JP2005040764A - 油汚染土壌の浄化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】油汚染土壌において、撹拌洗浄を含む多段階処理を施すことにより、重油や高濃度の油を効率良く除去する。
【解決手段】先ず、回転翼を備える攪拌装置（例えば、パン型またはパグミル型のミキサ）３に油汚染土壌を投入し、水と混合して回転翼により撹拌する。続く工程では、攪拌装置から油汚染土壌と水が混合撹拌されたスラリーを振動装置４に移し、振動を加えることにより油分の付着した細粒分を含む水と粗粒分とに篩い分ける。このとき、スラリーにシャワー水を吹き付けるとともに、排水する。次の工程において、振動装置から篩い分けた粗粒分を濯ぎ装置（例えば、スパイラル分級機）５に移し、清浄水を供給して粗粒分表面から油分を浮き上がらせる。このとき、粗粒分にシャワー水を吹き付けるとともに、排水する。
【選択図】図１

Description

本発明は、洗浄による油汚染土壌の浄化方法に関する。

工場・事業所、廃棄物処分場跡地、研究所跡地などにおける土地利用改変時において、油により汚染された土壌を浄化処理することが行われる。
具体的には、重油等の油に汚染されている土壌は熱により分離できることに着目して、土壌全体を焼却して油分を分解した後、埋設処分したりセメント材料とする方法がある。
また、タンク等に投入した土壌を水と混合し撹拌洗浄して浮上してくる油分を回収する方法（例えば、特許文献１〜３参照）や、地表に盛り立てて土壌中の分解菌を活性化させ、油分を分解させてバイオ処理する方法（例えば、特許文献４参照）などがある。
特開２００２−２８２８３７号公報 特開２００２−１３６９６３号公報 特開２００１−１４９９１３７号公報 特開２００３−５３３２４号公報

しかし、土壌の焼却処理は高コストで十分な設備と特殊技能者を必要とする問題がある。また、土壌のバイオ処理は低コストであるものの長期間を要する問題があることに加え、土壌を撹拌洗浄する場合と同様に、付着力の強い重油や高濃度の油は除去できない問題があった。なお、洗浄の場合、水に沈殿した土壌を取り出す際に浮いている油による再汚染が問題となっていた。

本発明の課題は、油汚染土壌において、撹拌洗浄を含む多段階処理を施すことにより、重油や高濃度の油を効率良く除去することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、回転翼を備える攪拌装置に油汚染土壌を投入し、水と混合して回転翼により撹拌する工程と、前記攪拌装置から油汚染土壌と水が混合撹拌されたスラリーを振動装置に移し、振動を加えることにより油分の付着した細粒分を含む水と粗粒分とに篩い分ける工程と、前記振動装置から篩い分けた粗粒分を濯ぎ装置に移し、清浄水を供給して粗粒分表面から油分を浮き上がらせる工程とからなる油汚染土壌の浄化方法を特徴とする。

このように、先ず、回転翼を備える撹拌装置において、油汚染土壌を水と混合して回転翼により強制撹拌洗浄することで、土壌塊を解砕すると同時に、付着している油分を剥離したスラリーを作製する。続いて、振動装置において、スラリーに振動を加えることで、油分の付着した細粒分を含む水と粗粒分とに篩い分ける。こうして振動により篩い分けた粗粒分を、さらに、濯ぎ装置において、清浄水を供給して粗粒分表面から油分を浮き上がらせる。
以上、油汚染土壌の強制撹拌洗浄、続くスラリーの振動篩い分け、その振動により篩い分けた粗粒分をさらに清浄水で濯ぐといった３段階処理によって、重油や高濃度の油を効率良く除去できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の油汚染土壌の浄化方法であって、前記振動装置において、スラリーにシャワー水を吹き付けるとともに、排水することを特徴とする。
このように、強制撹拌洗浄後のスラリーの振動篩い分けの際に、シャワー水を吹き付けることにより油分をさらに剥離できるとともに、排水により油分を回収できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の油汚染土壌の浄化方法であって、前記濯ぎ装置において、粗粒分にシャワー水を吹き付けるとともに、排水することを特徴とする。
このように、振動篩い分け後の粗粒分をさらに清浄水で濯ぐ際に、シャワー水を吹き付けることにより、土壌から油分をさらに除去できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の油汚染土壌の浄化方法であって、前記撹拌装置として、パン型またはパグミル型のミキサを用いることを特徴とする。
このように、パン型またはパグミル型のミキサを用いれば、低コスト・省スペースに寄与できる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の油汚染土壌の浄化方法であって、前記濯ぎ装置として、スパイラル分級機を用いることを特徴とする。
このように、スパイラル分級機を用いれば、油分の回収と清浄土の排出が合理的に行える。

請求項１に記載の発明によれば、油汚染土壌の強制撹拌洗浄、続くスラリーの振動篩い分け、その振動により篩い分けた粗粒分をさらに清浄水で濯ぐといった３段階処理によって、重油や高濃度の油を効率良く除去できる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明により得られる効果に加え、強制撹拌洗浄後のスラリーの振動篩い分けの際に、シャワー水を吹き付けて土壌から油分をさらに除去できるといった利点が得られる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明により得られる効果に加え、振動篩い分け後の粗粒分をさらに清浄水で濯ぐ際に、シャワー水を吹き付けて土壌から油分をさらに除去できるといった利点が得られる。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
本発明では、油汚染土壌の現場において、例えば、図１に示すように、掘削装置としてバックホウ１と、搬送装置として定量フィーダ付きベルトコンベア２と、回転翼を備える撹拌装置として二軸のパグミル型ミキサ（二軸パドルミキサとも称される）３と、振動装置として振動篩い機４と、濯ぎ装置としてスパイラル分級機５を用いる。

本発明は、図２は処理手順を示したフローのように、バックホウ１による掘削、定量フィーダ付きベルトコンベア２による搬送後において、３段階の洗浄工程を行うものである。即ち、洗浄工程は、最初のパグミル型ミキサ３による強制撹拌洗浄工程と、次の振動篩い機４によるシャワリングを伴った振動篩い洗浄工程と、次のスパイラル分級機５によるシャワリングを伴った濯ぎ工程の３段階である。ここで、振動篩い洗浄工程と濯ぎ工程では、並行して排水処理がそれぞれ行われる。

最初の強制撹拌洗浄工程では、パグミル型ミキサ３において、油汚染土壌と水を所定の割合で投入し、回転翼により土壌塊を解砕すると同時に、洗浄水との強制撹拌により付着している油分を剥離させてスラリーを作製する。

続いて、振動篩い洗浄工程では、振動篩い機４において、投入したスラリーに水平振動を与えて土壌粒子を分級すると同時に、油分の付着した細粒分を含む水と粗粒分とに篩い分ける。この振動篩いと同時に、スラリーにシャワー水を吹き付けて油分をさらに剥離しながら、排水する。

そして、濯ぎ工程では、スパイラル分級機５において、篩い分けた粗粒分を清浄水に通し、その粗粒分表面に残留している油分を除去して清浄水に浮上する油分をオーバーフローさせて回収すると同時に、清浄土を排出する。この濯ぎ時において、シャワー水を吹き付けて油分をさらに剥離すると同時に、油の再付着を防ぐ。

なお、以上の実施の形態においては、回転翼を備える撹拌装置として二軸のパグミル型ミキサを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、一軸のパグミル型ミキサやパン型ミキサを用いても良い。
また、振動装置としての振動篩い機の具体的構成は任意であり、その他、具体的な手法等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
さらに、スパイラル分級機による濯ぎ行程なしでも洗浄は可能である。

１．実験条件及び分析方法
図３に示すように、前記ミキサ３内の固液比（汚染土壌と洗浄水の質量比）と、撹拌時間をパラメータとした。そして、前記スパイラル分級機５から回収された土壌における油分濃度を、Ｓ３１６溶媒抽出による非分散赤外吸収分析法により測定した。

２．実験結果
（１）回収した土壌の油分濃度
各試験における回収した土壌の油分濃度を図４に示す。
図示のように、１２，０００〜１７，０００ｍｇ／ｋｇの汚染濃度であった原土壌が、本発明の洗浄処理によって、３，０００ｍｇ／ｋｇ程度の油分濃度に低減できた。

（２）撹拌時間
撹拌時間をパラメータとしたＣａｓｅ１、Ｃａｓｅ２、Ｃａｓｅ５における回収した土壌の油分除去率を図５に示す。ここで、油分除去率＝｛１−（回収土壌の油分濃度／原土壌の油分濃度）｝×１００（％）である。
図示のように、撹拌後（ミキサ後）の結果では、１〜２分の撹拌により油分除去率６０〜７０％であるのに対し、４分の撹拌では油分除去率４４％と低くなった。これは剥離した油分の土粒子への再付着等が起こったためと考えられる。一方、回収土壌（産物）の油分除去率は８０％程度であり、撹拌時間に係わらず、振動篩い・濯ぎにより安定した油分除去率となることがわかった。

（３）固液比
固液比をパラメータとしたＣａｓｅ２、Ｃａｓｅ３、Ｃａｓｅ４における回収した土壌の油分除去率を図６に示す。
図示のように、撹拌後（ミキサ後）の結果を見ると、水量を増加させることにより油分除去率も大きくなっている。一方、回収土壌（産物）の結果では、撹拌時間をパラメータとしたケースと同様に、振動篩い・濯ぎによりほぼ同程度の油分除去率になった。

（４）油分を含んだ排濁水の処理
振動篩い洗浄工程と濯ぎ行程から排出されて油分を含んだ濁水は、一旦排水タンクに貯水され、スキマーによって浮上油分が回収される。さらに次行程の凝集沈殿槽により微粒子分が回収される。

３．まとめ
本実験により、油汚染土壌を対象とした土壌洗浄法では、ミキサ等の強制撹拌により原土壌中の油分を６０％以上低減できることがわかった。また、濯ぎ後の油分除去率は撹拌時間、固液比の違いによらず８０％程度で一定になることがわかった。回収土壌の油分が３，０００ｍｇ／ｋｇ程度の濃度になること、並びに濯ぎにより油分濃度が均一化することがわかった。従って、本発明が油汚染土壌の浄化処理として有効であることがわかった。

本発明を実施する処理装置の一例を示す概略構成図である。 本発明による処理手順を示すフローである。 実験ケース例を示した図表である。 回収した土壌の油分濃度を示した図表である。 撹拌時間の違いによる除去率を示した図表である。 固液比の違いによる除去率を示した図表である。

符号の説明

１ 掘削装置（バックホウ）
２ 搬送装置（定量フィーダ付きベルトコンベア）
３ 回転翼を備える撹拌装置（パグミル型ミキサ）
４ 振動装置（振動篩い機）
５ 濯ぎ装置（スパイラル分級機）

Claims (5)

1. 回転翼を備える攪拌装置に油汚染土壌を投入し、水と混合して回転翼により撹拌する工程と、
   前記攪拌装置から油汚染土壌と水が混合撹拌されたスラリーを振動装置に移し、振動を加えることにより油分の付着した細粒分を含む水と粗粒分とに篩い分ける工程と、
   前記振動装置から篩い分けた粗粒分を濯ぎ装置に移し、清浄水を供給して粗粒分表面から油分を浮き上がらせる工程とからなることを特徴とする油汚染土壌の浄化方法。
2. 前記振動装置において、スラリーにシャワー水を吹き付けるとともに、排水することを特徴とする請求項１に記載の油汚染土壌の浄化方法。
3. 前記濯ぎ装置において、粗粒分にシャワー水を吹き付けるとともに、排水することを特徴とする請求項１または２に記載の油汚染土壌の浄化方法。
4. 前記撹拌装置として、パン型またはパグミル型のミキサを用いることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の油汚染土壌の浄化方法。
5. 前記濯ぎ装置として、スパイラル分級機を用い、残留油分濃度を均一化することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の油汚染土壌の浄化方法。

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