JP7664738B2 - Hexavalent chromium elution inhibitor - Google Patents
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Description
本発明は、六価クロム溶出抑制剤に関する。 The present invention relates to a hexavalent chromium elution inhibitor.
近年、工場、事業所、産業廃棄物処理場の跡地等において、土壌が六価クロム等の重金属類で汚染されていることが、しばしば報告されている。このように土壌が六価クロム等の重金属類で汚染されると、その汚染が地下水にまで広がり、人体や穀物にまで影響を及ぼすという安全衛生上の問題がある。また、土壌の汚染濃度が環境基準値を超える場合には、跡地をそのまま利用できなくなり、土地を有効利用することができないという問題もある。
そこで、汚染土壌中の重金属類を不溶化して、これらの重金属類が土壌から溶出することを抑制するための技術が、種々提案されている。
例えば、特許文献１に、六価クロムの溶出を抑制するための不溶化材であって、高炉スラグ粉末および亜硫酸水素ナトリウムを含むことを特徴とする不溶化材が、記載されている。
In recent years, it has been frequently reported that soil is contaminated with heavy metals such as hexavalent chromium at the sites of factories, business establishments, and industrial waste treatment plants. When soil is contaminated with heavy metals such as hexavalent chromium, the contamination spreads to groundwater, affecting the human body and even grains, creating a health and safety problem. In addition, if the contamination concentration of soil exceeds the environmental standard value, the site cannot be used as it is, and there is also the problem that the land cannot be used effectively.
Therefore, various techniques have been proposed for insolubilizing heavy metals in contaminated soil and inhibiting the elution of these heavy metals from the soil.
For example, Patent Document 1 describes an insolubilizer for suppressing the elution of hexavalent chromium, which is characterized by containing blast furnace slag powder and sodium hydrogen sulfite.
特許文献１に記載されている不溶化材中の高炉スラグ粉末は、高炉で銑鉄を製造する際に副生するスラグを原料として製造される。
しかし、近年における日本国内の製鉄需要の落ち込みに伴って、今後、高炉スラグ粉末等の金属製造工程起源スラグ粉末の安定的な供給は、必ずしも保証されているものではない。
本発明の目的は、金属製造工程起源スラグ粉末を含む六価クロム溶出抑制剤であって、六価クロムを含む汚染土壌からの六価クロムの溶出抑制効果が高められた六価クロム溶出抑制剤を提供することである。
The blast furnace slag powder in the insolubilizing material described in Patent Document 1 is produced using slag, which is a by-product produced when producing pig iron in a blast furnace, as a raw material.
However, due to the recent decline in domestic steel demand in Japan, it is not necessarily guaranteed that there will be a stable supply of blast furnace slag powder and other slag powder originating from metal manufacturing processes in the future.
An object of the present invention is to provide a hexavalent chromium elution inhibitor containing slag powder originating from a metal manufacturing process, which has an enhanced effect of inhibiting the elution of hexavalent chromium from contaminated soil containing hexavalent chromium.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、金属製造工程起源スラグ粉末、アルカリ系材料、及び、炭酸ガス含有水を含むスラリーからなる六価クロム溶出抑制剤によれば、上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成した。
本発明は、以下の［１］～［５］を提供するものである。
［１］ 六価クロムを含む土壌からの上記六価クロムの溶出を抑制するための六価クロム溶出抑制剤であって、金属製造工程起源スラグ粉末、アルカリ系材料、及び、炭酸ガス含有水を含むスラリーからなることを特徴とする六価クロム溶出抑制剤。
［２］ 上記炭酸ガス含有水の炭酸ガス濃度が、１，０００ｍｇ／リットル以上である、上記［１］に記載の六価クロム溶出抑制剤。
［３］ 上記六価クロム溶出抑制剤のｐＨが、１１．０～１３．０である、上記［１］又は［２］に記載の六価クロム溶出抑制剤。
［４］ 上記［１］～［３］のいずれかに記載の六価クロム溶出抑制剤を用いた、六価クロムを含む土壌からの六価クロムの溶出抑制方法であって、上記土壌に上記六価クロム溶出抑制剤を添加して混合することを特徴とする六価クロムの溶出抑制方法。
［５］ 上記土壌の単位体積１ｍ３当たりの上記六価クロム溶出抑制剤の添加量が、１００ｋｇ以上である、上記［４］に記載の六価クロムの溶出抑制方法。
As a result of intensive research into solving the above-mentioned problems, the present inventors have found that the above-mentioned object can be achieved by using a hexavalent chromium elution inhibitor consisting of a slurry containing slag powder originating from a metal production process, an alkaline material, and water containing carbon dioxide, and have completed the present invention.
The present invention provides the following [1] to [5].
[1] A hexavalent chromium elution inhibitor for suppressing the elution of hexavalent chromium from soil containing hexavalent chromium, comprising a slurry containing slag powder originating from a metal production process, an alkaline material, and water containing carbon dioxide.
[2] The hexavalent chromium elution inhibitor according to [1] above, wherein the carbon dioxide gas concentration in the carbon dioxide gas-containing water is 1,000 mg/L or more.
[3] The hexavalent chromium elution inhibitor according to [1] or [2] above, wherein the pH of the hexavalent chromium elution inhibitor is 11.0 to 13.0.
[4] A method for suppressing elution of hexavalent chromium from soil containing hexavalent chromium, using the elution inhibitor of hexavalent chromium according to any one of [1] to [3] above, comprising adding the elution inhibitor of hexavalent chromium to the soil and mixing it.
[5] The method for suppressing elution of hexavalent chromium according to the above [4], wherein the amount of the hexavalent chromium elution inhibitor added per unit volume of 1 m3 of the soil is 100 kg or more.
本発明の六価クロム溶出抑制剤によれば、炭酸ガス含有水に代えて通常の水を用いる場合に比べて、汚染土壌からの六価クロムの溶出を、より効果的に抑制することができる。
なお、本発明では、金属製造工程起源スラグ粉末とアルカリ系材料の合計量中の金属製造工程起源スラグ粉末の割合が同じである場合において、練り混ぜ水として、炭酸ガスを含有しない水に代えて、炭酸ガス含有水を用いることによって、一軸圧縮強さの低下を抑えつつ、六価クロムの溶出を抑制するものである。
According to the hexavalent chromium elution inhibitor of the present invention, the elution of hexavalent chromium from contaminated soil can be more effectively inhibited than in the case where ordinary water is used instead of the carbon dioxide-containing water.
In addition, in the present invention, when the ratio of slag powder originating from the metal manufacturing process in the total amount of slag powder originating from the metal manufacturing process and alkaline materials is the same, water containing carbon dioxide gas is used as the mixing water instead of water not containing carbon dioxide gas, thereby suppressing the leaching of hexavalent chromium while suppressing the decrease in uniaxial compressive strength.
本発明の六価クロム溶出抑制剤は、金属製造工程起源スラグ粉末、アルカリ系材料、及び、炭酸ガス含有水を含むスラリーからなるものである。
金属製造工程起源スラグ粉末は、六価クロムを含む汚染土壌に対して、六価クロム溶出抑制性能を有する。
金属製造工程起源スラグ粉末の原料としては、高炉スラグ、製鋼スラグ等が挙げられる。
高炉スラグとしては、高炉水砕スラグ、高炉徐冷スラグが挙げられる。
製鋼スラグとしては、電気炉系スラグ等が挙げられる。電気炉系スラグとしては、酸化スラグ、還元スラグが挙げられる。
金属製造工程起源スラグ粉末は、上述の各種のスラグを粉砕することによって得ることができる。
特に、高炉スラグの粉砕物は、セメント混和材である高炉スラグ微粉末として知られている。
高炉スラグ微粉末は、高炉で銑鉄を製造する際に副生する溶融スラグを水で急冷して得られた高炉水砕スラグを、乾燥及び粉砕して得られるものである。
The hexavalent chromium elution inhibitor of the present invention comprises a slurry containing slag powder originating from a metal manufacturing process, an alkaline material, and water containing carbon dioxide gas.
Slag powder originating from metal manufacturing processes has the ability to inhibit the elution of hexavalent chromium from contaminated soil containing hexavalent chromium.
Examples of raw materials for slag powder originating from metal manufacturing processes include blast furnace slag and steelmaking slag.
Examples of blast furnace slag include granulated blast furnace slag and slowly cooled blast furnace slag.
The steelmaking slag may be electric furnace slag, etc. The electric furnace slag may be oxidized slag or reduced slag.
The slag powder originating from the metal manufacturing process can be obtained by grinding the various types of slag mentioned above.
In particular, ground blast furnace slag is known as ground granulated blast furnace slag, which is a cement admixture.
The ground granulated blast furnace slag is obtained by drying and pulverizing granulated blast furnace slag, which is obtained by quenching with water molten slag, a by-product of pig iron production in a blast furnace.
金属製造工程起源スラグ粉末のブレーン比表面積は、好ましくは１，０００ｃｍ２／ｇ以上、より好ましくは２，５００～１０，０００ｃｍ２／ｇ、特に好ましくは３，０００～８，０００ｃｍ２／ｇである。
ブレーン比表面積が１，０００ｃｍ２／ｇ以上であると、六価クロムを含む汚染土壌からの六価クロムの溶出抑制効果を、より高めることができる。ブレーン比表面積が１０，０００ｃｍ２／ｇ以下であると、粉砕の手間を軽減して、金属製造工程起源スラグ粉末の製造の効率を、より高めることができる。
The Blaine specific surface area of the slag powder originating from a metal production process is preferably 1,000 cm 2 /g or more, more preferably 2,500 to 10,000 cm 2 /g, and particularly preferably 3,000 to 8,000 cm 2 /g.
When the Blaine specific surface area is 1,000 cm2 /g or more, the effect of suppressing the elution of hexavalent chromium from contaminated soil containing hexavalent chromium can be further enhanced.When the Blaine specific surface area is 10,000 cm2 /g or less, the labor required for pulverization can be reduced, and the efficiency of producing slag powder originating from a metal production process can be further improved.
本発明で使用するアルカリ系材料は、本発明の六価クロム溶出抑制剤（スラリー）のｐＨを調整するために用いられる。アルカリ系材料を用いない場合、ｐＨが低くなり、六価クロム溶出抑制剤（スラリー）から、金属製造工程起源スラグ粉末に由来する有害な硫化水素が発生することがある。
アルカリ系材料としては、各種のセメント（例えば、ポルトランドセメント、エコセメント等）や、酸化マグネシウム系材料や、アルカリ金属の水酸化物や、アルカリ土類金属の水酸化物等が挙げられる。
ここで、ポルトランドセメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等が挙げられる。
本発明において、金属製造工程起源スラグ粉末とアルカリ系材料を共に含むものとして、高炉セメント（高炉スラグ微粉末を含むもの）を用いてもよい。
The alkaline material used in the present invention is used to adjust the pH of the elution inhibitor (slurry) of the present invention. If the alkaline material is not used, the pH becomes low, and harmful hydrogen sulfide originating from slag powder originating from the metal manufacturing process may be generated from the elution inhibitor (slurry).
Examples of alkaline materials include various types of cement (for example, Portland cement, ecocement, etc.), magnesium oxide-based materials, hydroxides of alkali metals, and hydroxides of alkaline earth metals.
Examples of Portland cement include ordinary Portland cement, high-early-strength Portland cement, moderate-heat Portland cement, and low-heat Portland cement.
In the present invention, blast furnace cement (containing ground granulated blast furnace slag) may be used as a material containing both slag powder originating from a metal manufacturing process and an alkaline material.
酸化マグネシウム系材料としては、軽焼マグネシア、軽焼マグネシアの部分水和物、軽焼ドロマイト、軽焼ドロマイトの部分水和物等からなる粉末等が挙げられる。
軽焼マグネシアとしては、炭酸マグネシウムと水酸化マグネシウムのいずれか一方または両方を含む原料を、６００～１，３００℃の温度で焼成することによって得られるもの等が挙げられる。
軽焼ドロマイトとしては、ドロマイトを６５０～１，１００℃の温度で焼成することによって得られるもの等が挙げられる。
軽焼マグネシアの部分水和物としては、軽焼マグネシアを粉砕した後、得られた粉砕物に水を添加して撹拌し混合するか、または、得られた粉砕物を相対湿度８０％以上の雰囲気下に１週間以上保持して、軽焼マグネシアを部分的に水和させることによって得られるもの等が挙げられる。
軽焼ドロマイトの部分水和物としては、軽焼マグネシアに代えて軽焼ドロマイトを用いる以外は上述の軽焼マグネシアの部分水和物を得る方法と同様にして得られるものが挙げられる。
Examples of magnesium oxide-based materials include powders of light-burned magnesia, partial hydrates of light-burned magnesia, light-burned dolomite, and partial hydrates of light-burned dolomite.
Light-burned magnesia includes, for example, one obtained by firing a raw material containing either or both of magnesium carbonate and magnesium hydroxide at a temperature of 600 to 1,300°C.
Lightly burned dolomite includes, for example, one obtained by burning dolomite at a temperature of 650 to 1,100°C.
Examples of partial hydrates of light-burned magnesia include those obtained by crushing light-burned magnesia, adding water to the resulting crushed material and stirring and mixing, or by storing the resulting crushed material in an atmosphere with a relative humidity of 80% or more for one week or more to partially hydrate the light-burned magnesia.
The partial hydrate of light-burned dolomite may be obtained in the same manner as for obtaining the partial hydrate of light-burned magnesia described above, except that light-burned dolomite is used in place of light-burned magnesia.
アルカリ金属の水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。
アルカリ土類金属の水酸化物としては、水酸化カルシウム等が挙げられる。
本発明において、アルカリ系材料としては、上述の例示物の２種以上（例えば、軽焼マグネシア粉末と水酸化ナトリウム）を組み合わせて用いてもよい。
Examples of the alkali metal hydroxide include sodium hydroxide and potassium hydroxide.
Examples of the hydroxides of alkaline earth metals include calcium hydroxide.
In the present invention, the alkaline material may be a combination of two or more of the above-mentioned examples (for example, light-burned magnesia powder and sodium hydroxide).
本発明において、金属製造工程起源スラグ粉末とアルカリ系材料の合計量１００質量部に対する金属製造工程起源スラグ粉末の量は、炭酸ガス含有水の炭酸ガス濃度によっても異なるが、好ましくは１０～９５質量部、より好ましくは２０～９０質量部、特に好ましくは３０～８５質量部である。
該量が１０質量部以上であると、六価クロムの溶出抑制効果がより大きくなる。該量が９５質量部以下であると、アルカリ系材料の量が大きくなるので、本発明の六価クロム溶出抑制剤（スラリー）のｐＨを、硫化水素が発生しない数値範囲内に収めることが、より容易となる。
In the present invention, the amount of slag powder originating from the metal production process per 100 parts by mass of the total amount of slag powder originating from the metal production process and the alkaline material varies depending on the carbon dioxide concentration of the carbon dioxide-containing water, but is preferably 10 to 95 parts by mass, more preferably 20 to 90 parts by mass, and particularly preferably 30 to 85 parts by mass.
When the amount is 10 parts by mass or more, the effect of suppressing the elution of hexavalent chromium is increased. When the amount is 95 parts by mass or less, the amount of the alkaline material is increased, so that it is easier to control the pH of the elution inhibitor (slurry) of the present invention within a numerical range in which hydrogen sulfide is not generated.
炭酸ガス含有水は、通常、水に炭酸ガス（二酸化炭素）を吹き込むことによって得ることができる。
炭酸ガス含有水の炭酸ガス濃度は、金属製造工程起源スラグ粉末とアルカリ系材料の質量比によっても異なるが、好ましくは１，０００ｍｇ／リットル以上、より好ましくは１，５００～７，５００ｍｇ／リットル、特に好ましくは２，０００～６，０００ｍｇ／リットルである。
該濃度が１，０００ｍｇ／リットル以上であると、六価クロムの溶出抑制効果がより大きくなる。また、より多くの炭酸ガス（二酸化炭素）を利用することができるため、例えばセメント製造工場で発生する排ガスを用いる場合、二酸化炭素の排出量を低減する効果が、より大きくなる。該濃度が７，５００ｍｇ／リットル以下であると、六価クロムの溶出抑制効果が、より大きくなる。
Carbon dioxide-containing water can usually be obtained by blowing carbon dioxide into water.
The carbon dioxide concentration of the carbon dioxide-containing water varies depending on the mass ratio of the slag powder originating from the metal production process to the alkaline material, but is preferably 1,000 mg/liter or more, more preferably 1,500 to 7,500 mg/liter, and particularly preferably 2,000 to 6,000 mg/liter.
When the concentration is 1,000 mg/L or more, the effect of suppressing the elution of hexavalent chromium is greater. In addition, since more carbon dioxide gas (carbon dioxide) can be used, for example, when exhaust gas generated in a cement manufacturing plant is used, the effect of reducing the amount of carbon dioxide emissions is greater. When the concentration is 7,500 mg/L or less, the effect of suppressing the elution of hexavalent chromium is greater.
金属製造工程起源スラグ粉末とアルカリ系材料の合計量１００質量部に対する炭酸ガス含有水の量は、好ましくは５０～１５０質量部、より好ましくは６０～１４０質量部、さらに好ましくは７０～１３０質量部、特に好ましくは８０～１２０質量部である。
該量が５０質量部以上であると、金属製造工程起源スラグ粉末等の粉体と炭酸ガス含有水との混合が、より容易となる。また、六価クロムの溶出抑制効果がより大きくなる。該量が１５０質量部以下であると、スラリーである本発明の六価クロム溶出抑制剤を、汚染土壌に添加したときに、添加後の汚染土壌が軟弱になるのを避けることができる。また、炭酸ガス含有水の量が過大であることによる処理コストの増大等を避けることができる。
The amount of carbon dioxide-containing water per 100 parts by mass of the total amount of the slag powder originating from the metal production process and the alkaline material is preferably 50 to 150 parts by mass, more preferably 60 to 140 parts by mass, even more preferably 70 to 130 parts by mass, and particularly preferably 80 to 120 parts by mass.
When the amount is 50 parts by mass or more, it becomes easier to mix powder such as slag powder originating from a metal manufacturing process with carbon dioxide-containing water. Also, the effect of inhibiting elution of hexavalent chromium becomes greater. When the amount is 150 parts by mass or less, when the hexavalent chromium elution inhibitor of the present invention, which is a slurry, is added to contaminated soil, it is possible to prevent the contaminated soil from becoming weak after addition. Also, it is possible to avoid an increase in treatment costs due to an excessive amount of carbon dioxide-containing water.
本発明の六価クロム溶出抑制剤を製造する方法の一例としては、水に炭酸ガスを吹き込むことによって、炭酸ガス含有水を調製する炭酸ガス含有水調製工程と、金属製造工程起源スラグ粉末とアルカリ系材料を混合して、粉体混合物を得る粉体混合物調製工程と、粉体混合物と炭酸ガス含有水を混合して、スラリーの形態を有する六価クロム溶出抑制剤を調製するスラリー調製工程、を含む方法が挙げられる。 One example of a method for producing the hexavalent chromium elution inhibitor of the present invention includes a carbon dioxide gas-containing water preparation step in which carbon dioxide gas-containing water is prepared by blowing carbon dioxide gas into water, a powder mixture preparation step in which slag powder originating from a metal production process is mixed with an alkaline material to obtain a powder mixture, and a slurry preparation step in which the powder mixture is mixed with the carbon dioxide gas-containing water to prepare a hexavalent chromium elution inhibitor in the form of a slurry.
炭酸ガス含有水調製工程において、水に炭酸ガスを吹き込む方法としては、例えば、水中に設置された炭酸ガス供給手段（例えば、炭酸ガスを含む気体を供給するための排気管等）を用いて、炭酸ガスを含む気体を水中に吹き込む方法等が挙げられる。炭酸ガス含有水の炭酸ガス濃度を高めたり、処理効率を向上させるために、上記吹き込みは、水と二酸化炭素に富む雰囲気を加圧して行ってもよい。
ここで、炭酸ガスを含む気体中の炭酸ガスの割合は、好ましくは５体積％以上、より好ましくは１０体積％以上、さらに好ましくは１５体積％以上、さらに好ましくは２０体積％以上、さらに好ましくは４０体積％以上、さらに好ましくは６０体積％以上、特に好ましくは８０体積％以上である。該割合が５体積％以上であれば、より短時間で炭酸ガス含有水を得ることができる。
炭酸ガスを含む気体は、炭酸ガスのみからなる気体でもよい。
炭酸ガスを含む気体としては、セメント製造工程において発生した排ガス（炭酸ガス濃度：約２０体積％）、または、該排ガスからの分離回収ガス（炭酸ガス濃度：約１００体積％）等が挙げられる。
In the carbon dioxide-containing water preparation step, examples of the method for blowing carbon dioxide into water include a method for blowing a gas containing carbon dioxide into water using a carbon dioxide supply means (e.g., an exhaust pipe for supplying a gas containing carbon dioxide) installed in water. In order to increase the carbon dioxide concentration in the carbon dioxide-containing water or to improve the treatment efficiency, the blowing may be performed by pressurizing an atmosphere rich in water and carbon dioxide.
Here, the ratio of carbon dioxide gas in the gas containing carbon dioxide gas is preferably 5% by volume or more, more preferably 10% by volume or more, even more preferably 15% by volume or more, even more preferably 20% by volume or more, even more preferably 40% by volume or more, even more preferably 60% by volume or more, and particularly preferably 80% by volume or more. If the ratio is 5% by volume or more, carbon dioxide gas-containing water can be obtained in a shorter time.
The gas containing carbon dioxide may be a gas consisting of only carbon dioxide.
Examples of gases containing carbon dioxide include exhaust gas (carbon dioxide concentration: about 20% by volume) generated in a cement manufacturing process, and gas separated and recovered from the exhaust gas (carbon dioxide concentration: about 100% by volume).
本発明の六価クロム溶出抑制剤（スラリー）のｐＨは、好ましくは１１．０～１３．０、より好ましくは１１．１～１２．９、特に好ましくは１１．２～１２．８である。
該ｐＨが１１．０以上であると、本発明の六価クロム溶出抑制剤（スラリー）からの硫化水素の発生を、より確実に抑えることができる。該ｐＨが１３．０以下であると、アルカリ系材料の過大な使用による処理コストの増大を避けることができる。
The pH of the hexavalent chromium elution inhibitor (slurry) of the present invention is preferably 11.0 to 13.0, more preferably 11.1 to 12.9, and particularly preferably 11.2 to 12.8.
When the pH is 11.0 or more, the generation of hydrogen sulfide from the elution inhibitor (slurry) of the present invention can be more reliably suppressed, and when the pH is 13.0 or less, an increase in treatment cost due to excessive use of alkaline materials can be avoided.
本発明の六価クロムの溶出抑制方法は、六価クロムを含む土壌に、上述の六価クロム溶出抑制剤を添加して混合し、処理済みの土壌（処理土）を得るものである。
六価クロムを含む土壌の単位体積１ｍ３当たりの六価クロム溶出抑制剤の添加量は、土壌中の六価クロムの濃度の大きさによっても異なるが、六価クロム溶出抑制効果を十分に得る観点から、好ましくは１００ｋｇ以上、より好ましくは２００ｋｇ以上、特に好ましくは３００ｋｇ以上である。
該添加量の上限は、特に限定されないが、処理コストの増大を避ける観点から、好ましくは６００ｋｇ、より好ましくは５００ｋｇ、特に好ましくは４００ｋｇである。
The method for inhibiting elution of hexavalent chromium of the present invention involves adding the above-mentioned elution inhibitor of hexavalent chromium to soil containing hexavalent chromium and mixing the same to obtain treated soil (treated soil).
The amount of the hexavalent chromium elution inhibitor to be added per unit volume of 1 m3 of soil containing hexavalent chromium varies depending on the concentration of hexavalent chromium in the soil, but is preferably 100 kg or more, more preferably 200 kg or more, and particularly preferably 300 kg or more, from the viewpoint of obtaining a sufficient effect of inhibiting the elution of hexavalent chromium.
The upper limit of the amount added is not particularly limited, but from the viewpoint of avoiding an increase in processing costs, it is preferably 600 kg, more preferably 500 kg, and particularly preferably 400 kg.
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［使用材料］
（１）金属製造工程起源スラグ粉末（高炉スラグ微粉末；商品名：セラメント；デイ・シイ社製；ブレーン比表面積：４，０００ｃｍ２／ｇ；「ＪＩＳ Ａ ６２０６（コンクリート用高炉スラグ微粉末）」に規定する「高炉スラグ微粉末４０００」の品質基準を満たすもの）
（２）アルカリ系材料（普通ポルトランドセメント；太平洋セメント社製；ブレーン比表面積：３，３００ｃｍ２／ｇ）
（３）炭酸ガス含有水（炭酸ガスの濃度：１，８００～７，２００ｍｇ／リットル；上水道水に、炭酸ガス濃度が９９．９体積％である気体を吹き込んだもの）
（４）水（比較用；上水道水）
（５）六価クロムを含む汚染土壌（火山灰質粘性土に分類される関東ローム）
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[Materials used]
(1) Slag powder originating from a metal manufacturing process (ground granulated blast furnace slag; product name: Cerament; manufactured by DC Corporation; Blaine specific surface area: 4,000 cm 2 /g; meets the quality standard for "ground granulated blast furnace slag 4000" specified in "JIS A 6206 (ground granulated blast furnace slag for concrete)").
(2) Alkaline material (ordinary Portland cement; manufactured by Taiheiyo Cement Corporation; Blaine specific surface area: 3,300 cm 2 /g)
(3) Carbon dioxide-containing water (carbon dioxide concentration: 1,800 to 7,200 mg/liter; tap water into which gas with a carbon dioxide concentration of 99.9% by volume has been blown)
(4) Water (for comparison; tap water)
(5) Contaminated soil containing hexavalent chromium (Kanto loam, a type of volcanic ash clay soil)
［実施例１］
高炉スラグ微粉末８０質量部と、普通ポルトランドセメント２０質量部を混合して、粉体混合物を得た。この粉体混合物１００質量部と、炭酸ガス含有水（炭酸ガス濃度：２，０００ｍｇ／リットル）１００質量部を混合して、スラリー（六価クロム溶出抑制剤）を得た。このスラリーのｐＨは、１１．５であった。
なお、スラリーのｐＨは、接水の１分後に測定した。
次に、このスラリーを、六価クロムを含む汚染土壌に対して、該土壌の単位体積１ｍ３当たり３００ｋｇの量で添加して混合し、処理済みの土壌（処理土）を得た。
[Example 1]
80 parts by mass of ground granulated blast furnace slag and 20 parts by mass of normal Portland cement were mixed to obtain a powder mixture. 100 parts by mass of this powder mixture and 100 parts by mass of carbon dioxide-containing water (carbon dioxide concentration: 2,000 mg/L) were mixed to obtain a slurry (hexavalent chromium elution inhibitor). The pH of this slurry was 11.5.
The pH of the slurry was measured one minute after contact with water.
Next, this slurry was added to and mixed with contaminated soil containing hexavalent chromium in an amount of 300 kg per 1 m3 of unit volume of the soil to obtain treated soil (treated soil).
処理土について、以下の試験を行った。
（ａ）一軸圧縮強さ
「ＪＩＳ Ａ１２１６：２０２０」に準拠して、処理土の一軸圧縮強さ（単位：ｋＮ／ｍ２）を測定した。
（ｂ）六価クロム溶出量
「土壌の汚染に係る環境基準について」（平成３年環境庁告示第４６号）に記載されている方法に準拠して、検液を得た後、この検液について、「ＪＩＳ Ｋ ０１０２：２０１９」（工場排水試験方法）に記載されている方法に準拠して、六価クロムの量（単位：ｍｇ／リットル）を測定した。
なお、六価クロムの環境基準は、検液１リットルに対して０．０５ｍｇ以下である。
The following tests were conducted on the treated soil.
(a) Unconfined compressive strength The unconfined compressive strength (unit: kN/m 2 ) of the treated soil was measured in accordance with "JIS A1216:2020".
(b) Amount of Hexavalent Chromium Leached A test solution was obtained in accordance with the method described in "Environmental Standards for Soil Contamination" (Environment Agency Notification No. 46 of 1991), and the amount of hexavalent chromium (unit: mg/L) in the test solution was measured in accordance with the method described in "JIS K 0102:2019" (Testing method for industrial wastewater).
The environmental standard for hexavalent chromium is 0.05 mg or less per liter of test solution.
［実施例２～９、比較例１～６］
表１の「粉体」及び「水」の各欄に示すとおりに、粉体の種類及び量、並びに、水中の炭酸ガス濃度を変えた以外は実施例１と同様にして、実験を行った。
以上の結果を表１に示す。
表１中、「セメント」は、普通ポルトランドセメントである。「部」は、質量部である。「六価クロム（ｍｇ／Ｌ）」は、六価クロム溶出量（単位：ｍｇ／リットル）である。「六価クロムの低減率（％）」は、高炉スラグ微粉末とセメントの合計量中の高炉スラグ微粉末の割合が同じである群（例えば、実施例１～２、比較例１）における、比較例に対する実施例の六価クロムの低減率（％）を表す。
[Examples 2 to 9, Comparative Examples 1 to 6]
As shown in the "Powder" and "Water" columns of Table 1, the experiment was carried out in the same manner as in Example 1, except that the type and amount of powder and the carbon dioxide concentration in the water were changed.
The results are shown in Table 1.
In Table 1, "cement" is ordinary Portland cement. "Parts" is parts by mass. "Hexavalent chromium (mg/L)" is the amount of hexavalent chromium eluted (unit: mg/liter). "Reduction rate (%) of hexavalent chromium" represents the reduction rate (%) of hexavalent chromium of the Examples compared to the Comparative Examples in a group (e.g., Examples 1-2, Comparative Example 1) in which the ratio of ground granulated blast furnace slag in the total amount of ground granulated blast furnace slag and cement is the same.
表１中、実施例１～２（炭酸ガス含有水を使用）と比較例１（炭酸ガスを含有しない水を使用）を比較すると、実施例１～２では、比較例１に比べて、六価クロム溶出量が少ないことがわかる。
表１中、実施例３～７と比較例２、あるいは、実施例８～９と比較例３を比較しても、同様の傾向があることがわかる。
一方、高炉スラグ微粉末を用いていない比較例４～６の相互間では、水中の炭酸ガスの有無による六価クロム溶出量の相違は、見られなかった。
In Table 1, when Examples 1 and 2 (using water containing carbon dioxide) are compared with Comparative Example 1 (using water not containing carbon dioxide), it is found that the amount of hexavalent chromium eluted in Examples 1 and 2 is smaller than that in Comparative Example 1.
In Table 1, when comparing Examples 3 to 7 with Comparative Example 2, or Examples 8 to 9 with Comparative Example 3, it can be seen that a similar tendency is observed.
On the other hand, among Comparative Examples 4 to 6 in which no ground granulated blast furnace slag was used, no difference in the amount of hexavalent chromium eluted due to the presence or absence of carbon dioxide in the water was observed.
Claims (5)
上記土壌に上記六価クロム溶出抑制剤を添加して混合することを特徴とする六価クロムの溶出抑制方法。 A method for suppressing elution of hexavalent chromium from soil containing hexavalent chromium, using the elution inhibitor of hexavalent chromium according to any one of claims 1 to 3,
A method for suppressing elution of hexavalent chromium, comprising adding and mixing the above-mentioned elution inhibitor of hexavalent chromium to the above-mentioned soil.
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