(57)【要約】【課題】  汚染環境リスクを短期間で除去する浄化方法に適合することができる重金属汚染土壌浄化剤を提供する。【解決手段】超微細ナノサイズのカーボンと重金属化合物とを組み合わせてその化学反応を基に重金属汚染土壌浄化剤１を生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超微細ナノサイズのカーボンと重金属化合物とを組み合わせてその化学反応を基に生成されたことを特徴とする重金属汚染土壌浄化剤。
【請求項２】
粒径５０ｎｍ〜５００ｎｍ（平均粒径２００ｎｍ）の物質特性を備えるアモルファス構造であることを特徴とする請求項１に記載の重金属汚染土壌浄化剤。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の重金属汚染土壌浄化剤を汚染土壌現場から集積した汚染土壌に混合して汚泥化した後、脱水処理を施したうえで最終処分を行うことを特徴とする汚染土壌の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染土壌を処分する際、汚染物質を浄化する重金属汚染土壌浄化剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００１−２２５０５２
【０００３】
土壌は、一旦汚染されると、有害物質が蓄積され、汚染が長期にわたってしまうという特徴を備えている。
また、このような汚染土壌は、その汚染物質によっては人体健康面への直接的な悪影響、農作物や植物等の生育阻害、この汚染土壌で育った農作物等を食することによる人体健康面への間接的な悪影響等、さまざまな問題が考えられる。
【０００４】
また、人体健康面への直接的な悪影響には、その汚染土壌を触れたり汚染土壌からの揮発性物質を吸い込んでしまうといった直接摂取によるものと、汚染土壌から溶出した有機物質で汚染された地下水を引用するといった間接摂取とがある。
そして、このような汚染土壌による環境汚染リスクの大きさは、土壌が有害な物質で汚染されている程度と、汚染土壌に接した量（暴露量）とによって決定される。
この際、汚染物質の種類等に応じて定められた基準値以下に浄化された土壌であれば、例え暴露があったとしても環境リスクは許容されるレベル以下となる。
【０００５】
そこで、このような汚染土壌は、水や大気と比べて移動性が低く、土壌中の有害物質も拡散・希釈され難いため、その暴露経路を遮断したり、直ちに汚染土壌の浄化を行うことにより環境汚染リスクを低減することができる。
この際、汚染土壌を浄化するために浄化剤、例えば、水溶性リン酸塩からなるヒ素汚染土壌浄化剤を添加する浄化方法や装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した浄化剤は、一般に、汚染土壌現場にて掘削工事を行い、地盤に注入することでできるだけ広範囲に浸透させるといった大がかりな作業により汚染土壌を浄化している。
また、汚染土壌現場、例えば、その周囲に一般家屋や上下水道、或いは河川等があった場合、汚染土壌による汚染環境リスクはできるだけ早期に除去する方が好ましいのは当然である。
【０００７】
しかしながら、上述した汚染土壌現場にて浄化剤を注入する工法では、汚染土壌内に浄化剤を満遍なく注入することが困難であるうえ、浄化完了までに時間を要し、その期間は近隣への汚染環境リスクを強いることとなってしまう。
また、汚染土壌現場にて浄化剤を満遍なく分散させるには、より多くの地盤を掘削しなければならないうえ、浄化剤を多くの溶液中に含浸させて広範囲に浸透させなければならないことから、地盤の軟弱化等、その汚染土壌現場周囲の地盤環境変化を予測し得ないといった問題が生じていた。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するため、汚染環境リスクを短期間で除去する浄化方法に適した量重金属汚染土壌浄化剤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】
【０００９】
その目的を達成するため、請求項１に記載の重金属汚染土壌浄化剤は、超微細ナノサイズのカーボンと重金属化合物とを組み合わせてその化学反応を基に生成されたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の重金属汚染土壌浄化剤は、粒径５０ｎｍ〜５００ｎｍ（平均粒径２００ｎｍ）の物質特性を備えるアモルファス構造であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の重金属汚染土壌浄化方法は、請求項１又は請求項２に記載の重金属汚染土壌浄化剤を汚染土壌現場から集積した汚染土壌に混合して汚泥化した後、脱水処理を施したうえで最終処分を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の重金属汚染土壌浄化剤によれば、汚染環境リスクを短期間で除去する浄化方法に適合することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の重金属汚染土壌浄化剤を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明の重金属汚染土壌浄化剤の拡大図である。
図１において、本発明の重金属汚染土壌浄化剤１は、粒径５０ｎｍ〜５００ｎｍの超微細ナノサイズのカーボンと重金属化合物（例えば、クロム、マンガン、鉄）とを組み合わせてその化学反応を基に生成されている。
この際、通常のカーボンをラマンスペクトル測定による特性及び性状をラマンスペクトル測定にて測定した結果、通常のカーボンのピーク値はグラファイトのような性質を有するピーク値であるＧバンドは１５８０ｃｍ−１であり、ダイヤモンドのような性質を有するピーク値であるＤバンドでは１３５０ｃｍ−１であった。
【００１５】
これに対し、重金属汚染土壌浄化剤１をラマンスペクトル測定による特性及び性状をラマンスペクトル測定にて測定した結果、Ｇバンドは１１２０ｃｍ−１であり、Ｄバンドでは３１００ｃｍ−１であった。これにより、本発明の重金属汚染土壌浄化剤１は、ピーク値１１２０ｃｍ−１及び３１００ｃｍ−１付近の物質特性を備えるアモルファス構造であるといえる。
【００１６】
次に、本発明の重金属汚染土壌浄化剤１を用いた重金属汚染土壌浄化方法の作業例を図２を参照しつつ説明する。
【００１７】
（ステップ１）
ステップ１では、汚染土壌現場から汚染土壌をパワーショベル等の土木作業車を用いて集積し、必要に応じて保管・管理（ステップ２）する。
【００１８】
（ステップ３）
ステップ３では、集積した汚染土壌のうち、汚染されていない礫状のものと、汚染されている可能性の高いその他の粒子の細かい砂状のものとを篩い分け（例えば、４０ｍｍメッシュ）する。この際、篩い分けられた汚染されていない礫状のものはもとの汚染土壌現場や他の場所へと埋め戻される。
【００１９】
（ステップ４）
ステップ４では、集積した汚染土壌のうち、ステップ３で篩い分けられた汚染されている可能性の高い砂状のものをミキサー等に搬入し、そのミキサー内に必要に応じた分量の水等と共に重金属汚染土壌浄化剤１を添加して汚染土壌を浄化する。
【００２０】
（ステップ５）
ステップ５では、汚染物質（例えば、砒素）等に応じて中和剤（ＮａＨＣＯ３）を混入し、ステップ３の篩い分けよりも細かいメッシュ（例えば、２ｍｍメッシュ）を用いて分別し、メッシュよりも細かい浄化後の汚染土壌（土壌：Ｐｂ  ０．０１ｍｇ／Ｌ未満、Ａｓ  ０．０１ｍｇ／Ｌ未満）を除いたメッシュよりも大きな粒状のものは乾燥（脱水）後に埋め戻しを行う。
【００２１】
（ステップ６）
ステップ６では、ステップ５で分別後の汚泥化した汚染土壌（浄化済み）に脱水処理を行い、その水分は処理水（非汚水循環水＜水質：Ｐｂ  ０．０００５ｍｇ／Ｌ未満、Ａｓ  ０．００５ｍｇ／Ｌ未満）として再利用する。この際、必要に応じて凝集剤（例えば、炭素凝集剤）を汚泥に添加する。
【００２２】
（ステップ７）
ステップ７では、脱水後の浄化済み汚染土壌成分を凝集（濃縮）固化し、産業廃棄物（土壌：Ｐｂ  ０．３ｍｇ／Ｌ未満、Ａｓ  ０．３ｍｇ／Ｌ未満）として処理する（ステップ８）。
【００２３】
このような浄化処理において、例えば汚染土壌が砒素であった場合、汚染土壌（Ａｓ  ０．０１４ｍｇ／Ｌ＜含有８．９ｍｇ／Ｌ）に対して重金属汚染土壌浄化剤１の成分（抜粋）は、
ｐＨ  ２．３          Ｐｂ＜０．００５
Ｃｒ６＋＜０．００５  Ｃｄ＜０．０００２
Ｔ−Ｃｒ＜０．００５  Ａｓ＜０．００５
ＣＮ＜０．１          Ｈｇ＜０．０００５
とした。
【００２４】
また、重金属汚染土壌浄化剤１の混合比は、土壌１００ｇに対して、重金属汚染土壌浄化剤１を２５ｇ〜５ｇ、水を７５ｇ〜９５ｇとした。
【００２５】
例えば、土壌（０．８４ｍｍメッシュ通過・乾燥）２００ｇに対し、重金属汚染土壌浄化剤１を０ｇ，１０ｇ，５０ｇの３通りで添加し、それぞれに水２００ｇ，１９０ｇ，１５０ｇとして、汚染土壌：混合材料とを１：１として混合・攪拌した。
【００２６】
攪拌後のものをそれぞれ２０分毎に１回攪拌しつつ１時間放置し、水洗いなしに水処理用の口布を用いてろ紙と残渣とに分別し、そのろ紙を溶出液試料とした。残渣を再乾燥後、環境庁告示平成３年第４６号（ＪＩＳ  Ｋ０１０２６１）に準じて検液を作成し土壌環境試料とした結果、
砒素（溶出液）０．００５ｍｇ／Ｌ、砒素（土壌環境）０．００５ｍｇ／Ｌの定量下限値を得た。
【００２７】
図３は、本発明の重金属汚染土壌浄化剤１を用いた汚染土壌浄化結果の一覧の図表である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の重金属汚染土壌浄化剤の拡大図である。
【図２】本発明の重金属汚染土壌浄化剤を用いた浄化方法の作業ルーチンのフロー図である。
【図３】本発明の重金属汚染土壌浄化剤を用いた汚染土壌浄化結果の一覧の図表である。
【符号の説明】
【００２９】
１…重金属汚染土壌浄化剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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