JPH09507163A - 汚染されたスラリー及びスラリー土の酸化的清浄法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 汚染されたスラリー及びスラリー土の清浄法が開示される。乾燥物質として３〜２５％の濃度のスラリー又はスラリー土を、温度１２０〜２２０℃、圧力３〜５０バール及びｐＨ７以下において、純酸素又は酸素含有ガスと混合することによって湿式酸化する。この酸化反応を促進するために、鉄イオンを単独で又はキノンもしくはキノン生成物質と組合せてスラリー又はスラリー土に添加する。

Description

【発明の詳細な説明】 汚染されたスラリー及びスラリー土の酸化的清浄法 技術分野 本発明は、汚泥及び懸濁土の処理法に関する。 背景の技術 普通に及び成功裡に使用されている多くの汚染された土壌の処理法の一つは洗 浄である。そのような方法は、例えばＥ．ヒルマ−（Ｈｉｌｍａｒ）及びＥ．シ ュラム（Ｓｃｈｒａｍｍ），ジャ−ナル「アルトラステン（Ａｌｔｌａｓｔｅｎ ）」１／９２、３２−３４ペ−ジに記述されている。この方法では、処理すべき 物質を、例えば砂又は砂利と混合した土を、高圧水ジェット流での多段洗浄に供 する。この排水は、洗浄法に関係なく、水中に溶解した土の汚染物の他に、いわ ゆる「細かい沈泥土」を含む。細かい沈泥土は粒径が０．５ｍｍ以下の土壌の細 かい粒子成分であると理解される。しかしながら、経験によると、細かい成分は 、土壌洗浄工程で破壊されていない有機土壌汚染物（炭化水素、多環芳香族炭化 水素（ＰＡＨＣ）又は塩素化炭化水素（ＣＨＣ）など）の多くを含有する。 他の深刻な問題は、汚染された浚渫土の汚染物の除去又は処理である。特に港 湾は、しばしば有機汚染物及び更に重金属で汚染されている浚渫土の廃棄問題に 直面する。土壌は、浚渫船上で、ハイドロサイクロンを用いることにより粒径に 従って分離される。この場合も、汚染物の多くが０．５ｍｍ以下の粒径を有する 細かい成分中に見出される。 本発明の探求する問題は、汚染された土壌又は泥の汚染物を除去する 方法を提供することである。更に特に、本発明は、鉱物油、ＰＡＨＣ，ＰＣＢ及 び植物保護剤の残部で汚染された土壌又は泥から汚染物を除去することを記述す る。 発明の簡単な説明 本発明によれば、汚染物を除去すべき土壌から出る乾燥物質含量３−２５％、 好ましくは１０−１５％の汚泥又は懸濁土を、８０−３３０℃、好ましくは１２ ０−２２０℃、１−２００バ−ル、好ましくは３−５バ−ル、及び７以下のｐＨ 値において、純酸素又は酸素含有ガスにより湿式酸化する際に、鉄を単独で或い はキノン又はキノン生成物質と組み合わせて泥に又は懸濁土に添加して酸化反応 を促進することで、上述した問題を解決する。 更にキノンの代わりに、生物学的下水処理場からの余剰のスラッジ又は消化さ れたスラッジを共触媒としてキノンに添加して反応を促進させうることも発見さ れた。処理すべき土壌又は泥が荒い粒子を含んでいるならば、粒径を５００ミク ロン以下、好ましくは１００ミクロン以下に粉砕することが最良である。 本発明の方法の更なる発展において、酸性の酸化反応中に溶液に移ったかもし れない重金属は、酸化的に処理された土壌の分離後、アルカリの添加によって水 酸化物として沈殿せしめられ、続いて濾別される。 本発明は、次の利点を提供する。酸化反応は２２０℃以下の温度、５０バ−ル 以下の圧力という比較的穏やかな条件下に行うことができる。これは材料への負 担を軽減し、費用を低下させ、工程の安全性を向上させる。 本発明は、フロ−チャ−トを参考にして、以下に更に詳細に記述され、 また実施例により例示される。 発明の詳細な説明 本発明の方法の、工業的規模における汚染された土壌または泥の酸化的処理に 対する適用において、最初に固体含量が乾燥物質で約１０−１５％の懸濁土また は汚泥を、湿式粉砕装置１で粒径０．２ミクロン以下までに粉砕する。この結果 、乾燥物質含量が１５％であっても、泥を容易にポンプで取り扱う事ができる。 懸濁液を硫酸で酸性にした後、好ましくはＦｅＳＯ₄の形の鉄イオン、及びキノ ンまたはキノイド物質を触媒として添加する。しかしながら、高価なキノンの代 わりに生物学的下水処理場からの処理されたスラッジ、例えば余剰のスラッジ又 は消化されたスラッジを共触媒として添加しても良い。この混合物を、ポンプ２ により高々２０バ−ルの圧力にもっていき、向流過熱交換器３で加熱し、ついで 酸化反応器４に送る。反応器はバブル塔の形をしており、そこに純粋な酸素を、 塔の底部にあるインジェクタ−を通して細かいバブルの形で導入する。反応器で の酸化反応は１６０−２００℃及び滞留時間２−３時間で起こる。泥の有機汚染 物質及び泥中の有機汚物はＣＯ₂及びＨ₂Ｏに酸化される。 酸化反応は発熱であり、反応中熱が生ずる。３−４ｇのＴＯＣ／ｌの分解で、 反応を自発的に行なわさせるのに十分である。泥に十分な炭素が存在する場合、 最初の反応器の加熱以後、更なる熱の供給は必要ない。処理した泥は塔頂から（ 酸化パイプ４を通り）向流熱交換器３に流れ、そこで冷却される。ついで冷却さ れた懸濁液を脱気し、サイクロン５において圧力を除く。ＣＯ₂の他にＣＯを含 む少量の排ガスが生成するが、これは後処理のための燃焼装置に送られる。 酸化されかつ脱気された泥は、フィルタ−プレスまたはデカンタ−により水が 除去される。今や泥は主に無機物質からなるので、容易に（乾燥物質成分＞５０ ％まで）脱水でき、また廃棄できる。 酸化反応を酸性ｐＨで行う場合、種々の無機汚染物、更に特に重金属は、処理 した土壌または泥に存在するとき溶液に移行する。フィルタ−プレス６から出る 、土壌を除いた排水をアルカリ、例えばＮａＯＨの添加でアルカリ性にすると、 これらの溶解した汚染物は水酸化物に転化される。ついでこの水酸化物を、沈降 容器７に沈殿させ、分離する。ついで金属水酸化物を続くフィルタ−プレス８で 脱水し、別に廃棄する。重金属を含む無機汚染物のない排水は、容易に生分解で きる残部だけを含有するから、最終精製のために排水導管９を通して通常の生物 学的下水処理場へ送ることができる。 実施例 １ 粒径１ｍｍ以下の固体約５−７％を含む泥が、通常の土壌洗浄工程で生成した 。この泥は多環芳香族炭化水素（ＰＡＨＣ）によって、全濃度９１７ｍｇ／固体 ｋｇで汚染されていた。個々の成分の濃度を表１の欄２に示す。 上述した方法による１９０℃／ｐＨ２での３時間の処理は、ＰＡＨＣを＜９ｍ ｇ／ｋｇまで減じた。これは９９％以上が酸化分解されたことを意味する。表１ 欄３の個々の分析値は、ＰＡＨＣ汚染物の多くが検出限界以下まで除去されたこ とを示す。個々のＰＡＨＣ成分の除去速度を欄４に示す。 実施例 ２ 他の適用例を示すために、固体含量１０−１５％及び平均粒径０．５ ｍｍ以下のＰＡＨＣで汚染された浚渫土を、本発明の方法で処理した。反応は、 再び１９０℃、圧力２０バ−ル、滞留時間３時間及びｐＨ２において行った。結 果を表２に示す。欄１はＰＡＨＣ成分を、欄２はその入口濃度を、また欄３は酸 化後の出口濃度を示す。１２１３．７ｍｇ／固体ｋｇに相当する全ＰＡＨＣ汚染 物のうち９９．７％以上が酸化された。ＰＡＨＣ成分の殆どは、検出限界以下ま で減少した。他の炭化水素、例えば鉱物油も、９９％以上が分解された。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 11/08

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 乾燥物質含有濃度３−２５％（好ましくは１０−１５％）の汚泥又は懸濁 土を、１２０−２２０℃、３−５バ−ル、及び７以下のｐＨ値下に、純酸素又は 酸素含有ガスで湿式酸化することにより汚泥又は懸濁土を処理する際に、鉄を単 独で或いはキノン又はキノン生成物質と組み合わせて泥に又は懸濁土に添加して 酸化反応を促進する、該汚泥又は懸濁土の処理法。 ２． 鉄イオン及び生物学的下水処理場からの余剰スラッジ又は消化されたスラ ッジを（共）触媒として泥又は懸濁土に添加する、請求の範囲１の方法。 ３． 懸濁土又は泥の粒径を、機械的に粒径＜５００ミクロン、好ましくは＜１ ００ミクロンまで減ずる、請求の範囲１及び２の方法。 ４． 酸性酸化反応中に溶液に移った重金属を、酸化精製した固体の除去後、ア ルカリの添加により水酸化物として沈殿させ、濾別する、請求の範囲１及び２の 方法。