(57)【要約】【課題】  軟弱地盤を固化処理する場合の固化材に、ポルトランドセメント及び高炉セメントの硬化反応を利用して施工が行われている。しかし、これによって発癌性のある有害な六価クロムが溶出する。現在、硫酸第一鉄を混合しているが、その効果は限定的であり、十分ではない。これを抑制する新規開発技術である。【解決手段】  ポルトランドセメント及び高炉セメントに硫酸第一鉄と亜硫酸塩（亜硫酸ナトリウム、亜硫酸マグネウム、亜硫酸カルシウム）１種を混合するか、亜硫酸塩だけを１種もしくは２種以上混合して六価クロムの溶出を抑制する技術である。また、ポルトランドセメント及び高炉セメントに硫酸第一鉄と亜硫酸塩（亜硫酸ナトリウム、亜硫酸マグネウム、亜硫酸カルシウム）１種を水に溶解させて混練水として用いるか、亜硫酸塩だけを１種もしくは２種以上を水に溶解して混練水として用いることによって、六価クロムの溶出を抑制する技術である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟弱地盤を固化処理する場合の固化材に、ポルトランドセメント及び高炉セメントを用いる場合、これに硫酸第一鉄と亜硫酸塩（亜硫酸ナトリウム、亜硫酸マグネウム、亜硫酸カルシウム）１種以上を混合して六価クロムの溶出を抑制する技術。
【請求項２】
軟弱地盤を固化処理する場合の固化材に、ポルトランドセメント及び高炉セメントを用いる場合、これに亜硫酸塩（亜硫酸ナトリウム、亜硫酸マグネシウム、亜硫酸カルシウム）１種を混合して六価クロムの溶出を抑制する技術。
【請求項３】
軟弱地盤を固化処理する場合の固化材に、ポルトランドセメント及び高炉セメントを用いる場合、これに亜硫酸塩（亜硫酸ナトリウム、亜硫酸マグネシウム、亜硫酸カルシウム）２種以上を混合して六価クロムの溶出を抑制する技術。
【請求項４】
軟弱地盤を固化処理する場合の固化材に、ポルトランドセメント及び高炉セメントを用いる場合、セメントの混練水に硫酸第一鉄と亜硫酸塩（亜硫酸ナトリウム、亜硫酸マグネシウム、亜硫酸カルシウム）１種以上を溶解した溶液で混練し、六価クロムの溶出を抑制する技術。
【請求項５】
軟弱地盤を固化処理する場合の固化材に、ポルトランドセメント及び高炉セメントを用いる場合、セメントの混練水に亜硫酸塩（亜硫酸ナトリウム、亜硫酸マグウム、亜硫酸カルシウム）１種を溶解した溶液で混練し、六価クロムの溶出を抑制する技術。
【請求項６】
軟弱地盤を固化処理する場合の固化材に、ポルトランドセメント及び高炉セメントを用いる場合、セメントの混練水に亜硫酸塩（亜硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、亜硫酸カルシウム）２種以上を溶解した溶液で混錬し、六価クロムの溶出を抑制する技術。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  軟弱地盤にビルデイングや住宅を建設する場合、最初に土壌を固化しなければならない。この土壌の固化、締め堅めを行うことは以前から行われてきた。そのほとんどはセメント固化処理やセッコウ処理して地盤を強固なものにしている。しかしながら、セメント固化処理すると、固化の過程で発癌性の有害な六価クロムが溶出するため、環境上極めて問題がある。従来は六価クロム対応セメントなどで固化処理することが提案されているが、万全なものではない。また、硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ４）などの添加による酸化還元方法も提案されているが、これも一時的なもので万全なものではない。ここに申請する特許は六価クロムを溶出しない新しい方法を創世するための技術である。
【背景技術】
【０００２】  セメントを製造する場合、ロ−タリ−キルンという長い窯で１４５０℃に焼成する。原料は長いロ−タリ−キルンで回転しながら窯の中で焼成されていく。このキルンの内壁に張られている内張の耐火物レンガが擦れ、レンガからクロムが溶脱して原料に混入することになる。このため、セメント製品中に微量の六価クロムが含有する。し、これを水と混練すると六価クロムが溶出してしまう。【０００３】  セメントを水で混練して固化すると、含有する六価クロムが溶出する。水質汚濁に係る環境基準、人の健康の保護に関する環境基準によれば、六価クロムの溶出は０．０５ｍｇ／Ｌ以下でなければならないとしている。【０００４】  そのための方法として、現在六価クロム対応セメントが市販されている。これはいわゆる高炉セメントをベ−スにしたものである。このセメントにはセッコウを混合しており、水和反応によりエトリンガイト（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・３ＣａＳＯ４・３２Ｈ２Ｏ）を優勢に生成させている。エトリンガイト中の硫酸とクロム酸とが置換して安定化することを期待したものである。しかしながら、この置換反応は研究室における最適条件下で起こり得るが、全てのクロム酸が置換するわけではなく、環境基準に適合するには至らない。【０００５】  また、酸化還元反応を利用した硫酸第一鉄の添加混合が行われている。これは硫酸第一鉄の鉄イオンが二価であり、酸化されて三価になる。他方、クロム酸は六価なので還元されて三価になる。この原理を利用したものであるが、改良土の種類にもよるが、例えば最も改良が難しいとされる関東ロ−ム層では、処理後１日迄は環境基準に達しているものの、３日では基準値を超えている。したがって、７日までその効果を持続させることは難しく、適用するに至らない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  本発明により固化処理された土壌の六価クロム含有量を低減させ、環境基準に適合する０．０５ｐｐｍ以内に低減さる技術である。そのためにはポルトランドセメントや混合セメントの他、種々の水硬性セメントに六価クロム低減剤を添加混合して改良する技術。
解決しようとしているのは、主要な課題は次の４点にある。
１．セメントに本発明の六価クロム低減剤を添加混合し、セメントで固化処理して          も土壌の六価クロムの溶出を抑制する技術。
２．高炉セメンントやフライアッシュセメントに六価クロム低減剤を添加混合し、          混合セメントで固化処理しても土壌の六価クロムの溶出を抑制する技術。
３．硫酸第一鉄を添加混合し、さらに六価クロム低減剤を併用させて土壌の六価ク          ロムの溶出を抑制する技術。
４．硫酸第一鉄を添加混合しないで、六価クロム低減剤を添加混合して土壌の六価          クロムの溶出を抑制する技術。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  土壌の六価クロムの溶出を抑制するために創製した低減剤として、亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）、亜硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ３）及び亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ３）が著しい効果のあることを提案するものである。これらは粉末で白色の粉体粒子であり、初めからセメントや混合セメントに添加混合して用いることは可能である。【０００８】  また、六価クロム低減剤としての亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）をセメントもしくは混合セメントに添加混合して改良する技術。また、亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）を水に溶解させて水溶液とし、セメントもしくは混合セメントの練り混ぜ水として改良する技術。【０００９】  六価クロム低減剤として硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ４）と亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）を併用してセメントもしくは混合セメントに添加混合して改良する技術。また、硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ４）と亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）を水に溶解させて混合水溶液とし、セメントもしくは混合セメントの練り混ぜ水として改良する技術。【００１０】  また、六価クロム低減剤としての亜硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ３）をセメントもしくは混合セメントに添加混合して改良する技術。また、亜硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ３）を水に溶解させて水溶液とし、セメントもしくは混合セメントの練り混ぜ水として改良する技術。【００１１】  また、六価クロム低減剤として硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ４）と亜硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ３）を併用してセメントもしくは混合セメントに添加混合して改良する技術。また、硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ４）と亜硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ３）を水に溶解させて混合水溶液とし、セメントもしくは混合セメントの練り混ぜ水として改良する技術。【００１２】  また、六価クロム低減剤としての亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ３）をセメントもしくは混合セメントに添加混合して改良する技術。また、亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ３）を水に溶解させて水溶液とし、セメントもしくは混合セメントの練り混ぜ水として改良する技術。【００１３】  また、六価クロム低減剤として硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ４）と亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ３）を併用してセメントもしくは混合セメントに添加混合して改良する技術。また、硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ４）と亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ３）を水に溶解させて混合水溶液とし、セメントもしくは混合セメントの練り混ぜ水として改良する技術。【００１４】  また、六価クロム低減剤としての亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）と亜硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ３）を併用してセメントもしくは混合セメントに添加混合して改良する技術。
また、亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）と亜硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ３）を水に溶解させて混合水溶液とし、セメントもしくは混合セメントの練り混ぜ水として改良する技術。【００１５】  また、六価クロム低減剤としての亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）と亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ３）を併用してセメントもしくは混合セメントに添加混合して改良する技術。
また、亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）と亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ３）を水に溶解させて混合水溶液とし、セメントもしくは混合セメントの練り混ぜ水として改良する技術。【００１６】  また、六価クロム低減剤としての亜硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ３）と亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ３）を併用してセメントもしくは混合セメントに添加混合して改良する技術。
また、亜硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ３）と亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ３）を水に溶解させて混合水溶液とし、セメントもしくは混合セメントの練り混ぜ水として改良する技術。【００１７】  また、六価クロム低減剤としての亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）と亜硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ３）と亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ３）とを併用してセメントもしくは混合セメントに添加混合して改良する技術。また、亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）と亜硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ３）と亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ３）を水に溶解させて混合水溶液とし、セメントもしくは混合セメントの練り混ぜ水として改良する技術。
【発明の効果】
【００１８】  関東ロ−ム層を採取し、これに普通ポルトランドセメントを土壌に対して２０％混合して土壌を締め固めて固化する。次にセメントに対して０．６％の六価クロム低減剤を混合して水を加えて土壌を固化する。固化後の土壌を１０ｇ採取してこれに１００ミリリットル（ｍＬ）の水を加えて６時間震とう器で震とうする。これを７日間震とうさせた土壌とポルトランドセメントを混合した溶液をろ過し、ろ液を分析した。六価クロムはジフェニルカルバジド吸光光度法により測定し、三価クロムはＩＣＰ質量分析法により測定した。
その結果、
2010201406.tif 000002
【００１９】  他方、三価クロム含有量を測定すると
2010201406.tif 000003
上記の測定結果が得られ、六価クロムはほとんど検出されず、三価クロムに全て還元されていることが判明した。【００２０】  硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ４）だけでは土壌の六価クロムを環境基準である０．０５ｍｇ／Ｌ（ｐｐｍ）以下にすることは難しい。そのため、亜硫酸塩である亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）、または亜硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ３）、または亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ３）を併用しなければ基準値以下にすることができない。
もしくは、亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）、または亜硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ３）、または亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ３）を１種類混合するか、もしくは亜硫酸塩を２種、もしくは３種混合して環境基準値０．０５ｍｇ／Ｌ（ｐｐｍ）以下に設定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】  関東ロ−ム層を採取し、これに普通ポルトランドセメントを土壌に対して５％〜４０％混合して土壌を締め固めて固化する。次にセメントに対して０．２％〜５．０％の六価クロム低減剤を混合して水を加えて土壌を固化する。このときの水量は土壌の含水比によるが、関東ロ−ムではセメントに対して１〜３倍、含水比小さいものでは１．５〜４．０倍の水量を加えて混練した。固化後の土壌を１０ｇ採取してこれに１００ミリリットル（ｍＬ）の水を加えて６時間震とう器で震とうする。これを７日間震とうさせた土壌とポルトランドセメントを混合した溶液を定量ろ紙ＮＯ．５Ｃでろ過し、ろ液を分析する。六価クロムはジフェニルカルバジド吸光光度法により測定し、三価クロムはＩＣＰ質量分析法により測定する。
【実施例】
【００２２】  関東ロ−ム層を採取し、これに普通ポルトランドセメントを土壌に対して２０％混合して土壌を締め固めて固化する。次にセメントに対して０．６％の六価クロム低減剤を混合して水を加えて土壌を固化する。固化後の土壌を１０ｇ採取してこれに１００ミリリットル（ｍＬ）の水を加えて６時間震とう器で震とうする。これを７日間震とうさせた土壌とポルトランドセメントを混合した溶液をろ過し、ろ液を分析した。
その結果、７日材齢で全て環境基準である０．０５ｍｇ／Ｌ（ｐｐｍ）を満たす結果が得られた。
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【産業上の利用可能性】
【００２３】  汚染土壌を改良するだけでなく、軟弱地盤を固化して活用する際に不可抗力として発生する土壌の処理は、産業上極めて重要な技術である。従来であれば、六価クロム対応セメントを固化材として使うとか、焼きセッコウ（半水セッコウ）を投入するなどの方法が行われているが、六価クロム対応セメントでは環境基準に到達できない場合も多い。また、焼きセッコウ（半水セッコウ）では強度の発現が弱い。そのため、どうしてもセメントによる固化、混合セメントによる固化を採用して工事を行うことが極めて多いので、いずれも六価クロムの問題は避けられない。
本申請の特許はセメントや混合セメントに少量、もしくは微量の六価クロム低減剤を添加混合して通常の方法で施工できる。また、工事の仕様によりこのような粉体で扱い難い場合はセメントや混合セメントの練り混ぜ水として通常の方法（例えば、ミキサ−で車など）で施工できる。
このような新規の技術は膨大な利用価値を生み出し、産業上極めて有効である。