JP2003103248A - 汚染土壌の浄化方法 - Google Patents
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Abstract
粉砕に要する電力消費量を低減する汚染土壌の浄化方法
を提供する。 【解決手段】鉛、セレンなどの重金属等を含有する汚染
土壌を粉砕後の細粒産物の比率が10〜50%になるま
でスラリー濃度20〜70%でロッドミルまたはボール
ミルによって粉砕し、次いで50%分級点が38〜50
0μmの範囲で湿式サイクロン、脱水スクリーン等によ
って分級して得られる細粒産物を泡沫浮上処理して重金
属等の濃縮物を浮上分離するとともに、分級して得られ
た粗粒産物と泡沫浮上処理して得られた沈降残物とを浄
化土壌として回収する。
Description
(これらを総称して重金属等という。)で汚染された土
壌の浄化方法に関するものである。
従来技術2が知られている。すなわち、 [ 従来技術1] 汚染土壌を水等で洗浄した後、数10
μm〜25mmの範囲で一点または複数点で該土壌を分
級して汚染の軽微な、ないしは汚染のない粗粒産物と、
汚染の強い細粒産物とに分離する方法、 [ 従来技術2] 従来技術1において分級して得られた
粗粒産物が、なお強く汚染されている場合に、粗粒産物
全量を粒径150〜500μmになるまで粉砕した後、
泡沫浮上法により該汚染物質を濃縮分離する方法、等で
ある。
あっては、次のような問題があった。すなわち、 (1)従来技術1は一般的な汚染土壌、すなわち、汚染
物質が土壌粒子に坦持された状態、とりわけ粘土鉱物に
吸着された状態または汚染物質の粒径自体が細かい場合
に非常に有効であるが、汚染物質の粒径が粗い場合には
汚染のない部分を得ることが不可能であった。 (2)従来技術2は従来技術1の問題点を解決する方法
として適用される方法であり、この方法により粗粒産物
を浄化された状態で産出することが可能となったが、こ
の方法では、粗粒産物全量を泡沫浮上法に供するため、
粉砕工程におけるエネルギー消費および設備への負荷が
大きい。
マ)としては、 [ 課題1] 洗浄・分級してもなお、粗粒産物に汚染物質
が含有される土壌中の汚染物質の形態を調査した結果、
汚染物質が分級区分と同じ粒子サイズでそのまま単体と
して、または土壌粒子に付着して存在した。この調査結
果より、このような汚染粒子をどのように分離するかが
解決すべき課題となった。 [ 課題2] 洗浄・分級と泡沫浮上法を組み合わせて実施
した土壌処理において、全量を細粒化した場合には消費
電力量の40〜50%近くが粉砕処理工程に費やされる
ことになり、どのようにして電力量を節減し、かつ浄化
された土壌を得るかが解決すべき課題となった。
は該土壌を粉砕して泡沫浮上処理を施すことにより、汚
染物質の分離が可能となったが、さらに、粉砕処理につ
いて鋭意検討した結果、汚染物質は土壌粒子に比較して
選択的に粉砕される性質を有することが判明した。すな
わち、汚染物質が粉砕されて細かくなり、土壌粒子自体
は粉砕作用を受けずに比較的粗い粒径を保っている状態
で粉砕スラリーを分級することにより、汚染の軽微な粗
粒産物と汚染の強い細粒産物とに分別することが可能で
ある。 [ 解決方法2] 課題2については、解決方法1に記載
した方法により、粉砕処理工程に係る粉砕エネルギー量
を大幅に削減でき、また、粉砕工程中の土壌の滞留時間
が削減できる。すなわち、粉砕工程の電力量節減および
装置への負荷低減が可能である。さらに、得られた細粒
産物は引き続き泡沫浮上処理に供されるが、粗粒産物が
系外に浄化土壌として排出された分、泡沫浮上処理への
供給量が低減され、泡沫浮上処理に係るコスト低減にも
繋がった。
有する汚染土壌を粉砕し、次いで分級して得られた細粒
産物を泡沫浮上処理し該重金属等の濃縮物を浮上分離す
ることを特徴とする汚染土壌の浄化方法;第2に、前記
分級して得られた粗粒産物と、前記泡沫浮上処理して得
られた沈降残物とを、浄化土壌として回収する、第1記
載の汚染土壌の浄化方法;第3に、前記重金属等が鉛で
あり、前記細粒産物の粒子が75μmより小径である、
第1または2記載の汚染土壌の浄化方法;第4に、前記
重金属等がセレンであり、前記細粒産物の粒子が150
μmより小径である、第1または2記載の汚染土壌の浄
化方法;第5に、前記粉砕後の前記汚染土壌中における
前記細粒産物となる粒子の比率が10〜50wt%にな
るまで前記粉砕を行い、50%分級点が38〜500μ
mの範囲で前記分級を行う、第1〜4のいずれかに記載
の汚染土壌の浄化方法;第6に、前記分級が、湿式サイ
クロン、脱水スクリーンの少なくとも一方によって行わ
れる、第1〜5のいずれかに記載の汚染土壌の浄化方
法、である。
染された土壌が粉砕されたものを分級して所定サイズよ
りそれぞれ小径、大径の粒子からなる細粒産物、粗粒産
物に分別し、このうちの細粒産物を泡沫浮上処理して重
金属等の濃縮物を浮上させて分離するものである。分級
に脱水スクリーンを用いれば細粒産物、粗粒産物はそれ
ぞれ篩い下、篩い上として得られ、湿式サイクロンをも
ちいれば細粒産物、粗粒産物はそれぞれオーバーフロー
(0fということがある。)、アンダーフロー(Ufと
いうことがある。)として得られる。ここで、粗粒産物
と、泡沫浮上処理後の沈降残物とを、浄化土壌として回
収することができる。ここで重金属等が鉛、セレンの場
合は細粒産物の粒子をそれぞれ75μm、150μmよ
り小径とすることによって汚染の軽微な、ないしは汚染
のない粗粒産物と、汚染の強い細粒産物とに、分級する
ことができる。
産物となる粒子の比率が10〜50wt%になるまで粉
砕を行い、50%分級点が38〜500μmの範囲で分
級を行うことによって粉砕、分級を低コストで効率的に
行うことができる。細粒産物の比率が10%未満では粗
粒産物からの重金属等の分離が不充分であり、50%以
上では粉砕の効果が飽和し粉砕消費エネルギーの低減の
効果が達成されない。また、50%分級点が500μm
を超えると粗粒産物からの重金属等の分離が不充分であ
り、38μm以下であれば粉砕の効果が飽和し粉砕消費
エネルギーの低減の効果が達成されない。さらに、粉砕
時のスラリー濃度が70%を超えるとスラリー化が不充
分であり、20%未満では設備の大型化、消費エネルギ
ーの増大等の問題がある。分級においては湿式サイクロ
ンを用いれば処理速度の増大、保守の容易化を図ること
ができ、脱水スクリーンを用いればより正確な分級を行
うことができるので、スラリー量の増大に応じて湿式サ
イクロンと脱水スクリーンとを組み合わせて使用すれば
処理量の増大に対応できるとともに正確な分級を行うこ
とができる。泡沫浮上処理は、処理槽、スラリーの供
給、浮上物の分離、沈降残物の排出、添加剤、エアーレ
ーション等を制御要因として行う。なお、本発明のよう
に土壌中に含まれる物質で粉砕時に選択的に粉砕を受け
るものであれば本発明が適用可能であり、例えば、銅、
砒素、亜鉛、カドミウム等を含有する汚染土壌に適用す
ることができる。
発明の技術的範囲はこれらに限定されるものではない。
g、鉛溶出値0.07mg/Lのサンド状鉛汚染土壌
(2mm〜150μm)をφ180mmポットミル、鉄球
5kg、スラリー濃度40%の条件で10分間粉砕処理
した後、目開き75μmの篩で分級したバランスを図1
に示す。これにより、粗粒産物である+75μm区分は
歩留66.9%、鉛含有量146mg/kg、鉛溶出値
0.005mg/L未満となり、細粒産物である−75
μm区分は歩留33.1%、鉛含有量2286mg/k
gとなった。この細粒産物は泡沫浮上処理した後、浮上
分離された高鉛含有量(鉛含有量22.3%)の濃縮産
物(歩留0.3%)と低鉛含有量(鉛含有量505mg
/kg)の沈降残物(歩留32.8%)に分別された。
なお、鉛溶出値の測定法については、環境庁告示にした
がいJIS K 1024により実施した。
径40mm〜150μm、セレン含有量59mg/k
g、セレン溶出値0.04mg/L)を5インチ×13
インチのロッドミルへ処理速度30t/hr、スラリー
濃度40%で供給し粉砕処理を行なった。粉砕後のスラ
リーは湿式サイクロン6台と脱水スクリーン1台からな
る半閉回路分級系に供給し、50%分級点150μmで
分級した。設備系統図を図2に、バランスを図3にそれ
ぞれ示す。これにより粗粒産物である+150μm区分
は歩留65.9%、セレン含有量5mg/kg未満(定
量下限未満)、セレン溶出値0.01mg/L未満とな
り、細粒産物である-150μm区分は歩留34.1%、
セレン含有量174mg/kgとなった。細粒産物は泡
沫浮上処理によって、浮上分離された高セレン含有量
(セレン含有量1.74%)の濃縮産物(歩留0.3
%)と低セレン含有量(セレン含有量17mg/kg)
の沈降残物(歩留33.8%)に分別された。なお、セ
レン溶出値の測定法については実施例1と同様である。
量1453mg/kg)をφ180mmポットミル、鉄
球5kg、スラリー濃度40%の条件で150μmまで
全量粉砕処理した後、泡沫浮上処理し、浮上分離された
高鉛含有量(鉛含有量20.0%)の濃縮産物(歩留
0.5%)と低鉛含有量(鉛含有量495mg/kg)
の沈降残物(歩留99.9%)に分別された。この場合
細粒産物を10〜50%にとどめた場合に比べて粉砕に
消費されたエネルギーは2倍要した。バランスを図4に
示す。
よび泡沫浮上処理を組み合わせて処理するに際して、本
発明法を適用することにより、粉砕工程の消費電力量を
節減し、装置への負荷を低減させることができる。ま
た、泡沫浮上処理に関しても負荷を低減させ、全体のコ
ストを大幅に低減させ効率的に汚染土壌を浄化すること
ができる。
Claims (6)
- 【請求項1】 重金属等を含有する汚染土壌を粉砕し、
次いで分級して得られた細粒産物を泡沫浮上処理し該重
金属等の濃縮物を浮上分離することを特徴とする汚染土
壌の浄化方法。 - 【請求項2】 前記分級して得られた粗粒産物と、前記
泡沫浮上処理して得られた沈降残物とを、浄化土壌とし
て回収する、請求項1記載の汚染土壌の浄化方法。 - 【請求項3】 前記重金属等が鉛であり、前記細粒産物
の粒子が75μmより小径である、請求項1または2記
載の汚染土壌の浄化方法。 - 【請求項4】 前記重金属等がセレンであり、前記細粒
産物の粒子が150μmより小径である、請求項1また
は2記載の汚染土壌の浄化方法。 - 【請求項5】 前記粉砕後の前記汚染土壌中における前
記細粒産物となる粒子の比率が10〜50wt%になる
まで前記粉砕を行い、50%分級点が38〜500μm
の範囲で前記分級を行う、請求項1〜4のいずれかに記
載の汚染土壌の浄化方法。 - 【請求項6】 前記分級が、湿式サイクロン、脱水スク
リーンの少なくとも一方によって行われる、請求項1〜
5のいずれかに記載の汚染土壌の浄化方法。
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