(57)【要約】【課題】  有機系汚染物質に汚染された土壌を加熱して浄化する技術において、熱脱着ガス中に含まれるダスト成分を除去し、ダスト成分の堆積による配管や装置の詰まりの問題を発生させない汚染土壌の処理方法を提供する。【解決手段】  有機系汚染物質で汚染された土壌を土壌加熱装置により加熱し、土壌から該有機系汚染物質を揮発させて熱脱着ガスとして除去する汚染土壌の処理方法であって、前記土壌加熱装置よりも下流側のガス移送経路において前記熱脱着ガス中に含まれるダスト成分を除去する。【選択図】    図１
2009226379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機系汚染物質で汚染された土壌を土壌加熱装置により加熱し、土壌から該有機系汚染物質を揮発させて熱脱着ガスとして除去する汚染土壌の処理方法であって、
前記土壌加熱装置よりも下流側のガス移送経路において前記熱脱着ガス中に含まれるダスト成分を除去する工程を有することを特徴とする汚染土壌の処理方法。
【請求項２】
前記ガス移送経路の下流側においてガス加熱装置により前記熱脱着ガスを加熱して該熱脱着ガス中に含まれる有機系汚染物質を無害化する有機系汚染物質の分解工程をさらに有し、
前記ダスト成分を除去する工程では、前記土壌加熱装置から前記ガス加熱装置までの間において前記熱脱着ガスからダスト成分を除去することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ダスト成分を除去する工程が、遠心力を利用した固気分離方法、沈降力を利用した固気分離方法、慣性力を利用した固気分離方法のうちのいずれかを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記土壌加熱装置よりも下流側のガス移送経路としてガス輸送配管を設置し、前記ガス輸送配管の内径を実質的に変えることなく該配管の曲がり構造のみを用いて前記ダスト成分を除去する工程が行われることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記有機系汚染物質の分解工程が、水蒸気の存在下で前記熱脱着ガスを１０００℃以上に間接的に加熱することにより前記有機系汚染物質を熱分解する工程であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記ダスト成分を除去する工程において除去されたダスト成分を、４００℃以上に加熱した状態で蓄積することが可能なダスト蓄積構造を有することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記蓄積したダスト成分を、前記土壌加熱装置により汚染土壌を加熱する工程に返戻する工程をさらに有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記除去されるダスト成分は、粒径が１０μｍ以上１００μｍ以下の粒子を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＣＢ、ダイオキシン、残留農薬などの有機系汚染物質で汚染された土壌を無害化処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機系の汚染物質による環境汚染が社会的に注目され、例えば汚染土壌から汚染物質を除去して無害化することが求められている。有機系の汚染物質の代表例としては、ＰＣＢ、ダイオキシン類、トリクロロエチレン等のＶＯＣｓ、ベンゼン、油類などがある。これらの有機系汚染物質を土壌から除去するには、以下のように汚染土壌を加熱して土壌から汚染物質を除去する方法がある。
【０００３】
例えば特許文献１に記載された方法では、芳香族ハロゲン化合物に汚染された土壌を加熱し、芳香族ハロゲン化合物を揮発させ、触媒の存在下で分解する。
【０００４】
また、特許文献２に記載された方法では、汚染土壌に高カロリー廃棄物を加えて焼却し、焼却により発生した排ガスを１０００℃以上のアフターバーナで二次燃焼する。
【特許文献１】特開平７−３２８５９５号公報
【特許文献２】特開平１１−１４８６３１号公報
【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、特許文献１，２の従来方法においては、汚染土壌を間接的または直接的に加熱することで土壌中の有機系汚染物質を沸点以上に加熱し、該有機系汚染物質を土壌から揮発させて浄化するが、揮発ガス中に土壌微粒子などに由来するダスト成分が含まれるため、汚染土壌を加熱する工程から揮発ガスを抜き出す配管や、該有機系汚染物質を分解する工程にダスト成分が堆積・付着し、配管や装置の詰まりを生じやすく、また、堆積したダストを除去するための作業に多大な労力を要するという問題がある。
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、有機系汚染物質に汚染された土壌を加熱して浄化する技術において、熱脱着ガス中に含まれるダスト成分を除去し、ダスト成分の堆積による配管や装置の詰まりの問題を発生させない汚染土壌の処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る汚染土壌の処理方法は、有機系汚染物質で汚染された土壌を土壌加熱装置により加熱し、土壌から該有機系汚染物質を揮発させて熱脱着ガスとして除去する汚染土壌の処理方法であって、前記土壌加熱装置よりも下流側のガス移送経路において前記熱脱着ガス中に含まれるダスト成分を除去する工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の汚染土壌の処理方法によれば、有機系汚染物質を揮発させた熱脱着ガス中に含まれるダスト成分を除去することにより、その後の工程やそれを接続する配管における詰まりや閉塞の問題を発生させず、安定した連続運転に寄与することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明者らは、有機系汚染物質に汚染された土壌を加熱して浄化する技術において、揮発したガス（熱脱着ガス）中に含まれるダスト成分を除去する工程を設けることにより、ダスト成分の堆積による配管や加熱装置の詰まりなどの問題を防ぐことができるという知見を得た。本発明はかかる知見に基づいてなされたものである。
【００１０】
本発明に係る汚染土壌の処理方法は、有機系汚染物質で汚染された土壌を土壌加熱装置により加熱し、土壌から該有機系汚染物質を揮発させて熱脱着ガスとして除去する汚染土壌の処理方法であって、前記土壌加熱装置よりも下流側のガス移送経路において前記熱脱着ガス中に含まれるダスト成分を除去する工程を有する。
【００１１】
本発明の方法では、ガス移送経路の下流側においてガス加熱装置により熱脱着ガスを加熱して熱脱着ガス中に含まれる有機系汚染物質を無害化する有機系汚染物質の分解工程をさらに有し、上記のダスト成分を除去する工程では、土壌加熱装置からガス加熱装置までの間において熱脱着ガスからダスト成分を除去することができる。従来システムにおいてはガス加熱装置の内部に短期間で多量のダスト堆積物が堆積し、長期間の連続運転に支障を生じるおそれがあるが、本発明によればガス加熱装置に入る前に熱脱着ガスからダスト成分を予め除去しているので、ガス加熱装置内に持ち込まれるダスト成分の量が減少し、短期間での詰まりを生じなくなる。
【００１２】
本発明の方法では、上記のダスト成分を除去する工程が、遠心力を利用した固気分離方法、沈降力を利用した固気分離方法、慣性力を利用した固気分離方法のうちのいずれかを含むことが好ましい。遠心力を利用した固気分離方法にはサイクロン型の集塵機を用いることができる。沈降力を利用した固気分離方法には、ある程度の容積をもつ沈降室を用いることができる。沈降室はガス加熱装置の入口の直前に設置することが望ましい（図１、図２（ａ）参照）。この位置に沈降室を配置すると、ダスト成分の捕集効率が最も良くなり、ガス加熱装置へのダスト成分の侵入量が最も減少するからである。
【００１３】
また、本発明の方法では、土壌加熱装置よりも下流側のガス移送経路としてガス輸送配管を設置し、ガス輸送配管の内径を実質的に変えることなく該配管の曲がり構造のみを用いてダスト成分を除去する工程が行われることが好ましい。配管の曲がり構造を利用すると、衝突原理と重力の作用とによりダスト成分の構成粒子が配管内で沈降・堆積しやすくなる（図３参照）。なお、ガス輸送配管の内径を実質的に変えることなく始端から終端までを同じ径にすると、従来の機器設計を大幅に変更することなく、例えば新規のダスト回収機器を追加する煩雑さが無く、容易にダスト回収機器を増設することができるというメリットがある。
【００１４】
また、本発明の方法では、有機系汚染物質の分解工程が、水蒸気の存在下で熱脱着ガスを１０００℃以上に間接的に加熱することにより有機系汚染物質を熱分解する工程であることが好ましい。ＰＣＢやダイオキシン類などの有機系汚染物質は、低い加熱温度では分解しにくい難分解物質であり、温度の上昇とともに分解率も漸次上昇していくが、１００％完全に分解するものではなく、極微量が未分解の状態で残留する。水蒸気の存在下で熱脱着ガスを１０００℃以上に加熱すると、この未分解の残留汚染物質がかなり減少する。ちなみに、水蒸気が存在しない状態で単に加熱昇温するだけでも有機系汚染物質は熱分解するが、分解副生成物として固形炭素（スス）が発生し、ワックス分やタール分などの分子量の大きい有機物が配管に付着するなどにより新たな閉塞源となる不都合を生じる。また、水蒸気の代わりにエアを導入して加熱する方法もあるが、エアを導入する部分が局所的に高温になるなど、温度ムラを生じるなどの不都合を生じやすく、運転操作の制御が非常に難しくなる。よって、この分解工程のプロセスにおいてガス加熱装置を用いて熱脱着ガスを水蒸気存在下で１０００℃以上の高温域に加熱することが望ましい。
【００１５】
また、本発明の方法では、ダスト成分を除去する工程において除去されたダスト成分を、４００℃以上に加熱した状態で蓄積することが可能なダスト蓄積構造を有することが好ましい。熱脱着加熱工程がほぼ４００℃以上に加熱するプロセスであるので、蓄積物がこの温度よりも低くなると、いったん揮発した成分が蓄積物の上に結露して凝縮するおそれがある。よって、除去したダスト成分を４００℃以上に加熱した状態で蓄積することにより揮発成分の結露を防止することができる。このようなダスト蓄積構造として、上述した輸送配管の曲がり構造の下部に設けた沈降室（図３）やガス加熱装置のガス入口の直前に設けた沈降室（図２（ａ））を用いることができる。
【００１６】
さらに、本発明の方法では、蓄積したダスト成分を、土壌加熱装置により汚染土壌を加熱する工程に返戻する工程をさらに有することが好ましい。ダスト成分の堆積物を元の土壌に戻してやることにより、汚染物が再凝縮しているおそれのあるダストを系外に取り出す必要がなく、環境リスクの小さい土壌処理システムが構築される。
【００１７】
なお、本発明の方法を用いて除去されるダスト成分は、粒径が１０μｍ以上１００μｍ以下の範囲の粒子が大部分を占める。土壌加熱工程において飛散して揮発ガスに含まれるダスト成分の粒径は、おおよそ数百μｍ以下であり、概略１００μｍ以下のダストを除去すれば、揮発ガス中に含まれるダスト成分の大部分を除去できることとなる。一方、１０μｍ以下のダスト成分については、重量が軽いために、配管への堆積等がなく、もっとも後段まで到達する可能性があるため、配管部での閉塞等を考慮する場合には、１０μｍ以上のダストを除去することが有効となる。また、サイクロンや沈降室等のダスト除去装置においては、一般的に除去可能なダスト最小粒径が１０μｍ程度であるが、その方法や装置構成により除去可能な粒径が異なるため、除去すべき粒径に応じた装置構成、機構を適宜選択することが有効となる。
【００１８】
以下に、本発明の種々の好ましい実施の形態を添付の図面を参照して説明する。
【００１９】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る汚染土壌の処理方法について図１と図２を参照して説明する。先ず本発明の汚染土壌の処理方法に用いられる土壌処理システムの概要について説明する。
【００２０】
土壌処理システム１は、図１に示すように、上流側から順に投入装置２２、土壌加熱装置２、ガス輸送配管２３ａ，２３ｂ、沈降室２５、ガス加熱装置３、急冷装置（クエンチャー）４、水処理装置５を備えている。この土壌処理システム１の系内は下流側に配置された単数または複数のブロワ６によって吸引排気されるようになっている。システム全体は図示しないプロセスコンピュータにより統括的に管理・制御されている。
【００２１】
投入装置２２は、ベルトコンベア、計量器、シューターおよびホッパーを有する。ベルトコンベアは図示しない汚染土壌貯留場から投入装置２２のシューターまでの間に設置されている。ホッパーは、土壌加熱装置２の入口に取り付けられ、土壌加熱装置２への投入土壌を案内するものである。汚染土壌は、計量器で計量され、ベルトコンベアによりシューターまで搬送され、シューターに沿ってホッパーに滑り落ち、ホッパーを介して土壌加熱装置２のなかに投入されるようになっている。
【００２２】
土壌加熱装置２には、回転式スクリューフィーダーや回転式キルンなどの横置き型の装置を用いることができる。これらの装置を用いることにより火炎が土壌に直接接触することなく土壌を間接的に加熱し、生成ガス量を均一化しながら、ＰＣＢ類やダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物を効果的に揮発させることができる。
【００２３】
土壌加熱装置の熱源２１として、電気抵抗加熱装置または燃焼加熱装置などの公知の汎用加熱装置を用いることができるが、経済性の観点から燃焼加熱装置が最も適している。補器として温度測定装置（図示せず）には熱電対などの公知の汎用計測器を用いることができる。
【００２４】
土壌加熱装置２の上部にはガス輸送配管２３ａが取り付けられ、加熱された土壌から揮発した熱脱着ガスが後工程に送り出されるようになっている。一方、土壌加熱装置２の下部には土壌排出口２６が取り付けられ、浄化土壌貯留部２７に浄化された土壌が一時的に貯留され、トラックなどにより随時搬出されるようになっている。
【００２５】
第１のガス輸送配管２３ａは、土壌加熱装置２の上部出口からほぼ垂直方向に延び出し、曲がり部を介して第２のガス輸送配管２３ｂに連続している。第２のガス輸送配管２３ｂは、ほぼ水平方向に延び出し、ガス加熱装置３の入口側に配置された沈降室１１に連通している。
【００２６】
第２のガス輸送配管２３ｂのなかにはスクリュウ装置２４のスクリュウが挿入されている。スクリュウ装置２４のスクリュウは配管２３ｂの長手軸に沿ってほぼ配管２３ｂの端部から端部まで延び出している。スクリュウ装置２４の回転機本体は配管２３ｂの外側に配置されている。スクリュウ装置２４は、スクリュウをゆっくりした速度で回転させることにより、熱脱着ガス中に含まれるダスト成分粒子をできるだけ上流側に戻す機能を有するものである。
【００２７】
沈降室２５は、配管２３ａ，２３ｂに比べて十分に大きい容積と深さ（高さ）を有する容器からなり、熱脱着ガス中に含まれるダスト成分粒子を沈降・堆積させる機能を有するものである。沈降室２５の底部には開閉扉（図示せず）が取り付けられ、これを開けてダスト堆積物１１を沈降室２５から随時取り出すことができるようになっている。
【００２８】
沈降室２５の出口はガス加熱装置３のガス入口３２に連通している。ガス加熱装置３は、内部を１０００℃以上に間接的に加熱する熱源３１を備えている。
【００２９】
ガス加熱装置３のガス出口３３はクエンチャー４の入口に連通している。クエンチャー４は、ガス加熱装置３から排出されたガスをほぼ室温程度まで急冷する急冷装置である。クエンチャー４の下部には水処理装置５が接続されている。水処理装置５は、排ガス中に含まれる水分を浄化処理するものである。クエンチャー４の上部にはブロワ６の吸い込み側の配管が接続されている。ブロワ６は、土壌処理システム１の系内を吸引排気するものである。
【００３０】
次に、各装置の機能・作用について説明する。
【００３１】
先ず、汚染土壌は投入装置２２より投入される。その際、破砕・選別などの前処理を適宜おこなってもよい。
【００３２】
投入された汚染土壌は、土壌加熱装置２に送られる。土壌加熱装置２において汚染土壌は、熱源２１により間接的または直接的に加熱されるとともに、土壌加熱装置２が内蔵する搬送手段により装置内を搬送され、連続的に処理される。処理後の土壌は、土壌排出口２６より排出される。ここで、間接的な加熱とは、熱源２１と汚染土壌が金属やセラミックなどでできた隔壁で隔離されており、その隔壁を通した放射・伝熱によって加熱する方法を意味し、直接的な加熱とは、汚染土壌が投入される室内に熱源となるガス（燃焼ガス等）を導入する加熱方法を意味する。間接的な加熱は、直接的な加熱と比較して、土壌から揮発する有機系汚染物質を含んだガスの量が少なくなるという利点があるため、間接的な加熱方法とするのが好ましい。
【００３３】
また、土壌の搬送方法を具備することにより、投入装置から投入される汚染土壌を随時土壌排出口側に搬送し、処理後土壌を土壌排出口から外部に排出することが可能であるため、汚染土壌を連続的に処理することが可能となる。搬送機構としては、スクリューコンベア形式・キルン形式などを適宜用いることが可能であるが、それらの搬送機構により土壌が攪拌されることにより、土壌中の微粒子が舞い上がり、ガス中に含まれてダストとなる現象が発生する。この際、キルン形式は攪拌効果が大きくダスト化する土壌量が増大するため、ダスト発生量を抑えるためにはスクリューコンベア形式とすることが望ましい。
【００３４】
汚染土壌が加熱されることで揮発した有機系汚染物質は、同時に土壌から揮発する他の有機物質や水蒸気などとともに揮発ガスとなり、ガス輸送配管２３ａ、２３ｂを通って次工程へ送り込まれる。ダスト除去工程の無い場合、次工程としては該揮発ガスをクエンチャー４で冷却し、冷却水中に有機系汚染物質を凝縮させる工程や、触媒で有機系汚染物質を分解する工程、揮発ガスをさらに加熱して分解する工程など、適宜選択されるが、前述の通り揮発ガス中にダストが含まれるため、ガス輸送配管２３ａ、２３ｂや次工程を形成する装置内にダストが堆積・付着し、長時間連続運転を続けた場合には、ダストによるつまりや閉塞が発生し、揮発ガスを次工程に導くことが困難となるため、運転を停止せざるを得なくなる問題がある。
【００３５】
そこで、本発明においては、汚染土壌を加熱して処理する工程の後に、揮発ガスに含まれるダスト成分を除去する工程を設け、上述したダストに起因する諸問題を解決する。ダスト成分を除去する工程としては、サイクロンなど遠心力を利用した固気分離方法、沈降室２５など沈降力を利用した固気分離方法、衝突板など慣性力を利用した固気分離方法など、適宜選択することが可能である。
【００３６】
また、それらダスト除去工程の設置に際しては、土壌を加熱する工程から揮発ガスを排出する配管を通じて専用の装置として設置する方法や、配管内に設置できる装置や機構とする方法などを適宜選択することが可能である。配管内に設置する方法としては、配管内にフィルタを設置する方法、配管内に流れの向きを変更する蛇行板を設けて衝突作用によりダストを除去する方法、水平方向の配管にダストを沈降させ、それをスクリュー等でダスト蓄積部へ搬送する方法など、適宜選択することが可能である。ただし、配管内に設置したダスト除去機構自体の詰まりを防止するため、ノッカーやバイブレータ等の付着ダスト除去機構を設けることが有効である。
【００３７】
また、蓄積したダストは、連続運転の間蓄積箇所に蓄積しておき連続運転を停止した後に回収することも可能であるが、運転を継続しながら第一の工程である汚染土壌加熱工程に返送できることが好ましい。例えば、水平方向の配管にダストを沈降させる方法においては、配管内にスクリューコンベアを設置して第一の工程の方向へダストを搬送し、沈降したダストを第一の工程へ落下させることにより、除去されたダストを第一の工程へ返送することが可能となる。また、サイクロン等の装置を設置した場合には、ダスト蓄積部にスクリューコンベア等の抜き出し機構を設置し、それを第一の工程に導くことで蓄積したダストを返送することが可能となる。ここで、ダスト蓄積部から抜きだしたダストは、必ずしも第一の工程へ返送せず、随時ダストを抜き出して装置外部に蓄積することで、ダスト蓄積部の容量を保つ構造とすることも連続運転を継続する上で有効な方法である。
【００３８】
除去すべきダストの粒径としては、熱脱着加熱工程から飛散して揮発ガスに含まれるダスト成分の粒径は、おおよそ数百μｍ以下であり、概略１００μｍ以下のダストを除去すれば、揮発ガス中に含まれるダスト成分の大部分を除去できることとなる。一方、１０μｍ以下のダスト成分については、重量が軽いために、配管への堆積等がなく、もっとも後段まで到達する可能性があるため、配管部での閉塞等を考慮する場合には、１０μｍ以上のダストを除去することが有効となる。また、サイクロンや沈降室等のダスト除去装置においては、一般的に除去可能なダスト最小粒径が１０μｍ程度であるが、その方法や装置構成により除去可能な粒径が異なるため、除去すべき粒径に応じた装置構成、機構を適宜選択することが有効となる。
【００３９】
ダストを除去したあとの工程については、特に、揮発ガスをさらに加熱して分解する工程は、機構が単純であり、多種の有機系汚染物質に対応可能なため、これを用いることが好ましい。さらに、揮発ガスを間接的に加熱しその温度を１０００℃以上として分解する工程とすることが分解性能や装置の簡便さ等から有効であるが、揮発ガスからダストが除去されていない場合には、間接的に加熱する装置内へのダストの蓄積や加熱部へのダストの付着などに注意する必要があるが、本発明で提案されるダスト除去機構を設けることでそれらの課題が解決され、この方法を有効に活用することが可能となる。
【００４０】
（第２の実施の形態）
次に、図３を参照して本発明の第２の実施形態に係る汚染土壌の処理方法について説明する。なお、本実施形態が上記実施の形態と重複する部分の説明は省略する。
【００４１】
本実施形態においては、ガス輸送配管２３ａ〜２３ｅの流路を変更することでダスト成分の除去効果を発揮する機構としている。すなわち、土壌加熱装置２の出口に連通する垂直方向に上昇する第１のガス輸送配管２３ａから第２の配管２３ｃにおいて逆Ｕ字形に屈曲させた後に、垂直方向に下降する第３の配管２３ｄに連続させ、さらに水平方向に曲げた後に水平方向に延び出す第４の配管２３ｅに連続させている。第４の配管２３ｅはガス加熱装置３の入口３２に連通している。
【００４２】
第４の配管２３ｅの始端部の下部にダスト回収部２９が取り付けられている。ダスト回収部２９はボックス状になっており、第４の配管２３ｅの下部における慣性力による衝突効果で、ダスト成分が捕捉されて蓄積・堆積する。
【００４３】
このようにダストを除去する工程を設けた場合、除去したダストを蓄積する箇所が必要となるが、その容積はダストの発生量を予測して適宜設けることが必要となる。一般的には、投入する土壌中の０．１％程度がダストとなり揮発ガス中に含まれると想定し、連続運転時間から計算されたダスト量を蓄積することが可能なダスト蓄積部を設けることが有効である。ここで、ダスト蓄積部は揮発ガスが通過する配管と空間的に継続してつながっているため、ダスト蓄積部が低温となった場合、揮発した有機系汚染物質が再凝縮し、ダストや装置・配管が汚染される問題が発生する可能性がある。そのため、当該装置や配管を有機系汚染物質が再凝縮しない温度、すなわち沸点以上に加熱・保温することが有効である。温度としては、例えばＰＣＢ等の沸点は４００℃程度であるため、最低４００℃以上に保つことが有効である。保温の方法としては、配管や装置に保温材を巻く方法、電気ヒータ等を巻いて外部から加熱することで温度を維持する方法など、適宜選択可能である。
【００４４】
次に、本実施形態のプロセスの概要を説明する。
【００４５】
本実施形態では、土壌加熱（間接熱脱着加熱）工程→ダスト成分除去工程→分解工程→ガス冷却工程→水処理工程の一連のプロセスを経て汚染土壌から有害な有機系汚染物質を除去する。土壌加熱工程で発生したガスに含まれるダスト成分は次工程のダスト成分除去工程で効果的に除去され、この除去されたダスト堆積物１１を出発処理対象物である汚染土壌に戻すようにしている。
【００４６】
先ず、土壌加熱工程では、有機系汚染物質を含有している汚染土壌を土壌加熱装置２により４００〜６００℃の温度範囲に加熱し、有機ハロゲン化合物を揮発させて浄化土壌を得る。
【００４７】
土壌加熱装置２の土壌加熱部本体には、回転式スクリューフィーダーや回転式キルンなどの装置を用いることができる。これらの装置を用いることにより火炎が土壌に直接接触することなく土壌を間接的に加熱し、生成ガス量を均一化しながら、ＰＣＢ類やダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物を効果的に揮発させることができる。また、加熱手段として、電気抵抗加熱装置または燃焼加熱装置などの公知の汎用加熱装置を用いることができるが、経済性の観点から燃焼加熱装置が最も適している。さらに、温度測定装置としては、熱電対などの公知の汎用計測器を用いることができる。
【００４８】
次に、分解工程では、土壌加熱工程によって揮発した有機ハロゲン化合物を含有するガスを所定の温度に加熱することによって反応させ、有機ハロゲン化合物を少なくともハロゲン化水素と二酸化炭素を含む物質に分解し、有機ハロゲン化合物を無害化する。このような分解工程には水蒸気分解炉や燃焼分解炉などを用いることができる。加熱手段は前述の土壌加熱工程と同様に、電気抵抗加熱装置や燃焼加熱装置を用いることができる。有機ハロゲン化合物の分解率は加熱温度と滞留時間によって定められるが、滞留時間が５秒間の場合、加熱温度６００℃では分解率１２％、温度７００℃では分解率１５％、温度８００℃では分解率３１％、温度９００℃では分解率８３％、１０００℃では分解率９９．９９％、１１００℃では分解率９９．９９９％である。従って、分解工程におけるガスの滞留時間を５秒間程度とし、前記有機ハロゲン化合物の分解率を９９％以上とするには、１０００〜１２００℃の温度範囲が望ましい。
【００４９】
分解工程において生成したハロゲン化水素と二酸化炭素を含むガスは、次のガス冷却工程に導かれる。ガス冷却手段には、ガス中に水を噴霧してガスを急冷するクエンチャー４を用いる。汚染土壌に含まれていた水分は、土壌加熱工程で揮発し、ガス冷却工程において凝縮して水に戻る。また、分解工程で有機炭化水素と酸素との反応により水に戻る。
【００５０】
ガス冷却工程で発生した水のＰＣＢ濃度やダイオキシン類の濃度は、分解工程の分解性能と、間接熱脱着工程から飛散する土壌微粒子の量に依存する。分解工程の温度が例えば１１００℃、滞留時間が５秒間の場合は、ＰＣＢ濃度は排出基準値（0.003mg/L）を下回る。ダイオキシン類濃度は、間接熱脱着工程から飛散する土壌微粒子の量に依存する。土壌微粒子のダイオキシン類濃度は浄化土壌と同じレベルであり10pg-TEQ/g程度であり、ガス冷却工程で発生した水に含まれる土壌微粒子の量が１リットルあたり３グラムの場合は、ガス冷却工程で発生した水のダイオキシン類濃度は約３０pg-TEQ/Lとなる。ガス冷却工程で発生した水は、次の水処理工程に導かれる。水処理工程Ｓ４ではダイオキシン類を排水基準値の１０pg-TEQ/L以下にする。
【実施例】
【００５１】
試験装置において、揮発ガスをさらに１０００℃以上に加熱する装置の前半にダスト沈降室を設けた場合と設けない場合を比較した。装置内へのダスト堆積の様子および堆積したダスト量について比較した。
【００５２】
試験条件を表１に示す。
【表１】
2009226379.tif 000003
【００５３】
それぞれ約１０日間の連続運転を行った後、蓄積したダストの様子の観察および回収したダスト量の比較をおこなった。
【００５４】
ダストの様子としては、ダスト沈降室を設けない場合には、揮発ガスを加熱する装置の入口付近に多くのダストが堆積しており、つまりや閉塞は発生していなかったが、さらに連続運転を継続することでつまりや閉塞することが懸念される状態であったのに対し、ダスト沈降室を設けた場合には、沈降室に有効にダストが溜まり、揮発ガスを加熱する装置の入口付近ではつまりや閉塞につながるダストの堆積は観察されなかった。
【００５５】
回収したダスト量を実施例（図２（ａ）の沈降室を有する装置を用いた方法）と比較例（図２（ｂ）の沈降室の無い装置を用いた方法）とで測定し、その結果を対比したものを表２に示す。これから明らかなようにダスト沈降室２５を設けた実施例では、揮発ガスを加熱する装置内に堆積するダストの量を大きく削減することが可能であることがわかる。
【表２】
2009226379.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係る汚染土壌の処理方法に用いられる装置の一例を示すブロック図。
【図２】（ａ）は実施例装置の一部を示すブロック図、（ｂ）は比較例装置の一部を示すブロック図。
【図３】本発明の他の実施形態に係る汚染土壌の処理方法に用いられる装置の要部を示すブロック図。
【符号の説明】
【００５７】
１…土壌処理システム、
２…土壌加熱装置、３…ガス加熱装置、４…急冷装置（クエンチャー）、
５…水処理装置、６…吸引排気装置（ブロワ）、
１１…ダスト堆積物、
２１…熱源、２２…投入装置、
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ…ガス輸送配管（ガス移送経路）、
２４…スクリュウ装置（ダスト除去手段）、
２５…沈降室（ガス移送経路、ダスト蓄積構造）、
２６…土壌排出口、２７…浄化土壌貯留部、
２９…ダスト回収部（ガス移送経路）、
３１…熱源、３２…ガス入口、３３…ガス出口、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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