JP2008161773A

JP2008161773A - Insolubilization method of lead-contaminated soil

Info

Publication number: JP2008161773A
Application number: JP2006352023A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kase; 和夫加瀬; Hisanori Hashimoto; 久儀橋本
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2008-07-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an insolubilization method of lead-contaminated soil capable of insolubilizing lead-contaminated soil so as to suit for an accession standard without using sodium sulfide. <P>SOLUTION: In a self-propelled soil improving machine 3, hemihydrate gypsum supplied from a silo 4 is added to lead-contaminated soil 1 on a conveyor 3b1 provided in a body 3b, thereafter a chelating agent comprising a polymeric material having a chelate functional group is added thereto to mix. In this case, e.g. the hemihydrate gypsum is added to the lead-contaminated soil 1, thereafter the chelating agent is added in succession by the injection from a nozzle 6a, the soil thus added is mixed by a mixing and stirring machine 3b2. The chelating agent, for the functional group, includes either of a dithiocarbamic acid group, piperazine base or diethylamine base. Furthermore, 1% or more hemihydrate gypsum may be added to the lead-contaminated soil 1. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、病院跡地、化学工場跡地、射撃場等の鉛汚染土壌の不溶化処理方法に関する。 The present invention relates to a method for insolubilizing lead-contaminated soil such as a site of a hospital, a site of a chemical factory, and a shooting range.

この種の従来技術として非特許文献１に、鉛汚染土壌において、硫化ナトリウムにより硫化鉛を形成させる方法が記載されている。しかし、硫化ナトリウムは、過剰に添加すると鉛が再溶出しやすくなり、添加量が制限されている。また、土壌を酸性にした場合には、有毒な硫化水素ガスが発生する虞があるために、取り扱いには十分な注意が必要となる。さらに、硫化水素ガスには不快な臭気の問題もある。したがって、鉛汚染土壌の不溶化処理に硫化ナトリウムを用いることには制約を受けやすい。
「土壌・地下水汚染に係る調査・対策指針および運用基準」（環境庁水質保全局：平成１１年１月） As a conventional technique of this type, Non-Patent Document 1 describes a method of forming lead sulfide with sodium sulfide in lead-contaminated soil. However, when sodium sulfide is added excessively, lead is easily re-eluted, and the addition amount is limited. In addition, when the soil is acidified, toxic hydrogen sulfide gas may be generated. Furthermore, hydrogen sulfide gas also has an unpleasant odor problem. Therefore, it is easy to be restricted to use sodium sulfide for insolubilization treatment of lead-contaminated soil.
“Investigation / Measure Guidelines and Operation Standards Concerning Soil and Groundwater Contamination” (Environment Agency, Water Quality Conservation Bureau: January 1999)

ところで一般に、鉛の溶出量が高く、最終処分場（特に、海防法）の受入基準を超過している鉛汚染土壌は、取り扱いが特別管理産業廃棄物（遮断型）になる。そのために、埋め立て処分場に処分することはできない。また、特別管理産業廃棄物（遮断型）に処分されるものであっても、安全性をより高める必要がある場合もある。さらに、鉛汚染土壌を現場から処理場まで運搬する際、運搬車への積み込みや移動に伴って鉛汚染の拡散が起こり得る。 By the way, in general, lead-contaminated soils with high lead elution and exceeding the acceptance standards of the final disposal site (especially the Sea Protection Act) are handled as specially controlled industrial waste (blocking type). Therefore, it cannot be disposed of in a landfill site. Moreover, even if it is disposed of as specially controlled industrial waste (blocking type), it may be necessary to further improve safety. Furthermore, when transporting lead-contaminated soil from the site to the treatment plant, lead contamination can be diffused along with the loading and movement of the transport vehicle.

本発明は、前述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、鉛汚染土壌を、硫化ナトリウムを用いることなく受入基準に適合するよう不溶化処理を行なうことができる鉛汚染土壌の不溶化処理方法を提供することにある。 The present invention was made from the actual situation in the prior art described above, and its purpose is to insolubilize lead-contaminated soil so that it can be insolubilized so as to conform to acceptance standards without using sodium sulfide. It is to provide a method.

この目的を達成するために、本発明は、鉛汚染土壌に半水石膏を添加した後、キレート官能基を有する高分子材料から成るキレート剤を添加し、混合することを特徴としている。このように構成した本発明は、土粒子を被覆する半水石膏の硬化物の内側に、鉛イオンを捕捉するキレート剤を存在させることができ、これによって鉛の溶出を抑えることができる。したがって、鉛汚染土壌を硫化ナトリウムを用いることなく、受入基準に適合するよう不溶化処理を行なうことができる。 In order to achieve this object, the present invention is characterized by adding hemihydrate gypsum to lead-contaminated soil and then adding and mixing a chelating agent made of a polymer material having a chelate functional group. According to the present invention configured as described above, a chelating agent that traps lead ions can be present inside the cured product of hemihydrate gypsum that covers the soil particles, thereby suppressing elution of lead. Therefore, it is possible to insolubilize the lead-contaminated soil so as to meet the acceptance standard without using sodium sulfide.

また、本発明は上記発明において、上記半水石膏を主成分とする中性固化材を用い、上記鉛汚染土壌に上記半水石膏を主成分とする中性固化材を添加した後、連続して上記キレート剤を有する高分子材料を添加し、混合することを特徴としている。 Further, the present invention is the above invention, wherein the neutral solidifying material mainly composed of the hemihydrate gypsum is used, and after the neutral solidifying material mainly composed of the hemihydrate gypsum is added to the lead-contaminated soil, The polymer material having the chelating agent is added and mixed.

また、本発明は上記発明において、上記キレート剤は、官能基にジチオカルバミン酸基、ジエチルアミン系のいずれかを有するものであることを特徴としている。 In addition, the present invention is characterized in that, in the above invention, the chelating agent has a dithiocarbamic acid group or a diethylamine group as a functional group.

また、本発明は上記発明において、上記混合は、上記鉛汚染土壌に、上記半水石膏を添加した後、少なくとも数１０分以内に上記キレート剤を添加した後に行なう混合であることを特徴としている。 Further, the present invention is characterized in that, in the above invention, the mixing is mixing performed after adding the chelating agent within at least several tens of minutes after adding the hemihydrate gypsum to the lead-contaminated soil. .

また、本発明は上記発明において、上記半水石膏を、上記鉛汚染土壌に対して１％以上添加することを特徴としている。 Moreover, the present invention is characterized in that, in the above invention, the hemihydrate gypsum is added in an amount of 1% or more to the lead-contaminated soil.

また、本発明は上記発明において、上記添加及び上記混合は、上記鉛汚染土壌の発生した現場において、自走式土質改良機を用いて行なうことを特徴としている。 Moreover, the present invention is characterized in that, in the above invention, the addition and the mixing are performed using a self-propelled soil conditioner at the site where the lead-contaminated soil is generated.

本発明は、鉛汚染土壌に半水石膏を添加した後、キレート官能基を有する高分子材料から成るキレート剤を添加し、混合するようにしたことから、鉛汚染土壌を、硫化ナトリウムを用いることなく受入基準に適合するよう不溶化処理を行なうことができ、硫化ナトリウムを用いる場合に比べて、環境面で臭気の問題が低減され、取り扱い上の安全性を高めることができるとともに、遮断型の特別管理産業廃棄物でなく、埋め立て処分場に処分することができる。また、遮断型の特別管理産業廃棄物の処分場に処分する場合は、鉛汚染土壌をより安全なものにすることができる。 In the present invention, after adding hemihydrate gypsum to lead-contaminated soil, a chelating agent made of a polymer material having a chelate functional group is added and mixed, so that sodium sulfide is used for the lead-contaminated soil. Insolubilization treatment can be performed to meet the acceptance standards, and environmental problems are reduced compared to the case of using sodium sulfide. It can be disposed of in landfills instead of managed industrial waste. In addition, when it is disposed of in a block-type specially controlled industrial waste disposal site, lead-contaminated soil can be made safer.

以下，本発明に係る鉛汚染土壌の不溶化処理方法を実施するための最良の形態を説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the method for insolubilizing lead-contaminated soil according to the present invention will be described.

［本発明の有効性の説明］
鉛汚染土壌の不溶化処理の反応メカニズムについては、未だ定説がない。本発明者らは、各種の鉛汚染土壌の不溶化処理を試みた結果、以下のことを確認した。 [Description of effectiveness of the present invention]
There is no established theory for the reaction mechanism of insolubilization treatment of lead-contaminated soil. As a result of trying the insolubilization treatment of various lead-contaminated soils, the present inventors have confirmed the following.

Ａ：鉛汚染土壌に、半水石膏のみを添加、混合したものでは、鉛汚染土壌の不溶化に限界がある。 A: There is a limit to insolubilization of lead-contaminated soil when only hemihydrate gypsum is added to and mixed with lead-contaminated soil.

Ｂ：鉛汚染土壌に、キレート剤のみを添加、混合したものでは、鉛の溶出量は初期値の数十倍に増加した。 B: In the case where only a chelating agent was added to and mixed with lead-contaminated soil, the amount of lead elution increased several tens of times the initial value.

Ｃ：鉛汚染土壌に半水石膏を添加した後、連続してキレート剤を添加、混合したものでは、「Ａ」の半水石膏のみを添加、混合したものよりも、大幅に鉛の溶出量を低減させることができた。 C: After adding hemihydrate gypsum to lead-contaminated soil, adding and mixing chelating agent continuously, the amount of lead elution is much larger than that of adding and mixing only "A" hemihydrate gypsum. Was able to be reduced.

本発明者らは、上述の結果を以下のように考えた。すなわち、まず、鉛汚染土壌中の鉛の存在形態には、大きく分けると、（ａ）鉛イオン、（ｂ）鉛化合物、例えば炭酸鉛PbCO₃、（ｃ）土粒子等に吸着していた鉛イオン、（ｄ）土粒子には吸着していない鉛イオン、すなわち鉛汚染土壌中の水に存在していた鉛イオン、の４種類が存在していると考えられる。 The present inventors considered the above results as follows. That is, first, the existence form of lead in the lead-contaminated soil is roughly divided into (a) lead ions, (b) lead compounds such as lead carbonate PbCO ₃ , (c) lead adsorbed on soil particles, etc. It is considered that there are four types of ions, (d) lead ions not adsorbed on the soil particles, that is, lead ions that existed in the water in the lead-contaminated soil.

なお、鉛汚染土壌の鉛溶出量を測定するときには、風乾して夾雑物を除いた５０ｇの土壌に対して、塩酸でｐＨ５．８〜６．３に調整した純水を５００ｍＬ添加して、６時間振とうを行い、０．４５μのメンブランフィルタを通過したろ液を作成する。これが公定法の検液であり、検液中に存在する鉛イオンを測定する。検液中の鉛イオンは、純水を加える前の鉛汚染土壌中の水に存在していた上述の鉛イオンがそのまま純水に移行したもの〔上述の（ｄ）に相当〕、土粒子等に吸着していた鉛イオンが純水に移行したもの〔上述の（ｃ）に相当〕、さらには、鉛化合物や鉛金属から溶け出したもの〔上述の（ａ）（ｂ）に相当〕などがある。ただし、上述の（ａ）（ｂ）は、ごく一部が溶解し、上述の（ｃ）の離脱は一部で起こる。これらをまとめると、以下のようになる。 In addition, when measuring the lead elution amount of lead-contaminated soil, 500 mL of pure water adjusted to pH 5.8 to 6.3 with hydrochloric acid was added to 50 g of soil that had been air-dried to remove impurities, and 6 Shake for a period of time to create a filtrate that has passed through a 0.45 μ membrane filter. This is an official test solution, which measures lead ions present in the test solution. The lead ions in the test solution are those in which the above-mentioned lead ions existing in the water in the lead-contaminated soil before the addition of pure water are transferred to pure water (corresponding to the above (d)), soil particles, etc. The lead ions adsorbed on the lead moved to pure water (corresponding to the above (c)), and further dissolved from the lead compound or lead metal (corresponding to the above (a) and (b)). There is. However, only a part of the above-mentioned (a) and (b) is dissolved, and the above-mentioned (c) detachment occurs in part. These are summarized as follows.

〔鉛汚染土壌の状態〕〔検液中の鉛イオン〕
（ａ）鉛金属鉛金属から溶出した鉛イオン
（ｂ）鉛化合物鉛化合物から溶出した鉛イオン
（ｃ）土粒子等に吸着していた鉛イオン土粒子等から離脱した鉛イオン
（ｄ）汚染土壌中の水に存在していた鉛イオン純水に移行した鉛イオン
したがって、鉛汚染土壌を不溶化するについては、上述した（ａ）と（ｂ）については、純水への溶出を防止することが必要であり、上述した（ｃ）については、土粒子へ鉛イオンの吸着状態を維持させること、さらに上述した（ｄ）については、不溶化して沈殿させるか、あるいは固定化（土粒子に比べて吸着力の高い物質に補足させる）、固体化（硬化する物質に封じ込める）することなどが必要と考えられる。 [State of lead-contaminated soil] [Lead ions in test solution]
(A) Lead metal Lead ion eluted from lead metal (b) Lead compound Lead ion eluted from lead compound (c) Lead ion adsorbed on soil particles Lead ion released from soil particles (d) Contaminated soil Lead ion that was present in the water in the lead Lead ion that was transferred to pure water Therefore, in order to insolubilize lead-contaminated soil, the above-mentioned (a) and (b) can prevent elution into pure water. For (c) described above, it is necessary to maintain the adsorption state of lead ions on the soil particles, and for (d) described above, insolubilize and precipitate or fix (as compared to soil particles). It is thought that it is necessary to solidify (contain in a substance to be cured) and so on.

半水石膏は水と反応して二水石膏になる。この反応は、次式のように表わされる。
2CaSO₄・1/2H₂O ＋ 3H₂O → 2CaSO₄・2H₂O
また、キレート官能基を有する高分子材料から成るキレート剤（ここでは、ジチオカルバミン酸基で表記する）による鉛イオンの捕捉は次のようなモデルで表わされる。
−NCS₂Na ＋ Pb²⁺ → −NCS₂Pb ＋ Na⁺
上述の（ａ）（ｂ）（ｃ）については、二水石膏の硬化物により、鉛金属、鉛化合物、及び土粒子の表面が被覆され、鉛の溶出（鉛イオンの発生）が防止されたものと考えられた。しかしながら、上述の（ｄ）については、鉛イオンを二水石膏の硬化物に取り込むことはできなかった。そのために、上述の「Ａ」に述べたように、鉛汚染土壌の不溶化には限界が生じたものと考えられる。 Hemihydrate gypsum reacts with water to form dihydrate gypsum. This reaction is expressed as:
2CaSO ₄ 1 / 2H ₂ O + 3H ₂ O → 2CaSO ₄ 2H ₂ O
In addition, trapping of lead ions by a chelating agent (herein referred to as a dithiocarbamic acid group) made of a polymer material having a chelate functional group is represented by the following model.
−NCS ₂ Na + Pb ²⁺ → −NCS ₂ Pb + Na ⁺
Regarding the above (a), (b), and (c), the surface of lead metal, lead compound, and soil particles was covered with the cured product of dihydrate gypsum, and elution of lead (generation of lead ions) was prevented. It was considered a thing. However, with respect to the above (d), lead ions could not be taken into the cured dihydrate gypsum. Therefore, as described in the above “A”, it is considered that there is a limit to the insolubilization of the lead-contaminated soil.

鉛金属からの溶出（鉛イオンはアンダラインで示した）
Pb ＋ 2H⁺ → Pb ²⁺ ＋ H₂
Pb²⁺ ＋ 2H₂O → Pb(OH)₂ ＋ 2H⁺
Pb(OH)₂ →HPbO ₂ ⁻ ＋ H⁺
鉛化合物からの鉛の溶出の例（鉛イオンはアンダラインで示した）
PbCO₃ ＋ 2H⁺ → Pb ²⁺ ＋ H₂CO₃
Pb²⁺ ＋ 2H₂O → Pb(OH)₂ ＋ 2H⁺
Pb(OH)₂ →HPbO ₂ ⁻ ＋ H⁺
土粒子等に付着した鉛イオンの離脱
SiO₂・・・Pb²⁺ → SiO₂ ＋ Pb ²⁺
一方、キレート剤のみを添加したときについては、上述の（ｄ）の鉛イオンを不溶化して固定化することができるはずである。しかし、上述した（ａ）（ｂ）（ｃ）からの鉛の溶出と、吸着した鉛イオンの離脱を防止できず、鉛イオンの発生量がキレート剤の鉛イオンの捕捉可能量を超過した。その結果、上述した「Ｂ」で述べたように、初期値の数十倍もの高い鉛溶出量を示した。 Elution from lead metal (lead ions are indicated by underline)
Pb + 2H ⁺ → Pb ²⁺ + H ₂
Pb ²⁺ + 2H ₂ O → Pb (OH) ₂ + 2H ⁺
Pb (OH) ₂ → HPbO ₂ ⁻ + H ⁺
Example of lead elution from lead compounds (lead ions are shown underlined)
PbCO ₃ + 2H ⁺ → Pb ²⁺ + H ₂ CO ₃
Pb ²⁺ + 2H ₂ O → Pb (OH) ₂ + 2H ⁺
Pb (OH) ₂ → HPbO ₂ ⁻ + H ⁺
Removal of lead ions adhering to soil particles
SiO ₂・・・ Pb ²⁺ → SiO ₂ + Pb ²⁺
On the other hand, when only the chelating agent is added, it should be possible to insolubilize and fix the lead ion of (d) described above. However, elution of lead from (a), (b), and (c) described above and separation of adsorbed lead ions could not be prevented, and the amount of lead ions generated exceeded the amount of lead ions that can be captured by the chelating agent. As a result, as described in “B” above, the lead elution amount was several tens of times higher than the initial value.

鉛イオンがキレート剤に補足されるモデル
［反応式］

よって、鉛汚染土壌の不溶化処理を適切に行なうためには、上述の（ａ）（ｂ）（ｃ）については、鉛の溶出防止策が、また上述の（ｄ）については、鉛イオンの不溶化が、ともに必要と考えられた。そこで、そのような組み合わせとして、鉛汚染土壌に半水石膏を添加した後、例えば連続してキレート剤を添加、混合する方法を行なった。その結果、上述の「Ｃ」を実現させることができた。 Model in which lead ion is captured by chelating agent [reaction formula]

Therefore, in order to appropriately perform the insolubilization treatment of the lead-contaminated soil, the above-mentioned (a), (b), and (c) have lead elution prevention measures, and the above-mentioned (d) has insolubilized lead ions. However, both were considered necessary. Therefore, as such a combination, after adding hemihydrate gypsum to lead-contaminated soil, for example, a chelating agent was continuously added and mixed. As a result, the above “C” could be realized.

なお、薬剤添加の順序は、半水石膏が先で、キレート剤は後がよい。キレート剤を先にして半水石膏を後にすると、上述した（ａ）（ｂ）（ｃ）からの鉛の溶出が防止できない。半水石膏を添加してから、キレート剤を添加するまでの時間の間隔は、数１０分以内とすることが好ましい。その理由は、半水石膏の硬化が比較的早いためである。鉛イオンと結合したキレート剤は、半水石膏の硬化物の内側に存在することが望ましい。その理由は、周囲の環境変化の影響が受けにくくなり、安定に存在するからである。したがって、半水石膏の添加の後にキレート剤を添加することを基本にするものの、これらをほとんど時間差を生じさせることなく実施することが、より好ましい。鉛汚染土壌の土粒子と、上述の半水石膏及びキレート剤の反応メカニズムをさらに説明すると以下のようになる。 In addition, as for the order of drug addition, hemihydrate gypsum is first, and chelating agent is later. If hemihydrate gypsum is left after the chelating agent, elution of lead from (a), (b) and (c) described above cannot be prevented. The time interval from the addition of the hemihydrate gypsum to the addition of the chelating agent is preferably within several tens of minutes. The reason is that hemihydrate gypsum cures relatively quickly. It is desirable that the chelating agent bonded to lead ions is present inside the cured product of hemihydrate gypsum. The reason is that it is less susceptible to changes in the surrounding environment and exists stably. Therefore, although it is based on adding a chelating agent after addition of hemihydrate gypsum, it is more preferable to carry out these with almost no time difference. The reaction mechanism of the soil particles of the lead-contaminated soil, the above-mentioned hemihydrate gypsum and the chelating agent will be further described as follows.

鉛汚染土壌の土粒子に粉末状の半水石膏が振りかけられると、この半水石膏によって土粒子が被覆されるとともに、半水石膏は水を吸収して硬化しようとする。
2CaSO₄・1/2H₂O ＋ 3H₂O → 2CaSO₄・2H₂O
上述のように半水石膏が硬化する前、すなわち半水石膏の添加後、例えば１０分以内に、溶液のキレート剤が添加されると、土粒子を被覆する半水石膏の被覆層内にキレート剤が浸透する。このようにキレート剤が浸透した状態で半水石膏が硬化することにより、土粒子に吸着した鉛イオン、鉛金属、鉛化合物、及びキレート剤に捕捉された鉛イオンのそれぞれが、半水石膏の被覆層内に閉じ込められる。このような反応メカニズムにより上述の「Ｃ」を実現させることができる。 When powdered hemihydrate gypsum is sprinkled on the soil particles of lead-contaminated soil, the hemihydrate gypsum coats the soil particles, and the hemihydrate gypsum tries to absorb water and harden.
2CaSO ₄ 1 / 2H ₂ O + 3H ₂ O → 2CaSO ₄ 2H ₂ O
As described above, if the chelating agent of the solution is added before the hemihydrate gypsum is hardened, that is, within 10 minutes after the addition of the hemihydrate gypsum, the chelate is contained in the coating layer of the hemihydrate gypsum covering the soil particles The agent penetrates. As the hemihydrate gypsum hardens with the chelating agent infiltrated in this way, each of the lead ions adsorbed on the soil particles, the lead metal, the lead compound, and the lead ions trapped by the chelating agent are converted into the hemihydrate gypsum. It is confined in the covering layer. The above “C” can be realized by such a reaction mechanism.

なお、半水石膏単体に代えて、半水石膏を主成分とする中性の固化材を用いるようにしてもよい。また、半水石膏の添加量は、鉛汚染土壌に対して１％以上が望ましく、数％以上であればさらに良い。このような添加量は経済性も考慮して選定すればよい。 In addition, it may replace with hemihydrate gypsum simple substance and may be made to use the neutral solidification material which has hemihydrate gypsum as a main component. Moreover, the addition amount of hemihydrate gypsum is preferably 1% or more with respect to lead-contaminated soil, and more preferably several% or more. Such an addition amount may be selected in consideration of economy.

キレート剤は、上述したようにキレート官能基を有する高分子材料から成るものであって、官能基は例えば、ジオチオカルバミン酸基以外にも、ジエチルアミン系、イミノプロピオン酸基、イミノジ酢酸基など、鉛イオンと不溶性の錯体を形成するものであればよい。また、キレート形成基を保持する母材としては、鉛汚染土壌と混合した際に、分散性に優れるものであればよく、フェノール系、エポキシ系、スチレン系、セルロース系などの高分子が適用できるが、ジエチルジチオカルバミン酸塩のように比較的分子量の小さなキレート剤にも適用が可能であり、母材の分子量に限定されない。 The chelating agent is composed of a polymer material having a chelating functional group as described above, and the functional group includes, for example, a diethylamine group, an iminopropionic acid group, an iminodiacetic acid group, in addition to a dithiocarbamic acid group, What is necessary is just to form an insoluble complex with lead ion. In addition, the base material that retains the chelate-forming group may be any material that has excellent dispersibility when mixed with lead-contaminated soil, and polymers such as phenolic, epoxy-based, styrene-based, and cellulose-based materials can be applied. However, it can also be applied to a chelating agent having a relatively low molecular weight such as diethyldithiocarbamate, and is not limited to the molecular weight of the base material.

本発明は、上述のように、鉛汚染土壌に半水石膏を添加した後、キレート剤を添加し、混合するようにしたことから、土粒子を被覆する半水石膏の硬化物の内側に、鉛イオンを捕捉するキレート剤を存在させることができ、これによって鉛の溶出を抑えることができる。すなわち、鉛汚染土壌を、硫化ナトリウムを用いることなく受入基準に適合するよう不溶化処理を行なうことができ、硫化ナトリウムを用いる場合に比べて、環境面で臭気の問題が低減され、取り扱い上の安全性を高めることができるとともに、遮断型の特別管理産業廃棄物でなく、埋め立て処分場に処分することができる。また、遮断型の特別管理産業廃棄物の処分場に処分する場合は、鉛汚染土壌をより安全なものにすることができる。 In the present invention, as described above, after adding hemihydrate gypsum to lead-contaminated soil, a chelating agent is added and mixed, so inside the cured product of hemihydrate gypsum covering the soil particles, A chelating agent that traps lead ions can be present, thereby suppressing lead elution. In other words, lead-contaminated soil can be insolubilized to meet acceptance standards without using sodium sulfide, and environmental problems are reduced compared to the case of using sodium sulfide. In addition to being able to enhance the property, it can be disposed of in landfills instead of a block-type specially managed industrial waste. In addition, when it is disposed of in a block-type specially controlled industrial waste disposal site, lead-contaminated soil can be made safer.

［実験例］
〔実験例１〕
３リットルの混合容器内に、汚染土壌１ｋｇを入れ、この状態において６ｗｔ％の半水石膏を添加した後、連続してＡ社製の０．８ｗｔ％のキレート原液と４ｗｔ％の水によって作製されたキレート剤を入れて、２０秒の攪拌時間内で混合処理を行なった。この処理済土壌を検査したところ、鉛溶出量が０．０４１ｍｇ／Ｌとなり、０．１ｍｇ／Ｌ以下の受入基準を満足する土壌に処理されていることを確認した。なお、受入基準「０．１ｍｇ／Ｌ以下」とは、１００ｇの土壌に１リットルの水を加えたときに溶け出す鉛の量が、０．１ｍｇ以下であることを示している。 [Experimental example]
[Experimental Example 1]
1 kg of contaminated soil is put into a 3 liter mixing container, and after adding 6 wt% hemihydrate gypsum in this state, it is made with 0.8 wt% chelate stock solution made by Company A and 4 wt% water continuously. The chelating agent was added and the mixing process was performed within a stirring time of 20 seconds. When this treated soil was inspected, the amount of lead elution was 0.041 mg / L, and it was confirmed that the soil was treated with a soil that satisfies the acceptance standard of 0.1 mg / L or less. The acceptance criterion “0.1 mg / L or less” indicates that the amount of lead that dissolves when 1 liter of water is added to 100 g of soil is 0.1 mg or less.

［実験例２］
上記同様に、３リットルの混合容器内に、汚染土壌１ｋｇを入れ、この状態において４ｗｔ％の半水石膏を添加した後、連続してＡ社製の１ｗｔ％のキレート原液と４ｗｔ％の水によって作製されたキレート剤を入れて、２０秒の攪拌時間内で混合処理を行なった。この処理済土壌を検査したところ、鉛溶出量が０．０３６ｍｇ／Ｌとなり、０．１ｍｇ／Ｌ以下の受入基準を満足する土壌に処理されていることを確認した。 [Experiment 2]
Similarly to the above, 1 kg of contaminated soil is put into a 3 liter mixing container, and after adding 4 wt% hemihydrate gypsum in this state, 1 wt% chelate stock solution made by Company A and 4 wt% water are continuously used. The prepared chelating agent was put in and mixed within a stirring time of 20 seconds. When this treated soil was inspected, the amount of lead elution was 0.036 mg / L, and it was confirmed that the soil was treated with an acceptance standard of 0.1 mg / L or less.

［実験例３］
上記同様に、３リットルの混合容器内に、汚染土壌１ｋｇを入れ、この状態において６ｗｔ％の半水石膏を添加した後、連続してＢ社製の０．８ｗｔ％のキレート原液と４ｗｔ％の水によって作製されたキレート剤を入れて、２０秒の攪拌時間内で混合処理を行なった。この処理済土壌を検査したところ、鉛溶出量が０．００５ｍｇ／Ｌとなり、０．１ｍｇ／Ｌ以下の受入基準を満足する土壌に処理されていることを確認した。 [Experiment 3]
Similarly to the above, 1 kg of contaminated soil was put into a 3 liter mixing container, and after adding 6 wt% hemihydrate gypsum in this state, 0.8 wt% chelate stock solution and 4 wt% A chelating agent prepared with water was added and mixed within a stirring time of 20 seconds. When this treated soil was inspected, the amount of lead elution was 0.005 mg / L, and it was confirmed that the soil was treated with an acceptance standard of 0.1 mg / L or less.

［実験例４］
上記同様に、３リットルの混合容器内に、汚染土壌１ｋｇを入れ、この状態において４ｗｔ％の半水石膏を添加した後、連続してＢ社製の１ｗｔ％のキレート原液と４ｗｔ％の水によって作製されたキレート剤を入れて、２０秒の攪拌時間内で混合処理を行なった。この処理済土壌を検査したところ、鉛溶出量が０．００５ｍｇ／Ｌとなり、０．１ｍｇ／Ｌ以下の受入基準を満足する土壌に処理されていることを確認した。 [Experimental Example 4]
Similarly to the above, 1 kg of contaminated soil was put into a 3 liter mixing container, and after adding 4 wt% hemihydrate gypsum in this state, 1 wt% chelate stock solution and 4 wt% water manufactured by Company B were continuously added. The prepared chelating agent was put in and mixed within a stirring time of 20 seconds. When this treated soil was inspected, the amount of lead elution was 0.005 mg / L, and it was confirmed that the soil was treated with an acceptance standard of 0.1 mg / L or less.

［土壌採取現場での適用例］
図１は本発明に係る鉛汚染土壌の不溶化処理方法を土壌採取現場に適用した例を示す図、図２は図１に示す適用例に用いられる自走式土質改良機の要部構成を示す図である。 [Application example at soil sampling site]
FIG. 1 is a diagram showing an example in which the method for insolubilizing lead-contaminated soil according to the present invention is applied to a soil collection site, and FIG. 2 shows a main configuration of a self-propelled soil improvement machine used in the application example shown in FIG. FIG.

図１には、同図１紙面の左から、処理前土壌１と、この処理前土壌１を掬う油圧ショベル２と、この油圧ショベル２で掬われた処理前土壌１を処理する自走式土質改良機３と、半水石膏が収容されるサイロ４と、処理済土壌５と、キレート剤を供給する定量供給ポンプ６とが示されている。 In FIG. 1, from the left side of FIG. 1, the untreated soil 1, a hydraulic excavator 2 that crawls the untreated soil 1, and a self-propelled soil that treats the untreated soil 1 crushed by the excavator 2. The improvement machine 3, the silo 4 in which hemihydrate gypsum is accommodated, the treated soil 5, and the fixed supply pump 6 which supplies a chelating agent are shown.

また、同図１紙面の右から、キレート原液が収容されるキレート原液用タンク１０と、水用タンク９と、キレート原液用タンク１０から供給されるキレート原液と水用タンク９から供給される水とを混合する混合用タンク８と、この混合用タンク８で作製されたキレート剤が供給されるストック用タンク７とが示されている。ストック用タンク７に蓄えられるキレート剤が上述の定量供給ポンプ６によって自走式土質改良機３に供給されるようになっている。 Further, from the right side of FIG. 1, the chelate stock solution tank 10 containing the chelate stock solution, the water tank 9, the chelate stock solution supplied from the chelate stock solution tank 10, and the water supplied from the water tank 9. And a stock tank 7 to which a chelating agent produced in the mixing tank 8 is supplied. The chelating agent stored in the stock tank 7 is supplied to the self-propelled soil conditioner 3 by the above-described fixed supply pump 6.

上述した自走式土質改良機３は、図１に示すように、走行体３ａと、この走行体３ａ上に配置される本体３ｂと、油圧ショベル２で掬われた処理前土壌１が投入される土壌用ホッパ３ｃと、サイロ４から供給される半水石膏が投入される半水石膏用ホッパ３ｄと、処理済土壌５を自走式土質改良機３の外部に搬送するコンベア３ｅとを備えている。 As shown in FIG. 1, the above-described self-propelled soil conditioner 3 is loaded with a traveling body 3 a, a main body 3 b disposed on the traveling body 3 a, and a pre-treatment soil 1 sown by a hydraulic excavator 2. Soil hopper 3c, hemihydrate gypsum hopper 3d into which hemihydrate gypsum supplied from the silo 4 is charged, and a conveyor 3e that conveys the treated soil 5 to the outside of the self-propelled soil conditioner 3. ing.

この自走式土質改良機３の本体３ｂ内には、図２に示すように、土壌用ホッパ３ｃから投入された処理前土壌１を処理しながら搬送するコンベア３ｂ１と、このコンベア３ｂ１の上方に配置され、定量供給ポンプ６に接続されるノズル６ａと、コンベア３ｂ１で搬送されてきた土壌を混合攪拌し、処理済土壌５を上述のコンベア３ｅに供給する混合攪拌機３ｂ２とが備えられている。 In the main body 3b of the self-propelled soil improvement machine 3, as shown in FIG. 2, a conveyor 3b1 for conveying the untreated soil 1 fed from the soil hopper 3c while being processed, and above the conveyor 3b1 A nozzle 6a that is arranged and connected to the fixed amount supply pump 6 and a mixing agitator 3b2 that mixes and agitates the soil conveyed by the conveyor 3b1 and supplies the treated soil 5 to the conveyor 3e described above are provided.

上述した自走式土質改良機３等を用いて行なう土壌処理に際しては、処理前土壌１が油圧ショベル２によって掬われ、自走式土質改良機３の土壌用ホッパ３ｃに投入されるとともに、サイロ４内の半水石膏が半水石膏用ホッパ３ｄに投入される。土壌用ホッパ３ｃに投入された処理前土壌１は、図２の矢印３ｃ１に示すようにコンベア３ｂ１上に落下し、搬送される。同様に、半水石膏用ホッパ３ｄに投入された半水石膏は、図２の矢印３ｄ１に示すように、コンベア３ｂ１上の処理前土壌１上に添加される。さらに、半水石膏が添加されたコンベア３ｂ１上の土壌に、連続的にノズル６ａからの噴射によってキレート剤が添加される。 When soil treatment is performed using the above-described self-propelled soil conditioner 3 or the like, the untreated soil 1 is sown by a hydraulic excavator 2 and is put into the soil hopper 3c of the self-propelled soil conditioner 3 and a silo. The semi-water gypsum in 4 is put into the semi-water gypsum hopper 3d. The untreated soil 1 put into the soil hopper 3c falls on the conveyor 3b1 and is conveyed as shown by an arrow 3c1 in FIG. Similarly, the hemihydrate gypsum thrown into the hopper 3d for hemihydrate gypsum is added on the soil 1 before a process on the conveyor 3b1, as shown by the arrow 3d1 of FIG. Further, a chelating agent is continuously added to the soil on the conveyor 3b1 to which hemihydrate gypsum is added by spraying from the nozzle 6a.

なおこの間、図１に示す混合用タンク８で、キレート原液用タンク１０と水用タンク９のそれぞれから供給されるキレート原液と水とが混合され、キレート剤が作製される。このキレート剤はストック用タンク７に供給され、蓄えられる。このようにストック用タンク７に蓄えられたキレート剤が定量供給ポンプ６の駆動によって、上述のように図２に示すノズル６ａから噴射される。 Meanwhile, in the mixing tank 8 shown in FIG. 1, the chelate stock solution and water supplied from the chelate stock solution tank 10 and the water tank 9 are mixed to produce a chelating agent. This chelating agent is supplied to the stock tank 7 and stored. The chelating agent thus stored in the stock tank 7 is sprayed from the nozzle 6a shown in FIG.

上述のようにしてキレート剤が添加されたコンベア３ｂ１上の土壌は、図２に示す混合攪拌機３ｂ２で混合され処理済土壌５となる。この処理済土壌５が図１に示すように、コンベア３ｅで自走式土質改良機３の外部の所定の場所に放土されるようになっている。 The soil on the conveyor 3b1 to which the chelating agent is added as described above is mixed with the mixing agitator 3b2 shown in FIG. As shown in FIG. 1, the treated soil 5 is discharged to a predetermined place outside the self-propelled soil conditioner 3 by a conveyor 3e.

なお、サイロ４から供給される半水石膏は、処理前土壌１に対して１ｗｔ％以上の量であり、また、キレート原液は例えば処理前土壌１に対して０．６〜１ｗｔ％の量となるように設定してある。 In addition, hemihydrate gypsum supplied from the silo 4 is in an amount of 1 wt% or more with respect to the soil 1 before treatment, and the chelate stock solution is, for example, 0.6 to 1 wt% with respect to the soil 1 before treatment. It is set to be.

このように自走式土質改良機３を用いて鉛汚染土壌を不溶化処理するものにあっては、処理前土壌１にサイロ４から供給される半水石膏を添加した後、連続してキレート剤をノズル６ａからの噴射によって添加し、このように処理された土壌を混合攪拌機３ｂ２によって混合するようにしたことから、上述した実験例におけるのと同様に処理済土壌５を受入基準を満足する土壌とすることができる。また、特に、土壌採取現場が比較的狭いところであっても不溶化処理を行なうことができ、さらに土壌採取現場から離れた中間処理場へ運搬する際に、運搬に伴う鉛汚染が拡散するリスクを低減させることができる。また、この自走式土質改良機３を移動させることにより、容易に鉛汚染土壌の現場へ処理設備全体を移動させることができ、鉛汚染土壌の不溶化処理作業の能率向上を実現させることができる。 In the case of insolubilizing lead-contaminated soil using the self-propelled soil improvement machine 3 as described above, the chelating agent is continuously added after adding hemihydrate gypsum supplied from the silo 4 to the soil 1 before treatment. Is added by spraying from the nozzle 6a, and the soil thus treated is mixed by the mixing stirrer 3b2, so that the treated soil 5 satisfies the acceptance criteria in the same manner as in the experimental example described above. It can be. In particular, insolubilization can be performed even when the soil collection site is relatively small, and when transporting to an intermediate treatment plant that is remote from the soil collection site, the risk of lead contamination due to transport is reduced. Can be made. Moreover, by moving this self-propelled soil improvement machine 3, the entire processing equipment can be easily moved to the site of the lead-contaminated soil, and the efficiency improvement of the insolubilization processing work of the lead-contaminated soil can be realized. .

本発明に係る鉛汚染土壌の不溶化処理方法を土壌採取現場に適用した例を示す図である。It is a figure which shows the example which applied the insolubilization processing method of the lead contamination soil which concerns on this invention to the soil collection field. 図１に示す適用例に用いられる自走式土質改良機の要部構成を示す図である。It is a figure which shows the principal part structure of the self-propelled soil improvement machine used for the application example shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１処理前土壌
２油圧ショベル
３自走式土質改良機
３ａ走行体
３ｂ本体
３ｂ１コンベア
３ｂ２混合攪拌機
３ｃ土壌用ホッパ
３ｅコンベア
４サイロ
５処理済土壌
６定量供給ポンプ
６ａノズル
７ストック用タンク
８混合用タンク
９水用タンク
１０キレート原液用タンク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pre-treatment soil 2 Hydraulic excavator 3 Self-propelled soil improvement machine 3a Traveling body 3b Main body 3b1 Conveyor 3b2 Mixing stirrer 3c Soil hopper 3e Conveyor 4 Silo 5 Treated soil 6 Fixed supply pump 6a Nozzle 7 Stock tank 8 Mixing tank 9 Water tank 10 Chelate stock solution tank

Claims

鉛汚染土壌に半水石膏を添加した後、キレート官能基を有する高分子材料から成るキレート剤を添加し、混合することを特徴とする鉛汚染土壌の不溶化処理方法。 A method for insolubilizing lead-contaminated soil, comprising adding hemihydrate gypsum to lead-contaminated soil and then adding and mixing a chelating agent comprising a polymer material having a chelate functional group.

上記請求項１記載の発明において、
上記半水石膏を主成分とする中性固化材を用い、上記鉛汚染土壌に上記半水石膏を主成分とする中性固化材を添加した後、連続して上記キレート剤を添加し、混合することを特徴とする鉛汚染土壌の不溶化処理方法。 In the invention of claim 1,
Using the neutral solidification material mainly composed of the hemihydrate gypsum, and after adding the neutral solidification material mainly composed of the hemihydrate gypsum to the lead-contaminated soil, the chelating agent is continuously added and mixed. A method for insolubilizing lead-contaminated soil, characterized by:

上記請求項２記載の発明において、
上記キレート剤は、官能基にジチオカルバミン酸基、ジエチルアミン系のいずれかを有するものであることを特徴とする鉛汚染土壌の不溶化処理方法。 In the invention of claim 2,
A method for insolubilizing lead-contaminated soil, wherein the chelating agent has a dithiocarbamic acid group or a diethylamine group as a functional group.

上記請求項１記載の発明において、
上記混合は、上記鉛汚染土壌に、上記半水石膏を添加した後、少なくとも数１０分以内に上記キレート剤を添加した後に行なう混合であることを特徴とする鉛汚染土壌の不溶化処理方法。 In the invention of claim 1,
The method for insolubilizing lead-contaminated soil, wherein the mixing is performed after adding the chelating agent within at least several tens of minutes after the hemihydrate gypsum is added to the lead-contaminated soil.

上記請求項１記載の発明において、
上記半水石膏を、上記鉛汚染土壌に対して１％以上添加することを特徴とする鉛汚染土壌の不溶化処理方法。 In the invention of claim 1,
A method for insolubilizing lead-contaminated soil, characterized by adding 1% or more of the hemihydrate gypsum to the lead-contaminated soil.

上記請求項１〜５のいずれか１項記載の発明において、
上記添加及び上記混合は、上記鉛汚染土壌の発生した現場において、自走式土質改良機を用いて行なうことを特徴とする鉛汚染土壌の不溶化処理方法。 In the invention according to any one of claims 1 to 5,
The method for insolubilizing lead-contaminated soil, wherein the addition and mixing are performed using a self-propelled soil conditioner at a site where the lead-contaminated soil is generated.