(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧した温風または過熱蒸気を発生させる温風過熱蒸気発生装置と、前記温風または過熱蒸気を土壌中に吐出する吐出口を備えた中空部と前記吐出口の上方で前記中空部の下端部に設けられ回転することで吐出された前記温風または過熱蒸気を下方へ浸透するように攪拌する上段攪拌翼と前記中空部の下端部に設けられ回転することで前記土壌を所定の深さまで掘削するとともに攪拌する下段攪拌翼とを有する攪拌装置と、前記攪拌装置の上部に設置され前記揮発した揮発性有害物質を滞留させる遮蔽部材と、前記遮蔽部材に接続され前記揮発性有害物質を分離して回収する揮発性有害物質回収装置と、を備えたことを特徴とする土壌の浄化装置。
【請求項２】
遮蔽部材で覆った土壌に、吐出口を備えた中空部と前記吐出口の上方で前記中空部の下端部に設けられた上段攪拌翼と前記中空部の下端部に設けられた下段攪拌翼とを有する攪拌装置を挿入し、前記攪拌装置の前記中空部の前記吐出口より加圧した温風または過熱蒸気を吐出させて、前記上段攪拌翼で攪拌することにより吐出された前記温風または過熱蒸気を下方へ浸透させて、前記下段攪拌翼で前記土壌を所定の深さまで掘削するとともに攪拌して、前記土壌中の揮発性有害物質の揮発を促進し、揮発した前記揮発性有害物質を前記遮蔽部材内に滞留させ、滞留した前記揮発性有害物質を揮発性有害物質回収装置で分離して回収することを特徴とする土壌の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、有害物質で汚染された土壌に対し、温風または過熱蒸気によりばっ気を行い、土壌中の揮発性有害物質を除去する土壌の浄化装置及び、その浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、工場等でトリクロロエチレン、四塩化炭素、テトラクロロエチレン等の揮発性有害物質を溶剤や洗浄剤として使用する場合が多くなり、この揮発性有害物質が土壌中にしみ込んで地下水を汚染し、この地下水を通じて揮発性有害物質が工場周辺に拡散してしまい、社会的環境汚染問題としてクローズアップされてきた。
【０００３】
そのため、この揮発性有害物質に汚染された土壌から、揮発性有害物質を除去して土壌の浄化を図る方法として、汚染された土壌中に地下水位に達する有孔の抽出井を設け、この抽出井内の地下水位より浅い部分の空気を吸引することにより、抽出井周囲の土壌中に存在する揮発性有害物質の揮発を促進させ、土壌中より抽出井を介して揮発性有害物質を除去する方法があった。
【０００４】
また、特開平７−２７５８３７に示すように、揮発性有害物質に汚染された土壌に生石灰を混合し、土壌中の水分との水和反応を利用して、揮発性有害物質を揮発させ、土壌を浄化させる方法もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の揮発性有害物質を吸引する方法では、地下水位より深い部分に存在する揮発性有害物質を除去することは困難であるという問題があり、また、この揮発性有害物質の除去は抽出井周囲の土壌の透気性に依存するために、どの程度有害物質が除去できるか予想がつかないという問題もあった。
【０００６】
また、生石灰を土壌に混合する方法は、土壌から揮発性有害物質を除去するため生石灰等の有形の材料を混合するので、この混合した残土が発生する。この方法では、土壌中の残土が時間の経過と共に化学的な変化を起こして強度が発現しまい、場所によっては不都合の生じる場合があった。
【０００７】
この発明は、上記のような問題点に鑑みなされたもので、地下水位よりも深い部分の土壌の浄化を可能とし、浄化後の残土が発生しない土壌の浄化装置及び浄化方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するためにこの発明は、加圧した温風または過熱蒸気を発生させる温風過熱蒸気発生装置と、前記温風または過熱蒸気を土壌中に吐出する吐出口を備えた中空部と前記吐出口の上方で前記中空部の下端部に設けられ回転することで吐出された前記温風または過熱蒸気を下方へ浸透するように攪拌する上段攪拌翼と前記中空部の下端部に設けられ回転することで前記土壌を所定の深さまで掘削するとともに攪拌する下段攪拌翼とを有する攪拌装置と、前記攪拌装置の上部に設置され前記揮発した揮発性有害物質を滞留させる遮蔽部材と、前記遮蔽部材に接続され前記揮発性有害物質を分離して回収する揮発性有害物質回収装置と、を備える構成とし、地下以深の土壌の浄化を可能とするものである。
また、この浄化方法は、遮蔽部材で覆った土壌に、吐出口を備えた中空部と前記吐出口の上方で前記中空部の下端部に設けられた上段攪拌翼と前記中空部の下端部に設けられた下段攪拌翼とを有する攪拌装置を挿入し、前記攪拌装置の前記中空部の前記吐出口より加圧した温風または過熱蒸気を吐出させて、前記上段攪拌翼で攪拌することにより吐出された前記温風または過熱蒸気を下方へ浸透させて、前記下段攪拌翼で前記土壌を所定の深さまで掘削するとともに攪拌して、前記土壌中の揮発性有害物質の揮発を促進し、揮発した前記揮発性有害物質を前記遮蔽部材内に滞留させ、滞留した前記揮発性有害物質を揮発性有害物質回収装置で分離して回収することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る土壌の浄化装置及びその浄化方法の実施の形態について添付する図に基づいて説明を行う。
図１は、この発明に係る土壌の浄化装置を示す概念図であり、図２は、図１の土壌の浄化装置に使用する温風過熱蒸気発生装置の概念図であり、図３は、図１の土壌の浄化装置に使用する攪拌装置の要部拡大図である。
【００１０】
まず、図１に示すように、汚染土壌の浄化に使用する浄化装置Ａは、温風または過熱蒸気を発生させる温風過熱蒸気発生器１と、この温風過熱蒸気発生器１で発生する加圧された温風または過熱蒸気を汚染土壌に吐出する中空状の攪拌装置２と、この加圧された温風または過熱蒸気により汚染土壌から発生した、揮発性有害物質を含む気体を滞留させる遮蔽部材であるフード３と、この滞留させた揮発性有害物質を含む気体から揮発性有害物質を分離して回収する揮発性有害物質回収装置４と、から構成されている。
【００１１】
温風過熱蒸気発生器１は、図２に示すように、内部にヒータ１１、コンプレッサ１２、ポンプ１３、加熱器１４等を備え、エア吸引管１ａより吸引したエアをヒータ１１で揮発性有害物質の沸点温度以上に加熱し、温風にした後に、コンプレッサ１２で２００〜４００キロパスカルに加圧して、接続パイプ１ｃを経由して攪拌装置２に供給するものである。
また、給水管１ｂから供給された水を加熱器１４を通し、ヒータ１１で加熱して１６０°Ｃ〜２００°Ｃの過熱蒸気を発生させ、ポンプ１３で接続パイプ１ｃを経由して攪拌装置２に供給することもできる。
【００１２】
攪拌装置２は、図１に示すように、温風過熱蒸気発生器１より送り出された温風または過熱蒸気を汚染土壌に吐出する攪拌ロッド２０であり、中空部２１と、この中空部２１の下端部に土壌を攪拌する下段攪拌翼２２と上段攪拌翼２３を備えている。
この攪拌ロッド２０の中空部２１は、後述するフード３を貫通する長い中空の管で、上端側２１ａは温風過熱蒸気発生器１に接続され、温風過熱蒸気発生器１で発生させた温風または過熱蒸気を受け、中空部２１の中空の内部で下端部２１ｂに導き、吐出口２１ｃより高圧、高温の温風または過熱蒸気を汚染土壌の中に吐出するようになっている。
【００１３】
攪拌ロッド２０の先端部に取付けられた下段攪拌翼２２は、図３に示すように、先端側の下段攪拌翼２２で汚染土壌を所定の深さまで掘削すると共に、所定の深さにおいて回転し、汚染土壌を攪拌できるものである。
また、この攪拌ロッド２２の上に取付けられた上段攪拌翼２３は、吐出口２１ｃより吐出された高圧、高温の温風または過熱蒸気が、そのまま掘削された空隙Ｋより上昇することを防止して、高圧、高温の温風または過熱蒸気が下方へ浸透するようにしている。
【００１４】
また、図１に示すように、抽出井の上に設置される遮蔽部材であるフード３は、温風または過熱蒸気により汚染土壌から揮発した揮発性有害物質が、外部に飛散しないようにフード３内に滞留させるもので、円筒形のカバーの中心部に前記攪拌装置２の中空部２１の貫通孔３ａが形成され、側面には滞留した揮発性有害物質を揮発性有害物質回収装置４に送るために接続パイプ３ｂが取り付けられている。また、フード３の上には駆動装置８が備えられており、このフード３を貫通する攪拌ロッド２０が回転、昇降可能なように、図示しないモータなどの駆動機構が備えられている。
【００１５】
フード３と接続パイプ３ｂで接続された揮発性有害物質回収装置４は、分離装置５と、排気装置６と、回収タンク７とを備え、揮発性有害物質を含む気体から揮発性有害物質を分離して浄化し、揮発性有害物質は回収タンク７に貯蔵し、浄化後のエアーは空中に排気するものである。分離装置５は、活性炭等の揮発性有害物質の吸着材を備えた交換器５ａと、揮発性有害物質を除去したエアーを排気装置６に送るためのエアポンプ５ｂと、分離装置５に溜まった揮発性有害物質を回収タンク７に送るためのポンプ５ｃを備えている。排気装置６は、分離装置５により揮発性有害物質が分離されて浄化されたエアーを空中に排気するもので、各種のフィルタとセンサを備え、排気されるエアーに揮発性有害物質が含まれていないかを監視している。回収タンク７は液体となった揮発性有害物質を貯蔵するものであり、一定量溜まったら別途処理がなされる。
【００１６】
このように構成された浄化装置Ａにおける土壌の浄化方法を、図１に基づいて説明する。まず、揮発性有害物質に汚染された土壌の浄化対象場所に、櫓または、クレーン等で攪拌装置２を設置し、所定の深さまで掘削する。また、この攪拌装置２の上部の地上面に攪拌装置２を貫通させてフード３を設置し、このフード３と揮発性有害物質回収装置４を接続パイプ３ｂで接続し、さらに、攪拌装置２と温風過熱蒸気発生装置１を接続パイプ１ｃで接続する。
【００１７】
次いで、温風過熱蒸気発生装置１において、土質条件により、温風のみで揮発性有害物質をばっ気できる場合は、エア吸引管１ａより吸引したエアを揮発性有害物質の沸点以上にヒータ１１で加熱し、さらに、コンプレッサ１２により２００〜４００キロパスカルまで加圧して攪拌装置２に供給する。
また、土質条件により土壌を乾燥させる必要がある場合には、給水管１ｂから供給された水を加圧した状態で加熱器１４を通して、温度が１６０°Ｃ〜２００°Ｃの過熱蒸気を発生させ、ポンプ１３により攪拌装置２に供給する。
【００１８】
次いで、攪拌装置２においては、温風過熱蒸気発生装置１から供給された温風または過熱蒸気を吐出口２１ｃより加圧された状態で汚染土壌中に吐出され、さらに攪拌ロッド２０で汚染土壌を攪拌するので、温風または過熱蒸気は攪拌された土壌に浸透し、攪拌された汚染土壌の温度を揮発性有害物質の沸点温度以上に上昇させる。
すると、汚染土壌の中に含まれていた揮発性有害物質は気化して蒸発するようになり、ガス化した揮発性有害物質は掘削された空隙Ｋを上昇し、フード３の内部に滞留する。従って、攪拌されて残った土壌は揮発性有害物質がばっ気され、浄化された土壌となる。
また、温風または過熱蒸気は加圧された状態で吐出口２１ｃより吐出され、上段攪拌翼２３により下方に向かって浸透するので、掘削した地下水位の深さのみならず、地下水以深の土壌まで浸透し、この土壌の揮発性有害物質をも浄化することができる。
【００１９】
また、フード３内に滞留した揮発性有害物質は、フード３より接続パイプ３ｂ経由して揮発性有害物質回収装置４に送られ、揮発性有害物質回収装置４の分離装置５で揮発性有害物質とエアーに分離される。そして分離されたエアーはエアポンプ５ｂで排気装置６に送られ、環境汚染の基準値以下の濃度に浄化され、空中に放出される。また、分離装置５で分離した揮発性有害物質はポンプ５ｃで回収タンク７に送られ貯蔵される。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明は、加圧した温風または過熱蒸気を発生させる温風過熱蒸気発生装置と、前記温風または過熱蒸気を土壌中に吐出攪拌して前記土壌中の揮発性有害物質の揮発を促進する攪拌ロッドと、前記攪拌ロッドの上部に設置され前記揮発した揮発性有害物質を滞留させるフードと、前記フードに接続され前記揮発性有害物質を含む気体より揮発性有害物質を分離して回収する揮発性有害物質回収装置と、を備え、攪拌装置を土壌中に挿入し、攪拌を行いながら揮発性有害物質をばっ気することにより土壌の浄化を行うことができるので、浄化の対象となる土壌は、土壌の物理的な状態に依存することなく、確実に浄化される。
【００２１】
また、土壌中に吐出される温風または過熱蒸気は、圧力をかけて土壌中に攪拌することによって、地下水以深の土壌に対しても浄化することができる。また、揮発性有害物質を含む温風または過熱蒸気は、揮発性有害物質回収装置により回収し、土壌中に残存させることがないので、浄化後の発生残土を抑制できる。さらに、浄化後の土壌は、水和反応等を利用しないので、時間の経過と共に化学的に変化することがなく、強度の発現等の問題も解消される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る土壌の浄化装置を示す概念図である。
【図２】図１の土壌の浄化装置に使用する温風過熱蒸気発生装置の概念図である。
【図３】図１の土壌の浄化装置に使用する攪拌装置の要部拡大図である。
【符号の説明】
Ａ      浄化装置
１      温風過熱蒸気発生器
２      攪拌装置
３      フード
４      揮発性有害物質回収装置
５      分離装置
６      排気装置
７      回収タンク
８      駆動装置
１１    ヒータ
１２    コンプレッサ
１３    ポンプ
１４    加熱器
２０    攪拌ロッド
２１    中空部
２２    下段攪拌翼
２３    上段攪拌翼
【図１】
0003782547.tif 000002
【図２】
0003782547.tif 000003
【図３】
0003782547.tif 000004