(57)【要約】【課題】二次汚染を引き起こすことなく、鉛弾の散在した汚染土壌から汚染源である鉛弾を回収することができる鉛弾回収システムを提供する。【解決手段】土砂に散在した鉛弾を回収する鉛弾回収システムにおいて、空気供給装置と、この空気供給装置からの空気を噴射する噴射ノズル、この噴射ノズルから噴射される空気によって水平面に沿って環状に流れる空気流を形成する環状管路２１３、この環状管路２１３に鉛弾の散在した土砂を導入する導入部２１４、及びこの導入部２１４より導入されて粉砕されつつある土砂とともに空気流に同伴して環状管路２１３内を周回する鉛弾を周回軌跡の外周側に導出する導出部２１６を有する粉砕装置２１１と、この粉砕装置２１１から導出された土砂と鉛弾とを分級する分級装置２３０とを備える。【選択図】  図８
2007003024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
土砂に散在した鉛弾を回収する鉛弾回収システムにおいて、
空気供給源と、
この空気供給源からの空気を噴射する噴射ノズル、この噴射ノズルから噴射される空気によって水平面に沿って環状に流れる空気流を形成する環状管路、この環状管路に鉛弾の散在した土砂を導入する導入部、及びこの導入部より導入されて粉砕されつつある土砂とともに空気流に同伴して前記環状管路内を周回する鉛弾を周回軌跡の外周側に導出する導出部を有する粉砕装置と、
この粉砕装置から導出された土砂と鉛弾とを分級する分級装置と
を備えたことを特徴とする鉛弾回収システム。
【請求項２】
前記分級装置は、前記粉砕装置の導出部を接続させた立ち上がり管路と、この立ち上がり管路の下端に設けた鉛弾排出用の排出手段を有し、前記立ち上がり管路に上昇流を形成し、土砂と鉛弾との終末速度の差を利用して土砂を上昇させ土砂に含まれる鉛弾を前記排出手段に向かって下降させることにより土砂から鉛弾を分級することを特徴とする請求項１に記載の鉛弾回収システム。
【請求項３】
前記分級装置は、前記導出部との接続部よりもさらに下部側から前記立ち上がり管路内に空気を送り込んで上昇流を形成し、前記接続部より下降しようとする一部の土砂を同伴させて前記立ち上がり管路を上昇させる補助空気供給手段をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の鉛弾回収システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射撃場等に代表される鉛弾が散在した土壌からその汚染源である鉛弾を分離回収する鉛弾回収システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、各地の射撃場の多くで鉛散弾が使用されてきた。射撃で用いる鉛散弾には、１実包当たりに直径２〜４ｍｍ程度の小さな球状の鉛弾が３００〜５００個程度含有されており、射撃場によっては年間２０トン前後もの鉛弾が使用されている。一般に、射撃場の敷地は広大で、広範囲に散在した極めて小さな鉛弾を回収するには膨大な費用と多大な労力及び時間とを要することもあり、従来は射出された鉛弾が射撃場の敷地内に放置されたままになっていた。
【０００３】
ところが、近年、放置された鉛弾を汚染源とした土壌汚染が顕在化してきている。こうした鉛弾が散在した射撃場等に代表されるような鉛弾が散在した土壌汚染の対策としては汚染源である鉛弾を土壌から除去する他ないが、例えば屋外の射撃場等において、鉛弾は必ずしも地表面に留まっているものばかりでなく、草木や堆積した落葉によって隠れていたり自重によって長い年月の間に地中深く埋没したりしているものも多く回収が困難な場合が少なくない。
それに対し、汚染土壌を掘削し、掘削した土砂に加水しながら湿式分級処理を行った後、比重分離を組み合わせることで金属片を回収する方法が提唱されている（例えば、非特許文献１等参照）。
【０００４】
【非特許文献１】渕田滋  外４名，「金属片を含む重金属汚染土壌からの金属片回収方法および浄化法」，第８回地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会講演集，第８回地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会実行委員会，２００２年６月，ｐ．２９９−３００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術においては、掘削した汚染土壌に加水しながら分級する湿式分級を採用しているため、分級の際に大量の処理水を必要とする。この方法で土壌に散在した鉛弾を回収する場合、大量に使用する処理水に土壌中に溶出していた鉛が混入する。その結果、処理水が新たな汚染源となり、処理水の周囲への飛散による二次汚染を引き起こしてしまう恐れがある。
【０００６】
本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、その目的は、二次汚染を引き起こすことなく、鉛弾の散在した汚染土壌から汚染源である鉛弾を回収することができる鉛弾回収システムを提供することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、第１の発明は、土砂に散在した鉛弾を回収する鉛弾回収システムにおいて、空気供給源と、この空気供給源からの空気を噴射する噴射ノズル、この噴射ノズルから噴射される空気によって水平面に沿って環状に流れる空気流を形成する環状管路、この環状管路に鉛弾の散在した土砂を導入する導入部、及びこの導入部より導入されて粉砕されつつある土砂とともに空気流に同伴して前記環状管路内を周回する鉛弾を周回軌跡の外周側に導出する導出部を有する粉砕装置と、この粉砕装置から導出された土砂と鉛弾とを分級する分級装置とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記分級装置は、前記粉砕装置の導出部を接続させた立ち上がり管路と、この立ち上がり管路の下端に設けた鉛弾排出用の排出手段を有し、前記立ち上がり管路に上昇流を形成し、土砂と鉛弾との終末速度の差を利用して土砂を上昇させ土砂に含まれる鉛弾を前記排出手段に向かって下降させることにより土砂から鉛弾を分級することを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第２の発明において、前記分級装置は、前記導出部との接続部よりもさらに下部側から前記立ち上がり管路内に空気を送り込んで上昇流を形成し、前記接続部より下降しようとする一部の土砂を同伴させて前記立ち上がり管路を上昇させる補助空気供給手段をさらに有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、環状管路を水平面に沿って周回する空気流の中に土砂を投入することにより土砂を乾燥させつつ積極的に粉砕することで、土砂粉砕効率が向上し鉛弾を効率的に土砂から分級することができる。こうして一連の工程で加水することなく効率的かつ高精度に鉛弾を回収することができ、土砂に溶出した鉛が処理水に溶け込んで新たな汚染源となることがなく、二次汚染及びこれに付随する処理を回避することができる。このとき、空気流が水平面に沿って周回するように環状管路を水平に設置したので、土砂等に作用する重力の影響を周回軌跡の各所において均一にすることができ、特に土砂が堆積し易い箇所ができ易くなることを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
本発明の鉛弾回収システムは、例えば屋外の射撃練習場等、鉛弾が散在した土壌から鉛弾を効率的に回収するシステムである。また、広大な敷地の土壌を処理対象とする場合も想定されるため、鉛弾の分布を事前に調査し鉛弾の散在範囲をある程度特定しておくとより効果的である。但し、以下の実施の形態に係る鉛弾回収システムは、鉛弾が散在した射撃場の土壌に限らず、鉛弾以外の導電体が固形分の状態で散在した類似環境の土壌を対象とした場合にも適用可能なものである。
【００１２】
図１は、本発明の一実施の形態に係る鉛弾回収システムの全体構成の概略図である。
図１に示すように、大きく分類すると本システムは、散在する鉛弾によって汚染された汚染土壌（以下、適宜土砂という）を粉砕して土砂から鉛弾を分級する粉砕分級工程Ａと、粉砕分級工程Ａから排出された土砂混じりの鉛弾から鉛弾のみを選別する選別工程Ｂとからなる。
【００１３】
粉砕分級工程Ａでは、油圧ショベル１００によって供給された土砂を予め細粒化する予細粒化装置１１０、空気供給源としての空気供給装置２００、予細粒化装置１１０で細粒化された土砂を空気供給装置２００からの空気のエネルギによって乾燥させつつ粉砕し鉛弾を分級する粉砕分級装置２１０、粉砕分級装置２１０からの排気からダスト（残留した土砂細粒分等）を除去するバグフィルタ２７０、及び真空ポンプ２９５が用いられる。
【００１４】
上記油圧ショベル１００は、走行体１０１、走行体１０１の上部に旋回可能に設けた旋回体１０２、及び旋回体１０２に回動自在に接続された多関節型の作業装置１０３を備えている。このような構成により、油圧ショベル１００は、作業装置１０３によって土砂を掘削して予細粒化装置１１０に投入する。特に図示していないが、必要に応じて油圧ショベル１００の後段にベルトコンベア等を配置し、ベルとコンベアを介して予細粒化装置１１０に土砂を供給するようにしても良い。
【００１５】
図２は予細粒化装置１１０の全体構成を示す側面図である。
図２において、１はフレームで、このフレーム１は複数の支持ポストとこれら複数の支持ポスト上に設けられた複数の支持部材とで架台を構成している。２は土砂を搬送する搬送コンベアで、この搬送コンベア２は土砂搬送方向下流側（図２中の右側）に向かって上り傾斜となるように、上流側（図２中左側）がフレーム１に、下流側が脚７にそれぞれ支持されている。４，５は搬送コンベア２のコンベアフレーム３の両端にそれぞれ設けた従動輪及び駆動輪であり、図示しない駆動装置で駆動輪５を回転駆動させることにより駆動輪５と従動輪４との間に掛け回した搬送ベルト６が循環駆動する。
【００１６】
９は土砂を受け入れるホッパで、このホッパ９は搬送コンベア２の土砂搬送方向上流側端部上に位置するように支持部材１０を介してフレーム１に支持されている。特に図示していないが、ホッパ９の下流側側壁には搬送ベルト６に対向して土砂切出口（図示せず）が切り欠いて設けられており、この土砂切出口を介して上記搬送コンベア２によりホッパ９内の土砂が切り出される。搬送コンベア２による土砂搬送量は土砂切出口の開口面積及び搬送ベルト６の搬送速度により定まる。
【００１７】
１１は搬送ベルト６上の搬送土砂に添加材を供給する添加材供給装置で、この添加材供給装置１１はホッパ９よりも下流側（図２中の右側）の位置でフレーム１に支持されている。土砂に添加する添加材としては、例えば生石灰や消石灰のように、土砂の塑性を低下させる性質あるいは土砂を構成する土砂粒子を包み込む性質を持つものが好ましい。添加材供給装置１１は、土砂に添加する添加材を貯留する貯留部１２、この貯留部１２内の添加材を下方に導出する供給部１３、及び貯留部１２内の添加材を供給部１３に導く漏斗の役割を果たすシュート１４で構成されている。本実施の形態では供給部１３にスクリュフィーダを用いた場合を例に挙げたが、例えばロータリフィーダといった他のフィーダを用いても良い。
【００１８】
２４は搬送コンベア１１上を搬送される汚染土壌及び添加材を混合する解砕装置である。図２では解砕装置２４を２台設けた場合を図示してあるが、解砕装置２４の台数に限定はなく、解砕装置２４を３台以上設けても良いし１台のみ設けても構わない。
【００１９】
図３は解砕装置２４の詳細構造を表す側面図、図４は図３中のＶ−Ｖ矢視断面図、図５は図４中のVI−VI矢視断面図である。これらの図において各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
図３乃至図５において、１５１は支持架台で、この支持架台１５１は、コンベアフレーム３上に設けたベースフレーム１５１ａ、ベースフレーム１５１ａ上に立設した複数のポスト１５１ｂ、及びこれらポスト１５１ｂ上に設けたブラケット１５１ｃで構成されている。１５２は支持架台１５１に揺動可能に支持された揺動部材で、揺動部材１５２の上端はブラケット１５１ｃに対し支軸１５３を介して連結されている。
【００２０】
１５５は汚染土壌を添加材とともに解砕する回転体で、この回転体１５５は、揺動部材１５２の先端に回転可能に保持された回転軸１５６、及び回転軸１５６に対して略放射状に設けられた複数の羽根１５７で構成されている。回転軸１５６は、軸受１５８，１５８を介して揺動部材１５２に支持された両端の支持部１５６ａ，１５６ａ、及びこれら支持部１５６ａ，１５６ａ間に介設された中間部１５６ｂで構成されている。
【００２１】
羽根１５７は、中間部１５６ｂに取り付け板１５９を介して取り付けられ、それぞれ回転軸１５６の軸方向に湾曲して形成されている。湾曲方向は、周方向に隣接する羽根同士で互い違いになっている。また羽根１５７は、図５に示すように搬送ベルト６の搬送方向に対向して回転し、径方向外側に向かって回転方向後方側にも湾曲している。回転体１５５の回転軌跡は搬送ベルト６に近接する。
【００２２】
１６１は解砕装置２４を駆動する駆動装置で、この駆動装置１６１は、一方側（図４中の右側）の上記ブラケット１５１ｃ上に設けられている。１６２は駆動装置１６１の出力軸１６１ａの端部に設けたスプロケット、１６３は回転軸１５６の支持部１５６ａの端部に設けたスプロケット、１６４はスプロケット１６２，１６３に掛け回されたチェーンである。駆動装置１６１の駆動力はチェーン１６４を介して回転体１５５に伝達される。駆動装置１６１の回転速度は調整可能である。
【００２３】
１６５は回転体１５５を覆うカバーで、このカバー１６５は回転体１５５により跳ね上げられる土砂や添加材の飛散を防止する。このカバー１６５は、回転軸１５６（支持部１５６ａ）により回転可能に支持され、揺動部材１５２に対し相対的に揺動可能である。カバー１６５の側面には、図４に示すように、回転軸１５６（支持部１５６ａ）と同心の円弧状に形成した溝１６６ａを有するプレート１６６が複数（この例では片側２つづつ、計４つ）取付けてある。１６７は揺動部材１５２の内側に設けたピンで、このピン１６７は、プレート１６６の溝１６６ａ内に遊嵌している。これにより、搬送ベルト６上の搬送土砂に大きな異物が混入していた場合等は、揺動部材１５２が揺動して回転体１５５と搬送ベルト６との間に異物が噛み込むことを防止し、これとともに、揺動時にもカバー１６５と搬送ベルト６との間の隙間を極力小さくし土砂の飛散を防止するようになっている。
【００２４】
図１に戻り、上記空気供給装置２００は、いわゆるルーツ式等の容積型のブロワ２０１で構成される。ブロワ２０１は、駆動装置２０２から伝達ベルト２０３を介して伝達される駆動力によって駆動するようになっている。２０６は駆動装置２０２により回転駆動される駆動ロータで、特に図示していないが、この駆動ロータには、伝達ギアを介して従動ロータが噛合しており、従動ロータ及び駆動ロータが同期して反対方向に回転し、吸込空気を圧縮して吐出する。
【００２５】
ブロワ２０１のケーシングには、吸入口２０４と吐出口２０５とが設けられ、吸入口２０４の上端部には消音機２０７が取り付けられている。一方、吐出口２０５は、ケーシング２０６の下方位置から突出し、接続管２０８を介して粉砕分級装置２１０に接続している。
【００２６】
図６は粉砕分級装置２１０の平面図、図７はその水平断面図、図８は一部破断側面図である。
図６乃至図８において、粉砕分級装置２１０は、投入土砂を乾式粉砕する前段の粉砕装置２１１、及び粉砕装置２１１で粉砕された土砂と鉛弾とを分級する後段の分級装置２３０（後述）を備えている。
【００２７】
粉砕装置２１１は、空気供給装置２００からの空気を噴射する噴射ノズル２１２、噴射ノズル２１２から噴射される空気によって環状の空気流を形成する環状管路２１３、この環状管路２１３に供給される土砂を導入する導入部２１４、及び環状管路２１３により形成される環状流路の外周側に接続した導出部２１６を備えている。
【００２８】
上記環状管路２１３は、複数の配管２１７〜２１９によって環状に形成され、水平の状態で図示しない支持部材により支持されており、水平面に沿って環状に流れる空気流を形成する。配管２１７〜２１９は、隣接するもの同士のフランジ２２３をボルト締結することで連結されている。フランジ構造により環状管路２１３が分割可能であるため、メンテナンス・点検・補修等が容易である。環状管路２１３の分割数に限定はない。また、対向するフランジ２２３，２２３の間は図示しないシール材を介在させることで気密性が保たれている。
【００２９】
上記噴射ノズル２１２は、環状管路２１３を構成する配管２１７の外周側に設けられている。本実施の形態では配管２１７のみに噴射ノズル２１２が設けられているが、噴射ノズル２１２は他の配管２１８，２１９も含めてどの配管に設けても良いし、複数の配管に設けても良い。また、環状管路２１３内に一方向に流れる環状の空気流が形成されるように、噴射ノズル２１２の空気噴射方向は、環状管路２１３の外壁面に垂直な線に対し、管内方向に向かって空気流ａの周回方向（図７中参照）に傾斜している。
【００３０】
以上の噴射ノズル２１２は、上記空気供給装置２００と接続管２０８で接続されたエアタンク２２５に覆われている。このエアタンク２２５は鋼板等で適宜構成されており、シール材（図示せず）等によって気密性が確保されている。このエアタンク２２５内に空気供給装置２００からの空気ｂ（図７参照）が導入されると、エアタンク２２５の内圧が上昇し、小径の噴射ノズル２１２から高速の空気が噴出し環状管路２１３内に環状の空気流ａが形成される。
【００３１】
上記導入部２１４は、環状管路２１３を構成する配管のいずれかに設けられている。本実施の形態において、導入部２１４は配管２１９に設けられており、水平面に沿って周回する空気流ａ中に導入部２１４を介して土砂が鉛直下向きに投入されるようになっている。また、導入部２１４には、投入される土砂を受け入れるためのホッパ２２０と土砂を定量供給する定量供給部２２１とが取り付けられている。図８では定量供給部２２１としてロータリフィーダを用いた場合を図示してあるがスクリュフィーダ等に代えても良い。なお、図６では定量供給部２２１及びホッパ２２０は図示省略してある。
【００３２】
一方、導出部２１６も、環状管路２１３を構成する配管のいずれかに設けられている。本実施の形態において、導出部２１６は配管２１８における空気流周回軌跡の外周側に設けられており、導出部２１６の土砂排出方向も水平面に沿っている。この導出部２１６には、真空ポンプ２９５による吸引力も作用し、導入部２１４から導入されて粉砕されつつある土砂とともに空気流に同伴して環状管路２１３内を周回する鉛弾が周回軌跡の外周側に吸引され導出部２１６を介して環状管路２１３外に導き出される。
【００３３】
図８に示すように、分級装置２３０は、円筒管を鉛直に立設して構成した立ち上げ配管２３１、立ち上げ配管２３１の下方に設けられた排出部２３２、及び接続部２１６よりもさらに下部側から立ち上げ配管２３１内に空気を送り込んで上昇流を形成する補助空気供給装置２２２を備えている。立ち上げ配管２３１には、粉砕装置２１１の導出部２１６に接続した接続部２３３が「Ｔ」字状に接続している。
【００３４】
排出部２３２は、いわゆるロータリフィーダで構成されており、シール材（図示せず）を介在させて立ち上げ配管２３１にボルト締結してある。その概略構成は、回転軸２３９に複数の隔壁２４０を放射状に設けたロータ２４１をケーシング２３８内に設けてなり、立ち上げ配管２３１で土砂と分級されて下降した鉛弾等の混在物を各隔壁２４０間の空間に導入し、ロータ２４１を回転させることにより、順次下方に排出するようになっている。
【００３５】
補助空気供給装置２２２は、立ち上げ配管２３１と排出部２３２との間に介設されたエアタンク２３４、及びエアタンク２３４に空気を供給するブロワ２３５からなる。エアタンク２３４は、立ち上げ配管２３１と排出部ケーシング２３８とを接続する接続管２３６を内包している。接続管２３６には、その外周部に複数のスリット２３７が設けられており、ブロワ２３５からエアタンク２３４に送り込まれた空気が接続管２３６のスリット２３７から流入し、立ち上げ配管２３１に上昇流を形成する。これにより、鉛弾に混じって接続部２１６から下降しようとする一部の土砂を補助空気供給装置２２２で形成した上昇流に同伴させて立ち上げ配管２３１を上昇させる。
【００３６】
ここで、物質を上昇気流に同伴させて浮上させる場合、物質に作用する浮力と重力が釣り合うとき上昇気流の流速と物質移動速度との差を終末速度という。本実施の形態における分級装置２３０は、土砂と鉛弾との終末速度の差を利用して土砂と鉛弾とを分級する。したがって、真空ポンプ２９５による吸引力や、分級装置２３０の配管２３１の口径、空気供給装置２００又はブロワ２３５の駆動速度、或いは噴射ノズル２１２の数や噴射孔の径等は、土砂の性状等も考慮に入れた上で立ち上げ配管２３１に到達した空気流の流速が土砂の終末速度と鉛弾の終末速度の間の値となるように設定する。すなわち、粉砕装置２１１からの土砂が立ち上げ配管２３１に到達したとき、土砂のみが空気流に同伴して上昇し、土砂に含まれる鉛弾が下降して排出部２３２に導かれるようにする。
【００３７】
図９は本発明の一実施の形態に係る鉛弾回収システムを構成するバグフィルタ２７０の全体構成を表す断面図で、この図において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
図９に示したバグフィルタ２７０は、公知の構成の濾過式集塵機で、本体をなす集塵室２７１、集塵室２７１の下部に連接したシュート２７２、及びシュート２７２の下部に連接した排出部２７３で概略構成されている。
【００３８】
集塵室２７１は、上下が開口した断面が四角形の筒体からなり、その上下端部にはそれぞれフランジ２７４，２７５が設けてあって、これらフランジ２７４，２７５を介して天板２７６とシュート２７２とがそれぞれボルト締結されている。またシュート２７２には、導入口２７７が設けられている。導入管２７７には、端部に設けたフランジ２７９を介し、粉砕分級装置２１０の立ち上げ配管２３１に接続した接続管２６３が接続している。また、天板２７６には排出管２８１が連接された排出口２８０が設けられている。排出管２８１には、フランジ２８２を介し真空ポンプ２９５に接続する接続管２８３が接続している。また、集塵室２７１の内部には複数のフィルタ２８４が重ね合わせて配設されている。フィルタ２８４は細かいダスト（土砂細粒分等）を捕集する目の細かい濾布から構成される。
【００３９】
シュート２７２は、集塵室２７１において分離されたダストを排出部２７３に導く漏斗の役割を果たすよう、下方に向かって縮径する略四角錐形状をなしており、互いのフランジ間にシール材（図示せず）を介在させて集塵室２７１にボルト締結されている。
【００４０】
排出部２７３は、粉砕分級装置２１０の排出部２３２と同様、いわゆるロータリフィーダにより構成されており、シュート２７２の下端に、図示しないシール材を介在させて互いのフランジ同士をボルト締結して取り付けられている。具体的には、ケーシング２８５内に、回転軸２８６に複数の隔壁２８７を放射状に設けたロータ２８８を設けた構成であり、捕集されたダスト（土砂細粒分）を各隔壁２８７間の空間に導入し、ロータ２８８を回転させることにより、順次下方に排出するようになっている。なお、この排出部２７３としては、ロータリフィーダに限られず、いわゆるスクリュフィーダ等を用いても良い。
【００４１】
図１に戻り、選別工程Ｂでは、粉砕分級工程Ａを経て細粒化された土砂の中から磁力を利用して鉛弾を回収する鉛弾回収装置５００が用いられる。
【００４２】
図１０は本発明の一実施の形態に係る鉛弾回収システムを構成する鉛弾回収装置５００の概略構成を表す側断面図で、この図において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
図１０に示すように、鉛弾回収装置５００は、分級装置２３０によって分級された土砂混じりの鉛弾（選別物）を受け入れるホッパ５０１、ホッパ５０１によって受け入れた選別物を搬送するコンベア５０２、及びコンベア５０２の放出端近傍に設けた選別機５０３を備えており、コンベア５０２上を搬送される選別物の中から、選別機５０３から発生させた交番磁界の作用によって鉛弾を選別し回収するようになっている。
【００４３】
ホッパ５０１は、上方に向かって拡開した枠型の部材で、コンベア５０２の上流側（図１０中左側）の端部上に設けられており、粉砕分級装置２１０の排出部２３２から排出された鉛弾や比較的大きな土砂等の選別物を受け入れる役割を果たす。従って、当該鉛弾回収装置５００は、このホッパ５０１が、粉砕分級装置２１０の排出部２３２の下方に位置するように配置されている。
【００４４】
コンベア５０２は、コンベアフレーム５０４、コンベアフレーム５０４の両端に回転自在に設けた駆動輪５０５及び従動輪５０６、及び駆動輪５０５及び従動輪５０６の間に掛け回したコンベアベルト５０７を備えており、図示しない架台によって支持されている。これにより、図示しない駆動装置によって駆動輪５０５を回転駆動させ、従動輪５０６との間でコンベアベルト５０７を循環駆動させるようになっている。
【００４５】
選別機５０３は、従動輪５０６の内周部に従動輪５０６に摺接可能に設けたドラム５０８、及びドラム５０８の内周部に極性が交互に変化するように固定して配置した複数の磁石５０９，５１０で構成されている。ドラム５０８は、駆動輪５０５を回転駆動させる駆動装置とは別の駆動装置（図示せず）によって、従動輪５０６の回転方向と逆方向に回転可能に構成されており、ドラム５０８をコンベアベルト５０７と反対方向に回転させることによって、コンベアベルト５０７上に交番磁界を形成するようになっている。
【００４６】
これにより、ホッパ５０１によって受け入れられた選別物に含まれる導電体である鉛弾の表面には、コンベアベルト５０７により搬送され、その放出端付近にて選別機５０３によって形成された交番磁界を横切る際、渦電流が発生することになる。この渦電流によって生ずる磁界は、常に選別機５０３の交番磁界と同極となるので、鉛弾は、瞬間的にコンベアベルト５０７から弾き飛ばされ、コンベア５０７の放出端からやや離間配置した有底枠状の回収箱５１１に回収される。渦電流が生じない石や土砂等は弾き飛ばされることなくそのままコンベア５０７の放出端から落下するので、これによって、鉛弾が、その他の選別物と分離されることになる。
【００４７】
次に、上記構成の本実施の形態の鉛弾回収システムの動作及び作用について説明する。
図１に示したシステムにおいて、まず、油圧ショベル１００によって対象土壌を掘削し、予細粒化装置１１０のホッパ９に投入すると、ホッパ９に投入された土砂は、搬送コンベア２により、順次ホッパ９外へ搬送され、搬送中に、添加材供給装置１１から供給された石灰等の添加材とともに解砕装置２４によって、予解砕（予細粒化）される。このように、添加材が添加された状態で解砕され添加材と混合されることにより、土砂は塑性を低下させ、その結果、例えば１０ｍｍ程度の粒径まで解砕され、表面に添加材が付着した状態となって排出される。
【００４８】
但し、本実施の形態においては、油圧ショベル１００により掘削された土砂が大きな土塊を形成している場合、或いは扱いが困難な高粘性の土砂である場合等には、粉砕分級装置２１０に直接供給することが困難であることからこのように予細粒化装置１１０を用いて前処理を行うが、例えば土砂が大きな土塊をなさない場合、具体的には、既に土塊の粒径が１０ｍｍ程度或いはそれ以下である場合等には、必ずしも予細粒化装置１１０を用いる必要はなく、粉砕分級装置２１０に直接土砂を供給するようにしても良い。また、粉砕分級装置２１０の前段に篩を用いて１０ｍｍ程度以下の土砂を予め選別しておき、粉砕分級装置２１０に投入することも考えられる。篩を用いた場合には、大きな石等の異物が予め除去されるので、粉砕分級装置２１０への噛み込み等も未然に防止される。
【００４９】
予細粒化装置１１０により予め解砕されて粒径が比較的小さくなった土砂は、粉砕分級装置２１０に投入される。このとき、予細粒化装置１１０の後段にコンベア等を配置し、このコンベアによって粉砕分級装置２１０に土砂が供給されるようにしても良い。また、予細粒化装置１１０から粉砕分級装置２１０に連続的に土砂が供給されるようにしなくても、例えば、予細粒化装置１１０から排出された土砂は、養生や乾燥のために一旦別の場所にストックしても良い。
【００５０】
粉砕装置２１１においては、ブロワ２０１からの供給空気がエアタンク２２５内で昇圧され、噴射ノズル２１２から環状管路２１３内に高速で吐出される。環状管路２１３内に土砂が供給されると、土砂は環状管路２１３内の空気流に同伴して周回するうちに、空気流に晒されることで乾燥してその塑性を低下させ（脆い状態になり）、なおかつ、その途中で管路の内壁、噴射ノズル２１３からの射出空気、或いは他の土砂粒子等と衝突することによって粉砕され、さらに細粒化される。粉砕土砂は、真空ポンプ２９５によって吸引され、導出部２１６を介して粉砕装置２１１から排出される。導出部２１６から排出されない土砂は、継続して環状管路２１３内を周回し、その後粉砕されて排出される。
【００５１】
粉砕装置２１１から排出された土砂が分級装置２３０に導入されると、立ち上げ配管２３１で終末速度の差から鉛弾を含む比重の大きな成分が土砂細粒分と分離されて最下流に位置する排出部２３２から排出され、鉛弾回収装置５００に導かれる。一方、分級装置２３０から排出された土砂細粒分は、空気流に同伴し接続管２６３を介しバグフィルタ２７０に導入され、フィルタ２８４により捕集されて清浄空気として大気に開放される。捕集された土砂は、排出部２７２から排出され、例えば、図示しない搬送コンベア等を用いて、不溶化処理等の汚染対策措置を行う工程に別途移行させる。
【００５２】
鉛弾回収装置５００に導入された鉛弾等は、ホッパ５０１に受け入れられてコンベアベルト５０７によって搬送される。そして、選別機５０３から発生する交番磁界を横切るとき、鉛弾のみがコンベアベルト５０７から弾き飛ばされ、石等の他の異物と分離されて回収箱５１１に回収される。
【００５３】
本実施の形態においては、環状管路２１３を水平面に沿って周回する空気流の中に土砂を投入することにより土砂を乾燥させつつ積極的に粉砕することで、土砂粉砕効率が向上し鉛弾を効率的に土砂から分級することができる。こうして一連の工程で加水することなく効率的かつ高精度に鉛弾を回収することができ、したがって土砂に溶出した鉛が処理水に溶け込んで新たな汚染源となることがなく、二次汚染及びこれに付随する処理を回避することができる。このとき、本実施の形態では、空気流が水平面に沿って周回するように環状管路２１３を水平に設置してあるので、縦置きにした場合に比べて重力の影響を周回軌跡の各所において均一にすることができ、特に土砂が堆積し易い箇所ができ難い。
【００５４】
また、粉砕装置２１１の導出部２１６は、環状管路２１３の外周側に設けられており、環状管路２１３の内周側から鉛弾を吸引するよりも分級効率が良い。鉛弾等は周回しているために遠心力の作用を受けており、環状管路２１３の外周側を通過するので、本例のように外周側に導出部２１６を設けて近傍を通過する鉛弾を吸引することにより、鉛弾の排出口率を高め分級精度が向上する。なお、未粉砕の大きな土塊は重量が重く周回すようとする慣性が大きいことから、未粉砕のうちに導出口２１６より吸い出されることはない。
【００５５】
また、本実施の形態では環状管路２１３が水平に設置されているので、分級に適した粉砕精度の確保という観点から環状管路２１３の導出部２１６における吸い出し風速を鉛弾の終末速度以下となるように設定することが好ましい。水平面内では、管内において対象物が流動する風速を確保すれば良いことから、吸い出し風速が鉛弾の終末速度以下であっても、鉛弾は粉砕機内に滞留することなく排出口から排出される。このように真空ポンプ２９５等の出力を低く抑えられることも環状管路２１３を水平に設置したことによるメリットである。
【００５６】
また、二次汚染による新たな処理対象物が生じないことや、各装置がトレーラで輸送できる程度のコンパクトな機器で構成されていること等により、現場での処理が可能となる。またこれにより、処理対象土砂を場外のプラント等に持ち出す必要がなく、土砂の運搬費用の発生を抑制することができる。さらには、鉛弾を除去した土砂に対し、不溶化処理や洗浄処理等といった汚染防止措置を重点的に施すことで、全体的な処理コストの低減と効果的な浄化が実現できる。また、乾燥を伴う粉砕なので、粉砕後の土砂が例えば管壁に付着成長するといったことも生じ難い。さらに、分級装置２３０では土砂と鉛弾の終末速度の差を利用して鉛弾と土砂とを分級するので、分級装置２３０を用いることによって、スクリーンを用いたときに発生する目詰まりといった問題を回避できる。これによっても鉛弾回収効率を向上させることができる。
【００５７】
また、ヒータ等の熱源を用いなくても土砂を乾燥させて粉砕することができるので、投入エネルギを抑えることができる。これにより運用コストを抑え、ひては処理コストを抑制することができる。また、前述のようにシステムとしての可搬性が高いので、処理現場に応じて汎用的にシステムを運用することができ、施工期間の短縮にもつながる。これによっても処理コストを低く抑えることができる。
【００５８】
なお、以上においては、土砂の塑性を下げること、土砂を予めある程度細粒化しておくことを目的として、予細粒化装置１１０を用いて土砂を添加材とともに解砕・混合したが、例えば、予細粒化装置１１０に代えていわゆる土質改良機を用いることもできる。一般に、土質改良機は、土砂を受け入れるホッパと、ホッパ外に土砂を搬送する搬送コンベアと、添加材を供給する添加材供給装置と、搬送コンベアからの土砂を添加された添加材と攪拌、混合する混合装置と、混合装置から排出された土砂及び添加材の混合物を機外に排出する排出コンベアとを備えて構成されているものである。また、通常、土質改良機には、ホッパの上方に篩が設けてある場合が多く、予め大きな異物を除去する必要がある場合にも好適である。また、土質改良機には、定置式のものと自走式のものがあるが、いずれであっても適用可能である。但し、前述した予細粒化装置１１０にあっても、フレーム１の下部に走行体を設けて自走可能な構成とすることもできるし、ホッパ９の上方に固定式或いは振動式の篩を設ける構成とすることもできる。
【００５９】
また、図１１に示すように、空気供給装置２００と粉砕分級装置２１０との間を接続する接続管２０８にヒータ等の加熱手段６００を追設することによって、粉砕分級装置２１０に供給する空気の温度を調整可能な構成とすれば、加熱手段６００にて昇温させた空気を粉砕分級装置２１０に供給することにより、土砂をさらに効率的に乾燥させることができる。これにより、含水比が比較的高い土砂を粉砕分級装置２１０に供給しても、効率的に粉砕し鉛弾を分級することができる。
【００６０】
また、粉砕分級装置２１０等の各所においてロータリフィーダを用いたが、空気配管内の気密性さえ保持できれば、ロータリフィーダ以外の排出装置を用いても良い。例えば、スクリュフィーダやダブルダンパ等が適用可能である。ダブルダンパはその構造から間欠的な排出となるが、排出に支障の無い範囲にて開閉速度を設定することで、適用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る鉛弾回収システムの全体構成の概略図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る鉛弾回収システムを構成する予細粒化装置の全体構成を示す側面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る鉛弾回収システムを構成する予細粒化装置に備えられた解砕装置の詳細構造を表す側面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る鉛弾回収システムを構成する予細粒化装置に備えられた解砕装置の詳細構造を表す図３中のＶ−Ｖ矢視断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る鉛弾回収システムを構成する予細粒化装置に備えられた解砕装置の詳細構造を表す図４中のVI−VI矢視断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る鉛弾回収システムを構成する粉砕分級装置の平面図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る鉛弾回収システムを構成する粉砕分級装置の水平断面図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る鉛弾回収システムを構成する粉砕分級装置の一部破断側面図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る鉛弾回収システムを構成するバグフィルタの全体構成を表す断面図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る鉛弾回収システムを構成する鉛弾回収装置の概略構成を表す側断面図である。
【図１１】加熱手段を追設した本発明の鉛弾回収システムの全体構成の概略図である。
【符号の説明】
【００６２】
２００    空気供給装置
２１１    粉砕装置
２１２    噴射ノズル
２１３    環状管路
２１４    導入部
２１６    導出部
２２２    補助空気供給装置
２３０    分級装置
２３１    立ち上がり管路
２３２    排出部
【図１】
2007003024.tif 000003
【図２】
2007003024.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007003024.tif 000006
【図５】
2007003024.tif 000007
【図６】
2007003024.tif 000008
【図７】
2007003024.tif 000009
【図８】
2007003024.tif 000010
【図９】
2007003024.tif 000011
【図１０】
2007003024.tif 000012
【図１１】
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