JP2001259607A - 重金属又は有機塩素化合物の処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被処理物に含まれる有害な重金属及び有機塩
素化合物を十分に除去又は無害化できると共に、従来に
比して装置構成及び処理工程を簡略化でき、且つ、取扱
性に優れる重金属又は有機塩素化合物の処理方法及び装
置を提供する。 【解決手段】 本発明による重金属又は有機塩素化合物
の処理方法は、ギ酸及び／又はシュウ酸の塩を含有して
成る還元剤１２を被処理物Ｗに添加する還元剤添加工程
と、その被処理物Ｗを加熱することにより重金属又は有
機塩素化合物を還元せしめ、重金属を揮発性成分として
被処理物Ｗから除去する加熱工程とを備える。また、そ
のための処理装置１は、還元剤１２を被処理物Ｗに添加
するための還元剤貯留槽１１と、還元剤１２が添加され
た被処理物Ｗが収容され、被処理物Ｗを加熱し、重金属
が還元されて生じた揮発性成分を被処理物から除去する
加熱器１３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、重金属又は有機塩
素化合物の処理方法及び装置に関し、詳しくは、被処理
物に含まれる重金属又は有機塩素化合物を除去又は無害
化する重金属又は有機塩素化合物の処理方法及び装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】水銀、砒素等の揮発性重金属若しくはそ
れらの化合物で汚染された土壌、これらの重金属化合物
を含む廃棄物の焼却灰、廃棄物焼却炉から発生する飛灰
等は、その有害性により、環境への放出や生活圏との隔
離が厳しく管理且つ規制されている。また、そのような
飛灰や廃棄物処分場からの浸出水で汚染された土壌に
は、有害で難分解性の有機塩素化合物、なかでも毒性が
高いダイオキシン類が高濃度で含有される場合があり、
大きな社会問題となっている。

【０００３】重金属化合物で汚染された土壌からその重
金属化合物を除去する従来の方法としては、例えば、特
開平９−２９２２１号公報に記載の水銀除去方法が挙げ
られる。これは、水銀化合物を含有する土壌に塩化鉄等
を添加し、例えば２００〜３００℃程度に加熱する方法
である。また、当該公報には、覆土、囲い込み、不溶
化、固形化、高温加熱処理といった従来の方法の問題点
が指摘されている。

【０００４】さらに、有機塩素化合物を分解して無害化
する処理方法が近年種々提案されており、これらの一つ
として、有機塩素化合物で汚染された土壌に石灰等を添
加して高温で加熱処理する高温焼却法が挙げられる。ま
たさらに、特開平１０−２８６５５５号公報には、水銀
汚染土壌に反応促進添加物及び過酸化物又は水素化物を
添加して金属水銀を回収する方法が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、高温加熱や
高温焼却といった高温処理に関しては、従来より、装置
規模の大型化、不経済性等の課題が指摘されており、よ
り簡易且つ経済性に優れた方法及び装置の実現が望まれ
ていた。また、本発明者らは、上記公報に記載の方法に
ついて詳しく検討した結果、以下のような問題点がある
ことを見出した。

【０００６】すなわち、特開平９−２９２２１号公報に
記載の方法については； （１）比較的低温な処理であり、装置構成の簡略化等が
意図されているものの、処理後の水銀化合物の含有量が
必ずしも十分に低減されない傾向にあり、水銀化合物の
更なる除去率の向上が切望される。 （２）低温処理ゆえに、極めて難分解性のダイオキシン
類等の有機塩素化合物の無害化処理が困難であると予測
される。 （３）シリカ鉱物を添加しないと、十分な水銀除去効果
が得られない場合があり、添加物が複数必要となって処
理工程がやや煩雑となる傾向にある。

【０００７】また、特開平１０−２８６５５５号公報に
記載の方法に対しては； （１）過酸化物又は水素化物の他に反応促進添加剤が必
要であり、より簡易な方法が望まれる。 （２）過酸化物又は水素化物といった極めて化学活性に
富む比較的不安定な試薬が必要であり、取扱性の向上が
望まれる。

【０００８】そこで、本発明は、かかる事情に鑑みてな
されたものであり、被処理物に含まれる有害な重金属及
び有機塩素化合物を十分に除去又は無害化できると共
に、従来に比して装置構成及び処理工程を簡略化でき、
且つ、取扱性に優れる重金属又は有機塩素化合物の処理
方法及び装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者らは鋭意研究を重ね、被処理物に含有され
る重金属化合物の揮発化、気化又は昇華を促進し、重金
属をガス成分として気相へ移行させることにより十分に
除去でき、しかも、有機塩素化合物を脱塩素化等によっ
て無害化できる方法を見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【００１０】すなわち、本発明の重金属又は有機塩素化
合物の処理方法は、被処理物に含まれる重金属又は有機
塩素化合物の処理方法であって、有機酸の金属塩から成
る有機性還元剤であるギ酸及び／又はシュウ酸の塩、好
ましくは、ギ酸又はシュウ酸のアルカリ金属塩又はアル
カリ土類金属塩を含有して成る還元剤を被処理物に添加
する還元剤添加工程と、還元剤が添加された被処理物を
加熱することにより重金属又は有機塩素化合物を還元せ
しめ、重金属又は有機塩素化合物を除去又は無害化する
加熱工程とを備えることを特徴とする。

【００１１】このような処理方法では、加熱工程におい
て、還元剤添加工程で被処理物に添加された還元剤に含
まれるギ酸又はシュウ酸の塩から、還元能の高い還元性
ガスである水素ガス及び／又は一酸化炭素ガスが発生
し、被処理物はその還元性ガスと接触しながら加熱され
る。被処理物に含まれる重金属化合物は、この還元性ガ
スとの反応により、水素化物或いは金属へ還元される。
その結果、水銀や砒素等の揮発性金属は、気化され、固
相からガス相へ移行し、被処理物から分離されて除去さ
れる。

【００１２】ギ酸及びシュウ酸の塩は、取り扱いが平易
であって工業上の利用性にも優れている。また、これら
の物質は、比較的低温（２００〜４００℃程度）でも還
元性ガスが発生し易く、被処理物中の重金属又は有機塩
素化合物がそのような低温で確実に還元される。特に、
ギ酸の塩を用いると還元性ガスとして水素ガス及び一酸
化炭素ガスの両方が発生し得るので、水銀等の還元反応
が一層促進される。

【００１３】また、被処理物に含まれる有機塩素化合物
は、還元性ガスとの反応により、水素化又は脱塩素化さ
れ、無害な化合物へと変換される。そして、このような
還元性ガスの発生及び還元性ガスと重金属又は有機塩素
化合物との反応を、比較的低温（２００〜４００℃程
度）で行うことができる。

【００１４】また、加熱工程は、被処理物又はこの被処
理物の周囲への酸素の供給を遮断するステップを有する
と好適である。加熱工程において、このようなステップ
を実行すれば、還元剤から生成される還元性ガスと酸素
との反応を抑制でき、その還元性を失することが防止さ
れる。

【００１５】またさらに、加熱工程において発生したガ
スを冷却することにより、そのガス中に含まれる重金
属、重金属化合物、又は、有機化合物を凝縮せしめて回
収する冷却回収工程を更に備えると好ましい。こうする
ことにより、揮発成分が液状又は固体状で回収され、し
かも、純度の高い回収物が得られ得る。

【００１６】加えて、加熱工程において発生したガスを
吸着材と接触させることにより、そのガス中に含まれる
重金属、重金属化合物、又は、有機化合物をその吸着材
に吸着せしめて除去する吸着除去工程を更に備えるとよ
り好ましい。特に、この吸着除去工程を冷却回収工程の
後に実施するとよい。こうすれば、回収されずにガス成
分中に残存する重金属等をガス成分から確実に除去し、
処理後のガス成分を環境中に放出し得る。

【００１７】そして、加熱工程においては、被処理物を
２００〜６００℃、好ましくは２５０〜５００℃、更に
好ましくは２５０〜４００℃に加熱すると極めて好適で
ある。この温度が２００℃未満であると、還元性ガスの
発生が十分ではなく、被処理物中の重金属等の還元が有
効に促進されない傾向にある。一方、この温度が５００
℃を超えると、温度に応じて還元性ガスの放出率が増大
し難くなるとともに、土壌等の被処理物に含まれる他の
有益な有機物の分解が起り易くなる傾向にある。

【００１８】また、本発明の重金属又は有機塩素化合物
の処理装置は、本発明の重金属又は有機塩素化合物の処
理方法を有効に実施するために、被処理物に含まれる重
金属又は有機塩素化合物を処理する装置であって、有機
酸の金属塩から成る有機性還元剤であるギ酸及び／又は
シュウ酸の塩、好ましくは、ギ酸又はシュウ酸のアルカ
リ金属塩又はアルカリ土類金属塩を含有して成る還元剤
を被処理物に添加する還元剤添加手段と、還元剤が添加
された被処理物が収容され、その被処理物を加熱し、重
金属又は有機塩素化合物を除去又は無害化する加熱手段
とを備えることを特徴とする。

【００１９】このような構成の装置においては、還元剤
添加手段によって、ギ酸及び／又はシュウ酸の塩を含む
還元剤が被処理物に付与される。その被処理物が加熱手
段によって加熱され、還元能に優れる水素ガス及び／又
は一酸化炭素ガスといった還元性ガスが発生し、被処理
物中の重金属又は有機塩素化合物が還元される。

【００２０】さらに、加熱手段内の酸素含有ガスを不活
性ガスと置換する、又は、加熱手段内へ不活性ガスを供
給する酸素遮断手段を更に備えると好ましい。またさら
に、加熱手段において発生したガスが供給され、そのガ
スを冷却し、そのガス中に含まれる重金属、重金属化合
物、又は、有機化合物が凝縮されて回収される冷却回収
手段を更に備えると有用である。

【００２１】より好ましくは、吸着材を有し、加熱手段
において発生したガスが供給され、その吸着材とそのガ
スとが接触し、そのガス中に含まれる重金属、重金属化
合物、又は、有機化合物がその吸着材に吸着されて除去
される吸着除去手段を更に備えることが望ましい。加え
て、加熱手段が被処理物を２００〜６００℃、好ましく
は２５０〜５００℃、更に好ましくは２５０〜４００℃
に加熱するものであると一層好ましい。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、添付図を参照して本発明に
係る実施形態について説明する。図１は、本発明による
重金属又は有機塩素化合物の処理装置の好適な実施形態
を示す構成図である。処理装置１（重金属又は有機塩素
化合物の処理装置）は、被処理物Ｗが供給される混合槽
１０と、混合槽１０に配管を介して接続された還元剤貯
留槽１１（還元剤添加手段）と、混合槽１０の後段に設
けられた加熱器１３（加熱手段）と、加熱器１３内で生
成されたガス成分Ｇが処理されるガス処理系２とを備え
たものである。

【００２３】混合槽１０は、通常のミキサーや攪拌機を
有する貯槽等が用いられ、その内部では、被処理物Ｗに
還元剤貯留槽１１から還元剤１２が添加され、攪拌混合
されるようになっている。なお、図１では、還元剤１２
を水溶液又はスラリーとして混合槽１０に供給するよう
にしているが、粉末状のもの等を直接添加してもよい。

【００２４】また、加熱器１３には、その還元剤１２が
添加された被処理物Ｗが供給され、所定温度で所定時間
加熱されるようになっている。この加熱器１３として
は、例えば、流動床式、ロータリーキルン式等の加熱器
を使用でき、ロータリーキルンとしては、外熱式及び内
熱式のいずれも使用可能である。また、加熱器１３に
は、窒素ガス（Ｎ₂）を加熱器１３に供給するための窒
素ガス供給部３（酸素遮断手段）が接続されている。

【００２５】ガス処理系２は、加熱器１３から配管を通
して移送されたガス成分Ｇの温度を調整する温調器２
１、ガス成分Ｇ中の塵埃成分を除去する集塵器２２、及
び、ガス成分Ｇを冷却する冷却器２３（冷却回収手段）
を有している。また、ガス処理系２には、吸着材が充填
され、且つ、冷却器２３を流通したガス成分Ｇｒが供給
される吸着塔２４（吸着除去手段）と、ガス成分Ｇｒの
洗浄が行われる洗浄塔２５とが順に設置されている。さ
らに、ガス処理系２の後段には、洗浄塔２５を通過した
ガス成分Ｇｒを清浄ガスＧｓとして放出するための放出
塔１４が設けられている。

【００２６】次に、このように構成された処理装置１を
用いた本発明による重金属又は有機塩素化合物の処理方
法の好適な実施形態について説明する。本発明で用いる
と好ましい被処理物Ｗとしては、特に限定されるもので
はなく、例えば、土壌、焼却灰、飛灰、汚泥、廃吸着
剤、その他の固形廃棄物又は液状廃棄物等が挙げられ
る。ここでは、水銀等の有害重金属やダイオキシン類等
の有機塩素化合物を含有する汚染土壌を例に説明する。

【００２７】まず、被処理物Ｗを混合槽１０に供給し、
これに還元剤１２を添加する（還元剤添加工程）。還元
剤１２は、加熱によって還元性ガスを発生するギ酸又は
シュウ酸の塩、例えば、ギ酸ナトリウム、シュウ酸ナト
リウム、ギ酸カルシウム、シュウ酸カルシウムが使用さ
れ、被処理物Ｗとの混合性の観点から、液体、粉体、液
状物、粉状物、又は粒状物であることが好ましい。

【００２８】また、還元剤１２の添加割合としては、被
処理物Ｗの重金属や有機塩素化合物の含有量にもよる
が、好ましくは０．００１〜１０質量％、より好ましく
は０．０５〜５質量％である。この添加割合が上記下限
値未満であると、被処理物Ｗ中の有害物質の還元が良好
に行われ難くなる傾向にある。一方、この添加割合が上
記上限値を超えても大きな不都合はないが、被処理物Ｗ
に対して還元性ガスが過剰に供給される傾向にあり、処
理効率や経済性を向上させるには、その上限値以下であ
ると有利である。

【００２９】このように還元剤１２が添加されて混合さ
れた被処理物Ｗを混合槽１０から加熱器１３へ移送す
る。加熱器１３が外熱式ロータリーキルンであれば、キ
ルンの内部に被処理物Ｗを収容し、キルンを回転しなが
ら熱風等を送り込むことにより被処理物Ｗの加熱を行う
（加熱工程）。このとき、被処理物Ｗの加熱温度は、好
ましくは２００〜６００℃、より好ましくは２５０〜５
００℃、更に好ましくは２５０〜４００℃である。

【００３０】また、加熱時には、加熱器１３内へ窒素ガ
ス供給部３から窒素ガスを給気し、加熱器１３内を窒素
ガス雰囲気にすると好ましい。これにより、被処理物
Ｗ、又は、加熱器１３内の被処理物Ｗの周囲への空気
（酸素含有ガス）の供給を遮断する。こうすると、後述
する還元性ガスの酸化が抑制される。

【００３１】ここで、被処理物Ｗに添加された還元剤１
２がギ酸ナトリウムである場合には、還元剤１２は、約
２５０〜３００℃の温度で下記式（１）； ２ＨＣＯＯＮａ→Ｈ₂＋（ＣＯＯＮａ）₂ …（１） で表される反応により水素を発生する。また、更に加熱
を行うと、約３５０〜４００℃の温度で下記式（２）； （ＣＯＯＮａ）₂→ＣＯ＋Ｎａ₂ＣＯ₃ …（２） で表される反応が起り、一酸化炭素が発生する。これら
の水素や一酸化炭素といた還元性ガスは、被処理物Ｗ内
で発生し、被処理物Ｗと良好に接触する。

【００３２】このとき、被処理物Ｗに含まれる水銀化合
物は、例えば、下記式（３）〜（５）； ＨｇＳ＋Ｈ₂→Ｈｇ＋Ｈ₂Ｓ …（３） ＨｇＳＯ₄＋Ｈ₂→Ｈｇ＋Ｈ₂ＳＯ₄ …（４） ＨｇＣｌ₂＋Ｈ₂→Ｈｇ＋２ＨＣｌ …（５） で表される反応により水銀へ還元される。

【００３３】また、重金属としてヒ素（Ａｓ）やセレン
（Ｓｅ）等の化合物が含まれていると、これらの金属化
合物も水素等の還元性ガスによって還元され、昇華又は
揮発し易いヒ素、セレン、又はそれらの水素化物に変換
される。

【００３４】さらに、被処理物Ｗに含まれるダイオキシ
ン類、つまり、ポリ塩化ジベンゾパラジオキシン（ＰＣ
ＤＤｓ）、ポリ塩化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦｓ）、コ
プラナーポリ塩化ビフェニル（コプラナーＰＣＢｓ）等
は、上述した還元性ガスによって脱塩素化又は水素化等
され、無害な芳香族又は非芳香族系の炭化水素類等、複
素環式炭化水素類、又は、縮合多環式炭化水素類等に変
換される。

【００３５】このように生成された揮発性又は昇華性の
重金属、その化合物（水素化物等）、又は、揮発性の有
機化合物（炭化水素類）は、加熱器１３内のガス相へ移
行する。一方、重金属が除去され、及び／又は、有機塩
素化合物が無害化若しくは除去された被処理物Ｗは、処
理済物Ｗｓとして加熱器１３から排出され、必要に応じ
て後処理を施した後、再利用に供したり、或いは環境中
へ戻す。

【００３６】次いで、加熱器１３から生成したガス成分
Ｇを排出し、このガス成分Ｇを温調器２１へ導入する。
温調器２１において、ガス成分Ｇの温度を２００℃程度
とした後、このガス成分Ｇを集塵器２２へ導入する。こ
の集塵器２２としては、電気集塵器、バグフィルタ等の
一般に用いられる集塵器を使用可能であり、ガス成分Ｇ
中の塵埃を除去する。

【００３７】次に、除塵されたガス成分Ｇを冷却器２３
へ送出し、ガス成分Ｇを温度が１００℃程度或いはそれ
以下となるように冷却する。これにより、水銀、ヒ素、
セレン等の揮発性重金属、有機塩素化合物由来の揮発性
有機化合物を凝縮させ、必要に応じてそれらを精製又は
濃縮して濃度又は純度を高めた後、回収物Ｍとして回収
する（冷却回収工程）。

【００３８】一方、冷却器２３を流通したガス成分Ｇを
吸着塔２４へ送気する。吸着塔２４に充填する吸着材と
しては、重金属を吸着或いは捕集できるもの、例えば、
活性炭、硫化鉛（ＰｂＳ）等の硫化物を含む反応剤を用
いることができる。このような吸着材の周囲にガス成分
を流通させて両者を接触させることにより、凝縮されず
にガス成分Ｇｒ中に残存した揮発性金属、金属化合物、
有機化合物、更には余剰の水素等を吸着材に吸着せしめ
て捕集し、これらをガス成分Ｇｒから除去する（吸着除
去工程）。

【００３９】そして、これらの物質が除去されたガス成
分Ｇｒをスクラバ等の洗浄塔２５に供給して洗浄した
後、図示しない昇温器で昇温し、清浄ガスＧｓとしてス
タック等の放出塔１４から大気へ放出する。

【００４０】このように構成された処理装置１を用いた
本発明の重金属又は有機塩素化合物の処理方法によれ
ば、被処理物Ｗに添加した還元剤１２から発生する還元
性ガスによって、重金属化合物を還元せしめて揮発性又
は昇華性の金属又は水素化物を生成させる。また、その
還元性ガスによって、被処理物Ｗに含まれる有機塩素化
合物を還元せしめて脱塩素化や水素化を行う。よって、
被処理物Ｗから重金属を十分に除去でき、また、有機塩
素化合物を十分に無害化できる。

【００４１】また、このような還元性ガスによる還元反
応を利用するので、従来の高温加熱に比べてエネルギー
消費の少ない処理が可能である。具体的には、上述の如
く、還元剤１２からの還元性ガスの発生反応が２００〜
５００℃、ギ酸塩からの水素ガスの発生では３００℃弱
程度の温度で進行する。よって、このような比較的低温
な処理が可能となるので、従来の高温処理に比して、装
置構成の簡略化を図ることができ、初期コスト及び運転
コストを削減して経済性を向上できる。また、装置の設
置スペースを縮小化することも可能である。

【００４２】さらに、ギ酸及びシュウ酸の塩は、取り扱
いが平易であって工業上の利用性にも優れている。ま
た、ギ酸塩を用いた場合には、還元性ガスとして水素ガ
ス及び一酸化炭素ガスの両方が発生し得るので、水銀等
の還元反応が一層促進される。

【００４３】また、従来の高温加熱法では、土壌中の有
益な有機物が分解されて破壊されてしまい、微生物や植
物を養う土壌機能が失われ、処理済土壌を再利用する上
で問題があった。これに対し、本発明によれば、処理温
度を３００℃程度以下に低温化できるので、被処理物Ｗ
として土壌を処理する場合に、土壌の性質の変化が少な
く、土壌の富栄養度を低下させることなく、処理後の土
壌を有効に再利用できる利点がある。

【００４４】さらに、還元剤１２として用いられるギ酸
やシュウ酸のナトリウム塩やカルシウム塩は、処理後の
土壌に極めて少量のナトリウムやカルシウム等の炭酸塩
を残留させるだけである。これらは無害であるので、環
境中に放出された再利用土壌が生物や人体等へ悪影響を
及ぼす虞は殆どない。

【００４５】またさらに、被処理物Ｗと混合された還元
剤１２から還元性ガスが発生するので、被処理物Ｗの内
部へ還元性ガスが放出される。よって、還元性ガスと重
金属化合物及び有機塩素化合物との接触が良好となり、
還元反応が促進されてその反応効率が高められる。した
がって、重金属化合物及び有機塩素化合物の除去又は無
害化性能が向上されると共に、被処理物Ｗの処理効率が
高められて処理量を増大できる。

【００４６】ところで、水素や一酸化炭素等の還元性ガ
スを直接加熱器１３内に供給することが想到される。こ
のようにしても、ある程度の効果が奏されるものの、被
処理物Ｗの内部又は加熱器１３の底部にある被処理物Ｗ
と還元性ガスとの接触が十分に行われず、還元反応が進
行し難い傾向にある。しかも、水素ガスを加熱状態の加
熱器１３内に直接供給する必要があり、安全性の観点か
ら望ましくなく、オンサイトやｉｎ ｓｉｔｕでの処理
には不適切と考えられる。

【００４７】また、被処理物Ｗへの添加物として還元剤
１２のみ用いるので、シリカ鉱物を添加しないと効果が
上がらない傾向にある従来の方法に比して、処理工程を
簡略化でき、処理効率と作業性とを改善できる。加え
て、従来の反応促進添加剤等を用いなくとも、水銀等を
十分に除去できるので、処理効率と作業性とを一層改善
できる。

【００４８】さらに、加熱器１３内へ窒素ガスを供給し
ながら被処理物Ｗの加熱を行うので、加熱器１３内への
空気の流入が有効に遮断され、被処理物Ｗと還元剤１２
との混合物中に酸素が供給され難い。よって、還元性ガ
スと酸素との接触が十分に防止され、還元性ガスの酸化
による還元能の低下を十分に抑制できる。したがって、
重金属化合物や有機塩素化合物の還元反応を確実に維持
でき、被処理物Ｗの処理効率の低下を防止できる。

【００４９】なお、混合槽１０を省略し、被処理物Ｗと
還元剤１２とを加熱器１３へ直接供給してもよい。この
場合、加熱器１３内で両者を混合することが望ましい。
また、還元剤１２の添加方法としては、還元剤貯留槽１
１を用いずに、液体又はスラリー状の還元剤１２を土壌
等の被処理物Ｗに噴霧してもよく、或いは、予め還元剤
１２を混合した土壌等を被処理物Ｗとして加熱器１３に
投入してもよい。

【００５０】さらに、窒素ガス供給部３を常設する必要
はなく、窒素ガス等の不活性ガスボンベを加熱器１３と
接続して用いてもよい。またさらに、過熱工程における
加熱器１３内への窒素ガスの供給は、連続的でも断続的
でもよく、或いは、加熱前に加熱器１３内を減圧した
後、窒素ガスを給気するといったガス置換を行ってもよ
い。さらにまた、窒素ガス以外の不活性ガスを用いても
よい。

【００５１】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳しく説明
するが、本発明は、これらの実施例に限定されるもので
はない。

【００５２】〈実施例１〜６〉図１に示す構成の処理装
置１を用いて、水銀化合物（硫酸水銀等）で汚染された
土壌の処理を行った。まず、被処理物として、水銀を１
０ｍｇ／ｋｇの濃度で含有する汚染土壌を混合槽１０に
供給し、還元剤貯留槽１１からギ酸ナトリウムを０．１
質量％の割合で混合槽１０に添加し、汚染土壌と混合し
た。この汚染土壌を、所定の炉内温度に設定した加熱器
１３内へ、１０ｋｇ／ｈｒの割合で供給し、加熱器１３
内へ窒素ガスを給気しながら（すなわち窒素ガス雰囲気
下において）、１時間加熱処理した。

【００５３】このときの炉内温度条件は、最大温度の設
置値を２００℃、２５０℃、３００℃、４００℃、５０
０℃、及び、６００℃（それぞれ実施例１〜６）とし
た。なお、加熱器１３としては、外熱式ロータリーキル
ン試験装置を用いた。加熱処理後、加熱器１３から処理
土壌を排出した。

【００５４】〈比較例１〜６〉ギ酸ナトリウムを添加し
なかったこと以外は、実施例１〜６と同様にして汚染土
壌の処理を行った。比較例１〜６における炉内温度条件
は、それぞれ実施例１〜６におけるのと同一の設定温度
とした。

【００５５】〈比較例７〜１２〉ギ酸ナトリウムの代り
に粒状珪砂及び塩化第二鉄を、それぞれ２０重量％及び
１．５重量％添加したこと以外は、実施例１〜６と同様
にして汚染土壌の処理を行った。比較例７〜１２におけ
る炉内温度条件は、それぞれ実施例１〜６におけるのと
同一の設定温度とした。

【００５６】〈水銀の分析〉実施例１〜６及び比較例１
〜１２で処理した後の土壌に対し、水銀の溶出量及び含
有濃度を、環境庁告示４６号（１９９１年；土壌環境基
準）に掲載された方法に従って分析した。結果をまとめ
て表１に示す。なお、表中の比較例７〜１２における溶
出量及び含有濃度は、粒状珪砂及び塩化第二鉄を除いた
汚染土壌の重量あたりの数値を示す。

【００５７】

【表１】

【００５８】表１より、実施例の処理土壌の水銀溶出量
は、同一温度条件における比較例の処理土壌よりも概ね
一桁低い値を示し、３００℃程度の比較的低温条件で
も、溶出量基準値（０．０００５ｍｇ／Ｌ）（出典：重
金属等に係る土壌汚染調査・対策指針及び有機塩素系化
合物に係る土壌・地下水汚染調査・対策暫定指針（１９
９４年６月））以下であった。

【００５９】また、実施例の処理土壌の水銀含有濃度
は、炉内温度３００℃で約１％、炉内温度４００℃以上
では、０．１％以下まで著しく低減され、３００℃程度
の比較的低温条件でも、含有量参考値（３ｍｇ／ｋｇ）
（出典：重金属等に係る土壌汚染調査・対策指針及び有
機塩素系化合物に係る土壌・地下水汚染調査・対策暫定
指針（１９９４年６月））以下であった。

【００６０】これに対し、比較例では、上記溶出量基準
値及び含有量参考値のいずれをも満足させるために、ギ
酸ナトリウムを添加しなかった場合（比較例１〜６）に
は６００℃という比較的高温が必要であり、粒状珪砂及
び塩化第二鉄を添加した場合（比較例７〜１２）にも５
００℃という比較的高温が必要であることが判明した。
これらの結果より、本発明によれば、被処理物に含まれ
る水銀化合物等の重金属化合物を比較的低温で十分に除
去できることが確認された。

【００６１】〈実施例７〜９〉被処理物として、ダイオ
キシン類で汚染された土壌を用いたこと以外は、実施例
１〜６と同様にして、この汚泥の処理を行った。

【００６２】〈比較例１３〜１５〉ギ酸ナトリウムを添
加しなかったこと以外は、実施例７〜９と同様にして汚
泥の処理を行った。比較例１３〜１５における炉内温度
条件は、それぞれ実施例７〜９におけるのと同一の設定
温度とした。

【００６３】〈有機塩素化合物の分析〉実施例７〜９及
び比較例１３〜１５で用いた土壌、並びに、処理後の土
壌中のダイオキシン類の含有濃度を分析した。分析対象
は、ＰＣＤＤｓ、ＰＣＤＦｓ、コプラナーＰＣＢｓと
し、厚生省マニュアル（平成９年２月２６日付通知）
（或いは、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ０３１２（１９９
９））に準拠し、高分解能ガスクロマトグラフ／高分解
能質量分析計（ＨＲＧＣ／ＨＲＭＳ）によって定量分析
し、総量を求めた。その結果を、毒性等価換算していな
い値、及び、換算した値として表２に示す。

【００６４】

【表２】

【００６５】表２より、本発明によれば、被処理物に含
まれるダイオキシン類等の有機塩素化合物を比較的低温
で十分に無害化できることが確認された。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被処理物に含まれる有害な重金属及び有機塩素化合物を
十分に除去又は無害化できると共に、従来に比して装置
構成及び処理工程を簡略化でき、且つ、取扱性に優れる
重金属又は有機塩素化合物の処理方法及び装置を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による重金属又は有機塩素化合物の処理
装置の好適な実施形態を示す構成図である。

【符号の説明】

１…処理装置（重金属又は有機塩素化合物の処理装
置）、２…ガス処理系、３…窒素ガス供給部（酸素遮断
手段）、１１…還元剤貯留槽（還元剤添加手段）、１２
…還元剤、１３…加熱器（加熱手段）、２３…冷却器
（冷却回収手段）、２４…吸着塔（吸着除去手段）、Ｇ
…ガス成分（ガス）、Ｍ…回収物（重金属等）、Ｗ…被
処理物。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ０７Ｄ 319/24 (72)発明者 近藤 正樹 神奈川県平塚市夕陽ヶ丘63番30号 住友重 機械工業株式会社平塚事業所内 Ｆターム(参考） 2E191 BA02 BA11 BA12 BC05 BD11 4D004 AA41 AB03 AB06 CA15 CA22 CA32 CA37 CB26 CB31 CC01 CC15 DA02 DA03 DA06 4H006 AA04 AA05 AC11 AC13 AD17 BC10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理物に含まれる重金属又は有機塩素
   化合物の処理方法であって、 ギ酸及び／又はシュウ酸の塩を含有して成る還元剤を前
   記被処理物に添加する還元剤添加工程と、 前記還元剤が添加された前記被処理物を加熱することに
   より前記重金属又は有機塩素化合物を還元せしめ、該重
   金属又は有機塩素化合物を除去又は無害化する加熱工程
   と、を備えることを特徴とする重金属又は有機塩素化合
   物の処理方法。
2. 【請求項２】 前記加熱工程は、前記被処理物又は該被
   処理物の周囲への酸素の供給を遮断するステップを有す
   る、ことを特徴とする請求項１記載の重金属又は有機塩
   素化合物の処理方法。
3. 【請求項３】 被処理物に含まれる重金属又は有機塩素
   化合物の処理装置であって、 ギ酸及び／又はシュウ酸の塩を含有して成る還元剤を前
   記被処理物に添加する還元剤添加手段と、 前記還元剤が添加された前記被処理物が収容され、該被
   処理物を加熱し、前記重金属又は有機塩素化合物を除去
   又は無害化する加熱手段と、を備えることを特徴とする
   重金属又は有機塩素化合物の処理装置。
4. 【請求項４】 前記加熱手段内の酸素含有ガスを不活性
   ガスと置換する、又は、前記加熱手段内へ不活性ガスを
   供給する酸素遮断手段を更に備える、ことを特徴とする
   請求項３記載の重金属又は有機塩素化合物の処理装置。