重金属汚染土壌の全量再生技術

M・トロン®

細かい土粒子まで洗浄、有害物質を抽出浄化


鹿島が開発した「M・トロン®」は、分級洗浄だけでは処理しきれなかった汚染物質を土壌から抽出し、浄化することを可能にしました。
自然地盤中にも存在するヒ素や鉛による汚染は、広域に及ぶことが多く、土壌汚染事例数もTOP3に入ります。金属加工業や化学工業など多くの業種の工場跡地で汚染が確認されています。
これまでは掘削して土を搬出する方法が主流でしたが、「M・トロン®」と分級洗浄を組み合わせることにより、現地で汚染土壌全量『再生利用』を実現。コスト面や環境面でもメリットのある工法です。

汚染土壌の運搬・処分、埋戻し用の土壌購入費用の削減※

汚染土壌の運搬・処分、埋戻し用の土壌購入費用の削減※

搬出入車両の減少により、近隣への騒音・振動の低減、CO<sub>2</sub>排出量削減

搬出入車両の減少により、近隣への騒音・振動の低減、CO2排出量削減

図版:分級洗浄工法の適用範囲の拡大、土資源の有効利用

分級洗浄工法の適用範囲の拡大、土資源の有効利用

※設備費がかかりますが、汚染土壌の搬出・処分費が不要になるため、対策土量が多くなるほど、コストメリットが大きくなります。

適用物質 重金属(ヒ素、鉛、カドミウム)
図版:土壌汚染対策を諦めている方へ

既存対策技術での課題


その1:一般的な対策(掘削除去-健全土埋戻し)

ヒ素や鉛などの重金属による土壌汚染が判明した場合、多くの場合は汚染土壌を掘削して敷地外へ搬出し、同じ量の健全な土壌を新たに購入して埋め戻しています。
搬出した汚染土壌の処理費用はもちろん、健全土の購入費や運搬費用も必要です。

図版:掘削除去-健全土埋戻し

その2:一般的な土壌洗浄(分級洗浄)での対策

掘削した汚染土壌を現地で浄化する場合、土壌表面に吸着している汚染物質を洗浄することによって取り除いていましたが、この方法には限界があり、粒子の細かい土壌から汚染物質は取り除くことができず、それらは敷地外へ搬出処理せざるを得ませんでした。

図版:分級洗浄 

これまでの課題を解決する
M・トロン®の力をご紹介しましょう!

 

これがM・トロン®の力!


分級洗浄だけでは処理できなかった、粒子の細かい土壌に付着している汚染物質を、表面積を増やすなど、吸着性を高めた特殊な鉄粉で吸着します。その後、『超電導磁石』による強い磁場を利用して、鉄粉を強力に引き寄せます。これにより、汚染物質が吸着した鉄粉を泥水中から効率よく回収し、汚染物質を除去します。今まで搬出処理せざるを得なかった汚染土壌も洗浄できる鹿島独自の技術です。

図版:M・トロン
図版:汚染土壌の搬出処分量、埋戻し土の搬入量の比較(イメージ)

どんな技術?

図版:M・トロンの処理の流れ

①鉄粉混合タンク
有害物質を含む粒子の細かい土壌は、土壌分級洗浄プラントから泥水の状態で排出されます。有害物質を含む泥水は、この鉄粉混合タンクで鉄粉と混ぜ合わされ、水中に溶け出している有害物質が鉄粉に吸着されます。

②磁気分離装置(磁気分離部)
鉄粉が混ざった泥水は、磁気分離装置に入ります。超電導磁石による強力な磁場の中で、回転している金属製のメッシュベルトと接触。磁化されたメッシュ部に泥水中の鉄粉が捕捉されます。

③磁気分離装置(吸引回収部)
メッシュベルトが回転し、捕捉された鉄粉は磁場の弱まる吸引回収部に達します。超電導磁石の影響範囲から遠ざかることで、メッシュ部の磁力が弱まり、鉄粉は吸引、回収されます。

④磁気分離装置(超電導磁石)
超電導磁石が持つ強力な磁力を利用することで、ほぼ100%の鉄粉回収を実現しています。同時に、泥水の連続大量処理も可能にしました。

⑤吸引ブロア・サイクロン
吸引ブロアで回収された鉄粉は、サイクロンで気体と分離されて、再び鉄粉混合タンクに戻されます。鉄粉は有害物質を吸着できなくなるまで、繰り返し使えて経済的です。

社外発表・表彰


学会論文等

2014年

  • エンジニアリング功労者賞

重金属汚染土壌のオンサイト全量浄化技術の開発と実用化

  • 土木学会 環境賞

超電導磁気分離と鉄粉による重金属汚染土の浄化技術の開発と実用化

論文 & 社外発表

2016年

  • 日本工業出版 環境浄化技術

鉄粉洗浄磁気分離法による鉛・砒素汚染土壌の浄化実績

  • 第22回 地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会

S6-05 鉛・砒素汚染土の分級洗浄と鉄粉洗浄磁気分離による浄化事例

  • 土木学会 第71回年次学術講演会

泥水シールドでの鉄粉洗浄による砒素除去技術の現場実証

  • 土木学会 第71回年次学術講演会

分級・鉄粉洗浄による鉛・砒素汚染土壌の浄化事例

  • 鹿島技術研究所年報第64号

鉄粉洗浄技術の開発とそれを利用した重金属汚染土の洗浄実績

2014年

  • 第20回 地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会

S1-03 鉄粉と磁気分離による泥水中の砒素抽出技術

  • 日本工業出版 環境浄化技術

磁気分離による砒素汚染泥水の浄化技術

  • 地盤工学会 第49回地盤工学研究発表会

磁性吸着剤と磁気分離を利用した砒素汚染泥水の浄化

  • 土木学会 第69回年次学術講演会

鉄粉と磁気分離による砒素抽出・土壌浄化技術

2011年

  • 低温工学 Vol.46 No.11 土壌・地下水汚染の浄化工事における磁気分離の活用

事例 -還元剤として用いた鉄粉の回収及び再利用

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