ものづくり
日本大賞
国土技術
開発賞
建設技術
審査証明


他機関の
評価結果

















            

2017.11.25現在
技術
名称
メタルバスター工法 
事後評価未実施技術 登録No. CB-140008-A
事前審査 事後評価 技術の位置付け(有用な新技術)
試行実証評価 活用効果評価 推奨
技術
準推奨
技術
評価促進
技術
活用促進
技術













旧実施要領における技術の位置付け
活用促進
技術(旧)
設計比較
対象技術
少実績
優良技術
 



 
活用効果調査入力様式 適用期間等
-A
活用効果調査入力システムを使用してください。

上記※印の情報と以下の情報は申請者の申請に基づき掲載しております。 申請情報の最終更新年月日:2017.07.25
副    題 土壌汚染物質の内、重金属類を薬剤散布により不溶化する技術 区分 工法
分 類 1 環境対策工 − 水質保全工  
分 類 2 トンネル工 − その他  
分 類 3 土工 − その他  
概要
@何について何をする技術なのか?
薬剤散布により、建設発生土に含まれる重金属類の溶出を抑制(不溶化)する技術である。

A従来はどのような技術で対応していたのか?
従来、重金属類を含む建設発生土の不溶化は、汚染土に酸化マグネシウムを主成分とした不溶化剤(粉体)を添加し、重機を用いて撹拌・混合することで行っていた。
この従来技術では以下の問題点があった。

(1)不溶化に要する時間が長い
・重機を用いて汚染土と不溶化剤を撹拌するため、均一に撹拌するのに時間がかかる。

(2)騒音・振動の発生
・重機を使用するため、周辺への騒音・振動が発生する。

(3)粉じん対策が必要
・撹拌時に粉じん対策が必要になる。

(4)安全性への配慮
・不溶化剤を1t級フレコンバッグで取り扱うため、揚上機が必要となり、安全性への配慮が必要になる。

B公共工事のどこに適用できるのか?
・トンネル工事やシールド工事から発生する汚染土処理
・その他土壌汚染対策工事

新技術と従来技術の比較
新規性及び期待される効果
@どこに新規性があるのか?(従来技術と比較して何を改善したのか?)
本技術は、建設発生土に含まれる重金属類に対し、懸濁液(水中に有効成分が分散している液体)の状態の不溶化剤を散布するだけで、重金属類を不溶化して溶出を抑制するものである。

従来、ヒ素に対する不溶化剤として使用されている酸化マグネシウムは、粉体のため表面に散布した上で、重機等による攪拌作業が必要であった。また、粉体の粒子が大きいため、水に混合させようとしても、すぐ沈降してしまい懸濁液にすることができなかった。

このため、まず第一に幅広い重金属に対応できるよう、主成分を水酸化鉄(V)に変更した。これは、水酸化物鉱物の表面は反応性に富むヒドロキシ基で覆われており、陽イオン、陰イオンとも吸着するという性質(参考文献:土壌中における重金属類の動態、和田信一郎)を応用したものであり、これによりヒ素にとどまらず、鉛、ホウ素、フッ素、六価クロム、セレン、カドミウムに対しても不溶化できることとなった。

次に、水酸化鉄を懸濁液化する必要があるが、一般に入手可能な粉体の水酸化鉄(V)では、水と混合させても酸化マグネシウム同様に、すぐ沈降してしまい懸濁液化できなかった。

このため、種々配合の組み合わせを替え、最終的に鉄を含む化合物と、カルシウムを含む化合物を用いて、水酸化鉄(V)を主成分とし、かつ懸濁液が1時間以上分散した状態を保てる薬剤を作成した。

これにより、透水係数5.0×10^-4 m/s、高さ1mの建設発生土に対して、表面に散布するだけで重金属類を不溶化できるようにしたものである。

A期待される効果は?(新技術活用のメリットは?)
・1日に処理できる土量が、従来工法の約2倍になる。
・重機による撹拌が不要なため、大規模な処理ヤードが不要である。
・騒音・振動等の環境負荷が少ない。

メタルバスターのヒ素溶出量試験
適用条件
@自然条件
・通常は、晴天、曇り下での施工となるが、小雨でも施工可能

A現場条件
・汚染土の透水係数:5.0×10^-4 m/s以上
・処理時の汚染土の高さ:1m以下

B技術提供可能地域
・全国

C関係法令等
・環境基本法 最終改正 平成26年5月30日 法律第46号
・土壌汚染対策法 最終改正 平成26年6月4日 法律第51号
・水質汚濁防止法 最終改正 平成26年6月8日 法律第72号
・廃棄物の処理及び清掃に関する法律 最終改正 平成26年6月13日 法律第69号
適用範囲
@適用可能な範囲
・ヒ素、鉛、ほう素、ふっ素、六価クロム、セレン、カドミウムに対応できる。
・汚染土の透水係数:5.0×10^-4 m/s以上
・処理時の汚染土の高さ:1m以下

A特に効果の高い適用範囲
・ヒ素に汚染された建設発生土

B適用できない範囲
・土壌汚染対策法の土壌含有量基準を超過した土壌
・室内試験で不溶化効果が確認できない土壌

C適用にあたり、関係する基準およびその引用元
・土壌汚染対策法施行規則
・土壌汚染対策法に基づく調査及び措置に関するガイドライン
・建設工事における自然由来重金属等岩石土壌への対応マニュアル
留意事項
@設計時
・事前調査として、現地の汚染土を用いて室内試験を実施し、不溶化効果の確認を行う。
・汚染土の土質、pH、重金属の種類、複合汚染の有無、初期溶出量等により配合設計を行う。
・散布量は、土壌1m3当り20リットルを基準とする。

A施工時
・汚染土壌発生場所付近に、処理ヤードを確保する。(ヤードの規模は20m×20m程度)
・処理ヤードに、不溶化剤を貯蔵する鋼製タンク(5〜8m3)と、散布設備を設置する。
・ダンプ等の運搬車両で、汚染土壌を処理ヤードに搬入する。
・汚染土壌にメタルバスターを散布する。
・1日養生する。
・不溶化効果確認(頻度は発注者と協議)
・土壌溶出量基準をクリアしたことを確認後、盛土材等として使用する。

B維持管理等
・工事実施後、地下水流向の下流側に1箇所以上の地下水観測井戸を設置して地下水汚染が生じていないかを確認する。(調査項目、頻度、期間等は発注者との協議が必要)

Cその他
・処理ヤードに排水管理設備を設置して、過剰に散布された不溶化剤の管理を実施する。
活用の効果        
比較する従来技術 マグネシウム系不溶化剤(粉体)による不溶化処理
項  目 活用の効果 比較の根拠
経済性 向上( 20.91 %) 同程度 低下( %) 本剤は粒子の細かい懸濁液であるため、重機による撹拌が不要であり、経済性が向上する。
工 程 短縮( 33.17 %) 同程度 増加( %) 従来工法と比べて、本剤の散布は円滑になるため処理能力が向上し、工程が短縮できる。
品 質 向上 同程度 低下 優劣はない。
安全性 向上 同程度 低下 従来工法は粉塵を伴う作業になるが、本剤は粉塵が発生せず安全性が向上する。
施工性 向上 同程度 低下 従来工法は、不溶化剤をバックホーで処理ヤードへ小運搬する。本剤は定位置に設置した水槽からポンプで送り、散布するので施工性が良い。
周辺環境への影響 向上 同程度 低下 本剤は重機による撹拌が不要のため、周辺の騒音・振動がない。
その他、技術の
アピールポイント等
メタルバスターは粒子の細かい懸濁液であり、細粒分が少なく透水性が良い土質であれば、汚染土に散布することで浸透し、重金属類を不溶化する。重機による撹拌は不要である。(条件:透水係数5.0×10^-4 m/s以上、高さ1m以下)
コストタイプ
コストタイプの種類
損益分岐点型:A(T)型
活用効果の根拠
基準とする数量 150  単位 m3 
  新技術 従来技術 向上の程度
経済性 1141000円 1442700円 20.91%
工程 1.35日 2.02日 33.17%
新技術の内訳
項目仕様数量単位単価金額摘要
不溶化剤散布費人力施工150m3640円96000円編成 :世話役、特殊作業員、普通作業員
材料費メタルバスター3150L270円850500円標準添加量 汚染土体積の2%重量 20リットル、ロス率5%
品質管理費標準 5地点/100m2150m3130円19500円 
水槽及び発電機他容量 5m3、 2KVA15000円5000円 
場内運搬車4tユニック120000円20000円 
工事用機材運搬費トラック往復1150000円150000円 
従来技術の内訳
項目仕様数量単位単価金額摘要
不溶化剤(粉体)攪拌費バックホー 山積み0.8m3150m3820円123000円クローラ型クレーン機能付
撹拌補助人力150m3990円148500円編成 世話役、特殊作業員、普通作業員
不溶化剤マグネシウム系(粉体)7.88t115000円906200円標準添加量 汚染土体積の5%、 ロス率5%
場内運搬車4t ユニック115000円15000円 
工事用機械運搬費トレーラー 往復1250000円250000円 
特許・実用新案
種  類 特許の有無 特許番号
特  許
有り 出願中 出願予定 無し
  
特 許 詳 細  
特許情報無し
実用新案 特許の有無
有り 出願中 出願予定 無し
備 考   
第三者評価・表彰等
  建設技術審査証明 建設技術評価
証明機関    
番   号    
証明年月日    
URL    
その他の制度等による証明
制度の名称    
番   号    
証明年月日    
証明機関    
証明範囲    
URL    
評価・証明項目と結果
証明項目 試験・調査内容 結果



施工単価
施工単価は、施工地域、施工場所、汚染形態、初期溶出量等によって変動する。
以下の条件で施工単価を算出した。

【汚染物質の種類】
・ヒ素
【土質】
・透水係数 5.0×10^-4 m/s以上の建設発生土
【汚染状況】
・土壌溶出量0.03mg/L(土壌溶出量基準0.01mg/Lの3倍)
【対象土量】
・3000m3
【使用設備】
・鋼製タンク、ハイウォッシャー等の散布設備
【不溶化剤添加量】
・汚染土体積の2%重量
【処理時の汚染土の高さ】
・1.0m
【管理目標】
・土壌汚染対策法の土壌溶出量基準(0.01mg/l以下)
不溶化剤メタルバスターによる不溶化工事積算例
項 目 仕 様 数 量 単 位 単 価 金 額 
材料費 メタルバスター 3000 m3 5,670 17,010,000 
不溶化剤散布費 1m3当り20リットル散布 3000 m3 1,940 5,820,000 
合計         22,830,000 
       1m3当り 7,610円 
歩掛り表あり 標準歩掛, 暫定歩掛, 協会歩掛, 自社歩掛)
施工方法
施工方法
@事前調査及び室内試験他
(1)事前調査
・汚染土の調査資料確認と現地状況調査
・土質試験及び重金属溶出量試験の実施
・不溶化剤の配合設計と効果確認試験実施(配合、散布量)
・工法及び施工の提案と協議

A施工
・処理ヤードの造成
・不溶化剤を貯蔵する鋼製タンクと散布設備の設置
・汚染土を処理ヤードへ運搬
・不溶化剤を汚染土に散布
・1日養生
・不溶化効果確認(頻度は発注者と協議)
・汚染土を、流用場所に搬出

B品質管理
・汚染土量に対する散布量の確認
・簡易溶出量試験の実施
・過散布された不溶化剤の管理
・公定法による土壌溶出量の確認

C流用場所(盛土等)の管理
・流用場所の地下水下流側に観測井を設置(設置数は発注者と管理)
・観測井における水質測定(土壌汚染対策法に準じる)
・盛土後は、雨水等が浸入しないように覆土等の検討を行う。

 
今後の課題とその対応計画
@今後の課題
・透水係数の低い土壌に対応する不溶化剤を開発する。

A対応計画
・2015年度末までに対応する。
収集整備局 中部地方整備局
開発年 2013 登録年月日 2015.01.09 最終更新年月日 2017.07.25
キー 
ワード
安全・安心、環境、コスト縮減・生産性の向上
自由記入
不溶化 重金属類 土壌汚染
開発目標
経済性の向上、作業環境の向上、周辺環境への影響抑制
開発体制
単独 産、 官、 学) 共同研究 産・産、 産・官、 産・学、 産・官・学)
開発会社 株式会社メイホーエクステック
問合せ先 技術 会 社 株式会社メイホーエクステック
担当部署 工事1課 担当者 梅田 敦
住 所 〒500-8326 岐阜県岐阜市吹上町6丁目21番
TEL 058-253-8808 FAX 058-253-8812
E−MAIL a_umeda@meihoextech.co.jp
URL http://www.meihoextech.co.jp
営業 会 社 株式会社メイホーエクステック
担当部署 工事1課 担当者 左近和仁
住 所 〒500-8326 岐阜県岐阜市吹上町6丁目21番地
TEL 058-253-8808 FAX 058-253-8812
E−MAIL k_sakon@meihoextech.co.jp
URL http://www.meihoextech.co.jp
問合せ先
番号会社担当部署担当者住所
TELFAXE-MAILURL
実績件数
国土交通省 その他公共機関 民間等
0件 0件 0件
実験等実施状況
【試験の目的】
対象土の適用範囲を明確にし、不溶化剤の効果を確認するために以下の試験を実施した。

(1)対象土壌の適用範囲を明確にするための試験
@トンネルズリの粒度試験(日本工業規格 JIS A1204)
・均等係数(曲線の傾き):Uc=7.545 (D60/D10)
・曲率係数(曲線のなだらかさ):Uc'=0.859(D30^2/(D60×D10)

Aトンネルズリの透水係数試験(日本工業規格(案) JIS A1218に準じ)
・トンネルズリ透水係数 1.943×10^-3
・礫混じり砂透水係数 4.894×10^-4(歩掛り用)

(2)不溶化剤の効果確認をするための試験
@不溶化剤添加量とヒ素溶出量(JIS K0102 17に基づく計量)
・初期ヒ素溶出量(0.056mg/l)に対して、土壌溶出量基準(0.01mg/l)をクリア。

Aトンネルズリの粒度別におけるヒ素溶出量試験(6時間振とう後のICP-MSによる測定)。
・粒径(50-100mm)0.0054mg/l
・粒径(26.5-37.5mm)0.0068mg/l
・粒径(4.75-9mm)0.0164mg/l
・粒径(2mm以下)0.0365mg/l
・粒径(0.425mm以下)0.056mg/l
※ヒ素の溶出量基準0.01mg/l(土壌汚染対策法)

B不溶化剤の成分分析(XRD試験)
・水酸化鉄 Goethite、及びLepidocrociteを同定した

 
添付資料等 添付資料
@不溶化剤及び不溶化技術 技術資料(トンネルズリ対応型)
Aヒ素を含むトンネルズリの不溶化
Bトンネルズリの透水試験
Cヒ素を含むトンネルズリ粒度分布とヒ素溶出量
D不溶化剤の配合別によるpH測定
E製品安全データシート
参考文献
@土壌汚染対策法に基づく調査及び措置に関するガイドライン(改訂第2版) 平成24年8月
A平成24年度 土壌汚染対策法の施行状況及び土壌汚染調査・対策事例等に関する調査結果 平成26年3月
B建設工事における自然由来重金属等含有 岩石・土壌への対応マニュアル(暫定版)平成22年3月
C重金属等不溶化処理土壌のpH変化に対する安定性の相対的評価方法 社団法人土壌環境センター 平成20年3月7日
D土壌汚染対策法施行規則 最終改正平成23年7月8日環境省令第13号
その他(写真及びタイトル)
 

 

 


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