JP2004008941A

JP2004008941A - 土壌浄化設備

Info

Publication number: JP2004008941A
Application number: JP2002166517A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Suzuki; 鈴木　茂; Masashi Nagatomi; 永富　政司; Tatsuji Kawai; 河合　達司; Seiji Otsuka; 大塚　誠治
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2002-06-07
Publication date: 2004-01-15
Anticipated expiration: 2022-06-07
Also published as: JP3806064B2

Abstract

【課題】土壌浄化法とバイオレメディエーション処理（生物処理）を組み合わせた工法において使用する設備として、両処理工程の設備に連携性をもたせ、また、共用の設備を設置することで、両処理工程への移行がスムーズに行えて浄化工事期間と管理費をさらに節減でき、設備費や設置スペースも低減でき、また排水を効率よく有効利用できる土壌浄化設備を提供する。
【解決手段】前処理工程として土壌洗浄処理で汚染土壌を洗浄処理した後、バイオレメディエーション処理によって微生物により浄化処理する土壌浄化工法において使用する装置で、土壌洗浄処理設備を配設した洗浄ヤード２とバイオレメディエーション処理設備を配設したバイオヤード３とを同一のサイト１内に連続処理が可能なように隣接して設置した。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高濃度の重質油汚染土壌などの浄化設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
工場における廃棄物処理、石油タンクからの油漏出、産業廃棄物の不法投棄などにより、油等の難水溶性有機物で汚染された土壌は、地中の生態系に大きな影響を与える。また、油等が地下水を汚染したり、気化或いは揮発して大気を汚染した場合には、人体にも害を及ぼすおそれがある。
【０００３】
このような汚染土壌の浄化工法には、従来種々のものがあるが、例えば、土壌洗浄工法やバイオレメディエーション処理（生物処理）がある。土壌洗浄工法は、土を洗浄し分級すれば、可溶性の汚染物質は洗浄媒体である水または洗浄剤等の溶媒中に溶出するとともに、細粒の土粒子に汚染物質を濃縮できるという原理に基づいて、汚染土壌を水または溶媒で洗浄するものである。
【０００４】
また、バイオレメディエーション処理（生物処理）は、汚染土壌中の好気性微生物を活性化させ、また、高分解能を有する微生物を散布して菌数を増加させる等により、土壌中の油等を分解させる方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記土壌洗浄工法は、プラント設備に多くのノウハウが必要であり、コストが嵩む。そして、洗浄剤の選択が困難である。また、大量の水を使用する場合には洗浄後の水処理法にも問題が残っている。
【０００６】
一方、バイオレメディエーション処理（生物処理）は、汚染が高濃度の場合、処理効率が低く、また、対象とする汚染物質が例えば重質油のように分子量が大きく分子構造が複雑な場合に浄化が困難であり、修復に長期間を必要とする。
【０００７】
そこで、これら浄化工法の特徴を活かして組み合わせることにより、油等の難水溶性有機物で汚染された土壌から汚染物質を分解処理し、従来技術では困難であった高濃度・高分子量の汚染物質をも処理できる工法として、特開平１０−２１１４８６号公報にも記載のように土壌浄化法とバイオレメディエーション処理（生物処理）を組み合わせたものが提案されている。
【０００８】
この土壌浄化法とバイオレメディエーション処理（生物処理）を組み合わせたものは、前処理工程として土壌洗浄工法により高濃度の油分や微生物によって分解し難い油分を低減し、汚染土壌の濃度を下げたうえで、引き続くバイオレメディエーション（生物処理）により残存油分の分解処理を行うことにより汚染土壌を浄化するものである。このように２段階方式を採用することで、従来の微生物だけを使用した工法では浄化しきれなかった油汚染に対応するものである。
【０００９】
そして、この土壌浄化法とバイオレメディエーション処理（生物処理）を組み合わせた工法は、微生物分解処理を実施した後も、未分解の油分または難分解性の油分が残存する場合は、さらに再度、土壌浄化法を繰り返すことにより、効率的に油分を分離除去させることが可能である。これにより、従来に比較して浄化工事期間が短縮し、管理費などの経費も節減できるようになった。
【００１０】
しかしながら、前処理工程として土壌洗浄工法による処理を行い、その後、これに続けてバイオレメディエーション処理（生物処理）を行う工法の設備としては、土壌洗浄工法で使用する設備と、バイオレメディエーション処理（生物処理）で使用する設備とが全く別個のものとして独立し、設備同士の間に連携性がなく、土壌洗浄処理後の土壌を全く別の場所に搬送し、ここでバイオレメディエーション処理（生物処理）を実施していた。
【００１１】
このため、排水設備などそれぞれの処理工程で使用する同様の設備を、土壌洗浄工法とバイオレメディエーション処理（生物処理）とでそれぞれ別個に設置することにもなり、設備費や設置スペースが無駄になっていた。さらに、かかる排水設備は、各処理工程のサイト毎にサイト周辺部に側溝などを設け、ここに集液しているため、排水の有効利用のマネジメントを良好に行うことが困難であった。
【００１２】
また、バイオレメディエーション処理（生物処理）の終了後に、未分解の油分または難分解性の油分が残存する場合は、土壌浄化法とバイオレメディエーション処理（生物処理）を再度繰り返すことになるが、かかる場合に、両処理工程の設備間に連携性がないため、例えば汚染土壌や浄化土の搬送などの点で処理工程がスムーズに進行しないこともある。
【００１３】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、土壌浄化法とバイオレメディエーション処理（生物処理）を組み合わせた工法において使用する設備として、両処理工程の設備に連携性をもたせ、また、共用の設備を設置することで、両処理工程への移行がスムーズに行えて浄化工事期間と管理費をさらに節減でき、設備費や設置スペースも低減でき、また排水を効率よく有効利用できる土壌浄化設備を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、第１に、前処理工程として土壌洗浄処理で汚染土壌を洗浄処理した後、バイオレメディエーション処理によって微生物により浄化処理する土壌浄化工法において使用する設備で、土壌洗浄処理設備とバイオレメディエーション処理設備とを同一のサイト内に連続処理が可能なように隣接して設置したことを要旨とするものである。
【００１５】
第２に、土壌洗浄処理とバイオレメディエーション処理とで使用する集水設備を共用としてサイト内に設置すること、第３に、土壌洗浄処理を行うヤードとバイオレメディエーション処理を行うヤードとの境界部分を、全サイトの最も低いエレベーションとし、全サイトの用水および雨水、排水（以下、排出水ということがある。）が全て集中するようにしたこと、第４に、土壌洗浄処理を行うヤードとバイオレメディエーション処理を行うヤードとの境界部分に設置された集水設備に釜場を設け、該釜場で集液した排出水をサイト内ヤードに設置の油水分離装置に送ることを要旨とするものである。
【００１６】
第５に、土壌洗浄処理を行うヤードをサイトの中央部に配置し、サイト中央部に向かって下り勾配を形成したこと、第６に、サイト全体の外周部に盛土を設けることを要旨とするものである。
【００１７】
請求項１記載の本発明によれば、土壌洗浄処理設備とバイオレメディエーション処理設備とを同一のサイト内に連続処理が可能なように隣接して設置したから、土壌洗浄処理からバイオレメディエーション処理へ効率よく移行でき、また、この工程を繰り返す場合にもバイオレメディエーション処理から土壌洗浄処理へスムーズに戻れる。これにより、所定の工期内で浄化目標値以下に浄化できるようになる。また、制約された設置スペース内での両設備の配置が可能となり、設備費も低減できる。
【００１８】
請求項２記載の本発明によれば、前記作用に加えて、土壌洗浄処理とバイオレメディエーション処理とで使用する集水設備は、これを共用としてサイト内に設置することにより、両処理工程で使用する全ての大量の洗浄用水や汚染水、雨水による排出水をサイト内で集中処理でき、排水の有効利用を図りやすい。
【００１９】
請求項３記載の本発明によれば、前記作用に加えて、排水は特別の集水設備を設けることなく、また、サイト外に流出することもなく、サイトの動水勾配によって重力に従って流下集水される。
【００２０】
請求項４記載の本発明によれば、前記作用に加えて、サイト内に設置の油水分離装置で油水分離された油等の汚染物質は廃棄物処分され、雨水等の排出水も含めた残水は洗浄用水としてリサイクルしてそのまま土壌洗浄処理を行うヤード等で使用できる。
【００２１】
請求項５記載の本発明によれば、前記作用に加えて、土壌洗浄処理を行うヤードをサイトの中央部に配置し、サイト中央部に向かって下り勾配を形成したことにより、平面的なサイト全体からの集水が促進される。そして、多量の水を使用する土壌洗浄処理を行うヤードがサイトの中央部に配置されるから、集水効率がよい。
【００２２】
請求項６記載の本発明によれば、前記作用に加えて、排出水のサイト外への漏水が防止される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の土壌浄化設備の実施形態を示す平面図、図２は同上縦断正面図である。本実施形態の設備は重質油等の高濃度・高分子量の汚染物質で汚染された土壌の浄化設備で、前処理工程として土壌洗浄処理で汚染土壌を洗浄処理した後、バイオレメディエーション処理によって微生物により浄化処理する土壌浄化工法において使用する設備であり、平面横長の長方形状のサイト１内に、土壌洗浄処理を行うヤード（以下、洗浄ヤードと称す）２と、土壌洗浄処理後にバイオレメディエーション処理を行うヤード（以下、バイオヤードと称す）３とを配置する。
【００２４】
図１はその配置例の一例を示し、中央部のやや手前側に土壌洗浄処理を行う洗浄ヤード２を平面正方形状に形成し、その右側方から後方にかけて逆Ｌ字形にバイオヤード３を配置した。そして、洗浄ヤード２の左側方に高濃度の重質油汚染土壌などの汚染土の仮置場４を設ける。
【００２５】
サイト１全体はその底部にアスファルト舗装１６を施すか、または、図２に示すように洗浄ヤード２の底部にアスファルト舗装１６を施し、バイオヤード３と汚染土の仮置場４との底部には遮水シート５を敷設し、遮水シート５の上に透水性砕石層１１を設ける。
【００２６】
そして、洗浄ヤード２をサイト１内で最も低い位置で水平に形成し、バイオヤード３と汚染土の仮置場４との底部を洗浄ヤード２に向かって下方に傾斜させ、サイト１全体をすり鉢状に勾配を設けた構造とする（図２参照）。
【００２７】
洗浄ヤード２とバイオヤード３との境界部分に全サイト１の最も低いエレベーションとし、共用の集水設備である集水溝６を方形に設け、該集水溝６の四隅位置に釜場７を設ける。この釜場７は例えばコルゲート管の枡に底板コンクリートを打設する構造とする。また、方形に設けた集水溝６における釜場７の位置は四隅だけでなく、いずれかの辺とすることもできる（図３参照）。
【００２８】
さらに、サイト１の底部全体にわたって図３に示すように前記集水溝６に向かう別の集水溝８を設ける。この集水溝８は例えば図示のように集水溝６に直接接続する溝８ａを集水溝６に向けて３％程度の勾配で放射状に形成し、この溝８ａに対して溝８ｂをハ字形の岐状に配置した。
【００２９】
各集水溝６、８は鉄筋コンクリート製とし、図４に示すように内部に透水性の高い砕石９を詰めた。なお、遮水シート５はこの集水溝６、８の箇所では溝内に連続させて敷設し、砕石９はこの遮水シート５の上に充填されることになる。
【００３０】
これにより平面的なサイト１全体において、中央の洗浄ヤード２に向かう集水システムが形成され、全サイト１の排出水（用水および降雨水、排水）の全てが動水勾配により中央の集水溝６に集中的に流下集水される。
【００３１】
さらに、サイト１の外周部には排出水がサイト１外に漏水することを防止するための盛土（バンク）１０を設け、また、バイオヤード３の外周部にも盛土（バンク）１０を設ける。
【００３２】
集水溝６の排出水は、油水分離装置１２に送ることにより洗浄用水としてリサイクルできる。例えば図５に示すようにサイト１内の洗浄ヤード２に油水分離装置１２を設置し、また、釜場７のコルゲート管内に釜場排水用として水中ポンプ１３を配設し、該水中ポンプ１３を前記油水分離装置１２に接続する。
【００３３】
次にかかる設備を使用して高濃度の重質油汚染土壌を浄化する方法を例に図７の工程図に基づいて説明する。汚染土壌は、サイト１内に形成された汚染土の仮置場４に堆積され、次いで、前処理工程として土壌洗浄処理で汚染土壌を洗浄処理する。この洗浄処理は、同じサイト１内で汚染土の仮置場４に隣接する洗浄ヤード２で実施されるもので、洗浄ヤード２に搬入する。
【００３４】
洗浄ヤード２では、土壌洗浄処理として、例えば水を入れた分離槽内に汚染土壌を投入して混合する混合工程と、アルカリ剤を分離槽に供給する工程と、気泡を分離槽へ供給して油等の難水溶性有機物を水面まで浮上させる浮上工程とを有する。そして、土壌洗浄処理後の土壌が所定の浄化目標値を満たすまで再度洗浄処理を行い、土壌洗浄処理後の浄化目標値に達したならば、隣接のバイオヤード３に搬入する。
【００３５】
バイオヤード３では、バイオレメディエーション処理（生物処理）として、例えば残土中の残存汚染物を好気性微生物によりさらに処理する工程を実施するが、この処理方法としては従来周知のバイオファーミング法、バイオパイル法、コンポスト法、強制通気法、バイオリアクター法などが適宜採択される。そして、この工程でも図５に示すように土壌に工業用水等が散布され、所定の浄化目標値に達していなければ、最初の土壌洗浄処理工程に戻り、これを繰り返して所定の浄化目標値に達すれば浄化土として認定され、処理が終了する。
【００３６】
このようにバイオレメディエーション処理工程で所定の浄化目標値に達するまでは、土壌洗浄処理工程に戻り、これが繰り返されるが、洗浄ヤード２とバイオヤード３とは同じサイト１内で隣接しているから、汚染土の搬出入が容易であり、浄化工事期間の短縮にもつながる。
【００３７】
また、洗浄ヤード２とバイオヤード３とで使用された用水や、排水、降雨水など全ての排出水は、サイト１の全体にわたって配置している集水溝８に流入した後、すり鉢状のサイト１の動水勾配により重力にしたがって全ての水がサイト１の中央部の集水溝６に流下しここに集中して集水され、サイト１の外に流出することもない。
【００３８】
この場合、集水溝６、８内には透水性の高い砕石９が詰めてあるから、全体として平面的にサイト１の全体からの集水が促進される。また、水を多量に使用する洗浄ヤード２の周囲に集水溝６が配置されているから、集水は効率よく行われる。
【００３９】
そして、釜場７に配設した水中ポンプ１３で、洗浄ヤード２に設置した油水分離装置１２に圧送された排出水は、油水分離装置１２で油水分離され、回収された油等の汚染物質は廃棄処分され、残水は洗浄用水としてリサイクル使用され、あるいは、図５に示すバイオヤード３の散水として使用される。なお、不足分の用水は水道水あるいは現地発生水、工業用水等から供給する。このように残水をリサイクル利用する場合も、洗浄ヤード２とバイオヤード３とが同一サイト１内で近接しており、集水設備が中央の洗浄ヤード２に位置しているから、送水や給水が容易に行える。
【００４０】
なお、汚染土の仮置場４、洗浄ヤード２、バイオヤード３の配置は前記した実施形態に限定されるものではなく、図６に示すように洗浄ヤード２の左側方から後方にかけて連続させてＬ字形に汚染土の仮置場４を形成し、洗浄ヤード２の右側方に前後に位置させて鉛／油汚染土仮置場１４、自然浄化土仮置場１５を設けるようにしてもよいが、洗浄ヤード２はサイト１の中央に位置させ、洗浄ヤード２の周囲に設けた集水溝６に集水させるようにすることが望ましい。
【００４１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の土壌浄化設備は、土壌浄化法とバイオレメディエーション処理（生物処理）を組み合わせた工法において使用する設備として、両処理工程の設備を同一のサイト内に隣接して配置することで連携性をもたせ、また、共用の設備を設置することで、両処理工程への移行がスムーズに行えて浄化工事期間と管理費をさらに節減でき、設備費や設置スペースも低減でき、また、サイト全体をすり鉢状に形成し、中央に配置の土壌洗浄処理を行う洗浄ヤードの周囲に集水設備を設置することで、サイト内の排出水の全てをここに効率よく集水できるだけでなく、排出水を効率よく有効利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の土壌浄化設備の実施形態を示す平面図である。
【図２】本発明の土壌浄化設備の実施形態を示す縦断正面図である。
【図３】本発明の土壌浄化設備の実施形態を示す集水システムの平面図である。
【図４】本発明の土壌浄化設備の実施形態を示す集水溝の縦断側面図である。
【図５】本発明の土壌浄化設備の実施形態を示す油水分離装置および水中ポンプの設置例、ヤードへの散水状況の縦断正面図である。
【図６】本発明の土壌浄化設備の実施形態を示すヤードの他の配置例の平面図である。
【図７】本発明の土壌浄化設備を使用する浄化処理工程図である。
【符号の説明】
１…サイト　　　　　　　　　　　２…洗浄ヤード
３…バイオヤード　　　　　　　　４…汚染土の仮置場
５…遮水シート　　　　　　　　　６…集水溝
７…釜場　　　　　　　　　　　　８…集水溝
８ａ，８ｂ…溝　　　　　　　　　９…砕石
１０…盛土　　　　　　　　　　　　１１…透水性砕石層
１２…油水分離装置　　　　　　　　１３…水中ポンプ
１４…鉛／油汚染土仮置場　　　　　１５…自然浄化土仮置場
１６…アスファルト舗装

Claims

前処理工程として土壌洗浄処理で汚染土壌を洗浄処理した後、バイオレメディエーション処理によって浄化処理する土壌浄化工法において使用する装置で、土壌洗浄処理設備とバイオレメディエーション処理設備とを同一のサイト内に連続処理が可能なように隣接して設置したことを特徴とする土壌浄化設備。
土壌洗浄処理とバイオレメディエーション処理とで使用する集水設備を共用としてサイト内に設置する請求項１記載の土壌浄化設備。
土壌洗浄処理を行うヤードとバイオレメディエーション処理を行うヤードとの境界部分を、全サイトの最も低いエレベーションとし、全サイトの排出水が集中するようにした請求項１または請求項２に記載の土壌浄化設備。
土壌洗浄処理を行うヤードとバイオレメディエーション処理を行うヤードとの境界部分に設置された前記集水設備に釜場を設け、該釜場で集液した前記排出水をサイト内に設置の油水分離装置に送る請求項３記載の土壌浄化設備。
土壌洗浄処理を行うヤードをサイトの中央部に配置し、サイト中央部に向かって下り勾配を形成した請求項１から請求項４のいずれかに記載の土壌浄化設備。
サイト全体の外周部に盛土を設ける請求項１から請求項５のいずれかに記載の土壌浄化設備。