JP2003334526A - 汚染土壌等の固化・不溶化方法 - Google Patents
汚染土壌等の固化・不溶化方法Info
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- JP2003334526A JP2003334526A JP2002145528A JP2002145528A JP2003334526A JP 2003334526 A JP2003334526 A JP 2003334526A JP 2002145528 A JP2002145528 A JP 2002145528A JP 2002145528 A JP2002145528 A JP 2002145528A JP 2003334526 A JP2003334526 A JP 2003334526A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 重金属類、油、難分解性化学物質等の汚染物
質に汚染された土壌、廃棄物等を固化して、汚染物質の
不溶化を行うことにより、処理後の汚染物質の溶出量
を、長期間に亘って、土壌環境基準若しくはそれ以下に
抑えることができる汚染土壌等の固化・不溶化方法を提
供すること。 【解決手段】 ７００〜１０００゜Ｃで焼成され、粉末
度４０００ｃｍ２／ｇ以上に調整した酸化マグネシウム
を、汚染土壌等に添加・混合することにより、該汚染土
壌等を固化して、汚染物質の不溶化を行う
質に汚染された土壌、廃棄物等を固化して、汚染物質の
不溶化を行うことにより、処理後の汚染物質の溶出量
を、長期間に亘って、土壌環境基準若しくはそれ以下に
抑えることができる汚染土壌等の固化・不溶化方法を提
供すること。 【解決手段】 ７００〜１０００゜Ｃで焼成され、粉末
度４０００ｃｍ２／ｇ以上に調整した酸化マグネシウム
を、汚染土壌等に添加・混合することにより、該汚染土
壌等を固化して、汚染物質の不溶化を行う
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、重金属類、油、難
分解性化学物質等の汚染物質に汚染された土壌、廃棄物
等（本明細書において、「汚染土壌等」という。）を固
化して、汚染物質の不溶化を行うことにより、セメント
類では不可能であった処理後の汚染物質の溶出量を土壌
環境基準若しくはそれ以下に抑えることができる汚染土
壌等の固化・不溶化方法に関するものである。
分解性化学物質等の汚染物質に汚染された土壌、廃棄物
等（本明細書において、「汚染土壌等」という。）を固
化して、汚染物質の不溶化を行うことにより、セメント
類では不可能であった処理後の汚染物質の溶出量を土壌
環境基準若しくはそれ以下に抑えることができる汚染土
壌等の固化・不溶化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】汚染物質に汚染された汚染土壌等の修復
技術には、大きく分けて、汚染物質の周辺地盤への拡散
・移動を防止する「封じ込め技術」と、汚染物質を除去
する「浄化技術」とがあり、浄化目標や対策工事後の土
地の利用形態等に応じて、適切な対策方法が選定されて
いる。このうち、「封じ込め技術」は、汚染土壌等にセ
メント等の固化材を添加・混合して安定化させ、処理後
の有害物質の溶出濃度を低下させるものである。一方、
「浄化技術」は、汚染土壌等を加熱等することによって
有害物質を分離・分解したり、水等を用いて汚染土壌等
から有害物質を分離・除去したり、あるいは微生物等に
よって有害物質を分離・分解させるものである。
技術には、大きく分けて、汚染物質の周辺地盤への拡散
・移動を防止する「封じ込め技術」と、汚染物質を除去
する「浄化技術」とがあり、浄化目標や対策工事後の土
地の利用形態等に応じて、適切な対策方法が選定されて
いる。このうち、「封じ込め技術」は、汚染土壌等にセ
メント等の固化材を添加・混合して安定化させ、処理後
の有害物質の溶出濃度を低下させるものである。一方、
「浄化技術」は、汚染土壌等を加熱等することによって
有害物質を分離・分解したり、水等を用いて汚染土壌等
から有害物質を分離・除去したり、あるいは微生物等に
よって有害物質を分離・分解させるものである。
【０００３】本発明の汚染土壌等の固化・不溶化方法
は、「封じ込め技術」に属するものであるが、上記のと
おり、この固化・不溶化工法には、従来、主として、セ
メント類が用いられており、処理後の汚染物質の溶出量
が、汚染土壌等を埋立処分基準（土壌環境基準の概ね３
０倍）以下となるように、固化・不溶化処理を行うこと
により、汚染土壌等を管理型処分場に搬出する手段とし
て用いられてきた。
は、「封じ込め技術」に属するものであるが、上記のと
おり、この固化・不溶化工法には、従来、主として、セ
メント類が用いられており、処理後の汚染物質の溶出量
が、汚染土壌等を埋立処分基準（土壌環境基準の概ね３
０倍）以下となるように、固化・不溶化処理を行うこと
により、汚染土壌等を管理型処分場に搬出する手段とし
て用いられてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、埋立処
分場の枯渇や、環境省からの「リスク低減措置の一つと
して不溶化・固型化の処理」の提案等、処理後の汚染土
壌等からの汚染物質の溶出量を、土壌環境基準若しくは
それ以下に抑え、その効果を長期間に亘って持続させ、
土地の有効利用を図る技術の開発が要請されている。
分場の枯渇や、環境省からの「リスク低減措置の一つと
して不溶化・固型化の処理」の提案等、処理後の汚染土
壌等からの汚染物質の溶出量を、土壌環境基準若しくは
それ以下に抑え、その効果を長期間に亘って持続させ、
土地の有効利用を図る技術の開発が要請されている。
【０００５】ところで、上記従来のセメント類を用いた
固化・不溶化工法では、特に、セメント類に微量に含ま
れる六価クロムが土壌環境基準を超えて溶出するおそれ
があること、処理後の土壌が高アルカリになること、汚
染物質によっては、セメント類による固化・不溶化効果
がみられないこと、汚染物質には高アルカリ雰囲気で溶
出濃度が上昇するものが多いこと等から、処理後の汚染
土壌等からの汚染物質の溶出量を、土壌環境基準若しく
はそれ以下に抑え、その効果を長期間に亘って持続させ
ることが困難であるケースが多いのが実情であった。
固化・不溶化工法では、特に、セメント類に微量に含ま
れる六価クロムが土壌環境基準を超えて溶出するおそれ
があること、処理後の土壌が高アルカリになること、汚
染物質によっては、セメント類による固化・不溶化効果
がみられないこと、汚染物質には高アルカリ雰囲気で溶
出濃度が上昇するものが多いこと等から、処理後の汚染
土壌等からの汚染物質の溶出量を、土壌環境基準若しく
はそれ以下に抑え、その効果を長期間に亘って持続させ
ることが困難であるケースが多いのが実情であった。
【０００６】高アルカリ雰囲気で溶出濃度が上昇すると
いう問題点に対処するため、石膏や水砕スラグを用いる
方法が提案されているが、石膏は水中での劣化が著し
く、処理後の土壌等を長期に亘って安定な状態に保て
ず、根本的な解決策がないのが現状であった。
いう問題点に対処するため、石膏や水砕スラグを用いる
方法が提案されているが、石膏は水中での劣化が著し
く、処理後の土壌等を長期に亘って安定な状態に保て
ず、根本的な解決策がないのが現状であった。
【０００７】本発明は、上記従来の固化・不溶化工法の
有する問題点に鑑み、重金属類、油、難分解性化学物質
等の汚染物質に汚染された土壌、廃棄物等を固化して、
汚染物質の不溶化を行うことにより、処理後の汚染物質
の溶出量を、長期間に亘って、土壌環境基準若しくはそ
れ以下に抑えることができる汚染土壌等の固化・不溶化
方法を提供することを目的とする。
有する問題点に鑑み、重金属類、油、難分解性化学物質
等の汚染物質に汚染された土壌、廃棄物等を固化して、
汚染物質の不溶化を行うことにより、処理後の汚染物質
の溶出量を、長期間に亘って、土壌環境基準若しくはそ
れ以下に抑えることができる汚染土壌等の固化・不溶化
方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の汚染土壌等の固化・不溶化方法は、７００
〜１０００゜Ｃで焼成され、粉末度４０００ｃｍ２／ｇ
以上に調整した酸化マグネシウムを、汚染土壌等に添加
・混合することにより、該汚染土壌等を固化して、汚染
物質の不溶化を行うことを特徴とする。
め、本発明の汚染土壌等の固化・不溶化方法は、７００
〜１０００゜Ｃで焼成され、粉末度４０００ｃｍ２／ｇ
以上に調整した酸化マグネシウムを、汚染土壌等に添加
・混合することにより、該汚染土壌等を固化して、汚染
物質の不溶化を行うことを特徴とする。
【０００９】この汚染土壌等の固化・不溶化方法は、重
金属類、油、難分解性化学物質等の汚染物質に汚染され
た土壌、廃棄物等を固化して、汚染物質の不溶化を行う
ことにより、処理後の汚染物質の溶出量を、長期間に亘
って、土壌環境基準若しくはそれ以下に抑えることがで
きる。土地の有効利用を図る技術の開発が要請さ
金属類、油、難分解性化学物質等の汚染物質に汚染され
た土壌、廃棄物等を固化して、汚染物質の不溶化を行う
ことにより、処理後の汚染物質の溶出量を、長期間に亘
って、土壌環境基準若しくはそれ以下に抑えることがで
きる。土地の有効利用を図る技術の開発が要請さ
【００１０】この場合において、汚染土壌等に、酸化マ
グネシウムと共に、ｐＨ調整剤を添加・混合することが
できる。
グネシウムと共に、ｐＨ調整剤を添加・混合することが
できる。
【００１１】これにより、酸化マグネシウムで処理され
た土壌のｐＨを、中性域にすることができる。
た土壌のｐＨを、中性域にすることができる。
【００１２】また、汚染土壌等に、酸化マグネシウムと
共に、強度増加剤を添加・混合することができる。
共に、強度増加剤を添加・混合することができる。
【００１３】これにより、酸化マグネシウムで処理され
た土壌の一軸圧縮強さを、例えば、基礎地盤として上部
に構造物を構築することができる程度に高めることがで
きる。
た土壌の一軸圧縮強さを、例えば、基礎地盤として上部
に構造物を構築することができる程度に高めることがで
きる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の汚染土壌等の固化
・不溶化方法の実施の形態を説明する。
・不溶化方法の実施の形態を説明する。
【００１５】本発明の汚染土壌等の固化・不溶化方法
は、７００〜１０００゜Ｃで焼成され、粉末度４０００
ｃｍ２／ｇ以上に調整した酸化マグネシウムを、汚染土
壌等に添加・混合することにより、この汚染土壌等を固
化して、汚染物質の不溶化を行うことを特徴とするもの
である。
は、７００〜１０００゜Ｃで焼成され、粉末度４０００
ｃｍ２／ｇ以上に調整した酸化マグネシウムを、汚染土
壌等に添加・混合することにより、この汚染土壌等を固
化して、汚染物質の不溶化を行うことを特徴とするもの
である。
【００１６】ところで、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）に
は、低温焼成品と高温焼成品とがあるが、本発明の汚染
土壌等の固化・不溶化方法に用いる酸化マグネシウムに
は、汚染物質に対する良好な固化・不溶化効果を得るた
め、７００〜１０００゜Ｃで焼成された低温焼成品を用
いることが好ましい。なお、酸化マグネシウムに高温焼
成品を用いると、汚染物質に対する固化・不溶化効果が
低下することがある。また、酸化マグネシウムの粉末度
は、４０００ｃｍ２／ｇ以上のものが好ましく、４００
０ｃｍ２／ｇ未満のものを用いると、汚染物質に対する
固化・不溶化効果が低下することがある。酸化マグネシ
ウムは、特に限定されるものではないが、対象汚染土壌
１ｍ３（有姿若しくは地山状態）に対して、５０〜３０
０ｋｇ添加することが望ましい。
は、低温焼成品と高温焼成品とがあるが、本発明の汚染
土壌等の固化・不溶化方法に用いる酸化マグネシウムに
は、汚染物質に対する良好な固化・不溶化効果を得るた
め、７００〜１０００゜Ｃで焼成された低温焼成品を用
いることが好ましい。なお、酸化マグネシウムに高温焼
成品を用いると、汚染物質に対する固化・不溶化効果が
低下することがある。また、酸化マグネシウムの粉末度
は、４０００ｃｍ２／ｇ以上のものが好ましく、４００
０ｃｍ２／ｇ未満のものを用いると、汚染物質に対する
固化・不溶化効果が低下することがある。酸化マグネシ
ウムは、特に限定されるものではないが、対象汚染土壌
１ｍ３（有姿若しくは地山状態）に対して、５０〜３０
０ｋｇ添加することが望ましい。
【００１７】酸化マグネシウムは、それ単独で用いるこ
ともできるが、以下に説明するように、助剤として、ｐ
Ｈ調整剤や強度増加剤等を併用することができる。な
お、ｐＨ調整剤や強度増加剤等は、必要に応じて、２種
以上を併用してもよい。
ともできるが、以下に説明するように、助剤として、ｐ
Ｈ調整剤や強度増加剤等を併用することができる。な
お、ｐＨ調整剤や強度増加剤等は、必要に応じて、２種
以上を併用してもよい。
【００１８】酸化マグネシウムで処理された土壌のｐＨ
は、概ね９〜１１程度であり、汚染物質を土壌環境基準
若しくはそれ以下に固化・不溶化を図るには十分である
が、さらに中性域での処理が求められることがある。こ
のような場合には、助剤として、ｐＨ調整剤を用いると
効果的である。ｐＨ調整剤には、例えば、硫酸アルミニ
ウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸第一鉄、硫酸第二
鉄、塩化第二鉄、リン酸、第一リン酸ナトリウム、重過
リン酸カルシウム、過リン酸カルシウム等を用いること
ができ、これらのｐＨ調整剤は、単独又は必要に応じて
２種以上を混合して用いることができる。
は、概ね９〜１１程度であり、汚染物質を土壌環境基準
若しくはそれ以下に固化・不溶化を図るには十分である
が、さらに中性域での処理が求められることがある。こ
のような場合には、助剤として、ｐＨ調整剤を用いると
効果的である。ｐＨ調整剤には、例えば、硫酸アルミニ
ウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸第一鉄、硫酸第二
鉄、塩化第二鉄、リン酸、第一リン酸ナトリウム、重過
リン酸カルシウム、過リン酸カルシウム等を用いること
ができ、これらのｐＨ調整剤は、単独又は必要に応じて
２種以上を混合して用いることができる。
【００１９】酸化マグネシアで処理された土壌の一軸圧
縮強さは、通常の添加量（対象汚染土壌１ｍ３に対し
て、５０〜３００ｋｇ）の範囲では、概ね１Ｎ／ｍｍ２
以上となり、長期間に亘って安定を保つのに十分である
が、処理後の地盤を基礎地盤として上部に構造物を構築
するためには、さらに高い強度を要求されることがあ
る。このような場合には、助剤として、強度増加剤を用
いると効果的である。強度増加剤には、例えば、炭酸カ
ルシウム、硫酸カルシウム（特に、無水、半水のものを
用いることが好ましい）、炭酸マグネシウム、硫酸マグ
ネシウム、塩化マグネシウム、シリカ、パーライト、ゼ
オライト、製鋼スラグ等を用いることができ、これらの
強度増加剤は、単独又は必要に応じて２種以上を混合し
て用いることができる。
縮強さは、通常の添加量（対象汚染土壌１ｍ３に対し
て、５０〜３００ｋｇ）の範囲では、概ね１Ｎ／ｍｍ２
以上となり、長期間に亘って安定を保つのに十分である
が、処理後の地盤を基礎地盤として上部に構造物を構築
するためには、さらに高い強度を要求されることがあ
る。このような場合には、助剤として、強度増加剤を用
いると効果的である。強度増加剤には、例えば、炭酸カ
ルシウム、硫酸カルシウム（特に、無水、半水のものを
用いることが好ましい）、炭酸マグネシウム、硫酸マグ
ネシウム、塩化マグネシウム、シリカ、パーライト、ゼ
オライト、製鋼スラグ等を用いることができ、これらの
強度増加剤は、単独又は必要に応じて２種以上を混合し
て用いることができる。
【００２０】ｐＨ調整剤や強度増加剤等の助剤を用いる
場合は、酸化マグネシウムと助剤の比を、質量比で２
０：８０〜９５：５の間で使用することが好ましい。
場合は、酸化マグネシウムと助剤の比を、質量比で２
０：８０〜９５：５の間で使用することが好ましい。
【００２１】本発明の汚染土壌等の固化・不溶化方法に
おいて、汚染土壌等と酸化マグネシウム（及び助剤）と
の混合は、例えば、地盤改良工事に用いられる混合機を
用いて行うことができる。混合機には、汚染土壌等を原
位置で改良する機械と、地上で改良する機械とがある。
より高い固化・不溶化効果を求める場合は、後者の地上
で改良するほうが効果的である。いずれの場合も、酸化
マグネシウム（及び助剤）は、粉体又は水を添加したス
ラリー状で適用することができる。
おいて、汚染土壌等と酸化マグネシウム（及び助剤）と
の混合は、例えば、地盤改良工事に用いられる混合機を
用いて行うことができる。混合機には、汚染土壌等を原
位置で改良する機械と、地上で改良する機械とがある。
より高い固化・不溶化効果を求める場合は、後者の地上
で改良するほうが効果的である。いずれの場合も、酸化
マグネシウム（及び助剤）は、粉体又は水を添加したス
ラリー状で適用することができる。
【００２２】この場合において、汚染土壌等の含水比が
高く、ヘドロ状のときは、脱水機を用いることにより、
汚染土壌等の含水比を低下させることが望ましい。脱水
機としては、特に限定されるものではないが、例えば、
フィルタープレスを用いることができる。フィルタープ
レスは、濾布の間に挟まれた泥水状の土を圧力をかける
ことにより強制的に脱水し、その状態を改善するもので
ある。ところで、この泥水状の土に対して、セメント類
等の固化材を添加しておけば、脱水後に強度が発現し、
汚染物質に対して固化・不溶化が図れることは容易に推
察されるが、セメント類が濾布に対して目詰まり等の悪
影響をもたらすことから、この方法は一般には用いられ
ていない。これに対して、酸化マグネシウムは、フィル
タープレスに使用しても、濾布に悪影響をもたらすこと
なく、脱水後の処理土からの汚染物質の溶出濃度を土壌
環境基準若しくはそれ以下に固化・不溶化できる。ま
た、脱水時間の短縮にも効果がある。
高く、ヘドロ状のときは、脱水機を用いることにより、
汚染土壌等の含水比を低下させることが望ましい。脱水
機としては、特に限定されるものではないが、例えば、
フィルタープレスを用いることができる。フィルタープ
レスは、濾布の間に挟まれた泥水状の土を圧力をかける
ことにより強制的に脱水し、その状態を改善するもので
ある。ところで、この泥水状の土に対して、セメント類
等の固化材を添加しておけば、脱水後に強度が発現し、
汚染物質に対して固化・不溶化が図れることは容易に推
察されるが、セメント類が濾布に対して目詰まり等の悪
影響をもたらすことから、この方法は一般には用いられ
ていない。これに対して、酸化マグネシウムは、フィル
タープレスに使用しても、濾布に悪影響をもたらすこと
なく、脱水後の処理土からの汚染物質の溶出濃度を土壌
環境基準若しくはそれ以下に固化・不溶化できる。ま
た、脱水時間の短縮にも効果がある。
【００２３】
【実施例】次に、本発明の汚染土壌等の固化・不溶化方
法の実施例を説明する。
法の実施例を説明する。
【００２４】表１に、本発明の汚染土壌等の固化・不溶
化方法を適用する汚染土壌４種類の汚染物質（汚染成
分）の溶出量その他の性状を示す。試料Ａ〜Ｄは工場跡
地等から採取した実汚染土壌である。
化方法を適用する汚染土壌４種類の汚染物質（汚染成
分）の溶出量その他の性状を示す。試料Ａ〜Ｄは工場跡
地等から採取した実汚染土壌である。
【００２５】
【表１】
【００２６】原土壌及び処理後の土壌の溶出試験は、平
成３年環境庁告示４６号に従って行った。含有量試験
は、底質調査法（昭和６３年環水管第１２７号）に従っ
て前処理した後に、溶出試験と同じ方法で測定した。試
料Ａは、鉛、ヒ素及びセレンに汚染された複合汚染土壌
である。ヒ素とセレンの溶出量が、それぞれ０．２５ｍ
ｇ／Ｌ、０．０４１ｍｇ／Ｌと、土壌環境基準（０．０
１ｍｇ／Ｌ）を超過している。鉛の溶出量は、０．００
９ｍｇ／Ｌと土壌環境基準以下であるが、含有量が７９
０ｍｇ／ｋｇと環境省が２００１年に発表した含有量要
措置レベルである１５０ｍｇ／ｋｇを超過している。ヒ
素についても要措置レベルを超過している。試料Ｂは、
ヒ素に汚染された汚染土壌である。ヒ素の溶出量０．３
１ｍｇ／Ｌは、産業廃棄物埋立処分基準である０．３ｍ
ｇ／Ｌをも超過している。試料Ｃは、シアンに汚染され
た汚染土壌である。シアンの土壌環境基準は「検出され
ないこと」であるが、溶出量３．１ｍｇ／Ｌと極めて高
い値を示している。因みに、平成元年環境庁告示３９号
（特定地下浸透水で有害物質が検出されるとする濃度）
では、シアンの検出されるとする濃度は、０．１ｍｇ／
Ｌと規定している。したがって、シアンに関する土壌環
境基準は運用上０．１ｍｇ／Ｌと見なされている。試料
Ｄは、フッ素に汚染された汚染土壌である。フッ素の溶
出量２．７ｍｇ／Ｌは、土壌環境基準０．８ｍｇ／Ｌの
３倍超と極めて高い値を示している。
成３年環境庁告示４６号に従って行った。含有量試験
は、底質調査法（昭和６３年環水管第１２７号）に従っ
て前処理した後に、溶出試験と同じ方法で測定した。試
料Ａは、鉛、ヒ素及びセレンに汚染された複合汚染土壌
である。ヒ素とセレンの溶出量が、それぞれ０．２５ｍ
ｇ／Ｌ、０．０４１ｍｇ／Ｌと、土壌環境基準（０．０
１ｍｇ／Ｌ）を超過している。鉛の溶出量は、０．００
９ｍｇ／Ｌと土壌環境基準以下であるが、含有量が７９
０ｍｇ／ｋｇと環境省が２００１年に発表した含有量要
措置レベルである１５０ｍｇ／ｋｇを超過している。ヒ
素についても要措置レベルを超過している。試料Ｂは、
ヒ素に汚染された汚染土壌である。ヒ素の溶出量０．３
１ｍｇ／Ｌは、産業廃棄物埋立処分基準である０．３ｍ
ｇ／Ｌをも超過している。試料Ｃは、シアンに汚染され
た汚染土壌である。シアンの土壌環境基準は「検出され
ないこと」であるが、溶出量３．１ｍｇ／Ｌと極めて高
い値を示している。因みに、平成元年環境庁告示３９号
（特定地下浸透水で有害物質が検出されるとする濃度）
では、シアンの検出されるとする濃度は、０．１ｍｇ／
Ｌと規定している。したがって、シアンに関する土壌環
境基準は運用上０．１ｍｇ／Ｌと見なされている。試料
Ｄは、フッ素に汚染された汚染土壌である。フッ素の溶
出量２．７ｍｇ／Ｌは、土壌環境基準０．８ｍｇ／Ｌの
３倍超と極めて高い値を示している。
【００２７】上記供試土壌の固化・不溶化処理として、
酸化マグネシウムを使用した。試験要領は以下のとおり
である。 （１）固化材料：粉末度４０００ｃｍ２／ｇ及び７００
０ｃｍ２／ｇの２種類の低温焼成酸化マグネシウムを用
いた。比較材料として、一般的に地盤改良に用いられて
いる高炉セメントＢ種を用いた。 （２）添加・混合：事前に測定した汚染土壌の密度に対
して所定量の固化材料を計量する。汚染土壌に対して固
化材料を添加して、ソイルミキサーを用いて１０分間混
合した。 （３）供試体作成：セメント系固化材による安定処理土
の試験方法（セメント協会法；ＣＡＪＳ Ｌ−０１−１
９９０）に準じて供試体を作製した。供試体を型枠から
脱型後２０゜Ｃで密封養生した。 （４）一軸圧縮試験：供試体を養生後、材令７及び２８
日で土の一軸圧縮試験（ＪＩＳ Ａ １２１６）を行
い、一軸圧縮強度を測定した。 （５）溶出試験：一軸圧縮試験後の破壊供試体を用いて
溶出試験を行った。
酸化マグネシウムを使用した。試験要領は以下のとおり
である。 （１）固化材料：粉末度４０００ｃｍ２／ｇ及び７００
０ｃｍ２／ｇの２種類の低温焼成酸化マグネシウムを用
いた。比較材料として、一般的に地盤改良に用いられて
いる高炉セメントＢ種を用いた。 （２）添加・混合：事前に測定した汚染土壌の密度に対
して所定量の固化材料を計量する。汚染土壌に対して固
化材料を添加して、ソイルミキサーを用いて１０分間混
合した。 （３）供試体作成：セメント系固化材による安定処理土
の試験方法（セメント協会法；ＣＡＪＳ Ｌ−０１−１
９９０）に準じて供試体を作製した。供試体を型枠から
脱型後２０゜Ｃで密封養生した。 （４）一軸圧縮試験：供試体を養生後、材令７及び２８
日で土の一軸圧縮試験（ＪＩＳ Ａ １２１６）を行
い、一軸圧縮強度を測定した。 （５）溶出試験：一軸圧縮試験後の破壊供試体を用いて
溶出試験を行った。
【００２８】［実施例１］鉛、ヒ素及びセレンに汚染さ
れた複合汚染土壌である試料Ａを、酸化マグネシウムを
用いて固化・不溶化処理した結果を表２に示す。酸化マ
グネシウムにはｐＨ調整剤として助剤を添加したものを
固化材として用いている。
れた複合汚染土壌である試料Ａを、酸化マグネシウムを
用いて固化・不溶化処理した結果を表２に示す。酸化マ
グネシウムにはｐＨ調整剤として助剤を添加したものを
固化材として用いている。
【００２９】
【表２】
【００３０】酸化マグネシウム（助剤添加）の添加量が
１００ｋｇ／ｍ３及び１５０ｋｇ／ｍ３の両ケース（１
−１、１−２）において、鉛、ヒ素及びセレンは材令７
日の時点で土壌環境基準以下に固化・不溶化されてお
り、材令２８日においてもその固化・不溶化効果が損な
われることなく維持することを確認した。比較例として
高炉セメントＢ種を固化材として用いた場合（１−３、
１−４）、添加量が１００ｋｇ／ｍ３ではヒ素が、添加
量が１５０ｋｇ／ｍ３では鉛がそれぞれ土壌環境基準以
下に不溶化することができなかった。特に高炉セメント
Ｂ種の添加量が１５０ｋｇ／ｍ３の場合、処理後の土壌
のｐＨが１２近くまで上昇し、原土壌では土壌環境基準
以下であった鉛の溶出量が処理後に土壌環境基準を超過
する結果となり、いわゆる鉛の再溶出現象が生じてい
る。上記のように、高アルカリ雰囲気で溶出量が増加す
る物質を含む複合汚染土壌の場合、酸化マグネシウムを
用いた固化・不溶化処理は極めて高い不溶化効果を発揮
する。固化・不溶化処理は封じ込めを前提としており、
固化材料を添加・混合した後に十分締め固めるために比
較的大きな一軸圧縮強さが得られる。比較例として用い
た高炉セメントＢ種の場合、材令２８日における一軸圧
縮強さは添加量が１００ｋｇ／ｍ３及び１５０ｋｇ／ｍ
３でそれぞれ７．６０Ｎ／ｍｍ２、８．２１Ｎ／ｍｍ２
であった。実施例である酸化マグネシウム（助剤添加）
を用いた場合、材令２８日における一軸圧縮強さは添加
量が１００ｋｇ／ｍ３及び１５０ｋｇ／ｍ３でそれぞれ
３．０１Ｎ／ｍｍ２、３．２２Ｎ／ｍｍ２で高炉セメン
トＢ種と比較して約０．４倍と低いが、一般の浅層地盤
改良で求められる強度が０．５〜１Ｎ／ｍｍ２であるこ
とを考慮すると、１Ｎ／ｍｍ２以上の十分な固化強度を
有していると判断できる。
１００ｋｇ／ｍ３及び１５０ｋｇ／ｍ３の両ケース（１
−１、１−２）において、鉛、ヒ素及びセレンは材令７
日の時点で土壌環境基準以下に固化・不溶化されてお
り、材令２８日においてもその固化・不溶化効果が損な
われることなく維持することを確認した。比較例として
高炉セメントＢ種を固化材として用いた場合（１−３、
１−４）、添加量が１００ｋｇ／ｍ３ではヒ素が、添加
量が１５０ｋｇ／ｍ３では鉛がそれぞれ土壌環境基準以
下に不溶化することができなかった。特に高炉セメント
Ｂ種の添加量が１５０ｋｇ／ｍ３の場合、処理後の土壌
のｐＨが１２近くまで上昇し、原土壌では土壌環境基準
以下であった鉛の溶出量が処理後に土壌環境基準を超過
する結果となり、いわゆる鉛の再溶出現象が生じてい
る。上記のように、高アルカリ雰囲気で溶出量が増加す
る物質を含む複合汚染土壌の場合、酸化マグネシウムを
用いた固化・不溶化処理は極めて高い不溶化効果を発揮
する。固化・不溶化処理は封じ込めを前提としており、
固化材料を添加・混合した後に十分締め固めるために比
較的大きな一軸圧縮強さが得られる。比較例として用い
た高炉セメントＢ種の場合、材令２８日における一軸圧
縮強さは添加量が１００ｋｇ／ｍ３及び１５０ｋｇ／ｍ
３でそれぞれ７．６０Ｎ／ｍｍ２、８．２１Ｎ／ｍｍ２
であった。実施例である酸化マグネシウム（助剤添加）
を用いた場合、材令２８日における一軸圧縮強さは添加
量が１００ｋｇ／ｍ３及び１５０ｋｇ／ｍ３でそれぞれ
３．０１Ｎ／ｍｍ２、３．２２Ｎ／ｍｍ２で高炉セメン
トＢ種と比較して約０．４倍と低いが、一般の浅層地盤
改良で求められる強度が０．５〜１Ｎ／ｍｍ２であるこ
とを考慮すると、１Ｎ／ｍｍ２以上の十分な固化強度を
有していると判断できる。
【００３１】［実施例２］次に、ヒ素に汚染された汚染
土壌である試料Ｂを、酸化マグネシウム（単体）を用い
て固化・不溶化処理した結果を表３に示す。
土壌である試料Ｂを、酸化マグネシウム（単体）を用い
て固化・不溶化処理した結果を表３に示す。
【００３２】
【表３】
【００３３】酸化マグネシウムの添加量を１５０ｋｇ／
ｍ３と一定とし、粉末度が４０００ｃｍ２／ｇ及び７０
００ｃｍ２／ｇの両ケース（２−１、２−２）におい
て、粉末度が４０００ｃｍ２／ｇの酸化マグネシウム
（２−１）では材令２８日において土壌環境基準以下ま
でヒ素溶出量が低下しているのに対して、粉末度が７０
００ｃｍ２／ｇの酸化マグネシウム（２−２）では材令
７日の段階で土壌環境基準以下まで固化・不溶化されて
おり、汚染土壌への添加・混合後の早い段階から高い不
溶化効果を発揮している。比較例として高炉セメントＢ
種を固化材として用いた場合（２−３）、添加量が１５
０ｋｇ／ｍ３でも土壌環境基準以下に不溶化することが
できなかった。上記のように、初期のヒ素溶出量が０．
３１ｍｇ／Ｌと産業廃棄物埋立処分基準を超過している
ような汚染土壌に対しても、酸化マグネシウムを用いた
固化・不溶化処理は極めて高い効果を発揮する。また粉
末度の高い酸化マグネシウムを用いることで、高い不溶
化効果が得られることが判明した。酸化マグネシウム
（単体）を用いた場合の材令２８日での一軸圧縮強さ
は、粉末度が４０００ｃｍ２／ｇ及び７０００ｃｍ２／
ｇでそれぞれ０．８２Ｎ／ｍｍ ２、１．１０Ｎ／ｍｍ２
であり、比較例の高炉セメントＢ種の一軸圧縮強さ３．
０８Ｎ／ｍｍ２と比較して、０．２６、０．３６倍であ
った。実施例１と同様に十分な固化強度を有しているこ
とが確認できた。
ｍ３と一定とし、粉末度が４０００ｃｍ２／ｇ及び７０
００ｃｍ２／ｇの両ケース（２−１、２−２）におい
て、粉末度が４０００ｃｍ２／ｇの酸化マグネシウム
（２−１）では材令２８日において土壌環境基準以下ま
でヒ素溶出量が低下しているのに対して、粉末度が７０
００ｃｍ２／ｇの酸化マグネシウム（２−２）では材令
７日の段階で土壌環境基準以下まで固化・不溶化されて
おり、汚染土壌への添加・混合後の早い段階から高い不
溶化効果を発揮している。比較例として高炉セメントＢ
種を固化材として用いた場合（２−３）、添加量が１５
０ｋｇ／ｍ３でも土壌環境基準以下に不溶化することが
できなかった。上記のように、初期のヒ素溶出量が０．
３１ｍｇ／Ｌと産業廃棄物埋立処分基準を超過している
ような汚染土壌に対しても、酸化マグネシウムを用いた
固化・不溶化処理は極めて高い効果を発揮する。また粉
末度の高い酸化マグネシウムを用いることで、高い不溶
化効果が得られることが判明した。酸化マグネシウム
（単体）を用いた場合の材令２８日での一軸圧縮強さ
は、粉末度が４０００ｃｍ２／ｇ及び７０００ｃｍ２／
ｇでそれぞれ０．８２Ｎ／ｍｍ ２、１．１０Ｎ／ｍｍ２
であり、比較例の高炉セメントＢ種の一軸圧縮強さ３．
０８Ｎ／ｍｍ２と比較して、０．２６、０．３６倍であ
った。実施例１と同様に十分な固化強度を有しているこ
とが確認できた。
【００３４】［実施例３］次に、シアンに汚染された汚
染土壌である試料Ｃを、酸化マグネシウム（単体）を用
いて固化・不溶化処理した結果を表４に示す。
染土壌である試料Ｃを、酸化マグネシウム（単体）を用
いて固化・不溶化処理した結果を表４に示す。
【００３５】
【表４】
【００３６】酸化マグネシウムの添加量を１５０ｋｇ／
ｍ３と一定とし、粉末度が４０００ｃｍ２／ｇ及び７０
００ｃｍ２／ｇの両ケース（３−１、３−２）におい
て、粉末度に関わらず材令７日の時点でシアンの溶出量
が土壌環境基準（０．１ｍｇ／Ｌ未満）を満足するまで
固化・不溶化されていることを確認した。比較例として
高炉セメントＢ種を固化材として用いた場合（３−
３）、添加量が１５０ｋｇ／ｍ３でも土壌環境基準以下
に不溶化することができなかった。上記のように、初期
のシアン溶出量が３．１ｍｇ／Ｌと極めて高い汚染土壌
に対しても、酸化マグネシウムを用いた固化・不溶化処
理は極めて高い不溶化効果を発揮する。酸化マグネシウ
ム（単体）を用いた場合の材令２８日での一軸圧縮強さ
は、粉末度が４０００ｃｍ２／ｇ及び７０００ｃｍ２／
ｇでそれぞれ１．９３Ｎ／ｍｍ ２、２．２０Ｎ／ｍｍ２
であり、比較例の高炉セメントＢ種の一軸圧縮強さ８．
２１Ｎ／ｍｍ２と比較して０．２４、０．２７倍であっ
た。実施例１、２と同様に十分な固化強度を有している
ことが確認できた。
ｍ３と一定とし、粉末度が４０００ｃｍ２／ｇ及び７０
００ｃｍ２／ｇの両ケース（３−１、３−２）におい
て、粉末度に関わらず材令７日の時点でシアンの溶出量
が土壌環境基準（０．１ｍｇ／Ｌ未満）を満足するまで
固化・不溶化されていることを確認した。比較例として
高炉セメントＢ種を固化材として用いた場合（３−
３）、添加量が１５０ｋｇ／ｍ３でも土壌環境基準以下
に不溶化することができなかった。上記のように、初期
のシアン溶出量が３．１ｍｇ／Ｌと極めて高い汚染土壌
に対しても、酸化マグネシウムを用いた固化・不溶化処
理は極めて高い不溶化効果を発揮する。酸化マグネシウ
ム（単体）を用いた場合の材令２８日での一軸圧縮強さ
は、粉末度が４０００ｃｍ２／ｇ及び７０００ｃｍ２／
ｇでそれぞれ１．９３Ｎ／ｍｍ ２、２．２０Ｎ／ｍｍ２
であり、比較例の高炉セメントＢ種の一軸圧縮強さ８．
２１Ｎ／ｍｍ２と比較して０．２４、０．２７倍であっ
た。実施例１、２と同様に十分な固化強度を有している
ことが確認できた。
【００３７】［実施例４］次に、フッ素に汚染された汚
染土壌である試料Ｄを、酸化マグネシウム（単体）を用
いて固化・不溶化処理した結果を表５に示す。
染土壌である試料Ｄを、酸化マグネシウム（単体）を用
いて固化・不溶化処理した結果を表５に示す。
【００３８】
【表５】
【００３９】酸化マグネシウムの粉末度を７０００ｃｍ
２／ｇと一定とし、酸化マグネシウムの添加量が１００
ｋｇ／ｍ３及び１５０ｋｇ／ｍ３の両ケース（４−１、
４−２）において、添加量に関わらず材令７日の時点で
フッ素の溶出量が土壌環境基準の１／１０以下となるま
で固化・不溶化されており、材令２８日においてもその
固化・不溶化効果が損なわれることなく維持しているこ
とを確認した。比較例として高炉セメントＢ種を固化材
として用いた場合（４−３、４−４）、添加量が１００
ｋｇ／ｍ３では材令７日の時点では土壌環境基準以下に
不溶化することができなかった。また、添加量１５０ｋ
ｇ／ｍ３では土壌環境基準以下に不溶化することはでき
たが、酸化マグネシウムを用いた実施例のように土壌環
境基準の１／１０以下までフッ素の溶出量を低下させる
ことはできなかった。上記のように、本発明の汚染土壌
等の固化・不溶化方法は、フッ素汚染土壌に対しても、
極めて高い不溶化効果を発揮する。フッ素の土壌環境基
準値は２００１年に新たに設定されたため、フッ素汚染
土壌に対する固化・不溶化処理の知見は少ない。一般に
六価クロム、シアン、フッ素に対するセメント類添加に
よる不溶化効果は低いとされており、このような汚染土
壌に対して酸化マグネシウムを用いた固化・不溶化処理
は極めて有効な手段である。酸化マグネシウム（単体）
を用いた場合の材令２８日での一軸圧縮強さは、添加量
が１００ｋｇ／ｍ３及び１５０ｋｇ／ｍ３でそれぞれ
２．４１Ｎ／ｍｍ２、３．２３Ｎ／ｍｍ２であり、比較
例の高炉セメントＢ種の一軸圧縮強さ６．４８Ｎ／ｍｍ
２及び９．４０Ｎ／ｍｍ２と比較して０．３７、０．３
４倍であった。実施例１、２及び３と同様に十分な固化
強度を有していることが確認できた。
２／ｇと一定とし、酸化マグネシウムの添加量が１００
ｋｇ／ｍ３及び１５０ｋｇ／ｍ３の両ケース（４−１、
４−２）において、添加量に関わらず材令７日の時点で
フッ素の溶出量が土壌環境基準の１／１０以下となるま
で固化・不溶化されており、材令２８日においてもその
固化・不溶化効果が損なわれることなく維持しているこ
とを確認した。比較例として高炉セメントＢ種を固化材
として用いた場合（４−３、４−４）、添加量が１００
ｋｇ／ｍ３では材令７日の時点では土壌環境基準以下に
不溶化することができなかった。また、添加量１５０ｋ
ｇ／ｍ３では土壌環境基準以下に不溶化することはでき
たが、酸化マグネシウムを用いた実施例のように土壌環
境基準の１／１０以下までフッ素の溶出量を低下させる
ことはできなかった。上記のように、本発明の汚染土壌
等の固化・不溶化方法は、フッ素汚染土壌に対しても、
極めて高い不溶化効果を発揮する。フッ素の土壌環境基
準値は２００１年に新たに設定されたため、フッ素汚染
土壌に対する固化・不溶化処理の知見は少ない。一般に
六価クロム、シアン、フッ素に対するセメント類添加に
よる不溶化効果は低いとされており、このような汚染土
壌に対して酸化マグネシウムを用いた固化・不溶化処理
は極めて有効な手段である。酸化マグネシウム（単体）
を用いた場合の材令２８日での一軸圧縮強さは、添加量
が１００ｋｇ／ｍ３及び１５０ｋｇ／ｍ３でそれぞれ
２．４１Ｎ／ｍｍ２、３．２３Ｎ／ｍｍ２であり、比較
例の高炉セメントＢ種の一軸圧縮強さ６．４８Ｎ／ｍｍ
２及び９．４０Ｎ／ｍｍ２と比較して０．３７、０．３
４倍であった。実施例１、２及び３と同様に十分な固化
強度を有していることが確認できた。
【００４０】以上、本発明の汚染土壌等の固化・不溶化
方法について、複数の実施例に基づいて説明したが、本
発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものでは
なく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成
を変更することが可能である。
方法について、複数の実施例に基づいて説明したが、本
発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものでは
なく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成
を変更することが可能である。
【００４１】
【発明の効果】本発明の汚染土壌等の固化・不溶化方法
は、重金属類、油、難分解性化学物質等の汚染物質に汚
染された土壌、廃棄物等を十分に高い強度を有する固化
体に改質・固化して、汚染物質の不溶化を行うことによ
り、処理後の汚染物質の溶出量を、長期間に亘って、土
壌環境基準若しくはそれ以下に抑えることができる。特
に、従来のセメント類では土壌環境基準以下には固化・
不溶化できないような汚染土壌や、複数の汚染物質を含
むような複合汚染土壌に対して、特定の酸化マグネシウ
ムを用いる本発明の汚染土壌等の固化・不溶化方法は、
固化・不溶化処理の点で、極めて有効な手段であり、汚
染土壌等の処理に当たっては、従来の地盤改良技術等を
用いることが可能であることと相俟って、比較的低コス
トで汚染土壌等の固化・不溶化処理を実施することが可
能である。そして、固化・不溶化効果を長期間に亘って
維持することが可能なため、処理後の土地の有効利用を
図ることができる。
は、重金属類、油、難分解性化学物質等の汚染物質に汚
染された土壌、廃棄物等を十分に高い強度を有する固化
体に改質・固化して、汚染物質の不溶化を行うことによ
り、処理後の汚染物質の溶出量を、長期間に亘って、土
壌環境基準若しくはそれ以下に抑えることができる。特
に、従来のセメント類では土壌環境基準以下には固化・
不溶化できないような汚染土壌や、複数の汚染物質を含
むような複合汚染土壌に対して、特定の酸化マグネシウ
ムを用いる本発明の汚染土壌等の固化・不溶化方法は、
固化・不溶化処理の点で、極めて有効な手段であり、汚
染土壌等の処理に当たっては、従来の地盤改良技術等を
用いることが可能であることと相俟って、比較的低コス
トで汚染土壌等の固化・不溶化処理を実施することが可
能である。そして、固化・不溶化効果を長期間に亘って
維持することが可能なため、処理後の土地の有効利用を
図ることができる。
【００４２】また、汚染土壌等に、酸化マグネシウムと
共に、ｐＨ調整剤を添加・混合することにより、酸化マ
グネシウムで処理された土壌のｐＨを、中性域にするこ
とができる。
共に、ｐＨ調整剤を添加・混合することにより、酸化マ
グネシウムで処理された土壌のｐＨを、中性域にするこ
とができる。
【００４３】また、汚染土壌等に、酸化マグネシウムと
共に、強度増加剤を添加・混合することにより、酸化マ
グネシウムで処理された土壌の一軸圧縮強さを、例え
ば、基礎地盤として上部に構造物を構築することができ
る程度に高めることができる。
共に、強度増加剤を添加・混合することにより、酸化マ
グネシウムで処理された土壌の一軸圧縮強さを、例え
ば、基礎地盤として上部に構造物を構築することができ
る程度に高めることができる。
【手続補正書】
【提出日】平成１４年７月８日（２００２．７．８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 汚染土壌等の固化・不溶化方法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、重金属類、油、難
分解性化学物質等の汚染物質に汚染された土壌、廃棄物
等（本明細書において、「汚染土壌等」という。）を固
化して、汚染物質の不溶化を行うことにより、セメント
類では不可能であった処理後の汚染物質の溶出量を土壌
環境基準若しくはそれ以下に抑えることができる汚染土
壌等の固化・不溶化方法に関するものである。
分解性化学物質等の汚染物質に汚染された土壌、廃棄物
等（本明細書において、「汚染土壌等」という。）を固
化して、汚染物質の不溶化を行うことにより、セメント
類では不可能であった処理後の汚染物質の溶出量を土壌
環境基準若しくはそれ以下に抑えることができる汚染土
壌等の固化・不溶化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】汚染物質に汚染された汚染土壌等の修復
技術には、大きく分けて、汚染物質の周辺地盤への拡散
・移動を防止する「封じ込め技術」と、汚染物質を除去
する「浄化技術」とがあり、浄化目標や対策工事後の土
地の利用形態等に応じて、適切な対策方法が選定されて
いる。このうち、「封じ込め技術」は、汚染土壌等にセ
メント等の固化材を添加・混合して安定化させ、処理後
の有害物質の溶出濃度を低下させるものである。一方、
「浄化技術」は、汚染土壌等を加熱等することによって
有害物質を分離・分解したり、水等を用いて汚染土壌等
から有害物質を分離・除去したり、あるいは微生物等に
よって有害物質を分離・分解させるものである。
技術には、大きく分けて、汚染物質の周辺地盤への拡散
・移動を防止する「封じ込め技術」と、汚染物質を除去
する「浄化技術」とがあり、浄化目標や対策工事後の土
地の利用形態等に応じて、適切な対策方法が選定されて
いる。このうち、「封じ込め技術」は、汚染土壌等にセ
メント等の固化材を添加・混合して安定化させ、処理後
の有害物質の溶出濃度を低下させるものである。一方、
「浄化技術」は、汚染土壌等を加熱等することによって
有害物質を分離・分解したり、水等を用いて汚染土壌等
から有害物質を分離・除去したり、あるいは微生物等に
よって有害物質を分離・分解させるものである。
【０００３】本発明の汚染土壌等の固化・不溶化方法
は、「封じ込め技術」に属するものであるが、上記のと
おり、この固化・不溶化工法には、従来、主として、セ
メント類が用いられており、処理後の汚染物質の溶出量
が、汚染土壌等を埋立処分基準（土壌環境基準の概ね３
０倍）以下となるように、固化・不溶化処理を行うこと
により、汚染土壌等を管理型処分場に搬出する手段とし
て用いられてきた。
は、「封じ込め技術」に属するものであるが、上記のと
おり、この固化・不溶化工法には、従来、主として、セ
メント類が用いられており、処理後の汚染物質の溶出量
が、汚染土壌等を埋立処分基準（土壌環境基準の概ね３
０倍）以下となるように、固化・不溶化処理を行うこと
により、汚染土壌等を管理型処分場に搬出する手段とし
て用いられてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、埋立処
分場の枯渇や、環境省からの「リスク低減措置の一つと
して不溶化・固型化の処理」の提案等、処理後の汚染土
壌等からの汚染物質の溶出量を、土壌環境基準若しくは
それ以下に抑え、その効果を長期間に亘って持続させ、
土地の有効利用を図る技術の開発が要請されている。
分場の枯渇や、環境省からの「リスク低減措置の一つと
して不溶化・固型化の処理」の提案等、処理後の汚染土
壌等からの汚染物質の溶出量を、土壌環境基準若しくは
それ以下に抑え、その効果を長期間に亘って持続させ、
土地の有効利用を図る技術の開発が要請されている。
【０００５】ところで、上記従来のセメント類を用いた
固化・不溶化工法では、特に、セメント類に微量に含ま
れる六価クロムが土壌環境基準を超えて溶出するおそれ
があること、処理後の土壌が高アルカリになること、汚
染物質によっては、セメント類による固化・不溶化効果
がみられないこと、汚染物質には高アルカリ雰囲気で溶
出濃度が上昇するものが多いこと等から、処理後の汚染
土壌等からの汚染物質の溶出量を、土壌環境基準若しく
はそれ以下に抑え、その効果を長期間に亘って持続させ
ることが困難であるケースが多いのが実情であった。
固化・不溶化工法では、特に、セメント類に微量に含ま
れる六価クロムが土壌環境基準を超えて溶出するおそれ
があること、処理後の土壌が高アルカリになること、汚
染物質によっては、セメント類による固化・不溶化効果
がみられないこと、汚染物質には高アルカリ雰囲気で溶
出濃度が上昇するものが多いこと等から、処理後の汚染
土壌等からの汚染物質の溶出量を、土壌環境基準若しく
はそれ以下に抑え、その効果を長期間に亘って持続させ
ることが困難であるケースが多いのが実情であった。
【０００６】高アルカリ雰囲気で溶出濃度が上昇すると
いう問題点に対処するため、石膏や水砕スラグを用いる
方法が提案されているが、石膏は水中での劣化が著し
く、処理後の土壌等を長期に亘って安定な状態に保て
ず、根本的な解決策がないのが現状であった。
いう問題点に対処するため、石膏や水砕スラグを用いる
方法が提案されているが、石膏は水中での劣化が著し
く、処理後の土壌等を長期に亘って安定な状態に保て
ず、根本的な解決策がないのが現状であった。
【０００７】本発明は、上記従来の固化・不溶化工法の
有する問題点に鑑み、重金属類、油、難分解性化学物質
等の汚染物質に汚染された土壌、廃棄物等を固化して、
汚染物質の不溶化を行うことにより、処理後の汚染物質
の溶出量を、長期間に亘って、土壌環境基準若しくはそ
れ以下に抑えることができる汚染土壌等の固化・不溶化
方法を提供することを目的とする。
有する問題点に鑑み、重金属類、油、難分解性化学物質
等の汚染物質に汚染された土壌、廃棄物等を固化して、
汚染物質の不溶化を行うことにより、処理後の汚染物質
の溶出量を、長期間に亘って、土壌環境基準若しくはそ
れ以下に抑えることができる汚染土壌等の固化・不溶化
方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の汚染土壌等の固化・不溶化方法は、７００
〜１０００゜Ｃで焼成され、粉末度４０００ｃｍ２／ｇ
以上に調整した酸化マグネシウムを、汚染土壌等に添加
・混合することにより、該汚染土壌等を固化して、汚染
物質の不溶化を行うことを特徴とする。
め、本発明の汚染土壌等の固化・不溶化方法は、７００
〜１０００゜Ｃで焼成され、粉末度４０００ｃｍ２／ｇ
以上に調整した酸化マグネシウムを、汚染土壌等に添加
・混合することにより、該汚染土壌等を固化して、汚染
物質の不溶化を行うことを特徴とする。
【０００９】この汚染土壌等の固化・不溶化方法は、重
金属類、油、難分解性化学物質等の汚染物質に汚染され
た土壌、廃棄物等を固化して、汚染物質の不溶化を行う
ことにより、処理後の汚染物質の溶出量を、長期間に亘
って、土壌環境基準若しくはそれ以下に抑えることがで
きる。土地の有効利用を図る技術の開発が要請さ
金属類、油、難分解性化学物質等の汚染物質に汚染され
た土壌、廃棄物等を固化して、汚染物質の不溶化を行う
ことにより、処理後の汚染物質の溶出量を、長期間に亘
って、土壌環境基準若しくはそれ以下に抑えることがで
きる。土地の有効利用を図る技術の開発が要請さ
【００１０】この場合において、汚染土壌等に、酸化マ
グネシウムと共に、ｐＨ調整剤を添加・混合することが
できる。
グネシウムと共に、ｐＨ調整剤を添加・混合することが
できる。
【００１１】これにより、酸化マグネシウムで処理され
た土壌のｐＨを、中性域にすることができる。
た土壌のｐＨを、中性域にすることができる。
【００１２】また、汚染土壌等に、酸化マグネシウムと
共に、強度増加剤を添加・混合することができる。
共に、強度増加剤を添加・混合することができる。
【００１３】これにより、酸化マグネシウムで処理され
た土壌の一軸圧縮強さを、例えば、基礎地盤として上部
に構造物を構築することができる程度に高めることがで
きる。
た土壌の一軸圧縮強さを、例えば、基礎地盤として上部
に構造物を構築することができる程度に高めることがで
きる。
【００１４】さらに、酸化マグネシウムを添加・混合し
た汚染土壌等の含水比を、脱水機を用いることにより低
下させることができる。この場合、脱水機として、フィ
ルタープレスを用いることができる。
た汚染土壌等の含水比を、脱水機を用いることにより低
下させることができる。この場合、脱水機として、フィ
ルタープレスを用いることができる。
【００１５】これにより、含水比が高く、ヘドロ状の汚
染土壌等を、強制的に脱水し、その状態を改善すること
ができ、例えば、フィルタープレスに使用しても、濾布
に悪影響をもたらすことなく、脱水後の処理土からの汚
染物質の溶出濃度を土壌環境基準若しくはそれ以下に固
化・不溶化でき、脱水時間の短縮にも効果がある。
染土壌等を、強制的に脱水し、その状態を改善すること
ができ、例えば、フィルタープレスに使用しても、濾布
に悪影響をもたらすことなく、脱水後の処理土からの汚
染物質の溶出濃度を土壌環境基準若しくはそれ以下に固
化・不溶化でき、脱水時間の短縮にも効果がある。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の汚染土壌等の固化
・不溶化方法の実施の形態を説明する。
・不溶化方法の実施の形態を説明する。
【００１７】本発明の汚染土壌等の固化・不溶化方法
は、７００〜１０００゜Ｃで焼成され、粉末度４０００
ｃｍ２／ｇ以上に調整した酸化マグネシウムを、汚染土
壌等に添加・混合することにより、この汚染土壌等を固
化して、汚染物質の不溶化を行うことを特徴とするもの
である。
は、７００〜１０００゜Ｃで焼成され、粉末度４０００
ｃｍ２／ｇ以上に調整した酸化マグネシウムを、汚染土
壌等に添加・混合することにより、この汚染土壌等を固
化して、汚染物質の不溶化を行うことを特徴とするもの
である。
【００１８】ところで、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）に
は、低温焼成品と高温焼成品とがあるが、本発明の汚染
土壌等の固化・不溶化方法に用いる酸化マグネシウムに
は、汚染物質に対する良好な固化・不溶化効果を得るた
め、７００〜１０００゜Ｃで焼成された低温焼成品を用
いることが好ましい。なお、酸化マグネシウムに高温焼
成品を用いると、汚染物質に対する固化・不溶化効果が
低下することがある。また、酸化マグネシウムの粉末度
は、４０００ｃｍ２／ｇ以上のものが好ましく、４００
０ｃｍ２／ｇ未満のものを用いると、汚染物質に対する
固化・不溶化効果が低下することがある。酸化マグネシ
ウムは、特に限定されるものではないが、対象汚染土壌
１ｍ３（有姿若しくは地山状態）に対して、５０〜３０
０ｋｇ添加することが望ましい。
は、低温焼成品と高温焼成品とがあるが、本発明の汚染
土壌等の固化・不溶化方法に用いる酸化マグネシウムに
は、汚染物質に対する良好な固化・不溶化効果を得るた
め、７００〜１０００゜Ｃで焼成された低温焼成品を用
いることが好ましい。なお、酸化マグネシウムに高温焼
成品を用いると、汚染物質に対する固化・不溶化効果が
低下することがある。また、酸化マグネシウムの粉末度
は、４０００ｃｍ２／ｇ以上のものが好ましく、４００
０ｃｍ２／ｇ未満のものを用いると、汚染物質に対する
固化・不溶化効果が低下することがある。酸化マグネシ
ウムは、特に限定されるものではないが、対象汚染土壌
１ｍ３（有姿若しくは地山状態）に対して、５０〜３０
０ｋｇ添加することが望ましい。
【００１９】酸化マグネシウムは、それ単独で用いるこ
ともできるが、以下に説明するように、助剤として、ｐ
Ｈ調整剤や強度増加剤等を併用することができる。な
お、ｐＨ調整剤や強度増加剤等は、必要に応じて、２種
以上を併用してもよい。
ともできるが、以下に説明するように、助剤として、ｐ
Ｈ調整剤や強度増加剤等を併用することができる。な
お、ｐＨ調整剤や強度増加剤等は、必要に応じて、２種
以上を併用してもよい。
【００２０】酸化マグネシウムで処理された土壌のｐＨ
は、概ね９〜１１程度であり、汚染物質を土壌環境基準
若しくはそれ以下に固化・不溶化を図るには十分である
が、さらに中性域での処理が求められることがある。こ
のような場合には、助剤として、ｐＨ調整剤を用いると
効果的である。ｐＨ調整剤には、例えば、硫酸アルミニ
ウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸第一鉄、硫酸第二
鉄、塩化第二鉄、リン酸、第一リン酸ナトリウム、重過
リン酸カルシウム、過リン酸カルシウム等を用いること
ができ、これらのｐＨ調整剤は、単独又は必要に応じて
２種以上を混合して用いることができる。
は、概ね９〜１１程度であり、汚染物質を土壌環境基準
若しくはそれ以下に固化・不溶化を図るには十分である
が、さらに中性域での処理が求められることがある。こ
のような場合には、助剤として、ｐＨ調整剤を用いると
効果的である。ｐＨ調整剤には、例えば、硫酸アルミニ
ウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸第一鉄、硫酸第二
鉄、塩化第二鉄、リン酸、第一リン酸ナトリウム、重過
リン酸カルシウム、過リン酸カルシウム等を用いること
ができ、これらのｐＨ調整剤は、単独又は必要に応じて
２種以上を混合して用いることができる。
【００２１】酸化マグネシアで処理された土壌の一軸圧
縮強さは、通常の添加量（対象汚染土壌１ｍ３に対し
て、５０〜３００ｋｇ）の範囲では、概ね１Ｎ／ｍｍ２
以上となり、長期間に亘って安定を保つのに十分である
が、処理後の地盤を基礎地盤として上部に構造物を構築
するためには、さらに高い強度を要求されることがあ
る。このような場合には、助剤として、強度増加剤を用
いると効果的である。強度増加剤には、例えば、炭酸カ
ルシウム、硫酸カルシウム（特に、無水、半水のものを
用いることが好ましい）、炭酸マグネシウム、硫酸マグ
ネシウム、塩化マグネシウム、シリカ、パーライト、ゼ
オライト、製鋼スラグ等を用いることができ、これらの
強度増加剤は、単独又は必要に応じて２種以上を混合し
て用いることができる。
縮強さは、通常の添加量（対象汚染土壌１ｍ３に対し
て、５０〜３００ｋｇ）の範囲では、概ね１Ｎ／ｍｍ２
以上となり、長期間に亘って安定を保つのに十分である
が、処理後の地盤を基礎地盤として上部に構造物を構築
するためには、さらに高い強度を要求されることがあ
る。このような場合には、助剤として、強度増加剤を用
いると効果的である。強度増加剤には、例えば、炭酸カ
ルシウム、硫酸カルシウム（特に、無水、半水のものを
用いることが好ましい）、炭酸マグネシウム、硫酸マグ
ネシウム、塩化マグネシウム、シリカ、パーライト、ゼ
オライト、製鋼スラグ等を用いることができ、これらの
強度増加剤は、単独又は必要に応じて２種以上を混合し
て用いることができる。
【００２２】ｐＨ調整剤や強度増加剤等の助剤を用いる
場合は、酸化マグネシウムと助剤の比を、質量比で２
０：８０〜９５：５の間で使用することが好ましい。
場合は、酸化マグネシウムと助剤の比を、質量比で２
０：８０〜９５：５の間で使用することが好ましい。
【００２３】本発明の汚染土壌等の固化・不溶化方法に
おいて、汚染土壌等と酸化マグネシウム（及び助剤）と
の混合は、例えば、地盤改良工事に用いられる混合機を
用いて行うことができる。混合機には、汚染土壌等を原
位置で改良する機械と、地上で改良する機械とがある。
より高い固化・不溶化効果を求める場合は、後者の地上
で改良するほうが効果的である。いずれの場合も、酸化
マグネシウム（及び助剤）は、粉体又は水を添加したス
ラリー状で適用することができる。
おいて、汚染土壌等と酸化マグネシウム（及び助剤）と
の混合は、例えば、地盤改良工事に用いられる混合機を
用いて行うことができる。混合機には、汚染土壌等を原
位置で改良する機械と、地上で改良する機械とがある。
より高い固化・不溶化効果を求める場合は、後者の地上
で改良するほうが効果的である。いずれの場合も、酸化
マグネシウム（及び助剤）は、粉体又は水を添加したス
ラリー状で適用することができる。
【００２４】この場合において、汚染土壌等の含水比が
高く、ヘドロ状のときは、脱水機を用いることにより、
汚染土壌等の含水比を低下させることが望ましい。脱水
機としては、特に限定されるものではないが、例えば、
フィルタープレスを用いることができる。フィルタープ
レスは、濾布の間に挟まれた泥水状の土を圧力をかける
ことにより強制的に脱水し、その状態を改善するもので
ある。ところで、この泥水状の土に対して、セメント類
等の固化材を添加しておけば、脱水後に強度が発現し、
汚染物質に対して固化・不溶化が図れることは容易に推
察されるが、セメント類が濾布に対して目詰まり等の悪
影響をもたらすことから、この方法は一般には用いられ
ていない。これに対して、酸化マグネシウムは、フィル
タープレスに使用しても、濾布に悪影響をもたらすこと
なく、脱水後の処理土からの汚染物質の溶出濃度を土壌
環境基準若しくはそれ以下に固化・不溶化できる。ま
た、脱水時間の短縮にも効果がある。
高く、ヘドロ状のときは、脱水機を用いることにより、
汚染土壌等の含水比を低下させることが望ましい。脱水
機としては、特に限定されるものではないが、例えば、
フィルタープレスを用いることができる。フィルタープ
レスは、濾布の間に挟まれた泥水状の土を圧力をかける
ことにより強制的に脱水し、その状態を改善するもので
ある。ところで、この泥水状の土に対して、セメント類
等の固化材を添加しておけば、脱水後に強度が発現し、
汚染物質に対して固化・不溶化が図れることは容易に推
察されるが、セメント類が濾布に対して目詰まり等の悪
影響をもたらすことから、この方法は一般には用いられ
ていない。これに対して、酸化マグネシウムは、フィル
タープレスに使用しても、濾布に悪影響をもたらすこと
なく、脱水後の処理土からの汚染物質の溶出濃度を土壌
環境基準若しくはそれ以下に固化・不溶化できる。ま
た、脱水時間の短縮にも効果がある。
【００２５】
【実施例】次に、本発明の汚染土壌等の固化・不溶化方
法の実施例を説明する。
法の実施例を説明する。
【００２６】表１に、本発明の汚染土壌等の固化・不溶
化方法を適用する汚染土壌４種類の汚染物質（汚染成
分）の溶出量その他の性状を示す。試料Ａ〜Ｄは工場跡
地等から採取した実汚染土壌である。
化方法を適用する汚染土壌４種類の汚染物質（汚染成
分）の溶出量その他の性状を示す。試料Ａ〜Ｄは工場跡
地等から採取した実汚染土壌である。
【００２７】
【表１】
【００２８】原土壌及び処理後の土壌の溶出試験は、平
成３年環境庁告示４６号に従って行った。含有量試験
は、底質調査法（昭和６３年環水管第１２７号）に従っ
て前処理した後に、溶出試験と同じ方法で測定した。試
料Ａは、鉛、ヒ素及びセレンに汚染された複合汚染土壌
である。ヒ素とセレンの溶出量が、それぞれ０．２５ｍ
ｇ／Ｌ、０．０４１ｍｇ／Ｌと、土壌環境基準（０．０
１ｍｇ／Ｌ）を超過している。鉛の溶出量は、０．００
９ｍｇ／Ｌと土壌環境基準以下であるが、含有量が７９
０ｍｇ／ｋｇと環境省が２００１年に発表した含有量要
措置レベルである１５０ｍｇ／ｋｇを超過している。ヒ
素についても要措置レベルを超過している。試料Ｂは、
ヒ素に汚染された汚染土壌である。ヒ素の溶出量０．３
１ｍｇ／Ｌは、産業廃棄物埋立処分基準である０．３ｍ
ｇ／Ｌをも超過している。試料Ｃは、シアンに汚染され
た汚染土壌である。シアンの土壌環境基準は「検出され
ないこと」であるが、溶出量３．１ｍｇ／Ｌと極めて高
い値を示している。因みに、平成元年環境庁告示３９号
（特定地下浸透水で有害物質が検出されるとする濃度）
では、シアンの検出されるとする濃度は、０．１ｍｇ／
Ｌと規定している。したがって、シアンに関する土壌環
境基準は運用上０．１ｍｇ／Ｌと見なされている。試料
Ｄは、フッ素に汚染された汚染土壌である。フッ素の溶
出量２．７ｍｇ／Ｌは、土壌環境基準０．８ｍｇ／Ｌの
３倍超と極めて高い値を示している。
成３年環境庁告示４６号に従って行った。含有量試験
は、底質調査法（昭和６３年環水管第１２７号）に従っ
て前処理した後に、溶出試験と同じ方法で測定した。試
料Ａは、鉛、ヒ素及びセレンに汚染された複合汚染土壌
である。ヒ素とセレンの溶出量が、それぞれ０．２５ｍ
ｇ／Ｌ、０．０４１ｍｇ／Ｌと、土壌環境基準（０．０
１ｍｇ／Ｌ）を超過している。鉛の溶出量は、０．００
９ｍｇ／Ｌと土壌環境基準以下であるが、含有量が７９
０ｍｇ／ｋｇと環境省が２００１年に発表した含有量要
措置レベルである１５０ｍｇ／ｋｇを超過している。ヒ
素についても要措置レベルを超過している。試料Ｂは、
ヒ素に汚染された汚染土壌である。ヒ素の溶出量０．３
１ｍｇ／Ｌは、産業廃棄物埋立処分基準である０．３ｍ
ｇ／Ｌをも超過している。試料Ｃは、シアンに汚染され
た汚染土壌である。シアンの土壌環境基準は「検出され
ないこと」であるが、溶出量３．１ｍｇ／Ｌと極めて高
い値を示している。因みに、平成元年環境庁告示３９号
（特定地下浸透水で有害物質が検出されるとする濃度）
では、シアンの検出されるとする濃度は、０．１ｍｇ／
Ｌと規定している。したがって、シアンに関する土壌環
境基準は運用上０．１ｍｇ／Ｌと見なされている。試料
Ｄは、フッ素に汚染された汚染土壌である。フッ素の溶
出量２．７ｍｇ／Ｌは、土壌環境基準０．８ｍｇ／Ｌの
３倍超と極めて高い値を示している。
【００２９】上記供試土壌の固化・不溶化処理として、
酸化マグネシウムを使用した。試験要領は以下のとおり
である。 （１）固化材料：粉末度４０００ｃｍ２／ｇ及び７００
０ｃｍ２／ｇの２種類の低温焼成酸化マグネシウムを用
いた。比較材料として、一般的に地盤改良に用いられて
いる高炉セメントＢ種を用いた。 （２）添加・混合：事前に測定した汚染土壌の密度に対
して所定量の固化材料を計量する。汚染土壌に対して固
化材料を添加して、ソイルミキサーを用いて１０分間混
合した。 （３）供試体作成：セメント系固化材による安定処理土
の試験方法（セメント協会法；ＣＡＪＳ Ｌ−０１−１
９９０）に準じて供試体を作製した。供試体を型枠から
脱型後２０゜Ｃで密封養生した。 （４）一軸圧縮試験：供試体を養生後、材令７及び２８
日で土の一軸圧縮試験（ＪＩＳ Ａ １２１６）を行
い、一軸圧縮強度を測定した。 （５）溶出試験：一軸圧縮試験後の破壊供試体を用いて
溶出試験を行った。
酸化マグネシウムを使用した。試験要領は以下のとおり
である。 （１）固化材料：粉末度４０００ｃｍ２／ｇ及び７００
０ｃｍ２／ｇの２種類の低温焼成酸化マグネシウムを用
いた。比較材料として、一般的に地盤改良に用いられて
いる高炉セメントＢ種を用いた。 （２）添加・混合：事前に測定した汚染土壌の密度に対
して所定量の固化材料を計量する。汚染土壌に対して固
化材料を添加して、ソイルミキサーを用いて１０分間混
合した。 （３）供試体作成：セメント系固化材による安定処理土
の試験方法（セメント協会法；ＣＡＪＳ Ｌ−０１−１
９９０）に準じて供試体を作製した。供試体を型枠から
脱型後２０゜Ｃで密封養生した。 （４）一軸圧縮試験：供試体を養生後、材令７及び２８
日で土の一軸圧縮試験（ＪＩＳ Ａ １２１６）を行
い、一軸圧縮強度を測定した。 （５）溶出試験：一軸圧縮試験後の破壊供試体を用いて
溶出試験を行った。
【００３０】［実施例１］鉛、ヒ素及びセレンに汚染さ
れた複合汚染土壌である試料Ａを、酸化マグネシウムを
用いて固化・不溶化処理した結果を表２に示す。酸化マ
グネシウムにはｐＨ調整剤として助剤を添加したものを
固化材として用いている。
れた複合汚染土壌である試料Ａを、酸化マグネシウムを
用いて固化・不溶化処理した結果を表２に示す。酸化マ
グネシウムにはｐＨ調整剤として助剤を添加したものを
固化材として用いている。
【００３１】
【表２】
【００３２】酸化マグネシウム（助剤添加）の添加量が
１００ｋｇ／ｍ３及び１５０ｋｇ／ｍ３の両ケース（１
−１、１−２）において、鉛、ヒ素及びセレンは材令７
日の時点で土壌環境基準以下に固化・不溶化されてお
り、材令２８日においてもその固化・不溶化効果が損な
われることなく維持することを確認した。比較例として
高炉セメントＢ種を固化材として用いた場合（１−３、
１−４）、添加量が１００ｋｇ／ｍ３ではヒ素が、添加
量が１５０ｋｇ／ｍ３では鉛がそれぞれ土壌環境基準以
下に不溶化することができなかった。特に高炉セメント
Ｂ種の添加量が１５０ｋｇ／ｍ３の場合、処理後の土壌
のｐＨが１２近くまで上昇し、原土壌では土壌環境基準
以下であった鉛の溶出量が処理後に土壌環境基準を超過
する結果となり、いわゆる鉛の再溶出現象が生じてい
る。上記のように、高アルカリ雰囲気で溶出量が増加す
る物質を含む複合汚染土壌の場合、酸化マグネシウムを
用いた固化・不溶化処理は極めて高い不溶化効果を発揮
する。固化・不溶化処理は封じ込めを前提としており、
固化材料を添加・混合した後に十分締め固めるために比
較的大きな一軸圧縮強さが得られる。比較例として用い
た高炉セメントＢ種の場合、材令２８日における一軸圧
縮強さは添加量が１００ｋｇ／ｍ３及び１５０ｋｇ／ｍ
３でそれぞれ７．６０Ｎ／ｍｍ２、８．２１Ｎ／ｍｍ２
であった。実施例である酸化マグネシウム（助剤添加）
を用いた場合、材令２８日における一軸圧縮強さは添加
量が１００ｋｇ／ｍ３及び１５０ｋｇ／ｍ３でそれぞれ
３．０１Ｎ／ｍｍ２、３．２２Ｎ／ｍｍ２で高炉セメン
トＢ種と比較して約０．４倍と低いが、一般の浅層地盤
改良で求められる強度が０．５〜１Ｎ／ｍｍ２であるこ
とを考慮すると、１Ｎ／ｍｍ２以上の十分な固化強度を
有していると判断できる。
１００ｋｇ／ｍ３及び１５０ｋｇ／ｍ３の両ケース（１
−１、１−２）において、鉛、ヒ素及びセレンは材令７
日の時点で土壌環境基準以下に固化・不溶化されてお
り、材令２８日においてもその固化・不溶化効果が損な
われることなく維持することを確認した。比較例として
高炉セメントＢ種を固化材として用いた場合（１−３、
１−４）、添加量が１００ｋｇ／ｍ３ではヒ素が、添加
量が１５０ｋｇ／ｍ３では鉛がそれぞれ土壌環境基準以
下に不溶化することができなかった。特に高炉セメント
Ｂ種の添加量が１５０ｋｇ／ｍ３の場合、処理後の土壌
のｐＨが１２近くまで上昇し、原土壌では土壌環境基準
以下であった鉛の溶出量が処理後に土壌環境基準を超過
する結果となり、いわゆる鉛の再溶出現象が生じてい
る。上記のように、高アルカリ雰囲気で溶出量が増加す
る物質を含む複合汚染土壌の場合、酸化マグネシウムを
用いた固化・不溶化処理は極めて高い不溶化効果を発揮
する。固化・不溶化処理は封じ込めを前提としており、
固化材料を添加・混合した後に十分締め固めるために比
較的大きな一軸圧縮強さが得られる。比較例として用い
た高炉セメントＢ種の場合、材令２８日における一軸圧
縮強さは添加量が１００ｋｇ／ｍ３及び１５０ｋｇ／ｍ
３でそれぞれ７．６０Ｎ／ｍｍ２、８．２１Ｎ／ｍｍ２
であった。実施例である酸化マグネシウム（助剤添加）
を用いた場合、材令２８日における一軸圧縮強さは添加
量が１００ｋｇ／ｍ３及び１５０ｋｇ／ｍ３でそれぞれ
３．０１Ｎ／ｍｍ２、３．２２Ｎ／ｍｍ２で高炉セメン
トＢ種と比較して約０．４倍と低いが、一般の浅層地盤
改良で求められる強度が０．５〜１Ｎ／ｍｍ２であるこ
とを考慮すると、１Ｎ／ｍｍ２以上の十分な固化強度を
有していると判断できる。
【００３３】［実施例２］次に、ヒ素に汚染された汚染
土壌である試料Ｂを、酸化マグネシウム（単体）を用い
て固化・不溶化処理した結果を表３に示す。
土壌である試料Ｂを、酸化マグネシウム（単体）を用い
て固化・不溶化処理した結果を表３に示す。
【００３４】
【表３】
【００３５】酸化マグネシウムの添加量を１５０ｋｇ／
ｍ３と一定とし、粉末度が４０００ｃｍ２／ｇ及び７０
００ｃｍ２／ｇの両ケース（２−１、２−２）におい
て、粉末度が４０００ｃｍ２／ｇの酸化マグネシウム
（２−１）では材令２８日において土壌環境基準以下ま
でヒ素溶出量が低下しているのに対して、粉末度が７０
００ｃｍ２／ｇの酸化マグネシウム（２−２）では材令
７日の段階で土壌環境基準以下まで固化・不溶化されて
おり、汚染土壌への添加・混合後の早い段階から高い不
溶化効果を発揮している。比較例として高炉セメントＢ
種を固化材として用いた場合（２−３）、添加量が１５
０ｋｇ／ｍ３でも土壌環境基準以下に不溶化することが
できなかった。上記のように、初期のヒ素溶出量が０．
３１ｍｇ／Ｌと産業廃棄物埋立処分基準を超過している
ような汚染土壌に対しても、酸化マグネシウムを用いた
固化・不溶化処理は極めて高い効果を発揮する。また粉
末度の高い酸化マグネシウムを用いることで、高い不溶
化効果が得られることが判明した。酸化マグネシウム
（単体）を用いた場合の材令２８日での一軸圧縮強さ
は、粉末度が４０００ｃｍ２／ｇ及び７０００ｃｍ２／
ｇでそれぞれ０．８２Ｎ／ｍｍ ２、１．１０Ｎ／ｍｍ２
であり、比較例の高炉セメントＢ種の一軸圧縮強さ３．
０８Ｎ／ｍｍ２と比較して、０．２６、０．３６倍であ
った。実施例１と同様に十分な固化強度を有しているこ
とが確認できた。
ｍ３と一定とし、粉末度が４０００ｃｍ２／ｇ及び７０
００ｃｍ２／ｇの両ケース（２−１、２−２）におい
て、粉末度が４０００ｃｍ２／ｇの酸化マグネシウム
（２−１）では材令２８日において土壌環境基準以下ま
でヒ素溶出量が低下しているのに対して、粉末度が７０
００ｃｍ２／ｇの酸化マグネシウム（２−２）では材令
７日の段階で土壌環境基準以下まで固化・不溶化されて
おり、汚染土壌への添加・混合後の早い段階から高い不
溶化効果を発揮している。比較例として高炉セメントＢ
種を固化材として用いた場合（２−３）、添加量が１５
０ｋｇ／ｍ３でも土壌環境基準以下に不溶化することが
できなかった。上記のように、初期のヒ素溶出量が０．
３１ｍｇ／Ｌと産業廃棄物埋立処分基準を超過している
ような汚染土壌に対しても、酸化マグネシウムを用いた
固化・不溶化処理は極めて高い効果を発揮する。また粉
末度の高い酸化マグネシウムを用いることで、高い不溶
化効果が得られることが判明した。酸化マグネシウム
（単体）を用いた場合の材令２８日での一軸圧縮強さ
は、粉末度が４０００ｃｍ２／ｇ及び７０００ｃｍ２／
ｇでそれぞれ０．８２Ｎ／ｍｍ ２、１．１０Ｎ／ｍｍ２
であり、比較例の高炉セメントＢ種の一軸圧縮強さ３．
０８Ｎ／ｍｍ２と比較して、０．２６、０．３６倍であ
った。実施例１と同様に十分な固化強度を有しているこ
とが確認できた。
【００３６】［実施例３］次に、シアンに汚染された汚
染土壌である試料Ｃを、酸化マグネシウム（単体）を用
いて固化・不溶化処理した結果を表４に示す。
染土壌である試料Ｃを、酸化マグネシウム（単体）を用
いて固化・不溶化処理した結果を表４に示す。
【００３７】
【表４】
【００３８】酸化マグネシウムの添加量を１５０ｋｇ／
ｍ３と一定とし、粉末度が４０００ｃｍ２／ｇ及び７０
００ｃｍ２／ｇの両ケース（３−１、３−２）におい
て、粉末度に関わらず材令７日の時点でシアンの溶出量
が土壌環境基準（０．１ｍｇ／Ｌ未満）を満足するまで
固化・不溶化されていることを確認した。比較例として
高炉セメントＢ種を固化材として用いた場合（３−
３）、添加量が１５０ｋｇ／ｍ３でも土壌環境基準以下
に不溶化することができなかった。上記のように、初期
のシアン溶出量が３．１ｍｇ／Ｌと極めて高い汚染土壌
に対しても、酸化マグネシウムを用いた固化・不溶化処
理は極めて高い不溶化効果を発揮する。酸化マグネシウ
ム（単体）を用いた場合の材令２８日での一軸圧縮強さ
は、粉末度が４０００ｃｍ２／ｇ及び７０００ｃｍ２／
ｇでそれぞれ１．９３Ｎ／ｍｍ ２、２．２０Ｎ／ｍｍ２
であり、比較例の高炉セメントＢ種の一軸圧縮強さ８．
２１Ｎ／ｍｍ２と比較して０．２４、０．２７倍であっ
た。実施例１、２と同様に十分な固化強度を有している
ことが確認できた。
ｍ３と一定とし、粉末度が４０００ｃｍ２／ｇ及び７０
００ｃｍ２／ｇの両ケース（３−１、３−２）におい
て、粉末度に関わらず材令７日の時点でシアンの溶出量
が土壌環境基準（０．１ｍｇ／Ｌ未満）を満足するまで
固化・不溶化されていることを確認した。比較例として
高炉セメントＢ種を固化材として用いた場合（３−
３）、添加量が１５０ｋｇ／ｍ３でも土壌環境基準以下
に不溶化することができなかった。上記のように、初期
のシアン溶出量が３．１ｍｇ／Ｌと極めて高い汚染土壌
に対しても、酸化マグネシウムを用いた固化・不溶化処
理は極めて高い不溶化効果を発揮する。酸化マグネシウ
ム（単体）を用いた場合の材令２８日での一軸圧縮強さ
は、粉末度が４０００ｃｍ２／ｇ及び７０００ｃｍ２／
ｇでそれぞれ１．９３Ｎ／ｍｍ ２、２．２０Ｎ／ｍｍ２
であり、比較例の高炉セメントＢ種の一軸圧縮強さ８．
２１Ｎ／ｍｍ２と比較して０．２４、０．２７倍であっ
た。実施例１、２と同様に十分な固化強度を有している
ことが確認できた。
【００３９】［実施例４］次に、フッ素に汚染された汚
染土壌である試料Ｄを、酸化マグネシウム（単体）を用
いて固化・不溶化処理した結果を表５に示す。
染土壌である試料Ｄを、酸化マグネシウム（単体）を用
いて固化・不溶化処理した結果を表５に示す。
【００４０】
【表５】
【００４１】酸化マグネシウムの粉末度を７０００ｃｍ
２／ｇと一定とし、酸化マグネシウムの添加量が１００
ｋｇ／ｍ３及び１５０ｋｇ／ｍ３の両ケース（４−１、
４−２）において、添加量に関わらず材令７日の時点で
フッ素の溶出量が土壌環境基準の１／１０以下となるま
で固化・不溶化されており、材令２８日においてもその
固化・不溶化効果が損なわれることなく維持しているこ
とを確認した。比較例として高炉セメントＢ種を固化材
として用いた場合（４−３、４−４）、添加量が１００
ｋｇ／ｍ３では材令７日の時点では土壌環境基準以下に
不溶化することができなかった。また、添加量１５０ｋ
ｇ／ｍ３では土壌環境基準以下に不溶化することはでき
たが、酸化マグネシウムを用いた実施例のように土壌環
境基準の１／１０以下までフッ素の溶出量を低下させる
ことはできなかった。上記のように、本発明の汚染土壌
等の固化・不溶化方法は、フッ素汚染土壌に対しても、
極めて高い不溶化効果を発揮する。フッ素の土壌環境基
準値は２００１年に新たに設定されたため、フッ素汚染
土壌に対する固化・不溶化処理の知見は少ない。一般に
六価クロム、シアン、フッ素に対するセメント類添加に
よる不溶化効果は低いとされており、このような汚染土
壌に対して酸化マグネシウムを用いた固化・不溶化処理
は極めて有効な手段である。酸化マグネシウム（単体）
を用いた場合の材令２８日での一軸圧縮強さは、添加量
が１００ｋｇ／ｍ３及び１５０ｋｇ／ｍ３でそれぞれ
２．４１Ｎ／ｍｍ２、３．２３Ｎ／ｍｍ２であり、比較
例の高炉セメントＢ種の一軸圧縮強さ６．４８Ｎ／ｍｍ
２及び９．４０Ｎ／ｍｍ２と比較して０．３７、０．３
４倍であった。実施例１、２及び３と同様に十分な固化
強度を有していることが確認できた。
２／ｇと一定とし、酸化マグネシウムの添加量が１００
ｋｇ／ｍ３及び１５０ｋｇ／ｍ３の両ケース（４−１、
４−２）において、添加量に関わらず材令７日の時点で
フッ素の溶出量が土壌環境基準の１／１０以下となるま
で固化・不溶化されており、材令２８日においてもその
固化・不溶化効果が損なわれることなく維持しているこ
とを確認した。比較例として高炉セメントＢ種を固化材
として用いた場合（４−３、４−４）、添加量が１００
ｋｇ／ｍ３では材令７日の時点では土壌環境基準以下に
不溶化することができなかった。また、添加量１５０ｋ
ｇ／ｍ３では土壌環境基準以下に不溶化することはでき
たが、酸化マグネシウムを用いた実施例のように土壌環
境基準の１／１０以下までフッ素の溶出量を低下させる
ことはできなかった。上記のように、本発明の汚染土壌
等の固化・不溶化方法は、フッ素汚染土壌に対しても、
極めて高い不溶化効果を発揮する。フッ素の土壌環境基
準値は２００１年に新たに設定されたため、フッ素汚染
土壌に対する固化・不溶化処理の知見は少ない。一般に
六価クロム、シアン、フッ素に対するセメント類添加に
よる不溶化効果は低いとされており、このような汚染土
壌に対して酸化マグネシウムを用いた固化・不溶化処理
は極めて有効な手段である。酸化マグネシウム（単体）
を用いた場合の材令２８日での一軸圧縮強さは、添加量
が１００ｋｇ／ｍ３及び１５０ｋｇ／ｍ３でそれぞれ
２．４１Ｎ／ｍｍ２、３．２３Ｎ／ｍｍ２であり、比較
例の高炉セメントＢ種の一軸圧縮強さ６．４８Ｎ／ｍｍ
２及び９．４０Ｎ／ｍｍ２と比較して０．３７、０．３
４倍であった。実施例１、２及び３と同様に十分な固化
強度を有していることが確認できた。
【００４２】以上、本発明の汚染土壌等の固化・不溶化
方法について、複数の実施例に基づいて説明したが、本
発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものでは
なく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成
を変更することが可能である。
方法について、複数の実施例に基づいて説明したが、本
発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものでは
なく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成
を変更することが可能である。
【００４３】
【発明の効果】本発明の汚染土壌等の固化・不溶化方法
は、重金属類、油、難分解性化学物質等の汚染物質に汚
染された土壌、廃棄物等を十分に高い強度を有する固化
体に改質・固化して、汚染物質の不溶化を行うことによ
り、処理後の汚染物質の溶出量を、長期間に亘って、土
壌環境基準若しくはそれ以下に抑えることができる。特
に、従来のセメント類では土壌環境基準以下には固化・
不溶化できないような汚染土壌や、複数の汚染物質を含
むような複合汚染土壌に対して、特定の酸化マグネシウ
ムを用いる本発明の汚染土壌等の固化・不溶化方法は、
固化・不溶化処理の点で、極めて有効な手段であり、汚
染土壌等の処理に当たっては、従来の地盤改良技術等を
用いることが可能であることと相俟って、比較的低コス
トで汚染土壌等の固化・不溶化処理を実施することが可
能である。そして、固化・不溶化効果を長期間に亘って
維持することが可能なため、処理後の土地の有効利用を
図ることができる。
は、重金属類、油、難分解性化学物質等の汚染物質に汚
染された土壌、廃棄物等を十分に高い強度を有する固化
体に改質・固化して、汚染物質の不溶化を行うことによ
り、処理後の汚染物質の溶出量を、長期間に亘って、土
壌環境基準若しくはそれ以下に抑えることができる。特
に、従来のセメント類では土壌環境基準以下には固化・
不溶化できないような汚染土壌や、複数の汚染物質を含
むような複合汚染土壌に対して、特定の酸化マグネシウ
ムを用いる本発明の汚染土壌等の固化・不溶化方法は、
固化・不溶化処理の点で、極めて有効な手段であり、汚
染土壌等の処理に当たっては、従来の地盤改良技術等を
用いることが可能であることと相俟って、比較的低コス
トで汚染土壌等の固化・不溶化処理を実施することが可
能である。そして、固化・不溶化効果を長期間に亘って
維持することが可能なため、処理後の土地の有効利用を
図ることができる。
【００４４】また、汚染土壌等に、酸化マグネシウムと
共に、ｐＨ調整剤を添加・混合することにより、酸化マ
グネシウムで処理された土壌のｐＨを、中性域にするこ
とができる。
共に、ｐＨ調整剤を添加・混合することにより、酸化マ
グネシウムで処理された土壌のｐＨを、中性域にするこ
とができる。
【００４５】また、汚染土壌等に、酸化マグネシウムと
共に、強度増加剤を添加・混合することにより、酸化マ
グネシウムで処理された土壌の一軸圧縮強さを、例え
ば、基礎地盤として上部に構造物を構築することができ
る程度に高めることができる。
共に、強度増加剤を添加・混合することにより、酸化マ
グネシウムで処理された土壌の一軸圧縮強さを、例え
ば、基礎地盤として上部に構造物を構築することができ
る程度に高めることができる。
【００４６】さらに、酸化マグネシウムを添加・混合し
た汚染土壌等の含水比を、脱水機、例えば、フィルター
プレスを用いて低下させることにより、含水比が高く、
ヘドロ状の汚染土壌等を、強制的に脱水し、その状態を
改善することができ、例えば、フィルタープレスに使用
しても、濾布に悪影響をもたらすことなく、脱水後の処
理土からの汚染物質の溶出濃度を土壌環境基準若しくは
それ以下に固化・不溶化でき、脱水時間の短縮にも効果
がある。
た汚染土壌等の含水比を、脱水機、例えば、フィルター
プレスを用いて低下させることにより、含水比が高く、
ヘドロ状の汚染土壌等を、強制的に脱水し、その状態を
改善することができ、例えば、フィルタープレスに使用
しても、濾布に悪影響をもたらすことなく、脱水後の処
理土からの汚染物質の溶出濃度を土壌環境基準若しくは
それ以下に固化・不溶化でき、脱水時間の短縮にも効果
がある。
Claims (3)
- 【請求項１】 ７００〜１０００゜Ｃで焼成され、粉末
度４０００ｃｍ２／ｇ以上に調整した酸化マグネシウム
を、汚染土壌等に添加・混合することにより、該汚染土
壌等を固化して、汚染物質の不溶化を行うことを特徴と
する汚染土壌等の固化・不溶化方法。 - 【請求項２】 汚染土壌等に、酸化マグネシウムと共
に、ｐＨ調整剤を添加・混合することを特徴とする請求
項１記載の汚染土壌等の固化・不溶化方法。 - 【請求項３】 汚染土壌等に、酸化マグネシウムと共
に、強度増加剤を添加・混合することを特徴とする請求
項１又は２記載の汚染土壌等の固化・不溶化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002145528A JP4109017B2 (ja) | 2002-05-21 | 2002-05-21 | 汚染土壌の固化・不溶化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002145528A JP4109017B2 (ja) | 2002-05-21 | 2002-05-21 | 汚染土壌の固化・不溶化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003334526A true JP2003334526A (ja) | 2003-11-25 |
| JP4109017B2 JP4109017B2 (ja) | 2008-06-25 |
Family
ID=29704786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002145528A Expired - Lifetime JP4109017B2 (ja) | 2002-05-21 | 2002-05-21 | 汚染土壌の固化・不溶化方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4109017B2 (ja) |
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- 2002-05-21 JP JP2002145528A patent/JP4109017B2/ja not_active Expired - Lifetime
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