JP5967397B2 - Methods for insolubilizing hazardous substances - Google Patents

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Description

本発明は、地盤内の汚染領域に分布する重金属等の有害物質を原位置で不溶化する有害物質の不溶化方法に関する。   The present invention relates to a method for insolubilizing a hazardous substance, which insolubilizes a harmful substance such as heavy metal distributed in a contaminated area in the ground in situ.

工場跡地の地盤内には、トリクロロエチレンなどで代表される揮発性有機塩素化合物、燃料油や機械油、ダイオキシン類、あるいはカドミウム、鉛、銅、亜鉛、ニッケル、クロムなどの重金属といったさまざまな有害物質が混入していることがある。   Various toxic substances such as volatile organic chlorine compounds such as trichlorethylene, fuel oils and machine oils, dioxins, and heavy metals such as cadmium, lead, copper, zinc, nickel and chromium are found in the ground of the factory site. May be mixed.

かかる有害物質で汚染された地盤をそのまま放置すると、有害物質が周囲に拡散し、周辺住民の生活に支障を来すとともに、雨水によって土粒子から遊離した場合には、地下水等に混入して水質を汚濁させる原因ともなる。そのため、上述した有害物質で汚染された地盤については、さまざまな方法で浄化処理や不溶化処理を行うことにより、環境への拡散防止が図られている。   If the soil contaminated with such harmful substances is left as it is, the harmful substances will diffuse to the surrounding area and hinder the lives of the residents in the surrounding area. It may cause pollution. Therefore, the soil contaminated with the above-mentioned harmful substances is prevented from spreading to the environment by performing purification treatment or insolubilization treatment by various methods.

地盤内の有害物質を不溶化するにあたり、地表近傍において小規模に分布しているような場合には、地盤内の汚染領域を掘削してプラントで処理する方法も採用し得るが、一般的には、掘削せずに原位置で処理する方がコスト面で望ましく、例えば水平翼機械攪拌工法に用いる深層混合処理機や垂直連続混合攪拌工法に用いる浅層混合処理機といった軟弱地盤改良工法で使用する重機を用いて、地盤の汚染領域に不溶化材を注入しながら攪拌混合する技術が採用されている。   In order to insolubilize harmful substances in the ground, if it is distributed on a small scale near the ground surface, a method of excavating the contaminated area in the ground and treating it with a plant can be adopted. In-situ processing without drilling is desirable in terms of cost. For example, it is used for soft ground improvement methods such as deep mixing machines used for horizontal blade mechanical stirring and shallow mixing machines used for vertical continuous mixing. A technique of stirring and mixing while injecting an insolubilizing material into a contaminated area of the ground using a heavy machine is employed.

一方、不溶化材が添加された液を不溶化材溶液あるいは不溶化材スラリーとして予め作製し、かかる不溶化材溶液や不溶化材スラリーを注入井を介して地盤に注入させる方法が開発されており、かかる方法によれば、適用可能な地盤が透水性地盤に限られるものの、既設の構造物が地上あるいは地表面近傍に存在するために重機を用いることが困難な場合であっても、地盤内の有害物質を不溶化できるとともに、既存構造物の有無とは関係なく、注入井を設置するだけで、地盤内の汚染領域に分布する有害物質を不溶化することが可能となる。   On the other hand, a method has been developed in which a liquid to which an insolubilizing material is added is prepared in advance as an insolubilizing material solution or an insolubilizing material slurry, and the insolubilizing material solution or the insolubilizing material slurry is injected into the ground through an injection well. Therefore, although applicable ground is limited to permeable ground, even if it is difficult to use heavy machinery because existing structures exist on the ground or near the ground surface, harmful substances in the ground can be removed. In addition to being able to insolubilize, it is possible to insolubilize harmful substances distributed in the contaminated area of the ground simply by installing an injection well regardless of the presence or absence of existing structures.

特開2004−255376号公報JP 2004-255376 A

しかしながら、粉体の不溶化材が水中に懸濁されてなる不溶化材スラリーを地盤に注入する場合には、不溶化材スラリーが地盤内を浸透している間に不溶化材が凝集沈殿したり、不溶化材の凝集によって注入井のストレーナが目詰まりするといった事態が生じ、結果として不溶化材を地盤内の汚染領域に浸透させることができず、浸透範囲が注入井の周囲に限られてしまうという問題や、粉体の不溶化材が水に難溶性であるため、均質な不溶化材スラリーを作製することがそもそも難しいという問題を生じていた。   However, when the insolubilizing material slurry in which the powder insolubilizing material is suspended in water is injected into the ground, the insolubilizing material is agglomerated and settled while the insolubilizing material slurry penetrates the ground. The situation that the strainer of the injection well is clogged due to the aggregation of, and as a result, the insolubilized material can not penetrate into the contaminated area in the ground, the infiltration range is limited to the periphery of the injection well, Since the powder insolubilizing material is sparingly soluble in water, it has been difficult to produce a homogeneous insolubilizing material slurry in the first place.

一方、ポリリン酸塩のような無機型分散剤や界面活性剤型分散剤を用いて不溶化材を分散させる方法も考えられるが、これらの分散剤を添加すると、不溶化材スラリーのpHが上昇し、酸化鉄系不溶化材であれば、重金属の吸着作用、ひいては不溶化作用が低下する懸念がある。   On the other hand, a method of dispersing the insolubilizing material using an inorganic type dispersing agent such as polyphosphate or a surfactant type dispersing agent is also conceivable, but adding these dispersing agents increases the pH of the insolubilizing material slurry, If it is an iron oxide type insolubilizing material, there exists a possibility that the adsorption | suction effect | action of heavy metal and by extension, insolubilization effect | action may fall.

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、不溶化作用を保持しつつ不溶化材を地盤内の汚染領域に浸透させることが可能な有害物質の不溶化方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a method for insolubilizing harmful substances that can infiltrate the insolubilizing material into the contaminated area in the ground while maintaining the insolubilizing action. .

上記目的を達成するため、本発明に係る有害物質の不溶化方法は請求項1に記載したように、粉体の不溶化材を分散剤とともに水に添加することで前記不溶化材が水に懸濁されてなる不溶化材スラリーを作製し、次いで、該不溶化材スラリーを有害物質で汚染された地盤の汚染領域に浸透させることで前記有害物質を吸着作用によって不溶化する有害物質の不溶化方法であって、前記分散剤を、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体からなり、重量平均分子量Mwを10000乃至14000とするとともに、前記有害物質を、カドミウム、全シアン、鉛、六価クロム、砒素、総水銀、アルキル水銀、銅、セレン、フッ素又はほう素としたものである。 In order to achieve the above object, a method for insolubilizing a harmful substance according to the present invention comprises adding a powder insolubilizing material together with a dispersing agent to water as described in claim 1 so that the insolubilizing material is suspended in water. A method for insolubilizing a harmful substance, wherein the insoluble material slurry is infiltrated into a contaminated area of the ground contaminated with the harmful substance to insolubilize the harmful substance by an adsorption action. The dispersant is made of polyacrylate, polymethacrylate or a copolymer thereof, the weight average molecular weight Mw is 10,000 to 14000, and the harmful substances are cadmium, all cyan, lead, hexavalent chromium, Arsenic, total mercury, alkyl mercury, copper, selenium, fluorine or boron .

また、本発明に係る有害物質の不溶化方法は、前記ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体を一価塩としたものである。   The hazardous substance insolubilization method according to the present invention is a method in which the polyacrylate, polymethacrylate or a copolymer thereof is used as a monovalent salt.

また、本発明に係る有害物質の不溶化方法は、前記不溶化材を、酸化第一鉄、酸化第二鉄若しくは四三酸化鉄からなる鉄酸化物又は硫酸第一鉄若しくは塩化第一鉄からなる第一鉄塩を酸化させた鉄酸化物とするとともに、該不溶化材に対する前記分散剤の質量比を0.05〜1としたものである。   Further, in the method for insolubilizing a harmful substance according to the present invention, the insolubilizing material may be ferrous oxide, ferric oxide, ferric oxide, ferrous oxide, ferrous sulfate, or ferrous chloride. While making the iron oxide which oxidized the ferrous salt, the mass ratio of the said dispersing agent with respect to this insolubilization material shall be 0.05-1.

また、本発明に係る有害物質の不溶化方法は、前記不溶化材に対する前記分散剤の質量比を0.05〜1に代えて、0.1〜1としたものである。   Further, in the method for insolubilizing harmful substances according to the present invention, the mass ratio of the dispersing agent to the insolubilizing material is changed from 0.05 to 1 to 0.1-1.

本発明に係る有害物質の不溶化方法においては、粉体の不溶化材を分散剤とともに水に添加することで不溶化材が水に懸濁されてなる不溶化材スラリーを作製し、次いで、該不溶化材スラリーを有害物質で汚染された地盤の汚染領域に浸透させることで、該有害物質を吸着作用により不溶化するにあたり、分散剤を、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体からなり、重量平均分子量Mwを10000乃至14000とするとともに、前記有害物質を、カドミウム、全シアン、鉛、六価クロム、砒素、総水銀、アルキル水銀、銅、セレン、フッ素又はほう素として構成する。 In the method for insolubilizing harmful substances according to the present invention, a powder insolubilizing material is added to water together with a dispersant to produce an insolubilizing material slurry in which the insolubilizing material is suspended in water, and then the insolubilizing material slurry In order to insolubilize the harmful substance by adsorbing action by infiltrating the contaminated area of the ground contaminated with the harmful substance, the dispersant is composed of polyacrylate, polymethacrylate or a copolymer thereof, The weight average molecular weight Mw is set to 10,000 to 14,000, and the harmful substance is constituted as cadmium, all cyan, lead, hexavalent chromium, arsenic, total mercury, alkyl mercury, copper, selenium, fluorine or boron .

このようにすると、上述の分散剤は、不溶化材を凝集させることなく、不溶化材スラリー中に確実に分散させるとともに、pH上昇によって不溶化作用を低下させる懸念もない。   If it does in this way, while the above-mentioned dispersing agent will not make an insolubilizing material aggregate, it will disperse | distribute reliably in an insolubilizing material slurry, and there is also no fear of reducing an insolubilizing effect by pH rise.

そのため、不溶化材スラリーは、浸透開始位置(注入位置)で目詰まりを起こしたり浸透中に凝集沈殿を起こしたりすることなく、なおかつ不溶化材による不溶化作用を保持したまま、地盤内の汚染領域に浸透する。   For this reason, the insolubilized material slurry penetrates into the contaminated area in the ground without clogging at the infiltration start position (injection position) or coagulating sedimentation during infiltration, and while retaining the insolubilizing action of the insolubilizing material. To do.

また、上記分散剤は、その高い分散性によって不溶化材スラリーの粘性増加を抑制する作用も有する。そのため、地盤内における不溶化材スラリーの浸透性が向上し、適用地盤に要求される透水性の制約も大幅に緩和される。   Moreover, the said dispersing agent also has the effect | action which suppresses the viscosity increase of an insolubilization material slurry by the high dispersibility. Therefore, the permeability of the insolubilized material slurry in the ground is improved, and the water permeability restriction required for the applicable ground is greatly relaxed.

有害物質で汚染された地盤の汚染領域に不溶化材スラリーを浸透させる手段は任意であり、例えば、注入井を介した水頭差による方法や、薬液注入工法と同様の注入方式あるいは注入管を用いた加圧注入による方法を採用することができる。   The means for infiltrating the insolubilizing material slurry into the contaminated area of the ground contaminated with harmful substances is optional, for example, using a method of using a head difference through an injection well or an injection method or injection pipe similar to the chemical injection method A method by pressure injection can be employed.

有害物質、土壌溶出基準の対象として環境庁告示に定められている第二種特定有害物質(カドミウム、全シアン、鉛、六価クロム、砒素、総水銀、アルキル水銀、銅、セレン、フッ素、ほう素)とするHazardous substances are specified in the Environmental Agency Notification as a target of soil elution standards (Cadmium, All Cyan, Lead, Hexavalent Chromium, Arsenic, Total Mercury, Alkyl Mercury, Copper, Selenium, Fluorine, Boron) .

分散剤は、ポリアクリル酸塩、あるいはポリメタクリル酸塩のみから構成してもよいし、それらの共重合体として構成してもよい。また、これらの共重合体を併用してもよい。   A dispersing agent may be comprised only from polyacrylate or polymethacrylate, and may be comprised as those copolymers. Moreover, you may use these copolymers together.

ここで、それらの重量平均分子量Mwを10000乃至14000としたのは、かかる範囲内であれば十分な分散性を確保できるからである。ちなみに、重量平均分子量Mwは、ゲルパーミェーションクロマトグラフ(GPC)でポリスチレン基準で求めたものである。   Here, the reason why the weight average molecular weight Mw is set to 10000 to 14000 is that sufficient dispersibility can be secured within the above range. Incidentally, the weight average molecular weight Mw is obtained on the basis of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC).

重量平均分子量Mwが上述の範囲であれば、不溶化材を不溶化材スラリー中に確実に分散させることができるが、上述したポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体を、特に、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩といったアルカリ金属塩やアンモニウム塩などの一価塩としたならば、わずかな添加量で分散機能を確実に得ることが可能となる。   If the weight average molecular weight Mw is in the above range, the insolubilizing material can be surely dispersed in the insolubilizing material slurry, but the polyacrylate, polymethacrylate or copolymer thereof described above is particularly preferable. If a monovalent salt such as an alkali metal salt such as sodium salt, potassium salt or lithium salt or ammonium salt is used, a dispersion function can be obtained with a small amount of addition.

不溶化材は、重金属等の有害物質を吸着作用で捕捉可能な公知の物質から適宜選択することが可能であり、例えば、ベントナイトなどの粘土鉱物や酸化マグネシウムをはじめ、酸化第一鉄、酸化第二鉄若しくは四三酸化鉄といった鉄酸化物や、硫酸第一鉄若しくは塩化第一鉄等の第一鉄塩を酸化させてなる鉄酸化物を含む酸化鉄系不溶化材を採用することが可能である。   The insolubilizing material can be appropriately selected from known substances that can trap harmful substances such as heavy metals by adsorption, and includes, for example, clay minerals such as bentonite, magnesium oxide, ferrous oxide, and second oxide. It is possible to employ iron oxide-based insolubilizing materials including iron oxides such as iron or iron tetroxide, and iron oxides obtained by oxidizing ferrous salts such as ferrous sulfate or ferrous chloride. .

ここで、不溶化材を、酸化第一鉄、酸化第二鉄若しくは四三酸化鉄からなる鉄酸化物又は硫酸第一鉄若しくは塩化第一鉄からなる第一鉄塩を酸化させた鉄酸化物とした場合、不溶化材に対する分散剤の質量比を0.05〜10とすることができるが、望ましくは0.05〜1、さらに望ましくは0.1〜1、特に望ましくは0.1〜0.5とするのがよい。   Here, the insolubilizing material, iron oxide made of ferrous oxide, ferric oxide or iron tetroxide, or iron oxide obtained by oxidizing ferrous sulfate or ferrous chloride made of ferrous chloride and In this case, the mass ratio of the dispersant to the insolubilizing material can be 0.05 to 10, preferably 0.05 to 1, more preferably 0.1 to 1, particularly preferably 0.1 to 0. 5 is good.

不溶化材に対する分散剤の質量比が0.05未満であれば、分散作用が不足するからであり、10を上回れば、pHが過大になって不溶化作用の低下を招くおそれがあるからである。   This is because if the mass ratio of the dispersant to the insolubilizing material is less than 0.05, the dispersing action is insufficient, and if it exceeds 10, the pH becomes excessively high and the insolubilizing action may be lowered.

一方、不溶化材に対する分散剤の質量比が0.1以上であれば、良好な分散作用を確保できるからであり、1以下であればpHを9.5よりも小さく抑え、0.5以下であれば、pHを概ね9以下に抑えることができるからである。   On the other hand, if the mass ratio of the dispersant to the insolubilizing material is 0.1 or more, a good dispersing action can be secured. If it is 1 or less, the pH is kept lower than 9.5, and 0.5 or less. This is because the pH can be suppressed to about 9 or less.

本実施形態に係る有害物質の不溶化方法の実施状況を示した概略図。Schematic which showed the implementation situation of the insolubilization method of the harmful substance which concerns on this embodiment. 実証試験の結果を示したグラフであり、(a)は、試験用不溶化材に対する試験用分散剤の質量比と試験体スラリーの上澄み液に残る不溶化材の残存率との関係を示したグラフ、(b)は、上記質量比と試験体スラリーのpHとの関係を示したもの。It is a graph showing the results of the demonstration test, (a) is a graph showing the relationship between the mass ratio of the test dispersant to the test insolubilized material and the residual ratio of the insolubilized material remaining in the supernatant of the test sample slurry, (b) shows the relationship between the mass ratio and the pH of the specimen slurry. 実証試験の結果を示したグラフであり、(a)は透水係数の経時的変化を示したグラフ、(b)は不溶化材の残存率の経時的変化を示したグラフ。FIG. 3 is a graph showing the results of a demonstration test, (a) is a graph showing a change with time of a water permeability coefficient, and (b) is a graph showing a change with time of a residual rate of an insolubilized material.

以下、本発明に係る有害物質の不溶化方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。   Embodiments of the method for insolubilizing harmful substances according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

本実施形態に係る有害物質の不溶化方法においては、まず、不溶化材を分散剤とともに水に添加し懸濁させることで不溶化材スラリーを作製する。   In the method for insolubilizing harmful substances according to this embodiment, first, an insolubilizing material slurry is prepared by adding and suspending the insolubilizing material together with a dispersant in water.

分散剤は、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体からなり、重量平均分子量Mwを10000乃至14000としたものを用いる。ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体は、分散機能を高めるべく、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩といったアルカリ金属塩やアンモニウム塩などの一価塩とすることのが望ましい。   The dispersant is made of polyacrylate, polymethacrylate or a copolymer thereof and has a weight average molecular weight Mw of 10,000 to 14,000. The polyacrylate, polymethacrylate or copolymer thereof is preferably a monovalent salt such as an alkali metal salt such as a sodium salt, a potassium salt or a lithium salt or an ammonium salt in order to enhance the dispersion function.

かかる分散剤は、「SUPER SLURRY B」の商品名で三洋化成工業株式会社から販売されている安定液用分散剤を用いるのがよい。   As such a dispersing agent, it is preferable to use a dispersing agent for a stable liquid sold by Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd. under the trade name “SUPER SLURRY B”.

不溶化材は、不溶化の対象となる有害物質の種類に応じて適宜選択すればよく、例えば、カドミウム、鉛、六価クロム、砒素、水銀、セレン又はフッ素が有害物質である場合には、酸化第一鉄、酸化第二鉄若しくは四三酸化鉄からなる鉄酸化物や、硫酸第一鉄若しくは塩化第一鉄からなる第一鉄塩を酸化させた鉄酸化物を選択することができる。   The insolubilizing material may be appropriately selected according to the type of harmful substance to be insolubilized.For example, when cadmium, lead, hexavalent chromium, arsenic, mercury, selenium, or fluorine is a harmful substance, An iron oxide made of ferrous oxide, ferric oxide or triiron tetroxide, or an iron oxide obtained by oxidizing a ferrous salt made of ferrous sulfate or ferrous chloride can be selected.

かかる不溶化材としては例えば、「フィックスオール」(登録商標)の商品名で石原産業株式会社から販売されているものを用いるのがよい。   As such an insolubilizing material, for example, a material sold by Ishihara Sangyo Co., Ltd. under the trade name “Fixall” (registered trademark) may be used.

さらに、ヒ素、リン、セレン、六価クロムを不溶化対象として「アズレーS」の商品名で株式会社ソフィアから販売されている環境浄化資材や、ヒ素、鉛、六価クロム、セレンを不溶化対象として「MSI-SH3」の商品名でJFEミネラル株式会社から販売されている重金属吸着材、あるいは、六価クロム、カドミウム、ヒ素、セレン、鉛、フッ素、ホウ素を不溶化対象として「TGキャッチII」の商品名でテクニカ合同株式会社から販売されている重金属高性能吸着材を用いることが可能である。   In addition, arsenic, phosphorus, selenium, and hexavalent chromium are subject to insolubilization, and environmental purification materials sold by Sophia Co., Ltd. under the trade name “Azley S”, and arsenic, lead, hexavalent chromium, and selenium are subject to insolubilization. MSI-SH3 "heavy metal adsorbent sold by JFE Mineral Co., Ltd. or" TG Catch II "for insolubilization of hexavalent chromium, cadmium, arsenic, selenium, lead, fluorine and boron It is possible to use heavy metal high performance adsorbents sold by Technica GK.

ここで、不溶化材を鉄酸化物とした場合においては、不溶化材に対する分散剤の質量比を0.05〜1、望ましくは0.1〜1、さらに望ましくは0.1〜0.5とするのがよい。   Here, when the insolubilizing material is iron oxide, the mass ratio of the dispersant to the insolubilizing material is 0.05 to 1, desirably 0.1 to 1, more desirably 0.1 to 0.5. It is good.

不溶化材に対する分散剤の質量比が0.05未満であれば、分散作用が不足するからであり、10を上回れば、pHが過大になって不溶化作用の低下を招くおそれがあるからである。   This is because if the mass ratio of the dispersant to the insolubilizing material is less than 0.05, the dispersing action is insufficient, and if it exceeds 10, the pH becomes excessively high and the insolubilizing action may be lowered.

一方、不溶化材に対する分散剤の質量比が0.1以上であれば、良好な分散作用を確保できるからであり、1以下であればpHを9.5よりも小さく抑制し、0.5以下であれば、pHをさらに9以下に抑制することができるからである。   On the other hand, if the mass ratio of the dispersant to the insolubilizing material is 0.1 or more, a good dispersing action can be secured. If it is 1 or less, the pH is suppressed to less than 9.5 and 0.5 or less This is because the pH can be further suppressed to 9 or less.

不溶化材スラリーを作製したならば、該不溶化材スラリーを地盤に注入し、該地盤内において不溶化の対象となる有害物質が分布する汚染領域に浸透させる。   Once the insolubilized material slurry is produced, the insolubilized material slurry is poured into the ground and allowed to penetrate into the contaminated area in which harmful substances to be insolubilized are distributed.

不溶化材スラリーを汚染領域に浸透させるには、図1(a)に示すように、地盤1内の汚染領域2を通過する地下水の流れを考慮して、その上流側に位置するように注入井3を地盤1に掘削形成し、該注入井に不溶化材スラリーを注入すればよい。   In order to infiltrate the insolubilized material slurry into the contaminated area, as shown in FIG. 1 (a), in consideration of the flow of groundwater passing through the contaminated area 2 in the ground 1, the injection well is positioned upstream. 3 is excavated and formed in the ground 1, and the insolubilized material slurry is injected into the injection well.

一方、汚染領域が地下水位より浅い位置に分布する等の事情で自然の地下水流に乗せることが難しい場合、同図(b)に示すように、汚染領域2の下流側に地下止水壁4を構築し、該地下止水壁で地下水を堰き止めることで、汚染領域2における地下水位を上昇させ、かかる状態で注入井3から不溶化材スラリーを注入するようにすればよい。   On the other hand, when it is difficult to place the contaminated area in a natural groundwater flow due to the fact that the contaminated area is distributed at a position shallower than the groundwater level, as shown in FIG. The groundwater level is raised in the contaminated area 2 by damming the groundwater with the underground water blocking wall, and the insolubilized material slurry is injected from the injection well 3 in such a state.

また、同図(b)の方法に代えて同図(c)に示すように、汚染領域2を挟むようにして注水井5及び揚水井8を掘削形成するとともに、それらの両側に止水壁6及び止水壁7をそれぞれ構築し、注水井5から水を注入しこれを揚水井8から揚水することで、注水井5から揚水井8に向かう地下水流を人工的に創り出しながら、注水井5と汚染領域2の間に掘削形成された注入井3から不溶化材スラリーを注入するようにしてもよい。   Further, instead of the method shown in FIG. 6B, as shown in FIG. 6C, the water injection well 5 and the pumping well 8 are excavated to sandwich the contaminated area 2, and the water blocking walls 6 and By constructing the water blocking walls 7, injecting water from the injection well 5 and pumping it from the pumping well 8, artificially creating a groundwater flow from the injection well 5 to the pumping well 8, The insolubilized material slurry may be injected from the injection well 3 formed by excavation between the contaminated areas 2.

このように注水井3を介して不溶化材スラリーを地盤1に注入すると、分散剤によってスラリー中に均等に分散された不溶化材は、注入井3のストレーナ(図示せず)を目詰まりさせることなく該注入井の外側に流出するとともに、地盤1の土粒子間隙に凝集沈殿することもなく、上述した地下水流に連行される形で汚染領域2に到達し、該汚染領域に浸透して有害物質を不溶化する。   When the insolubilized material slurry is injected into the ground 1 through the water injection well 3 in this way, the insolubilized material uniformly dispersed in the slurry by the dispersant does not clog the strainer (not shown) of the injection well 3. It flows to the outside of the injection well and does not coagulate and settle in the soil particle gap of the ground 1, reaches the contaminated area 2 in the form of being entrained in the groundwater flow described above, penetrates into the contaminated area and is harmful Insolubilize.

以上説明したように、本実施形態に係る有害物質の不溶化方法によれば、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体を重量平均分子量Mwが10000乃至14000となるように分散剤を構成するとともに、該分散剤を不溶化材とともに水に添加して不溶化材スラリーとしたので、不溶化材は、注入井で目詰まりを起こしたり浸透中に地盤内で凝集沈殿を起こしたりすることなく、地盤内の汚染領域に到達し、該汚染領域に浸透するとともに、pH上昇を起こして不溶化作用を低下させることもない。   As described above, according to the method for insolubilizing harmful substances according to the present embodiment, the polyacrylic acid salt, the polymethacrylic acid salt or a copolymer thereof is dispersed so that the weight average molecular weight Mw is 10,000 to 14,000. In addition, the dispersant is added to water together with the insolubilizing material to form an insolubilizing material slurry, so that the insolubilizing material does not cause clogging in the injection well and does not cause aggregation precipitation in the ground during infiltration. It reaches the contaminated area in the ground, penetrates into the contaminated area, does not raise the pH, and does not lower the insolubilizing action.

そのため、汚染領域に浸透した不溶化材は、汚染領域内の有害物質を確実に不溶化し、かくして環境への拡散が未然に防止される。   Therefore, the insolubilizing material that has penetrated into the contaminated area surely insolubilizes harmful substances in the contaminated area, thus preventing the diffusion to the environment.

また、本実施形態に係る有害物質の不溶化方法によれば、上述の分散剤が高い分散性を発揮して不溶化材スラリーの粘性増加を抑制するため、地盤内における不溶化材スラリーの浸透性が向上し、適用地盤に要求される透水性の制約も大幅に緩和される。   In addition, according to the method for insolubilizing harmful substances according to the present embodiment, the above-described dispersant exhibits high dispersibility and suppresses the increase in viscosity of the insolubilized material slurry, so that the permeability of the insolubilized material slurry in the ground is improved. However, the water permeability restriction required for the applicable ground is also greatly eased.

次に、本発明に係る有害物質の不溶化方法について実証試験を行ったので、以下に説明する。   Next, a verification test was conducted on the method for insolubilizing harmful substances according to the present invention, which will be described below.

(a)分散試験
「フィックスオール」(登録商標)の商品名で石原産業株式会社から販売されている重金属吸着不溶化材から石膏成分が除去されたものを試験用不溶化材、「SUPER SLURRY B」の商品名で三洋化成工業株式会社から販売されている安定液用分散剤を試験用分散剤とし、これらの試験用不溶化材及び試験用分散剤を、それらの質量比が相異なるように水に添加混合して複数の試験体スラリーを作製し、それらの濁度を測定して濁度Aとするとともに、30分静置した後、各試験体スラリーから上澄み液を30mL採取し、それらの濁度を同様に測定して濁度Bとし、次いで、次式、
不溶化材の残存率(%)=(濁度B/濁度A)×100
を算出することにより、静置したことによる濁度の変化を不溶化材の残存率として算出した。結果を図2(a)に示す。
(a) Dispersion test "Fixall" (registered trademark) trade name of Ishihara Sangyo Co., Ltd. sold by Ishihara Sangyo Co., Ltd. The stabilizer for stabilizers sold by Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd. under the trade name is used as a test dispersant, and these test insolubilizer and test dispersant are added to water so that their mass ratios are different. A plurality of test specimen slurries are mixed to measure turbidity to obtain turbidity A, and after standing for 30 minutes, 30 mL of the supernatant is sampled from each test specimen slurry, and their turbidity is obtained. Was measured in the same manner as turbidity B, and then
Residual rate of insolubilized material (%) = (turbidity B / turbidity A) × 100
The change in turbidity due to standing was calculated as the residual ratio of the insolubilized material. The results are shown in FIG.

同図に示すように、試験用不溶化材に対する試験用分散剤の質量比が0.01のとき、残存率は2%程度であるのに対し、質量比が0.05あたりで残存率は30%程度となり、0.1以上では、残存率はほぼ100%となった。   As shown in the figure, when the mass ratio of the test dispersant to the test insolubilizer is 0.01, the residual ratio is about 2%, whereas the residual ratio is about 30 when the mass ratio is 0.05. The residual ratio was almost 100% at 0.1 or more.

これらの結果から、不溶化材に対する分散剤の質量比を0.05以上、望ましくは0.1以上とすれば、不溶化材を一定以上のレベルでスラリー中に分散可能であることがわかった。これは、透水性の高い地盤であれば、浸透速度が速いため、不溶化材に対する分散剤の質量比を0.05以上に設定すれば足り、透水速度が遅いために浸透に時間を要する地盤であっても、質量比を0.1以上に設定すればよいことを意味する。   From these results, it was found that when the mass ratio of the dispersant to the insolubilizing material is 0.05 or more, preferably 0.1 or more, the insolubilizing material can be dispersed in the slurry at a certain level or more. If the ground has high water permeability, the penetration rate is fast. Therefore, it is sufficient to set the mass ratio of the dispersant to the insolubilizing material to 0.05 or more. Even if it exists, it means that the mass ratio may be set to 0.1 or more.

(b)溶出試験
ヒ素、セレン及び鉛の複合汚染土を準備し、かかる複合汚染土に上述の試験体スラリーのうち、質量比が0.2の試験体スラリーを投入して6時間振とうした後、固液分離してろ液のpHを計測するとともに、ヒ素、セレン及び鉛の濃度を計測した。結果を表1に示す。

Figure 0005967397
(b) Dissolution test A composite contaminated soil of arsenic, selenium and lead was prepared, and among the above-mentioned test slurry, a test slurry having a mass ratio of 0.2 was put into the composite contaminated soil and shaken for 6 hours. Thereafter, the pH of the filtrate was measured by solid-liquid separation, and the concentrations of arsenic, selenium and lead were measured. The results are shown in Table 1.
Figure 0005967397

同表でわかるように、いずれの有害物質も溶出基準以下の濃度となった。この結果から、試験用不溶化材に対して質量比0.2で試験用分散剤を添加しても、不溶化作用は低下しないことがわかった。   As can be seen from the table, all hazardous substances were at concentrations below the elution standard. From this result, it was found that the insolubilization effect was not lowered even when the test dispersant was added at a mass ratio of 0.2 to the test insolubilized material.

(c)pH試験
試験体スラリーのpHを計測した結果を図2(b)に示す。同図でわかるように、本発明に係る試験用分散剤の場合、試験用不溶化材に対する質量比が10程度になっても、pHは9.5で弱アルカリにとどまっており、不溶化作用が低下しないという点で許容範囲内であるとともに、質量比が1程度以下であれば、pHは9程度以下に抑制されることがわかった。
(c) pH test The results of measuring the pH of the test specimen slurry are shown in FIG. As can be seen from the figure, in the case of the test dispersant according to the present invention, even when the mass ratio to the test insolubilizer becomes about 10, the pH is 9.5 and remains weak alkali, and the insolubilization action decreases. It was found that when the mass ratio was about 1 or less, the pH was suppressed to about 9 or less as well as being within an allowable range.

(d)浸透性試験
砂地盤を想定したカラム充填土に試験体スラリーを浸透させてその浸透効果を調べた。
(d) Permeability test The sample slurry was infiltrated into the column-filled soil assuming sandy ground, and the permeation effect was examined.

試験手順としては、まず、直径10cmの円筒カラムに珪砂6号を高さ15cm、30cmとなるように充填し、一定の水頭差で水を通水させることにより通水を安定させた後、試験用不溶化材を20g/L、試験用分散剤を2g/L(質量比は0.1)添加してなる試験体スラリーを浸透させ、定期的にカラムから排出される浸出水を採取し、濁度を測定することで、透水係数の経時変化を調べた。   As a test procedure, first, a cylindrical column having a diameter of 10 cm is filled with silica sand No. 6 so as to have a height of 15 cm and 30 cm, and the water flow is stabilized by allowing water to flow with a constant head difference, and then the test is performed. Impregnated with a slurry of a test specimen to which 20 g / L of an insolubilizing material is added and 2 g / L of a test dispersant is added (mass ratio is 0.1). By measuring the degree, the change with time of the hydraulic conductivity was examined.

透水係数の変化と不溶化材の残存率の変化を図3に示す。   FIG. 3 shows changes in the water permeability coefficient and changes in the insolubilized material remaining rate.

同図に示すように、試験用分散剤を添加しないケースでは、試験用不溶化材が砂に付着して目詰まりを起こし、時間とともに透水係数が低下したのに対し、試験用分散剤を添加したケースでは、透水係数はほとんど低下しないことがわかった。   As shown in the figure, in the case where the test dispersant was not added, the test insolubilized material adhered to the sand and clogged, and the water permeability decreased with time, whereas the test dispersant was added. In the case, it was found that the hydraulic conductivity hardly decreased.

ちなみに、残存率は、試験用分散剤を添加しないケースではほぼゼロに近いのに対し、試験用分散剤を添加したケースでは、試験時間中にわたってほぼ100%となり、透水性の変化傾向に対応した結果を得た。   By the way, the residual rate was almost zero in the case where the test dispersant was not added, whereas in the case where the test dispersant was added, the residual rate was almost 100% over the test time, corresponding to the change in water permeability. The result was obtained.

以上の結果から、不溶化材だけでは透水係数が小さく、砂質地盤であっても汚染領域への浸透は困難であろうと推測されるのに対し、本発明に係る分散剤を併用すれば、不溶化材の透水係数が大きくなり、少なくとも砂質地盤であれば、不溶化材を汚染領域に確実に浸透させることができると思われる。   From the above results, it is presumed that the permeability coefficient is small only with the insolubilized material and it is difficult to penetrate into the contaminated area even in the sandy ground, but when the dispersant according to the present invention is used in combination, it is insolubilized. It seems that the insolubilized material can be surely infiltrated into the contaminated area if the water permeability coefficient of the material increases and at least sandy ground.

1 地盤
2 汚染領域
3 注入井
4 地下止水壁
5 注水井
6,7 止水壁
8 揚水井
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ground 2 Polluted area 3 Injection well 4 Underground water barrier 5 Water injection well 6,7 Water blocking wall 8 Pumping well

Claims (4)

粉体の不溶化材を分散剤とともに水に添加することで前記不溶化材が水に懸濁されてなる不溶化材スラリーを作製し、次いで、該不溶化材スラリーを有害物質で汚染された地盤の汚染領域に浸透させることで前記有害物質を吸着作用によって不溶化する有害物質の不溶化方法であって、前記分散剤を、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体からなり、重量平均分子量Mwを10000乃至14000とするとともに、前記有害物質を、カドミウム、全シアン、鉛、六価クロム、砒素、総水銀、アルキル水銀、銅、セレン、フッ素又はほう素としたことを特徴とする有害物質の不溶化方法。 A powder insolubilizing material is added to water together with a dispersant to produce an insolubilizing material slurry in which the insolubilizing material is suspended in water, and then the insolubilizing material slurry is contaminated in the soil contaminated with harmful substances. A method of insolubilizing the harmful substance by adsorbing into the harmful substance by adsorbing, wherein the dispersing agent is made of polyacrylate, polymethacrylate or a copolymer thereof, and has a weight average molecular weight Mw 10000 to 14000, and the toxic substance is cadmium, total cyanide, lead, hexavalent chromium, arsenic, total mercury, alkylmercury, copper, selenium, fluorine or boron . Insolubilization method. 前記ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩若しくはそれらの共重合体を一価塩とした請求項1記載の有害物質の不溶化方法。 The method for insolubilizing harmful substances according to claim 1 , wherein the polyacrylate, polymethacrylate or copolymer thereof is a monovalent salt. 前記不溶化材を、酸化第一鉄、酸化第二鉄若しくは四三酸化鉄からなる鉄酸化物又は硫酸第一鉄若しくは塩化第一鉄からなる第一鉄塩を酸化させた鉄酸化物とするとともに、該不溶化材に対する前記分散剤の質量比を0.05〜1とした請求項1又は請求項2記載の有害物質の不溶化方法。 The insolubilizing material is iron oxide obtained by oxidizing ferrous oxide, ferric oxide or ferric tetroxide, or iron oxide obtained by oxidizing ferrous sulfate or ferrous chloride. The method for insolubilizing a harmful substance according to claim 1 or 2 , wherein a mass ratio of the dispersant to the insolubilizing material is 0.05 to 1. 前記不溶化材に対する前記分散剤の質量比を0.05〜1に代えて、0.1〜1とした請求項記載の有害物質の不溶化方法。 The method for insolubilizing a harmful substance according to claim 3 , wherein the mass ratio of the dispersant to the insolubilizing material is changed to 0.1 to 1 instead of 0.05 to 1.
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