(57)【要約】【課題】重金属類を溶出する重金属類含有汚染土壌または汚泥に対して簡単でかつ安価に、さらには、広範囲または大量の汚染土壌または汚泥に対して短期間で安定化処理することができ、しかもその効果を長期に亘って持続させることができる重金属類安定化処理方法を提供すること。【解決手段】重金属類を溶出するおそれのある重金属類含有汚染土壌または汚泥に対し、鉄鋼スラグを散布することにより、または混合することにより、前記汚染土壌または汚泥中の重金属類を安定化する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
重金属類を溶出するおそれのある重金属類含有汚染土壌または汚泥に対し、鉄鋼スラグを散布することにより、前記汚染土壌または汚泥中の重金属類を安定化することを特徴とする重金属類安定化処理方法。
【請求項２】
重金属類を溶出するおそれのある重金属類含有汚染土壌または汚泥に対し、鉄鋼スラグを混合することにより、前記汚染土壌または汚泥中の重金属類を安定化することを特徴とする重金属類安定化処理方法。
【請求項３】
前記鉄鋼スラグが、高炉水砕スラグ、高炉徐冷スラグ、脱珪スラグ、脱硫スラグ、脱リンスラグ、転炉スラグ、２次精錬スラグ、電気炉スラグの少なくとも１種であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の重金属類安定化処理方法。
【請求項４】
前記鉄鋼スラグは最大粒径を１０ｍｍ以下に破砕または粉砕した粒状または粉状スラグであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の重金属類安定化処理方法。
【請求項５】
前記重金属類含有汚染土壌または汚泥を掘削せずに、その表面に鉄鋼スラグを直接散布することを特徴とする請求項１に記載の重金属類安定化処理方法。
【請求項６】
前記重金属類を溶出する重金属類含有汚染土壌または汚泥を掘削した後、鉄鋼スラグを混合することを特徴とする請求項２に記載の重金属類安定化処理方法。
【請求項７】
前記鉄鋼スラグが加えられた汚染土壌または汚泥のｐＨが７以上、１３以下であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の重金属類安定化処理方法。
【請求項８】
前記汚染土壌または汚泥に含有される重金属類が鉛である場合に、前記鉄鋼スラグが加えられた汚染土壌または汚泥のｐＨが１２以下であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の重金属類安定化処理方法。
【請求項９】
前記汚染土壌または汚泥に含有される重金属類がひ素である場合に、前記鉄鋼スラグが加えられた汚染土壌または汚泥のｐＨが９以上であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の重金属類安定化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重金属類を溶出するおそれがある重金属類含有汚染土壌または汚泥中の重金属類を安定化して、地表や地中、地下水などの周囲環境に汚染を拡散させないための重金属類安定化処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土壌は元来水質を浄化する機能および地下水を涵養する機能を有しているが、近年の急速な工業化に伴い、土壌自体が有害物質に汚染され、水質の浄化機能や地下水の涵養機能を有しないばかりか周辺環境へ汚染を拡大させている事例も多く、社会的な問題として、その対策法が多く報告されている。
【０００３】
重金属を溶出する汚染土壌の処理方法として、従来より広く一般的に行われているのがセメント固化法、薬剤による不溶化法である。
【０００４】
セメント固化法は、セメント鉱物の水和生成物に重金属を取り込み、固化安定化させる方法であり、一般的にはポルトランドセメントなどと汚染土壌を混合、混錬して、土壌の付着水によるセメント鉱物の水和反応により土壌を凝結させて重金属類の溶出を抑制するものである。しかし、セメント鉱物の水和反応時に生成される水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）により、土壌中のｐＨは１２以上に上昇するため、重金属の中でも鉛等の両性元素は溶解度を増大させ、周辺環境への汚染を拡大させる問題を抱えている。
【０００５】
上記したｐＨ上昇の問題点を解決すべく、特許文献１にはｐＨが１１以下の低アルカリ性セメントによる重金属溶出抑制材を用いることが提案されており、それにより両性元素である鉛等を安定化することができる。
【０００６】
しかし、この方法は、セメントを混合するために土壌が固形化し、土壌として再生することは困難である。また、セメントは混合放置すると凝結してしまうため作業中断毎に設備を洗浄する必要があるなど作業性も悪い。さらに、セメントは高価であり浄化必要土壌量が多量の場合は膨大な処理費用が必要となる。
【０００７】
薬剤による不溶化法は、重金属捕集剤等の薬剤を添加混合することで可溶性重金属を化学反応または吸着などにより難溶性物質に変えて不溶化する方法であるが、この方法は対象とする重金属の種類により薬剤を選定する必要があり、複数の重金属類を溶出する土壌に対しては、複数の薬剤が必要になるうえ、薬剤同士による化学反応による影響などを考慮する必要がある。
【０００８】
また、薬剤による不溶化法は、短期的に重金属を不溶化できたとしても、その不溶化効果の持続性は酸性雨等の外的環境の変化によっては大きく損なわれる可能性があるため、長期的には十分な処理方法とはいえない。
【０００９】
一方、特許文献２には、鉄鋼スラグを利用した重金属含有廃棄物用処理剤および重金属含有廃棄物の安定化処理法も提案されているが、この技術ではスラグを粉砕する必要がある上、水や分散剤を加えて混合する必要がある。スラグは製鉄過程で副生する２次産物であるため安価ではあるが粉砕するためにはエネルギー、粉砕専用設備が必要となりコストがかかる。また、水や分散剤を加えて混合するため混合用の設備が必要となる上、広範囲に汚染された土壌においては長期にわたる工期期間が必要となる。
【００１０】
また、特許文献３には、高炉スラグ、転炉スラグ等のアルカリ資材を用いて土壌の酸性化防止および土壌ｐＨ安定化方法が提案されているが、ｐＨを調整して水酸化物として不溶化する方法であるため、水酸化物を生成しない砒素や水酸化物の溶解度が十分低くない重金属に対して不溶化は困難である。また、最大粒径３０ｍｍのアルカリ資材を用いているが、粒径が１０ｍｍを越えるとアルカリ成分の溶出が極めて緩慢になり、目的のｐＨに調整するのに大量のアルカリ資材が必要となり経済的ではない。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１０−２５８２６３号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】
特開平９−１９４３５号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献３】
特開２０００−２８２０３４号公報（特許請求の範囲等）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の技術では、重金属類含有汚染土壌に対して重金属類安定化処理する有効な技術が未だ得られていないのが現状である。重金属類含有汚泥に対しても同様である。
【００１３】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、重金属類を溶出する重金属類含有汚染土壌または汚泥に対して簡単でかつ安価に、さらには、広範囲または大量の汚染土壌または汚泥に対して短期間で安定化処理することができ、しかもその効果を長期に亘って持続させることができる重金属類安定化処理方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は課題を解決出来る処理法について研究を重ねてきた結果、重金属類を溶出する重金属含有汚染土壌または汚泥に対し、鉄鋼スラグを散布あるいは混合することにより、鉄鋼スラグへの吸着固定化、鉄鋼スラグの含有成分による化学反応により難溶性物質に変えて長期にわたり安定化させることを見出し、本発明に至った。
【００１５】
本発明は、自然起因、人為起因に関わらず重金属類を含有し、その重金属類の一部を溶出するおそれのあるいわゆる汚染土壌または汚泥において長期間にわたり重金属類を不溶化することにより、重金属類の流出による周辺土壌、地下水への二次的汚染拡大を防止する方法を提供するものである。
【００１６】
第１発明は、重金属類を溶出するおそれのある重金属類含有汚染土壌または汚泥に対し、鉄鋼スラグを散布することにより、前記汚染土壌または汚泥中の重金属類を安定化することを特徴とする重金属類安定化処理方法を提供するものである。
【００１７】
これにより、雨水などにより鉄鋼スラグから重金属類の不溶化に有効な成分が溶出し、汚染土壌または汚泥中に浸透する過程における化学反応により含有する重金属類が不溶化される。この第１発明は、土壌表面あるいは表層部に鉄鋼スラグを散布するだけでよく、特別な設備を必要とせず、広範囲に及ぶ汚染土壌においても短期間かつ低コストでの施工が可能である。
【００１８】
第２発明は、重金属類を溶出するおそれのある重金属類含有汚染土壌または汚泥に対し、鉄鋼スラグを混合することにより、前記汚染土壌または汚泥中の重金属類を安定化することを特徴とする重金属類安定化処理方法を提供するものである。
【００１９】
これにより、土壌間隙水により鉄鋼スラグから重金属類の不溶化に有効な成分が溶出することに伴う化学反応によって溶出重金属類の不溶化が生じ、さらには、鉄鋼スラグ自体への汚染土壌からの溶出重金属類の吸着、固定化によって重金属類が不溶化される。この第２発明は、化学反応による不溶化のみならずスラグ自体への吸着、固定化も寄与するため、高汚染土壌の不溶化に効果的である。また、混合することにより鉄鋼スラグが処理土壌中に均一に拡散するため即効的不溶化効果が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について説明する。
本発明の第１の実施形態においては重金属類を溶出するおそれがある重金属類含有汚染土壌または汚泥に鉄鋼スラグを散布することにより汚染土壌または汚泥中の重金属類を不溶化して安定化させ、重金属類の溶出を抑制する。
【００２１】
この場合に、鉄鋼スラグは、土壌等を掘削せずにその表面に散布すれば十分である。すなわち、鉄鋼スラグを汚染土壌または汚泥の表面または表層に散布することにより、雨水等により鉄鋼スラグから溶出した重金属類の不溶化に有効な成分が、汚染土壌または汚泥中に浸透する過程における化学反応により含有する重金属類を不溶化する。
【００２２】
散布の方法は特に限定するものではないが、例えば、空気による圧送散布、ロータリーによる切り出し散布、粉末の場合は水と混錬してスラリー状としポンプで散布する方法などが挙げられる。
【００２３】
本発明の第２の実施形態においては、重金属類を溶出するおそれのある重金属類含有汚染土壌または汚泥に対し、鉄鋼スラグを混合することにより、前記汚染土壌または汚泥中の重金属類を不溶化して安定化させ、重金属類の溶出を抑制する。
【００２４】
この場合に、重金属類含有汚染土壌または汚泥を掘削した後に、鉄鋼スラグが混合されることが好ましい。これにより、上述のような鉄鋼スラグから重金属類の不溶化に有効な成分が溶出することに伴う化学反応によって溶出重金属類の不溶化のみならず、鉄鋼スラグ自体への汚染土壌からの溶出重金属類の吸着、固定化によっても重金属類が不溶化されるので、重金属類の安定化に対する寄与が高い。
【００２５】
混合の方法は特に限定するものではないが、例えば、パドルミキサー、パン型ミキサー、振動スクリーン、インパクトクラッシャー、自走式土質改良機、バケットによる混合方法などが挙げられる。
【００２６】
上記第１および第２の実施形態において鉄鋼スラグは、製鉄所内の製銑、製鋼工程で発生する高炉スラグ、製鋼スラグ、電気炉製鋼過程で発生する電気炉スラグを指し、高炉スラグは高炉水砕スラグ、高炉徐冷スラグ、製鋼スラグは転炉スラグ、転炉精錬前に予め脱珪、脱硫、脱リン等を行う際に発生する脱珪スラグ、脱硫スラグ、脱リンスラグ、転炉精錬後の２次精錬工程で発生する２次精錬スラグを意味し、これらのスラグの少なくとも１種を適用することができる。
【００２７】
このような鉄鋼スラグの粒度については、土壌としての特性上１０ｍｍ以下が好ましい。鉄鋼スラグは、土壌の使用目的に応じ、そのまま使用してもよいし、さらに破砕、粉砕した細粒や粉状の鉄鋼スラグを用いても構わない。特に特定の粒径の単一の鉄鋼スラグを用いる必要はなく、製鉄過程で発生した鉄鋼スラグの最終処理形態または中間処理形態など、粒状および粉状のものを混合したスラグであっても一向に構わない。不溶化効果を短時間で得るためには粉状の鉄鋼スラグが効果的であり、一方、長期間の効果を持続するためには粒状の鉄鋼スラグが効果的である。これらの利点を相乗的に得るためには粉状スラグおよび粒状スラグを適切な割合で混合して粒度範囲に幅をもたせた鉄鋼スラグが好ましい。
【００２８】
粉状の鉄鋼スラグを得るために鉄鋼スラグを必ずしも粉砕する必要はなく、大半が粉状である脱硫スラグ等であればそのまま粉状鉄鋼スラグとして使用することができる。
【００２９】
以下に重金属類宇の安定化メカニズムについて詳細に説明する。
鉄鋼スラグによる重金属不溶化は、以下の（ａ）〜（ｈ）によるものと考えられる。
【００３０】
（ａ）  スラグ自体への吸着効果
（ｂ）  以下の（１）式で示されるスラグから溶出するカルシウム起因のｐＨ上昇による溶出性重金属の難溶性水酸化物形成
（ｃ）  以下の（２）〜（５）式で示される脱硫スラグや高炉徐冷スラグなどに多く含有する硫化カルシウムやその多硫化塩からの硫黄イオンの溶出に起因する溶出重金属類と硫黄イオンの化学反応による難溶性硫化重金属塩の生成
（ｄ）  以下の（６）式で示される脱リンスラグに多く含有するヒドロキシアパタイト、リン酸カルシウムやリン酸塩と溶出重金属類の化学反応により生成する難溶性重金属置換アパタイトの生成
（ｅ）  以下の（７）式で示される鉄鋼スラグから溶出するカルシウムイオンとの反応による難溶性カルシウム塩の生成
（ｆ）  以下の（８）〜（１０）式で示される鉄鋼スラグからの溶出カルシウムイオンや二次精錬スラグに多く含有するカルシウムアルミネート、カルシウムアルミネートフェライトからのアルミニウムの溶出、脱硫スラグや高炉徐冷スラグなどから溶出した硫化物イオンの酸化により生成する硫酸イオンの水和反応時に生成するエトリンガイドやモノサルフェートへの溶出重金属の固定化
（ｇ）  以下の（１１）式で示される鉄鋼スラグから溶出するカルシウムイオンとシリケートイオン、高炉徐冷スラグなどから溶出した硫化物イオンの酸化により生成する硫酸イオンの反応によるＣａＯ−ＳｉＯ２−Ｈ２Ｏ−ＳＯ４系化合物生成時の溶出重金属類の取り込み、
（ｈ）  以下の（１２）式で示される二次精錬スラグに多く含有するカルシウムアルミネートの水和反応時での溶出重金属の固定化
などと考えられる。
【００３１】
【化１】
2004154645.tif 000002
【００３２】
カドミウムの不溶化の場合、土壌間隙水中に溶出した重金属イオンは、上述の（１）、（３）、（５）式の反応によりスラグから溶出するカルシウム起因によるｐＨの上昇による難溶性水酸化物の形成や、高炉徐冷スラグまたは脱硫スラグから溶出する硫化物イオンとの反応による難溶性の硫化物金属塩を形成し固定化される。鉄鋼スラグを散布または混合した土壌は長期間にわたりカルシウムイオンや硫化物イオンを溶出して土壌中に供給するため、土壌はアルカリ性を維持し、持続的硫化物イオンの供給によって生成した難溶性物は安定を保ち長期間に亘ってカドミウムを固定化する。
【００３３】
鉛の不溶化の場合、土壌間隙水中に溶出した重金属イオンは、上記（１）、（３）、（５）、（６）式の反応によりスラグから溶出するカルシウム起因によるｐＨの上昇による難溶性水酸化物の形成や、高炉徐冷スラグまたは脱硫スラグから溶出する硫化物イオンとの反応による難溶性の硫化物金属塩の形成、さらに脱リンスラグ中のヒドロキシアパタイトとの反応により生成する鉛ヒドロキシモルファイトとして固定化される。
【００３４】
水銀の不溶化の場合、土壌間隙水中に溶出した重金属イオンは、上記（２）〜（４）式の反応により高炉徐冷スラグまたは脱硫スラグから溶出する硫化物イオンによる難溶性の硫化物金属塩の形成により固定化される。
【００３５】
六価クロムの不溶化の場合、土壌間隙水中から溶出した六価のクロムイオンは、高炉徐冷スラグ、脱硫スラグから溶出する硫化物が酸化する過程、即ち、還元性雰囲気中で六価のクロムが三価に還元される。還元した三価のクロムイオンは前述（１）式、スラグから溶出するカルシウム起因によるｐＨの上昇による難溶性の水酸化物を速やかに形成して安定化する。
【００３６】
ひ素の不溶化において、土壌間隙水中に溶出した砒素イオンは、上記（７）式に示される鉄鋼スラグから溶出するカルシウムイオンとの反応によりアルカリ性環境中では難溶性であるひ酸カルシウムを形成し不溶化する。鉄鋼スラグを散布または混合した土壌は長期間にわたりカルシウムイオンを溶出して土壌中に供給するため土壌はアルカリ性を維持することで生成したひ酸カルシウムは安定を保ちひ素を固定化する。
【００３７】
フッ素の不溶化の場合、上記（８）〜（１０）式に示される、スラグから溶出するＣａ２＋イオン、二次精錬スラグなどに含まれるカルシウムアルミネート、カルシウムアルミネートフェライトから溶出するアルミニウムイオン、脱硫スラグや高炉徐冷スラグから溶出する硫酸イオンと反応することにより、エトリンガイド及びモノサルフェートを生成し、この反応過程で一部の硫酸基が溶出したフッ素イオンと置換され、エトリンガイド及びモノサルフェート中にフッ素が固定化される反応と、上記（１１）式に示されるスラグから溶出するカルシウムイオン（Ｃａ２＋イオン）およびシリケートイオン（ｐＨ値が１０以上でＨＳｉＯ３−イオン、１２以上でＳｉＯ３２−）、脱硫スラグや高炉徐冷スラグから溶出する硫酸イオン（ＳＯ４２−イオン）と反応することにより、Ｃａ１０（ＳｉＯ４）３（ＳＯ４）３（ＯＨ）２やＣａ５［（Ｓｉ，Ｓ）Ｏ４］３（ＯＨ）等のＣａＯ−ＳｉＯ２−Ｈ２Ｏ−ＳＯ４系化合物を生成し、この生成反応の過程で溶出フッ素イオン（Ｆ−イオン）が水酸基（ＯＨ−イオン）サイトに組み込まれて固定化、さらに、（１２）式で示される二次精錬スラグなどに多く含有するカルシウムアルミネートの水和過程において溶出フッ素イオンが水酸基サイトに取り込まれて固定化する。
【００３８】
以上の効果により、各種スラグは可溶性重金属を安定化させ、さらにスラグはカルシウムイオンや硫化物イオン、溶出硫化物イオンの酸化により生成する硫酸イオン、アルミニウムイオン、シリケートイオンなどを持続的に溶出するため、長期にわたって重金属を安定化することが可能である。
【００３９】
使用する鉄鋼スラグの散布、混合量は、溶出する重金属の量により調整するが、鉛等の両性元素を含む場合、スラグの散布、混合量が多すぎると高アルカリとなりすぎ、重金属の溶解度を増大させる恐れがあるため、土壌ｐＨを１３以下になるように調整する必要がある。また、酸性度などで土壌ｐＨが７未満になると、鉛等の水酸化物の溶解度が増大し、安定化が不十分となるため、土壌のｐＨを７以上にする必要がある。
【００４０】
汚染土壌または汚泥に含有される重金属類が鉛である場合には、鉄鋼スラグが加えられた汚染土壌または汚泥のｐＨが１２以下であることが好ましい。汚染土壌または汚泥に含有される重金属類がひ素である場合には、鉄鋼スラグが加えられた汚染土壌または汚泥のｐＨが９以上であることが好ましい。
【００４１】
本発明による処理方法では、可溶性重金属を含む土壌の表面に鉄鋼スラグを散布するだけ、または、土壌を掘削し、土壌とスラグが接触するように攪拌混合し、埋め戻す操作のみで可溶性重金属を安定化でき、さらには、安価なスラグを用いるので、処理コストを低くすることができる。
【００４２】
本発明に基づいて、可溶性重金属を含む土壌に対し鉄鋼スラグを散布または混合することにより、環境庁告示第４６号に定められた溶出試験方法により試験を行った場合に、環境基準値に適合することが確認された。
【００４３】
さらに、本発明においては複数の可溶性重金属を含む土壌と鉄鋼スラグを混合して長期的な溶出挙動を調査したところ、鉄鋼スラグを混合した土壌は長期にわたって溶出が起こらないことが確認された。
【００４４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４５】
（実施例１）
工場跡地から採取した重金属類含有汚染土壌Ａ、Ｂについて、環境庁告示第４６号で規定された溶出試験を行った。溶出試験結果と溶出基準値を表１に示す。表１より、土壌Ａについては砒素、鉛、総水銀の溶出量が基準値を超えており、土壌Ｂについては砒素、鉛、六価クロムの溶出量が基準値を超えている弱アルカリ性土壌であることがわかる。
【００４６】
【表１】
2004154645.tif 000003
【００４７】
前記重金属類含有汚染土壌Ａ、Ｂの１００質量部に対して、粒度を０．０７５ｍｍ以下に粉砕した高炉徐冷スラグ、脱珪スラグ、脱硫スラグ、脱リンスラグ、２次精錬スラグを５質量部混合した。
【００４８】
得られた処理品について、環境庁告示第４６号で規定された溶出試験を行った。重金属類含有汚染土壌Ａの処理品の溶出試験結果を表２に、重金属類含有汚染土壌Ｂの処理品の溶出試験結果を表３に示す。表２、３から、いずれの重金属類含有汚染土壌に対しても処理品は未処理に比べて溶出量が低減していることが確認された。また、脱珪スラグ、脱硫スラグについては環境庁の定める溶出基準値を満足する結果が得られた。
【００４９】
【表２】
2004154645.tif 000004
【００５０】
【表３】
2004154645.tif 000005
【００５１】
（実施例２）
前記重金属類含有汚染土壌Ａの１００質量部に対し、粉砕して粒度を０．０７５ｍｍ以下にした脱硫スラグをそれぞれ２、５、１０質量部混合した。得られた処理品について、環境庁告示第４６号で規定された溶出試験を行った。重金属類含有汚染土壌Ａの処理品の溶出試験結果を表４に示す。表４から、ひ素、総水銀はそれぞれの混合量で溶出量を低減させたのに対し、鉛は１０質量部の混合の場合において溶出量が増大する結果が得られた。この原因は、スラグの混合量が多すぎたためにｐＨが１２以上の強アルカリとなり、両性元素である鉛の溶解度が増大したことによるものと考えられる。この結果より、鉛のような両性元素を含む重金属類汚染土壌の場合はｐＨを１２以下とすることが望ましいことがわかる。
【００５２】
【表４】
2004154645.tif 000006
【００５３】
（実施例３）
前記重金属類含有汚染土壌Ａの１００質量部に対し、粉砕して粒度をそれぞれ０．０７５ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下、５ｍｍ以下にした脱珪スラグを５および１０質量部混合した。
【００５４】
得られた処理品について、環境庁告示第４６号で規定された溶出試験を行った。処理品の溶出試験結果を表５に示す。表５より、５質量部混合した処理品の粒度に関して、より細かく粉砕した方が溶出量低減効果が認められ、粗めの粒度に調整したものは一部の重金属について溶出量が基準値を上回る結果が得られた。しかし、５質量部混合して溶出量が基準値を上回った粒度域でも混合量を増量することで基準値以下にまで低減することが出来た。
【００５５】
【表５】
2004154645.tif 000007
【００５６】
（実施例４）
工場跡地から採取した重金属類含有汚染土壌Ｃについて、環境庁告示第４６号で規定された溶出試験を行った。溶出試験結果と溶出基準値を表６に示す。表６より、土壌Ｃについては鉛の溶出量が基準値を超えている酸性土壌であることがわかる。
【００５７】
【表６】
2004154645.tif 000008
【００５８】
前記重金属類含有汚染土壌Ｃの１００質量部に対して、粒度を０．０７５ｍｍ以下に粉砕した脱硫スラグをそれぞれ０．０５、０．１および１質量部混合し、得られた処理品について、環境庁告示第４６号で規定された溶出試験を行った。重金属類含有汚染土壌Ｃの処理品の溶出試験結果を表７に示す。表７より、０．０５質量部の混合処理品のみがひ素、鉛の溶出量を低減させることができなかった。この結果より、難溶性化作用を得るにはｐＨ７以上が望ましいことがわかる。
【００５９】
【表７】
2004154645.tif 000009
【００６０】
（実施例５）
工場跡地から採取したフッ素溶出汚染土壌Ｄについて、環境庁告示第４６号で規定された溶出試験を行った。溶出試験結果と溶出基準値を表８に示す。表より、土壌Ｄはフッ素溶出量が基準値を超えている土壌であることがわかる。
【００６１】
【表８】
2004154645.tif 000010
【００６２】
前記フッ素溶出汚染土壌Ｄの１００重量部に対して、粒度を０．０７５ｍｍ以下に粉砕した二次精錬スラグを１および３質量部混合し、得られた処理品について、環境庁告示第４６号で規定された溶出試験を行った。フッ素含有汚染土壌Ｄの処理品の溶出試験結果を表９に示す。
【００６３】
【表９】
2004154645.tif 000011
【００６４】
表９より、二次精錬スラグを１質量部添加することで環境基準以下まで下げることができることが確認された。また、添加量を増やすことにより溶出抑制効果が増すことがわかる。
【００６５】
実施例１から実施例５の結果から、重金属類含有汚染土壌から溶出する各種重金属類に対して各種スラグを適正に混合することにより、これらの溶出量を低減することができることが確認された。
【００６６】
なお、実施例１から実施例５では、環境庁告示第４６号で定める溶出試験方法にて評価を行ったが、この溶出試験方法は、試料と溶媒（純水に塩酸を加え、水素イオン濃度指数が５．８以上６．３以下となるようにしたもの）を重量体積比１０％の割合で混合した混合液を振とう機で６時間連続振とうしたものを検液としており、この方法では振とう中に溶出した重金属類が土壌へ再吸着され、６時間後に抽出した検液は未検出となる場合もあり、必ずしも実状況を反映しているとはいえない。そこで、本発明による処理方法が周囲環境に溶出することがないことを以下の実施例６、実施例７で実証する。実施例６では重金属類含有汚染土壌にスラグを混合する処理方法、実施例７では重金属類含有汚染土壌にスラグを散布する処理方法を想定した。
【００６７】
（実施例６）
前記重金属類含有汚染土壌Ａの１００質量部に対し有姿の脱硫スラグを５質量部混合した処理品、および比較として重金属類含有汚染土壌Ａのみを、それぞれ５０φ×１００ｍｍのアクリル容器に詰め、０．６ｋｇ／ｃｍ３の載荷をかけて充填した。充填後、アクリル容器上部、下部にチューブを取り付け、アクリル容器下部のチューブから水を１分間に１ｍｌの速度でアクリル容器内を通水した。通水後、アクリル容器上部のチューブから出てくる水を定期的に採取し、０．４５μｍのメンブランフィルターでろ過したろ液を検液として、ひ素、鉛はＪＩＳ−Ｋ−原子吸光光度法により重金属濃度を測定した。ひ素溶出量の推移図を図１のグラフ、鉛溶出量の推移図を図２、総水銀溶出量の推移図を図３のグラフに示す。
【００６８】
図１、図２、図３より、いずれの重金属についても土壌から重金属が溶出し続ける間、処理品は混合直後から再溶出を起こすことなく溶出量を基準値以下にまで安定化することを確認することができた。
【００６９】
（実施例７）
前記重金属類含有汚染土壌汚染土壌Ａの１００質量部に対し、５質量部に相当する有姿の脱硫スラグを５０φ×１００ｍｍのアクリル容器の容器下部に敷き、その上に重金属類含有汚染土壌汚染土壌Ａを入れて、０．６ｋｇ／ｃｍ３の載荷をかけて充填した。また比較として汚染土壌Ａのみを入れて０．６ｋｇ／ｃｍ３の載荷をかけて充填した。充填後は（実施例６）と同様の手順でおこなった。ひ素溶出量の推移図を図４のグラフ、鉛溶出量の推移図を図５、総水銀溶出量の推移図を図６のグラフに示す。
【００７０】
図４、図５、図６より、いずれの重金属についても土壌から重金属が溶出し続ける間、処理品は散布直後から再溶出を起こすことなく溶出量を基準値以下にまで安定化することを確認することができた。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、重金属類を溶出する重金属類含有汚染土壌または汚泥に対して広範囲または大量の汚染土壌または汚泥に対して短期間で重金属類の溶出を抑え土壌環境基準値を満足させる安定化処理を行うことができ、しかもその効果を長期に亘って持続させることができる。
【００７２】
また、本発明によれば、廉価なスラグを安定化材として用い、特別な設備を必要とせず散布または混合処理のみであるから、極めて簡易で低コストな処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】脱硫スラグ混合処理品、未処理品のひ素溶出推移図。
【図２】脱硫スラグ混合処理品、未処理品の鉛溶出推移図。
【図３】脱硫スラグ混合処理品、未処理品の水銀溶出推移図。
【図４】脱硫スラグ散布処理品、未処理品の砒素溶出推移図。
【図５】脱硫スラグ散布処理品、未処理品の鉛溶出推移図。
【図６】脱硫スラグ散布処理品、未処理品の水銀溶出推移図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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