(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油分を含む汚染物質が付着した土砂を予め選別機により分級し、所定の粒径以上の土砂を取り除いた土砂に加水して、洗浄機に導入し、洗浄機において土砂同士の摩擦により土砂の表面に付着した汚染物質を離脱させ、土砂及び汚染物質を含む水を、水を張った分離槽並びに加振スクリーン及び空気供給手段を備えた分離装置に導入し、該分離装置の分離槽内において、加振スクリーン上の土砂に振動を付与するとともに加振スクリーンの下に配設した空気供給手段のエアブロー管から気泡を吹き付けて土砂を撹拌して洗浄、沈降させ、汚染物質を水面に浮上させることにより、土砂と汚染物質と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】
土砂及び汚染物質を含む水が導入される水を張った分離槽と、該分離槽の底部付近に加振手段により振動するように配設され、導入された土砂に振動を付与しながら通過させる加振スクリーンと、該加振スクリーンの下に配設されたエアブロー管から、加振スクリーン上の土砂に向けて気泡を吹き付けて土砂を撹拌して洗浄、沈降させ、汚染物質を水面に浮上させる空気供給手段と、沈降した土砂を搬出する搬送手段とからなることを特徴とする汚染土壌の浄化に用いる分離装置。
【請求項３】
回転により水面の泡沫を分離槽から越流させて排除する泡沫排除ブレードと、水面に浮上した油分を含む汚染物質を吸い上げるバキューム装置とを備えたことを特徴とする請求項２記載の汚染土壌の浄化に用いる分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄効率を向上させて汚染土壌の浄化費用を低減することができるようにした汚染土壌の浄化方法及びそれに用いる分離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種製造工場やその跡地の土壌が、油分をはじめとする汚染物質で汚染されていること明らかとなり、社会問題となっている。
また、タンカー等の海難事故によって流出した原油や燃料油、船舶から不法投棄された廃油により汚染された海浜の土壌や、原油採掘地の原油が付着した土壌（掘削土を含む。）についても、コスト等との関係で適当な浄化方法がなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような背景から、汚染土壌から汚染物質を除去することにより、土地の再利用を可能にしたり、自然環境を保護するとともに、汚染物質を除去した土砂を再利用する技術の確立が望まれている。
【０００４】
ところで、油分を含む汚染土壌の浄化方法の一つとして土壌洗浄方法があるが、従来提案されている土壌洗浄方法は、汚染物質の濃度が高く、また、油分が重質油やタールの場合には、土砂の表面に付着した汚染物質を取り除くために、水を大量に使用したり、複数回の洗浄工程を経たり、界面活性剤等の洗浄助剤を使用する必要があった。
したがって、このような土壌洗浄方法では、設備費のほか、水処理費、界面活性剤等の洗浄助剤費のコストが大きくなって、処理単価が高くなってしまい、実用性に乏しいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の汚染土壌の浄化方法、特に、土壌洗浄方法の有する問題点に鑑み、洗浄効率を向上させて汚染土壌の浄化費用を低減することができるようにした汚染土壌の浄化方法及びそれに用いる分離装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の汚染土壌の浄化方法は、油分を含む汚染物質が付着した土砂を予め選別機により分級し、所定の粒径以上の土砂を取り除いた土砂に加水して、洗浄機に導入し、洗浄機において土砂同士の摩擦により土砂の表面に付着した汚染物質を離脱させ、土砂及び汚染物質を含む水を、水を張った分離槽並びに加振スクリーン及び空気供給手段を備えた分離装置に導入し、該分離装置の分離槽内において、加振スクリーンの下に配設した空気供給手段のエアブロー管から気泡を吹き付けて土砂を撹拌して洗浄、沈降させ、汚染物質を水面に浮上させることにより、土砂と汚染物質とを分離することを特徴とする。
【０００７】
この汚染土壌の浄化方法は、まず、油分を含む汚染物質が付着した土砂を予め選別機により分級するようにしているので、それ以降の工程の負荷を小さくすることができる。そして、選別機により分級した所定の粒径以上の土砂は、汚染物質が分離されやすいため、すすぎ水により簡単に洗浄することにより、再利用することができるものとなる。
一方、所定の粒径以上の土砂を分級して取り除いた土砂は、加水して、洗浄機に導入し、洗浄機において土砂同士の摩擦により土砂の表面に付着した汚染物質を離脱させ、土砂及び汚染物質を含む水を、水を張った分離槽並びに加振スクリーン及び空気供給手段を備えた分離装置に導入し、該分離装置の分離槽内において、加振スクリーン上の土砂に振動を付与するとともに加振スクリーンの下に配設した空気供給手段のエアブロー管から気泡を吹き付けて土砂を撹拌して洗浄、沈降させ、汚染物質を水面に浮上させることにより、土砂と汚染物質とを分離するようにしているので、界面活性剤等の洗浄助剤を使用することなく、少量の水のみで土砂の表面に付着している汚染物質を確実に離脱、分離し、土砂を再利用することができるものとなる。
【０００８】
また、上記本発明の汚染土壌の浄化方法に用いる本発明の分離装置は、土砂及び汚染物質を含む水が導入される水を張った分離槽と、該分離槽の底部付近に加振手段により振動するように配設され、導入された土砂に振動を付与しながら通過させる加振スクリーンと、該加振スクリーンの下に配設されたエアブロー管から、加振スクリーン上の土砂に向けて気泡を吹き付けて土砂を撹拌して洗浄、沈降させ、汚染物質を水面に浮上させる空気供給手段と、沈降した土砂を搬出する搬送手段とからなることを特徴とする。
【０００９】
この汚染土壌の浄化に用いる分離装置は、加振スクリーン及び空気供給手段によって、土砂に振動を付与しながら、気泡を吹き付けるようにしているため、洗浄機において土砂同士の摩擦により土砂の表面から離脱した汚染物質を、土砂から確実に分離させ、搬送手段によって沈降した土砂を搬出することができる。
【００１０】
この場合において、汚染土壌の浄化に用いる分離装置に、回転により水面の泡沫を分離槽から越流させて排除する泡沫排除ブレードと、水面に浮上した油分を含む汚染物質を吸い上げるバキューム装置とを備えることができる。
【００１１】
これにより、土砂の表面から離脱、分離した汚染物質を、土砂から確実に分離させ、少量の水と共に回収することができ、後工程のオイルセパレータ等での汚染物質の分離、回収を効率よく行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の汚染土壌の浄化方法及びそれに用いる分離装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１及び図２〜図４に、本発明の汚染土壌の浄化方法の一実施例を示す。
【００１４】
この土砂の処理方法では、油分等の汚染物質が付着した土砂を、選別機１にかけて、汚染物質の分離しやすい所定の粒径（Ｎｍｍ）以上の土砂（砂礫）Ｂを分級する。
この場合、分級は、浄化対象の汚染土壌に応じて決定することができるが、粒径（Ｎｍｍ）を、２０〜５０ｍｍの範囲の粒径に設定することが望ましい。
【００１５】
そして、選別機１により分級した所定の粒径以上の土砂Ｂは、汚染物質が分離されやすいため、すすぎ水により簡単に洗浄することにより、再利用することができるものとなる。
なお、このときのすすぎ水は、後述する水槽６に送られて処理される。
【００１６】
一方、所定の粒径以上の土砂を分級して取り除いた、汚染物質を多く含有する粒径の小さな土砂Ａは、ベルトコンベア２によって、図５に示す洗浄機３に搬送された後、この洗浄機３内で加水され、土砂同士の摩擦による相互研磨を行うことによって、図５（ｃ）に示すように、土砂Ａ表面の汚染物質Ｄが離脱される。
【００１７】
洗浄機３は、回転可能に設けられたドラム３１と、このドラム３１内に偏心して設けられ、ドラム３１と逆方向に回転するロータ３２とを備え、ドラム３１とロータ３２とを、土砂に圧力を加えながら相互に逆回転させることにより、すりつぶし及びもみすりを行う。
これにより、汚染物質を含有する土砂Ａに、土砂相互間の擦り合わせの力を作用させ、土砂同士の摩擦による相互研磨を行い、図５（ｃ）に示すように、土砂Ａに付着している汚染物質Ｄを離脱させるとともに、図５（ｄ）に示すように、土砂Ａを細かく整粒することができる。
【００１８】
次に、表面に付着した汚染物質が離脱した土砂Ａ及び汚染物質Ｄを含む水を、図６〜図９に示す水を張った分離槽４１並びに加振スクリーン４２及び空気供給手段としてのエアブロー管４３を備えた分離装置４に導入し、この分離装置４の分離槽４１内において、土砂に振動を付与するとともに気泡を吹き付けて沈降させることにより、土砂Ａと汚染物質Ｄとを分離する。
【００１９】
分離装置４は、図６〜図９に示すように、土砂Ａ及び汚染物質Ｄを含む水が導入される水を張った分離槽４１と、分離槽４１の底部付近に振動可能に配設され、導入された土砂Ａに振動を付与しながら通過させる加振スクリーン４２と、この加振スクリーン４２の下に配設され、分離槽４１内に気泡を供給する空気供給手段としてのエアブロー管４３と、このエアブロー管４３の下に配設され、沈降した土砂Ａを搬出する搬送手段としてのベルトコンベア４４とを備えている。
【００２０】
分離槽４１には、回転により水面の泡沫を越流させて排除する泡沫排除ブレード４５が配設されるとともに、水面に浮上した油分等の汚染物質Ｄを吸い上げるバキューム装置４６と、バキューム装置４６の下流側に配設され、浮遊する汚染物質Ｄをベルトコンベア４４から隔離する隔壁４７とが設けられている。
バキューム装置４６に吸い上げられた汚染物質Ｄは、気水分離器４６ａを通過した後、オイルセパレータ５に送られ、オイルセパレータ５において、油分と汚水（少量の水を含む油分等の汚染物質）が分離され、産業廃棄物として処理される。
また、分離槽４１でベルトコンベア４４より下に沈澱した微細な砂は、ポンプＰによって吸い上げられ、新しい土砂Ａと共に分離槽４１に再投入される。
【００２１】
加振スクリーン４２は、特に限定されるものではないが、例えば、約５ｍｍ程度のメッシュのものからなり、加振手段４２ａに支持された状態で、斜めに形成された分離槽４１の底部とほぼ平行に配設されている。
【００２２】
エアブロー管４３は、ブロア装置４３ａから送られた空気を細かい気泡にして、加振スクリーン４２を通過させる。
このエアブロー管４３からの気泡は、加振スクリーン４２上の土砂Ａを撹拌して洗浄効果を高めるとともに、油分等の汚染物質を水面に引き連れて浮上させる役割を果たす。
【００２３】
ベルトコンベア４４は、分離槽４１の底部に沿い配設され、水上部に脱水用の加振手段４４ａが設けられている。
加振手段４４ａの下流側には、加圧水を水面や水中に噴射することにより、搬出される土砂Ａに汚染物質が引き連れられることを防止する圧力水配管４４ｂが設けられている。
さらに、必要に応じて、加振手段４４ａの上流側及びバキューム装置４６の上流側には、搬出された土砂Ａを洗浄するための洗浄水配管４４ｃ及びバキューム装置４６への油分等の汚染物質Ｄの吸い上げを助ける洗浄水配管４４ｄを設けることができる。
なお、圧力水配管４４ｂ及び洗浄水配管４４ｄは、加圧水を噴射するように構成するほか、加圧空気を噴射するように構成することもできる。
【００２４】
この分離装置４は、加振スクリーン４２及びエアブロー管４３によって、土砂Ａに振動を付与しながら、気泡を吹き付けるようにしているため、洗浄機３において土砂Ａ同士の摩擦等により土砂Ａの表面から離脱した汚染物質Ｄを、土砂から確実に分離させ、ベルトコンベア４４によって沈降した土砂Ａを搬出することができる。
これにより、界面活性剤等の洗浄助剤を使用することなく、少量の水のみで土砂Ａの表面に付着している汚染物質Ｄを、土砂Ａから確実に離脱、分離し、気泡によって油分等の汚染物質Ｄを浮上させることができ、土砂Ａから分離した汚染物質Ｄを、少量の水と共に回収して、後述のオイルセパレータ５等で効率よく分離、回収することができるものとなる。
【００２５】
一方、分離装置４の分離槽４１に沈降した土砂Ａは、ベルトコンベア４４によって分離装置４から取り出され、水槽６上に配設された脱水ふるい７に搬送される。
脱水ふるい７に搬送された土砂Ａは、必要に応じて、すすぎ水により簡単に洗浄された後、脱水されることによって、再使用可能な清浄な土砂Ａとすることができる。
【００２６】
他方、分離槽４１からのドレン水は、前記の選別機１により分級した所定の粒径以上の土砂Ｂのすすぎ水と共に水槽６に導入され、公知の処理方法によって浄化処理される。
すなわち、水槽６では、沈澱処理が行われ、水槽６の底部に沈澱したスラリーは、スラリー槽８に導入された後、脱水装置９にて脱水ケーキと処理水とに分けられ、処理水は反応槽１０に送られる。
【００２７】
また、水槽６の上部水は、脱水装置９からの処理水及びオイルセパレータ５からの処理水と共に、反応槽１０に送られた後、一次反応槽１１、二次反応槽１２、三次反応槽１３、一次凝集槽１４及び二次凝集槽１５を順次経て処理された後、沈澱槽１６に導入される。
沈澱槽１６に導入された処理水は、上部水が処理水槽１７に移され、すすぎ水、加水のための水等として再使用され、ドレン水はスラリー槽８に戻されて再処理される。
【００２８】
このように、本実施例の汚染土壌の浄化方法によれば、まず、油分等の汚染物質が付着した土砂から予め汚染物質の分離しやすい所定の粒径以上の土砂Ｂを選別機１により分級するようにしているので、それ以降の工程の負荷を小さくすることができる。そして、選別機１により分級した所定の粒径以上の土砂Ｂは、汚染物質が分離されやすいため、すすぎ水により簡単に洗浄することにより、再利用することができるものとなる。
一方、所定の粒径以上の土砂Ｂを分級して取り除いた土砂Ａは、加水して、洗浄機３に導入し、洗浄機３において土砂同士の摩擦等により土砂Ａの表面に付着した汚染物質Ｄを離脱させ、土砂Ａ及び汚染物質Ｄを含む水を、水を張った分離槽４１並びに加振スクリーン４２及び空気供給手段４３を備えた分離装置４に導入し、この分離装置４の分離槽４１内において、土砂Ａに振動を付与するとともに気泡を吹き付けて沈降させることにより、土砂Ａと汚染物質Ｄとを分離するようにしているので、界面活性剤等の洗浄助剤を使用することなく、少量の水のみで土砂の表面に付着している汚染物質を確実に離脱、分離し、土砂を再利用することができるものとなる。
【００２９】
以上、本発明の汚染土壌の浄化方法及びそれに用いる分離装置について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、洗浄機に異なる形式の洗浄機を用いるようにする等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の汚染土壌の浄化方法によれば、まず、油分を含む汚染物質が付着した土砂を予め選別機により分級するようにしているので、それ以降の工程の負荷を小さくすることができる。そして、選別機により分級した所定の粒径以上の土砂は、汚染物質が分離されやすいため、すすぎ水により簡単に洗浄することにより、再利用することができるものとなる。
一方、所定の粒径以上の土砂を分級して取り除いた土砂は、加水して、洗浄機に導入し、洗浄機において土砂同士の摩擦により土砂の表面に付着した汚染物質を離脱させ、土砂及び汚染物質を含む水を、水を張った分離槽並びに加振スクリーン及び空気供給手段を備えた分離装置に導入し、該分離装置の分離槽内において、加振スクリーン上の土砂に振動を付与するとともに加振スクリーンの下に配設した空気供給手段のエアブロー管から気泡を吹き付けて土砂を撹拌して洗浄、沈降させ、汚染物質を水面に浮上させることにより、土砂と汚染物質とを分離するようにしているので、界面活性剤等の洗浄助剤を使用することなく、少量の水のみで土砂の表面に付着している汚染物質を確実に離脱、分離し、土砂を再利用することができるものとなる。
これにより、洗浄効率が向上するため、所定の粒径以上の土砂を洗浄工程の前工程において分級することにより洗浄工程以降の負荷が小さくなることと相俟って、汚染土壌の浄化費用を低減することができる。
また、洗浄工程以降においては、土砂を分級することなく、一連の処理を行うことができ、処理工程を簡略化して、設備費等のコストを低減することができる。
【００３１】
また、本発明の汚染土壌の浄化に用いる分離装置によれば、加振スクリーン及び空気供給手段によって、土砂に振動を付与しながら、気泡を吹き付けるようにしているため、洗浄機において土砂同士の摩擦により土砂の表面から離脱した汚染物質を、土砂から確実に分離させ、搬送手段によって沈降した土砂を搬出することができる。
これにより、界面活性剤等の洗浄助剤を使用することなく、少量の水のみで土砂の表面に付着している汚染物質を確実に離脱、分離し、土砂を再利用することができるものとなる。
【００３２】
また、汚染土壌の浄化に用いる分離装置に、回転により水面の泡沫を分離槽から越流させて排除する泡沫排除ブレードと、水面に浮上した油分を含む汚染物質を吸い上げるバキューム装置とを備えることにより、土砂の表面から離脱、分離した汚染物質を、土砂から確実に分離させ、少量の水と共に回収することができ、後工程のオイルセパレータ等での汚染物質の分離、回収を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の汚染土壌の浄化方法の一実施例を示すフローチャートである。
【図２】  本発明の汚染土壌の浄化方法の一実施例を示す設備装置のフローチャート（その１）である。
【図３】  本発明の汚染土壌の浄化方法の一実施例を示す設備装置のフローチャート（その２）である。
【図４】  本発明の汚染土壌の浄化方法の一実施例を示す設備装置のフローチャート（その３）である。
【図５】  本発明の汚染土壌の浄化に用いる洗浄機を示し、（ａ）はその断面図、（ｂ）はその動作を示す断面図、（ｃ）は同洗浄機によるすりつぶし作用を示す説明図、（ｄ）は同洗浄機によるもみすり作用を示す説明図である。
【図６】  本発明の汚染土壌の浄化に用いる分離装置を示す概略図である。
【図７】  同平面図である。
【図８】  同正面図である。
【図９】  同左側面図である。
【符号の説明】
１    選別機
２    ベルトコンベア
３    洗浄機
３１  ドラム
３２  ロータ
４    分離装置
４１  分離槽
４２  加振スクリーン
４２ａ  加振手段
４３  エアブロー管（空気供給手段）
４３ａ  ブロア装置
４４  ベルトコンベア
４４ａ  加振手段
４４ｂ  圧力水配管
４４ｃ  洗浄水配管
４５  泡沫排除ブレード
４６  バキューム装置
４７  隔壁
５    オイルセパレータ
６    水槽
７    脱水ふるい
８    スラリー槽
９    脱水装置
１０  反応槽
１１  一次反応槽
１２  二次反応槽
１３  三次反応槽
１４  一次凝集槽
１５  二次凝集槽
１６  沈澱槽
１７  処理水槽
【図１】
0004646047.tif 000002
【図２】
0004646047.tif 000003
【図３】
0004646047.tif 000004
【図４】
0004646047.tif 000005
【図５】
0004646047.tif 000006
【図６】
0004646047.tif 000007
【図７】
0004646047.tif 000008
【図８】
0004646047.tif 000009
【図９】
0004646047.tif 000010