JPH11207314A - 土壌又は地下水中の重金属の不溶化方法及び不溶化装置 - Google Patents

土壌又は地下水中の重金属の不溶化方法及び不溶化装置

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JPH11207314A
JPH11207314A JP10009636A JP963698A JPH11207314A JP H11207314 A JPH11207314 A JP H11207314A JP 10009636 A JP10009636 A JP 10009636A JP 963698 A JP963698 A JP 963698A JP H11207314 A JPH11207314 A JP H11207314A
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JP
Japan
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soil
polysulfide
groundwater
heavy metals
insolubilizing
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JP10009636A
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English (en)
Inventor
Yoshinori Kasai
淑憲 河西
Yukio Suga
由紀夫 須賀
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Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 重金属で汚染された土壌又は地下水中の重金
属を、原位置にて効果的に不溶化処理して無害化する簡
便かつ実用的な方法及びそのための装置を提供する。 【解決手段】 重金属で汚染された土壌又は地下水に多
硫化物水溶液を注入して重金属を不溶化する方法。土壌
中に設けられ、汚染帯域に対応する深さにスクリーン3
を有する注入井4と、この注入井4に多硫化物水溶液を
供給する手段とを有する不溶化装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は土壌又は地下水中の
重金属の不溶化方法及び不溶化装置に係り、特に、重金
属で汚染された土壌又は地下水中の重金属を、原位置処
理にて不溶化して無害化する方法及びそのための装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】6価クロム等の重金属で汚染された土壌
の処理方法としては、従来、土壌を第一鉄塩や亜硫酸塩
等の還元剤で処理して、含有される6価クロムを3価の
クロムに還元して不溶化する方法が一般的である。
【0003】具体的には、汚染土壌を掘削し、これをチ
オカルボン酸ナトリウム等の還元剤水溶液と混合し、更
にベントナイトを混合して元の場所に埋め戻す方法(特
許第2508903号公報)や、汚染土壌中に陽極を兼
ねた中空管と陰極を兼ねた中空管とを貫入し、両極に直
流電圧を印加すると共に、陽極管に硫化ナトリウム又は
硫酸第一鉄の水溶液を注入し、この水溶液を陽極管から
陰極管へ電気浸透させることにより拡散させる方法(特
許第2524290号公報)が提案されている。
【0004】なお、トリクロロエチレン等の有機溶剤に
汚染された地下水の処理方法として、汚染地下水をその
水流の下流側から揚水し、浄水器で浄化した後、地下水
流の上流側に戻す方法が提案されている(特公平6−9
6143号公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来提案されている還
元剤のうち、第一鉄塩は6価クロムの還元により生成し
た第二鉄塩による配管閉塞の問題があり、また、亜硫酸
塩では亜硫酸ガスの生成の問題がある。
【0006】特許第2508903号公報に記載され
る、汚染土壌を掘削し、還元剤の混合処理等を行った後
再び埋め戻す方法では、掘削、混合、埋め戻しに多大の
労力を要する上に、建造物の床下の汚染土壌や掘削のた
めの場所を確保し得ない場所には対応し得ないという欠
点がある。
【0007】特許第2524290号公報に記載される
電気浸透法であれば、土壌を掘削することなく原位置で
の処理が可能であるが、硫酸第一鉄を用いた場合には、
前述の如く、土壌中の6価クロムを3価に還元すること
で生成した硫酸第二鉄による注入点閉塞の問題がある。
また、硫化ナトリウムを用いた場合には、pHが下がっ
た場合H2Sガスが発生し、危険である、という問題が
ある。
【0008】なお、特公平6−96143号公報記載の
方法は地下水中の有機溶剤の処理に係り、重金属の処理
については触れられていない。
【0009】本発明は上記従来の問題点を解決し、重金
属で汚染された土壌又は地下水中の重金属を、原位置に
て効果的に不溶化処理して無害化する簡便かつ実用的な
方法及びそのための装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の土壌又は地下水
中の重金属の不溶化方法は、重金属で汚染された土壌又
は地下水中に多硫化物水溶液を注入して、重金属を不溶
化することを特徴とする。
【0011】多硫化物、例えば多硫化カルシウムCaS
x(x=2〜6、一般的にはx≒5)は、6価クロムC
6+を次のような反応で3価クロムCr3+に還元し、生
成したCr3+はCr(OH)3となって安定に不溶化さ
れる。
【0012】 Cr6++CaSx→Cr3++CaS(x-n)+nS0 (nはxにより異なり、例えばx=5であればn=3で
ある。) この多硫化物は還元性が高く、6価クロム等の重金属を
効率的に不溶化できる上に、従来の第一鉄塩のような第
二鉄塩による閉塞の問題や亜硫酸塩のような亜硫酸ガス
発生の問題、更には硫化ナトリウムによる硫化水素ガス
発生の問題がなく、安全かつ有効に使用することができ
る。
【0013】本発明の土壌又は地下水中の重金属の不溶
化装置は、重金属で汚染された土壌又は地下水中に多硫
化物水溶液を注入して、重金属を不溶化する装置であっ
て、土壌中に設けられ、汚染帯域に対応する深さにスク
リーンを有する注入井と、該注入井に多硫化物水溶液を
供給する手段とを有することを特徴とするものであり、
この装置によれば、汚染土壌又は地下水を簡易な装置で
容易に処理することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
【0015】図1(a)は本発明の土壌又は地下水中の
重金属の不溶化装置の実施の形態を示す断面図、図1
(b)は簡便注入法を示す断面図である。
【0016】まず、図1(a)を参照して本発明の土壌
又は地下水中の重金属の不溶化装置を説明する。
【0017】この土壌又は地下水中の重金属の不溶化装
置は、多硫化物水溶液タンク1内の多硫化物水溶液をブ
ランク管2,スクリーン管3を経て処理対象土壌に注入
するものである。
【0018】この装置の設置に当っては、まず、処理対
象地域の水平及び垂直方向の汚染分布を調査して把握す
る。通常の場合、ボーリング、モニタリング井戸等によ
り土壌や地下水をサンプリングして分析し、処理対象地
域の土壌や地下水中の重金属、特に6価クロムの3次元
的な汚染分布状況を把握する。
【0019】上記調査により汚染分布を把握した後は、
汚染土壌帯域に対応する深さに(地下水も汚染されてい
る場合には、地下水の流域に達するように)注入井4を
掘り、汚染土壌帯域に対応する長さのスクリーン管3を
先端に連結したブランク管2を注入井4に挿入し、ブラ
ンク管2をタンク1の注入管5と連結する。
【0020】注入井4内のスクリーン管3の外周部の間
隙には砂を充填する(サンドパック6)。これにより、
スクリーン管3の位置ずれが防止されると共に、多硫化
物水溶液がスクリーン管3から均一に浸出するようにな
る。
【0021】また、土壌の上のグリ石層及びコンクリー
ト層の部分の注入井4内壁とブランク管2外周との間隙
には、それぞれ、ベントナイトシール7、セメントシー
ル8を設け、ブランク管2を固定すると共に、スクリー
ン管3から噴出した多硫化物水溶液の上昇を防止する。
【0022】この装置によれば、タンク1のバルブVを
開とすることで、タンク1内の多硫化物水溶液がスクリ
ーン管3からサンドパック6を経て均一に汚染土壌帯域
に浸出し、土壌中の6価クロム等の重金属を多硫化物で
還元することにより不溶化することができる。
【0023】なお、注入井は、通常の場合、処理対象領
域の広さに応じて、所定間隔で複数本設置される。多硫
化物水溶液タンクは、各注入井毎に設けても良く、複数
の注入井に対して1つのタンクから多硫化物水溶液を分
配して供給するようにしても良い。
【0024】本発明において、多硫化物としては、多硫
化ナトリウム、多硫化カリウム、多硫化カルシウム等を
用いることができる。これらの多硫化物、例えば、多硫
化カルシウムは濃厚水溶液として市販されているため、
多硫化物水溶液は、市販の濃厚原液を水で適宜希釈して
注入すれば良い。
【0025】多硫化物水溶液の多硫化物濃度は、処理対
象土壌又は地下水の汚染状況や注入すべき多硫化物水溶
液の量の大小によっても異なるが、通常の場合、1〜1
0重量%程度の濃度とされる。
【0026】多硫化物水溶液の注入量は、処理対象土壌
又は地下水の汚染状況や用いる多硫化物水溶液の多硫化
物濃度等によって適宜決定される。好ましくは、予め、
汚染土壌又は地下水をサンプリングし、多硫化物水溶液
と接触させて6価クロムが検出されなくなる所要量を実
験的に求め、この値に基いて決定される。
【0027】多硫化物水溶液の注入は連続注入であって
も間欠注入であっても良く、間欠注入の場合において
も、一度に所要量を注入しても、所要量を分割して注入
しても良い。
【0028】本発明の方法は多硫化物水溶液を土壌又は
地下水に原位置にて直接注入するものであり、図1
(a)に示される注入手段を用いる他、図1(b)に示
す如く、コンクリートとグリ石層に貫通する穴10を設
け、この穴10から多硫化物水溶液を直接注ぎこみ、グ
リ石層を経て多硫化物水溶液を土壌に浸透させることで
も処理効果を得ることができる。
【0029】また、上述の如く、多硫化物水溶液を単な
る拡散作用で土壌中に浸透させる他、前記注入井に対し
て適当な位置に揚水井を設け、注入井から多硫化物水溶
液を注入し、揚水井から水を汲み上げ、その水に多硫化
物を溶解して再び注入井から注入するという循環方法で
処理を行ったり、電極管を兼ねた複数の井戸を設け、陽
極管を兼ねた井戸に多硫化物水溶液を注入して、電気浸
透により多硫化物水溶液を拡散させ、陰極管を兼ねた井
戸から集水する方法も採用できる。
【0030】
【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的
に説明する。
【0031】実施例1 メッキ工場跡地近辺の6価クロムによる汚染土壌を、図
1(a)に示す装置により処理した。
【0032】処理対象の汚染土壌は約10m×10mの
広さで約5mの深さまでの領域である。この汚染土壌を
サンプリングし、環境庁告示第46号の土壌汚染測定法
(水溶出法)で測定したところ、最高約50mg/Lの
6価クロム(Cr6+)が検出された。
【0033】この処理対象土壌の汚染分布状況に応じ
て、注入井を合計で33本設置し、土壌1リットルあた
り4〜6重量%の多硫化カルシウム水溶液を10〜10
0リットル、全量を3回にわけて注入した。
【0034】注入を開始してから3ケ月後に土壌をサン
プリングし、上記測定法により測定したところ、サンプ
リング箇所により汚染低減率に若干の差はあるものの、
6価クロム濃度は70〜90%程度低減されていること
が確認された。
【0035】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、重
金属で汚染された土壌又は地下水を、原位置にて、簡便
な操作ないし装置で処理することにより、含有される重
金属を効果的に不溶化して無害化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)図は本発明の土壌又は地下水中の重金属
の不溶化装置の実施の形態を示す断面図、(b)図は簡
便注入法を示す断面図である。
【符号の説明】
1 多硫化物水溶液タンク 2 ブランク管 3 スクリーン管 4 注入井 6 サンドパック 7 ベントナイトシール 8 セメントシール
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年2月3日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0033
【補正方法】変更
【補正内容】
【0033】この処理対象土壌の汚染分布状況に応じ
て、注入井を合計で33本設置し、注入井1つあたり4
〜6重量%の多硫化カルシウム水溶液を10〜100リ
ットル、全量を3回にわけて注入した。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重金属で汚染された土壌又は地下水中に
    多硫化物水溶液を注入して、重金属を不溶化することを
    特徴とする土壌又は地下水中の重金属の不溶化方法。
  2. 【請求項2】 重金属が6価クロムであり、多硫化物が
    多硫化カルシウムであることを特徴とする請求項1に記
    載の土壌又は地下水中の重金属の不溶化方法。
  3. 【請求項3】 重金属で汚染された土壌又は地下水中に
    多硫化物水溶液を注入して、重金属を不溶化する装置で
    あって、 土壌中に設けられ、汚染帯域に対応する深さにスクリー
    ンを有する注入井と、 該注入井に多硫化物水溶液を供給する手段とを有するこ
    とを特徴とする土壌又は地下水中の重金属の不溶化装
    置。
JP10009636A 1998-01-21 1998-01-21 土壌又は地下水中の重金属の不溶化方法及び不溶化装置 Pending JPH11207314A (ja)

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Cited By (7)

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