(57)【要約】【課題】土壌の重量および含水率に応じた改質材の最適な投入量を算出できる改質材投入量算出方法および改質材投入量算出装置を提供する。【解決手段】土質種別判定工程Ｓ−１４の前には、ベルトコンベア（搬送装置）で搬送される除染土壌（土壌）の上部に第１ローラ（ローラ）をあてる第１成形工程Ｓ−１１と、第１成形工程Ｓ−１１の後のベルトコンベアで搬送される除染土壌の上部に平板状の成形板を除染土壌の上面に交差する向きであてる第２成形工程Ｓ−１２と、第２成形工程Ｓ−１２の後の除染土壌の表面までの距離（土壌の状態）をユニットごとに複数個所において測定する成形後状態測定工程Ｓ−１３と、を行い、土質種別判定工程Ｓ−１４では、成形後状態測定工程Ｓ−１３で測定されたユニットごとの複数個所における除染土壌の表面までの距離から土質種別を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送装置で搬送されてふるい機に投入される前の土壌に投入する改質材の投入量を算出する改質材投入量算出方法において、
前記土壌の土質種別を所定のユニットごとに判定する土質種別判定工程と、
前記土壌の重量を前記ユニットごとに測定する重量測定工程と、
前記ユニットごとに含水率を測定する含水率測定工程と、
前記ユニットごとに前記土質種別判定工程で判定された土質種別、前記重量測定工程で測定された重量、および前記含水率測定工程で測定された含水率から前記改質材の投入量を算出する改質材投入量算出工程と、を有し、
前記土質種別判定工程の前には、前記搬送装置で搬送される前記土壌の上部にローラをあてる第１成形工程と、
前記第１成形工程の後の前記搬送装置で搬送される前記土壌の上部に平板状の成形板を前記土壌の上面に交差する向きであてる第２成形工程と、
前記第２成形工程の後の前記土壌の状態を前記ユニットごとに複数個所において測定する成形後状態測定工程と、を行い、
前記土質種別判定工程では、前記成形後状態測定工程で測定された前記ユニットごとの複数個所における前記土壌の状態から土質種別を判定することを特徴とする改質材投入量算出方法。
【請求項２】
前記成形後状態測定工程では、非接触式の距離計を用いて前記土壌の表面までの距離を前記ユニットごとに複数個所において測定し、
前記土質種別判定工程では、前記成形後状態測定工程で測定された前記ユニットごとの複数個所における前記土壌の表面までの距離から土質種別を判定する請求項１に記載の改質材投入量算出方法。
【請求項３】
前記成形後状態測定工程では、前記第２成形工程の後の前記土壌の画像を前記ユニットごとに撮影し、前記画像上の前記土壌の表面の状態を複数個所において測定する請求項１に記載の改質材投入量算出方法。
【請求項４】
搬送装置で搬送されてふるい機に投入される前の土壌に投入する改質材の投入量を算出する改質材投入量算出装置において、
前記土壌の土質種別を所定のユニットごとに判定する土質種別判定部と、
前記土壌の重量を前記ユニットごとに測定する重量測定部と、
前記ユニットごとに含水率を測定する含水率測定部と、
前記ユニットごとに前記土質種別判定部で判定された土質種別、前記ユニットごとに前記重量測定部で測定された重量、および前記ユニットごとに前記含水率測定部で測定された含水率から前記改質材の投入量を算出する改質材投入量算出部と、を有し、
前記土質種別判定部で土質種別を判定する前に、前記搬送装置で搬送される前記土壌の上部にローラをあてる第１成形部と、
前記第１成形部で処理されて前記搬送装置で搬送される前記土壌の上部に平板状の成形板を前記土壌の上面に交差する向きであてる第２成形部と、
前記第２成形部で処理された前記土壌の状態を前記ユニットごとに複数個所において測定する成形後状態測定部と、を有し、
前記土質種別判定部は、前記成形後状態測定部が測定した前記ユニットごとの複数個所における前記土壌の状態から土質種別を判定することを特徴とする改質材投入量算出装置。
【請求項５】
前記成形後状態測定部は、非接触式の距離計を用いて前記土壌の表面までの距離を測定するように構成され、
前記土質種別判定部は、前記成形後状態測定部で測定された前記ユニットごとの複数個所における前記土壌の表面までの距離から土質種別を判定するように構成されている請求項４に記載の改質材投入量算出装置。
【請求項６】
前記成形後状態測定部は、前記第２成形部を通過した後の前記土壌の画像を前記ユニットごとに撮影し、前記画像上の前記土壌の表面の状態を複数個所において測定するように構成されている請求項４に記載の改質材投入量算出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送装置で搬送されてふるい機に投入される前の除染土壌などの土壌に投入する改質材の投入量を算出する改質材投入量算出方法および改質材投入量算出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
除染土壌の中間貯蔵施設における貯蔵に先立って、除染土壌を受入・分別処理施設へ搬入し、当該施設において除染土壌の処理を行っている（例えば、非特許文献１参照）。受入・分別処理施設へ搬入される除染土壌は、膨大な量となる。このため、受入・分別処理施設での処理では除染土壌をベルトコンベアなどの搬送装置で搬送して連続処理を行い、処理能力を向上させている。
また、受入・分別処理施設での処理では、除染土壌をふるい機にかける工程があるため、ふるい機での目詰まりを防止して処理能力を向上させるために除染土壌に改質材を投入している。改質材は、除染土壌の単位重量あたりに一定量投入されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】環境省、中間貯蔵施設の整備について、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２８年１２月、環境省、［平成２９年８月１６日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｊｏｓｅｎ．ｅｎｖ．ｇｏ．ｊｐ／．．．／ｆａｃｉｌｉｔｙ／．．．／ｐｄｆ／ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ＿１６１２１２＿０４．ｐｄｆ＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、含水率が同一の土壌であっても土質種別の異なる粘性土と砂質土とでは、単位重量あたりに投入する改質材の最適量が異なる。このため、改質材は、投入対象となる土壌の、重量および含水率に応じて最適な量を投入されることが望ましいとされている。
【０００５】
そこで、本発明は、土壌の土質種別、重量および含水率に応じた改質材の最適な投入量を算出できる改質材投入量算出方法および改質材投入量算出装置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、本発明に係る改質材投入量算出方法は、搬送装置で搬送されてふるい機に投入される前の土壌に投入する改質材の投入量を算出する改質材投入量算出方法において、前記土壌の土質種別を所定のユニットごとに判定する土質種別判定工程と、前記土壌の重量を前記ユニットごとに測定する重量測定工程と、前記ユニットごとに含水率を測定する含水率測定工程と、前記ユニットごとに前記土質種別判定工程で判定された土質種別、前記重量測定工程で測定された重量、および前記含水率測定工程で測定された含水率から前記改質材の投入量を算出する改質材投入量算出工程と、を有し、前記土質種別判定工程の前には、前記搬送装置で搬送される前記土壌の上部にローラをあてる第１成形工程と、前記第１成形工程の後の前記搬送装置で搬送される前記土壌の上部に平板状の成形板を前記土壌の上面に交差する向きであてる第２成形工程と、前記第２成形工程の後の前記土壌の状態を前記ユニットごとに複数個所において測定する成形後状態測定工程と、を行い、前記土質種別判定工程では、前記成形後状態測定工程で測定された前記ユニットごとの複数個所における前記土壌の状態から土質種別を判定することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る改質材投入量算出装置は、搬送装置で搬送されてふるい機に投入される前の土壌に投入する改質材の投入量を算出する改質材投入量算出装置において、前記土壌の土質種別を所定のユニットごとに判定する土質種別判定部と、前記土壌の重量を前記ユニットごとに測定する重量測定部と、前記ユニットごとに含水率を測定する含水率測定部と、前記ユニットごとに前記土質種別判定部で判定された土質種別、前記ユニットごとに前記重量測定部で測定された重量、および前記ユニットごとに前記含水率測定部で測定された含水率から前記改質材の投入量を算出する改質材投入量算出部と、を有し、前記土質種別判定部で土質種別を判定する前に、前記搬送装置で搬送される前記土壌の上部にローラをあてる第１成形部と、前記第１成形部で処理されて前記搬送装置で搬送される前記土壌の上部に平板状の成形板を前記土壌の上面に交差する向きであてる第２成形部と、前記第２成形部で処理された前記土壌の状態を前記ユニットごとに複数個所において測定する成形後状態測定部と、を有し、前記土質種別判定部は、前記成形後状態測定部が測定した前記ユニットごとの複数個所における前記土壌の状態から土質種別を判定することを特徴とする。
【０００８】
本発明では、第１成形工程または第１成形部で、土壌の上部にローラをあてて均し、第２成形工程または第２成形部で、土壌の上部に成形板をあてている。第１成形工程または第１成形部では、土壌の上部にローラをあてて均すことにより、土質種別にかかわらず、土壌の上部の表面を平坦に成形することができる。第２成形部では、第１成形工程または第１成形部によって表面が平坦となった土壌の上部に成形板をあてることにより、土壌に土質種別による異なる挙動を生じさせることができる。
例えば、土壌が砂質土であれば、第２成形工程または第２成形部によって均されて上面が平坦となる挙動が生じ、土壌が粘性土であれば、第２成形工程または第２成形部によって均されずに上面に凹凸が生じるたり、うねったりする挙動が生じる。
【０００９】
このため、第２成形工程または第２成形部によって成形された土壌の状態をユニットごとに複数個所測定し、これらの土壌の状態から土質種別を判定することができる。
そして、土壌の重量および含水率に加えて土壌の土質種別から改質材の投入量を算出するため、土壌に投入する改質材のより最適な投入量を算出することができる。これにより、土壌に対して最適量の改質材を投入することができ、土壌に対して改質材が少ないことによってふるい機を目詰まりさせることを防止できるとともに、土壌に対して改質材を過剰に投入することを防止することができる。その結果、土壌を効率よく処理することができる。
本発明における土壌のユニットとは、土壌全体が連続してベルトコンベアなどの搬送装置に載置されている場合では搬送装置の所定区間に載置された土壌を示し、土壌全体が明確に複数に区分されている場合は、その区分された１つの土壌を示すものとする。土壌のユニットは、必ずしも他のユニットと区分されていなくてもよい。
本発明における土壌の状態とは、土壌の表面が平坦な状態や、土壌の表面に凹凸ができた状態、表面に凹凸の有無にかかわらず土壌がうねっている（のたくっている）状態など、土壌がどのような形状（変形状況）となっているかを示している。
【００１０】
また、本発明に係る改質材投入量算出方法では、前記成形後状態測定工程では、非接触式の距離計を用いて前記土壌の表面までの距離を前記ユニットごとに複数個所において測定し、前記土質種別判定工程では、前記成形後状態測定工程で測定された前記ユニットごとの複数個所における前記土壌の表面までの距離から土質種別を判定してもよい。
【００１１】
また、本発明に係る改質材投入量算出装置では、前記成形後状態測定部は、非接触式の距離計を用いて前記土壌の表面までの距離を測定するように構成され、前記土質種別判定部は、前記成形後状態測定部で測定された前記ユニットごとの複数個所における前記土壌の表面までの距離から土質種別を判定するように構成されていてもよい。
【００１２】
このように、非接触式の距離計を用いて土壌の表面までの距離を複数個所において測定することにより、土壌の表面の状態を容易にかつ正確に測定することができる。
土壌の表面までの距離とは、例えば、距離計から土壌の表面までの距離や、所定の位置から土壌の表面までの距離を示している。
例えば、複数個所それぞれにおいて測定した土壌の表面までの距離のバラツキや、最大値と最小値との差などから土壌の表面の状態を判断することができる。
【００１３】
また、本発明に係る改質材投入量算出方法では、前記成形後状態測定工程では、前記第２成形工程の後の前記土壌の画像を前記ユニットごとに撮影し、前記画像上の前記土壌の表面の状態を複数個所において測定してもよい。
【００１４】
また、本発明に係る改質材投入量算出装置では、前記成形後状態測定部は、前記第２成形部を通過した後の前記土壌の画像を前記ユニットごとに撮影し、前記画像上の前記土壌の表面の状態を複数個所において測定するように構成されていてもよい。
【００１５】
このように第２成形工程の後の土壌の画像を用いることで、土壌の表面の状態を複数個所において容易に測定することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、土壌の土質種別、重量および含水率に応じた改質材の最適な投入量を算出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態による改質材投入量算出方法を含む除染土壌の処理の一例を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施形態による改質材投入量算出装置の一例を説明する図である。
【図３】（ａ）は本発明の実施形態による改質材投入量算出装置の一部を説明する側面図、（ｂ）は本発明の実施形態による改質材投入量算出装置の一部を説明する平面図である。
【図４】（ａ）は除染土壌が砂質土の場合の挙動を説明する図、（ｂ）は除染土壌が粘性土の場合の挙動を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態による改質材投入量算出方法および改質材投入量算出装置について、図１乃至図３に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態による改質材投入量算出方法および改質材投入量算出装置は、除染土壌（土壌）の中間貯蔵施設での貯蔵に先立って行われる、受入・分別処理施設での除染土壌の処理Ｓ−１の改質材投入量算出工程Ｓ−３に採用されている。
【００１９】
受入・分別処理施設で行われる除染土壌の処理Ｓ−１は、除染土壌を仮置き場などから受入・分別処理施設に搬入してベルトコンベア（搬送装置）に載せる搬入工程Ｓ−２と、除染土壌に投入する改質材の投入量を算出する改質材投入量算出工程Ｓ−３と、改質材投入量算出工程Ｓ−３で算出された投入量に基づいて除染土壌に改質材を投入する改質材投入工程Ｓ−４と、改質材投入工程Ｓ−４で改質材が投入されて改質された除染土壌をふるいにかけて分別する第１分別工程Ｓ−５と、第１分別工程Ｓ−５で分別された除染土壌を放射能濃度別に分別する第２分別工程Ｓ−６と、第２分別工程Ｓ−６で分別された除染土壌を受入・分別処理施設外に搬出する搬出工程Ｓ−７と、を有している。搬出工程Ｓ−７では、所定の規格の除染土壌を中間貯蔵施設に搬送している。
【００２０】
改質材投入工程Ｓ−４は、除染土壌に改質材を投入して除染土壌の塊をほぐしている。改質材投入工程Ｓ−４は、第１分別工程Ｓ−４におけるふるい機の誤分別および目詰まりを防止するために行われている。
第１分別工程Ｓ−５では、例えば、振動ふるいや回転ふるいなどを用いて、除染土壌から除染土壌を収容していたフレコンバックなどの容器の残渣や、粒径の大きな石などの不燃物、草木や根などの可燃物を分別して除去するように構成されている。
【００２１】
なお、第１分別工程Ｓ−５において除染土壌を比較的目の粗いふるい機に投入した後に、比較的目の細かいふるい機に投入する場合、比較的目の粗いふるい機に投入される前の除染土壌には改質材を投入せずに、比較的目の粗いふるい機を経て比較的目の細かいふるい機に投入される前の除染土壌に改質材を投入するようにして第１分別工程Ｓ−５の中に改質材投入工程Ｓ−４が組み込まれていてもよい。
【００２２】
本実施形態による改質材投入量算出方法および改質材投入量算出装置では、改質材投入量算出工程Ｓ−３において除染土壌に投入する改質材の投入量を算出している。本実施形態よる改質材投入量算出方法および改質材投入量算出装置では、ベルトコンベアで搬入された除染土壌をベルトコンベアの所定の１スパンごとに１つのユニットとし、１つのユニットごとに処理を行うように構成されている。
【００２３】
（改質材投入量算出装置）
図２に示すように、本実施形態による改質材投入量算出装置１は、除染土壌１１（図３参照）の土質種別をユニットごとに測定する判定する土質種別判定部３と、ユニットごとの重量を測定する重量測定部２と、ユニットごとに含水率を測定する含水率測定部４と、ユニットごとに改質材の投入量を算出する改質材投入量算出部５と、を有している。
【００２４】
また、改質材投入量算出装置１は、土質種別判定部３がユニットごとの土質種別を判定する前に、ベルトコンベア１２（図３参照）で搬送される除染土壌１１の上部にあたるように設けられた第１ローラ（第１成形部）６と、第１ローラ６を通過した除染土壌１１の上部を削るように設けられた成形板（第２成形部）７と、成形板７を通過した除染土壌１１の状態を複数個所において測定する成形後状態測定部８と、を有している。
【００２５】
図３に示すように、第１ローラ６は、ベルトコンベア１２の幅方向（ベルトコンベア１２の搬送方向に直交する水平方向、図３の紙面に直交する方向）の全体にわたって延びている。第１ローラ６は、除染土壌１１の上部にあたることで除染土壌１１の上面を均して平坦にするように構成されている。本実施形態では、第１ローラ６は、除染土壌１１の厚さ寸法を均一にするように構成されている。
【００２６】
成形板７は、平板状の部材で、板面がベルトコンベア１２の搬送方向を向く姿勢に配置されている。成形板７は、ベルトコンベア１２の幅方向の中央付近に設けられている。成形板７は、下縁部が除染土壌１１の上部を削り取るように構成されている。成形板７の幅寸法、ベルトコンベア１２の幅寸法より狭くてもよいし、ベルトコンベア１２の幅寸法とほぼ同じであってもよい。成形板７の幅寸法をあまり広くし過ぎると、粘性が高い除染土壌１１の場合、除染土壌１１の表面および全体の変形が大きくなり過ぎて、以降の工程に支障が出ることがある。
【００２７】
成形板７は、第１ローラ６が均した除染土壌１１の厚さよりも小さい厚さとなるように除染土壌１１の上部を削りとることができるように設けられている。すなわち、成形板７の下端部は、第１ローラ６の下端部よりも下側に配置されている。
例えば、第１ローラ６は、除染土壌１１を２０ｃｍの厚さに均すことができるように、下端部がベルトコンベア１２の上方２０ｃｍの高さに配置されるように設けられている。そして、成形板７は、除染土壌１１を１８ｃｍの厚さとなるように上部を削り取ることができるように、下端部がベルトコンベア１２の上方１８ｃｍの高さに配置されるように設けられている。
【００２８】
成形後状態測定部８は、非接触式の距離計を有していて、非接触式の距離計で成形板７を通過した除染土壌１１の表面までの寸法を測定するように構成されている。除染土壌１１の表面までの寸法とは、距離計から除染土壌１１の表面（例えば上面）までの寸法や、所定の位置から除染土壌１１の表面（例えば上面）までの寸法を示している。
成形後状態測定部８は、除染土壌１１の表面までの距離を長さ方向（ベルトコンベア１２の搬送方向）および幅方向（長さ方向に直交する水平方向）それぞれの複数個所において測定するように構成されている。
成形後状態測定部８の非接触式の距離計には、例えば、ＬＥＤ距離計、レーザー距離計、超音波距離計などが用いられている。成形後状態測定部８に用いられる距離計は、１台でもよいが、データのバラツキを抑制するために複数配置されることが望ましい。
【００２９】
成形板７を通過する除染土壌１１は、土質によって異なる挙動をするため、成形板７を通過する除染土壌１１は、土質によって異なる形状となる。例えば、図４（ａ）に示すように、除染土壌１１が砂質土であれば、均されて平坦となる、すなわち、除染土壌１１の上面の高さがほぼ一定となりやすい。また、図４（ｂ）に示すように、除染土壌１１が粘性土であれば、除染土壌１１が均されずに表面に凹凸が生じたり全体が変形したりして、上面の高さが一定になりにくい。
そして、成形板７を通過した除染土壌１１の表面までの距離を成形後状態測定部８が複数個所において測定すると、除染土壌１１が砂質土の場合は、複数の測定値にバラツキが少なく、除染土壌１１が粘性土の場合は、複数の測定値にバラツキが多いことになる。
【００３０】
土質種別判定部３（図２参照）は、成形後状態測定部８が複数個所において測定した除染土壌１１の表面までの距離の測定値のバラツキから土質種別を判定するように構成されている。土質種別判定部３は、判定した除染土壌１１の土質種別のデータを改質材投入量算出部５に送信するように構成されている。
なお、土質種別判定部３は、除染土壌１１の測定値のバラツキに代えて、最大値と最小値との差などから土質種別を判定するように構成されていてもよい。
【００３１】
重量測定部２は、土質種別判定部３によって土質種別が判定された除染土壌１１の重量をユニットごとに重量計を用いてオンラインで測定し、測定された重量のデータを改質材投入量算出部５に送信するように構成されている。
本実施形態では、重量測定部２は、後述する含水率測定部４の第２ローラ４１を通過し、厚さ寸法測定部４２で厚さ寸法が測定される前の除染土壌１１の重量をユニットごとに測定するように構成されている。
【００３２】
含水率測定部４は、土質種別判定部３で土質種別が判定された後の除染土壌１１の上部にあたるように設けられた第２ローラ４１と、第２ローラ４１を通過した除染土壌１１の厚さ寸法を測定する厚さ寸法測定部４２と、含水率計を用いてユニットごとに除染土壌１１の含水率をオンラインで測定する測定部４３と、を有している。
【００３３】
第２ローラ４１は、ベルトコンベア１２の幅方向の全体にわたって延びていて、除染土壌１１の上部にあたることで除染土壌１１の上面を均して厚さ寸法を均一にするように構成されている。第２ローラ４１は、均一にした後の除染土壌１１の厚さ寸法と略同じ寸法をあけるようにしてベルトコンベア１２よりも上側に配置されている。
ベルトコンベア１２で搬送されて第２ローラ４１の下側を通過した除染土壌１１は、土質種別にかかわらず均されて厚さ寸法が均一になるように構成されている。
【００３４】
厚さ寸法測定部４２は、第２ローラ４１を通過した除染土壌１１の厚さ寸法を非接触距離計８１で測定するように構成されている。非接触距離計８１としては、例えば、超音波距離計、レーザー距離計、ＬＥＤ距離計などが用いられている。
厚さ寸法測定部４２は、ユニットごとにそれぞれ測定された除染土壌１１の厚さ寸法のデータを測定部４３に送信するように構成されている。
【００３５】
測定部４３は、含水率計を用いてユニットごとに除染土壌１１の含水率をオンラインで測定し、測定されたユニットごとの含水率のデータを改質材投入量算出部５（図２参照）に送信するように構成されている。
測定部４３は、ベルトコンベア１２の下側に厚さ寸法の均一な鉄板１３などを介して配置されている。鉄板１３は、ベルトコンベア１２の下側に重なるように配置され、鉄板１３の上を移動するベルトコンベア１２を平坦な状態に支持している。
【００３６】
鉄板１３は、第２ローラ４１の下側にも配置されている。これにより、第２ローラ４１を通過した除染土壌１１は、均一な厚さ寸法かつ平坦な状態に維持されている。このため、測定部４３で測定される除染土壌１１は、均一な厚さ寸法であるとともに、測定部４３からの距離が一定に維持されている。
なお、鉄板１３とベルトコンベア１２との間には、超高分子量樹脂などの高摺動性材が配置され、鉄板１３とベルトコンベア１２との摩擦が低減されるように構成されていることが好ましい。このようにすることにより、鉄板１３が配置されることによるベルトコンベア１２の摩耗防止や、破断リスクの低減を図ることができる。
【００３７】
改質材投入量算出部５は、除染土壌１１のユニットごとに土質種別判定部３で判定された土質種別のデータ、重量測定部２で測定された重量のデータ、および含水率測定部４で測定された含水率のデータを受信し、これらの除染土壌１１の重量、土質種別および含水率から改質材の投入量を算出するように構成されている。
改質材投入量算出部５は、算出した改質材の投入量のデータを、除染土壌１１に改質材を投入する改質材投入手段（不図示）に送信するように構成されている。
改質材投入手段は、改質材投入量算出部５から受信した改質材の投入量のデータに基づいて改質材を投入するように構成されている。
【００３８】
（改質材投入量算出方法）
本実施形態による改質材投入量算出方法（改質材投入量算出工程Ｓ−３）は、除染土壌１１をユニットごとに第１ローラ６で除染土壌１１を成形する第１成形工程Ｓ−１１と、除染土壌１１をユニットごとに成形板７で除染土壌１１を成形する第２成形工程Ｓ−１２と、第２成形工程Ｓ−１２の後の除染土壌１１の表面までの距離（除染土壌１１の状態）をユニットごとに成形後状態測定部８で測定する成形後状態測定工程（厚さ寸法測定工程）Ｓ−１３と、土質種別をユニットごとに判定する土質種別判定工程Ｓ−１４と、土質種別判定工程Ｓ−１４の後に除染土壌１１の厚さ寸法を均一とする厚さ均一成形工程Ｓ−１５と、除染土壌１１の重量をユニットごとに測定する重量測定工程Ｓ−１６と、厚さ寸法測定部４２で除染土壌１１の厚さ寸法をユニットごとに測定する厚さ寸法測定工程Ｓ−１７と、除染土壌１１の含水率をユニットごとに測定する含水率測定工程Ｓ−１８と、改質材の投入量を除染土壌１１のユニットごとに算出する改質材投入量算出工程Ｓ−１９と、を有している。
【００３９】
土質種別判定工程Ｓ−１４では、成形後状態測定工程Ｓ−１３で測定されたユニットごとの複数個所における除染土壌１１の表面までの距離から土質種別を判定する。
第２成形工程Ｓ−１２において成形板７を通過する除染土壌１１は、土質によって異なる挙動をするため、第２成形工程Ｓ−１２後の除染土壌１１は、土質によって異なる形状となる。例えば、除染土壌１１が砂質土であれば、均されて平坦となる、すなわち、除染土壌１１の上面の高さがほぼ一定となりやすい（図４（ａ）参照）。また、除染土壌１１が粘性土であれば、除染土壌１１が均されずに表面に凹凸が生じたり全体が変形したりして、上面の高さが一定になりにくい（図４（ｂ）参照）。
そして、成形板７を通過した除染土壌１１の表面までの距離を成形後状態測定部８が測定すると、除染土壌１１が砂質土の場合は、複数の測定値にバラツキが少なく、除染土壌１１が粘性土の場合は、複数の測定値にバラツキが多いことになる。
【００４０】
土質種別判定工程Ｓ−１４では、成形後状態測定工程Ｓ−１３において測定した除染土壌１１の表面までの距離の測定値のバラツキから土質種別を判定するように構成されている。土質種別判定工程Ｓ−１４では、土質種別判定部３が判定した除染土壌１１の土質種別のデータを改質材投入量算出部５に送信する。
【００４１】
厚さ均一成形工程Ｓ−１５では、土質種別判定工程Ｓ−１４で土質種別が判定された除染土壌１１の厚さを第２ローラ４１で均一に成形する。
【００４２】
重量測定工程Ｓ−１６では、厚さ均一成形工程Ｓ−１５の後に、重量測定部２でユニットごとに除染土壌１１の重量をオンラインで測定し、測定された重量のデータを改質材投入量算出部５に送信する。
第１成形工程Ｓ−１１、第２成形工程Ｓ−１２および厚さ均一成形工程Ｓ−１５によって除染土壌１１の厚さが変化すると、除染土壌１１のベルトコンベア１２の搬送方向の単位長さあたりの重量が変化する。このため、重量測定工程Ｓ−１６は、本実施形態のように厚さ均一成形工程Ｓ−１５よりも後に行うことが好ましい。
【００４３】
厚さ寸法測定工程Ｓ−１７では、重量測定工程Ｓ−１６の後に、厚さ寸法測定部４２で除染土壌１１の厚さ寸法を測定し、測定された厚さ寸法のデータを含水率測定部４に送信する。
含水率測定工程Ｓ−１８では、含水率測定部４でユニットごとに除染土壌１１の含水率をオンラインで測定し、測定された含水率のデータを改質材投入量算出部５に送信する。
【００４４】
改質材投入量算出工程Ｓ−１９では、改質材投入量算出部５で、土質種別判定工程Ｓ−１４で判定された土質種別のデータ、重量測定工程Ｓ−１６で測定された重量のデータ、および含水率測定工程Ｓ−１８で測定された含水率のデータを受信し、これらの土質種別、重量および含水率のデータからユニットごとの改質材の投入量を算出する。
改質材投入量算出工程Ｓ−１９では、算出した改質材の投入量のデータを除染土壌１１に改質材を投入する改質材投入手段（不図示）に送信する。
改質材投入手段が改質材投入量算出部５から改質材の投入量のデータを受信すると、受信した改質材の投入量のデータに基づいて改質材を投入する改質材投入工程Ｓ−４が行われる。
【００４５】
次に、上述した本実施形態による改質材投入量算出方法および改質材投入量算出装置１の作用・効果について図面を用いて説明する。
上述した本実施形態による改質材投入量算出方法および改質材投入量算出装置１では、第１成形工程Ｓ−１１で、除染土壌１１の上部に第１ローラ６をあてて均し、第２成形工程Ｓ−１２で、除染土壌１１の上部に成形板７をあてている。第１成形工程Ｓ−１１では、除染土壌１１の上部に第１ローラ６をあてて均すことにより、土質種別にかかわらず、除染土壌１１の上面を平坦に成形することができる。第２成形部では、第１成形工程Ｓ−１１によって上面が平坦となった除染土壌１１の上部に成形板７をあてることにより、除染土壌１１に土質種別による異なる挙動を生じさせることができる。
【００４６】
例えば、除染土壌１１が砂質土であれば、第２成形工程Ｓ−１２によって均されて上面が平坦となる挙動が生じ、除染土壌１１が粘性土であれば、第２成形工程Ｓ−１２によって均されずに上面に凹凸が生じたり、うねったりする挙動が生じる。
このため、第２成形工程Ｓ−１２によって成形された除染土壌１１の表面までの距離をユニットごとに複数個所において測定し、これらの測定値のバラツキや、最大値と最小値との差などを判断することで土質種別を判定することができる。
【００４７】
そして、本実施形態による改質材投入量算出方法および改質材投入量算出装置１では、ユニットごとに除染土壌１１の重量および含水率を測定するとともに、除染土壌１１の土質種別を判定し、これらの重量、含水率および土質種別をもとに改質材の投入量を算出する。このため、本実施形態による改質材投入量算出方法および改質材投入量算出装置１では、除染土壌１１に投入する改質材の最適な投入量を算出することができる。これにより、除染土壌１１に対して最適量の改質材を投入することができ、除染土壌１１に対して改質材が少ないことによってふるい機を目詰まりさせることを防止できるとともに、除染土壌１１に対して改質材を過剰に投入することを防止することができる。その結果、除染土壌１１を効率よく処理することができる。
【００４８】
また、成形後状態測定工程Ｓ−１３では、非接触式の距離計を用いた成形後状態測定部８で除染土壌１１の表面までの距離を測定することにより、除染土壌１１の状態を容易にかつ正確に測定することができる。
【００４９】
以上、本発明による改質材投入量算出方法および改質材投入量算出装置の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、改質材投入量算出装置１および改質材投入量算出方法によって、除染土壌１１に投入する改質材の投入量を算出している。これに対して、改質材投入量算出装置１および改質材投入量算出方法によって、除染土壌１１以外の土壌に投入する改質材の投入量を算出してもよい。
【００５０】
また、上記の実施形態による成形後状態測定工程Ｓ−１４では、非接触式の距離計を用いた成形後状態測定部８で除染土壌１１表面までの距離を直接測定している。これに代わって、成形後状態測定工程Ｓ−１４では、第２成形工程Ｓ−１２の後の除染土壌１１の画像を撮影し、その画像上の除染土壌１１の表面の状態（凹凸、全体的な変形）を測定するようにしてもよい。
このような場合、除染土壌１１の凹凸が判別できるように除染土壌を横方向または斜め方向から撮影するように構成されていてもよい。撮影された除染土壌１１の２Ｄの画像を３Ｄ画像に変換して除染土壌１１の表面までの距離を測定できるように構成されていてもよい。特定方向から撮影した除染土壌１１の画像をＡＩに判定させて表面までの距離を算出するように構成されていてもよい。ＡＩを用いる場合には、直接土壌の種類の判定を行うように構成されていてもよい。この場合、特定方向として除染土壌の凹凸を判別しにくい上側から撮影する方向としてもよい。
【００５１】
また、成形後状態測定工程Ｓ−１３では、上記に代わってラインセンサを利用する、あるいは２次元スキャンする等により除染土壌１１の高さ分布（厚さ寸法の分布）を測定するようにしてもよい。
なお、成形後状態測定工程Ｓ−１３では、非接触式の距離計による測定方法、画像上の除染土壌１１を測定する測定方法、ライセンサを利用した測定方法、２次元スキャンによる測定方法などの利用可能な測定方法から、複数の測定方法を行うようにしてもよい。このような場合は、土質種別判定工程Ｓ−１４では、複数の測定方法の結果を考慮して土質種別を判定するようにしてもよい。
また、成形後状態測定工程Ｓ−１３および成形後状態測定部では、上記に代わって第２成形工程Ｓ−１２の後の除染土壌１１の厚さ寸法を複数個所において測定し、土質種別判定工程Ｓ−１４および土質種別判定部では、除染土壌１１の複数個所における厚さ寸法から土質種別を判定するようにしてもよい。
【００５２】
また、上記の実施形態では、重量測定工程Ｓ−１６は、厚さ均一成形工程Ｓ−１５の後に行われているが、厚さ均一成形工程Ｓ−１５の前や第１成形工程Ｓ−１１の前など厚さ均一成形工程Ｓ−１５の後以外に行ってもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１  改質材投入量算出装置
２  重量測定部
３  土質種別判定部
４  含水率測定部
５  改質材投入量算出部
６  第１ローラ（第１成形部）
７  成形板（第２成形部）
８  成形後状態測定部
１１  除染土壌
１２  ベルトコンベア（搬送装置）
Ｓ−１１  第１成形工程
Ｓ−１２  第２成形工程
Ｓ−１３  成形後状態測定工程
Ｓ−１４  土質種別判定工程
Ｓ−１６  重量測定工程
Ｓ−１８  含水率測定工程
Ｓ−１９  改質材投入量算出工程
【図１】
2019034276.tif 000003
【図２】
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【図３】
2019034276.tif 000005
【図４】
2019034276.tif 000006