(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有害物質が混入した汚染土壌を物理化学的処理によって浄化する汚染土壌の浄化処理方法において、溶液が入れられていて処理すべき汚染土壌が投入され物理化学処理を行う反応槽と、分離後の処理土壌を排出する排出装置とからなり、前記反応槽内の下部には土壌と溶液の撹拌と、前記排出装置への輸送とを同時に行うスクリュが設けられている汚染土壌の浄化処理装置を準備し、汚染土壌を反応槽内の溶液中に投入し、スクリュを回転させて土壌と溶液との撹拌を行い、汚染土壌を分離反応の進行に従い順次排出装置の方に輸送し、その間土壌の汚染の程度や分離反応の進捗によりスクリュの回転速度を設定し、正転時間を設定し、そして休止時間を設定しさらに逆転時間を設定して運転を行い、無害となった処理土壌を排出装置によって溶液面上にある排出口より排出することを特徴とする汚染土壌の浄化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機塩素系化合物、重金属などの有害物質が混入した汚染土壌を、物理科学的処理によって浄化する汚染土壌の浄化処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有害物質が混入した汚染土壌を浄化する物理化学的処理には、溶媒抽出による方法、浮上分離による方法、電気分解による方法などがある。
【０００３】
溶媒抽出による方法とは、汚染土壌を溶媒のなかに入れ適度に土壌と溶媒を接触させることにより、汚染土壌中にある有害物質を溶媒側に移動・抽出させて除去する方法である。
【０００４】
浮上分離による方法とは、汚染土壌を溶媒のなかに入れ適度に撹拌して、土壌中の溶液より比重の小さい有害物質を浮上させて除去する方法である。
【０００５】
電気分解による方法とは、酸化、中和などの電極反応を利用して、有害物質を除去する方法である。
【０００６】
一般には、これらの方法を組合せて浄化処理することが多い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
これらの方法により処理を行うには、汚染土壌を溶媒の中に入れ適度に撹拌することにより溶液と汚染土壌を接触反応させる必要がある。また、有害物質の分離後は、無害となった土壌を効率よく溶液から回収することが必要とされる。しかし、従来は、これらの作業を連続的に行う技術はなかった。
【０００８】
従って、本発明は、前記作業を能率よく連続的に行うことのできる汚染土壌の浄化処理方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、有害物質が混入した汚染土壌を物理化学的処理によって浄化する汚染土壌の浄化処理方法において、溶液が入れられていて処理すべき汚染土壌が投入され物理化学処理を行う反応槽と、分離後の処理土壌を排出する排出装置とからなり、前記反応槽内の下部には土壌と溶液の撹拌と、前記排出装置への輸送とを同時に行うスクリュが設けられている汚染土壌の浄化処理装置を準備し、汚染土壌を反応槽内の溶液中に投入し、スクリュを回転させて土壌と溶液との撹拌を行い、汚染土壌を分離反応の進行に従い順次排出装置の方に輸送し、その間土壌の汚染の程度や分離反応の進捗によりスクリュの回転速度を設定し、正転時間を設定し、そして休止時間を設定しさらに逆転時間を設定して運転を行い、無害となった処理土壌を排出装置によって溶液面上にある排出口より排出するようになっている。
【００１０】
土壌と溶液の撹拌と、排出装置への輸送とを同時に行うスクリュとしては、リボンスクリュ、カットフライトスクリュ、リボンスクリュとバドルスクリュの組合せ、リボンスクリュとフラットバーの組合せが適宜採用される。
【００１１】
また、分離後の処理土壌を排出する排出装置としては、スクリュコンベヤ、バケットコンベヤが適宜採用される。
【００１２】
汚染土壌は、土壌投入口より反応槽の溶液中に投入される。リボンスクリュは、適度な回転運動により土壌と溶液の撹拌を行い有害物質の分離反応を促進する。汚染土壌は、分離反応の進行に従い、リボンスクリュの回転運動により順次、排出装置の方向に輸送される。反応槽では、土壌と溶液の撹拌と、排出装置への輸送が同時に行われる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。図１は汚染土壌の浄化処理装置の正面図、図２は同側面図であり、本装置は、大別して、主に物理化学的処理を行う反応槽１と、分離後の処理土壌を排出する排出装置２とからなる。
【００１４】
反応槽１には溶液が入れられている。反応槽１の中の下部には、本実施例では撹拌用のリボンスクリュ３が設置されている。図３にリボンスクリュの詳細を示す。
【００１５】
汚染土壌は、土壌投入口４より反応槽１の溶液中に投入される。リボンスクリュ３は、適度な回転運動により土壌と溶液の撹拌を行い有害物質の分離反応を促進する。
【００１６】
汚染土壌は、分離反応の進行に従い、リボンスクリュ３の回転運動により順次、排出装置２の方向に輸送される。この反応槽１では、土壌と溶液の撹拌と、排出装置２への輸送を同時に行う。
【００１７】
土壌の汚染の程度や分離反応の進捗によりスクリュの回転数、回転方向などの運動パターンを変化させて、処理反応を制御する。運動パターンの設定は、制御盤のボタンやダイヤルなどによって行う。
【００１８】
排出装置２は、本実施例ではスクリュコンベヤを約４５度傾けた構造となっている。反応槽１とは接続部５を介して接続されている。反応槽１で分離処理の完了した無害となった土壌は、接続部５を通り排出装置２に移され排出装置２のスクリュの回転運動により掻き揚げられ排出口６より排出される。スクリュコンベヤの排出口が溶液面上にあること、及びスクリュコンベヤの傾きにより土壌は溶液から効率よく回収され、脱水効果もある。
【００１９】
図１及び図２において、７はリボンスクリュ３を作動させる撹拌用電動機であり、８はスクリュコンベヤ２を作動させる排出用電動機であり、また９は溶液及び水を供給する透明ビニールホース、１０は各ホースに設けたボールバルブである。
【００２０】
反応槽の下部に設置されるスクリュは、撹拌や輸送の効率をよくするために、リボンスクリュの他、図４ないし図６に示すのもが好適に使用でき、図４に示すものはカットフライトスクリュ３Ａであり、図５に示すものはリボンスクリュとバドルスクリュの組合３Ｂであり、図６はリボンスクリュとフラットバーの組合３Ｃである。
【００２１】
図７は、排出装置として簡易なバケットコンベヤ２Ａを用いた例である。
【００２２】
上述のように、土壌の汚染の程度や分離反応の進捗によりスクリュの回転数、回転方向などの運動パターンを変化させて、処理反応の制御を行うが、図８に撹拌スクリュの運転パターンの１例を示す。
【００２３】
図９に制御盤での制御フローを示す。スタート（Ｓー１）後、手動運転か自動運転の選択をする（Ｓー２）。
【００２４】
手動運転による場合は、回転速度を設定し（Ｓ−３、ダイヤルにて設定、０〜２０ｒｐｍ）、正転運転か逆転運転を選択する（Ｓー４）。
【００２５】
正転運転の場合は、運転ボタン（Ｓ−５）入力後、正転運転（Ｓー６）が開始され、運転停止ボタン（Ｓ−７）で正転運転が終了する。
【００２６】
逆転運転の場合は、運転ボタン（Ｓ−８）入力後、逆転運転（Ｓー９）が開始され、運転停止ボタン（Ｓ−１０）で逆転運転が終了する。
【００２７】
自動運転による場合は、回転速度を設定し（Ｓ−１１、ダイヤルにて設定、０〜２０ｒｐｍ）、正転時間を設定し（Ｓ−１２、ダイヤルにて設定、０〜２０ｍｉｎ）、休止時間を設定し（Ｓー１３、ダイヤルにて設定、０〜２０ｍｉｎ）、逆転時間を設定する（Ｓ−１４、ダイヤルにて設定、０〜２０ｍｉｎ）。
【００２８】
運転ボタン（Ｓ−１５）入力後、前記設定により自動的に開始され、正転時間（Ｓ−１６）、休止（インターバル）（Ｓ−１７）、逆転運転（Ｓー１８）後、運転停止ボタンにより運転が終了する（Ｓ−１０）。
【００２９】
今回、１０〜２０％油を含有した汚染土壌の浄化処理に本装置を使用した。汚染土壌を１ｍ３反応槽に投入した。溶液には過酸化水素、苛性ソーダをそれぞれ  １％溶解した水溶液２ｍ３を使用した。撹拌スクリュは制御盤の設定により図８  の運動パターンを繰返した。排出装置は５〜１５ｒｐｍの連続回転で処理土の回収を行った。
【００３０】
この結果、約３０分で汚染土壌の処理及び回収を完了した。処理土壌の含水比は２０〜３０％であった。
【００３１】
本装置は、汚染土壌の処理だけでなく、所定粒度の個体材料と溶液とを反応させて、その後、個体材料を回収する作業にも広く活用できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上の通り本発明によれば、下記のすぐれた効果を奏する。
（ａ）  汚染土壌を溶媒のなかに入れ、スクリュの動きにより適度に撹拌することにより溶液と汚染土壌とを接触反応させ、有害物質の分離後、無害となった土壌を効率よく溶液から回収することができ、これらの作業を連続的に行うことができる。
（ｂ）  スクリュにより攪拌しながら排出装置に運ぶことができる。
（ｃ）  スクリュコンベアが傾いているので、脱水が自動的に行うことができる。
（ｄ）  制御装置により物理化学的処理の設定（正転、逆転時間の設定等）が容易になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る汚染土壌の浄化処理装置の正面図。
【図２】図１の側面図。
【図３】リボンスクリュの詳細正面図。
【図４】カットフライトスクリュの詳細正面図。
【図５】リボンスクリュとバドルスクリュの組合の詳細正面図。
【図６】リボンスクリュとフラットバーの組合の詳細正面図。
【図７】バケットコンベヤ式排出装置を利用した装置の部分正面図。
【図８】リボンスクリュの運動パターンを示す図。
【図９】撹拌スクリュの制御フローを示す図。
【符号の説明】
１・・・反応槽
２・・・排出用スクリュコンベヤ
３・・・撹拌用リボンスクリュ
４・・・土壌投入口
５・・・接続口
６・・・排出口
７・・・撹拌用電動機
８・・・排出用電動機
９・・・透明ビニールホース
１０・・・ボールバルブ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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