JPH1058000A - 泥土の固化処理方法 - Google Patents

泥土の固化処理方法

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JPH1058000A
JPH1058000A JP8235886A JP23588696A JPH1058000A JP H1058000 A JPH1058000 A JP H1058000A JP 8235886 A JP8235886 A JP 8235886A JP 23588696 A JP23588696 A JP 23588696A JP H1058000 A JPH1058000 A JP H1058000A
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mud
sludge
bucket
mixing
coconut
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JP8235886A
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Michio Ikematsu
道雄 池松
Fumiaki Tozawa
文昭 戸沢
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Kurita Water Industries Ltd
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Kurita Water Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】水分含有量の多い掘削泥土や、ヘドロ、スラッ
ジ類の流動性を短時間に失わせ、強度が大きく再利用が
容易な処理土とすることができる泥土の固化処理方法を
提供する。 【解決手段】泥土に椰子屑(Coir pith)を添
加し、バケット内に混合装置を有する掘削機械を用いて
混合することを特徴とする泥土の固化処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、泥土の固化処理方
法に関する。さらに詳しくは、本発明は、石油井、ガス
井、地熱井、トンネル工事、浚渫工事、建設工事、その
他の工事現場で発生する掘削泥土や、ヘドロ、スラッジ
類を、再利用又は廃棄が容易な形態に改質することがで
きる泥土の固化処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】掘削泥土や、ヘドロ、スラッジ類を処分
する場合、水分含有量が多く流動性に富むため、通常の
ダンプトラックなどによる運搬作業を困難なものとして
いる。このため、従来はこれら掘削泥土や、ヘドロ、ス
ラッジ類を、数カ月間中間処理場で自然脱水したり、石
灰又はセメント系の固化剤を混合し、あるいは水溶性高
分子化合物や高吸水性樹脂を混合して処理している。石
灰又はセメント系固化剤を用いて、含水率の高い掘削泥
土や、ヘドロ、スラッジ類を処理する場合、処理後の泥
土などが流動性を失って、取り扱いが容易な強度に達す
るまでには通常数十時間を要する。また、100kg/m
3以上の大量の固化剤を添加しなければ、含水率の高い
掘削泥土や、ヘドロ、スラッジ類を処理できないという
問題がある。一方、水溶性高分子化合物又は高吸水性樹
脂のみを用いて、含水率の高い掘削泥土や、ヘドロ、ス
ラッジ類を処理する場合、処理土が流動性を失うまでの
時間は、水溶性高分子化合物又は高吸水性樹脂を添加し
たのち数分以内と短時間であるが、掘削泥土や、ヘド
ロ、スラッジ類の含水率が非常に高い場合は、固形物の
強度が十分には高くならないという欠点がある。さら
に、通常、固化剤と掘削泥土や、ヘドロ、スラッジ類の
混合は、油圧ショベルを用いて短時間で行われるため、
固化剤が均一に泥土などの中に分散せず、固化剤の効果
が十分には発揮されていなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、水分含有量
の多い掘削泥土や、ヘドロ、スラッジ類の流動性を短時
間に失わせ、強度が大きく再利用が容易な処理土とする
ことができる泥土の固化処理方法を提供することを目的
としてなされたものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、泥土に椰子屑
(Coir pith)を添加し、バケット内に混合装
置を有する掘削機械を用いて混合することにより、短時
間で取り扱いの容易な処理土が得られることを見いだ
し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。す
なわち、本発明は、(1)泥土に椰子屑(Coir p
ith)を添加し、バケット内に混合装置を有する掘削
機械を用いて混合することを特徴とする泥土の固化処理
方法、を提供するものである。さらに、本発明の好まし
い態様として、(2)椰子屑(Coir pith)の
添加量が、泥土1m3当たり0.1〜200kgである第
(1)項記載の泥土の固化処理方法、(3)泥土に、さら
に水溶性高分子化合物を添加する第(1)項又は第(2)項
記載の泥土の固化処理方法、(4)水溶性高分子化合物
が、天然水溶性高分子化合物である第(3)項記載の泥土
の固化処理方法、(5)椰子屑(Coir pith)
と水溶性高分子化合物の重量比が、1:1〜100:1
である第(3)項又は第(4)項記載の泥土の固化処理方
法、(6)泥土に、さらに無機水硬性物質、無機多孔性
物質及び膨潤性粘土鉱物から選ばれる1種又は2種以上
の物質を添加する第(1)項、第(2)項、第(3)項、第
(4)項又は第(5)項記載の泥土の固化処理方法、及び、
(7)椰子屑(Coir pith)と無機水硬性物
質、無機多孔性物質及び膨潤性粘土鉱物から選ばれる1
種又は2種以上の物質の重量比が、1:60〜20:1
である第(6)項記載の泥土の固化処理方法、を挙げるこ
とができる。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明の泥土の固化処理方法は、
石油井、ガス井、地熱井、トンネル工事、浚渫工事、建
設工事、その他の工事現場で発生する掘削泥土や、ヘド
ロ、スラッジ類の固化処理に適用することができる。本
発明方法により処理することができる泥土、すなわち、
掘削泥土や、ヘドロ、スラッジ類の含水率の上限は特に
問わず、例えば、含水率が90重量%に達するような高
含水率の泥土なども処理することができる。本発明方法
に用いる椰子屑(Coir pith)は、ココヤシの
実の中果皮より繊維を採取したあとに残される、通常淡
褐色ないし暗褐色の短繊維状ないし粉状物質である。そ
の性状などは、Alan W.Meerowによって、
「TropicLine」第6巻、第2号、第1〜4頁
(1993年)に紹介されているが、多量のリグニン及
びセルロースを含有し、吸水性を有する多孔性の物質で
ある。椰子屑(Coir pith)はその特性として
吸水効果を有し、また繊維構造によって補強効果を発揮
するので、掘削泥土や、ヘドロ、スラッジ類に椰子屑
(Coir pith)を添加して混合することによ
り、急速に掘削泥土や、ヘドロ、スラッジ類の水分が吸
収される。さらに、掘削泥土や、ヘドロ、スラッジ類は
繊維によって補強されるので、強度の大きい、取り扱い
やすい固化した処理土が得られる。
【0006】本発明方法においては、バケット内に混合
装置を有する掘削機械を使用する。図1(a)は、混合装
置付きバケットの平面図であり、図1(b)は、バケット
の手前側板を除いた状態の側面図である。バケット1の
先端には、掘削用ブレード2が設けられ、バケット内に
は回転式の混合ブレード3が設けられている。混合ブレ
ードはチェーン4により駆動され、その回転運動によっ
て、泥土と添加剤が混合される。このような混合装置が
設けられたバケットは、例えば、バケットスタビライザ
ーとして(株)エスアンドケイから発売されていて、各種
のバックホーのアームに装着して使用することができ
る。図2は、本発明方法の実施の一態様の説明図であ
る。泥土に椰子屑(Coirpith)を添加し、図2
(a)に示すように、椰子屑(Coir pith)と泥
土を混合ブレードを停止した状態でバケットにより掘削
する。バケットに泥土が満杯になった状態で、図2(b)
に示すように、混合ブレードを回転しながらバケットを
引き上げる。泥土と椰子屑(Coir pith)を混
合し、図2(c)に示すように、バケット内から混合泥土
を排出する。混合ブレードを回転することにより、泥土
と椰子屑(Coir pith)を短時間で均一に混合
することができるので、添加した椰子屑(Coir p
ith)を効果的に作用させることができ、強度の大き
い、取り扱いやすい固化した処理土を得ることができ
る。また、バケット内に混合装置を有する掘削機械以外
の、撹拌機構を有する重機や混練機を用いても、本発明
方法と同様な改質効果を得ることができる。本発明方法
において、椰子屑(Coir pith)は、バケット
内に混合装置を有する掘削機械を用いて混合しつつ添加
することが好ましいが、椰子屑(Coir pith)
を添加したのち、バケット内に混合装置を有する掘削機
械を用いて混合することによっても十分な効果を得るこ
とができる。
【0007】本発明方法においては、必要に応じて、椰
子屑(Coir pith)に加えて、水溶性高分子化
合物を添加することができる。使用する水溶性高分子化
合物には特に制限はなく、例えば、デンプン、マンナ
ン、アルギン酸ソーダ、ローカストビーンガム、グアー
ガム、ペクチン、キサンタンガム、デキストラン、ゼラ
チン、ラムザンガム、ジェランガムなどの天然水溶性高
分子化合物、ビスコース、メチルセルロース、エチルセ
ルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプ
ロピルセルロース、カチオン化セルロース、α化デンプ
ン、カルボキシルデンプン、ジアルデヒドデンプン、カ
チオン化デンプン、デキストリン、ブリティシュゴム、
カチオン化グアーガム、アニオン化グアーガム、メチル
グリコールキトサンなどの半合成水溶性高分子化合物、
ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ
(メタ)アクリルアミド、ポリ(メタ)アクリル酸ソーダ、
ポリエチレンオキサイド、ポリビニルメチルエーテルな
どの合成高分子化合物などを挙げることができる。これ
らの水溶性高分子化合物は、1種を単独に使用すること
ができ、あるいは2種以上を組み合わせて使用すること
ができる。水溶性高分子化合物は、増粘効果、吸水効
果、凝集効果などを有し、椰子屑(Coir pit
h)とともに、掘削泥土や、ヘドロ、スラッジ類に添加
したとき、効果的に凝集処理後の固形物を強度の大きい
固形物に変換する。本発明方法において、椰子屑(Co
ir pith)と水溶性高分子化合物の割合は、重量
比で1:1〜100:1とすることが好ましく、3:1
〜30:1とすることがさらに好ましい。これらの水溶
性高分子化合物以外の物質であっても、親水性であり、
かつ増粘性、吸水性、凝集性などを有する物質は、本発
明方法に効果的に用いることができる。
【0008】本発明方法においては、必要に応じて、椰
子屑(Coir pith)に加えて、無機水硬性物
質、無機多孔性物質及び膨潤性粘土鉱物から選ばれる1
種又は2種以上の物質を添加することができる。本発明
方法において、無機水硬性物質としては、水硬性を示す
無機物質であれば、その種類を問わず使用することがで
きる。このような物質としては、例えば、半水石膏、普
通ポルトランドセメント、速硬性ポルトランドセメン
ト、高炉セメント、その他の改良されたポルトランドセ
メント、アルミナセメント、カルシウムセメント、フラ
イアッシュやポゾランを含有するセメント類、生石灰、
消石灰、石灰系の土壌改質剤などを挙げることができ
る。無機水硬性物質は、泥粒子や有機物質との反応ある
いは物理的な吸着による凝結効果、水和による脱水効果
などにより、掘削泥土や、ヘドロ、スラッジ類の水分を
吸収するので、強度の大きい、取り扱いやすい固化した
処理土が得られる。本発明方法に用いる無機多孔性物質
としては、例えば、ゼオライト、パーライト、バーミキ
ュライト、珪藻土焼成物、粘土鉱物多孔質焼成物、ケイ
酸カルシウム焼成物などを挙げることができる。無機多
孔性物質は、空孔による吸水効果、粒径による補強効果
などにより、掘削泥土や、ヘドロ、スラッジ類の固化に
効果を発揮する。本発明方法に用いる膨潤性粘土鉱物と
しては、例えば、モンモリロナイト、バイデライト、ノ
ントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイ
ト、スチーブンサイト、膨潤性雲母などを挙げることが
できる。膨潤性粘土鉱物は、膨潤力による吸水効果、粘
土質による増粘効果などにより、掘削泥土や、ヘドロ、
スラッジ類を固化し、適度の強度を与える。本発明方法
において、椰子屑(Coir pith)と無機水硬性
物質、無機多孔性物質又は膨潤性粘土鉱物から選ばれる
1種又は2種以上の物質の使用割合は、重量比で1:6
0〜20:1であることが好ましく、1:10〜10:
1であることがさらに好ましい。
【0009】本発明方法において、泥土に対する椰子屑
(Coir pith)の添加量は、泥土の土質や含水
率により異なり特に限定されないが、通常は泥土1m3
当たり0.1〜200kgであることが好ましく、泥土1
3当たり0.5〜100kgであることがさらに好まし
い。本発明方法により、泥土と椰子屑(Coir pi
th)が短時間で効率よく均一に混合され、泥土に含ま
れる水分が椰子屑(Coir pith)に吸収され、
椰子屑(Coir pith)中の繊維状物質などによ
り補強されるので、取り扱いの容易な強度の大きい固化
した処理土となり、処理土の再利用及び廃棄が容易とな
る。本発明方法においては、椰子屑(Coir pit
h)、水溶性高分子化合物、無機水硬性物質、無機多孔
性物質、膨潤性粘土鉱物の各成分を、あらかじめ混合し
てワンパック型添加剤として使用することができ、各成
分をそれぞれ別々に掘削泥土や、ヘドロ、スラッジ類に
添加して使用することができ、あるいは、各成分のうち
何種かをあらかじめ混合し、残余の成分を別々に添加し
て使用するなど、各成分を任意の順序で添加して使用す
ることができる。これらの添加方法のうち、ワンパック
型添加剤として全成分を同時に添加し、あるいは、水溶
性高分子化合物を先に添加する方法が効果が良好である
ので好ましい。本発明方法において、椰子屑(Coir
pith)、水溶性高分子化合物、無機水硬性物質、
無機多孔性物質、膨潤性粘土鉱物は、ミルなどを用いて
粉砕し、粒径を2mm以下とすれば特に効果的であるが、
未粉砕又は2mm以上の粒径の各成分も使用することがで
きる。本発明方法においては、各成分が乾燥状態である
とき最も高い効果を示すが、各成分がスラリー状、その
他の形状でも使用することができる。各成分をスラリー
状にすることにより、高粘性液体用ポンプで輸送するこ
とができる。また、本発明方法においては、添加剤を脱
気又は圧縮しブロック状に固化したものを、直接又は粉
砕しながら添加することができる。添加剤をブロック状
にすることにより、輸送コストを低減し発塵を防止する
ことができる。本発明方法において、椰子屑(Coir
pith)は、吸水効果及び繊維構造による補強効果
によって、高含水率の掘削泥土や、ヘドロ、スラッジ類
を効果的に固化する。水溶性高分子化合物は、吸水効
果、増粘効果、凝集効果などにより、繊維状物質の効果
を高め、より強度のある改質土とし水の遊離なども防止
する。無機水硬性物質は、凝結効果、水和による脱水効
果などにより繊維状物質の効果を高め、より強度のある
改質土とし、雨水による処理土の軟弱化などを抑制す
る。無機多孔性物質は、空孔による吸水効果、粒径によ
る補強効果などにより、より低添加量でより効果的に掘
削泥土や、ヘドロ、スラッジ類を固化する。膨潤性粘土
鉱物は、膨潤力による吸水効果、粘土質による増粘効果
などにより、より低添加量でより効果的に掘削泥土や、
ヘドロ、スラッジ類を固化する。
【0010】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。 実施例1 下水道用トンネル工事現場より、掘削泥土を採取した。
この掘削泥土は、含水率22.5重量%であり、粒径7
5μm〜2mmの砂分が29重量%、粒径2mm〜75mmの
礫分が47重量%であった。この掘削泥土5m3に、カ
ッターミルで粒径2mm以下に乾式粉砕した椰子屑(Co
ir pith)(以下「椰子屑粉砕物」という。)2
50kgを添加し、混合装置付きバケット[(株)エスアン
ドケイ、バケットスタビライザーBM04]を装着した
油圧ショベルを用いて3分間混合した。混合直後の処理
土を、モールドに充填して突き固め、直径100mm、高
さ200mmの円柱型で側圧を受けない試供体を作製し
た。この試供体を一軸圧縮試験器にかけ、その最大応力
を断面積で割って一軸圧縮強度とした。処理土の一軸圧
縮強度は、1.20kg/cm2であった。 実施例2 実施例1と同じ掘削泥土5m3に、椰子屑粉砕物150k
g及び天然高分子系改質剤[栗田工業(株)、クリサット
C−101]15kgを同時に添加し、実施例1と同じ混
合装置付きバケットを装着した油圧ショベルを用いて3
分間混合した。混合直後の処理土の一軸圧縮強度は、
1.35kg/cm2であった。 実施例3 実施例1と同じ掘削泥土5m3に、椰子屑粉砕物150k
g、天然高分子系改質剤[栗田工業(株)、クリサットC
−101]15kg及びポルトランドセメント100kgを
同時に添加し、実施例1と同じ混合装置付きバケットを
装着した油圧ショベルを用いて3分間混合した。混合直
後の処理土の一軸圧縮強度は、1.85kg/cm2であっ
た。 比較例1 実施例1と同じ掘削泥土5m3に、椰子屑粉砕物250k
gを添加し、通常の油圧ショベルを用いて5分間混合し
た。混合直後の処理土の一軸圧縮強度は、0.85kg/c
m2であった。 比較例2 実施例1と同じ掘削泥土5m3に、椰子屑粉砕物150k
g及び天然高分子系改質剤[栗田工業(株)、クリサット
C−101]15kgを同時に添加し、通常の油圧ショベ
ルを用いて5分間混合した。混合直後の処理土の一軸圧
縮強度は、0.55kg/cm2であった。 比較例3 実施例1と同じ掘削泥土5m3に、椰子屑粉砕物150k
g、天然高分子系改質剤[栗田工業(株)、クリサットC
−101]15kg及びポルトランドセメント100kgを
同時に添加し、通常の油圧ショベルを用いて5分間混合
した。混合直後の処理土の一軸圧縮強度は、0.95kg
/cm2であった。 比較例4 実施例1と同じ掘削泥土5m3に、天然高分子系改質剤
[栗田工業(株)、クリサットC−101]30kgを添加
し、混合装置付きバケット[(株)エスアンドケイ、バケ
ットスタビライザーBM04]を装着した油圧ショベル
を用いて3分間混合した。混合直後の処理土の一軸圧縮
強度は、0.30kg/cm2であった。 比較例5 実施例1と同じ掘削泥土5m3に、天然高分子系改質剤
[栗田工業(株)、クリサットC−101]30kgを添加
し、通常の油圧ショベルを用いて5分間混合した。混合
直後の処理土の一軸圧縮強度は、0.15kg/cm2であっ
た。実施例1〜3及び比較例1〜5の結果を、第1表に
示す。
【0011】
【表1】
【0012】混合装置付きバケットを装着した油圧ショ
ベルを用いて3分間混合した実施例1〜3の処理土は、
同一の添加剤条件で通常の油圧ショベルを用いて5分間
混合した比較例1〜3の処理土に比べて、高い一軸圧縮
強度を示した。混合装置付きバケットを装着した油圧シ
ョベルを用いて混合したが、椰子屑粉砕物を添加しなか
った比較例4の処理土は、実施例1〜3の処理土に比べ
て、一軸圧縮強度が低かった。また、椰子屑粉砕物を添
加せず、混合装置付きバケットを装着した油圧ショベル
も使用しなかった比較例5の処理土は、非常に小さな一
軸圧縮強度しか示さなかった。 実施例4 浚渫工事現場より、浚渫泥土を採取した。この浚渫泥土
は、含水率67.4重量%であり、粒径75μm〜2mm
の砂分が1重量%であった。この浚渫泥土5m3に、椰
子屑粉砕物400kgを添加し、実施例1と同じ混合装置
付きバケット[(株)エスアンドケイ、バケットスタビラ
イザーBM04]を装着した油圧ショベルを用いて3分
間混合した。混合直後の処理土のコーン貫入抵抗値(q
c値)を、コーンペネトロメーターを用いて測定した。
処理土のqc値は、0.50kg/cm2であった。 実施例5 実施例4と同じ浚渫泥土5m3に、椰子屑粉砕物250k
g及び天然高分子系改質剤[栗田工業(株)、クリサット
C−101]15kgを同時に添加し、実施例1と同じ混
合装置付きバケットを装着した油圧ショベルを用いて3
分間混合した。混合直後の処理土のqc値は、0.85k
g/cm2であった。 実施例6 実施例4と同じ浚渫泥土5m3に、椰子屑粉砕物250k
g、天然高分子系改質剤[栗田工業(株)、クリサットC
−101]15kg及びポルトランドセメント130kgを
同時に添加し、実施例1と同じ混合装置付きバケットを
装着した油圧ショベルを用いて3分間混合した。混合直
後の処理土のqc値は、1.35kg/cm2であった。 比較例6 実施例4と同じ浚渫泥土5m3に、椰子屑粉砕物400k
gを添加し、通常の油圧ショベルを用いて5分間混合し
た。混合直後の処理土のqc値は、0.10kg/cm2であ
った。 比較例7 実施例4と同じ浚渫泥土5m3に、椰子屑粉砕物250k
g及び天然高分子系改質剤[栗田工業(株)、クリサット
C−101]15kgを同時に添加し、通常の油圧ショベ
ルを用いて5分間混合した。混合直後の処理土のqc値
は、0.20kg/cm2であった。 比較例8 実施例4と同じ浚渫泥土5m3に、椰子屑粉砕物250k
g、天然高分子系改質剤[栗田工業(株)、クリサットC
−101]15kg及びポルトランドセメント130kgを
同時に添加し、通常の油圧ショベルを用いて5分間混合
した。混合直後の処理土のqc値は、0.35kg/cm2
あった。 比較例9 実施例4と同じ浚渫泥土5m3に、天然高分子系改質剤
[栗田工業(株)、クリサットC−101]30kgを添加
し、実施例1と同じ混合装置付きバケットを装着した油
圧ショベルを用いて3分間混合した。混合直後の処理土
のqc値は、0.00kg/cm2であった。 比較例10 実施例4と同じ浚渫泥土5m3に、天然高分子系改質剤
[栗田工業(株)、クリサットC−101]30kgを添加
し、通常の油圧ショベルを用いて5分間混合した。混合
直後の処理土のqc値は、0.00kg/cm2であった。
【0013】
【表2】
【0014】混合装置付きバケットを装着した油圧ショ
ベルを用いて3分間混合した実施例4〜6の処理土は、
同一の改質剤条件で通常の油圧ショベルを用いて5分間
混合した比較例6〜8の処理土に比べて、高いqc値を
示した。混合装置付きバケットを装着した油圧ショベル
を用いて混合したが、椰子屑粉砕物を添加しなかった比
較例9の処理土、及び、椰子屑を使用せず、混合装置付
きバケットを装着した油圧ショベルも使用しなかった比
較例10の処理土は、まったくqc値を示さず改質され
なかった。
【0015】
【発明の効果】本発明の泥土の固化処理方法によれば、
石油井、ガス井、地熱井、トンネル工事、浚渫工事、建
設工事、その他の工事現場で発生する掘削泥土や、ヘド
ロ、スラッジ類を、短時間で固化して移送可能な形態と
し、再利用又は廃棄が容易な形態の処理土とすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、混合装置付きバケットの平面図及び側
面図である。
【図2】図2は、本発明方法の実施の一態様の説明図で
ある。
【符号の説明】
1 バケット 2 掘削用ブレード 3 混合ブレード 4 チェーン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】泥土に椰子屑(Coir pith)を添
    加し、バケット内に混合装置を有する掘削機械を用いて
    混合することを特徴とする泥土の固化処理方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007275850A (ja) * 2006-04-12 2007-10-25 Doro Kogyo Co Ltd 改良土生成方法および改良土生成システム
JP2017080679A (ja) * 2015-10-28 2017-05-18 東亜建設工業株式会社 泥土の脱水処理方法
CN111484224A (zh) * 2020-03-09 2020-08-04 杭州埃莫森环保科技有限公司 利用污泥制造防板结生态营养土的方法及系统
CN116217190A (zh) * 2023-01-10 2023-06-06 南京苏逸实业有限公司 一种基于疏浚淤泥的流态土及其制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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