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セメントによる汚染された土地の修復は、セメントによる固化/安定化（セメントによるS/S）とも呼ばれ、セメントを使用して汚染された土地を安全に環境修復するための一般的な方法です。セメントは汚染された土壌を固め、雨などによる汚染物質の移動を防ぎ、汚染物質が地下水に浸出したり、雨や雪解け水によって川に運ばれたりすることを防ぎます。1950年代に開発されたこの技術は、今日では、ブラウンフィールド（有害廃棄物に汚染されている恐れがあるため再開発されていない放棄された、または十分に活用されていない土地）にある産業有害廃棄物や汚染物質の処理に広く使用されています。[1] S/Sは、汚染された土地を処理する経済的に実行可能な手段を提供します。この技術は、汚染された土壌をその場で処理して封じ込めるため、埋め立ての必要性が減ります。
プロセス
凝固/安定化法では、化学的に反応性のある配合物を利用して、元の物質よりも無害または低有害性の安定した固体を形成します。[2]凝固とは、特定の結合剤を添加したときに汚染物質に生じる物理的変化のことです。これらの変化には、圧縮強度の増加、浸透性の低下、有害物質の凝縮が含まれます。[1]安定化とは、安定剤（結合剤）と有害成分との間の化学的変化のことです。これらの変化には、移動が妨げられた、溶解性が低く毒性が低い成分が含まれます。[3]一般的な結合剤には、ポートランドセメント、石灰、石灰石、フライアッシュ、スラグ、粘土、石膏などがありますが、これらに限定されません。有害物質の種類が多岐にわたるため、本格的なプロジェクトを開始する前に、各結合剤を現場でテストする必要があります。使用される結合剤のほとんどは、使用する有害物質に応じて、さまざまな単一の結合剤の混合物です。ポルトランドセメントは、自由液体を結合し、浸透性を低減し、有害物質を封じ込め、特定の汚染物質の毒性を低減する能力があるため、他のどのS/S結合剤よりも多くの汚染物質の処理に使用されています。石灰は、高い水和熱を利用して水を追い出す物質のpHを調整するために使用できます。石灰岩もpHレベルを調整するために使用できます。スラグは低コストであるため、経済的な目的でよく使用されます。[1]
さまざまな方法
現地
インサイチューとはラテン語で「その場所」という意味です。化学反応や化学反応に関して言えば、「反応混合物中」という意味になります。1982年から2005年までのS/Sプロジェクトの20％を占めるインサイチューS/Sは、汚染物質を現場に残したまま結合剤を混ぜるために使用されます。インサイチュー混合の外部的な利点としては、輸送コストの節約、埋め立て地の使用が不要、輸送中に周辺地域が危険物質にさらされるリスクの低減などが挙げられます。[1]インサイチュー混合処理には、現場の土壌状態を改善するという追加の利点もあります。[4]
敷地外
Ex situ はラテン語で「現場外」を意味します。ex situ 混合では、有害物質を掘削し、特定の結合剤と機械で混合します。この新しい、より有害性の低い物質は、指定されたエリアに保管されるか、元の場所で再利用されます。[5] 1982年から2005年までに、ex situ S/S 技術は、完了した 217 のプロジェクトの 80% を占めました。[1]
制限と懸念
処理された場所の長期使用や環境および気象条件により、汚染物質を安定化するために使用された材料が侵食され、危険物質に対する安定化の効果が制限される可能性があります。このため、汚染物質が再集合していないことを確認するために、場所を継続的に監視する必要があります。[5]凍結融解や湿潤乾燥などの環境要因は、S/Sの強度を扱う多くの研究の焦点でした。凍結と融解は、処理された材料の耐久性に最も悪影響を及ぼすことが判明しました。[2]
放射性汚染物質を扱う場合、固化プロセスは他の様々な種類の有害廃棄物によって妨害される可能性があります。ほとんどのS/Sプロセスは、有機物や農薬にほとんど影響を与えないか、影響が限定的です。これらの廃棄物を非常に高温で加熱して破壊することによってのみ、有機物や農薬は固定化されます。[5]これらの種類のサイトでプロセスを実行する前に、固化/安定化プロセスが有益であるかどうかを結論付けるために、処理可能性調査を実施する必要があります。[3]これらのセメントプロセスは、サイトの容積を大幅に変更する可能性があり、多くの場合、元の容積の2倍になります。[5]
プロジェクト
シドニー タール ポンド
カナダ政府とノバスコシア州政府は、2007年1月に、悪名高いシドニータールポンドの汚染地域をS/S技術で浄化することに合意した。汚染された廃棄物にセメントを混ぜて固め、安定させた。[6] S/Sプロセスが完了すると、固まった領域は粘土でできた人工キャップで覆われ、その上に砂利と土の層が重ねられた。最後に、表面には草やその他の植物が植えられた。[7]
ニュージャージー州ポートニューアークの旧木材処理施設
ニュージャージー州ポートニューアークの汚染された旧木材処理施設の処理に S/S 技術が使用されました。約 8 エーカー (32,000 m 2 ) の土壌が木材によってヒ素、クロム、多環芳香族炭化水素で汚染されていました。汚染土壌の湿重量で 8% のポートランドセメントが使用されました。35,000 立方メートルを超える汚染土壌の処理には、現場内および現場外プロセスの両方が使用されました。現場外処理土壌は、パグミルでポートランドセメントと混合され、現場処理土壌の上に置かれました。これにより、敷地に敷かれる舗装に最適な基礎ができました。処理された敷地の提案された用途は、輸送コンテナの保管エリアです。[1]
マサチューセッツ州ボストンの旧発電所
マサチューセッツ州ボストンの廃倉庫は、新しい建物を建てるために改装または取り壊されています。この場所には、1890年に建てられた旧セントラルパワーシステムがあります。建設当時、この発電所は世界最大の発電所と考えられていました。この建物は1950年代から放置されており、90年以上電力を生産していません。[8] 1990年代初頭に改装が開始されましたが、下水道で浮遊油が発見されたためすぐに中止されました。清掃活動は、さらに多くの油を敷地内に持ち込んだため、失敗しました。1999年には、セメントベースのS/S処理を使用して、2,100立方メートルの汚染物質を処理しました。鉛と石油で汚染された土壌は、この場所で管理され、うまく処理されました。[1]
ブリティッシュコロンビア州ビクトリアのドックサイドグリーン
ビクトリア市街地の鉛汚染された15エーカー（61,000平方メートル）の元工業用地に、住宅、オフィス、小売店、商業施設が混在する130万平方フィート（12万平方メートル）の複合施設が建設中である。10トンの土壌がセメントで処理され、現場で掘削機のバケットを使って土壌に混ぜられた。土壌サンプルの検査で、土壌は完全に安全であることが示された。[9]
マニトバ州ブランドンの旧バッテリー破壊現場
ブランドン市は、かつてブランドン スクラップ メタル アンド アイアン カンパニーが使用していた 10,000 平方メートルの土地を、新しい消防署と警察署の本部の建設地として選びました。長年にわたり、鉛電池が破壊され、鉛が抽出され、未処理のケースがそのまま残されていました。環境評価により、この場所は重金属、鉛、炭化水素汚染物質の存在により汚染されていることが判明しました。セメント ベースの S/S が採用され、600 トンの汚染土壌の浄化に成功しました。[10]
オンタリオ州セントキャサリンズ近郊のスキート射撃場
セントキャサリンズのウェランド運河近くにある5ヘクタールの空き地では、隣接するスキート射撃場の過去の操業により、表土の深さ0.4メートルまで鉛と多環芳香族炭化水素（PAH）が危険な濃度で含まれていた。約26,000トンの土壌がS/Sを使用して処理され、汚染レベルがオンタリオ州土地処分規制の基準を下回った。[11]
参照
参考文献
- ^ abcdefg Wilk, CM (nd). 汚染された不動産の持続可能な再開発のための固化/安定化の適用。
- ^ ab Malviya, R.; Chaudhary, R. (2006). 「有害廃棄物の固化/安定化に影響を与える要因: レビュー」Journal of Hazardous Materials . 137 (1): 267–276. doi :10.1016/j.jhazmat.2006.01.065. PMID 16530943.
- ^ ab 4.20 凝固/安定化。(nd)
- ^ 凝固/安定化。(nd)。ポートランドセメント協会
- ^ abcd 物理的凝固/安定化。（2002年6月）。
- ^ 「Skip Bin Hire Sydney」. Freddy's Skip Bins . 2024年11月6日閲覧。
- ^ タール池の固化/安定化。(nd)
- ^ POWER (2022-10-01). 「電力の歴史：電力発電産業の進化」. POWER Magazine . 2024-11-06閲覧。
- ^ 「Dockside Green Development - Victoria, BC - Cement Association of Canada」。www.cement.ca。2012年7月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年1月12日閲覧。
- ^ 「汚染の封じ込め」、Hazmat Management Magazine 12-01-20 05
- ^ 土壌修復 - 余剰海路資産 - オンタリオ州セントキャサリンズ、カナダ環境評価庁
外部リンク
- 固化/安定化のための市民ガイド
- 米国環境保護庁、米国陸軍工兵隊、英国環境庁からの技術参考資料: https://web.archive.org/web/20110317002710/http://www.cetco.com/ccs/Literature.aspx