土壤中的污染物质固定方法
【专利摘要】本发明提供在污染物质从污染土壤中渗出的情况下能够极有效地吸附污染物质而能够防止溶出到地下水中并且简便的土壤中的污染物质固定方法。本发明的土壤中的污染物质固定方法具备如下工序：在污染土壤的至少下面以从污染土壤的下面的外周侧朝向内部向下倾斜的方式铺设挡水层，在以倾斜的方式铺设的该挡水层的最下部的位置铺设吸附层，在挡水层和吸附层上铺设污染土壤。
【专利说明】土壤中的污染物质固定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及土壤中的污染物质固定方法，特别涉及设置有从土壤中有效地吸附重金属等污染物质的吸附层的土壤中的污染物质固定方法。
【背景技术】
[0002]土壤中包含天然来源的污染物质或人为来源的污染物质，以往，作为对污染土壤中的污染物质进行不溶化、固定化处理的方法，一般使用挖掘回填方法和原位不溶化方法。
[0003]挖掘回填方法例如为如下方法:挖掘出污染土壤，在地面向该挖掘土中混合不溶化剂而进行不溶化处理，然后，将该进行不溶化处理后的挖掘土回填到挖掘后的地方。
[0004]另外，原位不溶化方法例如为如下方法:通过在供给不溶化剂的同时利用混炼机对污染土壤进行混炼，对污染土壤进行不溶化处理。
[0005]作为使用含有污染物质的弃土进行堆土或填埋时使用的方法，有:(I)在污染土壤的下方构筑挡水结构、汇水结构并对汇集的水进行处理的方法；(2)将用于吸附污染物质的试剂铺设到污染土壤的下部的方法等。
[0006]作为对污染土壤进行不溶化处理的方法，例如，如日本特开2012-125668号公报(专利文献I)所记载的那样，提出了一种污染土壤的原位不溶化方法，在污染土壤中填充液态的不溶化剂而使所述污染土壤不溶化，其特征在于，具备:在地基内构筑包围污染土壤的挡水墙的挡水墙构筑工程；和在该挡水墙内侧的地基中填充液态的不溶化剂而用该不溶化剂使所述污染土壤饱和的不溶化剂填充工程。
[0007]另外，在日本特开2011-194372号公报(专利文献2)中公开了一种不溶化处理土壤的管理结构，通过对被氰污染的土壤进行不溶化处理而得到，其特征在于，在所述不溶化处理土壤与其周边的土壤之间设置包含碱性材料的中和层，并且在所述中和层与所述不溶化处理土壤之间设置挡水层。
[0008]在日本特开2010-29769号公报(专利文献3)中公开了一种原位封闭方法，以包围污水区域的方式构筑到达不透水层或难透水层的挡水墙而将污染土壤封闭到污染区域内，其特征在于，设置使该挡水墙内侧区域的地下水通过的地下水净化装置，并且以该挡水墙内侧区域的地下水位处于挡水墙外侧区域的地下水位以下的方式使由该净化装置净化的净水流出到挡水墙的外侧区域。
[0009]设置用于吸附污染土壤中的污染物质的吸附层的方法(以下称为“吸附层方法”)中，通过铺土吸附层方法在例如堆土内封入有含有重金属的土壤的情况下，从铺土吸附层下面排出的污染物质的浓度在基准值以下时，不会特别成为问题。
[0010]但是，以往的吸附层方法中，一般而言，在堆土塌陷或产生裂缝的情况下或者在用于吸附污染物质的吸附层产生裂缝等的情况下，会产生污染物质超过基准值的渗透水从含有重金属的土壤中渗出并溶出到地下水中而污染地下水的危险。
[0011]另外，在吸附层产生裂缝时，还会担心:由于该裂缝而使来自含有重金属的土壤的PH低的水渗出到周围的土壤中，由此，原本存在于土壤中的铅、砷、镉、六价铬等有害的重金属类发生离子化而溶出到地下水中。
[0012]另外，虽然有在第二溶出量以下的污染土壤或通过不溶化而达到第二溶出量以下的污染土壤中设置挡水层来抑制污染物质渗出的方法(以下称为“挡水工事封闭方法”)，但在需要双层板等情况下，其铺设需要巨大的成本，并且还需要排水处理设备，装置规模变大。
[0013]现有技术文献
[0014]专利文献
[0015]专利文献1:日本特开2012-125668号公报
[0016]专利文献2:日本特开2011-194372号公报
[0017]专利文献3:日本特开2010-29769号公报
【发明内容】
[0018]发明所要解决的问题
[0019]本发明的目的在于解决上述问题，提供不需要大型装置等、即使堆土等产生裂缝等也能有效地防止污染物质与渗出水一起溶出到地下水中、能够效率极高地集中并吸附捕集污染物质的简便的土壤中的污染物质固定方法。
[0020]用于解决问题的方法
[0021]本发明发现如下方法:通过对设置在污染土壤的下部的挡水层的铺设位置进行研究，能够集中且可靠地利用吸附层捕集污染物质。
[0022]S卩，本发明的土壤中的污染物质固定方法，其特征在于，具备:
[0023]在污染土壤的至少下面以从污染土壤下面的外周侧朝向内部并向下倾斜的方式铺设挡水层，
[0024]在以倾斜的方式铺设的该挡水层的最下部的位置且在地下水面的上部铺设吸附层，
[0025]在上述挡水层和吸附层上铺设污染土壤。
[0026]本发明的土壤中的污染物质固定方法的特征在于，优选上述吸附层以污染土壤中含有的污染物质的理论吸附量的1.3?1.5倍的容量进行铺设。
[0027]另外，本发明的土壤中的污染物质固定方法的特征在于，优选在污染土壤的侧面进一步铺设上述挡水层。
[0028]另外，本发明的土壤中的污染物质固定方法的特征在于，铺设在上述挡水层和吸附层的上部的污染土壤的上表面比连接铺设在污染土壤的下部的挡水层的上端的面小。
[0029]在此，“污染土壤”包括对重金属等污染物质进行不溶化处理后的土壤和对重金属等污染物质进行不溶化处理前的污染土壤这两者，例如，包括第二溶出量(土壤污染对策法施工规则(最后修订:2011年7月8日环境省令第13号)第9条第I款第2和土壤污染对策法施工规则附表第2))以下的污染土壤和通过不溶化处理而达到第二溶出量以下的污染土壤。
[0030]发明效果
[0031]通过本发明的土壤中的污染物质固定方法，不需要大型装置等，并且即使堆土等产生裂缝等也能有效地防止污染物质与渗出水一起溶出到地下水中。[0032]另外，能够采用极简便的方法，而且能够高效且可靠地吸附捕集污染物质。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1是示意性地表示用于对本发明的土壤中的污染物质固定方法的第一回填结构的实施方式进行说明的纵剖面的图。
[0034]图2是示意性地表示用于对本发明的土壤中的污染物质固定方法的第二回填结构的实施方式进行说明的纵剖面的图。
[0035]图3是示意性地表示用于对本发明的土壤中的污染物质固定方法的堆土结构的实施方式进行说明的纵剖面的图。
【具体实施方式】
[0036]通过以下的优选例对本发明进行说明，但本发明不限于此。
[0037]本发明的土壤中的污染物质固定方法，其特征在于，具备:
[0038]在污染土壤的至少下面以从污染土壤下面的外周侧朝向内部并向下倾斜的方式铺设挡水层，
[0039]在以倾斜的方式铺设的该挡水层的最下部的位置且在地下水面的上部铺设吸附层，
[0040]在上述挡水层和吸附层上铺设污染土壤。
[0041]基于图1和图2对本发明的土壤中的污染物质固定方法进行说明。
[0042]图1和图2示出了将本发明的土壤中的污染物质固定方法应用于回填结构的例子。
[0043]作为本发明的一例的图1中，示出G为地基、且将含有重金属等污染物质的土壤即污染土壤I回填到洼地的结构。
[0044]在污染土壤I的底面部5以从污染土壤I的底面部5的外周朝向内侧、优选朝向中心并向下部倾斜的方式铺设有挡水层3。
[0045]通过这样铺设挡水层，能够使含有污染物质的水分集中且高效地吸附到吸附层2中，从而抑制含有污染物质的水渗出到周围的土壤中。
[0046]另外，优选设置为污染土壤的上表面6比连接铺设在污染土壤I的下部的挡水层3的上端的面7小的结构。
[0047]通过这样设置，即使污染土壤I中含有的污染物质溶解到水中而下降，溶解有该污染物质的渗透水也会下降到连接挡水层3的上端的面内，不会泄漏到外部。
[0048]作为土壤中含有的污染物质，例如为土壤污染对策法中规定的第二种特定有害物质(重金属类)等，具体而言为镉、六价铬、氰、汞、烷基汞、硒、铅、砷、氟、硼等。
[0049]作为本发明的方法中应用的挡水层，可以使用合成橡胶类、合成树脂类、浙青类、膨润土类、清扫对应复合系(清掃対応複合系)等的挡水板、钢板桩、膨润土等粘土、混凝土、水密性浙青混凝土等。可以将它们单独使用或组合使用。
[0050]在上述铺设在污染土壤的下部的挡水层3的最下部的位置铺设具有一定厚度的吸附层2。
[0051]该吸附层以位于地下水面的上部的方式进行设置。[0052]由挡水层3集中的含有污染物质的渗透水分集中于该吸附层2，能将污染物质集中且高效地捕捉，从而防止污染物质渗出到周围的土壤中或与地下水合流。
[0053]作为吸附层中使用的吸附剂，可以使用能够将污染土壤中含有的上述污染物质吸附除去的公知的任意吸附剂，可以应用能够使水通过、但能够吸附保持污染物质的吸附剂。
[0054]作为可以应用的吸附剂，可以例示例如:人工沸石、火山灰、石棉、纤维素等各种多孔材料、不溶化剂等，可以将它们单独使用或组合使用。
[0055]本发明的土壤中的污染物质固定方法中，优选上述吸附层以污染土壤中含有的污染物质的理论吸附量的1.3?1.5倍的容量进行铺设。
[0056]通过铺设这样的吸附剂的量，不需要更换吸附层，能够充分地进行污染土壤中的污染物质的吸附。
[0057]另外，吸附层2中也可以密实地埋设上述吸附剂直到具备维持一定透水性的透水系数的程度，另外，作为吸附层装置，也可以铺设填充有上述吸附剂的吸附层。在使用填充有吸附剂的吸附装置的情况下，每当吸附剂对污染物质的捕捉能力降低时能够容易地进行更换。
[0058]另外，如图2所示，优选在埋设的污染土壤的侧面8进一步铺设挡水层。
[0059]通过这样在污染土壤的侧面也设置挡水层，能够更有效地防止溶解有污染物质的渗透水渗出到周围的土壤中。
[0060]特别是，优选在污染土壤I的上表面施加由浙青、混凝土等形成的覆土层4等。由此，能够抑制来源于雨等的水分浸入到污染土壤I内。
[0061]图3是将本发明的土壤中的污染物质固定方法应用于堆土结构的图。
[0062]作为本发明的一例的图3中，示出G为地基、且含有污染物质的土壤即污染土壤I的堆土结构。
[0063]在污染土壤I的底面部5以从污染土壤I的底面部5的外周朝向内侧、优选朝向中心并向下倾斜的方式铺设有挡水层3。
[0064]通过这样铺设挡水层，能够使含有污染物质的水分集中且高效地吸附到吸附层2中，从而抑制含有污染物质的水分渗出到周围的土壤中。
[0065]另外，优选设置为污染土壤的上表面6比连接铺设在污染土壤I的下部的挡水层3的上端的面7小，在图3的情况下为比地基面G小的结构。
[0066]通过这样设置，即使污染土壤I中含有的污染物质溶解于水中而下降，溶解有该污染物质的渗透水也会下降到连接挡水层3的上端的面内，不会泄漏到外部。
[0067]土壤中含有的污染物质与上述图1和图2中说明的污染物质相同，另外，作为挡水层的材料，也可以使用与上述图1和图2中说明的材料相同的材料。
[0068]在上述铺设在污染土壤的下部的挡水层3的最下部的位置铺设具有一定厚度的吸附层2。
[0069]该吸附层以位于地下水面的上部的方式进行设置。
[0070]由挡水层3集中的含有污染物质的渗透水分集中于该吸附层2，能将污染物质集中且高效地捕捉，从而防止污染物质渗出到周围的土壤中或与地下水合流。
[0071]作为吸附层中使用的吸附剂，可以使用与上述图1和图2中说明的吸附剂相同材料的吸附剂。[0072]本发明的土壤中的污染物质固定方法中，优选上述吸附层以污染土壤中含有的污染物质的理论吸附量的1.3~1.5倍的容量进行铺设。
[0073]通过铺设这样的吸附剂的量，不需要更换吸附层，能够充分地进行污染土壤中的污染物质的吸附。
[0074]另外，吸附层2中也可以密实地埋设上述吸附剂，另外，作为吸附层装置，也可以铺设填充有上述吸附剂的吸附层。在使用填充有吸附剂的吸附装置的情况下，每当吸附剂对污染物质的捕捉能力降低时能够容易地进行更换。
[0075]另外，如图3所示，优选在堆土后的污染土壤I的侧面8进一步铺设挡水层或者由浙青、混凝土等形成的覆土层等。
[0076]通过这样在污染土壤的侧面也设置挡水层、覆土层等，能够有效地防止雨等水分侵入到污染土壤I中。
[0077]特别是，优选在污染土壤I的上表面施加由浙青、混凝土等形成的覆土层4等。由此，能够抑制来源于雨等的水分浸入到污染土壤I内。
[0078]本发明的土壤中的污染物质固定方法，能够利用该吸附层2将污染物质、例如有害的重金属类集 中地吸附除去，因此，能够高效地防止污染物质与地下水合流。
[0079]产业上的可利用性
[0080]本发明的土壤中的污染物质固定方法能够应用于回填结构、堆土结构中的任意一种结构，能够应用于由隧道、堤坝等的挖掘工程和建设工程等大量产生的污染土壤的处理技术、来源于工厂等建筑物、房屋等开发土地的污染土壤的处理技术。
[0081]标号说明
[0082]I…污染土壤
[0083]2…吸附层
[0084]3…挡水层
[0085]4…覆土层
[0086]5…污染土壤的底面部
[0087]6…污染土壤的上表面
[0088]7…连接挡水层的上端的面
[0089]G…地基
【权利要求】
1.一种土壤中的污染物质固定方法，其特征在于，具备: 在污染土壤的至少下面以从污染土壤下面的外周侧朝向内部并向下倾斜的方式铺设挡水层， 在以倾斜的方式铺设的该挡水层的最下部的位置且在地下水面的上部铺设吸附层， 在上述挡水层和吸附层上铺设污染土壤。
2.如权利要求1所述的土壤中的污染物质固定方法，其特征在于，所述吸附层以污染土壤中含有的污染物质的理论吸附量的1.3?1.5倍的容量进行铺设。
3.如权利要求1或2所述的土壤中的污染物质固定方法，其特征在于，在污染土壤的侧面进一步铺设所述挡水层。
4.如权利要求1或2所述的土壤中的污染物质固定方法，其特征在于，以铺设在所述挡水层和吸附层的上部的污染土壤的上表面比连接铺设在污染土壤的下部的挡水层的上端的面小的方式进行铺设。
5.如权利要求3所述的土壤中的污染物质固定方法，其特征在于，以铺设在所述挡水层和吸附层的上部的污染土壤的上表面比连接铺设在污染土壤的下部的挡水层的上端的面小的方式进行铺设。
【文档编号】B09C1/00GK103920700SQ201410006841
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年1月7日 优先权日:2013年1月11日
【发明者】国西健史, 近藤秀贵 申请人:住友大阪水泥股份有限公司