揮発性有機化合物、油の浄化

CI剤

  • 揮発性有機化合物(VOC)などで汚染された土壌の原位置分解工法(DOG工法)に使用する鉄粒子(Colloidal Iron:コロイダルアイアン)を含む浄化剤のことをいいます。
  • 鉄粒子を含む固形分約25%の水系黒色液体です(使用時には概ね5%に希釈)。
  • 含有される鉄粒子は平均粒径0.6μmの真球状の極微細粒子です。
  • 原液のpHは約11〜12とアルカリ性で、鉄の活性が維持されています(地盤中に添加されるとpHは下がります)。
  • 環境負荷のない特殊な分散剤を微量含有しています。
 
電子顕微鏡写真
CI剤 CI剤 通常の鉄粉

 

施工の流れ

CI剤を溶液のまま、現場まで輸送することで、鉄表面の酸化など活性を低下させる変化を防止し、鉄粒子の凝集を防止します。

浄化の原理

鉄、トリクロロエチレン、水が化学反応(還元的脱塩素反応)することによって、無害なエチレンなどに分解されることを利用したものです。

浄化の反応例の模式図

 

特徴

高濃度かつ、局所的にVOCで汚染された土壌の浄化に最適です。
微粒子(平均粒径0.6μmの真球状)のため、地盤への浸透性に優れています。
一般的な薬液注入装置や地盤改良機械による施工が可能です。
注入方式で施工する場合は、シルト層(透水係数10-4cm/sec程度)まで適用可能です。
浄化液成分による環境への負荷(二次汚染)はありません。
六価クロムの還元処理、シアンの不溶化にも適用が可能です。

 

 

CI剤の分解性能(水中試験)

CI剤によって浄化可能な有機塩素系の化合物としては次のものがあります。
これらの分解では、有害な中間生成物の残留はありません。
また、CI剤は六価クロムを三価クロムに還元することによって無害化することができます。

揮発性有機化合物
重金属等
・テトラクロロエチレン(PCE)
・トリクロロエチレン(TCE)
・1,1,1-トリクロロエタン(TCA)
・シス-1,2-ジクロロエチレン
・六価クロム
・シアン

 

CI剤のその他性質

●保存可能期間
CI剤は鉄粒子が液中で保持されるので、長期間(約2年間)の保管後でも活性が落ちません。

●輸送および現場保管
CI剤を静置すると鉄粒子が次第に沈殿し固化しやすいので、攪拌しながら輸送、保管します。

●CI剤の効果持続時間
CI剤は鉄の粒径が小さいため、比表面積が大きく、浄化が早く進行します。反面、粒径の大きな鉄粒子と比較して効果の持続時間が短くなります。

●地盤中の物質の影響
地盤中に溶存酸素など電子受容体となる物質があると、CI剤の有機塩素系化合物分解の効果は低下します。

●地下水流動の影響
CI剤を注入または攪拌で飽和帯に混合した場合、その区域の地下水の大きな流動を浄化終了まで停止する必要があります。

●pH
pH11〜12以上で、活性が維持されます。土壌と混合すると、pHは中性付近に下がります。

 

トリータビリティ試験

地盤中には、CI剤と有機塩素系化合物の反応を阻害する物質も存在します。地盤中でCI剤によるVOC分解可能量は、地下水中の溶存酸素や他の物質の影響を受けるため、定量的推定が難しくなります。従って、現地の汚染土でトリータビリティ試験を行い、分解反応の確認と適切なCI剤必要量を推定します。

 

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