JP3318860B2 - 水銀汚染土壌の浄化方法 - Google Patents
水銀汚染土壌の浄化方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は硫化水銀等の水銀化
合物で汚染された土壌を浄化して健全土壌に修復する水
銀汚染土壌の浄化方法に関する。
合物で汚染された土壌を浄化して健全土壌に修復する水
銀汚染土壌の浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】水銀汚染土壌の修復方法としては、水
銀汚染土壌を高温加熱し、水銀化合物を分解して金属水
銀を蒸発除去する方法や、水銀汚染土壌を酸・アルカ
リ等の溶媒で直接洗浄する方法等が提案されている。
銀汚染土壌を高温加熱し、水銀化合物を分解して金属水
銀を蒸発除去する方法や、水銀汚染土壌を酸・アルカ
リ等の溶媒で直接洗浄する方法等が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の水銀汚
染土壌の修復技術には次のような問題点がある。 〈イ〉 前者の方法にあっては、水銀汚染土壌を水銀沸
点温度以上の６００℃〜１０００℃もの高温で加熱する
必要があるため、人的作業の危険負担が大きく、処理コ
ストが高い。 〈ロ〉 両者に共通する問題としては、土壌の高温加熱
処理、或いは酸・アルカリ等の溶媒による洗浄処理によ
って、土壌が本来有する植栽基盤としての機能が損なわ
れる可能性が高い。
染土壌の修復技術には次のような問題点がある。 〈イ〉 前者の方法にあっては、水銀汚染土壌を水銀沸
点温度以上の６００℃〜１０００℃もの高温で加熱する
必要があるため、人的作業の危険負担が大きく、処理コ
ストが高い。 〈ロ〉 両者に共通する問題としては、土壌の高温加熱
処理、或いは酸・アルカリ等の溶媒による洗浄処理によ
って、土壌が本来有する植栽基盤としての機能が損なわ
れる可能性が高い。
【０００４】本発明は以上の点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、人的安全性が向上すると
共に、低コストで効率よく水銀を除去できる、水銀汚染
土壌の浄化技術を提供することにある。
で、その目的とするところは、人的安全性が向上すると
共に、低コストで効率よく水銀を除去できる、水銀汚染
土壌の浄化技術を提供することにある。
【０００５】さらに本発明は、土壌機能を害し難い水銀
汚染土壌の浄化技術を提供することを目的とする。
汚染土壌の浄化技術を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
水銀汚染土壌を加熱して水銀を除去する水銀汚染土壌の
浄化方法において、二価の鉄を主成分とする添加剤を水
銀汚染土壌に撹拌混入して加熱することを特徴とする、
水銀汚染土壌の浄化方法である。請求項２に係る発明
は、前記請求項１に記載の水銀汚染土壌の浄化方法にお
いて、添加剤を混合した水銀汚染土壌の加熱温度が水銀
の沸点以下の温度であることを特徴とする、水銀汚染土
壌の浄化方法である。請求項３に係る発明は、前記請求
項２に記載の水銀汚染土壌の浄化方法において、添加剤
を混合した水銀汚染土壌の加熱温度が２５０℃〜３００
℃の範囲であることを特徴とする、水銀汚染土壌の浄化
方法である。請求項４に係る発明は、前記請求項１乃至
請求項３のいづれかに記載の水銀汚染土壌の浄化方法に
おいて、添加剤が硫化第一鉄又は二硫化鉄であることを
特徴とする、水銀汚染土壌の浄化方法である。請求項５
に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいづれかに記載
の水銀汚染土壌の浄化方法において、添加剤を加熱途中
に複数回に分けて添加することを特徴とする、水銀汚染
土壌の浄化方法である。
水銀汚染土壌を加熱して水銀を除去する水銀汚染土壌の
浄化方法において、二価の鉄を主成分とする添加剤を水
銀汚染土壌に撹拌混入して加熱することを特徴とする、
水銀汚染土壌の浄化方法である。請求項２に係る発明
は、前記請求項１に記載の水銀汚染土壌の浄化方法にお
いて、添加剤を混合した水銀汚染土壌の加熱温度が水銀
の沸点以下の温度であることを特徴とする、水銀汚染土
壌の浄化方法である。請求項３に係る発明は、前記請求
項２に記載の水銀汚染土壌の浄化方法において、添加剤
を混合した水銀汚染土壌の加熱温度が２５０℃〜３００
℃の範囲であることを特徴とする、水銀汚染土壌の浄化
方法である。請求項４に係る発明は、前記請求項１乃至
請求項３のいづれかに記載の水銀汚染土壌の浄化方法に
おいて、添加剤が硫化第一鉄又は二硫化鉄であることを
特徴とする、水銀汚染土壌の浄化方法である。請求項５
に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいづれかに記載
の水銀汚染土壌の浄化方法において、添加剤を加熱途中
に複数回に分けて添加することを特徴とする、水銀汚染
土壌の浄化方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態１】以下図面を参照しながら発明の
実施の形態の一例について説明する。
実施の形態の一例について説明する。
【０００８】〈イ〉浄化原理 本発明は水銀汚染土壌に二価の鉄を主成分とする添加剤
を撹拌混入した後、水銀沸点以下の温度、すなわち２５
０℃〜３００℃の温度で加熱処理することで、水銀汚染
土壌の水銀成分を除去するこどできる。すなわち、水銀
汚染土壌中の水銀及び水銀化合物は、硫化鉄などの添加
剤と撹拌加熱されることによって蒸発除去される。加熱
が必要な理由はつぎの２つである。その一つは水銀汚染
土壌中からの金属水銀の蒸発を促進させるためである。
もう一つは添加剤の加熱による熱変性を利用して、硫化
水銀のような堅固な水銀の化合形態であっても、硫黄と
水銀成分に分解して水銀を蒸発させるためである。
を撹拌混入した後、水銀沸点以下の温度、すなわち２５
０℃〜３００℃の温度で加熱処理することで、水銀汚染
土壌の水銀成分を除去するこどできる。すなわち、水銀
汚染土壌中の水銀及び水銀化合物は、硫化鉄などの添加
剤と撹拌加熱されることによって蒸発除去される。加熱
が必要な理由はつぎの２つである。その一つは水銀汚染
土壌中からの金属水銀の蒸発を促進させるためである。
もう一つは添加剤の加熱による熱変性を利用して、硫化
水銀のような堅固な水銀の化合形態であっても、硫黄と
水銀成分に分解して水銀を蒸発させるためである。
【０００９】〈ロ〉添加剤 添加剤は二価の鉄を主成分とするもので、例えばＦｅＳ
（硫化第一鉄）やＦｅＳ2 （二硫化鉄）、或いはＦｅ3
Ｓ4 等の鉄の硫化物を使用する。添加形態としては、各
種試薬レベルから前記した構成成分等を主成分とする鉄
鉱石等の鉱物で十分な除去率を得ることができる。
（硫化第一鉄）やＦｅＳ2 （二硫化鉄）、或いはＦｅ3
Ｓ4 等の鉄の硫化物を使用する。添加形態としては、各
種試薬レベルから前記した構成成分等を主成分とする鉄
鉱石等の鉱物で十分な除去率を得ることができる。
【００１０】〈ハ〉水銀汚染土壌の浄化方法 水銀汚染土壌の加熱方法としては、処理対象となる土壌
周辺に粉塵防止壁等を設けることで作業環境を周辺環境
と隔絶する。
周辺に粉塵防止壁等を設けることで作業環境を周辺環境
と隔絶する。
【００１１】このような周辺環境から隔絶した環境下
で、例えばバックホー等の建設機械を用いて汚染土壌を
掘削し、掘削した汚染土壌をロータリーキルン等の連続
焼却炉内へ導入する。
で、例えばバックホー等の建設機械を用いて汚染土壌を
掘削し、掘削した汚染土壌をロータリーキルン等の連続
焼却炉内へ導入する。
【００１２】添加剤の混合方法は連続焼却炉として例え
ば、ロータリーキルンを用いる場合は、事前に水銀汚染
土壌と添加剤全量を撹拌混合しておく。
ば、ロータリーキルンを用いる場合は、事前に水銀汚染
土壌と添加剤全量を撹拌混合しておく。
【００１３】添加剤を混合した水銀汚染土壌を２５０℃
〜３００℃程度の温度で加熱して、汚染土壌中の水銀成
分を除去する。水銀汚染土壌を加熱する際、焼却炉及び
全体加熱処理システムを減圧状態に維持して、加熱処理
により生成された水銀蒸気が外部へ漏れないようにして
おくことが望ましい。連続焼却炉として撹拌翼を有する
ロータリーキルンを用いる場合は、加熱処理中にもロー
タリーキルン内で水銀汚染土壌と添加剤とを撹拌混合す
るので、水銀汚染土壌と添加剤との反応が促進される。
尚、添加剤は、一度に全量を混合しても良いが、初期の
加熱時に１／２を、加熱途中で残りの１／２を添加する
というように、数回に分けて添加してもよい。
〜３００℃程度の温度で加熱して、汚染土壌中の水銀成
分を除去する。水銀汚染土壌を加熱する際、焼却炉及び
全体加熱処理システムを減圧状態に維持して、加熱処理
により生成された水銀蒸気が外部へ漏れないようにして
おくことが望ましい。連続焼却炉として撹拌翼を有する
ロータリーキルンを用いる場合は、加熱処理中にもロー
タリーキルン内で水銀汚染土壌と添加剤とを撹拌混合す
るので、水銀汚染土壌と添加剤との反応が促進される。
尚、添加剤は、一度に全量を混合しても良いが、初期の
加熱時に１／２を、加熱途中で残りの１／２を添加する
というように、数回に分けて添加してもよい。
【００１４】水銀汚染土壌を加熱処理する場合、汚染土
壌の水銀除去率は土壌中の水分量に大きな影響を受け
る。土壌水分量が１０％程度以上の場合は、添加剤を混
合し、２５０℃〜３００℃の温度まで数十分程度かけて
昇温することにより、除去反応が円滑に進行し十分な除
去率を得ることができる。また土壌水分量が１％程度以
下と低い場合は、２５０℃〜３００℃に加熱するの場合
は、昇温速度を極力早くすることによっても十分な除去
効果を得ることができる。
壌の水銀除去率は土壌中の水分量に大きな影響を受け
る。土壌水分量が１０％程度以上の場合は、添加剤を混
合し、２５０℃〜３００℃の温度まで数十分程度かけて
昇温することにより、除去反応が円滑に進行し十分な除
去率を得ることができる。また土壌水分量が１％程度以
下と低い場合は、２５０℃〜３００℃に加熱するの場合
は、昇温速度を極力早くすることによっても十分な除去
効果を得ることができる。
【００１５】
〈イ〉実験条件 本発明に係る水銀の除去効果を実証するため、図１に示
す加熱実験装置を用いてつぎのような試験を行った。
す加熱実験装置を用いてつぎのような試験を行った。
【００１６】［実験条件］ 加熱反応炉１：空気流量５００〜１０００ｍｌ／ｍｉ
ｎ、加熱温度３００℃、内部圧力９９〜９６ｋＰａ。 水銀汚染土壌２：石英砂５ｇに対して硫化水銀１２ｍｇ
を添加混合したもの。 処理前の汚染濃度（乾土）：２０００ｍｇ／ｋｇ（ｐｐ
ｍ） 添加剤：ＦｅＳ（硫化第一鉄） 加熱時間：３０分間、６０分間、１２０分間。
ｎ、加熱温度３００℃、内部圧力９９〜９６ｋＰａ。 水銀汚染土壌２：石英砂５ｇに対して硫化水銀１２ｍｇ
を添加混合したもの。 処理前の汚染濃度（乾土）：２０００ｍｇ／ｋｇ（ｐｐ
ｍ） 添加剤：ＦｅＳ（硫化第一鉄） 加熱時間：３０分間、６０分間、１２０分間。
【００１７】水銀汚染土壌２に、ＦｅＳを重量比で２％
程度（０．１ｇ）を混合し、加熱実験に供した加熱昇温
速度は、３００℃まで５〜１０分程度に設定した。加熱
昇温をしている間も、加熱反応炉１内に強制的に通風し
て減圧状態を保持した。３００℃に達した後、所定の時
間加熱を行い、加熱後、加熱反応炉１内を通風して１５
分程度で土壌温度を１００℃以下まで下げた。加熱反応
炉１から取り出した処理土壌の水銀含有量を計測した。
その計測結果を図２のＩに示す。また添加剤を混合せ
ず、同条件で加熱処理した処理土壌の水銀含有量の計測
結果を図２のIIに示す。図２によれば、添加剤を混合し
て加熱すると、加熱３０分程で水銀の約９割，約１時間
で１００％を除去でき、水銀の除去効率の高さを実証で
きた。
程度（０．１ｇ）を混合し、加熱実験に供した加熱昇温
速度は、３００℃まで５〜１０分程度に設定した。加熱
昇温をしている間も、加熱反応炉１内に強制的に通風し
て減圧状態を保持した。３００℃に達した後、所定の時
間加熱を行い、加熱後、加熱反応炉１内を通風して１５
分程度で土壌温度を１００℃以下まで下げた。加熱反応
炉１から取り出した処理土壌の水銀含有量を計測した。
その計測結果を図２のＩに示す。また添加剤を混合せ
ず、同条件で加熱処理した処理土壌の水銀含有量の計測
結果を図２のIIに示す。図２によれば、添加剤を混合し
て加熱すると、加熱３０分程で水銀の約９割，約１時間
で１００％を除去でき、水銀の除去効率の高さを実証で
きた。
【００１８】
〈イ〉 従来の高温加熱除去方法と比べて、加熱温度を
半分から１／３程度間で低く抑制できると共に、加熱時
間も大幅に短縮できる。 〈ロ〉 従来の高温加熱除去方法と比べて、水銀の除去
効率が格段に向上し、水銀汚染土壌の処理コストを削減
できる。 〈ハ〉 添加剤は自然界に存在する鉄の硫化物であるた
め、土壌に残留しても二次汚染の危険性を考慮すること
がない。 〈ニ〉 水銀の沸点より低い温度で加熱することや二次
汚染の危険を回避できることから、除去作業や処理後の
土壌に関し、人的安全性が向上する。 〈ホ〉 従来の高温加熱除去方法と比べて、加熱温度を
低く設定できるので、土壌本来の植栽機能が損なわれる
心配が少ない。
半分から１／３程度間で低く抑制できると共に、加熱時
間も大幅に短縮できる。 〈ロ〉 従来の高温加熱除去方法と比べて、水銀の除去
効率が格段に向上し、水銀汚染土壌の処理コストを削減
できる。 〈ハ〉 添加剤は自然界に存在する鉄の硫化物であるた
め、土壌に残留しても二次汚染の危険性を考慮すること
がない。 〈ニ〉 水銀の沸点より低い温度で加熱することや二次
汚染の危険を回避できることから、除去作業や処理後の
土壌に関し、人的安全性が向上する。 〈ホ〉 従来の高温加熱除去方法と比べて、加熱温度を
低く設定できるので、土壌本来の植栽機能が損なわれる
心配が少ない。
【図１】 加熱実験装置の概要説明図
【図２】 添加剤を混合した土壌と混合しないで加熱処
理した土壌の各水銀含有量の計測値を示す説明図
理した土壌の各水銀含有量の計測値を示す説明図
１……加熱反応炉 ２……水銀汚染土壌
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−29221（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−178675（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−193699（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−130435（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−60840（ＪＰ，Ａ) 国際公開94／6946（ＷＯ，Ａ１) 国際公開96／8324（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B09C 1/02 B09C 1/06 B09C 1/08 A62D 3/00
Claims (4)
- 【請求項１】水銀汚染土壌を加熱して水銀を除去する水
銀汚染土壌の浄化方法において、 ニ価の鉄を主成分とする添加剤を水銀汚染土壌に撹拌混
入して水銀の沸点以下の温度に加熱することを特徴とす
る、水銀汚染土壌の浄化方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の水銀汚染土壌の浄化方法
において、添加剤を混合した水銀汚染土壌の加熱温度が
２５０℃〜３００℃の範囲であることを特徴とする、水
銀汚染土壌の浄化方法。 - 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の水銀汚染
土壌の浄化方法において、添加剤が硫化第一鉄又は二硫
化鉄であることを特徴とする、水銀汚染土壌の浄化方
法。 - 【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の
水銀汚染土壌の浄化方法において、添加剤を加熱途中に
複数回に分けて添加することを特徴とする、水銀汚染土
壌の浄化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35233896A JP3318860B2 (ja) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | 水銀汚染土壌の浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35233896A JP3318860B2 (ja) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | 水銀汚染土壌の浄化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10165932A JPH10165932A (ja) | 1998-06-23 |
| JP3318860B2 true JP3318860B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=18423380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35233896A Expired - Lifetime JP3318860B2 (ja) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | 水銀汚染土壌の浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3318860B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4855566B2 (ja) * | 2000-08-09 | 2012-01-18 | 大成建設株式会社 | 汚染土壌浄化方法 |
-
1996
- 1996-12-12 JP JP35233896A patent/JP3318860B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10165932A (ja) | 1998-06-23 |
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