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土壌浄化事業

土壌浄化用鉄粉

金属鉄により有機塩素化合物が還元分解します。

1.土壌浄化専用の特殊鉄粉

ESEが土壌浄化に使用する鉄粉は一般の単純な鉄粉でなく、DOWAエコシステムグループが独自に開発し改良を重ねた土壌浄化専用の特殊鉄粉です。

DOWAエコシステムグループで製造される土壌浄化特殊鉄粉は、有機塩素化合物との反応性に富むよう種々のデザインが施されています。土壌への混合量はわずか0.5〜3%(重量比)に押さえても、実用的な分解速度が達成できます。この混合量では、混合後に余剰の土壌も発生しません。混合した鉄粉は、金属鉄としてわずかに存在するだけですので、地下水の鉄濃度を上げることもありません。

2.土壌浄化特殊鉄粉による分解経路と分解時間

ゼロ価の鉄粉による還元分解によって、トリクロロエチレン(TCE)は最終的に無害なエチレンと塩素イオンにまで分解されますが、一般の鉄粉によるトリクロロエチレンの還元分解では、各物質種の分解速度の差異から、分解生成物としてc-DCEや塩化ビニル(VC)の蓄積がある程度避けられないことが知られています(図1)。しかし、DOWAエコシステムの土壌浄化用特殊鉄粉による分解経路では、問題となる中間生成物の蓄積なしに分解を行うことが可能です。

土壌浄化用特殊鉄粉を使用した際の分解経路は若干異なり、アセチレンを経由するルートが分解中のクロマトグラムにおいても確認できています。

クロマトグラム分析
初期TCE濃度    100mg/l
使用鉄粉     E-200(同和鉱業)
鉄粉量      10g/L
温度       25℃
分解開始時間  288時間後

分解時間は擬一次反応で示され、重量比1%程度の鉄粉の添加で半減期は1〜2週間となっています(図2)。このような反応ですので、汚染物質の濃度変動に対応できることはもとより、汚染物質が所定の濃度(例えば環境基準)まで分解された後も、さらに鉄粉の効力は持続します。

3.分解可能な物質種

鉄粉法では混合する鉄粉のシリーズを変えることにより、トリクロロエチレンやテトラクロロエチレン以外に、それらの自然分解物であるc-DCEや代替洗浄溶剤である1,1,1-トリクロロエタン(MC)やジクロロメタン(DCM)といった、今まで一般の鉄粉では分解が困難とされていた有機塩素化合物も分解浄化が可能です。

  高濃度
汚染
低濃度
汚染
PCE TCE c−DCE MC DCM
DOWAの鉄分解
一般の鉄分解 × × ×
バイオレメディエーション × × ×
酸化分解 × ×
熱処理

PCE:テトラクロロエチレン TCE:トリクロロエチレン  c-DCE:シス-1,2-ジクロロエチレン
 MC:1,1,1-トリクロロエタン DCM:ジクロロメタン

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