JP5209128B2 - ヒ素拡散防止用注入薬液、ヒ素汚染土壌中におけるヒ素の拡散防止方法、及びこの方法に使用される送液装置 - Google Patents
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Description
また、本発明は、上記ヒ素拡散防止用注入薬液を用いてヒ素汚染土壌中のヒ素を不溶化し、土壌を固化させる、ヒ素汚染土壌中のヒ素拡散防止方法を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、上記方法に有利に使用される送液装置を提供することを目的とする。
ヒ素で汚染された土壌又は地盤中のヒ素拡散を防止するために注入される、ヒ素汚染土壌中のヒ素拡散防止用注入薬液であって、
硫酸第二鉄及び/又はポリ硫酸第二鉄と、リン原子を含まない酸と非アルカリシリカゾルとを含むヒ素汚染土壌中のヒ素拡散防止用注入薬液により達成することができる。
(1) シリカの濃度が3〜12質量%である。土壌の固化後の強度と経済性の両立が可能となる。
(2)リン原子を含まない酸が硫酸である。ゲル化時間を適性化とヒ素の不溶化の両立に特に有利であり、かつ経済性においても優れている。従来から用いられているリン酸の使用は、ゲル化時間の酸濃度依存性が小さいため、その点では有利であるが、ヒ素不溶化の効果が得られない。
(3)pHが3.5〜4.5である。ゲル化時間を適性化とヒ素の不溶化、固化の両立に特に有利である。
(4)さらに珪酸ナトリウムを含む。土壌の固化後の強度と経済性の両立が可能となる。
(5)硫酸第二鉄及び/又はポリ硫酸第二鉄とリン原子を含まない酸とを含む非アルカリシリカゾルを含む第1の液と珪酸ナトリウムを含む第2の液からなる。硫酸第二鉄及び/又はポリ硫酸第二鉄とリン原子を含まない酸とを含む非アルカリシリカゾルを含む液の安定性が増大する。第1の液は、硫酸等のリン原子を含まない酸、硫酸第二鉄及び/又はポリ硫酸第二鉄(特にポリ硫酸第二鉄;また、硫酸第二鉄及びポリ硫酸第二鉄の両方入れる場合その順序はどちらでも良いし、同時に入れても良い)、非アルカリシリカゾルの順に加えて、その都度混合することにより作製するのが好ましい。
(6)珪酸ナトリウムを使用した場合、非アルカリシリカゾルと珪酸ナトリウムの合計質量に対して、非アルカリシリカゾルが全体のシリカの少なくとも8質量%占めている。土壌の固化後の強度、及び溶出の防止が可能であり、且つ経済性にも優れている。
ヒ素で汚染された土壌又は地盤中に、上記のヒ素拡散防止用注入薬液を注入することを特徴とするヒ素汚染土壌中のヒ素拡散防止方法により達成することができる。
(1)薬剤の注入を超多点注入工法により行う。薬剤の注入を、広範囲に効率よく行うことができる。
(2)ヒ素拡散防止用注入薬液の各材料をねじポンプ(好ましくはモーノポンプ)又はスクリューポンプで静止型混合機(スタティックミキサー)に送り、スタティックミキサーで混合して、得られた注入薬液をバッファータンクに送った後、注入する。薬剤の製造及び注入を効率よく行うことができる。
(3)ヒ素拡散防止用注入薬液の各材料をねじポンプ(好ましくはモーノポンプ)又はスクリューポンプで第1の静止型混合機(スタティックミキサー)に送り、第1の静止型混合機で混合して、第1のバッファータンクに送り、pH及び温度を検出してそれらが所定範囲内にあるかを調査し、範囲内である場合は第2のバッファータンクに送り、範囲外である場合は、混合された材料(薬液)のpHを調整するための必要な材料を前記ねじポンプ又はスクリューポンプを介して第2の静止型混合機に送って混合し、これを第1のバッファータンクに送ってpHを調整した後、第2のバッファータンクに送って注入する。薬剤の製造及び注入をさらに効率よく行うことができる。
上記のヒ素拡散防止用注入薬液の各材料を圧送するための各ねじポンプ(好ましくはモーノポンプ)又はスクリューポンプ、
各モーノポンプから送られた各材料を混合するための静止型混合機(スタティックミキサー)、
静止型混合機から送られた混合された材料(薬液)を貯めるバッファータンク、静止型混合機とバッファータンクとの間に設けられた混合材料のpH及び温度を検出する機器、
pH及び温度が所定範囲外である場合に、混合された材料(薬液)のpHを調整するための必要な材料を圧送するためにねじポンプ又はスクリューポンプを操作する自動制御機器、
を含むヒ素拡散防止用注入薬液の送液装置;及び
上記のヒ素拡散防止用注入薬液の各材料を圧送するための各ねじポンプ又はスクリューポンプ、
各ねじポンプ又はスクリューポンプから送られた各材料を混合するための第1の静止型混合機、
第1の静止型混合機から送られた混合された材料(薬液)を貯める第1のバッファータンク、第1の静止型混合機と第1のバッファータンクとの間に設けられた混合材料のpH及び温度を検出する機器、
pH及び温度が所定範囲外である場合に、混合された材料(薬液)のpHを調整するための必要な材料を圧送するためにねじポンプ又はスクリューポンプを操作する自動制御機器、
pHを調整のために各ねじポンプ又はスクリューポンプから送られた各材料を混合し、第1のバッファータンクに送る第2の静止型混合機、
第1のバッファータンクから送られる、pH及び温度が所定範囲内に調整された混合材料を注入のために貯める前記第2のバッファータンク、
を含むヒ素拡散防止用注入薬液の送液装置、
により達成することができる。
(1)
ヒ素で汚染された土壌(環境省告示第18号に準拠した溶出量:0.099mg/L(環境基準の9.9倍)に溶液型活性シリカグラウト(登録商標:パーマロックASF−IIα、強化土エンジニヤリング(株))をシリカ濃度4質量%、6質量%、8質量%に調整した注入薬液を注入率40.5%(土壌1m3に405L)で添加、混合し、2日間の養生後にヒ素の溶出量を測定した。
[A液(200L(リットル))]
パーマロックASFシリカ−30(固形分30質量%) 9.5L
ASFアクターMS 9.8L
水 180.7L
[B液(200L)]
パーマロックPRシリカ 60.0L
水 140.0L
土壌のpHを中性に保つことを目的に、硬化剤及びpH調整剤の機能を有する酸としてリン酸と硫酸の混合液(ASFアクターMS)を、上記溶液型活性シリカグラウトと同じ通常配合、通常配合の85質量%、75質量%、50質量%と減らして、(1)と同様の実験を行った。さらにASFアクターMSの代わりに硫酸を添加したものも実験した。結果を表2に示す。
パーマロックASFシリカ−30(固形分30質量%) 6.4L
ASFアクターMS 6.5L
水 187.1L
[B液(200L)]
パーマロックPRシリカ(固形分35質量%) 40.0L
水 160.0L
ポリ硫酸第二鉄(固形分:11質量%)のみからなる注入薬液を、土壌に対して2L/m3、5L/m3、10L/m3の割合で添加した場合、また、溶液型活性シリカグラウトにおいて、ポリ硫酸第二鉄を添加し、硬化剤及びpH調整剤の機能を有する酸としてASFアクターMSの代わりに硫酸を用いてpHを4.2に調整した注入薬液(ポリ硫酸第二鉄を土壌に対して2L/m3、5L/m3、10L/m3となるように異なる濃度の薬液を作製)を、(1)と同じヒ素で汚染された土壌(環境省告示第18号に準拠した溶出量:0.099mg/L(環境基準の9.9倍)に添加し混合した。2日間の養生後にヒ素の溶出量を測定した。得られた結果(グラフ)を図6に示す。
実施例1の溶液型活性シリカグラウトにおいて、ASFアクターMSの代わりに硫酸を用い、ポリ硫酸第二鉄を土壌に対して5L/m3に相当する量を添加し、硫酸の量を変化させて注入薬液のpHを調整し、注入薬液のゲルタイムとヒ素の不溶化効果を測定した。結果を表3に示す。
[A液(200L(リットル))](シリカ濃度:4質量%)
パーマロックASFシリカ−30(固形分30質量%) 6.4L
ポリ硫酸第二鉄 5.0L
硫酸 2.22L
水 186.5L
[B液(200L)]
パーマロックPRシリカ 40.0L
水 160.0L
2 芯管
3 注入細管
4 吐出口
8 検知箱
10 コントローラー
12 ユニットポンプ
13 注入薬液用タンク
14 注入薬液
15 汚染された地盤
16 圧送通路
Ma、Mb、Mc、Md モーノポンプ
S スタティックミキサー
S(A) 第1のスタティックミキサー
S(B) 第2のスタティックミキサー
Claims (10)
- ヒ素で汚染された土壌又は地盤中のヒ素拡散を防止するために注入される、ヒ素汚染土壌中のヒ素拡散防止用注入薬液であって、
硫酸第二鉄及び/又はポリ硫酸第二鉄と、硫酸と、非アルカリシリカゾルとを混合して得られた第1の液と珪酸ナトリウムを含む第2の液からなり、第1の液と第2の液とを混合して得られた混合液のpHが3.5〜4.5であることを特徴とするヒ素拡散防止用注入薬液。 - シリカの濃度が3〜12質量%である請求項1に記載のヒ素拡散防止用注入薬液。
- 第1の液が、硫酸、硫酸第二鉄及び/又はポリ硫酸第二鉄、及び非アルカリシリカゾルを、この順で加え、その都度混合することにより得られるものである請求項1又は2に記載のヒ素拡散防止用注入薬液。
- 非アルカリシリカゾルと珪酸ナトリウムとの合計質量に対して、非アルカリシリカゾルが全体のシリカの少なくとも8質量%占めている請求項1〜3のいずれか1項に記載のヒ素拡散防止用注入薬液。
- ヒ素で汚染された土壌又は地盤中に、請求項1〜4のいずれか1項に記載のヒ素拡散防止用注入薬液を注入することを特徴とするヒ素汚染土壌中におけるヒ素の拡散防止方法。
- 薬剤の注入を超多点注入工法により行う請求項5に記載のヒ素拡散防止方法。
- ヒ素拡散防止用注入薬液の各材料である硫酸第二鉄及び/又はポリ硫酸第二鉄と、硫酸と、非アルカリシリカゾルと、珪酸ナトリウムとをねじポンプ又はスクリューポンプで静止型混合機に送り、静止型混合機で混合して、得られた注入薬液をバッファータンクに送った後、注入する請求項5又は6に記載のヒ素拡散防止方法。
- ヒ素拡散防止用注入薬液の各材料である硫酸第二鉄及び/又はポリ硫酸第二鉄と、硫酸と、非アルカリシリカゾルと、珪酸ナトリウムとをねじポンプ又はスクリューポンプで第1の静止型混合機に送り、第1の静止型混合機で混合して、第1のバッファータンクに送り、pH及び温度を検出してそれらが所定範囲内にあるかを調査し、範囲内である場合は第2のバッファータンクに送り、範囲外である場合は、混合された材料のpHを調整するための必要な材料を前記ねじポンプ又はスクリューポンプを介して第2の静止型混合機に送って混合し、これを第1のバッファータンクに送ってpHを調整した後、第2のバッファータンクに送って注入する請求項5〜7のいずれか1項に記載のヒ素拡散防止方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のヒ素拡散防止用注入薬液の各材料である硫酸第二鉄及び/又はポリ硫酸第二鉄と、硫酸と、非アルカリシリカゾルと、珪酸ナトリウムとを圧送するための各ねじポンプ又はスクリューポンプ、
各モーノポンプから送られた各材料を混合するための静止型混合機、
静止型混合機から送られた混合された材料を貯めるバッファータンク、静止型混合機とバッファータンクとの間に設けられた混合材料のpH及び温度を検出する機器、
pH及び温度が所定範囲外である場合に、混合された材料のpHを調整するための必要な材料を圧送するためにねじポンプ又はスクリューポンプを操作する自動制御機器、
を含むヒ素拡散防止用注入薬液の送液装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のヒ素拡散防止用注入薬液の各材料である硫酸第二鉄及び/又はポリ硫酸第二鉄と、硫酸と、非アルカリシリカゾルと、珪酸ナトリウムとを圧送するための各ねじポンプ又はスクリューポンプ、
各ねじポンプ又はスクリューポンプから送られた各材料を混合するための第1の静止型混合機、
第1の静止型混合機から送られた混合された材料を貯める第1のバッファータンク、第1の静止型混合機と第1のバッファータンクとの間に設けられた混合材料のpH及び温度を検出する機器、
pH及び温度が所定範囲外である場合に、混合された材料のpHを調整するための必要な材料を圧送するためにねじポンプ又はスクリューポンプを操作する自動制御機器、
pHを調整のために各ねじポンプ又はスクリューポンプから送られた各材料を混合し、第1のバッファータンクに送る第2の静止型混合機、
第1のバッファータンクから送られる、pH及び温度が所定範囲内に調整された混合材料を注入のために貯める前記第2のバッファータンク、
を含むヒ素拡散防止用注入薬液の送液装置。
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