(57)【要約】【課題】  油状物質で汚染された土壌から、該油状物質を効率よく分離し、土壌を浄化する方法を提供する。【解決手段】  油状物質が混在する汚染土壌から該油状物質を分離して土壌を浄化する汚染土壌の浄化方法は、汚染土壌に水を加えて攪拌し、浮上する油分を水とともに土壌から分離する水洗浄工程と、水洗浄後の土壌に水と微粉状炭化物を加えてスラリーを調製するスラリー化工程と、前記スラリー中の微粉状炭化物を浮選によって回収する炭化物回収工程と、を含むように構成される。必要により、炭化物回収工程の前に高せん断力での攪拌工程を設けることもできる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油状物質で汚染された土壌から該油状物質を分離して土壌を浄化する汚染土壌の浄化方法であって、
汚染土壌に水を加えて攪拌し、浮上する油分を水とともに土壌から分離する水洗浄工程と、
水洗浄後の土壌に水と微粉状炭化物を加えてスラリーを調製するスラリー化工程と、
前記スラリー中の微粉状炭化物を浮選によって回収する炭化物回収工程と、
を含むことを特徴とする、汚染土壌の浄化方法。
【請求項２】
請求項１において、前記炭化物回収工程の前に、前記スラリーにせん断力を加えて攪拌する攪拌工程を設けたことを特徴とする、汚染土壌の浄化方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記スラリー化工程は、水洗浄後の土壌に微粉状炭化物を加えて混練した後、水を加えてスラリー化するものであ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から３のいずれか１項において、前記水洗浄工程は、５０℃以上の温水を使用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１から４のいずれか１項において、前記スラリー化工程でスラリー化に用いる水は５０℃以上の温水を使用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２から５のいずれか１項において、前記撹拌工程はスラリー温度を５０℃以上に維持した状態で行うことを特徴とする、汚染土壌の浄化方法。
【請求項７】
請求項２から６のいずれか１項において、前記撹拌工程はスラリーに分級処理をして選別された平均粒径が０．５ｍｍ以下のスラリー区分に対して行うことを特徴とする、汚染土壌の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染土壌の浄化方法に関し、詳細には油状物質で汚染された土壌を浄化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原油採掘現場や石油精製現場などにおいては、石油系油分などによる土壌汚染が問題になっており、その対策が求められている。このため、タールやオイルなどの有機物で汚染された土壌から炭化水素を回収する方法として、水スラリー化した汚染土壌に微粉砕石炭を加えるか、あるいは微粉砕石炭と水のスラリー中に汚染土壌を加えた後、混転、篩い分け、浮遊選別を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第２８４６４６２号公報（特許請求の範囲など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１の方法では、汚染土壌に含まれるタール分やオイル分の全量を微粉砕石炭に付着させねばならないため、大量の微粉砕石炭を必要とし、処理コストが高くなるという問題がある。また、微粉砕石炭に吸着したタールやオイルと、無機物である土壌とを分離するためには、混転装置および高せん断攪拌機を用いて、それぞれ数分〜十数分程度の比較的長い時間をかけて混転や攪拌を実施する必要がある。さらに、混転や攪拌に長い時間を要すると、大量の汚染土壌を処理する場合に混転装置や攪拌装置を大型化しなければならず、この点も実用性を高める上での隘路となっている。
【０００５】
また、油に汚染された土壌を浄化する場合、大きな比表面積を持つ微細な土壌粒子と油状物質との分離を、いかに効率良く行えるか、が最大の課題となる。
【０００６】
従って、本発明の目的は、油状物質で汚染された土壌から、該油状物質を効率よく分離し、土壌を浄化する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、油状物質で汚染された土壌から該油状物質を分離して土壌を浄化する汚染土壌の浄化方法であって、汚染土壌に水を加えて攪拌し、浮上する油分を水とともに土壌から分離する水洗浄工程と、水洗浄後の土壌に水と微粉状炭化物を加えてスラリーを調製するスラリー化工程と、前記スラリー中の微粉状炭化物を浮選によって回収する炭化物回収工程と、を含むことを特徴とする、汚染土壌の浄化方法である。
【０００８】
第１の態様では、スラリー化に先だって水洗浄工程を設け、汚染土壌中の油状物質の中で浮上分離可能な油分を水とともに分離する。これにより、油状物質の量を大幅に減らすことが可能になる。従って、その後のスラリー化工程で添加する微粉状炭化物の量も少なくてすみ、処理コストを抑制できる。また、残りの油状物質は浮選により微粉状炭化物に同伴して土壌と分離することができるので、高い浄化性能が得られる。
【０００９】
また、本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記炭化物回収工程の前に、前記スラリーにせん断力を加えて攪拌する攪拌工程を設けたことを特徴とする、汚染土壌の浄化方法である。
【００１０】
第２の態様では、前記スラリーを高せん断力下で攪拌する。これによって、微粉状炭化物の粒子と油状物質にせん断活性面が形成され、このせん断活性面の発生により、過渡的現象として表面エネルギーが相対的に上昇し、微粉状炭化物の表面に油状物質の薄膜が形成される。このように表面改質された微粉状炭化物には、油状物質が薄膜状に添着した状態で同伴される上、スラリー中の遊離油状物質も融合一体化しやすくなるので、浮選における分離効率が大幅に向上する。つまり、第２の態様では、第１の態様と同様の作用効果に加え、汚染土壌に対してさらに高度な浄化処理が可能になる。
【００１１】
また、本発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様において、前記スラリー化工程は、水洗浄後の土壌に微粉状炭化物を加えて混練した後、水を加えてスラリー化するものであることを特徴とする、汚染土壌の浄化方法である。
【００１２】
第３の態様では、水洗浄後の土壌をスラリー化する際に、まず微粉状炭化物を添加して混練を実施し、油状物質と微粉状炭化物を十分に接触させる。この混練を行うことにより、その後のスラリー中で土壌粒子に付着した油状物質の乖離と親油性の微粉状炭化物への移行が速やかに進行するため、土壌粒子と油状物質との分離を短時間で効率良く行うことができる。
【００１３】
また、本発明の第４の態様は、第１の態様乃至第３の態様のいずれかにおいて、前記水洗浄工程は５０℃以上の温水を使用することを特徴とする汚染土壌の浄化方法である。  
第４の態様では、前記水洗浄工程は、５０℃以上の温水を使用することで、油状物質の粘性を低下させ、土壌粒子からの分離を促すことができる。
【００１４】
また、本発明の第５の態様は、第１の態様乃至第４の態様のいずれかにおいて、前記スラリー化工程でスラリー化に用いる水は５０℃以上の温水を使用することを特徴とする、汚染土壌の浄化方法である。  
このように、前記スラリー化工程で温水を使用することにより、油状物質の粘性が低下し、土壌粒子から遊離しやすくなる。
【００１５】
また、本発明の第６の態様は、第２の態様乃至第５の態様のいずれかにおいて、前記撹拌工程はスラリー温度を５０℃以上に維持した状態で行うことを特徴とする、汚染土壌の浄化方法である。  
第６の態様では、前記撹拌工程はスラリー温度を５０℃以上に維持した状態で行うことで、微粉状炭化物の粒子と油状物質へのせん断活性面の形成が効果的となる。
【００１６】
また、本発明の第７の態様は、第２の態様乃至第６の態様のいずれかにおいて、前記撹拌工程はスラリーに分級処理をして選別された平均粒径が０．５ｍｍ以下のスラリー区分に対して行うことを特徴とする、汚染土壌の浄化方法である。
【００１７】
一般に、平均粒径が０.５ｍｍを超える土壌粒子は、微細粒子に比べて相対的に比表面積が小さくなり、油分が分離しやすい傾向がある。このため、乾式混練と温水スラリー化によって油分が除去されていることが多い。すなわち、高せん断力下での撹拌を行わなくても、分級すればそのまま水洗浄を施すだけで浄化できる場合が多い。  
第７の態様では、高せん断力下での撹拌を行う対象土壌を粒径の大きな土壌部分は除いた残りの平均粒径が０．５ｍｍ以下の土壌としたので、撹拌処理量が少量化され、撹拌機を小型化することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明方法によれば、石油系油分などの油状物質で汚染された土壌から油状物質を効率よく分離し、土壌を浄化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。  
図１は、本発明方法の基本的な工程を示すフロー図である。本発明による汚染土壌の浄化方法は、水洗浄工程１１と、スラリー化工程１２と、炭化物回収工程１４とを含む一連の工程により実施される。また、必要に応じて、前記炭化物回収工程の前に、図１中、破線で示す攪拌工程１３を設けることができる。
【００２０】
本発明の浄化方法で処理対象となる汚染土壌としては、油状物質が混在した油汚染土壌であれば特に制限はない。ここで、汚染原因である油状物質は、特に限定されるものではなく、例えば、タール状またはオイル状の液状油などに代表される石油系の油分や炭化水素類のほか、食品廃油などの植物性の油や、工業廃油等が対象となる。なお、油状物質とともに、親油性の有害物質としてダイオキシン類やＰＣＢ類に代表される芳香族有機ハロゲン化合物、残留農薬などが存在する汚染土壌についても適用可能である。
【００２１】
水洗浄工程１１では、汚染土壌に水を加えて攪拌し、浮上する油分を水とともに土壌から分離する。洗浄に際しては、攪拌装置などを用いて１〜５分間程度土壌と水を充分に混合し、油分の分離を促す。この操作により、油状物質の中で浮上し易いタール分やオイル分などを浮上せしめ、水とともに土壌から分離できる。その結果、後のスラリー化工程１２で添加する微粉状炭化物の量を減らすことが可能となり、処理効率が向上するとともにプロセスの経済性も高まる。
【００２２】
洗浄に用いる水は、汚染土壌の量に対して大過剰に使用することが好ましく、また、例えば５０℃〜９０℃程度の範囲の温水を使用することが好ましい。温水を使用することにより、油状物質の粘性が低下し、土壌粒子から遊離しやすくなる。
【００２３】
浮上した油分を含む水は、必要に応じて油水分離装置などを使用して油分を分離回収した後、排水処理等を施すことによって放流できる。また、油分を分離後の水を洗浄水として水洗浄工程１１において循環利用することも可能である。
【００２４】
スラリー化工程１２は、水洗浄した土壌に微粉状炭化物と水を加えてスラリーを調製する工程である。好ましくは、前記汚染土壌と微粉状炭化物と水を混合し、攪拌機などを用いて１〜５分間程度混合攪拌を実施する。ここで添加する微粉状炭化物は、炭化物を微粉砕等して得られる微細粒子である。炭化物としては、例えば、石炭や、木材チップなどのバイオマス由来の炭化物、熱分解カーボン、活性炭などが挙げられる。炭化物は、完全に炭化が進行したものよりも、炭化の程度が低く、少なくとも表面の物性として疎水性を有する炭化物が好ましい。この目的のため、例えばバイオマスを原料とする炭化物では、その調製に際し、５００℃前後の低温で炭化させたものが好ましい。また、任意的な物性として、炭化物はある程度の吸着性能も併せ持つことが好ましい。
【００２５】
微粉状炭化物の平均粒径は、以下の範囲に限定されるものではないが、例えば０．５ｍｍ以下が好ましく、０．０５〜０．１５ｍｍの範囲がより好ましい。０．５ｍｍ以下に微粉砕した炭化物を用いることにより、一般の土壌粒子と同等以上の表面積を持つことになり、油状物質の添着性能が良好になる。
【００２６】
スラリー化工程１２における微粉状炭化物と水との添加順序は特に問われないが、微粉状炭化物を先に添加して混練などの操作を行った後で水を添加する場合、油状物質が土壌粒子から分離され易くなる効果が期待できる。すなわち、水が少ない又はほとんど存在しない状態では、汚染土壌中の油状物質と微粉状炭化物との接触が十分に起こり、その後のスラリー中で土壌粒子に付着した油状物質の乖離と親油性の微粉状炭化物への添着を速やかに進行させ得る。
【００２７】
水スラリーにおける固形分濃度は、例えば３〜５０重量％程度、好ましくは２０〜３０％に調整する。水スラリー中の固形分濃度が少なすぎると、後段の攪拌工程で炭化物に十分なせん断力を与えることができず、逆に固形分濃度が多すぎると、攪拌が困難になる場合がある。
【００２８】
スラリー化によって、水中に土壌粒子、油状物質および微粉状炭化物が分散した系が成立する。ここで、土壌粒子は無機物からなる親水性物質であり、微粉状炭化物は、前記したように疎水性（親油性）の表面物性を持つ。このため、油状物質は土壌粒子から、該土壌粒子よりも親和性の高い微粉状炭化物の方へ移行しやすくなる。
【００２９】
スラリー化に用いる水は、例えば５０℃〜９０℃程度の範囲の温水を使用することが好ましい。温水を使用することにより、油状物質の粘性が低下し、土壌粒子から遊離しやすくなる。
【００３０】
本発明方法の好ましい実施形態では、図１において破線で示すように、炭化物回収工程１４の前に攪拌工程１３を設けることができる。攪拌工程１３では、水スラリーに高せん断力を付与しながら攪拌を行う。この攪拌工程１３を設けることによって、土壌粒子と油状物質との分離を確実ならしめ、汚染土壌を高度に浄化することが可能になる。
【００３１】
攪拌工程１３では、スラリー化工程１２で得られるスラリーに、例えば２０〜２００ｋＷ／ｍ３程度（好ましくは３０〜８０ｋＷ／ｍ３程度）のせん断力が、３０秒〜５分程度（好ましくは３０秒〜９０秒程度）加わるようにすることが好ましい。せん断力が上記範囲よりも大き過ぎる場合、または上記範囲のせん断力でも攪拌時間が長すぎる場合には、高せん断攪拌機の大型化が必要となり、消費エネルギーも増大するが、それに見合うだけの効果の上昇は期待できないため、主として効率面で好ましくない。また、せん断力が上記範囲よりも小さ過ぎる場合、または上記範囲のせん断力でも攪拌時間が短すぎる場合には、微粉状炭化物への油状物質の添着（後述）が不十分となり、土壌浄化効果が低下する場合がある。
【００３２】
また、高せん断力下での攪拌は、スラリー温度を前記と同様に５０℃〜９０℃程度に維持した状態で行うことが好ましい。これにより、微粉状炭化物の粒子と油状物質へのせん断活性面の形成が効果的となる。
【００３３】
攪拌工程１３で高せん断力を与える意義は、主として微粉状炭化物に表面改質（油添着）を起こさせることにある。ここで、攪拌工程１３における表面改質の機構について、図２を参照しながら詳説する。図２は、水スラリーの状態を模式的に示す図であり、同図（Ａ）は、前記したように水４中に土壌粒子１と油状物質２と微粉状炭化物３とが分散した状態を示している。なお、この段階では、汚染土壌中で土壌粒子１に付着していた油状物質２のすべてが油滴として遊離しているわけではない。
【００３４】
図２（Ａ）の状態の水スラリーにせん断力が加わると、同図（Ｂ）に示すように、水４中に油滴状態で遊離した油状物質２は、親水性の無機物質である土壌粒子１に比べ、より強い親和性を持つ親油性の微粉状炭化物３と会合し、その表面に薄膜状に添着する。この過程では、微粉状炭化物３の粒子と油状物質２にせん断活性面が形成され、このせん断活性面の発生により、過渡的現象として表面エネルギーの相対的上昇が起こり、微粉状炭化物３の表面に油状物質２の薄膜が形成されるものと考えられる。また、高せん断力攪拌によって、土壌粒子に付着していた油状物質２も次第に遊離し、親油性の微粉状炭化物３表面に移行していく。このようにして、一旦表面改質された微粉状炭化物３は、スラリー中に遊離してくる油状物質２をさらに引きつけ、これらをも融合させるように作用する。従って、汚染土壌中に、極めて微細な土壌粒子１（例えば平均粒径４５μｍ以下の土壌粒子１）が含まれている場合でも、油状物質２の分離が確実に行われる。
【００３５】
同図（Ｃ）は、後述する炭化物回収工程１４の状態を示しており、浮選を行うことにより、油状物質２は微粉状炭化物３の表面に付着した状態で気泡５とともに同伴し、土壌粒子１および水４から分離される。油添着された微粉状炭化物３は、疎水性がさらに強まり、気泡と同伴しやすい状態にあるから、土壌粒子１および水４との分離性能も格段に向上したものとなる。
【００３６】
炭化物回収工程１４は、前記スラリー化工程１２または攪拌工程１３の後で実施され、浮選法によって炭化物の回収を行う工程である。浮選法は、選炭や選鉱などにおいて公知の方法であり、スラリー中に起泡剤を添加してバブリングを行い、微粉状炭化物を泡とともに浮上せしめ、フロスとして回収する。ここで起抱剤としては、例えばＭＩＢＣ（４−メチル−２−ペンタノール）、パイン油、テルピネオール、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、高級アルコールなどを用いることが可能であるが、これらの中でもＭＩＢＣが好ましい。
【００３７】
浮選によって、気泡とともに浮上選別される微粉状炭化物には、油状物質が同伴するため、これを回収することによって、土壌および水から分離される。なお、乾式混練工程で油分を添加した場合には、該油分および有害物質も微粉状炭化物とともに土壌と分離されることになる。
【００３８】
以上のようにして油状物質が分離された土壌粒子は、浮上せずに水中に残留することになる。この土壌を脱水処理することによって、浄化土壌が得られる。なお、浄化の度合いに応じ、土壌粒子中の粗粒分と細粒分とを分別し、細粒分についてはさらなる浄化処理を施すことも可能である。
【００３９】
図３は、本発明に係る汚染土壌の浄化方法を実施するためのシステムフローの典型例を示す図である。  
まず、汚染土壌と温水を洗浄タンク２１に投入し、攪拌混合して洗浄を行う（水洗浄工程１１）。ここで油状物質中の浮上しやすい油分の大半が分離されるので、以降の処理において、例えば微粉状炭化物の添加量を節減したり、浮選処理の時間を短縮できるなど、プロセスへの負荷を大幅に低下できる。
【００４０】
洗浄タンク２１から排出された浮上油を含む洗浄水は、油水分離装置２３に移され、ここで水相と油相とに分離され、油分が回収される。水相は、排水処理を施すことにより放流するか、あるいは洗浄水として洗浄タンク２１へ循環させることが可能である。
【００４１】
次に、洗浄後の土壌をスラリー調整槽２２に移し、ここで微粉状炭化物を添加するとともに、必要に応じて温水を追加して水スラリーを調製する（スラリー化工程１２）。その後、水スラリーを分級機２５にかけて篩い分けを行う。この篩い分け工程は任意である。一般に平均粒径が０.５ｍｍを超える土壌粒子は、微細粒子に比べて相対的に比表面積が小さくなり、油分が分離しやすい傾向がある。このため、水洗浄工程１１とスラリー化工程１２によって油分が除去されていることも多く、分級すればそのまま水洗浄を施すだけで浄化できる場合がある。
【００４２】
篩い分けにより選別された０.５ｍｍ以下のスラリー区分（微細な土壌粒子と微粉状炭化物および油状物質を含む）は表面改質機２７に導入され、前記した条件で高せん断力下で攪拌が行われる（攪拌工程１３）。攪拌後のスラリーは一時的に調整槽２９に貯留され、ここで水分量の調整（水の添加）と起泡剤の添加が行われ、引き続き浮選機３１に移される。
【００４３】
浮選機３１では、浮選法による炭化物の選別がなされ、油状物質を吸着した炭化物はフロスとして分離される（炭化物回収工程１４）。このフロスは、必要に応じて脱水装置３３、乾燥装置３５で脱水処理、乾燥処理が施され、油状物質を吸着した状態の回収炭化物となる。
【００４４】
一方、浮選によって微粉状炭化物と油状物質が除去された土壌粒子のスラリーは、必要に応じて分級機４１において、例えば４５μｍ超の粒子と４５μｍ以下の粒子に区分される。篩い分けられた４５μｍ超の土壌粒子は、そのまま浄化土壌とすることができる。  
４５μｍ以下の微細な土壌粒子は、水中に懸濁状態にあるため、シックナー４３において静置し、上清と沈澱物とに分離される。上清は、排水処理装置４５により排水処理が施され、放流される。沈澱物は脱水装置４７において脱水された後、油状物質の残留の有無を測定し、残留がなければ浄化土壌として回収される。
【００４５】
以上において、分級機４１以後の操作は任意である。一般的に、微細な土壌粒子になるほど油状物質の分離が困難であることに鑑み、確認的にこの分別操作を行うことにより、浄化処理に確実を期することができる。
【００４６】
以下、実施例を挙げ、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれにより何ら制約されるものではない。  
実施例１
以下の方法で汚染土壌の浄化を実施した。  
汚染土壌１６０ｇ（含水率（湿潤土壌の水の質量／湿潤土の質量）：４０％以下）に８０℃の温水４００ｍｌを加えて撹拌し、浮上する油分を水と共に土壌から分離して水洗浄を行った。水洗浄工程後、油混じりの汚染土壌と微粉炭（平均粒径０．５ｍｍ以下）３０ｇを共にステンレス製容器内に投入し、約５分間混練した。混練の際、ステンレス製容器を約８０℃の湯せんによって外部から加温した。
【００４７】
混練終了後、約８０℃の温水４００ｍｌを加え、スラリー化した。このスラリーを表面改質機Ｍ−ＣＯＬ（登録商標；三井造船株式会社製）に投入して、スラリー中の微粉炭および油状物質の表面を改質するために、高せん断力場での攪拌を１分間行った。攪拌中は、表面改質機内の温度が低下しないように外部ヒーターを使用して加温した（設定温度８０℃）。
【００４８】
次に、表面改質機の内容物をステンレス製容器に取り出し、水２２００ｍｌを加えてスラリー濃度を調整した後、起泡剤ＭＩＢＣを２滴添加し、浮選機に移した。浮選機では浮選法により微細空気とともに浮上してくるフロス（油状物質を吸着した炭化物）を約８分間掻き取り機で回収し、分離回収した。
【００４９】
浮選機中に残された土壌成分を（ア）０.５ｍｍ超、（イ）０．０４５ｍｍ超〜０.５ｍｍ以下、（ウ）０.０４５ｍｍ以下、の３区分に分級し、浄化土壌とした。各区分の浄化土壌について、ＴＰＨ（総石油炭化水素）含有量を測定した。また、温水洗浄のみを施した汚染土壌についても参考のため油除去率を測定した。これらの結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】
2005186057.tif 000003
表１から、いずれの粒径区分においても油除去率は９９％を超え、実用上極めて優れた浄化性能が得られることが確認された。なお、温水洗浄を施しただけの汚染土壌でも、油除去率は８０％を超える結果が示された。このことから、水洗浄工程を設け油の一部を除去しておくことによって、引き続く各工程における負荷が大幅に軽減され、粒径にかかわらず高い浄化性能が得られたものと考えられる。
【００５１】
実施例２
本実施例は表面改質機Ｍ−ＣＯＬを使用しない場合についてのものである。以下の方法で汚染土壌の浄化を実施した。  
汚染土壌１６０ｇ（含水率（湿潤土壌の水の質量／湿潤土の質量）：４０％以下）に８０℃の温水４００ｍｌを加えて撹拌し、浮上する油分を水と共に土壌から分離して水洗浄を行った。水洗浄工程後、油混じりの汚染土壌と微粉炭（平均粒径０．５ｍｍ以下）３０ｇを共にステンレス製容器内に投入し、約５分間混練した。混練の際、ステンレス製容器を約８０℃の湯せんによって外部から加温した。
【００５２】
混練終了後、約８０℃の温水４００ｍｌを加え、スラリー化した。このスラリーを高せん断力場にならない撹拌力の撹拌装置で攪拌を１分間行った。攪拌中は、撹拌装置内の温度が低下しないように外部ヒーターを使用して加温した（設定温度８０℃）。
【００５３】
次に、撹拌装置の内容物をステンレス製容器に取り出し、水２２００ｍｌを加えてスラリー濃度を調整した後、起泡剤ＭＩＢＣを２滴添加し、浮選機に移した。浮選機では浮選法により微細空気とともに浮上してくるフロス（油状物質を吸着した炭化物）を約８分間掻き取り機で回収し、分離回収した。
【００５４】
浮選機中に残された土壌成分を粒径で（ア）０.５ｍｍ超、（イ）０．０４５ｍｍ超〜０.５ｍｍ以下、（ウ）０.０４５ｍｍ以下、の３区分に分級し、浄化土壌とした。各区分の浄化土壌について、ＴＰＨ含有量を測定した。また、温水洗浄のみを施した汚染土壌についても参考のため油除去率を測定した。これらの結果を表２に示す。
【００５５】
【表２】
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本発明における水洗浄工程を経ることで、高せん断力場での攪拌を行わなくても、粒径０．０４５ｍｍ以上の土壌に対して、実用上十分な浄化性能が得られることが確認された。実施例１との対比から、粒径０．０４５ｍｍ以下の土壌については、表面改質機Ｍ−ＣＯＬによって高せん断力撹拌を行うことで、十分な浄化が行えることが理解できる。この粒径の土壌だけを分級して選別し、それを上記表面改質機Ｍ−ＣＯＬで高せん断力撹拌処理することで、当該改質機の容量を小規模化することが可能になる。
【００５６】
比較例１
比較例１は、従来技術である特許第２８４６４６号公報に記載されている処理方法と同様の場合についてのものである。具体的には以下の方法で汚染土壌の浄化を実施した。  
原油採掘現場で採取された汚染土壌１６０ｇ（含水率：４０％以下）に温水（温度６０℃）を４００ｍｌ加え、スラリー化した。スラリー化後、微粉炭（平均粒径０．５ｍｍ以下）３０ｇと共に混転機に投入して、５分間混転した。混転終了後、（ア）０．５ｍｍ超の粒径のもののみ分級した。
【００５７】
０．５ｍｍ以下の土壌については高せん断力攪拌機で、２分間高せん断力撹拌を行った。攪拌中は、高せん断力攪拌機内の温度が低下しないように、外部ヒーターを使用して加温した（設定温度６０℃）。
【００５８】
次に、高せん断力攪拌機の内容物をステンレス製容器に取り出し、水２２００ｍｌを加えてスラリー濃度を調整した後、起泡剤ＭＩＢＣを２滴添加し、浮選機に移した。浮選機では浮選法により微細空気とともに浮上してくるフロス（油状物質を吸着した炭化物）を約８分間掻き取り機で回収し、分離回収した。
【００５９】
浮選機中に残された土壌成分を、（イ）０．０４５ｍｍ超〜０.５ｍｍ以下、（ウ）０.０４５ｍｍ以下、の２区分に分級した。各区分の浄化土壌について、ＴＰＨ含有量を測定した。その結果を表３に示す。
【００６０】
【表３】
2005186057.tif 000005
比較例１では、本発明における水洗浄工程を経ないため、十分な浄化性能が得られない。表３において、浄化後の粒径０．５ｍｍ超のＴＰＨ濃度が浄化前のＴＰＨ濃度より高い理由は以下の通りである。  
一般的に、粗粒土壌に比べて細粒土壌に油状物質が高濃度に吸着している。水洗後及び高せん断力撹拌によって前記土壌から油状物質が遊離し、微粉状炭化物に添着及びスラリー中の遊離油状物質も融合一体化するが、微粉状炭化物よりも大きい土壌粒子については、微粉状炭化物との接触回数が少なく、かつ微粉状炭化物の接触回数が少ないためスラリー中に遊離した油状物質が当該土壌粒子に吸着し、浄化前よりも汚染濃度が高くなったと考えられる。
【００６１】
実施例３
実施例３はダイオキシン類で汚染された土壌に対する浄化実験である。  
（１）先ず、ダイオキシン物質については、ダイオキシン類を直接使用することは難しいため、ダイオキシン類と似たような疎水性を有するジベンゾフランを代替物質として使用し、当該実験を行った。  
（２）模擬汚染土壌として、園芸で使用されている川砂と黒砂を６：４の割合で混ぜて、土壌量を１５０ｇに調整した。そして、ジベンゾフラン０．５ｇを無水エタノール１０ｍｌに溶解し、それを前記土壌と混合し、振とう後、風化させ模擬汚染土壌とした。
【００６２】
（３）実験方法
前記模擬汚染土壌に水１００ｍｌとＣ重油５ｍｌを加えて、汚染土壌の撹拌洗浄を５分間実施した。更に浮上する油分を分離した。その後、それに微粉炭（平均粒径０．５ｍｍ以下）を２５ｇ加えて、更に５分間撹拌した。  
撹拌後、スラリー濃度を調整するために水３００ｍｌを加え、表面改質機Ｍ−ＣＯＬに投入して、スラリー中の微粉炭および油状物質の表面を改質するために、高せん断力場での撹拌を３０秒間行った。  
次に、表面改質機の内容物をステンレス製容器に取り出し、水２２００ｍｌを加えてスラリー濃度を調整した後、起泡剤ＭＩＢＣを２滴添加して、浮選機に移した。浮選機では浮選法により微細空気とともに浮上してくるフロス（ダイオキシン代替物質を吸着した炭化物）を１０分間掻き取り機で回収し、分離回収した。  
浮選機中に残された土壌成分を粒径で（ア）０.５ｍｍ超、（イ）０．０７４ｍｍ超〜０.５ｍｍ以下、（ウ）０.０７４ｍｍ以下、の３区分に分級した。各区分の土壌について、ジベンゾフラン含有量を測定した。その結果を表４に示す。
【００６３】
【表４】
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親油性の有害物質であるダイオキシン類に代表される芳香族有機ハロゲン化合物による汚染土壌に対しても、当該プロセスは有効であることが確認された。
【００６４】
以上、本発明を種々の実施形態に関して述べたが、本発明は上記実施形態に制約されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、他の実施形態についても適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明方法は、石油系油状物質などに汚染された土壌の浄化に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る土壌の浄化方法の概要を示すフロー図である。
【図２】微粉状炭化物の表面改質の説明に供する原理図である。
【図３】本発明方法を実施するための代表的なシステムフロー図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  土壌粒子
２  油状物質
３  微粉状石炭
４  水
５  気泡
１１  水洗浄工程
１２  スラリー化工程
１３  攪拌工程
１４  炭化物回収工程
２１  洗浄タンク
２２  スラリー調整槽
２３  油水分離装置
２５  分級機
２７  表面改質機
２９  調整槽
３１  浮選機
３３  脱水装置
３５  乾燥装置
４１  分級機
４３  シックナー
４５  排水処理装置
４７  脱水装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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