ぼたを活用した環境負荷軽減型埋め立て技術の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12875087
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 落合 英俊 九州大学, 工学研究院, 教授 (00039679)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大石 京子 九州大学, 工学研究院, 助手 (20110835) ; 安福 規之 九州大学, 工学研究院, 助教授 (20166523) ; 松下 博通 九州大学, 工学研究院, 教授 (10038036) ; 大嶺 聖 九州大学, 工学研究院, 助手 (60248474)
• Keywords: ぼた / 分級処理 / 溶出特性 / アルカリ吸着 / 透水性 / 細粒化 / 埋立て材 / スレーキング試験

Research Abstract

ぼたとは石炭の採掘に伴って地中から掘り出される砕屑物の総称であり,これらはぼた山として集積され,現在九州地方に集積量にして約3億m3存在する.近年,環境保全に対する社会意識の高まりを背景に,ぼた山周辺の地下水汚染などのぼたによる環境被害がとりざたされ,廃棄物処理の観点からぼたの有効かつ大量な利用が望まれている.
本研究では,ぼたを利用する方法として分級処理を考え,環境負荷低減型の埋立材としての有効利用について検討した.まず,ぼたの粗粒分および細粒分の物理化学特性および力学特性を明らかにするために,溶出試験,アルカリ吸着試験,圧密試験,スレーキング試験および三軸圧縮試験を行った.さらに,その特徴を生かしたぼたの地盤材料としての有効利用法について考察を行った.
その結果,以下のことが明らかとなった.
1)ぼたは水浸し細粒化した場合でも礫分を質量百分率で約40%含有することから礫分と細粒分に分級し,それぞれを利用することが有効である.
2)ぼたからの溶出は主にその細粒分に起因し,硫酸イオンについては細粒分カットによる溶出の低減が確認された.
3)三軸圧縮試験(CD試験)で得られたぼた礫分のせん断抵抗角は35°であり,溶出特性,透水性とあわせてSCPの中詰め材としての利用が期待される.
4)標準圧密試験により求めたぼたの透水係数は1^<-8>〜10^<-9>(cm/s)のオーダーであり,十分な遮水効果が期待される.
5)バッチ平衡試験結果よりぼたの細粒分は有明粘土,ベントナイトと同等の高い吸着能力を有しており,ぼたの細粒分は廃棄物処分場などに用いる粘土バリアーとして有効である.

Research Products

• [Publications] 大嶺 聖, 落合英俊, 安福規之: "廃棄物を活用した混合地盤材料の開発とその適用について"第4回環境地盤工学シンポジウム論文集. 67-72 (2001)
• [Publications] 小野裕介, 落合英俊, 安福規之, 大嶺聖: "分級処理したぼたの工学的特性とその有効利用法に関する一提案"土木学会第56回年次学術講演会. 632-634 (2001)
• [Publications] 大嶺 聖, 落合英俊, 安福規之: "廃棄物の混合地盤材料としての有効利用に関する検討"第36回地盤工学研究発表会. 2653-2654 (2001)
• [Publications] 大嶺 聖, 落合英俊, 安福規之: "都市ゴミ焼却灰と粘土の混合地盤材料としての有効利用法"土木学会第56回年次学術講演会. 636-634 (2001)
• [Publications] 小野裕介, 落合英俊, 安福規之, 大嶺聖: "ぽたの地盤材料としての有効利用に関する基礎的研究-アルカリ吸着性能試験およびスレーキング試験-"平成13年度土木学会西部支部研究発表会. A366-A367 (2001)
• [Publications] 大嶺 聖, 落合英俊, 安福規之: "廃棄物を活用した地盤材料のLCAに関する一考察"平成13年度土木学会西部支部研究発表会. A368-A369 (2001)