JP6175284B2 - Bubble mixed soil preparation material and bubble shield construction method - Google Patents
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Description
本発明は、重金属等の汚染物質が溶出する地盤のシールドトンネル工事に適した気泡混合土作製材料、及び、気泡シールド工法に関する。 The present invention relates to a bubble mixed soil preparation material suitable for shield tunnel construction in the ground from which contaminants such as heavy metals elute, and a bubble shield construction method.
気泡シールド工法は、起泡材の発泡で得られたシェービングクリーム状の気泡を、切羽或いはチャンバー内に注入しながら掘進する工法である。この気泡シールド工法では、切羽等に注入される気泡が掘削土の流動性と止水性を向上させ、かつ、チャンバー内での掘削土の付着を抑制する。これにより、切羽の安定を保持しつつ掘進をスムーズに行うことができる。この起泡材に含まれる気泡剤としては、例えば陰イオン界面活性剤が好適に用いられている。 The bubble shield method is a method in which a shaving cream-like bubble obtained by foaming a foaming material is dug while being injected into a face or a chamber. In this bubble shield construction method, the bubbles injected into the face and the like improve the fluidity and water stoppage of the excavated soil and suppress the adhesion of the excavated soil in the chamber. Thereby, excavation can be performed smoothly while maintaining the stability of the face. As the foaming agent contained in the foaming material, for example, an anionic surfactant is preferably used.
一方、地盤には、重金属等の汚染物質が含まれていることがある。一般に、この汚染物質については、不溶化処理を施すことで環境への悪影響を抑制している。汚染物質を不溶化する不溶化工法としては、例えば掘削によって生じた土砂を地上に設置された処理プラントに運搬し、不溶化剤を混合する方法がある。また、深層混合機等を用いて、汚染地盤に対して原位置で不溶化剤を混合する方法もある。そして、不溶化剤は、汚染物質の種類に応じて、セメント、石灰、マグネシウム化合物や鉄系化合物等の多価金属塩が選択される。 On the other hand, the ground may contain contaminants such as heavy metals. In general, this pollutant is insolubilized to suppress adverse effects on the environment. As an insolubilization method for insolubilizing contaminants, for example, there is a method in which earth and sand generated by excavation are transported to a treatment plant installed on the ground and an insolubilizer is mixed. There is also a method of mixing the insolubilizing agent in situ with respect to the contaminated ground using a deep mixer or the like. As the insolubilizing agent, a polyvalent metal salt such as cement, lime, magnesium compound or iron-based compound is selected according to the type of contaminant.
気泡シールド工法に用いられる起泡材には、汚染物質の不溶化効果を有する成分が含有されていない。このため、汚染物質が含まれている地盤を掘削した場合には、掘削で生じた土砂を地上の処理プラントまで運搬し、汚染物質の不溶化処理が行われる。この場合、気泡シールド工法で使用されるプラントに加え、不溶化用の処理プラントを設置する必要があり、設置スペースや人手を要する等の問題がある。 The foaming material used for the bubble shield method does not contain a component having an effect of insolubilizing contaminants. For this reason, when excavating the ground containing the pollutant, the earth and sand generated by the excavation are transported to the ground processing plant, and the pollutant is insolubilized. In this case, in addition to the plant used in the bubble shield method, it is necessary to install a treatment plant for insolubilization, which causes problems such as requiring installation space and manpower.
このような問題を解決すべく、特許文献１には、汚染物質である揮発性有機化合物を含有する地盤の掘進に際し、気泡材、超微細鉄粉、及び微粉末活性炭を切羽に注入する泥土圧シールド工法が開示されている。
In order to solve such a problem,
特許文献１の工法では、揮発性有機化合物を還元分解すべく鉄粉が用いられているが、重金属等を不溶化すべく、鉄塩やマグネシウム塩等の多価金属塩を含む不溶化剤を鉄粉に代えて用いると、発泡性や気泡の耐久性が悪くなり、円滑な掘進が行えなくなるおそれがある。
In the method of
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、多価金属塩を含む不溶化剤を用いても発泡性や気泡の耐久性が悪化せず、重金属等の汚染物質を不溶化しつつも高い流動性を有する気泡混合土を作製することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the purpose thereof is to prevent the foaming property and the durability of bubbles from deteriorating even when using an insolubilizing agent containing a polyvalent metal salt, and to pollute contaminants such as heavy metals. It is to produce a bubble mixed soil having high fluidity while insolubilizing.
前述の目的を達成するため、本発明は、汚染土に含まれる汚染物質を不溶化する不溶化剤と、前記汚染土に混合される気泡の基となる気泡剤及び添加剤とを含む気泡混合土作製材料であって、前記不溶化剤は多価金属塩を含むものであり、前記気泡剤はアニオン系界面活性剤であり、前記添加剤は、一般式Ｒ３−Ｏ−（ＡＯ）ｐ−Ｒ４、及び、ＨＯ−（ＡＯ）ｑ−Ｈ（上記式中、Ｒ３は炭素数１〜４の炭化水素基、Ｒ４は水素原子または炭素数１〜４の炭化水素基、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基の１種または２種以上の混合物、ｐはＡＯの平均付加モル数であって１〜５の数、ｑはＡＯの平均付加モル数であって２〜４０の数である）で表される化合物のうち、１種または２種以上を含有することを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides an air-mixed soil preparation comprising an insolubilizer for insolubilizing contaminants contained in the contaminated soil, and a foaming agent and an additive that serve as a basis for the bubbles mixed in the contaminated soil. The insolubilizing agent includes a polyvalent metal salt, the foaming agent is an anionic surfactant, and the additive is represented by the general formula R3-O- (AO) p-R4, and HO- (AO) q-H (wherein R3 is a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, R4 is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and AO is an oxy group having 2 to 4 carbon atoms) 1 or a mixture of two or more alkylene groups, p is the average number of moles added of AO and is a number from 1 to 5, and q is the average number of moles added of AO and is a number from 2 to 40) It contains 1 type, or 2 or more types among the compounds made.
また、本発明は、気泡剤及び添加剤の混合溶液を発泡させて気泡を生成し、生成した気泡を切羽或いはチャンバー内に注入しながら汚染物質を含んだ汚染地盤を掘削し、掘削で生じた汚染土に前記汚染物質を不溶化する不溶化剤を混合する気泡シールド工法であって、前記不溶化剤は多価金属塩を含むものであり、前記気泡剤はアニオン系界面活性剤であり、前記添加剤は、一般式Ｒ３−Ｏ（ＡＯ）ｐ−Ｒ４、及び、ＨＯ−（ＡＯ）ｑ−Ｈ（上記式中、Ｒ３は炭素数１〜４の炭化水素基、Ｒ４は水素原子または炭素数１〜４の炭化水素基、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基の１種または２種以上の混合物、ｐはＡＯの平均付加モル数であって１〜５の数、ｑはＡＯの平均付加モル数であって２〜４０の数である）で表される化合物のうち、１種または２種以上を含有することを特徴とする。 In addition, the present invention is caused by excavating a contaminated ground containing pollutants while foaming a mixed solution of a foaming agent and an additive to generate bubbles, and injecting the generated bubbles into a face or chamber. A bubble shielding method for mixing an insolubilizing agent for insolubilizing the pollutant into contaminated soil, wherein the insolubilizing agent contains a polyvalent metal salt, the air bubble agent is an anionic surfactant, and the additive Is a general formula R3-O (AO) p-R4 and HO- (AO) q-H (wherein R3 is a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, R4 is a hydrogen atom or 1 to carbon atoms). 4 hydrocarbon groups, AO is a mixture of one or more oxyalkylene groups having 2 to 4 carbon atoms, p is the average number of moles of AO added and 1 to 5, q is the average addition of AO The number of moles of the compound represented by 2 to 40) Chi, characterized by containing one or two or more.
これらの発明によれば、多価金属塩を含む不溶化剤を用いても発泡性や気泡の耐久性が悪化せず、重金属等の汚染物質を不溶化しつつも高い流動性を有する気泡混合土を作製できる。 According to these inventions, even if an insolubilizing agent containing a polyvalent metal salt is used, the foamability and durability of the bubbles are not deteriorated, and the air-mixed soil having high fluidity while insolubilizing contaminants such as heavy metals is obtained. Can be made.
前述の発明において、前記不溶化剤が、前記気泡剤及び前記添加剤の混合溶液に添加され、前記気泡剤及び前記添加剤と共に発泡される場合には、気泡に不溶化剤が含まれるので、掘削土砂への気泡の混合に伴って汚染物質の不溶化処理が効率的に行える。 In the above-described invention, when the insolubilizing agent is added to the mixed solution of the foaming agent and the additive and foamed together with the foaming agent and the additive, the foam contains the insolubilizing agent. Contaminant insolubilization can be efficiently performed with the mixing of bubbles in the water.
また、前記不溶化剤が、掘削時あるいは掘削後の気泡混合汚染土に添加される場合には、不溶化剤による汚染土の流動性消失を抑制できる。 Moreover, when the said insolubilizing agent is added to the bubble mixed contaminated soil during excavation or after excavation, the loss of fluidity of the contaminated soil by the insolubilizing agent can be suppressed.
本発明によれば、重金属等の汚染物質を含んだ土砂に関し、汚染物質を不溶化しつつも流動性を高めた気泡混合土を作製できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, regarding the earth and sand containing contaminants, such as a heavy metal, the bubble mixed soil which improved the fluidity | liquidity can be produced, making a contaminant insoluble.
図１に示すように、本工法に用いられるシールドマシン１は、スキンプレート２と、隔壁３と、カッター４と、カッターモーター５と、気泡注入管６と、スクリューコンベア７と、土圧センサ８と、ベルトコンベア９を備えている。また、必要に応じて不溶化剤散布部１０が設けられる。
As shown in FIG. 1, the
スキンプレート２は、シールドマシン１の外殻部となる鋼製の筒状部材である。隔壁３は、スキンプレート２に設けられており、スキンプレート２の前側部分にチャンバー１１を区画する。カッター４は、回転によって地中を掘削する部分であり、スキンプレート２よりも前方に配設されている。カッターモーター５は、カッター４を回転させるための駆動源であり、隔壁３の後側に設けられている。カッターモーター５の駆動力は支持アーム１２を介してカッター４に伝達される。
The
気泡注入管６は、起泡材溶液が発泡装置（図示せず）で発泡されることで得られたシェービングクリーム状の微細気泡を案内する部材である。気泡注入管６の先端はカッター４の前方に位置しているため、案内された微細気泡は切羽に向けて注入される。なお、微細気泡はチャンバー１１に注入してもよい。カッター４で掘削された掘削土（汚染土）は、このカッター４の回転によって気泡と混合されることで流動性が高められ、気泡混合土となってチャンバー１１に流入する。そして、チャンバー１１では、微細気泡の存在によって壁面への掘削土の付着が抑制される。また、土粒子同士の間に微細気泡が入り込むので、止水性も高められる。
The
スクリューコンベア７は、チャンバー１１に流入した気泡混合土を後側に排出する装置である。土圧センサ８は、チャンバー１１に流入した気泡混合土の圧力を測定する部材である。この土圧センサ８で測定された気泡混合土の圧力に応じて、シールドマシン１の推進力やスクリューコンベア７による掘削土の排出量が調整される。
The
ベルトコンベア９は、スクリューコンベア７から排出された気泡混合土を立坑側へ移送する装置である。不溶化剤散布部１０は、重金属等の有害物質を不溶化する不溶化剤を、スクリューコンベア７から排出された気泡混合土に散布する装置である。この不溶化剤散布部１０は、不溶化剤を起泡材溶液に添加しない場合に用いられる。なお、不溶化剤を起泡材溶液に添加しない場合には、不溶化剤をチャンバー１１内の気泡混合土に直接添加してもよい。
The
微細気泡の基となる起泡材は、気泡混合土を作製するための気泡混合土作製材料に相当する。この起泡材は、例えば図２に示すように、気泡剤を主成分として含有しており、添加剤が添加されている。また、重金属の不溶化剤が、起泡材に添加されて用いられたり、地盤の掘削時や気泡混合土に添加されたりする。 The foaming material on which the fine bubbles are based corresponds to a cell-mixed soil preparation material for preparing cell-mixed soil. For example, as shown in FIG. 2, this foaming material contains a foaming agent as a main component, and an additive is added. In addition, a heavy metal insolubilizer is added to the foaming material, or is added to excavation of the ground or to the bubble mixed soil.
気泡剤は、気泡の基となる成分であり、アニオン系界面活性剤が用いられる。本実施形態では、アルキル硫酸エステル塩（ＡＳ）、アルキルエーテル硫酸エステル塩（ＡＥＳ）、及びアルファオレフィンスルホン酸（ＡＯＳ）の一種または２種以上のアニオン系界面活性剤を用いることが好ましい。 The foaming agent is a component that becomes a base of bubbles, and an anionic surfactant is used. In the present embodiment, it is preferable to use one or two or more anionic surfactants of alkyl sulfate ester salt (AS), alkyl ether sulfate ester salt (AES), and alpha olefin sulfonic acid (AOS).
前記アルキル硫酸エステル塩は、一般式（１）のｍ＝０で表され、アルキルエーテル硫酸エステル塩は、一般式（１）のｍ＝１以上で表される。また、アルファオレフィンスルホン酸は、一般式（２）で表されるものを含有する。 The alkyl sulfate salt is represented by m = 0 in the general formula (1), and the alkyl ether sulfate salt is represented by m = 1 or more in the general formula (1). Moreover, alpha olefin sulfonic acid contains what is represented by General formula (2).
［Ｒ１−Ｏ−（ＡＯ）ｍ−ＳＯ３］ｔ Ｘ ・・・ （１）
［Ｒ２−ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）ｎ−ＳＯ３］ｔ Ｘ ・・・ （２）
[R1-O- (AO) m -SO 3] t X ··· (1)
[R2-CH = CH (CH 2) n-SO 3] t X ··· (2)
これらの一般式（１）、（２）において、Ｒ１は炭素数８〜２０の炭化水素基が好ましく炭素数１０〜１６がさらに好ましい。Ｒ２は炭素数８〜３０の炭化水素基が好ましく炭素数１０〜１８がさらに好ましい。ＡＯは、炭素数２〜４のオキシアルキレン基の１種または２種以上の混合物が好ましく、炭素数２のオキシアルキレン基（オキシエチレン基）がさらに好ましい。Ｘは、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム塩、アルカノールアミン塩が好ましく、アルカリ金属がさらに好ましい。ｔはＸの酸化数、ｍはＡＯの平均付加モル数であって０〜５０が好ましく、０〜１０がさらに好ましい。ｎは０〜５の数である。 In these general formulas (1) and (2), R1 is preferably a hydrocarbon group having 8 to 20 carbon atoms, and more preferably 10 to 16 carbon atoms. R2 is preferably a hydrocarbon group having 8 to 30 carbon atoms, more preferably 10 to 18 carbon atoms. AO is preferably one or a mixture of two or more oxyalkylene groups having 2 to 4 carbon atoms, and more preferably an oxyalkylene group having 2 carbon atoms (oxyethylene group). X is preferably an alkali metal, alkaline earth metal, ammonium salt or alkanolamine salt, more preferably an alkali metal. t is the oxidation number of X, m is the average added mole number of AO, and is preferably 0 to 50, more preferably 0 to 10. n is a number from 0 to 5.
前述のアルキル硫酸エステル塩（ＡＳ）としては、例えば、一般式（１）のＲ１が炭素数１０〜１４のアルキル基、ｍが０、Ｘがナトリウムに相当する、ライオン株式会社製の商品名「サンノールＬＭ−１１３０」が好適に用いられる。また、アルキルエーテル硫酸エステル塩（ＡＥＳ）としては、例えば、一般式（１）のＲ１が炭素数１２〜１６のアルキル基、ｍが３、Ｘがナトリウムに相当する、ライオン株式会社製の商品名「サンノールＬＭＴ−１４３０」が好適に用いられる。さらに、アルファオレフィンスルホン酸（ＡＯＳ）としては、例えばライオン株式会社製の商品名「リポランＬＢ−４４０」が好適に用いられる。そして、本実施形態では、これらの製品を使用した。 As the aforementioned alkyl sulfate ester salt (AS), for example, R1 in the general formula (1) is an alkyl group having 10 to 14 carbon atoms, m is 0, and X is sodium. “Sanol LM-1130” is preferably used. Moreover, as alkyl ether sulfate ester salt (AES), for example, R1 in the general formula (1) is an alkyl group having 12 to 16 carbon atoms, m is 3, and X is a product name manufactured by Lion Co., Ltd. “Sannol LMT-1430” is preferably used. Furthermore, as alpha olefin sulfonic acid (AOS), for example, the product name “Lipolane LB-440” manufactured by Lion Corporation is preferably used. In this embodiment, these products are used.
添加剤は、次の一般式（３）、（４）で表される化合物を用いた。
Ｒ３−Ｏ−（ＡＯ）ｐ−Ｒ４ ・・・ （３）
ＨＯ−（ＡＯ）ｑ−Ｈ ・・・ （４）
As the additive, compounds represented by the following general formulas (3) and (4) were used.
R3-O- (AO) p-R4 (3)
HO- (AO) q-H (4)
一般式（３）において、Ｒ３は、炭素数１〜４の炭化水素基であり、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ブチル基が好ましく、ブチル基がさらに好ましい。Ｒ４は、水素原子または炭素数１〜４の炭化水素基であり、水素原子が好ましい。ＡＯは、炭素数２〜４のオキシアルキレン基の１種または２種以上の混合物であり、オキシエチレン基が好ましい。ｐはＡＯの平均付加モル数であって１〜５であり、１〜３が好ましく、２がさらに好ましい。 In the general formula (3), R3 is a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, or a butyl group, and more preferably a butyl group. R4 is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a hydrogen atom. AO is one or a mixture of two or more oxyalkylene groups having 2 to 4 carbon atoms, and is preferably an oxyethylene group. p is the average added mole number of AO and is 1 to 5, preferably 1 to 3, and more preferably 2.
一般式（３）の化合物の具体的な例としては、メチルジグリコール、エチルジグリコール、イソプロピルジグリコール、ブチルグリコール、ブチルジグリコール、ブチルトリグリコール、メチルプロピレングリコール、ブチルプロピレングリコール、ブチルジプロピレングリコール、ジメチルグリコール、ジメチルプロピレングリコール、ジエチルグリコール、ジエチルジグリコール、ジエチルプロピルグリコールなどが挙げられ、これらの中でもメチルジグリコール、エチルジグリコール、ブチルジグリコール、ジエチルジグリコールが好ましい。 Specific examples of the compound of the general formula (3) include methyl diglycol, ethyl diglycol, isopropyl diglycol, butyl glycol, butyl diglycol, butyl triglycol, methylpropylene glycol, butylpropylene glycol, butyldipropylene glycol Dimethyl glycol, dimethylpropylene glycol, diethyl glycol, diethyl diglycol, diethylpropyl glycol and the like. Among these, methyl diglycol, ethyl diglycol, butyl diglycol and diethyl diglycol are preferable.
一般式（４）において、ＡＯは、炭素数２〜４のオキシアルキレン基の１種または２種以上の混合物であり、オキシエチレン基が好ましい。ｑはＡＯの平均付加モル数であって２〜４０であり、５〜３０が好ましく、１０〜２０がさらに好ましい。 In the general formula (4), AO is one or a mixture of two or more oxyalkylene groups having 2 to 4 carbon atoms, and is preferably an oxyethylene group. q is the average added mole number of AO, which is 2 to 40, preferably 5 to 30, and more preferably 10 to 20.
一般式（４）の化合物の具体的な例としては、ＡＯがオキシエチレン基、ｑが２のジエチレングリコール（ＤＥＧ）、ＡＯがオキシプロピレン基、ｑが２ジプロピレングリコール（ＤＰＧ）、ＡＯがオキシエチレン基、ｑが３〜４０のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ＡＯがオキシプロピレン基、ｑが３〜４０のポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）などが挙げられ、これらの中でもジエチレングリコール、ＡＯがオキシエチレン基、ｑが２〜４０のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）が好ましい。 Specific examples of the compound of the general formula (4) include: AO is oxyethylene group, q is 2 diethylene glycol (DEG), AO is oxypropylene group, q is 2 dipropylene glycol (DPG), and AO is oxyethylene. Group, polyethylene glycol (PEG) having q of 3 to 40, AO being oxypropylene group, polypropylene glycol (PPG) having q of 3 to 40, etc. Among them, diethylene glycol, AO is oxyethylene group, and q is 2 ~ 40 polyethylene glycol (PEG) is preferred.
不溶化剤は、ヒ素や鉛等の有害物質を不溶化するための薬剤である。ヒ素を例に挙げると、難溶性化合物として、ヒ酸鉄、ヒ酸カルシウム、及びヒ酸マグネシウム等がある。このため、不溶化剤としては、鉄イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン等を含有する多価金属塩を用いることができる。すなわち、この不溶化剤としては、鉄、カルシウム、マグネシウムの硫酸塩、硝酸塩、塩化物などが用いられ、より好ましくは硫酸鉄が用いられる。そして、鉛に対してはマグネシウム系化合物等が好適に用いられる。本実施形態では、ヒ素を汚染物質とし、硫酸鉄（ＦｅＳＯ４）を不溶化剤として用いた。 The insolubilizing agent is a drug for insolubilizing harmful substances such as arsenic and lead. For example, arsenic includes iron arsenate, calcium arsenate, magnesium arsenate, and the like as hardly soluble compounds. For this reason, a polyvalent metal salt containing iron ions, calcium ions, magnesium ions, or the like can be used as the insolubilizing agent. That is, as the insolubilizing agent, iron, calcium, magnesium sulfate, nitrate, chloride or the like is used, and iron sulfate is more preferably used. And a magnesium type compound etc. are used suitably with respect to lead. In this embodiment, arsenic is used as a contaminant and iron sulfate (FeSO 4 ) is used as an insolubilizing agent.
そして、起泡材には、気泡剤が０．０１〜５０質量％、添加剤が０．０１〜５０質量％の割合で含まれることが好ましく、気泡剤が５〜３０質量％、添加剤が５〜３０質量％の割合で含まれることがより好ましい。なお、各質量％は、気泡剤もしくは添加剤の純分換算濃度である。そして、気泡剤と添加剤の合計が１００質量％に満たない場合、残余は水等の他成分になる。この起泡材は、適宜希釈して使用するとよい。また、起泡材を、分散剤や流動化剤などと併用してもよい。また、不溶化剤の量は、処理対象となる汚染物質の量に応じて適宜増減することができる。さらに、起泡材は、起泡剤／添加剤の質量比が８５／１５〜１５／８５が好ましく、７０／３０〜３０／７０がより好ましい。起泡剤と添加剤の質量比を前記範囲とすることで起泡材の発泡性、起泡の持続性がより向上する。 And it is preferable that a foaming agent is contained in the ratio of 0.01-50 mass% and an additive in the ratio of 0.01-50 mass% in a foaming material, a foaming agent is 5-30 mass%, and an additive is. More preferably, it is contained at a ratio of 5 to 30% by mass. Each mass% is a pure equivalent concentration of the foaming agent or additive. And when the sum total of a foam agent and an additive is less than 100 mass%, the remainder becomes other components, such as water. This foaming material is preferably diluted as appropriate. Moreover, you may use a foaming material together with a dispersing agent, a fluidizing agent, etc. Further, the amount of the insolubilizing agent can be appropriately increased or decreased according to the amount of the contaminant to be treated. Furthermore, the foaming material preferably has a foaming agent / additive mass ratio of 85/15 to 15/85, more preferably 70/30 to 30/70. By setting the mass ratio of the foaming agent and the additive in the above range, the foamability of the foaming material and the sustainability of foaming are further improved.
気泡混合土の流動性及び不溶化剤による有害物質の不溶化効果を確認するため、前述の薬剤と試料土を用いて複数のサンプルを作製し、ミニスランプ試験、及び汚染物質の溶出試験を行った。以下、各試験について説明する。 In order to confirm the fluidity of the bubble-mixed soil and the insolubilizing effect of harmful substances by the insolubilizer, a plurality of samples were prepared using the above-mentioned chemicals and sample soil, and a mini-slump test and a pollutant elution test were performed. Hereinafter, each test will be described.
まずミニスランプ試験について説明する。このミニスランプ試験では、次に説明する手順で試料土を作製した。まず土丹を粉砕し、ふるいを用いて２ｍｍ以上９．５ｍｍ以下の粒径のものを選別した。選別した土丹を適当量分取して、JIS A1203「土の含水比試験方法」に従って含水比を測定した後、適当量の水を加えて含水比４０％に調整した。水の添加に際しては、土丹全体に対して一様に水分が行き渡るように、ホバートミキサーで土丹を攪拌しながら水を添加した。水が添加された土丹を厚手のビニール袋に入れて一晩静置し、試料土として用いた。 First, the mini slump test will be described. In this mini slump test, a sample soil was prepared according to the procedure described below. First, the dotan was pulverized, and one having a particle size of 2 mm to 9.5 mm was selected using a sieve. An appropriate amount of the selected dotan was taken out and the water content was measured according to JIS A1203 “Test method for water content of soil”, and then an appropriate amount of water was added to adjust the water content to 40%. During the addition of water, water was added while stirring the Dotan with a Hobart mixer so that the water was uniformly distributed over the entire Dotan. Dotan added with water was placed in a thick plastic bag and allowed to stand overnight, and used as sample soil.
スランプの測定は次の手順で行った。スランプの測定に際し、最初に必要量の試料土を電子天秤によって量り取った。そして、量り取った試料土に対し、体積比で５０％分の気泡を添加した。気泡の添加量は重量で管理した。具体的には、試料土１ｋｇに対して気泡が３３．８ｇとなるように添加した。また、一部のサンプル（Ｎｏ２９〜３２）では気泡が８．８ｇとなるように添加した。なお、気泡は、サンプル毎に調整された起泡材溶液（後述）を発泡させることで作製した。起泡材溶液の発泡にはハンドポンプ（ボディソープ用泡ポンプ）を用いた。 The slump measurement was performed according to the following procedure. When measuring the slump, first, a necessary amount of sample soil was weighed with an electronic balance. And the bubble for 50% was added by volume ratio with respect to the sample soil measured. The amount of bubbles added was controlled by weight. Specifically, it added so that a bubble might be 33.8g with respect to 1kg of sample soil. Further, in some samples (No. 29 to 32), the bubbles were added so as to be 8.8 g. In addition, the bubble was produced by foaming the foaming material solution (after-mentioned) adjusted for every sample. A hand pump (a foam pump for body soap) was used for foaming of the foaming material solution.
気泡を添加したならば、ヘラを用いて気泡と試料土を全体が均等になるように混ぜ合わせ、気泡混合土を作製した。JIS A1171に規定されるミニスランプコーン（上端内径５０±０．５ｍｍ，下端内径１００±０．５ｍｍ，高さ１５０±０．５ｍｍ）をスランプ板の上に載置し、作成後１５分間静置した気泡混合土をミニスランプコーンに投入した。そして、投入した気泡混合土を突き棒で適度に突いた。気泡混合土は３回に分けて投入し、全量を投入した後に開口面の気泡混合土を均した。その後、気泡混合土を詰めたミニスランプコーンを鉛直上方に引き抜いた。そして、スランプ値を１ｍｍ単位で読み取った。 When the bubbles were added, the bubbles and the sample soil were mixed using a spatula so that the whole was uniform, and a bubble mixed soil was prepared. Place a mini slump cone (top inner diameter 50 ± 0.5mm, lower end inner diameter 100 ± 0.5mm, height 150 ± 0.5mm) as defined in JIS A1171 on the slump plate and let stand for 15 minutes after creation. The aerated mixed soil was put into a mini slump cone. And the injected bubble mixed soil was moderately struck with a stick. The bubble mixed soil was charged in three portions, and after the entire amount was charged, the bubble mixed soil on the opening surface was leveled. Then, the mini slump cone filled with the bubble mixed soil was pulled out vertically upward. The slump value was read in 1 mm units.
次に、汚染物質の溶出試験について説明する。この溶出試験では、次に説明する手順で試料土を作製した。まず土丹（泥岩）を粉砕し、ふるいを用いて２ｍｍ以上９．５ｍｍ以下の粒径のものを選別した。選別した土丹を適当量分取して、JIS A1203「土の含水比試験方法」に従って含水比を測定した後、汚染物質としてのヒ素を含有した水（ヒ素含有水）を添加することで含水比４０％に調整した。ヒ素は、和光純薬株式会社製の「ヒ素標準液（１０００ｍｇ／Ｌ）」を用いた。このヒ素標準液を、土丹１ｋｇあたりのヒ素含有量が２０ｍｇとなるように添加した。ヒ素含有水の添加に際しては、土丹全体に対して一様に水分が行き渡るように、ホバートミキサーで土丹を攪拌しながら水を添加した。ヒ素含有水が添加された土丹を厚手のビニール袋に入れて一晩静置し、試料土として用いた。 Next, the elution test for contaminants will be described. In this dissolution test, sample soil was prepared according to the procedure described below. First, Dotan (mudstone) was pulverized, and those having a particle size of 2 mm or more and 9.5 mm or less were selected using a sieve. Appropriate amount of selected dotan is collected, the water content is measured according to JIS A1203 “Soil water content ratio test method”, and then water containing arsenic as a pollutant (arsenic water) is added. The ratio was adjusted to 40%. As arsenic, “Arsenic standard solution (1000 mg / L)” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was used. This arsenic standard solution was added so that the arsenic content per 1 kg of Dotan was 20 mg. During the addition of water containing arsenic, water was added while stirring the dough with a Hobart mixer so that the moisture would spread uniformly over the entire dotan. The dotan added with arsenic-containing water was placed in a thick plastic bag and allowed to stand overnight, and used as sample soil.
ヒ素溶出量の測定は次の手順で行った。溶出量の測定に際し、最初に必要量の試料土を電子天秤によって量り取った。そして、量り取った試料土に対し、スランプ試験と同様の手順で気泡を添加した。気泡と試料土とをヘラによって混合し、気泡混合土を得た。得られた気泡混合土を厚手のビニール袋に入れて保管し、環告４６号溶出試験の試料土とした。溶出試験は、環告４６号溶出試験に準じて行い、ヒ素の溶出量を測定した。 The arsenic elution amount was measured according to the following procedure. In measuring the amount of elution, first, a necessary amount of sample soil was weighed with an electronic balance. Then, bubbles were added to the weighed sample soil in the same procedure as the slump test. Bubbles and sample soil were mixed with a spatula to obtain bubble mixed soil. The obtained bubble-mixed soil was stored in a thick plastic bag and used as sample soil for the ring No. 46 dissolution test. The dissolution test was conducted in accordance with Ring No. 46 dissolution test, and the amount of arsenic dissolution was measured.
次に、各サンプルについて説明する。図３〜５に示すように、ミニスランプ試験、及び溶出試験では、Ｎｏ１〜３３からなる３３種類のサンプルを作製した。まず、各サンプルについて説明する。 Next, each sample will be described. As shown in FIGS. 3-5, 33 types of samples which consist of No1-33 were produced in the mini slump test and the elution test. First, each sample will be described.
図３〜５の気泡剤に関し、記号ＡＳは、一般式（１）においてＲ１＝炭素数１０〜１４のアルキル基、ｍ＝０のアルキル硫酸エステル塩（ライオン株式会社製の商品名「サンノールＬＭ−１１３０」）である。また、記号ＡＥＳは、一般式（１）においてＲ１＝炭素数１２〜１６のアルキル基、ｍ＝３のアルキルエーテル硫酸エステル塩（ライオン株式会社製の商品名「サンノールＬＭＴ−１４３０」）であり、記号ＡＯＳは、一般式（２）で表されるアルファオレフィンスルホン酸（ライオン株式会社製の商品名「リポランＬＢ−４４０」）である。 3 to 5, the symbol AS represents R1 = alkyl group having 10 to 14 carbon atoms and m = 0 alkyl sulfate ester salt (product name “Sannol LM-” manufactured by Lion Corporation) in the general formula (1). 1130 "). Further, the symbol AES is R1 = alkyl group having 12 to 16 carbon atoms, m = 3 alkyl ether sulfate ester salt (trade name “Sannol LMT-1430” manufactured by Lion Corporation) in the general formula (1), Symbol AOS is alpha olefin sulfonic acid (trade name “Lipolane LB-440” manufactured by Lion Corporation) represented by the general formula (2).
添加剤に関し、記号Ｃ１Ｅ２、記号Ｃ２Ｅ２Ｃ２、及び記号Ｃ４Ｅ２は、何れも一般式（３）に属する化合物である。また、記号Ｃ６Ｅ２、及び記号Ｃ８Ｅ２は比較例の化合物である。まず、最も使用頻度の高い記号Ｃ４Ｅ２について説明すると、この記号Ｃ４Ｅ２は、Ｒ３が炭素数４のブチル基、ＡＯが炭素数２のオキシエチレン基（ＥＯ）、ＡＯの平均付加モル数ｐが２、Ｒ４が水素原子（Ｈ）である化合物（ブチルジグリコール）を表している。 Regarding the additive, symbol C1E2, symbol C2E2C2, and symbol C4E2 are all compounds belonging to the general formula (3). Symbols C6E2 and C8E2 are comparative compounds. First, the most frequently used symbol C4E2 will be described. The symbol C4E2 is composed of R3 is a butyl group having 4 carbon atoms, AO is an oxyethylene group having 2 carbon atoms (EO), and the average added mole number p of AO is 2, R4 represents a compound (butyl diglycol) in which a hydrogen atom (H) is present.
記号Ｃ１Ｅ２は、Ｒ３が炭素数１のメチル基、ＡＯが炭素数２のオキシエチレン基、ＡＯの平均付加モル数ｐが２、Ｒ４が水素原子（Ｈ）である化合物（メチルジグリコール）である。要するに、Ｃ４Ｅ２におけるＲ３をメチル基に変えた化合物を表している。同様に、記号Ｃ６Ｅ２は、Ｒ３を炭素数６のヘキシル基に変えた化合物（ヘキシルジグリコール）であり、記号Ｃ８Ｅ２は、Ｒ３を炭素数８のオクチル基に変えた化合物（オクチルジグリコール）を表している。さらに、記号Ｃ２Ｅ２Ｃ２は、Ｒ３が炭素数２のエチル基、ＡＯが炭素数２のオキシエチレン基、Ｒ４が炭素数２のエチル基である化合物（ジエチルジグリコール）を表している。 The symbol C1E2 is a compound (methyldiglycol) in which R3 is a methyl group having 1 carbon atom, AO is an oxyethylene group having 2 carbon atoms, the average added mole number p of AO is 2, and R4 is a hydrogen atom (H). . In short, it represents a compound in which R3 in C4E2 is changed to a methyl group. Similarly, the symbol C6E2 represents a compound (hexyl diglycol) in which R3 is changed to a hexyl group having 6 carbon atoms, and the symbol C8E2 represents a compound (octyl diglycol) in which R3 is changed to an octyl group having 8 carbon atoms. ing. Further, the symbol C2E2C2 represents a compound (diethyl diglycol) in which R3 is an ethyl group having 2 carbon atoms, AO is an oxyethylene group having 2 carbon atoms, and R4 is an ethyl group having 2 carbon atoms.
同じく添加剤に関し、記号ＰＥＧ、記号ＤＥＧ、及び記号ＥＧは、何れもエチレングリコール系の化合物である。すなわち、記号ＰＥＧはポリエチレングリコールであり、数字部分が分子量を示している。例えば、ＰＥＧ６００とは分子量６００のポリエチレングリコールを表し、ＰＥＧ６０００とは分子量６０００のポリエチレングリコールを表している。そして、ＰＥＧ６００は、ＡＯが炭素数２のオキシエチレン基、ＡＯの平均付加モル数ｑが約１３となる。同様に、ＰＥＧ２０００は、ＡＯがオキシエチレン基、ＡＯの平均付加モル数ｑが約４５となる。また、記号ＤＥＧはジエチレングリコール（ＡＯ：オキシエチレン基，ｑ：２）であり、記号ＥＧはエチレングリコール（ＡＯ：オキシエチレン基，ｑ：１）である。エチレングリコール系化合物の中で、ＤＥＧやＰＥＧ６００、及びＰＥＧ１５４０は、一般式（４）に属する化合物である。また、ＥＧ、ＰＥＧ２０００、ＰＥＧ４０００Ｋ、及びＰＥＧ６０００は比較例の化合物である。 Similarly, regarding the additive, symbol PEG, symbol DEG, and symbol EG are all ethylene glycol compounds. That is, the symbol PEG is polyethylene glycol, and the numerical part indicates the molecular weight. For example, PEG 600 represents a polyethylene glycol having a molecular weight of 600, and PEG 6000 represents a polyethylene glycol having a molecular weight of 6000. In PEG 600, AO is an oxyethylene group having 2 carbon atoms, and the average added mole number q of AO is about 13. Similarly, in PEG2000, AO is an oxyethylene group, and the average added mole number q of AO is about 45. The symbol DEG is diethylene glycol (AO: oxyethylene group, q: 2), and the symbol EG is ethylene glycol (AO: oxyethylene group, q: 1). Among the ethylene glycol compounds, DEG, PEG600, and PEG1540 are compounds belonging to the general formula (4). EG, PEG2000, PEG4000K, and PEG6000 are compounds of comparative examples.
不溶化剤に関し、今回の試験では硫酸鉄を用いた。具体的には、硫酸鉄（ＦｅＳＯ４）水溶液を、全鉄量がサンプルの６．３５質量％となるように量を調整して添加した。そして、不溶化剤の添加は、次に示す３種類のパターンで行った。（１）起泡材と不溶化剤溶液とを混合して発泡させ、試料土に混合する。（２）起泡材を発泡させた気泡と同時に不溶化剤溶液を試料土に添加し、試料土に混合する。（３）気泡混合土（気泡が混合された試料土）に対して不溶化剤溶液を添加して混合する。 Regarding the insolubilizing agent, iron sulfate was used in this test. Specifically, an iron sulfate (FeSO 4 ) aqueous solution was added by adjusting the amount so that the total iron amount was 6.35% by mass of the sample. The insolubilizing agent was added in the following three types of patterns. (1) A foaming material and an insolubilizer solution are mixed and foamed, and mixed with sample soil. (2) The insolubilizing agent solution is added to the sample soil at the same time as the foamed foam is mixed with the sample soil. (3) An insolubilizing agent solution is added to and mixed with the bubble mixed soil (sample soil mixed with bubbles).
次に、各サンプルについて具体的に説明する。サンプルＮｏ１は初期土である。この初期土は、溶出試験の試料土をそのまま用いたものであり、汚染地盤を掘削して得られた汚染土に相当する。サンプルＮｏ２は、一般式（２）の気泡剤のみを添加したサンプルである。具体的には、ミニスランプ試験用の試料土と溶出試験用の試料土のそれぞれに、濃度０．４５質量％のＡＯＳ水溶液を発泡させて得られた気泡を混合したサンプルである。なお、以下の説明において、ミニスランプ試験用の試料土と溶出試験用の試料土を区別せずに説明する場合には、単に「試料土」という。 Next, each sample will be specifically described. Sample No1 is the initial soil. This initial soil is obtained by using the sample soil of the dissolution test as it is, and corresponds to the contaminated soil obtained by excavating the contaminated ground. Sample No. 2 is a sample to which only the foaming agent of the general formula (2) is added. Specifically, it is a sample in which bubbles obtained by foaming an AOS aqueous solution having a concentration of 0.45 mass% are mixed with sample soil for a mini slump test and sample soil for a dissolution test. In the following description, when the sample soil for the mini slump test and the sample soil for the elution test are described without being distinguished, they are simply referred to as “sample soil”.
サンプルＮｏ３〜３２は、何れも不溶化剤を添加して作製したサンプルである。そして、サンプルＮｏ３〜２８では前述のパターン（１）で起泡材に不溶化剤を混合し、サンプルＮｏ２９，３１ではパターン（２）で不溶化剤を気泡混合時に添加し、サンプルＮｏ３０，３２ではパターン（３）で不溶化剤を気泡混合後に添加した。 Sample Nos. 3 to 32 are samples prepared by adding an insolubilizing agent. In sample Nos. 3 to 28, the foaming material is mixed with the foaming material in the above-described pattern (1). In sample Nos. 29 and 31, the insolubilizing agent is added during the bubble mixing in pattern (2). In 3), an insolubilizing agent was added after mixing the bubbles.
サンプルＮｏ３，４は、一般式（２）の気泡剤からなる起泡材に不溶化剤を混合し、添加剤を不添加としたサンプルである。すなわち、サンプルＮｏ３は、濃度０．４５質量％のＡＯＳ水溶液（気泡剤）からなる起泡材に、硫酸鉄水溶液からなる不溶化剤を混合して発泡させ、試料土に混合したものである。同様に、サンプルＮｏ４は、濃度１．８０質量％のＡＯＳ水溶液に硫酸鉄水溶液を添加して発泡させ、試料土に混合したものである。 Samples Nos. 3 and 4 are samples in which an insolubilizing agent is mixed with a foaming material made of a foaming agent of the general formula (2), and an additive is not added. That is, sample No. 3 is a foamed material made of an AOS aqueous solution (foaming agent) having a concentration of 0.45% by mass, mixed with an insolubilizing agent made of an iron sulfate aqueous solution, and mixed with sample soil. Similarly, sample No. 4 is obtained by adding an aqueous iron sulfate solution to an AOS aqueous solution having a concentration of 1.80% by mass to foam and mixing it with sample soil.
サンプルＮｏ５〜８は、一般式（２）の気泡剤、一般式（３）の添加剤、及び不溶化剤を添加したサンプルであって、比較的炭素鎖の短い添加剤を用いたものある。すなわち、サンプルＮｏ５は、ＡＯＳ濃度を１．８０質量％、Ｃ１Ｅ２濃度を１．８０質量％とした起泡材に硫酸鉄水溶液を混合して発泡させ、試料土に混合したものである。同様に、サンプルＮｏ６は、ＡＯＳ濃度を０．９０質量％、Ｃ４Ｅ２濃度を０．１０質量％として発泡及び混合したもの、サンプルＮｏ７は、ＡＯＳ濃度及びＣ４Ｅ２濃度をともに１．８０質量％として発泡及び混合したものである。また、サンプルＮｏ８は、ＡＯＳ濃度及びＣ２Ｅ２Ｃ２濃度をともに１．８０質量％として発泡及び混合したものである。 Samples Nos. 5 to 8 are samples to which the foaming agent of the general formula (2), the additive of the general formula (3), and the insolubilizing agent are added, and an additive having a relatively short carbon chain is used. That is, sample No. 5 is a foamed material in which an AOS concentration is 1.80% by mass and a C1E2 concentration is 1.80% by mass. Similarly, sample No. 6 was foamed and mixed with an AOS concentration of 0.90 mass% and C4E2 concentration of 0.10 mass%, and sample No. 7 was foamed with both AOS concentration and C4E2 concentration of 1.80 mass%. It is a mixture. Sample No. 8 is foamed and mixed with both AOS concentration and C2E2C2 concentration set to 1.80 mass%.
サンプルＮｏ９は、一般式（３）の添加剤、及び不溶化剤を添加したサンプルである。すなわち、Ｃ４Ｅ２濃度を０．９０質量％とし、硫酸鉄水溶液を添加した起泡材を発泡させ、試料土に混合したものである。 Sample No. 9 is a sample to which an additive of general formula (3) and an insolubilizing agent are added. That is, the foaming material to which the C4E2 concentration was 0.90 mass% and the aqueous iron sulfate solution was added was foamed and mixed with the sample soil.
サンプルＮｏ１０〜１１は、一般式（２）の気泡剤、比較例の添加剤、及び不溶化剤を添加したサンプルであって、比較的炭素鎖の長い添加剤を用いたものある。すなわち、サンプルＮｏ１０は、ＡＯＳ濃度を１．８０質量％、Ｃ６Ｅ２濃度を１．８０質量％とした起泡材に硫酸鉄水溶液を混合して発泡させ、試料土に混合したものである。同様に、サンプルＮｏ１１は、ＡＯＳ濃度を１．８０質量％、Ｃ８Ｅ２濃度を１．８０質量％として発泡及び混合したものである。 Samples Nos. 10 to 11 are samples to which the foaming agent of the general formula (2), the additive of the comparative example, and the insolubilizing agent are added, and an additive having a relatively long carbon chain is used. That is, sample No. 10 is a foamed material in which an AOS concentration is 1.80% by mass and a C6E2 concentration is 1.80% by mass, an aqueous iron sulfate solution is mixed and foamed, and mixed with sample soil. Similarly, sample No11 is foamed and mixed with an AOS concentration of 1.80 mass% and a C8E2 concentration of 1.80 mass%.
サンプルＮｏ１２〜１９は、一般式（２）の気泡剤、一般式（４）或いは比較例の添加剤、及び不溶化剤を添加したサンプルである。すなわち、サンプルＮｏ１２は、ＡＯＳ濃度を１．８０質量％、ＤＧＥ濃度を１．８０質量％とした起泡材に硫酸鉄水溶液を混合して発泡させ、試料土に混合したものである。同様に、サンプルＮｏ１３は、ＡＯＳ濃度を１．８０質量％、ＰＥＧ６００濃度を１．８０質量％として発泡及び混合したもの、サンプルＮｏ１４は、ＡＯＳ濃度を１．８０質量％、ＰＥＧ１５４０濃度を１．８０質量％として発泡及び混合したもの、サンプルＮｏ１５は、ＡＯＳ濃度を１．８０質量％、ＥＧ濃度を１．８０質量％として発泡及び混合したものである。 Sample Nos. 12 to 19 are samples to which a foaming agent of the general formula (2), an additive of the general formula (4) or a comparative example, and an insolubilizing agent are added. That is, sample No. 12 is a foamed material having an AOS concentration of 1.80% by mass and a DGE concentration of 1.80% by mass mixed with foamed iron sulfate and mixed with sample soil. Similarly, sample No. 13 was foamed and mixed with an AOS concentration of 1.80 mass% and a PEG 600 concentration of 1.80 mass%, and sample No. 14 had an AOS concentration of 1.80 mass% and a PEG 1540 concentration of 1.80. Sample No. 15 foamed and mixed as a mass% was foamed and mixed with an AOS concentration of 1.80 mass% and an EG concentration of 1.80 mass%.
サンプルＮｏ１６は、ＡＯＳ濃度を１．８０質量％、ＰＥＧ２０００濃度を１．８０質量％とした起泡材に硫酸鉄水溶液を混合して発泡させ、試料土に混合したものである。同様に、サンプルＮｏ１７は、ＡＯＳ濃度を１．８０質量％、ＰＥＧ４０００Ｋ濃度を１．８０質量％として発泡及び混合したもの、サンプルＮｏ１８は、ＡＯＳ濃度を１．８０質量％、ＰＥＧ６０００濃度を１．８０質量％として発泡及び混合したもの、サンプルＮｏ１９は、ＡＯＳ濃度を１．８０質量％、ＰＥＧ２００００濃度を１．８０質量％として発泡及び混合したものである。 Sample No. 16 is a foamed material having an AOS concentration of 1.80% by mass and a PEG2000 concentration of 1.80% by mass mixed with an aqueous iron sulfate solution and then mixed with sample soil. Similarly, sample No. 17 was foamed and mixed with an AOS concentration of 1.80% by mass and a PEG 4000K concentration of 1.80% by mass, and sample No. 18 had an AOS concentration of 1.80% by mass and a PEG 6000 concentration of 1.80%. Sample No. 19 foamed and mixed as a mass% was foamed and mixed with an AOS concentration of 1.80 mass% and a PEG 20000 concentration of 1.80 mass%.
サンプルＮｏ２０〜２２は、一般式（２）の気泡剤、一般式（３），（４）の添加剤、及び不溶化剤を添加したサンプルである。すなわち、サンプルＮｏ２０は、ＡＯＳ濃度、Ｃ４Ｅ２濃度、及びＰＥＧ６００濃度をともに０．９０質量％とした起泡材に硫酸鉄水溶液を混合して発泡させ、試料土に混合したものである。同様に、サンプルＮｏ２１は、ＡＯＳ濃度を１．８０質量％、Ｃ４Ｅ２濃度、及びＰＥＧ６００濃度をともに０．４５質量％として発泡及び混合したもの、サンプルＮｏ２２は、ＡＯＳ濃度を１．８０質量％、Ｃ４Ｅ２濃度、及びＰＥＧ６００濃度をともに０．９０質量％として発泡及び混合したものである。 Samples Nos. 20 to 22 are samples to which the foaming agent of the general formula (2), the additives of the general formulas (3) and (4), and the insolubilizing agent are added. That is, sample No. 20 is a foamed material in which the AOS concentration, the C4E2 concentration, and the PEG600 concentration are all 0.90% by mass, and an aqueous iron sulfate solution is mixed and foamed, and mixed with sample soil. Similarly, Sample No. 21 was foamed and mixed with an AOS concentration of 1.80 mass%, a C4E2 concentration, and a PEG 600 concentration of 0.45 mass%, and Sample No. 22 was an AOS concentration of 1.80 mass%, C4E2. Both the concentration and the PEG600 concentration were 0.90% by mass and foamed and mixed.
サンプルＮｏ２３〜２８は、一般式（１），（２）の気泡剤や一般式（３），（４）の添加剤を組み合わせた起泡材で作製されたサンプルである。すなわち、サンプルＮｏ２３は、ＡＳ濃度を１．２６質量％、ＡＥＳ濃度を０．５４質量％とした起泡材に硫酸鉄水溶液を混合して発泡させ、試料土に混合したものである。サンプルＮｏ２４は、ＡＳ濃度を１．２６質量％、ＡＥＳ濃度を０．５４質量％、Ｃ４Ｅ２濃度を１．８０質量％とした起泡材に硫酸鉄水溶液を混合して発泡させ、試料土に混合したものである。サンプルＮｏ２５は、ＡＳ濃度を１．２６質量％、ＡＥＳ濃度を０．５４質量％、Ｃ４Ｅ２濃度を０．９０質量％、ＰＥＧ６００濃度を０．９０質量％とした起泡材に硫酸鉄水溶液を混合して発泡させ、試料土に混合したものである。 Samples Nos. 23 to 28 are samples made of foaming materials in which the foaming agents of the general formulas (1) and (2) and the additives of the general formulas (3) and (4) are combined. That is, Sample No. 23 is a foamed material having an AS concentration of 1.26% by mass and an AES concentration of 0.54% by mass, mixed with an aqueous iron sulfate solution, and mixed with sample soil. Sample No. 24 was foamed by mixing an aqueous iron sulfate solution with a foaming material having an AS concentration of 1.26 mass%, an AES concentration of 0.54 mass%, and a C4E2 concentration of 1.80 mass%, and mixed with sample soil It is a thing. In sample No. 25, an iron sulfate aqueous solution was mixed with a foaming material having an AS concentration of 1.26 mass%, an AES concentration of 0.54 mass%, a C4E2 concentration of 0.90 mass%, and a PEG 600 concentration of 0.90 mass%. Foamed and mixed with the sample soil.
サンプルＮｏ２６は、ＡＳ濃度を１．２６質量％、ＡＥＳ濃度を０．５４質量％、ＰＥＧ６００濃度を１．８０質量％とした起泡材に硫酸鉄水溶液を混合して発泡させ、試料土に混合したものである。サンプルＮｏ２７は、ＡＯＳ濃度を１．２６質量％、ＡＳ濃度を０．５４質量％、Ｃ４Ｅ２濃度を０．９０質量％、ＰＥＧ６００濃度を０．９０質量％とした起泡材に硫酸鉄水溶液を混合して発泡させ、試料土に混合したものである。サンプルＮｏ２８は、ＡＯＳ濃度を０．５４質量％、ＡＳ濃度を０．８８質量％、ＡＥＳ濃度を０．２８質量％、Ｃ４Ｅ２濃度を０．９０質量％、ＰＥＧ６００濃度を０．９０質量％とした起泡材に硫酸鉄水溶液を混合して発泡させ、試料土に混合したものである。 For sample No. 26, an aqueous iron sulfate solution was mixed with a foaming material having an AS concentration of 1.26% by mass, an AES concentration of 0.54% by mass, and a PEG600 concentration of 1.80% by mass, and then mixed with sample soil. It is a thing. In sample No. 27, an aqueous iron sulfate solution was mixed with a foaming material having an AOS concentration of 1.26 mass%, an AS concentration of 0.54 mass%, a C4E2 concentration of 0.90 mass%, and a PEG 600 concentration of 0.90 mass%. Foamed and mixed with the sample soil. Sample No. 28 had an AOS concentration of 0.54% by mass, an AS concentration of 0.88% by mass, an AES concentration of 0.28% by mass, a C4E2 concentration of 0.90% by mass, and a PEG600 concentration of 0.90% by mass. A foaming material is mixed with an iron sulfate aqueous solution, foamed, and mixed with sample soil.
サンプルＮｏ２９〜３２は、一般式（２）の気泡剤、一般式（３）または（４）の添加剤を添加した起泡材で作製され、不溶化剤の添加パターンを前述のパターン（２），（３）としたサンプルである。 Samples Nos. 29 to 32 are made of a foaming agent added with the foaming agent of the general formula (2) and the additive of the general formula (3) or (4), and the addition pattern of the insolubilizing agent is the pattern (2), This is the sample (3).
すなわち、サンプルＮｏ２９は、気泡剤としてＡＯＳを、添加剤としてＣ４Ｅ２を用い、ＡＯＳの濃度を１．８０質量％、Ｃ４Ｅ２の濃度を１．８０質量％とした混合水溶液を起泡材として発泡させ、試料土１ｋｇに対して気泡が８．８ｇとなるように添加した。その際、不溶化剤（ＦｅＳＯ４水溶液）を、全鉄量がサンプルの６．３５質量％となるように添加した。その後、気泡及び不溶化剤を試料土に対して均一に混合した。サンプルＮｏ３０は、不溶化剤の添加方法がサンプルＮｏ２９と相違している。すなわち、サンプルＮｏ３０では、気泡を試料土に混合した気泡混合土に対し、不溶化剤を添加した。 That is, sample No. 29 uses AOS as a foaming agent, uses C4E2 as an additive, foams a mixed aqueous solution in which the concentration of AOS is 1.80% by mass and the concentration of C4E2 is 1.80% by mass as a foaming material, It added so that a bubble might be 8.8g with respect to 1kg of sample soil. At that time, an insolubilizing agent (FeSO 4 aqueous solution) was added so that the total iron amount was 6.35% by mass of the sample. Thereafter, the bubbles and the insolubilizing agent were uniformly mixed with the sample soil. Sample No30 is different from Sample No29 in the method of adding the insolubilizing agent. That is, in sample No30, the insolubilizer was added with respect to the bubble mixed soil which mixed the bubble with sample soil.
サンプルＮｏ３１は、気泡剤としてＡＯＳを、添加剤としてＰＥＧ６００を用い、ＡＯＳの濃度を１．８０質量％、ＰＥＧ６００の濃度を１．８０質量％とした混合水溶液を起泡材として発泡させ、試料土１ｋｇに対して気泡が８．８ｇとなるように添加した。その際、不溶化剤を、全鉄量がサンプルの６．３５質量％となるように添加した。その後、気泡及び不溶化剤を試料土に対して均一に混合した。サンプルＮｏ３２は、不溶化剤の添加方法がサンプルＮｏ３１と相違している。すなわち、サンプルＮｏ３２では、気泡を試料土に混合した気泡混合土に対し、不溶化剤を添加した。 In sample No31, AOS was used as a foaming agent, PEG600 was used as an additive, a mixed aqueous solution having an AOS concentration of 1.80 mass% and a PEG600 concentration of 1.80 mass% was foamed as a foaming material, It added so that a bubble might be 8.8g with respect to 1 kg. At that time, the insolubilizing agent was added so that the total iron amount was 6.35% by mass of the sample. Thereafter, the bubbles and the insolubilizing agent were uniformly mixed with the sample soil. Sample No. 32 differs from Sample No. 31 in the method of adding the insolubilizing agent. That is, in sample No. 32, the insolubilizing agent was added to the bubble mixed soil in which bubbles were mixed with the sample soil.
以下、試験結果について説明する。ミニスランプ試験では、スランプ値を小数点以下１桁まで読み取り、スランプ値で３．０ｃｍ以上のサンプルを合格とした。これは、混合から１５分経過時点でのスランプ値が３．０ｃｍ以上であれば、掘削土砂についてチャンバー１１の通過期間に亘って十分な流動性が確保できるとの知見による。また、溶出試験では、環境基準に照らして、ヒ素の溶出量が０．０１ｍｇ／Ｌ以下であるサンプルを合格とした。
Hereinafter, the test results will be described. In the mini slump test, the slump value was read to the first decimal place, and samples with a slump value of 3.0 cm or more were accepted. This is based on the knowledge that if the slump value after the lapse of 15 minutes from mixing is 3.0 cm or more, sufficient fluidity can be secured over the passage time of the
まず、初期土、及び気泡剤を単体で用いた場合の結果について検討する。サンプルＮｏ１（初期土）の結果を参照すると、このサンプルＮｏ１ではヒ素溶出量が０．２７０ｍｇ／Ｌと環境基準値を大幅に超えていた。なお、サンプルＮｏ１についてはスランプ試験を行わなかった。ＡＯＳ濃度を０．４５質量％としたサンプルＮｏ２では、スランプ値が５．５ｃｍと十分な流動性を有することが確認された。一方、サンプルＮｏ２のヒ素溶出量は０．２９０ｍｇ／Ｌであり、環境基準値を大幅に超えていた。 First, the results of using the initial soil and the foaming agent alone will be examined. Referring to the result of sample No. 1 (initial soil), the amount of arsenic elution in this sample No. 1 was 0.270 mg / L, significantly exceeding the environmental standard value. In addition, about the sample No1, the slump test was not performed. In sample No. 2 in which the AOS concentration was 0.45% by mass, it was confirmed that the slump value was 5.5 cm and sufficient fluidity. On the other hand, the arsenic elution amount of sample No. 2 was 0.290 mg / L, which greatly exceeded the environmental standard value.
これらの結果より、不溶化剤を添加しないと、環境基準値を大幅に超えるヒ素が溶出されることが確認された。 From these results, it was confirmed that arsenic significantly exceeding the environmental standard value was eluted unless an insolubilizing agent was added.
次に、気泡剤と不溶化剤とを用いた場合の結果について検討する。ＡＯＳ濃度を０．４５質量％とし、不溶化剤を混合したサンプルＮｏ３では、ヒ素溶出量は０．０１０ｍｇ／Ｌと環境基準値の範囲内に収まったが、スランプ値は０．０ｃｍとほぼ流動性を示さなかった。ＡＯＳ濃度を１．８０質量％とし、不溶化剤を混合したサンプルＮｏ３では、ヒ素溶出量は０．００５ｍｇ／Ｌと環境基準値を下回ったが、スランプ値は２．１ｃｍと流動性が若干不足していた。ＡＳ濃度を１．２６質量％及びＡＥＳを濃度０．５４質量％とし、不溶化剤を混合したサンプルＮｏ２３では、ヒ素溶出量は０．００４ｍｇ／Ｌと環境基準値を十分に下回ったが、スランプ値は２．５ｃｍと流動性が若干不足していた。 Next, the results when using a foaming agent and an insolubilizing agent will be examined. In sample No. 3 in which the AOS concentration was 0.45 mass% and the insolubilizing agent was mixed, the arsenic elution amount was 0.010 mg / L, which was within the range of the environmental standard value, but the slump value was approximately 0.0 cm, which was almost fluid. Did not show. In sample No. 3 in which the AOS concentration was 1.80% by mass and the insolubilizing agent was mixed, the arsenic elution amount was 0.005 mg / L, which was lower than the environmental standard value, but the slump value was 2.1 cm, and the fluidity was slightly insufficient. It was. In sample No. 23 in which the AS concentration was 1.26% by mass and AES was 0.54% by mass and the insolubilizing agent was mixed, the arsenic elution amount was 0.004 mg / L, which was well below the environmental standard value. Was slightly lacking in fluidity at 2.5 cm.
これらの結果より、不溶化剤の添加によってヒ素の溶出量を環境基準値以下に抑制できるが、気泡剤だけでは気泡混合土について必要な流動性を得ることは困難であることが確認された。 From these results, it was confirmed that by adding an insolubilizing agent, the elution amount of arsenic can be suppressed to an environmental standard value or less, but it is difficult to obtain the required fluidity for the foam mixed soil only with the foaming agent.
次に、一般式（３）の添加剤と不溶化剤とを用いた場合の結果について検討する。Ｃ４Ｅ２濃度を０．９０質量％とし、不溶化剤を混合したサンプルＮｏ９では、不発泡により、スランプ値及びヒ素溶出量について評価を行わなかった。サンプルＮｏ９の起泡材が不発泡であったことから、添加剤そのものを起泡材として用いることは困難であることが確認された。 Next, the results of using the additive of general formula (3) and the insolubilizer will be examined. In sample No. 9 in which the C4E2 concentration was 0.90% by mass and the insolubilizing agent was mixed, the slump value and the arsenic elution amount were not evaluated due to non-foaming. Since the foaming material of sample No. 9 was non-foaming, it was confirmed that it was difficult to use the additive itself as the foaming material.
次に、一般式（２）の気泡剤、一般式（３）の添加剤、及び不溶化剤を用いた場合の結果について検討する。 Next, the results of using the foaming agent of the general formula (2), the additive of the general formula (3), and the insolubilizing agent will be examined.
ＡＯＳ濃度及びＣ１Ｅ２濃度をともに１．８０質量％とし、不溶化剤を混合したサンプルＮｏ５では、スランプ値が５．８ｃｍ、ヒ素溶出量が０．００３ｍｇ／Ｌと何れも基準を満たしていた。ＡＯＳ濃度を０．９０質量％、Ｃ４Ｅ２濃度を０．１０質量％とし、不溶化剤を混合したサンプルＮｏ６では、ヒ素溶出量は測定できなかったもののスランプ値は３．２ｃｍであった。なお、不溶化剤を添加した他のサンプルにおいて、ヒ素の溶出量が環境基準値以下であることから、このサンプルＮｏ６でもヒ素の溶出量は環境基準値以下であると解される。 In sample No. 5 in which both the AOS concentration and the C1E2 concentration were 1.80% by mass and the insolubilizing agent was mixed, the slump value was 5.8 cm and the arsenic elution amount was 0.003 mg / L, both of which satisfied the standard. In sample No. 6 in which the AOS concentration was 0.90 mass%, the C4E2 concentration was 0.10 mass%, and the insolubilizing agent was mixed, the arsenic elution amount could not be measured, but the slump value was 3.2 cm. In the other samples to which the insolubilizing agent was added, the arsenic elution amount was not more than the environmental reference value, so that it is understood that the arsenic elution amount is not more than the environmental reference value even in this sample No. 6.
ＡＯＳ濃度及びＣ４Ｅ２濃度をともに１．８０質量％とし、不溶化剤を混合したサンプルＮｏ７では、スランプ値が７．３ｃｍ、ヒ素溶出量が０．００４ｍｇ／Ｌと何れも基準を満たしていた。ＡＯＳ濃度及びＣ２Ｅ２Ｃ２濃度をともに１．８０質量％とし、不溶化剤を混合したサンプルＮｏ８では、スランプ値が５．３ｃｍ、ヒ素溶出量が０．００３ｍｇ／Ｌと何れも基準を満たしていた。 In sample No. 7 in which both the AOS concentration and the C4E2 concentration were 1.80% by mass and the insolubilizing agent was mixed, the slump value was 7.3 cm and the arsenic elution amount was 0.004 mg / L, both satisfying the standards. In sample No. 8 in which both the AOS concentration and the C2E2C2 concentration were 1.80% by mass and the insolubilizing agent was mixed, the slump value was 5.3 cm and the arsenic elution amount was 0.003 mg / L, both of which met the standards.
ＡＯＳ濃度及びＣ６Ｅ２濃度をともに１．８０質量％とし、不溶化剤を混合したサンプルＮｏ１０、並びに、ＡＯＳ濃度及びＣ８Ｅ２濃度をともに１．８０質量％とし、不溶化剤を混合したサンプルＮｏ１１では、不発泡により、スランプ値及びヒ素溶出量について評価を行わなかった。 In sample No10 in which both the AOS concentration and C6E2 concentration were 1.80 mass% and insolubilizing agent was mixed, and in sample No11 in which both the AOS concentration and C8E2 concentration were 1.80 mass% and insolubilizing agent were mixed, The slump value and arsenic elution amount were not evaluated.
添加剤としてＣ４Ｅ２、Ｃ１Ｅ２、及びＣ２Ｅ２Ｃ２を用いたサンプルＮｏ５〜８については、スランプ値が３．０ｃｍ以上であり、ヒ素溶出量は０．００４ｍｇ／Ｌ以下であった。これらの結果から、一般式：Ｒ３−Ｏ−（ＡＯ）ｐ−Ｒ４において、Ｒ３については炭素数１（Ｃ１Ｅ２）〜４（Ｃ４Ｅ２）までの化合物が使用できると考えられた。ＡＯについては、少なくとも炭素数２（ＥＯ）の化合物が使用できると考えられた。ｐについては、少なくとも２の化合物が使用できると考えられた。Ｒ４については、水素原子（Ｃ４Ｅ２，Ｃ１Ｅ２）〜炭素数２（Ｃ２Ｅ２Ｃ２）までの化合物が使用できると考えられた。また、気泡剤や添加剤の濃度を適切に調整することで、不溶化剤（鉄塩）の存在下でも十分な流動性を確保できると考えられた。 For sample Nos. 5 to 8 using C4E2, C1E2, and C2E2C2 as additives, the slump value was 3.0 cm or more, and the arsenic elution amount was 0.004 mg / L or less. From these results, it was considered that a compound having 1 (C1E2) to 4 (C4E2) carbon atoms can be used for R3 in the general formula: R3-O- (AO) p-R4. Regarding AO, it was considered that a compound having at least 2 carbon atoms (EO) could be used. For p, it was thought that at least two compounds could be used. Regarding R4, it was considered that a compound having a hydrogen atom (C4E2, C1E2) to 2 carbon atoms (C2E2C2) can be used. Moreover, it was thought that sufficient fluidity could be secured even in the presence of an insolubilizing agent (iron salt) by appropriately adjusting the concentration of the foaming agent or additive.
また、比較例の添加剤を用いたサンプルＮｏ１０〜１１において、起泡材が不発泡であったことから、Ｒ３の炭素数を６以上にしてしまうと、気泡混合土の作製に支障を来すことが確認された。 Moreover, in sample Nos. 10-11 using the additive of the comparative example, since the foaming material was non-foaming, if the carbon number of R3 was set to 6 or more, it would hinder the production of the bubble mixed soil. It was confirmed.
次に、添加剤として一般式（４）、すなわちＨＯ−（ＡＯ）ｑ−Ｈで表される化合物を用いた場合の結果について検討する。ここでは、サンプルＮｏ１２〜１９の結果を参照する。 Next, the results when the compound represented by the general formula (4), that is, HO— (AO) q—H is used as an additive will be examined. Here, the results of sample Nos. 12 to 19 are referred to.
ＡＯＳ濃度及びＤＥＧ濃度をともに１．８０質量％とし、不溶化剤を混合したサンプルＮｏ１２では、スランプ値が３．０ｃｍ、ヒ素溶出量が０．００３ｍｇ／Ｌと何れも基準を満たしていた。ＡＯＳ濃度及びＰＥＧ６００濃度をともに１．８０質量％とし、不溶化剤を混合したサンプルＮｏ１３でも、スランプ値が７．４ｃｍ、ヒ素溶出量が０．００４ｍｇ／Ｌと何れも基準を満たしていた。同様に、ＡＯＳ濃度及びＰＥＧ１５４０濃度をともに１．８０質量％とし、不溶化剤を添加したサンプルＮｏ１４では、スランプ値が３．０ｃｍ、ヒ素溶出量が０．００２ｍｇ／Ｌと何れも基準を満たしていた。 In sample No. 12 in which both the AOS concentration and the DEG concentration were 1.80% by mass and the insolubilizing agent was mixed, the slump value was 3.0 cm and the arsenic elution amount was 0.003 mg / L, both satisfying the standards. In sample No. 13 in which both the AOS concentration and the PEG 600 concentration were 1.80% by mass and the insolubilizing agent was mixed, the slump value was 7.4 cm and the arsenic elution amount was 0.004 mg / L, both of which met the standards. Similarly, in Sample No. 14 in which both the AOS concentration and the PEG 1540 concentration were 1.80% by mass and the insolubilizing agent was added, the slump value was 3.0 cm and the arsenic elution amount was 0.002 mg / L, both satisfying the standards. .
一方、比較例の添加剤であるＥＧを用いたサンプルＮｏ１５、ＰＥＧ２０００を用いたサンプルＮｏ１６、ＰＥＧ４０００Ｋを用いたサンプルＮｏ１７、ＰＥＧ６０００を用いたサンプルＮｏ１８、ＰＥＧ２００００を用いたサンプルＮｏ１９（ＡＯＳ濃度及び添加剤濃度はともに１．８０質量％）については、何れのサンプルも不発泡若しくは高分子凝集が生じたため、スランプ値及びヒ素溶出量について評価を行わなかった。 On the other hand, sample No15 using EG which is an additive of the comparative example, sample No16 using PEG2000, sample No17 using PEG4000K, sample No18 using PEG6000, sample No19 using PEG2000 (AOS concentration and additive concentration In the case of 1.80% by mass in both cases, no foaming or polymer agglomeration occurred in any of the samples. Therefore, the slump value and the arsenic elution amount were not evaluated.
添加剤としてＤＥＧ、ＰＥＧ６００、及びＰＥＧ１５４０を用いたサンプルＮｏ１２〜１４については、スランプ値が３．０ｃｍ以上であり、ヒ素溶出量が０．００４ｍｇ／Ｌ以下であった。これらの結果から、一般式：ＨＯ−（ＡＯ）ｑ−Ｈにおいて、ＡＯについては、少なくとも炭素数２の化合物が使用できると考えられた。ｑについては、２（ＤＥＧ）〜３５（ＰＥＧ１５４０）の化合物が使用できると考えられた。そして、気泡剤や添加剤の濃度を適切に定めることで、不溶化剤（鉄塩）の存在下でも十分な流動性を確保できると考えられた。 About sample No12-14 which uses DEG, PEG600, and PEG1540 as an additive, the slump value was 3.0 cm or more, and the arsenic elution amount was 0.004 mg / L or less. From these results, it was considered that a compound having at least 2 carbon atoms can be used for AO in the general formula: HO- (AO) q-H. Regarding q, it was considered that compounds of 2 (DEG) to 35 (PEG 1540) could be used. And it was thought that sufficient fluidity | liquidity can be ensured by presence of an insolubilizing agent (iron salt) by setting the density | concentration of a foaming agent and an additive appropriately.
一方、比較例の添加剤であるＥＧ、ＰＥＧ２０００〜ＰＥＧ２００００を用いたサンプルＮｏ１５〜１９については、何れも評価不能であったことから、ｑについては、１（ＥＧ）または４５（ＰＥＧ２０００）以上になると、気泡混合土の作製に支障を来すことが確認された。 On the other hand, since EG and PEG 2000 to PEG 20000 which are additives of Comparative Examples were not evaluated with respect to sample Nos. 15 to 19, when q was 1 (EG) or 45 (PEG 2000) or more It was confirmed that this would interfere with the production of the bubble-mixed soil.
次に、一般式（１），（２）の気泡剤や一般式（３），（４）の添加剤を組み合わせた場合の結果について検討する。 Next, the results when the foaming agents of the general formulas (1) and (2) and the additives of the general formulas (3) and (4) are combined will be examined.
ＡＯＳ濃度、Ｃ４Ｅ２濃度、ＰＥＧ６００濃度をともに０．９０質量％とし、不溶化剤を混合したサンプルＮｏ２０では、スランプ値が３．５ｃｍ、ヒ素溶出量が０．００４ｍｇ／Ｌであった。ＡＯＳ濃度を１．８０質量％、Ｃ４Ｅ２濃度、ＰＥＧ６００濃度をともに０．４５質量％とし、不溶化剤を混合したサンプルサンプルＮｏ２１では、スランプ値が７．０ｃｍ、ヒ素溶出量が０．００４ｍｇ／Ｌであった。ＡＯＳ濃度を１．８０質量％、Ｃ４Ｅ２濃度、ＰＥＧ６００濃度をともに０．９０質量％とし、不溶化剤を混合したサンプルＮｏ２２では、スランプ値が７．５ｃｍであった。このサンプルＮｏ２２において、ヒ素溶出量は測定されていないが、サンプルＮｏ２２とサンプルＮｏ２０との違いがＡＯＳ濃度だけであるため、サンプルＮｏ２２のヒ素溶出量については、サンプルＮｏ２０と同程度と解される。 In sample No. 20 in which the AOS concentration, C4E2 concentration, and PEG600 concentration were all 0.90 mass% and the insolubilizing agent was mixed, the slump value was 3.5 cm and the arsenic elution amount was 0.004 mg / L. In sample sample No. 21 in which the AOS concentration was 1.80% by mass, the C4E2 concentration and the PEG600 concentration were both 0.45% by mass and the insolubilizing agent was mixed, the slump value was 7.0 cm and the arsenic elution amount was 0.004 mg / L. there were. In sample No. 22 in which the AOS concentration was 1.80% by mass, the C4E2 concentration and the PEG600 concentration were both 0.90% by mass and the insolubilizing agent was mixed, the slump value was 7.5 cm. In this sample No22, the arsenic elution amount is not measured, but since the difference between the sample No22 and the sample No20 is only the AOS concentration, the arsenic elution amount of the sample No22 is understood to be the same as that of the sample No20.
ＡＳ濃度を１．２６質量％、ＡＥＳを濃度０．５４質量％、Ｃ４Ｅ２濃度を１．８０質量％とし、不溶化剤を混合したサンプルＮｏ２４では、スランプ値が７．５ｃｍ、ヒ素溶出量が０．００４ｍｇ／Ｌであった。ＡＳ濃度を１．２６質量％、ＡＥＳを濃度０．５４質量％、Ｃ４Ｅ２濃度を０．９０質量％、ＰＥＧ６００濃度を０．９０質量％とし、不溶化剤を混合したサンプルＮｏ２５では、スランプ値が６．０ｃｍ、ヒ素溶出量が０．００４ｍｇ／Ｌであった。ＡＳ濃度を１．２６質量％、ＡＥＳを濃度０．５４質量％、ＰＥＧ６００濃度を１．８０質量％とし、不溶化剤を添加したサンプルＮｏ２６では、スランプ値が５．９ｃｍ、ヒ素溶出量が０．００４ｍｇ／Ｌであった。 In sample No24 in which the AS concentration was 1.26 mass%, the AES concentration was 0.54 mass%, the C4E2 concentration was 1.80 mass%, and an insolubilizing agent was mixed, the slump value was 7.5 cm and the arsenic elution amount was 0.1. It was 004 mg / L. In sample No. 25 in which the AS concentration is 1.26 mass%, the AES concentration is 0.54 mass%, the C4E2 concentration is 0.90 mass%, the PEG600 concentration is 0.90 mass%, and the insolubilizer is mixed, the slump value is 6 The arsenic elution amount was 0.004 mg / L. In sample No. 26 in which the AS concentration was 1.26 mass%, the AES concentration was 0.54 mass%, the PEG 600 concentration was 1.80 mass%, and an insolubilizing agent was added, the slump value was 5.9 cm and the arsenic elution amount was 0.00. It was 004 mg / L.
ＡＯＳ濃度を１．２６質量％、ＡＳ濃度を０．５４質量％、Ｃ４Ｅ２濃度及びＰＥＧ６００濃度をともに０．９０質量％とし、不溶化剤を混合したサンプルＮｏ２７では、スランプ値が５．０ｃｍ、ヒ素溶出量が０．００４ｍｇ／Ｌであった。ＡＯＳ濃度を０．５４質量％、ＡＳ濃度を０．８８％、ＡＥＳ濃度を０．２８質量％、Ｃ４Ｅ２濃度及びＰＥＧ６００濃度をともに０．９０質量％とし、不溶化剤を混合したサンプルＮｏ２８では、スランプ値が３．０ｃｍ、ヒ素溶出量が０．００４ｍｇ／Ｌであった。 In sample No. 27 in which the AOS concentration was 1.26% by mass, the AS concentration was 0.54% by mass, both the C4E2 concentration and the PEG600 concentration were 0.90% by mass, and an insolubilizing agent was mixed, the slump value was 5.0 cm and arsenic elution The amount was 0.004 mg / L. In sample No. 28 in which the AOS concentration was 0.54% by mass, the AS concentration was 0.88%, the AES concentration was 0.28% by mass, both the C4E2 concentration and the PEG600 concentration were 0.90% by mass, and an insolubilizing agent was mixed, The value was 3.0 cm and the arsenic elution amount was 0.004 mg / L.
これらの結果から、気泡剤としてＡＳ、ＡＥＳ、ＡＯＳを混合して使用してもよく、添加剤として一般式（３）と（４）で表される化合物同士を混合して使用してもよいことが確認された。さらに、不溶化剤（鉄塩）が存在する場合、気泡剤や添加剤の濃度を高めることで必要な流動性が得られることも確認された。 From these results, AS, AES, AOS may be mixed and used as the foaming agent, and the compounds represented by the general formulas (3) and (4) may be mixed and used as the additive. It was confirmed. Furthermore, it was also confirmed that when the insolubilizing agent (iron salt) is present, the necessary fluidity can be obtained by increasing the concentration of the foaming agent or additive.
次に、不溶化剤の添加パターンを、前述のサンプルＮｏ３〜２８とは異ならせた場合の結果について検討する。 Next, the results when the addition pattern of the insolubilizing agent is different from those of the above-described sample Nos. 3 to 28 will be examined.
ＡＯＳ濃度、Ｃ４Ｅ２濃度をともに１．８０質量％とし、不溶化剤をパターン（２）、すなわち気泡混合時に添加したサンプルＮｏ２９では、スランプ値が３．０ｃｍ、ヒ素溶出量が０．００５ｍｇ／Ｌであった。ＡＯＳ濃度、Ｃ４Ｅ２濃度をともに１．８０質量％とし、不溶化剤をパターン（３）、すなわち気泡混合後に添加したサンプルＮｏ３０では、スランプ値が３．４ｃｍ、ヒ素溶出量が０．００５ｍｇ／Ｌであった。ＡＯＳ濃度、ＰＥＧ６００濃度をともに１．８０質量％とし、不溶化剤をパターン（２）で添加したサンプルＮｏ３１では、スランプ値が３．２ｃｍ、ヒ素溶出量が０．００５ｍｇ／Ｌであった。ＡＯＳ濃度、ＰＥＧ６００濃度をともに１．８０質量％とし、不溶化剤をパターン（３）で添加したサンプルＮｏ３２では、スランプ値が３．０ｃｍ、ヒ素溶出量が０．００３ｍｇ／Ｌであった。 In sample No. 29 in which both the AOS concentration and the C4E2 concentration were 1.80% by mass and the insolubilizer was added in pattern (2), that is, in the mixing of bubbles, the slump value was 3.0 cm and the arsenic elution amount was 0.005 mg / L. It was. In sample No. 30 in which both the AOS concentration and the C4E2 concentration were 1.80% by mass and the insolubilizer was added after pattern (3), that is, after bubble mixing, the slump value was 3.4 cm and the arsenic elution amount was 0.005 mg / L. It was. In sample No. 31 in which both the AOS concentration and the PEG 600 concentration were 1.80% by mass and the insolubilizing agent was added in pattern (2), the slump value was 3.2 cm and the arsenic elution amount was 0.005 mg / L. In sample No. 32 in which both the AOS concentration and the PEG 600 concentration were 1.80% by mass and the insolubilizing agent was added in pattern (3), the slump value was 3.0 cm and the arsenic elution amount was 0.003 mg / L.
これらの結果から、不溶化剤については、気泡を掘削土に混合する際に添加しても、気泡と掘削土が混合された気泡混合土に添加してもよいことが確認された。 From these results, it was confirmed that the insolubilizing agent may be added when the bubbles are mixed with the excavated soil or may be added to the bubble mixed soil in which the bubbles and the excavated soil are mixed.
これらの結果から、気泡剤としてＡＳやＡＥＳを混合して使用してもよく、添加剤として一般式（４）と（５）で表される化合物同士を混合して使用してもよいことが確認された。さらに、不溶化剤（鉄塩）が存在する場合、気泡剤や添加剤の濃度を高めることで必要な流動性が得られることも確認された。 From these results, AS or AES may be mixed and used as a foaming agent, and the compounds represented by the general formulas (4) and (5) may be mixed and used as an additive. confirmed. Furthermore, it was also confirmed that when the insolubilizing agent (iron salt) is present, the necessary fluidity can be obtained by increasing the concentration of the foaming agent or additive.
以上の試験結果を総括する。不溶化剤である鉄塩（硫酸鉄等）の存在下においては、アニオン系の界面活性剤（気泡剤）のみからなる起泡材を発泡させても、十分な流動性を得ることは困難であった。しかし、添加剤の添加によって気泡膜の強度が高められ、不溶化剤を添加しても十分な流動性を得ることができたと考えられる。 The above test results are summarized. In the presence of an iron salt (such as iron sulfate) that is an insolubilizing agent, it is difficult to obtain sufficient fluidity even if a foaming material consisting only of an anionic surfactant (foaming agent) is foamed. It was. However, it is considered that the strength of the cell membrane was increased by the addition of the additive, and sufficient fluidity could be obtained even when the insolubilizing agent was added.
なお、以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれる。 In addition, the description of the above embodiment is for facilitating understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes equivalents thereof.
１…シールドマシン，２…スキンプレート，３…隔壁，４…カッター，５…カッターモーター，６…気泡注入管，７…スクリューコンベア，８…土圧センサ，９…ベルトコンベア，１０…不溶化剤散布部，１１…チャンバー，１２…支持アーム
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記不溶化剤は多価金属塩を含むものであり、
前記気泡剤はアニオン系界面活性剤であり、
前記添加剤は、一般式
Ｒ３−Ｏ−（ＡＯ）ｐ−Ｒ４、及び、ＨＯ−（ＡＯ）ｑ−Ｈ
（上記式中、Ｒ３は炭素数１〜４の炭化水素基、Ｒ４は水素原子または炭素数１〜４の炭化水素基、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基の１種または２種以上の混合物、ｐはＡＯの平均付加モル数であって１〜５の数、ｑはＡＯの平均付加モル数であって２〜４０の数である）
で表される化合物のうち、１種または２種以上を含有することを特徴とする気泡混合土作製材料。 A cell-mixed soil preparation material comprising an insolubilizer that insolubilizes contaminants contained in the contaminated soil, and a foaming agent that serves as a basis for the bubbles mixed in the contaminated soil and an additive,
The insolubilizing agent contains a polyvalent metal salt,
The foaming agent is an anionic surfactant,
The additives are represented by the general formula R3-O- (AO) p-R4 and HO- (AO) q-H.
(In the above formula, R3 is a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, R4 is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and AO is one or more kinds of oxyalkylene groups having 2 to 4 carbon atoms. And p is the average number of moles added of AO and is a number from 1 to 5, q is the average number of moles added of AO and is a number from 2 to 40)
1 or 2 or more types are contained among the compounds represented by these.
前記不溶化剤は多価金属塩を含むものであり、
前記気泡剤はアニオン系界面活性剤であり、
前記添加剤は、一般式
Ｒ３−Ｏ（ＡＯ）ｐ−Ｒ４、及び、ＨＯ−（ＡＯ）ｑ−Ｈ
（上記式中、Ｒ３は炭素数１〜４の炭化水素基、Ｒ４は水素原子または炭素数１〜４の炭化水素基、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基の１種または２種以上の混合物、ｐはＡＯの平均付加モル数であって１〜５の数、ｑはＡＯの平均付加モル数であって２〜４０の数である）
で表される化合物のうち、１種または２種以上を含有することを特徴とする気泡シールド工法。 Foaming a mixed solution of foaming agent and additive to produce bubbles, excavating the contaminated ground containing the pollutant while injecting the generated bubbles into the face or chamber, the pollutant in the contaminated soil generated by the excavation It is a bubble shield method that mixes insolubilizing agent to insolubilize,
The insolubilizing agent contains a polyvalent metal salt,
The foaming agent is an anionic surfactant,
The additives are represented by the general formula R3-O (AO) p-R4 and HO- (AO) q-H.
(In the above formula, R3 is a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, R4 is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and AO is one or more kinds of oxyalkylene groups having 2 to 4 carbon atoms. And p is the average number of moles added of AO and is a number from 1 to 5, q is the average number of moles added of AO and is a number from 2 to 40)
A bubble shield method comprising one or more of the compounds represented by formula (1).
前記不溶化剤は多価金属塩を含むものであり、The insolubilizing agent contains a polyvalent metal salt,
前記気泡剤はアニオン系界面活性剤であり、The foaming agent is an anionic surfactant,
前記添加剤は、一般式The additive has the general formula
Ｒ３−Ｏ（ＡＯ）ｐ−Ｒ４、及び、ＨＯ−（ＡＯ）ｑ−ＨR3-O (AO) p-R4 and HO- (AO) q-H
（上記式中、Ｒ３は炭素数１〜４の炭化水素基、Ｒ４は水素原子または炭素数１〜４の炭化水素基、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基の１種または２種以上の混合物、ｐはＡＯの平均付加モル数であって１〜５の数、ｑはＡＯの平均付加モル数であって２〜４０の数である）(In the above formula, R3 is a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, R4 is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and AO is one or more kinds of oxyalkylene groups having 2 to 4 carbon atoms. And p is the average number of moles added of AO and is a number from 1 to 5, q is the average number of moles added of AO and is a number from 2 to 40)
で表される化合物のうち、１種または２種以上を含有することを特徴とする気泡シールド工法。A bubble shield method comprising one or more of the compounds represented by formula (1).
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