(57)【要約】【課題】ダイオキシン類やＰＣＢ類等の有害物質により汚染された高含水比土壌を効率良く浄化することができる汚染土壌浄化方法を提供する。【解決手段】（１）  有害物質を含有する高含水比土壌を浄化する方法であって、前記高含水比土壌を凝集剤で凝集させて有害物質を取込んだ凝集土壌を得る凝集工程と、前記凝集土壌中に含まれる水を分離し脱水する水分離工程と、前記水を分離した凝集土壌から溶媒抽出により有害物質を除去する有害物質抽出工程を備えることを特徴とする汚染土壌浄化方法、（２）  前記水分離工程で凝集土壌中の含水比を５〜１００％に低減させることに特定したもの、（３）  前記水分離工程で水を分離した凝集土壌が厚み：０．１〜１５ｍｍの薄片状であることに特定したもの等。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有害物質を含有する高含水比土壌を浄化する方法であって、前記高含水比土壌を凝集剤で凝集させて有害物質を取込んだ凝集土壌を得る凝集工程と、前記凝集土壌中に含まれる水を分離し脱水する水分離工程と、前記水を分離した凝集土壌から溶媒抽出により有害物質を除去する有害物質抽出工程を備えることを特徴とする汚染土壌浄化方法。
【請求項２】
前記水分離工程で凝集土壌中の含水比を５〜１００％に低減させる請求項１記載の汚染土壌浄化方法。
【請求項３】
前記水分離工程で水を分離した凝集土壌が厚み：０．１〜１５ｍｍの薄片状である請求項１または２記載の汚染土壌浄化方法。
【請求項４】
前記水分離工程で、ベルトプレス脱水機、フィルタープレス脱水機、スクリュープレス脱水機、ロール脱水機、メッシュ式ろ過装置、遠心分離装置のうちの１種または２種以上によって水を分離する請求項１〜３のいずれかに記載の汚染土壌浄化方法。
【請求項５】
前記水分離工程で、ベルトプレス脱水機および／またはロール脱水機によって水を分離する請求項４記載の汚染土壌浄化方法。
【請求項６】
前記高含水比土壌が海洋からの浚渫土、河川からの浚渫土、湖沼からの浚渫土または陸上汚染土を水洗浄したスラリーの１種または２種以上である請求項１〜５のいずれかに記載の汚染土壌浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚染土壌浄化方法に関し、詳細には、有害物質を含有する高含水比土壌を浄化する方法に関し、特には、有害なダイオキシン類やＰＣＢ類により汚染された高含水比土壌の浄化に好適な浄化方法に関する技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有害なダイオキシン類やＰＣＢ類による汚染は、都市部の工場等の周辺やゴミ焼却場等の周辺のみならず、これら汚染源が雨水や地下水により河川・湖沼あるいは港湾等の海洋に流入し、汚染範囲が拡大している。
【０００３】
上記都市部の汚染土壌については、汚染物質の除去や分解などを目的とする各種処理方法が提案されている。このような都市部など陸上の土壌汚染の場合は、汚染物質を除去あるいは分解すれば、処理後の土壌は汚染物質の無い土壌として埋め戻しなどの用途に利用することができる。
【０００４】
一方、河川や湖沼あるいは港湾では、これら汚染物質が陸上の汚染土から運ばれてくるため、汚染部分を浚渫・除去しても、時間が経過するにつれて再び陸上から汚染物質が流入することが多く、毎年膨大な量の汚染浚渫土が発生する。しかも、これらは水底や海底から浚渫するため、水分含有量が多いこと、陸上から流入した粘土などの微粒子成分が多いこと、水生動物や水生植物の死骸などが腐敗した有機分が多いこと等、浄化効率を大きく低下させる性状を持っている。
【０００５】
従来から提案されている処理方法のうち、高温条件下での加熱処理によるものとしては、ダイオキシン類やＰＣＢ類により汚染された土壌、飛灰、焼却灰、汚泥等の固形物をロータリーキルン等の加熱設備により高温雰囲気中において焼却もしくは溶融してダイオキシン類を分解除去する処理法がある（特開２００２−７９２２６、特開２００２−２０５０４９、特開平１１−１４８６３１、特開２０００−２７９９４２、特開２０００−２７４６２２、特開２０００−５１８１９、特開２０００−５１８１８号公報）。このような加熱処理は、大量の土壌を処理するに対して消費エネルギーが大きいことが問題であり、特に浚渫土等の高含水汚染土壌を処理する場合には、含有される水分を蒸発させるエネルギーが更に大きくなってしまうという問題がある。
【０００６】
また、ダイオキシン類やＰＣＢ類により汚染された土壌から溶媒洗浄処理により、これら汚染物質を除去する処理方法（特開２００１−９６２６７、特開２００１−３３４２５１、特開２００１−３３４２４９号公報）や、汚染物中のダイオキシン類を抽出する処理法、抽出した汚染物質を電子線で分解する方法（特開２００１−９４０８、特開２００１−９４０９号公報）、さらには水スラリー中で微細気泡により浮上分離する方法（特開平１０−２１６６９３号公報）も提案されている。しかし、これらはいずれも、主に陸上の工場跡地のような含水率の低い土壌や焼却灰を対象として開発されてきたものである。したがって、浚渫、掘削、掘り起こし等により生じた土壌や底泥を対象とする場合には、これらは大量の水を含んでいるため、含有する大量の水分を加熱するためのエネルギー消費量が大きいこと、大量の水が存在するために抽出溶媒の濃度が低下し抽出能力が低下すること等の問題がある
【０００７】
一方、大量の水を含む汚染土壌の処理法として、水スラリー中で化学洗浄することにより汚染土壌から汚染物質を分離させた後、微細な空気の気泡で浮上分離する処理法（特開平１０−２１６６９３号公報）や、ダイオキシン等の汚染物をデキストリン類により土壌や底泥から処理泥水中に抽出する処理法（特開２００２−２８２８３３号公報）などがある。
【０００８】
しかし、上記特開平１０−２１６６９３号公報に記載された処理法では、洗浄槽の水面を浮遊する汚染物質のスカムを洗浄槽外に放出して廃棄処分するため、廃棄処分されるスカム中のダイオキシン類は本処理法では浄化されないという問題があり、一方、上記特開２００２−２８２８３３号公報に記載された処理法では、浚渫土のような大量の水を含みかつ大量に発生する土壌に対して用いる場合には、薬剤使用量が大きくなるという問題がある。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−７９２２６号公報
【特許文献２】
特開２００２−２０５０４９号公報
【特許文献３】
特開平１１−１４８６３１号公報
【特許文献４】
特開２０００−２７９９４２号公報
【特許文献５】
特開２０００−２７４６２２号公報
【特許文献６】
特開２０００−５１８１９号公報
【特許文献７】
特開２０００−５１８１８号公報
【特許文献８】
特開２００１−９６２６７号公報
【特許文献９】
特開２００１−３３４２５１号公報
【特許文献１０】
特開２００１−３３４２４９号公報
【特許文献１１】
特開２００１−９４０８号公報
【特許文献１２】
特開２００１−９４０９号公報
【特許文献１３】
特開平１０−２１６６９３号公報
【特許文献１４】
特開２００２−２８２８３３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこの様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、ダイオキシン類やＰＣＢ類等の有害物質により汚染された高含水比土壌を効率良く浄化することができる汚染土壌浄化方法を提供しようとするものである。
【００１１】
【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、本発明に係る汚染土壌浄化方法は、請求項１〜６記載の汚染土壌浄化方法（第１発明〜第６発明に係る汚染土壌浄化方法）としており、それは次のような構成としたものである。
【００１２】
即ち、請求項１記載の汚染土壌浄化方法は、有害物質を含有する高含水比土壌を浄化する方法であって、前記高含水比土壌を凝集剤で凝集させて有害物質を取込んだ凝集土壌を得る凝集工程と、前記凝集土壌中に含まれる水を分離し脱水する水分離工程と、前記水を分離した凝集土壌から溶媒抽出により有害物質を除去する有害物質抽出工程を備えることを特徴とする汚染土壌浄化方法である〔第１発明〕。
【００１３】
請求項２記載の汚染土壌浄化方法は、前記水分離工程で凝集土壌中の含水比を５〜１００％に低減させる請求項１記載の汚染土壌浄化方法である〔第２発明〕。
【００１４】
請求項３記載の汚染土壌浄化方法は、前記水分離工程で水を分離した凝集土壌が厚み：０．１〜１５ｍｍの薄片状である請求項１または２記載の汚染土壌浄化方法である〔第３発明〕。
【００１５】
請求項４記載の汚染土壌浄化方法は、前記水分離工程でベルトプレス脱水機、フィルタープレス脱水機、スクリュープレス脱水機、ロール脱水機、メッシュ式ろ過装置、遠心分離装置のうちの１種または２種以上によって水を分離する請求項１〜３のいずれかに記載の汚染土壌浄化方法である〔第４発明〕。請求項５記載の汚染土壌浄化方法は、前記水分離工程でベルトプレス脱水機および／またはロール脱水機によって水を分離する請求項４記載の汚染土壌浄化方法である〔第５発明〕。
【００１６】
請求項６記載の汚染土壌浄化方法は、前記高含水比土壌が海洋からの浚渫土、河川からの浚渫土、湖沼からの浚渫土または陸上汚染土を水洗浄したスラリーの１種または２種以上である請求項１〜５のいずれかに記載の汚染土壌浄化方法である〔第６発明〕。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、前記目的を達成すべく、鋭意検討の結果、ダイオキシン類やＰＣＢ類などの有害有機化合物を有機溶媒により抽出・洗浄して除去する際に、土壌の含水比をあらかじめ低減させることにより、容易にこれら汚染物質を除去できかつ大量処理が可能となることを見出した。更に、土壌を厚みの小さな薄片状にすることにより、汚染物質をより効率的に除去できること等を見出した。そして、かかる知見に基づき、本発明を完成するに至った。
【００１８】
このようにして完成された本発明は汚染土壌浄化方法に係わるものである。その第１発明に係る汚染土壌浄化方法は、前述のように、有害物質を含有する高含水比土壌を浄化する方法であって、前記高含水比土壌を凝集剤で凝集させて有害物質を取込んだ凝集土壌を得る凝集工程と、前記凝集土壌中に含まれる水を分離し脱水する水分離工程と、前記水を分離した凝集土壌から溶媒抽出により有害物質を除去する有害物質抽出工程を備えることを特徴とする汚染土壌浄化方法としている。
【００１９】
上記凝集工程によれば、土壌中の微粒子および汚染物質を含む固形分が凝集され、大量に含まれる水分を除去しやすい状態となる。このため、後工程の水分離工程では、大量に含まれる水分を容易に除去することができる。即ち、この水分離工程において、水分の量が大幅に減少する。このため、後工程の有害物質抽出工程では、溶媒抽出し易くなり、溶媒抽出の効率が向上する。従って、上記汚染土壌浄化方法によれば、有害物質を含有する高含水比土壌を効率良く浄化することができる。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態および本発明の作用効果の詳細を主に説明する。
【００２１】
図１に、本発明の第１の実施形態に係る汚染土壌浄化方法の概要を示す。この汚染土壌浄化方法は、夾雑物や小石などを除去した汚染土壌を凝集剤で凝集させて有害物質を取込んだ凝集土壌を得る凝集工程と、前記凝集土壌中に含まれる水を分離し脱水する水分離工程と、前記水を分離した凝集土壌（脱水土壌）から溶媒抽出により有害物質（汚染物質）を除去する有害物質抽出工程（溶媒抽出・洗浄工程）とを有し、更には排水処理工程を有して構成されている。
【００２２】
先ず、汚染物質を含む高含水の汚染土壌（高含水比土壌）は、夾雑物や小石などを除去された後、凝集工程において凝集剤と混合され、土壌中の微粒子および汚染物質を含む固形分が凝集される。本工程の目的は、上記汚染物質（疎水性）や土粒子を含めた固形分を凝集させることにより、大量に含まれる水分を除去しやすくすることにある。
【００２３】
陸上からの掘削土などに比べ、河川・湖沼・海洋などの浚渫土は大量の水を含みかつ粘土成分など微粒子成分が多いため、更にはダイオキシン類やＰＣＢ類などの疎水性汚染物質は土壌中の微粒子層に含まれていることが多いため、先ず、これら微粒子成分を水層から分離することが大量かつ高効率な処理にとって重要である。しかしながら、微粒子成分は一般に水中での沈降速度が小さいため、浚渫土などの高含水土壌から微粒子成分を沈降させ、さらに天日などで乾燥する処理法では、処理に長時間が必要となり大量処理はできない。
【００２４】
そこで、本発明では、これら微粒子成分と水とを短時間で分離するため、凝集剤を用いて微粒子成分を凝集させ、沈降させる。
【００２５】
この目的に適合する凝集剤は、対象とする土壌の性状に応じて選択できるが、例えば、アニオン系高分子凝集剤、カチオン系高分子凝集剤、アニオン／カチオン両性高分子凝集剤のような高分子凝集剤、または、これら高分子凝集剤とカルシウム、鉄、アルミニウム等の多価イオンを発生させる凝集助剤の組合せから選択できる。また、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）や硫酸鉄、水ガラス、硫酸バンドなどの無機系凝集剤も用いることができ、この場合はこれら無機系凝集剤の凝集能力を高めるために、苛性ソーダ、水酸化カルシウムなどの凝集助剤を用いることが好ましい。
【００２６】
凝集剤は、その特性上微粒子状の固形分を凝集させる能力が高い。汚染土壌中の微粒子の土壌成分およびダイオキシン類やＰＣＢ類のような疎水性有機化合物は、凝集剤によって効果的に凝集されて凝集土壌とともに後段の水分離工程で脱水される。したがって、水分離工程における排水は固形分の少ないものであり、図１に例示した排水処理工程においては、後述する溶媒抽出・洗浄工程で回収される排水とともに、ｐＨ調整などの排水処理を実施するだけで放流水レベルの性状となる。
【００２７】
図１における水分離工程は、前記凝集後の土壌に含まれる大量の水を固形分から分離することが目的である。この分離のための機器や装置としては、沈降槽、ろ過槽、ベルトプレス脱水機、フィルタープレス脱水機、スクリュープレス脱水機、ロール脱水機、メッシュ式ろ過装置、遠心分離装置などの水分離装置の中の１種または２種以上を用いることができる。
【００２８】
図１における抽出・洗浄工程は、土壌中の有害な疎水性有機化合物を除去することが目的である。本発明において用いる抽出・洗浄用の溶媒の種類は、土壌に含有されるダイオキシン類、ＰＣＢ類、疎水性有機化合物を溶解でき、且つ後段の蒸留設備において回収し循環使用できるものであれば、限定されるものではない。これらの溶媒としては、例えば、ヘキサン、トルエンなどの疎水性有機溶媒、より好ましくはアルコール、ケトン、ＤＭＳＯ、ＤＭＦ、ＴＨＦなどの親水性有機溶媒がある。
【００２９】
抽出・洗浄用の設備は、洗浄・抽出タンク内に脱水土壌を充填して、更に溶媒を充填して抽出・洗浄することが可能であれば、特に限定されるものではない。
【００３０】
抽出・洗浄した溶媒は、蒸留操作によって汚染物質を濃縮し、汚染物を含まない溶媒として回収できるので、これを抽出・洗浄タンクへ循環使用することも可能である。
【００３１】
抽出・洗浄タンク内の土壌は、定期的にその汚染物質含有量を分析することにより、土壌を浄化するために必要な抽出・洗浄の回数、時間、溶媒の量を決定できる。
【００３２】
図２に、本発明の実施形態に係る汚染土壌浄化方法の中の凝集工程および水分離工程であって両工程を組み合わせたものの一例を示す。これは、主には、凝集槽１とベルトプレス脱水機２およびロールプレス脱水機８で構成される。ロールプレス脱水機８は、例えば特開２０００−１５２９７号公報に開示された装置と同様のもの等を用いることができる。これら凝集工程および水分離工程において好適な含水比および好適な厚みにされた脱水土壌は、溶媒抽出・洗浄装置（図示していない）へ供給されて、汚染物質を除去される。
【００３３】
図３に、図２の中の凝集槽１およびベルトプレス脱水機２について概略例示したものを示す。ベルトプレス脱水機２は、２組のろ布４，５に対してロール３で張力を加え、これら２組のろ布間に凝集土壌を挟み込むことにより脱水するものである。
【００３４】
図４に、図２の中のロールプレス脱水機８について概略例示したものを示す。ベルトプレス脱水機は、表面にろ布を張った脱水ロール９ａ，９ｂを互いに逆回転させつつ加圧して押し付け、これら脱水ロール９ａ，９ｂの間に凝集土壌をはさみこむことにより脱水するものである。
【００３５】
夾雑物や小石などを除去された汚染土壌は、凝集剤および凝集助剤とともに凝集槽で凝集される。凝集土壌はベルトプレス脱水機２にて凝集土壌中の水を大部分除去され、更にロールプレス脱水機８によりさらに水を除去される。これらベルトプレス脱水機２およびロールプレス脱水機８の組合せにより、含水比が５％〜１００％にすることができ、より好ましい含水比１０％〜８０％にすることもできる。さらに好適なことに、本実施例で用いているロールプレス脱水機の特性上、脱水土壌を厚み０．１ｍｍ〜１５ｍｍまたはより好ましい厚み１ｍｍ〜１０ｍｍとすることができるので、後段の溶媒による抽出・洗浄工程における溶媒の土壌中の透過速度が好適になる。従って、本実施形態例では脱水土壌の厚みを小さくするために解砕機などを併設する必要が無く、設備が簡略化できる。また、本実施形態例で用いているロールプレス脱水機８の特性上、脱水土壌は脱水ロールの長さに相当する幅で排出されるが、上記のように厚みが薄いため、薄片の長さを小さくするのに特に解砕装置を設ける必要が無く、バックホーによる撹拌操作あるいはベルトコンベヤにおける乗り継ぎ部の落下などによって、後段の溶媒抽出・洗浄工程に好適な大きさにすることができる。
【００３６】
通常、浚渫土中の水含有量は、含水比（１００×水／土、重量％）で表され、多くは２００％〜５００％程度の含水比を持つ。また、ポンプ浚渫などをおこなう場合は、浚渫の際に周辺の水を吸引することが多いため、含水比はさらに大きく（水含有量がさらに大きく）なる。このように含水比の高い土壌が、高含水比土壌に相当する。高含水比土壌は、このように含水比の高い土壌であるが、含水比は２００〜５００％に限定されず、これ以外の含水比のものも含まれる。
【００３７】
上記の凝集工程で凝集された凝集土壌を、図２、図３および図４に示した水分離工程で処理することにより、脱水土壌は含水比５％〜１００％、更にはより好ましい含水比１０％〜８０％にすることができ、さらに脱水土壌を厚み０．１ｍｍ〜１５ｍｍ、更にはより好ましい厚み１ｍｍ〜１０ｍｍとすることができる。この結果、汚染土壌中の水の大部分は、凝集工程および水分離工程において分離することができ、後段の抽出・洗浄工程における溶媒の土壌への透過速度を好適にすることができ、設備を簡略化することが可能である。
【００３８】
本発明に係る抽出・洗浄工程は、「上記の凝集工程および水分離工程を経て含水比を低減した汚染土壌、あるいは更に厚みを小さくした汚染土壌から、その中に含まれるダイオキシン類、ＰＣＢ類、疎水性の有害有機化合物を有機溶媒により抽出・洗浄して除去すること」を目的としている。本発明は、上記の凝集工程および水分離工程により、汚染土壌の含水比を効果的に低減すること、あるいは更に厚みを小さくすることで、抽出・洗浄の効率を高めている。従って、本抽出・洗浄工程の設備構成は、これら含水比低減と厚み低減の効果を活用できるものであれば良く、特にその設備構成に制限を加えるものではない。
【００３９】
本発明において用いる抽出・洗浄用の溶媒の種類は、土壌に含有されるダイオキシン類、ＰＣＢ類、疎水性有機化合物を溶解でき、かつ、後段の蒸留設備において回収し循環使用できるものであれば、限定されるものではない。ただし、上記の凝集工程および水分離工程にて処理された土壌は、含水比５％〜１００％、または含水比１０％〜８０％にまで脱水されているが、上記疎水性汚染物質を抽出・洗浄するためには含水比は可能な限り低減することが望ましい。このため、本発明で用いる有機溶媒としては、これら汚染物質を溶解する溶媒を用いることが好ましい。このような溶媒としては、例えば、ヘキサン、トルエンなどの疎水性有機溶媒、より好ましくはアルコール、ケトン、ＤＭＳＯ、ＤＭＦ、ＴＨＦなどの親水性有機溶媒がある。
【００４０】
前記水分離工程で凝集土壌中の含水比を５〜１００％に低減させることが望ましい〔第２発明〕。このように含水比を低減させると、有害物質抽出工程での溶媒抽出処理の対象物の量が実質的に少なくなり、抽出溶媒の濃度の低下が小さくなって抽出能力の低下が小さくなるので、抽出の効率を高めることができ、ひいては汚染土壌浄化の効率を向上させることができる。前記水分離工程で凝集土壌中の含水比を１００％超にした場合には、１００％以下にした場合に比べ、抽出の効率が低下する傾向があり、一方、５％未満にした場合には、脱水土壌は実質的に乾燥粉体となるため、抽出・洗浄タンク内において溶媒排出口を目詰まりさせたり、あるいは洗浄・抽出タンク内で凝集土壌が圧密されて溶媒の透過速度を低下させる傾向がある。かかる点から、さらに前記水分離工程で凝集土壌中の含水比を１０〜８０％にすることが好ましい。そうすると、より確実に溶媒の好適な透過速度を確保することができると共に、より確実に抽出の効率を高めることができ、ひいては汚染土壌浄化の効率を向上させることができる。このような点から、更には、前記凝集土壌中の含水比は１０〜７０％にすることが望ましく、１０〜６０％にすることは更に望ましい。
【００４１】
前記水分離工程で水を分離した凝集土壌が厚み：０．１〜１５ｍｍの薄片状となるようにすることが望ましい〔第３発明〕。このようにすると、有害物質抽出工程において溶媒の土壌（凝集土壌）への透過時間が短くなるので、抽出の時間を短くすることができ、ひいては汚染土壌浄化の処理時間を短くすることができる。前記水分離工程で水を分離した凝集土壌の厚みが１５ｍｍ超の場合には、１５ｍｍ以下の場合に比べ、溶媒の土壌（凝集土壌）への透過時間が長くなって抽出の処理時間が長くなる傾向があり、一方、０．１ｍｍ未満の場合には、抽出・洗浄タンク内へ充填する際に粉砕されて粉体になりやすく、このため、前述の含水比５％未満の場合と同様に抽出・洗浄タンク内において溶媒排出口を目詰まりさせたり、あるいは洗浄・抽出タンク内で凝集土壌が圧密されて溶媒の透過速度を低下させる傾向がある。かかる点から、更に前記水分離工程で水を分離した凝集土壌が厚み：１〜１０ｍｍの薄片状となるようにすることが望ましい。そのようにすると、より確実に抽出・洗浄タンク内の目詰まり及び凝集土壌の圧密を防止できると共に、より確実に溶媒の土壌（凝集土壌）への透過時間を短くすることができ、ひいては抽出処理時間を短くすることができる。かかる点から、更には、前記凝集土壌の厚みは１〜８ｍｍにすることが望ましく、１〜５ｍｍにすることは更に望ましい。
【００４２】
前記水分離工程での水を分離する機器や装置としては、その種類は特には限定されず、種々のものを使用することができ、例えば、ベルトプレス脱水機、フィルタープレス脱水機、スクリュープレス脱水機、ロール脱水機、メッシュ式ろ過装置、遠心分離装置のうちの１種または２種以上を用いることができる〔第４発明〕。これらの中、ベルトプレス脱水機および／またはロール脱水機を用いることを推奨することができる〔第５発明〕。それは、凝集土壌を前述のような好適な含水比まで脱水し且つ前述のような好適な厚みにまで薄くすることができ、しかも解粉機を追加することなく、これら好適な条件を達成できるからである。
【００４３】
本発明に係る汚染土壌浄化方法の適用対象の高含水比土壌としては、その種類は特には限定されず、本発明は種々の高含水比土壌の浄化に適用でき、例えば、海洋からの浚渫土、河川からの浚渫土、湖沼からの浚渫土または陸上汚染土を水洗浄したスラリーの１種または２種以上の浄化に適用できる〔第６発明〕。
【００４４】
以上説明したように、本発明に係る汚染土壌浄化方法によれば、ダイオキシン類やＰＣＢ類で汚染された高含水比土壌スラリーから効率よく、経済的にダイオキシン類やＰＣＢ類を取り除くことができる。更には、土壌に大量に含まれる水分も凝集工程および水分離工程において効率よく分離できるので、大量の高含水土壌を処理する場合でも、極めて経済的に浄化処理が可能となる。
【００４５】
【実施例】
本発明の実施例および比較例を、以下説明する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００４６】
〔実施例１〕
表１に、港湾の海底から採取された浚渫土の土質分析値を示す。砂の含有量に比べ、シルト分および粘土の含有量が多く、また、大量の水を含んでいる（含水比３２０％〜４７０％）。この浚渫土中のダイオキシン濃度は、乾燥重量基準で１４７０ｐｐｔであった。
【００４７】
図２に示したフローに従って、上記浚渫土を凝集・水分離した。凝集剤としてアニオン性ポリアクリルアミドを浚渫土中の固形分に対する重量割合で０．１％添加し、さらに凝集助剤として水酸化カルシウムを浚渫土中の固形分に対する重量割合で２％添加し、凝集させた。凝集槽１の運転条件は、攪拌羽根回転数６０回転／分で、凝集槽内の浚渫土滞留時間は１．３分である。
【００４８】
凝集土はベルトプレス脱水機２に供給した。この凝集操作後の凝集土中の水の大部分は、ベルトプレス脱水機２の前半部分においてろ過され、さらに後半の圧搾部分において凝集土壌は圧搾され脱水された。
【００４９】
ベルトプレス２から排出された脱水土壌７は、さらにロールプレス脱水機８に供給され、残存する水をさらに除去した。これらのベルトプレス脱水機２およびロールプレス脱水機８から排出された排水中のＳＳ濃度は１０ｐｐｍ以下であった。
【００５０】
この結果、ロールプレス脱水機８から排出された脱水土壌１４ａ，１４ｂの含水比は３３％〜６０％であり、含有する水が効率的に分離され、汚染土壌の処理量を大幅に低減することができた。ロールプレス脱水機８の特性上、排出された脱水土壌の厚みは１〜２ｍｍであった。
【００５１】
ロールプレス脱水機８から排出された脱水土壌１４ａ，１４ｂを用いて、イソプロピルアルコールによる複数回の抽出を実施した。脱水土壌は薄い布状であったが、溶媒抽出・洗浄タンクに充填する際に粉砕され、その大きさは約２０ｍｍ以下の薄片状となって充填された。２０回抽出後の浄化土中のダイオキシン濃度は、乾燥重量基準で６９ｐｐｔであった。従って、ダイオキシン除去率は、１００×（１−６９／１４７０）＝９５．３％であった。
【００５２】
〔比較例１〕
実施例１の場合と同様の浚渫土について、天日乾燥後、溶媒抽出するプロセスを実施した。即ち、前記表１に示した浚渫土の含水比が大きく、これを直接溶媒抽出する場合には、溶媒使用量が多くなりすぎるため、イソプロピルアルコールによる有害物質の抽出・洗浄の前に、予め天日乾燥により乾燥を実施した。その結果、１ヶ月経過した時点でも含水比は１３０％までしか低減せず、泥状であったため、溶媒の透過が悪く、抽出・洗浄が実施できなかった。
【００５３】
そこで、乾燥機による乾燥の後、溶媒抽出するプロセスを実施した。即ち、実施例１の場合と同様の浚渫土を乾燥機により乾燥させ、含水比を４０％まで低減した。その結果、土壌は乾燥用容器内でブロック状になったため、２０ｍｍ程度に粉砕して溶媒抽出・洗浄処理を行ったところ、粉砕時に発生した微粒子部分が抽出・洗浄タンクの底部にたまり、溶媒の排出に長時間を要したため、抽出・洗浄処理はできなかった。
【００５４】
〔実施例２〕
前記実施例１におけるベルトプレス脱水機２から排出される脱水土壌７を用いて、実施例１と同様のイソプロピルアルコールによる複数回の抽出を実施した。即ち、ベルトプレス２から排出された脱水土壌７を、ロールプレス脱水機８へ供給（ロールプレス脱水機８による水の除去）をすることなく、この脱水土壌７についてイソプロピルアルコールによる複数回の抽出を実施した。このようにロールプレス脱水機８へ供給（ロールプレス脱水機８による水の除去）をしないという点を除き、実施例１と同様のプロセスにより汚染土壌の浄化を行った。
【００５５】
ベルトプレス脱水機２から排出された脱水土壌７は含水比が８９％であり、厚みは１０〜１５ｍｍであった。脱水土壌７の厚みを小さくしようと試みたが、まだ粘性が大きいため団子状になり、薄片状にはできなかった。そこで、厚み１０〜１５ｍｍのままで大きさ１０ｍｍ〜４０ｍｍに解砕して、イソプロピルアルコールによる複数回の抽出を実施した。
【００５６】
その結果、２０回抽出後の浄化土壌中のダイオキシン濃度は、乾燥重量基準で６７０ｐｐｔであった。従って、ダイオキシン除去率は、１００×（１−６７０／１４７０）＝５４．４％であった。
【００５７】
この実施例２の場合のダイオキシン除去率は、前記実施例１の場合のそれよりも低い。換言すれば、前記実施例１の場合は、実施例２の場合に比較し、ダイオキシン除去率が高い。これは、実施例１の場合は、実施例２の場合に比較し、水分離工程後の脱水土壌（イソプロピルアルコールによる抽出前の脱水土壌）中の含水比が低く、かつ、厚みが薄いためである。なお、この含水比は、実施例１の場合は３３〜６０％であり、実施例２の場合は８９％である。また、脱水土壌の厚みは、実施例１の場合は１〜２ｍｍであり、実施例２の場合は１０〜１５ｍｍである。脱水土壌の含水比を約９０％以下とし、かつ、厚みを１０〜１５ｍｍとする程度では、ダイオキシン除去率は約５５％以上という程度（または、脱水土壌の含水比：約９０％、かつ、厚み：１０〜１５ｍｍとする程度では、ダイオキシン除去率：約５５％という程度）であるが、脱水土壌の含水比を６０％以下とし、かつ、厚みを２ｍｍ以下とした場合には、ダイオキシン除去率を約９５％以上に高めることが可能であるといえる。
【００５８】
【表１】
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【００５９】
【発明の効果】
本発明に係る汚染土壌浄化方法によれば、ダイオキシン類やＰＣＢ類等の有害物質により汚染された高含水比土壌を効率良く浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例に係る汚染土壌浄化方法のプロセスフローを示す図である。
【図２】本発明の実施の形態例に係る汚染土壌浄化方法における凝集工程および水分離工程を行うための装置の例を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態例に係る汚染土壌浄化方法における凝集槽およびベルトプレス脱水機を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態例に係る汚染土壌浄化方法におけるロールプレス脱水機を示す模式図である。
【符号の説明】
１−−凝集槽、  ２−−ベルトプレス脱水機、  ３−−ロール、  ４，５−−ろ布、
６−−排水受け器、  ７−−ベルトプレス脱水機から排出された脱水土壌、
８−−ロールプレス脱水機、    ９ａ，９ｂ−−脱水ロール、
１０ａ，１０ｂ−−しぼりロール、    １１ａ，１１ｂ−−転写ロール、
１２ａ，１２ｂ−−排水口、    １３ａ，１３ｂ−−スクレーパー、
１４ａ，１４ｂ−−ロールプレス脱水機から排出された脱水土壌、
１５ａ，１５ｂ−−排水。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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