(57)【要約】【課題】トリクロロエチレン、ＰＣＢ等の有機塩素系有害物質を含む汚染土壌から、それら有害物質を低コストで容易に除去して、浄化された土壌となす。【解決手段】シリカ成分を多く含む土壌にアルミナを５〜２０％、酸化鉄を１〜５％、活性炭微粉を１〜５％、界面活性剤を１〜３％添加混練し、次いで同混練物を８００〜９５０℃で焼成し、冷却した後、細砕して粒状土壌浄化材を得る工程と、得られた粒状土壌浄化材を、有害物質を含む汚染土壌に添加・混合することにより浄化土壌となす工程を採用する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカ成分を多く含む土壌にアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を５〜２０％添加混練し、次いで同混練物を８００〜９５０℃で焼成し、冷却した後、細砕して粒状土壌浄化材を得ることを特徴とする粒状土壌浄化材の製造方法。
【請求項２】
シリカ成分を多く含む土壌にアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を５〜２０％、酸化鉄を１〜５％、活性炭微粉を１〜５％添加混練し、次いで同混練物を８００〜９５０℃で焼成し、冷却した後、細砕して粒状土壌浄化材を得ることを特徴とする粒状土壌浄化材の製造方法。
【請求項３】
シリカ成分を多く含む土壌にアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を５〜２０％、酸化鉄を１〜５％、活性炭微粉を１〜５％、界面活性剤を１〜３％添加混練し、次いで同混練物を８００〜９５０℃で焼成し、冷却した後、細砕して粒状土壌浄化材を得ることを特徴とする粒状土壌浄化材の製造方法。
【請求項４】
シリカ成分を多く含む土壌にアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を５〜２０％、酸化鉄を１〜５％、消石灰０．５〜２％、活性炭微粉を１〜５％、界面活性剤を１〜３％添加混練し、次いで同混練物を８００〜９５０℃で焼成し、冷却した後、細砕して粒状土壌浄化材を得ることを特徴とする粒状土壌浄化材の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法によって得られた粒状土壌浄化材を、有害物質を含む土壌に添加・混合することを特徴とする有害物質を含む汚染土壌の浄化方法。
【請求項６】
有害物質を含む土壌に、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法によって得られた粒状土壌浄化材５〜１５％と水を添加し、攪拌した後、粒状土壌浄化材と水を取り除くことを特徴とする有害物質を含む汚染土壌の浄化方法。
【請求項７】
有害物質が、トリクロロエチレン、ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）、ダイオキシン等の有機塩素系化合物又は農薬類であることを特徴とする請求項５又は６に記載の有害物質を含む汚染土壌の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒状土壌浄化材の製造方法及び得られた粒状土壌浄化材を用いてトリクロエチレン、ＰＣＢ等の有害物質を含む汚染土壌を浄化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トリクロロエチレン、ＰＣＢ等の有害物質を含む汚染土壌の浄化方法の例として下記の方法が提案されている。
（１）有害物質の有機物を含む土壌を焼却処理し、有機物を熱分解する方法。
（２）過酸化水素と鉄を用いて土壌に含まれる有害物質の有機物を分解する方法。
（３）土壌中の有害物質の有機物を溶剤を用いて溶剤に溶解させ処理する方法。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の
（１）の方法については、焼却処理のため廃ガス量が多く、土壌には水分を含んでいるため、そのためのエネルギーを多く必要とし、現場処理はできず許可を得ている焼却施設まで運搬しなければならず、コストも高くなる。
（２）の方法については、過酸化水素のもつ酸化力と鉄の触媒としての機能を生かして有機物を分解する方法であるが、土壌は多くの水分を含む場合が多く、又土壌中には酸化されやすい物質を有機物以外にも含み、この方法は極めて濃度が低い土壌については有効と思われるが、濃度の高いもの又は有害な有機物については、分解が困難である。
（３）の方法については、現場で処理ができるが、その場合施設は大型となり、土壌中に含まれる有機物は溶剤に移行するが、土壌中に溶剤が残り、この溶剤を土壌中から分離することに多くの操作を必要とするため、処理コストは高くなる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願発明は下記構成の粒状土壌浄化材の製造方法及び有害物質を含む汚染土壌の浄化方法である。
（１）シリカ成分を多く含む土壌にアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を５〜２０％添加混練し、次いで同混練物を８００〜９５０℃で焼成し、冷却した後、細砕して粒状土壌浄化材を得ることを特徴とする粒状土壌浄化材の製造方法。
（２）シリカ成分を多く含む土壌にアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を５〜２０％、酸化鉄を１〜５％、活性炭微粉を１〜５％添加混練し、次いで同混練物を８００〜９５０℃で焼成し、冷却した後、細砕して粒状土壌浄化材を得ることを特徴とする粒状土壌浄化材の製造方法。
（３）シリカ成分を多く含む土壌にアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を５〜２０％、酸化鉄を１〜５％、活性炭微粉を１〜５％、界面活性剤を１〜３％添加混練し、次いで同混練物を８００〜９５０℃で焼成し、冷却した後、細砕して粒状土壌浄化材を得ることを特徴とする粒状土壌浄化材の製造方法。
（４）シリカ成分を多く含む土壌にアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を５〜２０％、酸化鉄を１〜５％、消石灰０．５〜２％、活性炭微粉を１〜５％、界面活性剤を１〜３％添加混練し、次いで同混練物を８００〜９５０℃で焼成し、冷却した後、細砕して粒状土壌浄化材を得ることを特徴とする粒状土壌浄化材の製造方法。
（５）前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の方法によって得られた粒状土壌浄化材を、有害物質を含む汚染土壌に添加・混合することを特徴とする有害物質を含む汚染土壌の浄化方法。
（６）有害物質を含む汚染土壌に、前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の方法によって得られた粒状土壌浄化材５〜１５％と水を添加し、攪拌した後、粒状土壌浄化材と水を取り除くことを特徴とする有害物質を含む汚染土壌の浄化方法。
（７）有害物質が、トリクロロエチレン、ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）、ダイオキシン等の有機塩素系化合物又は農薬類であることを特徴とする（５）又は（６）に記載の有害物質を含む汚染土壌の浄化方法。
【０００５】
我が国は火山国であり、多くの火山灰を有している。火山灰は一般にシリカ分と少しのアルミ分を含んでおり、組成式がｌＳｉ０2・ｍＡｌ2Ｏ3・ｎＨ2０（ｌ：ｍ＝１：１〜２：１）のようなアロフェンと呼ばれているものがあるが、この物質のもつ電子が有害な有機物の分子に働きかけ（酸化・還元）を行う力は弱い。そこで下記事項を検討し、上記記載発明を創出した。
（ａ）酸化アルミニウムをアルミ精錬業にて作られているアルミナを用いることにより、その純度を高めることができるので、最外殻電子の動きを活性化できる。
（ｂ）鉄は最も安価で、かつ触媒の能力を有しているので有効である。
（ｃ）活性炭の成分は炭素であるが、触媒の能力を有しているので有効である。
（ｄ）界面活性剤を使用する目的は、焼成すると界面活性剤の部分から水が失われ細孔が生じるからである。活性炭の場合の細孔は貫通していないが、本土壌浄化材はかなりの割合にて貫通しているものがみられる。
（ｅ）これらの対応により分子同士が衝突しやすくなり、原子間の結合力を打ちやぶり原子に解離しやすくなり、その原子が有害な有機物と化合を始め有機物の構造をこわす（分解）のである。
（ｆ）焼成後は塊状となっているため破砕し粒度の調整を行う。
【発明の効果】
【０００６】
本願発明によれば、トリクロロエチレン、ＰＣＢ等の有機塩素系有害物質を含む汚染土壌から、それら有害物質を低コストで容易に除去でき、浄化された土壌となすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本願発明を実施するための最良の形態について述べる。
図１に本願発明の実施例のフローシートを示す。
すなわち、図示のごとく、基本的構成としては、シリカを多く含む土壌にアルミナ５〜２０％添加混練し、次いで同混練物を８００〜９５０℃で焼成し、冷却した後、細砕して粒状土壌浄化材を得る一方、得られた粒状土壌浄化材に有害物質を含む汚染土壌と水を加え、攪拌する。
次いで、攪拌混合物をしばらく放置することにより、有害物質を粒状土壌浄化材に吸着させ、かつ分解反応せしめることにより、浄化された土壌が取得される。
浄化された土壌は分析管理され、浄化が不完全なものは再度有害物質を含む汚染土壌と一緒にされて、再処理され、十分に浄化された土壌は所定の地所に戻される。
粒状土壌浄化材の製造は、好ましくは図示通りに、すなわちシリカを多く含む土壌にアルミナ５〜２０％添加混練し、更に酸化鉄、活性炭及び界面活性剤（さらに必要により少量の消石灰）を添加混合して焼成して、粒状土壌浄化材を製造する。
【０００８】
本願発明を実施する際には、（１）有害な有機物を含む汚染土壌を現場にてローコストで大量に処理が可能で、その処理方法も簡易な方法で処理ができるのがベストである。それには、処理対象物の有害な有機物を含む汚染土壌に浄化材を５〜１５％加えて水を添加し、撹拌することにより有機物の分解を可能とする方法が、ハンドリングもよく未経験者でも出来る方法である。
（２）それには確実な分解力をもつ浄化材が必要である。
現代の量子化学では電子の位置（座席）は決まっているとされている。原子核のまわりを電子がまわっているが、原子核から遠い軌道程エネルギーが高く、従って、外側の電子は内側の電子に比べて活発である。最もエネルギーが高い最外殻軌道にある電子の挙動により化学変化や分子を作ることがわかってきている。前述した、シリカ、アルミナ、酸化鉄、消石灰の混合物・化合物は、相手の有機物に酸素を供給したり、電子のやりとりを通じて、有機物を分解させる働きをもっている。
そして、この働きを更に活発化させるには、浄化材が多くの細孔をもつことにより有機物がこの細孔に入り込み最外殻電子（価電子）のやりとりを通じて有機物の分解がすすむのである。
なお、細孔の製造法は、界面活性剤を添加混練したシリカを多く含む土壌を８００〜９５０℃で焼成することにより界面活性剤が分解され、そのため小さな細孔が生じるのである。
（３）このようにして製造される浄化材は、廉価で使用でき、有害な有機物を含む汚染土壌と現場で均質に水を添加して撹拌さえすれば、電子のやりとりが活発に行われ有機物を分解できる。
３０ｍｇＰＣＢ／１ｋｇ土壌のＰＣＢ含有土壌について、本願発明により製造された粒状土壌浄化材（すなわち、シリカ成分を多く含む土壌に、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を５〜２０％、酸化鉄を１〜５％、活性炭微粉を１〜５％、界面活性剤を１〜３％添加混練し、次いで同混練物を８００〜９５０℃で焼成し、冷却した後、細砕して得られた粒状土壌浄化材）を用いて浄化処理を行ったところ、ＰＣＢの含有率（２ｍｇ／ｋｇ以下）の浄化された土壌が得られ、非常に良好な結果となった。
【産業上の利用可能性】
【０００９】
本願発明で得られる粒状土壌浄化材は、有害物質を含む汚染土壌の浄化のほか、微粉固形物が分散されてなるスラリー状の材料中に含有される有害物質の除去に、あるいは液体材料中に含有される有害物質の除去にも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本願発明の実施例のフローシートである。
【図１】
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