(57)【要約】【課題】  還元性無機化合物に汚染された土壌を安価に還元処理して無害化する方法を提供する。【解決手段】  還元性無機化合物に汚染された土壌に食品製造残渣を添加・混合する。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
還元性無機化合物に汚染された土壌に、食品製造時に排出される食品製造残渣を所定の割合で添加・混合し、該還元性無機化合物汚染土壌を還元することを特徴とする食品製造残渣による該還元性無機化合物汚染土壌の無害化方法。
【請求項２】
無機系還元剤を前記食品製造残渣に所定の割合で組み合せて、還元性無機化合物に汚染された土壌に添加・混合することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
吸着剤および脱臭剤のうちの少なくとも一方を前記食品製造残渣に所定の割合で組み合せて、還元性無機化合物に汚染された土壌に添加・混合することを特徴とする請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、還元性無機化合物に汚染された土壌を安価に還元処理して無害化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
還元性無機化合物はメッキ工場、電子部品製造業、機械部品製造業等において各種金属製品の表面処理に使用されているが、漏洩した還元性無機化合物が徐々に地下に浸透し、土壌や地下水を汚染してしまう事例が少なからず報告されている。一度汚染してしまうと、還元性無機化合物は地下水流に乗って広範囲に拡大するので、その無害化処理には莫大な経費と手間を必要とする。
【０００３】
従来まで還元剤として一般的に使用されているのは、主として硫酸第一鉄や鉄粉等のＦｅ系還元剤と、亜硫酸ナトリウムや亜硫酸水素ナトリウム等の亜硫酸系還元剤とがある。これらを土壌と混合して還元性無機化合物の還元・無害化処理が行われている。
【０００４】
硫酸第一鉄は、還元性無機化合物の還元剤としては最も安価であり、かつ広範囲のＰＨで還元剤として作用するため、必ずしもＰＨ調整を要しないという長所がある反面、空気酸化されやすく、比較的短時間で還元能力を失ってしまうため、過剰に添加しても大部分が無駄になってしまうという欠点を有する。一般に土壌は表面付近の還元性無機化合物は還元剤と接触するとただちに還元されるが、粒子内部に浸透した還元性無機化合物は還元されにくく、長期にわたり残留している。これらが時間経過とともに徐々に溶出してくるが、それまでの期間に硫酸第一鉄は空気酸化されて還元能力を失っているため、相当に過剰添加しても無害化できず、汚染を完全に解消することはできない。
【０００５】
亜硫酸ナトリウムは、還元剤として作用するためにはＰＨ３以下に下げなければならないため、硫酸等の薬剤を要するだけではなく、土壌ＰＨ低下による２次公害のおそれがある。また、空気酸化も徐々に進行するため、過剰添加しても土壌内部から長期にわたり溶出してくる還元性無機化合物は還元できない。また、価格も比較的高く、土壌処理にはかなりの費用を必要とする。亜硫酸水素ナトリウムは、ＰＨ調整をする必要がないので使用し易い反面、価格が高く大規模な処理には適さない。また、亜硫酸水素ナトリウムは、亜硫酸ナトリウムと同様に徐々に空気酸化されて還元能力を失う。
【０００６】
特許文献１には還元性無機化合物（六価クロム）に汚染された土壌にヘドロ、黒ぼく土（火山灰が腐植集積作用を受けて生じた土壌）、ビート（高有機質土）よりなる群から選ばれる１種または２種以上を添加・混合して還元性無機化合物（六価クロム）の溶出量を低減させる方法が提案されている。これらの物質はいずれも有機物を含有しているため、還元性無機化合物（六価クロム）と接触すると、反応して還元反応は進行する。しかし、これらヘドロ等の有機土近似物質はいずれも有機物の含有量が数％程度と低いため、還元効率がはなはだ悪く、環境基準値を少々上回る程度（土壌汚染対策法の基準：振とう溶出六価クロムとして０．０５ｍｇ／Ｌ以下）の低濃度汚染の土壌にしか事実上適用できない。汚染の程度が高い土壌では必然的に多く添加することになるが、これでは土壌の容積以上に多量に添加しなければならない場合も想定され、到底現実的な方法とは言えない。
【特許文献１】特開平１１−３４７５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記のような従来の問題点を解決し、還元性無機化合物に汚染された土壌を安価に、かつ長期にわたり安定的に還元して無害化することができる方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の還元性無機化合物汚染土壌の無害化方法は、還元性無機化合物に汚染された土壌に、食品製造時に排出される食品製造残渣を所定の割合で添加・混合することを特徴とする。食品製造残渣としては、おから（豆腐の絞りかす）、酒かす、焼酎かす、米ぬか、大豆煮汁（味噌の絞りかす）、ビール酵母・麦芽残渣、糖蜜、魚粉等があるが、本発明はこれらのみに限定されるものではなく、食品製造残渣であればその種類を問わずどのようなものであっても使用することができる。
【０００９】
食品製造残渣による還元性無機化合物還元機構の詳細は不明であるが、これらは有機物なので酸化剤である還元性無機化合物と直接反応するか、あるいはこれらが腐敗・分解して生成したカルボン酸・アルコール・アルデヒド等が還元剤として作用し、還元性無機化合物を安定な無機化合物にしているものと考えられる。食品製造残渣を腐敗・濾過して得られた濾液と還元性無機化合物を混合すると、還元性無機化合物が還元されることからも、分解生成物の還元反応への寄与が確認される。
【００１０】
これらの分解生成物は地下水流に乗って拡散するので、添加した範囲以上の還元効果を期待することもできる。添加・混合される食品製造残渣は、硫酸第一鉄や亜硫酸ナトリウム等の無機系還元剤のように直ちに還元反応に寄与するものではなく、腐敗と分解が進行するにつれて反応性が漸次増加する傾向にあり、その効果を発揮するまでには少なくとも数日から数ヶ月程度の時間を要する。したがって時間的な制約がある場合は、硫酸第一鉄や亜硫酸ナトリウム等のような無機系還元剤と食品製造残渣とを組み合わせて用いることが望ましい。これらの分解生成物は長期間にわたり土壌中に存在して常に還元性雰囲気を保つため、土壌内部より徐々に溶出してくる還元性無機化合物に対しても十分に効果を発揮する。
【００１１】
還元性無機化合物汚染土壌に対する食品製造残渣の添加比率は、浄化対象となる土壌の汚染の程度に応じて決定されるが、一般的に土壌の汚染度が高い（例えば、土壌の振とう溶出六価クロム分析値が１０ｍｇ／Ｌ以上）場合は土壌１トン当り１００ｋｇ以上の食品製造残渣を添加し、土壌の汚染度が中程度（例えば、土壌中の還元性無機化合物を六価クロムとした場合は、振とう溶出六価クロム分析値が１〜１０ｍｇ／Ｌ）の場合は土壌１トン当り２０〜１００ｋｇの食品製造残渣を添加し、土壌の汚染度が低い（例えば、土壌の振とう溶出六価クロム分析値が０．０５〜１ｍｇ／Ｌ）場合は土壌１トン当り１〜２０ｋｇの食品製造残渣を添加することが好ましい。
【００１２】
また、時間的な制約から無機系還元剤と組み合せて用いる場合は、食品製造残渣と無機系還元剤との配合割合を１０対１から１０対１０までの範囲とすることが好ましい。両者の配合割合が１０対１を下回ると還元に時間がかかりすぎて無機系還元剤を使用した意味がなくなるからであり、一方、配合割合が１０対１０を上回るとコストがかかりすぎて食品製造残渣を用いた意味がなくなるからである。
【００１３】
さらに、一般におから等の食品製品残渣は分解によって悪臭を発するので、地域の状況によってはゼオライトや活性炭等のような吸着剤・脱臭剤と組み合わせて用いることができる。
【００１４】
この場合は、食品製造残渣と吸着剤・脱臭剤との配合割合を１０対１から１０対１０までの範囲とすることが好ましい。両者の配合割合が１０対１を下回ると脱臭効果が弱く、条件によっては悪臭を発するおそれがあるからであり、一方、配合割合が１０対１０を上回るとコスト上の問題を生じるからである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の方法によれば、還元性無機化合物汚染土壌を低コストで、かつ長期間にわたって安定的に無害化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１７】
施工方法は、土壌を掘り起こしてその場で食品製造残渣と混合して埋め戻しても良いし、あらかじめ食品製造残渣を水でスラリー化し、自然流入あるいはポンプで土中に圧入するようにしても良い。汚染の状況、土壌の性質、地上の状態等を考慮して適切な方法を選択する。一般に無機系還元剤を使用する場合は、硫酸等を使用してＰＨを下げてから還元するのが通常である。これに対して本発明の食品製造残渣を使用する方法では、ＰＨ調整や加熱等はいっさい必要なく、食品残渣を汚染土壌に添加・混合するだけで良い。食品製造残渣の添加量は汚染の程度によって決められるが、通常は土壌重量の数％〜１０％程度で十分である。
【００１８】
食品製造残渣は分解して悪臭を発するので、気温が高い地域や季節のときはゼオライトや活性炭等のような吸着剤・脱臭剤を併用することが有効である。さらに費用を節減するためには、食品製造残渣の分解速度と絶対量を高精度に管理することが肝要である。おからを例にとって説明すると、おからは空気中並びに土中の腐敗菌によって分解するが、夏場では僅か数時間で分解して悪臭を発するようになるのに対して、気温が低い場合はその分解速度は大幅に低下する。したがって冬場に施工して春から夏にかけて気温が上昇するにつれて徐々に分解していくように施工時期を選ぶか、あるいは数回に分けて段階的に施工するようにすれば、自然と悪臭は気にならない程度まで抑制される。よって、吸着剤・脱臭剤の添加量は、施工時期や施工方法に応じて多くしたり少なくしたりする必要がある。
【００１９】
おから、酒粕、米ぬか等の食品製造残渣は、有効利用できる一部を除いて残りはすべて廃棄処分されており、処分するのに少なからぬ費用が掛かっていることから、一般に格安に入手することが可能である。したがって本発明方法は費用的にもきわめて低コストであり、併せてほぼ原位置還元できるなどの施工上の長所も有しているので、広範囲な汚染を処理するのに非常に優れた方法である。
【００２０】
（実施例）  
還元性無機化合物としての六価クロムに汚染された土壌（振とう溶出六価クロム１０．０ｍｇ／Ｌ）１００ｇに対して所定量の食品製造残渣を添加し、経時的に振とう溶出六価クロムをそれぞれ分析した。振とう溶出六価クロムの分析は、日本工業規格（ＪＩＳＫ０１０）に規定された方法に準拠した。実施例１〜４の結果を表１に示す。
【表１】
2006035016.tif 000002
【００２１】
実施例１〜３は土壌１００ｇに対して食品製造残渣としておからを１０ｇ、５ｇ、２ｇと種々変えて添加したものである。また、実施例４は土壌１００ｇに対して食品製造残渣として酒粕を５ｇ添加したものである。
【００２２】
実施例１，２，４では、２ヶ月経過後に土壌の振とう溶出六価クロム分析値がそれぞれ０．０３ｍｇ／Ｌ未満に低下し、判定基準値（０．０５ｍｇ／Ｌ以下）を下回った。実施例３では、２ヶ月経過後の振とう溶出六価クロム分析値は０．０６ｍｇ／Ｌと不十分であったが、５ヶ月経過後の振とう溶出六価クロム分析値は０．０３ｍｇ／Ｌ未満まで低下し、土壌汚染対策法第５条に定める合格基準値（０．０５ｍｇ／Ｌ以下）を下回った。いずれの実施例も長期にわたって安定的に土壌の振とう溶出六価クロム分析値を合格基準値以下に低下させることができた。
【００２３】
（比較例）  
比較例として、還元性無機化合物としての六価クロムに汚染された土壌（振とう溶出六価クロム１０．０ｍｇ／Ｌ）１００ｇに対して所定量の硫酸第一鉄を添加し、経時的に振とう溶出六価クロムをそれぞれ分析した。
【００２４】
比較例１〜３の結果を表２に示す。
【表２】
2006035016.tif 000003
【００２５】
比較例１〜３は土壌１００ｇに対して硫酸第一鉄を５ｇ、２ｇ、１ｇと種々変えて添加したものである。いずれの比較例も長期にわたって安定的に土壌の振とう溶出六価クロム分析値を合格基準値以下に低下させることができなかった。
【００２６】
以上のように本発明によれば、食品製造残渣を還元剤として用いることにより、六価クロム汚染土壌を安価に土壌汚染対策法の基準値である振とう溶出六価クロム０．０５ｍｇ／Ｌ以下とすることができた。また、これらの食品製造残渣およびその分解生成物は長期的に土壌中に存在して還元雰囲気を保つので、時間経過と共に溶出してきた還元性無機化合物に対しても有効に作用し、土壌を安定的に無害化することができた。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、メッキ工場、電子部品製造業、機械部品製造業などから排出された還元性無機化合物に汚染された土壌を無害化するために利用される。