JP2003236521A - Treating material and treating method of soil contaminated with fluorine - Google Patents

Treating material and treating method of soil contaminated with fluorine

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JP2003236521A JP2002042477A JP2002042477A JP2003236521A JP 2003236521 A JP2003236521 A JP 2003236521A JP 2002042477 A JP2002042477 A JP 2002042477A JP 2002042477 A JP2002042477 A JP 2002042477A JP 2003236521 A JP2003236521 A JP 2003236521A
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fluorine
treatment
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treating
treatment material
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Takeshi Matsuki
岳 松木
Hisaaki Ito
久明 伊藤
Kazumi Kabashima
一美 椛嶋
Fumio Inoue
文夫 井上
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Tsukishima Kikai Co Ltd
Original Assignee
Tsukishima Kikai Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a treating form of soil contaminated with fluorine by which environmental criteria can be attained and treatment can be performed by a simple method. <P>SOLUTION: At least one kind of treating material selected from calcium compounds and aluminum compounds is brought into contact with the soil contaminated with fluorine to make fluorine in the soil contaminated with fluorine insoluble. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フッ素により汚染
されたフッ素汚染土壌の処理材及び処理方法に関し、特
にフッ素汚染土壌を処理材により不溶化する処理に係る
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a treatment material and treatment method for fluorine-contaminated soil contaminated with fluorine, and more particularly to a treatment for insolubilizing fluorine-contaminated soil with the treatment material.

【0002】[0002]

【従来の技術】カドミウム・シアン・有機リン・鉛・六
価クロム・砒素・銅・PCB・水銀等の重金属等により
汚染された土壌は、セメントを代表とする添加材によ
り、固化もしくは不溶化することにより、周辺環境への
溶出を防止する技術が採用されている。
2. Description of the Related Art Soil contaminated with heavy metals such as cadmium, cyanide, organic phosphorus, lead, hexavalent chromium, arsenic, copper, PCB, and mercury should be solidified or insolubilized by an additive such as cement. Has adopted a technology to prevent elution into the surrounding environment.

【0003】また近年では、汚染土壌の粒径が比較的大
きい砂質土・砂礫土・礫の場合には、水・界面活性剤等
の洗浄剤による重金属等の土壌洗浄法による浄化手法も
開発・実証されている。
Further, in recent years, in the case of sandy soil, gravel soil, and gravel in which the particle size of the contaminated soil is relatively large, a method of cleaning heavy metals with a detergent such as water and a surfactant has been developed. -Proven.

【0004】しかし、近年、フッ素についても、自然環
境への影響の懸念に基づき、平成12年12月に、土壌
・地下水環境基準項目に新たに加えられた。
However, in recent years, fluorine has also been newly added to the soil / groundwater environmental standard items in December 2000, based on the concern that it will affect the natural environment.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このフッは有
効な浄化方法が今のところ見出されていないのが現状で
ある。
However, at present, no effective purification method for this foot has been found.

【0006】フッ素について前述のセメント固化法の採
用が考えられるが、土壌の性状が著しく変化し、可能な
限り現状維持を望む要請に答えるものではない。
Although it is possible to adopt the above-mentioned cement solidification method for fluorine, the properties of the soil are significantly changed, and it is not possible to meet the demand for maintaining the present condition as much as possible.

【0007】したがって、本発明の課題は、前記環境基
準を達成することができ、しかも簡易な手法により処理
が可能であるフッ素汚染土壌の処理形態を提供すること
にある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a treatment form of fluorine-contaminated soil which can achieve the above-mentioned environmental standards and which can be treated by a simple method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明は、次記のとおりである。 <請求項1項記載の発明>フッ素汚染土壌と接触させる
処理材であって、カルシウム化合物及びアルミニウム化
合物から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とす
るフッ素汚染土壌の処理材。
The present invention which has solved the above-mentioned problems is as follows. <Invention according to claim 1> A treatment material to be brought into contact with fluorine-contaminated soil, which is at least one selected from a calcium compound and an aluminum compound.

【0009】(作用効果)処理材が、カルシウム化合物
及びアルミニウム化合物から選ばれる少なくとも1種で
あることで、前記環境基準を達成することが可能であ
る。カルシウム化合物単独、またはアルミニウム化合物
単独の場合には、前記環境基準を達成する程度までに至
らないことが多いものの、産業廃棄物の埋立基準(フッ
素の場合は、前記環境基準の10倍)をクリアするレベ
ルに達することが可能である。前記化合物の単独使用か
併用かは処理目的レベルを勘案して選定すればよい。ま
た、当該処理材は一般に容易に入手可能でかつ安価なも
のであるから、土壌の処理材として実用上有効である。
土壌の性状の実質的な変化をきたさない利点もある。
(Function and effect) When the treating material is at least one selected from calcium compounds and aluminum compounds, it is possible to achieve the environmental standard. When the calcium compound alone or the aluminum compound alone does not reach the level of achieving the above environmental standards, it often clears the standard of landfill for industrial waste (in the case of fluorine, 10 times the environmental standards). It is possible to reach the level to do. Whether the above compounds are used alone or in combination may be selected in consideration of the treatment purpose level. Further, since the treatment material is generally easily available and inexpensive, it is practically effective as a soil treatment material.
It also has the advantage of not causing substantial changes in soil properties.

【0010】<請求項2項記載の発明>フッ素汚染土壌
と接触させる処理材であって、カルシウム化合物から選
ばれる少なくとも1種とアルミニウム化合物から選ばれ
る少なくとも1種との両者を含むものであることを特徴
とするフッ素汚染土壌の処理材。
<Invention according to claim 2> A treatment material to be brought into contact with fluorine-contaminated soil, which comprises both at least one selected from calcium compounds and at least one selected from aluminum compounds. A treatment material for fluorine-contaminated soil.

【0011】(作用効果)カルシウム化合物から選ばれ
る少なくとも1種とアルミニウム化合物から選ばれる少
なくとも1種との両者を併用することで、前記環境基準
を容易に達成できる。
(Function and Effect) The environmental standard can be easily achieved by using at least one selected from calcium compounds and at least one selected from aluminum compounds.

【0012】<請求項3項記載の発明>請求項1または
2に記載の処理材による処理により、フッ素汚染土壌中
のフッ素を不溶化することを特徴とするフッ素汚染土壌
の処理方法。
<Invention of Claim 3> A method of treating fluorine-contaminated soil, characterized by insolubilizing fluorine in the fluorine-contaminated soil by the treatment with the treatment material according to claim 1 or 2.

【0013】(作用効果)処理材による処理により、後
述の考えられる現象により、フッ素汚染土壌中のフッ素
を不溶化することができる。
(Operation and effect) The treatment with the treatment material makes it possible to insolubilize the fluorine in the fluorine-contaminated soil due to the phenomenon described below.

【0014】<請求項4項記載の発明>処理形態が、フ
ッ素汚染土壌と処理材とを撹拌する処理を含む請求項3
記載のフッ素汚染土壌の処理方法。
<Invention according to claim 4> The treatment mode includes a treatment of stirring the fluorine-contaminated soil and the treatment material.
A method for treating fluorine-contaminated soil as described.

【0015】(作用効果)フッ素汚染土壌と処理材とを
撹拌する処理には、一般の汎用機械撹拌処理機を使用す
ることができ、特別な技術なしで簡易に処理できる。
(Function and effect) For the treatment of stirring the fluorine-contaminated soil and the treatment material, a general-purpose general mechanical stirring treatment machine can be used, and the treatment can be easily carried out without any special technique.

【0016】<請求項5項記載の発明>処理形態が、原
位置でフッ素汚染土壌を掘り起こすことなく、そのフッ
素汚染土壌中に、処理材を含む注入材を注入する処理を
含む請求項3記載のフッ素汚染土壌の処理方法。
<Invention according to claim 5> The treatment method comprises a process of injecting an injecting material containing a treatment material into the fluorine-contaminated soil without excavating the fluorine-contaminated soil in situ. Fluoride-contaminated soil treatment method.

【0017】(作用効果)フッ素汚染土壌中に、処理材
を含む注入材を注入する処理によれば、原位置でフッ素
汚染土壌を掘り起こす必要はないので、現状地盤を維持
できる。
(Function and Effect) According to the process of injecting the injection material containing the treatment material into the fluorine-contaminated soil, it is not necessary to dig up the fluorine-contaminated soil at the original position, so that the present ground can be maintained.

【0018】<請求項6項記載の発明>処理形態が、フ
ッ素汚染土壌を機械撹拌する処理、及びフッ素汚染土壌
に処理材を含む処理材料を供給する処理を含む請求項3
記載のフッ素汚染土壌の処理方法。
<Invention according to claim 6> The treatment mode includes a treatment of mechanically stirring the fluorine-contaminated soil and a treatment of supplying a treatment material containing a treatment material to the fluorine-contaminated soil.
A method for treating fluorine-contaminated soil as described.

【0019】(作用効果)フッ素汚染土壌を機械撹拌す
る処理と、フッ素汚染土壌に処理材を含む処理材料を、
たとえば前記の処理材を液に溶解または分散させて処理
材料としたものを注入などにより供給する処理とを併用
することにより、土壌と処理材とが確実にかつ均一に接
触し、処理効果が高いものとなる。
(Function and Effect) The treatment of mechanically stirring the fluorine-contaminated soil and the treatment material containing the treatment material in the fluorine-contaminated soil,
For example, when the treatment material is dissolved or dispersed in a liquid and used as a treatment material and is supplied by injection or the like, the soil and the treatment material are brought into contact with each other reliably and uniformly, and the treatment effect is high. Will be things.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明をさらに詳説する。本発明
は、カルシウム化合物及びアルミニウム化合物から選ば
れる少なくとも1種からなる処理材をフッ素汚染土壌と
接触させるものである。両者を併用するのが好ましい。
The present invention will be described in more detail. The present invention is to bring a treatment material comprising at least one selected from calcium compounds and aluminum compounds into contact with fluorine-contaminated soil. It is preferable to use both in combination.

【0021】カルシウム化合物としては、炭酸カルシウ
ム、酸化カルシウム、リン酸カルシウム、消石灰、硫酸
カルシウム、塩化カルシウムなどの1種または併用して
使用することができる。
As the calcium compound, one or a combination of calcium carbonate, calcium oxide, calcium phosphate, slaked lime, calcium sulfate, calcium chloride and the like can be used.

【0022】アルミニウム化合物としては、ポリ塩化ア
ルミニウム、アルミン酸ナトリウムなどのアルミン酸
塩、カルボン酸アルミニウム、塩化アルミニウム・塩化
アルミニウム六水和物・臭化アルミニウム・ヨウ化アル
ミニウム・硝酸アルミニウムなどのハロゲン化アルミニ
ウム、水酸化アルミニウム・活性アルミナ・か焼アルミ
ナ酸化アルミニウム、硫酸アルミニウム、ミョウバンな
どの1種または併用して使用することができる。
Examples of the aluminum compound include aluminates such as polyaluminum chloride and sodium aluminate, aluminum carboxylates, and aluminum halides such as aluminum chloride / aluminum chloride hexahydrate / aluminum bromide / aluminium iodide / aluminum nitrate. , Aluminum hydroxide, activated alumina, calcined alumina, aluminum oxide, aluminum sulfate, alum and the like, or a combination thereof can be used.

【0023】上記処理材による処理により、フッ素汚染
土壌中のフッ素を不溶化することが可能である。
By the treatment with the above treating material, it is possible to insolubilize the fluorine in the fluorine-contaminated soil.

【0024】カルシウムはフッ素と結合して比較的難溶
性のフッ化カルシウムをつくる。また、アルミニウム
は、水酸化アルミニウムを生成する際に共沈作用により
フッ素を取り込む性質を持ち、フッ素汚染土壌中のフッ
素の不溶化を促進すると考えられる。アルミニウム塩を
使用する場合には、その添加により、土壌中に存在する
フッ素イオンをフッ化アルミニウムの水和物とし、同時
に生成する水酸化アルミニウムにこれが吸着固定化され
ることにより不溶化効果が得られるものと推測できる。
さらに、アルミニウム塩とカルシウム塩との通常は高p
H域で生成されるアルミン酸カルシウムにフッ素が吸着
して不溶化がなされるとも考えられる。
Calcium combines with fluorine to form relatively insoluble calcium fluoride. Further, it is considered that aluminum has a property of incorporating fluorine by a coprecipitation action when aluminum hydroxide is produced, and promotes insolubilization of fluorine in fluorine-contaminated soil. When an aluminum salt is used, its addition makes the fluoride ion present in the soil a hydrate of aluminum fluoride, and the insolubilization effect is obtained by adsorbing and fixing it to aluminum hydroxide that is simultaneously produced. I can guess.
In addition, aluminum and calcium salts usually have high p
It is also considered that fluorine is adsorbed to calcium aluminate produced in the H region to insolubilize it.

【0025】処理形態としては、フッ素汚染土壌と処理
材とを撹拌する処理を含むことができる。フッ素汚染土
壌は、掘り起こして採取し、地上でのミキサーなどを用
いて、あるいはショベルなどの操作により、撹拌・混合
することができる。また、回転軸の先端部に撹拌羽根や
スクリュウ羽根を有する撹拌機を地盤中に挿入し、回転
軸を回転することで、原位置にて撹拌・混合することも
できる。この種の撹拌する処理には、一般の汎用機械撹
拌処理機を使用することができ、特別な技術なしで簡易
に処理できる。
The treatment form may include a treatment of stirring the fluorine-contaminated soil and the treatment material. Fluorine-contaminated soil can be excavated, collected, and stirred / mixed by using a mixer on the ground or by operating a shovel or the like. It is also possible to stir and mix at the original position by inserting a stirrer having a stirring blade or a screw blade at the tip of the rotating shaft into the ground and rotating the rotating shaft. For this kind of stirring treatment, a general-purpose general mechanical stirring treatment machine can be used, and the treatment can be easily carried out without any special technique.

【0026】処理形態としては、原位置でフッ素汚染土
壌を掘り起こすことなく、そのフッ素汚染土壌中に、処
理材を含む注入材を注入する処理を含むことができる。
具体的には、先端に削孔ビットを有する注入管を地盤中
の汚染部位まで挿入し、あるいはケーシング管に削孔し
その中に注入を建て込み、その後にケーシング管を引き
抜いた状態で注入を行うことができる。
The treatment method may include a treatment of injecting an injecting material containing a treatment material into the fluorine-contaminated soil without excavating the fluorine-contaminated soil in situ.
Specifically, insert an injection pipe with a drill bit at the tip to the contaminated site in the ground, or drill a hole in the casing pipe to build the injection in it, and then inject the casing pipe with the casing pipe pulled out. It can be carried out.

【0027】この場合において、処理材としては、当該
処理材が粉末または粒状である場合においては、分散ま
たは水溶液として注入材を注入管内に圧送し、当該土壌
中に注入できる。
In this case, as the treatment material, when the treatment material is powder or granular, the injection material can be pumped as a dispersion or an aqueous solution into the injection pipe and injected into the soil.

【0028】フッ素汚染土壌を機械撹拌する処理と、フ
ッ素汚染土壌に処理材を含む処理材をたとえば注入など
により供給する処理とを併用することができ、土壌と処
理材とが確実にかつ均一に接触させることが可能であ
る。
The treatment of mechanically stirring the fluorine-contaminated soil and the treatment of supplying the treatment material containing the treatment material to the fluorine-contaminated soil by, for example, pouring can be used in combination, so that the soil and the treatment material can be reliably and uniformly provided. It is possible to make contact.

【0029】なお、本発明のカルシウム化合物及びアル
ミニウム化合物から選ばれる少なくとも1種である処理
材は、ホウ素及び砒素の処理にも有効であることを本発
明者は知見している。
The present inventor has found that the treating material of the present invention, which is at least one selected from the calcium compound and the aluminum compound, is also effective for treating boron and arsenic.

【0030】[0030]

【実施例】次に実施例をもって本発明の効果を明らかに
する。 <実施例1>表1に示すように、土壌分類として、細砂
分まじりの砂(S−F)にフッ素含有水を、581mg
/kg・dryの割合で添加し、乾燥して疑似的なフッ
素汚染土壌を生成させた。この場合における環境庁告示
第46号溶出試験のフッ素溶出量は、5.5mg/リッ
トルであった。なお、水分は11.8%、pHは7.8
8である。
EXAMPLES Next, the effects of the present invention will be clarified by Examples. <Example 1> As shown in Table 1, as the soil classification, 581 mg of fluorine-containing water in fine sand-mixed sand (S-F) was added.
It was added at a ratio of / kg · dry and dried to generate pseudo fluorine-contaminated soil. In this case, the fluorine elution amount in the Environmental Agency Notification No. 46 dissolution test was 5.5 mg / liter. The water content was 11.8% and the pH was 7.8.
8

【0031】このフッ素汚染土壌を採取した100gに
対して、消石灰及びポリ塩化アルミニウム(PAC)
を、表2に示すモル比及び量で添加し(ただし、表2に
はモル比については〜の試料についてのみ記載し、
及びについては記載を省略)スパチュラにて均一に
撹拌・混合し、1日間養生した後に、フッ素溶出量を測
定した。なお、ポリ塩化アルミニウム(PAC)のモル
比の計算にあたっては、Al23が10%として計算し
た。表3及び図1に試験効果を示す。
For 100 g of this fluorine-contaminated soil, slaked lime and polyaluminum chloride (PAC)
Was added in a molar ratio and amount shown in Table 2 (however, in Table 2, the molar ratio is described only for samples of
(The description of and is omitted.) The amount of fluorine elution was measured after uniformly stirring and mixing with a spatula and curing for 1 day. In calculating the molar ratio of polyaluminum chloride (PAC), Al 2 O 3 was calculated as 10%. The test effects are shown in Table 3 and FIG.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】[0034]

【表3】 [Table 3]

【0035】結果によれば、及びの試料について
は、環境基準値を十分に下回るフッ素溶出量が得られ、
本発明の効果が高いことが確認できた。また、試料の
及びの結果から、カルシウム化合物単独、またはアル
ミニウム化合物単独の場合には、環境基準を達成する程
度までに至らないものの、産業廃棄物の埋立基準(前記
環境基準の10倍)をクリアするレベルに達することが
可能であり、単独使用でもよいことが判る。
According to the results, for the samples of and, the fluorine elution amount sufficiently below the environmental standard value was obtained,
It was confirmed that the effect of the present invention is high. Also, from the results of and of the sample, when the calcium compound alone or the aluminum compound alone does not reach the level of achieving the environmental standard, it clears the landfill standard for industrial waste (10 times the environmental standard). It is understood that it is possible to reach the level to be used and that it can be used alone.

【0036】<実施例2>実施例1で使用した消石灰及
びポリ塩化アルミニウム(PAC)以外の、他のカルシ
ウム化合物及びアルミニウム化合物を使用した例の結果
を表4に示す。
Example 2 Table 4 shows the results of an example using other calcium compounds and aluminum compounds other than slaked lime and polyaluminum chloride (PAC) used in Example 1.

【0037】[0037]

【表4】 [Table 4]

【0038】カルシウム化合物及びアルミニウム化合物
の添加により、これらを添加しない試料との対比にお
いて、溶出液のフッ素濃度の低減を図ることができるこ
とが判る。
It is understood that the addition of the calcium compound and the aluminum compound makes it possible to reduce the fluorine concentration of the eluate in comparison with the sample in which these are not added.

【0039】<実施例3>前記試料及びと実質的に
同一となる条件によって、原地盤での実施工を行った。
機械撹拌による処理の場合と、処理材の注入との両者と
も、環境基準値を十分に下回るフッ素溶出量に処理でき
ることを確認した。
<Example 3> [0039] Under the conditions that are substantially the same as those of the above-mentioned sample, the actual work was performed on the ground.
It was confirmed that both the treatment by mechanical agitation and the injection of the treatment material can be performed at a fluorine elution amount sufficiently lower than the environmental standard value.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明により、環境基準を達成すること
ができ、しかも簡易な手法により処理が可能となる。
According to the present invention, the environmental standard can be achieved and the processing can be performed by a simple method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実験結果を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing experimental results.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 椛嶋 一美 東京都中央区佃2丁目17番15号 月島機械 株式会社内 (72)発明者 井上 文夫 東京都中央区佃2丁目17番15号 月島機械 株式会社内 Fターム(参考) 4D004 AA41 AB08 AC07 CA15 CA34 CC11 4G035 AB43 AB54    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Kazumi Kabashima             Tsukishima Machine, 2-17-15 Tsukuda, Chuo-ku, Tokyo             Within the corporation (72) Inventor Fumio Inoue             Tsukishima Machine, 2-17-15 Tsukuda, Chuo-ku, Tokyo             Within the corporation F-term (reference) 4D004 AA41 AB08 AC07 CA15 CA34                       CC11                 4G035 AB43 AB54

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】フッ素汚染土壌と接触させる処理材であっ
て、カルシウム化合物及びアルミニウム化合物から選ば
れる少なくとも1種であることを特徴とするフッ素汚染
土壌の処理材。
1. A treatment material for contacting fluorine-contaminated soil, which is at least one selected from calcium compounds and aluminum compounds.
【請求項2】フッ素汚染土壌と接触させる処理材であっ
て、カルシウム化合物から選ばれる少なくとも1種とア
ルミニウム化合物から選ばれる少なくとも1種との両者
を含むものであることを特徴とするフッ素汚染土壌の処
理材。
2. A treatment material for contacting with fluorine-contaminated soil, which comprises both at least one selected from calcium compounds and at least one selected from aluminum compounds. Material.
【請求項3】請求項1または2に記載の処理材による処
理により、フッ素汚染土壌中のフッ素を不溶化すること
を特徴とするフッ素汚染土壌の処理方法。
3. A method for treating fluorine-contaminated soil, which comprises insolubilizing fluorine in the fluorine-contaminated soil by the treatment with the treatment material according to claim 1.
【請求項4】処理形態が、フッ素汚染土壌と処理材とを
撹拌する処理を含む請求項3記載のフッ素汚染土壌の処
理方法。
4. The method for treating fluorine-contaminated soil according to claim 3, wherein the treatment form includes a treatment of stirring the fluorine-contaminated soil and the treatment material.
【請求項5】処理形態が、原位置でフッ素汚染土壌を掘
り起こすことなく、そのフッ素汚染土壌中に、処理材を
含む注入材を注入する処理を含む請求項3記載のフッ素
汚染土壌の処理方法。
5. The method for treating fluorine-contaminated soil according to claim 3, wherein the treatment form includes a treatment of injecting an injecting material containing the treatment material into the fluorine-contaminated soil without excavating the fluorine-contaminated soil in situ. .
【請求項6】処理形態が、フッ素汚染土壌を機械撹拌す
る処理、及びフッ素汚染土壌に処理材を含む処理材料を
供給する処理を含む請求項3記載のフッ素汚染土壌の処
理方法。
6. The method for treating fluorine-contaminated soil according to claim 3, wherein the treatment form includes a treatment of mechanically stirring the fluorine-contaminated soil and a treatment of supplying a treatment material containing a treatment material to the fluorine-contaminated soil.
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