JPWO2011074120A1 - Contaminated soil purification agent and contaminated soil purification method using the same - Google Patents
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- B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
Abstract
本発明は、原位置浄化に好適で、かつ従来のものよりも優れた汚染物質除去能を有する汚染土壌浄化剤および汚染物質浄化方法を提供することを課題としている。本発明に係る汚染物質浄化剤は、汚染土壌中の汚染物質を除去して、該汚染土壌を浄化する汚染土壌浄化剤であって、イオン化した水からなる浸透性水と、混合粉体とからなる。そして、この混合粉体は、（１）多数の微細孔を有し、比表面積が１０００m2/g以上である活性炭粉末と、（２）アルミニウム、シリカおよびアルカリ金属を少なくとも含むゼオライト粉末と、（３）マグネシウムシリサイドおよび／またはβ鉄シリサイドからなるシリサイド系化合物粉末とを含む。An object of the present invention is to provide a contaminated soil purification agent and a contaminant purification method that are suitable for in-situ purification and have a contaminant removal ability superior to that of the prior art. The pollutant purifying agent according to the present invention is a polluted soil purifying agent that removes pollutants in the contaminated soil and purifies the contaminated soil. Become. The mixed powder includes (1) activated carbon powder having a large number of fine pores and a specific surface area of 1000 m 2 / g or more, (2) zeolite powder containing at least aluminum, silica, and an alkali metal, and (3 And) silicide-based compound powder made of magnesium silicide and / or β-iron silicide.
Description
本発明は、汚染土壌を原位置浄化するための汚染土壌浄化剤、およびこれを用いた汚染土壌浄化方法に関する。 The present invention relates to a contaminated soil purification agent for purifying contaminated soil in situ, and a contaminated soil purification method using the same.
近年、工場等の近辺や跡地では、工場等から漏れ出したダイオキシン類やＰＣＢ等の難分解性有機化合物、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、重金属等（以下、これらを総称して“汚染物質”という）による土壌汚染が大きな問題となっている。土壌汚染の程度が一定の基準を超えている場合は、適切な浄化処理を行って汚染物質を除去した後でなければ、その跡地を宅地等に転用することはできない。 In recent years and in the vicinity of factories and the like, dioxins leaked from factories, persistent organic compounds such as PCBs, volatile organic compounds (VOC), heavy metals, etc. (hereinafter collectively referred to as “pollutants”) Soil contamination due to the problem). If the degree of soil contamination exceeds a certain standard, the site cannot be diverted to residential land, etc., only after removing the pollutants through appropriate purification.
例えば、ダイオキシン類による土壌汚染では、異性体毎に定められている毒性等価係数（ＴＥＦ）と当該異性体の実測濃度との積の総和（毒性等量、ＴＥＱ）が環境基準値である１０００pg-TEQ/gを超えると汚染されているとの判断がなされる。また、ＴＥＱが環境基準値を超えていなくても、調査指標値である２５０pg-TEQ/gを超えている場合は、周辺土壌や発生源等についての追加調査が必要とされている。 For example, in soil contamination with dioxins, the total of the product of toxicity equivalent coefficient (TEF) determined for each isomer and the measured concentration of the isomer (toxic equivalent, TEQ) is 1000 pg- If it exceeds TEQ / g, it is judged that it is contaminated. In addition, even if the TEQ does not exceed the environmental standard value, if the survey index value exceeds 250 pg-TEQ / g, an additional survey on the surrounding soil and the source of generation is required.
汚染土壌を浄化する手法としては、従来から種々のものが提案されている。また近年では、これらの手法のうち、汚染土壌を掘削・搬出する必要がなくコスト面で有利な原位置浄化を採用するケースが増えている。 Conventionally, various methods have been proposed for purifying contaminated soil. In recent years, among these methods, there is an increasing number of cases in which in-situ purification that is advantageous in terms of cost is employed without the need to excavate and carry out contaminated soil.
汚染土壌を原位置浄化するための従来の浄化剤としては、例えば、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水と高多孔質の微細活性炭粉末とからなるものが知られている。この浄化剤が汚染土壌に散布等されると、高浸透性水の作用により微細活性炭が汚染土壌中に広く分散し、微細活性炭の微細孔に汚染物質が取り込まれる。そして、汚染物質は微細孔内で分解され、無害なものとなって放出される（例えば、特許文献１参照）。 As a conventional purification agent for in-situ purification of contaminated soil, for example, one made of highly permeable water obtained by subdividing a water molecule cluster and highly porous fine activated carbon powder is known. When this purification agent is sprayed on the contaminated soil, the fine activated carbon is widely dispersed in the contaminated soil due to the action of the highly permeable water, and the contaminant is taken into the micropores of the fine activated carbon. And a contaminant is decomposed | disassembled in a micropore, and becomes harmless and is discharge | released (for example, refer patent document 1).
具体的には、ダイオキシン類は複数の炭素、塩素、酸素および水素原子が所定の結合をしたものであるが、微細孔内ではこれらのうちの炭素が引き離され、それ以外のもの（塩素等）が放出される。そして、放出された塩素等は、土壌中のマグネシウム、カルシウム等と結合して、無害かつ安定な塩化マグネシウム、塩化カルシウム等となる。一方、引き離された炭素は微細活性炭と一体化する。 Specifically, dioxins are those in which a plurality of carbon, chlorine, oxygen and hydrogen atoms are bonded to each other, but in these micropores, these carbons are separated and the others (chlorine, etc.) Is released. And the released chlorine etc. combine with magnesium, calcium, etc. in soil, and become harmless and stable magnesium chloride, calcium chloride, etc. On the other hand, the separated carbon is integrated with the fine activated carbon.
上記従来の浄化剤によれば、汚染土壌中の汚染物質をある程度は原位置浄化することができる。しかしながら、長年にわたり汚染され続ける等した、汚染の程度が相当に酷い汚染土壌については、十分に汚染物質を除去できないことがあった。 According to the conventional purification agent, it is possible to purify in-situ contaminants in the contaminated soil to some extent. However, the contaminated soil may not be sufficiently removed from the contaminated soil that has been severely contaminated for many years.
本発明は上記事情を鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、従来のものよりも優れた汚染物質除去能を有する汚染土壌浄化剤および汚染物質浄化方法を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said situation, The place made into the subject is providing the contaminated soil purification agent which has the contaminant removal ability superior to the conventional thing, and a contaminant purification method. .
上記課題を解決するために、本発明に係る汚染土壌浄化剤は、汚染土壌中の汚染物質を除去して、該汚染土壌を浄化する汚染土壌浄化剤であって、イオン化した水からなる浸透性水と、混合粉体とからなる。そして、この混合粉体は、（１）多数の微細孔を有し、比表面積が１０００m2/g以上である活性炭粉末と、（２）アルミニウム、シリカおよびアルカリ金属を少なくとも含むゼオライト粉末と、（３）マグネシウムシリサイドおよび／またはβ鉄シリサイドからなるシリサイド系化合物粉末とを含むことを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, a contaminated soil purification agent according to the present invention is a contaminated soil purification agent that removes contaminants in the contaminated soil and purifies the contaminated soil, and is permeable with ionized water. It consists of water and mixed powder. The mixed powder includes (1) activated carbon powder having a large number of micropores and a specific surface area of 1000 m 2 / g or more, (2) zeolite powder containing at least aluminum, silica and alkali metal, 3) Silicide-based compound powder composed of magnesium silicide and / or β-iron silicide.
この構成によれば、浸透性水に誘導されて混合粉体が汚染土壌に浸透し、広い範囲に分散される。そして、上記混合粉体に含まれる活性炭粉末による第１の浄化作用と、ゼオライト粉末による第２の浄化作用とにより、汚染土壌中の汚染物質を分解等して、無害かつ安定な物質に変換することができる。また、上記混合粉体はシリサイド系化合物粉末を含んでおり、該粉末からはテラヘルツ帯の帯域の電磁波が放射されるので、上記各浄化作用が促進され、汚染物質除去能を高めることができる。
各浄化作用、およびシリサイド系化合物粉末による浄化促進作用については、後で具体的に説明する。According to this configuration, the mixed powder is guided into the osmotic water and permeates the contaminated soil and is dispersed in a wide range. And, by the first purification action by the activated carbon powder contained in the mixed powder and the second purification action by the zeolite powder, the pollutant in the contaminated soil is decomposed and converted into a harmless and stable substance. be able to. The mixed powder contains a silicide-based compound powder, and electromagnetic waves in the terahertz band are radiated from the powder. Therefore, each of the purification actions is promoted, and the contaminant removing ability can be enhanced.
Each purification action and the purification promoting action by the silicide-based compound powder will be specifically described later.
上記汚染土壌浄化剤において、活性炭粉末は、杉間伐材、やし殻、珪藻土、草花、おが屑、豆腐粕、籾殻および米ぬかから選択された少なくとも１種類の植物性材料を炭化させたものであることが好ましい。
このようにすれば、汚染土壌浄化剤自体が二次汚染源となるのを防ぐことができる。しかも、このような活性炭粉末は比較的入手が容易であり、安価である。In the contaminated soil purification agent, the activated carbon powder is obtained by carbonizing at least one plant material selected from cedar thinned wood, coconut husk, diatomaceous earth, flower, sawdust, tofu cake, rice husk and rice bran. Is preferred.
In this way, it is possible to prevent the contaminated soil purification agent itself from becoming a secondary pollution source. Moreover, such activated carbon powder is relatively easily available and inexpensive.
また、上記汚染土壌浄化剤において、浸透性水を１００重量部とした場合の活性炭粉末、ゼオライト粉末およびシリサイド系化合物粉末の量はそれぞれ０．０１重量部以上であればよい。
すなわち、ごく少量の各粉末が含まれているだけで上記各浄化メカニズムおよび浄化促進作用が起こり、汚染土壌を浄化することができる。In the contaminated soil purification agent, the amount of the activated carbon powder, the zeolite powder, and the silicide compound powder may be 0.01 parts by weight or more when the osmotic water is 100 parts by weight.
That is, the purification mechanism and the purification promoting action occur only by containing a very small amount of each powder, and the contaminated soil can be purified.
また、上記課題を解決するために、本発明に係る汚染土壌浄化方法は、上記いずれかの汚染土壌浄化剤を用いて汚染土壌中の汚染物質を除去して、該汚染土壌を浄化する汚染土壌浄化方法であって、汚染土壌浄化剤を攪拌して浸透性水と混合粉体とが混ざり合った状態とした後に、該汚染土壌浄化剤を汚染土壌に浸透させることを特徴とする。
このようにすれば、混合粉体を確実に汚染土壌中に分散させることができ、浄化むらが発生するのを防ぐことができる。Moreover, in order to solve the said subject, the contaminated soil purification method which concerns on this invention removes the contaminant in contaminated soil using one of the said contaminated soil purification agents, and contaminated soil which purifies this contaminated soil A purification method is characterized in that after contaminated soil purification agent is agitated and mixed with osmotic water and mixed powder, the contaminated soil purification agent is infiltrated into the contaminated soil.
In this way, the mixed powder can be reliably dispersed in the contaminated soil, and purification unevenness can be prevented.
本発明によれば、原位置浄化に好適で、かつ従来のものよりも優れた汚染物質除去能を有する汚染土壌浄化剤および汚染物質浄化方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a contaminated soil purification agent and a contaminant purification method that are suitable for in-situ purification and have a contaminant removal ability that is superior to conventional ones.
以下、実験結果を参照しつつ、本発明に係る汚染土壌浄化剤および汚染土壌浄化方法の好ましい実施形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a contaminated soil purification agent and a contaminated soil purification method according to the present invention will be described with reference to experimental results.
［汚染土壌浄化剤の構成］
本発明に係る汚染土壌浄化剤は、汚染土壌中に含まれるダイオキシン類、ＰＣＢ類等の汚染物質を除去して該汚染土壌を浄化するための液であって、浸透性水と、該浸透性水に混ぜ合わされた混合粉体とからなる。混合粉体は、第１の浄化作用に関係する活性炭粉末と、第２の浄化作用に関係するゼオライト粉末と、第１および第２の浄化作用を促進させるシリサイド系化合物粉末とを含む。[Composition of contaminated soil cleaner]
The contaminated soil purification agent according to the present invention is a liquid for removing contaminants such as dioxins and PCBs contained in the contaminated soil to purify the contaminated soil, and comprises osmotic water and the osmotic property. It consists of mixed powder mixed with water. The mixed powder includes activated carbon powder related to the first purification action, zeolite powder related to the second purification action, and silicide-based compound powder that promotes the first and second purification actions.
浸透性水としては、例えば、電気分解によりイオン化して汚染土壌に浸透し易くした水を使用することができる。浸透性水は、混合粉体を誘導しながら汚染土壌に浸透する。このため、混合粉体を汚染土壌中に広く分散させて、より広い範囲の汚染物質を除去するという観点から、浸透性水の浸透性は極力高いことが好ましい。 As the permeable water, for example, water ionized by electrolysis and easily permeated into contaminated soil can be used. The permeable water penetrates into the contaminated soil while guiding the mixed powder. For this reason, it is preferable that the permeability of osmotic water is as high as possible from the viewpoint of widely dispersing the mixed powder in the contaminated soil and removing a wider range of contaminants.
混合粉体を構成する活性炭粉末は、植物性材料を炭化したものである。具体的には、活性炭粉末は、杉間伐材、やし殻、珪藻土、草花、おが屑、豆腐粕、籾殻、米ぬか等の安価で入手が容易な植物性材料を４００〜８００℃の炉中で炭化して燻炭を生成し、さらにこの燻炭を１０-1Ｐａ〜１０-5Ｐａ程度の真空状態で所定時間加熱処理（温度：４００〜８００℃、時間：６０〜３６０分）して生成したものである。The activated carbon powder constituting the mixed powder is a carbonized vegetable material. Specifically, the activated carbon powder is obtained by carbonizing low-price, readily available plant materials such as cedar thinned wood, coconut husk, diatomaceous earth, grass, sawdust, tofu lees, rice husk, rice bran, etc. To produce a charcoal, and further, this charcoal was produced by heating for a predetermined time (temperature: 400 to 800 ° C., time: 60 to 360 minutes) in a vacuum state of about 10 −1 Pa to 10 −5 Pa. Is.
このようにして生成した活性炭粉末は、炭素化率が９０％以上、ｐＨが９．０〜１１．０の高炭素質を有し、その表面には約３nm径の多数の微細孔が形成されて、比表面積が１０００m2/g以上となっている。また、この活性炭粉末は様々なフラーレン形状、例えばサッカーボール型、カーボンナノチューブ型、バッキーオニオン型、ホーン型を有している。The activated carbon powder thus produced has a high carbonaceous material with a carbonization rate of 90% or more and a pH of 9.0 to 11.0, and a large number of fine pores having a diameter of about 3 nm are formed on the surface. The specific surface area is 1000 m 2 / g or more. The activated carbon powder has various fullerene shapes such as a soccer ball type, a carbon nanotube type, a bucky onion type, and a horn type.
混合粉体を構成するゼオライト粉末は、ケイ素、アルミニウム、鉄、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、リン、マンガン、二酸化チタン等の他、微量のストロンチウム、ルビジウム、バリウム、亜鉛、硫黄、モリブデン等を含む種々のゼオライトのうちの、少なくともアルミニウム、シリカおよびアルカリ金属（例えば、Ｎａ、Ｋａ等）を含むものである。本発明では、例えば、モルデナイト型のゼオライト、Ａ型ゼオライト、ドロマイトの粉末、または石炭焼却灰を加工した人工ゼオライト粉末もゼオライト粉末として使用することができる。 Zeolite powder constituting the mixed powder contains silicon, aluminum, iron, magnesium, calcium, sodium, potassium, phosphorus, manganese, titanium dioxide, etc., as well as trace amounts of strontium, rubidium, barium, zinc, sulfur, molybdenum, etc. Among various zeolites, those containing at least aluminum, silica, and alkali metals (for example, Na, Ka, etc.) are included. In the present invention, for example, mordenite-type zeolite, A-type zeolite, dolomite powder, or artificial zeolite powder obtained by processing coal incineration ash can also be used as zeolite powder.
上記活性炭粉末およびゼオライト粉末とともに混合粉体を構成するシリサイド系化合物粉末は、クラーク数が高い、生体に対して毒性が少ない、環境への負荷が小さい、資源回収・再利用が容易である、といった特徴を有するいわゆる環境半導体の一種である。シリサイド系化合物粉末としてはマグネシウムシリサイド（ＭｇＳｉ２）やβ鉄シリサイド（β−ＦｅＳｉ２）があるが、本発明ではマグネシウムシリサイドとβ鉄シリサイドのいずれか一方のみを用いてもよいし、両方を用いてもよい。また、他のシリサイド系化合物の粉末を含めてもよい。Silicide-based compound powder that constitutes mixed powder together with the activated carbon powder and zeolite powder has a high Clarke number, low toxicity to living organisms, low environmental burden, and easy resource recovery and reuse. It is a kind of so-called environmental semiconductor having characteristics. Examples of the silicide compound powder include magnesium silicide (MgSi 2 ) and β iron silicide (β-FeSi 2 ). In the present invention, either one of magnesium silicide or β iron silicide may be used, or both may be used. May be. Moreover, you may include the powder of another silicide type compound.
また、シリサイド系化合物粉末（例えば、マグネシウムシリサイド）は、ＭｇがＳｉで覆われた構造となっており、水に浸漬されるとプラスイオンになりたがっているＭｇから連続的に電子が放出される。これにともなって、シリサイド系化合物粉末からは、数ミリヘルツ〜数テラヘルツの帯域の電磁波が放射される。このようなシリサイド系化合物粉末の特質により、活性炭粉末およびゼオライト粉末による浄化作用が促進される。 Silicide compound powder (eg, magnesium silicide) has a structure in which Mg is covered with Si, and when immersed in water, electrons are continuously emitted from Mg that wants to become positive ions. . Accordingly, electromagnetic waves in a band of several millihertz to several terahertz are radiated from the silicide-based compound powder. Due to the characteristics of such silicide-based compound powder, the purification action by the activated carbon powder and the zeolite powder is promoted.
浸透性水に混ぜ合わせる活性炭粉末、ゼオライト粉末およびシリサイド系化合物粉末の量は極めて微量でよく、具体的には、浸透性水を１００重量部とした場合の各粉末の量は０．０１重量部以上であればよい。すなわち、各粉末が僅かに含まれているだけで、本発明に係る汚染土壌浄化剤は所望の汚染物質除去能を発揮することができる。なお、浸透性水中で沈殿していることが視認できるほど各粉末を大量（例えば、各粉末を１０重量部づつ）に混ぜ合わせても、汚染物質除去能はほとんど向上しない。したがって、製造コストの観点から、大量の各粉末を混ぜ合わせるのは好ましくない。 The amount of the activated carbon powder, zeolite powder and silicide compound powder mixed with the osmotic water may be extremely small. Specifically, the amount of each powder when the osmotic water is 100 parts by weight is 0.01 parts by weight. That is all you need. That is, the contaminated soil purification agent according to the present invention can exhibit a desired contaminant removal ability only by slightly containing each powder. In addition, even if each powder is mixed in a large amount (for example, 10 parts by weight of each powder) so that it can be visually recognized that it is precipitated in osmotic water, the contaminant removing ability is hardly improved. Therefore, it is not preferable to mix a large amount of each powder from the viewpoint of manufacturing cost.
本発明に係る汚染土壌浄化剤によれば、活性炭粉末による第１の浄化作用と、ゼオライト粉末による第２の浄化作用と、シリサイド系化合物粉末による浄化促進作用とが相まって、汚染土壌中の汚染物質を除去することができる。以下、本発明に係る汚染土壌浄化剤における各作用について簡単に説明する。 According to the contaminated soil purifier according to the present invention, the first purifying action by the activated carbon powder, the second purifying action by the zeolite powder, and the purifying promoting action by the silicide-based compound powder are combined, and the pollutant in the contaminated soil Can be removed. Hereinafter, each effect | action in the contaminated soil cleaning agent which concerns on this invention is demonstrated easily.
［第１の浄化作用］
まず、活性炭粉末による第１の浄化作用について説明する。
本発明に係る汚染土壌浄化剤が汚染土壌に散布、吹き付け等されると、浸透性水が汚染土壌中に浸透するとともに、浸透性水に誘導されて活性炭粉末も汚染土壌中に分散する。そして、活性炭粉末の微細孔に汚染土壌中の汚染物質が取り込まれる。[First purification action]
First, the first purification action by the activated carbon powder will be described.
When the contaminated soil purification agent according to the present invention is sprayed or sprayed on the contaminated soil, the osmotic water penetrates into the contaminated soil and is also induced by the osmotic water to disperse the activated carbon powder in the contaminated soil. And the contaminant in contaminated soil is taken in into the micropore of activated carbon powder.
ナノサイズの微細孔に取り込まれた汚染物質は、微細孔内で渦状の高速回転運動をしながら分解される。例えば、複数の炭素、塩素、酸素および水素原子が結合して有害な骨格構造となっているダイオキシンによって土壌が汚染されている場合は、微細孔内で炭素が引き離され、有害な骨格構造ではなくなった残りのもの（塩素等）が放出される。放出された塩素等は、土壌中のマグネシウム、カルシウム等と結合して、無害かつ安定な塩化マグネシウムや塩化カルシウム等となる。一方、引き離された炭素は、高炭素質を有する活性炭粉末と一体化する。 Contaminants taken into the nano-sized micropores are decomposed in the micropores while making a spiral high-speed rotational motion. For example, if the soil is contaminated with dioxins that combine multiple carbon, chlorine, oxygen, and hydrogen atoms into a harmful skeletal structure, the carbon is pulled away in the micropores and is no longer a harmful skeletal structure. The rest (chlorine etc.) is released. The released chlorine and the like combine with magnesium and calcium in the soil to become harmless and stable magnesium chloride, calcium chloride and the like. On the other hand, the separated carbon is integrated with the activated carbon powder having a high carbon quality.
以上のように、活性炭粉末による第１の浄化作用によれば、汚染物質の骨格構造を変形、分解して、汚染物質を無害な物質に変換することができる。 As described above, according to the first purification action by the activated carbon powder, the skeleton structure of the pollutant can be deformed and decomposed to convert the pollutant into a harmless substance.
［第２の浄化作用］
次に、ゼオライト粉末による第２の浄化作用について説明する。
本発明に係る汚染土壌浄化剤が汚染土壌に散布、吹き付け等されると、活性炭粉末と同様に、ゼオライト粉末も汚染土壌中に分散する。そして、汚染土壌中の汚染物質はゼオライト粉末に取り込まれ、無害かつ安定な物質に変換される。[Second purification action]
Next, the second purification action by the zeolite powder will be described.
When the contaminated soil purifier according to the present invention is sprayed or sprayed on the contaminated soil, the zeolite powder is dispersed in the contaminated soil as well as the activated carbon powder. Then, the pollutant in the contaminated soil is taken into the zeolite powder and converted into a harmless and stable substance.
より詳しくは、汚染物質のプラスの電荷を帯びた部分が、ゼオライト粉末のマイナスの電荷を帯びたアニオンサイトに取り込まれる。通常、アニオンサイトはプラスの電荷を帯びたアルカリ金属イオン（Ｎａ+、Ｋａ+等）で埋められて安定化されているが、プラスの電荷を帯びたものが周辺に存在している場合は、比較的容易にそのものに置き換えられると考えられる。More specifically, the positively charged portion of the contaminant is incorporated into the negatively charged anion site of the zeolite powder. Usually, the anion site is filled with a positively charged alkali metal ion (Na + , Ka +, etc.) and stabilized, but if a positively charged one is present in the vicinity, It is considered that it can be replaced by itself relatively easily.
このようにしてゼオライト粉末中に取り込まれた汚染物質は、別のアニオンサイトを埋めているＮａ+、Ｋａ+と結合して全く別の物質となる際に有害な骨格構造が失われ、価数０の安定かつ無害な物質となって放出される。そして、空いたアニオンサイトには、別の汚染物質が取り込まれ、同様の反応が連続的に行われる。Contaminants incorporated into the zeolite powder in this way lose their harmful skeleton structure when combined with Na + and Ka + filling another anion site to become completely different substances, and the valence Released as 0 stable and harmless substance. And another pollutant is taken in into the vacant anion site, and the same reaction is continuously performed.
以上のように、ゼオライト粉末による第２の浄化作用によれば、ゼオライト粉末内で汚染物質を変性して、無害な物質に変換することができる。なお、汚染物質のマイナスの電荷を帯びた部分は、プラスの電荷を帯びた活性炭粉末に引き寄せられ、上記第１の浄化作用により無害な物質に変換される。 As described above, according to the second purification action by the zeolite powder, the pollutant can be modified in the zeolite powder and converted into a harmless substance. The negatively charged part of the pollutant is attracted to the activated carbon powder having a positive charge, and is converted into a harmless substance by the first purification action.
［シリサイド系化合物粉末による浄化促進作用］
続いて、シリサイド系化合物粉末による浄化促進作用について説明する。
前記の通り、シリサイド系化合物粉末からは、数ミリヘルツ〜数テラヘルツの帯域の電磁波が放射される。そして、この電磁波は、クラスターとなっている汚染物質を比較的弱い結合部分で分断するものと考えられる。分断されて小さくなった汚染物質は、活性炭粉末またはゼオライト粉末に取り込まれ易くなる。これにより、上記第１の浄化作用および第２の浄化作用が促進されるものと考えられる。[Purification promotion effect by silicide compound powder]
Subsequently, the purification promoting action by the silicide-based compound powder will be described.
As described above, electromagnetic waves in a band of several millihertz to several terahertz are radiated from the silicide compound powder. And this electromagnetic wave is considered to divide the pollutant which becomes a cluster by a comparatively weak coupling | bond part. The pollutants that have been cut and reduced are easily taken up by the activated carbon powder or the zeolite powder. Thereby, it is considered that the first purification action and the second purification action are promoted.
この他、シリサイド系化合物粉末から放射される電磁波には、活性炭粉末の微細孔における汚染物質の渦状高速回転運動を促進させることにより、第１の浄化作用を促進させるという作用効果もあると考えられる。 In addition, it is considered that the electromagnetic wave radiated from the silicide-based compound powder also has an effect of promoting the first purification action by promoting the spiral high-speed rotational movement of the contaminant in the fine pores of the activated carbon powder. .
［効果確認試験］
本発明に係る汚染土壌浄化剤によってダイオキシン類で汚染されたサンプルを浄化すると、浄化前後の毒性等量（ＴＥＱ）は表１に示す通りとなった。ここで、本試験で使用した汚染土壌浄化剤（以下、実施例１）は、１００重量部の浸透性水に、１．５重量部の活性炭粉末と、０．３重量部のゼオライト粉末と、各０．１重量部のマグネシウムシリサイドおよびβ鉄シリサイドとを混ぜ合わせたものである。また、汚染物質浄化剤の散布は、攪拌により、浸透性水と混合粉体がほぼ均一に混ざり合った状態にして行った。なお、下表の浄化後のデータは、汚染土壌浄化剤を散布して６週間放置した後のものである。また、ＴＥＱの計算は、毒性等価係数ＷＨＯ−ＴＥＦ（１９９８）を用いて行った。
When the sample contaminated with dioxins was purified by the contaminated soil purification agent according to the present invention, the toxic equivalent amount (TEQ) before and after purification became as shown in Table 1. Here, the contaminated soil purification agent used in this test (hereinafter, Example 1), 100 parts by weight of permeable water, 1.5 parts by weight of activated carbon powder, 0.3 parts by weight of zeolite powder, This is a mixture of 0.1 parts by weight of magnesium silicide and β iron silicide. Further, the pollutant cleaning agent was sprayed in a state in which the osmotic water and the mixed powder were almost uniformly mixed by stirring. In addition, the data after purification in the table below are data after the contaminated soil purification agent is sprayed and left for 6 weeks. The TEQ was calculated using the toxicity equivalent coefficient WHO-TEF (1998).
上表に示すように、実施例１に係る汚染土壌浄化剤によれば、環境基準値をはるかに超えた８１１２２pg-TEQ/gから環境基準を下回る５４３pg-TEQ/gにまでＴＥＱを低減することができた。つまり、実施例１に係る汚染土壌浄化剤によれば、高濃度に汚染されたサンプル中の汚染物質を９９％以上除去することができた。 As shown in the above table, according to the contaminated soil purifier according to Example 1, the TEQ is reduced from 81122 pg-TEQ / g, far exceeding the environmental standard value, to 543 pg-TEQ / g, which is below the environmental standard. I was able to. That is, according to the contaminated soil purifier according to Example 1, 99% or more of the pollutants in the highly contaminated sample could be removed.
汚染の程度が軽微な別のサンプルについても同様の試験を行った。その結果を表２に示す。ここで、本試験で使用した汚染土壌浄化剤（以下、実施例２）は、１００重量部の浸透性水に、０．１５重量部の活性炭粉末と、０．０３重量部のゼオライト粉末と、各０．０１重量部のマグネシウムシリサイドおよびβ鉄シリサイドとを混ぜ合わせたものである。なお、下表の浄化後のデータは、実施例２に係る汚染土壌浄化剤を散布して、６週間放置した後のものである。
上表に示すように、実施例２に係る汚染土壌浄化剤によれば、環境基準をクリアしたサンプルのＴＥＱを７７１．８pg-TEQ/gから２３．３pg-TEQ/gに低減することができた。つまり、実施例２に係る汚染土壌浄化剤によれば、汚染の程度が比較的軽微なサンプル中の汚染物質を約９７％除去することができた。 As shown in the above table, according to the contaminated soil purifier according to Example 2, the TEQ of the sample that cleared the environmental standard can be reduced from 771.8 pg-TEQ / g to 23.3 pg-TEQ / g. It was. That is, according to the contaminated soil purifier according to Example 2, it was possible to remove about 97% of contaminants in the sample having a relatively low degree of contamination.
表３は、比較のために、シリサイド系化合物粉末を含んでいない汚染土壌浄化剤について同様の試験を行った結果である。この試験では、１００重量部の浸透性水に、０．１５重量部の活性炭粉末と、０．０５重量部のゼオライト粉末とを混ぜ合わせてなる汚染土壌浄化剤（以下、比較例）を使用した。なお、下表の浄化後のデータは、比較例に係る汚染土壌浄化剤を散布して、６週間放置した後のものである。
上表に示すように、比較例に係る汚染土壌浄化剤によれば、サンプルのＴＥＱを５０．５pg-TEQ/gから９．０pg-TEQ/gに低減することができたが、汚染物質の浄化率は約８２％にとどまった。これは、混合粉体中にシリサイド系化合物粉末が含まれておらず、活性炭粉末による第１の浄化作用とゼオライト粉末による第２の浄化作用とが促進されなかったからだと考えられる。 As shown in the above table, according to the contaminated soil purification agent according to the comparative example, the TEQ of the sample could be reduced from 50.5 pg-TEQ / g to 9.0 pg-TEQ / g. The purification rate was only 82%. This is presumably because the mixed powder did not contain the silicide compound powder, and the first purification action by the activated carbon powder and the second purification action by the zeolite powder were not promoted.
また、本発明に係る汚染土壌浄化剤は、ダイオキシン類以外の各種汚染物質に対しても、高い汚染物質除去能を有する。表４に、上記実施例１に係る汚染物質浄化剤とシリサイド系化合物粉末を含んでいない比較例に係る汚染物質浄化剤を用いて、各種汚染物質を含むサンプル（汚染土壌、焼却灰等）の浄化を行った結果を示す。なお、表４の汚染後のデータは、実施例１または比較例に係る汚染物質浄化剤を散布して、４〜８週間（汚染物質によって異なる）放置した後のデータである。
上表に示すように、試験を行った全ての汚染物質に対して、実施例１に係る汚染物質浄化剤は比較例に係る汚染物質浄化剤よりも高い汚染物質浄化能を有していた。 As shown in the above table, for all the pollutants tested, the pollutant purifying agent according to Example 1 had higher pollutant purifying ability than the pollutant purifying agent according to the comparative example.
以上、本発明に係る汚染物質浄化剤および汚染物質浄化方法の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、当業者であれば、種々の変形例を想到し得ることは明らかである。 The preferred embodiments of the pollutant purifying agent and the pollutant purifying method according to the present invention have been described above, but the present invention is not limited thereto, and various modifications can be conceived by those skilled in the art. It is clear.
例えば、上記各試験では汚染されたサンプルに汚染土壌浄化剤を散布したが、汚染物質除去能を高めるためには、所定深さまでボーリングマシンのロッドを打ち込んだ後に、ロッド先端部からほぼ水平方向に高圧で汚染土壌浄化剤を吹き付けることが好ましい。また、比較的浅い部分の汚染の場合は、汚染土壌浄化剤を吹き付けた後のサンプルを攪拌することがさらに好ましい。
この他、本発明に係る汚染土壌浄化剤には、土壌菌を活性化する脂肪酸を添加することができる。これにより、汚染物質除去能がさらに高まることが期待できる。For example, in each of the above tests, a contaminated sample was sprayed with a contaminated soil purification agent, but in order to increase the contaminant removal capability, the rod of the boring machine was driven to a predetermined depth, and then the horizontal direction from the tip of the rod. It is preferable to spray the contaminated soil purification agent at high pressure. In the case of contamination in a relatively shallow portion, it is more preferable to stir the sample after spraying the contaminated soil cleaner.
In addition, fatty acids that activate soil fungi can be added to the contaminated soil purifier according to the present invention. Thereby, it can be expected that the contaminant removing ability is further enhanced.
上記課題を解決するために、本発明に係る汚染土壌浄化剤は、汚染土壌中の汚染物質を除去して、該汚染土壌を浄化する汚染土壌浄化剤であって、イオン化した水からなる浸透性水と、混合粉体とからなる。そして、この混合粉体は、（１）多数の微細孔を有し、比表面積が１０００m2/g以上である活性炭粉末と、（２）アルミニウム、シリカおよびアルカリ金属を少なくとも含むゼオライト粉末と、（３）マグネシウムシリサイドおよび／またはβ鉄シリサイドからなるシリサイド系化合物粉末であって、活性炭粉末による汚染物質除去作用およびゼオライト粉末による汚染物質除去作用を促進させるものとを含むことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a contaminated soil purification agent according to the present invention is a contaminated soil purification agent that removes contaminants in the contaminated soil and purifies the contaminated soil, and is permeable with ionized water. It consists of water and mixed powder. The mixed powder includes (1) activated carbon powder having a large number of micropores and a specific surface area of 1000 m 2 / g or more, (2) zeolite powder containing at least aluminum, silica and alkali metal, 3) Silicide-based compound powder composed of magnesium silicide and / or β-iron silicide, which includes a substance that promotes a pollutant removing action by activated carbon powder and a pollutant removing action by zeolite powder .
上記課題を解決するために、本発明に係る汚染土壌浄化剤は、汚染土壌中の汚染物質を除去して、該汚染土壌を浄化する汚染土壌浄化剤であって、イオン化した水からなる浸透性水と、混合粉体とからなる。そして、この混合粉体は、（１）多数の微細孔を有し、比表面積が１０００m2/g以上である活性炭粉末と、（２）アルミニウム、シリカおよびアルカリ金属を少なくとも含むゼオライト粉末と、（３）マグネシウムシリサイドおよび／またはβ鉄シリサイドからなるシリサイド系化合物粉末とを含むことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a contaminated soil purification agent according to the present invention is a contaminated soil purification agent that removes contaminants in the contaminated soil and purifies the contaminated soil, and is permeable with ionized water. It consists of water and mixed powder. The mixed powder includes (1) activated carbon powder having a large number of micropores and a specific surface area of 1000 m 2 / g or more, (2) zeolite powder containing at least aluminum, silica and alkali metal, 3), characterized in that it comprises a silicide compound powder consisting of magnesium silicide and / or β-iron disilicide.
Claims (4)
イオン化した水からなる浸透性水と、
混合粉体と、
からなり、前記混合粉体は、
多数の微細孔を有し、比表面積が１０００m2/g以上である活性炭粉末と、
アルミニウム、シリカおよびアルカリ金属を少なくとも含むゼオライト粉末と、
マグネシウムシリサイドおよび／またはβ鉄シリサイドからなるシリサイド系化合物粉末と、
を含むことを特徴とする汚染土壌浄化剤。A contaminated soil purification agent that removes contaminants in the contaminated soil and purifies the contaminated soil,
Osmotic water consisting of ionized water;
Mixed powder,
The mixed powder consists of:
Activated carbon powder having a large number of micropores and having a specific surface area of 1000 m 2 / g or more;
A zeolite powder containing at least aluminum, silica and an alkali metal;
A silicide-based compound powder comprising magnesium silicide and / or β-iron silicide;
Contaminated soil purification agent characterized by including.
前記汚染土壌浄化剤を攪拌して浸透性水と混合粉体とが混ざり合った状態とした後に、該汚染土壌浄化剤を前記汚染土壌に浸透させることを特徴とする汚染土壌浄化方法。A polluted soil purification method for purifying the contaminated soil by removing pollutants in the contaminated soil using the contaminated soil purification agent according to any one of claims 1 to 3,
A method for purifying contaminated soil, comprising stirring the contaminated soil purification agent to obtain a state in which osmotic water and mixed powder are mixed, and then allowing the contaminated soil purification agent to penetrate into the contaminated soil.
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