(57)【要約】      （修正有）【課題】複合酸化剤を用いた高効率酸化により土壌中の有毒有機物を除去する方法を提供する。【解決手段】収集された有毒有機物土壌から石および他の破片を除去した後、それを研磨・破壊しふるいにかけ、ふるいにかけた土壌を用意するステップ１と、上記ふるいにかけた土壌とＡ酸化剤を一定の比率で均一に混合した後蒸留水を加え、均一に攪拌してスラリー反応液を得、そしてＢ酸化剤を加え、２５〜３０℃の室温で静置して反応させ、反応が終わった後、土壌中の有毒有機物を除去するステップ２とを含む。本発明は、土壌中の有毒有機物を効果的に除去でき、処理プロセスが簡単で除去効率が高く、有毒有機物土壌の修復処理の普及および使用に寄与する。【選択図】図１
2022001363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステップ１：有毒有機汚染土壌のプレ処理
収集された有毒有機汚染土壌から石および他の破片を除去した後、研磨・破壊し２０メッ
シュのふるいを通過させ、ふるいにかけた土壌を用意するステップと、
ステップ２：有毒有機汚染土壌の処理
前記複合酸化剤はＡ剤とＢ剤とを複合して使用され、Ａ剤をふるいにかけた土壌に加え攪
拌してスラリーを調製し、Ｂ剤を加えてスラリー反応液を得て、前記スラリー反応液を２
５〜３０℃の室温で静置し４日間反応させ、スラリー反応液中の過硫酸イオン濃度が０．
０５〜０．６ｍｏｌ／Ｌであり、スラリー反応液中の土壌―水の比率が１：１〜４であり
、反応が終わった後土壌中の有毒有機物を除去し、前記Ｂ剤が過硫酸イオン、第一鉄イオ
ン、シュウ酸イオンであるステップと、
を含む、ことを特徴とする複合酸化剤を用いた高効率酸化により土壌中の有毒有機物を除
去する方法。
【請求項２】
前記Ａ剤が過酸化カルシウムであり、請求項１に記載の方法において、風乾後の土壌１ｋ
ｇに対して、Ａ剤の添加量が５〜６０ｇである、ことを特徴とする請求項１に記載の方法
。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、風乾後の土壌１ｋｇに対して、Ａ剤の添加量が２０〜４
０ｇである、ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記Ｂ剤が過硫酸イオン、第一鉄イオン、シュウ酸イオンであり、
前記シュウ酸イオンをシュウ酸カリウムの形で加え、前記第一鉄イオンを硫酸第一鉄の形
で加え、前記過硫酸イオンを過硫酸ナトリウムの形で加える、ことを特徴とする請求項１
に記載の方法。
【請求項５】
前記スラリー反応液中の過硫酸イオンの濃度が０．２〜０．４ｍｏｌ／Ｌである、ことを
特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第一鉄イオンと過硫酸イオンのモル比が１：１〜１６であり、第一鉄イオンとシュウ
酸イオンのモル比が１：１〜５である、ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、多環芳香族炭化水素によって代表される有毒有機汚染物
は、それぞれ、ナフタレン、アセナフチレン、アセナフテン、フェナントレン、アントラ
セン、フルオランテン、ピレン、ベンゾ[ａ]アントラセン、クリセン、ベンゾ[ｂ]フルオ
ランテン、ベンゾ[ａ]ピレン、ジベンゾ[ａ,ｂ]アントラセン、ベンゾ[ｇ,ｈ,ｉ]ペリレ
ンおよびインデノ[１,２,３〜ｃｄ]ピレンである、ことを特徴とする請求項１に記載の方
法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌修復の技術分野に関し、具体的に、複合酸化剤を用いた高効率酸化により
土壌中の有毒有機物を除去する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
土壌は生態系の重要な要素であり、人間の生存の基盤である。しかし、現代の産業や農業
の発展に伴い、大量の廃ガス、廃水、廃棄物が土壌システムに不適切に排出され、直接的
または間接的に土壌汚染を引き起こし、環境と人間の健康を害している。多環芳香族炭化
水素(ＰＡＨｓ)土壌汚染における一般的な高リスク有機汚染物質である。何百もの既知の
ＰＡＨｓが発見されており、その中で多くのＰＡＨｓは、発癌性、催奇形性および変異原
性という「３種類病変誘発」効果のため最も注目されている。
【０００３】
しかし、現在の一般的な土壌有機汚染物質の酸化除去および修復方法は、通常、単一の酸
化剤を使用しているが、除去効率が低く、分解スペクトルが狭く、適用条件が限られてい
るという欠点があるため、上記の技術的問題を解決するために、土壌中の有毒有機物の酸
化除去効率を改善するための新しいタイプの酸化方法が求められている。
【発明の概要】
【０００４】
上記の技術的問題を解決するために、本発明は、複合酸化剤を用いた高効率酸化により土
壌中の有毒有機物を除去する方法を提供する。
【０００５】
本発明の技術的解決策は、複合酸化剤を用いた高効率酸化により土壌中の有毒有機物を除
去する方法を提供し、
ステップ１：有毒有機汚染土壌のプレ処理
収集された有毒有機汚染土壌から石および他の破片を除去した後、研磨・破壊し２０メッ
シュのふるいを通過させ、ふるいにかけた土壌を用意すること、
ステップ２：有毒有機汚染土壌の処理
前記複合酸化剤はＡ剤とＢ剤から複合して使用され、具体的には、Ａ剤をふるいにかけた
土壌に加え十分に攪拌してスラリーを調製し、そしてＢ剤を加えてスラリー反応液を得、
前記スラリー反応液を２５〜３０℃の室温で静置し４日間反応させ、スラリー反応液中の
過硫酸イオン濃度が０．０５〜０．６ｍｏｌ／Ｌであり、スラリー反応液中の土壌―水の
比率が１：１〜４であり、反応が終わった後土壌中の有毒有機物を除去することができ、
前記Ｂ剤が過硫酸イオン、第一鉄イオン、シュウ酸イオンである、を含む。
【０００６】
さらに、前記Ａ剤が過酸化カルシウムであり、前記方法では、風乾後の土壌１ｋｇに対し
て、Ａ剤の添加量が５〜６０ｇである。
【０００７】
またさらに、前記方法では、風乾後の土壌１ｋｇに対して、Ａ剤の添加量が２０〜４０ｇ
である。
【０００８】
さらに、前記Ｂ剤が過硫酸イオン、第一鉄イオン、シュウ酸イオンであり、その内、前記
シュウ酸イオンをシュウ酸カリウムの形で加え、前記第一鉄イオンを硫酸第一鉄の形で加
え、前記過硫酸イオンを過硫酸ナトリウムの形で加える。
【０００９】
さらに、前記スラリー反応液中の過硫酸イオンの濃度が０．２〜０．４ｍｏｌ／Ｌである
。
またさらに、前記第一鉄イオンと過硫酸イオンのモル比が１：１〜１６であり、第一鉄イ
オンとシュウ酸イオンのモル比が１：１〜５である。
【００１０】
またさらに、前記第一鉄イオンとシュウ酸イオンのモル比が１：２であり、第一鉄イオン
と過硫酸イオンのモル比が１：２である。
【００１１】
さらに、前記方法では、多環芳香族炭化水素によって代表される有毒有機汚染物は、それ
ぞれナフタレン、アセナフチレン、アセナフテン、フェナントレン、アントラセン、フル
オランテン、ピレン、ベンゾ[ａ]アントラセン、クリセン、ベンゾ[ｂ]フルオランテン、
ベンゾ[ａ]ピレン、ジベンゾ[ａ,ｂ]アントラセン、ベンゾ[ｇ,ｈ,ｉ]ペリレンおよびイ
ンデノ[１,２,３〜ｃｄ]ピレンである。
【００１２】
本発明は、以下の有益な効果を有する。
（１）本発明の方法は、複合酸化剤により有毒有機物土壌を修復処理し、土壌中の有毒有
機物を効果的に除去でき、また処理プロセスが簡単で除去効率が高く、有毒有機物土壌の
修復処理の普及および使用に寄与する。
（２）本発明の方法は、複合酸化剤と処理する土壌を配合してスラリー反応溶液を調製し
、複合酸化剤とスラリー土壌を十分に反応させて、有毒有機汚染土壌の処理効果を向上さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の攪拌制御装置の全体構造の概略図である。
【図２】本発明の攪拌制御装置の一部構造の断面図である。
【図３】本発明の攪拌制御装置の内部構造の上面図である。
【００１４】
［符号の説明］
１      反応室
２      ガイド溝
２１    ガイドポート
２２    制御室
３      ベース
４      液体貯蔵室
４１    環形管
５      制御管
５１    電気制御プラグ
５２    センサ
６      攪拌インペラ
６１    カラーインジケータ
６２    駆動モータ
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施例１
複合酸化剤を用いた高効率酸化により土壌中の有毒有機物を除去する方法は、
ステップ１：有毒有機汚染土壌のプレ処理
収集された有毒有機汚染土壌から石および他の破片を除去した後、研磨・破壊し２０メッ
シュのふるいを通過させ、ふるいにかけた土壌を用意すること、
ステップ２：有毒有機汚染土壌の処理
前記複合酸化剤はＡ剤とＢ剤から複合して使用され、具体的には、Ａ剤をふるいにかけた
土壌に加え十分に攪拌してスラリーを調製し、そしてＢ剤を加えてスラリー反応液を得、
前記スラリー反応液を２７℃の室温で静置し４日間反応させ、スラリー反応液中の過硫酸
イオン濃度が０．2ｍｏｌ／Ｌであり、スラリー反応液中の土壌―水の比率が１：１であ
り、反応が終わった後土壌中の有毒有機物を除去すること、を含む。
その内、風乾後の土壌１ｋｇに対して、Ａ剤の添加量が２０ｇ／ｋｇであり、Ｂ剤が過硫
酸イオン、第一鉄イオン、シュウ酸イオンであり、シュウ酸イオンをシュウ酸カリウムの
形で加え、第一鉄イオンを硫酸第一鉄の形で加え、過硫酸イオンを過硫酸ナトリウムの形
で加え、第一鉄イオンと過硫酸イオンのモル比が１：２であり、第一鉄イオンとシュウ酸
イオンのモル比が１：２である。
【００１６】
実施例２
複合酸化剤を用いた高効率酸化により土壌中の有毒有機物を除去する方法は、
ステップ１：有毒有機汚染土壌のプレ処理
収集された有毒有機汚染土壌から石および他の破片を除去した後、研磨・破壊し２０メッ
シュのふるいを通過させ、ふるいにかけた土壌を用意すること、
ステップ２：有毒有機汚染土壌の処理
前記複合酸化剤はＡ剤とＢ剤から複合して使用され、具体的には、Ａ剤をふるいにかけた
土壌に加え十分に攪拌してスラリーを調製し、そしてＢ剤を加えてスラリー反応液を得、
前記スラリー反応液を２７℃の室温で静置し４日間反応させ、スラリー反応液中の過硫酸
イオン濃度が０．05ｍｏｌ／Ｌであり、スラリー反応液中の土壌―水の比率が１：１であ
り、反応が終わった後土壌中の有毒有機物を除去すること、を含む。
その内、風乾後の土壌１ｋｇに対して、Ａ剤の添加量が６０ｇ／ｋｇであり、Ｂ剤が過硫
酸イオン、第一鉄イオン、シュウ酸イオンであり、シュウ酸イオンをシュウ酸カリウムの
形で加え、第一鉄イオンを硫酸第一鉄の形で加え、過硫酸イオンを過硫酸ナトリウムの形
で加え、第一鉄イオンと過硫酸イオンのモル比が１：１であり、第一鉄イオンとシュウ酸
イオンのモル比が１：１である。
【００１７】
実施例３
複合酸化剤を用いた高効率酸化により土壌中の有毒有機物を除去する方法は、
ステップ１：有毒有機汚染土壌のプレ処理
収集された有毒有機汚染土壌から石および他の破片を除去した後、研磨・破壊し２０メッ
シュのふるいを通過させ、ふるいにかけた土壌を用意すること、
ステップ２：有毒有機汚染土壌の処理
前記複合酸化剤はＡ剤とＢ剤から複合して使用され、具体的には、Ａ剤をふるいにかけた
土壌に加え十分に攪拌してスラリーを調製し、そしてＢ剤を加えてスラリー反応液を得、
前記スラリー反応液を２７℃の室温で静置し４日間反応させ、スラリー反応液中の過硫酸
イオン濃度が０．6ｍｏｌ／Ｌであり、スラリー反応液中の土壌―水の比率が１：１であ
り、反応が終わった後土壌中の有毒有機物を除去すること、を含む。
その内、風乾後の土壌１ｋｇに対して、Ａ剤の添加量が５ｇ／ｋｇであり、Ｂ剤が過硫酸
イオン、第一鉄イオン、シュウ酸イオンであり、シュウ酸イオンをシュウ酸カリウムの形
で加え、第一鉄イオンを硫酸第一鉄の形で加え、過硫酸イオンを過硫酸ナトリウムの形で
加え、第一鉄イオンと過硫酸イオンのモル比が１：１６であり、第一鉄イオンとシュウ酸
イオンのモル比が１：５である。
【００１８】
実施例４
本実施例は、実施例１と基本的に同じであるが、ステップ２では、攪拌制御装置により反
応を攪拌・制御することが異なる。
図１〜３に示すように、攪拌制御装置は、反応室１、ガイド溝２、ベース３および液体貯
蔵室４を含み、ベース３が反応室１の底部に接続され、液体貯蔵室４が反応室１の頂部に
接続され、ガイド溝２が反応室１の上部に嵌設され周方向に沿って設けられた６組のガイ
ドポート２１を介して反応室１内に延伸し、各ガイドポート２１間のガイド溝２内にＢ剤
を添加するための制御室２２がさらに設けられ、制御室２２の下方の先端のガイドパイプ
が反応室１内に延伸し、制御室２２のガイドパイプの先端に給料を制御するための制御管
５が設けられ、制御管５の内壁にガイドパイプの出口を制御するための電気制御プラグ５
１が設けられ、制御管５の外壁の一側に光線の色を認識するためのセンサ５２が設けられ
、反応室１の底部に攪拌インペラ６が設けられ、攪拌インペラ６の底部が回転軸を介して
反応室１を貫通してベース３に嵌設された駆動モータ６２の出力軸に接続され、攪拌イン
ペラ６の各ブレードの縁にそれぞれ１つの円弧状のカラーインジケータ６１が設けられ、
反応室１の頂面に複数組の環状管４１からなる配水装置がさらに設けられ、各環状管が小
型のウォーターポンプおよびパイプラインを介して液体貯蔵室４に接続され、その内、ベ
ース３内に攪拌制御のためのコントローラーがさらに嵌設され、コントローラーは市販さ
れているプログラブルシングルチップマイクロコンピュータであればよく、上記色認識の
ためのセンサ５２は市販されているキーエンスの色認識センサーであればよく、上記カラ
ーインジケータ６１は市販されている発光ｌｅｄランプを本装置のカラーインジケータ６
１の形状に調整されたものであればよく、上記駆動モータ６２は市販されている回転式モ
ータであればよく、上記電気制御プラグ５１は先端にガイドパイプの出口を遮断するため
のプラグが設けられた市販されているプッシュロッドモータであり、プッシュロッドモー
タは制御管５のガイドパイプの出口に対向する側の内壁に設けられ、上記攪拌制御装置は
外部電源または外部のリチウムイオン電池パックから電力供給されてもよく、またはリチ
ウムイオン電池パックをベース３内に嵌設し装置に電力を供給してもよい。
上記攪拌制御装置によるステップ２の操作方法は、以下のとおりである。
事前に必要な投与量のＢ剤を均一に６組に分けて６つの制御室２２内に投与し、６組のカ
ラーインジケータ６１それぞれの色をプリセットし、各色に対応するセンサ５２を設定し
、
続いて、Ａ剤とふるいにかけた土壌を添加し十分に攪拌した後、ガイド溝２の各ガイドポ
ート２１を介して反応室１内に加え、駆動モータ６２により攪拌インペラ６を回転させ、
次にその頂部に設けられた液体貯蔵室４を介して質量比１：１の水を加え、攪拌インペラ
６の作用下で十分に攪拌しスラリーを得、その後攪拌インペラ６の回転数を１０ｒｐｍに
低減し、コントローラー指令で１組の攪拌インペラ６のブレードのカラーインジケータ６
１に予め設定された1組の色を表示させ、回転するたびに対応する色認識用のセンサ５２
をトリガーして、トリガーされたセンサ５２が３秒間オンになり、そのオン期間が実際の
必要に応じて調整され得、上記の方法により順に６組のＢ剤を加え、最後に６組のカラー
インジケータ６１を同時にオンにして、１０ｒｐｍで３分以上回転させ、制御室２２内へ
のＢ剤の添加を確保し、その制御組の数について、実際の必要に応じて複数組の給料制御
を同時に行ってもよく、給料や攪拌および反応制御を改善する。
【００１９】
実施例５
本実施例は、以下のことを除いて実施例１の原理と基本的に同じであり、複合酸化剤の成
分および処理する土壌との混合方式が異なり、具体的には、
ステップ１：有毒有機物土壌のプレ処理
収集された有毒有機物土壌から石などの破片を除去した後、研磨・破壊し３０メッシュの
ふるいを通過させ、ふるいにかけた土壌を用意すること、
ステップ２：スラリー反応溶液の調製
総質量の１／３の比率で上記ふるいにかけた土壌と改良後複合酸化剤を１：３の質量比で
均一に混合し、均一に混合した後、均一に混合した物の総体積の４５％の蒸留水を加え、
均一に攪拌してスラリー反応溶液を取得すること、を含む。
その内、改良された複合酸化剤がＡ剤とＢ剤からなり、具体的には、Ａ剤とふるいにかけ
た土壌を十分に攪拌した後Ｂ剤を添加し、Ａ剤が過酸化カルシウムとヒドロキシエチルセ
ルロースの混合物であり、過酸化カルシウムとヒドロキシエチルセルロースが７：０．５
の質量比で混合され、Ｂ剤がシュウ酸イオン、第一鉄イオン、過硫酸イオンおよび酢酸イ
オンの混合物であり、シュウ酸イオン、第一鉄イオン、過硫酸イオンおよび酢酸イオンが
３：２：１６：４のモル比で混合され、シュウ酸イオンをシュウ酸カリウムの形で加え、
第一鉄イオンを硫酸第一鉄の形で加え、過硫酸イオンを過硫酸ナトリウムの形で加え、酢
酸イオン以酢酸ナトリウムの形で加え、上記シュウ酸カリウム、硫酸第一鉄などを使用し
て対応のイオンを添加するには、入手の難易度が低く、構成コストが低く、大量の有毒有
機土壌を低コストでバッチ処理でき、大量の普及および使用に寄与する。
ステップ３：有毒有機物土壌の処理
上記スラリー反応溶液と残りのふるいにかけた土壌を十分に混合し、攪拌しながら温度２
７℃の反応補助液をスプレーし、攪拌中の前の３分間１６０ｍｌ／分でスプレーし、そし
て５５ｍｌ／分まで調整し、スプレーが終了するまで５ｍｌ／分の速度で減らし、12分間
攪拌した後、攪拌を停止し、暗所に置いて反応させ、反応が終わった後土壌中の有毒有機
物を除去できる。
その内、反応補助液は複合酸化剤のＢ剤と一定量の蒸留水を混合して形成された混合液で
あり、混合液中のＢ剤の質量濃度が５．５％である。
【００２０】
実施例６
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、複合酸化剤とともにスラリー反応溶液を調
製するためのふるいにかけた土壌の質量が異なり、具体的には、
総質量の１／６の比率で上記ふるいにかけた土壌と複合酸化剤を採取し均一に混合する。
【００２１】
実施例７
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、複合酸化剤とともにスラリー反応溶液を調
製するためのふるいにかけた土壌の質量が異なり、具体的には、
総質量の１／２の比率で上記ふるいにかけた土壌と複合酸化剤を採取し均一に混合する。
【００２２】
実施例８
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、複合酸化剤のＡ剤の比率が異なり、具体的
には、Ａ剤が過酸化カルシウムとヒドロキシエチルセルロースの混合物であり、過酸化カ
ルシウムとヒドロキシエチルセルロースを７：０．２の質量比で混合する。
【００２３】
実施例９
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、複合酸化剤のＡ剤の比率が異なり、具体的
には、Ａ剤が過酸化カルシウムとヒドロキシエチルセルロースの混合物であり、過酸化カ
ルシウムとヒドロキシエチルセルロースを７：１の質量比で混合する。
【００２４】
実施例１０
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、複合酸化剤のＢ剤の比率が異なり、具体的
には、Ｂ剤がシュウ酸イオン、第一鉄イオン、過硫酸イオンおよび酢酸イオンの混合物で
あり、シュウ酸イオン、第一鉄イオン、過硫酸イオンおよび酢酸イオンを１：２：１８：
５のモル比で混合する。
【００２５】
実施例１１
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、複合酸化剤のＢ剤の比率が異なり、具体的
には、Ｂ剤がシュウ酸イオン、第一鉄イオン、過硫酸イオンおよび酢酸イオンの混合物で
あり、シュウ酸イオン、第一鉄イオン、過硫酸イオンおよび酢酸イオンを５：２：３：３
のモル比で混合する。
【００２６】
実施例１２
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、反応補助液中Ｂ剤の質量濃度が異なり、具
体的には、混合液中のＢ剤の質量濃度が３％である。
【００２７】
実施例１３
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、反応補助液中Ｂ剤の質量濃度が異なり、具
体的には、混合液中のＢ剤の質量濃度が８％である。
【００２８】
実施例１４
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、反応補助液のスプレー温度が異なり、具体
的には、攪拌期間中２０℃のスプレーの反応補助液をスプレーする。
【００２９】
実施例１５
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、反応補助液のスプレー温度が異なり、具体
的には、攪拌期間中３５℃の温度の反応補助液をスプレーする。
【００３０】
実施例１６
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、反応補助液のスプレー投与量が異なり、具
体的には、攪拌中の前の３分間１２０ｍｌ／分でスプレーし、次に３５ｍｌ／分に調整し
てスプレーし、そしてスプレーが終了するまでに５ｍｌ／分の速度で減らし、１２分間攪
拌してから、攪拌を停止し、暗所に置いて反応させる。
【００３１】
実施例１７
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、反応補助液のスプレー投与量が異なり、具
体的には、攪拌中の前の３分間１８０ｍｌ／分でスプレーし、次に６０ｍｌ／分に調整し
てスプレーし、そしてスプレーが終了するまでに５ｍｌ／分の速度で減らし、１２分間攪
拌した後、攪拌を停止し、暗所に置いて反応させる。
【００３２】
実施例１８
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、スラリー反応溶液中の蒸留水の添加比率が
異なり、具体的には、均一に混合した物の総体積の３０％の蒸留水を添加した。
【００３３】
実施例１９
本実施例は実施例１と基本的に同じであるが、スラリー反応溶液中の蒸留水の添加比率が
異なり、具体的には、均一に混合した物の総体積の５０％の蒸留水を添加した。
【００３４】
有毒有機物土壌の修復に関する実験的研究
試験１：
試験サンプルの調製：
上記方法が有毒有機物の土壌に対する修復処理に及ぼす効果を調べると、この都市の農地
の土壌を試験サンプルとして選択し、風乾後の土壌を十分に研磨し均一に混合して、その
後該サンプル土壌中に１４種類の多環芳香族炭化水素のアセトン溶液を加え、十分に均一
に混合し、アセトンが完全に揮発した後、土壌を半年以上熟成させ、１４種類の多環芳香
族炭化水素であるナフタレン、アセナフチレン、アセナフテン、フェナントレン、アント
ラセン、フルオランテン、ピレン、ベンゾ[ａ]アントラセン、クリセン、ベンゾ[ｂ]フル
オランテン、ベンゾ[ａ]ピレン、ジベンゾ[ａ,ｂ]アントラセン、ベンゾ[ｇ,ｈ,ｉ]ペリ
レン、インデノ[１,２,３〜ｃｄ]ピレンの含有量がそれぞれ３．２１２、０．７８４、０
．５９５、２．５１６、４．９８６、５．３２６、７．３２９、１７．２３５、１９．３
３６、９．９０３、１７．５１２、１４．２０１、２６．０９８、１２．７４５ｍｇ／ｋ
ｇであり、多環芳香族炭化水素の総含有量が１４１．７７８ｍｇ／ｋｇである。
試験のグループ化：
それぞれ実施例１〜３を使用して、ＨＰＬＣ／ＵＶ〜ＦＬＤ分析により上記の同じ質量の
サンプル土壌を修復処理し、ＨＰＬＣ／ＵＶ〜ＦＬＤ分析条件として、クロマトグラフィ
ーカラムはФ分析条件：２５０ｍｍ  Ｉｎｅｒｔｓｉｌ  ＯＤＳ−ＰＡＨｓ専用逆相クロ
マトグラフィーカラムであり、移動相がメタノール−水であり、勾配溶出および紫外線・
蛍光検出器の直列接続の方法によりＰＡＨｓを分離する。紫外線および蛍光検出はどちら
も波長切り替えを採用し、紫外線検出器は二波長検出モードをオンにする。移動相の流量
が１．０ｍＬ／分であり、カラム温度が４０℃であり、注入量が２０サンプルであり、各
修復後の土壌中の多環芳香族炭化水素の除去率をそれぞれ測定した。
テスト結果：土壌中の１４種類の多環芳香族炭化水素の除去率を測定し、テスト結果を表
１に示す。
表１  有毒有機汚染土壌中の１４種類の多環芳香族炭化水素の除去率
2022001363.tif 000003
試験結論：以上の表から分かるように、本方法の実施例１〜３は、すべて有毒有機汚染土
壌中の多環芳香族炭化水素を効果的に除去でき、除去効率が高い。
【００３５】
試験２：
実施例４では、実施例１の方法に使用される装置を提供し、その除去効率を研究し、上記
と同様な試験方法により、測定作業量を考慮した上で、そのうちの７種類の多環芳香族炭
化水素の除去率を測定し、測定結果が以下のとおりである。
表２  実施例２  有毒有機汚染土壌中の多環芳香族炭化水素の除去率比較表
2022001363.tif 000004
試験結論：以上の表から分かるように、上記装置の攪拌・混合により、Ｂ剤の添加を制御
して、スラリー反応液の混合均一性を高め、多環芳香族炭化水素の除去効果を向上させる
。
【００３６】
試験３：
実施例５〜１９では、実施例１の方法に基づく最適化された改良処理方法を提供し、その
除去効率を研究し、上記と同様な試験方法により、測定作業量を考慮した上で、そのうち
の７種類の多環芳香族炭化水素の除去率を測定し、測定結果が以下のとおりである。
１）改良された複合酸化剤の修復効果の研究
実施例１と実験的に対照し、テスト結果を表３に示す。
表３  実施例５との対照例  多環芳香族炭化水素の除去率の比較表
2022001363.tif 000005
結論：上記実施例５と実施例１の比較から分かるように、酸化剤成分および混合方式など
が異なると土壌修復効果に対して一定の影響を与え、そのうちに本発明の改良された複合
酸化剤の処理効果がより好ましい。
【００３７】
２）異なる比率のスラリー反応溶液の修復効果に対する影響の研究
実施例６、７ではそれぞれ土壌の処理試験を行い、実施例３と対照し、テスト結果を表４
に示す。
表４  実施例６、７  多環芳香族炭化水素の除去率の比較表
2022001363.tif 000006
結論：上記実施例６、７と実施例５の比較から分かるように、スラリー反応溶液の比率が
異なると、修復効果に対して影響を与え、そのうちに実施例５の処理効果がより好ましい
。
【００３８】
３）異なる比率のＡ剤の修復効果に対する影響の研究
実施例８、９ではそれぞれ土壌の処理試験を行い、実施例３と対照し、テスト結果を表５
に示す。
表５  実施例８、９  多環芳香族炭化水素の除去率の比較表
2022001363.tif 000007
結論：上記実施例８、９と実施例５の比較から分かるように、Ａ剤の配合比率が異なると
土壌修復に対して一定の影響を与え、そのうちに実施例５の処理効果がより好ましい。
【００３９】
４）異なる比率のＢ剤の修復効果に対する影響の研究
実施例１０、１１ではそれぞれ土壌の処理試験を行い、実施例５と対照し、テスト結果を
表６に示す。
表６  実施例８、９  多環芳香族炭化水素の除去率の比較表
2022001363.tif 000008
結論：上記実施例１０、１１と実施例５の比較から分かるように、Ｂ剤の配合比率が異な
ると土壌修復に対して一定の影響を与え、そのうちに実施例５の処理効果がより好ましい
。
【００４０】
５）異なる比率の反応補助液の修復効果に対する影響の研究
実施例１２、１３ではそれぞれ土壌の処理試験、以実施例５と対照し、テスト結果を表７
に示す。
表７  実施例１０、１１    多環芳香族炭化水素の除去率の比較表
2022001363.tif 000009
結論：上記実施例１２、１３と実施例５の比較から分かるように、反応補助液の比率が異
なると、土壌修復に対して一定の影響を与え、そのうちに実施例５の処理効果がより好ま
しい。
【００４１】
６）異なる反応補助液の温度の修復効果に対する影響の研究
実施例１４、１５では、それぞれ土壌の処理試験を行い、実施例５と対照し、テスト結果
を表８に示す。
表８  実施例１２、１３  多環芳香族炭化水素の除去率の比較表
2022001363.tif 000010
結論：上記実施例１４、１５と実施例５の比較から分かるように、反応補助液の温度が異
なると土壌修復に対して一定の影響を与え、そのうちに実施例５の処理効果がより好まし
い。
【００４２】
７）異なる反応補助液のスプレー量の修復効果に対する影響の研究
実施例１６、１７では、それぞれ土壌の処理試験を行い、実施例５と対照し、テスト結果
を表９に示す。
表９  実施例１６、１７  多環芳香族炭化水素の除去率の比較表
2022001363.tif 000011
結論：上記実施例１６、１７と実施例５の比較から分かるように、反応補助液のスプレー
量が異なると土壌修復に対して一定の影響を与え、そのうちに実施例５の処理効果がより
好ましい。
【００４３】
８）異なるスラリー反応溶液の水希釈度の修復効果に対する影響の研究
実施例１８、１９ではそれぞれ土壌の処理試験を行い、実施例５と対照し、テスト結果を
表１０に示す。
表１０  実施例１８、１９  多環芳香族炭化水素の除去率の比較表
2022001363.tif 000012
結論：上記実施例１８、１９と実施例５の比較から分かるように、スラリー反応溶液の水
希釈度が異なると土壌修復に対する影響が小さく、そのうちに実施例５の処理効果がより
好ましい。
【図１】
2022001363.tif 000013
【図２】
2022001363.tif 000014
【図３】
2022001363.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】令和3年7月19日(2021.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステップ１：有毒有機汚染土壌のプレ処理
収集された有毒有機汚染土壌から石および他の破片を除去した後、研磨・破壊し２０メッ
シュのふるいを通過させ、ふるいにかけた土壌を用意するステップと、
ステップ２：有毒有機汚染土壌の処理
前記複合酸化剤はＡ剤とＢ剤とを複合して使用され、Ａ剤をふるいにかけた土壌に加え攪
拌してスラリーを調製し、Ｂ剤を加えてスラリー反応液を得て、前記スラリー反応液を２
５〜３０℃の室温で静置し４日間反応させ、スラリー反応液中の過硫酸イオン濃度が０．
０５〜０．６ｍｏｌ／Ｌであり、スラリー反応液中の土壌―水の比率が１：１〜４であり
、反応が終わった後土壌中の多環芳香族炭化水素を除去し、前記Ｂ剤が過硫酸イオン、第
一鉄イオン、シュウ酸イオンであるステップと、
を含む、複合酸化剤を用いた高効率酸化により土壌中の多環芳香族炭化水素を除去する方
法であって、
前記多環芳香族炭化水素は、ナフタレン、アセナフチレン、アセナフテン、フェナントレ
ン、アントラセン、フルオランテン、ピレン、ベンゾ[ａ]アントラセン、クリセン、ベン
ゾ[ｂ]フルオランテン、ベンゾ[ａ]ピレン、ジベンゾ[ａ,ｂ]アントラセン、ベンゾ[ｇ,
ｈ,ｉ]ペリレンおよびインデノ[１,２,３〜ｃｄ]ピレンであり、
前記Ａ剤が過酸化カルシウムであり、風乾後の土壌１ｋｇに対して、Ａ剤の添加量が５〜
６０ｇであり、
前記ステップ２において、攪拌制御装置であって、反応室１、ガイド溝２、ベース３およ
び液体貯蔵室４を含み、ベース３が反応室１の底部に接続され、液体貯蔵室４が反応室１
の頂部に接続され、ガイド溝２が反応室１の上部に嵌設され周方向に沿って設けられた６
組のガイドポート２１を介して反応室１内に延伸し、各ガイドポート２１間のガイド溝２
内にＢ剤を添加するための制御室２２がさらに設けられ、制御室２２の下方の先端のガイ
ドパイプが反応室１内に延伸し、制御室２２のガイドパイプの先端に給料を制御するため
の制御管５が設けられ、制御管５の内壁にガイドパイプの出口を制御するための電気制御
プラグ５１が設けられ、制御管５の外壁の一側に光線の色を認識するためのセンサ５２が
設けられ、反応室１の底部に攪拌インペラ６が設けられ、攪拌インペラ６の底部が回転軸
を介して反応室１を貫通してベース３に嵌設された駆動モータ６２の出力軸に接続され、
攪拌インペラ６の各ブレードの縁にそれぞれ１つの円弧状のカラーインジケータ６１が設
けられ、反応室１の頂面に複数組の環状管４１からなる配水装置がさらに設けられ、各環
状管が小型のウォーターポンプおよびパイプラインを介して液体貯蔵室４に接続され、そ
の内、ベース３内に攪拌制御のためのコントローラーがさらに嵌設され、コントローラー
はプログラブルシングルチップマイクロコンピュータであり、前記色認識のためのセンサ
５２は色認識センサーであり、前記カラーインジケータ６１は発光ｌｅｄランプを本装置
のカラーインジケータ６１の形状に調整されたものであり、前記駆動モータ６２は回転式
モータであり、前記電気制御プラグ５１は先端にガイドパイプの出口を遮断するためのプ
ラグが設けられたプッシュロッドモータであり、プッシュロッドモータは制御管５のガイ
ドパイプの出口に対向する側の内壁に設けられ、前記攪拌制御装置は外部電源または外部
のリチウムイオン電池パックから電力供給され、またはリチウムイオン電池パックをベー
ス３内に嵌設し装置に電力を供給される、攪拌制御装置により反応を攪拌・制御し、事前
に必要な投与量のＢ剤を均一に６組に分けて６つの制御室２２内に投与し、６組のカラー
インジケータ６１それぞれの色をプリセットし、各色に対応するセンサ５２を設定し、続
いて、攪拌インペラ６の作用下で攪拌しスラリーを得、その後攪拌インペラ６の回転数を
１０ｒｐｍに低減し、コントローラー指令で１組の攪拌インペラ６のブレードのカラーイ
ンジケータ６１に予め設定された1組の色を表示させ、回転するたびに対応する色認識用
のセンサ５２をトリガーして、トリガーされたセンサ５２が３秒間オンになり、そのオン
期間が実際の必要に応じて調整できる、
複合酸化剤を用いた高効率酸化により土壌中の多環芳香族炭化水素を除去する方法。
【請求項２】
前記Ｂ剤が過硫酸イオン、第一鉄イオン、シュウ酸イオンであり、
前記シュウ酸イオンをシュウ酸カリウムの形で加え、前記第一鉄イオンを硫酸第一鉄の形
で加え、前記過硫酸イオンを過硫酸ナトリウムの形で加える、ことを特徴とする請求項１
に記載の方法。
【請求項３】
前記スラリー反応液中の過硫酸イオンの濃度が０．２〜０．４ｍｏｌ／Ｌである、ことを
特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第一鉄イオンと過硫酸イオンのモル比が１：１〜１６であり、第一鉄イオンとシュウ
酸イオンのモル比が１：１〜５である、ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【手続補正書】
【提出日】令和3年9月12日(2021.9.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステップ１：有毒有機汚染土壌のプレ処理
収集された有毒有機汚染土壌から石および他の破片を除去した後、研磨・破壊し２０メッ
シュのふるいを通過させ、ふるいにかけた土壌を用意するステップと、
ステップ２：有毒有機汚染土壌の処理
前記複合酸化剤はＡ剤とＢ剤とを複合して使用され、Ａ剤をふるいにかけた土壌に加え攪
拌してスラリーを調製し、Ｂ剤を加えてスラリー反応液を得て、前記スラリー反応液を２
５〜３０℃の室温で静置し４日間反応させ、スラリー反応液中の過硫酸イオン濃度が０．
０５〜０．６ｍｏｌ／Ｌであり、スラリー反応液中の土壌―水の比率が１：１〜４であり
、反応が終わった後土壌中の多環芳香族炭化水素を除去し、前記Ｂ剤が過硫酸イオン、第
一鉄イオン、シュウ酸イオンであるステップと、
を含む、複合酸化剤を用いた高効率酸化により土壌中の多環芳香族炭化水素を除去する方
法であって、
前記多環芳香族炭化水素は、ナフタレン、アセナフチレン、アセナフテン、フェナントレ
ン、アントラセン、フルオランテン、ピレン、ベンゾ[ａ]アントラセン、クリセン、ベン
ゾ[ｂ]フルオランテン、ベンゾ[ａ]ピレン、ジベンゾ[ａ,ｂ]アントラセン、ベンゾ[ｇ,
ｈ,ｉ]ペリレンおよびインデノ[１,２,３〜ｃｄ]ピレンであり、
前記Ａ剤が過酸化カルシウムであり、風乾後の土壌１ｋｇに対して、Ａ剤の添加量が５〜
６０ｇであり、
前記ステップ２において、攪拌制御装置であって、反応室１、ガイド溝２、ベース３およ
び液体貯蔵室４を含み、ベース３が反応室１の底部に接続され、液体貯蔵室４が反応室１
の頂部に接続され、ガイド溝２が反応室１の上部に嵌設され周方向に沿って設けられた６
組のガイドポート２１を介して反応室１内に延伸し、各ガイドポート２１間のガイド溝２
内にＢ剤を添加するための制御室２２がさらに設けられ、制御室２２の下方の先端のガイ
ドパイプが反応室１内に延伸し、制御室２２のガイドパイプの先端に制御管５が設けられ
、制御管５の内壁にガイドパイプの出口を制御するための電気制御プラグ５１が設けられ
、制御管５の外壁の一側に光線の色を認識するためのセンサ５２が設けられ、反応室１の
底部に攪拌インペラ６が設けられ、攪拌インペラ６の底部が回転軸を介して反応室１を貫
通してベース３に嵌設された駆動モータ６２の出力軸に接続され、攪拌インペラ６の各ブ
レードの縁にそれぞれ１つの円弧状のカラーインジケータ６１が設けられ、反応室１の頂
面に複数組の環状管４１からなる配水装置がさらに設けられ、各環状管が小型のウォータ
ーポンプおよびパイプラインを介して液体貯蔵室４に接続され、その内、ベース３内に攪
拌制御のためのコントローラーがさらに嵌設され、コントローラーはプログラブルシング
ルチップマイクロコンピュータであり、前記色認識のためのセンサ５２は色認識センサー
であり、前記カラーインジケータ６１は発光ｌｅｄランプを本装置のカラーインジケータ
６１の形状に調整されたものであり、前記駆動モータ６２は回転式モータであり、前記電
気制御プラグ５１は先端にガイドパイプの出口を遮断するためのプラグが設けられたプッ
シュロッドモータであり、プッシュロッドモータは制御管５のガイドパイプの出口に対向
する側の内壁に設けられ、前記攪拌制御装置は外部電源または外部のリチウムイオン電池
パックから電力供給され、またはリチウムイオン電池パックをベース３内に嵌設し装置に
電力を供給される、攪拌制御装置により反応を攪拌・制御し、事前に必要な投与量のＢ剤
を均一に６組に分けて６つの制御室２２内に投与し、６組のカラーインジケータ６１それ
ぞれの色をプリセットし、各色に対応するセンサ５２を設定し、続いて、攪拌インペラ６
の作用下で攪拌しスラリーを得、その後攪拌インペラ６の回転数を１０ｒｐｍに低減し、
コントローラー指令で１組の攪拌インペラ６のブレードのカラーインジケータ６１に予め
設定された1組の色を表示させ、回転するたびに対応する色認識用のセンサ５２をトリガ
ーして、トリガーされたセンサ５２が３秒間オンになり、そのオン期間が実際の必要に応
じて調整できる、
複合酸化剤を用いた高効率酸化により土壌中の多環芳香族炭化水素を除去する方法。
【請求項２】
前記Ｂ剤が過硫酸イオン、第一鉄イオン、シュウ酸イオンであり、
前記シュウ酸イオンをシュウ酸カリウムの形で加え、前記第一鉄イオンを硫酸第一鉄の形
で加え、前記過硫酸イオンを過硫酸ナトリウムの形で加える、ことを特徴とする請求項１
に記載の方法。
【請求項３】
前記スラリー反応液中の過硫酸イオンの濃度が０．２〜０．４ｍｏｌ／Ｌである、ことを
特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第一鉄イオンと過硫酸イオンのモル比が１：１〜１６であり、第一鉄イオンとシュウ
酸イオンのモル比が１：１〜５である、ことを特徴とする請求項３に記載の方法。