(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸性水の中和処理残渣用固化材であって、
前記中和処理残渣用固化材は、ＭｇＯ含有量が７０質量％以上であり、
前記酸性水は、アルミニウムイオン濃度が５〜５００ｍｇ／Ｌ、鉄イオン濃度が０．１〜１５００ｍｇ／Ｌ、カルシウムイオン濃度が１０〜３００ｍｇ／Ｌ及びマグネシウムイオン濃度が１〜５０ｍｇ／Ｌであることを特徴とする酸性水の中和処理残渣用固化材。
【請求項２】
前記酸性水は、鉱山廃水及び／又は河川水である、請求項１記載の酸性水の中和処理残渣用固化材。
【請求項３】
前記酸性水はｐＨが４以下である、請求項１又は２記載の酸性水の中和処理残渣用固化材。
【請求項４】
前記酸性水は、酸濃度が０．１ｍＥｑ／Ｌ以上及び硫酸イオン濃度が２００〜５０００ｍｇ／Ｌである、請求項１〜３の何れか１項記載の酸性水の中和処理残渣用固化材。
【請求項５】
前記中和処理残渣は炭酸カルシウムを含む、請求項１〜４の何れか１項記載の酸性水の中和処理残渣用固化材。
【請求項６】
酸性水の中和処理残渣用固化材であって、
前記中和処理残渣用固化材は、ＭｇＯ含有量が７０質量％以上であり、
前記中和処理は、７５μｍ以下の粒子を７０質量％以上含む炭酸カルシウムを水に溶解させた中和剤を用いる、酸性水の中和処理残渣用固化材。
【請求項７】
酸性水の中和処理残渣用固化材であって、
前記中和処理残渣用固化材は、ＭｇＯ含有量が７０質量％以上であり、
前記中和処理残渣は、炭酸カルシウム、石英及び長石を含み、化学成分として、１０２５℃での強熱減量が２０〜５０質量％、ＳｉＯ２含有量が５〜４０質量％、ＣａＯ含有量が５〜３０質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が５〜４０質量％であり、陽イオン交換容量が２０〜１００ｍＥｑ／１００ｇ及び交換性カルシウムが１０００〜２００００ｍｇ／１００ｇである、酸性水の中和処理残渣用固化材。
【請求項８】
前記中和処理残渣１ｍ３に対して、請求項１〜７の何れか１項記載の中和処理残渣用固化材３００ｋｇ以下を添加し混合して得られ、ハイドロタルサイトを含むことを特徴とする酸性水の中和処理残渣の固化処理物。
【請求項９】
酸性水に中和剤を投入する中和処理工程と、
生成した中和処理残渣１ｍ３に対して、請求項１〜７の何れか１項記載の中和処理残渣用固化材３００ｋｇ以下を添加し混合する固化処理工程と、を含み、ハイドロタルサイトを含む固化処理土を得ることを特徴とする酸性水の中和処理残渣の固化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸性水の中和処理残渣用固化材、酸性水の中和処理残渣の固化処理物及び酸性水の中和処理残渣の固化処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸性の鉱泉水が流入する河川などでは、河川水の水素イオン濃度が酸性となることがある。この酸性の鉱泉水は、生物や植物に対して有害であり、橋やダムなどの土木構造物を腐食させる傾向にある。そのため酸性の鉱泉水を中和し、水質を改善する必要があり、中和処理方法として、炭酸カルシウム（石灰石等）を投入して中和する方法が広く行われている。そのため、その中和処理の際に、炭酸カルシウムを含む中和処理生成物が発生し、この中和処理生成物が中和処理残渣として埋め立て処分される場合がある。
【０００３】
従来より、酸性の鉱泉水の中和処理残渣の処理方法は、酸性河川の中和処理によって生成する中和処理生成物を浚渫船によって浚渫された後、送泥ポンプによって脱水機場へと送られ、フィルタープレスで脱水処理されている。その後、中和処理残渣は、捨土としてダム周辺に設置された土捨場へ搬入され、埋め立て処分される（非特許文献１）。さらに、埋め立て処分場では、中和処理残渣は盛土材として利用されることがある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】木川田 喜一、「河川整備基金助成事業「品木ダムの堆積環境の解析と浚渫物土捨場による環境負荷の見積」」、平成２２年度（第１７回）河川整備基金助成事業成果発表会報告書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した中和処理残渣は、定常的に中和処理生成物が浚渫および埋め立て処理されるため、埋め立て処分場の処理可能容量を圧迫している。そのため、中和処理残渣によって埋め立て処分場の残余年数が減少し続けるという問題がある。
【０００６】
以上のような背景から、酸性水の中和処理残渣を固化処理して埋め立て処分場で盛土材として利用する際には、盛土材として利用可能な固化強度を発現し、かつ固化処理された中和残渣の発生量増加を抑制する技術が望まれている。
【０００７】
本発明は、酸性水、例えば鉱泉水等が流入した河川水等の酸性水を中和処理によって生成する中和処理残渣を固化することができ、かつ固化処理した中和処理残渣の発生量および容積の増加を抑制する技術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】
【０００８】
本発明者らは、上記課題に関し鋭意検討した結果、酸性水の中和処理残渣の固化に使用する固化材として、特定の化学成分を有する固化材を使用することで、固化処理土中にハイドロタルサイトを生成させ上記課題を達成できることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明は、酸性水の中和処理残渣用固化材であって、前記中和処理残渣用固化材は、ＭｇＯ含有量が７０質量％以上である、酸性水の中和処理残渣用固化材に関する。当該固化材は、酸性水の中和処理残渣を固化処理した場合に一軸圧縮強度で２００ｋＮ/ｍ２以上に固化することができる。一軸圧縮強度で２００ｋＮ/ｍ２以上に固化することは、独立行政法人土木研究所の「建設発生土利用技術マニュアル（第３版）」には、泥土は、５０ｋＮ/ｍ２以上となるように土質改良を行うことにより、建設発生土として十分利用できることが示されており、この値を十分に満足する。
【００１０】
前記酸性水は、鉱山廃水及び／又は河川水であることが好ましい。河川水は、鉱泉水等が流入した河川水が一例として挙げられる。鉱山廃水は、金属鉱山の跡地より地下から流出した硫酸性の廃水が一例として挙げられる。
【００１１】
前記酸性水はｐHが４以下であることが好ましい。
【００１２】
前記酸性水は、酸濃度が０．１ｍEｑ／L以上及び硫酸イオン濃度が２００〜５０００ｍｇ／Ｌであることが好ましい。
【００１３】
前記酸性水は、アルミニウムイオン濃度が５〜５００ｍｇ／Ｌ、鉄イオン濃度が０．１〜１５００ｍｇ／Ｌ、カルシウムイオン濃度が１０〜３００ｍｇ／Ｌ及びマグネシウムイオン濃度が１〜５０ｍｇ／Ｌであることが好ましい。
【００１４】
前記中和処理は、７５μｍ以下の粒子を７０質量％以上含む炭酸カルシウムを水に溶解させた中和剤を用いることが好ましい。
【００１５】
前記中和処理残渣は、炭酸カルシウム、石英及び長石を含み、化学成分として、１０２５℃での強熱減量が２０〜５０質量％、ＳｉＯ２含有量が５〜４０質量％、ＣａＯ含有量が５〜３０質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が５〜４０質量％であることが好ましい。
【００１６】
また、本発明は、前記中和処理残渣１ｍ３に対して、前記中和処理残渣用固化材３００ｋｇ以下を添加し混合して得られる、酸性水の中和処理残渣の固化処理物に関する。当該固化処理物は、一軸圧縮強度が２００ｋＮ／ｍ２以上であるにも関わらず、容積が小さく、埋め立て処分場の延命化に貢献できる。
【００１７】
前記酸性水の中和処理残渣の固化処理物は、ハイドロタルサイトを含む。
【００１８】
また、本発明は、酸性水に中和剤を投入する中和処理工程と、生成した中和処理残渣１ｍ３に対して、前記中和処理残渣用固化材３００ｋｇ以下を添加し混合する固化処理工程とを含む、酸性水の中和処理残渣の固化処理方法に関する。当該固化処理方法によれば、酸性水の中和処理残渣を固化処理した場合に一軸圧縮強度で２００ｋＮ/ｍ２以上に固化することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、酸性水の中和処理残渣を固化処理した場合に一軸圧縮強度で２００ｋＮ/ｍ２以上に固化することができる酸性水の中和処理残渣用固化材及び酸性水の中和処理残渣の固化処理方法が提供される。また、一軸圧縮強度が２００ｋＮ／ｍ２以上であるにも関わらず、容積が小さく、埋め立て処分場の延命化に貢献できる酸性水の中和処理残渣の固化処理物が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】酸性水の中和処理残渣のＸ線回折スペクトルを示す図である。
【図２】固化材Ａ及び固化材Ｂの添加量と一軸圧縮強度の関係を示す図である。
【図３】固化材Aによる固化処理前後のX線回折スペクトルを示す図である。
【図４】固化材Bによる固化処理前後のX線回折スペクトルを示す図である。
【図５】固化材Ａで固化処理した中和処理残渣の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図６】固化材Ｂで固化処理した中和処理残渣の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜酸性水の中和処理残渣用固化材＞
本実施形態に係る酸性水の中和処理残渣用固化材はＭｇＯ含有量が７０質量％以上である。ＭｇＯ含有量は、好ましくは７５〜９８質量％、より好ましくは８０〜９５質量％、更に好ましくは８５〜９３質量％である。７０質量％未満であると、十分な固化強度が得られない傾向にある。
【００２２】
前記酸性水は、鉱山廃水及び／又は河川水であることが好ましい。
【００２３】
前記酸性水はｐHが４以下であることが好ましい。ｐHは、より好ましくは３．５以下、更に好ましくは０．５〜３．０、特に好ましくは１．０〜２．５である。
【００２４】
前記酸性水は、酸濃度が０．１ｍEｑ／L以上及び硫酸イオン濃度が２００〜５０００ｍｇ／Ｌであることが好ましい。酸濃度は、より好ましくは０．３ｍEｑ／L以上、更に好ましくは１〜３２０ｍEｑ／L、特に好ましくは３〜１００ｍEｑ／Lである。
【００２５】
硫酸イオン濃度は、より好ましくは３００〜２５００ｍｇ／Ｌ、更に好ましくは４００〜１０００ｍｇ／Ｌ、特に好ましくは４５０〜７５０ｍｇ／Ｌである。
【００２６】
前記酸性水は、アルミニウムイオン濃度が５〜５００ｍｇ／Ｌ、鉄イオン濃度が０．１〜１５００ｍｇ／Ｌ、カルシウムイオン濃度が１０〜３００ｍｇ／Ｌ及びマグネシウムイオン濃度が１〜５０ｍｇ／Ｌであることが好ましい。
【００２７】
アルミニウムイオン濃度は、より好ましくは1０〜２００ｍｇ／Ｌ、更に好ましくは１５〜１００ｍｇ／Ｌ、特に好ましくは２０〜５０ｍｇ／Ｌである。
【００２８】
鉄イオン濃度は、より好ましくは０．５〜１０００ｍｇ／Ｌ、更に好ましくは１〜２００ｍｇ／Ｌ、特に好ましくは５〜５０ｍｇ／Ｌである。
【００２９】
カルシウムイオン濃度は、より好ましくは２０〜２００ｍｇ／Ｌ、更に好ましくは３０〜１００ｍｇ／Ｌ、特に好ましくは４０〜７０ｍｇ／Ｌである。
【００３０】
マグネシウムイオン濃度は、より好ましくは５〜４５ｍｇ／Ｌ、更に好ましくは１０〜４０ｍｇ／Ｌ、特に好ましくは２０〜３５ｍｇ／Ｌである。
【００３１】
以上に示した各々の範囲の濃度であれば、中和処理残渣を固化処理した場合に十分な固化強度が得られる。
【００３２】
前記中和処理は、７５μｍ以下の粒子を７０質量％以上含む炭酸カルシウムを水に溶解させた中和剤を用いることが好ましい。７５μｍ以下の粒子を、より好ましくは７５質量％以上、更に好ましくは８０質量％以上含む。７５質量％未満では水に溶解しない炭酸カルシウムが多くなり、十分な中和処理が行えないおそれがある。
【００３３】
加えて、前記中和処理の中和剤は、炭酸カルシウム以外に、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウムおよび水酸化マグネシウムを含むスラリーを用いることができる。
また、水は、中和処理対象とする酸性水を用いると、別途、水を用意する必要がなく資源の有効利用に繋がる。
【００３４】
前記中和処理残渣は、炭酸カルシウム、石英及び長石を含み、化学成分として、１０２５℃での強熱減量が２０〜５０質量％、ＳｉＯ２含有量が５〜４０質量％、ＣａＯ含有量が５〜３０質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が５〜４０質量％、さらに、陽イオン交換容量が２０〜１００ｍEｑ／１００ｇ及び交換性カルシウムが１０００〜２００００ｍｇ／１００ｇであることが好ましい。これら各々の範囲であれば、中和処理残渣を固化処理した場合に十分な固化強度が得られる。
【００３５】
１０２５℃での強熱減量は、より好ましくは２３〜４７質量％、更に好ましくは２６〜４４質量％、特に好ましくは２９〜４１質量％である。
【００３６】
ＳｉＯ２含有量は、より好ましくは１０〜３５質量％、更に好ましくは１５〜３０質量％、特に好ましくは２０〜２５質量％である。
【００３７】
ＣａＯ含有量は、より好ましくは５〜２５質量％、更に好ましくは５〜２０質量％、特に好ましくは５〜１５質量％である。  Ａｌ２Ｏ３含有量は、より好ましくは１０〜３５質量％、更に好ましくは１５〜３０質量％、特に好ましくは１５〜２５質量％である。
【００３８】
陽イオン交換容量は、より好ましくは３０〜９０ｍEｑ／１００ｇ、更に好ましくは４０〜８０ｍEｑ／１００ｇ、特に好ましくは５０〜７０ｍEｑ／１００ｇである。
【００３９】
交換性カルシウムは、より好ましくは３０００〜１７５００ｍｇ／１００ｇ、更に好ましくは５０００〜１５０００ｍｇ／１００ｇ、特に好ましくは７０００〜１２５００ｍｇ／１００ｇである。
＜酸性水の中和処理残渣の固化処理物＞
本実施形態に係る酸性水の中和処理残渣の固化処理物は、上述した中和処理残渣１ｍ３に対して、中和処理残渣用固化材３００ｋｇ以下を添加し混合して得られる。３００ｋｇを超えると、固化処理物の容積が大きく、埋め立て処分場の延命化に貢献できない。
【００４０】
中和処理残渣用固化材の添加量は、より好ましくは２５０ｋｇ以下、更に好ましくは２０〜２００ｋｇ、特に好ましくは２２〜１００ｋｇ、より特に好ましくは２４〜７０ｋｇ、最も好ましくは２５〜５０ｋｇである。７０ｋｇ以下、特に５０ｋｇ以下であっても、酸性水の中和処理残渣を固化処理した場合に一軸圧縮強度で２００ｋＮ/ｍ２以上に固化することができ、独立行政法人土木研究所の「建設発生土利用技術マニュアル（第３版）」の土質改良基準値である５０ｋＮ/ｍ２以上を十分満足する。更には、固化処理物の容積が小さく、埋め立て処分場の延命化に貢献出来る。
【００４１】
また、前記酸性水の中和処理残渣の固化処理物は、ハイドロタルサイトを含む。水和物としてハイドロタルサイトが生成することで、酸化カルシウムを主成分とする固化材を使用した場合に比べ、強度が向上していると考えられる。
＜酸性水の中和処理残渣の固化処理方法＞
本実施形態に係る酸性水の中和処理残渣の固化処理方法は、酸性水に中和剤を投入する中和処理工程と、生成した中和処理残渣１ｍ３に対して、中和処理残渣用固化材３００ｋｇ以下を添加し混合する固化処理工程とを含む。３００ｋｇを超えると、固化処理物の容積が大きく、埋め立て処分場の延命化に貢献できない。
【００４２】
中和剤は、粉体の状態で酸性水に投入してもよく、粉体の状態の中和剤に水を加えてスラリーの状態で添加してもよい。スラリー化する場合、撹拌機を用いて撹拌すればよい。
【００４３】
中和処理工程で酸性水に中和剤を投入する方法は、手投入や機械により自動的に行う装置等の手段を用いることが可能である。装置としては、連続式に装置内に酸性水が流れる装置を用いて行ってもよく、バッチ式で酸性水が貯留される装置を用いて行ってもよい。
【００４４】
中和処理残渣用固化材の添加量は、より好ましくは２５０ｋｇ以下、更に好ましくは２０〜２００ｋｇ、特に好ましくは２２〜１００ｋｇ、より特に好ましくは２４〜７０ｋｇ、最も好ましくは２５〜５０ｋｇである。７０ｋｇ以下、特に５０ｋｇ以下であっても、酸性水の中和処理残渣を固化処理した場合に一軸圧縮強度で２００ｋＮ/ｍ２以上に固化することができ、独立行政法人土木研究所の「建設発生土利用技術マニュアル（第３版）」の土質改良基準値である５０ｋＮ/ｍ２以上を十分満足する。更には、固化処理物の容積が小さく、埋め立て処分場の延命化に貢献出来る。
固化処理工程で中和処理残渣用固化材を混合する装置としては、バックホウ、スタビライザ、自走式土質改良機、クラムシェルが使用出来る。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００４６】
１．酸性水の中和処理残渣の調製
[酸性水]
酸性水は、酸性の鉱泉水が流れ込んでいる河川から採取した。表１は、酸性水のpH、酸濃度（ｍＥｑ／Ｌ）、硫酸イオン濃度（ＳＯ４２−（ｍｇ／Ｌ））、アルミニウムイオン濃度（Ａｌ３＋（ｍｇ／Ｌ））、鉄イオン濃度（Ｆｅ３＋（ｍｇ／Ｌ））、カルシウムイオン濃度（Ｃａ２＋（ｍｇ／Ｌ））、及びマグネシウムイオン濃度（Ｍｇ２＋（ｍｇ／Ｌ））を示す。
【００４７】
【表１】
0006536102.tif 000002
【００４８】
[酸性水の中和剤]
中和剤は、ＪＩＳ Ｚ８８０１の試験用ふるいを用いて、石灰１００質量％に対してふるいの呼び寸法７５μｍのふるいを通過した石灰（炭酸カルシウム）を８０質量％以上含む石灰（炭酸カルシウム）を酸性水で懸濁させた石灰乳液を用いた。
【００４９】
[酸性水の中和処理]
酸性水を中和処理する方法は、上記中和剤を酸性水の流れている河川に直接投入し、河川流量と酸性水のpHに基づき中和剤の調整を自動的に行う方法を取った。
【００５０】
酸性水の中和処理生成物は、中和後の酸性水が下流に設けられたダムに集約され、一時的に滞留している間に生じた。
【００５１】
[酸性水の中和処理残渣]
酸性水の中和処理残渣は、酸性水の中和処理生成物を浚渫およびフィルタープレスにより脱水処理したものを採取したものを使用した。酸性水の中和処理残渣の物理的特性および力学的特性を表２に、化学成分を表３に、陽イオン交換容量および交換性カルシウムを表４に、Ｘ線回折スペクトルを図１に示す。化学成分は、ＪＩＳ  Ｍ  ８８５３：１９９８「セラミックス用アルミノけい酸塩質原料の化学分析方法」によって測定した。陽イオン交換容量および交換性カルシウムは、肥料分析方法（農林水産省農業環境技術研究所）５.３１．１酢酸アンモニウム法に準拠して測定した。Ｘ線回折スペクトルは、粉末Ｘ線回折装置（ＲＩＮＴ−２５００  リガク社製）を用いて測定した。
【００５２】
表３及び図１より、酸性水の中和処理残渣の主成分は炭酸カルシウムで、その他に石英、長石が含まれていることがわかる。さらに、表４に示すように、中和処理残渣は、陽イオン交換容量が、代表的な粘性土の測定値（例えば、４〜３４ｍEｑ／１００ｇ）と比較して大きいことため、粘性土よりも陽イオン（例えば、カルシウムイオン）を保持する能力が高いと考えられる。
【００５３】
【表２】
0006536102.tif 000003
【００５４】
【表３】
0006536102.tif 000004
【００５５】
【表４】
0006536102.tif 000005
【００５６】
２．中和処理残渣の固化処理
[固化材]
中和処理残渣の固化処理用固化材として、酸化マグネシウムを主成分とする固化材Ａと、酸化カルシウムを主成分とする固化材Ｂを用いた。固化材Aと固化材Bの化学成分を表５に示す。化学成分は、ＪＩＳ  Ｍ  ８８５３：１９９８「セラミックス用アルミノけい酸塩質原料の化学分析方法」によって測定した。なお、強熱減量は１０２５℃でしたものである。
【００５７】
【表５】
0006536102.tif 000006
【００５８】
[固化処理方法]
酸性水の中和処理残渣の固化処理方法は、中和処理残渣１ｍ３当りの外割質量（ｋｇ／ｍ３）として固化材を５０ｋｇ／ｍ３、１００ｋｇ／ｍ３、２００ｋｇ／ｍ３添加し、ホバート型ミキサーを低速設定として９０秒間練り混ぜた後、容器やパドルに付着した処理物をスパチュラを用いて掻き落とし、さらに低速設定として９０秒間練り混ぜた。
【００５９】
[一軸圧縮試験]
一軸圧縮試験用の供試体は、固化処理した酸性水の中和処理残渣を、突き棒による締固めとタッピングの組合せによって、モールド（直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍ）に充填して成型した。成型した一軸圧縮試験用の供試体は、ポリエチレン製のフィルムにより密封を施して、湿気箱（温度２０℃、湿度９０％）にて７日間の養生を行った。養生した供試体の一軸圧縮強度は、ＪＧＳ０５１１「土の一軸圧縮試験」に準拠して測定した。
【００６０】
[ｐＨの測定]
一軸圧縮試験用に養生した供試体を木槌により粗砕して２４時間風乾（温度２０℃、湿度６０％）して風乾土を調製した。風乾土３０ｇと蒸留水３００ｍｌを、５００ｍｌのポリプロピレン製の容器に混合して６時間の往復振とう（振り幅４〜５ｃｍ、回転数３００ｒｐｍ）の後に、メンブレンフィルター（孔径４５μｍ）で固液分離してろ液を得た。ろ液のｐＨをガラス電極式ｐＨメータ（東亜ディーケーケー社製）を用いて測定し、測定結果をｐＨとした。
【００６１】
[一軸圧縮強度試験結果]
固化材Ａを使用した実施例１〜３、固化材Ｂを使用した比較例１、２、および固化材を使用していない参考例１を表６に、固化材Ａ及び固化材Ｂの添加量と一軸圧縮強度の関係を図２に、固化材Aによる固化処理前後のX線回折スペクトルを図３に、固化材Bによる固化処理前後のX線回折スペクトルを図４に示す。表６および図２に示すように、一軸圧縮強度２００ｋＮ／ｍ２以上を得るための添加量は、固化材Ａでは２５ｋｇ／ｍ３以上であり、固化材Ｂでは２２５ｋｇ／ｍ３以上と推察された。中和処理残渣に固化材Ａを用いることで、比較的少ない添加量で固化でき、かつ建設発生土として十分利用可能な一軸圧縮強度が得られることがわかった。
【００６２】
[固化材添加による生成物のＸ線解析による同定]
固化材Aを５０ｋｇ／ｍ３添加及び２００ｋｇ／ｍ３添加によって固化処理された中和処理残渣は、図４中のCuKα＝11〜12°付近に出現するピークに見られるように、ハイドロタルサイトの生成が特徴的であった。加えて、ハイドロタルサイトのピークは添加量に伴って増加する傾向にあった。
【００６３】
一方、固化材Bを１００ｋｇ／ｍ３添加によって固化処理された中和処理残渣は、未処理に比較して、特徴的なピークの出現は見られなかった。
【００６４】
[固化処理した中和処理残渣（硬化体）の微細組織観察]
一軸圧縮試験用に養生した供試体の一部から試料を採取し、アセトンを用いて水和反応を停止した後、走査型電子顕微鏡（日立製作所製、Ｓ−３０００Ｈ）を用いて中和処理残渣の微細組織を観察した。固化材Ａで固化処理した中和処理残渣のＳＥＭ写真を図５に、固化材Ｂで固化処理した中和処理残渣のＳＥＭ写真を図６に示す。
図５に示すように、固化材Ａで処理した中和処理残渣では、蜂の巣状の水和物が多く生成しており、硬化体組織が緻密化していることが確認された。一方、固化材Ｂで処理した中和処理残渣では、固化材Ａの場合と異なって、蜂の巣状の水和物は確認されず、その組織は比較的粗くなっていることが確認された。
【００６５】
以上より、表６および図２に示すように固化材Aを添加することで強度発現性が良好であるのは、蜂の巣状にハイドロタルサイトが生成しているためと推察された。
【００６６】
[減容効果の評価]
さらに、固化材Ａでは、同じ一軸圧縮強度を得るための添加量が固化材Ｂの１／８以下に抑えることができるので、固化処理した中和処理残渣の発生量と容積の増加を抑制可能であると考えられる。すなわち、固化材Ａを使用することで、固化材Ｂよりも埋め立て処分場の延命化に貢献できる。
【００６７】
[ｐＨ試験結果]
固化材ＡのｐＨは、例えば、１００ｋｇ／ｍ３添加で比較すると、固化材Ｂよりも低いことがわかる。また、水酸化マグネシウムの飽和水溶液のｐＨ１０よりも低く、酸化マグネシウムによる固化処理した中和処理残渣を強アルカリにしなくても、一軸圧縮強度２００ｋＮ／ｍ２以上が得られることがわかった。
【００６８】
【表６】
0006536102.tif 000007
【図１】
0006536102.tif 000008
【図２】
0006536102.tif 000009
【図３】
0006536102.tif 000010
【図４】
0006536102.tif 000011
【図５】
0006536102.tif 000012
【図６】
0006536102.tif 000013