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発明の名称 汚染土壌の浄化方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−310180(P2001−310180A)
公開日 平成13年11月6日(2001.11.6)
出願番号 特願2000−131029(P2000−131029)
出願日 平成12年4月28日(2000.4.28)
代理人 【識別番号】100046719
【弁理士】
【氏名又は名称】押田 良輝
【テーマコード(参考)】
4D004
【Fターム(参考)】
4D004 AA41 AB02 AC04 CA13 CA15 CA34 CB21 CC12 DA03 DA06 DA10 DA20 
発明者 平井 明子 / 牛尾 亮三
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 油で汚染された土壌を浄化する方法において、汚染土壌にアルカリ性水溶液を投入して土壌スラリーを作製する工程と、該スラリーを強撹拌する工程と、該撹拌工程で沈降した清浄土壌と懸濁水を分離する工程と、回収した前記懸濁水について固液分離および油水分離を行う工程を有することを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
【請求項2】 汚染源である油がC重油、原油などのような重質成分を含んだ油であることを特徴とする請求項1記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項3】 アルカリ性水溶液のpHが9以上であることを特徴とする請求項1または2記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項4】 強撹拌時の土壌スラリー濃度が、固体濃度として50%以上であることを特徴とする請求項1ないし3のうちいずれか1項記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項5】 前記アルカリ性水溶液の水温が30〜60℃の範囲であることを特徴とする請求項1ないし4のうちいずれか1項記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項6】 処理後に回収したアルカリ性水溶液は、土壌スラリー作製時に再利用することを特徴とする請求項1ないし5のうちいずれか1項記載の汚染土壌の浄化方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、重油などの油で汚染された土壌から油を分離することにより、汚染された土壌を浄化する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】多数存在している石油類を扱う事業所や工場の中には、漏洩や廃棄などによって土壌が油に汚染されている場所が少なくない。現在、油で汚染された土壌の浄化においては国による法規制の整備が進められているとともに、地方自治体レベルでも独自の規制や浄化指導を行う場合が増加している。このような状況の中で、油で汚染された土壌の修復方法の確立が必要とされている。現在よく行われれいる汚染土壌の修復法としては、焼却法、コンクリート固化法、界面活性剤による処理、バイオレメディエーションなどがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしこれらの方法には以下のような問題がある。先ず焼却法は大掛かりな設備か必要でコストが高い上、排出される燃焼ガスにより二次的な大気汚染を招く場合がある。またコンクリート固化法は汚染地帯自体を廃葉物処分場とすることになるため、大規模な土木工事や処分後の永久管理が必要となりコストが高くなる。さらに界面活性剤を用いた処理は処理後に油が乳化してしまうため水溶液との分離が困難であり、新たな処理を必要とする。バイオレメディエーションは汚染濃度が低く、また汚染源が軽質油の場合は有効であるが、汚染深度が高くまた汚染源が重質油の場合には浄化は困難であり、さらに処理に長期間かかる。
【0004】本発明は上記の問題点を解決するため、油に汚染された土壌から汚染物質を短時間で安価に除去することができる汚染土壌の浄化方法を提案することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、油汚染土壌にアルカリ性水溶液を添加して土壌スラリーを作製した後、該スラリーを強撹拌し、懸濁水を取り除くことで高濃度、重質油で汚染された土壌を浄化することができることを見い出し本発明を完成するに至った。
【0006】すなわち本発明は、油で汚染された土壌を浄化する方法において、汚染土壌にアルカリ性水溶液を投入して土壌スラリーを作製する工程と、該スラリーを強撹拌する工程と、前記撹拌工程で沈降した清浄土壌と懸濁水を分離する工程と、回収した前記懸濁水について固液分離および油水分離を行う工程を有する汚染土壌の浄化方法を要旨とするものである。前記汚染源である油はC重油、原油などのような重質成分を含んだ油であり、さらに前記アルカリ性水溶液のpHは9以上であり、そして強撹拌時の土壌スラリー濃度は固体濃度として50%以上であり、さらにまた前記アルカリ水溶液の水温は30〜60℃の範囲で、また処理後に回収したアルカリ水溶液は、土壌スラリー作製時に再利用することを特徴とする。
【0007】本発明において、土壌スラリーを作製する工程ではC重油、原油などのような重質成分を含んだ油で汚染された汚染土壌に、苛性ソーダ、苛性カリ、ケイ酸ソーダなどのアルカリ剤を水に溶解して作製したアルカリ性水溶液を投入して、混合・撹拌して土壌スラリーを作製する。アルカリ剤の添加量は土壌スラリーを作製した状態でpH9以上の値を示すように調整することか望ましい。またアルカリ性水溶液の水温を30〜60℃としたのは、水温を上げることにより油の粘性が低下するため洗浄効果が上がるが、30℃未満ではその効果が得られず、他方、水温が上がり過ぎると、操作性の面と油の中から有害な有機物が揮発してくる恐れがあり危険であるため上限は60℃とした。
【0008】この土壌スラリーを強撹拌する工程では、アトリション効果を併用させることによって洗浄効果は飛躍的に向上する。このためスラリー濃度は固体濃度で50%以上であることが望ましい。すなわちスラリー濃度が50%未満であるとアトリション効率が低下するためである。土壌スラリーの強撹拌手段としては、タービン方式による撹拌機、撹拌羽式撹拌機、ドラム式撹拌機などを適宜利用することができ、撹拌の終了した土壌スラリーは固液分離を行う。強撹拌時に削られた砂の粒子は汚染が濃縮されており、該砂の粒子を固液分離時に懸濁液として除く。この操作により高い油除去効率を得ることができ、そのため土壌スラリーを作製する工程において、アルカリ性水溶液の中でも懸濁液を発生させない(凝集効果を伴う)水酸化カルシウムを溶解させた水溶液などを使用した場合は、高い油の除去効率を得ることができない。また固液分離時に、水を添加することで油の除去効率をさらに高めることも可能である。
【0009】前記撹拌工程で分離した懸濁液については沈降による固液分離を行うが、その際に分離槽の水面にまで浮上した油は掻き取ったり、シートなどの油吸着剤によって取り除くことが可能である。固液分離後の含油排水はオイルセパレータに通過させることで処理水中の油濃度を5ppm以下にまで処理をする。油水分離処理後、砂の干渉作用などでアルカリ性水溶液のpHは多少低下するが、再度pH9以上になるようにアルカリ剤を水溶液に溶解させることで土壌スラリー作製時に再利用することが可能となり、廃液の発生量を従来の洗浄方法よりも減少させることができる。洗浄処理後の土壌中の油濃度は1%以下まで低減するが、必要ならば生物処理法によりさらに低濃度まで処理を行えばよい。
【0010】
【実施例】実施例1C重油汚染土壌(初期汚染濃度5.2g/kg−乾燥土)50gを40℃に加熱した水酸化ナトリウム水溶液(pH11)50ミリリットルの中に投入し土壌スラリーを作製した後、タービン方式による撹拌機(Janke & Kunkel GmbH & Co KG(製)ホモシナィザー)を用いて撹拌を10分間行った後、20分間静置し固液分離した後、取り出した土壌はテロラヒドロフラン(TFH)抽出−重量法によって油分濃度を測定した。その結果、C重油濃度は5.2g/kgから0.4g/kgまで減少しており除去率は92%であった。
【0011】実施例2C重油汚染土壌(初期汚染濃度5.2g/kg−乾燥土)50gを水酸化ナトリウム水溶液(pH9、水温40℃)50ミリリットルの中に投入してスラリーを作製した後、前記ホモシナイザーを用いて撹拌を10分間行い、20分間静置し固液分離した後、取り出した土壌について、THF抽出−重量法によって油分濃度を測定した。その結果、C重油濃度は5.2g/kgから0.5g/kgまで減少しており除去率は90%であった。
【0012】実施例3C重油汚染土壌(初期汚染濃度2.5g/kg−乾燥土)50gを水酸化ナトリウム水溶液(pH9、水温60℃)50ミリリットル中に投入して、前記ホモシナイザーを用いて撹拌を10分間行った後20分間静置し、水溶液面に浮遊してきた油を回収した。その後水溶液と土壌は分離し、THF抽出−重量法測定により土壌中のC重油濃度の測定を行った。その結果、C重油濃度は5.2g/kgから0.4g/kgまで減少し、浄化率は92%であった。
【0013】比較例1C重油汚染土壌(初期汚染濃度5.3g/kg−乾燥土)50gを純水(pH6.8、水温60℃)50ミリリットルに投入して前記ホモシナイザーを用いて撹拌を10分間行った。20分間静置した後、固液分離を行い、THF抽出−重量法によって土壌中の油分濃度を測定した。その結果、土壌中のC重油濃度は、3.8g/kgであり除去率は28%であった。
【0014】比較例2C重油汚染土壌(初期汚染濃度5.2g/kg−乾燥土)50gを冷却した水酸化ナトリウム水溶液(pH11、水温15℃)50gに投入して前記ホモシナイザーを用いて撹拌を10分問行った。20分間静置した後、溶液と土壌を分離し、THF抽出−重量法によって土壌中の油分濃度を測定した。その結果、C重油濃度は3.0g/kgであり浄化率は42%であった。
【0015】比較例3C重油汚染土壌(初期汚染濃度5.2g/kg−乾燥土)50gを水酸化カルシウム水溶液(pH11、水温40℃)50ミリリットルに投入して前記ホモシナイザーを用いて撹拌を10分間行った。20分聞静置した後、固液分離を行い、THF抽出−重量法によって土壌中の油分濃度を測定した。その結果、土壌中の油分濃度3.6g/kgで、浄化率は38%であった。
【0016】
【発明の効果】以上説明したごとく本発明によれば、油に汚染された土壌から汚染物質を短時間で安価に除去することができるので、汚染土壌の処理に多大な効果を発揮し、環境保全にも大きく寄与することができる。




 

 


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