(57)【要約】【課題】汚染土壌の本処理の前段階に土壌中の含水率を下げる前処理を行って効率良く汚染物質を除去し、この前処理で飛散する汚染物質が大気中に放出されるのを確実に防止することができる汚染土壌の処理システムを提供する。【解決手段】汚染土壌Ｅに脱塩素化を促進する薬剤を添加・攪拌するとともに加熱し、土壌Ｅ中の汚染物質を分解する本処理装置３０と、本処理装置３０によって発生した排気を利用して汚染物質を除去する排気処理装置４０とを備え、本処理装置３０に投入する汚染土壌Ｅに、水と発熱反応する無機化合物等の含有水分調整剤Ｌを混合して汚染土壌Ｅ中の水分を調整する前処理装置２０を設けて、本処理装置３０での脱塩素化を促進するとともに、前処理装置２０を大気圧よりも減圧した負圧条件下で稼働させる負圧生成手段５０を設けて、前処理装置２０の処理過程で飛散する汚染物質を負圧生成手段５０に封じ込める。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染土壌に脱塩素化を促進する薬剤を添加・攪拌するとともに加熱し、土壌中の汚染物質を分解する本処理装置と、
前記本処理装置によって発生した排気を利用して汚染物質を除去する排気処理装置と、を備えた汚染土壌の処理システムであって、
前記本処理装置に投入する汚染土壌に、水と発熱反応する無機化合物等の含有水分調整剤を混合して汚染土壌中の水分を調整する前処理装置を設けるとともに、この前処理装置を大気圧よりも減圧した負圧条件下で稼働させる負圧生成手段を設けたことを特徴とする汚染土壌の処理システム。
【請求項２】
前処理装置によって土壌の含水率を略１０〜１５％とし、本処理装置の予加熱部によって土壌の含水率を略５％以下としたことを特徴とする請求項１に記載の汚染土壌の処理システム。
【請求項３】
負圧生成手段は、前記前処理装置を覆って内部を負圧状態に保持する被覆構造体であることを特徴とする請求項１または２に記載の汚染土壌の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚染土壌の処理システムに関し、とりわけ、土壌浄化に薬剤を添加して脱塩素化を促進するようにした汚染土壌の処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイオキシや揮発性塩素化炭化水素系物質等の汚染物質を含む土壌の浄化処理に関する技術は各種提案されており、例えば特許第２５８９００２号公報に開示されるように、汚染土壌に生石灰等の無機化合物を混合して土壌中の揮発性の汚染物質を揮発除去する方法がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１６８７２７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、汚染土壌から揮発した汚染物質を吸着剤に吸着させるにしても、揮発した汚染物質は大気中に放出されることになり、これが二次公害の原因になってしまう。
【０００５】
また、汚染土壌の浄化部分をカーテン等で閉塞した場合にも、カーテン内は揮発物質が充満した状態となり、その充満した汚染物質はカーテンの隙間から大気中に簡単に漏れ出てしまい、二次公害の原因になってしまう。
【０００６】
ところで、汚染土壌の処理は、一般にはキルンと称される処理装置を用いて加熱処理する手法が採られるが、このとき、処理装置に汚染土壌を直接投入して浄化処理した場合には、土壌に多くの水分が含有されているため、処理装置による汚染物質の除去効率が悪化してしまう。
【０００７】
そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みて、汚染土壌の本処理の前段階に土壌中の含水率を下げる前処理を行って効率良く汚染物質を除去するとともに、この前処理で飛散する汚染物質が大気中に放出されるのを確実に防止することができる汚染土壌の処理システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために請求項１の発明にあっては、汚染土壌に脱塩素化を促進する薬剤を添加・攪拌するとともに加熱し、土壌中の汚染物質を分解する本処理装置と、前記本処理装置によって発生した排気を利用して汚染物質を除去する排気処理装置と、を備えた汚染土壌の処理システムであって、前記本処理装置に投入する汚染土壌に、水と発熱反応する無機化合物等の含有水分調整剤を混合して汚染土壌中の水分を調整する前処理装置を設けるとともに、この前処理装置を大気圧よりも減圧した負圧条件下で稼働させる負圧生成手段を設けたことを特徴としている。
【０００９】
これにより、本処理装置によって土壌中の汚染物質を分解し、この分解した汚染物質を排気処理装置によって除去するにあたって、本処理装置に投入する汚染土壌の水分を前処理装置によって調整できるため、本処理装置で添加した薬剤の効果を高めて脱塩素化の促進効率を高めることができる。
【００１０】
このとき、前処理装置では混合した無機化合物により汚染土壌が発熱して汚染物質が飛散するが、この飛散した汚染物質を負圧生成手段の負圧条件下に封じ込めることができる。
【００１１】
請求項２の発明にあっては、請求項１に記載の汚染土壌の処理システムにおいて、前処理装置によって土壌の含水率を略１０〜１５％とし、本処理装置の予加熱部によって土壌の含水率を略５％以下としたことを特徴としている。
【００１２】
これにより、本処理装置の予加熱部での含水率が略５％以下となることにより、本処理装置での薬剤による脱塩素化が最も効率良く実行され、予加熱部での理想的な含水率は前処理装置で略１０〜１５％としておくことにより容易に達成することができる。
【００１３】
請求項３の発明にあっては、請求項１または２に記載の汚染土壌の処理システムにおいて、負圧生成手段は、前記前処理装置を覆って内部を負圧状態に保持する被覆構造体であることを特徴としている。
【００１４】
これにより、前処理装置で発生した汚染物質を被覆構造体によって封じ込めることができ、この被覆構造体に隙間が生ずる場合にも内部が負圧であるため、大気中に汚染物質が漏れ出るのを確実に阻止することができる。
【００１５】
また、前処理装置は、汚染土壌に無機化合物を混合する混合手段と、無機化合物を混合した汚染土壌を本処理装置まで搬送する搬送手段とを備え、負圧生成手段は、混合手段の汚染土壌の投入口を投入時以外は閉塞して内部を負圧に設定する蓋体であり、また、搬送手段の土壌載置部分を覆って内部を負圧に設定する被覆体である。
【００１６】
これにより、混合手段に投入した汚染土壌および搬送手段で搬送される汚染土壌からそれぞれ発生する汚染物質を、混合手段の投入口を閉塞する蓋体および搬送手段の土壌載置部分を覆う被覆体によって封じ込めることができるため、この封じ込めのための構造を大掛かりにすることなく汚染物質が大気中に漏れ出るのを阻止することができる。
【００１７】
更に、負圧生成手段は、これの内部を前記排気処理装置に連通し、この排気処理装置による排気吸引で内部を負圧に設定してある。
【００１８】
これにより、負圧生成手段の負圧生成を排気処理装置によって達成することができるため、全体構成の簡略化を達成できるとともに、負圧生成手段の内部から吸引した排気中の汚染物質をこの排気処理装置によって除去することができる。
更にまた、本処理装置は、攪拌加熱部の前段階に予加熱部を設けてある。
【００１９】
これにより、本処理装置で汚染土壌に薬剤を添加・攪拌して加熱する際に、予加熱部で汚染土壌の温度を予め上昇させておくことができるため、攪拌加熱部で行われる汚染土壌の脱塩素化をより促進させることができ、ひいては汚染物質の揮発量を増大して処理効果を高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００２１】
図１は本発明にかかる汚染土壌の処理システムの一実施形態を示す全体構成図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態の汚染土壌の処理システム１０は、掘削した汚染土壌Ｅの含水率を調整する前処理装置２０を設けて、この前処理装置２０によって汚染土壌Ｅを水分調整した後に汚染土壌Ｅ中の汚染物質を分解する本処理装置３０と、この本処理装置３０で発生する排気中の汚染物質を除去する排気処理装置４０と、を備えている。
【００２３】
ここで、汚染土壌Ｅとはダイオキシンで代表される揮発性塩素化炭化水素系物質等の汚染物質を含有した土壌であり、この汚染物質を除去する前記一連の装置２０，３０，４０は掘削場所の移動に伴って移動自在となっている。
【００２４】
汚染土壌Ｅの掘削は、バックホウ、クラムシェル等の掘削機械や人力などにより行われ、掘削した汚染土壌Ｅを前処理装置２０に供給するようになっている。勿論、この掘削工程では作業員に防護処理を行って汚染物質から保護するようになっている。尚、図１では掘削機械にバックホウＢＨを用いた場合を示す。
【００２５】
前記前処理装置２０に供給される汚染土壌Ｅは、処理システム１０を設置した現場で掘削する場合以外にも、他の現場で掘削した汚染土壌Ｅを運搬して処理システム１０に搬入することもできるとともに、この処理システム１０は現場での掘削場所の移動に伴って全体的に移動可能となっている。
【００２６】
前処理装置２０は、掘削した汚染土壌Ｅに生石灰Ｌ等の無機化合物を含有水分調整剤として混合し、汚染土壌Ｅの含水率を調整するようになっており、本実施形態では、汚染土壌Ｅに生石灰Ｌを混合する混合手段としてのホッパ２１と、生石灰Ｌを混合した汚染土壌Ｅを前記本処理装置３０まで搬送する搬送手段としてのコンベア２２とを備えている。
【００２７】
前記ホッパ２１は、汚染土壌Ｅを搬入する原料土ホッパ２１ａと、生石灰Ｌを汚染土壌Ｅに供給する含有水分調整剤ホッパ２１ｂとを備え、原料土ホッパ２１ａから送給される汚染土壌Ｅに生石灰Ｌを適宜割合で混合して、これら汚染土壌Ｅと生石灰Ｌをソイルカッター２１ｃおよびロータリハンマ２１ｄで破砕・混練して粒度調整しつつ、コンベア２２に落とし込むようになっている。
【００２８】
原料土ホッパ２１ａは、汚染土壌Ｅの投入口をネオプレンゴムで形成した蓋体２１ｅによって投入時以外は閉塞し、また、前記ソイルカッター２１ｃおよびロータリハンマ２１ｄは、コンベア２２への落とし口まで密閉するハウジングで覆うようになっている。
【００２９】
コンベア２２は、１基若しくは複数基（本実施形態では２基）のベルトコンベア２２ａ，２２ｂを備えて構成し、これらベルトコンベア２２ａ，２２ｂを介して汚染浄土Ｅを前記本処理装置３０のフィーダ３１に搬送するようになっている。
【００３０】
前処理装置２０では、汚染土壌Ｅに生石灰Ｌを混合することにより汚染土壌Ｅの含水率を低下するようになっており、前記フィーダ３１に搬入する最終段階で含水率を１０〜１５％の範囲に調整するようになっている。
【００３１】
また、前記生石灰Ｌは水分と反応して発熱する性質を有しており、汚染土壌Ｅに生石灰Ｌを混合した後、コンベア２２によって移送する間に、汚染土壌Ｅに含まれる水分と反応して発熱し、汚染土壌Ｅ中のダイオキシン等の汚染物質の一部が発生する水蒸気に混じって飛散されることになる。
【００３２】
本処理装置３０は一般にキルンと称され、予加熱部３２および攪拌加熱部３３を備えて汚染土壌Ｅ中の汚染物質を分解する機能を有し、水分調整した汚染土壌Ｅに脱塩素化を促進する薬剤を添加するようになっている。
【００３３】
薬剤としては、脱塩素化を促進する還元性ガスである例えばホスフィン（ＰＨ３）ガスまたは活性水素を含む粉体が使用される。
【００３４】
予加熱部３２は、フィーダ３１から供給された汚染土壌Ｅを図外のヒータで加熱して、攪拌加熱部３３に供給する汚染土壌Ｅの含有水分を予め調節しておく機能を有し、この実施形態では含水率を５％以下に調整するようになっている。
【００３５】
攪拌加熱部３３は、前記予加熱部３２によって含水率を調整した汚染土壌Ｅを前記ホスフィンガスとともに更に加熱しつつ攪拌することで、汚染土壌Ｅ中の汚染物質の脱塩素化を促進させる。また、水分を予め減らすことにより、実際に攪拌加熱部３３で処理する時のエネルギー効率が非常に良くなる。
【００３６】
勿論、予加熱部３２および攪拌加熱部３３は気密構造となっており、飛散した汚染物質が大気中に漏れるのを阻止し、この飛散した汚染物質をフレキシブル伸縮配管３４を介して前記排気処理装置４０に排気するようになっている。
【００３７】
排気処理装置４０は、導入した排気をバグフィルター４１およびＨＥＰＡフィルター４２を介して活性炭を収納したチャコールフィルター４３に通し、このチャコールフィルター４３で汚染物質を吸着するとともに、更にダイオキシン分解装置４４に通して汚染物質を除去した後に大気中に放出するようになっている。
【００３８】
ここで、前記前処理装置２０には、この前処理装置２０を大気圧よりも減圧した負圧条件下で稼働させる負圧生成手段としての被覆構造体５０を設けてある。
【００３９】
本実施形態の被覆構造体５０は、図１に示すように、汚染土壌Ｅの掘削場所を含めた前処理装置２０の全体を覆うテント５１によって構成し、支柱５２を図外の壁幕で囲むとともに、支柱５２の頂部間に天井幕５３を被せてテント５１内外を隔成するようになっている。
【００４０】
壁幕には本処理装置３０のフィーダ３１を差込む開口部を設けてあり、また、テント５１内の排気（空気）を前記排気処理装置４０に連通するフレキシブル伸縮配管５４を設けてある。
【００４１】
そして、排気処理装置４０に設けた図外のブロアによってテント５１内の排気を吸引することにより、このテント５１内を負圧状態に保持するようになっている。
【００４２】
ところで、前記本処理装置３０によって汚染物質を除去処理した処理済み土壌は、掘削場所に搬送して埋め戻すようになっている。
【００４３】
以上の構成により本実施形態の汚染土壌の処理システム１０は、前処理装置２０で汚染土壌Ｅに生石灰Ｌを混合することにより、この汚染土壌Ｅの含水率を１０〜１５％程度まで調整し、これを本処理装置３０に送給して攪拌加熱するため、汚染土壌Ｅに添加したホスフィンガスの還元効果を高めて脱塩素化を促進することができる。
【００４４】
このとき、本処理装置３０の攪拌加熱部３３の前段階に予加熱部３２を設けて、汚染土壌Ｅの含水率を５％以下に低減するため、攪拌加熱部３３での脱塩素化が最も効率良く実行される。
【００４５】
また、前記予加熱部３２での理想的な含水率（５％）は、前処理装置２０で略１０〜１５％としておくことにより容易に達成することができ、ひいては汚染土壌Ｅの処理能力を高めることができる。
【００４６】
そして、本処理装置３０で発生する排気中の汚染物質は、これを排気処理装置４０に供給して除去するため、汚染物質が大気中に放出されるのを防止することができる。
【００４７】
また、前処理装置２０を全体的にテント５１で覆って、このテント５１の内部を負圧状態に保持するようにしてあるため、汚染土壌Ｅを本処理装置３０まで搬送する過程で飛散する汚染物質を、テント５１内に封じ込めて外方に放出するのを阻止することができ、前処理装置２０での二次公害化を防止することができる。
【００４８】
また、前記テント５１内の負圧生成を排気処理装置４０の吸引によって達成できるため、余分に負圧生成装置を設ける必要が無く、全体構成の簡略化を達成できるとともに、テント５１の内部から吸引した排気中の汚染物質をこの排気処理装置４０によって除去することができる。
【００４９】
このとき、前記テント５１には本処理装置３０のフィーダ３１を差込む開口部等によって隙間が生じているが、このテント５１の内部が負圧状態に保持されるため、隙間から汚染物質が大気中（外方）に漏れ出るのを確実に阻止することができる。
【００５０】
このため、テント５１等の被覆構造体５０に高い気密性が要求されないことから、この被覆構造体５０の構造を簡単化してコスト低減を図ることができる。
【００５１】
更に、本実施形態では、本処理装置３０で汚染土壌Ｅにホスフィンガスを添加して攪拌加熱する際に、予加熱部３２で汚染土壌Ｅの温度を予め上昇させておくことができるため、攪拌加熱部３３で行われる汚染土壌の脱塩素化をより促進させることができ、ひいては汚染物質の揮発量を増大して処理効果を高めることができる。
【００５２】
ところで、本実施形態では、前処理装置２０を全体的にテント５１で覆って内部を負圧に保持するようにしたが、これに限ることなくホッパ２１およびコンベア２２を個々にテントで覆って、それぞれの内部を負圧状態に保持することもできる。
【００５３】
また、本実施形態では、前記ホッパ２１の原料土ホッパ２１ａの投入口を、可撓性幕等で形成した蓋体２１ａで閉塞してあり、この蓋体２１ａを負圧生成手段として用いて原料土ホッパ２１ａの内部を負圧状態に保持する一方、ベルトコンベア２２ａ，２２ｂの土壌載置部分となるベルト２２ｃ，２２ｄを、負圧生成手段としての被覆体２２ｅ，２２ｆで覆って内部を負圧に設定するようにしてもよい。
【００５４】
このように、前処理装置２０のホッパ２１やコンベア２２を蓋体２１ａや被覆体２２ｅ，２２ｆで覆うことにより、前記テント５１等の被覆構造体５０を構築する必要が無くなるため、コスト低減を図ることができるとともに、簡便な処理システム１０を提供することができる。
【００５５】
ところで、本発明の汚染土壌の処理システムを前記実施形態に例を取って説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲内において各種実施形態を採用することができ、例えば、負圧生成手段は構造体５０および蓋体２１ｅや被覆体２２ｅ，２２ｆに限ることなく、図外のエアカーテンを用いても良く、また、バキュームで吸引する図外の口部を汚染土壌Ｅ近傍に配置して、飛散した汚染物質を強制的に吸引するようにしてもよい。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、汚染土壌中の水分を前処理装置で調整することにより、本処理装置で添加した薬剤の効果を高めて脱塩素化の促進効率を増大することができ、これにより汚染土壌の浄化効率をより高めることができる。
【００５７】
このとき、前処理装置で発熱した汚染土壌から飛散した汚染物質を、負圧生成手段の負圧条件下に封じ込めて大気中に放出するのを阻止できるため、前処理装置での二次公害化を確実に防止することができる。
【００５８】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、本処理装置の予加熱部での含水率が略５％以下となることにより、本処理装置での薬剤による脱塩素化が最も効率良く実行され、予加熱部での理想的な含水率は前処理装置で略１０〜１５％としておくことにより容易に達成することができるため、結果的に本処理装置での汚染土壌の処理能力を高めることができる。
【００５９】
請求項３の発明にあっては、請求項１，２の発明の効果に加えて、前処理装置で発生した汚染物質を被覆構造体によって封じ込めることができ、この被覆構造体に隙間が生ずる場合にも内部が負圧であるため、大気中に汚染物質が漏れ出るのを確実に阻止することができ、ひいては被覆構造体に高い気密性が要求されないことから、この被覆構造体の構造を簡単化してコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す汚染土壌の処理システムの全体構成図である。
【符号の説明】
１０　処理システム
２０　前処理装置
２１　ホッパ（混合手段）
２１ｅ　蓋体（負圧生成手段）
２２　コンベア（搬送手段）
２２ａ，２２ｂ　ベルトコンベア
２２ｃ，２２ｄ　ベルト（土壌載置部分）
２２ｅ，２２ｆ　被覆体（負圧生成手段）
３０　本処理装置
３２　予加熱部
３３　攪拌加熱部
４０　排気処理装置
５０　被覆構造体（負圧生成手段）
５１　テント（被覆構造体）
Ｅ　汚染土壌
Ｌ　生石灰（無機化合物）
【図１】
2004097913.tif 000003