(57)【要約】【課題】土壌粒子の表面に付着した汚染物質を研磨除去する。【解決手段】研磨機１が、加圧手段で加圧された土壌粒子を含むスラリーを噴射する噴射ノズル１１と、噴射ノズル１１の下流側に設けられ噴射ノズル１１よりも大きな直径の噴射管１２と、噴射管１２の下流側に設けられ、スラリーに含まれる土壌粒子の一部が堆積可能に凹んだ粒子堆積部１９と、噴射ノズル１１と噴射管１２との間に設けられて噴射管１２内に空気を導入可能な空気導入口１３とを具えており、噴射管１２を流れる土壌粒子が、粒子堆積部１９内に堆積した土壌粒子によって形成された壁面Ｗに衝突し、これにより、衝突した土壌粒子の表面が研磨除去される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧手段で加圧された土壌粒子を含む流体を噴射する噴射ノズルと、前記噴射ノズルの下流側に設けられ前記噴射ノズルよりも大きな直径の噴射管と、前記噴射管の下流側に設けられ、流体に含まれる土壌粒子の一部が堆積可能に凹んだ粒子堆積部と、前記噴射ノズルと前記噴射管との間に設けられて前記噴射管内に空気を導入可能な空気導入口とを具えており、
前記噴射管を流れる土壌粒子が、前記粒子堆積部内に堆積した土壌粒子によって形成された壁面に衝突し、これにより、衝突した土壌粒子の表面が研磨除去されることを特徴とする研磨機。
【請求項２】
前記噴射管内部には、前記噴射管の内径よりも外径が小さく、且つ内径が前記噴射ノズルよりも大きい管状のパワーチューブが前記噴射管と略同心に設けられており、
当該パワーチューブが、流体に含まれる土壌粒子が前記壁面に衝突し得るよう前記噴射管の長手方向に延びていることを特徴とする請求項１に記載の研磨機。
【請求項３】
前記噴射ノズルから噴射される土壌粒子を含む流体の噴射圧力が、０．５〜１．０ＭＰａの圧力であることを特徴とする請求項１又は２に記載の研磨機。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の研磨機と、
汚染物質が表面に付着した所定の粒径以下の土壌粒子と流体とを混合してスラリー化するための混和槽と、
前記混和槽から前記研磨機にスラリーを加圧供給するための加圧手段と、
前記研磨機によって研磨除去された土壌粒子の表面を汚染物質として分級するための手段と、
を具えることを特徴とする汚染物質除去システム。
【請求項５】
前記汚染物質が、放射性セシウムであることを特徴とする請求項４に記載の汚染物質除去システム。
【請求項６】
土壌粒子の研磨方法であって、
加圧手段で加圧された土壌粒子を含む流体を噴射する噴射ノズルと、前記噴射ノズルの下流側に設けられ前記噴射ノズルよりも大きな直径の噴射管と、前記噴射管の下流側に設けられ、流体に含まれる土壌粒子の一部が堆積可能に凹んだ粒子堆積部と、前記噴射ノズルと前記噴射管との間に設けられて前記噴射管内に空気を導入可能な空気導入口と、を具える研磨機を用いて、
前記加圧手段で加圧された土壌粒子を含む流体を前記噴射ノズルから噴射し、前記粒子堆積部内に堆積した土壌粒子によって形成された堆積面に、前記噴射管を流れる土壌粒子を衝突させることにより、衝突した土壌粒子の表面を研磨除去することを特徴とする方法。
【請求項７】
汚染物質除去方法であって、
表面に汚染物質が付着した所定の粒径以下の土壌粒子と水とを混合してスラリー化するステップと、
請求項６に記載された研磨機にスラリーを加圧供給するステップと、
請求項６に記載された研磨機を用いて、土壌粒子の表面を研磨除去するステップと、
前記研磨機によって研磨除去された土壌粒子の表面を汚染物質として分級するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨機及びこれを用いた汚染物質除去システム並びに汚染物質除去方法に関し、特に、土壌粒子の表面に付着した汚染物質を研磨除去することで、土壌を清浄化できるよう構成した、研磨機及びこれを用いた汚染物質除去システム並びに汚染物質除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
福島第一原子力発電所の事故以来、放射性セシウムといった大量の放射性物質が飛散し、土壌中に浸透して堆積している。特に、放射性セシウムは、地面から深さ３ｃｍ程度の部分の土壌粒子の表面に付着している。雨などの気象条件によって土壌の表層が流れるような状況では、放射性セシウムが土壌粒子とともに流される可能性がある。このため、所定の深さの土壌を削り取り、削り取った部分の土壌粒子の表面に付着した放射性セシウムを除去する必要がある。
【０００３】
土壌粒子といった粒子表面の除去は、粒子同士を衝突させて粒子表面を研磨することによって行われる。粒子表面を研磨除去するための方法として、機械的処理法、キャビテーション処理法といった、様々な処理方式がある。機械的な処理法には、鋼鉄製やセラミック製の硬質のボールと粒子とを容器に入れて回転させることによって粒子を磨り潰すボールミルがある。一方、キャビテーション処理法には、撹拌機構を有する研磨機に処理する粒子を含む分散液を導入するとともに、分散液を研磨機に設けられた絞り流路に通すことによってキャビテーションによる気泡を発生させ、気泡の崩壊時に粒子に作用する衝撃力により、分散液中の粒子の表面を研磨するよう構成されるものがある（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２０１１−１０１９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、粒子表面の研磨方法としてキャビテーションを利用する場合、気泡の崩壊時の衝撃力により、粒子を研磨処理する装置から騒音、振動が発生するだけでなく、装置に微小な破壊、損傷が生じ易く、装置の寿命が短いことが問題となっている。したがって、キャビテーションを利用する以外の方法が望ましいが、放射性物質といった汚染物質が表面に付着した土壌粒子を処理する場合、土壌粒子を粉砕せずに汚染された粒子の表面のみを研磨除去するのに適した衝撃力を粒子に作用させることが重要である。このため、処理対象となる粒子に適度な衝撃力を作用させ得るよう研磨機を構成することが必要である。
【０００５】
以上のような課題に鑑みて、本発明は、土壌粒子の表面に付着した汚染物質を除去できるように構成された研磨機及びこれを用いた汚染物質除去システム並びに汚染物質除去方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために本発明に係る研磨機は、加圧手段で加圧された土壌粒子を含む流体を噴射する噴射ノズルと、噴射ノズルの下流側に設けられ噴射ノズルよりも大きな直径の噴射管と、噴射管の下流側に設けられ、流体に含まれる土壌粒子の一部が堆積可能に凹んだ粒子堆積部（例えば、実施形態における前方管１４）と、噴射ノズルと噴射管との間に設けられて噴射管内に空気を導入可能な空気導入口とを具えており、噴射管を流れる土壌粒子が、粒子堆積部内に堆積した土壌粒子によって形成された壁面に衝突し、これにより、衝突した土壌粒子の表面が研磨除去される。
【０００７】
また、上記構成の研磨機において、噴射管内部には、噴射管の内径よりも外径が小さく、且つ内径が噴射ノズルよりも大きい管状のパワーチューブが噴射管と略同心に設けられており、当該パワーチューブが、土壌粒子が堆積面に衝突し得るよう噴射管の長手方向に延びているのが好ましい。
【０００８】
さらに、上記構成の研磨機において、噴射ノズルから噴射される汚泥流体の噴射圧力が、０．５〜１．０ＭＰａの圧力であるのが好ましい。
【０００９】
一方、前記課題を解決するために本発明に係る汚染物質除去システムは、上記構成の研磨機と、汚染物質を含有する所定の粒径以下の土壌粒子と水とを混合してスラリー化し、貯留するための混和槽と、混和槽から研磨機にスラリーを供給するための加圧手段（例えば、実施形態における圧力ポンプ３）と、研磨機によって研磨除去された土壌粒子の表面を汚染物質として分級するための手段（例えば、実施形態における分級プラント５）と、を具える。
【００１０】
また、上記構成の汚染物質除去システムにより除去される汚染物質は、例えば、放射性セシウムである。
【００１１】
一方、前記課題を解決するために本発明に係る土壌粒子の研磨方法は、加圧手段で加圧された土壌粒子を含む流体を噴射する噴射ノズルと、噴射ノズルの下流側に設けられ噴射ノズルよりも大きな直径の噴射管と、噴射管の下流側に設けられ、流体に含まれる土壌粒子の一部が堆積可能に凹んだ粒子堆積部（例えば、実施形態における前方管１４）と、噴射ノズルと噴射管との間に設けられて噴射管内に空気を導入可能な空気導入口と、を具える研磨機を用いて、加圧手段で加圧された土壌粒子を含む流体を噴射ノズルから噴射し、粒子堆積部内に堆積した土壌粒子によって形成された堆積面に、噴射管を流れる土壌粒子を衝突させることにより、衝突した土壌粒子の表面を研磨除去する。
【００１２】
また、前記課題を解決するために本発明に係る汚染物質除去方法は、汚染物質を含有する所定の粒径以下の土壌粒子と水とを混合してスラリー化するステップと、上記構成の研磨機にスラリーを加圧供給するステップと、上記構成の研磨機を用いて、土壌粒子の表面を研磨除去するステップと、研磨機によって研磨除去された土壌粒子の表面を汚染物質として分級するステップと、を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の研磨機及びこれを用いた汚染物質除去システム並びに汚染物質除去方法によれば、噴射ノズルから噴射された土壌粒子を含む流体（スラリー）がパワーチューブ内を前方管に向けて移送される間に、土壌粒子同士が衝突して擦り合わされ、土壌粒子の表面が研磨されることで表面に付着した汚染物質が除去される。また、噴射管から前方管に向かって流れるスラリーに含まれる土壌粒子が、前方管の内壁に衝突する。その際に、土壌粒子同士が圧迫されて擦り合わされ、土壌粒子の表面が研磨されることで表面に付着した汚染物質が除去される。
【００１４】
さらに、土壌粒子のうち比較的密度の高い粒子は粒子堆積部に入り、粒子堆積部に堆積して壁面を形成する。土壌粒子は、この壁面に衝突するが、粒子全体を割らずに汚染物質が含まれる粒子の表面を研磨して除去するのに適度な衝突力を、土壌粒子に作用することが可能である。そして、粒子堆積部の土壌粒子に衝突する場合には、研磨機の壁面に直接的に長時間衝突させる場合とは異なり、研磨機を損傷させるおそれはない。
【００１５】
また、研磨機を構成する噴射ノズルから噴射された圧力流が噴射管内いっぱいに広がったときに高速移動するピストン状態となり、当該圧力流上流側の噴射管内に負圧が生じる。そして、この負圧により汚泥減容化装置に形成された空気導入口から噴射管内に空気が自然吸引され、土壌粒子を含む流体を噴射管の下流側に向けて圧送する。これにより、噴射ノズルの上流側と下流側との圧力差が緩和されるため、キャビテーションが発生せず、土壌粒子に与える衝撃力をキャビテーションが発生する場合よりも遙かに高くすることができる。また、キャビテーションが発生しないことから研磨機から騒音、振動が発生せず、研磨機が損傷を受けないため、使用寿命を従来よりも延ばすことができる。
【００１６】
また、研磨機の噴射管内部にパワーチューブが設けられていることで、噴射ノズルから噴射された高圧の流体が、噴射管内を拡散せずにパワーチューブに沿って案内されて棒状の高速流体となり、高速を保持したまま下流側に流れて下流側に設けられた粒子堆積部の壁面に高い衝撃力で衝突する。これにより、粒子の中に含まれる土壌粒子の表面を高い衝撃力で研磨することが可能である。
【００１７】
また、研磨機によって研磨除去された土壌粒子の表面から剥離した細粒分を汚染物質として分級するための手段を有することで、汚染物質の無い再利用可能な土壌、一部に汚染物質を含むため、さらに研磨処理することが必要な土壌、及び汚染物質として処理が必要な土壌とに分けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の汚染物質除去システムの全体構成を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の汚染物質除去システムのうちの一部を示す概略図である。
【図３】図３は、汚染物質除去システムを構成する研磨機の詳細を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
ここで、本発明に係る研磨機及びこれを用いた汚染物質除去システム並びに汚染物質除去方法の実施形態について説明する。
【００２０】
なお、ここで説明する汚染物質は、土壌粒子の表面に付着した放射性セシウムといった放射性物質の他、土壌粒子の表面に付着した農薬などが挙げられるが、必ずしもこれらの物質に限定されるわけではない。
【００２１】
図１は、本発明に係る汚染物質除去システムの全体構成を示す概略図である。図１に示すように、汚染物質除去システム１００は、土壌粒子の表面に付着した汚染物質を表面研磨することにより除去するための、複数の研磨機１（１ａ，１ｂ，１ｃ）と、土壌粒子と水とを混合し、所定の重量比の土壌粒子を含んだ水（以下「スラリー」）を生成するための、例えば７０ｍ３の容量の複数の混和槽２（２ａ，２ｂ，２ｃ）と、混和槽２にスラリーを加圧供給するための、７ｍ３／分の揚水量の複数の圧力ポンプ３（３ａ，３ｂ，３ｃ）と、システム１００にスラリーを流し又はスラリーの流れを停止するための複数のバルブＭ１，Ｍ２，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ７，Ｍ８と、システム１００に洗浄用の水を供給し又は洗浄用の水の供給を停止するための複数のバルブＭ３，Ｍ６，Ｍ９と、を有して構成される。また、混和槽２ａには、混和槽２ａに入れる土壌粒子の粒径を２ｍｍ以下に選別するための振動篩４が設置されている。各混和槽２ａ，２ｂ，２ｃには、混和槽の水位を検出するための水位センサ６が設けられている。混和槽２ａと圧力ポンプ３ａとの間に設けられたバルブＭ１とＭ２との間には、スラリーに含まれる異物をろ過するためのストレーナ７が設けられている。圧力ポンプ３は公知の圧力ポンプを用いることができ、混和槽２で生成されたスラリーを吸引して、研磨機１側に圧送する。
【００２２】
図１に示すように、汚染物質除去システム１００は、混和槽２、圧力ポンプ３、及び研磨機１から成る装置が、直列に３段組まれて構成されており、システム１００に投入されたスラリーは、同様の処理が３回繰り返される。このような構成により、複数の研磨機１で同時にスラリーの処理を実施できるため、単位時間当たりの処理量を多くすることが可能となる。再下段に設けられた研磨機１ｃから吐出されるスラリーは、一時的に保管するための中継プラント又は研磨された土壌粒子を分級するための分級プラント５に送られる。
【００２３】
図２に、汚染物質除去システム１００のうちの、混和槽２、圧力ポンプ３、及び研磨機１から成る１組の装置の部分を示す。混和槽２には、攪拌機８が設けられている。攪拌機８は、水平方向に延びるプロペラ部８ａと、プロペラ部８ａから鉛直方向に延びるシャフト８ｂを介してプロペラ部８ａに結合されたモータＭとを有する。モータＭを駆動することでプロペラ８ａが回転し、混和槽２内に供給された所定量の土壌と水とを撹拌し、スラリーを生成する。また、混和槽２の内側の槽壁には、上下に延びる板状の邪魔板９が設置されている。邪魔板９を設けることで、土壌を混和槽２内で上下方向にも攪拌することが可能となり、より均一に土壌が撹拌されることになる。研磨機１を構成する後述する前方管１４は、別の混和槽２に向けて延びる立ち上がり配管１０に接続されており、研磨機１内を流れるスラリーを別の混和槽２に移送することが可能である。
【００２４】
図３は、研磨機１の構成を示す図である。本図に示すように、研磨機１は、最も上流側（圧力ポンプ３側）に設けられ図示しない圧力ゲージが設置される圧力ゲージ管１５と、圧力ゲージ管１５の下流側に接続された噴射ノズル設置管１７の中に設けられ、圧力ポンプ３で加圧されたスラリーを噴射する噴射ノズル１１と、噴射ノズル設置管１７に接続されて当該噴射ノズル１１の下流側に設けられ、噴射ノズル１１よりも大きな直径の噴射管１２と、噴射管１２の下流側に接続された前方管１４とを具えている。なお、噴射管１２の内径は、その上流側から下流側にわたって殆ど同じ内径である。
【００２５】
噴射ノズル１１は先端側（下流側）の内径が６５ｍｍ程度となるよう細くなっており、圧力ポンプ３からのスラリーが噴射ノズル１１を通過する際にさらに加圧され、毎秒約３０〜約４５ｍ（例えば、圧力流５ｋｇ／ｃｍ２での速度が毎秒３１．３０ｍ、圧力流６ｋｇ／ｃｍ２での速度が毎秒３７．０４ｍ、圧力流９ｋｇ／ｃｍ２での速度が毎秒４２．００ｍ、圧力流１０ｋｇ／ｃｍ２での速度が毎秒４４．２７ｍ）の噴射速度で噴射管１２に向けて噴射される構成となっている。噴射管１２に噴射される噴射速度として、上記の範囲が好適であるが、その理由は、これらの速度よりも噴射速度を低くすると、土壌粒子同士が擦れる力が弱くなるため汚染物質を除去しにくくなり、逆にこれらの速度よりも噴射速度が高い場合には研磨機１にかかる衝撃力に耐え得るよう装置を大型化する必要があり又は衝撃力により装置が壊れ易くなるためである。又、１０ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力の汚泥流体が噴射される公知の圧力ポンプは汎用ポンプではなく、汎用的な使用が難しい高価な特殊圧力ポンプであるため、本装置に使用する圧力ポンプとしては適さない。
【００２６】
噴射管１２内部には、噴射管１２の内径よりも外径が小さく、内径が１２０ｍｍ程度、長さが６００乃至８００ｍｍ程度の管状のパワーチューブ１６が噴射管１２と略同心に設けられている。このパワーチューブ１６は、噴射管１２の内部を噴射間の下流側からその上流側に向かって長手方向に延びている。このような構成により、噴射ノズル１１から噴射管１２に噴射されたスラリーの高圧のジェット流が、パワーチューブ１６に沿って案内されることにより拡散せずに棒状の高速流体となり、高速を保持したまま噴射管１２の前方に位置する前方管１４内に流入する。
【００２７】
噴射ノズル１１と噴射管１２との間の噴射ノズル設置管１７には、噴射ノズル１１と噴射ノズル設置管１７との間の隙間と研磨機１の外部とを連通させる空気導入口１３が形成されている。この空気導入口１３は研磨機１（噴射ノズル設置管１７）の外側表面に環状に複数配設されており、ここから噴射管１２の中へと外気が取り込まれるよう構成されている。
【００２８】
上記のように、圧力ポンプ３により圧送されたスラリーは、噴射ノズル１１にてさらに加圧され、噴射ノズル１１から勢いよく噴射される。噴射ノズル１１からのジェット流が噴射管内で拡がることによって高速移動するピストン状態となり、噴射管１２の上流側に真空状態が発生する。このように噴射管１２の上流側が負圧になることで、空気導入口１３から噴射管１２内に空気が自然吸引される。噴射された高速のスラリーは吸引された空気を巻き込み、スラリーに含まれる土壌粒子が混合、加圧、撹拌される。空気が自然吸引された状態では、噴射ノズルの上流側から下流側にわたる高速流体の圧力分布は一様となり減圧される部分が生じないため、キャビテーションが発生しない。したがって、高速のスラリーは減速されず、土壌粒子が前方管１４の内壁に衝突する際の衝撃力を高くすることが可能となる。また、キャビテーションが発生しないことから、研磨機１が壊れにくくなりその使用寿命を伸ばすことができる。
【００２９】
噴射ノズル１１から噴射されたジェット流がパワーチューブ１６内で拡がる際に、土壌粒子が噴射の際に受ける圧力から解放される。これにより、土壌粒子に（粒子を拡げようとする）引張力がかかり、この力によって土壌粒子の表面が剥離し、表面に付着した汚染物質が除去される。また、噴射されたスラリーがパワーチューブ１６内を前方管１４に向けて移送される間に、土壌粒子同士が衝突して擦り合わされ、土壌粒子の表面が研磨されることで表面に付着した汚染物質が除去される。
【００３０】
噴射管１２の前方に位置する前方管１４は、フランジ付きのクロス継ぎ手であり、噴射管１２側の口が噴射管１２と連通し、噴射管１２とは反対側の口は、フランジ蓋によって閉じられている。また、噴射管１２の長手方向に対して直交する方向に開いた前方管１４の２つの口のうちの一方は、流出口１８を介して混和槽２又は分級プラント５に向けて連通し、他方はフランジ蓋によって閉じられている。
【００３１】
噴射管１２から前方管１４に向かって流れるスラリーに含まれる土壌粒子は、前方管１４の内壁に衝突する。スラリーに含まれる水分よりも比重の大きい土壌粒子には大きな衝突力が発生し、これにより土壌粒子が前方管１４の内壁に強く押し付けられる。その際に、土壌粒子同士が圧迫されて擦り合わされ、土壌粒子の表面が研磨されることで表面に付着した汚染物質が除去される。
【００３２】
前方管１４の内壁に土壌粒子が衝突する際、内壁が硬過ぎる場合には、粒子に作用する衝突力が大き過ぎることで、汚染物質が含まれる粒子の表面のみが除去されずに、粒子全体が割れてしまうおそれがある。この場合、汚染物質を含む粒子の表層部と、汚染物質を含まない粒子の中心部とが、一体になったままの形で分割されてそのまま混和槽の側に送られ、汚染物質を除去することができない。一方、前方管１４の内壁が軟らか過ぎる場合には、土壌粒子の表面を研磨して表面から汚染物質を除去するのに十分な衝突力を土壌粒子に与えることができない。したがって、土壌粒子に適度な衝突力を作用させるために、本願発明では、クロス継ぎ手である前方管１４を以下のように利用している。
【００３３】
スラリーに含まれる土壌粒子が、噴射管１２から前方管１４に流入すると、土壌粒子のうち比較的密度の高い粒子は、流出口１８から混和槽２又は分級プラント５に向けて流出せずに、前方管１４に凹むようにして形成された粒子堆積部１９に入り、比較的密度の低い粒子のみが前方管１４の外に流出する。比較的密度の高い粒子は、時間とともに凹んだ粒子堆積部１９内に粒子層２０として堆積する。そして、前方管１４内に、壁面Ｗで示すような比較的密度の高い粒子でできた粒子層２０の壁面が形成される。噴射管１２から前方管１４に流入した土壌粒子は壁面Ｗに衝突するが、壁面Ｗは、粒子全体を割らずに汚染物質が含まれる粒子の表面を研磨して除去するのに適度な衝突力を、土壌粒子に作用することが可能である。また、前方管１４の内壁に土壌粒子が直接衝突すると、衝突力により時間の経過と共に前方管１４の内壁に孔が開いてしまうおそれがあった。しかしながら、本願発明では粒子堆積部１９内に堆積した粒子層２０により、前方管１４の内壁が保護されるため、前方管１４の内壁を損傷するのを防止することが可能となる。なお、前方管１４のフランジ蓋を開ければ、粒子堆積部１９内に堆積した粒子層２０を前方管１４の外に適宜取り出すことが可能である。
【００３４】
ここで、図１を用いて、汚染物質除去システム１００による汚染物質の除去の一連の流れについて説明する。まず、汚染物質を含んだ土壌を、土壌の地表面から５ｃｍの深さの分だけ削り取る。削り取った土壌を振動篩４にかけ、２ｍｍ以下の粒径のものを選別する。２ｍｍ以下の粒径の土壌粒子を混和槽２ａに供給し、混和槽２ａに水を導入する。攪拌機８により撹拌することで土壌粒子と水とが混ざり、スラリーが生成される。混和槽２ａ内には、水：土壌の重量比が４：１のスラリーが生成される（７０ｍ３の混和槽をスラリーで満たす場合には、１４ｔの土壌を混和槽に入れる）。
【００３５】
次に、土壌粒子を含むスラリーを圧力ポンプ３ａを用いて研磨機１ａの中に加圧供給する。研磨機１ａによって土壌粒子の表面が研磨され、汚染物質が除去される。研磨機１ａによって研磨された土壌粒子を含むスラリーを混和槽１ｂ中に送出する。圧力ポンプ３ｂを用いてスラリーを研磨機１ｂの中に加圧供給する。研磨機１ｂによって土壌粒子の表面がさらに研磨され、汚染物質が除去される。研磨機１ｂによって研磨された土壌粒子を含むスラリーを混和槽２ｃ中に送出する。圧力ポンプ３ｃを用いてスラリーを研磨機１ｃの中に加圧供給する。研磨機１ｃによって土壌粒子の表面がさらに研磨され、汚染物質が除去される。研磨機１ｂによって研磨された土壌粒子を含むスラリーを、中継プラント又は分級プラント５に送る。なお、汚染物質除去システム１００の停止時には、バルブＭ３，Ｍ６，Ｍ９をそれぞれ開放する操作を行う。これにより、清浄な水が圧力ポンプ３や研磨機１に供給され、圧力ポンプ３や研磨機１に残留した土壌粒子を押し流すことで、圧力ポンプ３や研磨機１の中の配管が土壌粒子により閉塞してしまうことを防止できる。
【００３６】
分級プラント５においては、スラリーに含まれる土壌粒子の粒径にしたがって粒子が何種類かに分別される。これらのうち、比較的粒径の小さな粒子は、研磨機によって表面研磨することで除去された部分から成るものと考えられるため、粒子を凝集・沈殿やフィルタープレスによる汚泥処理を行い、汚染物質の最終的な処理を実施するまで保管しておく。また、その他の粒径の土壌粒子については、再利用可能な土壌として使用可能なもの、及び、汚染物質が粒子の表面に多少残っており再度汚染物質除去システム１００に導入することで汚染物質の除去処理をさらに実施するものに分ける。
【００３７】
上記のような汚染物質除去システム１００を使用すれば、毎分７ｍ３のスラリーを処理することが可能である。この場合、混和槽２ａには、毎分１．４ｔの粒径２ｍｍ以下の土壌と、毎分５．６ｍ３の水とが連続的に供給される。これは、１時間当たり８４ｔの土壌をシステム１００で処理できることを意味しており、ボールミルを仕様することによって土壌粒子を研磨処理する場合よりも処理能力が優れている。なお、土壌の１時間当たりの処理量は、圧力ポンプ３の揚水量や噴射ノズル１１の口径を変えることで、変更することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  研磨機
２  混和槽
３  圧力ポンプ（加圧手段）
４  振動篩
５  分級プラント（分級するための手段）
８  攪拌機
１１  噴射ノズル
１２  噴射管
１３  空気導入口
１４  前方管
１６  パワーチューブ
１７  噴射ノズル設置管
１８  流出口
１９  粒子堆積部
２０  粒子層
１００  汚染物質除去システム
Ｗ  壁面
【図１】
2014151312.tif 000003
【図２】
2014151312.tif 000004
【図３】
2014151312.tif 000005