(57)【要約】【課題】有害な有機化合物、特に高揮発性有機化合物で汚染され、水を多量に含む土壌を無害化し、同時に土壌の強度を高め、再利用可能な状態にすることのできる土質改良材を提供する。【解決手段】土質改良材として、焼石膏及び鉄等の金属を含むものを用いる。【効果】金属による有機化合物分解能力が優れ、しかも処理土の再利用に適当な強度を与えることができるので、有機化合物で汚染され、しかも水分を多量に含む土壌に対する土質改良材として有用である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼石膏と金属とを含むことを特徴とする土質改良材。
【請求項２】
金属が鉄であることを特徴とする請求項１記載の土質改良材。
【請求項３】
焼石膏と金属との配合割合が重量比で０．１：１〜２００：１の範囲であることを特徴とする請求項１記載の土質改良材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有害な有機化合物、特に高揮発性有機化合物で汚染され、水を多量に含む土壌の改良に有用な土質改良材に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設工事、掘削工事、浚渫工事等で排出される泥土、軟弱土等の汚泥は水を多量に含み強度が低く、従来よりセメント、石灰等の固化材により固化処理した後、埋め立、埋め戻等に再利用している。一方、工場跡地から排出される汚泥には、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン等のハロゲン化炭化水素類、ベンゼン、キシレン、トルエン等の芳香族類、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド等のアルデヒド類等の高揮発性有機化合物を含む場合があり、このような有機化合物で汚染された土壌を浄化する方法として、土壌に還元剤や酸化剤を直接投入し、有機化合物を酸化分解または還元分解する、所謂原位置浄化法が知られている。原位地浄化法では、酸化剤として過マンガン酸カリウムや過酸化水素（特許文献１参照）が、還元剤として金属鉄（特許文献２参照。）が用いられている。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−７５７７２号公報（第１頁）
【特許文献２】特許第３０７９１０９号公報（第１〜２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記の有機化合物で汚染され、しかも水を多量に含む土壌を再利用可能な状態とするには、固化処理と有機化合物分解処理とを同時に行えば、経済的で、しかも短期間で実施できる。しかし、セメント、石灰はアルカリ性を呈するので埋立場所が制限され、セメントには微量ではあるが有害な６価クロムが含まれ、石灰は固化時の発熱が大きく、臭気が発生するので、作業環境が悪いという問題がある。また、特許文献１記載の過マンガン酸カリウム、過酸化水素等の酸化剤は酸化力が強過ぎ、土壌中の窒素化合物やミネラル類等も酸化して、土壌の性質まで変えてしまう。特許文献２記載の金属鉄は、固化材としてセメントを用いると、有機化合物分解能力が損なわれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、これらの問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、固化材として焼石膏を、還元剤として金属を用いると、土壌をほとんど劣化させることなく、優れた有機化合物分解能力が得られることを見出し、本発明を完成させた。
【０００６】
即ち、本発明は焼石膏と金属とを含むことを特徴とする土質改良材である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の土質改良材は、有害な有機化合物の分解能力が優れ、しかも処理土に高い強度を与えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は土質改良材であって、焼石膏と金属とを含むことを特徴とする。有機化合物で汚染され、しかも水を多量に含む土壌に、本発明の改良材を用いると、焼石膏により土質を強化すると共に、金属の還元作用により、有機化合物を効率的に分解できる。焼石膏は中性で有害な元素を含まず、固加速度も速く、金属の有する有機化合物の分解能力をほとんど妨げることが無い。また、焼石膏で強化した土壌は、強度が高すぎず、埋立、埋戻し、盛土等の再利用に適した強度が付与され、しかも、土壌の植生を改良する効果も有する。更に、金属による分解反応は緩やかに進行して、土壌の性質を変化させ難い。
【０００９】
本発明で用いる焼石膏は、化学式ＣａＳＯ４・０．５Ｈ２Ｏで表される半水石膏と呼ばれる化合物、または化学式ＣａＳＯ４で表されるＩＩＩ型無水石膏と呼ばれる化合物、あるいはそれらの混合物であって、本発明の効果を阻害しない範囲で、２水石膏やＩＩ型無水石膏が含まれていても良い。特に、針状の薄片積層状焼石膏は吸水性が高く、吸水固化し易いので、これを用いるのが好ましい。焼石膏には、硫酸法酸化チタンの製造工程、鉄鋼材料の酸洗浄工程等の副産物や、リン酸石膏、脱硫石膏等の副生石膏、合成石膏、再生石膏等の化学石膏、及び、天然石膏等を加熱焼成したものを用いることができ、中でも副生石膏を用いると低コストであるので好ましい。
【００１０】
金属はとしては、それ自体が還元剤として働くものであれば良く、例えば、鉄、アルミニウム、亜鉛、銅、マグネシウム等が挙げられ、これらは単独で用いても良く、２種以上を混合したり、合金にして用いることもできる。中でも鉄は有機化合物の分解能力が高く、好ましい。金属の形態は微粉末状、粒状、小片状等、特に制限されないが、微粉末状は処理対象の環境汚染物質との接触面積が広くなるため好ましい。
【００１１】
焼石膏と金属との配合割合は、適用する土壌の土質、含水率等が一様でないので、土壌の性状に応じて適宜設定するが、通常は重量比で０．１：１〜２００：１の範囲であり、０．３：１〜１００：１の範囲がより好ましい。改良材の性状には制限は無く、作業性を向上させるために、粒状、ペレット状に成形しても良く、その際に、ベントナイト、タルク、クレー等の粘土鉱物をバインダーとして添加しても良い。被処理土壌に含まれる水分、有機化合物の量等の土質や処理工法等に応じて、水等の分散媒に懸濁させスラリー状にして用いることもできる。その他に、本発明の効果を高める目的で、活性炭、ゼオライト等の吸着材、クエン酸、フミン酸、水溶性デンプン、アラビアゴム、ホウ素化合物、リン酸ソーダ等の固化速度調整剤等を加えることもできる。
【００１２】
分解することのできる有機化合物には特に制限は無く、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、パークロロエチレン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、ベンゼン、キシレン、トルエン、アセトン等の芳香族類、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド等のアルデヒド類等の高揮発性有機化合物が挙げられる。また、ＰＣＢやダイオキシン、残留農薬等の難分解性有機化合物の分解にも用いることもできる。
【００１３】
本発明の土質改良材は、公知の方法により、土壌の処理に用いることができる。例えば、有機化合物で汚染された軟弱な土壌を掘り起こし、本発明の改良材を混合した後、埋立、埋戻し等で処理土を環境中にリサイクルする。原位置浄化方法では、改良材を土壌に投入する際に、土壌に井戸を掘り、改良材をスラリー化して井戸から注入する方法が広く用いられており、このため地盤の軟弱化を伴ったが、本発明では有機化合物分解能力を低下させることなく、土質の強化も同時行えるので、低コストで土壌を浄化できる。
【実施例】
【００１４】
以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれらに制限されるものではない。
【００１５】
実施例１
硫酸法酸化チタンの製造工程から発生した廃硫酸を、炭酸カルシウムを用いてｐＨ＝５で中和し、中和生成物を非酸化性雰囲気下で１５０℃で１時間加熱焼成し、焼石膏を得た。この焼石膏と鉄との配合割合が１：１になるように混合し、本発明の土質改良材（試料Ａ）を得た。
【００１６】
比較例１、２
セメントと鉄との配合割合が１：１の混合物を、比較例１（試料Ｂ）とし、鉄のみを比較例２（試料Ｃ）とした。
【００１７】
評価方法
トリクロロエチレン２ｐｐｍを含む含水比３０％の模擬土壌１００重量部に対し、実施例１、比較例１の試料Ａ、Ｂは８重量部、比較例２の試料Ｃは４重量部で混合した。トリクロロエチレン濃度の経時変化を調べるために、処理土約１０ｇをバイヤル瓶に充填し密栓した。密栓してから１日、７日、２８日経過後の土壌に含まれるトリクロロエチレン濃度を、ＧＣ−ＭＳヘッドスペース法にて測定した。また、１日、７日、２８日経過後に処理土を分取し成形した後、コーン指数を測定した。コーン指数が大きい程、固化強度が高い。評価結果を表１に示す。本発明の土質改良材はトリクロロエチレンの分解能力が高く、しかも土壌の強度を向上させ、再利用に適した強度にすることが判る。
【００１８】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明の土質改良材は、有機化合物で汚染され、しかも水分を多量に含む土壌の土質改良に有用であり、このような土壌を経済的に再利用可能な状態にする。