特許 7388982 土壌改質材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-20

(45)【発行日】2023-11-29

(54)【発明の名称】土壌改質材

(51)【国際特許分類】

   C09K 17/40 20060101AFI20231121BHJP

   C09K 17/42 20060101ALI20231121BHJP

   C09K 3/00 20060101ALI20231121BHJP

【ＦＩ】

C09K17/40 H

C09K17/42 H

C09K3/00 S

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020105925

(22)【出願日】2020-06-19

(65)【公開番号】P2022000488

(43)【公開日】2022-01-04

【審査請求日】2022-08-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000206211

【氏名又は名称】大成建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】近藤 俊介

(72)【発明者】

【氏名】高畑 陽

(72)【発明者】

【氏名】根岸 昌範

【審査官】小久保 敦規

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１１１０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０７７３９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０９Ｋ １７／００ － １７／５２

Ｃ０９Ｋ ３／００

Ｃ０９Ｋ ３／２０ － ３／３２

Ｂ０９Ｂ １／００ － ５／００

Ｂ０９Ｃ １／００ － １／１０

Ｃ０２Ｆ １１／００ － １１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理対象土壌中の水分を除去する改質を行う土壌改質材であって、
前記処理対象土壌に含まれる水分を除去する有機成分と、前記有機成分による水分除去を促進する無機成分とを含み、
前記土壌改質材は、一部の前記処理対象土壌の前記改質により生じた改質物の更に一部を含むとともに、残部の前記処理対象土壌の前記改質を行うものであり、
前記無機成分は、前記処理対象土壌に含まれていた土壌無機成分を少なくとも一部に含む
ことを特徴とする土壌改質材。

【請求項2】

処理対象土壌を改質する土壌改質材であって、
前記処理対象土壌に含まれる水分を除去する有機成分と、前記有機成分による水分除去を促進する無機成分とを含み、
前記無機成分として、前記処理対象土壌中の土壌無機成分を少なくとも一部に含み、
前記処理対象土壌は、有機物を含む土壌、災害廃棄物、又は除染除去土壌の何れか少なくとも１つであり、
前記無機成分は、前記処理対象土壌の分級処理物中の前記土壌無機成分を含む
ことを特徴とする土壌改質材。

【請求項3】

前記分級処理物の含水率は９質量％以下である
ことを特徴とする請求項２に記載の土壌改質材。

【請求項4】

前記分級処理物の粒径は４．７５ｍｍ以下である
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の土壌改質材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、土壌改質材に関する。

【背景技術】

【0002】

東日本大震災による原子力発電所事故に起因する除染除去土壌では、除染作業時の環境や回収場所にもよるが、水分量が多くかつ粘性土を含む性状のものの占める割合が膨大になっている。また、震災廃棄物や津波堆積物、あるいは一般の建設工事で発生する汚泥等にも、粘土分や水分量が多くかつ廃棄物や有機物と土砂が付着していることが多い。これらの土壌では、団粒化した粘土塊、粗粒分（礫や廃棄物等）に付着した粘土分、植物体及び植物根等に付着した土壌等を含むため、土壌とその他の成分（不燃物及び可燃物）とを分別することが難しい。そこで、分別前に、処理対象土壌に対して土壌改質材を混合する改質処理が行われる。これにより、処理対象土壌がほぐれて付着分が剥離し易くなり、除染除去土壌から土壌の分別が容易になる。
図２は、従来の土壌改質方法のフローチャートであり、改質材の添加混合（改質工程）と乾式の分級工程を組合わせた処理である。改質工程Ｓ５１は例えば中間貯蔵施設で行われる。中間貯蔵施設は、土壌とその他の成分とを分別し一定の性状を満たす処理土とするプラント（ワンスルー施設あるいは受け入れ分別施設等ともいう）を含む。改質工程Ｓ５１では、処理対象土壌への土壌改質材の添加・混合により、処理対象土壌中の水分が改質材に吸収される。添加量は例えば処理対象土壌に対して２～３質量％であり、水分量等により決定される。土壌水分が改質材に吸収されることで、粗粒分や可燃物に付着した粘土等の土壌が剥離しやすくなる。改質工程Ｓ５１を経た後、分級工程Ｓ５２で乾式分級され、植物体等の可燃物や、礫分や廃棄物等と、土壌とに分別される。分別した土壌である分級処理物はダンプトラック等で土壌貯蔵施設へ搬送され、埋め立て貯蔵される。一方で、植物根、草木根等の有機物である可燃物は焼却処理され、大きな石、コンクリートガラ、陶器片、金属等の不燃物は別途処理される。

【0003】

土壌改質材は、脱水、剥離等の効果を発現させるため、水分を除去する有機成分を含む（特許文献１～４）。有機成分は、例えば吸水性能を有する高吸水性樹脂であり、具体的には、増粘多糖類及び土粒子の凝集作用を有する高分子凝集剤である。有機成分は、土壌量が少ない室内での試験では、単独で少量の使用（添加率約０．１％オーダー）でも土壌中の水分と迅速に反応し、塊状に団粒化した土壌をほぐして分別を容易にできる。しかし、実機を使用した処理のように土壌量が多くなると、有機成分のみでは土壌全体に万遍なく拡散・混合させ難く、分別効果が十分に発揮できない。また、有機成分の使用量を単に増やせば、経済性が低下する。
そこで、土壌改質材は、有機成分を万遍なく土壌に行きわたらせ、均一な水分吸収を促進させる無機成分を更に含む。無機成分は、単位重量あたりの吸水量が小さく吸水速度も遅いため、単独の使用では土壌の団粒状態を解消し難いが、有機成分と比較して大幅に安価な資材である。無機成分は主に嵩増し材として使用され、有機成分と組み合わせることで、有機成分を迅速に万遍なく土壌中に行き渡らせることができる。これにより、土壌中の水分を速やかに除去し、分別効果を十分に発揮できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－０３９９７６号公報

【文献】特開２０１８－０７６５２９号公報

【文献】特開２０１８－１００４０９号公報

【文献】特開２０１８－１３８６４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

水の除去効率（例えば高吸水性樹脂では吸水倍率）及びコストに基づく有機成分の使用量は、通常は、例えば約０．１～１質量％である。一方で、ワンスルー施設での実機レベルで処理対象土壌との均一な混合を実現するために土壌改質材の添加量は約２～３質量％である（特許文献１～４）。このため、処理対象土壌には、水の除去に直接関与しない無機成分が大量（改質材に占める割合で９０％以上）に添加される。
中間貯蔵施設全体での処理対象土壌の量はおよそ２千万ｍ^３ともいわれており、膨大である。そのため、使用する土壌改質材量も数十万ｍ^３のオーダーとなり、土壌改質材の使用により、改質により生じる被処理物（例えば埋め立てられる最終処理物等）の体積が大幅に嵩上げされる。
本発明が解決しようとする課題は、被処理物の体積増加を抑制可能な土壌改質材の提供である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の土壌改質材は、処理対象土壌中の水分を除去する改質を行う土壌改質材であって、前記処理対象土壌に含まれる水分を除去する有機成分と、前記有機成分による水分除去を促進する無機成分とを含み、前記土壌改質材は、一部の前記処理対象土壌の前記改質により生じた改質物の更に一部を含むとともに、残部の前記処理対象土壌の前記改質を行うものであり、前記無機成分は、前記処理対象土壌に含まれていた土壌無機成分を少なくとも一部に含む。このため、改質に使用される無機成分の新たな使用量を削減でき、ひいては被処理物の体積増加を抑制できる。
また、本発明の土壌改質材は、処理対象土壌を改質する土壌改質材であって、前記処理対象土壌に含まれる水分を除去する有機成分と、前記有機成分による水分除去を促進する無機成分とを含み、前記無機成分として、前記処理対象土壌中の土壌無機成分を少なくとも一部に含み、前記処理対象土壌は、有機物を含む土壌、災害廃棄物、又は除染除去土壌の何れか少なくとも１つであり、前記無機成分は、前記処理対象土壌の分級処理物中の前記土壌無機成分を含む。このようにすることで、分級処理物（有機物を含む土壌、災害廃棄物、又は除染除去土壌の何れか少なくとも１つ）に含まれる土壌無機成分を用いて、処理対象土壌を改質できる。そして、有機成分及びある程度細かくなった分級処理物を含む土壌改質材は、処理対象土壌に分散させ易い。これにより、有機成分が処理対象土壌の全体に行き渡り易くなって水の除去効率が向上し、土壌改質材の使用量を削減できる。
前記分級処理物の含水率は９質量％以下であることが好ましい。このようにすることで分級処理物の全体に有機成分を行き渡らせ易くなる。これにより、処理対象土壌全体に土壌改質材を行き渡らせ易くでき、処理対象土壌中の水分の除去効率を向上できる。また、分級処理物に起因する水分の処理対象土壌への持ち込みを抑制でき、水分の除去効率を向上できる。
前記分級処理物の粒径は４．７５ｍｍ以下であることが好ましい。このように分級処理物の粒を小さくすると、分級処理物と有機成分とを均一に混合し易くなる。これにより、処理対象土壌全体に土壌改質材を行き渡らせ易くでき、処理対象土壌中の水分の除去効率を向上できる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、被処理物の体積増加を抑制可能な土壌改質材を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態の土壌改質方法のフローチャートである。

【図2】従来の土壌改質方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を実施するための形態（本実施形態）を説明する。ただし、本発明は以下の内容及び図示の内容になんら限定されず、本発明の効果を著しく損なわない範囲で任意に変形して実施できる。本発明は、異なる実施形態同士を組み合わせて実施できる。以下の記載において、異なる実施形態において同じ部材については同じ符号を付し、重複する説明は省略する。また、同じ機能のものについては同じ名称を使用し、重複する説明は省略する。

【0011】

図１は、本実施形態の土壌改質方法のフローチャートである。本実施形態の土壌改質方法の説明の中で、本実施形態の土壌改質材を説明する。本実施形態の土壌改質方法は、土壌改質材を用い、土壌無機成分を含む処理対象土壌中の水分を除去する改質を行うものである。
ここでいう処理対象土壌は、土壌改質材による水分除去の対象となる土壌であり、改質後には分級して、例えば中間貯蔵施設においては、土壌貯蔵施設に保管及び貯蔵される土壌である。処理対象土壌は、例えば建設汚泥等の有機物を含む土壌、津波堆積物等の災害廃棄物、又は除染除去土壌の何れか少なくとも１つである。処理対象土壌は水分及び土壌無機成分（処理対象土壌に含まれる無機成分）を含む。
土壌改質材は、処理対象土壌を改質するものである。土壌改質材は、その後に処理可能な性状になるように処理対象土壌中の水分を吸収除去し、より具体的には土壌貯蔵施設に保管できるような性状にすべく、処理対象土壌に例えば添加及び攪拌される。土壌改質材は、処理対象土壌に含まれる水分を速やかに除去する有機成分と、前記有機成分による水分除去を促進する無機成分とを含む。本実施形態では、詳細は後記するが、処理対象土壌の一部が土壌改質材の一成分として再利用される。

【0012】

含水率測定工程Ｓ１は、処理対象土壌の含水率を測定する工程である。処理対象土壌の含水率に応じて、改質工程Ｓ２（後記する）での土壌改質材の添加量が決定される。また、処理対象土壌の含水率が所定値以下のときに、処理対象土壌の一部を用いた土壌改質材の調製を行う調製工程Ｓ４（後記する）が行われる。ここでいう所定値とは、調製工程Ｓ４の乾燥工程Ｓ４１（後記する）での加熱エネルギを抑制可能な値であり、設備及び運転条件に応じて予め定められた値である。含水率が所定値以下のときに調製工程Ｓ４が行われることで、含水率が高い粘土分の土壌改質材への持ち込みを抑制し、かつ、あらかじめ含水率が低い砂分が多い処理対象土壌を狙い、土壌改質材の含水率を低下できる。これにより、乾燥工程Ｓ４１での加熱エネルギを抑制できる。

【0013】

改質工程Ｓ２は、土壌改質材を用いて処理対象土壌を改質する工程である。土壌改質材は、詳細は後記するが、調製工程Ｓ４で調製されたものである。処理対象土壌に対しては、調製工程Ｓ４で調製された土壌改質材の一部のみが使用されてもよく、調製された土壌改質材に加えて更に別の土壌改質材が混合されてもよいが、別の土壌改質材を使用せず、調製工程Ｓ４で調製された土壌改質材の全てを使用することが好ましい。
土壌改質材は、処理対象土壌に含まれる水分を除去する有機成分と、前記有機成分による水分除去を促進する無機成分とを含む。有機成分は、例えば吸水性又は凝集性の少なくとも一方の性質を示す高分子成分であり、具体的には例えば高吸水性樹脂であり、より具体的には合成高分子、天然高分子である。
合成高分子は、例えば、ポリアクリル酸塩系、ポリスルホン酸系、ポリビニルアルコール及びポリアクリル酸塩の共重合系又はその誘導体からなるポリマー、無水マレイン酸塩系、ポリアクリルアミド系、ポリビニルアルコール系、ポリエチレンオキシド系、酢酸ビニル等である。これらの中でも、ポリアクリル酸塩系、ポリアクリルアミド系）等のアクリル系高分子としては、例えば、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸塩（ポリアクリル酸ナトリウム）、アクリル酸塩系架橋重合物、（メタ）アクリル酸系の単独重合物等が挙げられる。更に、ポリエチレンオキシド系としては、例えばポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール等が挙げられる。
天然高分子は、例えば天然由来増粘多糖類、セルロース系増粘剤等であり、具体的にはデンプン系、セルロース系（グラフト重合系及びカルボキシメチル系）、ポリアスパラギン酸塩系、ポリグルタミン酸塩系、ポリアルギン酸塩系、グルコン酸塩系等が挙げられる。天然由来増粘多糖類としては、例えば、グアガム、キサンタンガム、デュータンガム、ウェランガム、カラギナン、ローカストビーンガム、タラガム、ペクチン、ジェランガム、アルギン酸塩及びこれらの誘導体（カチオン化グアガム）が挙げられる。セルロース系増粘剤としては、セルロース、メチルセルロース及びこれらの誘導体（カルボキシメチルセルロース）等が挙げられる。グルコン酸塩系としては、例えばグルコン酸ナトリウム、グルコン酸カリウム、グルコン酸カルシウム等が挙げられる。
有機成分は１種が単独で使用されてもよく、２種以上が任意の比率及び組み合わせで使用されてもよい。

【0014】

無機成分は、例えば有機成分の嵩増し材として機能するものであり、処理対象土壌を分級して得た分級処理物中の土壌無機成分を含む。分級処理物は、後記する分級工程Ｓ４２により得られたものである。土壌無機成分は、処理対象土壌に含まれる無機成分である。分級処理物中の土壌無機成分を含むことで、有機成分及びある程度細かくなった分級処理物を含む土壌改質材を、処理対象土壌に分散させ易くなる。これにより、有機成分が処理対象土壌の全体に行き渡り易くなって水の除去効率が向上し、土壌改質材の使用量を削減できる。
土壌無機成分は、有機成分の機能を妨げず、水に不溶性を示すものが好ましい。また、土壌無機成分は、改質剤混合後の処理対象土壌を弱酸性～弱アルカリ性（例えばｐＨ５．６～８．６）にできることが好ましい。土壌無機成分は、例えば、シリカ（二酸化ケイ素）、珪砂、ゼオライト等の無機鉱物である。
無機成分は１種が単独で使用されてもよく、２種以上が任意の比率及び組み合わせで使用されてもよい。
土壌改質材は、上記のように処理対象土壌の含水率に応じて添加されるが、通常は、有機成分の添加量として０．０５質量％～０．５質量％程度になるように、添加される。添加された土壌改質材と処理対象土壌とは、十分に混合されることが好ましい。混合は、任意の混合装置を用いて行うことができ、例えば二軸式パドルミキサを使用して行うことができる。混合により、処理対象土壌と土壌改質材との処理混合物が得られる。

【0015】

予備分級工程Ｓ３は、分級工程Ｓ４２（後記する）の前に一次処理として行われるものであり、分級工程Ｓ４２での分級よりも粗く分級するものである。予備分級工程Ｓ３は、処理混合物から土壌を分別可能な目開き（孔径）を有する篩を用いて行われる。篩の目開きは例えば２０ｍｍである。予備分級工程Ｓ３により、一次処理土としての予備分級処理物が得られる。予備分級処理物は土壌無機成分を含むため、予備分級処理物の一部は土壌改質材の調製に使用される。一方で、残部は土壌貯蔵施設に運搬され埋め立て処理される。
土壌改質材の調製に使用される予備分級処理物の量は特に限定されないが、予備分級処理物の１～２０質量％程度、好ましくは５～１５質量％程度を土壌改質材の調製に使用できる。

【0016】

調製工程Ｓ４は、土壌無機成分の一部を用いて土壌改質材を調製する工程である。調製工程Ｓ４により、土壌無機成分を含む土壌改質材を調製できる。調製工程Ｓ４は、乾燥工程Ｓ４１、分級工程Ｓ４２及び混合工程Ｓ４３を含む。
乾燥工程Ｓ４１は、予備分級処理物の含水率を９質量％以下にする工程である。乾燥工程Ｓ４１により、土壌改質材中の分級処理物（二次処理土）の含水率を９質量％以下にできる。分級処理物は、詳細は後記するが分級工程Ｓ４２で得られるものであるが、乾燥工程Ｓ４１での含水率調整により分級処理物の含水率を調整できる。ここで、分級処理物の含水率を９質量％以下、即ち、乾燥工程Ｓ４１で予備分級処理物の含水率を９質量％以下にすることの意義について説明する。

【0017】

混合工程Ｓ４３（後記する）において、分級処理物の含水率によっては有機成分による水の除去性能に影響を及ぼし、混合が十分に行われない可能性がある。このことは、分級処理物が含水により団粒化している場合や、処理対象土壌の水分ではなく分級処理物の水分まで有機成分に吸水されてしまうことによる。そこで、分級処理物の好ましい含水率について、以下の試験により検討した。
処理対象土壌は室内試験用に調整した含水率２３．５質量％の粘性土とした。処理対象土壌９００ｇに対して土壌改質材を添加し、ミキサーで攪拌した。添加した土壌改質材は、質量比で０．２％の有機成分（一般的な土壌改質材で使用されるアクリル酸塩系架橋重合物）と所定量の分級処理物（土壌無機成分。ここでは粒径２ｍｍ以下）とを混合して得られたものである。攪拌操作は、ミキサーにて１５秒間攪拌後、スコップで羽根に付着した処理対象土壌を落とし、再度ミキサーにて２５秒間攪拌した。即ち、ミキサーによる攪拌を合計で４０秒間行った。
その後、直径２０ｃｍの目開き１９ｍｍ及び９．５ｍｍの２枚の篩を重ねて篩上に１回３００ｇ添加し、自動篩振とう器で２０秒間篩分けを行い、それを計３回実施し、９００ｇの処理対象土壌の各篩の通過質量百分率を算出した。分級処理物の含水率のケース１～６及び各篩通過率を表１に示す。
また、分級処理物の含水率を９質量％に調整し、添加率を１．８％（ケース７）及び２．８％（ケース８）としたときの篩通過率を表２に示す。
なお、分級処理物の含水率は、処理対象土壌に質量比で有機成分２％と強度促進剤１％を混合した改良土を絶対乾燥させ、２ｍｍ以下に分級したものに所定量の水を加えることで調整した。

【表1】

【表2】

表１のケース１～６に示すように、有機成分と分級処理物とを同じ割合で添加した場合、分級処理物の含水率が８％以下（ケース１～４）であれば１９ｍｍ篩の透過率は８０質量％以上であった。また、９．５ｍｍ篩の透過率も３０質量％程度以上であった。透過率が大きいほど、細粒化した土壌改質材が得られると考えらえる。しかし、分級処理物の含水率が９質量％（ケース５）及び１０％（ケース６）では、１９ｍｍの篩透過率は６０質量％以下、９．５ｍｍ篩の透過率は１０質量％程度にまで低下した。
しかし、表２のケース７及び８に示すように、分級処理物の含水率がケース５と同じ９質量％であっても、処理対象物に対する分級処理物の添加量を増やすことで、１９ｍｍ篩透過率及び９．５ｍｍ篩透過率をそれぞれ９０質量％程度、４０質量％程度にまで増加できた。
これらの結果から、土壌改質材の無機成分として原料となる分級処理物の含水率が９質量％以下であれば、分級処理物の粘性が低く有機成分の吸水も妨げないと考えることができる。このため、適宜分級処理物の添加量を変えることで、分級処理物の全体に有機成分を行き渡らせやすくできる。これにより、処理対象土壌全体に土壌改質材を行き渡らせ易くでき、処理対象土壌中の水分の除去効率を向上できる。また、分級処理物に起因する水分の処理対象土壌への持ち込みを抑制でき、水分の除去効率を向上できる。
中でも、含水率が好ましくは８％以下、より好ましくは７％以下であれば、より均一な混合と水分吸水除去が可能となり、処理後土壌の分級効率を更に向上できる。

【0018】

乾燥工程Ｓ４１での乾燥の具体的手段は特に制限されない。乾燥設備は、例えば、ロータリードライヤ等の回転式乾燥機、焼土乾燥機、コンベア式乾燥機等がある。これらのうち、回転式乾燥機は、高温の熱風を使用できるため、低水分域までの乾燥が可能となる。被乾燥物である予備分級処理物は、円筒内で回転に伴い内壁に取付けられた羽根によって上方まで持ち上げられ、所定位置に達し膜状に落下する。予備分級処理物を回転攪拌させながら乾燥させるため、ばらばらになった予備分級処理物に温風が接触し易く、迅速に予備分級処理物を乾燥できる。また、焼土乾燥機はロータリードライヤよりも比較的小さい設備のため、装置の移動及び稼働が比較的容易であり、ミキサ及びベルトコンベア等と体系化することで連続して予備分級処理物を投入及び排出できる。
乾燥条件も特に制限されない。例えば乾燥温度は９０℃～１３０℃の温度範囲で設定できる。また、乾燥時間も特に制限されず、含水率が所望値になるまで乾燥させればよい。なお、含水率は、バッチ又はフローのいずれの方式であっても測定できる。

【0019】

分級工程Ｓ４２は、予備分級処理物の分級により更に細かい分級処理物を得る工程である。分級工程Ｓ４２により、例えば含水率９質量％以下の分級処理物が得られる。分級工程Ｓ４２は、土壌改質材の調製に好適な大きな分級処理物を分級可能な目開きを有する篩を用いて行われる。篩の目開きは例えば４．７５ｍｍである。これにより、篩を透過した粒径の小さな分級処理物が得られる。なお、本明細書において粒径とは、対応する大きさの目開きを有する篩によって透過した粒子の径をいう。分級処理物の粒径を４．７５ｍｍ以下にすることの意義について説明する。

【0020】

分級処理物が大きすぎる場合、有機成分との混合時に一様に分散しない可能性がある。そこで、有機成分が一様に分散し易い分級処理物の粒径を以下の試験により検討した。
まず、予備分級処理物を更に分級して得られた分級処理物の粒度を表３に示す。例えば、予備分級処理物を目開き９．５０ｍｍの篩にかけると、８１．６質量％の透過率で分級処理物が得られる。表３に示す分級処理物のうち、比較的粗い粒径である４．７５ｍｍ以上を除いた、４．７５ｍｍ以下（透過率６２．８質量％）の分級処理物を以降の試験に用いた。

【表3】

処理対象土壌は、室内試験用に調整した含水率５０．４質量％の粘性土とし、土壌８００ｇに対して土壌改質材を添加した。土壌改質材は、質量比で０．０５％の有機成分（アクリル酸塩系架橋重合物）と、乾燥後に表４に示す粒径以下に調整した１．９５％の無機成分（含水率１～２質量％）とを混合したものである。例えば、ケース１１では、無機成分の粒径は０．８５ｍｍ以下であり、上記表３における透過率２０．７質量％の分級処理物を使用した。
土壌改質材の添加後、ミキサーで４０秒間攪拌した。その後、直径２０ｃｍの目開き１９ｍｍ篩上に１回あたりおよそ２７０ｇ添加し、自動篩振とう器で２０秒間篩分けを行い、それを計３回実施し、土壌重量で合計８００ｇの篩通過質量百分率を算出した結果を表４に示す。
なお、表４には、参考例として、無機成分を使用しないケース９、及び、処理対象土壌由来ではない無機成分として珪砂を使用したケース１０も示す。珪砂は、一般的な改質材を模擬した無機成分の一例である。

【表4】

ケース９とケース１０～１４との比較により、有機成分及び無機成分を併用することで１９ｍｍ篩透過率を向上できたことから、併用により処理対象土壌中の水分除去効率を向上できることがわかった。また、ケース１０～１２とケース１３との比較により、無機成分の粒径が２．０ｍｍ以下であれば、１９ｍｍ篩透過率が８０～９０％と高い値であった。中でも、ケース１１及び１２に示すように土壌無機成分を使用することで、ケース１０の珪砂を使用した場合と比べて分級効率を向上できた。
ケース１３では無機成分の粒径は４．７５ｍｍ以下であり、１９ｍｍ篩透過率は約７０％であった。しかし、ケース１４に示すように、無機成分の使用量を１．９５質量％から２．９５％に増やすことで１９ｍｍ篩透過率は９５％にまで大幅に上昇した。
これらの結果から、必要に応じて無機成分の添加量を調整し、無機成分の粒径を４．７５ｍｍ以下にすることで、一般的な改質材に含まれる無機成分である珪砂と同等又はそれ以上に処理対象土壌中の水分を除去でき、１９ｍｍ篩の透過率を向上できた。
従って、分級処理物の粒径を４．７５ｍｍ以下にすることで分級処理物の粒を小さくして、分級処理物と有機成分とを均一に混合し易くできる。これにより、処理対象土壌全体に土壌改質材を行き渡らせ易くでき、処理対象土壌中の水分の除去効率を向上できる。
中でも、分級処理物の粒径は４．７５ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは２．０ｍｍ以下である。この数値範囲であれば、より均一な混合と水分吸水除去が可能となり、処理後土壌の分級効率を更に向上できる。

【0021】

分級工程Ｓ４２での分級の具体的方法は特に制限されない。分級設備は、例えば振動ふるい機（円型振動ふるい機等）、面内運動ふるい機（ジャイロシフタ等）、回転分級機（トロンメル等）等を使用できる。中でも、振動ふるい機が好ましく、特に円型振動ふるい機が好ましい。円型振動ふるい機は上下方向及び水平方向の振動成分を有する三次元振動を行う装置であり、材料の分散性が良いので細かい網目での適用が可能である。このため、無機成分の好ましい粒径が４．７５ｍｍ以下の本実施形態に好適である。
なお、本実施形態では、予備分級処理物を更に分級して分級処理物を得たが、予備分級工程Ｓ３を行わず、処理対象土壌から直接分級処理物を得るようにしてもよい。

【0022】

混合工程Ｓ４３は、土壌無機成分と有機成分とを混合する工程である。混合工程Ｓ４３により、有機成分と、無機成分としての土壌無機成分を含む土壌改質材が得られる。得られた土壌改質材は、上記の改質工程Ｓ２において処理対象土壌と混合される。無機成分と混合する有機成分は、例えば、上記改質工程Ｓ２で説明した有機成分と同じ成分を適用できる。
無機成分と有機成分との混合比は特に制限されないが、例えば、無機成分を例えば８０質量％以上、好ましくは８３質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、上限として例えば９８質量％以下、好ましくは９５質量％以下の割合で含み、残部として有機成分を含む土壌改質材となるように、無機成分及び有機成分を混合できる。ここでいう無機成分は、土壌無機成分に加えて土壌無機成分以外の補助的な無機成分を含んでもよいが、全量が土壌無機成分であることが好ましい。全量が土壌無機成分であることで、無機成分として新たなバージン材を使用せずに、土壌無機成分を有効活用できる。
混合工程Ｓ４３での混合の具体的方法は特に制限されない。混合設備は、例えば性状の異なる土砂、軟弱な土等と材料とを混合する土質改良機、肥料等の混合に適用される混合配合機等を使用できる。中でも土質改良機はワンスルー施設内に設置できるものであれば自走式、プラント式のいずれでもよいが、コストの観点からなるべく小さく簡便なものが好ましい。

【0023】

以上説明した土壌改質材及び土壌改質方法によれば、処理対象土壌中の土壌無機成分を土壌改質材が含むため、土壌改質材を処理対象土壌に添加しても、添加後に生じる被処理物の体積増加を抑制できる。これにより、無機成分の新たな添加量に対応する分だけ、最終処分量を減容化できる。また、土壌改質材は中間貯蔵施設のワンスルー施設で土壌無機成分を用いて調製されるため、ワンスルー施設へは有機成分のみが運搬されればよい。このため、無機成分のバージン材（購入資材）の確保及び運搬に関するコストを削減でき経済性に優れ、更には環境負荷も低減できる。

【符号の説明】

【0024】

Ｓ１ 含水率測定工程
Ｓ２ 改質工程
Ｓ３ 予備分級工程
Ｓ４ 調製工程
Ｓ４１ 乾燥工程
Ｓ４２ 分級工程
Ｓ４３ 混合工程
Ｓ５１ 改質工程
Ｓ５２ 分級工程

【図1】

【図2】