(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重金属で汚染された土壌を所定の速度で移動させる搬送手段と、
前記搬送手段によって移動中の土壌にＸ線を照射し、発生した蛍光Ｘ線を検知することにより汚染物質の濃度を検出する汚染濃度検出手段と、
前記土壌の移動方向における前記汚染濃度を検出する位置の下流側に設けられ、前記土壌の搬送経路を切り換える搬送経路切換手段と、
前記汚染濃度検出手段の出力に基づき、移動する前記土壌の汚染濃度が高い部分と低い部分とで搬送径路が異なるように前記搬送経路切換手段を動作させる制御手段と、を有することを特徴とする土壌選別装置。
【請求項２】
前記搬送手段に供給される土壌から所定の粒径以上の粗粒分を分離除去する分級手段を有することを特徴とする請求項１に記載の土壌選別装置。
【請求項３】
前記分級手段は、篩い装置であり、
該篩い装置の分級網のスリット幅又は網目が２ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の土壌選別装置。
【請求項４】
前記分級手段は、分級前の前記土壌に水を加える給水手段と、前記分級網を通過した細粒分から水分を分離する水切り手段とを有することを特徴とする請求項３に記載の土壌選別装置。
【請求項５】
前記汚染濃度検出手段は、前記搬送手段の土壌搬送幅内の幅方向における複数の位置で汚染濃度を検出するものであり、
前記搬送経路切換手段は、前記汚染濃度の検出位置に対応し、土壌搬送幅を複数に分割して搬送経路を切り換えることが可能となっており、
前記制御手段は、前記汚染濃度検出手段の複数の検出値に基づき、それぞれの検出位置に対応する前記土壌搬送幅の分割部分を相互に独立して汚染濃度が高い部分と低い部分とで搬送経路を切り換えるように、前記搬送経路切換手段を動作させるものであることを特徴とする請求項１に記載の土壌選別装置。
【請求項６】
前記搬送手段は、土壌を連続的に搬送するものであり、
搬送される土壌の層厚をほぼ一定にする均し部材を有することを特徴とする請求項１に記載の土壌選別装置。
【請求項７】
重金属で汚染された土壌を所定の速度で搬送し、
搬送中の土壌にＸ線を照射して、発生した蛍光Ｘ線を検知することにより汚染物質の濃度を検出し、
前記土壌の汚染濃度を検出する位置の下流側で、検出された汚染濃度の値に基づき、前記土壌の汚染濃度が高い部分と低い部分とで搬送径路を切り換えることを特徴とする土壌選別方法。
【請求項８】
前記搬送経路の切り換えは、
前記土壌を落下させ、該土壌の落下方向を変えるように気体を吹き付けるとともに、該気体の吹き付けのＯＮ／ＯＦＦ又は気体の吹き付けの方向を、検出された汚染濃度に対応して制御するものであることを特徴とする請求項７に記載の土壌選別方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重金属等で汚染された土壌を浄化するために、汚染濃度が高い部分と汚染濃度が低い部分とに効率良く選別する土壌選別装置および土壌選別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有害物質による土壌汚染は大きな社会問題となっており、特に、六価クロム・水銀・カドミニウム等の重金属類による土壌汚染問題が深刻化しつつある。現在、重金属による汚染土壌の浄化は、汚染土壌を掘り出して固定化処理を行った後、処分場に運搬して処理する方法が一般に多く採用されている。一方、近年の処分場の枯渇化によって、汚染土壌を浄化して埋め戻すための各種技術が開発されており、例えば、洗浄操作によって汚染土壌に付着した重金属を洗い流し、浄化された土壌を埋め戻すという方法が注目されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように汚染土壌を浄化処理してから埋め戻す場合には、次のような問題点がある。
例えば、汚染物質が重金属である場合を考えると、重金属は土壌中において様々な形態で存在しており、単体の他、酸化物等の化合物として土壌粒子の表面に付着している。このような重金属の状態がメタル（零価金属）であるか価数を持つ化合物状態であるかの違いによって、土壌粒子表面での化学結合状態が異なるため、同じ条件で洗浄処理等を行った時に常に良好は効果が得られる訳ではない。また、重金属はスラグ片（重金属を内部に多く含んだ固まり）として土壌中に含まれていることもある。このため、汚染物質の状態等を考慮して適切な処理を行うのが望ましいが、汚染範囲が広大で、処理すべき土壌の量が多い場合には、充分な処理を行うのに多大な費用と時間を要することになってしまう。
【０００４】
一方、汚染土壌中に重金属の酸化物等からなるスラグ片が偏在している場合は、土壌のスラグ片を含む部分は汚染濃度が高くなり、土壌中における汚染濃度のばらつきが生じる。
例えば、鉛がスラグ粒子形態として含まれている汚染土壌５０kg量を採取し、さらに500gずつの部分に１００分割したうえで、それぞれの５００ｇを全量分析して汚染物質含有量を計測し１００のデータのばらつきを見た場合、１００の試料ブロック間で汚染濃度のばらつきが最大と最小の間で３０〜５０倍以上となっている例がある。この理由は、スラグ粒子形態のように極端に鉛が濃縮された部分が偏在している粒子群があって、それらがさらに大きな単位の重量単位ごとに区分けした土壌単位群（この例では500gずつ）の中でさらに偏在している性質があるからである。すなわち、スラグ粒子中の鉛の濃縮率はそれ以外の土壌粒子における鉛含有率に対しておおよそ１００〜１０００倍もあるため、ある500gのブロック中にはスラグ粒子がほとんど含まれないでいても、別の500ｇのブロック中には多数のスラグ粒子が含まれていると、前述のように結果的にはブロック間で汚染濃度のばらつきが最大と最小の間で３０〜５０倍以上という大きな差になるのである。
【０００５】
このように、重金属による汚染土壌は、汚染範囲における重金属の濃度が一様ではないため、従来の浄化方法のように、汚染範囲の土壌の全てを浄化処理すると、処理が不要である清浄な土壌や所定の汚染濃度に達しない土壌も処理対象となってしまい、処理効率が悪くなってしまう。また、形態の異なる重金属のそれぞれには最適な洗浄方法があり、全ての汚染土壌を同一の方法で処理しても、良好な洗浄効果を得るのが難しい。
【０００６】
本願発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、金属で汚染された土壌を、汚染濃度が高い部分と汚染濃度が低い部分とに効率よく選別し、適切で効率のよい浄化処理を可能とすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、  重金属で汚染された土壌を所定の速度で移動させる搬送手段と、  前記搬送手段によって移動中の土壌にＸ線を照射し、発生した蛍光Ｘ線を検知することにより汚染物質の濃度を検出する汚染濃度検出手段と、  前記土壌の移動方向における前記汚染濃度を検出する位置の下流側に設けられ、前記土壌の搬送経路を切り換える搬送経路切換手段と、  前記汚染濃度検出手段の出力に基づき、移動する前記土壌の汚染濃度が高い部分と低い部分とで搬送径路が異なるように前記搬送経路切換手段を動作させる制御手段と、を有することを特徴とする土壌選別装置を提供する。
なお、上記搬送手段は、例えば、土壌を無端状ベルト上で連続的に搬送するものであってもよいし、ほぼ一定の土壌を収容する容器を順次移動させるものであってもよい。
【０００８】
上記土壌選別装置では、搬送手段によって土壌を連続的又は所定の容積毎に分割して搬送し、上記汚染濃度検出手段によって単位時間又は単位容積当りの土壌の汚染濃度を検出する。そして、汚染濃度が所定値より高い土壌と、汚染濃度が充分に小さく浄化処理が不要な土壌とを判別し、搬送経路を切り換えて選別する。該汚染濃度検出手段は、土壌にＸ線を照射し、土壌粒子の表面に付着したり、土壌粒子間に強固に取り込まれた種々の形態からなる重金属から発生する蛍光Ｘ線の強度を検知することにより、土壌中のほぼ全ての重金属の含有量を容易に検出することができる。これにより、全土壌から浄化処理が不要な土壌を取り除き、浄化処理の対象となる土壌を減量することができる。そして、浄化に要するコストを低減したり、汚染物質の形態の異なる土壌をそれぞれ最適な方法によって、効率良く浄化処理や再生処理を行うことができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、  請求項１に記載の土壌選別装置において、前記搬送手段に供給される土壌から所定の粒径以上の粗粒分を分離除去する分級手段を有するものとする。
【００１０】
一般に、所定の粒径以上の粗粒分からなる土壌は、重金属によって汚染されにくい傾向があり、汚染濃度は極めて低いとみなすことができる。このため、上記分級手段によって、所定の粒径以上の粗粒分を汚染土壌から分離することによって、汚染濃度検出手段による選別対象となる土壌量が減少し、効率良く土壌の選別を行うことができる。また、粗粒分を除去することによって、土壌の粒度分布にばらつきが少なくなり、土壌の充填度合も平均化して嵩密度が安定化する。このため、汚染濃度検出手段によって土壌にＸ線を照射したとき、汚染濃度と検知される蛍光Ｘ線の量との対応が安定し、汚染濃度の検出精度を高めることができる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、  請求項２に記載の土壌選別装置において、前記分級手段は、篩い装置であり、  該篩い装置の分級網のスリット幅又は網目が２ｍｍ以上５ｍｍ以下であるものする。
なお、上記篩い装置は、振動篩いであってもよいし、ドラムスクリーンのように回転しながら、細粒分を篩い落とすものであってもよい。
【００１２】
一般に、重金属は粒径が大きい土壌粒子には付着しにくい傾向がある。このため、２ｍｍ〜５ｍｍ以上の粒径が大きい土壌粒子を上記篩い装置によって分離除去することによって、清浄な土壌を取り出し、上記篩い装置の分級網を通過した細粒な土壌を、汚染濃度検出手段によって効率良く選別することができる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、  請求項３に記載の土壌選別装置において、前記分級手段は、分級前の前記土壌に水を加える給水手段と、前記分級網を通過した細粒分から水分を分離する水切り手段とを有するものとする。
なお、上記水切り手段は、土壌中の水分を完全に除去するものである必要はなく、多少の水分が、土壌粒子中又は土壌粒子の表面に付着して残留するものであってもよい。
【００１４】
上記土壌選別装置では、土壌に水が加えられることによってスラリー状となり、凝集した土壌粒子等が解砕され、篩い装置による粗粒分の除去が的確に行われる。そして、分級網を通過したスラリー状の細粒分を上記水切り手段で処理することによって、土壌の細粒分から水分の一部を分離し、土壌の水分率を低く維持することができる。これにより、汚染濃度検出手段による汚染濃度検出の際に、土壌中の水分による測定誤差が生じるのを防ぐことができる。
【００１５】
請求項５に係る発明は、  請求項１に記載の土壌選別装置において、  前記汚染濃度検出手段は、前記搬送手段の土壌搬送幅内の幅方向における複数の位置で汚染濃度を検出するものであり、  前記搬送経路切換手段は、前記汚染濃度の検出位置に対応し、土壌搬送幅を複数に分割して搬送経路を切り換えることが可能となっており、  前記制御手段は、前記汚染濃度検出手段の複数の検出値に基づき、それぞれの検出位置に対応する前記土壌搬送幅の分割部分を相互に独立して汚染濃度が高い部分と低い部分とで搬送経路を切り換えるように、前記搬送経路切換手段を動作させるものとする。
【００１６】
上記土壌選別装置では、搬送手段によって移動中の土壌の汚染濃度を、土壌搬送幅内における複数の位置で検出し、それぞれ対応する位置の土壌について搬送経路を独立して切り換え、汚染濃度が所定値より高い土壌と清浄な土壌とに選別することができる。このため、汚染濃度の検出精度を維持したまま、大量の土壌を効率良く選別することができる。
【００１７】
請求項６に係る発明は、  請求項１に記載の土壌選別装置において、前記搬送手段は、土壌を連続的に搬送するものであり、  搬送される土壌の層厚をほぼ一定にする均し部材を有するものとする。
【００１８】
上記土壌選別装置では、上記均し部材によって、搬送される土壌の層厚をほぼ一定にすることができるため、蛍光Ｘ線を発生する土壌と、汚染濃度検出手段の蛍光Ｘ線を検知する部分との距離、すなわち焦点距離をほぼ一定に保つことができる。また、単位時間あたりの土壌搬送量をほぼ一定にすることができる。このため、土壌から発生された蛍光Ｘ線を、汚染濃度検出手段によって正確に検知することができる。
【００１９】
請求項７に係る発明は、  重金属で汚染された土壌を所定の速度で搬送し、  搬送中の土壌にＸ線を照射して、発生した蛍光Ｘ線を検知することにより汚染物質の濃度を検出し、  前記土壌の汚染濃度を検出する位置の下流側で、検出された汚染濃度の値に基づき、前記土壌の汚染濃度が高い部分と低い部分とで搬送径路を切り換えることを特徴とする土壌選別方法を提供する。
【００２０】
この土壌選別方法では、土壌粒子の表面に付着したり、土壌粒子間に強固に取り込まれた種々の形態からなる重金属から発生する蛍光Ｘ線の強度から、土壌中のほぼ全ての重金属の含有量を容易に検出することができる。そして、土壌の汚染濃度が高い部分と低い部分とで搬送径路を切り換えることによって、全土壌から浄化処理が不要な土壌を取り除き、浄化処理の対象となる土壌を減量することができる。そして、浄化に要するコストを低減したり、汚染物質の形態の異なる土壌をそれぞれ最適な方法によって、効率良く浄化処理や再生処理を行うことができる。
【００２１】
請求項８に係る発明は、  請求項７に記載の土壌選別方法において、前記搬送経路の切り換えは、  前記土壌を落下させ、該土壌の落下方向を変えるように気体を吹き付けるとともに、該気体の吹き付けのＯＮ／ＯＦＦ又は気体の吹き付けの方向を、検出された汚染濃度に対応して制御するものとする。
【００２２】
上記土壌選別方法では、土壌を落下させるタイミングに合わせて、気体の吹き付けをＯＮにすることによって、該土壌の経路を容易に切り換え、土壌を自然落下によって送り込まれる経路とは別の経路に送り込むことができる。また、気体の吹き付けをＯＦＦにすることによって、土壌をそのまま自然落下させ、所定の経路に送り込むことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、請求項１、請求項２、請求項３又は請求項６に記載の発明に係る土壌選別装置の一実施形態を示す概略構成図である。
この土壌選別装置は、鉛等の重金属で汚染された土壌から粗粒分を分離除去する振動篩１と、土壌を所定の速度で搬送するベルトコンベアー２と、ベルトコンベアー上の土壌を所定の層厚にする均し部材８と、ベルトコンベアー２と対向する位置に設けられ、この土壌の汚染濃度を検出する蛍光Ｘ線分析装置３と、蛍光Ｘ線分析装置３の下流側に設けられ、土壌の汚染濃度に対応して、該土壌の搬送経路を汚染土壌用ベルトコンベアー４又は清浄土壌用ベルトコンベアー５に切り換える搬送経路切換装置６と、蛍光Ｘ線分析装置３からの出力に基づいて、搬送経路切換装置６の動作を制御する制御装置７とで構成されている。なお、汚染土壌用ベルトコンベアー４はベルトコンベアー２の下流側下方に、清浄土壌用ベルトコンベアー５は上流側下方に設置されている。
【００２４】
上記振動篩１は、汚染土壌を投入する土壌用シュート１ａと、該土壌用シュート１ａから供給される土壌を粗粒部と細粒部とに分離する網板１ｂとを備えている。網板１ｂの網目は２ｍｍ以上５ｍｍ以下とし、本実施例では、網目が５ｍｍの網板が用いられている。これにより、汚染土壌から粗粒分を分離して、嵩密度を高くすることができる。嵩密度は１．３ｇ／ｃｍ3以上とすることが望ましく、これにより、蛍光Ｘ線分析装置３による汚染濃度の検出精度を高めることができる。
なお、重金属を高濃度で含むスラグ片、例えば焼却産物等、人工的な加工又は処理等によって生じ、金属酸化物を高濃度で含むものは、ほとんどが半径が１００μｍから数ｍｍであり、上記振動篩１の網板１ｂを通過する。
【００２５】
上記蛍光Ｘ線分析装置３は、測定対象物である土壌にＸ線を照射し、土壌に含まれる鉛及び鉛化合物等の重金属から発生する蛍光Ｘ線を検知し、この蛍光Ｘ線の強度から土壌の重金属の含有率を検出するものである。
この蛍光Ｘ線分析装置３は、図２に示すように、函体３ｄの内部に、Ｘ線照射部３ａと蛍光Ｘ線検知部３ｂとが設置されている。Ｘ線照射部３ａとしては、Ｘ線管球（内部減圧）が用いられており、該Ｘ線管球の表面にはベリリウム膜３ｃが設けられている。このベリリウム膜３ｃは湿気に弱いため、函体３ｄの該ベリリウム膜と対向する部分は、Ｘ線は透過し、水分は透過しない有機質膜３ｅによって構成されている。また、蛍光Ｘ線分析装置３は、Ｘ線等の漏洩を防止するため、Ｘ線を遮断できる材料からなるボックス９とカーテン１０とによって覆われている。
【００２６】
蛍光Ｘ線分析装置には、蛍光Ｘ線を分光せずに濃度を検出するエネルギー分散型と、蛍光Ｘ線を分光した後、該蛍光Ｘ線の強度から濃度を検出する波長分散型とがある。波長分散型の装置は、感度及び分解能に優れているが、高価格、大型サイズとなってしまう。一方、エネルギー分散型の装置は、低価格、小型サイズであり、近年、励起Ｘ線を単色化させるなどの工夫から、検出感度も比較的良好となっている。また、エネルギー分散型は液体窒素による検出器の冷却が必要であったが、検出部分の構成の改良によってこれが不要となり、メンテナンスも容易となっている。
【００２７】
本実施例では、土壌を選別する際に、数ｐｐｍオーダーの高い測定精度は必要としないため、低価格、小型サイズ及びメンテナンス性に優れているエネルギー分散型の蛍光Ｘ線分析装置を用いることができる。
【００２８】
この蛍光Ｘ線分析装置３で、Ｘ線の照射及び蛍光Ｘ線の検出を行う時間は、１ヶ所の測定につき、２〜３秒の短時間とすることができる。一般に、土壌中に含まれる重金属の濃度を高い精度で検出するためには、Ｘ線の照射時間を長くするのが望ましい。つまり、「蛍光Ｘ線の計数（カウント数）／秒」が濃度測定の指標となるため、Ｘ線の照射期間が長ければ長いほど、反射して返ってくる蛍光Ｘ線のカウント数が増加し、その平均値である測定値は安定し、精度が高くなる。例えば１００秒程度の検出を行うとｐｐｍオーダーの精度が得られる。しかし、蛍光Ｘ線の検出時間が２〜３秒であっても、測定対象の濃度が５００ｐｐｍ程度とすると、±２０％程度の誤差で測定することができる。
【００２９】
上記搬送経路切換装置６は、ベルトコンベアー２の端部から、搬送される土壌が自然落下する際に圧力空気を落下中の土壌に吹き付け、落下の方向を変えるものである。このような操作を行うために、土壌を落下させる位置付近に、圧力空気を吹き付ける導管６ａと、圧力空気の吹き付けのＯＮ／ＯＦＦを調整する電磁弁６ｂとが設けられている。
【００３０】
電磁弁６ｂは、上記制御装置７からの出力信号によって開閉されるものであり、電磁弁６ｂが開状態とされることによって、圧力空気が落下中の土壌に吹き付けられ、土壌は押し流されて汚染土壌用ベルトコンベアー４に落下するようになっている。一方、電磁弁６ｂが閉状態とされることにより、圧力空気の吹き付けがＯＦＦとなり、土壌はベルトコンベアー２から清浄土壌用ベルトコンベアー５に落下する。
【００３１】
上記制御装置７は、蛍光Ｘ線分析装置３によって検出された測定単位毎の土壌の測定濃度と、予め設定された汚染基準濃度とを比較して、該土壌を汚染濃度の高い部分と汚染濃度の低い部分とに判別する。そして、土壌の汚染濃度が汚染基準濃度より高い場合は、電磁弁６ｂが開状態となるように信号を出力する。一方、汚染濃度が低い場合は、信号を出力しないため、電磁弁６ｂは閉状態のままとなる。
【００３２】
上記均し部材８は、ベルトコンベアー２の幅と同程度の幅を有する板状部材で、蛍光Ｘ線分析装置３の上流側で、ベルトコンベアー２との高さ方向の間隔が１ｃｍとなるように垂直に設置されている。均し部材８はベルトコンベアー２によって搬送される土壌に当接し、土壌の移動にともなって該土壌の層厚をほぼ均一に均すものである。均し部材８とベルトコンベアー２との間隔を３ｃｍ以下とすることによって、土壌の厚みの差を概ね±０．２ｍｍ以内にすることができ、Ｘ線集中部焦点から土壌表面までの距離をほぼ一定に保つことができる。
【００３３】
次に、この土壌判別装置の動作について説明する。
振動篩１が有する土壌用シュート１ａに汚染土壌が投入され、網板１ｂの一方の端部に連続的に土壌が供給される。そして、該網板１ｂの振動によって粒径５ｍｍ以下の細粒分が網目を通過し、スロープ１１を経由してべルトコンベアー２に到達する。一方、粒径５ｍｍ以上の粗粒分は、網板１ｂ上で他方の端部に向かって移動し、網板１ｂ上から分離場所１３に取り出される。
【００３４】
べルトコンベアー２上の粒径の小さい土壌は、該ベルトコンベアー２によって搬送され、均し部材８と当接して厚さを一定にされた状態で、ボックス９内に送り込まれる。そして、土壌が蛍光Ｘ線分析装置３と対向する位置を通過するとき、あるいは、その位置でベルトコンベアー２が一時停止し、Ｘ線照射部からＸ線が照射される。これにより、土壌中の鉛及び鉛化合物等の重金属から蛍光Ｘ線が発生し、この蛍光Ｘ線が蛍光Ｘ線検知部によって検知され、汚染濃度が検出される。その後、土壌はベルトコンベアー２によって下流側に搬送され、これと同時に制御装置７に蛍光Ｘ線分析装置３から汚染濃度が入力される。
【００３５】
制御装置７は、検出値と汚染基準濃度とを比較して、土壌を汚染濃度の高い部分と低い部分とに判別する。そして、土壌が汚染濃度の高いものである場合は、該土壌がベルトコンベアー２の端部に搬送されるタイミングに合わせて、搬送経路切換装置６が有する電磁弁６ｂを開状態とするように信号を出力する。これにより、土壌がベルトコンベアー２の端部から落下するとき、電磁弁６ｂが開いて導管６ａから圧力空気が吐出され、土壌を汚染土壌用ベルトコンベアー４に向かって吹き飛ばす。汚染土壌は汚染土壌ベルトコンベアー４上に落下し、該汚染土壌用ベルトコンベアー４によって分離場所１４に搬送される。一方、土壌が汚染濃度の低いものである場合は、電磁弁６ｂは閉状態のままとなっており、土壌はベルトコンベアー２の端部から清浄土壌用ベルトコンベアー５に落下し、該清浄土壌ベルトコンベアー５によって、分離場所１５に搬送される。
【００３６】
この土壌選別装置では、全土壌から、一般に重金属によって汚染されにくい粗粒分及び汚染濃度が低い土壌を分離し、汚染濃度が高い土壌を取り出すことができる。この高濃度の土壌には、異なる形態の重金属が含有されているおそれがあるが、全土壌量に比べ減量されているため、それぞれの形態に適した方法で効率良く浄化することができる。一方、粗粒分及び低濃度の土壌は、浄化処理を行わずに埋め戻すことができる。
【００３７】
次に、本実施形態の土壌選別装置で行った試験結果について述べる。この試験では、選別対象である汚染土壌として、スラグ形態の鉛含有物粒子を含み、鉛平均含有量として粒径5mm以下の部分で６００mgPb/kgの濃度に汚染された土壌６０ｋｇが用いられている。
振動篩１の土壌用シュート１ａから、網板１ｂに毎分１０ｋｇの汚染土壌を投入し、５ｍｍ以下の細粒分と、粒径５ｍｍ以上の粗粒分とに分離し、粗粒分は分離場所１３に取り出した。また、細粒分は、蛍光Ｘ線分析装置３によって濃度を検出した後、汚染濃度が高い汚染土壌は、汚染土壌用ベルトコンベアー４を経由して分離場所１４に、濃度が低い清浄な土壌は、清浄土壌用ベルトコンベアー５を経由して分離場所１５に搬送した。
【００３８】
この試験で、分離場所１３及び分離場所１５に取り出した土壌は合計５０ｋｇであり、鉛含有量は１００mg/lであった。一方、分離場所１４に取りだされた汚染土壌１０ｋｇには、単体や化合物の形態で重金属が含有されている。この汚染土壌は、重金属の形態等によって適切な洗浄処理あるいは再生処理を行う必要があるが、汚染土壌の重量が全投入量の１７％であるため、効率良く処理することができる。
【００３９】
図３は、請求項４に記載の発明に係る土壌選別装置の一実施形態を示す概略構成図である。
この土壌選別装置では、土壌中の粗粒分と細粒分とを分離する手段として、湿式の振動篩２１が用いられている。なお、ベルトコンベアー２２、蛍光Ｘ線分析装置２３、汚染土壌用ベルトコンベアー２４、清浄土壌用ベルトコンベアー２５、搬送経路切換装置２６、制御装置２７は、図１に示す土壌選別装置と同様のものが用いられている。
【００４０】
上記振動篩２１は、汚染土壌を投入する土壌用シュート２１ａと、該土壌を粗粒部と細粒部とに分級する網板２１ｂと、網板２１ｂ上の土壌に水を加える散水器２１ｃと、網板２１ｂを通過した細粒分から水分を分離する水切り網板２１ｄと、水切り網板２１ｄを通過した水を受ける受け樋２１ｅとを備えている。
【００４１】
この振動篩２１は、網板２１ｂに供給された土壌上に散水し、土壌中の粒子の塊を分解して粗粒分と細粒分とに分級し易くする。土壌の細粒分は、該網板２１ｂの振動によって水分とともに網目を通過し、水切り網板２１ｄ上に落下する。水切り網板２１ｄ上の細粒分は、該水切り網板２１ｄの振動によって下流側に移動し、ベルトコンベアー２２に到達する。一方、水分、土壌の微細粒子及びこれに付着している汚染物質は、水切り網板２１ｄの網目を通過し、受け樋２１ｅに落下する。これにより、土壌の細粒分の水分率が低くなり、水分率を１５％以下にすることによって測定誤差を生じにくくすることができる。また、水切り網板２１ｄを通過した微細粒子を含む濁水は、水処理装置によって固液分離され、汚染物質を含む土壌の微細粒子は適切な方法で処理される。
【００４２】
図４は、請求項５に記載の発明に係る土壌選別装置の、蛍光Ｘ線分析装置及び搬送経路切換装置の構成を示す概略構成図である。
この土壌選別装置は、ベルトコンベアー３１の幅方向に４台の蛍光Ｘ線分析装置３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが配列されており、これらの蛍光Ｘ線分析装置３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは、Ｘ線を遮断できる材料からなるボックス３５とカーテン３６とによって覆われている。また、ベルトコンベアー３１の下流側の端部付近で、それぞれの蛍光Ｘ線分析装置３２に対応する位置に、搬送経路切換装置３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄが設けられている。蛍光Ｘ線分析装置３２及び搬送経路切換装置３３のそれぞれは、図１に示す土壌選別装置と同様のものが用いられており、図示しない制御装置によって、搬送経路切換装置３３が有する電磁弁３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄの開閉が制御され、導管から圧力空気を吹き出すようになっている。
【００４３】
このような土壌選別装置では、ベルトコンベアー３１の幅が広く、多量の土壌を搬送することができるようになっている。このため、ベルトコンベアー３１の幅方向の４ヶ所で蛍光Ｘ線分析装置３２による汚染濃度の測定が行われる。そして、この汚染濃度に対応して、複数の搬送経路切換装置３３が作動し、制御装置によって電磁弁３４の開閉が個別に制御される。このため、汚染土壌は幅方向の位置によっても選別され、汚染濃度による選別の精度を維持したまま、大量の土壌を効率良く処理することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明の土壌選別装置によれば、搬送手段によって分割して搬送中の土壌を、汚染濃度検出手段によって汚染濃度を検出し、汚染濃度が所定値より高い部分と、汚染濃度が充分に小さく浄化処理が不要な部分とに判別する。汚染濃度検出手段は、土壌にＸ線を照射し、土壌中の種々の形態からなる重金属から発生する蛍光Ｘ線の強度を検知するものであり、これにより、土壌中のほぼ全ての重金属の含有量を容易に検出することができる。そして、搬送経路切換手段によって土壌の搬送経路を切り換えることによって、全土壌から浄化処理が不要な土壌を取り除き、浄化処理の対象となる土壌を減量することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１、請求項２、請求項３又は請求項６に記載の発明に係る土壌選別装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す土壌選別装置に用いられる蛍光Ｘ線分析装置３を示す斜視図である。
【図３】請求項４に記載の発明に係る土壌選別装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図４】請求項５に記載の発明に係る土壌選別装置の、蛍光Ｘ線分析装置及び搬送経路切換装置の構成を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１                振動篩
２、２２、３１    ベルトコンベアー
３、２３、３２    蛍光Ｘ線分析装置
４、２４          汚染土壌用ベルトコンベアー
５、２５          清浄土壌用ベルトコンベアー
６、２６、３３    搬送経路切換装置
７、２７          制御装置
８                均し部材
９、３５          ボックス
１０、３６        カーテン
１１、１２        スロープ
１３、１４、１５  分離場所
２１              湿式振動篩
【図１】
0003698255.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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