JP2001225053A - 汚染土壌の改質方法及び汚泥の改質方法 - Google Patents
汚染土壌の改質方法及び汚泥の改質方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】安価に汚染土壌の無害化を図り、しかもそれら
の無害化効果が長期的に安定している汚染土壌の改質方
法を提供することにあり、また他の課題は建設汚泥等の
無機汚泥を改質したりあるいはその後固化する汚泥の改
質方法を提供することにある。 【解決手段】汚染土壌に、粘性土、陽イオン交換体及び
カルシウム化合物を混合して土壌を改質することを特徴
とする汚染土壌の改質方法。
の無害化効果が長期的に安定している汚染土壌の改質方
法を提供することにあり、また他の課題は建設汚泥等の
無機汚泥を改質したりあるいはその後固化する汚泥の改
質方法を提供することにある。 【解決手段】汚染土壌に、粘性土、陽イオン交換体及び
カルシウム化合物を混合して土壌を改質することを特徴
とする汚染土壌の改質方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は汚染土壌の改質方法
及び汚泥の改質方法に関し、詳しくは、鉱物類を使用し
てイオン交換を行い、併せて新結晶相の発生による土壌
中の有害成分（土壌中に汚染物質として含まれる有害重
金属類や砒素等）の吸着・固定化反応を進行させて水に
対する不溶化を図り、汚染土壌の無害化を図る汚染土壌
の改質方法、建設汚泥等の無機汚泥を改質したりあるい
はその後固化する汚泥の改質方法に関する。
及び汚泥の改質方法に関し、詳しくは、鉱物類を使用し
てイオン交換を行い、併せて新結晶相の発生による土壌
中の有害成分（土壌中に汚染物質として含まれる有害重
金属類や砒素等）の吸着・固定化反応を進行させて水に
対する不溶化を図り、汚染土壌の無害化を図る汚染土壌
の改質方法、建設汚泥等の無機汚泥を改質したりあるい
はその後固化する汚泥の改質方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉱工業地帯やその周辺地域においては、
六価クロムに代表される有害重金属類や砒素等の有害元
素による地質汚染（地層、廃棄物層、残土石・土壌汚
染）がしばしば発生している。更には、都市圏において
も宅地化或いは商業地化した工場跡地等において、土壌
に降り注いだ雨水等の浸透水に、土壌中に含まれる有害
重金属類や砒素等が溶出して、地下水や河川等を汚染
し、近隣の住民に健康被害を及ぼすといった深刻な環境
問題を引き起こす事態も発生している。
六価クロムに代表される有害重金属類や砒素等の有害元
素による地質汚染（地層、廃棄物層、残土石・土壌汚
染）がしばしば発生している。更には、都市圏において
も宅地化或いは商業地化した工場跡地等において、土壌
に降り注いだ雨水等の浸透水に、土壌中に含まれる有害
重金属類や砒素等が溶出して、地下水や河川等を汚染
し、近隣の住民に健康被害を及ぼすといった深刻な環境
問題を引き起こす事態も発生している。
【０００３】従来、このような有害重金属類や有害元素
を含有する汚染土壌によって引き起こされる諸々の問題
に対処するために、汚染土壌の最終処分地への移送及び
隔離、薬剤による化学的処理、コンクリート等による固
化処理が採用されている。
を含有する汚染土壌によって引き起こされる諸々の問題
に対処するために、汚染土壌の最終処分地への移送及び
隔離、薬剤による化学的処理、コンクリート等による固
化処理が採用されている。
【０００４】しかし、最終処分地への移送及び隔離は、
処分場の確保が困難であるばかりでなく、新規土壌の入
れ替えを含めてコストが高く、しかも結果として汚染土
壌の移動又は拡散にほかならないことから、何ら問題の
解決には至っていない。
処分場の確保が困難であるばかりでなく、新規土壌の入
れ替えを含めてコストが高く、しかも結果として汚染土
壌の移動又は拡散にほかならないことから、何ら問題の
解決には至っていない。
【０００５】また薬剤よる化学的処理として、例えば、
リン酸カルシウム（アパタイト）を用いた不溶化処理が
知られているが、ｐＨ等の条件によって再溶出を引き起
こし、長期的な安定性に欠ける問題がある。
リン酸カルシウム（アパタイト）を用いた不溶化処理が
知られているが、ｐＨ等の条件によって再溶出を引き起
こし、長期的な安定性に欠ける問題がある。
【０００６】更に固化処理も結局は汚染土壌の一時的な
隔離にすぎず、これも長期的な安定性に欠ける問題があ
る。
隔離にすぎず、これも長期的な安定性に欠ける問題があ
る。
【０００７】また建設汚泥等の無機汚泥の脱水ケーキ含
有成分が汚染されている場合も上記と同様の問題があ
り、その改質が望まれる。
有成分が汚染されている場合も上記と同様の問題があ
り、その改質が望まれる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、安価
に汚染土壌の無害化を図り、しかもそれらの無害化効果
が長期的に安定している汚染土壌の改質方法を提供する
ことにあり、また本発明の他の課題は建設汚泥等の無機
汚泥を改質したりあるいはその後固化する汚泥の改質方
法を提供することにある。
に汚染土壌の無害化を図り、しかもそれらの無害化効果
が長期的に安定している汚染土壌の改質方法を提供する
ことにあり、また本発明の他の課題は建設汚泥等の無機
汚泥を改質したりあるいはその後固化する汚泥の改質方
法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の発明
によって解決される。
によって解決される。
【００１０】（請求項１）汚染土壌に、粘性土、陽イオ
ン交換体及びカルシウム化合物を混合して土壌を改質す
ることを特徴とする汚染土壌の改質方法。
ン交換体及びカルシウム化合物を混合して土壌を改質す
ることを特徴とする汚染土壌の改質方法。
【００１１】（請求項２）汚染土壌に、粘性土、陽イオ
ン交換体、カルシウム化合物及びマグネシウム化合物を
混合して土壌を改質することを特徴とする汚染土壌の改
質方法。
ン交換体、カルシウム化合物及びマグネシウム化合物を
混合して土壌を改質することを特徴とする汚染土壌の改
質方法。
【００１２】（請求項３）汚染土壌に、二価又は三価の
鉄塩及び又はアルミニウム塩を混合して土壌を改質する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の汚染土壌の改質
方法。
鉄塩及び又はアルミニウム塩を混合して土壌を改質する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の汚染土壌の改質
方法。
【００１３】（請求項４）汚染土壌を調査確認し、該汚
染土壌を掘り出し、その後掘り出した汚染土壌に粘性
土、陽イオン交換体の一種であるゼオライト類及びカル
シウム化合物を混合して土壌を改質した後、該改質土壌
を再び埋め戻すことを特徴とする汚染土壌の改質方法。
染土壌を掘り出し、その後掘り出した汚染土壌に粘性
土、陽イオン交換体の一種であるゼオライト類及びカル
シウム化合物を混合して土壌を改質した後、該改質土壌
を再び埋め戻すことを特徴とする汚染土壌の改質方法。
【００１４】（請求項５）汚染土壌を調査確認し、該汚
染土壌を掘り出し、その後掘り出した汚染土壌に粘性
土、陽イオン交換体の一種であるゼオライト類、カルシ
ウム化合物及びマグネシウム化合物を混合して土壌を改
質した後、該改質土壌を再び埋め戻すことを特徴とする
汚染土壌の改質方法。
染土壌を掘り出し、その後掘り出した汚染土壌に粘性
土、陽イオン交換体の一種であるゼオライト類、カルシ
ウム化合物及びマグネシウム化合物を混合して土壌を改
質した後、該改質土壌を再び埋め戻すことを特徴とする
汚染土壌の改質方法。
【００１５】（請求項６）掘り出した汚染土壌に二価又
は三価の鉄塩及び又はアルミニウム塩を混合することを
特徴とする請求項４又は５記載の汚染土壌の改質方法。
は三価の鉄塩及び又はアルミニウム塩を混合することを
特徴とする請求項４又は５記載の汚染土壌の改質方法。
【００１６】（請求項７）ゼオライト類が、陽イオン交
換容量が１００ｍｅｑ／１００ｇ以上２２０ｍｅｑ／１
００ｇ以下である天然ゼオライトであることを特徴とす
る請求項４〜６のいずれかに記載の汚染土壌の改質方
法。
換容量が１００ｍｅｑ／１００ｇ以上２２０ｍｅｑ／１
００ｇ以下である天然ゼオライトであることを特徴とす
る請求項４〜６のいずれかに記載の汚染土壌の改質方
法。
【００１７】（請求項８）砒素及び又は砒素化合物を含
有する汚染土壌に、粘性土、陽イオン交換体の一種であ
るゼオライト類、カルシウム化合物、マグネシウム化合
物及び二価又は三価の鉄塩を混合して土壌を改質するこ
とを特徴とする汚染土壌の改質方法。
有する汚染土壌に、粘性土、陽イオン交換体の一種であ
るゼオライト類、カルシウム化合物、マグネシウム化合
物及び二価又は三価の鉄塩を混合して土壌を改質するこ
とを特徴とする汚染土壌の改質方法。
【００１８】（請求項９）建設汚泥等の無機汚泥の脱水
ケーキ含有成分を調査、確認し、汚染されていることが
確認された汚泥に粘性土、陽イオン交換体の一種である
ゼオライト類、カルシウム化合物及びマグネシウム化合
物、必要により二価又は三価の鉄塩及び又はアルミニウ
ム塩を混合して汚泥を改質することを特徴とする汚泥の
改質方法。
ケーキ含有成分を調査、確認し、汚染されていることが
確認された汚泥に粘性土、陽イオン交換体の一種である
ゼオライト類、カルシウム化合物及びマグネシウム化合
物、必要により二価又は三価の鉄塩及び又はアルミニウ
ム塩を混合して汚泥を改質することを特徴とする汚泥の
改質方法。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【００２０】はじめに本発明の汚染土壌の改質方法につ
いて説明する。本発明において、汚染土壌とは、環境上
有害な物質を含む土壌で、例えばＣｄ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｃ
ｕ、Ｚｎ、Ｎｉ等の重金属類が金属陽イオンとして存在
している場合、これらの重金属が酸化物（複合酸化物を
含む）あるいは亜酸化物として存在している場合、砒素
（Ａｓ）等の有害元素が酸化物あるいは亜酸化物として
存在している場合などが挙げられる。
いて説明する。本発明において、汚染土壌とは、環境上
有害な物質を含む土壌で、例えばＣｄ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｃ
ｕ、Ｚｎ、Ｎｉ等の重金属類が金属陽イオンとして存在
している場合、これらの重金属が酸化物（複合酸化物を
含む）あるいは亜酸化物として存在している場合、砒素
（Ａｓ）等の有害元素が酸化物あるいは亜酸化物として
存在している場合などが挙げられる。
【００２１】本発明の汚染土壌の改質方法は、汚染土壌
に、粘性土、陽イオン交換体及びカルシウム化合物を混
合して土壌を改質することを特徴とするもので、好まし
い態様としては、汚染土壌に、粘性土、陽イオン交換
体、カルシウム化合物及びマグネシウム化合物を混合し
て土壌を改質する態様、汚染土壌に、粘性土、陽イオ
ン交換体、カルシウム化合物及び二価又は三価の鉄塩及
び又はアルミニウム塩を混合して土壌を改質する態様、
汚染土壌に、粘性土、陽イオン交換体、カルシウム化
合物、マグネシウム化合物及び二価又は三価の鉄塩及び
又はアルミニウム塩を混合して土壌を改質する態様が挙
げられる。
に、粘性土、陽イオン交換体及びカルシウム化合物を混
合して土壌を改質することを特徴とするもので、好まし
い態様としては、汚染土壌に、粘性土、陽イオン交換
体、カルシウム化合物及びマグネシウム化合物を混合し
て土壌を改質する態様、汚染土壌に、粘性土、陽イオ
ン交換体、カルシウム化合物及び二価又は三価の鉄塩及
び又はアルミニウム塩を混合して土壌を改質する態様、
汚染土壌に、粘性土、陽イオン交換体、カルシウム化
合物、マグネシウム化合物及び二価又は三価の鉄塩及び
又はアルミニウム塩を混合して土壌を改質する態様が挙
げられる。
【００２２】本発明において、汚染土壌を改質するに
は、以下の態様が挙げられるが、これらに限定されな
い。例えば汚染土壌を掘り出さずに改質を行う（改質
を適用する場所が比較的小規模の場合など）。その汚
染土壌を掘り出して改質を行う（大量の汚染土壌の改質
を行う必要がある場合など）。
は、以下の態様が挙げられるが、これらに限定されな
い。例えば汚染土壌を掘り出さずに改質を行う（改質
を適用する場所が比較的小規模の場合など）。その汚
染土壌を掘り出して改質を行う（大量の汚染土壌の改質
を行う必要がある場合など）。
【００２３】更に掘り出して改質する際に、処理施設に
移送して改質してもよいが、その場合、処理施設を移動
可能にして汚染土壌の掘り出し現場で改質作業を行うこ
とも好ましい。移送コストの低減ができるからである。
移送して改質してもよいが、その場合、処理施設を移動
可能にして汚染土壌の掘り出し現場で改質作業を行うこ
とも好ましい。移送コストの低減ができるからである。
【００２４】本発明の改質において、汚染土壌を調査確
認することは重要である。汚染土壌の確認には、必要が
あればボーリング等を行い、地層深部の土壌までもサン
プリングし、可能ならば現場で分析し、汚染状況（汚染
物質と汚染濃度等）の平面的広がり及び垂直方向の広が
りを迅速に把握する。かかる調査確認によって掘り出し
の容量（面積×深さ）を把握する。
認することは重要である。汚染土壌の確認には、必要が
あればボーリング等を行い、地層深部の土壌までもサン
プリングし、可能ならば現場で分析し、汚染状況（汚染
物質と汚染濃度等）の平面的広がり及び垂直方向の広が
りを迅速に把握する。かかる調査確認によって掘り出し
の容量（面積×深さ）を把握する。
【００２５】本発明に用いられる陽イオン交換体は、汚
染土壌中に陽イオンとして存在する重金属類を短時間に
交換吸着する陽イオン交換材として機能するものであ
り、好ましくはゼオライト類である。
染土壌中に陽イオンとして存在する重金属類を短時間に
交換吸着する陽イオン交換材として機能するものであ
り、好ましくはゼオライト類である。
【００２６】ゼオライト類としては、天然ゼオライト、
人工ゼオライトのいずれを用いることもでき、両者を併
用することもできる。
人工ゼオライトのいずれを用いることもでき、両者を併
用することもできる。
【００２７】天然ゼオライトとしては、斜プチロル沸
石、モルデン沸石があり、いずれか単独で又は双方を併
用することもできる。
石、モルデン沸石があり、いずれか単独で又は双方を併
用することもできる。
【００２８】本発明に用いられるゼオライト類は、陽イ
オン交換容量が１００ｍｅｑ／１００ｇ以上の陽イオン
交換容量が高いものが用いられ、陽イオン交換容量は高
いほどよいが、性能限界及びコスト等の関係から上限は
２２０ｍｅｑ／１００ｇ以下である。陽イオン交換容量
が１００ｍｅｑ／１００ｇより低いと、添加するボリュ
ームの増加をきたすため好ましくない。より好ましくは
１５０ｍｅｑ／１００ｇ以上である。
オン交換容量が１００ｍｅｑ／１００ｇ以上の陽イオン
交換容量が高いものが用いられ、陽イオン交換容量は高
いほどよいが、性能限界及びコスト等の関係から上限は
２２０ｍｅｑ／１００ｇ以下である。陽イオン交換容量
が１００ｍｅｑ／１００ｇより低いと、添加するボリュ
ームの増加をきたすため好ましくない。より好ましくは
１５０ｍｅｑ／１００ｇ以上である。
【００２９】なお、本発明における陽イオン交換容量の
測定法は、ショーレンベルガー法及びその迅速法によ
る。
測定法は、ショーレンベルガー法及びその迅速法によ
る。
【００３０】また、本発明においてゼオライト類は、粉
末状、粒子状のいずれを用いることもできる。粒子状及
び又は粉末状の場合、平均粒径５mm以下のものが好まし
い。
末状、粒子状のいずれを用いることもできる。粒子状及
び又は粉末状の場合、平均粒径５mm以下のものが好まし
い。
【００３１】本発明では、粉末状及び粒子状の天然及び
／又は人工ゼオライト類を適宜混合して用いることもで
きる。
／又は人工ゼオライト類を適宜混合して用いることもで
きる。
【００３２】ゼオライト類は、改質材の強度維持を図る
観点から、水により飽和させることも好ましい。
観点から、水により飽和させることも好ましい。
【００３３】本発明に用いられるカルシウム化合物は、
上記ゼオライト類によって吸着保持されない汚染土壌中
の陰イオンの吸着材として機能すると共に、上記ゼオラ
イト類の陽イオン交換機能・吸着機能を強化・維持する
ためのｐＨ調整（アルカリ性に調整）の機能も果たす。
陰イオンとしては、砒素（砒酸イオン、亜砒酸イオン）
やその他の陰イオン（例えばクロム酸イオン）等が挙げ
られる。
上記ゼオライト類によって吸着保持されない汚染土壌中
の陰イオンの吸着材として機能すると共に、上記ゼオラ
イト類の陽イオン交換機能・吸着機能を強化・維持する
ためのｐＨ調整（アルカリ性に調整）の機能も果たす。
陰イオンとしては、砒素（砒酸イオン、亜砒酸イオン）
やその他の陰イオン（例えばクロム酸イオン）等が挙げ
られる。
【００３４】このようなカルシウム化合物としては、例
えばＣａ（ＯＨ）2（消石灰）、ＣａＯ（生石灰）、Ｃ
ａＣＯ3（石灰岩、炭酸カルシウム）、ＣａＣｌ2（塩化
カルシウム）等が挙げられる。これらはいずれか単独で
用いても良いし、２種以上を適宜混合して用いても良
い。
えばＣａ（ＯＨ）2（消石灰）、ＣａＯ（生石灰）、Ｃ
ａＣＯ3（石灰岩、炭酸カルシウム）、ＣａＣｌ2（塩化
カルシウム）等が挙げられる。これらはいずれか単独で
用いても良いし、２種以上を適宜混合して用いても良
い。
【００３５】本発明に用いられるマグネシウム化合物、
カルシウム化合物はゼオライト及び粘性土に吸着保持さ
れにくい汚染土壌中に存在する陰イオンを形成する汚染
物質の吸着を補助する機能を果たす。従って、マグネシ
ウム塩を含有させることにより、汚染土壌中の汚染物質
の不溶化防止及び無害化をより一層図り得るものとな
る。
カルシウム化合物はゼオライト及び粘性土に吸着保持さ
れにくい汚染土壌中に存在する陰イオンを形成する汚染
物質の吸着を補助する機能を果たす。従って、マグネシ
ウム塩を含有させることにより、汚染土壌中の汚染物質
の不溶化防止及び無害化をより一層図り得るものとな
る。
【００３６】このマグネシウム化合物としては、（Ｃ
ａ，Ｍｇ）ＣＯ3（ドロマイト）、Ｍｇ（ＯＨ）2（水酸
化マグネシウム）、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）、Ｍｇ
ＣＯ3（炭酸マグネシウム）、ＭｇＣｌ2（塩化マグネシ
ウム）等が挙げられる。これらはいずれか単独で用いて
も良いし、２種以上を適宜混合して用いても良い。な
お、ドロマイトはカルシウム化合物とマグネシウム化合
物を併用する場合に好適に使用できる。
ａ，Ｍｇ）ＣＯ3（ドロマイト）、Ｍｇ（ＯＨ）2（水酸
化マグネシウム）、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）、Ｍｇ
ＣＯ3（炭酸マグネシウム）、ＭｇＣｌ2（塩化マグネシ
ウム）等が挙げられる。これらはいずれか単独で用いて
も良いし、２種以上を適宜混合して用いても良い。な
お、ドロマイトはカルシウム化合物とマグネシウム化合
物を併用する場合に好適に使用できる。
【００３７】本発明において、カルシウム化合物とマグ
ネシウム化合物を併用する場合に、カルシウム化合物と
マグネシウム化合物として別の化合物を使用することま
で意味するものではなく、例えばドロマイトを使用する
場合のように、カルシウムとマグネシウムを両方含む場
合には、一種の化合物でよい。即ち、ドロマイトを添加
すればカルシウム化合物とマグネシウム化合物を両方添
加したことになるのである。
ネシウム化合物を併用する場合に、カルシウム化合物と
マグネシウム化合物として別の化合物を使用することま
で意味するものではなく、例えばドロマイトを使用する
場合のように、カルシウムとマグネシウムを両方含む場
合には、一種の化合物でよい。即ち、ドロマイトを添加
すればカルシウム化合物とマグネシウム化合物を両方添
加したことになるのである。
【００３８】また本発明では二価又は三価の鉄塩及び又
はアルミニウム塩を含有させることも好ましい。二価の
鉄塩としてはFe2+イオン等を生成する鉄塩であれば特に
限定されず、例えばFeCl2、FeSO4等が挙げられる。二価
の鉄塩を添加すると例えば六価クロムは還元されて有害
性の低い酸化クロムとなり、新しく形成されるＣａ、Ｍ
ｇの含水アルミノ珪酸塩鉱物相に各々陽イオン、陰イオ
ンとして吸着固定される効果がある。
はアルミニウム塩を含有させることも好ましい。二価の
鉄塩としてはFe2+イオン等を生成する鉄塩であれば特に
限定されず、例えばFeCl2、FeSO4等が挙げられる。二価
の鉄塩を添加すると例えば六価クロムは還元されて有害
性の低い酸化クロムとなり、新しく形成されるＣａ、Ｍ
ｇの含水アルミノ珪酸塩鉱物相に各々陽イオン、陰イオ
ンとして吸着固定される効果がある。
【００３９】三価の鉄塩としては、Fe3+イオン等を生成
する鉄塩であれば特に限定されない。またアルミニウム
塩もアルミニウムイオン等を生じる化合物であれば特に
限定されない。
する鉄塩であれば特に限定されない。またアルミニウム
塩もアルミニウムイオン等を生じる化合物であれば特に
限定されない。
【００４０】本発明に用いる粘性土は、重金属類や有害
元素との化学反応性が良好で、更にそれらを吸着保持
し、長期間の時間経過後に新しく形成された結晶相（人
工鉱物）中に終極的には微量成分などとして固定するこ
とが出来るものが好ましい。汚染土壌中に含まれる重金
属類や有害元素を長期間に亘って自然環境に順応する状
態を保って存在させることができるからである。
元素との化学反応性が良好で、更にそれらを吸着保持
し、長期間の時間経過後に新しく形成された結晶相（人
工鉱物）中に終極的には微量成分などとして固定するこ
とが出来るものが好ましい。汚染土壌中に含まれる重金
属類や有害元素を長期間に亘って自然環境に順応する状
態を保って存在させることができるからである。
【００４１】この粘性土は、上記の特性を有しているこ
とはもちろん、安価で比較的容易に入手可能であること
も重要であり、地表に分布する粘土類、特にその安定性
（地表における地表環境に対しての安定性）を考慮して
風化生成の粘土類が好ましい。
とはもちろん、安価で比較的容易に入手可能であること
も重要であり、地表に分布する粘土類、特にその安定性
（地表における地表環境に対しての安定性）を考慮して
風化生成の粘土類が好ましい。
【００４２】このような粘性土としては、火山性放出物
の風化作用による生成物としての火山性ローム（例えば
関東ローム）、花崗岩風化物であるまさ土等を用いるこ
とができる。
の風化作用による生成物としての火山性ローム（例えば
関東ローム）、花崗岩風化物であるまさ土等を用いるこ
とができる。
【００４３】かかる粘性土は、そこに含まれる珪酸及び
鉄、アルミナ等の含水性低結晶物質、及び低結晶性の粘
土鉱物がより高度に結晶化するに伴って、前述のゼオラ
イト類やカルシウム化合物等によって吸着された汚染土
壌中の重金属類や有害元素を微量成分として取り込むよ
うに機能する。最終的には最も安定的な珪酸塩鉱物相の
中に微量成分として地化学的に安定化され、水による溶
出等を起こさないように長期的に安定した人工地層を形
成する。
鉄、アルミナ等の含水性低結晶物質、及び低結晶性の粘
土鉱物がより高度に結晶化するに伴って、前述のゼオラ
イト類やカルシウム化合物等によって吸着された汚染土
壌中の重金属類や有害元素を微量成分として取り込むよ
うに機能する。最終的には最も安定的な珪酸塩鉱物相の
中に微量成分として地化学的に安定化され、水による溶
出等を起こさないように長期的に安定した人工地層を形
成する。
【００４４】粘性土を使用するに際してその性質の改変
を行う必要がある場合には、粘性の付加や透水性の調整
のためにベントナイト等粘土鉱物類を混入したり、逆に
粘性低下のために砂類を混入することもできる。
を行う必要がある場合には、粘性の付加や透水性の調整
のためにベントナイト等粘土鉱物類を混入したり、逆に
粘性低下のために砂類を混入することもできる。
【００４５】本発明において、汚染土壌や汚泥の改質に
際し、添加される改質材の添加量は、粘性土とゼオライ
ト類とカルシウム化合物を添加する場合、上記汚染土壌
及び汚泥１００重量部に対して、粘性土５〜３０重量
部、ゼオライト類１〜１５重量部、カルシウム化合物１
〜１０重量部の範囲であることが好ましい。
際し、添加される改質材の添加量は、粘性土とゼオライ
ト類とカルシウム化合物を添加する場合、上記汚染土壌
及び汚泥１００重量部に対して、粘性土５〜３０重量
部、ゼオライト類１〜１５重量部、カルシウム化合物１
〜１０重量部の範囲であることが好ましい。
【００４６】またマグネシウム化合物を添加する場合、
上記汚染土壌及び汚泥１００重量部に対して、マグネシ
ウム化合物１〜５重量部の範囲であることが好ましい。
上記汚染土壌及び汚泥１００重量部に対して、マグネシ
ウム化合物１〜５重量部の範囲であることが好ましい。
【００４７】更に二価又は三価の鉄塩及び又はアルミニ
ウム塩を添加する場合、上記汚染土壌及び汚泥１００重
量部に対して、二価の鉄塩等は０．１〜３重量部の範囲
で添加することが好ましい。
ウム塩を添加する場合、上記汚染土壌及び汚泥１００重
量部に対して、二価の鉄塩等は０．１〜３重量部の範囲
で添加することが好ましい。
【００４８】本発明において、汚染土壌の改質を行うに
は、バックホウ等を用いて汚染土壌を掘り出し、上記改
質材と混合した後、再び埋め戻し、整正、転圧し、必要
に応じて養生する。
は、バックホウ等を用いて汚染土壌を掘り出し、上記改
質材と混合した後、再び埋め戻し、整正、転圧し、必要
に応じて養生する。
【００４９】本発明に用いられる素材は、天然鉱物資源
等を主とするため、化学薬品等の人工的な物質による新
たな環境負荷を発生させることがない。しかも、吸着反
応・イオン交換反応・新鉱物相形成を基本とするため、
この条件に適合するイオンならば汚染土壌中の単に有害
重金属類のみならず、砒素や他の元素についても適用可
能であり著しい汎用性がある。
等を主とするため、化学薬品等の人工的な物質による新
たな環境負荷を発生させることがない。しかも、吸着反
応・イオン交換反応・新鉱物相形成を基本とするため、
この条件に適合するイオンならば汚染土壌中の単に有害
重金属類のみならず、砒素や他の元素についても適用可
能であり著しい汎用性がある。
【００５０】なお、汚染土壌が重金属類と共にシアン汚
染が複合している場合には、本発明に係る汚染土壌の改
質方法を適用するに先立ち、該汚染土壌に酸化処理、熱
処理等を施してシアン対策を実施し、シアンを分解した
後に行うようにすることが好ましい。
染が複合している場合には、本発明に係る汚染土壌の改
質方法を適用するに先立ち、該汚染土壌に酸化処理、熱
処理等を施してシアン対策を実施し、シアンを分解した
後に行うようにすることが好ましい。
【００５１】本発明において、砒素及び又は砒素化合物
を含有する汚染土壌の場合には、粘性土、陽イオン交換
体、カルシウム化合物、マグネシウム化合物及び二価又
は三価の鉄塩を混合して土壌を改質する方法が採用され
る。
を含有する汚染土壌の場合には、粘性土、陽イオン交換
体、カルシウム化合物、マグネシウム化合物及び二価又
は三価の鉄塩を混合して土壌を改質する方法が採用され
る。
【００５２】カルシウム化合物及びマグネシウム化合物
としては、例えばドロマイトが用いられ、二価又は三価
の鉄塩としては、例えば硫酸第２鉄が用いられる。この
方法では特に三価の鉄塩の存在によって砒素及び又は砒
素化合物の不溶化、固定化が容易に実現でき好ましい。
鉄塩の添加量は０．２〜２重量％の範囲が上記効果を実
現する上で好ましい。この添加量は土壌の質（砂質か粘
土質か）によって変動させることが好ましい。例えば砂
質の場合には３価の鉄塩を上記添加量の好ましい範囲の
下限の方に近づけ、また粘土質の場合には上記好ましい
添加量の範囲の上限の方に近づけることが好ましい。
としては、例えばドロマイトが用いられ、二価又は三価
の鉄塩としては、例えば硫酸第２鉄が用いられる。この
方法では特に三価の鉄塩の存在によって砒素及び又は砒
素化合物の不溶化、固定化が容易に実現でき好ましい。
鉄塩の添加量は０．２〜２重量％の範囲が上記効果を実
現する上で好ましい。この添加量は土壌の質（砂質か粘
土質か）によって変動させることが好ましい。例えば砂
質の場合には３価の鉄塩を上記添加量の好ましい範囲の
下限の方に近づけ、また粘土質の場合には上記好ましい
添加量の範囲の上限の方に近づけることが好ましい。
【００５３】次に本発明の汚泥の改質方法の一例につい
て説明する。一つの方法は、建設汚泥等無機汚泥の脱水
ケーキ含有成分を調査、確認し、汚染されていることが
確認された汚泥に粘性土、ゼオライト類、カルシウム化
合物及び又はマグネシウム化合物、必要により二価又は
三価の鉄塩及び又はアルミニウム塩を混合して汚泥を改
質した後、廃棄物処理法で規定される管理型処分場に埋
め戻す方法である。
て説明する。一つの方法は、建設汚泥等無機汚泥の脱水
ケーキ含有成分を調査、確認し、汚染されていることが
確認された汚泥に粘性土、ゼオライト類、カルシウム化
合物及び又はマグネシウム化合物、必要により二価又は
三価の鉄塩及び又はアルミニウム塩を混合して汚泥を改
質した後、廃棄物処理法で規定される管理型処分場に埋
め戻す方法である。
【００５４】本発明の他の汚泥の改質方法は、建設汚泥
等無機汚泥の脱水ケーキ含有成分を調査確認し、汚染さ
れていることが確認された汚泥に粘性土、ゼオライト
類、カルシウム化合物及び又はマグネシウム化合物二価
又は三価の鉄塩及び又はアルミニウム塩を混合して汚泥
を改質した後、生石灰及び又はセメント系固化剤を混合
固化した後にクラッシャー等で粒度調整したものを、二
酸化炭素等を用いて炭酸化処理を行い、生成物を路床材
等の材料として使用できることを特徴とするものであ
る。
等無機汚泥の脱水ケーキ含有成分を調査確認し、汚染さ
れていることが確認された汚泥に粘性土、ゼオライト
類、カルシウム化合物及び又はマグネシウム化合物二価
又は三価の鉄塩及び又はアルミニウム塩を混合して汚泥
を改質した後、生石灰及び又はセメント系固化剤を混合
固化した後にクラッシャー等で粒度調整したものを、二
酸化炭素等を用いて炭酸化処理を行い、生成物を路床材
等の材料として使用できることを特徴とするものであ
る。
【００５５】上記の汚泥の改質方法に用いられる粘性
土、ゼオライト類、カルシウム化合物マグネシウム化合
物、二価又は三価の鉄塩及び又はアルミニウム塩は汚染
土壌の改質方法で用いられるものと同様のものを用いる
ことができる。なお、改質材の添加量は前述した。
土、ゼオライト類、カルシウム化合物マグネシウム化合
物、二価又は三価の鉄塩及び又はアルミニウム塩は汚染
土壌の改質方法で用いられるものと同様のものを用いる
ことができる。なお、改質材の添加量は前述した。
【００５６】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、かかる実施例により本発明が限定されるもので
はない。
するが、かかる実施例により本発明が限定されるもので
はない。
【００５７】実施例１ 下記表５に示す重金属等を含む汚染土壌（原土）に対し
て、表１に示す改質処方（Ｉ−１）に従って改質処理し
た。
て、表１に示す改質処方（Ｉ−１）に従って改質処理し
た。
【００５８】改質処方としては、ローム（粘性土）、ゼ
オライトＮ及びゼオライトＩ（陽イオン交換）及び消石
灰（カルシウム化合物）を表１に示す量だけ混合して改
質処理を行った。
オライトＮ及びゼオライトＩ（陽イオン交換）及び消石
灰（カルシウム化合物）を表１に示す量だけ混合して改
質処理を行った。
【００５９】
【表１】
【００６０】改質処理に用いたゼオライトＮは斜プチロ
ル沸石（１５０meq/100g）、またゼオライトＩはモルデ
ン沸石（１５０meq/100g）である。
ル沸石（１５０meq/100g）、またゼオライトＩはモルデ
ン沸石（１５０meq/100g）である。
【００６１】改質後、養生期間７日経過後について各々
分析し、その結果を表５に示す。
分析し、その結果を表５に示す。
【００６２】なお表５中の分析項目は以下の測定法に従
って行った。
って行った。
【００６３】 Ｃｄ：ＪＩＳ Ｋ０１０２の５５に定める方法 Ａｓ：ＪＩＳ Ｋ０１０２の６１．２又は６１．３に定
める方法 Ｃｕ：ＪＩＳ Ｋ０１０２の５２．２ に定める方法 Ｚｎ：ＪＩＳ Ｋ０１０２の５３．１に定める方法 Ｐｂ：ＪＩＳ Ｋ０１０２の５４に定める方法 Ｔ−Ｈｇ：昭和４６年２月環境庁告示第５９号（水質汚
濁に係わる環境基準について）付表１に掲げる方法
める方法 Ｃｕ：ＪＩＳ Ｋ０１０２の５２．２ に定める方法 Ｚｎ：ＪＩＳ Ｋ０１０２の５３．１に定める方法 Ｐｂ：ＪＩＳ Ｋ０１０２の５４に定める方法 Ｔ−Ｈｇ：昭和４６年２月環境庁告示第５９号（水質汚
濁に係わる環境基準について）付表１に掲げる方法
【００６４】実施例２ 実施例１において、汚染土壌（原土）を表５に示す土壌
に代えて、表２に示す改質処方（II−１〜II−４）に従
って改質処理した。
に代えて、表２に示す改質処方（II−１〜II−４）に従
って改質処理した。
【００６５】なお、ドロマイトは河合石灰社製「焼成ド
ロマイト」を用いた。
ロマイト」を用いた。
【００６６】
【表２】
【００６７】改質の状況について養生期間７日、２８日
の場合について各々分析して、改質の安定性についても
調べた。その結果を表５に示す。
の場合について各々分析して、改質の安定性についても
調べた。その結果を表５に示す。
【００６８】実施例３ 汚染土壌（原土）を表５に示すような砒素含有土壌に代
えて、表３に示す改質処方（III−１〜III−３）に従っ
て改質処理した。
えて、表３に示す改質処方（III−１〜III−３）に従っ
て改質処理した。
【００６９】
【表３】
【００７０】改質の状況について養生期間７日、２８日
の場合について各々分析して、改質の安定性についても
調べた。その結果を表５に示す。
の場合について各々分析して、改質の安定性についても
調べた。その結果を表５に示す。
【００７１】実施例４ 実施例１から３のような汚染土壌に代えて、表５に示す
ような汚染汚泥についての改質実験を、表４に示す改質
処方（IV−１）に従って行った。
ような汚染汚泥についての改質実験を、表４に示す改質
処方（IV−１）に従って行った。
【００７２】
【表４】
【００７３】改質の状況について養生期間７日の場合に
ついて分析して重金属の溶出性を調べた。その結果を表
５に示す。
ついて分析して重金属の溶出性を調べた。その結果を表
５に示す。
【００７４】
【表５】
【００７５】
【発明の効果】本発明によれば、安価に汚染土壌の無害
化を図り、しかもそれらの無害化効果が長期的に安定し
ている汚染土壌の改質方法を提供することができ、また
本発明の他の課題は建設汚泥等の無機汚泥を改質したり
あるいはその後固化する汚泥の改質方法を提供すること
ができる。
化を図り、しかもそれらの無害化効果が長期的に安定し
ている汚染土壌の改質方法を提供することができ、また
本発明の他の課題は建設汚泥等の無機汚泥を改質したり
あるいはその後固化する汚泥の改質方法を提供すること
ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｋ 17/02 Ｃ０９Ｋ 101:00 17/06 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０４Ｋ 17/08 ＺＡＢ // Ｃ０９Ｋ 101:00 (71)出願人 599140600 小沢 陽子 埼玉県春日部市牛島881番地34 (72)発明者 湊 秀雄 東京都杉並区久我山５−37−17 Ｆターム(参考） 2E191 BA02 BB01 BB02 BC01 BC02 BD00 BD11 4D004 AA02 AA41 AB03 AB05 AC07 BB03 CA37 CA47 CC11 DA03 DA20 4D059 AA09 AA11 AA12 AA13 AA14 BF17 BF20 BG00 CC04 DA04 DA05 DA07 DA08 DA09 DA15 DA23 DA24 DA37 DA38 DA54 DA55 4H026 AA01 AA02 AA03 AA04 AA06 AB04
Claims (9)
- 【請求項１】汚染土壌に、粘性土、陽イオン交換体及び
カルシウム化合物を混合して土壌を改質することを特徴
とする汚染土壌の改質方法。 - 【請求項２】汚染土壌に、粘性土、陽イオン交換体、カ
ルシウム化合物及びマグネシウム化合物を混合して土壌
を改質することを特徴とする汚染土壌の改質方法。 - 【請求項３】汚染土壌に、二価又は三価の鉄塩及び又は
アルミニウム塩を混合して土壌を改質することを特徴と
する請求項１又は２記載の汚染土壌の改質方法。 - 【請求項４】汚染土壌を調査確認し、該汚染土壌を掘り
出し、その後掘り出した汚染土壌に粘性土、陽イオン交
換体の一種であるゼオライト類及びカルシウム化合物を
混合して土壌を改質した後、該改質土壌を再び埋め戻す
ことを特徴とする汚染土壌の改質方法。 - 【請求項５】汚染土壌を調査確認し、該汚染土壌を掘り
出し、その後掘り出した汚染土壌に粘性土、陽イオン交
換体の一種であるゼオライト類、カルシウム化合物及び
マグネシウム化合物を混合して土壌を改質した後、該改
質土壌を再び埋め戻すことを特徴とする汚染土壌の改質
方法。 - 【請求項６】掘り出した汚染土壌に二価又は三価の鉄塩
及び又はアルミニウム塩を混合することを特徴とする請
求項４又は５記載の汚染土壌の改質方法。 - 【請求項７】ゼオライト類が、陽イオン交換容量が１０
０ｍｅｑ／１００ｇ以上２２０ｍｅｑ／１００ｇ以下で
ある天然ゼオライトであることを特徴とする請求項４〜
６のいずれかに記載の汚染土壌の改質方法。 - 【請求項８】砒素及び又は砒素化合物を含有する汚染土
壌に、粘性土、陽イオン交換体の一種であるゼオライト
類、カルシウム化合物、マグネシウム化合物及び二価又
は三価の鉄塩を混合して土壌を改質することを特徴とす
る汚染土壌の改質方法。 - 【請求項９】建設汚泥等の無機汚泥の脱水ケーキ含有成
分を調査、確認し、汚染されていることが確認された汚
泥に粘性土、陽イオン交換体の一種であるゼオライト
類、カルシウム化合物及びマグネシウム化合物、必要に
より二価又は三価の鉄塩及び又はアルミニウム塩を混合
して汚泥を改質することを特徴とする汚泥の改質方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000374832A JP3676672B2 (ja) | 1999-12-10 | 2000-12-08 | 汚染土壌の改質方法及び汚泥の改質方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-352400 | 1999-12-10 | ||
| JP35240099 | 1999-12-10 | ||
| JP2000374832A JP3676672B2 (ja) | 1999-12-10 | 2000-12-08 | 汚染土壌の改質方法及び汚泥の改質方法 |
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|---|---|---|---|
| JP2005070170A Division JP2005161317A (ja) | 1999-12-10 | 2005-03-11 | 汚染土壌の改質方法及び汚泥の改質方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001225053A true JP2001225053A (ja) | 2001-08-21 |
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Family
ID=26579619
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|---|---|---|---|
| JP2000374832A Expired - Lifetime JP3676672B2 (ja) | 1999-12-10 | 2000-12-08 | 汚染土壌の改質方法及び汚泥の改質方法 |
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| JP (1) | JP3676672B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2005319396A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 土壌中のカドミウムの不溶化処理方法 |
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| JP2015052036A (ja) * | 2013-09-05 | 2015-03-19 | 前田建設工業株式会社 | 酸性硫酸塩土壌の改良材及び改良方法 |
-
2000
- 2000-12-08 JP JP2000374832A patent/JP3676672B2/ja not_active Expired - Lifetime
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