JP3967602B2 - Storage method including detoxification process of contaminated soil - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低濃度でも高い毒性を有する汚染物質、例えばダイオキシン類を含有する汚染土壌を無害化しつつ保管する方法と、その管理システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ダイオキシン類は、生活ごみや産業廃棄物等を焼却炉で焼却する過程等において発生し、排ガスや排水と共に排出され、一部は降水等により土壌等に浸透し吸着される。ダイオキシン類は化学的に安定で分解されにくいため、土壌等に吸着されたダイオキシン類は殆ど変質・分解されることなく蓄積されて行く。しかも、低濃度でも高い毒性を有し、食物連鎖によってヒトなど動物に摂取されると、その体内に蓄積されるため、これによる発ガン性や、胎児の奇形発生など、大きな社会問題となっている。
【0003】
これまで、ダイオキシン類による汚染土壌の処理方法として、従来から、種々の方法が開発されている。これらの方法としては、物理的な封じ込めによる方法と、物理・化学的な手段によって分解し無害化する方法と、微生物を利用して分解し無害化する方法に大別されるが、いずれも、次のような問題が指摘されている。
【0004】
まず、物理的な封じ込めによる方法は、汚染領域を隔壁等の遮蔽層や非透水性シート等による密閉空間に封じ込めて、非汚染領域から隔絶するもので、コスト的には、また大量処理が可能な方法としては、汚染土壌等を掘削し、埋設、盛土により封じ込める方法が採用されている。しかし、このような封じ込めによる方法は、ダイオキシン類による汚染土壌を単に別の場所に移動するだけであるため、隔離空間からの漏洩や飛散を完全に遮断しないと、移動先で新たな環境問題を引き起こすおそれもある。しかもこの方法は、ダイオキシン類を無害化するものではないため、根本的な解決策にはならず、将来にわたって、大量の汚染土壌を隔離保管し続けなければならないという問題がある。
【0005】
物理的な手段によってダイオキシン類を分解する方法としては、溶融固化(ジオメルト)法は、地中に設置した容器内に、汚染土壌を入れて電極を設置し、電極に通電して土壌をジュール熱により加熱して溶融してガラス固化し、土壌に含まれるダイオキシン類を熱分解する溶融固化(ジオメルト)法や、汚染土壌を極めて高い温度で燃焼する方法や、紫外線の照射によってダイオキシン類の脱塩素分解を行う方法等が挙げられる。このうち、熱による分解は、きわめて効果の高い方法であるが、大量の土壌を処理するには不向きであり、大量のエネルギを投入する必要があるため、設備や処理コスト負担も膨大なものとなる。また、紫外線の照射によるものは、水中のダイオキシンの浄化等には適しているが、紫外線が届く範囲でしか分解が行われないため、土壌に含まれるダイオキシンの分解には不向きである。
【0006】
化学的な手段によってダイオキシン類を分解する方法としては、例えばアルカリ触媒化学分解(BCD)法は、ダイオキシン類を含む土壌等の汚染媒体に、炭酸水素ナトリウムを添加・混合して間接加熱することで脱塩素分解するものである。しかし、この方法では、薬剤混合・投入設備、加熱反応器、ガス捕集設備、及び捕集ガス処理設備等、大規模な処理施設が必要であり、かつ大量の熱エネルギを必要とするため、コスト負担が膨大になる。
【0007】
微生物を利用して分解し無害化する方法は、ある種の微生物が生産する酵素によってダイオキシン類を分解するものであり、原位置でしかも低コストで処理できる手法として期待されているが、ダイオキシン類に対する分解能力の高い微生物を、汚染土壌中で優占化させるための条件設定と、それを維持するための操作が難しい。
【0008】
また、原位置で汚染土壌を無害化処理する場合は、周辺環境への汚染拡大を防止するため、土壌粉塵の飛散防止のための設備をその都度構築し、かつ長期間の環境モニタリングが必要になる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、ダイオキシン類等による汚染土壌の処理において、将来にわたって汚染リスクを引き継がせることなく、低エネルギ、低コストでダイオキシン類を無害化することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
従来の技術的課題を有効に解決するため、本発明は、ダイオキシン類による汚染土壌を物理的な封じ込めにより非汚染領域から隔絶する方法を採用すると共に、将来にわたって汚染リスクを引き継がせることなく、封じ込めの期間中に低エネルギで、汚染土壌を無害化するものである。すなわち請求項1の発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法は、遮水層により非汚染土壌から隔絶されると共に、透光性を有する構造体で密閉状に包囲された処理空間内に、汚染土壌を堆積保管し、前記構造体に、前記汚染土壌に紫外線を照射する紫外線照射装置を設け、前記処理空間の空気を回収し、この空気を汚染土壌に通気して前記処理空間へ放出させる空気循環を行うものである。透光性を有する構造体を透過した太陽光、特に太陽光に含まれる紫外線は、ダイオキシン類等に対する光分解作用を有するため、遮水層及び構造体内により隔絶した状態で堆積保管される汚染土壌表面の汚染物質を分解することができ、曇天時や夜間は、紫外線照射装置から紫外線を照射することにより、土壌表層のダイオキシン類等を分解する。また、処理空間の空気を回収し、この空気を汚染土壌に通気して前記処理空間へ放出させる空気循環を行うので、汚染された土壌の粉塵を構造体の外部へ拡散させることなく、土壌中への通気を行うことにより、汚染物質を分解する能力を有する微生物の生育を良好にすることができ、しかも、汚染土壌に通気した空気をいったん処理空間へ放出することによって、この空気に含まれる土壌粉塵の汚染物質が紫外線で分解される。
【0011】
請求項2の発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法は、請求項1に記載の方法において、汚染土壌に、汚染物質を吸収する能力を有する植物を栽培し、所要の期間生育させた後、刈り取り又は掘り取るものである。植物の根の垂直方向分布は、表層付近に限定されるが、根は分岐を繰り返して根毛を発生させることによって、大きな表面積を持ち 、土壌中に拡散したダイオキシン類等の汚染物質を効率良く集積するのに適したシステムを形成する。植物体内に蓄積された汚染物質は、植物体の所定期間の生育後、刈り取り又は掘り取りによって、土壌から除去される。そして、土壌中には通気が行われているので、汚染物質を吸収・分解する能力を有する植物の生育を良好にすることができる。
【0012】
請求項3の発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法は、請求項1又は2に記載の方法において、汚染土壌に有機溶媒又は界面活性剤を適時に散布することにより、土壌粒子に吸着されたダイオキシン類等の汚染物質を分離させ、土壌表層へ移動させ、汚染土壌の最下層まで浸透した前記有機溶媒又は界面活性剤を回収して再度の散布に供するものである。
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
請求項4の発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法は、請求項2に記載の方法において、汚染土壌に、土壌pH値を検出するpHセンサを埋設して、その検出値に基づいて制御装置により駆動が制御されるポンプを介して、前記汚染土壌に中和剤を添加するものである。すなわち、植物や土壌微生物は、酸性土壌中では著しく活性が低下するが、請求項4の構成によれば土壌pHを適正な値に保つので、植物や土壌微生物の活性が低下するのを防止することができる。
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【発明の実施の形態】
[第一の形態]
図1は、本発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法の第一の実施の形態を示す説明図である。なお、本発明の方法は、PCB類等、ダイオキシン類以外の汚染物質による汚染土壌の無害化にも有効であるが、以下は、ダイオキシン類による汚染土壌を対象として説明する。なお、ここでいうダイオキシン類とは、コプラナーPCBを含むダイオキシン類全般をさす。
【0026】
図1において、参照符号1は非汚染領域の地盤2上に構築された温室構造体である。この温室構造体1は、上層がコンクリート床板からなり下層部が粘土ライナからなる床部1aと、その周囲を取り囲むようにコンクリート等で構築された下部側壁1bと、その上にガラス板を気密的に組み合わせた透明側壁1cと、更にその上にガラス板を気密的に組み合わせた透明屋根1dからなり、床部1aは、地盤2の地表面レベルGLから適当に掘り下げられた位置にある。また、床部1a及び下部側壁1bと地盤2との間には、合成樹脂あるいはゴムなど、遮水性の材料からなる遮水シート1eが設けられている。
【0027】
温室構造体1における床部1a上の、下部側壁1bで包囲された部分は、汚染土壌保管部であり、すなわちこの部分には、ダイオキシン類による汚染土壌3が所定の層厚で投入堆積され保管される。
【0028】
温室構造体1における透明屋根1dの下側には、複数の紫外線灯4が適当な間隔で取り付けられている。紫外線灯4は、温室構造体1における汚染土壌保管部に堆積された汚染土壌3の表面に、ダイオキシン類に対する光分解作用を奏する400nm以下の波長の紫外線を照射するものである。
【0029】
温室構造体1による密閉状の処理空間Sの上部には、複数の噴霧ノズル5aが適当な間隔で配置された給液管5が設けられ、その上流側の端部は、ポンプ6を介して添加剤貯留槽7に接続されている。添加剤貯留槽7には、有機溶媒あるいは界面活性剤が貯留される。有機溶媒の場合は、ジメチルスルホキシド,ジメチルエーテル,エチルメチルエーテル等のエーテル類、酢酸エチル,酢酸メチル等のエステル類、アセトン,メチルブチルケトン,エチルメチルケトン等のケトン類、メチルアルコール,イソプロピルアルコール等のアルコール類、ジオキサン,ノルマルヘキサン,ヘプタン,オクタン等のアルカン類、1−ペンテン,1−ペンチン等のアルケン類、ベンゼン,トルエン,キシレン等の芳香族有機溶媒、フェノール,クロロフェノール等のフェノール類から1種類乃至複数種類が選択される。また、界面活性剤の場合は、高級脂肪酸アルカリ塩,アルキルスルホン酸塩に代表される陰イオン活性剤や、ポリエチレングリコールアルキルエーテル,脂肪酸モノグレセリドに代表される非イオン活性剤や、アミノ酸に代表される両性界面活性剤から1種類乃至複数種類が選択される。なお、界面活性剤を使用するときには、必要に応じてポリリン酸、硫酸ナトリウム等の軟水化剤を併用する。
【0030】
温室構造体1における透明屋根1dには、集塵器8が取り付けられており、その吸気口8aが温室構造体1内の処理空間Sに開口している。この集塵器8内には、HEPAフィルタ(High Efficiency Particulate Airfilter)及び活性炭(図示省略)が充填されており、その下流側が、配管9を介してブロワ10の吸気口に接続されている。温室構造体1における床部1a上の汚染土壌保管部には、多数の吐気孔(図示省略)が開設された通気管11が配置されており、その上流側の端部は、配管12を介してブロワ10の吐出口に接続されている。また、この通気管11は、汚染土壌保管部に投入された汚染土壌3の下層部に埋設された状態となっている。
【0031】
温室構造体1の側壁の一部には、作業員用の開閉可能な出入口が設けられる。この出入口には、開放時に処理空間Sからダイオキシン類を含む粉塵が温室構造体1の外部空間へ拡散するのを防止するために、エアシャワー装置(図示省略)が設置されている。
【0032】
以上の構成において、温室構造体1における汚染土壌保管部には、ダイオキシン類により汚染された汚染土壌3が搬入され、堆積保管される。温室構造体1は密閉状であり、その床部1a及び下部側壁1bと地盤2との間には、遮水シート1eが設けられているので、堆積保管された汚染土壌3中のダイオキシン類が温室構造体1の外部へ漏出して汚染が拡散されることはない。
【0033】
晴れた日中は、温室構造体1における透明屋根1d及び透明側壁1cを透過した太陽光SL中の紫外線によって、汚染土壌3の表面部のダイオキシン類が光分解される。また、曇天及び雨天、あるいは南中高度の低い冬期のように、紫外線強度が小さい場合や、夜間は、紫外線灯4によって人為的に紫外線を照射し、汚染土壌3の表面部に存在するダイオキシン類の分解を行う。
【0034】
汚染土壌3には、ポンプ6の駆動によって、添加剤貯留槽7の有機溶媒又は界面活性剤が、噴霧ノズル5aを介して適時に散布される。有機溶媒及び界面活性剤は、いずれか一方でも、あるいは双方を同時に散布しても良い。ダイオキシン類は親水性に乏しいため、土壌粒子に強く吸着されているが、有機溶媒又は界面活性剤は、このようなダイオキシン類の吸着状態を解除するものであり、これによって土壌間隙に抽出されたダイオキシン類は、有機溶媒又は界面活性剤の気化による蒸気圧や毛細管現象によって土壌表層部へ移動し、太陽光SLの紫外線や紫外線灯4からの紫外線に曝されて分解される。
【0035】
また、有機溶媒又は界面活性剤を多量に散布した場合は、汚染土壌3から抽出したダイオキシン類は、有機溶媒又は界面活性剤と共に汚染土壌3の最下層まで浸透する。したがって、これを床部1a上から図示されていない回収手段により回収して添加剤貯留槽7へ送り、噴霧ノズル5aを介して霧状に散布して、その過程で太陽光SLの紫外線又は紫外線灯4からの紫外線によりダイオキシン類を光分解するように構成することもできる。
【0036】
汚染土壌3には、その下層に埋設された通気管11の多数の吐気孔から、ブロワ10によって送られた空気が、土壌表層へ向けて通気されている。このため、土壌3中に存在する好気性の微生物が活性化され、特に、Sphingomonas属菌、Pseudomonas属菌、Terrabacter属菌、Alcaligenes属菌、あるいは木材腐朽菌等のような、好気性のダイオキシン分解能力を有する微生物(以下、ダイオキシン分解性微生物という)の分解活性化によって、ダイオキシン類の分解が促進される。また、これらのダイオキシン分解性微生物は、もともと汚染土壌3中に棲息していたものを利用することができるが、人工的に培養したものを導入しても良い。
【0037】
また、ダイオキシン類が土壌粒子に強く吸着した状態では、ダイオキシン分解性微生物による分解が効率良く行われない。しかしながら、本形態では、有機溶媒又は界面活性剤の散布によって、このようなダイオキシン類の吸着状態が解除されるので、効率良く微生物との接触が行われ、分解が促進される。
【0038】
汚染土壌3中を通ってその表面から処理空間Sに放出される空気には、ダイオキシン類に汚染された土壌の粉塵や、有機溶媒又は界面活性剤の蒸気が含まれるが、この空気は集塵器8に吸入され、その内部に取り付けられたHEPAフィルタによって土壌粉塵が除去されると共に、活性炭によって有機溶媒又は界面活性剤の蒸気等が吸着除去される。集塵器8によって清浄化された空気は、配管9を通って、ブロワ10により通気管11へ送られ、汚染土壌3へ通気される。また、処理空間Sを浮遊する土壌粉塵は、太陽光SLの紫外線あるいは紫外線灯4からの紫外線に曝されるので、ここでもダイオキシン類の一部が分解される。
【0039】
ダイオキシン分解性微生物の分解活性を高める目的で、汚染土壌3には、栄養塩類を添加する。栄養塩類としては、例えば硝酸アンモニウムや硫酸アンモニウム等のアンモニウム塩、リン酸1カリやリン酸2カリ等のリン酸塩、塩化カリウムや硝酸カリウム等のカリウム塩、硫酸マグネシウムや硝酸マグネシウム等のマグネシウム塩、鶏糞、牛糞、豚糞、油粕等の有機質肥料もしくは上述の塩類を含む厩肥や堆肥が挙げられる。栄養塩類は、処理空間Sの汚染土壌保管部に汚染土壌3を投入堆積する際に混ぜ込むが、汚染土壌3の保管・浄化処理が長期に及ぶ場合には、水溶液にしたものを散布等の方法によって適時に追加供給することができる。
【0040】
また、汚染土壌3は、土壌下層のダイオキシン類を表層部に移動させる手段としては、適時に耕耘することも有効であり、また、耕耘することによって、通気管11からの空気の流通を良好にしたり、添加した栄養塩類を汚染土壌3に均一に混合させることができる。
【0041】
また、集塵器8を取り付けずに、処理空間Sの空気を、配管9、ブロワ10、配管12及び通気管11を介して汚染土壌3へ還流し通気するようにすれば、汚染土壌3が一種のフィルタとして作用し、すなわち土壌粉塵は汚染土壌3に取り込まれ、有機溶媒又は界面活性剤の蒸気も空気と共に汚染土壌3へ還流されて、ダイオキシン類の抽出に供される。
【0042】
[第二の形態]
次に、図2は、本発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法の第二の実施の形態を示す説明図である。この形態においても、非汚染領域の地盤2上に、先に説明した図1と同様の温室構造体1が構築される。
【0043】
温室構造体1内の処理空間Sの上部には、複数の噴霧ノズル5aが適当な間隔で配置された給液管5が設けられ、その上流側の端部は、添加剤貯留槽7に接続されている。添加剤貯留槽7に貯留された添加剤(後述する酸化剤あるいは中和剤)は、ポンプ6によって給液管5に送られるようになっている。また、温室構造体1における床部1a上の、下部側壁1bで包囲された汚染土壌保管部に搬入され堆積保管される汚染土壌3には、そのpH値を検出するpHセンサ13が埋設されており、添加剤貯留槽7内の添加剤を給液管5へ送るポンプ6の駆動は、pHセンサ13で検出される土壌pHの値に基づいて制御装置14により制御される。
【0044】
温室構造体1における汚染土壌保管部に搬入され堆積保管される汚染土壌3には、ダイオキシン類を吸収する能力を有する植物15を植え付ける。あらゆる植物は、ある程度汚染物質を吸収する能力を有するが、なかでもヒマワリやウリ科(キュウリ、カボチャ等)の植物はダイオキシン類に対する吸収能力が高く、したがって、汚染土壌3には、このような植物を植え付ける。植付けの方法としては、播種、幼苗の移植、ある程度生育した苗の移植など、種々の方法が考えられるが、播種による方法が最も容易である。植付け(播種)の密度は、根の張る領域を考慮して、根の分布にブランクが生じないように、かつ単位面積あたりの植物体の収穫量が最大になるようにする。
【0045】
温室構造体1には空調装置16が設置されており、温室構造体1内の処理空間Sは、この空調装置16によって、植物15の生育に適した温度、すなわち5〜35℃、好ましくは15〜25℃に維持することができるようになっている。
【0046】
以上の構成において、温室構造体1における汚染土壌保管部には、ダイオキシン類により汚染された汚染土壌3が搬入され、堆積保管されると共に、この汚染土壌3には、ヒマワリ、キュウリあるいはカボチャ等の植物15が植え付けられ、栽培される。処理空間Sは密閉状であり、その床部1a及び下部側壁1bと地盤2との間には、遮水シート1eが設けられているので、堆積保管された汚染土壌3中のダイオキシン類が温室構造体1の外部へ漏出して汚染が拡散されることはない。
【0047】
処理空間Sは、空調装置16によって、植物15の生育に適した温度に維持されているので、汚染土壌3に植え付けられた植物15は、温室構造体1の透明屋根1d及び透明側壁1cを透過した太陽光SLを受けて成長する。植物15の根15aは、土壌表面から50cm程度の深さまで分布し、特に、表層付近では根毛が高密度に分布して、汚染土壌3中のダイオキシン類を体内に吸収・蓄積する。
【0048】
植え付けられた植物15や、土壌中のダイオキシン分解性微生物の活性を高めるために、汚染土壌3には、第一の実施の形態で説明したような栄養塩類を適時に添加することが好ましい。
【0049】
汚染土壌3のダイオキシン汚染濃度が著しく高い場合には、予め添加剤貯留槽13から酸化剤の水溶液が、ポンプ6によって給液管5の噴霧ノズル5aから適量散布される。酸化剤は、例えば過酸化水素、二酸化塩素、過マンガン酸カリウム等から選択され、安全性の観点から、濃度2〜2000mg/Lの水溶液としたものが用いられる。散布された酸化剤は、汚染土壌3中のダイオキシン類の一部を酸化分解させて、植物やダイオキシン分解性微生物を利用しやすい土壌環境を創出する。
【0050】
また、植物15や土壌中のダイオキシン分解性微生物は、酸性土壌中では著しく活性が低下する。したがって、添加剤貯留槽13には中和剤の水溶液を貯留しておき、pHセンサ13で検出される土壌pHの値に基づいて、給液管5の噴霧ノズル5aから中和剤の水溶液を適時に散布することによって、植物15や土壌中のダイオキシン分解性微生物の活性を維持することができる。
【0051】
植物15の体内に蓄積されたダイオキシン類は、植物15の所定期間の生育後、刈り取り又は掘り取りによって、土壌3から除去される。刈り取り又は掘り取られた植物15は、石灰窒素などを加えて堆積し、堆肥化させれば、体積が減量してダイオキシン類が濃縮されると共に、堆肥化した植物体内で繁殖するダイオキシン分解性微生物によって分解され、無害化される。
【0052】
上述のような工程によって、汚染土壌3は、その表層近傍が経時的に無害化されていく。したがって、所定の汚染濃度以下まで浄化が進んだら、その領域の土壌をすき取ってから、上述の工程を繰り返すことによって、処理期間を短縮することができる。
【0053】
なお、この第二の形態においても、第一の形態と同様、紫外線灯4による紫外線の照射や、ブロワ10及び通気管11による汚染土壌3への通気や、集塵器8による浮遊粉塵の除去等を併用することができる。また、先に説明したように、植物15の根は土壌表層部で高密度に分布するため、第一の形態と同様、有機溶媒又は界面活性剤を散布し、ダイオキシン類の吸着状態を解除して土壌表層部へ移動させることによって、植物15による吸収を促進することができる。また、有機溶媒又は界面活性剤によって、ダイオキシン類の吸着が解除された状態では、ダイオキシン分解性微生物との接触も効率良く行われるので、微生物による分解も促進される。
【0054】
[第三の形態]
本発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法の第三の形態としては、温室構造体1の汚染土壌保管部に堆積保管された汚染土壌3に、酸化力を有するガスを通気させることも有効である。すなわちこの方法においては、先に説明した図1と同様の通気管11の上流側の端部を、バルブ等を介して、図示されていないガス供給源に接続する。ガス供給源から供給する酸化力を有するガスは、例えば二酸化塩素ガス、オゾン、塩素ガスから選択される。
【0055】
土壌中の土粒子や有機物に強く吸着しているダイオキシン類は、通気管11から噴出して土粒子間隙を通気される二酸化塩素ガス、オゾンあるいは塩素ガスの有する酸化分解作用によって、二酸化炭素や塩素等に分解され、これらの分解生成物は土壌3中に溶解して無害化されるか、通気ガスと共に汚染土壌3の表面から放出される。
【0056】
温室構造体1における透明屋根1dには、図1と同様に、集塵器8を取り付ける。すなわち、処理空間Sの空気には、汚染土壌3中を通ってその表面から放出される土壌粉塵やガスが含まれるが、集塵器8はこの空気を吸入し、内部に取り付けられたHEPAフィルタによって土壌粉塵を捕捉すると共に、集塵器8の内部に充填された活性炭によってガスを吸着除去する。
【0057】
太陽光SLあるいは紫外線灯4による光分解では、一般的に毒性が低いと言われている八塩化物のダイオキシン類が、分解の過程で一時的に毒性の高い四塩化物になるが、上述した酸化力を有するガスの通気を併用することによって、四塩化物の生成を防止することができる。
【0058】
なお、この第三の形態においては、集塵器8を取り付けずに、処理空間Sの空気を、配管9、ブロワ10、配管12及び通気管11を介して汚染土壌3へ還流し通気するようにしても良い。このようにすれば、汚染土壌3が一種のフィルタとして作用し、すなわち土壌粉塵は汚染土壌3に取り込まれ、酸化力を有するガスも空気と共に汚染土壌3へ還流されて、ダイオキシン類の酸化分解に供される。
【0059】
また、この第三の形態による方法は、例えば紫外線による分解、植物による吸収分解、微生物による分解等では、無害化が十分に進行しないような場合に、短期間で無害化が実現可能な方法として採用することができる。
【0060】
なお、各形態において、十分に無害化された土壌を温室構造体1から搬出した後は、この温室構造体1には新たな汚染土壌3を搬入して堆積保管し、上述のいずれかの方法による無害化工程に繰り返し使用することができる。
【0061】
[実施例]
3000pg/g・TEQの濃度のダイオキシン類を含む土壌サンプルを対象とした予備試験を実施した。この予備試験では、土壌サンプルに結合した四〜八塩化ジベンゾ-p-ダイオキシンと四〜八塩化ジベンゾフランの光分解及び植物分解を伴う保管試験を、図1及び図2の温室構造体1に見立てた石英ガラスカラム内で行った。光源は自然光(太陽光)と紫外線灯(紫外線波長250nm)とし、自然光8時間+紫外線灯16時間の照射を行った。石英ガラスカラム内の温度は20℃で一定とした。土壌に栽培する植物にはひまわり、キュウリ及びカボチャを用いた。
【0062】
予備試験の結果、土壌サンプル表面のダイオキシン類の濃度は、試験開始後4か月経過時点での測定において、光分解により、試験開始前の濃度に比較して80%程度低下していた。また、土壌サンプル表面から深さ50cmまでの領域におけるダイオキシン類の濃度は、試験開始前の濃度に比較して40%程度低下していた。土壌サンプル表面から深さ50cm以下の領域については、施肥によって土壌サンプル中の栄養塩類の濃度が上昇し、微生物分解が促進した結果、ダイオキシン類の濃度が試験開始前の濃度に比較して20%程度低下していた。以上を合わせると、4か月の保管期間中に、土壌サンプル中のダイオキシン毒性等量(TEQ)が84%低下する結果となった。
【0063】
次に、同じ土壌サンプルと石英ガラスカラムを用いて、酸化剤による無害化試験を実施した。酸化剤としては過酸化水素水及び二酸化塩素ガスを用い、その他の条件は、先に説明した予備試験と同じにした。
【0064】
この無害化試験の結果、土壌サンプル表面から深さ50cmまでの領域におけるダイオキシン類の濃度は、試験開始前の濃度に比較して60%程度低下していた。ダイオキシン毒性等量(TEQ)としては92%の低下が認められたが、予備試験における植物分解に比較して、投入したエネルギ(電力、添加剤及び新規設備)は20%程度増加した。
【0065】
【発明の効果】
請求項1の発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法によれば、汚染土壌を遮水層及び構造体で非汚染領域から隔離して封じ込めることによって、周辺環境への汚染拡大を防止し、また、汚染された土壌の粉塵を構造体の外部へ拡散させることなく、土壌中への通気を行うことにより、汚染物質を分解する能力を有する土壌中の好気性微生物の活性を良好にして微生物による汚染物質の分解を促進することができ、しかも、汚染土壌に通気した空気をいったん処理空間へ放出することによって、この空気に含まれる土壌粉塵の汚染物質が紫外線で分解されるので、紫外線や微生物のエネルギにより、堆積保管した汚染土壌の無害化を図ることができる。また、構造体、遮水層及びその付随設備は長期間繰り返し使用可能であるため、低コストであり、しかも、汚染土壌の保管中に汚染によるリスクが低減されていくことから、環境モニタリングのコストも軽減される。また、構造体に設けた紫外線照射装置によって、曇天時や夜間でも汚染土壌に紫外線を照射して土壌表面の汚染物質の光分解を行うことができる。
【0066】
請求項2の発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法によれば、請求項1の発明による効果に加え、汚染土壌中の汚染物質を植物体内に移行させ、除去することができる。
【0067】
請求項3の発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法によれば、請求項1又は2の発明による効果に加え、汚染土壌に有機溶媒又は界面活性剤を適時に散布することによって、汚染土壌下層部の汚染物質を、太陽光や紫外線が照射される土壌表面に移動させることができるので、汚染物質の光分解を促進することができる。しかも、有機溶媒又は界面活性剤の散布によって汚染土壌から抽出したダイオキシン類を、有機溶媒又は界面活性剤と共に汚染土壌の最下層で回収して処理空間へ散布することによって、太陽光の紫外線又は紫外線照射装置からの紫外線によるダイオキシン類の光分解を一層促進することができる。
【0068】
【0069】
【0070】
【0071】
【0072】
【0073】
【0074】
【0075】
【0076】
請求項4の発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法によれば、汚染土壌のpHが、植物や微生物の生育環境に適した値に保たれるため、請求項2の発明による植物による汚染物質の吸収あるいは微生物による分解を促進することができる。
【0077】
【0078】
【0079】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法の第一の実施の形態を示す説明図である。
【図2】 本発明に係る汚染土壌の無害化工程を含む保管方法の第二の実施の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
1 温室構造体(構造体)
1e 遮水シート(遮水層)
2 非汚染領域の地盤
3 汚染土壌
紫外線灯
5a 噴霧ノズル
11 通気管
15 植物
S 処理空間
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a method for storing pollutants having high toxicity even at low concentrations, for example, contaminated soil containing dioxins while detoxifying them, and a management system therefor.
[0002]
[Prior art]
  Dioxins are generated in the process of incineration of domestic waste and industrial waste in an incinerator, etc., and are discharged together with exhaust gas and waste water. Since dioxins are chemically stable and difficult to be decomposed, dioxins adsorbed on the soil and the like are accumulated almost without being altered or decomposed. Moreover, it is highly toxic even at low concentrations, and when it is ingested by animals such as humans through the food chain, it accumulates in the body, resulting in major social problems such as carcinogenicity and fetal malformation. Yes.
[0003]
  Until now, various methods have been developed as methods for treating contaminated soil with dioxins. These methods can be broadly divided into methods of physical containment, methods of decomposing and detoxifying by physical and chemical means, and methods of decomposing and detoxifying using microorganisms. The following problems have been pointed out.
[0004]
  First, the method of physical containment is to contain the contaminated area in a sealed space such as a barrier layer such as a partition wall or a water-impermeable sheet, and to isolate it from the non-contaminated area. As such a method, a method of excavating contaminated soil or the like, and embedding or embedding it by embankment is adopted. However, this method of containment simply moves the contaminated soil due to dioxins to another location. Therefore, if the leakage and scattering from the isolation space are not completely blocked, new environmental problems will occur at the destination. There is also a risk. Moreover, since this method does not detoxify dioxins, it is not a fundamental solution, and there is a problem that a large amount of contaminated soil must be kept isolated in the future.
[0005]
  As a method of decomposing dioxins by physical means, the melt-solidification (geomelt) method is to put contaminated soil in a container installed in the ground, place an electrode, energize the electrode, and joule heat the soil. Heated and melted by glass to solidify into vitrified, melt-solidified (geomelt) method that thermally decomposes dioxins contained in soil, method of burning contaminated soil at extremely high temperature, and dechlorination of dioxins by ultraviolet irradiation Examples include a method for performing decomposition. Of these, thermal decomposition is an extremely effective method, but it is unsuitable for treating a large amount of soil, and a large amount of energy needs to be input. Become. In addition, irradiation with ultraviolet rays is suitable for purifying dioxins in water, but is not suitable for decomposing dioxins contained in soil because it is decomposed only within the reach of ultraviolet rays.
[0006]
  As a method for decomposing dioxins by chemical means, for example, alkali-catalyzed chemical decomposition (BCD) is a method in which sodium bicarbonate is added to and mixed with a contaminated medium such as soil containing dioxins and indirectly heated. Dechlorinated. However, this method requires a large-scale processing facility such as a chemical mixing / feeding facility, a heating reactor, a gas collection facility, and a collected gas processing facility, and requires a large amount of heat energy. Cost burden is enormous.
[0007]
  The method of decomposing and detoxifying using microorganisms is a method in which dioxins are decomposed by enzymes produced by certain microorganisms, and is expected as a method that can be processed in situ and at low cost. It is difficult to set conditions for predominating microorganisms with a high decomposing ability against the soil in contaminated soil and to maintain them.
[0008]
  In addition, when decontaminating contaminated soil in-situ, in order to prevent the spread of contamination to the surrounding environment, facilities for preventing the scattering of soil dust must be constructed each time and long-term environmental monitoring is required. Become.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
  The present invention has been made in view of the above-described problems, and its technical problem is that dioxins can be processed at low energy and at low cost without taking over the risk of contamination in the future in the treatment of contaminated soil with dioxins and the like. It is to make things harmless.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  In order to effectively solve conventional technical problems, the present invention adopts a method of isolating contaminated soil from dioxins from non-contaminated areas by physical containment, and does not take over the risk of contamination in the future. During this period, the contaminated soil is detoxified with low energy. That is, the storage method including the detoxification process of the contaminated soil according to the invention of claim 1 is isolated from the non-contaminated soil by the water shielding layer and is enclosed in a sealed space with a translucent structure. The contaminated soilThe structure is provided with an ultraviolet irradiation device that irradiates the contaminated soil with ultraviolet rays, collects air in the treatment space, and circulates the air through the contaminated soil to release it to the treatment space. Is what you do.Sunlight that has passed through a light-transmitting structure, especially ultraviolet light contained in sunlight, has a photolytic action on dioxins, etc., so contaminated soil is deposited and stored in a state of being isolated by the water shielding layer and the structure. To decompose surface contaminantsDuring cloudy weather or at night, dioxins on the surface of the soil are decomposed by irradiating ultraviolet rays from an ultraviolet irradiation device. Also, since air in the treatment space is collected and air circulation is performed to vent the air to the contaminated soil and release it to the treatment space, the contaminated soil dust is not diffused outside the structure, By ventilating the soil, it is possible to improve the growth of microorganisms having the ability to decompose pollutants, and the air that has been ventilated to the contaminated soil is once released into the treatment space, and is contained in this air. Soil dust pollutants are decomposed by ultraviolet rays.
[0011]
  The storage method including the detoxification step of the contaminated soil according to the invention of claim 2 is the method of claim 1,A plant having the ability to absorb pollutants is cultivated in the contaminated soil, grown for a required period, and then cut or dug. The vertical distribution of plant roots is limited to the vicinity of the surface layer, but roots have a large surface area by repeatedly branching and generating root hairs. It forms a system suitable for efficiently collecting pollutants such as dioxins diffused in the soil. The pollutant accumulated in the plant body is removed from the soil by cutting or digging after the plant body has grown for a predetermined period. And since ventilation | gas_flowing is performed in soil, the growth of the plant which has the capability to absorb and decompose | disassemble a pollutant can be made favorable.
[0012]
  The storage method including the detoxification step of the contaminated soil according to the invention of claim 3 is the method of claim 1.Or 2In the method described in, the organic solvent or surfactant is sprayed on the contaminated soil in a timely manner to separate the contaminants such as dioxins adsorbed on the soil particles and move them to the soil surface layer.The organic solvent or surfactant that has penetrated to the lowest layer of the contaminated soil is recovered and used for respreading.
[0013]
[0014]
[0015]
[0016]
[0017]
[0018]
[0019]
[0020]
[0021]
  Claim 4The storage method including the detoxification process of the contaminated soil according to the invention ofClaim 2In the method described inA pH sensor for detecting a soil pH value is embedded in the contaminated soil, and a neutralizing agent is added to the contaminated soil through a pump whose drive is controlled by a control device based on the detected value.In other words, plant and soil microorganisms are significantly less active in acidic soils.However, according to the structure of Claim 4, since soil pH is kept at an appropriate value, it can prevent that the activity of a plant or a soil microorganism falls.
[0022]
[0023]
[0024]
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First form]
  FIG. 1 is an explanatory view showing a first embodiment of a storage method including a detoxification process for contaminated soil according to the present invention. The method of the present invention is also effective for detoxifying soil contaminated with contaminants other than dioxins such as PCBs, but the following description will be made on soil contaminated with dioxins. The dioxins here refer to all dioxins including coplanar PCB.
[0026]
  In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a greenhouse structure constructed on the ground 2 in a non-polluted area. This greenhouse structure 1 has a floor portion 1a whose upper layer is made of a concrete floor plate and a lower layer portion made of a clay liner, a lower side wall 1b constructed of concrete or the like so as to surround the periphery thereof, and a glass plate on the glass plate. And a transparent roof 1d in which a glass plate is hermetically combined thereon, and the floor portion 1a is in a position dug down from the ground surface level GL of the ground 2 appropriately. Further, between the floor portion 1a and the lower side wall 1b and the ground 2, a water shielding sheet 1e made of a water shielding material such as synthetic resin or rubber is provided.
[0027]
  The portion surrounded by the lower side wall 1b on the floor portion 1a in the greenhouse structure 1 is a contaminated soil storage portion, that is, the contaminated soil 3 due to dioxins is charged and deposited at a predetermined layer thickness in this portion. Is done.
[0028]
  Below the transparent roof 1d in the greenhouse structure 1,UV light 4Are attached at appropriate intervals.UV light 4Irradiates the surface of the contaminated soil 3 deposited in the contaminated soil storage part of the greenhouse structure 1 with ultraviolet light having a wavelength of 400 nm or less that exerts a photolytic action on dioxins.
[0029]
  A liquid supply pipe 5 in which a plurality of spray nozzles 5 a are arranged at appropriate intervals is provided above the sealed processing space S by the greenhouse structure 1, and an upstream end thereof is connected via a pump 6. It is connected to the additive storage tank 7. The additive storage tank 7 stores an organic solvent or a surfactant. In the case of organic solvents, ethers such as dimethyl sulfoxide, dimethyl ether, and ethyl methyl ether, esters such as ethyl acetate and methyl acetate, ketones such as acetone, methyl butyl ketone, and ethyl methyl ketone, methyl alcohol, isopropyl alcohol, and the like 1 from alcohols, alkanes such as dioxane, normal hexane, heptane and octane, alkenes such as 1-pentene and 1-pentyne, aromatic organic solvents such as benzene, toluene and xylene, and phenols such as phenol and chlorophenol One or more types are selected. In the case of surfactants, anionic surfactants represented by higher fatty acid alkali salts and alkyl sulfonates, nonionic surfactants represented by polyethylene glycol alkyl ethers and fatty acid monoglycerides, and amino acids. One or more amphoteric surfactants are selected. In addition, when using surfactant, water softening agents, such as polyphosphoric acid and sodium sulfate, are used together as needed.
[0030]
  A dust collector 8 is attached to the transparent roof 1 d in the greenhouse structure 1, and the intake port 8 a is open to the processing space S in the greenhouse structure 1. The dust collector 8 is filled with a HEPA filter (High Efficiency Particulate Airfilter) and activated carbon (not shown), and the downstream side thereof is connected to the intake port of the blower 10 via a pipe 9. In the contaminated soil storage part on the floor part 1 a in the greenhouse structure 1, a vent pipe 11 having a large number of vent holes (not shown) is arranged, and an upstream end thereof is connected via a pipe 12. Are connected to the outlet of the blower 10. Moreover, this ventilation pipe 11 is in the state of being buried in the lower layer part of the contaminated soil 3 introduced into the contaminated soil storage unit.
[0031]
  A part of the side wall of the greenhouse structure 1 is provided with an openable / closable entrance for an operator. An air shower device (not shown) is installed at the entrance to prevent dust containing dioxins from diffusing from the processing space S to the external space of the greenhouse structure 1 when opened.
[0032]
  In the above configuration, the contaminated soil storage unit in the greenhouse structure 1 is loaded with the contaminated soil 3 contaminated with dioxins and stored. The greenhouse structure 1 is hermetically sealed, and since a water shielding sheet 1e is provided between the floor 1a and the lower side wall 1b and the ground 2, dioxins in the contaminated soil 3 deposited and stored are present. The contamination is not diffused by leaking outside the greenhouse structure 1.
[0033]
  During a clear day, dioxins on the surface portion of the contaminated soil 3 are photolyzed by the ultraviolet rays in the sunlight SL that has passed through the transparent roof 1d and the transparent side walls 1c in the greenhouse structure 1. Also, when the intensity of ultraviolet rays is low, such as in cloudy and rainy weather, or in the winter when the altitude is low,UV light 4By artificially irradiating with ultraviolet rays, dioxins present on the surface of the contaminated soil 3 are decomposed.
[0034]
  By driving the pump 6, the organic solvent or the surfactant in the additive storage tank 7 is sprayed on the contaminated soil 3 through the spray nozzle 5a in a timely manner. Either or both of the organic solvent and the surfactant may be sprayed simultaneously. Dioxins are poorly hydrophilic and are strongly adsorbed on soil particles, but organic solvents or surfactants release these dioxins from adsorption and are extracted into the soil gap. Dioxins move to the surface of the soil due to vapor pressure and capillary action due to vaporization of organic solvents or surfactants,UV light 4It is decomposed by exposure to ultraviolet rays.
[0035]
  In addition, when a large amount of organic solvent or surfactant is sprayed, dioxins extracted from the contaminated soil 3 penetrate into the bottom layer of the contaminated soil 3 together with the organic solvent or surfactant. Therefore, this is collected from the floor 1a by a collecting means (not shown), sent to the additive storage tank 7, and sprayed in the form of a mist through the spray nozzle 5a.UV light 4It is also possible to configure so that dioxins are photodegraded by ultraviolet rays from the above.
[0036]
  In the contaminated soil 3, air sent by the blower 10 is ventilated toward the soil surface from a number of air holes of the ventilation pipe 11 embedded in the lower layer. For this reason, aerobic microorganisms present in the soil 3 are activated, and in particular, aerobic dioxin decomposition such as Sphingomonas spp., Pseudomonas spp., Terrabacter spp., Alcaligenes spp. Decomposition and activation of microorganisms having ability (hereinafter referred to as dioxin-degrading microorganisms) promotes the decomposition of dioxins. In addition, these dioxin-degrading microorganisms that are originally inhabited in the contaminated soil 3 can be used, but artificially cultured ones may be introduced.
[0037]
  In addition, in the state where dioxins are strongly adsorbed to the soil particles, decomposition by dioxin-degrading microorganisms is not performed efficiently. However, in this embodiment, since the adsorbed state of such dioxins is released by spraying the organic solvent or the surfactant, the contact with the microorganism is efficiently performed and the decomposition is promoted.
[0038]
  The air released from the surface into the treatment space S through the contaminated soil 3 includes soil dust contaminated with dioxins, and organic solvent or surfactant vapor. Soil dust is removed by the HEPA filter that is sucked into the vessel 8 and attached therein, and the organic solvent or surfactant vapor is adsorbed and removed by the activated carbon. The air cleaned by the dust collector 8 passes through the pipe 9, is sent to the ventilation pipe 11 by the blower 10, and is ventilated to the contaminated soil 3. In addition, the soil dust floating in the treatment space S is ultraviolet rays of sunlight SL orUV light 4In this case, some of the dioxins are also decomposed.
[0039]
  Nutrient salts are added to the contaminated soil 3 for the purpose of increasing the decomposition activity of the dioxin-degrading microorganisms. Examples of nutrient salts include ammonium salts such as ammonium nitrate and ammonium sulfate, phosphates such as 1 potassium phosphate and 2 potassium phosphate, potassium salts such as potassium chloride and potassium nitrate, magnesium salts such as magnesium sulfate and magnesium nitrate, chicken manure, Organic fertilizers such as cow dung, swine dung, oil lees, etc., or manure and compost containing the above-mentioned salts can be mentioned. Nutrient salts are mixed when the contaminated soil 3 is put into and deposited in the contaminated soil storage section of the treatment space S. When the contaminated soil 3 is stored and purified for a long period of time, it can be sprayed with an aqueous solution. Depending on the method, it can be additionally supplied in a timely manner.
[0040]
  In addition, it is effective that the contaminated soil 3 is cultivated in a timely manner as a means for moving dioxins in the lower layer of the soil to the surface layer portion. Or the added nutrients can be uniformly mixed in the contaminated soil 3.
[0041]
  Also,If the air in the processing space S is returned to the contaminated soil 3 through the pipe 9, the blower 10, the pipe 12 and the aeration pipe 11 without being attached to the dust collector 8, the contaminated soil 3 is a kind. Acting as a filter, that is, the soil dust is taken into the contaminated soil 3, and the vapor of the organic solvent or surfactant is also returned to the contaminated soil 3 together with the air to be used for extraction of dioxins.
[0042]
[Second form]
  Next, FIG. 2 is explanatory drawing which shows 2nd embodiment of the storage method containing the detoxification process of the contaminated soil based on this invention. Also in this form, the greenhouse structure 1 similar to FIG. 1 described above is constructed on the ground 2 in the non-polluted area.
[0043]
  A liquid supply pipe 5 in which a plurality of spray nozzles 5 a are arranged at appropriate intervals is provided above the processing space S in the greenhouse structure 1, and an upstream end thereof is connected to the additive storage tank 7. Has been. The additive (oxidant or neutralizing agent described later) stored in the additive storage tank 7 is sent to the liquid supply pipe 5 by the pump 6. In addition, a pH sensor 13 for detecting the pH value is embedded in the contaminated soil 3 that is carried in and stored in the contaminated soil storage unit surrounded by the lower side wall 1b on the floor 1a in the greenhouse structure 1. The drive of the pump 6 that sends the additive in the additive reservoir 7 to the liquid supply pipe 5 is controlled by the control device 14 based on the value of the soil pH detected by the pH sensor 13.
[0044]
  A plant 15 having the ability to absorb dioxins is planted in the contaminated soil 3 that is carried into the contaminated soil storage unit in the greenhouse structure 1 and deposited and stored. All plants have some ability to absorb pollutants, but sunflower and cucurbitaceae (cucumber, pumpkin, etc.) plants have a high ability to absorb dioxins. Planting. Various methods such as sowing, transplanting of young seedlings, transplanting of seedlings that have grown to some extent can be considered as the method of planting, but the method by sowing is the easiest. The density of planting (seeding) is set so that the root distribution does not occur and the yield of plants per unit area is maximized in consideration of the rooted area.
[0045]
  The greenhouse structure 1 is provided with an air conditioner 16, and the processing space S in the greenhouse structure 1 is subjected to a temperature suitable for the growth of the plant 15 by the air conditioner 16, that is, 5 to 35 ° C., preferably 15 It can be maintained at ~ 25 ° C.
[0046]
  In the above configuration, the contaminated soil storage section in the greenhouse structure 1 is loaded with the contaminated soil 3 contaminated with dioxins and stored, and the contaminated soil 3 includes sunflower, cucumber, pumpkin, and the like. Plants 15 are planted and cultivated. The treatment space S is hermetically sealed, and a water-impervious sheet 1e is provided between the floor portion 1a and the lower side wall 1b and the ground 2, so that dioxins in the contaminated soil 3 deposited and stored are stored in the greenhouse. The contamination is not diffused by leaking out of the structure 1.
[0047]
  Since the treatment space S is maintained at a temperature suitable for the growth of the plant 15 by the air conditioner 16, the plant 15 planted in the contaminated soil 3 permeates the transparent roof 1d and the transparent side wall 1c of the greenhouse structure 1. Grows in response to sunlight SL. The roots 15a of the plant 15 are distributed to a depth of about 50 cm from the soil surface. In particular, the root hairs are densely distributed near the surface layer, and the dioxins in the contaminated soil 3 are absorbed and accumulated in the body.
[0048]
  In order to increase the activity of the plant 15 and the dioxin-degrading microorganisms in the soil, it is preferable to add nutrient salts as described in the first embodiment to the contaminated soil 3 in a timely manner.
[0049]
  When the dioxin contamination concentration of the contaminated soil 3 is remarkably high, an appropriate amount of an oxidizing agent aqueous solution is sprayed from the additive storage tank 13 in advance from the spray nozzle 5 a of the supply pipe 5 by the pump 6. The oxidizing agent is selected from, for example, hydrogen peroxide, chlorine dioxide, potassium permanganate and the like, and an aqueous solution having a concentration of 2 to 2000 mg / L is used from the viewpoint of safety. The sprayed oxidizing agent oxidizes and decomposes part of dioxins in the contaminated soil 3 to create a soil environment in which plants and dioxin-degrading microorganisms can be easily used.
[0050]
  Moreover, the activity of the dioxin-degrading microorganisms in the plant 15 and soil is significantly reduced in acidic soil. Therefore, an aqueous solution of the neutralizing agent is stored in the additive storage tank 13, and the aqueous solution of the neutralizing agent is supplied from the spray nozzle 5a of the supply pipe 5 based on the value of the soil pH detected by the pH sensor 13. By spraying in a timely manner, the activity of the dioxin-degrading microorganisms in the plant 15 and soil can be maintained.
[0051]
  Dioxins accumulated in the body of the plant 15 are removed from the soil 3 by cutting or digging after the plant 15 has grown for a predetermined period. If the plant 15 that has been cut or dug is accumulated by adding lime nitrogen or the like and composted, the volume is reduced and dioxins are concentrated, and the dioxin-degrading microorganisms that propagate in the composted plant body. Is decomposed and rendered harmless.
[0052]
  By the process as described above, the surface of the contaminated soil 3 is made harmless over time. Therefore, once purification has proceeded to a predetermined contamination concentration or less, the treatment period can be shortened by repeating the above-described steps after removing the soil in the region.
[0053]
  In the second embodiment, as in the first embodiment,UV light 4Irradiation with ultraviolet rays, ventilation to the contaminated soil 3 with the blower 10 and the ventilation pipe 11, removal of suspended dust with the dust collector 8, and the like can be used in combination. Further, as described above, since the roots of the plant 15 are distributed at a high density in the soil surface layer portion, as in the first embodiment, an organic solvent or a surfactant is sprayed to release the dioxin adsorption state. By moving to the soil surface layer, absorption by the plant 15 can be promoted. Further, in the state where the adsorption of dioxins is released by the organic solvent or the surfactant, the contact with the dioxin-decomposing microorganism is also efficiently performed, so that the decomposition by the microorganism is promoted.
[0054]
[Third form]
  As a third form of the storage method including the detoxification process of the contaminated soil according to the present invention, a gas having oxidizing power is passed through the contaminated soil 3 deposited and stored in the contaminated soil storage section of the greenhouse structure 1. Is also effective. That is, in this method, the upstream end portion of the vent pipe 11 similar to that of FIG. 1 described above is connected to a gas supply source (not shown) via a valve or the like. The gas having an oxidizing power supplied from the gas supply source is selected from, for example, chlorine dioxide gas, ozone, and chlorine gas.
[0055]
  Dioxins that are strongly adsorbed to soil particles and organic matter in the soil are carbon dioxide and chlorine by the oxidative decomposition action of chlorine dioxide gas, ozone, or chlorine gas that is ejected from the vent tube 11 and ventilated through the soil particle gaps. These decomposition products are dissolved in the soil 3 to be rendered harmless or released from the surface of the contaminated soil 3 together with aeration gas.
[0056]
  A dust collector 8 is attached to the transparent roof 1d in the greenhouse structure 1 as in FIG. That is, the air in the treatment space S contains soil dust and gas released from the surface through the contaminated soil 3, and the dust collector 8 sucks this air and a HEPA filter attached inside the dust collector 8. In addition to capturing soil dust, the activated carbon filled in the dust collector 8 absorbs and removes the gas.
[0057]
  Sunlight SL orUV light 4In the photodecomposition by, octachloride dioxins, which are generally said to be low in toxicity, become temporarily highly toxic tetrachloride in the process of decomposition. By using together, it is possible to prevent the formation of tetrachloride.
[0058]
  In the third embodiment, the air in the processing space S is returned to the contaminated soil 3 through the pipe 9, the blower 10, the pipe 12, and the ventilation pipe 11 without being attached with the dust collector 8. Anyway. In this way, the contaminated soil 3 acts as a kind of filter, that is, the soil dust is taken into the contaminated soil 3, and the gas having oxidizing power is also returned to the contaminated soil 3 together with the air to oxidatively decompose dioxins. Provided.
[0059]
  In addition, the method according to the third mode is, for example, decomposition by ultraviolet rays, absorption decomposition by plants, decomposition by microorganisms, etc.DetoxificationWhen it does not proceed sufficiently, it can be adopted as a method capable of realizing detoxification in a short period of time.
[0060]
  In each embodiment, after the fully detoxified soil is carried out from the greenhouse structure 1, new contaminated soil 3 is carried into the greenhouse structure 1 and deposited and stored therein. Can be used repeatedly in the detoxification process.
[0061]
[Example]
  A preliminary test was conducted on a soil sample containing dioxins at a concentration of 3000 pg / g · TEQ. In this preliminary test, a storage test involving photolysis and plant degradation of tetra-octaoctachlorodibenzo-p-dioxin and tetra-octaoctachloride bound to a soil sample was considered as greenhouse structure 1 in FIGS. Performed in a quartz glass column. The light source is natural light (sunlight)UV light(UV wavelength 250nm), natural light 8 hours +UV lightIrradiation was for 16 hours. The temperature in the quartz glass column was constant at 20 ° C. Sunflowers, cucumbers and pumpkins were used for the plants grown in the soil.
[0062]
  As a result of the preliminary test, the concentration of dioxins on the surface of the soil sample was reduced by about 80% due to photolysis in the measurement after 4 months from the start of the test compared to the concentration before the start of the test. Moreover, the concentration of dioxins in the region from the soil sample surface to a depth of 50 cm was reduced by about 40% compared to the concentration before the start of the test. In the area below 50 cm deep from the surface of the soil sample, the concentration of nutrients in the soil sample increased by fertilization and accelerated microbial degradation. As a result, the concentration of dioxins was 20% compared to the concentration before the start of the test. The degree was lowered. Together, this resulted in a 84% reduction in dioxin toxicity equivalent (TEQ) in the soil sample during the 4-month storage period.
[0063]
  Next, a detoxification test using an oxidizing agent was performed using the same soil sample and quartz glass column. Hydrogen peroxide water and chlorine dioxide gas were used as the oxidizing agent, and the other conditions were the same as in the preliminary test described above.
[0064]
  As a result of this detoxification test, the concentration of dioxins in the region from the soil sample surface to a depth of 50 cm was reduced by about 60% compared to the concentration before the start of the test. A 92% decrease in dioxin toxicity equivalent (TEQ) was observed, but the input energy (electric power, additives and new equipment) increased by about 20% compared to plant decomposition in the preliminary test.
[0065]
【The invention's effect】
  According to the storage method including the detoxification process of the contaminated soil according to the invention of claim 1, the contamination of the surrounding environment can be increased by isolating the contaminated soil from the non-contaminated area with a water shielding layer and a structure.Prevents aerobic microorganisms in the soil that have the ability to decompose pollutants by preventing and venting the soil without diffusing contaminated soil dust outside the structure In addition, the degradation of pollutants by microorganisms can be promoted, and the soil dust pollutants contained in the air are decomposed by ultraviolet rays by releasing the air aerated in the contaminated soil into the treatment space. , Ultraviolet rays and microorganismsThis energy can be used to detoxify contaminated soil that has been deposited and stored. In addition, the structure, impermeable layer and its associated equipment can be used repeatedly for a long time, so it is low cost and the risk of contamination during storage of contaminated soil is reduced. Is also reduced.In addition, the ultraviolet irradiation device provided in the structure can irradiate the contaminated soil with ultraviolet rays even in cloudy weather or at night to perform photolysis of contaminants on the soil surface.
[0066]
  According to the storage method including the detoxification process of the contaminated soil according to the invention of claim 2, in addition to the effect of the invention of claim 1,The pollutants in the contaminated soil can be transferred to the plant body and removed.
[0067]
  According to the storage method including the detoxification process of the contaminated soil according to the invention of claim 3,Claim 1 or 2In addition to the effects of the present invention, it is possible to move pollutants in the lower part of the contaminated soil to the soil surface irradiated with sunlight or ultraviolet rays by spraying the organic solvent or surfactant on the contaminated soil in a timely manner. , Can promote the photolysis of pollutants.Moreover, dioxins extracted from contaminated soil by spraying organic solvents or surfactants are collected at the bottom layer of the contaminated soil together with organic solvents or surfactants and sprayed into the treatment space, so that ultraviolet rays of sunlight or ultraviolet rays Photolysis of dioxins by ultraviolet rays from the irradiation device can be further promoted.
[0068]
[0069]
[0070]
[0071]
[0072]
[0073]
[0074]
[0075]
[0076]
  Claim 4According to the storage method including the detoxification process of the contaminated soil according to the invention, the pH of the contaminated soil is maintained at a value suitable for the growth environment of plants and microorganisms.Claim 2It is possible to promote absorption of pollutants by plants or decomposition by microorganisms according to the present invention.
[0077]
[0078]
[0079]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a first embodiment of a storage method including a detoxification process for contaminated soil according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a second embodiment of a storage method including a detoxification process for contaminated soil according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Greenhouse structure (structure)
1e Impermeable sheet (impermeable layer)
2 Ground in non-polluted areas
3 contaminated soil
4UV light
5a Spray nozzle
11 Vent pipe
15 plants
S processing space

Claims (4)

遮水層により非汚染土壌から隔絶されると共に、透光性を有する構造体で密閉状に包囲された処理空間内に、汚染土壌を堆積保管し、前記構造体に、前記汚染土壌に紫外線を照射する紫外線照射装置を設け、前記処理空間の空気を回収し、この空気を汚染土壌に通気して前記処理空間へ放出させる空気循環を行うことを特徴とする汚染土壌の無害化工程を含む保管方法。Contaminated soil is deposited and stored in a treatment space that is isolated from non-contaminated soil by a water shielding layer and hermetically surrounded by a translucent structure, and ultraviolet rays are applied to the contaminated soil. Storage including a detoxification process for contaminated soil, characterized in that an ultraviolet irradiation device for irradiation is provided, air in the treatment space is collected, air circulation is performed to vent the air to the contaminated soil and release it to the treatment space Method. 汚染土壌に、汚染物質を吸収する能力を有する植物を栽培し、前記植物を所要の期間生育させた後、刈り取り又は掘り取ることを特徴とする請求項1に記載の汚染土壌の無害化工程を含む保管方法。2. The detoxification process for contaminated soil according to claim 1, wherein a plant having an ability to absorb pollutants is cultivated in the contaminated soil, and the plant is grown for a required period, and then cut or dug. Including storage methods. 汚染土壌に有機溶媒又は界面活性剤を適時に散布し、汚染土壌の最下層まで浸透した前記有機溶媒又は界面活性剤を回収して再度の散布に供することを特徴とする請求項1又は2に記載の汚染土壌の無害化工程を含む保管方法。The organic solvent or surfactant is sprayed on the contaminated soil in a timely manner, and the organic solvent or surfactant that has penetrated to the lowest layer of the contaminated soil is recovered and used for respreading. The storage method including the detoxification process of the contaminated soil of description. 汚染土壌に、土壌pH値を検出するpHセンサを埋設して、その検出値に基づいて制御装置により駆動が制御されるポンプを介して、前記汚染土壌に中和剤を添加することを特徴とする請求項2に記載の汚染土壌の無害化工程を含む保管方法。 A pH sensor for detecting a soil pH value is embedded in the contaminated soil, and a neutralizing agent is added to the contaminated soil via a pump whose drive is controlled by a control device based on the detected value. The storage method including the detoxification process of the contaminated soil of Claim 2 .
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