JP2000210683A - 土壌及び／又は地下水の浄化方法 - Google Patents
土壌及び／又は地下水の浄化方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 有機塩素化合物で汚染された土壌及び／又は
地下水中の有機塩素化合物を効率的に分解処理する。 【解決手段】 有機塩素化合物で汚染された土壌及び／
又は地下水に、二価の鉄イオンの存在下に過酸化水素を
添加し、次いで過マンガン酸塩を添加する。
地下水中の有機塩素化合物を効率的に分解処理する。 【解決手段】 有機塩素化合物で汚染された土壌及び／
又は地下水に、二価の鉄イオンの存在下に過酸化水素を
添加し、次いで過マンガン酸塩を添加する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機塩素化合物で
汚染された土壌及び／又は地下水中の有機塩素化合物を
効率的に分解処理する方法に関する。
汚染された土壌及び／又は地下水中の有機塩素化合物を
効率的に分解処理する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機塩素化合物は、優れた溶解力を有す
る溶剤として使用されてきたが、近年その発癌性が指摘
され、環境への放出が制限されている。しかし、有機塩
素化合物による汚染は依然として解決されておらず、ト
リクロロエチレンやテトラクロロエチレン等の有機塩素
化合物による土壌や地下水の汚染が大きな社会問題とな
っている。
る溶剤として使用されてきたが、近年その発癌性が指摘
され、環境への放出が制限されている。しかし、有機塩
素化合物による汚染は依然として解決されておらず、ト
リクロロエチレンやテトラクロロエチレン等の有機塩素
化合物による土壌や地下水の汚染が大きな社会問題とな
っている。
【０００３】有機塩素化合物は比較的揮発しやすく、水
に溶解し難い性質を有する。そこで、この性質を利用し
て、有機塩素化合物で汚染された土壌及び／又は地下水
の処理法として、土壌からブロア等により吸引する真空
抽出或いは地下水を一旦揚水してからエアーストリッピ
ング（曝気処理）し、活性炭等の吸着剤で回収して廃棄
物として処理する方法が行われている。
に溶解し難い性質を有する。そこで、この性質を利用し
て、有機塩素化合物で汚染された土壌及び／又は地下水
の処理法として、土壌からブロア等により吸引する真空
抽出或いは地下水を一旦揚水してからエアーストリッピ
ング（曝気処理）し、活性炭等の吸着剤で回収して廃棄
物として処理する方法が行われている。
【０００４】しかし、活性炭吸着による方法は、汚染物
質を回収、再利用しない限り、単に汚染物質を移行させ
るのみで、根本的な解決にはなっていない。また、これ
を焼却処分する場合、十分な温度管理を行わないと有毒
なダイオキシンを生成する可能性がある。このために、
有機塩素化合物を焼却以外の方法で分解して無害化する
方法に関する研究が、これまで積極的に行われ、例え
ば、紫外線のエネルギーを利用して分解する方法とし
て、有機ハロゲン化合物を含む排ガスを紫外線照射処理
して酸性の分解ガスとした後、アルカリで洗浄して無害
化処理する方法などが提案されている。
質を回収、再利用しない限り、単に汚染物質を移行させ
るのみで、根本的な解決にはなっていない。また、これ
を焼却処分する場合、十分な温度管理を行わないと有毒
なダイオキシンを生成する可能性がある。このために、
有機塩素化合物を焼却以外の方法で分解して無害化する
方法に関する研究が、これまで積極的に行われ、例え
ば、紫外線のエネルギーを利用して分解する方法とし
て、有機ハロゲン化合物を含む排ガスを紫外線照射処理
して酸性の分解ガスとした後、アルカリで洗浄して無害
化処理する方法などが提案されている。
【０００５】しかし、これらの方法はいずれも土壌中の
汚染物質を一旦真空抽出法や揚水・曝気法により土壌や
地下水中から除去してから処理を行うものであるため、
この真空抽出や揚水・曝気のために多大な処理コストが
かかる上に、これらの方法では浄化後期になると十分に
汚染物質を除去しきれなくなり、浄化効率は低下する。
従って、このような方法を取り続ける限り、汚染土壌或
いはその付近の地下水には低濃度の有機塩素化合物によ
る汚染が継続することになる。このような低濃度の有機
塩素化合物による汚染、例えば、トリクロロエチレンで
あれば汚染濃度が環境基準値である３０μｇ／Ｌから１
０００μｇ／Ｌ程度の汚染に対しては、実用的な見地か
ら有効な浄化手法は提案されていない。
汚染物質を一旦真空抽出法や揚水・曝気法により土壌や
地下水中から除去してから処理を行うものであるため、
この真空抽出や揚水・曝気のために多大な処理コストが
かかる上に、これらの方法では浄化後期になると十分に
汚染物質を除去しきれなくなり、浄化効率は低下する。
従って、このような方法を取り続ける限り、汚染土壌或
いはその付近の地下水には低濃度の有機塩素化合物によ
る汚染が継続することになる。このような低濃度の有機
塩素化合物による汚染、例えば、トリクロロエチレンで
あれば汚染濃度が環境基準値である３０μｇ／Ｌから１
０００μｇ／Ｌ程度の汚染に対しては、実用的な見地か
ら有効な浄化手法は提案されていない。
【０００６】また、一般に汚染土壌は、各種工場の敷地
内における稼動中の設備周辺や建築物の直下である場合
が多く、従って、このような汚染土壌を処理する場合に
は、汚染土壌を現場にて、即ち原位置で浄化処理するこ
とができ、処理後、残留する薬剤による弊害のない処理
方法が強く望まれている。
内における稼動中の設備周辺や建築物の直下である場合
が多く、従って、このような汚染土壌を処理する場合に
は、汚染土壌を現場にて、即ち原位置で浄化処理するこ
とができ、処理後、残留する薬剤による弊害のない処理
方法が強く望まれている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで、上記方法とは
別に、汚染土壌に過酸化水素を直接注入してトリクロロ
エチレン等の汚染物質を分解する方法も提案されてい
る。また、有機塩素化合物が過マンガン酸塩により分解
除去できることも知られている。
別に、汚染土壌に過酸化水素を直接注入してトリクロロ
エチレン等の汚染物質を分解する方法も提案されてい
る。また、有機塩素化合物が過マンガン酸塩により分解
除去できることも知られている。
【０００８】こうした処理方法であれば、原位置での浄
化処理が可能で、処理後の残留薬剤による弊害の問題も
ない。
化処理が可能で、処理後の残留薬剤による弊害の問題も
ない。
【０００９】過酸化水素は二価の鉄イオンの存在下でラ
ジカルを発生して有機塩素化合物を急速に分解するが、
土壌や地下水中の物質との反応や土壌表面で分解されや
すく、本来の目的である有機塩素化合物の分解以外に無
駄に消費される割合が高い。
ジカルを発生して有機塩素化合物を急速に分解するが、
土壌や地下水中の物質との反応や土壌表面で分解されや
すく、本来の目的である有機塩素化合物の分解以外に無
駄に消費される割合が高い。
【００１０】また、過マンガン酸塩は過酸化水素に比べ
て土壌による分解速度が小さいので、土壌表面で分解さ
れて無駄に消費される割合が比較的小さく、処理の影響
範囲を広く取ることができる点で優れているが、二価の
鉄イオンのような還元性物質との反応により無駄に消費
される。即ち、過酸化水素、過マンガン酸塩をそれぞれ
単独で用いた場合、これらは土壌表面で分解されたり還
元性物質と反応するなどして多くが無駄に消費され、処
理効率が悪くなるという問題があった。
て土壌による分解速度が小さいので、土壌表面で分解さ
れて無駄に消費される割合が比較的小さく、処理の影響
範囲を広く取ることができる点で優れているが、二価の
鉄イオンのような還元性物質との反応により無駄に消費
される。即ち、過酸化水素、過マンガン酸塩をそれぞれ
単独で用いた場合、これらは土壌表面で分解されたり還
元性物質と反応するなどして多くが無駄に消費され、処
理効率が悪くなるという問題があった。
【００１１】本発明は上記従来の問題点を解決し、有機
塩素化合物で汚染された土壌及び／又は地下水中の有機
塩素化合物を効率的に処理することができる土壌及び／
又は地下水の浄化方法を提供することを目的とする。
塩素化合物で汚染された土壌及び／又は地下水中の有機
塩素化合物を効率的に処理することができる土壌及び／
又は地下水の浄化方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
土壌や地下水中の代表的な還元性物質である二価の鉄イ
オンに着目し、これを過酸化水素の作用により三価に酸
化すると同時に汚染物質を分解し、その後、更に過マン
ガン酸塩を加えることで、これらを無駄に消費すること
なく、残存する汚染物質を完全に分解できることを見出
し、本発明を完成させた。
土壌や地下水中の代表的な還元性物質である二価の鉄イ
オンに着目し、これを過酸化水素の作用により三価に酸
化すると同時に汚染物質を分解し、その後、更に過マン
ガン酸塩を加えることで、これらを無駄に消費すること
なく、残存する汚染物質を完全に分解できることを見出
し、本発明を完成させた。
【００１３】即ち、本発明は、有機塩素化合物で汚染さ
れた土壌及び／又は地下水に、二価の鉄イオンの存在下
に過酸化水素を添加し、次いで過マンガン酸塩を添加す
ることを特徴とする。
れた土壌及び／又は地下水に、二価の鉄イオンの存在下
に過酸化水素を添加し、次いで過マンガン酸塩を添加す
ることを特徴とする。
【００１４】本発明における有機塩素化合物の分解機構
は次の通りである。
は次の通りである。
【００１５】先に添加された過酸化水素は、二価の鉄イ
オンが存在する条件では、次のように還元されてヒドロ
キシラジカルを生成する。
オンが存在する条件では、次のように還元されてヒドロ
キシラジカルを生成する。
【００１６】Ｈ2Ｏ2＋Ｆｅ2+→ＯＨ・＋ＯＨ-＋Ｆｅ3+ このラジカル種は非常に反応性に富み、殆どすべての有
機物を酸化分解できる（フェントン反応）。このとき、
二価の鉄イオンは三価イオンに酸化される。従って、二
価の鉄イオンが存在する条件で過酸化水素を添加すると
二価の鉄イオンが三価まで酸化されると共に、同時に有
機塩素化合物が分解される。例えば、トリクロロエチレ
ン（ＴＣＥ）であれば、次のように分解される。
機物を酸化分解できる（フェントン反応）。このとき、
二価の鉄イオンは三価イオンに酸化される。従って、二
価の鉄イオンが存在する条件で過酸化水素を添加すると
二価の鉄イオンが三価まで酸化されると共に、同時に有
機塩素化合物が分解される。例えば、トリクロロエチレ
ン（ＴＣＥ）であれば、次のように分解される。
【００１７】 Ｃ2ＨＣｌ3＋６ＯＨ・→２ＣＯ2＋３ＨＣｌ＋２Ｈ2Ｏ 次に、過マンガン酸塩を添加すると、二価の鉄イオンは
先に注入された過酸化水素の作用で既に大部分が三価ま
で酸化されているので、二価の鉄イオンによる過マンガ
ン酸塩の無駄な消費は抑制され、過マンガン酸塩は効率
良く有機塩素化合物と反応してこれを分解することがで
きる。
先に注入された過酸化水素の作用で既に大部分が三価ま
で酸化されているので、二価の鉄イオンによる過マンガ
ン酸塩の無駄な消費は抑制され、過マンガン酸塩は効率
良く有機塩素化合物と反応してこれを分解することがで
きる。
【００１８】なお、添加した過酸化水素と過マンガン酸
塩が万が一処理対象区域外に流出しても、土壌や地下水
中の還元性物質との反応並びに土壌表面の触媒作用によ
り徐々に分解する。従って、比較的ゆっくりではあるが
濃度は低下するので、これらが長期に亘って土壌や地下
水中に残留し、二次汚染を引き起こす可能性は極めて小
さい。
塩が万が一処理対象区域外に流出しても、土壌や地下水
中の還元性物質との反応並びに土壌表面の触媒作用によ
り徐々に分解する。従って、比較的ゆっくりではあるが
濃度は低下するので、これらが長期に亘って土壌や地下
水中に残留し、二次汚染を引き起こす可能性は極めて小
さい。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。
に説明する。
【００２０】本発明においては、二価の鉄イオンの存在
下に、有機塩素化合物で汚染された土壌及び／又は地下
水にまず過酸化水素を添加し、次いで過マンガン酸塩を
添加する。
下に、有機塩素化合物で汚染された土壌及び／又は地下
水にまず過酸化水素を添加し、次いで過マンガン酸塩を
添加する。
【００２１】ここで、二価の鉄イオンは有機塩素化合物
で汚染された土壌及び／又は地下水中に１ｍｇ／Ｌ以上
の濃度で存在する必要があり、これよりも二価の鉄イオ
ン濃度が低いと反応が円滑に進行しない場合がある。通
常の場合、二価の鉄イオンは天然に数ｐｐｍ〜２０又は
３０ｐｐｍ程度の濃度で存在しているため、二価の鉄イ
オンを特に添加する必要はない。ただし、土壌及び／又
は地下水中に二価の鉄イオンが不足する場合には、硫化
第一鉄や塩化第一鉄等の二価の鉄イオンを添加する。こ
の場合、二価の鉄イオンの添加濃度は１ｐｐｍ以上で高
い方が好ましいが、高過ぎると酸化により生成した三価
の鉄イオンがオキシ水酸化鉄などの形態で析出すること
により注入孔が閉塞するなどの問題が生じる恐れがある
ため、１０ｐｐｍ程度の濃度となるように添加するのが
好ましい。
で汚染された土壌及び／又は地下水中に１ｍｇ／Ｌ以上
の濃度で存在する必要があり、これよりも二価の鉄イオ
ン濃度が低いと反応が円滑に進行しない場合がある。通
常の場合、二価の鉄イオンは天然に数ｐｐｍ〜２０又は
３０ｐｐｍ程度の濃度で存在しているため、二価の鉄イ
オンを特に添加する必要はない。ただし、土壌及び／又
は地下水中に二価の鉄イオンが不足する場合には、硫化
第一鉄や塩化第一鉄等の二価の鉄イオンを添加する。こ
の場合、二価の鉄イオンの添加濃度は１ｐｐｍ以上で高
い方が好ましいが、高過ぎると酸化により生成した三価
の鉄イオンがオキシ水酸化鉄などの形態で析出すること
により注入孔が閉塞するなどの問題が生じる恐れがある
ため、１０ｐｐｍ程度の濃度となるように添加するのが
好ましい。
【００２２】過酸化水素は、土壌又は地下水中の二価の
鉄イオン濃度と化学的にほぼ当量或いはわずかに過剰量
（例えば２倍当量程度）添加するのが好ましい。
鉄イオン濃度と化学的にほぼ当量或いはわずかに過剰量
（例えば２倍当量程度）添加するのが好ましい。
【００２３】一般に、有機塩素化合物のような汚染物質
は水に溶解し難く、比重も大きいため、土壌中の滞水層
の下部にとどまる場合が多く、また、この領域に存在す
る鉄分も大部分が二価の鉄イオンとして地下水中に溶解
しているため、実用的には地下水中の二価の鉄イオンの
濃度を測定することにより過酸化水素の添加量を決定す
ることができる。
は水に溶解し難く、比重も大きいため、土壌中の滞水層
の下部にとどまる場合が多く、また、この領域に存在す
る鉄分も大部分が二価の鉄イオンとして地下水中に溶解
しているため、実用的には地下水中の二価の鉄イオンの
濃度を測定することにより過酸化水素の添加量を決定す
ることができる。
【００２４】過酸化水素を多量に添加し過ぎると、その
後に添加した過マンガン酸塩と過酸化水素とが反応し、
過マンガン酸塩が無駄に消費されることとなることか
ら、過酸化水素の添加量が過剰とならないようにするこ
とが重要である。通常の場合、過酸化水素は、土壌や地
下水の汚染の程度によっても異なるが、前述の如く、地
下水中の二価の鉄イオンとほぼ当量或いは若干過剰量で
あって、有機塩素化合物で汚染された土壌及び／又は地
下水に対して１〜１００ｐｐｍ程度となるように添加す
るのが好ましい。
後に添加した過マンガン酸塩と過酸化水素とが反応し、
過マンガン酸塩が無駄に消費されることとなることか
ら、過酸化水素の添加量が過剰とならないようにするこ
とが重要である。通常の場合、過酸化水素は、土壌や地
下水の汚染の程度によっても異なるが、前述の如く、地
下水中の二価の鉄イオンとほぼ当量或いは若干過剰量で
あって、有機塩素化合物で汚染された土壌及び／又は地
下水に対して１〜１００ｐｐｍ程度となるように添加す
るのが好ましい。
【００２５】このような濃度で過酸化水素を二価の鉄イ
オンの存在下に添加することによって、過酸化水素と二
価の鉄イオンとの反応で二価の鉄イオンが三価の鉄イオ
ンに酸化されると共に活性なヒドロキシラジカルが生成
し、このヒドロキシラジカルにより土壌又は地下水中の
有機塩素化合物が効率的に分解される。
オンの存在下に添加することによって、過酸化水素と二
価の鉄イオンとの反応で二価の鉄イオンが三価の鉄イオ
ンに酸化されると共に活性なヒドロキシラジカルが生成
し、このヒドロキシラジカルにより土壌又は地下水中の
有機塩素化合物が効率的に分解される。
【００２６】なお、この過酸化水素の添加に当り、硫酸
等の酸を添加して、土壌又は地下水のｐＨを２〜６に低
下させることにより、有機塩素化合物の分解効率を向上
させることができる。これは、過酸化水素により二価か
ら三価に酸化された鉄イオンの一部が、酸性条件下では
過酸化水素により再び二価に還元される機構が作用し、
過酸化水素から効率良くヒドロキシラジカルのような活
性種が生成するため、過酸化水素が有機塩素化合物の分
解に有効に利用されるようになることによる。
等の酸を添加して、土壌又は地下水のｐＨを２〜６に低
下させることにより、有機塩素化合物の分解効率を向上
させることができる。これは、過酸化水素により二価か
ら三価に酸化された鉄イオンの一部が、酸性条件下では
過酸化水素により再び二価に還元される機構が作用し、
過酸化水素から効率良くヒドロキシラジカルのような活
性種が生成するため、過酸化水素が有機塩素化合物の分
解に有効に利用されるようになることによる。
【００２７】過酸化水素の添加後は過マンガン酸塩を添
加する。過酸化水素は二価の鉄イオンと急激に反応する
ため、過マンガン酸塩は、過酸化水素添加後数時間経過
すれば添加してよく、過酸化水素添加後１〜１０時間経
過後に添加するのが好ましい。
加する。過酸化水素は二価の鉄イオンと急激に反応する
ため、過マンガン酸塩は、過酸化水素添加後数時間経過
すれば添加してよく、過酸化水素添加後１〜１０時間経
過後に添加するのが好ましい。
【００２８】過マンガン酸塩の添加量については特に制
限はなく、土壌又は地下水中に残留する有機塩素化合物
をほぼ完全に分解するに必要な最少添加量以上添加すれ
ば良い。この添加量は、過酸化水素による分解処理後に
土壌又は地下水中に残留する有機塩素化合物の濃度を基
準として、その全量を分解するに必要な理論量の１〜１
０００倍とされる。
限はなく、土壌又は地下水中に残留する有機塩素化合物
をほぼ完全に分解するに必要な最少添加量以上添加すれ
ば良い。この添加量は、過酸化水素による分解処理後に
土壌又は地下水中に残留する有機塩素化合物の濃度を基
準として、その全量を分解するに必要な理論量の１〜１
０００倍とされる。
【００２９】なお、過酸化水素は通常０．０１〜５重量
％濃度の過酸化水素水として、過マンガン酸塩は０．０
１〜１重量％濃度の水溶液として土壌又は地下水に添加
される。過マンガン酸塩としては、過マンガン酸カリウ
ム、過マンガン酸ナトリウム等が用いられる。
％濃度の過酸化水素水として、過マンガン酸塩は０．０
１〜１重量％濃度の水溶液として土壌又は地下水に添加
される。過マンガン酸塩としては、過マンガン酸カリウ
ム、過マンガン酸ナトリウム等が用いられる。
【００３０】過酸化水素及び過マンガン酸塩の添加量
は、処理対象とする有機塩素化合物で汚染された土壌及
び／又は地下水の汚染の程度によっても異なるが、通常
の場合、１００〜１０００μｇ／Ｌ程度の有機塩素化合
物で汚染された土壌又は地下水であれば、過酸化水素を
１〜２５ｐｐｍ添加した後、過マンガン酸塩を５〜１０
０ｐｐｍ程度添加することで処理が行われる。
は、処理対象とする有機塩素化合物で汚染された土壌及
び／又は地下水の汚染の程度によっても異なるが、通常
の場合、１００〜１０００μｇ／Ｌ程度の有機塩素化合
物で汚染された土壌又は地下水であれば、過酸化水素を
１〜２５ｐｐｍ添加した後、過マンガン酸塩を５〜１０
０ｐｐｍ程度添加することで処理が行われる。
【００３１】本発明で処理対象となるものは有機塩素化
合物で汚染された土壌及び／又は地下水であるが、本発
明の方法は、有機塩素化合物のうち、特にジクロロエチ
レン（ＤＣＥ）、トリクロロエチレン（ＴＣＥ）、テト
ラクロロエチレン（ＰＣＥ）等の脂肪族塩素化合物の分
解に適している。
合物で汚染された土壌及び／又は地下水であるが、本発
明の方法は、有機塩素化合物のうち、特にジクロロエチ
レン（ＤＣＥ）、トリクロロエチレン（ＴＣＥ）、テト
ラクロロエチレン（ＰＣＥ）等の脂肪族塩素化合物の分
解に適している。
【００３２】本発明の方法は、現在実用化されている前
述の真空抽出法や揚水・曝気法を採用した浄化法による
浄化処理後期において、処理効率が低下し、除去しきれ
ない低濃度有機塩素化合物が残留する土壌及び／又は地
下水の処理に有効である。
述の真空抽出法や揚水・曝気法を採用した浄化法による
浄化処理後期において、処理効率が低下し、除去しきれ
ない低濃度有機塩素化合物が残留する土壌及び／又は地
下水の処理に有効である。
【００３３】このような本発明の方法は、特に、原位置
での浄化処理に有効であるが、原位置処理に限らず、土
壌を掘り起こして本発明に従って浄化処理した後埋め戻
すことにより実施することもできる。
での浄化処理に有効であるが、原位置処理に限らず、土
壌を掘り起こして本発明に従って浄化処理した後埋め戻
すことにより実施することもできる。
【００３４】原位置での浄化処理を行う場合、具体的に
は、汚染物質が存在する深さまで井戸を設置し、この井
戸を利用して過酸化水素の水溶液を注入し、次に過マン
ガン酸塩の水溶液を注入する方法が採用されるが、更に
注入井戸以外に揚水井戸を設けて、土壌中で地下水に流
れを与えて処理効率を向上させることも可能である。
は、汚染物質が存在する深さまで井戸を設置し、この井
戸を利用して過酸化水素の水溶液を注入し、次に過マン
ガン酸塩の水溶液を注入する方法が採用されるが、更に
注入井戸以外に揚水井戸を設けて、土壌中で地下水に流
れを与えて処理効率を向上させることも可能である。
【００３５】このような浄化処理において、浄化対象と
なる区域が限定されている場合は、過酸化水素と過マン
ガン酸塩を１度づつ添加すれば十分な浄化効果を得るこ
とができるが、他の区域から浄化対象としている区域ま
で汚染物質が拡散してくるような場合は、更に過酸化水
素と過マンガン酸塩の添加を繰り返すことが必要にな
る。このような場合は浄化対象区域中の有機塩素化合物
濃度をモニタリングすることにより、その濃度が環境基
準値以下に低下するまで過酸化水素と過マンガン酸塩の
添加を繰り返せば良い。このように過酸化水素の添加と
過マンガン酸塩の添加を複数回交互に繰り返して行う場
合、過マンガン酸塩の添加から、次の過酸化水素の添加
までの時間は１２時間〜数日程度の間隔とするのが好ま
しい。即ち、この間隔は、処理対象区域の地下水がおお
よそ入れ換わる時間に相当し、処理対象区域の地下水の
流速や、地下水の強制循環のための揚水井の設置の有無
によっても異なるが、一般的には上記範囲内で設定する
ことができる。
なる区域が限定されている場合は、過酸化水素と過マン
ガン酸塩を１度づつ添加すれば十分な浄化効果を得るこ
とができるが、他の区域から浄化対象としている区域ま
で汚染物質が拡散してくるような場合は、更に過酸化水
素と過マンガン酸塩の添加を繰り返すことが必要にな
る。このような場合は浄化対象区域中の有機塩素化合物
濃度をモニタリングすることにより、その濃度が環境基
準値以下に低下するまで過酸化水素と過マンガン酸塩の
添加を繰り返せば良い。このように過酸化水素の添加と
過マンガン酸塩の添加を複数回交互に繰り返して行う場
合、過マンガン酸塩の添加から、次の過酸化水素の添加
までの時間は１２時間〜数日程度の間隔とするのが好ま
しい。即ち、この間隔は、処理対象区域の地下水がおお
よそ入れ換わる時間に相当し、処理対象区域の地下水の
流速や、地下水の強制循環のための揚水井の設置の有無
によっても異なるが、一般的には上記範囲内で設定する
ことができる。
【００３６】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。
り具体的に説明する。
【００３７】実施例１，２、比較例１〜４ 活性炭カラムに通して残留塩素を除去し、更に脱気及び
窒素パージした水道水に１０ｍｇ／Ｌ（０．１８ｍＭ）
の二価の鉄イオン（硫酸第一鉄）と１ｍｇ／ＬのＴＣＥ
を加えて試験液（模擬汚染地下水）とした。これをバイ
アル瓶に入れてアルミシールセプタムで密封し、表１に
示す量の過酸化水素を添加し、更に４時間後に表１に示
す量の過マンガン酸カリウムを加え（ただし、比較例
１，２では過酸化水素添加せず。比較例３，４では過マ
ンガン酸カリウム添加せず。）、２０℃の条件で放置し
た。そして過酸化水素添加から２４時間後に残留するＴ
ＣＥ濃度をガスクロマトグラフにより測定し、結果を表
１に示した。
窒素パージした水道水に１０ｍｇ／Ｌ（０．１８ｍＭ）
の二価の鉄イオン（硫酸第一鉄）と１ｍｇ／ＬのＴＣＥ
を加えて試験液（模擬汚染地下水）とした。これをバイ
アル瓶に入れてアルミシールセプタムで密封し、表１に
示す量の過酸化水素を添加し、更に４時間後に表１に示
す量の過マンガン酸カリウムを加え（ただし、比較例
１，２では過酸化水素添加せず。比較例３，４では過マ
ンガン酸カリウム添加せず。）、２０℃の条件で放置し
た。そして過酸化水素添加から２４時間後に残留するＴ
ＣＥ濃度をガスクロマトグラフにより測定し、結果を表
１に示した。
【００３８】
【表１】
【００３９】比較例５ 実施例１の条件で、過酸化水素と過マンガン酸カリウム
の添加順序を逆にして処理を行った。その結果、過マン
ガン酸カリウムは二価の鉄イオンと反応して消費され、
また二価の鉄イオンも三価に酸化されたので、次に過酸
化水素を添加しても２４時間後の残留ＴＣＥ濃度は０．
８５ｍｇ／Ｌと初期濃度から殆ど変化しなかった。
の添加順序を逆にして処理を行った。その結果、過マン
ガン酸カリウムは二価の鉄イオンと反応して消費され、
また二価の鉄イオンも三価に酸化されたので、次に過酸
化水素を添加しても２４時間後の残留ＴＣＥ濃度は０．
８５ｍｇ／Ｌと初期濃度から殆ど変化しなかった。
【００４０】比較例６，７ 実施例１，２において、活性炭カラムに通して残留塩素
を除去し、更に脱気及び窒素パージした水道水に二価の
鉄イオン（硫酸第一鉄）を加えず、１ｍｇ／ＬのＴＣＥ
のみを加えて試験液（模擬汚染地下水）としたこと以外
は同様に処理を行い、残留ＴＣＥ濃度を測定し、結果を
表２に示した。
を除去し、更に脱気及び窒素パージした水道水に二価の
鉄イオン（硫酸第一鉄）を加えず、１ｍｇ／ＬのＴＣＥ
のみを加えて試験液（模擬汚染地下水）としたこと以外
は同様に処理を行い、残留ＴＣＥ濃度を測定し、結果を
表２に示した。
【００４１】
【表２】
【００４２】実施例３ 活性炭カラムに通して残留塩素を除去し、更に脱気及び
窒素パージした水道水に１０ｍｇ／Ｌ（０．１８ｍＭ）
の二価の鉄イオン（硫酸第一鉄）と１ｍｇ／ＬのＴＣＥ
と１ｍｇ／Ｌのｃｉｓ−ＤＣＥとを加えて試験液（模擬
汚染地下水）とした。この試験液を、粒子径約０．４５
ｍｍの砂８０ｍＬを入れた容量１６０ｍＬのバイアル瓶
に４０ｍＬ加え、直ちにアルミシールセプタムで密閉し
た。この中に濃度１０００ｍｇ／Ｌの過酸化水素水２ｍ
Ｌをシリンジで注入し、２０℃、６０ｒｐｍの条件で振
盪した。更に、４時間後に濃度１０００ｍｇ／Ｌの過マ
ンガン酸カリウム水溶液２ｍＬをシリンジで注入し同じ
条件で振盪を継続した。
窒素パージした水道水に１０ｍｇ／Ｌ（０．１８ｍＭ）
の二価の鉄イオン（硫酸第一鉄）と１ｍｇ／ＬのＴＣＥ
と１ｍｇ／Ｌのｃｉｓ−ＤＣＥとを加えて試験液（模擬
汚染地下水）とした。この試験液を、粒子径約０．４５
ｍｍの砂８０ｍＬを入れた容量１６０ｍＬのバイアル瓶
に４０ｍＬ加え、直ちにアルミシールセプタムで密閉し
た。この中に濃度１０００ｍｇ／Ｌの過酸化水素水２ｍ
Ｌをシリンジで注入し、２０℃、６０ｒｐｍの条件で振
盪した。更に、４時間後に濃度１０００ｍｇ／Ｌの過マ
ンガン酸カリウム水溶液２ｍＬをシリンジで注入し同じ
条件で振盪を継続した。
【００４３】このように調製した試料とは別に過酸化水
素も過マンガン酸カリウムも添加せず、それ以外は同様
の手順で調製した試料をＴＣＥとｃｉｓ−ＤＣＥの標準
濃度試料とした。
素も過マンガン酸カリウムも添加せず、それ以外は同様
の手順で調製した試料をＴＣＥとｃｉｓ−ＤＣＥの標準
濃度試料とした。
【００４４】過酸化水素添加から２日後に各試料のヘッ
ドスペースをガスクロマトグラフにかけ、標準濃度試料
と比較することにより残留するＴＣＥとｃｉｓ−ＤＣＥ
の濃度を求めた。その結果、ＴＣＥ濃度は０．０１５ｍ
ｇ／Ｌ、ｃｉｓ−ＤＣＥ濃度は０．００８ｍｇ／Ｌであ
った。
ドスペースをガスクロマトグラフにかけ、標準濃度試料
と比較することにより残留するＴＣＥとｃｉｓ−ＤＣＥ
の濃度を求めた。その結果、ＴＣＥ濃度は０．０１５ｍ
ｇ／Ｌ、ｃｉｓ−ＤＣＥ濃度は０．００８ｍｇ／Ｌであ
った。
【００４５】比較例８ 過マンガン酸カリウムの添加を行わなかったこと以外は
実施例３と同様の操作を行った。その結果、過酸化水素
添加から２日後に残留するＴＣＥ及びｃｉｓ−ＤＣＥの
濃度はそれぞれ０．４３ｍｇ／Ｌ、０．２４ｍｇ／Ｌで
あった。
実施例３と同様の操作を行った。その結果、過酸化水素
添加から２日後に残留するＴＣＥ及びｃｉｓ−ＤＣＥの
濃度はそれぞれ０．４３ｍｇ／Ｌ、０．２４ｍｇ／Ｌで
あった。
【００４６】比較例９ 過酸化水素の添加を行わなかったこと以外は実施例３と
同様の操作を行った。その結果、過マンガン酸カリウム
添加から２日後に残留するＴＣＥ及びｃｉｓ−ＤＣＥの
濃度はそれぞれ０．５３ｍｇ／Ｌ、０．３０ｍｇ／Ｌで
あった。
同様の操作を行った。その結果、過マンガン酸カリウム
添加から２日後に残留するＴＣＥ及びｃｉｓ−ＤＣＥの
濃度はそれぞれ０．５３ｍｇ／Ｌ、０．３０ｍｇ／Ｌで
あった。
【００４７】比較例１０ 過酸化水素と過マンガン酸カリウムの添加順序を逆にし
て実施例３と同様の操作を行った。その結果、過マンガ
ン酸カリウム添加から２日後に残留するＴＣＥ及びｃｉ
ｓ−ＤＣＥの濃度はそれぞれ０．６５ｍｇ／Ｌ、０．５
７ｍｇ／Ｌであった。
て実施例３と同様の操作を行った。その結果、過マンガ
ン酸カリウム添加から２日後に残留するＴＣＥ及びｃｉ
ｓ−ＤＣＥの濃度はそれぞれ０．６５ｍｇ／Ｌ、０．５
７ｍｇ／Ｌであった。
【００４８】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の土壌及び／
又は地下水の浄化方法によれば、有機塩素化合物で汚染
された土壌及び／又は地下水中の有機塩素化合物を効率
的に分解処理することができる。本発明の方法は、原位
置での処理も可能であり、また、残留薬剤による二次汚
染の問題もなく、その工業的有用性は極めて大きい。
又は地下水の浄化方法によれば、有機塩素化合物で汚染
された土壌及び／又は地下水中の有機塩素化合物を効率
的に分解処理することができる。本発明の方法は、原位
置での処理も可能であり、また、残留薬剤による二次汚
染の問題もなく、その工業的有用性は極めて大きい。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１月２７日（１９９９．１．２
７）
７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】ここで、二価の鉄イオンは有機塩素化合物
で汚染された土壌及び／又は地下水中に１ｍｇ／Ｌ以上
の濃度で存在する必要があり、これよりも二価の鉄イオ
ン濃度が低いと反応が円滑に進行しない場合がある。通
常の場合、二価の鉄イオンは天然に数ｐｐｍ〜２０又は
３０ｐｐｍ程度の濃度で存在しているため、二価の鉄イ
オンを特に添加する必要はない。ただし、土壌及び／又
は地下水中に二価の鉄イオンが不足する場合には、硫酸
第一鉄や塩化第一鉄等の二価の鉄イオンを添加する。こ
の場合、二価の鉄イオンの添加濃度は１ｐｐｍ以上で高
い方が好ましいが、高過ぎると酸化により生成した三価
の鉄イオンがオキシ水酸化鉄などの形態で析出すること
により注入孔が閉塞するなどの問題が生じる恐れがある
ため、１０ｐｐｍ程度の濃度となるように添加するのが
好ましい。
で汚染された土壌及び／又は地下水中に１ｍｇ／Ｌ以上
の濃度で存在する必要があり、これよりも二価の鉄イオ
ン濃度が低いと反応が円滑に進行しない場合がある。通
常の場合、二価の鉄イオンは天然に数ｐｐｍ〜２０又は
３０ｐｐｍ程度の濃度で存在しているため、二価の鉄イ
オンを特に添加する必要はない。ただし、土壌及び／又
は地下水中に二価の鉄イオンが不足する場合には、硫酸
第一鉄や塩化第一鉄等の二価の鉄イオンを添加する。こ
の場合、二価の鉄イオンの添加濃度は１ｐｐｍ以上で高
い方が好ましいが、高過ぎると酸化により生成した三価
の鉄イオンがオキシ水酸化鉄などの形態で析出すること
により注入孔が閉塞するなどの問題が生じる恐れがある
ため、１０ｐｐｍ程度の濃度となるように添加するのが
好ましい。
Claims (1)
- 【請求項１】 有機塩素化合物で汚染された土壌及び／
又は地下水に、二価の鉄イオンの存在下に過酸化水素を
添加し、次いで過マンガン酸塩を添加することを特徴と
する土壌及び／又は地下水の浄化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11014552A JP2000210683A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 土壌及び／又は地下水の浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11014552A JP2000210683A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 土壌及び／又は地下水の浄化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000210683A true JP2000210683A (ja) | 2000-08-02 |
Family
ID=11864324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11014552A Pending JP2000210683A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 土壌及び／又は地下水の浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000210683A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6315494B1 (en) * | 2000-10-24 | 2001-11-13 | Daniel W. Oberle | Soil remediation by permanganate oxidation |
| JP2002119977A (ja) * | 2000-10-13 | 2002-04-23 | Japan Organo Co Ltd | 汚染地下水の浄化方法及び装置 |
| WO2003063774A3 (en) * | 2002-01-30 | 2004-05-06 | Richard Greenberg | Method of treating contaminants in an in situ environment |
| RU2288183C1 (ru) * | 2006-02-02 | 2006-11-27 | Закрытое акционерное общество "ДАР/ВОДГЕО" | Способ очистки подземных вод от железа и марганца в условиях низких значений температуры, щелочности и жесткости воды |
| JP2006341195A (ja) * | 2005-06-09 | 2006-12-21 | Japan Organo Co Ltd | 有機汚染物質の浄化方法 |
| JP2007105555A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-04-26 | Toagosei Co Ltd | 有機化合物の分解方法 |
| JP2007521940A (ja) * | 2003-07-29 | 2007-08-09 | エフ エム シー コーポレーション | 環境の汚染物の処理 |
| CN103521509A (zh) * | 2013-10-12 | 2014-01-22 | 江苏上田环境修复有限公司 | 一种用于修复有机污染土壤的电动强化氧化工艺 |
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| CN114888064A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-08-12 | 北京化工大学 | 有机溶剂预处理协同过氧化氢修复多环芳烃污染土壤的方法 |
| CN120155193A (zh) * | 2025-05-16 | 2025-06-17 | 中国科学技术大学 | 一种硫铁氧化物催化剂及其制备方法和应用 |
-
1999
- 1999-01-22 JP JP11014552A patent/JP2000210683A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002119977A (ja) * | 2000-10-13 | 2002-04-23 | Japan Organo Co Ltd | 汚染地下水の浄化方法及び装置 |
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| CN120155193A (zh) * | 2025-05-16 | 2025-06-17 | 中国科学技术大学 | 一种硫铁氧化物催化剂及其制备方法和应用 |
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