(57)【要約】  【課題】  高温排ガスの保有熱を有効利用し、汚染土壌を好適に加熱浄化処理できる汚染土壌の加熱浄化装置を提供する。  【解決手段】  汚染土壌加熱用の一次加熱処理キルン１１の下流に一次集塵機２５と、排ガス中の揮発性有機化合物を燃焼分解させる二次加熱処理装置２６とを備える。また、二次加熱処理装置２６の下流に高温排ガスを利用して砂利などの蓄熱体を加熱する蓄熱体加熱用キルン７を配設する。そして、蓄熱体加熱用キルン７から排出される加熱した蓄熱体を予熱用キルン１に供給して汚染土壌と接触させて土壌の予熱に利用すると共に、蓄熱体は蓄熱体加熱用キルン７へと回収して循環使用する。また、冷却塔２８、バグフィルター２９、消石灰貯蔵ビン３１を配設し、重質油、ＶＯＣを含む汚染土壌の加熱浄化時の排ガス中の硫黄酸化物や塩化水素に対し、消石灰を吹き込みながらバグフィルター２９にて中和させる。【選択図】  図１
2006150176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染土壌をバーナにて加熱して浄化処理する一次加熱処理キルンと、一次加熱処理キルンの排気煙道の下流に配設して排ガス中のダストを捕捉する一次集塵機と、一次集塵機の下流に配設して排ガス中の揮発性有機化合物を燃焼分解させる二次加熱処理装置とを備えた汚染土壌の加熱浄化装置において、前記二次加熱処理装置の排気煙道下流には高温排ガスを利用して蓄熱体を加熱する蓄熱体加熱用キルンを配設する一方、蓄熱体加熱用キルンから排出される蓄熱体を供給して汚染土壌と接触させて汚染土壌を予熱させる予熱用キルンを配設すると共に、予熱用キルンから排出される蓄熱体と汚染土壌との混合物をそれぞれに分離し、汚染土壌は一次加熱処理キルンへと供給する一方、蓄熱体は蓄熱体加熱用キルンへと回収して汚染土壌の予熱に循環使用させるように構成したことを特徴とする汚染土壌の加熱浄化装置。
【請求項２】
蓄熱体加熱用キルンの下流に排ガス温度を低下させる冷却塔を配設し、冷却塔の下流には二次集塵機であるバグフィルターを配設すると共に、バグフィルターの入口側の煙道内に消石灰を吹き込む消石灰供給装置を配設したことを特徴とする請求項１記載の汚染土壌の加熱浄化装置。
【請求項３】
バグフィルターを経由して排出される排ガス中の硫黄酸化物および／または塩化水素の濃度を測定する濃度計測器を備え、該濃度計測器の計測値に応じて消石灰供給装置からバグフィルターの入口側の煙道内に供給する消石灰量を調整するように構成したことを特徴とする請求項１または２記載の汚染土壌の加熱浄化装置。
【請求項４】
一次加熱処理キルンから排出される加熱土壌を一時貯蔵する加熱土壌貯蔵ビンを配設し、該加熱土壌貯蔵ビン内にて揮発する揮発分を二次加熱処理装置へと導くように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の汚染土壌の加熱浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、灯油、軽質油、重質油、マシン油、ＶＯＣ（揮発性有機化合物）などの汚染物質を含んだ汚染土壌を加熱して浄化処理する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、産業活動に伴って各事業所の敷地内やその周辺地域の土壌が油等の汚染物質の廃液によって汚染され、その土壌の地下を流れる地下水にまで汚染が及んでいるといったことが取り沙汰されて問題となっている。このように汚染された土壌を浄化処理する一方法として、特開２００１−２３２３４２号公報に記載のような一次加熱処理用キルン（加熱用ロータリーキルン）を利用して加熱浄化することが行われている。この加熱浄化装置は、一次加熱処理用キルンの排気煙道下流にバグフィルターを配設し、バグフィルター下流に揮発性有機化合物を燃焼させる二次加熱装置（脱臭炉）を配設した構成としている。また、二次加熱装置から排出される高温の排ガスを熱交換器にて回収して燃焼用空気を加熱して有効利用を図っている。
【特許文献１】特開２００１−２３２３４２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記加熱浄化装置では二次加熱装置（脱臭炉）から排出される高温の排ガスの保有熱を燃焼用空気の加熱に専ら利用しているが、更に有効に利用できないかとの要望がある。また、重質油やＶＯＣが含まれている汚染土壌を加熱すると、土壌中の重質油に含まれる硫黄成分により硫黄酸化物が生成したり、また土壌中のＶＯＣにより塩化水素が生成し、上記従来の加熱浄化装置では対応できず、有害な物質を大気中に放散してしまうこととなる。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑み、高温排ガスの保有熱を有効利用し、汚染土壌を好適に加熱浄化処理できる汚染土壌の加熱浄化装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１記載の汚染土壌の加熱浄化装置にあっては、汚染土壌をバーナにて加熱して浄化処理する一次加熱処理キルンと、一次加熱処理キルンの排気煙道の下流に配設して排ガス中のダストを捕捉する一次集塵機と、一次集塵機の下流に配設して排ガス中の揮発性有機化合物を燃焼分解させる二次加熱処理装置とを備えた汚染土壌の加熱浄化装置において、前記二次加熱処理装置の排気煙道下流には高温排ガスを利用して蓄熱体を加熱する蓄熱体加熱用キルンを配設する一方、蓄熱体加熱用キルンから排出される蓄熱体を供給して汚染土壌と接触させて汚染土壌を予熱させる予熱用キルンを配設すると共に、予熱用キルンから排出される蓄熱体と汚染土壌との混合物をそれぞれに分離し、汚染土壌は一次加熱処理キルンへと供給する一方、蓄熱体は蓄熱体加熱用キルンへと回収して汚染土壌の予熱に循環使用させるように構成したことを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２記載の汚染土壌の加熱浄化装置にあっては、蓄熱体加熱用キルンの下流に排ガス温度を低下させる冷却塔を配設し、冷却塔の下流には二次集塵機であるバグフィルターを配設すると共に、バグフィルターの入口側の煙道内に消石灰を吹き込む消石灰供給装置を配設したことを特徴としている。
【０００７】
また、請求項３記載の汚染土壌の加熱浄化装置にあっては、バグフィルターを経由して排出される排ガス中の硫黄酸化物および／または塩化水素の濃度を測定する濃度計測器を備え、該濃度計測器の計測値に応じて消石灰供給装置からバグフィルターの入口側の煙道内に供給する消石灰量を調整するように構成したことを特徴としている。
【０００８】
また、請求項４記載の汚染土壌の加熱浄化装置にあっては、一次加熱処理キルンから排出される加熱土壌を一時貯蔵する加熱土壌貯蔵ビンを配設し、該加熱土壌貯蔵ビン内にて揮発する揮発分を二次加熱処理装置へと導くように構成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る請求項１記載の汚染土壌の加熱浄化装置によれば、汚染土壌をバーナにて加熱して浄化処理する一次加熱処理キルンと、一次加熱処理キルンの排気煙道の下流に配設して排ガス中のダストを捕捉する一次集塵機と、一次集塵機の下流に配設して排ガス中の揮発性有機化合物を燃焼分解させる二次加熱処理装置とを備えた汚染土壌の加熱浄化装置において、前記二次加熱処理装置の排気煙道下流には高温排ガスを利用して蓄熱体を加熱する蓄熱体加熱用キルンを配設する一方、蓄熱体加熱用キルンから排出される蓄熱体を供給して汚染土壌と接触させて汚染土壌を予熱させる予熱用キルンを配設すると共に、予熱用キルンから排出される蓄熱体と汚染土壌との混合物をそれぞれに分離し、汚染土壌は一次加熱処理キルンへと供給する一方、蓄熱体は蓄熱体加熱用キルンへと回収して汚染土壌の予熱に循環使用させるように構成したので、二次加熱処理装置の高温排ガスの保有熱を汚染土壌の予熱に有効利用できて大幅に燃費を削減できる。また、汚染土壌を予備加熱することで土壌の含水率を低減して安定した性状とすると共に土壌を取り扱いやすくでき、加熱浄化工程における装置への付着も極力少なくできる。
【００１０】
本発明に係る請求項２記載の汚染土壌の加熱浄化装置によれば、蓄熱体加熱用キルンの下流に排ガス温度を低下させる冷却塔を配設し、冷却塔の下流には二次集塵機であるバグフィルターを配設すると共に、バグフィルターの入口側の煙道内に消石灰を吹き込む消石灰供給装置を配設したので、汚染土壌の加熱時に生成される有害物質である硫黄酸化物や塩化水素に対して消石灰を添加して中和させるでき、重質油やＶＯＣを含む汚染土壌をも好適に浄化処理できる。また、冷却塔に導入されるガス温度も上流の蓄熱体加熱用キルンにて低減されるので、使用する水量を大幅に削減できる。
【００１１】
本発明に係る請求項３記載の汚染土壌の加熱浄化装置によれば、バグフィルターを経由して排出される排ガス中の硫黄酸化物および／または塩化水素の濃度を測定する濃度計測器を備え、該濃度計測器の計測値に応じて消石灰供給装置からバグフィルターの入口側の煙道内に供給する消石灰量を調整するように構成したので、汚染土壌の加熱によって生成される有害物質である硫黄酸化物や塩化水素の量に応じて消石灰量を適当量を吹き込んで中和すれば大気中に放出される有害物質を所定値以下に抑えることができ、汚染土壌を好適に浄化処理できる。
【００１２】
本発明に係る請求項４記載の汚染土壌の加熱浄化装置によれば、一次加熱処理キルンから排出される加熱土壌を一時貯蔵する加熱土壌貯蔵ビンを配設し、該加熱土壌貯蔵ビン内にて揮発する揮発分を二次加熱処理装置へと導くように構成したので、貯蔵中に加熱土壌に含まれる揮発性有機化合物を更に蒸発させて減少させることができ、汚染土壌を好適に浄化処理できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る請求項１記載の汚染土壌の加熱浄化装置によれば、汚染土壌をバーナにて加熱して浄化処理する一次加熱処理キルンと、一次加熱処理キルンの排気煙道の下流に配設して排ガス中のダストを捕捉する一次集塵機と、一次集塵機の下流に配設して排ガス中の揮発性有機化合物を燃焼分解させる二次加熱処理装置とを備える。そして、二次加熱処理装置の排気煙道下流には蓄熱体加熱用キルンを配設し、比較的粒径の大きい砕石またはセラミックボールなどの蓄熱体をキルン内に供給して高温排ガスと接触させて加熱し、排ガスの保有熱を回収する。
【００１４】
次に、蓄熱体加熱用キルンから排出される蓄熱体を予熱用キルンに供給し、キルン内を汚染土壌と共に転動流下させる間に汚染土壌をある程度の温度まで加熱する。そして、予熱用キルンから排出される蓄熱体と汚染土壌との混合物を篩網等を利用してそれぞれに分離し、汚染土壌は本格的に汚染土壌を加熱浄化する一次加熱処理キルンへと供給する一方、蓄熱体は蓄熱体加熱用キルンへと回収される。蓄熱体加熱用キルンに回収された蓄熱体はキルン内にて再度加熱されてから予熱用キルンへと供給され、汚染土壌の予熱に循環使用させる。
【００１５】
このように、二次加熱処理装置から排出される高温排ガスの保有熱を利用して蓄熱体加熱用キルンにて蓄熱体を加熱し、この加熱した蓄熱体を予熱用キルンに循環供給しながら汚染土壌を予熱するようにしたので、二次加熱処理装置の高温排ガスの保有熱を有効利用でき、汚染土壌を加熱浄化する一次加熱処理キルンの燃費を大幅に削減できる。
【００１６】
また、本発明に係る請求項２記載の汚染土壌の加熱浄化装置によれば、蓄熱体加熱用キルンの下流に排ガス温度を低下させる冷却塔、二次集塵機であるバグフィルターの各装置を順次配置する。また、バグフィルターの入口側の煙道内に所定量の消石灰を吹き込む消石灰供給装置を配設する。そして、予熱した汚染土壌を一次加熱処理キルンに供給し、汚染土壌がキルン内を転動流下する間に高温ガスに晒して所定温度まで加熱し、汚染土壌中の揮発性有機化合物を燃焼分解、揮発分離、更には揮発性汚染物質を含むダスト分をガス流に同伴させて下流へと飛散させることによって汚染土壌を浄化処理する。また、一次加熱処理キルンから排出される排ガスは一次集塵機に導入されてダスト粗粒分が捕捉された後、二次加熱処理装置に導入されて揮発性有機化合物が完全に燃焼分解される。更に、二次加熱処理装置から排出される排ガスは蓄熱体加熱用キルンを通過して冷却塔に導入され、散水によって排ガス温度をバグフィルターの許容温度以下まで低下させる。
【００１７】
この一連の処理過程のなかで、重質油に含まれる硫黄成分により硫黄酸化物が生成され、またＶＯＣを酸化分解及び熱分解する過程でホスゲンが生成し、これに水蒸気を添加することで塩化水素に加水分解され、排ガス中には有害な硫黄酸化物と塩化水素が含まれることとなる。そして、これら有害物質を除去するために、消石灰供給装置によってバグフィルター入口の排気煙道内に消石灰を吹き込み、バグフィルター内で中和させる。そして、バグフィルターにて消石灰、中和反応生成物質、及びダスト微粒分を除去して清浄となったガスを大気中へと放出する。
【００１８】
このように、汚染土壌の加熱によって生成される有害物質である硫黄酸化物や塩化水素に消石灰を吹き込んで中和させて排ガスを無害化できるので、重質油やＶＯＣ等を含む汚染土壌も好適に浄化処理できる。
【００１９】
また、本発明に係る請求項３記載の汚染土壌の加熱浄化装置によれば、バグフィルター出口以降の排気煙道または煙突に排ガス中の硫黄酸化物や塩化水素の濃度を測定する濃度計測器を設置する。そして、前記濃度計測器によって硫黄酸化物や塩化水素の濃度を計測し、該計測値に応じて消石灰供給装置からバグフィルターの入口側の煙道内に吹き込む消石灰量を調整する。これによって、排ガス中の硫黄酸化物または塩化水素を最適の消石灰量にて中和させて大気中に放出する排ガス中の有害物質の濃度を所定値以下に抑えるようにコントロールでき、重質油やＶＯＣを含む汚染土壌も好適に浄化処理できる。
【００２０】
また、本発明に係る請求項４記載の汚染土壌の加熱浄化装置によれば、一次加熱処理キルンから排出される加熱土壌を一時貯蔵する加熱土壌貯蔵ビンを配設する。この加熱土壌貯蔵ビン内に加熱土壌を貯蔵すると、加熱土壌中に残存する揮発性有機化合物が時間経過によって徐々に揮発して更に浄化されることとなる。このとき、加熱土壌貯蔵ビン内にて揮発する揮発性有機化合物を二次加熱処理装置へと導いて燃焼分解し、揮発分を大気中に放出しないようにする。このように、加熱土壌を加熱土壌貯蔵ビン内に一時貯蔵することによって、土壌中の揮発性有機化合物を更に蒸発させて浄化を推進できる。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図中の１は、汚染土壌を予熱する予熱用キルンであって、内周部に多数の掻き上げ羽根（図示せず）を周設した円筒状のドラム２を機台３上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置（図示せず）により所定の速度で回転させるようにしている。そして、汚染土壌貯留ホッパ４から払い出される汚染土壌をコンベヤ５を介してドラム２の一端部の投入ホッパ６側からドラム２内に投入すると共に、後述する蓄熱体加熱用キルン７にて所定温度まで加熱した蓄熱体を移送手段８を介して投入ホッパ６側からドラム２内に投入し、汚染土壌と蓄熱体とを接触させながらドラム２内を転動流下させる間に汚染土壌を予熱し、排出ホッパ９側から排出する。また、図示していないが、回転するドラム２の排出側先端部に円筒状の篩網を取り付けたり、排出ホッパ９の下位に振動篩を配設するなどしてドラム２から排出される汚染土壌と蓄熱体とを分離するようにしており、分離された蓄熱体は蓄熱体貯留ホッパ１０に回収される一方、汚染土壌は一次加熱処理キルン１１に供給される。なお、蓄熱体としては、砕石またはセラミックボールなどの適宜蓄熱可能で、かつ篩網等によって土壌と分離して回収できる比較的粒径の大きいものが使用される。
【００２３】
前記蓄熱体貯留ホッパ１０に回収された蓄熱体は、搬送手段１２、１３を介して蓄熱体加熱用キルン７へ供給される。蓄熱体加熱用キルン７は、内周部に多数の掻き上げ羽根（図示せず）を周設した円筒状のドラム１４を機台１５上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置（図示せず）により所定の速度で回転させるようにしている。蓄熱体加熱用キルン７の投入ホッパ１６側から投入された蓄熱体はドラム１４内を転動流下する間に高温排ガスによって加熱されて排出ホッパ１７側から排出され、搬送手段８にて予熱用キルン１へと供給されて循環使用されるようにしている。
【００２４】
また、予熱された汚染土壌が供給される一次加熱処理キルン１１は、内周部に多数の掻き上げ羽根（図示せず）を周設した円筒状のドラム１８を機台１９上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置（図示せず）により所定の速度で回転させるようにしている。そして、ドラム１８の一端部の投入ホッパ２０側に配設したバーナ２１よりドラム１８内に熱風を送り込む一方、他端部の排出ホッパ２２には排気煙道２３を連結しており、該排気煙道２３の末端に介在させた排風機２４によって排ガスを吸引してドラム１８内を通過する高温ガス流を維持すると共に、予熱用キルン１から排出される汚染土壌を投入ホッパ２０側からドラム１８内に投入し、高温ガス流と接触させて加熱浄化する。
【００２５】
一次加熱処理キルン１１から導出される排ガスは、排気煙道２３を経てサイクロン式の一次集塵機２５へと導かれ、排ガス中のダスト粗粒分が捕捉された後、下流の二次加熱処理装置２６へと導かれて排ガス中の揮発性有機化合物が燃焼分解される。
【００２６】
前記二次加熱処理装置２６は、炉内温度を所定値にコントロールするためのバーナ２７を備えており、炉内に導入する排ガスを高温雰囲気に晒し、排ガス中に含まれる油などの揮発性汚染物質を燃焼分解する。なお、二次加熱処理装置２６は揮発性汚染物質を完全に燃焼分解できるように、炉内温度を例えば、略７５０℃以上の高温を維持するようにバーナ２７の燃焼量をコントロールすると共に、排ガスが炉内を通過するのに少なくとも１乃至２秒以上かかる程度の炉長を確保することが好ましい。
【００２７】
二次加熱処理装置２６から導出される排ガスは略７５０℃程度の高温であるために、蓄熱体加熱用キルン７に導いてドラム１４内を転動流下する蓄熱体と熱交換させて排ガスの保有熱を極力回収するようにしている。このとき、蓄熱体の加熱温度は、特に目標値を設定せずに蓄熱体加熱用キルン７の下流の冷却塔２８の入口温度が一定になるように制御を行う。即ち、冷却塔２８の入口温度が目標値より高温の場合には、蓄熱体の供給量を増量、またはドラム１４の回転数を速くする一方、冷却塔２８の入口温度が目標値より低温の場合には、蓄熱体の供給量を減量、またはドラム１４の回転数を遅くさせるような制御が行われる。
【００２８】
前記冷却塔２８は水冷式を採用しており、排ガスに対し水を噴霧してガス温度を低下させている。冷却塔２８から導出される排ガスは二次集塵機であるバグフィルター２９へと導かれ、ダスト微粒分を捕捉して清浄となった排ガスを煙突３０から放出している。なお、冷却塔２８から排出される排ガス温度を略１８０℃程度まで冷却すると安価なバグフィルター２９を採用できて好ましい。
【００２９】
３１は重質油やＶＯＣの加熱浄化過程にて生成される有害物質である硫黄酸化物や塩化水素を中和するための消石灰を貯蔵する消石灰貯蔵ビンであって、所定量の消石灰を切り出すスクリューフィーダー３２や排気煙道２３内に消石灰を吹き込むブロア（図示せず）等より成る消石灰供給装置を備え、該消石灰供給装置によって消石灰をバグフィルター２９の入口側の排気煙道２３内に手動制御または自動制御にて適宜量を吹き込み、バグフィルター２９内で硫黄酸化物や塩化水素を中和させるようにしている。
【００３０】
なお、煙突３０には、硫黄酸化物および／または塩化水素の濃度を測定するための濃度計測器３３を配設し、該濃度計測器３３の計測値を消石灰供給量調整器３４に取り込み、計測濃度値が所定値以下となるように消石灰供給量調整器３４にてスクリューフィーダー３２の駆動モータの回転数をコントロールし、必要な消石灰量を排気煙道２３内に吹き込んで排ガス中の硫黄酸化物や塩化水素を中和させ、煙突３０より放出される有害物質濃度を所定値以下に抑えるように自動制御することもできる。
【００３１】
一次加熱処理キルン１１から排出される加熱土壌は、バケットエレベータ３５により持ち上げて加熱土壌貯蔵ビン３６に貯蔵される。加熱土壌貯蔵ビン３６にて加熱土壌を貯蔵すると、土壌中に残留する揮発性有機化合物が時間の経過とともに徐々に揮発してビン内に溜まるが、この揮発分は加熱貯蔵ビン３６の上部に接続した排気ダクト３７を経由して二次加熱処理装置２６の手前の排気煙道２３へと導かれ、二次加熱処理装置２６内で燃焼分解される。
【００３２】
また、加熱土壌貯蔵ビン３６内に貯蔵された土壌は高温であり、これを冷却して取り扱いやすいようにするための土壌冷却装置３８を配設している。土壌冷却装置３８は、例えば、ロータリーキルン方式のものを採用し、内部に掻き上げ羽根を周設した円筒状のドラム３９を機台４０上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置（図示せず）により所定の速度で回転させる。
【００３３】
前記ドラム３９の一端には投入ホッパ４１を、他端には排出ホッパ４２を配設し、加熱土壌を投入ホッパ４１側から投入し、掻き上げ羽根によって掻き上げなが排出ホッパ４２側へと移動させる間に、投入側に配設した水噴射ノズル４３から噴射する水によって加熱土壌を冷却すると共に、埃が出にくい程度に含水率を高めて取り扱いしやすい状態にしている。
【００３４】
また、土壌冷却装置３８にて発生する埃や水蒸気は、排気ダクト４４の末端に配設した排風機４５によって吸引排気し、飛散するダストを捕捉するためのバグフィルター４６を経由して煙突３０より大気中に放出するようにしている。なお、土壌冷却装置３８の排出ホッパ４２側に小型のバーナ４７を備え、排ガス温度を昇温してバグフィルター４６にて露結しないようにすると好ましい。
【００３５】
上記構成の装置において軽質油、重質油、ＶＯＣ等を含む汚染土壌を浄化処理する場合には、先ず、排風機２４にて吸引排気しながら一次加熱処理キルン１１のバーナ２１を燃焼させる共に、二次加熱処理装置２６のバーナ２７を燃焼させ、二次加熱処理装置２６内を揮発性有機化合物を完全に燃焼分解できる炉内温度、例えば７５０℃以上の適宜値となるようにコントロールすると共に、冷却塔２８にて水を噴射して排ガス温度を低下させてバグフィルター２９のろ布を焼損しないようにする。
【００３６】
そして、粒径の大きい蓄熱体を貯蔵している蓄熱体貯留ホッパ１０より蓄熱体を払い出し、搬送手段１２、１３によって蓄熱体加熱用キルン７に供給し、二次加熱処理装置２６からの高温排ガスによって蓄熱体を加熱する。加熱した蓄熱体は搬送手段８によって予熱用ドライヤ１に供給する。これとほぼ同時に、汚染土壌貯留ホッパ４から汚染土壌を払い出し、コンベヤ５によって予熱用ドライヤ１に供給する。
【００３７】
予熱用キルン１にて汚染土壌と蓄熱体がドラム２内を一緒に転動流下する間に汚染土壌をある程度の温度まで予熱する。予熱用キルン１から排出された汚染土壌と蓄熱体はそれぞれに分離され、汚染土壌は一次加熱処理キルン１１に供給される一方、蓄熱体は蓄熱体貯留ホッパ１０に供給される。蓄熱体貯留ホッパ１０に供給された蓄熱体は搬送手段１２、１３によって蓄熱体加熱用キルン７へと搬送されて循環使用される。
【００３８】
また、一次加熱処理キルン１１に供給された汚染土壌は、ドラム１８内を転動流下する間にバーナ２１の熱風と接触し、土壌を４００℃程度に加熱して土壌中に含まれている揮発性有機化合物を燃焼分解または揮発分離させると共に、ダストに付着した状態でガス流に同伴させて導出させるなどして減少せしめ、浄化された土壌を排出ホッパ２２側から排出する。このとき、汚染土壌は予熱用キルン１にてある程度の温度まで予熱されているために、バーナ２１の燃焼量が削減できる。
【００３９】
一次加熱処理キルン１１から導出される排ガスは一次集塵機２５へと導かれ、ダスト粗粒分が捕捉される。次に、排ガスは二次加熱処理装置２６へと導かれ、炉内の高温雰囲気に晒されてガス中に含まれる揮発性有機化合物が燃焼分解される。二次加熱処理装置２６から導出される略７５０℃程度の高温の排ガスは次に蓄熱体加熱キルン７へと導かれ、蓄熱体との熱交換によって排ガスの保有熱が有効に利用される。蓄熱体加熱キルン７から排出される温度降下した排ガスは次に冷却塔２８へと導かれ、散水によって排ガス温度を一層低下させた後、バグフィルター２９へと導かれる。
【００４０】
上記の汚染土壌の加熱浄化の一連の過程のなかで、重質油に含まれる硫黄成分により硫黄酸化物が生成され、またＶＯＣを酸化分解及び熱分解する過程でホスゲンが生成し、これに水蒸気を添加することで加水分解によって塩化水素が生成され、バグフィルター２９へと導かれる排ガス中には有害物質である硫黄酸化物と塩化水素が含まれることとなる。
【００４１】
これら有害物質を除去するために、消石灰貯蔵ビン３１に貯蔵される消石灰をスクリューフィーダー３２によって所定量ずつ切り出し、図示しないブロア等によってバグフィルター２９の入口側の排気煙道２３内に吹き込み、有害物質である硫黄酸化物や塩化水素をバグフィルター２９内で中和させる。そして、バグフィルター２９内で消石灰、中和反応生成物質、ダスト微粒分を捕捉除去して清浄となった排ガスを煙突３０から大気中へと放出する。
【００４２】
なお、上記では消石灰貯蔵ビン３１に貯蔵される消石灰をスクリューフィーダー３２にて予め設定した量を切り出して供給するようにしたが、煙突３０に設置した硫黄酸化物および／または塩化水素の濃度を計測するための濃度計測器３３を利用し、該濃度計測器３３の計測値を消石灰供給量調整器３４に取り込み、計測した濃度が所定値以下となるように、消石灰供給量調整器３４にてスクリューフィーダー３２の駆動モータの回転数をコントロールして消石灰の切り出し量を調整し、最適量の消石灰を排気煙道２３内に吹き込み、排ガス中の塩化水素や硫黄酸化物を中和させるようにようにしても良い。
【００４３】
また、一次加熱処理キルン１１から排出される加熱土壌は、高温であるために土壌冷却装置３８にて取り扱いやすい温度まで冷却されることとなるが、加熱土壌中に残留する揮発性有機化合物を更に揮発させてその残留分を少なくするために、好ましくはバケットエレベータ３５によって加熱土壌貯蔵ビン３６へと搬送して一時貯蔵する。この貯蔵中に加熱土壌中に残留する揮発性有機化合物は徐々に揮発してその残留分は少なくなる。そして、揮発分は排気ダクト３７を通して一次加熱処理装置２６へと導かれて燃焼分解される。
【００４４】
加熱土壌貯蔵ビン３６内の加熱土壌は、一時貯蔵された後、土壌冷却装置３８に供給される。土壌冷却装置３８に供給された土壌は、ドラム３９内を転動流下する間に水噴霧ノズル４３から水を噴霧されて冷却され、取り扱いやすい状態になって排出ホッパ４２側から排出され、コンベ４８によって適宜場所に搬送されて山積みとした後に処理される。前記水噴霧ノズル４３から噴霧する水量は、供給する土壌の量と温度等を考慮しながら最適な水量を決定して噴霧するようにすると、加湿過多による付着や詰まりを防止できると共に、加湿不足による粉塵の発生も極力少なくできる。また、ドラム３９内にて発生する埃や水蒸気は排風機４５によって吸引排気されて下流のバグフィルター４６へと導かれ、埃が捕捉された後に煙突３０より排気される。なお、このとき、バーナ４７によって土壌冷却装置３８から排出されるガスを適宜昇温してバグフィルター４７内にて露結が生じないようにする。
【００４５】
このように、二次加熱処理装置２６の高温排ガスを利用して蓄熱体加熱用キルン７において蓄熱体を加熱し、この加熱した蓄熱体を予熱用キルン１に循環供給して汚染土壌の予熱を行うことによって、二次加熱処理装置２６の高温排ガスの保有熱を有効利用できて燃費を大幅に削減できる。また、汚染土壌を予備加熱することで汚染土壌の含水率を低減して安定した性状とすると共に土壌を取り扱いやすくでき、加熱浄化工程である一次加熱キルン１１内での土壌付着も極力少なくできる。
【００４６】
また、冷却塔２８、バグフィルター２９を配置すると共に、消石灰貯蔵ビン３１及びスクリューフィーダ３２等から成る消石灰供給装置を備えて浄化装置を構成し、汚染土壌の加熱浄化時に排ガス中に含有されることとなる硫黄酸化物や塩化水素に対し消石灰を吹き込みながらバグフィルター２９にて中和させることによって、重質油やＶＯＣを含む汚染土壌も好適に浄化処理できる。また、排ガス中の硫黄酸化物や塩化水素の濃度を計測し、該計測値に応じて消石灰の供給量を調整することによって大気中に放出する硫黄酸化物や塩化水素を常に所定値以下に抑えることができる。また、前記二次加熱処理装置２６の高温排ガスを蓄熱体にて回収して冷却塔２９へ導入するガス温度を低下させることによって冷却塔２８にて使用する水量を削減できる。更に、一次加熱処理キルン１１から排出する加熱土壌を加熱土壌貯蔵ビン３６に一時貯蔵することによって、貯蔵中に土壌に残留する揮発性有機化合物の蒸発を促進させて残留量を極力少なくできる。
【００４７】
なお、上記実施例において、加熱土壌貯蔵ビン３６を独立して設置したが、例えば、一次加熱処理キルン１１の排出ホッパ２２自体を貯蔵ビンのよう大容量にして下部にゲートを配設し、この貯蔵ビン兼用の排出ホッパ２２内にて加熱土壌を一次貯蔵して土壌中に残留する揮発分を揮発させて浄化を促進するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る汚染土壌の加熱浄化装置の一実施例を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１…予熱用キルン                       ４…汚染土壌貯留ホッパ
７…蓄熱体加熱用キルン               １０…蓄熱体貯留ホッパ
１１…一次加熱処理キルン               ２５…一次集塵機
２６…二次加熱処理装置                 ２８…冷却塔
２９…バグフィルター（二次集塵機）     ３１…消石灰貯蔵ビン
３２…スクリューフィーダー（消石灰供給装置）  ３３…濃度計測器
３４…消石灰供給量調整器               ３６…加熱土壌貯蔵ビン
３８…冷却装置                         ４６…バグフィルター
【図１】
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