(57)【要約】【課題】汚染土壌の掘削作業において粉塵化を抑制することを課題とする。【解決手段】ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコールなどの水溶性高分子を含有し、粘度が１ｍＰａ・ｓより大きく６ｍＰａ・ｓ以下の水溶性薬液を、汚染土壌の掘削作業空間に散布して、汚染土壌の掘削時における粉塵の飛散を抑制する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染土壌の掘削作業空間に、水溶性高分子を含有し粘度が１ｍＰａ・ｓより大きく６ｍＰａ・ｓ以下の水溶性薬液を散布する、汚染土壌粉塵の抑制方法。
【請求項２】
前記水溶性高分子が、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロースおよび寒天からなる群より選ばれる１種または２種以上である、請求項１に記載の汚染土壌粉塵の抑制方法。
【請求項３】
前記水溶性高分子が、ポリビニルアルコールおよび／または変性ポリビニルアルコールであり、前記ポリビニルアルコールおよび／または変性ポリビニルアルコールの重合度が３００以上１０００以下である、請求項１に記載の汚染土壌粉塵の抑制方法。
【請求項４】
前記水溶性薬液中のポリビニルアルコールおよび／または変性ポリビニルアルコール濃度が０．５〜４質量％である、請求項３に記載の汚染土壌粉塵の抑制方法。
【請求項５】
汚染土壌の掘削作業空間を覆う作業テント内で、汚染土壌の掘削作業空間に、粘度が１ｍＰａ・ｓより大きく６ｍＰａ・ｓ以下の水溶性高分子を含む水溶性薬液を散布して、汚染土壌を掘削する、汚染土壌の掘削方法。
【請求項６】
汚染土壌の掘削作業空間を覆う作業テントが、移動可能なテントであり、前記作業テントを移動させて掘削作業場所を移る、請求項５に記載の、汚染土壌の掘削方法。
【請求項７】
汚染土壌の掘削作業空間を覆う作業テント内を作業テント外より負圧にする、請求項５または６に記載の汚染土壌の掘削方法。
【請求項８】
水溶性高分子を含有し、粘度が１ｍＰａ・ｓより大きく６ｍＰａ・ｓ以下である、汚染土壌の粉塵抑制剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚染土壌粉塵の抑制方法、汚染土壌の掘削方法および汚染土壌粉塵抑制剤に関し、詳しくは、汚染土壌を掘削する際に空気中に粉塵が飛散するのを防止する汚染土壌粉塵の抑制方法および汚染土壌の掘削方法、さらにこれらの方法に用いられる汚染土壌粉塵抑制剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
清掃工場、各種製造施設、医療施設、焼却炉などの敷地や跡地の土壌には、有機塩素系化合物（「ＰＯＰｓ」ともいう。有機塩素系農薬、ＰＣＢ、ダイオキシンなどが含まれる）など人体に対し好ましくない影響を及ぼす物質が残留している場合が明らかになっており、その処理が環境保全上重要な課題となっている。従来、有機塩素系化合物に汚染された土壌を改善するために、汚染土壌を重機を用いて削り取る方法を採用している。
【０００３】
しかし、土壌の掘削時には粉塵が大量に発生し、作業者の暴露や、作業現場周辺の大気汚染が危惧されている。汚染土壌から生じる粉塵は、水を噴霧すると一時的に飛散を防止できるが、すぐに乾燥して再飛散してしまう。
【０００４】
既存の建造物等の解体における石綿の粉塵化を防止する方法として、特許文献１および２などが知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１−４２３７６号公報
【特許文献２】
特開平１−２５０５５８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、汚染土壌粉塵の飛散を抑制することを課題とする。また、本発明は、汚染土壌の掘削作業に伴う汚染土壌粉塵の拡散を抑制することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、重機などを用いた汚染土壌の掘削作業に伴う粉塵の発生、飛散（再飛散を含む）などを抑制し、汚染土壌の除去作業を行う作業員および作業現場周辺の大気汚染を防止する方法について鋭意研究を進めたところ、所定の粘度を有する水溶性薬剤が、汚染土壌粉塵との付着性に優れると共に、掘削の作業空間へ広範に散布でき、汚染土壌の掘削作業における粉塵の発生・飛散を効果的に抑制できることを見いだし、本発明を完成させるに至った。本発明は以下の通りである。
【０００８】
〔１〕本発明は、汚染土壌の掘削作業空間に、水溶性高分子を含有し粘度が１ｍＰａ・ｓより大きく６ｍＰａ・ｓ以下の水溶性薬液を散布する、汚染土壌粉塵の抑制方法を提供する。
本発明の汚染土壌粉塵の抑制方法における好ましい形態例としては、前記水溶性高分子が、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロースおよび寒天からなる群より選ばれる１種または２種以上である。
本発明の汚染土壌粉塵の抑制方法における好ましい形態例としては、前記水溶性高分子が、ポリビニルアルコールおよび／または変性ポリビニルアルコールであり、前記ポリビニルアルコールおよび／または変性ポリビニルアルコールの重合度が３００以上１０００以下である。
本発明の汚染土壌粉塵の抑制方法における好ましい形態例としては、前記水溶性薬液中のポリビニルアルコールおよび／または変性ポリビニルアルコール濃度が０．５〜４質量％である。
【０００９】
〔２〕本発明は、汚染土壌の掘削作業空間を覆う作業テント内で、汚染土壌の掘削作業空間に、粘度が１ｍＰａ・ｓより大きく６ｍＰａ・ｓ以下の水溶性高分子を含む水溶性薬液を散布して、汚染土壌を掘削する、汚染土壌の掘削方法を提供する。
本発明の汚染土壌の掘削方法の好ましい形態例としては、汚染土壌の掘削作業空間を覆う作業テントが、移動可能なテントであり、前記作業テントを移動させて掘削作業場所を移る。
本発明の汚染土壌の掘削方法における好ましい形態例としては、汚染土壌の掘削作業空間を覆う作業テント内を作業テント外より負圧にする。
【００１０】
〔３〕本発明は、水溶性高分子を含有し、粘度が１ｍＰａ・ｓより大きく６ｍＰａ・ｓ以下である、汚染土壌の粉塵抑制剤を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の汚染土壌粉塵の抑制方法では、汚染土壌の掘削作業空間に、水溶性高分子を含有し粘度が１ｍＰａ・ｓより大きく６ｍＰａ・ｓ以下の水溶性薬液を散布する。前記水溶性薬液が粉塵に付着することと、粉塵どおしが接着することとが相まって、粉塵を空中に滞留させず落下させることができる。また、前記水溶性薬液を散布することにより土壌表面からの粉塵の飛散および再飛散を抑制することができる。汚染土壌とは、何らかの汚染物質を含む土壌であれば特に限定されるものではない。本発明の汚染土壌粉塵の抑制方法は、有機塩素系化合物などによって汚染された土壌の掘削除去作業などにおいて好適に用いられる。
【００１２】
掘削作業空間とは、土壌の掘削を行っている場所であり、掘削作業を行っている土壌およびその空域が含まれる。掘削作業空間は、下記にて詳説するが、作業テントなどで掘削現場を覆った場合、その作業テント内が主たる掘削作業空間である。
【００１３】
汚染土壌の掘削作業は、通常屋外であり、広範囲にわたって行うことを要する場合も多い。下記にて説明するような作業テントを設け、その室内で掘削作業を行う方法もあるが、いずれにせよ、汚染土壌の掘削作業に伴う粉塵を抑制するための薬液としては、土壌粉塵に対する付着性が良好であることに加えて、細かい粒子を広範囲に容易に散布することが特に求められる。本発明の汚染土壌粉塵の抑制方法では、水溶性高分子を含有し粘度が１ｍＰａ・ｓより大きく６ｍＰａ・ｓ以下の水溶性薬液を用いる。すなわち、本発明は、汚染土壌粉塵の抑制方法および汚染土壌の掘削方法に好適に用いられる、汚染土壌の粉塵抑制剤をも提供する。粘度は、より好ましくは１〜３ｍＰａ・ｓであり、特に好ましくは約１ｍＰａ・ｓである。付着性を向上させるには粘度を高くした方がよいが、粘度を高くしすぎると薬液を広範囲に散布することが困難になる傾向が強まる。薬液の粘度を上記のような範囲に調整することにより、薬液の土壌粉塵に対する付着性と、散布性の双方を両立し土壌粉塵の抑制作業に好適な薬液とすることができる。なお、粘度の測定は、高分子を含む溶液などの粘度測定に一般的に用いられる粘度計などを用い、定法により行うことができる。通常は、常温（２０℃または２０±１５℃の範囲）の温度条件下で粘度を測定すればよい。但し、極端に寒い環境下あるいは暑い環境下で土壌掘削を行う場合には、その温度条件下においてより好ましい粘度になるように配合成分の調整を要する場合があり得る。
【００１４】
本発明の水溶性薬液に配合される水溶性高分子として好ましくは、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロースおよび寒天などが挙げられる。これらの水溶性高分子は１種を配合しても２種以上を混合して配合してもよい。これらの中でもポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコールが、上記の粘度範囲において土壌粉塵に対する付着性が良好であり、空気中の粉塵を落下させやすいという点で特に好適である。
【００１５】
ポリエチレンアルコールの変性は、種々の変性剤を用いて行うことができる。変性剤としては、例えば、スルホン酸およびその誘導体、好ましくはパラトルエンスルホン酸などの無機酸を用いることができる。また、他の変性剤としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸等のカルボン酸などの有機酸も用いることができ、好ましくは不飽和ジカルボン酸であるマレイン酸などを用いることができる。また、さらに他の変性剤としては、例えば、ブチルアルデヒド、ホルムアルデヒドなどのアルデヒド類も例示される。また、上記の無機酸、有機酸、アルデヒド類の誘導体を用いてもよい。スルホン酸変性ポリビニルアルコールの場合について変性の程度を例示すると、ポリビニルアルコールの約２０％程度がスルホン酸によって変性されたものであることが好適である。
【００１６】
ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコールの重合度は、好ましくは１０００以下、より好ましくは５００以下である。重合度をこのように調整することにより、薬液の土壌粉塵に対する付着性と、薬液の散布性を共により良好にすることができる。なお、本明細書において重合度とは、高分子を構成する繰り返し単位の数のことをいい、例えば下記ポリビニルアルコールの一般式（Ｉ）について説明すると、ｎの数値が重合度を表す。
【００１７】
【化１】
2004344751.tif 000002
【００１８】
また、薬液中のポリビニルアルコールおよび／または変性ポリビニルアルコール濃度は、好ましくは０．５〜４質量％、より好ましくは０．５〜１．０％である。
【００１９】
本発明の水溶性薬液中には、本発明の効果を阻害しない範囲で、他の成分を配合することができる。他の成分としては、例えば、界面活性剤、腐敗防止剤、難燃剤、柔軟剤、表面硬化剤、着色剤、芳香剤などが例示される。
【００２０】
界面活性剤としては、アニオン系、ノニオン系などが好適である。界面活性剤の添加量は、０．０１〜２質量％、より好ましくは０．０１〜０．１質量％であり、この程度界面活性剤を添加することにより薬液の土壌粉塵に対する濡れ性を向上させることができる。
【００２１】
腐敗防止剤としては、例えばデヒドロ酢酸ソーダなどが挙げられる。デヒドロ酢酸ソーダの場合、添加量として好ましくは、０．００１〜１質量％である。０．００１質量％より少ないと防腐効果が実質的に得られず、１質量％を超えると粉塵に対する付着性が低下する場合がある。
【００２２】
難燃剤としては、例えばリン酸エステル類、リン酸二アンモニウムなどが好適である。一般的にはリン酸エステル類よりもリン酸二アンモニウムのほうがコスト上有利である。リン酸二アンモニウムの場合、添加量として好ましくは、０．１〜２質量％である。
【００２３】
柔軟剤としては、例えば、トリポリリン酸、グリセリンなどが挙げられる。薬液が硬化して皮膜を形成した際に皮膜を柔軟にする作用を奏する。添加量としては、好ましくは１〜５質量％である。
【００２４】
芳香剤としては、例えば、レモン精油、桧精油などが挙げられる。
【００２５】
水溶性薬液の散布は、一般的な液体散布装置を用いて行うことができる。水溶性薬液の散布は、例えば、掘削前作業前に掘削予定の土壌表面に予め散布してもよいし、また掘削作業中に掘削箇所およびその空気中に散布してもよいし、掘削作業後に空中に散布するなど、適宜行われる。また、水溶性薬液の散布は、空中に散布する場合には、水溶性薬液を粒状または霧状にして散布することが好ましい。
【００２６】
次に、本発明の汚染土壌の掘削方法について説明する。本発明の汚染土壌の掘削方法は、汚染土壌の掘削作業空間を覆う作業テント内で、汚染土壌の掘削作業空間に、粘度が１ｍＰａ・ｓより大きく６ｍＰａ・ｓ以下の水溶性高分子を含む水溶性薬液を散布して、汚染土壌を掘削するものである。
【００２７】
汚染土壌の掘削は、汚染土壌の土壌改善の一工程として行われる場合が多い。図１に、土壌掘削作業を伴う、汚染土壌を改善する作業工程の一例を示す。図１に示すように、まず調査工程において、土壌汚染状況、例えば、汚染された領域および深度、汚染物質の種類などについて把握するための調査を行う。次に、工程計画作成の工程で、調査結果に基づき具体的土壌掘削の工程を立案する。そして、仮説・準備工程において、掘削作業のための施設を仮設し、掘削作業のための設備を準備する。準備が整ったら、除染工程として汚染された土壌の掘削を行う。運搬・処分工程において、汚染された土壌は掘削現場から回収される。必要に応じて掘削・回収した量に相当する汚染されてない土壌を掘削場所に投与する。他方、回収した汚染土壌は、汚染物質の処理場等へと搬送されて、所定の処理を施された後に廃棄処分される。本発明の掘削方法は上記のような、土壌汚染の改善の一工程として好適に用いられる。
【００２８】
本発明の掘削方法で用いられる作業テントは、土壌の掘削場所の上方を覆い、粉塵がテント外に飛散するのを抑制するものである。作業テント内の空間の大きさは、掘削作業を行うことができる大きさを確保できればよい。また、気密性が高いことが粉塵をテント内に封じ込める点では好ましいが、作業性やコスト等を勘案すると必ずしも完全に密閉している必要はなく、粉塵の飛散が拡大するのを抑制できればよい。
【００２９】
汚染土壌の掘削作業は、作業テントで覆える土壌領域を越える場合があり得る。そのため、作業用テントは移動可能なテントであることが望ましい。例えば、ビニールシート製のテントであって、水を貯留することにより重しとするテント固定具を備える作業テントなどが好ましい形態として例示される。作業テントを移動させなければならない際には、テント固定具内に貯留された水を抜くことにより、容易に移動可能な状態とすることができる。作業テントに覆われた一つの土壌領域について掘削作業が終了したら、次の掘削作業場所へと作業テントを移動させて、再び掘削作業を繰り返す。
【００３０】
また、他の好ましい形態としては、汚染土壌の掘削作業空間を覆う作業テント内を作業テント外より負圧にする。作業テント内を負圧にすることにより粉塵がテント外に飛散することを抑制することができる。図２に作業用テント内を負圧にするための負圧除塵装置２を備えた作業テントの配置図を示す。作業テント１により作業エリア１１が確保されて外部と遮断され、粉塵の飛散が抑制される。作業テント１には、作業エリア１１内を負圧にするようにエアを吸引するとともに、吸引したエア中の粉塵を取り除くためのフィルターを備えた負圧除塵装置２が備えられている。負圧除塵装置２には、通気筒２１ａ、ＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ａｉｒ）フィルター２２、活性炭フィルター２３、通気筒２１ｂ、吸引手段である誘引ファン２４が設けられている。作業エリア１１内のエアは、誘引ファン２４の吸引により、通気筒２１ａから吸い込まれ、ＨＥＰＡフィルター２２、活性炭フィルター２３で除塵されて、排気口２５から外部へと放出される。誘引ファンによる作業エリア１１内のエアの吸引により作業エリア１１内は作業テント１で隔離された外部よりも負圧状態が保たれ、作業エリア１１内での掘削作業により生じた粉塵が外部へ拡散することを抑制している。
【００３１】
【実施例】
以下、実施例を示し、本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００３２】
＜実施例１＞
下記、表１に示すような配合の水溶性薬剤を調製した。
【００３３】
【表１】
2004344751.tif 000003
【００３４】
なお、配合例１で用いたポリビニルアルコールの重合度は５００以下のものを用いた。また、粘度は、２０℃において、約２〜４ｍＰａ・ｓに調製した。
【００３５】
上記配合例１の水溶性薬剤を用いて、土壌粉塵抑制試験を下記のようにして行った。まず、約１２ｍ３の室内において、土壌粉塵を散布した。散布直後の粉塵量を測定したところ８００ｃｐｍであった。なお粉塵量の測定は携帯型粉じん計（柴田科学社製、光散乱方式、粉じん粒子の大きさに関係する光散乱を測定、光源；白色光源、関連規格；ＪＩＳ  Ｚ  ８８１３、１９９４年、浮遊粉じん濃度測定方法通則）により行った。
【００３６】
上記のように土壌粉塵を散布した室内に、配合例１の水溶性薬剤をエアスプレーガンを用いて５分間５Ｌ散布した。配合例１の水溶性薬剤の散布後、経時的に室内の粉塵量を測定した。空中の粉塵はメンブランフィルターで捕集し、メンブランフィルターを顕微鏡で観察して粉塵の数をカウントし、粉塵量を求めた。結果を図３に示す。
【００３７】
配合例１の水溶性薬剤を散布しないで空気の変動がほとんどない室内で放置した場合には、土壌粉塵は長期にわたり滞留するが、図３に示されるように、配合例１の水溶性薬剤を散布することによってわずか数分の間に空気中の粉塵量を激減させることができることが明となった。また、配合例１の水溶性薬剤は粘度が低く、広範囲に散布することが容易であった。
【００３８】
【発明の効果】
本発明より、汚染土壌を除去する汚染土壌掘削作業において、汚染土壌が粉塵化し、また粉塵が飛散することを抑制することができる。また、本発明によれば、汚染土壌粉塵に対する付着性が良好であると共に散布性も良好であり、さらに再飛散を抑制することができる汚染土壌粉塵抑制剤が提供される。
【００３９】
本発明は、汚染土壌の掘削作業を行う作業員の安全性確保に寄与すると共に、作業現場周辺の環境保全に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】汚染土壌の除去作業の工程図を示す図である。
【図２】汚染土壌の掘削作業を行う施設の模式図である。
【図３】薬液噴霧後の経過時間と粉塵量の関係を示す図である。
【符号の説明】
１：作業テント
１１：作業用空間
２：負圧除塵装置
２１ａ、２１ｂ：通気筒
２２：ＨＥＰＡフィルター
２３：活性炭フィルター
２４：誘引ファン
２５：排気口
【図１】
2004344751.tif 000004
【図２】
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【図３】
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