JP2005028319A - 汚染土壌の飛散防止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 汚染土壌の飛散を、効率よく防止することができる方法を提案する。
【解決手段】 エチレン−酢酸ビニル樹脂などの水性エマルジョン樹脂と、コーンスターチなどの土壌微生物により生分解される生分解性材料と、木粉とを含んでなる生分解性複合材料を、処理対象となる汚染土壌、たとえばその全面に対して散布し、前記生分解性複合材料を硬化させる。これにより、汚染土壌を覆う層を形成することによって、汚染土壌の飛散を防止する。
【選択図】なし

Description

本発明は、廃棄物処分場または工場の跡地等における汚染土壌の飛散を防止する技術に関する。

廃棄物処分場、工場等が閉鎖され、取り壊された場合の跡地等における土壌は、重金属揮発性有機化合物や農薬等の汚染物質により汚染されている場合がある。このため、上記跡地等の再利用を行うには、この土壌に特殊な薬品を混ぜることによって汚染土壌を浄化する作業が必要である。この作業は、順次土壌を掘り返して行われる。
この浄化作業に際し、汚染土壌を単に放置しておくと、作業が完了する前に近隣地域に汚染土壌が飛散してしまうおそれがある。
このような事情を考慮して、汚染土壌の飛散を防止するために、土壌の浄化作業が完了するまで処理対象となる土壌の全体をポリエチレン製のブルーシート等で覆い、作業箇所のみブルーシートを適宜撤去して掘り返すといったことが行われている。

しかしながら、ブルーシートを用いることには、以下のような問題点がある。例えば、浄化作業を行うべき土壌の面積は通常広大であるため、ブルーシートの敷設および撤去作業は容易でなく、時間や手間がかかる作業となる。
また、汚染土壌の敷設に使用したブルーシートには汚染物質が付着している可能性があることから、これを再度使用することは避けるべきである。このような事情から、使用済みのブルーシートは廃棄処分にする必要があるが、廃棄処分にすることは、ごみの減量およびリサイクルが推進されている近年の事情から望ましいものではない。

本発明は、ブルーシートを用いた場合の問題点、つまり、作業負担が大きく、廃棄物が出るという問題点を解決した、汚染土壌の飛散を効率よく防止することができる技術を提案することをその課題とする。

かかる課題を解決するための本発明の汚染土壌の飛散防止方法は、以下のようなものである。
即ち、水性エマルジョン樹脂と、土壌微生物により生分解される生分解性材料と、を含んでなる生分解性複合材料を、処理対象となる汚染土壌（例えば、その全面）に対して散布し、前記生分解性複合材料を硬化させて汚染土壌を覆う層を形成することによって汚染土壌の飛散を防止する、汚染土壌の飛散防止方法である。
この方法によれば、汚染土壌を覆う層を形成することで、ブルーシートにより汚染土壌を覆う場合と同様の効果を得ることができ、ブルーシートを用いる場合に生じる問題点を生じない。
すなわち、生分解性複合材料の散布は、例えば機械によって行う場合が多いので、ブルーシートの敷設作業に比べて時間や手間がかからない。また、浄化作業は、汚染土壌を覆う層の上から掘り返せばよいため、ブルーシートを用いる場合のように撤去作業を必要としない。さらに、ブルーシートを廃棄する必要もないことからも、作業負担を軽減することができる。また、ごみの減量にもなる。

また、本発明によれば、さらに、以下のような利点がある。
すなわち、本発明に使用される生分解性複合材料に含まれる生分解性材料は、一定の期間の経過により生分解されて最終的には無害な水と炭酸ガスになるため、浄化作業を妨げず、自然環境の保護の観点からも好ましい。
さらに、ブルーシートを敷設した場合には、汚染土壌とブルーシートの間に少なからず隙間ができるのに対し、本発明の方法によると、生分解性複合材料を汚染土壌に直接散布して硬化させるので、土壌との間に隙間のない層を形成することができ、この層は飛散することがないため、汚染土壌の飛散をより防止することができる。

なお、水性エマルジョン樹脂としては、バインダーとして使用できる材料であればどのようなものを用いても構わない。
このような水性エマルジョン樹脂としては、例えば、水性エマルジョンタイプのエチレン−酢酸ビニル共重体や、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、エチレンメチルアクリレート共重合体、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂を用いることができる。
また、このような水性エマルジョン樹脂として、土壌微生物により生分解される、生分解性樹脂を用いてもよい。この生分解性樹脂としては、例えば、澱粉樹脂を用いることができる。このような生分解性樹脂を用いた場合、生分解性複合材料は、一定の期間の経過によりそのすべてが生分解されることとなり、自然環境の保護の観点からさらに好ましい。

生分解性材料としては、土壌微生物により生分解され低分子化合物（二酸化炭素や水など。）となる材料であればどのようなものでも用いることができる。
ここで、土壌に多く見られる土壌微生物としては、Ｍｕｃｏｒ属、Ｐｙｔｈｉｕｍ属、Ｍｏｒｔｉｅｒｅｌｌａ属菌をあげることができる。他には、Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ属、Ｆｕｓａｒｉｕｍ属、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ属、Ａｃｈｌｙａ属、Ｍｏｎｏｓｐｏｒｉｕｍ属、などを挙げることができる。
本発明の生分解性材料には、これら土壌微生物により生分解される材料を用いることができる。
生分解性材料としては、例えば、生分解性をもつ高分子化合物を挙げることができる。高分子化合物は、天然高分子化合物、化学合成高分子化合物のいずれでも良い。天然高分子化合物としては、例えば、コーンスターチやポテトスターチを用いることができる。また、他の天然高分子化合物として、酢酸セルロース、キトサン、セルロース、ガゼインなどを用いることができる。化学合成高分子化合物としては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトンなどを用いることができる。

また、生分解性複合材料として、さらに木粉を含むものを用いてもよい。この生分解性複合材料を用いた場合には、汚染土壌への食いつきを良くすることができる。
つまり、この生分解性複合材料の散布時に、木粉が汚染土壌の表面に接することで、水性エマルジョン樹脂が硬化する前に生分解性複合材料が流動することを防止できるようになり、その散布及び硬化によって得られる層に孔が開いたりする可能性を抑えることができるため、汚染土壌の飛散をより防止することができる。
また、木粉の添加量及びその粒子径を適宜コントロールすることにより、添加後の生分解性複合材料の粘度を、任意のものとすることができる。
生分解性複合材料は、例えば機械による散布を行う場合が多いが、その粘度が調節可能であることは散布に用いる機械の許容範囲内に粘度を調節するに役立つ。
よって、木粉を含む生分解性複合材料を用いた場合には、その散布及び硬化によって得られる層に孔が開いたりすることもなく、機械散布に向くものとなるため、実用性の高いものとなる。
また、木粉は、生分解される材質のものであり、また、木粉として廃物を利用できるため、自然環境の保護の観点から好ましい。
この木粉の粒径は、例えば、２ｍｍ以下とすることができる。上述の硬化を得るに好適であると共に、従来から用いられている機械による散布も行えるからである。

また、上述したように、汚染土壌を覆う層は、処理対象となる汚染土壌の浄化作業を行っている間に必要なものであるが、浄化作業が終了すれば不要となる。このことから、浄化作業に要する時間を考慮した上で前記生分解性複合材料の配合比を変えることによって、前記層を、任意の速度で生分解される（例えば、層が形成されてから一年経過時にその約半分が生分解される）ものとして形成することができる。

本発明の汚染土壌の飛散防止方法によれば、ブルーシートを使用する場合と比較して、作業負担を軽減することができる。また、生分解する生分解性複合材料を用いるため、自然環境の保護の観点からも好ましい。

本発明に係る汚染土壌の飛散防止方法の、好ましい一実施形態について説明する。

この実施形態の汚染土壌の飛散防止方法は、生分解性複合材料を、処理対象となる汚染土壌の全面に対して散布し硬化させて、汚染土壌を覆う層を形成するものである。
この生分解性複合材料は、水性エマルジョン樹脂と、土壌微生物により生分解される生分解性材料と、木粉とを適宜の量ずつ含んでいる。尚、木粉は含まれていない場合もある。
生分解性複合材料に含まれる水性エマルジョン樹脂は、バインダーとしての役割を担うものである。この実施形態では、水性エマルジョンタイプのエチレン−酢酸ビニル共重体や、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、エチレンメチルアクリレート共重合体、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂のいずれか、又は複数を用いることとしているが、澱粉樹脂等の、生分解性樹脂を用いることもできる。
生分解性材料としては、土壌微生物により生分解され低分子化合物に分解される材料を用いることができる。天然高分子化合物、化学合成高分子化合物の双方を生分解性材料として用いることができるが、この実施形態では、天然高分子化合物であるコーンスターチやポテトスターチの一方、或いは双方をこれに用いることとしている。
木粉は、生分解性複合材料散布時における汚染土壌への食いつきを向上させるものである。木粉の粒径は、これには限られないが、２ｍｍ以下とすることができる。木粉は、針葉樹の木粉でも、広葉樹の木粉でもよく、これらを配合したものでも良い。但し、木粉は比重が小さく（およそ０．１８）、その配合量を増加させると生分解性複合材料の粘度が高くなり過ぎるため、機械的な散布が可能な限度でこれを加える。

使用する生分解性複合材料は、これらに加えて、湿潤剤、増粘剤、粘度調節剤、防腐剤、発泡剤、着色剤、防臭剤、希釈剤などを含むこととすることができる。生分解性複合材料は、このうちのすべてを含んでいる場合もあるし、このうちのすべてを含んでいない場合もある。その選択は、必要に応じて適宜行われる。
湿潤剤は、生分解性複合材料の粘性を安定化させるものであり、例えばアルコール系の材料をこれに用いることができる。
増粘剤は、生分解性複合材料の粘度を増加させるものである。
粘度調節剤は、増粘剤との組み合わせにより、生分解性複合材料の粘度を適正に保つものである。例えば、水をこれに用いることができる。
生分解性複合材料の粘度は、一般的に、５０００〜２００００ｃｐｓとする。
防腐剤は、生分解性複合材料の質の低下、特に黴の発生を防止するものである。この実施形態の生分解性複合材料のように、含まれる生分解性材料がコーンスターチやポテトスターチである場合には黴が発生しやすくなるので、生分解性複合材料を作り置きしておく場合には、その配合が望まれる。
発泡剤は、生分解性複合材料の厚さを調節するためのものである。この発泡剤としては、例えば、加熱時に割れてガスを発生させるマイクロカプセルを用いることができる。
着色剤は、生分解性複合材料の外観を美的観点から向上させるものである。生分解性複合材料の色相が、青、緑或いはその中間色の着色剤をこれに用いることができる。もちろん、複数の着色剤を混合して、その色相が、青、緑或いはその中間色となるようにしても構わない。

この実施形態における生分解性複合材料の例を以下に示す。

この実施形態で用いる生分解性複合材料は、表１に示した各組成物を適宜配合することで製造することができる。
この配合は、例えば以下のように行う。
まず、上記組成物のうち粘度調節剤を除く液状の組成物を適宜計量し、配合缶などの所定の配合用容器に入れる。次いで、ディスパー型攪拌機などの所定の攪拌機で攪拌を行いながら、適宜計量した上記組成物のうち粉体状の組成物を上記配合用容器に投入する。最後に、粘度調節剤を適当量配合用容器に入れ、攪拌して生分解性複合材料の粘度を調整し、その製造を終える。

これに加えて、上記生分解性複合材料には、防臭剤、例えば木酢液を配合することもできる。

上述したような液状の生分解性複合材料の散布は、本実施形態では、霧状にして噴霧することができる噴霧機を用いて行う。
この散布は、処理対象となる汚染土壌の全面を生分解性複合材料が覆うように行う。散布する生分解性複合材料の量は、その厚さが、例えば、１ｍｍ〜３ｍｍになるようにして行う。汚染土壌に被せられた生分解性複合材料は、その後硬化し、層を形成する。なお、層の厚さは、これに限られるものではない。
生分解性複合材料が木酢液などの防臭剤を含まない場合、生分解性複合材料の散布と前後して、木酢液の散布を行ってもよい。
このようにして、汚染土壌の飛散を防止する層を形成し、汚染土壌の飛散を防止する。
浄化作業は、以上のように形成された層の上から掘り返して行えばよいため、作業負担が軽減される。また、この層を形成する生分解性複合材料のうち、生分解性材料と木粉は一定の期間が経過すると生分解されるため、土壌に残るのは僅かな樹脂のみとなり、浄化作業を妨げず、また自然環境の保護の観点からも好ましい。

＜変形例１＞
本変形例は、生分解性複合材料を、処理対象となる汚染土壌の全面に対して散布し硬化させて、汚染土壌を覆う層を形成する点で、上述の実施形態の汚染土壌の飛散防止方法と共通し、生分解性複合材料の構成において相違する。
すなわち、本変形例では、表２に示す配合の生分解性複合材料を用いて、汚染土壌の飛散を防止する層を形成した。

この結果、層が形成されてから一年経過時に、その約半分が生分解された。

＜変形例２＞
本変形例では、表３に示す配合の生分解性複合材料を用いて、汚染土壌の飛散を防止する層を形成した。

この結果、層が形成されてから半年経過時に、その約半分が生分解された。
すなわち、変形例１の生分解性複合材料を用いた場合と比較して、層の分解速度が５０％早まった。

Claims (4)

1. 水性エマルジョン樹脂と、土壌微生物により生分解される生分解性材料と、を含んでなる生分解性複合材料を、処理対象となる汚染土壌に対して散布し、前記生分解性複合材料を硬化させて汚染土壌を覆う層を形成することによって汚染土壌の飛散を防止する、
   汚染土壌の飛散防止方法。
2. 前記生分解性材料が、高分子化合物である、
   請求項１記載の汚染土壌の飛散防止方法。
3. 前記生分解性複合材料が、木粉を含む、
   請求項１乃至２記載の汚染土壌の飛散防止方法。
4. 前記層を、前記生分解性複合材料の配合比を変えることによって、任意の速度で生分解されるものとして形成する、
   請求項１乃至３記載の汚染土壌の飛散防止方法。