JP2008272579A - 汚染土壌又は汚染水の浄化方法及び浄化材 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄粉の還元作用を持続させることが可能な汚染土壌又は汚染水の浄化方法及び浄化材を提供する。
【解決手段】有機ハロゲン化合物に汚染された汚染土壌又は汚染水を、鉄粉を用いて浄化する汚染土壌又は汚染水の浄化方法であって、前記汚染土壌又は前記汚染水に鉄粉及びキレート剤（例えば、グルコン酸ソーダ）を供給し、これらを混合する。
【選択図】図１

Description

本発明は、汚染土壌又は汚染水の浄化方法及び浄化材に関する。

近年、有機ハロゲン化合物に汚染された汚染土壌又は汚染水を浄化するための技術として、汚染土壌又は汚染水に鉄粉を添加し、この鉄粉の還元作用によって、有機ハロゲン化合物を脱ハロゲン化させて無害化するものがある（例えば、特許文献１，２参照）。
特開平１１−２３５５７７号公報 特開平２００１−２５９６０９号公報

しかしながら、前述した如く、汚染土壌又は汚染水に鉄粉を添加する場合には、鉄粉の還元反応によって生じた二価鉄が汚染土壌又は汚染水に含まれる水酸化物イオンと反応して水酸化鉄を生成し、さらにこの水酸化鉄が鉄粉の表面を被覆して、鉄粉の還元作用を阻害してしまうという問題があった。そのため、従来の技術では、特に水酸化物イオンを多く含むアルカリ性の汚染土壌又は汚染水を有効に浄化することが困難であった。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、鉄粉の還元作用を持続させることが可能な汚染土壌又は汚染水の浄化方法及び浄化材を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、有機ハロゲン化合物に汚染された汚染土壌又は汚染水を、鉄粉を用いて浄化する汚染土壌又は汚染水の浄化方法であって、前記汚染土壌又は前記汚染水に鉄粉及びキレート剤を供給し、これらを混合することを特徴とする汚染土壌又は汚染水の浄化方法。

また、本発明は、前記キレート剤として、グルコン酸又はグルコン酸誘導体のいずれかを用いることを特徴とする。

また、本発明は、前記グルコン酸誘導体として、グルコン酸塩、グルコン酸アミド、グルコン酸エステル、グルコン酸無水物のうちいずれかを用いることを特徴とする。

さらに、本発明は、有機ハロゲン化合物に汚染された汚染土壌又は汚染水を、鉄粉を用いて浄化する汚染土壌又は汚染水の浄化材であって、鉄粉と、キレート剤とを含有することを特徴とする。

また、本発明において、前記キレート剤は、グルコン酸又はグルコン酸誘導体のいずれかであることを特徴とする。

また、本発明において、前記グルコン酸誘導体は、グルコン酸塩、グルコン酸アミド、グルコン酸エステル、グルコン酸無水物のうちいずれかであることを特徴とする。

本発明によれば、有機ハロゲン化合物に汚染された汚染土壌又は汚染水を、鉄粉を用いて浄化する汚染土壌又は汚染水の浄化方法及び浄化材において、鉄粉の還元作用を持続させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
本発明は、有機ハロゲン化合物に汚染された汚染土壌又は汚染水を、鉄粉を用いて浄化する汚染土壌又は汚染水の浄化方法であって、汚染土壌又は汚染水に鉄粉及びキレート剤を供給し、これらを混合することに特徴がある。

有機ハロゲン化合物は、周期表の１７族のフッ素 (F)、塩素 (Cl)、臭素 (Br)、ヨウ素 (I) の４元素を含む有機化合物の総称であり、具体的には、テトラクロロエチレン（ＰＣＥ）、トリクロロエチレン（ＴＣＥ）、ジクロロエチレン、塩化ビニルなどである。なお、鉄粉は、還元性を有するものであれば、特に限定されるものではないが、汚染地盤又は汚染地下水の性質に応じて、粒径及び添加量等を適宜調整したものが好ましい。

キレート剤は、鉄粉の還元反応によって生じた二価鉄を封鎖（キレート）するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、グルコン酸又はグルコン酸誘導体やＥＤＴＡ等がある。キレート剤は、二価鉄が水酸化イオンと反応して水酸化鉄を生成するのを抑制し、水酸化鉄が鉄粉の表面を被覆するのを防止する。キレート剤としては、アルカリ溶液中での金属イオン（二価鉄）に対する封鎖力が優れており、しかも安定な水溶性のキレート化合物を形成することができる生分解性のグルコン酸又はグルコン酸誘導体が好ましい。グルコン酸誘導体としては、グルコン酸塩、グルコン酸アミド、グルコン酸エステル、グルコン酸無水物等が好ましく、グルコン酸塩としては、例えば、グルコン酸ソーダ、グルコン酸カリウム等がある。

本発明の如く、汚染土壌又は汚染水に鉄粉及びキレート剤を供給し、これらを混合した場合には、前述したキレート剤の作用により、鉄粉の還元作用が持続することとなる。従って、本発明によれば、鉄粉のみを用いて汚染土壌又は汚染水を浄化する場合と比べ、より効果的に汚染土壌又は汚染水の浄化を行うことが可能となる。また、本発明によれば、アルカリ性の汚染土壌又は汚染水であっても、有効に浄化することが可能となる。

なお、鉄粉及びキレート剤は、それぞれ汚染土壌又は汚染水に順次に供給することとしてもよいが、これらを同時に供給することが好ましい。例えば、汚染土壌又は汚染水に鉄粉を供給する前に、予め鉄粉とキレート剤の混合物（浄化材）を作製しておき、この混合物を汚染土壌又は汚染水に添加し、その上でこれらを攪拌混合することが好ましい。かかる場合には、キレート剤が鉄粉の表面で生じる二価鉄をより効率的に封鎖するので、鉄粉の表面に水酸化鉄が被覆しにくくなる。これにより、鉄粉の還元作用がよりいっそう持続することとなる。

以下、本発明の実施例について説明する。
本実施例では、テトラクロロエチレン（ＰＣＥ）に汚染されたアルカリ性の汚染土壌（以下「供試土」という。）に、鉄粉及びグルコン酸ソーダを供給して混合し、経過日数と供試土に含まれるＰＣＥ濃度（ｍｇ／Ｌ）との関係を調べることにより、ＰＣＥ分解試験を行った。

具体的には、まず、１００ｍＬの褐色バイアル瓶に供試土（粒径２ｍｍ以下、ｐＨ９．２、含水比４２．９）５０ｇを入れ、さらに鉄粉０．５ｇ及びグルコン酸ソーダ０．０５ｇを順次添加するとともに、脱イオン水１００ｍＬを添加した。次に、供試土（鉄粉１％＋グルコン酸ソーダ１％）を養生した。その際、供試土に鉄粉のみを添加したもの（鉄粉１％）を対照区とした。また、鉄粉及びグルコン酸ソーダをいずれも添加していないもの（鉄粉０％）と、鉄粉のみをそれぞれ１．０ｇ（鉄粉２％）、１．５ｇ（鉄粉３％）添加したものについても、同様の試験を行った。その試験結果を図１に示す。

図１に示すように、鉄粉１％の対照区（グルコン酸ソーダなし）の場合には、ＰＣＥ濃度がほとんど減少せず、経過日数４０日目まで、ほぼ一定の値（１０．０００ｍｇ／Ｌ）を示し、環境基準値（０．０１０ｍｇ／Ｌ）を下回ることはなかった。なお、鉄粉及びグルコン酸ソーダをいずれも添加していないもの（鉄粉０％）については、鉄粉１％の対照区と比べると、ＰＣＥ濃度の減少幅がさらに小さくなり、環境基準値を下回ることはなかった。また、鉄粉のみを１．０ｇ（鉄粉２％）、１．５ｇ（鉄粉３％）添加したものについては、鉄粉１％の対照区に比べると、鉄粉の添加量に応じてＰＣＥ濃度の減少幅が増大したが、いずれの場合についても、ＰＣＥ濃度が環境基準値を下回ることはなかった。

これに対し、実施例（鉄粉１％＋グルコン酸ソーダ１％）の場合には、ＰＣＥ濃度が急激に減少し、経過日数わずか７日目で、前述の環境基準値（０．０１０ｍｇ／Ｌ）を大幅に下回った。そして、このＰＣＥ濃度は、測定限界値（０．００５ｍｇ／Ｌ）をも下回り、その後、この測定限界値以下の値でほぼ一定となった。このことから、鉄粉をキレート剤であるグルコン酸ソーダと併用した場合には、鉄粉のみを単独で用いた場合よりも、鉄粉の還元作用が持続することとなり、さらにアルカリ性の汚染土壌であっても、より効果的に汚染土壌の浄化を行うことが可能であるといえる。

本発明に係る実施例の結果を示すグラフである。

Claims (6)

1. 有機ハロゲン化合物に汚染された汚染土壌又は汚染水を、鉄粉を用いて浄化する汚染土壌又は汚染水の浄化方法であって、
   前記汚染土壌又は前記汚染水に鉄粉及びキレート剤を供給し、これらを混合することを特徴とする汚染土壌又は汚染水の浄化方法。
2. 請求項１において、
   前記キレート剤として、グルコン酸又はグルコン酸誘導体のいずれかを用いることを特徴とする汚染土壌又は汚染水の浄化方法。
3. 請求項２において、
   前記グルコン酸誘導体として、グルコン酸塩、グルコン酸アミド、グルコン酸エステル、グルコン酸無水物のうちいずれかを用いることを特徴とする汚染土壌又は汚染水の浄化方法。
4. 有機ハロゲン化合物に汚染された汚染土壌又は汚染水を、鉄粉を用いて浄化する汚染土壌又は汚染水の浄化材であって、
   鉄粉と、キレート剤とを含有することを特徴とする汚染土壌又は汚染水の浄化材。
5. 請求項４において、
   前記キレート剤は、グルコン酸又はグルコン酸誘導体のいずれかであることを特徴とする汚染土壌又は汚染水の浄化材。
6. 請求項５において、
   前記グルコン酸誘導体は、グルコン酸塩、グルコン酸アミド、グルコン酸エステル、グルコン酸無水物のうちいずれかであることを特徴とする汚染土壌又は汚染水の浄化材。

Images