JPS5853960B2 - ヘドロ ナラビニ オセンドジヨウノシヨリホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はヘドロならびに汚染土壌の処理に関する。

更に詳しくは、多孔質材を底部に備えた沈澱池にヘドロ
あるいは汚染土壌を導入し、水分を多孔質材を通して抜
き出すことにより沈澱をそく進し、多孔質材から排水す
ることおよび排出水をイオン交換樹脂、あるいは薬品に
て処理する方法に関する。

ヘドロならび汚染土壌の処理については、それらの量が
極めて膨大であること、ならびに有害物質の中には植物
、あるいは海産物を通して人体に影響を与えるカドミウ
ム、有機水銀、有機リン等が含まれているために、それ
を完全に除去しなければならないこと等の理由により極
めて困難である。

さらに多額の費用も必要とされ、要望が急務であるわり
には、処理技術の開発が遅れている。

いまヘドロの処理を例にとって現在行われている方法を
説明すると、浚渫により回収されたヘドロは鋼矢板等に
より区画された沈澱池にスラリー状で送られ、自由沈降
により沈澱をまつ。

その間沈澱池から底面等を通して滲透した水はそのま５
海あるいは河川に流れこみ、また上澄の水はオーバーフ
ローさせて滲透水と同様に海あるいは河川にそのま＼流
している。

又、残渣のマッド状物は、多くの水分が含有し、マッド
状物の脱水には従来１、真空沢過法 ２、機；械加圧ｆ過法 ３、遠心分離法 等が当然考えられるが、これらの方法を適用するにはあ
まりにも大量すぎることならびに費用がかかりすぎる為
実用化してない。

また、セメント等の各種の固結剤を添加することも考え
られるが、固化したあと地の利用、ならびにヘドロ１〜
ン当り５０００〜７０００円と費用がかＳりすぎ実施不
能である。

か＼る現状下において、本発明は費用が安くしかも大量
のヘドロあるいは汚染土壌を処理する有効な方法を提供
するものである。

即ちその底部に多孔質性のパイプ、板、棒等の成形物を
設置して、さらに薬品によって有害物質を可溶性にした
後水洗しスラリー中の水分を抜出し、抜出した水を上澄
み液と共に一定の所に集め、さらにこれを安価なイオン
交換性物質あるいはｐＨ調節をすることをもって処理す
る方法である。

有害物質を可溶性にする薬品としては、塩酸、硫酸、り
ん酸等の無機酸、サク酸、シュウ酸、クエン酸等の有機
酸、またアンモニア、硫化水素ならびにＥＤＴＡ（エチ
レンジアミンテトラ酢酸）等のポリアミノカルボン酸類
、縮合リン酸塩等水溶性キレート化合物を形成するキレ
ート試薬等、ヘドロ中の金属の種類によって選択する。

従来の沈澱池は、積極的に透水性材を使用して水を除去
する方法がとられておらず、この為に浮遊物の沈降がお
そく、且つ排出される水が一定の所に集められないため
排水の処理が困難であった。

本発明における多孔質材からなるパイプ、板、棒等はこ
れを通路として水が排水されるため、排水中に含まれる
有害物質をすべて処理した上で排出することができ、多
孔質材の透水性により浮遊物の沈降が数段早くなる。

本発明で用いる多孔質材は、いわゆる開粒度の成型品で
、セメント、アスファルト、プラスチック、ゴム等によ
って、２．５〜２間以下の小粒径の骨材を制限した骨材
を固化したパイプ、板、棒等のものである。

バインダーの使用量は骨材の２５％までの重量が使用さ
れる。

此の骨材には、砂、砂利、砕石、軽石、パーライト、シ
ラス、シラスバルーン、木材、ゴムチップ等よりなる。

多孔体が酸あるいはアルカリに耐えるためには、バイン
ダーとしてアスファルト、プラスチック、ゴムを使用し
たものがよい。

沈澱池からの酸性の重金属の溶液が沈澱池外に流出した
り、地下水を汚染することになることは、完全にさけな
ければならない。

そのため、多孔体の敷設に先立ち、ビニール、ポリエチ
レン、ポリプロピレン等の各種プラスチックか゛らなる
シート、ゴムシートあるいはセメント、アスファルト等
により不透水性層を設け、排水が地下水となって流出す
るのを防ぐことが必要である。

多孔質材は沈澱池の底部に規則的に配夕１ル、沈澱池内
のヘドロの沈澱を均一にし、多孔質材の排水口の端末を
沈澱池外の排水貯水池に連結して効率よくスラリー中の
水を排除する。

多孔質材は多数列、多段に設けることにより、更に効果
的となる。

多孔質材の目づまりを防止して、沈澱池内のスラリー状
物が完全に脱水されるまで透水材としての目的を十分に
達するために、多孔質材を沈澱池底部に設置する際に多
孔質材の周囲ならびに上面に比較的荒い砂、砂利、砕石
、軽石、パーライト等の層あるいは、そだ、わら、ほか
繊維質材等を敷設することにより改良される。

ヘドロ等の沈澱をそく進する一方法として、アラム、高
分子凝集剤、硫酸塩、石灰、鉄化合物等の沈澱助剤を加
えてもよい。

また各種のタラリファイヤー、シックナー等の使用も差
支えない。

沈澱層はしばしば透水性の乏しいものとなりがちであり
、沈澱層の厚さが増すにつれ沈澱速度が低下し、また沈
澱層を水洗後そのま＼農耕地として使用する場合にも透
水性の低いことが農作物の成長の阻害になる。

この対策として沈澱池に導入する際に、砂、砕石、パー
ライト、シラスバルーン、軽石、石膏、石灰、フライア
ッシュ、赤泥、熔砿炉から排廃物等を加えることにより
沈澱層の透水性を改良することができる。

またこれらの添加物はスラリーの沈澱促進の効果をもた
らす。

多孔質材を通して排出される排水ならびに沈澱池上層の
上澄液中には、ヘドロあるいは汚染土壌中の重金属、有
機燐化合物、有機水銀等が溶出しておりこれらの有害物
質を除去した後でなければ海、河川等に排出することは
できない。

重金属の処理にはその排水中の含量が微量のためイオン
交換樹脂による除去方法が最も適している。

イオン交換樹脂には従来各種の物が市販されており、こ
れらを使用できる。

ヘドロ、汚染土壌からの排水の処理には、合成により得
られる比較的高価なイオン交換樹脂よりも、むしろ重質
油残渣より製造゛されるフミン酸、あるいはフミン酸ナ
トリウムが最適である。

フミン酸およびフミン酸ナトリウムはイオン交換性があ
り、Ｃｄ 、Ｚｎ 、Ｃｒ ２Ｈｇ。

Ｕ等をよく吸着する。

こ＼で言うフミン酸とは、アスファルテン等重質残渣を
硝酸々化することにより得られるものであり、吸着性が
すぐれまた固体であるところから取扱いが便である。

またアスファルトンの硫酸塩も使用し得る。

排出液中にメチル水銀、エチル水銀等の有機水銀が含有
する場合には、活性炭、ゼオライトを吸着剤として、吸
着させることも出来る。

吸着剤としては、サンゴ礁等の珪砂も有効である。

また、排出液はイオン交換樹脂、吸着剤で処理するかわ
りに、液中のｐＨをあげて、アルカリ性にする。

それにより溶解している重金属を酸化物として不溶性に
し、そのま＼あるいは、凝集剤を加えて沈降分離するか
、必要によってはさらにｐ過することによって、有害な
重金属を含まない排水を得る。

さらに、上記の方法で処理された排水は、再び水洗等に
使用することも出来る。

一般に、ヘドロあるいは汚染土壌のスラリーの液中に溶
出するＣｄ ｔ Ｈｇ ５ Ｚｎ ） Ｃｒ等は、泥中
に残存する量に比べると遥かに微量である。

つまり、これら金属はヘドロ、土壌中の有機物、シルト
、粘土等の微粒子に強く吸着されているため、溶出しに
くいことによる。

従って前記の方法によって沈澱層を形成したヘドロある
いは汚染土壌中には、まだ多量の有害成分が残存する。

これら、有害物質主に重金属類は、前記のように、無機
酸、有機酸等の酸や金属とキレート化合物を生成するア
ミン類等の塩基、また硫化水素等の硫化物あるいは錯塩
形成のためのアンモニアを添加することによって、可溶
性物質に変換せしめ、散水する等の方法により水洗除去
する。

これらこの際、酸、酸化物、酸生成物を加えたことによ
り酸性化し、あとの利用に問題となる場合には、アルカ
リで中和する。

その際にはナトリウム塩よりむしろアンモニア塩、カル
シウム塩等が望ましい。

また排水中に含まれる重金属塩は、一般にはアルカリ性
（例えばＩ）ＨＩＯ）にすれば殆んど酸化物となって不
溶解性になる。

この水をそのままか、あるいは凝集剤を加えて沈降させ
必要ならば更にｆ過することにより容易に重金属を除去
することができる。

本発明におけるヘドロが沈降した後の上澄液、ならびに
汚染土壌の水洗によって生ずる上澄液を別に回収する場
合には、上澄液を排水と同様の処理して、有害物を除去
しなければならない。

沈澱層を農地として再利用する場合には、上部の約１ｍ
程度の厚さが無害化されれば利用に差支えない。

下部の有害物質の残存部分は、使用しながら排水処理を
行うことにより浄化できる。

もし下部の汚染物質を除去する必要がなければ、ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のプラスチック類、あるいは
ゴム類のシートを地表面から３０ｃＩｒＬ〜１ｍの所に
敷くか、アスファルト層を敷設して下部を絶縁すればよ
い。

この様にすれば上部はビニル水田、アスファルト水田と
しての利用も可能となる。

次に本発明の方法を実施例により更に詳細に説明する。

実施例 １ 群馬県安中より回収じたＺｎ ５６ Ｑｐｐｍ 、Ｃｄ
１８１）Ｉｌｍ 、 Ｐｂ ４５ｐｐＩ１１を９む約４
ｔｏｎの汚染土壌を、予めその底部及び側１面に０．
５ ｍｍのビニルシートを張った深さ０．５５ｍ、巾３
ｍ長さ２ｍの池に入れた。

この池はビニル製多孔質排水管によって、０．５關ビニ
ルシートを張った深さ０．８ｍ、巾１．５４長さ１ｍの
処理水の貯水池と連通しており、この貯水池（こ貯った
処理水は、貯水池の側方（こ設けた約１５ ｍの鉄製タ
ンクにポンプアップして処理した。

先づ洗浄用池内の土壌に１％硫酸水溶液を散布し、水を
加え土壌を耕やし、ｐＨを３．５〜４に保持して約７日
間放置した。

土壌表向から水を散布して土壌を洗浄し、処理水を排水
管によって貯水池に排出した。

処理水中の重金属分はＺｎ １５０１）Ｉ）Ｉｎ 、
Ｃｄ ６．５ｐｐｉｎ 、 Ｐｂ６．２ｐｐｍを示した
。

貯水池内の処理水を鉄製タンクに汲み上げ、炭酸カルシ
ウム粉末および消石灰を加えて攪拌し、ｐＨを約９．３
のアルカリ性にし、カドミウム、亜鉛等を沈澱させた。

洗浄池内の土壌表面に更に水を散布して処理水のｐＨが
４．５〜５になるまで続けた後、再度、炭酸カルシウム
粉末を加え、充分攪拌し、ｐＨを６．５〜７に回復し、
７日間放置した。

放置後サンプルを採取し分析に供した。

以上の酸洗浄から炭酸カルシウム添加までの工程を２回
追加して繰返し、夫々の工程の最後のところでサンプル
を採取し分析試験に供した。

結果を下記第１表に示す。

実施例 ４ 実施例１で貯水池に排出した処理水１０１に、下記の方
法で作った５００ｇのフミン酸塩、ならびに５００ｇフ
ミン酸を夫々加え、−昼夜放置後、処理水を分析した結
果を第４表に示す。

フミン酸塩 プロパン税源した粉末状のアスファルト１ｋｇに１６Ｎ
濃硝酸４ｋｇを加え、９０℃で３０分間反応させた後、
水洗し、稀薄なアンモニア液、（またはソーダ液）に３
時間浸漬して得た。

フミン酸 上記フミン酸塩を更に塩酸で洗浄して得た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プラスチックシートあるいはアスファルトによる不
   透水性層により隔離され、多孔性のパイプ、棒、あるい
   は板よりなり少くとも一部分が沈澱池外部と連通して限
   られた場所への排水の機能を有する部材をその底部に備
   えてなる沈澱池に、ヘト。 口あるいは汚染土壌を移送し、沈澱池内で重金属類を可
   溶化し、水洗除去し、排水を該多孔性部材を通じて排出
   した後、重質油残渣の酸化により得られるフミン酸ある
   いはフミン酸塩により処理して可溶性重金属類を除去し
   、沈澱池をそのまま農耕地として再利用することを特徴
   とするヘドロならびに汚染土壌を処理する方法。 ２ プラスチックシートあるいはアスファルトによる不
   透水性層により隔離され、多孔性のパイプ、棒、あるい
   は板よりなり少くとも一部分が沈澱池外部と連通して限
   られた場所への排水の機能を有する部材をその底部に備
   えてなる沈澱池に、ヘドロあるいは汚染土壌を移送し、
   沈澱池内で重金属類を可溶化し、水洗除去し、排水を該
   多孔性部材を通じて排出した後、ｐＨ調節することによ
   って処理して可溶性重金属類を除去し、沈澱池をそのま
   ま農耕地として再利用することを特徴とするヘドロなら
   びに汚染土壌を処理する方法。