(57)【要約】【課題】  本発明は、比較的安価且つ簡易な作業で土壌を改質することができる新規な土壌改質工法、及びこの土壌改質工法を用いて、対象土地周辺適宜箇所に遮断層を形成する土地遮蔽工法を提供することを目的とする。【解決手段】  土壌に対し、ハロゲン化物を主成分とする安定化剤、固定化担体及び水で処理することにより、当該土壌内に存在する有害物質を安定化すると共に当該安定化した有害物質を固定化担体に担持することを特徴とする土壌改質工法及びこの土壌改質工法を用いた土地遮蔽工法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
土壌に対し、ハロゲン化物を主成分とする安定化剤、固定化担体及び水で処理することにより、当該土壌内に存在する有害物質を安定化すると共に当該安定化した有害物質を固定化担体に担持することを特徴とする土壌改質工法。
【請求項２】
安定化剤が、フッ化物を必須構成成分とする請求項１に記載の土壌改質工法。
【請求項３】
安定化剤には、更に、硫酸化物を配合してなる請求項１又は２に記載の土壌改質工法。
【請求項４】
硫酸化物が、硫酸である請求項３に記載の土壌改質工法。
【請求項５】
固定化担体が、固化性固定化担体及び／又は吸着性固定化担体である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の土壌改質工法。
【請求項６】
固化性固定化担体が、セメント及び／又は石膏を主成分とする請求項５に記載の土壌改質工法。
【請求項７】
吸着性固定化担体が、アルカリ土類金属の酸化物及び水酸化物、遷移金属の酸化物及び水酸化物、焼却灰、シリカゲル、ゼオライト、パーライト、パーミキュライト、アルミナ、活性炭、又は活性白土から選ばれた少なくとも１種以上である請求項５に記載の土壌改質工法。
【請求項８】
ゼオライトが、非晶質珪酸アルミニウム塩を含む原料をゼオライト化した人工ゼオライトである請求項７に記載の土壌改質工法。
【請求項９】
ゼオライトが、非晶質珪酸アルミニウム塩を含む原料に、水和熱発生剤及び水を混合することによりゼオライト化した人工ゼオライトである７又は８に記載の土壌改質工法。
【請求項１０】
固定化担体中の固化性固定化担体の施与量が、処理対象の土壌１ｍ３に対して、１００ｋｇ以下である請求項５ないし９のいずれか１項に記載の土壌改質工法。
【請求項１１】
固定化担体１００重量部に対し、水を１００〜２０００重量部配合してなる請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の土壌改質工法。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の土壌改質工法により、対象土地周辺適宜箇所に遮断層を形成することを特徴とする土地遮蔽工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有害物質を含有する土壌等を処理するための土壌改質工法及びこの土壌改質工法を用いた土地遮蔽工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
農薬の散布による農用地の汚染や、鉱山からの重金属等の流出、重化学工業等に伴って排出される排水、廃油、廃棄物、或いはその他の産業活動や不法投棄などによる人為的な土壌の汚染は、旧時代の生産活動における環境管理のずさんさが生んだ負の遺産といえる。【０００３】
土壌汚染の対策は、「汚染の未然防止」と「既に発生している汚染の浄化」に大別される。近年の我国の生産活動にあっては、「汚染の未然防止」について、厳しい排出基準などを設けている。その一方で、「既に発生している汚染」の対策については、主として当該汚染土壌を掘り起こして搬出し、これを浄化施設において浄化した後にもとの土地に埋め戻したり、別途汚染のない土壌を新に搬入したりする手段が用いられている。【０００４】
しかしながら、前述の手段では処理工程数が多くなり、それに伴う運搬費用や、処理施設の建設費用などが高くなるといった欠点がある。そのため、汚染土壌を搬出することなく、当該地において土壌を改質する工法の開発が強く要求されている。【０００５】
この要求に対し、最近では、セメント及び水を主成分とする組成物を汚染土壌と混合し、該セメント中に汚染土壌を封じ込める土壌の改質工法が開発されている（例えば、下記特許文献１参照。）。【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２７９３３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、有機物を多く含む土壌と混合されたセメント組成物は、極端に硬化・固形化が阻害される。そのため、一旦固形化したセメント組成物は非常に脆弱であり、数日〜数十日で再び土壌が露出し、有害物質が流出するといった問題が生じる。【０００８】
又、セメントで固められた土壌においては、極端に通水性や通気性が悪くなり、土壌としての機能を喪失することから、改質後の土地の利用が制限されるなどの問題も生じる。【０００９】
そこで、本発明者は、上記問題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、土壌に対し、ハロゲン化物を主成分とする安定化剤、固定化担体及び水で処理することにより、当該土壌内に存在する有害物質を安定化すると共に当該安定化した有害物質を固定化担体に担持することを特徴とする本発明の土壌改質工法を開発するに至ったのである。【００１０】
即ち、本発明者は、ハロゲンイオンが有する極めて高い電気陰性度及び電子的結合力に着目し、水に溶解したハロゲン化物を土壌と混合すれば、イオン化したハロゲンイオンが、多種多様の重金属や有機物等の有害物質と電子的な相互関係を構築し、その状態を非常に安定化するとの知見を得たのである。【００１１】
そして、ハロゲンイオンにより安定化した有害物質を、長年に亘って無害化することができるとの知見を得たのである。【００１２】
本発明は、上記知見に基づき完成されたものであり、比較的安価且つ簡易な作業で土壌を改質することができる新規な土壌改質工法、及びこの土壌改質工法を用いて、対象土地周辺適宜箇所に遮断層を形成する土地遮蔽工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以上の課題を解決する手段である本発明の土壌改質工法は、土壌に対し、ハロゲン化物を主成分とする安定化剤、固定化担体及び水で処理することにより、当該土壌内に存在する有害物質を無害化・安定化すると共に当該安定化した有害物質を固定化担体に担持することを特徴とする。
以下、本発明の土壌改質工法について詳細に説明し、追って、この土壌改質工法を用いた本発明の土地遮蔽工法について詳細に説明する。【００１４】
本発明の土壌改質工法は、土壌に対し、少なくとも「ハロゲン化物を主成分とする安定化剤」、「固定化担体」及び「水」で処理するものである。【００１５】
本発明において用いられる前記「ハロゲン化物を主成分とする安定化剤」は、土壌中に含まれる有害物質を安定化するために配合するものである。【００１６】
なお、本発明において「有害物質」とは、主として、環境や健康に何らかの悪影響を与える物質全般を意味する。具体的には、水銀、カドミウム、鉛、砒素、ベンゼン、キシレン、クレゾール、ダイオキシン及びＰＣＢなどの強い毒性が認められている各種重金属類や各種有機物類を代表的な例として挙げることができる。又、比較的毒性は低いが油膜や油臭の原因となる各種油類等も本発明における有害物質の例として挙げることができる。【００１７】
ここで、ハロゲン元素は周期表の１７族に属し、いずれも７個の価電子を持っていることから、一個の電子を取り入れて１価の陰イオンになりやすいという特性を有する。【００１８】
そして、このイオン化したハロゲンイオンは、多種多様の陽イオンや求電子体を取り入れることによりポテンシャルエネルギーを下げ、その状態を安定化することができる。【００１９】
これより、ハロゲン化物を水に溶解すると共に土と混合すれば、イオン化したハロゲンイオンが、土中の多種多様の重金属や有機物等の有害物質と電子的に結合したり、何らかの電子的な相互関係を構築したりして、その状態を非常に安定化することができるのである。【００２０】
即ち、電気的に陽性の重金属イオンに対しては、電気的に陰性のハロゲンイオンが電子的に結合することにより陰イオン化してその毒性を大幅に軽減するのである。一方、有機物に対しては、その分子構造中の救電子部位をハロゲンイオンが電子的に攻撃して、ハロゲン化物やハロゲン付加物に変性したり、低炭素化したりすることにより、弱毒ないし無毒化したり、油のにおいや油膜の発生を抑制したりするのである。【００２１】
ここで、本発明において「ハロゲン化物」とは、フッ素、塩素、臭素或いはヨウ素などのいわゆるハロゲン元素が、他の原子或いは分子と化学的に結合した化合物を意味する。特に、本発明においては、水中において速やかにハロゲンイオンを生成するものが好ましい。【００２２】
本発明において、安定化剤の主成分として使用し得るハロゲン化物の好適な例としては、ハロゲン元素が水素と結合したハロゲン化水素、ハロゲン元素がナトリウム及びカリウムなどのアルカリ金属と結合したアルカリ金属ハロゲン塩、及びマグネシウム及びカルシウムなどのアルカリ土類金属と結合したアルカリ土類金属ハロゲン塩などから選ばれた少なくとも１種以上を挙げることができる。なお、土壌中の有害物質が多種多様であることから、これらハロゲン化物は２種以上の複数種を混合して用いることが好ましい。【００２３】
又、本発明方法において、前記安定化剤の施与量としては、処理対象土壌の汚染状況や使用される安定化剤の種類などに応じて適宜決定すれば良く、特に限定されるものではない。【００２４】
一般的には、処理対象の土壌１ｍ３（乾燥重量約１６００ｋｇ）対して、１００〜４０００ｇ程度の施与量が好ましく、更に５００〜３０００ｇ程度がより好ましく、特に、１０００〜２０００ｇ程度が一層好ましい。又、これら安定化剤は、施与前に、水などの溶媒に溶解したり分散したりした状態のものを用いても良い。【００２５】
なお、上記ハロゲン化物のうち、フッ化物については、フッ化物自身が有害物に指定されているという側面があることから、その施与量に注意が必要となる。【００２６】
しかしながら、フッ素は、他のハロゲン元素に比べて極めて電気陰性度が高く、電子的な結合力に優れることから、有害物質を安定化させる作用が著しく高い。このため、本発明においては、フッ化水素やフッ化カルシウムなどのフッ化物を必須構成成分として、安定化剤に極少量配合することが好ましい。【００２７】
具体的には、処理対象の土壌１ｍ３対して、フッ化物の施与量が５００ｇ程度以下となるように調節することが好ましく、更に、４００ｇ以下とすることがより好ましく、特に、２００ｇ以下となるようにすることが一層好ましい。【００２８】
又、本発明においては、前記ハロゲン化物と併用して、やはり電子的結合力に優れる硫酸化物を安定化剤に配合することが好ましい。この硫酸化物としては、特に限定されるものではない。一般的には、硫酸を適当に希釈した硫酸水溶液や、硫酸カルシウム及び硫酸マグネシウム等の金属硫酸塩を用いることが好ましい。【００２９】
中でも、硫酸については、極少量の配合により、土壌のアルカリ化を抑制する作用も有することから、積極的に安定化剤に配合することが好ましい。【００３０】
具体的には、処理対象の土壌１ｍ３対して、硫酸の施与量が１０〜２０００ｇ程度となるようにすることが好ましく、更に、５０〜１０００ｇ程度とすることがより好ましく、特に、１００〜５００ｇ程度となるようにすることが一層好ましい。【００３１】
一方、本発明の土壌改質工法において用いられる前記「固定化担体」は、本発明の土壌改質工法において、安定化された有害物質を担持し、その流出を防止するための担体となるものである。又、化学的結合した状態の早期乾燥、安定化の役目を負うものである。【００３２】
更に詳しくは、前述の安定化剤と接触することにより一旦安定化された重金属や有機物などの有害物質は、そのままの状態では雨水などにより流出し、流れ着いた他の場所において再び不安定化・毒性化して、当該地の土壌を汚染するおそれがある。【００３３】
そのため、本発明においては、安定化剤の作用により安定化した有害物質を固定化担体に担持することにより、その移動に関する自由度を制限するのである。【００３４】
この固定化担体としては、安定化剤の作用により安定化した有害物質を担持し得るものであれば特に限定されるものではない。なお、本発明において前記固定化担体は、その性質に応じて、「固化性固定化担体」と「吸着性固定化担体」の２種類に分けることができる。【００３５】
前者「固化性固定化担体」とは、主として安定化した有害物質を周辺土壌等と共に固化・固定化する性質を有するもののことをいう。この固化性固定化担体の一般的に好適な例としては、セメントや石膏などを挙げることができる。【００３６】
なお、使用し得るセメントの種類としては特に限定されるものではない。具体的に例えば、現在一般的に使用されている「ポルトランドセメント」や、ポルトランドセメントのクリンカーに適当な急冷高炉スラグやボゾラン材料を綴合して粉砕した「混合セメント」、或いは「特殊セメント」のいずれを用いても良い。【００３７】
前記「ポルトランドセメント」としては、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント及びこれらのセメント中の全アルカリを０．６％以下に抑えた低アルカリ型のものを挙げることができる。又、前記「混合セメント」としては、高炉セメント、シリカセメント、及びフライアッシュセメントを挙げることがでる。更に、前記「特殊セメント」としては、ボーキサイトにほぼ等量の石灰石を混合し、溶融焼成した後、急冷粉砕したアルミナセメントや、アルミナセメントと同じように超速硬性を有し、長期にわたって安定した強度増進を示し、高強度を期待することができる超速硬セメントを挙げることができる。【００３８】
又、石膏とは硫酸カルシウムを主成分とする鉱物の総称であり、無水石膏、半水石膏及び二水石膏等をその代表的な例としてあげることができる。なお、硫酸化物である石膏は、土壌中の有害物質を安定化する作用も有する。【００３９】
一方、後者「吸着性固定化担体」とは、主として安定化した有害物質をその表面又は内部に吸着・固定化する性質を有するもののことをいう。【００４０】
この吸着性固定化担体の好適な例としては、酸化カルシウム(生石灰)や水酸化カルシウム(消石灰)などのアルカリ土類金属酸化物や水酸化物、或いは遷移金属の酸化物や水酸化物、石炭灰などの焼却灰、シリカゲル、ゼオライト、パーライト、パーミキュライト、アルミナ、活性炭及び活性白土等を挙げることができる。【００４１】
中でも、本発明においては、比較的安価な焼却灰や吸着能の高い消石灰、及び電子的吸着能の高いゼオライトを吸着剤として用いることが好ましい。【００４２】
ここで、ゼオライトとしては、天然に産出するゼオライトや、「モレキュラーシーブ」の商品名で称される合成ゼオライトなどを用いることもできる。しかしながら、天然ゼオライトは精度が不均一で、価格帯が幅広く、又、このような合成ゼオライトは高価である。そのため、本発明においては、特に、非晶質珪酸アルミニウム塩を含む原料をゼオライト化した人工ゼオライトを用いることが好ましい。【００４３】
即ち、石炭火力において生じる石炭灰（フライアッシュ）、都市ゴミなどの焼却で生じる焼却灰、或いは製紙会社のペーパースラッジなどを焼却した焼却灰や、これらの焼却灰を溶融処理により固化したいわゆる溶融炉スラグ或いは高炉スラグなどのスラグなどは、大量に排出される廃棄物でありながら、非晶質珪酸アルミニウム塩を豊富に含む。従って、これらを原料としてゼオライト化した人工ゼオライトは、比較的安価で品質が均一であり、本発明を大規模に実施する際や、当該ゼオライトをセメント組成物に大量に配合する場合などにおいて、非常に有益となるのである。【００４４】
なお、非晶質珪酸アルミニウム塩を含む原料をゼオライト化する方法としては、原料を、水酸化ナトリウム水溶液などの強アルカリ水溶液中で、高温加熱処理を施す方法などが開発されている。しかしながらこのような手段を実行するためには、強アルカリ水溶液を高温加熱するための処理設備が必要となる。そのため、設備投資上のコストが嵩み、しかも作業環境の安全性の確保が困難となるといった問題が生じる。【００４５】
この点につき、本発明者は、非晶質珪酸アルミニウム塩を含む原料をゼオライト化する好ましい方法として、非晶質珪酸アルミニウム塩を含む原料、水和熱発生剤及び水を混合することにより比較的安全且つ安価に人工ゼオライトを製造する方法を見出しており、本発明においては、このような製造方法により製造された人工ゼオライトを用いることが好ましい。【００４６】
更に詳しくは、この人工ゼオライトの製造方法は、生石灰のような、水と接触することにより水和反応を起こし、その際に水和熱を発生すると共にアルカリ値を示す性質を有する水和熱発生剤と水を混合することによって発生する水和熱とアルカリ性を利用したものである。この方法によれば、非常に簡易な処理設備及び簡単な作業をもって、人工ゼオライトを製造することができるのである。【００４７】
本発明においては、固定化担体として、これら固化性固定化担体及び吸着性固定化担体から選ばれた少なくとも１種以上を好適に用いることができる。即ち、本発明においては、固化性固定化担体のみを用いる場合、吸着性固定化担体のみを用いる場合、及び固化性固定化担体と吸着性固定化担体の両方を併用する場合がある。【００４８】
但し、より長期的な有害物質の流出を防止する観点からは、固定化担体として、固化性固定化担体を必須構成成分とすることが好ましい。特に、固化性固定化担体と吸着性固定化担体の両方を併用し、各固定化担体の奏する性質が協力し合った固定化状態を実現することがより好ましい。【００４９】
従って、本発明においては、固定化担体として、固化性固定化担体１０〜１００重量部に対して、吸着性固定化担体０〜９０重量部程度を配合したものが一般的に好ましく、更に、固化性固定化担体３０〜８０重量部に対して、吸着性固定化担体２０〜７０重量部程度を配合したものがより好ましく、特に、固化性固定化担体４０〜６０重量部に対して、吸着性固定化担体４０〜６０重量部程度を配合したものが一層好ましい。【００５０】
なお、本発明において、前記固定化担体の施与量としては、土壌の汚染の程度や配合される固定化担体の種類などに応じて適宜決定されるものであり、特に限定されるものではなく、処理対象の土壌１ｍ３対して、固定化担体１０〜２００ｋｇ程度の施与量が一般的となる。【００５１】
しかしながら、固定化担体としてセメントや石膏などの固化性固定化担体を配合した場合においては、前記固定化担体の施与量を多くして、処理対象土壌を強固に固めてしまうと、通水性や通気性が悪くなり、土としての性質を喪失するため、処理後の土地の利用が制限されるといった問題が生じる。【００５２】
そこで、固定化担体としてセメントや石膏などの固化性固定化担体を配合した場合においては、処理対象の土壌１ｍ３対して、固化性固定化担体の施与量が１００ｋｇ以下程度となるように調整することが好ましく、更に６０ｋｇ以下程度がより好ましく、特に、３０ｋｇ以下程度が一層好ましい。【００５３】
本発明において用いられる前記「水」は、前記安定化剤及び固定化担体と共に土壌に対して施与することにより、各成分の混合を容易にすると共に、安定化剤からハロゲンイオンを生成したり、固定化担体中のセメントなどの固化性固定化担体との水和による硬化反応を開始したりするものである。【００５４】
配合される水としては、特に限定されるものではなく、通常は、水道水が用いられる。又、作業上の観点からは、前述の安定化剤や固定化担体は、施与前に、水と混合した状態にすることが一般的に好ましい。【００５５】
ここで、本発明において、前記安定化剤及び固定化担体に対する水の配合割合としては、使用する安定化剤及び固定化担体の種類や量に応じて適宜決定するものであり、特に限定されるものではない。【００５６】
しかしながら、固定化担体としてセメントや石膏などの固化性固定化担体を配合した場合においては、本発明の土壌改質工法を施工した後の土地の利用の観点からは、固化性固定化担体に対する水の配合割合を多くすることが好ましい。【００５７】
即ち、固定化担体中の固化性固定化担体に対する水の配合割合を過剰にすることにより、処理対象土壌が強固に固まってしまうことを防止し、土壌としての通水性や通気性を維持することが好ましいのである。【００５８】
そこで、本発明においては、施与される固定化担体１００重量部に対して、水１００〜２０００重量部の配合割合とすることが一般的に好ましく、更に、２００〜１０００重量部の配合割合とすることがより好ましく、特に、３００〜６００重量部の配合割合とすることが一層好ましい。【００５９】
このような水の配合割合とすれば、固定化担体としてセメントや石膏などの固化性固定化担体を配合した場合においても、処理対象土壌を強固に固めてしまうことがなくなり、土壌としての通水性や通気性を維持することが可能となるのである。【００６０】
ところで、単にセメントと水を混合した如きのセメント組成物においては、有機物を多く含む土壌と混合された場合、極端に硬化・固形化が阻害される。そのため、一旦固形化したセメント組成物は非常に脆弱であり、数日〜数十日で再び土壌が露出し、有害物質が流出するといった問題が生じる。【００６１】
この点につき、本発明の土壌改質工法においては、固定化担体に加えて施与される安定化剤が土中の有害物質を安定化すると共に、土壌中の有機物によるセメントなどに対する硬化阻害作用も抑制することから、固定化担体に対する水の配合割合を上述の如く極端に多くした場合にあっても、十分な固化性を長期間にわたって保持することができるのである。【００６２】
そして、本発明の土壌改質工法は、前記安定化剤、固定化担体及び水を用いて、土壌を「処理」することにより「改質」するものである。ここでいう「処理」とは、前記安定化剤、固定化担体及び水を土壌に施与し、当該土壌と混合することをいう。【００６３】
なお、土壌と、前記安定化剤、固定化担体及び水との混合方法としては、土壌と各成分が充分に混合されるのであれば、その手段としては特に限定されるものではない。具体的に例えば、土壌と各成分を攪拌用の装置に投入して混合したり、パワーショベルなどの重機を用いて、バケットにより攪拌したりする方法を挙げることができる。【００６４】
一方、「改質」とは、主として当該土壌内に存在する有害物質を安定化すると共に当該安定化した有害物質を固定化担体に担持させることを意味するが、本発明の土壌改質工法を施工した土壌は、土壌の質がいわゆる団粒構造に類似したものとなることから、更に、土壌の通水性及び通気性を良くし、土地の利用・開発を行うに際し、利用目的の範囲に制限が少ない非常に有益な土地とすることも意味するのである。【００６５】
従って、本発明の土壌改質工法を施工する対象の土地としては、必ずしも有害物質を含有する汚染土壌に限られるものではなく、汚染の程度が比較的低い土地や汚染が全く発生していない土地に対しても施工する場合がある。【００６６】
次に、本発明の土地遮蔽工法を詳細に説明する。【００６７】
本発明の土地遮蔽工法は、前記本発明の土壌改質工法により、対象土地周辺適宜箇所に遮断層を形成することを特徴とするものである。【００６８】
即ち、有害物質を含有する土地に対しては、その土地全体に存する一定の深さまでの土壌に対し、本発明の土壌改質工法を施工することが好ましいのであるが、隣接する土地も同様の汚染が懸念される。そのため、施工後の土地と未施工の土地を遮断し、未施工の土地からの有害物質流入を防ぐ必要が生じる場合がある。【００６９】
又、１００％の無害化を果たしていない場合において、隣地流出を防ぐ必要が生じる場合もある。【００７０】
そこで、このような場合、有害物質を包含する土地周辺適宜箇所に本発明の土壌改質工法を施工することにより、改質した土壌による遮断層を形成すれば、少ない資材コスト且つ短期間の施工日数で、当該遮断層内土地に隣接する土地からの有害物質が遮断層内に流入しないようにすることができ、汚染土壌からの有害物質の流出による二次的な土壌汚染を防止することができるのである。【００７１】
又、工事中の土の掘削壁や盛土の周辺適宜箇所に対し、本発明の土壌改質工法を施工することにより、改質した土壌による遮断層を形成すれば、当該遮断層が前記掘削壁や盛土の崩れを防止する簡易な土留めとなり、工期の大幅な短縮を図ることもできるのである。【００７２】
なお、本発明において「周辺適宜箇所」とは、必ずしも施工対象土地周辺全体にわたって連続的な遮断層を形成することを要さないことを意味する。即ち、施工対象土地の傾斜や水の流れなどに応じて、１箇所ないしは複数箇所に断続的な遮断層を効果的に設ける場合も含まれることを意味する。【００７３】
又、本発明の土地遮断工法においては、より強固な遮断層を形成することが必要な場合が多いことから、土壌に対する固定化担体の施与量を多くすることが好ましい。一般的な混合割合としては、処理対象の土壌１ｍ３対して、５０〜４００ｋｇ程度の施与量とすることが好ましい。【００７４】
更に、固定化担体として吸着性固定化担体を多く配合すると、遮断層内外の通水性を保持したまま、遮断層外の有害物質の流入をより一層防止することができる。そのため、本発明の土地遮蔽工法においては、固定化担体として吸着性固定化担体を多く配合することが好ましく、その配合割合としては、固化性固定化担体１０〜６０重量部に対して、吸着性固定化担体４０〜９０重量部程度を配合することが一般的に好ましく、更に、固化性固定化担体２０〜４０重量部に対して、吸着性固定化担体６０〜８０重量部程度を配合することがより好ましい。
【発明の効果】
【００７５】
本発明は、前記構成を有し、比較的安価且つ簡易な作業で隣地土壌からの有害物質の流入を防止したり、土壌の通水性や通気性を向上したりすることができる新規な土壌改質工法及びこの土壌改質工法を用いた土地遮蔽工法である。【００７６】
即ち、本発明の土壌改質工法は、ハロゲン化物を主成分とする安定化剤を土壌と混合するから、イオン化したハロゲンイオンが、多種多様の重金属や有機物等の有害物質と電子的な相互関係を構築し、その状態を非常に安定化するのである。【００７７】
そして、ハロゲンイオンにより安定化された有害物質は、固定化担体に担持されることにより自由な移動が制限されるため、有害物質の流出を長年に亘って防止することができるのである。【００７８】
一方、本発明の土地遮蔽工法は、前記本発明の土壌改質工法を用いて、対象土地周辺適宜箇所に遮断層を形成し、該土地中の有害物質の流入・流出を防止したり、土留めを形成したりすることを特徴とするものであり、少ない資材コスト且つ短期間の施工日数で、当該遮断層外の土地に存する有害物質の流入や、掘削壁や掘削土の崩れを防止することができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例を挙げて説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００８０】
＜固化性固定化担体＞
固化性固定化担体として、市販のポルトランドセメント（比重：３．１６、比表面積：３３００ｃｍ２／ｇ）を用いた。【００８１】
＜吸着性固定化担体＞
吸着性固定化担体として、以下の製造方法で得られた人口ゼオライトを用いた。【００８２】
生石灰１００重量部に対し、水道水２００重量部を加えて攪拌し、前記生石灰と水の混合液の温度が６０℃を超えた時点で、フライアッシュ５０重量部を投入し、更に、１５分程度攪拌した（なお、攪拌中この混合液の温度は９９℃まで上昇し、その時のｐＨは１１．５前後であった。）。攪拌終了後、生じた沈殿を引き上げ、充分に乾燥させることにより人工ゼオライトを得た。【００８３】
＜安定化剤＞
安定化剤として、フッ化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム及び塩化カルシウムの重量比０．１：１：１：１：１の混合物をイオン水に５０重量％溶解したもの７０重量部に、０．１％硫酸水溶液を３０重量部配合したものを用いた。【００８４】
＜有害物質を含有する土壌＞
市販の培養土に対し、カドミウム、鉛、及び砒素を適宜配合することにより、人為的に有害物質を含有する土壌を作成した。【００８５】
前記固化性固定化担体（セメント）１００重量部及び前記吸着性固定化担体（人工ゼオライト）１００重量部を混合し、これに前記安定化剤の水溶液３０重量部、及び水道水６００重量部を混合し、コンクリートミキサーで充分に混練することにより混合組成物を得た。
【比較例】
【００８６】
前記固化性固定化担体１００重量部及び前記吸着性固定化担体１００重量部を混合し、更に水６００重量部を混合し、コンクリートミキサーで充分に混練することにより混合組成物を得た。
即ち、本比較例において得られた組成物には、安定化剤が配合されていない。
【００８７】
有害物質を含有する土壌１ｍ３に対し、前記実施例１で得られた組成物、及び比較例で得られた組成物をそれぞれ２００ｋｇ混合した。
【００８８】
これら処理後１０日間経過後の各土壌につき、それぞれ有害物質の溶出試験を行った。
その結果を表１に示す。
【００８９】
【表１】
2008152855.tif 000002
【００９０】
表１に示す結果から解るように、実施例１に係る組成物で処理した土壌については、有害物質（重金属）の溶出が極微量であり、充分な有害物質溶出防止効果を認めることができた。
【００９１】
一方、比較例に係る組成物で処理した土壌については、有害物質の溶出が比較的多く、有害物質の溶出を防止する効果を認めることはできなかった。
【００９２】
これらの結果より、本発明の土壌改質工法における土壌中の有害物質の安定化及び溶出防止効果を確認することができた。
【００９３】
次に、底部に通水孔を有する大型の容器内に、前記実施例１の組成物で処理した土壌を投入し、中央部に適当な穴を設け、当該穴に処理していない有害物質を含有する土壌を投入した。
【００９４】
この容器の上から散水し、通水孔から排出される水を採取し、この水に対し有害物質の溶出試験を毎日行ったところ、幾日経過しても、採取した水中には有害物質の溶出を殆んど確認することができなかった。
【００９５】
この結果より、本発明の土地遮蔽工法における有害物質の流出防止効果を確認することができた。
【実施例２】
【００９６】
＜固化性固定化担体＞
固化性固定化担体として、市販のポルトランドセメント（比重：３．１６、比表面積：３３００ｃｍ２／ｇ）及び二水石膏を用いた。【００９７】
＜吸着性固定化担体＞
吸着性固定化担体として、消石灰を用いた。【００９８】
＜安定化剤＞
安定化剤として、フッ化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム及び塩化カルシウムの重量比０．１：１：１：１：１の混合物をイオン水に５０重量％溶解したもの７０重量部に０．１％硫酸溶液を３０重量部配合したものを用いた。【００９９】
＜有害物質を含有する土壌＞
廃油により汚染された土壌を採取することにより得た。【０１００】
前記固化性固定化担体としてのセメント５０重量部及び二水石膏５０重量部、及び前記吸着性固定化担体（消石灰）１００重量部を混合し、これに前記安定化剤の水溶液３０重量部、及び水道水８００重量部を混合し、コンクリートミキサーで充分に混練することにより混合組成物を得た。【０１０１】
有害物質を含有する土壌１ｍ３に対し、前記実施例１で得られた組成物を４００ｋｇ混合した。【０１０２】
次いで、処理後１０日間経過後の土壌につき、有害物質の溶出試験を行った。
その結果を表２に示す。【０１０３】
【表２】
2008152855.tif 000003
【０１０４】
表２に示す結果から解るように、実施例２に係る組成物で処理した土壌は、有機物の溶出が処理前と比較して格段に減少し、油膜及び油臭の発生共に改善していることが確認された。【０１０５】
この結果より、本発明の土壌改質工法における土壌中の有機物に対する安定化及び溶出防止効果を確認することができた。
【国際調査報告】
2008152855.tif 000004
2008152855.tif 000005
2008152855.tif 000006
2008152855.tif 000007