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石灰石粉末懸濁水を利用した黄鉄鉱含有掘削ずりに起因する硫酸酸性水の発生抑制方法

城 まゆみ*1・山本 肇*1・青木 智幸*1・今村 聡*1

本研究では,黄鉄鉱(FeS2)を含有した掘削ずりを無対策で盛土(または,埋土)したことにより,酸性水が後年になって発生した場合の事後対策として,石灰石粉末懸濁水の注入による中和方法を実用化することを目指している。今回,掘削ずりとして珪藻泥岩(硫黄含有率1.3~1.9%)を用いた室内試験により,本方法の適用性を検討した。その結果,石灰石粉末と掘削ずりが十分に混合されている場合には,混合物のCa/S(モル比)が0.5以上であれば,持続的な中和効果が期待できることがわかった。また,より現実的な条件として,石灰石粉末懸濁水の地盤中への注入を想定した実験では,石灰石粉末の充填状況の偏りを考慮し,石灰石粉末の増量,懸濁水濃度の調整,注入方法を工夫する必要があることがわかった。

キーワード:  黄鉄鉱,硫酸酸性水,石灰石粉末懸濁水,石膏,中和,カラム試験

*1 技術センター 土木技術研究所 地盤・岩盤研究室

Lime Slurry Neutralization of Sulfuric Acid Resulting from Oxidation of Pyrite in Piles of Excavated Rocks

Mayumi JO *1, Hajime YAMAMOTO *1, Tomoyuki AOKI *1 and Satoshi IMAMURA *1

Piles of rock excavated during construction work often contain significant amounts of sulfides, such as pyrite (FeS2), which yield sulfuric acid when exposed to air and water. In this paper, the applicability of a method of neutraling this sulfuric acid by injecting lime slurry into rock piles is investigated. Laboratory tests on some homogeneous mixtures of limestone powder and diatom mudstone (with sulfur content ratio of 1.3-1.9wt%) showed that continuous neutralization was achieved when the Ca/S mol ratio in the mixtures exceeded 0.5. In practical applications, however, it can hardly be expected that homogeneous injections of lime slurry can be achieved in rock piles. Additional laboratory tests explored the effect of heterogeneity and suggested that a heterogeneous distribution reduces neutralization effectiveness. The results suggest that, in practical applications, it is recommendable to increase the quantity of limestone powder above Ca/S = 0.5 and reduce the distribution of stones in the slurry to avoid clogging around the injection boreholes.

Keywords:  pyrite, sulfuric acid, lime slurry, gypsum, neutralization, column tests

*1 Soil and Rock Engineering Research Section, Civil Engineering Research Institute, Technology Center