まず、本発明による汚染成分拡散防止用混� ��物について説明する。
 本発明による汚染成分拡散防止用混合物は� ��汚染土壌中に含まれる汚染成分を吸着する� ��着剤と、透水係数及び厚さを調整するため� ��前記吸着剤に対し、所定の割合で混合され� ��希釈材とで構成される。

 本発明の吸着剤は、その名の通り、前記汚� ��土壌中に含まれる汚染成分を吸着するため� ��材料である。前記汚染成分を有効に吸着す� ��ことができる材料であれば特に限定はされ� ��いが、例えば、希土類化合物を含有すれば� ��ヒ素やフッ素などの前記汚染成分に対して� ��い吸着性を有する点で好ましい。また、前� ��希土類化合物は、水酸化セリウム(Ce(OH) ₄ 、Ce(OH) ₃ )、酸化セリウム(CeO ₂ 、Ce ₂ O ₃ )、水酸化セリウムの水和物((Ce(OH) ₄ ・nH ₂ O、Ce(OH) ₃ ・nH ₂ O)、水和酸化セリウム(CeO ₂ ・nH ₂ O、Ce ₂ O ₃ ・nH ₂ O)、水酸化ランタン(La(OH) ₃ )、酸化ランタン(La ₂ O ₃ )及びこれらの水和物から選択される1種以上� ��希土類化合物であることが、さらに高い吸� ��性を有することができる点で、より好適で� ��る。

 また、前記吸着剤は、Al、Fe、Si、P、Ca及� ��Mgから選択される1種以上の成分を含有する� ��とが好ましい。入手しやすい成分であり、� ��着する元素に対し、最適な成分を選択する� ��とで、吸着性能は希土類化合に多少劣るも� ��の、コスト的な安価な施工ができるからで� ��る。

 なお、前記吸着剤の形状としては、特に� ��定はされないが、細かい粒状、特に、粒状� ��粉末状又は粘土状であることが、本発明の� ��染成分拡散防止用混合物中に均一に含有さ� ��、安定した吸着能力を発揮できる点で好ま� ��い。ここで、粒状とは平均粒径が0.75~5mmの� �のであり、粉末状とは平均粒径が0.001~0.75mm� �ものであり、粘土状とは、前記粉末状の吸� �剤が約50%の水を含む状態のことである。

 ここで、前記汚染成分とは、前記汚染土� ��中に含まれる人体に悪影響を与える成分の� ��とであり、例えば、ヒ素、フッ素、ホウ素� ��セレン、鉛、クロム、カドミウム、マンガ� ��、アンチモン及びニッケルから選択される1 種以上の成分をいう。

 前記吸着剤の一例としては、セリウムを主� ��分とする複数の希土類化合物を含有する、� ��本板硝子(株)製「アドセラ(登録商標)」や、 鉄系化合物を含有する(株)神戸製鋼所製の「� ��コメル(登録商標)」を用いることができる� �
 上記の各吸着剤の吸着性能を示すため、各� ��染成分:ヒ素、鉛、6価クロム、セレン、ホ� �素、水銀、フッ素及びアンチモンを100mg/lの� ��度で含有する溶液に、各吸着剤を1g浸漬さ� �て24時間揺動させた後、前記溶液をろ過し、 吸着剤1gで吸着できる各汚染成分を測定し、� ��素量(mg)をmg/gの単位で示した。測定結果を� �1に示す。

 本発明の希釈材は、本発明の汚染成分拡� ��防止用混合物の透水係数及び厚さを調整す� ��ため、前記吸着剤に対し、所定の割合(所定 の体積比)で混合される材料のことである。� �のため、透水係数及び厚さを調整できるよ� �な材料であれば特に限定はないが、例えば� �無機材、無機繊維材、有機材又は有機繊維� �を用いれば、細粒から粗粒まで選択、組合� �でき、吸着剤と混合物の透水性を調整する� �とができる点で好ましい。

 なお、前記無機材とは、例えば、珪藻土、� ��利、砕石、砂、瓦礫、庭石、ガラス屑、ゼ� ��ライト、貝殻屑、陶器屑、石灰石又は石炭� ��、焼却灰などの灰のことをいい、前記無機� ��維材とは、例えば、ガラス繊維、アルミナ� ��維、ロックウール、スラグウール又はチタ� ��繊維などの長繊維又は短繊維のことであり� ��アスペクト比(繊維長/繊維径)が1~2000の範囲� ��あるものをいう。
 また、前記有機材とは、例えば、おが屑、� ��屑、紙屑又は活性炭などのことをいい、前� ��有機繊維材とは、例えば、アラミド繊維又� ��PET繊維などの長繊維又は短繊維のことであ� ��、アスペクト比(繊維長/繊維径)が2~200の範� �にあるものをいう。

 また、本発明の汚染成分拡散防止用混合物� ��、前記汚染成分を含有する水の空間速度が� ��1~60(1/hr)である。前記混合物中の空間速度を 1~60(1/hr)とすることで、前記混合物中の吸着� �と、前記汚染成分との接触時間を適正範囲� �することができるため、汚染成分の吸着を� �分に行うことができるとともに、前記汚水� �混合物中の通過をスムーズにすることがで� �る結果、安定して優れた浄化能力を得るこ� �ができるからである。ここで、前記混合物� �空間速度とは、汚水が前記混合物に接触す� �時間の逆数、つまり、単位時間当たりに前� �混合物がそれ自体の体積に対する汚水の処� �能力を示したものであり、以下の式で示す� �とができる。
SV=Q/V=Q/(S・h)
SV:空間速度(1/hr)、Q:汚水の流量(m ³ /hr)、V:混合物の体積(m ³ )、S:混合物の断面積(m ² )、h:混合物の高さ(m)

 前記混合物の空間速度は、その透水係数や� ��さの調整によって、1~60(1/hr)の範囲にするこ とができ、前記混合物中の吸着剤は、その体 積が小さくコストもかかることから、前記吸 着剤と前記希釈材とを所定の体積比で混合す ることで、透水係数や厚さの調整を行うこと が好ましく、前記吸着剤の前記希釈材に対す る体積比が、0.001~2であることが好ましい。
 体積比が0.001未満では、前記吸着剤の割合� �大きくなりすぎるため、吸着層は薄くなり� �着剤との接触時間を十分維持できず、また� �吸着層を均一の厚みに施工しにく、接触時� �を維持する為には、吸着剤の無駄が生じる� �らであり、一方、体積比が2を超えると、前� ��吸着剤の割合が小さくなりすぎるため、吸� ��する成分によっては吸着層を厚くする必要� ��あり、厚い吸着層を設けるのは施工が困難� ��場合があるためである。

 また、前記混合物の空間速度は、汚染成� ��を限定しない場合には、1~60(1/hr)の範囲にす る必要があるが、特に、前記汚染成分を特定 する場合、例えば、ヒ素又はアンチモンの場 合には20~40(1/hr)、鉛又はクロムの場合には1~15 (1/hr)、フッ素の場合には5~20(1/hr)、セレン又� �ホウ素の場合には1~10(1/hr)、水銀の場合には1 ~5(1/hr)の範囲であることが好ましい。確実に� ��汚染成分の吸着浄化を行うことができる上� ��大きな透水性を得ることができるからであ� ��。

 続いて、本発明による汚染成分拡散防止方� ��について図面を用いて説明する。
 図1は、本発明による汚染成分拡散防止方法 を用いた土壌の構造を示す図である。

 本発明による汚染成分拡散防止方法は、� ��染土壌1と、非汚染土壌2との間に、前記汚� �土壌1中に含まれる汚染成分を吸着し、かつ� ��水性を有する所定厚さの汚染成分拡散防止� ��3を設け、前記汚染土壌1中を流れる汚水が� �前記汚染成分拡散防止層3の通過時に、前記� ��染成分を前記汚染成分拡散防止層3で吸着保 持する方法である。

 上記汚染成分拡散方法を用いれば、前記� ��染成分拡散防止層3により、前記汚染土壌1� �ら流出した汚染成分を含有する水の浄化が� �能となるため、前記汚染成分の含有がほと� �どない水を前記被汚染土壌2へ送り出すこと� ��可能となる。その結果、従来の汚染土壌処� ��方法のように、特殊な薬剤と混合させたり� ��土壌全体を包み込んだりする必要がなく、� ��染土壌を通常の土壌と同様に扱うことがで� ��る点で有効な手段である。

 また、前記汚染成分拡散防止層3は、汚染 土壌1から発生する汚染成分を吸着する吸着� �と、透水係数及び厚さを調整するため、前� �吸着剤に対し、所定の割合で混合される希� �材との混合物で構成され、該混合物は、前� �汚染成分を含有する水の空間速度が1~60(1/hr)� ��あることが好ましい。前記空間速度を1~60(1/ hr)とすることで、前述したように、安定、か つ優れた浄化能力を得ることができるからで ある。一方、前記空間速度が1未満の場合に� �、優れた浄化能力を有することができるも� �の、処理能力が小さくなるため、水量が多� �場合は、吸着層がオーバーフロー現象を示� �、吸着層が遮水層的な作用をする恐れがあ� �、安定して水の浄化を行うことができず、60 超えの場合には、汚水の処理能力は優れてい るものの、接触時間が短くなり、浄化能力が 劣る恐れがあるからである。

 さらに、前記汚染成分拡散防止層3の透水係 数が1×10 ^-3 ~10 cm/秒であり、厚さが0.1~10mであることが好 ましい。前記汚染成分拡散防止層3の空間速� �は、層の透水係数及び層の厚さhから定めら� ��るからである。

 さらにまた、前記汚染成分拡散防止層3は 、一旦、前記吸着剤と前記希釈材を混合した 後、さらに前記希釈材と同一又は異なる希釈 材を混合して形成することで、前記吸着剤及 び前記希釈材の配置を均一にすることが好ま しい。前記汚染成分拡散防止層3中の前記吸� �剤及び前記希釈材が、より均一に配置され� �結果、安定した浄化能力を発揮できるから� �ある。なお、先に述べたように、前記吸着� �の前記希釈材に対する体積比が、0.001~2の範� ��内であることがより好適である。

 なお、前記吸着剤の含有量は、酸化添加� ��出試験及びアルカリ添加溶出試験の結果を� ��とに決めることが好ましい。酸化添加溶出� ��験及びアルカリ添加溶出試験とは、参考文� ��(「重金属等不溶化処理土壌の安定性に関す る検討部会報告-酸添加溶出試験法、アルカ� �添加溶出試験法-」、(社)土壌環境センター)� ��記載されているように、前記汚染成分を含� ��した試料に所定の酸又はアルカリを添加し� ��攪拌・ろ過した後、ろ液を調べることで前� ��汚染成分の溶出量を測定する試験のことで� ��り、この試験結果をもとに、前記吸着剤の� ��有量を定めれば、その後、前記汚染成分拡� ��防止層3が長期間の自然環境変化、多少の酸 又はアルカリなど特殊な条件下の場合であっ ても、前記汚染成分の溶出を抑えることがで きるからである。

 また、図1に示すように、前記汚染土壌の 上をアスファルトやコンクリートで舗装し、 保護層4を設ければ、前記汚染成分が外に触� �ることがなくなるため、前記被汚染土壌以� �への流出も抑えることができる点で好まし� �。

 上述したところは、この発明の実施形態� ��一例を示したにすぎず、請求の範囲におい� ��種々の変更を加えることができる。例えば� ��図2(a)及び(b)に示すように、前記汚染成分拡 散防止層3を地中に埋めて使用することも可� �である。

 本発明の実施例について説明する。
(実施例1)
 実施例1は、セリウムを主成分とする複数の 希土類化合物30質量%、水55質量%、残部がシリ カ等の無機元素15質量%からなる粘土状の吸着 剤(商品名「アドセラ(登録商標)(スラリー状)� ��日本板硝子(株)製)50g(比重=1.2、41.5cm ³ )と、ガラス繊維(平均繊維径0.8μmのガラス短� ��維、「CMLF♯208」日本板硝子(株)製)500cm ³ 及び微細砂(平均粒径0.3mmの砂)4500cm ³ からなる希釈材とを、体積比にして0.8:10の割 合で混合することにより、汚染成分拡散防止 層を形成した。なお、前記希釈材はスラリー 状のため、混合性を考慮し、前記ガラス繊維 と一度混合させた後、さらに前記微細砂を混 合させる方法を用いた。形成された汚染成分 拡散防止層の透水係数、厚さ及び空間速度は 表2に示す。

(実施例2)
 実施例2は、セリウムを主成分とする複数の 希土類化合物30質量%、水55質量%、残部がシリ カ等の無機元素15質量%からなる粘土状の吸着 剤(商品名「アドセラ(登録商標)(スラリー状)� ��日本板硝子(株)製)50g(比重=1.2、41.5cm ³ )と、ロックウール(平均繊維径4μmの岩石原料 の綿状物、「エスファイバー(登録商標)」新� ��化ロックウール(株)製)500cm ³ 及び微細砂(平均粒径0.3mmの砂)500cm ³ からなる希釈材とを、体積比にして1:1の割合 で混合することにより、汚染成分拡散防止層 を形成した。なお、前記希釈材はスラリー状 のため、混合性を考慮し、前記ロックウール と一度混合させた後、さらに前記微細砂を混 合させる方法を用いた。形成された汚染成分 拡散防止層の透水係数、厚さ及び空間速度は 表2に示す。

(実施例3)
 実施例3は、セリウムを主成分とする複数の 希土類化合物40質量%と、その他シリカ等の無 機元素を60質量%とからなる粒状の吸着剤(商� �名「アドセラ(登録商標)(粒状)」日本板硝子( 株)製)100g(比重=0.75、75cm ³ )と、砂(平均粒径0.75mm)1000cm ³ からなる希釈材とを、体積比にして0.75:10の� �合で混合することにより、汚染成分拡散防� �層を形成した。形成された汚染成分拡散防� �層の透水係数、厚さ及び空間速度は表2に示� ��。

(実施例4)
 実施例4は、鉄化合物(商品名「エコメル(登� ��商標)」(株)神戸製鋼所製))からなる粉末状� �吸着剤100g(比重=5.1、20cm ³ )、砂(平均粒径0.75mm)1000cm ³ からなる希釈材とを、体積比にして0.2:10の割 合で混合することにより、汚染成分拡散防止 層を形成した。形成された汚染成分拡散防止 層の透水係数、厚さ及び空間速度は表2に示� �。

(実施例5)
 実施例5は、セリウムを主成分とする複数の 希土類化合物30質量%、水55質量%、残部がシリ カ等の無機元素15質量%からなる粘土状の吸着 剤(商品名「アドセラ(登録商標)(スラリー状)� ��日本板硝子(株)製)50g(比重=1.2、41.5cm ³ )、礫(平均粒径1.5mm)2400cm ³ からなる希釈材とを、体積比にして0.17:10の� �合で混合することにより、汚染成分拡散防� �層を形成した。形成された汚染成分拡散防� �層の透水係数、厚さ及び空間速度は表2に示� ��。

(比較例1)
 比較例1は、鉄化合物(商品名「エコメル(登� ��商標)」(株)神戸製鋼所製))からなる粉末状� �吸着剤100g(比重=5.1、20cm ³ )と、礫(平均粒径20mm)10000cm ³ からなる希釈材とを、体積比にして0.02:10の� �合で混合することにより、汚染成分拡散防� �層を形成した。形成された汚染成分拡散防� �層の透水係数、厚さ及び空間速度は表2に示� ��。

(比較例2)
 比較例2は、セリウムを主成分とする複数の 希土類化合物30質量%、水55質量%、残部がシリ カ等の無機元素15質量%からなる粘土状の吸着 剤(商品名「アドセラ(登録商標)(スラリー状)� ��日本板硝子(株)製)50g(比重=1.2、41.5cm ³ )と、砕石(平均粒径5mm)20000cm ³ からなる希釈材とを、体積比にして0.02:10の� �合で混合することにより、汚染成分拡散防� �層を形成した。形成された汚染成分拡散防� �層の透水係数、厚さ及び空間速度は表2に示� ��。

(比較例3)
 比較例3は、吸着剤を含有せず、ガラス繊維 (平均繊維径0.8μmのガラス短繊維、「CMLF♯208� ��日本板硝子(株)製)500cm ³ 及び微細砂(平均粒径0.3mmの砂)4500cm ³ からなる希釈材によって、汚染成分拡散防止 層を形成した。形成された汚染成分拡散防止 層の透水係数、厚さ及び空間速度は表2に示� �。

(比較例4)
 比較例4は、セリウムを主成分とする複数の 希土類化合物30質量%、水55質量%、残部がシリ カ等の無機元素15質量%からなる粘土状の吸着 剤(商品名「アドセラ(登録商標)(スラリー状)� ��日本板硝子(株)製)50g(比重=1.2、41.5cm ³ )と、砂(平均粒径0.75mm)1000cm ³ からなる希釈材とを、体積比にして0.4:10の割 合で混合することにより、汚染成分拡散防止 層を形成した。なお、前記希釈材はスラリー 状のため、混合性を考慮し、少量の前記砂と 一度混合させた後、さらに残りの前記砂を混 合させる方法を用いた。形成された汚染成分 拡散防止層の透水係数、厚さ及び空間速度は 表2に示す。

(比較例5)
 比較例5は、セリウムを主成分とする複数の 希土類化合物30質量%、水55質量%、残部がシリ カ等の無機元素15質量%からなる粘土状の吸着 剤(商品名「アドセラ(登録商標)(スラリー状)� ��日本板硝子(株)製)50g(比重=1.2、41.5cm ³ )と、礫(平均粒径1.5mm)2000cm ³ からなる希釈材とを、体積比にして0.2:10の割 合で混合することにより、汚染成分拡散防止 層を形成した。形成された汚染成分拡散防止 層の透水係数、厚さ及び空間速度は表2に示� �。

(比較例6)
 比較例6は、セリウムを主成分とする複数の 希土類化合物30質量%、水55質量%、残部がシリ カ等の無機元素15質量%からなる粘土状の吸着 剤(商品名「アドセラ(登録商標)(スラリー状)� ��日本板硝子(株)製)50g(比重=1.2、41.5cm ³ )によって、汚染成分拡散防止層を形成した� �形成された汚染成分拡散防止層の透水係数� �厚さ及び空間速度は表2に示す。

 上記で作製した汚染成分拡散防止層につ� ��て試験を行い、各汚染拡散防止層の性能を� ��価した。試験方法及び評価方法を以下に示� ��。

(評価方法)
 試験用汚染土壌として、市販の鹿沼土1kgに1 00mg/lのヒ素溶液100mlを混入後、混合し、10日� �開封系で放置したものを用意した。なお試� �用汚染土壌は、環境省告示第46号溶出試験で 溶出させた結果、ヒ素添加量の80%の溶出が確 認でき、社団法人土壌環境センターが提案す る酸添加試験では96%、アルカリ添加試験では 90%の溶出が確認できた。
 その後、図3に示す試験装置10を用いて試験� ��行った。断面形状が正方形で断面積が0.01m ² のカラム11に、ろ過用のグラスウール12、各� �施例及び比較例の汚染成分拡散防止層13及び 前記試験用汚染土壌14を順次積層した後、前� ��カラム11の上からポンプ(図示せず)を用いて 所定量の蒸留水(表2参照)を流し込み、前記カ ラム11から排出された水16を回収した。
 そして、回収された水のヒ素濃度(mg/l)を、� ��記蒸留水を流し込んで1時間経過時点と、24� ��間経過時点でそれぞれ測定することにより� ��各汚染成分拡散防止層の浄化能力を評価し� ��。

 表2によれば、実施例1~5は比較例1~6に比べ て、回収された水のヒ素濃度が低く、汚染拡 散防止層の浄化能力が高いことがわかる。一 方、比較例1、2、5及び6は空間速度が大きい� �め、大量の水を処理することはできるもの� �、空間速度の適正化が図れていないため、� �化能力が低く、比較例3は汚染拡散防止層が� ��釈材のみで構成されるため、浄化能力に劣� ��ことがわかる。また、比較例4の浄化能力は 実施例1~5と同様に高いものの、空間速度が小 さすぎるため、時間当たりの汚水処理能力が 低いことがわかる。

 本発明によれば、従来の汚染成分拡散防� ��技術に比べ、汚染土壌中に含まれる汚染成� ��に対して、安定し、かつ優れた浄化能力を� ��する汚染成分拡散防止用混合物及び汚染成� ��拡散防止方法の提供が可能である。