JP2008272585A - Method of wet-detoxifying contaminated soil - Google Patents

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千之 加納
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正郎 清水
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of inexpensively and easily detoxifying contaminants such as heavy metals and organic chlorine compounds in the soil without adversely affecting the environment. <P>SOLUTION: The method of wet-detoxifying the contaminated soil containing the heavy metals and the organic chlorine compounds comprises: an elution step for mixing at least an aqueous solution containing hydrogen peroxide and an acid with the contaminated soil to elute ions of the heavy metals in the mixed solution; a first degradation step by adding an alkaline compound into the aqueous solution containing the organic chlorine compounds; and a second degradation step for mixing the organic chlorine compounds and a photosensitizer and irradiating the organic chlorine compounds with ultraviolet light rays to decompose the organic chlorine compounds. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、重金属類および有機塩素化合物により汚染された土壌から重金属類を溶出させる汚染土壌の湿式無害化処理方法に関する。   The present invention relates to a wet detoxification method for contaminated soil in which heavy metals are eluted from soil contaminated with heavy metals and organochlorine compounds.

近年、各種製造工場の敷地およびその隣接地等における土壌が第1種特定有害物質(有機塩素化合物等を含む)、第2種特定有害物質(重金属類等の無機物質を含む)によって汚染されているという問題が指摘されている。重金属類、有機塩素化合物といった汚染物質により人体への悪影響が懸念されることから、その汚染土壌を無害化するための有効な処理方法が望まれている。   In recent years, soil in various manufacturing plant sites and adjacent areas has been contaminated with Type 1 specified hazardous substances (including organochlorine compounds) and Type 2 specified hazardous substances (including inorganic substances such as heavy metals). It is pointed out that there is a problem. Since there are concerns about adverse effects on human bodies due to pollutants such as heavy metals and organic chlorine compounds, an effective treatment method for detoxifying the contaminated soil is desired.

従来より、重金属類および有機塩素化合物により汚染された土壌の無害化処理方法として、焼却処理が提案されている。しかし、焼却処理の場合には、水銀、砒素等の揮発性重金属類のガスが発生するだけではなく、焼却処理の過程で被処理物中の有機塩素化合物により発生するダイオキシンも排ガスに含まれて、それが広範囲に拡散し、焼却処理場周辺の土壌を汚染するという問題がある。   Conventionally, incineration has been proposed as a method for detoxifying soil contaminated with heavy metals and organochlorine compounds. However, in the case of incineration treatment, not only volatile heavy metal gases such as mercury and arsenic are generated, but also dioxins generated by organochlorine compounds in the treatment object during the incineration process are included in the exhaust gas. There is a problem that it spreads widely and contaminates the soil around the incineration plant.

このような問題に鑑み、重金属類および有機塩素化合物により汚染された土壌の無害化処理方法として、土壌中の重金属類汚染物を酸で洗浄除去する処理が検討されている。具体的には、汚染土壌の5〜10倍の重量の酸水溶液を汚染土壌に加え、攪拌混合した後、水洗して重金属類を除去する技術が、既に開示されている(例えば、特許文献1参照)。   In view of such problems, as a method for detoxifying soil contaminated with heavy metals and organochlorine compounds, treatment for washing and removing heavy metal contaminants in soil with an acid has been studied. Specifically, a technique for removing heavy metals by adding an aqueous acid solution having a weight 5 to 10 times that of contaminated soil to the contaminated soil, stirring and mixing, and then removing heavy metals has already been disclosed (for example, Patent Document 1). reference).

また、次のような汚染土壌の無害化処理方法も知られている。まず、重金属類および有機塩素化合物により汚染された土壌に、鉄粉と、アルミニウム塩または鉄塩のうちの少なくとも1種とを添加する。次に、弱酸性あるいはアルカリ性にpHを調節し、生成したアルミニウム水酸化物または鉄酸化物のうち少なくとも1種の水酸化物に汚染物と混合させる。その後、中性セメント剤を添加して得られた不溶化土壌を、埋め戻し土壌として使用する (例えば、特許文献2参照)。   Moreover, the following detoxification processing method of contaminated soil is also known. First, iron powder and at least one of an aluminum salt and an iron salt are added to soil contaminated with heavy metals and organochlorine compounds. Next, the pH is adjusted to be weakly acidic or alkaline, and at least one hydroxide of the produced aluminum hydroxide or iron oxide is mixed with the contaminant. Thereafter, the insolubilized soil obtained by adding the neutral cement agent is used as backfill soil (for example, see Patent Document 2).

さらに、溶融固定無害化処理法を採用して重金属類および有機塩素化合物により汚染された汚染土壌を埋設ピット内に埋め、電極を挿入し、通電することによって、汚染土壌を無害化処理する技術も知られている。
特開平05−293496号公報(特許請求の範囲) 特開2003−290757号公報(特許請求の範囲)
Furthermore, there is also a technology for detoxifying contaminated soil by adopting the melting and detoxifying detoxification method, burying contaminated soil contaminated with heavy metals and organochlorine compounds in the buried pit, inserting electrodes, and energizing. Are known.
JP 05-293396 A (Claims) JP 2003-290757 A (Claims)

しかしながら、上記従来の重金属類および有機塩素化合物により汚染された土壌の無害化処理方法には、次のような問題がある。汚染土壌中の重金属類は、様々な形態で存在している。重金属類が水に難溶性の形態で存在すると、例えば、ヨウ化フェニル水銀等の水銀系農薬または3価砒素系農薬等にて汚染された土壌から酸水溶液の力で重金属汚染物を分離するのは極めて難しい。このため、特許文献1に開示される汚染土壌の無害化処理方法の場合には、汚染土壌を環境基準に適合するような重金属除去率を達成することができないという問題がある。   However, the conventional method for detoxifying soil contaminated with heavy metals and organochlorine compounds has the following problems. Heavy metals in contaminated soil exist in various forms. If heavy metals exist in a form that is sparingly soluble in water, for example, heavy metal contaminants can be separated from soil contaminated with mercury-based pesticides such as phenyl mercury iodide or trivalent arsenic-based pesticides by the power of acid aqueous solution. Is extremely difficult. For this reason, in the case of the detoxification processing method of the contaminated soil disclosed in Patent Document 1, there is a problem that it is not possible to achieve a heavy metal removal rate that makes the contaminated soil comply with environmental standards.

また、特許文献2に開示される汚染土壌の無害化処理方法の場合には、本質的に重金属類が浄化されず、その全量がそのまま土壌中に残留する。このため、長時間が経過すると、その固定効果が持続するものではなく、酸化雰囲気または地下水の浸透等によって、土壌中の重金属類が溶出して、二次的な環境汚染を引き起こすおそれがある。   Moreover, in the case of the detoxification method of the contaminated soil disclosed in Patent Document 2, the heavy metals are not essentially purified, and the entire amount remains in the soil as it is. For this reason, when a long time elapses, the fixing effect is not sustained, and heavy metals in the soil may elute due to oxidation atmosphere or infiltration of groundwater, and may cause secondary environmental pollution.

また、溶融固定無害化処理法を採用する場合には、埋設ピット内の汚染処理物の中心温度が高くなるため、多量の電力が必要となり、設備導入コスト、処理コストがともに高価になるという問題がある。   In addition, when adopting the melting and fixing detoxification method, the center temperature of the contaminated material in the buried pit becomes high, so a large amount of power is required, and both the equipment introduction cost and the processing cost are expensive. There is.

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、低コストで容易に、かつ環境に悪影響を及ぼすことなく、土壌中の重金属類および有機塩素化合物等の汚染物質を無害化する方法を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to reduce heavy metals and organic matter in soil easily at low cost and without adversely affecting the environment. The object is to provide a method for detoxifying pollutants such as chlorine compounds.

上記目的を達成するため、本発明は、重金属類および有機塩素化合物を含む汚染土壌を無害化する方法であって、汚染土壌に、少なくとも、過酸化水素を含有する水溶液と酸とを混合し、重金属類のイオンを混合液中に溶出させる溶出工程と、有機塩素化合物を含有する水溶液にアルカリ性化合物を添加して分解する第1分解工程と、有機塩素化合物と光増感剤とを混合させ、有機塩素化合物を紫外線照射して分解する第2分解工程とを有する汚染土壌の湿式無害化処理方法としている。   In order to achieve the above object, the present invention is a method for detoxifying contaminated soil containing heavy metals and organochlorine compounds, wherein at least an aqueous solution containing hydrogen peroxide and an acid are mixed in the contaminated soil, An elution step of eluting heavy metal ions into the mixture, a first decomposition step of decomposing by adding an alkaline compound to an aqueous solution containing an organic chlorine compound, an organic chlorine compound and a photosensitizer are mixed, This is a wet detoxification method for contaminated soil, which has a second decomposition step in which an organic chlorine compound is decomposed by ultraviolet irradiation.

このため、汚染土壌に含まれる重金属類および有機塩素化合物を全て処理できる。過酸化水素は、水溶液中において、酸解離平衡により、HO を生成する。このため、HO の作用によって、難溶性の形態で存在する重金属類を酸性水溶液中に溶出させやすい形態にすることができる。水銀を例にとると、水銀が+1価あるいは0価の低原子価から+2価に酸化され、水中への溶解度が増加する。また、高い毒性の形態で存在する重金属類の一つである+6価のクロムイオンを過酸化水素によって+3価のクロムイオンに還元し、低い毒性の形態で水中へ溶解させることができる。さらに、酸を添加することによって、重金属類を土壌からより効率的に溶出させることができる。また、光増感剤と混合させることによって、短波長で200nm以下の波長の吸収帯を有する有機塩素化合物を、比較的長波長の紫外線により効率良く分解することができる。 For this reason, all the heavy metals and organochlorine compounds contained in the contaminated soil can be treated. Hydrogen peroxide generates HO 2 in an aqueous solution due to acid dissociation equilibrium. Therefore, HO 2 - by the action of, it is possible to easily form the eluted heavy metals present in the form of sparingly soluble in an acidic aqueous solution. Taking mercury as an example, mercury is oxidized from a low valence of +1 or 0 to +2, and the solubility in water increases. Further, +6 valent chromium ions, which are one of heavy metals existing in a highly toxic form, can be reduced to +3 valent chromium ions by hydrogen peroxide and dissolved in water in a less toxic form. Furthermore, heavy metals can be more efficiently eluted from soil by adding an acid. Further, by mixing with a photosensitizer, an organic chlorine compound having an absorption band with a short wavelength of 200 nm or less can be efficiently decomposed with a relatively long wavelength ultraviolet ray.

また、別の本発明は、溶出工程が少なくとも過酸化水素を含有する水溶液を混合する第1工程と、水溶液と汚染土壌との混合物中に、酸を混合する第2工程とを有する汚染土壌の湿式無害化処理方法としている。このため、重金属類を、土壌から、より効率的に溶出させることができる。   In another aspect of the present invention, a contaminated soil having a first step of mixing an aqueous solution containing at least hydrogen peroxide and a second step of mixing an acid in a mixture of the aqueous solution and the contaminated soil. It is a wet detoxification method. For this reason, heavy metals can be more efficiently eluted from soil.

また、別の本発明は、さらに、第1工程において、アルカリ性化合物を添加し、水溶液のpHを7より大きくする汚染土壌の湿式無害化処理方法としている。   Furthermore, another present invention is a wet detoxification method for contaminated soil in which, in the first step, an alkaline compound is added and the pH of the aqueous solution is higher than 7.

過酸化水素の酸解離平衡は、アルカリ性水溶液のOHの濃度に比例するため、混合水溶液のpHが高いほど、過酸化水素の解離は増大する。しかも、過酸化水素の解離により生成する反応活性なHO は、アルカリ性が強くなるほど安定化する。このため、アルカリ性化合物を添加することにより、過酸化水素による処理能力をより高めることができる。また、アルカリ性化合物を添加した混合水溶液の中で、重金属類を処理することにより生成したHが中和される。このため、pHをアルカリ性に維持することができ、過酸化水素の分解機能は失われない。従って、過酸化水素による重金属類の無害化処理を安定して行うことができる。 Since the acid dissociation equilibrium of hydrogen peroxide is proportional to the OH concentration of the alkaline aqueous solution, the dissociation of hydrogen peroxide increases as the pH of the mixed aqueous solution increases. Moreover, the reactive HO 2 produced by the dissociation of hydrogen peroxide becomes more stable as the alkalinity becomes stronger. For this reason, the processing capability by hydrogen peroxide can be further increased by adding an alkaline compound. Further, H + generated by treating heavy metals in the mixed aqueous solution to which the alkaline compound is added is neutralized. For this reason, pH can be maintained alkaline and the decomposition function of hydrogen peroxide is not lost. Therefore, the detoxification treatment of heavy metals with hydrogen peroxide can be performed stably.

また、別の本発明は、アルカリ性化合物が水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムである汚染土壌の湿式無害化処理方法としている。このため、過酸化水素による重金属類を、土壌から、より効率的に溶出させることができる。   Another aspect of the present invention is a wet detoxification method for contaminated soil in which the alkaline compound is sodium hydroxide or potassium hydroxide. For this reason, the heavy metals by hydrogen peroxide can be more efficiently eluted from soil.

また、別の本発明は、重金属類が第2種特定有害物質から選ばれる1種以上の重金属である汚染土壌の湿式無害化処理方法としている。このため、重金属類を、より効果的に無害化処理できる。   Further, another aspect of the present invention is a wet detoxification method for contaminated soil in which heavy metals are one or more heavy metals selected from the second type of specific harmful substances. For this reason, heavy metals can be more effectively detoxified.

また、別の本発明は、有機塩素化合物を含む汚染土壌をさらに界面活性剤と接触させて、有機塩素化合物を溶出させる汚染土壌の湿式無害化処理方法としている。界面活性剤を用いることによって、有機塩素化合物と水との間の界面張力を減少させることができ、有機塩素化合物の移動性を良好にできる。このため、効率的に有機塩素化合物を水中へ溶出できる。その結果、有機塩素化合物を、より効果的に無害化処理できる。   Another invention of the present invention is a wet detoxification method for contaminated soil in which contaminated soil containing an organic chlorine compound is further brought into contact with a surfactant to elute the organic chlorine compound. By using the surfactant, the interfacial tension between the organic chlorine compound and water can be reduced, and the mobility of the organic chlorine compound can be improved. For this reason, the organochlorine compound can be efficiently eluted into water. As a result, the organic chlorine compound can be more effectively detoxified.

また、別の本発明は、光増感剤がアセトフェノンまたはアセトンである汚染土壌の湿式無害化処理方法としている。このため、有機塩素化合物を紫外線照射によってより効果的に無害化処理できる。   In another embodiment of the present invention, a wet detoxification method for contaminated soil in which the photosensitizer is acetophenone or acetone. For this reason, an organic chlorine compound can be detoxified more effectively by ultraviolet irradiation.

本発明に係る汚染土壌の湿式無害化処理方法において、処理対象となる汚染土壌は、周期律表6〜15から選ばれた少なくとも1種の重金属を含む土壌である。重金属としては、具体的には、例えば、水銀、砒素、鉛、6価クロム、カドミウム、亜鉛、銅、アルミニウム、鉄、マンガン、モリブデン、ニッケル等の金属を挙げることができ、本発明は、特に、水銀、砒素を含む汚染土壌を処理するのに適している。ただし、上述の分解対象となる重金属は一例に過ぎず、他の種類の重金属類により汚染された土壌を処理しても良い。また、本発明により無害化することができる汚染土壌としては、赤色土、黒ボク土、グライ土、ローム土等を挙げることができる。   In the wet detoxification treatment method for contaminated soil according to the present invention, the contaminated soil to be treated is soil containing at least one heavy metal selected from Periodic Tables 6 to 15. Specific examples of the heavy metal include metals such as mercury, arsenic, lead, hexavalent chromium, cadmium, zinc, copper, aluminum, iron, manganese, molybdenum, and nickel. Suitable for treating contaminated soil containing mercury, arsenic. However, the heavy metal to be decomposed is merely an example, and soil contaminated with other types of heavy metals may be treated. Examples of contaminated soil that can be rendered harmless by the present invention include red soil, black soil, glai soil, loam soil, and the like.

本発明に係る汚染土壌の湿式無害化処理方法に用いられるアルカリ性化合物は、固体の水酸化ナトリウム、固体の水酸化カリウム若しくはこれらの混合物または水酸化ナトリウム若しくは水酸化カリウムの水溶液を好適に用いることができ、特に、固体の水酸化ナトリウムを用いるのがより好ましい。ただし、上述のアルカリ性化合物は一例に過ぎず、他のアルカリ性化合物を採用しても良い。   As the alkaline compound used in the wet detoxification method for contaminated soil according to the present invention, solid sodium hydroxide, solid potassium hydroxide or a mixture thereof, or an aqueous solution of sodium hydroxide or potassium hydroxide is preferably used. In particular, it is more preferable to use solid sodium hydroxide. However, the above-mentioned alkaline compound is only an example, and other alkaline compounds may be adopted.

また、本発明に係る汚染土壌の湿式無害化処理方法に選択的に用いられる酸としては、例えば、硝酸、塩酸、リン酸、硫酸、ホウ酸等の無機酸または蟻酸、酢酸、シュウ酸、クエン酸、マレイン酸、フマル酸、ピルビン酸、コハク酸、酒石酸、フタル酸等の有機酸が挙げられる。これらの酸のうち、特に、硝酸を用いるのがより好ましい。ただし、上述の酸は一種のみを用いあるいは、2種以上を組み合わせて用いることもできる。重金属の種類に応じて、酸の種類を変えるのが好ましい。   Examples of the acid selectively used in the wet detoxification method for contaminated soil according to the present invention include inorganic acids such as nitric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, and boric acid, formic acid, acetic acid, oxalic acid, and citric acid. Examples thereof include organic acids such as acid, maleic acid, fumaric acid, pyruvic acid, succinic acid, tartaric acid, and phthalic acid. Of these acids, it is particularly preferable to use nitric acid. However, the above-mentioned acids can be used alone or in combination of two or more. It is preferable to change the type of acid according to the type of heavy metal.

本発明によれば、低コストで容易に、かつ環境に悪影響を及ぼすことなく、土壌中の重金属類および有機塩素化合物等の汚染物質を無害化する方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a method for detoxifying contaminants such as heavy metals and organochlorine compounds in soil easily at low cost and without adversely affecting the environment.

以下に、本発明に係る汚染土壌の湿式無害化処理方法の好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施の形態に何ら限定されるものではない。   Hereinafter, preferred embodiments of a wet detoxification method for contaminated soil according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below.

図1は、本発明に係る汚染土壌の湿式無害化処理方法の手順を示すフローチャートである。   FIG. 1 is a flowchart showing a procedure of a wet detoxification method for contaminated soil according to the present invention.

以下、汚染土壌の湿式無害化処理を行う溶出工程手順につき、図1に基づいて説明する。   Hereinafter, the elution process procedure for performing the wet detoxification treatment of the contaminated soil will be described with reference to FIG.

まず、重金属類および有機塩素化合物により汚染された土壌を処理容器に投入する(ステップS101)。続いて、適量のアルカリ性化合物と水とを処理容器に入れて、混合水溶液のpHを7より大きい所定値に調整する(ステップS102)。次に、過酸化水素を添加して攪拌する(ステップS103:第1工程)。重金属類により汚染された土壌の処理にあたって、アルカリ性化合物は、混合水溶液のpHをアルカリ性側に維持し、過酸化水素を容易に解離させる役割を有する。このように混合水溶液のpHを調整することにより、過酸化水素の解離速度と過酸化水素の分解から発生する反応活性なHO の安定化を図ることができる。ここで、アルカリ性化合物としては、水酸化ナトリウムを好適に使用できる。また、処理する汚染土壌の性状および土壌に含まれている重金属の含有量に応じて、過酸化水素の添加量の制御を行い、効率的に汚染土壌を処理することが好ましい。また、混合方法は、マグネティックスターラーを用いた攪拌以外に、超音波分散、攪拌羽根を用いた攪拌等のどのような種類の混合方法であっても良い。 First, soil contaminated with heavy metals and organochlorine compounds is put into a processing container (step S101). Subsequently, an appropriate amount of an alkaline compound and water are put into a processing container, and the pH of the mixed aqueous solution is adjusted to a predetermined value greater than 7 (step S102). Next, hydrogen peroxide is added and stirred (step S103: first step). In the treatment of soil contaminated with heavy metals, the alkaline compound has a role of maintaining the pH of the mixed aqueous solution on the alkaline side and easily dissociating hydrogen peroxide. Thus, by adjusting the pH of the mixed aqueous solution, it is possible to stabilize the dissociation rate of hydrogen peroxide and the reactive HO 2 generated from the decomposition of hydrogen peroxide. Here, sodium hydroxide can be suitably used as the alkaline compound. Further, it is preferable to efficiently treat the contaminated soil by controlling the amount of hydrogen peroxide added according to the properties of the contaminated soil to be treated and the content of heavy metal contained in the soil. The mixing method may be any type of mixing method such as ultrasonic dispersion and stirring using a stirring blade, in addition to stirring using a magnetic stirrer.

次に、混合水溶液に酸を添加して、混合溶液のpHを酸性に調整する(ステップS104:第2工程)。次に、混合水溶液を攪拌した後、全量を濾過する(ステップS105)。この実施の形態では、酸を添加することによって、過酸化水素により酸化または還元される重金属類イオンを土壌からより効率的に溶出させることができる。酸としては、硝酸を好適に使用できる。なお、土壌と処理液との分離方法は、濾過以外に、遠心分離等の他の分離方法であっても良い。また、濾過した土壌をさらに水で洗うのが好ましい。   Next, an acid is added to the mixed aqueous solution to adjust the pH of the mixed solution to be acidic (step S104: second step). Next, after stirring the mixed aqueous solution, the whole amount is filtered (step S105). In this embodiment, by adding an acid, heavy metal ions that are oxidized or reduced by hydrogen peroxide can be more efficiently eluted from the soil. As the acid, nitric acid can be preferably used. In addition, the separation method of soil and the treatment liquid may be other separation methods such as centrifugation other than filtration. Moreover, it is preferable to wash the filtered soil with water.

続いて、処理液に含まれる重金属を回収する(ステップS106)。この実施の形態では、処理液を吸収剤と接触させて重金属類を当該吸収剤に吸着・除去する。本実施の形態で用いられる重金属類の吸着剤としては、重金属類を吸着できるあらゆる公知の吸着剤を使用できる。例えば、チオール系交換樹脂、陽イオン交換樹脂、強酸性陽イオン交換樹脂、弱酸性陽イオン交換樹脂、キレート樹脂等のイオン交換体等を好適に使用できる。なお、本実施の形態において、重金属類を除去した処理液を、重金属類汚染土壌処理系に循環させても良い。   Subsequently, heavy metals contained in the treatment liquid are collected (step S106). In this embodiment, the treatment liquid is brought into contact with an absorbent to adsorb and remove heavy metals on the absorbent. Any known adsorbent capable of adsorbing heavy metals can be used as the adsorbent for heavy metals used in the present embodiment. For example, ion exchangers such as thiol-based exchange resins, cation exchange resins, strong acid cation exchange resins, weak acid cation exchange resins, and chelate resins can be suitably used. In the present embodiment, the treatment liquid from which heavy metals have been removed may be circulated through the heavy metal-contaminated soil treatment system.

一方、重金属類を除去した後、有機塩素化合物を含む土壌を、所定濃度の界面活性剤と混合させ、有機塩素化合物を土壌から水中へ溶出させる。本実施の形態において、非イオン界面活性剤が特に好ましい。非イオン界面活性剤としては、アルキルグリコシドのような低分子系、例えば、n-オクチル-β-D-グルコシド、またはポリエチレングリコールもしくはポリビニルアルコールのような高分子系等を好適に使用できる。ただし、上述の非イオン界面活性剤は一例に過ぎず、他の非イオン界面活性剤を採用しても良い。界面活性剤を用いることによって、有機塩素化合物と水との間の界面張力を減少させることができ、有機塩素化合物の移動性を良好にできる。また、水溶液中でミセルを生成するため、水に難溶性である有機塩素化合物の水への溶解性を高める。その結果、効率的に有機塩素化合物を水中へ溶出できる。また、処理する汚染土壌の性状および土壌に含まれている有機塩素化合物の含有量に応じて、界面活性剤の種類および添加量を調整し、効率的に汚染土壌を処理することが好ましい。次に、溶出された有機塩素化合物を、光増感剤を含むアルカリ性水溶液と混合させた後、紫外線を照射する。光増感剤を添加することによって、短波長で200nm以下の波長の吸収帯を有する有機塩素化合物を、比較的長波長の紫外線により効率良く分解することができる。光増感剤としては、アセトンまたはアセトフェノンを好適に使用できる。ただし、アセトンまたはアセトフェノン以外に、ケトン構造もしくはアルデヒド構造を有するものを用いても良い。なお、有機塩素化合物の種類、照射する紫外線の波長または光増感剤の種類に応じて、光増感剤の添加量を調整するのが好ましい。また、有機塩素化合物の種類によって、直接、アルカリ性水溶液にて分解処理しても良い。ステップS102とステップS103の順番を変更しても良い。また、ステップS102を行わなくても良い。   On the other hand, after removing heavy metals, the soil containing the organic chlorine compound is mixed with a surfactant having a predetermined concentration to elute the organic chlorine compound from the soil into the water. In the present embodiment, a nonionic surfactant is particularly preferable. As the nonionic surfactant, a low molecular weight system such as alkyl glycoside, for example, n-octyl-β-D-glucoside, or a high molecular weight system such as polyethylene glycol or polyvinyl alcohol can be preferably used. However, the above-mentioned nonionic surfactant is only an example, and other nonionic surfactants may be adopted. By using the surfactant, the interfacial tension between the organic chlorine compound and water can be reduced, and the mobility of the organic chlorine compound can be improved. In addition, since micelles are formed in an aqueous solution, the solubility of water in an organic chlorine compound that is hardly soluble in water is increased. As a result, the organic chlorine compound can be efficiently eluted into water. Moreover, it is preferable to adjust the kind and addition amount of surfactant according to the property of the contaminated soil to be treated and the content of the organochlorine compound contained in the soil to efficiently treat the contaminated soil. Next, the eluted organic chlorine compound is mixed with an alkaline aqueous solution containing a photosensitizer, and then irradiated with ultraviolet rays. By adding a photosensitizer, an organic chlorine compound having an absorption band with a short wavelength of 200 nm or less can be efficiently decomposed with a relatively long wavelength ultraviolet ray. As the photosensitizer, acetone or acetophenone can be preferably used. However, in addition to acetone or acetophenone, those having a ketone structure or an aldehyde structure may be used. In addition, it is preferable to adjust the addition amount of a photosensitizer according to the kind of organic chlorine compound, the wavelength of the ultraviolet-ray to irradiate, or the kind of photosensitizer. Moreover, you may decompose | disassemble directly in alkaline aqueous solution according to the kind of organic chlorine compound. The order of step S102 and step S103 may be changed. Further, step S102 may not be performed.

以上、本発明に係る汚染土壌の湿式無害化処理の好適な実施の形態について説明した。その結果、短時間で、かつ簡単な装置を用いて、重金属類および有機塩素化合物を含む汚染土壌を効率よく無害化でき、処理コストも低減できる。   The preferred embodiment of the wet detoxification treatment for contaminated soil according to the present invention has been described above. As a result, it is possible to efficiently detoxify contaminated soil containing heavy metals and organochlorine compounds using a simple apparatus in a short time, and the processing cost can be reduced.

次に、本発明に係る汚染土壌の湿式無害化処理方法の実施例について説明する。ただし、本発明は、以下の各実施例によって何ら限定されるものではない。なお、以下の各実施例において、各共通の実施方法については、重複する説明を省略する。以下に説明する各実施例において、過酸化水素により処理された重金属類汚染土壌の水銀、砒素および6価クロムの残存状況については、それぞれ、水銀検知管(GASTEC No.203)、砒素検知管(GASTEC No.202)、誘導結合プラズマ質量分析計(横河アナリティカルシステムズ社製)を用いて測定した。また、分解された有機塩素化合物の残存状況については、島津製作所製GC/MS QP5000を用いて測定されたGC/MSスペクトルから把握した。   Next, examples of the wet detoxification method for contaminated soil according to the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the following examples. Note that, in each of the following embodiments, overlapping description is omitted for each common implementation method. In each of the examples described below, the mercury, arsenic and hexavalent chromium remaining states in the heavy metal-contaminated soil treated with hydrogen peroxide are respectively described in terms of mercury detector tube (GASTEC No. 203) and arsenic detector tube ( GASTEC No. 202) and inductively coupled plasma mass spectrometer (manufactured by Yokogawa Analytical Systems). Further, the remaining state of the decomposed organochlorine compound was grasped from a GC / MS spectrum measured using a GC / MS QP5000 manufactured by Shimadzu Corporation.

(実施例1)
A.処理手順
まず、ビーカーに100gの試料(水銀系農薬を含む土壌)と、250gの水とを入れ、攪拌しながら混合した。次に、上述の混合水溶液に水酸化ナトリウムをpH10〜11程度になるように添加し、さらに20gの10%過酸化水素を加え、1時間、マグネティックスターラーによる攪拌処理を行った。続いて、混合溶液のpHが1程度になるように硝酸を添加し、1時間、攪拌処理した後、吸引濾過し、固液分離を行った。その後に、分離された固体を2回、100mlの水で洗った。
(Example 1)
A. Treatment procedure First, 100 g of a sample (soil containing mercury-based pesticide) and 250 g of water were placed in a beaker and mixed with stirring. Next, sodium hydroxide was added to the above-mentioned mixed aqueous solution so as to have a pH of about 10 to 11, and 20 g of 10% hydrogen peroxide was further added, followed by stirring with a magnetic stirrer for 1 hour. Subsequently, nitric acid was added so that the pH of the mixed solution was about 1, and after stirring for 1 hour, suction filtration was performed to perform solid-liquid separation. Thereafter, the separated solid was washed twice with 100 ml of water.

2回の洗浄水をそれぞれ少量に取り出し、それを、過酸化水素による処理された水銀類汚染土壌の水銀残存量を測定するための試料とした。一方、分離された処理液を、チオール系交換樹脂で充填したカラムに通した。カラム通過後の液体を少量取り出し、それを、水銀濃度を測定するための試料とした。   Each of the two washing waters was taken out in small amounts and used as a sample for measuring the amount of mercury remaining in the mercury-contaminated soil treated with hydrogen peroxide. On the other hand, the separated treatment liquid was passed through a column packed with a thiol-based exchange resin. A small amount of liquid after passing through the column was taken out and used as a sample for measuring mercury concentration.

B.分析結果
1回目の洗浄水の水銀濃度を測定した結果、水銀濃度は、0.01ppmであった。それに対して、2回目の洗浄水の水銀濃度は0.005ppmとなり、環境基準以下の濃度になった。一方、カラム通過後の液体中からは、水銀が全く検出されなかった。この結果から、本発明の汚染土壌の湿式無害化処理方法によって、水銀系農薬を含む土壌を効率よく無害化処理することができると判断した。
B. Analysis result As a result of measuring the mercury concentration of the first washing water, the mercury concentration was 0.01 ppm. On the other hand, the mercury concentration in the second wash water was 0.005 ppm, which was below the environmental standard. On the other hand, no mercury was detected in the liquid after passing through the column. From this result, it was judged that the soil containing mercury-based pesticides can be efficiently detoxified by the wet detoxification method for contaminated soil of the present invention.

(実施例2)
A.処理手順
この実施例では、水銀系農薬を含む土壌およびチオール系交換樹脂の代わりに、それぞれ、砒素系農薬を含む土壌および無機重金属交換樹脂を用いた。処理手順は、実施例1と同じ手順とした。処理後の固体の洗浄水およびカラム通過後の液体をそれぞれ少量取り出し、それらを、砒素の濃度を測定するための試料とした。
(Example 2)
A. Treatment Procedure In this example, soil containing arsenic pesticide and inorganic heavy metal exchange resin were used instead of soil containing mercury pesticide and thiol exchange resin, respectively. The processing procedure was the same as that in Example 1. A small amount of each of the solid washing water after the treatment and the liquid after passing through the column was taken out and used as a sample for measuring the arsenic concentration.

B.分析結果
1回目の洗浄水の砒素濃度を測定した結果、砒素濃度は、0.38ppmであった。それに対して、2回目の洗浄水の水銀濃度は0.12ppmとなり、環境基準以下の濃度になった。一方、カラム通過後の液体中からは、砒素が0.05ppm検出された。この結果から、本発明の汚染土壌の湿式無害化処理方法によって、土壌に含まれた砒素を効率よく除去することができると判断した。
B. Analysis Result As a result of measuring the arsenic concentration of the first wash water, the arsenic concentration was 0.38 ppm. In contrast, the mercury concentration in the second wash water was 0.12 ppm, which was below the environmental standard. On the other hand, 0.05 ppm of arsenic was detected in the liquid after passing through the column. From this result, it was determined that arsenic contained in the soil can be efficiently removed by the wet detoxification method for contaminated soil of the present invention.

(実施例3)
A.処理手順
この実施例では、水銀系農薬を含む土壌およびチオール系交換樹脂の代わりに、それぞれ6価クロムを含む土壌および強酸性陽イオン交換樹脂を用いた。処理手順は、実施例1と同じ手順とした。処理後の固体の洗浄水およびカラム通過後の液体をそれぞれ少量取り出し、それらを、6価クロムの濃度を測定するための試料とした。
Example 3
A. Treatment procedure In this example, soil containing hexavalent chromium and strongly acidic cation exchange resin were used in place of soil containing mercury-based pesticide and thiol exchange resin, respectively. The processing procedure was the same as that in Example 1. A small amount of each of the washed solid water after treatment and the liquid after passing through the column was taken out and used as a sample for measuring the concentration of hexavalent chromium.

B.分析結果
1回目の洗浄水の6価クロム濃度を測定した結果、6価クロム濃度は2ppmであった。一方、カラム通過後の液体の6価クロム濃度は、環境基準以下の濃度になった。6価クロム塩は難溶性ではないが、水に溶出すると、陰イオンになり、強酸性陽イオン交換樹脂で回収できない。また、6価クロムの毒性を考えると、6価クロムを+3価に還元し、+3価の陽イオンとして回収するのが好ましい。本実施例の場合、過酸化水素は還元剤として働き、6価クロムを+3価クロムに還元できた。この結果から、本発明の汚染土壌の湿式無害化処理方法によって、土壌に含まれた+6価クロムを効率よく除去することができると判断した。
B. Analysis result As a result of measuring the hexavalent chromium concentration of the first washing water, the hexavalent chromium concentration was 2 ppm. On the other hand, the hexavalent chromium concentration of the liquid after passing through the column became a concentration below the environmental standard. Hexavalent chromium salts are not sparingly soluble, but when they are eluted in water, they become anions and cannot be recovered with a strongly acidic cation exchange resin. Considering the toxicity of hexavalent chromium, it is preferable to reduce hexavalent chromium to +3 valence and recover it as a +3 valent cation. In this example, hydrogen peroxide worked as a reducing agent, and hexavalent chromium could be reduced to + trivalent chromium. From this result, it was judged that + 6valent chromium contained in the soil can be efficiently removed by the wet detoxification method for contaminated soil of the present invention.

次に、実施例1〜3の処理後に行った、土壌に含まれる有機塩素化合物を除去する処理(第1分解工程)について、説明する。   Next, the treatment (first decomposition step) for removing the organic chlorine compound contained in the soil after the treatment in Examples 1 to 3 will be described.

(実施例4)
A.処理手順
土壌に含まれる0.7mgのBHC(hexachlorocyclohexane)農薬(γ異性体)を10mLのアセトンに溶解し、これを250mLの水で稀釈することにより2.8mg/lのBHC水溶液が得られた。この水溶液に、内部標準試薬として1mLの50μg/mLのフェナントレンーn−へキサン(phenanthrene−n-hexane)溶液を加えた。さらに、水溶液に0.2gの水酸化ナトリウムを加え、アルカリ濃度を0.1Mとし、BHC農薬の分解処理を行った。BHC農薬の分解は、アルカリ性水溶液に塩酸を加え、中和することにより止まる。BHC農薬の分解時間は、それぞれ、0、5、10、20および30分とした。各時間の経過時に試料50mlずつを取り出し、有機成分をヘキサンで抽出した。無水硫酸ナトリウムで脱水し、濾過した後、抽出液をエバポレーターにより50℃で真空蒸発し、さらに抽出物を2mlのへキサンに溶かし、GC/MSスペクトルを測定するための試料とした。
Example 4
A. Treatment procedure 0.7 mg of BHC (hexachlorocyclohexane) pesticide (γ isomer) contained in soil was dissolved in 10 mL of acetone, and diluted with 250 mL of water to obtain a 2.8 mg / L BHC aqueous solution. . To this aqueous solution, 1 mL of 50 μg / mL phenanthrene-n-hexane solution was added as an internal standard reagent. Further, 0.2 g of sodium hydroxide was added to the aqueous solution to adjust the alkali concentration to 0.1 M, and the BHC pesticide was decomposed. The decomposition of the BHC pesticide is stopped by adding hydrochloric acid to the alkaline aqueous solution and neutralizing it. The decomposition times for the BHC pesticides were 0, 5, 10, 20 and 30 minutes, respectively. At the elapse of each time, a 50 ml sample was taken out, and the organic component was extracted with hexane. After dehydration with anhydrous sodium sulfate and filtration, the extract was evaporated in vacuo by an evaporator at 50 ° C., and the extract was dissolved in 2 ml of hexane to prepare a sample for measuring GC / MS spectrum.

B.分析結果
図2〜図6は、BHC農薬の分解処理に及ぼす水酸化ナトリウム水溶液による処理時間の影響を示すGC/MS測定の結果である。図2において、上段および下段のチャートは、それぞれ、GCスペクトルチャートおよび上段のGCスペクトルの拡大チャートである。図3〜図6の各図において、上段、中段および下段の各チャートは、それぞれ、GCスペクトルチャート、上段のGCスペクトルの拡大チャートおよびMSチャートである。以後、図9〜図16においても同様である。図7は、BHC農薬の分解処理に及ぼす水酸化ナトリウム水溶液による処理時間とBHC農薬残存量との変化を示す図である。図8は、BHC農薬の分解処理に及ぼす水酸化ナトリウム水溶液による処理時間とBHC農薬残存量の相対濃度の自然対数との変化を示す図である。表1は、BHC農薬の分解処理に及ぼす水酸化ナトリウム水溶液による処理時間とBHC農薬分解との変化を示す表である。表2は、BHC農薬の分解処理に及ぼす水酸化ナトリウム水溶液による処理時間とBHC農薬のピークとの変化を示す表である。
B. Analysis Results FIGS. 2 to 6 are GC / MS measurement results showing the effect of treatment time with an aqueous sodium hydroxide solution on the decomposition treatment of BHC pesticides. In FIG. 2, the upper and lower charts are a GC spectrum chart and an enlarged chart of the upper GC spectrum, respectively. In each of FIGS. 3 to 6, the upper chart, the middle chart, and the lower chart are a GC spectrum chart, an enlarged chart of the upper GC spectrum, and an MS chart, respectively. Thereafter, the same applies to FIGS. FIG. 7 is a graph showing changes in the treatment time with the aqueous sodium hydroxide solution and the residual amount of the BHC pesticide on the decomposition treatment of the BHC pesticide. FIG. 8 is a diagram showing a change in the treatment time of the aqueous sodium hydroxide solution and the natural logarithm of the relative concentration of the residual amount of the BHC pesticide on the decomposition treatment of the BHC pesticide. Table 1 is a table showing changes in the treatment time with the aqueous sodium hydroxide and the BHC pesticide decomposition on the decomposition treatment of the BHC pesticide. Table 2 is a table | surface which shows the change of the processing time by the sodium hydroxide aqueous solution and the peak of a BHC pesticide which have an influence on the decomposition process of a BHC pesticide.

フェナントレンはアルカリ性水溶液中で安定であるため、BHC農薬の相対濃度は、BHC農薬のピークとフェナントレンのピークと比較することにより決定される。図2に示すチャートは、時間0において、BHC農薬およびフェナントレンの水酸化ナトリウム水溶液を塩酸により中和した後の溶液の分析結果を示すGCスペクトルの各チャートである。図2に示すように、保持時間8.40minにBHCピークが明確に検出されると共に、8.50minにフェナントレンのピークも検出された。   Since phenanthrene is stable in alkaline aqueous solution, the relative concentration of BHC pesticide is determined by comparing the peak of BHC pesticide with the peak of phenanthrene. The chart shown in FIG. 2 is each GC spectrum chart showing the analysis results of the solution after neutralizing the sodium hydroxide aqueous solution of BHC pesticide and phenanthrene with hydrochloric acid at time zero. As shown in FIG. 2, a BHC peak was clearly detected at a retention time of 8.40 min, and a phenanthrene peak was also detected at 8.50 min.

図3〜図6は、それぞれ、水酸化ナトリウム水溶液の処理時間を5、10、20および30minとした際の混合水溶液のGC/MSの測定結果である。   3 to 6 are GC / MS measurement results of the mixed aqueous solution when the treatment time of the aqueous sodium hydroxide solution was 5, 10, 20 and 30 min, respectively.

図3〜図8および表1〜表2に示すように、水酸化ナトリウム水溶液の処理時間が長くなるほど、BHC農薬の濃度は、段々と減少することがわかった。特に、図8では、BHC農薬の相対濃度の自然対数が分解時間に対して直線になることは、0.1Mの水酸化ナトリウム水溶液中におけるBHC農薬の分解反応が単純な1次反応で進むことを示す。このため、0.1Mの水酸化ナトリウム水溶液中において、室温で、BHC農薬の分解反応の半減時間が7.1minであることがわかった。この結果から、BHC農薬をアルカリ性水溶液中で効率良く分解することができると判断した。   As shown in FIGS. 3 to 8 and Tables 1 and 2, it was found that the concentration of the BHC pesticide gradually decreased as the treatment time of the aqueous sodium hydroxide solution increased. In particular, in FIG. 8, the natural logarithm of the relative concentration of the BHC pesticide is linear with respect to the decomposition time, indicating that the decomposition reaction of the BHC pesticide in a 0.1 M sodium hydroxide aqueous solution proceeds with a simple primary reaction. Indicates. For this reason, it was found that the half time of the decomposition reaction of the BHC pesticide was 7.1 min at room temperature in a 0.1 M sodium hydroxide aqueous solution. From this result, it was judged that BHC pesticides can be efficiently decomposed in an alkaline aqueous solution.

(実施例5)
A.処理手順
有機塩素化合物(BHC農薬およびDDT農薬)を含む水溶液を処理容器に入れた後、0.1M水酸化ナトリウム水溶液を加えた。次に、光増感剤として、水に対して0.2重量%のアセトフェノンを加え、さらに、低圧水銀ランプによる紫外線照射を2時間行った(第2分解工程)。
(Example 5)
A. Treatment procedure An aqueous solution containing organochlorine compounds (BHC pesticide and DDT pesticide) was placed in a treatment vessel, and then a 0.1 M aqueous sodium hydroxide solution was added. Next, 0.2% by weight of acetophenone relative to water was added as a photosensitizer, and ultraviolet irradiation with a low-pressure mercury lamp was performed for 2 hours (second decomposition step).

紫外線を2時間照射した処理液を少量取り出し、水溶液をヘキサンで抽出した。その後、抽出液をエバポレーターにより50℃で真空蒸発し、さらに抽出物を2mlのへキサンに溶かし、GC/MSスペクトルを測定するための試料とした。また、水酸化ナトリウムによる分解処理後の有機塩素化合物又はその分解後の生成物の残存状況を確認するため、分解処理を行う前の混合物原液も少量取り出した。当該原液は、へキサンで抽出した後、残留物を2mlのへキサンで溶かし、これをGC/MSスペクトル測定用の試料とした。   A small amount of the treatment solution irradiated with ultraviolet rays for 2 hours was taken out, and the aqueous solution was extracted with hexane. Thereafter, the extract was vacuum evaporated at 50 ° C. with an evaporator, and the extract was further dissolved in 2 ml of hexane to prepare a sample for measuring a GC / MS spectrum. Moreover, in order to confirm the residual state of the organochlorine compound after the decomposition treatment with sodium hydroxide or the product after the decomposition, a small amount of the mixture stock solution before the decomposition treatment was taken out. The stock solution was extracted with hexane, the residue was dissolved with 2 ml of hexane, and this was used as a sample for GC / MS spectrum measurement.

B.分析結果
図9および図10は、紫外線照射による農薬分解処理の分析結果を示した。
B. Analysis Results FIG. 9 and FIG. 10 show the analysis results of the agricultural chemical decomposition treatment by ultraviolet irradiation.

図9は、分解処理前の原液の分析結果を示すGCスペクトルおよびMSの各チャートである。図9に示すように、保持時間8.25min付近にBHCのピークが明確に検出されると共に、10〜11min付近にDDTのピークも検出された。   FIG. 9 is a GC spectrum and MS chart showing the analysis results of the stock solution before the decomposition treatment. As shown in FIG. 9, a BHC peak was clearly detected in the vicinity of the retention time of 8.25 min, and a DDT peak was also detected in the vicinity of 10 to 11 min.

図10は、紫外線照射による処理時間を2時間とした際の処理液のGC/MS測定結果である。   FIG. 10 is a GC / MS measurement result of the treatment liquid when the treatment time by ultraviolet irradiation is 2 hours.

0.1Mの水酸化ナトリウム水溶液中で紫外線照射による分解処理において、従来より水酸化ナトリウム水溶液の処理によって、分解効果が現れないDDTのシグナルは、紫外線照射を2時間行った後、1/100まで減少した。実施例6の結果から、本発明の処理法によって、BHC農薬およびDDT農薬を同時に効率よく除去することができると判断した。   In the decomposition treatment by ultraviolet irradiation in a 0.1 M sodium hydroxide aqueous solution, the DDT signal that does not show the decomposition effect by the treatment with the sodium hydroxide aqueous solution until 1/100 after performing ultraviolet irradiation for 2 hours. Diminished. From the results of Example 6, it was determined that the BHC pesticide and the DDT pesticide can be efficiently removed simultaneously by the treatment method of the present invention.

(実施例6)
A.処理手順
BHC農薬およびDDT農薬を含有する実際の埋設農薬と平衡にある水溶液に、光増感剤として、水に対して0.2重量%のアセトンを加え、さらに、低圧水銀ランプによる紫外線照射を1時間行った。
Example 6
A. Treatment procedure 0.2% by weight acetone with respect to water is added as a photosensitizer to an aqueous solution in equilibrium with the actual buried pesticide containing BHC pesticide and DDT pesticide, and ultraviolet irradiation with a low-pressure mercury lamp is performed. It went for 1 hour.

紫外線を1時間照射した処理液を少量取り出し、その水溶液をヘキサンで抽出した。その後、抽出液をエバポレーターにより50℃で真空蒸発し、さらに抽出物を2mlのへキサンに溶かし、GC/MSスペクトルを測定するための試料とした。また、紫外線照射による分解処理後の有機塩素化合物又はその分解後の生成物の残存状況を確認するため、分解処理を行う前の混合物原液も少量取り出した。当該原液は、へキサンで抽出した後、残留物を2mlのへキサンで溶かし、これをGC/MSスペクトル測定用の試料とした。   A small amount of the treatment solution irradiated with ultraviolet rays for 1 hour was taken out, and the aqueous solution was extracted with hexane. Thereafter, the extract was vacuum evaporated at 50 ° C. with an evaporator, and the extract was further dissolved in 2 ml of hexane to prepare a sample for measuring a GC / MS spectrum. Moreover, in order to confirm the residual state of the organochlorine compound after the decomposition treatment by ultraviolet irradiation or the product after the decomposition, a small amount of the mixture stock solution before the decomposition treatment was taken out. The stock solution was extracted with hexane, the residue was dissolved with 2 ml of hexane, and this was used as a sample for GC / MS spectrum measurement.

B.分析結果
図11は、分解処理前の原液の分析結果を示すGCスペクトルおよびMSの各チャートである。図11に示すように、保持時間8.25minにBHCのピークが明確に検出されると共に、10min付近にDDEのピークおよび10.3〜10.6min付近に2つのDDTのピークも検出された。
B. Analysis Results FIG. 11 is a chart of GC spectra and MS showing analysis results of the stock solution before the decomposition treatment. As shown in FIG. 11, a BHC peak was clearly detected at a retention time of 8.25 min, and a DDE peak was also detected in the vicinity of 10 min and two DDT peaks were detected in the vicinity of 10.3 to 10.6 min.

図12は、紫外線照射による処理時間を1時間とした際の処理液のGC/MS測定結果である。   FIG. 12 shows a GC / MS measurement result of the treatment liquid when the treatment time by ultraviolet irradiation is 1 hour.

図12に示すように、水溶液中で1時間の紫外線照射を行ったが、BHCのシグナルは、1/2程度の変化であったが、DDTのシグナルはほとんどなくなった。この結果から、水中でも紫外線照射により、BHCを分解することができるが、DDTはさらに効率よく分解することができると判断した。   As shown in FIG. 12, although ultraviolet irradiation was performed for 1 hour in an aqueous solution, the BHC signal changed by about ½, but the DDT signal almost disappeared. From this result, it was judged that BHC can be decomposed by ultraviolet irradiation in water, but DDT can be decomposed more efficiently.

本発明は、重金属類により汚染された土壌を無害化に処理する産業において利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized in the industry which processes the soil contaminated with heavy metals to detoxification.

本発明に係る汚染土壌の湿式無害化処理方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the wet detoxification processing method of the contaminated soil which concerns on this invention. 本発明の実施例4において、水酸化ナトリウム水溶液による分解処理をしていない処理液の分析結果を示すGCスペクトルチャートである(上段:GCスペクトルチャート、下段:上段のチャートの拡大チャート)。In Example 4 of this invention, it is a GC spectrum chart which shows the analysis result of the process liquid which is not decomposed | disassembled by sodium hydroxide aqueous solution (upper part: GC spectrum chart, lower part: the enlarged chart of the upper chart). 本発明の実施例4において、水酸化ナトリウム水溶液による分解処理を5min行った後の処理液の分析結果を示すGCスペクトルおよびMSの各チャートである(上段:GCスペクトルチャート、中段:上段のチャートの拡大チャート、下段:MSチャート)。In Example 4 of this invention, it is each chart of GC spectrum and MS which shows the analysis result of the processing liquid after performing decomposition processing by sodium hydroxide aqueous solution for 5 minutes (upper part: GC spectrum chart, middle part: upper part of chart of the upper part) Enlarged chart, bottom: MS chart). 本発明の実施例4において、水酸化ナトリウム水溶液による分解処理を10min行った後の処理液の分析結果を示すGCスペクトルおよびMSの各チャートである(上段:GCスペクトルチャート、中段:上段のチャートの拡大チャート、下段:MSチャート)。In Example 4 of this invention, it is each GC spectrum and MS chart which show the analysis result of the process liquid after performing the decomposition process by sodium hydroxide aqueous solution for 10 minutes (the upper part: GC spectrum chart, the middle part: upper part of the chart of the upper part) Enlarged chart, bottom: MS chart). 本発明の実施例4において、水酸化ナトリウム水溶液による分解処理を20min行った後の処理液の分析結果を示すGCスペクトルおよびMSの各チャートである(上段:GCスペクトルチャート、中段:上段のチャートの拡大チャート、下段:MSチャート)。In Example 4 of this invention, it is each chart of GC spectrum and MS which shows the analysis result of the processing liquid after performing decomposition processing by sodium hydroxide aqueous solution for 20 minutes (upper part: GC spectrum chart, middle part: upper part of chart of the upper part) Enlarged chart, bottom: MS chart). 本発明の実施例4において、水酸化ナトリウム水溶液による分解処理を30min行った後の処理液の分析結果を示すGCスペクトルおよびMSの各チャートである(上段:GCスペクトルチャート、中段:上段のチャートの拡大チャート、下段:MSチャート)。In Example 4 of this invention, it is each chart of GC spectrum and MS which shows the analysis result of the processing liquid after performing the decomposition process by sodium hydroxide aqueous solution for 30 minutes (upper part: GC spectrum chart, middle part: upper part of the chart of the upper part) Enlarged chart, bottom: MS chart). BHC農薬の分解処理に及ぼす水酸化ナトリウム水溶液による処理時間とBHC農薬残存量との変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the processing time by the sodium hydroxide aqueous solution and the BHC pesticide residual amount which influence on the decomposition process of BHC pesticide. BHC農薬の分解処理に及ぼす水酸化ナトリウム水溶液による処理時間とBHC農薬残存量の相対濃度の自然対数との変化を示す図である。It is a figure which shows the change with the natural logarithm of the processing time by the sodium hydroxide aqueous solution and the relative density | concentration of BHC pesticide residual amount affecting the decomposition process of BHC pesticide. 本発明の実施例5において、分解処理前の原液の分析結果を示すGCスペクトルおよびMSの各チャートである(上段:GCスペクトルチャート、中段:上段のチャートの拡大チャート、下段:MSチャート)。In Example 5 of this invention, it is each chart of GC spectrum and MS which shows the analysis result of the undiluted | stock solution before a decomposition process (the upper part: GC spectrum chart, the middle part: the enlarged chart of the upper chart, the lower part: MS chart). 本発明の実施例5において、水中で紫外線照射による分解処理を2時間行った後の処理液の分析結果を示すGCスペクトルおよびMSの各チャートである(上段:GCスペクトルチャート、中段:上段のチャートの拡大チャート、下段:MSチャート)。In Example 5 of this invention, it is each chart of GC spectrum and MS which shows the analysis result of the process liquid after performing the decomposition process by ultraviolet irradiation in water for 2 hours (upper part: GC spectrum chart, middle part: upper chart) (Lower chart: MS chart). 本発明の実施例6において、分解処理前の原液の分析結果を示すGCスペクトルおよびMSの各チャートである(上段:GCスペクトルチャート、中段:上段のチャートの拡大チャート、下段:MSチャート)。In Example 6 of this invention, it is each chart of GC spectrum and MS which shows the analysis result of the undiluted | stock solution before a decomposition process (the upper part: GC spectrum chart, the middle part: the enlarged chart of the upper chart, the lower part: MS chart). 本発明の実施例6において、水中で紫外線照射による分解処理を1時間行った後の処理液の分析結果を示すGCスペクトルおよびMSの各チャートである(上段:GCスペクトルチャート、中段:上段のチャートの拡大チャート、下段:MSチャート)。In Example 6 of this invention, it is each chart of GC spectrum and MS which shows the analysis result of the process liquid after performing the decomposition process by ultraviolet irradiation in water for 1 hour (upper part: GC spectrum chart, middle part: upper chart) (Lower chart: MS chart).

Claims (7)

重金属類および有機塩素化合物を含む汚染土壌を無害化する方法であって、
上記汚染土壌に、少なくとも、過酸化水素を含有する水溶液と酸とを混合し、上記重金属類のイオンを混合液中に溶出させる溶出工程と、上記有機塩素化合物を含有する水溶液にアルカリ性化合物を添加して分解する第1分解工程と、上記有機塩素化合物と光増感剤とを混合させ、上記有機塩素化合物を紫外線照射して分解する第2分解工程とを有することを特徴とする汚染土壌の湿式無害化処理方法。
A method for detoxifying contaminated soil containing heavy metals and organochlorine compounds,
Mixing at least the aqueous solution containing hydrogen peroxide and acid into the contaminated soil, and eluting the heavy metal ions into the mixed solution, and adding an alkaline compound to the aqueous solution containing the organochlorine compound A contaminated soil, comprising: a first decomposition step for decomposing and a second decomposition step for mixing the organochlorine compound and a photosensitizer, and decomposing the organochlorine compound by ultraviolet irradiation. Wet detoxification treatment method.
前記溶出工程は、少なくとも過酸化水素を含有する水溶液を混合する第1工程と、
上記水溶液と上記汚染土壌との混合物中に、酸を混合する第2工程とから構成する重金属類のイオンを処理する工程を有することを特徴とする請求項1に記載の汚染土壌の湿式無害化処理方法。
The elution step includes a first step of mixing an aqueous solution containing at least hydrogen peroxide,
The wet detoxification of contaminated soil according to claim 1, further comprising a step of treating heavy metal ions comprising a second step of mixing an acid in the mixture of the aqueous solution and the contaminated soil. Processing method.
さらに、前記第1工程において、アルカリ性化合物を添加し、前記水溶液のpHを7より大きくすることを特徴とする請求項2に記載の汚染土壌の湿式無害化処理方法。   Furthermore, in the said 1st process, an alkaline compound is added and pH of the said aqueous solution is made larger than 7, The wet detoxification method of the contaminated soil of Claim 2 characterized by the above-mentioned. 前記アルカリ性化合物は、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の汚染土壌の湿式無害化処理方法。   The method for wet detoxification of contaminated soil according to any one of claims 1 to 3, wherein the alkaline compound is sodium hydroxide or potassium hydroxide. 前記重金属類は、第2種特定有害物質から選ばれる1種以上の重金属であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の汚染土壌の湿式無害化処理方法。   The method for wet detoxification of contaminated soil according to any one of claims 1 to 4, wherein the heavy metals are one or more heavy metals selected from the second type specific harmful substances. 前記有機塩素化合物を含む汚染土壌をさらに界面活性剤と接触させて、有機塩素化合物を溶出させることを特徴とする請求項1に記載の汚染土壌の湿式無害化処理方法。   2. The wet detoxification method for contaminated soil according to claim 1, wherein the contaminated soil containing the organic chlorine compound is further brought into contact with a surfactant to elute the organic chlorine compound. 前記光増感剤は、アセトフェノンまたはアセトンであることを特徴とする請求項1に記載の汚染土壌の湿式無害化処理方法。   2. The wet detoxification method for contaminated soil according to claim 1, wherein the photosensitizer is acetophenone or acetone.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015025706A (en) * 2013-07-25 2015-02-05 株式会社東芝 Method and device for decontaminating soil
CN113736471A (en) * 2021-09-22 2021-12-03 中国科学院沈阳应用生态研究所 Cadmium-lead-arsenic contaminated soil composite eluting agent and preparation method thereof
JP7080431B1 (en) * 2021-01-28 2022-06-06 生態環境部南京環境科学研究所 Soil repair equipment and repair methods for organic chlorine pesticide-contaminated areas

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