(57)【要約】【課題】重金属や放射性セシウム等を含む焼却灰や土壌などの汚染物を、短時間で確実に固化処理することが可能な汚染物固化処理方法及び固化処理装置を提供する。【解決手段】汚染物Ｐを収納している内部フレコンパック１を、該内部フレコンパック１よりサイズの大きい外部フレコンパック２に収納する。内部フレコンパック１と外部フレコンパック２との間隙に固化剤３Ａを充填して外殻体３を形成する。外部フレコンパック２を開口状態で支持枠体４に支持する。外部フレコンパック２の内側底部に底敷部材５を配置する。底敷部材５の上に前記内部フレコンパック１を載置する。固化剤３Ａを充填する際に、内部フレコンパック１の浮き上がりを防止する浮上り防止手段６を備える。【選択図】  図１
2013099721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染物をフレコンパックに詰めて埋設処理する際に汚染物を固化する汚染物固化処理方法であって、汚染物を収納している内部フレコンパックを、該内部フレコンパックよりサイズの大きい外部フレコンパックに収納し、内部フレコンパックと外部フレコンパックとの間隙に固化剤を充填して内部フレコンパックを固化せしめる外殻体を形成することを特徴とする汚染物固化処理方法。
【請求項２】
前記外部フレコンパックを開口状態で支持枠体に支持すると共に、該外部フレコンパックの内側底部に底敷部材を配置し、該底敷部材の上に前記内部フレコンパックを載置するようにした請求項１記載の汚染物固化処理方法。
【請求項３】
前記固化剤を充填する際に、前記内部フレコンパックの浮き上がりを防止するように内部フレコンパックの上端部を押圧せしめる浮上り防止手段を有する請求項１記載の汚染物固化処理方法。
【請求項４】
汚染物をフレコンパックに詰めて埋設処理する際に汚染物を固化する汚染物固化処理装置であって、汚染物を収納する内部フレコンパックと、該内部フレコンパックを収納する外部フレコンパックと、外部フレコンパックを開口状態で支持する支持枠体と、これら内部フレコンパックと外部フレコンパックとの間隙に固化剤を充填する注入ポンプとを備えたことを特徴とする汚染物固化処理装置。
【請求項５】
前記注入ポンプは、該注入ポンプを駆動せしめる発電機と、注入ポンプの流量を計測する流量計と、前記固化剤を撹拌せしめる撹拌ミキサーを備えた撹拌槽と、前記固化剤の材料を収納する材料収納部と共に、車両に搭載された請求項４記載の汚染物固化処理装置。
【請求項６】
前記撹拌槽は、セメントを水に混合撹拌する主材撹拌層と、該セメントの硬化作用を促進せしめる硬化剤を混合撹拌する硬化剤撹拌層とで構成されると共に、前記注入ポンプは、各撹拌層内の固化剤を同時に充填する２連ポンプが使用された請求項５記載の汚染物固化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば放射性セシウム等を含む焼却灰などの汚染物を固化処理して地中に埋設する際に、極めて短時間で固化処理することが可能な汚染物固化処理方法及び固化処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射性セシウム等を含む焼却灰や除染された土壌等を地中へ埋設処理する場合、汚染物質が地下水等に触れないようにする固化処理した後に埋設することになる。一方、除染された土壌等は、フレコンパックに収納して埋設処理場が決定されるまで一時保管場所に山積みされている。
【０００３】
このフレコンパックとは、ポリエチレンやポリプロピレン等の丈夫な化学繊維で織られたシート状の袋体で、例えば、土砂を詰め込んで、河川の堤防などを緊急補修するような土木工事に使用される。また、この他、穀物、デンプン、飼料、石炭、石灰石、土砂などの粉状物質の梱包・輸送にも適している。更に、容量として０．２５トン〜１．５トン程度のサイズがあり、上部に丈夫な吊り帯が備えられているので、フォークリフトやクレーン等で持ち上げるのに適している。
【０００４】
焼却灰のような軽い物質を埋設する場合は、通常セメントで固形化したり、排ガス中の二酸化炭素で中和処理したりして安定化させた後、埋設処理される。例えば特許文献１に、効率的に焼却灰を溶融処理して埋設処理の効率化を図る方法が記載されている。この溶融処理方法では、焼却灰の組成に対応して、最も適合した溶融温度降下剤を選択使用して焼却残渣を溶融処理するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３１０２４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フレコンパックに収納した汚染物を固化するには、汚染物の種類に応じた固化剤が選択されるが、主にセメントが使用される。ところが、フレコンパック内の汚染物にセメント等の固化剤を混合する場合、フレコンパックが柔らかい袋状を成しているので、このフレコンパック内で汚染物と固化剤とを混合する作業が極めて困難な作業になっていた。
【０００７】
しかも、汚染物質と共に固化剤が硬化するまでに数日の時間が必要になっている。そのため、大量の収納物を埋設処理する場合、汚染物の固化処理に要する時間が迅速な作業の進行を妨げていた。更に、フレコンパック内に汚染物とセメントを混合するので、フレコンパック内に収納可能となる汚染物の収納量は、セメントの混合量だけ制限される不都合もある。
【０００８】
一方、特許文献１に記載された溶融処理方法は、焼却灰の組成に対応して最も適合した溶融温度降下剤を選択使用するというものであり、焼却炉から排出される焼却残渣を、更に、電気溶融炉、コークスベッド溶融炉、表面溶融炉などにより、溶融処理する際の溶融処理方法である。したがって、安全な埋設作業が可能になるとしても、焼却処理と溶融処理との２度の処理が必要になる。しかも、特殊な設備も必要になり、埋設処理まで要する作業時間が極めて長くなり、処理能力も設備の規模に限定されるものであった。
【０００９】
東日本大震災の後、汚染物質はこれまでの重金属等以外に、放射能汚染物質が大量に発生している。これらの汚染物質は焼却灰や除染土壌など、多様な種類で広大な地域に点在しているため、これらの汚染物質をフレコンパック内に収納して一時保管場所に山積みしているのが現状である。しかしながら、現在では、これらの汚染物質を最終処理場に極めて効率良く埋設処理する方法や設備がなく、短時間で安全性の高い固化処理手段が現在切望されている。
【００１０】
そこで本発明は、上述の課題を解消すべく創出されたもので、重金属や放射性セシウム等を含む焼却灰などの汚染物を固化処理して地中に埋設処理する際に、短時間で確実に固化処理することが可能な汚染物固化処理方法及び固化処理装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成すべく本発明における第１の手段は、汚染物Ｐをフレコンパックに詰めて埋設処理する際に汚染物Ｐを固化する汚染物固化処理方法であって、汚染物Ｐを収納している内部フレコンパック１を、該内部フレコンパック１よりサイズの大きい外部フレコンパック２に収納し、内部フレコンパック１と外部フレコンパック２との間隙に固化剤３Ａを充填して内部フレコンパック１を固化せしめる外殻体３を形成することにある。
【００１２】
第２の手段は、前記外部フレコンパック２を開口状態で支持枠体４に支持すると共に、該外部フレコンパック２の内側底部に底敷部材５を配置し、該底敷部材５の上に前記内部フレコンパック１を載置するようにしている。
【００１３】
第３の手段は、前記固化剤３Ａを充填する際に、前記内部フレコンパック１の浮き上がりを防止するように内部フレコンパック１の上端部を押圧せしめる浮上り防止手段６を有する固化処理方法にある。
【００１４】
第４の手段は、汚染物Ｐをフレコンパックに詰めて埋設処理する際に汚染物Ｐを固化する汚染物固化処理装置であって、汚染物Ｐを収納する内部フレコンパック１と、該内部フレコンパック１を収納する外部フレコンパック２と、外部フレコンパック２を開口状態で支持する支持枠体４と、これら内部フレコンパック１と外部フレコンパック２との間隙に固化剤３Ａを充填する注入ポンプ７とを備えた固化処理装置にある。
【００１５】
第５の手段において、前記注入ポンプ７は、該注入ポンプ７を駆動せしめる発電機８と、注入ポンプ７の流量を計測する流量計９と、前記固化剤３Ａを撹拌せしめる撹拌ミキサーを備えた撹拌槽１０と、前記固化剤３Ａの材料を収納する材料収納部１１と共に、車両Ｓに搭載された装置である。
【００１６】
第６の手段において、前記撹拌槽１０は、セメントを水に混合撹拌する主材撹拌層１０Ａと、該セメントの硬化作用を促進せしめる硬化剤を混合撹拌する硬化剤撹拌層１０Ｂとで構成されると共に、前記注入ポンプ７は、各撹拌層内の固化剤３Ａを同時に充填する２連ポンプが使用されたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１によると、汚染物Ｐを収納している内部フレコンパック１を、該内部フレコンパック１よりサイズの大きい外部フレコンパック２に収納し、内部フレコンパック１と外部フレコンパック２との間隙に固化剤３Ａを充填して内部フレコンパック１を固化せしめる外殻体３を形成することにより、内部フレコンパック１内に収納している汚染物Ｐを内部フレコンパック１ごと極めて短時間で固化処理することができる。しかも、外殻体３は、二重のフレコンパックを一体化しているので、構造的にも極めて強い固化力が得られ、内部フレコンパック１内の汚染物Ｐが地下水に接触するのを確実に阻止することができる。
【００１８】
請求項２によると、外部フレコンパック２を開口状態で支持枠体４に支持すると共に、該外部フレコンパック２の内側底部に底敷部材５を配置し、該底敷部材５の上に前記内部フレコンパック１を載置するので、外殻体３硬化後、外部フレコンパック２ごと吊り上げる際に、外部フレコンパック２の底部の割れ等を防止する。
【００１９】
請求項３のごとく、固化剤３Ａを充填する際に、前記内部フレコンパック１の浮き上がりを防止するように内部フレコンパック１の上端部を押圧せしめる浮上り防止手段６を有するので、汚染物Ｐの単体比重が固化剤３Ａの比重よりも軽い場合には、この浮上り防止手段６にて内部フレコンパック１の浮き上がりを防止し、固化剤３Ａの充填作業を容易にする。
【００２０】
請求項４のように、汚染物Ｐを収納する内部フレコンパック１と、該内部フレコンパック１を収納する外部フレコンパック２と、外部フレコンパック２を開口状態で支持する支持枠体４と、これら内部フレコンパック１と外部フレコンパック２との間隙に固化剤３Ａを充填する注入ポンプ７とを備えた固化処理装置により、簡単な装置で迅速な固化処理を行うことができるものである。
【００２１】
第５の手段によると、注入ポンプ７は、該注入ポンプ７を駆動せしめる発電機８と、注入ポンプ７の流量を計測する流量計９と、前記固化剤３Ａを撹拌せしめる撹拌ミキサーを備えた撹拌槽１０と、前記固化剤３Ａの材料を収納する材料収納部１１と共に、車両Ｓに搭載することにより、本発明装置を一時保管場所や所定の処理スペースまで運び、その場で固化処理することが可能になる。
【００２２】
第６の手段のごとく、撹拌槽１０は、セメントを水に混合撹拌する主材撹拌層１０Ａと、該セメントの硬化作用を促進せしめる硬化剤を混合撹拌する硬化剤撹拌層１０Ｂとで構成されると共に、前記注入ポンプ７は、各撹拌層内の固化剤３Ａを同時に充填する２連ポンプが使用されたものであるから、硬化時間の早い混合型の固化剤３Ａを効率良く充填することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明装置の使用状態を示す概略図である。
【図２】本発明装置を車両に搭載した状態を示す概略平面図である。
【図３】（イ）〜（ハ）は、本発明製造方法の一工程を示す正面図である。
【図４】（イ）〜（ハ）は、本発明製造方法の一工程を示す正面図である。
【図５】フレコンパックを移動する状態を示す概略図である。
【図６】固化処理後の外部フレコンパックを並べた状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明によると、重金属や放射性セシウム等を含む焼却灰や土壌などの汚染物を固化処理して地中に埋設処理する際に、短時間で確実に固化処理することが可能になるなどといった当初の目的を達成した。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明の実施例を説明する。本発明固化装置は、汚染物Ｐをフレコンパックに詰めて埋設処理する際に汚染物Ｐを固化する固化処理装置である。本発明装置の基本構成は、内部フレコンパック１、外部フレコンパック２、支持枠体４、注入ポンプ７にて構成されている（図１参照）。
【００２６】
内部フレコンパック１及び後述する外部フレコンパック２で使用するフレコンパックは、ポリエチレンやポリプロピレン等の丈夫な化学繊維で織られたシートで製作されたもので、フレコンパックの上部に、フォークリフトやクレーン等で持ち上げるのに適した吊り帯２Ａを設けたものを使用する（図１参照）。
【００２７】
内部フレコンパック１には、放射性セシウムを含む焼却灰や、除染された土壌等の汚染物Ｐを収納する。このとき、既に汚染物Ｐが収納されて一時保管場所等に保存されているフレコンパックをそのまま内部フレコンパック１として使用することが可能である。
【００２８】
外部フレコンパック２は、汚染物Ｐを収納した内部フレコンパック１を収納するフレコンパックである。したがって、この外部フレコンパック２は内部フレコンパック１よりも一回り大きなサイズのフレコンパックが使用される（図１参照）。
【００２９】
また、外部フレコンパック２の内側底部には、底敷部材５を設置して外部フレコンパック２の強度を高めている。この底敷部材５として、底部に空隙が確保でき、固化剤３Ａが染み込む親水性の底敷部材５を構成すると、底敷部材５に固化剤３Ａを染み込ませた後、硬化させることができるので、硬化した外殻体３により、補助具本体１の底部全体を包み込むことが可能になる。また、底敷部材５の構成や材質は任意に変更することが可能である。
【００３０】
支持枠体４は、外部フレコンパック２を開口させた状態で支持する構成材である。すなわち、汚染物Ｐを収納した内部フレコンパック１を外部フレコンパック２に収納する際に、クレーン等の重機で内部フレコンパック１を吊り上げて収納する。このとき、支持枠体４によって、外部フレコンパック２を開口部が開いた状態で支持するものである。図示の支持枠体４は、外部フレコンパック２の吊り帯２Ａを吊り上げるように設けてある（図１参照）。また、支持枠体４の材質は、例えば、鉄製又はスチール製のパイプ材を使用するのが好ましい。更に、支持枠体４の設置サイズとして、例えば、底面を１．５ｍ×１．５ｍとし、高さを０．２ｍ〜２．５ｍ程度の枠体に組むと一般的なサイズのフレコンパックの利用に好適である。尤も、支持枠体４の材質、形状、サイズの設計変更も自由である。
【００３１】
注入ポンプ７は、内部フレコンパック１と外部フレコンパック２との間隙に固化剤３Ａを充填する際に使用する。この固化剤３Ａは混合用の固化剤３Ａを使用するのが好ましい。そのため、注入ポンプ７は、２連ポンプを使用し、内部フレコンパック１と外部フレコンパック２との間に固化剤３Ａを充填後、混合して硬化するように構成している。
【００３２】
この固化剤３Ａは、例えば、セメントに水を混合撹拌した主材と、セメントの硬化作用を促進せしめる硬化剤とを使用し、外部フレコンパック２内に同時に充填してこの内部で混合させるものである。そのため、固化剤３Ａを撹拌せしめる撹拌ミキサー（図示せず）を備えた撹拌槽１０が備えられている。図示の撹拌槽１０は、セメントを水に混合撹拌する主材撹拌層１０Ａと、該セメントの硬化作用を促進せしめる硬化剤を混合撹拌する硬化剤撹拌層１０Ｂとで構成されている（図２参照）。
【００３３】
固化剤３Ａが内部フレコンパック１内部の汚染物Ｐよりも比重が重い場合は、固化剤３Ａを充填したときに、内部フレコンパック１が浮いてしまう虞がある。そこで、この内部フレコンパック１の上部を押さえる浮上り防止手段６を支持枠体４の上部に装着する（図１参照）。この浮上り防止手段６は、例えばパイプ材を使用して補助具本体１の上部を押さえるように支持枠体４に固定する。そして、内部フレコンパック１が浮き上がらなくなった場合は、浮上り防止手段６を外し、仮に最後まで浮き上がるような場合は、そのまま使用し続け、外殻体３が形成された時点でこのパイプを切断し、パイプの内部にウレタン樹脂等を充填するものである。
【００３４】
また、本装置には、この他、注入ポンプ７を駆動せしめる発電機８や、注入ポンプ７の流量を計測する流量計９、あるいは、固化剤３Ａの材料を収納する材料収納部１１などの構成部品が備えられている（図２参照）。図示例では、これらの構成部品を車両Ｓに搭載することで、本発明装置の移動を容易にしている。また、これらの構成部品を所定のスペースに定置型プラントとして設置することも可能である（図示せず）。
【００３５】
次に本発明固化処理方法を説明する。本発明の固化処理方法は、主に、設置工程と充填工程とで固化処理する方法である。
【００３６】
設置工程は、主に、汚染物Ｐを収納している内部フレコンパック１を外部フレコンパック２に収納するまでの工程である（図３参照）。この工程では、はじめに支持枠体４を組み立てる（同図（イ）参照）。
【００３７】
次に、支持枠体４に外部フレコンパック２を設置する（図３（ロ）参照）。このとき、外部フレコンパック２の開口部を開口させた状態で、底面が地面に触れる状態とし、しかも全体に緩みのないようにするため、外部フレコンパック２の吊り帯２Ａを支持枠体４の上部に固定している。外部フレコンパック２を設置後、外部フレコンパック２の底部内側に底敷部材５を配置する。
【００３８】
次に、外部フレコンパック２の内部に、汚染物Ｐを収納した内部フレコンパック１を搬入し、底敷部材５の上に内部フレコンパック１を載置する（図３（ハ）参照）。
【００３９】
一方、充填工程は、内部フレコンパック１と外部フレコンパック２との間隙に固化剤３Ａを充填して内部フレコンパック１の外側と外部フレコンパック２の内側との間に外殻体３を形成する工程である（図４参照）。この充填工程では、汚染物Ｐが、例えば焼却灰のような比重が軽いものである場合には、固化剤３Ａを充填したときに浮き上がる虞があるので、内部フレコンパック１の上を押さえる浮上り防止手段６を設置した状態で充填する（同図（イ）参照）。
【００４０】
そして、固化剤３Ａを規定の高さまで充填した後は、固化剤３Ａが硬化して外殻体３が形成されるのを待つ（図４（ロ）参照）。通常、従来の汚染物Ｐに混合したセメントが硬化するまで数日間要しているが、本発明のごとく、２液混合型の固化剤３Ａをフレコンパックの隙間に充填した場合、実験では当日のうちに硬化させることができ、最も早い例では、数分で硬化させることに成功している。
【００４１】
固化剤３Ａが硬化して外殻体３が形成された後は、支持枠体４を取り外し、吊り帯２Ａを吊り上げて汚染物Ｐを移動する（図４（ハ）参照）。このとき、支持枠体４のそばにレッカー車Ｗ等を準備しておくことで、内部フレコンパック１の搬送や外殻体３硬化後の外部フレコンパック２の移動等を合理的に行うことができる（図５参照）。そして、搬送された汚染物Ｐは、内部フレコンパック１と外殻体３と外部フレコンパック２とに包まれた状態で埋設処理されるものである（図６参照）。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の実施例において、主に、汚染物固化処理用として説明しているが、フレコンパックを利用する他の用途にも利用することが可能である。また、本発明の構成や処理工程の手順等は、実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での設計変更は任意に行えるものである。
【符号の説明】
【００４３】
Ｐ  汚染物
Ｓ  車両
Ｗ  レッカー車
１  内部フレコンパック
２  外部フレコンパック
２Ａ  吊り帯
３  外殻体
３Ａ  固化剤
４  支持枠体
５  底敷部材
６  浮上り防止手段
７  注入ポンプ
８  発電機
９  流量計
１０  撹拌槽
１０Ａ  主材撹拌層
１０Ｂ  硬化剤撹拌層
１１  材料収納部
【図１】
2013099721.tif 000003
【図２】
2013099721.tif 000004
【図３】
2013099721.tif 000005
【図４】
2013099721.tif 000006
【図５】
2013099721.tif 000007
【図６】
2013099721.tif 000008