Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
### 2.4 開発すべき各要素技術の開発レベルの考え方

## 1 ) 簡易迅速かつ安価な VOC 残存量調査技術の開発（MIP-CPT システム）

・ボーリング調査を補間する情報として、廃棄物層や周辺地質状況を相対的に的確に把握できる技術（調査箇所数の増加、掘削深度に対して連続値の取得が可能）

・公定法による分析よりも短時間で、VOCの種類と相対濃度レベルが把握できる技術

(公定法による分析値と MIP-CPT システムによる分析値の対応可能性の把握)

・部分撤去や原位置浄化すべき高濃度廃棄物分布の特定が可能な技術

・周辺地下環境も含め、汚染サイトの修復効果（汚染レベルの低減効果）の経時変化を捕まえることができる技術

## 2 ）VOC、重金属、油類の複合汚染廃棄物のオンサイト加熱処理法の開発

・オフサイト処理の前処理（汚染レベルの低減化、処理量の低減化）として位置づけられ、運搬費用も含め特別産業廃棄物として処理するよりも低コストである処理技術

· VOC、重金属、油類の複合汚染廃棄物中の、特に VOC を、短時間、省スペース空間で除去できる処理技術

• VOC 除去に際しては、油類による除去阻害、および重金属の溶出を最小限に抑えることができる処理技術

## 3 ) 微生物による不法投棄地の安定化評価法の確立

・MNA 適用の前提となる現場地下環境中での VOC 微生物分解の確認および微生物分解機構の解明（分解微生物の同定、分解に関連する遺伝子の検出）

・未規制物質も含めた総合的地下環境の安定化指標としての細菌叢調査の適用可能性

## 【参考文献】

1) 環境省報道発表資料：産業廃棄物の不法投棄等の状況（平成22年度）について,2011 http://www.env.go.jp/press/press.php?serial=14644

2) 環境省報道発表資料: 特定産業廃棄物に起因する支障の除去等に関する特別措置法の一部を改正する法律案の閣議決定について、2012 http://www.env.go.jp/press/press.php?serial=14823
## 【第Ⅲ編 研究目的、研究方法、結果、考察及び結論】

### 3.1 調査法の開発

#### 3.1.1 研究目的

廃棄物不法投棄地からは、多種の VOC 成分が検出されることが多い。不法投棄された範囲や汚染の概要を効率的かつ安価に把握する手法として、コーン貫入試験機(CPT 機)を用いた MIP-CPT システムがある。このシステムは地盤状況（先端抵抗、周面摩擦、間隙水圧）と、VOC による汚染状況（VOC の総量）を同時に、掘削深度に対し連続して把握することができる。

これに対し、公定法では、ボーリングによる掘削、土壌等の採取、土壌溶出量の分析を実施しなければならず、かなりの時間と経費が必要となるが、汚染物質の種類と汚染量を正確に把握することができる。

本研究では、オンサイトで不法投棄現場の廃棄物及び土壌の VOC を簡易・迅速で安価に測定する手法を開発するために、携帯型キャピラリーカラムを装着したガスクロマトグラフ検出器を利用し、採取ガスを各成分に分離・定量可能な機能を備えた VOC の一斉分析が可能な MIP-CPT 機を開発することを目的とする。

#### 3.1.2 研究方法

## (1) MIP-CPT とは

既存の MIP-CPT 調査技術は CPT 3 成分（先端抵抗、周面摩擦、間隙水圧）と VOC による汚染状況（VOC の総量）を同時にリアルタイムに把握することができる。ただし、VOC の各成分は不明である。MIP-CPT の概念図を図 3.1.1 に、既存の MIP-CPT システム概念図を図 3.1.2 に、MIP-CPT システム計測機器写真を図 3.1.3 に示す。コーン先端から約 50cm のところに、ヒータ部およびヒータで熱した周辺土壌の気化ガス吸入口（MIP メンブレン）が設置されている。

計測車に設置されたガス調整器から排出したキャリアーガス（窒素ガス）をコーン先端に圧送し、MIPメンブレンから吸引した土壌中の気化ガスとともに地上のガス測定器へ還送する。このガスをガス測定器（ガスクロマトグラフ）に送りガス分析を行うものである。ガスクロマトグラフには、FID（Flame Ionization Detector）、PID（Photo Ionization Detector）、DELCD（Dry Electrical Conductivity Detector）の3種類の検知器が搭載されており、それぞれ、表3.1.1に示すガスに対応して反応する。各検知器の反応により大まかなVOC汚染物質の推定が可能である。
図 3.1.1 MIP-CPT 概念図

図 3.1.2 MIP-CPT システム概念図
図 3.1.3 MIP-CPT システム計測機器写真

表.3.1.1 検知器と反応物質

感知器名称	FID	PID	DELCD
有機化合物(メタ、プロパン等、炭素が一重結合する物質)	○	—	—
芳香族等(ベンザ、トルコ等、炭素が二重結合する物質)	○	◎	—
有機塩素化合物(TCE、PCE、四塩化炭素等)	○	△	◎

注）一：反応しない。△：物質により反応が異なる。○：反応が見られる。

◎：良く反応する。

本研究における MIP-CPT システムは、図 3.1.4 に示すスクリーンかー方式貫入機を使用し、次の手順で行う。

① 貫入前に、MIP で吸引したガスが地上の検知器まで還流する時間を計測する（フラッシュテスト）。

② MIP を油圧により一定の速度で静的に貫入させる。

③ 貫入と同時に既存 MIP システムによるガス分析をリアルタイムに行う。
図 3.1.4 スクリーンか-方式貫入機
## (2) 本研究の新 MIP-CPT システム

本研究は、既存の MIP-CPT システムにガスクロマトグラフを接続することにより、VOC 成分分析を必要深度においてリアルタイムに把握できるシステムを開発するものである。新 MIP-CPT システム計測機器写真を図 3.1.5 に、システム概念図を図 3.1.6 に示す。

新システムでは、従来のシステムにおいてガス計測器に還送されてきた採取ガスを、六方コックを用いて計量管に採取し、別に設置したガスクロマトグラフによりVOCの成分分析を行うものである。MIP-CPTによる3センサーの出力を中断せずに成分分析ができるため、コーン貫入中の任意の深度でのVOCガス分析が可能である。ただし、成分分析に必要な時間（約15分間）は次の分析が実施できない。

図 3.1.5 本提案 MIP-CPT システム計測機器写真
図 3.1.6 本提案の MIP-CPT システム概念図
## (3) 平成 22 年度の研究

三重県桑名市大字五反田の不法投棄現場において CPT コーン貫入を行った。貫入深度は廃棄物層の下の難透水層までを想定した (GL-12～15m 程度)。試験場所を図 3.1.7 に、貫入地点を図 3.1.8 に示す。三重県が実施した公定法による VOC の土壌溶出量分析結果と、本研究の MIP-CPT システムにより得られた VOC ガス分析結果を比較し、本システムの有効性について検討を行った。

## 1 ）現地試験場所・工程

（現地試験場所）三重県桑名市大字五反田字多々星

図 3.1.7 試験場所
図 3.1.8 貫入地点（平成 22 年度）
MIP-CPT 現地試験工程を表 3.1.2 に示す。三重県が別途実施したボーリングのうち、3 地点（LG11, LG15, LG16）の近傍においてコーンを貫入し、センサー（FID, PID, DELCD）の出力（濃度）が高くなった深度（ボーリング 1 本につき 3～4 深度）で VOC 成分分析を実施した。

表 3.1.2 MIP-CPT 現地試驗工程

調査日	調査対象 孔名	貫入深度 (GL-m)	VOC成分分析深度(GL-m) (MIP メンプレイ位置)
平成22年11月28日	LG15	2.0～14.5	5.0, 7.5, 10.0, 13.5 計4深度
平成22年11月30日	LG16	2.0～13.0	3.0, 11.0, 11.5 計3深度
平成22年12月1日	LG11	2.0～13.5	6.5, 9.0, 12.0, 13.0 計4深度

## 2 ）計測条件

下記条件で実施した。

・MIP-CPT 調査では、①キャリアーガスの流速、②CPT コーン貫入速度の変化によりガス検出感度に違いが生じる。これまでの実験結果によると、キャリアーガス流速 50cm/s、CPT コーン貫入速度 1cm/s が最適と考えられたことから、今回の現地試験においては、この条件となるように調整を行った。

・CPT コーンは、地盤下 2.0m から貫入を開始し、0.5m 毎にコーン貫入を停止させた。MIP メンプレンにあるヒータにより、採取時のガス温度が 100℃以上の状態を保ち、センサー出力の変動が落ち着くまでコーン貫入を停止した。

・ガスクロマトグラフによるガスの分析は、停止中に現れるセンサー出力のピークをねらって実施した。

・実際の貫入孔の位置は、県実施ボーリングと CPT コーン貫入で 2～5m離れていた。

## (4) 平成 23 年度の研究

ヒータ部周辺で気化した VOC ガスは地上のガス分析器に還送されてくるが、その間のガスライン（キャリアガスライン）の間で冷やされ、凝縮や吸着を起こしている可能性がある。平成23年度の研究ではこれを極力防ぐため、キャリアガスラインをテフロン管からステンレス管に変更し、そのライン全体を100℃で加熱した新たなシステムを導入し、現地試験を実施した。

## 1 ）現地試験場所・工程

MIP-CPT 現地試験工程を表 3.1.3 に示す。平成 22 年度に実施した 3 地点 (LG11,LG15,LG16) のうち、LG15,LG16 の 2 地点の近傍において実施した。MIP-CPT 貫入深度は、廃棄物層および廃棄物層下難透水層まで（アスファルト下約 3～14m）とし、MIP-CPT システムの出力信号の大きくなった 2 深度と廃棄物層底の 3 深度において、公定法と新 MIP システムにおける VOC 成分分析を実施した。貫入地点を図 3.1.9 に示す。
図 3.1.9 貫入地点 （平成 23 年度）
表 3.1.3 MIP-CPT 現地試驗工程

調査日	調査対象 孔名	貫入深度 (GL-m)	VOC成分分析深度 (MIP メンブレン深度)
平成23年11月10～15日	LG15	14.0	9.0, 11.5, 13.5 計3深度
LG16	14.0	3.5, 9.0, 12.0 計3深度

## 2 ）計測条件

平成23年度は新MIP-CPTシステムの改良によるガス分析能力を公定法による分析結果と比較することが目的であることから、下記条件で実施した。

・コーン貫入中の出力変動を無視し、コーン停止時の出力変動に着目した。コーン貫入速度は4～12cm/sと変動しているため、貫入中のデータは有効なデータではない。

・45mの MIP-CPT ケーブルを使用した（ガスラインの長さは 90m となる）。

・キャリアーガスの流速は平成22年度と同じ50cm/s（MIPメンブレンから吸入されたガスがガス計測器に到るまでの時間約90秒）とした。

・MIP メンブレン位置が所定の深度に到達するとコーン貫入を停止させ、MIP メンブレンにあるヒータにより、採取時のガス温度が $ 100^{\circ} $ C 以上の状態になることを確認してからガス分析を開始した。

· VOC 成分分析は、MIP-CPT システムの出力信号の大きくなった 2 深度と廃棄物層底の 3 深度において、ヒータ部温度が 100℃ に到達後の吸引ガスがガス測定器に到達した後で実施した。

・コーン貫入による試料の攪乱の影響を避けるため、公定法分析用ボーリング位置はコーン貫入位置から約50cm離して実施した。
#### 3.1.3 研究結果及び考察

## (1) 平成 22 年度の研究結果

## 1 ) MIP-CPT 連続貫入時の検討

三重県が実施したボーリングの柱状図と新 MIP-CPT システムによる FID の深度分布を図3.1.10 に示す。廃棄物層の深さは、地点により異なるが、LG11 で GL-2～7.5（標高 47～52）m、LG15 で GL-2～13（標高 41～52）m、LG16 で GL-2～14（標高 40～52）m に存在していた。FID は有機物に対して反応する感知器であり、廃棄物層の位置を推定する一つの指標となるが、LG15、LG16 の廃棄物層についてはボーリング結果とよく一致しており、本システムが廃棄物深度分布推定の一手段となることが確認できた。

ボーリング柱状図と CPT 3 成分（コーン先端抵抗、周面摩擦、間隙水圧）の深度分布を図 3.1.11 に示す。廃棄物層貫入時の先端抵抗は、一次的に 40MPa 近くの高い値を示す箇所があったが、ほとんど 10MPa 以下の値であり、CPT コーンの貫入に支障のない地盤の硬さ（コーン強度として、凡そ 60MPa 以下が望ましい）であった。廃棄物埋設地における本システムの導入については、機器強度的にも十分対応可能と考えられる。

公定法による土壌溶出量の深度分布と MIP-CPT 連続貫入中のガス検出感度の深度分布を図3.1.12に示す。公定法による土壌分析は、地盤下3.5mから1m毎に実施している。今回、本システムにおいてFIDの感度は良好であったが、PIDおよびDELCDの感度が悪く、公定法によるVOCの深度分布と異なる分布を示していた。感度悪化の要因については、4)課題と推定される要因において示す。
ボーリング柱状図

调查

ポーソング名	LG 1 1

図 3.1.10(1) ボーリング柱状図と FID 深度分布(LG11)
ボーリング柱状図

调查名

事業・工事名

ポーリング名	L O 1 6

図 3.1.10(2) ボーリング柱状図と FID 深度分布(LG15)
ボーリング柱状図

事業・工事名

図 3.1.10(3) ボーリング柱状図と FID 深度分布(LG16)
図 3.1.11(1) ボーリング柱状図と CPT3 成分(LG11)
図 3.1.11(2) ボーリング柱状図と CPT3 成分(LG15)
図 3.1.11(3) ボーリング柱状図と CPT3 成分(LG16)
[公定法による土壤溶出量の深度分布]

[MIP-CPT 連続貫入中のガス検出感度の深度分布]

PID

DELCD

図. 3.1.12 (1) 公定法による土壤溶出量と MIP-CPT 連続貫入時の感度（LG11）
[公定法による土壤溶出量の深度分布]

[MIP-CPT 連続貫入中のガス検出感度の深度分布]

PID

DELCD

図. 3.1.12 (2) 公定法による土壌溶出量と MIP-CPT 連続貫入時の感度（LG15）
[公定法による土壤溶出量の深度分布]

[MIP-CPT 連続貫入中のガス検出感度の深度分布]

PID

図. 3.1.12 (3) 公定法による土壤溶出量と MIP-CPT 連続貫入時の感度（LG16）
## 2 ) MIP-CPT 貫入停止時の検討

貫入停止中の感度がピークとなる値の深度分布を図 3.1.13 に示す。この分布も公定法による VOC の深度分布と異なる分布を示していた。
[公定法による土壤溶出量の深度分布]

[MIP-CPT 貫入停止中のガス検出感度の深度分布]

図.3.1.13 (1) 公定法による土壤溶出量と MIP-CPT 貫入停止時の感度（LG11）
[公定法による土壤溶出量の深度分布]

[MIP-CPT 貫入停止中のガス検出感度の深度分布]

図.3.1.13 (2) 公定法による土壤溶出量と MIP-CPT 貫入停止時の感度（LG15）
[公定法による土壤溶出量の深度分布]

[MIP-CPT 貫入停止中のガス検出感度の深度分布]

図.3.1.13 (3) 公定法による土壌溶出量と MIP-CPT 貫入停止時の感度 (LG16)
## 3 ) 公定法による VOC 汚染物質と新 MIP-CPT システムによる VOC 汚染物質の比較

公定法による VOC 各成分の土壌溶出量分析結果とガスクロマトグラフによるガス分析結果の比較を表 3.1.4 に示す。ガスクロマトグラフによるガス分析は、各地点とも貫入停止時に実施した。3 地点で検出された VOC は、土壌溶出量分析においては、8 物質（TCE、PCE、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエチレン、ベンゼン、トルエン、キシレン、1,4-ジオキサン）であったが、ガス分析では 6 物質（TCE、PCE、ジクロロメタン、ベンゼン、トルエン、キシレン）であった。かなり高濃度な物質はガスで検出できているが、それ以外の物質については検出できていない。4)においてその要因を検討しているが、LG11 の深度 6.5mにおいて、高濃度のジクロロメタンおよびベンゼンが検出できていないことは、貫入孔の位置の違い（約 2m の距離）がその要因と思われる。
表3.1.4(1) VOC 各成分の分析結果 (LG11)

[公定法による土壌溶出量の深度分布]

单位:mg/L

項目	深度(m)
3.5	4.5	5.5	6.5	7.5	8.5	9.5	10.5	11.5	12.5	13.5	14.5
TCE	-	-	-	0.006	-	-	-	-	-	-	-	-
PCE	0.0006	0.0019	0.0010	0.043	0.0006	0.0005	0.0007	0.0009	-	-	-	-
ジクロロメタン	-	0.024	0.015	1.8	0.54	0.045	0.017	0.13	-	0.25	-	-
1,2-ジクロロエチレン	-	0.080	0.025	0.014	-	-	-	-	-	-	-	-
1,3-ジクロロプロペン	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
ベンゼン	-	0.050	0.069	0.13	0.060	0.057	0.051	0.049	-	0.054	-	-
トルエン	0.010	3.1	2.9	5.1	2.3	3.9	3.2	3.4	-	3.2	-	-
キシレン	0.007	2.4	2.0	2.5	1.4	1.7	1.6	1.5	-	1.9	-	-
塩化ビニルモノマー	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
1,4-ジオキサン	-	-	-	-	0.008	0.009	0.008	0.006	-	-	-	-

## [MIP-CPT 貫入停止中のガス濃度の深度分布]

单位:ppm

項目	深度(m)
3.5	4.5	5.5	6.5	7.5	8.5	9	10.5	11.5	12	13.5	14.5
TCE	-	-	-
PCE	-	-	-
ジクロロメタン	-	-	0.53
1,2-ジクロロエチレン	-	-	-
1,3-ジクロロプロペン	-	-	-
ベンゼン	-	-	-
トルエン	2.3	1.4	1.1
キシレン	0.94	0.25	0.86
シス-1,2-ジクロロエチレン	-	-	-
1,4-ジオキサン	-	-	-
##### 表.3.1.4(2) VOC 各成分の分析結果 (LG15)

单位:mg/L

項目	深度(m)
3.5	4.5	5.5	6.5	7.5	8.5	9.5	10.5	11.5	12.5	13.5
TCE	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
PCE	-	-	-	-	-	0.0005	-	-	-	-	0.0008
ジクロロメタン	-	0.004	-	-	-	0.009	0.002	0.002	0.003	-	0.002
1,2-ジクロロエチレン	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
1,3-ジクロロプロペン	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
ベンゼン	-	0.002	-	0.003	0.015	0.018	0.016	0.022	0.032	-	-
トルエン	0.002	0.23	0.006	0.19	1.2	1.1	1.0	1.4	1.9	-	-
キシレン	0.004	0.13	0.004	0.18	0.58	0.45	0.48	0.66	0.99	0.92	0.19
塩化ビニルモノマー	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
1,4-ジオキサン	-	-	0.010	-	-	-	-	0.011	0.009	0.081	0.096

## [MIP-CPT 貫入停止中のガス濃度の深度分布]

单位:ppm

項目	深度(m)
3.5	4.5	5.5	6.5	7.5	8.5	9.5	10	11.5	12.5	13.5
TCE	-	-	-
PCE	-	-	-
ジクロロメタン	-	0.7	1.1
1,2-ジクロロエチレン	-	-	-
1,3-ジクロロプロペン	-	-	-
ベンゼン	-	0.16	0.13
トルエン	1.4	3.7	1.7
キシレン	0.66	2.62	0.91
シス-1,2-ジクロロエチレン	-	-	-
1,4-ジオキサン	-	-	-
表.3.1.4(3) VOC 各成分の分析結果（LG16）

单位:mg/L

項目	深度(m)
3.5	4.5	5.5	6.5	7.5	8.5	9.5	10.5	11.5	12.5	13.5	14.5
TCE	0.018	0.004	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
PCE	0.15	0.056	0.0053	0.0007	-	-	-	-	-	-	-	-
ジクロロメタン	0.15	0.044	0.002	-	-	-	-	-	-	-	-	-
1,2-ジクロロエチレン	0.010	-	-	0.006	-	-	-	-	-	-	-	-
1,3-ジクロロプロペン	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
ベンゼン	0.038	0.027	0.008	0.012	-	-	-	-	-	-	-	-
トルエン	7.5	3.7	1.4	2.4	0.005	-	0.001	-	-	-	-	-
キシレン	2.0	1.2	0.51	1.0	0.006	-	0.001	-	-	-	-	-
塩化ビニルモノマー	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
1,4-ジオキサン	0.038	0.031	0.020	0.036	0.008	-	0.10	-	-	0.047	-	-

[MIP-CPT 貫入停止中のガス濃度の深度分布]

単位:ppm
項目	深度(m)
3	4.5	5.5	6.5	7.5	8.5	9.5	11	11.5	12.5	13.5
TCE	-	-	0.12
PCE	0.11	-	0.18
ジクロロメタン	0.1	0.28	0.38
1,2-ジクロロエチレン	-	-	-
1,3-ジクロロプロペン	-	-	-
ベンゼン	-	-	-
トルエン	8.8	5.7	44
キシレン	5.5	3.1	1.1
シス-1,2-ジクロロエチレン	-	-	-
1,4-ジオキサン	-	-	-
[公定法による土壤溶出量の深度分布]

項目	深度(m)
3.5
TCE	0.018
PCE	0.15
ジクロロタン	0.15
1,2-ジクロロエチレン	0.010
1,3-ジクロロプロペン	-
ベンゼン	0.038
トルエン	7.5
キシレン	2.0
塩化ビニルモノマー	-
1,4-ジオキサン	0.038

項目	深度(m)
7.5	10.5	13.5
TCE	-	-	-
PCE	-	-	0.0008
ジクロロタン	-	0.002	0.002
1,2-ジクロロエチレン	-	-	-
1,3-ジクロロプロペン	-	-	-
ベンゼン	0.015	0.022	-
トルエン	1.2	1.4	-
キシレン	0.58	0.66	0.19
塩化ビニルモノマー	-	-	-
1,4-ジオキサン	-	0.011	0.096

項目	深度(m)
3
TCE	-
PCE	0.11
ジクロロタン	0.1
1,2-ジクロロエチレン	-
1,3-ジクロロプロペン	-
ベンゼン	-
トルエン	8.8
キシレン	5.5
シス-1,2-ジクロロエチレ	-
1,4-ジオキサン	-

項目	深度(m)
7.5	10	13.5
TCE	-	-	-
PCE	-	-	-
ジクロロメタン	-	0.7	1.1
1,2-ジクロロエチレン	-	-	-
1,3-ジクロロプロペン	-	-	-
ベンゼン	-	0.16	0.13
トルエン	1.4	3.7	1.7
キシレン	0.66	2.62	0.91
シス-1,2-ジクロロエチレン	-	-	-
1,4-ジオキサン	-	-	-

項目	深度(m)
6.5	9.5	12.5
TCE	0.006	-	-
PCE	0.043	0.0007	-
ジクロロメタン	1.8	0.017	0.25
1,2-ジクロロエチレン	0.014	-	-
1,3-ジクロロプロペン	-	-	-
ベンゼン	0.13	0.051	0.054
トルエン	5.1	3.2	3.2
キシレン	2.5	1.6	1.9
塩化ビニルモノマー	-	-	-
1,4-ジオキサン	-	0.008	-

[MIP-CPT貫入停止中のガス濃度の深度分布]

項目	深度(m)
6.5	9	12
TCE	-	-	-
PCE	-	-	-
ジクロロメン	-	-	0.53
1,2-ジクロロエチレン	-	-	-
1,3-ジクロロプロペン	-	-	-
ペンゼン	-	-	-
トルエン	2.3	1.4	1.1
キシレン	0.94	0.25	0.86
シス-1,2-ジクロロエチレン	-	-	-
1,4-ジオキサン	-	-	-
## 4 ) 課題と推定される要因

a） MIP における分析感度が悪く、汚染物質の深度変動が明確でない。

・試料ガス中の水分による負の干渉のため、PID 検出器の出力値が安定しなかった可能性がある。

・現地に搬入した分析機器（ガスクロマトグラフ）の感度が不十分であった。

## b）公定法による土壌溶出量分析結果と比較すると、広範囲に分布している高濃度のトルエン、キシレン等については検出され、濃度分布傾向も一致しているが、低濃度のVOCについては検出できなかった。

・公定法分析用ボーリング位置と MIP 掘進位置が 2～5m 離れていたため、本現場のような不法投棄現場では、廃棄物埋設状況自体が異なっていた。

・コーン先端ヒータ部周辺で気化した VOC ガスは、コーンのメンブレン部から浸透し分析機器まで搬送される。廃棄物層の VOC 濃度が非常に濃かったため、キャリアガスライン（テフロン管）の間で冷やされたガスが、ガスライン中である程度の凝縮や吸着を起こしている。

これらの要因による課題を解決するため、平成23年度の研究では、

・ガス分析機器（ガスクロマトグラフ）のオーバーホール

・キャリアガスラインをテフロン管からステンレス管に変更

・キャリアガスライン全体を $ 100^{\circ} $ C で加熱保温したケーブルを導入を行い研究を実施した。
## (2) 平成 23 年度の研究結果

新 MIP-CPT 法によるガス分析は、3つのセンサー（FID, PID, DELCD）の出力信号が大きくなった 2 深度と廃棄物埋設層底の 3 深度で実施した。

## 1 ) 公定法分析結果（H22 年度との比較）

平成 22 年度に三重県が実施した公定法分析結果と、平成 23 年度に本研究で実施した公定法分析結果の比較を各物質毎に図 3.1.14 に示す。平成 22 年度に比べ、平成 23 年度の濃度が高くなっている。その要因としては、

・H22年度とH23年度のボーリング位置は、LG15で約2m、LG16で約3m離れた位置となっている。当該不法投棄現場では、この程度の位置の違いにより廃棄物埋設状況がかなり異なっていると考えられる（図3.1.15ボーリング柱状図参照）。

・公定法による分析では、現地でのボーリングによる採取試料を分析所に持ち込んで分析するため、VOCの場合、できるだけ揮発しないように処置をするが、その処置の仕方によっては揮発量に差がでることになる。ほとんど全ての深度において、H22年度の方がH23年度より濃度が低いことから、H22年度の土壌採取時にVOCが揮発した可能性がある。

特に当該地では、試料採取深度が 0.5m 程度異なった場合でもかなりの濃度の差異があったことから位置の違いによる要因が大きいと思われる。

H23 年度の土壌溶出量を土壌汚染対策法における指定基準等と比較すると、

· LG15 では、PCE、ジクロロメタン、ベンゼンが土壌溶出量基準値を超過していたほか、溶出液のトルエン、キシレン濃度が地下水の監視基準値を超過していた。また、溶出液の1,4-ジオキサン濃度は、分析データが1深度のみであるが地下水環境基準値以下であった。

· LG16 では、PCE、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、ベンゼンが土壌溶出量基準値を超過し、溶出液のトルエン、キシレン濃度が地下水の監視基準値を超過し、溶出液の1,4-ジオキサン濃度が地下水環境基準値を超過していた。
図 3.1.14(1) 公定法分析結果の比較（LG15）
図 3.1.14(2) 公定法分析結果の比較（LG16）
## ボーリング柱状図

ボーリング柱状図

調 查 名 平成22年度桑名市互反田地内環境修復事業地質羅查業務委託

事業・工事名

ボーリング名	LG 1 5

调查名

図 3.1.15(1) 柱状図の比較 (LG15)

ボーリングNo.

L G 1 5

事案·工事名

ポーリング名	LG15
ボーリング柱状図

H23 年度

調查名 半成22年度桑名市土反田地内環境修訂事案地質議查案務委託

(本研究データ)

ボーリングNo.

事業・工事名

## ボーリング柱状図

ポーリング名

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

図 3.1.15(2) 柱状図の比較 (LG15)

调查名

事案·工事名

ポーリングNo.	L	G	1	6

ポーリング名	LG16
## 2 ）検出された物質

表 3.1.6 に分析項目と公定法および新 MIP-CPT システムにおいて検出された物質を示す。表 3.1.7 に LG15、LG16 の試験結果を示す。

表 3.1.6 に示すとおり、LG15 においては、公定法により検出された8物質のうち、新 MIP-CPT システムによるガス分析で検出されなかった物質は2物質（1,2-ジクロロエタン、シス-1,2-ジクロロエチレン）であった。これらの物質はLG16では検出されている。LG16においては両法で検出された物質は同一で9物質であった。

公定法による分析に比べて、新 MIP-CPT システムによるガス分析では、微量の VOC 成分の分析が未検出となり定量できていない。

表 3.1.6 検出された物質

公定法分析項目	地点	公定法において検出された物質	新MIP-CPTシステムにおいて検出された物質
四塩化炭素TCEPCEジクロロメタン1,2-ジクロロエタン1,1-ジクロロエチレンシス-1,2-ジクロロエチレン1,3-ジクロロプロペン1,1,1-トリクロロエタン1,1,2-トリクロロエタンベンゼントルエンキシレン1,4-ジオキサン	LG15	PCE、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、シス-1,2-ジクロロエチレン、1,4-ジオキサン以上8物質	PCE、ジクロロメタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、1,4-ジオキサン以上6物質
LG16	TCE、PCE、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、シス-1,2-ジクロロエチレン、ベンゼン、トルエン、キシレン、1,4-ジオキサン以上9物質	TCE、PCE、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、シス-1,2-ジクロロエチレン、ベンゼン、トルエン、キシレン、1,4-ジオキサン以上9物質
[公定法による土壤溶出量の深度分布]

項目	深度（m）
9	11.5	13.5
TCE	-	-	-
PCE	0.036	0.0005	-
ジクロロメタン	0.036	0.003	0.047
1,2-ジクロロエタン	0.0031	0.0043	0.0013
ベンゼン	0.060	0.040	0.023
トルエン	6.8	4.6	1.9
キシレン	3.1	3.4	1.4
シス-1,2-ジクロロエチレン	-	0.004	-
1,4-ジオキサン	0.043

(注) ハッチングは新 MIP-CPT システムでも検出された項目・深度を示す。

一は定量下限値未満を示す。

[新 MIP-CPT 法によるガス濃度の深度分布]

項目	深度（m）
9	11.5	13.5
TCE	-	-	-
PCE	0.012	-	-
ジクロロメタン	-	0.048	0.070
1,2-ジクロロエタン	-	-	-
ベンゼン	0.033	0.034	0.025
トルエン	6.2	2.9	2.0
キシレン	5.8	1.8	2.0
シス-1,2-ジクロロエチレン	-	-	-
1,4-ジオキサン	-	0.66	-

（注）－は定量下限値未満を示す。
#### 表 3.1.7(2) VOC 各成分の分析結果（LG16）

[公定法による土壌溶出量の深度分布]

項目	深度（m）
3.5	9	12
TCE	0.014	0.025	0.008
PCE	0.18	0.17	0.058
ジクロロメタン	0.65	0.68	0.014
1,2-ジクロロエタン	0.048	0.0050	-
ベンゼン	0.071	0.076	0.002
トルエン	16	36	0.66
キシレン	5.5	6.1	1.1
シス-1,2-ジクロロエチレン	0.006	0.007	0.007
1,4-ジオキサン	0.026	0.16

(注) ハッチングは新 MIP-CPT システムでも検出された項目・深度を示す。

一は定量下限値未満を示す。

[新 MIP-CPT 法によるガス濃度の深度分布]

項目	深度（m）
3.5	9	12
TCE	0.026	0.009	-
PCE	0.032	0.10	0.006
ジクロロメタン	0.5	0.016	-
1,2-ジクロロエタン	0.032	-	-
ベンゼン	0.043	0.040	-
トルエン	12.2	23.2	3.8
キシレン	5.7	11.1	2.4
シス-1,2-ジクロロエチレン	0.026	-	-
1,4-ジオキサン	-	-	0.14

一は定量下限値未満を示す。
## 3 ) 深度分布の比較

公定法の深度分布との比較を図3.1.16に示す。図の縦軸は、公定法が土壌溶出量（mg/L）を、新MIP-CPTシステムがガス濃度（ppm）を示す。深度による濃度変動は同様の傾向を示していた。
LG15-ジクロロメタン

図 3.1.16(1) VOC 各物質毎の深度比較
LG15-1,2-ジクロロエタン

LG16-1,2-ジクロロエタン

図 3.1.16(2) VOC 各物質毎の深度比較
LG15-キシレン

LG15-シス-1,2-ジクロロエチレン

LG16-シス-1,2-ジクロロエチレン

LG15-1,4-ジオキサン

図 3.1.16(3) VOC 各物質毎の深度比較

LG16-1,4-ジオキサン
## (3) 考察

新 MIP-CPT システムにおけるガス分析では、公定法の溶出試験で検出された VOC は概ね検出できたが、土壌溶出量が低濃度の場合に未検出となる場合もあった。したがって、新 MIP-CPT システムを使用した実際の現場において、各地点の VOC による土壌汚染の原因物質を大まかに特定することができる。また、深度方向の濃深度分布についても、相対的に把握できると思われる。

しかしながら、さらに正確な濃度変動を把握するため、以下の検討が必要と思われる。

現地試験においては、コーン貫入を停止させ、新 MIP-CPT センサーの出力変化をリアルタイムにモニタリングしながら、出力がピークとなるタイミングをねらってガス分析を実施した。しかしながら、ヒータ部の加熱によりその周辺の土壌中の VOC の急速な気化が開始するため、ガス分析のタイミングが遅れるほど VOC 濃度が小さくなると考えられる。すなわち、どのタイミングでガス分析を実施するかにより、検出される VOC の種類や濃度が変動する可能性が考えられる。

メンブレンが所定深度に到達後5分間の新MIP-CPT法によるセンサー出力変動（FID、PID、DELCD）を図3.1.17に示す。図中の「ガス到達」はコーンが所定深度到達後、吸入されたガスが地上の計測器に到達した時点（約90秒後）を、「100℃」はヒータ部温度が100℃に到達した時点のガスが地上の計測器に到達した時点を、「GC分析」はガス分析した時点を示す。100℃到達後のセンサー出力は変動しており、ガス分析のタイミングにより沸点の異なるVOC各物質の濃度が変化することが考えられる。

現地試験の各深度におけるガス分析のタイミングを表3.1.8にまとめたが、100℃到達の直後から約2分後までかなり時間の幅があった。

表 3.1.8 ガス分析のタイミング

ガス分析位置	100℃到達後
ガス分析までの時間
LG15	9.0m	2分7秒後
11.5m	1分4秒後
13.5m	1秒後
LG16	3.5m	2分5秒後
9.0m	58秒後
12.0m	58秒後
なお、室内実験によると、トルエンまたは沸点の低いジクロロメタンの入った水溶液にヒータ温度が100℃に到達したセンサーを漬けた場合、トルエン、ジクロロメタンの両物質ともに、ガス流速に関わりなく、約20秒で最大出力信号が出た後、出力信号が急激に減少していた。水中では、ヒータ周辺のVOCが揮発しても新たに液が供給されるため、VOC成分がなくなるまである程度の時間がかかるが、土壤中では、揮発してしまう時間は水中より早いと思われる。土壤汚染の状況をさらに正確に把握するためには、土壤中のガス分析のタイミングの影響について、今後検討していく必要がある。
FID

PID

DELCD

図 3.1.17(1) MIP-CPT 出力変動と GC 分析位置（LG15、深度 9.0m）
FID

PID

DELCD

図 3.1.17(2) MIP-CPT 出力変動と GC 分析位置（LG15、深度 11.5m）
FID

PID

DELCD

図 3.1.17(3) MIP-CPT 出力変動と GC 分析位置（LG15、深度 13.5m）
FID

PID

DELCD

図 3.1.17(4) MIP-CPT 出力変動と GC 分析位置（LG16、深度 3.5m）
FID

PID

DELCD

図 3.1.17(5) MIP-CPT 出力変動と GC 分析位置（LG16、深度 9.0m）
FID

PID

DELCD

図 3.1.17(6) MIP-CPT 出力変動と GC 分析位置（LG16、深度 12.0m）
#### 3.1.4 調査法研究の結論

平成 22 年度の研究では、VOC の検出感度が低いことが課題として明らかとなり、これは、コーンヒータ部周辺で気化した VOC ガスは、分析機器までのキャリアガスラインの間で冷やされ、ガスライン中で凝縮や吸着を起こしていると考えられた。平成 23 年度の研究では、VOC の凝縮及び吸着を防ぐため、キャリアガスラインをテフロン管からステンレス管に変更し、そのライン全体を 100℃で加熱保温する新たなシステムを開発し、現地試験を実施した。

試験位置は H22 年度に実施した 3 ケ所の内、2 ケ所（LG15、LG16）で実施した。同時に近傍（約 50cm 離れた位置）において新たにボーリングによる土壌採取を行い、公定法（土壌溶出量試験）による VOC の分析を実施した。結論は以下のとおり。

・新 MIP-CPT 法では、公定法による分析で土壌溶出量が極く低濃度の場合に未検出となる場合もあったが、対象とした VOC は概ね検出できており、地中の VOC の定性が可能である。

・新 MIP-CPT 法を用いた VOC 濃度の深度分布（3 深度）の調査結果は、公定法での濃度分布とほぼ同様の傾向を示し、深度方向の相対的な深度分布の概略を把握することができる。

・現地試験においては、コーン貫入を停止させ、新 MIP-CPT センサーの出力変化をリアルタイムにモニタリングしながら、出力がピークとなるタイミングをねらってガス分析を実施したが、ヒータ部の温度が上昇するにつれ低沸点の VOC から気化が開始するため、ガス分析のタイミングが遅れるほど VOC の揮発量が大きくなると考えられる。すなわち、どのタイミングでガス分析を実施するかにより、濃度が変動する可能性が考えられる。土壤中のガス分析タイミングの影響については、今後検討していく必要がある。
### 3.2 净化法の開発

#### 3.2.1 研究目的

## (1) 研究の背景

三重県桑名市内の不法投棄現場における環境修復対策は、廃棄物の全量撤去を行わない方針で「遮水壁による汚染拡散防止」および「揚水循環浄化法による地下水浄化」が採用され、措置が講じられてきた。平成15年～平成19年度末までの地下水浄化措置により、平成19年度末には、遮水壁内外の地下水のVOC汚染は、目標とした水質基準レベル以下に到達した。その後、平成20年に揚水を停止したところ、ベンゼン等一部の物質で濃度の上昇が確認された。

平成 19 年度、遮水壁内の地下水の汚染残留区域に大口径揚水井戸を設置し、その際、廃棄物の溶出試験を実施したところ、高濃度の VOC が検出されたことから、遮水壁内の廃棄物は一様に浄化されておらず、汚染が残留していることが判明した。このことから、地下水の再汚染は、残置した廃棄物及び汚染された土壌に残留する有害物質が原因と考えられた。

そのため、当該場所の今後の管理のあり方を検討するうえで、有害物質が残留する廃棄物及び土壌の除去が必要になると考えられ、廃棄物を掘削した場合、オンサイトで確実に無害化できる簡易で安価な浄化技術が必要となっている。

## (2) 汚染土壌浄化技術を適用した場合の課題

高濃度の VOC で汚染された廃棄物や汚染土壌を掘削した場合、有害な産業廃棄物等として処理する必要があるが、オフサイト処理する場合、処理費用が高額であることに加え、運搬・処分に伴う汚染拡散リスクも高い。そのため、オンサイト処理によって VOC 濃度レベルを低減できれば、処理費用及び汚染拡散リスクの低減が期待される。これまでに開発されているオンサイト工法に、石灰混合攪拌工法（揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌に生石灰を添加し浄化する工法をホットソイル工法という。）やフェントン法、過硫酸塩等の酸化剤添加による分解法が開発されているが、当該現場の廃棄物及び土壌に適用した場合、pH の変化による金属の溶出や腐植質等有機物の混在による分解阻害の課題がある。

こうした性状を示す処理対象物を対象とした既存の浄化には、中温加熱（200～600℃）や高温加熱（600～800℃）工法が実用化されているが、大規模な設備で広い用地を必要とし、高コストであるという課題がある。

## (3) 研究の目的

処理対象物質は、揮発性有機化合物であり、土壌温度を高くすることが、浄化の有効手段である。本サイトで対象としている汚染物質のうち最も高い沸点は、キシレンの144℃であることから、汚染土を比較的低温の150～200℃に加熱することで浄化が可能であると考えられる。そこで、pHの変化を伴わない簡易な加熱手法として、熱風送風による方法に着目し、石灰混合攪拌工法で用いる攪拌設備等を活用し、熱風送風機能を付加した回転ドラム及びツイスターの浄化システムを考案した。

本研究では、当該現場の VOC 汚染廃棄物及び汚染土壌の浄化を対象としているが、VOC 汚染土壌に広く適用可能な技術として開発するものであり、実用化に向けた中性域における中低温オ
ンサイト加熱処理工法の基礎技術開発を目的とする。また、実規模装置のコスト試算、浄化コスト試算をおこない、実用化への指針を立てる。図3.2.1に既存のホットソイル工法のフロー及び課題、開発する工法の概要を示す。

図 3.2.1 開発する工法の概要
図 3.2.2 と表 3.2.1 に本研究で開発する工法の位置付けを示す。開発する工法は、掘削除去のうち、オンサイトでの加熱処理工法に分類される。加熱処理工法としては、低温から高温まで種々の工法が開発され実用化されている。しかし、土壌温度を汚染物質の揮発温度程度まで上昇させる中低温での工法の実用化例は少ない。

図 3.2.2 VOC 汚染土壌浄化工法の分類

表 3.2.1 掘削除去のうちオンサイト加熱処理の分類

処理方法	土壤温度	加熱方式	実用化状況
燃焼・分解処理	高温
(600～800℃以上)	バーナーの燃焼ガスによる直接加熱	焼成プラント
分解処理プラント
中温
(200～600℃)	間接加熱	分解処理プラント
揮発処理プラント
脱着・揮発処理
中低温
(100～200℃)	熱風（燃焼ガスまたは、間接加熱した熱風）	中低温オンサイト
加熱処理工法
低温
(100℃程度)	生石灰の水和反応を用いた加熱	ホットソイル工法
#### 3.2.2 研究方法

本研究の主目的は、加熱式回転ドラムの開発であり、原料の解砕・予熱をおこなうツイスターは、前処理設備と位置づけている。本研究では、まず、ツイスター、回転ドラム単体で加熱試験、浄化試験をおこない、目標温度150℃以上に達する条件を見出す。その後、ツイスターと回転ドラムを組み合わせた連続的なシステムとし、システムとして加熱試験、浄化確認試験をおこなう。

## (1) ツイスター

## 1 ) 試験装置

図 3.2.2 にツイスター試験装置外観、図 3.2.3 にツイスター内部、図 3.2.4 に試験装置系統を示す。ツイスターは、円筒内で高速回転する複数本のフレキシブルなチェーンの打撃力で地盤材料を破砕・細粒化するとともに、添加材料を均一に分散する効果のある破砕・混合装置である。本研究では、円筒直径 = 500mm の試験用ツイスターを使用する。チェーンの回転は、インバータにより任意に設定できる。

熱風発生にはジェットヒータを用い、土砂投入口から、熱風を供給できる構造に改造している。土砂の供給には、ベルトコンベアを使用する。ベルト上に単位長さ当り均等に土砂を敷き並べ、ベルト速度を変化させることで、供給量を変化させる。ツイスターで破砕・細粒化された土砂は、下部に設置したトレイに受ける。

土砂の含水比測定は、加熱乾燥式水分計を使用する。

各部のガス温度測定は、熱電対を使用し、データロガーを介しパソコンで表示する。

土砂温度測定は、赤外線放射温度計を使用する。図中の青矢印は熱電対設置個所を示す。

図 3.2.3 ツイスター試験装置外観

図 3.2.4 ツイスター内部
図 3.2.5 試験装置系統

表 3.2.2 試験装置仕様

番号	項目	仕様
①	ジェットヒータ	30,100 kcal/hr
②	ツイスター	直径 = φ 500mm、モータ = 11kW
③	ベルトコンベア	幅 = 100mm、全長 = 4m
④	熱電対	K 熱電対
⑤	データロガー	16ch
⑥	パソコン
## 2 ）試験内容

表 3.2.3 に試験内容を示す。

表 3.2.3 試験內容

項目	供給材料	內容
a) 含水比低下試驗	清浄土A (砂質土)
清浄土B (粘性土)	ツイスター処理による含水比低下状況を確認する。
b) 加熱試験	清浄土A (砂質土)
清浄土B (粘性土)	ツイスター内部に熱風を吹き込み、土砂温度上昇、含水比低下状況を確認する。
c) 模擬汚染土浄化試験	模擬汚染土A (砂質土)
模擬汚染土B (粘性土)	加熱の有無による汚染土浄化効果を確認する。

## 3 ) 試験方法

## a） 含水比低下試驗

表 3.2.4 に含水比低下試験項目を示す。2 種類の土砂について、土砂供給量、チェーン回転数を変化させた時の含水比の変化を測定する。

表 3.2.4 含水比低下試驗項目

处理量	回転数
50kg/hr	500rpm
750rpm
900rpm
100kg/hr	500rpm
750rpm
900rpm
200kg/hr	500rpm
750rpm
900rpm
## b) 加熱試験

表 3.2.5 に加熱試験項目を示す。ツイスター内部に熱風を吹き込み、2 種類の土砂について土砂供給量、チェーン回転数を変化させた時の土砂温度及び含水比の変化を測定する。

表 3.2.5 加熱試驗項目

处理量	回転数
50kg/hr	500rpm
750rpm
900rpm
100kg/hr	500rpm
750rpm
900rpm
200kg/hr	500rpm
750rpm
900rpm

## c) 模擬汚染土浄化試験

模擬汚染土の浄化効果は、土砂温度及び含水比に依存すると考えられるため、a)含水比低下試験、b)加熱試験で得られた結果を元に条件を選択する。
## (2) 回転ドラム

## 1 ) 試験装置

図 3.2.5 に回転ドラム試験装置外観、図 3.2.6 に回転ドラム内部、図 3.2.7 に試験装置系統を示す。回転ドラムは、回転する円筒の中で生石灰を混合した地盤材料を転地返して空気との接触効果を高め、汚染物質の揮発を促進させる設備である。本研究では、新たに熱風吹き込みが可能な構造とした直径 $ 700 ~mm \times $ 長さ $ = 2.3 ~m $ の試験用回転ドラムを製作する。

内部に螺旋状のガイドを設置し、ドラムの回転速度を変化させることで土砂の滞留時間を調整できる構造となっている。また、熱風をドラム内全域に送風できるように、内部に吹き出し管を装備している。

熱風発生装置には、簡易で仮設対応可能なジェットヒータを用いる。回転ドラムへの熱風送風は、熱風集合管を介し複数台のジェットヒータから熱風を供給できる構造となっている。

土砂の供給には、スクリュウコンベアを使用する。スクリュウ速度を変化させることで、供給量を変化させる。回転ドラムで処理された土砂は、出口に設置したトレイに受ける。

含水比測定、温度測定には、ツイスターにおける試験と同様の機器を用いる。図中の青矢印は、熱電対設置個所を示し、データロガーを介し、パソコンで温度表示する。

図 3.2.6 回転ドラム試験装置外観

図 3.2.7 回転ドラム内部
図 3.2.8 試験装置系統
表 3.2.6 回転ドラム試験装置仕様

番号	項目	仕様
①	ジェットヒータ	30,100 kcal/hr
②	熱風集合管	4 集合
③	スクリュウコンベア	$ \phi $ 150、0.4kW
④	回転ドラム	$ \phi $ 600mm×L2.3m、モータ = 0.75kW
⑤	熱風送風管	$ \phi $ 150、吹出しロ×6 箇所
⑥	熱電対	K 熱電対
⑦	データロガー	16ch
⑧	パソコン

## 2 ）試験内容

表 3.2.7 に試験内容を示す。

表 3.2.7 試験內容

項目	供給材料	內容
a) 加熱試験	清浄土 A (砂質土)
清浄土 B (粘性土)	回転ドラム内部に熱風を吹き込み、土砂温度上昇、含水比低下状況を確認する。
b) 模擬汚染土浄化試験	模擬汚染土 A (砂質土)
模擬汚染土 B (粘性土)	回転ドラム内部に熱風を吹き込み、汚染土浄化効果を確認する。
## 3 ）試験方法

## a）加熱試験

表 3.2.8 に加熱試験項目を示す。回転ドラム内部に熱風を吹き込み、2 種類の土砂について土砂供給量、滞留時間を変化させた時の土砂温度及び含水比の変化を測定する。

表 3.2.8 加熱試驗項目

处理量	滞留時間
50kg/hr	5分
10分
20分
100kg/hr	5分
10分
20分
200kg/hr	5分
10分
20分

## b) 模擬汚染土浄化試験

模擬汚染土の浄化効果は、土砂温度及び含水比に依存すると考えられるため、a)加熱試験で得られた結果を元に条件を選択する。
## (4) ツイスター・回転ドラム連続システム

## 1 ) 試験装置

図 3.2.9～10 にツイスター・回転ドラム連続システムの外観を示す。回転ドラムのホッパ上にツイスターを設置している。これによりツイスターで予熱・細粒化された土砂が、連続的に回転ドラム内に供給されるシステムとなっている。回転ドラムの熱源は、単体試験と同様のジェットヒータを設置した。また、熱風送風効率を高めたジェットヒータと最高熱出力が同程度(110,000kcal/hr)で温度制御が可能な熱風炉を設置できるよう改良をおこなった。土砂供給にはベルトコンベヤを使用し、ベルト速度により任意の供給量を設定できるようになっている。

図3.2.9 ツイスター・回転ドラム連続システム（熱源：ジェットヒータ）

図 3.2.10 ツイスター・回転ドラム連続システム（熱源：熱風炉）
図 3.2.11 ツイスター・回転ドラム連続システム試験装置系統
表 3.2.4 ツイスター・回転ドラム試験装置仕様

番号	項目	仕様
①	ジェットヒータ	30,100 kcal/hr
②	ベルトコンベヤ	幅 = 100mm、全長 = 4m
③	ツイスター	直径 = φ500mm、モータ = 11kW
④	熱風送風管	φ150mm、吹出し口×6箇所
⑤	スクリュウコンベヤ	φ150mm、モータ = 0.4kW
⑥	ジェットヒータ	30,100 kcal/hr×4台 = 120,400 kcal/hr
⑦	熱風集合管
⑧	回転ドラム	φ600mm×L2.3m、モータ = 0.75kW
⑨	熱風炉	最大 = 110,000 kcal/hr
⑩	熱電対	K熱電対
⑪	データロガー	16ch
⑫	パソコン

## 2 ）試験内容

表 3.2.5 に試験内容を示す。

表 3.2.5 試験內容

項目	供給材料	內容
a）加熱試験	清浄土A（砂質土）清浄土B（粘性土）	ツイスター及び回転ドラム内部に熱風を吹き込み、土砂温度上昇、含水比低下状況を確認する。
b）模擬汚染土浄化試験	模擬汚染土A（砂）模擬汚染土B（粘性土）模擬汚染土C（砂、油分混入）模擬汚染土D（粘性土、油分混入）	ツイスター及び回転ドラム内部に熱風を吹き込み、汚染土浄化効果を確認する。
## 3 ）試験方法

## a）加熱試験

表 3.2.6 に加熱試験項目を示す。各機器は、単体試験において目標温度 150℃以上となる設定とする。処理量を変化させ、加熱効果を確認する。熱源は、回転ドラム単体試験と同じ、ジェットヒータ及び熱風の送風効率を高めた熱風炉を使用し、比較する。

表 3.2.6 加熱試験項目

処理量	ツイスター設定(回転数)	回転ドラム設定(滞留時間)
25～350kg/hr	900rpm	20分

## b) 模擬汚染土浄化試驗

模擬汚染土の浄化効果は、土砂温度及び含水比に依存すると考えられるため、a)加熱試験で得られた結果を元に条件を選択する。

## (5) 汚染物質の物性

表 3.2.7 に汚染物質の物性を示す。VOC 汚染土浄化試験では、テトラクロロエチレンとキシレンを混合したもので模擬汚染土を作成した。油分を含んだ汚染土浄化試験には、A 重油を混合したもので模擬汚染土を作成した。

表 3.2.7 汚染物質の物性

番号	物質名	沸点℃	比熱kcal/kg·K	蒸発潜熱kcal/kg
①	テトラクロロエチレン	121	0.205	50
②	キシレン	144	0.4	94
③	A重油	300	0.4
参考	水	100	1	539
#### 3.2.3 研究結果及び考察

## (1) ツイスター

## 1 ) 含水比低下試驗

図 3.2.12～14 に砂質土における含水比低下試験の結果を示す。いずれの供給量においても回転数が高い方が含水比の低下が大きい傾向があることがわかった。供給量の違いによる差異は、ほとんど見られない。供給量 100kg/hr、回転数 900rpm では、供給前 8.0% であったものが供給後は 6.1% となり、1.9% 含水比が低下している。

図 3.2.15～17 に粘性土における含水比低下試験の結果を示す。回転数の違い、供給量の違いによる差異は、ほとんど見られないことがわかった。供給量 100kg/hr、回転数 900rpm では、供給前 82.4% であったものが、供給後は 77.3% となり、5.1% 含水比が低下している。土質による傾向の違いは、砂質土の方が、粘性土より水の付着性が弱く、回転数が高いときは、ツイスターの分散効果が大きくなるためと考えられる。
図 3.2.12 ツイスター回転数と含水比の関係（200kg/hr、砂質土）

図 3.2.13 ツイスター回転数と含水比の関係（100kg/hr、砂質土）

図 3.2.14 ツイスター回転数と含水比の関係（50kg/hr、砂質土）
図 3.2.15 ツイスター回転数と含水比の関係（200kr/hr、粘性土）

図 3.2.16 ツイスター回転数と含水比の関係（100kg/hr、粘性土）

図 3.2.17 ツイスター回転数と含水比の関係（50kg/hr、粘性土）