JPH1176984A - 発生土並びに汚泥の改質処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビルの建設や土木建設工事によって発生する
建設発生土や汚泥を埋め戻し可能な改良土に改質する処
理装置の提供。 【解決手段】 発生土を入れるピット１、発生土中に混
入している大きな石やコンクリートガラを砕くためのク
ラッシャー２、３、大きな異物を除去した発生土を砕く
解砕機４、細かく砕かれた発生土に固化剤を混入して混
練し、遊離水を疑似固定水として土粒子表面を覆うと共
に団子状塊とする第１解砕混合機５、この状態でなお混
入している大きな異物を除去してクラッシャーへ戻す選
別機６、石灰等の安定材を混入・混練する混合機７、砕
かれた砂と土を混ぜて造粒する造粒混合機８、一方、汚
泥の受け入れピット９、凝集剤を混入する汚泥調整槽１
０、更に汚泥沈殿槽１１、汚泥脱水槽１２を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はビルの建設や土木建設工
事によって発生する建設発生土（残土）並びに汚泥を埋
め立て処分することなく、再利用することが出来るよう
に改質する処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビルの建設や地中管路の埋設工事等の土
木建設工事によって多量の掘削土が発生するが、この土
は現場の埋め戻し用土として再利用することが出来な
い。従って適当な場所へ運んで埋設処分しなくてはなら
ず、その為の運搬・処分コストがかさむと共に広大な廃
棄場所が必要となっている。又、配管工事等で掘り起こ
した溝への埋め戻し材は砂等を使用することになってい
るが、埋め戻し用土は別の場所から運んで来なくてはな
らず、これもまた施工のコスト高を招くと共に環境の破
壊をもたらしている。

【０００３】従来、このように掘削して生じた発生土は
これを解砕し、セメント、生石灰、消石灰等によるアル
カリ水和反応を応用した固化工程を経て、外部熱源を用
いてロータリキルン等により乾燥処理し、約７日間程度
養成することで埋め戻し材として改良している場合もあ
る。しかし、対象とする土質が火山灰質のサラサラした
関東ロームや比較的含水比の低い土砂の場合に限られ、
このような土質の発生土は再利用可能な状態に改良する
ことが出来るが、粘性及び含水比の高い発生土、更にこ
れらに加えて高有機物質の浚渫土は解砕処理すら困難で
ある。

【０００４】仮に粘性及び含水比の高い発生土、更にこ
れらに加えて高有機物質の浚渫土を上記方法にて処理し
ても、物理的な解砕は勿論のこと、固化剤との均等な混
合・反応が困難で、改良土の品質は低級なものとなって
しまう。又降水量や積雪の多い地域では、時の経過にと
もない再泥化や強度のさらなる低下は否めず、このよう
な地域ではより高品質の改良土の物性・強度が求められ
る。

【０００５】従来、上記のごとく発生土を改良する装
置、汚泥を処理する装置、又大きな混入石やコンクリー
トガラ等の異物を選別する装置は存在しており、個々の
分野で使用されている。しかし、該異物が混入している
発生土並びに汚泥を一貫して改質処理して、改良土とし
て再利用を図ることが出来る一連の処理工程並びに処理
装置は存在していない。

【０００６】

【本発明が解決しようとする課題】このように、降水量
や積雪が多い日本海側の地域では改良土が再び泥化し、
強度が低下する場合もあることから、粘性及び含水比の
高い発生土や汚泥、更にこれらに加えて高有機物質の浚
渫土を対象として従来の方法にて発生土や汚泥を処理す
ることは出来ない。それに発生土と汚泥を別の装置にて
処理したり、中に含まれている大きな石やコンクリート
ガラを選別するのに別の装置を使用したのでは非常に面
倒である。本発明が解決しようとする課題はこれら問題
点であり、粘性及び含水比の高い建設発生土や汚泥であ
っても、さらに高有機物質の浚渫土であっても埋め戻し
土として再利用することが出来ると共に、又大きな石や
コンクリートガラを含んでいる場合であっても、何ら問
題なく改良土として再利用可能にする改質処理装置を提
供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は粘土質で含水比
及び有機質濃度が高い発生土並びに汚泥を改良（改質）
するものであり、発生土改良剤と石灰等の安定材の併用
にて、そのままでは再利用出来ない発生土及び汚泥を、
流動性・転圧性・透水性を備えた強度ある改良土にす
る。この発生土並びに汚泥処理によって、該発生土及び
汚泥の廃棄や山砂の採取による自然環境の破壊を解消す
ることが出来る。

【０００８】土壌の性質は遊離水があるか否かで大きく
変わり、軟弱土は遊離水の中に土粒子が浮遊している状
態となる。この状態で、天然高分子系固化剤を添加する
と、天然高分子系固化剤が遊離水に溶け込み、且つ攪拌
により土粒子表面に被覆して遊離水としての性質を失
い、疑似固定水（疑似吸着水）として土粒子表面に固定
される。この為に、土壌の性質は大きく変化する。そし
て、天然高分子系固化剤の凝結作用と攪拌により土粒子
の造粒が進み、土粒子がかたまって団粒化する。団粒化
した団子状塊に石灰等の安定材を加えると、その表面に
安定材が被覆されると共に、安定材と天然高分子系固化
剤が反応して不溶化する。更に攪拌養生することで強度
が増し、埋め戻し出来る土となる。

【０００９】上記天然高分子系固化剤は水溶性の高分子
系の改良材で、発生土に少量を添加することで発生土の
性質が大きく変わり、取扱を容易にする。又、石灰等の
無機薬剤の併用により、含水比が１２０％程度の発生土
を埋め戻し可能な山砂の代用として使用出来る。本発明
の改良土は川砂と同じように透水性に優れ、埋め戻し時
の水締めも可能で、再び元の状態に戻ることはない。従
って、埋設管が複雑に配管されている所や軟弱な地盤で
の埋め戻し工事にも使用出来る。そして施工後の再掘削
も可能である。一方、汚泥の場合には含水比が更に高い
為に、発生土の処理方法とは僅かに異なる。基本的には
同じであるが、前処理として天然高分子系凝集剤を用い
て脱水処理行う。

【００１０】ところで発生土の改質処理装置はピットを
備えて発生土を受け入れ、該発生土に含まれている大き
な石やコンクリートガラ等は選別され、これらはクラッ
シャーにて細かく砕かれる。ピットに入った発生土は粘
土解砕機へ運ばれ、更に混合機へ移される。混合機では
発生土の解砕も行われると共に、天然高分子系固化剤が
添加されて混練される。

【００１１】そして、天然高分子系固化剤と混練した発
生土は選別機へ送られ、ここでは更に大きな混入物は再
び選別され、上記クラッシャーへ戻される。選別機を通
過した発生土は２次混合機へ送られ、ここで安定材と混
合されて造粒機へ送られる。この造粒機には上記クラッ
シャーで細かく砕かれた石やコンクリートガラが砂の状
態となって加えられ、改良土となって排出される。

【００１２】一方、汚泥の場合にも同じく該汚泥を受け
入れるピットを備え、このピットに入った汚泥中に含ま
れている大きな石、コンクリートガラ等は選別されて上
記クラッシャーへ送られて砕かれる。そして汚泥は汚泥
調整槽に入れられるがサウンドスクリーン（選別機）を
通過して泥水だけが汚泥調整槽に入り、更に汚泥沈殿槽
へ送られる。このサンドスクリーンにて選別された大き
な石等は上記クラッシャーへ送られて細かく砕かれる。

【００１３】汚泥沈殿槽から送られて汚泥脱水装置に入
り、水は再利用され、脱水された汚泥ケーキは石灰等の
安定材を加えられて造粒機に入れられ、上記発生土と同
じように処理される。又汚泥の場合には上記汚泥調整槽
内で高分子凝集剤が添加されて脱水処理がなされる。以
下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の発生土並びに汚泥の処理工程
を表しているフローチャートである。発生土の処理工程
と汚泥の処理工程をそれぞれ別々に説明する。発生土受
け入れピット１には建設土木工事にて掘削されて生じた
発生土が入れられる。この発生土は一般に粘土質の土で
あるが、粘土ばかりではなく大小色々な石やコンクリー
トガラが混入している。そこで、５０ｍｍ以上の大きな
石やコンクリートガラは１次クラッシャー２へ運ばれて
５０ｍｍ以下に砕かれる。

【００１５】５０ｍｍ以下となった石やコンクリートガ
ラは２次クラッシャーへ運ばれて更に細かく砕かれ、５
ｍｍ以下の大きさの砂となる。一方、大きな石やコンク
リートガラを選別した後の発生土は解砕機４へ運ばれて
細かく解砕され、同時に受け入れピット１で選別されず
に残った５０ｍｍ以上の石やコンクリートガラは上記１
次クラッシャー２へ移される。そして、小さく解砕され
た発生土は１次混合機５へ運ばれ、ここで天然高分子系
固化剤と混合される。比率は約０．１％重量の割合で混
入され、粘土状態の発生土を固化することになる。

【００１６】すなわち軟弱土は遊離水の中に土粒子が浮
遊している状態となっているが、この状態で上記天然高
分子系固化剤を添加すると、天然高分子系固化剤が遊離
水に溶け込み、且つ攪拌により土粒子表面に被覆して遊
離水としての性質を失い、疑似固定水（疑似吸着水）と
して土粒子表面に固定される。そして、天然高分子系固
化剤の凝結作用と攪拌により土粒子の造粒が進み、土粒
子がかたまって団粒化する。

【００１７】このように団粒化状態と成った土は選別機
６へ送られて４０ｍｍ以上の混入物は選別され、上記２
次クラッシャー３へ戻される。そして選別機６から２次
混合機７へ運ばれ、ここでは石灰が混入されて、土と混
練される。ここで石灰は安定材として作用する。従って
団粒化した団子状塊に石灰を加えると、その表面に石灰
が被覆されると共に、石灰と天然高分子系固化剤が反応
して不溶化する。被覆した石灰は水と反応して消石灰と
なり、更にポゾラン反応が進み、石灰分布の高い表面か
ら強度を増す。

【００１８】石灰は約１０重量％の割合で混入され、土
と十分に混練された後で造粒混合機８へ送られる。この
造粒混合機へは２次クラッシャー３にて細かく砕かれた
砂が運ばれて同時に混ざり合う。そして、砂と十分混ざ
り合って、強度の高い改良土が排出される。

【００１９】一方の汚泥は汚泥受け入れピット９に入れ
られる。勿論、該汚泥中にも大きな石やコンクリートガ
ラが混入している為に、これらは受け入れピット９で選
別されて上記１次クラッシャー２へ運び込まれ、同じよ
うに小さく砕かれる。５０ｍｍ以上の異物を除去した汚
泥は汚泥調整槽１０に入れられることになるが、その前
に選別機（サウンドスクリーン）にかけられて、泥水だ
けが汚泥調整槽１０に入る。汚泥調整槽１０には無機質
高分子凝集剤と有機質高分子凝集剤が０．１〜０．１５
％程度添加されて汚泥は脱水・凝集される。ここで選別
された４０ｍｍ以上の石やコンクリートガラは上記２次
クラッシャー３へ運ばれ、５ｍｍ以下の砂は上記造粒混
合機８へ運ばれる。

【００２０】汚泥調整槽１０に入った汚泥は汚泥沈殿槽
１１へ送られ、汚泥沈殿槽１１からポンプアップされて
汚泥脱水装置１２にて水と脱水ケーキとに分離される。
水は放流したり再利用することも出来、一方の脱水ケー
キは安定材である石灰を混入して上記造粒混合機８へ入
れられる。そして、造粒混合機８にて細かい砂と混ぜ合
わされて、発生土の場合と同じように改良土として排出
される。ここで、本発明では発生土の固化剤、汚泥の凝
集剤を特に限定しない。

【００２１】以上述べたように、本発明の発生土及び汚
泥の改質処理装置は大きな石やコンクリートガラを選別
して砕くクラッシャー、固化剤又は凝集剤と、更には安
定材と混合する混合機、更に造粒機、汚泥調整槽、それ
に汚泥沈殿槽等を備えたものであり、次のような効果を
得ることが出来る。

【００２２】

【発明の効果】本発明の装置は建設土木工事によって発
生した発生土を改質することで、埋め戻し可能な土とし
て再利用することが出来る。同じく汚泥も改良土に改質
して再利用することが出来る。この場合、持ち込まれた
土が発生土であっても汚泥であっても同じ装置によって
改質可能であり、又発生土並びに汚泥中に大きな石やコ
ンクリートガラが混入している場合であっても、これら
異物は選別されて砕かれ、細かい砂となって最終工程で
混入されて良質の改良土になる。従って、発生土や汚泥
を埋立て処分する場所は不要となり、新たな埋戻し用土
として山砂等を用いる必要もなく、自然環境の破壊を解
消することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発生土並びに汚泥の改質処理工程を示
すスローチャート。

【符号の説明】

１ 受け入れピット ２ １次クラッシャー ３ ２次クラッシャー ４ 解砕機 ５ １次混合機 ６ 選別機 ７ ２次混合機 ８ 造粒混合機 ９ 受け入れピット 10 汚泥調整槽 11 汚泥沈殿槽 12 汚泥脱水槽

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建設土木工事等により発生した発生土を
   埋戻し可能な改良土に改質する処理装置において、発生
   土を入れる受け入れピットと、発生土中に混入している
   大きな石やコンクリートガラ等を細かく砕く為の第１ク
   ラッシャー及びさらに砂状に細かくする第２クラッシャ
   ー、これら大きな異物を除去した粘土質の発生土を砕く
   解砕機、該解砕機にて細かく砕かれた発生土に固化剤を
   混入して混練し、遊離水を疑似固定水として土粒子表面
   を覆うと共に団子状塊とする第１解砕混合機、固化剤と
   混練して団子状塊と成った土になお混入している大きな
   異物を除去して第２クラッシャーへ戻す為の選別機、大
   きな異物を完全に除去した土に石灰等の安定材を混入・
   混練する２次混合機、そして２次クラッシャーにて砕か
   れて送られる砂と２次混合機から出された土を混合して
   造粒する造粒混合機を設け、一方、汚泥を入れる受け入
   れピット、汚泥に混入している大きな石やコンクリート
   ガラ等を選別して砕く為に上記第１クラッシャーを兼用
   し、大きな異物を除去した汚泥を入れて脱水・凝集する
   為の凝集剤を混入する汚泥調整槽、この汚泥調整槽に入
   れる前に大きな異物を選別して砕く為に上記第２クラッ
   シャーを兼用し、汚泥調整槽から送られる汚泥を入れる
   汚泥沈殿槽、汚泥沈殿槽から送られる汚泥を脱水する装
   置、脱水装置にて出来る脱水ケーキに石灰等の安定材を
   混入して造粒混練する為の上記造粒混合機を兼用すると
   共に、汚泥調整槽に入る前に選別した細かい砂を同じ造
   粒混合機へ導いて改良土に改質することを特徴とする発
   生土並びに汚泥の改質処理装置。