JP5846117B2 - 過酸化物活性化剤ならびに土壌及び/又は地下水の浄化方法 - Google Patents
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Description
Petroleum Hydrocarbon)のような石油系炭化水素や、生物による分解が困難な難分解性物質、農薬、防腐剤、シアン化物等が該当する。
<1> 有機化合物に汚染された土壌及び/又は地下水の浄化に用いる過酸化物を活性する過酸化物活性化剤であって、珪藻土を含む有機物吸着材と、鉄錯体とを含有することを特徴とする過酸化物活性化剤である。
<2> 前記鉄錯体が、グリコールエーテルジアミン四酢酸、ニトリロトリス(メチレンホスホン酸)、L−アスパラギン酸二酢酸、タウリン二酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸、1,3−ジアミノ−2−ヒドロキシプロパン四酢酸、フィチン酸、メチルグリシン二酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、L−グルタミン酸二酢酸、ホスホノブタントリカルボン酸及び(S,S)−エチレンジアミンジコハク酸から選ばれる一種以上のキレート剤で形成されていることを特徴とする上記<1>に記載の過酸化物活性化剤である。
<3> 上記<1>または<2>に記載の過酸化物活性化剤と過酸化物とを同時に、あるいは逐次に、有機化合物で汚染された土壌及び/又は地下水に添加することを特徴とする土壌及び/又は地下水の浄化方法である。
<4> 前記過酸化物が、水溶液中で過酸化水素を発生する化合物から選ばれる1種以上である上記<3>に記載の浄化方法である。
<5> 前記過酸化物が、過酸化水素、過炭酸塩、過酸化尿素、ペルオキソ二硫酸塩及びペルオキソ一硫酸塩から選ばれる1種以上である上記<4>に記載の浄化方法である。
<6> 前記過酸化物が過酸化水素またはペルオキソ二硫酸塩である上記<5>に記載の浄化方法である。
<7> 前記過酸化物と前記有機化合物との反応場のpHが5〜9である上記<3>〜<6>のいずれかに記載の浄化方法である。
<8> 上記<1>または<2>のいずれかに記載の過酸化物活性化剤を有機化合物で汚染された土壌及び/又は地下水に添加し、前記有機化合物を前記過酸化物活性化剤における有機物吸着材に吸着させる工程、次いで過酸化物を添加して前記有機化合物を分解する工程を有する土壌及び/又は地下水の浄化方法である。
<9> 前記過酸化物と前記有機化合物との反応場のpHが5〜9である上記<8>に記載の浄化方法である。
<10> 珪藻土を含む有機物吸着材を、有機化合物で汚染された土壌及び/又は地下水に添加して、前記有機化合物を前記有機物吸着材に吸着させる工程、次いで過酸化物を添加する工程、次いで鉄錯体溶液を添加する工程を有することを特徴とする土壌及び/又は地下水の浄化方法である。
<11> 前記過酸化物と前記有機化合物との反応場のpHが5〜9である上記<10>に記載の浄化方法である。
上記鉄錯体に用いられる鉄塩には特に制限はなく、例えば硫酸第一鉄や塩化第一鉄等が挙げられるが、入手の容易さから硫酸第一鉄が好適である。
好ましい過酸化物活性化剤の使用量は、事前のトリータビリティー試験より求めることが好ましいが、少なくとも浄化対象の有機化合物を全量吸着出来る量以上の有機物吸着材の使用は必要である。使用量が少ない場合は、有機化合物が水系反応場へ供給されず分解が不完全となる恐れがある。使用量が多すぎる場合は経済性に劣る。
<BET比表面積の測定方法>
下記の実施例及び比較例で用いた珪藻土のBET比表面積は、日本ベル社製 BELSORP miniIIを用いて測定した。なお、各珪藻土は日本ベル社製 BELSORP-vacIIにより300℃/3時間の前処理を行った後に、BET比表面積を測定した。
(1)100mL耐圧ネジ口瓶を反応容器として用いた。
(2)有機物吸着材として珪藻土(小宗科学薬品工業株式会社製 けいそう土試薬 Lot.G1D3004)2.7重量%、及び鉄錯体を含む溶液を過酸化物活性化剤として用いた。この小宗科学薬品工業製けいそう土のBET比表面積は38.1m2/gであった。なお、鉄錯体は、キレート剤としてグリコールエーテルジアミン四酢酸(GEDTA、キレスト社製「キレストGEA」)、鉄塩としてFeSO4・7H2O(和光純薬製特級試薬)を用いて、キレート剤/鉄イオンのモル比が1、かつ鉄イオン濃度が1500mg/Lとなるように調整した。
(3)pH緩衝剤として440mM炭酸水素ナトリウム/0.875mM炭酸ナトリウム水溶液を用いた。
(4)分解対象として市販の灯油を用いた。
(5)94mLの超純水を反応容器に入れ、次いで前記(2)の過酸化物活性化剤1mL、前記(3)のpH緩衝剤4mLを添加した。さらに1.5重量%の過酸化水素水溶液1mLを加えた。
(6)前記(4)の灯油を12μL添加した後、直ちに密栓した。
(7)TAITEC社製ストロングシェーカーSR−2Sに密栓した反応器を固定し、300回振盪/分にて22℃で20時間振盪させた。
(8)所定時間経過後開封し、灯油抽出用としてn−ヘキサン10mLを添加し、再び密栓した。
(9)前記(7)の振盪機にて30分振盪し、次いで30分静置した。
(10)無水硫酸ナトリウムを入れた2mLオートサンプラー用バイアルにヘキサン層を分取し、GC−FID分析に供した。
(11)灯油の定量方法はEPA(アメリカ環境保護局)8015Bに従い行った。
(12)前記(5)において前記(2)の過酸化物活性化剤1mLを100mLの超純水に添加したものを調製し、前記(6)以降の操作を行ったものをリファレンスとした。
(13)灯油の分解率は下記式により求めた。
なお、有機物吸着材より回収される灯油の回収率は、回収される量によらず一定とした。上記試験の結果、灯油分解率は79.9%であった。
キレート剤としてニトリロトリス(メチレンホスホン酸)(NTMP、キレスト社製「キレストPH−320」)を用いた以外は実施例1と同様に試験を行った結果、灯油分解率は71.9%であった。
(実施例3)
キレート剤としてL−アスパラギン酸二酢酸(ASDA、三菱レイヨン社製)を用いた以外は実施例1と同様に試験を行った結果、灯油分解率は71.0%であった。
(実施例4)
キレート剤としてタウリン二酢酸(ESDA、キレスト社製「キレストESDA−30」)を用いた以外は実施例1と同様に試験を行った結果、灯油分解率は70.1%であった。
(実施例5)
キレート剤としてヒドロキシエチルイミノ二酢酸(HIDA、キレスト社製「キレストE−20」)を用いた以外は実施例1と同様に試験を行った結果、灯油分解率は67.6%であった。
キレート剤としてヒドロキシエチリデンジホスホン酸(HEDP、キレスト社製「キレストPH−212」)を用いた以外は実施例1と同様に試験を行った結果、灯油分解率は66.6%であった。
(実施例7)
キレート剤として1,3−ジアミノ−2−ヒドロキシプロパン四酢酸(DPTA−OH、キレスト社製「キレストRA」)を用いた以外は実施例1と同様に試験を行った結果、灯油分解率は65.0%であった。
(実施例8)
キレート剤としてフィチン酸(東京化成工業社製試薬)を用いた以外は実施例1と同様に試験を行った結果、灯油分解率は63.4%であった。
(実施例9)
キレート剤としてメチルグリシン二酢酸(MGDA、BASF社製「TRILON M」)を用いた以外は実施例1と同様に試験を行った結果、灯油分解率は56.5%であった。
キレート剤としてヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA、キレスト社製「キレストHA」)を用いた以外は実施例1と同様に試験を行った結果、灯油分解率は56.1%であった。
(実施例11)
キレート剤としてL−グルタミン酸二酢酸(GLDA、キレスト社製「キレストCMG−40」)を用いた以外は実施例1と同様に試験を行った結果、灯油分解率は55.3%であった。
(実施例12)
キレート剤としてホスホノブタントリカルボン酸(PBTC、キレスト社製「キレストPH−430」)を用いた以外は実施例1と同様に試験を行った結果、灯油分解率は52.5%であった。
(実施例13)
キレート剤として(S,S)−エチレンジアミンジコハク酸(EDDS、キレスト社製「キレストEDDS−35」)を用いた以外は実施例1と同様に試験を行った結果、灯油分解率は52.5%であった。
実施例1の(2)において珪藻土の濃度を5.3重量%とし、キレート剤としてヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA、キレスト社製「キレストHA」)を用いた以外は実施例1と同様に試験を行った結果、灯油分解率は56.3%であった。
(実施例15)
実施例1の(2)において鉄イオン濃度を500mg/Lとし、キレート剤としてヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA、キレスト社製「キレストHA」)を用いた以外は実施例1と同様に試験を行った結果、灯油分解率は58.2%であった。
(実施例16)
実施例1の(2)において鉄イオン濃度を3000mg/Lとし、キレート剤としてヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA、キレスト社製「キレストHA」)を用いた以外は実施例1と同様に試験を行った結果、灯油分解率は54.7%であった。
(実施例17)
実施例1の(2)において、有機物吸着材としてイソライト工業社製珪藻土 イソライトDPを用い、キレート剤としてヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA、キレスト社製「キレストHA」)を用いた以外は実施例1と同様に試験を行った結果、灯油分解率は67.0%であった。このイソライト工業製イソライトDPのBET比表面積は24.5m2/gであった。
(実施例18)
実施例1の(2)において、有機物吸着材として昭和化学工業社製珪藻土 ラヂオライトSPFを用い、キレート剤としてヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA、キレスト社製「キレストHA」)を用いた以外は実施例1と同様に試験を行った結果、灯油分解率は70.1%であった。この昭和化学工業製ラヂオライトSPFのBET比表面積は31.8m2/gであった。
実施例1の(2)において活性炭水性分散液(三菱ガス化学社製「ダイヤフレッシュ オルソンAT」)を有機物吸着材として用い、キレート剤としてヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA、キレスト社製「キレストHA」)を用いた以外は実施例1と同様に試験を行った結果、灯油分解率は33.5%であった。
(比較例2)
実施例1の(2)において有機物吸着材としてモレキュラーシーブス3Aを粉砕して用い、キレート剤としてヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA、キレスト社製「キレストHA」)を用いた以外は実施例1と同様に試験を行った結果、灯油分解率は10.0%であった。
(比較例3)
実施例1の(2)において、鉄錯体を含まない溶液を過酸化物活性化剤として用いた以外は実施例1と同様に試験を行った結果、灯油分解率は46.0%であった。
Claims (9)
- 有機化合物に汚染された土壌及び/又は地下水の浄化に用いる過酸化物を活性する過酸化物活性化剤であって、珪藻土を含む有機物吸着材と、鉄錯体とを含有し、前記過酸化物と前記有機化合物との反応場のpHが5〜9であることを特徴とする過酸化物活性化剤。
- 前記鉄錯体が、グリコールエーテルジアミン四酢酸、ニトリロトリス(メチレンホスホ
ン酸)、L−アスパラギン酸二酢酸、タウリン二酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、
ヒドロキシエチリデンジホスホン酸、1,3−ジアミノ−2−ヒドロキシプロパン四酢酸
、フィチン酸、メチルグリシン二酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、L−
グルタミン酸二酢酸、ホスホノブタントリカルボン酸及び(S,S)−エチレンジアミン
ジコハク酸から選ばれる一種以上のキレート剤で形成されていることを特徴とする請求項
1に記載の過酸化物活性化剤。 - 前記珪藻土のBET比表面積が、15〜45m 2 /gである、請求項1または2に記載の過酸化物活性化剤。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の過酸化物活性化剤と過酸化物とを同時に、あるいは逐次に、有機化合物で汚染された土壌及び/又は地下水に添加することを特徴とする土壌及び/又は地下水の浄化方法であって、前記過酸化物と前記有機化合物との反応場のpHが5〜9である浄化方法。
- 前記過酸化物が、水溶液中で過酸化水素を発生する化合物から選ばれる1種以上である
請求項4に記載の浄化方法。 - 前記過酸化物が、過酸化水素、過炭酸塩、過酸化尿素、ペルオキソ二硫酸塩及びペルオ
キソ一硫酸塩から選ばれる1種以上である請求項5に記載の浄化方法。 - 前記過酸化物が過酸化水素またはペルオキソ二硫酸塩である請求項6に記載の浄化方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の過酸化物活性化剤を有機化合物で汚染された土壌及び/又は地下水に添加し、前記有機化合物を前記過酸化物活性化剤における有機物吸着材に吸着させる工程、次いで過酸化物を添加して前記有機化合物を分解する工程を有する土壌及び/又は地下水の浄化方法であって、前記過酸化物と前記有機化合物との反応場のpHが5〜9である浄化方法。
- 珪藻土を含む有機物吸着材を、有機化合物で汚染された土壌及び/又は地下水に添加し
て、前記有機化合物を前記有機物吸着材に吸着させる工程、次いで過酸化物を添加する工
程、次いで鉄錯体溶液を添加する工程を有することを特徴とする土壌及び/又は地下水の
浄化方法であって、前記過酸化物と前記有機化合物との反応場のpHが5〜9である浄化方法。
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