JP2006043628A - Heavy metal or the like immobilizing body, and method for cleaning contaminated water and soil using the same - Google Patents

Heavy metal or the like immobilizing body, and method for cleaning contaminated water and soil using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2006043628A
JP2006043628A JP2004230487A JP2004230487A JP2006043628A JP 2006043628 A JP2006043628 A JP 2006043628A JP 2004230487 A JP2004230487 A JP 2004230487A JP 2004230487 A JP2004230487 A JP 2004230487A JP 2006043628 A JP2006043628 A JP 2006043628A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
soil
water
groundwater
contaminated
heavy metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2004230487A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Yao
正 矢尾
Koichi Mori
晃一 森
Osamu Shiozaki
修 塩崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Air Water Inc
Original Assignee
Air Water Inc
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Water Inc, Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Air Water Inc
Priority to JP2004230487A priority Critical patent/JP2006043628A/en
Publication of JP2006043628A publication Critical patent/JP2006043628A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an efficiently cleaning method capable of removing an environmental risk by cleaning water and soil contaminated with a heavy metal or the like in a contaminated site. <P>SOLUTION: (1) A heavy metal or the like immobilizing body includes a cleaning agent containing iron oxide, metal iron and a calcium compound filled into a tower or a tank. (2) When used, this heavy metal or the like immobilizing body is brought into contact with water into which a contaminant (ground water, exuded water in a final disposal place or the like) is dissolved. When the soil is cleaned, the excavated soil is introduced into a soil tank, water is supplied to elute the contaminant from the soil, the water is brought into contact with the heavy metal or the like immobilizing body, and the operation is repeated until the concentration of the contaminant arrives at a value not exceeding an emission control standard. When excavation is difficult, the ground water around the contaminated soil is pumped up, then the water is brought into contact with the heavy metal or the like immobilizing body to be cleaned, water is repeatedly poured into the contaminated soil, and the operation is repeated. Viscous soil hardly water permeable can also be cleaned. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、重金属等固定化体とその使用方法に関し、詳しくは、重金属等で汚染された水から重金属等を選択的に除去できる重金属等固定化体と、それを用いる重金属等で汚染された水および/または土壌の浄化方法に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to an immobilized body such as heavy metal and a method for using the same, and more specifically, an immobilized body such as heavy metal that can selectively remove heavy metal from water contaminated with heavy metal and the like, and contaminated with heavy metal using the same. The present invention relates to a method for purifying water and / or soil.

土壌汚染は深刻な社会問題であり、重金属等で汚染された土壌からなる土地は、汚染物質が溶出してくる可能性がある環境リスクを有する土地として行政機関等により管理される。この環境リスクを取り除くためには、汚染された土壌から汚染物質を除去する技術が必要である。   Soil contamination is a serious social problem, and land made of soil contaminated with heavy metals and the like is managed by administrative agencies and the like as land with environmental risks that may cause the contaminants to leach out. To remove this environmental risk, technology is needed to remove the pollutants from the contaminated soil.

汚染された土壌(汚染土壌)を汚染現場で措置する方法としては、セメント等の薬剤を注入して、重金属等を不溶化する方法が知られている。この方法では、重金属等の溶出は防止できるが、重金属等の含有量は減少しないので、環境リスクを取り除くことができない。   As a method for treating contaminated soil (contaminated soil) at the site of contamination, a method of insolubilizing heavy metals and the like by injecting a chemical such as cement is known. Although this method can prevent elution of heavy metals and the like, the environmental risk cannot be removed because the content of heavy metals and the like does not decrease.

重金属等を不溶化できない土壌は、遮断型、管理型の最終処分場に運搬され、埋立処分される。この方法では、清浄な土壌が汚染現場に埋め戻されるので、汚染現場の環境リスクは取り除かれる。しかし、最終処分場が不足することが予想されるため、今後は実施することが困難になる。   Soil that cannot insolubilize heavy metals, etc. is transported to the final disposal site of the interception type and the management type and disposed of in landfill. In this way, clean soil is backfilled at the contaminated site, thus eliminating the environmental risks at the contaminated site. However, since it is expected that the final disposal site will be short, it will be difficult to implement in the future.

一般に、土壌は粒径により以下のように分類される。すなわち、粒径が2mm以上の礫成分、0.425〜2mmの粗砂成分、0.075〜0.425mmの細砂成分、0.005〜0.075mの微砂(シルト)成分、0.005mm以下の粘土成分である。   Generally, soil is classified as follows according to particle size. That is, a gravel component having a particle size of 2 mm or more, a coarse sand component of 0.425 to 2 mm, a fine sand component of 0.075 to 0.425 mm, a fine sand (silt) component of 0.005 to 0.075 m, It is a clay component of 005 mm or less.

このうち、汚染物質が蓄積しやすいのは比表面積が大きなシルトと粘土である。これら汚染物質が蓄積したシルトと粘土は、粒径が小さいので、土壌を水で洗うことにより汚染の少ない礫や粗砂、細砂から分離し、除去することができる。この方法は「土壌洗浄法」と呼ばれ、最終処分される土壌量の減少には有効な手段である。しかし、最終処分場の不足には対応できない。   Of these, pollutants are likely to accumulate in silt and clay with a large specific surface area. The silt and clay accumulated with these contaminants have a small particle size, and can be separated and removed from gravel, coarse sand and fine sand with little contamination by washing the soil with water. This method is called a “soil cleaning method” and is an effective means for reducing the amount of soil finally disposed of. However, it cannot cope with the shortage of final disposal sites.

また、汚染された地下水を揚水して処理する浄化方法が知られている。   In addition, a purification method is known in which contaminated groundwater is pumped and treated.

揚水した地下水中の揮発性有機化合物(VOC)は、油水分離、曝気、活性炭吸着等により分離することができる。また、紫外線(UV)による酸化等で分解することもでき、容易に環境基準を遵守することができる。   Volatile organic compounds (VOC) in the pumped ground water can be separated by oil-water separation, aeration, activated carbon adsorption, or the like. Further, it can be decomposed by oxidation with ultraviolet rays (UV) or the like, and environmental standards can be easily observed.

一方、地下水中の重金属等は、アルカリで処理して不溶性化合物を生成させた後、凝集沈殿やろ過、イオン交換法等で分離することができる。しかし、重金属等に対する処理技術は限られている。特に、不溶性化合物を生成させた後に凝集沈殿で分離する方法は、排水基準を満足させるための処理方法であり、その1/10の環境基準を満足する処理技術の確立が望まれている。また、不溶性化合物の生成や凝集沈殿を行うためには広い空間と長期にわたる滞留時間を必要とする。さらに、凝集沈殿で分離した不溶性化合物を最終処分するためには、再溶出を防ぐための安定化処理等が必要である。   On the other hand, heavy metals and the like in groundwater can be separated by coagulation sedimentation, filtration, ion exchange, or the like after treatment with alkali to produce insoluble compounds. However, processing techniques for heavy metals and the like are limited. In particular, the method of separating by flocculation precipitation after forming an insoluble compound is a treatment method for satisfying the wastewater standard, and establishment of a treatment technique that satisfies the environmental standard of 1/10 is desired. In addition, a wide space and a long residence time are required for the production of insoluble compounds and coagulation precipitation. Furthermore, in order to finally dispose of the insoluble compound separated by the coagulation sedimentation, a stabilization treatment for preventing re-elution is necessary.

重金属等の処理に関して、米国の環境局は、水道水における砒素の基準値が日本の環境基準並みに改訂されるのに先立ち、その処理技術とコストを比較している(非特許文献1)。   Regarding the treatment of heavy metals and the like, the US Environmental Agency compares the treatment technology with the cost before the standard value of arsenic in tap water is revised to the level of Japanese environmental standards (Non-patent Document 1).

ここで取り上げられた処理技術(方法)は、活性アルミナによる吸着処理、イオン交換膜を用いたイオン交換処理、および、難水溶性化合物の生成と膜分離を組み合せた処理の各方法である。   The treatment technique (method) taken up here is each of an adsorption treatment using activated alumina, an ion exchange treatment using an ion exchange membrane, and a treatment combining production of a hardly water-soluble compound and membrane separation.

この中で、活性アルミナによる吸着法やイオン交換膜を用いたイオン交換法では、処理後の活性アルミナやイオン交換膜の再生または廃棄に問題がある。一方、難水溶性化合物の生成と膜分離を組合せた処理法は従来の凝集沈殿法を改良したものであり、膜分離を用いることにより分離に要する時間を省略することができる。しかし、難水溶性化合物の生成には未だ長期の滞留時間を必要とするので、装置の巨大化は避けられない。したがって、処理コストで比較すると、処理を中性域で行う活性アルミナによる吸着処理が最も安価な処理法である。次いで、イオン交換法、難水溶性化合物の生成と膜分離を組合せた処理法の順になる。   Among them, the adsorption method using activated alumina and the ion exchange method using an ion exchange membrane have a problem in the regeneration or disposal of the treated activated alumina or ion exchange membrane. On the other hand, the treatment method combining the generation of a poorly water-soluble compound and membrane separation is an improvement of the conventional coagulation precipitation method, and the time required for separation can be omitted by using membrane separation. However, since a long residence time is still required for the production of the poorly water-soluble compound, the enlargement of the apparatus is inevitable. Therefore, when compared in terms of processing costs, adsorption processing with activated alumina, which performs processing in a neutral range, is the cheapest processing method. Next, the ion exchange method and the treatment method combining the generation of a hardly water-soluble compound and membrane separation are performed in this order.

地下水のような還元状態にある水に含まれる砒素(3価の砒素)を処理する場合には、そのままでは処理できず、塩素処理等を行って砒素を5価に酸化する必要がある。   When processing arsenic (trivalent arsenic) contained in water in a reduced state such as groundwater, it cannot be processed as it is, and it is necessary to oxidize arsenic to pentavalent by performing chlorine treatment or the like.

特に、難水溶性化合物を生成させる方法により砒素の濃度を環境基準以下にすることは困難であり、排水基準以下にした後に活性アルミナや逆浸透膜による処理、イオン交換法を併用して環境基準以下にすることが必要である。   In particular, it is difficult to reduce the concentration of arsenic below the environmental standard by the method of generating poorly water-soluble compounds. After reducing it below the standard for wastewater, treatment with activated alumina or reverse osmosis membrane, ion exchange method is used in combination with the environmental standard. It is necessary to:

なお、ここで報告されているのは、いずれも砒素に対する処理方法であり、重金属等に汚染された一般の土壌や地下水などの環境の修復に適用するためには、多くの重金属等に対応できる、安価な処理方法の確立が望まれる。   In addition, all of the methods reported here are arsenic treatment methods, and can be applied to many heavy metals etc. in order to apply to the restoration of the environment such as general soil and groundwater contaminated with heavy metals etc. Therefore, establishment of an inexpensive processing method is desired.

汚染された地下水を揚水して処理する浄化方法は、汚染地下水の周辺への拡散を封じ込めるために行われるが、短期間に多量の地下水を揚水して処理すると地下水位が変化して、地下水の流れや地盤環境等に悪影響を与える。したがって、地下水を揚水して処理する方法は、時間をかけて行わなければならず、浄化に長期間を要する。また、汚染された土壌はそのままで、浄化できない。   The purification method that pumps and treats contaminated groundwater is used to contain the diffusion of contaminated groundwater, but if a large amount of groundwater is pumped and treated in a short period of time, the groundwater level changes, and the groundwater This will adversely affect the flow and ground environment. Therefore, the method of pumping up and treating groundwater must be performed over time and requires a long time for purification. Also, the contaminated soil remains intact and cannot be purified.

そこで、汚染した地下水を揚水し、これを浄化した後に汚染土壌に注ぐことにより、汚染した土壌も浄化する方法が検討されている。   Therefore, a method for purifying contaminated soil by pumping contaminated groundwater, purifying it, and pouring it into contaminated soil has been studied.

この方法では、粒径が比較的大きな不飽和層の砂等を浄化することができるとされている。なお、通常の地層においては、シルトや粘土で構成される難透水層の上部に砂や礫で構成される砂礫層が存在し、この砂礫層には地下水が存在する帯水層とその上部に地下水が存在しない層とがあるが、不飽和層とは、この地下水が存在しない層をいう。   This method is said to be able to purify unsaturated layer sand having a relatively large particle size. In ordinary strata, there is a gravel layer composed of sand and gravel above the impervious layer composed of silt and clay, and in this gravel layer, there is an aquifer where groundwater is present and above it. There is a layer where there is no groundwater, but an unsaturated layer is a layer where there is no groundwater.

揚水して浄化した地下水を汚染土壌に注ぐ方法も、地下水を揚水して浄化する方法と同様に、汚染地下水の周辺への拡散を防止する封じ込め対策である。このような対策を採らざるを得ないのは、重金属等を効率的に分離する技術が確立されていないためで、土壌や地下水の浄化には長期間を要することになる。   The method of pouring groundwater that has been pumped and purified into the contaminated soil is a containment measure that prevents the diffusion of contaminated groundwater to the periphery, as is the case with the method of pumping and purifying groundwater. Such measures must be taken because the technology for efficiently separating heavy metals and the like has not been established, and purification of soil and groundwater requires a long period of time.

汚染土壌の周辺をシートやソイルセメント等で囲み、浄化した水を注ぐ試みもなされている。   Attempts have been made to pour purified water by surrounding the contaminated soil with sheets or soil cement.

この方法は、汚染した地下水の周辺への拡散防止対策を強化するために行われており、短期間に地下水ならびに土壌を浄化するには、少なくとも汚染地域に流入する地下水と比べて多量の地下水を揚水し、浄化する必要がある。しかし、重金属等を迅速かつ安価に環境基準以下に浄化する処理方法が確立されていないために、不溶性化合物の生成と凝集沈殿を組み合せる方法等を用いなければならず、広大な面積と長期の滞留時間が必要となり、また、大量の清浄な洗浄水の確保が困難で、土壌や地下水の浄化に長期間を要する。そのため、汚染した土地の再利用が妨げられていた。   This method is used to strengthen measures to prevent the diffusion of contaminated groundwater, and in order to purify groundwater and soil in a short period of time, at least a large amount of groundwater is required compared to the groundwater flowing into the contaminated area. It needs to be pumped and purified. However, since a processing method for purifying heavy metals or the like quickly and inexpensively to environmental standards or less has not been established, a method that combines the generation of insoluble compounds and agglomeration and precipitation must be used. Residence time is required, and it is difficult to secure a large amount of clean washing water, and it takes a long time to purify soil and groundwater. This prevented the reuse of contaminated land.

一方、「鉄粉を利用した浄化工法」として、地下水流に垂直に、揮発性有機化合物(VOC)を分解するための金属鉄粉層からなる浄化壁を構成したり、土壌に金属鉄粉を混合し、または散布する不溶化工法が知られている。   On the other hand, as a “purification method using iron powder”, a purification wall composed of a metal iron powder layer for decomposing volatile organic compounds (VOC) is formed perpendicular to the groundwater flow, or metal iron powder is applied to the soil. An insolubilization method of mixing or spraying is known.

このような浄化壁を用いる方法はメンテナンスフリーの工法として注目されているが、地下水の流速が遅いために、浄化に長期間を要する。また、不溶化工法は現場で容易に実施できるものの、汚染物質は除去されず、現場に残存するために、環境リスクは低減できない。使用した鉄粉に吸着した汚染物質を、鉄粉と共に磁気分離する試みも行われているが、鉄粉が酸化して赤錆を発生し、容易に分離することは困難である。   Although such a method using a purification wall is attracting attention as a maintenance-free method, it takes a long time to purify because the flow rate of groundwater is slow. Moreover, although the insolubilization method can be easily implemented on site, the environmental risk cannot be reduced because the contaminants are not removed and remain on site. Attempts have been made to magnetically separate the contaminants adsorbed on the used iron powder together with the iron powder, but the iron powder is oxidized to produce red rust and is difficult to separate easily.

また、汚染物質の無害化処理方法の一つとして、重金属を含む排水に硫酸鉄と水酸化ナトリウムの混合物を添加して、60℃以上に加熱し、溶解している各種の重金属イオンを固体のフェライトとして回収する「フェライト化処理」が知られている。しかし、この方法を揚水した地下水の浄化に用いようとすると、地下水の性状、特に重金属イオンの含有量を調査して、その量に見合う硫酸鉄と水酸化ナトリウムを加える必要があり、また、含まれる重金属の種類や濃度が定まらないため、回収フェライトは廃棄処分しなければならず、この方法の適用は必ずしも容易でない。   As one of the detoxification methods for pollutants, a mixture of iron sulfate and sodium hydroxide is added to wastewater containing heavy metals, heated to 60 ° C or higher, and dissolved heavy metal ions are dissolved in solid form. “Ferrite treatment” that is recovered as ferrite is known. However, if this method is used to purify pumped-up groundwater, it is necessary to investigate the properties of groundwater, especially the content of heavy metal ions, and to add iron sulfate and sodium hydroxide corresponding to the amount. Since the type and concentration of heavy metal to be produced are not determined, the recovered ferrite must be disposed of, and this method is not always easy to apply.

本発明者らは、特許文献1に記載されるように、表面に不働態膜が形成された鉄系化合物の粒子を主成分とする環境浄化材料を開発し、不働態膜が鉄イオンの溶出による赤錆発生の抑制に有効なことを明らかにした。この不働態膜は溶出する鉄イオンや汚染水中に含まれる重金属イオンを吸着する作用を有するものと考えられる。   As described in Patent Document 1, the present inventors have developed an environmental purification material mainly composed of particles of an iron-based compound having a passive film formed on the surface, and the passive film is an elution of iron ions. It was clarified that it was effective in suppressing the occurrence of red rust caused by This passive film is considered to have an action of adsorbing eluted iron ions and heavy metal ions contained in contaminated water.

さらに、特許文献2では、酸化物の皮膜をその表面に有する環境浄化材料(浄化材)の粒径を1mm以上にすることにより、重金属類で汚染された微粒の土壌を浄化(処理)した後、その処理後の土壌から、重金属類が表面に固定した浄化材を、磁気により、または更に粒径の差を用いた篩分けにより土壌と分離する方法を提案した。これにより、汚染された土壌を最終処分場に運搬・廃棄することなく、汚染現場の重金属類の含有量、あるいはその他の汚染物質の含有量を低下させることができる。しかし、浄化材と土壌との混合およびその後の分離のための費用が嵩むので、鉄粉または鉄系化合物を用いた安価な処理技術の確立が望まれている。   Further, in Patent Document 2, after the particle size of an environmental purification material (purification material) having an oxide film on its surface is set to 1 mm or more, the fine soil contaminated with heavy metals is purified (treated). The present inventors have proposed a method for separating the purification material, on which heavy metals are fixed on the surface, from the soil after the treatment from the soil by magnetism or further by sieving using the difference in particle size. This makes it possible to reduce the content of heavy metals at the contaminated site or the content of other pollutants without transporting and discarding contaminated soil to the final disposal site. However, since the cost for mixing the purification material and soil and subsequent separation increases, establishment of an inexpensive treatment technique using iron powder or an iron-based compound is desired.

特開2003−126871号公報JP 2003-126871 A

特開2004−76027号公報JP 2004-76027 A United States Environmental Protection Agency (2000),“Technologies and Costs for Removal of Arsenic from Drinking Water”, EPA 815R00028, Prepared by Malcolm Pirnie, Inc. under contract 68C60039 for EPA ORD, December 2000United States Environmental Protection Agency (2000), “Technologies and Costs for Removal of Arsenic from Drinking Water”, EPA 815R00028, Prepared by Malcolm Pirnie, Inc. under contract 68C60039 for EPA ORD, December 2000

前述のように、重金属等に汚染された水や土壌を浄化するために、セメント等の薬剤による重金属等の不溶化処理、汚染地下水を揚水して浄化する方法、鉄粉を利用した浄化工法、重金属を含む排水等を対象とするフェライト化処理など、様々な方法が実施され、さらには、汚染地下水を揚水して浄化した後、それを汚染土壌に注いで土壌も浄化する方法や、汚染土壌の周辺をシートやソイルセメント等で囲み、浄化した水を注ぐ方法などについても検討、試行がなされている。   As mentioned above, in order to purify water and soil contaminated with heavy metals, etc., insolubilization treatment of heavy metals with chemicals such as cement, methods to pump up and purify contaminated groundwater, purification methods using iron powder, heavy metals Various methods, such as ferritization treatment for wastewater containing sewage, etc. have been implemented.Further, after pumping up and purifying contaminated groundwater, it can be poured into contaminated soil to purify the soil, A method of surrounding the area with sheets, soil cement, etc. and pouring purified water is also being studied and tested.

しかし、重金属等を迅速かつ安価に環境基準以下に浄化する処理方法が確立されていないために、現時点では、不溶性化合物の生成と凝集沈殿を組み合せる方法等を用いなければならず、土壌や地下水の浄化に広大な面積と長期の滞留時間が必要で、汚染した土地の再利用の妨げとなっている。本発明者らが提案した、例えば、粒径1mm以上の環境浄化材料も、汚染現場の重金属類、その他汚染物質の含有量の低下に有効であるが、費用が嵩むという難点がある。   However, since a treatment method for purifying heavy metals or the like quickly and inexpensively below the environmental standard has not been established, at present, it is necessary to use a method that combines the generation of insoluble compounds and coagulation sedimentation. A large area and long residence time are required to clean up the land, preventing the reuse of contaminated land. The environmental purification material proposed by the present inventors, for example, having a particle diameter of 1 mm or more is also effective in reducing the content of heavy metals and other pollutants at the contaminated site, but has the disadvantage of increasing costs.

本発明はこのような状況に鑑みなされたもので、重金属等に汚染された水や土壌を汚染現場で浄化し、環境リスクを取り除くことができる効率的な浄化方法を提供することを課題としている。   The present invention has been made in view of such a situation, and it is an object of the present invention to provide an efficient purification method capable of purifying water or soil contaminated with heavy metals or the like at a contaminated site and removing environmental risks. .

一般に、土壌汚染は、水(例えば、地下水)に溶解した汚染物質が土壌に吸着することにより進行する。吸着とは、気相または液相中の物質(この場合は、地下水中の汚染物質)がこれと接触する他の相との界面(この場合は、土壌の表面)において、地下水中とは異なる濃度で平衡に達する現象であって、この吸着平衡にしたがって、土壌表面の汚染物質の含有量が高くなり、土壌汚染が進行する。   In general, soil contamination proceeds by adsorption of contaminants dissolved in water (for example, groundwater) to the soil. Adsorption is different from groundwater at the interface (in this case, the surface of the soil) with other phases where substances in the gas phase or liquid phase (in this case, pollutants in groundwater) come into contact with it It is a phenomenon that reaches equilibrium in concentration, and according to this adsorption equilibrium, the content of contaminants on the soil surface increases and soil contamination proceeds.

汚染物質の土壌への吸着能力は土壌の粒径や組成の影響を受け易い。例えば、粒径が小さな粘土は、砂と比べて比表面積が大きいため、より多くの汚染物質を吸着することができる。また、アルミナや酸化鉄は、無極性のシリカと比べて汚染物質を吸着しやすいことが知られている。   The adsorption capacity of pollutants to the soil is easily affected by the particle size and composition of the soil. For example, clay having a small particle size has a larger specific surface area than sand, and thus can adsorb more pollutants. Alumina and iron oxide are known to adsorb contaminants more easily than nonpolar silica.

地下水が汚染した場合には、地下水と共存している砂や粘土との間に吸着平衡が存在する。そのため、汚染した地下水を系外に取り出しても、その部分に新たに供給された地下水には砂や粘土に吸着している汚染物質が溶出する。したがって、地下水に含まれる汚染物質(例えば、重金属等)を環境基準以下にしようとする場合には、砂や粘土からの汚染物質の溶出(すなわち、砂や粘土との吸着平衡)を考慮すると同時に、環境基準以下に浄化された水で砂や粘土から汚染物質を溶出させる必要がある。吸着平衡を超えて地下水は浄化され得ないからである。   When groundwater is contaminated, an adsorption equilibrium exists between sand and clay that coexist with the groundwater. Therefore, even if contaminated groundwater is taken out of the system, contaminants adsorbed on sand and clay are eluted in the newly supplied groundwater. Therefore, when the pollutants contained in groundwater (for example, heavy metals) are to be less than the environmental standards, the elution of the pollutants from the sand and clay (that is, the adsorption equilibrium with the sand and clay) is considered at the same time. It is necessary to elute pollutants from sand and clay with purified water below environmental standards. This is because the groundwater cannot be purified beyond the adsorption equilibrium.

さらに、土壌からの汚染物質の溶出を促進するためには、対象とする汚染物質だけでなく、地下水に溶解している、汚染物質の溶出を妨害する成分を除去した清浄な洗浄水が必要である。地下水中には、例えば、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、HCO3 -、Cl-、SO4 2-、CO3 2-、NO3 -、NO2 -、PO4 3-、F-、SiO2、NH4 +、Fe、Mn、Al、As等の溶出妨害成分が溶解しており、これらが存在することによって、対象とする汚染物質の土壌からの溶出が妨げられるからである。 Furthermore, in order to promote the elution of pollutants from soil, not only the target pollutants, but also clean wash water from which components that hinder the elution of pollutants dissolved in groundwater are removed is necessary. is there. In the ground water, for example, Na + , K + , Ca 2+ , Mg 2+ , HCO 3 , Cl , SO 4 2− , CO 3 2− , NO 3 , NO 2 , PO 4 3− , F , SiO 2 , NH 4 + , Fe, Mn, Al, As, etc. are dissolved, and the presence of these substances prevents the target pollutant from elution from the soil. It is.

また、例えば、地下水のような還元状態においては、鉄イオンは2価で、砒素イオンは3価で存在する。地下水に溶解している2価の鉄イオンは、地上で3価に酸化され、不溶性の沈殿物が生成するので、地下水を揚水して浄化した後に汚染土壌に注ぐ際に用いる注水井等の配管が閉塞する原因になりやすい。そのため、Feを除去する必要がある。また、3価の砒素イオンはそのままでは除去することは困難であり、酸化等の予備処理が必要である。   For example, in a reduced state such as groundwater, iron ions are divalent and arsenic ions are trivalent. Divalent iron ions dissolved in groundwater are oxidized to trivalent on the ground, and insoluble precipitates are produced. Therefore, piping such as water injection wells used when pumping groundwater into the contaminated soil after purification by pumping it up Is prone to blockage. Therefore, it is necessary to remove Fe. In addition, trivalent arsenic ions are difficult to remove as they are, and pretreatment such as oxidation is necessary.

本発明者らは、前記の課題を解決するために、汚染された土壌に吸着している汚染物質を大量の清浄な水で洗浄し、土壌から汚染物質を吸着平衡にしたがって溶出させ、短期間に浄化する方法について検討した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors washed a large amount of clean water with contaminants adsorbed on the contaminated soil, and eluted the contaminants from the soil according to the adsorption equilibrium. The method of purifying was examined.

その結果、金属鉄、酸化鉄および酸化カルシウムの焼結体を槽状の容器に充填して、それに汚染水を導入するとともに排出できるように構成した「浄化剤充填体」に、6価クロムを含有する汚染水を送通することにより、6価クロムを還元して浄化剤表面に固定化し、清浄な水が得られることを確認した。さらに、この水で土壌を洗浄し、土壌表面に吸着している汚染物質を溶出させ、汚染土壌を清浄化できることを知見した。   As a result, hexavalent chromium was added to a “purifier filling body” configured to fill a tank-shaped container with a sintered body of metallic iron, iron oxide and calcium oxide, and to introduce and discharge contaminated water thereto. By passing the contaminated water contained, it was confirmed that hexavalent chromium was reduced and immobilized on the surface of the cleaning agent, and clean water was obtained. Furthermore, the soil was washed with this water, and it was found that pollutants adsorbed on the soil surface could be eluted to clean the contaminated soil.

本発明はこのような知見に基づいてなされたもので、その要旨は、下記(1)の重金属等固定化体、および、それを用いる下記(2)〜(4)の汚染した水、土壌の浄化方法にある。   The present invention has been made on the basis of such findings, and the gist of the present invention is that of the following (1) immobilized body such as heavy metal, and the contaminated water and soil of (2) to (4) below using the same. There is a purification method.

(1)酸化鉄、金属鉄およびカルシウム化合物を含む浄化剤が塔または槽に充填されてなる重金属等固定化体。   (1) An immobilization body such as a heavy metal in which a purification agent containing iron oxide, metallic iron and a calcium compound is packed in a tower or a tank.

ここでいう「重金属等固定化体」とは、後に詳述するが、前記浄化剤が充填された、塔状または槽状(ただし、通念上の塔状や槽状に限定されず、それらに類する形状も含む)をなすもので、重金属等を始め、その他の汚染物質を浄化剤に固定化し、または還元、無害化する機能を有している。   The "immobilized body such as heavy metal" here will be described in detail later, but is not limited to a tower shape or a tank shape filled with the purifier, but is not limited to a conventional tower shape or a tank shape. It also has the function of immobilizing, reducing, or detoxifying other contaminants, such as heavy metals, etc., on the cleaning agent.

なお、「重金属等」とは、環境省環境管理局水環境部発行の「平成12年度土壌汚染調査・対象事例及び対応状況に関する調査結果の概要」で定義される「重金属等」と同様に、鉛、クロム、亜鉛など、密度が比較的大きく一般に重金属と称される金属だけでなく、砒素、フッ素、ホウ素、シアン等の有害な元素なども含めた総称である。   In addition, “heavy metal, etc.” means the same as “heavy metal, etc.” defined in “Summary of Survey Results on Soil Contamination Survey / Target Cases and Response Status in 2000” published by the Ministry of the Environment It is a generic term that includes not only metals that are relatively large in density and generally called heavy metals, such as lead, chromium, and zinc, but also harmful elements such as arsenic, fluorine, boron, and cyan.

(2)前記(1)に記載の重金属等固定化体と汚染物質が溶解した水とを接触させる汚染した水の清浄化方法。   (2) A method for purifying contaminated water, wherein the immobilized body such as the heavy metal according to (1) is contacted with water in which the contaminant is dissolved.

ここで、「汚染物質」とは、重金属等や、有機塩素化合物、その他処理が困難で有害な有機化合物などをいう。   Here, “pollutants” refers to heavy metals, organic chlorine compounds, and other organic compounds that are difficult and harmful to treat.

前記(2)の汚染物質が溶解した水が、地下水、最終処分場の浸出水、または工場等の排水を含むものであれば、浄化の効果が大きい。   If the water in which the pollutant in (2) is dissolved includes groundwater, leachate from a final disposal site, or wastewater from a factory, the effect of purification is great.

(3)堀削した土壌を土壌槽に入れて、水を供給し、前記土壌から溶出する汚染物質の濃度が環境基準以下になるまで、前記供給した水と前記(1)に記載の重金属等固定化体との接触を繰り返す汚染した土壌の浄化方法。   (3) Put the excavated soil into a soil tank, supply water, and the supplied water and heavy metal as described in (1) above until the concentration of contaminants eluted from the soil is below the environmental standard A method for remediating contaminated soil that repeats contact with immobilized bodies.

前記(3)の土壌の浄化方法において、堀削した土壌から分離した粘性土を土壌槽に入れて、水を供給し、粘性土から溶出する汚染物質の濃度が環境基準以下になるまで、前記供給した水と前記(1)に記載の重金属等固定化体との接触を繰り返すことにより、汚染した粘性土を浄化することができる。   In the soil purification method of (3), the viscous soil separated from the excavated soil is placed in a soil tank, water is supplied, and the concentration of the contaminants eluted from the viscous soil is below the environmental standard. By repeating the contact between the supplied water and the immobilization body such as heavy metal as described in (1) above, the contaminated viscous soil can be purified.

ここで、「粘性土」とは、一般的には、前述した粒径が0.075mm以下のシルト成分を含む粘土質の土壌をいう。   Here, “viscous soil” generally refers to clay soil containing the silt component having a particle size of 0.075 mm or less.

(4)汚染した土壌の周辺の地下水を揚水した後、前記(1)に記載の重金属等固定化体と接触させて浄化し、再び汚染した土壌に注水することにより、汚染した土壌および/または地下水を浄化する方法であって、揚水した地下水に含まれる汚染物質の濃度が環境基準以下に到達するまで、前記揚水と注水を繰り返す汚染土壌および/または地下水の浄化方法。   (4) After pumping up groundwater around the contaminated soil, purify it by bringing it into contact with an immobilized body such as heavy metal as described in (1) above, and then pouring water into the contaminated soil again. A method for purifying groundwater, the method for purifying contaminated soil and / or groundwater in which the pumping and water injection are repeated until the concentration of pollutants contained in the pumped groundwater reaches an environmental standard or lower.

前記(4)の浄化方法において、揚水と注水を繰り返すことにより難透水性の粘性土を浄化することができる。   In the purification method (4), it is possible to purify the hardly permeable viscous soil by repeating pumping and water injection.

また、前記(4)の浄化方法において、汚染地域を遮水壁で囲み、浄化すれば、汚染した地下水の周辺への拡散防止に有効であり、さらに、遮水壁に囲まれた地域に流入する地下水量よりも多量の地下水を揚水し、注水することとすれば、浄化に要する期間の短縮が可能である。   In the purification method (4), if the contaminated area is surrounded by a water-impervious wall and purified, it is effective for preventing diffusion to the surrounding area of the contaminated groundwater, and further flows into the area surrounded by the impermeable wall. If the amount of groundwater is higher than the amount of groundwater to be pumped and injected, the period required for purification can be shortened.

本発明の重金属等固定化体は、重金属等や、有機塩素化合物、その他処理が困難で有害な有機化合物などを前記固定化体に充填されている浄化剤に固定化し、または還元、無害化する機能を有している。また、この重金属等固定化体を用いる本発明の汚染した水、土壌の浄化方法によれば、重金属等に汚染された水や土壌を汚染現場で効率的に浄化し、環境リスクを低減することができる。   The immobilized body such as heavy metal of the present invention immobilizes, reduces, or renders harmless heavy metal or the like, organic chlorine compounds, and other organic compounds that are difficult to treat and harmful to the purification agent filled in the immobilized body. It has a function. In addition, according to the method for purifying contaminated water and soil of the present invention using this immobilization body such as heavy metals, water and soil contaminated with heavy metals and the like can be efficiently purified at the contaminated site to reduce environmental risks. Can do.

以下に、本発明、すなわち、前記(1)の重金属等固定化体、(2)の汚染した水の清浄化方法、(3)の汚染した土壌の浄化方法、および(4)の汚染土壌および/または地下水の浄化方法について、詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention, that is, the immobilized body of heavy metal or the like of (1), the method of purifying contaminated water of (2), the method of purifying contaminated soil of (3), and the contaminated soil of (4) and A method for purifying groundwater will be described in detail.

前記(1)の重金属等固定化体は、『酸化鉄、金属鉄およびカルシウム化合物を含む浄化剤が塔または槽に充填されてなる固定化体』である。   The immobilized body such as heavy metal (1) is “an immobilized body in which a purification agent containing iron oxide, metallic iron and a calcium compound is packed in a tower or a tank”.

この浄化剤は、酸化鉄、金属鉄およびカルシウム化合物を含んでいるので、汚染した水と接触すると、浄化剤と重金属等との間で、(a)カルシウム化合物による重金属等の不溶化反応、(b)水酸化第一鉄とアルカリによる重金属等のフェライト化反応、(c)金属鉄と重金属等のイオン間の酸化・還元反応などの反応が生じる。汚染物質の種類や量、その他の条件によって、これらの反応のいずれもが進行する場合もあるし、これらのうちのいずれか一または二の反応が進行する場合もある。   Since this cleaning agent contains iron oxide, metallic iron, and calcium compound, when in contact with contaminated water, (a) insolubilization reaction of heavy metal or the like by the calcium compound between the cleaning agent and heavy metal, (b ) Ferrite reaction of ferrous hydroxide and alkali with ferrous hydroxide and (c) Oxidation / reduction reaction between ions of metal iron and heavy metal, etc. occur. Depending on the type and amount of contaminants and other conditions, either of these reactions may proceed, or one or two of these reactions may proceed.

前記(a)のカルシウム化合物による重金属等の不溶化反応は、浄化剤中のカルシウム化合物が溶解して汚染水のpHが上昇し、汚染水中の重金属イオンが難溶性の水酸化物やカルシウム塩を生成する反応である。例えば、カドミウム、銅、水銀、亜鉛、鉄、マンガン、ニッケル、フッ素、砒酸等は、生成する水酸化物やカルシウム塩が難溶性であり、不溶化する。しかし、鉛、マンガン、アンチモン、ホウ酸、シアン、6価クロム、セレン、硝酸性窒素等は、不溶化できない。   The insolubilization reaction of heavy metals and the like by the calcium compound in (a) above, the calcium compound in the purifying agent dissolves and the pH of the contaminated water rises, and the heavy metal ions in the contaminated water produce poorly soluble hydroxides and calcium salts. It is a reaction to. For example, cadmium, copper, mercury, zinc, iron, manganese, nickel, fluorine, arsenic acid, etc. are insoluble because the generated hydroxides and calcium salts are poorly soluble. However, lead, manganese, antimony, boric acid, cyan, hexavalent chromium, selenium, nitrate nitrogen, etc. cannot be insolubilized.

(b)の水酸化第一鉄とアルカリによる重金属等のフェライト化反応では、汚染された水に溶解している重金属がフェライトとして取り込まれ浄化剤に固定化される。前述したように、「フェライト化処理」は重金属等を含む排水処理に用いられており、排水に対して、硫酸鉄と水酸化ナトリウムを、2NaOH/FeSO4(モル比)=1となるように添加し、60℃以上に保持すると、下記の(1)式および(2)式(これらの式で、Mは鉄以外の重金属を表す)で表されるフェライト化反応が進行する。 In the ferritization reaction of heavy metal or the like by ferrous hydroxide and alkali in (b), heavy metal dissolved in contaminated water is taken in as ferrite and immobilized on the purifier. As described above, the “ferritization treatment” is used for wastewater treatment containing heavy metals and the like, and iron sulfate and sodium hydroxide are added to the wastewater so that 2NaOH / FeSO 4 (molar ratio) = 1. When added and maintained at 60 ° C. or higher, the ferritization reaction represented by the following formulas (1) and (2) (wherein M represents a heavy metal other than iron) proceeds.

(3−x)Fe2++xM2++6OH-→ Fe3-xx(OH)6 ・・(1)
Fe3-xx(OH)6+O2→ MxFe3-x4 ・・(2)
本発明の重金属等固定化体で使用されている浄化剤では、前記の(1)式の反応に関与する鉄イオンは浄化剤中の金属鉄の溶解により供給され、水酸イオンは水の存在下で水酸イオンを僅かずつ溶出するカルシウム化合物により供給される。したがって、硫酸鉄や水酸化ナトリウムを添加しなくても鉄イオンおよび水酸イオンが僅かづつ供給され、フェライト化反応を進行させることができる。
(3-x) Fe 2+ + xM 2+ + 6OH → Fe 3-x M x (OH) 6 ... (1)
Fe 3-x M x (OH) 6 + O 2 → M x Fe 3-x O 4 (2)
In the cleaning agent used in the immobilized body of heavy metals and the like of the present invention, iron ions involved in the reaction of the above formula (1) are supplied by dissolution of metallic iron in the cleaning agent, and hydroxide ions are present in water. Supplied by a calcium compound that elutes hydroxide ions in small increments below. Therefore, even without adding iron sulfate or sodium hydroxide, iron ions and hydroxide ions are supplied little by little, and the ferritization reaction can proceed.

フェライト化反応では、多くの重金属類が鉄イオンの代わりにフェライト構造の中に取込まれて、不溶化する。鉄イオンの代わりにフェライト化する重金属としては、砒素、カドミウム、クロム、銅、鉛等が知られている。また、イオン半径からみて、モリブデン、マンガン、ニッケル、セレン、アンチモン、亜鉛等は、フェライト化が可能である。地下水中に含まれる鉄イオンや砒素イオンにも対応可能で、フェライト化できる。   In the ferritization reaction, many heavy metals are taken into the ferrite structure instead of iron ions and become insoluble. Arsenic, cadmium, chromium, copper, lead, and the like are known as heavy metals that become ferrite instead of iron ions. From the viewpoint of the ionic radius, molybdenum, manganese, nickel, selenium, antimony, zinc, and the like can be ferritized. It can cope with iron ions and arsenic ions contained in groundwater and can be converted to ferrite.

前記のカルシウム化合物としては、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸カルシウム等が用いられ、特に、酸化カルシウムが好適である。   As the calcium compound, calcium hydroxide, calcium oxide, calcium carbonate and the like are used, and calcium oxide is particularly preferable.

この浄化剤に、酸化鉄を混合しておくことが、フェライト化反応を進行させる上において重要である。酸化鉄としては、マグネタイトが望ましく、これによって、フェライト生成反応を常温でも顕著に進行させることができる。さらに、浄化剤中に酸化鉄を混合しておくことにより、溶解した2価の鉄イオンの酸化に起因する赤水の発生も抑制される。   It is important to mix iron oxide with the purifier in order to advance the ferritization reaction. As iron oxide, magnetite is desirable, and this enables the ferrite formation reaction to proceed remarkably even at room temperature. Furthermore, by mixing iron oxide in the purifier, generation of red water due to oxidation of dissolved divalent iron ions is suppressed.

(c)の金属鉄と重金属等のイオン間の酸化・還元反応(すなわち、金属鉄の酸化反応と重金属等の還元反応)は、ほとんどの重金属等や硝酸性窒素等において進行する。さらに、金属鉄の溶解反応と比べ、より卑な水酸イオンによる酸化反応が進行することにより、金属鉄の溶解反応よりも卑なホウ酸の還元反応等を行わせることができる。   The oxidation / reduction reaction between metal iron and heavy metal ions in (c) (that is, oxidation reaction of metal iron and reduction reaction of heavy metal, etc.) proceeds in most heavy metals and nitrate nitrogen. Furthermore, compared with the dissolution reaction of metallic iron, the oxidation reaction with a more basic hydroxide ion proceeds, so that a reduction reaction of boric acid that is less basic than the dissolution reaction of metallic iron can be performed.

また、金属鉄の酸化(溶解)反応や金属鉄とアルカリの作用で生成した電子は、有機塩素化合物その他の揮発性有機化合物(VOC)等の還元(分解)反応に用いられる。有機塩素化合物を例にとり、RCl(Rはアルキル基を表す)で示すと、下記(3)式に従い、有機塩素化合物が還元され、分解される。その他の還元されやすい汚染物質も同様に分解、無害化される。   Moreover, the oxidation (dissolution) reaction of metallic iron and the electron produced | generated by the effect | action of metallic iron and an alkali are used for reduction (decomposition | disassembly) reactions, such as an organochlorine compound and other volatile organic compounds (VOC). Taking an organochlorine compound as an example, when represented by RCl (R represents an alkyl group), the organochlorine compound is reduced and decomposed according to the following formula (3). Other pollutants that are easily reduced are also decomposed and rendered harmless.

RCl+H++2e-→RH+Cl- ・・(3)
このように、本発明の重金属等固定化体に用いる酸化鉄、金属鉄、およびカルシウム化合物を含む浄化剤は、多くの汚染物質の浄化に有効であり、特に、前述した沈殿生成、イオン交換、活性アルミナ処理等の重金属処理に代わる好適な処理方法である。
RCl + H + + 2e → RH + Cl (3)
As described above, the purification agent containing iron oxide, metallic iron, and calcium compound used in the immobilized body such as heavy metal of the present invention is effective for purification of many pollutants. This is a suitable treatment method in place of heavy metal treatment such as activated alumina treatment.

この浄化剤としては、酸化鉄、金属鉄および酸化カルシウムからなる混合物が望ましい。その中でも、酸化鉄、金属鉄および酸化カルシウムの焼結体が、粒径制御が可能で、透水性に優れていることから、特に望ましい。   As the cleaning agent, a mixture of iron oxide, metallic iron and calcium oxide is desirable. Among them, a sintered body of iron oxide, metallic iron, and calcium oxide is particularly desirable because it can control the particle size and has excellent water permeability.

なお、酸化鉄の混合比率は、浄化剤の全体量に対して40質量%未満であるのが望ましい。酸化鉄の含有量が40質量%以上になると、重金属等を浄化剤表面に吸着することはできても、フェライトとして浄化剤に固定化することができにくくなるからである。また、この浄化剤において、フェライト化反応に必要な鉄イオンの供給が確保できるように、鉄の総質量(すなわち、金属鉄と、鉄量に換算した酸化鉄との合計量)が60質量%以上であることが望ましい。   The mixing ratio of iron oxide is desirably less than 40% by mass with respect to the total amount of the purifying agent. This is because, when the content of iron oxide is 40% by mass or more, it is difficult to immobilize heavy metals or the like on the surface of the cleaning agent but as ferrite can be fixed to the cleaning agent. Moreover, in this purifier, the total mass of iron (that is, the total amount of metallic iron and iron oxide converted to the amount of iron) is 60% by mass so that supply of iron ions necessary for the ferritization reaction can be ensured. The above is desirable.

また、前記浄化剤の粒径は、透水性が確保できる0.1〜5.0mmの範囲内であることが望ましい。粒径が0.1mmより小さければ、汚染した水との接触面積が大きく、浄化能力には優れるが、水を循環させる際の抵抗が大きく、処理効率が低下する。一方、粒径が5.0mmを超えると、浄化剤の充填密度が減少して、重金属固定化体への充填量が減少するため、処理能力が低下しがちである。浄化剤は粒径を整えて用いることもできるが、種々の粒径のものを混合して用いることが経済的には有利である。   Moreover, it is desirable that the particle size of the purifier is in the range of 0.1 to 5.0 mm that can ensure water permeability. If the particle size is smaller than 0.1 mm, the contact area with the contaminated water is large and the purification ability is excellent, but the resistance when circulating the water is large and the treatment efficiency is lowered. On the other hand, when the particle diameter exceeds 5.0 mm, the packing density of the purifying agent decreases, and the amount of the heavy metal immobilized body decreases, so that the processing ability tends to be lowered. The cleaning agent can be used with the particle size adjusted, but it is economically advantageous to use a mixture of various particle sizes.

本発明の重金属等固定化体は、前述の浄化剤が塔または槽に充填されたもので、汚染物質が溶解した水を清浄化する機能を有している。この重金属等固定化体の大きさは、供給する汚染された水の流量に対して、空塔滞留時間が5分以上になる大きさが望ましい。空塔滞留時間が5分未満では汚染物質を充分に固定化、または還元、分解することができず、清浄な洗浄水が得られにくいからである。   The immobilized body such as heavy metal of the present invention is a product in which the above-mentioned purification agent is packed in a tower or a tank, and has a function of purifying water in which contaminants are dissolved. The size of the immobilization body such as heavy metal is preferably such that the empty residence time is 5 minutes or more with respect to the flow rate of the contaminated water to be supplied. This is because if the empty residence time is less than 5 minutes, the contaminant cannot be sufficiently fixed, reduced or decomposed, and it is difficult to obtain clean washing water.

前記(2)の汚染した水の清浄化方法は、『この重金属等固定化体と汚染物質が溶解した水とを接触させる清浄化方法』である。   The method (2) for cleaning contaminated water is “a cleaning method for contacting the immobilized body such as heavy metal and water in which the contaminant is dissolved”.

ここで、「汚染物質」とは、前述のように、重金属等や、有機塩素化合物、その他処理が困難で有害な有機化合物などをいう。   Here, the “contaminant” means a heavy metal or the like, an organic chlorine compound, or an organic compound that is difficult to be treated and harmful as described above.

前記の「汚染物質が溶解した水」、すなわち、処理の対象となる被処理水は、特に限定されない。例えば、地表水、地下水、水道水、工業用水、工業排水、浸出水等があげられる。被処理水が、地下水、最終処分場の浸出水、または工場等の排水を含むものであれば、それらには、重金属等が比較的高濃度で含まれている場合が多いので、浄化の効果は特に大きい。   The “water in which the pollutant is dissolved”, that is, the water to be treated is not particularly limited. For example, surface water, ground water, tap water, industrial water, industrial wastewater, leachate and the like can be mentioned. If the water to be treated contains groundwater, leachate from the final disposal site, or wastewater from factories, etc., these often contain relatively high concentrations of heavy metals, etc. Is particularly big.

この(2)の清浄化方法では、重金属等固定化体と汚染物質が溶解した水とを接触させる。なお、前記の「重金属等固定化体と接触させる」とは、重金属等固定化体内に充填されている浄化剤と接触させることを意味する。   In the cleaning method (2), an immobilized body such as heavy metal is brought into contact with water in which contaminants are dissolved. The above-mentioned “contact with an immobilized body such as heavy metal” means contact with a purifying agent filled in the immobilized body such as heavy metal.

接触させる方法は、特に限定されないが、例えば、汚染物質が溶解した水を前述の浄化剤が充填された塔または槽の下方から連続的に送通し、上方から排出させる方法が、塔または槽内に充填された浄化剤の全体と汚染した水とを接触させやすく、望ましい。なお、処理量は、重金属等固定化体の大きさに見合った量(空塔滞留時間が5分以上確保できる量)を超えないように配慮することが必要である。   The method of contacting is not particularly limited, but, for example, a method in which water in which contaminants are dissolved is continuously sent from the bottom of the tower or tank filled with the above-described purifier and discharged from above is used in the tower or tank. This is desirable because it is easy to bring the entire cleaning agent packed in the container into contact with contaminated water. In addition, it is necessary to consider that the processing amount does not exceed the amount commensurate with the size of the immobilization body such as heavy metal (an amount capable of securing an empty residence time of 5 minutes or more).

この方法により、重金属等をはじめ、その他の汚染物質が除去された清浄な水がえられる。   By this method, clean water from which heavy metals and other contaminants are removed is obtained.

前記(3)の汚染した土壌の浄化方法は、『堀削した土壌を土壌槽に入れて、水を供給し、前記土壌から溶出する汚染物質の濃度が環境基準以下になるまで、前記供給した水と前記(1)の重金属等固定化体との接触を繰り返す浄化方法』である。   The method for purifying contaminated soil in (3) described above is as follows: “Put the excavated soil into a soil tank, supply water, and supply the water until the concentration of contaminants eluted from the soil falls below the environmental standard. It is a “purification method that repeats contact between water and an immobilized body such as heavy metal (1)”.

この方法は、汚染物質(汚染土壌)が浅いところにあり、それより深い部分にある土壌や地下水は汚染されていない場合に、特に好適に適用できる方法である。   This method is particularly applicable when the pollutant (contaminated soil) is in a shallow place and the soil and groundwater in the deeper part are not contaminated.

具体的に説明すると、先ず、汚染土壌を堀削して、土壌槽に入れる。土壌槽は、特別のものを使用する必要はないが、水を入れて土壌から汚染物質を溶出させるので、それに適する形状のものを、現場の状況等も考慮して選定するのが望ましい。   Specifically, first, the contaminated soil is excavated and placed in a soil tank. Although it is not necessary to use a special soil tank, it is desirable to select a suitable shape in consideration of the situation at the site because water is introduced to elute the pollutants from the soil.

続いて、土壌槽に水を供給し、土壌から汚染物質を溶出させるとともに、土壌槽と重金属等固定化体の間に設置したポンプを作動させ、土壌槽内の水が重金属等固定化体と土壌槽との間を循環するように配設したパイプを介して水を循環させる。通常は、土壌槽内の水(上澄み水)を抜き出し、重金属等固定化体の下方に導入して上方から抜き出し、土壌槽の上方へ戻す方式を採るのが望ましい。土質によっては、土壌槽内の下方から抜き出すことも可能であるが、土壌中の微細な粒子が水とともに重金属等固定化体中に混入し、汚染水が浄化剤と接触する時間が減少して、浄化効率が低下する。また、浄化性能が低下した重金属等固定化体から浄化剤を回収する際に、浄化剤との分離が困難になりがちである。   Subsequently, water is supplied to the soil tank to elute the pollutants from the soil, and the pump installed between the soil tank and the fixed body such as heavy metal is operated so that the water in the soil tank is fixed to the heavy metal fixed body. Water is circulated through a pipe arranged to circulate between soil tanks. Usually, it is desirable to take a system in which water (supernatant water) in the soil tank is extracted, introduced below the immobilized body such as heavy metal, extracted from above, and returned to the upper side of the soil tank. Depending on the soil quality, it is possible to extract from the bottom of the soil tank, but the fine particles in the soil are mixed with the immobilized body such as heavy metals together with water, and the time for the contaminated water to come into contact with the purifier is reduced. , Purification efficiency decreases. In addition, when recovering a cleaning agent from an immobilized body such as heavy metal whose purification performance has deteriorated, separation from the cleaning agent tends to be difficult.

水の循環は、土壌から溶出する汚染物質の濃度が環境基準(水質環境基準)以下になるまで行う。環境基準以下でなければ、環境リスクを取り除いたことにはならないからである。   The water is circulated until the concentration of contaminants eluted from the soil falls below the environmental standard (water quality environmental standard). This is because environmental risks are not eliminated unless they are below the environmental standards.

水の循環速度は特に限定されない。しかし、循環速度が速くなると浄化に要する期間は短縮されるが、土壌が水中で舞い上がり、混濁状態になるため、土壌と循環水との分離が困難になりがちである。一方、循環速度が遅い場合には、土壌と循環水の分離性は向上するが、浄化に長時間を要する。したがって、循環速度は、土質、土壌の汚染状況等に応じて適宜調整することが望ましい。   The circulation rate of water is not particularly limited. However, when the circulation speed is increased, the period required for purification is shortened, but the soil rises in the water and becomes turbid, so that it is difficult to separate the soil from the circulating water. On the other hand, when the circulation rate is slow, the separability of soil and circulating water is improved, but it takes a long time for purification. Therefore, it is desirable to adjust the circulation speed as appropriate according to soil quality, soil contamination, and the like.

水の循環回数は、土質や、土壌の汚染状況にもよるが、清浄な洗浄水が土壌槽を20回以上循環すれば、土壌中の汚染物質の大部分は重金属等固定化体の方へ移動する。20回未満では、土壌からの汚染物質の移動が不十分な場合がある。なお、使用する水の量は、これらの溶出、循環操作が支障なしに行える量であればよく、特に限定されない。   The number of water cycles depends on the soil quality and soil contamination, but if clean wash water circulates more than 20 times in the soil tank, most of the pollutants in the soil are directed to fixed bodies such as heavy metals. Moving. If it is less than 20 times, the movement of pollutants from the soil may be insufficient. The amount of water to be used is not particularly limited as long as these elution and circulation operations can be performed without hindrance.

このようにして汚染物質が除去された土壌は、重金属等をはじめ、その他の汚染物質の溶出量が水質環境基準以下で、埋め戻すことが可能であり、埋め戻し後は、環境リスクのない土地として利用できる。   The soil from which contaminants have been removed in this way can be backfilled if the amount of elution of heavy metals and other pollutants is below the water quality standard, and after backfilling there is no environmental risk. Available as

この(3)の土壌の浄化方法において、堀削した土壌から分離した粘性土を処理槽に入れて、水を供給し、粘性土から溶出する汚染物質の濃度が環境基準以下になるまで、前記供給した水と前記(1)に記載の重金属等固定化体との接触を繰り返すことにより、汚染した粘性土を浄化することができる。   In the soil purification method of (3), the viscous soil separated from the excavated soil is put into a treatment tank, water is supplied, and the concentration of the contaminants eluted from the viscous soil is below the environmental standard. By repeating the contact between the supplied water and the immobilization body such as heavy metal as described in (1) above, the contaminated viscous soil can be purified.

堀削した土壌からの粘性土の分離は、篩い分けにより行えばよいが、土質その他の状況によっては、前述の「土壌洗浄法」を適用することも可能である。   Separation of the viscous soil from the excavated soil may be performed by sieving, but the above-described “soil cleaning method” may be applied depending on the soil condition and other conditions.

供給した水と重金属等固定化体とを接触させる方法は、前記と同様、土壌槽と重金属等固定化体間にパイプを配設し、ポンプにより水を循環させる方法を適用すればよい。通常、汚染物質の大部分は粘性土に吸着しているので、このような方法を採ることにより、土壌から汚染物質を効率よく除去することができる。   As the method of bringing the supplied water into contact with the immobilization body such as heavy metal, a method of arranging a pipe between the soil tank and the immobilization body such as heavy metal and circulating the water with a pump may be applied. Usually, most of the pollutants are adsorbed on the cohesive soil, and thus by adopting such a method, the pollutants can be efficiently removed from the soil.

前記(4)の汚染土壌および/または地下水の浄化方法は、『汚染した土壌の周辺の地下水を揚水した後、前記(1)の重金属等固定化体と接触させて浄化し、再び汚染した土壌に注水することにより、汚染した土壌および/または地下水を浄化する方法であって、揚水した地下水に含まれる汚染物質の濃度が環境基準以下に到達するまで、前記揚水と注水を繰り返す浄化方法』である。   The method for purifying contaminated soil and / or groundwater according to (4) described above is as follows: “After pumping up the groundwater around the contaminated soil, it is purified by bringing it into contact with an immobilized body such as heavy metal as described in (1) above and contaminated again. In this method, the contaminated soil and / or groundwater is purified by repeating the pumping and water injection until the concentration of pollutants contained in the pumped groundwater reaches the environmental standard or lower. is there.

この方法は、汚染物質(汚染土壌)が深いところにあって堀削が困難な場合、あるいは深い部分にある地下水が汚染されている場合に適用できる方法である。   This method is applicable when the pollutant (contaminated soil) is deep and it is difficult to excavate, or when groundwater in a deep part is contaminated.

この方法の実施に際しては、先ず、汚染地域内に、汚染した土壌の周辺の地下水を汲み上げるための揚水井と、汲み上げた水を浄化して再び汚染した土壌に注水するための注水井を設置する。   In implementing this method, first, a pumping well for pumping up groundwater around the contaminated soil and a water injection well for purifying the pumped water and pouring it into the contaminated soil are set up in the contaminated area. .

次いで、揚水した地下水を重金属等固定化体と接触させて、清浄化する。具体的には、汲み上げた地下水を重金属等固定化体に送通する。その際、前述したように、空塔滞留時間(5分以上が望ましい)に留意する。また、汲み上げた地下水を重金属等固定化体の下方から連続的に送通し、上方から排出させる方法の採用が望ましい。   Next, the pumped ground water is brought into contact with a fixed body such as heavy metal to be cleaned. Specifically, the pumped-up groundwater is sent to a fixed body such as heavy metal. At that time, as described above, attention is paid to the empty residence time (preferably 5 minutes or more). In addition, it is desirable to adopt a method in which the pumped-up groundwater is continuously sent from below the fixed body such as heavy metal and discharged from above.

続いて、この清浄化された地下水を注水井に供給する。なお、注水井としては、砂柱等を用いるのが簡便、かつ有効である。   Subsequently, the purified groundwater is supplied to the water injection well. As the water injection well, it is simple and effective to use a sand column or the like.

この、「揚水」→「清浄化」→「注水」、という地下水の循環操作を20回以上繰り返す。このように、地下水を清浄化し、この清浄化した地下水に土壌から汚染物質を移動させ、汚染物質を含んだ地下水を再度清浄化するという操作を繰り返すことによって、汚染物質が深いところにあって堀削が困難な場合でも、汚染土壌を清浄化することが可能である。   This groundwater circulation operation of “pumping” → “cleaning” → “water injection” is repeated 20 times or more. In this way, by repeating the operations of purifying the groundwater, moving the contaminants from the soil to the cleaned groundwater, and repurifying the groundwater containing the contaminants, Even when cutting is difficult, it is possible to clean the contaminated soil.

地下水が汚染されている場合も、前記の循環操作により清浄化することができる。なお、地下水が汚染されていれば、通常は、これと接触する土壌と吸着平衡またはそれに近い状態にあり、地下水の近傍の土壌も汚染されているが、前述したように、地下水の清浄化に伴い土壌も清浄化される。   Even when the groundwater is contaminated, it can be purified by the above-described circulation operation. If groundwater is contaminated, it is usually in an adsorption equilibrium with or close to the soil in contact with it, and soil in the vicinity of groundwater is also contaminated. Along with this, the soil is also cleaned.

汚染物質が不飽和層(すなわち、難透水層の上部に存在する砂礫層のうち、地下水が存在する帯水層の上の地下水が存在しない層)に混在している場合には、揚水し、清浄化した地下水を散水する等の方法で汚染物質を地下水に溶出させる操作を繰り返して、不飽和層から汚染物質を除去することもできる。   If pollutants are present in the unsaturated layer (that is, the gravel layer above the poorly permeable layer, where there is no groundwater above the aquifer where groundwater exists) It is also possible to remove contaminants from the unsaturated layer by repeating the operation of eluting the contaminants into the groundwater by spraying the cleaned groundwater.

前記(4)の浄化方法において、揚水と注水を繰り返すことにより難透水性の粘性土を浄化することができる。   In the purification method (4), it is possible to purify the hardly permeable viscous soil by repeating pumping and water injection.

粘性土は一般に粒径が小さく、砂などと比べてより多くの汚染物質を吸着しており、しかも難透水性なので、汚染物質の溶出に時間はかかるが、前記の「揚水」→「清浄化」→「注水」、という地下水の循環操作を繰り返すことにより、浄化することが可能である。   Cohesive soil generally has a small particle size, adsorbs more pollutants than sand, etc., and has poor water permeability, so it takes time for the pollutants to elute. It is possible to purify by repeating the groundwater circulation operation of “→ water injection”.

(4)の浄化方法(粘性土の浄化を含む)の実施に際しては、汚染地域を遮水壁で囲むのが望ましい。汚染地域に難透水層の深さまで達する遮水壁を設置すれば、当該地域への地下水の流入、流出を大幅に抑制して汚染した地下水の周辺への拡散を封じ込めることができる。   In carrying out the purification method (4) (including the purification of cohesive soil), it is desirable to surround the contaminated area with a water shielding wall. If a water-impervious wall that reaches the depth of the poorly permeable layer is installed in the contaminated area, the inflow and outflow of groundwater to the area can be greatly suppressed and the diffusion of the contaminated groundwater to the periphery can be contained.

遮水壁にはソイルセメントを用いることができるが、鋼矢板を用いた遮水壁の設置が望ましい。ソイルセメントは浄化終了後も取り除くことができず、汚染地域周辺の地下水の流れを乱すからである。   Although soil cement can be used for the impermeable wall, it is desirable to install the impermeable wall using a steel sheet pile. This is because soil cement cannot be removed after purification and disturbs the flow of groundwater around the contaminated area.

また、前記「汚染地域を遮水壁で囲む方法」において、汚染地域を遮水壁で囲むことにより、汚染した地下水の流出を抑えることができるが、さらに、遮水壁に囲まれた地域に流入する地下水量よりも多量の地下水を揚水し、注水することにより、浄化に要する期間を短縮することが可能である。なお、遮水壁内の地下水位を遮水壁の外側と同様にするために、地上の浄化設備に滞留させる水としては、例えば周辺の地下水や表層水を利用することができる。   Moreover, in the above-mentioned “method of surrounding a contaminated area with a water shielding wall”, it is possible to suppress the outflow of contaminated groundwater by surrounding the contaminated area with a water shielding wall. It is possible to shorten the period required for purification by pumping and pouring a larger amount of groundwater than the amount of groundwater that flows in. In addition, in order to make the groundwater level in the impermeable wall the same as the outside of the impermeable wall, for example, surrounding groundwater or surface water can be used as the water retained in the purification facility on the ground.

以上説明した本発明の浄化方法を実施する過程で、重金属等固定化体による汚染した水の清浄化が不十分になった場合には、前記固定化体から、酸化鉄、金属鉄および酸化カルシウムからなる焼結体などの浄化剤を取り出し、新たな浄化剤に入れ替えればよい。   In the process of carrying out the purification method of the present invention described above, when purification of contaminated water by an immobilization body such as heavy metal becomes insufficient, iron oxide, metal iron and calcium oxide are obtained from the immobilization body. What is necessary is just to take out cleaning agents, such as the sintered compact which consists of, and replace with a new cleaning agent.

また、浄化剤の交換作業を容易にするために、あらかじめ複数個の重金属等固定化体を並列に配置しておいてもよいし、浄化の効果を高めるために、複数個の重金属等固定化体を直列に配置することもできる。   In addition, in order to facilitate the replacement work of the purifier, a plurality of fixed bodies such as heavy metals may be arranged in parallel, or in order to enhance the purification effect, a plurality of heavy metals or the like are fixed. The bodies can also be arranged in series.

さらに、油水分離、曝気、紫外線(UV)酸化等の簡易な浄化手段を重金属等固定化体の前段または後段に設置して、揮発性有機化合物(VOC)や油分の浄化効率を高めることもできる。   Furthermore, simple purification means such as oil / water separation, aeration, and ultraviolet (UV) oxidation can be installed before or after the fixed body such as heavy metal, and the purification efficiency of volatile organic compounds (VOC) and oil can be increased. .

土壌や地下水などから除去された重金属等は、前述したフェライト化作用等により酸化鉄上に化学的に固定化されており、水を加えても再溶出はしない。そのため、重金属等固定化体から取り出した酸化鉄、金属鉄および酸化カルシウムからなる焼結体等の浄化剤は、そのまま最終処分することができる。また、鉄成分が多いので、製鉄原料やセメント原料として再利用することも可能である。   Heavy metals and the like removed from the soil and groundwater are chemically immobilized on the iron oxide by the above-described ferritization action, and will not be re-eluted even if water is added. Therefore, the purification agent such as a sintered body made of iron oxide, metallic iron and calcium oxide taken out from the immobilized body such as heavy metal can be finally disposed of as it is. Moreover, since there are many iron components, it can also be reused as an iron-making raw material or a cement raw material.

従来、鉄粉を用いた土壌の浄化では、土壌と混在している鉄粉を分離することが困難であった。また、本発明者らが提案した環境浄化材料では、土壌との混合およびその後の分離のための費用が嵩むという問題があった。しかし、酸化鉄、金属鉄および酸化カルシウムを含む浄化剤を塔や槽に充填した本発明の重金属等固定化体を使用すれば、土壌との直接混合を前提としないので、土壌と浄化剤との混合ならびに分離工程を省略できるという利点がある。   Conventionally, in soil purification using iron powder, it has been difficult to separate iron powder mixed with soil. Moreover, in the environmental purification material which the present inventors proposed, there existed a problem that the expense for mixing with soil and subsequent isolation | separation increased. However, if a fixed body such as heavy metal of the present invention in which a purification agent containing iron oxide, metallic iron and calcium oxide is packed in a tower or a tank is used, since it is not premised on direct mixing with soil, There is an advantage that the mixing and separation steps can be omitted.

さらに、実施例により本発明を詳述する。   Further, the present invention will be described in detail by way of examples.

内容積2リットルのビーカーに活性アルミナ500gと10mg/l(リットル)の6価クロム水溶液1リットルを入れ、1昼夜攪拌混合して、模擬汚染土壌溶液を調製した。1昼夜の攪拌混合により、6価クロム濃度は水溶液と活性アルミナとの間で吸着平衡に達しており、水溶液中の6価クロム濃度は0.9mg/lまで低下した。一方、活性アルミナ中の6価クロム含有量は18.2mg/kgである。なお、使用した活性アルミナの平均粒径は0.043mmであり、土壌の粒径区分からは微粒分のシルトに相当する。   In a beaker having an internal volume of 2 liters, 500 g of activated alumina and 1 liter of 10 mg / l (liter) hexavalent chromium aqueous solution were placed and stirred for one day to prepare a simulated contaminated soil solution. By stirring and mixing for one day and night, the hexavalent chromium concentration reached an adsorption equilibrium between the aqueous solution and the activated alumina, and the hexavalent chromium concentration in the aqueous solution decreased to 0.9 mg / l. On the other hand, the hexavalent chromium content in the activated alumina is 18.2 mg / kg. In addition, the average particle diameter of the used activated alumina is 0.043 mm, and it corresponds to the silt of fine particles from the particle size classification of the soil.

一方、300mlのビーカーに酸化鉄、金属鉄、酸化カルシウムの焼結体500gを入れ、槽状の重金属等固定化体とした。使用した酸化鉄、金属鉄、酸化カルシウムの焼結体(つまり、浄化剤)は、製鉄所で発生したダスト類をロータリーキルン方式の還元ペレット製造装置で焼結したもので、粒径2.7mm以上のものを使用した。その主な性状(分析値)を表1に示す。   On the other hand, 500 g of a sintered body of iron oxide, metallic iron, and calcium oxide was put into a 300 ml beaker to obtain a fixed body such as a tank-like heavy metal. The sintered body of iron oxide, metallic iron, and calcium oxide used (that is, a purifier) was obtained by sintering dust generated at a steel mill using a rotary kiln type reduced pellet manufacturing apparatus, and having a particle size of 2.7 mm or more. I used one. The main properties (analytical values) are shown in Table 1.

Figure 2006043628
Figure 2006043628

次に、内径5mmのゴム管を用いて、模擬汚染土壌溶液の上澄み液を、送液ポンプで重金属等固定化体の下部に供給し、重金属等固定化体の上部に達した液を、同様の方法で、模擬汚染土壌溶液の上部に供給した。すなわち、汚染した土壌の周辺の水(揚水した地下水を模擬した水)を重金属等固定化体と接触させて浄化し、再び汚染した土壌に注水するという、「揚水」→「清浄化」→「注水」の循環操作(模擬操作)を繰り返した。このようにして循環させた水の流量は、1リットル/hである。   Next, using a rubber tube with an inner diameter of 5 mm, the supernatant liquid of the simulated contaminated soil solution is supplied to the lower part of the fixed body such as heavy metal with a liquid feed pump, and the liquid that reaches the upper part of the fixed body such as heavy metal is the same. In this way, it was fed to the top of the simulated contaminated soil solution. In other words, the water around the contaminated soil (water simulating pumped ground water) is brought into contact with a fixed body such as heavy metal to purify it, and then poured into the contaminated soil again. The irrigation operation (simulated operation) was repeated. The flow rate of the circulated water is 1 liter / h.

このときの模擬汚染土壌溶液の上澄み液(つまり、循環水)の6価クロム濃度および活性アルミナの6価クロム含有量の経時変化を図1に示す。同図中の横軸に平行な太線は、6価クロムの水質環境基準(0.05mg/l)である。   FIG. 1 shows temporal changes in the hexavalent chromium concentration of the supernatant liquid (that is, circulating water) and the hexavalent chromium content of the activated alumina at this time. The thick line parallel to the horizontal axis in the figure is the water quality environmental standard (0.05 mg / l) of hexavalent chromium.

図1から明らかなように、循環水の6価クロム濃度および活性アルミナの6価クロム含有量はいずれも循環時間の経過とともに低下し、6時間経過時点では、循環水の6価クロム濃度は環境基準以下、活性アルミナの6価クロム含有量は6mg/kgとなった。   As can be seen from FIG. 1, both the hexavalent chromium concentration in the circulating water and the hexavalent chromium content of the activated alumina decrease with the passage of the circulation time. Below the standard, the hexavalent chromium content of the activated alumina was 6 mg / kg.

この浄化試験で得られた重要な知見は、模擬汚染土壌溶液を混合することなく、上部の水相を給排水することにより、下部の活性アルミナ相を清浄化できることである。このように、重金属等固定化体を使用することにより、循環水の清浄化だけでなく、活性アルミナに含有されていた6価クロムを除去できるのは、循環水が清浄化されることによって吸着平衡が変化し、活性アルミナからの6価クロムの溶出が促進されたためと考えられる。   An important finding obtained in this purification test is that the lower activated alumina phase can be cleaned by supplying and draining the upper aqueous phase without mixing the simulated contaminated soil solution. As described above, the use of the immobilization body such as heavy metal can not only purify the circulating water but also remove hexavalent chromium contained in the activated alumina because the circulating water is purified. This is probably because the equilibrium was changed and the elution of hexavalent chromium from activated alumina was promoted.

このように、従来、浄化が困難と考えられていた微粒のシルト成分を、循環する水を用いる比較的容易な手段で浄化することができる。   In this way, the fine silt components that have been conventionally considered difficult to purify can be purified by relatively easy means using circulating water.

この実験結果は、地下深くに存在する汚染物質の除去に本発明の重金属等固定化体が有効であることを示している。   This experimental result shows that the immobilization body such as heavy metal of the present invention is effective for removing pollutants existing deep underground.

すなわち、一般の地層においては、シルトや粘土で構成される難透水層の上部に砂や礫で構成される砂礫層が存在し、この砂礫層は地下水が存在する帯水層とその上部にあって地下水が存在しない不飽和層とで構成されており、地下水が汚染された場合には、難透水層のシルトや粘土は汚染物質を吸着し、地中深くで、土壌汚染が発生する。汚染した地下水を浄化すると、吸着平衡が変化してそれに対応した汚染物質がシルトや粘土から地下水に溶出する。したがって、汚染物質が溶出した地下水を浄化することにより、シルトや粘土における汚染物質の吸着量を低減させ、シルトや粘土から溶出する汚染物質量を減少させることが可能となる。このようにして、地下水を浄化することにより、シルトや粘土から溶出する汚染物質量を環境基準以下に減少させ、土壌を浄化することができる。   In other words, in general geological formations, a gravel layer composed of sand and gravel exists above the impervious layer composed of silt and clay, and this gravel layer is located between the aquifer where groundwater exists and its upper part. When the groundwater is contaminated, the silt and clay of the poorly permeable layer adsorb pollutants and cause soil pollution deep in the ground. When contaminated groundwater is purified, the adsorption equilibrium changes and the corresponding pollutants are eluted from the silt and clay into the groundwater. Therefore, by purifying the groundwater from which the contaminants are eluted, it is possible to reduce the amount of contaminants adsorbed on the silt and clay, and to reduce the amount of contaminants eluted from the silt and clay. In this way, by purifying the groundwater, the amount of contaminants eluted from silt and clay can be reduced below the environmental standard, and the soil can be purified.

本発明の重金属等固定化体は、重金属等や、有機塩素化合物、その他処理が困難で有害な有機化合物などを浄化剤に固定化し、または還元、無害化する機能を有しており、これを用いる本発明の汚染した水、土壌の浄化方法によれば、重金属等に汚染された水や土壌を効率的に浄化することができる。また、土壌の浄化に際し、土壌と浄化剤との混合、分離工程を省略できるという利点もある。したがって、本発明の重金属等固定化体およびこれを用いる本発明の浄化方法は、汚染された水や土壌を汚染現場で処理し、環境リスクを低減する上で極めて有効で、環境浄化に広く活用することができる。   The immobilized body such as heavy metal of the present invention has a function of immobilizing, reducing, or detoxifying heavy metals and the like, organochlorine compounds, and other organic compounds that are difficult to treat and harmful to purification agents. According to the contaminated water and soil purification method of the present invention to be used, water and soil contaminated with heavy metals can be efficiently purified. In addition, there is also an advantage that the process of mixing and separating the soil and the cleaning agent can be omitted when the soil is purified. Accordingly, the heavy metal fixed body of the present invention and the purification method of the present invention using the same are extremely effective in treating contaminated water and soil at the site of contamination and reducing environmental risks, and are widely used for environmental purification. can do.

同様に、最終処分場から浸出する水を浄化し、再び最終処分場に戻す操作を繰り返すことにより、最終処分場から汚染物質を除去することができる。   Similarly, the contaminants can be removed from the final disposal site by purifying the water leached from the final disposal site and returning it to the final disposal site again.

本発明の重金属等固定化体を用いた模擬汚染土壌の浄化試験結果を示す図である。It is a figure which shows the purification test result of the simulation contaminated soil using fixed bodies, such as a heavy metal of this invention.

Claims (9)

酸化鉄、金属鉄およびカルシウム化合物を含む浄化剤が塔または槽に充填されていることを特徴とする重金属等固定化体。   An immobilized body such as heavy metal, wherein a purification agent containing iron oxide, metallic iron and a calcium compound is packed in a tower or a tank. 請求項1に記載の重金属等固定化体と汚染物質が溶解した水とを接触させることを特徴とする汚染した水の清浄化方法。   A method for purifying contaminated water, comprising contacting the immobilized body such as heavy metal according to claim 1 with water in which the contaminant is dissolved. 汚染物質が溶解した水が、地下水、最終処分場の浸出水、または工場等の排水を含むことを特徴とする請求項2に記載の汚染した水の清浄化方法。   The method for purifying contaminated water according to claim 2, wherein the water in which the pollutant is dissolved includes ground water, leachate from a final disposal site, or waste water from a factory or the like. 堀削した土壌を土壌槽に入れて、水を供給し、前記土壌から溶出する汚染物質の濃度が環境基準以下になるまで、前記供給した水と請求項1に記載の重金属等固定化体との接触を繰り返すことを特徴とする汚染した土壌の浄化方法。   2. The excavated soil is put in a soil tank, water is supplied, and the supplied water and an immobilized body such as heavy metal according to claim 1 until the concentration of pollutants eluted from the soil is below environmental standards, A method for remediating contaminated soil, characterized in that contact with the soil is repeated. 堀削した土壌から分離した粘性土を土壌槽に入れて、水を供給し、粘性土から溶出する汚染物質の濃度が環境基準以下になるまで、前記供給した水と請求項1に記載の重金属等固定化体との接触を繰り返すことを特徴とする汚染した粘性土の浄化方法。   The viscous soil separated from the excavated soil is put into a soil tank, water is supplied, and the supplied water and the heavy metal according to claim 1 until the concentration of pollutants eluted from the viscous soil is below the environmental standard. A method for purifying contaminated clay soil, characterized by repeating contact with an isofixed body. 汚染した土壌の周辺の地下水を揚水した後、請求項1に記載の重金属等固定化体と接触させて浄化し、再び汚染した土壌に注水することにより、汚染した土壌および/または地下水を浄化する方法であって、揚水した地下水に含まれる汚染物質の濃度が環境基準以下に到達するまで、前記揚水と注水を繰り返すことを特徴とする汚染土壌および/または地下水の浄化方法。   After pumping up the groundwater around the contaminated soil, the contaminated soil and / or groundwater is purified by bringing it into contact with the heavy metal fixed body according to claim 1 and purifying it, and then pouring the contaminated soil again. A method for purifying contaminated soil and / or groundwater, wherein the pumping and water injection are repeated until the concentration of contaminants contained in the pumped groundwater reaches an environmental standard or less. 揚水と注水を繰り返すことにより難透水性の粘性土を浄化することを特徴とする請求項6に記載の汚染土壌および/または地下水の浄化方法。   The method for purifying contaminated soil and / or groundwater according to claim 6, wherein the hardly-permeable viscous soil is purified by repeating pumping and water injection. 汚染地域を遮水壁で囲み、浄化することを特徴とする請求項6または7に記載の汚染土壌および/または地下水の浄化方法。   The method for purifying contaminated soil and / or groundwater according to claim 6 or 7, wherein the contaminated area is surrounded by a water-impervious wall and purified. 遮水壁に囲まれた地域に流入する地下水量よりも多量の地下水を揚水し、注水することを特徴とする請求項8に記載の汚染土壌および/または地下水の浄化方法。
The method for purifying contaminated soil and / or groundwater according to claim 8, wherein a larger amount of groundwater than the amount of groundwater flowing into the area surrounded by the impermeable walls is pumped and injected.
JP2004230487A 2004-08-06 2004-08-06 Heavy metal or the like immobilizing body, and method for cleaning contaminated water and soil using the same Withdrawn JP2006043628A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004230487A JP2006043628A (en) 2004-08-06 2004-08-06 Heavy metal or the like immobilizing body, and method for cleaning contaminated water and soil using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004230487A JP2006043628A (en) 2004-08-06 2004-08-06 Heavy metal or the like immobilizing body, and method for cleaning contaminated water and soil using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006043628A true JP2006043628A (en) 2006-02-16

Family

ID=36022792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004230487A Withdrawn JP2006043628A (en) 2004-08-06 2004-08-06 Heavy metal or the like immobilizing body, and method for cleaning contaminated water and soil using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006043628A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102426225A (en) * 2011-10-31 2012-04-25 青岛理工大学 Experimental device and monitoring method for researching arsenic transformation of underground water

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102426225A (en) * 2011-10-31 2012-04-25 青岛理工大学 Experimental device and monitoring method for researching arsenic transformation of underground water
CN102426225B (en) * 2011-10-31 2015-01-07 青岛理工大学 Experimental device and monitoring method for researching arsenic transformation of underground water

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Palmer et al. Chemical Enhancements to Pump-and-Treat Remediation 1
Thiruvenkatachari et al. Permeable reactive barrier for groundwater remediation
Hawley et al. Treatment technologies for chromium (VI)
US6132623A (en) Immobilization of inorganic arsenic species using iron
US5362394A (en) System for treating contaminated groundwater
CN100377800C (en) Purification method of polluted soil
US11697043B2 (en) Method and reagents for treating materials contaminated with mercury, PFAS, or other contaminants
JP5276429B2 (en) Contaminated soil area improvement method
KR20110008515A (en) Stabilization method of heavy metal contaminated dredged sediments
Litter et al. In-situ technologies for groundwater treatment: the case of arsenic
JP5292672B2 (en) Contaminated groundwater purification method and purification structure
JP6359891B2 (en) Soil purification agent and method for purification of contaminated soil
JP2006043628A (en) Heavy metal or the like immobilizing body, and method for cleaning contaminated water and soil using the same
JP4329361B2 (en) Groundwater purification wall and groundwater purification method
Jovanović et al. Chemical remediation technologies
US20070098501A1 (en) In-situ treatment of in ground contamination
JP4218564B2 (en) Method for purification of contaminated aquifer using purification agent for water containing pollutant
US20070098502A1 (en) In-situ treatment of in ground contamination
JP2004283760A (en) Method for purifying ground water
CN116332417A (en) Groundwater treatment system
KR100482713B1 (en) The water transmission characteristic interception wall which purifies the underground water which be imbrued
KR101082166B1 (en) Permeable reactive barrier
KR20100119678A (en) Permeable reactive barriers containing waste foundry sands and method of remediation of contaminated groundwater with zinc using permeable reactive barriers
Lim et al. Chemical Remediation and Recirculation Technologies of Wastewater from Metal-contaminated Soil Washing
WO2007056641A2 (en) In-situ treatment of in ground contamination

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20071106