(57)【要約】【課題】土壌に含まれるシアン化合物を簡単かつ確実に不溶化処理するとともにシアン化合物とベンゼンなどとの複合汚染も一括して浄化する。【解決手段】汚染土壌を土壌洗浄装置１の土砂ホッパー２に投入して一時蓄える。土砂ホッパー２に一時蓄えられた汚染土壌を土砂定量供給装置３で一定量ずつ計量して混合装置５に供給する。混合装置５に浄化剤定量供給装置４から酸化カルシウムを汚染土壌に対して重量比で１０〜２０％計量して供給し、供給された汚染土壌と酸化カルシウムを混合し、一定時間放置した後、混合処理土として回収する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シアン汚染土壌に対して粉末状の酸化カルシウムを重量比で１０〜２０％添加して混合したことを特徴とするシアン汚染土壌の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、都市ガス製造工場やめっき工場、金属精錬工場等の廃水中に含まれるシアン化合物で汚染した土壌を浄化してシアンの溶出量を基準値以下に抑制する土壌浄化方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
都市ガス製造工場内の土地などではシアン化合物とベンゼンによる複合汚染が生じる。これは、昭和４０年以前に稼動していた工場では石炭ガスを製造していたが、その製造過程で石炭中の化合物からベンゼンが生成され、炭素とアンモニアからシアン化合物が生成されていたため、これらが漏洩して土壌に浸透したものと考えられる。このように都市ガス製造工場やめっき工場、金属精錬工場等の廃水中に含まれるシアン化合物で汚染した土壌に含まれるシアンは毒性が強く、掘削して除去したり封じ込めるなどの対策が必要である。このシアン汚染土壌の浄化処理方法として種々の処理方法が採用されている。
【０００３】
例えば特許文献１に示された処理方法は、遊離シアン、錯シアン及び難溶性シアン化合物を含む土壌のスラリー液をアルカリでｐＨ１０〜ｐＨ１３とし、３０分以上加熱撹拌後、次亜塩素酸ナトリウムをスラリー液に分割添加してｐＨ１０〜ｐＨ１３の範囲及び８０〜１００℃の温度範囲で遊離シアン、錯シアン及び難溶性シアン化合物と反応させ、シアン酸を炭酸ガスと窒素に分解するようにしている。
【０００４】
また、特許文献２に示された処理方法は、シアン化合物及び可溶性重金属を含む土壌にポリ塩化アルミニウムと２価の硫酸鉄及び水を添加し、さらにカルシウム化合物を添加することによってｐＨ８〜ｐＨ９に調整処理して、可溶性シアンの一部を２価の硫酸鉄により不溶性の安定した鉄シアノ錯体とし、その他をフェロシアンイオンとしてポリ塩化アルミニウムに吸着させて可溶性シアン化合物と可溶性金属の溶出を抑制するようにしている。
【０００５】
さらに、特許文献３に示された処理方法は、シアン化合物を含む汚染土壌を、酸素が希薄な雰囲気中で３００〜６５０℃の範囲で間接加熱して、シアン化合物をシアン化水素ガスとして土壌から分離するようにしている。また、特許文献４に示された処理方法は、シアンや有機ハロゲン化合物で汚染した土壌を微生物分解処理している。
【０００６】
特許文献１に示された処理方法は、次亜塩素酸ナトリウムの添加量が不十分の場合は有害成分を除去できず、添加量が過剰になると有害な残留塩素を生じてしまう。このためシアン汚染土壌のスラリー液中に含まれる遊離シアンや錯シアンの濃度に応じて次亜塩素酸ナトリウムの添加量を調節する必要があるとともに、次亜塩素酸ナトリウムの投入量も反応状態を確認しながら制御する必要があり、処理が容易でないという短所がある。
【０００７】
また、特許文献２に示された処理方法も、処理する汚染土壌中の全シアン含有量を求めてポリ塩化アルミニウムの添加量を設定する必要があり、やはり処理が容易でないという短所がある。さらに、特許文献１と特許文献２に示された処理方法は、大規模な排水処理設備が必要になるため、処理コストが高くなる。また、汚染が濃縮した例えば７０μｍ以下の細粒分が廃棄物になってしまうという短所もある。
【０００８】
特許文献３に示された処理方法は、発生したシアン化水素ガスの回収装置が必要であり、設備や運転に多くの費用が必要になり、経済的負担が大きくなってしまう。また、特許文献４に示された処理方法では、処理に長期間かかるという短所がある。
【特許文献１】特開２００４−５８０１１号公報
【特許文献２】特開２００１−１２１１３２号公報
【特許文献３】特開２００３−１８１４３８号公報
【特許文献４】特開２００４−６６１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は、前記短所を解消し、土壌に含まれるシアン化合物を簡単かつ確実に不溶化処理するシアン汚染土壌の浄化方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明のシアン汚染土壌の浄化方法は、シアン汚染土壌に対して粉末状の酸化カルシウムを重量比で１０〜２０％添加して混合したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明は、シアン汚染土壌に対して重量比で１０〜２０％の酸化カルシウムを添加して混合することにより、基準値の１００倍を超える全シアンの溶出量の土壌における全シアンの溶出量を基準値以下にまで低減することができる。
【００１２】
また、シアンに汚染した土壌に一定量の酸化カルシウムを添加して混合するだけで溶出量を低減するから、既存の設備を使用して掘削現場で処理することができ、処理費用を大幅に低減することができる。
【００１３】
さらに、全シアンの溶出量を低減するとともに酸化カルシウムの水和反応熱によりベンゼンなどの揮発性有機化合物も除去することができ、シアン化合物とベンゼンなどとの複合汚染を一括して浄化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１はこの発明の土壌浄化装置の構成図である。図に示すように、シアン汚染土壌を処理する土壌浄化装置１は、土砂ホッパー２と土砂定量供給装置３と浄化剤定量供給装置４及び混合装置５を有する。土砂ホッパー２は汚染土壌を一時蓄えて順次送り出す。土砂定量供給装置３は例えばコンベヤスケールを有するコンベヤからなり、土砂ホッパー２から送り出された汚染土壌を計量して一定量の汚染土壌を混合装置５に供給する。浄化剤定量供給装置４は汚染土壌の浄化剤として使用する酸化カルシウムを計量して一定量の酸化カルシウムを混合装置５に供給する。混合装置５は例えば土質改良機や二軸パドルミキサーからなり、供給された汚染土壌と酸化カルシウムを混合する。
【００１５】
この土壌洗浄装置１でシアンに汚染された土壌を不溶化するときの処理を図２のフローチャートを参照して説明する。
【００１６】
まず、掘削したシアンに汚染された土壌を、目幅が例えば４０ｍｍの振動スクリーンを有し、スクリーン面に振動や回転を与えて目詰りを防ぎながら汚染土壌である原料土を、粒径４０ｍｍを基準にして機械的に分離する乾式分級機６に投入し、粒径４０ｍｍ以上の土砂と粒径４０ｍｍ未満の土砂に分離する（ステップＳ１，Ｓ２）。分離した粒径４０ｍｍ以上の土壌は浄化土として回収し（ステップＳ８）、粒径４０ｍｍ未満の土壌を土壌洗浄装置１の土砂ホッパー２に投入して一時蓄える（ステップＳ３）。土砂ホッパー２に一時蓄えられた粒径４０ｍｍ未満の汚染土壌は土砂定量供給装置３に供給され、土砂定量供給装置３で一定量ずつ計量されて混合装置５に供給される（ステップＳ４）。一方、混合装置５には浄化剤定量供給装置４から浄化剤として使用される粉末状の酸化カルシウムを一定量ずつ計量して供給する（ステップＳ５）。この浄化剤定量供給装置４から混合装置５に供給する酸化カルシウムの量は、土砂定量供給装置３から定量供給された汚染土壌に対して重量比で１０〜２０％とする。混合装置４は供給された粒径４０ｍ未満の汚染土壌と酸化カルシウムを混合する（ステップＳ６）。この混合した土壌を混合装置５から回収して一定時間、例えば１２〜２４時間放置した後、混合処理土として回収して埋め戻し土として使用する（ステップＳ７）。
【００１７】
このように粒径４０ｍ未満の汚染土壌に重量比で１０〜２０％の酸化カルシウムを混合してシアンにより汚染された土壌を不溶化処理した根拠について説明する。
【００１８】
シアン化合物による汚染に対する土壌の環境基準では、全シアンの溶出量は検液１リットルにつき０．１ｍｇ以下で含有量は土壌１ｋｇにつき遊離シアンが５０ｍｇ以下であることが規定されている。この基準値より溶出量が１００倍を超える全シアンの溶出量が１１．０ｍｇ／Ｌの土壌に対して各種カルシウム系材料を重量比で１０％添加して混合し、溶出量の変化を調べた結果を図３に示す。図３に示すように、カルシウム系材料として炭酸カルシウムと酸化カルシウム、水酸化カルシウム、燐酸カルシウム、酢酸カルシウム及びクエン酸カルシウムを使用した場合、いずれの場合も全シアンの溶出量を低減することはできたが、酸化カルシウムを混合した場合、全シアンの溶出量を最も低減する効果があり、シアン汚染土壌を環境基準値以下まで低減することができた。また、水酸化カルシウムを混合した場合も全シアンの溶出量を１／１０に低減できた。
【００１９】
そこで酸化カルシウムと水酸化カルシウムの添加量を土壌に対して重量比で３％と５％と１０％及び２０％と変えて混合し、溶出量の変化と遊離シアンの含有量を調べた結果を図４（ａ），（ｂ）に示す。図４（ａ）は酸化カルシウムを添加して混合した場合、（ｂ）は水酸化カルシウムを添加して混合した場合である。図４（ａ），（ｂ）に示すように、酸化カルシウムと水酸化カルシウムの添加量を増やすにしたがって全シアンの溶出量と遊離シアンの含有量が低減し、酸化カルシウムの添加量を１０％以上にすると、全シアンの溶出量を基準値である０．１ｍｇ／Ｌに低減し、遊離シアンの含有量も１５ｍｇ／ｋｇ以下に低減することができた。これに対して水酸化カルシウムを添加して混合した場合は、添加量を２０％にしても全シアンの溶出量を基準値まで低減することはできなかった。
【００２０】
このように酸化カルシウムや水酸化カルシウムをシアン汚染土壌に添加して混合することにより、カルシウムの介在によって土壌中のシアンイオンが土壌中の金属イオンと反応して不溶性の金属シアン錯体例えば鉄シアノ錯体になり、遊離シアンが減少して全シアンの溶出量を低減したと考えられる。また、酸化カルシウムは土壌中の水分と反応して水酸化カルシウムに変化するが、この水和反応熱が、シアンイオンの錯体形成を促進するため、酸化カルシウムを土壌に添加して混合した場合のほうが、全シアンの溶出量を低減する効果が大きいと考えられる。
【００２１】
そこで土壌洗浄装置１でシアンに汚染された土壌を不溶化するとき、土砂定量供給装置４から供給される土壌に対して酸化カルシウムの添加量を重量比で１０〜２０％として混合する。このように土壌に対して重量比で１０〜２０％の酸化カルシウムを添加して混合することにより、基準値の１００倍を超える全シアンの溶出量の土壌における全シアンの溶出量を基準値以下にまで低減することができ、この溶出量を基準値以下にした混合処理土を埋め戻しに利用することができる。
【００２２】
また、シアンに汚染した土壌に一定量の酸化カルシウムを添加して混合するだけで溶出量を低減するから、既存の設備を使用して掘削現場で処理することができ、処理費用を大幅に低減することができる。
【００２３】
さらに、シアンで汚染した土壌に酸化カルシウムを混合することにより、全シアンの溶出量を低減するとともに、酸化カルシウムの水和反応熱によりベンゼンなどの揮発性有機化合物も除去することができ、都市ガス製造工場などにおけるシアン化合物とベンゼンの複合汚染を一括して浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の土壌浄化装置の構成図である。
【図２】シアン汚染土壌の不溶化処理を示す工程図である。
【図３】シアン汚染土壌に各種カルシウム系材料を添加して混合したときの全シアン溶出量の変化特性図である。
【図４】炭酸カルシウムと水酸化カルシウムの添加量を変化したときの全シアン溶出量と遊離シアン含有量の変化特性図である。
【符号の説明】
【００２５】
１；土壌浄化装置、２；土砂ホッパー、３；土砂定量供給装置、
４；浄化剤定量供給装置、５；混合装置、６；乾式分級機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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