型シールド機）２を備え、この土圧式シールド機２は、有害物質を含む地盤Ａを掘進して断面円形のトンネル１００を形成する。また、トンネル施工設備１は、トンネル施工で発生した建設汚泥を処理する処理システム（掘削土の処理システム）２０を含んでいる。
【００３１】
図１に示す土圧式シールド機２は、図示左側へトンネル１００を掘り進めている。また、トンネル１００には、上下方向に連続する立穴１０１が連結されている。また、トンネル１００の内壁面にはセグメント１０２が施工されている。
【００３２】
土圧式シールド機２は円筒状のシールド３を備え、このシールド３の正面側には、地盤Ａから切削された土が充満されるカッターチャンバー４が配置されている。切羽５は地盤Ａの掘削面であり、カッターヘッド６により掘削される。また、カッターチャンバー４の背面側には、カッターチャンバー４の内外を仕切る円盤状の隔壁７が配置されている。
【００３３】
隔壁７の中央部には、カッターヘッド６を回転するための駆動源であるモータＭが設けられている。モータＭによる回転駆動力によって、カッターヘッド６が回転し、地盤Ａが切削される。切削された土は、カッターヘッド６に設けられた開口を通じて、カッターヘッド６と隔壁７とに挟まれた空間（カッターチャンバー４の内部）に収容される。
【００３４】
また、隔壁７の背面側には、シールド３の内周に沿って複数のジャッキ８が配置されている。ジャッキ８は、土圧式シールド機２を推進させるための駆動部であり、隔壁７から後方へ延びている。ジャッキ８の後端部は、セグメント１０２の端面に押し当てられ、ジャッキ８が伸長することで、カッターヘッド６が前方へ押し出される。
【００３５】
また、隔壁７には、カッターチャンバー４の内部に添加剤（加泥材）を注入するための添加剤注入管９が設けられている。添加剤は、例えば、水分を加えて粘性土を薄めたものであり、掘削により生じた建設汚泥（泥土）の流動性を向上させるものや、掘削土砂の摩擦、粘着力を低減するものである。
【００３６】
カッターヘッド６の背面には、後方に張り出す撹拌羽根１１が設けられている。この撹拌羽根１１は、カッターヘッド６と共に回転し、カッターチャンバー４の内部に充満された建設汚泥及び添加剤を撹拌混合する。また、隔壁７の下部には、カッターチャンバー４の内部に充満された建設汚泥を排出するスクリューコンベア１２設けられている。スクリューコンベア１２の先端部は、カッターチャンバー４内に配置されている。スクリューコンベア１２は、隔壁７から斜め上方へ延びている。
【００３７】
土圧式シールド機２では、掘り進んだ分の掘削土量とスクリューコンベア１２から排出される排土量と調整することで、カッターチャンバー４の内部の土圧を管理している。具体的には、隔壁７の内面に配置された土圧計により、カッターチャンバー４の内部の圧力を計測し、この圧力がカッターヘッド６の前面の土と水の圧力にほぼ同じになるように、スクリューコンベア１２の回転数を制御して排土量を制御している。
【００３８】
次に、土圧式シールド機２による掘削により発生した建設汚泥を処理する処理システム２０について説明する。この処理システム２０は、トンネル施工設備１に組み込まれている。処理システム２０は、カッターチャンバー４に酸化還元電位調整剤を供給する酸化還元電位調整剤供給手段２１と、カッターチャンバー４から排出された建設汚泥を輸送する建設汚泥輸送手段２２と、建設汚泥輸送手段２２にｐＨ調整剤を供給するｐＨ調整剤供給手段２３とを備える。
【００３９】
酸化還元電位調整剤供給手段２１は、上記の添加剤注入管９を通じて、添加材と共に酸化還元電位調整剤をカッターチャンバー４内に供給するものである。酸化還元電位調整剤は、建設汚泥の酸化還元電位を調整するものである。酸化還元電位調整剤は、建設汚泥の酸化還元電位を上昇させるものであり、例えば酸素水である。建設汚泥の酸化還元電位を上昇させる酸化還元電位調整剤として、過酸化水素水を用いてもよい。また、酸化還元電位調整剤として、酸素を供給してもよい。
【００４０】
ここでは、酸化還元電位調整剤として酸素水を供給する酸化還元電位調整剤供給手段２１について説明する。酸化還元電位調整剤供給手段２１は、酸素水製造装置２４と、添加剤貯留槽２５と、添加剤供給配管２６とを備えている。酸素水製造装置２４及び添加剤貯留槽２５は、地上部において坑口１０３近傍に配置されている。酸素水製造装置は、酸素を供給する酸素供給装置と、酸素と水とを混合する混合装置とを有する。酸素供給装置に代えて、酸素貯留装置（例えば酸素ボンベ）から酸素を供給してもよい。
【００４１】
図２は、酸化還元電位調整剤供給手段２１の酸素水製造装置２４及び添加剤貯留槽２５を示す概略構成図である。酸素水製造装置２４は、水中に酸素を吹き込んで混合して酸素水を製造するものである。酸素水における酸素濃度は、例えば２０〜４０ｍｇ／Ｌである。また、酸素水は、掘削土量に対して５〜１５体積％供給される。また、酸素水を建設汚泥に混合した後の、建設汚泥の酸化還元電位は、０〜５００ｍＶであり、好ましくは１００〜５００ｍＶであり、更に好ましくは２００〜５００ｍＶである。
【００４２】
酸素水製造装置２４は、酸素水の原料となる水を貯留する水貯留槽２７と、酸素を発生させる酸素発生装置２８と、水に酸素を混合する酸素混合槽２９と、を有する。供給された水は、一時的に水貯留槽２７で貯留された後、酸素混合槽２９に供給される。酸素混合槽２９には水中に酸素を吹き込むためのジェットポンプが設けられている。酸素発生装置２８で発生した酸素は、酸素混合槽２９に供給されて、ジェットポンプを用いて水中に吹き込まれる。これにより、水中の酸素濃度が上昇されて酸素水が製造される。製造された酸素水は、添加剤貯留槽２５に供給される。
【００４３】
添加剤貯留槽２５は、酸素水に添加剤を混合するものである。添加剤貯留槽２５では、酸素水を一時的に貯留し、貯留された酸素水に対して添加剤を混合する。
【００４４】
添加剤供給配管２６は、添加剤貯留槽２５と添加剤注入管９とを接続している。添加剤貯留槽２５に接続された添加剤供給配管２６は、坑口１０３を通じて、立穴１０１の内部に導入され、トンネル１００の内部において前方に延在し、添加剤注入管９に接続されている。また、添加剤供給配管２６には、酸素水及び添加剤を移送する移送ポンプが接続されている。添加剤供給配管２６の内部を流れた添加剤及び酸素水は、添加剤注入管９を通じて、カッターチャンバー４の内部に供給される。
【００４５】
建設汚泥輸送手段２２は、カッターチャンバー４による掘削により発生した建設汚泥を、地上部まで輸送するものである。建設汚泥輸送手段２２は、建設汚泥を圧送する圧送配管３１と、建設汚泥を昇圧する圧送ポンプＰとを備えている。圧送配管３１は、例えば鋼製の配管である。圧送配管３１は、鋼製の配管に限定されず、例えば塩化ビニル管でもよく、その他の材質からなる配管でもよい。
【００４６】
圧送配管３１は、スクリューコンベア１２の後端部近傍から、地上部に設けられた汚泥ピット（貯留槽）３２まで連続している。汚泥ピット３２は、地上部の坑口１０３の近傍に設けられ、圧送配管３１で圧送された建設汚泥が一時的に貯留される貯留部である。圧送配管３１は、スクリューコンベア１２の後端側から、トンネル１００の内部において後方に延在している。圧送配管３１は、トンネル１００の内部から立穴１０１に導入されて上方に延び、坑口１０３を通り地上部に導出されている。圧送配管３１は地上部において、坑口１０３から汚泥ピット３２まで連続している。
【００４７】
圧送ポンプＰは、圧送配管３１に複数設けられている。圧送ポンプＰは、例えば、スクリューコンベア１２の後端部近傍、トンネル１００の内部における中間位置、立穴１０１の下端部等に配置されている。スクリューコンベア１２によって、カッターチャンバー４から排出された建設汚泥は、スクリューコンベア１２の後端側に配置された圧送ポンプＰに供給されて昇圧される。圧送ポンプＰによって昇圧された建設汚泥は、圧送配管３１の内部を流れて、地上部まで輸送されて、汚泥ピット３２に導入される。
【００４８】
ｐＨ調整剤供給手段２３は、汚泥ピット３２の直前であり圧送配管３１の後端部にｐＨ調整剤を供給するものである。ｐＨ調整剤は建設汚泥のｐＨを調整するものである。ｐＨ調整剤は、建設汚泥のｐＨを下げるものであり、例えば、建設汚泥のｐＨを、４．０以上、９．０以下に調整する。ｐＨ調整剤としては、例えば、希硫酸を用いることができる。希硫酸の濃度は、例えば７０質量％である。ｐＨ調整剤供給手段２３は、７０質量％希硫酸を、建設汚泥１ｍ３に対して、１０ｋｇ／ｍ３程度供給する。希硫酸の濃度及び供給量は、これらの値に限定されず、その他の値でもよい。例えば、建設汚泥に対して濃硫酸を供給してもよく、硫酸を供給してもよい。
【００４９】
ｐＨ調整剤供給手段２３は、図３に示されるように、ｐＨ調整剤貯留槽３３、ｐＨ調整剤注入管３４、及びｐＨ調整剤混合部３５を有する。ｐＨ調整剤貯留槽３３はｐＨ調整剤を貯留するものである。ｐＨ調整剤貯留槽３３には、ｐＨ調整剤を移送する複数（例えば３本）のｐＨ調整剤移送配管３６が接続されている。また、複数のｐＨ調整剤移送配管３６には、それぞれｐＨ調整剤移送ポンプが接続されている。
【００５０】
ｐＨ調整剤移送配管３６の先端部には、ｐＨ調整剤注入管３４がそれぞれ設けられ、ｐＨ調整剤注入管３４は、圧送配管３１の後端部に挿入されている。ｐＨ調整剤注入管３４は、図４に示されるように、圧送配管３１の管壁を貫通して管内に達している。複数のｐＨ調整剤注入管３４は、圧送配管３１の延在する方向において、異なる位置に配置されている。また、複数のｐＨ調整剤注入管３４は、圧送配管３１の周方向において、異なる位置に配置されている。複数のｐＨ調整剤注入管３４は、例えば、周方向に１２０度ずつ角度をずらして配置されている。
【００５１】
ｐＨ調整剤混合部３５は、圧送配管３１においてｐＨ調整剤注入管３４が配置された位置よりも下流に設けられ、建設汚泥を混合する部分である。ｐＨ調整剤混合部３５は、図５及び図６に示されるように、圧送配管３１の内部に設けられた複数の撹拌板３７を有する。撹拌板３７は、圧送配管３１の管壁に支持されて、管内に張り出している。複数の撹拌板３７は、建設汚泥の流れ方向において異なる位置に配置されている。圧送配管３１の径方向の中心に向かうにつれて、建設汚泥の流れ方向の下流側に傾斜している。
【００５２】
また、複数の撹拌板３７は、図６に示されるように、例えば、扇形を成すように形成されている。そして、複数の撹拌板３７は、圧送配管３１の周方向において、異なる位置に配置されている。複数の撹拌板３７は、例えば、周方向に１２０度ずつ角度をずらして配置されている。圧送配管３１の内部を流れる建設汚泥は、撹拌板３７に当たると、撹拌板３７に沿って流れの向きが変えられて管内で撹拌される。
【００５３】
次に、土圧式シールド工法を用いたトンネル施工で発生した建設汚泥の処理方法について説明する。この建設汚泥の処理方法は、トンネル施工設備１の処理システム２０を用いて行われる。また、地盤Ａに存在する自然由来の有害物質としては、例えば、シアン、水銀、六価クロム、鉛、カドミウム、セレン、フッ素及びホウ素がある。これらの有害物質は、地盤Ａを掘削した際に発生する建設汚泥に含まれている。
【００５４】
トンネル施工設備１では、土圧式シールド機２によって地盤Ａを掘削してトンネル１００を施工する（トンネル掘削工程）。まず、処理システム２０の酸素水製造装置２４において、酸素水が製造され、製造された酸素水は、添加剤貯留槽２５に供給される。添加剤貯留槽２５では、添加剤と酸素水とが混合される。混合された添加剤及び酸素水は添加剤供給配管２６を通り、トンネル１００の内部に導入されて、添加剤注入管９を通じて、土圧式シールド機２のカッターチャンバー４の内部に供給される。
【００５５】
また、土圧式シールド機２では、カッターヘッド６が回転することで、地盤Ａが掘削されており、掘削された土を含む建設汚泥がカッターチャンバー４の内部に充満している。添加剤注入管９によってカッターチャンバー４に供給された添加剤及び酸素水は、カッターヘッド６が回転することで、カッターヘッド６の背面に設けられた撹拌羽根１１によって撹拌混合される。これにより、建設汚泥に酸素水が混合されて、建設汚泥の酸化還元電位が調整される（酸化還元電位調整工程）。具体的には、酸素水が混合されて建設汚泥の酸化還元電位が上昇する。また、カッターチャンバー４の内部で、掘削土に添加剤が混合されて、掘削土が泥水化されて建設汚泥となる（泥水化工程）。
【００５６】
カッターチャンバー４の内部の建設汚泥は、スクリューコンベア１２によって移送されて、カッターチャンバー４の外部に排出されて、圧送配管３１の端部に設けられた圧送ポンプＰに供給される。なお、建設汚泥がスクリューコンベア１２によって移送される際には、スクリューコンベア１２のスクリューによって建設汚泥が更に撹拌されて、酸素水及び添加剤が混合される。
【００５７】
圧送ポンプＰに供給された建設汚泥は昇圧されて、圧送配管３１の内部を通り圧送される（輸送工程）。圧送配管３１の内部を流れる建設汚泥は、複数の圧送ポンプＰによって順次、昇圧されて、トンネル１００及び立穴１０１の内部を通過して、坑口１０３を通り、地上部まで輸送される。
【００５８】
更に、圧送配管３１の後端部において、ｐＨ調整剤貯留槽３３に貯留されている７０％希硫酸がｐＨ調整剤注入管３４を通じて、圧送配管３１に供給されて建設汚泥に注入される。圧送配管３１に供給されたｐＨ調整剤は、建設汚泥と共に流されて下流のｐＨ調整剤混合部３５において、撹拌板３７に当たって撹拌混合され、建設汚泥のｐＨが調整される（ｐＨ調整工程）。ｐＨ調整剤混合部３５を通過した建設汚泥は、圧送配管３１から排出されて、汚泥ピット３２に供給されて収容される。
【００５９】
汚泥ピット３２に供給された建設汚泥は、酸素水及び７０％希硫酸が混合された後の状態であり、酸化還元電位が上昇されていると共にｐＨが下げられている。
【００６０】
このような建設汚泥の処理方法によれば、建設汚泥に対して酸化還元電位調整剤が混合されるので、建設汚泥の酸化還元電位が調整される。また、この処理方法では、土圧式シールド機２から排出され、酸化還元電位調整剤と共に輸送された建設汚泥に対して、ｐＨ調整剤が混合されるので、建設汚泥の酸化還元電位が調整されると共に、建設汚泥のｐＨが調整される。これにより、建設汚泥中の他の物質に有害物質が吸着されやすい環境にすることができ、有害物質を他の物質に吸着させて不溶化することができる。また、この処理方法により有害物質が不溶化された建設汚泥は、例えば地盤材料として利用することができるので、建設汚泥の処分の方法の選択肢を広げることができる。
【００６１】
また、処理方法では、酸化還元電位調整剤として酸素水、または酸素が混合されている。これにより、酸素水、または酸素によって建設汚泥の酸化還元電位を上昇させることができる。また、酸素水を利用することで、低コストで安全性が高い処理を行なうことができる。
【００６２】
また、この処理方法では、カッターチャンバー４の内部に酸化還元電位調整剤が供給される。これにより、カッターチャンバー４の内部で撹拌されて、酸化還元電位調整剤と建設汚泥とが均一に混合される。その結果、酸化還元電位の調整が確実に行われる。
【００６３】
また、この処理方法では、坑口１０３の外部に設置された汚泥ピット３２まで建設汚泥を輸送する経路中、具体的には坑口１０３の外部の地上部に設置された汚泥ピット３２まで建設汚泥を輸送し、汚泥ピット３２の直前でｐＨ調整剤を建設汚泥に混合している。そのため、坑口１０３の外部であり地上部において、ｐＨ調整剤を混合するので、トンネル１００の内部でｐＨ調整剤を混合する必要がなく、安全性の高い処理を行うことができる。また、ｐＨ調整剤を供給する位置から、汚泥ピット３２までの移送距離を短くすることができるので、ｐＨ調整剤（特に希硫酸）による腐食により、鋼製の圧送配管３１が損傷するおそれを低減することができる。また、坑口１０３の外側である地上部でｐＨ調整剤を供給するので、ローリー車等による希硫酸の補給が容易である。
【００６４】
本実施形態では、酸化還元電位調整剤である酸素水、または酸素をカッターチャンバー４の内部に供給したが、圧送配管３１に酸化還元電位調整剤を供給してもよい。圧送配管３１に酸化還元電位調整剤を供給する酸化還元電位供給手段を備える構成とし、ｐＨ調整剤である希硫酸を供給するｐＨ調整剤供給手段を酸化還元電位調整剤の供給位置より下流側に設けることで、ｐＨ調整剤（特に希硫酸）による圧送配管３１の腐食損傷を低減できる。
【００６５】
また、本実施形態では、土圧式シールド工法を用いたトンネル施工で掘削により発生した建設汚泥を圧送配管３１と圧送ポンプＰにより圧送して坑口１０３側へ輸送したが、他の方法であってもよい。例えば、スクリューコンベア１２の後端部近傍から、ズリ鋼車（鋼製のベッセル缶（鋼製の容器）を搭載した台車）により坑口１０３側へ輸送してもよい（運搬工程）。その場合、ズリ鋼車に積載された建設汚泥は立穴１０１下で貯留槽に荷卸しされる場合がある。その場合、ｐＨ調整剤は立穴１０１下の貯留槽で混合してもよい。
【００６６】
また、この処理方法で処理される建設汚泥（掘削土）に含まれる有害物質には、ヒ素、シアン、水銀、六価クロム、鉛、カドミウム、セレン、フッ素及びホウ素がある。これらの化学種は、鉄化合物に吸着されやすい特徴がある。また、建設汚泥中に存在する天然由来の鉄イオンは酸化還元電位が上昇すると水酸化鉄として固体になる特徴があり、ｐＨが４．０〜７．０に調整された建設汚泥中では、上記化学種を吸着し易い特徴がある。これにより、水酸化鉄は、上記化学種を吸着する。そのため、水酸化鉄に吸着された上記化学種は環境中に溶出しにくくなり不溶化される。
【００６７】
次に、図７及び図８を参照して、ヒ素の形態の変化、及び鉄の形態の変化について説明する。図７は、横軸にｐＨ、縦軸にＥｈをとった場合のヒ素の形態図であり、図８は、横軸にｐＨ、縦軸にＥｈをとった場合の鉄の形態図である。図７及び図８において斜線で示した領域（ｐＨ＝５．６〜７．８、Ｅｈ＝−０．２〜＋０．２Ｖ程度の領域）、またはｐＨ６．０〜８．０は、一般的な土壌が有するｐＨ及びＥｈがあてはまる領域であり、これによれば、ヒ素は通常、土壌中では亜ヒ酸（Ｈ３ＡｓＯ３）として存在し、鉄は通常、土壌中では鉄イオン（II）（Ｆｅ２＋）として存在している。これらの形態図から分かるように、いずれもｐＨ又はＥｈが変化すると、その存在形態（酸化状態、イオン化状態）が変化する。なお、図７において、「ＰＯ２＝１ｂａｒ」が付記された線は、酸素分圧が１気圧である条件で考えられる最大の酸化状態の境界を表し、「ＰＨ２＝１ｂａｒ」が付記された線は、水素分圧が１気圧である条件で考えられる最大の還元状態の境界を表している。
【００６８】
カッターチャンバー４の内部に酸素水が供給されると、カッターチャンバー４の内部において、建設汚泥の酸化還元電位が上昇する。また、圧送配管３１に７０％希硫酸が供給されると、例えば建設汚泥のｐＨが８．５〜９．８から、４．０〜７．０に下がる。このとき、ヒ素及び鉄イオンはそれぞれ酸化されて、それぞれ図７及び図８に示された上向き矢印の方向へ存在形態が移り、ヒ素はヒ酸イオン（Ｈ２ＡｓＯ４−又はＨＡｓＯ４２−）として、鉄は水酸化鉄（III）（Ｆｅ（ＯＨ）３）として存在するようになる。また、水酸化鉄（III）はｐＨが４．０〜７．０でヒ酸イオンを吸着し易くなり、水酸化鉄（III）は、ヒ酸イオンを吸着し、その結果、ヒ素が環境中に溶出しにくい形態となる。
【００６９】
次に図９を参照して、鉛の形態の変化について説明する。図９は、横軸にｐＨ、縦軸にＥｈをとった場合の鉛の形態図である。鉛の場合、ｐＨが１０前後である領域以外ではイオン化しており、且つ、酸素の給気による酸化還元電位の上昇のみではその存在形態が変化しないが、鉄のほうは上記と同様に水酸化鉄（III）に変化するため、これが鉛（鉛イオン）を吸着して沈殿させ、鉛を環境中に溶出しにくくさせる効果が奏される。
【００７０】
［第２実施形態］
次に第２実施形態として、泥水式シールド工法（密閉型シールド工法）を用いたトンネル施工で発生した有害物質を含む建設汚泥（掘削土）を処理する場合について説明する。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態と同様の説明を省略することがある。図１０は、泥水式シールド工法に用いられるトンネル施工設備４１を示す概略構成図である。このトンネル施工設備４１は、泥水式シールド機（密閉型シールド機）４２を備え、この泥水式シールド機４２は、有害物質を含む地盤Ａを掘進して断面円形のトンネル１００を形成する。また、トンネル施工設備４１は、トンネル施工で発生した建設汚泥を処理する処理システム（掘削土の処理システム）６０を含んでいる。
【００７１】
泥水式シールド機４２は円筒状のシールド３を備え、このシールド３の正面側には、泥水が充満されるカッターチャンバー４４が配置されている。カッターチャンバー４４の正面側には、地盤Ａの掘削面である切羽５があり、カッターヘッド６が設けられている。また、カッターチャンバー４４の背面側には、カッターチャンバー４４の内外を仕切る円盤状の隔壁７が配置されている。また、カッターチャンバー４４には、内部の泥水を撹拌するアジテータ（不図示）が設けられている。
【００７２】
隔壁７の上部には、カッターチャンバー４４の内部に泥水を供給する送泥管４９が設けられている。また、隔壁７の下部には、カッターチャンバー４４の内部に充満する泥水（建設汚泥）を排出する排泥管５０が設けられている。泥水式シールド機４２では、送泥管４９を通じてカッターチャンバー４に供給された泥水の圧力によって、カッターヘッド６の前面の土と水の圧力を押さえる。排泥管５０及び送泥管４９は、例えば鋼製の配管である。また、カッターチャンバー４４の内部に泥水を供給することで、地盤Ａから掘削された掘削土を泥水化する。
【００７３】
トンネル施工設備４１は、カッターチャンバー４４から排出された泥水から土砂を分離する土砂分離装置５１を備えている。土砂分離装置５１は、固液分離槽５２と、調整槽５３とを備える。固液分離槽５２は、例えば振動篩を有し、泥水中から土砂などの固形物を分離するものである。固液分離槽５２には、泥水から分離された土砂（建設汚泥、掘削土）を排出する排出管５４、及び泥水を移送する泥水移送管５５が接続されている。固液分離槽５２で分離された土砂は排出管５４を通り、汚泥ピット３２に排出されて貯留され、土砂が分離された後の泥水は泥水移送管５５を通り、調整槽５３に供給される。
【００７４】
調整槽５３は、泥水を貯留して泥水の比重や粘度を調整するものである。調整槽５３で調整された後の泥水は、送泥管４９を通じて、カッターチャンバー４４に供給される。なお、送泥管４９及び排泥管５０には、泥水を移送するための移送ポンプＰが接続され、これらの移送ポンプＰによって泥水が移送されて循環される。
【００７５】
次に、泥水式シールド機４２による掘削により発生した建設汚泥を処理する処理システム６０について説明する。この処理システム６０は、トンネル施工設備４１に組み込まれている。処理システム６０は、カッターチャンバー４４に酸化還元電位調整剤を供給する酸化還元電位調整剤供給手段６１と、カッターチャンバー４４から排出された建設汚泥を輸送する排泥管５０を含む建設汚泥輸送手段６２と、建設汚泥輸送手段６２にｐＨ調整剤を供給するｐＨ調整剤供給手段６３とを備える。
【００７６】
酸化還元電位調整剤供給手段６１は、上記の送泥管４９を通じて、泥水（送泥水）と共に酸化還元電位調整剤をカッターチャンバー４４内に供給するものである。酸化還元電位調整剤供給手段６１は、酸素水製造装置を有し、製造された酸素水は調整槽５３に供給される。
【００７７】
建設汚泥輸送手段６２は、カッターチャンバー４４から排出された建設汚泥を含む泥水（排泥水）を輸送するものである。建設汚泥輸送手段６２は、建設汚泥をカッターチャンバー４４から汚泥ピット３２まで輸送するものであり、上記の排泥管５０、移送ポンプＰ、固液分離槽５２、排出管５４を含む。カッターチャンバー４から排出された建設汚泥は、上述の通り、固液分離槽５２で泥水と分離された後、排出管５４を通じて、汚泥ピット３２に導入される。
【００７８】
ｐＨ調整剤供給手段６３は、排出管５４の後端部にｐＨ調整剤を供給するものである。ｐＨ調整剤貯留槽３３、ｐＨ調整剤注入管３４、及びｐＨ調整剤混合部３５を有する。ｐＨ調整剤貯留槽３３はｐＨ調整剤を貯留するものである。ｐＨ調整剤貯留槽３３に貯留されているｐＨ調整剤は、ｐＨ調整剤注入管３４を通じて、排出管５４に供給されて、建設汚泥と混合されて、汚泥ピット３２に導入される。
【００７９】
次に、泥水式シールド工法を用いたトンネル施工で発生した建設汚泥の処理方法について説明する。この建設汚泥の処理方法は、トンネル施工設備４１の処理システム６０を用いて行われる。
【００８０】
この処理方法では、処理システム６０の酸素水製造装置２４において、酸素水が製造され、製造された酸素水は、調整槽５３に供給される。調整槽５３は、泥水と酸素水とが混合される。混合された泥水及び酸素水は送泥管４９を通じて、泥水式シールド機４２のカッターチャンバー４４の内部に供給される（泥水化工程）。
【００８１】
送泥管４９によってカッターチャンバー４４に供給された泥水及び酸素水は、カッターヘッド６及びアジテータが回転することで撹拌混合される。これにより、建設汚泥に酸素水が混合されて、建設汚泥の酸化還元電位が上昇する（酸化還元電位調整工程）。
【００８２】
カッターチャンバー４４の内部の泥水は、排泥管５０を通り輸送されて固液分離槽５２に供給される（輸送工程）。固液分離槽５２で土砂が分離された泥水は、調整槽５３に供給されて、再び、カッターチャンバー４４に導入されて循環する。一方、固液分離槽５２で泥水から分離された土砂は、排出管５４を通り、汚泥ピット３２に導入される。
【００８３】
この処理方法では、建設汚泥である土砂が排出管５４を流れる際に、ｐＨ調整剤貯留槽３３に貯留されている７０％希硫酸がｐＨ調整剤注入管３４を通じて、建設汚泥に注入される。排出管５４に供給されたｐＨ調整剤は、建設汚泥と共に流れて下流のｐＨ調整剤混合部３５において撹拌混合され、建設汚泥のｐＨが調整される（ｐＨ調整工程）。ｐＨ調整剤混合部３５を通過した建設汚泥は、排出管５４から排出されて、汚泥ピット３２に導入される。
【００８４】
このような第２実施形態の処理方法においても、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。この建設汚泥の処理方法によれば、建設汚泥に対して酸化還元電位調整剤が混合されるので、建設汚泥の酸化還元電位が調整される。また、この処理方法では、泥水式シールド機４２から排出され、酸化還元電位調整剤と共に輸送された建設汚泥に対して、ｐＨ調整剤が混合されるので、建設汚泥の酸化還元電位が調整されると共に、建設汚泥のｐＨが調整される。これにより、建設汚泥中の他の物質に有害物質が吸着されやすい環境にすることができ、有害物質を他の物質に吸着させて不溶化することができる。
【００８５】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態として、浚渫工事で発生した有害物質を含む浚渫土砂（掘削土）を処理する場合について説明する。図１１は、浚渫土砂を掘削して処理する処理システムを示す概略構成図である。図１２は、図１１に示す処理システムのブロック構成図である。この処理システム７１は、海底（水底）Ｂから浚渫土砂を掘削して収集する浚渫土砂収集部７２と、浚渫土砂収集部７２で収集された浚渫土を処理する処理部７３と、を含む。なお、浚渫工事は、海底から浚渫土砂を回収するものに限定されず、川底や湖底から浚渫土砂を回収してもよく、溜池、ダム、砂浜、干拓地、湿地帯など、その他の場所から土砂を回収してもよい。
【００８６】
浚渫土砂収集部７２は、例えば、クラブ式の浚渫船７４である。クラブ式の浚渫船７４には、海底Ｂの浚渫土砂を回収するためのグラブバケッドが設けられている。また、浚渫船７４には、収集された浚渫土砂を貯留する浚渫土砂貯留部が設けられている。浚渫土砂収集部７２は、クラブ式の浚渫船に限定されず、ポンプ式の浚渫船でもよく、その他の浚渫船でもよい。また、浚渫土砂収集部７２は、浚渫船に限定されず、水上設備でもよく、陸地から水底の浚渫土砂を回収するものでもよい。例えば、バックホウなどを用いて、水底を掘削して浚渫土砂を回収してもよい。
【００８７】
処理部７３は、圧送船７５と、希硫酸混合設備（ｐＨ調整剤供給手段）７６とを備える。圧送船７５には、浚渫土砂を輸送するための浚渫土砂輸送手段７７と、浚渫土砂に酸素を供給する酸素供給手段（酸化還元電位調整剤供給手段）７８とが設けられている。浚渫土砂輸送手段７７には、浚渫船７４に貯留された浚渫土砂を圧送船７５に移送する浚渫土砂移送配管Ｌ２１と、浚渫土砂を希硫酸混合設備７６に移送する浚渫土砂移送配管Ｌ２２とが接続されている。浚渫土砂移送配管Ｌ２１，Ｌ２２は、例えば鋼製の配管である。鋼製の配管は、炭素鋼でもよく、ステンレス鋼でもよく、その他のものでもよい。また、浚渫土砂移送配管Ｌ２１，Ｌ２２は、鋼製に限定されず、例えば塩化ビニル管などその他の材質の配管でもよい。
【００８８】
浚渫土砂輸送手段７７は、浚渫土砂を圧送するためのエジェクター７９及び高圧ポンプ８０を備えている。エジェクター７９には、高圧ポンプ８０及び浚渫土砂移送配管Ｌ２１，Ｌ２が接続されている。高圧ポンプ８０は、水（例えば海水）を昇圧し、昇圧された水である圧力水をエジェクター７９内に噴射する。圧力水が供給されたエジェクター７９は、内部が負圧となり、浚渫土砂移送配管Ｌ２１を介して、浚渫土砂を吸引する。吸引された浚渫土砂は、浚渫土砂移送配管Ｌ２２を通り、希硫酸混合設備７６に供給される。
【００８９】
酸素供給手段７８は、浚渫土砂輸送手段７７で輸送されている浚渫土砂に、酸素を供給するものである。酸素供給手段７８は、酸素発生装置８１、コンプレッサ８２、酸素注入管８３及び酸素供給配管Ｌ２３を備えている。酸素供給配管Ｌ２３は、酸素発生装置８１、コンプレッサ８２及び酸素注入管８３を接続している。酸素注入管８３は、浚渫土砂移送配管Ｌ２１，Ｌ２２に接続されている。酸素発生装置８１は、例えば空気中の窒素を吸着除去し、空気よりも酸素濃度が高い酸素含有ガスを発生させる。酸素発生装置８１で発生したガスは、コンプレッサ８２で昇圧され、酸素注入管８３を通り、浚渫土砂移送配管Ｌ２２の内部を流れる浚渫土砂に混合される。酸素が混合された浚渫土砂は、希硫酸混合設備７６に供給される。
【００９０】
希硫酸混合設備７６は、酸素が混合された浚渫土砂に対して、希硫酸を混合するものである。希硫酸混合設備７６は、例えば陸上に設置されている。希硫酸混合設備７６は、希硫酸タンク８４、希硫酸注入管８５及び希硫酸供給配管Ｌ２４を備えている。希硫酸供給配管Ｌ２４は、希硫酸タンク８４及び希硫酸注入管８５を接続する。希硫酸注入管８５は、酸素注入管８３の下流で、浚渫土砂移送配管Ｌ２２に接続されている。希硫酸タンク８４は、希硫酸を貯留する貯留槽である。希硫酸タンク８４に貯留された希硫酸は、例えば図示しないポンプによって移送されて、希硫酸供給配管Ｌ２４を通り、希硫酸注入管８５を介して、浚渫土砂移送配管Ｌ２２に供給される。また、希硫酸注入管８５の下流の配管内部には、拡散板などの混合部が設けられている。これにより、浚渫土砂移送配管Ｌ２２の内部を流れる浚渫土に、希硫酸が注入されて混合される。
【００９１】
次に、図１３を参照して、浚渫工事で掘削されて収集された浚渫土砂の処理方法について説明する。この浚渫土砂の処理方法は、処理システム７１を用いて行われる。
【００９２】
この処理システム７１では、浚渫船７４によって海底Ｂを掘削する（Ｓ２１：浚渫工程、掘削工程）。掘削された浚渫土砂は、例えばクラブバケットによって収集されて、浚渫船７４上に引き上げられる。海底Ｂから掘削された浚渫土砂は、浚渫船７４は一時的に貯留される。
【００９３】
圧送船７５に搭載されたエジェクター７９には、高圧ポンプ８０から圧力水が供給されている。圧力水が供給されて内部が負圧となったエジェクター７９は、浚渫船７４上の浚渫土砂を吸い込む。浚渫船７４上の浚渫土砂は、浚渫土砂移送配管Ｌ２１、エジェクター７９を通り、輸送される（Ｓ２２：配管輸送工程）。
【００９４】
エジェクター７９によって輸送された浚渫土砂は、下流側の浚渫土砂移送配管Ｌ２２を通り、酸素注入管８３に到達する。
【００９５】
酸素発生装置８１では、空気よりも酸素濃度が高い酸素含有ガスが生成される。酸素発生装置８１で生成された酸素含有ガスは、コンプレッサ８２によって圧縮され、酸素供給配管Ｌ２３を通り、酸素注入管８３を介して、浚渫土砂移送配管Ｌ２２の内部に供給される（Ｓ２３：酸素混合工程）。これにより、浚渫土砂移送配管Ｌ２２の内部を流れる浚渫土砂に対して、酸素が混合される。
【００９６】
酸素が混合された浚渫土砂は、浚渫土砂移送配管Ｌ２２の内部を流れて、圧送船７５から希硫酸混合設備７６に輸送されて、希硫酸注入管８５に到達する。
【００９７】
希硫酸混合設備７６では、希硫酸タンク８４に貯留された希硫酸が、希硫酸注入管８５を介して、浚渫土砂移送配管Ｌ２２の内部に供給される（Ｓ２４：希硫酸混合工程）。これにより、浚渫土砂移送配管Ｌ２２の内部を流れる浚渫土砂に対して、希硫酸が混合される。
【００９８】
このような浚渫土砂の処理方法によれば、浚渫土砂移送配管Ｌ２２の内部を流れる浚渫土砂に対して酸素が供給されて混合されて、浚渫土砂の酸化還元電位が調整される。これにより、浚渫土砂の酸化還元電位を上昇させることができる。
【００９９】
この処理方法では、酸素が供給された後、浚渫土砂移送配管Ｌ２２の内部を流れる浚渫土砂に対して、希硫酸が供給され、希硫酸が好適に混合されて、浚渫土砂のｐＨが調整される。これにより、浚渫土砂中の他の物質に有害物質が吸着されやすい環境にすることができる。その結果、有害物質が他の物質に吸着されて不溶化される。また、この処理方法により有害物質が不溶化された浚渫土砂は、例えば地盤材料として利用することができる。そのため、浚渫土砂の処分の方法の選択肢を広げることができる。
【０１００】
また、この処理方法では、陸上に設置された希硫酸混合設備７６において、希硫酸を混合しているので、例えば海上において希硫酸が漏れるおそれがない。また、万が一希硫酸が漏洩しても、陸上であれば海上と比較して除去が容易である。また、陸上で希硫酸を混合することにより、海上で希硫酸を混合する場合比較して、希硫酸が掘削土と共に流れる浚渫土砂移送配管Ｌ２２の距離を短くすることができる。そのため、希硫酸による配管の腐食の範囲が抑制される。
【０１０１】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態として、第３実施形態の処理システム７１とは異なる処理システム９１を用いて、浚渫土砂を処理する場合について説明する。図１４は、第４実施形態に係る掘削土の処理方法が適用される処理システムを示すブロック構成図である。第４実施形態が第３実施形態と異なる点は、浚渫土砂に対して、混気ジェットポンプ９３を用いて空気を混合している点である。
【０１０２】
まず、第４実施形態に係る浚渫土砂を処理方法で利用される処理システム９１について説明する。処理システム９１では、圧送船９２に混気ジェットポンプ９３が設けられている。混気ジェットポンプ９３には、浚渫土砂移送配管Ｌ２１，Ｌ２２及び高圧ポンプ８０が接続されている。混気ジェットポンプ９３は、図１５に示されるように、所定の長さを有する円筒状のジェットポンプ本体９４を備えている。ジェットポンプ本体９４の長手方向の一端側には、圧力水が注入される圧力水注入ノズル９４ａが接続されている。ジェットポンプ本体９４の長手方向の他端側には、ジェットポンプ本体９４よりも大きな内径を有する流送管９４ｂが接続されている。この流送管９４ｂには、浚渫土砂移送配管Ｌ２２が接続されている。
【０１０３】
また、ジェットポンプ本体９４の側部において、一端側の位置には、浚渫土砂吸い込みノズル９４ｃが接続されている。浚渫土砂吸い込みノズル９４ｃは、ジェットポンプ本体９４の長手方向に対して、交差するように配置されている。この浚渫土砂吸い込みノズル９４ｃには、浚渫土砂移送配管Ｌ２１が接続されている。浚渫土砂吸い込みノズル９４ｃの内径は、例えば、ジェットポンプ本体９４の内径と、略同じとなっている。
【０１０４】
また、ジェットポンプ本体９４には、ジェットポンプ本体９４の長手方向において、圧力水注入ノズル９４ａと、浚渫土砂吸い込みノズル９４ｃとの間に、空気導入ノズル９４ｄが設けられている。空気導入ノズル９４ｄは、ジェットポンプ本体９４の長手方向に対して、傾斜して配置されている。空気導入ノズル９４ｄのジェットポンプ本体９４とは反対側は、大気開放されており、空気を吸い込み可能な構造となっている。
【０１０５】
この混気ジェットポンプ９３では、高圧ポンプ８０から供給された圧力水が圧力水注入ノズル９４ａを通り、ジェットポンプ本体９４に導入される。ジェットポンプ本体９４に導入された圧力水は、ジェットポンプ本体９４の内部を流れ、下流側の流送管９４ｂを通り、浚渫土砂移送配管Ｌ２２に導入される。この混気ジェットポンプ９３では、圧力水の流れに伴って、ジェットポンプ本体９４の内部が負圧となり、浚渫土砂吸い込みノズル９４ｃを通じて、浚渫土砂が吸い込まれると共に、空気導入ノズル９４ｄを通じて空気が吸い込まれる。これにより、浚渫土砂及び空気が吸引されて、下流側の浚渫土砂移送配管Ｌ２２に流れ込む。
【０１０６】
次に、処理システム９１を用いて実行される浚渫土砂の処理方法について説明する。なお、上記の第３実施形態の処理方法と同一の説明は省略する。
【０１０７】
この処理方法では、掘削工程が行われ、海底Ｂから浚渫土砂が収集され、浚渫船７４に一次的に貯留される。浚渫船７４に貯留された浚渫土砂は、混気ジェットポンプ９３によって吸引されて、浚渫土砂移送配管Ｌ２１を通り、圧送船９２に移送される。移送された浚渫土砂は、混気ジェットポンプ９３で吸引された空気と共に、下流側の浚渫土砂移送配管Ｌ２２に流入する。これにより、浚渫土砂に対して、空気が混合されることで、酸素が混合される（空気（酸素）混合工程）。浚渫土砂及び空気は、浚渫土砂移送配管Ｌ２２の内部を流れながら、撹拌されて好適に混合される。これにより、浚渫土砂の酸化還元電位が調整される。
【０１０８】
酸素が混合された浚渫土砂は、浚渫土砂移送配管Ｌ２２を通り、希硫酸混合設備７６に到達する。希硫酸混合設備７６では、第３実施形態と同様に、浚渫土砂に対して希硫酸が供給されて混合される。これにより、浚渫土砂のｐＨが調整される。
【０１０９】
このような第４実施形態の浚渫土砂の処理方法においても、第３実施形態と同様に、浚渫土砂の酸化還元電位が調整されると共に、浚渫土砂のｐＨが調整される。これにより、浚渫土砂中の他の物質に対して有害物質が吸着され易い環境にして、浚渫土砂に含まれる有害物質を他の物質に吸着させて不溶化する。
【０１１０】
また、この浚渫土砂の処理方法では、混気ジェットポンプ９３において空気を吸引して、浚渫土砂に対して酸素を混合するので、酸素発生装置を設ける必要が無い。そのため、処理システム９１の簡素化を図ることができ、圧送船９２に搭載する機器を削減することができる。また、混気ジェットポンプ９３自体も構造が簡素であるので、混気ジェットポンプ９３の保守、管理も容易である。
【０１１１】
なお、上記第４実施形態において、浚渫船７４に貯留されている浚渫土砂を混気ジェットポンプ９３を用いて、浚渫土砂を吸い込んでいるが、例えば、混気ジェットポンプ（浚渫ポンプ）を用いて、浚渫土砂（掘削土）を吸引する際に、混気ジェットポンプによって空気を吸引し、浚渫土砂と空気とを混合することで、酸化還元電位調整工程を実行してもよい。この場合において、空気の代わりに、酸素含有ガスを吸引してもよく、酸素水を吸引して、酸化還元電位調整工程を実行してもよい。
【０１１２】
［第５実施形態］
次に第５実施形態として、地盤掘削工事で発生した掘削土を処理する場合について説明する。図１６は、第５実施形態に係る掘削土の処理方法が適用される処理システムを示すブロック構成図である。図１７は、第５実施形態の処理システムを示す概略図である。なお、上記の実施形態と同様の説明は省略する。
【０１１３】
処理システム１１１は、地盤掘削工事で発生した掘削土に空気を混合する空気混合部１１２と、空気が混合された掘削土に希硫酸を混合する希硫酸混合設備１１３とを備えている。空気混合部１１２では、例えばバックホウ１１４を用いて、掘削土に空気を混合する。空気混合部１１２では、バックホウ１１４を用いて掘削土を撹拌することで、掘削土と空気との接触を増やしながら、掘削土に対して空気を混合する。空気が混合された掘削土は、例えば、図示しない搬送コンベアを用いて、希硫酸混合設備１１３に供給される。
【０１１４】
希硫酸混合設備１１３は、例えば、液体添加装置を有する撹拌装置であり、具体的には、掘削土が導入される導入部１１６、導入部に導入された掘削土を搬送する搬送部１１７、希硫酸を貯留する希硫酸タンク１１８、希硫酸が供給された後の掘削土を混合する混合部１１９、及び希硫酸が混合された掘削土を排出する排出部１２０を有する。
【０１１５】
導入部１１６は、掘削土が導入されるホッパーである。この導入部１１６の底部は、搬送部１１７に接続されており、導入部１１６に導入された掘削土は、導入部１１６の底部から排出されて、搬送部１１７の搬送ベルトによって搬送される。
【０１１６】
搬送部１１７の搬送ベルトの下流部の上方には、希硫酸タンク１１８が配置されている。希硫酸タンク１１８に貯留された希硫酸は、希硫酸タンク１１８の底部から排出されて落下し、搬送ベルト上の掘削土に供給される。搬送ベルト上の掘削土は、希硫酸が供給された後に、後段の混合部１１９に導入される。
【０１１７】
混合部１１９は、掘削土が落下する経路を構成するダクトと、ダクト内を落下する掘削土を撹拌する回転ハンマとを有する。回転ハンマは、落下する掘削土を粉砕すると共に、掘削土を撹拌することで、掘削土と希硫酸とを混合する。
【０１１８】
混合部１１９を通過した後の掘削土は、排出部１２０に導入される。排出部１２０は、例えば、ベルトコンベアを有し、このベルトコンベアによって、掘削土を搬送して、撹拌装置から排出する。また、ベルトコンベアの後段には、掘削土を粉砕するカッターが配置されていてもよい。このカッターにより掘削土を粉砕することで、掘削土の粒度を小さくする。
【０１１９】
次に、処理システム１１１を用いて実行される掘削土の処理方法について説明する。図１８は、第５実施形態に係る掘削土の処理方法の手順を示すフローチャートである。
【０１２０】
まず、地盤掘削工事において地盤を掘削する（Ｓ３１：掘削工程）。この掘削工程では、例えば、掘削機械などを用いて地盤を掘削する。次に、掘削された掘削土を、例えば、ベルトコンベアなどの搬送機械を用いて搬送する（Ｓ３２：搬送工程）。なお、搬送機械は、ベルトコンベアに限定されず、バケットコンベアでもよく、配管を用いて輸送してもよく、ダンプカーなど使用して掘削土を搬送してもよい。また、掘削土を収容する容器としてずり缶を用いて、掘削土を運搬してもよい（運搬工程）。
【０１２１】
搬送された掘削土は、所定の場所に収集される。掘削土が収集される場所は、掘削土を掘削した場所に隣接してもよく、離れた位置でもよい。また、複数の掘削現場で掘削された掘削土を１箇所に集めてもよい。
【０１２２】
次に、空気混合部１１２において、バックホウ１１４を用いて、掘削土を撹拌することで、掘削土に対して空気を混合する（Ｓ３３：酸素混合工程）。
【０１２３】
次に、酸素が混合された掘削土を、希硫酸混合設備１１３に供給する。希硫酸混合設備１１５では、搬送部１１７によって掘削土を搬送して、希硫酸タンク１１８の下方まで移動させる。そして、希硫酸タンク１１８から希硫酸を落下させて、掘削土に混ぜる（Ｓ３４：希硫酸混合工程）。搬送部１１７で搬送された掘削土は、混合部１１９に導入されて、回転ハンマによって粉砕されると共に撹拌される。これにより、掘削土と希硫酸とが更に混合される。混合部１１９を通過した掘削土は、排出部１２０を通り、希硫酸混合設備１１３から排出される。
【０１２４】
このような第５実施形態の掘削土の処理方法においても、上記の実施形態と同様に、掘削土の酸化還元電位が調整されると共に、掘削土のｐＨが調整される。これにより、掘削土中の他の物質に対して有害物質が吸着され易い環境にして、掘削土に含まれる有害物質を他の物質に吸着させて不溶化する。
【０１２５】
また、この処理方法では、空気及び希硫酸を混合した後の掘削土を粉砕して、更に混合しているので、掘削土において、酸化還元電位及びｐＨをより均一にすることができる。
【０１２６】
［第６実施形態］
次に第６実施形態として、第５実施形態の処理システムとは異なる処理システムを用いて、掘削土を処理する場合について説明する。図１９は、第６実施形態に係る処理システムを示す概略図である。第６実施形態が第５実施形態と異なる点は、処理システムの構成が違う点である。
【０１２７】
まず、第６実施形態に係る処理システム１２１について説明する。処理システム１２１は、掘削土を搬送する搬送部１２２、掘削土に水を混合して泥水化する泥水化部１２３、泥水に対して酸素を混合する酸素供給手段（酸化還元電位調整剤供給手段）７８、及び酸素が混合された後の泥水に対して希硫酸を混合する希硫酸混合設備（ｐＨ調整剤供給手段）７６を備える。
【０１２８】
搬送部１２２は、例えばベルトコンベアであり、掘削土を泥水化部１２３に搬送する。泥水化部１２３は、掘削土に水を供給するための給水タンク１２６と、泥水を貯留する泥水貯留タンク１２７と、を備える。給水タンク１２６は、ベルトコンベアの上方に配置され、ベルトコンベア上の掘削土に対して上方から散水する。
【０１２９】
掘削土と水との混合物は、ベルトコンベアの後段にされた泥水貯留タンク１２７に供給される。また、泥水貯留タンク１２７に水を直接注入してもよい。泥水貯留タンク１２７には、泥水移送配管Ｌ２５が接続されている。泥水移送配管Ｌ２５は、例えば鋼製の配管である。泥水移送配管Ｌ２５には、泥水を移送するための泥水移送ポンプ１２８が接続されている。また、泥水移送配管Ｌ２５には、泥水移送ポンプ１２８の下流に、酸素注入管８３及び希硫酸注入管８５が接続されている。
【０１３０】
次に、処理システム１２１を用いて実行される掘削土の処理方法について説明する。図２０は、第５実施形態に係る掘削土の処理方法の手順を示すフローチャートである。なお、上記の実施形態に記載の処理方法と同一の説明は省略する。
【０１３１】
この処理方法では、例えばバックホウなどの建設機械を用いて、地盤を掘削する（Ｓ４１：掘削工程）。次に、掘削された掘削土を搬送部１２２であるベルトコンベアを用いて搬送する（Ｓ４２：搬送工程）。そして、搬送部１２２において搬送方向の下流側で、給水タンク１２６から散水することで、掘削土を泥水化する（Ｓ４３：泥水化工程）。ここでは、例えば、掘削土１ｋｇに対して、水１〜２Ｌを供給する。
【０１３２】
搬送部１２２で搬送された掘削土は、泥水貯留タンク１２７に導入される。なお、この泥水貯留タンク１２７に水を供給して、掘削土を泥水化させてもよい。また、泥水貯留タンク１２７に、酸素含有ガスや酸素水を供給して、混合してもよい。
【０１３３】
泥水貯留タンク１２７に貯留された泥水は、泥水移送ポンプ１２８によって昇圧されて、泥水移送配管Ｌ２５を通り、輸送される（Ｓ４４、配管輸送工程）。また、この配管輸送工程において、泥水中に酸素発生装置８１で発生した酸素含有ガスが注入されて混合される（Ｓ４５、酸素混合工程）。さらに、輸送工程において、酸素混合工程の後で、泥水中に希硫酸タンク８４から希硫酸が注入されて混合される（Ｓ４６、希硫酸混合工程）。
【０１３４】
このような第６実施形態の掘削土の処理方法においても、上記の実施形態と同様に、掘削土の酸化還元電位が調整されると共に、掘削土のｐＨが調整される。これにより、掘削土中の他の物質に対して有害物質が吸着され易い環境にして、掘削土に含まれる有害物質を他の物質に吸着させて不溶化する。
【０１３５】
また、この処理方法では、掘削土に対して、水を混合することで泥水化するので、ポンプを用いて泥水を輸送することができる。掘削土を泥水化することで、流動性が向上されるので、掘削土を輸送する際において、泥水移送配管Ｌ２５内における掘削土の詰まりを防止する。また、掘削土の流動性を向上させることで、酸素や希硫酸の混合を好適に行うことができる。
【０１３６】
（実施例１〜８、比較例１〜４）
以下、本発明の実施例１〜８について説明する。
【０１３７】
図１に示すトンネル施工設備１を用いて、土圧式シールド工法を用いたトンネル施工を行い、発生した建設汚泥について処理を行った。酸素水及び希硫酸を注入した場合を実施例１〜８とした。また、酸素水及び希硫酸を注入しない場合を比較例１、２とし、酸素水を注入し希硫酸を注入しない場合を比較例３、４とした。酸素水及び希硫酸の注入条件を下記の表１に示す。酸素水は酸素濃度２０ｍｇ／Ｌの酸素水を、掘削土量に対して８体積％で添加した。
【０１３８】
【表１】
0006463222.tif 000002
【０１３９】
また、実施例１〜８、比較例１〜４について、汚泥ピット３２から、建設汚泥を抜き取り、ｐＨ，酸化還元電位、ヒ素、ふっ素、ホウ素の測定を行った。測定結果を下記の表２に示す。
【表２】
0006463222.tif 000003
【０１４０】
表２に示されるように、実施例１〜８では、ヒ素は検出されず（＜０．００５）、ヒ素が不溶化されていることが確認できた。また、実施例２，５，８では、ふっ素、ホウ素の測定値が比較例１，４の測定値よりも低く、ふっ素、ホウ素が不溶化されていることが確認できた。
【０１４１】
（実施例９〜１４、比較例５〜７）
次に、本発明の実施例９〜１４について説明する。
複数種類の試料（掘削土）を準備して、試料に有害物質を添加して、実施例９〜１４、比較例５〜７を作成した。実施例９〜１４、及び比較例５〜７の詳細について、以下の表３に示す。
【表３】
0006463222.tif 000004
【０１４２】
実施例９，１０及び比較例５では、試料として、沖積粘土層から採取した掘削土を用いた。実施例１１〜１３及び比較例６では、試料として、土丹層から採取した掘削土を用いた。実施例１４及び比較例７では、試料として笠岡粘土を用いた。沖積粘土層とは、沖積世に堆積した比較的軟らかい粘土層である。土丹層とは、洪積世に堆積した固い粘土層である。笠岡粘土とは新第三紀に堆積した泥岩層で岡山県笠岡市で採取された土である。
【０１４３】
実施例９〜１３及び比較例５，６に対しては、有害物質としてヒ素を添加した。実施例１４及び比較例７に対しては、有害物質として鉛（塩化鉛）を添加した。
【０１４４】
（試験方法）
次に、図２１を参照して、実施例における試験方法の作業手順について説明する。
＜手順１：汚染泥水作成＞
実施例９〜１３及び比較例５，６については、ヒ素が添加された掘削土と蒸留水とを混合して、汚染泥水を作成した。実施例１４及び比較例７については、掘削土、塩化鉛及び蒸留水を混合して汚染泥水を作成した。掘削土１００ｇに対して、蒸留水２００ｍＬを混合した。
【０１４５】
＜手順２：空気混合＞
次に、汚染泥水及び空気が入った容器を２４時間振とうして、汚染泥水と空気とを接触させて混合した。
【０１４６】
＜手順３：希硫酸の添加、ｐＨ調整＞
次に、汚染泥水に対して、希硫酸を添加して、初期ｐＨを測定した。
また、実施例９〜１４の汚染泥水について、表３に示す通り、ｐＨを調整した。
なお、今回、空気混合を実施した後に、希硫酸の添加、ｐＨ調整を実施したが、希硫酸の添加、ｐＨ調整を実施した後に、空気混合を実施してもよい。
【０１４７】
＜手順４：遠心分離、ろ過＞
次に、遠心分離機（機種名：Ｈ−２１０Ｆ（コクサン社製））を用いて、容器内の上澄み水をろ過し、固液分離を行い、ろ液を得た。
【０１４８】
＜手順５：分析＞
次に、分析器（機種名：EC重金属分析装置（フィールドテック社製））を用いて、ろ液の有害物質濃度、鉄濃度を測定した。測定結果を以下の表４，５に示す通りであった。実施例９〜１３については、ろ液のヒ素濃度は、手順１後の値と比較して大幅に低い値であった。特に、実施例９，１０，１３では、ろ液のヒ素濃度は、環境基準値（０．０１ｍｇ／Ｌ）以下であった。
【０１４９】
また、実施例１４については、ろ液の鉛濃度は、手順１後の値と比較して大幅に低い値であり、環境基準値（０．０１ｍｇ／Ｌ）以下であった。
【表４】
0006463222.tif 000005
【表５】
0006463222.tif 000006
【０１５０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。
【０１５１】
上記実施形態では、掘削土の酸化還元電位を調整する酸化還元電位調整剤として、酸素水を例示しているが、その他の酸化還元電位調整剤を使用してもよい。また、上記実施形態では、ｐＨ調整剤として、希硫酸を例示しているが、例えば二酸化炭素などその他のｐＨ調整剤を使用してもよい。
【０１５２】
また、上記第１実施形態では、酸化還元電位調整剤を、カッターチャンバー４に供給しているが、例えば、その他の位置に酸化還元電位調整剤を供給して、混合してもよい。例えば、スクリューコンベア１２、圧送配管３１、排泥管５０に酸化還元電位調整剤を供給してもよい。
【０１５３】
また、上記の第１実施形態では、酸化還元電位調整剤を添加剤と共に、カッターチャンバー４に供給しているが、酸化還元電位調整剤を単独でカッターチャンバー４に供給してもよい。また、上記の第２実施形態では、酸化還元電位調整剤を泥水（送泥水）と共に、カッターチャンバー４４に供給しているが、酸化還元電位調整剤を単独でカッターチャンバー４４に供給してもよい。
【０１５４】
また、上記の第１実施形態では、ｐＨ調整剤を圧送配管３１の後端部（汚泥ピット３２の直前）に供給しているが、ｐＨ調整剤を圧送配管３１のその他の位置に供給してもよい。また、上記の第２実施形態では、ｐＨ調整剤を排出管５４に供給しているが、例えば、固液分離槽５２など、その他の位置に供給してもよい。
【０１５５】
また、上記の実施形態では、カッターチャンバー４，４４から排出された建設汚泥（掘削土）を、配管（圧送配管３１、排泥管５０）を用いて輸送しているが、例えば、ダンプトラック、ズリ缶運搬、バケットコンベアなど、その他の輸送手段を用いて輸送してもよい。また、これらの輸送手段を用いて、建設汚泥を輸送する際に、ｐＨ調整剤を建設汚泥に供給して混合してもよい。
【０１５６】
なお、汚泥の酸化還元電位（ＯＲＰ電位）、ＰＨは、例えば、市販されているポータブルＰＨ計  ＰＨ６+（輸入元：エムケーサイエンティフィック）等の測定器により測定できる。詳細には、地盤工学会基準により、方法としてＪＧＳ０２１１「土懸濁液のｐＨ試験方法」により測定される。
【０１５７】
また、上記の実施形態では、酸化還元電位調整工程を実行した後に、ｐＨ調整工程を実行しているが、ｐＨ調整工程を実行した後に、酸化還元電位調整工程を実行してもよい。
【符号の説明】
【０１５８】
１，４１…トンネル施工設備、２…土圧式シールド機（密閉型シールド機）、４，４４…カッターチャンバー、７…隔壁、２０，６０，７１，９１，１１１，１２１…処理システム（掘削土の処理システム）、２１，６１…酸化還元電位調整剤供給手段、２２…建設汚泥輸送手段、２３…ｐＨ調整剤供給手段、３１…圧送配管、３２…汚泥ピット（貯留槽）、４２…泥水式シールド機（密閉型シールド機）、５０…排泥管、７６，１１３…希硫酸混合設備（ｐＨ調整剤供給手段）、７７…浚渫土砂輸送手段、７８…酸素供給手段（酸化還元電位調整剤供給手段）、１００…トンネル、１０３…坑口、Ａ…地盤、Ｂ…海底（水底）。
【図１】
0006463222.tif 000007
【図２】
0006463222.tif 000008
【図３】
0006463222.tif 000009
【図４】
0006463222.tif 000010
【図５】
0006463222.tif 000011
【図６】
0006463222.tif 000012
【図７】
0006463222.tif 000013
【図８】
0006463222.tif 000014
【図９】
0006463222.tif 000015
【図１０】
0006463222.tif 000016
【図１１】
0006463222.tif 000017
【図１２】
0006463222.tif 000018
【図１３】
0006463222.tif 000019
【図１４】
0006463222.tif 000020
【図１５】
0006463222.tif 000021
【図１６】
0006463222.tif 000022
【図１７】
0006463222.tif 000023
【図１８】
0006463222.tif 000024
【図１９】
0006463222.tif 000025
【図２０】
0006463222.tif 000026
【図２１】
0006463222.tif 000027