港湾浚渫土の中性固化処理による農地利用
技

術

部

基礎設計室

山本義雄

花田晋一郎○
宇都宮

1. はじめに隆（3）用途

島根県では「建設副産物処理要領」を一部改正し，再用途を以下に示す

資源化率が低迷する建設汚泥について，現場内利用また○

シールド工事の掘削残土処理は工事間流用を原則とするなど，汚泥の再生利用促進に○推進工事の含水残土処理向けた施策強化が改正された。

○

基礎工事の含水残土処理

近年，土木・建設工事における環境対策は社会的要請○

ベントナイト等の廃泥水処理が高まっており，建設発生土などの有効利用が求められ○

浚渫工事の残土処理ている。また，発生土の中でも産業廃棄物として扱われ○

場所打ち杭のスライム処理

る建設汚泥のリサイクルが推進されており，その適正な○その他高含水汚泥の処理処理が求められている。
現在，松江市内において港湾浚渫工事が施工されているが，この浚渫土はセメント改良により運搬可能な状態

3. 基礎実験（配合試験）（1）目的として採石場跡地に産廃処理されている。しかし，当該

浚渫土をダンプトラックで搬出可能な強度に改良する

施工場所の浚渫量は莫大で今後，年間3,000m3，約10年にこと主眼に，中性固化材の添加量と改良土のコーン指数及ぶ計画がされており，処理場所がなくなることが懸念の関係を調べ，目標強度（qc=200kN/m2）に対する中性される。

固化材の配合量を求める。

本報告では，中性固化材で改良された泥土が粒状を呈（2）方法することによって透水性，保水性を有する土壌になるこ①

浚渫土（原泥） 含水比 135％とに着眼し，当該浚渫土に対して中性固化材で固化処理②

固化材の添加量

湿潤密度 1.3g/cm3を行い，改良土の農業用耕作土としての再利用を試みた。

S-1R・・・造粒材： 15.6kg/m3

この試みは，資源の有効利用が可能となり環境対策に

S-2 ・・・固化材： 200kg/m3
300kg/m3

大きく貢献できるものと考えられる。

400kg/m3

2. 中性固化材の特性③（1）組成コーン指数

固化強度の確認（3）実験結果

鋳物工場で，原料砂のリサイクルを繰り返す過程で微○物性変化

粉砂が生成し，廃棄物として処理されている。この微粉添加前

粘性が高く，糊状の有機質土

砂に高分子物質，無機系物質（石膏ほか）を混合し，中添加後(S-1R)

混合が進むと造粒化が始まり，分離添加後(S-2)

物性が変化し，粒状になって強度が性固化材として商品化している。

しやすくなる（写真－１）。

品名：FA 固化材 ・・・旭有機材工業株式会社
FA 工法研究会（2）特徴
中性固化：固化処理物の pH が5.8～8.6の中性領域に入増加する。
○配合試験結果
固化材混合後の強度〔添加量とコーン指数の関係〕
200kg/m3

qc = 70ｋN/m2

造粒固化：固化処理した改良土は高いコーン指数を短時300kg/m3

qc = 335ｋN/m2間で発現し，土木用埋設土として，多用途にリサイクル

400kg/m3

qc = 647ｋN/m2

る。

が可能。
凝集固化：泥土の微粒子を74ミクロン以上に凝集固化し，水に浸透しても再汚泥化せず濁りも生じない。乾燥しても粉塵の発生がすくない。
消臭性：汚泥の悪臭を軽減することができる。
安全性：有害物質が含まれなく，急性毒性がなく安全。

S-2

（3）試験結果○

物理的及び化学的試験
項

目

固化材添加前

固化材添加後0211～248

コーン指数(kN/m2)-6

透水係数(cm/s)

7.0×10－

塩分含有量
CL(NaCl) (%)

1.7(2.8)

1.1(1.8)

含水比(%)

13586

ｐH

8.48.2* NaCl 溶液濃度(%)は換算値
項目

透水係数（cm/s）
塩分含有量
CL(NaCl) (%)

写真－１ S-1R 添加後の状況
試験結果を基にグラフを作成すると，図－１のように

ｐH7日後

15日後

30日後

－

4.9×10-2－0.9(1.5)

1.0(1.7)

0.1(0.2)

8.0

7.97.8なり，この結果から添加量は以下の通りに決定した。
S-1R：15.6kg/m3* NaCl 溶液濃度(%)は換算値○

透水係数 k(cm/s)と土の種類

S-2 ：249 kg/m3

原泥土

耕作土として利用可能
改良土

700

-910600

コーン指数(kN/㎡)

500

400

10-710-5

透水性

不透水

非常に低い

土の種類

粘性土

微細砂シルト低い

10-3

10-110＋2

中位

高い

砂及びレキ

清浄なレキ

300

○
200

100

0100

150

200

250

300

350

400

450

農作物の耐塩性と許容塩分濃度（NaCl 溶液濃度）

耐塩性
弱い
やや弱い

許容塩分濃度
0.08～0.1%
0.1～0.15%

中間0.15～0.3%

やや強い

0.2～0.45%

強い0.45～0.70%500

添加量(kg/m 3 )

図－１ 添加量とコーン指数の関係

4. 現地実証実験
河口浚渫工事現場において，セメント混合処理には養生期間3日が必要でありガット船浚渫工程から多数のピットを必要とするが，本工法では攪拌混合約1時間で運搬可能な状態に改良でき放置時間なしで搬出可能な状態となった。

作 物 名
イチゴ，杏，桃ｲﾝｹﾞﾝ，ｾﾛﾘ，カブ，ナシ
リンゴ，レモン，ミカン
ｷｭｳﾘ，ﾀﾏﾈｷﾞ，ﾆﾝｼﾞﾝﾚﾀｽ
ｷｬﾍﾞﾂ，ﾄﾏﾄ，ﾌﾞﾄﾞｳ，ｶﾌﾞ
ﾋﾏﾜﾘ，米，ﾄｳﾓﾛｺｼ，大豆
ﾎｳﾚﾝｿｳ，ｻﾄｳｷﾋﾞ，小麦
大根，大麦

（4）考察
本実験は農地利用を検討していることから，透水係数は農地敷き均しの状態で測定した。その結果，原泥土10-6から10-2に改良され耕作土として利用可能な土壌となった。

（1）目的浚渫土に中性固化材を混合し，改良効果を確認する。
処理土20m3（10m3×2回）

より徐々に酸化していくため，定期的な観測を行い，石（2）方法①沈殿池の泥土をバックホウで混合ピットに移動②中性固化材 S-1R，S-2 を散布，バックホウで混合③散布，混合時間，約 40 分

④15 分放置で qc = 200ｋN/m2 以上⑤

強度確認後，バックホウ積込み，搬出⑥

農地 100m2 に t = 20cm に敷き均し⑦

1 週間後に耕運

農作物植付けｐH は8.0と若干アルカリ性側に近い値を示しているが，ほぼ中性に近い値を示している。但し，作物栽培に確認

灰等で調整を行う必要がある。
塩分濃度は，改良直後に約6割の値（1.7%）に減少し，30日後には雨水による希釈により，多くの農作物が栽培可能な0.2%にまで減少した。今後の降雨によりさらなる塩分濃度の減少が考えられる。
以上のことから農地利用が可能と判断でき、今後は実際の栽培により確認を行うものとする。

写真－４ 農地敷き均し状況

5. 農地利用の農作物適用判断基準
農地利用の農作物適用判断基準として，原泥に有害物質が混入されていないことは当然事前の判断であるが，塩分については，干拓地などは永年，自然乾燥，自然降
雨により除塩の促進を図り土壌塩分濃度を低下させている。一方，FA 中性固化材には通常よりも短い期間で低下させる効果を期待するものであり，その根拠は次の通りである。
第一には，FA 中性固化材の成分である石膏の Ca イオンが，海水中の Na イオンとイオン交換を起こし，塩害写真－２ 現場の混合ピット作用を抑制するからである。この技法は長年にわたってバックホウでの固化材散布，混合状況

オランダ，中国およびアメリカ西部などで採用されてきた実績がある。
もう一つには，前述したように，FA 中性固化材を添加すると土壌の透水性が改善されるために，雨水による洗浄効率が向上すると考えられるためである。
農業土木学会誌に「農作物の耐塩性と許容塩分濃度」が示されており一般的に塩分濃度が0.3%程度で生育が可能である。
（参考：中海塩分濃度は2%）

6. おわりに
建設汚泥の再利用は目的に応じた品質を満足することが重要になる。本報告の用途は『農業用耕作土』であることから，中性，透水性などの土壌としての品質に加え写真－３ 積込み，搬出状況て実際の栽培により食品，安全面での更なる検討を進めていく所存である。また、本報告で浚渫された浚渫土は，土壌環境基準およびダイオキシン類環境基準を満足するものであり、環境上問題無いものであることを付け加えておく。