JPS624200B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明泥水の固液分離と団粒化及び硬化を促進
する泥水処理剤に関するものである。

本発明者らはセメント、ノニオン性ポリマー及
びアニオン性ポリマーの三成分からなる新規な汚
泥処理剤を粉状で泥水に添加した場合、セメント
中の多価金属が複合的に水和物を生じ、この水和
物が存在することによりアニオン性ポリマーの架
橋吸着と圧密作用にもとずく固液分離作用が促進
され、さらにノニオン性ポリマーが存在すること
により抱水性の低い団粒が得られ、かつまたこの
ものは脱水後再び水に合つても、もとの汚泥に戻
らないことを見出し、先にこれを特許出願した
（特願昭52―14610号）。

しかし、この発明の汚泥処理剤はこれを砂質を
含まない有機質粘土やカルボキシメチルセルロー
ズを含むシルト質粘土等、粘性が大なる汚泥に添
加するとアニオン性ポリマー及びノニオン性ポリ
マーの溶出速度が遅くなり、これにともない反応
完結に時間を要し、また反応完結を早めようとす
れば高価なアニオン性ポリマー及びノニオン性ポ
リマーを多量添加せねばならず、その結果時とし
てこれら薬剤が汚泥中に未反応のまま残留するこ
とがあつた。

本発明者らはこの汚泥処理剤についてさらに攻
究した結果、この汚泥処理剤に粉状の水砕スラグ
を加えて汚泥に添加すると、粘性の高い汚泥中に
おいてもアニオン性ポリマー及びノニオン性ポリ
マーが速かに溶出し、セメント、ノニオン性ポリ
マー、アニオン性ポリマー及び水砕スラグと汚泥
物質との間に多元的な複合反応が生じ、汚泥の固
液分離と団粒化及び硬化が円滑に行なわれるとの
知見に基づいて本発明を完成するにいたつた。

本発明の泥水処理剤はセメント、粉状のノニオ
ン性ポリマー及び粉状のアニオン性ポリマーに粉
状の水砕スラグを添加してなることを特徴とする
ものである。

セメントには各種ボルトランドセメント、高炉
セメント、シリカセメント、フライアツシユセメ
ント、アルミナセメント及びその混合物が示され
る。

ノニオン性ポリマーにはポリエチレンオキサイ
ド、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール
及びポリビニルピロリドン等が示され、その分子
量が400万以上であることが好ましい。アニオン
性ポリマーにはポリアクリル酸ナトリウム、ポリ
アクリルアミドの部分加水分解物及びポリスチレ
ンスルホン酸ナトリウム等が示され、その分子量
が600万以上のものが好ましい。

ノニオン性ポリマー及びアニオン性ポリマーは
泥水処理剤中それぞれ0.2〜0.8重量％、0.7〜1.2
重量％であることが好ましい。

水砕スラグには高炉スラグ、非鉄金属、精錬ス
ラグ、合金鉄スラグの水砕したものが用いられ
る。その添加量は限定されないがセメントに対し
て0.5〜３重量倍であることが好ましい。

本発明の泥水処理剤を用いての泥水処理は、前
記四成分を混合して得られる泥水処理剤を泥水に
対して適当量添加し、ついでかきまぜさらにろ過
することにより遂行される。

泥水処理剤の泥水に対する添加量は泥水中の固
形含有量によつて異なるが通常、泥水に対して
0.05〜1.5重量％が目安となる。撹拌にあたつて
泥水処理剤を泥水に添加したさい、始めにその混
合組成物を急速度にかきまぜ、凝集体が生成した
ところを見計つて一たん静止し、ついで緩漫にか
きまぜて凝集体の成長を助長することが好まし
い。

本発明の泥水処理剤の泥水に対する反応は理論
的には解明できなかつたが、水砕スラグを用いる
ことにより同時に加える高分子ポリマーの溶出を
容易にすると同時に、セメントと水砕スラグとの
間に含まれる金属イオンと可溶性けい酸等が複合
し、セメント単味の場合と異なる水和物を形成し
て凝集し、アニオン性ポリマー及びノニオン性ポ
リマーと組み合わさつて相乗的に凝結と疎水化を
倍加し、固液分離に向かわせるものと思われる。

本発明によれば泥水処理剤の調製方法が簡単
で、かつ得られる泥水処理剤が粉体なので取り扱
い及び運搬に便利である。

また本発明によれば、アニオン性ポリマー及び
ノニオン性ポリマーの泥水に対する溶出速度が大
であるので、同一程度の泥水処理についてはノニ
オン性ポリマー、アニオン性ポリマー、及びセメ
ントの消費量が少なくてすむ。

さらに本発明によればCMC（カルボキシメチ
ルセルローズ）等を含む粘稠な土木建築現場の泥
水工法の排泥のように処理しようとする泥水自体
が粘つているものでも容易に処理することが出来
る。

つぎに本発明を実施例によつて説明する。本文
中の％及び部は特記しない限り重量％及び重量部
を示すものである。

実施例 １ 泥水処理剤には水砕高炉スラグ69.2部普通セメ
ント29.6部ポリアクリルアミドの部分加水分解物
（分子量1000万加水分解率25％）0.8部ポリエチレ
ンオキサイド（分子量400万固有粘度150cps）0.4
部を夫々チユーブミルに装入し、30分間回転撹拌
して混合し磨砕したものを用いた。

泥水は地中連続壁工事において排出されたもの
で、SS濃度18％（約５％のベントナイト、0.6％
のセメント、７％の砂分を含む）のものを用い
た。

この泥水１をビーカーに採り前記泥水処理剤
を泥水に対して１％添加し当初26ｍ／minの周速
で20秒かくはんしその後引続き13ｍ／minの周速
でかくはんを経続したところ、かくはんを開始し
てから、およそ１分５秒で泥水は固液分離した。
さらに13ｍ／minの周速で２分15秒かくはんを経
続したところ分離泥の団粒化が果され団粒化した
分離泥は直径がほぼ７mm以上で大きいものは27mm
にも達した。この団粒化泥を目間隔１mmのスクリ
ーン上に約30mmの厚さにのせて重力過を行つた
ところ、１分12秒で水が切れ含水率60％の団粒化
物となつてスクリーンから簡単に剥離した。一方
固液分離に伴つて分離した水は透視度30以上SS
濃度は36ppmであつた。

比較例 １ 普通セメント98.8部と実施例１に使用したポリ
アクリルアミドの部分加水分解物0.8部ポリエチ
レンオキサイド0.4部を夫々計算してチユーブミ
ルに装入して30分間回転撹拌して混合し磨砕した
ものを用いた。

実施例１に使用した泥水を用い、実施例１と同
じ方法で処理したところ、かくはん開始後およそ
３分で固液分離し固液分離後２分50秒で団粒化し
た。

団粒化した泥の直径は９〜34mmであつた。その
後の水切り効果は実施例１とほとんど変らなかつ
た。

即ちセメントをポリアクリルアミドとポリエチ
レンオキサイドに配合した場合はセメントと水砕
高炉スラグとポリアクリルアミドとポリエチレン
オキサイドを配合した場合より同一使用量で固液
分離に至る時間は倍以上要した。このことから、
セメントに水砕高炉スラグを配合すると、泥の粘
性を低下してポリエチレンオキサイドとポリアク
リルアミドがよく泥中に溶出させることが求めら
れた。

実施例 ２ 地中壁工法に使われた後の排泥は含水率89％と
比較的濃度はうすいがCMCを0.2％程含んでいる
ため、かなり粘性があり、この種泥水処理の慣例
である高分子凝集薬品たとえばアクリルアマイド
の部分加水分解物を与えただけでは容易に固液分
離しない。

この泥水１を実施例１に準じてビーカー１
に採り、この泥水に実施例１で使用した本発明の
泥水処理剤を泥水に対して1.5％添加し当初26
ｍ／minの周速で30秒かくはんしその後引続き13
ｍ／minの周速でかくはんを経続したところかく
はんを開始してからおよそ１分30秒で泥水は固液
分離した。さらに13ｍ／minの周速でかくはんを
続行したら固液分離後３分で団粒化が果された。
団粒化した分離泥は直径10mm以上で、大きいもの
は35mmにも達したこの団粒化泥を目間隔１mmのス
クリーン上に約30mmの厚さにのせて重力過を行
つたところ１分20秒で水が切れ含水率60％の団粒
化物となつてスクリーンから簡単に剥離した。

一方固液分離に伴つ分離した水は透視度30以上
SS濃度25ppmであつた。

得られた団粒化物は完全に賦型化し、一日おい
たものは一軸圧縮強度0.4Kg／cm²、３日後には1.5
Kg／cm²のかたさに至つた。

比較例 ２ 実施例２に使用したCMCを含む粘性の高い泥
水には比較例１に使用した泥水処理剤を加えて実
施例２に示した本発明の泥水処理剤を使用した場
合と、ほぼ同一効果を得ようと試みたところ実施
例２では処理剤の使用量が1.5％でよかつたもの
が３％以上およそ４％要したそれでも固液分離に
至る時間において幾分実施例−２に劣り確実に実
施例２と同等の固液分離に至る時間に合せるため
には５％程度要することがわかつた。賦型化した
ものの一日後の一軸圧縮強度は0.3Kg／cm²３日後
の強度は1.2Kg／cm²であつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ セメント、粉状のアニオン性ポリマー、粉状
   のノニオン性ポリマー及び粉状の水砕スラグから
   なる泥水処理剤。