JP2004243192A - Method and system for treating contaminated soil and contaminated soil treatment machine - Google Patents

Method and system for treating contaminated soil and contaminated soil treatment machine Download PDF

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JP2004243192A
JP2004243192A JP2003034650A JP2003034650A JP2004243192A JP 2004243192 A JP2004243192 A JP 2004243192A JP 2003034650 A JP2003034650 A JP 2003034650A JP 2003034650 A JP2003034650 A JP 2003034650A JP 2004243192 A JP2004243192 A JP 2004243192A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a contaminated soil treatment method for rapidly subjecting fluoride-contaminated soil to insolubilization treatment, a contaminated soil treatment system and a contaminated soil treatment machine. <P>SOLUTION: In a first process, excavated fluorine-contaminated soil is subjected to the mixing treatment with an aluminum sulfate solution and a calcium chloride solution, and fluorine in the fluorine-contaminated soil is insolubilized by the interaction of the insolubrization due to calcium chloride and the adsorption due to aluminum sulfate. In a second process, the mixed soil of the fluorine-contaminated soil, aluminum sulfate and calcium chloride subjected to mixing treatment in the first process is subjected to the mixing treatment with a solidifying material not only to be stabilized in properties but also to be adjusted in pH. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ふっ素に汚染された土壌の浄化処理に関し、さらに詳しくは、ふっ素汚染土を作業現場内で迅速に不溶化処理できる汚染土壌の処理方法及び壌処理システム並びに処理機械に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
平成11年2月22日付けで、水質汚濁に係る環境基準(昭和46年12月環境庁告示第59号)及び地下水の水質汚濁に係る環境基準(平成9年3月環境庁告示第10号)が改正され、人の健康保護に関する環境基準の項目に、硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素、ほう素とともに、新たにふっ素が追加された。
【0003】
こうした背景の下、環境としての土壌が果たしている機能のうち、水質浄化・地下水かん養機能を保全する観点において、環境基本法(平成5年法律第91号)に基づく土壌の汚染に係る環境基準(平成3年8月環境庁告示第46号、以下「土壌環境基準」という)が水質保全と密接に関係していることから、平成11年7月14日、環境庁長官は、中央環境審議会に対し「土壌の汚染に係る環境基準の項目追加等について」(諮問第77号)」諮問した。そして、この諮問に関し、平成12年12月26日、中央環境審議会土壌農薬部会にて答申案が取りまとめられ、この答申案に基づき、平成13年3月、土壌環境基準に新たにふっ素等が追加されたところである。
【0004】
このように、平成13年3月以前、ふっ素は土壌環境基準の有害物質に指定されていなかったため、ふっ素汚染土の処理については、未だ基本的方策が確立されない状態にあるが、ふっ素汚染土に鉱酸を加えてpH2〜4の酸性域に調整する第1の工程、この第1の工程で弱酸性域に調整したふっ素汚染土にアルミニウム塩又は鉄塩を添加して混合する第2の工程、その後アルカリを加えてpH3〜10の弱酸性乃至アルカリ性域に調整する第3の工程、の少なくとも3つの工程を行うことで、ふっ素汚染土中のふっ素を不溶化させるものが提唱されている(特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−326081号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、ふっ素を生産プロセスに用いる製造業としては、電気めっき業、半導体製造業、電子部品製造業等がある。これら電気めっき業、半導体製造業、電子部品製造業等に対しては、それぞれ水質汚濁防止法によって、それぞれに排水基準が定められているが、前述のように、ふっ素に関しては、それまで環境基準の指定外物質であったため、各業者とも、排水中のふっ素の漏洩対策を特別に実施していない場合が多かった。また、自然由来のふっ素であっても、溶出量が所定の値を超える場合には自然由来とは判断しない可能性が高い。こうした土壌環境基準を超える土壌については、搬出や処分等で不適切に取り扱うことは望ましいことではなく、ふっ素取り扱い業者の工場跡地や自然由来のふっ素の溶出量が多い土地等には、浄化や不溶化等の処置が必要である。
【0007】
また、近年、工場跡地を転売する場合、その持主には、条例によって、工場跡地の汚染調査の実施、またその結果、汚染が判明した場合の土壌の浄化が義務付けられつつある。また仮に、転売後、整地作業のときになって購入した土地が汚染物質に汚染されていることが判明した場合、土壌を浄化処理しないと、たとえ建設中であってもその土地に建物を建てることができず、建設作業を延期又は中断せざるを得なくなる。更にこうした事情に加え、土地を売買するにも建物を建設するにも、契約や建設計画等の関係で整地期間に余裕がないことも多いため、土壌の浄化処理には迅速性が求められる。しかしながら、上記特許文献1に記載の技術においては、ふっ素汚染土中のふっ素を不溶化するのに少なくとも3つの工程を要し、しかも実際に埋め戻し土等として再利用するためには、その後更なる処理を施す必要があり、その工程の多さから、迅速性を要求される場合には必ずしも対応しきれるものではない。
【0008】
本発明は、上記の事柄に基づいてなされたものであり、その目的は、ふっ素汚染土を迅速に不溶化処理することができる汚染土壌処理方法及び汚染土壌処理システム並びに汚染土壌処理機械を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第1の発明は、掘削したふっ素汚染土を、アルミニウム塩及びカルシウム塩とともに攪拌し混合処理する第1の工程と、この第1の工程で混合処理したふっ素汚染土、アルミニウム塩、及びカルシウム塩の混合土を、固化材とともに攪拌し混合処理する第2の工程とを有することを特徴とする。
【0010】
また、第2の発明は、掘削したふっ素汚染土を、アルミニウム塩及びカルシウム塩と混合処理することで、前記ふっ素汚染土中のふっ素を、カルシウム塩による不溶化とアルミニウム塩による吸着との相互作用によって不溶化する第1の工程と、この第1の工程で混合処理したふっ素汚染土、アルミニウム塩、及びカルシウム塩の混合土を、固化材と混合処理することで、性状を安定化させるとともにpH調整を行う第2の工程とを有することを特徴とする。
【0011】
これら第1及び第2の発明においては、第1の工程では、ふっ素汚染土中のふっ素は、カルシウム塩との反応によってフッ化カルシウムとして沈殿し、同時に、カルシウム塩と反応しきらないものは、アルミニウム塩に吸着される。こうしたカルシウム塩及びアルミニウム塩によるそれぞれのふっ素に対する相互作用によって、汚染土中のふっ素を、十分に不溶化することができる。そして、第2の工程では、固化材と混合することにより、ふっ素が不溶化された状態で性状を安定化させることができ、なおかつ、所要の強度を発現させることができるため、所定の養生期間が経過すれば、特にその後の処理を施さなくても、そのまま埋め戻し土として供することができる。また、このとき、アルミニウム塩溶液又はカルシウム塩溶液、あるいはその両溶液の水素イオン濃度を適宜調整することにより、第2の工程で生成された処理土を、ふっ素が再溶出し難い水素イオン濃度に調整することも可能である。このように、掘削したふっ素汚染土を、アルミニウム塩及びカルシウム塩と混合処理する第1の工程と、固化材と混合処理する第2の工程との2つの工程のみで、ふっ素汚染土壌を、迅速かつ十分に不溶化処理することができ、しかも安定性が良く埋め戻し時のハンドリングも良好な状態とすることができる。
【0012】
また、第3の発明は、上記第1又は第2の発明において、前記第1又は第2の工程の少なくとも一方における前記混合処理に、攪拌手段を有する混合装置を用いることを特徴とする。
【0013】
また、第4の発明は、上記第1乃至第3の発明のいずれかにおいて、前記固化材は、セメント系固化材、セメント石灰複合系固化材、石灰系固化材のいずれかであることを特徴とする。
【0014】
また、第5の発明は、掘削したふっ素汚染土を受け入れ、アルミニウム塩及びカルシウム塩とともに攪拌し混合処理する第1の混合装置と、この第1の混合装置から排出されたふっ素汚染土、アルミニウム塩、及びカルシウム塩の混合土を、固化材とともに攪拌し混合処理する第2の混合装置とを有することを特徴とする。
【0015】
また、第6の発明は、掘削したふっ素汚染土を受け入れるホッパ,前記ふっ素汚染土にアルミニウム塩及びカルシウム塩を供給する添加剤供給装置,内蔵した攪拌手段によって前記ふっ素汚染土をアルミニウム塩及びカルシウム塩とともに攪拌し混合処理する混合装置,及びこの混合装置からの混合土を機外に排出する排出手段を有する自走式不溶化処理機械と、この自走式不溶化処理機械から供給された前記混合土を受け入れるホッパ,前記混合土に固化材を供給する固化材供給装置,内蔵した攪拌手段によって前記混合土を固化材とともに攪拌し混合処理する混合装置,及びこの混合装置からの処理土を機外に排出する排出手段を有する自走式固化処理機械とを備えたことを特徴とする。
【0016】
また、第7の発明は、掘削したふっ素汚染土を受け入れるホッパと、前記ふっ素汚染土にアルミニウム塩及びカルシウム塩を供給する添加剤供給装置と、内蔵した攪拌手段によって前記ふっ素汚染土をアルミニウム塩及びカルシウム塩とともに攪拌し混合処理する混合装置と、この混合装置からの混合土を機外に排出する排出手段とを備えたことを特徴とする。
【0017】
また、第8の発明は、ふっ素汚染土、アルミニウム塩、及びカルシウム塩を混合処理した混合土を受け入れるホッパと、前記混合土に固化材を供給する固化材供給装置と、内蔵した攪拌手段によって前記混合土を固化材とともに攪拌し混合処理する混合装置と、この混合装置からの処理土を機外に排出する排出手段とを備えたことを特徴とする。
【0018】
また、第9の発明は、上記第7又は第8の発明において、自力走行を可能とする走行手段を更に備えたことを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の汚染土壌の処理方法、処理システム及び処理機械の実施の形態を図面を用いて説明する。
図1は本発明の汚染土壌処理方法の一実施の形態に用いる汚染土壌処理システムの一連の処理工程を表すブロック図、図2は本発明の汚染土壌処理方法に用いる汚染土壌処理システムの一例の全体構造を表す側面図である。これら図1及び図2において、1Aは例えば油圧ショベルにより掘削されたふっ素汚染土(汚染土壌)中のふっ素を不溶化処理する不溶化処理装置(汚染土壌処理機械)、1Bはこの不溶化処理装置1Aからの排出土(後述の混合土)を固化処理する固化処理装置(汚染土壌処理機械)で、これらはベースフレーム2A,2Bにより支持されている。ベースフレーム2Bは、例えばH型鋼等で構成され、互いに略平行となるよう幅方向(図2中紙面直交方向)に配設されており、固化処理装置1Bは、このベースフレーム2Bの端部(図2中右端)上に搭載されている。また、ベースフレーム2Aも同様、例えばH型鋼等で構成され、ベースフレーム2Bの反対側端部(図2中左端)上に図示しないボルト等により締結されている。不溶化処理装置1Aは、このベースフレーム2A上に搭載され、例えばボルト等により固定されている。
【0020】
不溶化処理装置1Aは、図2に示すように篩装置3、ホッパ4、搬送コンベア5、添加剤供給装置6(後述の図4参照)、混合装置7、排出コンベア8、動力装置9、及び各機器を支持する本体フレーム10で概略構成されている(各機器の詳細は順次後述する)。本体フレーム10は、ベースフレーム2A上に、例えばボルト等により締結(溶接でも構わない)されている。
【0021】
図3は、上記篩装置3及びホッパ4近傍の詳細構造を表す側面図である。この図3に示した篩装置3は、例えば油圧ショベル等により掘削された処理対象土砂(ふっ素汚染土)を受け入れ、解砕しつつその粒度に応じて分級(選別)する解砕分級手段の役割を果たすものである。11はこの篩装置3の本体を構成する枠体で、この枠体11は、上記本体フレーム10上に支持ポスト12を介して設けられた支持部材13にばね14を介して弾性的に支持されている。15はこの枠体11内に装着された格子部材、16はこの格子部材15の振動軸(図示せず)を内部に挿通した回転ドラムで、この回転ドラム16は、図示しない駆動装置により回転駆動する。この構成により、先の図示しない振動軸が回転し篩装置3が加振され、投入されたふっ素汚染土に含まれる大塊等は、格子部材15のエッジ効果により解砕されるようになっている。このとき、枠体11は前方側(図3中左側)が後方側(図3中右側)よりも低くなるように配設されているため、投入土砂に含まれる格子部材15の目より大きな石等の異物を格子部材15上を前方側へと移動し機外(この場合図3中左側)に排出するとともに、格子部材15の目より小さな成分を選別して下方のホッパ4へと導入するようになっている。17は篩装置3上部に設けたいわゆるあおりである。
【0022】
ホッパ4は、篩装置3から導入されたふっ素汚染土を受け入れる枠状の部材で、その下端部が搬送コンベア5の傾斜角に応じて傾斜するよう、上端部が支持部材13に固定されている。また、このホッパ4は、篩装置3から確実にふっ素汚染土を受け入れるため、上方拡開形状となっている。ホッパ4の上部開口部の寸法は、その長手方向、幅方向ともに篩装置3の枠体11よりも僅かに大きく、また、下端の幅は、搬送コンベア5の搬送ベルト24(後述の図4参照)の幅よりも僅かに小さくなっている。これにより、篩装置3より導入されたふっ素汚染土は、漏洩することなく搬送コンベア5上に導かれる。なお、この図2では図示省略するが、本実施の形態においては、ふっ素汚染土と添加剤との馴染みを良くし後の処理を行い易くするために、ホッパ4内のふっ素汚染土に加水する加水管路32aa(図1参照)が設けてある。
【0023】
また、18はホッパ4内に設けたアーチブレーカで、このアーチブレーカ18は、ホッパ4の長手方向(図3中左右方向)に貫通しており、ホッパ4に対し両端が軸受(図示せず)を介して回転自在に支持された回転軸19と、この回転軸19に対し軸線方向と直交する方向に所定角度傾斜した状態で所定のピッチで設けられた複数の攪拌棒20とで構成されている。21はアーチブレーカ18の駆動装置で、この駆動装置21は、回転軸19の端部(図3中右端)に直結している。この構成により、アーチブレーカ18は、この駆動装置21により回転駆動され、ホッパ4に導入されたふっ素汚染土を攪拌棒20によって攪拌し、ホッパ4内の下部における架橋発生を防止するとともに土塊の解砕を促進するようになっている。
【0024】
図1及び図2に戻り、上記の搬送コンベア5は、本体フレーム10の前方側(図2中左側)端部に搭載されている。また、この搬送コンベア5は、ホッパ4の下方から下流側(図2中右側)に向かって僅かに上り傾斜(好ましくはほぼ水平)に延在している。
【0025】
図4は、この搬送コンベア5の下流側近傍の詳細構造を表す図である。この図4において、22はこの搬送コンベア5のコンベアフレーム、23はこのコンベアフレーム22の下流側(図4中右側)端部に支持された駆動輪で、この駆動輪23と、コンベアフレーム22の上流側(図4中左端)端部に支持された従動輪(図示せず)との間に搬送ベルト24が巻回されている。この構成により、駆動輪23を図示しない駆動装置で回転駆動させ搬送ベルト24を循環駆動させる。このとき、図4に示すように、ホッパ4の下流側壁面には、所定開口面積の開口4aが設けられており、搬送コンベア5により搬送されるふっ素汚染土は、この開口4aを介してホッパ4外へ切り出され、混合装置7へと導かれるようになっている。また、特に図示していないが、ふっ素汚染土のスリップ防止のためには、搬送ベルト24の搬送面にいわゆるラグを突設することが好ましい。25はホッパ4外に切り出されたふっ素汚染土が、搬送コンベア5からこぼれ落ちないようにする規制板である。
【0026】
添加剤供給装置6は、供給管27a〜27cを備えており、これら供給管27a〜27cは、搬送コンベア5の規制板25及び混合装置7の入口35に掛け渡したフレーム26に支持されている。
【0027】
ここで、先の図2において、28は不溶化処理装置1Aで使用する添加剤を貯留するポンプユニットで、このポンプユニット28は、貯留タンク29a〜29cと、これら貯留タンク29a〜29c内の添加剤をそれぞれ吐出するポンプ30a〜30c(図1参照)と、制御盤(図示せず)と、これらを搭載したベースフレーム31とで構成されている。貯留タンク29a〜29cには、それぞれ水、硫酸アルミニウム溶液、塩化カルシウム溶液が添加剤として貯留されている。但し、このうちの水に関しては、厳密には、ふっ素の不溶化反応を円滑化させるための水分調整の役割を果たすものである。
【0028】
上記供給管27a〜27cは、それぞれ貯留タンク29a〜29cに接続しており、その接続管路32a〜32c(図1参照)には、それぞれ開閉弁33a〜33c(図1参照)が設けられている。上記のポンプユニット28は、便宜上、図2においては不溶化処理装置1Aの前方側(図2中左側)に図示したが、実際には、この位置には油圧ショベル等のふっ素汚染土の投入手段が配置される場合があるので、不溶化処理装置1Aの横(例えば図2中紙面直交方向奥側又は手前側等)に配置すると良い。また、本実施の形態において、このポンプユニット28を別途設置する構成としたが、処理量が比較適少なく、大量の添加剤を必要としない現場で稼動する場合等、ポンプユニット28が小型のもので足りる場合、適宜汚染土壌処理機械に組込む構成としても良い。
【0029】
図5(a)及び図5(b)は、供給管27a〜27cの構造を表す図である。まず、図5(a)に示すように、供給管27c(図5(a)では例として供給管27cを示すが、供給管27a,27bも同様である)は、両端が閉止したパイプを「コ」の字状にしたもので、上記接続管32cが接続する中央部27caと、この中央部27caから曲成された端部27cbとを有し、これら中央部27ca及び端部27cbの内側には多数の孔34が設けられている。端部27cb同士の間隔(つまり、ほぼ中央部27caの長さ)は、混合装置7の入口35(図4参照)の幅寸法にほぼ等しく、中央部27caの孔34が搬送コンベア5に対向し、かつ入口35の略直上に位置するよう、上記フレーム26(図4参照)に例えば溶接等により取付けられている。
【0030】
これにより、添加剤供給装置6は、ポンプユニット28から圧送される水、硫酸アルミニウム溶液、塩化カルシウム溶液をそれぞれ供給管27a〜27cの孔34を介して流出し、搬送コンベア5の下流側端部から放出されたふっ素汚染土に対し3方向から供給するようになっている。そして、これらふっ素汚染土及び添加剤は、混合装置7に供給される。
【0031】
なお、供給管27a〜27cは、図5(b)に示すように略「一」文字状のものとしても構わず、この場合、その孔34が搬送コンベア5に対向するよう(厳密には搬送コンベア5から放出されるふっ素汚染土に対抗するよう)、フレーム26に取付ければ良い。
【0032】
図1及び図2に戻り、混合装置7は、上記本体フレーム10の長手方向(図2中左右方向)ほぼ中央上に取付けられ、その一方側(図2中左側)上部にふっ素汚染土及び添加剤の入口35(図4参照)を、他方側(図2中右側)下部に改良土の出口(図示せず)を備えている。繁雑防止のため特に図示しないが、この混合装置7は、攪拌手段として内部に略平行に設けた複数のパドルミキサ(図示せず、単数でも可)を備えており、このパドルミキサにより、入口35を介して導入されたふっ素汚染土及び添加剤を均一に攪拌し混合処理しつつ、その混合土(ふっ素汚染土、水、硫酸アルミニウム溶液、塩化カルシウム溶液の混合土)を出口から導出する。36はパドルミキサを駆動する駆動装置である。
【0033】
排出コンベア8は、混合装置7からの混合土を機外に排出し固化処理装置1Bに供給するもので、混合装置7の図示しない出口の下方から他方側(図2中右側)に向かって所定距離略水平に延在した後、混合装置7の駆動装置36下方辺りから上り傾斜に延在している。37は排出コンベア8のフレームで、このコンベアフレーム37は、図示しない支持部材により動力装置9や本体フレーム10等から支持されている。
【0034】
動力装置9は、特に図示しないが、以上説明してきた各機器の駆動装置の動力源としてのエンジン、このエンジンにより駆動する油圧ポンプ、この油圧ポンプから各機器の駆動装置に供給される圧油を制御する複数のコントロールバルブ等を内蔵したもので、本体フレーム10の長手方向他方側(図2中右側)端部に支持部材38を介して支持されている。
【0035】
上記の固化処理装置1Bは、篩装置3及び添加剤供給装置6が省略されている点を除き、不溶化処理装置1Aと同様の構成であり、以上の不溶化処理装置1Aと同様の部分には、図2にて同様の符号を付し説明を省略するが、不溶化処理装置1Aで説明を省略した粉体供給装置39の構成を次に説明する。ここでは、固化処理装置1B側の粉体供給装置39について説明するが、図2に示すように、粉体供給装置39は、固化処理装置1Bのみならず不溶化処理装置1Aにも設けられており、その構成や支持構造は同様である。
【0036】
この粉体供給装置39は、固化処理装置1Bにおいて、不溶化処理装置1Aからの混合土に固化材を供給する固化材供給装置の役割を果たすもので、固化材の貯留タンク40と、この貯留タンク40内の固化材を下方に導出するフィーダ41とで構成されている。
【0037】
貯留タンク40は、有底筒形の下部タンク部42と、その上部に連接した蛇腹状の上部タンク部43と、この上部タンク部43の上部カバー44とで構成されている。このように上部タンク部43を蛇腹状に構成することにより、貯留タンク40を縮められるようになっており、例えば輸送時等に、全高が輸送制限をクリアする高さまで低くなるよう配慮されている。
【0038】
上記フィーダ41は、いわゆるロータリフィーダで、繁雑防止のため特に図示しないが、回転軸に複数の隔壁を放射状に突設したロータを内蔵しており、貯留タンク40から各隔壁間の空間に導入された固化材を、搬送コンベア5上を搬送されるふっ素汚染土に順次添加するようになっている(図4も参照)。但し、本実施の形態においては、このフィーダ41をロータリフィーダとしたが、これに限られずスクリューフィーダとしても良い。
【0039】
以上の構成の汚染土壌処理システムを用い、本発明の汚染土壌処理方法を実施する場合、本実施の形態の汚染土壌処理機械において、例えば油圧ショベル等で掘削したふっ素汚染土を、不溶化処理装置1Aの篩装置3(図3参照)に投入すると、大きな石やレキ等が格子部材15(図3参照)で除去され、格子部材15を通過したふっ素汚染土成分がホッパ4へと導入される。この分級により、ふっ素汚染土の粒度分布の均一化を図って添加剤と混合し易い大きさとすることができる。またこのとき、格子部材15が振動することにより、格子部材15の目より大きな土塊は跳ね上げられ、格子部材15上に再び落下する。こうした動作を繰り返すことにより、その際の衝撃や格子部材15の網(またはブレードでも良い)のエッジ効果により土塊が解砕され、格子15の目よりも小さくなった場合、ホッパ4へ導入される。こうしてホッパ4に受け入れられたふっ素汚染土には、ふっ素汚染土と後の添加剤との馴染みが良くなるよう、加水管路32aaにより貯留タンク29a中の水が散水され、アーチブレーカ18により、均一に攪拌される。
【0040】
アーチブレーカ18によって比較的大きな土塊を解砕されつつ、搬送コンベア5上に載置されたふっ素汚染土は、開口4a(図4参照)を介してホッパ4外に切り出される。なおその際も、ホッパ4外に切り出されるふっ素汚染土は、その際に、上記アーチブレーカ18により攪拌され、比較的大きな土塊が残っていたとしても、その土塊はここで解砕される。搬送コンベア5により搬送され混合装置7に導入されるふっ素汚染土には、添加剤供給装置6によって添加剤(不溶化剤、すなわち硫酸アルミニウム溶液及び塩化カルシウム溶液)が供給される。混合装置7へ導入されたふっ素汚染土は、共に導入された添加剤と混合装置7(第1の混合装置)内で均一に攪拌混合される。この混合装置7によって混合処理された混合土は、排出コンベア8上に導出され固化処理装置1Bに向かって搬送される。
【0041】
不溶化処理装置1Aから供給された混合土は、固化処理装置1Bのホッパ4に受け入れられ、アーチブレーカ18によって攪拌され、ここで更に添加剤と馴染んだ状態となり、搬送コンベア5上に載置される。固化処理装置1Bにおいて、搬送コンベア5上に載置された混合土は、後方側へと搬送されホッパ4外に切り出される。そして、搬送コンベア5の搬送方向下流側端部近傍にて、粉体供給装置39のフィーダ41を介し貯留タンク40内の固化材が供給される。このように、搬送コンベア5上の混合土は、供給された固化材とともに混合装置7(第2の混合装置)に導入され、これら混合土及び固化材は、混合装置7内で均一に攪拌混合され、最終的に排出コンベア8を介して機外に排出される。
【0042】
このように、本実施の形態においては、掘削したふっ素汚染土を、不溶化処理装置1Aによって硫酸アルミニウム溶液及び塩化カルシウム溶液とともに攪拌し混合処理する第1の工程と、この第1の工程を経たふっ素汚染土、硫酸アルミニウム溶液、及び塩化カルシウム溶液の混合土を、固化材とともに攪拌し混合処理する第2の工程とでふっ素汚染土を不溶化処理する。
【0043】
第1の工程では、ふっ素汚染土中のふっ素イオンが、
2F+Ca2+→CaF
で表されるように、塩化カルシウムのカルシウムイオンとの反応によってフッ化カルシウム(CaF)として沈殿すると同時に、塩化カルシウムと反応しきらないものが、硫酸アルミニウムに吸着される。こうした塩化カルシウム及び硫酸アルミニウムによるそれぞれのふっ素に対する相互作用によって、汚染土中のふっ素が十分な不溶化状態となる。
【0044】
また、第2の工程では、第1の工程で含有するふっ素を不溶化した混合土を、更に固化材と混合することで、微視的に見ると、混合土中の不溶化されたふっ素が周囲を固化材に覆われた状態とする。また、これに加え、掘削や加水によって組織が破壊された状態の処理対象土砂が、固化材との混合によって、組織が修復され、更に固化材と混合された混合土は、固化材本来の固化作用によって強度が徐々に発現し(増し)、所定の養生期間が経過すると、特にその後の処理を施さなくても、そのまま埋め戻し土として供することができる状態となる(埋め戻し土としてのハンドリング性を確保することができる)。
【0045】
更に、この第2の工程を行うことにより、硫酸アルミニウムとの混合によってpHが低い状態(そのままではふっ素が再溶出し易い状態)となっている混合土を、pHの高い(アルカリ性の)固化材(例えば高炉セメントB種)と混合することで、ほぼふっ素の再溶出し難いほぼ中性に戻す(pH調整される)ことができる。このとき、固化材の添加量は、第1の工程における添加剤の添加量と合わせて考慮する必要がある。以下、このことについて説明する。
【0046】
まず、本願発明者等は、実験により、図6に示すような不溶化処理後の土壌のpHとふっ素の溶出量との関係を検証した。この図6のグラフは、ふっ素汚染土の模擬試験土1kg当り、塩化カルシウム:1.3〜13g、硫酸アルミニウム:0.5〜2.0g、消石灰:2.5〜10g、その他消石灰に混合した固化材(中性固化材、ゼオライト、ベントナイト):50gを、それぞれ混合割合を変えて混合することにより、各pH値におけるふっ素溶出量を測定して得たものである。ふっ素の溶出量の測定は、公定法に基づいて行った。
【0047】
この図6の結果を見ると、ある範囲においては、pH値が低いほどふっ素の不溶化反応が進行し、pH6付近で土壌環境基準値(0.8mg/L)をクリアする値が得られた。但し、図6の結果では、処理後の土壌の水素イオン濃度の望ましい値はpH6程度となったが、対象土砂のふっ素濃度にもよって、処理後の土壌の水素イオン濃度は、pH5〜7、あるいはpH5〜10程度で足りる場合も推定される。しかしながら、この範囲よりもpHが低い場合、対象とする土壌によっては、重金属系の他の汚染物質が溶出してしまう可能性が高まるので好ましくなく、逆にこの範囲よりもpHが高いと、図6からも分かるように、ふっ素の不溶化反応が起こり難くなるので、好ましくない。
【0048】
前述のように、本実施の形態においては、第1の工程において硫酸アルミニウムを加えることにより、混合土は一旦酸性に傾くが、第2の工程によって、アルカリ性の固化材を加えることによって、中性付近に戻すことができる。通常、固化材は、不溶化状態を安定化させるため、あるいは、埋め戻し土として耐え得るよう所要強度を発現させるために混合するものであるが、本実施の形態では、不溶化状態を安定化させ、なおかつ所要強度を発現させるところまでを、ふっ素汚染土の浄化処理のプロセスと考え、処理後の土壌の水素イオン濃度がpH6(場合によってはpH5〜10)程度となるよう、第1及び第2の工程における添加剤や固化材の種類や混合割合を考慮することとした。これにより、混合土の性状は、不溶化されたふっ素が再溶出し難い状態で安定化される。
【0049】
本実施の形態によれば、上記のように、掘削したふっ素汚染土を、硫酸アルミニウム及び塩化カルシウムと混合処理する第1の工程と、固化材と混合処理する第2の工程との2つの工程のみで、不溶化処理することができ、しかも、その後において、特別な処理を行わなくても、埋め戻し土として最適な状態の強度を発現させることができる。このように、本実施の形態では、僅か2つの工程によって、ふっ素汚染土をふっ素の再溶出し難い安定した状態に処理し、なおかつハンドリングの良い状態に強度改良することができるので、迅速かつ十分なふっ素汚染土の不溶化処理を行うことができる。
【0050】
また、本実施の形態によれば、こうした作用効果の他、次の効果が得られる。(1)安全性向上
前述した特許文献1に記載された技術においては、ふっ素の不溶化促進のためにpH調整することを目的として、鉱酸及びアルカリを加えている。本実施の形態においては、このようなpH調整のために環境に対する危険性が高い鉱酸やアルカリを添加する必要がないので、安全にふっ素汚染土を不溶化処理することができ、環境に対する負荷を軽減することができる。
【0051】
(2)パドルミキサによる混合処理
新たに土壌環境基準に項目追加されたふっ素の不溶化状態を評価するための検液は、公定法によれば、対象土壌を風乾し、造粒して粒度選別したものの中から採取された50gの試料を、溶媒とともに所定の方法によって混合して得た試料液から作成することとされている。実際の作業現場では、tonオーダーの処理対象土砂(ふっ素汚染土)を処理するものであるにも関わらず、このように検液作成に供される試料は、そのうちの僅か50gである。したがって、例えば、前述の第1及び第2の工程において、添加剤や固化材の混合割合で考えれば、理論的には全体として十分に土壌環境基準がクリアされているはずであっても、添加剤や固化材のふっ素汚染土に対する混合状態が不均一である場合、試料に供された50gの処理土に限って土壌環境基準が満たされないというケースも起こり得る。したがって、ふっ素汚染土と添加剤等との混合状態は出来得る限り均一であることが望ましい。
【0052】
それに対し、本実施の形態においては、混合装置として、内部に攪拌手段としてパドルミキサを備えたタイプのものを用いる。この種のいわゆるミキシング方式の混合装置は、本体内に回転軸周りに攪拌翼(パドル)を多数植設したパドルミキサを有しており、このパドルミキサを回転させることにより、本体内に取り込んだ混合処理対象物を、攪拌し土塊を解砕しつつ、十分に混練するよう動作する。また、混合土の出口を開口したまま運転することにより、パドルミキサの土砂移送機能によって、原料を受け入れ、混合処理しつつ出口から排土するといった連続処理も可能であるが、出口を閉じてバッチ処理を行うことにより、更に十分かつ確実に対象物を均一に攪拌混合することができる。したがって、本実施の形態によれば、混合装置7を用いることにより、ふっ素汚染土を、添加剤や固化材とともに十分なレベルに均一かつ木目細かく攪拌混合することができる。したがって、所要量の添加剤及び固化材をふっ素汚染土に供給しさえすれば、確実に土壌環境基準値をクリアすることができる。
【0053】
(3)システムのコンパクト化
本実施の形態においては、汚染土壌処理機械(つまり、不溶化処理装置1A、固化処理装置1B)をベースフレーム2A,2B上に搭載し1ユニット化している。これら不溶化処理装置1A及び固化処理装置1Bは、それぞれ必要な装置及びその動力装置を有し、それぞれ単体で第1及び第2の工程を行うことができるよう構成されている。本発明のふっ素汚染土処理方法は、前述のように、第1及び第2の2つの工程のみでふっ素汚染土を不溶化処理することができるので、第1の工程を行う不溶化処理装置1A、第2の工程を行う固化処理装置1Bの僅か2台の装置により、ふっ素汚染土の処理システムをコンパクトに構成することができる。
【0054】
またこれにより、少なくとも不溶化処理装置1A、固化処理装置1B単位のユニットで輸送・搬送することができるため、仮にコンベアや混合装置、添加剤の供給装置等といった必要な幾つかの装置を、適宜調達して配置することにより構築したシステムと比較して、作業現場への搬入・搬出が容易となり、また組立・分解等といった作業も大きく軽減されるため、限られた整地作業期間内における稼動時間を十分に確保することができる。また、現場自体が比較的狭く建設作業と並行して整地作業を行わざるを得ない場合でも、本実施の形態における汚染土壌処理機械は、例えばクレーンやトレーラ等により容易に搬送することができ、適宜設置位置を変更することができる。本実施の形態においては、2つの工程でふっ素汚染土の処理システムを構築することができるので、このようにシステムをコンパクトに構成することができ、その結果、ふっ素汚染土を作業現場内で迅速に処理することができるという本発明の効果を、より顕著なものとすることができる。
【0055】
(4)汚染土の飛散防止、処理連続性、スペース有効利用
ふっ素汚染土の処理は、汚染物質の不溶化処理という位置付けとなるため、処理中にふっ素汚染土がこぼれ飛散することは避けなければならない。仮に、前述のように単に必要な装置を適宜配置してふっ素汚染土処理システムを構築しただけでは、例えば、ふっ素汚染土を混合装置に搬送するとき等、ふっ素汚染土のこぼれが生じ得る箇所が多く存在する。それに対し、本実施の形態においては、一連の装置がユニット化されているため、稼動中、各装置間におけるふっ素汚染土のこぼれの確立が低く、また、コンパクトに構成されているため、ふっ素汚染土の搬送径路を要所要所でカバーすることも簡単で、処理中のふっ素汚染土の飛散を容易に防止することができる。
【0056】
更に、システムを搬入・搬出する場合等、単に必要な装置を適宜配置するシステムでは、各装置をそれぞれ別々にトレーラ等に対して積み降ろししなければならない。そのため、現場間輸送の際、トレーラに積み込んだ各装置にふっ素汚染土が残存していると、各装置をばらばらと積み下ろす際、輸送後の現場においてふっ素汚染土がこぼれ落ちる可能性が高くなる。それに対し、本実施の形態においては、輸送時には、不溶化処理装置1A、固化処理装置1B等といった各ユニット単位でトレーラに対して積み降ろしを行うことができるので、輸送時のふっ素汚染土の飛散の可能性をそれだけ低減することができる。同一作業現場内において、その設置位置を移動させる場合も同様である。
【0057】
また、本実施の形態の汚染土壌処理システムは、コンパクトにユニット化され、作業現場内での移動が容易に行えるため、ふっ素汚染土の掘削箇所の移動に対応し、掘削箇所付近への設置位置の移動が比較的容易にできる。そのため、ふっ素汚染土の掘削箇所にシステムを移動させることにより、掘削箇所から処理システムまでふっ素汚染土を運搬する必要はなく、直接処理システムに供給することができ、汚染土を処理システムに運搬する際のふっ素汚染土の飛散を防止することができ、加えてふっ素汚染土の掘削、不溶化処理の一連の作業を連続的に行うことができるといったメリットもある。
【0058】
更に、コンパクトにユニット化されているため、比較的狭い作業現場でも、設置スペースを取らず、狭い作業スペースを有効に利用することができるので、例えば稼働中の工場内で、土壌中のふっ素溶出量が基準値を超えていることが判明し、これを自主的に不溶化処理する場合であっても、最小限のスペースを有効に活用して、工場の生産活動を妨げることなく、ふっ素汚染土の不溶化処理を迅速に行うことができる。
【0059】
【実施例1】
本願発明者等は、重量比で赤土50%、砂50%の土砂を1kg作成し、これにふっ素を混合することにより、ふっ素の溶出量が1.1mg/Lの模擬試験土を作成した。本例におけるふっ素の溶出量の測定結果は、全て前述した公定法によるものである。そして、これと同様に作成した模擬試験土1kgに対し、まず、前述した第1の工程として、塩化カルシウム10gの水溶液50mL、及び硫酸アルミニウム5gを混合し、続いて第2の工程として、固化材(高炉Bセメント)50gを混合した。これら第1及び第2の工程における混合は、いずれも容量3Lのパン型ミキサで行った。その結果、公定法によるふっ素の溶出量は、0.3mg/Lという土壌環境基準(0.8mg/L)をクリアする結果が得られた。このときの処理後の模擬試験土の水素イオン濃度は、pH5.9であった。
【0060】
【実施例2】
実施例1と同様の要領で模擬試験土を作成し、この模擬試験土1kgに対し、10gの塩化カルシウムを溶かした50mLの水溶液と硫酸アルミニウム5gを混合した結果(つまり第1の工程のみ実施した結果)、公定法によるふっ素の溶出量は、1.1mg/Lと僅かに土壌環境基準値(0.8mg/L)を上回った。それに対し、模擬試験土1kgに対し、第1の工程として、10gの塩化カルシウムを溶かした50mLの水溶液と硫酸アルミニウム5gを混合し、第2の工程として、アルカリ性の固化材を50g混合した結果、公定法によるふっ素の溶出量は、0.6mg/Lまで減少し、土壌環境基準値(0.8mg/L)をクリアする結果が得られた。このときの処理後の水素イオン濃度の測定値は、pH5.8であった。このように、固化材添加までを考慮し、第1及び第2の工程を施した後の土壌の水素イオン濃度を、pH6程度とすることにより、不溶化状態の安定化、土壌の強度確保のみならず、ふっ素の不溶化状態そのものを良好にすることが確認された。
【0061】
図7は、本発明の汚染土壌処理方法に用いる汚染土壌処理システムの他の例の全体構造を表す側面図である。なお、繁雑防止のため、この図7において、上記ポンプユニット28は図示省略している。この図7において、100は掘削したふっ素汚染土を投入するふっ素汚染土供給手段としての油圧ショベル、200は受け入れたふっ素汚染土を不溶化処理する自走式不溶化処理機械、300は不溶化処理された混合土を固化処理する自走式固化処理機械である。
【0062】
油圧ショベル100は、自走式のもので、無限軌道履帯101を備えた走行装置102と、この走行装置102の上部に旋回可能に設けた旋回体103と、この旋回体103に回動自在に接続された多関節型のフロント装置(=旋回体103に基端部が枢支されたブーム104、このブーム104に回動自在に接続されたアーム105、及びこのアーム105に回動自在に接続されたバケット106により構成されている)とを備えている。そしてこのような構成により、油圧ショベル100は、汚染されたふっ素汚染土をバケット106内にすくい込んで、自走式不溶化処理機械200に供給するようになっている。
【0063】
上記自走式不溶化処理機械200及び自走式固化処理機械300は、主要な構成は、それぞれ前述の不溶化処理装置1A及び固化処理装置1B(ともに図2参照)と同様であり、図7において、それぞれ先の不溶化処理装置1A、固化処理装置1Bと同様の部分には同符号を付し説明を省略する。自走式不溶化処理機械200及び自走式固化処理機械300は、概略するとそれぞれ上記不溶化処理装置1A及び固化処理装置1Bの本体フレーム10下部に、走行装置45を備えたものである。この走行装置45は、本体フレーム10の下部に連設したトラックフレーム46と、このトラックフレーム46の両端に設けた従動輪(アイドラ)47及び駆動輪48と、これら従動輪47及び駆動輪48に掛け回した無限軌道履帯49と、駆動輪48に直結した駆動装置50とで構成されている。これにより、自走式不溶化処理機械200及び不溶化処理機械300は、それぞれ上記不溶化処理装置1A及び固化処理装置1Bと同様の機能を有すると共に、自力走行を可能としている。
【0064】
上記構成の本実施の形態の汚染土壌処理システムにおいては、まず油圧ショベル100により汚染されたふっ素汚染土を掘削し、自走式不溶化処理機械200の篩装置3に投入する。篩装置3に投入されたふっ素汚染土は、ホッパ4に導かれ、上記加水管路32aa(図1参照)により加水されつつアーチブレーカ18(図3参照)により攪拌され、搬送コンベア5を介し混合装置7に導入される。このとき、添加剤供給装置6により、混合装置7に導入されるふっ素汚染土には添加剤(アルミニウム塩溶液及びカルシウム塩溶液)が供給される。そして、ふっ素汚染土及び添加剤は混合装置7内で均一に混合され、それらの混合土として排出コンベア8を介して自走式固化処理機械300に供給される。
【0065】
自走式固化処理機械300において、ホッパ4に受け入れられた混合土は、搬送コンベア5により搬送されつつ粉体供給装置39から固化材を添加され、混合装置7に導入される。混合装置7内に導入された処理土及び固化材は、パドルミキサにより均一に攪拌混合され、排出コンベア8上に排出される。そして、排出コンベア8上の処理土は、最終的に機外に排出され、例えば所定の集積位置に集積され、所定期間養生される。
【0066】
本実施の形態においても、自走式不溶化処理機械200による第1の工程と、自走式固化処理機械300による第2の工程の計2工程によってふっ素汚染土を不溶化処理できるので、上記と同様の効果を得る。また、特に本実施の形態において、油圧ショベル100、自走式不溶化処理機械200、自走式固化処理機械300は、走行装置を備え、それぞれトレーラ等の輸送手段への積み下ろしや、現場内での移動を自力で行うことができるので、作業現場への搬入・搬出や現場内での移動をより容易かつ迅速に行うことができる。従って、ふっ素汚染土を作業現場内でより迅速に処理することができるとともに、スペースを有効活用でき、システムのレイアウトの自由度も向上させられる。
【0067】
なお、本実施の形態において、自走式不溶化処理機械200にふっ素汚染土を供給する手段として、油圧ショベル100を用いたが、例えばベルトコンベアやスクリューコンベア等としても構わない。この場合、ホッパ等の貯留手段を備え、所定量のふっ素汚染土を貯留し、このふっ素汚染土を連続的に搬送することができる構成とするとより好ましい。また、図7においては、自走式不溶化処理機械200から自走式固化処理機械300に直接処理土を供給するために、油圧ショベル100及び自走式不溶化処理機械200を盛り土の上に配置し、自走式固化処理機械300を一段低く配置しているが、例えば、自走式固化処理機械300として、自走式不溶化処理機械200よりも1サイズ小型のものを配置することにより、同じクランドレベルに汚染土壌処理システムを設置することができる。
【0068】
図8は、本発明の汚染土壌処理方法に用いる汚染土壌処理システムの更に他の例の全体構造を表す側面図である。この図8において、繁雑防止のため上記ポンプユニット28は図示省略すると共に、先の図7と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。この図8において、250は混合土供給装置で、この混合土供給装置250は、自走式不溶化処理機械200から処理土を受け入れ一時貯留する貯留容器としてのホッパ251と、このホッパ251内の処理土を自走式固化処理機械300に供給する供給手段としてのコンベア252とを有している。上記ホッパ251は、上記ホッパ4とほぼ同様の構成で、アーチブレーカ253を備えている。254はコンベア252を支持する支持部材で、本実施の形態においては、この混合土供給装置250は定置式の設備であるが、この支持部材254に代えてコンベア252の下部を車体(走行装置)で支持した公知の自走式コンベアにアーチブレーカ253付きのホッパ251を備えたものとしても良い。本実施の形態は、この混合土供給装置250を自走式不溶化処理機械200及び自走式固化処理機械300の間に新たに配置した点以外は、図7に示した汚染土壌処理システムと同様である。
【0069】
本実施の形態においては、混合土供給装置250の追加により、上記同様の効果を得ると共に、自走式不溶化処理機械200からの処理土を更に攪拌し、ふっ素汚染土と添加剤とを更に均一に攪拌混合することができるので、不溶化反応を更に促すことができる。また、これに加えて、第1の工程でふっ素を不溶化処理された混合土を、一旦ホッパ251に貯留することにより滞留時間を確保することで、反応を促進又は確保してから自走式固化処理機械300に供給することができるので、処理を更に確実に行うことができる。
【0070】
なお、本実施の形態において、上記コンベア252はベルトコンベアとしたが、スクリューコンベア等で構成しても構わない。また、混合土供給装置251をホッパ251付きのコンベア装置としなくても、単なる貯留容器(例えばホッパ251を単独で設置しても良い)を自走式不溶化処理機械200及び自走式固化処理機械300の間に設け、自走式固化処理機械300への処理土の供給手段として、油圧ショベル100(同一のものでも別途用意したものでも構わない)を配置しても良い。
【0071】
また、本実施の形態において、混合土供給装置250は、ホッパ251にアーチブレーカ253を備えるものとしたが、滞留時間を確保する限りにおいては、ホッパ251には必ずしもアーチブレーカ253は必要ない。また、このように滞留時間を確保する場合、以上の各実施の形態において、混合装置7の作動状態を調整することにより、滞留時間を確保することも考えられる。例えば、単に混合装置7のパドルミキサの駆動速度を適度に下げることも考えられるし、パドルミキサを適宜正転・逆転させ、適宜処理土を逆送りすることにより、混合装置7内で滞留時間を確保することもできる。更に、パドルミキサに多数設けられたパドルのうち、適当数のものを、処理土が逆送りされるよう傾斜させて取付けたり、混合装置7の出口付近に堰を設ける、或いは出口開口面積を小さくする等、混合装置7を適宜構成しても良い。また、処理量が比較的少ない現場にあっては、連続処理を行わず、バッチ式で処理し、適宜養生したり、混合装置7の図示しない出口を閉止して更に十分に攪拌混合することもできる。これらの場合も同様の効果を得る。
【0072】
なお、以上で説明した各実施の形態において、不溶化処理装置1Aで用いる添加剤として、硫酸アルミニウム:Al(SOの水溶液と塩化カルシウム:CaClの水溶液とを挙げたが、これに限られない。例えば、硫酸アルミニウムの水溶液に、他のアルミニウム塩、例えば、塩化アルミニウム:AlCl,硝酸アルミニウム:Al(NO,珪酸アルミニウム:AlSiO,水酸化アルミニウム:Al(OH),ポリ塩化アルミニウム(PAC):[Al(OH)nCl−n]m等や鉄塩の水溶液を代替しても良い。また、塩化カルシウムの水溶液に、他のカルシウム塩、例えば、生石灰(酸化カルシウム):CaO,消石灰(水酸化カルシウム):Ca(OH),硝酸カルシウム:Ca(NO,炭酸カルシウム:CaCO,硫酸カルシウム:CaSO,次亜リン酸カルシウム:CaPHO・HO等の水溶液を代替しても良い。また、固化処理装置1Bで用いる固化材は、例えば、高炉セメント等、セメント系固化材、セメント石灰複合系固化材、石灰系固化材等といったpHのあまり高くない固化材のいずれか(又はこのうちの幾つかを混合したもの)を用いると好ましい。
【0073】
また、以上においては、アルミニウム塩、カルシウム塩といった添加剤を水溶液の状態でふっ素汚染土に添加する例を説明したが、ふっ素汚染土の含水比によっては、いずれか又は両方ともを粉末の状態で添加しても構わない。仮にふっ素汚染土の含水比が低くても、加水管路32aaからの給水によりふっ素汚染土の含水比は調整可能なため、アルミニウム塩、カルシウム塩を、ともに粉末状態で添加して一連の処理を行うことも可能である。また、これらアルミニウム塩又はカルシウム塩を、粉末で添加する場合、不溶化処理装置1Aや自走式不溶化処理機械200では特に使用していなかった粉体供給装置39によって、アルミニウム塩又はカルシウム塩を供給することができる。また、アルミニウム塩及びカルシウム塩をともに粉末で添加する場合、予め両者を混合しておき、アルミニウム塩及びカルシウム塩を混合した粉末を一種類の添加剤として、粉体供給装置39によって供給することも可能である。
【0074】
また、以上において、第1及び第2の工程における混合処理をいずれもパドルミキサを有する混合装置7を用いて行ったが、必ずしも両工程において混合装置7を用いなくても、第1及び第2の工程のうち、いずれか一方又は両方において、例えば攪拌手段としてスクリュミキサ等といった他のタイプの混合装置を用いても良いし、攪拌混合の均一性さえ確保できれば、人手による混合処理としても構わない。
【0075】
更に、以上において、前述の走行装置45,102は、無限軌道履帯49,101を備えたいわゆるクローラ式のものとしたが、これに限られる必要はなく、いわゆるホイール式の走行装置としても良い。更に、本発明の基本的目的は、工程数を減じることにあるので、この観点において自走式不溶化処理機械200、自走式固化処理機械300は、走行装置45を省略したものとしても良い。また、不溶化処理装置1A、自走式不溶化処理機械200等は、篩装置3やあおり17を備えるものとしたが必ずしも必要なく、逆に固化処理装置1B、自走式固化処理機械300等に篩装置3やあおり17を設けても良い。また、混合装置7は、パドル式のものとしたが、これに限らず、例えばスクリュミキサ等、他の攪拌手段を備えた混合装置を用いても良い。これらの場合も同様の効果を得る。
【0076】
【発明の効果】
本発明によれば、掘削したふっ素汚染土を、アルミニウム塩及びカルシウム塩と混合処理する第1の工程と、固化材と混合処理する第2の工程との僅か2つの工程で、ふっ素汚染土壌を不溶化処理することができるので、ふっ素汚染土を迅速かつ十分に不溶化処理することができ、しかも安定性が良く埋め戻し時のハンドリングも良好な状態とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の汚染土壌処理方法の一実施の形態に用いる汚染土壌処理システムの一連の処理工程を表すブロック図である。
【図2】本発明の汚染土壌処理方法に用いる汚染土壌処理システムの一例の全体構造を表す側面図である。
【図3】本発明の汚染土壌処理方法に用いる汚染土壌処理システムの一例に備えられた篩装置及びホッパ近傍の詳細構造を表す側面図である。
【図4】本発明の汚染土壌処理方法に用いる汚染土壌処理システムの一例に備えられた搬送コンベアの下流側近傍の詳細構造を表す図である。
【図5】本発明の汚染土壌処理方法に用いる汚染土壌処理システムの一例に備えられた供給管の構造を表す図である。
【図6】不溶化処理後の土壌のpHとふっ素の溶出量との関係を示すグラフである。
【図7】本発明の汚染土壌処理方法に用いる汚染土壌処理システムの他の例の全体構造を表す側面図である。
【図8】本発明の汚染土壌処理方法に用いる汚染土壌処理システムの更に他の例の全体構造を表す側面図である。
【符号の説明】
1A 不溶化処理装置(汚染土壌処理機械)
1B 固化処理装置(汚染土壌処理機械)
4 ホッパ
6 添加剤供給装置
7 混合装置(第1の混合装置、第2の混合装置)
8 排出コンベア(排出手段)
39 粉体供給装置(固化材供給装置)
45 走行装置(走行手段)
200 自走式不溶化処理機械(汚染土壌処理機械)
300 自走式固化処理機械(汚染土壌処理機械)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for purifying soil contaminated with fluorine, and more particularly, to a method for treating contaminated soil capable of insolubilizing fluorine-contaminated soil quickly at a work site, a soil treatment system, and a treatment machine.
[0002]
[Prior art]
As of February 22, 1999, Environmental Standards for Water Pollution (No. 59 of the Environment Agency, December 1967) and Environmental Standards for Water Pollution of Groundwater (No. 10, Notification of the Environment Agency in March 1997) ) Was revised, and fluorine was added to the items of environmental standards for human health protection, along with nitrate nitrogen, nitrite nitrogen and boron.
[0003]
Against this background, among the functions of soil as an environment, from the viewpoint of preserving the water purification and groundwater recharge functions, environmental standards for soil contamination based on the Basic Environment Law (1993 Law No. 91) (Heisei 5) On August 14, 1999, the Commissioner of the Environment Agency made a statement to the Central Environment Council on July 14, 1999, because the Environment Agency Notification No. 46 (hereinafter referred to as “Soil Environmental Standards”) is closely related to water quality conservation. On the other hand, he consulted on “Addition of environmental standards related to soil pollution” (Inquiry No. 77). On December 26, 2000, the Central Environmental Council's Soil Agrochemicals Subcommittee drafted a report on this consultation, and based on this report, in March 2001, new fluorine and other substances were added to the soil environmental standards. It has just been added.
[0004]
As described above, before March 2001, fluorine was not specified as a harmful substance in the soil environmental standards, and basic measures have not yet been established for the treatment of fluorine-contaminated soil. A first step of adding a mineral acid to adjust the pH to an acidic range of 2 to 4; a second step of adding and mixing an aluminum salt or an iron salt to the fluorine-contaminated soil adjusted to a weakly acidic range in the first step; It has been proposed to insolubilize fluorine in fluorine-contaminated soil by performing at least three steps: a third step of adjusting the pH to a weakly acidic to alkaline range of 3 to 10 by adding an alkali (patent). Reference 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-326081
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
For example, manufacturing industries using fluorine in a production process include an electroplating industry, a semiconductor manufacturing industry, an electronic component manufacturing industry, and the like. For the electroplating industry, semiconductor manufacturing industry, electronic component manufacturing industry, etc., respective wastewater standards are set by the Water Pollution Prevention Law. Many companies did not take special measures to prevent the leakage of fluorine in wastewater because the substance was not specified. In addition, even if fluorine is naturally derived, if the elution amount exceeds a predetermined value, it is highly likely that the fluorine is not determined to be naturally derived. It is not desirable to handle soil that exceeds these soil environmental standards inappropriately, such as by carrying it out or disposing of it. And other measures are required.
[0007]
Furthermore, in recent years, when resold a former factory site, the owner is obligated by law to conduct a pollution survey of the former factory site and to purify the soil when contamination is found as a result. Also, if the land purchased is found to be contaminated with contaminants during resale after resale, a building will be built on that land unless the soil is cleaned up, even if it is under construction. The construction work has to be postponed or interrupted. In addition to these circumstances, there is often no room for the land preparation period due to contracts and construction plans when buying and selling land and building buildings, so promptness is required for soil purification processing. However, in the technique described in Patent Document 1, at least three steps are required to insolubilize the fluorine in the fluorine-contaminated soil, and furthermore, in order to actually reuse it as backfill soil or the like, it is necessary to further improve the process. It is necessary to perform the processing, and when the process requires a high speed due to the large number of steps, it is not always possible to cope with the case.
[0008]
The present invention has been made based on the above matters, and an object of the present invention is to provide a contaminated soil treatment method, a contaminated soil treatment system, and a contaminated soil treatment machine capable of quickly insolubilizing fluorine-contaminated soil. It is in.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a first step in which excavated fluorine-contaminated soil is stirred and mixed with an aluminum salt and a calcium salt, and a fluorine-contaminated soil mixed and mixed in the first step. And a second step of mixing and mixing the mixed soil of aluminum, calcium salt and aluminum salt with the solidifying material.
[0010]
In the second invention, the excavated fluorine-contaminated soil is mixed and treated with an aluminum salt and a calcium salt, so that the fluorine in the fluorine-contaminated soil is interacted with the insolubilization by the calcium salt and the adsorption by the aluminum salt. The first step of insolubilizing and the mixed soil of the fluorine-contaminated soil, aluminum salt, and calcium salt mixed and processed in the first step are mixed with a solidifying material to stabilize properties and adjust pH. And a second step to be performed.
[0011]
In these first and second inventions, in the first step, fluorine in the fluorine-contaminated soil is precipitated as calcium fluoride by a reaction with a calcium salt, and at the same time, one that does not completely react with the calcium salt is: Adsorbed on aluminum salts. Fluorine in the contaminated soil can be sufficiently insolubilized by the interaction of the calcium salt and the aluminum salt with the respective fluorine. Then, in the second step, by mixing with the solidifying material, the properties can be stabilized in a state in which the fluorine is insolubilized, and the required strength can be expressed, so that the predetermined curing period is reduced. After the elapse, it can be used as backfill soil without any further treatment. At this time, by appropriately adjusting the hydrogen ion concentration of the aluminum salt solution or the calcium salt solution, or both of the solutions, the treated soil generated in the second step is reduced to a hydrogen ion concentration at which fluorine is less likely to be re-eluted. Adjustment is also possible. In this way, only the first step of mixing and processing the excavated fluorine-contaminated soil with the aluminum salt and the calcium salt, and the second step of mixing and processing the solidified material, the fluorine-contaminated soil can be quickly removed. In addition, the insolubilization treatment can be sufficiently performed, the stability is good, and the handling at the time of backfilling can be in a good state.
[0012]
A third invention is characterized in that, in the first or second invention, a mixing device having a stirring means is used for the mixing process in at least one of the first and second steps.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the solidified material is any of a cement-based solidified material, a cement-lime composite-based solidified material, and a lime-based solidified material. And
[0014]
Further, a fifth invention provides a first mixing device for receiving excavated fluorine-contaminated soil, stirring and mixing the same with aluminum salt and calcium salt, and a fluorine-contaminated soil and aluminum salt discharged from the first mixing device. And a second mixing device for stirring and mixing the mixed soil of calcium salt and the solidified material.
[0015]
In a sixth aspect of the present invention, there is provided a hopper for receiving excavated fluorine-contaminated soil, an additive supply device for supplying an aluminum salt and a calcium salt to the fluorine-contaminated soil, and an aluminum salt and a calcium salt. A self-propelled insolubilizing machine having a mixing device that stirs and mixes the mixed soil, and discharge means for discharging the mixed soil from the mixing device outside the machine; A receiving hopper, a solidifying material supply device for supplying the solidified material to the mixed soil, a mixing device for stirring and mixing the mixed soil with the solidified material by a built-in stirring means, and discharging the treated soil from the mixing device outside the machine. And a self-propelled solidification processing machine having a discharging means.
[0016]
Further, a seventh invention provides a hopper for receiving excavated fluorine-contaminated soil, an additive supply device for supplying an aluminum salt and a calcium salt to the fluorine-contaminated soil, and a built-in stirring means for converting the fluorine-contaminated soil into an aluminum salt and an aluminum salt. It is characterized by comprising a mixing device for stirring and mixing with the calcium salt, and a discharging means for discharging the mixed soil from the mixing device to the outside of the machine.
[0017]
Further, the eighth invention is characterized in that the hopper receiving the mixed soil obtained by mixing the fluorine-contaminated soil, the aluminum salt, and the calcium salt, a solidified material supply device for supplying the solidified material to the mixed soil, and a built-in stirring means. The mixing device is provided with a mixing device for stirring and mixing the mixed soil with the solidified material, and a discharging means for discharging the processed soil from the mixing device to the outside of the machine.
[0018]
A ninth invention is characterized in that, in the seventh or eighth invention, a traveling means for enabling self-traveling is further provided.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a method for treating contaminated soil, a treatment system, and a treatment machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a series of processing steps of a contaminated soil treatment system used in one embodiment of the contaminated soil treatment method of the present invention, and FIG. 2 is an example of a contaminated soil treatment system used in the contaminated soil treatment method of the present invention. It is a side view showing the whole structure. In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1A denotes an insolubilization apparatus (contaminated soil treatment machine) for insolubilizing fluorine in fluorine-contaminated soil (contaminated soil) excavated by, for example, a hydraulic shovel, and 1B denotes an insolubilization apparatus 1A. This is a solidification treatment device (contaminated soil treatment machine) for solidifying discharged soil (mixed soil described later), and these are supported by base frames 2A and 2B. The base frame 2B is made of, for example, an H-shaped steel, and is arranged in the width direction (direction orthogonal to the paper surface of FIG. 2) so as to be substantially parallel to each other. 2 (right end in FIG. 2). Similarly, the base frame 2A is also made of, for example, an H-shaped steel, and is fastened to the opposite end (the left end in FIG. 2) of the base frame 2B by a bolt (not shown) or the like. The insolubilizing apparatus 1A is mounted on the base frame 2A and is fixed by, for example, bolts or the like.
[0020]
As shown in FIG. 2, the insolubilizing apparatus 1A includes a sieve device 3, a hopper 4, a transport conveyor 5, an additive supply device 6 (see FIG. 4 described later), a mixing device 7, a discharge conveyor 8, a power device 9, and It is schematically composed of a main body frame 10 that supports devices (the details of each device will be described later in order). The main body frame 10 is fastened (may be welded) on the base frame 2A by, for example, bolts or the like.
[0021]
FIG. 3 is a side view showing a detailed structure near the sieve device 3 and the hopper 4. The sieving apparatus 3 shown in FIG. 3 serves as a crushing and classifying means for receiving, for example, soil to be treated (fluorine-contaminated soil) excavated by a hydraulic shovel or the like, and crushing and classifying (sorting) according to the particle size. It fulfills. Reference numeral 11 denotes a frame constituting a main body of the sieving apparatus 3. The frame 11 is elastically supported via a spring 14 by a support member 13 provided on the main body frame 10 via a support post 12. ing. Reference numeral 15 denotes a grid member mounted in the frame 11, reference numeral 16 denotes a rotary drum having a vibration axis (not shown) of the grid member 15 inserted therein, and the rotary drum 16 is rotationally driven by a driving device (not shown). I do. With this configuration, the vibration shaft (not shown) is rotated to excite the sieving device 3, and large lumps and the like contained in the supplied fluorine-contaminated soil are broken by the edge effect of the grid member 15. I have. At this time, since the frame body 11 is disposed so that the front side (the left side in FIG. 3) is lower than the rear side (the right side in FIG. 3), a stone larger than the mesh of the grid member 15 included in the injected earth and sand is provided. Foreign substances such as move to the front side on the grid member 15 and are discharged outside the machine (in this case, the left side in FIG. 3), and components smaller than the mesh of the grid member 15 are selected and introduced into the lower hopper 4. It has become. Reference numeral 17 denotes a so-called swing provided on the upper portion of the sieve device 3.
[0022]
The hopper 4 is a frame-shaped member that receives the fluorine-contaminated soil introduced from the sieving device 3, and the upper end is fixed to the support member 13 so that the lower end is inclined according to the inclination angle of the conveyor 5. . The hopper 4 has an upwardly expanded shape in order to reliably receive the fluorine-contaminated soil from the sieving device 3. The dimension of the upper opening of the hopper 4 is slightly larger than the frame 11 of the sieve device 3 in both the longitudinal direction and the width direction, and the width of the lower end is set to the conveyor belt 24 of the conveyor 5 (see FIG. 4 described later). ) Is slightly smaller than the width. Thus, the fluorine-contaminated soil introduced from the sieve device 3 is guided onto the conveyor 5 without leaking. Although not shown in FIG. 2, in the present embodiment, water is added to the fluorine-contaminated soil in the hopper 4 in order to improve the familiarity between the fluorine-contaminated soil and the additive and facilitate the subsequent processing. A water supply channel 32aa (see FIG. 1) is provided.
[0023]
Reference numeral 18 denotes an arch breaker provided in the hopper 4. The arch breaker 18 penetrates in the longitudinal direction of the hopper 4 (horizontal direction in FIG. 3), and both ends of the hopper 4 are bearings (not shown). And a plurality of stirring rods 20 provided at a predetermined pitch in a state of being inclined at a predetermined angle in a direction orthogonal to the axial direction with respect to the rotation shaft 19. I have. A driving device 21 for the arch breaker 18 is directly connected to an end of the rotating shaft 19 (the right end in FIG. 3). With this configuration, the arch breaker 18 is rotationally driven by the driving device 21 and agitates the fluorine-contaminated soil introduced into the hopper 4 by the stirring rod 20 to prevent cross-linking from occurring in the lower portion inside the hopper 4 and to dissolve the soil mass. Crushing is promoted.
[0024]
Returning to FIGS. 1 and 2, the transport conveyor 5 is mounted on the front end (left side in FIG. 2) of the main body frame 10. The transport conveyor 5 extends slightly upward (preferably substantially horizontal) from below the hopper 4 toward the downstream side (the right side in FIG. 2).
[0025]
FIG. 4 is a diagram showing a detailed structure near the downstream side of the conveyor 5. In FIG. 4, reference numeral 22 denotes a conveyor frame of the conveyor 5, and reference numeral 23 denotes a driving wheel supported at a downstream (right side in FIG. 4) end of the conveyor frame 22. A transport belt 24 is wound around a driven wheel (not shown) supported at the upstream end (left end in FIG. 4). With this configuration, the driving wheels 23 are rotationally driven by a driving device (not shown), and the transport belt 24 is circulated. At this time, as shown in FIG. 4, an opening 4a having a predetermined opening area is provided on the downstream side wall surface of the hopper 4, and the fluorine-contaminated soil conveyed by the conveyor 5 passes through the hopper 4 through the opening 4a. 4 is cut out and guided to the mixing device 7. Although not particularly shown, in order to prevent slippage of the fluorine-contaminated soil, it is preferable to provide a so-called lug on the transport surface of the transport belt 24. Reference numeral 25 denotes a regulating plate for preventing the fluorine-contaminated soil cut out of the hopper 4 from spilling off from the conveyor 5.
[0026]
The additive supply device 6 includes supply pipes 27a to 27c, and the supply pipes 27a to 27c are supported by a frame 26 that extends over the regulating plate 25 of the transport conveyor 5 and the entrance 35 of the mixing device 7. .
[0027]
Here, in FIG. 2, reference numeral 28 denotes a pump unit for storing an additive used in the insolubilization apparatus 1A. The pump unit 28 includes storage tanks 29a to 29c and additives in the storage tanks 29a to 29c. Pumps 30a to 30c (see FIG. 1) that respectively discharge the pressure, a control panel (not shown), and a base frame 31 on which these are mounted. In the storage tanks 29a to 29c, water, an aluminum sulfate solution, and a calcium chloride solution are stored as additives, respectively. However, strictly speaking, the water plays a role of adjusting the water content for smoothing the insolubilization reaction of fluorine.
[0028]
The supply pipes 27a to 27c are connected to storage tanks 29a to 29c, respectively, and connection pipes 32a to 32c (see FIG. 1) are provided with on-off valves 33a to 33c, respectively (see FIG. 1). I have. For convenience, the pump unit 28 is shown in front of the insolubilization apparatus 1A in FIG. 2 (left side in FIG. 2), but in actuality, at this position, a means for feeding a fluorine-contaminated soil such as a hydraulic shovel is provided. Since it may be disposed, it may be disposed next to the insolubilization apparatus 1A (for example, on the back side or near side in the direction orthogonal to the paper surface of FIG. 2). In this embodiment, the pump unit 28 is separately installed. However, the pump unit 28 has a small size, for example, when the processing amount is comparatively small and the pump unit 28 is operated on site where a large amount of additives are not required. If it suffices, it may be configured to be appropriately incorporated into a contaminated soil treatment machine.
[0029]
FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating the structure of the supply pipes 27a to 27c. First, as shown in FIG. 5A, the supply pipe 27c (FIG. 5A shows the supply pipe 27c as an example, but the supply pipes 27a and 27b are the same). It has a central portion 27ca to which the connection pipe 32c is connected, and an end portion 27cb bent from the central portion 27ca, and is provided inside the central portion 27ca and the end portion 27cb. Is provided with a number of holes 34. The interval between the end portions 27cb (that is, the length of the approximately central portion 27ca) is substantially equal to the width of the inlet 35 (see FIG. 4) of the mixing device 7, and the hole 34 of the central portion 27ca faces the transport conveyor 5. In addition, it is attached to the frame 26 (see FIG. 4) by, for example, welding so as to be located almost directly above the entrance 35.
[0030]
Thereby, the additive supply device 6 causes the water, the aluminum sulfate solution, and the calcium chloride solution, which are pumped from the pump unit 28, to flow out through the holes 34 of the supply pipes 27a to 27c, respectively, and Fluorine-contaminated soil released from Japan is supplied from three directions. Then, the fluorine-contaminated soil and the additive are supplied to the mixing device 7.
[0031]
The supply pipes 27a to 27c may have a substantially "one" character shape as shown in FIG. 5B. In this case, the holes 34 are opposed to the conveyor 5 (strictly, It may be attached to the frame 26 so as to counteract the fluorine-contaminated soil discharged from the conveyor 5).
[0032]
Returning to FIGS. 1 and 2, the mixing device 7 is mounted on substantially the center of the main body frame 10 in the longitudinal direction (the left-right direction in FIG. 2), and on one side (left side in FIG. An inlet 35 (see FIG. 4) for the agent and an outlet (not shown) for the improved soil are provided at the lower part on the other side (right side in FIG. 2). Although not particularly shown for the purpose of preventing complexity, the mixing device 7 includes a plurality of paddle mixers (not shown, or a single paddle) provided substantially in parallel therein as stirring means. The mixed soil (a mixed soil of a fluorine-contaminated soil, water, an aluminum sulfate solution and a calcium chloride solution) is led out from the outlet while uniformly mixing and mixing the introduced fluorine-contaminated soil and the additive. A driving device 36 drives the paddle mixer.
[0033]
The discharge conveyor 8 discharges the mixed soil from the mixing device 7 outside the machine and supplies the mixed soil to the solidification treatment device 1B. The discharge conveyor 8 has a predetermined direction from below the outlet (not shown) of the mixing device 7 toward the other side (the right side in FIG. 2). After extending substantially horizontally by a distance, the mixing device 7 extends upward from a lower portion of the driving device 36. Reference numeral 37 denotes a frame of the discharge conveyor 8, and the conveyor frame 37 is supported by the power unit 9, the main body frame 10, and the like by support members (not shown).
[0034]
Although not shown, the power unit 9 is an engine as a power source of the drive unit of each device described above, a hydraulic pump driven by the engine, and hydraulic oil supplied from the hydraulic pump to the drive unit of each unit. A plurality of control valves and the like to be controlled are built in, and are supported via a support member 38 at the other longitudinal end (right side in FIG. 2) of the main body frame 10.
[0035]
The solidification treatment device 1B has the same configuration as the insolubilization treatment device 1A except that the sieve device 3 and the additive supply device 6 are omitted. Although the same reference numerals are given in FIG. 2 and the description is omitted, the configuration of the powder supply device 39 in which the description is omitted in the insolubilizing apparatus 1A will be described below. Here, the powder supply device 39 on the solidification treatment device 1B side will be described. However, as shown in FIG. 2, the powder supply device 39 is provided not only in the solidification treatment device 1B but also in the insolubilization treatment device 1A. The structure and the supporting structure are the same.
[0036]
The powder supply device 39 plays a role of a solidification material supply device that supplies the solidification material to the mixed soil from the insolubilization treatment device 1A in the solidification treatment device 1B, and includes a storage tank 40 for the solidification material and a storage tank 40 for the solidification material. And a feeder 41 for guiding the solidified material in the downward direction.
[0037]
The storage tank 40 includes a bottomed lower tank portion 42, a bellows-shaped upper tank portion 43 connected to the upper portion thereof, and an upper cover 44 of the upper tank portion 43. By configuring the upper tank portion 43 in a bellows-like manner, the storage tank 40 can be contracted. For example, at the time of transportation or the like, the total height is reduced to a height at which the transportation restriction is cleared. .
[0038]
The feeder 41 is a so-called rotary feeder, which is not particularly shown for the purpose of preventing complexity, but has a built-in rotor in which a plurality of partitions are radially protruded on a rotation shaft, and is introduced from the storage tank 40 into the space between the partitions. The solidified material is sequentially added to the fluorine-contaminated soil conveyed on the conveyor 5 (see also FIG. 4). However, in the present embodiment, the feeder 41 is a rotary feeder, but is not limited to this, and may be a screw feeder.
[0039]
When the contaminated soil treatment method of the present invention is performed using the contaminated soil treatment system having the above-described configuration, the contaminated soil treatment machine according to the present embodiment converts the fluorine-contaminated soil excavated with a hydraulic shovel or the like into an insolubilization treatment apparatus 1A. When it is thrown into the sieve device 3 (see FIG. 3), large stones, reeds and the like are removed by the grid member 15 (see FIG. 3), and the fluorine-contaminated soil component that has passed through the grid member 15 is introduced into the hopper 4. By this classification, the particle size distribution of the fluorine-contaminated soil can be made uniform, and the size can be easily mixed with the additive. At this time, when the lattice member 15 vibrates, the earth mass larger than the mesh of the lattice member 15 is jumped up and falls on the lattice member 15 again. By repeating such an operation, the earth mass is broken up by the impact at that time or the edge effect of the mesh (or a blade) of the grid member 15, and is introduced into the hopper 4 when it becomes smaller than the mesh of the grid 15. . The water in the storage tank 29a is sprinkled on the fluorine-contaminated soil received by the hopper 4 by the water supply line 32aa so that the fluorine-contaminated soil and the later additives become well-adapted. Is stirred.
[0040]
While the relatively large soil mass is broken by the arch breaker 18, the fluorine-contaminated soil placed on the conveyor 5 is cut out of the hopper 4 through the opening 4a (see FIG. 4). At this time, the fluorine-contaminated soil cut out of the hopper 4 is stirred by the arch breaker 18 at that time, and even if a relatively large soil mass remains, the soil mass is broken up here. Additives (insolubilizing agents, ie, an aluminum sulfate solution and a calcium chloride solution) are supplied to the fluorine-contaminated soil conveyed by the conveyor 5 and introduced into the mixing device 7 by the additive supply device 6. The fluorine-contaminated soil introduced into the mixing device 7 is uniformly stirred and mixed in the mixing device 7 (first mixing device) with the additive introduced together. The mixed soil mixed by the mixing device 7 is led out onto the discharge conveyor 8 and transported toward the solidification processing device 1B.
[0041]
The mixed soil supplied from the insolubilization device 1A is received by the hopper 4 of the solidification device 1B and is stirred by the arch breaker 18, where it is further adapted to the additive, and placed on the transport conveyor 5. . In the solidification treatment device 1B, the mixed soil placed on the transport conveyor 5 is transported rearward and cut out of the hopper 4. The solidified material in the storage tank 40 is supplied via the feeder 41 of the powder supply device 39 near the downstream end of the transport conveyor 5 in the transport direction. As described above, the mixed soil on the conveyor 5 is introduced into the mixing device 7 (second mixing device) together with the supplied solidified material, and the mixed soil and the solidified material are uniformly stirred and mixed in the mixing device 7. And finally discharged out of the machine via the discharge conveyor 8.
[0042]
As described above, in the present embodiment, the first step in which the excavated fluorine-contaminated soil is stirred and mixed with the aluminum sulfate solution and the calcium chloride solution by the insolubilization apparatus 1A, and the fluorine that has passed through the first step The second step of mixing and mixing the contaminated soil, the aluminum sulfate solution, and the calcium chloride solution together with the solidifying material to mix and insolubilize the fluorine-contaminated soil.
[0043]
In the first step, the fluoride ions in the fluorine-contaminated soil are
2F + Ca 2+ → CaF 2
As shown by the reaction, calcium fluoride (CaF) 2 ) And at the same time, those that do not react with calcium chloride are adsorbed on aluminum sulfate. Such interaction of calcium chloride and aluminum sulfate with the respective fluorine brings the fluorine in the contaminated soil into a sufficiently insolubilized state.
[0044]
Further, in the second step, the mixed soil obtained by insolubilizing the fluorine contained in the first step is further mixed with a solidifying material. It is in a state covered with the solidified material. In addition to this, the soil to be treated in a state where the tissue has been destroyed by excavation or water addition is mixed with the solidified material, the tissue is restored, and the mixed soil mixed with the solidified material further solidifies the solidified material. The strength gradually develops (increases) due to the action, and after a predetermined curing period has elapsed, it can be used as backfill soil without any further treatment (handling property as backfill soil). Can be secured).
[0045]
Further, by performing the second step, the mixed soil having a low pH (a state in which fluorine is easily re-eluted as it is) by mixing with aluminum sulfate can be converted into a high-pH (alkaline) solidified material. By mixing with (for example, blast furnace cement B), it can be returned to almost neutral (pH adjusted), in which fluorine is hardly re-eluted. At this time, it is necessary to consider the addition amount of the solidifying material together with the addition amount of the additive in the first step. Hereinafter, this will be described.
[0046]
First, the present inventors verified the relationship between the pH of soil after the insolubilization treatment and the elution amount of fluorine as shown in FIG. 6 by experiments. The graph in FIG. 6 shows that the calcium-contaminated soil was mixed with 1.3 to 13 g, aluminum sulfate: 0.5 to 2.0 g, slaked lime: 2.5 to 10 g, and other slaked lime per 1 kg of the simulated test soil. Solidified material (neutral solidified material, zeolite, bentonite): It was obtained by measuring 50 g of fluorine elution amount at each pH value by mixing 50 g at different mixing ratios. The fluorine elution amount was measured based on the official method.
[0047]
According to the results of FIG. 6, in a certain range, the lower the pH value, the more the insolubilization reaction of fluorine progressed, and a value that cleared the soil environmental standard value (0.8 mg / L) near pH 6 was obtained. However, in the results of FIG. 6, the desirable value of the hydrogen ion concentration of the soil after the treatment was about pH 6, but the hydrogen ion concentration of the soil after the treatment was pH 5 to 7, depending on the fluorine concentration of the target soil. Alternatively, it is estimated that a pH of about 5 to 10 is sufficient. However, if the pH is lower than this range, depending on the target soil, the possibility of elution of other heavy metal contaminants increases, which is not preferable. As can be seen from No. 6, the fluorine insolubilization reaction hardly occurs, which is not preferable.
[0048]
As described above, in the present embodiment, by adding aluminum sulfate in the first step, the mixed soil once leans to acidic, but in the second step, neutrality is obtained by adding an alkaline solidifying material. You can return to the vicinity. Normally, the solidified material is mixed to stabilize the insolubilized state or to develop required strength to withstand backfill soil, but in the present embodiment, the insolubilized state is stabilized. The process up to the point where the required strength is developed is regarded as a process of purification treatment of the fluorine-contaminated soil, and the first and second processes are performed so that the hydrogen ion concentration of the treated soil is about pH 6 (in some cases, pH 5 to 10). The type and mixing ratio of additives and solidification materials in the process were determined. As a result, the properties of the mixed soil are stabilized in a state where the insolubilized fluorine is less likely to elute again.
[0049]
According to the present embodiment, as described above, the first step of mixing and processing the excavated fluorine-contaminated soil with aluminum sulfate and calcium chloride, and the second step of mixing and processing with the solidified material Only by performing the insolubilization treatment, it is possible to develop the optimum strength of the backfill soil without any special treatment thereafter. As described above, in the present embodiment, by only two processes, the fluorine-contaminated soil can be processed into a stable state in which fluorine is not easily eluted again, and the strength can be improved to a state in which handling is good, so that it is quick and sufficient. The insolubilization treatment of natural fluorine contaminated soil can be performed.
[0050]
According to the present embodiment, the following effects can be obtained in addition to the above effects. (1) Improve safety
In the technology described in Patent Document 1 described above, a mineral acid and an alkali are added for the purpose of adjusting the pH to promote the insolubilization of fluorine. In the present embodiment, it is not necessary to add a mineral acid or alkali having high danger to the environment for such pH adjustment, so that the fluorine-contaminated soil can be insolubilized safely and the load on the environment can be reduced. Can be reduced.
[0051]
(2) Mixing process by paddle mixer
According to the official method, a test solution for evaluating the insolubilized state of fluorine, which was newly added to the soil environmental standards, was 50 g of 50 g collected from air-dried target soil, granulated and subjected to particle size selection. A sample is prepared from a sample solution obtained by mixing with a solvent by a predetermined method. In an actual work site, only 50 g of the sample used for preparing the test solution is processed in spite of processing ton order target soil (fluorine-contaminated soil). Therefore, for example, in the first and second steps described above, considering the mixing ratio of additives and solidifying materials, even if theoretically the soil environmental standards as a whole should be sufficiently satisfied, When the mixing state of the agent and the solidifying agent with respect to the fluorine-contaminated soil is not uniform, there may be a case where the soil environmental standard is not satisfied only for the treated soil of 50 g provided for the sample. Therefore, it is desirable that the mixing state of the fluorine-contaminated soil and the additives and the like be as uniform as possible.
[0052]
On the other hand, in the present embodiment, a type having a paddle mixer as a stirring means inside is used as the mixing device. This type of so-called mixing type mixing apparatus has a paddle mixer in which a number of stirring blades (paddles) are implanted around a rotation axis in a main body. By rotating the paddle mixer, a mixing process taken in the main body is performed. It operates to sufficiently knead the object while stirring and breaking up the earth mass. In addition, by operating with the exit of the mixed soil open, the paddle mixer's sediment transfer function enables continuous processing, such as receiving raw materials, mixing and discharging soil from the exit, but batch processing with the exit closed. Is performed, the target object can be more sufficiently and surely uniformly stirred and mixed. Therefore, according to the present embodiment, by using the mixing device 7, the fluorine-contaminated soil can be uniformly and finely stirred and mixed to a sufficient level together with the additive and the solidifying material. Therefore, as long as the required amount of the additive and the solidifying material are supplied to the fluorine-contaminated soil, the soil environment standard value can be reliably cleared.
[0053]
(3) Compact system
In the present embodiment, the contaminated soil treatment machines (that is, the insolubilization treatment device 1A and the solidification treatment device 1B) are mounted on the base frames 2A and 2B to form one unit. Each of the insolubilizing apparatus 1A and the solidifying apparatus 1B has a necessary device and a power unit thereof, and is configured to be able to perform the first and second steps independently. As described above, the method for treating fluorine-contaminated soil according to the present invention can insolubilize fluorine-contaminated soil only in the first and second two steps. By using only two devices of the solidification treatment device 1B for performing the two processes, the treatment system for fluorine-contaminated soil can be made compact.
[0054]
In addition, since it can be transported and transported by at least the unit of the insolubilization treatment device 1A and the solidification treatment device 1B, some necessary devices such as a conveyer, a mixing device, an additive supply device, and the like are provisionally appropriately procured. Compared to the system constructed by arranging the equipment, it is easier to carry in and out the work site, and work such as assembly and disassembly is greatly reduced. It can be sufficiently secured. Also, even in the case where the site itself is relatively narrow and must perform leveling work in parallel with the construction work, the contaminated soil treatment machine in the present embodiment can be easily transported by, for example, a crane or a trailer, The installation position can be appropriately changed. In the present embodiment, a processing system for fluorine-contaminated soil can be constructed in two steps, so that the system can be made compact in this way, and as a result, fluorine-contaminated soil can be quickly removed in a work site. The effect of the present invention of being able to perform the processing can be made more remarkable.
[0055]
(4) Prevention of scattering of contaminated soil, continuity of treatment, effective use of space
Since the treatment of fluorine-contaminated soil is regarded as the treatment for insolubilizing contaminants, it is necessary to avoid spilling and scattering of fluorine-contaminated soil during treatment. If, as described above, merely constructing a fluorine-contaminated soil treatment system by arranging necessary devices as appropriate, for example, when the fluorine-contaminated soil is conveyed to a mixing device, there are places where spillage of the fluorine-contaminated soil may occur. There are many. On the other hand, in the present embodiment, since a series of devices are unitized, the probability of spillage of the fluorine-contaminated soil between the devices during operation is low, and because of the compact configuration, the fluorine-contaminated soil It is also easy to cover the soil transport path at the required places, and it is possible to easily prevent scattering of the fluorine-contaminated soil during processing.
[0056]
Furthermore, in a system in which necessary devices are simply arranged as appropriate, such as when loading and unloading the system, each device must be individually loaded and unloaded on a trailer or the like. Therefore, when transporting between sites, if the fluorine-contaminated soil remains in each device loaded on the trailer, the possibility that the fluorine-contaminated soil spills off at the site after transport increases when each device is unloaded. . On the other hand, in the present embodiment, during transportation, the trailer can be loaded and unloaded to each unit such as the insolubilizing apparatus 1A, the solidifying apparatus 1B, etc. The possibility can be reduced accordingly. The same applies when the installation position is moved within the same work site.
[0057]
In addition, the contaminated soil treatment system of the present embodiment is compact and unitized, and can be easily moved in a work site. Can be moved relatively easily. Therefore, by moving the system to the excavation site of the fluorine-contaminated soil, it is not necessary to transport the fluorine-contaminated soil from the excavation site to the treatment system, but can be directly supplied to the treatment system, and the contaminated soil is transported to the treatment system. In addition, there is an advantage that the scattering of the fluorine-contaminated soil can be prevented, and a series of operations of excavation and insolubilization of the fluorine-contaminated soil can be continuously performed.
[0058]
Furthermore, because it is compact and unitized, it does not take up installation space even in a relatively small work site, and it is possible to effectively use the narrow work space.For example, fluorine elution in the soil in an operating factory Even if it is found that the amount exceeds the reference value and this is voluntarily insolubilized, the minimum amount of space can be used effectively and the fluorine-contaminated soil can be used without interrupting the production activities of the factory. Can be rapidly performed.
[0059]
Embodiment 1
The inventors of the present application prepared 1 kg of soil with 50% red soil and 50% sand by weight and mixed with fluorine to prepare a simulated test soil having a fluorine elution amount of 1.1 mg / L. The measurement results of the elution amount of fluorine in this example are all based on the official method described above. Then, for 1 kg of the simulated test soil prepared in the same manner, first, as the above-mentioned first step, 50 g of an aqueous solution of 10 g of calcium chloride and 5 g of aluminum sulfate were mixed. (Blast furnace B cement) 50 g was mixed. Mixing in these first and second steps was performed using a 3 L capacity pan mixer. As a result, a result was obtained in which the elution amount of fluorine by the official method satisfied the soil environmental standard of 0.3 mg / L (0.8 mg / L). The hydrogen ion concentration of the simulation test soil after the treatment at this time was pH 5.9.
[0060]
Embodiment 2
A simulated test soil was prepared in the same manner as in Example 1, and the result of mixing 1 kg of the simulated test soil with 50 mL of an aqueous solution in which 10 g of calcium chloride was dissolved and 5 g of aluminum sulfate (that is, only the first step was performed) As a result, the elution amount of fluorine by the official method was 1.1 mg / L, which slightly exceeded the soil environmental standard value (0.8 mg / L). On the other hand, for 1 kg of the simulated test soil, as a first step, a 50 mL aqueous solution in which 10 g of calcium chloride was dissolved and 5 g of aluminum sulfate were mixed, and as a second step, 50 g of an alkaline solidified material was mixed. The amount of fluorine eluted by the official method was reduced to 0.6 mg / L, and the result that cleared the soil environmental standard value (0.8 mg / L) was obtained. At this time, the measured value of the hydrogen ion concentration after the treatment was pH 5.8. In this way, considering the addition of the solidifying material, by setting the hydrogen ion concentration of the soil after performing the first and second steps to about pH 6, stabilization of the insolubilized state and securing of soil strength are possible. It was confirmed that the insolubilized state of fluorine itself was improved.
[0061]
FIG. 7 is a side view showing the entire structure of another example of the contaminated soil treatment system used in the method for treating contaminated soil of the present invention. In FIG. 7, the pump unit 28 is not shown for the purpose of preventing complexity. In FIG. 7, reference numeral 100 denotes a hydraulic excavator as a fluorine-contaminated soil supply means for feeding excavated fluorine-contaminated soil, 200 a self-propelled insolubilizing machine for insolubilizing the received fluorine-contaminated soil, and 300 a insolubilized mixed material. It is a self-propelled solidification processing machine that solidifies soil.
[0062]
The hydraulic excavator 100 is a self-propelled type, and includes a traveling device 102 having an endless track crawler 101, a revolving body 103 rotatably provided on an upper portion of the traveling device 102, and a revolving body 103 which is rotatable. Connected articulated front device (= boom 104 whose base end is pivotally supported by revolving body 103, arm 105 rotatably connected to boom 104, and rotatably connected to arm 105 (Which is constituted by a bucket 106 configured). With such a configuration, the excavator 100 scoops the contaminated fluorine-contaminated soil into the bucket 106 and supplies the bucket to the self-propelled insolubilization machine 200.
[0063]
The main configuration of the self-propelled insolubilization processing machine 200 and the self-propelled solidification processing machine 300 is the same as that of the above-described insolubilization processing apparatus 1A and solidification processing apparatus 1B (both refer to FIG. 2). The same parts as those in the insolubilizing apparatus 1A and the solidifying apparatus 1B are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The self-propelled insolubilization processing machine 200 and the self-propelled solidification processing machine 300 generally include a traveling device 45 below the main body frame 10 of the insolubilization device 1A and the solidification processing device 1B, respectively. The traveling device 45 includes a track frame 46 continuously provided below the main body frame 10, a driven wheel (idler) 47 and a driving wheel 48 provided at both ends of the track frame 46, and the driven wheel 47 and the driving wheel 48. It is composed of a crawler crawler belt 49 looped around and a drive device 50 directly connected to the drive wheels 48. Thereby, the self-propelled insolubilizing machine 200 and the insolubilizing machine 300 have the same functions as the insolubilizing apparatus 1A and the solidifying apparatus 1B, respectively, and are capable of running by themselves.
[0064]
In the contaminated soil treatment system of the present embodiment having the above-described configuration, first, the contaminated fluorine contaminated soil is excavated by the excavator 100 and is introduced into the sieve device 3 of the self-propelled insolubilization processing machine 200. The fluorine-contaminated soil introduced into the sieving device 3 is guided to the hopper 4, stirred by the arch breaker 18 (see FIG. 3) while being hydrated by the above-mentioned water supply line 32 aa (see FIG. 1), and mixed through the transport conveyor 5. It is introduced into the device 7. At this time, additives (aluminum salt solution and calcium salt solution) are supplied to the fluorine-contaminated soil introduced into the mixing device 7 by the additive supply device 6. Then, the fluorine-contaminated soil and the additive are uniformly mixed in the mixing device 7 and supplied to the self-propelled solidification processing machine 300 via the discharge conveyor 8 as the mixed soil.
[0065]
In the self-propelled solidification processing machine 300, the mixed soil received by the hopper 4 is added with the solidifying material from the powder supply device 39 while being transported by the transport conveyor 5, and is introduced into the mixing device 7. The treated soil and the solidified material introduced into the mixing device 7 are uniformly stirred and mixed by a paddle mixer, and are discharged onto a discharge conveyor 8. Then, the treated soil on the discharge conveyor 8 is finally discharged out of the machine, collected at, for example, a predetermined collecting position, and cured for a predetermined period.
[0066]
Also in the present embodiment, the fluorine-contaminated soil can be insolubilized by the first step using the self-propelled insolubilization processing machine 200 and the second step using the self-propelled solidification processing machine 300, and thus the same as above. To get the effect. Further, in this embodiment, in particular, the excavator 100, the self-propelled insolubilizing machine 200, and the self-propelled solidifying machine 300 each include a traveling device, and are each loaded and unloaded on a transportation means such as a trailer, or on-site. Since the movement can be performed on its own, it is possible to more easily and quickly carry in and out of the work site and to move within the work site. Therefore, the fluorine-contaminated soil can be processed more quickly in the work site, the space can be effectively used, and the degree of freedom of the system layout can be improved.
[0067]
In this embodiment, the hydraulic excavator 100 is used as a means for supplying the fluorine-contaminated soil to the self-propelled insolubilizing machine 200, but may be a belt conveyor, a screw conveyor, or the like. In this case, it is more preferable that a storage means such as a hopper is provided to store a predetermined amount of fluorine-contaminated soil and that the fluorine-contaminated soil can be continuously transported. In FIG. 7, the hydraulic excavator 100 and the self-propelled insolubilization processing machine 200 are arranged on the embankment in order to directly supply the processed soil from the self-propelled insolubilization processing machine 200 to the self-propelled solidification processing machine 300. Although the self-propelled solidification processing machine 300 is arranged one step lower, for example, by arranging the self-propelled solidification processing machine 300 one size smaller than the self-propelled insolubilization processing machine 200, Contaminated soil treatment systems can be installed at the level.
[0068]
FIG. 8 is a side view showing the overall structure of still another example of the contaminated soil treatment system used in the method for treating contaminated soil of the present invention. In FIG. 8, the pump unit 28 is not shown for the purpose of preventing complexity, and the same parts as those in FIG. In FIG. 8, reference numeral 250 denotes a mixed soil supply device. The mixed soil supply device 250 includes a hopper 251 serving as a storage container for receiving and temporarily storing the processed soil from the self-propelled insolubilization processing machine 200, and a processing device in the hopper 251. A conveyor 252 is provided as supply means for supplying the soil to the self-propelled solidification processing machine 300. The hopper 251 has almost the same configuration as the hopper 4 and includes an arch breaker 253. Reference numeral 254 denotes a support member for supporting the conveyor 252. In the present embodiment, the mixed soil supply device 250 is a stationary type facility, but instead of the support member 254, a lower portion of the conveyor 252 is used as a vehicle (traveling device). The known self-propelled conveyor supported by the above may be provided with a hopper 251 with an arch breaker 253. This embodiment is the same as the contaminated soil treatment system shown in FIG. 7 except that the mixed soil supply device 250 is newly disposed between the self-propelled insolubilization processing machine 200 and the self-propelled solidification processing machine 300. It is.
[0069]
In the present embodiment, the same effect as described above is obtained by the addition of the mixed soil supply device 250, and the treated soil from the self-propelled insolubilization processing machine 200 is further agitated so that the fluorine-contaminated soil and the additive are made more uniform. The insolubilization reaction can be further promoted. In addition, the mixed soil in which the fluorine has been insolubilized in the first step is temporarily stored in the hopper 251 to secure the residence time, so that the reaction is promoted or secured, and then the self-propelled solidification is performed. Since the processing can be supplied to the processing machine 300, the processing can be performed more reliably.
[0070]
In this embodiment, the conveyor 252 is a belt conveyor, but may be a screw conveyor or the like. Further, even if the mixed soil supply device 251 is not a conveyor device with a hopper 251, a simple storage container (for example, the hopper 251 may be installed alone) may be used as the self-propelled insolubilizing machine 200 and the self-propelled solidification machine. The hydraulic excavator 100 (either the same one or a separately prepared one) may be provided as a means for supplying the treated soil to the self-propelled solidification processing machine 300 between the two.
[0071]
Further, in the present embodiment, the mixed soil supply device 250 has the hopper 251 provided with the arch breaker 253, but the hopper 251 does not necessarily require the arch breaker 253 as long as the residence time is secured. When the residence time is secured in this way, in each of the above-described embodiments, the residence time may be secured by adjusting the operation state of the mixing device 7. For example, it is conceivable to simply reduce the driving speed of the paddle mixer of the mixing device 7 appropriately, or to secure the residence time in the mixing device 7 by appropriately rotating the paddle mixer forward / reverse and feeding back the treated soil appropriately. You can also. Further, an appropriate number of paddles among a large number of paddles provided in the paddle mixer are mounted at an angle so as to reversely feed the treated soil, a weir is provided near the outlet of the mixing device 7, or the outlet opening area is reduced. For example, the mixing device 7 may be appropriately configured. Further, in a place where the processing amount is relatively small, it is also possible to perform batch processing without performing continuous processing and to appropriately cure, or to close the outlet (not shown) of the mixing device 7 to further sufficiently stir and mix. it can. In these cases, a similar effect is obtained.
[0072]
In each of the embodiments described above, the additive used in the insolubilization apparatus 1A is aluminum sulfate: Al. 2 (SO 4 ) 3 Aqueous solution and calcium chloride: CaCl 2 However, the present invention is not limited to this. For example, in an aqueous solution of aluminum sulfate, another aluminum salt, for example, aluminum chloride: AlCl 3 , Aluminum nitrate: Al (NO 3 ) 3 , Aluminum silicate: Al 2 SiO 5 , Aluminum hydroxide: Al (OH) 3 , Poly aluminum chloride (PAC): [Al 2 (OH) nCl 6 -N] m or an aqueous solution of an iron salt may be substituted. In addition, another calcium salt, for example, quicklime (calcium oxide): CaO, slaked lime (calcium hydroxide): Ca (OH) is added to an aqueous solution of calcium chloride. 2 , Calcium nitrate: Ca (NO 3 ) 2 , Calcium carbonate: CaCO 3 , Calcium sulfate: CaSO 4 , Calcium hypophosphite: CaPHO 3 ・ H 2 An aqueous solution such as O may be substituted. Further, the solidifying material used in the solidification treatment apparatus 1B is, for example, any of solidifying materials having a very low pH such as blast furnace cement, cement-type solidifying material, cement-lime composite-type solidifying material, lime-type solidifying material (or the like). Is preferably used.
[0073]
Further, in the above, an example in which an additive such as an aluminum salt or a calcium salt is added to the fluorine-contaminated soil in an aqueous solution state has been described.However, depending on the water content of the fluorine-contaminated soil, one or both of them are in a powder state. It may be added. Even if the water content of the fluorine-contaminated soil is low, the water content of the fluorine-contaminated soil can be adjusted by supplying water from the water supply line 32aa, so that a series of treatments are performed by adding both aluminum salt and calcium salt in a powder state. It is also possible to do. When these aluminum salts or calcium salts are added in powder form, the aluminum salts or calcium salts are supplied by the powder supply device 39 which is not particularly used in the insolubilizing apparatus 1A or the self-propelled insolubilizing machine 200. be able to. When both the aluminum salt and the calcium salt are added as a powder, both may be mixed in advance, and the powder obtained by mixing the aluminum salt and the calcium salt may be supplied by the powder supply device 39 as one type of additive. It is possible.
[0074]
Further, in the above, the mixing process in the first and second steps is performed using the mixing device 7 having the paddle mixer, but the mixing process in the first and second processes is not necessarily performed in both processes. In one or both of the steps, for example, another type of mixing device such as a screw mixer may be used as the stirring means, or the mixing may be performed manually as long as uniformity of the stirring and mixing can be ensured.
[0075]
Further, in the above description, the traveling devices 45 and 102 are of the so-called crawler type provided with the crawler tracks 49 and 101, but are not limited thereto, and may be so-called wheel-type traveling devices. Furthermore, since the basic object of the present invention is to reduce the number of processes, the traveling device 45 may be omitted from the self-propelled insolubilizing machine 200 and the self-propelled solidifying machine 300 from this viewpoint. Further, the insolubilizing apparatus 1A, the self-propelled insolubilizing machine 200, and the like are provided with the sieving apparatus 3 and the tilt 17 but are not necessarily required. The device 3 and the tilt 17 may be provided. Further, the mixing device 7 is of a paddle type. However, the mixing device is not limited to the paddle type. For example, a mixing device provided with another stirring means such as a screw mixer may be used. In these cases, a similar effect is obtained.
[0076]
【The invention's effect】
According to the present invention, the fluorine-contaminated soil is excreted in only two steps, that is, the first step of mixing the excavated fluorine-contaminated soil with the aluminum salt and the calcium salt, and the second step of mixing the solidified material. Since the insolubilization treatment can be performed, the fluorine-contaminated soil can be quickly and sufficiently insolubilized, and the stability at the time of backfilling can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a series of processing steps of a contaminated soil treatment system used in an embodiment of the contaminated soil treatment method of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing the entire structure of an example of a contaminated soil treatment system used in the method for treating contaminated soil of the present invention.
FIG. 3 is a side view showing a detailed structure near a sieve device and a hopper provided in an example of a contaminated soil treatment system used in the method for treating contaminated soil according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a detailed structure near a downstream side of a conveyor provided in an example of a contaminated soil treatment system used in the method for treating contaminated soil of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of a supply pipe provided in an example of a contaminated soil treatment system used in the method for treating contaminated soil according to the present invention.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the pH of soil after the insolubilization treatment and the elution amount of fluorine.
FIG. 7 is a side view showing the overall structure of another example of the contaminated soil treatment system used in the method for treating contaminated soil of the present invention.
FIG. 8 is a side view showing the overall structure of still another example of the contaminated soil treatment system used in the method for treating contaminated soil according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1A Insolubilization equipment (contaminated soil treatment machine)
1B Solidification treatment equipment (contaminated soil treatment machine)
4 Hopper
6 Additive supply device
7. Mixing device (first mixing device, second mixing device)
8. Discharge conveyor (discharge means)
39 Powder supply device (solidified material supply device)
45 Traveling device (traveling means)
200 Self-propelled insolubilization machine (contaminated soil treatment machine)
300 Self-propelled solidification machine (contaminated soil treatment machine)

Claims (9)

掘削したふっ素汚染土を、アルミニウム塩及びカルシウム塩とともに攪拌し混合処理する第1の工程と、
この第1の工程で混合処理したふっ素汚染土、アルミニウム塩、及びカルシウム塩の混合土を、固化材とともに攪拌し混合処理する第2の工程と
を有することを特徴とする汚染土壌処理方法。
A first step of stirring and mixing the excavated fluorine-contaminated soil with aluminum salts and calcium salts;
A second step of mixing and mixing the fluorine-contaminated soil, aluminum salt, and calcium salt mixed together in the first step together with the solidifying material, and mixing.
掘削したふっ素汚染土を、アルミニウム塩及びカルシウム塩と混合処理することで、前記ふっ素汚染土中のふっ素を、カルシウム塩による不溶化とアルミニウム塩による吸着との相互作用によって不溶化する第1の工程と、
この第1の工程で混合処理したふっ素汚染土、アルミニウム塩、及びカルシウム塩の混合土を、固化材と混合処理することで、性状を安定化させるとともにpH調整を行う第2の工程と
を有することを特徴とする汚染土壌処理方法。
A first step of mixing the excavated fluorine-contaminated soil with an aluminum salt and a calcium salt to insolubilize the fluorine in the fluorine-contaminated soil by the interaction between the insolubilization by the calcium salt and the adsorption by the aluminum salt;
A second step of stabilizing properties and adjusting pH by mixing and mixing the fluorine-contaminated soil, aluminum salt and calcium salt mixed soil in the first step with a solidifying material. A method for treating contaminated soil, comprising:
請求項1又は2記載の汚染土壌処理方法において、前記第1又は第2の工程の少なくとも一方における前記混合処理に、攪拌手段を有する混合装置を用いることを特徴とする汚染土壌処理方法。3. The method according to claim 1, wherein a mixing device having a stirring means is used for the mixing in at least one of the first and second steps. 請求項1乃至3のいずれか1項記載の汚染土壌処理方法において、前記固化材は、セメント系固化材、セメント石灰複合系固化材、石灰系固化材のいずれかであることを特徴とする汚染土壌処理方法。The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the solidified material is any of a cement-based solidified material, a cement-lime composite-based solidified material, and a lime-based solidified material. Soil treatment method. 掘削したふっ素汚染土を受け入れ、アルミニウム塩及びカルシウム塩とともに攪拌し混合処理する第1の混合装置と、
この第1の混合装置から排出されたふっ素汚染土、アルミニウム塩、及びカルシウム塩の混合土を、固化材とともに攪拌し混合処理する第2の混合装置と
を有することを特徴とする汚染土壌処理システム。
A first mixing device that receives the excavated fluorine-contaminated soil, and agitates and mixes with the aluminum salt and the calcium salt;
A contaminated soil treatment system comprising: a second mixing device for mixing and mixing the fluorine-contaminated soil, aluminum salt, and calcium salt discharged from the first mixing device together with a solidifying material. .
掘削したふっ素汚染土を受け入れるホッパ,前記ふっ素汚染土にアルミニウム塩及びカルシウム塩を供給する添加剤供給装置,内蔵した攪拌手段によって前記ふっ素汚染土をアルミニウム塩及びカルシウム塩とともに攪拌し混合処理する混合装置,及びこの混合装置からの混合土を機外に排出する排出手段を有する自走式不溶化処理機械と、
この自走式不溶化処理機械から供給された前記混合土を受け入れるホッパ,前記混合土に固化材を供給する固化材供給装置,内蔵した攪拌手段によって前記混合土を固化材とともに攪拌し混合処理する混合装置,及びこの混合装置からの処理土を機外に排出する排出手段を有する自走式固化処理機械と
を備えたことを特徴とする汚染土壌処理システム。
A hopper for receiving the excavated fluorine-contaminated soil, an additive supply device for supplying aluminum salt and calcium salt to the fluorine-contaminated soil, and a mixing device for stirring and mixing the fluorine-contaminated soil with the aluminum salt and calcium salt by built-in stirring means. , And a self-propelled insolubilizing machine having a discharging means for discharging the mixed soil from the mixing device outside the machine,
A hopper for receiving the mixed soil supplied from the self-propelled insolubilizing machine, a solidification material supply device for supplying the solidified material to the mixed soil, and a mixing device for stirring and mixing the mixed soil with the solidified material by a built-in stirring means. A contaminated soil treatment system, comprising: a device; and a self-propelled solidification treatment machine having a discharge means for discharging treated soil from the mixing device to the outside of the machine.
掘削したふっ素汚染土を受け入れるホッパと、
前記ふっ素汚染土にアルミニウム塩及びカルシウム塩を供給する添加剤供給装置と、
内蔵した攪拌手段によって前記ふっ素汚染土をアルミニウム塩及びカルシウム塩とともに攪拌し混合処理する混合装置と、
この混合装置からの混合土を機外に排出する排出手段と
を備えたことを特徴とする汚染土壌処理機械。
A hopper to receive the excavated fluorine-contaminated soil,
An additive supply device for supplying an aluminum salt and a calcium salt to the fluorine-contaminated soil,
A mixing device for stirring and mixing the fluorine-contaminated soil with aluminum salts and calcium salts by a built-in stirring means,
Discharging means for discharging the mixed soil from the mixing device to the outside of the machine.
ふっ素汚染土、アルミニウム塩、及びカルシウム塩を混合処理した混合土を受け入れるホッパと、
前記混合土に固化材を供給する固化材供給装置と、
内蔵した攪拌手段によって前記混合土を固化材とともに攪拌し混合処理する混合装置と、
この混合装置からの処理土を機外に排出する排出手段と
を備えたことを特徴とする汚染土壌処理機械。
A hopper for receiving the mixed soil obtained by mixing the fluorine-contaminated soil, aluminum salt, and calcium salt;
A solidifying material supply device for supplying a solidifying material to the mixed soil,
A mixing device for stirring and mixing the mixed soil with the solidifying material by a built-in stirring means,
Discharging means for discharging the treated soil from the mixing device to the outside of the machine.
請求項7又は8記載の汚染土壌処理機械において、自力走行を可能とする走行手段を更に備えたことを特徴とする汚染土壌処理機械。The contaminated soil treatment machine according to claim 7 or 8, further comprising a traveling means capable of running by itself.
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