(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮水層により非汚染土壌から隔絶されると共に、透光性を有する構造体で密閉状に包囲された処理空間内に、汚染土壌を堆積保管し、前記構造体に、前記汚染土壌に紫外線を照射する紫外線照射装置を設け、前記処理空間の空気を回収し、この空気を汚染土壌に通気して前記処理空間へ放出させる空気循環を行うことを特徴とする汚染土壌の無害化工程を含む保管方法。
【請求項２】
汚染土壌に、汚染物質を吸収する能力を有する植物を栽培し、前記植物を所要の期間生育させた後、刈り取り又は掘り取ることを特徴とする請求項１に記載の汚染土壌の無害化工程を含む保管方法。
【請求項３】
汚染土壌に有機溶媒又は界面活性剤を適時に散布し、汚染土壌の最下層まで浸透した前記有機溶媒又は界面活性剤を回収して再度の散布に供することを特徴とする請求項１又は２に記載の汚染土壌の無害化工程を含む保管方法。
【請求項４】
汚染土壌に、土壌ｐＨ値を検出するｐＨセンサを埋設して、その検出値に基づいて制御装置により駆動が制御されるポンプを介して、前記汚染土壌に中和剤を添加することを特徴とする請求項２に記載の汚染土壌の無害化工程を含む保管方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低濃度でも高い毒性を有する汚染物質、例えばダイオキシン類を含有する汚染土壌を無害化しつつ保管する方法と、その管理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ダイオキシン類は、生活ごみや産業廃棄物等を焼却炉で焼却する過程等において発生し、排ガスや排水と共に排出され、一部は降水等により土壌等に浸透し吸着される。ダイオキシン類は化学的に安定で分解されにくいため、土壌等に吸着されたダイオキシン類は殆ど変質・分解されることなく蓄積されて行く。しかも、低濃度でも高い毒性を有し、食物連鎖によってヒトなど動物に摂取されると、その体内に蓄積されるため、これによる発ガン性や、胎児の奇形発生など、大きな社会問題となっている。
【０００３】
これまで、ダイオキシン類による汚染土壌の処理方法として、従来から、種々の方法が開発されている。これらの方法としては、物理的な封じ込めによる方法と、物理・化学的な手段によって分解し無害化する方法と、微生物を利用して分解し無害化する方法に大別されるが、いずれも、次のような問題が指摘されている。
【０００４】
まず、物理的な封じ込めによる方法は、汚染領域を隔壁等の遮蔽層や非透水性シート等による密閉空間に封じ込めて、非汚染領域から隔絶するもので、コスト的には、また大量処理が可能な方法としては、汚染土壌等を掘削し、埋設、盛土により封じ込める方法が採用されている。しかし、このような封じ込めによる方法は、ダイオキシン類による汚染土壌を単に別の場所に移動するだけであるため、隔離空間からの漏洩や飛散を完全に遮断しないと、移動先で新たな環境問題を引き起こすおそれもある。しかもこの方法は、ダイオキシン類を無害化するものではないため、根本的な解決策にはならず、将来にわたって、大量の汚染土壌を隔離保管し続けなければならないという問題がある。
【０００５】
物理的な手段によってダイオキシン類を分解する方法としては、溶融固化（ジオメルト）法は、地中に設置した容器内に、汚染土壌を入れて電極を設置し、電極に通電して土壌をジュール熱により加熱して溶融してガラス固化し、土壌に含まれるダイオキシン類を熱分解する溶融固化（ジオメルト）法や、汚染土壌を極めて高い温度で燃焼する方法や、紫外線の照射によってダイオキシン類の脱塩素分解を行う方法等が挙げられる。このうち、熱による分解は、きわめて効果の高い方法であるが、大量の土壌を処理するには不向きであり、大量のエネルギを投入する必要があるため、設備や処理コスト負担も膨大なものとなる。また、紫外線の照射によるものは、水中のダイオキシンの浄化等には適しているが、紫外線が届く範囲でしか分解が行われないため、土壌に含まれるダイオキシンの分解には不向きである。
【０００６】
化学的な手段によってダイオキシン類を分解する方法としては、例えばアルカリ触媒化学分解（ＢＣＤ）法は、ダイオキシン類を含む土壌等の汚染媒体に、炭酸水素ナトリウムを添加・混合して間接加熱することで脱塩素分解するものである。しかし、この方法では、薬剤混合・投入設備、加熱反応器、ガス捕集設備、及び捕集ガス処理設備等、大規模な処理施設が必要であり、かつ大量の熱エネルギを必要とするため、コスト負担が膨大になる。
【０００７】
微生物を利用して分解し無害化する方法は、ある種の微生物が生産する酵素によってダイオキシン類を分解するものであり、原位置でしかも低コストで処理できる手法として期待されているが、ダイオキシン類に対する分解能力の高い微生物を、汚染土壌中で優占化させるための条件設定と、それを維持するための操作が難しい。
【０００８】
また、原位置で汚染土壌を無害化処理する場合は、周辺環境への汚染拡大を防止するため、土壌粉塵の飛散防止のための設備をその都度構築し、かつ長期間の環境モニタリングが必要になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、ダイオキシン類等による汚染土壌の処理において、将来にわたって汚染リスクを引き継がせることなく、低エネルギ、低コストでダイオキシン類を無害化することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
従来の技術的課題を有効に解決するため、本発明は、ダイオキシン類による汚染土壌を物理的な封じ込めにより非汚染領域から隔絶する方法を採用すると共に、将来にわたって汚染リスクを引き継がせることなく、封じ込めの期間中に低エネルギで、汚染土壌を無害化するものである。すなわち請求項１の発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法は、遮水層により非汚染土壌から隔絶されると共に、透光性を有する構造体で密閉状に包囲された処理空間内に、汚染土壌を堆積保管し、前記構造体に、前記汚染土壌に紫外線を照射する紫外線照射装置を設け、前記処理空間の空気を回収し、この空気を汚染土壌に通気して前記処理空間へ放出させる空気循環を行うものである。透光性を有する構造体を透過した太陽光、特に太陽光に含まれる紫外線は、ダイオキシン類等に対する光分解作用を有するため、遮水層及び構造体内により隔絶した状態で堆積保管される汚染土壌表面の汚染物質を分解することができ、曇天時や夜間は、紫外線照射装置から紫外線を照射することにより、土壌表層のダイオキシン類等を分解する。また、処理空間の空気を回収し、この空気を汚染土壌に通気して前記処理空間へ放出させる空気循環を行うので、汚染された土壌の粉塵を構造体の外部へ拡散させることなく、土壌中への通気を行うことにより、汚染物質を分解する能力を有する微生物の生育を良好にすることができ、しかも、汚染土壌に通気した空気をいったん処理空間へ放出することによって、この空気に含まれる土壌粉塵の汚染物質が紫外線で分解される。
【００１１】
請求項２の発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法は、請求項１に記載の方法において、汚染土壌に、汚染物質を吸収する能力を有する植物を栽培し、所要の期間生育させた後、刈り取り又は掘り取るものである。植物の根の垂直方向分布は、表層付近に限定されるが、根は分岐を繰り返して根毛を発生させることによって、大きな表面積を持ち、土壌中に拡散したダイオキシン類等の汚染物質を効率良く集積するのに適したシステムを形成する。植物体内に蓄積された汚染物質は、植物体の所定期間の生育後、刈り取り又は掘り取りによって、土壌から除去される。そして、土壌中には通気が行われているので、汚染物質を吸収・分解する能力を有する植物の生育を良好にすることができる。
【００１２】
請求項３の発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法は、請求項１又は２に記載の方法において、汚染土壌に有機溶媒又は界面活性剤を適時に散布することにより、土壌粒子に吸着されたダイオキシン類等の汚染物質を分離させ、土壌表層へ移動させ、汚染土壌の最下層まで浸透した前記有機溶媒又は界面活性剤を回収して再度の散布に供するものである。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
請求項４の発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法は、請求項２に記載の方法において、汚染土壌に、土壌ｐＨ値を検出するｐＨセンサを埋設して、その検出値に基づいて制御装置により駆動が制御されるポンプを介して、前記汚染土壌に中和剤を添加するものである。すなわち、植物や土壌微生物は、酸性土壌中では著しく活性が低下するが、請求項４の構成によれば土壌ｐＨを適正な値に保つので、植物や土壌微生物の活性が低下するのを防止することができる。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【発明の実施の形態】
［第一の形態］
図１は、本発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法の第一の実施の形態を示す説明図である。なお、本発明の方法は、ＰＣＢ類等、ダイオキシン類以外の汚染物質による汚染土壌の無害化にも有効であるが、以下は、ダイオキシン類による汚染土壌を対象として説明する。なお、ここでいうダイオキシン類とは、コプラナーＰＣＢを含むダイオキシン類全般をさす。
【００２６】
図１において、参照符号１は非汚染領域の地盤２上に構築された温室構造体である。この温室構造体１は、上層がコンクリート床板からなり下層部が粘土ライナからなる床部１ａと、その周囲を取り囲むようにコンクリート等で構築された下部側壁１ｂと、その上にガラス板を気密的に組み合わせた透明側壁１ｃと、更にその上にガラス板を気密的に組み合わせた透明屋根１ｄからなり、床部１ａは、地盤２の地表面レベルＧＬから適当に掘り下げられた位置にある。また、床部１ａ及び下部側壁１ｂと地盤２との間には、合成樹脂あるいはゴムなど、遮水性の材料からなる遮水シート１ｅが設けられている。
【００２７】
温室構造体１における床部１ａ上の、下部側壁１ｂで包囲された部分は、汚染土壌保管部であり、すなわちこの部分には、ダイオキシン類による汚染土壌３が所定の層厚で投入堆積され保管される。
【００２８】
温室構造体１における透明屋根１ｄの下側には、複数の紫外線灯４が適当な間隔で取り付けられている。紫外線灯４は、温室構造体１における汚染土壌保管部に堆積された汚染土壌３の表面に、ダイオキシン類に対する光分解作用を奏する400nm以下の波長の紫外線を照射するものである。
【００２９】
温室構造体１による密閉状の処理空間Ｓの上部には、複数の噴霧ノズル５ａが適当な間隔で配置された給液管５が設けられ、その上流側の端部は、ポンプ６を介して添加剤貯留槽７に接続されている。添加剤貯留槽７には、有機溶媒あるいは界面活性剤が貯留される。有機溶媒の場合は、ジメチルスルホキシド，ジメチルエーテル，エチルメチルエーテル等のエーテル類、酢酸エチル，酢酸メチル等のエステル類、アセトン，メチルブチルケトン，エチルメチルケトン等のケトン類、メチルアルコール，イソプロピルアルコール等のアルコール類、ジオキサン，ノルマルヘキサン，ヘプタン，オクタン等のアルカン類、１−ペンテン，１−ペンチン等のアルケン類、ベンゼン，トルエン，キシレン等の芳香族有機溶媒、フェノール，クロロフェノール等のフェノール類から１種類乃至複数種類が選択される。また、界面活性剤の場合は、高級脂肪酸アルカリ塩，アルキルスルホン酸塩に代表される陰イオン活性剤や、ポリエチレングリコールアルキルエーテル，脂肪酸モノグレセリドに代表される非イオン活性剤や、アミノ酸に代表される両性界面活性剤から１種類乃至複数種類が選択される。なお、界面活性剤を使用するときには、必要に応じてポリリン酸、硫酸ナトリウム等の軟水化剤を併用する。
【００３０】
温室構造体１における透明屋根１ｄには、集塵器８が取り付けられており、その吸気口８ａが温室構造体１内の処理空間Ｓに開口している。この集塵器８内には、ＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Airfilter）及び活性炭（図示省略）が充填されており、その下流側が、配管９を介してブロワ１０の吸気口に接続されている。温室構造体１における床部１ａ上の汚染土壌保管部には、多数の吐気孔（図示省略）が開設された通気管１１が配置されており、その上流側の端部は、配管１２を介してブロワ１０の吐出口に接続されている。また、この通気管１１は、汚染土壌保管部に投入された汚染土壌３の下層部に埋設された状態となっている。
【００３１】
温室構造体１の側壁の一部には、作業員用の開閉可能な出入口が設けられる。この出入口には、開放時に処理空間Ｓからダイオキシン類を含む粉塵が温室構造体１の外部空間へ拡散するのを防止するために、エアシャワー装置（図示省略）が設置されている。
【００３２】
以上の構成において、温室構造体１における汚染土壌保管部には、ダイオキシン類により汚染された汚染土壌３が搬入され、堆積保管される。温室構造体１は密閉状であり、その床部１ａ及び下部側壁１ｂと地盤２との間には、遮水シート１ｅが設けられているので、堆積保管された汚染土壌３中のダイオキシン類が温室構造体１の外部へ漏出して汚染が拡散されることはない。
【００３３】
晴れた日中は、温室構造体１における透明屋根１ｄ及び透明側壁１ｃを透過した太陽光ＳＬ中の紫外線によって、汚染土壌３の表面部のダイオキシン類が光分解される。また、曇天及び雨天、あるいは南中高度の低い冬期のように、紫外線強度が小さい場合や、夜間は、紫外線灯４によって人為的に紫外線を照射し、汚染土壌３の表面部に存在するダイオキシン類の分解を行う。
【００３４】
汚染土壌３には、ポンプ６の駆動によって、添加剤貯留槽７の有機溶媒又は界面活性剤が、噴霧ノズル５ａを介して適時に散布される。有機溶媒及び界面活性剤は、いずれか一方でも、あるいは双方を同時に散布しても良い。ダイオキシン類は親水性に乏しいため、土壌粒子に強く吸着されているが、有機溶媒又は界面活性剤は、このようなダイオキシン類の吸着状態を解除するものであり、これによって土壌間隙に抽出されたダイオキシン類は、有機溶媒又は界面活性剤の気化による蒸気圧や毛細管現象によって土壌表層部へ移動し、太陽光ＳＬの紫外線や紫外線灯４からの紫外線に曝されて分解される。
【００３５】
また、有機溶媒又は界面活性剤を多量に散布した場合は、汚染土壌３から抽出したダイオキシン類は、有機溶媒又は界面活性剤と共に汚染土壌３の最下層まで浸透する。したがって、これを床部１ａ上から図示されていない回収手段により回収して添加剤貯留槽７へ送り、噴霧ノズル５ａを介して霧状に散布して、その過程で太陽光ＳＬの紫外線又は紫外線灯４からの紫外線によりダイオキシン類を光分解するように構成することもできる。
【００３６】
汚染土壌３には、その下層に埋設された通気管１１の多数の吐気孔から、ブロワ１０によって送られた空気が、土壌表層へ向けて通気されている。このため、土壌３中に存在する好気性の微生物が活性化され、特に、Sphingomonas属菌、Pseudomonas属菌、Terrabacter属菌、Alcaligenes属菌、あるいは木材腐朽菌等のような、好気性のダイオキシン分解能力を有する微生物（以下、ダイオキシン分解性微生物という）の分解活性化によって、ダイオキシン類の分解が促進される。また、これらのダイオキシン分解性微生物は、もともと汚染土壌３中に棲息していたものを利用することができるが、人工的に培養したものを導入しても良い。
【００３７】
また、ダイオキシン類が土壌粒子に強く吸着した状態では、ダイオキシン分解性微生物による分解が効率良く行われない。しかしながら、本形態では、有機溶媒又は界面活性剤の散布によって、このようなダイオキシン類の吸着状態が解除されるので、効率良く微生物との接触が行われ、分解が促進される。
【００３８】
汚染土壌３中を通ってその表面から処理空間Ｓに放出される空気には、ダイオキシン類に汚染された土壌の粉塵や、有機溶媒又は界面活性剤の蒸気が含まれるが、この空気は集塵器８に吸入され、その内部に取り付けられたＨＥＰＡフィルタによって土壌粉塵が除去されると共に、活性炭によって有機溶媒又は界面活性剤の蒸気等が吸着除去される。集塵器８によって清浄化された空気は、配管９を通って、ブロワ１０により通気管１１へ送られ、汚染土壌３へ通気される。また、処理空間Ｓを浮遊する土壌粉塵は、太陽光ＳＬの紫外線あるいは紫外線灯４からの紫外線に曝されるので、ここでもダイオキシン類の一部が分解される。
【００３９】
ダイオキシン分解性微生物の分解活性を高める目的で、汚染土壌３には、栄養塩類を添加する。栄養塩類としては、例えば硝酸アンモニウムや硫酸アンモニウム等のアンモニウム塩、リン酸１カリやリン酸２カリ等のリン酸塩、塩化カリウムや硝酸カリウム等のカリウム塩、硫酸マグネシウムや硝酸マグネシウム等のマグネシウム塩、鶏糞、牛糞、豚糞、油粕等の有機質肥料もしくは上述の塩類を含む厩肥や堆肥が挙げられる。栄養塩類は、処理空間Ｓの汚染土壌保管部に汚染土壌３を投入堆積する際に混ぜ込むが、汚染土壌３の保管・浄化処理が長期に及ぶ場合には、水溶液にしたものを散布等の方法によって適時に追加供給することができる。
【００４０】
また、汚染土壌３は、土壌下層のダイオキシン類を表層部に移動させる手段としては、適時に耕耘することも有効であり、また、耕耘することによって、通気管１１からの空気の流通を良好にしたり、添加した栄養塩類を汚染土壌３に均一に混合させることができる。
【００４１】
また、集塵器８を取り付けずに、処理空間Ｓの空気を、配管９、ブロワ１０、配管１２及び通気管１１を介して汚染土壌３へ還流し通気するようにすれば、汚染土壌３が一種のフィルタとして作用し、すなわち土壌粉塵は汚染土壌３に取り込まれ、有機溶媒又は界面活性剤の蒸気も空気と共に汚染土壌３へ還流されて、ダイオキシン類の抽出に供される。
【００４２】
［第二の形態］
次に、図２は、本発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法の第二の実施の形態を示す説明図である。この形態においても、非汚染領域の地盤２上に、先に説明した図１と同様の温室構造体１が構築される。
【００４３】
温室構造体１内の処理空間Ｓの上部には、複数の噴霧ノズル５ａが適当な間隔で配置された給液管５が設けられ、その上流側の端部は、添加剤貯留槽７に接続されている。添加剤貯留槽７に貯留された添加剤（後述する酸化剤あるいは中和剤）は、ポンプ６によって給液管５に送られるようになっている。また、温室構造体１における床部１ａ上の、下部側壁１ｂで包囲された汚染土壌保管部に搬入され堆積保管される汚染土壌３には、そのｐＨ値を検出するｐＨセンサ１３が埋設されており、添加剤貯留槽７内の添加剤を給液管５へ送るポンプ６の駆動は、ｐＨセンサ１３で検出される土壌ｐＨの値に基づいて制御装置１４により制御される。
【００４４】
温室構造体１における汚染土壌保管部に搬入され堆積保管される汚染土壌３には、ダイオキシン類を吸収する能力を有する植物１５を植え付ける。あらゆる植物は、ある程度汚染物質を吸収する能力を有するが、なかでもヒマワリやウリ科（キュウリ、カボチャ等）の植物はダイオキシン類に対する吸収能力が高く、したがって、汚染土壌３には、このような植物を植え付ける。植付けの方法としては、播種、幼苗の移植、ある程度生育した苗の移植など、種々の方法が考えられるが、播種による方法が最も容易である。植付け（播種）の密度は、根の張る領域を考慮して、根の分布にブランクが生じないように、かつ単位面積あたりの植物体の収穫量が最大になるようにする。
【００４５】
温室構造体１には空調装置１６が設置されており、温室構造体１内の処理空間Ｓは、この空調装置１６によって、植物１５の生育に適した温度、すなわち5〜35℃、好ましくは15〜25℃に維持することができるようになっている。
【００４６】
以上の構成において、温室構造体１における汚染土壌保管部には、ダイオキシン類により汚染された汚染土壌３が搬入され、堆積保管されると共に、この汚染土壌３には、ヒマワリ、キュウリあるいはカボチャ等の植物１５が植え付けられ、栽培される。処理空間Ｓは密閉状であり、その床部１ａ及び下部側壁１ｂと地盤２との間には、遮水シート１ｅが設けられているので、堆積保管された汚染土壌３中のダイオキシン類が温室構造体１の外部へ漏出して汚染が拡散されることはない。
【００４７】
処理空間Ｓは、空調装置１６によって、植物１５の生育に適した温度に維持されているので、汚染土壌３に植え付けられた植物１５は、温室構造体１の透明屋根１ｄ及び透明側壁１ｃを透過した太陽光ＳＬを受けて成長する。植物１５の根１５ａは、土壌表面から50cm程度の深さまで分布し、特に、表層付近では根毛が高密度に分布して、汚染土壌３中のダイオキシン類を体内に吸収・蓄積する。
【００４８】
植え付けられた植物１５や、土壌中のダイオキシン分解性微生物の活性を高めるために、汚染土壌３には、第一の実施の形態で説明したような栄養塩類を適時に添加することが好ましい。
【００４９】
汚染土壌３のダイオキシン汚染濃度が著しく高い場合には、予め添加剤貯留槽１３から酸化剤の水溶液が、ポンプ６によって給液管５の噴霧ノズル５ａから適量散布される。酸化剤は、例えば過酸化水素、二酸化塩素、過マンガン酸カリウム等から選択され、安全性の観点から、濃度2〜2000mg/Lの水溶液としたものが用いられる。散布された酸化剤は、汚染土壌３中のダイオキシン類の一部を酸化分解させて、植物やダイオキシン分解性微生物を利用しやすい土壌環境を創出する。
【００５０】
また、植物１５や土壌中のダイオキシン分解性微生物は、酸性土壌中では著しく活性が低下する。したがって、添加剤貯留槽１３には中和剤の水溶液を貯留しておき、ｐＨセンサ１３で検出される土壌ｐＨの値に基づいて、給液管５の噴霧ノズル５ａから中和剤の水溶液を適時に散布することによって、植物１５や土壌中のダイオキシン分解性微生物の活性を維持することができる。
【００５１】
植物１５の体内に蓄積されたダイオキシン類は、植物１５の所定期間の生育後、刈り取り又は掘り取りによって、土壌３から除去される。刈り取り又は掘り取られた植物１５は、石灰窒素などを加えて堆積し、堆肥化させれば、体積が減量してダイオキシン類が濃縮されると共に、堆肥化した植物体内で繁殖するダイオキシン分解性微生物によって分解され、無害化される。
【００５２】
上述のような工程によって、汚染土壌３は、その表層近傍が経時的に無害化されていく。したがって、所定の汚染濃度以下まで浄化が進んだら、その領域の土壌をすき取ってから、上述の工程を繰り返すことによって、処理期間を短縮することができる。
【００５３】
なお、この第二の形態においても、第一の形態と同様、紫外線灯４による紫外線の照射や、ブロワ１０及び通気管１１による汚染土壌３への通気や、集塵器８による浮遊粉塵の除去等を併用することができる。また、先に説明したように、植物１５の根は土壌表層部で高密度に分布するため、第一の形態と同様、有機溶媒又は界面活性剤を散布し、ダイオキシン類の吸着状態を解除して土壌表層部へ移動させることによって、植物１５による吸収を促進することができる。また、有機溶媒又は界面活性剤によって、ダイオキシン類の吸着が解除された状態では、ダイオキシン分解性微生物との接触も効率良く行われるので、微生物による分解も促進される。
【００５４】
［第三の形態］
本発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法の第三の形態としては、温室構造体１の汚染土壌保管部に堆積保管された汚染土壌３に、酸化力を有するガスを通気させることも有効である。すなわちこの方法においては、先に説明した図１と同様の通気管１１の上流側の端部を、バルブ等を介して、図示されていないガス供給源に接続する。ガス供給源から供給する酸化力を有するガスは、例えば二酸化塩素ガス、オゾン、塩素ガスから選択される。
【００５５】
土壌中の土粒子や有機物に強く吸着しているダイオキシン類は、通気管１１から噴出して土粒子間隙を通気される二酸化塩素ガス、オゾンあるいは塩素ガスの有する酸化分解作用によって、二酸化炭素や塩素等に分解され、これらの分解生成物は土壌３中に溶解して無害化されるか、通気ガスと共に汚染土壌３の表面から放出される。
【００５６】
温室構造体１における透明屋根１ｄには、図１と同様に、集塵器８を取り付ける。すなわち、処理空間Ｓの空気には、汚染土壌３中を通ってその表面から放出される土壌粉塵やガスが含まれるが、集塵器８はこの空気を吸入し、内部に取り付けられたＨＥＰＡフィルタによって土壌粉塵を捕捉すると共に、集塵器８の内部に充填された活性炭によってガスを吸着除去する。
【００５７】
太陽光ＳＬあるいは紫外線灯４による光分解では、一般的に毒性が低いと言われている八塩化物のダイオキシン類が、分解の過程で一時的に毒性の高い四塩化物になるが、上述した酸化力を有するガスの通気を併用することによって、四塩化物の生成を防止することができる。
【００５８】
なお、この第三の形態においては、集塵器８を取り付けずに、処理空間Ｓの空気を、配管９、ブロワ１０、配管１２及び通気管１１を介して汚染土壌３へ還流し通気するようにしても良い。このようにすれば、汚染土壌３が一種のフィルタとして作用し、すなわち土壌粉塵は汚染土壌３に取り込まれ、酸化力を有するガスも空気と共に汚染土壌３へ還流されて、ダイオキシン類の酸化分解に供される。
【００５９】
また、この第三の形態による方法は、例えば紫外線による分解、植物による吸収分解、微生物による分解等では、無害化が十分に進行しないような場合に、短期間で無害化が実現可能な方法として採用することができる。
【００６０】
なお、各形態において、十分に無害化された土壌を温室構造体１から搬出した後は、この温室構造体１には新たな汚染土壌３を搬入して堆積保管し、上述のいずれかの方法による無害化工程に繰り返し使用することができる。
【００６１】
［実施例］
3000pg/g・ＴＥＱの濃度のダイオキシン類を含む土壌サンプルを対象とした予備試験を実施した。この予備試験では、土壌サンプルに結合した四〜八塩化ジベンゾ-ｐ-ダイオキシンと四〜八塩化ジベンゾフランの光分解及び植物分解を伴う保管試験を、図１及び図２の温室構造体１に見立てた石英ガラスカラム内で行った。光源は自然光（太陽光）と紫外線灯（紫外線波長250nm）とし、自然光８時間＋紫外線灯１６時間の照射を行った。石英ガラスカラム内の温度は20℃で一定とした。土壌に栽培する植物にはひまわり、キュウリ及びカボチャを用いた。
【００６２】
予備試験の結果、土壌サンプル表面のダイオキシン類の濃度は、試験開始後４か月経過時点での測定において、光分解により、試験開始前の濃度に比較して80％程度低下していた。また、土壌サンプル表面から深さ50cmまでの領域におけるダイオキシン類の濃度は、試験開始前の濃度に比較して40％程度低下していた。土壌サンプル表面から深さ50cm以下の領域については、施肥によって土壌サンプル中の栄養塩類の濃度が上昇し、微生物分解が促進した結果、ダイオキシン類の濃度が試験開始前の濃度に比較して20％程度低下していた。以上を合わせると、４か月の保管期間中に、土壌サンプル中のダイオキシン毒性等量（ＴＥＱ）が84％低下する結果となった。
【００６３】
次に、同じ土壌サンプルと石英ガラスカラムを用いて、酸化剤による無害化試験を実施した。酸化剤としては過酸化水素水及び二酸化塩素ガスを用い、その他の条件は、先に説明した予備試験と同じにした。
【００６４】
この無害化試験の結果、土壌サンプル表面から深さ50cmまでの領域におけるダイオキシン類の濃度は、試験開始前の濃度に比較して60％程度低下していた。ダイオキシン毒性等量（ＴＥＱ）としては92％の低下が認められたが、予備試験における植物分解に比較して、投入したエネルギ（電力、添加剤及び新規設備）は20％程度増加した。
【００６５】
【発明の効果】
請求項１の発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法によれば、汚染土壌を遮水層及び構造体で非汚染領域から隔離して封じ込めることによって、周辺環境への汚染拡大を防止し、また、汚染された土壌の粉塵を構造体の外部へ拡散させることなく、土壌中への通気を行うことにより、汚染物質を分解する能力を有する土壌中の好気性微生物の活性を良好にして微生物による汚染物質の分解を促進することができ、しかも、汚染土壌に通気した空気をいったん処理空間へ放出することによって、この空気に含まれる土壌粉塵の汚染物質が紫外線で分解されるので、紫外線や微生物のエネルギにより、堆積保管した汚染土壌の無害化を図ることができる。また、構造体、遮水層及びその付随設備は長期間繰り返し使用可能であるため、低コストであり、しかも、汚染土壌の保管中に汚染によるリスクが低減されていくことから、環境モニタリングのコストも軽減される。また、構造体に設けた紫外線照射装置によって、曇天時や夜間でも汚染土壌に紫外線を照射して土壌表面の汚染物質の光分解を行うことができる。
【００６６】
請求項２の発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法によれば、請求項１の発明による効果に加え、汚染土壌中の汚染物質を植物体内に移行させ、除去することができる。
【００６７】
請求項３の発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法によれば、請求項１又は２の発明による効果に加え、汚染土壌に有機溶媒又は界面活性剤を適時に散布することによって、汚染土壌下層部の汚染物質を、太陽光や紫外線が照射される土壌表面に移動させることができるので、汚染物質の光分解を促進することができる。しかも、有機溶媒又は界面活性剤の散布によって汚染土壌から抽出したダイオキシン類を、有機溶媒又は界面活性剤と共に汚染土壌の最下層で回収して処理空間へ散布することによって、太陽光の紫外線又は紫外線照射装置からの紫外線によるダイオキシン類の光分解を一層促進することができる。
【００６８】
【００６９】
【００７０】
【００７１】
【００７２】
【００７３】
【００７４】
【００７５】
【００７６】
請求項４の発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法によれば、汚染土壌のｐＨが、植物や微生物の生育環境に適した値に保たれるため、請求項２の発明による植物による汚染物質の吸収あるいは微生物による分解を促進することができる。
【００７７】
【００７８】
【００７９】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法の第一の実施の形態を示す説明図である。
【図２】  本発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法の第二の実施の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
１  温室構造体（構造体）
１ｅ  遮水シート（遮水層）
２  非汚染領域の地盤
３  汚染土壌
４  紫外線灯
５ａ  噴霧ノズル
１１  通気管
１５  植物
Ｓ  処理空間
【図１】
0003967602.tif 000002
【図２】
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