JP7653217B2 - Contaminated soil remediation method - Google Patents
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Description
本願発明は、汚染土壌を浄化する技術に関するものであり、より具体的には、1,4-ジオキサンによって汚染された土壌を加温し、発生する水蒸気を含む土壌ガスを吸引・回収する浄化方法に関するものである。 This invention relates to technology for purifying contaminated soil, and more specifically, to a purification method in which soil contaminated with 1,4-dioxane is heated and the resulting soil gas, including water vapor, is sucked in and collected.
土壌汚染とは、人の健康にとって有害な物質で土壌が汚染された状態をいい、操業活動での不用意な取り扱いによって有害物質が地表から浸透することで、あるいは排煙に含まれる有害物質が地表面に降下して堆積または浸透することで発生し、そのほか盛土や埋土が行われる際に有害物質を含む汚染土壌が持ち込まれることで発生するケースもある。この有害物質は土壌汚染対策法によって指定されており、現在、揮発性有機化合物、重金属、農薬等の計26物質が特定有害物質とされている。 Soil pollution refers to a state in which soil has been contaminated with substances that are harmful to human health. It can occur when harmful substances seep up from the ground surface due to careless handling during operational activities, or when harmful substances contained in flue gas fall to the ground surface and accumulate or seep up. It can also occur when contaminated soil containing harmful substances is brought in during embankment or burial. These harmful substances are designated by the Soil Contamination Countermeasures Act, and currently a total of 26 substances, including volatile organic compounds, heavy metals, and pesticides, are designated as specified harmful substances.
また、土壌汚染対策法で指定された特定有害物質以外にも、ダイオキシン類、PAH(polycyclic aromatic hydrocarbon)など、人の健康に被害を与える物質があることが知られており、その他、発がん性が疑われている1,4-ジオキサンも近年では注目されている。1,4-ジオキサンは有機溶剤に反応剤や安定剤として添加されるものであり、界面活性剤やPET(Polyethyleneterephthalate)樹脂の製造工程で副生成されることもある。また1,4-ジオキサンは、原料や製品に不純物として混入することがあり、あるいは製造工程からの排水に非意図的に含まれていることもあることから、直接使用していないにもかかわらず1,4-ジオキサンが排出されることも珍しくない。我が国では河川や地下水における1,4-ジオキサンの検出事例の増加や不法投棄場所での顕在化に伴い、平成21年11月に水質環境基準及び地下水環境基準の対象物質に追加され、平成24年5月には水質汚濁防止法の有害物質に指定され、さらには平成28年3月にはクロロエチレンとともに1,4-ジオキサンが、環境基本法による土壌の汚染に係る環境基準(土壌環境基準)に追加設定されるなど、排水基準や地下浸透規制等により環境中への排出がより厳しく規制されることとなった。 In addition to the specific hazardous substances designated by the Soil Contamination Countermeasures Act, other substances such as dioxins and PAHs (polycyclic aromatic hydrocarbons) are known to be harmful to human health, and 1,4-dioxane, which is suspected of being carcinogenic, has also been attracting attention in recent years. 1,4-dioxane is added to organic solvents as a reactant or stabilizer, and can also be produced as a by-product in the manufacturing process of surfactants and PET (Polyethyleneterephthalate) resin. 1,4-dioxane can also be mixed into raw materials or products as an impurity, or can be unintentionally included in wastewater from manufacturing processes, so it is not uncommon for 1,4-dioxane to be discharged even when it is not directly used. In Japan, due to an increase in the number of cases where 1,4-dioxane has been detected in rivers and groundwater, and its occurrence at illegal dumping sites, it was added to the list of substances subject to the water quality environmental standards and groundwater environmental standards in November 2009, and designated as a hazardous substance under the Water Pollution Prevention Act in May 2012. Furthermore, in March 2016, 1,4-dioxane was added to the environmental standards for soil pollution (soil environmental standards) under the Basic Environment Act, along with chloroethylene, and its release into the environment is now subject to stricter restrictions through wastewater standards and underground infiltration regulations.
1,4-ジオキサンは、水に溶け易く揮発しにくい難分解性の合成化学物質であり、揮発性有機化合物(VOC:VolatileOrganicCompounds)とはその性質が異なる。また1,4-ジオキサンには、土壌粒子への吸着性が低いという特徴もあり、浅層部に残留しやすい重金属類や農薬類とも性質が異なる。そのため地下環境中における1,4-ジオキサンの挙動(浸透性や地下水汚染の広がり方等)は、VOCや重金属類、農薬類とは異なり、したがってVOCや重金属類等に対して採用される浄化方法では1,4-ジオキサンを適切に浄化できないこともある。 1,4-dioxane is a persistent synthetic chemical that dissolves easily in water and does not volatilize easily, and its properties differ from those of volatile organic compounds (VOCs). 1,4-dioxane also has the characteristic of having low adsorption to soil particles, and its properties differ from those of heavy metals and pesticides, which tend to remain in shallow layers. Therefore, the behavior of 1,4-dioxane in the underground environment (permeability, spread of groundwater contamination, etc.) differs from that of VOCs, heavy metals, and pesticides, and therefore purification methods used for VOCs, heavy metals, etc. may not be able to properly purify 1,4-dioxane.
1,4-ジオキサンは水に溶け易いことから帯水層(地下水のある層)に高濃度で存在することもあり、したがって浄化方法としては地下水を揚水処理する方法が効果的である。VOCや油類を対象に用いられるバイオレメディエーション(微生物を活用した土壌汚染浄化)も浄化方法として考えられるが、1,4-ジオキサンに対する分解能力をもつ微生物の存在は既に確認されているものの、未だ原位置での浄化は実用化されていないのが現状である。 1,4-dioxane is easily soluble in water, so it can exist in high concentrations in aquifers (layers containing groundwater), and therefore pumping and treating groundwater is an effective purification method. Bioremediation (purification of contaminated soil using microorganisms), which is used to treat VOCs and oils, is also considered as a purification method, but although the existence of microorganisms capable of decomposing 1,4-dioxane has already been confirmed, in-situ purification has not yet been put to practical use.
1,4-ジオキサンの浄化方法としての地下水揚水方法は、直接的な浄化対策としてだけでなく、拡散防止という意味でも効果的である。しかしながら、適切な井戸設計(数・配置・揚水量等)を行わなければ期待した浄化効果が得られないという難しさがあり、また、揚水した地下水を基準値以下にまで処理するには高度な水処理設備が必要となるといった問題も指摘できる。さらに、宙水や難透水層中の間隙水など流動性の小さい地下水が存在している場合、特に不飽和帯を含む粘性土層(例えばローム層など)が対象となる場合には、そもそも揚水処理が困難となることから地下水揚水方法では十分に目的を達成できない。 The groundwater pumping method for purifying 1,4-dioxane is effective not only as a direct purification measure, but also in preventing diffusion. However, there is the difficulty that the expected purification effect cannot be achieved unless appropriate well design (number, arrangement, pumping volume, etc.) is carried out, and there is also the problem that advanced water treatment equipment is required to treat the pumped groundwater to below the standard value. Furthermore, when there is groundwater with low fluidity, such as perched water or pore water in a low-permeable layer, especially when the target is a clayey soil layer (such as a loam layer) that includes an unsaturated zone, pumping treatment is difficult in the first place, and the purpose cannot be fully achieved with the groundwater pumping method.
そこで本願の出願人は、揚水処理を行うことなく、熱活性状態の硫酸ラジカルを利用して1,4-ジオキサンを分解する手法を提案している。より詳しくは特許文献1に示すように、土壌を加温するとともに加温した土壌と地下水に過硫酸塩を注入することによって熱活性状態の硫酸ラジカルを発生させ、これにより1,4-ジオキサンを分解する、という新たな浄化技術を提案している。
The applicant of this application has therefore proposed a method of decomposing 1,4-dioxane using thermally activated sulfate radicals, without the need for pumping treatment. More specifically, as shown in
特許文献1に開示される技術は、鉄触媒を添加しない促進酸化法によって土壌浄化を可能とするものであり、特別な設備を要することなく手間とコストを軽減することができる手法であって、極めて効率的かつ効果的な技術である。しかしながら土壌汚染対策を必要とするサイトはそれぞれ条件が異なるため、特許文献1の技術が採用できないことも考えられる。例えば、過硫酸塩を調達できないサイトや、過硫酸塩の使用が禁じられているサイト等では、他の手法を採用しなければならない。したがって、そのサイトに適した手法を選択できるよう、特許文献1の技術を含めいくつか有効な浄化手法が確立されることが望まれる。
The technology disclosed in
促進酸化法や地下水揚水方法の他には、土壌汚染の原因となる有害物質(VOCなど)をガス化させたうえで吸引するガス吸引方法が知られている。しかしながら、有害物質が1,4-ジオキサンである場合、このガス吸引方法は有効ではない。なぜなら、1,4-ジオキサンは、常温でのヘンリー定数が小さく低揮発性であるため、常温での移動性が低く十分に1,4-ジオキサンを吸引できないからである。特に、対象土壌が粘性土層(例えばローム層など)のサイトでは、その移動性がより低下するためガス吸引の効果は極めて限定的となる。 In addition to the advanced oxidation method and groundwater pumping method, a gas suction method is known in which harmful substances (such as VOCs) that cause soil contamination are gasified and then sucked up. However, when the harmful substance is 1,4-dioxane, this gas suction method is not effective. This is because 1,4-dioxane has a small Henry's constant at room temperature and is low volatile, so its mobility at room temperature is low and 1,4-dioxane cannot be sufficiently sucked up. In particular, at sites where the target soil is a clayey soil layer (such as a loam layer), its mobility is further reduced, so the effectiveness of gas suction is extremely limited.
本願発明の課題は、従来技術が抱える問題を解決することであり、すなわち特許文献1の技術のほかにも有効な浄化手法を提供することであって、従来ではガス吸引が困難とされるサイトであってもガス吸引によって1,4-ジオキサンを回収することができる土壌浄化方法を提供することである。
The objective of the present invention is to solve the problems inherent in the conventional technology, that is, to provide an effective purification method in addition to the technology of
本願発明は、1,4-ジオキサンそのものを揮発させるのではなく、1,4-ジオキサンを含む地下水を蒸気化させることによって、1,4-ジオキサンとともに水蒸気を吸引する、という点に着目したものであり、従来にはなかった発想に基づいてなされた発明である。 The present invention focuses on the fact that, rather than volatilizing 1,4-dioxane itself, groundwater containing 1,4-dioxane is vaporized, and the water vapor is inhaled along with the 1,4-dioxane, making it an invention based on a previously unconventional idea.
本願発明の汚染土壌浄化方法は、1,4-ジオキサンで汚染された土壌を浄化する方法であり、土壌加温工程とガス吸引工程を備えた方法である。このうち土壌加温工程では、対象となる土壌とその土壌間隙水とを、土壌温度が目標温度となるまで加温する。一方のガス吸引工程では、加温により発生する水蒸気を吸引する。土壌間隙水を回収することによって、土壌間隙水に溶解した1,4-ジオキサンを回収する。 The contaminated soil remediation method of the present invention is a method for remediating soil contaminated with 1,4-dioxane, and is a method that includes a soil heating process and a gas suction process. In the soil heating process, the target soil and its soil pore water are heated until the soil temperature reaches a target temperature. In the gas suction process, water vapor generated by heating is suctioned. By collecting the soil pore water, 1,4-dioxane dissolved in the soil pore water is collected.
本願発明の汚染土壌浄化方法は、対象となる土壌内に水を注入する注水工程を、さらに備えた方法とすることもできる。この場合、土壌加温工程では、土壌及び土壌間隙水とともに注水工程で注入された水(以下、「注水」という。)を加温し、ガス吸引工程では、水蒸気化した土壌間隙水と注水を吸引する。 The contaminated soil remediation method of the present invention can also be a method further comprising a water injection process in which water is injected into the target soil. In this case, the soil heating process heats the soil and the soil pore water as well as the water injected in the water injection process (hereinafter referred to as "injected water"), and the gas suction process sucks in the vaporized soil pore water and the injected water.
本願発明の汚染土壌浄化方法は、電気発熱によって加温する方法とすることもできる。この場合、土壌加温工程では、土壌内に構築された3以上の電極井戸に印加し、土壌に電流を流すことによって土壌と水(土壌間隙水や注水)を加温する。 The contaminated soil remediation method of the present invention can also be a method of heating by electrical heating. In this case, in the soil heating step, a current is applied to three or more electrode wells constructed in the soil, and the soil and water (soil pore water and poured water) are heated by passing an electric current through the soil.
本願発明の汚染土壌浄化方法は、土壌加温工程において土壌温度が40~90℃になるまで加温する方法とすることもできる。 The contaminated soil remediation method of the present invention can also be a method in which the soil is heated until the soil temperature reaches 40 to 90°C in the soil heating step.
本願発明の汚染土壌浄化方法には、次のような効果がある。
(1)1,4-ジオキサンそのものを揮発するのではなく、1,4-ジオキサが溶解した地下水や土壌間隙水を蒸気化させることから、低揮発性の1,4-ジオキサンに対してもガス吸引で回収することができる。
(2)加温により地下水を蒸気化させるため、対象土壌が粘性土層のサイトであっても地下水(つまり水蒸気)を吸引することができ、これにより水蒸気に含まれた1,4-ジオキサンを回収することができる。
(3)操業中のサイトであっても、操業を停止することなく実施することができる。
The method for remediating contaminated soil according to the present invention has the following effects.
(1) Since 1,4-dioxane itself is not volatilized but groundwater or soil pore water in which 1,4-dioxane is dissolved is vaporized, even low-
(2) Because the groundwater is vaporized by heating, it is possible to suck up the groundwater (i.e., water vapor) even in sites where the target soil is a clayey soil layer, and thereby recover the 1,4-dioxane contained in the water vapor.
(3) It may be carried out at an operating site without the need to stop operations.
本願発明の汚染土壌浄化方法の実施形態の一例を、図を参照しながら説明する。 An example of an embodiment of the contaminated soil remediation method of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本願発明の汚染土壌浄化方法を実施する設備の例を示す断面図である。この図に示すように、本願発明の汚染土壌浄化方法を実施するにあたっては、ガス吸引管10と加温装置が設置される。加温装置は土壌を加温するものであり、加温手法としてはスチームやヒーターを利用した従来手法を採用することもできるし、図1に示すように電気発熱法を採用することもできる。電気発熱法は、対象となる土壌中(地中)に挿入された電極管20に印加することで土壌をジュール熱により加温する手法である。また、土壌が目標温度まで加温されたことを確認するため、温度観測管30を設置してもよい。土壌と地下水が加温装置によって目標温度まで加温されると土壌間隙水が蒸気化され、この蒸気化された土壌間隙水(以下、単に「間隙水ガス」という。)をガス吸引装置40がガス吸引管10を通じて吸引する。
Figure 1 is a cross-sectional view showing an example of equipment for carrying out the contaminated soil remediation method of the present invention. As shown in this figure, a
図2は、本願発明の汚染土壌浄化方法の主な工程を示すフロー図である。例えば図1に示すような設備が構築できると、まず土壌と地下水を加温していく(Step10)。本願発明は、1,4-ジオキサンを揮発させるのではなく、1,4-ジオキサンを含む土壌間隙水や地下水を蒸気化させることをひとつの特徴としている。そのため、地下水がなく(つまり、地下水位が低く)土壌含水率が低い場合には、土壌加温工程に注水工程を組み合わせてもよい。注入した水へ有害物質を溶解させ、さらに蒸気化し回収していくわけである。 Figure 2 is a flow diagram showing the main steps of the contaminated soil remediation method of the present invention. For example, once the equipment shown in Figure 1 has been constructed, the soil and groundwater are first heated (Step 10). One of the features of the present invention is that it does not volatilize 1,4-dioxane, but rather vaporizes the soil pore water and groundwater that contain 1,4-dioxane. Therefore, if there is no groundwater (i.e., the groundwater level is low) and the soil moisture content is low, the soil heating step may be combined with a water injection step. Harmful substances are dissolved in the injected water, and then vaporized and recovered.
既述したとおり加温手法としてはスチームやヒーターを利用した従来手法を採用することもできるし、電気発熱法を採用することもできる。ただし、ローム層などの粘性土層が対象土壌となる場合、スチームやヒーターでは加温が難しいこともあり、その場合は電気発熱法を適用するとよい。電気発熱法は、粘性土層に対しても比較的容易に加温できるうえ、加温にかかる設備規模を軽減でき、温度調整が容易であり、しかも熱効率が高いため経済的である、といった特長をもつ手法である。以下、電気発熱法による加温について詳しく説明する。 As mentioned above, the heating method can be the conventional method using steam or a heater, or it can be an electric heating method. However, if the target soil is a clayey soil layer such as a loam layer, it may be difficult to heat it using steam or a heater, in which case it is better to apply an electric heating method. The electric heating method has the following features: it can heat clayey soil layers relatively easily, the equipment required for heating can be reduced, temperature can be easily adjusted, and it is economical due to its high thermal efficiency. Heating using the electric heating method is explained in detail below.
電気発熱法を行うにあたっては、図3に示すように浄化対象となる土壌内に複数(この図では3つ)の電極管20を設置する。この電極管20は、鋼製のケーシングで形成された電極井戸であり、図3に示すように各電極管20のケーシングを電源装置50に接続することで、電極管20間に電流が流れ、途中(電極管20間)の土壌にジュール熱を発生させることができる。そのため各電極管20は、対象となる土壌を取り囲むように配置するとよく、例えば図4に示すように三角形を形成するように配置することができる。なお図4に示す4つの三角形はそれぞれ一辺を約2.5mの正三角形としているが、もちろんこれに限らず種々の形状となるよう電極管20を配置することができる。
When performing the electric heating method, multiple electrode tubes 20 (three in this figure) are installed in the soil to be purified, as shown in Figure 3. The
図2に示すように土壌加温工程(Step10)は、土壌温度があらかじめ設定した目標温度になるまで継続して行われる。つまり、土壌温度が目標温度に達したと判断できれば(Step20のYes)次のステップに進み、土壌温度が目標温度に達していないと判断されたときは(Step20のNo)引き続き加温していく。この目標温度は、土壌間隙水や注水(以下、これらをまとめて「土壌間隙水等」という。)が蒸気化するために必要な温度であり、発明者らが試験を行った結果、40℃~90℃の範囲内で設定できることを確認している。 As shown in Figure 2, the soil heating process (Step 10) continues until the soil temperature reaches a preset target temperature. In other words, if it is determined that the soil temperature has reached the target temperature (Yes in Step 20), proceed to the next step, and if it is determined that the soil temperature has not reached the target temperature (No in Step 20), heating continues. This target temperature is the temperature required to vaporize soil pore water and poured water (hereinafter collectively referred to as "soil pore water, etc."), and the inventors have confirmed through testing that it can be set within the range of 40°C to 90°C.
土壌温度が目標温度に達したか否かは、温度観測管30(図1)を利用して土壌温度を計測することで直接的に判断することもできるし、土壌温度が目標温度に達する必要加温期間を経過したことで間接的に判断することもできる。この必要加温期間は、土壌温度が目標温度に達するために必要な加温期間であり、試算(シミュレーション計算)等によってあらかじめ算出しておくとよい。 Whether or not the soil temperature has reached the target temperature can be determined directly by measuring the soil temperature using a temperature observation tube 30 (Figure 1), or indirectly by determining whether or not the required heating period for the soil temperature to reach the target temperature has elapsed. This required heating period is the heating period required for the soil temperature to reach the target temperature, and should be calculated in advance by trial calculation (simulation calculation) or the like.
目標温度になるまで加温されると土壌間隙水等は蒸気化し、間隙水ガスや蒸気化した注水(以下、これらをまとめて「間隙水ガス等」という。)を吸引するガス吸引工程(Step30)を行う。具体的には、ポンプ等を利用したガス吸引装置40(図1)を作動させ、ガス吸引管10を通じて土壌間隙水ガス等を吸引していく。このとき、加温装置による加通電を継続し、温度を一定にして行うとよい。
When the temperature is increased to the target temperature, the soil pore water etc. vaporizes, and a gas suction process (Step 30) is performed to suck in the pore water gas and vaporized water (hereinafter collectively referred to as "pore water gas etc."). Specifically, a gas suction device 40 (Figure 1) using a pump or the like is operated, and the soil pore water gas etc. is sucked in through the
1,4-ジオキサンは、既述したとおり揮発性が低いため、仮に目標温度(例えば40℃~90℃)で加温したとしても直接気化する量は限定的であり、すなわち目標温度とされた土壌から気化した1,4-ジオキサンを直接的に吸引することは期待できない。一方、1,4-ジオキサンは、オクタノール/水分配係数が小さく水に易溶であることから土壌間隙水等に溶解されており、したがって間隙水ガス等を吸引することによってこれに溶解された1,4-ジオキサンもあわせて回収することができるわけである。 As mentioned above, 1,4-dioxane has low volatility, so even if it is heated to a target temperature (for example, 40°C to 90°C), the amount that vaporizes directly is limited, meaning that it cannot be expected to directly aspirate vaporized 1,4-dioxane from soil at the target temperature. On the other hand, 1,4-dioxane has a small octanol/water partition coefficient and is easily soluble in water, so it is dissolved in soil pore water, etc. Therefore, by aspirating pore water gas, etc., the 1,4-dioxane dissolved in it can also be recovered.
間隙水ガス等を吸引すると、回収したガスを気相と液相に分離する気液分離工程(Step40)を行う。そして、1,4-ジオキサンを含む液相は、既存の処理施設に送水して処理を行う(Step50)。処理施設がない場合には、産廃処理を行うか、あるいは適当な水処理施設を併設するとよい。一方の気相に関しては、1,4-ジオキサン以外の有害物質を含むことも想定されるため、活性炭吸着後に大気に放出する(Step60)。 Once the interstitial water gas etc. has been sucked in, a gas-liquid separation process (Step 40) is carried out to separate the collected gas into a gas phase and a liquid phase. The liquid phase containing 1,4-dioxane is then sent to an existing treatment facility for treatment (Step 50). If no treatment facility is available, it is advisable to treat it as industrial waste or to set up an appropriate water treatment facility. As for the gas phase, it is expected that it may contain harmful substances other than 1,4-dioxane, so it is adsorbed by activated carbon and then released into the atmosphere (Step 60).
発明者らは、本願発明の汚染土壌浄化方法の効果を確認するため、室内におけるトリータビリティ試験を実施した。試験の要領は下記に示すとおりである。
(室内試験1:模擬汚染土壌を用いた試験)
・37mlガラス瓶にボーリング土壌30gを分秤取する
・10倍に希釈した1,4-ジオキサン6μl(ジオキサン0.6mg相当)をマイクロシリンジで注入する
・密栓し4日間20℃で静置する
・初期濃度として1,4-ジオキサン濃度(溶出)と含水率を測定する
・残りの試料瓶の蓋に約3mmの穴をあけ、異なる温度環境(60℃と40℃)で養生する
・1週間ごとに1,4-ジオキサン濃度(溶出)を測定する
In order to confirm the effect of the method for remediating contaminated soil of the present invention, the inventors carried out a treatability test in a room. The test procedure is as follows.
(Laboratory test 1: Test using simulated contaminated soil)
・Weigh out 30 g of soil from the borings into a 37 ml glass bottle. ・Inject 6 μl of 10-fold diluted 1,4-dioxane (equivalent to 0.6 mg of dioxane) using a microsyringe. ・Separate the bottle tightly and leave it at 20°C for 4 days. ・Measure the 1,4-dioxane concentration (elution) and water content as the initial concentration. ・Punch approximately 3 mm holes in the lids of the remaining sample bottles and store them in different temperature environments (60°C and 40°C). ・Measure the 1,4-dioxane concentration (elution) every week.
(室内試験2:実汚染土壌を用いた試験)
・37mlガラス瓶にボーリング土壌(汚染あり)30gを分秤取する
・初期濃度として1,4-ジオキサン濃度(溶出)と含水率を測定する
・残りの試料瓶の蓋に約3mmの穴をあけ、異なる温度環境(13℃と40℃と50℃)で養生する
・養生後の1,4-ジオキサン濃度(溶出)と含水率を測定する
(Laboratory test 2: Test using actual contaminated soil)
・Weigh out 30 g of boring soil (contaminated) into a 37 ml glass bottle. ・Measure the 1,4-dioxane concentration (elution) and moisture content as the initial concentration. ・Open a hole of about 3 mm in the lid of the remaining sample bottle and cure it in different temperature environments (13°C, 40°C, and 50°C). ・Measure the 1,4-dioxane concentration (elution) and moisture content after curing.
図5は、模擬汚染土壌を用いたトリータビリティ試験(室内試験1)を行った結果を示す結果図である。この図に示すように模擬汚染土壌の場合は、60℃で養生した場合は2週間で定量下限値(0.005mg/Lとした)未満となり、40℃で養生した場合でも4週間で定量下限値以下となった。 Figure 5 shows the results of a treatability test (Laboratory Test 1) using simulated contaminated soil. As shown in this figure, in the case of the simulated contaminated soil, when it was cured at 60°C, it fell below the lower limit of quantification (set at 0.005 mg/L) in two weeks, and even when it was cured at 40°C, it fell below the lower limit of quantification in four weeks.
図6は、実汚染土壌を用いたトリータビリティ試験(室内試験2)を行った結果を示す結果図である。この図に示すように実汚染土壌の場合、13℃(現地の土壌温度)のケースでは、1,4-ジオキサン濃度に有意な低下は確認されなかった。つまり、常温ではガス吸対策による浄化は期待できない。一方、50℃のケースでは、10日間で定量下限値(0.005mg/Lとした)未満となり、40℃で養生したケースでも13日間で基準値(0.05mg/L)以下となった。これにより、本願発明の汚染土壌浄化方法が、極めて有効な浄化手法であることを確認することができた。 Figure 6 shows the results of a treatability test (Laboratory Test 2) using actual contaminated soil. As shown in this figure, in the case of actual contaminated soil, at 13°C (local soil temperature), no significant decrease in 1,4-dioxane concentration was confirmed. In other words, purification by gas absorption measures cannot be expected at room temperature. On the other hand, at 50°C, the concentration fell below the lower limit of quantification (set at 0.005 mg/L) in 10 days, and even when cured at 40°C, it fell below the standard value (0.05 mg/L) in 13 days. This confirmed that the contaminated soil purification method of the present invention is an extremely effective purification technique.
本願発明の汚染土壌浄化方法は、1,4-ジオキサンが使用され、排出され、あるいは副生成される操業地(又は操業跡地)で利用することができる。本願発明が、我が国の環境改善にとって極めて有益であることを考えれば、産業上利用できるばかりでなく社会的にも大きな貢献が期待できる発明といえる。 The contaminated soil remediation method of the present invention can be used at operational sites (or former operational sites) where 1,4-dioxane is used, discharged, or by-produced. Given that the present invention is extremely beneficial for improving the environment in Japan, it can be said to be an invention that can be expected to not only be used industrially, but also to make a significant contribution to society.
10 ガス吸引管
20 電極管
30 温度観測管
40 ガス吸引装置
50 電源装置
10
Claims (4)
対象となる前記土壌と土壌間隙水とを、土壌温度があらかじめ設定した目標温度となるまで加温する土壌加温工程と、
加温により水蒸気化した前記土壌間隙水を吸引するガス吸引工程と、を備え、
前記目標温度は、前記土壌間隙水が水蒸気化するために必要な温度であって、40~80℃の範囲内で設定され、
前記土壌加温工程では、前記土壌内に構築された3以上の電極井戸に印加し、該土壌に電流を流すことによって、該土壌と前記土壌間隙水を加温し、
水蒸気化した前記土壌間隙水を回収することによって、水蒸気化した該土壌間隙水に溶解した1,4-ジオキサンを回収する、
ことを特徴とする汚染土壌浄化方法。 A method for purifying soil contaminated with 1,4-dioxane, comprising:
A soil heating step of heating the soil and soil pore water until the soil temperature reaches a preset target temperature;
A gas suction step of suctioning the soil pore water vaporized by heating,
The target temperature is a temperature required for the soil pore water to evaporate, and is set within a range of 40 to 80°C;
In the soil heating step, a current is applied to three or more electrode wells constructed in the soil, and an electric current is passed through the soil to heat the soil and the soil pore water;
The vaporized soil pore water is recovered to recover 1,4-dioxane dissolved in the vaporized soil pore water.
A method for remediating contaminated soil.
対象となる前記土壌内に水を注入する注水工程と、
対象となる前記土壌と土壌間隙水と前記注水工程で注入された注水とを、土壌温度があらかじめ設定した目標温度となるまで加温する土壌加温工程と、
加温により水蒸気化した前記土壌間隙水及び前記注水を吸引するガス吸引工程と、を備え、
前記目標温度は、前記土壌間隙水と前記注水が水蒸気化するために必要な温度であって、40~80℃の範囲内で設定され、
前記土壌加温工程では、前記土壌内に構築された3以上の電極井戸に印加し、該土壌に電流を流すことによって、該土壌と前記土壌間隙水と前記注水を加温し、
水蒸気化した前記土壌間隙水と前記注水を回収することによって、水蒸気化した該土壌間隙水と前記注水に溶解した1,4-ジオキサンを回収する、
ことを特徴とする汚染土壌浄化方法。 A method for purifying soil contaminated with 1,4-dioxane, comprising:
A water injection step of injecting water into the target soil;
A soil heating step of heating the target soil, the soil pore water, and the water injected in the water injection step until the soil temperature reaches a preset target temperature;
A gas suction process for suctioning the soil pore water vaporized by heating and the injected water,
The target temperature is a temperature required for the soil pore water and the injected water to be vaporized, and is set within a range of 40 to 80°C;
In the soil heating step, a current is applied to three or more electrode wells constructed in the soil, and a current is passed through the soil to heat the soil, the soil pore water, and the injected water;
The vaporized soil pore water and the injected water are recovered, thereby recovering the vaporized soil pore water and 1,4-dioxane dissolved in the injected water.
A method for remediating contaminated soil.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の汚染土壌浄化方法。 In the gas suction step, the soil temperature is kept constant by continuously applying the gas to the electrode well, and the gas is suctioned.
3. The method for remediating contaminated soil according to claim 1 or 2.
前記気液分離工程で分離された1,4-ジオキサンを含む液相に対して、処理を行う、The liquid phase containing 1,4-dioxane separated in the gas-liquid separation step is subjected to a treatment.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の汚染土壌浄化方法。3. The method for remediating contaminated soil according to claim 1 or 2.
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