(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベントナイトに、フマル酸、フタル酸或は安息香酸の溶解度が小さな有機酸を所要比率で添加混合し、そのｐＨを水質基準に関する法律で定める５．８〜８．６の中性領域に調整し、当該中性状態を長時間保持させることを特徴とする中性ベントナイト。
【請求項２】
粉末ベントナイトと粉末のフマル酸、フタル酸或は安息香酸の溶解度が小さな有機酸を所要量添加混合した後、これらを水に溶融させることで掘削残土を植性可能なｐＨ５．８〜８．６の中性状態に調整し、該中性状態を長時間保持させることを特徴とするベントナイト含有掘削残土の処理方法。
【請求項３】
ベントナイト含有掘削残土を水に溶融した後に、粉末或は液状のフマル酸、フタル酸或は安息香酸の溶解度が小さな有機酸を所要量添加混合することで掘削残土を植性可能なｐＨ５．８〜８．６の中性状態に調整し、該中性状態を長時間保持させることを特徴とするベントナイト含有掘削残土の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アルカリ性粘土であるベントナイト含有残土を埋め戻し可能な中性状態となすことができるベントナイトのｐＨ調整方法及びベントナイト含有掘削残土の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、建設現場においてベントナイト液を使用した場合の掘削残土は、ベントナイトが付着しベントナイト液と同程度のアルカリｐＨ度であるため、このベントナイトのアルカリ化した掘削残土をｐＨ調整するには、残土全体のボリュームに対してｐＨ調整剤を添加混合しなければならないため、大型の攪拌装置が必要となり、かかる残土中性化作業が非常に煩雑であり、コスト高となる、という課題を有していた。
【０００３】
また、水分が多いシルト粘土質の土の処理は、強アルカリ材であるセメント系固化剤や石灰系固化剤が使用されるため、強度は十分であるが高アルカリであるため、植生には不向きであり、土のリサイクルとしての用途には制限があり、近年では、行政からも建設発生土のリサイクル化が強く要望されていることから、現場で発生する様々な土を、中性で、かつ、ある程度の強度を満たす材料の開発に関して、各社で競って開発しているが、固化剤が中性の製品であっても掘削に使用するベントナイトがアルカリでは意味がないことになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
また、例えば、ベントナイトに無機酸或は有機酸をそのまま混合した場合には、混合直後のｐＨが中性状態に調整できたとしても、２４時間後、４８時間後にはリバウンドしてｐＨがアルカリに戻り易く、中性調整が非常に難しい、という課題を有していた。このリバウンド現象は、例えば、無機酸である塩酸をベントナイトに混合した場合を例にとり説明すると、塩酸は溶解度が高いことから、塩酸のＨ+がベントナイトと反応して酸として作用しなくなり、ベントナイトからＮａ+が溶出することから、ｐＨがアルカリへとリバウンドするためと考えられる。
【０００５】
本発明者らは、アルカリ粘土であるベントナイト含有残土を容易に中性することができ、かつ、リバウンドを有効に防止することができると共に、中性処理してもファンネル粘度に影響を及ぼす虞がない酸を種々研究した結果、有機酸の中でも溶解度が小さなフタル酸やフマル酸或は安息香酸を所要量添加することで、容易にベントナイトを中性化処理することができると共に、中性状態を長時間保持することができ残土処理も容易な掘削残土処理方法を見出した。この発明は、かかる知見に基づいて創案されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、この発明に係るベントナイトのｐＨ調整方法は、ベントナイトに有機酸を所要比率で添加混合しｐＨを中性領域に調整したことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明でいう中性領域とは、水質基準に関する法律で定められている、植生からみて一般的に好ましいｐＨ、具体的には５．８〜８．６の範囲に調整されていることをいう。
【０００８】
そして、本発明に用いられる有機酸としては、溶解度が小さな有機酸、例えば、フマル酸（ＨＯＯＣＣＨ：ＣＨＣＯＯＨ）、フタル酸（Ｃ6Ｈ4（ＣＯＯＨ）2ＣＯＯＨ）或は安息香酸（Ｃ6Ｈ5ＣＯＯＨ）の中の一を選択し、或は、これらを適宜混合して用いることができる。
【０００９】
因みに、フマル酸の水に対する溶解度の温度依存性（水１００ｇに溶解し得る溶質の最大質量／ｇ）は、４０℃で１．０７、６０℃で２．４、１００℃で９．８である（改訂３版  化学便覧基礎編II  日本化学会編丸善株式会社  昭和５９年６月２５日発行  II−１８９頁参照）。
【００１０】
このフマル酸は、食品添加物として使用されるほどで有毒性がないため、リサイクル土としての安全性を確保することができる、という有用な効果も得られる。
【００１１】
また、フタル酸の水に対する溶解度の温度依存性（水１００ｇに溶解し得る溶質の最大質量／ｇ×１０2）は、４０℃で２、６０℃で１５（広範囲からの補間で求めた値）、１００℃で３９（広範囲からの補間で求めた値）である（改訂３版  化学便覧基礎編II  日本化学会編  丸善株式会社  昭和５９年６月２５日発行  II−１８９頁参照）。
【００１２】
このフタル酸は、国連の分類の定義上危険有害物に該当せず、リサイクル土としての安全性を確保することができる。
【００１３】
さらに、安息香酸の水に対する溶解度の温度依存性（水１００ｇに溶解し得る溶質の最大質量／ｇ×１０-1）は、４０℃で０．５６、６０℃で１．１６、１００℃で６．４６（広範囲からの補間で求めた値）である（改訂３版  化学便覧基礎編II  日本化学会編  丸善株式会社  昭和５９年６月２５日発行  II−１８８頁参照）。
【００１４】
この安息香酸は、国連の分類の定義上危険有害物に該当せず、リサイクル土としての安全性を確保することができる。
【００１５】
このように、フマル酸、フタル酸及び安息香酸は、他の無機酸や有機酸と比較して非常に溶解度が小さいため、これをベントナイトと混合し溶解させた場合には、これらの酸が溶解度平衡を保つように作用して少しづつ長い時間を掛けてベントナイトと反応することになるため、２４時間後、或は、４８時間経過後または１２０時間経過後であっても、アルカリ性へとリバウンドすることなく中性状態を長時間保持させることができる。
【００１６】
次ぎに、上記ベントナイトと上記フマル酸、フタル酸或は安息香酸とを、粉末の状態のまま所要量づつ添加混合した後、これらを水に溶融させることで中性ベントナイトを得ることができる。このように、ベントナイトとフマル酸、フタル酸或は安息香酸とを、粉末の状態のまま所要量づつ添加混合することで、現場への運搬が容易となり、また、必要量だけ混合することができるので、無駄が発生せず、しかも、大型の攪拌装置を必要としないので、掘削残土を現場において容易に中性化することができる。
【００１７】
勿論、この発明にあっては、上記掘削残土処理方法に限定されるものではなく、ベントナイト含有掘削残土を水に溶融した後に、粉末或は液状の有機酸を所要量添加混合することで、大型の攪拌装置を用いることなく掘削残土を植性可能な中性状態に調整してもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明にあっては、ベントナイトに有機酸を所要比率で添加混合してｐＨを中性領域に調整するように構成したので、アルカリ粘土であるベントナイト含有残土を容易に中性することができ、かつ、リバウンドを有効に防止することができる。このように中性処理されたリサイクル土は、植生可能であり、有害性がなく安全性が高いので、苗床などにも用いることができる。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明にあっては、上記ベントナイトのｐＨを、５．８〜８．６の中性領域に調整したので、例えば、アルカリ性が高い掘削残土を植生可能にリサイクルすることができる。
【００２０】
さらに、請求項３に記載の発明にあっては、有機酸を、溶解度が小さな有機酸、例えば、請求項４に記載したフマル酸、フタル酸或は安息香酸を用いたので、ベントナイトがアルカリ化するリバウンド現象が発生せず、中性状態が両者を混合した直後から２４時間以上経ってもそれ程変化しない、という非常に優れた効果が得られる。
【００２１】
さらに、請求項６に記載の発明にあっては、粉末ベントナイトと粉末の有機酸を所要量添加混合した後、これらを水に溶融させることで掘削残土を植性可能な中性状態に調整することができるので、従来の掘削残土処理に用いられている大型の攪拌装置を用いることなくベントナイト含有残土の処理を容易に行なうことができ、この種の掘削残土処理コストを大幅に低減することができる。
【００２２】
またさらに、請求項７に記載の発明にあっては、請求項６に記載の掘削残土処理方法に代えて、ベントナイト含有掘削残土を水に溶融した後に、粉末或は液状の有機酸を所要量添加混合することで掘削残土を植性可能な中性状態に調整するように構成したので、従来の掘削残土処理に用いられている大型の攪拌装置を用いることなくベントナイト含有残土の処理を容易に行なうことができ、この種の掘削残土処理コストを大幅に低減することができる。
【００２３】
【実験例１】
予めフマル酸或は安息香酸を１％添加したベントナイトに（全体として４１．５８ｇ）を、２０℃水道水６００ｍｌに添加し、１１０００ｒｐｍで２０分攪拌したものを直後としてファンネル粘度とｐＨを測定し、各２４時間後、４８時間後及び１２０時間後、２０℃で静置して１１０００ｒｐｍで５分間攪拌した後に再度ファンネル粘度とｐＨを測定した結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
0003863737.tif 000002
【００２５】
また、フマル酸を０．５％添加したベントナイト（全体として４１．７９ｇ）を、２０℃水道水６００ｍｌに添加し、１１０００ｒｐｍで２０分攪拌したものを直後としてファンネル粘度とｐＨを測定し、各所定時間２０℃で静置して１１０００ｒｐｍで５分間攪拌した後に再度ファンネル粘度とｐＨを測定した。結果を表２に示す。
【００２６】
【表２】
0003863737.tif 000003
【００２７】
また、フマル酸或は安息香酸を１％添加したベントナイト（全体として４１．５８ｇ）を、２０℃水道水６００ｍｌに添加し、１１０００ｒｐｍで２０分攪拌したものを直後としてファンネル粘度とｐＨを測定し、各所定時間２０℃で静置して１１０００ｒｐｍで５分間攪拌した後に再度ファンネル粘度とｐＨを測定した。結果を表３に示す。
【００２８】
【表３】
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【００２９】
表１乃至表３からも明らかなように、本発明により処理した中性ベントナイトは、１週間経過後であっても、ファンネル粘度及びｐＨ値が混合した直後の値と殆ど変化がないことが分かる。