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技術 重金属を含む土壌の改良方法

出願人 株式会社安藤・間
発明者 前田照信
出願日 2000年7月25日 (20年6ヶ月経過) 出願番号 2000-223712
公開日 2002年2月5日 (19年0ヶ月経過) 公開番号 2002-035733
状態 未査定
技術分野 地盤中に固結物質を施すことによる地盤強化 固体廃棄物の処理
主要キーワード 接触割合 土壌強度 土壌溶液 溶出防止効果 カドミウム化合物 溶出値 コロイドセメント セメント製
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2002年2月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

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課題

重金属を含む土壌の重金属を固定化でき、かつ長期にわたり重金属の溶出を抑制しうる重金属を含む土壌の改良方法と、重金属を含む土壌において、含まれる重金属を長期にわたり容易に固定化しうる重金属を含む土壌の改良方法を提供すること。

解決手段

本発明の土壌の改良方法は、重金属を含む土壌に、タングステンアルカリ金属塩及び硫化ナトリウムを含む溶液浸透させて、また必要により、前記溶液を土壌に浸透させ前、若しくは浸透させる際に、二価金属塩セメントを土壌に混合して、重金属を固定化することを特徴とする。

概要

背景

従来から重金属により汚染された土壌の改良については種々提案がなされている。一般には、重金属を不溶化させて溶出を防止する方法が、工程的にもコスト的にも有利である。例えば、土壌中の水溶性カドミウム化合物を不溶化する方法としては、硫酸ナトリウムを反応させることにより、硫化カドミウムとして不溶化させる方法が採用されている。しかし、カドミウムの溶出は、土壌溶液のpHにより大きく左右するので、pHが低下すると急激に溶出量が増大する。従って、土壌のpHを低下させないように管理する必要が生じる。最近、このような重金属を固定化した土壌であっても、経時的に重金属が再溶出する恐れがあることが判ってきている。特に、重金属を硫化物として固定化した場合に生じ易い。

概要

重金属を含む土壌の重金属を固定化でき、かつ長期にわたり重金属の溶出を抑制しうる重金属を含む土壌の改良方法と、重金属を含む土壌において、含まれる重金属を長期にわたり容易に固定化しうる重金属を含む土壌の改良方法を提供すること。

本発明の土壌の改良方法は、重金属を含む土壌に、タングステンアルカリ金属塩及び硫化ナトリウムを含む溶液浸透させて、また必要により、前記溶液を土壌に浸透させ前、若しくは浸透させる際に、二価金属塩セメントを土壌に混合して、重金属を固定化することを特徴とする。

目的

従って、本発明の目的は、重金属を含む土壌の重金属を固定化でき、かつ長期にわたり重金属の溶出を抑制しうる重金属を含む土壌の改良方法を提供することにある。本発明の別の目的は、重金属を含む土壌において、含まれる重金属を長期にわたり容易に固定化しうる重金属を含む土壌の改良方法を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

重金属を含む土壌に、タングステンアルカリ金属塩及び硫化ナトリウムを含む溶液浸透させて重金属を固定化することを特徴とする重金属を含む土壌の改良方法

請求項2

タングステンのアルカリ金属塩及び硫化ナトリウムを含む溶液を土壌に浸透させ前、若しくは浸透させる際に、二価金属塩を土壌に接触させることを特徴とする請求項1に記載の改良方法。

請求項3

タングステンのアルカリ金属塩及び硫化ナトリウムを含む溶液を土壌に浸透させ前、若しくは浸透させる際に、セメントを土壌に混合することを特徴とする請求項1に記載の改良方法。

技術分野

水0.3m3にNa2WO4を0.3kg及びNa2Sを0.3kg溶解した水溶液の代わりに、水0.3m3にNa2Sを0.3kg溶解した水溶液を用いた以外は実施例2と同様に土壌改良を行った。得られた土壌について、実施例2と同様に1年後にボーリングサンプリング溶出試験を実施したところ、6価クロム溶出値は0.842mg/リットルであった。

背景技術

0001

本発明は、重金属を含む土壌から、該重金属の溶出が、有効に且つ長期にわたり抑制することを可能にする、重金属を含む土壌の改良方法に関する。

発明が解決しようとする課題

0002

従来から重金属により汚染された土壌の改良については種々提案がなされている。一般には、重金属を不溶化させて溶出を防止する方法が、工程的にもコスト的にも有利である。例えば、土壌中の水溶性カドミウム化合物を不溶化する方法としては、硫酸ナトリウムを反応させることにより、硫化カドミウムとして不溶化させる方法が採用されている。しかし、カドミウムの溶出は、土壌溶液のpHにより大きく左右するので、pHが低下すると急激に溶出量が増大する。従って、土壌のpHを低下させないように管理する必要が生じる。最近、このような重金属を固定化した土壌であっても、経時的に重金属が再溶出する恐れがあることが判ってきている。特に、重金属を硫化物として固定化した場合に生じ易い。

課題を解決するための手段

0003

従って、本発明の目的は、重金属を含む土壌の重金属を固定化でき、かつ長期にわたり重金属の溶出を抑制しうる重金属を含む土壌の改良方法を提供することにある。本発明の別の目的は、重金属を含む土壌において、含まれる重金属を長期にわたり容易に固定化しうる重金属を含む土壌の改良方法を提供することにある。

発明を実施するための最良の形態

0004

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、重金属を含む土壌に、水溶性であるタングステンアルカリ金属塩及び硫化ナトリウム溶液として浸透させることにより、容易に且つ速やかに重金属の溶出を顕著に抑制しうることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明によれば、重金属を含む土壌に、タングステンのアルカリ金属塩及び硫化ナトリウムを含む溶液を浸透させて重金属を固定化することを特徴とする重金属を含む土壌の改良方法が提供される。

0005

本発明の改良方法では、例えば、Ag、Hg、Pb、Cu、Bi、Cd、As、Sb、Sn、Fe、Cr、Co、Ni、Mn、Zn等の重金属を含む土壌を対象に、これら重金属の溶出が抑制されるように土壌を改良する方法であって、重金属を含む土壌に、水溶性であるタングステンのアルカリ金属塩及び硫化ナトリウムを溶液として浸透させる工程を含む。このようなタングステンのアルカリ金属塩及び硫化ナトリウムを含む溶液は、液体であるため、重金属を含む土壌に容易に浸透させることができ、例えば、重金属は硫化物として土壌内に固定され、タングステンは、二価金属塩と反応して固体化して、前記固定化された重金属の硫化物から重金属が溶出することを防止するように作用するものと考えられる。

0006

前記タングステンのアルカリ金属塩としては、例えば、タングステン酸ナトリウム(Na2WO4,Na2WO9)等が挙げられる。前記溶液中におけるタングステンのアルカリ金属塩の配合割合は、重金属で汚染された土壌1m3に対して100g〜10kgとなるように設定することが好ましい。前記硫化ナトリウムの配合割合は、土壌の性質や含まれる金属により異なるが、好ましくは、不溶化の対象となっている重金属に対して等モル〜10倍モルが好ましい。前記タングステンのアルカリ金属塩及び硫化ナトリウムを含む溶液を、重金属を含む土壌に接触させるには、これらの混合溶液を、若しくはこれらの別々の溶液を、重金属を含む土壌に注入混合する方法等により行うことができる。タングステンのアルカリ金属塩と硫化ナトリウムとを含む溶液は、重金属で汚染された土壌1m3に対して、0.001〜1容量%の割合で浸透させることが好ましい。

0007

本発明の改良方法では、土壌の種類等に応じて、上記タングステンのアルカリ金属塩及び硫化ナトリウムを含む溶液を土壌に浸透させ前、若しくは浸透させる際に、二価の金属塩を土壌に接触させる工程を行うことが好ましい。このような二価の金属塩を土壌に接触させて存在させることにより、溶液で導入するタングステンを、土壌内に有効に固定させることができ、重金属の再溶出を長期にわたり抑制することができる。前記二価の金属塩を土壌に接触させるには、例えば、カルシウム塩マグネシウム塩等の金属塩を、土壌に混合、若しくは溶液にして注入又は浸透させる方法等により行うことができる。このような金属塩としては、炭酸カルシウムの使用が好ましく、特に、粒子径が小さい沈降性の炭酸カルシウムが土壌と接触させ易い点から好ましい。上記二価の金属塩の土壌への接触割合は、後述するタングステンのアルカリ金属塩との反応を容易に行うために大過剰であることが好ましい。通常、タングステンのアルカリ金属塩に対して、等モル〜100倍モルが好ましい。

0008

本発明の改良方法では、土壌の種類等に応じて、上記タングステンのアルカリ金属塩及び硫化ナトリウムを含む溶液を土壌に浸透させ前、若しくは浸透させる際に、セメントを土壌に混合する工程を行うことが好ましい。このようなセメントを混合することにより、溶液で導入するタングステンを、土壌内に有効に固定させることができ、重金属の再溶出を長期にわたり抑制することができる。また、セメントの混合により、最終的には土壌の強度を改良することもできる。重金属を含む土壌にセメントを混合するには、例えば、セメントミルク等を土壌に注入しながら混合する方法、あるいは掘削した土壌に混合して埋め戻す方法、微細なセメント、例えば、商品名「コロイドセメント」(日欽セメント製)に混合し、土壌に注入する方法等により行うことができる。

発明の効果

0009

本発明の改良方法では、上記工程の他に、本発明の所望の効果を損なわない範囲、若しくは所望の効果を更に向上させるために、他の工程を含んでいても良く、また、他の添加剤等を土壌に添加することもできる。

0010

本発明の土壌の改良方法では、重金属を含む土壌に、タングステンのアルカリ金属塩及び硫化ナトリウムを含む溶液を浸透させるという簡便な方法で、重金属を土壌中に固定化でき、かつ長期にわたり重金属の溶出を抑制することができる。また、タングステンのアルカリ金属塩及び硫化ナトリウムを含む溶液を土壌に浸透させ前、若しくは浸透させる際に、二価の金属塩やセメントを土壌に接触又は混合することによって、使用するタングステンの溶出を充分に抑制し、重金属の溶出防止効果を長期化することができると共に、セメントを混合する場合には、土壌強度の改良を同時に行うこともできる。

0011

以下、実施例及び比較例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

0012

実施例1
0.2〜6.8mg/リットルの6価クロム溶出値を示す土壌1m3に、200リットルの水に溶解させた、20kg/m3の沈降性炭酸カルシウムをを浸透させた。次いで、水0.1m3にNa2WO4を0.2kg及びNa2Sを0.1kg溶解した水溶液を、土壌表面から浸透させた。1日後、得られた土壌からのタングステンの溶出を測定したところ、溶解性のタングステンは検出されなかった。また、得られた土壌について、6月後にボーリングしサンプリング溶出試験を実施したところ、6価クロム溶出値は0.0001mg/リットル以下であった。

0013

比較例1
水0.2m3にNa2WO4を0.2kg及びNa2Sを0.1kg溶解した水溶液の代わりに、水0.2m3にNa2Sを0.1kg溶解した水溶液を用いた以外は実施例1と同様に土壌改良を行った。得られた土壌について、実施例1と同様に6月後にボーリングしサンプリング溶出試験を実施したところ、6価クロム溶出値は0.703mg/リットルであった。

0014

実施例2
0.2〜6.8mg/リットルの6価クロム溶出値を示す土壌1m3に、オーガーを用いて、200kg/m3のセメントを混合した。次いで、水0.3m3にNa2WO4を0.3kg及びNa2Sを0.3kg溶解した水溶液を、土壌の表面から浸透させた。得られた土壌について、1年後にボーリングしサンプリング溶出試験を実施したところ、6価クロム溶出値は0.0001mg/リットル以下であった。

0015

比較例2

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