纳米级零价铁材料.pdf

1、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) 2 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 * 同时可净化土壤中的重金属污 染 VOC-化学分解 药剂 专利 日本 17 项 国外 15 项 案例 日本 80 件 国外 30 件 商标 日本 RNIP US.EU 材料介绍 3 1 1m 70nm Fe 3

2、O 4 Fe 0 材料结构 RNIP高分辨率 TEM照片 Fe 3 O 4 Fe 0 粒径 70 nm 表面积 30 m 2 g 结晶 -Fe/Fe3O4 纯度 环境标准规定金属成 份均低于规定指标 第 46号溶出试验 材料净化原理（TCE） 4 2 H Cl ClCl TCE cis-DCE VC H ClCl H H Cl H H Ethylene H H H H H H H HH H Ethane - Elimination 90 % Hydrogenolysis 氢化分解 RNIP 脱离反应 一般 铁粉 材料净化原理（重金属） 5 2 例： Cr RNIP Cr 6 FeOCr O 使

3、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 Fe 3 O 4 -Fe Cr 6+ As 3+ Pb 2+ Se 2+ Cd 2+ -FeFe 3 O 4 复合 粒子 重金属 的吸入 重金属类的 不溶化 饱和土层渗透性试验 6 3 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 RNIP 一般铁粉 RNIP 分解 TCE速率对比试验 7 4 RNIP的 分解速度， 与普通铁粉相比速度 快 30倍 以上 -2.5 -2.0 -1.5 -1.0

4、 -0.5 0.0 0 100 200 300 400 500 600 Re action time h ln ( C /C 0 ) - C 0 ； TC E conce ntration be fore re action C ； TC E conce ntration during re action Reduced iron 0.1m 2 /g Electrolytic iron 0.1m 2 /g Carbonyl iron A 0.1m 2 /g Carbonyl iron B 0.7m 2 /g Sponge iron 0.2m 2 /g Re d u ced iro n b y

5、wet m ethod 80m 2 /g RNIP 30m 2 /g Iron particles 3.3 g/l TCE 48 mg/l Temperature 24 Static method 取得美国NASA认证 8 5 Kennedy Space Centers Launch Complex34 (Florida) EPA 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 RNIP原位修复使用流程概要 9 6 RNIP 浆料

6、泵 监测 污 染 源 地下水 流向 带水层 场地使用案例 10 7 土质 :硬石混合沙砾层， 透水系数 ：在 10 -3 10 -4 cm/s左右，间隙率 40.5%，地下水位 GL-2m -4m， 污染物 :TCE RNIP使用量 2kg/m 3 (一般铁粉使用量的 1/10 1/5) 场地污染情况 地下水监测结果 -1 4 -1 2 -1 0 -8 -6 -4 -2 0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 TC E 濃度 m g/l GL m TC E 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0 30 60 90 120 注入後経過日数 日 TC E 濃度 m g / l T

7、C E 濃度 环境基准值（ 0.04） 场地使用案例截至2013年8月 11 7 時期 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 工場 VOC 攪拌混合 3 2004年2月 工場 VOC 注入 43 2007年9月 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 砂 5 2004年2月 工場 VOC 注入

8、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 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 VOC 攪拌混合 51 2008年4月 工場 VOC 攪拌

9、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 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

10、 2005年2月 機械部品工場 VOC 攪拌混合 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 工場 VOC 注入 20 2005年2月 VOC 注入 砂 60 2009年11月 工場 VOC 注入 21 2005年5月 印刷工場 VOC 攪拌混合 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 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

11、工場 VOC 注入 砂 64 2010年10月 自動車部品工場 VOC 注入 黒埋土 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 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 工場 VOC 攪拌混合 28 2005年12月 機械部品工場 VOC 注入 砂 68 2011年8月 機械部品工場 VOC 注入 29 2006年1月 工場 VOC 注入 69 2011年8月 化学工場 VOC 注入 30 2006年

12、3月 VOC 攪拌混合 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 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 砂 72 2011年12月 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 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 注入施工場合注入濃度/ / 。 施工場所、平地、道路沿、稼動中工場構造物周辺、区画形状長方形長細非定型様。 納入業種