(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に複数の外羽根を有する円筒状の回転ドラムと、外周面に複数の内羽根を有し上記回転ドラムの内部に回転ドラムに対し偏心して取り付けられたロータとを備え、処理空隙である上記回転ドラムと上記ロータとの間隙に処理材料を投入し、この投入された処理材料に加水して上記処理材料を細粒化する細粒化装置を複数段に渡って設け、上記処理材料を、上記複数段の細粒化装置を順次通過させて細粒化する細粒化処理方法において、上記各細粒化装置の処理空隙を下流段において次第に狭く設定するとともに、前段の細粒化装置から排出されたスラリーに脱水処理を施した後、後段の細粒化装置に投入するようにしたことを特徴とする細粒化処理方法。  
【請求項２】
前段の細粒化装置から排出されたスラリーに対し、分級しながら脱水処理を施したことを特徴とする請求項１記載の細粒化処理方法。
【請求項３】
スラリーをベルトコンベアにより振動させながら上り勾配を搬送することにより脱水するとともに、上記勾配の所定の位置で上記スラリーに加水し、粒径の小さな粒子を分離して粒径の大きな粒子を分級する浮遊分級機により、上記スラリーに脱水処理を施したことを特徴とする請求項２記載の細粒化処理方法。
【請求項４】
液体サイクロンの本体下部に設けられた排出口に、弾性体から成るノズルを取り付け、液体サイクロン内部に生じる負圧を大きくし、投入されたスラリーから粒径の小さな粒子を含む処理水を分離する負圧式液体サイクロンにより、上記スラリーに脱水処理を施したことを特徴とする請求項２記載の細粒化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、重金属類や油性分等で汚染された土壌や焼却炉から搬出された焼却灰などの汚染物質の付着した粒状体を細粒化し、上記細粒化された粒状体から汚染物質を含まないあるいは大部分を除去した粒状体を分離する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、化学工場や金属精錬工場等の工場近辺の土壌は、重金属類や有機塩素化合物あるいは油性分等で汚染されていることが問題視されている。また、海難事故等により海に流出した原油で汚染された海浜の土壌や、原油存在地盤のトンネル掘削に伴い搬出される掘削土には原油が付着しているため、その処理が困難となることがしばしばある。更には、産業廃棄物やリサイクルができない生ゴミ等の可燃物は焼却炉にて焼却され、焼却灰として廃棄物処分場に搬出されて埋設されるが、このような焼却灰には、重金属類や焼却過程で生じたダイオキシン等の汚染物質が付着している。そこで、上記汚染土壌から上記汚染物質を除去した後、石，砂，微粒分等を抽出して再利用する技術や、焼却灰から汚染物質を除去した後有効利用できる固体粒子を抽出するとともに、処分場に廃棄する焼却灰の減容化を図る技術の確立が望まれている。
【０００３】
一般に、焼却灰は、粒径の小さな粒子同士が団粒状態となった粒状体であり、重金属類やダイオキシン類等の汚染物質は上記粒状体の表面だけでなく、個々の粒子の表面に付着していると考えられている。また、汚染土壌については、塊状になってはいるものの団粒化している部分が少なく、汚染物質は個々の粒子の表面に付着していると考えられている。
そこで、本出願人は、焼却灰のような団粒化された粒状体を種々の大きさの粒子に細粒化するとともに、上記各粒子の表面に付着している重金属類等の汚染物質を効率的に離脱し分離することのできる細粒化装置を提案している（特願平１０−３１０４２９号）。これは、投入した処理材料を、処理空隙内で加水しながら、圧縮及び粒状体相互間の擦り合わせの力を作用させて、上記焼却灰を独立した粒子に分離するとともに、上記粒状体や粒子の表面に付着している異物を分離する細粒化手段を複数段に渡って設け、焼却灰が各細粒化手段を順次通過するようにするとともに、上記細粒化手段の処理空隙を下流段において次第に狭く設定し、上流段においては主に団粒状の粒状体を、個々の粒子を破壊することなくほぼ独立した粒子に分離して粒状化する解砕処理を行い、下流段においては主に上記粒状化された個々の粒子に対して、主に各粒子相互間の擦り合わせの力を作用させて、粒子同士の摩擦による相互研磨を行わせ、上記個々の粒子の表面に付着している異物を分離する解膠処理を行うようにしたもので、処理材料は上記焼却灰に限らず、上記汚染土壌であっても同様の処理によって上記土壌に付着した汚染物質を分離ことができる。なお、上記分離された重金属類等の汚染物質は処理水中に浮遊または溶解するので、上記処理後の粒状体の内汚染物質を含まない粒径の大きな粒状体には上記汚染物質がほとんど付着されていない。
【０００４】
この細粒化装置で処理された粒状体を含む処理水は、フィードサンプに一時貯蔵された後、液体サイクロン等の分級手段によって種々の大きさの粒状体に分級される。このとき、汚染物質を含まない粒径の大きな粒状体は重金属類やダイオキシン類が分離され無害化されているので、セメント用の骨材等に再利用される。また、重金属やダイオキシン類等の微粒片を多く含む有害な汚泥は溶融固化等の処理を施し廃棄し、重金属類が溶解あるいは浮遊している汚水はキレート剤等の添加によって上記重金属類の不溶化塩を形成させ重金属類を不溶化することにより、上記重金属類を上記処理液から分離することで無害化し、再利用あるいは廃棄する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記細粒化装置では、前段の細粒化手段から排出された粒状体を含む処理水中から、例えば振動スクリーン等の分級手段により、所定の大きさ以上の粒径の粒状体を分級した後、後段の細粒化手段に送っていた。しかしながら、後段の細粒化手段には、前段の細粒化手段よりも粒径の小さな粒状体を含む処理水が投入されるので、後段の細粒化手段での加水量は上記処理水の状態によりその都度決定しなければならなかった。更には、粒径の小さな粒状体の解砕・解膠を行う場合には、処理空隙を狭く設定したとしても、粒状体に加水する水量が多いと粒状体同士の衝突が不十分になるため、上記処理水の状態によっては処理水量が多くなり、解砕及び解膠の効率が低下してしまうといった問題点があった。
【０００６】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、粒子表面に付着した汚染物質を効率良く除去する方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の細粒化処理方法は、内周面に複数の外羽根を有する円筒状の回転ドラムと、外周面に複数の内羽根を有し上記回転ドラムの内部に回転ドラムに対し偏心して取り付けられたロータとを備え、処理空隙である上記回転ドラムと上記ロータとの間隙に処理材料を投入し、この投入された処理材料に加水して上記処理材料を細粒化する細粒化装置を複数段に渡って設け、上記処理材料を、上記複数段の細粒化装置を順次通過させて細粒化する際に、上記各細粒化装置の処理空隙を下流段において次第に狭く設定するとともに、前段の細粒化装置から排出されたスラリーに脱水処理を施した後、後段の細粒化装置に投入するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の細粒化処理方法は、前段の細粒化装置から排出されたスラリーに対し、分級しながら脱水処理を施したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の細粒化処理方法は、スラリーをベルトコンベアにより振動させながら上り勾配を搬送するとともに、上記勾配の所定の位置で、上記スラリーに加水し粒径の小さな粒子を分離して粒径の大きな粒子を分級する浮遊分級機により、上記スラリーに脱水処理を施したことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の細粒化処理方法は、液体サイクロンの本体下部に設けられた排出口に、弾性体から成るノズルを取り付け、液体サイクロン内部に生じる負圧を大きくし、投入されたスラリーから粒径の小さな粒子を含む処理水を分離する負圧式液体サイクロンにより、上記スラリーに脱水処理を施したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係わる汚染土壌の処理システムの概要を示す図で、同図において、１８は汚染土壌を投入する受入ホッパ、１９は上記汚染土壌を搬送するベルトコンベア、２０は上記ベルトコンベア１９で送られてきた汚染土壌に対して加水しつつ解砕・解膠処理を行い汚染土壌をスラリー化して排出する細粒化装置、３０は細粒化装置２０から排出された汚染土壌から５ｍｍ以上の粒子を選別し分離する振動スクリーン、４０は上記振動スクリーン３０を通過した５ｍｍ以下の粒子含む泥状の汚染土壌を一時貯蔵するとともに、液体サイクロン５１に処理水を供給するための液体貯留槽であるフィードサンプ、５０は上記液体サイクロン５１を備え、フィードサンプ４０から送られた汚染土壌を種々の大きさの粒子に分級するための分級手段、６０は上記細粒化装置２０及び上記フィードサンプ４０に処理水を供給する給水部、７０は上記分級手段５０から排出される処理水を浄化する汚水処理部である。
【００１３】
細粒化装置２０は、図示しない排出口に設けられた約３０ｍｍ以上の大型の金属類や挟雑物等の固形物を捕獲するための分級用の網２１ａを備え、ベルトコンベア１９により搬送された汚染土壌に加水し、上記汚染土壌に対して粗い解砕処理を行う一次細粒化機２１と、この一次細粒化機２１で解砕された汚染土壌から１０ｍｍ以上の粒状体を選別し分離する振動スクリーン２２と、一次細粒化機２１で解砕され振動スクリーン２２を通過した１０ｍｍ以下の粒状体となった汚染土壌に加水し、上記汚染土壌に対して更に解砕・解膠処理を行うための二次細粒化機２３と、上記振動スクリーン２２と二次細粒化機２３との間に設けられ、上記振動スクリーン２２を通過した粒状体含む処理水の脱水及び分級処理を行う浮遊分級機２４とを備えている。
分級手段５０は、上記フィードサンプ４０に貯蔵された５ｍｍ以下の粒子を含んだ泥状の汚染土壌から約５０μｍ以下の粒子を処理水中に浮遊させて分離する液体サイクロン５１と、この液体サイクロン５１の底部から排出されスピゴットタンク５２に一次貯蔵されたスラリーから約５０μｍ以上の砂分を主体とした細粒砂等の粒子を分離する脱水振動スクリーン５３と、上記フィードサンプ４０の上部から供給された微粒片が浮遊した処理水中の固形物を凝集沈殿させるシックナータンク５４と、上記シックナータンク５４の底部に沈殿したスラリーを貯蔵するスラリー槽５５と、上記スラリー槽５５に貯蔵されたスラリーに脱水処理を施すための脱水機５６とを備えている。
また、汚水処理部７０は、処理水中に溶解あるいは浮遊している重金属類を不溶化する処理水槽７１と、この処理水槽７１で不溶化された重金属類等や油性分を吸着材で濾過し上記処理水を浄化する液体濾過装置７２とを備えている。
【００１４】
図２は、上記一次細粒化機２１の構成を示す図で、（ａ）図は側面図、（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ断面図である。一次細粒化機２１は、内周面に軸方向に沿って取付けられ、中心方向に突出する複数の外羽根１１Ｗを有する円筒状の回転ドラム１１と、外周面に軸方向に沿って取付けられ径方向に突出する複数の内羽根１２Ｗを有し、上記回転ドラム１１の内部に偏心して取付けられたロータ１２とを備え、回転ドラム１１の外周に設けられた環状歯車１３をモータ１４により、ロータ１２の回転軸１５を駆動機構１６により、それぞれ互いに逆方向に回転させ、材料投入口１７から投入された処理材料Ｓ（図（ｂ）の斜線部）に圧縮及びせん断応力を作用させて上記処理材料Ｓを解砕したり解膠したりするもので、上記処理材料に作用する応力の大きさは、主に回転ドラム１１とロータ１２との間隔（ロータ１２の偏心度）と、回転ドラム１１及びロータ１２のそれぞれの回転速度とにより調整するようにしている。
また、二次細粒化機２３の構成は、上記一次細粒化機２１とほぼ同様である。
【００１５】
汚染土壌の粗い解砕を行う一次細粒化機２１は、図３（ａ）に示すように、ロータ１２の偏心量を小さくすることにより回転ドラム１１とロータ１２との間隔Ｄ1を比較的広くするとともに、回転速度を低速としている。また、汚染土壌の解膠処理を主体とする二次細粒化機２３は、図３（ｂ）に示すように、ロータ１２の偏心量を大きくして回転ドラム１１とロータ１２との間隔Ｄ2を狭くし、更に、回転速度を上記一次細粒機２１の速度よりも高速にするとともに、図４に示すように、下流側のロータ径を上流側のロータ径よりも大きくし、汚染土壌の処理空隙が下流方向において不連続にかつ狭くなるように構成されている。
【００１６】
一次細粒化機２１，二次細粒化機２３中では、図５に示すように、処理空隙である回転ドラム１１とロータ１２との間隙に投入された汚染土壌Ｐは、回転ドラム１１の外羽根１１Ｗによって上方に掻き上げられるとともに、ロータ１２の内羽根１２Ｗによって下方に引き下げられるので、汚染土壌Ｐには圧縮応力とともにせん断応力が作用し、上記汚染土壌の団粒状の各粒状体は解砕・解膠される。すなわち、図６（ａ）に示すように、粒子ｐ同士が固着面ｒで固着されて団粒状態となっている汚染土壌の団粒状の各粒状体Ｐあるいは粒子同士が固着してはいないが大きさの大きい粒子ｐに対して圧縮応力及びせん断応力が作用すると、上記団粒状の各粒状体Ｐが上記固着面ｒのところから分かれてほぼ独立した細かな粒子ｐに粒状化される（解砕作用）とともに、上記各粒状体Ｐの表面に比較的弱く付着されていた重金属類等の汚染物質ｑが分離される。
また、図６（ｂ）に示すように、粒状体あるいは粒子同士に擦り合わせ方向の力が作用すると、各粒子ｐの表面に付着された重金属類等の汚染物質ｑが剥離され粒子ｐから分離され（解膠作用）、上記分離された汚染物質ｑは処理水中に浮遊または溶解する。
なお、汚染土壌の処理においては、土粒子が団粒化していることが少ないと思われるので、一次細粒化機２１，二次細粒化機２３ともに、上記図６（ｂ）に示す解膠作用が主となる。
【００１７】
図７（ａ），（ｂ）は、浮遊分級機２４の一構成を示す図で、この浮遊分級機２４は、例えば特開平８−１６４３６３号公報に記載された公知の選別機と同様の構成である。浮遊分級機２４は、一端側が水平で、他端側に上り勾配を有する一対のフレーム１ａ，１ｂを備えたメインフレームと、駆動ローラ２ａ及び従動ローラ２ｂにより上記フレーム１ａ，１ｂ間をメインフレーム１の水平部から上り勾配部方向に進行するベルト３と、上記ベルトの材料投入面３ａの裏面の幅方向の両側に設けられ、上記ベルト３を支持する複数の回転ローラ４と、上記回転ローラ４の一端をそれぞれ支持する複数の腕部５ａと上記回転ローラ４の他端にそれぞれ当接する複数の腕部５ｂを有し、上記回転ローラ４を支持する振動フレーム５と、上記振動フレーム５を振動させる加振機６と、上記ベルト３の幅方向の両端側に設けられ、上記ベルト３の長手方向に延長する波形状の立壁７と、上記ベルト３上を移動する処理材料に散水する散水機８と、上記ベルト３の勾配部３Ｋの折り返し部３ｂの下方に設けられた排出ホッパ９とを備え、上記ベルト３の水平部３Ｈに投入された処理材料を上り勾配部３Ｋ方向に振動させながら搬送するとともに、散水機８により、上記処理材料中の粒径の小さな粒子を除去し、粒径の大きな粒子を排出ホッパ９より排出することにより、処理材料の分級を行うものである。なお、上記散水機８により除去された粒径の小さな粒子は、処理水とともに、上記ベルト３の水平部の折り返し部３ｃの下方に設けられた図示しない処理水路に送られる。
したがって、浮遊分級機２４を用いることにより、振動スクリーン２２を通過した粒状体を含む処理水から粒径の大きな粒子を取出すことができ、上記処理水に対して脱水処理を施すことができる。このとき、粒径の小さな粒子や微粒片は、上記散水機８による散水により処理材料から分離され、処理水とともにフィードサンプ４０に送られる。
【００１８】
次に、本発明の汚染土壌の処理方法について説明する。
受入ホッパ１８に投入された汚染土壌はベルトコンベア１９により搬送され、細粒化装置２０の一次細粒化機２１に投入される。一次細粒化機２１では、投入された汚染土壌に対して比較的広い処理空間内で加水しながら粗い解砕を行い、汚染土壌を個々の粒子を破壊することなく分離させつつ、上記汚染土壌を一次細粒化機２１の下流側に移動させ、図示しない排出口から排出する。このとき、汚染土壌の表面に弱く付着している重金属類等の微粒片は剥離されて処理水中に浮遊する。また、容易に溶解する重金属類は上記処理水中に溶解する。
一次細粒化機２１から排出された大型の金属類や挟雑物等の固形物は約３０ｍｍの分級用の網２１ａにより捕獲されて除去され、約３０ｍｍ以下の粒状体となった汚染土壌は振動スクリーン２２に送られ篩い分けされ１０〜３０ｍｍの粒状体が分離される。
振動スクリーン２２を通過した１０ｍｍ以下の粒状体を含む処理水は、浮遊分級機２４で脱水処理及び分級処理された後、二次細粒化機２３に送られる。また、上記浮遊分級機２４から排出される、粒径の小さな粒子や微粒片を含んだ排水は、フィードサンプ４０に送られ一時貯蔵される。
【００１９】
二次細粒化機２３では、上述したように、一次細粒化機１よりも汚染土壌に作用する応力が大きくし、主に、汚染土壌の個々の粒子間の相互摩擦による解膠作用により、粘性の大きなカーボンや油性分や汚染土壌の個々の粒子に強く付着している重金属類の微粒片を離脱させる。
このとき、二次細粒化機２３には、上記浮遊分級機２４で脱水処理及び分級処理を施され、解砕・解膠作用にあまり寄与しない粒径の小さな粒子を分離された処理材料が投入されるので、投入材料に対して適度の水を加水して上記解膠処理を行うことができる。したがって、粒状体を効率良く細粒化することができるとともに、汚染土壌の個々の粒子に強く付着していカーボンや油性分や重金属類等の汚染物質を確実に上記粒子から分離することができる。
また、上記処理において、容易に溶解する重金属類は上記処理水中に溶解するとともに、汚染土壌の個々の粒子から分離された上記汚染物質は微粒片となって処理水中に浮遊し、上記解砕・解膠処理された汚染土壌とともに二次細粒化機２３の排出口から排出される。
また、二次細粒化機２３は、下流側のロータ径を上流側のロータ径よりも大きくし、汚染土壌の処理空隙が下流方向において不連続にかつ狭く構成されているので、処理材料はスムーズには下流側に流れず一部の処理材料は上流側に戻されて滞留するので、処理材料の解膠処理が更に進行する。
【００２０】
二次細粒化機２３から排出された汚染土壌のスラリーと砂や砂礫等の粒子は、振動スクリーン３０により５ｍｍ以上の粒子が篩い分され、５ｍｍ以下の粒状体はフィードサンプ４０に一時貯蔵された後分級手段５０に送られ、種々の大きさの粒状体に分級される。
フィードサンプ４０に貯蔵された５ｍｍ以下の粒子を含んだ泥状の汚染土壌の内、フィードサンプ４０の底部の粒径の大きな粒子を含んだスラリーは、分級手段５０の液体サイクロン５１に送られ分級される。液体サイクロン５１では、約５０μｍ以下の微粒子を処理水中に浮遊させて分離し、上記微粒片を含んだ処理水をフィードサンプ４０に戻すとともに、液体サイクロン５１の底部のスピゴットノズル４から排出される粒径の大きな粒子からなる固形分の多いスラリーはスピゴットタンク５２に送られ一時貯蔵される。上記スラリーは、脱水振動スクリーン５３により約５０μｍ以上の砂分を主体とした粒子（細粒砂）が分離された後、フィードサンプ４０に戻される。
【００２１】
シックナータンク５４では、フィードサンプ４０から供給された微粒片を含んだ処理水をタンク内でゆっくりと回転させ、上記処理水中の固形物を凝集沈殿させる固液分離を行う。上記シックナータンク５４の上澄み液には、上述したように、汚染土壌から分離された重金属類が溶解あるいは浮遊しているので、汚水処理部７０の処理水槽７１に送られ処理される。この処理水槽７１では、キレート剤等の添加によって上記重金属類の不溶化塩を形成させ重金属類を不溶化することにより、上記重金属類を上記処理液から分離する。
一方、シックナータンク５４の底部に沈殿したスラリー状の汚染土壌は、スラリー槽５５に一時貯蔵された後脱水機５６に送り脱水し、図示しないフィルタプレスにより脱水ケーキを作製する。
また、脱水機５６で脱水された処理水も上記処理水槽７１に送られ、重金属類を不溶化した後、液体濾過装置７２に送られる。液体濾過装置７２では、上記処理水を活性炭等の吸着材で濾過して重金属類を除去して浄化し、上記重金属類を捕獲した吸着材は最終処分場に送られ処理される。
【００２２】
このように、本実施の形態では、一次細粒化機２１で細粒化した汚染土壌を振動スクリーン２２で篩い分けし、振動スクリーン２２を通過した１０ｍｍ以下の粒状体を含む処理水に対して、浮遊分級機２４によりで脱水処理及び分級処理を施した後、上記分級された粒径の大きな粒状体を二次細粒化機２３に投入するようにしたので、投入材料に対して適度の水を加水して上記解膠処理を行うことができる。したがって、上記粒状体を効率良く細粒化することができるとともに、汚染土壌の個々の粒子に強く付着していカーボンや油性分や重金属類等の汚染物質を確実に上記粒子から分離することができる。
また、浮遊分級機２４により、粒径の小さな粒子を分離し、粒径の大きな粒子のみを二次細粒化機２３に送るようにしたので、二次細粒化機２３の解砕・解膠効率を更に向上させることができる。
【００２３】
なお、上記実施の形態では、一次細粒化機２１で細粒化され、振動スクリーン２２を通過した粒状体を含む処理水に対して、浮遊分級機２４により脱水処理を施したが、例えば、脱水振動スクリーン等の他の脱水装置を用いてもよい。また、前段の細粒化装置から排出されたスラリーに凝集剤を添加し、上記スラリーに溶解あるいは浮遊している微粒片を沈降させた後、上記スラリーに脱水処理を施すようにすれば、脱水処理後の水を直接液体濾過装置７２に送って重金属類を除去するだけで上記処理水を浄化できるので、処理水の後処理を簡易化することができる。
【００２４】
また、以下に示すような負圧式液体サイクロン５１Ｎを用いて、上記粒状体を含む処理水に対し脱水処理及び分級処理を行ってもよい。
負圧式液体サイクロン５１Ｎは、図８に示すように、筒状のサイクロン本体８１の内壁に処理材導入管８２から導入された種々の大きさの粒状体を含んだ液体を高速で噴射し、この液体が一次回転流と呼ばれる渦を形成しながらサイクロン本体８１の内壁に沿って下部方向に移動する時に、サイクロン本体８１の中央部の気圧が減少し、上記液体が二次回転流と呼ばれる渦を形成しながら上記一次回転流の内側からサイクロン本体８１を上昇する現象を利用し、上記液体中に含まれる粒径の小さな粒子を分級する液体サイクロンの一種で、サイクロン本体８１の下部の材料排出管８３に弾性体から成るスピゴットノズル８４を取付け、動作時には、上述したサイクロン本体８１の内部気圧の減少により、上記スピゴットノズル８４が吸引されて絞り込まれることにより、スピゴットノズル８４の開口部８４ｓを閉じ、サイクロン本体８１の下部に発生する負圧を大きくする。
これにより、二次回転流の発生を容易にし、粒径の小さな粒子を効率的に上昇管８５に送り込むとともに、泥水中の粒径の大きな粒子からなる固形分を上記スピゴットノズル８４の開口部８４ｓ付近に蓄積する。上記固形分がある重量以上蓄積されると、スピゴットノズル８４が弾性体より構成されているため、自重によりスピゴットノズル８４の開口部８４ｓが押し広げられ、固形分の多くなったスラリーが上記開口部８４ｓから排出される。
したがって、一次細粒化機２１で細粒化され、振動スクリーン２２を通過した粒状体を含む処理水を上記負圧式液体サイクロン５１Ｎにより分級処理し、上記固形分の多くなったスラリーを取出すことにより、上記処理水に対して脱水処理を施すことができる。また、所定の粒径以下の粒子を分離することができるので、二次細粒化機２３の解砕・解膠効率を向上させることができる。
なお、負圧式液体サイクロン５１Ｎの上部から排出される粒径の小さな粒子を含んだ処理水はフィードサンプ４０に送られ貯蔵される。
【００２５】
また、上記例では、汚染土壌の処理方法について説明したが、処理材料が焼却灰あるいは焼却灰を含む汚染土壌である場合にも同様の処理システムで処理することができる。この場合には、焼却灰が団粒化しているので、一次細粒化機２１と二次細粒化機２３とは、上記図６（ａ），（ｂ）に示すような解砕・解膠作用を処理材料に対して行う。
更に、本発明の細粒化処理方法は、浚渫土等の砂礫を含んだ土壌を、上記砂礫を破砕することなく細粒化する場合にも適用可能であることは言うまでもない。また、上記例では、一次細粒化機２１と二次細粒化機２３とを備えた細粒化装置２０により解砕・解膠処理した汚染物質が付着した粒状体を液体サイクロン５１により分級したが、細粒化装置２０の構成はこれに限るものではない。例えば、上記二次細粒化機２３と同様の構成の、処理空隙が下流方向において不連続にかつ狭くなるように構成された１台の細粒化装置で細粒化処理を行ってもよいし、一般の破砕機を使用し汚染物質が付着した粒状体を加水しながら細粒化してもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、内周面に複数の外羽根を有する円筒状の回転ドラムと、外周面に複数の内羽根を有し上記回転ドラムの内部に回転ドラムに対し偏心して取り付けられたロータとを備え、処理空隙である上記回転ドラムと上記ロータとの間隙に処理材料を投入し、この投入された処理材料に加水して上記処理材料を細粒化する細粒化装置を複数段に渡って設け、上記処理材料を、上記複数段の細粒化装置を順次通過させて細粒化する際に、上記各細粒化装置の処理空隙を下流段において次第に狭く設定するとともに、前段の細粒化装置から排出されたスラリーに脱水処理を施した後、後段の細粒化装置に投入するようにしたので、処理材料の解砕・解膠処理を効率良く行うことができ、汚染土壌の個々の粒子に強く付着しているカーボンや油性分や重金属類等の汚染物質を確実に上記粒子から分離することができるとともに、後段の細粒化装置では、投入材料に対して適度の水を加水して上記解膠処理を行うことができるので、粒状体を効率良く細粒化することができる。
【００２８】
請求項２に記載の発明によれば、前段の細粒化装置から排出されたスラリーに対し、分級しながら脱水処理を施したので、解砕・解膠作用にあまり寄与しない粒径の小さな粒子を分離し、粒径の大きな粒子のみを後段の細粒化手段に送ことができる。したがって、後段の細粒化手段の解砕・解膠効率を更に向上させることができる。
【００２９】
請求項３に記載の発明によれば、スラリーをベルトコンベアにより振動させながら上り勾配を搬送するとともに、上記勾配の所定の位置で、上記スラリーに加水し粒径の小さな粒子を分離して粒径の大きな粒子を分級する浮遊分級機により、上記スラリーに脱水処理を施したので、上記スラリーを効率良く分級しながら脱水することができる。
【００３０】
請求項４に記載の発明によれば、液体サイクロンの本体下部に設けられた排出口に、弾性体から成るノズルを取り付け、液体サイクロン内部に生じる負圧を大きくし、投入されたスラリーから粒径の小さな粒子を含む処理水を分離する負圧式液体サイクロンにより、上記スラリーに脱水処理を施したので、上記スラリーから所定の粒径以下の粒子を分離できるとともに、上記スラリーを確実に脱水することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係わる汚染土壌の処理システムの概要を示す図である。
【図２】  本実施の形態に係わる一次細粒化機の構成を示す図である。
【図３】  一次細粒化機及び二次細粒化機の回転ドラムとロータとの位置関係を示す図である。
【図４】  本実施の形態に係わる二次細粒化機の構成を示す図である。
【図５】  本実施の形態に係わる解砕・解膠処理を説明する図である。
【図６】  本実施の形態に係わる解砕・解膠作用を説明する図である。
【図７】  浮遊分級機の構成を示す図である。
【図８】  負圧式液体サイクロンの構成を示す図である。
【符号の説明】
１１  回転ドラム、１１Ｗ  外羽根、１２  ロータ、１２Ｗ  内羽根、１３  環状歯車、１４  モータ、１５  ロータの回転軸、１６  駆動機構、１７  材料投入口、  １８  受入ホッパ、１９  ベルトコンベア、２０  細粒化装置、２１  一次細粒化機、２２  振動スクリーン、２３  二次細粒化機、２４  浮遊分級機、３０  振動スクリーン、４０  フィードサンプ、５０  分級手段、５１  液体サイクロン、５２  スピゴットタンク、５３  脱水振動スクリーン、５４  シックナータンク、５５  スラリー槽、５６  脱水機、６０  給水部、７０  汚水処理部、７１  処理水槽、７２  液体濾過装置。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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