(57)【要約】【課題】有機ハロゲン化合物を含有する汚染土壌中の有機ハロゲン化合物の移動を促進させることができる、汚染土壌の処理方法を提供する。【解決手段】有機ハロゲン化合物を含有する汚染土壌に、鉄含有粉などからなる有機ハロゲン化合物分解剤と、汚染土壌より粗粒の鉄含有粉などからなる粗粒材とを混合する。粗粒材の粒径は、汚染土壌の２０％粒径Ｄ２０と５０％粒径Ｄ５０の少なくとも一方より大きく、汚染土壌に有機ハロゲン化合物分解剤と粗粒材を混合した後の土壌の粒度分布は、２０％粒径Ｄ２０＝５０〜３０００μｍであり、混合後の透水係数は、１×１０−３〜１×１００ｃｍ／ｓｅｃである。粗粒材は、砂質土壌、金属粉、酸化物、鉱物、土壌および高分子材料の少なくとも一種からなる。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ハロゲン化合物を含有する汚染土壌に、有機ハロゲン化合物分解剤と、汚染土壌より粗粒の粗粒材とを混合することを特徴とする、汚染土壌の処理方法。
【請求項２】
前記粗粒材の２０％粒径Ｄ２０が前記汚染土壌の２０％粒径Ｄ２０と５０％粒径Ｄ５０の少なくとも一方より大きいことを特徴とする、請求項１に記載の汚染土壌の処理方法。
【請求項３】
前記ハロゲン化合物分解剤と前記粗粒材が鉄含有粉からなることを特徴とする、請求項１または２に記載の汚染土壌の処理方法。
【請求項４】
前記汚染土壌に前記有機ハロゲン化合物分解剤と前記粗粒材を混合した後の土壌の粒度分布が、２０％粒径Ｄ２０＝５０〜３０００μｍであることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の汚染土壌の処理方法。
【請求項５】
前記粗粒材が、砂質土壌、金属粉、酸化物、鉱物、土壌および高分子材料の少なくとも一種であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の汚染土壌の処理方法。
【請求項６】
前記汚染土壌に前記有機ハロゲン化合物と前記粗粒材を混合した後の土壌の透水係数が１×１０−３〜１×１００ｃｍ／ｓｅｃであることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の土壌の処理方法。
【請求項７】
有機ハロゲン化合物または有機ハロゲン分解物を含有する土壌と、有機ハロゲン化合物分解剤と、前記土壌より粗粒の粗粒材とからなり、粒度分布が２０％粒径Ｄ２０＝１００〜３０００μｍであることを特徴とする、混合土壌。
【請求項８】
前記混合土壌の透水係数が１×１０−３〜１×１００ｃｍ／ｓｅｃであることを特徴とする、請求項６に記載の混合土壌。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚染土壌の処理方法に関し、特に、揮発性有機ハロゲン化合物によって汚染された土壌を揮発性有機ハロゲン化合物分解剤によって無害化する処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業構造の変化に伴って電子産業が急激に発展して成長し続けた結果、家電製品の開発および改良や、情報網の発達による社会生活の利便性の向上などの恩恵がもたらされたが、その代償として、工場周辺の大気や土壌および地下水などの地下環境に様々な汚染が蓄積されることとなった。近年、環境に関する各種の法的規制の整備とともにこれらの汚染が表面化して問題になっている。
【０００３】
このような汚染のうち、電子産業分野において半導体材料や精密部品などの脱脂剤として大量に使用され、また、衣料や装飾産業分野においてクリーニング用の洗浄剤として大量に使用されてきたトリクロロエチレンなどの有機ハロゲン化合物による汚染は、使用履歴のある工場の地下のみならず、地下水へのごく微量の溶出に伴って広範囲に汚染が拡大するという特徴から、特に問題になる場合が多い。
【０００４】
有機ハロゲン化合物によって汚染された土壌や地下水の浄化方法として、様々な方法が知られている。そのような方法として、銅含有鉄粉などの有機ハロゲン化合物分解剤を汚染土壌に均一に混合または局所的に配置することによって汚染土壌を浄化する方法がある。この方法は、汚染物質を原位置で直接的に分解して無害化することができ、広く実用化されている。この方法の代表的な例として、有機塩素系化合物を分解して無害化する銅含有鉄粉を使用する方法（例えば、特許文献１参照）、特殊鉄粉の表面に局所的に銅を付着させることによって有機ハロゲン化合物の分解性能を向上させた鉄粉を使用する方法（例えば、特許文献２参照）などが知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２３５５７７号公報（段落番号００１５−００１６）
【特許文献２】
特開２００２−６９４２５号公報（段落番号０００８−０００９）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の処理方法では、有機ハロゲン化合物の分解能力が高い分解剤を混合することによって浄化速度を高めているが、浄化速度に大きな影響を及ぼす土壌中の有機ハロゲン化合物の移動速度を制御していないので、粒度が小さい粘土やシルト土壌を浄化対象とする場合に浄化期間が長期化する可能性があった。
【０００７】
また、粒度分布が小さく、比表面積が大きく、多孔質であり、腐植土などのＶＯＣ類の保持量が大きい土壌については、土壌に保持された有機ハロゲン化合物が鉄粉に吸着され難く、浄化が進行し難い場合もあった。
【０００８】
さらに、汚染中心の周辺などの局所的な高濃度部分（汚染源）とそこから広範囲に拡がった低濃度部分を持つような濃度分布が大きい汚染現場に対して有機ハロゲン化合物分解剤の施工を行う場合には、分解剤による有機ハロゲン化合物の分解反応が擬一次反応のような挙動を示すため、サイト全体の浄化期間が高濃度部分に要する浄化期間によって決定され、局所的な高濃度部分の存在により全体の浄化期間も長期化するという問題があった。
【０００９】
ところで、鉄粉などの有機ハロゲン化合物分解剤によって土壌を浄化する場合、浄化対象となる土壌の性状によって有機ハロゲン化合物の分解の進行が大きく影響を受け、浄化期間が長期化したり、分解が停滞する場合があることが確認されている。この現象は、処理対象土壌の様々な物理的および化学的性質に関係するが、この中で、土壌の粒度分布による影響について説明する。
【００１０】
処理対象土壌の粒度分布は、土壌中の有機ハロゲン化合物の移動に大きな影響を与える。すなわち、微粒成分が多いシルトや粘土質の土壌の透水性や通気性が小さいことは一般に知られた事実であり、このような土壌では、有機ハロゲン化合物が存在する液相または気相の移動が妨げられることにより、土壌中の有機ハロゲン化合物の移動速度も小さくなる。
【００１１】
また、有機ハロゲン化合物によって汚染された土壌に鉄粉などの有機ハロゲン化合物分解剤を混合して浄化処理を行う場合には、以下に示す状態が進行する。すなわち、有機ハロゲン化合物分解剤の粒子表面で有機ハロゲン化合物の分解が起こり、表面近傍の有機ハロゲン化合物の濃度が低下する。その結果、有機ハロゲン化合物分解剤の粒子の表面近傍とバルク部（粒子の表面から離れた場所）の間に有機ハロゲン化合物の濃度勾配が生じ、高濃度側から低濃度側に、すなわちバルク側から粒子表面側に向かって有機ハロゲン化合物が移動する。これらが繰り返されることにより、土壌全体の有機ハロゲン化合物の濃度が低下していく。
【００１２】
以上の説明から、土壌全体の浄化速度は、有機ハロゲン化合物分解剤の粒子表面における有機ハロゲン化合物の分解反応速度と、土壌中の有機ハロゲン化合物の移動速度により決定されることがわかる。したがって、有機ハロゲン化合物分解剤の粒子表面における有機ハロゲン化合物の分解反応速度が高くても、土壌中の有機ハロゲン化合物の移動速度が、有機ハロゲン化合物分解剤の粒子表面における分解速度に見合う量の有機ハロゲン化合物が粒子表面に供給されない程度に小さい場合には、土壌全体の浄化速度が低くなることがわかる。すなわち、分解能力が高い有機ハロゲン化合物分解剤を処理対象土壌に混合した場合でも、処理対象土壌の土質によってその高い分解能力を生かしきれない場合があった。
【００１３】
上述したように、特殊鉄粉などの有機ハロゲン化合物分解剤による浄化期間が長期にわたるような土壌に対して、より短期間で効率的な処理を行うためには、分解能力が高い有機ハロゲン化合物分解剤を使用する他に、処理対象土壌中の有機ハロゲン化合物の移動を促進させることが必要である。
【００１４】
また、有機ハロゲン化合物類を保持し易い土質の土壌に対しても、土壌に含まれる有機ハロゲン化合物類の分解剤の粒子表面までの移動を促進させる処理により、有機ハロゲン化合物の分解が効率的になると考えられる。
【００１５】
したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、有機ハロゲン化合物を含有する汚染土壌中の有機ハロゲン化合物の移動を促進させることができる、汚染土壌の処理方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、有機ハロゲン化合物を含有する汚染土壌に有機ハロゲン化合物分解剤と汚染土壌より粗粒の粗粒材とを混合することにより、有機ハロゲン化合物を含有する汚染土壌中の有機ハロゲン化合物の移動を促進させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１７】
すなわち、本発明による汚染土壌の処理方法は、有機ハロゲン化合物を含有する汚染土壌に、有機ハロゲン化合物分解剤と、汚染土壌より粗粒の粗粒材とを混合することを特徴とする。この汚染土壌の処理方法において、粗粒材の２０％粒径Ｄ２０が汚染土壌の２０％粒径Ｄ２０と５０％粒径Ｄ５０の少なくとも一方より大きいのが好ましい。また、ハロゲン化合物分解剤と粗粒材が鉄含有粉からなるのが好ましい。また、汚染土壌に有機ハロゲン化合物分解剤と粗粒材を混合した後の土壌の粒度分布が、２０％粒径Ｄ２０＝５０〜３０００μｍであるのが好ましい。また、粗粒材が、砂質土壌、金属粉、酸化物、鉱物、土壌および高分子材料の少なくとも一種であるのが好ましい。さらに、汚染土壌に有機ハロゲン化合物と粗粒材を混合した後の土壌の透水係数が１×１０−３〜１×１００ｃｍ／ｓｅｃであるのが好ましい。
【００１８】
また、本発明による混合土壌は、有機ハロゲン化合物または有機ハロゲン分解物を含有する土壌と、有機ハロゲン化合物分解剤と、土壌より粗粒の粗粒材とからなり、粒度分布が２０％粒径Ｄ２０＝１００〜３０００μｍであることを特徴とする。この混合土壌の透水係数が１×１０−３〜１×１００ｃｍ／ｓｅｃであるのが好ましい。
【００１９】
なお、本明細書中、「２０％粒径Ｄ２０」とは、土を構成する土粒子の粒径の分布状態（粒度）を粒径とその粒径より小さい粒子の質量百分率の関係を示す粒径加積曲線において通過質量百分率が２０％のときの粒径をいい、「５０％粒径Ｄ５０」とは、粒径加積曲線において通過質量百分率が５０％のときの粒径をいう。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明による汚染土壌の処理方法の実施の形態では、揮発性で土壌間隙水に溶解性の有機ハロゲン化合物によって汚染された土壌に有機ハロゲン化合物分解剤を混合することにより浄化処理を行うにあたり、有機ハロゲン化合物分解剤の混合と同時またはその前後の工程において粗粒材を混合することにより、土壌中の有機ハロゲン化合物の移動を促進させて土壌全体の浄化速度の改善を図っている。
【００２１】
この方法により、浄化対象となる土壌の土質によらず、有機ハロゲン化合物の分解能力が高い分解剤を効率的に適用することができるとともに、局所的な高濃度部分の汚染物質の分解剤混合領域内の移動を促進させ、全体の濃度を均一化させることにより、高濃度部分の浄化期間により決定されていた全体の浄化期間を短縮することができるなどの効果が得られる。また、汚染物質分解剤および粗粒材を混合した部分は、近傍の他の部分と比較して透水性が向上しており、周辺の地下水流を収束させる効果も得られ、この部分を透過した地下水中の汚染物質が分解剤により分解され、周辺地域への汚染の拡散を防止する効果も得られると考えられる。
【００２２】
この透水性を示す指標として透水係数がある。本明細書では、透水係数の計算値として、クレーガー（Ｃｒｅａｇｅｒ）によって示された２０％粒径Ｄ２０と透水係数ｋの関係を示す表１のデータ（社団法人地盤工学会発行「土質試験−基本と手引き（第一回改訂版）」９９頁、表１１．４を参照）を使用した。また、表１に記載されていないＤ２０値に対する透水係数は、その前後のＤ２０値に対応する透水係数を下限および上限とする範囲で示すこととした。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
本発明による汚染土壌の処理方法の実施の形態は、１，１−ジクロロエチレン、シス−１，２−ジクロロエチレン、トランス−１，２−ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、１，１−ジクロロエタン、１，２−ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタンおよび１，１，２−トリクロロエタンからなる群から少なくとも１種の有機塩素化合物などの有機ハロゲン化合物に有効であり、特にトリクロロエチレンに有効である。
【００２５】
上記の有機ハロゲン化合物の鉄粉などによる分解反応は、擬一次反応として示されることが確認されており、その反応式は以下のように表される。
【００２６】
ｌｎ（Ｃ／Ｃ０）＝−ｋ×ｔ
ここで、ｔは経過日数（ｄａｙ）、Ｃはｔ日後の有機ハロゲン化合物の濃度（例えば（ｍｇ／Ｌ））、Ｃ０は有機ハロゲン化合物の初期（０日目）の濃度（例えば（ｍｇ／Ｌ））、ｋは分解反応速度定数（ｄａｙ−１）である。
【００２７】
処理対象である土壌は、有機ハロゲン化合物を含有する土壌であればよいが、本発明による汚染土壌の処理方法の実施の形態は、微粒成分が多いシルトまたは粘土質の土壌にも有効である。これは、シルトまたは粘土質の土壌は、透水性や通気性が小さいことから、土壌中の有機ハロゲン化合物の移動が妨げられることにより、土壌中の有機ハロゲン化合物の移動速度も小さく、土壌中の移動に大きな影響を与えるからである。
【００２８】
有機ハロゲン化合物分解剤（以下、「分解剤」という）としては、鉄粉、表面に銅が存在する銅含有鉄粉、２種以上の金属の組合わせによる金属粉などが挙げられ、粉状のものが好ましく、鉄を含有する鉄含有粉がさらに好ましい。特に、鉄含有粉の鉄成分が表面に配置するのが好ましい。鉄の作用により有機塩素化合物が分解されるからである。また、分解剤は、固形であり且つ土壌中で位置を保持できるもの良い。位置が保持できないと有機ハロゲンの浄化位置が変わるだけでなく、分解剤の存在箇所に偏りが生じ、分解効果が弱まる可能性がある場合もあるからである。分解剤の平均粒度は１００μｍ以下が好ましいが、混合する土壌などに応じて設計または設定することができる。
【００２９】
分解剤の作用は、土壌中の有機ハロゲン化合物を分解して、汚染された土壌を環境上無害にすることであるが、鉄粉などの分解剤を使用した場合には、有機ハロゲン化合物の塩素などを分離して無害な有機物に変性させる。この変性後の化合物は、粘度が高くならない化合物であるのが好ましい。粘性が高くなると、土壌中の有機ハロゲン化合物の移動速度が低下して、汚染地域全体の浄化時間が長期化するからである。言い換えれば、粘性が高くならないように分解する分解剤が好ましい。
【００３０】
浄化対象土壌より粗粒である粗粒材の材質は、土壌中で有機ハロゲン化合物などに対して化学的に無害であり、環境を汚染しないものがよく、土壌の地耐力を向上するものまたは著しく損なわないものが好ましい。例えば、金属粉、酸化物、鉱物、土壌、高分子材料などが挙げられる。
【００３１】
粗粒材の粒径は、浄化対象土壌の２０％粒径Ｄ２０と５０％粒径Ｄ５０の少なくとも一方より大きいのが好ましく、汚染土壌中の有機ハロゲン化合物が移動し易いように、浄化対象土壌と粗粒材との混合後の粒度分布を勘案して設定される。粗粒材および鉄粉を混合した後の土壌の粒度分布は、２０％粒径Ｄ２０＝９０〜３０００μｍ程度がよく、２０％粒径Ｄ２０＝９０μｍ程度以上であるのが好ましい。２０％粒径Ｄ２０が９０μｍ程度以上になると、表１に示すように、透水係数が１．０×１０−３ｃｍ／ｓｅｃになり、浄化速度が高くなって、浄化範囲が拡大するからである。２０％粒径Ｄ２０＝２５０μｍ程度以上、すなわち、透水係数が１．０×１０−２ｃｍ／ｓｅｃになるのがさらに好ましい。
【００３２】
浄化対象土壌に対する粗粒材の混合比率は、５〜３００％（浄化対象土壌：粗粒材＝１：０．０４８〜１：３）であるのが好ましい。特に、シルト質の土壌の場合には、粗粒材の混合比率が１００〜３００％（浄化対象土壌：粗粒材＝１：１〜１：３）であるのが好ましい。
【００３３】
浄化対象土壌と分解剤と粗粒材の混合の順序は特に問わないが、浄化対象土壌を少しずつ堀り出し、分解剤と粗粒材を適切な混合比で添加し、これを繰り返すのがよい。一度に大量に混合するよりもより均一に混合されるからである。但し、粗粒材の混合比率が低い場合には、粗粒材を浄化対象土壌に練りこむような過度な混合を避けるべきである。
【００３４】
また、粗粒材を汚染地帯の浄化対象土壌の全てに混合しなくても、一部に混合して埋め戻すことにより、埋め戻した混合土壌を中心に浄化が拡大し、その配置および量によって汚染地帯全域を浄化することが可能になる。また、粗粒材の種類やその混合条件によっては、粘土のような扱い難い土壌でも粘性が低下するため、施工中の土壌の取扱いも容易になる。さらに、地盤の強度も向上して、施工終了後の土地に建物を建設する場合などに利点がある。
【００３５】
混合施工後の混合土壌は、上述したように地中に埋め戻してもよいし、別の場所に移動して、パイル状に積み上げ、浄化の状況を確認してもよい。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明による汚染土壌の処理方法の実施例について詳細に説明する。
【００３７】
［実施例１］
表１および図１に示す粒度分布を有する砂質土壌Ａ（Ｄ２０＝３０４μｍ、Ｄ５０＝６７４μｍ）と粗粒鉄粉Ｂ（Ｄ２０＝８６４μｍ、Ｄ５０＝４０６５μｍ）を用意し、混合比率水準をＡ：Ｂ＝１０：０、９：１、８：２および０：１０の４水準とし、混合後の混合土壌の粒度分布を測定した。各混合比率水準におけるサンプルの２０％粒径Ｄ２０の値は、それぞれ３０４μｍ、４２０．２μｍ、４１９．６μｍおよび８６４μｍであり、各Ｄ２０値における透水係数を表１から求めると、それぞれ２．２〜３．２×１０−２ｃｍ／ｓｅｃ、４．５〜５．８×１０−２ｃｍ／ｓｅｃ、４．５〜５．８×１０−２ｃｍ／ｓｅｃおよび２．２〜２．８×１０−１ｃｍ／ｓｅｃであった。
【００３８】
また、混合後の土壌サンプルを用いて透水係数の実測も行った。透水係数の実測は、以下のような定水位測定法により行った。
【００３９】
図２に示すように、両端にスリットが設けられて通水可能な内径７ｃｍ、高さ１２．５７ｃｍの円筒１０の内部に測定対象サンプル（土壌）を充填した。この際、高さ３ｃｍ程度ずつを目安にして土壌を投入し、治具を使用して締固めた。締固めた土壌の上に次の土壌を投入する前に、層間の馴染みを良くするために、締固めた土壌の上面にヘラなどで傷をつけた。この操作を繰り返して、円筒１０の内部に土壌を充填した。次に、円筒１０の両端を蓋１２で閉じ、蓋１２に接続したガス・液体供給用の配管からＣＯ２ガスを適切な流量で１時間流し続け、空隙ガスをＣＯ２で置換した。ＣＯ２ガスを流した後、ガス・液体供給用の配管を、オーバーフローで定水位に調整される水タンク１４に接続された配管１６に交換し、同様にオーバーフローにより定水位に調整される水タンク１８内に土壌充填層１０をセットした。次に、水タンク１４と土壌充填層１０の水頭差によって、土壌充填層１０に通水を行った。土壌充填層１０の出口の水流出量が安定した時点で、単位時間当たりの流出水量を測定し、透水係数の評価を行った。透水係数ｋ（ｃｍ／ｓｅｃ）を求める計算式は、以下のように表される。なお、温度による水の粘性の変化を考慮して、実験は全て２５℃の条件下で行った。
【００４０】
ｋ＝Ｌ／ｈ×Ｑ／Ａ（ｔ２−ｔ１）
ここで、Ｌは供試体の厚さ（＝１２．５７ｃｍ）、ｈは水位差（＝１１５．５ｃｍ）、Ｑは流出水量（ｃｍ３）、（ｔ２−ｔ１）は測定時間（ｓｅｃ）である。
【００４１】
これらの結果を図３に示す。図３に示すように、砂質土壌に対して２０重量％の粗粒鉄粉を混合する条件で、クレーガーの値から算出した値も、透水係数の向上の比率がほぼ同様の結果であった。このように、クレーガーの値を用いても実際の透水係数と相関があり、本発明による汚染土壌の処理方法を実施する際には、その差異などを考慮して調整すれば、問題なく実施することができる。なお、表２に砂質土壌Ａおよび粗粒鉄粉Ｂの粒度分布と（クレーガーの式から算出した）透水係数ｋを示す。
【００４２】
【表２】
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【００４３】
［実施例２］
シス型−１，２−ジクロロエチレンおよびトリクロロエチレンによって汚染されたシルトまたは粘土質の汚染土壌Ｃに鉄粉を混合することによる浄化処理について試験を行った。なお、浄化促進材料として砂質清浄土壌Ｄを使用した。汚染土壌Ｃおよび砂質清浄土壌Ｄの粒度分布の測定結果を図４に示し、この結果に基づいてクレーガーのＤ２０値と透水係数ｋの関係から算出される各土壌の２０％粒径Ｄ２０、５０％粒径Ｄ５０およびこれらの土壌を１：１で混合した場合の２０％粒径Ｄ２０、５０％粒径Ｄ５０を表３に示す。
【００４４】
【表３】
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【００４５】
汚染土壌Ｃおよび砂質清浄土壌Ｄを汚染土壌Ｃ：砂質清浄土壌Ｄ＝１：１で混合した混合土壌Ｅを使用して、以下のように汚染物質である有機塩素化合物の分解試験を行った。
【００４６】
まず、鉄粉に対して５重量％の希ＣｕＳＯ４溶液を加えて攪拌した後に乾燥することによって得られた銅含有鉄粉を、１００ｇの汚染土壌Ｃと１００ｇの混合土壌Ｅ（汚染土壌Ｃ：砂質清浄土壌Ｄ＝１：１）のそれぞれに、汚染土壌Ｃに対して１重量％の割合で混合した。すなわち、１００ｇの汚染土壌Ｃに対して１ｇの銅含有鉄粉を混合し、１００ｇの混合土壌Ｅに対して０．５ｇの銅含有鉄粉を混合した。なお、この実施例以降の実施例で使用した銅含有鉄粉は、特に説明しない限り、すべて上記と同様に製造した銅含有鉄粉である。このときのＤ２０値を用いてクレーガーのＤ２０と透水係数ｋの関係より算出した透水係数は、０．９〜１．４×１０−２ｃｍ／ｓｅｃであった。
【００４７】
次に、容量２４ｍＬのバイアル瓶中に、銅含有鉄粉と砂質清浄土壌Ｄを混合した浄化対象土壌１０ｇを投入し、テフロン（登録商標）ライニングを施したブチルゴム製セプタムおよびアルミシールで密栓した。このバイアル瓶内にマイクロシリンジを用いて分解対象物質となるシス型−１，２−ジクロロエチレンおよびトリクロロエチレンをそれぞれ１μ／Ｌ注入した。分解対象物質の注入時点から１日経過後を初期値として、バイアル瓶中のシス型−１，２−ジクロロエチレンおよびトリクロロエチレンの濃度を経時的に測定し、見かけの分解速度定数ｋｏｂｓを求めた。これらの結果を図５および表４に示す。なお、表４において、見かけの分解速度定数ｋｏｂｓの値は１０日目時点のデータから算出した。
【００４８】
【表４】
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【００４９】
図５および表４に示すように、汚染土壌の量に対する鉄粉の混合量を一定にして土壌全体への鉄粉の混合量を１／２倍と少なくしたにもかかわらず、シス−１，２−ジクロロエチレンの分解速度が約１．５倍、トリクロロエチレンの分解速度が約１．４倍に向上した。
【００５０】
［実施例３］
実施例２に示した汚染土壌Ｃおよび砂質清浄土壌Ｄを用いて、以下のように実スケールにおける浄化処理を行った。
【００５１】
４ｔの汚染土壌Ｃと、４ｔの砂質清浄土壌Ｄ（実施例２と同様に混合比率１：１）と、４０ｋｇの銅含有鉄粉を１バッチとして、バックホウで混合した後、合計約３２０ｔをパイル状に造成し、浄化モニタリングを行った。パイルの造成終了時をモニタリング開始時の初期値として溶出分析を行ったところ、パイル内のトリクロロエチレンの溶出量の平均値は０．０２８ｍｇ／Ｌ、シス−１，２−ジクロロエチレンの溶出量の平均値は０．０５９ｍｇ／Ｌであった。モニタリングした結果から算出された各物質についての見かけの分解反応速度定数ｋｏｂｓを表５に示す。
【００５２】
【表５】
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【００５３】
砂質清浄土壌Ｄを混合した場合と混合しなかった場合の分解速度定数ｋｏｂｓの比率を実施例２と同じと仮定すると、シス−１，２−ジクロロエチレンの土壌溶出値が環境基準（０．０４ｍｇ／Ｌ）を満たすまでの浄化期間およびシス−１，２−ジクロロエチレンのｋｏｂｓは、砂質清浄土壌Ｄを混合した場合と混合しなかった場合で、それぞれ表６に示す値となり、砂質清浄土壌Ｄを混合した場合には、混合しなかった場合と比較して浄化期間を約３５％程度短縮できることがわかる。すなわち、浄化範囲がより早く拡大することがわかる。
【００５４】
【表６】
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【００５５】
［実施例４］
実施例２に示すシルトまたは粘土質の汚染土壌Ｃと砂質清浄土壌Ｄを用いて、粗粒材の混合による地耐力の改善効果について試験を行った。
【００５６】
高さ１００ｍｍ、内径８４ｍｍの塩化ビニル製の円筒の内部に、汚染土壌Ｃと、この汚染土壌Ｃに砂質清浄土壌Ｄを１：０．５、１：１および１：１．５の混合比率で混合したサンプル土壌とを空隙がないように充填し、土壌充填層の厚さが１００ｍｍになるように上部をすり切った。塩化ビニル製の円筒を除去した後、時間の経過とともに円柱状の土壌が崩れてその高さが変化した。円周上の３定点の高さを時間毎に記録し、これらの３点の高さの平均値の推移を各混合比率について記録した。
【００５７】
表７に各混合比率についての時間毎の土壌の高さの推移を示し、図６に土壌の高さの初期値に対する変化を示す。なお、土壌の粘着性により、塩化ビニル製の円筒に土壌が付着するため、初期値には条件毎に多少のばらつきがある。
【００５８】
【表７】
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【００５９】
表７および図６に示すように、シルトまたは粘土質の汚染土壌Ｃに対する砂質清浄土壌Ｄの混合比率がＣ：Ｄ＝１：１以上の条件では、土壌の自重による崩れがほとんどなかった。なお、汚染土壌Ｃのみの条件では、円筒の型枠の除去の際に型枠への土壌の付着や土壌の形状の崩れが顕著であったため、同様の数値評価は不可能であると判定した。このように、シルトまたは粘土質の汚染土壌Ｃに砂質清浄土壌Ｄを適量混合することにより地耐力が改善されることが確認できた。
【００６０】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、有機ハロゲン化合物を含有する汚染土壌中の有機ハロゲン化合物の分解を促進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１において使用した土壌Ａと粗粒鉄粉Ｂの粒度分布を示すグラフ。
【図２】実施例１において透水係数の実測に使用した装置を概略的に示す図。
【図３】実施例１における透水係数の実測値と透水係数の経験値を示すグラフ。
【図４】実施例２において測定した汚染土壌Ｃおよび砂質清浄土壌Ｄの粒度分布の測定結果を示すグラフ。
【図５】実施例２におけるシス型−１，２−ジクロロエチレンおよびトリクロロエチレンの濃度の経時変化を示すグラフ。
【図６】実施例４における土壌の高さの初期値に対する変化を示すグラフ。
【符号の説明】
１０  円筒（土壌充填層）
１２  蓋
１４  水タンク
１６  配管
１８  水タンク
【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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