JP2005046705A - 汚染土壌の浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 土壌冷却装置に備えた水蒸気導出用の排気ダクトのメンテナンスを容易なものとした汚染土壌の浄化装置を提供する。
【解決手段】 土壌冷却装置６に備える排気ダクト２９を、土壌冷却装置６側端部が低位置となるように所定角度に傾斜配置する。また、排気ダクト２９内部には排気ダクト２９内壁に付着するダストを土壌冷却装置６内へ洗い流す水噴霧ノズル３０を備える。そして、土壌冷却装置６にて高温の浄化土壌に水を噴霧したときに生じる水蒸気を排気ダクト２９から導出する際、水蒸気中に含まれているダストが排気ダクト２９内壁に付着していくが、水噴霧ノズル３０から定期的に水を噴霧して洗い落とすと共に、その水を排気ダクト２９の傾斜にしたがって土壌冷却装置６へ流し込み、そのまま浄化土壌に添加する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、軽油、重油などの油分を含んだ汚染土壌を加熱浄化処理する装置に関する。

近年、産業活動に伴って各事業所の敷地内やその周辺地域の土壌が油などの揮発性汚染物質の廃液によって汚染され、その土壌の地下を流れる地下水にまで汚染が及んでいるといったことが取り沙汰されて問題となっている。このように油を含有する土壌を処理するために、一つの方法として、その土壌を掘削して汚染土壌の浄化処理プラントにて加熱処理し、土壌に染み込んでいる揮発性汚染物質を燃焼分解させることによって土壌の浄化処理を行うようにしたものがある。

本出願人は、汚染土壌を加熱浄化処理する装置としてアスファルト混合物製造用のアスファルトプラントの利用に着目し、これらの設備を利用して汚染土壌の浄化可能なアスファルトプラントを構築し、少ない設備投資で汚染土壌の浄化処理が実現できると考え、これに関して本出願人は既に特許出願している（特許文献１参照。）。

特許文献１では、アスファルトプラントの骨材加熱用ドライヤに汚染土壌を供給して加熱浄化処理し、加熱浄化処理を終えた土壌をプラントのバケットエレベータを介して土壌冷却装置へと供給し、高温で乾燥した土壌に所定量の水を噴霧して取り扱いやすい温度に冷却し、かつ適度に湿潤させるようにしている一方、ドライヤにて汚染土壌を加熱浄化した際に生じる排ガスは、ドライヤ下流に配設した排気煙道より排出し、排気煙道に介在させた集塵機を経由させて排ガス中のダストを捕捉した後、煙突より放出するようにしている。

また、土壌冷却装置では高温で乾燥した土壌に水を噴霧する際に多量の水蒸気が生じるため、土壌冷却装置とドライヤ下流の排気煙道とを排気ダクトにて連結し、土壌冷却装置にて生じた水蒸気をこの排気ダクトを介して排気煙道へ導出するようにしている。ここで、高温で乾燥した土壌へ水を噴霧した際に生じる水蒸気中には多量のダストが含まれており、このダストの堆積によって排気ダクト内部が閉塞してしまわないように、図３に示すごとく、排気ダクトを排気煙道側が低位置となるように所定角度に傾斜配置してダストの堆積を防止するように図っている。
特開２００３−８０２２６号公報

しかしながら、水蒸気によって湿潤したダストは排気ダクト内壁に付着してしまいやすいため、排気ダクトを単に傾斜配置しただけではダストは排気煙道へと上手く流下していかずに堆積してしまう場合が少なくなく、結局は所定時間おきに作業員の手によって排気ダクト内部を清掃する必要があって甚だ面倒であった。

本発明は上記の点に鑑み、土壌冷却装置に備えた水蒸気導出用の排気ダクトのメンテナンスを容易なものとした汚染土壌の浄化装置を提供することを課題とする。

本発明は上記の課題を解決するために、請求項１記載の汚染土壌の浄化装置にあっては、汚染土壌を加熱浄化可能なドライヤを配設し、該ドライヤの近傍にドライヤにて加熱浄化して高温となった土壌を受け入れて水を噴霧することにより所定温度まで冷却する土壌冷却装置を配設し、該土壌冷却装置にて土壌を冷却する際に生じる水蒸気を前記ドライヤの排気煙道に導出する排気ダクトを備え、該排気ダクトは土壌冷却装置側が低位置となるように所定角度に傾斜配置すると共に、排気ダクトにはダクト内壁に付着するダストを土壌冷却装置内へ洗い流す水噴霧ノズルを備えたことを特徴としている。

また、請求項２記載の汚染土壌の浄化装置にあっては、前記排気ダクト内部の水噴霧ノズルによる水の噴霧量に応じて土壌冷却装置での水の噴霧量を加減して調整するように構成したことを特徴としている。

本発明の請求項１記載の汚染土壌の浄化装置によれば、汚染土壌を加熱浄化可能なドライヤを配設し、該ドライヤの近傍にドライヤにて加熱浄化して高温となった土壌を受け入れて所定量の水を噴霧することにより所定温度まで冷却する土壌冷却装置を配設し、該土壌冷却装置にて土壌を冷却する際に生じる水蒸気を前記ドライヤの排気煙道に導出する排気ダクトを備えてなる汚染土壌の浄化装置において、前記排気ダクトは土壌冷却装置側端部が低位置となるように所定角度に傾斜配置すると共に、排気ダクト内部にはダクト内壁に付着するダストを土壌冷却装置内へ洗い流す水噴霧ノズルを備えたので、排気ダクト内部がダストで閉塞してしまう前に水噴霧ノズルからの水の噴霧によって排気ダクト内部をきれいに洗浄することができ、作業員による定期的な排気ダクトの清掃が不要となってメンテナンスが容易となる。

また、請求項２記載の汚染土壌の浄化装置によれば、前記排気ダクト内部の水噴霧ノズルによる水の噴霧量に応じて土壌冷却装置での水の噴霧量を加減して調整するように構成したので、排気ダクトの洗浄の際に土壌冷却装置内へ水が流れ込んでも土壌に過剰に水を添加させてしまうおそれがなく、冷却処理を終えた土壌には好適な性状を安定して保持させることができる。

本発明に係る請求項１記載の汚染土壌の浄化装置では、ドライヤにて加熱浄化して高温となった土壌を土壌冷却装置に投入し、土壌冷却装置ではこの土壌に対して適当に水を噴霧しながら撹拌するなどして冷却処理していく。そして、その際に土壌表面より生じる多量の水蒸気は、排気ダクトを介してドライヤ下流の排気煙道へと導出していく。このとき、排気ダクト内壁に湿潤したダストの一部が付着して次第に堆積していくが、排気ダクト内部に備えた水噴霧ノズルより、例えば所定時間おきに水を噴霧して付着したダストを洗い流し、排気ダクト内部がダストで閉塞してしまうことがないように維持する。一方、洗い流したダストは排気ダクトの傾斜にしたがって水と共に流下していって土壌冷却装置内へと流れ込んでいき、浄化土壌に混入されて共に排出されていく。

また、請求項２記載の汚染土壌の浄化装置では、排気ダクト内部を洗浄する際に要する水の噴霧量を把握しておく。そして、その噴霧量分の水が土壌冷却装置内に流れ込むことを考慮して土壌冷却装置にて噴霧する水の量を加減して調整し、浄化土壌の性状を安定して好適な状態に保持する。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１は、アスファルトプラントのドライヤに、骨材の加熱と併せて汚染土壌の浄化も可能なドライヤ１を採用すると共に、その他の汚染土壌浄化処理設備を追加して汚染土壌の浄化もできるようにしたアスファルトプラントの概要図である。図１において、公知のアスファルトプラントとして本来備えている主な装置は、前記ドライヤ１以外に、ドライヤ１にて加熱した骨材をプラント本体上部まで持ち上げる垂直搬送装置２、篩い分け・貯蔵・計量・混合機能を備えたプラント本体３、前記ドライヤ１に供給する骨材を貯蔵する骨材貯蔵ホッパ４、ドライヤ１から導出される微粒分を捕捉する集塵機５等である。

一方、汚染土壌を浄化処理するのにアスファルトプラントに追加した主な設備は、ドライヤ１にて加熱した高温の土壌を取り扱い易い温度まで低下させる土壌冷却装置６、汚染土壌加熱浄化時にドライヤ１から飛散した揮発性油分を燃焼除去する脱臭炉７、ドライヤ１に供給する汚染土壌を貯蔵する汚染土壌貯蔵ホッパ８等である。

前記ドライヤ１は、アスファルト混合物の素材である骨材、或いは汚染土壌を加熱する兼用の加熱装置として使用される。このドライヤ１は、内周部に多数の掻き上げ羽根９を周設した円筒状のドラム１０を機台１１上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置１２にて所定の速度で回転させるようにしており、ドラム１０の一端部の排出ホッパ１３に配設したバーナ１４よりドラム１０内に熱風を送り込む一方、他端部の投入ホッパ１５には排気煙道１６を連結し、該排気煙道１６下流に介在させた排風機１７にて排ガスを吸引してドラム１０内を通過する高温ガス流を維持すると共に、バグフィルタなどの集塵機５を経由させて排ガス中の微粒分を捕捉して煙突１８より放出している。

また、前記排出ホッパ１３には排出シュート１９を配設しており、その先端部を垂直搬送装置２の投入口へ連結している。前記排出シュート１９の途中には分岐シュート２０を配設しており、該分岐シュート２０の分岐部には排出シュート１９に排出されてくる材料が骨材か土壌かに応じて排出方向を振り分ける経路変更用ダンパー２１を回動自在に配設していると共に、分岐シュート２０の排出先にはスクリューコンベヤ２２を配設し、該スクリューコンベヤ２２の搬送端に土壌冷却装置６を配設している。

土壌冷却装置６は、ケーシング２３内に撹拌羽根２４を適宜間隔で取り付けた軸体２５を貫通させて両端部を回転自在に軸支し、駆動装置（図示せず）にて所定速度で回転させるようにしていると共に、ケーシング２３の一端に土壌の投入口２６を、他端に排出口２７を備えている。また、ケーシング２３内部には水噴霧ノズル２８を備えており、ケーシング２３内に投入した高温の土壌を撹拌羽根２４にて撹拌しながら、図示しない水供給源より供給する水を水噴霧ノズル２８から噴霧し、適当に湿潤、冷却して取り扱いに適した状態として排出口２７から順次排出する。

また、ケーシング２３上部には排気ダクト２９を備え、該排気ダクト２９の他端部をドライヤ１の排気煙道１６に連結しており、土壌を冷却する際にケーシング２３内部で生じる水蒸気をこの排気ダクト２９を介して排気煙道１６へと導出するようにしている。

図２は、前記排気ダクト２９の詳細図であって、図面からも分かるように、排気ダクト２９は土壌冷却装置６側の端部が低位置となるように所定角度に傾斜配置していると共に、排気ダクト２９内部には前記水噴霧ノズル２８と同様の水噴霧ノズル３０を備えている。そして、該水噴霧ノズル３０より定期的に水を噴霧することにより、土壌冷却装置６から水蒸気を導出する際に排気ダクト２９内壁に付着する多量のダストを確実に洗い流し、排気ダクト２９内部がダストで閉塞することのないように図っている。

一方、洗い流したダストは、排気ダクト２９の傾斜にしたがって水と共に流下させて土壌冷却装置６内へと流し込み、元の浄化土壌に混入するようにしている。ここで、排気ダクト２９とケーシング２３の接合箇所は、従来例の図３に示されるようなケーシング２３の終端部ではなく、ケーシング２３の略中間部としており、排気ダクト２９からケーシング２３内へ流れ込んでくる水が直接下位の排出口２７より排出されないように図っている。なお、排気ダクト２９の傾斜角度は、例えばダストの洗い流しやすさや、各装置の配置などを考慮して適宜選定すると良い。

また、前記水噴霧ノズル３０より噴霧する水量を把握できるように、例えば、一回の噴霧量としてダストを確実に洗い流せるだけの一定量に定めておき、その水量が土壌冷却装置６内に流れ込んで冷却処理中の土壌へ添加されることを考慮し、水噴霧ノズル３０から水を噴霧した際には、予め定めておいた水量分だけ土壌冷却装置６にて水噴霧ノズル２８より噴霧する水量を減らすように調整し、排出口２７より排出される土壌の性状を安定して好適な状態に保持するように図っている。なお、水噴霧ノズル３０より噴霧する水量を把握するために別途水量計などを備え、その水量計にて計量された水量に応じて土壌冷却装置６の水噴霧ノズル２８からの水の噴霧量を調整するようにしても良い。

脱臭炉７は、バーナ３１によって排ガス中に含まれる油などの揮発性汚染物質を燃焼分解してから煙突１８より排気するもので、排ガス熱を有効利用するために熱交換器３２、３３を配設している。熱交換器３２はドライヤ１から脱臭炉７へ導入する排ガスの予熱を、また熱交換器３３は燃焼用空気供給ファン３４から脱臭炉７のバーナ３１へ供給する燃焼用空気の予熱を図っている。なお、脱臭炉７は汚染土壌加熱時には必要だが、骨材加熱時には不要であるので、このときには排ガスをバイパス回路３５によって脱臭炉７を経由しないで煙突１８へ直接流すようにすると好ましい。

しかして、本発明の汚染土壌の浄化装置においては、アスファルト混合物を製造していないときに汚染土壌を浄化処理する。汚染土壌を浄化処理するときには、排出シュート１９の経路変更用ダンパー２１を図中の実線位置に回動させた後、汚染土壌貯蔵ホッパ８から汚染土壌をベルトコンベヤを介してドライヤ１のドラム内１０に投入し、バーナ１４からの熱風に晒して汚染土壌を所定温度まで加熱する。この加熱によって汚染土壌中の揮発性汚染物質は、揮発分離または燃焼分解される一方、ドライヤ１内を通過するガス流に乗って土壌中の揮発性汚染物質を多く含む微粒分がドライヤ１下流へと飛散し、汚染土壌中の汚染物質が減少して浄化される。

そして、ドライヤ１から導出される排ガスは集塵機５へと導かれ、汚染物質を多く含む微粒分が捕捉される。そして集塵機５を通過した排ガスは、脱臭炉７へと導かれて炉内の高温雰囲気に晒され、排ガス中に残る揮発性汚染物質が完全に燃焼分解される。

また、ドラム１０内の土壌は、排出シュート１９から排出されると、経路変更用ダンパー２１によって分岐シュート２０側へ流れていき、スクリューコンベヤ２２を介して土壌冷却装置６に順次投入されていく。そして、土壌冷却装置６に投入された土壌は、撹拌羽根２４によって撹拌されながら水噴霧ノズル２８より水を噴霧され、適当に湿潤・冷却されて取り扱いに適した状態となって排出口２７より順次排出されていく。

一方、土壌冷却装置６にて高温の土壌に水を噴霧した際に生じるダストを含んだ多量の水蒸気は、排気ダクト２９を介してドライヤ１下流の排気煙道１６へ導出されていく。このとき、水蒸気によって湿潤したダスト分が排気ダクト２９の壁面に付着するが、排気ダクト２９内部に備えた水噴霧ノズル３０より定期的に水を噴霧して洗い落とし、排気ダクト２９内部がダストで閉塞してしまわないように図っている。そして、洗い落とされたダストは排気ダクト２９の傾斜にしたがって水と共に流下していき、土壌冷却装置６内へ流れ込んで浄化土壌に混入される。そして、土壌冷却装置６では排気ダクト２９から流れ込んだ水の量に応じて水噴霧ノズル２８からの水の噴霧量を減らすように調整し、排出する土壌の性状を安定して好適な状態に保持するように図っている。

このように、土壌冷却装置６に備える排気ダクト２９を土壌冷却装置６側が低位置となるように傾斜配置すると共に、排気ダクト２９内部に水噴霧ノズル３０を備えたので、排気ダクト２９内部への定期的な水の噴霧によって確実に排気ダクト２９の閉塞を防止することができ、メンテナンス面において非常に好適である。また、そのダストの混入した水を土壌冷却装置６に投入して土壌に添加するようにしたので、無駄が無く、環境面においても好適である。更に、その排気ダクト２９から流れ込む水量に応じて土壌冷却装置６での水の噴霧量を調整するようにしたので、好適な性状の土壌を安定して排出させることができる。

なお、上記実施例では、本発明をアスファルトプラントの設備を利用した汚染土壌の浄化装置に採用したものを例にあげたが、特にこれに限定するものではなく、例えばプラント本体を持たない、汚染土壌の浄化のみを目的とする専用の浄化装置に採用しても良いことは勿論である。

本発明に係る汚染土壌の浄化装置の一実施例を示す説明図である。 図１の主要部を示す図である。 従来例の図２に相当する図である。

符号の説明

１…ドライヤ ２…垂直搬送装置
３…プラント本体 ４…骨材貯蔵ホッパ
５…集塵機 ６…土壌冷却装置
７…脱臭炉 ８…汚染土壌貯蔵ホッパ
１９…骨材排出シュート ２０…分岐シュート
２１…経路変更用ダンパー ２２…スクリューコンベヤ
２８、３０…水噴霧ノズル ２９…排気ダクト

Claims (2)

1. 汚染土壌を加熱浄化可能なドライヤを配設し、該ドライヤの近傍にドライヤにて加熱浄化して高温となった土壌を受け入れて所定量の水を噴霧することにより所定温度まで冷却する土壌冷却装置を配設し、該土壌冷却装置にて土壌を冷却する際に生じる水蒸気を前記ドライヤの排気煙道に導出する排気ダクトを備えてなる汚染土壌の浄化装置において、前記排気ダクトは土壌冷却装置側端部が低位置となるように所定角度に傾斜配置すると共に、排気ダクト内部にはダクト内壁に付着するダストを土壌冷却装置内へ洗い流す水噴霧ノズルを備えたことを特徴とする汚染土壌の浄化装置。
2. 前記排気ダクト内部の水噴霧ノズルによる水の噴霧量に応じて土壌冷却装置での水の噴霧量を加減して調整するように構成したことを特徴とする請求項１記載の汚染土壌の浄化装置。

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