JP4219066B2 - 汚染土壌浄化における排ガス中のヒ素除去法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
工場跡地や軍事施設の跡地においてヒ素化合物による汚染が問題となっている。これらを浄化する方法として土壌の加熱がある。加熱方式は、土壌中のヒ素化合物を脱離気化させる方式であり、ヒ素化合物を含む排ガスが必ず発生する。本発明は、このような排ガス中のヒ素化合物を除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加熱方式による土壌浄化方式は新しい技術であり、土壌浄化過程で発生する排ガス中のヒ素化合物の回収技術は、特にない。
【０００３】
ごみ焼却炉等の排ガス処理の場合、ＨＣｌ等の酸性成分の中和の目的で１７０℃〜２５０℃で排ガスの煙道中に消石灰を吹き込み、酸性成分の中和除去を行い、結果的に排ガス中のヒ素が除去できているという報告がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ごみ焼却炉等の排ガス処理工程では、後流側のバグフィルターのろ布の耐熱性能により排ガスを２００℃前後まで冷却する必要があり、排ガスを水噴霧等で冷却している。しかし、排ガス量が変動したりノズルが異常な水噴霧を行った場合、冷却水は完全には蒸発せず冷却塔やバグフィルターダクト内で結露し、ここに有害なヒ素化合物が付着することになり、ヒ素化合物の完全除去ができない。またヒ素化合物が消石灰と反応し、ヒ酸カルシウムに変化し易い温度は５００〜 ６００℃であるとされており、２００℃程度では該反応が効率的に進みにくい。排ガス中に酸化鉄を吹き込んでヒ素化合物をヒ酸鉄にする場合も同様である。
【０００５】
本発明の目的は、上記の点に鑑み、汚染土壌浄化における排ガス中のヒ素化合物を高効率で除去することができる、ヒ素化合物除去法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、加熱処理による汚染土壌浄化プロセスで発生する排ガス中に４５０〜６００℃の高温にて、アルカリ土類金属または鉄の水酸化物を吹き込み、排ガス中のヒ酸またはその化合物をアルカリ土類金属または鉄のヒ酸塩に変換し、耐熱性材料で構成された集塵器を用いて、高温でこの塩を捕集することを特徴とする、汚染土壌浄化における排ガス中のヒ素除去法である。
【０００７】
アルカリ土類金属としてはカルシウム、マグネシウム等が挙げられ、消石灰（Ｃａ（ＯＨ）2 ）が好適に用いられる。この場合、排ガス中のヒ酸またはその化合物はヒ酸カルシウム（Ｃａ3 （ＡｓＯ4 ）2 ）に変換される。また、酸化鉄を吹き込むことによりヒ酸鉄（ＦｅＡｓＯ4 ）が生じる。好ましいヒ酸塩は、固体であり、水に難溶性である。
【０００８】
上記アルカリ土類金属または鉄化合物の吹き込みは、高温、例えば４５０〜６００℃の温度で行うのが好ましい。これにより、ダイオキシンの生成を防止することができる上に、ヒ素化合物が結露等により冷却塔、ダクト、集塵器に付着するのを避けることができる。生じたアルカリ土類金属または鉄のヒ酸塩の捕集は、セラミックなどの耐熱性材料で構成された集塵器を用いて行うのが好ましい。これにより、ヒ素化合物を高効率で除去でき、猛毒である亜ヒ酸（Ａｓ4 Ｏ6 ）の形での回収を避けることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１において、汚染土壌をまずスクリーン(1) に掛けた後、間接加熱ロータリーキルン(2) に投入する。ここで、土壌を高温加熱し、土壌中のヒ素化合物を土壌から脱離気化させる。ここで発生したヒ素化合物含有排ガスを、次いで二次燃焼炉(3) へ送り、バ−ナもしくは電気ヒータで排ガスを８５０℃前後に加熱する。この高温排ガスを次いで排ガス冷却器(4) へ送り、ここで排ガスに水および／または空気を混入して排ガスを５００℃前後に冷却する。この排ガスに消石灰を吹き込み、その後、排ガスをセラミック製の耐熱集塵器(5) で集塵処理し、処理排ガスを煙突(6) から系外へ排出する。排ガス冷却器(4) および耐熱集塵器(5) から出たダストは搬出コンベヤ(7) および移送コンベヤ(8) において回収される。
【００１０】
土壌から脱離した固形状のヒ素化合物は耐熱集塵器(5) で捕集される。しかし、排ガス中に存在しているガス状のヒ素化合物は１３０℃以下に冷却しないと捕集できない。
【００１１】
そこで、本発明方法では、耐熱集塵器(5) の前流にて排ガスにＣａ化合物もしくはＦｅ化合物を吹き込むことにより、５００℃前後の排ガス温度でもヒ素化合物をヒ酸カルシウム（Ｃａ3 （ＡｓＯ4 ）2 ）、ヒ酸鉄（ＦｅＡｓＯ4 ）の形で捕集できるようにした。
【００１２】
Ｃａ化合物の場合の反応式は
Ａｓ2 Ｏ5 ＋３ＣａＯ＝Ｃａ3 （ＡｓＯ4 ）2
であると考えられ、この反応の熱力学的平衡定数は、
３００℃ −
４００℃ ２．０×１０36
５００℃ ３．１×１０31
６００℃ ５．３×１０27
７００℃ ４．７×１０24
であるため、６００℃以下の温度域では、排ガス中のヒ素化合物がＣａ化合物と反応した形で捕集できる。
【００１３】
【００１４】
またＳ．ＭＡＨＵＬＩらの報告ではＣａ（ＯＨ）2 は６００℃以上になると焼結し、ヒ素との結合、接解効率が悪くなり、ヒ酸カルシウムへの変化がしにくくなるとされている。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、汚染土壌浄化における排ガス中のヒ素化合物を高効率で除去することができ、猛毒である亜ヒ酸の形での回収を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例を示すフローシートである。
【符号の説明】
１：スクリーン
２：間接加熱ロータリーキルン
３：二次燃焼炉
４：排ガス冷却器
５：耐熱集塵器
６：煙突
７：搬出コンベヤ
８：移送コンベヤ
Claims (1)
- 加熱処理による汚染土壌浄化プロセスで発生する排ガス中に４５０〜６００℃の高温にて、アルカリ土類金属または鉄の水酸化物を吹き込み、排ガス中のヒ酸またはその化合物をアルカリ土類金属または鉄のヒ酸塩に変換し、耐熱性材料で構成された集塵器を用いて、高温でこの塩を捕集することを特徴とする、汚染土壌浄化における排ガス中のヒ素除去法。
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| JP29480099A JP4219066B2 (ja) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | 汚染土壌浄化における排ガス中のヒ素除去法 |
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| JP29480099A JP4219066B2 (ja) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | 汚染土壌浄化における排ガス中のヒ素除去法 |
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| JP2001113122A JP2001113122A (ja) | 2001-04-24 |
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- 1999-10-18 JP JP29480099A patent/JP4219066B2/ja not_active Expired - Fee Related
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