KR101481635B1 - 불소 불용화제, 함유 불소의 용출을 저감시킨 석고 및 불소 오염 토양의 처리방법 - Google Patents
불소 불용화제, 함유 불소의 용출을 저감시킨 석고 및 불소 오염 토양의 처리방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101481635B1 KR101481635B1 KR1020117010070A KR20117010070A KR101481635B1 KR 101481635 B1 KR101481635 B1 KR 101481635B1 KR 1020117010070 A KR1020117010070 A KR 1020117010070A KR 20117010070 A KR20117010070 A KR 20117010070A KR 101481635 B1 KR101481635 B1 KR 101481635B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- fluorine
- gypsum
- water
- phosphate dihydrate
- calcium hydrogen
- Prior art date
Links
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 80
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 title claims abstract description 80
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 77
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000010828 elution Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- XAAHAAMILDNBPS-UHFFFAOYSA-L calcium hydrogenphosphate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].OP([O-])([O-])=O XAAHAAMILDNBPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 43
- 235000019700 dicalcium phosphate Nutrition 0.000 claims abstract description 40
- JLFVIEQMRKMAIT-UHFFFAOYSA-N ac1l9mnz Chemical compound O.O.O JLFVIEQMRKMAIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000011505 plaster Substances 0.000 claims description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 69
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 30
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 6
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 5
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 5
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 5
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 5
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 5
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 5
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 5
- UUVBYOGFRMMMQL-UHFFFAOYSA-N calcium;phosphoric acid Chemical compound [Ca].OP(O)(O)=O UUVBYOGFRMMMQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 4
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 aluminum compound Chemical class 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 3
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 2
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ARLZGEXVMUDUQZ-UHFFFAOYSA-N O.O.[Ca] Chemical compound O.O.[Ca] ARLZGEXVMUDUQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNEQGKNGRFIHGW-UHFFFAOYSA-N O.[Ca].P(O)(O)(O)=O Chemical compound O.[Ca].P(O)(O)(O)=O SNEQGKNGRFIHGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 238000000861 blow drying Methods 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- KDQPSPMLNJTZAL-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogenphosphate dihydrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O KDQPSPMLNJTZAL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052587 fluorapatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D3/00—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
- A62D3/30—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents
- A62D3/33—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents by chemical fixing the harmful substance, e.g. by chelation or complexation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/02—Extraction using liquids, e.g. washing, leaching, flotation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
- A62D2101/40—Inorganic substances
- A62D2101/49—Inorganic substances containing halogen
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
간단한 작업으로, 더욱 경제적이고, 또한 효율적으로 불소를 함유하는 석고나 불소로 오염된 토양 등으로부터의 불소의 용출량을 우선 기준으로 하여, 토양 환경기준의 0.8㎎/ℓ 이하로까지 저감시킬 수 있는 불소 불용화제, 이것을 사용해서 함유 불소의 용출량을 저감시킨 석고, 및 이것을 사용하는 불소 오염 토양의 처리방법을 제공한다. 불소 불용화제로서 인산수소칼슘 2수화물을, 물/인산수소칼슘 2수화물의 질량비가 25이상이 되는 40℃ 이상의 수 중에서 0.5분 이상 활성화시킨 것을 사용하였다.
Description
본 발명은 불소 불용화제, 이것을 사용해서 함유 불소의 용출을 저감시킨 석고 및 이것을 사용하는 불소 오염 토양의 처리방법에 관한 것이다. 예를 들면, 건축재료로서 사용한 석고보드의 폐재를 매립 처분하는 경우, 환경보전의 관점에서, 이러한 폐재로부터의 불소 용출량은 가능한 한 낮아야 하는 것이 요구되고 있고,하나의 기준으로 토양 환경기준의 0.8㎎/ℓ 이하인 것이 요구된다. 석고보드의 주원료는 말할 필요도 없이 석고이며, 석고에는 천연의 것과 인공적으로 제조 또는 부생한 것이 있는데, 정도의 차이는 있지만 이들 석고 중에는 그 중에서도 인산석고와 같이 인공적으로 부생한 석고 중에는 상응량의 불소가 포함되어 있다.이러한 불소가 제품인 석고보드에 함유되고, 또 그 폐재에도 함유되어 있어, 결과적으로 그러한 폐재로부터의 불소의 용출이 문제가 되는 것이다. 이러한 석고에 의한 경우 뿐만 아니라,원래 불소는 첨단 기술산업의 분야에서 널리 이용되고 있으며, 그에 동반하여 배수나 토양의 불소오염이 심각한 문제가 되고 있다. 상기한 석고보드의 폐재는 일본에서 년간 이미 150 만톤을 넘는 양이 된다고 추정되고 있지만,이러한 폐재를 매립처분하는 경우 뿐만 아니라,예를 들면,토양 고화제로 이용하는 경우도, 토양의 불소오염이 심각한 문제가 된다. 본 발명은 불소를 효율적으로 불용화하는 것에 의해, 불소를 함유하는 석고의 폐재나 불소에 의해 오염된 토양 등으로부터의 불소의 용출량을 하나의 기준으로,토양 환경기준의 0.8㎎/ℓ 이하로까지 저감시킬 수 있는 불소 불용화제, 이것을 사용해서 함유 불소의 용출을 저감시킨 석고 및 이것을 사용하는 불소 오염 토양의 처리방법에 관한 것이다.
종래, 함유 불소의 용출을 저감시키는 석고의 처리방법으로서, 불소를 함유하는 석고에 알루민산 나트륨과 같은 알루미늄 화합물을 첨가하는 방법(예를 들면,특허문헌 1 참조), 불소를 함유하는 석고 슬러리에 알칼리를 첨가해서 pH를 9 이상으로 올린 후, 산을 첨가해서 pH를 감소폭 1이상의 6 이상으로 조정하고, 필요에 따라서,제3 인산칼슘과 같은 인산칼슘을 첨가하는 방법(예를 들면,특허문헌 2 참조), 불소를 함유하는 석고에 인산수소칼슘 2수화물을 첨가하는 방법(예를 들면,비특허문헌 1 참조) 등이 알려져 있다. 그러나, 특허문헌 1과 같이 알루민산 나트륨과 같은 알루미늄 화합물을 첨가하는 종래법에서는 첨가하는 약제의 성질 상, 그 취급이 번잡하다는 문제가 있고, 또 특허문헌 2와 같이 pH를 일정한 값이나 폭으로 상하시켜서 조정하는 종래법에서는 공수가 많고, 조작이 번잡하다는 문제가 있으며,추가로 비특허문헌 1과 같이 단순하게 인산수소칼슘 2수화물을 첨가하는 것만의 종래법으로는 소기의 효과를 발현시키려고 하면 상응하는 다량의 인산수소 나트륨 2수화물이 필요하게 되어, 비경제적이라는 문제가 있다.
또, 불소로 오염된 토양으로부터의 불소의 용출량을 저감시키는 방법으로서, 인산수소칼슘 2수화물의 분상(粉狀) 입자를 물에 현탁처리해서 그 입자표면을 활성화시킨 것을 불소로 오염된 토양과 혼합하는 방법이 알려져 있다(예를 들면,특허문헌 3 참조). 이 종래법에는 상기한 비특허문헌 1과 같이 인산수소칼슘 2수화물을 그대로 사용하는 것이 아니라,인산수소칼슘 2수화물을 물에 현탁처리해서 그 표면을 활성화시킨 수현탁물을 사용하기 때문에, 그만큼 효율적으로 불소의 용출량을 저감시킬 수 있다는 이점이 있다. 그러나, 이 종래법으로는 인산수소칼슘 2수화물의 활성화의 정도가 불충분하기 때문에, 실제로 불소로 오염된 토양으로부터의 불소의 용출량을 0.8㎎/ℓ 이하로까지 저감시키려고 하면, 여전히 상응량의 인산수소칼슘 2수화물이 필요하게 되고, 또 소요기간의 양생도 필요하게 된다는 문제가 있다.
Joural of the European Ceramic Society,26(2006),767-770
본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 간단한 작업으로 더욱 경제적이며 또한 효율적으로 불소를 함유하는 석고나 불소로 오염된 토양 등으로부터의 불소의 용출량을 하나의 기준으로 토양 환경기준의 0.8㎎/ℓ 이하로까지 저감시킬 수 있는 불소 불용화제, 이것을 사용해서 함유 불소의 용출량을 저감시킨 석고, 및 이것을 사용하는 불소 오염 토양의 처리방법을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하는 본 발명은 인산수소칼슘 2수화물을, 물/인산수소칼슘 2수화물의 질량비가 25 이상이 되는 40℃~80℃의 수 중에서 0.5분 이상 활성화해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 불소 불용화제에 관한 것이다. 또 본 발명은 불소를 함유하는 석고에 이러한 불소 불용화제를 첨가해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 함유 불소의 용출을 저감시킨 석고에 관한 것이다. 또, 본 발명은 불소 오염 토양에 이러한 불소 불용화제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 불소 오염 토양의 처리방법에 관한 것이다.
우선, 본 발명에 따른 불소 불용화제에 대해서 설명한다. 본 발명에 따른 불소 불용화제는 인산수소칼슘 2수화물(CaHPO4ㆍ2H2O)을, 물/인산수소칼슘 2수화물의 질량비가 25 이상이 되는 40℃~80℃의 수 중에서 0.5분 이상 활성화해서 이루어지는 것이다. 인산수소칼슘 2수화물이 불소를 불소 애퍼타이트로로 하여 불용화하는 것은 공지이다. 또 인산수소칼슘 2수화물의 입자를 물에 현탁 처리하면, 예를 들면, 수 중에서 교반처리하면, 그 입자표면에 다수의 나노미터(nm) 스케일의 미세결정이 균일하게 석출한 구조의 것이 되어 활성화되고, 이렇게 해서 활성화된 것은, 활성화하지 않고 있는 것에 비교하면, 그만큼 효율적으로 불소를 불소 애퍼타이트로 하여 불용화하는 것도 공지이다. 그러나, 상기한 바와 같이, 인산수소칼슘 2수화물의 입자를 단순하게 물에 현탁 처리하는 것만으로는 그 활성화의 정도가 현저하게 불충분하다.
본 발명자들은 인산수소칼슘 2수화물을 고도로 활성화하는 수단에 대해서 연구한 결과, 이러한 활성화에는 인산수소칼슘 2수화물을 수 중에서 처리할 때의 농도, 온도 및 시간이 큰 영향을 미치고, 상세하게는 후술하지만, 인산수소칼슘 2수화물의 입자를, 물/인산수소칼슘 2수화물의 질량비가 25 이상이 되는 40℃~80℃의 수 중에서 0.5분 이상 처리하면, 그 입자표면이 복잡하게 에칭된 구조의 것이 되고, 활성화의 정도가 급격하게 높아진다는 것을 발견하였다.
따라서, 본 발명에서는, 인산수소칼슘 2수화물을 물/인산수소칼슘 2수화물의 질량비가 25 이상이 되는 40℃~80℃의 수 중에서 0.5분 이상 활성화한 것을 불소 불용화제라고 한다. 인산수소칼슘 2수화물을 수 중에서 활성화할 때의 물/인산수소칼슘 2수화물의 질량비, 온도 및 시간 가운데서 온도가 가장 큰 영향을 미치게 되므로, 여기에서는 온도부터 설명한다. 본 발명에서는, 인산수소칼슘 2수화물의 입자를 40℃~80℃의 수 중에서 활성화하지만, 실제의 조작면 및 활성화면에서, 인산수소 칼슘 2수화물의 입자를 바람직하게는 50∼80℃의 수 중에서 활성화한다.
인산수소칼슘 2수화물의 수 중에서의 활성화에는 상기한 바와 같이 온도가 가장 큰 영향을 미치지만, 시간이나 농도도 상응하게 영향을 미친다. 본 발명에서는 인산수소칼슘 2수화물을 수 중에서 활성화할 때의 시간을 0.5분 이상으로 하지만, 실제의 조작면 및 활성화면에서, 0.5∼100분으로 하는 것이 바람직하고, 1∼60분으로 하는 것이 특히 바람직하다. 또 농도에 관련되는 물/인산수소칼슘 2수화물의 질량비를 25 이상이라고 하지만, 실제의 조작면 및 활성화면에서, 25∼500으로 하는 것이 바람직하고, 35∼100으로 하는 것이 특히 바람직하다. 구체적으로 수 중에서의 활성화는 인산수소칼슘 2수화물의 입자를 물에 담근 상태에서 유지하는 것만으로 좋지만, 간헐적으로 또는 연속해서 교반하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 이상과 같이 인산수소칼슘 2수화물을 소정의 조건 하의 수 중에서 활성화한 것을 불소 불용화제로 하지만, 이것을 추가로 탈수하고, 건조한 것을 불소 불용화제로 하는 것이 바람직하다. 이 경우의 탈수는 디캔테이션, 여과, 원심분리 등, 그것 자체는 공지의 수단에 의할 수 있고, 또 건조에는 천일건조 이외에, 가열원을 사용한 통풍건조, 감압건조 등, 그것 자체는 공지의 수단에 의할 수 있다. 소정의 조건 하의 수 중에서 활성화한 것을, 추가로 탈수하고, 건조한 것은 활성화의 정도에 실질적인 영향이 없고, 보관, 운반 및 사용 등의 취급에 편리한 것이 된다.
다음에, 본 발명에 따른 함유 불소의 용출을 저감시킨 석고(이하, 단순하게 ‘본 발명의 석고’라고도 한다)에 대해서 설명한다. 본 발명의 석고는 불소를 함유하는 석고에 상기에서 설명한 것과 같은 본 발명에 따른 불소 불용화제를 첨가해서 이루어지는 것이다. 여기에서 사용하는 불소를 함유하는 석고는 그것이 불소를 함유하는 것이라면, 그 종류를 특별히 제한되지 않고, 이것에는 예를 들면, 인광석으로부터 습식 인산법에 의해 인산을 생성시킬 때의 부산물로서 수득되는 석고, 석회법에 의해 배연 탈황할 때의 부산물로서 수득되는 석고, 이것들의 석고를 사용해서 제조한 석고보드의 폐재로부터 수득되는 석고 등을 들 수 있다.
불소를 함유하는 석고에 본 발명에 따른 불소 불용화제를 첨가하는 방법 그것 자체는 특별히 제한되지 않는다. 양쪽을 단순하게 그대로 혼합할 수도 있지만, 혼합 전에 양쪽을 입상으로 두는 것이 바람직하다. 또 양쪽의 혼합 전, 혼합 중 또는 혼합 후에 필요에 따라서 적당하게 물을 부가할 수 있고, 양쪽의 혼합 후에 필요에 따라서 적당하게 양생할 수도 있다. 불소를 함유하는 석고에 대한 본 발명에 따른 불소 불용화제의 첨가량은 불소를 함유하는 석고 100 질량부당, 본 발명에 따른 불소 불용화제가 통상 0.5 질량부 이상의 비율이 되도록 하지만, 0.5∼5 질량부의 비율이 되도록 하는 것이 바람직하다.불소를 함유하는 석고 100 질량부당, 본 발명에 따른 불소 불용화제의 첨가량을 0.5 질량부 미만의 비율이 되는 량으로 하면, 그러한 조건하에서는 이러한 석고로부터의 불소의 용출량을 토양 환경기준의 0.8㎎/ℓ 이하로 하는 것이 실용상 어렵게 되는 경향을 나타내고, 반대로 본 발명에 따른 불소 불용화제의 첨가량을 5 질량부 초과의 비율이 되는 양으로 하여도, 효과의 발현은 그다지 변하지 않는다. 본 발명의 석고는 불소의 용출량을 토양환경기준의 0.8㎎/ℓ 이하로까지 저감시킨 석고이기 때문에, 그대로 매립처분할 수도 있지만, 석고보드, 플라스터, 토양 고화재 등의 원료로서 재사용할 수 있다.
마지막으로, 본 발명에 따른 불소 오염 토양의 처리방법(이하, 단순하게 ‘본 발명의 처리방법’ 이라고 한다)에 대해서 설명한다. 본 발명의 처리방법은 불소 오염 토양에 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 불소 불용화제를 첨가하는 방법이다. 불소 오염 토양에 본 발명에 따른 불소 불용화제를 첨가하는 방법 그것 자체는 특별히 제한되지 않는다. 양쪽을 단순하게 그대로 혼합할 수도 있지만, 양쪽의 혼합 전, 혼합 중 또는 혼합 후에 필요에 따라서 적당하게 탈수 또는 물을 첨가해서 수분 조정할 수 있고, 또 양쪽의 혼합 후에 필요에 따라서 적당하게 양생할 수도 있다. 수분 조정하는 경우에는, 양쪽의 혼합 후의 수분이 5∼20 질량%가 되도록 하는 것이 바람직하다.
불소 오염 토양에 대한 본 발명에 따른 불소 불용화제의 첨가량은 불소 오염 토양의 건조물 100 질량부당, 본 발명에 따른 불소 불용화제가 통상 1 질량부 이상의 비율이 되도록 하지만, 1 ∼20 질량부의 비율이 되도록 하는 것이 바람직하다. 불소 오염 토양의 건조물 100 질량부당, 본 발명에 따른 불소 불용화제의 첨가량을 1 질량부 미만의 비율이 되는 량으로 하면, 그러한 조건하에서는 이러한 불소 오염 토양으로부터의 불소의 용출량을 토양환경기준의 0.8㎎/ℓ이하로 하는 것이 실용상 어렵게 되는 경향을 나타내고, 반대로 본 발명에 따른 불소 불용화제의 첨가량을 5 질량부 초과의 비율이 되는 량으로 하여도, 효과의 발현은 그다지 변하지 않는다.
본 발명에 의하면, 간단한 작업으로 더욱 경제적이고, 또한 효율적으로 불소를 함유하는 석고나 불소로 오염된 토양 등으로부터의 불소의 용출량을 기준으로 토양환경기준의 0.8㎎/ℓ 이하로까지 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 불소 불용화제를 얻기 위해서 원료로 사용한 인산수소칼슘 2수화물의 입자표면을 예시하는 5000배의 주사형 전자현미경 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 불소 불용화제의 입자표면을 예시하는 5000배의 주사형 전자현미경 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 불소 불용화제를 얻기 위한 활성화 시험에 있어서의 온도가 불소 용출량에 미치는 영향을 예시하는 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 불소 불용화제를 얻기 위한 활성화 시험에 있어서의 시간이 불소 용출량에 미치는 영향을 예시하는 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 불소 불용화제를 얻기 위한 활성화 시험에 있어서의 물/인산수소칼슘 2수화물의 질량비가 불소 용출량에 미치는 영향을 예시하는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 석고에 있어서 석고 100 질량부당의 본 발명에 따른 불소 불용화제의 첨가 질량부가 석고로부터의 불소 용출량에 미치는 영향을 예시하는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 처리방법에 있어서 불소 오염 토양의 건조물 100 질량부당의 본 발명에 따른 불소 불용화제의 첨가 질량부가 불소 오염 토양으로부터의 불소 용출량에 미치는 영향을 예시하는 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 불소 불용화제의 입자표면을 예시하는 5000배의 주사형 전자현미경 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 불소 불용화제를 얻기 위한 활성화 시험에 있어서의 온도가 불소 용출량에 미치는 영향을 예시하는 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 불소 불용화제를 얻기 위한 활성화 시험에 있어서의 시간이 불소 용출량에 미치는 영향을 예시하는 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 불소 불용화제를 얻기 위한 활성화 시험에 있어서의 물/인산수소칼슘 2수화물의 질량비가 불소 용출량에 미치는 영향을 예시하는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 석고에 있어서 석고 100 질량부당의 본 발명에 따른 불소 불용화제의 첨가 질량부가 석고로부터의 불소 용출량에 미치는 영향을 예시하는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 처리방법에 있어서 불소 오염 토양의 건조물 100 질량부당의 본 발명에 따른 불소 불용화제의 첨가 질량부가 불소 오염 토양으로부터의 불소 용출량에 미치는 영향을 예시하는 그래프이다.
실시예
시험구분 1
인산수소칼슘 2수화물의 입자를, 물/인산수소칼슘 2수화물의 질량비가 100이 되는 온도 25℃, 30℃, 35℃, 40℃, 45℃, 50℃, 60℃, 70℃ 또는 80℃의 수 중에서 1시간 교반해서 입자표면을 에칭한 후, 여과에 의해 탈수하고, 60℃의 온풍에 의해 통풍건조하고, 합계 9구분의 활성화한 입자, 즉 불소 불용화제를 얻었다. 도 1은 원료로 사용한 인산수소칼슘 2수화물의 입자표면을 예시하는 5000배의 주사형 전자현미경 사진, 도 2는 50℃의 수 중에서 활성화한 인산수소칼슘 2수화물의 입자표면을 예시하는 5000배의 주사형 전자현미경 사진이다. 전자의 입자표면이 매끈매끈한 것에 대해, 후자의 입자표면은 복잡하게 에칭되어 있다.
불소를 함유하는 석고로서, 화력발전소로부터 석회법에 의해 배연 탈황할 때의 부산물로서 배출되는 석고를 사용하고, 이 석고 50g에 상기한 합계 9구분의 불소 불용화제 0.25g 및 순수 500㎖을 첨가하고, 매분 200회로 6시간 진탕하고, 10분간 정치한 후, 상층액을 0.45nm의 멤브레인 필터로 여과해서 용출액을 얻고, 이 용출액 중의 불소농도를 이온 선택성 전극으로 측정하고, 불소 용출량을 산출하였다(정량 하한은 0.02㎎/ℓ). 결과를 표 1 및 도 3에 나타냈다. 표 1중의 블랭크는 불소 불용화제를 첨가하지 않고 있는 상기 석고에 대해서 산출한 불소의 용출량이다. 표 1 및 도 3로부터도 분명하게 나타나 있는 바와 같이, 불소의 용출량은 인산수소칼슘 2수화물의 입자를 수 중에서 활성화시킬 때의 온도가 40℃까지 급격하게 낮아지고, 50℃ 이상에서 거의 변하지 않게 되어 있다. 본 발명에 있어서, 실제의 조작면 및 활성화면에서, 이러한 온도를 40∼80℃로 하고, 특히 바람직하게는 50∼80℃로 한다.
시험구분 2
인산수소칼슘 2수화물의 입자를, 물/인산수소칼슘 2수화물의 질량비가 100이 되는 온도 60℃의 수 중에서 0.25분, 0.5분, 1분, 2.5분, 5분, 7.5분, 10분 또는 60분 교반해서 입자표면을 에칭한 후, 여과에 의해 탈수하고, 60℃의 온풍에 의해 통풍 건조하고, 합계 7구분의 활성화한 입자 즉 불소 불용화제를 얻었다.
불소를 함유하는 석고로서, 화력발전소로부터 석회법에 의해 배연 탈황할 때의 부산물로서 배출되는 석고를 사용하고, 이 석고 50g에 상기한 합계 7구분의 불소 불용화제 0.25g 및 순수 500㎖을 첨가하고, 이하 시험구분 1의 경우와 같은 방법으로, 불소 용출량을 산출하였다(정량 하한은 0.02㎎/ℓ). 결과를 표 2 및 도 4에 나타냈다. 표 2 중의 블랭크는 불소 불용화제를 첨가하지 않고 있는 상기의 석고에 대해서 산출한 불소의 용출량이다. 표 2 및 도 4로부터도 분명하게 나타나 있는 바와 같이, 불소의 용출량은 인산수소칼슘 2수화물의 입자를 수 중에서 활성화시킬 때의 시간이 0.5분까지 급격하게 낮아지고, 1분 이상에서 거의 변하지 않게 되어 있다. 본 발명에 있어서, 실제의 조작면 및 활성화면에서, 이러한 시간을, 0.5분 이상으로 하고, 바람직하게는 0.5∼100분으로 하고, 특히 바람직하게는 1∼60분으로 한다.
시험구분 3
인산수소칼슘 2수화물의 입자를, 물/인산수소칼슘 2수화물의 질량비가 5, 10, 15, 25, 35, 50 또는 100이 되는 온도 60℃의 수 중에서 1시간 교반해서 입자표면을 에칭한 후, 여과에 의해 탈수하고, 60℃의 온풍에 의해 통풍 건조하고, 합계 7구분의 활성화한 입자 즉 불소 불용화제를 얻었다.
불소를 함유하는 석고로서, 화력발전소로부터 석회법에 의해 배연 탈황할 때의 부산물로서 배출되는 석고를 사용하고, 이 석고 50g에 상기한 합계 7구분의 불소 불용화제 0.25g 및 순수 500㎖을 첨가하고, 이하 시험구분 1의 경우와 같은 방법으로, 불소 용출량을 산출하였다(정량 하한은 0.02㎎/ℓ). 결과를 표 3 및 도 5에 나타냈다. 표 3 중의 블랭크는 불소 불용화제를 첨가하지 않고 있는 상기의 석고에 대해서 산출한 불소의 용출량이다. 표 3 및 도 5로부터도 분명하게 나타나 있는 바와 같이, 불소의 용출량은 인산수소칼슘 2수화물의 입자를 수 중에서 활성화시킬 때의 물/인산수소칼슘 2수화물의 질량비가 25까지 급격하게 낮아지고, 35 이상에서 거의 변하지 않게 되어 있다. 본 발명에 있어서, 실제의 조작면 및 활성화면에서, 이러한 질량비를 25이상으로 하고, 바람직하게는 25∼500으로 하고, 특히 바람직하게는 35∼100으로 한다.
시험구분 4
인산수소칼슘 2수화물의 입자를 물/인산수소칼슘 2수화물의 질량비가 100이 되는 온도 60℃의 수 중에서 1시간 교반해서 입자표면을 에칭한 후, 여과에 의해 탈수하고, 60℃의 온풍에 의해 통풍 건조하고, 불소 불용화제를 얻었다.
불소를 함유하는 석고로서, 화력발전소로부터 석회법에 의해 배연 탈황할 때의 부산물로서 배출되는 석고를 사용하고, 이 석고 50g에 상기한 불소 불용화제를 0.125g, 0.25g, 0.375g, 0.5g, 0.75g, 1.0g, 1.5g 또는 2.0g 첨가하고, 추가로 순수 500㎖을 첨가하고, 이하 시험구분 1의 경우와 같은 방법으로 불소 용출량을 산출하였다(정량 하한은 0.02㎎/ℓ). 결과를 표 4 및 도 6에 나타냈다. 표 4 중의 블랭크는, 불소 불용화제를 첨가하지 않고 있는 상기의 석고에 대해서 산출한 불소의 용출량이다. 표 4 및 도 6으로부터도 분명하게 나타나 있는 바와 같이, 불소를 함유하는 석고로부터의 불소의 용출량은 석고 100 질량부당의 본 발명에 따른 불소 불용화제의 첨가 질량부가 0.5까지 급격하게 낮아지고 있다. 본 발명에 있어서, 실제의 조작면 및 효과면에서, 이러한 불소 불용화제의 첨가 질량부를 통상은 0.5이상으로 하고, 바람직하게는 0.5∼5로 한다.
시험구분 5
인산수소칼슘 2수화물의 입자를, 물/인산수소칼슘 2수화물의 질량비가 100이 되는 온도 60℃의 수 중에서 1시간 교반해서 입자표면을 에칭한 후, 여과에 의해 탈수하고, 60℃의 온풍에 의해 통풍 건조하고, 불소 불용화제를 얻었다.
불소 오염 토양으로서 석고공장으로부터 채취한 불소로 오염된 토양을 사용하였다. 이 토양을 온도 50℃에서 진공건조 하고, 10mm의 체로 걸렀다. 체를 통과한 불소 오염 토양의 건조물 50g에 상기한 불소 불용화제를 0.25g, 0.5g, 1.0g, 1.5g, 2.0g 또는 2.5g 첨가하고, 추가로 순수 500㎖을 첨가하고, 매분 200회의 진폭 4∼5츠로 6시간 진탕한 후, No.5C의 여지로 여과하고, 0.45nm 의 멤브레인 필터로 여과하고, 용출액을 얻고, 이 용출액 중의 불소농도를 이온 선택성 전극으로 측정하고, 불소 용출량을 산출하였다(정량 하한은 0.02㎎/ℓ). 결과를 표 5 및 도 7에 나타냈다. 표 5 중의 블랭크는, 불소 불용화제를 첨가하지 않고 있는 상기의 불소 오염 토양의 건조물에 대해서 산출한 불소의 용출량이다. 표 5 및 도 7로부터도 분명하게 나타나 있는 바와 같이, 불소 오염 토양으로부터의 불소의 용출량은 불소 오염 토양의 건조물 100 질량부당의 본 발명에 따른 불소 불용화제의 첨가 질량부가 1까지 급격하게 낮아지고 있다. 본 발명에 있어서, 실제의 조작면 및 효과면에서, 이러한 불소 불용화제의 첨가 질량부를 통상은 1이상으로 하고, 바람직하게는 1∼20으로 한다.
Claims (7)
- 인산수소칼슘 2수화물을 물/인산수소칼슘 2수화물의 질량비가 35∼100이 되는 50~80℃의 수 중에서 1∼60분 활성화해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 불소 불용화제.
- 제 1 항에 있어서, 수중에서 활성화한 것을 추가로 탈수하고, 건조한 불소 불용화제.
- 불소를 함유하는 석고에 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 불소 불용화제를 첨가해서 이루어지는 것을 특징으로 하는, 함유 불소의 용출을 저감시킨 석고.
- 제 3 항에 있어서, 석고 100 질량부당 불소 불용화제를 0.5∼5 질량부의 비율로 첨가한, 함유 불소의 용출을 저감시킨 석고.
- 불소 오염 토양에 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 불소 불용화제를 첨가하는 것을 특징으로 하는, 불소 오염 토양의 처리방법.
- 제 5 항에 있어서, 불소 오염 토양의 건조물 100 질량부당 불소 불용화제를 1∼20 질량부의 비율로 첨가하는, 불소 오염 토양의 처리방법.
- 삭제
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2008/068441 WO2010041330A1 (ja) | 2008-10-10 | 2008-10-10 | フッ素不溶化剤、含有フッ素の溶出を低減させた石膏及びフッ素汚染土壌の処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110069835A KR20110069835A (ko) | 2011-06-23 |
KR101481635B1 true KR101481635B1 (ko) | 2015-01-12 |
Family
ID=42100295
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020117010070A KR101481635B1 (ko) | 2008-10-10 | 2008-10-10 | 불소 불용화제, 함유 불소의 용출을 저감시킨 석고 및 불소 오염 토양의 처리방법 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2347835A4 (ko) |
JP (1) | JP5582356B2 (ko) |
KR (1) | KR101481635B1 (ko) |
CN (1) | CN102176983A (ko) |
WO (1) | WO2010041330A1 (ko) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5584915B2 (ja) * | 2010-05-10 | 2014-09-10 | 独立行政法人国立高等専門学校機構 | フッ素不溶化剤及びその製造方法 |
JP6113957B2 (ja) * | 2012-01-13 | 2017-04-12 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | スラグ混じり土の処理方法 |
CN103242110B (zh) * | 2013-05-23 | 2015-03-04 | 四川师范大学 | 降低土壤水溶态氟含量的方法 |
CN103736716B (zh) * | 2013-12-20 | 2015-11-18 | 中国科学院南京土壤研究所 | 氟化物类复合污染场地土壤的化学-植物联合修复方法 |
JP6567288B2 (ja) * | 2015-02-18 | 2019-08-28 | 石坂産業株式会社 | 土砂系混合廃棄物から抽出された精選土の再資源化処理方法 |
CN105152619A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-16 | 湖南创元铝业有限公司 | 含氟危废的处理方法及其处理药剂 |
CN105419804B (zh) * | 2015-10-30 | 2018-09-25 | 深圳市铁汉生态环境股份有限公司 | 一种氟污染土壤的修复剂及一种氟污染土壤的修复方法 |
JP6559551B2 (ja) * | 2015-11-18 | 2019-08-14 | 株式会社トクヤマ | フッ素溶出量を低減した二水石膏の製造方法 |
KR101937106B1 (ko) | 2018-09-10 | 2019-04-09 | (주)에스지알테크 | 입도별 순차반응을 이용한 불소 오염토양 정화방법 및 정화시스템 |
CN109731901B (zh) * | 2019-01-14 | 2021-10-19 | 北京泷涛环境修复有限公司 | 一种氟化物污染土壤的稳定化修复药剂及修复方法 |
JP7315160B2 (ja) * | 2019-02-19 | 2023-07-26 | 独立行政法人国立高等専門学校機構 | フッ素不溶化剤、その製造方法、処理石膏、フッ素含有汚染土壌及び汚染水の処理方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007216156A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Institute Of National Colleges Of Technology Japan | フッ素汚染土壌の処理剤及び処理方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2700141B2 (ja) * | 1993-09-17 | 1998-01-19 | 富士化学工業株式会社 | リン酸水素カルシウム及びその製法並びにそれを用いた賦形剤 |
JP3382202B2 (ja) | 2000-03-10 | 2003-03-04 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | フッ素不溶出性石膏組成物とその製造方法 |
CN1162322C (zh) * | 2000-05-16 | 2004-08-18 | 单光渝 | 脱氟磷酸盐的制造和含氟尾气的净化方法 |
JP4151822B2 (ja) | 2002-01-15 | 2008-09-17 | 下関三井化学株式会社 | 溶出するフッ素を低下させた石膏の製造方法 |
JP4908817B2 (ja) * | 2005-10-12 | 2012-04-04 | 川崎重工業株式会社 | 石こう硬化体の安定化処理方法および安定化処理装置 |
-
2008
- 2008-10-10 JP JP2010532747A patent/JP5582356B2/ja active Active
- 2008-10-10 WO PCT/JP2008/068441 patent/WO2010041330A1/ja active Application Filing
- 2008-10-10 KR KR1020117010070A patent/KR101481635B1/ko active IP Right Grant
- 2008-10-10 CN CN2008801314668A patent/CN102176983A/zh active Pending
- 2008-10-10 EP EP08877278.5A patent/EP2347835A4/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007216156A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Institute Of National Colleges Of Technology Japan | フッ素汚染土壌の処理剤及び処理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20110069835A (ko) | 2011-06-23 |
WO2010041330A1 (ja) | 2010-04-15 |
JPWO2010041330A1 (ja) | 2012-03-01 |
EP2347835A4 (en) | 2013-08-07 |
CN102176983A (zh) | 2011-09-07 |
JP5582356B2 (ja) | 2014-09-03 |
EP2347835A1 (en) | 2011-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101481635B1 (ko) | 불소 불용화제, 함유 불소의 용출을 저감시킨 석고 및 불소 오염 토양의 처리방법 | |
JP4434156B2 (ja) | フッ素汚染土壌の処理方法 | |
RU2458013C2 (ru) | Способ обработки шламов | |
CN109158078A (zh) | 一种适用于分散污水处理的多孔除磷材料及其制备方法和应用 | |
Pham et al. | Evaluation of chemical modified sugarcane bagasse for cadmium removal in aqueous environment | |
US8013204B2 (en) | Use of partly prehydrated lime for separating a solid matter/liquid mixture, method for treating sludge and purified sludge obtained by said method | |
JP2009028639A (ja) | 汚泥の処理方法 | |
CN101607188A (zh) | 高铁粉煤灰合成廉价除砷剂的工艺流程 | |
JP2006198505A (ja) | 燃焼灰の処理方法 | |
JP6567288B2 (ja) | 土砂系混合廃棄物から抽出された精選土の再資源化処理方法 | |
JP5540286B2 (ja) | 路盤材およびその製造方法 | |
JP3382202B2 (ja) | フッ素不溶出性石膏組成物とその製造方法 | |
JP2838339B2 (ja) | 下水汚泥含有重金属の除去方法 | |
JP2007296414A (ja) | 石炭飛灰の無害化処理方法および処理装置 | |
JP4810260B2 (ja) | 浄水場又は下水処理場からの発生土の処理方法 | |
JP4752038B2 (ja) | 含有フッ素の溶出を低減させる石膏の処理方法 | |
TWI532705B (zh) | 利於垃圾焚化飛灰再利用之系列處理方法 | |
Li et al. | Distribution and speciation of heavy metals in two different sludge composite conditioning and deep dewatering processes | |
JP5789789B2 (ja) | フッ素汚染土壌の処理方法 | |
JP6866726B2 (ja) | 石膏の製造方法及びセメント組成物の製造方法 | |
JP2004203662A (ja) | セメントの製造方法 | |
JP2003128416A (ja) | 再生石膏の製造方法 | |
JP2010241665A (ja) | 活性化リン酸水素カルシウム二水和物の製造方法及び製造装置 | |
JP2010221103A (ja) | フッ素含有排水の処理方法 | |
RU2198728C2 (ru) | Способ получения сорбента |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
N231 | Notification of change of applicant | ||
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171227 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181120 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191231 Year of fee payment: 6 |