(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１オゾン発生装置と、第１清水タンクと、前記第１オゾン発生装置及び第１清水タンクとパイプを介して連通されると共にオゾンと清水を混合させて第１オゾン水を製造する第１オゾンミキサーと、この第１オゾンミキサーにパイプを介して連通されると共に前記第１オゾン水のオゾンと清水を反応させて第１高濃度オゾン水を製造する第１反応タンクと、有害物質に汚染された汚染土壌が搬送されると共に前記第１高濃度オゾン水と汚染土壌を混合する第１混合シリンダーと、前記第１混合シリンダーの先端部に接続されて前記高濃度オゾン水のオゾンのオゾンガスで汚染土壌の有害物質を酸化分解させる第１汚染土壌反応通路と、この第１汚染土壌反応通路の先端部が接続される第２混合シリンダーと、第２オゾン発生装置と、第２清水タンクと、この第２オゾン発生装置及び第２清水タンクとパイプを介して連通されると共にオゾンと清水を混合させて第２オゾン水を製造する第２オゾンミキサーと、この第２オゾンミキサーにパイプを介して連通されると共に前記第２オゾン水のオゾンと清水を反応させて第２高濃度オゾン水を製造する第２反応タンクと、前記第２混合シリンダーに接続されて第２混合シリンダーに搬入された前記汚染土壌に前記第２高濃度オゾン水を噴射する第２オゾン水噴射ノズルと、前記第２混合シリンダーの先端部に接続されて前記第２高濃度オゾン水のオゾンのオゾンガスで汚染土壌の有害物質を酸化分解させる第２汚染土壌反応通路と、を有してなることを特徴とする汚染土壌改良装置。
【請求項２】
前記第１汚染土壌反応通路及び第２汚染土壌反応通路を環状のパイプで形成したことを特徴とする請求項１記載の汚染土壌改良装置。
【請求項３】
前記第１混合シリンダー及び第２混合シリンダーをクランク形状に形成したことを特徴とする請求項１記載の汚染土壌改良装置。
【請求項４】
前記第２混合シリンダーの長さ寸法を前記第１混合シリンダーの長さ寸法より長くしたことを特徴とする請求項１記載の汚染土壌改良装置。
【請求項５】
前記第２汚染土壌反応通路の先端に改良された改良土壌を貯めておく改良土壌タンクを設けたことを特徴とする請求項１記載の汚染土壌改良装置。
【請求項６】
第１オゾン発生装置で発生させたオゾンと第１清水タンクの清水を第１オゾンミキサーで混合させて第１オゾン水を製造し、この第１オゾン水を第１反応タンクで一定時間経過させることにより第１高濃度オゾン水を製造し、この第１高濃度オゾン水を第１オゾン水噴射ノズルを介して有害物質で汚染された汚染土壌を搬送する第１混合シリンダー内部に噴射して第１高濃度オゾン水と前記汚染土壌を混合し、混合された汚染土壌と第１高濃度オゾン水を第１汚染土壌反応通路に搬送して第１高濃度オゾン水のオゾンのオゾンガスで前記有害物質を酸化分解させ、前記土壌をさらに第２混合シリンダーに搬送し、第２オゾン発生装置で発生させたオゾンと第２清水タンクの清水を第２オゾンミキサーで混合させて第２オゾン水を製造し、この第２オゾン水を第２反応タンクで一定時間経過させることにより第２高濃度オゾン水を製造し、この第２高濃度オゾン水を第２オゾン水噴射ノズルを介して前記第２混合シリンダーで搬送される前記土壌に噴射して第２高濃度オゾン水と前記土壌を混合し、混合された汚染土壌と第２高濃度オゾン水を第２汚染土壌反応通路に搬送して第２高濃度オゾン水のオゾンのオゾンガスで前記有害物質を酸化分解させ、前記土壌から有害物質を取り除くことを特徴とする汚染土壌改良方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイオキシン等の有害物質で汚染された汚染土壌から有害物質の大部分を取り除くことができる汚染土壌改良装置及び汚染土壌改良方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
化学工場や薬品工場等の跡地の土壌にはダイオキシン等の有害物質が高濃度で残存している場合がある。
このような場合において、化学工場や薬品工場等の跡地を利用したくても跡地土壌に高濃度で残存しているダイオキシン等の有害物質が人体等に悪影響を与えるおそれがある。
このため、ダイオキシン等の有害物質が高濃度で残存している化学工場や薬品工場等の跡地を有効利用することができないという不具合がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実に鑑みなされたものであり、ダイオキシン等の有害物質が高濃度残存している汚染土壌からダイオキシン等の有害物質の大部分を取り除くことができる汚染土壌改良装置及び汚染土壌改良方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、 第１オゾン発生装置と、第１清水タンクと、前記第１オゾン発生装置及び第１清水タンクとパイプを介して連通されると共にオゾンと清水を混合させて第１オゾン水を製造する第１オゾンミキサーと、この第１オゾンミキサーにパイプを介して連通されると共に前記第１オゾン水のオゾンと清水を反応させて第１高濃度オゾン水を製造する第１反応タンクと、有害物質に汚染された汚染土壌が搬送されると共に前記第１高濃度オゾン水と汚染土壌を混合する第１混合シリンダーと、前記第１混合シリンダーの先端部に接続されて前記高濃度オゾン水のオゾンのオゾンガスで汚染土壌の有害物質を酸化分解させる第１汚染土壌反応通路と、この第１汚染土壌反応通路の先端部が接続される第２混合シリンダーと、第２オゾン発生装置と、第２清水タンクと、この第２オゾン発生装置及び第２清水タンクとパイプを介して連通されると共にオゾンと清水を混合させて第２オゾン水を製造する第２オゾンミキサーと、この第２オゾンミキサーにパイプを介して連通されると共に前記第２オゾン水のオゾンと清水を反応させて第２高濃度オゾン水を製造する第２反応タンクと、前記第２混合シリンダーに接続されて第２混合シリンダーに搬入された前記汚染土壌に前記第２高濃度オゾン水を噴射する第２オゾン水噴射ノズルと、前記第２混合シリンダーの先端部に接続されて前記第２高濃度オゾン水のオゾンのオゾンガスで汚染土壌の有害物質を酸化分解させる第２汚染土壌反応通路と、を有してなることを特徴としている。
請求項２の発明は、前記第１汚染土壌反応通路及び第２汚染土壌反応通路を環状のパイプで形成したことを特徴としている。
請求項３の発明は、前記第１混合シリンダー及び第２混合シリンダーをクランク形状に形成したことを特徴としている。
請求項４の発明は、前記第２混合シリンダーの長さ寸法を前記第１混合シリンダーの長さ寸法より長くしたことを特徴としている。
請求項５の発明は、前記第２汚染土壌反応通路の先端に改良された改良土壌を貯めておく改良土壌タンクを設けたことを特徴としている。
請求項６の発明は、第１オゾン発生装置で発生させたオゾンと第１清水タンクの清水を第１オゾンミキサーで混合させて第１オゾン水を製造し、この第１オゾン水を第１反応タンクで一定時間経過させることにより第１高濃度オゾン水を製造し、この第１高濃度オゾン水を第１オゾン水噴射ノズルを介して有害物質で汚染された汚染土壌を搬送する第１混合シリンダー内部に噴射して第１高濃度オゾン水と前記汚染土壌を混合し、混合された汚染土壌と第１高濃度オゾン水を第１汚染土壌反応通路に搬送して第１高濃度オゾン水のオゾンのオゾンガスで前記有害物質を酸化分解させ、前記土壌をさらに第２混合シリンダーに搬送し、第２オゾン発生装置で発生させたオゾンと第２清水タンクの清水を第２オゾンミキサーで混合させて第２オゾン水を製造し、この第２オゾン水を第２反応タンクで一定時間経過させることにより第２高濃度オゾン水を製造し、この第２高濃度オゾン水を第２オゾン水噴射ノズルを介して前記第２混合シリンダーで搬送される前記土壌に噴射して第２高濃度オゾン水と前記土壌を混合し、混合された汚染土壌と第２高濃度オゾン水を第２汚染土壌反応通路に搬送して第２高濃度オゾン水のオゾンのオゾンガスで前記有害物質を酸化分解させ、前記土壌から有害物質を取り除くことを特徴としている。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１〜図３には本発明に係る汚染土壌改良装置１０の一実施例が示されている。
図１に示されるように、汚染土壌改良装置１０の一端部には第１オゾン発生装置１２と第１清水タンク１４が配設されている。この第１オゾン発生装置１２は公知のオゾン発生装置であり、１時間に５００ｇ〜３ｋｇのオゾンを発生できる機能を有している。また、前記第１清水タンク１４には水道水等のきれいな水である清水が貯水されている。なお、第１清水タンク１４には適宜手段で絶えることなく常時水道水等の清水が貯水されるようになっている。
前記第１オゾン発生装置１２はパイプ１６を介して第１オゾンミキサー１８に連通されている。また、前記清水タンク１４はパイプ２０を介して前記第１オゾンミキサー１８に連通されている。従って、第１オゾン発生装置１２で発生されたオゾンと第１清水タンク１４に貯水されていた清水は第１オゾンミキサー１８で混合されて第１オゾン水が製造される。この第１オゾンミキサー１８はパイプ２１を介して第１反応タンク２２に連通されている。前記第１オゾンミキサー１８で製造された前記第１オゾン水は第１反応タンク２２で一定時間（この実施例では約２分）経過させられることによりオゾンと清水が反応して第１高濃度オゾン水（この実施例では第１高濃度オゾン水のオゾン含有濃度は約８ＰＰＭになるように設定されている）が製造される。
前記第１反応タンク２２にはパイプ２４が連設され、パイプ２４の先端部には第１オゾン水噴射ノズル２６が設けられている。
図２に示されるように、この第１オゾン水噴射ノズル２６はクランク状に形成された第１混合シリンダー２８の中間部に形成された第１折曲部２８Ａ及び第２折曲部２８Ｂのうちの第２折曲部２８Ｂに接続されている。従って、第１高濃度オゾン水は前記第１オゾン水噴射ノズル２６によって勢い良く前記第１混合シリンダー２８内に噴射される。なお、前記第１オゾン水噴射ノズル２６の先端部２６Ａは第１混合シリンダー２８内に突出しないように配設されているため、第１混合シリンダー２８を通過する汚染土壌が第１オゾン水噴射ノズル２６に当たることはない。
図１に示されるように、前記第１混合シリンダー２８の基端部２８Ｃにはダイオキシン等の有害物質で汚染された汚染土壌が適宜手段を介して提供され、汚染土壌は前記第１混合シリンダー２８内を通過するようになっている。なお、前記第１混合シリンダー２８を通過する前記汚染土壌は前記第１折曲部２８Ａ，第２折曲部２８Ｂを通過することにより乱流状態となる。従って、第１混合シリンダー２８内を通過する前記汚染土壌は第１混合シリンダー２８内で前記第１高濃度オゾン水とよく混合されてオゾン水混合土壌となる。
前記第１混合シリンダー２８の先端部２８Ｄはパイプを環状にして形成された第１汚染土壌反応通路３０の基端部３０Ａに接続されている。この第１汚染土壌反応通路３０を環状に曲げたことにより汚染土壌改良装置１０の長方向（図１左右方向）を長くしなくても第１汚染土壌反応通路３０の長さを長くすることができる。また、環状の第１汚染土壌反応通路３０を前記オゾン水混合土壌が乱流状態で通過することにより第１高濃度オゾン水のオゾンのオゾンガスによるダイオキシン等の有害物質の酸化分解を促進することができる。
前記第１汚染土壌反応通路３０の先端部３０Ｂはパイプ３１の基端部３１Ａに接続され、このパイプ３１の先端部３１Ｂはクランク状に形成されて第１折曲部３２Ａと第２折曲部３２Ｂを有してなる第２混合シリンダー３２の基端部３２Ｃに接続されている。なお、この第２混合シリンダー３２は前記第１混合シリンダー２８より横方向（図１左右方向）に長く形成されている。
図１に示されるように、前記汚染土壌改良装置１０の中間部には第２オゾン発生装置３４と第２清水タンク３６が配設されている。この第２オゾン発生装置３４は公知のオゾン発生装置であり、１時間に５００ｇ〜１０ｋｇのオゾンを発生できる機能を有している。また、前記第２清水タンク３６には水道水等のきれいな水である清水が貯水されている。なお、第２清水タンク３６には適宜手段で絶えることなく常時水道水等の清水が貯水されるようになっている。
前記第２オゾン発生装置３４はパイプ３８を介して第２オゾンミキサー４０に連通されている。また、前記第２清水タンク３６はパイプ４２を介して前記第２オゾンミキサー４０に連通されている。従って、第２オゾン発生装置３４で発生されたオゾンと第２清水タンク３６に貯水されていた清水は第２オゾンミキサー４０で混合されて第２オゾン水が製造される。この第２オゾンミキサー４０はパイプ４４を介して第２反応タンク４６に連通されている。前記第２オゾンミキサー４０で製造された第２オゾン水は第２反応タンク４６で一定時間（この実施例では約２分）経過させられることによりオゾンと清水が反応して第２高濃度オゾン水（この実施例では第２高濃度オゾン水のオゾン含有濃度は約８ＰＰＭになるように設定されている）が製造される。
前記第２反応タンク４６にはパイプ４８が連設され、パイプ４８の先端部には第２オゾン水噴射ノズル５０が設けられている。
図３に示されるように、この第２オゾン水噴射ノズル５０はクランク状に形成された第２混合シリンダー３２の中間部に形成された第１折曲部３２Ａ及び第２折曲部３２Ｂのうちの第２折曲部３２Ｂに接続されている。従って、第２高濃度オゾン水は前記第２オゾン水噴射ノズル５０によって勢い良く前記第２混合シリンダー３２内に噴射される。なお、前記第２混合シリンダー３２を通過する前記オゾン水混合土壌は前記第２折曲部３２Ａ，第２折曲部３２Ｂを通過することにより乱流状態になると共に第２混合シリンダー３２は前記第１混合シリンダー２８より長く形成されているので、第２混合シリンダー３２内を通過する前記オゾン水混合土壌は第２混合シリンダー３２内で前記第２高濃度オゾン水とよく混合される。また、前記第２オゾン水噴射ノズル５０の先端部５０Ａも前記第１オゾン水噴射ノズル５０と同様に第２混合シリンダー３２内に突出しないように配設されているため、第２混合シリンダー３２を通過する混合された第２高濃度オゾン水とオゾン水混合土壌が第２オゾン水噴射ノズル５０に当たることはない。
図１に示されるように、前記第２混合シリンダー３２の先端部３２Ｄはパイプを環状にして形成された第２汚染土壌反応通路５２の基端部５２Ａに接続されている。この第２汚染土壌反応通路５２を環状に曲げたことにより汚染土壌改良装置１０の長方向（図１左右方向）を長くしなくても第２汚染土壌反応通路５２の長さを長くすることができる。また、環状の第２汚染土壌反応通路５２をオゾン水混合土壌と第２高濃度オゾン水が乱流状態で通過することにより第２高濃度オゾン水のオゾンのオゾンガスによるダイオキシン等の有害物質の酸化分解を促進することができる。これによりダイオキシン等の有害物質の大部分（９０％以上）が取り除かれて汚染土壌は改良される。
前記第２汚染土壌反応通路５２の先端部５２Ｂは有害物質の大部分が除去された改良土壌５４を一時的に貯めておく改良土壌タンク５６に接続されている。従って、改良された前記改良土壌５４は分離水５８と共に改良土壌タンク５６に貯められるようになっている。
この改良土壌タンク５６の下端部には改良土壌排出パイプ６０が設けられ、前記改良土壌５４を適宜取り出せるようになっている。
【０００６】
次に、前記汚染土壌改良装置１０を用いてダイオキシン等の有害物質で汚染された汚染土壌からダイオキシンを取り除く汚染土壌改良方法の一実施例を説明する。
汚染土壌を改良（ダイオキシン等の有害物質の大部分を取り除くこと）する場合は、第１オゾン発生装置１２で発生させたオゾンをパイプ１６を介して第１オゾンミキサー１８に送り込むと共に第１清水タンク１４の清水をパイプ２０を介して第１オゾンミキサー１８に送り込む。
そして、第１オゾンミキサー１８で前記オゾンと清水を混合させて第１オゾン水を製造する。第１オゾンミキサー１８で製造された第１オゾン水を第１反応タンク２２で約２分間経過させることにより前記第１オゾン水のオゾンと清水はより反応して第１高濃度オゾン水が製造される。また、このオゾンがよく溶け込んだ第１高濃度オゾン水はパイプ２４を介して第１オゾン水噴射ノズル２６から第１混合シリンダー２８の内部に噴射する。
一方、この第１混合シリンダー２８には基端部２８Ｃからダイオキシン等の有害物質で汚染された汚染土壌が適宜手段で搬入され、前記汚染土壌は第１混合シリンダー２８を通過する。しかも、前記第１混合シリンダー２８を通過する前記汚染土壌は前記第１折曲部２８Ａ，第２折曲部２８Ｂを通過することにより乱流状態となり、第１混合シリンダー２８内で汚染土壌と第１高濃度オゾン水はよく混合されオゾン水混合土壌となる。
そして、このオゾン水混合土壌は第１汚染土壌反応通路３０に搬送されると共に第１高濃度オゾン水に含まれる高濃度オゾンのオゾンガスによって汚染土壌のダイオキシン等の有害物質は酸化分解される。これにより、オゾン水混合土壌の土の粒子や砂、小石等に付着しているダイオキシン等の有害物質の多くは酸化分解されて除去される。しかも、１回目の酸化分解が行われる第１汚染土壌反応通路３０は環状に形成されているためオゾン水混合土壌は乱流状態となり、さらに混合されると共に通路が長いため酸化分解が長く行われる。
前記第１回目の酸化分解によってダイオキシン等の有害物質の多くが除去された前記オゾン水混合土壌はさらに第２混合シリンダー３２に搬送される。
一方、第２オゾン発生装置３４で発生させたオゾンをパイプ３８を介して第２オゾンミキサー４０に送り込むと共に第２清水タンク３６の清水をパイプ４２を介して第２オゾンミキサー４０に送り込む。
そして、第２オゾンミキサー４０で前記オゾンと清水を混合させて第２オゾン水を製造する。第２オゾンミキサー４０で製造された第２オゾン水を第２反応タンク４６で約２分経過させることにより前記第２オゾン水のオゾンと清水はより反応して第２高濃度オゾン水が製造される。また、このオゾンがよく溶け込んだ第２高濃度オゾン水はパイプ４８を介して第２オゾン水噴射ノズル５０から第２混合シリンダー３２の内部に噴射する。
従って、既に第１回の酸化分解によってダイオキシン等の有害物質の大部分が除去された前記オゾン水混合土壌に新たに第２高濃度オゾン水が噴射され、第２高濃度オゾン水と混ざり合う。しかも、第２混合シリンダー３２は前記第１混合シリンダー２８より長く形成されているので混合がより促進される。
そして、前記第２高濃度オゾン水と混ざり合ったオゾン水混合土壌は第２汚染土壌反応通路５２を通過することにより、第２高濃度オゾン水に含まれる高濃度オゾンのオゾンガスによって２回目の酸化分解が行われる。これにより、前記土壌の土の粒子や砂、小石等に付着しているダイオキシン等の有害物質の多くは酸化分解により除去される。しかも、２回目の酸化分解が行われる前記第２汚染土壌反応通路５２も前記第１汚染土壌反応通路３０と同様に環状に形成されて通路が長いため前記土壌が乱流状態となって混合が促進されると共に酸化分解が長く行われる。
従って、第１高濃度オゾン水と第２高濃度オゾン水で２回酸化分解を行うことにより、ダイオキシン等の有害物質は９０％以上除去されて改良された改良土壌５４となり、改良土壌タンク５６に改良土壌５４は分離水５８と共に改良土壌タンク５６に貯められる。
従って、ダイオキシン等の有害物質で汚染された汚染土壌は汚染していた有害物質の９０％以上を取り除くことができ、改良土壌とすることができる。
【０００７】
なお、実施例では汚染土壌改良装置１０の一端部に第１オゾン発生装置１２と第１清水タンク１４を設け、汚染土壌改良装置１０の中間部に第２オゾン発生装置３４と第２清水タンク３６を設けたが、第１オゾン発生装置１２と第１清水タンク１４及び第２オゾン発生装置３４と第２清水タンク３６の配設位置はこれに限定されないことは勿論である。
【０００８】
【発明の効果】
本発明の汚染土壌改良装置は、汚染土壌と高濃度オゾン水を混合、反応させてオゾンのオゾンガスによる酸化分解により汚染土壌に含まれているダイオキシン等の有害物質の大部分を取り除くことができるという優れた効果を有する。
本発明の汚染土壌改良方法は、汚染土壌と高濃度オゾン水を混合、反応させてオゾンのオゾンガスによる酸化分解により汚染土壌に含まれているダイオキシン等の有害物質を分解して有害物質の大部分を取り除くことにより汚染土壌を改良することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の汚染土壌改良装置の概略全体図である。
【図２】実施例の汚染土壌改良装置に適用される第１混合シリンダーの概略縦断面図である。
【図３】実施例の汚染土壌改良装置に適用される第２混合シリンダーの概略縦断面図である。
【符号の説明】
１０    汚染土壌改良装置
１２    第１オゾン発生装置
１４    第１清水タンク
１８    第１オゾンミキサー
２２    第１反応タンク
２６    第１オゾン水噴射ノズル
２８    第１混合シリンダー
３０    第１汚染土壌反応通路
３２    第２混合シリンダー
３４    第２オゾン発生装置
３６    第２清水タンク
４０    第２オゾンミキサー
４６    第２反応タンク
５０    第２オゾン水噴射ノズル
５２    第２汚染土壌反応通路
【図１】
0003604374.tif 000002
【図２】
0003604374.tif 000003
【図３】
0003604374.tif 000004