(57)【要約】【課題】ダイオキシン類汚染土壌からのダイオキシン類の除去率をより高められるダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理システム及び洗浄処理方法。【解決手段】ダイオキシン類を含むダイオキシン類汚染土壌Ｓ０から任意の粒子径範囲の砂分Ｓ４を得る分級装置１０と、砂分Ｓ４の粒子表面から前記ダイオキシン類を剥離する剥離洗浄装置２０と、フローテーション薬剤を含む水の存在下で気泡を発生させ、前記の剥離したダイオキシン類を前記気泡に付着させてフロスＦとし、フロスＦを除去する除去装置３０とを有する、ダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理システム１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオキシン類を含むダイオキシン類汚染土壌から任意の粒子径範囲の砂分を得る分級装置と、
前記砂分の粒子表面から前記ダイオキシン類を剥離する剥離洗浄装置と、
フローテーション薬剤を含む水の存在下で気泡を発生させ、前記の剥離したダイオキシン類を前記気泡に付着させてフロスとし、前記フロスを除去する除去装置とを有する、ダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理システム。
【請求項２】
前記剥離洗浄装置が、攪拌槽と攪拌翼とを備えるスクラバーである、請求項１に記載のダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理システム。
【請求項３】
ダイオキシン類を含むダイオキシン類汚染土壌から任意の粒子径範囲の砂分を得る分級工程と、
前記砂分の粒子表面から前記ダイオキシン類を剥離する剥離洗浄工程と、
フローテーション薬剤を含む水の存在下で気泡を発生させ、前記の剥離したダイオキシン類を前記気泡に付着させてフロスとし、前記フロスを除去する除去工程とを有する、ダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理方法。
【請求項４】
前記剥離洗浄工程が、攪拌槽と攪拌翼とを備えるスクラバーを用いて、前記砂分を攪拌して相互に擦り合わせる操作を有する、請求項３に記載のダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理方法。
【請求項５】
前記フローテーション薬剤が、脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、ジアルキルジチオリン酸塩、ザンセート、１級アミン塩、軽油、灯油及びコールタールから選ばれる１種以上の捕収剤を含む、請求項３又は４に記載のダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理方法。
【請求項６】
前記フローテーション薬剤が、アルコール、アニオン系の界面活性剤（ただし、脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩を除く）、カチオン系の界面活性剤（ただし、１級アミン塩を除く）、塩化カルシウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム及びリグニンスルホン酸塩から選ばれる１種以上の剥離分散剤をさらに含む、請求項５に記載のダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理システム及び洗浄処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイオキシン類は、非揮発性の安定した有機塩素化合物であり、人体への影響が懸念される。このため、ダイオキシン類に汚染された汚染土壌を無害化する処理が求められている。無害化する処理としては、高熱処理等の分解処理が可能な焼却施設での処理や特別管理型の廃棄物処分場に汚染土壌を搬出する処理が知られている。このほか、特許文献１には、洗浄剤を含む水溶液に汚染土壌を浸漬して洗浄し、振動フルイ分級装置にて粗粒土と細粒土に分級し、前記細粒土を懸濁水として光触媒装置で無害化するダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理システムが提案されている。
【０００３】
特許文献１の洗浄処理システムでは、分級された粗粒土のダイオキシン類の濃度と細粒土のダイオキシン類の濃度とを環境基準値以下に低減し、洗浄に用いた洗浄水を浄化して、粗粒土と洗浄水を再利用することを可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４６２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の洗浄処理システムでは、ダイオキシン類の除去率が充分ではなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、ダイオキシン類汚染土壌からのダイオキシン類の除去率をより高められるダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理システム及び洗浄処理方法を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の態様を有する。
［１］ダイオキシン類を含むダイオキシン類汚染土壌から任意の粒子径範囲の砂分を得る分級装置と、前記砂分の粒子表面から前記ダイオキシン類を剥離する剥離洗浄装置と、フローテーション薬剤を含む水の存在下で気泡を発生させ、前記の剥離したダイオキシン類を前記気泡に付着させてフロスとし、前記フロスを除去する除去装置とを有する、ダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理システム。
［２］前記剥離洗浄装置が、攪拌槽と攪拌翼とを備えるスクラバーである、［１］に記載のダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理システム。
【０００８】
［３］ダイオキシン類を含むダイオキシン類汚染土壌から任意の粒子径範囲の砂分を得る分級工程と、前記砂分の粒子表面から前記ダイオキシン類を剥離する剥離洗浄工程と、フローテーション薬剤を含む水の存在下で気泡を発生させ、前記の剥離したダイオキシン類を前記気泡に付着させてフロスとし、前記フロスを除去する除去工程とを有する、ダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理方法。
［４］前記剥離洗浄工程が、攪拌槽と攪拌翼とを備えるスクラバーを用いて、前記砂分を攪拌して相互に擦り合わせる操作を有する、［３］に記載のダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理方法。
［５］前記フローテーション薬剤が、脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、ジアルキルジチオリン酸塩、ザンセート、１級アミン塩、軽油、灯油及びコールタールから選ばれる１種以上の捕収剤を含む、［３］又は［４］に記載のダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理方法。
［６］前記フローテーション薬剤が、アルコール、アニオン系の界面活性剤（ただし、脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩を除く）、カチオン系の界面活性剤（ただし、１級アミン塩を除く）、塩化カルシウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム及びリグニンスルホン酸塩から選ばれる１種以上の剥離分散剤をさらに含む、［５］に記載のダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理システム及び洗浄処理方法によれば、ダイオキシン類汚染土壌からのダイオキシン類の除去率をより高められる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理システムの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜ダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理システム＞
本発明のダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理システム（以下、単に洗浄処理システムともいう。）は、ダイオキシン類を含むダイオキシン類汚染土壌からダイオキシン類を剥離し、除去することにより、ダイオキシン類汚染土壌を洗浄するものである。
本発明の洗浄処理システムは、分級装置と、剥離洗浄装置と、除去装置とを有する。
以下に、本発明の洗浄処理システムの一実施形態について、図１を参照して説明する。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態の洗浄処理システム１は、分級装置１０と、剥離洗浄装置２０と、除去装置３０と、凝集沈殿装置４０と、第一脱水装置５０と、第二脱水装置５２とを有する。分級装置１０は、第一分級装置１１と、第二分級装置１２とから構成されている。
【００１３】
第一分級装置１１の二次側には、第二分級装置１２が設けられている。
第二分級装置１２の二次側には、剥離洗浄装置２０と、凝集沈殿装置４０とが設けられている。
剥離洗浄装置２０の二次側には、除去装置３０が設けられている。
除去装置３０の二次側には、第一脱水装置５０が設けられている。
凝集沈殿装置４０の二次側には、第二脱水装置５２が設けられている。
【００１４】
第一分級装置１１は、ダイオキシン類を含むダイオキシン類汚染土壌（以下、単に汚染土壌ともいう。）Ｓ０を、任意の粒子径超の粗粒子分Ｓ２と、粗粒子分Ｓ２を含まない土壌Ｓ１（以下、単に土壌Ｓ１ともいう。）とに分級する装置である。土壌Ｓ１の粒子径は、粗粒子分Ｓ２の粒子径以下である。
第一分級装置１１は、公知の分級装置を用いることができる。第一分級装置１１としては、例えば、所定の目開きの金網フルイを備える円形振動フルイ機、２段湿式フルイを備える湿式振動フルイ機等が挙げられる。２段湿式フルイは、所定の目開きの金網フルイを上段と下段の２段で備えるフルイである。上段のフルイの所定の目開きとしては、例えば、２０〜５０ｍｍが挙げられる。下段のフルイの所定の目開きとしては、例えば、１〜４ｍｍが挙げられる。
下段のフルイの所定の目開きは、除去する粗粒子分Ｓ２の粒子径に応じて適宜設定される。
本明細書において、「粒子径」とは、土壌を構成する土壌粒子の代表粒子径をいうものとする。代表粒子径ＤＭは、フルイの目開きがＤＬとＤＵのフルイによって分けられた土壌粒子の粒子径で、下記式（Ｉ）によって求められる。例えば、フルイの目開き３８μｍのフルイを通過する土壌粒子の代表粒子径ＤＭは、ＤＬ＝０μｍ、ＤＵ＝３８μｍより、ＤＭ＝２６．９μｍとなる。
【００１５】
【数１】
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【００１６】
ダイオキシン類は、ポリ塩化ジベンゾパラジオキシン（ＰＣＤＤｓ）、ポリ塩化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦｓ）及びダイオキシン様ポリ塩化ビフェニル（ＤＬ−ＰＣＢｓ）の総称をいう。ＤＬ−ＰＣＢｓは、ダイオキシン類特有の毒性を有するポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）をいう。ダイオキシン類の毒性は、２，３，７，８−テトラクロロジベンゾ−１，４−ジオキシン（ＴＣＤＤ）の毒性を基準とする毒性の等量（ＴＥＱ）を用いて表される。
【００１７】
第一分級装置１１によれば、汚染土壌Ｓ０から任意の粒子径の粗粒子分Ｓ２を分離できる。
【００１８】
第二分級装置１２は、土壌Ｓ１を、任意の粒子径未満の細粒子分Ｓ３と、任意の粒子径以上の砂分Ｓ４とに分級する装置である。
第二分級装置１２は、公知の分級装置を用いることができる。第二分級装置１２としては、例えば、所定の目開きの金網フルイを備える円形振動フルイ機、２段湿式フルイを備える湿式振動フルイ機、土壌粒子の沈降速度差を利用した分級装置、遠心力を利用した分級装置等が挙げられる。土壌粒子の沈降速度差を利用した分級装置としては、エーキンス、ハイメッシュセパレーター等が挙げられる。遠心力を利用した分級装置としては、ハイドロサイクロン等が挙げられる。
遠心力を利用した分級装置は、遠心力を利用して、土壌Ｓ１と水Ｗとを混合したスラリーの分級を行う装置である。遠心力を利用した分級装置としては、例えば、円塔底部が円錐形状の容器からなり、スラリーを導入する上部流入口と、アンダーフロー（以下、ＵＦともいう。）を取り出す下部流出口と、オーバーフロー（以下、ＯＦともいう。）を取り出す上部流出口と、を備える装置が挙げられる。
なお、本明細書において「分級径」は、ＯＦとＵＦとの分級の境界となる土壌粒子の粒子径をいう。
任意の粒子径としては、例えば、３０〜２５０μｍが挙げられる。
【００１９】
第二分級装置１２によれば、汚染土壌Ｓ０から任意の粒子径範囲の砂分Ｓ４を得ることができる。任意の粒子径範囲としては、例えば、３０〜４０００μｍが挙げられる。
【００２０】
剥離洗浄装置２０は、砂分Ｓ４の粒子表面からダイオキシン類を剥離する装置である。
剥離洗浄装置２０としては、洗浄槽を備える洗浄装置、撹拌子を備える攪拌装置、攪拌槽と攪拌翼とを備えるスクラバー等が挙げられる。本明細書において、「スクラバー」とは、攪拌槽と攪拌翼とを備え、水の存在下で、攪拌翼を用いて機械的に混合、攪拌して、土壌粒子を相互に擦り合わせることができる装置をいうものとする。スクラバーによれば、土壌粒子（砂分Ｓ４）同士を衝突させることによって土壌粒子の表面を擦り洗いする（スクラブする）ことで表面に付着しているダイオキシン類を剥離させることができる。このため、剥離洗浄装置２０としては、スクラバーを用いることが好ましい。
【００２１】
剥離洗浄装置２０によれば、砂分Ｓ４の粒子表面からダイオキシン類を剥離できる。
【００２２】
除去装置３０は、フローテーション薬剤を含む水の存在下で気泡を発生させ、剥離したダイオキシン類を気泡に付着させてフロス（泡沫）Ｆとし、フロスＦを除去する除去装置である。
除去装置３０としては、水槽とスクレーパーとを備えるフローテーション装置が挙げられる。スクレーパーは、水槽中に砂分Ｓ４と水Ｗとを含む液体の液面に浮遊したフロス（泡沫）Ｆを掻きとって除去するものである。フローテーション装置は、水Ｗを供給して、フロスＦをオーバーフローさせて除去するものでもよい。フローテーション装置によれば、剥離洗浄装置２０で剥離したダイオキシン類を効率よく除去できる。このため、除去装置３０としては、フローテーション装置が好ましい。
【００２３】
フローテーション薬剤は、捕収剤を含む。
捕収剤は、対象の汚染粒子の表面に吸着して粒子表面を疎水化する薬剤である。捕収剤としては、例えば、脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、ジアルキルジチオリン酸塩、ザンセート、１級アミン塩、軽油、灯油、コールタール等が挙げられる。捕収剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なお、脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩（いわゆるアニオン系の界面活性剤）、１級アミン塩（いわゆるカチオン系の界面活性剤）、軽油、灯油は、後述する剥離洗浄工程では、剥離分散剤としても機能する。また、本明細書において、「界面活性剤」は、親水基と疎水基とを有する化合物をいい、ダイオキシン類を水に可溶化させる目的で使用していない。
【００２４】
フローテーション薬剤は、起泡剤、剥離分散剤、活性剤、抑制剤、ｐＨ調整剤を含んでもよい。
起泡剤は、界面活性が高く、特定の吸着特性を持たない界面活性剤である。起泡剤は、水中に安定な気泡を多数発生させる。起泡剤としては、例えば、４−メチル−２−ペンタノール（ＭＩＢＣ）、松油（ｐｉｎｅ  ｏｉｌ）、２−エチル−１−ヘキサノール等が挙げられる。起泡剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
フローテーション薬剤に用いられる剥離分散剤は、汚染粒子の表面からダイオキシン類を剥離し、分散させる薬剤である。フローテーション薬剤に用いられる剥離分散剤としては、例えば、アルコール、アニオン系の界面活性剤（ただし、脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩を除く）、カチオン系の界面活性剤（ただし、１級アミン塩を除く）、塩化カルシウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、リグニンスルホン酸塩等が挙げられる。アルコールとしては、エタノール等のモノアルコールが挙げられる。フローテーション薬剤に用いられる剥離分散剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
活性剤（Activators）は、対象とする汚染粒子の浮遊性を高める薬剤である。汚染粒子の表面と捕収剤との親和性が低い場合、汚染粒子の浮遊性は低い。活性剤は、汚染粒子の表面に作用して、捕収剤との親和性を高め、汚染粒子の浮遊性を高める役割を果たす。活性剤としては、硫酸銅、塩化カルシウム、硫化ナトリウム等が挙げられる。活性剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
抑制剤（Depressants）は、鉱物の浮遊性を抑制する薬剤である。抑制剤としては、硫化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、タンニン、リグニン等が挙げられる。抑制剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
ｐＨ調整剤は、砂分Ｓ４と水Ｗとを含む液体のｐＨを調整する薬剤である。ｐＨ調整剤としては、例えば、硫酸、水酸化ナトリウム、水酸カルシウム、炭酸ガス等が挙げられる。ｐＨ調整剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２５】
除去装置３０によれば、剥離したダイオキシン類をフロスＦとして除去できる。
【００２６】
凝集沈殿装置４０は、懸濁水に凝集剤を添加し、攪拌し、懸濁水中の細粒子分Ｓ３とフロスＦに付着した細かい汚染粒子を大きな沈殿汚泥Ｓ７として沈殿させ、清澄な処理水ＴＷを分離する装置である。懸濁水は、第二分級装置１２で分離された細粒子分Ｓ３と、除去装置３０で除去されたフロスＦに付着した細かい汚染粒子と、第一脱水装置５０で除去された濾液Ｅとを含む。
凝集沈殿装置４０としては、水槽を備える容器、反応塔等が挙げられる。
凝集沈殿装置４０によれば、処理水ＴＷと沈殿汚泥Ｓ７とを分離できる。
【００２７】
第一脱水装置５０は、除去装置３０でダイオキシン類が除去された洗浄砂Ｓ５を脱水して、回収砂Ｓ６を得る装置である。
第一脱水装置５０としては、脱水フルイ機、脱水サイクロン等が挙げられる。
第一脱水装置５０によれば、ダイオキシン類が除去された洗浄砂Ｓ５から水分を除去した回収砂Ｓ６が得られる。
【００２８】
第二脱水装置５２は、凝集沈殿装置４０で得られた沈殿汚泥Ｓ７を脱水して、濃縮残渣Ｔを得る装置である。
濃縮残渣Ｔは、高濃度のダイオキシン類を含む。濃縮残渣Ｔとしては、例えば、脱水ケーキが挙げられる。
第二脱水装置５２としては、濾布等からなるフィルターとプレス機とを備える加圧式濾過装置（フィルタープレス機）等が挙げられる。
【００２９】
＜ダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理方法＞
本発明のダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理方法（以下、単に洗浄処理方法ともいう。）は、ダイオキシン類を含むダイオキシン類汚染土壌からダイオキシン類を剥離し、除去することにより、ダイオキシン類汚染土壌を洗浄処理する方法である。
本発明の洗浄処理方法は、分級工程と、剥離洗浄工程と、除去工程とを有する。
以下に、本発明の洗浄処理方法の一実施形態について、図１を参照して説明する。
【００３０】
（分級工程）
分級工程は、ダイオキシン類を含むダイオキシン類汚染土壌Ｓ０から任意の粒子径範囲の砂分Ｓ４を得る工程である。本実施形態では、分級工程は、第一分級工程と、第二分級工程とを有する。
第一分級工程は、任意の粒子径以下の土壌Ｓ１と、任意の粒子径超の粗粒子分Ｓ２とに分離する工程である。
任意の粒子径は、汚染土壌Ｓ０の汚染の程度や、第二分級装置１２の許容サイズ等に応じて適宜設定される。任意の粒子径としては、例えば、１〜４ｍｍが挙げられ、２ｍｍが特に好ましい。
ダイオキシン類は、所定の粒子径超の粗粒子分Ｓ２には吸着しにくい。このため、あらかじめ汚染土壌Ｓ０から粗粒子分Ｓ２を除去しておくと、汚染土壌Ｓ０の洗浄効率を向上しやすい。ここで、所定の粒子径としては、例えば、１〜４ｍｍが挙げられ、２ｍｍが特に好ましい。加えて、あらかじめ汚染土壌Ｓ０から粗粒子分Ｓ２を除去しておくと、第二分級装置１２の負荷を軽減しやすい。
よって、分級工程は、第一分級工程と、第二分級工程とを有することが好ましい。
【００３１】
第一分級工程では、まず、第一分級装置１１に入れた汚染土壌Ｓ０に水Ｗを添加し、スラリー状にする。次に、汚染土壌Ｓ０を、任意の粒子径以下の土壌Ｓ１と、任意の粒子径超の粗粒子分Ｓ２とに篩い分ける。
一般に、粗粒子分Ｓ２のダイオキシン類濃度は低く、土壌環境基準値（１０００ｐｇ−ＴＥＱ／ｇ）以下である。土壌環境基準値超の粗粒子分Ｓ２は、ログウォッシャー等の砂利洗浄装置で洗浄して処理される。このように、粗粒子分Ｓ２は、再利用可能である。
【００３２】
一般に、粒子径の小さい土壌ほどダイオキシン類濃度が高い。このため、土壌Ｓ１は、粗粒子分Ｓ２よりダイオキシン類濃度が高い。土壌Ｓ１は、第二分級装置１２へと送られる。
【００３３】
第二分級工程は、土壌Ｓ１を、任意の粒子径未満の細粒子分Ｓ３と、任意の粒子径以上の砂分Ｓ４とに分離する工程である。
一般に、細粒子分Ｓ３のダイオキシン類濃度は高く、砂分Ｓ４のダイオキシン類濃度は低い。細粒子分Ｓ３を分離することで、回収された砂分Ｓ４のダイオキシン類濃度は大幅に低減される。
任意の粒子径としては、例えば、３０〜２５０μｍが挙げられる。
第二分級工程では、第二分級装置１２によって、細粒子分Ｓ３を含むＯＦと、砂分Ｓ４を含むＵＦとに分級される。第二分級工程では、外部から第二分級装置１２へと水Ｗが供給されてもよい。
【００３４】
第二分級装置１２として、ハイドロサイクロンを用いた場合、上部流入口から入ったスラリー状の土壌Ｓ１は、円筒容器の円周方向に高速で供給されることにより、旋回運動による遠心作用によって分級される。この時、スラリー中の粒子径の大きな粒子や比重の重い粒子は、遠心力により周壁に集まり、次第にＵＦ出口（下部流出口）に向かい、排出される。粒子径の小さな粒子や比重の軽い粒子は、円筒容器の中央部を渦流となって上昇し、ＯＦ出口（上部流出口）から排出される。
任意の粒子径範囲は、ハイドロサイクロンを回転させるときのスラリー状の土壌Ｓ１の流量、供給圧力、ハイドロサイクロンの出口サイズ等により調整できる。
【００３５】
砂分Ｓ４を含むＵＦは、剥離洗浄装置２０へと送られる。細粒子分Ｓ３を含むＯＦは、凝集沈殿装置４０へと送られる。
【００３６】
（剥離洗浄工程）
剥離洗浄工程は、砂分Ｓ４の粒子表面からダイオキシン類を剥離する工程である。
ＵＦ中の砂分Ｓ４は、剥離洗浄装置２０において、剥離分散剤によって表面処理される。この表面処理により、砂分Ｓ４の表面からダイオキシン類が化学的に剥離しやすい状態となる。
剥離分散剤としては、例えば、アルコール、アニオン系の界面活性剤、カチオン系の界面活性剤、軽油、灯油、塩化カルシウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、リグニンスルホン酸塩等が挙げられる。剥離分散剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
次に、スクラビング（攪拌することによる擦り洗い）によって、砂分Ｓ４の表面からダイオキシン類が物理的及び化学的に剥離される。
剥離洗浄工程は、攪拌槽と攪拌翼とを備えるスクラバーを用いて、砂分Ｓ４を攪拌して相互に擦り合わせる操作を有することが好ましい。剥離洗浄工程が、前記操作を有することで、砂分Ｓ４の表面からダイオキシン類をより効果的に剥離できる。
剥離洗浄工程に要する時間は、２〜１０分が好ましく、４〜６分がより好ましい。剥離洗浄工程に要する時間が上記下限値以上であると、砂分Ｓ４の表面からダイオキシン類を充分に剥離しやすい。剥離洗浄工程に要する時間が上記上限値以下であると、作業効率を向上しやすい。
剥離洗浄工程で用いられる剥離分散剤の種類、添加量、ｐＨ条件等は、砂分Ｓ４に吸着しているダイオキシン類の濃度、存在形態等に応じて、適宜調整できる。
【００３７】
ダイオキシン類が剥離された砂分Ｓ４を含むスラリーは、除去装置３０へと送られる。
【００３８】
（除去工程）
除去工程は、フローテーション薬剤を含む水の存在下で気泡を発生させ、剥離したダイオキシン類を気泡に付着させてフロスとし、フロスを除去する工程である。
除去工程では、砂分Ｓ４を含むスラリーは、除去装置３０の水槽（フローテーションセル）に供給される。除去工程では、フローテーション薬剤として起泡剤が添加されフローテーションが行われる。フローテーションは、除去装置３０の水槽内に任意の量の空気を導入する。導入された空気は、除去装置３０の攪拌翼で急速に攪拌され、その過程で任意の大きさの気泡が発生する。フローテーション薬剤（捕収剤）の作用により、剥離洗浄工程で剥離されたダイオキシン類をその気泡に付着させる。
良好なフロスＦが形成される条件は、汚染物質の種類、フローテーション薬剤の種類、攪拌翼の回転速度、導入される空気量等によって異なる。攪拌翼の回転速度は、砂分Ｓ４が除去装置３０の底部に沈殿せず、かつ、液面まで上昇しない範囲で流動するように調整することが好ましい。供給する空気の流量は、良好な大きさのフロスＦが形成されるように調整することが好ましい。
【００３９】
ダイオキシン類を付着した気泡は、フロスＦとして液面へと上昇し、除去装置３０のスクレーパーにより回収され、除去装置３０の系外へと除去される。除去工程では、外部から除去装置３０へと水Ｗが供給されてもよい。水Ｗを供給して、フロスＦをオーバーフローさせて除去してもよい。
除去工程に要する時間は、５〜２０分が好ましく、１０〜１５分がより好ましい。除去工程に要する時間が上記下限値以上であると、フロスＦを充分に除去しやすい。除去工程に要する時間が上記上限値以下であると、作業効率を向上しやすい。
除去工程で用いられるフローテーション薬剤の種類、添加量、ｐＨ条件等は、砂分Ｓ４を含むスラリー中のダイオキシン類の濃度、スラリー濃度、スラリー流量、スラリーの滞留時間等に応じて、適宜調整できる。
【００４０】
除去工程では、ダイオキシン類を吸着した汚染粒子は、ダイオキシン類を吸着していない土壌粒子との界面化学的性質の差を利用して選択的に分離され、気泡とともに液面まで上昇し、フロスＦとして除去される。
【００４１】
フロスＦに付着した細かい汚染粒子は、細粒子分Ｓ３を含むＯＦとともに凝集沈殿装置４０へと送られる。
ダイオキシン類が除去され、洗浄された砂分Ｓ４は、洗浄砂Ｓ５として第一脱水装置５０へと送られる。
剥離洗浄工程、除去工程を経て浄化された洗浄砂Ｓ５のダイオキシン類濃度は、分級工程後の砂分Ｓ４のダイオキシン類濃度に比べて、さらに一段と低減している。
【００４２】
（その他の工程）
本発明の洗浄処理方法は、分級工程、剥離洗浄工程、除去工程以外のその他の工程を有していてもよい。その他の工程としては、第一脱水工程、第二脱水工程、凝集沈殿工程等が挙げられる。
第一脱水工程は、洗浄砂Ｓ５を脱水する工程である。第一脱水工程では、洗浄砂Ｓ５は、第一脱水装置５０によって脱水され、回収砂Ｓ６として回収される。回収砂Ｓ６は、ダイオキシン類の濃度が土壌環境基準値以下であれば、再利用でき、土壌環境基準値超であれば、高熱処理等の分解処理が可能な焼却施設や特別管理型の廃棄物処分場等に搬出されて処理される。
脱水によって除去された水分は、濾液Ｅとして、細粒子分Ｓ３、フロスＦに付着した細かい汚染粒子とともに凝集沈殿装置４０へと送られる。
【００４３】
凝集沈殿工程は、懸濁水に凝集剤を添加し、攪拌し、懸濁水中の細粒子分Ｓ３とフロスＦに付着した細かい汚染粒子を大きな沈殿汚泥Ｓ７として沈殿させ、清澄な処理水ＴＷを分離する工程である。
凝集沈殿装置４０には、細粒子分Ｓ３、フロスＦに付着していた細かい汚染粒子、濾液Ｅを含む懸濁水が供給される。凝集沈殿工程では、懸濁水に凝集剤を添加して攪拌する。凝集剤を添加して攪拌することにより、懸濁水中の細粒子分Ｓ３と細かい汚染粒子とを大きな沈殿汚泥Ｓ７として沈殿させることができる。懸濁水は、沈殿汚泥Ｓ７を沈殿させることにより、清澄な処理水ＴＷとして再利用できる。
凝集剤は特に限定されず、無機凝集剤、有機高分子凝集剤、ｐＨ調整剤、凝集助剤等が挙げられる。
沈殿汚泥Ｓ７は、第二脱水装置５２へと送られる。
【００４４】
第二脱水工程は、沈殿汚泥Ｓ７を脱水する工程である。第二脱水工程では、沈殿汚泥Ｓ７は、第二脱水装置５２によって脱水され、濃縮残渣Ｔとなる。濃縮残渣Ｔは、高熱処理等の分解処理が可能な焼却施設や特別管理型の廃棄物処分場等に搬出されて処理される。
【００４５】
以上、本発明のダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理システム及び洗浄処理方法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、洗浄処理システムでは、分級装置１０は、一つの分級装置から構成されたものであってもよい。
剥離洗浄装置２０と除去装置３０とは、一つの装置が兼用する形態であってもよい。
処理水ＴＷを分級装置１０や、除去装置３０に水Ｗとして供給してもよい。
【００４６】
本発明のダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理システム１によれば、分級装置１０により、汚染土壌Ｓ０から、ダイオキシン類濃度が低い粗粒子分Ｓ２を分離できる。
分級装置１０により、汚染土壌Ｓ０から任意の粒子径範囲の砂分Ｓ４を得ることができる。
剥離洗浄装置２０により、砂分Ｓ４の粒子表面からダイオキシン類を剥離できる。
除去装置３０により、剥離したダイオキシン類をフロスＦとして除去できる。
剥離洗浄装置２０と除去装置３０とにより、ダイオキシン類が除去された洗浄砂Ｓ５が得られる。
本発明の洗浄処理システム１は、上述の構成を有することにより、効率よくダイオキシン類を除去でき、ダイオキシン類汚染土壌からのダイオキシン類の除去率をより高められる。
加えて、本発明の洗浄処理システム１によれば、従来の分級洗浄（フルイ＋サイクロン）や、分級洗浄に表面研磨を行った汚染土壌では不可能だった、ダイオキシン類の高い除去率と洗浄砂の高い回収率の両立を実現できる。
さらに、本発明の洗浄処理システム１によれば、ダイオキシン類を洗剤等によって水に可溶化させて、汚染土壌Ｓ０を洗浄する従来の技術に比べて、ダイオキシン類を含む水の処理がはるかに容易になる。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例を示して本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。
【００４８】
［実施例１〜５］
本実施例においては、表１に示す粒度構成、ダイオキシン類濃度の汚染土壌Ｓ０を用いて洗浄処理試験を行なった。第一分級装置としては、円形振動フルイ機（ＫＧＣＲ−５００−２Ｄ、（株）興和工業所）を用いた。汚染土壌Ｓ０をフルイの目開きが２ｍｍの湿式２段フルイで粒子径２ｍｍ超の粗粒子分Ｓ２と、粒子径２ｍｍ以下の土壌Ｓ１とに分級した。粒子径２ｍｍ以下の土壌Ｓ１を第二分級装置に供給した。第二分級装置としては、Ｍｏｚｌｅｙ社のサイクロン（分級径：６３μｍ、供給圧力：０．１ＭＰａ）を用いた。土壌Ｓ１を含むスラリーは、サイクロン内部で分級され、上部よりＯＦ（粒子径６３μｍ未満の細粒子分Ｓ３）が、底部よりＵＦ（粒子径６３μｍ以上２ｍｍ以下の砂分Ｓ４）が流出した。このＵＦ試料を剥離洗浄装置に供給した。剥離洗浄装置及び除去装置としては、Ｄｅｎｖｅｒ社のフローテーション試験機を用いた。この試験機はスクラバーとフローテーションの両方の機能を有している。フローテーション薬剤は適宜調整して使用した。フローテーション試験機によりＵＦ試料を剥離、洗浄して洗浄砂Ｓ５を得た。洗浄砂Ｓ５を脱水し、回収砂Ｓ６として、この回収砂Ｓ６のダイオキシン類濃度を測定した。ダイオキシン類除去率は、次式より算出した。
ダイオキシン類除去率（％）＝（汚染土壌Ｓ０のダイオキシン類濃度（ｐｇ−ＴＥＱ／ｇ）−回収砂Ｓ６のダイオキシン類濃度（ｐｇ−ＴＥＱ／ｇ））／汚染土壌Ｓ０のダイオキシン類濃度（ｐｇ−ＴＥＱ／ｇ）×１００
結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
2019150774.tif 000004
【００５０】
表１に示すように、本発明を適用した実施例１〜５において、９３．６〜９７．６％という非常に高いダイオキシン類除去率が得られた。本発明を適用することにより、ダイオキシン類汚染土壌からのダイオキシン類の除去率をより高められることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の洗浄処理システム及び洗浄処理方法は、ダイオキシン類等の有害物質が含まれる汚染土壌を洗浄処理する用途に広く適用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１…ダイオキシン類汚染土壌の洗浄処理システム、１０…分級装置、１１…第一分級装置、１２…第二分級装置、２０…剥離洗浄装置、３０…除去装置、４０…凝集沈殿装置、５０…第一脱水装置、５２…第二脱水装置、Ｓ０…汚染土壌、Ｓ１…土壌、Ｓ２…粗粒子分、Ｓ３…細粒子分、Ｓ４…砂分、Ｓ５…洗浄砂、Ｓ６…回収砂、Ｓ７…沈殿汚泥、Ｗ…水、Ｅ…濾液、Ｆ…フロス（泡沫）、Ｔ…濃縮残渣、ＴＷ…処理水
【図１】
2019150774.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月16日(2018.4.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
（その他の工程）
本発明の洗浄処理方法は、分級工程、剥離洗浄工程、除去工程以外のその他の工程を有していてもよい。その他の工程としては、第一脱水工程、第二脱水工程、凝集沈殿工程等が挙げられる。
第一脱水工程は、洗浄砂Ｓ５を脱水する工程である。第一脱水工程では、洗浄砂Ｓ５は、第一脱水装置５０によって脱水され、回収砂Ｓ６として回収される。回収砂Ｓ６は、ダイオキシン類の濃度が土壌環境基準値以下であれば、再利用でき、土壌環境基準値超であれば、高熱処理等の分解処理が可能な焼却施設や特別管理型の廃棄物処分場等に搬出されて処理される。
脱水によって除去された水分は、濾液Ｅとして、細粒子分Ｓ３を含むＯＦ、フロスＦに付着した細かい汚染粒子とともに凝集沈殿装置４０へと送られる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
凝集沈殿工程は、懸濁水に凝集剤を添加し、攪拌し、懸濁水中の細粒子分Ｓ３とフロスＦに付着した細かい汚染粒子を大きな沈殿汚泥Ｓ７として沈殿させ、清澄な処理水ＴＷを分離する工程である。
凝集沈殿装置４０には、細粒子分Ｓ３を含むＯＦ、フロスＦに付着していた細かい汚染粒子、濾液Ｅを含む懸濁水が供給される。凝集沈殿工程では、懸濁水に凝集剤を添加して攪拌する。凝集剤を添加して攪拌することにより、懸濁水中の細粒子分Ｓ３と細かい汚染粒子とを大きな沈殿汚泥Ｓ７として沈殿させることができる。懸濁水は、沈殿汚泥Ｓ７を沈殿させることにより、清澄な処理水ＴＷとして再利用できる。
凝集剤は特に限定されず、無機凝集剤、有機高分子凝集剤、ｐＨ調整剤、凝集助剤等が挙げられる。
沈殿汚泥Ｓ７は、第二脱水装置５２へと送られる。