(57)【要約】【課題】  使用水量が少なく、水処理費用や水道料が軽減でき、分級・洗浄効率を向上させ、装置コストも削減することができる汚染土壌の洗浄方法を提供する。【解決手段】  上段から下段にかけて次第に目の細かくなる複数段のふるい２８、３０、３２のうち最上段のふるい２８上に汚染土壌１２を供給する工程と、最上段のふるい２８上の汚染土壌１２に高圧水４６を噴射して洗浄を行うとともに、ふるい２８の目よりも細かな粒径の土壌を落下させて分級する工程と、次段のふるい３０上に落下した土壌に高圧水４６を噴射して洗浄と分級を行い、順次最下段のふるい３２まで高圧水４６の噴射による洗浄と分級を繰り返す工程とを含む。【選択図】        図１
2005279454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上段から下段にかけて次第に目の細かくなる複数段のふるいの内最上段のふるい上に重金属や油、ダイオキシン類等に汚染された汚染土壌を供給する工程と、
前記最上段のふるい上の汚染土壌に高圧水を噴射して洗浄を行うと共に、ふるいの目よりも細かな粒径の土壌を落下させて分級する工程と、
次段のふるい上に落下した土壌に高圧水を噴射して洗浄と分級を行い、順次最下段のふるいまで高圧水の噴射による洗浄と分級を繰り返す工程と、
を含むことを特徴とする汚染土壌の洗浄方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記ふるいとして振動ふるいを用いることを特徴とする汚染土壌の洗浄方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記汚染土壌に噴射される高圧水として、高温水、蒸気、混気ジェットまたは過熱蒸気が用いられることを特徴とする汚染土壌の洗浄方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかにおいて、
前記ふるいは、傾斜角度が可変にされていることを特徴とする汚染土壌の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重金属や油分、ダイオキシン類等に汚染された土壌の洗浄及び分級を行うための汚染土壌の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場跡地等を再開発するに際して、汚染土壌の処理が大きな社会問題化している。
【０００３】
汚染土壌の浄化方法の１つとして、土壌洗浄法が注目されている。
【０００４】
この土壌洗浄法は、重金属や油などに汚染された土壌に対して水や薬剤を使用した洗浄と、粗粒分と細粒分の分級を行う方法である。
【０００５】
一般に、有害物質は細粒分に凝縮するため、粗粒分が無害な濃度まで洗浄され、埋め戻しなどに再利用でき、一方、細粒分は通常産業廃棄物として処分されるようになっている。
【０００６】
一般に、細粒分と粗粒分の境界は、７５μｍ程度とされている。
【０００７】
この土壌洗浄法として、例えば、特許文献１に示すようなものが知られている。
【０００８】
この土壌洗浄法は、粘土状スラリーをスラリーポンプによってラインミキサーに導入する直前に水酸化ナトリウムを添加してラインミキサーで混合しながら汚染土壌スラリーのｐＨを９〜１１になるように調整して超音波発生装置に送り、さらに液体サイクロンに導入して清浄土壌と重金属を多量に含有する微細粒子あるいは重金属イオンとを別個に取り出すようにしている。
【特許文献１】特開２０００−３２５９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような特許文献１に示されるような土壌洗浄法は、汚染土壌をスラリー化するために大量の水を使用し、水処理費用や水道料が増大することとなる。
【００１０】
また、超音波発生装置で洗浄を行い、液体サイクロンで分級を行うため、分級、洗浄工程が別れているため、時間的効率が低く、装置もコスト高になるという問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、使用水量が少なく、水処理費用や水道料が軽減でき、分級・洗浄効率を向上させ、装置コストも削減することができる汚染土壌の洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するため、本発明の汚染土壌の洗浄方法は、上段から下段にかけて次第に目の細かくなる複数段のふるいの内最上段のふるい上に重金属や油、ダイオキシン類等に汚染された汚染土壌を供給する工程と、
前記最上段のふるい上の汚染土壌に高圧水を噴射して洗浄を行うと共に、ふるいの目よりも細かな粒径の土壌を落下させて分級する工程と、
次段のふるい上に落下した土壌に高圧水を噴射して洗浄と分級を行い、順次最下段のふるいまで高圧水の噴射による洗浄と分級を繰り返す工程と、
を含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、複数段のふるい上の汚染土壌に高圧水を直接噴射して洗浄しながら、ふるいでふるうことにより、分級と洗浄を同時に行い、高圧水により分級効率と洗浄効率を向上させ、使用水量を低減させて水処理費用や水道料を軽減することができる。
【００１４】
本発明においては、前記ふるいとして振動ふるいを用いるようにすることができる。
【００１５】
このような構成とすることにより、振動ふるいにより一層分級効率を向上させることができる。
【００１６】
本発明においては、前記汚染土壌に噴射される高圧水として、高温水、蒸気、混気ジェットまたは過熱蒸気を用いることができる。
【００１７】
このような構成とすることにより、より一層洗浄効率を高めることができる。
【００１８】
本発明においては、前記ふるいの傾斜角度を可変にすることができる。
【００１９】
このような構成とすることにより、汚染の程度に応じてふるいの傾きを変えて処理速度を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１〜図３は、本発明の一実施の形態に係る汚染土壌の洗浄方法を示す図である。
【００２２】
図１は、本発明の汚染土壌の洗浄方法に用いる汚染土壌の洗浄システムを示す概略説明図で、この汚染土壌洗浄システム１０は、汚染土壌１２を土壌洗浄装置１４に供給し、この土壌洗浄装置１４内で汚染土壌をふるいにかけつつ、水槽１６から洗浄水１８を高圧水として土壌洗浄装置１４内の汚染土壌１２に噴射して洗浄し、この土壌洗浄装置１４にて、例えば粒径７５μｍ以上の粗粒分と、粒径７５μｍ未満の細粒分とに分級するようになっている。
【００２３】
粒径７５μｍ以上の粗粒分は、無害化された状態となって、埋め戻しに再利用されるようになっており、粒径７５μｍ未満の細粒分は、フィルタープレス２０によってプレス処理が行われ、脱水ケーキとろ水に分離され、脱水ケーキは産業廃棄物として処理され、ろ水は排水処理が行われた後下水道に放流されるとともに、水槽１６に循環水として循環され、再度洗浄水として使用されるようになっている。
【００２４】
また、フィルタープレス２０の前段階に沈殿槽を設置し、その上澄水を初期洗浄水として再利用しても良い。
【００２５】
このように、洗浄水として循環使用することで水道料を削減することができる。
【００２６】
土壌洗浄装置１４は、図２に示すように、振動ふるい装置２２と、高圧水噴射装置２４とを有している。
【００２７】
振動ふるい装置２２は、汚染土壌の供給を行う土砂ホッパ２６の下方に複数段、例えば３段のふるい２８、３０、３２を配置し、これらのふるい２８、３０、３２をスプリング３４にて支持し、起振装置３６にて振動を加えるようになっている。
【００２８】
３段のふるい２８、３０、３２は、上段から下段にかけて順に目が細かくなるようにしており、例えば、最上段のふるい２８は、４０ｍｍの目のふるい網となっており、中断のふるい３０は、２ｍｍの目のふるい網となっており、最下段のふるい３２は、７５μｍの目のふるい網となっている。
【００２９】
また、各段のふるい２８、３０、３２は、土砂ホッパ２６側が高く、土砂ホッパ２６と反対側が低くなるように傾斜した状態とされており、これらのふるい２８、３０、３２の傾斜角度を可変にしており、汚染土壌の汚染の程度に応じてふるい２８、３０、３２の傾きを変えて処理速度を調整することができるようになっている。
【００３０】
なお、ふるい２８、３０、３２の周囲は、拡散防止板４８にて覆われるようになっている。
【００３１】
高圧水噴射装置２４は、高圧水供給管３８から複数、例えば３本の高圧水噴射管４０、４２、４４を分岐させ、それぞれの高圧水噴射管４０、４２、４４を各ふるい２８、３０、３２の上方に配置させるとともに、各高圧水噴射管４０、４２、４４の各ふるい２８、３０、３２対応位置に複数の噴射ノズルを設けて、各ふるい２８、３０、３２に向けて高圧水を噴射し得るようになっている。
【００３２】
高圧水の圧力は、例えば０．３Ｎ／ｍｍ2〜１０Ｎ／ｍｍ2とすることができる。
【００３３】
この高圧水噴射管４０、４２、４４から噴射される高圧水は、例えば９０℃程度の高温水とすることができる。
【００３４】
そして、このような土壌洗浄装置１４を用いた汚染土壌の洗浄方法は、まず、起振装置３６を作動させてふるい２８、３０、３２を振動させた状態で、土砂ホッパ２６から最上段のふるい２８上に汚染土壌を供給する。
【００３５】
次いで、最上段の高圧水噴射管４０から最上段のふるい２８の汚染土壌に高温の高圧水４６を噴射してふるい２８の目よりも細かな粒径、例えば４０ｍｍ未満の土壌を中段のふるい３０上に落下させ、それよりも大きな粒径の４０ｍｍ以上の土壌（大型礫や異物）をふるい２８外に取り出す。
【００３６】
次に、中段のふるい３０上に落下した土壌に中段の高圧水噴射管４０から高温の高圧水４６を噴射して洗浄と分級を行う。
【００３７】
この場合、例えば、粒径２ｍｍ以上の土壌（礫）はふるい３０外に取り出され、粒径２ｍｍ未満の土壌は最下段のふるい３２上に落下することとなる。
【００３８】
そしてさらに、最下段のふるい３２上に落下した土壌に高圧水噴射管４４から高温の高圧水を噴射して洗浄と分級を行い、例えば、粒径７５μｍ以上の粗粒分をふるい３２外に取り出し、粒径７５μｍ未満の細粒分と泥水をふるい３２下方に落下させてフィルタープレス２０側へと取り出すようになっている。
【００３９】
このように、最上段のふるい２８から最下段のふるい３２まで順次高温の高圧水４６の噴射による洗浄と分級を同時に行い、しかも、高温の高圧水により分級効率と洗浄効率を向上させることで、使用水量を低減させて水処理費用や水道量を軽減することができることとなる。
【００４０】
また、フィルタープレス２０で分離されたろ水は、水槽１６へと循環されて再利用されるため、より一層流動水等の使用水量を減少させて水道料を軽減することができる。
【００４１】
次に、このような高温高圧水による汚染土壌の洗浄方法を用いて汚染土壌の洗浄実験を行った結果を既存の土壌洗浄方法による洗浄結果と比較して図３に示す。
【００４２】
この実験では、有害物質としてＣ重油、ヒ素、鉛、ダイオキシンを対象に使用水温９０℃、噴射圧力０．５Ｎ／ｍｍ2、処理土量２００ｋｇの条件下で、Ｃ重油の処理前濃度が２９．１０ｇ／ｋｇ、ヒ素の処理前濃度が０．４ｍｇ／ｌ、鉛の処理前濃度が１．１ｍｇ／ｌ、ダイオキシンの処理前濃度が２０００ｐｇ−ＴＥＱ／ｇの汚染土壌を用いた。
【００４３】
その結果、Ｃ重油にあっては、既存の土壌洗浄方法では、処理時間が９０秒、使用水量が６００ｌで、処理後の濃度が１．９４ｇ／ｋｇとなり、有害物質除去率が９３．３３％であるのに対し、高温高圧水噴射方法で行った場合は、処理時間が６０秒と短く、使用水量が３００ｌと少なく、処理後の濃度が０．５２ｇ／ｋｇと少なく、有害物質除去率が９８．２０％と高い結果が得られた。
【００４４】
また、ヒ素の場合は、既存の土壌洗浄方法では、処理時間が９０秒、使用水量が６００ｌで、処理後の濃度が０．０５ｍｇ／ｌ、有害物質除去率が８７．５％であるのに対し、高温高圧水噴射方法では、処理時間が６０秒と短く、使用水量が３００ｌと少なく、処理後の濃度が０．００５ｍｇ／ｌと少なく、有害物質除去率が９８．７５％と高い結果が得られた。
【００４５】
さらに、鉛の場合は、既存の土壌洗浄方法では、処理時間が９０秒、使用水量が６００ｌで、処理後の濃度が０．０７１ｍｇ／ｌで、有害物質除去率が９３．６４％であるのに対し、高温高圧水噴射方法では、処理時間が６０秒と短く、使用水量が３００ｌと少なく、処理後の濃度が０．００５１ｍｇ／ｌと少なく、有害物質除去率が９９．５５％と高い結果が得られた。
【００４６】
このように、既存の土壌洗浄方法と比較すると、処理時間、使用水量とも減少し、かつ、有害物質の除去率が向上していることが判明した。
【００４７】
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の形態に変形可能である。
【００４８】
例えば、前記実施の形態では、振動ふるい装置に上下３段のふるいを配設しているが、この例に限らず、ふるいの数は、２または４以上であってもよい。
【００４９】
また、前記実施の形態では、土壌洗浄装置に振動ふるい装置を用いたが、ふるいを振動させずに高圧水でふるい上の汚染土壌をふるうようにすることも可能である。
【００５０】
さらに、前記実施の形態では、高圧水に高温水を用いているが、この例に限らず、例えば、蒸気、混気ジェットまたは過熱蒸気、さらには常温水を用いることも可能である。
【００５１】
また、各ふるいの目の大きさは、対象土壌、汚染濃度、噴射圧力などに応じて変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る汚染土壌の洗浄方法に用いる汚染土壌洗浄システムを示す概略説明図である。
【図２】図１の土壌洗浄装置を示す拡大図である。
【図３】本発明の汚染土壌の洗浄方法の実験結果を既存の土壌洗浄方法と比較した説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  汚染土壌洗浄システム
１２  汚染土壌
１４  土壌洗浄装置
１６  水槽
１８  洗浄水
２２  振動ふるい装置
２４  高圧水噴射装置
２８、３０、３２  ふるい
４０、４２、４４  高圧水噴射管
４６  高圧水
【図１】
2005279454.tif 000003
【図２】
2005279454.tif 000004
【図３】
2005279454.tif 000005