JP2005186009A

JP2005186009A - 重金属汚染土壌の処理方法

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Publication number: JP2005186009A
Application number: JP2003433486A
Authority: JP
Inventors: Teruhiro Murayama; 彰宏村山; Sachiko Ochi; 佐智子大地
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2005-07-14

Abstract

【課題】土質の性状によらず、どのような土壌においても確実に重金属を固定化できる安価で簡易な重金属汚染土壌の処理方法を提供する。
【解決手段】重金属で汚染された土壌に水溶性の鉄塩を添加して混合した後、さらにジチオカルバミン酸塩水溶液からなる重金属固定剤を添加して混合することにより土壌中の重金属を固定化することを特徴とする重金属汚染土壌の処理方法又は重金属で汚染された処理対象とする土壌を分け、一方に水溶性の鉄塩を添加して混合するとともに、他方にジチオカルバミン酸塩水溶液の重金属尾低剤を添加して混合した後、両者を混合することにより土壌中の重金属を固定化することを特徴とする重金属土壌の処理方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、重金属で汚染された土壌の重金属を固定化することによる重金属汚染土壌の処理方法に関するものである。

従来の重金属汚染土壌等の固定化処理方法として、重金属汚染土壌や重金属含有灰に、ジチオカルバミン酸塩水溶液を添加し混合する方法が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
特開平８−１９９１５３号公報特開平８−３３２４７５号公報

しかし、上記の従来方法では、重金属汚染土壌の処理に用いた場合、土質の性状による影響を受け、溶出を防止することが出来ない場合があった。

本発明は、土質の性状によらず、どのような土壌においても確実に重金属を固定化できる安価で簡易な重金属汚染土壌の処理方法を提供することを目的としている。

本発明者らは、上記課題を解決するために誠意検討した結果、重金属により汚染された土壌に対し、鉄塩および重金属固定剤を添加混合することにより、汚染土壌中の重金属を効率よく固定化することを見出し、本発明に到達した。

すなわち、本発明は、重金属で汚染された土壌に鉄塩を添加して混合した後、さらに重金属固定剤を添加して混合することにより土壌中の重金属を固定化することを特徴とする重金属汚染土壌の処理方法を要旨とするものである。また、別の本発明は、重金属で汚染された処理対象とする土壌を分け、一方に鉄塩を添加して混合するとともに、他方に重金属固定剤を添加して混合した後、両者を混合することにより土壌中の重金属を固定化することを特徴とする重金属土壌の処理方法を要旨とするものである。両発明において、好ましくは、鉄塩が、水溶性の鉄塩であるものであり、さらに好ましくは、重金属固定剤が、ジチオカルバミン酸塩水溶液であるものである。

本発明によれば、重金属により汚染された土壌等は、鉄塩と重金属固定剤と水を添加混合することにより、土壌からの重金属不溶化効果があり、安価で容易に無害化処理が出来る。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明の対象となる土壌としては、水銀、鉛、カドミウム等重金属のうち、少なくとも一種を含有するものであればよい。このような土壌は、化学工場跡地、化学工場敷地、焼却場やその周辺などに多く存在する。

本発明の処理方法で用いられる鉄塩としては、塩化第二鉄、塩化第二鉄を含む鉄塩、塩化第一鉄、塩化第一鉄を含む鉄塩、硫酸第二鉄又は硫酸第二鉄を含む鉄塩、硫酸第一鉄又は硫酸第一鉄を含む鉄塩、臭化第二鉄、臭化第二鉄を含む鉄塩、臭化第一鉄、臭化第一鉄を含む鉄塩などが挙げられる。これらの中で、塩化第二鉄、塩化第二鉄を含む鉄塩、塩化第一鉄、塩化第一鉄を含む鉄塩、硫酸第二鉄又は硫酸第二鉄を含む鉄塩、硫酸第一鉄又は硫酸第一鉄を含む鉄塩が好ましい。

本発明の処理方法で用いられる重金属固定剤としては、特に限定されないが、ジチオカルバミン酸塩水溶液が好ましい。なかでもジエチルジチオカルバミン酸、ジブチルジチオカルバミン酸、トリス（ジチオカルボキシ）ジエチレントリアミンのナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等が好ましく、これらは現在市販されている。例えば、ユニチカ社製ＵＭＬ−ＮＥＷ７２００などが挙げられる。

本発明の処理方法の第一の形態は、重金属で汚染された土壌に上記した鉄塩を添加して混合した後、さらに上記した重金属固定剤を添加して混合する。添加する鉄塩の量としては、汚染重金属の種類や用いる鉄塩によるが、概ね０．００１質量％〜１０質量％であり、好ましくは０．０１質量％〜５質量％であり、最も好ましくは０．１質量％〜２質量％である。例えば、水銀で汚染された土壌に対しては、ＦｅＣｌ₃が好ましく、添加量としては０．１質量％〜２質量％を液状として添加するのが好ましい。

上記汚染土壌と鉄塩との混合方法としては、汚染土壌に鉄塩を散布する方法、汚染土壌に鉄塩を散布し重機等を用いて混合する方法、混練機を用いて混合する方法、汚染土壌をコンベア等で鉄塩を貯留したタンク内に移動させ鉄塩と混合させる方法等があげられるが、これに限られるものではない。

また、汚染土壌と鉄塩との混合は、屋外又は施設内のどちらでもよく、０〜４０℃（常温）の範囲で１分〜３０分程度混合すればよい。一度に処理する土壌の量としては、処理フローにもよるが、通常、数キログラム〜数十トンが望ましい。

本発明の処理方法においては、鉄塩を添加して混合した土壌に次いで重金属固定剤を添加する。添加量は、土壌１００質量部に対し、重金属固定剤０．０１〜２０質量部、好ましくは０．１〜１０質量部、さらに好ましくは０．５〜５質量部である。鉄塩と重金属固定剤の混合率は適宜選定すればよい。
上記汚染土壌と重金属固定剤との混合方法としては、上記した鉄塩との混合方法が同様に用いられる。混合は、屋外又は施設内のどちらでもよく、０〜４０℃（常温）の範囲で１分〜３０分程度混合すればよい。

上記のように汚染土壌と重金属固定剤を混合した後の土壌のｐＨは３〜１２、特に４〜１１になるのが好ましい。これらの範囲を外れるようであれば、酸やアルカリを用いて調整すればよい。

本発明の処理フローの概略を図１に示す。

このように処理した土壌は、埋立地覆度、埋め戻し土、埋め立て処分、セメント原料などに良好に用いることができる。

本発明の処理方法の第二の形態は、重金属で汚染された処理対象とする土壌を分け、一方に鉄塩を添加して混合する。添加する鉄塩の量や条件については上記の第一の形態での方法と同様で構わない。

他方の土壌には重金属固定剤を添加して混合する。添加する重金属固定剤の量や条件については上記の第一の形態での方法と同様で構わない。

本発明の処理方法の第二の形態では、ついで、両者を混合する。鉄塩を添加した土壌と重金属固定剤を添加した土壌との量的な割合としては、鉄塩混合土壌：重金属固定剤混合土壌＝１：20,000,000〜20,000,000：１の範囲で適宜決定すればよい。混合方法としては、上記した混合方法が好適に用いられる。

このように処理した土壌は、埋立地覆度、埋め戻し土、埋め立て処分などに良好に用いることができる。

鉄塩と重金属固定剤は、汚染土壌に添加する前に予め混合すると硫化水素、二硫化炭素、硫化カルボニル等のガスを発生する恐れがあるため、上記した土壌と鉄塩あるいは重金属固定剤との混合に際しては十分に行うことが必要である。

また、重金属汚染土壌と塩鉄、重金属固定剤とを混練する際には、水を加えることが好ましく、このときの水の量としては、重金属汚染土壌１００質量部に対して５〜６０質量部が好ましい。

次に実施例及び比較例によって本発明を具体的に説明する。
実施例１
水銀により汚染された土壌（サンプルNo.１〜４）１００質量部（３００ｇ）に、水２０質量部を加え、ガラス棒を用いて１０分間混合した後、塩化鉄（ＦｅＣｌ₃）０．５質量部を添加し、ガラス棒で５分間混合した。

次いでこの土壌に、重金属固定剤（ユニチカ社製重金属固定剤ＵＭＬ-ＮＥＷ７２００）１，３，６質量部をそれぞれのサンプルに加え、ガラス棒で５分間混合した後、一週間土壌を風乾させた。その後、環境庁告示４６号試験方法により溶出試験を行った。結果を表１に示す。

表中、「溶出量値II」は埋立基準（一般廃棄物の埋立地受け入れ判定基準）を表す。
表１に示した結果から明らかなように、重金属固定剤と塩化鉄を添加混合することより、汚染土壌から水銀の溶出を抑制することが出来、検出下限値以下に不溶化することが出来た。
実施例２（サンプルNo.１〜４）
実施例１で処理した土壌を、半年後に溶出試験を行った。結果を表２に示す。

表２に示した結果から明らかなように、半年後に行った溶出試験によっても、検出下限値以下に不溶化されており、長期安定性も確認出来た。
比較例１（サンプルNo.１〜３）
水銀により汚染された土壌１００質量部（３００ｇ）に、水２０質量部、重金属固定剤（ユニチカ社製重金属固定剤ＵＭＬ-ＮＥＷ７２００）１，３，６質量部を添加混合し、一週間土壌を風乾させた後、環境庁告示４６号試験方法により溶出試験を行った。結果表３に示す。

表３に示した結果から明らかなように、汚染土壌に重金属固定剤を添加しても不溶化効果が不十分なことがあった。
比較例２（サンプルNo.１〜３）
水銀により汚染された土壌１００重量部（３００ｇ）に、水２０質量部、塩化鉄（ＦｅＣｌ₃）０．５質量部を添加混合し、一週間土壌を風乾させた後、環境庁告示４６号試験方法により溶出試験を行った。結果を表４に示す。

表４に示した結果から明らかなように、汚染土壌に塩鉄を添加しても不溶化効果が不十分なことがあった。
実施例３（サンプルNo.５〜８）
カドミウム（サンプルNo.５，６）及び鉛（サンプルNo.７，８）により汚染された土壌１００質量部（３００ｇ）に、水２０質量部、重金属固定剤（ユニチカ社製重金属固定剤ＵＭＬ-ＮＥＷ７２００）１，３，６質量部、塩化鉄（ＦｅＣｌ₃）０．５質量部を添加混合し、一週間土壌を風乾させた後、環境庁告示４６号試験方法により溶出試験を行った。結果を表５に示す。

表５に示した結果から明らかなように、重金属固定剤と塩化鉄を添加混合することより、汚染土壌からカドミウム及び鉛の溶出を抑制することが出来、検出下限値以下に不溶化することが出来た。
比較例３（サンプルNo.５〜８）
カドミウム（サンプルNo.５，６）及び鉛（サンプルNo.７，８）により汚染された土壌１００質量部（３００ｇ）に、水２０質量部、重金属固定剤（ユニチカ社製重金属固定剤ＵＭＬ-ＮＥＷ７２００）３，６質量部を添加混合し、一週間土壌を風乾させた後、環境庁告示４６号試験方法により溶出試験を行った。結果を表６に示す。

表６に示した結果から明らかなように、汚染土壌に重金属固定剤を添加しても、土壌環境基準を満足するには十分な不溶化効果を得ることが出来ないケースがあった。

本発明の処理方法の第一の形態を示す処理フロー概略図である。

Claims

重金属で汚染された土壌に鉄塩を添加して混合した後、さらに重金属固定剤を添加して混合することにより土壌中の重金属を固定化することを特徴とする重金属汚染土壌の処理方法。
重金属で汚染された処理対象とする土壌を分け、一方に鉄塩を添加して混合するとともに、他方に重金属固定剤を添加して混合した後、両者を混合することにより土壌中の重金属を固定化することを特徴とする重金属土壌の処理方法。
鉄塩が、水溶性の鉄塩である請求項１又は２記載の重金属土壌の処理方法。
重金属固定剤が、ジチオカルバミン酸塩水溶液である請求項１〜３のいずれかに記載の重金属汚染土壌の処理方法。