(57)【要約】【課題】二次汚染を引き起こすことなく、鉛弾の散在した汚染土壌から汚染源である鉛弾を効率的に回収することができる鉛弾回収システムを提供する。【解決手段】土壌に散在した鉛弾を回収する鉛弾回収システムであって、気体供給装置２００と、この気体供給装置２００からの空気を噴射する噴射ノズル２１２，この噴射ノズル２１２から噴射される空気によって環状の空気流を形成する環状管路２１３，この環状管路２１３に供給される土壌を受け入れる受入部２１４，環状管路２１３内に少なくとも一箇所配設され空気流に同伴する土壌を衝突させて粉砕する衝突部材２１５，及び環状管路２１３により形成される環状流路の内周側に接続した排出部２１６とを有する粉砕装置２１１と、この粉砕分級装置２１１から排出された土壌と鉛弾とを分級する分級装置２３０とを備えたことを特徴とする。【選択図】  図９
2006130359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
土壌に散在した鉛弾を回収する鉛弾回収システムであって、
空気供給源と、
この空気供給源からの空気を噴射する噴射ノズルと，この噴射ノズルから噴射される空気によって環状の空気流を形成する環状管路と，この環状管路に供給される前記土壌を受け入れる受入部と，前記環状管路内に少なくとも一箇所配設され空気流に同伴する前記土壌を衝突させて粉砕する衝突部材と，前記環状管路により形成される環状流路の内周側に接続した排出部とを有する粉砕装置と、
この粉砕分級装置から排出された前記土壌と鉛弾とを分級する分級装置と
を備えたことを特徴とする鉛弾回収システム。
【請求項２】
前記衝突部材は、前記環状管路の流路を絞って空気流に同伴する土壌に干渉するテーパ面を有していることを特徴とする請求項１に記載の鉛弾回収システム。
【請求項３】
前記テーパ面には、空気流の流れ方向に伸びる略三角断面形状の突起が複数設けられていることを特徴とする請求項２に記載の鉛弾回収システム。
【請求項４】
前記衝突部材は、前記環状管路を構成する少なくとも１つの配管の内壁に固定した複数の羽根であることを特徴とする請求項１に記載の鉛弾回収システム。
【請求項５】
前記羽根を固定した配管は、少なくとも前記羽根を取り付けた箇所が回転可能に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の鉛弾回収システム。
【請求項６】
前記衝突部材は、空気流の流れ方向に沿うように、且つ一部が前記環状管路の内部に臨むように配設された回転可能なディスクであることを特徴とする請求項１に記載の鉛弾回収システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、射撃場等に代表される鉛弾が散在した土壌からその汚染源である鉛弾を分離・回収する鉛弾分離回収システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
各地の射撃場で使用される鉛散弾には１実包当たりに直径２〜４ｍｍ程度の小さな球状の鉛弾が３００〜５００個程度含有されており、射撃場によっては年間２０トン前後もの鉛弾が使用されている。一般に射撃場の敷地は広大であり、広範囲に散在した極めて小さな鉛弾を回収するには膨大な費用と多大な労力及び時間を要することから、現状では、射出された鉛弾が射撃場の敷地内にそのまま放置されていることが多い。近年、こうして放置された鉛弾を汚染源とした土壌汚染が顕在化してきており、鉛弾の除去が急務となってきている。
【０００３】
そこで、土壌に混在する鉛等の金属片を除去する方法としては、土壌に加水してボールミル等によって湿式粉砕した後、粉砕した土壌をスクリーン等の分級機で粗粒の金属片と微粒の土壌とに分級するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１８３７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術においては、掘削した汚染土壌に加水しながら分級するため、この方法で土壌に散在した鉛弾を回収する場合、大量に使用する処理水に例えば土壌中に溶出していた鉛が溶け込む。その結果、その処理水が新たな汚染源となって汚染源が周囲に飛散する等して二次汚染を引き起こしてしまう恐れがある。
【０００６】
本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、その目的は、二次汚染を引き起こすことなく、鉛弾の散在した汚染土壌から汚染源である鉛弾を効率的に回収することができる鉛弾回収システムを提供することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記の目的を達成するために、第１の発明は、土壌に散在した鉛弾を回収する鉛弾回収システムであって、空気供給源と、この空気供給源からの空気を噴射する噴射ノズルと，この噴射ノズルから噴射される空気によって環状の空気流を形成する環状管路と，この環状管路に供給される前記土壌を受け入れる受入部と，前記環状管路内に少なくとも一箇所配設され空気流に同伴する前記土壌を衝突させて粉砕する衝突部材と，前記環状管路により形成される環状流路の内周側に接続した排出部とを有する粉砕装置と、この粉砕分級装置から排出された前記土壌と鉛弾とを分級する分級装置とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記衝突部材は、前記環状管路の流路を絞って空気流に同伴する土壌に干渉するテーパ面を有していることを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第２の発明において、前記テーパ面には、空気流の流れ方向に伸びる略三角断面形状の突起が複数設けられていることを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、第１の発明において、前記衝突部材は、前記環状管路を構成する少なくとも１つの配管の内壁に固定した複数の羽根であることを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、第４の発明において、前記羽根を固定した配管は、少なくとも前記羽根を取り付けた箇所が回転可能に構成されていることを特徴とする。
【００１２】
第６の発明は、第１の発明において、前記衝突部材は、空気流の流れ方向に沿うように、且つ一部が前記環状管路の内部に臨むように配設された回転可能なディスクであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、環状管路内に流れる空気流の中に土砂を投入することにより土砂を乾燥させつつ、さらに環状管路内を周回する土砂を衝突部材に衝突させて粉砕することで、鉛弾を効率的に土砂から分級することができる。こうして一連の工程で加水することなく効率的に鉛弾を回収することができ、したがって土砂に溶出した鉛が処理水に溶け込んで新たな汚染源となることがなく、二次汚染及びこれに付随する処理を回避することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を用いて本発明の鉛弾回収システムの一実施の形態を説明する。
本発明の鉛弾回収システムは、例えば屋外の射撃練習場等、鉛弾が散在した土壌から鉛弾を効率的に回収するシステムである。また、広大な敷地の土壌を処理対象とする場合も想定されるため、鉛弾の分布を事前に調査し、鉛弾の散在範囲をある程度特定しておくとより効果的である。但し、以下の実施の形態は、鉛弾が散在した射撃場の土壌に限らず、その他の導電体が固形分の状態で散在した類似環境の土壌を対象とした場合にも、適用可能なものである。
【００１５】
図１は、本発明の鉛弾回収システムの一実施の形態の全体構成の概略図である。
この図１に示すように、本システムは、大きく分類すると、散在する鉛弾によって汚染された汚染土壌（以下、適宜土砂という）を粉砕して土砂から鉛弾を分級する粉砕分級工程Ａと、粉砕分級工程Ａから排出された土砂混じりの鉛弾から鉛弾のみを選別する選別工程Ｂとからなる。
【００１６】
粉砕分級工程Ａでは、油圧ショベル１００と、この油圧ショベル１００によって供給された土砂を予め細粒化する予細粒化装置１１０と、気体供給装置２００と、気体供給装置２００からの気体（空気等）のエネルギによって予細粒化装置１１０で細粒化された土砂を乾燥させつつ粉砕し鉛弾を分級する粉砕分級装置２１０と、この粉砕分級装置２１０からの排気からダスト（残留した土砂細粒分等）を除去するバグフィルタ２７０と、真空ポンプ２９５とが用いられる。
【００１７】
上記油圧ショベル１００は、走行体１０１と、この走行体１０１の上部に旋回可能に設けた旋回体１０２と、この旋回体１０２に回動自在に接続された多関節型の作業装置１０３とを備えている。このような構成により、油圧ショベル１００は、作業装置１０３によって土砂を掘削して集積しそれを予細粒化装置１１０に投入する。なお、特に図示していないが、必要に応じて油圧ショベル１００の後段にベルトコンベア等を配置し、それを介して予細粒化装置１１０に土砂を供給するようにしても良い。
【００１８】
図２は、本発明の鉛弾回収システムの一実施の形態を構成する予細粒化装置１１０の全体構成を示す側面図である。
この図２において、１はフレームで、このフレーム１は、複数の支持ポストと、これら複数の支持ポスト上に設けられた複数の支持部材とで架台を構成している。２は土砂を搬送する搬送コンベアで、この搬送コンベア２は、土砂搬送方向下流側（図２中の右側）に向かって上り傾斜となるように、上流側（図２中左側）がフレーム１に、下流側が脚７にそれぞれ支持されている。４は搬送コンベア２のコンベアフレーム３の土砂搬送方向上流側端部に設けた従動輪、５はコンベアフレーム３の土砂搬送方向下流側端部に設けた駆動輪で、図示しない駆動装置で駆動輪５を回転駆動させることにより、駆動輪５と従動輪４との間に掛け回した搬送ベルト６が循環駆動する。
【００１９】
９は土砂を受け入れるホッパで、このホッパ９は、搬送コンベア２の土砂搬送方向上流側端部上に位置するように、支持部材１０を介してフレーム１に支持されている。特に図示していないが、ホッパ９の下流側側壁には搬送ベルト６に対向して土砂切出口（図示せず）が切り欠いて設けられており、この土砂切出口を介して上記搬送コンベア２によりホッパ９内の土砂が切り出される。搬送コンベア２による土砂搬送量は、土砂切出口の開口面積及び搬送ベルト６の搬送速度により定まる。
【００２０】
１１は搬送ベルト６上の搬送土砂に添加材を供給する添加材供給装置で、この添加材供給装置１１は、ホッパ９よりも下流側（図２中の右側）の位置でフレーム１に支持されている。土砂に添加する添加材としては、例えば生石灰や消石灰のように、土砂の塑性を低下させる性質、或いは土砂を構成する土砂粒子を包み込む性質を持つものが好ましい。添加材供給装置１１は、土砂に添加する添加材を貯留する貯留部１２と、この貯留部１２内の添加材を下方に導出する供給部１３と、貯留部１２内の添加材を供給部１３に導く漏斗の役割を果たすシュート１４とで構成されている。本実施の形態において、供給部１３にはスクリュフィーダを用いているが、例えばロータリフィーダのような他のフィーダで代替しても良い。
【００２１】
２４は搬送コンベア１１上を搬送される汚染土壌及び添加材を混合する解砕装置である。本例では、この解砕装置２４を２台図示したが、特に台数の限定はなく、３台以上設けても良いし、１台のみとしても構わない。
【００２２】
図３は解砕装置２４の詳細構造を表す側面図、図４は図３中のＶ−Ｖ矢視断面図、図５は図４中のVI−VI矢視断面図で、これらの図において先の各図に示した符号と同符号のものは同一部分である。
図３乃至図５において、１５１は支持架台で、この支持架台１５１は、コンベアフレーム３上に設けたベースフレーム１５１ａと、このベースフレーム１５１ａ上に立設した複数のポスト１５１ｂと、これらポスト１５１ｂ上に設けたブラケット１５１ｃとで構成されている。１５２はこの支持架台１５１に揺動可能に支持された揺動部材で、この揺動部材１５２の上端は、ブラケット１５１ｃに対し支軸１５３を介して連結されている。
【００２３】
１５５は汚染土壌を添加材とともに解砕する回転体で、この回転体１５５は、揺動部材１５２の先端に回転可能に保持された回転軸１５６と、この回転軸１５６に対して略放射状に設けられた複数の羽根１５７とで構成されている。回転軸１５６は、軸受１５８，１５８を介して揺動部材１５２に支持された両端の支持部１５６ａ，１５６ａと、これら支持部１５６ａ，１５６ａ間に介設された中間部１５６ｂとで構成されている。
【００２４】
羽根１５７は、中間部１５６ｂに取り付け板１５９を介して取り付けられ、それぞれ回転軸１５６の軸方向に湾曲して形成されている。湾曲方向は、周方向に隣接する羽根１５７同士で互い違いになっている。また、羽根１５７は、図５に示すように搬送ベルト６の搬送方向に対向して回転するが、その回転方向に対し反対方向に傾斜している。回転体１５５の回転軌跡が搬送ベルト６に近接する。
【００２５】
１６１は解砕装置２４を駆動する駆動装置で、この駆動装置１６１は、一方側（図４中の右側）の上記ブラケット１５１ｃ上に設けられている。１６２は駆動装置１６１の出力軸１６１ａの端部に設けたスプロケット、１６３は回転軸１５６の支持部１５６ａの端部に設けたスプロケット、１６４はスプロケット１６２，１６３に掛け回されたチェーンである。駆動装置１６１の駆動力はチェーン１６４を介して回転体１５５に伝達される。駆動装置１６１の回転速度は調整可能である。
【００２６】
１６５は回転体１５５を覆うカバーで、このカバー１６５は回転体１５５により跳ね上げられる土砂や添加材の飛散を防止する。このカバー１６５は、回転軸１５６（支持部１５６ａ）により回転可能に支持され、揺動部材１５２に対し相対的に揺動可能である。カバー１６５の側面には、図４に示すように、回転軸１５６（支持部１５６ａ）と同心の円弧状に形成した溝１６６ａを有するプレート１６６が複数（この例では片側２つづつ、計４つ）取付けてある。１６７は揺動部材１５２の内側に設けたピンで、このピン１６７は、プレート１６６の溝１６６ａ内に遊嵌している。これにより、搬送ベルト６上の搬送土砂に大きな異物が混入していた場合等は、揺動部材１５２が揺動して回転体１５５と搬送ベルト６との間に異物が噛み込むことを防止し、これとともに、揺動時にもカバー１６５と搬送ベルト６との間の隙間を極力小さくし土砂の飛散を防止するようになっている。
【００２７】
図１に戻り、上記気体供給装置２００は、いわゆるルーツ式等の容積型のブロワ２０１で構成される。ブロワ２０１は、駆動装置２０２から伝達ベルト２０３を介して伝達される駆動力によって駆動するようになっている。２０６は駆動装置２０２により回転駆動される駆動ロータで、特に図示していないが、この駆動ロータには、伝達ギアを介して従動ロータが噛合しており、従動ロータ及び駆動ロータは同期して反対方向に回転し、吸込空気を圧縮して吐出する。
【００２８】
ブロワ２０１のケーシングには、吸入口２０４と吐出口２０５とが設けられ、吸入口２０４の上端部には消音機２０７が取り付けられている。一方、吐出口２０５は、ケーシング２０６の下方位置から突出し、接続管２０８を介して粉砕分級装置２１０に接続している。
【００２９】
図６は上記粉砕分級装置２１０を構成する粉砕装置の全体構成を表す側面図、図７は粉砕装置の断面図、図８は正面図である。
粉砕分級装置２１０は、投入土砂を乾式粉砕する図６乃至図８に示した前段の粉砕装置２１１と、粉砕装置２１１で粉砕された土砂と鉛弾とを分級する後段の分級装置２３０（後述）とを備えている。
【００３０】
粉砕分級装置２１０は、気体供給装置２００からの空気を噴射する噴射ノズル２１２と、噴射ノズル２１２から噴射される空気によって環状の空気流を形成する環状管路２１３と、この環状管路２１３に供給される土砂を受け入れる受入部２１４と、環状管路２１３内で空気流に同伴して循環する土砂を衝突させて粉砕する衝突部材２１５（後述、図９参照）と、環状管路２１３により形成される環状流路の内周側に接続した排出部２１６とを備えている。
【００３１】
上記環状管路２１３は、複数の配管２１７〜２２２によって環状に形成されており、円直面に沿って起立するように図示しない支持部材により支持されている。また、配管２１７〜２２２は、隣接するもの同士のフランジ２２３をボルト締結することによって連結されている。対向するフランジ２２３，２２３間は図示しないシール材を介在させて気密性を保っている。こうして環状管路２１３を分割可能に構成することで、メンテナンス・点検・補修等が容易になっている。環状管路２１３の分割数に限定はない。なお、特に図示していないが、環状管路２１３における土砂が堆積し易い箇所（例えば配管２２２）には開閉蓋が設けてあり、土砂が堆積した場合それを排出させられるようになっている。
【００３２】
上記噴射ノズル２１２は、環状管路２１３を構成する配管２２２の外周側に設けられている。本実施の形態では配管２２２のみに噴射ノズル２１２が設けられているが、噴射ノズル２１２は他の配管２１７〜２２１も含めてどの配管に設けても良いし、複数の配管に設けても構わない。また、環状管路２１３内に一方向に流れる環状の空気流が形成されるように、噴射ノズル２１２の空気噴射方向は、空気流通方向に向かって環状管路２１３の径方向内側に傾斜している。図７に示したように屈曲した配管２２２等に噴射ノズル２２２を設ける場合、その空気噴射方向が配管の屈曲部分の概略接線方向に沿うようにすると良い。
【００３３】
以上の噴射ノズル２１２は、上記気体供給装置２００と接続管２０８で接続されたエアタンク２２５に覆われている。このエアタンク２２５は鋼板等で適宜構成されており、シール材（図示せず）等によって気密性が確保されている。このエアタンク２２５内に気体供給装置２００からの空気が導入されると、エアタンク２２５の内圧が上昇する。これにより小径の噴射ノズル２１２から高速の噴射空気が噴出し、環状管路２１３に環状の空気流が形成される。
【００３４】
上記受入部２１４は、環状管路２１３を構成する配管のいずれかに設けられている。本実施の形態において、受入部２１４は配管２１８に設けられており、受入部２１４の土砂供給方向は環状管路２１３の環状流路の接線方向にほぼ沿っている。また、特に図示していないが、受入部２１４には、投入される土砂を受け入れるためのホッパ等が適宜取り付けられる。
【００３５】
一方、排出部２１６も、環状管路２１３を構成する配管のいずれかに設けられている。本実施の形態において、排出部２１６は配管２１９の内周側に設けられており、排出部２１６の土砂排出方向はほぼ水平方向を向き、環状管路２１３の環状の中心線を含む鉛直面に対しほぼ直交している。排出部２１６には接続管２２６がフランジ接続している。
【００３６】
図９（ａ）は上記衝突部材２１５の全体構成を表す断面図、図９（ｂ）はそれを空気流通方向上流側から見た図である。
図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、本実施の形態において、衝突部材２１５には、環状管路２１３の流路を一時的に絞るように空気流通方向下流側に向かって縮径するリング状の部材を用いている。すなわち、衝突部材２１５の内面であるテーパ面２２７は空気に同伴して環状管路２１３を周回する土砂の一部の流れに干渉するようになっており、このテーパ面２２７に衝突させることによって土砂を粉砕し細粒化する。
【００３７】
以上の上記衝突部材２１５は、環状管路２１３を構成する配管２１７〜２２１のうちのいずれに設けても良いが、特に排出部２１６のすぐ上流側（図７では配管２１９の上流端や配管２２０等）が好ましい。また、衝突部材２１５の設置箇所は１箇所で良いが、空気に土砂を同伴させるだけの必要十分な空気流速が確保できる範囲内であれば、衝突部材２１５を増設しても良い。
【００３８】
図１０は上記分級装置２３０の全体構成を表す断面図である。
図１０において、分級装置２３０は、円筒管を鉛直に立設して構成した立ち上げ配管２３１と、この立ち上げ配管２３１の下端に連結された排出部２３２とを備えている。立ち上げ配管２３１には、接続部２３３がほぼ水平方向から鉛直上向きに方向に緩やかに流路方向を変化させるように接続している。この接続部２３３は、上記接続管２２６を介して粉砕装置２１１の排出部２１６と接続している。
【００３９】
排出部２３２は、いわゆるロータリフィーダにより構成されており、シール材（図示せず）を介在させて立ち上げ配管２３１にボルト締結してある。その概略構成は、回転軸２３９に複数の隔壁２４０を放射状に設けたロータ２４１をケーシング２３８内に設けてなり、立ち上げ配管２３１で土砂と分級されて下降した鉛弾等の混在物を各隔壁２４０間の空間に導入し、ロータ２４１を回転させることにより、順次下方に排出するようになっている。
【００４０】
ここで、物質を上昇気流に同伴させて浮上させる場合、物質に作用する浮力と重力が釣り合うとき上昇気流の流速と物質移動速度との差を終末速度という。本実施の形態における分級装置２３０は、土砂と鉛弾との終末速度の差を利用して土砂と鉛弾とを分級する。したがって、分級装置２３０の配管２３１の口径（場合によっては、気体供給装置２００の駆動速度、或いは噴射ノズル２１２の数や噴射孔の径等）は、土砂の性状等も考慮に入れた上で、立ち上げ配管２３１に到達した空気流の流速が土砂の終末速度と鉛弾の終末速度の間の値となるように設定する。すなわち、粉砕装置２１１からの土砂が立ち上げ配管２３１に到達したとき、土砂のみが空気流に同伴して上昇し、土砂に含まれる鉛弾が下降して排出部２３２に導かれるようにする。
【００４１】
図１１は、本発明の鉛弾回収システムの一実施の形態を構成するバグフィルタ２７０の全体構成を表す断面図で、この図において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
図１１に示したバグフィルタ２７０は、公知の構成の濾過式集塵機で、本体をなす集塵室２７１と、この集塵室２７１の下部に連接したシュート２７２と、このシュート２７２の下部に連接した排出部２７３とで概略構成されている。
【００４２】
集塵室２７１は、上下が開口した断面が四角形の筒体からなり、その上下端部にはそれぞれフランジ２７４，２７５が設けてあって、これらフランジ２７４，２７５を介して、それぞれ天板２７６、上記シュート２７２がボルト締結されている。また、シュート２７２には、導入口２７７が設けられている。導入管２７７には、その端部に設けたフランジ２７９を介し、粉砕分級装置２１０の立ち上げ配管２３１との接続管２６３が接続している。また、天板２７６には、排出管２８１が連接された排出口２８０が設けられている。排出管２８１には、その端部に設けたフランジ２８２を介し、真空ポンプ２９５と接続する接続管２８３が接続している。また、集塵室２７１の内部には、複数のフィルタ２８４が重ね合わせて配設されている。フィルタ２８４は、細かいダスト（土砂細粒分等）を捕集する目の細かい濾布から構成される。
【００４３】
シュート２７２は、集塵室２７１において分離されたダストを排出部２７３に導く漏斗の役割を果たすよう、下方に向かって縮径する略四角錐形状をなしており、互いのフランジ間にシール材（図示せず）を介在させて集塵室２７１にボルト締結されている。
【００４４】
排出部２７３は、粉砕分級装置２１０の排出部２３２と同様、いわゆるロータリフィーダにより構成されており、シュート２７２の下端に、図示しないシール材を介在させて互いのフランジ同士をボルト締結して取り付けられている。具体的には、ケーシング２８５内に、回転軸２８６に複数の隔壁２８７を放射状に設けたロータ２８８を設けた構成であり、捕集されたダスト（土砂細粒分）を各隔壁２８７間の空間に導入し、ロータ２８８を回転させることにより、順次下方に排出するようになっている。なお、この排出部２７３としては、ロータリフィーダに限られず、いわゆるスクリュフィーダ等を用いても良い。
【００４５】
図１に戻り、選別工程Ｂでは、粉砕分級工程Ａを経て細粒化された土砂の中から磁力を利用して鉛弾を回収する鉛弾回収装置５００が用いられる。
【００４６】
図１２は、本発明の鉛弾回収システムの一実施の形態を構成する鉛弾回収装置５００の概略構成を表す側断面図で、この図において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
図１２に示すように、鉛弾回収装置５００は、分級装置２３０によって分級された土砂混じりの鉛弾（選別物）を受け入れるホッパ５０１と、このホッパ５０１によって受け入れた選別物を搬送するコンベア５０２と、このコンベア５０２の放出端近傍に設けた選別機５０３とを備えており、コンベア５０２上を搬送される選別物の中から、選別機５０３から発生させた交番磁界の作用によって鉛弾を選別し回収するようになっている。
【００４７】
ホッパ５０１は、上方に向かって拡開した枠型の部材で、コンベア５０２の上流側（図１２中左側）の端部上に設けられており、粉砕分級装置２１０の排出部２３２から排出された鉛弾や比較的大きな土砂等の選別物を受け入れる役割を果たす。従って、当該鉛弾回収装置５００は、このホッパ５０１が、粉砕分級装置２１０の排出部２３２の下方に位置するように配置されている。
【００４８】
コンベア５０２は、そのコンベアフレーム５０４と、このコンベアフレーム５０４の両端に回転自在に設けた駆動輪５０５及び従動輪５０６と、これら駆動輪５０５及び従動輪５０６の間に掛け回したコンベアベルト５０７とを備えており、図示しない架台によって支持されている。これによって、図示しない駆動装置によって、駆動輪５０５を回転駆動させ、従動輪５０６との間でコンベアベルト５０７を循環駆動させるようになっている。
【００４９】
選別機５０３は、従動輪５０６の内周部に従動輪５０６に摺接可能に設けたドラム５０８と、このドラム５０８の内周部に極性が交互に変化するように固定して配置した複数の磁石５０９，５１０とで構成されている。ドラム５０８は、駆動輪５０５を回転駆動させる駆動装置とは別の駆動装置（図示せず）によって、従動輪５０６の回転方向と逆方向に回転可能に構成されており、ドラム５０８をコンベアベルト５０７と反対方向に回転させることによって、コンベアベルト５０７上に交番磁界を形成するようになっている。
【００５０】
これにより、ホッパ５０１によって受け入れられた選別物に含まれる導電体である鉛弾の表面には、コンベアベルト５０７により搬送され、その放出端付近にて選別機５０３によって形成された交番磁界を横切る際、渦電流が発生することになる。この渦電流によって生ずる磁界は、常に選別機５０３の交番磁界と同極となるので、鉛弾は、瞬間的にコンベアベルト５０７から弾き飛ばされ、コンベア５０７の放出端からやや離間配置した有底枠状の回収箱５１１に回収される。渦電流が生じない石や土砂等は弾き飛ばされることなくそのままコンベア５０７の放出端から落下するので、これによって、鉛弾が、その他の選別物と分離されることになる。
【００５１】
次に、上記構成の本実施の形態の鉛弾回収システムの動作及び作用について説明する。
図１に示したシステムにおいて、まず、油圧ショベル１００によって対象土壌を掘削し、予細粒化装置１１０のホッパ９に投入すると、ホッパ９に投入された土砂は、搬送コンベア２により、順次ホッパ９外へ搬送され、搬送中に、添加材供給装置１１から供給された石灰等の添加材とともに解砕装置２４によって、予解砕（予細粒化）される。このように、添加材が添加された状態で解砕され添加材と混合されることにより、土砂は塑性を低下させ、その結果、例えば１０ｍｍ程度の粒径まで解砕され、表面に添加材が付着した状態となって排出される。
【００５２】
但し、本実施の形態においては、油圧ショベル１００により掘削された土砂が大きな土塊を形成している場合、或いは扱いが困難な高粘性の土砂である場合等には、粉砕分級装置２１０に直接供給することが困難であることからこのように予細粒化装置１１０を用いて前処理を行うが、例えば土砂が大きな土塊をなさない場合、具体的には、既に土塊の粒径が１０ｍｍ程度或いはそれ以下である場合等には、必ずしも予細粒化装置１１０を用いる必要はなく、粉砕分級装置２１０に直接土砂を供給するようにしても良い。また、粉砕分級装置２１０の前段に篩を用いて１０ｍｍ程度以下の土砂を予め選別しておき、粉砕分級装置２１０に投入することも考えられる。篩を用いた場合には、大きな石等の異物が予め除去されるので、粉砕分級装置２１０への噛み込み等も未然に防止される。
【００５３】
予細粒化装置１１０により予め解砕されて粒径が比較的小さくなった土砂は、粉砕分級装置２１０に投入される。このとき、予細粒化装置１１０の後段にコンベア等を配置し、このコンベアによって粉砕分級装置２１０に土砂が供給されるようにしても良い。また、予細粒化装置１１０から粉砕分級装置２１０に連続的に土砂が供給されるようにしなくても、例えば、予細粒化装置１１０から排出された土砂は、養生や乾燥のために一旦別の場所にストックしても良い。
【００５４】
粉砕装置２１１においては、ブロワ２０１からの供給空気がエアタンク２２５内で昇圧され、噴射ノズル２１２から環状管路２１３内に高速で吐出される。環状管路２１３内に土砂が供給されると、土砂は環状管路２１３内の空気流に同伴して周回するうちに、空気流に晒されることで乾燥してその塑性を低下させ（脆い状態になり）、なおかつ、その途中で衝突部材２１５、管路の内壁、噴射ノズル２１３からの射出空気、或いは他の土砂粒子等と衝突することによって粉砕され、さらに細粒化される。このとき、未粉砕の土砂は遠心力の作用を強く受けて環状管路２１３の外周側を通過するのに対し、粉砕後の土砂は内周側を通過する。内周側を通過する粉砕土砂は、真空ポンプ２９５によって吸引され、排出部２１６を介して粉砕装置２１１から排出される。排出部２１６から排出されない土砂は、継続して環状管路２１３内を周回し、その後粉砕されて排出される。
【００５５】
粉砕装置２１１から排出された土砂が分級装置２３０に導入されると、立ち上げ配管２３１で終末速度の差から鉛弾を含む比重の大きな成分が土砂細粒分と分離されて最下流に位置する排出部２３２から排出され、鉛弾回収装置５００に導かれる。一方、分級装置２３０から排出された土砂細粒分は、空気流に同伴し接続管２６３を介しバグフィルタ２７０に導入され、フィルタ２８４により捕集されて清浄空気として大気に開放される。捕集された土砂は、排出部２７２から排出され、例えば、図示しない搬送コンベア等を用いて、不溶化処理等の汚染対策措置を行う工程に別途移行させる。
【００５６】
鉛弾回収装置５００に導入された鉛弾等は、ホッパ５０１に受け入れられてコンベアベルト５０７によって搬送される。そして、選別機５０３から発生する交番磁界を横切るとき、鉛弾のみがコンベアベルト５０７から弾き飛ばされ、石等の他の異物と分離されて回収箱５１１に回収される。
【００５７】
本実施の形態においては、環状管路２１３内に流れる空気流の中に土砂を投入することにより土砂を乾燥させつつ、さらに環状管路２１３内を周回する土砂を衝突部材２１５に衝突させて積極的に粉砕することで、土砂粉砕効率が向上し鉛弾を効率的に土砂から分級することができる。こうして一連の工程で加水することなく効率的に鉛弾を回収することができ、したがって土砂に溶出した鉛が処理水に溶け込んで新たな汚染源となることがなく、二次汚染及びこれに付随する処理を回避することもできる。
【００５８】
また、二次汚染による新たな処理対象物が生じないことや、各装置がトレーラで輸送できる程度のコンパクトな機器で構成されていること等により、現場での処理が可能となる。またこれにより、処理対象土砂を場外のプラント等に持ち出す必要がなく、土砂の運搬費用の発生を抑制することができる。さらには、鉛弾を除去した土砂に対し、不溶化処理や洗浄処理等といった汚染防止措置を重点的に施すことで、全体的な処理コストの低減と効果的な浄化が実現できる。また、乾燥を伴う粉砕なので、粉砕後の土砂が例えば管壁に付着成長するといったことも生じ難い。さらに、分級装置２３０では土砂と鉛弾の終末速度の差を利用して鉛弾と土砂とを分級するので、分級装置２３０を用いることによって、スクリーンを用いたときに発生する目詰まりといった問題を回避できる。これによっても、鉛弾回収効率を向上させることができる。
【００５９】
図１３（ａ）は本発明の鉛弾回収システムの他の実施の形態に用いる衝突部材の全体構成を表す断面図、図１３（ｂ）はそれを空気流通方向上流側から見た図であり、これらの図において先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）において、衝突部材２１５ａは、上記した衝突部材２１５と同様、環状管路２１３の流路を一時的に絞るように空気流通方向下流側に向かって縮径している。また、衝突部材２１５ａのテーパ面２２７には、空気流の流れ方向に伸びる略三角断面形状の突起２５０が周方向に連続して複数設けられている。本実施の形態において、この衝突部材２１５ａ以外の構成は、前述した本発明の鉛弾回収システムの一実施の形態と同様である。
【００６０】
本実施の形態においても前述した本発明の鉛弾回収装置の一実施の形態と同様の効果を得ることができ、特に空気に同伴して環状管路２１３を周回する土砂の一部の流れを鋭利な突起２５０に衝突させることにより一層効果的に粉砕することができる。
【００６１】
図１４（ａ）は本発明の鉛弾回収システムのさらに他の実施の形態に用いる衝突部材の全体構成を表す断面図、図１４（ｂ）はそれを空気流通方向上流側から見た図であり、これらの図において先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
図１４（ａ）及び図１４（ｂ）において、衝突部材２１５ｂは、上記した衝突部材２１５ａと同様、環状管路２１３の流路を一時的に絞るように空気流通方向下流側に向かって縮径している。また、衝突部材２１５ｂのテーパ面２２７には、空気流の流れ方向に伸びる略三角断面形状の突起２５０が周方向に所定間隔をもって複数設けられている。
【００６２】
本実施の形態において、この衝突部材２１５ｂ以外の構成は、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示した本発明の鉛弾回収システムの他の実施の形態と同様であり、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
図１５（ａ）は本発明の鉛弾回収システムのさらに他の実施の形態に用いる衝突部材の全体構成を表す断面図、図１５（ｂ）はそれを空気流通方向上流側から見た図であり、これらの図において先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
図１５（ａ）及び図１５（ｂ）において、衝突部材２１５ｃは、環状管路２１３を構成する配管２１７〜２２２のうちの少なくとも１つの内壁に周方向に所定間隔で固定した複数の羽根である。本実施の形態においては、各衝突部材２１５ｃは、配管の中心側から見て空気流通方向下流側に向かって管路の周方向一方側に傾斜して取り付けられている。
【００６４】
このとき、衝突部材２１５ｃを取り付けた配管は、前の各実施の形態と同様に隣接する配管に対して固定的なものとしても良いが、例えば衝突部材２１５ｃを取り付けた配管を、衝突部材２１５ｃの取り付け箇所が他の部位に対し適宜の回転支持機構（図示せず）を介して回転可能に構成しても良い。また、適宜の回転支持機構（図示せず）を介して衝突部材２１５ｃを取り付けた配管自体を隣接する配管に対して回転可能に接続した構成としても良い。また、このような構成としたとき、自在に（消極的に）回転する構成としても良いが、例えば駆動装置（図示せず）により積極的に回転する構成としても良い。
【００６５】
本実施の形態においても、衝突部材２１５ｃを設けたことによって積極的に土砂を粉砕することができるので、前述した本発明の鉛弾回収システムの一実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、衝突部材２１５ｃを周方向に傾斜させたので空気流に旋回成分を付与することができ、より高い粉砕効果が期待できる。さらに、衝突部材２１５ｃが回転する構成とすれば、周回する土砂と衝突部材２１５ｃとの衝突の機会を増加させることができ、粉砕効率をさらに向上させることができる。
【００６６】
図１６（ａ）は本発明の鉛弾回収システムのさらに他の実施の形態に用いる衝突部材の全体構成を表す断面図、図１６（ｂ）はそれを空気流通方向上流側から見た図であり、これらの図において先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）において、本実施の形態が図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示した実施の形態と相違する点は、衝突部材２１５ｃが空気流通方向に沿って配置され衝突部材２１５ｃが放射状に配置されている点のみであり、その他の構成は同様である。このような構成としても、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示した実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００６７】
図１７（ａ）は本発明の鉛弾回収システムのさらに他の実施の形態に用いる衝突部材の全体構成を表す断面図、図１７（ｂ）はそれを空気流通方向上流側から見た図であり、これらの図において先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
前の各実施の形態においては衝突部材を配管の内周全体に周方向に所定間隔で設けていたが、本実施の形態においては、図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示すように、配管の内壁部の周方向一部分にのみ衝突部材２１５ｄを設けている。衝突部材２１５ｄは板状のものであり前の実施の形態と同様に放射状に設けても良いが、図１７（ｂ）では３枚の衝突部材２１５ｄを空気流通方向に沿って互いに平行に設けた場合を図示している。その他の構成は前の実施の形態と同様である。
【００６８】
本実施の形態においても衝突部材２１５ｄを設けたことにより積極的に土砂を粉砕することができるので、前述した本発明の鉛弾回収システムの一実施の形態と同様の効果を得ることができる。特に本実施の形態においては、例えば環状管路２１３の環状流路の外周部分に選択的に衝突部材２１５ｄを設けることにより、未粉砕の大きな土砂を積極的に粉砕することができる。また、衝突部材２１５ｄの取り付け枚数が少なくて済むこともメリットである。
【００６９】
図１８は本発明の鉛弾回収システムのさらに他の実施の形態に用いる衝突部材の全体構成を表す断面図、図１９はそれを空気流通方向上流側から見た図、図２０は衝突部材の駆動機構の概略構成を表す側面図であり、これらの図において先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
図１８乃至図２０において、本実施の形態における衝突部材２１５ｅは、空気流の流れ方向に沿うように、且つ一部が環状管路２１３の内部に臨むように配設されたディスクである。この衝突部材２１５ｅは、互いに平行に複数（本例では３枚）設けられており、それぞれ環状管路２１３の管壁に設けた切り欠き部２６０から一部を配管内の空間に臨ませている。
【００７０】
本実施の形態においては、環状配管２１３の外部に設けた回転軸２５１にこれら衝突部材２１５ｅが取り付けられている。回転軸２５１は衝突部材２１５ｅを挟んで２枚配置された支持部材２５２に対し軸受２５３を介して回転自在に支持されている。回転軸２５１の一端にはプーリ２５４がもうけられており、このプーリ２５４と駆動装置２５５の出力軸２５６に固定したプーリ２５７との間にはベルト２５８が巻き回されている。２５９は支持部材２５２及び駆動装置２５５を支持するベースフレームであり、このベースフレームは地面又は粉砕装置２１１自体の支持部材に支持されている。上記以外の構成は、前述した各実施の形態と同様である。
【００７１】
本実施の形態においても衝突部材２１５ｅを配管内の空間に臨ませたことにより積極的に土砂を粉砕することができるので、前述した本発明の鉛弾回収システムの一実施の形態と同様の効果を得ることができる。特に本実施の形態においては、駆動装置２５５によって衝突部材２１５ｅを回転させることにより、環状管路２１３の管壁と衝突部材２１５ｅとの間の部分への土砂の付着成長を防止することができる。
【００７２】
なお、以上においては、土砂の塑性を下げること、土砂を予めある程度細粒化しておくことを目的として、予細粒化装置１１０を用いて土砂を添加材とともに解砕・混合したが、例えば、予細粒化装置１１０に代えていわゆる土質改良機を用いることもできる。一般に、土質改良機は、土砂を受け入れるホッパと、ホッパ外に土砂を搬送する搬送コンベアと、添加材を供給する添加材供給装置と、搬送コンベアからの土砂を添加された添加材と攪拌、混合する混合装置と、混合装置から排出された土砂及び添加材の混合物を機外に排出する排出コンベアとを備えて構成されているものである。また、通常、土質改良機には、ホッパの上方に篩が設けてある場合が多く、予め大きな異物を除去する必要がある場合にも好適である。また、土質改良機には、定置式のものと自走式のものがあるが、いずれであっても適用可能である。但し、前述した予細粒化装置１１０にあっても、フレーム１の下部に走行体を設けて自走可能な構成とすることもできるし、ホッパ９の上方に固定式或いは振動式の篩を設ける構成とすることもできる。
【００７３】
また、図２１に示すように、気体供給装置２００と粉砕分級装置２１０との間を接続する接続管２０８にヒータ等の加熱手段６００を追設することによって、粉砕分級装置２１０に供給する空気の温度を調整可能な構成とすれば、加熱手段６００にて昇温させた空気を粉砕分級装置２１０に供給することにより、土砂をさらに効率的に乾燥させることができる。これにより、含水比が比較的高い土砂を粉砕分級装置２１０に供給しても、効率的に粉砕し鉛弾を分級することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の鉛弾回収システムの一実施の形態の全体構成の概略図である。
【図２】本発明の鉛弾回収システムの一実施の形態を構成する予細粒化装置の全体構成を示す側面図である。
【図３】本発明の鉛弾回収システムの一実施の形態を構成する予細粒化装置に備えられた解砕装置の詳細構造を表す側面図である。
【図４】本発明の鉛弾回収システムの一実施の形態を構成する予細粒化装置に備えられた解砕装置の詳細構造を表す図３中のＶ−Ｖ矢視断面図である。
【図５】本発明の鉛弾回収システムの一実施の形態を構成する予細粒化装置に備えられた解砕装置の詳細構造を表す図４中のVI−VI矢視断面図である。
【図６】本発明の鉛弾回収システムの一実施の形態を構成する粉砕装置の全体構成を表す側面図である。
【図７】本発明の鉛弾回収システムの一実施の形態を構成する粉砕装置の全体構成を表す断面図である。
【図８】本発明の鉛弾回収システムの一実施の形態を構成する粉砕装置の全体構成を表す正面図である。
【図９】本発明の鉛弾回収システムの一実施の形態を構成する粉砕装置に備えられた衝突部材の全体構成を表す断面図、及びそれを空気流通方向上流側から見た図である。
【図１０】本発明の鉛弾回収システムの一実施の形態を構成する分級装置の全体構成を表す断面図である。
【図１１】本発明の鉛弾回収システムの一実施の形態を構成するバグフィルタの全体構成を表す断面図である。
【図１２】本発明の鉛弾回収システムの一実施の形態を構成する鉛弾回収装置の概略構成を表す側断面図である。
【図１３】本発明の鉛弾回収システムの他の実施の形態を構成する粉砕装置に備えられた衝突部材の全体構成を表す断面図、及びそれを空気流通方向上流側から見た図である。
【図１４】本発明の鉛弾回収システムのさらに他の実施の形態を構成する粉砕装置に備えられた衝突部材の全体構成を表す断面図、及びそれを空気流通方向上流側から見た図である。
【図１５】本発明の鉛弾回収システムのさらに他の実施の形態を構成する粉砕装置に備えられた衝突部材の全体構成を表す断面図、及びそれを空気流通方向上流側から見た図である。
【図１６】本発明の鉛弾回収システムのさらに他の実施の形態を構成する粉砕装置に備えられた衝突部材の全体構成を表す断面図、及びそれを空気流通方向上流側から見た図である。
【図１７】本発明の鉛弾回収システムのさらに他の実施の形態を構成する粉砕装置に備えられた衝突部材の全体構成を表す断面図、及びそれを空気流通方向上流側から見た図である。
【図１８】本発明の鉛弾回収システムのさらに他の実施の形態に用いる衝突部材の全体構成を表す断面図である。
【図１９】本発明の鉛弾回収システムのさらに他の実施の形態に用いる衝突部材を空気流通方向上流側から見た図である。
【図２０】本発明の鉛弾回収システムのさらに他の実施の形態に用いる衝突部材の駆動機構の概略構成を表す側面図である。
【図２１】加熱手段を追設した本発明の鉛弾回収システムの全体構成の概略図である。
【符号の説明】
【００７５】
２００    気体供給装置
２１１    粉砕装置
２１２    噴射ノズル
２１３    環状管路
２１４    受入部
２１５    衝突部材
２１５ａ  衝突部材
２１５ｂ  衝突部材
２１５ｃ  衝突部材
２１５ｄ  衝突部材
２１５ｅ  衝突部材
２１６    排出部
２２７    テーパ面
２３０    分級装置
２５０    突起
【図１】
2006130359.tif 000003
【図２】
2006130359.tif 000004
【図３】
2006130359.tif 000005
【図４】
2006130359.tif 000006
【図５】
2006130359.tif 000007
【図６】
2006130359.tif 000008
【図７】
2006130359.tif 000009
【図８】
2006130359.tif 000010
【図９】
2006130359.tif 000011
【図１０】
2006130359.tif 000012
【図１１】
2006130359.tif 000013
【図１２】
2006130359.tif 000014
【図１３】
2006130359.tif 000015
【図１４】
2006130359.tif 000016
【図１５】
2006130359.tif 000017
【図１６】
2006130359.tif 000018
【図１７】
2006130359.tif 000019
【図１８】
2006130359.tif 000020
【図１９】
2006130359.tif 000021
【図２０】
2006130359.tif 000022
【図２１】
2006130359.tif 000023