(57)【要約】【課題】重金属を含む掘削土を効率的かつ低コストで浄化可能とする。【解決手段】汚染土壌浄化方法において、掘削工事で生じた重金属を含む掘削土２に重金属吸着用の鉄粉３６を添加する鉄粉添加工程と、重金属を吸着した鉄粉３６を含んだ掘削土２を遠心分離機１５に供給し、当該遠心分離機１５によって、掘削土２から重金を吸着した鉄粉３６を分離する鉄粉分離工程を実行する。【選択図】図２
2014188408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削工事で生じた重金属を含む掘削土に重金属吸着用の鉄粉を添加する鉄粉添加工程と、
重金属を吸着した前記鉄粉を含んだ掘削土を遠心分離機に供給し、当該遠心分離機によって、前記掘削土から重金属を吸着した前記鉄粉を分離する鉄粉分離工程と、
を含むことを特徴とする汚染土壌浄化方法。
【請求項２】
前記鉄粉を複数回再利用する場合において、
鉄粉を添加および分離した掘削土における重金属含有濃度を所定基準まで低減できる、鉄粉の転用可能回数を特定する回数特定工程を予め実行し、
前記鉄粉添加工程を、前記転用可能回数に応じた所定回数だけ同じ鉄粉を用いて繰り返すと共に、前記鉄粉分離工程を前記所定回数以上、同じ鉄粉を用いて繰り返し実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載の汚染土壌浄化方法。
【請求項３】
前記所定回数の鉄粉添加工程を実行した後の少なくとも最後の前記鉄粉分離工程では、磁力選別機によって前記掘削土から重金属吸着後の前記鉄粉を分離することを特徴とする請求項２に記載の汚染土壌浄化方法。
【請求項４】
前記鉄粉分離工程で用いる前記遠心分離機は、当該遠心分離機を構成する円筒容器に対し、固体混じりの液体を円周方向から渦を描く様に投入することで、比重の重い固体は遠心分離作用により円筒容器内壁に衝突させて回収し、液体は円筒中心から排出させる機能を有しているものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の汚染土壌浄化方法。
【請求項５】
掘削工事で生じた重金属を含む掘削土に重金属吸着用の鉄粉を添加する鉄粉添加装置と、
重金属を吸着した前記鉄粉を含んだ掘削土を遠心分離機に供給する掘削土搬送装置と、
前記掘削土から重金属を吸着した前記鉄粉を分離する遠心分離機と、
を備えることを特徴とする汚染土壌浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染土壌浄化方法および汚染土壌浄化システムに関するものであり、具体的には、重金属を含む掘削土を効率的かつ低コストで浄化可能とする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
掘削工事の対象地盤に重金属が含まれている場合、重金属を含有した掘削土が発生することになる。その場合、掘削土に重金属の吸着材たる鉄粉を添加、撹拌して、掘削土中の重金属を鉄粉に吸着させ、この鉄粉を磁力選別機により回収することで、掘削土の浄化を図ることがある。そうした汚染土壌の浄化技術としては、例えば、重金属で汚染された土壌に対し、水と鉄粉と重金属の移動を促す薬剤を加えて攪拌し、土壌中の重金属を鉄粉に担持させる第１工程と、次いで第１工程で重金属を担持した鉄粉を磁力選別機により土壌から分離する第２工程からなる土壌の浄化方法（特許文献１参照）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−５１８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが上述の磁力選別機は高価であるうえ、処理能力に限界があり、掘削工事で大量に発生する掘削土の処理に適用するためには、複数台を導入、設置して運用を行う必要が生じる。このため、磁力選別機の導入、運用のコストが更に増大するとともに、工事現場の限られた領域内に相応の設置スペースを確保する必要も生じ、実用的ではない。
【０００５】
そこで本発明では、重金属を含む掘削土を効率的かつ低コストで浄化可能とする技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する本発明の汚染土壌浄化方法は、掘削工事で生じた重金属を含む掘削土に重金属吸着用の鉄粉を添加する鉄粉添加工程と、重金属を吸着した前記鉄粉を含んだ掘削土を遠心分離機に供給し、当該遠心分離機によって、前記掘削土から重金属を吸着した前記鉄粉を分離する鉄粉分離工程と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、重金属吸着後の鉄粉を掘削土から分離する際に遠心分離機を用いることにより、高価な磁力選別機を用いる場合と比較して低コストで掘削土の浄化処理を行うことが出来る。また、遠心分離機は磁力選別機と比べて処理能力が高く、大量の掘削土処理に際して多数台の導入が必要となる事態も生じない。そのため、そうした遠心分離機を採用することで、掘削工事現場の限られたスペースを大きく占有せずに、効率的な汚染土壌浄化を行うことができる。したがって、重金属を含む掘削土を効率的かつ低コストで浄化可能となる。
【０００８】
なお、上述の汚染土壌浄化方法において、前記鉄粉を複数回再利用する場合、鉄粉を添加および分離した掘削土における重金属含有濃度を所定基準まで低減できる、鉄粉の転用可能回数を特定する回数特定工程を予め実行し、前記鉄粉添加工程を、前記転用可能回数に応じた所定回数だけ同じ鉄粉を用いて繰り返すと共に、前記鉄粉分離工程を前記所定回数以上、同じ鉄粉を用いて繰り返し実行する、としてもよい。これによれば、浄化材としての鉄粉の使用量を抑えられ、鉄粉の収容や添加を行う各種機器類を小規模化して運用可能となり、汚染土壌浄化処理の合理化を図れる。
【０００９】
また、上述の汚染土壌浄化方法において、前記所定回数の鉄粉添加工程を実行した後の少なくとも最後の前記鉄粉分離工程では、磁力選別機によって前記掘削土から重金属吸着後の前記鉄粉を分離するとしてもよい。
【００１０】
前記鉄粉分離工程を遠心分離機で実行することで、分離物としては若干土砂の混入した鉄粉が得られるが、必要な鉄粉を含むこの分離物を前記鉄粉添加工程にて掘削土に添加しても混入した土砂は再び泥水に戻されるので問題はない。しかしながら、上述の鉄粉分離工程の最終回においても遠心分離機を使用すると、得られた最終分離物においても、土砂が混入してしまうため、混入した土砂の分だけ産業廃棄物としての処理量が増大する事態となる。一方、最後の鉄粉添加工程に磁力選別機を用いることとすれば、重金属吸着後の鉄粉と重金属を含まない土砂とを精度良く選別可能となるため、鉄粉に混じり合った土砂の量を低減し、ひいては産業廃棄物の処理量を低減できる。
【００１１】
また、この場合の磁力選別機における使用機会は限定的となるため、高い処理能力を備えた高価なものを導入、運用する必要はなく、磁力選別機導入によるコスト増も最低限に抑制できる。
【００１２】
また、上述の汚染土壌浄化方法の前記鉄粉分離工程で用いる前記遠心分離機は、当該遠心分離機を構成する円筒容器に対し、固体混じりの液体を円周方向から渦を描く様に投入することで、比重の重い固体は遠心分離作用により円筒容器内壁に衝突させて回収し、液体は円筒中心から排出させる機能を有しているものである、としてもよい。こうした機能を有する遠心分離機、いわゆるサイクロンは、装置の機構が単純であるため、一般的には、濁水からの土砂の分離においては、強制旋回式の遠心分離装置と比べて、分離能力が劣るとされている。しかしながら、上述のサイクロンを、土砂よりも比重が十分に大きい鉄粉の分離を目的として使用する場合には、強制旋回式の遠心分離機と同等の能力を発揮すると考えられ、安定的な処理能力を継続して発揮し、大量の掘削土を連続的に処理する状況には好適である。
【００１３】
また、本発明の汚染土壌浄化システムは、掘削工事で生じた重金属を含む掘削土に重金属吸着用の鉄粉を添加する鉄粉添加装置と、重金属を吸着した前記鉄粉を含んだ掘削土を遠心分離機に供給する掘削土搬送装置と、前記掘削土から重金属を吸着した前記鉄粉を分離する遠心分離機と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、重金属を含む掘削土を効率的かつ低コストで浄化可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態の汚染土壌浄化システムを含む全体構成を示す図である。
【図２】本実施形態の汚染土壌浄化方法の手順例１を示すフロー図である。
【図３】本実施形態の汚染土壌浄化方法の手順例２を示すフロー図である。
【図４】本実施形態における鉄粉転用回数確認試験の手順を示す図である。
【図５】本実施形態における鉄粉転用回数の特定試験結果（表）を示す図である。
【図６】本実施形態における鉄粉転用回数の特定試験結果（グラフ）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は本実施形態の汚染土壌浄化システム１を含む全体構成を示す図であり、図２は本実施形態の汚染土壌浄化方法の手順例１を示すフロー図である。本実施形態においては、泥水式シールド工法による掘削工事に、汚染土壌浄化システム１を適用した場合について説明する。また、掘削工事により生じた掘削土には、重金属としてヒ素が含まれていたものとする。
【００１７】
図１に例示する汚染土壌浄化システム１において、シールドマシン１０は、カッタヘッドを回転駆動させて切羽面の掘削を行い、カッタヘッドにより切削した切羽面の土砂すなわち掘削土を泥水と混合し、これを適宜な圧送ポンプと配管からなる排泥系統２６により坑外に圧送する。こうして圧送した泥水は、固液分離装置１１へ送られる。この固液分離装置１１は、泥水と掘削土を分離する泥水処理装置であって、上述の泥水を、振動ふるい等により、掘削土由来の建設発生土（振動ふるい等にて抽出）と泥水とに分離する。
【００１８】
固液分離装置１１にて分離された上述の建設発生土については、一般残土として処分する。他方、固液分離装置１１にて分離された上述の泥水２は、送泥管や送泥ポンプ等の所定系統を介して調整槽１２に供給される。調整槽１２では、供給された泥水２を一旦貯留し、成分調整した上で、送泥系統２５を介して切羽に供給する。
【００１９】
一方、汚染土壌浄化を行う本実施形態の汚染土壌浄化システム１は、ヒ素吸着槽１４、遠心分離機１５、鉄粉前処理槽１８、鉄粉ストック槽１９、磁力選別機２０、鉄粉タンク２１、及びそれら各間における泥水、溶液等の移送系統を備えているものとする。また、上述したシールドマシン１０による掘削の進行に伴い、余剰槽１３には泥水２が貯留されていき、一定基準量以上となった分の泥水２が、汚染土壌浄化システム１におけるヒ素吸着槽１４に供給されるものとする。
【００２０】
ここで、本実施形態の汚染土壌浄化方法において、余剰槽１３から供給された泥水２をヒ素吸着槽１４にて貯留し、これに対し、鉄粉タンク２１より取り出した所定量の鉄粉３を投入し、撹拌する（ｓ１０１）。なお、ヒ素吸着槽１４は、図１に示すように複数配置し、これに合わせて鉄粉ストック槽１９も同数だけ配置するものとする。図１では、３つのヒ素吸着槽１４Ａ〜１４Ｃおよび鉄粉ストック槽１９Ａ〜１９Ｃを配置した構成を例示している。ヒ素吸着槽１４Ａと鉄粉ストック槽１９Ａ、ヒ素吸着槽１４Ｂと鉄粉ストック槽１９Ｂ、ヒ素吸着槽１４Ｃと鉄粉ストック槽１９Ｃは、それぞれ所定の配管系統４０〜４２で結ばれている。また、各ヒ素吸着槽１４Ａ〜１４Ｃは余剰槽１３と所定の配管系統４３〜４５で結ばれている。
【００２１】
こうした構成において、上述のステップｓ１０１（鉄粉添加工程）を実行する場合、まず、余剰槽１３から供給される泥水２で当該ヒ素吸着槽１４Ａを満たし、所定量の鉄粉３を水と混合した鉄粉混合液をヒ素吸着槽１４Ａに投入し、撹拌作業を行う。その後も余剰槽１３から泥水２が供給される状況であれば、次のヒ素吸着槽１４Ｂに鉄粉３を投入し、余剰槽１３から供給される泥水２でヒ素吸着槽１４Ｂを満たし、撹拌作業を行う。さらに余剰槽１３から泥水２が供給される状況であれば、次のヒ素吸着槽１４Ｃに鉄粉３を投入し、余剰槽１３から供給される泥水２でヒ素吸着槽１４Ｃを満たし、撹拌作業を行う。このように、余剰槽１３からの泥水２の供給に応じて、上述の鉄粉３の投入、泥水２との撹拌といった作業を、ヒ素吸着槽１４Ａ→ヒ素吸着槽１４Ｂ→ヒ素吸着槽１４Ｃの順で行う。
【００２２】
ヒ素吸着槽１４に投入する鉄粉３は、ヒ素吸着槽１４で貯留している泥水２の比重の大きさが大きいほど、すなわち掘削土量が多いほど投入量を多くする。
【００２３】
鉄粉は、ヒ素、セレン、六価クロム、カドミウム、鉛、シアンなどの重金属を効率良く吸着し、固定化する性状を有することが知られている。従って、この鉄粉を掘削土を含む泥水２に添加し、十分に撹拌すれば、泥水２中の掘削土粒子に付着したヒ素の微粒子が、鉄粉表面に吸着され、鉄粉３に固定化されることになる。
【００２４】
また、上述のヒ素吸着槽１４において、泥水２と鉄粉３との撹拌作業を所定時間継続し、泥水２と鉄粉３とが十分混合した後、この混合液である鉄粉添加泥水４を遠心分離機１５に供給し、当該鉄粉添加泥水４からの鉄粉３の分離を図る（ｓ１０２）。なお、この分離により得られる鉄粉３には、鉄粉と分離しきれなかった土砂が混入する可能性があるが、後述する鉄粉ストック槽１９を経てヒ素吸着槽１４に再投入されるため、混入した土砂は再び泥水中に戻されるので問題は生じない。また、各ヒ素吸着槽１４Ａ〜１４Ｃで得られた鉄粉添加泥水４は、異なる転用回数の鉄粉が混じり合うことを防ぐべく、ヒ素吸着槽１４Ａ〜１４Ｃ間でタイミングをずらして遠心分離機１５に供給する。
【００２５】
上述の遠心分離機１５としてはサイクロンを採用できる。サイクロンは、固体混じりの液体等を円筒容器に対して円周方向から渦を描く様に投入することで、比重の重い鉄粉３（と掘削土）は遠心分離作用により円筒容器内壁に衝突させて回収し、液体（この場合、泥水）は円筒中心から排出させる機能を有している。
【００２６】
続いて、サイクロンなどの遠心分離機１５により、上述の鉄粉添加泥水４中より鉄粉３を分離させて得た泥水、すなわち鉄粉回収後泥水７をスラリー槽１６に送り、鉄粉回収後泥水７に含まれる細粒分の土砂を沈降させ、この沈降土砂をプレス１７によって所定の減容、脱水を行ってケーキとした上で（ｓ１０３）、ヒ素を含まない汚泥として搬出する（ｓ１０４）。なお、本発明の汚染土壌浄化システムを適用していない従来の泥水シールド工法であれば、余剰槽１３から排出される泥水は、このスラリー槽１６に直接供給され、減容、脱水を経てケーキとして搬出されることになる。
【００２７】
一方、上述のステップｓ１０２の処理により分離、回収された、若干の土砂を含む鉄粉３である分離物５は、上述の遠心分離機１５での鉄粉３の分離動作に伴って鉄粉前処理水槽１８に継続的に送られる（ｓ１０５）。この場合、各ヒ素吸着槽１４Ａ〜１４Ｃ由来の分離物５が、互いに混じり合うことのないよう、ヒ素吸着槽別の鉄粉添加泥水４に対する遠心分離機１５での処理が完了する毎に、それまでに鉄粉前処理水槽１８に貯留された分離物５を、鉄粉ストック槽１９Ａ〜１９Ｃのいずれか空いているものに供給する（ｓ１０６）。また、鉄粉ストック槽１９Ａ〜１９Ｃでは、鉄粉前処理水槽１８から供給された分離物５に適宜な加水を行うなどして溶液化し、鉄粉混合液６を生成する（ｓ１０７）。
【００２８】
以上の処理の結果、ヒ素吸着槽１４別に由来の鉄粉添加泥水４に対する遠心分離機１５での処理が完了すると該当ヒ素吸着槽１４は空になり、余剰槽１３から新たに供給される泥水２を貯留できる状態となる。一方、該当ヒ素吸着槽１４と所定系統でつながった鉄粉ストック槽１９Ａ〜１９Ｃのいずれかには、該当ヒ素吸着槽１４由来の鉄粉混合液６が貯留された状態となる。
【００２９】
鉄粉ストック槽１９Ａ〜１９Ｃの鉄粉混合液６は、次の泥水２が計量されているヒ素吸着槽１４Ａ〜１４Ｃに配管を通じて投入され、新たな鉄粉添加工程ｓ１０１が開始される。
【００３０】
以降、上述のステップｓ１０１〜ｓ１０７を、予め特定してある、鉄粉３の転用可能回数に基づく所定回数の範囲内で繰り返し実行する（ｓ１０８：ｎ〜ｓ１０１）。すなわち、転用可能回数限界まで繰り返し実行してもよいし、転用可能回数に応じて、それ以下の回数だけ繰り返し実行してもよい。ヒ素吸着槽１４にて泥水２に添加する鉄粉混合液６中の鉄粉３は、一定量あたりで吸着、固定化できる重金属量の限界を持ち、この限界量までは繰り返し使用しても重金属を吸着、固定化し続けることが可能である。従って、ステップｓ１０９の実行毎に遠心分離機１５で回収される上述の分離物５（若干の土砂を含む鉄粉３）を繰り返し転用すれば、鉄粉３の有効利用を図れる。そのため使用する鉄粉量を低減しコストを削減することが出来る。
【００３１】
なお、このように繰り返して鉄粉３を用いるうちに徐々に鉄粉が失われてその量が減少し、鉄粉混合液６に含まれる鉄粉量が規定量よりも少なくなった場合、未使用の鉄粉を不足分だけ添加するとすればよい。
【００３２】
こうして、鉄粉３の所定転用回数に応じた、上述のステップｓ１０１〜ｓ１０７の繰り返し処理を行い、所定転用回数における最終回における上述のステップｓ１０２、すなわち、遠心分離機１５における鉄粉添加泥水４からの鉄粉３の分離工程に至った場合（ｓ１０８：ｙ）、この最終回において遠心分離機１５で生じた上述の分離物５を、鉄粉ストック槽１９にて加水して溶液化し、これを磁力選別機２０に供給する（ｓ１０９）。磁力選別機２０においては、溶液化された分離物５からヒ素吸着後の鉄粉３を磁力選別し分離する（ｓ１１０）。
【００３３】
磁力選別機２０は、処理対象の溶液に所定強度の磁力を及ぼす永久磁石を内蔵した回転ドラムと、永久磁石の磁力により回転ドラム表面に付着していた鉄粉を回転ドラム表面から掻き取って回収するスクレーパとを少なくとも具備している。永久磁石ではなく電磁石を利用した構造の場合、磁力選別機２０は、上述の溶液に所定強度の磁力を一定サイクルで発生させる電磁石を内蔵した回転ドラムおよび電磁石の制御装置と、電磁石の磁力により回転ドラム表面に付着していた鉄粉を電磁石での磁力発生停止に合わせて掻き取って回収するスクレーパとを具備している。こうした磁力選別機２０で回収された鉄粉３は、重金属たるヒ素の粒子を吸着させた汚染鉄粉となる。
【００３４】
また、磁力選別機２０において、上述の溶液化した分離物５中より鉄粉３を分離させて得た汚泥はスラリー槽１６に送り、当該汚泥が含む細粒分の土砂を沈降させ、この沈降土砂をプレス１７によって所定の減容、脱水を行ってケーキとした上で（ｓ１１１）、ヒ素を含まない汚泥として搬出する（ｓ１１２）。一方、上述のステップｓ１１０の処理により分離、回収された、ヒ素吸着鉄粉は産業廃棄物として搬出し（ｓ１１３）、処理を終了する。
【００３５】
なお、上記の説明では、磁力選別機２０による鉄粉分離工程を１回実行するものとしたが、これに限らず、複数回実行してもよい。すなわち、磁力選別機２０により分離された鉄粉に僅かな土砂が混じっている場合に、その分離物を再度、磁力選別機２０に投入して、より完全に鉄粉を土砂から分離することとしてもよい。
【００３６】
以上の説明では、所定転用回数における最終回に磁力選別機２０による鉄粉３の分離を行うものとしたが、所定転用回数の最終回まで上述のステップｓ１０１〜ｓ１０７の繰り返し処理を行い、最終回に遠心分離機１５で得られた分離物５を、そのままヒ素吸着物が含まれた産業廃棄物として処分とするとしてもよい。
【００３７】
ところで、上述の例では、鉄粉分離工程の最終回に至った場合に、この最終回において遠心分離機１５で生じた分離物５を溶液化し、これを磁力選別機２０に供給するものとした。しかしながら、最終回の遠心分離機１５による鉄粉分離工程に、磁力選別機２０による鉄粉分離工程を重ねている形になっていることを考慮すれば、最終回の鉄粉分離工程を遠心分離機１５ではなく磁力選別機２０により行う形態を採用してもよい。以下、この場合のフローについて説明する。
【００３８】
図３は本実施形態の汚染土壌浄化方法の手順例２を示すフロー図である。このフローにおけるステップｓ２０１およびｓ２０３〜ｓ２０８に関しては、図２について説明したｓ１０１〜ｓ１０７の内容と同様であり、説明は省略する。一方、当該フローの場合、鉄粉３の所定転用回数の判断ステップｓ２０２が、鉄粉添加工程ｓ２０１の後にある。
【００３９】
こうして、ステップｓ２０１〜ｓ２０８の繰り返し処理を行い、鉄粉添加工程ｓ２０１の回数が所定転用回数に到達したならば、この最終回の鉄粉添加工程で得た鉄粉添加泥水４を、遠心分離機１５ではなく磁力選別機２０に供給する（ｓ２０９）。磁力選別機２０においては、鉄粉添加泥水４からヒ素吸着後の鉄粉３を磁力選別し分離する（ｓ２１０）。
【００４０】
また、磁力選別機２０において、鉄粉添加泥水４より鉄粉３を分離させて得た汚泥はスラリー槽１６に送り、当該汚泥が含む細粒分の土砂を沈降させ、この沈降土砂をプレス１７によって所定の減容、脱水を行ってケーキとした上で、ヒ素を含まない汚泥として搬出する（ｓ２１２）。一方、上述のステップｓ２１０の処理により分離、回収された、ヒ素吸着鉄粉は産業廃棄物として搬出し（ｓ２１３）、処理を終了する。
【００４１】
なお、最終回の鉄粉添加工程が終了した後に実施する磁力選別機２０による鉄粉分離工程は１回に限らず、複数回実行してもよい。また、最終回の鉄粉添加工程が終了した後、直ちに磁力選別機２０による鉄粉分離工程を実行するのではなく、遠心分離器１５による鉄粉分離工程を１回又は複数回実行した後、磁力選別機２０による鉄粉分離工程を１回又は複数回実行してもよい。
【００４２】
なお、上述した鉄粉３の転用可能回数の特定方法は以下のようなものとなる。図４は、本実施形態における鉄粉転用回数確認試験の手順を示す図である。すなわち、試験容器３０において、所定量の水（例：１リットル）とヒ素（例：０．５ｍｇ）を混入させたヒ素混入溶液３５を作成し、これに鉄粉３を４ｇ投入して１時間撹拌させる。このヒ素混入溶液３５は、液固比５の泥水に、土量あたり２％の鉄粉を添加したケースを想定している。
【００４３】
１時間の撹拌後、ヒ素を吸着させた鉄粉、すなわちヒ素吸着鉄粉３８のみをろ過等によりヒ素混入溶液３５から取り出す。ここまでの処理で、上述のステップｓ１０２もしくはｓ２０３における、鉄粉添加泥水４からの鉄粉３の分離処理が１回実行されたのと同義とする。また、ヒ素混入溶液３５に対するろ過等の固液分離処理で得られる、ろ液のｐＨ、ＥＣ、ヒ素濃度を測定した。
【００４４】
引き続き、試験容器３０に新たに用意したヒ素混入溶液３５に対し、上述の１回目の処理で取り出した鉄粉３を投入して１時間撹拌させ、上述同様、ヒ素吸着鉄粉３８をヒ素混入溶液３５から取り出す作業を行う。これでステップｓ１０２における分離処理の２回目が実行されたのと同義とする。この場合にも、上述同様に、ろ液のｐＨ、ＥＣ、ヒ素濃度を測定した。
【００４５】
本実施形態ではこうした処理を１０回繰り返し行った。また、ヒ素混入溶液３５は、ヒ素濃度０．５ｍｇ／ｌ、０．０５ｍｇ／ｌの２液を用意し、試験対象とした。図５は本実施形態における鉄粉転用回数の特定試験結果表４００を示す図であり、図６は本実施形態における鉄粉転用回数の特定試験結果グラフ５００を示す図である。図５の表４００、及び図６のグラフ５００に示すように、ヒ素濃度０．０５ｍｇ／Ｌの汚染水に対し、同じ鉄粉で１０回まで繰り返し処理を行った場合、ろ液に残留したヒ素（Ａｓ）はいずれの回でも０．００２ｍｇ／Ｌ以下であり、転用を１０回繰り返すとしてもヒ素濃度を十分に低減できることが明らかである。一方、ヒ素濃度０．５ｍｇ／Ｌの汚染水に対し、同じ鉄粉で繰り返し処理を行った場合、処理１回目において残留したヒ素濃度は０．００１ｍｇ／Ｌ以下であるが、処理２回目では、残留したヒ素濃度が０．０８０ｍｇ／Ｌとなり、ヒ素濃度を十分に低減出来ていないことがわかる。濃度の高低を踏まえると、ヒ素濃度０．５ｍｇ／Ｌの汚染水に対する処理１回は、ヒ素濃度０．０５ｍｇ／Ｌの汚染水に対する処理１０回に相当すると推定されることから、０．５ｍｇ／Ｌの汚染水に対する処理２回目でヒ素濃度を十分に低減出来なくなった結果は、この試験で用いた鉄粉の転用可能回数が、ヒ素濃度０．０５ｍｇ／Ｌの汚染物に対して、少なくとも１０回より多く、２０回より少ない回数であることを示している。こうしてヒ素濃度０．５ｍｇ／Ｌの汚染水に関して転用可能回数の目処をつけたならば、再度、ヒ素濃度０．０５ｍｇ／Ｌの汚染水に対する上述の試験を行って、ヒ素濃度を十分に低減出来なくなる限界の転用回数、すなわち転用可能回数を見極める。また、このように特定した鉄粉の転用可能回数が、例えば１５回であったならば、所定の安全率を考慮して実際の転用回数を１２回などと決定することができる。
【００４６】
なお、本実施形態においては、掘削土が重金属としてヒ素を含む場合に対応したシステム構成と処理方法について説明したが、上述のように、ヒ素以外の、セレン、六価クロム、カドミウム、鉛、シアンなどに対して本実施形態の汚染土壌浄化システム、汚染土壌浄化方法を適用するとしてもよい。その場合、鉄粉の使用量や撹拌時間、転用可能回数など諸条件の値を該当重金属の性状に適用させることとなる。
【００４７】
こうした本実施形態によれば、重金属を含む掘削土を効率的かつ低コストで浄化可能となる。以上、本発明の実施の形態について、その実施の形態に基づき具体的に説明したが、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１  汚染土壌浄化システム
２  泥水（掘削土）
３  鉄粉
４  鉄粉添加泥水
５  分離物
６  鉄粉混合液
７  鉄粉回収後泥水
１０  シールドマシン
１１  固液分離装置
１２  調整槽
１３  余剰槽
１４  ヒ素吸着槽
１５  サイクロン
１６  スラリー槽
１７  プレス
１８  鉄粉前処理槽
１９  鉄粉ストック槽
２０  磁力選別機
２１  鉄粉タンク
２５  送泥系統
２６  排泥系統
３０  試験容器
３５  ヒ素混入溶液
３８  ヒ素吸着鉄粉
４０〜４５  配管系統
【図１】
2014188408.tif 000003
【図２】
2014188408.tif 000004
【図３】
2014188408.tif 000005
【図４】
2014188408.tif 000006
【図５】
2014188408.tif 000007
【図６】
2014188408.tif 000008