(57)【要約】【課題】  洗浄効果を高め、浄化土の再生利用を図る。【解決手段】  汚染土壌を酸性の洗浄水３とともに一方向に回転する回転ドラム１６内へ投入し、回転ドラム１６の内周面にその軸方向に沿って取付けられた複数の掻き上げ羽根１８と回転ドラム１６内に偏心して配設され回転ドラム１６よりも速くかつ逆方向に回転するロータ１７の外周面にその軸方向に沿って取付けられた保持羽根１９とで土壌同士が互いに研磨、破砕し合うようにする第１次磨砕工程と、この第１次磨砕工程で得られた土壌を第１次磨砕工程で使用したと同様の装置５にアルカリ性又は中性の洗浄水６とともに投入して土壌を磨砕する第２次磨砕工程とを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染土壌を酸性の洗浄水とともに一方向に回転する回転ドラム内へ投入し、回転ドラムの内周面にその軸方向に沿って取付けられた複数の掻き上げ羽根と回転ドラム内に偏心して配設され回転ドラムよりも速くかつ逆方向に回転するロータの外周面にその軸方向に沿って取付けられた保持羽根とで土壌同士が互いに研磨、破砕し合うようにする第１次磨砕工程と、
この第１次磨砕工程で得られた土壌を第１次磨砕工程で使用したと同様の装置にアルカリ性又は中性の洗浄水とともに投入して土壌を磨砕する第２次磨砕工程とを有する汚染土壌の浄化方法。
【請求項２】
前記第１次磨砕工程に投入される汚染土壌は、予め磁気選別機により金属類を回収したものであることを特徴とする請求項１に記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項３】
前記第１次磨砕工程で使用される磨砕装置の回転ドラムの排出口に回転スクリーンを取付けて土壌を分級することを特徴とする請求項１又は２に記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項４】
前記第１次磨砕工程の回転ドラムの排出口に取付けられた回転スクリーン内に中性の洗浄水を散水することを特徴とする請求項３に記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項５】
前記第２次磨砕工程で得られた土壌を振動スクリーンで水を添加しつつ分級することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の汚染土壌の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重金属などで汚染された土壌を再生利用できるまでに浄化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の浄化方法のうち、土壌洗浄方法といわれる方法が知られているが、この方法は、汚染物質の濃度が高く、また、油分・重金属が重質油やタールの場合には、土砂の表面に付着した汚染物質を取り除くために、水を大量に使用したり、複数回の洗浄工程を経たり、界面活性剤等の洗浄助剤を使用する必要があった。したがって、このような土壌洗浄方法では、設備費のほか、水処理費、界面活性剤等の洗浄助剤費のコストが大きくなって、処理単価が高くなってしまい、実用性に乏しいという問題があった。
【０００３】
そこで、洗浄効率を向上させて汚染土壌の浄化費用を低減することができるようにした汚染土壌の浄化方法が提案されるに至った。これは、油分・重金属等の汚染物質が付着した土砂から予め汚染物質の分離しやすい所定の粒径以上の土砂を選別機により分級し、前記分級した土砂を、分級した土砂毎に加水して、洗浄機に導入し、洗浄機において土砂同士の摩擦等により土砂の表面に付着した汚染物質を離脱させ、土砂及び汚染物質を含む水を、水を張った分離槽並びに加振スクリーン及び空気供給手段を備えた分離装置に導入し、該分離装置の分離槽内において、土砂に振動を付与するとともに気泡を吹き付けて沈降させることにより、土砂と汚染物質とを分離するようにしたものである（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２５４０６３号公報（第２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の洗浄機と同様のものを使用して土壌の表面に付着した汚染物質を離脱させる方法は有効であるが、カドミウム、鉛、六価クロム、ヒ素、総水銀、全シアン、フッ素などを除去するには、未だ十分ではなく、汚染土壌の再生利用をできるまでには浄化されにくかった。
【０００５】
そこで、本発明は、洗浄効果を高め、浄化された土壌の再生利用を可能とした汚染土壌の浄化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】
上記目的を達成するため、本発明は、汚染土壌を酸性の洗浄水とともに一方向に回転する回転ドラム内へ投入し、回転ドラムの内周面にその軸方向に沿って取付けられた複数の掻き上げ羽根と回転ドラム内に偏心して配設され回転ドラムよりも速くかつ逆方向に回転するロータの外周面にその軸方向に沿って取付けられた保持羽根とで土壌同士が互いに研磨、破砕し合うようにする第１次磨砕工程と、この第１次磨砕工程で得られた土壌を第１次磨砕工程で使用したと同様の装置にアルカリ性又は中性の洗浄水とともに投入して土壌を磨砕する第２次磨砕工程とを有するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、汚染土壌を酸性の洗浄水とともに一方向に回転する回転ドラム内へ投入し、回転ドラムの内周面にその軸方向に沿って取付けられた複数の掻き上げ羽根と回転ドラム内に偏心して配設され回転ドラムよりも速くかつ逆方向に回転するロータの外周面にその軸方向に沿って取付けられた保持羽根とで土壌同士が互いに研磨、破砕し合うようにする第１次磨砕工程と、この第１次磨砕工程で得られた土壌を第１次磨砕工程で使用したと同様の装置にアルカリ性又は中性の洗浄水とともに投入して土壌を磨砕する第２次磨砕工程とを有するものであるから、第１次磨砕工程で浄化作用の強い酸性の洗浄水を用いることで土壌浄化を積極的に図り、この工程を経た浄化土壌は、酸性土であって再利用に適さないため、次の第２次磨砕工程において酸性を中性化し、この中性化された土壌を再利用することができる。また、第１次及び第２次磨砕工程において、同じ構成の磨砕装置を使用するため、土壌に付着した汚染物質が２度にわたって離脱させられ、浄化効率がきわめて良くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【０００９】
図１に示すフローチャートでは、原料である汚染土壌を磁気選別機１に投入して金属類を回収した後の原料、例えば珪砂（粒径２００ｍｍ以下）を第１次磨砕工程へと送り込む。原料として浄化するための土壌（この例では珪砂）は、カドミウム０．３０ｍｇ／Ｌ以下（以下単位は同じ）、鉛０．３０以下、六価クロム１．５０以下、ヒ素０．３０以下、総水銀０．００５以下、全シアン０．３０以下、フッ素３．００以下の第２溶出基準値以下、土壌環境基準値以下のものを第１次磨砕工程へ投入する。この第１次磨砕工程では、図２に示すような１次用の磨砕装置２により、酸性の洗浄水３（ｐＨ６前後に調整）を注水しつつ、原料に圧縮力・剪断力を作用させ、精米するように原料の塊同士を擦り合わせ、原料の表面に付着している有害物を剥離させると同時に有害物を酸性水に溶出させる。次いで、磨砕された原料を浮遊選別機４に投入し、水に浮く夾雑物を排除する。夾雑物が排除された原料は、第２次磨砕工程で再び磨砕処理されるが、ここで使用される２次用の磨砕装置５では、アルカリ性又は中性の洗浄水６を使用する。次いで、振動スクリーン７に原料を投入し、ここで６〜４０ｍｍの粒径の再生された原料（土壌環境基準値以下）を回収する。
【００１０】
図２は、図１のフローチャートの詳細を示し、運び込まれた原料をホッパー１０に投入し、ベルトフィーダー１１から搬送コンベア１２を通過させ、途中磁気選別機１により金属類を回収し、１次用の磨砕装置２へ投入する。この磨砕装置２による第１次磨砕工程を終了した原料は、ゴミ取り機１３を経て搬送コンベア１４から２次用の磨砕装置５へ投入される。ここで処理（第２次磨砕工程）された原料は、振動スクリーン７を経て再生可能な浄化土となる。
【００１１】
前記磨砕装置２，５は、ともに図３に示す構造のものであり、ホッパー１５から供給されてきた原料は、一方向に回転する回転ドラム１６内へ投入され、回転ドラム１６内には偏心してロータ１７が配設され、回転ドラム１６の内周面にその軸方向に沿って取付けられた複数の掻き上げ羽根１８とロータ１７の外周面にその軸方向に沿って取付けられた保持羽根１９とで原料（土壌）同士が互いに研磨、破砕し合うように処理される。前記ロータ１７は、回転ドラム１６よりも速くかつ逆方向に回転する。回転ドラム１６の排出口には網目の異なる３種類の回転スクリーン２０〜２２を取付けてあり、回転スクリーン２０で粒径６ｍｍ以下の原料を落下させ、回転スクリーン２１で粒径６〜４０ｍｍの原料を、回転スクリーン２２で粒径４０〜２００ｍｍの原料をそれぞれ落下させる。これら回転スクリーン２０〜２２は、第１次磨砕工程で用いられる１次用の磨砕装置２のみに取付けてある。また、回転スクリーン２０の個所で、高圧シャワー２３を原料に噴射する。このシャワー２３は、酸性の洗浄水３であってもいいし、中性の清水（洗浄水）であってもいい。回転ドラム１６内の原料は、酸性の洗浄水３と一緒に処理されているので、ここでの酸性水による化学的浄化が十分に行なわれているならば、シャワー２３は中性の洗浄水（清水）であることが好ましい。
【００１２】
図４は、磨砕装置２，５の内部を示し、符号２４で示す領域（滞留範囲）において、原料が十分に研磨、破砕される。このような機械的処理の他に、第１次磨砕工程では、酸性の洗浄水３も加えて化学的処理も行い、効率的に土壌中の重金属を除去することができる。酸性の洗浄水３としては、過マンガン酸塩、オゾン、次亜塩素酸、過酸化水素などを１種又は２種以上を含む溶液を使用することができる。これらの酸化剤溶液（洗浄水３）は、安価であり、土壌中に注入した後は次第に酸化力が低減して消滅するので環境にも悪い影響を及ぼすことがない。この第１次磨砕工程において、洗浄水３のｐＨを調整することもでき、ｐＨ３〜１３の範囲、好ましくはｐＨ５．８〜６．３の範囲で処理対象汚泥の性状等に応じて適宜調整する。この磨砕装置２を作動させて、原料に付着した有害物を機械的に剥離させるとともに、酸性の洗浄水３で主として重金属を溶出させた後に、回転スクリーン２０〜２２により原料を分級する際、中性の清水によるシャワー２３で原料に残存する酸性の洗浄水３中の酸化剤を除去することもできる。
【００１３】
前記回転スクリーン２０〜２２により分級された原料のうち粒径４０ｍｍ以下のものを第２次磨砕工程へと搬送する。粒径４０〜２００ｍｍの原料は、再び磁気選別機１で処理し、金属、骨材、廃棄物に分別する。この第２次磨砕工程においては、中性の清水を洗浄水６として注水してもいいし、アルカリ性とする場合、ＮａＯＨ等のアルカリ剤を用いる。このアルカリ剤溶液を用いることにより、第１次磨砕工程で残存する酸化剤を中和することができる。清水（中性）であっても、残存酸化剤を除去することができる。この第２次磨砕工程でも、機械的処理によって原料に付着した有害物を除去し、洗浄水６で洗浄する。
【００１４】
前記磨砕装置２としては、回転ドラム１６の内径１８００ｍｍ、長さ２９５０ｍｍ、ロータ１７の外径（保持羽根１９を除く）８３０ｍｍ、長さ２１００ｍｍ、図４に示す領域２４を０．５ｍ２とし、１時間当りの原料搬入量を４５トンとした。また、磨砕装置５としては、回転ドラム１６の内径を１４９０ｍｍ、長さ２１００ｍｍ、ロータ１７の外径７５０ｍｍ、長さ１３８０ｍｍ、領域２４を０．３５ｍ２とし、磨砕装置２よりも小型のものを使用した。両装置２，５とも、回転ドラム１６を２０回／分、ロータ１７を１８０回／分の回転数とした。１日８時間稼働させたとき、１日の原料処理量を３６０トンとした場合、約２３５トンの浄化土を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のフローチャート。
【図２】詳細なフローチャート。
【図３】磨砕装置の側断面図。
【図４】磨砕装置の研磨、破砕の領域を示す簡略正断面図。
【符号の説明】
【００１６】
２，５  磨砕装置
３，６  洗浄水
１６    回転ドラム
１７    ロータ
１８    掻き上げ羽根
１９    保持羽根
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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