(57)【要約】【課題】十分な透水性を確保しつつ自立可能な強度を備えた汚染土壌修復用充填材を提供する。【解決手段】本発明の汚染土壌修復用充填材充填材は、骨材に対するセメントの割合を１．０ｗｔ％以上とし、骨材に対する骨材中の粒度７５μｍ以下の細粒分とセメントとの合量の割合を１３．０〜３０．０ｗｔ％としたことを特徴とする。  本発明の充填材を用いることにより、隣接してボーリング孔を掘削することができ、汚染土壌全体を浄化することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨材と、セメントとを含有する汚染土壌修復用充填材であって、
骨材に対するセメントの割合を１．０ｗｔ％以上とし、骨材に対する骨材中の粒度７５μｍ以下の細粒分とセメントとの合量の割合を１３．０〜３０．０ｗｔ％とした汚染土壌修復用充填材。
【請求項２】
骨材に対するセメントの割合を１．０〜４．５ｗｔ％とした請求項１に記載の充填剤。
【請求項３】
骨材中の前記細粒分の割合を７〜２９ｗｔ％とした請求項１又は２に記載の充填材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の汚染土壌修復用充填材を用いた汚染土壌修復方法であって、土壌を掘削して形成したボーリング孔に前記充填材を充填した後、該ボーリング孔に隣接して他のボーリング孔を掘削し、そのボーリング孔に他の前記充填材を充填する汚染土壌修復方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染土壌を修復するために用いる汚染土壌修復用充填材及びそれを用いた汚染土壌修復方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在では、地中に存在する汚染土壌を修復するために様々な方法が開発されている（例えば、下記特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１６２２６２号公報
【特許文献２】特開２００３−１５９５８４号公報
【特許文献３】特開２００６−２７２２７３号公報
【特許文献４】特開２００８−１０６５７８号公報
【０００４】
汚染土壌の修復方法の一例としては、高圧噴流体を使って地盤を掘削するジェットグラウト工法があり、そのなかには、ウォータージェットで土壌を切削し、そのスライムを地表に排出して形成したボーリング孔に充填材を充填する方法がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような修復に用いる充填材において、強度と透水性は相反する関係にあり、透水性を確保しようとすると、強度の弱くなることが一般的である。
土壌を修復するときにセメントを多く含有する充填材を用いると、強度はあるが透水性が悪いため、汚染物質を地中に閉じ込めてしまう弊害が生じてしまうことがある。
逆に、透水性の良好な充填材を用いた場合、汚染物質を閉じ込める弊害は解消されるが、代わりに充填材の強度、すなわち充填後の自立性が不十分になる。そのため、既に充填されたボーリング孔に隣接する形で別のボーリング孔を掘削しようとすると、充填済みの充填材が新たに掘削したボーリング孔側に崩れてしまい、ボーリング孔を互いに隣接するように掘削することは困難であった。そのため、ある程度の間隔を開けてボーリング孔を掘削せねばならず、汚染土壌を残すことなく全ての土壌を修復できないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決するため、汚染物質を閉じ込めない十分な透水性を確保しつつ、自立可能な強度を備えた汚染土壌修復用充填材およびその充填材を用いた汚染土壌修復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】
本発明の汚染土壌修復用充填材は、骨材と、セメントとを含有する汚染土壌修復用充填材であって、骨材に対するセメントの割合を１．０ｗｔ％以上とし、骨材に対する骨材中の粒度７５μｍ以下の細粒分とセメントとの合量の割合を１３．０〜３０．０ｗｔ％としたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の汚染土壌修復用充填材は、強度及び透水性のバランスがよく、崩れずに自立するとともに適度な透水性も確保できるため、隣接して充填材を隙間なく連続的に充填でき、汚染土壌全体を浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の充填材を用いた汚染土壌修復方法の一例を示し、ボーリング孔の掘削開始状態を示した図である。
【図２】本発明の充填材を用いた汚染土壌修復方法の一例を示し、ボーリング孔の掘削中の状態を示した図である。
【図３】本発明の充填材を用いた汚染土壌修復方法の一例を示し、充填材の注入開始状態を示した図である。
【図４】本発明の充填材を用いた汚染土壌修復方法の一例を示し、充填材の注入中の状態を示した図である。
【図５】本発明の充填材を用いた汚染土壌修復方法の一例を示し、隣接してボーリング孔を掘削した状態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の充填材の実施形態を説明する、但し、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。
【００１１】
本発明の一実施形態の汚染土壌修復用充填材は、骨材と、セメントとを含有する汚染土壌修復用充填材であって、骨材に対するセメントの割合を１．０ｗｔ％以上とし、骨材に対する骨材中の粒度７５μｍ以下の細粒分とセメントとの合量の割合を１３．０〜３０．０ｗｔ％としたことを特徴とする。
【００１２】
本発明で用いることができる骨材としては、例えば、粒度が７５μｍ以下の細粒分を骨材全量中に７〜２９ｗｔ％、好ましくは１０〜２０ｗｔ％含む砂利などを挙げることができる。さらに、骨材は、全部の粒度が１０ｍｍ以下であるのが好ましい。
なお、本発明において、骨材の粒度はＪＩＳ  Ａ１１０２に基づいて測定することができる。
【００１３】
また、骨材中には、解体したコンクリート塊などを粉砕等の処理をして製造した再生骨材を含ませることもできる。本発明で用いることができる再生骨材としては、例えば、ＪＩＳ  Ａ５０２１に基づいた再生骨材などを挙げることができる。
【００１４】
本発明で用いることができるセメントとしては、例えば、ポルトランドセメント、高炉セメントなどを挙げることができる。特に、ＪＩＳ  Ｒ５２１１に基づく高炉セメントＢ種が好適である。
セメントは、骨材全量に対して１．０ｗｔ％以上含ませる。セメントの配合割合の上限は、特に制限するものではないが骨材全量に対して４．５ｗｔ％以下、好ましくは４．０ｗｔ％以下である。
【００１５】
本発明では、骨材全量に対する骨材中の粒度７５μｍ以下の細粒分とセメントとを合わせた量の割合が１３．０〜３０．０ｗｔ％、好ましくは１３．５〜２５．０ｗｔ％である。
【００１６】
本発明の充填材は、増粘剤を含有することができ、増粘剤は分解性であるのが好適である。
本発明において用いることができる増粘剤としては、例えば、植物性多糖類を主成分とする易分解性の増粘剤やポリアニオニックセルローズ系ポリマーを主成分とする増粘剤を挙げることができる。
【００１７】
以下、本発明の充填材の製造方法の一例を説明する。
粒度７５μｍ以下の細粒分を７〜２９ｗｔ％含む骨材に対してセメントを１．０ｗｔ％以上混合し、さらに、水を骨材全量に対して２０〜３２ｗｔ％混合する。
このとき、骨材は、洗浄などの処置により有害物質を環境基準に合致するレベルまで除去した後に使用することが、環境保護のために好ましい。
また、水には、水に対して０〜１．２５ｗｔ％、好ましくは０．３〜０．７ｗｔ％の増粘剤を含有させてもよい。
この混合物をミキサーなどで５分間以上攪拌混合して練り上げ、充填材を製造することができる。
【００１８】
本発明の充填材は、透水係数が１×１０-４〜１×１０-２ｃｍ／ｓｅｃ、一軸圧縮強度が５〜３０ｋＮ／ｍ２になり、強度及び透水性のバランスがよく、崩れずに自立するとともに適度な透水性を確保できるものである。
【００１９】
以下に、本発明の充填材を用いた汚染土壌修復方法の一例を説明する。
汚染土壌修復方法としては、例えば、ウォータージェットで土壌を掘削して形成した第一のボーリング孔に本発明の充填材を充填した後、第一のボーリング孔に隣接して第二のボーリング孔を掘削し、第二のボーリング孔に、本発明の充填材を充填して汚染土壌を修復することができる。
【００２０】
より具体的に図面を用いて説明すると、図１又は図２に示すように、まず、先端に高圧ジェットノズルを取り付けたロッド１を土壌汚染の深度まで降下させる。高圧ポンプで水を注入するとともにコンプレッサーで空気を注入してウォータージェットで地中の汚染土壌を切削して第一のボーリング孔２を掘削する。切削した汚染土壌３は泥水とともにロッド１内を通して地上に排出し、排泥タンクなどへ送り出して処理する。
次に、図３又は図４に示すように、第一のボーリング孔２に本発明の充填材４を充填する。
充填材４を充填し終えたら、図５に示すように、第一のボーリング孔２に隣接して第二のボーリング孔５を第一のボーリング孔２と同様に掘削し、本発明の充填材を充填する。
このように全ての汚染土壌部分を掘削し、本発明の充填材を充填した後、注水曝気洗浄法により地下汚染濃度を低下させ、さらに、バイオ栄養剤を注入してバイオ浄化し、汚染土壌を修復することができる。
【００２１】
このように、従来の汚染土壌修復用充填材では、自立可能にするため強度を高めると透水性が劣り、逆に透水性を高めると強度が劣るため、隣接して充填材を充填することができず、間隔を設けてボーリング孔を形成しなければならず、汚染浄化しにくい部分が生じていたが、本発明の充填材は、自立する強度を有しながらも適度な透水性があるため、隣接して充填材を充填することができ、汚染土壌の全てを掘削し、浄化することが可能である。さらに、本発明の充填剤は、圧送性に優れており、詰まりや過負荷を生じることなく、地中に送ることができる。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明の充填材の実施例について説明する。但し、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００２３】
以下の各成分を用いてサンプル１〜１４となる土壌修復用充填材の供試体を製造した。
＜骨材＞:粒度０．７５ｍｍ以下の細粒分を下記表１に示す重量で含む骨材を使用した。なお、骨材の粒度はＪＩＳ  Ａ１１０２に基づいて測定した。骨材の使用量は全て１５００ｋｇとした。
＜セメント＞：ＪＩＳ  Ｒ５２１１に基づく高炉セメントを使用した。使用量は、下記表１に示す。
＜水＞：水道水を用いた。使用量は全て４００ｋｇとした。また、水には、サンプル１４を除き、ポリアニオックセルローズ系ポリマーを主成分とする増粘剤を配合した。配合割合は、下記表１に示した。
【００２４】
上記各成分を、ホバート型ソイルミキサーで１０分間混合攪拌して練り上げ、約１ｍ３の充填剤を作製し、これを直径φ５０ｍｍ、長さ１００ｍｍの円柱状の型に充填し、タッピングして天端をラップで覆った。これを温度２０℃±３℃、湿度９５％以上で７日間養成し、脱型してサンプル１〜１４の供試体を形成した。
【００２５】
サンプル１〜１４の各供試体に対して一軸圧縮強度及び透水係数の測定を行った。
一軸圧縮試験はＪＩＳ  Ａ１２０３：１９９９に基づき測定し、透水係数はＪＩＳ  Ａ１２１８：１９９８に基づき測定した。これらの結果を下記表１に示す。
【００２６】
【表１】
2012055816.tif 000003
【００２７】
（結果）
サンプル１〜６、８は一軸圧縮試験では崩れてしまい負荷がかかると自立することができなかった。
サンプル７、９〜１１は自立するとともに適度に水を透過するものであった。
サンプル１２〜１４は自立するが透水係数が１０−６オーダーであり、水の透過が悪いものであった。
【００２８】
これら結果からすると、サンプル７及び９〜１１が強度及び透水性がともに優れていた。これらは、骨材に対するセメント割合が１．０ｗｔ％以上であり、骨材に対する骨材中の７５μｍ以下の細粒分とセメントの合量の割合が１３．０〜３０．０ｗｔ％の範囲内であった。
【００２９】
（考察）
サンプル１〜６は、細粒分とセメントの割合が低くなると粒度の大きいものが結合しにくくなるため強度がないと思われる。また、サンプル１２〜１４は、細粒分とセメントの割合が高くなると水が透過しにくくなるため透水性が悪くなったものと思われる。サンプル８は、セメントの割合が低いため強度がないものと思われる。
【符号の説明】
【００３０】
１ロッド  ２第一のボーリング孔  ３汚染土壌  ４充填材  ５第二のボーリング孔
【図１】
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【図２】
2012055816.tif 000005
【図３】
2012055816.tif 000006
【図４】
2012055816.tif 000007
【図５】
2012055816.tif 000008