(57)【要約】【課題】汚染土壌による容器自身の汚染、腐食性ガスの発生を抑制しえる汚染土壌運搬用容器及び浄化土壌の生成方法を提供することを課題とする。【解決手段】実施形態によれば、有機ハロゲン化合物を含有する汚染土壌を運搬するための汚染土壌運搬用容器であって、外容器２と、この外容器の内側に配置された，ポリエチレン又はポリプロピレンのいずれかに炭酸カルシウムを添加してなる内容器３とを具備することを特徴とする汚染土壌運搬用容器１が得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ハロゲン化合物を含有する汚染土壌を運搬するための汚染土壌運搬用容器であって、外容器と、この外容器の内側に配置された，ポリエチレン又はポリプロピレンのいずれかに炭酸カルシウムを添加してなる内容器とを具備することを特徴とする汚染土壌運搬用容器。
【請求項２】
前記内容器の炭酸カルシウムの添加量は、内容器の重量の３０％以下であることを特徴とする請求項１記載の汚染土壌運搬用容器。
【請求項３】
汚染土壌と、請求項１もしくは２記載の内容器を裁断した裁断物を、４００〜８５０℃で加熱処理することを特徴とする浄化土壌の生成方法。
【請求項４】
前記汚染土壌及び裁断物を加熱処理した後、加熱処理で揮発した有機ハロゲン化物を水蒸気と反応させて有機ハロゲン化物を分解することを特徴とする請求項３記載の浄化土壌の生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、汚染土壌運搬用容器および浄化土壌の生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＰＣＢ類もしくはダイオキシン類は難分解性の物質であり、人体に悪影響を及ぼす有害な物質であることから、これまで生産しもしくは副生成物として生成したこれらの有機ハロゲン化合物の処理が急がれている。ところで、これらの物質が純粋な形態で保管されている場合には、比較的簡単に処理を行うことができる。しかし、これらの物質が低濃度で土壌に含まれている場合には、このような汚染された土壌を処理することは、極めて困難であった。これらの問題を解決する手法として、特許文献１が知られている。特許文献１には、汚染土壌を間接加熱法により分離揮発したＰＣＢ類、ダイオキシン類を、水蒸気分解により安全かつ確実に分解することができる汚染土壌の処理方法が記載されている。
【０００３】
現在、汚染土壌はドラム缶などの容器に密閉して間接加熱処理による処理場まで運搬しているが、その過程で汚染土壌により容器自身が汚染される恐れや、腐食性ガスの発生などの課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３７２７９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこうした事情を考慮してなされたもので、汚染土壌による容器自身の汚染、腐食性ガスの発生を抑制しえる汚染土壌運搬用容器及び浄化土壌の生成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】
本発明に係る汚染土壌運搬用容器は、有機ハロゲン化合物を含有する汚染土壌を運搬するための汚染土壌運搬用容器であって、外容器と、この外容器の内側に配置された，ポリエチレン又はポリプロピレンのいずれかに炭酸カルシウムを添加してなる内容器とを具備することを特徴とする。  
本発明に係る浄化土壌の生成方法は、汚染土壌と、前記内容器を裁断したものを、４００〜８５０℃で加熱処理することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る汚染土壌運搬用容器の説明図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る浄化土壌の生成方法の説明図。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る浄化土壌の生成方法の説明図。
【図４】本発明に係る内容器における炭酸カルシウムの含有率とＭＤ（流れ方向）の破断点強度との関係を示す特性図。
【図５】本発明に係る内容器における炭酸カルシウムの含有率とＴＤ（垂直方向）の破断点強度との関係を示す特性図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態に係る汚染土壌運搬用容器及び浄化土壌の生成方法について図面を参照して説明する。なお、本実施形態は下記に述べることに限定されない。  
（第１の実施形態）  
本実施形態に係る汚染土壌運搬用容器について図１を参照する。  
汚染土壌運搬容器１は、外容器としてのドラム缶２と、このドラム缶２の内側に配置される内容器としての内袋３とから構成されている。ここで、内袋３は、ポリエチレン樹脂又はポリプロピレン樹脂のいずれかに炭酸カルシウムを、内袋３の重量の３０％添加して得られる袋である。内袋３に汚染土壌４を収容した後は、内袋３の開口部を図示しない紐などにより閉じて容器１が汚染土壌処理施設に運搬される。
【０００９】
第１の実施形態の汚染運搬用容器によれば、以下に述べる効果を有する。  
内袋３に添加した炭酸カルシウムに含まれるカルシウムは、ＰＣＢが分解して生成する塩素と反応して、塩素を塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）の形態で中和・固定化する作用がある。そのため、塩素や塩化水素などの腐食性ガスの発生が抑制されるので、無害化処理の信頼性が向上する。
【００１０】
例えば、汚染土壌のＰＣＢ（＝Ｃ１２Ｈ７Ｃｌ３）濃度が１０００ｍｇ／ｋｇの場合、中和に必要なカルシウムは、内袋に含まれる３０ｗｔ％のカルシウムでまかなえる。これについて以下に詳しく説明する。但し、１つのドラム缶内に収容される汚染土壌の重量を２５０ｋｇ、内袋の重量を０．３ｋｇと仮定した。  
（１）ドラム缶当たりのＰＣＢ由来の塩素量：  
２５０ｋｇ−ｓｏｉｌ×１０００ｍｇ−ＰＣＢ／ｋｇ−ｓｏｉｌ×１０６．５−ＰＣＢ１モルあたりの塩素量÷２５７．５−ＰＣＢモル質量＝１０３ｇ−塩素
（２）中和に必要なカルシウム量：  
カルシウムは塩素と反応して塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）になる。ドラム缶あたりのＰＣＢ由来の塩素を中和するのに必要なカルシウム量は、下記のとおりである。  
１０３ｇ−塩素×４０−カルシウムモル質量÷３５．５−塩素モル質量÷２＝５８ｇ−カルシウム  
（３）内袋中のカルシウム量：  
内袋０．３ｋｇあたりのカルシウム量は、下記のとおりである。  
０．３ｋｇ−内袋質量×４０−カルシウムモル質量÷１００−炭酸カルシウムモル質量＝１２０ｇ−カルシウム  
従って、ＰＣＢ由来の塩素を中和するのに必要なカルシウム量５８ｇに対して内袋のカルシウム量は１２０ｇであるから、汚染土壌のＰＣＢは塩化カルシウムとして中和・固定化される。
【００１１】
なお、第１の実施形態では、炭酸カルシウムを内袋の重量の３０％添加した場合について述べたが、これに限らず、３０％以下であればよく、望ましくは２５％以下である。ここで、炭酸カルシウムの添加量が内袋の重量の３０％を超えると、図４、図５に示すように内袋の強度が低下するためである。但し、図４、図５において、縦軸は内袋の破断強度（ＭＰａ）、横軸は炭酸カルシウムの含有率（％）を示す。
【００１２】
（第２の実施形態）  
本実施形態に係る浄化土壌の生成方法について図２を参照する。  
本実施例形態では、ＰＣＢ類やダイオキシン類で汚染された汚染土壌及び図１の内袋３を裁断した裁断物を、土壌加熱部１１に供給し、汚染土壌及び前記内袋３の裁断物を４００〜８５０℃で間接的に加熱処理して、浄化土壌を生成する。また、土壌加熱部１１で揮発した有機ハロゲン化合物はブロア１２により排出する。ここで、処理温度を上記のように設定するのは、４００℃未満ではＰＣＢが全て蒸発せず、８５０℃を超えると土壌が溶融する恐れがあるからである。汚染土壌や裁断物を土壌加熱部に送る手段としては、例えば回転式スクリューフィーダーや回転式キルンが挙げられる。また、加熱手段としては、例えば外部加熱用の電気ヒーターもしくは外部からの燃焼バーナーが挙げられる。
【００１３】
第２の実施形態によれば、内袋の素材を炭酸カルシウム入りポリエチレン（ＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ）にしたことにより、内袋ごと裁断して汚染土壌とともに間接加熱法で処理した際、ＣＯ２削減や省エネ効果が得られる。例えば、内袋がポリエチレン製であれば、間接加熱法で熱分解してエチレン等の炭化水素に変換し、水蒸気分解プロセスのエネルギー源となる。年間１７００トンのＰＣＢ汚染土壌を処理する場合、下記の省エネ量となる。
【００１４】
省エネ量：１７００ｔ／年×（０．３ｋｇ／２５０ｋｇ）×（ＰＥの発熱量×ＰＥの内袋に対する重量比）×１０００ｋｇ／ｔ＝１７００ｔ／年×（０．３ｋｇ／２５０ｋｇ）×１１０００ｋｃａｌ／ｋｇ×０．７×１０００ｋｇ／ｔ＝１５７０００００ｋｃａｌ  
ＣＯ２削減量：１５７０００００ｋｃａｌ／年÷８６０ｋＷｈ／ｋｃａｌ×０．５５５ｋｇ−ＣＯ２／ｋＷｈ＝１０１３２ｋｇ−ＣＯ２／年  
なお、１ｋＷｈは８６０ｋｃａｌである。  
また、上述したように、内袋３の裁断物を間接加熱法で熱分解して炭化水素に変換することにより、内袋３が廃棄物にならないという利点が得られる。
【００１５】
（第３の実施形態）  
本実施形態に係る浄化土壌の生成方法について図３を参照する。但し、図２と同部材は同符番を付して説明を省略する。  
本実施形態では、まず、汚染土壌及び裁断物を土壌加熱部１１で２００〜６００℃で加熱処理する。次に、土壌加熱部１１で生成した有機ハロゲン化合物を含有するガスを加熱分解部１５に送る。加熱分解部１５にも図２の場合と同様に、図示しない加熱手段が設けられ、これにより揮発した有機ハロゲン化合物と水蒸気が６００〜１３００℃で間接的に加熱され、ハロゲン化水素と二酸化炭素を含む物質に分解する。
【００１６】
加熱分解部１５での加熱温度を上記の範囲に設定したのは、以下の理由による。即ち、温度が６００℃未満では、土壌加熱部１１で汚染土壌から揮発したＰＣＢ類やダイオキシン類が水蒸気と完全に反応せず、有機ハロゲン化合物の分解効率が非常に悪い。一方、温度が１３００℃を超えると、加熱分解部１５を構成する炉体の寿命低下、間接加熱によるエネルギー投入量の増大、後処理工程（ガス冷却）の負担増大などの問題が生ずる。また、土壌加熱部１１で汚染土壌から揮発したＰＣＢ類やダイオキシン類に含まれている炭素が炭化してしまい、反応部本体内部に炭素質生成物が蓄積し反応部本体の機能を損なう可能性がある。
【００１７】
加熱分解部１５で使用される水蒸気としては、土壌加熱部１１の汚染土壌に含まれ加熱により蒸発した水が用いられる。しかし、処理する土壌中に十分量の水分が含まれておらず、有機ハロゲン化合物の分解が不十分な場合は、土壌加熱部１１に土壌を投入する前に土壌に水を添加することもできる。  
加熱分解部１５では、所要の時間及び温度で加熱処理され、ＰＣＢ類やダイオキシン類等の有機ハロゲン化合物は水蒸気と化学量論的に反応し、少なくともハロゲン化炭化水素と二酸化炭素を含む物質に分解される。  
次に、加熱分解部１５で生成されたハロゲン化炭化水素と二酸化炭素を含む物質は、冷却部１６に送られて冷却され、さらに図示しない排ガス処理装置を経た後、ブロア１２により外部に排出される。
【００１８】
第３の実施形態によれば、第２の実施形態と同様に、内袋の裁断物を汚染土壌とともに間接加熱法で処理した際、ＣＯ２削減や省エネ効果が得られる。また、加熱分解部１５で加熱処理するので、ＰＣＢ類やダイオキシン類等の有機ハロゲン化合物を、少なくともハロゲン化炭化水素と二酸化炭素を含む物質に分解される。従って、汚染土壌を間接加熱法により分離揮発したＰＣＢ類、ダイオキシン類を多量の排ガスを放出することなく、また新たにダイオキシン類を生成することなくＰＣＢ類、ダイオキシン類を安全且つ確実に分解することができる。
【００１９】
なお、本開示は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。具体的には、外容器としては、ドラム缶の代りに、例えば、汚染土壌に対し十分な強度、耐候性を有した折り畳み可能な繊維強化材料からなる角形バッグ（タニエ業（株）の商品名：ＨＫ−１Ｋ）を用いることができる。
【符号の説明】
【００２０】
１…汚染土壌運搬用容器、２…ドラム缶（外容器）、３…内袋（内容器）、１１…土壌加熱部、１２…ブロア、１５…加熱分解部、１６…冷却部。
【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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