(57)【要約】【課題】本発明の解決しようとする課題は、処理後の土壌が高いアルカリ性になることなく、フッ素又はホウ素を含む土壌もしくは焼却灰を固化することにより、フッ素又はホウ素の溶出を抑制し、同時に強度を発現させることを目的とする。【解決手段】酸化マグネシウムからなることを特徴とするフッ素又はホウ素の溶出抑制材。また配合としては、酸化マグネシウム１００重量部に対して石膏を１〜５０重量部添加することを特徴とするフッ素又はホウ素の溶出抑制材。また、前記フッ素又はホウ素の溶出抑制材を土壌もしくは焼却灰に粉体あるいはスラリー状で添加、混合することを特徴とするフッ素又はホウ素の溶出抑制方法。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化マグネシウムからなることを特徴とするフッ素又はホウ素の溶出抑制材。
【請求項２】
酸化マグネシウム１００重量部に対して石膏を１〜５０重量部添加することを特徴とする請求項１記載のフッ素又はホウ素の溶出抑制材。
【請求項３】
請求項１又は２記載の溶出抑制材を土壌もしくは焼却灰に粉体状あるいはスラリー状で添加、混合することを特徴とするフッ素又はホウ素の溶出抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、土壌もしくは焼却灰中に含有されるフッ素またはホウ素に対して溶出抑制材を用いることにより、土壌もしくは焼却灰にフッ素またはホウ素を封じ込め、フッ素又はホウ素の外部への溶出を抑制し、同時に固化強度を発現させることを可能にしたフッ素又はホウ素の溶出抑制材及び溶出抑制方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
今日まで、フッ素及びホウ素を含む化合物は広く用いられてきた。しかし、その取り扱いやそれらを含む廃棄物の処理が不十分であったり、不法に廃棄されたことにより土壌がフッ素及びホウ素などで汚染され問題となっている。また、焼却灰にもフッ素及びホウ素が含まれていることが知られており、その処分についても問題視されている。汚染された土壌の多くは、最終処分場に運搬し埋め立て処分するなどの処理がなされており、フッ素またはホウ素を含む焼却灰についても同様に、最終処分場に運搬し埋め立て処分されている。また、一部の汚染土壌又は焼却灰においては、セメント系材料により固化不溶化処理が行われている。（例えば、非特許文献１参照）
【０００３】
【非特許文献１】
守屋  政彦外４名，“有害重金属含有土壌の固定化技術に関する一考察”，「第２回環境地盤工学シンポジウム発表論文集」，社団法人地盤工学会，平成９年１１月１５日，ｐ．７３−７８
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、不測の事態による漏出事故例も多く報告されており、また、汚染土壌や焼却灰を運搬する途中での飛散や漏出の危険性がある。セメント系材料による固化処理においては、汚染土壌や焼却灰からの溶出量を低減することができ漏出事故時や運搬時の負荷低減が図れる。しかし、セメント系材料による土壌の固化処理方法では水和反応生成物である水酸化カルシウムが高いアルカリ性を示すことから、処理後の土壌が高いアルカリ性の土壌となることが知られており、処理後の用途によって問題とされる場合がある。
【０００５】
従って本発明の解決しようとする課題は、処理後の土壌が高いアルカリ性となることなく、フッ素またはホウ素を含む土壌もしくは焼却灰を固化することにより、フッ素またはホウ素の溶出を抑制し、同時に強度を発現させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記、課題を解決すべく検討を重ねた結果、フッ素及びホウ素を含有する土壌又は焼却灰に酸化マグネシウムもしくは酸化マグネシウムと石膏を添加、混合し、固化不溶化処理を行うことにより、土壌又は焼却灰中のフッ素又はホウ素を封じ込める（溶出防止）と共に必要な強度も得られるとの知見を得て、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、酸化マグネシウムからなることを特徴とするフッ素又はホウ素の溶出抑制材を提供する。（請求項１）さらに、本発明のフッ素又はホウ素の溶出抑制材は、酸化マグネシウム１００重量部に対して石膏を１〜５０重量部添加することを特徴とする。（請求項２）。また、前記溶出抑制材を土壌もしくは焼却灰に粉体状あるいはスラリー状で添加、混合することを特徴とするフッ素又はホウ素の溶出抑制方法を提供する（請求項３）。
【０００７】
【発明実施の形態】
以下に、本発明のフッ素又はホウ素の溶出抑制材及び溶出抑制方法について詳細に説明する。
【０００８】
本発明の溶出抑制材はセメント系材料ではなく、酸化マグネシウムからなることを特徴とする。従って、本発明のフッ素又はホウ素の溶出抑制材により処理された土壌もしくは焼却灰はアルカリ性が高くなく。通常ｐＨ９〜１０程度となる。フッ素及びホウ素を含む対象土壌及び焼却灰に、酸化マグネシウムからなる本発明の溶出抑制材を添加し、既存のスタビライザ、バックホウ等の土壌固化処理機械又は設備にて混合を行うことにより、汚染土壌又は焼却灰からのフッ素及びホウ素の溶出を抑制することが出来る。
【０００９】
さらに、酸化マグネシウム１００重量部に対し、石膏を１〜５０重量部加えたフッ素又はホウ素の溶出抑制材を用いることにより、不溶化効果や処理後の強度発現が向上する。特に、高含水比の土壌における初期強度を増加させることを可能とする。
【００１０】
なお、酸化マグネシウム及び石膏はセメント系材料よりｐＨが低く、本発明のフッ素又はホウ素の溶出抑制材を用いて処理した土壌はｐＨ９〜１０程度となるためセメント系材料で不溶化した場合に比べ土壌のアルカリ化の問題は軽減できる。
【００１１】
本発明のフッ素又はホウ素の溶出抑制材である酸化マグネシウムは、特に限定されるものではないが固化強度の発現性の面では低温焼成品（軽焼マグネシウム）が好ましい。これは、酸化マグネシウムは、主として炭酸マグネシウム、あるいは水酸化マグネシウムを焼成することにより製造され、高温焼成品は、水和活性に乏しく目的強度への到達に長時間を有するためである。
【００１２】
本発明に用いる石膏は、無水石膏、２水石膏および半水石膏等であり、天然石膏、各種副産石膏、石膏ボード廃材等を利用することができる。酸化マグネシウムに石膏を加えて使用する場合、予め混合しておくと作業性が向上し望ましい。
【００１３】
本発明のフッ素又はホウ素の溶出抑制方法は、前記溶出抑制材を、粉体のまま又はスラリー状にして用いることが出来る。粉体での添加は含水比を増加させずに処理することを可能とし、スラリー状の添加は土壌もしくは焼却灰との混合性能を上げることを可能とする。
【００１４】
前記溶出抑制材と土壌又は焼却灰との混合は、深層用スラリー系機械攪拌混合、深層用粉体系機械攪拌混合、深層用粉体系機械攪拌混合、深層用高圧噴射攪拌混合、バックホウ混合、スタビライザー混合、特殊バックホウ混合、処理ヤード混合、プラント混合等通常の地盤改良と同様に行うことが出来る。
【００１５】
なお、本発明で言う、焼却灰とは、火力発電所、製鉄所、ゴミ焼却所、ボイラー、焜炉、暖炉などで発生するフッ素及びホウ素を含む灰等を言う。
【００１６】
【実施例】
本発明の実施例を示す。なお、実施例は本発明の範囲を限定するものではない。
【００１７】
表１に示す材料を表２に示すフッ素またはホウ素を含む土壌に添加し、ハンドミキサにて十分に攪拌し、その試料を直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍの型枠に詰め、２０℃にて７日間養生を行った後、ＪＩＳ  Ａ１１２６に従って一軸圧縮強度試験を実施し、試験後の試料を環境庁告示第４６号法に従って溶出試験を行った。なお、処理土のｐＨの測定は、地盤工学会基準ＪＧＳ０２１１により、ガラス電極式のｐＨメーターを用いて測定を行った。表３に本発明のフッ素又はホウ素溶出抑制材（実施例１〜１２）及び、前記溶出抑制材を用いない場合（比較例１〜４）の材齢７日における土壌からのフッ素又はホウ素の溶出量、一軸圧縮強度及びｐＨの結果を示す。
【００１８】
【表１】
2004298741.tif 000002
【００１９】
【表２】
2004298741.tif 000003
【００２０】
【表３】
2004298741.tif 000004
【００２１】
表３に示すように本発明のフッ素又はホウ素の溶出抑制材は、フッ素またはホウ素の溶出量低減効果が非常に大きいということが分かる。特にフッ素においては普通ポルトランドセメントによる溶出量の低減効果よりも優れた結果となった。また、石膏添加量が酸化マグネシウム１００重量部に対して１重量部より小さいと圧縮強度があまり発現せずフッ素又はホウ素の溶出低減効果も小さい。また、石膏添加量が酸化マグネシウム１００重量部に対して５０重量部より多いと圧縮強度があまり発現しないうえに、フッ素又はホウ素の溶出量低減効果も小さくなる。よって、酸化マグネシウム１００重量部に対して石膏１〜５０重量部混入することにより、圧縮強度が著しく増加し、実用上十分な固化強度を発現する結果を得た。また、ホウ素汚染土壌においては、石膏を入れることにより溶出量がより低減する結果となった。
【００２２】
さらに、酸化マグネシウムによって不溶化した処理土のｐＨは１０程度と、普通ポルトランドセメントで固化不溶化した場合より低い結果となった。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のフッ素又はホウ素の溶出抑制材は、フッ素またはホウ素を含む土壌もしくは焼却灰中のフッ素又はホウ素の溶出抑制において非常に大きな溶出低減効果を発揮し、特に、フッ素においてはセメント系材料よりも高い溶出低減効果を示す結果となった。また、圧縮強度においては、石膏を混入することにより、普通ポルトランドセメントと同等以上の性能を発揮することができる。よって、本発明のフッ素又はホウ素の溶出抑制材を用いることにより、フッ素又はホウ素による汚染土壌又はフッ素又はホウ素含有焼却灰を処理すれば、フッ素又はホウ素が固定されて溶出せず、最終処分場や運搬途中での事故時の漏出による環境負荷低減が図れる。また、場合により、高度な最終処分場に搬送することなく現地で処分も行なうことができる。さらに、処理後の土壌も低アルカリ性であるので環境に悪影響を与えない。