JP2006212554A - 土壌浄化剤および土壌浄化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 有機ハロゲン化合物で汚染された土壌および地下水の浄化において浄化の活性が高く、フッ化物イオンの溶出量を低減し、且つ、経時によるフッ化物イオンの再溶出を抑制した土壌浄化剤を提供する。
【解決手段】 微細な平均一次粒子径を有し、鉄粉および／または酸化鉄粉からなる製鋼ダストのスラリーを生石灰および／または消石灰を含有し、メディア型分散機および／または衝撃型分散機で分散処理することにより、有機ハロゲン化合物の浄化に効果があり、スラリー中の製鋼ダストの凝集粒子の間隙に存在するフッ化物イオンを分散処理によって溶出させ、共存する生石灰および／または消石灰で不溶化することにより、フッ化物イオンの再溶出を抑制した土壌浄化剤が提供可能である。
【選択図】 なし

Description

本発明は土壌または地下水中に含まれる有機ハロゲン化合物を無害化するための土壌浄化剤および土壌浄化方法に関する。

これまでにトリクロロエチレンなどの有機ハロゲン化合物は、半導体や金属加工製品の脱脂溶剤として使用されており、漏洩または投棄されたこれらの化合物による土壌や地下水の汚染が大きな社会問題となっている。

従来、これらの汚染に関する浄化方法としては、土壌ガス吸引法、土壌掘削法、地下水揚水法等が用いられてきた。土壌ガス吸引法は不飽和帯に存在する汚染物質を強制的に吸引する方法であり、ボーリングにより地盤中に吸引井戸を設置し、真空ポンプで吸引井戸内を減圧することにより気化した汚染物質を土壌ガスとして回収除去する方法である。

土壌掘削法は汚染土壌を掘削し、掘削した土壌に風力乾燥、加熱処理などを施して汚染物質の回収除去を行う方法である。地下水揚水法は土壌中に揚水井戸を設置し、汚染地下水を揚水して汚染物質を回収除去する方法である。

しかしながらこれらの方法には次のような問題点がある。土壌ガス吸引法においては、広範囲の土壌を対象とする場合、複数の吸引井戸や地上設備が必要となる。また、活性炭などの吸着剤に吸着させて土壌ガスから汚染物質を除去する場合、処理後の吸着剤が二次廃棄物となる。土壌掘削法の場合、掘削した土壌の熱処理などが高コストであることや、掘削除去した範囲の周囲に汚染物質が残存すると、汚染物質が拡散し、再度汚染される可能性がある。地下水揚水法の場合、汚染物質が飽和帯土壌に含まれるもので、かつ水に溶解する化合物でなければ回収除去することができない。また土壌ガス吸引法と同様に、広範囲の土壌を対象とする場合、複数の揚水井戸や地上設備が必要であり、除去方法によっては二次廃棄物が発生する。さらに地下水の揚水により地盤沈下を引き起こす可能性がある。

これに対し、汚染土壌を直接浄化する方法として鉄を使用した原位置浄化法が提案されている。しかし通常、鉄を使用した汚染土壌の浄化においては、汚染の浄化に比較的長時間を要するという課題があった。

そのような課題を解決するため、特許文献１には微細な粒径の鉄微粒子スラリーを使用した土壌浄化剤に関する技術が開示されている。これは１０μｍ未満の平均粒径を有する球状の鉄微粒子に関するものであり、微細な球状の鉄粒子を使用することで土壌への速やかな浸透を可能としている。鉄微粒子としては、製鋼用の酸素吹転炉から精錬中に発生する排ガスを湿式集塵して得た製鋼ダストを利用しており、水スラリーの状態で使用されている。

しかし、酸素吹き転炉内で精錬される製鋼にはフッ化カルシウム（ホタル石）を添加することが通例である。フッ化カルシウムを添加する目的は製鋼の溶融剤であり、生産される鋼材にもフッ化カルシウムなどのフッ化物、フッ化カルシウム由来の酸化カルシウムやその他カルシウム化合物が含有されることが多い。

そのため、製鋼ダストにもフッ化カルシウム等のフッ化物を含有しており、水スラリーにすることにより、水に溶出してくることが多い。製鋼ダストの水スラリーを希釈し、スラリー中の製鋼ダスト分を低下させても、フッ化物イオン濃度に低下傾向がみられず、新たにフッ化物イオンの溶出が起こっている。このような製鋼ダストスラリーの水には、フッ化合物イオンが溶出して含有される場合が多い。そのためこれらの土壌浄化剤を土壌に注入することで、フッ化物イオンによる二次汚染を発生するおそれがある。

以上のような、フッ素化合物による二次汚染を防止するための技術として、特許文献２の技術が開示されている。これは製鋼ダストのスラリーにハイドロタルサイトを混合し、溶出したフッ素含有イオンをハイドロタルサイトに吸着させて除去する精製方法およびその方法で製造される土壌浄化剤に関するものである。一般にハイドロタルサイトは、その層間に存在する陰イオンを水溶液中の陰イオンと交換する性質を持っている。そのような特性であるが故に、上記技術によって製鋼ダストスラリー中のフッ素含有イオン溶出量を低減しても、再度他の陰イオンと交換して水中に溶出する可能性がある。そのため、汚染土壌に添加した場合、フッ化物イオンによる二次汚染を引き起こす可能性がある。
特開２００１−１９８５６７号公報 特開２００３−１８１４９３号公報

その他にもフッ化物イオンの不溶化処理には種々の方法、材料が提案されているが、いずれも不溶化能力に問題がある。粒子表面が多孔質である珊瑚や牛骨を原料とする材料は、いずれも添加による効果が著しく低い。また、分子認識の効果が期待されるゼオライト類は、フッ化物イオン等の低分子量の物質には適さない。

また、鉄微粒子の水スラリーにおけるフッ素溶出量の経時変化を調査すると、フッ素不溶化未処理のスラリーであると、初期の溶出量に比して経時したものは値が上昇している例が散見される。これはスラリー中の鉄微粒子に含まれるフッ化物イオン、または鉄微粒子の凝集体の間隙に存在するフッ化物、フッ化物イオンが徐々に溶出してくるためと推測される。従来使用されていたフッ素不溶化剤、不溶化工程ではこれらの経時によるフッ化物イオン溶出の解決はまったくなされていなかった。

本発明は、有機ハロゲン化合物で汚染された土壌及び地下水の浄化において浄化の活性が高く、フッ化物イオンの溶出量が少なく、経時によるフッ化物イオンの溶出量の変化が小さい土壌浄化剤を提供することを目的とする。

本発明者等は鋭意研究した結果、微細な粒径の製鋼ダストと生石灰および／または消石灰を含んだスラリーをメディア型分散機および／または衝撃型分散機により分散することにより得た土壌浄化剤により上記課題を解決しうることを見出し、本発明に至った。

すなわち本発明は、以下の土壌浄化剤および土壌浄化方法に関する。

メディア型分散機または衝撃型分散機により分散処理した製鋼ダストの水スラリーと、上記製鋼ダスト１００重量部に対して４〜１００重量部の生石灰および／または消石灰とを含有してなることを特徴とする土壌浄化剤。

有機ハロゲン化合物で汚染された土壌又は地下水に、上記土壌浄化剤を注入および／または混合すること特徴とする土壌浄化方法。

本発明の、製鋼ダストと生石灰および／または消石灰を含んだスラリーをメディア型分散機および／または衝撃型分散機により分散された土壌浄化剤は、各種有機ハロゲン化合物で汚染された土壌および地下水の浄化において浄化の活性が高く、生石灰および／または消石灰を含有し分散処理することにより、フッ化物イオンを高効率で不溶化し、溶出量の低減、更には経時による溶出量の変化を抑制したものである。

以下、本発明について詳細に説明する。本発明の土壌浄化剤は、有機ハロゲン化合物で汚染された土壌または地下水を浄化するためのものである。浄化の対象となる有機ハロゲン化合物の例としてはテトラクロロエチレン、トリクロロエチレン、ｃｉｓ−１，２−ジクロロエチレン、ｔｒａｎｓ−１，２−ジクロロエチレン、１，１−ジクロロエチレン、塩化ビニルなどの不飽和ハロゲン化炭化水素、１，１，２，２−テトラクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、１，２−ジクロロエタン、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタンなどの飽和ハロゲン化炭化水素が挙げられる。ここに示した化合物は対象物質の一例であって、本発明は上記以外の脂肪族ハロゲン化炭化水素による汚染にも適用可能である。本発明の土壌浄化剤はこれらの有機ハロゲン化合物を脱ハロゲン化し、最終的にはハロゲン原子が全て水素原子に置換された、無害な炭化水素を生成する。

本発明で使用される、鉄粉および／または酸化鉄粉のスラリーは製鋼用の酸素吹転炉から精錬中に発生する排ガスを湿式集塵により集塵した製鋼ダストを使用することができる。これらの鉄粉および／または酸化鉄粉は、粉体のまま使用しても良く、必要に応じて水スラリーなどの状態にして使用しても良い。

本発明の土壌浄化剤は、製鋼ダストのスラリーであり、鉄粉および／または酸化鉄粉並びに生石灰および／または消石灰を含むものである。生石灰および／または消石灰を含有し、メディア型分散機および／または衝撃型分散機により分散処理し、高効率で混合することにより、系に溶存するフッ化物イオンはカルシウム塩となり不溶化するため、土壌浄化剤由来のフッ化物イオン溶出量を大幅に低減することができる。

更には、上記分散処理にてスラリー中鉄微粒子の凝集が解きほぐされ、凝集の間隙に存在したフッ素および／またはフッ化物イオンが溶出する。これらが生石灰および／または消石灰のカルシウムイオンと反応して塩形成を行い、不溶化される。

製鋼ダスト中に含有されるフッ素および／またはフッ化物イオンは溶出に平衡がみられ、不溶化処理を施しスラリー中のフッ化物イオン濃度を環境基準値以下としても、時間を経るに従い溶出量は上昇する。スラリー中の鉄微粒子は凝集状態にあるため、凝集した粒子間にフッ素および／またはフッ化物イオンが存在し、そこから徐々に溶出する。分散処理をし、凝集を解砕することにより一時的にフッ素溶出量は上昇するが、この溶出フッ化物イオンを生石灰および／または消石灰を添加することにより、高効率で不溶化処理をすることが可能である。また、当該スラリーのフッ素および／フッ化物イオンの溶出量は分散処理の効果で経時変化が少なく安定する。

分散処理には以下に例示されるメディア型分散機および／または衝撃型分散機が使用可能である。メディア型分散機としてはサンドミル、ボールミル、バスケットミル、アトライター、ＤＣＰミル等が挙げられる。衝撃型分散機としてはジェットミル、超音波分散機等が挙げられる。これらの装置は単独で用いても良いが、必要に応じて２つ以上の装置を組み合わせても良い。なかでも分散粒子径の制御と生産性を考慮するとサンドミルの使用が好ましい。

メディア型分散機を用いて分散処理を行う場合、使用されるメディアの材質は特に制限されない。ガラスビーズとしてはソーダガラスビーズ、ハイビー、セラミックビーズとしては、ジルコニアビーズ、チタニアビーズ、アルミナビーズ、窒化ケイ素ビーズ、炭化ケイ素ビーズ、鋼球としては鉄球などから選択が可能である。モース硬度、分散性、耐アルカリ性、耐摩耗性の観点から、ハイビー、ジルコニアビーズが好ましいが、分散機の摩耗を考慮すると、ハイビーの使用が望ましい。メディアの径の大きさはΦ６０．０ｍｍから０．１ｍｍのものを用いることが可能であるが、分散後に必要とされる製鋼ダスト鉄微粒子の分散粒子径を考慮するとΦ２．０ｍｍから０．５ｍｍのビーズが好ましい。分散機へのメディアの充填量は特に規定はされないが、ビーズのかさ密度を考慮すると分散機内の空間容積に対して５０から９０％が好ましい。

衝撃型分散機を用い分散処理を行う場合、気流微粉砕機としてジェットミルの使用が好ましい。ジェットミルのノズル形状やノズル数、ミル胴径、使用空気量などは特に限定されない。超音波分散機を用いる場合、循環式を用いることが好ましい。処理条件としての照射ホーン径、振動振幅等は特に限定されない。

生石灰および／または消石灰の添加は、分散処理工程の前後のいずれでも、フッ素および／またはフッ化物イオンの溶出量低減が可能である。製鋼ダスト中の鉄粉および／または酸化鉄粉の微粒子の凝集を分散処理による解砕、摩砕によりフッ素および／またはフッ化物イオンの溶出が促進される。生石灰および／または消石灰の添加と、分散機による高効率の撹拌と摩砕により、フッ素および／またはフッ化物イオンが効率よく不溶化される。分散方法としては、分散機へのスラリーの供給と分散機から排出されたスラリーを受ける槽が同一である循環分散と、供給と受ける槽が別であるパス分散があるが、いずれの方法でもフッ素および／フッ化物イオン溶出量の低減は可能である。パス分散は確実にすべてのスラリー成分が分散機を通過する方法であり、処理方法として好ましい。

本発明において提供される土壌浄化剤の使用方法は特に限定されないが、例えば、土壌浄化剤を、揚水して集めた汚染地下水や河川の水などと混合することにより汚染物質を浄化することができる。また、スラリー状として使用する場合、汚染された土壌に直接注入および／または混合する方法においても使用可能である。

本発明の土壌浄化剤に使用される製鋼ダストは、水スラリーの状態であることが好ましい。水スラリーは、製鋼ダストを水に添加、混合して調製することができる。ここで使用する水の種類は特に限定されず、イオン交換水、蒸留水、水道水、井戸水など、特に不純物を多く含むものでない限り、あらゆる水を使用することができる。水スラリーにする際の混合方法は特に限定されず、通常液体の混合に使用されるいずれの攪拌機を使用してもよい。

製鋼ダストスラリーが、それを製造する際、最終的にスラリー状として得られる場合は、これを乾燥せずにそのまま使用しても良い。これらのスラリーを調製する際、各種ｐＨ調整剤によりｐＨを調整してもよい。本発明の土壌浄化剤を汚染された土壌に直接注入および／または混合する方法で使用する場合、土壌浄化剤はスラリー状であることが好ましく、以上のようにして調製したスラリー状の土壌浄化剤は、スラリー状であるため土壌へ直接注入および／または混合することができ、かつ土壌への土壌浄化剤の浸透を可能とする。さらに鉄粉または酸化鉄粉以外の添加剤を添加する場合、それらの混合を容易に行うことが可能である。

本発明において、製鋼ダストをスラリー状として使用する場合、製鋼ダストの濃度は、スラリー中の０．５〜６０重量％であることが好ましい。さらに好ましい濃度は３〜３０重量％である。０．５重量％未満の場合、汚染地下水または汚染土壌の浄化に必要な量の製鋼ダストを添加するために、極めて大量のスラリーを使用しなければならず、効率が悪い。また、汚染された土壌に直接注入および／または混合する方法で使用する場合、大量のスラリーを用いると、注入後に地盤がゆるむ可能性があり、安全上の問題も発生する。一方、６０重量％よりも高濃度である場合、スラリーの流動性が著しく低下し、均一な混合が困難になる。また、汚染された土壌に直接注入する方法で使用する場合、土壌への迅速な浸透が困難となるため、好ましくない。

本発明の土壌浄化剤に含有されるカルシウムイオン化合物としては、生石灰および／または消石灰が使用可能である．生石灰は水との接触で消石灰に転化し，溶解してカルシウムイオンを放出し、フッ素イオンと対を形成し、フッ化カルシウム（ホタル石）が析出する。これらの化合物を添加することにより、系内に溶出したフッ化物イオンは不溶性のフッ化カルシウムとなり、フッ化物イオンの溶出量が低減する。

その他のカルシウムイオンを放出する強電解質の化合物としては、塩化カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウムのハロゲン化カルシウムが例として挙げられるが、これらは水との接触により、カルシウムイオンと同時にハロゲン化物イオンが放出され、このハロゲン化物イオンがフッ化物イオンとカルシウムとの反応を阻害し不溶化が進行しない。また、特に塩化カルシウムにはフッ化物イオンが不純物として存在する可能性があり、逆にフッ化物イオン濃度が上昇する危険性があり、不溶化剤としてふさわしくない。

また、酢酸カルシウムのような弱電解質の化合物は、添加量を増加させ高濃度にしてもカルシウムイオンの放出が少なく、フッ化物イオンの不溶化反応が起こりにくく、好ましくない。

上記の様にフッ化物イオンの不溶化に用いられる材料は、生石灰および／または消石灰がフッ化物イオン不溶化性能、混合性、土壌浄化剤に含有され、土壌に混合された後の環境への負荷度の観点から、生石灰、消石灰を用いることが好適である。生石灰、消石灰は地盤改良剤として一般的に用いられており、フッ化物イオン不溶化に関与しなかった余剰の生石灰、消石灰は地盤改良への効果も期待される。

これらの生石灰および／または消石灰の添加する形態は、結晶または粉末の状態で使用して良く、また、あらかじめ水に溶解したものを使用しても良い。例えば揚水して集めた汚染水を浄化する場合、汚染水に分散処理された製鋼ダストスラリーと生石灰および／または消石灰、もしくはその水溶液を添加して浄化を行うことができる。また、製鋼ダストをスラリーとして使用する場合、生石灰および／または消石灰をあらかじめスラリー中に添加して使用してもよい。添加後はスラリーを均一に混合して一定濃度とする。混合方法は特に限定されず、通常液体の混合に用いる様々な撹拌方法により行うことができるが、分散処理工程時に混合することが好ましく、特に分散処理工程前に添加し、生石灰および／または消石灰存在下で分散処理することにより、均一に混合することが望ましい。

生石灰および／または消石灰を、あらかじめ分散処理後の製鋼ダストのスラリー中に添加して使用する場合、生石灰および／または消石灰を添加した後、一定時間撹拌してから使用するのが好ましい。そのようにして使用することにより、土壌浄化剤中に溶出したフッ化物イオンを低減することができる。フッ素および／またはフッ化物イオン化合物の不溶化の観点からは撹拌時間はできる限り長い方が好ましいが、必要以上の長時間の撹拌はスラリー中に空気を巻き込み鉄微粒子の酸化を速める。生石灰および／または消石灰のスラリー中への混合のための撹拌は、通常１０分から１時間程度で十分である。スラリー状の土壌浄化剤を、実際に使用する場所までタンクローリーなどで輸送する場合、製鋼ダストのスラリーに生石灰および／または消石灰を添加し、均一に混合した後に輸送を行い、輸送している間にフッ化物イオンを反応させることも有効である。

本発明において、生石灰および／または消石灰の濃度は、溶出しているフッ化物イオンの量と使用する製鋼ダストの量によっても異なるが、製鋼ダストに対して４重量％〜１００重量％の範囲であることが好ましい。さらに好ましい濃度は製鋼ダストに対して４重量％〜５０重量％である。土壌汚染対策法におけるフッ素の溶出量基準は０．８ｍｇ／ｌ以下と定められており、非常に低濃度であるため、生石灰および／または消石灰の濃度が上記範囲未満の場合、溶出量基準以下にフッ化物イオンを除去することができない。

また、本発明において、製鋼ダストを水スラリーの状態として使用する場合、生石灰および／または消石灰の使用量は、溶出しているフッ化物イオンの濃度によっても異なるが、スラリー中の１８重量％〜４０重量％であることが好ましい。

本発明の製鋼ダストのスラリーに含まれる鉄粉および／または酸化鉄粉は、鉄または鉄と酸化鉄の混合物を主成分とし、鉄を５〜１００重量％、ウスタイト（ＦｅＯ）を０〜９５重量％、マグネタイト（Ｆｅ_３Ｏ_４）を０〜９５重量％含有するのが好ましい。上記組成の範囲であれば、各成分の組成比は特に限定されない。鉄粉および／または酸化鉄粉として製鋼用の酸素吹転炉から精錬中に発生する排ガスを湿式集塵により集塵した製鋼ダストを使用する場合、通常は不純物として少量のニッケル、鉛、マンガン、亜鉛、銅、フッ素、ホウ素などが含有される。本発明においては、鉄および酸化鉄の含有率が上記の範囲であれば、その他の元素が不純物として混入しても差し支えない。また、通常鉄は水中の溶存酸素により酸化され、酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ_２Ｏ_３）や酸化水酸化鉄（ＦｅＯ（ＯＨ））を生成するが、上記三成分の他にこれらの酸化物を含有しても差し支えない。

本発明の土壌浄化剤に含まれる、製鋼ダストとしては、様々な粒子形状のものを使用することができるが、球形であることが特に好ましい。このような形状であると、スラリー中での均一な分散が容易となり、スラリーの流動性が向上する。また、直接土壌に注入する方法で使用する場合、土壌中への浸透が容易となる。

本発明の製鋼ダストのスラリーとしては、製鋼用の酸素吹転炉から精錬中に発生する排ガスを湿式集塵により集塵し、得られた製鋼ダストを粗粒分別後、シックナーにより沈降収集して得られるスラリーを使用することができる。この方法によれば、特別な工程を必要とせず、経済的かつ簡便に製鋼ダストのスラリーを調製することができる。

製鋼用の酸素吹転炉内に炭素、ケイ素、リン等の不純物を含有する銑鉄等の原料を投入し、攪拌しながら上部から酸素を急速に吹き込む。そうすることにより原料は酸素と反応し、炭素、ケイ素、リン等は酸化物に、銑鉄は綱となる。酸素を吹き込むことにより発生した微粒子の鉄粉または鉄の蒸気を含む排ガスは、ガス回収フードを通って湿式集塵により製鋼ダストとして集塵される。その際、ＣＯ等の気体はガス回収タンクに送られる。製鋼ダストのスラリーを粗粒分別し、粗いものは粗粒鉄粉として回収される。細かいものはシックナーで濃縮され、製鋼ダストのスラリーを得ることができる。また、このスラリーをフィルタープレスなどの濾過装置により濾過して水と水溶性の不純物を除去し、濾別された製鋼ダストを再度スラリーにして使用しても良い。その際、濾別された製鋼ダストは、乾燥してから使用するか、あるいは濾別後の水含有ケーキをそのままスラリーにして使用することができる。

以上の製造方法で得られる、製鋼ダストのスラリーに含まれる鉄粉および／または酸化鉄粉は、種々の酸化段階の酸化鉄を含むものであるが、主成分は鉄、ウスタイト（ＦｅＯ）、マグネタイト（Ｆｅ_３Ｏ_４）である。

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。また、本明細書の単位の記述について、重量部は重量％に、重量％は重量部に、相互に読み替えることが可能である。

分散処理工程ではＤｙｎｏミル（容量０．６Ｌ、シンマルエンタープライズ社製）を用い、メディアとしてΦ１．０〜１．５ｍｍのハイビーＤ２４を充填率８０％とし、２パス分散で行った。

鉄粉および／または酸化鉄粉スラリーの分散粒子径を評価するにあたり、粒度分布計はＭａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ２０００、及び測定用分散アクセサリとしてＨｙｄｒｏ２０００Ｓ（いずれもＭａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ｌｔｄ．社製）を用いた。分散媒として、ヘキサメタリン酸ナトリウム０．２重量％溶液を用い測定を行った。測定に関しては５回の平均値を計算し、Ｄ５０値を分散粒子径とした。

土壌浄化剤中に溶出しているフッ化物イオンの定量は、土壌浄化剤を濾別して得られた上澄み液をイオンクロマトグラフ法により測定して行った。

有機ハロゲン化合物とその分解生成物の定量は、ＪＩＳ Ｋ ０１２５に準じて、ヘッドスペース−ガスクロマトグラフ法により行った。ガスクロマトグラフとしては日本電子データム株式会社製のＧＣ−８６１０を、カラムには同社製のキャピラリーカラムＮＢＷ−３１０ＳＳ３０を、検出器としては水素炎イオン化検出器をそれぞれ使用した。浄化実験においては、一定時間毎にサンプリングしたヘッドスペースガスを分析し、検量線から基質の残存量を定量した。

［実施例１］
製鋼ダストのスラリーに含有されるの鉄粉および／または酸化鉄粉の固形分を２５重量％に調整し、分散前スラリーとした。この分散前スラリー１０００ｍｌにスラリーに含有される鉄粉および／または酸化鉄粉の固形分（２５０ｇ）に対し、生石灰を９０ｇ（３６重量％）となるよう添加し、１０分間ディゾルバーで撹拌した。その後Ｄｙｎｏミルで分散処理し、フッ化物イオンの不溶化処理をした製鋼ダストの分散スラリーを得た。この分散スラリーの固形分を濾別し、上澄み液のフッ化物イオン濃度を測定した結果、０．６ｍｇ／ｌであった。また、この分散スラリーを常温で４週間静置した後、同様にフッ化物イオン濃度を測定した結果、得られた値は０．６ｍｇ／ｌであった。

さらに、この分散スラリーをイオン交換水により重量比で５倍に希釈し、フッ化物イオンの不溶化処理をした製鋼ダストの分散希釈スラリーＡを得た（今後これを単にスラリーＡと呼ぶ）。スラリーＡ中に含まれる製鋼ダストの割合は５重量％であった。マスターサイザー２０００による測定で、分散粒子径は１．３μｍであった。

１２５ｍｌのガラスバイアル瓶に、上記で調製した土壌浄化剤 ５２ｇを添加し、テフロン(登録商標）コートしたブチルゴムセプタムとアルミシールにより密封した。次いでトリクロロエチレンをマイクロシリンジで０．５ｍｇ添加した。このガラスバイアル瓶を、２５±２℃に管理した恒温室中で往復振盪することにより、トリクロロエチレンの浄化実験を行った。往復振盪には振幅２５ｍｍの往復式振盪器を使用し、２００回／分の振盪速度で振盪した。

［実施例２］
製鋼ダストのスラリーに含有されるの鉄粉および／または酸化鉄粉の固形分を２５重量％に調整し、分散前スラリーとした。この分散前スラリー１０００ｍｌにスラリーに含有される鉄粉および／または酸化鉄粉の固形分（２５０ｇ）に対し、生石灰を２２．５ｇ（９重量％）となるよう添加し、１０分間ディゾルバーで撹拌した。その後Ｄｙｎｏミルで分散処理し、フッ化物イオンの不溶化処理をした製鋼ダストの分散スラリーを得た。この分散スラリーの固形分を濾別し、上澄み液のフッ化物イオン濃度を測定した結果、０．８ｍｇ／ｌであった。また、この分散スラリーを常温で４週間静置した後、同様にフッ化物イオン濃度を測定した結果、得られた値は０．８ｍｇ／ｌであった。

さらに、実施例１と同様に分散スラリーをイオン交換水により重量比で５倍に希釈し、スラリーＡを得た。スラリーＡ中に含まれる製鋼ダストの割合は５重量％であった。マスターサイザー２０００による測定で、分散粒子径は１．２μｍであった。

トリクロロエチレンの浄化実験としては実施例１と同様にして実験を行った。

［実施例３］
製鋼ダストのスラリーに含有されるの鉄粉および／または酸化鉄粉の固形分を２５重量％に調整し、分散前スラリーとした。この分散前スラリー１０００ｍｌにスラリーに含有される鉄粉および／または酸化鉄粉の固形分（２５０ｇ）に対し、生石灰を１８０ｇ（７２重量％）となるよう添加し、３０分間ディゾルバーで撹拌した。その後Ｄｙｎｏミルで分散処理し、フッ化物イオンの不溶化処理をした製鋼ダストの分散スラリーを得た。この分散スラリーの固形分を濾別し、上澄み液のフッ化物イオン濃度を測定した結果、０．１ｍｇ／ｌであった。また、この分散スラリーを常温で４週間静置した後、同様にフッ化物イオン濃度を測定した結果、得られた値は０．１ｍｇ／ｌであった。

さらに、実施例１と同様に分散スラリーをイオン交換水により重量比で５倍に希釈し、スラリーＡを得た。スラリーＡ中に含まれる製鋼ダストの割合は５重量％であった。マスターサイザー２０００による測定で、分散粒子径は１．３μｍであった。

トリクロロエチレンの浄化実験としては実施例１と同様にして実験を行った。

［実施例４］
製鋼ダストのスラリーに含有されるの鉄粉および／または酸化鉄粉の固形分を２５重量％に調整し、分散前スラリーとした。この分散前スラリーを実施例１と同様にＤｙｎｏミルで分散し、分散スラリーを得た。分散処理終了後、分散スラリーを１時間静置した。その後分散スラリー１０００ｍｌにスラリーに含有される鉄粉および／または酸化鉄粉の固形分（２５０ｇ）に対し、生石灰を９０ｇ（３６重量％）となるよう添加し、１０分間ディゾルバーで撹拌し、フッ化物イオンの不溶化処理をした製鋼ダストの分散スラリーを得た。この分散スラリーの固形分を濾別し、上澄み液のフッ化物イオン濃度を測定した結果、０．７ｍｇ／ｌであった。また、この分散スラリーを常温で４週間静置した後、同様にフッ化物イオン濃度を測定した結果、得られた値は０．７ｍｇ／ｌであった。

さらに、実施例１と同様に分散スラリーをイオン交換水により重量比で５倍に希釈し、スラリーＢを得た。スラリーＢ中に含まれる製鋼ダストの割合は５重量％であった。マスターサイザー２０００による測定で、分散粒子径は１．３μｍであった。

トリクロロエチレンの浄化実験としては実施例１と同様にして実験を行った。

［実施例５］
製鋼ダストのスラリーに含有されるの鉄粉および／または酸化鉄粉の固形分を２５重量％に調整し、分散前スラリーとした。この分散前スラリーを実施例１と同様にＤｙｎｏミルで分散し、分散スラリーを得た。分散処理終了後、分散スラリーを４８時間静置した。その後分散スラリー１０００ｍｌにスラリーに含有される鉄粉および／または酸化鉄粉の固形分（２５０ｇ）に対し、生石灰を９０ｇ（３６重量％）となるよう添加し、１０分間ディゾルバーで撹拌し、フッ化物イオンの不溶化処理をした製鋼ダストの分散スラリーを得た。この分散スラリーの固形分を濾別し、上澄み液のフッ化物イオン濃度を測定した結果、０．８ｍｇ／ｌであった。また、この分散スラリーを常温で４週間静置した後、同様にフッ化物イオン濃度を測定した結果、得られた値は０．８ｍｇ／ｌであった。

さらに、実施例１と同様に分散スラリーをイオン交換水により重量比で５倍に希釈し、スラリーＢを得た。スラリーＢ中に含まれる製鋼ダストの割合は５重量％であった。マスターサイザー２０００による測定で、分散粒子径は１．３μｍであった。

トリクロロエチレンの浄化実験としては実施例１と同様にして実験を行った。

［実施例６］
混合する生石灰を消石灰に換えた他は実施例１と同様にして実験を行った。スラリーＡの上澄み中のフッ化物イオン濃度は０．６ｍｇ／ｌ、
４週間静置した後のフッ化物イオン濃度を測定した結果、得られた値は０．６ｍｇ／Ｌであった。また、スラリーＡの分散粒子径は１．３μｍであった。

［比較例１］
分散処理をしない以外は実施例１と同様にして実験を行い、スラリーＤを得た。スラリーＤの上澄み中のフッ化物イオン濃度は０．８ｍｇ／ｌ、４週間静置した後のフッ化物イオン濃度を測定した結果、得られた値は１．０ｍｇ／Ｌであった。また、スラリーＤの分散粒子径は２．２μｍであった。

［比較例２］
分散処理をせず、生石灰の添加をしない以外は実施例１と同様にして実験を行い、スラリーＥを得た。スラリーＥの上澄み中のフッ化物イオン濃度は３．２ｍｇ／ｌ、４週間静置した後のフッ化物イオン濃度を測定した結果、得られた値は３．４ｍｇ／Ｌであった。また、スラリーＤの分散粒子径は２．２μｍであった。

［比較例３］
生石灰の添加をしない以外は実施例１と同様にして実験を行い、スラリーＥを得た。スラリーＥの上澄み中のフッ化物イオン濃度は３．２ｍｇ／ｌ、４週間静置した後のフッ化物イオン濃度を測定した結果、得られた値は３．４ｍｇ／Ｌであった。また、スラリーＥの分散粒子径は２．２μｍであった。

［比較例４］
生石灰をハイドロタルサイトに換えた以外は実施例１と同様にして実験を行い、スラリーＡを得た。スラリーＡの上澄み中のフッ化物イオン濃度は２．２ｍｇ／ｌ、４週間静置した後のフッ化物イオン濃度を測定した結果、得られた値は２．５ｍｇ／Ｌであった。また、スラリーＡの分散粒子径は２．５μｍであった。

［比較例５］
生石灰をハイドロタルサイトに換えた以外は実施例４と同様にして実験を行い、スラリーＢを得た。スラリーＢの上澄み中のフッ化物イオン濃度は２．４ｍｇ／ｌ、４週間静置した後のフッ化物イオン濃度を測定した結果、得られた値は２．７ｍｇ／Ｌであった。また、スラリーＢの分散粒子径は１．３μｍであった。

［比較例６］
生石灰をハイドロタルサイトに換えた以外は実施例５と同様にして実験を行い、スラリーＣを得た。スラリーＣの上澄み中のフッ化物イオン濃度は２．５ｍｇ／ｌ、４週間静置した後のフッ化物イオン濃度を測定した結果、得られた値は２．８ｍｇ／Ｌであった。また、スラリーＣの分散粒子径は１．３μｍであった。

［比較例７］
分散処理をせず、生石灰をハイドロタルサイトに換えた以外は実施例１と同様にして実験を行い、スラリーＤを得た。スラリーＤの上澄み中のフッ化物イオン濃度は２，７ｍｇ／ｌ、４週間静置した後のフッ化物イオン濃度を測定した結果、得られた値は２．８ｍｇ／Ｌであった。また、スラリーＤの分散粒子径は２．２μｍであった。

［比較例８］
生石灰を塩化カルシウムに換えた以外は実施例１と同様にして実験を行い、スラリーＡを得た。スラリーＡの上澄み中のフッ化物イオン濃度は６．１ｍｇ／ｌ、４週間静置した後のフッ化物イオン濃度を測定した結果、得られた値は８．４ｍｇ／Ｌであった。また、スラリーＡの分散粒子径は１．３μｍであった。

［比較例９］
生石灰を炭酸カルシウムに換えた以外は実施例１と同様にして実験を行い、スラリーＡを得た。スラリーＡの上澄み中のフッ化物イオン濃度は５．１ｍｇ／ｌ、４週間静置した後のフッ化物イオン濃度を測定した結果、得られた値は５．９ｍｇ／Ｌであった。また、スラリーＡの分散粒子径は１．３μｍであった。

実施例１〜実施例６および比較例１〜比較例９において浄化実験した結果を表１に示す。浄化前と１週間、および４週間振盪後のトリクロロエチレン濃度をそれぞれ示したが、両者の差が大きいほどトリクロロエチレンに対する浄化能が高いことを示す。また、それぞれのスラリーの分散処理工程の有無、分散粒子径、フッ化物イオン不溶化剤種と添加濃度、またその添加方法、各スラリーのフッ化物イオン混合直後と１週間経時後の溶出量、浄化性能としてのトリクロロエチレンの浄化前と１週間後、更に４週間後の濃度についての結果を、表１に示した。

Claims (2)

1. メディア型分散機または衝撃型分散機により分散処理した製鋼ダストの水スラリーと、上記製鋼ダストに対して４〜１００重量％の生石灰および／または消石灰とを含有してなることを特徴とする土壌浄化剤。
2. 有機ハロゲン化合物で汚染された土壌又は地下水に、請求項１に記載の土壌浄化剤を注入および／または混合すること特徴とする土壌浄化方法。