技術 重金属を含む土壌の改良方法

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０．８４２ｍｇ／リットルであった。

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。

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。

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。

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、二価の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。

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