JP2006326551A - 有機ヒ素化合物汚染土壌の洗浄剤および浄化方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明は、水溶性有機溶媒と酸を主成分とする水溶液により構成される有機ヒ素化合物汚染土壌の洗浄剤である。ここで、水溶性有機溶媒としてはメタノール、エタノール等のアルコール類の他、酢酸、アセトン、アセトニトリル等が挙げられる。酸としてはリン酸および、その他の鉱酸、例えば、塩酸、硫酸等が挙げられる。
【選択図】図2
Description
更には、その洗浄剤の使用に伴って発生する使用済み洗浄剤に対する洗浄剤成分の回収方法、洗浄剤の再生方法を提供することを目的とするものである。
ここで、水溶性有機溶媒としては各種アルコールの他、酢酸、アセトン、アセトニトリル等が挙げられる。酸としてはリン酸および、その他の鉱酸、例えば、塩酸、硫酸等が挙げられる。
本発明によれば、洗浄剤として、メタノール、エタノール、プロパノール等の炭素数1〜3のアルコール類と、リン酸、塩酸又は硫酸との組み合わせにすることによって、低コスト且つ高効率で第1の態様と同様の作用効果を得ることができる。
本発明に係る浄化方法により、前記各態様のところで説明したのと同様に、有機ヒ素化合物汚染土壌に対して高い浄化処理を実現することができる。
本発明に係る浄化方法により、第4の態様と同様に、有機ヒ素化合物汚染土壌に対して高い浄化処理を実現することができる。
使用済みの有機ヒ素化合物の洗浄剤を固液分離した後、その液相部分を減圧蒸留すると、有機ヒ素化合物およびリン酸等の酸は気化することなく液相中に留まり、水溶性有機溶媒が気化して回収されることを見出した。
有機ヒ素化合物汚染現場の地下3m〜4mから汚染土壌試料を採取した。2mm標準篩を用いて小石などの異物を除去すると共に、よく混ぜて試料を均一化した後、プラスチック製密閉容器中に保管した。汚染土壌試料の所定量を105℃で加熱乾燥して、水分量を測定した。汚染土壌試料10g(乾燥土壌換算)に水25mLを加え、室温にて1時間かき混ぜた。次いでろ過し、得られたろ液について、pHを測定すると共に、溶解性陰イオンをイオンクロマトグラフ法で測定した。汚染土壌試料を米国環境保護庁が定めた試料分解法であるEPA 3050B法に従って、硝酸、過酸化水素、塩酸を用いて加熱分解し、孔径0.45μmメンブレンフィルタでろ過し、得られたろ液について全ヒ素、鉄、アルミニウム濃度をICP発光分光法で測定し、土壌中に残留したヒ素の量を求めた。全有機体炭素は加熱乾燥試料について、TOC計を用いて測定した。
尚、上記「乾燥土壌換算」とは水分を含有した湿土壌を105℃で加熱したときの質量を言う。
水分 :13.9wt%
pH :8.1
溶解性塩化物イオン:14mg/kg
溶解性硫酸イオン :86mg/kg
溶解性硝酸イオン :0mg/kg
全ヒ素 :3,567mg/kg
鉄 :11,828mg/kg
アルミニウム :14,091mg/kg
全有機体炭素 :6,730mg/kg
〈汚染土壌試料に対するリン酸水溶液の洗浄効果〉
上記汚染土壌試料3g(湿土壌質量)を35mL容ポリカーボネート製遠心沈殿管にとり、濃度0〜5vol%の範囲で4点の濃度(図1)のリン酸水溶液25mLを用意し、それぞれ加えた。20℃に保持した恒温槽中で振とう機にて水平方向に10cm幅で16時間振とうした。次いで0.45μmメンブレインフィルターでろ過し、得られたろ液について全ヒ素濃度をICP法で測定した。得られた測定結果を図1に示す。ここで、上記「湿土壌質量」とは水分を含有した湿土壌を乾燥させることなく、そのままの状態の土壌の質量を言う。
〈汚染土壌試料に対するリン酸アルコール混合溶液の洗浄効果〉
リン酸を0〜5vol%の範囲で数点の各濃度で含むメタノール、エタノール、および2-プロパノールの各溶液25mLを調製(濃度99.5%以上のアルコールに濃度85.0%以上の濃リン酸を加えて調製)し、該各溶液を35mL容ポリカーポネート製遠心沈殿管にそれぞれ入れた。更に前記汚染土壌試料3g(湿土壌質量)を加え、前記比較例と同様に操作した。得られた測定結果を図2に示す。
更に、メタノールについて硫酸、塩酸、水酸化ナトリウムを添加する効果(全ヒ素除去率)を上記と同じ条件で汚染土壌を洗浄して検討した。結果を表1に示す。
〈他の実汚染土壌に対する効果〉
上記汚染土壌試料に代えて、他の汚染現場から採取した性状の異なる有機ヒ素化合物実汚染土壌4種類について前記比較例に記載の操作を行った。洗浄剤としては、3vol%リン酸を含むメタノール溶液を用いた。その初期ヒ素含有量および全ヒ素除去率を表2に示す。
〈アルコール濃度の効果〉
上記汚染土壌試料に対して、洗浄剤として3vol%リン酸および0〜97vol%の範囲で数点の濃度でアルコール(メタノール、エタノール又は2-プロパノール)を含む各水溶液を用いて、前記比較例と同様に操作した。得られた測定結果を図3に示す。
〈リン酸濃度の効果〉
前記汚染土壌試料に対して、洗浄剤として、0〜10vol%の範囲で数点の濃度でリン酸および25vol%アルコールを含む各溶液を用いて、前記比較例と同様に操作した。得られた測定結果を図4に示す。
〈使用済み洗浄剤の減圧蒸留処理〉
リン酸3.0mL(5.07g、リン酸濃度は85.0%)とメタノール97.0mL(76.6g、メタノール濃度は99.7%)の混合溶液100mL(リン酸とメタノールの濃度はそれぞれ2.55vol%、96.7vol%)を調製し、この水溶液にジフェニルアルシン酸0.13gを溶解し、模擬使用済み洗浄剤とした。この模擬使用済み洗浄剤をロータリーエバポレータに入れ、30℃で16時間減圧蒸留した。その結果、6.90gの残液を得た。この残液を純水500mLに溶解し、ICP法で全ヒ素濃度およびリン濃度を測定した。その結果、全ヒ素濃度およびリン濃度とも初期量に一致した。
〈使用済み洗浄剤の活性炭処理〉
前記汚染土壌試料48.0g(湿土壌質量)を密栓付きポリエチレン瓶にとり、10vol%リン酸および25vol%メタノールを含む水溶液407mLを加え、20℃に保持した恒温槽中で16時間振とうした。次いで0.45μmメンブレンフィルターでろ過し、ろ液中のヒ素濃度を測定したところ、321mg/Lであった。
Claims (7)
- 水溶性有機溶媒と酸を主成分とする溶液により構成される有機ヒ素化合物汚染土壌の洗浄剤。
- 炭素数1〜3のアルコール類とリン酸、塩酸又は硫酸を主成分とする溶液により構成される有機ヒ素化合物汚染土壌の洗浄剤。
- 請求項1又は2において、前記有機ヒ素化合物は、フェニルアルソン酸、ジフェニルアルシン酸、ビスジフェニルアルシンオキサイド、またはジフェニルアルシン酸を主成分とする混合物であることを特徴とする有機ヒ素化合物汚染土壌の洗浄剤。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載された洗浄剤で有機ヒ素化合物汚染土壌を洗浄処理することを特徴とする有機ヒ素化合物汚染土壌の浄化方法。
- 有機ヒ素化合物で汚染された土壌を採取する土壌採取工程と、採取された汚染土壌に、水溶性有機溶媒と酸を主成分とする溶液を混合することにより、土壌中の有機ヒ素化合物を溶液中に移行させる抽出工程と、前記有機ヒ素化合物を含む溶液と土壌とを分離する固液分離工程とを含むことを特徴とする、有機ヒ素化合物汚染土壌の浄化方法。
- 水溶性有機溶媒と酸を主成分とする溶液により構成され、有機ヒ素化合物汚染土壌の洗浄処理に使用された洗浄剤を固液分離した後、その液相部分を減圧蒸留することを特徴とする洗浄剤成分の回収方法。
- 水溶性有機溶媒と酸を主成分とする溶液により構成され、有機ヒ素化合物汚染土壌の洗浄処理に使用された洗浄剤を固液分離した後、その液相部分に活性炭処理を施すことにより使用済み洗浄剤中から有機ヒ素化合物を該活性炭に吸着除去することを特徴とする洗浄剤の再生方法。
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