弊社の不溶化材を用いた場合のふっ素，砒素，鉛，セレンの不溶化に関する仕組みについて，以下に概説いたします。 ◦基本特性 マグネシア系不溶化材を土壌に混合したときの基本的な特性は以下のとおりです。 土壌にマグネシア系不溶化材を撹拌混合すると，不溶化材の主成分である酸化マグネシウムが間隙水中に 徐々に溶解し，その進行に伴い，土壌中に水酸化マグネシウムが生成し始め，その水和反応は養生初期にお いて平衡状態に達します。このときのpHは10程度になります。土壌空気中の二酸化炭素濃度が高い土壌では， 水酸化マグネシウムに加えて炭酸マグネシウムや塩基性炭酸マグネシウム等が生成する可能性があることが 知られています。また，酸化マグネシウムと土壌中の粘土鉱物等に含まれる可溶性成分との反応により，ケ イ酸マグネシウム鉱物やMg-Al系複水酸化鉱物等の新たな水和反応物が形成されることがあり，土壌中の間 隙が充填されます（組織が緻密化）。
MgO ＋ H
2O → Mg
2+＋ 2OH
-
Mg
2+＋ 2OH
-⇔ Mg(OH)
2 マグネシウム系不溶化材で処理された土壌のpHは，長期間にわたって10程度に保たれ，その土壌環境下に おいては酸化マグネシウム粒子や水酸化マグネシウム等の水和反応物は溶けにくい物質で，安定的に存在し ており，pHの長期安定性が高いことが特徴です。不溶化の仕組み
◦ふっ素の不溶化 ふっ素の不溶化の仕組みは以下のとおりです。 汚染土壌中のふっ素は，水溶性のふっ素と非水溶性のふっ素に大別されます。汚染土壌から溶出するふっ素 は水溶性のふっ素です。その存在形態はpHや共存イオンなどにより異なりますが，フリーのふっ素イオン（F-） または錯イオンです。ここでは，フリーのふっ素イオンとして存在していることを前提に説明しています。 前述のように，ふっ素の汚染土壌にマグネシア系不溶化材を混合すると，酸化マグネシウムが溶解し，水 酸化マグネシウムが生成します。その際に，ふっ素イオンが水酸化マグネシウムに取り込まれることにより 不溶化されます（下式）。また，Mg-Al系複水酸化物が生成してふっ素イオンが取り込まれることもあります。Mg
2+＋ (2-x)OH
-＋ xF
-⇔ Mg(OH)
2-xF
x ◦砒素の不溶化 砒素の不溶化の仕組みは以下のとおりです。 汚染土壌から溶出する砒素は水溶性のものです。砒素は，通常，酸素と結合した状態（オキソ酸と呼ばれる） で存在します。亜砒酸（３価）と砒酸（5価）に分類されます。 砒素の汚染土壌にマグネシア系不溶化材を混合すると，酸化マグネシウムが溶解し，水酸化マグネシウム が生成します。土壌の間隙水のpHは10程度になり，亜砒酸はH2AsO3-として存在しやすく，砒酸はHAsO4 2-として存在しやすい環境になります。また，このときの酸化マグネシウムおよび水酸化マグネシウムの表面 はプラスに帯電しています（等電点がpH12程度）。このように，pHが10程度では，亜砒酸や砒酸は酸化マグ ネシウムや水酸化マグネシウムに収着されやすい条件になり，酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウム の表面官能基と反応することにより直接結合していると考えられています（この反応は配位子交換反応と呼ば れ，その生成物は内圏錯体と呼ばれています）。 ◦鉛の不溶化 鉛の不溶化の仕組みは以下のとおりです。 汚染土壌中の鉛は，水溶性の鉛と非水溶性の鉛に大別され，汚染土壌から溶出する鉛は水溶性の鉛イオン （Pb2+）です。鉛は，ふっ素や砒素とは異なり，陽イオンです。 鉛の汚染土壌にマグネシア系不溶化材を混合すると，前述のように，土壌の間隙水のpHが10程度に上昇し， その際に，水溶性の鉛は水酸化物や水酸化物/炭酸塩の複合体，また土壌鉱物や腐植物質の表面官能基に収着 されていることが知られています。 ◦セレンの不溶化 セレンの不溶化の仕組みは以下のとおりです。 汚染土壌中のセレンは，酸素と結合した状態（オキソ酸と呼ばれる）で存在し，亜セレン酸（４価）とセレン 酸（6価）に大別されます。通常，亜セレン酸はSeO32-またはHSeO3-，セレン酸はSeO42-として存在し，亜セレン酸はセレン酸に比べて不溶化しやすいことが知られています。 セレンの汚染土壌にマグネシア系不溶化材（グリーンライムMP-S）を混合すると，不溶化されにくいセレン 酸が不溶化材に含まれる特殊成分によって直ちに亜セレン酸に還元された後に，亜セレン酸が不溶化材の水 和生成物に収着されます。 Ube Materials
不
溶
化
の
仕
組
み
重金属不溶化材の不溶化性能
グリーンライムMP
経済性に優れ、自然由来や低濃度汚染土の不溶化に最適です。グリーンライムM
低濃度汚染土の不溶化とともに、強度の発現も可能です。 不溶化材添加量 (kg/m3 ) 砒素［材齢7日］ 0 25 50 75 100 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 砒素 溶 出 量 ( m g /L) 土壌溶出量基準 0.01mg/L 添加量 (kg/m3 ) 30 0 200 150 100 50 0 一 軸 圧 縮 強さ (k N/ m 2 ) 一軸圧縮試験［材齢7日］ 添加量 (kg/m3 ) 砒素［材齢7日］ 0 25 50 75 100 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 砒素 溶 出 量 (m g/ L) 土壌溶出量基準 0.01mg/L 添加量 (kg/m3 ) ふっ素［材齢7日］ 0 25 50 75 100 3.2 2.4 1.6 0.8 0.0 ふっ 素 溶 出 量 (m g/ L) 土壌溶出量基準 0.8mg/L 添加量 (kg/m3 ) 鉛［材齢7日］ 0 25 50 75 100 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 鉛 溶 出 量 (m g/ L) 土壌溶出量基準 0.01mg/LグリーンライムMP-S
不溶化が困難とされるセレンの不溶化が可能です。スーパーMAG
高濃度の汚染土の不溶化に最適です。酸アルカリ試験
未処理 水 酸 アルカリ 0.03 0.02 0.01 0 セ レン 溶 出 量 (m g/ L) 添加量30kg/m3 グリーンライムMP-S 土壌溶出量基準 0.01mg/L 酸・アルカリ試験は、一旦不溶化した重 金属が年月とともに溶出することがない か確認する試験です。溶出の原因として は不溶化処理土壌が酸及びアルカリに曝 された場合に土壌のpHが変化し溶出する おそれがあると考えられています。酸ア ルカリ試験では人為的に土壌に酸及びア ルカリを添加させ、溶出量を測定します。 添加量30kg/mスーパーMAG3 未処理 水 酸 アルカリ 0.1 0.01 0.001 砒 素 溶 出量 (m g/ L) 土壌溶出量基準 0.01mg/L 未処理 水 酸 アルカリ 0.1 0.01 0.001 鉛 溶 出量 (m g/ L) 添加量30kg/mスーパーMAG3 土壌溶出量基準 0.01mg/L 長期安定性試験 1年 3年 7日 91日 1日 0日 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 砒 素・ 鉛 溶 出 量 (m g/ L) 6.4 5.6 4.8 4 3.2 2.4 1.6 0.8 0 ふっ 素 溶 出 量 (m g/ L) 土壌溶出量基準 0.01mg/L（砒素・鉛）、 0.8mg/L（ふっ素） 砒素 鉛 フッ素 材齢 添加量 (kg/m3 ) 砒素［材齢7日］ 0 50 100 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 砒素 溶 出 量 (m g/ L) 土壌溶出量基準 0.01mg/L 材齢（日） 長期安定性試験 0 10 20 30 40 50 60 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 セ レン 溶 出 量 (m g/ L) 土壌溶出量基準 0.01mg/L 添加量 (kg/m3 ) セレン［材齢7日］ 0 30 60 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 セ レン 溶 出 量 (m g/ L) 土壌溶出量基準 0.01mg/L Ube Materials重
金
属
不
溶
化
材
の
不
溶
化
性
能
中性固化材の性能（１）
グリーンライムNP-S
中性域での強度発現かつ重金属の不溶化が可能な製品です。 固化材添加量 (kg/m3 ) 不溶化試験 50 0 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 6.4 5.6 4.8 4 3.2 2.4 1.6 0.8 0 砒 素 ・ 鉛 ・溶 出 量 (m g/ L) ふっ 素 溶 出 量 (m g/ L) 土壌溶出量基準 0.01mg/L 砒素 鉛 ふっ素 添加量 (kg/m3 ) pH試験 30 60 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 pH 添加量 (kg/m3 ) コーン指数試験 0 30 60 2400 2000 1600 1200 800 400 0 コ ーン 指 数 (k N/ m 2 )グリーンライムNP-A
pH調整に優れており、土砂の分別の剥離材としての使用も可能です。 土砂を中性域で石と土に剥離し、農地に搬出する場合などに有効です。 グリーンライムNP-A添加率 (%) 土の回収率 無処理 6 8 10 90.0 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 土の 回 収 率 (%) グリーンライムNP-A添加率 (%) pH試験 無処理 6 8 10 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 pHグリーンライムNP
中性域での強度発現に優れた製品です。 粘性土（関東ローム） 原土の物性 含水比（％） コーン指数（kN/m2） pH 104.0 105 6.97 固化材添加量 (kg/m3 ) コーン指数試験 材齢7日 50 100 150 2000 1600 1200 800 400 0 コー ン 指 数 (k N/ m 2 ) 固化材添加量 (kg/m3 ) pH試験 50 100 150 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 pH 砂質土 原土の物性 含水比（%） コーン指数（kN/m2） pH 31.1 88 7.20 ◦各種土質とコーン指数の関係 ※排水基準値：pH5.8～8.6 固化材添加量 (kg/m3 ) コーン指数試験 材齢7日 60 90 120 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 コー ン 指 数 (k N/ m 2 ) 固化材添加量 (kg/m3 ) pH試験 60 90 120 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 pH 粘性土 原土の物性 含水比（%） 一軸圧縮強さ（kN/m2） pH 71.1 11 7.11 ◦各種土質と一軸圧縮強さの関係 砂質土 原土の物性 含水比（%） 一軸圧縮強さ（kN/m2） pH 42.4 48 8.30 一軸圧縮試験 材齢7日 50 100 150 400 300 200 100 0 固化材添加量 (kg/m3 ) 一 軸 圧 縮 強さ (k N/ m 2 ) 50 100 150 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 固化材添加量 (kg/m3 ) pH試験 pH 固化材添加量 (kg/m3 ) 一軸圧縮試験 材齢7日 50 100 150 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 一 軸 圧 縮 強さ (k N/ m 2 ) 50 100 150 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 固化材添加量 (kg/m3 ) pH試験 pH ◦他固化材との性能比較 石膏系中性固化材との性能比較 原土の物性 含水比（%） コーン指数（kN/m2） pH 84.8 81 6.97 コーン指数試験 材齢7日 50 100 150 500 400 300 200 100 0 コ ーン 指 数 (k N/ m 2 ) グリーンライムNP 石膏系固化材 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 50 100 150 グリーンライムNP 石膏系固化材 pH試験 pH 従来固化材との性能比較 原土の物性 含水比（%） 一軸圧縮強さ（kN/m2） pH 104.0 18 6.97 一軸圧縮試験 材齢7日 500 400 300 200 100 0 一 軸 圧 縮 強さ (k N/ m 2 ) グリーンライムNP 生石灰 高炉セメント 0 50 100 150 0 50 100 150 13.0 12.0 11.0 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 グリーンライムNP 生石灰 高炉セメント pH試験 pH Ube Materials中
性
固
化
材
の
性
能
⑴
中性固化材の性能（２）
長期強度の安定性
◦試験方法 グリーンライムNP添加後の時間の経過とともに強度・pHを測定しました。1日～3ヶ月まで強度を測定しましたが、このデー タでは2倍以上の強度の伸びを観測しました。さらにpHをみても、中性域で安定しています。 含水比（%） 土の種類 湿潤密度（g/cm3） 一軸圧縮強さ（kN/m2） pH 45 粘性土 1.48 36 8.10土の曝露試験
グリーンライムNP添加後（97kg/m3）の試料を屋外で28日間曝露し通過した雨水を測定しています。 pH値 通過雨水 曝露後の土 7.78 8.01魚類急性毒性試験
◦添加材：グリーンライムNP 試験群 （mg/L） 累積死亡率（%） 溶存酸素濃度（mg/L） pH 24時間 48時間 72時間 96時間 開始時 終了時 開始時 終了時 添加なし 0 0 0 0 8.1 8.1 8.0 8.0 1 0 0 0 0 10 0 0 0 0 100 0 0 0 0 8.1 8.1 8.1 8.0 ◦試験方法 設定濃度として①添加なし、②1mg/L、③10mg/L、④100mg/Lの４種類の濃度になるように、グリーンライムNPと試験用 水を48時間撹拌し調節後、ヒメダカを放流し、24・48・72・96時間後の致死数を確認しました。96時間経過内にヒメダカ の致死数はゼロであることを確認しました。植生試験 小松菜の発芽経過
◦試験方法 未処理土、従来固化材50kg/m3、グリーンライムNP50kg/m3添加した試料土を作成し、小松菜の発芽試験を行いました。従 来固化材では植生14日後も発芽はありませんでしたが、グリーンライムNPでは発芽が見られました。 未処理土 50kg/m従来固化材3添加 グリーンライム NP50kg/m3添加 ※試験方法は「土研式雨水曝露試験」に準拠する 一軸圧縮試験 材齢 一 軸 圧 縮 強さ (k N/ m 2 ) 1日 7日 14日 28日 2ヶ月 3ヶ月 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 pH試験 材齢 1日 7日 14日 28日 2ヶ月 3ヶ月 10 9 8 7 6 5 pH ※排水基準値：pH5.8～8.6 ◦グリーンライムNP添加量 97kg/m3 Ube Materials中
性
固
化
材
の
性
能
⑵
・汚染物質の調査 ・汚染範囲の調査 ・土壌サンプリング ・工事環境の調査 一般的な不溶化工事の流れは以下のとおりです。 事前調査 室内配合試験 土壌汚染対策法では、第１種、２種、３種の特定有害物質が定められている。 マグネシア系不溶化材は第２種特定有害物質の溶出量の抑制に効果があります。 ※含有量ではありません。 ・揮発性有機化合物 （第１種特定有害物質） ・重金属等 （第２種特定有害物質） ・農薬等 （第３種特定有害物質） 弊社では、以下の内容で不溶化試験を外部委託しております。 ・不溶化材の選択 ・添加量の提案、決定 ・施工機械の選定 ・不溶化材の混合 ・養生 ・溶出試験 ・モニタリング
事前調査
室内配合試験
施 工
品質管理
※１ お客様よりかさ密度データを提供いただける場合には測定を省略します。 ※２ 報告書は室内試験の結果報告のみです。現場混合する場合の割増等につきましては、施工する方法によってお客様とご 相談させて頂きます。 尚、上記の試験方法以外にご要望があれば、別途お打合せ致します。 ◦不溶化試験方法 汚染土壌及び溶出データの入手 かさ密度測定※１ 配合試験 溶出試験 結果報告※２ 添加量算出のため、未処理土のかさ密度を測定。 （JIS Z 7302-9 に準拠） 分析表の溶出量を基に添加量を設定し、配合試験を実施。 未処理土および配合試験を実施した処理土について、 溶出試験を実施。（環境庁告示第 46 号に準拠）工事の流れ（重金属不溶化材）
工事の流れ（中性固化材）
・原土強度測定 ・トラフィカビリティの検討 ・安定解析、目標強度の決定 ・pH が生態系に与える影響の調査 ・中性固化材の選択 ・添加量の提案、決定 ・施工機械の選定 ・中性固化材の混合 ・養生 ・確認試験事前調査
室内配合試験
施 工
品質管理
Ube Materials工
事
の
流
れ
（
重
金
属
不
溶
化
材
／
中
性
固
化
材
）
●取扱上のお願い 保管上のお願い 保管する場合は、水が浸入しないようにかさあげして保管してください。 直接、地面に置かないでください。 降雨の恐れがある場合は、湿度が高い場合にはビニールシート等で覆って、 風でとばないようロープ等で固定してください。 フレコン取扱上のお願い 1. 吊上げの際 吊ロープ又は吊ベルトはフックに正しく掛け、片吊はしないでください。 急な吊上げ・吊下ろし・横引きはしないでください。 2. 排出の際 吊上げたフレコンの下に入って、開口しないでください。開口部が地面に ふれないように吊上げして排出してください。 内容物は残留しないよう全部排出してください。 使用上のお願い 改良効果は対象土との混合度合いに大きく影響しますので、均一になるまで 十分に混合してください。 ◆GHSラベル要素 絵表示 危険有害性情報 ・H315 ; 皮膚刺激 ・H318 ; 重篤な眼の損傷 ・H373 ; 長期または反復暴露による臓器（肺）の障害のおそれ ◆グリーンライムNPシリーズ、MPシリーズはセメントを含まないため、六価クロム溶出試験の必要はありません。 注意書き [予 防] ・P260 ; 粉塵／煙／ガス／ミスト／蒸気／スプレーを吸入しないこと。 ・P280 ; 保護手袋／保護衣／保護眼鏡／保護面を着用すること。 [対 応] ・P305+P351+P338 ; 眼に入った場合；水で数分間注意深く洗うこと。 次にコンタクトレンズを着用していて容易に外せる場合は外すこと。 その後も洗浄を続けること。 ・P332+P313 ; 皮膚刺激が生じた場合；医師の診断／手当てを受けること。 [保 管] ・P405 ; 施錠して保管すること。 [廃 棄] ・P501 ; 内容物／容器を国・地域のすべての法規に従い廃棄すること。 ●取扱い警告（ケアー）マーク補足説明● 吊ロープのフックを 正しく掛け、片づり はやめてください。 急な吊上げ、吊下げ、 横引きはしないでく ださい。 1. 吊上げる場合 吊下げたフレコン の下に入らないで ください。 発塵防止の為でき るだけ低い位置で 排出してください。 内容物は残留しな いよう全量排出し てください。 2. 排出する場合 仮貯蔵の際、水が浸入しない ようにして貯蔵してください。 3. 保管する場合
