纳米级零价铁材料

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3
饱和土层渗透性试验
一般铁粉
RNIP
0min
2min
5min
7min
10min
12min
15min
120min
RNIP非常细小的微粒子、与其它铁粉相比具有超高的渗透性
6
4
RNIP 分解TCE速率 对比试验
0.0 -0.5
◇ Reduced iron <0.1m /g 2 ◆ Electrolytic iron <0.1m /g 2 △ Carbonyl iron A 0.1m /g 2 ▲ Carbonyl iron B 0.7m /g 2 ○ Sponge iron 0.2m /g ● Reduced iron by wet 2 method 80m /g 2 ■ RNIP 30m /g
Ø
场地污染情况
0 -2 -4 -6 -8 -10 -12 -14 0
地下水监测结果
0.40
TCE 濃度 [mg/l]
0.30 0.20 0.10
GL[m]
TCE濃度
TCE 0.05 0.1 0.15 TCE 濃度 [mg/l] 0.2
环境基准值（0.04）
0.00 0 30 60 9ຫໍສະໝຸດ Baidu 120
10
注入後経過日数 [日 ]
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场地使用案例－－截至2013年8月
№ 時期 納入業種 浄化対象 対策工法 地盤土質 № 時期 納入業種 浄化対象 対策工法 地盤土質 1 2002年7月 機械部品工場 VOC 注入 41 2007年8月 電子部品工場 VOC 注入 2 2003年11月 電子部品工場 VOC 攪拌混合 粘性土＋砂質土 42 2007年8月 メッキ工場 VOC 攪拌混合 3 2004年2月 メッキ工場 VOC 注入 43 2007年9月 メッキ工場 VOC 攪拌混合 4 2004年2月 VOC 攪拌混合 44 2007年10月 電子部品工場 VOC 注入＋攪拌 シルト＋砂 5 2004年2月 メッキ工場 VOC 注入 45 2007年11月 VOC 攪拌混合 6 2004年3月 電子部品工場 VOC 注入 46 2007年12月 機械部品工場 VOC 注入 7 2004年3月 解体現場 Cr6+ 水処理 47 2008年2月 機械部品工場 VOC 注入 8 2004年5月 電子部品工場 VOC 注入 48 2008年2月 機械部品工場 VOC 注入 9 2004年6月 VOC 注入 49 2008年3月 クリーニング工場 VOC 注入 10 2004年6月 染料工場 VOC 注入＋攪拌 砂礫 50 2008年3月 機械部品工場 VOC 注入 11 2004年7月 クリーニング VOC 攪拌混合 51 2008年4月 メッキ工場 VOC 攪拌混合 12 2004年9月 VOC 注入 52 2008年6月 化学工場 VOC 注入 13 2004年10月 VOC 注入 53 2008年8月 機械部品工場 VOC 注入 14 2004年11月 機械部品工場 VOC 注入 砂礫 54 2008年10月 機械部品工場 VOC 注入 15 2004年12月 官庁試験 VOC 注入 砂礫 55 2009年2月 機械部品工場 VOC 注入 16 2005年1月 電子部品工場 VOC 注入 シルト 56 2009年2月 機械部品工場 VOC 注入 17 2005年1月 電子部品工場 VOC 注入 砂礫 57 2009年4月 電子部品工場 VOC 注入 18 2005年2月 機械部品工場 VOC 攪拌混合 シルト＋砂 58 2009年6月 染料工場 VOC 注入 19 2005年2月 機械部品工場 VOC 注入 砂 59 2009年9月 クリーニング工場 VOC 注入 20 2005年2月 VOC 注入 砂 60 2009年11月 クリーニング工場 VOC 注入 21 2005年5月 印刷工場 VOC 攪拌混合 シルト＋砂 61 2009年12月 家電部品工場 VOC 注入 22 2005年5月 化学工場 VOC 攪拌混合 ローム 62 2010年4月 自動車部品工場 VOC 注入 23 2005年8月 VOC 注入 63 2010年4月 化学工場 VOC 注入 24 2005年9月 電子部品工場 VOC 注入 砂 64 2010年10月 自動車部品工場 VOC 注入 黒ボク＋埋め土 25 2005年10月 電子部品工場 VOC 注入 65 2011年1月 半導体工場 VOC 注入 26 2005年10月 機械部品工場 VOC 注入 シルト＋砂 66 2011年2月 機械部品工場 VOC 注入 27 2005年11月 機械部品工場 VOC 注入 67 2011年7月 クリーニング工場 VOC 攪拌混合 28 2005年12月 機械部品工場 VOC 注入 シルト＋砂 68 2011年8月 機械部品工場 VOC 注入 29 2006年1月 メッキ工場 VOC 注入 69 2011年8月 化学工場 VOC 注入 30 2006年3月 クリーニング VOC 攪拌混合 シルト＋砂 70 2011年10月 機械部品工場 VOC 31 2006年4月 化学工場 VOC 注入 シルト＋砂 71 2011年12月 金属部品工場 VOC 注入 32 2006年6月 機械部品工場 VOC 注入 シルト＋砂 72 2011年12月 クリーニング工場 VOC 33 2006年9月 化学工場 VOC 注入 73 2012年1月 半導体工場 VOC 注入 34 2006年10月 機械部品工場 VOC 注入 74 2012年11月 機器製造工場 VOC 注入 35 2006年10月 電子部品工場 VOC 注入 75 2012年12月 電気機器工場 VOC 注入 36 2006年11月 VOC 注入 76 2013年3月 ビルメンテ工場 VOC 注入 37 2006年11月 化学工場 VOC 注入 77 2013年5月 電子部品工場 VOC 注入 38 2007年2月 電子部品工場 VOC 注入 78 2013年8月 精密機器工場 VOC 注入 39 2007年3月 VOC 攪拌混合 79 2013年8月 金属部品工場 VOC 注入 40 2007年7月 電子部品工場 VOC 注入 １．注入施工の場合のＲＮＩＰ注入濃度は５ｇ/ℓ～２５ｇ/ℓです。 ２．施工場所は、平地、道路沿い、稼動中工場構造物周辺などで、区画の形状は長方形から長細い非定型など様々です。
RNIP的分解速度，与普通铁粉相比速度快30倍以上
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取得美国NASA认证
Kennedy Space Center’s Launch Complex34 (Florida) EPAのSITE (Superfund Innovative Technology Evaluation) program VOCs (TCE含) 200～6000mg/kg ⇒RNIP渗透的土壤、基本全部被浄化
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RNIP 原位修复使用流程 概要
泵 RNIP 浆料
监测
地下水 流向
污 染 源
带水层
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7
场地使用案例
Ø 土质:硬石混合沙砾层，透水系数：在10-3～10-4cm/s左右，间隙率 40.5%，地下水位GL-2m～-4m，污染物:TCE RNIP使用量2kg/m3 (一般铁粉使用量的1/10～1/5)
2
ln (C/C0 ) [- ]
-1.0 -1.5 -2.0 -2.5 0 100
C0； TCE concentration before reaction C ； TCE concentration during reaction
200
300
400
500
600
Reaction time [h]
<Reaction Condition> ・ Iron particles 3.3 g/l ・ TCE 48 mg/l ・ Temperature 24℃ ・ Static method
材料结构
Fe3O4
70nm
Fe0
Fe0
Fe3O4 RNIP高分辨率TEM照片
3
2
材料净化原理（TCE）
β - Elimination
H Cl
> 90 %
H H H H H H H
脱离反应
Cl
Cl
RNIP
H H H H
＆
H H
H
TCE
Ethylene
Ethane
一般 铁粉
Cl
Cl
Cl
H
cis-DCE
VC
Hydrogenolysis
氢化分解
4
2
材料净化原理（重金属）
Cr6+ α-Fe Fe3O4
α-Fe・Fe3 O4 复合粒子
As3+
Pb2+ Se2+ Cd2+
重金属的吸入
重金属类的不溶化
例：Cr RNIP ＋ Cr6＋ → FeO･Cr２O３
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使用RNIP后，重金属的铁酸盐化，几乎不用担心浄化后会发生重金属再溶出的现象
Reactive Nano-scale Iron Particles （RNIP） 纳米级零价铁材料 快速净化土壤／地下水VOC
RNIP (Reactive Nano-scale Iron Particles)
～VOC-化学分解 药剂～
✔ 纯度高，环境友好材料 ✔ VOC分解速率快，效率高 （RNIP:Fe ≥ 30:1） ✔ 原位施工，不影响正常工作 ✔ 渗透性、扩散性强，净化彻底 ✔ 配用设备轻便，操作简单 * 染
商标 专利 案例
日本 国外 日本 国外 日本 US.EU 17 项 15 项
～80 ～30
同时可净化土壤中的重金属污
件 件
RNIP®
2
1
材料介绍
• • • •
粒径 表面积 结晶 纯度
70 ［nm］ 30［m2／g］ α-Fe/Fe3O4 环境标准规定金属成 份均低于规定指标
＊第46号溶出试验
1μm