JP5158462B2 - Reduced solidification of toxic metals - Google Patents
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Description
本発明は、有害金属の溶出低減固化方法に関する。
The present invention relates to elution reduced solidification how toxic metals.
近年、工場跡地等の土壌が、重金属等の有害物で汚染されていることが問題となっている。重金属等の有害金属を含有した土壌等については、環境基準が定められており、かかる基準以下にするために、種々の方法が実施等されている。 In recent years, it has become a problem that soil such as factory ruins is contaminated with harmful substances such as heavy metals. Environmental standards have been established for soils containing toxic metals such as heavy metals, and various methods have been implemented in order to bring them below the standards.
重金属等の有害金属で汚染された地盤中の土壌等の処理に関しては、例えば、セメント系固化材の水和生成物を用いて、有害金属を吸着または固定化する方法（特許文献１）、石灰系固化材を用いて、有害金属から難溶性物質を生成または固定化させる方法（特許文献２）等が知られている。また、酸化マグネシウムとｐＨ調整剤として硫酸鉄等とを用いて固化させる方法（特許文献３）が知られている。
しかしながら、有害金属の濃度が高い土壌や各種金属により汚染されている複合汚染土壌等に対しては、前記特許文献等に記載された方法では、有害金属の溶出を低減させる能力が不十分である場合もあり、有害金属の溶出を低減させる能力の更なる向上が要望されている。かかる要望を満足させるものとして、本発明者らは、特願２００５−３６５８５２において、鉄塩と高炉スラグとを含有し、且つ高炉スラグよりもアルカリ度の高い材料を実質的に含有しない有害金属溶出低減材を提案した。しかし、該有害金属溶出低減材は、それ自体には土壌を固化させる能力がなく、また、汎用のセメント系固化材や石灰系固化材と併用すると十分溶出低減効果が維持できないことが確認され、有害金属の溶出低減と土壌の固化強度（地耐力）向上との両方を行いたい場合には、適用が困難であった。 However, the method described in the patent document or the like has insufficient ability to reduce the leaching of toxic metals for soils with high concentrations of toxic metals or complex contaminated soils contaminated with various metals. In some cases, further improvement in the ability to reduce the elution of harmful metals is desired. In order to satisfy such a demand, the present inventors disclosed in Japanese Patent Application No. 2005-365852 a toxic metal elution containing an iron salt and a blast furnace slag and substantially not containing a material having a higher alkalinity than the blast furnace slag. A reduction material was proposed. However, the harmful metal elution reducing material itself has no ability to solidify the soil, and it is confirmed that the elution reducing effect cannot be sufficiently maintained when used in combination with a general-purpose cement-based solidifying material or lime-based solidifying material, When it was desired to reduce both the leaching of harmful metals and improve the solidification strength (ground strength) of the soil, it was difficult to apply.
本発明は、上記欠点および要望に鑑みてなされたものであり、土壌からの有害金属の溶出を実質的に抑制し、且つ該土壌の固化強度（地耐力）を向上させる有害金属の溶出低減固化方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks and demands, and substantially suppresses the elution of harmful metals from the soil and improves the solidification strength (ground strength) of the soil. It is an object to provide a method.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、所定の有害金属溶出低減材と酸化マグネシウムとを用いて、有害金属で汚染された地盤中の土壌を処理する方法により、上記課題が解決されることを見いだし、本発明を完成するに至った。 As a result of repeated earnest studies to solve the above problems, the present inventors have used a predetermined harmful metal elution reducing material and magnesium oxide, and a method of treating soil in the ground contaminated with harmful metals, It has been found that the above problems can be solved, and the present invention has been completed.
即ち、本発明は、鉄塩と高炉スラグとを含有し、且つ該高炉スラグよりもアルカリ度の高い材料を実質的に含有しない有害金属溶出低減材を、有害金属に汚染された地盤中の土壌に添加および混合し、前記混合の直後から７日後までの間に、前記土壌に、酸化マグネシウムを添加および混合することにより、前記有害金属の溶出低減および土壌の固化を行うことを特徴とする有害金属の溶出低減固化法を提供する。
かかる方法によれば、有害金属溶出低減材と酸化マグネシウムとが用いられることで、
土壌中の有害金属の溶出が実質的に抑制され、且つ該土壌の固化強度（地耐力）を向上さ
せることができる。
That is, the present invention provides a toxic metal elution reducing material containing iron salt and blast furnace slag and substantially not containing a material having a higher alkalinity than the blast furnace slag, in soil in the ground contaminated with harmful metals. Addition and mixing , and immediately after the mixing until 7 days later , by adding and mixing magnesium oxide to the soil, the toxic metal is reduced and the soil is solidified Provided is a solidification method for reducing metal elution.
According to such a method, a harmful metal elution reducing material and magnesium oxide are used,
The elution of harmful metals in the soil can be substantially suppressed, and the solidification strength (ground strength) of the soil can be improved.
本発明の有害金属の溶出低減固化法によれば、有害金属が含まれている土壌からの有害金属の溶出を抑制することができ、且つ該土壌の固化強度（地耐力）を向上させることができるという優れた効果を奏する。 According to the toxic metal elution reduction solidification method of the present invention, leaching of toxic metals from soil containing toxic metals can be suppressed, and the solidification strength (ground strength) of the soil can be improved. There is an excellent effect of being able to.
本発明の有害金属の溶出低減固化法は、鉄塩と高炉スラグとを含有し、且つ該高炉スラグよりもアルカリ度の高い材料を実質的に含有しない有害金属溶出低減材と、酸化マグネシウムとを用いて、有害金属の溶出低減および固化を行う方法である。 The toxic metal elution reduction solidification method of the present invention comprises an iron salt and a blast furnace slag, and a harmful metal elution reducing material that does not substantially contain a material having a higher alkalinity than the blast furnace slag, and magnesium oxide. This is a method for reducing and solidifying harmful metal elution.
本発明で用いられる前記有害金属溶出低減材は、鉄塩と高炉スラグとを含有し、且つ該高炉スラグよりもアルカリ度の高い材料を実質的に含有しないものである。前記有害金属溶出低減材は、例えば、有害金属が含有されている土壌に用いた場合、該有害金属の溶出を実質的に抑制させることができる。また、前記有害金属溶出低減材によれば、有害金属の溶出を抑制させる効果を、安定的に発揮させることができる。前記有害金属溶出低減材によれば、有害金属の溶出に関して、環境基準を容易に達成することができる。 The harmful metal elution reducing material used in the present invention contains iron salt and blast furnace slag, and substantially does not contain a material having a higher alkalinity than the blast furnace slag. For example, when the harmful metal elution reducing material is used in soil containing a harmful metal, the harmful metal elution can be substantially suppressed. Moreover, according to the said harmful metal elution reducing material, the effect which suppresses the elution of a harmful metal can be exhibited stably. According to the hazardous metal elution reducing material, environmental standards can be easily achieved with respect to the elution of harmful metals.
また、本発明で用いられる前記有害金属溶出低減材は、鉄塩と高炉スラグとを含有し、且つ該高炉スラグよりもアルカリ度の高い材料を実質的に含有しないものであるため、使用に際して、発熱が実質的に発生しないという優れた性質を有する。 In addition, the harmful metal elution reducing material used in the present invention contains iron salt and blast furnace slag, and does not substantially contain a material having a higher alkalinity than the blast furnace slag. It has an excellent property that it does not substantially generate heat.
本明細書において、「高炉スラグよりもアルカリ度の高い材料を実質的に含有しないものである」とは、高炉スラグよりもアルカリ度の高い材料が配合されていないこと、好ましくは慣用の分析法により、有害金属の溶出低減材の組成を分析した場合、高炉スラグよりアルカリ度の高い材料が５重量％未満であることを意味する。高炉スラグよりアルカリ度の高い材料としては、具体的には、セメント、消石灰等が挙げられる。 In the present specification, “substantially does not contain a material having a higher alkalinity than blast furnace slag” means that a material having a higher alkalinity than blast furnace slag is not blended, preferably a conventional analysis method. Therefore, when the composition of the toxic metal elution reducing material is analyzed, it means that the material having a higher alkalinity than the blast furnace slag is less than 5% by weight. Specific examples of materials having higher alkalinity than blast furnace slag include cement and slaked lime.
本明細書において、「有害金属」とは、クロム、ヒ素、セレン、鉛、カドミウム等の重金属を意味する。また、前記重金属は、土壌汚染対策法において、環境基準が定められているものを意味する。前記有害金属には、当該有害金属と他の物質との複合体、該有害金属から誘導される化合物等の概念も含まれる。 In the present specification, “hazardous metal” means heavy metals such as chromium, arsenic, selenium, lead, cadmium and the like. Moreover, the said heavy metal means what the environmental standard is defined in the soil pollution countermeasures law. The harmful metal includes a concept of a complex of the harmful metal and another substance, a compound derived from the harmful metal, and the like.
前記有害金属としては、例えば、六価クロムイオンまたは六価クロム化合物、ヒ素イオンまたは水溶性ヒ素化合物等が挙げられる。前記六価クロム化合物としては、例えば、二クロム酸カリウム等の二クロム酸塩；クロム酸カリウム等のクロム酸塩等が挙げられる。また、前記水溶性ヒ素化合物としては、例えば、亜ヒ酸カリウム等の亜ヒ酸塩；ヒ酸カリウム等のヒ酸塩等が挙げられる。 Examples of the harmful metal include hexavalent chromium ions or hexavalent chromium compounds, arsenic ions or water-soluble arsenic compounds. Examples of the hexavalent chromium compound include dichromates such as potassium dichromate; chromates such as potassium chromate. Examples of the water-soluble arsenic compound include arsenates such as potassium arsenite; arsenates such as potassium arsenate.
本発明で用いられる有害金属溶出低減材に含有されている鉄塩としては、例えば、硫酸第一鉄、塩化第一鉄等の水溶性の第一鉄塩；硫酸第二鉄、塩化第二鉄等の水溶性の第二鉄塩等が挙げられる。これらの中でも、前記鉄塩としては、好ましくは、硫酸第一鉄および塩化第二鉄である。前記硫酸第一鉄および塩化第二鉄は、単独で、または混合して用いられる。例えば、前記鉄塩として、硫酸第一鉄および／または塩化第二鉄を含有した有害金属溶出低減材は、有害金属が含まれている土壌に対して用いた場合、土壌からの有害金属（例えば、六価クロムイオン、ヒ素イオン等）の溶出を十分に抑制することができるという効果を発揮する。 Examples of the iron salt contained in the harmful metal elution reducing material used in the present invention include water-soluble ferrous salts such as ferrous sulfate and ferrous chloride; ferric sulfate and ferric chloride. And water-soluble ferric salts such as Among these, the iron salt is preferably ferrous sulfate and ferric chloride. The ferrous sulfate and ferric chloride are used alone or in combination. For example, when the harmful metal elution reducing material containing ferrous sulfate and / or ferric chloride as the iron salt is used for soil containing harmful metals, harmful metals from the soil (for example, Elution of hexavalent chromium ions, arsenic ions, etc.) is sufficiently suppressed.
本発明で用いられる有害金属溶出低減材は、高炉スラグを含有しているため、有害金属等を保持するという優れた効果を発揮する。また、本発明で用いられる有害金属溶出低減材によれば、高炉スラグを含有しているため、前記鉄塩を更に含有していることと相俟って、前記鉄塩の能力を十分に発揮させることができる。そのため、本発明に用いられる有害金属溶出低減材によれば、有害金属の溶出抑制効果が得られると共に、有害金属の再溶出を実質的に抑制できるという優れた効果を発揮する。 Since the hazardous metal elution reducing material used in the present invention contains blast furnace slag, it exhibits an excellent effect of retaining harmful metals and the like. In addition, according to the hazardous metal elution reducing material used in the present invention, since it contains blast furnace slag, the ability of the iron salt is sufficiently exhibited in combination with the fact that the iron salt is further contained. Can be made. Therefore, according to the hazardous metal elution reducing material used in the present invention, an effect of suppressing the elution of harmful metals can be obtained, and an excellent effect that the re-elution of the hazardous metals can be substantially suppressed is exhibited.
本発明で用いられる有害金属溶出低減材に含有されている高炉スラグとしては、溶鉱炉において鉄鉱石から銑鉄を生産する際に生成する高炉スラグ等であればよい。前記高炉スラグは、水砕スラグまたは徐冷スラグの何れであってもよい。前記高炉スラグは、より具体的には、例えば、ＪＩＳ Ａ ６２０６で規定された高炉スラグ微粉末、ＪＩＳ Ａ ５０１１で規定された高炉スラグ骨材の破砕物等が挙げられる。 The blast furnace slag contained in the hazardous metal elution reducing material used in the present invention may be a blast furnace slag generated when pig iron is produced from iron ore in a blast furnace. The blast furnace slag may be either granulated slag or slowly cooled slag. More specifically, examples of the blast furnace slag include blast furnace slag fine powder defined in JIS A 6206, crushed material of blast furnace slag aggregate defined in JIS A 5011, and the like.
前記鉄塩１００重量部に対する前記高炉スラグの配合量は、有害金属の不溶化効果を十分に発揮させる観点から２５重量部以上、好ましくは５０重量部以上であり、有害金属の保持力を十分に発揮させる観点から、９００重量部以下、汚染土壌に対する効果を十分に発揮させる観点からは、好ましくは、４００重量部以下、より好ましくは、２５０重量部以下である。前記鉄塩に対する高炉スラグの配合量が、上記の如き範囲内にあれば、有害金属の溶出の低減効果をより好適に発揮できる。特に、鉄塩が、塩化第二鉄である場合、塩化第二鉄１００重量部に対する高炉スラグの配合量は、有害金属に汚染された地盤中の土壌に適用した場合の有害金属の不溶化効果を十分に発揮させる観点から、５０重量部以上であり、有害金属に汚染された地盤中の土壌に対する効果を十分に発揮させる観点から、好ましくは、４００重量部以下、より好ましくは２５０重量部以下であることが望ましい。 The blending amount of the blast furnace slag with respect to 100 parts by weight of the iron salt is 25 parts by weight or more, preferably 50 parts by weight or more from the viewpoint of sufficiently exerting the insolubilizing effect of harmful metals, and sufficiently exhibits the holding power of harmful metals From the viewpoint of making it possible, it is preferably 900 parts by weight or less and preferably 400 parts by weight or less, more preferably 250 parts by weight or less from the viewpoint of sufficiently exerting the effect on the contaminated soil. If the blending amount of the blast furnace slag with respect to the iron salt is within the above range, the effect of reducing the elution of harmful metals can be more suitably exhibited. In particular, when the iron salt is ferric chloride, the blending amount of blast furnace slag with respect to 100 parts by weight of ferric chloride has the effect of insolubilizing harmful metals when applied to soil in the ground contaminated with harmful metals. From the viewpoint of sufficiently exerting, it is 50 parts by weight or more, and from the viewpoint of sufficiently exerting the effect on the soil in the ground contaminated with harmful metals, preferably 400 parts by weight or less, more preferably 250 parts by weight or less. It is desirable to be.
本発明で用いられる有害金属溶出低減材には、本発明の目的を妨げないものであれば、他の成分が更に配合されていてもよい。かかる成分としては、例えば、無水石膏、二水石膏等の石膏類；カオリン、ベントナイト等の粘土鉱物類；ゼオライト、アパタイト等の金属イオン交換体類等が挙げられる。 The harmful metal elution reducing material used in the present invention may further contain other components as long as the object of the present invention is not hindered. Examples of such components include gypsums such as anhydrous gypsum and dihydrate gypsum; clay minerals such as kaolin and bentonite; metal ion exchangers such as zeolite and apatite.
本発明で用いられる有害金属溶出低減材による有害金属の溶出の抑制効果は、有害金属が、六価クロムまたはヒ素の場合、環境省（旧環境庁）告示４６号試験に準じて、前記有害金属溶出低減材の供給前および供給後それぞれについて、有害金属に汚染された地盤中の土壌からの有害金属の溶出試験を行い、有害金属の溶出量を、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析装置、水素化物原子吸光分析装置等を用いて測定し、それぞれを比較することにより評価される。尚、本明細書において、「有害金属の溶出を実質的に抑制すること」とは、かかる評価手法により評価して、有害金属の溶出が検出されなくなるか、または有害金属の溶出量が低下することを意図する。 When the harmful metal is hexavalent chromium or arsenic, the harmful metal elution reducing effect of the harmful metal elution reducing material used in the present invention is determined according to the Ministry of the Environment (Former Environment Agency) Notification No. 46 test. Before and after the supply of the elution reducing material, the elution test of the harmful metal from the soil in the ground contaminated with the toxic metal is conducted, and the leaching amount of the toxic metal is determined by an inductively coupled plasma (ICP) emission spectroscopic analyzer, It is measured by using a hydride atomic absorption spectrometer or the like and evaluated by comparing each. In the present specification, “to substantially suppress the elution of harmful metals” is evaluated by such an evaluation method, and no elution of harmful metals is detected or the amount of elution of harmful metals decreases. I intend to.
本発明で用いられる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）としては、特に限定されるものではなく、市販等されているものを適宜使用できる。本発明で用いられる酸化マグネシウムは、前記有害金属溶出低減材１００重量部に対して好ましくは５０〜４００重量部もちいられ、より好ましくは１００〜２００重量部用いられる。 As magnesium oxide (MgO) used by this invention, it does not specifically limit and what is marketed etc. can be used suitably. The magnesium oxide used in the present invention is preferably used in an amount of 50 to 400 parts by weight, more preferably 100 to 200 parts by weight, based on 100 parts by weight of the harmful metal elution reducing material.
本発明で用いられる酸化マグネシウムは、単に土壌の固化強度を向上させるという効果を発揮するのみならず、前記有害金属溶出低減材と併用することで、前記有害金属溶出低減材を単独で用いる場合に比べより一層有害金属の溶出が抑制され、且つ有害金属の溶出が抑制された土壌の固化強度（地耐力）を向上させるという優れた効果を発揮する。本発明の有害金属の溶出低減固化材によれば、有害金属溶出低減材に含有されている鉄塩と高炉スラグとが相俟って、有害金属の溶出が実質的に抑制されるという優れた効果を発揮し、更に、前記有害金属溶出低減材と酸化マグネシウムとが相俟って、より一層有害金属の溶出が抑制され、且つ有害金属の溶出が抑制された土壌の固化強度（地耐力）が向上するという優れた効果を発揮する。 The magnesium oxide used in the present invention not only exhibits the effect of improving the solidification strength of the soil, but also when used in combination with the harmful metal elution reducing material, when the hazardous metal elution reducing material is used alone. Compared to this, it exhibits an excellent effect that the elution of harmful metals is further suppressed and the solidification strength (ground strength) of the soil in which the elution of harmful metals is suppressed is improved. According to the toxic metal elution reducing solidified material of the present invention, the iron salt contained in the toxic metal elution reducing material and the blast furnace slag are combined, so that the elution of the toxic metal is substantially suppressed. In addition, the solidification strength (ground strength) of the soil that exerts the effect and further suppresses the leaching of toxic metals and the leaching of the toxic metals in combination with the harmful metal elution reducing material and the magnesium oxide. Exhibits an excellent effect of improving.
次に、本発明の有害金属溶出低減固化法について説明する。 Next, the harmful metal elution reduction solidification method of the present invention will be described.
（第１実施形態）
まず、第１実施形態として、有害金属溶出低減材を添加した後、酸化マグネシウムを添加する固化法について説明する。本第１実施形態の有害金属溶出低減固化法において、まず、前記有害金属溶出低減材は、粉体またはスラリーとして土壌に供給される。前記スラリーは、例えば、水と前記有害金属溶出低減材とからなるスラリー等が挙げられる。前記スラリーにおいて、前記有害金属溶出低減材に対する水の重量比は、土壌に対して、実質的に均一に混合することができる範囲であればよく、良好な混練性を得る観点から、０．５以上、好ましくは、０．８以上であることが望ましく、材料の分離を防止する観点から、１．５以下、好ましくは、１．２以下であることが望ましい。
(First embodiment)
First, as a first embodiment, a solidification method in which magnesium oxide is added after adding a harmful metal elution reducing material will be described. In the harmful metal elution reduction solidification method of the first embodiment, first, the harmful metal elution reducing material is supplied to the soil as powder or slurry. Examples of the slurry include a slurry composed of water and the harmful metal elution reducing material. In the slurry, the weight ratio of water to the harmful metal elution reducing material may be within a range that can be substantially uniformly mixed with the soil. As described above, it is preferably 0.8 or more, and from the viewpoint of preventing material separation, it is 1.5 or less, preferably 1.2 or less.
土壌への前記有害金属溶出低減材の供給は、土壌への散布、土壌との混合等またはこれらの組み合わせ等により行うことができる。前記有害金属溶出低減材の供給は、具体的には、例えば、処理の対象となる土壌に前記有害金属溶出低減材を粉体の形態で散布し混合すること、処理の対象となる土壌に前記有害金属溶出低減材をスラリーの形態で供給し混合すること等により行われる。 The supply of the harmful metal elution reducing material to the soil can be performed by spraying on the soil, mixing with the soil, or a combination thereof. Specifically, the supply of the toxic metal elution reducing material is, for example, spraying and mixing the toxic metal elution reducing material in the form of powder on the soil to be treated, and the soil to be treated. For example, the harmful metal elution reducing material is supplied in the form of a slurry and mixed.
有害金属で汚染された土壌に対する前記有害金属溶出低減材の使用量は、土壌の汚染状況に応じて適宜設定される。前記有害金属溶出低減材は、有害金属で汚染された土壌に対して、良好な混練性を得る観点から、土壌（乾燥土壌の重量として換算）中に、２重量％以上、好ましくは５重量％以上、経済性の観点から５０重量％以下の濃度となるように供給されることが望ましい。 The amount of the toxic metal elution reducing material used for the soil contaminated with toxic metals is appropriately set according to the soil contamination status. From the viewpoint of obtaining good kneadability with respect to soil contaminated with toxic metals, the toxic metal elution reducing material is 2% by weight or more, preferably 5% by weight in the soil (converted as the weight of dry soil). As mentioned above, it is desirable to supply so that it may become a density | concentration of 50 weight% or less from a viewpoint of economical efficiency.
次に、前記有害金属溶出低減材で処理を行った土壌に、前記酸化マグネシウムが、粉体またはスラリーとして当該土壌に供給される。前記スラリーは、例えば、水と前記酸化マグネシウムとからなるスラリー等が挙げられる。前記スラリーにおいて、前記酸化マグネシウムに対する水の重量比は、土壌に対して、実質的に均一に混合することができる範囲であればよく、良好な混練性を得る観点から、０．５以上、好ましくは、０．８以上であることが望ましく、材料の分離を防止する観点および強度低下防止の観点から、３．０以下、好ましくは、１．５以下であることが望ましい。 Next, the magnesium oxide is supplied to the soil as powder or slurry to the soil treated with the harmful metal elution reducing material. Examples of the slurry include a slurry composed of water and the magnesium oxide. In the slurry, the weight ratio of water to the magnesium oxide may be within a range that can be substantially uniformly mixed with soil, and is preferably 0.5 or more from the viewpoint of obtaining good kneadability. Is desirably 0.8 or more, and is desirably 3.0 or less, preferably 1.5 or less, from the viewpoint of preventing the separation of the material and the viewpoint of preventing the strength from being lowered.
前記有害金属溶出低減材が供給された土壌への前記酸化マグネシウムの供給は、土壌への散布、土壌との混合等またはこれらの任意の組み合わせ等により行うことができる。前記酸化マグネシウムの供給は、具体的には、例えば、処理の対象となる土壌に前記酸化マグネシウムを粉体の形態で散布し混合すること、処理の対象となる土壌に前記酸化マグネシウムをスラリーの形態で供給し混合すること等により行われる。 The supply of the magnesium oxide to the soil supplied with the hazardous metal elution reducing material can be performed by spraying on the soil, mixing with the soil, or any combination thereof. Specifically, the supply of the magnesium oxide is, for example, spraying and mixing the magnesium oxide in the form of powder on the soil to be treated, and the magnesium oxide in the form of a slurry on the soil to be treated. It is carried out by supplying and mixing with, for example.
前記酸化マグネシウムの添加量は、土壌（乾燥土壌の重量として換算）中に２重量％〜５０重量％、好ましくは、５重量％〜２０重量％となる量とすることが望ましい。酸化マグネシウムの添加量が、上記範囲内であれば、有害金属の溶出が実質的に抑制され、且つ有害金属の溶出が抑制された土壌の固化強度（地耐力）が向上するという優れた効果を発揮する。 The amount of magnesium oxide added is 2% to 50% by weight, preferably 5% to 20% by weight in the soil (converted as the weight of dry soil). If the added amount of magnesium oxide is within the above range, the elution of harmful metals is substantially suppressed, and the solidification strength (ground strength) of the soil in which the elution of harmful metals is suppressed is improved. Demonstrate.
前記実施形態１においては、有害金属溶出低減材を土壌に供給した直後に前記酸化マグネシウムを土壌に供給してもよく、また、前記有害金属溶出低減材が土壌に供給された後、直後から７日後までの間に前記酸化マグネシウムを土壌に供給してもよい。 In the first embodiment, the magnesium oxide may be supplied to the soil immediately after the harmful metal elution reducing material is supplied to the soil, and after the harmful metal elution reducing material is supplied to the soil, the 7 The magnesium oxide may be supplied to the soil until after the day .
（参考形態）
本参考形態は、有害金属溶出低減材と酸化マグネシウムとを、同時に、土壌に供給および混合する実施形態である。尚、有害金属溶出低減材、酸化マグネシウムの添加量や土壌への供給手段等は前記第１実施形態と同様であるため、参考形態においては、その説明を省略する。有害金属溶出低減材と酸化マグネシウムとが、同時に土壌に供給されることで、前記第１実施形態と同程度に有害金属の溶出が実質的に抑制され、且つ土壌の固化強度が維持され、更に、前記第１実施形態と比較して、より一層作業性が向上する。
( Reference form )
This reference embodiment is an embodiment in which a harmful metal elution reducing material and magnesium oxide are simultaneously supplied to and mixed with soil. In addition, since the harmful metal elution reducing material, the addition amount of magnesium oxide, the means for supplying to the soil, and the like are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted in the reference embodiment . By supplying the harmful metal elution reducing material and magnesium oxide to the soil at the same time, the elution of the harmful metal is substantially suppressed to the same extent as in the first embodiment, and the solidification strength of the soil is maintained. Compared with the first embodiment, the workability is further improved.
有害金属溶出低減材と酸化マグネシウムとを、同時に土壌に供給する方法としては、有害金属溶出低減材と酸化マグネシウムとを別々にしておき、供給時に同時に添加されるように土壌に供給する方法、予め有害金属溶出低減材と酸化マグネシウムとをプレミックスしておき、プレミックスした材料（有害金属の溶出低減固化材）を土壌に供給する方法等が挙げられる。有害金属溶出低減材と酸化マグネシウムとをプレミックスさせる場合の混合比は、前記と同様である。 As a method of supplying the harmful metal elution reducing material and magnesium oxide simultaneously to the soil, the method of supplying the harmful metal elution reducing material and magnesium oxide separately to the soil so that they are added simultaneously at the time of supply, Examples include a method in which a harmful metal elution reducing material and magnesium oxide are premixed, and the premixed material (hazardous metal elution reducing solidified material) is supplied to soil. The mixing ratio in the case of premixing the harmful metal elution reducing material and magnesium oxide is the same as described above.
前記有害金属溶出低減材と前記酸化マグネシウムとがプレミックスされる場合には、予め土壌中の有害金属量等を算出し、有害金属の溶出を抑制させ且つ固化させるのに必要な量の金属溶出低減材と酸化マグネシウムとを混合ておくことが望ましい。有害金属溶出低減材と酸化マグネシウムとがプレミックスされた材料を用いることで、より一層作業性が向上する。 When the harmful metal elution reducing material and the magnesium oxide are premixed, the amount of harmful metal in the soil is calculated in advance, and the amount of metal elution required to suppress and solidify the harmful metal is eluted. It is desirable to mix the reducing material and magnesium oxide. Workability is further improved by using a material in which a harmful metal elution reducing material and magnesium oxide are premixed.
プレミックスされた材料は、前記の如き有害金属で汚染された土壌に対する前記有害金属溶出低減材の使用量の範囲と、前記の如き汚染土壌に対する酸化マグネシウムの添加量の範囲で混合されたものである。かかる範囲内で、有害金属溶出低減材と酸化マグネシウムとを混合してプレミックスされた材料とすることで、有害金属が含まれている土壌からの有害金属の溶出を実質的に抑制することができ、且つ有害金属の溶出を実質的に抑制した土壌の固化強度（地耐力）を向上させることができるという優れた効果を発揮する。また、有害金属溶出低減材と酸化マグネシウムとがプレミックスされた材料は、金属溶出低減材と酸化マグネシウムとを予め十分に混合しておくことにより、処理対象土全体をほぼ均一な状態になるように溶出低減および固化させることができるという効果を発揮する。 The premixed material is a mixture of the above-mentioned range of the use amount of the harmful metal elution reducing material to the soil contaminated with the above-mentioned harmful metal and the range of the addition amount of magnesium oxide to the above-mentioned contaminated soil. is there. Within such a range, by mixing a harmful metal elution reducing material and magnesium oxide into a premixed material, it is possible to substantially suppress the elution of the harmful metal from the soil containing the harmful metal. It exhibits an excellent effect of being able to improve the solidification strength (ground strength) of the soil, which is capable of substantially suppressing the elution of harmful metals. In addition, the premixed material for reducing harmful metal leaching and magnesium oxide can be obtained by mixing the metal leaching reducing material and magnesium oxide sufficiently in advance so that the entire soil to be treated becomes almost uniform. The elution reduction and solidification can be achieved.
以下、本発明を実施例等により詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example etc. demonstrate this invention in detail, this invention is not limited to this Example.
（クロム・ヒ素汚染土壌の調製）
砂質土（千葉県成田市産出）１ｋｇ（乾燥重量）あたり、二クロム酸カリウム（Ｋ2Ｃｒ2Ｏ7）１５０ｍｇと、亜ヒ酸カリウム（ＫＡｓＯ2）２００ｍｇとを添加し、試験土壌を得た。
(Preparation of chromium and arsenic contaminated soil)
150 kg of potassium dichromate (K 2 Cr 2 O 7 ) and 200 mg of potassium arsenite (KAsO 2 ) are added per 1 kg (dry weight) of sandy soil (produced in Narita, Chiba) to obtain the test soil. It was.
（クロム・ヒ素溶出濃度の測定方法）
処理後の土壌をガラス製容器に入れ、風乾させた。次いで、乾燥した土壌から、中小礫、木片等を除き、且つ土塊および団粒を粗砕した。その後、得られた産物を非金属製の２ｍｍ目の篩を通過させ、得られた土壌を充分に混合し、試料を得た。純水に塩酸を添加して、ｐＨ５．８〜６．３に調製することにより得られた溶液を溶出用溶液とし、試料（ｇ）と溶出用溶液（ｍｌ）とを、重量体積比（ｇ／ｍｌ）１０％の割合で、５００ｍｌ以上の容量となるように混合した。得られた混合物を、常温（約２０℃）、常圧（約１．０１３２５×１０5Ｐａ）で２００回、振とう幅４〜５ｃｍで、６時間連続して振とうさせた。
その後、得られた混合物を、１０〜３０分間、静置させた。次いで、静置後の混合物を、３０００ｒｐｍで２０分間の遠心分離に供し、上清を得た。得られた上清を、孔径４５μｍのメンブランフィルターで濾過して濾液を得た。濾液中におけるクロム濃度の測定は、ＩＣＰ発光分光分析装置（株式会社パーキンエルマージャパン製、商品名：ＯＰＴＩＭＡ３０００）に濾液を供し、環境庁告示４６号試験に準じて測定することにより行った。また、濾液中におけるヒ素濃度の測定は、水素化物発生原子吸光分析装置（株式会社日立製作所、商品名：Ｚ−５０００）に濾液を供し、環境庁告示４６号試験に準じて測定することにより行った。
(Measurement method of chromium and arsenic elution concentration)
The treated soil was placed in a glass container and allowed to air dry. Next, medium pebbles, wood chips and the like were removed from the dried soil, and the soil blocks and aggregates were crushed. Thereafter, the obtained product was passed through a non-metallic 2 mm sieve, and the obtained soil was sufficiently mixed to obtain a sample. A solution obtained by adding hydrochloric acid to pure water and adjusting the pH to 5.8 to 6.3 is used as an elution solution, and a weight-volume ratio (g) of the sample (g) and the elution solution (ml) is used. / Ml) was mixed at a rate of 10% so that the volume would be 500 ml or more. The obtained mixture was shaken continuously for 6 hours at room temperature (about 20 ° C.) and normal pressure (about 1.01325 × 10 5 Pa) at a shaking width of 4 to 5 cm.
Thereafter, the obtained mixture was allowed to stand for 10 to 30 minutes. Next, the mixture after standing was subjected to centrifugation at 3000 rpm for 20 minutes to obtain a supernatant. The obtained supernatant was filtered through a membrane filter having a pore size of 45 μm to obtain a filtrate. The chromium concentration in the filtrate was measured by subjecting the filtrate to an ICP emission spectroscopic analyzer (manufactured by PerkinElmer Japan Co., Ltd., trade name: OPTIMA 3000) and measuring it according to the Environmental Agency Notification No. 46 test. The arsenic concentration in the filtrate is measured by applying the filtrate to a hydride generation atomic absorption spectrometer (Hitachi Ltd., trade name: Z-5000) and measuring it according to the Environmental Agency Notification No. 46 test. It was.
（強度試験用供試体作製方法）
強度試験用供試体は、地盤工学会基準「安定処理土の締固めをしない供試体作製方法」（ＪＧＳ０８２１−２０００）に準拠して作製した。
(Method for preparing specimen for strength test)
The specimen for strength test was produced in accordance with the Geotechnical Society standard “Method for producing specimen without compaction of stabilized soil” (JGS0821-2000).
（一軸圧縮試験方法）
前記供試体の一軸圧縮試験は、日本工業規格「土の一軸圧縮試験方法」（ＪＩＳＡ１２１６）に準拠して測定した。
(Uniaxial compression test method)
The uniaxial compression test of the specimen was measured in accordance with Japanese Industrial Standard “Soil Uniaxial Compression Test Method” (JISA1216).
（実験番号１）
硫酸第一鉄（関東化学株式会社製、試薬特級）１００重量部に対して、高炉スラグ（住金鹿島株式会社製）１００重量部を配合した溶出低減材を試料とした。
(Experiment number 1)
An elution reducing material in which 100 parts by weight of blast furnace slag (manufactured by Sumikin Kashima Co., Ltd.) was blended with 100 parts by weight of ferrous sulfate (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., reagent special grade) was used as a sample.
（実験番号２）
硫酸第一鉄（関東化学株式会社製、試薬特級）１００重量部に対して、高炉スラグ（住金鹿島株式会社製）１００重量部を配合した溶出低減材と、固化材として高炉セメント（住友大阪セメント株式会社製）２００重量部とを用いて試料とした。尚、試験土壌に溶出低減材を添加してから、７日後に固化材を添加した。
(Experiment number 2)
An elution reducing material containing 100 parts by weight of blast furnace slag (manufactured by Sumikin Kashima Co., Ltd.) and 100 parts by weight of ferrous sulfate (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) and blast furnace cement (Sumitomo Osaka Cement) 200 parts by weight) was used as a sample. In addition, 7 days after adding the elution reducing material to the test soil, the solidifying material was added.
（実験番号３）
固化材として半水石膏（関東化学株式会社製、試薬１級）２００重量部を用いた以外、前記実験番号２と同様にして、試料とした。尚、試験土壌に溶出低減材を添加してから、７日後に固化材を添加した。
(Experiment number 3)
A sample was prepared in the same manner as in Experiment No. 2 except that 200 parts by weight of hemihydrate gypsum (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., reagent grade 1) was used as the solidifying material. In addition, 7 days after adding the elution reducing material to the test soil, the solidifying material was added.
（実験番号４）
固化材として酸化マグネシウム（日本海水化工株式会社製）２００重量部を用いた以外、前記実験番号２と同様にして、試料とした。尚、試験土壌に溶出低減材を添加してから、７日後に固化材を添加した。
(Experiment No. 4)
A sample was prepared in the same manner as in Experiment No. 2 except that 200 parts by weight of magnesium oxide (manufactured by Nippon Seawater Chemical Co., Ltd.) was used as the solidifying material. In addition, 7 days after adding the elution reducing material to the test soil, the solidifying material was added.
（実験番号５）
固化材として水酸化カルシウム（マルアイ石灰工業株式会社製）２００重量部を用いた以外、前記実験番号２と同様にして、試料とした。尚、試験土壌に溶出低減材を添加してから、７日後に固化材を添加した。
(Experiment No. 5)
A sample was prepared in the same manner as in Experiment No. 2 except that 200 parts by weight of calcium hydroxide (manufactured by Maruai Lime Industry Co., Ltd.) was used as the solidifying material. In addition, 7 days after adding the elution reducing material to the test soil, the solidifying material was added.
（実験番号６）
溶出低減材として硫酸第一鉄２００重量部と、固化材として酸化マグネシウム２００重量部とを用いて、試料とした。尚、試験土壌に溶出低減材を添加してから、７日後に固化材を添加した。
(Experiment No. 6)
A sample was prepared using 200 parts by weight of ferrous sulfate as an elution reducing material and 200 parts by weight of magnesium oxide as a solidifying material. In addition, 7 days after adding the elution reducing material to the test soil, the solidifying material was added.
（実験番号７）
固化材として酸化マグネシウム２００重量部を用いて試料とした。
(Experiment number 7)
A sample was prepared using 200 parts by weight of magnesium oxide as a solidifying material.
（実験番号８）
固化材として酸化マグネシウム２００重量部を用いた以外、前記実験番号２と同様にして、試料とした。尚、試験土壌に溶出低減材と固化材とを同時に添加した。
(Experiment number 8)
A sample was prepared in the same manner as in Experiment No. 2 except that 200 parts by weight of magnesium oxide was used as the solidifying material. In addition, the elution reducing material and the solidification material were simultaneously added to the test soil.
以下、表１に各実験番号の組成を示す。 Table 1 below shows the composition of each experiment number.
（試験例１〜試験例８）
試験土壌への各実験番号で示す試料の供給は、溶出低減材、固化材とも各々試験土壌乾燥重量換算で前記試験土壌中５重量％となるように調製した。溶出低減材は、溶出低減材に対する水の重量比（水／溶出低減材）を０．８に調製したスラリーとして供給した。固化材は、実験番号２、３のみ固化材に対する水の重量比（水／固化材）を０．８に調製したスラリーとして供給した。材令７日、材令２８日後のクロム溶出濃度、ヒ素溶出濃度および一軸圧縮強度を測定した。その結果を表２に示す。尚、クロムの溶出基準は、０．０５ｍｇ／ｌ以下であり、ヒ素の溶出基準は、０．０１ｍｇ／ｌ以下である。また、材令とは、固化材を加えてからの日数を意味する。
(Test Example 1 to Test Example 8)
The supply of the sample indicated by each experiment number to the test soil was prepared so that the elution reducing material and the solidification material were each 5% by weight in the test soil in terms of dry weight of the test soil. The elution reducing material was supplied as a slurry prepared by adjusting the weight ratio of water to the elution reducing material (water / elution reducing material) to 0.8. The solidification material was supplied as a slurry in which the weight ratio of water to the solidification material (water / solidification material) was adjusted to 0.8 only in Experiment Nos. 2 and 3. The chromium elution concentration, arsenic elution concentration, and uniaxial compressive strength after 7 days of material age and 28 days of material age were measured. The results are shown in Table 2. The elution standard for chromium is 0.05 mg / l or less, and the elution standard for arsenic is 0.01 mg / l or less. In addition, the material age means the number of days since the solidification material is added.
試験例１〜５の結果を図１および図２に示した。その結果、溶出低減材と酸化マグネシウムとを用いた試験例４において、材令２８日後、クロムの溶出が検出限界以下になっていることが判明した。また、溶出低減材と酸化マグネシウムとを用いた試験例４において、他の試験例と比較して、ヒ素の溶出が抑制されていることが判明した。 The results of Test Examples 1 to 5 are shown in FIGS. As a result, in Test Example 4 using the elution reducing material and magnesium oxide, it was found that elution of chromium was below the detection limit after 28 days of material age. Moreover, in Test Example 4 using the elution reducing material and magnesium oxide, it was found that elution of arsenic was suppressed as compared with other test examples.
試験例１、４、６、７、８の結果を図３および図４に示した。クロム溶出試験においては、試験例４（金属溶出低減材を添加し、所定期間経過後酸化マグネシウムを添加した系）と試験例８（金属溶出低減材と酸化マグネシウムとを同時に添加した系）とでほぼ同程度の抑制効果があることが判明した。また、ヒ素溶出試験においては、試験例４と試験例８とでほぼ同程度の抑制効果があることが判明した。また、試験例６と試験例４とを比較した場合、高炉スラグが添加されている方が、クロムおよびヒ素の溶出が抑制されていることが判明した。 The results of Test Examples 1, 4, 6, 7, and 8 are shown in FIGS. In the chromium elution test, in Test Example 4 (a system in which a metal elution reducing material is added and magnesium oxide is added after a predetermined period of time) and Test Example 8 (a system in which a metal elution reducing material and magnesium oxide are added simultaneously) It was found that there was almost the same suppression effect. Further, in the arsenic elution test, it was found that Test Example 4 and Test Example 8 had almost the same suppression effect. Moreover, when the test example 6 and the test example 4 were compared, it turned out that the elution of chromium and arsenic is suppressed when the blast furnace slag is added.
試験例１、４、７、８および対照の結果を図５に示した。一軸圧縮強さ試験においては、試験例４と試験例８とで材令２８日の一軸圧縮強度が向上していることが判明した。また、試験例４（金属溶出低減材を添加し、所定期間経過後酸化マグネシウムを添加した系）においては、材令２８日の一軸圧縮強度がより向上していることが判明した。 The results of Test Examples 1, 4, 7, 8 and the control are shown in FIG. In the uniaxial compressive strength test, it was found that the uniaxial compressive strength was improved in Test Example 4 and Test Example 8 on the 28th day of the material age. In addition, in Test Example 4 (a system in which a metal elution reducing material was added and magnesium oxide was added after the lapse of a predetermined period), it was found that the uniaxial compressive strength on the material age 28 days was further improved.
本発明によれば、有害金属で汚染された土壌、特にクロム・ヒ素汚染土壌からの有害金属の溶出が実質的に抑制され、且つ溶出が抑制された土壌の固化強度（地耐力）の向上が可能になる。 According to the present invention, the leaching of toxic metals from soil contaminated with toxic metals, particularly chrome / arsenic contaminated soil, is substantially suppressed, and the solidification strength (ground strength) of the soil with suppressed leaching is improved. It becomes possible.
Claims (2)
有害金属に汚染された地盤中の土壌に添加および混合し、
前記混合の直後から７日後までの間に、前記土壌に、酸化マグネシウムを添加および混合することにより、
前記有害金属の溶出低減および土壌の固化を行うことを特徴とする有害金属の溶出低減
固化法。 A harmful metal elution reducing material containing iron salt and blast furnace slag and substantially not containing a material having a higher alkalinity than the blast furnace slag,
Add and mix with soil in the ground contaminated with toxic metals ,
By adding and mixing magnesium oxide to the soil between immediately after the mixing and after 7 days ,
A method for reducing and solidifying the toxic metal by reducing the leaching of the toxic metal and solidifying the soil.
部用いる請求項１記載の有害金属の溶出低減固化法。 The method for reducing and solidifying harmful metal elution according to claim 1, wherein 50 to 400 parts by weight of magnesium oxide is used with respect to 100 parts by weight of the hazardous metal elution reducing material.
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