JP4272551B2 - 土壌修復剤用鉄粉の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、トリクロロエチレン、ジクロロエチレン、四塩化炭素、ダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物や六価クロムなどに汚染された土壌を修復するための、微細な鉄粒子を含むスラリーである汚染土壌修復剤を製造する方法に関する。

機械類や半導体の洗浄には、従来は、トリクロロエチレン等の有機ハロゲン化合物が利用されてきた。この有機ハロゲン化合物は発ガン性があることから、有害物質との認識がなされており、近年は、その使用が抑制されるとともに、排出管理が厳しくなっている。しかし、過去の有機ハロゲン化合物の使用が原因での汚染土壌が残っており、環境上の問題となっている。また、メッキ工場の排水などが原因で六価クロムに汚染されている場合もある。
上記有機ハロゲン化物等の揮発性の有機化合物で汚染された土壌を浄化する方法としては、土壌ガス吸引法、地下水揚水法、土壌掘削法等が知られている。土壌ガス吸引法は、不飽和帯に存在する対象物質を強制的に吸引するものであり、ボーリングにより地盤中に吸引用井戸を設置し、真空ポンプによって吸引用井戸内を減圧にし、気化した有機化合物を吸引井戸内に集め、地下に導いて土壌ガス中の有機化合物を活性炭に吸着させるなどの方法によって処理するものである。上記有機化合物による汚染が帯水層にまで及んでいる場合には、吸引用井戸内に水中ポンプを設置し、土壌ガスと同時に揚水して処理する方法が採用される。
地下揚水法は、土壌中に揚水井戸を設置し、汚染地下水を揚水して処理する方法である。さらに、土壌掘削法は、汚染土壌を掘削し、掘削した土壌を風力乾燥、加熱処理を施して有機化合物の除去回収を行う方法である。

上記のような集められた汚染水、あるいは地下水等の汚染水を浄化する方法としては、例えば、特許第２６３６１７１号公報に、汚染水中の溶存酸素を除去した後、汚染水を鉄等の金属表面に接触させ、汚染水中に含まれる有機ハロゲン化物を還元除去する方法が開示されている。このような鉄の還元作用を利用した汚染水の浄化方法は、特開平３−１０６４９６号公報、特開平３−３０８９５号公報、特開平８−２５７５７０号公報、特開平１０−２６３５２２号公報等にも記載されている。これらの方法はいずれも汚染水を、鉄を含む層、フィルター等の一定部分を通過させて処理を行う方法である。
しかしながら、これらの方法は、土壌を直接浄化する方法ではなく、上記土壌ガス吸引法、地下水揚水法等により集められた汚染水、あるいは河川、地下水等の汚染水を浄化する方法であり、対象となる処理物の量は極めて大量であり、処理は長期間を要する場合が多い。また処理工程が複雑となる場合が多いのも欠点である。このため、汚染源である土壌を直接簡便に浄化する方法が求められている。また、六価クロムで汚染された土壌については、硫酸第一鉄等の還元剤で浄化する方法が知られているが、クロム鉱滓のように三価および六価クロムの塊状で存在する場合には、硫酸第１鉄では還元作用を示す時間が短いため、十分な還元を行うことができない。
そこで、長期にわたって還元作用を示す浄化剤が発明されており、特に、特開２００１−１９８５６７公報に記載される技術では、微細な鉄粉をスラリー化した土壌修復剤を用いた技術が示されている。この方法では、微細な鉄粉のスラリーを直接地中に注入することにより、土壌を修復することが可能である優れた方法である。また、微細な鉄粉として、製鋼転炉から発生する金属鉄を多く含む微細なダストを用いることから、経済性も高い方法である。

特許第２６３６１７１号公報 特開平３−１０６４９６号公報 特開平３−３０８９５号公報 特開平８−２５７５７０号公報 特開平１０−２６３５２２号公報 特開２００１−１９８５６７公報

以上に記載したように、製鋼転炉から発生する金属鉄を多く含む微細な鉄含有粒子（以降、これを転炉ダストと称する）を土壌修復剤として用いるが、適正な回収方法を実施しなければ、良質な土壌修復剤にならない問題があった。特開２００１−１９８５６７公報に示される方法の従来技術では、一般的な転炉集塵装置でただ単に転炉ダストを集塵して、これをスラリーとすることしかなされてこなかったことに起因する問題があった。
つまり、従来技術では、転炉ダストを回収する際に、不適切な処理を行うと、転炉ダストの金属鉄が酸化してしまう問題や、転炉ダストに混在している粒子径が０．１ｍｍ以上の大きい粒子が混在している問題が解決されていなかった。転炉ダストの金属鉄が酸化する場合は、塩素系有機物や六価クロムと反応する機能を失うことが起きる。大きな粒子は、比表面積が小さいことから、土壌修復の効果が小さいことと、スラリーの懸濁時の特性が微細な粒子と異なる問題があった。
また、回収したスラリーの粉体濃度が濃すぎることや薄すぎることから、安定した濃度調整ができないことの問題があった。この結果、スラリーの粉体濃度が大きすぎる場合は、スラリーを液送する際に配管詰まりが起きたり、輸送中にタンク下部に沈殿したりする問題が起きていた。また、スラリーの粉体濃度が小さすぎる場合は、輸送コストが増加したり、製品の鉄粉濃度が低すぎて所定の反応活性が得られない問題があった。更に、適正な条件でスラリーを液できない場合は、１ミクロン程度の微細な鉄粒子が懸濁しているスラリーを輸送する配管が閉塞する問題もあり、長時間において、安定したスラリー回収ができない問題もあった。
このように、従来技術による転炉ダストから土壌修復剤を製造する方法には、種々の問題があった。従って、これらの問題を解決して、高品位の土壌修復剤を経済的に製造するための新しい技術が求められていた。

本発明は、これらのような従来技術が有する問題点を解決するためになされた発明であり、その要旨とするところは以下の（１）から（９）に示す通りである。
（１）未燃焼で回収された転炉ガスから湿式集塵機で分離した、鉄を多く含む粉体を、沈殿槽内にて沈殿抽出し、濃縮スラリーの形態である鉄含有粒子の土壌修復剤の製造方法であって、濃縮スラリー槽に溶存酸素計を設置して、溶存酸素が所定の目標値を超えた場合は、脱酸素剤を添加することにより、処理操作中のスラリー水の溶存酸素濃度を４ミリグラム／リットル以下とすることを特徴とする土壌修復剤用鉄粉の製造方法。
（２）未燃焼で回収された転炉ガスから湿式集塵機３で分離した、鉄を含む粉体を、凝集剤を添加して、沈殿槽６内にて沈殿抽出し濃縮スラリーとした後に、濃縮スラリーを濃縮スラリー槽１０に移送する。濃縮スラリー槽１０にて、最終製品を製造するために適正な粉体濃度とした濃縮スラリーを、濃縮スラリー回収配管１３を経由して回収する方法であり、かつ、少なくとも濃縮スラリー槽１０での操作以降は、スラリー水の溶存酸素濃度を４ミリグラム／リットル以下、望ましくは３ミリグラム／リットル以下、とすることを特徴とする（１）に記載の土壌修復剤用鉄粉の製造方法。
（３）未燃焼の転炉ガスから湿式で回収した鉄を多く含む粉体から粗粒分を除去した後に、沈殿槽６内にて微粒の鉄を含む粉体を沈殿させて濃縮スラリーを抽出する（１）または（２）に記載の土壌修復剤用鉄粉の製造方法。
（４）スラリー水のｐＨを７以上とすることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の土壌修復剤用鉄粉の製造方法。

（５）粉体濃度が低い場合にスラリーの上下方向に濃度差が出る問題や、粉体濃度が高い場合に配管等の詰まりがでる問題を解決するために、沈殿槽６出側以降での濃縮スラリー中の粉体濃度を５〜４０質量％とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の土壌修復剤用鉄粉の製造方法。
（６）濃縮スラリー槽１０内のスラリーの粉体濃度、または、液比重を測定して、測定値を設定された値の範囲内にする濃度制御操作を行う（５）に記載の土壌修復剤用鉄粉の製造方法。
（７）スラリー粉体濃度が目標よりも低い場合は、濃縮スラリー槽１０の上部からスラリー粉体濃度の低いスラリー部分を抜き取り、また、スラリー粉体濃度が目標よりも高い場合は、濃縮スラリー槽１０の底部からスラリー粉体濃度の高いスラリー部分を抜き取る（６）に記載の土壌修復剤用鉄粉の製造方法。
（８）濃縮スラリー槽１０のスラリー粉体濃度、および、水位を測定して、これらの測定値をもとに、スラリー粉体濃度の低い部分を抜く量とスラリー粉体濃度の高い部分を抜く量を制御する（７）に記載の土壌修復剤用鉄粉の製造方法。
（９）濃縮スラリー槽１０の底と水面の間に、スラリー取り出し部があり、かつ、上方にスラリーを搬送する構成となっている濃縮スラリー回収配管１３にて濃縮スラリーを回収すると共に、濃縮スラリーを回収していない間は、濃縮スラリー回収配管１３に流れている濃縮スラリーをスラリー返送配管１８から、濃縮スラリー槽１０に返送する（２）、（３）、（５）乃至（８）のいずれかに記載の土壌修復剤用鉄粉の製造方法。

本発明を実施することにより、転炉ダストから、良質の土壌修復剤を製造することが可能となる。また、安定した品質の土壌修復剤を製造して、これを使用することから、現地工事の手順も簡単となり、経済的な施工が可能となる。

本発明を行う装置の構成の例を図１に示す。図１の装置は、製鋼用転炉１、非燃焼式ガス回収装置２、湿式集塵装置３、スラリー回収トラフ４、粗粒分離装置５、沈殿槽６、オーバー水循環配管７、濃縮スラリーポンプ８、濃縮スラリー配管９、濃縮スラリー槽１０、攪拌装置１１、濃縮スラリー回収ポンプ１２、および、濃縮スラリー回収配管１３から構成されるものである。
製鋼転炉１で、溶融鉄に酸素を吹き付けて、溶融鉄中の炭素等を除去する際に、大量に発生する一酸化炭素を主体とする転炉ガスを非燃焼式ガス回収装置２で未燃焼のまま回収する。この転炉ダストには、金属鉄を多く含むダストが含まれる。このダストは、溶融鉄に酸素が吹き付けられた際に、火点で鉄が蒸発して、これが冷却される際に微細な粒子となる微粒ダストと酸素に吹き飛ばされて形成する粗粒ダストがある。微粒ダストは、粒子径が０．３〜５ミクロンであり、発生時点では金属鉄を多く含むものである。また、粗粒ダストは、粒子径が５０ミクロン〜２ｍｍ程度で、発生時点では金属鉄を多く含むものである。

この転炉ダストを湿式集塵機３で、転炉ガスから分離する。湿式集塵機３では、ガス流速を高くしたスロート部で散水することにより、ダストをガスから分離する。散水した集塵水には数質量％の濃度でダストが入り、スラリーとして回収される。
このようにして得た転炉ダストを含むスラリーをスラリー回収トラフ４経由して、粗粒分離装置５に送り、ここで１００ミクロン以上程度の粗粒分を分離して、微粒分の比率が高いスラリーとする。これは、比表面積を大きくすることにより、反応界面積を増加させることに有効である。ただし、土壌修復の用途によっては、この操作は必ずしも必要がないことから、その場合は粗粒分離装置５をバイパスする。この後に、転炉ダストを含むスラリーを沈殿槽６で沈殿させ、転炉ダストが濃縮したスラリーを製造する。ここで沈殿槽６は、スラリーの動きを遅くして、粒子を沈降させる構造であり、一般には、レイキが設置されている円形の沈殿槽、いわゆる円形シックナー、が用いられる。粉体濃度が低い場合にスラリーの上下方向に濃度差が出る問題や、粉体濃度が高い場合に配管等の詰まりがでる問題が起きる。従って、これらの問題を解決するために、沈殿槽６出側での濃縮スラリーの鉄を含む粒子の比率を５〜４０質量％とする。なお、沈殿槽６で、転炉ダストが沈殿する際に発生する上澄みの水は、オーバー水循環配管７で集塵用水として再利用される。

転炉ダストは１ミクロン前後の粒子径のものが被いため、単純な処理では、沈殿が遅い。そこで、本発明の良好な範囲である５〜４０質量％の粒子濃度まで効率的に沈殿を促進するために、有機系の凝集剤を添加する。凝集剤としてはノニルフェノール系高分子やポリアクリルアミド系高分子等が挙げられる。濃縮スラリーの粉体濃度を制御する方法としては、凝集剤の添加量を調整する方法や沈殿槽６の平均粒子沈降時間を調整する方法がある。
沈殿槽６の内部では、転炉ダスト中の酸化を防止することが重要である。転炉ダスト土壌修復剤としての機能を発揮するためには、粒子の表面での金属鉄と酸化第一鉄、つまり、金属FeとFe２＋の形態の鉄を有効に反応させることが重要である。したがって、転炉ダストを酸化させない方法は重要である。転炉ダスト中の金属鉄の酸化を防止するためには、スラリー水中の溶存酸素濃度を低下させることが良い。本発明者らの実験では、スラリー水の溶存酸素濃度が５ミリグラム／リットル以下となると、金属鉄の酸化速度が低下し始めて、４ミリグラム／リットル以下では、この低酸素濃度のスラリー水中に３〜１０日間保存しても転炉ダストの酸化増加率は１０％以下にとどまることを見出した。また、酸化を極めて小さくするためには、３ミリグラム／リットル以下の溶存酸素濃度が望ましい。
また、金属鉄や酸化鉄の水中への溶解を防止することも重要である。鉄は酸性水中では、鉄イオンとなって溶解することから、スラリー水はアルカリ性であることが必要である。本発明者らは、種々の実験の結果、濃縮スラリー槽１０での操作以降のスラリー水のｐＨは７以上となる場合は、金属鉄の水への溶解がほとんどないことを確認した。したがって、スラリー水のｐＨは７以上であれば、より望ましい。

従って、沈殿槽６以降での操作の間は、スラリー水の溶存酸素は４ミリグラム／リットル以下に保つことが良い。また、スラリー水のｐＨは７以上が良い。ただし、土壌修復時に、土壌のｐＨが上がり過ぎることを防止することが必要な場合には、ｐＨを１３以下とすることが良い。
本発明者らの実験では、土壌の修復条件によってやや違いはあるものの、概略で、金属鉄比率が２０質量％、また、酸化第一鉄または水酸化第一鉄の比率を２０％程度以上（金属鉄と水酸化第一鉄を含む酸化第一鉄の合計比率が４０質量％以上）であることが本発明での良好な土壌修復剤の条件であることを解明した。この操作により、金属鉄と酸化第一鉄（水酸化第一鉄を含む）の合計比率が４０質量％以上の粉体を得ることが可能となる。このような微粒子は、鉄イオンの価数が０価から２価または３価に、また、２価から３価に変化することにともなう還元力により、六価クロムを還元することや、トリクロロエチレンなどを分解する能力が大きい。
濃縮スラリーポンプ８の動力で、沈殿槽６で濃縮された転炉ダストを濃縮スラリー配管９経由で、濃縮スラリー槽１０に移す。濃縮スラリー槽１０は、円筒型の槽が望ましく、また、鉄粉粒子が表面に当ることから、鉄鋼製またはコンクリート製のものが良い。濃縮スラリー槽１０では、転炉ダストが底に沈殿固化しないように、攪拌装置１１で、濃縮スラリーを攪拌する。所定の粉体濃度である濃縮スラリーは、濃縮スラリー回収ポンプ１２の動力を用いて、濃縮スラリー回収配管１３経由で回収する。濃縮スラリー回収配管１３は鋼製の円パイプが良い。濃縮スラリー回収配管１３の内部でのスラリーの付着を防止するためには、毎分１メートル程度以上の比較的大きな流速でスラリーを流すことが良い。

次に、図２を用いて、濃縮スラリー槽１０から転炉ダストを回収する方法の詳細を説明する。スラリーの粉体濃度が所定の範囲を外れる場合は、粉体濃度の高い部分を抜くことや、水または粉体濃度の低いスラリーを加えることにより、スラリ−の粉体濃度を調整する。スラリー粉体濃度計１９、および、水位計２０で、濃縮スラリー槽１０内部のスラリー粉体濃度と水位を測定して、この測定値をもとに、水位とスラリー粉体濃度を調整する。
具体的な例としては、スラリー粉体濃度が高すぎる場合は、濃縮スラリー槽１０の攪拌を停止するか弱めて、濃縮スラリー槽１０の底に近い部分に設置してある濃厚スラリー抜き配管１４から、粉体濃度の高いスラリーを抜き、水添加配管１５にて、水を濃縮スラリー槽１０に添加する。また、スラリー粉体濃度が低すぎる場合は、濃縮スラリー槽１０の攪拌を停止するか弱めて、上部に粉体濃度の低い部分を作り、濃縮スラリー槽１０の上部に設置してある希薄スラリー抜き配管１６から、粉体濃度の低いスラリーを抜く。ここで、所定の濃度とは、土壌修復剤の使用目的と希釈方法によって異なるが、濃いスラリーが必要な場合で粉体比率が３０〜４０質量％であり、薄いスラリーが必要な場合では、５〜２０質量％である。

濃縮スラリー槽の溶存酸素が４ミリグラム／リットル以上となることが多い場合は、濃縮スラリー槽１０に溶存酸素計２１を設置して、溶存酸素が所定の目標値を超えた場合は、脱酸素剤を添加するなどの方法で溶存酸素濃度を制御する。また、スラリー水のｐＨが７以下となることが多い条件の場合には、同じく濃縮スラリー槽１０にｐＨ計２２を設置して、ｐＨが所定の目標値以下の場合は、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カルシウムなどのアルカリ剤を添加するなどの方法でｐＨを制御する。なお、これらの測定と操作は、沈殿槽６で行っても良い。溶存酸素が４ミリグラム／リットル以下で、ｐＨが７以上の条件を安定して得られる場合は、以上の操作を行わないこともある。
濃縮スラリー槽１０からスラリーを回収する際には、スラリー中の粉体の影響による配管詰まり対策の工夫が必要である。本発明者らは、図２に示す装置により、配管詰まり対策を行った。濃縮スラリー回収配管１３は、濃縮スラリー槽１０の中段にスラリー取り入れ口があり、また、上方に延びる。その後、水平に延びて、濃縮スラリー回収配管１３の末端に至る。濃縮スラリー回収配管１３は、水平部から先は屈曲してもかまわない。この構成の配管を用いることにより、濃厚なスラリーを送る際の配管詰まりを防止できる。

ただし、この様な工夫した構成の配管であっても、スラリーを回収していない期間には、転炉ダストが配管内に沈降して、配管詰まりを起こす。したがって、頻繁に回収と非回収を繰返す場合は、転炉ダストの濃縮スラリーを回収していない時間は、三方弁１７で濃縮スラリーの流れを変更して、スラリー返送配管１８を経由して、濃縮スラリー層１０に濃縮スラリーを戻すことにより、濃縮スラリー回収配管１３の内部の流れを止めないことにより、配管詰まりを防止する。スラリー返送用配管１８は、濃縮スラリー配管１３とほぼ同じものであり、ここでも、配管内のスラリー流速を高くすることが良い。

以上の方法で回収した濃縮スラリーのその後の処置方法例としては、濃縮スラリーを容器に移し、ここで良く攪拌して、分散剤を添加して、転炉ダストをスラリー内に良く分散した後に、土壌修復剤として使用する。分散剤としては、電解高分子やホスホン酸塩等が挙げられる。
また、転炉ダストのスラリーを施行現場などの他の場所に輸送する場合は、タンクローリーなどの密閉容器内で運搬する。この土壌修復剤を土中に注入することにより、土中の汚染物質を除去または還元して無害化する。また、掘削した土にこの土壌修復剤を混合することも行われる。
ただし、輸送費を削減するためには、上記の方法で濃縮した濃縮スラリーを脱水するなどの方法で、水分を２５〜５５質量％（粉体濃度：４５〜７５質量％）に再濃縮して、これを輸送する。転炉ダストの濃縮スラリーを２５質量％以下とすると、水分に覆われない部分が生じて、この部分が酸化する問題が起きる。また、水分が５５質量％以上では、再濃縮の効果が現れないからである。この再濃縮物を輸送する際には、密閉式の容器を有する車両にて、施行現場などに輸送する。

２３０トン転炉にＯＧ型の非燃焼式転炉ガス回収装置を有する転炉ダストスラリー回収装置で土壌修復剤を製造した。この製造は、図1および図２に記載される構成の転炉ダストからの土壌修復剤の製造装置を用いた。濃縮スラリーの回収には、配管閉塞などの操業上の問題は生じなかった。
回収した土壌修復剤は、スラリー状態で、密閉式タンクローリー車を用いて施工現場まで輸送した。施工現場にある分散剤添加装置にて、分散剤を添加して、転炉ダストを良く分散させた。これを、土中に注入することにより、トリクロロエチレンを分解処理した。処理効果の判定は、５日後と３０日後での土中のトリクロロエチレンの初期値からの低下率で行った。
（実施例１）

粗粒分離装置４を経由して、約１００ミクロン以上の粗粒ダストを分離した後に、水のｐＨを９．３、かつ、溶存酸素を３．９ミリグラム／リットルとして、微粒分の転炉ダストのスラリーを回収して、土壌修復剤を製造した。この方法で回収した転炉ダストは、金属鉄は２５質量％、酸化第一鉄が３２質量％であり、酸化第二鉄は３０質量％と、酸化が少ないものであった。また、平均粒子径は１．２ミクロンであった。回収した濃縮スラリーの粉体濃度は２１〜３３質量％であり、やや濃度変動が大きかった。
この濃縮スラリーを用いた処理での土壌修復効果の評価では、トリクロロエチレン濃度の初期値との比が、５日後には３９〜５１％、また、３０日後には２３〜３１％まで低下した。このように、土壌中の有害物質を効果的に分解することができた。
（実施例２）

粗粒分離装置４を経由して、約１００ミクロン以上の粗粒ダストを分離した後に、微粒分の転炉ダストのスラリーを回収して、土壌修復剤を製造する際の溶存酸素濃度を２．１ミリグラム／リットルと極めて低くした。尚、水のｐＨは１０．２であった。回収した転炉ダストの平均粒径は１．５ミクロンであった。また、この粒子の金属鉄は４４質量％、酸化第一鉄が３３質量％であり、酸化第二鉄は１７質量％と、酸化が非常に少ないものであった。また、回収した濃縮スラリーの粉体濃度の変動は実施例１とほぼ同一であった。
この濃縮スラリーでの土壌修復効果の評価では、トリクロロエチレン濃度の初期値との比が、５日後には３５〜４５％、また、３０日後には２１〜３０％まで低下しており、土壌中の有害物質を効果的に分解することができた。実施例１よりも良好な結果であった。
（実施例３）

実施例１と同じ処理をしたが、濃縮スラリー槽１０のスラリーの粉体濃度を調整した例である。水のｐＨを９．３、かつ、溶存酸素を３．２ミリグラム／リットルとして、微粒分の転炉ダストのスラリーを回収して、土壌修復剤を製造した。この方法で回収した転炉ダストは、金属鉄は２２質量％、酸化第一鉄が２７質量％であり、酸化第二鉄は２３質量％であった。また、平均粒子径は１．３ミクロンであった。回収した濃縮スラリーの粉体濃度は２２〜２６質量％と濃度変動が小さかった。
この濃縮スラリーでの土壌修復効果の評価では、トリクロロエチレン濃度の初期値との比が、５日後には３４〜３９％、また、３０日後には２２〜２６％まで低下しており、実施例１よりも効果の変動が小さい結果であった。このように、濃縮スラリー粉体濃度をほぼ一定にすることにより、安定した効果が得られる。
（実施例４）

粗粒分離装置４をバイパスして、比較的粗い粒子を含む転炉ダストスラリーの土壌修復剤を製造した。ただし、他の条件は、実施例１と同じものである。この方法で回収した転炉ダストは、金属鉄は３５質量％、酸化第一鉄が３８質量％であり、酸化第二鉄は２０質量％であった。また、平均粒子径は、１０．２ミクロンであった。回収した濃縮スラリーの粉体濃度は２６〜３６質量％であった。
この濃縮スラリー使用での土壌修復効果の評価では、トリクロロエチレン濃度の初期値との比が、５日後には５６〜６７％、また、３０日後には３９〜４２％まで低下していた。このように、実施例４では、３０日以内では、効果がやや小さかったが、９０日後には、トリクロロエチレン濃度が２１〜２３％まで低下していた。平均粒子径が大きいことから、短期間での効果が小さいが、長期間での効果は十分であった。長期間の効果発揮を狙う場合は、実施例４のように、粗粒分を除去しなくとも良い。
（実施例５）

実施例１とほぼ同等の処理であり、粗粒分離装置４を経由して、１００ミクロン以上の粗粒ダストを分離した後に、微粒分の転炉ダストのスラリーを回収して、土壌修復剤を製造した。スラリー水のｐＨは５．３と酸性に調整した。尚、水の溶存酸素濃度は３．８ミリグラム／リットルであった。この結果、この転炉ダストは、金属鉄は２１質量％、酸化第一鉄が２４質量％であり、また、酸化第二鉄が４５質量％に増加した。また、鉄イオンが溶出していた。この方法で得られたスラリーを土壌に注入する前に、ｐＨを７〜８に調整した際に、鉄イオンが粒子表面に析出して、水酸化鉄の皮膜が生成した。この結果、転炉ダストの活性がやや低下した。
この濃縮スラリーでの土壌修復では、トリクロロエチレン濃度の初期値との比が、５日後には５６〜６２％、また、３０日後には３８〜４２％まで低下していた。このように、本発明の方法のｐＨ条件を外れて回収した土壌修復剤では、土壌中の有害物質分解比率がやや低かった。
（比較例）

実施例１とほぼ同等の処理であるが、スラリー水の溶存酸素を５．７ミリグラム／リットルとした。この方法で回収した転炉ダストは、金属鉄は１５質量％で、また、酸化第一鉄が２２質量％であり、この結果、酸化第二鉄が５２質量％と大幅に増加した。このように、比較例１では粒子の酸化が進んでいた。
この濃縮スラリーでの土壌修復効果の評価では、トリクロロエチレン濃度の初期値との比が、５日後には６８〜７６％、また、３０日後には５７〜６３％までしか低下していなかった。このように、本発明の方法の条件を外れて回収した土壌修復剤では、土壌中の有害物質分解比率が低かった。

本発明の方法を実施するための転炉ダストから鉄を多く含有する粉体からなる土壌修復剤を製造する装置の図である。 濃縮スラリー槽から、転炉ダストのスラリーを濃縮して得た土壌修復剤を回収する装置の詳細図である。

符号の説明

１ 製鋼用転炉
２ 非燃焼式ガス回収装置
３ 湿式集塵装置
４ スラリー回収トラフ
５ 粗粒分離装置
６ 沈殿槽
７ オーバー水循環配管
８ 濃縮スラリーポンプ
９ 濃縮スラリー配管
１０ 濃縮スラリー槽
１１ 攪拌装置
１２ 濃縮スラリー回収ポンプ
１３ 濃縮スラリー回収配管
１４ 濃厚スラリー抜き配管
１５ 水添加配管
１６ 希薄スラリー抜き配管
１７ 三方弁
１８ スラリー返送配管
１９ スラリー粉体濃度計
２０ 水位計
２１ 溶存酸素計
２２ ｐＨ計

Claims (9)

1. 未燃焼で回収された転炉ガスから湿式集塵機で分離した、鉄を多く含む粉体を、沈殿槽内にて沈殿抽出し、濃縮スラリーの形態である鉄含有粒子の土壌修復剤の製造方法であって、濃縮スラリー槽に溶存酸素計を設置して、溶存酸素が所定の目標値を超えた場合は、脱酸素剤を添加することにより、処理操作中のスラリー水の溶存酸素濃度を４ミリグラム／リットル以下とすることを特徴とする土壌修復剤用鉄粉の製造方法。
2. 未燃焼で回収された転炉ガスから湿式集塵機で分離した、鉄を含む粉体からなるダストを、凝集剤を添加して沈殿槽内にて沈殿抽出して濃縮スラリーとした後に、当該濃縮スラリーを濃縮スラリー槽に移送し、当該濃縮スラリー槽内で、最終製品を製造するために適正な粉体濃度とした濃縮スラリーを、濃縮スラリー回収配管を経由して回収する方法であり、かつ、少なくとも当該濃縮スラリー槽での操作以降は、スラリー水の溶存酸素濃度を４ミリグラム／リットル以下とすることを特徴とする請求項１に記載の土壌修復剤用鉄粉の製造方法。
3. 未燃焼の転炉ガスから湿式で回収した鉄を多く含む粉体から粗粒分を除去した後に、微粒の鉄を含む粉体を沈殿させて濃縮スラリーを抽出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の土壌修復剤用鉄粉の製造方法。
4. スラリー水のｐＨを７以上とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の土壌修復剤用鉄粉の製造方法。
5. 濃縮スラリー中の粉体濃度を５〜４０質量％とすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の土壌修復剤用鉄粉の製造方法。
6. 濃縮スラリー槽内のスラリー粉体濃度または液比重を測定して、測定値を設定された値の範囲内にする濃度制御操作を行うことを特徴とする請求項５に記載の土壌修復剤用鉄粉の製造方法。
7. スラリー粉体濃度が目標よりも低い場合は、濃縮スラリー槽の上部からスラリー粉体濃度の低いスラリー部分を抜き取り、また、スラリー粉体濃度が目標よりも高い場合は、濃縮スラリー槽の底部からスラリー粉体濃度の高いスラリー部分を抜き取ることを特徴とする請求項６に記載の土壌修復剤用鉄粉の製造方法。
8. 濃縮スラリー槽のスラリー粉体濃度、および、水位を測定して、これらの測定値をもとに、スラリー粉体濃度の低い部分を抜く量とスラリー粉体濃度の高い部分を抜く量を制御することを特徴とする請求項７に記載の土壌修復剤用鉄粉の製造方法。
9. 濃縮スラリー槽の底と水面の間に取り出し部があり、かつ、上方にスラリーを搬送する構成となっている濃縮スラリー回収配管にて濃縮スラリーを回収すると共に、濃縮スラリーを回収していない間は、濃縮スラリー回収配管に流れている濃縮スラリーを返送用配管から、濃縮スラリー槽に返送することを特徴とする請求項２、請求項３、請求項５乃至請求項８のいずれかに記載の土壌修復剤用鉄粉の製造方法。

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