(57)【要約】【課題】汚染土壌の浄化方法及び装置において、汚染土壌を短期間で適正に浄化処理することで浄化処理効率の向上を図る。【解決手段】精製溶剤タンク１３と洗浄液タンク１４を混合装置２０を介して洗浄槽１１に連結し、洗浄槽１１内に投入された汚染土壌に対して、溶剤と洗浄剤とが所定の混合比で混合された処理液を供給し、汚染土壌をこの処理液に所定時間浸漬させることで、汚染土壌に含有する有機物質（例えば、油、ＰＣＢ、ダイオキシン等）を分離すると共に、無機物質（水銀や鉛等の重金属、シアン類等）を分離する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染土壌に溶剤を供給して該汚染土壌に含有する有害な有機物質を分離すると同時に、洗浄液を供給して前記汚染土壌に含有する有害な無機物質を分離することを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
【請求項２】
請求項１において、前記溶剤と前記洗浄液とを混合した処理液に前記汚染土壌を浸漬洗浄することで、前記有機物質及び前記無機物質を分離することを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
【請求項３】
請求項１において、前記汚染土壌を洗浄槽内に投入し、該洗浄槽内に前記溶剤と前記洗浄液とを混合した処理液を所定時間循環することで、前記有機物質及び前記無機物質を分離することを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
【請求項４】
請求項１において、前記汚染土壌を洗浄処理した後、洗浄済処理液から溶剤を分離して精製することを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
【請求項５】
請求項４において、前記溶剤を分離した洗浄済処理液を濃縮した後、前記有機物質を分離して無害化処理する一方、該有機物質を分離した洗浄済処理液から前記無機物質を分離して無害化処理することを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
【請求項６】
請求項５において、前記有機物質及び前記無機物質を分離した洗浄済処理液を洗浄液として精製することを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
【請求項７】
請求項１において、前記溶剤を親水性溶剤あるいは疎水性溶剤と界面活性剤との混合溶剤とすることを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
【請求項８】
請求項１において、前記洗浄液を陽イオン性有害物質洗浄液あるいは陰イオン性有害物質洗浄液とすることを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
【請求項９】
汚染土壌に多価金属イオンを含む塩の水溶液を供給して該汚染土壌に含有する有害な無機物質を分離することを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
【請求項１０】
汚染土壌を投入する洗浄槽と、前記汚染土壌に含有する有害な有機物質を分離する溶剤と該汚染土壌に含有する有害な無機物質を分離する洗浄液とを所定の混合比で前記洗浄槽に供給する処理液供給手段と、前記洗浄槽内の前記溶剤または前記洗浄液を排出する排出手段とを具えたことを特徴とする汚染土壌の浄化装置。
【請求項１１】
請求項１０において、前記処理液供給手段は、前記溶剤を供給する溶剤供給手段と、前記洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、前記溶剤供給手段からの溶剤と前記洗浄液供給手段からの洗浄液とを所定の混合比で混合して前記洗浄槽に供給する混合手段とを有することを特徴とする汚染土壌の浄化装置。
【請求項１２】
請求項１０において、前記洗浄槽から排出された洗浄済処理液から前記溶剤を分離して精製する溶剤精製手段を設けたことを特徴とする汚染土壌の浄化装置。
【請求項１３】
請求項１２において、前記溶剤を分離した洗浄済処理液を濃縮して水分を分離する処理液濃縮手段を設けたことを特徴とする汚染土壌の浄化装置。
【請求項１４】
請求項１２または１３において、前記溶剤を分離した洗浄済処理液あるいは前記処理液濃縮手段により水分を分離した洗浄済処理液から前記有機物質を分離する有機物質分離手段を設けたことを特徴とする汚染土壌の浄化装置。
【請求項１５】
請求項１４において、前記有機物質分離手段により前記有機物質が分離された洗浄済処理液から前記無機物質を分離する無機物質分離手段を設けたことを特徴とする汚染土壌の浄化装置。
【請求項１６】
請求項１５において、前記有機物質及び前記無機物質が分離された洗浄済処理液を前記洗浄液として精製する洗浄液精製手段を設けたことを特徴とする汚染土壌の浄化装置。
【請求項１７】
請求項１０において、前記洗浄槽内のガスを吸引して前記有機物質及び前記無機物質が分離された土壌に残留した前記溶剤または前記洗浄液を除去する乾燥手段を設けたことを特徴とする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、油、ＰＣＢ、ダイオキシンなどの有害な有機物質や水銀や鉛等の重金属、シアン類などの有害な無機物質により汚染された土壌を浄化する汚染土壌の浄化装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、生活排水、工場、事業所等からの排水などの浸漬による土壌汚染、また、工場跡地等の土壌汚染により本来自然に分解不可能な化学物質で汚染された土壌、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ている。そのため、このような汚染された土壌や地下水を浄化処理する各種の方法が提案されている。しかし、上述した油、ＰＣＢ、ダイオキシン、水銀や鉛等の重金属、シアン類などに関しては有効な処理方法がなく、焼却や封じ込めなどの対策が行われているのが現状である。
【０００３】
従来から一般的に行われている焼却処理は、油、ＰＣＢ、、ダイオキシン等の各種有害物質に汚染された土壌をロータリキルン等の焼却設備により高温度雰囲気下で焼却処理し、汚染土壌に含まれている各種の有害物質を焼却して分解し、浄化土壌として環境に戻すものである。また、この焼却設備にて各種の有害物質が分解されて排出されるガスは無害化され、燃焼ガスと共に排ガスとして大気に放出される。
【０００４】
しかし、このような大規模な焼却設備に関しては、膨大な汚染土壌を処理するのにエネルギコストが大きく、また、処理後の土壌の変質等により廃棄物の取り扱いとなる可能性を含んでおり、再利用するのが困難となる恐れがある。一方、前述した汚染土壌の封じ込め処理は、本質的には汚染土壌の浄化対策とは言えず、単に自然界からの遮断と言う消極的な処理方法である。そのため、油、ＰＣＢ、ダイオキシン等の各種有害物質に汚染された土壌を適正に浄化して自然界に戻すための経済的に有利な土壌の処理方法が望まれている。
【０００５】
そこで、例えば、特開２０００−３３４２４９号公報に開示された汚染土壌の浄化処理方法及びその装置では、有害物質を含む汚染土壌を洗浄槽内にて溶剤と混合攪拌することで、汚染土壌に付着した有害物質を分離し、その有害物質の抽出溶剤を引き抜いて回収精製する一方、有害物質が分離された土壌は乾燥され、浄化土壌として環境へ戻すようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した工場跡地などの土壌を浄化処理する場合、大量の汚染土壌を短期間で効率よく処理する必要があると共に、この汚染土壌から多種類の有害物質を浄化する必要がある。即ち、汚染土壌には、油分の他に、ＰＣＢ、ダイオキシン、水銀や鉛等の重金属、シアン類などの有害物質が含有している場合が多く、この汚染土壌は複合汚染された土壌となっており、同時に複数の有害物質を取り除かなければならない。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するものであって、汚染土壌を短期間で適正に浄化処理することで浄化処理効率の向上を図った汚染土壌の浄化方法及び装置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】
上述の目的を達成するための請求項１の発明の汚染土壌の浄化方法は、汚染土壌に溶剤を供給して該汚染土壌に含有する有害な有機物質を分離すると同時に、洗浄液を供給して前記汚染土壌に含有する有害な無機物質を分離することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明の汚染土壌の浄化方法では、前記溶剤と前記洗浄液とを混合した処理液に前記汚染土壌を浸漬洗浄することで、前記有機物質及び前記無機物質を分離することを特徴としている。
【００１０】
請求項３の発明の汚染土壌の浄化方法では、前記汚染土壌を洗浄槽内に投入し、該洗浄槽内に前記溶剤と前記洗浄液とを混合した処理液を所定時間循環することで、前記有機物質及び前記無機物質を分離することを特徴としている。
【００１１】
請求項４の発明の汚染土壌の浄化方法では、前記汚染土壌を洗浄処理した後、洗浄済処理液から溶剤を分離して精製することを特徴としている。
【００１２】
請求項５の発明の汚染土壌の浄化方法では、前記溶剤を分離した洗浄済処理液を濃縮した後、前記有機物質を分離して無害化処理する一方、該有機物質を分離した洗浄済処理液から前記無機物質を分離して無害化処理することを特徴としている。
【００１３】
請求項６の発明の汚染土壌の浄化方法では、前記有機物質及び前記無機物質を分離した洗浄済処理液を洗浄液として精製することを特徴としている。
【００１４】
請求項７の発明の汚染土壌の浄化方法では、前記溶剤を親水性溶剤あるいは疎水性溶剤と界面活性剤との混合溶剤とすることを特徴としている。
【００１５】
請求項８の発明の汚染土壌の浄化方法では、前記洗浄液を陽イオン性有害物質洗浄液あるいは陰イオン性有害物質洗浄液とすることを特徴としている。
【００１６】
請求項９の発明の汚染土壌の浄化方法は、汚染土壌に多価金属イオンを含む塩の水溶液を供給して該汚染土壌に含有する有害な無機物質を分離することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項１０の発明の汚染土壌の浄化装置は、汚染土壌を投入する洗浄槽と、前記汚染土壌に含有する有害な有機物質を分離する溶剤と該汚染土壌に含有する有害な無機物質を分離する洗浄液とを所定の混合比で前記洗浄槽に供給する処理液供給手段と、前記洗浄槽内の前記溶剤または前記洗浄液を排出する排出手段とを具えたことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１１の発明の汚染土壌の浄化装置では、前記処理液供給手段は、前記溶剤を供給する溶剤供給手段と、前記洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、前記溶剤供給手段からの溶剤と前記洗浄液供給手段からの洗浄液とを所定の混合比で混合して前記洗浄槽に供給する混合手段とを有することを特徴としている。
【００１９】
請求項１２の発明の汚染土壌の浄化装置では、前記洗浄槽から排出された洗浄済処理液から前記溶剤を分離して精製する溶剤精製手段を設けたことを特徴としている。
【００２０】
請求項１３の発明の汚染土壌の浄化装置では、前記溶剤を分離した洗浄済処理液を濃縮して水分を分離する処理液濃縮手段を設けたことを特徴としている。
【００２１】
請求項１４の発明の汚染土壌の浄化装置では、前記溶剤を分離した洗浄済処理液あるいは前記処理液濃縮手段により水分を分離した洗浄済処理液から前記有機物質を分離する有機物質分離手段を設けたことを特徴としている。
【００２２】
請求項１５の発明の汚染土壌の浄化装置では、前記有機物質分離手段により前記有機物質が分離された洗浄済処理液から前記無機物質を分離する無機物質分離手段を設けたことを特徴としている。
【００２３】
請求項１６の発明の汚染土壌の浄化装置では、前記有機物質及び前記無機物質が分離された洗浄済処理液を前記洗浄液として精製する洗浄液精製手段を設けたことを特徴としている。
【００２４】
請求項１７の発明の汚染土壌の浄化装置では、前記洗浄槽内のガスを吸引して前記有機物質及び前記無機物質が分離された土壌に残留した前記溶剤または前記洗浄液を除去する乾燥手段を設けたことを特徴としている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明するが、本発明は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。
【００２６】
図１に本発明の一実施形態に係る汚染土壌の浄化システムの全体概略、図２に本実施形態の汚染土壌の浄化システムにおける汚染土壌の洗浄方法を表す概略、図３に本実施形態の洗浄槽を表す概略を示す。
【００２７】
本実施形態の汚染土壌の浄化システムにおいて、図１に示すように、汚染土壌を投入して浄化処理するための洗浄槽１１は可搬式であって、多数の洗浄槽１１を汚染土壌の処理場所に搬送して使用する。タンクユニット１２は、精製溶剤タンク１３と、洗浄液タンク１４と、排出処理液タンク１５とを有している。精製溶剤タンク１３は、汚染土壌に含有する有害な有機物質（例えば、油、ＰＣＢ、ダイオキシン等）を抽出するための溶剤を貯留するものであって、精製溶剤供給ポンプ（溶剤供給手段）１６を有する供給配管１７が連結されている。また、洗浄液タンク１４は、汚染土壌に含有する有害な無機物質（水銀や鉛等の重金属、シアン類等）を溶解抽出または分解する洗浄液を貯留するものであって、洗浄液供給ポンプ（洗浄液供給手段）１８を有する供給配管１９が連結されている。
【００２８】
混合装置２０は、溶剤と洗浄液とを所定割合で混合するものであって、精製溶剤タンク１３からの供給配管１７と、洗浄液タンク１４からの供給配管１９とが連結されると共に、処理液供給ポンプ２１を有する供給配管２２を介して洗浄槽１１に連結されている。
【００２９】
一方、排出処理液タンク１５は、洗浄槽１１内で汚染土壌から抽出した有害な有機物質や無機物質を含有する抽出処理液（洗浄済処理液）を貯留するものであって、操作弁２３及び抽出処理液排出ポンプ（排出手段）２４を有する排出配管２５を介して各洗浄槽１１に連結されている。また、供給配管２２と排出配管２５との間には、操作弁２６及び循環ポンプ２７を有する循環配管２８が連結されている。
【００３０】
従って、精製溶剤ポンプ１６を駆動すると、精製溶剤タンク１３内の溶剤を供給配管１９を介して混合装置２０に供給することができ、また、洗浄液ポンプ１８を駆動すると、洗浄液タンク１４内の洗浄液を供給配管１９を介して混合装置２０に供給することができ、このとき、各ポンプ１６，１８を駆動制御して混合装置２０への溶剤及び洗浄液の供給量を調整することで、混合装置２０に溶剤と洗浄液が所定の混合比で混合した処理液を貯留することができる。そして、操作弁２３を閉止して状態で、処理液供給ポンプ２１を駆動すると、混合装置２０内の処理液を供給配管２２を介して各洗浄槽１１に供給することができる。
【００３１】
また、操作弁２３を閉止して操作弁２６を開放した状態で、循環ポンプ２７を駆動すると、洗浄槽１１に対して循環配管２８により処理液を循環給排することができる。そして、操作弁２３を開放して操作弁２６を閉止した状態で、抽出処理液排出ポンプ２４を駆動すると、各洗浄槽１１内の抽出処理液を排出配管２５を介して排出処理液タンク１５に排出することができる。
【００３２】
なお、排出配管２５には抽出処理液に含まれる有害な有機物質の濃度を検出する濃度センサ２９と、有害な無機物質の濃度を検出する濃度センサ３０が装着されている。この場合、有害な有機物質としての油、ＰＣＢ、ダイオキシンに応じて高精度な濃度を検出するセンサ、有害な無機物質としての水銀や鉛等の重金属、シアン類に応じて高精度な濃度を検出するセンサをそれぞれ配設することが望ましい。
【００３３】
浄化ユニット３１は、洗浄槽１１から排出されて排出処理液タンク１５に貯留された抽出処理液から溶剤を分離して精製する溶剤精製装置３２と、溶剤を分離した抽出処理液を濃縮して水分を分離する蒸留装置（処理液濃縮手段）３３と、水分を分離した抽出処理液から油などの有害な有機物質を分離する油水分離装置（有機物質分離手段）３４と、有機物質が分離された抽出処理液から重金属などの有害な無機物質を分離する重金属分離装置（無機物質分離手段）３５と、有害な有機物質及び無機物質が分離された抽出処理液を洗浄液として精製する酸アルカリ回収装置（洗浄液精製手段）３６とを有している。
【００３４】
溶剤精製装置３２は蒸留装置により構成されており、後述するボイラ６５から供給される蒸気を用いた減圧蒸留または常圧蒸留により油や重金属などが含有する抽出処理液から溶剤のみを分離して精製することができる。そして、この溶剤精製装置３２は精製溶剤を戻す返送配管３７を介して精製溶剤タンク１３に連結されると共に、溶剤が分離された抽出処理液を送給ポンプ３８を有する送給配管３９を介して蒸留装置３３に連結されている。なお、ここで溶剤精製装置３２を蒸留装置により構成したが、膜分離装置により溶剤のみを分離して精製してもよい。
【００３５】
蒸留装置３３は、溶剤精製装置３２と同様に、ボイラ６５から供給される蒸気を用いて油や重金属などが含有する抽出処理液を濃縮して水分を除去することができる。そして、この蒸留装置３３は水分を排出する排出配管４０を介して排水処理装置４１に連結されると共に、水分が分離された抽出処理液を送給ポンプ４２を有する送給配管４３を介して油水分離装置３４に連結されている。
【００３６】
油水分離装置３４は比重分離により抽出処理液から油などの有害な有機物質を分離することができる。そして、この油水分離装置３４は油分を排出する排出配管４４を介して油処理装置４５に連結されると共に、油分が分離された抽出処理液を送給ポンプ４６を有する送給配管４７を介して重金属分離装置３５に連結されている。なお、ここで蒸留装置３３により抽出処理液を濃縮して水分を除去し、油水分離装置３４により油分を分離したが、予め汚染土壌に油分が含有していないことが判明していれば、この蒸留装置３３及び油水分離装置３４は不要となる。また、油水分離装置３４では比重分離により抽出処理液から油を分離するようにしたが、オイルストレーナとしてもよく、ここに砂などの粗粒子を除去するストレーナを設けてもよい。
【００３７】
重金属分離装置３５は砂ろ過塔及び樹脂吸着塔５０とから構成されており、ここで抽出処理液から重金属などの有害な有機物質を分離することができる。そして、この重金属分離装置３５は重金属を排出する排出配管４８を介して重金属処理装置４９に連結されると共に、重金属が分離された抽出処理液を送給ポンプ５０を有する送給配管５１を介して酸アルカリ回収装置３６に連結されている。
【００３８】
酸アルカリ回収装置３６は溶剤、油分、重金属が除去された抽出処理液から洗浄液としての酸（液）及びアルカリ（液）を回収することができる。そして、この酸アルカリ回収装置３６は精製洗浄液を戻す返送配管５２を介して洗浄液タンク１４に連結されると共に、残留する水分を排出する排出配管４０を介して排水処理装置４１に連結されている。
【００３９】
従って、移送ポンプ５３を駆動して排出処理液タンク１５の抽出処理液が移送配管５４を通して溶剤精製装置３２に送られると、まず、ここで抽出処理液から溶剤のみを分離して精製され、浄化された溶剤を返送配管３７を通して精製溶剤タンク１３に戻すことができる。次に、蒸留装置３３では抽出処理液が濃縮され、分離された水分は排出配管４０を通して排水処理装置４１に送られ、排水の性状に応じた一般の排水処理を行うことができる。そして、油水分離装置３４では、抽出処理液から油などの有害な有機物質が分離され、分離された油は排出配管４４を通して油処理装置４５に送られ、ここで無害化処理することができる。続いて、重金属分離装置３５では、抽出処理液から重金属などの有害な無機物質が分離され、分離された重金属は排出配管４８を通して重金属処理装置４９に送られ、ここで無害化処理することができる。最後に、酸アルカリ回収装置３６では、溶剤や油、重金属が除去されて残存する抽出処理液を洗浄液として精製し、返送配管５２を通して洗浄液タンク１４に戻すことができる。
【００４０】
乾燥ユニット５５は、洗浄槽１１から排出された溶剤や洗浄液（ミスト）を含んだエアを取り込んで含有するミストを分離するノックアウトポット５６と、エアを冷却する熱交換器５７と、処理液蒸気を吸着する活性炭塔５８と、ブロワ５９とから構成されている。洗浄槽１１はエア排出配管６０を介してノックアウトポット５６に連結され、活性炭塔５９はエア供給配管６１を介して洗浄槽１１に連結されている。また、ノックアウトポット５６及び熱交換器５７は処理液返送ポンプ６２を有する返送配管６３を介して排出処理液タンク１５に連結されている。
【００４１】
従って、ブロワ５９を作動して洗浄槽１１内のエアを吸引すると、エアはノックアウトポット５６内で含有する処理液ミストが分離され、また、熱交換器５７で冷却されて溶剤蒸気が液状となり、更に、活性炭塔５９で浄化されて洗浄槽１１に供給し、洗浄槽１１内に残留する溶剤及び洗浄液を蒸発して土壌から除去することができる。
【００４２】
なお、ユーティリティユニット６４としてボイラユニット６５、冷却ユニット６６、コンプレッサユニット６７等が設けられている。このボイラユニット６５は洗浄槽１１に供給するエアを必要に応じて加熱するためのものであり、冷却ユニット６６は熱交換器５７で洗浄槽１１から排出されたエアを冷却して昇温した冷却水を冷却するためのものであり、コンプレッサユニット６７は各種のポンプを作動するためのものである。
【００４３】
ところで、汚染土壌に含まれる油、ＰＣＢ、ダイオキシンなどの有害な有機物質を抽出するための溶剤と、汚染土壌に含まれる水銀や鉛等の重金属、シアン類などの有害な無機物質を溶解抽出または分解洗浄する洗浄液は、事前に汚染土壌の調査を行うことで、汚染土壌に含まれる有害物質の含有量や濃度に応じてその種類を設定する必要がある。そして、有害な有機物質と無機物質に複合汚染された土壌に対しては、この有害物質を同時に浄化できるような溶剤と洗浄液との適正な組み合わせが必要となる。
【００４４】
この場合、溶剤は親水性溶剤あるいは疎水性溶剤と界面活性剤との混合溶剤が適正であり、洗浄液は陽イオン性有害物質洗浄液あるいは陰イオン性有害物質洗浄液が適正である。この親水性溶剤としては、アセトン、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）があげられ、疎水性溶剤としては、ヘキサンなど、界面活性剤としては洗剤などがあげられる。一方、鉛（Ｐｂ）、カドミウム（Ｃｄ）、ヒ素（Ａｓ）、銅（Ｃｕ）を処理する場合には、陽イオン性有害物質洗浄液として、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）、塩酸（ＨＣｌ）、硝酸（ＨＮＯ３）、有機酸（酢酸、クエン酸）などの酸、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）などのキレート、硝酸アルミ（Ａｌ（ＮＯ３）３）、硝酸鉄（Ｆｅ（ＮＯ３）３）などの多価金属イオンを含む塩が挙げられる。また、シアン（ＣＮ）、クロム酸（ＣｒＯ４）、重クロム酸（Ｃｒ２Ｏ７　）、酸化ヒ素（ＡｓＯ３）を処理する場合には、陰イオン性有害物質洗浄液として、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、アンモニア（ＮＨ３）などのアルカリ、その他にキレートや塩が挙げられる。なお、ここでは、溶剤及び洗浄液の具体例をいくつか例示したが、本発明はこの組み合わせに限定されるものではない。
【００４５】
本実施形態では、図２に示すように、親水性溶剤としてアルコールを使用し、洗浄液として水、酸液（例えば、Ａｌ（ＮＯ３）３）、アルカリ液（例えば、ＮａＯＨ）を使用している。具体的には、アルコールを貯留した精製溶剤タンク１３を設ける一方、水を貯留する水タンク１４ａ、酸液を貯留した酸液タンク１４ｂ、アルカリ液を貯留したアルカリ液タンク１６ｃを設け、それぞれ混合装置２０に各液を供給可能となっている。そして、溶剤と洗浄液とを混合して生成した処理液の混合比は、有機物質の溶解度を考慮すると、処理液に対して溶剤は６０％以上必要であり、溶剤：洗浄液＝８：２が適正である。
【００４６】
また、洗浄槽１１の具体的な構造について、図３に示すように、上方が開口した槽本体７１と蓋７２とから構成され、上部及び下部に供給口７３，７４が形成されると共に、下部に排出口７５が形成されている。また、槽本体７１の内部には下方に位置して格子状の支持部７６が一体に形成され、この支持部７６上にろ過フィルタ７７が敷設されている。そして、供給配管２２が分岐して操作弁７８，７９を介して上下の供給口７３，７４に連結される一方、排出口７５に排出配管２５が連結されている。
【００４７】
ここで、上述した本実施形態の汚染土壌の浄化システムによる浄化処理方法について説明する。この場合、事前に土壌の浄化処理を行う現地の汚染状態を事前に調査し、必要な機材や処理剤等を準備し、現地に各種の装置を搬送して組み立てて浄化設備を設置する。なお、処理現場の広さや浄化処理する汚染土壌の処理量などに応じて洗浄槽１１の設置数を設定する。
【００４８】
そして、汚染土壌を浄化処理するための設備が設置されると、図１及び図２に示すように、まず、パワーショベル等を用いて各洗浄槽１１内に汚染土壌を所定量投入して密閉する。この状態で、次に、精製溶剤ポンプ１６により精製溶剤タンク１３内の溶剤（アルコール）を供給配管１９を介して混合装置２０に供給する。また、洗浄液ポンプ１８により洗浄液タンク１４内の洗浄液（水と酸液あるいはアルカリ液）を供給配管１９を介して混合装置２０に供給する。
【００４９】
この場合、処理する土壌の汚染状態を事前に調査することで、汚染土壌に有機物質が含有しているか、無機物質が含有しているか、また、どの種類（陽イオン物質か陰イオン物質）の無機物質が含有しているかを把握することで、混合装置２０に供給する溶剤と洗浄液の量、洗浄液に酸液とアルカリ液のどちらを使用するかを決定する。従って、汚染土壌に含有している無機物質が陽イオン物質か陰イオン物質かで、洗浄タンク１４にて、水（水タンク１４ａ）と共に酸液（酸液タンク１４ｂ）を使用するのか、アルカリ液（アルカリ液タンク１４ｃ）を使用するのかを決定し、各ポンプ１６，１８により混合装置２０への溶剤（アルコール）及び洗浄液（水と酸液あるいはアルカリ液）の供給量を調整し、所定の混合比で溶剤と洗浄液を混合した処理液を混合装置２０に貯留する。
【００５０】
続いて、操作弁２３を閉止して状態で、処理液供給ポンプ２１により混合装置２０内の処理液を供給配管２２を介して各洗浄槽１１に供給する。この場合、図３に示すように、操作弁７８を閉じて操作弁７９を開放し、下部供給口７４から溶剤を洗浄槽１１内に供給してろ過フィルタ７７を浸水させ、ここで、操作弁７９を閉じて操作弁７８を開放し、上部供給口７３から溶剤を洗浄槽１１内に供給して汚染土壌を浸漬させることで、ろ過フィルタ７７の目詰まりを抑制することができる。そして、洗浄槽１１内の汚染土壌が全て浸漬するまで処理液を供給する。
【００５１】
このように洗浄槽１１内に所定量の処理液が供給されると、処理液供給ポンプ２１を停止して洗浄槽１１内への処理液の供給を停止する。一方、操作弁２６を開放して循環ポンプ２７を作動し、循環配管２８を介して処理液を洗浄槽１１に循環給排することで、汚染土壌に含有する有機物質としての油、ＰＣＢ、ダイオキシンを溶剤により抽出することができると共に、無機物質としての水銀や鉛等の重金属、シアン類を洗浄液により抽出することができる。
【００５２】
処理液を洗浄槽１１に所定時間（例えば、３〜４時間）循環給排して汚染土壌に含有する油、ＰＣＢ、ダイオキシンや重金属、シアン類が抽出されると、操作弁２６を閉じると共に循環ポンプ２７を停止する一方、操作弁２３を開放して抽出処理液排出ポンプ２４を作動し、洗浄槽１１内の抽出処理液を排出配管２５を介して排出処理液タンク１５に排出する。そして、前述と同様に、混合装置２０の新しい処理液を洗浄槽１１に供給し、所定時間循環給排することで有害な有機物質及び無機物質を抽出する。この作業を数サイクル行いながら、排出された処理液における油、ＰＣＢ、ダイオキシンの濃度を濃度センサ２９により計測すると共に、重金属、シアン類の濃度を濃度センサ３０により計測する。そして、この濃度センサ２９，３０の計測値が予め設定された所定値以下になったら、洗浄槽１１の土壌に含有する各種の有害物質の残留量が公定法で定められた基準値以下になったものとし、処理液の循環給排を停止して洗浄槽１１内の抽出処理液を全て排出処理液タンクに排出して作業を終了する。
【００５３】
そして、ブロワ５９を作動して洗浄槽１１内のガスを吸引することで、洗浄槽１１内の土壌に残留する処理液（溶剤と洗浄液）を蒸発してエアと共に排出してこの土壌を乾燥させる。続いて、排出されたエアをノックアウトポット５６内で隔壁に衝突させることで処理液のミストを分離し、また、熱交換器５７で冷却することで溶剤蒸気を凝縮し、更に、エアに含有する気体状の溶剤を活性炭塔５８で吸着する。そして、ノックアウトポット５６及び熱交換器５７で除去した残留処理液を処理液返送ポンプ６２により返送配管６３を介して排出処理液タンク１５に戻す。
【００５４】
このように洗浄槽１１内の汚染土壌から有害な有機物質と無機物質が除去されたら、必要に応じてブロワ５９のみを作動して洗浄槽１１内のガスを吸引排出することで、洗浄槽１１内の土壌に残留する水分を蒸発して乾燥させる。そして、上述した各種の処理により洗浄槽１１内で汚染土壌から有害な有機物質及び無機物質を分離除去されると、洗浄槽１１から浄化土壌を排出し、自然界に戻して再利用可能とする。
【００５５】
一方、排出処理液タンク１５の抽出処理液を移送ポンプ５３により移送配管５４を介して溶剤精製装置３２に送り、ここで抽出処理液から溶剤のみを分離して精製し、精製された溶剤を返送配管３７を通して精製溶剤タンク１３に戻す。溶剤が分離された処理液は送給配管３９を介して蒸留装置３３に送られ、ここで抽出処理液を濃縮し、分離した水分を排出配管４０を通して排水処理装置４１に送り、ここで排水の性状に応じた一般の排水処理を行う。そして、濃縮された処理液は送給配管３３を介して油水分離装置３４に送られ、ここで処理液から油などの有害な有機物質を分離し、分離した油を排出配管４４を通して油処理装置４５に送り、ここで無害化処理する。この場合、油は焼却処理し、ＰＣＢは水熱分解処理する。続いて、重金属分離装置３５では、処理液から重金属などの有害な無機物質を分離し、分離した重金属を排出配管４８を通して重金属処理装置４９に送り、ここで無害化処理する。また、油は蒸留などの燃料として使用し、重金属は電解還元により資源リサイクル等に利用してもよい。
【００５６】
そして、油や重金属などの有害物質が除去された処理液は送給配管５１を介して酸アルカリ回収装置３６に送られ、ここで処理液を洗浄液として精製し、返送配管５２を通して洗浄液タンク１４に戻す。この場合、洗浄液として酸液を使用していれば酸液タンク１４ｂに戻し、アルカリ液を使用していればアルカリ液タンク１４ｃに戻す。
【００５７】
このように本実施形態の汚染土壌の浄化システムにあっては、精製溶剤タンク１３と洗浄液タンク１４を混合装置２０を介して洗浄槽１１に連結し、洗浄槽１１内に投入された汚染土壌に対して、溶剤と洗浄剤とが所定の混合比で混合された処理液を供給し、汚染土壌をこの処理液に所定時間浸漬させることで、汚染土壌に含有する有機物質（例えば、油、ＰＣＢ、ダイオキシン等）を分離すると共に、無機物質（水銀や鉛等の重金属、シアン類等）を分離するようにしている。
【００５８】
従って、洗浄槽１１の汚染土壌を溶剤と洗浄液とを混合した処理液により浸漬することで、汚染土壌に含有する有機物質と無機物質を同時に分離させることができ、汚染土壌を短期間で適正に浄化処理することができるため、浄化処理効率を向上することができる。また、このとき、汚染土壌に処理液を混合攪拌せずに分離することで、土の微粒化により分離処理に長時間を要することがなく、また、フィルタが目詰まりすることもなく、汚染土壌の浄化処理を短期間で適正に行うことができる。
【００５９】
また、処理液を生成するとき、溶剤を親水性溶剤あるいは疎水性溶剤と界面活性剤との混合溶剤とし、洗浄液を陽イオン性有害物質洗浄液あるいは陰イオン性有害物質洗浄液としている。従って、溶剤と洗浄液とが分解混合せずに互いの機能をもって汚染土壌から有機物質並びに無機物質を確実に分離することができる。
【００６０】
即ち、先に親水性溶剤により汚染土壌の有機物質を抽出除去することで、汚染土壌に対して水、アルカリ液、酸液などの洗浄剤の浸透性が向上し、洗浄液による無機物質の分離を短時間で確実に行うことができ、その結果、汚染土壌に含有する油、ＰＣＢ、ダイオキシン等の有機物質、並びに水銀や鉛等の重金属、シアン類などの無機物質など、複数の有害物質を同時に取り除くことができ、大量の複合汚染土壌を適正に効率よく浄化処理することができる。
【００６１】
更に、洗浄液として陽イオン性有害物質洗浄液あるいは陰イオン性有害物質洗浄液を用い、汚染土壌からイオン交換処理により無機物質を分離しており、浄化処理を効率的に行うことができる。そして、陽イオン性有害物質洗浄液として多価金属イオンを含む塩（硝酸アルミ、硝酸鉄）を用いることで、この洗浄液を低濃度で使用して効率よく無機物質を分離できるため、抽出洗浄液の後処理が容易となり、処理コストを低減することができる。
【００６２】
なお、本発明の汚染土壌の浄化方法及び装置は、汚染土壌に対して溶剤と洗浄剤を供給することで、汚染土壌に含有する有害な有機物質及び無機物質を同時に分離するものであり、上述の実施形態で説明した溶剤及び洗浄液の種類、組み合わせ、投入方法、洗浄槽１１の構造、溶剤、洗浄液の給排、循環方法、精製方法などに限定されるものではない。
【００６３】
例えば、溶剤と洗浄液とを混合して洗浄槽１１に供給して汚染土壌をこの処理液に所定時間浸漬させたが、処理液に汚染土壌から抽出した油や重金属の不溶化や固化のためにセメントなどの薬剤を添加してもよい。また、溶剤と洗浄液を混合装置２０で混合してから洗浄槽１１に供給したが、混合装置２０を設けずに溶剤と洗浄液を直接洗浄槽１１に供給してもよい。この場合、先に溶剤を供給して汚染土壌の有機物質を溶解した後、徐々に洗浄剤を供給することで、無機物質を容易に分離することができ、この場合、洗浄剤を酸液とキレート、アルカリ液とキレート、酸液と塩、アルカリ液と塩などがよい。
【００６４】
また、汚染土壌を投入した洗浄槽１１に対して処理液を循環供給したが、循環せずに新しい処理液を順次供給し、抽出処理液は直接排出処理液タンク１５に排出してもよい。また、処理液を洗浄槽１１の上方ではなく、側方や下方から供給したり、汚染土壌の粒径が大きいときには、洗浄槽１１内に攪拌翼を設けてもよい。更に、溶剤と洗浄液による汚染土壌の浄化効率を向上するために、洗浄槽１１内を加圧あるいは減圧したり、加温したり、また、汚染土壌に超音波やマイクロ波を照射してもよい。
【００６５】
更に、溶剤及び洗浄液による汚染土壌の浄化処理後、処理済の土壌を水洗浄（常温、加温、水蒸気）したり、中和処理（浸漬、スプレー、アンモニアガスや二酸化炭素充填、粉末混合）したり、乾燥（熱風、蒸気、風乾）したりしてもよい。
【００６６】
【発明の効果】
以上、実施形態において詳細に説明したように請求項１の発明の汚染土壌の浄化方法によれば、汚染土壌に溶剤を供給して汚染土壌に含有する有害な有機物質を分離すると同時に、洗浄液を供給して汚染土壌に含有する有害な無機物質を分離するようにしたので、汚染土壌を溶剤と洗浄液とを混合した処理液により含有する有機物質と無機物質を同時に分離させることができ、汚染土壌を短期間で適正に浄化処理することができるため、大量の複合汚染土壌を適正に効率よく浄化処理することができる。
【００６７】
請求項２の発明の汚染土壌の浄化方法によれば、溶剤と洗浄液とを混合した処理液に汚染土壌を浸漬洗浄することで、有機物質及び無機物質を分離するようにしたので、汚染土壌と処理液とを混合攪拌せずに有害物質を分離することで、土の微粒化により分離処理に長時間を要することがなく、また、フィルタが目詰まりすることもなく、汚染土壌の浄化処理を短期間で適正に行うことができる。
【００６８】
請求項３の発明の汚染土壌の浄化方法によれば、汚染土壌を洗浄槽内に投入し、洗浄槽内に溶剤と洗浄液とを混合した処理液を所定時間循環することで、有機物質及び無機物質を分離するようにしたので、汚染土壌と処理液とを混合攪拌せずに処理液の流動のみにより有害物質を分離することとなり、汚染土壌の浄化処理を短期間で適正に行うことができる。
【００６９】
請求項４の発明の汚染土壌の浄化方法によれば、汚染土壌を洗浄処理した後、洗浄済処理液から溶剤を分離して精製するようにしたので、溶剤の再利用を図って浄化処理コストを低減することができる。
【００７０】
請求項５の発明の汚染土壌の浄化方法によれば、溶剤を分離した洗浄済処理液を濃縮した後、有機物質を分離して無害化処理する一方、有機物質を分離した洗浄済処理液から無機物質を分離して無害化処理するようにしたので、有機物質及び無機物質を適正に処理することができる。
【００７１】
請求項６の発明の汚染土壌の浄化方法によれば、有機物質及び無機物質を分離した洗浄済処理液を洗浄液として精製するようにしたので、洗浄液の再利用を図って浄化処理コストを低減することができる。
【００７２】
請求項７の発明の汚染土壌の浄化方法によれば、溶剤を親水性溶剤あるいは疎水性溶剤と界面活性剤との混合溶剤とするので、溶剤と洗浄液とが分解混合せずに互いの機能をもって汚染土壌から有機物質並びに無機物質を確実に分離することができる。
【００７３】
請求項８の発明の汚染土壌の浄化方法によれば、洗浄液を陽イオン性有害物質洗浄液あるいは陰イオン性有害物質洗浄液とするので、浄化処理を効率的に行うことができる。
【００７４】
請求項９の発明の汚染土壌の浄化方法によれば、汚染土壌に多価金属イオンを含む塩の水溶液を供給して汚染土壌に含有する有害な無機物質を分離するので、洗浄液を低濃度で使用して効率よく無機物質を分離できるため、抽出洗浄液の後処理が容易となり、処理コストを低減することができる。
【００７５】
請求項１０の発明の汚染土壌の浄化装置によれば、汚染土壌を投入する洗浄槽と、汚染土壌に含有する有害な有機物質を分離する溶剤と汚染土壌に含有する有害な無機物質を分離する洗浄液とを所定の混合比で洗浄槽に供給する処理液供給手段と、洗浄槽内の溶剤または洗浄液を排出する排出手段とを設けたので、
洗浄槽の汚染土壌を溶剤と洗浄剤とを混合した処理液に浸漬して含有する有機物質及び無機物質を同時に分離することとなり、汚染土壌を短期間で適正に浄化処理することができるため、大量の複合汚染土壌を適正に効率よく浄化処理することができる。
【００７６】
請求項１１の発明の汚染土壌の浄化装置によれば、処理液供給手段を、溶剤を供給する溶剤供給手段と、洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、溶剤供給手段からの溶剤と洗浄液供給手段からの洗浄液とを所定の混合比で混合して洗浄槽に供給する混合手段とで構成したので、溶剤と洗浄液とを単独で管理し、土壌の汚染状態に応じて溶剤と洗浄液の混合比を適正値に調整することができ、汚染土壌を適正に浄化処理することができる。
【００７７】
請求項１２の発明の汚染土壌の浄化装置によれば、洗浄槽から排出された洗浄済処理液から溶剤を分離して精製する溶剤精製手段を設けたので、溶剤の再利用を図って浄化処理コストを低減することができる。
【００７８】
請求項１３の発明の汚染土壌の浄化装置によれば、溶剤を分離した洗浄済処理液を濃縮して水分を分離する処理液濃縮手段を設けたので、事前に水分を除去した後、有機物質及び無機物質を分離することで、有害物質を効率的に分離することができる。
【００７９】
請求項１４の発明の汚染土壌の浄化装置によれば、溶剤を分離した洗浄済処理液あるいは処理液濃縮手段により水分を分離した洗浄済処理液から有機物質を分離する有機物質分離手段を設けたので、有機物質を適正に処理することができる。
【００８０】
請求項１５の発明の汚染土壌の浄化装置によれば、有機物質分離手段により有機物質が分離された洗浄済処理液から無機物質を分離する無機物質分離手段を設けたので、無機物質を適正に処理することができる。
【００８１】
請求項１６の発明の汚染土壌の浄化装置によれば、有機物質及び無機物質が分離された洗浄済処理液を洗浄液として精製する洗浄液精製手段を設けたので、洗浄液の再利用を図って浄化処理コストを低減することができる。
【００８２】
請求項１７の発明の汚染土壌の浄化装置によれば、洗浄槽内のガスを吸引して有機物質及び無機物質が分離された土壌に残留した溶剤または洗浄液を除去する乾燥手段を設けたので、汚染土壌から有害な有機物質及び無機物質を除去した後、乾燥手段により残留した溶剤及び洗浄液を除去することとなり、汚染土壌を適正に浄化処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る汚染土壌の浄化システムの全体概略図である。
【図２】本実施形態の汚染土壌の浄化システムにおける汚染土壌の洗浄方法を表す概略図である。
【図３】本実施形態の洗浄槽を表す概略図である。
【符号の説明】
１１　　洗浄槽
１３　洗浄液タンク
１４　排出処理液タンク
１６　精製溶剤供給ポンプ（溶剤供給手段）
１７　供給配管
１８　洗浄液供給ポンプ（洗浄液供給手段）
１９　供給配管
２０　混合装置
２１　処理液供給ポンプ（処理液供給手段）
２２　供給配管
２４　抽出処理液排出ポンプ（排出手段）
２５　排出配管
２７　循環ポンプ
２８　循環配管
２９，３０　濃度センサ
３５　浄化ユニット
３２　溶剤精製装置
３３　蒸留装置（処理液濃縮手段）
３４　油水分離装置（有機物質分離手段）
３５　重金属分離装置（無機物質分離手段）
３６　酸アルカリ回収装置（洗浄液精製手段）
４５　油処理装置
４９　重金属処理装置
５５　乾燥ユニット
【図１】
2004057992.tif 000003
【図２】
2004057992.tif 000004
【図３】
2004057992.tif 000005