(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質で汚染された土壌と水とを混ぜたスラリーをポンプで吸引し、配管に通して撹拌混合させながら流動させることにより、放射性物質で汚染された土壌を洗浄する汚染土壌の洗浄方法であって、
前記ポンプに砂分まで吸引搬送可能なポンプを採用し、
前記配管を全体として略Ｌ字形に形成し、垂直方向に向けて立ち上げられる垂直方向の配管と水平方向に向けて延ばされる水平方向の配管とにより構成し、前記配管の一部又は全部に、スラリーを前記配管内で分割分散可能にかつ前記配管の内面に繰り返し衝突可能に、前記配管の内面をスラリーの流れに変化を付ける曲面形状若しくは凹凸形状に形成して、又は前記配管をスラリーの流れに変化を付ける波形に曲げて、又はこれらを組み合わせてなるスタティックミキサーをスラリー中の土粒子の磨砕に必要な磨砕時間を確保した長さに設け、
前記ポンプの連続運転によりスラリーを前記ポンプ、前記スタティックミキサー付きの前記配管に通してスラリー中の土粒子を磨砕する、
ことを特徴とする汚染土壌の洗浄方法。
【請求項２】
放射性物質で汚染された土壌と水とを混ぜたスラリーを容器に入れて、前記容器内のスラリーをポンプにより吸引し、スラリーを配管に通して前記容器内に送還することにより、前記容器内のスラリーを前記容器、前記ポンプ、前記配管の間で循環し、前記スラリーの循環を繰り返すことにより、放射性物質で汚染された土壌を洗浄する汚染土壌の洗浄方法であって、
前記ポンプに砂分まで吸引搬送可能なポンプを採用し、
前記配管を全体として略逆Ｕ字形又は略逆Ｊ字形に形成し、前記配管の一部又は全部に、スラリーを前記配管内で分割分散可能にかつ前記配管の内面に繰り返し衝突可能に、前記配管の内面をスラリーの流れに変化を付ける曲面形状若しくは凹凸形状に形成して、又は前記配管をスラリーの流れに変化を付ける波形に曲げて、又はこれらを組み合わせてなるスタティックミキサーを設け、
前記ポンプの連続運転により、前記容器内に入れたスラリーを前記容器、前記ポンプ、前記スタティックミキサー付きの配管の間で繰り返し循環させ、スラリー中の土粒子を磨砕する、
ことを特徴とする汚染土壌の洗浄方法。
【請求項３】
放射性物質で汚染された土壌と水とを混ぜたスラリーを吸引し送り出すためのポンプと、
前記ポンプにより吸引し送り出されたスラリーを撹拌混合して流動させるための配管と、
を備え、
前記ポンプは砂分まで吸引搬送可能なポンプとし、
前記配管は全体が略Ｌ字形に形成されて、垂直方向に向けて立ち上げられる垂直方向の配管と水平方向に向けて延ばされる水平方向の配管とからなり、前記配管の一部又は全部に、スラリーを前記配管内で分割分散可能にかつ前記配管の内面に繰り返し衝突可能に、前記配管の内面をスラリーの流れに変化を付ける曲面形状若しくは凹凸形状に形成して、又は前記配管をスラリーの流れに変化を付ける波形に曲げて、又はこれらを組み合わせてなるスタティックミキサーがスラリー中の土粒子の磨砕に必要な磨砕時間を確保した長さにして設けられ、
前記ポンプの連続運転によりスラリーを前記ポンプ、前記スタティックミキサー付きの前記配管に通してスラリー中の土粒子を磨砕する、
ことを特徴とする汚染土壌の洗浄システム。
【請求項４】
放射性物質で汚染された土壌と水とを混ぜたスラリーを入れるための容器と、
前記容器内のスラリーを吸引し送り出すためのポンプと、
前記ポンプにより吸引し送り出されたスラリーを通過させ、前記容器に送還する配管と、
を備え、
前記ポンプは砂分まで吸引搬送可能なポンプとし、
前記配管は全体が略逆Ｕ字形又は略逆Ｊ字形に形成されて、前記配管の一部又は全部に、スラリーを前記配管内で分割分散可能にかつ前記配管の内面に繰り返し衝突可能に、前記配管の内面をスラリーの流れに変化を付ける曲面形状若しくは凹凸形状に形成して、又は前記配管をスラリーの流れに変化を付ける波形に曲げて、又はこれらを組み合わせてなるスタティックミキサーが設けられ、
前記ポンプの連続運転により、前記容器内に入れたスラリーを前記容器、前記ポンプ、前記スタティックミキサー付きの配管の間で繰り返し循環させ、スラリー中の土粒子を磨砕する、
ことを特徴とする汚染土壌の洗浄システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性物質、重金属等の有害物質に汚染された汚染土壌の洗浄方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放射性物質、重金属等の有害物質に汚染された土壌において、有害物質は土粒子の内部にまでは侵入し難いため、主に土粒子の表面付近に付着したり吸着したりしている。よって、有害物質に汚染された土壌の汚染濃度をその構成要素の土粒子の粒子径別に比較した場合、比表面積の大きい細粒分ほど高濃度となり、比表面積の小さい粗粒分ほど低濃度になる。そこで、汚染土壌を洗浄する場合、通常は、元の土壌に水を加えて解砕し（すなわち、当初の土壌に含まれている細粒分の塊を解し、粗粒分に付着している細粒分を剥離させて、土粒子をバラバラにし）た上で、分級により粗粒分のみを取り出すという方法を取る。なお、粗粒分を取り出した後の濁水には元の土壌の細粒分が含まれており、汚染濃度が高いため、濁水処理設備で細粒分を汚泥として回収し、脱水の上、高濃度汚染物として処分し、細粒分除去後の処理水は洗浄に再利用する。かかる方法では、解砕設備としてウォータージェット装置、ドラムウォッシャー等、分級設備として水平バケット式分級機、スパイラル式分級機、サイクロン式分級機等、濁水処理設備として凝集沈殿設備等がよく用いられる。この種の汚染土壌の洗浄方法に関連する技術が例えば特許文献１などにより提案されている。
また、この方法で取り出された粗粒分は、通常、汚染濃度が目標値以下となり、洗浄済み土となるところ、元の汚染土壌の濃度や有害物質の種類によっては、目標値以下の濃度にならないことがある。このような場合、当該汚染土壌は洗浄に適さない土壌であるとして洗浄対象から外されることが多い。しかし、その一方で何とか汚染除去効果を上げて目標値以下の濃度に下げる試みも行われている。この場合、粗粒分のみになった濃度が目標値以下にならないのであるから、濃度をより低下させるために、有害物質を多く付着、吸着している粗粒分の表面を削り取ることになる。粗粒分の表面を削り取るには、例えば商品名でハリケーンと呼ばれる特殊磨砕機、キャビテーションジェット等の装置が使用されており、また、表面切削を促進するための薬剤を併用することも行われている。
【０００３】
ところが、このような従来の汚染土壌の洗浄方法では、これに用いる土壌洗浄プラントが、基本的な構成だけでも、解砕設備、分級設備、濁水処理設備と大掛かりな設備が必要であり、これに加えて、粗粒分の表面切削関連の設備まで備えるとなると、極めて大規模なプラントになってしまい、イニシャルコスト、ランニングコストが共に増加して、実用性に乏しいものになる。
【０００４】
そこで、本願発明者らは、先の出願（特許文献２）により、従来のように特殊磨砕機や薬剤等、粗粒分の表面切削関連の機器、機材を使用することなく、汎用的で安価な機器、機材のみを用いた極めて簡単な設備で、粗粒分の表面切削を可能とし、洗浄効果を高めることができ、洗浄プラントの小規模化及び洗浄コストの低減に寄与することのできる汚染土壌の洗浄方法及びシステムを提案した。
この洗浄方法は、有害物質で汚染された土壌と水とを混ぜたスラリーを容器に入れて、容器内のスラリーをポンプにより吸引し、ポンプから輸送配管を経由して搬送し、容器内に戻すことにより、容器内のスラリーを容器、ポンプ、輸送配管の間で循環させ、スラリーの循環をポンプの連続運転により繰り返し、一定時間循環させた後のスラリーから分級により土壌の粗粒分を取り出し、有害物質の濃度が元の土壌に比べて低濃度になった粗粒分を得るようにしたもので、かかる洗浄方法により、所期の目的を実現することができる。
また、この洗浄システムは、有害物質で汚染された土壌と水とを混ぜたスラリーを入れるための容器と、容器内のスラリーを吸引し送り出すためのポンプと、一端がポンプに接続されて、他端はそこから放出されたスラリーが容器内に戻るように配置され、ポンプから送り出されたスラリーを搬送するための輸送配管とを備え、容器内に入れたスラリーを、ポンプの連続運転により、容器、ポンプ、輸送配管の間で繰り返し循環させるようにしたもので、かかる洗浄システムにより、所期の目的を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２８２９０公報
【特許文献２】特願２０１３−３７０５７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願発明者らは、上記特許文献２の汚染土壌の洗浄方法及びシステムを用いて、放射性物質などの有害物質に汚染された汚染土壌の洗浄を行った結果、所期の効果が得られたことを確認したが、他面で、この洗浄方法及びシステムでは、土粒子を循環して洗浄処理するために、次のような課題があることが分かった。
（１）この洗浄方法及びシステムでは、土粒子を循環して洗浄処理するため、水を入れ、土を入れ、一定時間混ぜて取り出すというバッチ式の処理を採らざるを得ず、このため、処理時間に一定の時間を要し、処理時間の短縮化が難しい。また、バッチ処理のため、一回毎の処理能力には限界があり、装置全体を大型化しない限り、処理能力の拡大、向上は難しい。
（２）この洗浄方法及びシステムでは、土粒子を循環して洗浄処理するため、土粒子を磨砕するためには、一定の洗浄時間（１５分程度）が必要であり、この一定の洗浄時間を確保するために、水槽、循環用の配管などスラリーを循環するための設備が必要で、設備のさらなる小規模化、簡略化、及び設備の小規模化、簡略化によるコストの低減は困難である。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、上記汚染土壌の洗浄方法及びシステムにおいて、土粒子の磨砕効果を高めて洗浄処理時間を短縮すること、さらに、スラリー循環させることなく、一度の配管通過で洗浄処理を完了させ、連続処理を行なえること、設備のさらなる小規模化、簡略化を図り、コストの低減に資することなど、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の汚染土壌の洗浄方法（１）は、
放射性物質で汚染された土壌と水とを混ぜたスラリーをポンプで吸引し、配管に通して撹拌混合させながら流動させることにより、放射性物質で汚染された土壌を洗浄する汚染土壌の洗浄方法であって、
前記ポンプに砂分まで吸引搬送可能なポンプを採用し、
前記配管を全体として略Ｌ字形に形成し、垂直方向に向けて立ち上げられる垂直方向の配管と水平方向に向けて延ばされる水平方向の配管とにより構成し、前記配管の一部又は全部に、スラリーを前記配管内で分割分散可能にかつ前記配管の内面に繰り返し衝突可能に、前記配管の内面をスラリーの流れに変化を付ける曲面形状若しくは凹凸形状に形成して、又は前記配管をスラリーの流れに変化を付ける波形に曲げて、又はこれらを組み合わせてなるスタティックミキサーをスラリー中の土粒子の磨砕に必要な磨砕時間を確保した長さに設け、
前記ポンプの連続運転によりスラリーを前記ポンプ、前記スタティックミキサー付きの前記配管に通してスラリー中の土粒子を磨砕する、
ことを要旨とする。
上記目的を達成するために、本発明の汚染土壌の洗浄方法（２）は、
放射性物質で汚染された土壌と水とを混ぜたスラリーを容器に入れて、前記容器内のスラリーをポンプにより吸引し、スラリーを配管に通して前記容器内に送還することにより、前記容器内のスラリーを前記容器、前記ポンプ、前記配管の間で循環し、前記スラリーの循環を繰り返すことにより、放射性物質で汚染された土壌を洗浄する汚染土壌の洗浄方法であって、
前記ポンプに砂分まで吸引搬送可能なポンプを採用し、
前記配管を全体として略逆Ｕ字形又は略逆Ｊ字形に形成し、前記配管の一部又は全部に、スラリーを前記配管内で分割分散可能にかつ前記配管の内面に繰り返し衝突可能に、前記配管の内面をスラリーの流れに変化を付ける曲面形状若しくは凹凸形状に形成して、又は前記配管をスラリーの流れに変化を付ける波形に曲げて、又はこれらを組み合わせてなるスタティックミキサーを設け、
前記ポンプの連続運転により、前記容器内に入れたスラリーを前記容器、前記ポンプ、前記スタティックミキサー付きの配管の間で繰り返し循環させ、スラリー中の土粒子を磨砕する、
ことを要旨とする。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の汚染土壌の洗浄システム（１）は、
放射性物質で汚染された土壌と水とを混ぜたスラリーを吸引し送り出すためのポンプと、
前記ポンプにより吸引し送り出されたスラリーを撹拌混合して流動させるための配管と、
を備え、
前記ポンプは砂分まで吸引搬送可能なポンプとし、
前記配管は全体が略Ｌ字形に形成されて、垂直方向に向けて立ち上げられる垂直方向の配管と水平方向に向けて延ばされる水平方向の配管とからなり、前記配管の一部又は全部に、スラリーを前記配管内で分割分散可能にかつ前記配管の内面に繰り返し衝突可能に、前記配管の内面をスラリーの流れに変化を付ける曲面形状若しくは凹凸形状に形成して、又は前記配管をスラリーの流れに変化を付ける波形に曲げて、又はこれらを組み合わせてなるスタティックミキサーがスラリー中の土粒子の磨砕に必要な磨砕時間を確保した長さにして設けられ、
前記ポンプの連続運転によりスラリーを前記ポンプ、前記スタティックミキサー付きの前記配管に通してスラリー中の土粒子を磨砕する、
ことを要旨とする。
上記目的を達成するために、本発明の汚染土壌の洗浄システム（２）は、
放射性物質で汚染された土壌と水とを混ぜたスラリーを入れるための容器と、
前記容器内のスラリーを吸引し送り出すためのポンプと、
前記ポンプにより吸引し送り出されたスラリーを通過させ、前記容器に送還する配管と、
を備え、
前記ポンプは砂分まで吸引搬送可能なポンプとし、
前記配管は全体が略逆Ｕ字形又は略逆Ｊ字形に形成されて、前記配管の一部又は全部に、スラリーを前記配管内で分割分散可能にかつ前記配管の内面に繰り返し衝突可能に、前記配管の内面をスラリーの流れに変化を付ける曲面形状若しくは凹凸形状に形成して、又は前記配管をスラリーの流れに変化を付ける波形に曲げて、又はこれらを組み合わせてなるスタティックミキサーが設けられ、
前記ポンプの連続運転により、前記容器内に入れたスラリーを前記容器、前記ポンプ、前記スタティックミキサー付きの配管の間で繰り返し循環させ、スラリー中の土粒子を磨砕する、
ことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の汚染土壌の洗浄方法（１）によれば、ポンプに砂分まで吸引搬送可能なポンプを採用し、配管を全体として略Ｌ字形に形成し、垂直方向に向けて立ち上げられる垂直方向の配管と水平方向に向けて延ばされる水平方向の配管とにより構成し、配管の一部又は全部に、スラリーを配管内で分割分散可能にかつ配管の内面に繰り返し衝突可能に、配管の内面をスラリーの流れに変化を付ける曲面形状若しくは凹凸形状に形成して、又は配管をスラリーの流れに変化を付ける波形に曲げて、又はこれらを組み合わせてなるスタティックミキサーをスラリー中の土粒子の磨砕に必要な磨砕時間を確保した長さに設け、ポンプの連続運転によりスラリーをポンプ、スタティックミキサー付きの配管に通してスラリー中の土粒子を磨砕するので、搬送用の（上記のようなスタティックミキサーを有しない）配管を用いた場合に比べて、土粒子の磨砕効果を高めて、洗浄処理時間を短縮することができる。また、この場合、配管を全体として略Ｌ字形に形成し、垂直方向の配管と水平方向の配管とにより構成したこと、配管の一部又は全部に、スタティックミキサーをスラリー中の土粒子の磨砕に必要な磨砕時間を確保した長さに形成したことで、スラリーを一度の配管通過で洗浄できるようにしてスラリーを循環させるための設備を不要とし、全体として設備のさらなる小規模化、簡略化を図り、コストの低減に資することができる。
本発明の汚染土壌の洗浄方法（２）によれば、ポンプに砂分まで吸引搬送可能なポンプを採用し、配管を全体として略逆Ｕ字形又は略逆Ｊ字形に形成し、配管の一部又は全部に、スラリーを配管内で分割分散可能にかつ配管の内面に繰り返し衝突可能に、配管の内面をスラリーの流れに変化を付ける曲面形状若しくは凹凸形状に形成して、又は配管をスラリーの流れに変化を付ける波形に曲げて、又はこれらを組み合わせてなるスタティックミキサーを設け、ポンプの連続運転により、容器内に入れたスラリーを容器、ポンプ、スタティックミキサー付きの配管の間で繰り返し循環させ、スラリー中の土粒子を磨砕するので、搬送用の（上記のようなスタティックミキサーを有しない）配管を用いた場合に比べて、土粒子の磨砕効果を高めて、洗浄処理時間を短縮することができる。
また、この洗浄方法（２）は、本願発明者らによる先の出願（特願２０１３−３７０５７）の洗浄方法を一部改良したもので、容器内に入れたスラリーを、ポンプの連続運転により、容器、ポンプ、配管の間で繰り返し循環させ、一定時間循環させた後のスラリーから分級により土壌の粗粒分を取り出し、有害物質の濃度が元の土壌に比べて低濃度になった粗粒分を得るようにした点では共通しているので、先の出願の洗浄方法及びシステムと同様に、汚染土壌の洗浄において、従来のように特殊磨砕機や薬剤等、粗粒分の表面切削関連の機器、機材を使用することなく、汎用的で安価な機器、機材のみを用いた極めて簡単な設備で、粗粒分の表面切削を可能とし、洗浄効果を高めることができ、洗浄プラントの小規模化及び洗浄コストの低減に寄与することができる。
【００１１】
本発明の汚染土壌の洗浄システム（１）によれば、ポンプは砂分まで吸引搬送可能なポンプとし、配管は全体が略Ｌ字形に形成されて、垂直方向に向けて立ち上げられる垂直方向の配管と水平方向に向けて延ばされる水平方向の配管とからなり、配管の一部又は全部に、スラリーを配管内で分割分散可能にかつ配管の内面に繰り返し衝突可能に、配管の内面をスラリーの流れに変化を付ける曲面形状若しくは凹凸形状に形成して、又は配管をスラリーの流れに変化を付ける波形に曲げて、又はこれらを組み合わせてなるスタティックミキサーがスラリー中の土粒子の磨砕に必要な磨砕時間を確保した長さにして設けられ、ポンプの連続運転によりスラリーをポンプ、スタティックミキサー付きの配管に通してスラリー中の土粒子を磨砕するので、搬送用の（上記のようなスタティックミキサーを有しない）配管を用いた場合に比べて、土粒子の磨砕効果を高めて洗浄処理時間を短縮することができる。また、この場合、配管を全体として略Ｌ字形に形成し、垂直方向の配管と水平方向の配管とにより構成したこと、配管の一部又は全部に、スタティックミキサーをスラリー中の土粒子の磨砕に必要な磨砕時間を確保した長さに形成したことで、スラリーを一度の配管通過で洗浄できるようにしてスラリーを循環させるための設備を不要とし、全体として設備のさらなる小規模化、簡略化を図り、コストの低減に資することができる。
本発明の汚染土壌の洗浄システム（２）によれば、ポンプは砂分まで吸引搬送可能なポンプとし、配管は全体が略逆Ｕ字形又は略逆Ｊ字形に形成されて、配管の一部又は全部に、スラリーを配管内で分割分散可能にかつ配管の内面に繰り返し衝突可能に、配管の内面をスラリーの流れに変化を付ける曲面形状若しくは凹凸形状に形成して、又は配管をスラリーの流れに変化を付ける波形に曲げて、又はこれらを組み合わせてなるスタティックミキサーが設けられ、ポンプの連続運転により、容器内に入れたスラリーを容器、ポンプ、スタティックミキサー付きの配管の間で繰り返し循環させ、スラリー中の土粒子を磨砕するので、搬送用の（上記のようなスタティックミキサーを有しない）配管を用いた場合に比べて、土粒子の磨砕効果を高めて洗浄処理時間を短縮することができる。
また、この洗浄システム（２）は、本願発明者らによる先の出願（特願２０１３−３７０５７）の洗浄システムを一部改良したもので、容器内に入れたスラリーを、ポンプの連続運転により、容器、ポンプ、配管の間で繰り返し循環させ、一定時間循環させた後のスラリーから分級により土壌の粗粒分を取り出し、有害物質の濃度が元の土壌に比べて低濃度になった粗粒分を得るようにした点では共通しているので、先の出願の洗浄方法及びシステムと同様に、汚染土壌の洗浄において、従来のように特殊磨砕機や薬剤等、粗粒分の表面切削関連の機器、機材を使用することなく、汎用的で安価な機器、機材のみを用いた極めて簡単な設備で、粗粒分の表面切削を可能とし、洗浄効果を高めることができ、洗浄プラントの小規模化及び洗浄コストの低減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における汚染土壌の洗浄方法及びシステムを示す図
【図２】本発明の第２の実施の形態における汚染土壌の洗浄方法及びシステムを示す図
【図３】同方法及びシステムの要部を拡大して示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明を実施するための形態について図を用いて説明する。
図１に本発明の第１の実施の形態による汚染土壌の洗浄方法及びシステムを併せて示している。
図１に示すように、この洗浄方法では、放射性物質、重金属等の有害物質で汚染された土壌（以下、単に汚染土壌という。）と水とを混ぜたスラリーを、ポンプ１２により吸引し、スラリーを撹拌混合して流動させるためのスタティックミキサー１４を有する配管１３に通して磨砕する。
そして、この洗浄方法は洗浄システムにより実現される。この洗浄システムは、汚染土壌と水とを混ぜたスラリーを吸引し送り出すためのポンプ１２と、ポンプ１２により吸引し送り出されたスラリーを撹拌混合して流動させるためのスタティックミキサー１４を有する配管１３とにより構成される。
この場合、ポンプ１２は砂分まで吸引搬送可能なポンプで、水中に設置して使用する場合は水中ポンプ、それ以外では吸引ポンプが採用される。なお、ここでは、水中ポンプ（サンドポンプ）を採用している。
また、配管１３は汚染土壌と水とを混ぜたスラリーを循環搬送させるのに適した材質、径、長さを有するもので、この配管１３は、特に、配管の一部又は全部がスタティックミキサー１４になっている。このスタティックミキサー１４は、スラリーの流れに変化を付けて積極的に撹拌混合可能に、管の内面に曲面形状若しくは凹凸形状が形成されて、又は管が波形に曲げられて、又はこれらの組み合わせにより構成される。この場合、配管１３は全体が略Ｌ字形に形成されて、垂直方向に向けて立ち上げられる垂直方向の配管１３１と、水平方向に向けて延ばされる水平方向の配管１３２とからなり、水平方向の配管１３２のうち中間部分の広範囲に亘って、土粒子の磨砕に必要な磨砕時間を確保した長さを有するスタティックミキサー１４が設けられる。このスタティックミキサー１４は管の内面が曲面形状、ここでは螺旋状の羽根が付けられて、スラリーを螺旋状の各羽根を通過する毎に分割分散し、また、螺旋状の羽根の案内により、管内面の各部に衝突を繰り返しながら流動させるなど、管内で積極的に撹拌混合する構造になっている。なお、この場合、螺旋状の各羽根をねじれの方向を部分的に反対に変えてもよく、また、螺旋状の羽根はそれぞれが異なる大きさ、形状でもよく、このようにすることで、スラリーの流れにさらに変化を付けることができる。
この洗浄システムはかかる構成を備え、スラリーを、ポンプ１２により、スタティックミキサー１４を有する配管１３に連続的に通して磨砕するようになっている。
【００１４】
図１に示すように、この洗浄方法及びシステムにおいては、汚染土壌と水とを混ぜたスラリーの吸引先でスラリーをポンプ１２により吸引し、このスラリーをスタティックミキサー１４付きの配管１３に通して磨砕し、この配管１３の終端で放出して次の工程へ送る。また、ポンプ１２の連続運転により、スラリーをスタティックミキサー１４付きの配管に連続的に通していく。このようにしてスラリー中の粗粒分を配管１３に通すことで、この通過の際に、特に、スタティックミキサー１４では、スラリーを、動力を必要とすることなしに、螺旋状の各羽根を通過する毎に分割分散し、また、螺旋状の羽根の案内により管内面の各部へ衝突を繰り返し、さらに、このような管内での積極的な撹拌混合による粗粒分同士の擦れ合い等の作用により、激しくミキシングされ、単に搬送用の（スタティックミキサーを有しない）配管の場合に比べて、著しく短い一定の洗浄処理時間で、粗粒分表面付近の高濃度に汚染された層が切削され、また、土壌の解砕が進み、細粒分の塊が解され、粗粒分に強固に付着していた細粒分が剥離されていく。
そして、このスタティックミキサー１４付きの配管１３を通過させた後の次の工程で、スラリーから分級により土壌の粗粒分を取り出し、有害物質の濃度が元の土壌に比べて低濃度になった粗粒分を得る。
【００１５】
以上説明したように、この汚染土壌の洗浄方法及びシステムによれば、スラリーを、ポンプ１２により吸引し、スタティックミキサー１４を有する配管１３に通して磨砕するので、搬送用の（スタティックミキサーを有しない）配管を用いた場合に比べて、土粒子の磨砕効果を高めて、洗浄処理時間を著しく短縮することができ、この洗浄処理時間の短縮により、汚染土壌の洗浄処理量を増大させることができる。また、この場合、土粒子の磨砕に必要な磨砕時間を確保した長さのスタティックミキサー１４を有する配管１３を採用し、ポンプ１２の連続運転によりスラリーをスタティックミキサー１４を有する配管１３に連続的に通して磨砕することで、スラリーを循環させることなく一度の配管通過で、洗浄処理を完了することができ、この連続処理により汚染土壌の洗浄処理時間を大幅に短縮することができる。また、このようにすることで水槽や循環用の配管などスラリーを循環させるための設備を不要とし、設備のさらなる小規模化、簡略化を図り、コストの低減に資することができる。
【００１６】
図２、図３に本発明の第２の実施の形態による汚染土壌の洗浄方法及びシステムを併せて示している。
図２に示すように、この洗浄方法では、汚染土壌と水とを混ぜたスラリーを容器（水槽）２１に入れて、この容器２１内のスラリーをポンプ２２により吸引し、スラリーを撹拌混合して流動させるためのスタティックミキサー２４を有する配管２３に通して磨砕し、容器２１内に送還することにより、容器２１内のスラリーを容器２１、スタティックミキサー２４を有する配管２３の間で磨砕循環し、このスラリーの磨砕循環をポンプ２２の連続運転により繰り返す。
そして、この洗浄方法は洗浄システムにより実現される。図３に示すように、この洗浄システムは、汚染土壌と水とを混ぜたスラリーを入れるための容器（水槽）２１と、容器２１内のスラリーを吸引し送り出すためのポンプ２２と、スラリーを撹拌混合して流動させるためのスタティックミキサー２４を有し、ポンプ２２により吸引し送り出されたスラリーを通過させ、容器２１に送還する配管２３とにより構成される。
この場合、容器２１は、汚染土壌と水とを混ぜた所定量のスラリーを循環させるのに適した材質、大きさ及び形状を有するものであればよい。ここでは、容器２１の周面の下部側がテーパ状に形成されて、容器２１の底部中央付近に設置するポンプ２２の吸引口側に向けて傾斜が付けられており、容器２１内に沈降した粗粒分をポンプ２２付近に集めやすくしてある。なお、この容器２１の傾斜は必須ではなく、無くてもかまわない。
ポンプ２２は砂分まで吸引搬送可能なポンプで、容器２１内の水中に設置する場合は水中ポンプが採用され、容器２１の外部に設置する場合は吸引ポンプでよい。なお、ここでは、ポンプ２２に水中ポンプ（サンドポンプ）を採用している。このポンプ２２は容器２１の底部中央付近に設置される。
配管２３は汚染土壌と水とを混ぜたスラリーを循環搬送させるのに適した材質、径、長さを有するもので、この配管２３は、特に、配管の一部又は全部がスタティックミキサー２４になっている。このスタティックミキサー２４は、スラリーの流れに変化を付けて積極的に撹拌混合可能に、管の内面に曲面形状若しくは凹凸形状が形成されて、又は配管それ自体が波形に曲げられて、又はこれらの組み合わせにより構成される。この場合、配管２３は全体が略逆Ｕ字形又は略逆Ｊ字形に形成され、中央の直状の配管部分にスタティックミキサー２４が設けられる。このスタティックミキサー２４は管の内面が曲面形状、ここでは螺旋状の羽根が付けられて、スラリーを螺旋状の各羽根を通過する毎に分割分散し、また、螺旋状の羽根の案内により、管内面の各部に衝突を繰り返しながら流動させるなど、管内で積極的に撹拌混合する構造になっている。なお、この場合、螺旋状の各羽根をねじれの方向を部分的に反対に変えてもよく、また、螺旋状の羽根はそれぞれが異なる大きさ、形状でもよく、このようにすることで、スラリーの流れにさらに変化を付けることができる。
この洗浄システムはかかる構成を備え、容器２１内に入れたスラリーを、ポンプ２２の連続運転により、容器２１、ポンプ２２、スタティックミキサー２４を有する配管２３の間で繰り返し磨砕循環するようになっている。
【００１７】
図２に示すように、この洗浄方法及びシステムにおいては、まず、汚染土壌と水とを混ぜたスラリーａを容器２１に入れ、続いて、容器２１内のスラリーａをポンプ２２により吸引し、ポンプ２２からスタティックミキサー２４付きの配管２３に通し、容器２１内でこの配管２３の終端から放出して元に戻すことにより、容器２１内のスラリーａを容器２１、ポンプ２２、スタティックミキサー２４付きの配管２３の間で循環させ、このスラリーａの循環をポンプ２２の連続運転により繰り返す。
この場合、容器２１に所定量の水を注入し、ポンプ２２を運転して水を循環させながら順次汚染土壌を投入すればよい。なお、汚染土壌中にポンプ２２を通過できないような大径の礫や大きな異物が多く混入されている場合は、これらの礫や異物をスクリーン等を使って除去しておく。このように容器２１に投入された汚染土壌はポンプ２２による水の循環作用により即時に水とともに撹拌されてスラリーａとなる。容器２１に所定量の汚染土壌の投入が終了したら、そのままポンプ２２の運転を続け、スラリーａを容器２１、ポンプ２２、スタティックミキサー２４付きの配管２３の間で繰り返し循環させる。このスラリーａの循環の間、スラリーａ中の粗粒分ｂが、図示のように容器２１下部に沈降するが、サンドポンプ等、砂分まで吸引搬送できるポンプ２２を使用することで、この沈降した粗粒分ｂを何ら問題なく循環させることができる。また、容器２１の周面の下部側がテーパ状でポンプ２２側へ傾斜が付けられているので、容器２１内で沈降した粗粒分ｂがポンプ２２付近に集まりやすくなり、粗粒分ｂも円滑に循環させることができる。このようにしてスラリーａ中の粗粒分ｂが、ポンプ２２やスタティックミキサー２４付きの配管２３を何度も通過し、この通過の際に、ポンプ２２の羽根等による強い撹拌、ポンプ２２内部やスタティックミキサー２４付きの配管２３の壁面への衝突、特に、スタティックミキサー２４では、スラリーは、動力を必要とすることなしに、螺旋状の各羽根を通過する毎に分割分散し、螺旋状の羽根の案内により管内面の各部へ衝突を繰り返し、さらに、このような管内での積極的な撹拌混合による粗粒分ｂ同士の擦れ合い等の作用により、激しくミキシングされ、搬送用の（スタティックミキサーを有しない）配管の場合に比べて、著しく短い一定の洗浄処理時間で、粗粒分ｂ表面付近の高濃度に汚染された層が切削され、また、土壌の解砕が進み、細粒分の塊が解され、粗粒分に強固に付着していた細粒分が剥離されていく。
そして、一定時間循環させた後のスラリーａから分級により土壌の粗粒分ｂを取り出し、有害物質の濃度が元の土壌に比べて低濃度になった粗粒分ｂを得る。
【００１８】
以上説明したように、この汚染土壌の洗浄方法及びシステムによれば、容器２１に入れたスラリーをポンプ２２により吸引し、このスラリーを、スラリーを撹拌混合して流動させるためのスタティックミキサー２４を有する配管２３に通して磨砕し、容器２１内に送還することにより、容器２１内のスラリーを容器２１、ポンプ２２、スタティックミキサー２４を有する配管２３の間で磨砕循環し、スラリーの磨砕循環をポンプ２２の連続運転により繰り返すようにしたので、搬送用の（スタティックミキサーを有しない）配管を用いた場合に比べて、土粒子の磨砕効果を高めて、洗浄処理時間を著しく短縮することができ、この洗浄処理時間の短縮により、汚染土壌の洗浄処理量を増大させることができる。
また、この洗浄方法及びシステムは、本願発明者らによる先の出願（特願２０１３−３７０５７）の洗浄方法及びシステムを一部改良したもので、容器内に入れたスラリーを、ポンプの連続運転により、容器、ポンプ、配管の間で繰り返し循環させ、一定時間循環させた後のスラリーから分級により土壌の粗粒分を取り出し、有害物質の濃度が元の土壌に比べて低濃度になった粗粒分を得るようにした点では共通しているので、先の出願の洗浄方法及びシステムと同様に、汚染土壌の洗浄において、従来のように特殊磨砕機や薬剤等、粗粒分の表面切削関連の機器、機材を使用することなく、汎用的で安価な機器、機材のみを用いた極めて簡単な設備で、粗粒分の表面切削を可能とし、洗浄効果を高めることができ、洗浄プラントの小規模化及び洗浄コストの低減に寄与することができる利点を有することは勿論である。
【００１９】
なお、この実施の形態では、スタティックミキサーは、管の内面に曲面形状として、螺旋状の羽根が付けられて、スラリーを螺旋状の各羽根を通過する毎に分割分散し、また、螺旋状の羽根の案内により、管内面の各部に衝突を繰り返しながら流動させるなど、管内で積極的に撹拌混合する構造にしたが、配管の内面に凹凸形状として、突状片や突起が形成されて、配管に通すスラリーを分割分散して流動させる作用、スラリーの流れる方向を変えて、又はスラリーを回転させて（さらに反転させてもよく）、配管内部での衝突を繰り返す作用を有する構造にしてもよい。この場合、突状片や突起はそれぞれが同じ大きさ、形状でもよく、異なる大きさ、形状でもよい。また、配管それ自体がさらに波形（ジグザグ状）に曲げられてもよい。このようにしても上記実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００２０】
また、この実施の形態では、この発明の汚染土壌の洗浄方法及びシステムにより汚染土壌を直接洗浄する場合について説明したが、この洗浄方法及びシステムは汚染土壌を切削機械により切削した後の土砂粗粒分に付着している切削粉の除去のための洗浄に用いることもできる。特に、放射能汚染土壌の場合は、切削後の粗粒分からの切削粉の除去の程度が除去率に大きく影響するため、簡単な設備で効率的に切削粉の除去ができる本案の方法及びシステムは極めて有効である。
【符号の説明】
【００２１】
１２  ポンプ
１３  輸送配管
１３１  垂直方向の配管
１３２  水平方向の配管
１４  スタティックミキサー
２１  容器
２２  ポンプ
２３  輸送配管
２４  スタティックミキサー
ａ  スラリー
ｂ  粗粒分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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