(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の薬液によって硫化・不溶化する重金属を含有する底泥からなる底泥層と、砂又は砂礫土からなる砂層又は砂礫層とを少なくとも最上層が砂層又は砂礫層となるように積層し、前記薬液を互いに隣接する、上方の砂層又は砂礫層に供給・浸透させて下方の底泥層に流下・浸透させ、最下層からの浸出水を放流することを特徴とする重金属含有底泥の硫化処理方法。
【請求項２】
前記底泥層及び砂層及び／又は砂礫層に対する雨水の浸入を防止する手段を設ける請求項１に記載の重金属含有底泥の硫化処理方法。
【請求項３】
前記底泥層に対する前記薬液の浸透を補助する手段を設ける請求項１又は請求項２に記載の重金属含有底泥の硫化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は重金属含有底泥の硫化処理方法に関し、更に詳細には、鉛、カドミニウム、水銀、銅、亜鉛、六価クロム等の有害な重金属を含有する主として河川・湖沼の底泥等を、当該重金属を硫化物の形態で不溶化して浄化処理する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有害な重金属を含有する底泥の硫化処理としては、従来から、底泥に対して硫化ナトリウムを含む薬液を添加たし後、バックホー等の重機によって混合して有害重金属を硫化・不溶化する方法が一般的に採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、重機による混合では、薬液と有害重金属とを均一且つ十分に反応させることが困難であり、処理後の泥土に未反応の有害重金属あるいは余剰の硫化ナトリウムが残り、例えば処理土の再利用の妨げとなる等の問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、有害な重金属を含有する底泥を確実に硫化（不溶化）処理することができる重金属含有底泥の硫化処理方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る重金属含有底泥の硫化処理方法は、所定の薬液によって硫化・不溶化する重金属を含有する底泥からなる底泥層と、砂又は砂礫土からなる砂層又は砂礫層とを少なくとも最上層が砂層又は砂礫層となるように積層し、前記薬液を互いに隣接する、上方の砂層又は砂礫層に供給・浸透させて下方の底泥層に流下・浸透させ、最下層からの浸出水を放流することを特徴とする。
【０００６】
即ち、本方法では、所定の薬液を底泥層に比べて透水係数の高い砂層又は砂礫層に供給・浸透させることにより、薬液を鉛直下向きの浸透流として下方の底泥層に対して流下・浸透させ、これを底泥層の一部を適宜サンプリングして、有害重金属が完全に硫化・不溶化するまで中長期的に繰り返すものであり、最下層からの浸出水は適宜浄化して放流する。なお、底泥は粘土等も含み、積層前にが含水比５０〜１００％程度まで脱水される。
【０００７】
底泥層と砂層及び／又は砂礫層との積層は盛土状とすることが望ましく、最下層を砂礫層、最上層及び中間層を砂層とすることが望ましい。
【０００８】
所定の薬液としては、鉛、カドミニウム、水銀、銅、亜鉛、六価クロム等の有害重金属を硫化物の形態で不溶化する、硫化水素、硫化水素ナトリウム、メルカプトエタノール、メルカプトプロピオン酸、トリメルカプトトリアジン等の還元性硫黄化合物の水溶液を用い、薬液のｐＨ調整のため溶解性炭酸カルシウムを付加する。
【０００９】
本発明では、前記底泥層及び砂層及び／又は砂礫層に対する雨水の浸入を防止する手段を設けることができ、かような手段の具体例としては遮水シート等を挙げることができる。即ち、雨水は薬液を薄めたり、最下層からの浸出水の処理を面倒とするため、遮水シート等によって雨避けとするものである。なお、遮水シートは一般的に気体に対する不透過性をも有するため、空気中の酸素の底泥層等への浸透による薬液の酸化をも防止する。
【００１０】
本発明では、前記底泥層に対する前記薬液の浸透を補助する手段を設けることができ、かような手段の具体例として、透水性を有する合成繊維等からなる袋に砂を充填してなるパックドレイン（砂充填袋）等を挙げることができる。即ち、薬液は底泥層に流下・浸透することなく底泥層の上面から側方に流出するおそれがるため、薬液が容易に浸透するパックドレインを底泥層の上面から適宜埋設し、薬液をパックドレインを介して底泥層へ浸透させるものである。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、有害重金属を含有し、含水率を概ね７０％以下となるように脱水した底泥からなる底泥層１１，１１’と、砂からなる砂層１２，１２’と、砂礫土からなる砂礫層１３とを地盤１上に盛土状に積層したもの（以下「盛土」という。）１０を断面にて示す説明図である。盛土１０の最上層及び最下層には砂層１２及び砂礫層１３が、中間層には一例として二層の底泥層１１，１１’がそれぞれ設けられる。なお、各層１１，１１’，１２，１２’，１３の厚高を３０〜１００ｃｍとし、盛土１０の全高を１．５〜２ｍとした。
【００１３】
各砂層１２，１２’の上面又は内部上方には、薬液供給源である薬液調整タンク１５に連通し、薬液を砂層１２，１２’全域に供給するための有孔管１４が配設される。薬液調整タンク１５は、薬液中の還元性硫黄剤の空気中の酸素による酸化を防止するため、窒素ガスによって曝気される。また、各底泥層１１，１１’の上面から内部には、薬液浸透補助手段として、透水性を有する合成繊維等からなる袋に砂を充填してなるパックドレイン１６が適宜な間隔毎に埋設される。
【００１４】
地盤１の盛土１０周囲には浸出水を放流するための溝２が設けられ、砂礫層１３及び溝２の各底部には遮水シート１７が敷設される。また、盛土１０の上面及び各法面には雨水浸入防止手段として簡易な遮水シート１８が被せられる。遮水シート１８は空気中酸素の盛土１０内への浸透をも防止して、盛土１０内における薬液の酸化を防止する。
【００１５】
盛土１０に対しては、薬液調整タンク１５から各有孔管１４を介して各砂層１２，１２’に薬液を供給する。各砂層１２，１２’は浸透する薬液によって飽和される一方、薬液は鉛直下向きの浸透流となって各底泥層１１，１１’に流下・浸透する。この際、薬液の一部は底泥層１１，１１’の上面から直接浸透し、薬液の他の部分はパックドレイン１５に浸透して飽和した後、底泥層１１，１１’へ浸透する。砂礫層１３からの浸出水は、遮水シート１７上から溝２に流出した後、放流されるが、浸出水に低濃度の有害重金属が含まれる場合、放流前に浄化処理を行う。
【００１６】
以上の薬液供給を底泥層１１，１１’の一部をサンプリンしながら、有害重金属が完全に硫化・不溶化するまで例えば一週間等の適宜間隔毎に繰り返すことにより、大量の底泥を確実に浄化処理することができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る重金属含有底泥の硫化処理方法では、所定の薬液を底泥層に比べて透水係数の高い砂層又は砂礫層に供給・浸透させることにより、薬液を鉛直下向きの浸透流として下方の底泥層に対して流下・浸透させることができ、これを適宜繰り返すことにより、大量の底泥を確実に一括硫化・不溶化処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】底泥層と砂層と砂礫層とを積層してなる盛土を断面にて示す説明図である。
【符号の説明】
１  地盤
２  溝
１０  盛土
１１，１１’  底泥層
１２，１２’  砂層
１３  砂礫層
１４  有効管
１５  薬液調整タンク
１６  パックドレイン
１７，１８  遮水シート
【図１】
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