JP2013227553A - 石膏を含有した特定有害物質の不溶化固化材及びこれを用いた土壌の改良方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】特定有害物質を含む土壌に対して、pH11以上の強アルカリ域にならない状態で使用される石膏を含有した特定有害物質の不溶化固化材であって、石膏100質量部に対して、非晶質アルミニウム化合物又はその誘導体が0.5〜60質量部の範囲で添加混合されてなる石膏を含有した特定有害物質の不溶化固化材、およびこれを用いた土壌の改良方法。
【選択図】なし
Description
・カドミウム及びその化合物
・六価クロム化合物
・シアン化合物
・水銀及びその化合物(アルキル水銀を含む)
・セレン及びその化合物
・鉛及びその化合物
・砒素及びその化合物
・フッ素及びその化合物
・ほう素及びその化合物
(石膏)
本発明で使用する石膏は、特に限定されないが、土壌の固化性能に優れる焼石膏を用いることが好ましい。焼石膏とは、硫酸カルシウムの1/2水和物[CaSO4・1/2H2O]及び無水和物[CaSO4]であるが、これを用いることで、本発明の特定有害物質の不溶化固化材の固化性能をより向上させることができる。すなわち、焼石膏は、土壌中の水分と化学反応し、容易に二水石膏に変化するため、これで処理した土壌は固化して強度を有するものとなる。焼石膏としては、β型半水石膏、α型半水石膏、III型無水石膏、又はそれらの混合物などが挙げられ、いずれも用いることができる。また、II型無水石膏は、他の焼石膏と比べ水和速度が緩慢ではあるが、用いることができる。焼石膏の原料石膏としては、天然物、副生石膏或いは廃石膏のいずれでもよい。これらの中の天然物や副生石膏も安価な材料であり好ましいが、より高い経済性と資源の有効活用とを考慮すると、原料に廃石膏を用いることがより好ましい。先述したように、本発明によれば、廃石膏のように、材料自体に起因する重金属等の存在が懸念される場合であっても、これらの重金属類も処理物内に安定に固定されることになる。
本発明者らは、後述する検証結果から、本発明の特定有害物質の不溶化固化材を構成する非晶質アルミニウム化合物が、処理物内に重金属等を効果的に固定化でき、しかも、中性条件下でも酸性条件下でも、固定化された重金属等の再溶出が効果的に抑制された優れた不溶化成分として機能できた理由を、下記のように考えている。すなわち、本発明の固化材を、重金属等を含む土壌に対して、pH11以上の強アルカリ域にならない条件で使用すると、非晶質アルミニウム化合物中のアルミニウム成分と、石膏中のカルシウム成分、処理対象とする土壌中に含有されているカルシウム成分やシリカ成分、土壌や不溶化材自身に含まれる重金属等の成分によって、エトリンガイトではない鉱物が生成し、この結果、泥土中の重金属等が鉱物の構成成分として固定化され、その結果、本発明の優れた効果が達成できたものと考えられる。本発明者らの詳細な検討によれば、非晶質アルミニウム化合物は、結晶質のものと比較すると重金属等の吸着能力に優れるので、土壌中に非晶質アルミニウム化合物を添加すると、固化材の構成成分である石膏材料中や、土壌中に含有されている重金属等を容易に吸着する。さらに、土壌内で非晶質アルミニウム化合物が結晶質へと変化する過程で、これらの吸着した重金属等を取り込んで鉱物化し、この結果、重金属等を安定的に不溶化することができたものと考えられる。本発明者らの検討によれば、本発明を特徴づける非晶質アルミニウム化合物は、土壌中に含有されている、例えば、砒素、セレン、カドミウム、水銀、シアン、鉛及び六価クロム等の重金属や、フッ素やほう素などの無機物を不溶化し、処理物中に安定に固定する機能を有する。
本発明者らのさらなる検討によれば、本発明の目的を高度に達成するためには、非晶質アルミニウム化合物として、非晶質水酸化アルミニウムを用いることが特に好ましいことがわかった。このようなものとしては、火山灰土に含有しているアルミニウム成分や、アルマイト工場やアルミサッシ工場において発生したアルミニウムスラッジ等が挙げられる。さらに、驚くべきことに、本発明では、アルミニウムスラッジをそのまま、或いは性状を変えることなく脱水・乾燥させたものを石膏と併用して固化材とすることで、本発明の顕著な効果が得られることがわかった。本発明者らの検討によれば、アルマイト工場やアルミサッシ工場において発生したアルミニウムスラッジは、工程等によって性状が異なり、その性状を特定することが難しいが、少なくとも多量の非晶質水酸化アルミニウムが含まれている。本発明者らは、本発明の固化材においては、このような非晶質水酸化アルミニウムが多く存在している材料であれば有効であり、重金属等を不溶化でき、その後の再溶出も含めて、重金属等の溶出を安定して抑制する効果が得られることを見出した。
(1)コーン指数試験:「締固めた土のコーン指数試験 JIS A1228」に準拠した。
まず、9.5mmのふるいを通過させた土の試料を、JIS A1210に準じて内径10cmのモールドに入れ、質量2.5kgのランマーで1層当たり25回ずつ3層突固める。次に、供試体上端面の中央にコーンペネトロメーターを鉛直に立て、1cm/秒の速度で貫入させ、コーンの先端が供試体端面から、5cm、7.5cm及び10cm貫入したときの荷重計の読みから、それぞれの貫入抵抗力を求める。コーン指数qc(kN/m2)は、平均貫入抵抗力Qc(N)をコーン先端の底面積A(cm2)から、次の式によって算出する。
qc=Qc×10/A
w=(ma−mb)×100/(mb−mc)
ma:試料と容器の質量(g)
mb:炉乾燥試料と容器の質量(g)
mc:容器の質量(g)
対象となる土壌を乾燥し、乾燥後に2mmの篩を通過させ、さらに、溶媒として水を用い、通過した乾燥土壌の10倍量の水を加えて試験用試料を調整する。これを6時間、200回/分、振り幅4〜5cmで連続して振り混ぜる。その後、遠心分離、ろ過後、得られたろ液を測定用サンプルとした。JISで標準化されているそれぞれの金属分析の方法に準拠した方法で、該サンプル中の金属分析を行った。
上記の溶媒の水を、0.769mmol/Lの硫酸水溶液(実測pH値=2.9)に代えた以外は上記したと同様にして、酸性条件における溶出試験を行った。このように、溶媒を硫酸溶液として上記の条件で溶出試験をした理由は、処理物が放置される自然界において生じる酸性雨を想定したものである。具体的には、上記した条件は、処理物が、pH4.0、年間降雨量2000mmで100年間晒された場合として算出したものである〔土壌環境センター技術標準「重金属等不溶化処理土のpH変化に対する安定性の相対的評価法」(以下、「酸添加溶出試験」ともいう)に準拠〕。
試料をビーカーに入れ、試料の乾燥質量に対する水(試料中の水を含む)の質量比が5になるように水を加える。試料を撹拌棒で懸濁させ、30分以上、3時間以内静置したものを測定用の試料液とする。ビーカー内の試料液を撹拌した後、ガラス電極pH計で測定する。
焼石膏と非晶質アルミニウム化合物を用いて、表1に示した配合の実施例及び比較例の不溶化固化材を作製した。焼石膏には廃石膏を粉砕して焼成したものをそれぞれ使用した。また、非晶質アルミニウム化合物には、非晶質水酸化アルミニウム(薬剤)を使用した。
評価は、含水比率40%、砒素及びフッ素を添加して砒素の溶出量を0.1mg/L、フッ素の溶出量を2.5mg/Lに調整した模擬汚染泥土を用いて行った。そして、石膏に対して、表1に示した配合となるように非晶質水酸化アルミニウムの量を変えてそれぞれ添加した実施例1〜4の特定有害物質の不溶化固化材と、非晶質水酸化アルミニウムを含有させない比較例1の固化材とを用いて、模擬泥土中の砒素及びフッ素を不溶化処理する作業をそれぞれ行った。
さらに、実施例2と比較例1の各固化材を用い、代表的な重金属について溶出試験を行って評価した。具体的には、鉛、六価クロム及びセレンを添加して、鉛の溶出量を0.1mg/L、六価クロムの溶出量を0.5mg/L、セレンの溶出量を0.1mg/Lに調整した模擬汚染泥土を調製し、該模擬泥土に対し、評価1と同様に固化材を添加・混練し、その後に溶出試験を行った。その結果、表3に示したように、いずれの金属についても、実施例2の特定有害物質の不溶化固化材を用いた場合は、比較例1の固化材を用いた場合に比較して明らかに、これらの金属を不溶化できる効果があることがわかった。
焼石膏を100質量部、非晶質アルミニウム化合物として、非晶質水酸化アルミニウムを多量に含むアルミニウムスラッジを25質量部の比率で、実施例5の特定有害物質の不溶化固化材を調製した。比較のために、市販のセメント系固化材を用いて重金属の溶出試験を行った。各固化材を用い、処理対象の模擬泥土1m3に対して、固化材を100kg添加後、十分に混練して不溶化処理を行った。その後、60日養生した。そして、初日、30日目、60日目におけるサンプルをそれぞれ採取し、第18号試験と酸添加溶出試験を行った。得られた試験結果を図3に示した。
Claims (8)
- 特定有害物質を含む土壌に対して、pH11以上の強アルカリ域にならない状態で使用される石膏を含有した特定有害物質の不溶化固化材であって、
石膏100質量部に対して、非晶質アルミニウム化合物又はその誘導体が0.5〜60質量部の範囲で添加混合されてなることを特徴とする石膏を含有した特定有害物質の不溶化固化材。 - 前記非晶質アルミニウム化合物が、非晶質水酸化アルミニウムである請求項1に記載の特定有害物質の不溶化固化材。
- 前記石膏の一部又は全部が、焼石膏である請求項1又は2に記載の特定有害物質の不溶化固化材。
- 前記非晶質アルミニウム化合物又はその誘導体が、アルミニウムスラッジ由来のものをそのままで、或いは、その性状を変えることなく脱水・乾燥させたものである請求項1乃至3のいずれか1項に記載の特定有害物質の不溶化固化材。
- 石膏100質量部に対して、前記非晶質アルミニウム化合物又はその誘導体が15〜50質量部の範囲で添加混合されてなる請求項1乃至4のいずれか1項に記載の特定有害物質の不溶化固化材。
- 前記特定有害物質が、カドミウム及びその化合物、六価クロム化合物、シアン化合物、水銀及びその化合物(アルキル水銀を含む)、セレン及びその化合物、鉛及びその化合物、砒素及びその化合物、フッ素及びその化合物、及び、ほう素及びその化合物からなる群から選択される少なくともいずれかである請求項1乃至5のいずれか1項に記載の特定有害物質の不溶化固化材。
- 特定有害物質を含む土壌に対して、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の特定有害物質の不溶化固化材を添加混合して、pH11以上の強アルカリ域にならない状態で処理することを特徴とする土壌の改良方法。
- 特定有害物質を含む土壌1m3あたりに、前記特定有害物質の不溶化固化材を30〜200kgの範囲内で添加混合する請求項6に記載の土壌の改良方法。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023071717A (ja) * | 2019-09-06 | 2023-05-23 | 三菱ケミカルインフラテック株式会社 | 硬化材、硬化材液、土質安定用薬液、該薬液の製造方法、及び地盤安定化工法 |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5637183B2 (ja) * | 1978-09-28 | 1981-08-29 | ||
JPH0919673A (ja) * | 1995-07-05 | 1997-01-21 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 廃棄物処理方法 |
JP2001253755A (ja) * | 2000-03-10 | 2001-09-18 | Natl Inst Of Advanced Industrial Science & Technology Meti | フッ素不溶出性石膏組成物とその製造方法 |
JP2002326081A (ja) * | 2001-03-01 | 2002-11-12 | Dowa Mining Co Ltd | 汚染土壌の無害化処理方法 |
JP2003236521A (ja) * | 2002-02-20 | 2003-08-26 | Tsukishima Kikai Co Ltd | フッ素汚染土壌の処理材及び処理方法 |
JP2007044606A (ja) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Bio Carrier Technology:Kk | 重金属捕捉用キレート剤 |
JP2007330884A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Hazama Corp | フッ素難溶化・安定化処理材及びフッ素汚染土壌又はフッ素汚染灰の処理方法 |
JP2008212771A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Hokkaido Univ | 建設残土処理方法、建設残土処理施設 |
JP2009030883A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Taiheiyo Cement Corp | 重金属除去装置及びセメント製造システム |
JP2009051910A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Tachibana Material Co Ltd | セッコウ系固化材及びセッコウ系固化材への添加物 |
JP2009102518A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Daiei Kensetsu Kk | 重金属類の低減化処理材及び重金属の低減化処理方法及びその造粒化処理材の製造方法及び地盤材料 |
WO2009128490A1 (ja) * | 2008-04-16 | 2009-10-22 | 株式会社Azmec | 有害物質の不溶化剤、有害物質の不溶化方法及び水処理方法 |
JP2010207659A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Yoshino Gypsum Co Ltd | 焼石膏を含有した重金属等不溶化固化材 |
JP2010253440A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Panasonic Corp | 環境浄化用組成物の製造方法、環境浄化用組成物、及び環境浄化方法 |
JP2011099079A (ja) * | 2009-11-09 | 2011-05-19 | Fukuoka Univ | 土壌改良材の製造方法および土壌改良材ならびにこれを用いた汚染土壌の修復方法 |
-
2013
- 2013-03-28 JP JP2013068606A patent/JP6227267B2/ja active Active
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5637183B2 (ja) * | 1978-09-28 | 1981-08-29 | ||
JPH0919673A (ja) * | 1995-07-05 | 1997-01-21 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 廃棄物処理方法 |
JP2001253755A (ja) * | 2000-03-10 | 2001-09-18 | Natl Inst Of Advanced Industrial Science & Technology Meti | フッ素不溶出性石膏組成物とその製造方法 |
JP2002326081A (ja) * | 2001-03-01 | 2002-11-12 | Dowa Mining Co Ltd | 汚染土壌の無害化処理方法 |
JP2003236521A (ja) * | 2002-02-20 | 2003-08-26 | Tsukishima Kikai Co Ltd | フッ素汚染土壌の処理材及び処理方法 |
JP2007044606A (ja) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Bio Carrier Technology:Kk | 重金属捕捉用キレート剤 |
JP2007330884A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Hazama Corp | フッ素難溶化・安定化処理材及びフッ素汚染土壌又はフッ素汚染灰の処理方法 |
JP2008212771A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Hokkaido Univ | 建設残土処理方法、建設残土処理施設 |
JP2009030883A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Taiheiyo Cement Corp | 重金属除去装置及びセメント製造システム |
JP2009051910A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Tachibana Material Co Ltd | セッコウ系固化材及びセッコウ系固化材への添加物 |
JP2009102518A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Daiei Kensetsu Kk | 重金属類の低減化処理材及び重金属の低減化処理方法及びその造粒化処理材の製造方法及び地盤材料 |
WO2009128490A1 (ja) * | 2008-04-16 | 2009-10-22 | 株式会社Azmec | 有害物質の不溶化剤、有害物質の不溶化方法及び水処理方法 |
JP2010207659A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Yoshino Gypsum Co Ltd | 焼石膏を含有した重金属等不溶化固化材 |
JP2010253440A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Panasonic Corp | 環境浄化用組成物の製造方法、環境浄化用組成物、及び環境浄化方法 |
JP2011099079A (ja) * | 2009-11-09 | 2011-05-19 | Fukuoka Univ | 土壌改良材の製造方法および土壌改良材ならびにこれを用いた汚染土壌の修復方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023071717A (ja) * | 2019-09-06 | 2023-05-23 | 三菱ケミカルインフラテック株式会社 | 硬化材、硬化材液、土質安定用薬液、該薬液の製造方法、及び地盤安定化工法 |
JP7444306B2 (ja) | 2019-09-06 | 2024-03-06 | 三菱ケミカルインフラテック株式会社 | 硬化材、硬化材液、土質安定用薬液、該薬液の製造方法、及び地盤安定化工法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6227267B2 (ja) | 2017-11-08 |
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