JP4599766B2 - Soil cleaning method and apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土壌洗浄方法および装置(土壌洗浄用システム)に関する。詳しくは、難水溶性有機物で汚染された土壌を洗浄する土壌洗浄方法と、該方法で使用される装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
現代における深刻な環境問題の一つとして、土壌汚染が挙げられる。かかる土壌汚染による環境ストレスは、汚染された土壌周辺のみならず、そこから流出した汚染水、あるいは揮発した大気等を介して広範囲にわたり、その影響は生態系において極めて深刻な被害を及ぼす。
【0003】
この様な土壌汚染による環境ストレスを回避する方法としては、汚染土壌の消却処理、囲い込み処理、セメント固化処理、土壌洗浄処理、化学的分解処理、バイオレメディエーション、真空抽出処理、原位置ガラス固化処理等による方法が挙げられる。
これらの方法は、土壌汚染の原因物質、汚染土壌が起きた場所、汚染土壌の規模、処理費用等の諸条件から適宜選択して行われてきている。
【0004】
上述した方法の内、土壌洗浄処理による方法は、難水溶性有機物によって汚染された土壌を処理するのに適した方法の一つとして挙げられる。
しかしながら、従来より知られている土壌洗浄処理においては、土壌洗浄に使用する洗浄水を多量に用いる必要があった。
【0005】
また、油等の難水溶性有機物の処理は、界面活性剤で行うのが一般的であるが、界面活性剤によって油等を処理すると排出される汚染水が乳化してしまい、油分と水の分離が困難であった。
さらに、乳化した汚染水の油分を除去するためには、乳化処理剤等を使用する必要があるが、この際に使用する乳化処理剤は、ゲル化等に伴う後処理が必要で、通常使用性が悪く、またコストが高いといった欠点があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、この様な状況下行われたものであり、土壌洗浄を行う際の処理コストを削減し、さらに土壌洗浄を行った際に排出される汚染水の処理の困難さを軽減する、土壌洗浄方法および装置を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この様な状況に鑑みて、本発明者らは鋭意研究努力を重ねた結果、非イオン性界面活性剤を用いて、好ましくは、非イオン性界面活性剤と共にリモネンを用いて、難水溶性有機物で汚染された土壌を洗浄することにより、難水溶性有機物を油状物として気泡により浮上させて、回収することが可能となることを見いだした。さらに、土壌の洗浄する過程において排出される汚染水に、二価及び/又は三価の鉄塩、並びに高分子凝集剤を混合・攪拌し、汚染水中の難水溶性有機物を沈降させることにより、難水溶性有機物がほとんど除去され、さらに土壌洗浄に再利用できる排水とすることが可能となることを見いだし、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は以下に示すものである。
【0008】
(1)難水溶性有機物で汚染された土壌を洗浄する土壌洗浄方法であって、(a)難水溶性有機物で汚染された土壌、非イオン性界面活性剤、リモネン、および水を混合し、この混合液を攪拌することにより土壌を洗浄する工程と、(b)前記工程(a)後の混合液に気泡を供給して、難水溶性有機物を含む油状物層、汚染水層、および土壌層に分離する工程と、(c)各層から、難水溶性有機物を含む油状物、汚染水、および土壌のそれぞれを回収する工程と、(d)回収された汚染水に、二価の鉄塩および/または三価の鉄塩、並びに高分子凝集剤を混合した後、この混合液を濃縮汚染土と排水に分離し、それぞれを回収する工程を含むことを特徴とする、土壌洗浄方法。
(2)さらに、(e)前記工程(b)で回収された土壌および水を混合し、この混合液を攪拌洗浄した後、土壌と汚染水に分離し、それぞれを回収する工程を含む、(1)記載の土壌洗浄方法。
(3)工程(e)の混合液における、土壌と水の重量比は、1:1〜1:2の範囲内である、(2)記載の土壌洗浄方法。
(4)前記二価の鉄塩は塩化鉄(II)であり、前記三価の鉄塩は塩化鉄(III)である、(1)〜(3)のいずれか一に記載の土壌洗浄方法。
(5)前記排水を工程(a)において再利用することを特徴とする、(1)〜(4)のいずれか一に記載の土壌洗浄方法。
【0009】
(6)工程(a)の混合液における、難水溶性有機物で汚染された土壌と土壌を洗浄するための洗浄水の重量比は、1:1〜1:2の範囲内である、(1)〜(5)のいずれか一に記載の土壌洗浄方法
(7)工程(a)の混合液における非イオン性界面活性剤の混合率は、1000〜1500ppmの範囲内である、(1)〜()のいずれか一に記載の土壌洗浄方法。
【0010】
)難水溶性有機物で汚染された土壌、土壌を洗浄するための洗浄水、非イオン性界面活性剤、リモネン、および水が投入されるミキサーと、難水溶性有機物を含む油状物、土壌、汚染水からなる混合液が投入されるバブルバスと、二価の鉄塩および/または三価の鉄塩、高分子凝集剤、並びに難水溶性有機物を含む汚染水が投入される凝集沈殿槽とを含む土壌洗浄用システムであって、前記ミキサーは難水溶性有機物で汚染された土壌を洗浄するための攪拌手段を備えており、前記バブルバスは前記混合液を、難水溶性有機物を含む油状物層、汚染水層、および土壌層に分離するための、前記混合液に気泡を供給する手段を備え、前記凝集沈殿槽は前記汚染水を攪拌するための攪拌手段を備えた、土壌洗浄用システム。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の土壌洗浄方法および土壌洗浄用システムを図1を参照しながら説明する。図1のシステムは本発明の土壌洗浄用システムの一形態を示すものであり、ここで、ベルトコンベアー1,3、スクリーン2、スラリーポンプ5,9、スクリューコンベア7,11、ミキサー8、分離槽10、沈殿槽12、フィルタープレスもしくは遠心分離機14、油状物回収槽15等の装置は任意の構成要素である。また、このシステムを用いて本発明の土壌洗浄方法を説明するが、本発明の土壌洗浄方法はこのシステムを用いることに限定されない。
【0012】
まず、難水溶性有機物で汚染された土壌は、非イオン性界面活性剤、および水(以下、この工程で用いる水を「洗浄水」ともいう)とと共に、ミキサー4等に投入して攪拌することにより、汚染された土壌の土粒子から難水溶性有機物を脱離させ、洗浄する(工程(a))。
この際に、リモネン、好ましくはd−リモネンを非イオン性界面活性剤とともに、前記の土壌及び洗浄水と攪拌することが好ましい。リモネンを加えて攪拌洗浄することにより、上述した難水溶性有機物を脱離させる効果の向上を図ることが可能となるからである。
【0013】
難水溶性有機物で汚染された土壌とは、原油、及びその加工品である燃料油、軽油、重油等の石油系炭化水素類、植物性加工油、及び各種難水溶性の有機化合物等によって汚染された土壌を示している。通常これら難水溶性有機物は土粒子に付着した場合、土粒子から脱離させることが困難となる。
【0014】
また、非イオン性界面活性剤およびリモネンとしては、土粒子に付着した難水溶性有機物を脱離させ、その難水溶性有機物を気泡により浮上させて難水溶性有機物を含む油状物を形成することが可能であれば特に限定されるものではない。
ここで非イオン性界面活性剤としては、環境に悪影響を及ぼさないものが好ましい。
またリモネンとしては、d−リモネンが好ましい。d−リモネンは柑橘類の皮から抽出することが可能な化合物であることから、人体や自然環境において無害である。
【0015】
この工程(a)の混合液における、難水溶性有機物で汚染された土壌と土壌を洗浄するための洗浄水の重量比は、1(土壌):1(洗浄水)〜1(土壌):2(洗浄水)、好ましくは1(土壌):1(洗浄水)〜1(土壌):1.2(洗浄水)の範囲内である。
また、この工程(a)の混合液における非イオン性界面活性剤の混合率は、1000〜1500ppm、好ましくは1300〜1500ppmの範囲内である。
これは、上記の重量比および混合率で洗浄を行った場合、汚染された土壌の洗浄および洗浄時に排出される汚染水の処理が、有効かつ効率的に行うことができるからである。
【0016】
また、このような洗浄を行う際に使用されるミキサーは、通常この様な洗浄を行う際に使用されるミキサーが特段の制限無く挙げられるが、例えば、図1に示される様な槽中の羽が回転するミキサー4、あるいは槽自体が回転するミキサーが挙げられる。
【0017】
次に、上記工程により洗浄された土壌を含む混合液をバブルバス6等に投入し、該混合液に気泡を供給して、難水溶性有機物を含む油状物層、汚染水層、および土壌層に分離する(工程(b))。
ここで、この混合液に供給される気泡は、難水溶性有機物の分離能を高めるため、微細な気泡であることが好ましい。
また、上記混合液に気泡を供給する方法としては、特に限定されるものではないが、エアーコンプレッサーからのエアーを、バブルバス等の底面に備えた有孔板を通して、もしくはバブルバス等の底面に並べられたエアレーション用の散気管を通すことにより、混合液に気泡を供給する方法が挙げられる。
【0018】
この気泡を供給して各層に分離するバブルバスは、特に限定するものではないが、例えば上述した気泡を供給する手段が備えられた、図1に示されるバブルバス6が挙げられる。バブルバスを使用することにより、バブルバス槽内の混合液に気泡を供給し、かかる槽内に上から順に、難水溶性有機物を含む油状物層、汚染水層、土壌層を形成することができる。
【0019】
次に、各層から、難水溶性有機物を含む油状物、汚染水、および土壌のそれぞれを回収する(工程(c))。
難水溶性有機物を含む油状物を回収する方法としては、特に限定されるものではないが、上記工程により浮上した油状物をオーバーフローさせて回収する方法や、浮上した該油状物を吸着部材に吸着させて、除去する方法が挙げられる。この様な吸着部材としては、例えばオイルスポンジ等のオイル吸着部材が好ましい。
【0020】
土壌を回収する方法としては、特に限定されるものではないが、下に沈降した土壌をスクリューコンベアー7等を使用して回収する方法が挙げられる。また、土壌を回収する工程においては、回収した土壌に前記油状物や汚染水が含まれるのを減少させるため、回収した土壌を脱水することが好ましい。
汚染水を回収する方法としては、特に限定されるものではないが、槽内の汚染水層が形成される位置に設けた排出口を開放することによって回収することができる。
【0021】
次に、回収された汚染水に、二価の鉄塩および/または三価の鉄塩、並びに高分子凝集剤を添加した後、凝集沈殿槽13等に投入して攪拌し、この混合液を濃縮汚染土と排水に分離し、それぞれを回収する(工程(d))。
ここで、回収された汚染水には、土粒子等が含まれているため、回収された汚染水を沈殿槽12等に移送して、比較的大きな粒子に沈降させて、汚染水からこれらを除く工程を経た後、工程(d)を行うことが好ましい。また、ここで沈殿槽に沈降した粒子は、間欠的に回収してミキサー4に戻すことが好ましい。
【0022】
ここで回収された汚染水には、難水溶性有機物が非イオン性界面活性剤により乳化している。かかる乳化した難水溶性有機物を除去するため、乳化処理剤と同等の油分除去効果を有する二価の鉄塩および三価の鉄塩、あるいはそれらの内のいずれか一方を添加する。
【0023】
汚染水に混合する二価の鉄塩、三価の鉄塩としては、特に限定されるものではないが、それぞれ塩化鉄(II)、塩化鉄(III)であることが好ましい。
また、汚染水に混合する高分子凝集剤としては、特に限定されるものではないが、凝集力が強力であり、また、人体および環境に対して無害であることが好ましい。
【0024】
上記の化合物を混合し、この混合液を濃縮汚染土と排水に分離する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、まず、汚染水に二価の鉄塩および/または三価の鉄塩を均一になるように混合し、そして高分子凝集剤を添加して、攪拌、混合した後、混合液を静置して濃縮汚染土を沈降させ、濃縮汚染土と排水に分離する方法が挙げられる。
【0025】
この排水と濃縮汚染土を分離する凝集沈殿槽は、特に限定されるものではないが、図1に示される様な凝集沈殿槽13が挙げられる。この凝集沈殿槽13には、凝集剤による凝集力を向上させるため、槽中に回転する羽等の攪拌手段が設けられている。
【0026】
この様にして分離された排水および濃縮汚染土を回収する方法は、特に限定されるものではないが、濃縮汚染土については、フィルタープレスもしくは遠心分離機14等により脱水した後、回収することが好ましい。また、排水については、濃縮汚染土が混入しないように上澄み部分を回収することが好ましい。
また、ここで回収された排水は、難水溶性有機物がほとんど除去されていることから、土壌を洗浄またはすすぎ洗いするための洗浄水等として再利用することが可能であることから、積極的に再利用することが好ましい。
【0027】
さらに、上述した工程(c)で回収された土壌は、土壌をすすぎ洗いするための洗浄水と混合し、この混合液をミキサー8で攪拌洗浄した後、土壌と汚染水に分離し、それぞれを回収することが好ましい(工程(e))。この工程(e)により、土壌中の難水溶性有機物を除去することが可能となる。
洗浄を行う際の洗浄装置としては、特に限定されるものではないが、図1に示される様な槽中の羽が回転するミキサー8や槽自体が回転するミキサー等が挙げられる。
また、土壌の洗浄、洗浄による汚染水の処理を効率良く行うため、この工程(e)の混合液における土壌と土壌を洗浄(すすぎ洗い)するための洗浄水の重量比は、1(土壌):1(洗浄水)〜1(土壌):2(洗浄水)、好ましくは1(土壌):1(洗浄水)〜1(土壌):1.2(洗浄水)の範囲内である。
【0028】
上記工程(e)で土壌を洗浄した混合液は、分離槽10等で土壌と汚染水とに分離し、それぞれを回収する。ここで土壌を回収する方法としては、スクリューコンベアー11で脱水を行いながら回収する方法が挙げられる。また、ここで回収された汚染水には、土粒子が含まれているため、汚染水を沈殿槽12に移送して比較的大きい粒子を沈殿槽底面に沈降させることが好ましい。そして上述したように、微粒子を含む汚染水を凝集沈殿槽13に移送し、凝集沈殿、脱水工程を経て、濃縮汚染土と、排水(再利用水)に分離する。
【0029】
【実施例】
以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明がこれら実施例にのみ限定されないことは言うまでもない。
図1は、本発明の土壌洗浄方法を行う際のシステムの一例を示す概略図である。
まず、難水溶性有機物で汚染された土壌を、スクリーン2を通して篩い分けを行った。そして槽中の羽が回転するミキサー4に、難水溶性有機物で汚染された土壌(1000kg)、土壌を洗浄するための洗浄水(1000kg)、並びにd−リモネンとあわせて非イオン性界面活性剤(混合液における非イオン性界面活性剤の濃度;1500ppm)を投入した。そして、ミキサー4によりこれらを混合、攪拌し、汚染された土壌の洗浄を約10分間行い、土粒子に付着した難水溶性有機物を脱離させた。
【0030】
なお、この際使用した難水溶性有機物で汚染された土壌は、n−ヘキサン抽出法によって測定した結果、難水溶性有機物で汚染された土壌1kgあたり、37000mgの難水溶性有機物を含んでいた。
【0031】
次ぎに、攪拌洗浄後の混合液をスラリーポンプ5により、バブルバス6に移送し、バブルバス槽内の該混合液に気泡を供給した。この気泡はエアーコンプレッサー16による送気を行うことによって供給されている。バブルバス6に該混合液を約10分間置く処理を行うことにより、難水溶性有機物を含む油状物層、汚染水層、土壌層に分離し、しかる後各層から回収を行った。
【0032】
スクリューコンベアー7により脱水しつつ回収された土壌(約850kg)は、土壌をすすぎ洗いするための洗浄水(1000kg)と共に、槽中の羽が回転するミキサー8に投入し、攪拌洗浄を約10分間行った。この攪拌洗浄を行った混合液をスラリーポンプ9を介して分離槽10に移送し、分離槽10で混合液を静置して排水と土壌に分離させ、それぞれを回収した。
この洗浄後の土壌は、n−ヘキサン抽出法によって測定した結果、洗浄後の土壌1kgあたり、難水溶性有機物が130mgであって、ほとんど完全に除去されていることが確認された。
【0033】
バブルバス6から回収された汚染水(約900kg)、および分離槽10から回収された汚染水(約900kg)を、沈殿槽12に移送し、沈殿槽12において汚染水中の土壌等の沈殿可能な物質を取り除いた。
なお、これらを合わせた汚染水は、n−ヘキサン抽出法によって測定した結果、汚染水1Lあたり、210mgの難水溶性有機物を含んでいた。
【0034】
この沈殿槽12による処理を行った汚染水を、凝集沈殿槽13に移送した。ここで移送する途中で、汚染水に塩化鉄(III)を625ppmの濃度で添加して送流攪拌した後、高分子凝集剤を3.75ppmの濃度で添加した。
【0035】
上記のように各化合物を添加した汚染水を、凝集沈殿槽13において槽内の回転する羽によって攪拌を行い、そして静置して排水と濃縮汚染土に分離した。
そして、濃縮汚染土は、フィルタープレスもしくは遠心分離機14によって水切りを行った後、回収した。
【0036】
また、排水は凝集沈殿槽13の上澄み部分を回収し、かかる排水についてn−ヘキサン抽出法によって測定した結果、排水1Lあたりの難水溶性有機物が5mg以下であることが確認され、ほとんど完全に除去されていることが判明した。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、排水処理の負荷を軽減し、処理操作を容易にし、さらに処理コストを削減することが可能な土壌洗浄方法および装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例における土壌洗浄方法を行う際のシステムを示す概略図である。
【符号の説明】
1・・・ベルトコンベアー
2・・・スクリーン
3・・・ベルトコンベアー
4・・・ミキサー
5・・・スラリーポンプ
6・・・バブルバス
7・・・スクリューコンベア
8・・・ミキサー
9・・・スラリーポンプ
10・・・分離槽
11・・・スクリューコンベア
12・・・沈殿槽
13・・・凝集沈殿槽
14・・・フィルタープレスもしくは遠心分離機
15・・・油状物回収槽
16・・・エアーコンプレッサー
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a soil cleaning method and apparatus (soil cleaning system). Specifically, the present invention relates to a soil cleaning method for cleaning soil contaminated with a poorly water-soluble organic substance and an apparatus used in the method.
[0002]
[Prior art]
One of the serious environmental problems in modern times is soil contamination. Environmental stress due to such soil contamination is widespread not only around the contaminated soil, but also through contaminated water flowing out from the soil, volatilized air, and the like, and the effect is extremely serious in the ecosystem.
[0003]
Methods for avoiding such environmental stresses due to soil contamination include cancellation of contaminated soil, enclosure treatment, cement solidification treatment, soil cleaning treatment, chemical decomposition treatment, bioremediation, vacuum extraction treatment, in situ glass solidification treatment, etc. The method by is mentioned.
These methods have been performed by appropriately selecting from various conditions such as a causative agent of soil contamination, the location where the contaminated soil occurs, the scale of the contaminated soil, and the processing cost.
[0004]
Among the methods described above, the method using soil washing treatment is one of methods suitable for treating soil contaminated with poorly water-soluble organic substances.
However, in the conventionally known soil washing treatment, it is necessary to use a large amount of washing water used for soil washing.
[0005]
In addition, the treatment of poorly water-soluble organic substances such as oil is generally performed with a surfactant, but when the oil or the like is treated with a surfactant, the discharged contaminated water is emulsified, and the oil and water Separation was difficult.
Furthermore, in order to remove the oil content of the emulsified contaminated water, it is necessary to use an emulsifying agent, etc., but the emulsifying agent used at this time requires post-treatment associated with gelation, etc. There were drawbacks such as poor performance and high cost.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been carried out under such circumstances, and reduces the treatment cost when performing soil washing, and further reduces the difficulty of treating contaminated water discharged when performing soil washing. It is an object of the present invention to provide a cleaning method and apparatus.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In view of such a situation, as a result of intensive research efforts, the present inventors have used a nonionic surfactant, preferably a limonene together with a nonionic surfactant, and a poorly water-soluble organic substance. It was found that by washing the soil contaminated with, the poorly water-soluble organic matter floated as an oily substance by bubbles and recovered. Furthermore, by mixing and stirring divalent and / or trivalent iron salts and polymer flocculants in the contaminated water discharged in the process of washing the soil, by precipitating the poorly water-soluble organic matter in the contaminated water, It has been found that hardly water-soluble organic substances are almost removed and that the waste water can be reused for soil washing, and the present invention has been completed.
That is, the present invention is as follows.
[0008]
(1) A soil washing method for washing soil contaminated with poorly water-soluble organic matter, (a) mixing soil contaminated with poorly water-soluble organic matter, nonionic surfactant, limonene, and water; A step of washing the soil by stirring the mixed solution; and (b) supplying air bubbles to the mixed solution after the step (a), an oily layer containing a hardly water-soluble organic substance, a contaminated water layer, and the soil. A step of separating the layers, (c) a step of recovering each of the oily matter, the contaminated water, and the soil containing the hardly water-soluble organic matter from each layer, and (d) a divalent iron salt in the recovered contaminated water. And / or a trivalent iron salt and a polymer flocculant, and then a step of separating the mixed solution into concentrated contaminated soil and wastewater, and collecting each of them.
(2) Further, (e) includes a step of mixing the soil and water collected in the step (b), stirring and washing the mixture, separating the soil and contaminated water, and collecting each of them ( 1) The soil washing | cleaning method of description.
(3) The soil washing method according to (2) , wherein the weight ratio of soil to water in the mixed solution in step (e) is in the range of 1: 1 to 1: 2 .
(4) The soil washing method according to any one of (1) to (3), wherein the divalent iron salt is iron (II) chloride and the trivalent iron salt is iron (III) chloride. .
(5) The soil washing method according to any one of (1) to (4), wherein the waste water is reused in the step (a).
[0009]
(6) The weight ratio of the soil contaminated with the poorly water-soluble organic matter and the washing water for washing the soil in the mixed solution of step (a) is in the range of 1: 1 to 1: 2. )-The soil washing | cleaning method as described in any one of (5) .
(7 ) The soil washing | cleaning method as described in any one of (1)-( 6 ) whose mixing rate of the nonionic surfactant in the liquid mixture of a process (a) exists in the range of 1000-1500 ppm.
[0010]
( 8 ) Soil contaminated with poorly water-soluble organic matter, washing water for washing the soil, nonionic surfactant, limonene, mixer into which water is added, oily matter containing poorly water-soluble organic matter, soil A bubble bath into which a mixture of contaminated water is charged, and a coagulation sedimentation tank into which contaminated water containing a divalent iron salt and / or trivalent iron salt, a polymer flocculant, and a poorly water-soluble organic substance is charged The mixer includes a stirring means for cleaning the soil contaminated with the hardly water-soluble organic matter, and the bubble bath contains the mixed solution and the hardly water-soluble organic matter. A soil wash comprising means for supplying bubbles to the mixture for separating into an oily substance layer, a contaminated water layer, and a soil layer, and the coagulation sedimentation tank comprises a stirring means for stirring the contaminated water System.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The soil cleaning method and soil cleaning system of the present invention will be described with reference to FIG. The system shown in FIG. 1 shows an embodiment of the soil washing system according to the present invention. Here, belt conveyors 1 and 3, screen 2, slurry pumps 5 and 9, screw conveyors 7 and 11, mixer 8, and separation tank. 10, apparatuses such as a precipitation tank 12, a filter press or a centrifugal separator 14, and an oily substance collection tank 15 are optional components. Moreover, although the soil washing | cleaning method of this invention is demonstrated using this system, the soil washing | cleaning method of this invention is not limited to using this system.
[0012]
First, the soil contaminated with a poorly water-soluble organic substance is stirred with a nonionic surfactant and water (hereinafter, water used in this step is also referred to as “washing water”) to the mixer 4 or the like. As a result, the poorly water-soluble organic matter is desorbed from the soil particles of the contaminated soil and washed (step (a)).
At this time, it is preferable to stir limonene, preferably d-limonene, with the nonionic surfactant and the soil and washing water. This is because, by adding limonene and washing with stirring, it is possible to improve the above-described effect of removing the poorly water-soluble organic matter.
[0013]
Soil contaminated with poorly water-soluble organic matter is contaminated with crude oil and its processed products, petroleum oils such as fuel oil, light oil, and heavy oil, vegetable processing oil, and various poorly water-soluble organic compounds. Shows the soil. Usually, when these poorly water-soluble organic substances adhere to soil particles, it is difficult to remove them from the soil particles.
[0014]
In addition, as the nonionic surfactant and limonene, the hardly water-soluble organic substance adhering to the soil particles is removed, and the hardly water-soluble organic substance is floated by bubbles to form an oily substance containing the hardly water-soluble organic substance. If possible, it is not particularly limited.
Here, as the nonionic surfactant, those which do not adversely affect the environment are preferable.
Moreover, as limonene, d-limonene is preferable. Since d-limonene is a compound that can be extracted from citrus peel, it is harmless in the human body and natural environment.
[0015]
In the mixed liquid of this step (a), the weight ratio of the soil contaminated with the poorly water-soluble organic matter and the washing water for washing the soil is 1 (soil): 1 (washing water) to 1 (soil): 2 (Washing water), preferably 1 (soil): 1 (washing water) to 1 (soil): 1.2 (washing water).
Moreover, the mixing rate of the nonionic surfactant in the liquid mixture of this process (a) is 1000-1500 ppm, Preferably it exists in the range of 1300-1500 ppm.
This is because when the washing is performed at the above-described weight ratio and mixing ratio, the contaminated soil can be washed and the contaminated water discharged during washing can be effectively and efficiently treated.
[0016]
In addition, the mixer used when performing such cleaning is usually a mixer used when performing such cleaning without any particular limitation. For example, in a tank as shown in FIG. Examples include a mixer 4 in which the wings rotate, or a mixer in which the tank itself rotates.
[0017]
Next, the mixed solution containing the soil washed by the above process is put into a bubble bath 6 and the like, and bubbles are supplied to the mixed solution to obtain an oily material layer, a contaminated water layer, and a soil layer containing a hardly water-soluble organic substance. (Step (b)).
Here, the bubbles supplied to the mixed liquid are preferably fine bubbles in order to improve the separation ability of the poorly water-soluble organic matter.
The method for supplying bubbles to the mixed liquid is not particularly limited, but the air from the air compressor is passed through a perforated plate provided on the bottom surface of the bubble bath or the bottom surface of the bubble bath or the like. There is a method of supplying bubbles to the mixed solution by passing the aeration tubes arranged for aeration.
[0018]
The bubble bath that supplies the bubbles and separates them into each layer is not particularly limited. For example, the bubble bath 6 shown in FIG. By using a bubble bath, bubbles can be supplied to the liquid mixture in the bubble bath tank, and an oily layer, a contaminated water layer, and a soil layer containing a hardly water-soluble organic substance can be formed in this tank in order from the top. it can.
[0019]
Next, each of the oily substance containing the poorly water-soluble organic substance, the contaminated water, and the soil is recovered from each layer (step (c)).
The method for recovering the oily substance containing the hardly water-soluble organic substance is not particularly limited, but a method for recovering the oily substance floating by the above-mentioned process by overflowing, or adsorbing the oily substance that floated to the adsorbing member. And removing it. As such an adsorbing member, for example, an oil adsorbing member such as an oil sponge is preferable.
[0020]
Although it does not specifically limit as a method of collect | recovering soil, The method of collect | recovering the soil settled down using the screw conveyor 7 grade | etc., Is mentioned. Further, in the step of collecting the soil, it is preferable to dehydrate the collected soil in order to reduce the collected soil from containing the oil and contaminated water.
Although it does not specifically limit as a method of collect | recovering contaminated water, It can collect | recover by opening the discharge port provided in the position in the tank where the contaminated water layer is formed.
[0021]
Next, after adding a divalent iron salt and / or trivalent iron salt and a polymer flocculant to the collected contaminated water, the mixture is added to the agglomeration sedimentation tank 13 and the like, and stirred, It separates into concentrated contaminated soil and drainage and collects each (step (d)).
Here, since the collected contaminated water contains soil particles and the like, the collected contaminated water is transferred to the settling tank 12 and settled into relatively large particles. It is preferable to perform the step (d) after the removing step. Moreover, it is preferable to collect | recover the particle | grains settled in the sedimentation tank here intermittently, and to return to the mixer 4. FIG.
[0022]
In the contaminated water collected here, a hardly water-soluble organic substance is emulsified with a nonionic surfactant. In order to remove the emulsified hardly water-soluble organic matter, a divalent iron salt and a trivalent iron salt having an oil removal effect equivalent to that of the emulsifying agent, or any one of them is added.
[0023]
The divalent iron salt and trivalent iron salt to be mixed in the contaminated water are not particularly limited, but iron (II) chloride and iron (III) chloride are preferable, respectively.
Further, the polymer flocculant mixed with the contaminated water is not particularly limited, but it is preferable that the cohesive force is strong and harmless to human body and environment.
[0024]
The method of mixing the above compounds and separating the mixture into concentrated contaminated soil and wastewater is not particularly limited. For example, first, divalent iron salt and / or trivalent in contaminated water. A method in which iron salt is mixed uniformly and a polymer flocculant is added, stirred and mixed, and then the mixed solution is allowed to stand to settle the concentrated contaminated soil and separate into concentrated contaminated soil and wastewater. Is mentioned.
[0025]
Although the coagulation sedimentation tank which isolate | separates this waste_water | drain and concentrated contaminated soil is not specifically limited, The coagulation sedimentation tank 13 as shown in FIG. 1 is mentioned. The coagulation sedimentation tank 13 is provided with stirring means such as a wing rotating in the tank in order to improve the cohesive force of the coagulant.
[0026]
The method for recovering the drained water and concentrated contaminated soil thus separated is not particularly limited, but the concentrated contaminated soil can be recovered after being dehydrated by a filter press or a centrifuge 14 or the like. preferable. Moreover, about drainage, it is preferable to collect | recover a supernatant part so that concentration pollution soil may not mix.
In addition, since the wastewater collected here is almost free of poorly water-soluble organic matter, it can be reused as washing water for washing or rinsing the soil. It is preferable to reuse.
[0027]
Further, the soil collected in the step (c) described above is mixed with washing water for rinsing the soil, and this mixed solution is stirred and washed with the mixer 8, and then separated into soil and contaminated water. It is preferable to collect (step (e)). This step (e) makes it possible to remove the poorly water-soluble organic matter in the soil.
The cleaning apparatus for performing the cleaning is not particularly limited, and examples thereof include a mixer 8 in which the wings in the tank rotate and a mixer in which the tank itself rotates as shown in FIG.
Moreover, in order to perform the washing | cleaning of soil and the processing of the contaminated water by washing | cleaning efficiently, the weight ratio of the washing water for washing | cleaning (rinsing) the soil in the liquid mixture of this process (e) is 1 (soil). 1 (washing water) to 1 (soil): 2 (washing water), preferably 1 (soil): 1 (washing water) to 1 (soil): 1.2 (washing water).
[0028]
The mixed solution obtained by washing the soil in the step (e) is separated into soil and contaminated water in the separation tank 10 and the like, and each is collected. Here, as a method of collecting the soil, a method of collecting while dehydrating with the screw conveyor 11 can be mentioned. Moreover, since the contaminated water collected here contains soil particles, it is preferable to transfer the contaminated water to the sedimentation tank 12 to settle relatively large particles on the bottom of the sedimentation tank. And as above-mentioned, the contaminated water containing microparticles | fine-particles is transferred to the coagulation sedimentation tank 13, and it isolate | separates into concentrated contaminated soil and waste water (reuse water) through a coagulation sedimentation and dehydration process.
[0029]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, it cannot be overemphasized that this invention is not limited only to these Examples.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a system for performing the soil cleaning method of the present invention.
First, the soil contaminated with the poorly water-soluble organic matter was sieved through the screen 2. Then, the non-ionic surfactant is combined with the soil 4 (1000 kg) contaminated with the poorly water-soluble organic matter, the washing water (1000 kg) for washing the soil, and d-limonene. (The concentration of the nonionic surfactant in the mixed solution; 1500 ppm) was added. Then, these were mixed and stirred by the mixer 4, and the contaminated soil was washed for about 10 minutes to desorb the hardly water-soluble organic substances adhering to the soil particles.
[0030]
In addition, as a result of measuring by the n-hexane extraction method, the soil contaminated with the hardly water-soluble organic substance used at this time contained 37000 mg of the hardly water-soluble organic substance per 1 kg of the soil contaminated with the hardly water-soluble organic substance.
[0031]
Next, the mixed liquid after stirring and washing was transferred to the bubble bath 6 by the slurry pump 5, and bubbles were supplied to the mixed liquid in the bubble bath tank. The bubbles are supplied by supplying air with the air compressor 16. By performing a treatment of placing the mixed solution in a bubble bath 6 for about 10 minutes, the mixture was separated into an oily layer containing a poorly water-soluble organic substance, a contaminated water layer, and a soil layer, and then recovered from each layer.
[0032]
The soil (about 850 kg) recovered while dewatering by the screw conveyor 7 is put into the mixer 8 where the wings in the tank rotate together with the washing water (1000 kg) for rinsing the soil, and the stirring washing is carried out for about 10 minutes. went. The mixed liquid subjected to the stirring and washing was transferred to the separation tank 10 via the slurry pump 9, and the mixed liquid was allowed to stand in the separation tank 10 to be separated into drainage and soil, and each was collected.
As a result of measuring the soil after the washing by the n-hexane extraction method, it was confirmed that the poorly water-soluble organic matter was 130 mg per 1 kg of the washed soil and was almost completely removed.
[0033]
Contaminated water (about 900 kg) collected from the bubble bath 6 and contaminated water (about 900 kg) collected from the separation tank 10 are transferred to the settling tank 12, where sedimentation of soil and the like in the contaminated water is possible. The material was removed.
In addition, as a result of measuring the contaminated water which combined these by the n-hexane extraction method, 210 mg of slightly water-soluble organic substance was contained per 1L of contaminated water.
[0034]
The contaminated water that had been treated by the settling tank 12 was transferred to the coagulation settling tank 13. In the middle of the transfer, iron (III) chloride was added to the contaminated water at a concentration of 625 ppm, and after feeding and stirring, the polymer flocculant was added at a concentration of 3.75 ppm.
[0035]
The contaminated water to which each compound was added as described above was stirred in the coagulation sedimentation tank 13 by the rotating wings in the tank, and allowed to stand to separate into drainage and concentrated contaminated soil.
The concentrated contaminated soil was recovered after draining with a filter press or a centrifugal separator 14.
[0036]
Moreover, as for the waste water, the supernatant portion of the coagulation sedimentation tank 13 was collected, and as a result of measuring the waste water by the n-hexane extraction method, it was confirmed that the hardly water-soluble organic matter per 1 liter of the waste water was 5 mg or less and almost completely removed Turned out to be.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a soil cleaning method and apparatus capable of reducing the load of wastewater treatment, facilitating treatment operations, and further reducing treatment costs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a system for performing a soil washing method in an embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Belt conveyor 2 ... Screen 3 ... Belt conveyor 4 ... Mixer 5 ... Slurry pump 6 ... Bubble bath 7 ... Screw conveyor 8 ... Mixer 9 ... Slurry Pump 10 ... separation tank 11 ... screw conveyor 12 ... precipitation tank 13 ... coagulation sedimentation tank 14 ... filter press or centrifuge 15 ... oil recovery tank 16 ... air compressor

Claims (8)

難水溶性有機物で汚染された土壌を洗浄する土壌洗浄方法であって、
(a)難水溶性有機物で汚染された土壌、非イオン性界面活性剤、リモネン、および水を混合し、この混合液を攪拌することにより土壌を洗浄する工程と、
(b)前記工程(a)後の混合液に気泡を供給して、難水溶性有機物を含む油状物層、汚染水層、および土壌層に分離する工程と、
(c)各層から、難水溶性有機物を含む油状物、汚染水、および土壌のそれぞれを回収する工程と、
(d)回収された汚染水に、二価の鉄塩および/または三価の鉄塩、並びに高分子凝集剤を混合した後、この混合液を濃縮汚染土と排水に分離し、それぞれを回収する工程を含むことを特徴とする、土壌洗浄方法。
A soil cleaning method for cleaning soil contaminated with poorly water-soluble organic matter,
(A) washing the soil by mixing the soil contaminated with the poorly water-soluble organic matter, the nonionic surfactant, limonene, and water , and stirring the mixture;
(B) supplying air bubbles to the mixed solution after the step (a), and separating it into an oily layer containing a poorly water-soluble organic substance, a contaminated water layer, and a soil layer;
(C) recovering each of the oily substance, the contaminated water, and the soil containing the hardly water-soluble organic substance from each layer;
(D) After mixing divalent iron salt and / or trivalent iron salt and polymer flocculant into the recovered contaminated water, this mixed solution is separated into concentrated contaminated soil and waste water, and each is recovered. The soil washing | cleaning method characterized by including the process to do.
さらに、(e)前記工程(b)で回収された土壌および水を混合し、この混合液を攪拌洗浄した後、土壌と汚染水に分離し、それぞれを回収する工程を含む、請求項1記載の土壌洗浄方法。  The method further comprises the step of (e) mixing the soil and water collected in the step (b), stirring and washing the mixture, separating the soil and contaminated water, and collecting each of them. Soil washing method. 工程(e)の混合液における、土壌と水の重量比は、1:1〜1:2の範囲内である、請求項2に記載の土壌洗浄方法。  The soil washing | cleaning method of Claim 2 whose weight ratio of the soil and water in the liquid mixture of a process (e) exists in the range of 1: 1-1: 2. 前記二価の鉄塩は塩化鉄(II)であり、前記三価の鉄塩は塩化鉄(III)である、請求項1〜3のいずれか一項記載の土壌洗浄方法。  The soil washing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the divalent iron salt is iron (II) chloride and the trivalent iron salt is iron (III) chloride. 前記排水を工程(a)において再利用することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項記載の土壌洗浄方法。  The soil washing method according to any one of claims 1 to 4, wherein the waste water is reused in the step (a). 工程(a)の混合液における、難水溶性有機物で汚染された土壌と水の重量比は、1:1〜1:2の範囲内である、請求項1〜5のいずれか一項記載の土壌洗浄方法。  The weight ratio of the soil and water contaminated with the poorly water-soluble organic matter in the mixed solution in the step (a) is in the range of 1: 1 to 1: 2, according to any one of claims 1 to 5. Soil cleaning method. 工程(a)の混合液における非イオン性界面活性剤の混合率は、1000〜1500ppmの範囲内である、請求項1〜のいずれか一項記載の土壌洗浄方法。The soil washing | cleaning method as described in any one of Claims 1-6 whose mixing rate of the nonionic surfactant in the liquid mixture of a process (a) exists in the range of 1000-1500 ppm. 難水溶性有機物で汚染された土壌、非イオン性界面活性剤、リモネン、および水が投入されるミキサーと、
難水溶性有機物を含む油状物、土壌、汚染水からなる混合液が投入されるバブルバスと、
二価の鉄塩および/または三価の鉄塩、高分子凝集剤、並びに難水溶性有機物を含む汚染水が投入される凝集沈殿槽とを含む土壌洗浄用システムであって、
前記ミキサーは難水溶性有機物で汚染された土壌を洗浄するための攪拌手段を備えており、
前記バブルバスは前記混合液を、難水溶性有機物を含む油状物層、汚染水層、および土壌層に分離するための、前記混合液に気泡を供給する手段を備え、
前記凝集沈殿槽は前記汚染水を攪拌するための攪拌手段を備えた、土壌洗浄用システム。
A mixer charged with soil contaminated with poorly water-soluble organic matter, nonionic surfactant, limonene, and water;
A bubble bath into which a mixed liquid composed of oily substances, poorly water-soluble organic matter, soil, and contaminated water is introduced;
A soil washing system comprising a divalent iron salt and / or a trivalent iron salt, a polymer flocculant, and a coagulation sedimentation tank into which contaminated water containing a hardly water-soluble organic substance is charged,
The mixer comprises a stirring means for washing soil contaminated with poorly water-soluble organic matter,
The bubble bath comprises means for supplying bubbles to the mixed solution for separating the mixed solution into an oily layer containing a poorly water-soluble organic substance, a contaminated water layer, and a soil layer,
The coagulation sedimentation tank is a soil washing system provided with a stirring means for stirring the contaminated water.
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