(57)【要約】【課題】従来一般の方法に比して、環境に与える負荷を低減するとともに、浄化コストを低減することを可能とする汚染土壌の浄化方法及び汚染土壌の浄化装置を提供すること。【解決手段】汚染土壌ｓ１に木炭ｗ１を混合し、木炭ｗ１に着火することで、汚染土壌ｓ１に含まれる汚染物質を焼却する。そして、汚染物質が焼却されることで生じた灰ｓ１’を分離して除去する。木炭ｗ１を燃焼させることで土壌に生じる温度は、一般に１００℃〜４００℃程度であるため、浄化された土壌は溶融して塊状とはならず、更地の土壌として再利用を図ることができる。また、木炭ｗ１は、建設廃材等から比較的安価に製造することができるため、燃料コストを小さく抑えることができる。すなわち、従来一般の方法に比して、環境に与える負荷を低減するとともに、浄化コストを低減することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染物質を含む汚染土壌から汚染物質を分離して除去する汚染土壌の浄化方法であって、
前記汚染土壌に木炭を混合する混合工程と、
前記木炭に着火して燃焼させることで、前記汚染土壌に含まれる汚染物質を焼却する焼却工程と、
前記汚染物質が焼却されることで生じた灰を分離する分離工程とを含むことを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
【請求項２】
前記木炭は、粉末状であることを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
【請求項３】
前記汚染物質は、油であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項４】
前記灰の分離は、前記汚染土壌に対して送風することによって行うことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項５】
請求項１に記載の汚染土壌の浄化方法に用いられる汚染土壌の浄化装置であって、
前記汚染土壌と前記木炭とを混合した状態で収容する焼却炉と、
この焼却炉内に設けられ、前記木炭に着火して燃焼させる着火装置と、
前記汚染土壌に含まれる汚染物質が焼却されて生じる灰を送風して分離する送風装置とを備えることを特徴とする汚染土壌の浄化装置。
【請求項６】
前記焼却炉内には、前記木炭の燃焼を促進するための酸素を供給する酸素供給装置が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の汚染土壌の浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、油等の汚染物質で汚染された汚染土壌の浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
稼動していた工場を取り壊して更地に戻す場合等においては、工場から流出した油等によって汚染された汚染土壌の浄化が必要となる場合がある。油等で汚染された汚染土壌を浄化するための従来一般の方法は、汚染土壌を重油等を燃料にして８００℃〜１３００℃程度の高温で焼却することで、汚染物質を焼却して除去するものである。
【０００３】
前記した従来一般の方法は、土壌処理業者等が公然と実施していたものの、特許出願等による開示はされていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来一般の方法においては、汚染物質が除去された土壌は、高温で焼却されることで溶融して塊状となるため、更地の土壌としてそのまま再利用を図ることが難しい場合があり、埋立処分せざるを得なかったり、細かく破砕することで道路造成等における盛土材等としての利用を余儀なくされたりして、環境に与える負荷が大きい。
また、従来一般の方法においては、汚染土壌の焼却のための燃料として重油等を用いるため、燃料コストが大きいことも指摘されてきた。
【０００５】
本発明の課題は、従来一般の方法に比して、環境に与える負荷を低減するとともに、浄化コストを低減することを可能とする汚染土壌の浄化方法及び汚染土壌の浄化装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、
汚染物質を含む汚染土壌ｓ１、ｓ２、ｓ３から汚染物質を分離して除去する汚染土壌の浄化方法であって、
前記汚染土壌ｓ１、ｓ２、ｓ３に木炭ｗ１、ｗ２、ｗ３を混合する混合工程と、
前記木炭ｗ１、ｗ２、ｗ３に着火して燃焼させることで、前記汚染土壌ｓ１、ｓ２、ｓ３に含まれる汚染物質を焼却する焼却工程と、
前記汚染物質が焼却されることで生じた灰ｓ１’、ｓ２’、ｓ３’を分離する分離工程とを含むことを特徴としている。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、混合工程において、汚染土壌に木炭が混合され、焼却工程において、汚染土壌に混合された木炭に着火して燃焼させることで、汚染土壌に含まれる汚染物質が焼却され、分離工程において、焼却されることで生じた灰が汚染土壌から分離して除去されることで、汚染土壌の浄化が行われる。ここで、木炭を燃焼させることで土壌に生じる温度は、一般に１００℃〜４００℃程度であるため、浄化された土壌は溶融して塊状とはならず、更地の土壌として再利用を図ることができる。また、木炭ｗ１は、建設廃材等から比較的安価に製造することができるため、燃料コストを小さく抑えることができる。すなわち、従来一般の方法に比して、環境に与える負荷を低減するとともに、浄化コストを低減することができる。
【０００８】
なお、汚染物質としては、例えば、油、ベンゼン、シアン、ヒ素、ＰＣＢ等が挙げられる。
【０００９】
なお、木炭は、比較的大きな塊として用いてもよいが、粉末状にして用いることで、汚染土壌に接する表面積が大きくなり、汚染物質をより確実に焼却することができる。
【００１０】
なお、木炭及び汚染物質が焼却されることで生じた灰を分離する方法としては、例えば、土壌をふるいにかける方法や、土壌に対して送風する方法等が挙げられる。
【００１１】
なお、木炭は、この木炭や汚染物質が焼却される際に生じた排ガスを吸着する性能も有すると考えられ、したがって、環境に与える負荷がさらに低減される。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、請求項１に記載の汚染土壌の浄化方法において、
前記木炭ｗ１、ｗ２、ｗ３は、粉末状であることを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、木炭は粉末状であるため、汚染土壌に接する表面積が大きくなり、汚染物質をより確実に焼却することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、請求項１又は    請求項２に記載の汚染土壌の浄化方法において、
前記汚染物質は、油であることを特徴としている。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、汚染物質である油は、着火された木炭に熱せられて蒸発、すなわち、汚染土壌から分離し、この分離した油は、燃焼している木炭の熱によって確実に焼却される。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の汚染土壌の浄化方法において、
前記灰ｓ１’、ｓ２’、ｓ３’の分離は、前記汚染土壌ｓ１、ｓ２、ｓ３に対して送風することによって行うことを特徴としている。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、汚染物質が焼却されることで生じた灰の分離は、汚染土壌に対して送風して灰を吹き飛ばすことによって、容易かつ安価に行うことができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、請求項１に記載の汚染土壌の浄化方法に用いられる汚染土壌の浄化装置１０、２０、３０であって、
前記汚染土壌ｓ１、ｓ２、ｓ３と前記木炭ｗ１、ｗ２、ｗ３とを混合した状態で収容する焼却炉１１、２１、３１と、
この焼却炉１１、２１、３１内に設けられ、前記木炭ｗ１、ｗ２、ｗ３に着火して燃焼させる着火装置１５、２５、３５と、
前記汚染土壌ｓ１、ｓ２、ｓ３に含まれる汚染物質が焼却されて生じる灰ｓ１’、ｓ２’、ｓ３’を送風して分離する送風装置１７、２７、３７とを備えることを特徴としている。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、汚染土壌に混合された木炭を着火装置によって着火して焼却炉内で燃焼させることで、汚染土壌に含まれる汚染物質を焼却し、焼却されて生じた灰を送風装置によって送風して分離することで、汚染土壌の浄化を行うことができる。ここで、木炭を燃焼させることで土壌に生じる温度は、一般に１００℃〜４００℃程度であるため、浄化された土壌は溶融して塊状とはならず、更地の土壌として再利用を図ることができる。また、木炭は、建設廃材等から比較的安価に製造することができるため、燃料コストを小さく抑えることができる。すなわち、従来一般の方法に比して、環境に与える負荷を低減するとともに、浄化コストを低減することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、請求項５に記載の汚染土壌の浄化装置１０、２０、３０において、
前記焼却炉１１、２１、３１内には、前記木炭ｗ１、ｗ２、ｗ３の燃焼を促進するための酸素ａ１、ａ２、ａ３を供給する酸素供給装置１６、２６、３６が設けられていることを特徴としている。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、酸素供給装置によって木炭の燃焼が促進され、これにより汚染物質の焼却が促進され、汚染土壌の浄化を確実に行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を参照して、本発明であるの実施の形態について詳細に説明する。図１において符号１０は浄化装置を示し、符号ｓ１は汚染土壌を示す。
【００２３】
［第１の実施の形態］
本実施の形態における浄化装置１０は、図１に示すように、焼却炉１１、汚染土壌取入口１２、木炭取入口１３、ベルトコンベヤ１４、着火装置１５、酸素供給装置１６、送風装置１７、灰蓄積タンク１８、土壌蓄積タンク１９、等から概略構成されている。
【００２４】
焼却炉１１は、汚染土壌ｓ１に含まれる油等の汚染物質を焼却するための焼却部１１ａと、焼却されて灰ｓ１’となった汚染物質を含む汚染土壌ｓ１を落下させるための落下部１１ｂ、排気孔１１ｃ等を有する。排気孔１１ｃから排出された排気ガスは、排気ガス処理装置１１ｄにより処理される。
【００２５】
汚染土壌取入口１２は、汚染土壌ｓ１を焼却炉１１内に取り入れるためのものであり、取入経路１２ａが連結されている。汚染土壌取入口１２に取り入れられた汚染土壌ｓ１は取入経路１２ａを経由して、ベルトコンベヤ１４上に落下する。
【００２６】
木炭取入口１３は、木炭ｗ１を焼却炉１１内に取り入れるためのものであり、取入経路１３ａが連結されている。木炭取入口１３に取り入れられた木炭ｗ１は取入経路１３ａを経由して、ベルトコンベヤ１４上のうち、汚染土壌ｓ１が落下する位置から、ベルトコンベヤ１４の搬送方向に隣接した位置に落下する。
【００２７】
ベルトコンベヤ１４は、焼却炉１１内に配設されており、汚染土壌ｓ１を搬送する。なお、ベルトコンベヤ１４に用いられるベルト部材は、耐火性能を有する。
【００２８】
着火装置１５は、焼却炉１１内に配設されており、ベルトコンベヤ１４上を搬送される木炭ｗ１に着火する。
【００２９】
酸素供給装置１６は、着火した状態の木炭ｗ１に対して酸素ａ１を送り込む。なお、酸素ａ１を送り込まれた木炭ｗ１は、赤く発光しながら完全燃焼する。
【００３０】
送風装置１７は、落下部１１ｂに設けられ、焼却されて灰ｓ１’となった汚染物質を含む汚染土壌ｓ１に対して送風し、灰ｓ１’を吹き飛ばして分離する。
【００３１】
灰蓄積タンク１８は、送風装置１７によって吹き飛ばされた灰ｓ１’を蓄積する。
【００３２】
土壌蓄積タンク１９は、灰ｓ１’が分離されることで浄化された土壌ｓ１”を蓄積する。
【００３３】
以上のように構成された浄化装置１０による汚染土壌ｓ１の浄化方法を以下に説明する。
【００３４】
［混合工程］
先ず、汚染土壌ｓ１を適当な粒径に破砕し、この破砕された汚染土壌ｓ１を汚染土壌取入口１２から焼却炉１１に取り入れる。
【００３５】
同時に、粉末状にした木炭ｗ１を木炭取入口１３から取り入れる。
【００３６】
取り入れられた汚染土壌ｓ１や木炭ｗ１は、それぞれ取入経路１２ａ、１３ａを経由して、それぞれベルトコンベヤ１４上に落下する。この際、木炭ｗ１は、ベルトコンベヤ１４上のうち、汚染土壌ｓ１が落下する位置から、ベルトコンベヤ１４の搬送方向に隣接した位置に落下する。これにより、汚染土壌ｓ１の上には木炭ｗ１が降り注がれ、汚染土壌ｓ１と木炭ｗ１とが混合された状態となる。なお、汚染土壌ｓ１と木炭ｗ１とをさらに良く混合させるための混合装置を別途設けておいても良い。混合装置としては、例えば、汚染土壌ｓ１と木炭ｗ１とが層状に混合されたものを攪拌するための棒状部材を、焼却炉１１内の所定位置に固定しておけばよい。必要に応じて棒状部材を回転可能に構成しておくことで、汚染土壌ｓ１と木炭ｗ１とをさらに良く混合させることができる。混合装置を設ける場所としては、例えば、後述する着火装置１５によって木炭ｗ１が着火される直前や、木炭ｗ１が着火され、後述する酸素供給装置１６によって酸素が供給される直前等が挙げられる。
【００３７】
［焼却工程］
汚染土壌ｓ１に混合した状態の木炭ｗ１は、着火装置１５によって着火されて燃焼する。木炭ｗ１が燃焼することで、汚染土壌ｓ１に含まれる油等の汚染物質が焼却される。なお、汚染物質である油は、着火された木炭ｗ１に熱せられて蒸発、すなわち、汚染土壌ｓ１から分離し、この分離した油は、燃焼している木炭ｗ１の熱によって確実に焼却される。
【００３８】
なお、着火装置１５に対してベルトコンベヤ１４の搬送方向に隣接した位置に設けられている酸素供給装置１６によって酸素が供給されることで、木炭ｗ１の燃焼が促進され、これにより汚染土壌ｓ１の焼却が促進される。
【００３９】
汚染土壌ｓ１に含まれる油等の汚染物質は、一定距離をベルトコンベヤ１４で搬送される間に完全に焼却されて灰ｓ１’となる。
【００４０】
［分離工程］
灰ｓ１’となった汚染物質を含む汚染土壌ｓ１は、ベルトコンベヤ１４から落下部１１ｂに落下し、落下中に送風装置１７から風を受けた灰ｓ１’は、汚染土壌ｓ１と比較して重量が小さいために吹き飛ばされて、汚染土壌ｓ１から分離される。
【００４１】
分離された灰ｓ１’は、灰蓄積タンク１８に蓄積されるとともに、油等の汚染物質が除去されて浄化された土壌ｓ１”は、土壌蓄積タンク１９に集められて再利用される。
【００４２】
本実施の形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
【００４３】
▲１▼汚染土壌ｓ１に混合された木炭ｗ１を着火装置１５によって着火して焼却炉１１内で燃焼させることで、汚染土壌ｓ１に含まれる油等の汚染物質を焼却し、焼却されて生じた灰ｓ１’を送風装置１７によって送風して分離することで、汚染土壌ｓ１の浄化を行うことができる。ここで、木炭ｗ１を燃焼させることで土壌に生じる温度は、一般に１００℃〜４００℃程度であるため、浄化された土壌は溶融して塊状とはならず、更地の土壌として再利用を図ることができる。また、木炭ｗ１は、建設廃材等から比較的安価に製造することができるため、燃料コストを小さく抑えることができる。すなわち、従来一般の方法に比して、環境に与える負荷を低減するとともに、浄化コストを低減することができる。
【００４４】
▲２▼木炭ｗ１は粉末状であるため、汚染土壌ｓ１に接する表面積が大きくなり、油等の汚染物質をより確実に焼却することができる。
【００４５】
▲３▼汚染物質である油は、着火された木炭ｗ１に熱せられて蒸発、すなわち、汚染土壌ｓ１から分離し、この分離した油は、燃焼している木炭ｗ１の熱によって確実に焼却される。
【００４６】
▲４▼油等の汚染物質が焼却されることで生じた灰ｓ１’の分離は、汚染土壌ｓ１に対して送風して灰ｓ１’を吹き飛ばすことによって、容易かつ安価に行うことができる。
【００４７】
▲５▼酸素供給装置１６によって木炭ｗ１の燃焼が促進され、これにより油等の汚染物質の焼却が促進され、汚染土壌ｓ１の浄化を確実に行うことができる。
【００４８】
［第２の実施の形態］
本実施の形態は、［第１の実施の形態］と類似する構成である。［第１の実施の形態］と略同一の構成は、関連符号（例えば、１１に対して２１）として説明を省略する。
本実施の形態においては、焼却炉２１をその下面が傾斜するように配設し、さらに焼却炉２１を揺動又は回転させることで、木炭ｗ２及び汚染土壌ｓ２を搬送するように構成されている点が、［第１の実施の形態］と異なっている。
【００４９】
本実施の形態によれば、［第１の実施の形態］における▲１▼〜▲６▼と略同一の効果を得ることができる。なお、焼却炉２１を揺動又は回転させているため、［第１の実施の形態］に比して、木炭ｗ２と汚染土壌ｓ２とがよく混合され、汚染土壌ｓ２に含まれる油等の汚染物質をさらに確実に焼却して除去することができる。
【００５０】
［第３の実施の形態］
本実施の形態も、［第１の実施の形態］と類似する構成である。［第１の実施の形態］と略同一の構成は、関連符号（例えば、１１に対して３１）として説明を省略する。
本実施の形態においては、焼却炉３１内に複数のストッカ３１ｅを傾斜させた状態に階段状に配設し、これらストッカ３１ｅをそれぞれ揺動することによって、汚染土壌ｓ３及び木炭ｗ３を搬送するものである。なお、各ストッカ３１ｅの間には、酸素供給装置３６によって酸素が供給されるようになっている。
【００５１】
本実施の形態によれば、［第１の実施の形態］における▲１▼〜▲６▼と略同一の効果を得ることができる。なお、ストッカ３１ｅを揺動しているため、［第１の実施の形態］に比して、木炭ｗ３と汚染土壌ｓ３とがよく混合される。また、各ストッカ３１ｅの間には、酸素供給装置３６によって酸素が供給されるようになっている。したがって、汚染土壌ｓ３に含まれる油等の汚染物質をさらに確実に焼却して除去することができる。
【００５２】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意の変更が可能である。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、汚染土壌に混合された木炭が着火されることで、木炭及び汚染物質が焼却され、焼却されることで生じた灰が汚染土壌から分離して除去されることで、汚染土壌の浄化が行われる。ここで、木炭を燃焼させることで土壌に生じる温度は、一般に１００℃〜４００℃程度であるため、浄化された土壌は溶融して塊状とはならず、更地の土壌として再利用を図ることができる。また、木炭は、建設廃材等から比較的安価に製造することができるため、燃料コストを小さく抑えることができる。すなわち、従来一般の方法に比して、環境に与える負荷を低減するとともに、浄化コストを低減することができる。
【００５４】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られることは勿論のこと、木炭は粉末状であるため、汚染土壌に接する表面積が大きくなり、汚染物質をより確実に焼却することができる。
【００５５】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明と同様の効果が得られることは勿論のこと、汚染物質である油は、着火された木炭に熱せられて蒸発、すなわち、汚染土壌から分離し、この分離した油は、燃焼している木炭の熱によって確実に焼却される。
【００５６】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは勿論のこと、汚染物質が焼却されることで生じた灰の分離は、汚染土壌に対して送風して灰を吹き飛ばすことによって、容易かつ安価に行うことができる。
【００５７】
請求項５に記載の発明によれば、汚染土壌に混合された木炭を着火装置によって着火して焼却炉内で燃焼させることで、汚染土壌に含まれる汚染物質を焼却し、焼却されて生じた灰を送風装置によって送風して分離することで、汚染土壌の浄化を行うことができる。ここで、木炭を燃焼させることで土壌に生じる温度は、一般に１００℃〜４００℃程度であるため、浄化された土壌は溶融して塊状とはならず、更地の土壌として再利用を図ることができる。また、木炭は、建設廃材等から比較的安価に製造することができるため、燃料コストを小さく抑えることができる。すなわち、従来一般の方法に比して、環境に与える負荷を低減するとともに、浄化コストを低減することができる。
【００５８】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明と同様の効果が得られることは勿論のこと、酸素供給装置によって木炭の燃焼が促進され、これにより汚染物質の焼却が促進され、汚染土壌の浄化を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る汚染土壌の浄化装置の一例を示す模式図である。
【図２】本発明に係る汚染土壌の浄化装置の一例を示す模式図である。
【図３】本発明に係る汚染土壌の浄化装置の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
１０、２０、３０        浄化装置
１１、２１、３１      焼却炉
１５、２５、３５      着火装置
１６、２６、３６      酸素供給装置
１７、２７、３７      送風装置
ｓ１、ｓ２、ｓ３        汚染土壌
ｓ１’、ｓ２’、ｓ３’  灰
ｗ１、ｗ２、ｗ３        木炭
ａ１、ａ２、ａ３        酸素
【図１】
2004167390.tif 000003
【図２】
2004167390.tif 000004
【図３】
2004167390.tif 000005