JP2002200479A - 可搬型汚染土壌浄化処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【技術課題】 車載可能なように処理装置を小型化、ユ
ニット化して現場で汚染土壌の浄化処理を行うことが出
来る装置を提供する。 【解決手段】 浄化処理装置を乾燥キルンユニットＡ、
脱臭ユニットＢ、保持キルンユニットＣ、排気処理ユニ
ットＤに４分割し、夫々のユニットごとにトラックで現
場まで搬送し、現場で４つのユニットを組み立てて土壌
処理を行う。このようにすると、現場から処理装置まで
トラックで汚染土壌を運搬するコストと手間がなくな
り、更に処理済土壌のリサイクルに際しても現場まで戻
すコストと手間がなくなる。また、土壌のトラック運搬
がなくなることにより、交通渋滞の緩和にも寄与でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有害物質により汚
染された土壌を間接加熱方式で加熱することにより、土
壌中の有害汚染物質を熱分解及び揮発させて浄化し、こ
の浄化後の処理済土壌はリサイクルして用いる汚染土壌
浄化処理装置に関し、更に詳しくは、処理装置の効率化
を図ることにより、装置全体の小型化とこの小型化によ
り車載運搬を可能なものとなすことにより、汚染土壌現
場において浄化処理をすることができる可搬型汚染土壌
浄化処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】汚染された土壌の浄化技術としては、現
在次のようなものが公知である。 ・生物処理 この処理技術は、微生物を用いて浄化する技術であっ
て、油分を含有する汚染土壌の浄化技術として一部実用
化されている。 ・汚染土壌洗浄 この処理技術は、界面活性剤等を用いて汚染土壌を洗浄
し、浄化する技術である。 ・気泡連行 この処理技術は、土壌を過酸化水素を添加したアルカリ
溶液中で撹拌し、これに空気を吹き込み、その気泡で油
分を連行し、浮上させて分離する浄化技術である。 ・土壌湿式洗浄 この処理技術は、土壌粒子の表面に付着した汚染物質を
掻き取り、さらに粒子の大きさに応じて清浄な大粒子と
汚染物の微粒子に分級し、最終的には微細粒子をフロー
テーションにより汚染物質と清浄微細粒子に分離する技
術である。 ・水蒸気蒸留 この処理技術は、土壌を低温で加熱（間接加熱キルン）
し、高温の加熱蒸気を供給することにより、土壌から汚
染物質を揮散・離脱させて浄化し、汚染物は蒸気ととも
に抜き出し、水蒸気は汚染物の大半は凝縮するので凝縮
水は水処理後再利用、不凝縮成分は活性炭等で処理する
技術である。 ・粉炭土壌洗浄法（ＣＳＰ法） この処理技術は、タール含有量の５倍の微粉炭をスラリ
ー化して土壌に添加し、８０℃程度でタンブラーにより
撹拌洗浄し、このとき石灰をタール分に付着させ、次に
掻き取り、さらに分級処理することによりタール付着微
細石灰粒子、他の汚染物質含有微粒子として濃縮分離
し、濃縮分離された微粒子はセメントキルンにて焼却処
理し、排水は水処理し再利用する技術である。 ・間接加熱（キルン） この処理技術は、揮発性汚染物質を含む汚染土壌を間接
加熱キルン内で４５０〜６００℃に熱して汚染物質を揮
散分離し、揮散分離した汚染物質を二次燃焼炉で燃焼処
理後さらに後段で重金属固定剤により固定回収する技術
である。 ・洗浄処理 この処理技術は、汚染物質を選鉱工学の要素技術を組み
合わせたプロセスで、汚染土壌を水洗いし分離濃縮する
と共に汚染物の種類により界面活性剤や、アルカリ、キ
レート剤等を添加する技術である。 ・ガラス固化 この処理技術は、重金属、ＰＣＢ等の有害物質による汚
染土壌について、地中に電極を挿入して通電し、重金属
数をガラス状に溶融固化する技術である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記処理技術
は、何れも処理装置が大型で、定地式であることから、
土壌汚染現場から処理装置の在る工場まではダンプカー
等で汚染土壌を運搬し、更に処理済の土壌は再度ダンプ
カーで現場まで戻す必要がある。このため、処理にコス
トと時間がかかると共に交通渋滞の原因となっている。

【０００４】本発明の目的は、現場で浄化処理を行うこ
とにより、コストの削減、処理期間の短縮、交通渋滞緩
和等を図ることができる可搬型汚染土壌の浄化処理装置
を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明においては、可搬型汚染土壌
浄化処理装置において、一定温度以上に間接加熱して汚
染土壌中の水分及び有害汚染物質及び揮発成分を熱分
解、揮発するための乾燥キルンと、前記乾燥キルンで処
理された土壌を間接加熱してこの土壌中に含まれている
有害汚染物質を熱分解すると共に揮発成分を揮発するた
めの保持キルンと、前記乾燥キルン及び保持キルンで発
生した悪臭成分を含む揮発成分を導いてバーナにより加
熱を行い脱臭を図る脱臭炉と、前記脱臭炉から排出され
る排気を処理して大気放散させる排気処理装置とから成
る汚染土壌浄化処理装置において、この装置を前記乾燥
キルン及び保持キルン及び脱臭炉及び排気処理装置に４
分割し、この４分割した夫々のユニットは、夫々現場ま
で車載方式で搬送を行い、当該現場において組み立て、
土壌処理を行うことができるように構成されているこ
と、を特徴とするものである。

【０００６】更に、請求項２に記載の発明においては、
請求項１に記載の発明において、乾燥キルン及び保持キ
ルンのキルン内筒には土壌撹拌装置が取り付けられてい
ることを特徴とするものである。

【０００７】更に、請求項３に記載の発明においては、
請求項２に記載の発明において、乾燥キルン及び保持キ
ルンにおいて、その土壌撹拌装置は、キルン内筒の内壁
に取り付けられた撹拌翼で構成されていることを特徴と
するものである。

【０００８】更に、請求項４に記載の発明においては、
請求項３に記載の発明において、撹拌翼は、キルン内筒
において入口ゾーン及び中間ゾーン及び排出ゾーンに分
けられていて、入口ゾーンの撹拌翼は内壁円周方向にお
いてその間隔が狭く、千鳥状に配置され、中間ゾーンに
おいては入口ゾーンよりも粗く、更に出口ゾーンにおい
ては中間ゾーンよりも粗くその間隔が設定配置されてい
ると共に夫々千鳥状に配置されていることを特徴とする
ものである。

【０００９】更に、請求項５に記載の発明においては、
請求項４に記載の発明において、撹拌翼において、入口
ゾーンのものは、バケット形式となっていて、中間及び
出口ゾーンのものはフラット形式となっていることを特
徴とするものである。

【００１０】更に、請求項６に記載の発明においては、
請求項２〜５に記載の何れか１項に該当する発明におい
て、乾燥キルン及び保持キルンのキルン外筒の内周壁に
は邪魔板が取り付けられていることを特徴とするもので
ある。

【００１１】更に、請求項７に記載の発明においては、
請求項１〜６に記載の何れか１項に該当する発明におい
て、乾燥キルン及び保持キルンのキルン外筒内に送入す
る燃焼ガスは、キルン内筒に対して旋回流となるよう
に、燃焼ガスの噴射方向がキルン内筒の外周面に対して
接線方向となるように設定されていることを特徴とする
ものである。

【００１２】更に、請求項８に記載の発明においては、
請求項１〜７に記載の何れか１項に該当する発明におい
て、排気処理装置の煙突の直近に誘引ブロアを配置し、
この誘引ブロアにより排気処理系を経由して乾燥キルン
のキルン内外筒及び保持キルン内筒及び脱臭炉内を負圧
に形成することにより、乾燥キルンのキルン内筒及び保
持キルン内筒→脱臭炉→乾燥キルンのキルン外筒内→排
気処理装置→煙突への気流をつくり、これにより１ヶの
誘引ブロアで排気系の気流を処理するように構成して成
る、ことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】上記処理装置において、乾燥キルンのキルン内
筒内に送入された汚染土壌は、ここで３００〜６００℃
で間接加熱される。この結果、土壌中の有害物質が熱分
解すると共に揮発成分が揮発し、この揮発成分は脱臭炉
で脱臭される。乾燥キルンを出た処理土壌は、再び保持
キルンのキルン内筒内に送入され、ここで３００〜６０
０℃で１０〜６０分間接加熱され、最終的な有害物質の
熱分解と揮発成分の揮発が行われる。各キルンから排出
される排気は、排気処理装置で処理されたのち、煙突か
ら大気に放散される。

【００１４】

【発明の実施の形態】汚染土壌浄化処理装置において、
可搬型とするためには、積載するトラックの大きさ、交
通路の安全確保等から、自ずと限界があり、最大の浄化
処理能力及び均一加熱による安定した浄化を確保するた
めには、高効率化が必須である。このような観点から、
本発明では、脱臭炉の排熱を有効利用する間接乾燥方式
を採用することとした。また、装置は一台のトラックに
積載するためには小型化が必要であることから、本発明
においては、処理装置を４つのユニットに分割した。そ
して、この４分割されたユニットは、夫々一台のトラッ
クに積載できる大きさとすることにより、可搬型におい
て、処理能力を最大となし、かつ現場での組み立ての手
間を最小にした。

【００１５】

【実施例】以下に本発明の実施例を図１〜図３に基づい
て詳細に説明する。図１は、現場で組み立てを終了した
処理装置の全体を示す平面図、図２は乾燥キルン部分を
示す側面図である。この処理装置の占有面積１は、実施
例の場合、およそ横幅Ｗ＝１９０００ｍ／ｍ、縦幅Ｈ＝
１２０００ｍ／ｍである。この占有面積１の中央には乾
燥キルン２及び脱臭炉３が配置され、乾燥キルン２に並
列に保持キルン４が配置され、更に冷却塔６、バグフィ
ルター７等を含む排気処理装置５が配置されている。そ
して、上記乾燥キルン２と脱臭炉３及び保持キルン４と
排気処理装置５は夫々４つのユニットに分割が可能であ
る。

【００１６】上記処理装置の具体的なフローを図３に示
す。先ず、乾燥キルン２は、キルン外筒２ａ内にモータ
（図示せず）により回転するキルン内筒２ｂを貫通して
組み込み、キルン外筒２ａには乾燥バーナ９を取り付け
た構造である。脱臭炉３内は上記乾燥キルン２のキルン
外筒２ａ内と連通管１０を介して連通されており、この
脱臭炉３には脱臭バーナ１１が取り付けられている。

【００１７】保持キルン４は、キルン外筒４ａ内にモー
タ（図示せず）により回転するキルン内筒４ｂを貫通し
て組み込み、キルン外筒４ａには保持バーナ１２が取り
付けられている。

【００１８】排気処理装置５は、上記乾燥キルン２のキ
ルン外筒２ａと排気管１３で結ばれている冷却塔６、こ
の冷却塔６と排気管１４で結ばれているバグフィルター
７、このバグフィルター７と排気管１５で結ばれている
誘引ブロア１６及びこの誘引ブロア１６及と排気管１７
で結ばれている煙突１８を主要構成要素として構成され
ている。

【００１９】１９は、掘り起こした有害汚染物質を含む
土壌を投入するホッパーであって、このホッパー１９に
投入された土壌は、コンベア２０、２１を経由して乾燥
キルン２の投入機２２のホッパー２３に投入され、投入
機２２のスクリューコンベア２４により乾燥キルン２の
キルン内筒２ｂ内に送入される。

【００２０】キルン外筒２ａ内には乾燥バーナ９で発生
した高温の燃焼ガスが充満していて、キルン内筒２ｂ内
の土壌は、この乾燥バーナ９の燃焼ガスで約３００〜６
００℃に間接加熱される。この加熱により、土壌中の有
害物質は熱分解すると共に揮発成分が揮発する。この熱
分解成分と揮発成分は、揮発成分回収ライン２５でキル
ン内筒２ｂから回収されたのち、脱臭炉３内に導入さ
れ、ここで脱臭バーナ１１により加熱されて脱臭が図ら
れる。脱臭された熱分解成分と揮発成分及び脱臭炉３内
の燃焼ガスは、連通管１０から乾燥キルン２のキルン外
筒２ａ内に送り込まれてキルン内筒２ｂ内の土壌の加熱
に供される。

【００２１】キルン外筒２ａ内の排気は、排気管１３を
経由して冷却塔６内に導入され、ここで冷却水槽６ａか
らポンプ６ｂを経由して送り込まれ、噴霧された冷却水
により冷却され、且つ固形物が除去されたのち、排気管
１４からバグフィルター７内に導入され、このバグフィ
ルター７において、活性炭貯留槽７ａから供給された活
性炭の作用で消臭及び有害物質の吸着除去が図られたの
ち、排気管１５から誘引ブロア１６、排気管１７、煙突
１８を経由して大気中に放出される。なお、バグフィル
ター７内の活性炭は、回収コンベア７ｂでコンテナ７ｃ
に回収され、再生化処理後再び活性炭貯留槽７ａに投入
され、再利用される。

【００２２】乾燥キルン２のキルン内筒２ｂ内で加熱乾
燥された土壌は、排出機２６から保持キルン４のホッパ
ー４ｃに投入され、スクリューコンベア４ｄからキルン
内筒４ｂ内に送入され、ここで再び保持バーナ１２によ
り１０〜６０分間３００〜６００℃で加熱され、ここで
最終的に土壌中の有害汚染物質は熱分解し、揮発する。
そして、この揮発したガスは、脱臭炉３内に導入され
る。保持キルン４のキルン外筒４ａ内の排気は排気管２
７を経由して煙突１８に導かれ、ここで大気放散され
る。

【００２３】保持キルン４から排出された処理済の土壌
は、冷却コンベア２８、２９で冷却されたのち、加湿コ
ンベア３０で加湿水ライン３０ａから供給された水で加
湿されたのち、搬出コンベア３１でストックヤードに排
出される。

【００２４】３２はクーリングタワーであって、冷却コ
ンベア２８、２９から回収した水は、このクーリングタ
ワー３２で放熱されたのち、水循環ライン３２ａを介し
て循環使用される。３３は空気ブロアであって、ライン
３４、３５、３６を経由して乾燥バーナ９及び脱臭バー
ナ１１及び保持バーナ１２に燃焼用の空気を供給する。
なお、図３において、各バーナに至る燃料ガスラインは
省略してある。

【００２５】上記フローを示した図３において、一点鎖
線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで囲まれた部分は分解及び組み立て自
在にユニット化されていて、現場で組み立て及び分解が
行われる。図４（Ａ）（Ｂ）は、乾燥キルン２及び保持
キルン４のキルン外筒の内壁面に突出形成した邪魔板３
７を示し、この邪魔板３７の作用により、（Ａ）に示す
ように乾燥バーナ９、保持バーナ１２で発生し、キルン
外筒２ａ、４ａ内に送入された燃焼ガスに乱流が発生
し、伝熱効果が上る。また、乾燥バーナ９と保持バーナ
１２で発生した燃焼ガスは、（Ｂ）に示すように、キル
ン内筒２ｂ、４ｂの外周面に対して接線方向に送入され
ており、この構成により、燃焼ガスはキルン外筒２ａ、
４ａ内において旋回流となってキルン内筒２ｂ、４ｂ内
の土壌を加熱するため、伝熱効果が上り、邪魔板３７の
作用との相乗効果により、伝熱効果が更に上る。

【００２６】また、キルン内筒２ｂ、４ｂの内壁は、図
５（Ａ）に示すように入口ゾーン３８、中央ゾーン３
９、出口ゾーン４０と分けてあり、このゾーン３８、３
９、４０において、入口ゾーン３８については（Ｂ）に
示すようにバケット式の撹拌翼３８ａが実施例において
は８枚等間隔で取り付けられており、中央ゾーン３９に
おいては（Ｃ）に示すようにフラット式の撹拌翼３９ａ
が等間隔で６枚取り付けられており、出口ゾーン４０に
おいては（Ｄ）に示すようにフラット式の撹拌翼４０ａ
が等間隔で４枚取り付けられている。但し、これらの撹
拌翼３８ａ、３９ａ、４０ａの枚数等は、処理する土壌
の条件等により任意に決定される。

【００２７】また、上記各撹拌翼３８ａ、３９ａ、４０
ａは夫々千鳥状に配置されていて、撹拌効果を高めると
共にバケット式撹拌翼３８ａにあっては図６（Ａ）
（Ｂ）に示すように、積極的な水分蒸発と塊砕を図るよ
うに工夫されている。但し、上記撹拌翼３８ａ、３９
ａ、４０ａの構成、配置は一例であって、これらの構
成、配置に限定されるものではない。

【００２８】

【発明の効果】請求項１〜８に記載した発明による効果
は、次のとおりである。１．乾燥キルン及び保持キルン
において、伝熱効果を上げたことにより、従来と同一の
処理量の装置において、伝熱効果が上った分小型化が可
能である。２．処理装置を４つに分解してユニット化し
たことにより、各ユニットはトラックに積載して搬送可
能とすることができる。この結果、可搬型でありなが
ら、最大の処理能力を発揮できる。３．現場においてユ
ニットを組み立てて運転を行うことができるので、汚染
された土壌の運搬及びリサイクルに際してトラックでの
土壌の運搬がなくなり、この分処理コスト及び期間の低
減と、交通渋滞の緩和に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る処理装置であって、４つに分割さ
れたユニットを現場で組み立てた状態の説明図。

【図２】図１の側面図。

【図３】処理装置（処理プラント）のフローの説明図。

【図４】キルン外筒の説明図。

【図５】キルン内筒の説明図。

【図６】撹拌翼の説明図。

【符号の説明】

１ ベース盤 ２ 乾燥キルン ３ 脱臭炉 ４ 保持キルン ５ 排気処理装置 ６ 冷却塔 ７ バグフィルター ３７ 邪魔板 ３８ａ、３９ａ、４０ａ 撹拌翼 Ａ 加熱キルンユニット Ｂ 脱臭ユニット Ｃ 保持キルンユニット Ｄ 排気処理ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２３Ｇ 5/20 ＺＡＢ Ｆ２３Ｇ 5/44 ＺＡＢＺ ４Ｋ０５６ 5/40 ＺＡＢ 7/14 ＺＡＢ ４Ｋ０６１ 5/44 ＺＡＢ Ｆ２７Ｂ 7/10 7/14 ＺＡＢ 7/18 Ｆ２７Ｂ 7/10 7/34 7/18 Ｆ２７Ｄ 17/00 １０４Ａ 7/34 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｐ Ｆ２７Ｄ 17/00 １０４ 5/00 ＺＡＢＳ (72)発明者 佐々木 秀夫 東京都新宿区西新宿３−７−１ 東京ガ ス・エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 茨木 清隆 東京都新宿区西新宿３−７−１ 東京ガ ス・エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3K061 AA07 AB02 AC02 BA05 FA03 FA05 3K065 AA07 AB02 AC02 BA05 HA02 HA03 HA08 3K078 AA05 BA06 BA21 CA02 CA24 4D004 AA41 AB01 AB10 AC04 AC07 BA02 CA15 CA24 CA27 CA48 CB09 CB21 CB34 4G036 AA13 4K056 AA00 BA06 BB01 CA20 DB07 DB08 DB13 4K061 AA08 BA12 CA25 CA29 DA03 EA07 FA06 HA05

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定温度以上に間接加熱して汚染土壌中
   の水分及び有害汚染物質及び揮発成分を熱分解、揮発す
   るための乾燥キルンと、前記乾燥キルンで処理された土
   壌を間接加熱してこの土壌中に含まれている有害汚染物
   質を熱分解すると共に揮発成分を揮発するための保持キ
   ルンと、前記乾燥キルン及び保持キルンで発生した悪臭
   成分を含む揮発成分を導いてバーナにより加熱を行い脱
   臭を図る脱臭炉と、前記脱臭炉から排出される排気を処
   理して大気放散させる排気処理装置とから成る汚染土壌
   浄化処理装置において、この装置を前記乾燥キルン及び
   保持キルン及び脱臭炉及び排気処理装置に４分割し、こ
   の４分割した夫々のユニットは、夫々現場まで車載方式
   で搬送を行い、当該現場において組み立て、土壌処理を
   行うことができるように構成されていること、を特徴と
   する可搬型汚染土壌浄化処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の乾燥キルン及び保持キ
   ルンのキルン内筒には土壌撹拌装置が取り付けられてい
   ることを特徴とする可搬型汚染土壌浄化処理装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の乾燥キルン及び保持キ
   ルンにおいて、その土壌撹拌装置は、キルン内筒の内壁
   に取り付けられた撹拌翼で構成されていることを特徴と
   する可搬型汚染土壌浄化処理装置。
4. 【請求項４】 請求項３の撹拌翼は、キルン内筒におい
   て入口ゾーン及び中間ゾーン及び排出ゾーンに分けられ
   ていて、入口ゾーンの撹拌翼は内壁円周方向においてそ
   の間隔が狭く、千鳥状に配置され、中間ゾーンにおいて
   は入口ゾーンよりも粗く、更に出口ゾーンにおいては中
   間ゾーンよりも粗くその間隔が設定配置されていると共
   に夫々千鳥状に配置されていることを特徴とする可搬型
   汚染土壌浄化処理装置。
5. 【請求項５】 請求項４の撹拌翼において、入口ゾーン
   のものは、バケット形式となっていて、中間及び出口ゾ
   ーンのものはフラット形式となっていることを特徴とす
   る可搬型汚染土壌浄化処理装置。
6. 【請求項６】 請求項２〜５に記載の何れか１項に該当
   する乾燥キルン及び保持キルンのキルン外筒の内周壁に
   は邪魔板が取り付けられていることを特徴とする可搬型
   汚染土壌浄化処理装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６に記載の何れか１項に該当
   する発明において、乾燥キルン及び保持キルンのキルン
   外筒内に送入する燃焼ガスは、キルン内筒に対して旋回
   流となるように、燃焼ガスの噴射方向がキルン内筒の外
   周面に対して接線方向となるように設定されていること
   を特徴とする可搬型汚染土壌浄化処理装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７に記載の何れか１項に該当
   する発明において、排気処理装置の煙突の直近に誘引ブ
   ロアを配置し、この誘引ブロアにより排気処理系を経由
   して乾燥キルンのキルン内外筒及び保持キルン内筒及び
   脱臭炉内を負圧に形成することにより、乾燥キルンのキ
   ルン内筒及び保持キルン内筒→脱臭炉→乾燥キルンのキ
   ルン外筒内→排気処理装置→煙突への気流をつくり、こ
   れにより１ヶの誘引ブロアで排気系の気流を処理するよ
   うに構成して成る可搬型汚染土壌浄化処理装置。