JP7130336B2 - フッ素汚染土の無害化処理方法 - Google Patents
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Description
(1)フッ素汚染土等に含まれるフッ化物イオンをカルシウム化合物と反応させて不溶化して除去した後、フッ化物イオンをさらにマグネシウム化合物と反応させて不溶化する方法(特許文献1参照。)。
しかし、この方法では処理後に溶液がアルカリ性となるため、中和処理を行う必要があり、工程が煩雑になるという問題があった。
(2)フッ素汚染土等に鉱酸を加えて比較的強い酸性域に調節し、次いでアルミニウム塩又は鉄塩のうちの少なくとも1種を添加混合し、その後アルカリを加えてアルミニウム又は鉄の水酸化物のうちの少なくとも1種の水酸化物を生成させることにより不溶化する方法(特許文献2参照。)。
しかし、この方法は3つの工程からなっており、工程が煩雑になるため、処理コストがかかるという問題があった。
(3)フッ素汚染土等に対して鉄粉と金属塩化物を共存した処理剤を添加、混合することによって、フッ素を除去する方法(特許文献3参照。)。
しかし、この方法は、処理剤にコストがかかるという問題があった。
ここで、調整槽34で行われる比重調整処理は、例えば、泥水比重1.20以下、ファンネル粘度FV:40秒以下、好ましくは、35秒以下、さらに好ましくは、30秒以下で管理され、泥水比重やファンネル粘度の値が上記値を超える泥水は、加水して再利用され、残部は余剰泥水として処理される。
そして、泥水処理設備3で分離された土砂は、砂礫ピット35に送られ、適宜、一般土として利用されるが、このうちの細粒分の一部は、裏込め注入プラント(図示省略)に送られ、裏込め材として利用される。
また、余剰泥水は、フィルタプレス51等からなる余剰泥水処理設備5により、二次処理され、脱水ケーキピット52に送られ、脱水ケーキとして処理される。
このため、この泥水式シールド工法においては、余剰泥水処理設備5に、処理槽53を配置し、余剰泥水に対して、酸と、塩化第二鉄、硫酸第二鉄及びポリ硫酸第二鉄からなる群から選ばれた少なくとも1種の鉄系無機凝集剤とを加えて、余剰泥水のpHを4.0~6.5、好ましくは、4.0~5.5、より好ましくは、4.0~5.0の弱酸性領域となるようにすることにより、フッ素を不溶化させた後、フィルタプレス51に供給するようにしている。
なお、フィルタプレス51から排出される水(濾水)には、一定量のフッ素が含まれているが、例えば、調整槽34や処理槽53に還流させることによって、系外にフッ素汚染が拡散することを防止することが可能となる。
以下、具体的な実証試験を行った結果について説明する。
・実証試験(1):土砂(粘性土A、B)に希硫酸を添加し、酸性化後の泥水を遠心分離機により固液分離し、回収した固形分のフッ素溶出量を測定した。
この結果を、表3-1及び表3-2に示す。
表3-2において、希硫酸を添加したケースにおいて、泥水pHを酸性側(pH4.5~4.8)に調整しても、溶出試験時のpHが中性~アルカリ性側にリバウンドし、フッ素溶出量も基準値(0.8mg/L)を超過した。
この結果を、表4-1~表4-3及び図2に示す。
表4-2-1及び図2において、泥水pHを希硫酸で酸性側に調整し、塩化第二鉄液を添加して、フィルタプレスによる脱水処理を行ったところ、希硫酸を添加したケース2~4において、溶出試験時のpHが酸性(pH4.6~4.7)を維持し、フッ素溶出量も基準値(0.8mg/L)に適合する結果を得た。
希硫酸を添加していないケース1(比較例)では、塩化第二鉄液の添加で泥水pHは中性となるが、溶出試験時の検液pHはアルカリ性となり、フッ素溶出量も基準値(0.8mg/L)を超過した。
この傾向は、長期的にも維持され、表4-2-1に対応する表4-2-2のケース2~4において、溶出試験時のpHは酸性(pH4.3~4.8)を維持し、フッ素溶出量も基準値(0.8mg/L)に適合する結果を得た。
希硫酸を添加していないケース1(比較例)では、長期的にも溶出試験時のpHはアルカリ性であり、フッ素溶出量も基準値(0.8mg/L)を超過した。
表4-3及び図2において、泥水pHをPACのみ、あるいは希硫酸及びPACで酸性側に調整しても、溶出試験時の検液pHが中性~アルカリ性側にリバウンドし、フッ素溶出量も基準値(0.8mg/L)を超過するものが見られた。
2 排泥管
3 泥水処理設備
31 篩
32 サイクロン
33 振動篩
34 調整槽
35 砂礫ピット
4 送泥管
5 余剰泥水処理設備
51 フィルタプレス
52 脱水ケーキピット
53 処理槽
Claims (1)
- フッ素で汚染された汚染土の無害化処理方法において、前記フッ素で汚染された汚染土を泥水式シールド工法により掘削した場合に、汚染土に含まれるフッ素が含まれて排出される余剰泥水に対して、酸と、塩化第二鉄、硫酸第二鉄及びポリ硫酸第二鉄からなる群から選ばれた少なくとも1種の鉄系無機凝集剤とを加えてpHを4.0~6.5の弱酸性領域となるようにすることによりフッ素を不溶化させた後、脱水処理し、脱水ケーキ中に安定化された状態で保持されるようにすることを特徴とするフッ素汚染土の無害化処理方法。
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