JP3794778B2 - 土壌の浄化とその有効利用法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トリクロロエタン、ジクロロエタン等の揮発性有機塩素化合物により汚染された土壌を浄化し、浄化された土壌を有効活用することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
揮発性有機塩素化合物は、電子工業やクリーニング産業等で多く用いられており、一般に溶剤として欠かせない材料であるが、発ガン性の危険性があるとの指摘により、環境庁の規制対象物質となっている。
【０００３】
しかし、このような化合物による汚染は、土壌及び地下水に広がり、さらに飲料水にも及ぶと言われており、人の健康に重大な影響を及ぼすことから、揮発性有機塩素化合物により汚染された土壌を、有効に利用することができるように、土壌を浄化することが強く望まれていた。
【０００４】
従来、揮発性有機塩素化合物により汚染された土壌は、透水性の高い砂地盤の場合は、真空抽出法（Ｓｏｉｌ Ｖａｐｏｒ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ）により浄化されている。しかしながら、この方法は透水性の低い粘性土地盤には効果が小さい為、有効な方法が求められていた。これに対して、本発明者等は先に生石灰を土壌に混合することにより生ずる水和熱を利用した、土壌の浄化方法を開発した（特開平８ー１１２５８６）。しかしこの方法も、粘性土地盤中の揮発性有機塩素化合物の全てを浄化回収することは難しく、一部が残存する恐れがある。
【０００５】
そこで、本発明者等は上記欠点を解消すべく、先に特願平８−２１０２００号として、揮発性有機塩素化合物と反応し、フリーデル氏塩を形成しうる物質を添加・混合する方法を開発した。
しかしながら、この浄化された土壌をどのように有効利用するかの問題が残されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
揮発性有機塩素化合物により汚染された土壌を浄化し、この浄化された土壌の有効利用法の開発を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、汚染土を掘削し、生石灰等と混合機で十分混合することによって、化学反応を促進せしめ、当該汚染物質を蒸発除去すると同時に、水和反応物としてフリーデル氏塩を生成し、土に残存している塩素を完全に固定し、揮発性有機塩素化合物によって汚染された土壌を浄化し、その土壌に混和材／剤を混合することによって、埋め戻し材、盛土材、裏込め材、流動化処理材などとして有効活用することを特徴とする。
【０００８】
すなわち、本発明は、
（１）揮発性有機塩素化合物によって汚染された土壌に、揮発性有機塩素化合物と反応し、フリーデル氏塩を形成しうる物質を添加・混合し、浄化した土壌に混和剤（材）及び／又は水を添加したことを特徴とする土木用土壌、
（２）埋め戻し材、盛土材、裏込め材又は流動化処理材として利用されることを特徴とする（１）に記載の土木用土壌、
（３）混和剤（材）が、良質土、砂、石炭灰、鉱滓、建設廃材、セメント類、急結剤、遅延剤、分散剤又は発泡剤のいずれか１種または２種以上であることを特徴とする（１）に記載の土木用土壌
に関する。
【０００９】
埋め戻し材とは、土木工事において掘削した後新たに土を埋める場合に用いるもので、盛土材は、道路、ゴルフ場等土を盛る必要がある場合、裏込め材は、例えばブロック積み背面等に用いる土で、流動化処理材は、材料に流動性を持たせ、作業性を向上した上で、埋め戻し・裏込め・充填材等として用いる土で、いずれも地盤の安定補強の為等に使用する。
【００１０】
混和剤（材）としては、良質土、砂、石炭灰、鉱滓、建設廃材、セメント類、急結剤、遅延剤、分散剤又は発泡剤等があるが、強度が必要な場合、セメント類が用いられ、透水性が求められる場合、砂が適している。
【００１１】
フリーデル氏塩とは、カルシウムアルミネート（３ＣａＯ・ＡＩ₂ Ｏ₃ ）化合物・塩化カルシウム・水とからなる化合物で、この化合物は非常に安定な物質であり、コンクリート中に存在する塩素成分の固定化体として数多く見出される。フリーデル氏塩は、置換性のアルミニウムイオンと酸化カルシウムとが反応して生成するカルシウムアルミネート化合物と、土中の水及び揮発性有機塩素化合物とが反応して生成する。
【００１２】
日本の土壌は火山灰性酸性土壌がその大半を占めるため、置換性アルミニウムイオンが多数存在するので、酸化カルシウムのみを添加することでもフリーデル氏塩を生成させることができるが、更にアルミニウム源として、Ａｌ（ＯＨ）₃、Ａｌ ₂Ｏ₃、Ａｌ₂（ＳＯ₄）₃等、又はカルシウムアルミネート化合物（３ＣａＯ・Ａｌ ₂ Ｏ ₃ 、１２ＣａＯ・７Ａｌ ₂ Ｏ ₃ 、３ＣａＯ・３Ａｌ ₂ Ｏ ₃ ・ＣａＳＯ ₄ 等）を添加することにより、揮発性有機塩素化合物を含む土壌中にフリーデル氏塩の生成を促進させることができる。
【００１３】
酸化カルシウムの量は、土１ｍ³ 当たり１００〜１５０ｋｇが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。
【００１５】
【実施例】
〔実施例１〕
含水比１２０％の沖積粘性土が、濃度２５００ｍｇ／ｋｇ乾土の揮発性有機塩素化合物で汚染されていた。この汚染土壌５０ｍ³ を、浄化・有効活用するにあたり、該土壌をバックホウで掘削後、該土壌に対して、生石灰１５０ｋｇ／ｍ³、アルミスラッジ２０ｋｇ／ｍ³ 及び高炉水滓５０ｋｇ／ｍ³ を添加し二軸式ニーダーで混合した。また、蒸発した揮発性有機塩素化合物は、曝気・活性炭処理した。しかる後に、浄化処理された土壌を埋め戻し、転圧整地した。
【００１６】
試験施行後、土壌中の揮発性有機塩素化合物の濃度を測定したところ、なお１６ｍｇ／ｋｇ乾土だけ残存していたが、Ｘ線回折の結果全てフリーデル氏塩として固定されていることが判明した。また、施工１ヶ月後にコーン支持力を測定したところ、２５ｋｇ重／ｃｍ² が得られた。このことは、浄化された土壌を埋め戻しすることにより、堅固な地盤が得られることが判明した。
【００１７】
〔実施例２〕
実施例１と同一の土壌を用いた。該土壌をバックホウで掘削後、該土壌に対して、生石灰１００ｋｇ／ｍ³ 、アルミスラッジ３０ｋｇ／ｍ³ 及び石炭灰６０ｋｇ／ｍ³ を添加し、パドル式連続混合機で混合した。また、蒸発した揮発性有機塩素化合物は、曝気・活性炭処理した。しかる後に、浄化処理された土壌に普通ポルトランドセメント５０ｋｇ／ｍ³ 、無機系セメント急結剤５％／セメント、蛋白質系発泡剤０．５％／セメント、水８００ｍｌ／ｍ³ それぞれ加え、均一に混合し流動化させたものを、地盤の空洞部分に充填した。
【００１８】
試験施工後、揮発性有機塩素化合物の濃度を測定したところ、なお２０ｍｇ／ｋｇ乾土だけ残存していたが、Ｘ線回折の結果全てフリーデル氏塩として固定されていることが判明した。また、流動化処理土は、３０分後に硬化し、一軸圧縮強さとして、１ｋｇ重／ｃｍ² を得た。すなわち、浄化された土壌が流動化処理材として十分の働きをすることが判明した。
【００１９】
【発明の効果】
本発明により、揮発性有機塩素化合物により汚染された土壌が浄化され、埋め戻し材、盛土材、裏込め材、流動化処理材等として有効に利用される。

Claims (1)

1. 揮発性有機塩素化合物によって汚染された土壌に、揮発性有機塩素化合物と反応し、フリーデル氏塩を形成しうるように、酸化カルシウム及びアルミニウム化合物を添加・混合し、土壌に残存している塩素を固定し、浄化した土壌に混和剤（材）及び／又は水を添加したことを特徴とする土木用土壌。