JP2004358347A - 汚染土壌の浄化方法及び汚染土壌浄化プラント - Google Patents
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Abstract
【課題】外部へ及ぼす環境影響を最小限に抑え、汚染土壌を原位置で浄化する、効率のよい汚染土壌の浄化方法、及び汚染土壌浄化プラントを提供する。
【解決手段】土壌が汚染された区域に原位置式土壌浄化プラントを設置し、汚染区域を区分管理し、汚染土壌の浄化と浄化済み土壌の埋め戻しを区分毎に連続して行う土壌の浄化方法である。
汚染土壌区域を複数の区分に分け、まず浄化プラントを設置する区分の汚染土壌を隣接する区分に移動した跡に浄化プラントを設置する。汚染土壌を区分毎に順番に浄化し、現場区域内の他の隣接区分を順次埋め戻す。
全ての汚染土壌を原位置において連続浄化処理するので、短期浄化処理や外部への環境影響の抑制が可能となるほか経済性にも優れている。
【選択図】 図１
【解決手段】土壌が汚染された区域に原位置式土壌浄化プラントを設置し、汚染区域を区分管理し、汚染土壌の浄化と浄化済み土壌の埋め戻しを区分毎に連続して行う土壌の浄化方法である。
汚染土壌区域を複数の区分に分け、まず浄化プラントを設置する区分の汚染土壌を隣接する区分に移動した跡に浄化プラントを設置する。汚染土壌を区分毎に順番に浄化し、現場区域内の他の隣接区分を順次埋め戻す。
全ての汚染土壌を原位置において連続浄化処理するので、短期浄化処理や外部への環境影響の抑制が可能となるほか経済性にも優れている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重金属等の汚染物質による汚染土壌の浄化方法、及び汚染土壌の浄化プラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
汚染土壌の浄化技術としては、汚染物質の種類に応じて数種類の浄化技術が知られている。
重金属等の汚染物質の浄化技術としては、汚染物質を除去する方法と、汚染物質を土壌中で安定化させる方法とがあり、例えば次のようなものが知られている。
▲１▼ 土壌洗浄法
掘削した土壌をプラント内で機械的に洗浄し、汚染物質を除去する。
▲２▼ 電気的分離法
土壌、地下水に含まれる汚染物質を電気分解する。
▲３▼ 熱脱着・揮発法
汚染土壌を加熱し、比較的沸点が低い重金属を土壌から脱着・揮発して分離する。
▲４▼ 溶融固化法
汚染土壌の可燃分を高温で完全に燃焼させ、残った灰分を溶融し、ガラス状スラグとして取り出す。
▲５▼ 原位置ガラス固化法
原位置で電気によって汚染土壌を高温溶融し、冷却後に生成するガラス固化体中に重金属を封じ込める。
▲６▼ 固化・不溶化処理
汚染土壌にセメントや薬剤を添加・混合し、土壌中の汚染物質を不溶化する。
▲７▼ 封じ込め
遮断工または遮水工により汚染土壌を隔離し、汚染の拡散を防止する。
【０００３】
この中でも、土壌洗浄法は、熱や電気などのエネルギーを使用せず、また汚染土壌に固化剤や不溶化剤等の添加剤を加えないため、他の工法に比べて安価で環境負荷の小さい技術である。しかし土壌洗浄法では、洗浄水から泥砂や汚染物質を分離するための各種水槽が必要となるため、現場で処理することは困難であった。そのため、掘り起こした汚染土壌を他の場所に設けられた洗浄プラントまで運搬し、浄化した後に再び現場まで運搬し、埋め戻すという方法がとられていた。
【０００４】
また、現場で汚染土壌の浄化処理を行うために、処理装置を小型化・ユニット化して洗浄プラントを車載可能にしたものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２００４７９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１の方法では、汚染土壌を加熱し、汚染物質を熱分解または揮発させて浄化するため、揮発性有機化合物や、沸点の高い重金属等を除去することはできたが、沸点の低い重金属等の汚染物質を除去することができなかった。
【０００７】
重金属等の汚染物質を水で洗浄して浄化する洗浄プラントでは、水を使用するので、特許文献１の方法とは異なり、洗浄水から泥砂や汚染物質を分離するための各種水槽が必要となり、洗浄プラントを小型化することが困難であった。また汚染された区域に洗浄プラントを設置して、その周囲を浄化し始めた場合には、最後に洗浄プラントの下の土壌をするために、洗浄プラントを移設しなくてはならないため、手間がかかり、処理期間が長くなるという問題があった。
【０００８】
本発明の課題は、汚染土壌を外部に持ち出さずに現場で浄化する、より効率のよい汚染土壌の浄化方法、及び汚染土壌浄化プラントを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図１に示すように、土壌の汚染された区域２００に汚染土壌浄化プラント１００を設置し、掘削した汚染土壌を浄化した後に埋め戻すことを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、土壌の汚染された区域２００内に汚染土壌浄化プラント１００を設けるので、汚染土壌の運搬距離や運搬時間を減らすことができ、運搬費用を減らすことができる。また外部の浄化プラントに運搬する間に汚染土壌をその経路に拡散させることもなく、運搬業者による不法投棄もない。
また、浄化した土壌で掘削場所を埋め戻すので、外部から搬入する埋め戻し土を減らすことができ、埋め戻し土の購入費、運搬費を減らすことができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、例えば図１に示すように、土壌の汚染された区域２００に汚染土壌浄化プラント１００を設置して汚染土壌を浄化する汚染土壌の浄化方法において、汚染された区域２００を汚染土壌浄化プラント１００の処理能力に応じた区分２０１〜２０７に分割し、いずれかの区分（２０６）の汚染土壌を掘削して隣接する他の区分（２０５）に搬出し、汚染土壌を搬出した区分２０６に汚染土壌浄化プラント１００を設置し、搬出した汚染土壌を汚染土壌浄化プラント１００で浄化し、次いで他の区分２０１〜２０５、２０７の汚染土壌を順番に掘削して汚染土壌浄化プラント１００で浄化するとともに、浄化した土壌を掘削した区分２０１〜２０５、２０７に埋め戻すことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、汚染土壌を掘削してから浄化し、埋め戻すまでの作業を連続して行うことができ、短期施工が可能となる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の汚染土壌の浄化方法において、汚染された区域２００を浄化した後に、汚染土壌浄化プラント１００を撤去した跡地２０６に汚染されていない埋め戻し土を埋め戻すことを特徴とする。
【００１４】
ここで埋め戻し土としては、浄化した土壌を用いてもよいし、外部から汚染されていない埋め戻し土を搬入してもよい。
汚染土壌を洗浄するとその体積は７０％程度となるため、区域２００を元の状態に戻すには、３０％の埋め戻し土が必要となる。請求項３に記載の発明によれば、汚染土壌浄化プラントの跡地２０６を汚染されていない埋め戻し土で埋め戻すことで、浄化後の区域２００を平坦にすることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の汚染土壌の浄化方法において、汚染土壌を搬出した区分２０６に汚染されていない埋め戻し土を埋め戻し、平坦にしてから汚染土壌浄化プラント１００を設置することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、汚染土壌を搬出した区分２０６に汚染されていない埋め戻し土を埋め戻し、平坦にしてから汚染土壌浄化プラント１００を設置することにより、汚染土壌浄化プラント１００の設置や、汚染土壌の搬入を容易にすることができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の汚染土壌の浄化方法において、前記汚染土壌浄化プラント１００は、汚染土壌を洗浄して分級し、汚染物質を吸着した細粒分を除去する洗浄プラントと、汚染土壌を洗浄した洗浄水から汚染物質を細粒分とともに除去する浄水プラントとを備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、洗浄プラントにより、汚染土壌を洗浄した洗浄水に含まれる汚染されていない土粒子の量を減らし、浄水プラントの処理能力を向上させるとともに、排出される脱水ケーキの量を減らすことができる。
また、浄水プラントにより、洗浄水を浄化して再利用することができ、水の使用量を節約することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、例えば、図２に示すように、汚染土壌を洗浄して分級し、汚染物質を吸着した細粒分を除去する洗浄プラントと、汚染土壌を洗浄した洗浄水から汚染物質を細粒分とともに除去する浄水プラントとを備える汚染土壌浄化プラントにおいて、前記浄水プラントは、洗浄水を貯める水槽（沈砂槽２１、原水槽２２、処理水槽２６、循環水槽２７、浮上油回収槽２８、濃縮廃油貯槽３０、貯泥槽３１）の上に、洗浄水から汚染物質及び細粒分を除去する設備（薬剤タンク２３、２４、シックナー２５、フィルタープレス３２）を設けることを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、洗浄水を貯める水槽の上に、洗浄水から汚染物質及び細粒分を除去する設備を設けることで、浄水プラントに必要な設置面積を減らすことができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項２に記載の汚染土壌浄化プラントにおいて、前記洗浄プラントは、ドラムウォッシャー４と、スクリーンユニット５と、サンドクリーン９と、サイクロン１０とを備え、汚染土壌中の石塊、砂礫、粗粒分を洗浄して除去することを特徴とする。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、汚染土壌中の石塊、砂礫、粗粒分を洗浄して除去することにより、浄水プラントの負荷を軽減することができ、洗浄水を貯める水槽を小さくして設置面積をさらに小さくすることができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項２または３に記載の汚染土壌浄化プラントにおいて、前記洗浄プラント及び浄水プラントを覆う防音・防塵建屋１を設けたことを特徴とする。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、防音・防塵建屋１により、洗浄プラント及び浄水プラントから発生する騒音や粉塵、汚染物質や悪臭が周囲に漏れることを防ぐことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の汚染土壌の浄化方法を適用する汚染された区域２００を示す模式図である。区域２００は複数の区分２０１〜２０７に分割される。各区分の大きさは、後述する汚染土壌浄化プラント１００の処理能力によって決まる。例えば汚染土壌浄化処理プラント１００の汚染土壌の処理能力が毎時１５ｔで１日７時間駆動させるのであれば、１日の処理能力は１０５ｔ程度となる。そこで各区分２０１〜２０７の汚染土壌の量は半日から１日単位の５０〜１０５ｔとなるように分割する。
【００２６】
そのいずれか１つの区分（図１では２０６）に汚染土壌浄化プラント１００が設けられ、その区分２０６に隣接する区分２０５に、汚染土壌ストックＳ１が設けられている。
汚染土壌ストックＳ１は、タンクまたはピットになっており、汚染物質が地盤に浸透しない構造をしている。また、汚染物質が飛散しないように風雨等を防ぐ対策を施してある。汚染土壌ストックＳ１にはトラック４１等で周囲の区分から汚染土壌が搬入される。
【００２７】
汚染土壌浄化プラント１００は、地盤の上に設けられた不透水層の上に設けられている。不透水層は、汚染物質が汚染土壌浄化プラント１００から漏れて地盤に浸透することを防ぐ。
汚染土壌浄化プラント１００の周囲には、浄化された土質材料を貯めるストックＳ３、Ｓ４や、汚染物質が濃縮された脱水ケーキを貯めるストックＳ５が設けられる。
【００２８】
次に、本発明の汚染土壌の浄化方法について説明する。まず複数の区分２０１〜２０７に分割された区域２００のいずれか１つの区分２０６の汚染土壌を掘削し、隣接した区分２０５に設けられた汚染土壌ストックＳ１に積み上げる。
掘削作業を行う場所には防音・防塵建屋を設け、掘削作業で発生する騒音や粉塵、汚染物質から発生する悪臭や汚染物質などが周囲に漏れることを防ぐ。なお防音・防塵建屋内には空気清浄機を設け、内部作業環境を清浄にする。
【００２９】
次に、掘削した区分２０６の上に不透水層を設置する。不透水層はコンクリートや鉄板などで防水パン形状に形成してもよい。
あるいは、ベントナイト等の粘土を用いて不透水層を形成してもよい。ベントナイトを用いて不透水層を形成した場合には、区域２００の浄化が完了した後に、不透水層を撤去せずにすむ。
なお、不透水層は、区分２０６の掘削された穴の中に設けてもよいし、あるいは汚染されていない埋め戻し土で埋め戻した上に設けてもよい。汚染土壌を洗浄するとその体積は７０％程度に減少するため、浄化後に元の状態に戻すためには、３０％程度の埋め戻し土が必要となる。この埋め戻しは、区域２００の浄化完了後に行ってもよい。
次に、不透水層の上に汚染土壌浄化プラント１００を設ける。
【００３０】
汚染土壌浄化プラント１００を設けたら、汚染土壌の浄化を開始する。
まず１日目は、汚染土壌ストックＳ１に貯められている、区分２０６から掘削した汚染土壌を浄化する。浄化された土質材料は、ストックＳ３、Ｓ４に積み上げておく。なお汚染土壌ストックＳ１の汚染土壌の減少に伴い、２日目に処理する区分２０１から掘削した汚染土壌を搬入してもよい。
汚染物質が濃縮された脱水ケーキは、処分場へ搬出される。
【００３１】
２日目は、区分２０１から掘削した汚染土壌を汚染土壌ストックＳ１に搬入し、１日目と同様に浄化する。それとともに、ストックＳ３、Ｓ４に積み上げられた浄化された土質材料を区分２０１に搬送し、埋め戻す。
【００３２】
３日目以降は、同様にして、区分２０２〜２０５、２０７を浄化するとともに埋め戻し、７日目には区域２００全域の浄化が完了する。必要があれば埋め戻し土を搬入して埋め戻す。
最後に、汚染土壌浄化プラント１００と不透水層とを撤去する。なお、不透水層をベントナイトなどで形成した場合には、不透水層を撤去しなくともよい。
汚染土壌浄化プラント１００の跡地は、埋め戻し土を搬入して埋め戻す。洗浄後の土壌の体積は７０％程度と減少するため、必要があれば外部から減量分の埋め戻し土を搬入する。不足したままでもよい場合には、そのままでもよい。
【００３３】
本発明の汚染土壌の浄化方法によれば、区域２００内に汚染土壌浄化プラント１００を設けるので、汚染土壌の運搬距離や運搬時間を減らすことができ、運搬費用を減らすことができる。また外部の浄化プラントに運搬する間に汚染土壌をその経路に拡散させることもなく、運搬業者による不法投棄もない。
また浄化した土壌を埋め戻し土として用いるので、外部から搬入する埋め戻し土を減らすことができ、埋め戻し土の購入費、運搬費を減らすことができる。
また、汚染土壌を掘削してから浄化し、埋め戻すまでの作業を連続して行うことができ、短期施工が可能となる。
なお、区域２００の分割方法や分割された区域２０１〜２０７の浄化する順序等は上記の例に限られず、任意である。
【００３４】
ここで、本発明の実施の形態で使用する汚染土壌浄化プラント１００について具体例を挙げて説明する。
汚染土壌浄化プラント１００は、図２に示すように、グリッドユニット２を除いて、掘削作業時に使用したものと同様の防音・防塵建屋１の内部に設けられており、騒音や粉塵、汚染物質や悪臭が周囲に漏れることを防いでいる。
【００３５】
汚染土壌ストックＳ１の隣には、グリッドユニット２が設けられている。グリッドユニット２へは、バックホー４２等により、汚染土壌ストックＳ１から汚染土壌が運搬される。
グリッドユニット２は、粒径８０ｍｍ以下の汚染土壌を透過させてベルトコンベヤーｂ１へ載せるとともに、粒径８０ｍｍ以上の汚染土壌を＋８０ｍｍストックＳ２へ出す。
【００３６】
ベルトコンベヤーｂ１は図３に示すように、その一端でグリッドユニット２を通過した粒径８０ｍｍ以下の汚染土壌を載せ、防音・防塵建屋１内部に運搬し、他端で汚染土壌をドラムウォッシャー４の投入口に投入する。
また、ベルトコンベヤーｂ１の途中には、磁選機３が設けられており、汚染土壌から鉄片を除去する。
【００３７】
ドラムウォッシャー４は、ベルトコンベヤーｂ１のグリッドユニット２とは反対の端に設けられている。ドラムウォッシャー４では、投入された汚染土壌に洗浄水を加え、ドラムごと回転させて洗浄する。ドラムウォッシャー４には、汚染物質の濃度を測定するセンサー（測定器）が設けられている。ドラムウォッシャー４は、洗浄後の汚染土壌のうち、粒径４０〜８０ｍｍの石塊を分離し、汚染物質の濃度が基準値以下であることをセンサー（測定器）で確認した後に、ベルトコンベヤーｂ２に載せるとともに、洗浄水と残りの土質成分をスクリーンユニット５に投入する。なお、ドラムウォッシャー４の代わりに、パドルミキサーを用いてもよい。
なおドラムウォッシャー４やパドルミキサー内で汚染土壌を洗浄する際に、油汚染土壌の場合には、洗浄水に界面活性剤等の薬剤を混合してもよい。また、洗浄水に温水を使用してもよい。
【００３８】
スクリーンユニット５は、図３または図４に示すように、ドラムウォッシャー４の排出口下部に設けられている。スクリーンユニット５には、汚染物質の濃度を測定するセンサー（測定器）が設けられている。スクリーンユニット５は振動ふるいにより、粒径２〜４０ｍｍの礫や、木の枝や根などのゴミを洗浄して除去し、汚染物質の濃度が基準値以下であることをセンサー（測定器）で確認した後に、ベルトコンベヤーｂ２に載せる。またスクリーンユニット５は粒径２ｍｍ以下の土質成分を透過させ、洗浄水とともに０〜２ｍｍピット８へ流入させる。
ベルトコンベヤーｂ２は、粒径４０〜８０ｍｍの石塊、粒径２〜４０ｍｍの礫や、木の枝や根などのゴミをゴミ取り機６へ搬送する。
【００３９】
ゴミ取り機６は、粒径４０〜８０ｍｍの石塊、及び粒径２〜４０ｍｍの礫をベルトコンベヤーｂ３に載せ、木の枝や根などのゴミをゴミカゴ７へ入れる。
ベルトコンベヤーｂ３は、粒径４０〜８０ｍｍの石塊、及び粒径２〜４０ｍｍの礫を防音・防塵建屋１の外の２〜８０ｍｍストックＳ３に搬出する。
ゴミカゴ７にはゴミに含まれる洗浄水を汚水ピット１１に排出するための配管が設けられている。
【００４０】
０〜２ｍｍピット８は、スクリーンユニット５の直下に設けられている。０〜２ｍｍピット８には、スクリーンユニット５で除去されなかった粒径２ｍｍ以下の土質成分が洗浄水とともに流入し、一時的に貯める。０〜２ｍｍピット８には、サンドクリーン９に通じる配管と、ポンプとが設けられており、粒径２ｍｍ以下の土質成分を、洗浄水とともにサンドクリーン９に送り出す。
【００４１】
サンドクリーン９には、汚染物質の濃度を測定するセンサー（測定器）が設けられている。サンドクリーン９は、粒径０．０７５〜２ｍｍの砂をすくい取って、汚染物質の濃度が基準値以下であることをセンサー（測定器）で確認した後に、ベルトコンベヤーｂ４に載せる。また、０．０７５ｍｍ以下のシルトを洗浄水とともにサイクロン１０へ送出する。
ベルトコンベヤーｂ４は、粒径０．０７５〜２ｍｍの砂を、防音・防塵建屋１の外の０．０７５〜２ｍｍストックＳ４に搬出する。
【００４２】
サイクロン１０は、内部で渦流を発生させ、その遠心力で発生する壁面摩擦により、土粒子を洗浄水とともに洗浄する。サイクロン１０はその上部から粒径０．０７５ｍｍ以下の細粒分を洗浄水とともに排出し、下部からはサンドクリーン９ですくい取られなかった粒径０．０７５ｍｍ以上の粗粒分を排出して０〜２ｍｍピット８に戻す。
【００４３】
汚水ピットには、沈砂槽２１へ通じる配管が設けられており、配管に設けられたポンプにより、粒径０．０７５ｍｍ以下のシルトを洗浄水とともに沈砂槽２１へ送出する。
【００４４】
沈砂槽２１は、比較的粒子の大きい不溶性の土質成分を沈殿させる。原水槽２２は沈砂槽２１で不溶性の土質成分が沈殿した洗浄水をシックナー２５の処理能力に応じて一時的に貯める。原水槽２２には、シックナー２５に通じる配管が設けられており、配管に設けられたポンプで原水槽２２へ貯められた洗浄水の上部泥水をシックナー２５に送出する。
【００４５】
なお、原水槽２２とシックナー２５との間の配管の途中には凝集剤等の薬剤タンク２３、２４から通じる配管が接続されており、弁やポンプが設けられている。薬剤タンク２３、２４は、図４に示すように、沈砂槽２１、原水槽２２や、後述する貯泥槽３１、処理水槽２６、浮上油回収槽２８、濃縮廃油貯槽３０、循環水槽２７等の上に組み立てられた架台３３の上に載置されている。
【００４６】
シックナー２５は、凝集剤等の薬剤を投入された泥水中の汚染物質やシルトを凝集させて沈殿させる。シックナー２５は、図４に示すように、薬剤タンク２３、２４とともに架台３３の上に載置されている。
シックナー２５の下部には、沈殿した汚泥を貯泥槽３１に排出する配管と、弁とポンプとが設けられている。また、シックナー２５の上部には、上清を処理水槽２６に排出する配管が設けられている。
【００４７】
貯泥槽３１は、汚泥を一時的に蓄える。貯泥槽３１には、汚泥をフィルタープレス３２に排出する配管と、弁とポンプとが設けられている。
フィルタープレス３２は、図４、図８に示すように、薬剤タンク２３、２４やシックナー２５とともに架台３３の上に設けられている。フィルタープレス３２は、汚泥を圧縮濾過し、脱水ケーキとし、ベルトコンベヤーｂ５に載せる。また、フィルタープレス３２には、汚泥から絞り出された水を沈砂槽２１・減水槽へ排出する配管が設けられている。
ベルトコンベヤーｂ５は、脱水ケーキを防音・防塵建屋１の外の脱水ケーキストックＳ５に搬出する。
【００４８】
処理水槽２６には、水面付近に浮上油回収管が設けられ、水面に浮上した油分を水面付近の水とともに浮上油回収槽２８へ排出する。また処理水槽２６下部には、循環水槽２７へ水を送出する配管と、ポンプとが設けられている。
浮上油回収槽２８には、油水分離装置２９へ通じる配管と、ポンプが設けられている。
【００４９】
油水分離装置２９は、水と油分とを分離し、油分を濃縮廃油貯槽３０へ、水を沈砂槽２１・原水槽２２へ送出する。
濃縮廃油貯槽３０は油分がバキューム搬出されるまでの間、貯められる。
循環水槽２７には、ドラムウォッシャー４やスクリーンユニット５に洗浄水を送水する配管と、ポンプとが設けられている。
また、循環水槽２７には、水量の減少に伴い、適宜水が補給される。
【００５０】
このように、本発明の汚染土壌浄化プラント１００では、各種水槽の上に架台３３を組み上げ、その上にシックナー２５やフィルタープレス３２、薬剤タンク２３、２４等の設備を設けたので、洗浄水の処理設備に必要な設置面積を小さくすることができる。なお、架台３３の下に設置される各種水槽は、図２に示した配置に限られず、任意の配置にすることができる。
【００５１】
次に、図９に挙げるフローチャートを用いて、汚染土壌の処理方法について説明する。
まず、汚染土壌ストックＳ１から汚染土壌をバックホーで持ち上げ、グリッドユニット２に通す。グリッドユニット２では粒径約８０ｍｍ以上の汚染土壌塊が除去される。粒径８０ｍｍ以上の汚染土壌塊はほとんどないが、もしある場合には、８０ｍｍストックへ貯めておき、クラッシャーで粒径８０ｍｍ以下に砕いた後、再びグリッドユニット２に通す。
【００５２】
粒径８０ｍｍ以下の汚染土壌は、ベルトコンベヤーｂ１で運搬され、磁選機３で鉄片を除去された後に、ドラムウォッシャー４へ投入される。
ドラムウォッシャー４に投入された汚染土壌は、ドラムウォッシャー４内でこすり合わされて洗浄される。ドラムウォッシャー４で洗浄された汚染土壌のうち粒径４０ｍｍ以上の石塊は除去され、ベルトコンベヤーｂ２で運搬される。粒径４０ｍｍ以上の石塊を除去することで、スクリーンユニット５の負荷を軽減することができる。
【００５３】
粒径４０ｍｍ以下の土質成分は、洗浄水とともにスクリーンユニット５にかけられ、粒径２〜４０ｍｍの礫や、木の枝や根などのゴミが除去される。粒径４０〜８０ｍｍの石塊、粒径２〜４０ｍｍの礫、及びゴミは、ベルトコンベヤーｂ２でゴミ取り機６へ運搬される。ゴミ取り機６は木の枝や根などのゴミをゴミ箱へ取り除く。
木の枝や根などのゴミは可燃ゴミとして搬出してもよいし、あるいは埋め戻してもよい。
【００５４】
ゴミ取り機６を通過した粒径４０〜８０ｍｍの石塊、粒径２〜４０ｍｍの礫は、ベルトコンベヤーｂ３で運搬され、２〜８０ｍｍストックＳ３に積まれる。２〜８０ｍｍストックＳ３に積まれた粒径４０〜８０ｍｍの石塊や、粒径２〜４０ｍｍの礫は、搬出されてセメント材料等に利用されたり、あるいは埋め戻されたりする。
【００５５】
粒径２ｍｍ以下の土質成分は、洗浄水とともに０〜２ｍｍピット８へ一時貯められ、ポンプで汲み上げられてサンドクリーン９にかけられる。サンドクリーン９では、粒径０．０７５〜２ｍｍの砂がすくい取られ、ベルトコンベヤーｂ４により運搬され、０．０７５〜２ｍｍストックＳ４に積まれる。０．０７５〜２ｍｍストックＳ４に積まれた粒径０．０７５〜２ｍｍの砂は、搬出されてモルタル材料等に利用されたり、あるいは埋め戻されたりする。
【００５６】
サンドクリーン９を透過した土粒子は、洗浄水と共に、ポンプによりサイクロン１０へ送られ、洗浄される。サンドクリーン９で除去できなかった粒径０．０７５ｍｍ以上の粗粒分はサイクロン１０で除かれ、０〜２ｍｍピット８へ戻される。このように粗粒分を再びサンドクリーン９へ循環させて粗粒分をほぼ完全に除くことで、洗浄水に含まれる汚染されていない土粒子の量を減らし、この後の洗浄水の浄化設備の処理能力を向上させるとともに、排出される脱水ケーキの量を減らすことができる。また、浄化設備の処理能力を向上させることで、各種水槽を小さくすることができ、汚染土壌浄化プラント１００に必要な設置面積をさらに小さくすることができる。
【００５７】
サイクロン１０を通過した粒径０．０７５ｍｍ以下のシルトは、洗浄水と共に、ポンプにより汚水ピット１１に貯められる。汚水ピット１１へはゴミ箱からも洗浄水が流入する。
汚水ピット１１に貯められた洗浄水は、ポンプで汲み上げられ、沈砂槽２１・原水槽２２へ一時貯められ、比較的粒子の大きい不溶性の土質成分を沈殿させる。
沈砂槽２１・原水槽２２へ貯められた洗浄水の上部泥水は、ポンプで汲み上げられ、凝集剤等の薬剤を投入されてシックナー２５に投入される。
【００５８】
シックナー２５では、凝集剤等の薬剤を投入された泥水中の汚染物質が凝集して沈殿する。シックナー２５内の上清部分は処理水槽２６へ貯められる。処理水槽２６の水面に浮いた油分は、水面付近の水とともに浮上油回収槽２８に送られる。浮上油回収槽２８に貯められた水と油分は、ポンプで油水分離装置２９に送られる。油水分離装置２９では油分が回収され、油分は濃縮産油貯槽へ貯められ、水は再び沈砂槽２１・原水槽２２へ送水される。
【００５９】
濃縮廃油貯槽３０の油は、他の処理場へ搬出される。
処理水槽２６の下部の水は、ポンプで汲み上げられて循環水槽２７へ送られる。循環水槽２７の水は、汲み上げられてドラムウォッシャー４やスクリーンユニット５の洗浄水として再び利用される。なお、循環水槽２７へは、循環水の減少に伴い適宜水が補充される。
【００６０】
シックナー２５で沈殿した汚泥は、ポンプで貯泥槽３１へ送られ、一時貯められた後に、ポンプでフィルタープレス３２へ送られる。
フィルタープレス３２では、汚泥から水分を除いて脱水ケーキにする。脱水ケーキは脱水ケーキストックＳ５に積まれ、後に処分場へ搬出される。
フィルタープレス３２で除かれた水分は、再び沈砂槽２１へ送水される。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、土壌の汚染された区域内に汚染土壌浄化プラントを設けるので、汚染土壌の運搬距離や運搬時間を減らすことができ、運搬費用を減らすことができる。また外部の浄化プラントに運搬する間に汚染土壌をその経路に拡散させることもなく、運搬業者による不法投棄もない。
また、浄化した土壌で掘削場所を埋め戻すので、外部から搬入する埋め戻し土を減らすことができ、埋め戻し土の購入費、運搬費を減らすことができる。
【００６２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、汚染土壌を掘削してから浄化し、埋め戻すまでの作業を連続して行うことができ、短期施工が可能となる。
【００６３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、汚染土壌浄化プラントの跡地を汚染されていない埋め戻し土で埋め戻すことで、浄化後の区域を平坦にすることができる。
【００６４】
請求項４に記載の発明によれば、請求項２または３に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、汚染土壌を搬出した区分に汚染されていない埋め戻し土を埋め戻し、平坦にしてから汚染土壌浄化プラントを設置することにより、汚染土壌浄化プラントの設置や、汚染土壌の搬入を容易にすることができる。
【００６５】
請求項５に記載の発明によれば、洗浄プラントにより、汚染土壌を洗浄した洗浄水に含まれる汚染されていない土粒子の量を減らし、浄水プラントの処理能力を向上させるとともに、排出される脱水ケーキの量を減らすことができる。
また、浄水プラントにより、洗浄水を浄化して再利用することができ、水の使用量を節約することができる。
【００６６】
請求項６に記載の発明によれば、洗浄水を貯める水槽の上に、洗浄水から汚染物質及び細粒分を除去する設備を設けることで、浄水プラントに必要な設置面積を減らすことができる。
【００６７】
請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、汚染土壌中の石塊、砂礫、粗粒分を洗浄して除去することにより、浄水プラントの負荷を軽減することができ、洗浄水を貯める水槽を小さくして設置面積をさらに小さくすることができる。
【００６８】
請求項８に記載の発明によれば、請求項６または７に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、防音・防塵建屋により、洗浄プラント及び浄水プラントから発生する騒音や粉塵、汚染物質や悪臭が周囲に漏れることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の汚染土壌の浄化方法を使用する区域の形態例を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態例の汚染土壌浄化プラントを示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ間の立面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ間の立面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ間の立面図である。
【図６】図２のＤ−Ｄ間の立面図である。
【図７】図２のＥ−Ｅ間の立面図である。
【図８】図２のＦ−Ｆ間の立面図である。
【図９】汚染土壌の流れを表すフロー図である。
【符号の説明】
１ 防音・防塵建屋
２ グリッドユニット
３ 磁選機
４ ドラムウォッシャー
５ スクリーンユニット
６ ゴミ取り機
７ ゴミカゴ
８ ０〜２ｍｍピット
９ サンドクリーン
１０ サイクロン
１１ 汚水ピット
２１ 沈砂槽
２２ 原水槽
２３、２４ 薬剤タンク
２５ シックナー
２６ 処理水槽
２７ 循環水槽
２８ 浮上油回収槽
２９ 油水分離装置
３０ 濃縮廃油貯槽
３１ 貯泥槽
３２ フィルタープレス
３３ 架台
４１ トラック
４２ バックホー
１００ 汚染土壌浄化プラント
２００ 区域
２０１〜２０７ 区分
ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４ ベルトコンベヤー
Ｓ１ 汚染土壌ストック
Ｓ２ ＋８０ｍｍストック
Ｓ３ ２〜８０ｍｍストック
Ｓ４ ０．０７５〜２ｍｍストック
Ｓ５ 脱水ケーキストック
【発明の属する技術分野】
本発明は、重金属等の汚染物質による汚染土壌の浄化方法、及び汚染土壌の浄化プラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
汚染土壌の浄化技術としては、汚染物質の種類に応じて数種類の浄化技術が知られている。
重金属等の汚染物質の浄化技術としては、汚染物質を除去する方法と、汚染物質を土壌中で安定化させる方法とがあり、例えば次のようなものが知られている。
▲１▼ 土壌洗浄法
掘削した土壌をプラント内で機械的に洗浄し、汚染物質を除去する。
▲２▼ 電気的分離法
土壌、地下水に含まれる汚染物質を電気分解する。
▲３▼ 熱脱着・揮発法
汚染土壌を加熱し、比較的沸点が低い重金属を土壌から脱着・揮発して分離する。
▲４▼ 溶融固化法
汚染土壌の可燃分を高温で完全に燃焼させ、残った灰分を溶融し、ガラス状スラグとして取り出す。
▲５▼ 原位置ガラス固化法
原位置で電気によって汚染土壌を高温溶融し、冷却後に生成するガラス固化体中に重金属を封じ込める。
▲６▼ 固化・不溶化処理
汚染土壌にセメントや薬剤を添加・混合し、土壌中の汚染物質を不溶化する。
▲７▼ 封じ込め
遮断工または遮水工により汚染土壌を隔離し、汚染の拡散を防止する。
【０００３】
この中でも、土壌洗浄法は、熱や電気などのエネルギーを使用せず、また汚染土壌に固化剤や不溶化剤等の添加剤を加えないため、他の工法に比べて安価で環境負荷の小さい技術である。しかし土壌洗浄法では、洗浄水から泥砂や汚染物質を分離するための各種水槽が必要となるため、現場で処理することは困難であった。そのため、掘り起こした汚染土壌を他の場所に設けられた洗浄プラントまで運搬し、浄化した後に再び現場まで運搬し、埋め戻すという方法がとられていた。
【０００４】
また、現場で汚染土壌の浄化処理を行うために、処理装置を小型化・ユニット化して洗浄プラントを車載可能にしたものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２００４７９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１の方法では、汚染土壌を加熱し、汚染物質を熱分解または揮発させて浄化するため、揮発性有機化合物や、沸点の高い重金属等を除去することはできたが、沸点の低い重金属等の汚染物質を除去することができなかった。
【０００７】
重金属等の汚染物質を水で洗浄して浄化する洗浄プラントでは、水を使用するので、特許文献１の方法とは異なり、洗浄水から泥砂や汚染物質を分離するための各種水槽が必要となり、洗浄プラントを小型化することが困難であった。また汚染された区域に洗浄プラントを設置して、その周囲を浄化し始めた場合には、最後に洗浄プラントの下の土壌をするために、洗浄プラントを移設しなくてはならないため、手間がかかり、処理期間が長くなるという問題があった。
【０００８】
本発明の課題は、汚染土壌を外部に持ち出さずに現場で浄化する、より効率のよい汚染土壌の浄化方法、及び汚染土壌浄化プラントを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図１に示すように、土壌の汚染された区域２００に汚染土壌浄化プラント１００を設置し、掘削した汚染土壌を浄化した後に埋め戻すことを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、土壌の汚染された区域２００内に汚染土壌浄化プラント１００を設けるので、汚染土壌の運搬距離や運搬時間を減らすことができ、運搬費用を減らすことができる。また外部の浄化プラントに運搬する間に汚染土壌をその経路に拡散させることもなく、運搬業者による不法投棄もない。
また、浄化した土壌で掘削場所を埋め戻すので、外部から搬入する埋め戻し土を減らすことができ、埋め戻し土の購入費、運搬費を減らすことができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、例えば図１に示すように、土壌の汚染された区域２００に汚染土壌浄化プラント１００を設置して汚染土壌を浄化する汚染土壌の浄化方法において、汚染された区域２００を汚染土壌浄化プラント１００の処理能力に応じた区分２０１〜２０７に分割し、いずれかの区分（２０６）の汚染土壌を掘削して隣接する他の区分（２０５）に搬出し、汚染土壌を搬出した区分２０６に汚染土壌浄化プラント１００を設置し、搬出した汚染土壌を汚染土壌浄化プラント１００で浄化し、次いで他の区分２０１〜２０５、２０７の汚染土壌を順番に掘削して汚染土壌浄化プラント１００で浄化するとともに、浄化した土壌を掘削した区分２０１〜２０５、２０７に埋め戻すことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、汚染土壌を掘削してから浄化し、埋め戻すまでの作業を連続して行うことができ、短期施工が可能となる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の汚染土壌の浄化方法において、汚染された区域２００を浄化した後に、汚染土壌浄化プラント１００を撤去した跡地２０６に汚染されていない埋め戻し土を埋め戻すことを特徴とする。
【００１４】
ここで埋め戻し土としては、浄化した土壌を用いてもよいし、外部から汚染されていない埋め戻し土を搬入してもよい。
汚染土壌を洗浄するとその体積は７０％程度となるため、区域２００を元の状態に戻すには、３０％の埋め戻し土が必要となる。請求項３に記載の発明によれば、汚染土壌浄化プラントの跡地２０６を汚染されていない埋め戻し土で埋め戻すことで、浄化後の区域２００を平坦にすることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の汚染土壌の浄化方法において、汚染土壌を搬出した区分２０６に汚染されていない埋め戻し土を埋め戻し、平坦にしてから汚染土壌浄化プラント１００を設置することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、汚染土壌を搬出した区分２０６に汚染されていない埋め戻し土を埋め戻し、平坦にしてから汚染土壌浄化プラント１００を設置することにより、汚染土壌浄化プラント１００の設置や、汚染土壌の搬入を容易にすることができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の汚染土壌の浄化方法において、前記汚染土壌浄化プラント１００は、汚染土壌を洗浄して分級し、汚染物質を吸着した細粒分を除去する洗浄プラントと、汚染土壌を洗浄した洗浄水から汚染物質を細粒分とともに除去する浄水プラントとを備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、洗浄プラントにより、汚染土壌を洗浄した洗浄水に含まれる汚染されていない土粒子の量を減らし、浄水プラントの処理能力を向上させるとともに、排出される脱水ケーキの量を減らすことができる。
また、浄水プラントにより、洗浄水を浄化して再利用することができ、水の使用量を節約することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、例えば、図２に示すように、汚染土壌を洗浄して分級し、汚染物質を吸着した細粒分を除去する洗浄プラントと、汚染土壌を洗浄した洗浄水から汚染物質を細粒分とともに除去する浄水プラントとを備える汚染土壌浄化プラントにおいて、前記浄水プラントは、洗浄水を貯める水槽（沈砂槽２１、原水槽２２、処理水槽２６、循環水槽２７、浮上油回収槽２８、濃縮廃油貯槽３０、貯泥槽３１）の上に、洗浄水から汚染物質及び細粒分を除去する設備（薬剤タンク２３、２４、シックナー２５、フィルタープレス３２）を設けることを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、洗浄水を貯める水槽の上に、洗浄水から汚染物質及び細粒分を除去する設備を設けることで、浄水プラントに必要な設置面積を減らすことができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項２に記載の汚染土壌浄化プラントにおいて、前記洗浄プラントは、ドラムウォッシャー４と、スクリーンユニット５と、サンドクリーン９と、サイクロン１０とを備え、汚染土壌中の石塊、砂礫、粗粒分を洗浄して除去することを特徴とする。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、汚染土壌中の石塊、砂礫、粗粒分を洗浄して除去することにより、浄水プラントの負荷を軽減することができ、洗浄水を貯める水槽を小さくして設置面積をさらに小さくすることができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項２または３に記載の汚染土壌浄化プラントにおいて、前記洗浄プラント及び浄水プラントを覆う防音・防塵建屋１を設けたことを特徴とする。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、防音・防塵建屋１により、洗浄プラント及び浄水プラントから発生する騒音や粉塵、汚染物質や悪臭が周囲に漏れることを防ぐことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の汚染土壌の浄化方法を適用する汚染された区域２００を示す模式図である。区域２００は複数の区分２０１〜２０７に分割される。各区分の大きさは、後述する汚染土壌浄化プラント１００の処理能力によって決まる。例えば汚染土壌浄化処理プラント１００の汚染土壌の処理能力が毎時１５ｔで１日７時間駆動させるのであれば、１日の処理能力は１０５ｔ程度となる。そこで各区分２０１〜２０７の汚染土壌の量は半日から１日単位の５０〜１０５ｔとなるように分割する。
【００２６】
そのいずれか１つの区分（図１では２０６）に汚染土壌浄化プラント１００が設けられ、その区分２０６に隣接する区分２０５に、汚染土壌ストックＳ１が設けられている。
汚染土壌ストックＳ１は、タンクまたはピットになっており、汚染物質が地盤に浸透しない構造をしている。また、汚染物質が飛散しないように風雨等を防ぐ対策を施してある。汚染土壌ストックＳ１にはトラック４１等で周囲の区分から汚染土壌が搬入される。
【００２７】
汚染土壌浄化プラント１００は、地盤の上に設けられた不透水層の上に設けられている。不透水層は、汚染物質が汚染土壌浄化プラント１００から漏れて地盤に浸透することを防ぐ。
汚染土壌浄化プラント１００の周囲には、浄化された土質材料を貯めるストックＳ３、Ｓ４や、汚染物質が濃縮された脱水ケーキを貯めるストックＳ５が設けられる。
【００２８】
次に、本発明の汚染土壌の浄化方法について説明する。まず複数の区分２０１〜２０７に分割された区域２００のいずれか１つの区分２０６の汚染土壌を掘削し、隣接した区分２０５に設けられた汚染土壌ストックＳ１に積み上げる。
掘削作業を行う場所には防音・防塵建屋を設け、掘削作業で発生する騒音や粉塵、汚染物質から発生する悪臭や汚染物質などが周囲に漏れることを防ぐ。なお防音・防塵建屋内には空気清浄機を設け、内部作業環境を清浄にする。
【００２９】
次に、掘削した区分２０６の上に不透水層を設置する。不透水層はコンクリートや鉄板などで防水パン形状に形成してもよい。
あるいは、ベントナイト等の粘土を用いて不透水層を形成してもよい。ベントナイトを用いて不透水層を形成した場合には、区域２００の浄化が完了した後に、不透水層を撤去せずにすむ。
なお、不透水層は、区分２０６の掘削された穴の中に設けてもよいし、あるいは汚染されていない埋め戻し土で埋め戻した上に設けてもよい。汚染土壌を洗浄するとその体積は７０％程度に減少するため、浄化後に元の状態に戻すためには、３０％程度の埋め戻し土が必要となる。この埋め戻しは、区域２００の浄化完了後に行ってもよい。
次に、不透水層の上に汚染土壌浄化プラント１００を設ける。
【００３０】
汚染土壌浄化プラント１００を設けたら、汚染土壌の浄化を開始する。
まず１日目は、汚染土壌ストックＳ１に貯められている、区分２０６から掘削した汚染土壌を浄化する。浄化された土質材料は、ストックＳ３、Ｓ４に積み上げておく。なお汚染土壌ストックＳ１の汚染土壌の減少に伴い、２日目に処理する区分２０１から掘削した汚染土壌を搬入してもよい。
汚染物質が濃縮された脱水ケーキは、処分場へ搬出される。
【００３１】
２日目は、区分２０１から掘削した汚染土壌を汚染土壌ストックＳ１に搬入し、１日目と同様に浄化する。それとともに、ストックＳ３、Ｓ４に積み上げられた浄化された土質材料を区分２０１に搬送し、埋め戻す。
【００３２】
３日目以降は、同様にして、区分２０２〜２０５、２０７を浄化するとともに埋め戻し、７日目には区域２００全域の浄化が完了する。必要があれば埋め戻し土を搬入して埋め戻す。
最後に、汚染土壌浄化プラント１００と不透水層とを撤去する。なお、不透水層をベントナイトなどで形成した場合には、不透水層を撤去しなくともよい。
汚染土壌浄化プラント１００の跡地は、埋め戻し土を搬入して埋め戻す。洗浄後の土壌の体積は７０％程度と減少するため、必要があれば外部から減量分の埋め戻し土を搬入する。不足したままでもよい場合には、そのままでもよい。
【００３３】
本発明の汚染土壌の浄化方法によれば、区域２００内に汚染土壌浄化プラント１００を設けるので、汚染土壌の運搬距離や運搬時間を減らすことができ、運搬費用を減らすことができる。また外部の浄化プラントに運搬する間に汚染土壌をその経路に拡散させることもなく、運搬業者による不法投棄もない。
また浄化した土壌を埋め戻し土として用いるので、外部から搬入する埋め戻し土を減らすことができ、埋め戻し土の購入費、運搬費を減らすことができる。
また、汚染土壌を掘削してから浄化し、埋め戻すまでの作業を連続して行うことができ、短期施工が可能となる。
なお、区域２００の分割方法や分割された区域２０１〜２０７の浄化する順序等は上記の例に限られず、任意である。
【００３４】
ここで、本発明の実施の形態で使用する汚染土壌浄化プラント１００について具体例を挙げて説明する。
汚染土壌浄化プラント１００は、図２に示すように、グリッドユニット２を除いて、掘削作業時に使用したものと同様の防音・防塵建屋１の内部に設けられており、騒音や粉塵、汚染物質や悪臭が周囲に漏れることを防いでいる。
【００３５】
汚染土壌ストックＳ１の隣には、グリッドユニット２が設けられている。グリッドユニット２へは、バックホー４２等により、汚染土壌ストックＳ１から汚染土壌が運搬される。
グリッドユニット２は、粒径８０ｍｍ以下の汚染土壌を透過させてベルトコンベヤーｂ１へ載せるとともに、粒径８０ｍｍ以上の汚染土壌を＋８０ｍｍストックＳ２へ出す。
【００３６】
ベルトコンベヤーｂ１は図３に示すように、その一端でグリッドユニット２を通過した粒径８０ｍｍ以下の汚染土壌を載せ、防音・防塵建屋１内部に運搬し、他端で汚染土壌をドラムウォッシャー４の投入口に投入する。
また、ベルトコンベヤーｂ１の途中には、磁選機３が設けられており、汚染土壌から鉄片を除去する。
【００３７】
ドラムウォッシャー４は、ベルトコンベヤーｂ１のグリッドユニット２とは反対の端に設けられている。ドラムウォッシャー４では、投入された汚染土壌に洗浄水を加え、ドラムごと回転させて洗浄する。ドラムウォッシャー４には、汚染物質の濃度を測定するセンサー（測定器）が設けられている。ドラムウォッシャー４は、洗浄後の汚染土壌のうち、粒径４０〜８０ｍｍの石塊を分離し、汚染物質の濃度が基準値以下であることをセンサー（測定器）で確認した後に、ベルトコンベヤーｂ２に載せるとともに、洗浄水と残りの土質成分をスクリーンユニット５に投入する。なお、ドラムウォッシャー４の代わりに、パドルミキサーを用いてもよい。
なおドラムウォッシャー４やパドルミキサー内で汚染土壌を洗浄する際に、油汚染土壌の場合には、洗浄水に界面活性剤等の薬剤を混合してもよい。また、洗浄水に温水を使用してもよい。
【００３８】
スクリーンユニット５は、図３または図４に示すように、ドラムウォッシャー４の排出口下部に設けられている。スクリーンユニット５には、汚染物質の濃度を測定するセンサー（測定器）が設けられている。スクリーンユニット５は振動ふるいにより、粒径２〜４０ｍｍの礫や、木の枝や根などのゴミを洗浄して除去し、汚染物質の濃度が基準値以下であることをセンサー（測定器）で確認した後に、ベルトコンベヤーｂ２に載せる。またスクリーンユニット５は粒径２ｍｍ以下の土質成分を透過させ、洗浄水とともに０〜２ｍｍピット８へ流入させる。
ベルトコンベヤーｂ２は、粒径４０〜８０ｍｍの石塊、粒径２〜４０ｍｍの礫や、木の枝や根などのゴミをゴミ取り機６へ搬送する。
【００３９】
ゴミ取り機６は、粒径４０〜８０ｍｍの石塊、及び粒径２〜４０ｍｍの礫をベルトコンベヤーｂ３に載せ、木の枝や根などのゴミをゴミカゴ７へ入れる。
ベルトコンベヤーｂ３は、粒径４０〜８０ｍｍの石塊、及び粒径２〜４０ｍｍの礫を防音・防塵建屋１の外の２〜８０ｍｍストックＳ３に搬出する。
ゴミカゴ７にはゴミに含まれる洗浄水を汚水ピット１１に排出するための配管が設けられている。
【００４０】
０〜２ｍｍピット８は、スクリーンユニット５の直下に設けられている。０〜２ｍｍピット８には、スクリーンユニット５で除去されなかった粒径２ｍｍ以下の土質成分が洗浄水とともに流入し、一時的に貯める。０〜２ｍｍピット８には、サンドクリーン９に通じる配管と、ポンプとが設けられており、粒径２ｍｍ以下の土質成分を、洗浄水とともにサンドクリーン９に送り出す。
【００４１】
サンドクリーン９には、汚染物質の濃度を測定するセンサー（測定器）が設けられている。サンドクリーン９は、粒径０．０７５〜２ｍｍの砂をすくい取って、汚染物質の濃度が基準値以下であることをセンサー（測定器）で確認した後に、ベルトコンベヤーｂ４に載せる。また、０．０７５ｍｍ以下のシルトを洗浄水とともにサイクロン１０へ送出する。
ベルトコンベヤーｂ４は、粒径０．０７５〜２ｍｍの砂を、防音・防塵建屋１の外の０．０７５〜２ｍｍストックＳ４に搬出する。
【００４２】
サイクロン１０は、内部で渦流を発生させ、その遠心力で発生する壁面摩擦により、土粒子を洗浄水とともに洗浄する。サイクロン１０はその上部から粒径０．０７５ｍｍ以下の細粒分を洗浄水とともに排出し、下部からはサンドクリーン９ですくい取られなかった粒径０．０７５ｍｍ以上の粗粒分を排出して０〜２ｍｍピット８に戻す。
【００４３】
汚水ピットには、沈砂槽２１へ通じる配管が設けられており、配管に設けられたポンプにより、粒径０．０７５ｍｍ以下のシルトを洗浄水とともに沈砂槽２１へ送出する。
【００４４】
沈砂槽２１は、比較的粒子の大きい不溶性の土質成分を沈殿させる。原水槽２２は沈砂槽２１で不溶性の土質成分が沈殿した洗浄水をシックナー２５の処理能力に応じて一時的に貯める。原水槽２２には、シックナー２５に通じる配管が設けられており、配管に設けられたポンプで原水槽２２へ貯められた洗浄水の上部泥水をシックナー２５に送出する。
【００４５】
なお、原水槽２２とシックナー２５との間の配管の途中には凝集剤等の薬剤タンク２３、２４から通じる配管が接続されており、弁やポンプが設けられている。薬剤タンク２３、２４は、図４に示すように、沈砂槽２１、原水槽２２や、後述する貯泥槽３１、処理水槽２６、浮上油回収槽２８、濃縮廃油貯槽３０、循環水槽２７等の上に組み立てられた架台３３の上に載置されている。
【００４６】
シックナー２５は、凝集剤等の薬剤を投入された泥水中の汚染物質やシルトを凝集させて沈殿させる。シックナー２５は、図４に示すように、薬剤タンク２３、２４とともに架台３３の上に載置されている。
シックナー２５の下部には、沈殿した汚泥を貯泥槽３１に排出する配管と、弁とポンプとが設けられている。また、シックナー２５の上部には、上清を処理水槽２６に排出する配管が設けられている。
【００４７】
貯泥槽３１は、汚泥を一時的に蓄える。貯泥槽３１には、汚泥をフィルタープレス３２に排出する配管と、弁とポンプとが設けられている。
フィルタープレス３２は、図４、図８に示すように、薬剤タンク２３、２４やシックナー２５とともに架台３３の上に設けられている。フィルタープレス３２は、汚泥を圧縮濾過し、脱水ケーキとし、ベルトコンベヤーｂ５に載せる。また、フィルタープレス３２には、汚泥から絞り出された水を沈砂槽２１・減水槽へ排出する配管が設けられている。
ベルトコンベヤーｂ５は、脱水ケーキを防音・防塵建屋１の外の脱水ケーキストックＳ５に搬出する。
【００４８】
処理水槽２６には、水面付近に浮上油回収管が設けられ、水面に浮上した油分を水面付近の水とともに浮上油回収槽２８へ排出する。また処理水槽２６下部には、循環水槽２７へ水を送出する配管と、ポンプとが設けられている。
浮上油回収槽２８には、油水分離装置２９へ通じる配管と、ポンプが設けられている。
【００４９】
油水分離装置２９は、水と油分とを分離し、油分を濃縮廃油貯槽３０へ、水を沈砂槽２１・原水槽２２へ送出する。
濃縮廃油貯槽３０は油分がバキューム搬出されるまでの間、貯められる。
循環水槽２７には、ドラムウォッシャー４やスクリーンユニット５に洗浄水を送水する配管と、ポンプとが設けられている。
また、循環水槽２７には、水量の減少に伴い、適宜水が補給される。
【００５０】
このように、本発明の汚染土壌浄化プラント１００では、各種水槽の上に架台３３を組み上げ、その上にシックナー２５やフィルタープレス３２、薬剤タンク２３、２４等の設備を設けたので、洗浄水の処理設備に必要な設置面積を小さくすることができる。なお、架台３３の下に設置される各種水槽は、図２に示した配置に限られず、任意の配置にすることができる。
【００５１】
次に、図９に挙げるフローチャートを用いて、汚染土壌の処理方法について説明する。
まず、汚染土壌ストックＳ１から汚染土壌をバックホーで持ち上げ、グリッドユニット２に通す。グリッドユニット２では粒径約８０ｍｍ以上の汚染土壌塊が除去される。粒径８０ｍｍ以上の汚染土壌塊はほとんどないが、もしある場合には、８０ｍｍストックへ貯めておき、クラッシャーで粒径８０ｍｍ以下に砕いた後、再びグリッドユニット２に通す。
【００５２】
粒径８０ｍｍ以下の汚染土壌は、ベルトコンベヤーｂ１で運搬され、磁選機３で鉄片を除去された後に、ドラムウォッシャー４へ投入される。
ドラムウォッシャー４に投入された汚染土壌は、ドラムウォッシャー４内でこすり合わされて洗浄される。ドラムウォッシャー４で洗浄された汚染土壌のうち粒径４０ｍｍ以上の石塊は除去され、ベルトコンベヤーｂ２で運搬される。粒径４０ｍｍ以上の石塊を除去することで、スクリーンユニット５の負荷を軽減することができる。
【００５３】
粒径４０ｍｍ以下の土質成分は、洗浄水とともにスクリーンユニット５にかけられ、粒径２〜４０ｍｍの礫や、木の枝や根などのゴミが除去される。粒径４０〜８０ｍｍの石塊、粒径２〜４０ｍｍの礫、及びゴミは、ベルトコンベヤーｂ２でゴミ取り機６へ運搬される。ゴミ取り機６は木の枝や根などのゴミをゴミ箱へ取り除く。
木の枝や根などのゴミは可燃ゴミとして搬出してもよいし、あるいは埋め戻してもよい。
【００５４】
ゴミ取り機６を通過した粒径４０〜８０ｍｍの石塊、粒径２〜４０ｍｍの礫は、ベルトコンベヤーｂ３で運搬され、２〜８０ｍｍストックＳ３に積まれる。２〜８０ｍｍストックＳ３に積まれた粒径４０〜８０ｍｍの石塊や、粒径２〜４０ｍｍの礫は、搬出されてセメント材料等に利用されたり、あるいは埋め戻されたりする。
【００５５】
粒径２ｍｍ以下の土質成分は、洗浄水とともに０〜２ｍｍピット８へ一時貯められ、ポンプで汲み上げられてサンドクリーン９にかけられる。サンドクリーン９では、粒径０．０７５〜２ｍｍの砂がすくい取られ、ベルトコンベヤーｂ４により運搬され、０．０７５〜２ｍｍストックＳ４に積まれる。０．０７５〜２ｍｍストックＳ４に積まれた粒径０．０７５〜２ｍｍの砂は、搬出されてモルタル材料等に利用されたり、あるいは埋め戻されたりする。
【００５６】
サンドクリーン９を透過した土粒子は、洗浄水と共に、ポンプによりサイクロン１０へ送られ、洗浄される。サンドクリーン９で除去できなかった粒径０．０７５ｍｍ以上の粗粒分はサイクロン１０で除かれ、０〜２ｍｍピット８へ戻される。このように粗粒分を再びサンドクリーン９へ循環させて粗粒分をほぼ完全に除くことで、洗浄水に含まれる汚染されていない土粒子の量を減らし、この後の洗浄水の浄化設備の処理能力を向上させるとともに、排出される脱水ケーキの量を減らすことができる。また、浄化設備の処理能力を向上させることで、各種水槽を小さくすることができ、汚染土壌浄化プラント１００に必要な設置面積をさらに小さくすることができる。
【００５７】
サイクロン１０を通過した粒径０．０７５ｍｍ以下のシルトは、洗浄水と共に、ポンプにより汚水ピット１１に貯められる。汚水ピット１１へはゴミ箱からも洗浄水が流入する。
汚水ピット１１に貯められた洗浄水は、ポンプで汲み上げられ、沈砂槽２１・原水槽２２へ一時貯められ、比較的粒子の大きい不溶性の土質成分を沈殿させる。
沈砂槽２１・原水槽２２へ貯められた洗浄水の上部泥水は、ポンプで汲み上げられ、凝集剤等の薬剤を投入されてシックナー２５に投入される。
【００５８】
シックナー２５では、凝集剤等の薬剤を投入された泥水中の汚染物質が凝集して沈殿する。シックナー２５内の上清部分は処理水槽２６へ貯められる。処理水槽２６の水面に浮いた油分は、水面付近の水とともに浮上油回収槽２８に送られる。浮上油回収槽２８に貯められた水と油分は、ポンプで油水分離装置２９に送られる。油水分離装置２９では油分が回収され、油分は濃縮産油貯槽へ貯められ、水は再び沈砂槽２１・原水槽２２へ送水される。
【００５９】
濃縮廃油貯槽３０の油は、他の処理場へ搬出される。
処理水槽２６の下部の水は、ポンプで汲み上げられて循環水槽２７へ送られる。循環水槽２７の水は、汲み上げられてドラムウォッシャー４やスクリーンユニット５の洗浄水として再び利用される。なお、循環水槽２７へは、循環水の減少に伴い適宜水が補充される。
【００６０】
シックナー２５で沈殿した汚泥は、ポンプで貯泥槽３１へ送られ、一時貯められた後に、ポンプでフィルタープレス３２へ送られる。
フィルタープレス３２では、汚泥から水分を除いて脱水ケーキにする。脱水ケーキは脱水ケーキストックＳ５に積まれ、後に処分場へ搬出される。
フィルタープレス３２で除かれた水分は、再び沈砂槽２１へ送水される。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、土壌の汚染された区域内に汚染土壌浄化プラントを設けるので、汚染土壌の運搬距離や運搬時間を減らすことができ、運搬費用を減らすことができる。また外部の浄化プラントに運搬する間に汚染土壌をその経路に拡散させることもなく、運搬業者による不法投棄もない。
また、浄化した土壌で掘削場所を埋め戻すので、外部から搬入する埋め戻し土を減らすことができ、埋め戻し土の購入費、運搬費を減らすことができる。
【００６２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、汚染土壌を掘削してから浄化し、埋め戻すまでの作業を連続して行うことができ、短期施工が可能となる。
【００６３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、汚染土壌浄化プラントの跡地を汚染されていない埋め戻し土で埋め戻すことで、浄化後の区域を平坦にすることができる。
【００６４】
請求項４に記載の発明によれば、請求項２または３に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、汚染土壌を搬出した区分に汚染されていない埋め戻し土を埋め戻し、平坦にしてから汚染土壌浄化プラントを設置することにより、汚染土壌浄化プラントの設置や、汚染土壌の搬入を容易にすることができる。
【００６５】
請求項５に記載の発明によれば、洗浄プラントにより、汚染土壌を洗浄した洗浄水に含まれる汚染されていない土粒子の量を減らし、浄水プラントの処理能力を向上させるとともに、排出される脱水ケーキの量を減らすことができる。
また、浄水プラントにより、洗浄水を浄化して再利用することができ、水の使用量を節約することができる。
【００６６】
請求項６に記載の発明によれば、洗浄水を貯める水槽の上に、洗浄水から汚染物質及び細粒分を除去する設備を設けることで、浄水プラントに必要な設置面積を減らすことができる。
【００６７】
請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、汚染土壌中の石塊、砂礫、粗粒分を洗浄して除去することにより、浄水プラントの負荷を軽減することができ、洗浄水を貯める水槽を小さくして設置面積をさらに小さくすることができる。
【００６８】
請求項８に記載の発明によれば、請求項６または７に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、防音・防塵建屋により、洗浄プラント及び浄水プラントから発生する騒音や粉塵、汚染物質や悪臭が周囲に漏れることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の汚染土壌の浄化方法を使用する区域の形態例を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態例の汚染土壌浄化プラントを示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ間の立面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ間の立面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ間の立面図である。
【図６】図２のＤ−Ｄ間の立面図である。
【図７】図２のＥ−Ｅ間の立面図である。
【図８】図２のＦ−Ｆ間の立面図である。
【図９】汚染土壌の流れを表すフロー図である。
【符号の説明】
１ 防音・防塵建屋
２ グリッドユニット
３ 磁選機
４ ドラムウォッシャー
５ スクリーンユニット
６ ゴミ取り機
７ ゴミカゴ
８ ０〜２ｍｍピット
９ サンドクリーン
１０ サイクロン
１１ 汚水ピット
２１ 沈砂槽
２２ 原水槽
２３、２４ 薬剤タンク
２５ シックナー
２６ 処理水槽
２７ 循環水槽
２８ 浮上油回収槽
２９ 油水分離装置
３０ 濃縮廃油貯槽
３１ 貯泥槽
３２ フィルタープレス
３３ 架台
４１ トラック
４２ バックホー
１００ 汚染土壌浄化プラント
２００ 区域
２０１〜２０７ 区分
ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４ ベルトコンベヤー
Ｓ１ 汚染土壌ストック
Ｓ２ ＋８０ｍｍストック
Ｓ３ ２〜８０ｍｍストック
Ｓ４ ０．０７５〜２ｍｍストック
Ｓ５ 脱水ケーキストック
Claims (8)
- 土壌の汚染された区域に汚染土壌浄化プラントを設置し、掘削した汚染土壌を浄化した後に埋め戻すことを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
- 汚染された区域を汚染土壌浄化プラントの処理能力に応じた区分に分割し、いずれかの区分の汚染土壌を掘削して隣接する他の区分に搬出し、
汚染土壌を搬出した区分に汚染土壌浄化プラントを設置し、搬出した汚染土壌を汚染土壌浄化プラントで浄化し、
次いで他の区分の汚染土壌を順番に掘削して汚染土壌浄化プラントで浄化するとともに、浄化した土壌を掘削した区分に埋め戻すことを特徴とする請求項１に記載の汚染土壌の浄化方法。 - 汚染された区域を浄化した後に、汚染土壌浄化プラントを撤去した跡地に汚染されていない埋め戻し土を埋め戻すことを特徴とする請求項２に記載の汚染土壌の浄化方法。
- 汚染土壌を搬出した区分に汚染されていない埋め戻し土を埋め戻し、平坦にしてから汚染土壌浄化プラントを設置することを特徴とする請求項２または３に記載の汚染土壌の浄化方法。
- 前記汚染土壌浄化プラントは、汚染土壌を洗浄して分級し、汚染物質を吸着した細粒分を除去する洗浄プラントと、汚染土壌を洗浄した洗浄水から汚染物質を細粒分とともに除去する浄水プラントとを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の汚染土壌の浄化方法。
- 汚染土壌を洗浄して分級し、汚染物質を吸着した細粒分を除去する洗浄プラントと、汚染土壌を洗浄した洗浄水から汚染物質を細粒分とともに除去する浄水プラントとを備える汚染土壌浄化プラントにおいて、前記浄水プラントは、洗浄水を貯める水槽の上に、洗浄水から汚染物質及び細粒分を除去する設備を設けることを特徴とする汚染土壌浄化プラント。
- 前記洗浄プラントは、ドラムウォッシャーと、スクリーンユニットと、サンドクリーンと、サイクロンとを備え、汚染土壌中の石塊、砂礫、粗粒分を洗浄して除去することを特徴とする請求項６に記載の汚染土壌浄化プラント。
- 前記洗浄プラント及び浄水プラントを覆う防音・防塵建屋を備えることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の汚染土壌浄化プラント。
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