(57)【要約】【課題】本発明の目的は、原位置において土壌中の有害金属を土壌中から分離・除去するとともに、汚染土壌を浄化土壌として修復する方法を提供することにある。【解決手段】上記課題は、地上構造物の地下に存在する重金属含有汚染土壌を浄化する方法であって、該汚染土壌を下記（ａ）〜（ｅ）の工程を実施することにより原位置のままで重金属を洗浄剤水溶液で洗浄除去することを特徴とする汚染土壌の浄化方法により解決することができる。（ａ）重金属含有汚染土壌を包囲する止水壁を土中に設置する工程（ｂ）止水壁内の重金属含有汚染土壌に洗浄剤水溶液供給用井戸及び揚水用井戸を設置する工程（ｃ）洗浄剤水溶液供給用井戸内に洗浄剤水溶液を注入して、止水壁内の重金属含有汚染土壌全体を洗浄剤水溶液に浸漬させる工程（ｄ）揚水用井戸から洗浄剤水溶液を揚水すると同時に洗浄剤水溶液を追加注入する工程（ｅ）揚水用井戸から洗浄剤水溶液を揚水すると同時に水を注入し、洗浄剤水溶液を除去する工程【選択図】図１
2007090301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上構造物の地下に存在する重金属含有汚染土壌を浄化する方法であって、該汚染土壌を下記（ａ）〜（ｅ）の工程を実施することにより原位置のままで重金属を洗浄剤水溶液で洗浄除去することを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
（ａ）重金属含有汚染土壌を包囲する止水壁を土中に設置する工程
（ｂ）止水壁内の重金属含有汚染土壌に洗浄剤水溶液供給用井戸及び揚水用井戸を設置する工程
（ｃ）洗浄剤水溶液供給用井戸内に洗浄剤水溶液を注入して、止水壁内の重金属含有汚染土壌全体を洗浄剤水溶液に浸漬させる工程
（ｄ）揚水用井戸から洗浄剤水溶液を揚水すると同時に洗浄剤水溶液を追加注入する工程
（ｅ）揚水用井戸から洗浄剤水溶液を揚水すると同時に水を注入し、洗浄剤水溶液を除去する工程
【請求項２】
工程（ｃ）に用いる洗浄剤水溶液が、洗浄剤として酸又はアルカリを使用し、水溶液のｐＨを４以上に調整したものである請求項１記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項３】
止水壁内の重金属汚染土壌全体を洗浄剤水溶液に浸漬後、一定時間以上浸漬状態を維持すること特徴とする請求項１又は２記載の汚染土壌の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上構造物の地下になどに存在する重金属類を含んだ土壌の浄化処理方法に関し、更に詳しくは、重金属類を含んだ土壌から重金属類を効率的に除去する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、市街地再開発による調査の増加に伴い、工場跡地等の重金属汚染が判明する事例が増加している。平成１４年の土壌汚染対策法の成立により、かかる土壌汚染に対する法制度が整備され、汚染除去処置等の事例が今後大幅に増加することが予測される。
一方、工場跡地等に建設した地上構造物（ビル、公共施設、一般家屋等）は、当該構造物の地下に土壌汚染の存在があることを知らずに、また十分な汚染調査を行わずに当該構造物を建設したことが多く、当該構造物建設後、土壌汚染が発覚し、近年、大きな社会問題となっている。
【０００３】
土壌の重金属汚染に対して、現在の国内で行われている汚染対策は、不溶化処理、覆土工事、遮水工事など、周辺環境から汚染源から遮断する方法が一般的であるが、これらの方法は重金属類を現場に残したままであることから、環境の変化により再溶出して汚染を引き起こす危険性が残るうえ、希少資源の節約の観点からも好ましい方法とは言えず、かかる土地の資産価値が損なわれる可能性が存在する。
【０００４】
近年、汚染土壌を掘削し、清浄な土壌と入れ替え、汚染土壌を産業廃棄物として処分する方法が多くが、最終処分場の逼迫が社会問題となっており、好ましい方法とは言いがたく、また、すでに当該土地に地上に構造物が建設されている場合には、構造物を一旦解体した後、汚染土壌を搬出する必要があり、膨大な費用を要するため、決して好ましい方法とは言えない。また、既に地上構造物が建設されている場合には重金属を効率良く、また、完全に不溶化することができない。このような背景の下、地上構造物を解体することなく、原位置で汚染された土壌を浄化する方法が、強く望まれている。にもかかわらず原位置で汚染した土壌を浄化する方法に関しては、環境に負荷のかかる有機溶媒を用いたり、水位勾配を用いる為抽出が不完全であったり、いずれもまだ十分に上記の問題を解決できる技術に至っていない（例えば特許文献１〜３参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１６４８４４号公報
【特許文献２】特開２００４−０７４１５８号公報
【特許文献３】特開平６−０２３３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような従来技術の課題を背景になされたもので、その目的は、原位置において土壌中の有害金属を土壌中から分離・除去するとともに、汚染土壌を浄化土壌として修復する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記した従来技術に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、地上構造物の地下に存在する重金属含有汚染土壌を浄化する方法であって、該汚染土壌を下記（ａ）〜（ｅ）の工程を実施することにより原位置のままで重金属を洗浄剤水溶液で洗浄除去することを特徴とする汚染土壌の浄化方法により、汚染土壌中から有害金属を分離・除去するとともに副生廃棄物を出さず、汚染土壌を浄化土壌として修復する方法を完成するに至った。
（ａ）重金属含有汚染土壌を包囲する止水壁を土中に設置する工程
（ｂ）止水壁内の重金属含有汚染土壌に洗浄剤水溶液供給用井戸及び揚水用井戸を設置する工程
（ｃ）洗浄剤水溶液供給用井戸内に洗浄剤水溶液を注入して、止水壁内の重金属含有汚染土壌全体を洗浄剤水溶液に浸漬させる工程
（ｄ）揚水用井戸から洗浄剤水溶液を揚水すると同時に洗浄剤水溶液を追加注入する工程
（ｅ）揚水用井戸から洗浄剤水溶液を揚水すると同時に水を注入し、洗浄剤水溶液を除去する工程
【発明の効果】
【０００８】
以上に説明した本発明によれば、地上構造物を解体することなく、土壌中の有害金属を効率よく、汚染土壌を浄化土壌に修復する方法として極めて有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明が浄化の対象とする汚染土壌に含有される重金属としては、例えば、カドミウム、銅、鉛、砒素、クロム、セレン、水銀、カルシウム、鉄、アルミニウムを挙げることができる。これらの重金属類の土壌中における存在形態は特に限定されないが、通常、イオン、酸化物、水酸化物などの状態で含有されている場合が多い。
【００１０】
（ａ）重金属含有汚染土壌を包囲する止水壁を土中に設置する工程について
本発明においては、先ず、ビル、マンション、会館、講堂、集会所などの地上構造物の地下に存在する汚染土壌を包囲する止水壁を土中に設置する。止水壁は、不透水性地盤に到る長さで、汚染土壌を封じ込めるよう設置するのが好ましい。その際の止水壁は洗浄剤水溶液を透水させないものであればよく、例えば、鋼矢板、ソイルセメント連続壁等を挙げることができる。また洗浄剤水溶液が透水しない、強度が十分である、設置工程が非常に困難なものにならない等の十分な厚さを持っていることが好ましい。止水壁をこのように設置しないと、後の工程で注入する洗浄剤水溶液が浄化すべき土壌よりも拡散しやすい土壌へ多量に流れ込むことがあり好ましくない。例えば鋼矢板を用いる場合には土壌中に鋼矢板をほぼ垂直に設置する手法にて設置することができる。ソイルセメントを用いる場合には流動化させたソイルセメント壁に垂直にシートを挿入していく方法、流動化したソイルセメント壁にロール状シートを挿入し横方向に引く遮水止水壁工法（ラテナビウォール工法）を用いることができる。他通常土木分野で用いられているような手法によっても良い。
【００１１】
（ｂ）止水壁内の重金属含有汚染土壌に洗浄剤水溶液供給用井戸及び揚水用井戸を設置する工程について
次に、封じ込めた汚染土壌内にボーリング等により、洗浄剤水溶液を供給する為の洗浄剤水溶液供給用井戸、洗浄剤水溶液をくみ上げるための揚水用井戸を設置する。より具体的な井戸の掘削方法としては、圧入工法、無排土孔壁工法、中堀杭工法、鋼管ソイルセメント杭工法等通常用いられている手法により設置することができる。引き続いて、当該洗浄剤水溶液供給用井戸より汚染土壌内に洗浄剤水溶液を供給し、該汚染土壌より重金属成分を抽出する。各々の井戸の数については限定されたものではなく、汚染された土壌の量に応じて選ぶことが好ましい。また各々の洗浄剤水溶液供給用井戸、揚水用井戸間の距離は特に限定されるものではないが、包囲された土壌の領域から考慮されうる程度の適切な距離をつけて設置することが好ましい。
【００１２】
（ｃ）洗浄剤水溶液供給用井戸内に洗浄剤水溶液を注入して、止水壁内の重金属含有汚染土壌全体を洗浄剤水溶液に浸漬させる工程について
用いる洗浄剤としては、上述の重金属成分を抽出できるものであれば特に限定されず、例えば、塩酸、硝酸などの無機酸、酢酸やクエン酸、酒石酸、更にエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）を代表とする有機酸成分や苛性ソーダなどのアルカリ等、任意の洗浄剤を用いることができる。しかし、ほとんどの地上構築物は地下にセメントを使用した構造物が存在しており、セメント保護する観点から洗浄剤の水溶液のｐＨを４以上に調整することが好ましい。ｐＨの調整に使用する調整剤は特に限定されるものではなく、苛性ソーダ、酢酸、塩酸などを使用することができる。さらにｐＨを一定値に調節するために例えば「化学便覧基礎編」改訂３版のＩＩ巻３５４頁（社団法人日本化学会編、丸善（株）発行、１９８４年６月２５日発行）に記載されているような緩衝液を用いることもできる。
【００１３】
汚染された土壌中の重金属は一般的に土壌の深層部には少なく、土壌の上層部に存在する可能性が高いことは公知である。しかし、洗浄時には汚染土壌を効率よく洗浄するため、汚染土壌表面位置まで洗浄剤水溶液を満たし、洗浄剤水溶液に汚染土壌が浸漬した状態とする。また、洗浄剤水溶液の供給方法についても特に限定されるものではない。汚染土壌から効率よく重金属を抽出するため、洗浄剤水溶液に土壌が浸漬した状態を一定時間以上保持することが好ましく、保持時間は土壌により異なるが通常数時間〜７日程度保持することが好ましい。具体的には１時間〜７日間、より好ましくは２時間〜７日間が好ましい。以上の（ａ）〜（ｃ）工程は逐次的に実施されることが好ましい。
【００１４】
（ｄ）揚水用井戸から洗浄剤水溶液を揚水すると同時に洗浄剤水溶液を追加注入する工程及び（ｅ）揚水用井戸から洗浄剤水溶液を揚水すると同時に水を注入し、洗浄剤水溶液を除去する工程について
重金属成分を抽出した洗浄剤水溶液は、揚水用井戸から、ポンプにより揚水され、土中より回収される。この際、土壌中の局所的水分変化による地盤沈下などの問題を防止するため、揚水すると同時に、揚水量と同じ量だけ別の井戸から注水することが好ましい。浸漬することにより洗浄剤水溶液の注入速度および揚水速度は重金属洗浄効率には差は生じないが、土壌性質により透水係数が異なり、注入および揚水の速度が上がるにつれて微細土壌が洗浄剤水溶液と共に揚水されるため、土壌性質を調査して決定することが好ましい。土壌中の重金属成分をさらに回収するため、例えば上述の注水の代わりに新たな洗浄剤水溶液の注入・再洗浄を繰り返し実施しても良い。またこの作業の順序は特に限定されることはなく、揚水すると同時に揚水量と同量の注水を行ってもよく、また揚水すると同時に揚水量と同量の洗浄剤水溶液を追加注入しても良い。好ましくは洗浄剤追加注入を十分な回数及び十分な量注入してから水を注水するのが好ましい。
【００１５】
揚水した洗浄剤水溶液中の重金属濃度の推移などより、施工前に設定した浄化水準を達成した後には洗浄剤水溶液を水に変えて注水および揚水を繰り返し実施することにより残存する洗浄剤を除去する。
このようにして重金属の含有量が低減された土壌は、浄化土壌として得られる。一方揚水された重金属を含む洗浄剤水溶液などの排水は、活性炭吸着処理やキレート吸着処理、アルカリ沈殿処理、などの重金属処理装置により、重金属成分を除去した後、必要に応じて有機物除去処理を行った後、公共水域へと放流される。
【００１６】
以下、本発明の一態様を模式的に表した図１を用いて具体的に説明するが、本発明はこれにより何ら限定を受けるものではない。本発明においては、先ず地上構造物（図中１０）の地下に存在する重金属を含む汚染土壌（図中１）の周囲を不透水地盤（図中９）に至る止水壁（図中２）で囲いこみ、封じ込める。封じ込めた重金属類を含有する土壌（図中１）の中に注水井戸（図中３）を設置し、注水井戸より洗浄剤水溶液（図中５）を注水ポンプ（図中６）を用いて注入する。揚水井戸（図中４）より揚水ポンプ（図中７）にて、揚水する。揚水した重金属含有洗浄剤水溶液は、排水処理装置（図中８）により重金属を除去した後、放流される。
【００１７】
以上で本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で工程の細部や使用する装置類については適宜設計変更が可能であることは当然である。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明の方法は地上構造物が建造されていたとしても、その地上構造物を解体することなく、また汚染された土壌を他の場所に運搬することもなく、土壌中の有害金属を効率よく、汚染土壌を浄化土壌に修復する方法として極めて有用である。重金属による汚染が懸念される化学廃棄物の埋立地等の汚染場所の土壌の浄化に効率的に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明実施の一態様を示したプロセスの概略図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  重金属類を含有する汚染土壌
２  止水壁
３  注水井戸（洗浄剤水溶液供給用井戸）
４  揚水用井戸
５  洗浄剤水溶液
６  注水ポンプ  
７  揚水ポンプ
８  排水処理装置
９  不透水性地盤
１０  地上構造物
【図１】
2007090301.tif 000003