(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性有機化合物を含む汚染土壌を加熱処理するバーナを備えた土壌加熱用ロータリーキルンと、該土壌加熱用ロータリーキルンから導出される排ガス中のダストを捕捉する集塵機と、集塵機の下流には排ガス中の揮発性汚染物質を燃焼分解する脱臭炉と、該集塵機にて捕捉した高濃度の揮発性有機化合物を含むダストを加熱してダスト中の揮発性有機化合物を浄化処理するダスト加熱用ロータリーキルンを配設し、該ダスト加熱用ロータリーキルン内の雰囲気温度はダスト中の揮発性有機化合物を燃焼分解する温度に維持すると共に、ダスト加熱用ロータリーキルンの排気煙道を集塵機に連結してダスト加熱時に飛散する微粒分を捕捉するようにしたことを特徴とする汚染土壌の浄化装置。
【請求項２】
土壌加熱用ロータリーキルンから排出される加熱土壌と、ダスト加熱用ロータリーキルンから排出されるダストに水を噴霧して冷却する土壌冷却手段を配設したことを特徴とする請求項１記載の汚染土壌の浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽油、重油などの油分を含んだ揮発性有機化合物を含む汚染土壌を浄化処理する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、産業活動に伴って各事業所の敷地内やその周辺地域の土壌が油などの揮発性汚染物質の廃液によって汚染され、その土壌の地下を流れる地下水にまで汚染が及んでいるといったことが取り沙汰されて問題となっている。このように汚染された土壌を処理するために、その土壌を加熱して土壌にしみ込んでいる揮発性有機化合物を揮発分離又は分解させて土壌の浄化処理を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ロータリーキルン式の加熱装置にて汚染土壌を加熱浄化して揮発性有機化合物濃度を測定したところ、揮発性有機化合物濃度５００ＰＰＭの汚染土壌の加熱に際し、集塵機にて捕捉したダスト１０００〜３０００ＰＰＭの高濃度となっており、土壌加熱用ロータリーキルンに同伴して飛散するダスト分に揮発性有機化合物が多く付着していることが判明した。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑み、揮発性有機化合物を含む汚染土壌を好適に加熱浄化する汚染土壌の浄化装置を提供することを課題とする。
【０００５】
本発明は上記の課題を解決するために、請求項１記載の汚染土壌の浄化装置は、揮発性有機化合物を含む汚染土壌を加熱処理するバーナを備えた土壌加熱用ロータリーキルンと、該土壌加熱用ロータリーキルンから導出される排ガス中のダストを捕捉する集塵機と、集塵機の下流には排ガス中の揮発性汚染物質を燃焼分解する脱臭炉と、該集塵機にて捕捉した高濃度の揮発性有機化合物を含むダストを加熱してダスト中の揮発性有機化合物を浄化処理するダスト加熱用ロータリーキルンを配設し、該ダスト加熱用ロータリーキルン内の雰囲気温度はダスト中の揮発性有機化合物を燃焼分解する温度に維持すると共に、ダスト加熱用ロータリーキルンの排気煙道を集塵機に連結してダスト加熱時に飛散する微粒分を捕捉するようにしたことを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２記載の汚染土壌の浄化装置は、土壌加熱用ロータリーキルンから排出される加熱土壌と、ダスト加熱用ロータリーキルンから排出されるダストに水を噴霧して冷却する土壌冷却手段を配設したことを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の汚染土壌の浄化装置によれば、汚染土壌を土壌加熱用ロータリーキルンに供給してバーナの熱風にて加熱して揮発性有機化合物を揮発分離又は分解させる。そして、土壌加熱用ロータリーキルンの排ガスに同伴して飛散する高濃度の揮発性有機化合物を含むダストを下流の集塵機によって捕捉すると共に、集塵機を通過した排ガスを脱臭炉へと導いて排ガス中の揮発性汚染物質を燃焼分解する。また、集塵機にて捕捉したダストをダスト加熱用ロータリーキルンに供給し、バーナによる高温熱風に晒してダスト中の揮発性有機化合物を揮発分離又は分解し、ダストに付着する揮発性有機化合物も浄化処理する。
【０００８】
このように、本発明の汚染土壌の浄化装置によれば、汚染土壌を土壌加熱ロータリーキルン、脱臭炉、ダスト加熱用ロータリーキルンで加熱して浄化処理するので、ダストを含めた汚染土壌全てがほぼ完全に浄化処理でき、汚染土壌の浄化に好適な装置となる。
【０００９】
また、請求項２記載の汚染土壌の浄化装置によれば、土壌加熱用ロータリーキルンから排出される加熱土壌と、ダスト加熱用ロータリーキルンから排出される加熱ダストとを土壌冷却手段に供給し、水を噴射して土壌温度を低下させると共に含水率を上昇させている。これによって、土壌は取り扱いやすい状態となり、コンベヤ等によって工場内の所定の堆積場所に難なく搬送することができ、汚染土壌の浄化に一層好適な装置となる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１中の１は、油等の揮発性有機化合物によって汚染された土壌を掘削したものを加熱する土壌加熱用ロータリーキルンであって、内周部に多数の掻き上げ羽根（図示せず）を周設した円筒状のドラム２を機台３上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置（図示せず）により所定の速度で回転させるようにしている。そして、ドラム２の一端部のホットホッパ４に配設したバーナ５よりドラム２内に熱風を送り込む一方、他端部のコールドホッパ６には排気煙道７を連結しており、該排気煙道７に介在させた排風機８によって排ガスを吸引してドラム２内を通過する高温ガス流を維持すると共に、排ガスをバグフィルタなどの集塵機９に導いて排ガス中のダストを捕捉し、更に集塵機下流の脱臭炉１０によって排ガス中の揮発性有機化合物を燃焼分解して煙突１１から放出している。
【００１２】
前記脱臭炉１０は、一端に炉内温度を所定値に維持するためのバーナ１２を備えており、炉内に導入する排ガスを高温雰囲気に晒し、排ガス中に含まれる油などの揮発性汚染物質を燃焼分解している。なお、脱臭炉１０は揮発性汚染物質が完全に燃焼分解できるように、炉内温度を例えば、略７５０℃以上の高温を維持するようにバーナ１２の燃焼量をコントロールすると共に、排ガスが炉内を通過するのに少なくとも１乃至２秒以上かかる程度の炉長を確保することが好ましい。
【００１３】
１３は熱交換器であって、前記脱臭炉１０から排出される高温の排ガスが有する排ガス熱を有効利用するためのものであり、燃焼用空気供給ファン１４から脱臭炉１０のバーナ１２へ供給する燃焼用空気の予熱を図っている。
【００１４】
そして、粒度別に新規骨材を貯蔵している骨材ホッパ群（図示せず）から骨材を所定量ずつ払い出し、払い出した骨材をベルトコンベヤ１５を介してドラム２内に送り込み、掻き上げ羽根で掻き上げながらドラム２内を転動流下させる間に高温ガス流と接触させ、所望温度まで昇温させてホットホッパ４側より排出している。
【００１５】
また、集塵機９にて捕捉したダストには多量の揮発性汚染物質が含まれており、このダストを浄化処理させるためにダスト加熱用ロータリーキルン１６を設置している。このダスト加熱用ロータリーキルン１６は土壌加熱用ロータリーキルン１と略同構造で、内周部に多数の掻き上げ羽根を周設した円筒状のドラム１７を機台１８上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置（図示せず）により所定の速度で回転させるようにしている。
【００１６】
前記ドラム１７の一端部のホットホッパ１９にはバーナ２０を備えると共に、他端部のコールドホッパ２１には排気煙道２２を連結しており、該排気煙道２２に介在させた排風機２３によってバーナ２０から送り込む熱風を吸引してドラム１７内を通過する高温ガス流を維持する一方、集塵機９にて捕捉したダストを投入シュート２４からドラム１７内に投入し、ドラム１７内を転動流下する間にダストを加熱するようにしている。なお、ダスト加熱用ロータリーキルン１６内の雰囲気温度はダスト中の揮発性汚染物質を燃焼分解する温度に維持される。
【００１７】
また、ダスト加熱用ロータリーキルン１６の排気煙道２２を集塵機９の手前の排気煙道７に連結し、ダスト加熱時に飛散する微粒分を集塵機９にて捕捉するようにしている。なお、ダスト加熱用ロータリーキルン１６は熱風とダストを同方向に流す並流加熱方式を採用したが、熱風とダストを逆方向に流す向流加熱方式を採用しても良いし、また、ダスト加熱用ロータリーキルン１６の排ガスを集塵機９にて処理したが、専用の小型集塵機を設置して処理するようにしても良い。
【００１８】
また、加熱浄化して高温になった土壌を冷却する手段として土壌冷却装置２５を配設しており、該土壌冷却装置２５は、ケーシング２６内に撹拌羽根２７を適宜間隔で取り付けた軸体２８を貫通させて両端部を回転自在に軸支し、駆動装置（図示せず）にて所定速度で回転させるようにすると共に、ケーシング２６の一端に土壌の供給口２９を、他端に排出口３０を備えている。そして、土壌加熱用ロータリーキルン１やダスト加熱用ロータリーキルン１６にて加熱された土壌やダストを適宜移送手段によって供給口２９に供給できるようにしている。
【００１９】
また、ケーシング２６には水噴霧ノズル３１を備えており、ケーシング２６内に投入した高温の土壌を撹拌羽根２７にて撹拌しながら水噴霧ノズル３１より水を噴霧し、適当に湿潤、冷却して取り扱いに適した状態として排出口３０から順次排出する。また、ケーシング２６内に発生する水蒸気等は、排気ダクト３２を介して集塵機９手前の排気煙道７へと導いている。なお、ケーシング２６内で発生する水蒸気等を処理する専用の集塵機を設置しても良い。
【００２０】
しかして、汚染土壌を浄化処理するときには、先ず、汚染土壌を図示しない前処理装置である篩や磁選機にてオーバーサイズのものや異物を除去した後、ベルトコンベヤ１５を介して土壌加熱用ロータリーキルン１に投入し、バーナ５からの熱風に晒して汚染土壌を所定温度まで加熱する。この加熱によって汚染土壌中の揮発性汚染物質は、揮発分離、或いは燃焼分解させられる一方、ドラム２内を通過するガス流に乗って土壌中の揮発性汚染物質を多く含む微粒分が土壌加熱用ロータリーキルン１下流へと飛散し、これによって汚染土壌の浄化が行われる。
【００２１】
前記土壌加熱用ロータリーキルン１から導出される排ガスは集塵機９へと導かれ、集塵機９にて汚染物質を多く含む微細分が捕捉される。そして集塵機９を通過した排ガスは、脱臭炉１０へと導かれて炉内の高温雰囲気に晒され、排ガス中に残る揮発性汚染物質が完全に燃焼分解される。
【００２２】
また、集塵機９にて捕捉された多量の汚染物質を含むダストは、ダスト加熱用ロータリーキルン１６に供給される。ダスト加熱用ロータリーキルン１６内に供給されたダストはドラム１７内を転動流下する間にバーナ２０の高温の熱風に晒され、ダスト中の揮発性汚染物質が燃焼分解されて浄化される。また、ダスト加熱用ロータリーキルン１６からの排ガスは集塵機９に導かれて処理される。
【００２３】
このように、汚染土壌は土壌加熱用ロータリーキルン１にて浄化処理される一方、排ガス中の汚染物質を含むダストは集塵機９にて捕捉されると共に、集塵機９にて捕捉されなかった汚染物質は脱臭炉１０にて燃焼分解され、更に集塵機９にて捕捉されたダストはダスト加熱用ロータリーキルン１６にて燃焼分解されるので、汚染土壌はほぼ完全に浄化処理できる。
【００２４】
また、土壌加熱用ロータリーキルン１から排出される加熱土壌と、ダスト加熱用ロータリーキルン１６から排出される加熱ダストは、土壌冷却装置２５に供給される。土壌冷却装置２５に供給された土壌またはダストは、撹拌羽根２７によって撹拌されながらケーシング２６内を流れる間に水噴霧ノズル３１から水を噴霧されて冷却される。この水噴霧ノズル３１から噴霧する水量は、土壌冷却装置２５へ投入する土壌の量と温度とを適宜検出手段によって検出し、最適な水量を決定して噴霧するようにすると、投入する土壌の量や温度が変化しても加湿過多による付着や詰まりを防止できると共に、加湿不足による粉塵の発生も防止できる。
【００２５】
このように、土壌加熱用ロータリーキルン１にて加熱した土壌と、ダスト加熱用ロータリーキルン１６にて加熱したダストを土壌冷却装置２５によって適宜冷却するので、取り扱いやすい状態となって処理しやすくなる。
【００２６】
また、図２は土壌冷却装置２５の他の実施例を示したものであって、図２において図１と同一符号は、同一構成要素を示し、その説明は省略する。
【００２７】
土壌冷却装置２５には土壌加熱ロータリーキルン１と略同様の構造のドラム３３を備えており、内周部に多数の掻き上げ羽根（図示せず）を周設した円筒状のドラム３３を機台３４上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置（図示せず）により所定の速度で回転させるようにしている。
【００２８】
そして、ドラム３３の一端部の投入ホッパ３５にはバーナに代えて水噴霧ノズル３６を配設しており、ドラム３３内に投入した高温土壌を掻き上げ羽根によって転動流下させる間に水を噴霧し、適当に湿潤、冷却して排出ホッパ３７側から排出するようにしている。また、土壌冷却装置２５内に発生する水蒸気等は排出ホッパ３７の排気ダクト３２を介して集塵機９または独立した集塵機に導いて処理している。
【００２９】
以上のように本発明の請求項１記載の汚染土壌の浄化装置においては、揮発性有機化合物を含む汚染土壌を加熱処理するバーナを備えた土壌加熱用ロータリーキルンと、該土壌加熱用ロータリーキルンから導出される排ガス中のダストを捕捉する集塵機と、集塵機の下流には排ガス中の揮発性汚染物質を燃焼分解する脱臭炉と、該集塵機にて捕捉した高濃度の揮発性有機化合物を含むダストを加熱してダスト中の揮発性有機化合物を浄化処理するダスト加熱用ロータリーキルンを配設し、該ダスト加熱用ロータリーキルン内の雰囲気温度はダスト中の揮発性有機化合物を燃焼分解する温度に維持すると共に、ダスト加熱用ロータリーキルンの排気煙道を集塵機に連結してダスト加熱時に飛散する微粒分を捕捉するようにしたので、汚染土壌をほぼ完全に浄化処理でき、浄化処理に好適な装置となる。
【００３０】
また、本発明の請求項２記載の汚染土壌の浄化装置においては、土壌加熱用ロータリーキルンから排出される加熱土壌と、ダスト加熱用ロータリーキルンから排出されるダストに水を噴霧して冷却する土壌冷却手段を配設したので、浄化処理した高温土壌やダストを適宜冷却して取り扱いやすい状態となり、汚染土壌の浄化に一層好適な装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る汚染土壌浄化装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】図１の別の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１…土壌加熱用ロータリーキルン    ９…集塵機
１０…脱臭炉                      １６…ダスト加熱用ロータリーキルン
２５…土壌冷却装置
【図１】
0005144864.tif 000002
【図２】
0005144864.tif 000003