(57)【要約】【課題】フッ素あるいはホウ素が溶出する土壌又はフッ素あるいはホウ素が溶出する焼却灰を処理しないままでの廃棄処分には問題が多い。そこで本発明は、フッ素又はホウ素が雨水や、地下水、海水等に溶出し、人の生活環境や農耕地、漁場等動植物の生態系へフッ素あるいはホウ素の汚染が広がり、人の健康や動植物への悪影響を及ぼすことを防止することを目的とする。【解決手段】フッ素あるいはホウ素が溶出する土壌又はフッ素あるいはホウ素が溶出する焼却灰に水硬性結合材を添加、混合することを特徴とする土壌又は焼却灰中のフッ素又はホウ素の固化不溶化方法。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素あるいはホウ素が溶出する土壌又はフッ素あるいはホウ素が溶出する焼却灰に水硬性結合材を添加、混合することを特徴とする土壌又は焼却灰中のフッ素又はホウ素の固化不溶化方法。
【請求項２】
前記水硬性結合材に、さらにカルシウム塩を加えることを特徴とする請求項１記載の土壌又は焼却灰中のフッ素又はホウ素の固化不溶化方法。
【請求項３】
前記水硬性結合材に、さらに各種混和材料を添加することを特徴とする請求項１又は２記載の土壌又は焼却灰中のフッ素又はホウ素の固化不溶化方法。
【請求項４】
前記水硬性結合材が、ポルトランドセメント、混合セメント、エコセメント、特殊セメント、酸化マグネシウム、マグネシアセメント、石灰から選択される一種又は二種以上の混合物であることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の土壌又は焼却灰中のフッ素又はホウ素の固化不溶化方法。
【請求項５】
前記各種混和材料が、シリカ微粉末、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、シリカフューム、ゼオライト、ベントナイトから選ばれる一種又は二種以上の混合物であることを特徴とする請求項３記載の土壌又は焼却灰中のフッ素又はホウ素の固化不溶化方法。
【請求項６】
前記水硬性結合材及び／又は前記カルシウム塩及び／又は前記混和材料を粉体のままフッ素あるいはホウ素が溶出する土壌又はフッ素あるいはホウ素が溶出する焼却灰に添加、混合するか又は前記水硬性結合材及び／又は前記カルシウム塩及び／又は前記混和材料に水を添加し、スラリー状にしてフッ素あるいはホウ素が溶出する土壌又はフッ素あるいはホウ素が溶出する焼却灰に添加、混合することを特徴とする土壌又は焼却灰中のフッ素又はホウ素の固化不溶化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フッ素あるいはホウ素が溶出する土壌、フッ素あるいはホウ素が溶出する焼却灰からのフッ素又はホウ素の溶出を抑制する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フッ素又はホウ素を含む土壌は、その多くが何らの処理を行わないまま放置されているのが現状で、一部、それを掘削除去し、管理型の最終処分場に運搬した後、埋め立てて処分する方法が取られている。フッ素又はホウ素が溶出する焼却灰においては、管理型の最終処分場に運搬した後、埋め立てて処分するか、投棄されるのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
放置されているフッ素又はホウ素が土壌の汚染に係る環境基準（以下土壌環境基準と言う）を越えて溶出する土壌及び投棄されたフッ素又はホウ素が溶出する焼却灰に関しては、雨水や地下水、海水等により汚染部より溶出し、周囲へ移動することにより、人の生活環境や農耕地、漁場、動植物の生態系へフッ素又はホウ素の汚染地域が広がり、人の健康や動植物への悪影響を及ぼすことが懸念される。また、フッ素又はホウ素が溶出する土壌及びフッ素又はホウ素が溶出する焼却灰の最終処分場への埋め立てについては、年々、最終処分場用地を確保することが難しくなりつつあり、今後、最終処分場が不足するとされている。また、最終処分場の施設においても恒久的な漏出防止が求められるため建設費用が高くなるとともに、不測の事態による漏出事故例も多く報告されている。さらに、汚染土壌及び焼却灰の掘削、積込み、運搬、埋立て等の作業が多く伴い、作業による土壌又は焼却灰中のフッ素あるいはホウ素の外部への飛散が懸念される。フッ素あるいはホウ素が溶出する土壌又はフッ素あるいはホウ素が溶出する焼却灰を処理しないままでの廃棄処分には問題が多い。本発明が解決しようとする課題は、フッ素又はホウ素が雨水や、地下水、海水等に溶出し、人の生活環境や農耕地、漁場等動植物の生態系へフッ素あるいはホウ素の汚染が広がり、人の健康や動植物への悪影響を及ぼすことを防止することを目的とする。
【０００４】
【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、水硬性結合材からなる材料又は水硬性結合材に各種混和材料を加えた材料を用い固化不溶化することにより、フッ素あるいはホウ素が溶出する土壌又はフッ素あるいはホウ素が溶出する焼却灰からのフッ素又はホウ素の溶出を抑制することが出来、水や空気の移動によるフッ素又はホウ素の拡散が抑えられるとともに、フッ素あるいはホウ素が溶出する土壌又はフッ素あるいはホウ素が溶出する焼却灰の移動時においても、フッ素又はホウ素の飛散が抑え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、フッ素あるいはホウ素が溶出する土壌又はフッ素あるいはホウ素が溶出する焼却灰に水硬性結合材を添加、混合することを特徴とする土壌又は焼却灰中のフッ素又はホウ素の固化不溶化方法を提供する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る土壌又は焼却灰中のフッ素又はホウ素の固化不溶化方法の実施の形態について、詳細に説明する。本発明はフッ素又はホウ素が溶出する汚染土壌、又は火力発電所、製鉄所、ゴミ焼却所、ボイラー、焜炉、暖炉等で発生するフッ素又はホウ素が溶出する焼却灰を水硬性結合材により固化不溶化することによってフッ素又はホウ素の溶出を抑制するものである。固化不溶化とは、水和する過程において、固化強度を発現するとともに有害元素（フッ素又はホウ素）の溶出量を低減（不溶化）することを言う。
【０００６】
水硬性結合材には、ポルトランドセメント、混合セメント、特殊セメント、エコセメント、酸化マグネシウム、マグネシアセメント、石灰等の水によって固化する物を用いることが出来る。ポルトランドセメントとは、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント及びそれらの低アルカリ型のポルトランドセメント等を言う。混合セメントとは、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント等を言う。特殊セメントとは、セメント系固化材、アルミナセメント、超速硬セメント、アウイン系セメント、超微粒子セメント、油井セメント等を言う。エコセメントとは、都市ごみ焼却残渣などの廃棄物を主原料として製造された、資源循環型の新しいセメントを言う。これら水硬性結合材はそれぞれ単独で使用するか、又は２類以上の材料を組み合わせて固化不溶化材料とする。
【０００７】
さらに、水硬性結合材に、石膏、炭酸カルシウム等のカルシウム塩を加えることにより、それを添加した土壌又は焼却灰の強度発現がより増し、フッ化カルシウム等の難溶性塩を生成することにより、固化不溶化効果が向上すると共に、固化不溶化材料の添加量を抑制出来、経済的であるため望ましい。
【０００８】
各種混和材料には、潜在水硬性によって結合し、フッ素又はホウ素を取り込む高炉スラグ微粉末、ポゾラン反応により結合し、フッ素又はホウ素を取り込むシリカ微粉末、フライアッシュ、シリカフューム、吸着能力を有し、フッ素又はホウ素を取り込むゼオライト、ベントナイト等の材料を用いることが出来る。
【０００９】
水硬性結合材に、石膏、炭化カルシウム等のカルシウム塩及び／又は混和材料を加えて使用する場合、予め、水硬性結合材とこれらの材料を混合しておくと作業性が向上し望ましい。
【００１０】
固化不溶化材料を用いたフッ素あるいはホウ素が溶出する土壌又はフッ素あるいはホウ素が溶出する焼却灰の固化不溶化は、固化不溶化材料を粉体の状態で添加するか又は水を加えてスラリー状にして、フッ素あるいはホウ素含有土壌又はフッ素あるいはホウ素含有焼却灰に添加し、混合を行いフッ素又はホウ素の溶出を抑制する。
特に、土壌又は焼却灰中の水量が少なく、水硬性結合材の硬化に必要な水量又は、均一な混合を行うのに必要な水量が得られない場合は、固化不溶化材料をスラリー状にして添加、混合することが望ましい。
【００１１】
固化不溶化材料とフッ素あるいはホウ素が溶出する土壌又はフッ素あるいはホウ素が溶出する焼却灰との混合は、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、プラント混合等にて行うことが出来る。
【００１２】
［実験１］
フッ素の溶出量が１．２ｍｇ／ｌであるフッ素が溶出する土壌（比較例）に普通ポルトランドセメントを粉体のまま添加し、ハンドミキサにて混合し、７日間養生した後、環境庁告示第４６号に基づいてフッ素の溶出試験を行った結果を表１の実施例１〜３に、普通ポルトランドセメント（メーカー）をスラリーにして添加、混合し、７日間養生した後、環境庁告示第４６号に基づいてフッ素の溶出試験を行った結果を表１の実施例４〜５に示す。
【００１３】
【表１】
2004089816.tif 000002
【００１４】
表１から分かるように、土壌に普通ポルトランドセメントを粉体又はスラリー状で添加、混合することにより、フッ素の溶出量を土壌環境基準値０．８ｍｇ／ｌ以下に抑制することが出来る。また、普通ポルトランドセメントの量が多いほどフッ素の溶出は抑えられることがわかる。
【００１５】
［実験２］
フッ素の溶出量が３．４ｍｇ／ｌであるフッ素が溶出するゴミ焼却場の焼却灰（比較例）に、普通ポルトランドセメント（太平洋セメント製）をスラリーにして添加し、ハンドミキサにて混合し、７日間養生した後、環境庁告示第４６号に基づいてフッ素の溶出試験を行った。その試験結果を表２に示す。表２から分かるように、焼却灰に普通ポルトランドセメントを添加することにより、フッ素の溶出量を土壌環境基準値０．８ｍｇ／ｌ以下に抑制することが出来る。
【００１６】
【表２】
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【００１７】
［実験３］
ホウ素の溶出量が２５．５３ｍｇ／ｌであるホウ素を含有する土壌（比較例）に普通ポルトランドセメントを粉体のまま添加し、ハンドミキサにて混合し、７日間養生した後、環境庁告示第４６号に基づいてフッ素の溶出試験を行った結果を表３の実施例１〜３に、普通ポルトランドセメント（太平洋セメント製）をスラリーにして添加、混合し、７日間養生した後、環境庁告示第４６号に基づいてホウ素の溶出試験を行った結果を表３の実施例４〜５に示す。
【００１８】
【表３】
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【００１９】
表３から分かるように、土壌に普通ポルトランドセメントを粉体又はスラリー状で添加、混合することにより、ホウ素の溶出量を土壌環境基準値１ｍｇ／ｌ以下に抑制することが出来る。また、普通ポルトランドセメントの量が多いほどホウ素の溶出は抑えられることがわかる。
【００２０】
［実験４］
ホウ素の溶出量が１５．７３ｍｇ／ｌであるホウ素が溶出するゴミ焼却場の焼却灰（比較例）に、普通ポルトランドセメント（太平洋セメント製）をスラリーにして添加し、ハンドミキサにて混合し、７日間養生した後、環境庁告示第４６号に基づいてフッ素の溶出試験を行った。その試験結果を表４に示す。表４から分かるように、焼却灰に普通ポルトランドセメントを添加することにより、ホウ素の溶出量を土壌環境基準値１ｍｇ／ｌ以下に抑制することが出来る。
【００２１】
【表４】
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【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、フッ素あるいはホウ素の土壌又は焼却灰からの溶出を低減することが可能となり、周辺部の住環境、農耕地、自然環境にフッ素又はホウ素が拡散することを防ぎ、フッ素又はホウ素が人や動植物に取り込まれることが無くなるため、人の健康や動植物の生存に悪影響を及ぼすことが無くなる。また、固化不溶化することによりフッ素あるいはホウ素が溶出する土壌又はフッ素あるいはホウ素が溶出する焼却灰を最終処分場に廃棄する必要がなくなり、最終処分場の延命又は縮小にもつながるため、経費節減や社会資本の向上、自然保護が図れる。さらに、フッ素あるいはホウ素が溶出する土壌又は焼却灰が無害化されるためその利用価値が発生し、盛土材料を工事用充填材料等としての利用が図れるようになる。