(57)【要約】【課題】土壌汚染、地下水汚染の原因となる土壌中のダイオキシン類、重金属などを効率的、かつ、簡便に処理し、さらに両者による複合汚染も簡便に浄化する。【解決手段】ダイオキシン類、重金属を含有する土壌をシラノール塩、シロキサンと混合し、３８０℃以上で加熱処理する。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土壌中に存在する有害な有機塩素化合物を、その土壌にシラノール塩、もしくはシロキサン、またはその両方を混合して３８０℃以上に加熱して無害化処理することを特徴とする汚染土壌等の浄化方法。
【請求項２】
有機塩素化合物がダイオキシン類である請求項１記載の汚染土壌等の浄化方法。
【請求項３】
土壌中に存在する有害な重金属を、その土壌にシラノール塩、もしくはシロキサン、またはその両方を混合して３８０℃以上に加熱して無害化処理することを特徴とする汚染土壌等の浄化方法。
【請求項４】
土壌中に存在する有害な有機塩素化合物、及び有害な重金属の両方を、その土壌にシラノール塩、もしくはシロキサン、またはその両方を混合して３８０℃以上に加熱して、同時に無害化処理することを特徴とする汚染土壌等の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、汚染土壌等にシラノール塩、シロキサンの一方又は両方を混合して加熱処理することにより、ダイオキシン類等の有機塩素化合物、及び重金属を無害化処理する汚染土壌等の浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有害な有機化合物による汚染土壌の修復方法として、微生物を利用したバイオレメディエーションが提案されているが、汚染物質の分解除去の効率や処理コスト面で難点があった。
微生物による土壌中の生態系への悪影響、微生物による分解に時間がかかるため、迅速な処理が望めないことも問題点として指摘されている。
また、微生物は有機化合物を別の種類の物質に変化させることはできるが、土壌中の重金属類を無害化することはできず、バイオレメディエーションでは重金属による汚染の修復は不可能であった。
近年、工場等の跡地の土壌中には、有機塩素化合物だけでなく、重金属による複合汚染が多く認められ、これらを簡便に迅速に処理する技術が強く求められている。
しかし、かかる従来技術によるときは、有害な有機化合物の分解除去が大変なだけでなく、有機塩素化合物と重金属を同時に無害化処理することは不可能であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、かかる従来技術の問題に鑑み、ダイオキシン類など有機塩素化合物のみならず、重金属との複合汚染土壌をも簡単な方法で確実に無害化出来、しかも、同時に浄化修復することを可能にした技術の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、この出願の請求項１記載に係る発明の要旨は、有害な有機塩素化合物を含む汚染土壌に、シラノール塩、もしくはシロキサン、またはその両方を添加し、３８０℃以上に加熱処理、好ましくは５８０℃以上に加熱処理し、有機塩素化合物を無害化処理することにある。
なお、有機塩素化合物は、請求項２記載の発明のようにダイオキシン類であってもよい。
ここでシラノール塩とは、モノ、ジ、又はトリシラノールを含む化合物及びそれらの金属塩を含む化合物であって、３８０℃以上において熱分解により、少なくとも部分的に、酸化ケイ素構造（Ｓｉ−Ｏ）になるものをいう。
シロキサンとは、化合物中にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有する物質が少なくとも含有されているものであって、３８０℃以上において熱分解により、少なくとも部分的に酸化ケイ素構造になるものをいう。
なお、シラノール塩、もしくはシロキサンにフッ素元素を含有してもよい。
ダイオキシン類とは、ジベンゾパラジオキシンの塩素置換体（ＰＣＤＤ）であるダイオキシン、ジベンゾフランの塩素置換体（ＰＣＤＦ）であるクロロジベンゾフラン、及びＰＣＢ（ポリクロロビフェニル）をいう。
【０００５】
請求項３記載に係る発明の要旨は、有害な重金属を含む汚染土壌にシラノール塩、もしくはシロキサン、またはその両方を添加し、３８０℃以上に加熱処理、好ましくは５８０℃以上に加熱処理し、重金属を固定、処理することにある。
【０００６】
請求項４記載に係る発明の要旨は、有害な有機塩素化合物、及び有害な重金属の両方を含む複合汚染土壌にシラノール塩、もしくはシロキサン、またはその両方を添加し、３８０℃以上に加熱処理、好ましくは５８０℃以上に加熱処理し、有機塩素化合物、及び重金属を同時に無害化処理することにある。
【０００７】
本発明においては、ダイオキシン類をはじめとして、ジクロロメタン、四塩化炭素、１．２−ジクロロエタン、１．１−ジクロロエチレン、シス−１．２−ジクロロエチレン、１．１．１−トリクロロエタン、１．１．２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、１．３−ジクロロプロペンなどの有害有機塩素化合物を含有する汚染土壌に、シラノール塩、シロキサンを添加し、３８０℃以上、好ましくは５８０℃以上に加熱することで、これら有機塩素化合物が揮発、分解し、これらの分解生成物が、シラノール塩、シロキサンが熱分解して生成する酸化ケイ素のフレームワーク構造の中に取り込まれ固定され、無害化される。
ダイオキシン類の分解生成物であり、生成時の前躯体ともなる塩素化合物も同様に取り込み、固定することができる。
即ち、ダイオキシン類の分解生成物を固定すると同時に、分解生成物からの再合成を抑制することができる。
【０００８】
また、カドミウム、鉛、クロム、ヒ素、水銀、銅、セレンなど有害な重金属を含有する汚染土壌に、シラノール塩、シロキサンを添加し、３８０℃以上、好ましくは５８０℃以上に加熱することで、これら重金属がシラノール塩、シロキサンが熱分解して生成する酸化ケイ素のフレームワーク構造の中に取り込まれ、固溶状態となって土壌中に固定され、水溶液、即ち、地下水系への溶出が抑制され無害化される。
【０００９】
さらに、ダイオキシン類をはじめとする有機塩素化合物と重金属の複合汚染を受けた土壌に、シラノール塩、シロキサンを添加し、３８０℃以上、好ましくは５８０℃以上に加熱することで、ダイオキシン類をはじめとする有機塩素化合物と重金属の両方を同時に無害化処理することができる。
【００１０】
土壌は一般に酸化ケイ素、酸化アルミニウム、及びそれらの塩等から構成されるが、シラノール塩、シロキサンは、種類によっては約３８０℃にて酸化ケイ素系構造に熱分解し、約５８０℃以上にて、多くのシロキサンが酸化ケイ素系構造になり、その結果、土壌と同様の物質である酸化ケイ素系の物質となるので、有害な別の化学物質を発生せず、土壌に環境負荷を与えずに汚染浄化、修復することができる。
シラノール塩、シロキサンはアルカリ性を示すため、有機塩素化合物と重金属の無害化処理と同時に、土壌改良の効果も有する。
熱処理時には一般には飛灰の発生が懸念されるが、本発明に係る処理プロセスではシラノール塩、シロキサンを混合して加熱することにより、飛灰を酸化ケイ素骨格中に取り込むことができるため、飛灰発生量を削減する効果もある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
ゴミ焼却炉から排出されたダイオキシン類によって汚染された大阪府豊能郡能勢町の土壌を、サンプリングし、処理前のものと、シラノール塩、シロキサンを約１０質量％混合して、約９００℃で、約１時間加熱処理後のダイオキシン類含有量（ダイオキシン類に係る土壌暫定調査マニュアル準拠）を図１に示す。
処理前に乾燥重量１グラムに当たり、３１００ｐｇ−ＴＥＱ含まれていたダイオキシン類は、シロキサン、シラノール塩を加えて熱処理することにより、０．６１ｐｇ−ＴＥＱと、およそ５０００分の１にまで減少した。
処理前はダイオキシン類対策法の基準である３０００ｐｇ−ＴＥＱ／ｇを上回っていたが、処理後は最も厳しいとされるドイツの農場地の環境基準である４０ｐｇ−ＴＥＱ／ｇを下回ることができた。
【００１２】
図２にゴミ焼却炉解体跡地の土壌を、サンプリングし、処理前のものと、シラノール塩、シロキサンを約５質量％混合して、約９００℃で、約３０分間加熱処理後の重金属溶出試験結果（環境庁告示１３号による）を示す。
処理前には鉛の溶出試験結果は土壌の汚染に係る環境基準を上回っていたが、処理後は検出限界以下（ＮＤと表示）となった。
他のカドミウム、水銀でも処理前よりも処理後の溶出濃度が減少する結果が得られた。
このようにシロキサン、シラノール塩を混合して熱処理することにより、重金属の溶出が抑制されることが確認できた。
【００１３】
図３に本発明に係る汚染土壌等の浄化処理の手順の一例を示す。
汚染土壌を採取し、シロキサン、シラノール塩を混合して、焼成炉で加熱処理し、処理後の土壌を元の土地に戻す。
これらの処理プロセスは、現場に焼成炉を持ち込んで行うこともできる。
焼成炉はバッチ式でもキルン炉であってもよい。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、ダイオキシン類をはじめとする有害有機塩素化合物や重金属に汚染された土壌をシラノール塩やシロキサンを添加して熱処理することにより、無害化することができる。
特に、有害有機塩素化合物と重金属による汚染を同時に処理できるという優れた効果がある。
また、シロキサン、シラノール塩を添加して熱処理する方法は、微生物などを利用して浄化する他の方法に比較して、生態系など土壌環境に与える負荷が少なく、浄化処理に伴う悪影響がないという優れた特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による無害化処理前後におけるダイオキシン類含有量測定結果を示す。
【図２】本発明による無害化処理前後における重金属の溶出試験結果を示す。
【図３】本発明における汚染土壌等の浄化処理の手順例を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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