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技術 汚染土壌の浄化処理方法

出願人 パナソニック株式会社
発明者 清水巧治
出願日 2005年10月4日 (15年2ヶ月経過) 出願番号 2005-290960
公開日 2007年8月23日 (13年4ヶ月経過) 公開番号 2007-209828
状態 未査定
技術分野 消化剤;有害な化学剤の無害化 固体廃棄物の処理
主要キーワード 波動運動 多層スクリーン イオン化物質 土壌塊 粉砕物質 ダイオキシン類汚染 カーボンコーティング 汚染場所
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (3)

課題

有機塩素化合物汚染された掘削土壌を、確実に、さらに経済的に処理し無害化することができる汚染土壌浄化処理方法を提供する。

解決手段

有機塩素化合物に汚染された掘削土壌1と、価の鉄粉を含む金属還元剤、水とを撹拌混合して混合物15とし、前記混合物15を容器4内で一定期間養生させるとともに、前記養生期間中に金属還元剤を混合物15に供給し撹拌混合して有機塩素化合物を無害化処理することを特徴とする汚染土壌の浄化処理方法としたものである。

概要

背景

PCB(ポリ塩化ビフェニル不揮発性疎水性有機化合物)等に代表される有機塩素化合物汚染された土壌が、工場跡地等の地中にあまり分解されずに存在する。

また、このPCB等は、土壌浄化のために地中から掘削してドラム缶等の容器保管されている。

特に掘削した汚染土壌浄化処理されないままの状態で大量に保管されているのが実態で、その浄化処理が急がれている。

従来知られている方法としては、例えば、熱分解法アルカリ触媒化学分解法溶融固化法鉄粉法等がある。

しかしながら、汚染土壌が安全基準を満たすように浄化され、しかも処理工程数が少ない方法の開発が望まれている。

前記各種処理方法のうち代表的な解決手段として下記のものがある。

PCB、廃液廃油などの難分解な有害物質構成部材またはその一部として含有するものとしては、トランスコンデンサ等の電気部品がある。

この有害物質をドラム缶や箱等の各種容器収納して、溶融炉燃料として投入し、高温溶融処理することによって、前記有害物質を熱分解する処理方法である(例えば、特許文献1参照)。

また、有機ハロゲン系化合物で汚染された土壌を掘削した後、その掘削土壌鉄粉を混合して地上に小山パイル)状に積み上げて数日〜数ヶ月間静置する方法がある。

また、掘削土壌に鉄粉を混合して地下に埋め戻すことにより、汚染物質を分解し、エタンエチレン等のハロゲンを含まない炭化水素に変換する方法もある。

さらに、周辺土壌残留する汚染物質による汚染の再発を防止する処理方法もある(例えば、特許文献2参照)。

また、ダイオキシン類汚染固形物粉砕機粉砕し、粉砕物雰囲気不活性ガス置換して該粉砕物質中に還元性金属を投入して混合する。

その後粉砕物と還元性金属とから得られた粉砕ダイオキシン類汚染混合物を、不活性ガス雰囲気を保った状態のままで、脱ハロゲン化処理反応装置に移して、粉砕物を還元性金属で還元することによって、ダイオキシン類脱ハロゲン化反応を行なう。(例えば、特許文献3参照)。
特開2004−154666号公報
特開2001−577号公報
特開2003−190932号公報

概要

有機塩素化合物で汚染された掘削土壌を、確実に、さらに経済的に処理し無害化することができる汚染土壌の浄化処理方法を提供する。有機塩素化合物に汚染された掘削土壌1と、価の鉄粉を含む金属還元剤、水とを撹拌混合して混合物15とし、前記混合物15を容器4内で一定期間養生させるとともに、前記養生期間中に金属還元剤を混合物15に供給し撹拌混合して有機塩素化合物を無害化処理することを特徴とする汚染土壌の浄化処理方法としたものである。

目的

さらに、鉄粉による土壌浄化処理方法の共通的な課題であるが、土壌に付着している疎水性有機塩素化合物、例えばPCB類、ダイオキシン類等は、土壌表面に非常に強く付着している。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

有機塩素化合物汚染された掘削土壌と、価の鉄粉を含む金属還元剤、水とを撹拌混合して混合物とし、前記混合物を容器内で一定期間養生させるとともに、前記養生期間中に金属還元剤を混合物に供給し撹拌混合して有機塩素化合物を無害化処理することを特徴とする汚染土壌浄化処理方法

請求項2

前記養生期間中に有機塩素化合物の溶出促進剤を混合物に供給し撹拌混合することを特徴とする請求項1に記載の汚染土壌の浄化処理方法。

請求項3

前記養生期間中に、混合物を連続または一定時間ごとに撹拌混合させることを特徴とする請求項1または2に記載の汚染土壌の浄化処理方法。

技術分野

0001

本発明は、有害物質汚染された土壌浄化技術に関し、特にPCB(ポリ塩化ビフェニル)等の有機塩素化合物に汚染された土壌の浄化処理方法に関するものである。

背景技術

0002

PCB(ポリ塩化ビフェニル、不揮発性疎水性有機化合物)等に代表される有機塩素化合物に汚染された土壌が、工場跡地等の地中にあまり分解されずに存在する。

0003

また、このPCB等は、土壌浄化のために地中から掘削してドラム缶等の容器保管されている。

0004

特に掘削した汚染土壌浄化処理されないままの状態で大量に保管されているのが実態で、その浄化処理が急がれている。

0005

従来知られている方法としては、例えば、熱分解法アルカリ触媒化学分解法溶融固化法鉄粉法等がある。

0006

しかしながら、汚染土壌が安全基準を満たすように浄化され、しかも処理工程数が少ない方法の開発が望まれている。

0007

前記各種処理方法のうち代表的な解決手段として下記のものがある。

0008

PCB、廃液廃油などの難分解な有害物質を構成部材またはその一部として含有するものとしては、トランスコンデンサ等の電気部品がある。

0009

この有害物質をドラム缶や箱等の各種容器収納して、溶融炉燃料として投入し、高温溶融処理することによって、前記有害物質を熱分解する処理方法である(例えば、特許文献1参照)。

0010

また、有機ハロゲン系化合物で汚染された土壌を掘削した後、その掘削土壌鉄粉を混合して地上に小山パイル)状に積み上げて数日〜数ヶ月間静置する方法がある。

0011

また、掘削土壌に鉄粉を混合して地下に埋め戻すことにより、汚染物質を分解し、エタンエチレン等のハロゲンを含まない炭化水素に変換する方法もある。

0012

さらに、周辺土壌残留する汚染物質による汚染の再発を防止する処理方法もある(例えば、特許文献2参照)。

0013

また、ダイオキシン類汚染固形物粉砕機粉砕し、粉砕物雰囲気不活性ガス置換して該粉砕物質中に還元性金属を投入して混合する。

0014

その後粉砕物と還元性金属とから得られた粉砕ダイオキシン類汚染混合物を、不活性ガス雰囲気を保った状態のままで、脱ハロゲン化処理反応装置に移して、粉砕物を還元性金属で還元することによって、ダイオキシン類脱ハロゲン化反応を行なう。(例えば、特許文献3参照)。
特開2004−154666号公報
特開2001−577号公報
特開2003−190932号公報

発明が解決しようとする課題

0015

しかしながら、特許文献1に記載のものは、熱分解処理であり、高温焼却炉を必要とし、設備が複雑となり、大規模となる。

0016

この熱分解処理での有害物質とは、PCB、廃液、廃油などの難分解性の有害物質(以下、PCB等という。)を含有またはPCB等に汚染された装置、部品等の物品、PCB等が混入した汚染土壌、汚染水等と、または収納するドラム缶等の容器である。

0017

この有害物質を直接高温焼却炉で高温を維持して燃焼させ、有害物質を熱分解するものであり、高温焼却炉が耐久性を考慮した大規模な設備を必要となり、焼却の為の燃料等のエネルギー使用量が多くなる。

0018

また、燃焼による未分解のダイオキシン類の課題もある。

0019

次に特許文献2に記載のものは、掘削土壌に鉄粉を混合し、得られた混合物を地上に小山(パイル)状に積み上げてシート掛けて数日〜数ヶ月間静置するものである。

0020

この汚染土壌を掘削するにあたって、汚染場所から掘削した掘削物には、石、ガラ等の大型混入物粒径が大きく異なる成分が混在している。このため掘削土壌に鉄粉を混合する際に、掘削土壌中に鉄粉を均一に分散させることが困難である。

0021

また、掘削土壌に鉄粉を混合した混合物の小山の下部が地上に接触していることから混合物が漏洩する恐れがある。

0022

また、混合物で形成された(積み上げられた)小山が風化等により、くずれて初期の形状を維持することが難しく、シートから混合物が露出しやすい。

0023

さらに、鉄粉の空気との接触による酸化防止および有機ハロゲン系化合物の還元分解促進に必要な混合物中の必要とする水量の維持ができない。

0024

いわば、混合物の乾燥による水分の蒸発により、鉄粉の酸化速度、PCB等の還元速度バランスが変化し、一定期間に亘り安定したPCB等の還元分解が困難である。

0025

さらに、鉄粉による土壌浄化処理方法の共通的な課題であるが、土壌に付着している疎水性有機塩素化合物、例えばPCB類、ダイオキシン類等は、土壌表面に非常に強く付着している。

0026

多量の鉄粉を混合したとしても、実体としては、例えば汚染濃度は比較的短期間で半減するが、その後、浄化速度が鈍くなり浄化処理に時間がかかる。

0027

特に掘削した土壌の汚染濃度が高い場合には、完全に浄化処理することが一層困難となる。

0028

これは時間経過にともなう鉄粉の凝集、鉄粉表面の活性劣化および土壌の団粒化等の要因によるものと考えられる。

0029

また多量の鉄粉を必要として経済的ではなく二次汚染の課題も有している。

0030

また特許文献3に記載のものは、汚染固形物を粉砕する粉砕機が必要であり、さらに金属ナトリウムの還元性金属を破砕機で粉砕した粉砕物質と混合させ、脱ハロゲン化処理反応をさせる。

0031

このとき不活性ガスあるいは還元性雰囲気に保つ装置が必要で、これらによって全体のシステムが複雑となり、結果として運転コストも高くなる課題を有している。

0032

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、PCB等で汚染された掘削土壌を、確実(ここでいう確実とは、環境基準適合する基準値以下ということ)に、さらに鉄粉の投入を効果的に投入することで、結果的にランニングコストを低減でき、かつ環境基準に適合(無害化)する汚染土壌の浄化処理方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0033

本発明は、有機塩素化合物に汚染された掘削土壌と、価の鉄粉を含む金属還元剤、水とを撹拌混合して混合物とし、前記混合物を容器内で一定期間養生させるとともに、前記養生期間中に金属還元剤を混合物に供給し撹拌混合して有機塩素化合物を無害化処理することを特徴とする汚染土壌の浄化処理方法としたものである。

発明の効果

0034

本発明の汚染土壌の浄化処理方法によれば、PCB等に代表される有機塩素化合物で汚染された掘削土壌を、確実に、さらに零価の鉄粉を含む金属還元剤を効率よく投入することで、結果的にランニングコストを低減でき、かつ環境基準に適合した処理(無害化処理)を行うことがきる。

発明を実施するための最良の形態

0035

第1の発明は、有機塩素化合物に汚染された掘削土壌と、零価の鉄粉を含む金属還元剤と水とを撹拌混合して混合物とし、この混合物を容器内で一定期間養生させるとともに、容器内で一定期間養生中の混合物に金属還元剤を供給し撹拌混合して有機塩素化合物を無害化処理することを特徴とする汚染土壌の浄化処理方法としたものである。

0036

これによって、供給した金属還元剤の表面の活性劣化を最小限に止め、かつ養生期間中に表面の活性劣化のない新規の金属還元剤を混合物中に混在させることができる。

0037

したがって、供給した金属還元剤を有機塩素化合物の分解反応に有効に作用させるとともに、養生期間の全体に亘って分解反応をより平均化させ、有機塩素化合物を確実に浄化処理することができる。

0038

さらに養生期間中における金属還元剤の供給とともに、混合物を攪拌混合させる。

0039

これによって金属還元剤の凝集および土壌の団粒化を抑制し、土壌中への金属還元剤の均一な分散とともに、有機塩素化合物と金属還元剤との接触を促進させることができる。

0040

したがって供給した金属還元剤を有機塩素化合物の分解反応に有効に作用させて、有機塩素化合物を確実に浄化処理することができる。

0041

さらに密閉された容器内で養生させることで安定した分解反応を生じさせ、汚染土壌を確実に浄化処理することができる。

0042

さらに、必要な零価の鉄粉を含む金属還元剤を最小限に抑え、さらに大型で複雑な処理装置を用いる必要がない。

0043

零価の鉄粉を含む金属還元剤の量を最小限(スラリー状土壌の重量の1%〜10%)に抑えることにより、金属還元剤の適切な酸化反応を行うことができ、余剰の金属還元剤を投入することを防止でき、後段での容器収納量が適切な量となる。

0044

したがってPCB等に代表される有機塩素化合物で汚染された掘削土壌を、確実に、さらに零価の鉄粉を含む金属還元剤の量を最小限に抑えた処理により、鉄粉の酸化反応及びスラリー状混合物を効率よく脱塩素化反応させることができる。

0045

第2の発明は、第1の発明において、養生期間中に有機塩素化合物の溶出促進剤を混合物に供給し撹拌混合することを特徴とする汚染土壌の浄化処理方法としたものである。

0046

これによって、掘削土壌の表面に付着している有機塩素化合物の離脱溶出を促進させ、金属還元剤による分解効率をより向上させることができる。

0047

なぜなら、スラリー状混合物と零価の鉄粉を含む金属還元剤を攪拌混合した後、有機塩素化合物の溶出促進剤を混合して、再度攪拌混合することにより、スラリー状土壌の粒系が練られることで微細になり、水が土粒系の間に浸透した後に零価の鉄粉を含む金属還元剤を供給ことになるため、鉄粉と水との酸化反応で水素イオン遊動しやすく、かつ、スラリー状混合物に含有するPCB等の有機塩素化合物の塩素と水素イオンが脱塩素化反応を促進しやすくなる。

0048

これによって、掘削土壌の表面に付着している有機塩素化合物の離脱、溶出を促進させ、金属還元剤による分解効率をより向上させることができる。

0049

第3の発明は、第1または第2の発明において、養生期間中に、混合物を連続または一定時間ごとに撹拌混合させることを特徴とする汚染土壌の浄化処理方法としたものである。

0050

これによって、スラリー状混合物中の、より粒径の大きい土壌が容器下部への沈降し、土壌の団粒化を防止し、さらに金属還元剤の凝集を防止して、金属還元剤の土壌への均一な分散および有機塩素化合物の水中への溶出促進を図り、金属還元剤と有機塩素化合物との接触を促進し、金属還元剤を有機塩素化合物の分解に有効に作用させることができる。

0051

以下、本発明の一実施例の汚染土壌の浄化処理方法を図1図2を参照しながら説明する。
図1は本発明の汚染土壌の浄化処理方法の概念図、図2図1に対応させた処理ステップを示すフロー図である。以下、図面に基づいて説明する。

0052

先ず、図1の汚染土壌の浄化処理方法の概念図により基本的な構成を説明する。図1図2において、PCB等の有機塩素化合物に汚染された掘削土壌1は、振動篩2a、ベッセル2bを有する選別装置2に搬送される。

0053

この選別装置2は、振動篩2aの網目が例えば30mm程度に設定されており、振動篩2a上には土壌中に混入している比較的大サイズの石、ガラ等の大型混入物3が残り、分離される。

0054

振動篩2aを通過して下に振るい落とされた掘削土壌1はベッセル2b内に収容する。

0055

なお、選別装置2は、スクリーンマット面を波動運動させるジャンピングスクリーン、徐々に網目を細かくした多層スクリーンを用いることもできる。

0056

また選別装置2は、を固定し、篩上で掘削土壌を移動させる手段や土壌に振動を加える手段を用いてもよい。

0057

この選別装置2としては、前記構成に限定されるものではなく、既に実用化されている各種の振動篩装置回転篩装置(トロンメル)等を用いることもできる。

0058

また、この選別装置2の網目のサイズは、掘削土壌1の種類や特性、混入物のサイズ等に応じて適宜最適条件に設定すればよい。また掘削土壌1の状態によっては目視による選別であってもよい。

0059

さらに大型混入物3を取り除くとともに掘削土壌1の粒度を選別してもよく、これによって後の浄化処理ステップ作業効率、有機塩素化合物の分解効率を向上させることができる。

0060

なおこの掘削土壌1の選別処理は、掘削土壌1の状況により採用すればよく、例えば大サイズの石、ガラ等の混入がなく比較的粒度が一定の掘削土壌であれば省略すればよい。

0061

石、ガラ等の大型混入物3を取り除いた掘削土壌1を収納する容器4と、この容器4の蓋体5を有し、前記蓋体5には、撹拌混合手段であるモータ6により回転駆動される撹拌翼7を固定し、さらに容器4内に水を供給する開閉弁8aを有する供給管8を開口させて接続させてある。

0062

なお容器4と蓋体5は着脱自在に構成され、さらに蓋体5と供給管8、蓋体5とモータ6および撹拌翼7は、各々相互に着脱自在に構成されている。

0063

また、零価の鉄粉を含む金属還元剤、水を混合し貯留する貯留容器9を備え、この貯留容器9には金属還元剤供給口10、水の供給管11、撹拌混合手段であるモータ12により回転駆動される撹拌翼13を有している。

0064

さらに前記貯留容器9から混合した金属還元剤と水を容器4に供給する開閉弁14aを有する供給管14を備えている。

0065

なお蓋体5と供給管14は相互に着脱自在に構成されている。

0066

この基本的な構成により、掘削土壌1を容器4に収納し、さらに金属還元剤、水を撹拌混合して混合物15とするものである。

0067

容器4としては、例えばステンレス材料または内面樹脂コーティングしたものを用いることが好ましい。

0068

また容器4の内面に装着させた樹脂製の袋体を介して混合物15を収納してもよい。これによって腐食による混合物15の漏洩を防止することができる。

0069

容器4は例えば容積が200リットル程度のドラム缶を用いる。

0070

また、金属還元剤による汚染物質の分解作用阻害要因である酸素源を断つため、混合物15が外気直接接触しないよう密閉することが望ましく、さらに不活性ガスまたは還元性ガスを容器4と蓋体6との上部空間部に充填しておくことが好ましい。

0071

容器4内において掘削土壌1に供給する水量は、少なすぎると微細化できず砂利等を包み込んでいた土壌塊が解れない状態が発生し、また多すぎると全体量を増加させて搬送、保管の観点から好ましくない。水の供給量は、掘削土壌1の含水状態に応じて調節すればよい。

0072

また最適な土壌と水の混合割合を求めた結果、土壌の含水率によって異なるが、例えば含水率60%の土壌に対しては、重量比で1.5倍の水を供給することで、スラリー状土壌を得ることができる。

0073

また含水率が85%を超える土壌に対しては、重量比で1倍の水を供給することで、スラリー状土壌を得ることができる。さらに含水率が15%以下の土壌に対しては、重量比で3倍の水を供給することでスラリー状土壌を得ることができる。また供給水に用いられる水には、水道水河川水地下水等の一般的にいう水を用いればよい。

0074

金属還元剤としては、零価の微粒子鉄粉ベースとして用いる。鉄粉は例えば平均粒径70μm程度の微粒子とし、これにより比表面積を大きくすることで有機塩素化合物の分解反応性を向上させることができる。

0075

またニッケル合金カーボンコーティングした鉄粉等を配合して用いてもよく、粒径を含めこれらに限定するものではない。

0076

また金属還元剤の供給量は、掘削土壌1の初期汚染濃度、養生期間における汚染濃度の減少傾向等により設定すればよい。

0077

貯留容器9内で金属還元剤と混合する水の量は、微粒子状の金属還元剤の飽和水量以上とし、スラリー状にして流動化させる。

0078

これによって金属還元剤の空気との接触による酸化、凝集を防止するとともに、容器4内においてスラリー状土壌との均一な混合がより短時間で得られ、金属還元剤を土壌全体に均一に分散させることができる。

0079

また、前記掘削土壌1を容器4に収納し、さらに金属還元剤、水を撹拌混合して混合物15とする際に、有機塩素化合物の溶出促進剤である界面活性剤または有機溶剤を容器4内に供給してもよい。

0080

前記溶出促進剤は、供給管8または11から水とともに供給し、容器4内で掘削土壌1、金属還元剤、水、溶出促進剤の混合物15とする。

0081

前記溶出促進剤としては、水溶性又は水に分散する性質を有するものであれば特に限定されない。

0082

界面活性剤としては、非イオン系、陰イオン系陽イオン系、両性界面活性剤があるが、非イオン界面活性剤が特に好ましい。

0083

なぜなら、混合物15中の水分に溶けているイオン化物質の影響を受けない為である。

0084

また溶出促進剤として、有機溶剤、例えばアセトンエタノール等を用いることもできる。

0085

溶出促進剤は混合物15に直接供給しても良いが、水に一定濃度で溶解させた後に供給することが混合物15に迅速に均一分散させるために好ましい。

0086

次に、図1図2を用いて汚染土壌の浄化処理方法の処理ステップを説明する。

0087

先ず掘削土壌1を選別装置2によって石、ガラ等の大型混入物3を取り除く(S101)。

0088

前記大型混入物3を取り除いた掘削土壌1を容器4内に収納し(S102)、容器4の上部開口部に蓋体5を装着する。次に開閉弁8aを一定時間開として供給管8から一定量の水を容器4内に供給した後、モータ6に通電し撹拌翼7を回転駆動して掘削土壌1と水を撹拌混合する(S103)。

0089

このように大型混入物3を取り除いた掘削土壌1を強制的に湿潤させて混練し、スラリー状土壌とするものである。

0090

次に、零価の鉄粉を含む金属還元剤と水を貯留容器9内で攪拌混合手段であるモータ12により回転駆動される撹拌翼13により撹拌混合する(S104)。

0091

さらに前記水と撹拌混合した金属還元剤を、開閉弁14aを一定時間開として一定量を供給管14から容器4内のスラリー状土壌に供給する。

0092

この後容器4内で撹拌翼7の回転駆動を一定時間継続して有機塩素化合物に汚染された掘削土壌1、零価の鉄粉を含む金属還元剤、水を撹拌混合してスラリー状の混合物15とするものである(S105)。

0093

前記スラリー状の混合物15とした後、容器4内で混合物15を一定期間(例えば数ヶ月)養生させる(S106)。

0094

さらに、混合物15を容器4内で養生期間中に、水と撹拌混合した金属還元剤を、開閉弁14aを一定時間開として供給管14から容器4内に供給し、モータ6への通電を制御して攪拌翼7を一定時間回転駆動して攪拌混合するものである(S107、S108、S109)。

0095

前記養生期間中に、金属還元剤を容器4内の混合物15に供給、攪拌混合する頻度は、特に限定されるものではなく、例えば容器4内の混合物15の有機塩素化合物の汚染濃度変化を検出しながら汚染濃度が一定値以上で減少傾向が見られないときに行えばよい。

0096

また養生期間中に金属還元剤を連続して供給し攪拌混合させてもよい。

0097

また養生期間中に金属還元剤を容器4内の混合物15に供給すると同時に、有機塩素化合物の溶出促進剤である界面活性剤または有機溶剤を混合物15に供給し攪拌混合する。

0098

さらに養生期間中に溶出促進剤を単独に混合物15に供給し攪拌混合してもよい。

0099

前記したような処理ステップにより、養生期間において容器4内で脱塩素化反応により無害化処理するものである。

0100

有機塩素化合物は、零価の鉄粉を含む金属還元剤の表面で電子受け取り(還元され)、アセチレンのような塩素を含まない化合物に変化して無害化される。

0101

有機塩素化合物の分解終了を確認して、埋め戻しまたはコンクリート等への再利用を図ることもできる。

0102

なお塩素化合物の分解終了を確認後、混合物15を強制脱水または風乾させてもよい。

0103

前記したように、掘削土壌1に水を供給し撹拌混合してスラリー状土壌することによって、塊状の土壌が解れ、また砂利等を包み込んでいた土壌塊が離脱し解れて微細化する。

0104

さらに土壌の表面に付着している有機塩素化合物を、供給した水による洗浄作用および土壌の土粒子同士の擦り作用によって、供給した水に離脱、溶出させることができる。

0105

さらに、スラリー状土壌に零価の鉄粉を含む金属還元剤を供給し攪拌混合して混合物15とすることによって、比表面積のより大きい微細化した土壌粒子間に微粉状の金属還元剤を均一に分散させることができる。

0106

さらに土壌塊が離脱した砂利等の表面にも金属還元剤が接触しやすい状態にすることができる。

0107

また水に溶出した有機塩素化合物も金属還元剤と直に接触し分解反応を促進させることができる。

0108

また、掘削土壌1に、金属還元剤、水をほぼ同時に供給し撹拌混合してスラリー状の混合物とする処理ステップにしても前記したような効果が得られるが、掘削土壌1に水を供給し、十分に撹拌混合してスラリー状土壌とし、土壌の微細化、有機塩素化合物を水に溶出させた後、金属還元剤を供給し撹拌混合を継続して混合物15とすることよって、より金属還元剤を土壌全体に均一にしかも短時間で分散させることができる。

0109

さらに、必要な零価の鉄粉を含む金属還元剤の量を最小限に抑えるとともに、大型で複雑な処理装置を用いる必要がない。

0110

したがってPCB等に代表される有機塩素化合物で汚染された掘削土壌1を、確実に、さらに環境基準値以下に処理することができる。

0111

さらに、予め水と金属還元剤と混合した後、スラリー状土壌に供給し撹拌混合して混合物15とすることによって、金属還元剤の空気との接触による酸化、凝集を防止するとともに金属還元剤を土壌全体により均一にしかも短時間で分散させることができる。

0112

また、密閉された容器4内で養生させることで、混合物15の漏洩を防止して安定した分解反応を持続させることができる。

0113

また、前記養生期間中に、水と撹拌混合した金属還元剤を、開閉弁14aを一定時間開として一定量を供給管14から容器4内の混合物15に供給し、モータ6への通電を制御して攪拌翼7を一定時間回転駆動して攪拌混合する。

0114

即ち、掘削土壌1に、金属還元剤、水を攪拌混合してこれらの混合物15とする混合の初期段階と養生期間中に亘って、金属還元剤を分割して供給し攪拌混合するものである。

0115

従来は、汚染された掘削土壌1とこれに供給する全量の金属還元剤を初期段階に混合した後、静置させたままで養生させる。

0116

このため養生期間において、土壌中に存在する様々な物質と反応して金属還元剤の表面に皮膜が形成され、または不働態化されて表面が活性劣化して有機塩素化合物の分解反応が阻害され、初期段階に混合した金属還元剤の全量を養生期間全体に亘って有機塩素化合物の分解反応に有効に作用させることできない。

0117

このため有機塩素化合物を確実に浄化処理することが困難である。また初期段階においてより多く鉄粉の供給量を必要とし養生期間も長くなる。

0118

これに対して、本発明においては、混合物15とする混合の初期段階を含めて養生期間中に金属還元剤を分割(段階的)して供給し攪拌混合するものである。これによって供給した金属還元剤の表面の活性劣化を最小限に止め、かつ養生期間中に表面の活性劣化のない新規の金属還元剤を混合物15中に存在させることができる。

0119

したがって供給した金属還元剤を有機塩素化合物の分解反応に有効に作用させるともに、養生期間の全体に亘って分解反応をより平均化させ、有機塩素化合物を確実に浄化処理することができる。

0120

また必要とする金属還元剤の供給量を従来よりも少なくすることができる。

0121

さらに、養生期間中における金属還元剤の供給を、例えば容器4内の混合物15の有機塩素化合物の汚染濃度変化を検出しながら汚染濃度が一定値以上で減少傾向が見られないときに行うことによって、有機塩素化合物をより効果的にかつ確実に浄化処理することができる。

0122

また、混合物15とする混合の初期段階および養生期間中の金属還元剤の供給時ごとに、粒径または材質の異なる金属還元剤を選択して供給してもよく、また金属還元剤の供給量を変えて供給するようにしてもよい。

0123

例えば、養生期間の後半において、表面積が大きく土壌粒子間により浸透しやすい小粒径の金属還元剤またはより表面の還元活性の高い金属還元剤を供給するか、または養生期間の後半に金属還元剤の供給量をより多くする。

0124

さらに前記方法の組み合わせ等を実施することができる。

0125

これによって、養生期間の全体に亘って分解反応を促進させ、有機塩素化合物を効果的にかつ確実に浄化処理することができる。

0126

また従来は、混合の初期段階には金属還元剤が土壌中で比較的均一に分散しているが、時間経過とともに凝集し、さらに粘性土のように比較的細粒分が多い土壌においては団粒化しやすい。

0127

これらによって土壌中で金属還元剤が不均一な分散となって、金属還元剤による有機塩素化合物の分解効率が悪化する。

0128

これに対して、本発明においては、養生期間中における金属還元剤の供給とともに、混合物15を攪拌混合させる。これによって金属還元剤の凝集および土壌の団粒化を抑制し、土壌中に金属還元剤を均一に分散させることができる。

0129

したがって供給した金属還元剤を有機塩素化合物の分解反応に有効に作用させて、有機塩素化合物を確実に浄化処理することができる。

0130

また必要とする金属還元剤の供給量をより少なくすることができる。

0131

また、養生期間中に金属還元剤の供給とともに、混合物15を攪拌混合させるようにしたが、前記金属還元剤の供給時を含めて養生期間中に、混合物を連続または一定時間ごとに撹拌混合させることによって、混合物中のより粒径の大きい土壌の容器下部への沈降、土壌の団粒化を防止しさらに金属還元剤の凝集を防止して、金属還元剤の土壌への均一な分散および有機塩素化合物の水中への溶出促進を図り、金属還元剤と有機塩素化合物との接触を促進し、金属還元剤を有機塩素化合物の分解に有効に作用させることができる。

0132

したがって有機塩素化合物を確実に、さらに経済的に処理し無害化することができる。

0133

また、養生期間中に、金属還元剤を容器4内の混合物15に供給するときに、有機塩素化合物の溶出促進剤である界面活性剤または有機溶剤も同時に混合物15に供給し攪拌混合するか、または養生期間中に溶出促進剤を単独に混合物15に供給し攪拌混合する。

0134

即ち、掘削土壌1に、金属還元剤、水を攪拌混合してこれらの混合物15とする混合の初期段階と養生期間中に亘って、溶出促進剤を分割(段階的)して供給し攪拌混合するものである。

0135

これによって、溶出促進剤の過剰な供給を抑制するとともに、供給時に混合物15を攪拌混合することによって、掘削土壌1の表面に付着している有機塩素化合物の離脱、溶出を促進させ、金属還元剤による分解効率をより向上させることができる。

0136

また、容器4とは別設でより容積の大きい例えば還元剤混合槽内(図示なし)またはミキサー(図示なし)において掘削土壌、金属還元剤、水を撹拌混合して混合物15とし、この混合物15を複数の容器4内に移し変えて養生させてもよいが、前記したように、容器4内で掘削土壌1、零価の鉄粉を含む金属還元剤、水を撹拌混合してスラリー状の混合物15とし、さらに同じ容器4内で混合物15を養生させるようにしたもので、処理工程の簡略化を図ることができる。

0137

さらに、容器4の蓋体5に、撹拌混合手段であるモータ6により回転駆動される撹拌翼7を固定し、さらに容器4内に水を供給する開閉弁8aを有する供給管8を開口させて接続させてある。また前記容器4と蓋体5は着脱自在に構成され、さらに蓋体5と供給管8、蓋体5とモータ6および撹拌翼7は、各々相互に着脱自在に構成されているので構成、操作の簡素化を図ることができる。

0138

以上のように、本発明の汚染土壌の浄化処理方法によれば、養生期間中に金属還元剤を分割(段階的)して供給し攪拌混合するこれによって、供給した金属還元剤の表面の活性劣化を最小限に止め、かつ養生期間中に表面の活性劣化のない新規の金属還元剤を混合物15中に存在させることができる。

0139

したがって供給する金属還元剤の全体量を有機塩素化合物の分解反応に有効に作用させるともに、養生期間の全体に亘って分解反応をより平均化させ、有機塩素化合物を確実に浄化処理することができる。

0140

さらに、養生期間中に金属還元剤の供給とともに、混合物15を攪拌混合させる。これによって金属還元剤の凝集および土壌の団粒化を抑制し、土壌中への金属還元剤の均一な分散ともに、有機塩素化合物と金属還元剤との接触を促進させることができる。したがって供給する金属還元剤を有機塩素化合物の分解反応に有効に作用させて、有機塩素化合物を確実に浄化処理することができる。

0141

さらに密閉された容器4内で養生させることで安定した分解反応を生じさせ、汚染土壌を確実に浄化処理することができる。

0142

また、必要な零価の鉄粉を含む金属還元剤を最小限に抑え、さらに大型で複雑な処理装置を用いる必要がない。したがってPCB等に代表される有機塩素化合物で汚染された掘削土壌を、確実に、さらに経済的に処理し無害化することができる。

0143

有害物質に汚染された土壌の浄化を必要とする広範囲の用途に適用できる。

図面の簡単な説明

0144

本発明の一実施例の汚染土壌の処理方法のブロック構成
図1に対応させた処理ステップを示すフロー図

符号の説明

0145

1掘削土壌
2選別装置
2a振動篩
2bベッセル
3大型混入物(石、ガラ)
4容器
5蓋体
6モータ(攪拌手段)
7攪拌翼(攪拌手段)
8供給管
8a開閉弁
9貯留容器
10金属還元剤供給口
11 供給管
12 モータ(攪拌手段)
13 攪拌翼(攪拌手段)
14 供給管
14a 開閉弁
15 混合物

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