S3-02

重金属汚染土壌のオンサイト処理に関する適用可能性試験の検討○森岡錦也1・佐藤 毅1・山崎将義1・田村和広1・西田憲司1・土壌汚染の除去等の措置の適用可能性試験に関する調査・検討部会1
1土壌環境センター

１．目的
《背景》
◆ 汚染除去等の措置として浄化処理（オンサイト又は原位置）等を採用しようとする場合、事前に適用可能性試験等を行ってその効果を確認し、試験結果等を汚染除去等計画に記載しなければならない。
◆ 土壌汚染対策法に基づく調査及び措置に関するガイドライン（改定3.1版）（以下「調査及び措置ガイドライン」という）では、適用性を確認する基本的な考え方、実施措置、適用性を確認する方法および適用性を確認する項目が示されているものの、実施措置の処理条件等に応じて適正な処理の方法が異なるため、処理の方法を省令で一律に定めることは難しいとされており、適用可能性試験に関する具体的な方法や手順等は示されていない。

《適用可能性試験の現状と懸念事項》◆ 各社の裁量や工夫により実施していると考えられる。よって、ステークホルダーへの説明に際し適用可能性の根拠が示せない、適用可否の判断方法や判断基準をその都度検討する必要性が生じる等非効率で、対策着手に遅延が生じる懸念もある。

検討の目的：適用可能性を判断する方法を具体化、標準的な方法や手順等を提案すること
洗浄処理を対象に適用可能性試験の検討を行う
２．適用可能性試験の検討の流れ《洗浄処理の技術概要》

例：オンサイト浄化－洗浄処理

掘削した土壌を機械的に洗浄して特定有害物質を除去し、処理土壌を現地へ埋め戻す措置である。
土壌を粒度により分級（湿式洗浄分級）し、特定有害物質が吸着・濃縮しやすい細粒分を抽出（分離）させて除去する方法と、土壌中の特定有害物質を薬剤などの溶媒を用いて洗浄液中に溶解させて除去する方法が一般的である。

① 資料整理

出典：環境省(2020),区域内措置優良化ガイドブック(改訂版),pp.85

調査及び措置に関するガイドライン、区域内措置優良化ガイドブック⇒ 汚染除去等計画の作成の対象となる実施措置および処理の種類、適用性の確認方法、要求品質事項および留意点等について整理◆適用可能性試験の目的
本試験の目的は、現地で採取した土壌試料を用いた湿式洗浄分級の室内試験により、処理後の土壌が浄化目標値に適合するか確認することである。処理後の分離物、濃縮物および排水等の性状も把握し、現地における処理条件等を整理した結果と合わせ、物質収支の検討、浄化期間の予測および浄化費用の算出を行うための基礎データ等を収集し、設計（実サイトにおける処理フローや処理プラント設計）に繋げる。

② 検討対象とする措置方法の選定
土壌環境センター技術委員会実態集計分科会が実施しているアンケート調査を参考⇒ オンサイト浄化における洗浄処理が第二種特定有害物質（重金属等）やその他の物質に対して汎用性が高いことから検討対象に選定③ 適用可能性試験手順案の作成◆対象物質
本試験では第二種特定有害物質(重金属等)を対象物質とする。

⇒ 適用可能性試験は実サイトでの処理を想定し、「室内試験、現地でのパイロット試験および試験施工」等のスケールダウンした形で実施
本報では、洗浄処理方法として「湿式洗浄分級」を選定、適用性の確認方法を「室内試験」と設定

なお、以下の物質については適用にあたり留意が必要◎ シアン化合物、六価クロム化合物：洗浄処理により排水側へ移行しやすい◎ 水銀及びその化合物：洗浄処理により揮散しやすい

３．適用可能性試験フロー（案）と各留意点◆確認が必要な留意点

１ 試験前の確認【確認項目】（前提条件等）・基準不適合土壌の範囲と深さ、対象土量、土質区分（粒度構成、粗粒分の割合）
・浄化目標値・処理土壌の利用方法または処分方法（埋め戻し材として利用をするか、場外搬出等をするか）・洗浄水の処理方法（循環再利用、余剰水処理）・洗浄水に薬剤を使用する場合の影響
処理土壌中への残留（再溶出）、洗浄水中への蓄積、余剰水排出先への影響等②試験結果における確認・把握すべき項目「５ 洗浄処理試験」で行う試験方法や手順が、一例で示した内容と異なる場合においても、試験結果から洗浄処理後の土壌および分離物、濃縮物および排水等の性状を確認・把握できるようにする。

・異臭のある土壌を処理する場合は異臭対策が必要
・周辺環境への影響（作業ヤードの粉じん、排水、地下浸透防止及び振動・騒音対策）

２ 試料採取３ 試料調整４ 事前分析

５ 洗浄処理試験

現地にて採取する試料の目安 ⇒ 土のう袋 3 袋程度（30～45L 程度）
試料採取地点は、汚染状況や土質等を勘案し、複数地点を適切に設定する。
⇒ 例えば汚染濃度が最大の箇所や、土質が大きく異なる箇所など※事前分析用試料は試料採取時に必要量を別途採取する。
試料を目視にて確認後、均質に混合する。
なお、調整前に不純物（がれき、木片等）や大きな石等は篩にかけるなどして除くことが好ましい。

汚染土【湿式分級試験手順の一例】① 試料（土量例：5kg程度）に対し、所定の固液比※1※2（例：1:1など複数ケース）で水 を添加し、ソイルミキサー等で所定時間（例：3分程度）混合撹拌し、解砕する。
所定時間内で塊状のものが残る場合（硬質な粘土等）は、実機での処理を勘案のうえ、処理条件を下記ａ、ｂのように変更して解砕し、効果を確認する。
ａ：攪拌時間を固定し、固液比の比率を変化

ソイルミキサー等
混合撹拌機で解砕--------------------------手順② 解砕したスラリー状のｂ：固液比を固定し、攪拌時間を延長

試料を投入② 解砕後の土壌スラリーを所定水量（固液比）にて湿式篩
※3にかけ、少なくとも、2mm以上分、2mm未満～75μm以上 分、75μm未満分の3画分に分級する。

2㎜以上

2㎜未満～75μm以上(粗粒分)③ 各画分の試料について測定、分析を行い、洗浄処理効果を確認する。
④ 75μm未満分とともに回収した洗浄水のうち、上澄み水を洗浄処理水として分析する。

75μm未満(細粒分)※1：固液比は重量比とする。
※2：ここでは一例として、水道水を洗浄水とする。
水道水以外を用いた試験も可能である。
※3：75μmは粗粒分（75μm以上）と細粒分（75μm未満分）を分ける分級点の一般例。
分級点は実機の仕様に応じて（より小さく）設定する。

洗浄処理水（上澄み水）

湿式篩機にて3画分に分級＋洗浄処理水分析項目：2mm未満～75μm以上分、75μm未満分を対象に基準不適合物質等の土壌溶出量、土壌含有量、土懸濁液pH
洗浄処理水（上澄み水）を対象に基準不適合物質濃度、pH確認項目：3画分の乾燥重量（構成比を確認）、洗浄処理水（上澄み水）重量

６ 結果まとめ

４．おわりに③試験結果以外における確認・把握すべき項目
試験結果以外に実サイトの条件も勘案し、対象土量など「１ 試験前の確認」で列記した複数の要素や脱水ケーキ発生量などを検討する。
④試験に用いた試料の取り扱い試験に用いた試料、洗浄処理水および洗浄後の土壌については、法令に従い適切に処理をする。
ただし、細粒分（75μm未満：脱水ケーキ）を、土壌もしくは廃棄物として取り扱うかについては、事前に自治体へ確認することが望ましい。

試料の土質性状、汚染物質の土壌溶出量、土壌含有量等を確認する。
(例）
土質試験項目：粒度分布、土粒子の密度、含水比
化学分析項目：基準不適合物質の土壌溶出量、土壌含有量、土懸濁液pHなど試験条件を設定する。「１ 試験前の確認」を勘案し、試験の諸条件を設定する。
・試験装置の構成（混合撹拌機、分級機等）
・解砕時の固液比・処理時
手順① 水・湿式篩の水量（固液比）・篩の目開き等①試料の化学的性質の事前確認
洗浄処理試験前の処理前土壌の化学分析に用いる
試料は、環境省告示18号および19号、調査及び措置
ガイドラインAppendix9およびAppendix10の記述に準じて保管および分析を行う。

試験結果をもとに、オンサイトでの湿式洗浄分級の適用可能性を検討、評価するとともに、実サイトの設計条件へフィードバックする。
さらに、実処理に向けてスケールアップした試験（パイロット試験や試験施工）の要否についても検討・考慮する。
試料が湿式洗浄分級に適しているかどうかは、洗浄分級後の粗粒分の割合が判断する指標の一つとなる。洗浄分級後の粗粒分の割合：70％以上が望ましい。

⑤処理後の土壌の取り扱い
処理後の土壌を埋め戻し材として使用する場合は、特定有害物質の浄化確認に加え、細粒分の抜けた粒度分布となり液状化等の懸念があることから、室内試験による確認が必要である。
⑥コンタミネーションの防止試験に使用する機材、機器等は、その都度洗浄、取り替えするなどコンタミネーションの発生を防止する。

◆確認が望ましい留意点①処理条件の再検討
１回の処理で洗浄しきれない場合は、複数回洗浄の要否を検討する。ただし、処理コスト・処理時間の増加による経済性・効率性の低下を勘案のうえ判断する必要がある。
②細粒分の処理の検討
細粒分（75μm未満：脱水ケーキ）には一般的に基準不適合物質が濃縮されやすいので、土壌溶出量が第二溶出量基準に適合しない場合も考えられることから、不溶化処理等の検討が必要となる場合がある。
③薬剤を使用する場合の影響
洗浄水に薬剤を使用する場合は、洗浄後の土壌に新たな基準不適合（とくに土壌溶出量）が生じないかを確認しておく。なお、浄化土を埋め戻し材として流用する場
合は、薬剤の浄化土への残留についても確認しておく。
また、洗浄水の水処理にも影響（方法、工程等）が及ぶことを想定し、排水処理に関する試験等を合わせて検討し実施する。
④水道水以外を洗浄水として使用する場合
実サイトにおいて洗浄水に河川水や地下水の使用を検討する場合、それらを利用して室内試験を行うことが望ましいが、試験実施までに用意が困難な場合は、まず水道水による試験を行い、次に河川水や地下水で試験を行い、水質等の違いによる洗浄効果の比較検討をする。

本報では、オンサイト浄化に関する適用可能性試験の手順および留意点等について、洗浄処理方法の一つである湿式洗浄分級の室内試験の手順を一例としてまとめた。今回示した手順の一例、留意点等については、今後、皆様との意見交換や討議を進めながら、標準的な考え、手順（案）に仕上げていきたい。
参考：S4-27では原位置生物処理を検討