土木泥水処理システムについて

これまで、建設や土木現場で発生する濁水や汚泥、泥水（ダム、トンネル、浚渫工事を除く一般土木）は、国土交通省土木工事積算基準の濁水処理工で定義された内容で実施されていました。しかし鋼管、鋼矢板などの矢板打込み工事の現場で発生する高濃度の汚泥や泥水は、濁水処理機では現場処理できないため、バキュームカーなどで移送され廃棄処理されていました。

弊社の土木泥水処理システムはデカンタ式遠心分離機（脱水機）を用いた仮設プラントによって、発生汚泥を現場で処理水と泥土に分離することで廃棄物の総量削減します。
濁水処理機や沈殿方法による汚泥処理と比較して処理時間を短縮。バキュームカーなどと比較して産廃量を減少によるコスト圧縮します。
さらに分離した処理水はジェット併用工法（ウォータージェット工法）に再利用可能です。プラントの設置面積は都市部や狭量地などで利用できるサイズです。

この工法は「土木泥水再利用システム」として国土交通省の新技術データベースシステム「NETIS」に登録（登録番号：KT-200041-A）されています。
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従来技術との比較

濁水処理機

• 濁水処理機を設置し汚泥を水と泥土に分離
• 土木現場に設置可能なサイズの処理機の場合、高濃度の汚泥は処理できない
• 沈殿後の上澄みはジェット併用などに再利用できるが少量

沈殿法

• 沈殿槽を並べて汚泥を沈殿させる
• 沈殿に時間がかかり、沈殿槽を並べる敷地面積が必要
• 沈殿後の上澄みはジェット併用などに再利用できるが少量

バキューム処理

• 発生した汚泥をそのまま移送
• 汚泥が減容化されないためバキューム処理と廃棄処理が高コスト

土木泥水再利用システム

• デカンタ式遠心分離機で汚泥を水と泥土を分離
• 高濃度の汚泥も対応可能
• 処理水はジェット併用などに再利用可能

従来工法の矢板打ち込み工事など、ウォータージェット工法で発生する泥水は、現場内に濁水処理設備を設置し、沈澱させ、上澄みを再利用している方法が多く見受けられます。
しかし、ウォータージェット工法から発生する泥水量は、非常に多く高濃度の為、従来の濁水処理設備による方法では、沈澱しきれずに工事の施工ロス(沈殿待ち時間)や泥水の産廃費用が高額になるなど問題がありました。本システムでは脱水機（遠心分離機）など、様々な泥水に対応したプラントを組み合わせて使用することにより、多種多様な工法で発生する泥水を短時間で水と泥土に分離し、分離した水（処理水）は高圧水に再利用可能な水質の水に現場内で短時間で連続的に生み出すことができるため、工事の施工ロスの改善、水道費用や泥水の産廃費用削減につながります。

バキューム処理との比較

汚泥発生量が多い場合

	土木泥水再利用システム	バキューム処理
処理方法	廃棄物を減容化 （発生汚泥を水と泥土に分離）	発生汚泥をそのまま廃棄
コスト	パキューム比較で安価 （初期費用+ランニング）	高額 （産廃処理+運搬費）
工期	短縮 （工期+設置、調整、撤去に数日）	長期化 （運搬量に制限、処分場の受入状況など）
その他		汚泥濃度が高い場合、バキュームのために希釈が必要

汚泥発生量が少ない場合

土木泥水再利用システムよりバキュームの方が安価（発生汚泥が300㎥以下の場合）

汚泥をデカンタ式遠心分離機（脱水機）で処理するメリット

発生泥水や汚泥は部位分バキュームカーで廃棄されていた汚泥、泥水には水分が含まれており、脱水する事により水と泥土（固形物）に分離する事で廃棄物量を減らす事が可能です。

ご相談内容

鋼矢板打込み工事でウォータージェットカッターを使用する際に発生する大量の泥水の産廃費用や水道費用を削減したい。

効　果

泥水再生処理プラントを稼動させることにより、常時１時間当たり約15㎥の泥水を再生することができました。また、泥水再生処理前の泥水と比較して約10分の1まで減容化しています。従来の濁水処理設備による方法に比べ、沈殿待ち時間がありませんので施工ロスが改善出来ます。

※脱水ケーキの含水率は土質により変わります。含水率が高い程、廃棄物量も増えてきます。

ご提案内容

この現場では１時間当りの水使用量（打設30分・熔接25分・段取換え5分）、ジェットカッター吐出量700ℓ/分と仮定すると30分×700ℓ/分＝21,000ℓ/30分となります。
１時間当りの発生泥水量は打設時の30分しかありませんので、この30分間に発生した泥水を処理するようになります。発生泥水は釜場からポンプで泥水受け槽へ送水しますが、ポンプで送水する間に泥水が土中に染み込んでいくために推定泥水回収率0.7～0.8と仮定します。よって、処理対象となる泥水量は、21㎥/ｈ×0.7～0.8＝14.7～16.8㎥/ｈ となります。
通常、ウォータージェットカッター工法での発生泥水濃度は2～20％（20,000～200,000mg/ℓ）ですが、弊社の脱水機（遠心分離機））は1％～25％まで処理が可能です。
今回の事前調査の結果から土質と発生泥水濃度が5％前後だったことを考慮し、脱水機（遠心分離機）（HS-500MW）と水槽を組み合わせた土木泥水再生利用システムでの処理をご提案致しました。

■プラントフロー図

配置は弊社で提案させて頂いております。（写真1）

ジェットカッターから約22㎥/ｈの泥水が発生しています。（写真2）
泥水を釜場からポンプで汲み上げ泥水受け槽に送ります。（写真3）

泥水受け槽に溜まった泥水を脱水機（遠心分離機）に送る途中の配管へ高分子凝集剤を添加しながら脱水機に送ります。（写真4）
使用した脱水機は、HS-500MWです。（写真5）
この機械の処理能力は今回の泥水濃度5％では15㎥/hとなりました。
処理能力は土質や泥水濃度により変わりますが、同じ土質と仮定した場合に泥水濃度が低ければ処理能力は上がり、逆に泥水濃度が高くなると処理能力は下がります。

泥水は脱水機（遠心分離機）にて水と脱水ケーキ（分離された泥土）に分離され、処理水（分離された水）はウォータージェットカッター用水として再利用しました。（写真6）
一方、脱水機にて分離された脱水ケーキの含水率は43％となり、廃棄物として廃棄します。（写真7）

ご相談内容(2)

鋼矢板打込み工事のウォータージェットカッターを使用する際に発生する大量の泥水の産廃費用や水道費用を削減したい。

効果

泥水再生処理プラントを稼動させることにより、常時１時間当たり22㎥の泥水を再生することができました。また、泥水再生処理前の泥水と比較して約5.5分の1まで減容化しています。
従来の濁水処理設備による方法に比べ、沈殿待ち時間がありませんので施工ロスが改善出来ます。

ご提案内容

この現場では、１時間当りの水使用量（打設30分・熔接25分・段取換え5分）は、ジェットカッター吐出量900ℓ/分と仮定すると30分×900ℓ/分＝27,000ℓ/30分となります。
１時間当りの発生泥水量は打設時の30分しかありませんので、この30分間に発生した泥水を処理するようになります。発生泥水は釜場からポンプで泥水受け槽へ送水しますが、ポンプで送水する間に泥水が土中に染み込んでいくために推定泥水回収率0.7～0.8と仮定します。よって、処理対象となる泥水量は、27㎥/ｈ×0.7～0.8＝18.9～21.6㎥/ｈ となります。
今回の事前調査の結果から土質と発生泥水濃度が10％前後だったことを考慮し、脱水機（遠心分離機）（HS-500MW）と水槽を組み合わせた土木泥水再利用システムを2セットでの処理をご提案致しました。

■プラントフロー図

設備運転電力（三相200V）　150A×2セット

配置は弊社で提案させて頂いております。（写真1）

ジェットカッターから約22㎥/ｈの泥水が発生しています。（写真2）
泥水を釜場からポンプで汲み上げ泥水受け槽に送ります。（写真3）

泥水受け槽に溜まった泥水を脱水機（遠心分離機）に送る途中の配管へ高分子凝集剤を添加しながら脱水機に送ります。（写真4）
使用した脱水機は、HS-500ＭＷを2台です。この機械の処理能力は今回の泥水濃度10％では1台当たり12㎥/hになります。 （写真5）

泥水は脱水機（遠心分離機）にて水と脱水ケーキ（分離された泥土）に分離され、処理水（分離された水）はウォータージェットカッター用水として再利用しました。（写真6）
一方、脱水機にて分離された脱水ケーキの含水率は48％となり、廃棄物として廃棄します。（写真7）

弊社では、処理実施までのご提案資料作成・現地確認・薬品テストなどを無料で行っております。
お客様が納得できる処理方法をご提案するため、全国各地訪問させていただきます。

水処理参考事例

泥水掘削工法における遠心分級機としての効果

概要

脱水機（遠心分離機）としての使用方法は、固形物と凝集剤を反応させる事で凝集した固形物を水と固形物に99％以上分離しますが、遠心分級機としての使用方法は、凝集剤を添加しないで分離する事で泥水に含まれる固形物を粒径20μｍ程度で分級する事が出来ます。

従来技術との違い

従来技術の湿式サイクロンによる分級では、ポンプの流量と圧力の調整により旋回流を起こし遠心力で75μｍ程度での分級を行っていましたが、分級中に泥水濃度や粘度が変化した場合などに分級精度や捕集率にバラつきが発生する問題がありました。遠心分級機として使用する場合は、回転数を機械的に調整し遠心力を一定に保つ事で分級中の泥水濃度や粘度に左右されず安定した分級精度と捕集率で20μｍ程度での分級が出来るため、有効材料であるベントナイトやポリマー成分を残したまま不純物を除去する事で処理水（分離された水）を再利用することが可能になります。

遠心分級機としての効果

泥水を循環して地盤を掘削する地中連続壁工法や、リバースサーキュレーション工法では、掘削時に発生する泥土を泥水で移送しています。従来の工法では、掘削を続けることにより比重や粘性が増加した場合には、掘削泥水をそのまま廃棄、もしくはタンクに沈殿した泥水を廃棄していました。掘削泥水と泥土を分けることができれば、廃棄泥水量を大幅に低減できます。　　

特徴

1.製品精度の改善、工期短縮

製品精度・掘削効率に大きな影響がある、安定液を常に最適な状態に保つため、現場での作業効率を高めます。基礎の弱点となる、支持地盤との結合部への沈殿物を最小限にできます。

2.廃棄泥水の大幅削減

サイクロン付振動フルイでは除去できない75μｍ以下のシルト分を除去できるため、安定液の廃棄率が飛躍的に削減できます。

3.有効材料の再利用

20μｍ以上のシルト分は除去されますが、有効材料であるベントナイトやポリマー成分は、ほとんど除去されずに安定液中に残ります。安定液の有効材料の大部分を再利用できるため、材料コストの大幅削減が可能です。

泥水掘削工法における遠心分級機としての使用例