(57)【要約】【課題】従来の磁力選別装置と比較し分級性能、使い勝手に優れる磁力選別装置を提供する。【解決手段】粉粒体状の汚染物と強磁性粉末及び／又は常磁性粉末とが混合されてなる被選別物２０１を選別する磁力選別装置１であって、内側に磁石１８が配置された回転ドラム式の磁選機１０と、前記磁選機１０の選別物排出口２５に設置され選別物２０２をＮ以上（Ｎは２以上の整数）の粒径に区分けする選別装置３１と、を備え、前記磁選機１０は、前記回転ドラム１１に対する前記磁石１８の位置を変更可能な位置可変機構を備え、前記選別装置３１は、区分けする粒径を変更可能な粒径可変機構を備える。【選択図】図１
2019069423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体状の汚染物と強磁性粉末及び／又は常磁性粉末とが混合されてなる被選別物を選別する磁力選別装置であって、
内側に磁石が配置された回転ドラム式の磁選機と、
前記磁選機の選別物排出口に設置され選別物をＮ以上（Ｎは２以上の整数）の粒径に区分けする選別装置と、
を備え、
前記磁選機は、前記回転ドラムに対する前記磁石の位置を変更可能な位置可変機構を備え、
前記選別装置は、区分けする粒径を変更可能な粒径可変機構を備えることを特徴とする磁力選別装置。
【請求項２】
さらに前記磁選機に被選別物を供給する供給装置を備え、
前記供給装置は、排出口に排出される被選別物を薄層化する薄層化手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の磁力選別装置。
【請求項３】
前記供給装置は、トラフを備える供給装置であり、
前記薄層化手段が、平面視において先端部が三角歯形状又は櫛歯形状又は波型形状又は台形状のトラフであり、
又は前記薄層化手段が、前記トラフの先端部に取付けられた平面視において三角歯形状又は櫛歯形状又は波型形状又は台形状の部材であることを特徴とする請求項２に記載の磁力選別装置。
【請求項４】
前記選別装置は、選別物を２以上の粒径に区分けする仕切板又は選別物を２以上の粒径に区分し回収する２個以上の分別回収槽と、
前記仕切板又は前記分別回収槽を上下及び／又は左右に移動させる移動手段と、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の磁力選別装置。
【請求項５】
前記選別装置は、選別物を２以上の粒径に区分けする可動仕切板を備え、
前記可動仕切板は、左右に移動可能に構成され及び／又は高さが可変可能に構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の磁力選別装置。
【請求項６】
前記選別装置は、選別物を３以上の粒径に区分けする仕切板又は選別物を３以上の粒径に区分し回収する３個以上の分別回収槽を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の磁力選別装置。
【請求項７】
前記選別装置は、さらに３区分以上に区分けされた選別物のうち２区分以上を混合する混合手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の磁力選別装置。
【請求項８】
さらに、少なくとも前記磁選機の選別物排出口及び前記選別装置を覆うケーシングと、
前記ケーシング内に浮遊する前記選別物を吸引し回収する集塵装置と、
を備え、
前記集塵装置の吸込口は、前記選別装置が区分けする粒径の小さい選別物の側に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の磁力選別装置。
【請求項９】
さらに前記回転ドラムの回転速度を可変可能な速度可変手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の磁力選別装置。
【請求項１０】
さらに被選別物の含水率を調節する含水率調節手段を備え、
前記磁力選別装置は、前記含水率調節手段により含水率が調節された被選別物を選別することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の磁力選別装置。
【請求項１１】
前記強磁性粉末が、酸化鉄を主成分とする強磁性粉末であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の磁力選別装置。
【請求項１２】
前記粉粒体状の汚染物が、放射性物質汚染土壌であることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の磁力選別装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の磁力選別装置の使用方法であって、
下記（Ａ）群の少なくともいずれかの使用方法を調節することで前記選別物を所望の粒径に選別することを特徴とする磁力選別装置の使用方法。
（Ａ）磁選機の回転ドラムに対する磁石の位置，回転ドラム表面磁束密度，被選別物の供給速度，回転ドラムの回転速度，粉粒体状の汚染物と強磁性粉末及び／又は常磁性粉末との混合割合，被選別物の含水率
【請求項１４】
粉粒体状の汚染物を汚染濃度により分別する汚染物乾式処理システムであって、
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の磁力選別装置と、
前記磁選機に被選別物を供給する供給装置と、
粉粒体状の汚染物と強磁性粉末及び／又は常磁性粉末とを混合する混合装置と、
前記混合装置に強磁性粉末及び／又は常磁性粉末を供給する磁性粉末供給装置と、
貯蔵された粉粒体状の汚染物を前記混合装置に移送する汚染物移送装置と、
前記混合装置から前記供給装置に粉粒体状の汚染物と強磁性粉末及び／又は常磁性粉末との混合物を移送する被選別物移送装置と、
を備え、
前記汚染物移送装置及び／又は前記被選別物移送装置は、移送中に移送物に対して２次粒子の解砕、粉粒体状の汚染物の表面研磨、粉粒体状の汚染物の微細化のうちいずれか１以上の作用を及ぼすことを特徴とする汚染物乾式処理システム。
【請求項１５】
車両に載置され、車両に載せたまま分別運転が可能に構成されてなる請求項１４に記載の汚染物乾式処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性物質に汚染された土壌など粉粒体状の汚染物の処理に使用可能な磁力選別装置、磁力選別装置の使用方法及び汚染物乾式処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放射性汚染土壌の処理は、湿式法と乾式法とに大別できそれぞれ長所、短所がある。乾式法の長所の１つは廃水処理の問題が生じないことであり、乾式法についてこれまでに多くの処理方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、選別物の粒径を変更可能な粒径可変機構を備える磁力選別装置が開示されており、これにより汚染物の濃度に対応した選別、あるいは被選別物の性状に応じた選別が可能とある。また磁力選別装置の使用方法として回転ドラム表面磁束密度、被選別物の供給速度、回転ドラムの回転速度、粉粒体状の汚染物と強磁性粉末及び／又は常磁性粉末との混合割合、被選別物の含水率のいずれか１を調節することで選別物を所望の粒径に選別できるとある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１１３７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の回転ドラム式の磁選機を使用した磁力選別装置は、選別装置が選別物の粒径を変更可能な粒径可変機構を備え、また回転ドラムの回転速度を調節する等の方法により汚染物の濃度に対応した選別、あるいは被選別物の性状に応じた選別が可能であるが、さらなる分級性能の向上、使い勝手の向上が期待されている。
【０００６】
本発明の目的は、従来の磁力選別装置と比較し分級性能、使い勝手に優れる磁力選別装置、磁力選別装置の使用方法及び汚染物乾式処理システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、粉粒体状の汚染物と強磁性粉末及び／又は常磁性粉末とが混合されてなる被選別物を選別する磁力選別装置であって、内側に磁石が配置された回転ドラム式の磁選機と、前記磁選機の選別物排出口に設置され選別物をＮ以上（Ｎは２以上の整数）の粒径に区分けする選別装置と、を備え、前記磁選機は、前記回転ドラムに対する前記磁石の位置を変更可能な位置可変機構を備え、前記選別装置は、区分けする粒径を変更可能な粒径可変機構を備えることを特徴とする磁力選別装置である。
【０００８】
本発明の磁力選別装置は、さらに前記磁選機に被選別物を供給する供給装置を備え、前記供給装置は、排出口に排出される被選別物を薄層化する薄層化手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
また本発明の磁力選別装置において、前記供給装置は、トラフを備える供給装置であり、前記薄層化手段が、平面視において先端部が三角歯形状又は櫛歯形状又は波型形状又は台形状のトラフであり、又は前記薄層化手段が、前記トラフの先端部に取付けられた平面視において三角歯形状又は櫛歯形状又は波型形状又は台形状の部材であることを特徴とする。
【００１０】
また本発明の磁力選別装置において、前記選別装置は、選別物を２以上の粒径に区分けする仕切板又は選別物を２以上の粒径に区分し回収する２個以上の分別回収槽と、前記仕切板又は前記分別回収槽を上下及び／又は左右に移動させる移動手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また本発明の磁力選別装置において、前記選別装置は、選別物を２以上の粒径に区分けする可動仕切板を備え、前記可動仕切板は、左右に移動可能に構成された構造及び／又は高さが可変可能に構成されている構造であることを特徴とする。
【００１２】
また本発明の磁力選別装置において、前記選別装置は、選別物を３以上の粒径に区分けする仕切板又は選別物を３以上の粒径に区分し回収する３個以上の分別回収槽を有することを特徴とする。
【００１３】
また本発明の磁力選別装置において、前記選別装置は、さらに３区分以上に区分けされた選別物のうち２区分以上を混合する混合手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
また本発明の磁力選別装置は、さらに、少なくとも前記磁選機の選別物排出口及び前記選別装置を覆うケーシングと、前記ケーシング内に浮遊する前記選別物を吸引し回収する集塵装置と、を備え、前記集塵装置の吸込口は、前記選別装置が区分けする粒径の小さい選別物の側に設けられていることを特徴とする。
【００１５】
また本発明の磁力選別装置は、さらに前記磁選機の回転ドラムの回転速度を可変可能な速度可変手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
また本発明の磁力選別装置は、さらに被選別物の含水率を調節する含水率調節手段を備え、前記磁力選別装置は、前記含水率調節手段により含水率が調節された被選別物を選別することを特徴とする。
【００１７】
また本発明の磁力選別装置は、前記強磁性粉末が、酸化鉄を主成分とする強磁性粉末であることを特徴とする。
【００１８】
また本発明の磁力選別装置は、前記粉粒体状の汚染物が、放射性物質汚染土壌であることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、前記磁力選別装置の使用方法であって、下記（Ａ）群の少なくともいずれか１を調節することで前記選別物を所望の粒径に選別することを特徴とする磁力選別装置の使用方法である。
（Ａ）磁選機の回転ドラムに対する磁石の位置，回転ドラム表面磁束密度，被選別物の供給速度，回転ドラムの回転速度，粉粒体状の汚染物と強磁性粉末及び／又は常磁性粉末との混合割合，被選別物の含水率
【００２０】
また本発明は、粉粒体状の汚染物を汚染濃度により分別する汚染物乾式処理システムであって、前記磁力選別装置と、前記磁選機に被選別物を供給する供給装置と、粉粒体状の汚染物と強磁性粉末及び／又は常磁性粉末とを混合する混合装置と、前記混合装置に強磁性粉末及び／又は常磁性粉末を供給する磁性粉末供給装置と、貯蔵された粉粒体状の汚染物を前記混合装置に移送する汚染物移送装置と、前記混合装置から前記供給装置に粉粒体状の汚染物と強磁性粉末及び／又は常磁性粉末との混合物を移送する被選別物移送装置と、を備え、前記汚染物移送装置及び／又は前記被選別物移送装置は、移送中に移送物に対して２次粒子の解砕、粉粒体状の汚染物の表面研磨、粉粒体状の汚染物の微細化のうちいずれか１以上の作用を及ぼすことを特徴とする汚染物乾式処理システムである。
【００２１】
また本発明の汚染物乾式処理システムは、車両に載置され、車両に載せたまま分別運転が可能に構成されてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、従来の磁力選別装置と比較し分級性能、使い勝手に優れる磁力選別装置及び磁力選別装置の使用方法及び汚染物乾式処理システムを提供することができる。これにより汚染物の濃度に対応した選別、あるいは被選別物の性状に応じた選別が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態の磁力選別装置１の概略構成を示す側面図及び正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の磁力選別装置１の回転ドラム１１の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態の磁力選別装置１の固定治具６６の構成及び回転ドラム１１の磁石部１８の配置を説明するための図である。
【図４】本発明の第１実施形態の磁力選別装置１の選別装置３１廻りの構成図である。
【図５】本発明の第１実施形態の磁力選別装置１の供給装置７１の先端部の構造を説明するための図である。
【図６】本発明の第１実施形態の磁力選別装置１の被選別物２０１に作用する力を示す模式図である。
【図７】本発明の第１実施形態の磁力選別装置１の回転ドラム１１から離れ放出される粒子の推定される軌跡を説明するための模式図である。
【図８】本発明の第１実施形態の磁力選別装置１の低速から中速での回転時の回転ドラム１１から離れ放出される粒子の推定される軌跡と回転ドラム１１の回転速度との関係を示す図である。
【図９】本発明の第１実施形態の磁力選別装置１の中速から高速での回転時の回転ドラム１１から離れ放出される粒子の推定される軌跡と回転ドラム１１の回転速度との関係を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の磁力選別装置２の概略構成を示す側面図及び正面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の磁力選別装置２の選別装置４１廻りの構成図である。
【図１２】本発明の第３実施形態の磁力選別装置３の概略構成を示す側面図である。
【図１３】本発明の第４実施形態の磁力選別装置４の概略構成を示す側面図である。
【図１４】本発明の第５実施形態の磁力選別装置５の概略構成を示す図であり、（Ａ）が側面図、（Ｂ）は選別装置３２１の作用効果を説明するための模式図である。
【図１５】本発明の第６実施形態の磁力選別装置６の概略構成を示す図である。
【図１６】本発明の第７実施形態の汚染物乾式処理システム１０１の概略構成を示す図である。
【図１７】本発明の第７実施形態の汚染物乾式処理システム１０１の磁力選別装置７に設けられる選別物排出器８１の構造を説明するための図である。
【図１８】本発明の第８実施形態の汚染物乾式処理システム１０２の概略構成を示す図である。
【図１９】本発明の実施例である三角歯効果確認試験における仕切板の位置を示す図である。
【図２０】本発明の実施例である三角歯効果確認試験における供給速度と質量率との関係を示す図である。
【図２１】本発明の実施例である三角歯効果確認試験における供給速度と質量率との関係を示す図である。
【図２２】本発明の実施例である三角歯効果確認試験における供給速度と質量率との関係を示す図である。
【図２３】本発明の実施例である汚染物乾式処理システム試験における仕切板の位置を示す図である。
【図２４】本発明の実施例である汚染物乾式処理システム試験で使用した現場原土の粒径分布及び放射能濃度分布図である。
【図２５】本発明の実施例である汚染物乾式処理システム試験の分級結果である。
【図２６】本発明の実施例であり、チューブ式コンベアを使用し真砂土を通過させたときの粒径分布である。
【図２７】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（ドラム周速度：８７ｍ／ｍｉｎ）の分級結果である。
【図２８】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（ドラム周速度：７１ｍ／ｍｉｎ）の分級結果である。
【図２９】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（ドラム周速度：５７ｍ／ｍｉｎ）の分級結果である。
【図３０】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（大粒径側仕切位置）における大粒径側仕切位置と質量率との関係を示す図である。
【図３１】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（大粒径側仕切位置：−１５０ｍｍ）の分級結果である。
【図３２】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（大粒径側仕切位置：−１００ｍｍ）の分級結果である。
【図３３】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（大粒径側仕切位置：−６０ｍｍ）の分級結果である。
【図３４】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（大粒径側仕切位置）の大粒径側仕切位置を変えた時の区分Ｂの最頻値規格化質量率の変化を示す図である。
【図３５】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（大粒径側仕切位置）における大粒径側仕切位置と分級指標粒径との関係を示す図である。
【図３６】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（小粒径側仕切位置）の小粒径側仕切位置と質量率との関係を示す図である。
【図３７】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（小粒径側仕切位置）の処理速度と質量率との関係を示す図である。
【図３８】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（小粒径側仕切位置）の小粒径側仕切位置と質量率との関係を示す図である。
【図３９】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（小粒径側仕切位置：１００ｍｍ）の分級結果である。
【図４０】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（小粒径側仕切位置：１５０ｍｍ）の分級結果である。
【図４１】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（小粒径側仕切位置：２００ｍｍ，処理速度：６００ｋｇ／ｈ）の分級結果である。
【図４２】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（小粒径側仕切位置：２００ｍｍ，処理速度：２２００ｋｇ／ｈ）の分級結果である。
【図４３】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（小粒径側仕切位置：２００ｍｍ，処理速度：４００ｋｇ／ｈ）の分級結果である。
【図４４】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（小粒径側仕切位置：２５０ｍｍ，処理速度：４００ｋｇ／ｈ）の分級結果である。
【図４５】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（小粒径側仕切位置）の小粒径側仕切位置を変えた時の区分Ａの最頻値規格化質量率の変化を示す図である。
【図４６】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（小粒径側仕切位置）の小粒径側仕切位置と分級指標粒径との関係を示す図である。
【図４７】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（小粒径側仕切位置）の小粒径側仕切位置を変えた時の区分Ａの最頻値規格化質量率の変化を示す図である。
【図４８】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（小粒径側仕切位置）の処理速度と分級指標粒径との関係を示す図である。
【図４９】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（小粒径側仕切位置）の小粒径側仕切位置を変えた時の区分Ａの最頻値規格化質量率の変化を示す図である。
【図５０】本発明の実施例である模擬原土を用いた運転条件比較試験（小粒径側仕切位置）の小粒径側仕切位置と分級指標粒径との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、本発明の第１実施形態の磁力選別装置１の概略構成を示す図であり、（Ａ）が側面図、（Ｂ）が正面図である。図２は、磁力選別装置１の回転ドラム１１の構成図、図３は、固定治具６６の構成及び回転ドラム１１の磁石部１８の位置を説明するための図である。図４は、選別装置３１廻りの構成図であり、（Ａ）が側面図、（Ｂ）が正面図、図５は、磁力選別装置１の供給装置７１の先端部の構造を説明するための図である。図６は、本発明の第１実施形態の磁力選別装置１の被選別物２０１に作用する力を示す模式図である。
【００２５】
磁力選別装置１は、ドラム回転式の磁選機１０と磁選機１０に被選別物を定量供給する供給装置７１と、被選別物２０１を区分けする選別装置３１と、磁選機１０を支持する架台５１とを備え、供給装置７１を介して連続的に供給される、粉粒体状の汚染物と強磁性粉末及び／又は常磁性粉末とが混合されてなる被選別物２０１を連続的に選別し、被選別物２０１を３区分に選別する。なお本実施形態では、被選別物２０１を３区分に選別するが、仕切板３２ａ、３３ｂを３枚以上に増やし、被選別物２０１を４区分以上に選別することも可能である。
【００２６】
磁選機１０は、内側に磁石部１８が配置された回転ドラム１１を有する点において、公知のドラム回転式磁選機と同じであるが、本磁選機１０は、磁石部１８の位置を容易に変更可能な位置可変機構を備える。
【００２７】
回転ドラム１１は、回転自在な円筒状の外側ドラム１３と、外側ドラム１３の内側に配置された円筒状の内側ドラム１６とを含み、内側ドラム１６は半円筒状の磁石が配置された磁石部１８を有する。図１及び図３（Ａ）では右半分が磁石部１８である。
【００２８】
外側ドラム１３は、非磁性の円筒体であり、両サイドにフランジ部１４及び回転軸１５が設けられている。外側ドラム１３は、回転軸１５が軸受６４で支持されケーシング２１に回転自在に固定され、一方の回転軸１５が駆動装置６１と連結する（図１（Ｂ）参照）。
【００２９】
内側ドラム１６は、外径が外側ドラム１３の内径よりも僅かに小さい円筒体であり、半円筒状の磁石部１８を有する。回転ドラム１１のうち磁石部１８と近接する領域、図１においては右半分が磁場印加部となり、左半分が磁場無印加部となる。磁石部１８は、永久磁石、電磁石のいずれであってもよい。
【００３０】
内側ドラム１６は、両側に回動軸１７を備え、回動軸１７の外周面に取付けられた軸受６５が外側ドラム１３の回転軸１５の内側凹部に嵌め込まれた状態で取付けられている。回動軸１７の一方は、ケーシング２１から突出し、先端に内側ドラム１６を回動させるためのハンドル１９が設けられている（図２参照）。またケーシング２１から突出した回動軸１７に対して、回動軸１７を固定する固定治具６６が設けられている。本実施形態では固定治具６６が主となり位置可変機構を構成する。
【００３１】
固定治具６６は、回動軸１７を覆う半割れの一対の締結具６７と、締結具６７を支持する一端がケーシング２１に固定された一対の支持体６８と、締結具６７を締め込み又は緩めるための締結レバー６９とを含む。このような固定治具６６は、締結具６７を締め込むと内側ドラム１６の位置が固定され、締結具６７を緩めると内側ドラム１６を回動させることができる。
【００３２】
内側ドラム１６は、外側ドラム１３と僅かな隙間を有した状態で同心上に配置され、さらに固定治具６６が設けられているので外側ドラム１３は、内側ドラム１６と独立して回転させることができる。また内側ドラム１６は、回転ドラム１１の基線（鉛直線）に対する磁石部１８の傾斜角度を０〜θ１の範囲で変更可能なため（図３（Ｂ）参照）、被選別物２０１、特に微粒子の回転ドラム１１からの離脱タイミングを変化させることができる。これにより粒径選別範囲を拡張することができる。なお回転ドラム１１のケーシング２１への取付け要領等は、本実施形態に限定されるものはない。
【００３３】
ケーシング２１は、長方体形状を有し、底面を除く他の５面には板材が取付けられ壁が形成されている。ケーシング２１は、安定に設置可能な脚５３を有する架台５１の上に固定されており、架台５１により、ケーシング２１の下方に選別装置３１を設置するためのスペースが確保されている。
【００３４】
ケーシング２１の天井面２２には、被選別物２０１の投入口２３が設けられ、投入口２３には、被選別物２０１を回転ドラム１１の所定の位置に導くためのシュート２４が設けられている。ケーシング２１の底面は、全面開口し選別物２０２の排出口２５となっている。シュート２４は、供給装置７１を介して定量供給される被選別物２０１を回転ドラム１１の磁場印加部の上端近傍に供給するように設置されている。またシュート２４は、回転ドラム１１の幅方向に対して被選別物２０１を均等に供給すべく、幅が回転ドラム１１の幅と同一となっている。
【００３５】
選別装置３１は、排出口２５から落下する選別物２０２を落下位置に応じて３区分に区分けするものであり、排出口２５の下方に配置されている。選別装置３１は、２つの仕切板３２ａ、３２ｂと、各仕切板３２ａ、３２ｂをスライド自在に支持するリニアレール３６とを有し、各仕切板３２ａ、３２ｂは、排出口２５から落下する選別物２０２に対応し、位置を可変させることのできる可動構造となっている。この可動式の仕切板３２ａ、３２ｂは、区分けする粒径を変更可能な粒径可変機構として機能する。
【００３６】
仕切板３２ａは、上端を排出口２５に臨ませる鉛直板３３ａと、鉛直板３３ａの下端に連結する傾斜板３４ａと、リニアレール３６にスライド自在に係止する係止体３５ａとを含み構成される。鉛直板３３ａは、落下する選別物２０２を区分けする部材であり、傾斜板３４ａは、選別物２０２を分別回収槽３８に送るシュートとして機能する。このため傾斜板３４ａは、鉛直板３３ａと連結する側が高くなるように設置されており、横断面形状がコ字状となっている。係止体３５ａは、板状の部材であり、鉛直板３３ａの両側面の端部に固定されている。
【００３７】
リニアレール３６は、真っ直ぐな細長い板状の部材であり、架台５１の両側面の端部にそれぞれ１本、架台５１の正面及び背面に架け渡すように取付けられている。仕切板３２ａは、鉛直板３３ａが２本のリニアレール３６の間に、係止体３５ａがリニアレール３６の上に載るようにリニアレール３６に直交配置されている。これにより仕切板３２ａは、係止体３５ａを介してリニアレール３６に係止し、リニアレール３６上を左右（図１（Ａ）における左側、右側）に移動することができる（図１（Ａ）参照）。
【００３８】
仕切板３２ｂは、傾斜板３４ｂの傾斜方向が、傾斜板３４ａの傾斜方向と逆向きとなっているが、仕切板３２ｂの構造は、仕切板３２ａと同じである。
【００３９】
以上のように構成される選別装置３１は、仕切板３２ａ及び／又は仕切板３２ｂの位置を左右に移動させることで、区分Ａ、区分Ｂ及び区分Ｎの大きさを簡単に変えることができる。仕切板３２ａを側面視において左に移動させることで区分Ｎを大きくすることが可能となり、これにより区分Ｎに非磁着物の他、磁着物の一部を回収することができる。また仕切板３２ａの鉛直板３３ａと仕切板３２ｂの鉛直板３３ｂとを接触させると、区分Ｂをなくし、区分Ｎと区分Ａの２区分とすることもできる。
【００４０】
架台５１は、ケーシング２１の下方に選別装置３１を設置し、さらに分別回収槽３８を配置できる高さを有する、安定に設置可能な脚５３を有する架台である。架台の天井面５２は、ケーシング２１の底面に合せて開口している。架台５１の側面部には、正面側、背面側及び両側面側それぞれの上半分に透明、あるいは、不透明なパネル５４が取付けられている。なおパネル５４に透明なパネルを使用すれば動作状況が確認できるので好ましい。傾斜板３４ａの先端側は、正面側のパネル５４の下から架台５１の正面側に突出する。傾斜板３４ｂの先端側は、背面側のパネル５４の下から架台５１の背面側に突出する。
【００４１】
駆動装置６１は、回転ドラム１１を回転させる装置であり、駆動モータ６２、減速機６３及び減速機６３と回転ドラム１１とを結ぶ回転伝達具を含む。減速機６３は、減速比を可変可能な減速機であり、これにより回転ドラム１１の回転数を可変させることができる。回転伝達具は、減速機６３側のスプロケット（図示省略）、回転ドラム１１側のスプロケット（図示省略）、これらを結ぶチェーンやドライブシャフト等（図示省略）で構成され、減速機６３の回転を回転ドラム１１に伝達する。
【００４２】
上記実施形態では、可変タイプの減速機６３を用いて回転ドラム１１の回転数を可変させるが、インバータモータを使用して回転ドラム１１の回転数を可変させてもよい。また回転伝達具も、上記実施形態に限定されるものではない。
【００４３】
本実施形態において磁選機１０に被選別物２０１を連続的に定量供給する供給装置７１は、振動フィーダー７１である。振動フィーダー７１は、被選別物ホッパー７７の供給口の下側に配置されたトラフ７２を振動させ、トラフ先端７３から被選別物２０１をシュート２４上に落下させ被選別物２０１を供給する装置である。
【００４４】
本実施形態の振動フィーダー７１は、基本構成は公知の振動フィーダーと特に変わりはないが、トラフ先端７３の形状に特徴がある。従来の振動フィーダーのトラフ先端は、平面視において一直線であるが、本実施形態の振動フィーダー７１は、トラフ７２の先端部に平面視において三角歯状（鋸刃状）の板材７４が取付けられている（図５参照）。
【００４５】
被選別物２０１が、磁性鉄粉が付着した土粒子のような場合、振動フィーダー７１から排出される土粒子同士が結合肥大化し、２次粒子径が増加することがある。このような土粒子同士の結合による肥大化は、供給量が多いほど生じ易い。本実施形態の磁力選別装置１は、被選別物２０１を粒径により区分けしようとするものであるから、粒径の大きい被選別物に微細な被選別物が付着すると、本来、微細な区分に区分けされるはずであった微細な被選別物が粒径の大きい区分に区分けされ好ましくない。
【００４６】
平面視において三角歯状の板材７４は、平面視において一直線の板材に比較して周辺長が長い。このような板材７４が先端部に取付けられてなるトラフ７２から被選別物２０１を落下させると、被選別物２０１とトラフ７２との接触面積が大きいため被選別物２０１は広く分散した状態で落下する。これにより被選別物２０１は薄層化され、粒子同士がかい離した状態で磁選機１０に供給される。
【００４７】
以上のように本実施形態の振動フィーダー７１は、トラフ７２の先端部に取付けられた三角歯状の板材７４が被選別物２０１を薄層化する薄層化手段として作用するため、供給量が多い場合であっても分級性能を高く維持することができる。
【００４８】
本実施形態の振動フィーダー７１における三角歯状の板材７４は、被選別物２０１を落下させるとき被選別物２０１とトラフ７２（板材７４）との接触面積を大きくすることにより被選別物２０１を薄層化し、粒子同士のかい離を促進させるものであるから、平面視において周辺長の長い板材であれば三角歯状の板材７４以外であってもよい。平面視において周辺長の長い板材としては、平面視において櫛歯状の板材、波形の板材、台形の板材が挙げられる（図５（Ｂ）参照）。
【００４９】
本実施形態の振動フィーダー７１では、トラフ７２の先端部に三角歯状の板材７４が取付けられているが、トラフ先端７３の形状を三角歯状（鋸刃状）、櫛歯状、波形、台形としてもよい。以上のような薄層化手段は、振動フィーダーに限らずベルトフィーダー等にも適用することができる。供給装置７１がベルトフィーダーであれば被選別物２０１の落下口となるベルトの先端部に、幅方向一杯に三角歯状の板材７４を取付ければよい。
【００５０】
振動フィーダー７１のトラフ先端７３又は板材７４の先端から落下する被選別物２０１は、斜面であるシュート２４を滑落し回転ドラム１１に達する。シュート２４を滑落する距離が長い場合、摩擦係数の大きい小粒子分が傾斜面に滞留しがちとなり、これを巻き込むように大粒子分が滑落すると粒子同士の分離が悪化する可能性がある。よって振動フィーダー７１のトラフ先端７３又は板材７４先端と回転ドラム１１との距離を可能な限り短くすることが好ましい。
【００５１】
磁力選別装置１で選別可能な被選別物２０１は、基本的に磁着物と非磁着物との混合物であればよく、特定の被選別物２０１に限定されるものではない。被選別物２０１としては、粉粒体状の汚染物と強磁性粉末及び／又は常磁性粉末との混合物が挙げられる。強磁性粉末等と粉粒体状の汚染物とを混合すると、汚染物の表面に強磁性粉末等が吸着し、これら混合物は、汚染物の粒径等により磁着物と非磁着物とになる。
【００５２】
粉粒体状の汚染物としては、汚染物質が重金属、ダイオキシン類、ＰＣＢ、農薬など残留性有機汚染物質（ＰＯＰｓ）、放射性物質等であり、汚染物として前記汚染物質に汚染された土壌、焼却灰、瓦礫、廃プラスチック、木くず、さらにはこれらの混合物が挙げられる。放射性物質も特定の物質に限定されるものではなく、セシウムＣｓ、プルトニウムＰｕ、ウランＵ、ラジウムＲａなど幅広い放射性物質を対象とすることができる。
【００５３】
強磁性粉末としてはＦｅ−Ｎｉ合金，Ｆｅ−Ｃｏ合金，Ｎｉ−Ｃｏ合金，ステンレス（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ），Ｍｎ−Ａｌ磁石，サマリウム磁石，ネオジウム磁石，マグネタイト，マグヘマタイト，Ｂａフェライト等の粉末が挙げられる。常磁性粉末としては、アルミニウム，三酸化二クロム，酸化コバルト，一酸化鉄，水酸化第一鉄，ウスタイト，含水酸化鉄（δ以外）等の粉末が挙げられる。中でも酸化鉄を主成分とする強磁性粉末が好ましく、マグネタイト粉末がより好ましい。
【００５４】
以下に、強磁性粉末が汚染物に吸着する想定メカニズムを、汚染物を土壌として説明する。土壌は、同形置換効果により土壌表面が負に帯電しているため、土壌表面には正電荷をもつカチオンが集積している。このような状況下、負に帯電した強磁性粉末を添加すると、カチオン周辺に吸着し、結果として土壌に吸着する。電荷量が多ければカチオンと強く吸着することになる。一方で、自身の電荷反発及び土壌表層電荷との静電反発により、負の荷電量が多くなればなるほど分散力が増し、土壌表層に均一に拡散しようとする。
【００５５】
次に図６を用いて、回転ドラム１１上で被選別物２０１に作用する力について説明する。ここでは汚染物が土壌粒子、強磁性粉末がマグネタイト粉末とし、これら混合物を被選別物２０１として説明する。
【００５６】
回転している回転ドラム１１上に落下した被選別物２０１は、表面に強磁性粉末であるマグネタイトが付着しているため、回転ドラム１１の磁場印加領域では、外部磁場Ｈより誘起される磁気力Ｍにより回転ドラム（外側ドラム）表面１２に貼り付こうとする。また被選別物２０１には磁気力Ｍと反対方向に垂直抗力Ｎと遠心力Ｃが作用する。また被選別物２０１には、鉛直方向に重力Ｇが作用し、さらに回転ドラム表面１２との間に摩擦力Ｆが作用する。摩擦力Ｆは、回転ドラム１１の回転方向とは逆向きである。
【００５７】
被選別物２０１に作用する力のうち、磁気力Ｍと摩擦力Ｆとは被選別物２０１を回転ドラム表面１２上に止め置く方向に作用し、逆に遠心力Ｃと重力Ｇ（但しθ＜０）とは、被選別物２０１を回転ドラム表面１２から引き離す方向に作用する。被選別物２０１はこれらのバランスより回転ドラム表面１２に貼り付く。
【００５８】
回転ドラム表面１２上の被選別物２０１の水平からの仰角をθ、摩擦係数をμとすると、図６においてドラム中心点線方向の力のつり合いは、式（１）〜（２）で示される。またドラム中心点線方向に垂直方向の力のつり合いは、式（３）〜（５）で示される。
【００５９】
【数１】
2019069423.tif 000003
【００６０】
式（１）が成立する仰角θで丁度つり合い（分別閾値θＴ；−９０°＜θＴ＜９０°）、θがこれよりも小さくなると被選別物２０１は、回転ドラム表面１２から滑り落ちる。被選別物２０１に作用する力の大きさは、被選別物２０１の磁着特性により異なり、分別閾値θＴも被選別物２０１により異なる。また被選別物２０１に作用する力の大きさは、磁力選別装置１の運転条件、磁力選別装置１の装置特性によっても変化する。
【００６１】
被選別物２０１の磁着特性としては、被選別物２０１の粒径、形状、比重、含水率、マグネタイトの付着量、表面帯電状態がある。
【００６２】
先に述べたように重力はsinθ＞０、すなわちθ＞０°である限り回転ドラム表面１２に押し付けるように作用する。θ＜０においては、引き離す力になるので回転ドラム表面１２から被選別物２０１を引き離すことに寄与する。また遠心力Ｃは、回転ドラム１１の半径をＲ、被選別物２０１の速度をＶ、被選別物２０１の質量をＭ０とすると、式（６）が成立し、質量Ｍ０が大きいと回転ドラム表面１２から剥離し易くなる。
【００６３】
【数２】
2019069423.tif 000004
【００６４】
一般的に粒径の小さい粒子は、質量Ｍ０が小さいが、強磁性粉末の付着量も少なく、磁気力Ｍも小さくなる。粒子を球形と仮定し、その半径をｒとすると表面積は半径ｒの２乗に比例し、体積は半径ｒの３乗に比例する。マグネタイト粉末は、土壌粒子に付着し易く、土壌粒子の表面積に比例して付着するものと考えられるため、マグネタイト粉末の付着量∝磁着力は、粒子半径ｒの２乗に比例し、粒子の質量Ｍ０は、半径ｒの３乗に比例する。磁着力は、粒径ｒのおおよそ２乗に比例するが、θ＜０のときの引き剥がしに作用する重力は粒径ｒの３乗に比例して大きくなるので、粒径ｒが大きくなると磁着力より重力による剥離の効果が大きくなる。
【００６５】
以上のことから、被選別物２０１の粒径及び比重に関しては、それらが大きい程、回転ドラム１１の下半分ではこれから外れ落下し易くなる。マグネタイト粉末の付着量に関しては、付着量が多いほど磁気力Ｍが大きくなり、回転ドラム表面１２から外れ難くなる。粒径の小さい被選別物２０１ほど自重が軽く、単位重量当たりのマグネタイト粉末の付着量が多くなるため回転ドラム表面１２から外れ難くなる。逆に粒径が大きくなるに従って自重が重くなり、さらに単位重量当たりのマグネタイトの付着量が少なくなるため回転ドラム表面１２から外れ易くなる。被選別物２０１の形状、含水率及び表面帯電状態は、摩擦力Ｆに影響を与える。
【００６６】
磁力選別装置１の運転条件としては、回転ドラム１１の回転数及び被選別物２０１の供給速度（処理速度）がある。回転ドラム１１の回転数は、回転数を上げるほど遠心力Ｃが大きくなり、被選別物２０１は、回転ドラム表面１２から外れ易くなる。被選別物２０１の供給速度は、回転ドラム１１上の被選別物２０１の厚さに反映される。つまり被選別物２０１の供給速度が大きい程、回転ドラム１１上の被選別物２０１の厚さは厚くなる。回転ドラム１１上の被選別物２０１の厚さが厚くなると、上面側の被選別物２０１は、回転ドラム表面１２との距離が大きくなり磁気力Ｍが作用し難くなり、結果、上面側の被選別物２０１は、回転ドラム表面１２から外れ易くなる。
【００６７】
次に回転ドラム１１の回転速度と推定される回転ドラム１１から離れ放出される粒子の軌跡との関係を説明する。図７は、磁力選別装置１の回転ドラム１１から離れ放出される粒子の推定される軌跡を説明するための模式図である。ここで磁石部１８の傾斜角度θ１＝０°とする。
【００６８】
回転ドラム１１から離れ放出される粒子の推定される軌跡は、仮定１：空気抵抗は無視できる、仮定２：回転ドラム１１へ投下された粒子は、回転ドラム１１上をドラム回転速度と同じ速度で移動する（回転ドラム１１上の滑り、転がりを無視する）とすると、式（７）〜式（１２）で示される。回転ドラム１１から離れ放出される粒子の推定される軌跡は、式（７）〜式（１２）で示されるように回転ドラム１１の回転速度ｖの影響を受ける。
【００６９】
【数３】
2019069423.tif 000005
【００７０】
図８及び図９は、回転ドラム１１から離れ放出される粒子の推定される軌跡と回転ドラム１１の回転速度ｖとの関係を示す図である。ここで磁石部１８の傾斜角度θ１＝０°とする。図８及び図９において、回転ドラム１１から離れ放出される粒子の推定される軌跡は、式（７）〜式（１２）を用いて算出している。図８及び図９に示されるように回転ドラム１１の回転速度ｖが上昇するに従って、同一高さｈ（ｍ）における粒子の軌跡が広がる。これにより回転ドラム１１の回転速度ｖを変更することで、区分けする粒子の粒径を変更することができる。図８及び図９は、計算により算出された粒子の推定される軌跡の一例であり、図８及び図９に示す数値に限定されるものではない。
【００７１】
また回転ドラム１１の回転速度ｖを大きくすると、粒子粒径の空間分布幅が広がるため、分級粒径閾値の分解能を細かく設定することができる。特に、磁力選別装置１は、仕切板３２ａ及び／又は仕切板３２ｂの位置を左右に移動させることで、区分Ｎ、区分Ｂ及び区分Ａの大きさを簡単に変えることができる選別装置３１を備えるので、回転ドラム１１の回転速度ｖを大きくして使用すれば、被選別物（汚染物）を所望の濃度に容易に選別することができる。
【００７２】
磁力選別装置１の装置特性としては、磁選機１０の磁石部１８の位置及びドラム表面の磁束密度がある。
【００７３】
磁選機１０の磁石部１８は、半円筒形であり、その磁石部１８の終着端では急激に磁束密度が低下する。回転ドラム１１の基線（鉛直線）からの傾斜角度θ１（図３（Ｂ）参照）を変更することにより、被選別物２０１が回転ドラム１１の最下点付近を通過する際、同一空間座標位置に対して磁束密度を変化させることができる。これにより被選別物２０１の回転ドラム１１からの離脱位置を調整することができ、選別装置３１による粒径選別範囲を拡張することができる。
【００７４】
被選別物２０１の磁着比率は、回転ドラム表面１２の磁束密度に比例して増加する。磁石部１８に電磁石を使用し、ドラム表面の磁束密度を調節することで被選別物２０１の磁着比率を制御することができる。また外側ドラム１３の材質、表面状態も被選別物２０１の磁着に影響を与える。
【００７５】
以上のように回転ドラム表面１２において被選別物２０１に作用する力は、被選別物２０１の性状、磁力選別装置１の運転条件、磁力選別装置１の装置特性等によって異なるため、回転ドラム１１の表面磁束密度、被選別物２０１の供給速度、回転ドラム１１の回転速度、磁選機１０の磁石部１８の位置（傾斜角度θ１）、土壌粒子とマグネタイト粉末との混合割合、土壌粒子の含水率のうち、少なくとも１つを調節することで、被選別物２０１の落下位置を調節することができる。
【００７６】
次に、放射性物質汚染土壌とマグネタイト粉末との混合物を被選別物２０１として磁力選別装置１の動作を説明する。ここで、放射性物質汚染土壌とマグネタイトとの混合物のうち、放射性物質汚染土壌の表面にマグネタイト粉末が付着しているものを磁気土粒子と呼ぶ。
【００７７】
混合装置を用いて十分に混合された放射性物質汚染土壌とマグネタイト粉末との混合物は、被選別物ホッパー７７に充填された後、振動フィーダー７１を介して磁選機１０に連続的に定量供給される。
【００７８】
シュート２４を通じて、回転している回転ドラム１１上の磁場印加部の上端に落下した被選別物２０１のうち、粒径のかなり大きい磁気土粒子、あるいはマグネタイト粉末が付着し損ねた汚染土壌は、仰角（図６参照）が０°＜θ＜９０°の範囲で回転ドラム１１上を滑落する。これら粒子は、選別装置３１の仕切板３２ａで仕切られる区分Ｎで回収される。
【００７９】
粒径が中程度の磁気土粒子は、仰角θ＜０°にて回転ドラム表面１２から脱着分離し、放射線状に落下し、区分Ｂで回収される。粒径が小さい磁気土粒子は、回転ドラム１１の磁場印加部端仰角θ≒−９０°にて回転ドラム表面１２から脱着分離し、放射線状に落下し、区分Ａで回収される。
【００８０】
放射性物質汚染土壌は、粒径の小さいものほど汚染濃度が高いことが知られている（例えば特開２０１３−２４２２１０号公報、表１）。上記のように粒径の小さい放射性物質汚染土壌は、区分Ａに、粒径の大きい放射性物質汚染土壌は、区分Ｎに、その中間の粒径の放射性物質汚染土壌は区分Ｂに回収されるため、放射性物質汚染土壌の濃縮、除染等を行うことができる。なお上記実施形態では、選別装置３１が区分けする区分数を３としたが、区分数を４以上とすることも可能であり、これにより放射性物質汚染土壌の濃縮、除染等をより適切に行うことができる。
【００８１】
放射性物質汚染土壌以外の汚染物であっても、汚染物質が主として粉粒体状の固体表面に固着、吸着又は付着した汚染物は、通常、粒径の小さい物ほど汚染物質の濃度が高くなる。このような汚染物も放射性物質汚染土壌と同様に濃縮、除染等を行うことができる。
【００８２】
上記のように第１実施形態の磁力選別装置１は、選別物の落下位置に対応し選別物を３区分以上に区分けすることができるので、汚染物の濃度に対応した選別を行うことができる。また汚染物の性状、例えば比重、含水率が変化しても選別装置である仕切板３２ａ、３２ｂの位置を可変可能なため汚染物を所望の濃度に区分けすることができ、さらに被選別物２０１の供給速度、回転ドラム１１の回転速度、磁選機１０の磁石部１８の位置等を調節することで汚染物を所望の濃度に選別することができる。
【００８３】
第１実施形態の磁力選別装置１では、磁選機１０の内側ドラム１６の位置をハンドル１９を用いて変更可能に構成されているが、回動軸回転用のギヤ装着モータ（図示省略）を取付け、当該モータを用いて内側ドラム１６を回転させ磁石部１８の位置を変更させるようにしてもよい。
【００８４】
図１０は、本発明の第２実施形態の磁力選別装置２の概略構成を示す図であり、（Ａ）が側面図、（Ｂ）が正面図である。図１１は、本発明の第２実施形態の磁力選別装置２の選別装置４１廻りの構成図である。図１から図５に示す第１実施形態の磁力選別装置１と同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８５】
本発明の第２実施形態の磁力選別装置２の基本構成は、本発明の第１実施形態の磁力選別装置１と同じであるが、選別装置４１の構造が異なる。選別装置４１は、選別装置３１と同様に、排出口２５から落下する選別物２０２を落下位置に応じて３区分に区分けするものであり、機能は選別装置３１と同じである。
【００８６】
選別装置４１も選別装置３１と同じく排出口２５の下方に配置されている。選別装置４１も選別装置３１と同様に、２つの仕切板４２ａ、４２ｂと、各仕切板４２ａ、４２ｂをスライド自在に支持するリニアレール３６とを有する。各仕切板４２ａ、４２ｂは、排出口２５から落下する選別物２０２に対応し、位置を可変させることのできる可動構造となっており、区分けする粒径を変更可能な粒径可変機構として機能する。
【００８７】
仕切板４２ａは、仕切板３２ａと同じく上端を排出口２５に臨ませる鉛直板３３ａを有し、仕切板４２ｂは、仕切板３２ｂと同じく上端を排出口２５に臨ませる鉛直板３３ｂを有する。仕切板４２ａ、４２ｂも選別装置３１と同様に、係止体３５ａ、３５ｂを有し、係止体３５ａ、３５ｂが鉛直板３３ａ、３３ｂの両側面の端部に固定されている。
【００８８】
選別装置３１では、仕切板３２ａ、３２ｂは、鉛直板３３ａ、３３ｂそれぞれに連結する傾斜板３４ａ、３４ｂを有するが、選別装置４１では、仕切板４２ａ、４２ｂは、鉛直板３３ａと鉛直板３３ｂとに跨るように連結した蛇腹体４６及び傾斜板４４を有する。
【００８９】
蛇腹体４６は、帆布などのような柔軟性を有する部材が折り畳まれ蛇腹状に形成された部材であり、一端部が鉛直板３３ａの下辺に、他端部が鉛直板３３ｂの下辺に連結する。蛇腹体４６は、鉛直板３３ａ及び／又は鉛直板３３ｂが左右に移動し、鉛直板３３ａと鉛直板３３ｂとの間隔が変化しても追従し、鉛直板３３ａと鉛直板３３ｂとを結ぶ。蛇腹体４６は、蛇腹体４６上に落下した選別物２０２を排出可能に傾斜して取付けられている。
【００９０】
傾斜板４４は、蛇腹体４６上に落下した選別物２０２を架台５１の外に排出するための部材であり、蛇腹体４６の下に傾斜して取付けられている。
【００９１】
選別装置３１では、仕切板３２ａ、３２ｂの傾斜板３４ａ、３４ｂを介して区分Ｎ及び区分Ａに落下する選別物２０２をそれぞれ架台５１の外に排出し、区分Ｂに落下する選別物２０２は架台５１の内側で回収する。これに対して選別装置４１では、鉛直板３３ａ、３３ｂを結ぶ蛇腹体４６及び傾斜板４４を介して区分Ｂに落下する選別物２０２を架台５１の外に排出し、区分Ｎ及び区分Ａに落下する選別物２０２は架台５１の内側で回収する。
【００９２】
本発明の第２実施形態の磁力選別装置２と本発明の第１実施形態の磁力選別装置１とでは、選別装置３１、４１の構造が異なり、これに伴い選別物２０２の回収位置が異なるが、被選別物２０１の選別原理、選別要領、及び磁力選別装置の動作、作用効果は、磁力選別装置２と本発明の第１実施形態の磁力選別装置１とで同じである。
【００９３】
本発明の第１及び第２実施形態の磁力選別装置１、２は、共に２つの仕切板３２ａ、３２ｂ、４２ａ、４２ｂを備え、これにより被選別物２０１を３つの区分に区分け可能とする。さらにこの２つの仕切板３２ａ、３２ｂ、４２ａ、４２ｂは、位置を左右に移動可能なため区分Ｎ、区分Ｂ及び区分Ａの大きさを簡単に変えることができる。これにより所望の粒径の選別物２０２を得ることができることは既に説明の通りである。
【００９４】
一方で、第１及び第２実施形態の磁力選別装置１、２の選別装置３１、４１は、共に仕切板３２ａ、３２ｂ、４２ａ、４２ｂの高さは固定されており、高さを変更することはできない。ここで第１及び第２実施形態の磁力選別装置１、２の選別装置３１、４１の変形例として、仕切板３２ａ、３２ｂ、４２ａ、４２ｂの高さを可変可能な構造とすれば、高さを変更することで所望の粒径の選別物２０２を得ることができる。つまり仕切板３２ａ、３２ｂ、４２ａ、４２ｂの高さ可変構造は、区分けする粒径を変更可能な粒径可変機構として機能する。このことは図８及び図９、式（７）〜式（１２）からも明らかである。
【００９５】
仕切板３２ａ、３２ｂ、４２ａ、４２ｂの高さを可変させる方法としては、仕切板３２ａ、３２ｂ、４２ａ、４２ｂ全体の設置高さを可変させる方法、鉛直板３３ａ、３３ｂを伸縮構造とし、鉛直板３３ａ、３３ｂの高さのみを変更する方法がある。後者の場合には、回転ドラム１１に近い最上端の位置が可変できればよい。鉛直板３３ａ、３３ｂの伸縮構造としては、例えば、鉛直板３３ａ、３３ｂを複数枚の板で構成し、これらをスライド可能とすればよい。このような方法は、選別装置３１、４１の構造をそのまま踏襲し、簡単に実施することができる。また仕切板３２ａ、３２ｂ、４２ａ、４２ｂを左右に、さらに高さを可変可能とすることで、より確実に所望の粒径の選別物２０２を得ることができる。
【００９６】
さらに第１及び第２実施形態の磁力選別装置１、２は、選別装置３１、４１を以下のように変形してもよい。第１及び第２実施形態の磁力選別装置１、２では、選別装置３１、４１に２つの仕切板３２ａ、３２ｂ、４２ａ、４２ｂを使用し、これにより被選別物２０１を所望の粒径に区分けしているが、より簡便な選別装置とするのであれば、１つの仕切板を左右及び／又は上下に可変可能な構造としてもよい。このような構造も区分けする粒径を変更可能な粒径可変機構として機能する。１つの仕切板の場合、区分数は２区分となるが、位置が固定された従来の選別装置と異なり、仕切板を左右及び／又は上下に可変させることで汚染土壌など被選別物２０１の性状等が変化した場合であっても、それに対応した選別が可能となる。
【００９７】
図１２は、本発明の第３実施形態の磁力選別装置３の概略構成を示す側面図である。図１から図５に示す第１実施形態の磁力選別装置１と同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９８】
本発明の第３実施形態の磁力選別装置３の基本構成は、本発明の第１実施形態の磁力選別装置１と同じであるが、選別装置３０１の構造が異なる。選別装置３０１は、選別装置３１と同様に、排出口２５から落下する選別物２０２を落下位置に応じて複数の区分に区分けし、さらに選別物２０２を回収可能に構成されている。
【００９９】
選別装置３０１は、６個の分別回収槽３０２からなり、選別装置３１と同じく排出口２５の下方に、これらが隙間なく並べて設置されている。本実施形態では、分別回収槽３０２の数が６個であるから選別物２０２を６区分に分別回収することができるが、分別回収槽３０２の数は６個に限定されるものではなく、区分けする区分数以上であればよい。好ましくは、分別回収槽３０２の数は３個以上である。これにより汚染物を所望の濃度に区分けすることができる。
【０１００】
各分別回収槽３０２の大きさ（幅）は、同一を基本とするが異なっていてもよい。各分別回収槽３０２の大きさ（幅）は、特定の幅に限定されるものではないが、幅が区分けされる選別物２０２の粒径を決めるため、幅の狭いものを使用すればより細かく分級することができる。つまり本実施形態の磁力選別装置３にあっては、複数個の分別回収槽３０２が、区分けする粒径を変更可能な粒径可変機構として機能する。
【０１０１】
磁力選別装置３の選別装置３０１は単純な構成ではあるが、選別物２０２を確実に複数の区分に区分けすることができる。また各分別回収槽３０２の個数、各分別回収槽３０２の大きさ（幅）を適切に設定することで所望の粒径の選別物２０２を回収することができる。
【０１０２】
図１３は、本発明の第４実施形態の磁力選別装置４の概略構成を示す側面図である。図１から図５に示す第１実施形態の磁力選別装置１、図１２に示す第３実施形態の磁力選別装置３と同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０３】
本発明の第４実施形態の磁力選別装置４は、基本構成が本発明の第１実施形態の磁力選別装置１と同じであり、磁力選別装置４の選別装置３１１の構造が、磁力選別装置３の選別装置３０１と類似する。選別装置３１１は、分別回収槽３０２を用いて、排出口２５から落下する選別物２０２を落下位置に応じて複数の区分に区分けし回収する点において、選別装置３０１と共通するが、選別装置３１１は、さらに分別回収槽３０２に分別された選別物２０２を混合する混合装置３１２を備える。
【０１０４】
分別回収槽３０２については、磁力選別装置３の選別装置３０１と同様に考えることができるので説明を省略する。
【０１０５】
混合装置３１２は、各分別回収槽３０２の底部に設けられ選別物２０２を排出する出口管３１３と、各出口管３１３が連結する集合管３１４と集合管３１４と連結する混合調製槽３１５とを含む。各出口管３１３はそれぞれ、管路の途中にバルブ３１６を有し、出口部が集合管３１４と連結する。分別回収槽３０２からの選別物２０２の排出は重力によるものであってもよいが、分別回収槽３０２又は出口管３１３内にスクリューフィーダー等を設け定量排出を可能とすれば、所望の性状の選別物２０２、例えば所定の濃度の汚染物を容易に回収することができる。
【０１０６】
混合調製槽３１５は、集合管３１４から排出される選別物２０２を受入れるタンクである。混合調製槽３１５の底部にはキャスター３１７が設置され、選別装置３１１全体が一体的に移動可能に構成されている。本実施形態の選別装置３１１は、キャスター３１７を備え、移動可能に構成されているが、固定式であってもよい。
【０１０７】
選別装置３１１を使用する際は、選別装置３０１と同じく排出口２５の下方に分別回収槽３０２が位置するように配置し、６個の分別回収槽３０２に選別物２０２を分別回収する。分別回収槽３０２に分別回収した選別物２０２の混合操作は、分別回収槽３０２に選別物２０２を分別回収しつつ行ってもよく、分別回収槽３０２に選別物２０２を分別回収した後に行ってもよい。選別物２０２を分別回収した後に混合操作を行う場合は、選別装置３１１を別の場所に移動させた後に行ってもよい。
【０１０８】
第４実施形態の磁力選別装置４は、選別装置３１１が分別回収槽３０２の他、分別回収した選別物２０２を混合可能な混合装置３１２を備えるので、混合装置３１２を介して分別回収した選別物２０２を２種類以上混合することで所望の性状の選別物２０２、例えば所定の濃度の汚染土壌を容易に回収することができる。つまり本実施形態の磁力選別装置４にあっては、混合装置３１２が、区分けする粒径を変更可能な粒径可変機構として機能する。選別物２０２を混合可能な混合装置３１２の構成・構造については、本実施形態に限定されるものではない。また選別物２０２を混合する混合装置３１２については、他の実施形態の磁力選別装置にも適用することができる。
【０１０９】
図１４は、本発明の第５実施形態の磁力選別装置５の概略構成を示す図であり、（Ａ）が側面図、（Ｂ）は選別装置３２１の作用効果を説明するための模式図である。図１から図５に示す第１実施形態の磁力選別装置１、図１２に示す第３実施形態の磁力選別装置３と同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１１０】
本発明の第５実施形態の磁力選別装置５は、基本構成が本発明の第１実施形態の磁力選別装置１と同じであり、磁力選別装置５の選別装置３２１の構造が、磁力選別装置３の選別装置３０１と類似する。選別装置３２１は、分別回収槽３０２を用いて、排出口２５から落下する選別物２０２を落下位置に応じて複数の区分に区分けし回収する点において、選別装置３０１と共通するが、選別装置３２１は、さらに分別回収槽３０２の設置高さを変更可能な高さ可変装置３２２を備える。
【０１１１】
分別回収槽３０２については、磁力選別装置３の選別装置３０１と同様に考えることができるので説明を省略する。
【０１１２】
高さ可変装置３２２は、キャスター付きのリフター３２３を有し、上部に分別回収槽３０２を支持する支持板３２４を備える。各分別回収槽３０２は、支持板３２４上に隙間なく並べて載置される。本実施形態ではキャスター付きのリフター３２３を使用するが、固定式のリフターであってもよい。
【０１１３】
磁力選別装置５の使用方法は、第３実施形態の磁力選別装置３と基本的に同じであるが、分別回収槽３０２の設置高さを変更可能なため選別物２０２の所望の粒径への区分けがより容易に行える。つまり本実施形態の磁力選別装置５にあっては、分別回収槽３０２の設置高さを変更可能な高さ可変装置３２２が、区分けする粒径を変更可能な粒径可変機構として機能する。
【０１１４】
回転ドラム１１から離れ放出される粒子の推定される軌跡は、図７〜図９及び式（７）〜式（１２）及び図１４（Ｂ）に示す通りである。図１４（Ｂ）に示す推定される粒子の軌跡のうち、一番右側の軌跡は、粒子が回転ドラム１１上を滑り落下する場合を想定したものである。この点は、図１２及び図１３においても同じである。
【０１１５】
粒子の水平方向の軌跡は、排出口２５からの距離により異なり、回転ドラム１１の右端（図１４（Ｂ）のＡ）を基準にすれば、排出口２５から距離（高さ方向）が離れるほど、粒子は左側に移行し、かつ粒子粒径の空間分布幅が広がる。このため図１４（Ｂ）に示すように分別回収槽３０２の位置を回転ドラム１１に近付ける程、区分けする区分数が少なくなる。逆に分別回収槽３０２の位置を回転ドラム１１から遠ざける程、多くの区分数に区分けすることが可能となり、さらにより粒径の小さい選別物２０２を回収することができる。
【０１１６】
高さ可変装置３２２は、本実施形態の選別装置３２１のほか、他の実施形態の選別装置、第４実施形態に示す混合装置３１２を備える選別装置３１１にも適用することができる。
【０１１７】
図１５は、本発明の第６実施形態の磁力選別装置６の概略構成を示す図である。図１から図５に示す第１実施形態の磁力選別装置１と同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。被選別物２０１、選別物２０２のうち微細粒子は、回転ドラム１１から離れ空間部に放出された後の沈降速度が遅く、風の影響を受け易い。このような微細粒子は、汚染濃度が高いため、これが汚染濃度の低い粒径の大きい選別物２０２を回収する分別回収槽３８に混入することは好ましくない。第６実施形態の磁力選別装置６は、これを解消すべくなされたものである。
【０１１８】
磁力選別装置６は、磁力選別装置本体の他に磁力選別装置本体を覆い収容するケーシング３３１と、選別物２０２が排出口２５から排出され分別回収槽３８に回収される過程でケーシング３３１内の空間に漂う選別物２０２を吸引し回収する集塵装置３５１とを備える。本実施形態では、磁力選別装置本体として第１実施形態の磁力選別装置１を使用するが、磁力選別装置本体は、他の実施形態の磁力選別装置であってもよい。
【０１１９】
本実施形態においてケーシング３３１は、磁力選別装置本体を覆い収容するが、少なくとも選別物２０２が排出口２５から排出され分別回収槽３８に回収される過程で周囲に飛散しないように、排出口２５及び選別装置３１を覆ってもよい。他の実施形態の磁力選別装置を使用する場合も同様である。
【０１２０】
ケーシング３３１の一方の側壁には、集塵装置３５１の吸気ダクト３５２が設けられている。吸気ダクト３５２の吸込口３５３を、粒径の小さい選別物２０２を回収する分別回収槽３８に近い側壁側に配置し、ケーシング３３１内の空気を微細粒径の選別物２０２を回収する分別回収槽３８側方向に吸引するのがよい。これにより吸引過程で浮遊した選別物２０２が沈降した場合であっても、その選別物２０２は、汚染濃度の低い粒径の大きい選別物２０２を回収する分別回収槽３８には混入せず好ましい。
【０１２１】
集塵装置３５１は、ケーシング３３１内に漂う選別物２０２を吸引し回収する装置であり、一端がケーシング３３１の側壁に取付けられた吸気ダクト３５２、吸気ダクト３５２内に配置された集塵ファン３５４、集塵ファン３５４の後流側に設置され、吸引した空気中の選別物２０２を吸着する集塵磁石３５５、脱磁集塵箱３５６、ＨＥＰＡフィルター３５７等を含む。但し、集塵装置３５１の構成はこれに限定されるものではなく、ケーシング３３１内の空間に漂う選別物２０２を磁選分級中の選別物２０２に影響を与えないように吸引し回収できればよい。
【０１２２】
集塵ファン３５４は、気流が磁選分級中の選別物２０２に影響を与えないようにゆっくり吸気する。集塵磁石３５５には、サニタリー磁石などを使用可能であり、永久磁石、電磁石のいずれであってもよい。永久磁石の場合、集塵面に対して機械的に磁石表面あるいは磁石に接続するヨークを密着・離隔できるようにする。
【０１２３】
集塵磁石３５５は、吸気ダクト３５２内の傾斜面に設置されており、傾斜面の下方に脱磁集塵箱３５６が配置されている。磁石筐体表面に選別物２０２が吸着した後に、永久磁石の場合は機械的離隔によって、電磁石の場合は通電電流を遮断することによって磁石筐体表面の磁場を切り、吸着した選別物２０２を脱磁集塵箱３５６に流下させ回収する。
【０１２４】
ＨＥＰＡフィルター３５７は、吸気ダクト３５２の最後流端に設置されており、図示を省略したブロワーが接続し、作業環境、安全を確保する。ＨＥＰＡフィルター３５７に代え、バグフィルターを使用してもよい。以上のようにケーシング３３１及び集塵装置３５１を設けることで微細粒子が風の影響を受け、汚染濃度の低い粒径の大きい選別物２０２を回収する分別回収槽３８に混入することを防止することができる。また作業環境、安全を確保することもできる。
【０１２５】
図１６は、本発明の第７実施形態の汚染物乾式処理システム１０１の概略構成図、図１７は、汚染物乾式処理システム１０１の磁力選別装置７に設けられる選別物排出器８１の構造を説明するための図である。図１から図５に示す第１実施形態の磁力選別装置１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【０１２６】
汚染物乾式処理システム１０１は、原土である放射性物質汚染土壌を放射性物質の濃度により区分するための乾式連続処理システムであり、図１に示した磁力選別装置１と同様の構成からなる磁力選別装置７、原土と薬剤であるマグネタイト粉末とを連続的に混練する混練機１０３、混練機１０３にマグネタイト粉末を定量供給する鉄粉フィーダー（図１８参照）、移送装置等を含む。
【０１２７】
汚染物乾式処理システム１０１に組み込まる磁力選別装置７は、図１に示した磁力選別装置１と基本構成を同じくするが、選別装置３１廻りの構成が異なる。磁力選別装置７では、仕切板３２ａ、３２ｂを左右に移動させるための電動シリンダ３７が装着され、電動シリンダ３７を介して仕切板３２ａ、３２ｂを左右に可変可能に構成されている。また仕切板３２ａ、３２ｂの傾斜板３４ａ、３４ｂの先端部には選別物排出器８１が設けられている。
【０１２８】
図１７（Ａ）は、選別物排出器８１の平面視における部分断面図、図１７（Ｂ）は、選別物排出器８１の側面断面図、図１７（Ｃ）は、比較例である選別物排出器の平面視における部分断面図、図１７（Ｄ）は、比較例である選別物排出器の側面断面図である。
【０１２９】
選別物排出器８１は、図１７（Ａ）に示すように区分Ａ，Ｂ，Ｎに対応する３つの長方体形状のボックス８２で構成され、各ボックス８２内には排出口８４に向けて傾斜したシュート８３が設けられている。排出口８４は大略的には長方体形状を有し、ボックス８２の端部であって、入口孔８５がシュート８３の先端部に繋がるように設けられている。排出口８４は、底板８６に排出孔８９が穿設され、選別物２０２はここから分別回収槽３８に入る。
【０１３０】
排出口の底板８６は、基端部８７がシュート８３の先端に繋がるように取付けられ、底板８６の傾斜角θｏは、シュート８３の傾斜角θｓと同じか大きく設定されている。また排出口８４には底板８６の先端部側に傾斜板９０が設けられている。これにより図１７（Ｃ）、（Ｄ）の比較例に示す排出口８４及びシュート８３上への選別物２０２の堆積が防止される。
【０１３１】
図１７（Ｄ）の比較例に示すように排出口８４の底板８６が水平に設置されている場合、シュート８３と底板８６との連結部において角度が急激に変化するためそこに選別物２０２が堆積し易い。この部分に選別物２０２が堆積すると、長時間の運転に伴いシュート８３の下部、さらにはシュート８３全体に選別物２０２が堆積し、オーバーフローする危険がある。また比較例では、傾斜板９０が設けられていないため排出口８４の角に選別物２０２が堆積する。
【０１３２】
汚染物乾式処理システム１０１の全体構成及び処理フローは次の通りである。
【０１３３】
振動篩等で礫やごみ殻を取り除き、天日、風乾燥された原土は、原土ホッパー１１１内に一時的に貯留された後、土移送装置１１３を介して混練機１０３の上部に設けられたバイブレータ付きの混練機上ホッパー１０５に送られる。混練機１０３は、横型２軸のパドルミキサーであり、供給口及び排出口近傍はパドルに代えてスクリューが取付けられている。
【０１３４】
混練機１０３には、混練機上ホッパー１０５から原土が、鉄粉フィーダー１０８（図１８参照）からマグネタイト粉末が供給され、これらが混合された後、混練機排出口１０４に設けられた混練機下ホッパー１０６に送られる。混練機１０３で混合されてなる原土とマグネタイト粉末との混合物が被選別物２０１となる。
【０１３５】
混練機下ホッパー１０６には、磁力選別装置７の上部に設けられた被選別物ホッパー７７に被選別物２０１を移送する被選別物移送装置１１５が連結し、被選別物移送装置１１５を介して被選別物ホッパー７７に被選別物２０１が移送される。
【０１３６】
被選別物ホッパー７７内の被選別物２０１は、振動フィーダー７１を介して磁力選別装置７に送られ、被選別物２０１を粒径により３区分に区分けされる。
【０１３７】
汚染物乾式処理システム１０１において、土移送装置１１３にはチューブコンベヤを好適に使用することができる。チューブコンベヤは、チューブ内にヘリカルコイルを備え、ヘリカルコイルの回転により原土を搬送する。このとき水分や静電気等で結合した原土の２次粒子は、チューブ内を回転するヘリカルコイルにより解砕され、また原土の表面が研磨され、細粒子化される。これにより粒径に応じた分級が可能となる。
【０１３８】
汚染物乾式処理システム１０１で使用可能な磁力選別装置は、本実施形態に示す磁力選別装置７に限定されるものではなく、第１から第６実施形態に示すいずれか１の磁力選別装置を使用することができる。また本汚染物乾式処理システム１０１では、汚染物が放射性物質汚染土壌であるが、汚染物は放射性物質汚染土壌に限定されるものではない。
【０１３９】
図１８は、本発明の第８実施形態の汚染物乾式処理システム１０２の構成図及び装置・機器の配置図である。図１６に示す本発明の第７実施形態の汚染物乾式処理システム１０１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【０１４０】
第８実施形態の汚染物乾式処理システム１０２も第７実施形態の汚染物乾式処理システム１０１と同様に放射性物質汚染土壌（原土）を放射性物質の濃度により区分するための乾式連続処理システムであり、基本構成も汚染物乾式処理システム１０１とほぼ同じである。一方、汚染物乾式処理システム１０２は、トラックの荷台に設置可能な車載システムであり、装置・機器の配置図等が工夫されている。
【０１４１】
汚染物乾式処理システム１０２は、原土から礫、ごみがら等を取り除き、さらに乾燥等を行う前処理工程を実行する前処理装置と、前処理処置で得られる原土にマグネタイト粉末を添加、混合し、これを磁力選別により分級する磁選分級工程を実行する磁選分級装置と、運転を制御する制御装置とに大別される。
【０１４２】
前処理装置は、原土から礫、ごみがら等を取り除き、さらに乾燥等を行う装置であり、解砕装置１２１、解砕装置１２１の上流に設置される第１振動篩１３１、解砕装置１２１の出口部に設けられる土移送装置１１３、土移送装置１１３の下流に設置される第２振動篩１４１を有する。前処理装置は、小型トラックの荷台に載置可能な大きさであり、中型トラックであれば荷台４０１の２割〜３割程度を占める大きさである。
【０１４３】
解砕装置１２１は、第１振動篩１３１により供給される礫、ごみがらが取り除かれた原土を解砕、乾燥する装置である。解砕装置１２１は、ジャケット付きの撹拌槽１２３を有し、撹拌槽１２３内にパドルタイプ撹拌機１２２が、ジャケット内に加熱器１２６が装着されている。
【０１４４】
ジャケットには、熱媒体が充填され、当該熱媒体が加熱器１２６により加熱されることで撹拌槽１２３内の原土を乾燥させる。撹拌槽１２３には蒸気を外部に排出する排出口（図示省略）が設けられている。また加熱器１２６にはヒートポンプ１２７が接続する。
【０１４５】
第１振動篩１３１は、篩目を２０〜５０ｍｍ程度とし、上部に放射性物質汚染土壌の原土を受入る篩上ホッパー１３３、下部に篩下ホッパー１３５を備え、篩下ホッパー１３５と解砕装置１２１の撹拌槽１２３とが管路を介して結ばれる。第１振動篩１３１は、解砕装置１２１の上流に設置され、原土から礫、ごみ殻を取り除き、礫、ごみ殻が取り除かれた原土を解砕装置１２１に供給する。
【０１４６】
解砕装置１２１の排出口１２５には、土移送装置１１３であるベルトコンベアが設置され、解砕装置１２１により解砕、乾燥された原土が第２振動篩１４１に送られる。
【０１４７】
第２振動篩１４１は、篩目を２〜５ｍｍ程度とし、下部に篩下ホッパー１４３を備え、篩下ホッパー１４３と混練機１０３とが管路を介して連通し、解砕装置１２１から送られる原土からさらに礫、ごみ殻を取り除き、混練機１０３に供給する。
【０１４８】
磁選分級装置は、前処理装置により礫、ごみ殻が取り除かれ、さらに解砕、乾燥された原土とマグネタイト粉末とを混合し、これを磁力選別し粒径により３区分に区分ける装置であり、原土とマグネタイト粉末とを混合する混練機１０３と、被選別物移送装置１１５であるベルトコンベアと磁力選別装置７とを含む。磁選分級装置は、小型トラックの荷台に載置可能な大きさであり、中型トラックであれば荷台４０１の２割〜３割程度を占める大きさである。
【０１４９】
本実施形態で使用する磁力選別装置７は、分別回収槽３８にフレキシブルコンテナバッグを使用するが、基本構成は第７実施形態の汚染物乾式処理システム１０１で使用する磁力選別装置７と同じである。
【０１５０】
制御装置１６１は、汚染物乾式処理システム１０２の各装置・機器の運転を制御する。これにより予め定められた処理手順により放射性物質汚染土壌を粒径で選別・回収可能に汚染物乾式処理システム１０２を運転することができる。
【０１５１】
汚染物乾式処理システム１０２の装置・機器の配置を説明する。前処理装置は、第１振動篩１３１、解砕装置１２１、ベルトコンベア１１３、第２振動篩１４１が一直線上に配置されている。さらに第１振動篩１３１から排出される礫、ごみ殻を貯留する粗大分貯留槽１５１が第１振動篩１３１の上流側に、第２振動篩１４１から排出される礫、ごみ殻を貯留する粗大分貯留槽１５１が第２振動篩１４１の下流側に配置されている。粗大分貯留槽１５１も前処理装置の直線上に配置されている。
【０１５２】
磁選分級装置は、ベルトコンベア１１５、磁力選別装置７が一直線上に、かつ前処理装置に平行に配置されている。混練機１０３は、前処理装置と磁選分級装置とを結ぶように、前処理装置と磁選分級装置とに直交するように配置されている。
【０１５３】
汚染物乾式処理システム１０２の処理手順を示す。原土は、手作業あるいはミニバックホー等の機械により第１振動篩１３１の篩上ホッパー１３３に供給され、ここで礫・ごみ殻等が除去される。礫・ごみ殻等は、シュート１５３から粗大分貯留槽１５１に落下する。礫・ごみ殻等が取り除かれた原土は、解砕装置１２１で解砕、乾燥された後、ベルトコンベア１１３から第２振動篩１４１に送られる。
【０１５４】
第２振動篩１４１でさらに礫・ごみ殻等が取り除かれた原土は、混練機１０３で鉄粉フィーダー１０８から供給されるマグネタイト粉末と混合され、ベルトコンベア１１５により磁力選別装置７に送られ３区分に選別される。
【０１５５】
以上からなる汚染物乾式処理システム１０２は、１〜２台の車上に架装できるため一般住宅等の庭先など仮々置場に埋設されている除染土を現地にて分級減容化するのに適している。具体的には庭先等に埋設された除染土など、小口の汚染土をその場でごみ等粗大分の除去と乾燥、解砕などの前処理を行い、磁選処理し、大粒径区分に分級された低濃度土を現地埋め戻し材とすることができる。
【０１５６】
これにより、健全な山を切り崩すことで調達しなくてはならない埋め戻し土の必要量を低減させ、自然環境破壊を低減化するとともに、除染土の移送量を削減することで、輸送中の２次汚染拡大の抑制、化石燃料消費低減に伴う二酸化炭素排出量の抑制など、環境負荷の低減にも資する。
【０１５７】
以上、第１〜第６実施形態の磁力選別装置に示すように本発明の磁力選別装置は、磁選機が回転ドラムの磁石部の位置を変更可能な位置可変機構を備え、さらに選別装置が区分けする粒径を変更可能な粒径可変機構を備えるので汚染物の濃度に対応した分別が可能となる。粒径可変機構は、単純な構成からなるのでこのような粒径可変機構を備える磁力選別装置は、実用的で使い勝手に優れる。
【０１５８】
また本発明の磁力選別装置は、被選別物を供給する供給装置が被選別物を薄層化する薄層化手段を備えるので優れた分級性能を発揮することができる。さらに薄層化手段は構成が簡単であるので既設の供給装置にも容易に適用できる。
【０１５９】
本発明の磁力選別装置は、被選別物の供給速度、回転ドラムの回転速度などの運転条件、磁選機の回転ドラムに対する磁石の位置、回転ドラム表面磁束密度などの装置特性、被選別物の含水率等の被選別物の磁着特性を変更可能なため、これを調節することで所望の区分けが可能となる。
【０１６０】
本発明の磁力選別装置は、粉粒体状の汚染物を被選別物とするため幅広く利用することができる。放射性物質汚染土壌を被選別物とし、本発明の磁力選別装置、汚染物乾式処理システムを用いて処理すれば効率的な除染、減容化が実現できる。
【０１６１】
図面を参照しながら好適な磁力選別装置、磁力選別装置の使用方法、汚染物乾式処理システムを説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更及び修正を容易に想定するであろう。従って、そのような変更及び修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。
【実施例】
【０１６２】
吐出層厚低減器具：三角歯効果確認試験
乾燥真砂土（含水率０．５ｗｔ％未満）２ｍｍ目篩通過分に対して磁性鉄粉を０．５ｗｔ％坦持したものを供試体とし、第１実施形態に示す磁力選別装置１を用いて選別実験を行った。回転ドラム１１の直径は３００ｍｍ、幅は３００ｍｍであり、表面磁束密度は３，０００Ｇ、周速度は２８．２ｍ／ｍｉｎとした。回転ドラム１１の回転方向は時計廻りである。回転ドラム１１の磁石部１８の傾斜角度θ１は０°である。
【０１６３】
図１９に仕切板３２ａ、３２ｂの位置及び区分を示した。仕切板３２ａ、３２ｂの左右方向の位置は、回転ドラム１１の中心点を基準に鉛直板３３ｂの位置を回転ドラム１１の中心点の真下に、鉛直板３３ａの位置を回転ドラム１１の中心点から右に１２０ｍｍとした。また鉛直板３３ａ、３３ｂの上端の位置は、回転ドラム１１の下端からΔＨ＝４０ｍｍとした。
【０１６４】
区分Ａは、小粒径主体の磁着区分である。鉛直板３３ａと鉛直板３３ｂとの間に挟まれる区分Ｂは、中粒径主体の磁着区分である。区分Ｎは、大粒径主体の未着区分である。以降、区分Ａと区分Ｂとを仕切る仕切板を小粒径側仕切、区分Ｂと区分Ｎとを仕切る仕切板を大粒径側仕切と呼ぶ。
【０１６５】
本実験では振動フィーダー７１のトラフ先端７３に三角歯状の板材７４を装着した場合と、それを装着しなかった場合について、供試体の供給速度（処理速度）を３８５〜１，３００ｋｇ／ｈとし、分級状況を確認した。三角歯状の板材７４を未装着の場合、振動フィーダー７１のトラフ先端７３は、一直線状で平坦なため以降、平歯と記す。各区分について１０６、２１２、４２５、８５０μｍ開きの土木試験用篩で分級し、評価を行った。
【０１６６】
図２０〜図２２に、供試体の供給速度と各磁着区分における粒径範囲の質量率（処理前原土を１００％とする）との関係を示した。
【０１６７】
区分Ａについては、平歯では、粒径０〜１０６μｍ、０〜２１２μｍ、０〜４２５μｍ分の質量率はいずれにおいても供給速度に対し変化が小さく、また質量率は１．１ｗｔ％以下であった。これに対し三角歯ではいずれの範囲の質量率も供給速度に対し単調増加の傾向が見られた。このことは供給速度の増加に伴い、粒子間の分離が進んでいることを示唆し、供給速度が大きいほど三角歯が良く作用していることが伺える。
【０１６８】
区分Ｂについては、平歯、三角歯ともに供給速度に対し、粒径０〜２１２μｍ、０〜４２５μｍの質量率が単調増加した。そのトレンドから供給速度５００〜１，０００ｋｇ／ｈの範囲において、粒径０〜４２５μｍ分は平歯で８〜１０ｗｔ％、三角歯で１０〜１２ｗｔ％であり後者が多く、粒径０〜２１２μｍ分は平歯が７〜８ｗｔ％であるのに対し、三角歯が９〜１０ｗｔ％であり後者の方が多い。粒径０〜１０６μｍ分は、両者とも単調減少しているが、特に後者が著しい。これは供給量が大きいほど、区分Ｂから区分Ａへ細粒分の移動が多くなるためと考えられる。
【０１６９】
区分Ａ＋Ｂは、平歯、三角歯ともに供給速度に対し、粒径０〜２１２μｍ、０〜４２５μｍ分の質量率が単調増加したが後者の方が顕著であり、粒径０〜１０６μｍ分は、平歯は横ばい、三角歯は若干の増加傾向であった。供給速度５００〜１，０００ｋｇ／ｈの範囲で粒径０〜４２５μｍ分では平歯は９〜１１ｗｔ％に対し、三角歯は１０〜１４ｗｔ％、粒径０〜２１２μｍ分は平歯は８〜９ｗｔ％に対し、三角歯は１０〜１１ｗｔ％とともに後者の方が多い。
【０１７０】
以上より、粒径０〜４２５μｍの比較的小粒径分を総磁着分Ａ＋Ｂとして回収する、及び粒径０〜１０６μｍの微細粒分を区分Ａとして濃縮するためには三角歯を付加した方が効率がよく、とくに供給速度が大きいときに有効であるといえる。
【０１７１】
汚染物乾式処理システム試験
図１６及び図１７に示す汚染物乾式処理システム１０１と同様の設備を用い、選別試験を行った。土移送装置１１３及び被選別物移送装置１１５には、チューブ式コンベア（日本興産株式会社製ＴＳ−１０型）を使用した。
【０１７２】
汚染土壌として現場原土（含水率４．７ｗｔ％以上）を使用し、これに対して磁性鉄粉を０．２ｗｔ％添加し、処理速度１，０００ｋｇ／ｈ、回転ドラム１１の表面磁束密度５，０００Ｇ、ドラム周速度７１ｍ／ｍｉｎで試験を行った。回転ドラム１１の直径は３００ｍｍ、幅は３００ｍｍであり、回転ドラム１１の磁石部１８の傾斜角度θ１は１２°とした。また振動フィーダー７１のトラフ先端７３に三角歯状の板材７４を装着した。
【０１７３】
図２３に小粒径側仕切位置及び大粒径側仕切位置を示した。図２３は、回転ドラム１１を裏側から見た図であり、図１９の回転ドラム１１と見る方向が逆であるため回転方向が反時計廻りとなっている。小粒径側仕切位置は、回転ドラム中心点から５２ｍｍ（水平方向）、回転ドラム１１の下端からΔＨ２＝１５０ｍｍ、大粒径側仕切位置は、回転ドラム中心点から−１５０ｍｍ（水平方向）、回転ドラム１１の下端からΔＨ１＝５０ｍｍとした。
【０１７４】
現場原土の粒径分布及び放射能濃度分布を図２４に示した。放射能濃度は、ゲルマニウム検出器による放射線分光分析による値である。小粒径ほど放射能濃度が高くなっている。現場原土の放射能濃度のオーバーオール平均値（全体平均）は、４２，６００Ｂｑ／ｋｇであった。
【０１７５】
図２５に分級結果を示した。図２５において実験データは、１０６μｍの篩下成分は５３μｍ、１０６〜２１２μｍ成分は１５９μｍ、２１２〜４２５μｍ成分は３１８．５μｍ、４２５〜８５０μｍ成分は６３７．５μｍ、８５０〜２０００μｍ成分は１４２５μｍの位置にプロット（各隣接篩間の目開きの平均値）している。これについては、以降の図においても同じである。
【０１７６】
分級後の質量比率（オーバーオール）は、区分Ａ（小粒径分）：区分Ｂ（中粒径分）：区分Ｎ（大粒径分）＝１：４３：５６であり、放射能濃縮比は、原土のオーバーオール平均値４２，６００Ｂｑ／ｋｇを１とし、処理後の濃度を規格化して示した場合、区分Ａ：区分Ｂ：区分Ｎ＝２．２１：１．５２：０．６２であった。以上より原土から低濃度分である区分Ｎへ区分される量を減質量率と定義すると、減質量率は５６％、１２，９００Ｂｑ／ｋｇの原土を８，０００Ｂｑ／ｋｇ未満へ、４，８００Ｂｑ／ｋｇの原土を３，０００Ｂｑ／ｋｇ未満へ、低濃度分として得ることが可能であると予測される。
【０１７７】
また図２５に示すように現場原土と、各区分に区分けされた土壌の合算分である区分Ａ＋Ｂ＋Ｎとを比較すると、後者は粒径６００μｍ以上の土壌が減少し、逆に粒径６００μｍ以下の土壌が増加していることが分かる。このことは土移送装置１１３及び被選別物移送装置１１５において、旋回するヘリカルコイルと土粒子、土粒子同士が衝突することにより、大粒径表面に付着した小粒径分が解砕分離され、また大粒径表面が研削されたことを示唆していると言える。
【０１７８】
図２６は、土移送装置１１３にチューブ式コンベア（日本興産株式会社製ＴＳ−１０型）を使用し、真砂土（含水率０．５ｗｔ％未満）を通過させたときの粒径分布である。真砂土は、硬度の高い石英や長石類を多く含み、研磨しにくいと予想されるが、チューブ式コンベアを通過させることで粒径３００μｍ以上の真砂土が減少し、逆に粒径３００μｍ以下の真砂土が増加していることが分かる。
【０１７９】
模擬原土を用いた運転条件比較試験（ドラム周速度）
三角歯効果確認試験と同様に第１実施形態に示す磁力選別装置１を用いて選別実験を行った。供試体には、以下の要領で得られた模擬原土を使用した。市販の真砂土、黒土、田土を質量比で真砂土：黒土：田土＝８６：７：７の割合で調合後、２ｍｍ目篩に通し、通過分を使用した。模擬原土の含水率は１．４ｗｔ％未満である。
【０１８０】
模擬原土に対して磁性鉄粉を０．２ｗｔ％添加し、処理速度２，２００ｋｇ／ｈ、回転ドラム１１の周速度を５６，７１，８７ｍ／ｍｉｎ、回転ドラムの磁石部１８の傾斜角度θ１を１２°とし、試験を行った。回転ドラム１１の直径は３００ｍｍ、幅は３００ｍｍ、回転ドラム１１の表面磁束密度は５，０００Ｇである。また振動フィーダー７１のトラフ先端７３に三角歯状の板材７４を装着した。
【０１８１】
小粒径側仕切位置は、図２３において回転ドラム中心点から６ｍｍ（水平方向）、回転ドラム１１の下端からΔＨ２＝１３５ｍｍ、大粒径側仕切位置は、図２３において回転ドラム中心点から−１５０ｍｍ（水平方向）、回転ドラム１１の下端からΔＨ１＝５０ｍｍとした。回転ドラム１１の回転方向は、図２３において半時計廻りである。
【０１８２】
回転ドラム１１の周速度を大きくすると次の効果が生じると考えられる。
（１−１）粒径区分別分級に有利：回転ドラム単位断面積に落着する土粒子の量が減じるので回転ドラム上に広く土粒子が分散され、粒子同士の分離が促進される。
（１−２）粒径区分別分級に有利：回転ドラムとこれに落着する土粒子との相対速度が大きくなるので、解砕による粒子同士の分離が促進される。
（１−３）中〜大粒径分は早期に脱着する：回転ドラムに付着した土粒子の受ける遠心力（回転ドラムから引きはがす力）が大きくなるため、着磁力の不十分な土粒子がドラム表面から離脱するタイミングが早くなる。また、磁着力が十分な土粒子は、周速度上昇により大きな水平速度を得るため、回転ドラムからより遠くへ投射される。
【０１８３】
図２７〜図２９に質量率分布を示した。図中、区分Ａ＋Ｂは磁着分を示し、これの質量率を磁着率と呼ぶ。ここで磁着分は、回転ドラム１１に落着後すぐには脱着しない粒径成分である。回転ドラム１１の周速度と磁着率との関係は表１の通りであり、周速度の低下により磁着率が増加している。これは主に上記（１−３）の効果によるものと思われる。
【０１８４】
【表１】
2019069423.tif 000006
【０１８５】
回転ドラム１１の周速度と区分Ａ、区分Ｂ、区分Ａ＋Ｂの質量率の分布との関係を見ると、周速度の最も速い８７ｍ／ｍｉｎの場合が、もっとも小粒径側へシフトしている。これは主に上記（１−１）（１−２）の効果によるものと思われる。
【０１８６】
磁着分（区分Ａ+Ｂ）について０〜２１２μｍの質量率（細粒分磁着収集率、試験体模擬原土を１００ｗｔ％とする）に着目すると、表１に示すように回転ドラム１１の周速度が遅いほど細粒分磁着収集率が大きかった。
【０１８７】
以上の結果から、細粒分をより多く収集し、低濃度分である区分Ｎの放射能濃度（濃縮比）を下げるためには、周速度が遅い方がよく、高濃度分である区分Ａ＋Ｂの放射能濃度（濃縮比）を上げ、これを減量するためには、周速度が速いほどよい。現場の状況により、低濃度分を土木建設用土として再生利用するためになるべく濃縮比を下げ希釈したい、又は高濃度分は管理する費用がかさむので可能な限り減量したい場合が生じると推察する。現場の要望により、ドラム周速度を適宜変化させ運転することでこれらの要望に柔軟に応えることができる。
【０１８８】
模擬原土を用いた運転条件比較試験（大粒径側仕切位置）
模擬原土を用いた運転条件比較試験（ドラム周速度）と同じ要領で、大粒径側仕切位置を変化させ選別実験を行った。回転ドラム１１の周速度は７１ｍ／ｍｉｎとし、小粒径側仕切位置及び大粒径側仕切位置を以下のように設定した。他の条件は、模擬原土を用いた運転条件比較試験（ドラム周速度）と同じである。
【０１８９】
小粒径側仕切位置は、図２３において回転ドラム中心点から６ｍｍ（水平方向）、回転ドラム１１の下端からΔＨ２＝１３５ｍｍ、大粒径側仕切位置は、図２４において回転ドラム中心点から−１５０ｍｍ、−１００ｍｍ、−６０ｍｍ（水平方向）の３点とした。大粒径側仕切の高さは、回転ドラム１１の下端からΔＨ１＝５０ｍｍとした。
【０１９０】
大粒径側仕切位置が変化することで以下が予想される。
（２−１）大粒径側仕切位置がドラム水平中心位置０ｍｍへ近く位置するほど、低濃度分Ｎの質量率（オーバーオール）が増加し、その中に占める小中粒径分の割合が増加する。
（２−２）（２−１）と相反して大粒径側仕切位置がドラム水平中心位置０ｍｍへ近く位置するほど、中粒径区分Ｂの質量率（オーバーオール）が減少し、その中に占める大粒径成分の割合が減少する。
【０１９１】
図３０に大粒径側仕切位置の変化による質量率（オーバーオール：全粒径帯域）の変化を示した。大粒径側仕切位置が回転ドラム１１の水平中心位置０ｍｍへ近く位置するほど、低濃度分Ｎの質量率（オーバーオール）が増加し、中粒径区分Ｂや区分Ａ＋Ｂの質量率（オーバーオール）が減少した。これは主に上記（２−１）、（２−２）の効果によるものと思われる。
【０１９２】
図３１〜図３３に質量率分布を示した。区分Ａ、区分Ｂ、区分Ａ＋Ｂの分布を見ると大粒径側仕切位置が回転ドラム１１の水平中心位置０ｍｍへ近く位置するほど小粒径側へシフトし、磁着率が低下している。区分Ｎの分布を見ると大粒径側仕切位置が回転ドラム１１の水平中心位置０ｍｍへ近く位置するほどその中に占める小中粒径成分の割合が増加した。これは主に上記（２−１）、（２−２）の効果によるものと考えられる。
【０１９３】
なお大粒径側仕切位置が回転ドラム１１の水平中心位置０ｍｍへ近く位置するほど区分Ｎの分布の大粒径成分が減じているが、これは、仕切位置が０ｍｍに近づくほど、区分Ｎに区分される土粒子の水平速度成分が大きくなった状況で仕切板３２ａと衝突し跳ね返されて落着するために、解砕が進んだためと考えられる。
【０１９４】
磁着分（区分Ａ＋Ｂ）について比較的汚染濃度の高い０〜２１２μｍの質量率（細粒分磁着収集率）に着目すると、大粒径側仕切位置と細粒分磁着収集率との関係は表２で示される。大粒径側仕切位置が回転ドラム１１の水平中心位置０ｍｍへ近く位置するほど、細粒分磁着収集率が低下した。
【０１９５】
【表２】
2019069423.tif 000007
【０１９６】
大粒径側仕切位置が回転ドラム１１の水平中心位置０ｍｍへ近く位置するほど、磁着分の分布が小粒径側へシフトする。細粒分をより多く収集し、低濃度分である区分Ｎの放射能濃度（濃縮比）を下げるためには、大粒径側仕切位置が回転ドラム１１の水平中心位置０ｍｍから遠い方がよい。高濃度分である区分Ａ＋Ｂの放射能濃度（濃縮比）を上げ、これを減量するためには、大粒径側仕切位置が回転ドラム１１の水平中心位置０ｍｍから近いほどよい。
【０１９７】
現場の状況により、低濃度分を土木建設用土として再生利用するためになるべく濃縮比を下げ希釈したい、又は高濃度分は管理する費用がかさむので可能な限り減量したい場合が生じると推察される。現場の要望により、大粒径側仕切位置を適宜変化させ運転することでこれらの要望に柔軟に応えることができる。
【０１９８】
大粒径側仕切位置により、質量率分布に大きな影響を受ける区分Ｂについて、その分布の最頻値で規格化（最頻値規格化質量率）したグラフを図３４に示す。大粒径側仕切位置が回転ドラム１１の水平中心位置０ｍｍに近づくほど、規格化された粒径分布が小粒径側へシフトしている。ここで、最頻値の０．８となる粒径をｄ８０とし、０．２となる粒径をｄ２０と定義し、これらを分級指標粒径（Ｂ）と称す。ｄ８０は、各曲線に２点存在するが、大粒径側の値を採用した。これを図３５に示す。分級指標粒径（Ｂ）は、大粒径側仕切位置が回転ドラム１１の水平中心位置０ｍｍへ近く位置するほど低下した。
【０１９９】
模擬原土を用いた運転条件比較試験（小粒径側仕切位置）
模擬原土を用いた運転条件比較試験（大粒径側仕切位置）と同じ要領で、小粒径側仕切位置を変化させ選別実験を行った。小粒径側仕切位置及び大粒径側仕切位置は以下のように設定した。他の条件は、模擬原土を用いた運転条件比較試験（大粒径側仕切位置）と同じである。
【０２００】
処理速度は、約４００、６００、２，２００ｋｇ／ｈとし、回転ドラム１１の磁石部１８の傾斜角度θ１は０°とした。また振動フィーダー７１のトラフ先端７３は、三角歯状の板材７４を装着した。小粒径側仕切位置及び大粒径側仕切位置を以下のように設定した。他の条件は、模擬原土を用いた運転条件比較試験（大粒径側仕切位置）と同じである。
【０２０１】
小粒径側仕切の水平方向の位置は、図２３において回転ドラム中心点から１００ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍ、２５０ｍｍ、小粒径側仕切の高さ方向の位置は、回転ドラム１１の下端からΔＨ２＝１３５ｍｍとした。但し、小粒径側仕切の水平方向の位置が２５０ｍｍの場合、小粒径側仕切の高さ方向の位置は、回転ドラム１１の下端からΔＨ２＝１５０ｍｍとした。大粒径側仕切水平方向の位置は、図２３において回転ドラム中心点から−１５０ｍｍ、大粒径側仕切の高さは、回転ドラム１１の下端からΔＨ１＝１５０ｍｍとした。また、図２３においてθ１＝０°としている。
【０２０２】
小粒径側仕切位置が変化することで以下が予想される。
（３−１）小粒径側仕切位置がドラム水平中心位置０ｍｍから遠く位置するほど、区分Ｂの質量率（オーバーオール）が増加し、その中に占める小粒径成分の割合が増加する。
（３−２）（３−１）と相反して小粒径側仕切位置がドラム水平中心位置０ｍｍから遠く位置するほど、区分Ａの質量率（オーバーオール）が減少し、その中に占める中粒径成分の割合が減少する。
【０２０３】
図３６に処理速度約２，２００ｋｇ／ｈにおける、小粒径側仕切位置の変化による質量率（オーバーオール：全粒径帯域）の変化を示した。小粒径側仕切位置が回転ドラム１１の水平中心位置０ｍｍから遠く位置するほど、区分Ｂの質量率（オーバーオール）が増加し、区分Ａの質量率（オーバーオール）が減少した。
【０２０４】
図３７に小粒径側仕切位置２００ｍｍにおける、処理速度による質量率の変化を示した。各質量率は６００ｋｇ／ｈ付近で極値をとるものの、大きな変化は見受けられなかった。
【０２０５】
図３８に小粒径側仕切位置による質量率（オーバーオール）の変化を示した。区分Ａ、区分Ｂ、区分Ａ＋Ｂの変化はほとんどないので、小粒径側仕切位置が回転ドラム１１の水平中心位置から２００ｍｍ以上ではほぼ平衡状態となると考えられる。
【０２０６】
図３９〜図４４に質量率分布を示した。
【０２０７】
図３９、図４０、図４２に処理速度約２，２００ｋｇ／ｈにて、小粒径側仕切位置を１００、１５０、２００ｍｍと変化させたときの質量率分布を示した。区分Ａ、区分Ｂ、区分Ａ＋Ｂの分布を見ると小粒径側仕切位置が回転ドラム１１の水平中心位置０ｍｍから遠く位置するほど小粒径側へシフトしている。小粒径側仕切位置と磁着率との関係を表３に示した。表３に示すように小粒径側仕切の位置が変わっても磁着率は特に顕著に低下しなかった。
【０２０８】
【表３】
2019069423.tif 000008
【０２０９】
区分Ｎの分布を見ると小粒径側仕切位置が回転ドラム１１の水平中心位置０ｍｍへ近く位置するほどその中に占める小中粒径成分の割合が増加する。これは主に上記（３−１）、（３−２）の効果によるものと考えられる。
【０２１０】
磁着分（区分Ａ＋Ｂ）について比較的汚染濃度の高い０〜２１２μｍの質量率（細粒分磁着収集率）を表３に示した。小粒径側仕切位置が回転ドラム１１の水平中心位置０ｍｍから遠くへ位置するほど、磁着分の分布が小粒径側へシフトする。これから細粒分をより多く収集し、低濃度分である区分Ｎの放射能濃度（濃縮比）を下げるためには、小粒径側仕切位置が回転ドラム１１の水平中心位置０ｍｍから遠い方がよいことが分かる。
【０２１１】
図４１、図４２、図４３に小粒径側仕切位置２００ｍｍにて処理速度を約６００、２，２００、４００ｋｇ／ｈと変化させたときの質量率分布を示した。処理速度にかかわらず、ほぼ同様の傾向を示すが、処理速度約６００ｋｇ／ｈのとき、区分Ａの質量率が他より大きくなり、区分Ｂは相反して小さくなっている。
【０２１２】
処理速度と磁着率（区分Ａ＋Ｂ）との関係を表４に示した。表４に示すように処理速度が変わっても磁着率はあまり大きく変化しなかった。また磁着分（区分Ａ＋Ｂ）について比較的汚染濃度の高い０〜２１２μｍの質量率（細粒分磁着収集率）と処理速度との関係についても、表４に示すように処理速度が変わっても細粒分磁着収集率は、あまり変化しなかった。
【０２１３】
【表４】
2019069423.tif 000009
【０２１４】
図４３及び図４４に、三角歯、処理速度約４００ｋｇ／ｈにおける小粒径側仕切位置２００ｍｍ、及び２５０ｍｍの質量率分布を示した。図４３及び図４４に示すように三角歯装着時の小粒径側仕切位置２００ｍｍ、２５０ｍｍの質量率曲線を比較するとほとんど差がなく、小粒径側仕切位置２００ｍｍ以上は平衡状態と考えられる。
【０２１５】
小粒径側仕切位置により、質量率分布に大きな影響を受ける区分Ａについて、その分布の最頻値で規格化（最頻値規格化質量率）したグラフを図４５、図４７、図４９に示す。ここで、最頻値の０．８となる粒径をｄ８０とし、０．２となる粒径をｄ２０と定義し、これらを分級指標粒径（Ａ）と称す。これを図４６、図４８、図５０に示した。
【０２１６】
図４５より、約２，２００ｋｇ／ｈ処理のとき、小粒径側仕切位置が回転ドラム１１の水平中心位置０ｍｍより遠ざかるほど、規格化された粒径分布が小粒径側へシフトしている。このことは高濃度分である小粒径分を選択的に回収するのに有利であることを示す。図４６には、上記条件下での最頻値規格化質量曲線の分布の目安である分級指標粒径（Ａ）の変化を示した。小粒径側仕切位置が回転ドラム１１の水平中心位置０ｍｍより遠ざかるほど、ｄ８０、ｄ２０ともに単調減少し、これらの粒径間隔が狭くなる。
【０２１７】
図４７より、小粒径側仕切位置２００ｍｍにおいて約４００、６００、２，２００ｋｇ／ｈ処理速度を変化させた場合、約６００ｋｇ／ｈを除いて規格化された粒径分布はほぼ同じであった。図４８には、上の条件下での最頻値規格化質量曲線の分布の目安である分級指標粒径（Ａ）の変化を示した。処理速度によらずｄ８０、ｄ２０、これらの粒径間隔がほとんど変わらなかった。
【０２１８】
図４９より、処理速度約４００ｋｇ／ｈ処理のとき、小粒径側仕切位置が回転ドラム１１の水平中心位置０ｍｍより遠ざかるほど、規格化された粒径分布が小粒径側へシフトしている。このことは高濃度分である小粒径分を選択的に回収するのに有利であることを示す。ここでは、図４５に示したものよりもさらに小粒径側へシフトしている。図５０には、上記条件下での最頻値規格化質量曲線の分布の目安である分級指標粒径（Ａ）の変化を示した。小粒径側仕切位置が回転ドラム１１の水平中心位置０ｍｍより遠ざかるほど、ｄ８０は減少したが、ｄ２０はほぼ一定であった。
【符号の説明】
【０２１９】
１、２、３、４、５、６、７  磁力選別装置
１０  磁選機
１１  回転ドラム
１２  回転ドラム表面
１８  磁石部
２１  ケーシング
２５  排出口
３１、４１、３０１、３１１、３２１  選別装置
３２ａ、３２ｂ、４２ａ、４２ｂ  仕切板
３３ａ、３３ｂ  鉛直板
３８、３０２  分別回収槽
５１  架台
６１  駆動装置
６６  固定治具
７１  供給装置
７３  トラフ先端
７４  三角歯形状の板材
１０１、１０２  汚染物乾式処理システム
１０３  混練機
１１３  土移送装置
１１５  被選別物移送装置
１２１  解砕装置
２０１  被選別物
２０２  選別物
３１２  混合装置
３２２  高さ可変装置
３２３  キャスター付リフター
３３１  ケーシング
３５１  集塵装置
４０１  トラックの荷台
【図１】
2019069423.tif 000010
【図２】
2019069423.tif 000011
【図３】
2019069423.tif 000012
【図４】
2019069423.tif 000013
【図５】
2019069423.tif 000014
【図６】
2019069423.tif 000015
【図７】
2019069423.tif 000016
【図８】
2019069423.tif 000017
【図９】
2019069423.tif 000018
【図１０】
2019069423.tif 000019
【図１１】
2019069423.tif 000020
【図１２】
2019069423.tif 000021
【図１３】
2019069423.tif 000022
【図１４】
2019069423.tif 000023
【図１５】
2019069423.tif 000024
【図１６】
2019069423.tif 000025
【図１７】
2019069423.tif 000026
【図１８】
2019069423.tif 000027
【図１９】
2019069423.tif 000028
【図２０】
2019069423.tif 000029
【図２１】
2019069423.tif 000030
【図２２】
2019069423.tif 000031
【図２３】
2019069423.tif 000032
【図２４】
2019069423.tif 000033
【図２５】
2019069423.tif 000034
【図２６】
2019069423.tif 000035
【図２７】
2019069423.tif 000036
【図２８】
2019069423.tif 000037
【図２９】
2019069423.tif 000038
【図３０】
2019069423.tif 000039
【図３１】
2019069423.tif 000040
【図３２】
2019069423.tif 000041
【図３３】
2019069423.tif 000042
【図３４】
2019069423.tif 000043
【図３５】
2019069423.tif 000044
【図３６】
2019069423.tif 000045
【図３７】
2019069423.tif 000046
【図３８】
2019069423.tif 000047
【図３９】
2019069423.tif 000048
【図４０】
2019069423.tif 000049
【図４１】
2019069423.tif 000050
【図４２】
2019069423.tif 000051
【図４３】
2019069423.tif 000052
【図４４】
2019069423.tif 000053
【図４５】
2019069423.tif 000054
【図４６】
2019069423.tif 000055
【図４７】
2019069423.tif 000056
【図４８】
2019069423.tif 000057
【図４９】
2019069423.tif 000058
【図５０】
2019069423.tif 000059