Thermal Remediation of Highly Concentrated Chlorinated Organic Compounds Infiltrated into Clay Soil and Intrinsic Safety Management

高浓度含氯有机化合物渗入粘土的热修复及本质安全管理

基本信息

批准号：
21H03630
负责人：
小林剛
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

揮発性有機塩素化合物CVOCは脱脂洗浄などに多量に用いられ、土壌汚染が多数顕在化している。多くの小規模事業所では汚染調査もされておらず、高濃度汚染が多く潜在することが懸念される。また放置すると粘性土奥部まで浸潤して浄化困難となる可能性もあり、粘性土に着目した汚染の評価技術、効率的浄化技術が求められる。本研究では、CVOCの粘性土への浸潤の経時変化を測定・解析する。また、粘性土からの効率的な浄化技術の開発のために、高温加熱等による粘性土中からの溶出促進効果を測定・解析する。更に実汚染現場への加温・熱対流浄化技術の適用を検討し、汚染が拡散せずリバウンド問題もない「本質安全な浄化終了判定手法」を検討・提案する。①粘性土への浸潤挙動の測定・解析について、2022年度は、粘性土中への浸潤時の各物質の拡散係数を実測できた。また、一方向拡散の予測計算シートにより、30年に亘って汚染を放置した場合の浸潤挙動を予測計算した。１m程度の厚みの粘土層では数十年に亘って汚染浸潤が進行し続けてより浄化困難となるため、早期の高濃度の除去が重要であることが示唆された。②-1　定温時・熱対流発生時の溶出促進効果の測定・解析については、15℃～80℃までの各物質の加熱時の溶出挙動を測定し、解析シートにより見かけの拡散係数を把握することができた。感度解析により、各土壌の特性値の影響を評価し、見かけの拡散係数や粒径以外に吸着平衡定数も溶出挙動に大きく影響することが分かった。②-2　さらに熱対流による溶出促進実験を実施した。粘性土では十分に熱対流による溶出促進ができず、粒径を変化させた実験で、熱対流の効果は100μm程度以上で見られることが分かった。この知見は粘性土の浄化は困難であるが、より粒径の大きな土壌浄化には有用な知見と考えられた。また、エタノールの浸潤等による、溶出促進効果の確認実験も開始した。

挥发性有机氯化合物（CVOC）大量用于脱脂和清洁，许多土壤污染物已经显现出来。许多小型企业没有进行污染调查，人们担心存在潜在的高浓度污染。此外，如果不进行处理，有可能深入粘土，难以净化。因此，需要针对粘土的污染评价技术和高效净化技术。在本研究中，我们将测量和分析 CVOC 渗入粘土的时间变化。此外，为了开发粘性土壤的高效净化技术，我们将测量和分析高温加热对促进粘性土壤洗脱的效果。此外，我们还将考虑将加热和热对流净化技术应用于实际的污染场地，研究并提出一种不会导致污染扩散、不会出现反弹问题的“本质安全的净化完成判定方法” 。 ① 关于粘性土渗透行为的测量和分析，2022年我们能够实际测量每种物质渗透粘性土时的扩散系数。此外，使用单向扩散预测计算表，我们计算了污染物不受干扰30年的渗透行为。这表明早期去除高浓度非常重要，因为污染物渗透在约 1 m 厚的粘土层中持续进行数十年，使得净化更加困难。 ②-1 关于恒温和热对流时的溶出促进效果的测定和分析，测定各物质从15℃加热至80℃时的溶出行为，并利用分析表了解表观扩散系数。我能够做到这一点。通过敏感性分析，我们评估了每种土壤特征值的影响，发现除了表观扩散系数和粒径之外，吸附平衡常数也极大地影响了洗脱行为。 ②-2 此外，还进行了利用热对流的溶出促进实验。在粘性土壤中，热对流不能充分促进洗脱，并且在改变颗粒尺寸的实验中，发现在大于约100μm的颗粒处可以看到热对流的效果。尽管净化粘土很困难，但这一知识被认为对于净化较大粒径的土壤很有用。我们还开始了实验来证实乙醇渗透的溶解促进作用。