(57)【要約】【課題】確実かつ安価で迅速に処理することができる汚染土壌の改質システムを提供する。【解決手段】本発明の汚染土壌の改質システムは、走行移動可能なベースマシーン１に鉛直に取り付けられたリーダー２に沿ってオーガロッド５を昇降および回転可能に設け、オーガロッド５の先端部に取り付けられたオーガヘッド９の掘削羽根により汚染土壌を掘削しながら撹拌羽根９ｂ、９ｃにより処理剤を土壌中に混合する改質装置と、上記オーガロッド５の昇降量および回転数と処理剤の混合量とを、処理すべき土壌の汚染状態に応じて予め設定プログラムをインプットしておいて、この設定プログラムに従って上記改質装置をコントロールする手段から成る。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行移動可能なベースマシーンに鉛直に取り付けられたリーダーに沿ってオーガロッドを昇降および回転可能に設け、該オーガロッドの先端部に取り付けられたオーガヘッドの掘削羽根により汚染土壌を掘削しながら撹拌羽根により処理剤を土壌中に混合する改質装置と、上記オーガロッドの昇降量および回転数と上記処理剤の混合量とを、処理すべき土壌の汚染状態に応じて予め設定プログラムをインプットしておいて、この設定プログラムに従って上記改質装置をコントロールする手段から成ることを特徴とする汚染土壌の改質システム。
【請求項２】
土壌の汚染物質が、重金属または油分であることを特徴とする請求項１に記載の汚染土壌の改質システム。
【請求項３】
上記処理剤が、活性アルミナ（Ｃ１１Ａｌ７ＣａＦ２）系処理剤、Ｃ４Ａｌ３Ｓ系処理剤、ジチオカルバミン酸系のキレート剤、でん粉系処理剤、非晶質シリカ系処理剤または有害物質耐性バクテリア活性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改質システム。
【請求項４】
上記改質装置をコントロールする手段が、上記オーガロッドの昇降および回転せしめる油圧アクチュエーターと、これら油圧アクチュエーターを制御するバルブ手段と、上記処理剤の供給手段と、これらバルブ手段および供給手段に予め設定されたプログラムに従って指令信号を送るパソコン等のコンピュータであることを特徴とする請求項１、２または３に記載の汚染土壌の改質システム。
【請求項５】
上記改質装置のオーガロッドの昇降および回転と処理剤の供給の状態をデジタル表示することを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の汚染土壌の改質システム。
【請求項６】
上記コンピュータによる操作を手動操作に切り換えるようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４または５に記載の汚染土壌の改質システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚染土壌の改質システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、工場やガソリンスタンドの跡地などの土壌は、重金属類や油分などで汚染されており、それらの汚染は放置していても減少することは望めず、むしろ地下水等の影響により拡散する可能性が高い。そこで、土壌中の汚染物質を固定して拡散を防止したり、無害化してから再利用する必要があり、その効果的な改質システムの開発が要請されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の要請に応えるためになされたもので、その目的とするところは、確実かつ安価で迅速に処理することができる汚染土壌の改質システムを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の汚染土壌の改質システムは、走行移動可能なベースマシーンに鉛直に取り付けられたリーダーに沿ってオーガロッドを昇降および回転可能に設け、該オーガロッドの先端部に取り付けられたオーガヘッドの掘削羽根により汚染土壌を掘削しながら撹拌羽根により処理剤を土壌中に混合する改質装置と、上記オーガロッドの昇降量および回転数と上記処理剤の混合量とを、処理すべき土壌の汚染状態に応じて予め設定プログラムをインプットしておいて、この設定プログラムに従って上記改質装置をコントロールする手段から成ることを特徴とする。また、土壌の汚染物質が、重金属または油分であることを特徴とする。さらに、上記処理剤が、活性アルミナ（Ｃ１１Ａｌ７ＣａＦ２）系処理剤、Ｃ４Ａｌ３Ｓ系処理剤、ジチオカルバミン酸系のキレート剤、でん粉系処理剤、非晶質シリカ系処理剤または有害物質耐性バクテリア活性であることを特徴とする。また更に、上記改質装置をコントロールする手段が、上記オーガロッドの昇降および回転せしめる油圧アクチュエーターと、これら油圧アクチュエーターを制御するバルブ手段と、上記処理剤の供給手段と、これらバルブ手段および供給手段に予め設定されたプログラムに従って指令信号を送るパソコン等のコンピュータであることを特徴とする。更にまた、上記改質装置のオーガロッドの昇降および回転と処理剤の供給の状態をデジタル表示することを特徴とする。また、上記コンピュータによる操作を手動操作に切り換えるようにしたことを特徴とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１において、１は自走式のベースマシーンであって、フロントリガー１ａおよびアウトリガー１ｂにより改質処理すべき現場に安定的に設置される。２はリーダーであって、自立シリンダー２ａにより上記ベースマシーン１に鉛直に取り付けられている。上記リーダー２は、上記昇降シリンダー２ｂにより上下方向に移動できる。
【０００６】
３はオーガーギヤボックスであって、上記リーダー２に沿って上下移動可能に取り付けられている。４は、上記オーガーギヤボックス３を上下駆動するための昇降用油圧モーターである。
【０００７】
上記オーガーギヤボックス３には、オーガロッド５の上端部が回転可能に取り付けられている。また、オーガーギヤボックス３には、上記オーガロッド５を回転駆動するための回転用油圧モーター６および７が搭載されている。一方の回転用油圧モーター６は、上記オーガロッド５を低速（例えば１５ｒｐｍ）で回転させ、他方の回転用油圧モーター７は高速（例えば３０ｒｐｍ）で回転させるようになっている。
【０００８】
上記オーガロッド５の下部は振止め８により支持されている。オーガロッド５の下端部には、オーガヘッド９が取り付けられている。該オーガヘッド９は、多数の掘削爪９ａ′を下に向けて下端部に設けた十字状の掘削羽根９ａと、該掘削羽根９ａの上方に設けた撹拌羽根９ｂ、９ｃを備えている。これらの撹拌羽根９ｂ、９ｃは、回転方向に対して傾斜していると共に、相互に直交かつ上下に離れた状態で配置されている。
【０００９】
上記オーガロッド５およびオーガヘッド９の中心には処理剤を送るための導孔（図示せず）が形成されていて、オーガヘッド９の先端部や撹拌羽根９ｂ、９ｃの先端部などから処理剤を噴出するようになっている。上記導孔はオーガロッド５の上端で接続部５ａに連通していて、適当な処理剤供給手段（図示せず）に接続される。
【００１０】
図２は、上記回転用油圧モーター６および７を回転駆動するための油圧回路図であって、１０および１１は油圧ポンプ、１２はパイロットバルブ、１３は切換バルブ、１４は流量制御バルブである。
【００１１】
１５はセンサーであって、上記回転用油圧モーター６および７の圧力・流量・温度を検知する。１６はダルマパイロット、１７は電磁バルブ、１８はシャトルバルブである。
【００１２】
図３は、上記昇降用油圧モーター４および油圧シリンダー２ｂを駆動するための油圧回路図であって、１９は油圧ポンプ、２０はスタックバルブ、２１は切換バルブ、２２は流量制御バルブである。
【００１３】
２３はセンサーであって、昇降用油圧モーター４の圧力・流量・温度を検知する。２４は本体制御バルブ、２５は切換バルブ、２６はブレーキ開放バルブである。
【００１４】
図４は上記改質装置を操作制御するためのシステム機器の構成図であって、機器は、パソコン２７、インターフェース２８、コントローラ２９、デジタル表示装置３０、手動操作盤３１、アンプ３２等から成る。上記パソコン２７とインターフェース２８は、有線あるいは無線によりデーター通信がなされる。
【００１５】
次に、上記改質装置による土壌改質作業について説明する。
先ず、予め上記パソコン２７に施工管理プログラムをインプットしておく。施工管理プログラムの内容は、下記の通りである。
１）施工共通設定プログラム：施工の基準となる改質装置と、最適固化剤や薬剤などの各処理剤のデーターの設定プログラム。
２）施工パターンの設定プログラム：土質・地質のデータ入力による改質施工パターンと、改質装置のオーガロッド５の最適回転数及び昇降速度の制御パターンの設定プログラム。
３）改質装置本体への各土質別標準データーの設定プログラム：改質装置の撹拌羽根９ｂ、９ｃの回転数及びオーガロッド５昇降速度のデーター処理のためのオフセット値測定最大値、データーサンプリング時間、サンプリング回数の設定値を改質装置の制御部から読み取るためのプログラム。
４）改質装置本体の制御用オイル流量、圧力、温度を各センサー１５、２３からチェックし、撹拌羽根９ｂ、９ｃの回転数、昇降速度を制御するプログラム。５）改質施工パターンプログラム：施工開始にともなう改質基準値を設定し、施工パターンを選択設定するプログラム。
【００１６】
また、上記パソコン２７には、施工に関する日報一覧、改質結果等を選択表示および現場情報の設定、プラントの諸条件等の施工ファイル管理プログラムもインプットしておく。
さらに、改質装置とパソコン間の通信条件プログラムもインプットしておく。
【００１７】
上記デジタル表示装置３０は、下記の表示を行う。
１）改質装置のモードが「自動」の場合：改質施工パターンに従って回転と昇降を自動制御して施工を行う。施工時の改質装置の撹拌羽根の回転制御用オイル流量、圧力、温度およびオーガ昇降制御用オイル流量、圧力、温度を改質装置の制御部から各土質データに適した最適条件を算出、推定回転数および昇降速度を表示する。
２）改質装置のモードが「外部」の場合：改質装置の操作に追従して施工工程に準じて操作することにより、改質施工の管理を行う。施工時の改質装置の撹拌羽根制御用オイル流量、圧力、温度を読み取り、収集データの解析結果から推定回転数および昇降速度を表示する。
【００１８】
改質地盤において、オーガーロッド５は予めインプットされた設定プログラムに従って、その昇降量および回転数をコントロールされながら作動する。また、処理剤の供給量も同様にコントロールされる。
【００１９】
改質装置の作動や処理剤の供給が設定通り行われているか否かをモニタリングするために、上記油圧回路のセンサー１５，２３により作動油の圧力、温度、流量が計測され、デジタル表示装置３０により表示される。上記コンピュータによる操作は、上記手動操作盤３１により手動操作に切り換えることもできる。
【００２０】
土壌中に蓄積される有害物質としては、水銀等の重金属、油分があり、これら水銀や油分に汚染された２種類の土壌に対して、改質装置により土中（〜５ｍ）に添加・混合処理して、安定化・無害化する各種処理剤としては、下記のものがある。
１）活性アルミナ（Ｃ１１Ａｌ７ＣａＦ２）系処理剤：
水和反応によって生じる水酸化物沈殿効果と水和物結晶内部への吸着効果による金属固定を行う。
２）Ｃ４Ａｌ３Ｓ系処理剤：
金属固定と油分処理を行う。
３）ジチオカルバミン酸系のキレート剤：
金属固定と油分（有機塩素系化合物など）の分解を行う。
４）でん粉系処理剤：
金属固定と油分処理を行う。
５）非晶質シリカ系処理剤：
金属固定と油分処理を行う。
６）有害物質耐性バクテリア：
バイオメディケーションを行う。
【００２１】
【発明の効果】
本発明システムにより、汚染土壌の改質処理が、確実かつ安価で迅速に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明システムの改質装置の一実施例を示す説明図である。
【図２】図１の装置の油圧回路図である。
【図３】図１の装置の油圧回路図である。
【図４】本発明システムのブロック図である。
【符号の説明】
１　ベースマシーン
１ａ　フロントリガー
１ｂ　アウトリガー
２　リーダー
２ａ　自立シリンダー
２ｂ　昇降シリンダー
３　オーガーギヤボックス
４　昇降用油圧モーター
５　オーガロッド
６、７　回転用油圧モーター
８　振止め
９　オーガヘッド
９ａ　掘削羽根
９ａ′掘削爪
９ｂ、９ｃ　撹拌羽根
１０、１１　油圧ポンプ
１２　パイロットバルブ
１３　切換バルブ
１４　流量制御バルブ
１５　センサー
１６　ダルマパイロット
１７　電磁バルブ
１８　シャトルバルブ
１９　油圧ポンプ
２０　スタックバルブ
２１　切換バルブ
２２　流量制御バルブ
２３　センサー
２４　本体制御バルブ
２５　切換バルブ
２６　ブレーキ開放バルブ
２７　パソコン
２８　インターフェース
２９　コントローラ
３０　デジタル表示装置
３１　手動操作盤
３２　アンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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