汚染土壌の浄化方法
【課題】ベンゼン等の芳香族炭化水素ならびにＴＣＥ、ＰＣＥ等の有機塩素化合物に汚染された土壌を確実且つ迅速に浄化することができる方法を提供する。
【解決手段】芳香族炭化水素及び有機塩素化合物のうち少なくともいずれか一方を含む化学物質に汚染された土壌に過硫酸塩を粉体状で添加して、混合攪拌することにより、前記汚染された土壌を浄化する。
【解決手段】芳香族炭化水素及び有機塩素化合物のうち少なくともいずれか一方を含む化学物質に汚染された土壌に過硫酸塩を粉体状で添加して、混合攪拌することにより、前記汚染された土壌を浄化する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芳香族炭化水素、有機塩素化合物等の化学物質に汚染された土壌を浄化するための方法に関し、特にベンゼン、トリクロロエチレン（ＴＣＥ）、テトラクロロエチレン（ＰＣＥ）等の化学物質に汚染された土壌を浄化するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベンゼン等の芳香族炭化水素は化成品の原料として、また、ＴＣＥ、ＰＣＥ等の有機塩素化合物は洗浄剤として各種工場やクリーニング店等で広く使用されている。しかし、これらベンゼン等の芳香族炭化水素や有機塩素化合物は発癌等、健康を損なう疑いがあり、近年、上記化学物質による土壌、地下水等の汚染が大きな社会問題となっている。
【０００３】
従来、ベンゼン等の芳香族炭化水素や有機塩素化合物等で汚染された土壌の処理方法としては、土壌ガス吸引法、加熱土壌ガス抽出法ならびに掘削除去法等が主に行われている。また、微生物を用いたバイオスティミュレーション法等もある。
【０００４】
土壌ガス吸引法は、真空ポンプ等にて揮発性有機化合物等の汚染化学物質を吸引して、分離回収し浄化する方法である。また、加熱土壌ガス抽出法は、土壌に薬剤を加えて加熱することにより、汚染化学物質を揮発させて抽出する浄化方法である。さらに掘削除去法は、汚染された土壌を掘削搬出し、必要に応じて清浄土により置き換える方法である。さらに、バイオスティミュレーション法は、汚染された土壌中に生息する微生物に対して薬剤注入や温度管理等を行い、微生物を活性化させて汚染化学物質を分解し浄化する方法である。
【０００５】
しかし、前述した土壌ガス吸引法、加熱土壌ガス抽出法、ならびに汚染土壌の掘削除去法は、汚染化学物質を積極的に分解して無害化する技術ではなく、また、それぞれの方法においては、浄化期間が長期にわたること、揮発した化学物質を回収するための養生に手間を要すること、ならびに汚染された土壌を搬出するリスクがともなうこと等が問題となっている。また、バイオスティミュレーション法は、環境負荷も低い処理方法であり、コストが廉価である反面、汚染化学物質の適用可能な濃度範囲があること、浄化期間が長期にわたること等が問題となっている。
【０００６】
これに対し、近年では、有機塩素系化合物等により汚染された土壌を化学的処理により浄化する方法が実用化され、実績を上げている。
【０００７】
例えば、特許文献１には、有機塩素化合物、芳香族炭化水素に汚染された地下汚染領域または地下水に、過硫酸塩を添加することにより処理する方法が記載されている。
【０００８】
また、例えば、特許文献２には、有機塩素化合物に汚染された土壌について、地下水位以上の不飽和帯の土壌あるいは掘削土壌を対象として、その対象となる土壌に鉄粉を添加し混合することにより処理する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−３０７０４９号公報
【特許文献２】特開２００６−２３１３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１では、過硫酸塩を水に溶解させた水溶液状態で井戸から地下水中に添加するため、地下水位以上の不飽和帯の土壌や、粘土層等の浸透性の低い土壌等に対しては適用が困難である。
【００１１】
また、特許文献２では、処理対象となる化学物質がＴＣＥ等の有機塩素化合物に限られており、ベンゼン等の芳香族炭化水素を分解することは困難である。すなわち、芳香族炭化水素単独、または芳香族炭化水素ならびに有機塩素化合物による複合的な汚染土壌に対しては適用することができない。
【００１２】
そこで、本発明は、ベンゼン等の芳香族炭化水素ならびにＴＣＥ、ＰＣＥ等の有機塩素化合物に汚染された土壌を確実且つ迅速に浄化することができる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の汚染土壌の浄化方法は、芳香族炭化水素及び有機塩素化合物のうち少なくともいずれか一方を含む化学物質に汚染された土壌に過硫酸塩を粉体状で添加して、混合攪拌することにより、前記汚染された土壌を浄化する方法である。
【００１４】
また、前記汚染土壌の浄化方法において、前記汚染された土壌は、芳香族炭化水素及び有機塩素化合物の両方を含む化学物質に汚染された土壌である。
【００１５】
また、前記汚染土壌の浄化方法において、前記芳香族炭化水素がベンゼンである。
【００１６】
また、前記汚染土壌の浄化方法において、前記過硫酸塩が過硫酸ナトリウムであることが好ましい。
【００１７】
また、前記汚染土壌の浄化方法において、前記過硫酸塩を地表面下の前記汚染された土壌に直接添加し、混合攪拌することで、前記汚染された土壌を原位置で浄化することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ベンゼン等の芳香族炭化水素ならびにＴＣＥ、ＰＣＥ等の有機塩素化合物に汚染された土壌を確実且つ迅速に浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係るオフサイト浄化方法の一例を説明するための概略図である。
【図２】本実施形態に係る原位置浄化方法の一例を説明するための概略図である。
【図３】本実施形態に係る原位置浄化方法の他の一例を説明するための概略図である。
【図４】実施例１及び比較例１の試験におけるＴＣＥ濃度の経時変化の結果を示す図である。
【図５】実施例２及び比較例２の試験におけるベンゼン濃度の経時変化の結果を示す図である。
【図６】実施例３及び比較例３の試験におけるＴＥＣ濃度の経時変化の結果を示す図である。
【図７】実施例３及び比較例３の試験におけるベンゼン濃度の経時変化の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００２１】
本実施形態の浄化法は、芳香族炭化水素、有機塩素化合物のうち少なくともいずれか一方を含む化学物質に汚染された土壌に、酸化剤である過硫酸塩を水道水等に溶解させることなく粉体のまま添加して、混合攪拌する方法である。これにより、化学物質が分解され、汚染された土壌が浄化される。本実施形態では、有機塩素化合物のみならず、鉄粉等の還元処理では分解困難であったベンゼン等の芳香族炭化水素も効率良く分解することが可能である。
【００２２】
本実施形態の浄化方法の具体例については後述するが、汚染された土壌を掘削して、掘削した土壌を、例えば場外の処理施設において、粉体の過硫酸塩を添加混合して浄化する方法（所謂オフサイト浄化法）や浄化後に元の場所に埋め戻す浄化方法（所謂オンサイト浄化法）、また、化学物質に汚染された土壌を場外施設等に移動させることなく、地表面下にある汚染された土壌の原位置で粉体状の過硫酸塩を直接添加混合して浄化する方法（所謂原位置浄化法）等が適用される。汚染深度が浅く、浄化エリアが狭い場合には、オフサイト浄化法やオンサイト浄化法が適しているが、汚染深度が深く浄化エリアが広範囲な場合には、費用、浄化期間等の観点から原位置浄化法が適している。
【００２３】
本実施形態により処理される化学物質は、芳香族炭化水素、有機塩素化合物のうち少なくともいずれか一方を含むものであり、例えば、少なくとも１種の芳香族炭化水素からなる化学物質、少なくとも１種の有機塩素化合物からなる化学物質、少なくとも１種の芳香族炭化水素及び有機塩素化合物の複合的な化学物質等である。芳香族炭化水素は、例えば、ベンゼン等が挙げられる。有機塩素化合物は、例えば、トリクロロエチレン（ＴＣＥ）、テトラクロロエチレン（ＰＣＥ）、ダイオキシン類、ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）、ジクロロメタン、四塩化炭素、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、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、１，３−ジクロロプロペン等が挙げられる。なお、本実施形態により処理される化学物質には、芳香族炭化水素や有機塩素化合物の他に、例えば、油等の物質等を含んでいてもよい。
【００２４】
以下に、本実施形態におけるオフサイト浄化法（及びオンサイト浄化法）の一例を説明する。
【００２５】
図１は、本実施形態に係るオフサイト浄化方法の一例を説明するための概略図である。図１に示すバックホウ等の土壌掘削機１０を用いて、化学物質に汚染された土壌（図１に示す点線枠Ｒが汚染土壌の処理領域）を掘削する。そして、地上に設置した混練機１２に掘削した汚染土壌及び粉体状の過硫酸塩が投入口１２ａから投入され、混練機１２により所定時間混合攪拌された後、混練機１２の排出口１２ｂからベルトコンベア等の搬送機１２ｃによって排出される。オフサイト浄化法の場合には、混練機１２から排出された土壌Ａ中の化学物質が過硫酸塩により分解されるまで地上に静置させておけばよい。オンサイト浄化法の場合は、土壌Ａ中の化学物質が過硫酸塩により分解されるまで地上に静置させた後、元の場所である処理領域Ｒに埋め戻してもよいし、混練機１２から排出された土壌Ａを処理領域Ｒに埋め戻して、地表下で過硫酸塩により化学物質を分解させてもよい。
【００２６】
本実施形態における土壌掘削機１０は、バックホウ等に限定されず、汚染された土壌を掘削することができるものであればよい。また、混練機１２は、過硫酸塩と土壌とを均一に混合することができる点で、攪拌翼が設けられていることが好ましいが、地上で汚染土壌と粉体状の過硫酸塩とを混合攪拌することができるものであれば、その構造・構成について制限されるものではない。
【００２７】
過硫酸塩は強い酸化剤であるため、土壌中のベンゼン等の芳香族炭化水素やＴＣＥ、ＰＣＥ等の有機塩素化合物を分解することができる。特に、ベンゼンに対しては、過硫酸塩を粉体状で添加した場合の方が、過硫酸塩を水溶液状態で添加した場合より、分解率が高く、また、有機塩素化合物と芳香族炭化水素との複合汚染に対しても有用である。本実施形態で用いられる粉体状の過硫酸塩は、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等が挙げられるが、環境への影響及び処理コストの観点から、特に過硫酸ナトリウムが好ましい。
【００２８】
粉体状の過硫酸塩の添加量は、処理対象となる土壌の湿重量に対して０．１重量％以上〜１０重量％以下の範囲とすることが好ましい。粉体状の過硫酸塩の添加量が０．１重量％未満であると、過硫酸塩が土壌により消費され、土壌を汚染する化学物質の分解に寄与する過硫酸塩の量が少なくなり、十分に分解・浄化することができない場合がある。また、粉体状の過硫酸塩の添加量が０．１重量％未満であると、過硫酸塩を土壌中に均一に混合攪拌させることができず、十分に分解・浄化することができない場合がある。粉体状の過硫酸塩の添加量が１０重量％超であると、処理コストが高くなること、土壌のｐＨが極端に酸性側に傾き、ｐＨ低下に伴う土壌中の重金属の溶出という二次的な汚染発生の懸念が新たに生じる虞がある。
【００２９】
過硫酸塩を水溶液やスラリー状にして混練機等に投入して混合攪拌する場合には、前段に溶解プラント等の設備が必要になるが、過硫酸塩を粉体状で混練機等に投入して混合攪拌する場合には、梱包袋等から粉体状の過硫酸塩を直接混練機に投入することができるため、水道水等の溶媒や、前段に設置する溶解プラント等が不要となり、処理設備をコンパクトにすることができる。
【００３０】
過硫酸塩を混練機に投入する方法としては、粉体状の過硫酸塩を貯蔵する容器と混練機とをポンプを介して配管等により接続し、ポンプによって過硫酸塩を圧送し、配管を介して混練機へ投入する方法が考えられる。このような装置構成の場合、過硫酸塩がスラリー状であると、高粘性であるため、スラリー状の過硫酸塩を圧送して配管内を通過させるために大型のポンプを設置する必要がある。しかし、粉体状の過硫酸塩であれば、小型のポンプでも容易に圧送して配管内を通過させることができる。また、過硫酸塩を水溶液にして混練機に投入する場合には、予め貯留槽等で過硫酸塩溶液を調整して、タンク等に貯蔵する必要があるが、過硫酸塩を水溶液の状態でタンク等に貯蔵しておくと、水溶液中の過硫酸塩は自己分解を起こし、酸化剤としての働きが弱まるため、汚染土壌の十分な浄化効率が得られない場合がある。これに対し、粉体状の過硫酸塩を汚染土壌に添加する場合は、過硫酸塩の自己分解はほとんど起きないため、汚染土壌の浄化効率の低下を抑えることができる。
【００３１】
また、過硫酸塩を水溶液の状態やスラリーの状態で汚染土壌に添加混合すると、汚染土壌が汚泥状に軟化し易くなる。そのため、例えば、オンサイト浄化法等により、浄化後の土壌を元の場所に埋め戻す場合には地耐力が低下する場合がある。また、過硫酸塩を水溶液の状態やスラリーの状態で汚染土壌に添加混合すると、混合中に固液分離が起こり、浄化効率が悪化するとともに、汚染物質を含む水の処理を行う必要が生じる場合がる。これに対し、粉体状の過硫酸塩を汚染土壌に添加混合する場合は、汚染土壌が汚泥状に軟化することはほとんどなく、また、固液分離が起こることもほとんどない。したがって、水溶液の状態やスラリーの状態で過硫酸塩を用いる場合には、地耐力の低下等を考慮して、地下水位より上方に位置する土壌を処理対象とするより、上記過硫酸塩を地下水中に添加して、地下水位以下の土壌を処理対象とすることが望ましいが、過硫酸塩の粉体を用いる場合には、地耐力の低下等はほとんど生じないため、地下水位以下の土壌を処理対象とするだけでなく、地下水位以上の不飽和帯の土壌も処理対象とすることができる。また、粘土層等の浸透性の低い土壌等も処理対象とすることができる。
【００３２】
以下に、本実施形態における原位置浄化法の一例を説明する。
【００３３】
図２は、本実施形態に係る原位置浄化方法の一例を説明するための概略図である。図２に示すように、スタビライザー等の回転刃１４ａを備える攪拌機１４は、化学物質に汚染された土壌（図２に示す点線枠Ｒが汚染土壌の処理領域）に散布した粉体状の過硫酸塩を混合攪拌しながら走行する。このように、化学物質に汚染された土壌に散布した過硫酸塩は、回転刃１４ａにより汚染土壌の原位置で攪拌混合されるため、その場で、汚染土壌中の化学物質が過硫酸塩により分解され、汚染土壌が浄化される。粉体状の過硫酸塩の散布方法は、特に制限されるものではないが、例えば、予め地表に粉体状の過硫酸塩を散布しておいてもよいし、例えば、回転刃１４ａにより汚染土壌を攪拌しながら粉体状の過硫酸塩を散布する等でもよい。また、本実施形態で用いられる攪拌機１４は、汚染土壌の原位置で過硫酸塩と土壌とを混合攪拌することができるものであれば、その構成・構造は特に制限されるものではない。
【００３４】
図３は、本実施形態に係る原位置浄化方法の他の一例を説明するための概略図である。
図３に示す処理装置１６は、化学物質に汚染された土壌が地表から深部まで存在する場合（図３に示す点線枠Ｒが汚染土壌の処理領域）に好適に使用されるものであり、回転翼１６ａを備えた回転ロッド１６ｂと、過硫酸塩移送配管１８と、ポンプ等の圧送器２０、過硫酸塩タンク２２と、を備える。回転ロッド１６ｂには、不図示であるが、回転ロッド１６ｂを回転駆動させるモータ等の回転駆動源が設置されている。また、不図示であるが、回転ロッド１６ｂは中空構造又は二重管構造等で構成されており、回転ロッド１６ｂの先端には噴射口が形成されている。回転ロッド１６ｂの長さは、通常５〜２０ｍ程度であり、土壌の掘削深度を設定することができる。
【００３５】
汚染土壌を浄化処理する際には、回転駆動源により回転ロッド１６ｂ及び回転翼１６ａを回転させながら降下させ、土壌を掘削する。その際、圧送器２０により、過硫酸塩タンク２２内に貯蔵された粉体状の過硫酸塩を圧送して、過硫酸塩移送配管１８を介して回転ロッド１６ｂの内部に供給し、先端の噴射口から汚染土壌に添加する。そして、回転翼１６ａにより、汚染土壌及び粉体状の過硫酸塩を原位置で攪拌混合する。したがって、その場で汚染土壌中の化学物質が過硫酸塩により分解され、汚染土壌が浄化される。なお、本実施形態の処理装置は、汚染土壌中にその場で過硫酸塩を添加し、混合攪拌することができる装置構成であれば、図３に示す処理装置１６の構成・構造に制限されるものではない。
【００３６】
過硫酸塩は強い酸化剤であるため、土壌中のベンゼン等の芳香族炭化水素やＴＣＥ、ＰＣＥ等の有機塩素化合物を分解することができる。特に、ベンゼンに対しては、過硫酸塩を粉体状で添加した場合の方が、過硫酸塩を水溶液状態で添加した場合より、分解率が高く、また、有機塩素化合物と芳香族炭化水素との複合汚染に対しても有用である。本実施形態で用いられる粉体状の過硫酸塩は、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等が挙げられるが、環境への影響及び処理コストの観点から、特に過硫酸ナトリウムが好ましい。
【００３７】
粉体状の過硫酸塩の添加量は、処理対象となる土壌の湿重量に対して０．１重量％以上〜１０重量％以下の範囲とすることが好ましい。粉体状の過硫酸塩の添加量が０．１重量％未満であると、過硫酸塩が土壌により消費され、土壌を汚染する化学物質の分解に寄与する過硫酸塩の量が少なくなり、十分に分解・浄化することができない場合がある。また、粉体状の過硫酸塩の添加量が０．１重量％未満であると、過硫酸塩を土壌中に均一に混合攪拌させることができず、十分に分解・浄化することができない場合がある。粉体状の過硫酸塩の添加量が１０重量％超であると、処理コストが高くなること、土壌のｐＨが極端に酸性側に傾き、ｐＨ低下に伴う土壌中の重金属の溶出という二次的な汚染発生の懸念が新たに生じる虞がある。
【００３８】
過硫酸塩を水溶液やスラリー状にする場合には、溶解プラント等の設備が必要になるが、図２及び図３で説明した浄化方法は、粉体状の過硫酸塩を直接汚染土壌に供給（散布又は噴射）するため、水道水等の溶媒や、溶解プラント等が不要となり、処理設備をコンパクトにすることができる。
【００３９】
過硫酸塩を水溶液の状態やスラリーの状態で汚染土壌の原位置で添加混合すると、土壌の含水率が上昇して軟化し易くなるため、図２、図３の装置（１４，１６）の自走が困難になるが、本実施形態のように、粉体状の過硫酸塩を汚染土壌の原位置で添加する場合には、土壌の含水率の上昇が抑えられ軟化し難いため、装置の自走を安全且つ安定して行うことができる。
【００４０】
図３に示す処理装置１６において、過硫酸塩を高粘性のスラリー状にすると、過硫酸塩移送配管１８や回転ロッド１６ｂに形成される噴射口等で目詰まりが発生し、ポンプの負荷が大きくなるため、大型のポンプを設置する必要がある。しかし、粉体状の過硫酸塩であれば、小型のポンプでも、目詰まりはほとんど発生しない。
【００４１】
また、化学物質の還元剤として使用される鉄粉と粉体状の過硫酸塩とを比較すると、（１）鉄粉に比べて粉体状の過硫酸塩は比重が小さいため、鉄粉より汚染土壌への供給が容易であり、（２）鉄粉はわずかな水分の存在により、移送配管等に錆びを発生させ、腐食や目詰まりの原因となるが、粉体状の過硫酸塩では錆びの発生は起こりにくい、（３）鉄粉を使用する場合には、移送配管の摩耗、損傷を防止する観点から鋼管を使用するが、粉体状の過硫酸塩を使用する場合には、水溶液の場合に生じるｐＨ低下もないため、塩化ビニル製やポリエチレン製の移送配管を使用することができるため、装置コストを下げることができる等、粉体状の過硫酸塩を用いることにより多くの利点が生じる。
【００４２】
また、過硫酸塩を水溶液の状態でタンク等に貯蔵しておくと、水溶液中の過硫酸塩は自己分解を起こし、酸化剤としての働きが弱まるため、汚染土壌の十分な浄化効率が得られない場合がある。これに対し、粉体状の過硫酸塩を汚染土壌に添加すれば、過硫酸塩の自己分解を抑制することができ、汚染土壌の浄化効率の低下を抑えることができる。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４４】
（実施例１）
実施例１では、ＴＣＥにより汚染された土壌の分解試験を行った。まず、ＴＣＥ濃度１．６８ｍｇ／Ｌの模擬汚染土壌（含水率１７．７％）を作成した。そして、模擬汚染土壌の湿重量に対して過硫酸ナトリウム１．０重量％を粉体のまま模擬汚染土壌に添加し、混合攪拌して、分解試験を開始した。分解試験における養生温度を２０±３℃の範囲とした。また、分解試験中、経時的にＴＣＥ濃度をガスクロマトグラフにより測定した。
【００４５】
（比較例１）
比較例１では、４０％の過硫酸塩水溶液を模擬汚染土壌の質重量に対して２．５重量％（過硫酸塩の粉体１重量％に相当）を模擬汚染土壌に添加したこと以外は、実施例１と同様の試験を行った。
【００４６】
図４に実施例１及び比較例１の試験におけるＴＣＥ濃度の経時変化の結果を示す。図４から判るように、過硫酸ナトリウムを粉体のまま添加した実施例１の方が、過硫酸ナトリウム水溶液を添加した比較例１より、ＴＥＣ濃度の低下量は大きかった。特に分解初期段階においてＴＥＣ濃度の低下量の差は大きい。すなわち、実際の汚染土壌においても、過硫酸塩を粉体のまま添加した方が、過硫酸塩添加初期段階におけるＴＥＣ濃度を大きく低下させることができると考えられる。
【００４７】
（実施例２）
実施例２では、ベンゼンにより汚染された土壌の分解試験を行った。まず、ベンゼン濃度０．９６ｍｇ／Ｌの模擬汚染土壌（含水率１７．７％）を作成した。そして、模擬汚染土壌の湿重量に対して過硫酸ナトリウム１．０重量％を粉体のまま模擬汚染土壌に添加し、混合攪拌して、分解試験を開始した。分解試験における養生温度を２０±３℃の範囲とした。また、分解試験中、経時的にベンゼン濃度をガスクロマトグラフにより測定した。
【００４８】
（比較例２）
比較例２では、４０％の過硫酸塩水溶液を模擬汚染土壌の質重量に対して２．５重量％（過硫酸塩の粉体１重量％に相当）を模擬汚染土壌に添加したこと以外は、実施例２と同様の試験を行った。
【００４９】
図５に実施例２及び比較例２の試験におけるベンゼン濃度の経時変化の結果を示す。図５から判るように、過硫酸ナトリウムを粉体のまま添加した実施例２の方が、過硫酸ナトリウム水溶液を添加した比較例２より、ベンゼン濃度の低下量は大きかった。特に分解初期段階でベンゼン濃度の低下量の差は大きい。すなわち、実際の汚染土壌においても、過硫酸塩を粉体のまま添加した方が、過硫酸塩添加初期段階におけるベンゼン濃度を大きく低下させることができると考えられる。
【００５０】
（実施例３）
実施例３では、ＴＣＥ及びベンゼンにより汚染された複合汚染土壌に対する分解試験を行った。まず、ＴＣＥ濃度０．６８ｍｇ／Ｌならびにベンゼン濃度０．４４ｍｇ／Ｌの模擬汚染土壌（含水率は１６．２％）を作成した。そして、模擬複合汚染土壌の湿重量に対して過硫酸ナトリウム２．０重量％を粉体のまま模擬複合汚染土壌に添加し、混合攪拌して、分解試験を開始した。分解試験における養生温度を２０℃±３℃とした。また、分解試験中、経時的にＴＣＥ濃度ならびにベンゼン濃度をガスクロマトグラフにより測定した。
【００５１】
（比較例３）
比較例３では、模擬複合汚染土壌の質重量に対して鉄粉２．０重量％を模擬複合汚染土壌に添加したこと以外は、実施例３と同様の試験を行った。
【００５２】
図６に実施例３及び比較例３の試験におけるＴＣＥ濃度の経時変化の結果を示し、図７に実施例３及び比較例３の試験におけるベンゼン濃度の経時変化の結果を示す。図６及び図７から判るように、過硫酸ナトリウムを粉体のまま添加した実施例３の方が、鉄粉を添加した比較例３より、ＴＣＥ濃度、ベンゼン濃度の低下量は大きかった。特に、分解初期段階でそれらの低下量の差は大きい。すなわち、実際のＴＣＥ及びベンゼンにおける複合汚染土壌においても、過硫酸塩を粉体のまま添加した方が、過硫酸塩添加初期段階におけるＴＥＣ濃度及びベンゼン濃度を大きく低下させることができると考えられる。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 土壌掘削機、１２ 混練機、１２ａ 投入口、１２ｂ 排出口、１２ｃ 搬送機、１４ 攪拌機、１４ａ 回転刃、１６ 処理装置、１６ａ 回転翼、１６ｂ 回転ロッド、１８ 過硫酸塩移送配管、２０ 圧送器、２２ 過硫酸塩タンク、Ｒ 処理領域、Ａ土壌。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芳香族炭化水素、有機塩素化合物等の化学物質に汚染された土壌を浄化するための方法に関し、特にベンゼン、トリクロロエチレン（ＴＣＥ）、テトラクロロエチレン（ＰＣＥ）等の化学物質に汚染された土壌を浄化するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベンゼン等の芳香族炭化水素は化成品の原料として、また、ＴＣＥ、ＰＣＥ等の有機塩素化合物は洗浄剤として各種工場やクリーニング店等で広く使用されている。しかし、これらベンゼン等の芳香族炭化水素や有機塩素化合物は発癌等、健康を損なう疑いがあり、近年、上記化学物質による土壌、地下水等の汚染が大きな社会問題となっている。
【０００３】
従来、ベンゼン等の芳香族炭化水素や有機塩素化合物等で汚染された土壌の処理方法としては、土壌ガス吸引法、加熱土壌ガス抽出法ならびに掘削除去法等が主に行われている。また、微生物を用いたバイオスティミュレーション法等もある。
【０００４】
土壌ガス吸引法は、真空ポンプ等にて揮発性有機化合物等の汚染化学物質を吸引して、分離回収し浄化する方法である。また、加熱土壌ガス抽出法は、土壌に薬剤を加えて加熱することにより、汚染化学物質を揮発させて抽出する浄化方法である。さらに掘削除去法は、汚染された土壌を掘削搬出し、必要に応じて清浄土により置き換える方法である。さらに、バイオスティミュレーション法は、汚染された土壌中に生息する微生物に対して薬剤注入や温度管理等を行い、微生物を活性化させて汚染化学物質を分解し浄化する方法である。
【０００５】
しかし、前述した土壌ガス吸引法、加熱土壌ガス抽出法、ならびに汚染土壌の掘削除去法は、汚染化学物質を積極的に分解して無害化する技術ではなく、また、それぞれの方法においては、浄化期間が長期にわたること、揮発した化学物質を回収するための養生に手間を要すること、ならびに汚染された土壌を搬出するリスクがともなうこと等が問題となっている。また、バイオスティミュレーション法は、環境負荷も低い処理方法であり、コストが廉価である反面、汚染化学物質の適用可能な濃度範囲があること、浄化期間が長期にわたること等が問題となっている。
【０００６】
これに対し、近年では、有機塩素系化合物等により汚染された土壌を化学的処理により浄化する方法が実用化され、実績を上げている。
【０００７】
例えば、特許文献１には、有機塩素化合物、芳香族炭化水素に汚染された地下汚染領域または地下水に、過硫酸塩を添加することにより処理する方法が記載されている。
【０００８】
また、例えば、特許文献２には、有機塩素化合物に汚染された土壌について、地下水位以上の不飽和帯の土壌あるいは掘削土壌を対象として、その対象となる土壌に鉄粉を添加し混合することにより処理する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−３０７０４９号公報
【特許文献２】特開２００６−２３１３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１では、過硫酸塩を水に溶解させた水溶液状態で井戸から地下水中に添加するため、地下水位以上の不飽和帯の土壌や、粘土層等の浸透性の低い土壌等に対しては適用が困難である。
【００１１】
また、特許文献２では、処理対象となる化学物質がＴＣＥ等の有機塩素化合物に限られており、ベンゼン等の芳香族炭化水素を分解することは困難である。すなわち、芳香族炭化水素単独、または芳香族炭化水素ならびに有機塩素化合物による複合的な汚染土壌に対しては適用することができない。
【００１２】
そこで、本発明は、ベンゼン等の芳香族炭化水素ならびにＴＣＥ、ＰＣＥ等の有機塩素化合物に汚染された土壌を確実且つ迅速に浄化することができる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の汚染土壌の浄化方法は、芳香族炭化水素及び有機塩素化合物のうち少なくともいずれか一方を含む化学物質に汚染された土壌に過硫酸塩を粉体状で添加して、混合攪拌することにより、前記汚染された土壌を浄化する方法である。
【００１４】
また、前記汚染土壌の浄化方法において、前記汚染された土壌は、芳香族炭化水素及び有機塩素化合物の両方を含む化学物質に汚染された土壌である。
【００１５】
また、前記汚染土壌の浄化方法において、前記芳香族炭化水素がベンゼンである。
【００１６】
また、前記汚染土壌の浄化方法において、前記過硫酸塩が過硫酸ナトリウムであることが好ましい。
【００１７】
また、前記汚染土壌の浄化方法において、前記過硫酸塩を地表面下の前記汚染された土壌に直接添加し、混合攪拌することで、前記汚染された土壌を原位置で浄化することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ベンゼン等の芳香族炭化水素ならびにＴＣＥ、ＰＣＥ等の有機塩素化合物に汚染された土壌を確実且つ迅速に浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係るオフサイト浄化方法の一例を説明するための概略図である。
【図２】本実施形態に係る原位置浄化方法の一例を説明するための概略図である。
【図３】本実施形態に係る原位置浄化方法の他の一例を説明するための概略図である。
【図４】実施例１及び比較例１の試験におけるＴＣＥ濃度の経時変化の結果を示す図である。
【図５】実施例２及び比較例２の試験におけるベンゼン濃度の経時変化の結果を示す図である。
【図６】実施例３及び比較例３の試験におけるＴＥＣ濃度の経時変化の結果を示す図である。
【図７】実施例３及び比較例３の試験におけるベンゼン濃度の経時変化の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００２１】
本実施形態の浄化法は、芳香族炭化水素、有機塩素化合物のうち少なくともいずれか一方を含む化学物質に汚染された土壌に、酸化剤である過硫酸塩を水道水等に溶解させることなく粉体のまま添加して、混合攪拌する方法である。これにより、化学物質が分解され、汚染された土壌が浄化される。本実施形態では、有機塩素化合物のみならず、鉄粉等の還元処理では分解困難であったベンゼン等の芳香族炭化水素も効率良く分解することが可能である。
【００２２】
本実施形態の浄化方法の具体例については後述するが、汚染された土壌を掘削して、掘削した土壌を、例えば場外の処理施設において、粉体の過硫酸塩を添加混合して浄化する方法（所謂オフサイト浄化法）や浄化後に元の場所に埋め戻す浄化方法（所謂オンサイト浄化法）、また、化学物質に汚染された土壌を場外施設等に移動させることなく、地表面下にある汚染された土壌の原位置で粉体状の過硫酸塩を直接添加混合して浄化する方法（所謂原位置浄化法）等が適用される。汚染深度が浅く、浄化エリアが狭い場合には、オフサイト浄化法やオンサイト浄化法が適しているが、汚染深度が深く浄化エリアが広範囲な場合には、費用、浄化期間等の観点から原位置浄化法が適している。
【００２３】
本実施形態により処理される化学物質は、芳香族炭化水素、有機塩素化合物のうち少なくともいずれか一方を含むものであり、例えば、少なくとも１種の芳香族炭化水素からなる化学物質、少なくとも１種の有機塩素化合物からなる化学物質、少なくとも１種の芳香族炭化水素及び有機塩素化合物の複合的な化学物質等である。芳香族炭化水素は、例えば、ベンゼン等が挙げられる。有機塩素化合物は、例えば、トリクロロエチレン（ＴＣＥ）、テトラクロロエチレン（ＰＣＥ）、ダイオキシン類、ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）、ジクロロメタン、四塩化炭素、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、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、１，３−ジクロロプロペン等が挙げられる。なお、本実施形態により処理される化学物質には、芳香族炭化水素や有機塩素化合物の他に、例えば、油等の物質等を含んでいてもよい。
【００２４】
以下に、本実施形態におけるオフサイト浄化法（及びオンサイト浄化法）の一例を説明する。
【００２５】
図１は、本実施形態に係るオフサイト浄化方法の一例を説明するための概略図である。図１に示すバックホウ等の土壌掘削機１０を用いて、化学物質に汚染された土壌（図１に示す点線枠Ｒが汚染土壌の処理領域）を掘削する。そして、地上に設置した混練機１２に掘削した汚染土壌及び粉体状の過硫酸塩が投入口１２ａから投入され、混練機１２により所定時間混合攪拌された後、混練機１２の排出口１２ｂからベルトコンベア等の搬送機１２ｃによって排出される。オフサイト浄化法の場合には、混練機１２から排出された土壌Ａ中の化学物質が過硫酸塩により分解されるまで地上に静置させておけばよい。オンサイト浄化法の場合は、土壌Ａ中の化学物質が過硫酸塩により分解されるまで地上に静置させた後、元の場所である処理領域Ｒに埋め戻してもよいし、混練機１２から排出された土壌Ａを処理領域Ｒに埋め戻して、地表下で過硫酸塩により化学物質を分解させてもよい。
【００２６】
本実施形態における土壌掘削機１０は、バックホウ等に限定されず、汚染された土壌を掘削することができるものであればよい。また、混練機１２は、過硫酸塩と土壌とを均一に混合することができる点で、攪拌翼が設けられていることが好ましいが、地上で汚染土壌と粉体状の過硫酸塩とを混合攪拌することができるものであれば、その構造・構成について制限されるものではない。
【００２７】
過硫酸塩は強い酸化剤であるため、土壌中のベンゼン等の芳香族炭化水素やＴＣＥ、ＰＣＥ等の有機塩素化合物を分解することができる。特に、ベンゼンに対しては、過硫酸塩を粉体状で添加した場合の方が、過硫酸塩を水溶液状態で添加した場合より、分解率が高く、また、有機塩素化合物と芳香族炭化水素との複合汚染に対しても有用である。本実施形態で用いられる粉体状の過硫酸塩は、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等が挙げられるが、環境への影響及び処理コストの観点から、特に過硫酸ナトリウムが好ましい。
【００２８】
粉体状の過硫酸塩の添加量は、処理対象となる土壌の湿重量に対して０．１重量％以上〜１０重量％以下の範囲とすることが好ましい。粉体状の過硫酸塩の添加量が０．１重量％未満であると、過硫酸塩が土壌により消費され、土壌を汚染する化学物質の分解に寄与する過硫酸塩の量が少なくなり、十分に分解・浄化することができない場合がある。また、粉体状の過硫酸塩の添加量が０．１重量％未満であると、過硫酸塩を土壌中に均一に混合攪拌させることができず、十分に分解・浄化することができない場合がある。粉体状の過硫酸塩の添加量が１０重量％超であると、処理コストが高くなること、土壌のｐＨが極端に酸性側に傾き、ｐＨ低下に伴う土壌中の重金属の溶出という二次的な汚染発生の懸念が新たに生じる虞がある。
【００２９】
過硫酸塩を水溶液やスラリー状にして混練機等に投入して混合攪拌する場合には、前段に溶解プラント等の設備が必要になるが、過硫酸塩を粉体状で混練機等に投入して混合攪拌する場合には、梱包袋等から粉体状の過硫酸塩を直接混練機に投入することができるため、水道水等の溶媒や、前段に設置する溶解プラント等が不要となり、処理設備をコンパクトにすることができる。
【００３０】
過硫酸塩を混練機に投入する方法としては、粉体状の過硫酸塩を貯蔵する容器と混練機とをポンプを介して配管等により接続し、ポンプによって過硫酸塩を圧送し、配管を介して混練機へ投入する方法が考えられる。このような装置構成の場合、過硫酸塩がスラリー状であると、高粘性であるため、スラリー状の過硫酸塩を圧送して配管内を通過させるために大型のポンプを設置する必要がある。しかし、粉体状の過硫酸塩であれば、小型のポンプでも容易に圧送して配管内を通過させることができる。また、過硫酸塩を水溶液にして混練機に投入する場合には、予め貯留槽等で過硫酸塩溶液を調整して、タンク等に貯蔵する必要があるが、過硫酸塩を水溶液の状態でタンク等に貯蔵しておくと、水溶液中の過硫酸塩は自己分解を起こし、酸化剤としての働きが弱まるため、汚染土壌の十分な浄化効率が得られない場合がある。これに対し、粉体状の過硫酸塩を汚染土壌に添加する場合は、過硫酸塩の自己分解はほとんど起きないため、汚染土壌の浄化効率の低下を抑えることができる。
【００３１】
また、過硫酸塩を水溶液の状態やスラリーの状態で汚染土壌に添加混合すると、汚染土壌が汚泥状に軟化し易くなる。そのため、例えば、オンサイト浄化法等により、浄化後の土壌を元の場所に埋め戻す場合には地耐力が低下する場合がある。また、過硫酸塩を水溶液の状態やスラリーの状態で汚染土壌に添加混合すると、混合中に固液分離が起こり、浄化効率が悪化するとともに、汚染物質を含む水の処理を行う必要が生じる場合がる。これに対し、粉体状の過硫酸塩を汚染土壌に添加混合する場合は、汚染土壌が汚泥状に軟化することはほとんどなく、また、固液分離が起こることもほとんどない。したがって、水溶液の状態やスラリーの状態で過硫酸塩を用いる場合には、地耐力の低下等を考慮して、地下水位より上方に位置する土壌を処理対象とするより、上記過硫酸塩を地下水中に添加して、地下水位以下の土壌を処理対象とすることが望ましいが、過硫酸塩の粉体を用いる場合には、地耐力の低下等はほとんど生じないため、地下水位以下の土壌を処理対象とするだけでなく、地下水位以上の不飽和帯の土壌も処理対象とすることができる。また、粘土層等の浸透性の低い土壌等も処理対象とすることができる。
【００３２】
以下に、本実施形態における原位置浄化法の一例を説明する。
【００３３】
図２は、本実施形態に係る原位置浄化方法の一例を説明するための概略図である。図２に示すように、スタビライザー等の回転刃１４ａを備える攪拌機１４は、化学物質に汚染された土壌（図２に示す点線枠Ｒが汚染土壌の処理領域）に散布した粉体状の過硫酸塩を混合攪拌しながら走行する。このように、化学物質に汚染された土壌に散布した過硫酸塩は、回転刃１４ａにより汚染土壌の原位置で攪拌混合されるため、その場で、汚染土壌中の化学物質が過硫酸塩により分解され、汚染土壌が浄化される。粉体状の過硫酸塩の散布方法は、特に制限されるものではないが、例えば、予め地表に粉体状の過硫酸塩を散布しておいてもよいし、例えば、回転刃１４ａにより汚染土壌を攪拌しながら粉体状の過硫酸塩を散布する等でもよい。また、本実施形態で用いられる攪拌機１４は、汚染土壌の原位置で過硫酸塩と土壌とを混合攪拌することができるものであれば、その構成・構造は特に制限されるものではない。
【００３４】
図３は、本実施形態に係る原位置浄化方法の他の一例を説明するための概略図である。
図３に示す処理装置１６は、化学物質に汚染された土壌が地表から深部まで存在する場合（図３に示す点線枠Ｒが汚染土壌の処理領域）に好適に使用されるものであり、回転翼１６ａを備えた回転ロッド１６ｂと、過硫酸塩移送配管１８と、ポンプ等の圧送器２０、過硫酸塩タンク２２と、を備える。回転ロッド１６ｂには、不図示であるが、回転ロッド１６ｂを回転駆動させるモータ等の回転駆動源が設置されている。また、不図示であるが、回転ロッド１６ｂは中空構造又は二重管構造等で構成されており、回転ロッド１６ｂの先端には噴射口が形成されている。回転ロッド１６ｂの長さは、通常５〜２０ｍ程度であり、土壌の掘削深度を設定することができる。
【００３５】
汚染土壌を浄化処理する際には、回転駆動源により回転ロッド１６ｂ及び回転翼１６ａを回転させながら降下させ、土壌を掘削する。その際、圧送器２０により、過硫酸塩タンク２２内に貯蔵された粉体状の過硫酸塩を圧送して、過硫酸塩移送配管１８を介して回転ロッド１６ｂの内部に供給し、先端の噴射口から汚染土壌に添加する。そして、回転翼１６ａにより、汚染土壌及び粉体状の過硫酸塩を原位置で攪拌混合する。したがって、その場で汚染土壌中の化学物質が過硫酸塩により分解され、汚染土壌が浄化される。なお、本実施形態の処理装置は、汚染土壌中にその場で過硫酸塩を添加し、混合攪拌することができる装置構成であれば、図３に示す処理装置１６の構成・構造に制限されるものではない。
【００３６】
過硫酸塩は強い酸化剤であるため、土壌中のベンゼン等の芳香族炭化水素やＴＣＥ、ＰＣＥ等の有機塩素化合物を分解することができる。特に、ベンゼンに対しては、過硫酸塩を粉体状で添加した場合の方が、過硫酸塩を水溶液状態で添加した場合より、分解率が高く、また、有機塩素化合物と芳香族炭化水素との複合汚染に対しても有用である。本実施形態で用いられる粉体状の過硫酸塩は、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等が挙げられるが、環境への影響及び処理コストの観点から、特に過硫酸ナトリウムが好ましい。
【００３７】
粉体状の過硫酸塩の添加量は、処理対象となる土壌の湿重量に対して０．１重量％以上〜１０重量％以下の範囲とすることが好ましい。粉体状の過硫酸塩の添加量が０．１重量％未満であると、過硫酸塩が土壌により消費され、土壌を汚染する化学物質の分解に寄与する過硫酸塩の量が少なくなり、十分に分解・浄化することができない場合がある。また、粉体状の過硫酸塩の添加量が０．１重量％未満であると、過硫酸塩を土壌中に均一に混合攪拌させることができず、十分に分解・浄化することができない場合がある。粉体状の過硫酸塩の添加量が１０重量％超であると、処理コストが高くなること、土壌のｐＨが極端に酸性側に傾き、ｐＨ低下に伴う土壌中の重金属の溶出という二次的な汚染発生の懸念が新たに生じる虞がある。
【００３８】
過硫酸塩を水溶液やスラリー状にする場合には、溶解プラント等の設備が必要になるが、図２及び図３で説明した浄化方法は、粉体状の過硫酸塩を直接汚染土壌に供給（散布又は噴射）するため、水道水等の溶媒や、溶解プラント等が不要となり、処理設備をコンパクトにすることができる。
【００３９】
過硫酸塩を水溶液の状態やスラリーの状態で汚染土壌の原位置で添加混合すると、土壌の含水率が上昇して軟化し易くなるため、図２、図３の装置（１４，１６）の自走が困難になるが、本実施形態のように、粉体状の過硫酸塩を汚染土壌の原位置で添加する場合には、土壌の含水率の上昇が抑えられ軟化し難いため、装置の自走を安全且つ安定して行うことができる。
【００４０】
図３に示す処理装置１６において、過硫酸塩を高粘性のスラリー状にすると、過硫酸塩移送配管１８や回転ロッド１６ｂに形成される噴射口等で目詰まりが発生し、ポンプの負荷が大きくなるため、大型のポンプを設置する必要がある。しかし、粉体状の過硫酸塩であれば、小型のポンプでも、目詰まりはほとんど発生しない。
【００４１】
また、化学物質の還元剤として使用される鉄粉と粉体状の過硫酸塩とを比較すると、（１）鉄粉に比べて粉体状の過硫酸塩は比重が小さいため、鉄粉より汚染土壌への供給が容易であり、（２）鉄粉はわずかな水分の存在により、移送配管等に錆びを発生させ、腐食や目詰まりの原因となるが、粉体状の過硫酸塩では錆びの発生は起こりにくい、（３）鉄粉を使用する場合には、移送配管の摩耗、損傷を防止する観点から鋼管を使用するが、粉体状の過硫酸塩を使用する場合には、水溶液の場合に生じるｐＨ低下もないため、塩化ビニル製やポリエチレン製の移送配管を使用することができるため、装置コストを下げることができる等、粉体状の過硫酸塩を用いることにより多くの利点が生じる。
【００４２】
また、過硫酸塩を水溶液の状態でタンク等に貯蔵しておくと、水溶液中の過硫酸塩は自己分解を起こし、酸化剤としての働きが弱まるため、汚染土壌の十分な浄化効率が得られない場合がある。これに対し、粉体状の過硫酸塩を汚染土壌に添加すれば、過硫酸塩の自己分解を抑制することができ、汚染土壌の浄化効率の低下を抑えることができる。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４４】
（実施例１）
実施例１では、ＴＣＥにより汚染された土壌の分解試験を行った。まず、ＴＣＥ濃度１．６８ｍｇ／Ｌの模擬汚染土壌（含水率１７．７％）を作成した。そして、模擬汚染土壌の湿重量に対して過硫酸ナトリウム１．０重量％を粉体のまま模擬汚染土壌に添加し、混合攪拌して、分解試験を開始した。分解試験における養生温度を２０±３℃の範囲とした。また、分解試験中、経時的にＴＣＥ濃度をガスクロマトグラフにより測定した。
【００４５】
（比較例１）
比較例１では、４０％の過硫酸塩水溶液を模擬汚染土壌の質重量に対して２．５重量％（過硫酸塩の粉体１重量％に相当）を模擬汚染土壌に添加したこと以外は、実施例１と同様の試験を行った。
【００４６】
図４に実施例１及び比較例１の試験におけるＴＣＥ濃度の経時変化の結果を示す。図４から判るように、過硫酸ナトリウムを粉体のまま添加した実施例１の方が、過硫酸ナトリウム水溶液を添加した比較例１より、ＴＥＣ濃度の低下量は大きかった。特に分解初期段階においてＴＥＣ濃度の低下量の差は大きい。すなわち、実際の汚染土壌においても、過硫酸塩を粉体のまま添加した方が、過硫酸塩添加初期段階におけるＴＥＣ濃度を大きく低下させることができると考えられる。
【００４７】
（実施例２）
実施例２では、ベンゼンにより汚染された土壌の分解試験を行った。まず、ベンゼン濃度０．９６ｍｇ／Ｌの模擬汚染土壌（含水率１７．７％）を作成した。そして、模擬汚染土壌の湿重量に対して過硫酸ナトリウム１．０重量％を粉体のまま模擬汚染土壌に添加し、混合攪拌して、分解試験を開始した。分解試験における養生温度を２０±３℃の範囲とした。また、分解試験中、経時的にベンゼン濃度をガスクロマトグラフにより測定した。
【００４８】
（比較例２）
比較例２では、４０％の過硫酸塩水溶液を模擬汚染土壌の質重量に対して２．５重量％（過硫酸塩の粉体１重量％に相当）を模擬汚染土壌に添加したこと以外は、実施例２と同様の試験を行った。
【００４９】
図５に実施例２及び比較例２の試験におけるベンゼン濃度の経時変化の結果を示す。図５から判るように、過硫酸ナトリウムを粉体のまま添加した実施例２の方が、過硫酸ナトリウム水溶液を添加した比較例２より、ベンゼン濃度の低下量は大きかった。特に分解初期段階でベンゼン濃度の低下量の差は大きい。すなわち、実際の汚染土壌においても、過硫酸塩を粉体のまま添加した方が、過硫酸塩添加初期段階におけるベンゼン濃度を大きく低下させることができると考えられる。
【００５０】
（実施例３）
実施例３では、ＴＣＥ及びベンゼンにより汚染された複合汚染土壌に対する分解試験を行った。まず、ＴＣＥ濃度０．６８ｍｇ／Ｌならびにベンゼン濃度０．４４ｍｇ／Ｌの模擬汚染土壌（含水率は１６．２％）を作成した。そして、模擬複合汚染土壌の湿重量に対して過硫酸ナトリウム２．０重量％を粉体のまま模擬複合汚染土壌に添加し、混合攪拌して、分解試験を開始した。分解試験における養生温度を２０℃±３℃とした。また、分解試験中、経時的にＴＣＥ濃度ならびにベンゼン濃度をガスクロマトグラフにより測定した。
【００５１】
（比較例３）
比較例３では、模擬複合汚染土壌の質重量に対して鉄粉２．０重量％を模擬複合汚染土壌に添加したこと以外は、実施例３と同様の試験を行った。
【００５２】
図６に実施例３及び比較例３の試験におけるＴＣＥ濃度の経時変化の結果を示し、図７に実施例３及び比較例３の試験におけるベンゼン濃度の経時変化の結果を示す。図６及び図７から判るように、過硫酸ナトリウムを粉体のまま添加した実施例３の方が、鉄粉を添加した比較例３より、ＴＣＥ濃度、ベンゼン濃度の低下量は大きかった。特に、分解初期段階でそれらの低下量の差は大きい。すなわち、実際のＴＣＥ及びベンゼンにおける複合汚染土壌においても、過硫酸塩を粉体のまま添加した方が、過硫酸塩添加初期段階におけるＴＥＣ濃度及びベンゼン濃度を大きく低下させることができると考えられる。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 土壌掘削機、１２ 混練機、１２ａ 投入口、１２ｂ 排出口、１２ｃ 搬送機、１４ 攪拌機、１４ａ 回転刃、１６ 処理装置、１６ａ 回転翼、１６ｂ 回転ロッド、１８ 過硫酸塩移送配管、２０ 圧送器、２２ 過硫酸塩タンク、Ｒ 処理領域、Ａ土壌。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芳香族炭化水素及び有機塩素化合物のうち少なくともいずれか一方を含む化学物質に汚染された土壌に過硫酸塩を粉体状で添加して、混合攪拌することにより、前記汚染された土壌を浄化することを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
【請求項２】
前記汚染された土壌は、芳香族炭化水素及び有機塩素化合物の両方を含む化学物質に汚染された土壌であることを特徴とする請求項１記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項３】
前記芳香族炭化水素がベンゼンであることを特徴とする請求項１又は２記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項４】
前記過硫酸塩が過硫酸ナトリウムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項５】
前記過硫酸塩を地表面下の前記汚染された土壌に直接添加し、混合攪拌することで、前記汚染された土壌を原位置で浄化することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項１】
芳香族炭化水素及び有機塩素化合物のうち少なくともいずれか一方を含む化学物質に汚染された土壌に過硫酸塩を粉体状で添加して、混合攪拌することにより、前記汚染された土壌を浄化することを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
【請求項２】
前記汚染された土壌は、芳香族炭化水素及び有機塩素化合物の両方を含む化学物質に汚染された土壌であることを特徴とする請求項１記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項３】
前記芳香族炭化水素がベンゼンであることを特徴とする請求項１又は２記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項４】
前記過硫酸塩が過硫酸ナトリウムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項５】
前記過硫酸塩を地表面下の前記汚染された土壌に直接添加し、混合攪拌することで、前記汚染された土壌を原位置で浄化することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の汚染土壌の浄化方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２３２２４８（Ｐ２０１２−２３２２４８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０１５２１（Ｐ２０１１−１０１５２１）
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（０００００４４００）オルガノ株式会社 (606)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（０００００４４００）オルガノ株式会社 (606)
【Ｆターム（参考）】
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