KR101290546B1 - Method of purifying soil and/or groundwater - Google Patents

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Abstract

난분해성 유기화합물에 의해 오염된 토양 및/또는 지하수의 정화처리에 있어서, 환경 부하가 작고 효과적인 정화 방법을 제공하는 것을 과제로 하며, 하기 화학식 1의 디카복시메틸아민계 생분해성 킬레이트제를, 정화 대상인 토양 및/또는 지하수 중에 존재하는 철 이온의 0.5 내지 4.0배의 몰 비로 첨가하여 생분해성 킬레이트제와 철 이온의 착체를 생성시킨 후에, 당해 정화 대상을 바람직하게는 pH 완충제를 사용하여 pH 5 내지 10으로 유지하면서 산화제를 첨가하여 정화를 실시한다.In purifying soil and / or groundwater contaminated with hardly decomposable organic compounds, it is an object to provide an effective purification method with a low environmental load, and to purify the dicarboxymethylamine-based biodegradable chelating agent of the formula After addition at a molar ratio of 0.5 to 4.0 times the iron ions present in the soil and / or ground water of interest to produce a complex of the biodegradable chelating agent and the iron ions, the clarification subject is preferably pH 5 to 5 using a pH buffer. The purification is carried out by the addition of an oxidizing agent while keeping it at 10.

화학식 1Formula 1

Figure 112007082935457-pct00006
Figure 112007082935457-pct00006

난분해성 유기화합물, 토양, 지하수, 정화처리, 디카복시메틸아민계 생분해성 킬레이트제, pH 완충제, 산화제Hardly degradable organic compounds, soil, groundwater, purification, dicarboxymethylamine biodegradable chelating agents, pH buffers, oxidants

Description

토양 및/또는 지하수의 정화방법{Method of purifying soil and/or groundwater}Method of purifying soil and / or groundwater

본 발명은 산화제로서 종래의 과산화수소를 사용하는 토양 및/또는 지하수의 정화방법에 있어서, 정화 대상의 pH를 낮추지 않고 오염 정화 처리가 가능하고, 또한 정화 처리 기간을 단축시킬 수 있고, 또한 고농도 오염에 대해서도 정화 가능한 토양 및/또는 지하수의 정화방법에 관한 것이다. The present invention provides a method for purifying soil and / or groundwater using conventional hydrogen peroxide as an oxidizing agent, which is capable of contaminating the purification without lowering the pH of the purification target, shortening the purification treatment period, and The present invention also relates to a method of purifying soil and / or groundwater that can be purified.

토양 및/또는 지하수중의 유기물 오염이 환경에 크게 영향을 주는 것이 밝혀져 여러 가지 규제가 정비되어 오는 동시에, 지금까지 축적, 방치되어 있던 오염의 정화가 필요하게 되었다. 여기에서의 유기물이란, 주로 생물에 의한 분해가 곤란한 난분해성 유기물을 말하며, 농약, 방부제, 석유 및 이의 유분에 포함되는 방향족 화합물, 염소화 유기화합물 등이 해당한다. It has been found that the pollution of organic matter in soil and / or groundwater greatly affects the environment, and various regulations have been maintained, and at the same time, it is necessary to purify the pollution accumulated and left unattended. The organic substance herein refers to a hardly decomposable organic substance which is difficult to be decomposed by living organisms. Examples of the organic substance include pesticides, preservatives, petroleum and aromatic compounds contained in oils thereof, and chlorinated organic compounds.

당해 유기물 오염에 대하여, 물리적, 화학적, 생물적인 여러 가지 정화방법이 시도되고 있다. 물리적인 정화방법에서는, 오염 장소의 정화는 가능하지만, 제거된 오염 물질의 2차적인 처리가 필요하다고 하는 결점이 있다. 생물적인 정화방 법은 주변 환경에 영향이 적은 방법이지만, 고농도의 오염에 대하여 적용이 어렵다고 하는 결점이 있다. 이들에 대하여 화학적인 정화방법은 대상 오염 물질을 분해하기 위해서, 2차적인 처리가 필요없고, 고농도의 오염에 대해서도, 적용이 가능하다는 특징을 갖는다. For the organic contamination, various physical, chemical and biological purification methods have been attempted. In the physical purification method, it is possible to purify a contaminated site, but there is a drawback that a secondary treatment of the removed pollutant is required. Biological purification is a method that has little effect on the surrounding environment, but has a drawback that it is difficult to apply to high concentrations of pollution. On the other hand, the chemical purification method does not require secondary treatment in order to decompose the pollutants of interest, and is applicable to high concentrations of pollution.

과산화수소 등의 산화제와, 촉매로서의 철 이온을 공급 가능한 화합물(예: 황산 제일철·7수화물 등)을 첨가함으로써, 하이드록시라디칼을 발생시키고, 당해 라디칼과 유기물을 반응시킴으로써, 유기물을 산화 분해하는 펜톤(Fenton)법이 알려져 있다. 화학적인 정화방법 중에서, 당해 펜톤법을 응용하여, 난분해성 유기화합물로 오염된 토양을 정화하는 것이 시도되고 있다[참조: 일본 공개특허공보 제(평)7-75772(특허문헌 1)]. By adding an oxidizing agent such as hydrogen peroxide and a compound capable of supplying iron ions as a catalyst (e.g. ferrous sulfate, hexahydrate, etc.), hydroxy radicals are generated, and the radicals and organics are reacted to oxidize and decompose organic matters. Fenton method is known. Among chemical purification methods, the Fenton method is applied to purify soil contaminated with hardly decomposable organic compounds (Japanese Patent Laid-Open No. 7-75772 (Patent Document 1)).

통상의 펜톤법에서는 최적 pH 범위는 3 내지 4라고 말해지고 있다. pH 범위가 중성 이상인 경우의 반응은, 촉매의 철 이온이 수산화물이 되어 침전되어 버려 거의 반응이 진행되지 않는다. 그러나, 이러한 pH 3 내지 4라는 최적 pH 범위에서 토양 정화를 실시한다고 상정한 경우에, 토양중의 중금속 성분의 용출에 의한 2차 오염의 발생, 확대의 가능성이 있으며, 이러한 결점을 보충하기 위해, 완충제를 사용하여 중성 부근의 일정 pH로 정화를 실시하는 것이 제안되어 있다. 일본 공개특허공보 제2004-202357호(특허문헌 2) 및 일본 공개특허공보 제2004-305959호(특허문헌 3)에서는, 오염 유기물의 분해에 의한 pH의 저하를 방지하기 위해서, 산화제와 완충제의 첨가가 고안되어 있지만, 철 등의 촉매가 되는 금속 이온의 고 pH 범위에서의 침전을 방지하는 수단이 명기되어 있지 않고, 산화제의 종류나 정화 장소 의 환경에 따라서는 철 등의 지하수에 포함되는 금속 성분의 침전에 의한 유로, 배관의 폐색이 발생하여 정화 작업에 문제가 생길 가능성이 있다. In normal Fenton method, the optimum pH range is said to be 3-4. In the case where the pH range is more than neutral, the reaction rarely proceeds because the iron ions of the catalyst become hydroxide and precipitate out. However, when it is assumed that the soil purification is performed in such an optimum pH range of pH 3 to 4, there is a possibility of occurrence and expansion of secondary pollution by the elution of heavy metal components in the soil. It is proposed to purify to a constant pH near neutral using a buffer. In JP-A-2004-202357 (Patent Document 2) and JP-A-2004-305959 (Patent Document 3), addition of an oxidizing agent and a buffer in order to prevent a drop in pH due to decomposition of contaminated organic matter. Has been devised, but means for preventing precipitation in the high pH range of metal ions, such as iron, are not specified, and metal components contained in groundwater, such as iron, depending on the type of oxidant and the environment of the purification site. Blockage of the flow path and piping due to precipitation of water may cause problems in the purification operation.

또한, 철 등의 촉매가 되는 금속 이온의 침전을 방지하기 위해 산화제와 킬레이트제의 첨가가 고안되어 있다. 일본 공개특허공보 제2002-159959호(특허문헌 4)에서는 주로 철의 침전을 방지할 목적으로 킬레이트제의 첨가를 실시하고 있지만, 사용 pH 범위가 산성측이기 때문에, 규정되어 있는 첨가 몰 비의 범위는, 철에 대하여 1/3 정도의 소량이고, 액의 pH 범위를 고려하면 중금속의 용출 등의 2차 오염을 일으킬 위험성이 남는다. 또한, 일본 공개특허공보 제2000-301172호(특허문헌 5)에서도, 킬레이트제와 산화제의 병용이 고안되어 있지만, 킬레이트제의 첨가는 철 등의 금속 이온의 침전을 방지하는 목적뿐이며, 완충제 등에 의한 pH 저하를 방지하는 수단이 구비되어 있지 않으며, 액의 pH 범위를 고려하면 중금속의 용출 등의 2차 오염을 일으킬 가능성이 높다. In addition, addition of an oxidizing agent and a chelating agent has been devised to prevent precipitation of metal ions serving as a catalyst such as iron. In Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-159959 (Patent Document 4), a chelating agent is added mainly for the purpose of preventing precipitation of iron. However, since the use pH range is acidic, the range of the prescribed molar ratio is specified. Is a small amount of about 1/3 of iron, and considering the pH range of the liquid, there remains a risk of causing secondary contamination such as elution of heavy metals. Moreover, although Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-301172 (patent document 5) uses the chelating agent and the oxidizing agent together, the addition of the chelating agent is only for the purpose of preventing precipitation of metal ions, such as iron, There is no means for preventing the pH drop, and considering the pH range of the liquid, there is a high possibility of causing secondary contamination such as elution of heavy metals.

중성 부근에서의 킬레이트제의 첨가도 고안되어 있다. 일본 국제공개특허공보 제2003-503197호(특허문헌 6)에서는 EDTA를 중심으로 한 킬레이트제를 첨가하는 것이 제안되어 있다. 그러나, EDTA는 난생분해성이고, 실제의 토양 정화, 특히 원위치에서의 정화에서 사용하는 경우에는, 생태계 등의 주변 환경에 크게 영향을 줄 우려가 있어 사용에는 큰 문제가 될 것으로 예상된다. 또한, 특허문헌 5에도 기재되어 있는 바와 같이 킬레이트제의 첨가량 부족은 금속 이온의 침전을 발생시키며, 과잉 첨가는 정화 효과가 감소되기 때문에, 어느 경우에도 정화를 효과적으로 실시할 수 없을 가능성이 높다.Addition of chelating agents in neutral vicinity has also been devised. In Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-503197 (Patent Document 6), it is proposed to add a chelating agent mainly on EDTA. However, EDTA is biodegradable, and when used in actual soil purification, especially in situ purification, there is a possibility that it will greatly affect the surrounding environment, such as ecosystem, it is expected to be a big problem in use. Further, as described in Patent Literature 5, the lack of the addition amount of the chelating agent causes precipitation of metal ions, and the excessive addition decreases the purification effect, and therefore, there is a high possibility that the purification cannot be effectively performed in any case.

발명이 해결하고자 하는 과제Problems to be solved by the invention

본 발명은, 상술한 같은 종래 기술의 각종 문제점을 감안하여 제안된 것으로, 난분해성 유기화합물로 오염된 토양·지하수를 주변 환경, 생태계 그 외에 영향을 주지 않고, 원위치에 있어서 정화 처리하는 방법으로 간편하게 응용할 수 있고, 더구나 단기간에 안전하면서 효과적으로 정화 처리할 수 있으며, 또한 고농도 오염에 대해서도 정화 처리가 가능한 토양 및/또는 지하수의 정화방법의 제공을 목적으로 한다.The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is a simple method of purifying soil and groundwater contaminated with hardly decomposable organic compounds in situ without affecting the surrounding environment, ecosystem and others. It is an object of the present invention to provide a method for purifying soil and / or groundwater that can be applied, furthermore, can be safely and effectively purified in a short period of time, and also capable of purifying high concentration pollution.

과제를 해결하기 위한 수단Means for solving the problem

본 발명자들은, 상술한 문제점을 해결하기 위해서 예의 연구를 한 결과, 정화 대상에 생분해성 킬레이트제를 첨가하여 철 이온을 착체로 한 후 산화제를 첨가하고, 바람직하게는 추가로 pH 완충제를 첨가하여 정화 처리함으로써, 중금속의 용출에 의한 2차 오염의 가능성이 없고, 오염 물질의 분해 반응의 촉매가 되는 철 등의 금속 이온이 침전되지 않는 정화 처리를 가능하게 하여, 효율적으로 정화할 수 있는 것을 밝혀내고 본 발명에 도달하였다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors earnestly researched in order to solve the above-mentioned problem, and, as a result, the biodegradable chelating agent is added to the purification object to form iron ions, followed by the addition of an oxidizing agent, and preferably, further purification by adding a pH buffer. By the treatment, it is found that there is no possibility of secondary contamination by the elution of heavy metals, and it is possible to purify the metal ions such as iron, which are catalysts for the decomposition reaction of the contaminants, and to purify efficiently. The present invention has been reached.

즉, 본 발명은, 이하의 (1) 내지 (7)에 기재한 정화방법에 관한 것이다.That is, this invention relates to the purification method as described in following (1)-(7).

(1) 토양 및/또는 지하수의 정화방법으로서, 하기 화학식 1의 디카복시메틸아민계 생분해성 킬레이트제를 정화 대상중에 존재하는 철 이온의 0.5 내지 4.0배의 몰 비로 당해 정화 대상에 첨가하여 상기 생분해성 킬레이트제와 철 이온의 착체를 생성시키는 생분해성 킬레이트제 첨가 공정과, 상기 착체 생성 후에 정화 대상을 pH 5 내지 10으로 유지하고 산화제를 첨가하는 산화제 첨가 공정을 포함함을 특징으로 하는, 정화방법. (1) A method for purifying soil and / or groundwater, wherein the dicarboxymethylamine-based biodegradable chelating agent of the following formula (1) is added to the purification target in a molar ratio of 0.5 to 4.0 times the iron ions present in the purification target, and the biodegradation is performed. A biodegradable chelating agent addition step of generating a complex of the chelating agent and iron ions, and an oxidizing agent addition step of maintaining the purification target at pH 5 to 10 and adding an oxidizing agent after the formation of the complex, .

Figure 112007082935457-pct00001
Figure 112007082935457-pct00001

위의 화학식 1에서,In the above formula (1)

R은 질소원자를 포함하지 않는 유기기이고R is an organic group containing no nitrogen atom

X는 H 또는 알칼리 금속이다.X is H or an alkali metal.

(2) 상기 항목 (1)에 있어서, 상기 화학식 1에 있어서의 R이, -CH(CH3)COOX, -CH(COOX)C2H4COOX, -CH(COOX)CH2COOX 또는 -C2H4SO3X(여기서, X는 H 또는 알칼리금속이다)을 나타내는 것인, 정화방법. (2) In the above item (1), R in the formula (1) is -CH (CH 3 ) COOX, -CH (COOX) C 2 H 4 COOX, -CH (COOX) CH 2 COOX or -C 2 H 4 SO 3 X, wherein X is H or an alkali metal.

(3) 상기 항목 (1) 또는 (2)에 있어서, 상기 산화제 첨가 공정에서, 정화 대상을 pH 7 내지 9로 유지하고 산화제를 첨가함을 특징으로 하는, 정화방법. (3) The purification method according to item (1) or (2), wherein in the oxidizing agent addition step, the purification target is maintained at pH 7 to 9 and oxidizing agent is added.

(4) 상기 항목 (1) 내지 (3) 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 산화제 첨가 공정에서, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산수소나트륨 및 탄산수소칼륨으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 1종의 pH 완충제를 첨가함을 특징으로 하는, 정화방법. (4) At least 1 according to any one of items (1) to (3), wherein at least one selected from the group consisting of sodium carbonate, potassium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, sodium hydrogen carbonate and potassium hydrogen carbonate in the oxidizing agent addition step Purification method characterized by adding the pH buffer of the species.

(5) 상기 항목 (1) 내지 (4) 중의 어느 한 항에 있어서, 산화제가 과산화수소인 정화방법. (5) The purification method according to any one of items (1) to (4), wherein the oxidant is hydrogen peroxide.

(6) 상기 항목 (1) 내지 (5) 중의 어느 한 항에 있어서, 생분해성 킬레이트제 첨가 공정 전에, 정화 대상의 pH를 6 이상에서 5 이상 6 미만으로 낮추고 토양중의 철 이온을 지하수중에 용출시키는 전처리 공정을 포함하는, 정화방법. (6) The method according to any one of items (1) to (5), wherein before the step of adding the biodegradable chelating agent, the pH of the purification target is lowered from 6 or more to 5 or less and 6, and the iron ions in the soil are eluted in the groundwater. A purification method comprising a pretreatment step.

(7) 상기 항목 (1) 내지 (6) 중의 어느 한 항에 있어서, 생분해성 킬레이트제 첨가 공정 전에, 정화 대상에 철 이온을 첨가하는 전처리 공정을 포함하는, 정화방법. (7) The purification method according to any one of items (1) to (6), which includes a pretreatment step of adding iron ions to the purification target before the biodegradable chelating agent addition step.

발명의 효과Effects of the Invention

본 발명의 정화방법은, 이하의 효과를 갖는다. The purification method of the present invention has the following effects.

(1) 중금속이 용출되지 않는 고 pH 범위에 있어서, 분해제(산화제 및 촉매로서의 철 킬레이트 착체)의 반응을 저해하지 않고, 현저하고 빠른 분해 속도로 오염 유기화합물을 분해할 수 있다. (1) In the high pH range in which heavy metals do not elute, contaminating organic compounds can be decomposed at a remarkable and rapid decomposition rate without inhibiting the reaction of the decomposition agent (iron chelating complex as oxidant and catalyst).

(2) 촉매가 되는 철 등의 금속 이온의 고 pH 범위에서의 수산화물 생성 및 침전을 효과적으로 방지할 수 있기 때문에, 당해 침전물에 의한 토양 및/또는 지하수의 유로나 배관에 대한 폐색을 발생시키지 않고 정화 작업을 실시할 수 있다. (2) Since the formation and precipitation of hydroxides in the high pH range of metal ions such as iron as catalysts can be effectively prevented, purification is possible without causing blockage of the soil and / or groundwater flow paths or piping by the precipitate. Work can be done.

(3) 사용하고 있는 약제는 생분해성 킬레이트제이고, 또한 산화제로서 과산화수소, pH 완충제로서 탄산염 등, 환경 부하가 매우 낮은 것을 사용할 수 있다. (3) The agent used is a biodegradable chelating agent, and a very low environmental load such as hydrogen peroxide as an oxidant and carbonate as a pH buffer can be used.

(4) 고농도 오염에 대해서도 정화 처리가 가능하다. (4) Purification can be performed even for high concentration pollution.

따라서, 본 발명에 의하면, 유기화합물에 오염된 토양 및/또는 지하수를 단기간에 안전하게 정화하는 것이 가능하다. 또한, 생태계 등의 주변 환경에 크게 영향을 주지 않고 원위치에서의 정화가 가능하다. Therefore, according to the present invention, it is possible to safely clean the soil and / or groundwater contaminated with the organic compound in a short time. In addition, it is possible to clean in situ without significantly affecting the surrounding environment such as ecosystem.

본 발명에 있어서 정화 대상이 되는 토양 및/또는 지하수는, 난분해성의 유기물에 오염된 것이다. 당해 유기물로서는, 예를 들면 농약, 방부제, 석유 및 이의 유분에 포함되는 방향족 화합물, 유기염소 화합물 등을 들 수 있다. 석유 및 이의 유분에 포함되는 방향족 화합물로서는 톨루엔, 벤젠 등을 들 수 있다. 유기염소 화합물로서는 트리클로로에틸렌(TCE), 테트라클로로에틸렌(PCE) 등을 들 수 있다. In the present invention, the soil and / or ground water to be purified is contaminated with hardly decomposable organic matter. Examples of the organic substance include agrochemicals, preservatives, petroleum and aromatic compounds contained in oils thereof, organochlorine compounds and the like. Toluene, benzene, etc. are mentioned as an aromatic compound contained in petroleum and its fraction. Trichloroethylene (TCE), tetrachloroethylene (PCE), etc. are mentioned as an organochlorine compound.

본 발명의 과산화수소와 철 이온의 반응에 의해서 생기는 하이드록시라디칼은 산화력이 강하고, 유기염소 화합물뿐만 아니라 톨루엔, 벤젠이나 오일계의 토양 오염에도 적응 가능하다. Hydroxy radicals produced by the reaction of hydrogen peroxide and iron ions of the present invention have strong oxidizing power and are adaptable to soil contamination of not only organic chlorine compounds but also toluene, benzene and oil-based soils.

본 발명의 정화방법은, 생분해성 킬레이트제를, 정화 대상중에 존재하는 철 이온의 0.5 내지 4.0배의 몰 비로 당해 정화 대상에 첨가하여 상기 생분해성 킬레이트제와 철 이온의 착체를 생성시키는 생분해성 킬레이트제 첨가 공정과, 상기 착체 생성 후에 정화 대상을 pH 5 내지 10으로 유지하고 산화제를 첨가하는 산화제 첨가 공정을 포함한다. The purification method of the present invention is a biodegradable chelate in which a biodegradable chelating agent is added to the purification target at a molar ratio of 0.5 to 4.0 times the iron ion present in the purification target to generate a complex of the biodegradable chelating agent and iron ions. And an oxidant addition step of maintaining the purification target at a pH of 5 to 10 and adding an oxidant after the complex formation.

(1) 생분해성 킬레이트제 첨가 공정 (1) Biodegradable Chelating Agent Addition Process

정화 대상중에 존재하는 철 이온은, 산화제와의 반응에 의해 하이드록시라디칼을 발생시켜 정화 대상중의 유기오염 물질을 산화 분해시키는 작용을 갖는다. 따라서, 철 이온은 효율적으로 산화 분해할 수 있을 정도의 농도로 정화 대상에 포함되어 있으면 양호하다. 바람직한 정화 대상중의 철 이온 농도는, 오염 레벨에도 의존하지만, 예를 들면 15 내지 100mg/L 정도이다. Iron ions present in the purification target generate hydroxy radicals by reaction with an oxidizing agent to oxidatively decompose the organic pollutants in the purification target. Therefore, it is good if iron ion is contained in the purification object in the density | concentration so that it can oxidatively decompose efficiently. Although the iron ion concentration in a preferable purification object depends also on a contamination level, it is about 15-100 mg / L, for example.

상기 철 이온이 원래 지하수 및/또는 토양중에 적당량 존재하고 있는 경우는, 별도로 첨가할 필요는 없다. 그러나, 정화 기간 등의 조건에 따라서는, 전처리로서 미리 정화 대상에 철 이온을 첨가함으로써, 효과를 향상시키고, 정화 처리 기간을 단축시키는 것도 가능하다. 철 이온을 첨가하는 경우는, 정화 대상에 철 이온을 공급 가능한 화합물을 첨가할 수 있다. 철 이온을 공급 가능한 화합물의 예로서는, 황산제일철, 염화제일철 등의 철염을 들 수 있다. 철염의 사용량에는 특별히 제한이 없으며, 필요로 하는 오염의 레벨에 따라 적절하게 선택된다. 일반적으로 철염의 첨가량은 황산제일철로 환산하여, 정화 대상 전량에 대하여 0 내지 0.1중량%이다. 철염의 공급방법으로서는, 토양중에 설치한 우물 등의 설비에 의해, 수용액으로 한 철염을 토양 및/또는 지하수에 공급하는 방법 등을 들 수 있다. 철염 수용액의 농도로서는 O 내지 10중량%가 바람직하다. If the iron ions originally exist in the groundwater and / or soil in an appropriate amount, it is not necessary to add them separately. However, depending on the conditions such as the purification period, it is also possible to improve the effect and shorten the purification treatment period by adding iron ions to the purification target as a pretreatment in advance. When adding iron ions, the compound which can supply iron ions to a purification object can be added. Examples of the compound capable of supplying iron ions include iron salts such as ferrous sulfate and ferrous chloride. There is no restriction | limiting in particular in the usage-amount of iron salt, It selects suitably according to the level of pollution required. In general, the amount of iron salt added is 0 to 0.1% by weight based on the total amount of the purification target in terms of ferrous sulfate. As a method for supplying iron salt, a method of supplying iron salt in an aqueous solution to the soil and / or ground water by means of a facility such as a well installed in the soil may be mentioned. As a density | concentration of aqueous solution of iron salts, O-10 weight% is preferable.

본 발명에 있어서의 생분해성 킬레이트제 첨가 공정은, 중금속의 용출을 억제하기 위해 정화 대상의 pH를 낮추지 않고(pH 5 이상을 유지하고) 실시하는 것이 바람직하다. 단, 정화 대상의 pH가 6 이상인 경우는, 이를 5 이상 6 미만으로 조 정하여, 토양중의 철 이온을 지하수중에 용출시키는 전처리를 해도 양호하다. 이러한 전처리란, 토양 및/또는 지하수에 염산, 황산 등의 무기산이나 아세트산 등의 유기산 등의 산성분의 첨가에 의해 pH를 5 이상 6 미만으로 저하시켜 토양중의 철을 지하수에 용출시키는 방법으로, 그 후 생분해성 킬레이트제를 첨가한다. 이와 같이 정화 대상의 pH가 6 이상인 경우에 이를 미리 5 이상 6 미만으로 조정함으로써, 지하수에 필요량의 철 이온을 공급할 수 있다. 즉, 지하수중의 철 이온이 부족한 경우에, 정화 대상의 pH를 약간 산성으로 함으로써, 땅속에 있는 철 이온을 지하수중에 용해시켜 외부로부터 철염을 첨가하지 않고 필요한 철 이온 농도를 확보할 수 있다. In order to suppress elution of heavy metals, it is preferable to perform the biodegradable chelating agent addition process in this invention, without lowering the pH of a purification object (maintaining pH 5 or more). However, when the pH of the purification target is 6 or more, it may be adjusted to 5 or more and less than 6, and pretreatment may be performed to elute iron ions in the soil into groundwater. The pretreatment is a method of eluting iron in the groundwater to lower the pH to 5 or less by adding acidic components such as inorganic acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid or organic acids such as acetic acid to the soil and / or ground water. The biodegradable chelating agent is then added. In this way, when the pH of the purification target is 6 or more, it is possible to supply the required amount of iron ions to the groundwater by adjusting it to 5 or more and less than 6 in advance. In other words, when the iron ions in the groundwater are insufficient, the pH of the purification target is slightly acidic, so that the iron ions in the ground are dissolved in the groundwater and the required iron ion concentration can be ensured without adding iron salts from the outside.

전처리를 위한 산성분의 공급방법으로서는, 토양중에 설치한 우물 등의 설비에 의해, 수용액으로 한 산성분을 토양 및/또는 지하수에 공급하는 방법 등을 들 수 있다. 산성분 수용액의 농도로서는 0 내지 10중량%가 바람직하다. As a method of supplying an acid component for pretreatment, the method of supplying the acid component made into aqueous solution to the soil and / or groundwater by installation, such as a well installed in the soil, is mentioned. As concentration of an acid component aqueous solution, 0-10 weight% is preferable.

첨가하는 생분해성 킬레이트제는, OECD 가이드 라인에서 나타내는 생분해성시험, 본질적 생분해성 시험에 있어서 생분해성으로 인정되는 것이지만, 이 중 본 발명에서는 하기 화학식 1의 디카복시메틸아민계 킬레이트제를 사용한다. Although the biodegradable chelating agent to be added is recognized as biodegradable in the biodegradability test and the intrinsic biodegradability test shown in the OECD guidelines, among these, the dicarboxymethylamine chelating agent of the following formula (1) is used.

화학식 1Formula 1

Figure 112007082935457-pct00002
Figure 112007082935457-pct00002

위의 화학식 1에서,In the above formula (1)

R은 질소원자를 포함하지 않는 유기기이고R is an organic group containing no nitrogen atom

X는 H 또는 알칼리 금속이다.X is H or an alkali metal.

X의 알칼리 금속으로서는, 나트륨(Na), 칼륨(K) 등을 들 수 있다. Examples of the alkali metal of X include sodium (Na) and potassium (K).

바람직하게는, R은 질소원자를 포함하지 않는 탄소수 1 내지 10, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 4의 유기기를 나타낸다. 보다 바람직하게는, R은 질소원자를 포함하지 않는 유기기로서, -COOX 및 -SO3X로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 1개를 포함하는 것을 나타낸다. 더욱 바람직하게는, R은 질소원자를 포함하지 않는 탄소수 1 내지 4의 유기기로서, -COOX 및 -SO3X로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 1개를 포함하는 것을 나타낸다.Preferably, R represents an organic group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, which does not contain a nitrogen atom. More preferably, R represents an organic group containing no nitrogen atom, and contains at least one selected from the group consisting of -COOX and -SO 3 X. More preferably, R represents an organic group having 1 to 4 carbon atoms that does not contain nitrogen atoms, and includes at least one selected from the group consisting of -COOX and -SO 3 X.

상기 화학식 1의 디카복시메틸아민계 생분해성 킬레이트제중, 특히 바람직한 것은, 상기 화학식 1중의 R이 -CH(CH3)COOX, -CH(COOX)C2H4COOX, -CH(COOX)CH2COOX 또는 -C2H4SO3X(여기서, X는 H 또는 알칼리금속이다)을 나타내는 것이다. Particularly preferred among the dicarboxymethylamine-based biodegradable chelating agents of Chemical Formula 1, R in Chemical Formula 1 is -CH (CH 3 ) COOX, -CH (COOX) C 2 H 4 COOX, -CH (COOX) CH 2 COOX or —C 2 H 4 SO 3 X where X is H or an alkali metal.

이와 같은 디카복시메틸아민계 생분해성 킬레이트제의 예로서, 메틸글리신 디아세트산, 글루탐산 디아세트산, 아스파라긴산 디아세트산, 2-아미노에탄설폰산 디아세트산, 및 이들의 나트륨염 등을 들 수 있다. 킬레이트제의 첨가에 의해, 정화 대상에 존재하고 있는 철 이온의 착체를 생성시키고, 수산화철의 생성 및 침전을 방지할 수 있다. Examples of such dicarboxymethylamine biodegradable chelating agents include methylglycine diacetic acid, glutamic acid diacetic acid, aspartic acid diacetic acid, 2-aminoethanesulfonic acid diacetic acid, and sodium salts thereof. By addition of the chelating agent, a complex of iron ions present in the object of purification can be produced, and formation and precipitation of iron hydroxide can be prevented.

킬레이트제의 첨가가 부족하면 수산화철의 침전을 일으키고, 과잉 첨가한 경우에는 정화를 저해하기 때문에, 철 이온 1mol에 대하여 킬레이트제 0.5 내지 4.0배의 몰 비로 사용하는 것이 바람직하다. 특히 철 이온 1mol에 대하여 킬레이트제 1.0 내지 2.0배의 몰 비가 킬레이트제의 첨가 효과가 높아 바람직하다. 킬레이트제의 공급방법으로서는, 토양중에 설치한 우물 등의 설비에 의해, 수용액으로 한 킬레이트제를 토양 또는 지하수에 공급하는 방법 등을 들 수 있다. 공급은 연속적 또는 단속적으로 실시할 수 있다. 킬레이트제 수용액의 농도로서는 50 내지 5000mg/L이 바람직하다.If the addition of the chelating agent is insufficient, precipitation of iron hydroxide is caused, and if the addition of the chelating agent is excessive, the purification is inhibited. Therefore, the chelating agent is preferably used at a molar ratio of 0.5 to 4.0 times the amount of the chelating agent. In particular, the molar ratio of the chelating agent 1.0 to 2.0 times with respect to 1 mol of iron ions is preferable because of the high effect of the addition of the chelating agent. As a supply method of a chelating agent, the method of supplying the chelating agent which became aqueous solution to the soil or groundwater by facilities, such as a well installed in the soil, is mentioned. The supply can be carried out continuously or intermittently. As concentration of the chelating agent aqueous solution, 50-5000 mg / L is preferable.

(2) 산화제 첨가 공정 (2) oxidizer addition process

본 발명의 정화방법에 있어서는, 상기 착체 생성 후에 정화 대상을 pH 5 내지 10으로 유지하고 산화제를 첨가한다(산화제 첨가 공정). 생분해성 킬레이트제와 철 이온의 착체 생성 후에 정화 대상을 고 pH 범위로 유지하고 오염 유기물을 분해하기 때문에, 중금속의 용출을 억제하고, 수산화철의 생성 및 침전을 억제할 수 있다.In the purification method of the present invention, after the formation of the complex, the purification target is maintained at pH 5 to 10 and an oxidant is added (oxidant addition step). After the formation of the complex of the biodegradable chelating agent and iron ions, the purification target is maintained at a high pH range and the contaminated organic matter is decomposed, so that elution of heavy metals can be suppressed, and formation and precipitation of iron hydroxide can be suppressed.

산화제로서는, 과산화수소, 과탄산염, 과탄산, 과붕산염, 과붕산, 과아세트산, 과아세트산염 등을 들 수 있지만, 주변 환경에 대한 영향, 조작성, 가격, 범용성의 점에서 과산화수소가 가장 바람직하다. 과산화수소 주입 농도는, 오염의 정도, 토양 중으로의 주입 수량, 양수량에 따라서도 다르지만, 주입 수량에 대하여 0.5 내지 5중량%가 바람직하다. 일반적으로, 과산화수소의 사용량에 제한은 없으며, 오염 상황, 주변 환경, 정화 기간에 따라 적절하게 선택된다. 산화제의 공급방법으로서는, 토양중에 설치한 우물 등의 설비에 의해, 수용액으로 한 산화제를 토양 및/또는 지하수에 공급하는 방법 등을 들 수 있다. 공급은 연속적 또는 단속 적으로 실시할 수 있다. 산화제 수용액의 농도로서는 0 내지 35중량%가 바람직하다. Examples of the oxidizing agent include hydrogen peroxide, percarbonate, percarbonate, perborate, perboric acid, peracetic acid, peracetate, and the like, but hydrogen peroxide is most preferable in terms of influence on the surrounding environment, operability, price, and versatility. The hydrogen peroxide injection concentration varies depending on the degree of contamination, the amount of water injected into the soil, and the amount of pumped water, but 0.5 to 5% by weight is preferable with respect to the amount of water injected. In general, there is no restriction on the amount of hydrogen peroxide used, and it is appropriately selected according to the pollution situation, the surrounding environment, and the purification period. As a supply method of an oxidizing agent, the method of supplying the oxidizing agent made into aqueous solution to the soil and / or groundwater by facilities, such as a well installed in the soil, is mentioned. The supply can be carried out continuously or intermittently. As concentration of the oxidizing agent aqueous solution, 0-35 weight% is preferable.

상기 산화제 첨가 공정에서는, 킬레이트제의 효과가 발휘되는 pH 범위에서 산화제를 첨가하는 것이 바람직하기 때문에, 정화 대상을 pH 5 내지 10, 바람직하게는 pH 7 내지 9로 유지할 필요가 있다. 그러나, 산화제를 첨가하면 정화 대상중의 오염 유기물의 분해가 진행하여, 정화 대상의 pH가 저하되는 경우가 있다. 이로 인해, 상기 pH 범위를 부여할 수 있는 pH 완충제를 첨가하는 것이 바람직하다. In the said oxidizing agent addition process, since it is preferable to add an oxidizing agent in the pH range in which the effect of a chelating agent is exhibited, it is necessary to maintain the purification object at pH 5-10, Preferably it is pH 7-9. However, when an oxidizing agent is added, decomposition of the contaminated organics in the purification target may proceed, and the pH of the purification target may decrease. For this reason, it is preferable to add the pH buffer which can give the said pH range.

pH 완충제는, 탄산계, 인산계, 아세트산계 등 적절하게 선택하여 사용할 수 있지만, 가장 효과가 높은 pH 7 내지 9로 제어할 수 있는 점, 또한 환경 부하를 고려하면, 탄산계 완충제가 바람직하다. 탄산계 완충제로서는, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨 등을 사용할 수 있다. 인산계 완충제로서는 인산수소디나트륨, 인산이수소나트륨, 인산수소디칼륨, 인산이수소칼륨 등을 사용할 수 있다. 아세트산계 완충제로서는 아세트산, 아세트산나트륨 등을 사용할 수 있다. Although the pH buffer can be suitably selected and used, such as a carbonate type, a phosphate type, an acetic acid type, A carbonic acid type buffer is preferable considering the point which can control to pH 7-9 which is the most effective, and environmental load. As the carbonic acid-based buffer, sodium carbonate, potassium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate and the like can be used. Examples of the phosphate buffer include disodium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, and the like. Acetic acid, sodium acetate, etc. can be used as an acetic acid type buffer.

이 중, 비용이나 용해도, pH의 관점에서는 탄산수소나트륨을 단독으로 사용하거나, 또는 탄산수소나트륨과 탄산나트륨을 병용하는 것이 바람직하다. 또한, 아세트산과 아세트산나트륨을 병용하는 것도 바람직하다. Among them, from the viewpoint of cost, solubility, and pH, it is preferable to use sodium hydrogencarbonate alone or to use sodium hydrogencarbonate and sodium carbonate together. Moreover, it is also preferable to use acetic acid and sodium acetate together.

정화 대상의 pH가 5 내지 10의 범위이면, pH의 저하가 생기더라도, 반드시 pH 완충제를 첨가할 필요는 없지만, 정화 기간 단축을 위해서는 pH 완충제를 첨가하여 pH 7 내지 9로 제어하는 것이 바람직하다. 완충제의 공급방법으로서는, 토양 중에 설치한 우물 등의 설비에 의해, 목적 pH로 한 수용액을 토양 또는 지하수에 공급하는 방법 등을 들 수 있다. If the pH of the purification target is in the range of 5 to 10, even if the pH decreases, it is not necessary to add a pH buffer, but in order to shorten the purification period, it is preferable to control the pH to 7 to 9 by adding a pH buffer. As a buffer supply method, the method of supplying the aqueous solution which made into the target pH to soil or groundwater by facilities, such as a well installed in the soil, is mentioned.

본 발명의 정화방법은, 원위치에서의 토양 및/또는 지하수의 정화 처리에 있어서의 사용을 첫번째로 상정하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 원위치가 아닌 2차 처리에도 응용 가능하다. Although the purification method of this invention assumes the use in the purification process of the soil and / or groundwater in the original position first, it is not limited to this, It is applicable also to the secondary process which is not the original position.

실시예 Example

이하에 본 발명을 사용하여 실시한 실시예를 게시한다. 당해 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다. The embodiment implemented using this invention is shown below. The examples do not limit the scope of the invention.

<실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 9> <Examples 1-6, Comparative Examples 1-9>

134ml의 바이알병에, 미리 FeSO4·7H2O를 15mg-Fe/L과, 킬레이트제를 철 이온에 대하여 등몰 첨가하여, 철 킬레이트 착체를 생성시킨다. 그 후, 휘발성 유기화합물로서 테트라클로로에틸렌(PCE)을 19 내지 28mg/L의 농도로 용해시킨 모의 오염수, 과산화수소를 680mg/L(pH 범위 5 내지 6의 경우), 또는 63mg/L(pH 범위 7 내지 8에서의 조건), 또는 660mg/L(pH 범위 9 내지 10에서의 조건), 및 반응액중의 pH를 일정하게 유지하기 위해 탄산수소나트륨/탄산나트륨 또는 아세트산/아세트산나트륨의 조합에 의한 완충제를 넣은 후, 밀폐하여 정화 시험을 실시하였다. 반응 개시로부터 일정 시간(1h) 경과후, 액중의 PCE 농도를 측정하여 정화의 진행을 확 인하였다. 킬레이트제로서 메틸글리신디아세트산(나트륨염; 상품명「Trilon(트릴론) M」(등록상표), 바스프(BASF) 제팬 가부시키가이샤 제공), L-글루탐산 디아세트산(나트륨염; 도쿄카세이제 시약)을 사용한 결과를 표 1중의 실시예 1 내지 6에, 비교로서 킬레이트제를 첨가하지 않은 경우, 생분해성을 갖지만 본원의 청구범위외인 글루콘산, 에틸렌디아민 디석신산을 사용한 결과를 표 1중의 비교예 1 내지 9에 나타낸다. In a 134 ml vial bottle, 15 mg-Fe / L of FeSO 4 · 7H 2 O and an chelating agent are equimolarly added to iron ions to form an iron chelate complex. Thereafter, simulated contaminated water in which tetrachloroethylene (PCE) was dissolved at a concentration of 19 to 28 mg / L as a volatile organic compound, 680 mg / L (for pH range 5 to 6), or 63 mg / L (pH range) to hydrogen peroxide Conditions at 7 to 8), or 660 mg / L (conditions at pH range 9 to 10), and a buffer with a combination of sodium bicarbonate / sodium carbonate or acetic acid / sodium acetate to maintain a constant pH in the reaction solution After the addition, it was sealed and the purification test was done. After a certain time (1 h) from the start of the reaction, the concentration of PCE in the liquid was measured to confirm the progress of the purification. Methylglycine diacetic acid (sodium salt; trade name "Trilon (trilon) M" (registered trademark), BASF Japan Corporation), L-glutamic acid diacetic acid (sodium salt; Tokyo Kasei reagent) When the chelating agent is not added as a comparison to Examples 1 to 6 in Table 1, the results of using gluconic acid and ethylenediamine disuccinic acid which are biodegradable but outside the claims of the present application are shown in Comparative Example 1 in Table 1. To 9 are shown.

Figure 112007082935457-pct00003
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실시예 1-6에 나타내는 본원의 청구범위내인 킬레이트제를 사용한 경우, PCE의 분해가 45% 이상 나타나며, pH 5 내지 10에 있어서 킬레이트제의 첨가에 의한 PCE 분해 반응의 촉진 효과가 나타났다. 그러나, 비교예 1, 4, 7에 나타내는 킬레이트제를 첨가하지 않은 경우와, 비교예 2, 5, 8에 나타내는 청구범위외의 킬레이트제를 첨가한 경우에서는, PCE 분해 반응의 진행이 거의 보이지 않았다. 또한, 비교예 3, 6, 9에 나타내는 청구범위외의 킬레이트제를 첨가한 경우에서는, PCE 분해가 진행되고 있지만, PCE 분해량은 동일한 pH 조건에서는 본원의 청구범위내의 킬레이트의 약 절반 이하이었다. 이상의 결과로부터 본 발명에서 규정되는 특정한 생분해성 킬레이트제의 첨가는, pH 5 내지 10에 있어서, 유기염소 화합물의 분해에 매우 유효한 것이 나타났다.In the case of using the chelating agent within the claims of the present application shown in Examples 1-6, the decomposition of PCE was 45% or more, and the effect of promoting the PCE decomposition reaction by the addition of the chelating agent was shown at pH 5-10. However, in the case where the chelating agents shown in Comparative Examples 1, 4 and 7 were not added and the chelating agents outside the claims shown in Comparative Examples 2, 5 and 8 were added, the progress of the PCE decomposition reaction was hardly observed. In addition, when the chelating agent other than the claims shown in Comparative Examples 3, 6, and 9 were added, PCE decomposition proceeded, but the amount of PCE decomposition was about half or less of the chelate in the claims of the present application under the same pH conditions. From the above result, it was shown that addition of the specific biodegradable chelating agent prescribed | regulated by this invention is very effective at the decomposition | disassembly of organochlorine compound in pH 5-10.

<실시예 7 내지 14, 비교예 10 내지 16> <Examples 7 to 14, Comparative Examples 10 to 16>

134ml의 바이알병에, 미리 FeSO4·7H2O를 15mg-Fe/L과, 킬레이트제를 첨가하여, 철 킬레이트 착체를 생성시킨다. 킬레이트제는 첨가한 철 이온에 대한 몰 비로 첨가량을 변화시켰다. 그 후, 휘발성 유기화합물로서 테트라클로로에틸렌(PCE)을 26 내지 52mg/L의 농도로 용해시킨 모의 오염수, 반응액중의 pH를 7 내지 9로 일정하게 유지하기 위해 탄산수소나트륨/탄산나트륨의 조합에 의한 완충제, 및 과산화수소를 65mg/L 넣은 후, 밀폐하여 정화 시험을 실시하였다. 반응 개시로부터 일정시간(1h) 경과후, 액중의 PCE 농도를 측정하여, 정화의 진행을 확인하였다. 킬레이트제로서 메틸글리신 디아세트산, 글루탐산 디아세트산을 사용한 결과를 표 2중의 실시예 7 내지 11, 12 내지 14에, 본 특허의 청구범위외의 첨가 몰 비에서의 결과를 표 2중의 비교예 10 내지 12에, 난생분해성이고, 본 특허범위외인 에틸렌디아민 테트라아세트산을 사용한 결과를 표 2중의 비교예 13 내지 16에 나타낸다. In a 134 ml vial bottle, 15 mg-Fe / L and a chelating agent are previously added to FeSO 4 .7H 2 O to form an iron chelate complex. The chelating agent changed the addition amount by the molar ratio with respect to the added iron ion. Thereafter, simulated contaminated water in which tetrachloroethylene (PCE) was dissolved at a concentration of 26 to 52 mg / L as a volatile organic compound, and a combination of sodium bicarbonate / sodium carbonate to maintain a constant pH of 7 to 9 in the reaction solution. 65 mg / L of a buffer and hydrogen peroxide were added, and it sealed and performed the purification test. After a lapse of 1 hour from the start of the reaction, the concentration of PCE in the liquid was measured to confirm the progress of the purification. The results of using methylglycine diacetic acid and glutamic acid diacetic acid as chelating agents are shown in Examples 7 to 11 and 12 to 14 in Table 2, and the results at addition molar ratios other than the claims of the present patent are shown in Comparative Examples 10 to 12 in Table 2. In Comparative Examples 13 to 16 in Table 2, results of using ethylenediamine tetraacetic acid, which is biodegradable and outside the scope of the present patent, are shown.

Figure 112007082935457-pct00004
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메틸글리신 디아세트산을 사용한 실시예 7 내지 11에서는 킬레이트제의 첨가 몰 비가 철 이온에 대하여 0.5 내지 4.0배이고, 이 범위의 첨가 몰 비에서는 잔존 PCE 농도가 낮고, PCE의 분해가 충분히 진행되고 있었다. 그러나, 비교예 10 내지 11에서는 킬레이트제의 첨가 몰 비가 철 이온에 대하여 O.5 내지 4.0배 이외의 범위이고, 이 경우, 잔존 PCE 농도가 높고, PCE 분해 반응이 크게 진행되지 않은 것이 나타났다. 또한, 실시예 7 내지 11, 비교예 11에서는 수산화철의 침전을 볼 수 없었지만, 비교예 10에서는 분명히 확인되었다. In Examples 7 to 11 using methylglycine diacetic acid, the added molar ratio of the chelating agent was 0.5 to 4.0 times with respect to the iron ions, and the residual PCE concentration was low at the added molar ratio in this range, and the decomposition of PCE was sufficiently progressed. However, in Comparative Examples 10 to 11, the addition molar ratio of the chelating agent was in the range other than 0.5 to 4.0 times with respect to the iron ions. In this case, the residual PCE concentration was high and the PCE decomposition reaction did not proceed significantly. In addition, although precipitation of iron hydroxide was not seen in Examples 7-11 and Comparative Example 11, it was confirmed clearly in Comparative Example 10.

글루탐산 디아세트산을 사용한 실시예 12 내지 14에서는, 메틸글리신 디아세트산을 사용하였을 때와 동일하게, 본원의 청구범위내의 첨가 몰 비에서는 잔존 PCE 농도가 낮고, PCE의 분해가 충분히 진행되고 있었다. 특히, 킬레이트제의 첨가 몰 비가 철 이온에 대하여 2 이상일 때 55% 이상의 높은 분해율을 나타내었다. 그러나, 본원의 청구범위외의 킬레이트제의 첨가량에서는, PCE 분해율의 감소가 확인되었다(비교예 12).In Examples 12 to 14 using glutamic acid diacetic acid, the residual PCE concentration was low at the addition molar ratio within the claims of the present application, and the decomposition of PCE was sufficiently proceeded as in the case of using methylglycine diacetic acid. In particular, when the added molar ratio of the chelating agent was 2 or more with respect to the iron ions, the decomposition rate was higher than 55%. However, in the addition amount of the chelating agent outside the claims of the present application, a decrease in the PCE decomposition rate was confirmed (Comparative Example 12).

또한, 에틸렌디아민 테트라아세트산을 사용한 비교예 13 내지 16에서는 수산화철의 침전을 볼 수 없었지만, 비교예 14 내지 16에 나타내는 킬레이트제의 첨가 몰 비가 철 이온에 대하여 2 이상인 경우에는 PCE 분해 반응의 진행은 거의 보이지 않으며, 과잉 킬레이트제의 첨가가 분해 반응을 저해하고 있는 것이 나타났다.In Comparative Examples 13 to 16 using ethylenediamine tetraacetic acid, precipitation of iron hydroxide was not observed. However, when the addition molar ratio of the chelating agent shown in Comparative Examples 14 to 16 was 2 or more with respect to iron ions, the progress of the PCE decomposition reaction was almost It was not seen, and it was shown that addition of excess chelating agent inhibited the decomposition reaction.

이상의 결과로부터, 본 발명에서 규정되는 구조와 성능을 갖는 킬레이트제는 본원의 청구범위내인 철 이온에 대한 첨가 몰 비 0.5 내지 4.0배이고, 유기염소 화합물의 분해에 있어서 매우 유효한 것이 나타났다.From the above results, it was found that the chelating agent having the structure and performance specified in the present invention has an addition molar ratio of 0.5 to 4.0 times to the iron ions within the scope of the present application, and is very effective in the decomposition of the organochlorine compound.

본 발명에 의하면, 환경 부하가 매우 낮은 생분해성 킬레이트제와 철 이온의 착체를 생성시킨 후에 정화 대상을 고 pH 범위로 유지하고 산화제를 첨가하기 때문에, 중금속의 용출에 의한 2차 오염을 방지하고, 수산화철의 생성 및 침전에 의한 유로나 배관에 대한 폐색을 효과적으로 방지할 수 있다.According to the present invention, since after forming a complex of a biodegradable chelating agent and iron ions having a very low environmental load, the purification target is maintained at a high pH range and an oxidizing agent is added, thereby preventing secondary contamination by the elution of heavy metals. It is possible to effectively prevent clogging the flow path or the pipe due to the generation and precipitation of iron hydroxide.

따라서, 유기화합물에 오염된 토양 및/또는 지하수를 단기간에 효율적으로 안전하게 정화하는 것이 가능하고, 특히 생태계 등의 주변 환경에 크게 영향을 주지 않고 원위치에서의 정화를 실시할 수 있다. 또한, 고농도 오염에 대한 정화 처리에도 매우 유효하다.Therefore, the soil and / or groundwater contaminated with the organic compound can be efficiently and safely purified in a short time, and can be purified in situ without particularly affecting the surrounding environment such as an ecosystem. It is also very effective for the purification treatment for high concentration contamination.

Claims (7)

토양, 지하수 또는 이들 둘 다의 정화방법으로서, 하기 화학식 1의 디카복시메틸아민계 생분해성 킬레이트제를 정화 대상중에 존재하는 철 이온의 0.5 내지 4.0배의 몰 비로 당해 정화 대상에 첨가하여 상기 생분해성 킬레이트제와 철 이온의 착체를 생성시키는 생분해성 킬레이트제 첨가 공정과, 상기 착체 생성 후에 정화 대상을 pH 5 내지 10으로 유지하고 산화제를 첨가하는 산화제 첨가 공정을 포함함을 특징으로 하는, 토양, 지하수 또는 이들 둘 다의 정화방법.As a method for purifying soil, ground water, or both thereof, a dicarboxymethylamine-based biodegradable chelating agent represented by Chemical Formula 1 is added to the purification target in a molar ratio of 0.5 to 4.0 times the iron ions present in the purification target. Soil, groundwater, characterized in that it comprises a step of adding a biodegradable chelating agent to produce a complex of a chelating agent and iron ions, and an oxidizing agent adding a oxidizing agent after maintaining the pH of the purified object after the formation of the complex Or a purification method of both. 화학식 1Formula 1
Figure 112013034690561-pct00005
Figure 112013034690561-pct00005
위의 화학식 1에서,In the above formula (1) R은 질소원자를 포함하지 않는 유기기이고,R is an organic group containing no nitrogen atom, X는 H 또는 알칼리금속이다.X is H or an alkali metal.
제1항에 있어서, 상기 화학식 1에 있어서의 R이, -CH(CH3)COOX, -CH(COOX)C2H4COOX, -CH(COOX)CH2COOX 또는 -C2H4SO3X(여기서, X는 H 또는 알칼리금속이다)를 나타내는 것을 특징으로 하는, 토양, 지하수 또는 이들 둘 다의 정화방법.The compound of claim 1, wherein R in Formula 1 is -CH (CH 3 ) COOX, -CH (COOX) C 2 H 4 COOX, -CH (COOX) CH 2 COOX or -C 2 H 4 SO 3 A process for the purification of soil, ground water or both, characterized by representing X, wherein X is H or an alkali metal. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 산화제 첨가 공정에서, 정화 대상을 pH 7 내지 9로 유지하고 상기 산화제를 첨가함을 특징으로 하는, 토양, 지하수 또는 이들 둘 다의 정화방법.The method for purifying soil, groundwater or both according to claim 1 or 2, wherein in the oxidizing agent addition step, the purifying object is maintained at pH 7 to 9 and the oxidizing agent is added. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 산화제 첨가 공정에서, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산수소나트륨 및 탄산수소칼륨으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 pH 완충제를 첨가함을 특징으로 하는, 토양, 지하수 또는 이들 둘 다의 정화방법.The method according to claim 1 or 2, wherein in the oxidizing agent addition step, at least one pH buffer selected from the group consisting of sodium carbonate, potassium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, sodium hydrogen carbonate and potassium hydrogen carbonate is added. Purifying soil, groundwater or both. 제1항 또는 제2항에 있어서, 산화제가 과산화수소인, 토양, 지하수 또는 이들 둘 다의 정화방법.The method of claim 1 or 2, wherein the oxidant is hydrogen peroxide. 제1항 또는 제2항에 있어서, 생분해성 킬레이트제 첨가 공정 전에, 정화 대상의 pH를 6 이상에서 5 이상 6 미만으로 낮추어 토양중의 철 이온을 지하수 중에 용출시키는 전처리 공정을 포함하는, 토양, 지하수 또는 이들 둘 다의 정화방법.The soil according to claim 1 or 2, comprising a pretreatment step of eluting iron ions in the soil in groundwater by lowering the pH of the purification target from 6 or more to 5 or less than 6 before adding the biodegradable chelating agent. Methods of Purifying Groundwater or Both 제1항 또는 제2항에 있어서, 생분해성 킬레이트제 첨가 공정 전에, 정화 대상에 철 이온을 첨가하는 전처리 공정을 포함하는, 토양, 지하수 또는 이들 둘 다의 정화방법.The method for purifying soil, ground water or both according to claim 1 or 2, further comprising a pretreatment step of adding iron ions to the purification target before the biodegradable chelating agent addition step.
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