(57)【要約】【課題】容器の収容物に混入する金属異物による破損を効果的に防止する。【解決手段】収容物として少なくとも塊状汚染土を含む容器２を受け入れて搬入する受け入れ搬入部１１と、収容物に金属異物が混入しているか否かを検知する検知装置１４と、金属異物が検知されなかった容器２Ａを破袋して収容物を取り出す破袋装置１７と、金属異物が検知された容器２Ｂを破袋装置１７から迂回させて収容物を取り出すと共に、金属異物を取り除く迂回処理部４０と、破袋装置１７により取り出された収容物及び、又は迂回処理部４０により金属異物が取り除かれた収容物を、所定の第１サイズ以下の第１塊状汚染土と、該第１サイズよりも大きい塊状物とに分別する一次分別装置２２とを備えた。【選択図】図２
2020116564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容物として少なくとも塊状汚染土を含む容器を受け入れて搬入する搬入手段と、
搬入された前記容器内の収容物に金属異物が混入しているか否かを検知する検知手段と、
前記検知手段により金属異物が検知されなかった容器を破袋して該容器から収容物を取り出す破袋手段と、
前記検知手段により金属異物が検知された容器を前記破袋手段から迂回させて該容器から収容物を取り出すと共に、取り出した該収容物から金属異物を取り除く迂回処理手段と、
前記破袋手段により取り出された収容物及び、又は前記迂回処理手段により金属異物が取り除かれた収容物を、所定の第１サイズ以下の第１塊状汚染土と、該第１サイズよりも大きい塊状物とに分別する第１分別手段と、を備える
ことを特徴とする分別処理システム。
【請求項２】
前記第１分別手段により分別された前記塊状物を、可燃物と、不燃物と、前記第１サイズよりも小さい所定の第２サイズ以下の第２塊状汚染土とに選別すると共に、選別した該第２塊状汚染土を前記第１分別手段に再投入する選別手段をさらに備える
請求項１に記載の分別処理システム。
【請求項３】
前記第１分別手段により分別された前記第１塊状汚染土に含まれる水分の指標値を取得する取得手段と、
取得される前記指標値に基づいて、前記第１塊状汚染土に改質材を添加する改質材添加手段と、
改質材が添加された前記第１塊状汚染土を解砕しながら改質材と混合することにより、処理土を生成する混合手段と、
前記混合手段により生成された処理土を、前記第１サイズよりも小さい所定の第３サイズ以下の第１処理土と、該第３サイズよりも大きい第２処理土とに分別する第２分別手段と、をさらに備える
請求項１又は２に記載の分別処理システム。
【請求項４】
前記混合手段は、汚染土を破砕しながら改質材と混合する破砕混合手段と、汚染土を改質材と攪拌混合する攪拌混合手段と、を有する
請求項３に記載の分別処理システム。
【請求項５】
前記第２分別手段により分別された前記第１処理土を搬送する搬送手段と、
該搬送手段により搬送される前記第１処理土を受け入れて、一時的に貯蔵する中間貯蔵手段と、
前記搬送手段により搬送される前記第１処理土を、前記中間貯蔵手段の処理土受け入れ可能量に応じて前記搬送手段に還流させる還流手段と、をさらに備える
請求項３又は４に記載の分別処理システム。
【請求項６】
前記中間貯蔵手段から搬出される前記第１処理土を受け入れ可能な埋立地の埋立状況を取得する埋立状況取得手段をさらに備え、
前記還流手段は、前記搬送手段により搬送される前記第１処理土を、前記埋立状況取得手段により取得される前記埋立状況に応じて前記搬送手段に還流させる
請求項５に記載の分別処理システム。
【請求項７】
収容物として少なくとも塊状汚染土を含む容器を受け入れて搬入する搬入ステップと、
搬入された前記容器内の収容物に金属異物が混入しているか否かを検知する検知ステップと、
金属異物が検知されなかった容器を破袋手段で破袋して該容器から収容物を取り出す破砕ステップと、
金属異物の混入が検知された容器を前記破袋手段から迂回させて該容器から収容物を取り出すと共に、取り出した該収容物から金属異物を取り除く迂回処理ステップと、
前記破袋ステップにより取り出された収容物及び、又は前記迂回処理ステップにより金属異物が取り除かれた収容物を、所定の第１サイズ以下の第１塊状汚染土と、該第１サイズよりも大きい塊状物とに分別する分別ステップと、を有する
ことを特徴とする分別処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、分別処理システム及び、分別処理方法に関し、特に、汚染土の分別処理に好適な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、放射性物質の除染作業等によって発生した汚染土の分別・保管方法が開示されている。当該文献によれば、汚染土は、例えば、フレキシブルコンテナバッグ等（以下、単に容器という）に収容されて中間貯蔵施設に搬入される。容器内に収容された汚染土は、容器を破袋装置に投入することにより取り出され、分別処理等を施した後に中継ストックヤードへと搬出されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１２８８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、中間貯蔵施設に搬入される容器の収容物には、汚染土の他、ガスボンベや鉄筋棒等の硬い異物（以下、金属異物）が含まれることがある。特に、汚染土を大量に分別処理する際には、容器の収容物を適宜に確認することが困難となり、収容物を確認することなく容器を破袋装置に直接投入する場合がある。このため、容器の収容物に金属異物が含まれていると、破袋装置や後段のベルトコンベア等を破損させ、汚染土の処理を停止させるといった課題がある。
【０００５】
本開示の技術は、上記事情に鑑みてなされたものであり、容器の収容物に混入する金属異物による破損を効果的に防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の分別処理システムは、収容物として少なくとも塊状汚染土を含む容器を受け入れて搬入する搬入手段と、搬入された前記容器内の収容物に金属異物が混入しているか否かを検知する検知手段と、前記検知手段により金属異物が検知されなかった容器を破袋して該容器から収容物を取り出す破袋手段と、前記検知手段により金属異物が検知された容器を前記破袋手段から迂回させて該容器から収容物を取り出すと共に、取り出した該収容物から金属異物を取り除く迂回処理手段と、前記破袋手段により取り出された収容物及び、又は前記迂回処理手段により金属異物が取り除かれた収容物を、所定の第１サイズ以下の第１塊状汚染土と、該第１サイズよりも大きい塊状物とに分別する第１分別手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、前記第１分別手段により分別された前記塊状物を、可燃物と、不燃物と、前記第１サイズよりも小さい所定の第２サイズ以下の第２塊状汚染土とに選別すると共に、選別した該第２塊状汚染土を前記第１分別手段に再投入する選別手段をさらに備えることが好ましい。
【０００８】
また、前記第１分別手段により分別された前記第１塊状汚染土に含まれる水分の指標値を取得する取得手段と、取得される前記指標値に基づいて、前記第１塊状汚染土に改質材を添加する改質材添加手段と、改質材が添加された前記第１塊状汚染土を解砕しながら改質材と混合することにより、処理土を生成する混合手段と、前記混合手段により生成された処理土を、前記第１サイズよりも小さい所定の第３サイズ以下の第１処理土と、該第３サイズよりも大きい第２処理土とに分別する第２分別手段と、をさらに備えることが好ましい。
【０００９】
また、前記混合手段は、汚染土を破砕しながら改質材と混合する破砕混合手段と、汚染土を改質材と攪拌混合する攪拌混合手段と、を有することが好ましい。
【００１０】
また、前記第２分別手段により分別された前記第１処理土を搬送する搬送手段と、該搬送手段により搬送される前記第１処理土を受け入れて、一時的に貯蔵する中間貯蔵手段と、前記搬送手段により搬送される前記第１処理土を、前記中間貯蔵手段の処理土受け入れ可能量に応じて前記搬送手段に還流させる還流手段と、をさらに備えることが好ましい。
【００１１】
また、前記中間貯蔵手段から搬出される前記第１処理土を受け入れ可能な埋立地の埋立状況を取得する埋立状況取得手段をさらに備え、前記還流手段は、前記搬送手段により搬送される前記第１処理土を、前記埋立状況取得手段により取得される前記埋立状況に応じて前記搬送手段に還流させることが好ましい。
【００１２】
本開示の分別処理方法は、収容物として少なくとも塊状汚染土を含む容器を受け入れて搬入する搬入ステップと、搬入された前記容器内の収容物に金属異物が混入しているか否かを検知する検知ステップと、金属異物が検知されなかった容器を破袋手段で破袋して該容器から収容物を取り出す破袋ステップと、金属異物の混入が検知された容器を前記破袋手段から迂回させて該容器から収容物を取り出すと共に、取り出した該収容物から金属異物を取り除く迂回処理ステップと、前記破袋ステップにより取り出された収容物及び、又は前記迂回処理ステップにより金属異物が取り除かれた収容物を、所定の第１サイズ以下の第１塊状汚染土と、該第１サイズよりも大きい塊状物とに分別する分別ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本開示の技術によれば、容器の収容物に混入する金属異物による破損を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る分別処理システムを示す模式的な全体構成図である。
【図２】本実施形態に係る一次分別部を示す模式的なブロック図である。
【図３】本実施形態に係る二次分別部を示す模式的なブロック図である。
【図４】本実施形態に係る処理土運搬部及び、処理土中継ヤードを示す模式的なブロック図である。
【図５】本実施形態に係る汚染土の分別処理を説明するフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係る分別処理システム及び、分別処理方法について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１６】
［全体構成］
図１は、本実施形態に係る分別処理システム１を示す模式的な全体構成図である。
【００１７】
分別処理システム１は、例えば、放射能汚染土壌の中間貯蔵施設に用いられる。具体的には、図１に示すように、分別処理システム１は、一次分別部１０と、二次分別部５０と、処理土運搬部９０と、処理土中継ヤード９７とを備えている。なお、図中において、符号１００は、分別処理システム１を管理する中央監視室等に設置された管理側端末装置を示している。また、符号２００は、埋立地等、処理土を受け入れる受け入れ側の埋立進捗状況（例えば、処理土の受け入れ可能量）を取得する埋立状況取得部（埋立状況取得手段）を示している。埋立状況取得部２００としては、例えば、ドローン等の飛行体による空中撮影や埋立地の全体を撮像可能なカメラ等を用いることができる。また、埋立進捗状況は、埋立地の受け入れ可能容量（初期容量）を予め記憶しておき、処理土中継ヤード９７からダンプトラック等で埋立地に搬出された処理土搬出量（積算値）を差し引くことにより取得してもよい。処理土中継ヤード９７からの処理土搬出量は、ダンプトラックの台数や荷重計等で計測した重量データに基づいて算出すればよい。この場合、埋立状況取得部２００は、埋立地側ではなく、分別処理システム１側に設ければよい。また、埋立進捗状況は、埋立地で作業するブルドーザ等の重機車両に搭載されたＧＰＳ（Global Positioning System）装置から、重機車両の位置情報（例えば、高さ情報等）を受信することにより推定取得してもよい。
【００１８】
これら管理側端末装置１００及び埋立状況取得部２００は、携帯電話回線等のネットワークＮを介して相互に無線通信可能に接続されている。分別処理システム１の稼働状態（汚染土の処理速度や処理土の貯蔵量）は、埋立状況取得部２００から管理側端末装置１００にリアルタイムで送信される埋立進捗状況に応じて適宜に制御されるようになっている。なお、管理側端末装置１００と埋立状況取得部２００との通信は、無線又は有線の何れであってもよい。
【００１９】
［一次分別部］
図２は、本実施形態に係る一次分別部１０を示す模式的なブロック図である。
【００２０】
図２に示すように、一次分別部１０は、受け入れ搬入部（搬入手段）１１と、破袋処理部（破袋手段）１５と、一次分別処理部（第１分別手段）２０と、選別処理部（選別手段）３０と、バイパス処理部（迂回処理手段）４０とを備えている。
【００２１】
受け入れ搬入部１１は、上流側から順に、複数本の受け入れベルトコンベア１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと、整列ベルトコンベア１３と、金属検知装置（検知手段）１４とを備えている。
【００２２】
受け入れベルトコンベア１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、互いに略並列に配されており、トラックＴから汚染土等を収容した容器２を受け入れる。具体的には、受け入れベルトコンベア１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、トラックＴのダンプアップによって荷台から投入落下される容器２を受け入れると共に、受け入れた容器２を下流側の整列ベルトコンベア１３へと搬送する。
【００２３】
なお、受け入れベルトコンベア１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの本数は、図示例の３本に限定されず、１本、２本、或いは、４本以上であってもよい。受け入れベルトコンベア１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを複数本備えれば、複数台のトラックＴから容器２を同時に受け入れできるようになり、受け入れ効率の向上を図ることが可能になる。また、容器２の受け入れ手法はトラックＴのダンプアップに限定されず、不図示の重機等により容器２を吊り上げ下げすることにより受け入れてもよい。
【００２４】
整列ベルトコンベア１３は、受け入れベルトコンベア１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃから投入される容器２を下流側の破袋処理部１５に向けて搬送する。本実施形態において、整列ベルトコンベア１３には、整列ベルトコンベア１３の上面に落下した容器２の位置情報を検出可能な位置センサ１３Ａと、容器２を自動的に整列させる整列機構１３Ｂとが設けられている。整列機構１３Ｂは、受け入れベルトコンベア１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃからそれぞれ落下される容器２が整列ベルトコンベア１３上で互いに重なり合わないように、位置センサ１３Ａから送信される位置情報に基づいて、各容器２を逐次に自動整列させる。
【００２５】
金属検知装置１４は、例えば、電磁誘導式や磁気誘導式の金属検知装置であって、好ましくは、整列機構１３Ｂよりも下流側の整列ベルトコンベア１３に設けられている。金属検知装置１４は、整列ベルトコンベア１３を流れる容器２の収容物にガスボンベや鉄筋棒等の金属異物が混入しているか否かを検知する。金属検知装置１４によって金属異物の混入が検知されなかった容器２Ａは、下流側の破袋処理部１５に送られ、金属検知装置１４によって金属異物の混入が検知された容器２Ｂは、破袋処理部１５に送られることなく、後述するバイパス処理部４０へと送られる。
【００２６】
このように、金属検知装置１４によって金属異物の混入を検知した容器２Ｂを、破袋処理部１５から迂回するバイパス処理部４０に仕分けることで、後述する破袋装置１７の破損等を効果的に防止することが可能になる。なお、金属検知装置１４の配置位置は、図示例の整列ベルトコンベア１３に限定されず、受け入れベルトコンベア１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃにそれぞれ設けることも可能である。金属検知装置１４を整列ベルトコンベア１３に設ければ、金属検知装置１４の台数を１台とすることができ、設備コストの削減を図ることができる。
【００２７】
破袋処理部１５は、上流側から順に、投入ベルトコンベア１６と、破袋装置１７とを備えている。
【００２８】
投入ベルトコンベア１６は、整列ベルトコンベア１３から受け入れた、収容物に金属異物が混入していない容器２Ａを破袋装置１７に投入する。破袋装置１７は、上方に投入口、下方に排出口が設けられた筐体１７Ａ内に、少なくとも一対の回転ドラム１８，１９を備える。回転ドラム１８，１９には、不図示のロータリカッタ等が設けられており、これら回転ドラム１８，１９は互いに逆回りに異なる回転速度で回転する。
【００２９】
すなわち、投入口から筐体１７Ａ内に投入された容器２Ａは、各回転ドラム１８，１９の間に導かれ、互いに逆回転する回転ドラム１８，１９のロータリカッタ等によって引き裂かれることにより、容器２Ａから収容物が取り出されるようになっている。容器２Ａの破袋片及び、容器２Ａから取り出された収容物（主に、汚染土の塊状物や小さな石等の不燃物）は、図中矢印Ａ１で示すように、筐体１７Ａの排出口から下方に向けて、後述する投入ベルトコンベア２１へと落下される。一方、収容物に大きなコンクリート塊等の異物が含まれる場合には、当該異物によってロータリカッタに一定以上の力が作用することで、ロータリカッタは逆転する。ロータリカッタが逆転すると、大きな異物は図中矢印Ａ２で示すように、異物排出ゲートから排出されることにより、破袋片や汚染土の塊状物等から分別処理される。
【００３０】
一次分別処理部２０は、投入ベルトコンベア２１と、一次分別装置２２とを備えている。
【００３１】
投入ベルトコンベア２１は、破袋装置１７によって容器２Ａから取り出された収容物及び、破袋装置１７によって引き裂かれた容器２Ａの破袋片を受け入れて、一次分別装置２２に投入する。
【００３２】
一次分別装置２２は、例えば、円筒回転式分別機（トロンメル型分別機）であって、周面に多数の貫通孔が穿設された円筒状の回転ドラム２３を備えている。回転ドラム２３の一端側には投入口２４が設けられ、回転ドラム２３の他端側には排出口２５が設けられている。回転ドラム２３は、投入口２４が排出口２５よりも上方に位置するように、回転軸心を斜めにして配置されている。一次分別装置２２は、投入口２４から投入された塊状物のうち、回転ドラム２３の貫通孔よりもサイズの小さい塊状物は回転ドラム２３から下方へ落下する一方、貫通孔よりもサイズの大きい塊状物は排出口２５へと送り出すように構成されている。
【００３３】
本実施形態において、回転ドラム２３の貫通孔の径は、約１００ｍｍ（本開示の第１サイズの一例）で設定されている。すなわち、外径が１００ｍｍ以下の小さいサイズの塊状物（主に、汚染土の塊状物）は、図中矢印Ｂ１で示すように、回転ドラム２３から下方へ落下し、後述する二次分別部５０へと送られる。一方、外径が１００ｍｍよりも大きいサイズの塊状物（主に、容器２Ａの破袋片等の可燃物、破袋片に付着した汚染土、石等の不燃物）は、図中矢印Ｂ２で示すように、排出口２５から後述する選別処理部３０の選別ベルトコンベア３１に向けて落下するようになっている。
【００３４】
選別処理部３０は、選別ベルトコンベア３１と、選別装置３２と、圧縮梱包装置３３と、搬送ベルトコンベア３４と、投入ベルトコンベア３５とを備えている。
【００３５】
選別ベルトコンベア３１は、一次分別装置２２によって分別された、１００ｍｍよりも大きいサイズの塊状物を受け入れて選別装置３２に搬送する。
【００３６】
選別装置３２は、投入された塊状物を、重量が比較的重い不燃物Ｓ１と、サイズが小さい塊状物（主として汚染土の塊状物）Ｓ２と、重量が比較的軽い可燃物Ｓ３とに選別する。具体的には、選別装置３２は、上部に投入口、下部に排出口が開口する筐体状の本体部３２Ａと、送風機３２Ｂと、多数の貫通孔が穿設された揺動プレート３２Ｃとを備えている。
【００３７】
本体部３２Ａ及び、該本体部３２Ａに収容された揺動プレート３２Ｃは、一端側が他端側よりも下方となるように斜めに配置されている。送風機３２Ｂは、本体部３２Ａ内に投入口と隣接して設けられており、本体部３２Ａ内の一端側から他端側に向けて風を圧送するように設けられている。
【００３８】
選別装置３２は、投入口から本体部３２Ａ内に投入された塊状物のうち、重量の重い不燃物Ｓ１（主として石等）は本体部３２Ａの一端側から排出し（矢印Ｃ１参照）、重量の軽い可燃物Ｓ３（主として容器２Ａの破袋片等）は送風機３２Ｂの送風によって本体部３２Ａの他端側から排出する（矢印Ｃ２参照）。選別された可燃物Ｓ３は、図中矢印Ｃ３で示すように圧縮梱包装置３３に投入され、圧縮梱包された後に排出処理される。
【００３９】
また、選別装置３２は、投入口から本体部３２Ａ内に投入された塊状物のうち、比較的サイズの小さい塊状物（主として容器２Ａの破袋片等から分離された塊状汚染土）Ｓ２については、揺動プレート３２Ｃの貫通孔を通過させることにより選別する。本実施形態において、揺動プレート３２Ｃの貫通孔の径は、約５０ｍｍ（本開示の第２サイズの一例）で設定されている。
【００４０】
すなわち、外径が５０ｍｍよりも小さいサイズの塊状物Ｓ２は、図中矢印Ｃ３で示すように、揺動プレート３２Ｃの貫通孔から下方へと落下する。落下した塊状物Ｓ２は、搬送ベルトコンベア３４によって受け止められ、投入ベルトコンベア３５を経由して一次分別処理部２０の投入ベルトコンベア２１へと還流されることで、一次分別装置２２に再投入される。このように、選別装置３２によって重量物や軽量物から分離選別した塊状汚染土を一次分別処理部２０に再投入することにより、容器２Ａの破袋片等に付着した汚染土を余すことなく効果的に処理することが可能になる。
【００４１】
バイパス処理部４０は、クレーン装置４１と、バイパスヤード４２と、バックホーや油圧ショベル等の重機４３，４４とを備えている。なお、重機４３，４４の台数は複数台に限定されず、一台であってもよい。
【００４２】
クレーン装置４１は、金属検知装置１４によって金属異物の混入が検知された容器２Ｂを吊り上げて、バイパスヤード４２へと搬送する。なお、バイパスヤード４２への搬送は、クレーンに限定されず、不図示の重機等により行ってもよい。重機４３は、クレーン装置４１によってバイパスヤード４２に搬入された容器２Ｂを破袋することにより、容器２Ｂから収容物Ｓ４を取り出す。容器２Ｂの破袋片は、図中矢印Ｄ１で示すように圧縮梱包装置３３に投入され、圧縮梱包された後に排出処理される。
【００４３】
バイパスヤード４２に取り出された収容物Ｓ４からは、ガスボンベや鉄筋棒等の金属異物Ｓ５が取り除かれる。金属異物Ｓ５の取り除きは、重機４３，４４等によって行えばよい。金属異物Ｓ５を取り除いた収容物Ｓ４（主として、汚染土）は、重機４４によって投入ベルトコンベア３５に運び込まれ、一次分別処理部２０の投入ベルトコンベア２１を介して一次分別装置２２に投入されるようになっている。
【００４４】
このように、収容物に金属異物が混入する容器２Ｂを、破袋装置１７から迂回するバイパス処理部４０にて処理することにより、当該金属異物によって引き起こされる破袋装置１７や投入ベルトコンベア２１の破損を未然に防ぐことが可能となる。また、破袋装置１７の破損が防止されることで、当該破損を起因とした汚染土の処理停止も効果的に防止することが可能になる。
【００４５】
本実施形態において、一次分別装置２２の分別処理速度や、各ベルトコンベア１２，１３，１６，２１の搬送速度は、後述する処理土中継ヤード９７（図４参照）の処理土の貯蔵量や、埋立状況取得部２００（図１）から送信される埋立進捗状況に応じて、処理土中継ヤード９７の貯蔵量が上限量を超えないように適宜に制御される。
【００４６】
［二次分別部］
図３は、本実施形態に係る二次分別部５０を示す模式的なブロック図である。
【００４７】
図３に示すように、二次分別部５０は、土質計測処理部（取得手段）５１と、前段分配処理部５６と、改質材添加部（改質材添加手段）６０と、後段分配処理部６４と、混合処理部（混合手段）７０と、二次分別処理部（第２分別手段）８０とを備えている。
【００４８】
土質計測処理部５１は、定量フィーダ５２と、搬送ベルトコンベア５３と、土質計測装置５４とを備えている。
【００４９】
定量フィーダ５２は、一次分別部１０にて分別された外径が１００ｍｍ以下の小さいサイズの塊状物（主に、塊状汚染土）を受け入れて、搬送ベルトコンベア５３へと送り出す。搬送ベルトコンベア５３は、定量フィーダ５２から受け入れた塊状汚染土を後段の前段分配処理部５６に向けて搬送する。
【００５０】
土質計測装置５４は、搬送ベルトコンベア５３上を搬送される塊状汚染土に含まれる水分量の指標値となる含水比をリアルタイムで計測する。具体的には、土質計測装置５４は、搬送ベルトコンベア５３の底面側に配された水分計５４Ａを備えている。水分計５４Ａは、例えば、放射性同位元素から生じた高速中性子を塊状汚染土に照射し、該塊状汚染土から発生した熱中性子を測定することにより、汚染土中の水素原子量を評価して含水比を計測する。土質計測装置５４でリアルタイムに取得される含水比は、コントロールユニット５５に送信される。なお、土質計測装置５４の構成は、高速中性子を照射するものに限定されず、他の公知の計測装置を適用することも可能である。また、塊状汚染土に含まれる水分量の指標値は、含水比に限定されず、含水量等、他の指標値であってもよい。
【００５１】
前段分配処理部５６は、前段分岐シュート５７と、第１分岐搬送ベルトコンベア５８と、第２分岐搬送ベルトコンベア５９とを備えている。
【００５２】
前段分岐シュート５７は、搬送ベルトコンベア５３から投入される塊状汚染土を分配する。具体的には、前段分岐シュート５７は、上部に投入口５７Ｂ、下部に２個の排出口５７Ｃ，５７Ｄを有する略逆Ｙ字状のシュート本体部５７Ａと、投入口５７Ｂから各排出口５７Ｃ，５７Ｄに仕分けられる塊状汚染土の分配量を調整可能なプレート部材５７Ｅとを備えている。プレート部材５７Ｅは、シュート本体部５７Ａ内に回動可能に設けられており、プレート部材５７Ｅの傾斜角度を適宜に調節することにより、各排出口５７Ｃ，５７Ｄへの塊状汚染土の分配量を調整、或いは、各排出口５７Ｃ，５７Ｄに至る通路の何れ一方を閉塞できるように構成されている。
【００５３】
本実施形態において、プレート部材５７Ｅは、略鉛直方向に向けられており、投入口５７Ｂから投入される塊状汚染土の流れを略均等に二分割して各排出口５７Ｃ，５７Ｄに分配する。各排出口５７Ｃ，５７Ｄから排出される塊状汚染土は、第１分岐搬送ベルトコンベア５８及び、第２分岐搬送ベルトコンベア５９にそれぞれ落下し、改質材添加部６０に向けて搬送される。
【００５４】
改質材添加部６０は、第１改質材添加装置６１と、第２改質材添加装置６２とを備えて構成されている。
【００５５】
第１改質材添加装置６１は、第１分岐搬送ベルトコンベア５８の上方に設けられており、第１分岐搬送ベルトコンベア５８によって搬送される塊状汚染土に土質改良材（以下、単に改質材）を添加する。第２改質材添加装置６２は、第２分岐搬送ベルトコンベア５９の上方に設けられており、第２分岐搬送ベルトコンベア５９によって搬送される塊状汚染土に改質材を添加する。改質材は、吸水性高分子及び、吸水性粘土の少なくとも一方を含み、土粒子間の水分を吸収することにより、汚染土をサラサラな状態（低粘性の状態）にする。改質材としては、例えば、サラサクリーン（登録商標）を用いることができる。
【００５６】
各添加装置６１，６２の改質材の添加量は、コントロールユニット５５によって自動制御される。具体的には、コントロールユニット５５の不図示のメモリには、予め作成した汚染土の含水比と、改質材の添加量との関係を規定するデータテーブルが格納されている。このデータテーブルにおいて、含水比が高くなるほど、改質材の添加量は増加するように設定されている。コントロールユニット５５は、土質計測装置５４から送信される汚染土の含水比に基づいてデータテーブルを参照することにより、改質材の目標添加量を設定すると共に、設定した目標添加量の改質材が添加されるように、各添加装置６１，６２を自動制御する。
【００５７】
このように、土質計測装置５４によって取得される含水比に基づいて、改質材の添加量を自動制御することで、改質材の添加量が汚染土の含水比に応じて適切に調整されるようになり、添加量の最適化を図ることが可能になる。また、塊状汚染土の搬送を２系統に分岐させ、これら２系統の塊状汚染土に対して各添加装置６１，６２からそれぞれ改質材を添加することで、搬送を１系統とする場合に比べ、各添加装置６１，６２からの添加量を少なく抑えることが可能になる。各系統における改質材の添加量が少なく抑えられることで、後述する混合処理部７０においては、これら塊状汚染土と改質材との混合を効果的に促進させることが可能になる。また、後述する混合処理部７０及び、二次分別処理部８０において、１系統がメンテナンスや故障等により停止した場合には、残り２系統を用いて運転を継続することができ、さらに、２系統がメンテナンスや故障等により停止した場合においても、残り１系統を用いて運転を継続することが可能になる。
【００５８】
後段分配処理部６４は、後段第１分岐シュート６５と、後段第２分岐シュート６７とを備えている。
【００５９】
後段第１分岐シュート６５は、第１分岐搬送ベルトコンベア５８から投入される改質材が添加された塊状汚染土（第１塊状汚染土）を分配する。具体的には、後段第１分岐シュート６５は、上部に投入口６５Ｂ、下部に２個の排出口６５Ｃ，６５Ｄを有する略逆Ｙ字状のシュート本体部６５Ａと、投入口６５Ｂから各排出口６５Ｃ，６５Ｄへの第１塊状汚染土の分配量を調整可能なプレート部材６６とを備えている。プレート部材６６は、シュート本体部６５Ａ内に回動可能に設けられており、プレート部材６６の傾斜角度を適宜に調節することにより、各排出口６５Ｃ，６５Ｄへの第１塊状汚染土の分配量を調整、或いは、各排出口６５Ｃ，６５Ｄに至る通路の何れ一方を閉塞できるように構成されている。
【００６０】
後段第２分岐シュート６７は、第２分岐搬送ベルトコンベア５９から投入される改質材が添加された塊状汚染土（第２塊状汚染土）を分配する。具体的には、後段第２分岐シュート６７は、上部に投入口６７Ｂ、下部に２個の排出口６７Ｃ，６７Ｄを有する略逆Ｙ字状のシュート本体部６７Ａと、投入口６７Ｂから各排出口６７Ｃ，６７Ｄへの第２塊状汚染土の分配量を調整可能なプレート部材６８とを備えている。プレート部材６８は、シュート本体部６７Ａ内に回動可能に設けられており、プレート部材６８の傾斜角度を適宜に調節することにより、各排出口６７Ｃ，６７Ｄへの第２塊状汚染土の分配量を調整、或いは、各排出口６７Ｃ，６７Ｄに至る通路の何れ一方を閉塞できるように構成されている。
【００６１】
本実施形態において、後段第１分岐シュート６５のプレート部材６６の傾斜角度は、投入口６５Ｂから投入される第１塊状汚染土の約２／３を排出口６５Ｃに分配し、残りの約１／３を排出口６５Ｄに分配する角度で設定されている。また、後段第２分岐シュート６７のプレート部材６８の傾斜角度は、投入口６７Ｂから投入される第２塊状汚染土の約１／３を排出口６７Ｃに分配し、残りの約２／３を排出口６７Ｄに分配する角度で設定されている。
【００６２】
後段第１分岐シュート６５の排出口６５Ｃから排出される第１塊状汚染土（２／３）は、後述する混合処理部７０の第１破砕混合装置７１に投入され、後段第２分岐シュート６７の排出口６７Ｄから排出される第２塊状汚染土（２／３）は、後述する混合処理部７０の第３破砕混合装置７３に投入される。また、後段第１分岐シュート６５の排出口６５Ｄから排出される第１塊状汚染土（１／３）及び、後段第２分岐シュート６７の排出口６７Ｃから排出される第２塊状汚染土（１／３）は、後述する混合処理部７０の第２破砕混合装置７２に投入される。すなわち、第１塊状汚染土及び、第２塊状汚染土が、それぞれ３系統の破砕混合装置７１，７２，７３に略均等に分配されるようになっている。
【００６３】
混合処理部７０は、第１破砕混合装置７１と、第２破砕混合装置７２と、第３破砕混合装置７３と、第１投入ベルトコンベア７４と、第２投入ベルトコンベア７５と、第３投入ベルトコンベア７６と、第１攪拌混合装置７７と、第２攪拌混合装置７８と、第３攪拌混合装置７９とを備えている。
【００６４】
第１〜第３破砕混合装置（破砕混合手段）７１，７２，７３は、例えば、打撃式又は回転式の破砕混合装置であって、汚染土を破砕しながら、該汚染土と改質材とを混合させる。本実施形態において、改質材が添加された塊状汚染土は、後段分配処理部６４によって３系統に分配され、第１〜第３破砕混合装置７１，７２，７３にそれぞれ投入されるように構成されている。
【００６５】
これにより、各破砕混合装置７１，７２，７３で負担する破砕混合量を効果的に抑えることができ、汚染土の破砕、さらには、改質材と汚染土との混合を確実に促進することが可能になる。また、３系統に分配することで、各破砕混合装置７１，７２，７３を陸上輸送可能な大きさに小型化できるようになり、設備コストを抑えることも可能になる。また、第１〜第３破砕混合装置７１，７２，７３の何れかに故障が発生した場合においても、故障した系統の分岐シュート６５，６７の排出口６５Ｃ，６５Ｄ，６７Ｃ，６７Ｄを閉塞し、残りの系統を用いて破砕混合処理を継続させることにより、汚染土の処理停止を効果的に防止することも可能になる。
【００６６】
第１〜第３投入ベルトコンベア７４，７５，７６は、各破砕混合装置７１，７２，７３で破砕混合された汚染土を受け入れて、第１〜第３攪拌混合装置７７，７８，７９にそれぞれ投入する。第１〜第３攪拌混合装置（攪拌混合手段）７７，７８，７９は、例えば、二軸平行式のパドルミキサーであって、改質材と汚染土とを攪拌混合させる。すなわち、改質材を添加した塊状汚染土が、前段の第１〜第３破砕混合装置７１，７２，７３で破砕混合され、さらに、後段の第１〜第３攪拌混合装置７７，７８，７９で攪拌混合されるように構成されている。このように、汚染土と改質材とを二段階で解砕・混合させることで、これら汚染土及び改質材を効果的に混合できるようになり、汚染土の分別効率を確実に向上することが可能になる。
【００６７】
二次分別処理部８０は、第１投入ベルトコンベア８１と、第２投入ベルトコンベア８２と、第３投入ベルトコンベア８３と、第１分別装置８４と、第２分別装置８５と、第３分別装置８６とを備えている。
【００６８】
第１投入ベルトコンベア８１は、第１攪拌混合装置７７にて改質材と攪拌混合された処理土を受け入れて、第１分別装置８４に投入する。第２投入ベルトコンベア８２は、第２攪拌混合装置７８にて改質材と攪拌混合された処理土を受け入れて、第２分別装置８５に投入する。第３投入ベルトコンベア８３は、第３攪拌混合装置７９にて改質材と攪拌混合された処理土を受け入れて、第３分別装置８６に投入する。
【００６９】
第１〜第３分別装置８４、８５，８６は、例えば、円筒回転式分別機（トロンメル型分別機）であって、周面に多数の貫通孔が穿設された円筒状の回転ドラム８４Ａ、８５Ａ，８６Ａを備えている。回転ドラム８４Ａ、８５Ａ，８６Ａの一端側には投入口が設けられ、回転ドラム８４Ａ、８５Ａ，８６Ａの他端側には排出口が設けられている。回転ドラム８４Ａ、８５Ａ，８６Ａは、投入口が排出口よりも上方に位置するように、回転軸心を斜めにして配置されている。
【００７０】
第１〜第３分別装置８４、８５，８６は、投入口から投入された処理土の塊状物のうち、回転ドラム８４Ａ、８５Ａ，８６Ａの貫通孔よりもサイズの小さい塊状処理土は回転ドラム８４Ａ、８５Ａ，８６Ａから下方へ落下する一方、貫通孔よりもサイズの大きい塊状処理は排出口へと送り出すように構成されている。
【００７１】
本実施形態において、回転ドラム８４Ａ、８５Ａ，８６Ａの貫通孔の径は、約２０ｍｍ（本開示の第３サイズの一例）で設定されている。すなわち、外径が２０ｍｍ以下の小さいサイズの塊状処理土は、図中矢印Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３で示すように、回転ドラム８４Ａ、８５Ａ，８６Ａから下方へ落下し、外径が２０ｍｍよりも大きいサイズの塊状処理土は、図中矢印Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３で示すように、回転ドラム８４Ａ、８５Ａ，８６Ａの排出口から排出されることで、これらが分別されるように構成されている。弁別された各塊状処理土は、後述する処理土運搬部９０に搬出される。
【００７２】
本実施形態において、破砕混合装置７１，７２，７３や攪拌混合装置７７，７８，７９の回転速度、分別装置８４，８５，８６の分別処理速度、各ベルトコンベア５３，５８，５９，７４，７５，７６，８１，８２，８３の搬送速度は、後述する処理土中継ヤード９７（図４参照）の処理土の貯蔵量や、埋立状況取得部２００（図１）から送信される埋立進捗状況に応じて、処理土中継ヤード９７の貯蔵量が上限量を超えないように適宜に制御される。
【００７３】
［処理土運搬部及び、処理土中継ヤード］
図４は、本実施形態に係る処理土運搬部９０及び、処理土中継ヤード９７を示す模式的なブロック図である。
【００７４】
図４に示すように、処理土運搬部９０は、最終分別処理部９１と、運搬処理部９４とを備えている。
【００７５】
最終分別処理部９１は、投入ベルトコンベア９２と、最終選別装置９３とを備えている。投入ベルトコンベア９２は、二次分別部５０にて分別された外径が２０ｍｍよりも大きいサイズの塊状処理土を受け入れて、最終選別装置９３に投入する。最終選別装置９３は、投入された塊状物を軽量物と重量物とに選別する。最終選別装置９３によって選別された軽量物は可燃物Ｓ３として処理され、最終選別装置９３によって選別された重量物は不燃物Ｓ１として処理される。
【００７６】
運搬処理部９４は、仕分けベルトコンベア（搬出手段）９５と、還流ヤード（還流手段の一部）９６Ａと、定量フィーダ（還流手段の一部）９６Ｂと、還流ベルトコンベア（還流手段の一部）９６Ｃとを備えている。
【００７７】
仕分けベルトコンベア９５は、二次分別部５０にて分別された外径が２０ｍｍ以下の小さいサイズの塊状汚染土（細粒物を含む）を受け入れて、後述する処理土中継ヤード９７（貯留手段）又は還流ヤード９６Ａに選択的に仕分ける。
【００７８】
具体的には、処理土中継ヤード９７の受け入れ可能容量に余裕がある場合、仕分けベルトコンベア９５は、処理土を図中矢印Ａ方向に搬送し、処理土を処理土中継ヤード９７へと送り出す。一方、処理土中継ヤード９７の受け入れ可能容量に余裕がない場合、仕分けベルトコンベア９５は、処理土を図中矢印Ｂ方向へ搬送し、処理土を還流ヤード９６Ａへと送り出す。処理土の受け入れ容量に余裕があるか否かは、処理土中継ヤード９７の処理土貯蔵量をカメラやレーザ測定器で測定することにより判定すればよい。
【００７９】
還流ヤード９６Ａは、仕分けベルトコンベア９５から搬送される処理土を受け入れる。還流ヤード９６Ａに受け入れられた処理土は、ホイールローダー等の重機９６Ｄによって定量フィーダ９６Ｂに投入され、還流ベルトコンベア９６Ｃを経由して仕分けベルトコンベア９５に再循環される。
【００８０】
すなわち、処理土中継ヤード９７の受け入れ可能容量に余裕ができるまでの間、処理土は、仕分けベルトコンベア９５→還流ヤード９６Ａ→定量フィーダ９６Ｂ→還流ベルトコンベア９６Ｃを再循環できるように構成されている。これにより、トラックＴ（図１参照）により運び込まれる汚染土の受け入れを停止することなく、汚染土の分別・改質処理を継続的に行うことが可能になる。
【００８１】
処理土中継ヤード（中間貯蔵手段）９７は、ベルトコンベア９８，９９等を備えて構成されている。処理土中継ヤード９７は、これらベルトコンベア９８，９９等を経由して受け入れた処理土を貯蔵する。処理土中継ヤード９７に貯蔵される処理土は、埋立状況取得部２００（図１参照）から送信される埋立進捗状況等に応じて、埋立地に適宜に搬出される。
【００８２】
次に、本実施形態に係る汚染土の分別処理の流れを、図５のフローチャート図に基づいて説明する。
【００８３】
ステップＳ１００では、受け入れ搬入部１１にて、トラックＴのダンプアップにより投入落下される容器２を受け入れて、整列ベルトコンベア１３へと搬送する（本開示の搬入ステップ）。
【００８４】
ステップＳ１１０では、金属検知装置１４により、容器２内の収容物に金属異物が混入しているか否かを検知する（本開示の検知ステップ）。収容物に金属異物が混入していない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１２０の破袋処理に進む。一方、収容物に金属異物が混入している場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１３０のバイパス処理に進む。
【００８５】
ステップＳ１２０では、収容物に金属異物が含まれていない容器２Ａを破袋装置１７に投入し、容器２Ａから収容物を取り出す（本開示の破袋ステップ）。次いで、ステップＳ１５０では、収容物（容器２の破袋片等を含む）を一次分別装置２２に投入する。
【００８６】
一方、ステップＳ１３０では、収容物に金属異物が含まれている容器２Ｂをバイパスヤード４２に搬入し、容器２Ｂを重機などで破袋することにより収容物を取り出す。次いで、ステップＳ１４０では、収容物から金属異物を取り除く（本開示の迂回処理ステップ）。その後、金属異物を除去した収容物は、一次分別装置２２に投入する（ステップＳ１５０参照）。このように、収容物に金属異物が混入する場合は、破袋装置１７から迂回するバイパス処理を行うことにより、破袋装置１７の破損を効果的に防止できるようになる。
【００８７】
ステップＳ１５０では、容器２Ａ，２Ｂから取り出された収容物を一次分別装置２２に投入し、ステップＳ１６０では、外径が１００ｍｍ以下の小さいサイズの塊状汚染土と、外径が１００ｍｍよりも大きいサイズの塊状物とを分別する（本開示の分別ステップ）。外径が１００ｍｍ以下の小さいサイズの塊状汚染土は、ステップＳ２００以降の二次分別処理に送られる。一方、外径が１００ｍｍよりも大きいサイズの塊状物は、ステップＳ１７０の選別処理に送られる。
【００８８】
ステップＳ１７０では、１００ｍｍよりも大きいサイズの塊状物を選別装置３２に投入し、重量の重い不燃物と、重量の軽い可燃物と、外径が５０ｍｍ以下の小さいサイズの塊状物（主として容器２Ａの破袋片から分離された汚染土等）とに選別する（ステップＳ１７５参照）。外径が５０ｍｍ以下の小さいサイズの塊状汚染土は、ステップＳ１５０にて一次分別装置２２に再投入される。このように、選別装置３２によって重量物や軽量物から分離選別された塊状汚染土を一次分別装置２２に再投入することにより、容器２Ａの破袋片等に付着した汚染土を余すことなく効果的に回収できるようになる。一方、ステップＳ１７５で選別された容器２Ａの破袋片は、ステップＳ１７６にて圧縮梱包装置３３に投入され、圧縮梱包された後に排出処理される。
【００８９】
ステップＳ２００では、一次分別された塊状汚染土の含水比をリアルタイムで計測する。次いで、ステップＳ２１０では、塊状汚染土を２系統に分配する。
【００９０】
ステップＳ２２０では、２系統に分配された塊状汚染土に対して、改質材をそれぞれ添加する。この際、改質材の添加量は、ステップＳ２００で計測される含水比に基づいて自動制御される。これにより、改質材の添加量の最適化が図られるようになる。
【００９１】
ステップＳ２３０では、改質材が添加された塊状汚染土を３系統に分配する。次いで、ステップＳ２４０では、３系統に分配された塊状添汚染土を破砕混合装置７１，７２，７３でそれぞれ破砕混合し、さらに、ステップＳ２５０では、破砕混合された汚染土を攪拌混合装置７７，７８，７９でそれぞれ攪拌混合する。このように、汚染土と改質材とを二段階で解破・混合することにより、これら汚染土及び改質材が効果的に混合されるようになる。
【００９２】
ステップＳ２６０では、改質処理を施された処理土を分別装置８４、８５，８６にそれぞれ投入し、ステップＳ２７０では、外径が２０ｍｍ以下の小さいサイズの塊状処理土と、外径が２０ｍｍよりも大きいサイズの塊状処理土とを分別する（二次分別処理）。
【００９３】
ステップＳ２７０にて分別された、外径が２０ｍｍよりも大きいサイズの塊状物は、ステップＳ３８０にて最終選別装置９３に投入され、軽量物（可燃物）と重量物（不燃物）とに選別される。
【００９４】
一方、ステップＳ２７０にて分別された、外径が２０ｍｍ以下の小さいサイズの塊状処理土は、処理土中継ヤード９７へと搬出される。具体的には、ステップＳ３００にて、処理土中継ヤード９７の受け入れ可能容量に余裕があるか否かを判定し、容量に余裕があれば、処理土中継ヤード９７に搬出して貯蔵する（ステップＳ３１０参照）。
【００９５】
一方、処理土中継ヤード９７の受け入れ可能容量に余裕がない場合は、処理土を還流ヤード９６Ａに搬出し、受け入れ容量に余裕ができるまでの間、処理土を還流させる（ステップＳ３００→Ｓ３２０参照）。これにより、トラックＴにより運び込まれる汚染土の受け入れを停止することなく、汚染土の分別処理を継続的に行うことができるようになり、処理量及び、埋立量を効果的に増加させることが可能になる。
【００９６】
［その他］
なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変形して実施することが可能である。
【００９７】
例えば、本開示の適用は、放射能汚染土壌の中間貯蔵施設に限定されず、土木建築工事等で発生した汚染土壌の分別処理等にも広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１  分別処理システム
１０  一次分別部
１１  受け入れ搬入部（搬入手段）
１４  金属検知装置（検知手段）
１５  破袋処理部（破袋手段）
１７  破袋装置
２０  一次分別処理部
２２  一次分別装置
３０  選別処理部
３２  選別装置
３５  投入ベルトコンベア
４０  バイパス処理部（迂回処理手段）
４１  クレーン装置
４２  バイパスヤード
５０  二次分別部
５１  土質計測処理部（取得手段）
５４  土質計測装置
５６  前段分配処理部
６０  改質材添加部（改質材添加手段）
６１  第１改質材添加装置
６２  第２改質材添加装置
６４  後段分配処理部
７０  混合処理部（混合手段）
７１，７２，７３  破砕混合装置（破砕混合手段）
７７，７８，７９  攪拌混合装置（攪拌混合手段）
８０  二次分別処理部（第２分別手段）
８４、８５，８６  分別装置
９０  処理土運搬部
９５  仕分けベルトコンベア（搬出手段）
９６Ａ  還流ヤード（還流手段）
９６Ｂ  定量フィーダ（還流手段）
９６Ｃ  還流ベルトコンベア（還流手段）
９７  処理土中継ヤード（中間貯蔵手段）
１００  管理側端末装置
２００  埋立状況取得部（埋立状況取得手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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