JP2004167360A

JP2004167360A - 汚染土壌の浄化装置

Info

Publication number: JP2004167360A
Application number: JP2002335464A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Nishio; 勝彦西尾
Original assignee: Nikko Co Ltd; Nikko KK
Current assignee: Nikko Co Ltd; Nikko KK
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2022-11-19
Also published as: JP4045176B2

Abstract

【課題】浄化ドライヤの排ガス温度が所定温度域となるようにコントロールでき、排ガス中のダストに付着する揮発性汚染物質を沸点以上に加熱して極力揮発分離させ、回収ダストの汚染濃度を低減するようにした汚染土壌の浄化装置を提供する。
【解決手段】浄化ドライヤ１のバーナ７側にバイパス管１６を連結し、該バイパス管１６の他端を浄化ドライヤ１下流の排気煙道９に連結する。バイパス管１６の途中には風量調整ダンパー１８を配設する。そして、排ガス温度が所定値より低くなれば、風量調整ダンパー１８を開放して高温の熱風を排気煙道９へと導き、排ガスと合流させて排ガス温度を所定温度域に維持する。そして、排ガス温度を揮発性汚染物質の沸点以上に維持することで、ダスト中の揮発性汚染物質を揮発分離させ、集塵機１０にて捕捉するダストの汚染濃度を低減する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽油、重油などの油分を含んだ揮発性有機化合物を含む汚染土壌を浄化処理する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、産業活動に伴って各事業所の敷地内やその周辺地域の土壌が油などの揮発性汚染物質の廃液によって汚染され、その土壌の地下を流れる地下水にまで汚染が及んでいるといったことが取り沙汰されて問題となっている。このように汚染された土壌を処理するために、その土壌をロータリーキルン式の浄化ドライヤにて加熱して土壌にしみ込んでいる揮発性有機化合物を揮発分離又は分解させて土壌の浄化処理を行っている。
【０００３】
前記浄化ドライヤに汚染土壌を供給すると、浄化ドライヤ内にて揮発性汚染物質が加熱されて揮発分離または分解する一方、浄化ドライヤ内の風速が早いために微粒子に含まれる揮発性汚染物質が揮発分離又は分解されないまま浄化ドライヤ内を通過するガス流に乗って飛散することで、汚染土壌の浄化が行われる。
【０００４】
そこで、特開２００２−２６３６３３号公報では、浄化ドライヤから飛散するダスト中の揮発性汚染物質を効果的に浄化処理するために、排ガス温度に基づいてバーナ燃焼量をコントロールし、排ガス温度を揮発性汚染物質を揮発分離させることができる温度（沸点温度）以上に、又はその付近温度に維持することで、排ガス中のダストが集塵機に至るまでの間に揮発性汚染物質を揮発分離させ、集塵機内にて捕捉するダストの汚染濃度の低減を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、汚染土壌に含まれる油の沸点は、例えば、灯油の沸点は１８０〜３００℃、重油の沸点は３５０℃以上であって幅があり、浄化ドライヤにて沸点の高い油を加熱浄化するときには、排ガス温度を高温に維持するために、浄化ドライヤの掻き上げ羽根を一部取り外すなどして加熱性能を悪くして対応しなければならず、取り扱う汚染土壌の変化に対して幅広く対応できない。また、浄化ドライヤへ供給する汚染土壌の性状変化などによって排ガス温度が変化し、排ガス温度に基づくバーナ燃焼制御はコントロールしにくいものであった。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑み、浄化ドライヤの排ガス温度が所定温度域となるようにコントロールでき、排ガス中のダストが集塵機に至るまでにダスト中の揮発性汚染物質を沸点以上に加熱して極力揮発分離させ、回収するダストの汚染濃度の低減を図った汚染土壌の浄化装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するために、請求項１記載の汚染土壌の浄化装置は、汚染土壌を加熱処理するバーナを備えた浄化ドライヤと、該浄化ドライヤから導出される排ガス中のダストを捕捉する集塵機と、集塵機の下流に排ガス中の揮発性汚染物質を燃焼分解する脱臭炉を備えた汚染土壌の浄化装置において、浄化ドライヤのバーナ側にバイパス管を連結し、該バイパス管の他端を浄化ドライヤ下流の排気煙道に連結し、バイパス管の途中には風量調整ダンパーを配設したことを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２記載の汚染土壌の浄化装置は、前記排気煙道に排ガス温度センサーを配設すると共に、該排ガス温度センサーの検出温度を取り込んでバイパス管の風量調整ダンパーの開度調整を行うダンパー開閉調整器を備え、該ダンパー開閉調整器にて排ガス温度が所定温度域に収まるように風量調整ダンパーの開度調整を行うようにしたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の汚染土壌の浄化装置によれば、浄化ドライヤのバーナ側と浄化ドライヤ下流の排気煙道とをバイパス管にて連結し、該バイパス管には風量調整ダンパーを配設しておく。そして、浄化ドライヤの運転中に排ガス温度が所定温度域より低下、即ち、汚染土壌中の揮発性汚染物質の沸点温度より低下するようになれば、バイパス管の開閉ダンパーを自動または手動にて開放する。この開閉ダンパーの開放によって、バーナより浄化ドライヤに送り込まれる高温の熱風の一部がバイパス管を通って排気煙道へと流れ、浄化ドライヤから導出される排ガスと合流して排ガス温度を上昇させ、排ガス温度を所定温度域に維持することが可能となる。
【００１０】
このように、バーナからの高温の熱風を浄化ドライヤから導出される排ガスに直接合流させるので、排ガス温度が所定値温度域となるようにコントロールでき、排ガス中のダスト分が集塵機に至るまでの間、更に集塵機にて捕捉されている間もダストを加熱してダスト中の揮発性汚染物質を揮発分離させることができると共に、揮発した汚染物質を集塵機内にて凝固させることもなく、集塵機にて捕捉するダストの汚染濃度を確実に低減できる。
【００１１】
また、本発明の請求項２記載の汚染土壌の浄化装置によれば、排気煙道に配設した排ガス温度センサーにて検出した排ガス温度に基づき、ダンパー開閉調整器にてバイパス管の風量調整ダンパーの開度調整を行い、排ガス温度が所定温度域に収まるようにするので、自動操作によって排ガス中のダストに付着する汚染物質を沸点以上の高温雰囲気に常に晒して揮発分離させることができ、ダストの汚染濃度を効果的に低減できる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図中の１は、汚染された土壌を掘削したものを加熱する浄化ドライヤであって、内部に多数の掻上げ羽根を周設した円筒状のドラム２を機台３上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置（図示せず）により所定の速度で回転させている。前記ドラム２の一端には投入ホッパ４を、他端には排出ホッパ５を配設しており、投入ホッパ４側に配置した土壌供給手段であるコンベヤ６によって汚染土壌をドラム２内に投入し、掻上げ羽根で掻上げながらドラム２内を転動流下させる間に、排出ホッパ５側に配設したバーナ７から供給する熱風によって汚染土壌を加熱して土壌中に含まれる揮発性汚染物質を揮発分離または分解し、浄化された土壌を排出ホッパ５の排出口８から排出するようにしている。
【００１４】
浄化ドライヤ１の投入ホッパ４上部には排ガスを導出する排ガス煙道９を連結しており、該排気煙道９はその途中に排ガス中のダスト分を除去するバグフィルタ等より成る集塵機１０を介在させると共に、その下流に排ガスを吸引する排風機１１を介在させて脱臭炉１２の入口側に連結している。
【００１５】
脱臭炉１２には炉内温度を所定値に維持するためのバーナ１３を備えており、炉内に導入される排ガスを高温雰囲気に晒すことによって排ガス中の揮発性汚染物質を燃焼分解するようにしている。なお、脱臭炉１２は揮発性汚染物質が完全に燃焼分解できるように、炉内温度を例えば、略７５０℃以上の高温を維持するようにバーナ１３の燃焼量をコントロールすると共に、排ガスが炉内を通過するのに少なくとも１乃至２秒以上かかる程度の炉長さを確保することが好ましい。
【００１６】
前記脱臭炉１２から排出される排ガスは高温であり、この排ガス熱を有効に利用するために、脱臭炉１２の出口側には熱交換器１４を配設し、熱交換したエアーを図示していないがバーナ１３の燃焼用空気として利用している。熱交換器１２を通過した脱臭炉１２の排ガスは煙突１５より大気中に放出される。
【００１７】
１６はバイパス管であって、一端を浄化ドライヤ１の排出ホッパ５に、他端を浄化ドライヤ１下流の排気煙道９に連結している。バイパス管１６の途中にはコントロールモータ１７にて開閉自在とした風量調整ダンパー１８を配設している。また、排気煙道９には排ガス温度センサー１９を配設しており、該排ガス温度センサー１９にて検出する排ガス温度情報をダンパー開閉調整器２０に取り込みこの排ガス温度情報に基づいてコントロールモータ１７をコントロールし、風量調整ダンパー１８の開度調整をしている。
【００１８】
前記ダンパー開閉調整器２０には、排ガス温度センサー１９にて検出する排ガス温度が所定温度域以下になるとコントロールモータ１７を動作させて風量調整ダンパー１８を開放するようにしている。前記排ガスの所定温度域は、汚染土壌に含まれる揮発性汚染物質の沸点温度以上で、かつ集塵機１０のろ布を焼損させない範囲で適宜設定する。揮発性汚染物質の沸点温度以上であればダスト中の揮発性汚染物を揮発分離させることができ、また、揮発した汚染物質を集塵機１０にて凝固させることもない。
【００１９】
例えば、前記したように灯油の沸点は１８０〜３００℃、重油の沸点は３５０℃以上であり、また土壌中にはこれら種々の油類が混ざりあっていることが多いので、土壌中に含まれる主な揮発性汚染物質の沸点に着目し、排ガス温度をその沸点以上または沸点付近に維持しながらテスト運転などを行って土壌またはダストの浄化度を見極め、これに基づいて排ガス温度設定域を適宜決定すると良い。
【００２０】
なお、排ガス温度が所定温度域以下となれば風量調整ダンパー１８を開放するのであるが、排ガス温度に基づいて風量調整ダンパー１８の開度をコントロールして最適の熱風量を流すようにすると良い。また、風量調整ダンパー１４は自動制御でなく、操作員が排ガス温度を確認して手動にて開度調整するようにしても良い。
【００２１】
また、バーナ７の燃焼制御は、浄化ドライヤ１の排出口８に土壌温度センサー２１を配設し、該土壌温度センサー２１にて検出する土壌温度情報をバーナ燃焼制御器２２に取り込み、この土壌温度情報に基づいてコントロールモータ２３をコントロールしてバーナ７の燃焼量を制御する。
【００２２】
しかして、上記装置にて汚染土壌を処理する場合、コンベヤ５によって浄化ドライヤ１の投入ホッパ４側から汚染土壌をドラム２内へ供給すると、汚染土壌がドラム２内を転動流下する間にバーナ７から送り込む熱風と接触し、汚染土壌中の揮発性汚染物質が高温に晒されて揮発分離または分解すると共に、汚染土壌中の微粒分がドラム２内を通過するガス流に同伴して飛散する。
【００２３】
浄化ドライヤ１から導出される排ガスは排気煙道９を介して集塵機１０へと流れていく。この排気煙道９を流れる排ガスの温度はガス温度センサー１９によって検出されてダンパー開閉調整器２０に取り込まれる。排ガス温度が所定温度域以下になると、ダンパー開閉調整器２０はコントロールモータ１７を動作させて風量調整ダンパー１８を開放する。
【００２４】
風量調整ダンパー１８が開放されると、バイパス管１６の排気煙道７側の静圧が排出ホッパ５側の静圧よりも高いので、バーナ７から送り込む高温の熱風の一部がバイパス管１６を通って排気煙道９へと流れ込む。この高温の熱風が排ガスと合流すると、排ガス温度は上昇する。自動制御であれば、排ガス温度を所定温度域に収まるように風量調整ダンパー１８の開度調整が自動的に行われる。
【００２５】
排ガスが揮発性汚染物質の沸点温度以上に維持されると、排ガスが集塵機１０に至る間にもダスト中の揮発性汚染物質を揮発分離させ、また、集塵機１０内でも汚染物質を凝固させることもなく、集塵機１０にて捕捉するダストの汚染濃度を確実に低減できる。
【００２６】
集塵機１０を通過した排ガスは脱臭炉１２へと導入され、脱臭炉１２内の高温ガスと接触してガス中の揮発性汚染物質が完全に燃焼され、臭気やダイオキシン等も分解されて無害となり、熱交換器１４を通過して煙突１５より大気中に放出される。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１記載の汚染土壌の浄化装置によれば、汚染土壌を加熱処理するバーナを備えた浄化ドライヤと、該浄化ドライヤから導出される排ガス中のダストを捕捉する集塵機と、集塵機の下流に排ガス中の揮発性汚染物質を燃焼分解する脱臭炉を備えた汚染土壌の浄化装置において、浄化ドライヤのバーナ側にバイパス管を連結し、該バイパス管の他端を浄化ドライヤ下流の排気煙道に連結し、バイパス管の途中には風量調整ダンパーを配設したので、風量調整ダンパーを自動または手動操作によって開放すれば、高温熱風をバイパス管を経由して浄化ドライヤの排ガスに直接合流でき、これによって排ガス温度を簡単に、かつ確実にコントロールできる。排ガス温度がコントロールできれば排ガス温度を揮発性汚染物質の沸点以上に維持することで排ガス中のダスト分を集塵機に至るまでの間、更に集塵機にて捕捉されている間も加熱してダスト中の揮発性汚染物質を揮発分離させることができ、集塵機にて捕捉するダストの汚染濃度を確実に低減できる。
【００２８】
また、請求項２記載の汚染土壌の浄化装置によれば、記排気煙道に排ガス温度センサーを配設すると共に、該排ガス温度センサーの検出温度を取り込んでバイパス管の風量調整ダンパーの開度調整を行うダンパー開閉調整器を備え、該ダンパー開閉調整器にて排ガス温度が所定温度域に収まるように風量調整ダンパーの開度調整を行うようにしたので、自動操作によって排ガス温度が所定温度域となるようにバイパス管の風量調整ダンパーの開度調整を行い、排ガス中のダストに付着する汚染物質を沸点以上の高温雰囲気に常に晒して揮発分離させることができ、ダストの汚染濃度を効果的に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る汚染土壌の浄化装置の一実施例を示す概略説明図である。
【符号の説明】
１…浄化ドライヤ６…コンベヤ（土壌供給手段）
７…バーナ８…俳風機
９…排気煙道１０…集塵機
１２…脱臭炉１６…バイバス管
１７…コントロールモータ１８…風量調整ダンパー
１９…排ガス温度センサー２０…ダンパー開閉調整器

Claims

汚染土壌を加熱処理するバーナを備えた浄化ドライヤと、該浄化ドライヤから導出される排ガス中のダストを捕捉する集塵機と、集塵機の下流に排ガス中の揮発性汚染物質を燃焼分解する脱臭炉を備えた汚染土壌の浄化装置において、浄化ドライヤのバーナ側にバイパス管を連結し、該バイパス管の他端を浄化ドライヤ下流の排気煙道に連結し、バイパス管の途中には風量調整ダンパーを配設したことを特徴とする汚染土壌の浄化装置。
前記排気煙道に排ガス温度センサーを配設すると共に、該排ガス温度センサーの検出温度を取り込んでバイパス管の風量調整ダンパーの開度調整を行うダンパー開閉調整器を備え、該ダンパー開閉調整器にて排ガス温度が所定温度域に収まるように風量調整ダンパーの開度調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の汚染土壌の浄化装置。