JPH07115034B2

JPH07115034B2 - 建設発生泥水・泥土類の廃棄処理方法

Info

Publication number: JPH07115034B2
Application number: JP27152789A
Authority: JP
Inventors: 昌寛横山
Original assignee: 株式会社ワイエスエンジニアリング
Priority date: 1989-10-20
Filing date: 1989-10-20
Publication date: 1995-12-13
Anticipated expiration: 2010-12-13
Also published as: JPH03135500A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、一般に建設発生土と呼ばれる可燃性物質を全
く含まない無機質の泥水・泥土及び残土の廃棄処理方法
に関する。更に詳述すると、本発明は主に地下下水道や
地下鉄のシールド掘削工事等によって発生する建設泥水
・泥土類を有効利用できるように処理する方法に関す
る。

（従来の技術）建設工事等に伴って発生する泥水・泥土類は産業廃棄物
として適正に処理しなければならない。例えば、地下鉄
のシールド掘削工事において発生する泥水・泥土は50〜
60％以上の水分を含んでいることから、脱水・固化処理
を施して廃棄処分しなければならない。

そこで、従来は、フィルタープレス等を利用した機械的
脱水処理と凝固剤を使用した固化処理を併用することに
よって、ある程度の強さ（例えば圧縮強度0.5kg/cm²、
含水率20〜30％）を有する粒状物に安定固化させてから
埋立て地に埋め立てている。

例えば、建設汚泥の場合、泥水・泥土を分級機にかけて
砂利等の固形分と原水（泥水・泥土）を分離した後、沈
澱槽において原水と凝集剤を混合攪拌させて固形分を沈
降させ、上澄水を分離して中和・調整後放流する一方、
沈降した濃縮泥水を粒造槽において高分子凝集剤の添加
によって球状の固り（ペレット）に造粒し、更に脱水機
において薬品による凝集作用と回転力により固形分を更
に大きな固りに造粒してから、あるいは脱水ケーキのま
ま、海洋に投棄したり、埋立て地に埋立てている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、ただ廃棄するために多大のコストをかけ
て安定固化させることは無駄である。しかも、近年、地
下構造物が急速に増大しているため、泥水・泥土の発生
が埋立てや投棄だけではまかないきれない程に増大する
ことが予想されることから、新たな廃棄処理が望まれ
る。

本発明は、従来廃棄処理に手間がかかっていた泥水・泥
土類の安価でかつ有効な廃棄処理方法を提供することを
目的とする。

（課題を解決するための手段）かかる目的を達成するため、本発明の建設発生泥水・泥
土類の廃棄処理方法は、トンネル工事や基礎杭工事など
の建設産業から発生する含水率50％以上の可燃性物質を
全く含まない無機質の泥水・泥土類を攪拌手段を有する
沈殿槽に投入して沈殿させ、上澄水を除いた後の沈降し
た泥水・泥土類に自燃用燃料を沈殿槽において混入して
攪拌し、均質に混練した後、この濃縮泥水を抽出して機
械脱水し造粒作業に適した水分に調整し、その後造粒す
ると共に後の焼成工程に耐えるペレット強度を得る水分
に調整した後、含有する自燃用燃料を燃焼させて焼成
し、無機質系の構造用の人工軽量骨材を製造するように
している。

また、本発明の泥水・泥土類の廃棄処理方法は、建設残
土等の泥水・泥土に較べて比較的低含水率の土類を粉砕
し、かつ水分を加えて一旦含水率50％以上の泥土にし、
それを攪拌手段を有する沈殿槽に投入して沈殿させ、上
澄水を除いた後の沈降した泥水・泥土類に自燃用燃料を
沈殿槽において混入して攪拌し、均質に混練した後、こ
の濃縮泥水を抽出して機械脱水し、更に造粒作業に適し
た水分に調整し、その後造粒すると共に後の焼成工程に
耐えるペレット強度を得る水分に調整した後、含有する
自燃用燃料を燃焼させて焼成し、無機質系の構造用の人
工軽量骨材を製造するようにしている。

（作用）したがって、自燃用燃料は水分を多量に含む泥水・泥土
類の中に攪拌されることによって均質に混入される。そ
して、均質に混練された状態で造粒作業に適した水分に
まで脱水処理される。そして、造粒のための水分を全く
加えることなく、そのままの水分で造粒してから乾燥さ
せて固める。その後、均質に含有する自燃用燃料を燃焼
させて建設発生土を焼成させる。乾燥した泥水・泥土類
の固りに均質に混在する自燃用燃料の燃焼熱によって、
固形物内の無機質成分が焼結し、粒状物同士の融着や目
詰りを起こすことなく無機質系の構造用人工軽量骨材が
焼成される。

（実施例）以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。

第１図に本発明の泥水・泥土類の廃棄処理方法を実施す
る廃棄処理システムの一実施例を示す。この廃棄処理シ
ステムは、泥水泥土類を均質化して自燃用燃料を混入す
る混練設備１と、建設残土のような比較的水分の低い土
類を処理に適合させるための設備10と、その混練原料を
所定の水分の固形物に成形する設備20と、それを別途燃
料を用いずに焼成する設備30と、焼成品を大きさ別に選
別して貯留する設備40とから成る。

混練設備１は泥水受入れホッパ２と、貯留された泥水７
を圧送する高圧ポンプ３と、泥水７の中から挟雑物や砂
利等の固形物をふるい分ける筒状ふるい（トロンメル）
４と、攪拌翼５を有するバッチ式の複数の沈泥槽６から
主に成る。

建設残土を処理する設備10は、グリズリー11と、磁力選
別機12と、残土置場13と、水分を補給しつつ建設残土を
粉砕して一定含水率のスラリーとする湿式粉砕ミル14及
び湿式ミルによって粉砕された建設残土のスラリーを筒
型ふるい４に圧送する高圧ポンプ15とから成る。

成形設備20は、機械的脱水処理を施すフィルタープレス
21と、このフィルタープレス21に沈泥槽６に溜った濃縮
泥水９を送る高圧ポンプ22と、ケーキ受け23と、水分調
整のために添加する無機質微粒子を貯留するサイロ24
と、ケーキ29と無機質微粒子を混合するニーダー25と、
ニーダー25で混練されたケーキを所定の大きさの粒に成
形する押出し成形機・カッター26と、成形粒を乾燥させ
るバンドドライヤー27と、ふるい28から成る。バンドド
ライヤ等の乾燥装置27は後工程の焼成用キルン30の排ガ
スの熱を利用することが好ましい。例えば、焼成用キル
ン30の排ガスをバンドドライヤ27に直接導入したり、バ
グフィルター31とサイクロン32を経て清浄にしたキルン
排ガスを導入するようにしている。

焼成設備30としては、例えば、泥水・泥土類の粒子を積
層し、下層に着火して自然通風によって下から上へ焼成
を進める立型キルンや、エンドレスのベルト上にグリー
ンペレットを載置して、強制通風によって焼成するシン
ターバンド等の使用が好ましい。この焼成は1100〜1200
℃で行なわれる。

貯留設備40としては、振動ふるい41と区画された製品置
場42から成る。

ここで、処理対象となる泥水・泥土類としては、地下下水道・地下鉄等シールド掘削工事、地下連
壁、アースオーガ杭工事等によって発生する泥水・泥
土、上水道無機質汚泥等のその他の汚泥、都市建設工事によって発生する根伐土等の建設残
土、ダム堆積土、河川及び湖沼浚渫泥土等の浚渫土、選炭ボタ、選炭スラッジ、COM残滓等の石炭廃棄
物、選鉱テーリング、精錬スラグ廃棄物等の鉱業・精錬
廃棄物、過助剤廃棄物、等が挙げられる。

また、この泥水泥土類を原料として人工骨材を製造する
場合には、副原料として、水分調整材としての石炭灰（フライアッシュ、炉床
アッシュ、流動床炉床灰）や下水道汚泥焼却灰等の焼却
灰、都市ごみ焼却灰、燃料兼造骨材料としての下水道汚泥等の汚泥、の使
用が好ましい。

この廃棄処理システムによると、泥水・泥土類は次のよ
うにして処理される。

まず、泥水・泥土７は、泥水受入ホッパー２に貯留され
る。そして、高圧ポンプ３によって筒状ふるい（トロン
メル）４に送泥され、水洗しつつ所定の粒径以上の固形
物を取除き、所定粒径以下のものを複数のバッチ式沈澱
槽６で受ける。このとき、泥水・泥土は約80％以上の含
水率である。沈澱槽６では、固形分９が沈降し、水分
（上澄水）８と分離される。上澄水８は、沈泥槽６の上
方から抜きとられ、一旦貯水槽５に貯められる。

水抜き後、濃縮泥水・泥土９に自燃用燃料を適量混入
し、攪拌する。ここで、自燃用燃料としては、微粉炭、
コークス粉末、オイルコークス粉末、もみがら、おがく
ず、ジュートくず、バカス、泥炭、草炭、亜炭（若年
炭）アルコール発酵廃棄物等が挙げられ、コークス粉
末、オイルコークス粉末の使用が脱水効果の上で好まし
い。この自燃用燃料は、濃縮泥水・泥土類に対して乾燥
重量比で２〜６％、好ましくは３〜５％混入させる。泥
水・泥土類の中に含まれる有機物は燃料として利用され
る。したがって、自燃用燃料の添加量はスラリー中の有
機物の量を考慮して決定される。燃料分が少な過ぎる
と、焼成が不安定となり、軽量骨材の生成が不良とな
る。また、燃料分が多過ぎると焼成炉中で融着（ブリッ
ジ）や目詰りをお越こして焼成が不完全となる。泥水・
泥土と自燃用燃料は攪拌によって完全に均質に混合され
る。このとき、泥水・泥土は50〜60％の水分を含んでお
り、攪拌によって均質に混練される。また、場合によっ
ては自燃用燃料と共に過プレス助剤が投入される。こ
こで過プレス助剤は、後工程の機械的脱水を補助して
効果的なものとするためのもので、２〜40mmのケイ藻土
微粉、焼成パーライト微粉、ふっ石（ゼオライト）微
粉、大谷石微粉、コークス微粉等の使用が好ましい。
尚、自燃用燃料や過プレス助剤の混入は泥水・泥土類
の固形分を沈泥させて上澄水と分離する前の状態で行な
っても良い。

所定時間混練された濃縮泥水・泥土類９は高圧ポンプ22
によってフィルタープレス21に圧送され、含水率20〜40
％、好ましくは25〜30％に機械的に脱水され、ケーキ受
け23に集められる。このフィルタープレス21による脱水
は、プレス時間や過プレス助剤によって異なるが、30
〜40％の含水率に止めてもかまわない。後工程において
無機質微粒子の添加等によって25〜30％に水分調整すれ
ば足りる。

フィルタープレス21において脱水された泥水・泥土類の
ケーキ29は、充分に水分が下げられていない場合等に
は、必要に応じてニーダー25に送られ、無機質の微粒子
例えば石炭灰等と混練して次工程の押出し成形が可能な
限り少ない水分まで含有平均水分を下げる。そして、カ
ッターを備える押出し成形機26に送られて、所定の大き
さの粒に造粒される。ここで、所定の大きさとは、後工
程の焼成に適した大きさで、例えば５〜20mmの粒子径で
ある。一定の大きさの粒子に成形された泥土類は更に強
度を増すため等の必要に応じてバンドドライヤ27等を利
用して水分を10％程度に下げる。

バンドドライヤ27において含水率10％程度に下げられた
泥水・泥土類の粒子はふるい28にかけられ、更に大きさ
が整えられて焼成用キルン30に搬入される。

キルン30では泥水・泥土類の固形中の自燃用燃料及び有
機質を燃焼させて、残留するSiO₂，Al₂O₃等の無機質成
分を焼結させる。この焼成品の性状は、例えば建設汚泥
におが屑を自燃用燃料として混合した場合には、見掛け
比重1.25、吸水率14.5％で軽量骨材として好適なもので
ある。

そこで、振動ふるい41にかけて製品の大きさ別に選別し
て貯留する。

また、建設残土を廃棄処理する場合には、含水率が泥水
・泥土に比べて著しく低くかつ固形化しているので、一
旦グリズリー11で粉砕し、磁力選別装置12等によって金
属不純物を取除いてから残土置場13に貯留する。そし
て、湿式粉砕ミル14において、適量の水分を加えながら
粉砕して60％以上の水分を有するスラリーとする。そし
て、このスラリーを高圧ポンプ15でトロンメル４に送っ
て大きな固形分をふるい分けし、均質なスラリーとして
バッジ式沈泥槽６に送る。そして上述の処理を施す。

尚、トロンメル４から出た洗浄水、沈泥槽６の上澄水８
及びフィルタープレス21の圧縮水は、貯水槽50に集めら
れ、固形分を沈澱分離する一方、pH調整槽51に移して中
和調整した後排水する。貯水槽50の固形分は湿式粉砕ミ
ル14やトロンメル４に循環させる。

（発明の効果）以上の説明により明らかなように、本発明の泥水・泥土
類の廃棄処理方法は、トンネル工事や基礎杭工事などの
建設産業から発生する含水率50％以上の可燃性物質を全
く含まない無機質の泥水・泥土類を攪拌手段を有する沈
殿槽に投入して沈殿させ、上澄水を除いた後の沈降した
泥水・泥土類に自燃用燃料を混入して攪拌し、均質に混
練した後、沈殿させた濃縮泥水を抽出して機械脱水し造
粒作業に適した水分に調整し、その後造粒すると共に後
の焼成工程に耐えるペレット強度を得る水分に調整した
後、含有する自燃用燃料を燃焼させて焼成し、無機質系
の構造用の人工軽量骨材を製造するようにしているの
で、自燃用燃料が攪拌中に均質に混合された状態で造粒
作業に適した水分にまで脱水され、造粒のための水分を
加えずにそのまま造粒して固めることができることか
ら、水分を乾燥させるための余分な燃料を用いずに無機
質の土成分を焼成するに最低限必要な燃料だけを用いて
構造用人工軽量骨材に変えることができる。しかも、乾
燥した泥水・泥土類の固りに均質に混在する自燃用燃料
の燃焼熱によって、固形物内の無機質成分が焼結し、粒
状物同士の融着や目詰りを起こすことなく無機質系の人
工軽量骨材として焼成される。

したがって、従来多額コストをかけて安定固化してから
投棄しない埋設するしか処理の方法がなかった泥水・泥
土を人工骨材の原料として利用することができ、廃棄物
の有効利用と経済的価値の付加が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の泥水・泥土類の廃棄処置を実施する泥
水・泥土廃棄処理システムの一実施例を示す原理図であ
る。６……攪拌沈泥槽、５……攪拌翼、７……廃棄処理対象
たる泥水・泥土類、８……上澄水、９……濃縮泥水・泥
土類、29……機械脱水後のケーキ・廃棄処理物。11……
グリズリー、14……湿式粉砕ミル、21……フィルタープ
レス、26……押出し成形機・カッター、30……焼成用キ
ルン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トンネル工事や基礎杭工事などの建設産業
から発生する含水率50％以上の可燃性物質を全く含まな
い無機質の泥水・泥土類を攪拌手段を有する沈殿槽に投
入して沈殿させ、上澄水を除いた後の沈降した泥水・泥
土類に自燃用燃料を上記沈殿槽において混入して攪拌
し、均質に混練した後、この濃縮泥水を抽出して機械脱
水し造粒作業に適した水分に調整し、その後造粒すると
共に後の焼成工程に耐えるペレット強度を得る水分に調
整した後、含有する自燃用燃料を燃焼させて焼成し、無
機質系の構造用の人工軽量骨材を製造することを特徴と
する建設発生泥水・泥土類の廃棄処理方法。
【請求項２】建設残土類の泥水・泥土類に較べて比較的
低含水率の土類を粉砕し、かつ水分を加えて一旦含水率
50％以上の泥土にし、それを攪拌手段を有する沈殿槽に
投入して沈殿させ、上澄水を除いた後の沈降した泥水・
泥土類に自燃用燃料を上記沈殿槽において混入して攪拌
し、均質に混練した後、この濃縮泥水を抽出して機械脱
水し、更に造粒作業に適した水分に調整し、その後造粒
すると共に後の焼成工程に耐えるペレット強度を得る水
分に調整した後、含有する自燃用燃料を燃焼させて焼成
し、無機質系の構造用の人工軽量骨材を製造することを
特徴とする建設発生泥水・泥土類の廃棄処理方法。