(57)【要約】【課題】シアン化合物で汚染された水を浄化するにあたって、浄化壁を再度施工することなく、長期間にわたってシアン化合物処理剤の処理性能を維持させる方法を提供すること。【解決手段】シアン化合物で汚染された水を、シアン化合物処理剤を備えた浄化設備により浄化する汚染水浄化方法であって、前記浄化設備は、前記地下水が流れる下流側に設けられた、前記シアン化合物処理剤を混合させた浄化壁であり、さらに、前記浄化壁に、経時にともない低下する前記シアン化合物処理剤の処理性能を回復させる還元剤を供給する工程を有することを特徴とする、汚染水浄化方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シアン化合物で汚染された水を、シアン化合物処理剤を備えた浄化設備により浄化する汚染水浄化方法であって、前記浄化設備は、前記地下水が流れる下流側に設けられた、前記シアン化合物処理剤を混合させた浄化壁であり、さらに、前記浄化壁に、経時にともない低下する前記シアン化合物処理剤の処理性能を回復させる還元剤を供給する工程を有することを特徴とする、汚染水浄化方法。
【請求項２】
前記還元剤を供給する工程は、地下に注入井戸を設け、前記注入井戸に前記還元剤を注入することによって、地下水の流れに沿って前記還元剤を前記浄化壁へ供給する工程であることを特徴とする、請求項１に記載の汚染水浄化方法。
【請求項３】
前記還元剤は、乳化植物油であることを特徴とする、請求項１または２記載の汚染水浄化方法。
【請求項４】
さらに、前記シアン化合物処理剤は、徐放性酸性剤を含有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の汚染水浄化方法。
【請求項５】
さらに、前記シアン化合物処理剤は、鉄粉を含有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の汚染水浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染水浄化方法、具体的には、シアン化合物で汚染された汚染水の浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シアン化合物は、土壌対策汚染法においては第二種特定有害物質に分類されるものであり、シアン化カリウム（いわゆる青酸）等を代表とする、非常に毒性の強い化合物である。
【０００３】
工場などで発生するシアン化合物は、土壌中の鉄と結合し、シアノ錯体を形成する。シアノ錯体は、土壌中に鉄イオンなどの金属塩があれば、塩沈殿物を形成して不溶化することができる。一方、塩沈殿物に至らずに土壌環境中に残存するシアノ錯体も存在する（非特許文献１参照）。
【０００４】
そして、残存したシアノ錯体が土壌から浸み出して地下水を汚染し、汚染された地下水が敷地外に流れ出ることによって、深刻な環境汚染を発生させる結果となる。
【０００５】
地下水の汚染を防ぐためには、地下水の下流側にシアン化合物処理剤を混入した浄化壁を設ける方法が知られている。
【０００６】
シアン化合物処理剤による汚染水浄化方法のメカニズムとしては、シアノ錯体を鉄によって不溶化し、つぎに鉄によって不溶化されたシアンを吸着剤で吸着することにより、汚染水からシアノ錯体を除去するものなどが挙げられる。
【０００７】
しかしながら、シアン化合物処理剤は、経時によって、その処理性能が落ちてしまうという問題がある。その際、浄化壁を再度施工するには、多額のコストがかかる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】公害防止の技術と法規編集委員会，”五訂  公害防止の技術と法規「水質編」”，（社）産業環境管理協会，平成７年５月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような課題を踏まえ、浄化壁を再度施工することなく、長期間にわたってシアン化合物処理剤の処理性能を維持させる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、前述の目的を達成するため、鋭意検討の結果、本発明にかかる浄化方法に想到した。
【００１１】
すなわち本発明は、シアン化合物で汚染された水を、シアン化合物処理剤を備えた浄化設備により浄化する汚染水浄化方法であって、前記浄化設備は、前記地下水が流れる下流側に設けられた、前記シアン化合物処理剤を混合させた浄化壁であり、さらに、前記浄化壁に、経時にともない低下する前記シアン化合物処理剤の処理性能を回復させる還元剤を供給する工程を有することを特徴とする、汚染水浄化方法である。
【００１２】
前記還元剤を供給する工程としては、地下に注入井戸を設け、前記注入井戸に前記還元剤を注入することによって、地下水の流れに沿って前記還元剤を前記浄化壁へ供給する工程が挙げられる。
【００１３】
前記還元剤としては、乳化植物油が挙げられる。
【００１４】
さらに、前記シアン化合物処理剤は、徐放性酸性剤を含有することが好ましい。
【００１５】
さらに、前記シアン化合物処理剤は、鉄粉を含有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の汚染水浄化方法を用いることによって、浄化壁を再度施工することなく、長期間にわたってシアン化合物処理剤の能力を維持させることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】汚染水浄化方法の一形態を示す図である。
【図２】汚染水浄化方法の一形態を示す図である。
【図３Ａ】実施例の構成の概略図である。
【図３Ｂ】実施例の構成の概略図である。
【図４】実施例の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一形態について説明するが、本発明の範囲は、実施例を含めた当該記載に限定されるものではない。なお、本願において、「％」は、特にことわりのない限り、重量％を意味する。
【００１９】
＜シアン化合物＞
本発明の除去対象である汚染物質はシアン化合物である。シアン化合物としては、シアン化水素、シアン化カリウム、シアン化ナトリウム等の有機シアン化合物が挙げられる。また、本発明でいう「シアン化合物」は、シアノ錯体、および、分解によって有機シアン化合物が発生する危険性を有する、金属原子と錯化合物を形成したフェリシアン、フェロシアン化合物といった無機シアン化合物も含むものとする。
【００２０】
＜シアン化合物処理剤＞
シアン化合物処理剤は、シアノ錯体を鉄によって不溶化する機能、つぎに鉄によって不溶化されたシアンを吸着剤で吸着する機能を有することが必要である。
【００２１】
そのような機能を有するシアン化合物処理剤の一例としては、徐放性酸性剤、吸着剤、および鉄を含有するものが挙げられる。なお、鉄が、徐放性酸性剤、吸着剤のいずれかに含有されていてもよい。以下、徐放性酸性剤、吸着剤、および鉄について説明する。
【００２２】
＜徐放性酸性剤＞
徐放性酸性剤とは、汚染水の浄化に際し、浄化設備およびその付近の環境の酸性雰囲気を維持するための剤である。鉄は、酸性雰囲気にすることによって、シアノ錯体を不溶化する機能を持続させることができる。徐放性酸性剤は、長時間にわたって酸性雰囲気を維持することができるものであれば特に制限されないが、硫黄化合物（たとえば硫黄含有アルカリ土壌改良剤であるサンドセット）や活性白土（たとえば酸性処理土であるモンモリロナイト）、および硫酸鉄系の酸性剤（たとえばフェロサンド）などが挙げられる。徐放性酸性剤を使用することにより、長時間にわたって酸性雰囲気を維持することができる。
【００２３】
＜吸着剤＞
吸着剤とは、鉄によって不溶化されたシアノ錯体を吸着するための剤である。鉄によって不溶化されたシアノ錯体を吸着することにより、シアン化合物の流出による環境汚染を阻止することができる。吸着剤としては、たとえば土系（粘土系）の鉱物が、吸着剤が機能する寿命を延ばす効果が大きい点で好ましいが、シアン化合物の吸着効果を有するものであれば、これらに限られるものではない。
【００２４】
＜鉄＞
鉄は、シアノ錯体を不溶化するための剤である。
【００２５】
鉄は、鉄粉などの単体のみならず、硫酸鉄や硫化鉄などの鉄化合物もその範囲に含む。なお、鉄粉を用いる場合、当該鉄粉は吸着剤としても機能する。また、硫酸鉄などの鉄資材を用いた場合、当該鉄資材は、徐放性酸性剤としても機能する。
【００２６】
＜シアン化合物処理剤のその他の組成＞
また、本発明のシアン化合物処理剤に関し、徐放性酸性剤、吸着剤、および鉄以外にも、浄化性能を損なわない範囲で、色々な剤を含んでいてもよい。たとえば、通水性を確保するために珪砂を使用できる。その他、鉄粉の吸着効率を向上させたり、鉄粉を分離回収しやすくしたりするための、各種溶媒、添加剤などを使用することができる。
【００２７】
＜還元剤＞
上述した通り、シアン化合物処理剤は、経時によって、その処理性能が落ちてしまうおそれがある。具体的な理由としては、地下水中の酸素との接触によって、鉄が酸化されて、鉄イオンの供給ができなくなる可能性などが考えられる。また、徐放性酸性剤が硫酸鉄などの鉄を含むものである場合にも、同じことがいえる。
【００２８】
そこで、本発明においては、シアン化合物処理剤の処理性能を回復させる還元剤を用いる。還元剤を添加することによって、浄化壁およびその付近の環境の還元雰囲気を作ることができ、鉄イオンの供給を回復することができる。
【００２９】
還元剤としては、長期間その効果を持続させるため、および、安全性や二次汚染防止の点から、徐放性有機物が好ましい。徐放性有機物としては、たとえば、乳化植物油が挙げられる。乳化植物油の中でも、地盤への浸透性の高い、乳化粒子の微細な乳化植物油が好ましい。
【００３０】
＜浄化設備＞
浄化設備は、シアン化合物によって汚染された汚染水を浄化する設備である。本発明においては、浄化設備として、汚染された地下水が敷地外に流れ出ることを防ぐための浄化壁を用いる。
【００３１】
図１に、浄化設備として浄化壁を用いた場合の例を示す。工場敷地内５の地下には、シアン化合物によって汚染された地下水１が存在する。シアン化合物処理剤は、浄化壁を作製する際に内部に混入される。シアン化合物処理剤が混入された浄化壁２は、たとえば工場敷地内５と工場敷地外７との境界に、地下水１の全てが浄化壁２を通過するように、地中を掘削して設置される。地下水１が浄化壁２を通過する際、地下水１中のシアン化合物が浄化壁２によって吸着される。その結果、地下水１からシアン化合物が除去される。したがって、工場敷地外７には、シアン化合物を含まない清浄な地下水３が放出される。
【００３２】
＜還元剤の供給＞
浄化設備に対する還元剤の供給は、たとえば供給設備を設けること等により行う。供給設備の一例として、地下に設置する注入井戸を挙げる。図２は、地下に設置された浄化壁１２及び注入井戸１３を上側から見た図である。図２の例において、注入井戸１３は、浄化壁１２に対して、地下水の流れ（矢印１１）の上流側に複数設置されている。図２の井戸１３の周りの破線は、注入された還元剤が拡散する様子を示したものである。
【００３３】
注入井戸１３の数や深さは、浄化壁１２の幅、距離、深さによって適宜調整することができる。注入井戸１３に還元剤を注入することにより、注入井戸１３から還元剤が拡散し、浄化壁１２に対して還元剤を供給することができる。なお、注入井戸１３は単数設けても複数設けても良いが、注入井戸１３から拡散される還元剤は、たとえば還元剤の拡散範囲１４で示すように、浄化壁１２全てをカバーするものであることが好ましい。その結果、浄化壁１２に混入されているシアン化合物処理剤に含まれる徐放性酸性剤が酸性雰囲気を維持する性能を回復させることができる。
【００３４】
なお、上流側に井戸を設けるのではなく、浄化壁１２内に注入井戸を立て込んでおいてもよい。この場合、浄化壁１２に対して直接還元剤を注入することができるため、徐放性酸性剤の存在する場所を確実に還元雰囲気にできる。
【実施例】
【００３５】
次に、実施例により本発明を説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３６】
＜試験方法の概略＞
（１）浄化壁、および浄化壁に還元剤を供給する注入井戸を模するものとして、シアン化合物処理剤を充填したカラム、および還元剤として乳化植物油を充填したカラムを、それぞれ用いた。概略図を図３Ａおよび図３Ｂに示したので、これに基づいて説明する。
【００３７】
（２）シアン化合物処理剤を充填したカラムとして、内径１０ｃｍ、長さ３ｃｍのシアン化合物処理剤充填層を有するカラム３１を用いた。乳化植物油を充填したカラムとして、内径５ｃｍ、長さ９０ｃｍの乳化植物油充填層を有するカラム３３を用いた。カラム３１、およびカラム３３の充填層の組成は表１に示す通りである。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
（３）シアン化合物で汚染された水を摸するものとして、水にフェロシアンカリウム（三水和物）を添加してなるフェロシアン水溶液２４を用いた。なお、フェロシアン水溶液２４のシアン濃度（全シアン濃度を指す、以下同じ。）は、１ｍｇ／Ｌである。
【００４０】
（４）まず、図３Ａで示す通り、フェロシアン水溶液２４は、第１管路２１を通じて、定量ポンプ２８へと運ばれ、定量ポンプ２８から、第２管路２２を通じて、浄化壁を模したカラム３１に通水される。なお、フェロシアン水溶液２４の通水速度は、定量ポンプ２８によって、０．７〜１．４Ｌ／日に制御される。
【００４１】
（５）カラム３１を通水した後のフェロシアン水溶液２４は、第３管路２３を通じて、サンプリング容器２９へ運ばれる。
【００４２】
（６）サンプリング容器２９へ運ばれたフェロシアン水溶液２４の通水量（以下、単に「通水量」とする）と、サンプリング容器２９内にたまった水のシアン濃度およびｐＨを、適宜測定した。なお、シアン濃度の測定は、ＪＩＳ  Ｋ０１０２（工場排水試験方法）の蒸留−ピリジン酸吸光光度法により行った。
【００４３】
（７）フェロシアン水溶液２４のシアン濃度が、「地下水の水質汚濁に係る環境基準について（環境庁告示）」で定められたシアン環境基準値である０．１ｍｇ／Ｌ（定量限界値）を超過した時点で、図３Ｂで示す通り、第２管路２２にカラム３１に替えてカラム３３を接続した。なお、カラム３１は、第３管路２３にサンプリング容器２９に替えて接続した。サンプリング容器２９は、第４管路を介してカラム３１と接続した。
【００４４】
（８）カラム３３を通水することによって、フェロシアン水溶液２４は、還元状態となる。還元状態のフェロシアン水溶液２４を、第３管路２３を通じてカラム３１に通水させることによって、カラム３１の鉄イオン供給能力が回復し、シアン化合物がカラム３１に吸着される。
【００４５】
（９）（８）においてカラム３１を通水した後のフェロシアン水溶液２４は、は、第４管路２５を通じて、サンプリング容器２９へ運ばれる。サンプリング容器２９へ運ばれたフェロシアン水溶液２４に対して、上記（６）と同様にして、通水量、濃度、およびｐＨ測定を行った。
【００４６】
＜実験結果＞
実験結果を図４に示す。上段のグラフについて、ｘ軸は通水量（Ｌ）であり、ｙ軸はシアン濃度（ｍｇ／Ｌ）である。下段のグラフについて、ｘ軸は通水量であり、ｙ軸はｐＨである。
【００４７】
図４に示した通り、フェロシアン水溶液２４のシアン濃度は、カラム３１に４０Ｌあまりを通水した段階で、シアン環境基準値を超えた。
【００４８】
カラム３１にフェロシアン水溶液２４を約５５Ｌ通水した段階で、上記（７）の要領で、カラム３１に替えて乳化植物油を充填したカラム３３を設置した。次に、上記（８）（９）の要領で、カラム３３にフェロシアン水溶液２４を通水させた後に再びカラム３１を通水させたところ、カラム３１通水直後にシアン濃度およびｐＨの値が大幅に低下した。
【００４９】
フェロシアン水溶液２４のシアン濃度の低下後もカラム３１の通水を続行したところ、シアン濃度は徐々に増大し、通水量約６０Ｌでシアン環境基準値を超えた。この理由としては、カラム３１中の徐放性酸性剤の性能の回復が途上中であるなどの理由が考えられる。
【００５０】
通水量約６０Ｌを超えたあたりから、フェロシアン水溶液２４のシアン濃度は低下し、
少なくとも通水量約８５Ｌまではシアン環境基準値を下回ったことがわかる。
【００５１】
以上の結果から、カラム３１に乳化植物油を供給し、カラム３１の環境を還元状態にすることで、カラム３１中の徐放性酸性剤の性能が回復し、その結果としてシアンの吸着が進んで、フェロシアン水溶液２４のシアン濃度がシアン環境基準値を再度下回る結果になったものと考えられる。
【符号の説明】
【００５２】
１・・・シアン化合物によって汚染された地下水
２・・・浄化壁
３・・・浄化された清浄な地下水
５・・・工場敷地内
７・・・工場敷地外
１１・・・地下水の流れ
１２・・・浄化壁
１３・・・注入井戸
１４・・・還元剤の拡散範囲
２１・・・第１管路
２２・・・第２管路
２３・・・第３管路
２４・・・フェロシアン水溶液
２５・・・第４管路
２８・・・定量ポンプ
２９・・・サンプリング容器
３１・・・内径１０ｃｍ、長さ３ｃｍのシアン化合物処理剤充填層を有するカラム
３３・・・内径５ｃｍ、長さ９０ｃｍの乳化植物油充填層を有するカラム
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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