Ｓ３−１８ 油汚染された不飽和帯土壌のフェントン反応剤を用いたオンサイト浄化○長野勝己 1・和知 剛 1･草場周作 1
1㈱アイ･エス･ソリューション

１．はじめに近年、社会情勢の大幅な変化により日本全国で閉鎖するガソリンスタンドが増えている。閉鎖する際、東京都では「都民の健康と安全を確保する環境に関する条例(略称：環境確保条例)」第 116 条に基づき、ガソリンスタンドの廃止、地下タンク・配管等の除去・更新時に土壌汚染状況調査の実施を規定している。さらに、法律や条例の適用対象外の土地においても環境への意識の高まりや土地売買時の契約に土壌汚染の条項が記載されることが多くなっていることから、油分を含めた土壌汚染調査の需要は増加している。
調査の段階で汚染が判明し土壌汚染の浄化対策を実施する場合、汚染土壌を掘削し場外で処理する事例が多いが、その際の環境への負荷や不適切な処分事例が社会的問題となっており、より確実性が高く経済的なオンサイトでの浄化工法が必要とされている。
筆者らは給油所跡地において、油汚染された不飽和土壌のフェントン反応剤を用いたオンサイト浄化を対象地として、「①掘削・フェントン反応剤散布・仮置きによる方法」「②掘削・強制飽和・フェントン反応剤攪拌混合による方法」「③注入ロッド打設・フェントン反応剤注入による方法」の 3 ケースによる実施例と浄化効果を報告する。
２．試験方法2.1 サイト情報
図−1 に試験サイトの区分、表−1 に各区分の汚染土壌の性状をそれぞれ示す。
表−1 各区分の汚染土壌の性状
TPH 濃度（mg/kg）
試験サイトの汚染範囲

GC-FID 法
総量

エリアＡ
V=S×H
=25m2×2m
=50m3

Ａエリア

エリアＢ
V=S×H
=25m2×2m
=50m3

エリアＣ
V=S×H
=25m2×2m=50m3（GL-1.5m〜17,0003.5m）

Ｂエリア

シートパイル設置（エリアＢ土壌
フェントン攪拌エリア）（GL-1.5m〜23,0003.5m）

Ｃエリア

図−1 試験サイトのエリア区分（GL-1.5m〜23,0003.5m）

推定
油種

内訳

GRO2,200
DRO
15,000
RRO200
GRO
3,100
DRO
20,000RRO＜100GRO
2,300
DRO
20,000
RRO700

ガソリン〜
軽油

ガソリン〜
軽油

ガソリン〜
軽油

On-site Remediation for Unsaturated Soil Layer using Fenton's reagent
Katsumi Nagano, Takeshi Wachi, Kusaba Shusaku
連絡先：〒101-0041 東京都千代田区神田須田町 2-3-16 千代田ﾊﾟﾘｵﾝﾋﾞﾙ 6 階 株式会社アイ・エス・ソリューション

長野 勝己 TEL 03-5297-7288 FAX 03-5297-0242 E-mail: nagano@is-solution.com- 339 -土質

砂質

砂質

砂質

2.2 浄化薬剤
2.2.1 使用薬剤の設定
事前に実施したトリタビリティー試験により、フェントン反応剤による浄化効果が確認されたため、使用薬剤をフェントン反応剤とした。使用したフェントン反応剤の各薬剤は、弊社の実績により過酸化水素水（35%濃度）、硫酸第一鉄、pH 調整剤(クエン酸)とした。
2.2.2 薬剤量の設定
各エリアの使用薬剤量を表−2 に示す。また、薬剤量計算の諸条件は以下に設定した。
薬剤量計算の諸条件① 過酸化水素水添加率：H2O2 重量/土壌重量=1.0%② 硫酸第一鉄添加量：Fe2SO4/H2O2=2.0%（モル比）③ クエン酸：クエン酸 10%水溶液にて 0.015ml/gの添加量④ 対象土量：各エリア 50m3
⑤ 土壌の比重：1.8

表−2 各エリアの薬剤注入量
散布・ 注入
材料名
した水溶液
薬剤量
濃度
過酸化水素水5%2,000kg（35%濃度）

硫酸第一鉄

10%

125kg

クエン酸

10%

140kg

2.3 浄化方法
2.3.1 掘削・フェントン反応剤散布・仮置きによる方法（Ａエリア）
浄化手順①
浄化範囲の土壌をバックホーにて掘削、仮置きする。
浄化手順②
掘削土を少量ずつ仮置きしながら、フェントン反応剤（過酸化水素水、硫酸第一鉄、クエン酸）を散布する。散布方法は、動力噴霧器により、所定量を散布する。
（写真①参照）
浄化手順③
フェントン散布した仮置き土を、４８時間後に採取・分析する。

2.3.2 掘削・強制飽和・フェントン反応剤攪拌混合による方法（Ｂエリア）
浄化手順①
シートパイルに囲まれたエリアを地下水面上部まで掘削する。
浄化手順②
掘削したシートパイル内に、フェントン反応剤（過酸化水素水、硫酸第一鉄、クエン酸）を散布しながら、汚染土壌を埋め戻す。
浄化手順③
埋め戻し飽和状態になった汚染土壌に対し、バックホーによる攪拌混合を実施する。
（写真②参照）
浄化手順④
攪拌混合した土壌を、４８時間後に採取・分析する。

写真①

写真②- 340 -2.3.3 注入ロッド打設・フェントン反応剤注入による方法（Ｃエリア）
浄化手順①
ボーリングマシーン（ジオプローブ）にて注入ロッドをGL-3.5m まで打設。注入ロッドを GL-1.5m まで引き上げる。
注入ロッドのピッチ（間隔）は、千鳥状に 1.5m とした。
浄化手順②
フェントン反応剤（過酸化水素水、硫酸第一鉄、クエン酸）を所定本数・所定数量注入する。
浄化手順③
ボーリングマシーンにてチェックボーリングを実施し、GL-1.5m から GL-3.5m までの採取土壌を均等に採取・分析する。 3.5m

ﾌｪﾝﾄﾝ反応剤

1.5m

注入ロッド

2.0m

2.4 評価の方法
既存調査にて GC-FID 法による TPH 分析を実施していることから、浄化の評価も同様とした。浄化効果は、各エリアの既存調査時の分析結果と試験後の分析結果を比較し、減衰率で評価した。

▽地下水面図−2 ロッド注入概念図

３．結果と考察3.1 掘削・フェントン反応剤散布・仮置きによる方法（Ａエリア）
本浄化工法による TPH 濃度の減衰率（浄化効果）について確認した。表−3 に分析結果を示す。
総量の減衰率は 63%であり、ガソリンレンジの油分について高い浄化効果がみられるが、ディーゼルレンジの油分については半分程度しか低減してない。
表−3 Ａエリアにおける TPH 濃度の推移

試験サイトの汚染範囲

既存調査試験後

TPH 濃度（mg/kg）
GC-FID 法

TPH 濃度（mg/kg）
GC-FID 法

総量

内訳

総量内訳

17,000

GRO
2,200
DRO
15,000
RRO2006,400

GRO＜20DRO6,300
RRO＜20Ａエリア（GL-1.5m〜3.5m）

3.2 掘削・強制飽和・フェントン反応剤攪拌混合による方法（Ｂエリア）
本浄化工法による TPH 濃度の減衰率（浄化効果）について確認した。表−4 に分析結果を示す。
総量の減衰率は 98%であり、ガソリンとディーゼルの両レンジの油分で高い浄化効果がみられる。
表−4 Ｂエリアにおける TPH 濃度の推移

試験サイトの汚染範囲

既存調査

試験後

TPH 濃度（mg/kg）
GC-FID 法

TPH 濃度（mg/kg）
GC-FID 法

総量

内訳

総量

内訳

23,000GRO
3,100DRO
20,000
RRO＜100300

GRO＜20DRO290
RRO＜20Ｂエリア（GL-1.5m〜3.5m）- 341 -

3.3 注入ロッド打設・フェントン反応剤注入による方法（Ｃエリア）
本浄化工法による TPH 濃度の減衰率（浄化効果）について確認した。表−5 に分析結果図を示す。
総量の減衰率は 92%であり、ガソリンとディーゼルの両レンジの油分で高い浄化効果がみられる。
表−5 Ｃエリアにおける TPH 濃度の推移
試験サイトの汚染範囲

既存調査

試験後

TPH 濃度（mg/kg）
GC-FID 法

TPH 濃度（mg/kg）
GC-FID 法

総量

内訳

総量

内訳

23,000

GRO
2,300
DRO
20,000
RRO700

1,800

GRO
100
DRO
1,700
RRO
＜20Ｃエリア（GL-1.5m〜3.5m）

ＴＰＨ濃度（mg/kg）

3.4 考察各エリアの TPH 濃度総量の減衰率を図-3 に示す。
各エリア 浄化結果
各エリアとも同土量に対して同量のフェントン反応剤をエリアＡ100000
エリアＢ使用したことより、減衰率の差は施工方法の差による浄化エリアＣ効率に比例したものと考えられる。
Ａエリアにおける「掘削・フェントン反応剤散布・仮置き10000
エリアＡ減衰率63%による方法」が他の方法より浄化効率が低くなったのは、一エリアＣ旦フェントン反応剤と汚染土壌を接触させたものの、薬剤が減衰率92%1000
液状であるため、重力浸透により短時間で土壌底部〜外部にエリアＢ流れ出てしまい、油分(特にディーゼルレンジ)を酸化分解す
減衰率98%
100
るのに十分な薬剤との接触時間を保持できなかったためと考既存調査
試験後えられる。
Ｂエリアにおける「掘削・強制飽和・フェントン反応剤攪
図−3 各エリアの TPH 濃度総量の減衰率
拌混合による方法」では最も高い浄化効果が確認された。これは強制的に土壌をフェントン反応剤で飽和させながらユンボで攪拌混合させることにより、攪拌土壌と薬剤が効率的に接触でき、薬剤で飽和していることにより接触時間が増えたため高い減衰率が得られたものと考えられる。
Ｃエリアの「注入ロッド打設・フェントン反応剤注入による方法」では、Ｂエリアに次ぐ濃度低減が確認された。これは打設したロッドからフェントン反応剤を注入することで対象範囲が飽和状態になり、薬剤と土壌の接触時間が十分得られたことが原因と考えられる。ただし、同じ飽和状態でもＢエリアの方が土壌を攪拌混合している分だけ効率的に薬剤と接触でき、分解効率が高まったものと考えられる。
４．おわりに通常、室内でのトリータビリティ―試験は、ビーカー等を用いて十分な時間、均等に薬剤と汚染土壌を接触させているため良好な結果を得やすいのに対し、現地施工では室内試験による薬剤の設計量で浄化効果が伴わず、最終的には掘削し場外で処理するコストと同様になる場合がある。今回の結果を勘案すると、均等に薬剤と汚染土壌を接触させることがより確実性が高い浄化工法であることが確認された。
今回は、砂地盤における試験施工であったが、今後は、粘性地盤や砂礫地盤等に対してもより確実性の高い浄化工法を研究し、オンサイト浄化を確立していきたい。
また、実際の浄化にあたっては、不飽和帯の油汚染が側方や深部へ拡散することがないように、シートパイルを設置したり、モニタリングをしながら進めていく必要がある。

- 342 -