(57)【要約】【課題】原位置で行う油汚染土壌浄化対策において、効率的に汚染土壌を浄化すると同時に油を回収する。【解決手段】油が溶解しやすい溶剤を汚染土壌と接触及び／又は混合撹拌し、油を溶剤と共に回収する。接触及び／又は混合撹拌する方法は、汚染土壌を移動させながら接触及び／又は混合撹拌させる装置を使用し、汚染土壌を装置の土壌供給部から送り込んで、溶剤をその土壌排出部から自然流下させて両者がすれ違うように移動させ、溶剤に溶解した油を最流下部から回収する。【選択図】なし 【特許請求の範囲】
【請求項１】
油で汚染された土壌を浄化装置の土壌供給部から土壌排出部に向けて連続的に移動させると共に、油に対する溶剤を土壌の移動方向とは逆方向に土壌排出部から供給して両者を連続的に接触及び／又は混合撹拌し、土壌供給部から汚染源の油を溶解した溶剤を回収し、土壌排出部から浄化した土壌を回収することを特徴とする油で汚染された土壌の浄化方法。
【請求項２】
連続的に行う接触及び／又は混合撹拌操作を複数の処理工程に分割して行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
溶剤として石油精製工場に貯蔵されている炭化水素系溶剤を使用し、回収された油を溶解した溶剤を石油精製工場に戻すことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
内部に接触及び／又は混合撹拌機構を備えた移送体を配すると共に、該移送体の一端部に油で汚染された土壌の供給部と油を溶解した溶剤の排出部を設け、他端部に溶剤の供給部と汚染源の油を溶剤で置換した土壌の排出部を設けたことを特徴とする油で汚染された土壌の浄化装置。
【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、特に油で汚染された汚染土壌から油を回収して汚染土壌を浄化する汚染土壌の浄化兼油回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場等事業所内で漏れ出た油によって汚染された土壌の浄化対策としては、（イ）物理化学的処理（土壌曝気法、土壌洗浄法、溶剤抽出法）、（ロ）加熱気化抽出法（低温加熱脱着、高温加熱脱着）、（ハ）バイオ処理法、（ニ）その他（植物浄化、自然浄化、埋立処理）等、様々な方法が提案実施されており、最近では、高濃度汚染に対応するための複合処理（水洗浄と微生物処理）の取り組みも進められている。溶剤抽出法を示す公知例としてはたとえば［特許文献１］及び［特許文献２］がある。
【０００３】
上記の土壌洗浄法や加熱気化抽出法は、汚染土壌を短期間に浄化することができるもののエネルギーコストが高く、大規模な施設が必要となり、大量の産業廃棄物を出す可能性もある。一方、バイオ処理法は、コストが低いものの高濃度汚染には不向きであり、処理時間が長くなってしまう。また、溶剤抽出法としては、ケロシン（灯油）等の溶剤により洗浄することで油分を溶剤に溶解させて回収除去する方法が既技術として知られているが、膨大な汚染土壌を処理するのに大量の溶剤が必要となり、大型の特定設備や装置を必要とするなど、実際には浄化費用が高価となり適用が困難である。このような状況を鑑み、低コストで副産物を出さない環境に優しい土壌の浄化方法が切望されている。
【特許文献１】特開２００１−３３４２４９号公報
【特許文献２】特開２００３−８８８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の従来方法は、油をガス化したり別物質へ付着させたりして消失させることを基本原理としているため、循環利用や資源確保の観点から問題となる。また、油分を回収する方法も提案されているが、大量の汚染土壌を処理するためには大型の特殊機械を使用しなければならず機械コストが高くなると共に、大量の溶剤が必要となるため材料コストも高くなり、膨大な費用がかかることになる。即ち、現状において、高濃度に油汚染された土壌から大量の油を回収しつつ短期間で浄化する方法は確立されておらず、より効率的な方法の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は第１に、油で汚染された土壌を浄化装置の土壌供給部から土壌排出部に向けて連続的に移動させると共に、油に対する溶剤を土壌の移動方向とは逆方向に土壌排出部から供給して両者を連続的に接触及び／又は混合撹拌し、土壌供給部から汚染源の油を溶解した溶剤を回収し、土壌排出部から浄化した土壌を回収することを特徴とする油で汚染された土壌の浄化方法である。
【０００６】
本発明は第２に、内部に接触及び／又は混合撹拌機構を備えた移送体を配すると共に、該移送体の一端部に油で汚染された土壌の供給部と油を溶解した溶剤の排出部を設け、他端部に溶剤の供給部と汚染源の油を溶剤で置換した土壌の排出部を設けたことを特徴とする油で汚染された土壌の浄化装置である。
【０００７】
本発明では、上記の装置を単位装置として複数組合せることもできる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、汚染濃度が高い土壌からの油の回収に溶解効果が低減した溶剤を使用し、汚染濃度が低くなった土壌からの油の回収に溶解効果が低減していない溶剤を使用することになり、より効率的な油の回収が可能となる。これにより、回収された溶剤は油を高濃度で含有することになり、大幅な溶剤の減容化が可能となると共に、回収油の精製にかかる運転コストも大幅に削減することができる。汚染濃度や汚染土量の違う土壌を浄化する場合でも、装置寸法や土壌移動速度、溶剤移動速度を変えることで適切な処理が可能になると共に、大量の汚染土壌についても効率よく処理することができる。また、上記の装置を複数組合せることで、汚染濃度や汚染土量が変化しても浄化処理の繰り返し回数を調整するだけで対応可能となる。さらに、本発明における石油精製工場との連携により、回収された溶剤と油を循環利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の方法及び装置に供する汚染土壌は、石油精製プラントの土壌等の重質油等の油分で汚染されている土壌である。特に、比較的高濃度の重質油で汚染されている土壌に対し本発明の方法及び装置は有効である。このような濃度の典型例としては、重質油またはそれを主体とする油分の濃度が１０，０００〜５００，０００ｍｇ／ｋｇ程度の汚染土壌を例示することができる。
【００１０】
本発明はこのような油で汚染された土壌を油に対する溶剤で処理して汚染油を洗い出すに際し、汚染土壌を浄化装置の土壌供給部から土壌排出部に向けて連続的に移動させると共に、溶剤を土壌の移動方向とは逆方向に土壌排出部から供給して両者を連続的に接触及び／又は混合撹拌し、土壌供給部から汚染源の油を溶解した溶剤を回収し、土壌排出部から浄化した土壌を回収するものである。
【００１１】
本発明で用いる溶剤は重質油等の汚染源である油を溶解しうるものであればその種類は特に制限されないが、揮発性の炭化水素系溶剤が好ましく、石油精製工場で一般的に用いられている灯油等の軽質油が特に好ましく用いられる。
【００１２】
本発明では汚染土壌と溶剤を連続的に向流接触及び／又は混合撹拌する結果、新鮮な溶剤が汚染油含量の減少した土壌と接触し、汚染油含量の多い溶剤が汚染油含量の多い土壌と接触することになるが、これにより極めて効率よく油の回収と土壌の浄化がなされるのである。
【００１３】
溶剤の使用量は汚染土壌中に混入している油の量、土質、汚染後の経時変化の程度、さらには混合撹拌条件などによって異なるが、通常、汚染土壌の０．５〜１０重量倍程度、より一般的には１〜２重量倍程度の量の溶剤が用いられる。
【００１４】
図１は、本発明で用いるに適する混合撹拌装置を組み込んだ油汚染土壌の浄化システムの一例を示す概略説明図である。この浄化システムは主に以下の５工程で構成される。１）汚染土壌の掘削：バックホウにより汚染土壌を掘削する。掘削した汚染土壌は、ベルトコンベア等により混合撹拌装置に運搬する。２）混合撹拌装置への投入：汚染土壌を混合撹拌装置に投入し、装置内のスクリューにより混合撹拌させ、スクリューコンベアにより末端部へ移動させ、溶剤を上部末端部から導入する。３）固液分離機への投入：混合撹拌装置から固液分離機（デカンタ等）へ汚染土壌を搬送し、溶剤と土壌の分離を行う。４）浄化処理：固液分離機から搬出された土壌に対して低温加熱処理や微生物処理等の浄化処理を行う。５）浄化土の搬出：清浄に処理した後、浄化された土を取り出して、埋め戻し土として使用する。
【００１５】
図示するように、本例の混合撹拌装置１は内部にスクリュー型混合撹拌機構を備えた円筒体を非水平状態に配すると共に、該円筒体の下端部に油で汚染された土壌の供給部と油を溶解した溶剤の排出部を設け、上端部に溶剤の供給部と汚染源の油を溶剤で置換した土壌の排出部を設けた構造となっている。
【００１６】
図中、１は混合撹拌装置、
２は溶剤タンク、
３は固液分離機、
４は回収油貯留槽、
５はフィルター、
６は油汚染土壌、
７は溶剤、
８は高濃度溶剤含有土壌、
９は回収油を示す。
【００１７】
混合撹拌装置は、下方から上方に移動する汚染土壌と上方から流す溶剤が向流接触し、十分な接触機会をもったうえ、油を溶解した溶剤の主要部が下端部から分離排出できるような傾斜をもって配される。その角度は１０〜９０°の範囲で適宜決定しうる。連続的な向流接触が可能な限り、本発明で用いうる混合撹拌装置は図示した以外の方式の装置でもよい。
【００１８】
図２は、図１の混合撹拌装置を単位装置として複数（図では１号槽から７号槽まで）組合せて用いる態様の浄化システムの一例を示す概略説明図である。この浄化システムは主に以下の５工程で構成される。１）汚染土壌の掘削：バックホウにより汚染土壌を掘削する。掘削した汚染土壌は、ベルトコンベア等により混合撹拌装置に運搬する。２）混合撹拌装置への投入：汚染土壌を混合撹拌装置に投入し、装置内のスクリューにより混合撹拌させ、スクリューコンベアにより次の装置へ移動させる。順次、１号槽から７号槽まで汚染土壌を移動しながらの作業となるが、この作業中に溶剤が気化しないような処置が必要となる。３）固液分離機への投入：混合撹拌装置の７号槽から固液分離機（デカンタ等）へ汚染土壌を搬送し、溶剤と土壌の分離を行う。４）浄化処理：固液分離機から搬出された土壌に対して低温加熱処理や微生物処理等の浄化処理を行う。５）浄化土の搬出：清浄に処理した後、浄化された土を取り出して、埋め戻し土として使用する。
【００１９】
ここで、上記した土壌浄化システムを使用した溶剤と回収油の全体のサイクルについて、図３を参照して簡単に説明する。まず、溶剤は石油製油所の精製設備で造られた材料であり、石油製油所から汚染土壌のある汚染エリアに搬送される。汚染エリアには図１や図２に示した土壌浄化システムが設置されており、溶剤を本システムに投入することで溶剤と油が混合されている回収油を得ることができる。得られた回収油は、石油製油所へ返送され、精製設備により油と溶剤に分離される。分離された油と溶剤は販売、あるいは循環利用に供することが可能となる。
【００２０】
図４は、図１に示す態様を用いて重質油汚染土壌を溶剤（灯油）で処理した際の溶剤中に含まれる重質油濃度を溶剤の移動方向に沿って測定した結果を示している。
【００２１】
図５は、図２に示す態様を用いて室内試験をした結果を示している。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の油汚染土壌の浄化方法に用いるに適する装置を組み込んだ浄化システム全体を示す概略説明図。
【図２】本発明の油汚染土壌の浄化方法に用いるに適する組合せ装置を組み込んだ浄化システム全体を示す概略説明図。
【図３】本発明の油汚染土壌の浄化方法を利用する際の溶剤と回収油の典型的なリサイクル例を示す説明図。
【図４】本発明の第１の態様における油の回収推移状態を示すグラフ。
【図５】本発明の第２の態様による室内試験の結果を示すグラフ。
【符号の説明】
【００２３】
１    混合撹拌装置
２    軽質油タンク
３    固液分離機
４    回収油貯留槽
５    フィルター
６    重質油汚染土壌
７    軽質油
８    高濃度軽質油含有土壌
９    回収油
１０    微生物処理用軽質油含有土壌
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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