成果報告書詳細
管理番号20110000000922
タイトル平成22年度成果報告書 土壌汚染対策のための技術開発 原位置処理重金属等土壌汚染対策技術開発 物理化学的処理対策技術の開発 低コスト原位置電気修復技術の研究開発
公開日2012/1/11
報告書年度2010 - 2010
委託先名株式会社島津製作所
プロジェクト番号P10013
部署名環境部
和文要約これまでに実施されてきた第二種特定有害物質(以下、重金属等)の土壌汚染対策は、原位置浄化が難しいこと等の理由から、掘削除去が多くを占めてきている。しかし掘削除去法にはさまざまな問題点が指摘されており、効果的な土壌汚染対策を推進するためには原位置浄化技術の開発が急務であり、改正土壌汚染対策法においても操業中の工場でも実施可能な土壌汚染対策技術の開発が必要とされている。電気修復法は、重金属等の土壌汚染の原位置浄化技術として適応範囲が広く、最も期待されている原位置浄化工法であるが、技術検証やノウハウの系統立った蓄積不足が技術上の問題点として揚げられている。 本研究開発の目的は、前記問題点を克服する手段を開発するとともに、浄化コストの低減を図ることで、高い信頼性を持ち、且つ浄化コストの面で掘削除去よりも安価となる電気修復技術の確立である。 本開発の成果として、人工的に作成した六価クロム汚染土壌を対象とし、土壌pHならびに電解液ECの最適化により、従来よりも少ない消費電力量で汚染土壌の浄化に成功した。 各項目における結果の要約を下記に示す。 1 電気修復法における汚染物質の浄化効率の向上と最適条件の確立:1.1電力量を最小化する土壌pH、電解液ECの最適化:六価クロムを対象汚染物質とし、土壌汚染対策法の含有量基準値の3倍の汚染濃度に調製された、4種類の模擬汚染土壌(砂・マサ土・粘土・ローム)について、浄化試験を実施した。浄化に必要な電力消費量の目標値を1,500kWh/m3とし、浄化試験によって土壌pH、電解液ECの最適化を図った。結果として、ロームを除く他の3種類の模擬汚染土壌において、電力消費量1,500kWh/m3以下で浄化できる土壌pH、電解液ECの最適条件を導出した。 1.2汚染土壌の物理化学的特性解析と浄化効率への影響評価:鉛を対象汚染物質とした模擬汚染土壌について、環境負荷の低い電解質(塩)を使った電解水による溶出試験を実施した。pH3~pH4の電解水で、鉛の溶出量が著しく増加することがわかり、電気修復浄化への適用可能性を見出した。 1.3電気修復法における浄化メカニズムと浄化効率向上に関する研究:鉛を対象汚染物質とした模擬汚染土壌について、土壌pHが6以下でなければ鉛は溶出せず浄化が困難なことを実験的に確認した。 2 電気修復法に使用する電極・井戸の最適化に関する評価検討:電極形状を変更し、電解液中での抵抗値を変えることなく、その総重量を目標である2/3以下に削減した。 3 汚染現場における汚染分布領域の特定技術の確立:汚染分布領域を特定する目的で、携帯型蛍光X線分析装置の測定条件を確立した。また鉛を450mg/kg含有した汚染土壌を対象とした測定で、448±3mg/kgの実測値を得ることができ、測定手法として十分な精度があることを確認した。 4 低コスト電力(自然エネルギー等)の活用の検討:電力コスト低減を目的として、自然エネルギーである太陽光発電による電力利用について調査と試算を行った。現時点では平均的な商用電力料金よりも高額になるが、技術的には適用可能であることが判った。また、太陽光パネル単価は今後ますます低価格化が進むとされており、商用電力の利用できない汚染現場の浄化などの際には、電力を獲得する有効な代替手段として期待できることが判った。
英文要約The electro-kinetic remediation method (EK method), which is used for remediating soil contaminated by heavy metals and other pollutants, is much expected to be an innovative in-situ soil remediation technique. The method, however, has some technical problems. The purpose of our project was to develop unique means for overcoming these problems and furthermore to establish a highly reliable EK method with lower cost than the excavation method. The summary is as follows: 1. Improvement in reduction efficiency of pollutants and establishment of optimal condition 1.1Optimization of soil pH and conductivity of electrolyte (EC) for reduction in electric power consumption: We carried out remediation tests of four kinds of soil (sand, decomposed granite soil, clay, and loam) artificially polluted by hexavalent chromium. The soils were prepared to have a contaminant level three times the guideline value of content prescribed by the Soil Contamination Countermeasures Act. With the target of the electric power used for the remediation set to 1,500 kWh/m3, we attempted to optimize the condition of soil pH and EC. As a result, the optimal conditions for three of the four soils, except for loam, which were remediated with the electric power of less than 1,500 kW/ m3, were derived. 1.2Physical and chemical characterization of polluted soils and evaluation of influence of pollutant on reduction efficiency: Using electrolyzed water, we performed an elution test of the soil artificially polluted by lead. The results showed that the use of the electrolyzed water of pH3 to pH4 led to remarkable increase in amount of elution of lead. Such electrolyzed water could be applied for the EK method. 1.3Study on remediation mechanism and improvement in reduction efficiency: We confirmed experimentally that the soil artificially polluted by lead was not eluted, when the soil was at pH > 6; therefore, it is difficult to remediate such soil. 2. Evaluation of optimization of electrode and well used for the EK method: By altering the shape of the electrode, we successfully reduced the total weight of the electrode by one-third (target) or more, with no change in resistance value of the electrolyte. 3. Establishment of on-site technology of determining pollutant distribution: We established the measurement condition for the determination of pollutant distribution using a field-portable X-rays fluorescence instrument. In the determination of the artificially polluted soil containing 450 mg/kg of lead, the measured value was 448±3 mg/kg. 4. Study on possibility of using natural energy: We conclude that the EK method using solar power is technically applicable and is very promising, particularly for the remediation in the polluted site where the conventional commercial power generation is not available, although depending on further price reduction of solar panels.
ダウンロード成果報告書データベース(ユーザ登録必須)から、ダウンロードしてください。

▲トップに戻る