JP2015123393A - Method and system for extracting and removing heavy metals in soil - Google Patents

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卓矢 吉田
Takuya Yoshida
卓矢 吉田
祐樹 野口
Yuki Noguchi
祐樹 野口
加藤 栄一
Eiichi Kato
栄一 加藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system to control the elution amount and the content of heavy metals to reference values or less, by removing the heavy metals from soil produced in tunnel construction.SOLUTION: A removal system of heavy metals contained in soil, includes: soil washing equipment for eluting the heavy metals contained in the soil into water solution by mixing the soil containing the heavy metals produced in tunnel excavation and the water solution of washing agent; solid-liquid separation equipment separating slurry containing the soil into the soil and the water solution; and heavy metal collection equipment collecting the heavy metals from the water solution. Target heavy metals are As, Cd, Cr, Hg, Cu, Se, Pb, F, B and these salts and these ions.

Description

本発明は重金属類を含有する土壌から重金属類を除去するためのシステム及び除去方法に関するものである。特に本発明は、トンネル工事中に発生する土壌をその場で処理して、土壌に含有される重金属類を除去し、再利用あるいは廃棄可能なレベルの土壌を得るためのシステムに関する。   The present invention relates to a system and a removal method for removing heavy metals from soil containing heavy metals. In particular, the present invention relates to a system for treating soil generated during tunnel construction in situ, removing heavy metals contained in the soil, and obtaining soil of a level that can be reused or discarded.

四方を海に囲まれ、多くの火山や温泉が存在する日本の土壌には自然由来の重金属類、たとえば砒素、カドミウム、鉛、ホウ素、フッ素、クロムが多く含まれている。したがって密閉型トンネル工事で発生した残土にも基準値を上回る重金属類が含有されていることがある。平成15年2月15日に施行の土壌対策法(旧法)においては、指定基準を超過する特定有害物質が専ら自然由来の可能性が高いと判断できる場合の土壌については適用の対象外とされていた。しかし平成2年4月1日の改正土壌汚染対策法の施行に伴い、人為的なものであろうと自然由来のものであろうと、規制の対象となることになった。そこで、トンネルの掘削により発生した残土が、当該法の規定する基準値を上回る場合は、これを埋め戻したり、廃棄したりすることはできない。このような土壌を埋め立てたり廃棄したりするためには、土壌からの重金属類溶出量ならびに含有量の値が基準値を下回るよう処理する必要がある。発生した残土を一時的に保管し、他の場所へ移送して、砒素をはじめとする重金属類を除去する処理を行ってから廃棄することが行われていたが、保管や移送の過程で重金属類が流出・溶出するおそれがある。   Surrounded by the sea on all sides, Japan's soil, which has many volcanoes and hot springs, is rich in naturally-occurring heavy metals such as arsenic, cadmium, lead, boron, fluorine, and chromium. Therefore, heavy metal exceeding the standard value may be contained in the residual soil generated by closed tunnel construction. In the soil countermeasures law (old law) enforced on February 15, 2003, soils where it is judged that the possibility of specific harmful substances exceeding specified standards being exclusively derived from nature are not applicable. It was. However, with the enforcement of the revised Soil Contamination Countermeasures Law on April 1, 1990, it became subject to regulation whether it was artificial or naturally derived. Therefore, when the residual soil generated by excavation of the tunnel exceeds the standard value stipulated by the law, it cannot be backfilled or discarded. In order to reclaim or discard such soil, it is necessary to treat so that the amount of elution of heavy metals from the soil and the content value are below the standard value. The generated residual soil is temporarily stored, transferred to another location, and disposed of after removing heavy metals such as arsenic. However, heavy metals are stored in the storage and transfer process. There is a risk of leakage or elution.

特許文献1には、密閉型シールド機械による掘削工事の工程に、重金属類汚染土壌の不溶化処理を一体化させた方法が提案されている。特許文献1では、密閉型シールド機械のカッター前面あるいは側部に重金属類不溶化材を注入するための注入口を設け、掘削により発生した土壌に重金属不溶化材を直接注入する。これにより汚染土壌を地上に出すことなくその場で処理するため、未処理の土壌が空気中に晒されることなく風雨による飛散や流出・溶出のおそれがなくなるとされている。特許文献1には重金属類不溶化材としてどのような物質を用いるかについては言及されていない。   Patent Document 1 proposes a method in which insolubilization treatment of heavy metal-contaminated soil is integrated with a process of excavation work by a sealed shield machine. In patent document 1, the injection port for inject | pouring a heavy metal insolubilizing material is provided in the cutter front surface or side part of a sealed shield machine, and a heavy metal insolubilizing material is directly inject | poured into the soil generated by excavation. As a result, the contaminated soil is treated on the spot without being exposed to the ground, so that the untreated soil is not exposed to the air, and there is no risk of scattering or runoff / elution due to wind and rain. Patent Document 1 does not mention what kind of substance is used as the heavy metal insolubilizing material.

特許文献2にはトンネルずりに含まれる自然由来砒素を処理するための吸着・不溶化剤が提案されている。特許文献2では、製鉄工場で産するカルシウム・マグネシウム化合物に鉄塩、アルミニウム塩を含む中和剤を添加して製造された液状重金属吸着剤に陽イオン交換容量の高い天然ゼオライトを混練した粉末状又は粒状の重金属吸着処理剤が提案されている。   Patent Document 2 proposes an adsorption / insolubilizing agent for treating naturally-derived arsenic contained in tunnel shears. In Patent Document 2, a powdered form obtained by kneading natural zeolite having a high cation exchange capacity with a liquid heavy metal adsorbent produced by adding a neutralizer containing an iron salt and an aluminum salt to a calcium / magnesium compound produced in an iron factory. Or a granular heavy metal adsorption treatment agent has been proposed.

特開2006−316599号JP 2006-316599 A 特開2011−136311号JP2011-136311A

本発明は、トンネル工事で発生する土壌から重金属類を除去して、重金属類の溶出量及び含有量を基準値以下にするためのシステムを提供することを目的とする。特に本発明は、トンネル掘削により発生した砒素含有土壌をその場で抽出除去し、以って砒素溶出量及び含有量共に基準値以下となった土壌を得る方法を提供する。   An object of this invention is to provide the system for removing heavy metals from the soil which generate | occur | produces in tunnel construction, and making the elution amount and content of heavy metals below a reference value. In particular, the present invention provides a method for extracting and removing arsenic-containing soil generated by tunnel excavation on the spot, thereby obtaining soil in which both the arsenic elution amount and the content are below the reference value.

本発明の態様は以下の通りである。
1. トンネル掘削により生じた重金属類含有土壌と洗浄剤水溶液とを混合して、該土壌に含有された重金属類を水溶液中に溶出させる土壌洗浄装置と、
土壌を含有するスラリーを、土壌と水溶液とに分離する固液分離装置と、
水溶液から重金属類を回収する重金属類回収装置と、
を含む、土壌に含有された重金属類の除去システム。
2. 重金属類が、砒素、カドミウム、クロム、水銀、銅、セレン、鉛、フッ素、ホウ素及びこれらの塩、及びこれらのイオン、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される、上記1に記載のシステム。
3. 洗浄剤水溶液が、水、酸性物質、金属塩化物、およびフッ化物を含む、上記1または2に記載のシステム。
4. 酸性物質が塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、シュウ酸、クエン酸、酒石酸、アスコルビン酸、乳酸、スルファミン酸、フッ酸、及びこれらの混合物からなる群より選択される、上記3に記載のシステム。
5. 金属塩化物が、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化セシウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ストロンチウム、塩化バリウム、塩化アンモニウム及びこれらの混合物からなる群より選択される、上記3に記載のシステム。
6. フッ化物がフッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化アンモニウム、フッ化水素アンモニウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、及びこれらの混合物からなる群より選択される、上記3に記載のシステム。
7. 洗浄剤水溶液が、さらに分散剤を含む、上記3〜6のいずれかに記載のシステム。
8. 分散剤が、ポリエチレングリコール、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、塩化ドデシルトリメチルアンモニウム、ドデシル硫酸ナトリウム、オクタエチレングリコールモノドデシルエーテル及びこれらの混合物からなる群より選択される、上記7に記載のシステム。
Aspects of the present invention are as follows.
1. A soil cleaning device for mixing heavy metal-containing soil generated by tunnel excavation and an aqueous cleaning agent solution, and eluting the heavy metals contained in the soil into the aqueous solution;
A solid-liquid separator that separates the slurry containing the soil into a soil and an aqueous solution;
A heavy metal recovery device for recovering heavy metals from an aqueous solution;
A system for removing heavy metals contained in soil, including
2. The system of claim 1, wherein the heavy metals are selected from the group consisting of arsenic, cadmium, chromium, mercury, copper, selenium, lead, fluorine, boron and their salts, and their ions and combinations thereof.
3. 3. The system according to 1 or 2 above, wherein the cleaning solution contains water, an acidic substance, a metal chloride, and a fluoride.
4). 4. The system according to 3 above, wherein the acidic substance is selected from the group consisting of hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, oxalic acid, citric acid, tartaric acid, ascorbic acid, lactic acid, sulfamic acid, hydrofluoric acid, and mixtures thereof.
5. 4. The system of claim 3, wherein the metal chloride is selected from the group consisting of lithium chloride, sodium chloride, potassium chloride, cesium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, strontium chloride, barium chloride, ammonium chloride and mixtures thereof.
6). The system of claim 3, wherein the fluoride is selected from the group consisting of sodium fluoride, potassium fluoride, ammonium fluoride, ammonium hydrogen fluoride, magnesium fluoride, calcium fluoride, and mixtures thereof.
7). The system according to any one of 3 to 6, wherein the aqueous cleaning solution further contains a dispersant.
8). The system of claim 7, wherein the dispersant is selected from the group consisting of polyethylene glycol, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, dodecyltrimethylammonium chloride, sodium dodecyl sulfate, octaethylene glycol monododecyl ether, and mixtures thereof.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明は、トンネル掘削により生じた重金属類含有土壌と洗浄剤水溶液とを混合して、該土壌に含有された重金属類を水溶液中に溶出させる土壌洗浄装置と、土壌を含有するスラリーを、土壌と水溶液とに分離する固液分離装置と、水溶液から重金属類を回収する重金属類回収装置と、を含む、土壌に含有された重金属類の除去システムにかかる。   The present invention mixes a heavy metal-containing soil generated by tunnel excavation and a cleaning agent aqueous solution, and elutes a heavy metal contained in the soil into the aqueous solution, and a slurry containing the soil, The system for removing heavy metals contained in the soil includes a solid-liquid separation device that separates the aqueous solution into an aqueous solution and a heavy metal recovery device that recovers heavy metals from the aqueous solution.

トンネル掘削とは、シールド工法、TBM(トンネル・ボーリング・マシーン)工法、山岳工法等、一般的なトンネル掘削工法を含む方法により、鉄道、車両、人などが通行するための道路トンネルや、発電用導水路トンネルなどを施工するために、土壌を掘削することを意味する。トンネル掘削により発生する土壌とは、上記のような工法により発生するいわゆる残土のことである。本発明のシステムは、この残土に重金属類が含まれている場合に、これを廃棄するに先立ち処理するためのものである。ここで「重金属類」とは、本来の化学的な意味での「重金属」ではなく、土壌環境基準で指定されている有害物質のうち有機化合物を除くもの全てを指すものとする。すなわち本発明における重金属類とは、砒素、カドミウム、クロム、水銀、銅、セレン、鉛、フッ素、及びホウ素を意味する。土壌中ではこれらの重金属類の多くが塩やイオンの形態で存在しているため、これら重金属類の塩あるいはイオンも本発明の「重金属類」に含まれるものとする。すなわち本明細書において「砒素」という場合は、「砒素塩」「砒素イオン」も意味する。重金属類の塩とは、たとえば硫化物塩、炭酸塩、硫酸塩、水酸化物塩を指す。これらの塩が土壌中の水に溶解して多種多様なイオンの形態で存在している。   Tunnel excavation is a road tunnel for passing railways, vehicles, people, etc., for power generation by methods including general tunnel excavation methods such as shield method, TBM (tunnel boring machine) method, mountain method, etc. It means excavating soil to construct a conduit tunnel. The soil generated by tunnel excavation is so-called residual soil generated by the above construction method. The system according to the present invention is for treating a heavy metal contained in the remaining soil prior to disposal. Here, “heavy metal” is not “heavy metal” in the original chemical meaning, but refers to all harmful substances specified by the soil environmental standards except organic compounds. That is, heavy metals in the present invention mean arsenic, cadmium, chromium, mercury, copper, selenium, lead, fluorine, and boron. Since many of these heavy metals exist in the form of salts and ions in the soil, the salts or ions of these heavy metals are also included in the “heavy metals” of the present invention. That is, in the present specification, “arsenic” also means “arsenic salt” and “arsenic ion”. Heavy metal salts refer to, for example, sulfide salts, carbonate salts, sulfate salts, and hydroxide salts. These salts are dissolved in water in the soil and exist in various ion forms.

本発明のシステムは、トンネル掘削により発生した重金属類含有土壌と洗浄剤水溶液とを混合し、スラリー状態で撹拌し、土壌に含有された重金属類を水溶液中に溶出させるための土壌洗浄装置を含む。該土壌洗浄装置は、土壌と洗浄剤水溶液とを接触させるための土壌洗浄槽と、土壌スラリーを撹拌するための撹拌機と、洗浄剤を添加するための洗浄剤槽とを含むことができる。   The system of the present invention includes a soil cleaning device for mixing heavy metal-containing soil generated by tunnel excavation and a cleaning agent aqueous solution, stirring in a slurry state, and eluting the heavy metals contained in the soil into the aqueous solution. . The soil cleaning apparatus can include a soil cleaning tank for bringing the soil into contact with the cleaning agent aqueous solution, a stirrer for stirring the soil slurry, and a cleaning agent tank for adding the cleaning agent.

洗浄剤は、土壌に含有された重金属類を土壌から追い出し、洗浄剤水溶液中に溶出させる機能を有するものが好適である。重金属類の多くは土壌に強く固定されており、単に水に接触させるだけでは洗浄することができない場合も多い。洗浄剤は、まず土壌を均一に水中に分散させて洗浄剤との接触面積を増やす作用を有すること、次いで分散した土壌中から重金属類(およびそれらのイオン)を引きはがす作用を有すること、そして引きはがした重金属類(およびそれらのイオン)を土壌から追い出す作用を有することが求められる。そこで本発明で使用する洗浄剤は、酸性物質、金属塩化物、フッ化物及び場合により分散剤を含む水溶液の形態であることが望ましい。   As the cleaning agent, those having a function of expelling heavy metals contained in the soil from the soil and eluting them into the aqueous cleaning solution are suitable. Many heavy metals are strongly fixed to the soil and often cannot be washed simply by contact with water. The cleaning agent has the action of first dispersing the soil uniformly in water to increase the contact area with the cleaning agent, and then having the action of peeling heavy metals (and their ions) from the dispersed soil, and It is required to have the effect of expelling the heavy metals (and their ions) that have been peeled off from the soil. Therefore, it is desirable that the cleaning agent used in the present invention is in the form of an aqueous solution containing an acidic substance, metal chloride, fluoride and optionally a dispersing agent.

ここで酸性物質は、土壌中に存在する負電荷を弱め、これを中和する働きをする。土壌に存在する負電荷を酸性溶媒が弱め、負電荷に強く固定された重金属類のイオン(主に陽イオンの形態で存在)を引きはがしやすくすることができる。水溶液の状態で酸性を示すものであれば、どのような酸性物質を用いてもよいが、土壌に存在する負電荷を弱める作用を有する好適な酸性物質としては、強酸性を示す塩酸、硫酸、硝酸、またはリン酸が挙げられ、そのほか、シュウ酸、クエン酸、酒石酸、アスコルビン酸、乳酸、およびスルファミン酸等の有機酸を挙げることができる。またこれらの酸性物質の2以上の混合物を用いることもできる。   Here, the acidic substance serves to weaken the negative charge existing in the soil and neutralize it. The negative charge existing in the soil can be weakened by the acidic solvent, and ions of heavy metals (mainly in the form of cations) that are strongly fixed to the negative charge can be easily removed. Any acidic substance may be used as long as it exhibits acidity in the state of an aqueous solution. Examples of suitable acidic substances having an action of weakening negative charges existing in soil include hydrochloric acid, sulfuric acid, Examples thereof include nitric acid and phosphoric acid, and other examples include organic acids such as oxalic acid, citric acid, tartaric acid, ascorbic acid, lactic acid, and sulfamic acid. A mixture of two or more of these acidic substances can also be used.

金属塩化物とは、アルカリ金属塩化物またはアルカリ土類金属塩化物を意味する。金属塩化物中の金属陽イオンが、土壌から引きはがされた重金属類陽イオンと置換することにより、陽イオンを洗浄剤水溶液中に追い出す働きをする。金属塩化物であれば如何なる金属塩化物を用いてもよいが、金属陽イオン部分が比較的重金属類陽イオンと置き換わりやすい金属塩化物として、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化セシウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ストロンチウム、塩化バリウム、塩化アンモニウムなどが挙げられ、これらの2以上の混合物を用いることが好適である。   Metal chloride means alkali metal chloride or alkaline earth metal chloride. The metal cation in the metal chloride functions to expel the cation into the cleaning solution by replacing the heavy metal cation that has been removed from the soil. Any metal chloride may be used as long as it is a metal chloride, but as a metal chloride in which the metal cation portion is relatively easily replaced by a heavy metal cation, lithium chloride, sodium chloride, potassium chloride, cesium chloride, magnesium chloride , Calcium chloride, strontium chloride, barium chloride, ammonium chloride and the like, and a mixture of two or more thereof is preferably used.

フッ化物とは、アルカリ金属フッ化物またはアルカリ土類金属フッ化物を意味する。金属フッ化物中のフッ化物イオンが土壌の構造を破壊する作用を有するため、好適に用いることができる。フッ化物イオンは土壌中に含まれているケイ素と反応し、ケイ素−酸素結合を切断するため、この作用により土壌の構造が崩壊し、重金属類陽イオンを内包する空間が広がり、重金属類陽イオンを容易に追い出すことが可能となる。金属フッ化物であれば如何なる金属塩を用いてもよいが、使用する際の安定性等を考慮して、たとえばフッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化アンモニウム、フッ化水素アンモニウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウムが挙げられ、これらの2以上の混合物を用いることも可能である。   Fluoride means alkali metal fluoride or alkaline earth metal fluoride. Since the fluoride ion in the metal fluoride has an action of destroying the structure of the soil, it can be suitably used. Fluoride ion reacts with silicon contained in the soil and breaks the silicon-oxygen bond, so that the structure of the soil collapses due to this action, and the space containing heavy metal cations expands, and heavy metal cations Can be easily driven out. Any metal salt may be used as long as it is a metal fluoride, but in consideration of stability during use, for example, sodium fluoride, potassium fluoride, ammonium fluoride, ammonium hydrogen fluoride, magnesium fluoride, Calcium fluoride can be mentioned, and it is also possible to use a mixture of two or more of these.

本発明において場合により含んでいても良い分散剤は、土壌中の土や砂を均一に分散させ、水中に拡散させやすくする働きがある。すなわち分散剤は土壌と本発明の洗浄剤の洗浄成分とをよく接触させるために使用する。分散剤は、土壌に吸着する親油性部位と、水と親和性を有する親水性部位とをあわせもつ化合物であることが好ましい。本発明に用いる分散剤として、ポリエチレングリコール、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、塩化ドデシルトリメチルアンモニウム、ドデシル硫酸ナトリウム、オクタエチレングリコールモノドデシルエーテルが好適であり、これらの分散剤の2以上を混合して用いることもできる。   The dispersing agent that may be optionally contained in the present invention has a function of uniformly dispersing soil and sand in the soil and facilitating diffusion in water. That is, the dispersant is used to bring the soil into good contact with the cleaning component of the cleaning agent of the present invention. The dispersant is preferably a compound having both a lipophilic part adsorbed on the soil and a hydrophilic part having an affinity for water. As the dispersant used in the present invention, polyethylene glycol, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, dodecyltrimethylammonium chloride, sodium dodecyl sulfate, and octaethylene glycol monododecyl ether are suitable, and two or more of these dispersants are mixed and used. You can also.

この他、本発明で使用する洗浄剤は、使用の現場の状況に応じて、通常洗浄剤として使用される添加剤を適宜加えることができる。例えば、酸化防止剤、安定剤、発泡剤等を使用することができる。   In addition to the cleaning agents used in the present invention, additives that are usually used as cleaning agents can be appropriately added according to the situation at the site of use. For example, an antioxidant, a stabilizer, a foaming agent and the like can be used.

本発明のシステムは、洗浄剤を用いて土壌に含有された重金属類を洗浄剤水溶液中に溶出させた後のスラリーを、土壌と水溶液とに分離する固液分離装置を有する。固液分離装置は、重金属類が溶解した洗浄剤水溶液と重金属類を含まない土壌とに分離するための装置であり、主に固液分離機と、分離された土壌とを保管する土壌保管槽とから構成される。固液分離機としては、土壌の脱水を行うことができる機器であれば如何なるものを用いることもできるが、遠心分離器やフィルタープレス機等を用いることが好適である。もはや重金属類が含まれなくなった土壌は土壌保管槽に一時保管して、適切な処理を施した後に廃棄あるいは埋め立てする。   The system of the present invention has a solid-liquid separation device that separates the slurry after eluting heavy metals contained in the soil into the aqueous cleaning solution solution using the cleaning agent into the soil and the aqueous solution. The solid-liquid separation device is a device for separating the cleaning agent aqueous solution in which heavy metals are dissolved and the soil that does not contain heavy metals, and a soil storage tank that mainly stores the solid-liquid separator and the separated soil It consists of. As the solid-liquid separator, any apparatus can be used as long as it can dehydrate the soil, but it is preferable to use a centrifuge, a filter press, or the like. Soil that no longer contains heavy metals should be temporarily stored in a soil storage tank, treated appropriately, and then discarded or landfilled.

本発明のシステムは、固液分離装置を用いて重金属類が溶解した洗浄剤水溶液と重金属類を含まない土壌とを分離した後得られる洗浄剤水溶液から、重金属類を回収するための重金属類回収装置を有する。重金属類回収装置は、主に固液分離装置から発生した洗浄剤水溶液から重金属類を回収するための処理をする回収槽と、かかる処理後の水を保管するための廃水保管槽とから構成される。ここで洗浄剤水溶液から重金属類を回収する処理とは、重金属類を吸着することができる物質を投入することを意味する。重金属類を吸着する物質とは、たとえば無機化合物(鉄、カルシウムなど)、各種吸着材(活性炭、ゼオライト、キレート樹脂など)、粘度鉱物(ベントナイト、タルク、クレーなど)、有機高分子化合物(アニオン系樹脂、たとえばポリアクリル酸ソーダ、アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸ソーダ−アクリルアミド強重合体、またはデンプン−アクリル酸−アクリル酸ソーダ共重合体;非イオン系樹脂、たとえばポリアクリルアミド、アルキルセルロース、またはポリエチレンオキシド)、固化剤(セメント、石灰など)あるいは固化遅延剤(クエン酸など)が挙げられる。これらの物質を重金属類が溶解した洗浄剤水溶液中に添加して、適宜撹拌し、重金属類を吸着材に吸着させて、重金属類を回収する。もはや重金属類が含まれなくなった、処理後の洗浄水は、廃水保管槽に一時保管して、適切な処理を施した後に廃棄する。   The system of the present invention recovers heavy metals for recovering heavy metals from an aqueous cleaning solution obtained after separating an aqueous cleaning agent solution in which heavy metals are dissolved from a soil not containing heavy metals using a solid-liquid separator. Have the device. The heavy metal recovery device is mainly composed of a recovery tank that performs processing for recovering heavy metals from the cleaning agent aqueous solution generated from the solid-liquid separation device, and a waste water storage tank for storing the water after such processing. The Here, the process of recovering heavy metals from the cleaning agent aqueous solution means introducing a substance capable of adsorbing heavy metals. Substances that adsorb heavy metals include, for example, inorganic compounds (iron, calcium, etc.), various adsorbents (active carbon, zeolite, chelate resin, etc.), viscosity minerals (bentonite, talc, clay, etc.), organic polymer compounds (anionic) Resin, such as polyacrylic acid soda, acrylic acid-acrylic acid ester copolymer, sodium acrylate-acrylamide strong polymer, or starch-acrylic acid-sodium acrylate copolymer; nonionic resin such as polyacrylamide, alkyl Cellulose or polyethylene oxide), solidifying agents (cement, lime, etc.) or solidifying retarders (citric acid, etc.). These substances are added to a cleaning agent aqueous solution in which heavy metals are dissolved, and are appropriately stirred to adsorb the heavy metals onto the adsorbent, thereby recovering the heavy metals. The treated wash water, which no longer contains heavy metals, is temporarily stored in a wastewater storage tank and disposed of after appropriate treatment.

本発明のシステムを模式的に表した図面である。It is drawing which represented the system of this invention typically. 本発明のシステムの「土壌洗浄装置」及び「固液分離装置」の機能を実験室的に測定するための方法を説明する図面である。It is drawing explaining the method for measuring the function of the "soil washing apparatus" and the "solid-liquid separation apparatus" of the system of this invention laboratory. 本発明のシステムの「重金属類回収装置」の機能を実験室的に測定するための方法を説明するための図面である。It is drawing for demonstrating the method for measuring the function of the "heavy metal collection | recovery apparatus" of the system of this invention laboratory.

本発明のシステムは、トンネル掘削により発生した重金属類を含有する土壌と、洗浄剤とを接触させて、土壌から重金属類を除去し、埋め立てや廃棄が可能な土壌と排水あるいは再利用可能な水とを得るために用いることができる。たとえば本発明のシステムを用いて、自然由来の砒素を多く含有する土壌の処理に用いる場合、含有されている砒素の量や用いる洗浄剤の種類にもよるが、通常は砒素を含有する土の体積を基準として1倍〜1000倍、好ましくは3倍〜500倍、さらに好ましくは5倍〜100倍の洗浄剤を使用する。   The system of the present invention removes heavy metals from soil by bringing soil containing heavy metals generated by tunnel excavation into contact with a cleaning agent, and drainable or reusable water. Can be used to obtain For example, when the system of the present invention is used for treatment of soil containing a large amount of naturally derived arsenic, it usually depends on the amount of arsenic contained and the type of cleaning agent used, but the soil containing arsenic usually contains A cleaning agent of 1 to 1000 times, preferably 3 to 500 times, more preferably 5 to 100 times based on the volume is used.

図1を参照しつつ、本発明のシステムを用いた土壌の処理方法を説明する。トンネル掘削により発生した、処理すべき土壌を、機関車等を用いた通常の方法により地上またはトンネル内の掘削現場から離れた場所まで運搬し、本発明の土壌洗浄装置に入れる。土壌洗浄装置中の土壌洗浄槽に土壌を入れ、ここに洗浄剤槽から洗浄剤水溶液を添加する。ここで砒素を含有する土壌と洗浄剤とを撹拌してよく混合し、土壌中の砒素を洗浄剤水溶液に溶出させる。これにより洗浄剤水溶液は砒素含有水溶液となる。次いで、スラリーを固液分離装置に送り、固液分離器を用いて砒素含有水溶液と土壌とに分離する。分離した土壌は土壌保管槽に保管し、砒素含有水溶液は次の重金属類回収装置に送る。重金属類回収装置中の重金属類回収槽に砒素吸着材を添加し、撹拌して接触させ、砒素含有水溶液中の砒素を吸着材に吸着させる。得られた砒素を含まない水は、廃水保管槽に一時保管し、本発明のシステムの土壌洗浄装置で再利用するか、あるいは必要に応じて適宜処理して排水又は工業用水等として再利用する。   A soil treatment method using the system of the present invention will be described with reference to FIG. The soil to be treated generated by tunnel excavation is transported to a place away from the excavation site on the ground or in the tunnel by a normal method using a locomotive or the like, and placed in the soil cleaning apparatus of the present invention. Soil is put into a soil washing tank in a soil washing apparatus, and a detergent aqueous solution is added thereto from the detergent tank. Here, the arsenic-containing soil and the cleaning agent are stirred and mixed well, and the arsenic in the soil is eluted into the cleaning solution. Thereby, the cleaning agent aqueous solution becomes an arsenic-containing aqueous solution. Next, the slurry is sent to a solid-liquid separator and separated into an arsenic-containing aqueous solution and soil using a solid-liquid separator. The separated soil is stored in a soil storage tank, and the arsenic-containing aqueous solution is sent to the next heavy metal recovery unit. An arsenic adsorbent is added to a heavy metal collection tank in the heavy metal collection apparatus, and is agitated and brought into contact with the arsenic in the arsenic-containing aqueous solution. The obtained arsenic-free water is temporarily stored in a wastewater storage tank and reused in the soil cleaning apparatus of the system of the present invention, or appropriately treated as necessary to be reused as wastewater or industrial water. .

本発明のシステムによる処理は、野外で行うことが多いため、本発明のシステムはたとえば−20℃〜40℃付近の温度で好適に用いることができるように設計されている。本発明のシステムの重金属類洗浄装置による洗浄の効果を高めるために、特に土壌洗浄槽内の温度を高くすることもできる。たとえば、60℃以上、好ましくは80℃以上、さらに好ましくは100℃以上で洗浄することができる。また重金属類含有土壌と洗浄剤水溶液とを接触させる際の撹拌は、工業用の撹拌機を使用することができ、洗浄の効果を高めるために、1以上の撹拌羽根等を備えた大型撹拌機を用いる等して、激しく撹拌することができる。また、土壌洗浄装置を複数備えて、複数回の洗浄を繰り返すことにより、重金属類をほぼ確実に洗浄剤水溶液に移行させることも可能である。   Since the processing by the system of the present invention is often performed outdoors, the system of the present invention is designed so that it can be suitably used at a temperature of, for example, −20 ° C. to 40 ° C. In order to enhance the effect of washing by the heavy metal washing apparatus of the system of the present invention, the temperature in the soil washing tank can be particularly increased. For example, the cleaning can be performed at 60 ° C. or higher, preferably 80 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher. In addition, the agitation when bringing the heavy metal-containing soil into contact with the detergent aqueous solution can use an industrial stirrer, and a large agitator equipped with one or more stirring blades or the like in order to enhance the effect of washing. Can be vigorously stirred, for example, using Further, by providing a plurality of soil cleaning devices and repeating the cleaning a plurality of times, it is possible to transfer heavy metals to the cleaning agent aqueous solution almost certainly.

本発明のシステムは、トンネル掘削で発生した重金属類を含有する土壌を現場で処理するために用いることができる。特に本発明のシステムは、トンネル掘削により発生した自然由来の砒素を多く含有する土壌から溶出しやすい砒素を除去し、砒素溶出量の基準値を下回る土壌を得て、その場で埋め立てたり廃棄したりすることを可能とする。一方、本発明のシステムの利用により発生した水溶液をそのまま土壌の洗浄に再利用し、あるいは適切な処理を行うことによりその場で排水あるいは別の用途に再利用することが可能となる。   The system of the present invention can be used for on-site treatment of soil containing heavy metals generated by tunnel excavation. In particular, the system of the present invention removes arsenic that tends to elute from soil that contains a lot of natural arsenic generated by tunnel excavation, obtains soil that is below the standard value of arsenic elution, and reclaims or discards it on the spot. It is possible to do. On the other hand, the aqueous solution generated by using the system of the present invention can be reused for soil washing as it is, or can be reused on the spot for drainage or other purposes by performing an appropriate treatment.

本発明のシステムを用いた重金属類含有土壌の処理を実験室規模にて行うモデル実験を行った。モデル実験の概要を図2に示す。   A model experiment was conducted to treat heavy metal-containing soil using the system of the present invention on a laboratory scale. An outline of the model experiment is shown in FIG.

洗浄剤の調製
以下の5種類の洗浄剤を調製した:
(1)マグネシウム系洗浄剤(pH1)(「Mg系洗浄剤(pH1)」と称する。)の調製
ポリビーカーに水(500mL)を入れ、氷浴につけて冷やした。次に35%塩酸(30g、 純正化学)と塩化カリウム(30g、純正化学)、塩化マグネシウム(30g、純正化学)をゆっくりと加え、完全に溶解するまで撹拌した。最後に水を加えて全量を1Lにした。
Preparation of cleaning agents The following five cleaning agents were prepared:
(1) Preparation of Magnesium Detergent (pH 1) (referred to as “Mg Detergent (pH 1)”) Water (500 mL) was placed in a poly beaker and cooled in an ice bath. Next, 35% hydrochloric acid (30 g, Junsei Chemical), potassium chloride (30 g, Junsei Chemical) and magnesium chloride (30 g, Junsei Chemical) were slowly added and stirred until completely dissolved. Finally, water was added to bring the total volume to 1L.

(2)F系洗浄剤(pH1)(「F系洗浄剤(pH1)」と称する。)の調製
ポリビーカーに水(500mL)を入れ、氷浴につけて冷やした。次に35%塩酸(30g、純正化学)と塩化カリウム(30g、純正化学)、フッ化カリウム(30g、純正化学)をゆっくりと加え、完全に溶解するまで撹拌した。最後に水を加えて全量を1Lにした。
(2) Preparation of F-based cleaning agent (pH 1) (referred to as “F-based cleaning agent (pH 1)”) Water (500 mL) was placed in a poly beaker and cooled in an ice bath. Next, 35% hydrochloric acid (30 g, Junsei Kagaku), potassium chloride (30 g, Junsei Kagaku) and potassium fluoride (30 g, Junsei Kagaku) were slowly added and stirred until completely dissolved. Finally, water was added to bring the total volume to 1L.

(3)フッ化物系洗浄剤(pH2.5)(「F系洗浄剤(pH2.5)」と称する。)の調製
ポリビーカーに水(500mL)を入れ、氷浴につけて冷やした。次に35%塩酸(3g、純正化学)と塩化カリウム(30g、純正化学)、フッ化カリウム(30g、純正化学)をゆっくりと加え、完全に溶解するまで撹拌した。最後に水を加えて全量を1Lにした。
(3) Preparation of fluoride-based cleaning agent (pH 2.5) (referred to as “F-based cleaning agent (pH 2.5)”) Water (500 mL) was placed in a poly beaker and cooled in an ice bath. Next, 35% hydrochloric acid (3 g, Junsei Kagaku), potassium chloride (30 g, Junsei Kagaku) and potassium fluoride (30 g, Junsei Kagaku) were slowly added and stirred until completely dissolved. Finally, water was added to bring the total volume to 1L.

(4)フッ化物系洗浄剤(pH12)(「F系洗浄剤(pH12)」と称する。)の調製
ポリビーカーに水(500mL)を入れ、氷浴につけて冷やした。次に水酸化ナトリウム(5g、純正化学)と塩化カリウム(30g、純正化学)、フッ化カリウム(30g、純正化学)をゆっくりと加え、完全に溶解するまで撹拌した。最後に水を加えて全量を1Lにした。
(4) Preparation of fluoride-based cleaning agent (pH 12) (referred to as “F-based cleaning agent (pH 12)”) Water (500 mL) was placed in a poly beaker and cooled in an ice bath. Next, sodium hydroxide (5 g, Pure Chemical), potassium chloride (30 g, Pure Chemical) and potassium fluoride (30 g, Pure Chemical) were slowly added and stirred until completely dissolved. Finally, water was added to bring the total volume to 1L.

(5)フッ化物系洗浄剤(pH14)(「F系洗浄剤(pH14)」と称する。)の調製
ポリビーカーに水(500mL)を入れ、氷浴につけて冷やした。次に水酸化ナトリウム(50g、純正化学)と塩化カリウム(30g、純正化学)、フッ化カリウム(30g、純正化学)をゆっくりと加え、完全に溶解するまで撹拌した。最後に水を加えて全量を1Lにした。
(5) Preparation of fluoride detergent (pH 14) (referred to as “F detergent (pH 14)”) Water (500 mL) was placed in a poly beaker and cooled in an ice bath. Next, sodium hydroxide (50 g, Pure Chemical), potassium chloride (30 g, Pure Chemical) and potassium fluoride (30 g, Pure Chemical) were slowly added and stirred until completely dissolved. Finally, water was added to bring the total volume to 1L.

(実施例1)洗浄剤水溶液と砒素含有土壌との接触
砒素含有土壌から洗浄剤水溶液を用いて砒素を洗浄剤水溶液に溶出させることを試みた。この実験は、本発明のシステムにおける「土壌洗浄装置」での洗浄工程と、「固液分離装置」での固液分離工程とを、実験室レベルにてモデル実験したものである。
(Example 1) Contact between cleaning agent aqueous solution and arsenic-containing soil An attempt was made to elute arsenic from the arsenic-containing soil into the cleaning solution using the cleaning agent aqueous solution. This experiment is a model experiment at the laboratory level of the washing process in the “soil washing apparatus” and the solid-liquid separation process in the “solid-liquid separation apparatus” in the system of the present invention.

セパラブルフラスコ(1L)に砒素含有土壌(砒素溶出量:0.030mg/L、砒素含有量:10mg/kg、200g)と洗浄剤水溶液(300mL)とを入れ、フラスコ内温度を25℃に維持し、30分間回転速度300rpmで撹拌した。撹拌終了後、吸引濾過して土壌と洗浄水水溶液とを分離し、土壌を水により洗浄した。回収した土壌の砒素溶出量と砒素含有量を測定し、洗浄水溶液中の砒素濃度を行った。   A separable flask (1 L) is filled with arsenic-containing soil (arsenic elution amount: 0.030 mg / L, arsenic content: 10 mg / kg, 200 g) and an aqueous cleaning solution (300 mL), and the temperature inside the flask is maintained at 25 ° C. And stirred at a rotational speed of 300 rpm for 30 minutes. After completion of stirring, suction filtration was performed to separate the soil and the aqueous washing water solution, and the soil was washed with water. The amount of arsenic elution and arsenic content in the collected soil was measured, and the arsenic concentration in the cleaning aqueous solution was measured.

なお、土壌からの砒素溶出量の測定は土壌汚染対策法に基づく告示(平成15年3月6日環境省告示第18号、土壌溶出量調査に係る測定法を定める件)に記載の方法に従い、土壌中の砒素含有量の測定は土壌汚染対策法に基づく告示(平成15年3月6日環境省告示第19号、土壌含有量調査に係る測定法を定める件)に記載の方法に従い行った。さらに洗浄水溶液中の砒素濃度の測定は日本工業標準調査会の「JISK0102、61.3水素化物発生ICP発光分光分析法」に記載の方法に従い行った。   In addition, the measurement of the amount of arsenic elution from soil follows the method described in the notification based on the Soil Contamination Countermeasures Law (Ministry of the Environment Notification No. 18, March 6, 2003, which stipulates the measurement method related to the soil leaching investigation). The measurement of arsenic content in soil is conducted according to the method described in the notification based on the Soil Contamination Countermeasures Law (Ministry of the Environment Notification No. 19, March 6, 2003, which stipulates the measurement method for soil content survey) It was. Further, the arsenic concentration in the cleaning aqueous solution was measured according to the method described in “JISK0102, 61.3 Hydride Generation ICP Emission Spectroscopic Analysis” of the Japan Industrial Standards Committee.

洗浄剤として、上の実験で調製した5種類の洗浄剤の他、塩酸水溶液(pH1.0)と水酸化ナトリウム水溶液(pH12)を用いた。実験の結果を以下に示す:   In addition to the five types of cleaning agents prepared in the above experiment, a hydrochloric acid aqueous solution (pH 1.0) and a sodium hydroxide aqueous solution (pH 12) were used as the cleaning agents. The results of the experiment are shown below:

Figure 2015123393
Figure 2015123393

土壌汚染対策法に定められた砒素溶出量の基準値は0.01mg/Lである。そこで砒素含有土壌の洗浄の効果については、この基準値を下回るか否かで判断することができる。水、塩酸水溶液、及び水酸化ナトリウム水溶液で洗浄した後の土壌からの砒素溶出量はいずれも基準値を下回ることができなかった。これに対しMg系洗浄剤、F系洗浄剤(pH1およびpH2.5)を用いた場合も、土壌からの砒素溶出量は基準値を下回った。なお、土壌汚染対策法に定められた土壌中に許容される砒素含有量は150mg/kg以下である。したがって用いた砒素含有土壌の砒素含有量は元々基準値を下回るものである。すなわち、本実験で用いた土壌は、砒素そのものの含有量が格別に多い土壌ではなく、溶出しやすい砒素が含有されているために埋め立てや廃棄をすることができない土壌であると云える。上記の洗浄実験により、溶出しやすい砒素を除去し、基準値を下回る土壌を得ることができた。   The standard value of arsenic elution amount stipulated in the Soil Contamination Countermeasures Law is 0.01 mg / L. Therefore, the effect of cleaning the arsenic-containing soil can be judged by whether or not it falls below this reference value. The amount of arsenic elution from the soil after washing with water, aqueous hydrochloric acid solution and aqueous sodium hydroxide solution could not fall below the standard value. On the other hand, when Mg-based cleaning agents and F-based cleaning agents (pH 1 and pH 2.5) were used, the arsenic elution amount from the soil was below the reference value. Note that the arsenic content allowed in the soil stipulated in the Soil Contamination Countermeasures Law is 150 mg / kg or less. Therefore, the arsenic content of the used arsenic-containing soil is originally lower than the standard value. That is, it can be said that the soil used in this experiment is not a soil with a particularly high content of arsenic itself but a soil that cannot be landfilled or discarded because it contains arsenic that is easily eluted. As a result of the above washing experiment, arsenic that was easily eluted was removed, and a soil below the reference value could be obtained.

(実施例2)洗浄水からの砒素の吸着
洗浄水溶液と砒素含有土壌とを接触させ、固液を分離した結果得られた洗浄水には、土壌に含まれていた溶出しやすい砒素が含まれている。砒素含有洗浄水溶液から砒素を吸着させる試みを行った。本実験は、本発明のシステムにおける「重金属類回収装置」での重金属類回収工程を実験室規模にてモデル実験したものである。モデル実験の概略は図3に示す。
(Example 2) Adsorption of arsenic from washing water The washing water obtained as a result of bringing the washing aqueous solution into contact with the arsenic-containing soil and separating the solid and liquid contains arsenic that is easily contained in the soil. ing. An attempt was made to adsorb arsenic from an arsenic-containing cleaning aqueous solution. This experiment is a model experiment on a laboratory scale of the heavy metal recovery process in the “heavy metal recovery apparatus” in the system of the present invention. An outline of the model experiment is shown in FIG.

シリンジに砒素吸着材としてA型ゼオライト(東ソー)を25g充填した。上記の洗浄実験(F系洗浄剤(pH1)を用いた洗浄実験)で得られた砒素含有洗浄水溶液(砒素濃度:0.11mg/kg、50g)をシリンジに入れ、シリンジのピストンを押して水溶液を回収した。回収した水溶液中の砒素の濃度をICP発光分析装置(ICPS−8100、島津製作所)を用いて測定した。   A syringe was filled with 25 g of A-type zeolite (Tosoh) as an arsenic adsorbent. Arsenic-containing cleaning aqueous solution (arsenic concentration: 0.11 mg / kg, 50 g) obtained in the above-described cleaning experiment (cleaning experiment using F-based cleaning agent (pH 1)) is placed in a syringe, and the syringe piston is pushed to remove the aqueous solution. It was collected. The concentration of arsenic in the collected aqueous solution was measured using an ICP emission analyzer (ICPS-8100, Shimadzu Corporation).

F系洗浄剤(pH1)を用いた洗浄実験で得られた砒素含有洗浄水溶液を、A型ゼオライトで処理したところ、得られた水溶液の砒素濃度は0.03mg/kgであった。   When the arsenic-containing cleaning aqueous solution obtained in the cleaning experiment using the F-based cleaning agent (pH 1) was treated with A-type zeolite, the arsenic concentration of the obtained aqueous solution was 0.03 mg / kg.

(実施例3)洗浄剤水溶液の再利用
上記の砒素吸着実験により最終的に得られた水溶液(砒素濃度:0.03mg/kgのもの)を用いて、実施例1の洗浄実験を行った。この実験は、一度使用した洗浄剤水溶液から重金属類を吸着除去させることにより、洗浄剤水溶液として再利用できるかどうかを確かめるものである。
(Example 3) Reuse of cleaning agent aqueous solution The cleaning experiment of Example 1 was performed using the aqueous solution finally obtained by the above arsenic adsorption experiment (arsenic concentration: 0.03 mg / kg). This experiment confirms whether heavy metals can be reused as a cleaning solution by removing heavy metals from the cleaning solution once used.

セパラブルフラスコ(1L)に、実施例2で得られた水溶液(砒素濃度:0.03mg/kg、150mL)と実施例1の砒素含有土壌(砒素溶出量:0.030mg/L、砒素含有量:10mg/kg、50g)とを入れ、フラスコ内温度を25℃に維持し、30分間回転速度300rpmで撹拌した。撹拌終了後、吸引濾過して土壌と洗浄剤水溶液とを分離し、土壌を水により洗浄した。回収した土壌の砒素溶出量を測定したところ、0.009mg/Lとなり、溶出量基準値0.01mg/Lを下回った。   In a separable flask (1 L), the aqueous solution (arsenic concentration: 0.03 mg / kg, 150 mL) obtained in Example 2 and the arsenic-containing soil of Example 1 (arsenic elution amount: 0.030 mg / L, arsenic content) : 10 mg / kg, 50 g), the temperature in the flask was maintained at 25 ° C., and the mixture was stirred at a rotational speed of 300 rpm for 30 minutes. After completion of stirring, suction filtration was performed to separate the soil and the aqueous cleaning solution, and the soil was washed with water. When the arsenic elution amount of the collected soil was measured, it was 0.009 mg / L, which was lower than the elution amount reference value 0.01 mg / L.

本発明のシステムでは、洗浄剤を繰り返し用いることにより、使用する洗浄剤の量を削減しうることがわかる。   In the system of the present invention, it can be seen that the amount of cleaning agent used can be reduced by repeatedly using the cleaning agent.

Claims (8)

トンネル掘削により生じた重金属類含有土壌と洗浄剤水溶液とを混合して、該土壌に含有された重金属類を水溶液中に溶出させる土壌洗浄装置と、
土壌を含有するスラリーを、土壌と水溶液とに分離する固液分離装置と、
水溶液から重金属類を回収する重金属類回収装置と、
を含む、土壌に含有された重金属類の除去システム。
A soil cleaning device for mixing heavy metal-containing soil generated by tunnel excavation and an aqueous cleaning agent solution, and eluting the heavy metals contained in the soil into the aqueous solution;
A solid-liquid separator that separates the slurry containing the soil into a soil and an aqueous solution;
A heavy metal recovery device for recovering heavy metals from an aqueous solution;
A system for removing heavy metals contained in soil, including
重金属類が、砒素、カドミウム、クロム、水銀、銅、セレン、鉛、フッ素、ホウ素及びこれらの塩、及びこれらのイオン、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される、請求項1に記載のシステム。   The system of claim 1, wherein the heavy metals are selected from the group consisting of arsenic, cadmium, chromium, mercury, copper, selenium, lead, fluorine, boron and salts thereof, and ions thereof, and combinations thereof. . 洗浄剤水溶液が、水、酸性物質、金属塩化物、およびフッ化物を含む、請求項1または2に記載のシステム。   The system according to claim 1 or 2, wherein the aqueous cleaning solution comprises water, acidic substances, metal chlorides, and fluorides. 酸性物質が塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、シュウ酸、クエン酸、酒石酸、アスコルビン酸、乳酸、スルファミン酸、フッ酸、及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項3に記載のシステム。   4. The system of claim 3, wherein the acidic substance is selected from the group consisting of hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, oxalic acid, citric acid, tartaric acid, ascorbic acid, lactic acid, sulfamic acid, hydrofluoric acid, and mixtures thereof. . 金属塩化物が、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化セシウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ストロンチウム、塩化バリウム、塩化アンモニウム及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項3に記載のシステム。   4. The system of claim 3, wherein the metal chloride is selected from the group consisting of lithium chloride, sodium chloride, potassium chloride, cesium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, strontium chloride, barium chloride, ammonium chloride and mixtures thereof. . フッ化物がフッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化アンモニウム、フッ化水素アンモニウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項3に記載のシステム。   4. The system of claim 3, wherein the fluoride is selected from the group consisting of sodium fluoride, potassium fluoride, ammonium fluoride, ammonium hydrogen fluoride, magnesium fluoride, calcium fluoride, and mixtures thereof. 洗浄剤水溶液が、さらに分散剤を含む、請求項3〜6のいずれかに記載のシステム。   The system in any one of Claims 3-6 in which cleaning agent aqueous solution contains a dispersing agent further. 分散剤が、ポリエチレングリコール、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、塩化ドデシルトリメチルアンモニウム、ドデシル硫酸ナトリウム、オクタエチレングリコールモノドデシルエーテル及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項7に記載のシステム。   8. The system of claim 7, wherein the dispersant is selected from the group consisting of polyethylene glycol, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, dodecyltrimethylammonium chloride, sodium dodecyl sulfate, octaethylene glycol monododecyl ether, and mixtures thereof.
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