JP2009249466A

JP2009249466A - 重金属不溶化剤及びそれを用いた土壌浄化方法。

Info

Publication number: JP2009249466A
Application number: JP2008097474A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nagoshi; 崇名越
Original assignee: Adeka Corp
Current assignee: Adeka Corp
Priority date: 2008-04-03
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2009-10-29
Anticipated expiration: 2028-04-03
Also published as: JP5437589B2

Abstract

【課題】重金属によって汚染された土壌中に存在する前記重金属を、安価且つ効率よく無毒化することのできる、重金属不溶化剤を提供すること、及び、重金属によって汚染された土壌を安価に処理し、環境破壊を防止すると共に、土地の価値を高めることのできる土壌浄化方法を提供すること。
【解決手段】（Ａ）コロイダルシリカ、及び、（Ｂ）タンニン酸、アミン類、ジフェノール類の中から選ばれる少なくとも１種のキレート剤を含有してなることを特徴とする、重金属不溶化剤。
【選択図】なし

Description

本発明は重金属不溶化剤及びそれを用いた土壌浄化方法に関し、特に、重金属に汚染された土壌中に存在する該重金属を固結化させて無害化することのできる重金属不溶化剤、及びそれを用いた土壌浄化方法に関する。

六価クロム等の重金属は生体に対して毒性を有するものが多く、しかも生体蓄積性があって排出されにくいという特徴がある。昨今、このような重金属による土壌汚染が深刻になっており、環境保全の観点から、土壌中に存在する有害重金属を浄化処理する方法が検討されている。

重金属で汚染された土壌の処理方法としては、（１）汚染地から汚染土壌を除去する方法と、（２）汚染土壌から重金属の拡散を防止する方法とがあるが、前者の方法は膨大な費用がかかるだけでなく、搬出した土壌の管理等も困難であるという欠点があった。

これに対して後者の方法の場合には、化学的手法、即ち、薬剤の投入によって汚染土壌を化学的に処理し、汚染土壌から重金属が溶出拡散することを防止するものであり、例えば、キレート剤などの金属補足剤を用いて土壌中の重金属をキレート中に固定する方法、硫黄による還元作用を利用する方法、石灰を投入して土壌のｐＨを中和し、重金属を不活性化する方法、或いはリン酸質肥料を投入して重金属を難溶化する方法などが知られているが、何れも効果が不十分である。

そこで、汚染土壌をより完全に無毒化することができる、新しい重金属不溶化剤の開発が望まれていた。

一方、コロイダルシリカを使用した地盤注入材は、従来、一般工法、液状化防止等の目的で使用されてきているが、これまで、重金属に汚染された土壌の無害化という観点からコロイダルシリカが使用されることはなかった。

したがって本発明の第１の目的は、重金属によって汚染された土壌中に存在する前記重金属を、安価且つ効率よく無毒化することのできる、重金属不溶化剤を提供することにある。
本発明の第２の目的は、重金属によって汚染された土壌を安価に処理し、環境破壊を防止すると共に、土地の価値を高めることのできる土壌浄化方法を提供することにある。

本発明者は、上記の目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、コロイダルシリカと特定のキレート剤を組合せて用いることによって、重金属を容易に不溶化することができることを見出すと共に、この技術を応用することによって、重金属によって汚染された土壌を、安価且つ完全に無毒化することができることを見出し、本発明に到達した。

即ち本発明は、（Ａ）コロイダルシリカ、及び、（Ｂ）タンニン酸、アミン類、ジフェノール類の中から選ばれる少なくとも１種のキレート剤を含有してなることを特徴とする、重金属不溶化剤、及び、該重金属不溶化剤を用いた土壌浄化方法である。尚、上記キレート剤として、特にタンニン酸を使用することが好ましい。また、前記（Ｂ）成分のキレート剤の使用量は、前記（Ａ）成分のコロイダルシリカ１００質量部に対して０．０１〜１０質量部であることが好ましい。本発明においては、更にゲル化剤を含有させることが好ましく、その使用量は、前記（Ａ）成分のコロイダルシリカ１００質量部に対して０．１〜１０質量部であることが好ましい。本発明においては、更にゲル化剤を含有させることが好ましく、その使用量は、前記（Ａ）成分のコロイダルシリカ１００質量部に対して０．１〜１０質量部であることが好ましい。

本発明の重金属不溶化剤は、土壌中の重金属を容易に固結化することができ、これによって重金属によって汚染された土壌を容易に無毒化することができるので、本発明の土壌浄化方法は極めて有用である。

以下、本発明の重金属不溶化剤及びそれを用いた土壌浄化方法について詳細に説明する。

本発明で使用する（Ａ）成分のコロイダルシリカとしては、汎用のコロイダルシリカを使用することができるが、特に水性コロイダルシリカが好適である。一般に市販されている水性コロイダルシリカとしては、例えは、アデライトＡＴ−３０（株式会社ＡＤＥＫＡ製；平均粒径１２．５±２．５ｎｍ、シリカ固形分３０質量％）、アデライトＡＴ−３０Ｓ（株式会社ＡＤＥＫＡ製；平均粒径８．５±１．５ｎｍ、シリカ固形分３０質量％）、アデライトＡＴ−４０（株式会社ＡＤＥＫＡ製；平均粒径１７．５±２．５ｎｍ、シリカ固形分４０質量％）、アデライトＡＴ−５０（株式会社ＡＤＥＫＡ製；平均粒径２５±５ｎｍ、シリカ固形分５０質量％）、アデライトＡＴ−３０Ａ（株式会社ＡＤＥＫＡ製；平均粒径１２．５±２．５ｎｍ、シリカ固形分３０質量％）、アデライトＡＴ−２０（株式会社ＡＤＥＫＡ製；平均粒径１２．５±２．５ｎｍ、シリカ固形分２０質量％）等を挙げることができる。

本発明で使用する（Ｂ）成分のキレート剤としては、タンニン酸、アミン類、ジフェノール類などがあげられるが、本発明においては、これらの中でも、タンニン酸が優れた効果を示すので好適に使用される。

本発明の重金属不溶化剤は、（Ａ）成分１００質量部に対し、（Ｂ）成分を０．０１〜１０質量部使用することが好ましく、特に、０．１〜５質量部組合せて使用することが好ましい。この範囲を超えた場合には、重金属を不溶化する効果が不十分となるおそれがある。

また、本発明の重金属不溶化剤中には、通常、塩化カリウム等の塩化物、アルミン酸ソーダ、リン酸類等のゲル化剤を併用することが好ましい。

該ゲル化剤の使用量は、（Ａ）成分のコロイダルシリカ１００質量部に対し、０．１〜１０質量部である。

本発明においては、必要に応じて、適宜水を添加することができ、その使用量に特に制限はないが、取り扱い上の観点から、（Ａ）成分のコロイダルシリカ１００質量部に対し、１０〜１０００質量部であることが好ましい。

本発明の重金属不溶化剤は、（Ａ）成分であるコロイダルシリカ、及び（Ｂ）成分であるキレート剤を必須成分とし、適宜使用するゲル化剤、並びに、必要に応じて水を仕込んで混合することにより、容易に製造することができる。

本発明の土壌浄化方法は、重金属により汚染された土壌に、本発明の重金属不溶化剤を汚染土壌中の重金属と接触させて該重金属を固結化し、無害化するものである。

本発明の重金属不溶化剤を汚染土壌中の重金属と接触させる方法は、特に限定されるものではない。例えば、汎用の地盤注入法を用いて実施することができる他、広範囲な面積を対象とする場合には散布機を用いて散布しても良い。また、表層付近のみであれば混合機等で混合しても良い。散布する場合には、重金属不溶化剤を含有する水溶液を使用することが合理的である。

以下、実施例によって本発明の重金属不溶化剤、及びそれを用いた土壌浄化方法について更に詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。

豊浦標準砂1000gに、重クロム酸カリウム0.1gを添加・混合して、六価クロムによって汚染された模擬汚染土壌を作成した。またこの汚染土壌の六価クロム溶出量を測定したところ、4.3mg/lであった。

重金属固化・不溶化剤として、(株)ＡＤＥＫＡ製アデライトAT-30(コロイダルシリカ30wt%溶液)、塩化カリウム、及びAJINOMOTO-TAKARA製TANNEX
EX-20(タンニン酸ベースのキレート剤)を配合し、ゲル化による固化を確認すると共に、六価クロムの溶出量を測定した。固化・不溶化の確認は、汚染砂を下記配合表に示した処方に従って作成した固化・不溶化剤を、砂の空隙を100%充填する量用いてサンドゲルを作成することによって実施した。配合と各結果は表１に示した通りである。

表１の結果から明らかなように、本発明の固化・不溶化薬液は、汚染砂と混合すると容易にゲル化し、汚染砂を固化させることが確認できた。またサンドゲルの六価クロム溶出量を測定したところ、タンニン酸ベースのキレート剤を加えない比較例では六価クロムが2.8mg/l検出されたのに対して、本発明の実施例では不検出となり、重金属自身の固化・不溶化が確認された。

本発明の重金属不溶化剤は、土壌中の重金属を容易に固結化することができ、これによって重金属によって汚染された土壌を容易に無毒化することができるので、極めて有用である。また、本発明の土壌浄化方法は、従来より安価にしかも完全に重金属による汚染を防止することができるので、汚染範囲が広くても充分に対処することができ、これによって土地の価値を回復させることもできるので、産業上極めて有用である。

Claims

（Ａ）コロイダルシリカ、及び、（Ｂ）タンニン酸、アミン類、ジフェノール類の中から選ばれる少なくとも１種のキレート剤を含有してなることを特徴とする、重金属不溶化剤。
（Ｂ）成分であるキレート剤として少なくともタンニン酸が含有されてなる、請求項１に記載された重金属不溶化剤。
前記（Ｂ）成分のキレート剤の使用量が、前記（Ａ）成分のコロイダルシリカ１００質量部に対して０．０１〜１０質量部である、請求項１又は２に記載された重金属不溶化剤。
更にゲル化剤を含有する、請求項１〜３の何れかに記載された重金属不溶化剤。
前記ゲル化剤の使用量が、前記（Ａ）成分のコロイダルシリカ１００質量部に対して０．１〜１０質量部である、請求項４に記載された重金属不溶化剤。
重金属によって汚染された土壌中の該重金属に、請求項１〜５の何れかに記載された重金属不溶化剤を接触させ、該重金属を固結化して無害化することを特徴とする土壌浄化方法。
前記重金属不溶化剤と重金属の接触を、重金属不溶化剤含有水溶液を汚染土壌表面に散布することによって行う、請求項６に記載された、土壌浄化方法。