(57)【要約】【課題】例えば各種の土壌汚染物質、特に各種重金属や有機化合物等の有害物質で汚染された土壌を洗浄処理する洗浄方法に係り、含水率の高い汚染土壌にあっても洗浄液の排出処理を行うことなく洗浄処理を施すことのできる汚染土壌の洗浄方法を提供する。【解決手段】汚染土壌と洗浄液とを洗浄機内で撹拌混合したのち汚染土壌中の汚染物質と土壌とを分離して回収すると共に、上記洗浄液を繰り返し循環再使用するようにした汚染土壌の洗浄方法において、上記洗浄機内に供給する汚染土壌の含水率を８重量％以下となるようにしたことを特徴とする。上記の汚染土壌の含水率を８重量％以下にする手段としては、例えば汚染土壌を４０〜１００℃の範囲内で加熱することによって汚染土壌中の水分を気化させればよい。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染土壌と洗浄液とを洗浄機内で撹拌混合したのち汚染土壌中の汚染物質と土壌とを分離して回収すると共に、上記洗浄液を繰り返し循環再使用するようにした汚染土壌の洗浄方法において、上記洗浄機内に供給する汚染土壌の含水率を８重量％以下となるようにしたことを特徴とする汚染土壌の洗浄方法。
【請求項２】
前記汚染土壌の含水率を８重量％以下にするために前記汚染土壌を４０〜１００℃の範囲内で加熱することを特徴とする請求項１記載の汚染土壌の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば各種重金属や有機化合物等の有害物質や、その他の土壌汚染物質で汚染された土壌を洗浄処理する汚染土壌の洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えば各種重金属や有機化合物等の有害物質を取り扱う工場や事業所などにおいては、有害物質を処理した排水等の浸透による土壌汚染や、工場跡地等の土壌汚染等により、自然の浄化作用では分解不可能な化学物質で汚染された土壌や地下水が増加し、その結果、生態系や社会生活基盤としての土壌環境に深刻な影響を与えつつあり、それを解決するために、経済的で効率の良い浄化手段の開発が望まれている。
【０００３】
その解決手段として従来種々の浄化方法が提案されているが、その多くは、初期の工程で汚染土壌を水またはそれに洗浄剤等を添加した洗浄液と混合撹拌して汚染物質を懸濁水層に移して処理する方法が多く採用されている。また上記のような洗浄液を繰り返し循環させて再使用することも提案されている（例えば下記特許文献１，２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０９−７５９０７号公報
【特許文献２】
特開平１１−１７９２２９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば工場跡地等の汚染土壌を掘削して洗浄する場合、その掘削した汚染土壌の含水率（水分含有率）は通常１０〜２０重量％程度であり、その汚染土壌を掘削時の湿潤状態のままで処理装置に投入すると、土壌中に含まれた水分も同時に処理装置に投入されることになり、洗浄を繰り返すうちに洗浄液が次第に増加する。そして、その洗浄液が所定の許容量を超えてしまった場合には、洗浄液を系外（循環工程外）に放出しなければならない。ところが、洗浄工程を循環している洗浄液には、汚染土壌中の有害物質が含まれているため、この洗浄液を系外に放出する際には、有害物質を排出基準値以下にまで下げなければならず、高度な排水処理設備が必要となる。特に多量の洗浄液を排出する場合には、巨大な排水処理設備が必要となる。
【０００６】
一方、土壌を浄化する装置は、一般に洗浄および必要に応じて分級を行う部分と、排出される水の処理を行う排水処理設備からなる。洗浄液を放出する時、特に厳しい排水基準をクリアする必要のある汚染物質の場合には、処理そのものが困難となる場合があり、また処理が可能な場合でも高度排水処理設備が巨大になったり、全体設置面積も大きくなったりする問題が生じる。また、小さな排水処理設備を用いた場合、処理能力が間に合わず排水中に有害成分が流出する等のおそれがある。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、含水率の高い汚染土壌にあっても洗浄液の排出処理を行うことなく洗浄処理を施すことのできる汚染土壌の洗浄方法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】
上記の目的を達成するために本発明による汚染土壌の洗浄方法は、以下の構成としたものである。すなわち、汚染土壌と洗浄液とを洗浄機内で撹拌混合したのち汚染土壌中の汚染物質と土壌とを分離して回収すると共に、上記洗浄液を繰り返し循環再使用するようにした汚染土壌の洗浄方法において、上記洗浄機内に供給する汚染土壌の含水率を８重量％以下となるようにしたことを特徴とする。上記の汚染土壌の含水率を８重量％以下にする手段としては、例えば汚染土壌を４０〜１００℃の範囲内で所定時間加熱することによって汚染土壌中の水分を気化させればよい。
【０００９】
上記のように汚染土壌中の含水率を８重量％以下にまで下げることによって、洗浄処理中に洗浄液が増加するのを防ぐことができる。その理由は、洗浄処理後に土壌と共に系外に搬出される水分と、系内（処理工程内）での水分の蒸発量との和は、通常投入時の汚染土壌に対して８重量％以下であり、投入する汚染土壌中の含水率を８重量％以下にまで下げれば、繰り返し洗浄処理を行っても洗浄液が増加することはないからである。よって処理中に洗浄液の排出処理を施すことなく連続的な洗浄処理が可能となるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。図１は本発明による汚染土壌の洗浄方法の一例を示すプロセス説明図である。
【００１１】
例えば重金属や有機化合物等の有害物質によって汚染された土壌を洗浄するに当たっては、まず汚染土壌を汚染が確認されたサイト（地域）でパワーショベル等の重機を用いて掘削し、必要に応じて土壌中の礫等を取り除く。その礫等を取り除く際、グリズリーなどを用いてもよい。
【００１２】
次に、上記汚染土壌中の水分を８重量％以下にまで低下させるもので、その手段等は適宜であるが、例えば図のように汚染土壌１を加熱手段２によって所定時間加熱して土壌中の水分を蒸発させればよく、その加熱手段２としては例えばロータリードライヤ等を用いることができる。その際の加熱温度は、４０〜１００℃の範囲内とするのが望ましい。４０℃以下であると、加熱が不充分で目標の含水率まで下げるのが困難もしくは時間がかかり、１００℃以上の温度で加熱すると、土壌中の水分と共に土壌の結晶水まで除去され、その結果、土壌が変質し洗浄効果に悪影響を及ぼすおそれがあるからである。
【００１３】
上記のようにして汚染土壌１の含水率を８重量％以下に低下させたところで、その汚染土壌１を図１のように土壌洗浄機３に導き、図に省略した洗浄液供給手段から供給された所定量の洗浄液と撹拌混合する。その洗浄液としては、水もしくはそれに適当量の洗浄剤等を添加したものを用いることができる。
【００１４】
その洗浄液と汚染土壌とを撹拌混合した後は、上記洗浄機３内もしくは図のように洗浄機３とは別に設けた分級機４によって、汚染物質を含む洗浄液と土壌とに分離するもので、その汚染物質が分離された清浄土壌５は外部に排出され、汚染物質を含む洗浄液は泥水処理装置６に導かれる。
【００１５】
次いで、その泥水処理装置６では、汚染物質を含む微細土壌と洗浄液とに分離して汚染物質を含むケーキ状の微細土壌７を外部に排出するもので、その排出された汚染物質を含む微細土壌７は高度処理装置８で微細土壌と汚染物質とに分離したり、あるいは中和処理もしくは無害化処置等が施される。一方、汚染物質が除去された洗浄液は、前記の洗浄機３に戻されて繰り返し循環再使用される。なお図１において、実線の矢印は土壌の流れ、破線の矢印は洗浄液の流れ、一点鎖線の矢印は汚染物質を含む微細土壌の流れを示す。
【００１６】
上記のように洗浄液を繰り返し循環再使用する洗浄工程において、洗浄処理後に土壌と共に循環工程外に搬出される水分と、工程内で蒸発する水分などの総和は、通常循環工程外に排出される土壌および汚染物質の総重量の約８重量％以下であり、前記のように洗浄機２に供給される汚染土壌の含水率を８重量％以下にして投入すれば、洗浄処理中に洗浄液が増加することなく連続的な洗浄処理が可能となるものである。
【００１７】
なお、上記分級機４に土壌とともに供給される洗浄液とは別に、分級用の洗浄液を分級機４に供給する必要がある場合には、図のように泥水処理装置６で汚染物質が除去された洗浄液の一部を分級機４供給すればよく、その場合にも分級機４と泥水処理装置６との間で循環する洗浄液が一定量増加するだけで、洗浄機３に循環する洗浄液が増加することはない。
【００１８】
また洗浄機２に汚染土壌とともに供給される水分が少ない場合、あるいは洗浄機２に循環される洗浄液が何らかの理由で減少した場合には、前記の洗浄液供給手段から洗浄液を追加供給すればよく、また前記の加熱手段２による加熱温度や加熱時間を加減すれば、洗浄機２に供給される汚染土壌１の含水率を適宜調整することもできる。
【００１９】
さらに上記の繰り返し循環再使用した洗浄液を廃棄処分する場合には、例えば前記の泥水処理装置６から排出される洗浄液を順次廃棄処理すればよく、その際、洗浄液中に有害物質が混入している場合には、図に省略した排水処理装置等で中和処理もしくは無害化処理を施せばよい。なお、それらの処理は常時行う必要はなく、所定期間循環使用して洗浄能力が低下した場合や所定量の汚染土壌の洗浄が終了した場合のみ行えばよい。
【００２０】
また本発明で洗浄処理する汚染土壌としては、前記のような各種重金属や有機化合物等の有害物質で汚染され土壌に限らず、その他各種の汚染土壌にも適用可能であり、特に洗浄液を廃棄処理する際に、洗浄液中に残留する汚染物質の分離処理や分離後の汚染物質の中和処理もしくは無害化処理等が不能な場合、あるいは困難もしくは多大なコストがかかるような場合に特に有効である。
【００２１】
【実施例】
〔実施例１〕
鉛で汚染された工場跡地の土壌（鉛含有量１２００ｍｇ／ｋｇ、鉛溶出量０．１１ｍｇ／リットル、含水率２０重量％）を順次掘削して洗浄機３の近傍に運搬し、その洗浄機３による約３日分の処理量に相当する汚染土壌を所定の堆積場所にパイル状に盛り上げて堆積させた。その鉛汚染土壌をベルトフィーダを用いて前記加熱手段２としてのロータリードライヤに順次供給して約８０℃に加熱し、土壌中の含水率が約５重量％になるまで乾燥させた。その後、この鉛汚染土壌を洗浄機３内に投入すると共に、前記の洗浄液供給手段（不図示）から水のみからなる洗浄液を洗浄機３内の鉛汚染土壌に添加して固体濃度が約８０重量％になるように調整し、上記洗浄機３内のドラム撹拌機により１２ｒｐｍの速度で１０分間撹拌混合させた。
【００２２】
撹拌後、分級機４に移送して工程内を循環する洗浄液、すなわち泥水処理装置６から排出される清浄な洗浄液を用いて、上記分級機４内に設けた湿式振動篩および液体サイクロン等を利用しながら分級処理を行い、清浄土壌を分級機４から順次排出させた。その清浄土壌中の鉛濃度を分析したところ、鉛含有量は１４０ｍｇ／ｋｇ、鉛溶出量は０．０１ｍｇ／リットル以下にまで減少していた。
【００２３】
一方、鉛を含む洗浄液は、泥水処理装置６に導かれて鉛を含む微細土壌と洗浄液とに分離され、汚染物質を含む微細土壌７は高度処理装置８で所定の処理を行った。そして泥水処理装置６から排出される清浄な洗浄液の排出量が分級機４に供給すべき洗浄液の量を上回ったところで、その余剰分の洗浄液を順次洗浄機３に供給すると共に、前記洗浄液供給手段からの洗浄液の供給量を徐々に減らしていき、最終的には前記洗浄液供給手段から洗浄液を殆ど供給しなくても泥水処理装置６から循環する洗浄液で繰り返し洗浄することができた。
【００２４】
なお、そのときの処理土壌と共に循環系に追加された水分量を時間あたりの比率で１〔／ｈｏｕｒ〕とすると、全体として３０に相当する量の洗浄液が循環系内で循環していた。このとき、処理後に系外に排出された土壌が含有していた水分の排出量は１時間あたりの比率で１〔／ｈｏｕｒ〕（微細土壌含水率３０重量％、搬出ガラ含水率３重量％、平均搬出土壌含水率５重量％）であり、合計が土壌に含まれ追加される水量と同量になった。同時に蒸発する水量は０．０１〔／ｈｏｕｒ〕以下で総合水量には影響を与えないことは確認されている。その結果、洗浄作業中に洗浄液が余剰にはならず、放出する必要はなかった。
〔比較例１〕
上記実施例１に記載の鉛汚染土壌（鉛含有量１２００ｍｇ／ｋｇ、鉛溶出量０．１１ｍｇ／リットル、含水率２０重量％）を掘削して堆積後、乾燥させることなく、そのまま洗浄機３に供給した以外は、上記実施例１の場合と同様の要領で洗浄を行ったところ清浄土壌の鉛含有量は１５０ｍｇ／ｋｇ、鉛溶出量は０．０１ｍｇ／リットル以下にまで減少したが、洗浄を繰り返すうちに循環系中の洗浄液の量が次第に増加し、定期的な放出が必要となった。なお、そのときの処理土壌と共に循環系に追加された水分量を時間あたりの比率で４〔／ｈｏｕｒ〕とすると、全体として３０に相当する量の洗浄液が系内で循環し、処理後に系外に排出された土壌が含有していた水分量（排出水量）の時間あたりの比率は１〔／ｈｏｕｒ〕であった。このように土壌と共に循環系内に供給される水量が排出水量より多くなり、定期的な放出が必要となった。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明による汚染土壌の洗浄方法は、洗浄液を繰り返し循環させて再使用する洗浄工程において、洗浄に供される汚染土壌の含水率を８重量％以下になるようにしたから、その水分量は、洗浄処理後に土壌と共に工程外に搬出される水分や工程内で蒸発する水分などの総重量と略同等もしくはそれよりも少なくなり、洗浄処理中に洗浄液が増加することなく連続的に洗浄処理を施すことが可能となる。従って、洗浄処理中に排出処理を施すための大がかりな排水処理設備等が不要となり、設備コストが低減され、容易・安価に洗浄処理を施すことができる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による汚染土壌の洗浄方法の一例を示すプロセス説明図。
【符号の説明】
１  汚染土壌
２  加熱手段
３  洗浄機
４  分級機
５  清浄土壌
６  泥水処理装置
７  汚染物質
８  高度処理装置
【図１】
2004174338.tif 000003