JP2005279476A - 有害物質の処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 短時間で環境基準以下の濃度に容易に下げ、かつ二次汚染物質などの発生を抑制する。
【解決手段】 汚染物質４を洗浄する。前記洗浄により汚染物質から分離した有害物質を、水の比重を閾値として分離する。前記分離された有害物質をそれぞれ捕捉する。また、洗浄している前記汚染物質に清浄な空気を接触させて曝気することにより、水の比重より軽い前記有害物質を、汚染物質及び洗浄水から気液分離する。そして、気液分離した有害物質、洗浄水中に含まれる有害物質を濾過フィルタにより気相吸着或は液相吸着により捕捉する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ゴミ処理場などに集積された汚染土壌或は産業廃棄物に含まれる有害物質を除去する有害物質の処理方法に関する。

ゴミ処理場などに集積された汚染土壌或は産業廃棄物などには、毒物，劇物などの有害物質が含まれている。これらの汚染土壌或は産業廃棄物などは、高度経済成長期に多く発生しており、最近、健康への影響，次世代への影響などが叫ばれるようになっている。

そこで、土壌汚染をめぐる社会的状況の変化から、土壌汚染対策の機運が高まり、土壌汚染対策法案が２００２年２月に閣議決定され、土壌汚染対策法が２００３年２月１５日から施行されている。

ゴミ処理場などに集積された汚染土壌或は産業廃棄物などに含まれる有害物質を除去する有害物質の処理方法が各種開発されている。

ところで、有害物質に含まれる揮発性有機化合物（Volatile Organic Compounds;VOC）は油脂類の溶解能力が高く、しかも、分解しにくく化学物資として安定して燃えにくい性質などの性質がある。そのため、１９７０年代には理想の洗浄剤として産業界に普及した。ところが、最近、揮発性有機化合物（VOC）は、吸入による頭痛やめまい、腎障害或は癌の発生などを引き起す可能性があることが指摘されている。また、揮発性有機化合物（VOC）は大気・水域，地下水汚濁の原因となるほか、住宅の室内空気汚染物質としても注目され、TVOC（総有害物質）という概念も提唱されている。例えば揮発性有機化合物の現状の分解技術としては、地下水揚水法，土壌ガス吸引法などがあり、短期間で環境基準以下の濃度に下げる試みが行われている。

また、揮発性有機化合物（VOC）としては、常温で揮発しやすい化合物であり、トリクロロエチレンやトラクロロエチレン，ホルムアルデヒト，トルエン，ベンゼン，キシレンなどのさまざまな物質が存在する。上述した土壌汚染対策法においても、上述した揮発性有機化合物が指定基準規制の対象となっている。

次に、揮発性化合物の濃度を指定基準濃度以下に下げるための方法について例を掲げて説明する。

環境浄化技術 2003.9 Vol.2. NO.9 第1頁〜第4頁 環境浄化技術 2003.9 Vol.2. NO.9 第25頁〜第26頁 環境浄化技術 2003.9 Vol.2. NO.9 第27頁〜第29頁 環境浄化技術 2003.9 Vol.2. NO.9 第30頁〜第32頁

先ず、嫌気バイオ法について説明する。この嫌気バイオ法は、地下水に栄養剤として有機物（食品添加物），窒素，燐等の栄養塩類を添加する方法である。この方法によれば、テトラクロロエチレン，トリクロロエチレンがエチレン，エタンまでに還元され、無害化される。

しかしながら、前記嫌気バイオ法は、特定の揮発性有機化合物の処理に有効であるが、すべての揮発性有機化合物の処理を対象としたものではない。

次に、原位置酸化分解法がある。この原位置酸化分解法は、汚染地下水を対象とするものであり、汚染地下水に過マンガン酸カルウムなどの酸化剤を注入し、酸化反応を利用する酸化分解技術である。この方法は、トリクロロエチレンを二酸化炭素と塩化物イオンとに分解し、二酸化マンガンを生成して安定化させる方法である。

しかしながら、この方法は、トリクロロエチレンの処理に有効であるが、すべての揮発性有機化合物の処理を対象としたものではない。

次いで、鉄粉法がある。この方法は、汚染土壌に特殊鉄粉を添加，混合することにより、金属鉄がもつ還元力により脱塩素化して無害なエチレン，エタンに分解し、浄化する方法である。

この方法は、安全性が高いものであるが、使用済み鉄粉の処理が新たな問題として浮上する可能性がある。

また、焼却処理法やマルチバリア工法がある。しかしながら、焼却処理法は、低温処理によるダイオキシン類の発生が問題となり、また、マルチバリア工法は複合汚染の地下水対策技術であり、総合対策の点で問題がある。

最近、有力な方法としてホットソイル法が開発されている。この方法は、汚染された土壌を対象とするものであり、汚染された土壌に水と生石灰とを混合し、水和反応熱により、揮発性有機化合物を揮発分離するものである。ここに、水和反応とは、生石灰と水とが発熱反応し、約７０〜９０℃に温度上昇する現象をいう。また、ホットソイルの添加量は、対土壌比で２０％が最適である。前記揮発分離した揮発性有機化合物を、活性炭などによる吸着処理により捕捉している。この場合、外部環境から隔離されたテント内で２４時間静置して養生させている。

しかしながら、ホットソイル法は、水和反応を利用するものであるため、その反応により生じる発熱の処理を解決しなければならず、二次公害などを生じさせてしまうという問題がある。また、このホットソイル法は、水和反応を伴うために汚染土壌の対策に有効であるが、産業廃棄物のように反応熱を加えた場合に新たな問題が生じる場合に適用することが困難な場合もある。

本発明は、短時間で環境基準以下の濃度に容易に下げることが可能であり、かつ二次汚染物質などの発生を抑制することができる有害物質の処理方法を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するため、本発明に係る有害物質の処理方法は、汚染土壌及び汚染産業廃棄物などの汚染物質を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄工程を経て汚染物質から分離した有害物質を、水の比重を閾値として比重の軽重に基いて分離する分離工程と、前記分離工程にてそれぞれ分離された有害物質を捕捉する捕捉工程とを有することを特徴とするものである。ここに、有害物質には、VOCや土壌汚染対策法の指定規制対象の物質が含まれる。

本発明によれば、洗浄工程において、汚染物質を洗浄し、次に、前記洗浄工程を経て汚染物質から分離した有害物質を、水の比重を閾値として比重の軽重に基いて分離する。

次で、捕捉工程において、前記分離工程にてそれぞれ分離された有害物質を捕捉する。

したがって、本発明によれば、洗浄工程にて洗浄することにより、水の比重を閾値として比重の軽重に基いて有害物質を分類して汚染物質から除去することができる。更に、水の比重を閾値として有害物質を分類するため、分類された有害物質毎に適切に処理することができる。

しかも、水の比重を閾値として有害物質を捕捉するため、凡そ汚染土壌及び産業廃棄物に含まれる全ての有害物質を処理することができる。

また、本発明においては、有害物質が分離された清浄物質を再生用資材として回収する工程を含む構成とすることが可能である。

したがって、本発明によれば、有害物質が分離された洗浄土壌及び洗浄産業廃棄物を再生用資材として回収するため、これらの資材を有効利用することができる。しかも、回収した土壌及び産業廃棄物を再生利用しても、環境に影響を与えることがないものである。

また、本発明において、水の比重より軽い有害物質を分離するにあたっては、洗浄している汚染土壌及び汚染産業廃棄物に清浄な空気を接触させて曝気することにより、汚染土壌及び汚染産業廃棄物並びに洗浄水から気液分離することが可能である。

また、本発明において、水の比重より重い有害物質を分離するに当っては、汚染物質を洗浄している洗浄水に水の比重より重い有害物質を含ませて回収することが可能である。

したがって、本発明によれば、水和反応熱の発生を防止することができ、発熱現象に伴う問題を生じさせることがない。さらに、汚染土壌及び汚染産業廃棄物に清浄空気を接触曝気する、或は洗浄水に水の比重より重い比重の有害物質を含ませるという簡単な構成により、有害物質を分離することができ、ランニングコストを大幅にダウンさせることができる。水の比重より軽い比重の揮発性有機化合物は、汚染土壌及び汚染産業廃棄物を洗浄することにより、分離することができるものである。さらに、洗浄中の汚染土壌及び汚染産業廃棄物に清浄な空気を接触させて曝気することにより、水の比重より軽い比重の揮発性有機化合物をより効率的に気液分離することができる。

この場合、水の比重より重い比重の有害物質を含む洗浄水を濾過フィルタに通すことにより、有害物質を濾過フィルタに捕捉することが可能である。したがって、本発明によれば、洗浄水に含まれる有害物質を容易に捕捉することができ、ランニングコストを大幅にダウンさせることができる。

この場合、水の比重より重い比重の前記有害物質を捕捉した前記濾過フィルタを焼却処分することにより、当該有害物質を無害化する。したがって、本発明によれば、有害物質を捕捉した濾過フィルタを焼却処分することにより、トラップした有害物質を簡単にかつ安全に処理することができる。

さらに本発明においては、洗浄水に含まれる有害物質、或は気液分離した有害物質を濾過フィルタに細孔構造及び化学構造により捕捉している。また濾過フィルタの浄化剤の細孔構造，化学構造，還元剤＋酸化剤の組合せにより有害物質を捕捉するようにしてもよいものである。

したがって、本発明によれば、粒状活性炭塔を備えた排ガス処理装置を付設する必要がなく、ランニングコストを低減することができる。さらに本発明によれば、浄化剤として特殊な金属等の化学物を使用するとことがないため、使用済みの濾過フィルタを最終処分する際に有毒ガスを発生されることがなく、安全に濾過フィルタを処分することができる。

以下、本発明の実施形態を図により説明する。

図１に示すように、本発明の有害物質の処理方法を実施するための処理システムは、掘削装置１と、密閉式散水システム装置２と、濾過フィルタとから構成されている。これらの濾過フィルタの詳細な構成は図２及び図６にそれぞれ図示している。

掘削装置１は、汚染土壌及び汚染産業廃棄物４を掘削し、これらの汚染土壌及び汚染産業廃棄物４をベルトコンベア５により密閉式散水システム装置２に搬送するようになっている。以下、汚染土壌及び汚染産業廃棄物４などのように処理対象となる物質を汚染物質という。

この場合、汚染物質が拡散するのを防止するため、化学連続壁処理を施すことが望ましいものである。この化学連続壁処理は図８及び図９に示すように、汚染物質４を物理的に連続壁６にて取り囲み、この連続壁６から外部に流出させない、或は化学的にトラップし、無害化する処理である。具体的に説明すると、例えば黒鉛（竹炭，木炭）などをボールミルにより超微細に粉砕することにより、吸着能力を高めた高浸透カーボンを形成する。或は、この高浸透カーボンに代えて、或はこの高カーボンに混合して、活性炭や化学的中和剤（例えば、生石灰）を用いる。この化学的中和剤としては、超微粒子化された鉄粉及び／又はカーボン粉，カルシウム系物質（生石灰とカルシウム，貝化石と炭酸カルシウムなど），シラス（火山噴出物）などからなる混合物又は混合溶液を用いことができる。

一方、汚染物質４が存在する領域の四方に連続した縦穴７を形成する。この縦穴７の下端部は図９に示すように、不透水層８に達する深さまで掘下げて穴あけする。その理由は、汚染物質４から分離した有害物質が下方に侵入して地下水に混入するのを不透水層８が阻止するから、有害物質は不透水層８に沿って横方向に拡大するのを化学連続壁６により阻止するためである。

前記高浸透カーボン或は活性炭や化学的中和剤を自然環境を損わない生分解性プラスチックに混合し、これらの混合物を前記縦穴４内に流し込み、養生して化学連続壁６を形成する。この化学連続壁６により汚染物質４の境界部分を清浄な土壌から隔離する。ここに、前記生分解性プラスチックとしては、ポリエチレン又はポリプロピレンに澱粉及び／又はポリビニルアルコールを混合した化合物を用いることができる。

この化学連続壁６は、汚染物質４が拡散するのを阻止すると共に、汚染物質４に接触して、化学連続壁６に含有する高カーボン，活性炭により有害物質を捕捉する、或は化学的中和剤により無害化する。

密閉式散水システム装置２は、密閉された空間を有しており、この密閉空間２ａ内に、通気性を有するコンベア９ａ，９ｂを横向きに設置している。このコンベア９ａ，９ｂは上下に複数段設置されている。そして、上段のコンベア９ａにより汚染物質４を横方向に例えば左方向から右方向に横送りし、その送り端にて下段のコンベア９ｂに落下搬送するようになっている。下段のコンベア９ｂは、上段のコンベア９ａから送られた汚染物質を横方向に例えば右方向から左方向に横送りする。これらの動作を繰り返して行い、上段のコンベア９ａと下段のコンベア９ｂとの組合せにより、汚染物質４を横送りしながら密閉空間２ａ内を上方から下方に搬送する。これらのコンベア９ａ，９ｂは、汚染物質４を支持するコンベア面が洗浄水を通過させ、汚染物質４を支持するスノコ状の構造になっている。

本発明においては、汚染物質４に含まれる有害物質を水の比重を閾値として比重の軽重に基いて分離するようになっている。先ず、水の比重より重い比重の有害物質を分離する場合について説明する。水の比重より重い比重の有害物質は、汚染物質を洗浄水により洗浄したときに、微細な汚染物質と混在した状態で洗浄水に含まれる、及び／又は洗浄水中に溶解した状態で存在する。この性質を利用して水の比重より重い比重の有害物質を分離するために、上下のコンベア９ａ，９ｂにより汚染物質４を横送りする際に、揚水ポンプ１０により清浄水（河川水）或は地下水を揚水し、コンベア９ａ，９ｂで横送りされている汚染物質４に散水ノズル１０ａから散水し、汚染物質４を洗浄するようになっている。水の比重より重い比重の有害物質は洗浄水により洗浄された際に、汚染物質と混在して洗浄水に含まれた状態、及び／又は洗浄水中に溶解した状態で密閉空間２ａの底部に沈下する。したがって、汚染物質４を洗浄水により洗浄することにより、水の比重より重い比重の有害物質を分離することができる。

水の比重より重い比重の有害物質を次工程にて捕捉するために、汚染物質４を洗浄した洗浄水１１を密閉空間２ａの捕捉槽１２に捕捉するようになっている。この捕捉槽１２は密閉空間２ａの底部に配置されている。そして、汚染物質４を洗浄した後の洗浄水を集積して捕捉槽１２に捕捉している。

次に、水の比重より軽い比重の有害物質、特に揮発性有機化合物を気液分離する場合について説明する。水の比重より軽い比重の有害物質は揮発性を有するため、空気中に滞留する、或は気流により上昇する性質を備えている。この性質を利用して水の比重より軽い比重の有害物質を捕捉するために、ブロワー１３により清浄な空気を密閉空間２ａ内に強制的に送込む。そして、その送込んだ空気をコンベア９ａ，９ｂ上の汚染物質４に接触させて曝気することにより、洗浄されている汚染物質４に含まれている有害物質を気液分離するようになっている。この場合、ブロワー１３による曝気を行わずに、コンベア９ａ，９ｂによる搬送及び散水による洗浄により気液分離が可能な場合には、このブロワー１３による曝気を省略するようにしてもよいものである。

水の比重より軽い比重の有害物質を捕捉する場合について説明する。汚染物質４から気液分離した有害物質、特に揮発性有機化合物は密閉空間２ａ内を上昇し、密閉空間２ａ内の上部スペースに滞留する。そこで、密閉空間２ａの上部に図2に示す濾過フィルタ１４を設置している。そして、気液分離した有害物質、特に揮発性有機化合物を濾過フィルタ１４により捕捉するようにしている。また、揮発性有機化合物を捕捉した後の清浄な空気は大気中に放出している。ここに、捕捉される揮発性有機化合物には、ジクロロメタン、ジクロロエチレン、テトラクロロエチレン、ベンゼンなどが含まれる。

密閉空間２ａの回収槽１２の突出側には、一次フィルタ１６（必要に応じて二次フィルタ１７）が設置されている。汚染物質４を洗浄した後の洗浄水を一次フィルタ１６に通して、この洗浄水中の例えば砂岩や粗粒砂などを含む微細な汚染物質を捕捉するようになっている。また、図７に示すように、一次フィルタ１６を通過する微細な土壌を二次フィルタ１７により捕捉して再生土壌として回収するようにしてもよいものである。

水の比重より重い比重の有害物質を捕捉する場合について説明する。水の比重より重い比重の有害物質は、その比重差により汚染土壌などと混在した状態などの態様で存在することになる。この状態に着目すると、洗浄水をフィルタリングすることにより、洗浄水を再生排水と有害物質とに分離することが可能である。そこで、水の比重より重い比重の有害物質を捕捉するために、図６に示す濾過フィルタ３を用いる。

次に、濾過フィルタ３及び濾過フィルタ１４についてそれぞれ説明する。先ず濾過フィルタ１４について説明する。この濾過フィルタ１４は図２に示すように、濾過塔１４ａと、フィルタ部１４ｂとを有している。濾過塔１４ａは、その上流に取入口１４ｃを、その下流に排気口１４ｄをそれぞれ備えており、密閉空間２ａ内の揮発性有毒物質を取入れて、浄化した空気を排気口１４ｄから大気中に放出するようになっている。フィルタ部１４ｂは、濾過塔１４ａ内を上流と下流とに区画し、上流からの揮発性有毒物質を浄化するようになっている。

フィルタ部１４ｂを図３および図４に基いて説明する。このフィルタ部１４ｂは、濾過塔１４ａ内を横切って上流の取入口１４ｃと下流の排気口１４ｄとを分離するのに必要な面積を有するシート１４ｅを有している。このシート１４ｅは、２枚の通気性シート１４ｆ，１４ｇを袋状に縫合した構造になっている。２枚の通気性シート１４ｆ，１４ｇの重ね合わせた外周縁部１４ｈは熱シールなどにより熱を加えて一体に縫合され、シート１４ｅの内部が袋状に形成されている。

シート１４ｅは図３および図４に示すように、内部に複数の袋体１４ｍを備えている。これらの袋体１４ｍは、２枚の通気性シート材１４ｆ，１４ｇに一定間隔で直線状の縫合部１４ｎをマトリックス状に設けることにより、シート１４ｅの内部をマトリックス状に区画して形成されている。そして、隣接する袋体１４ｍの間は直線状の縫合部１４ｎにより分離されている。区画形成された各袋体１４ｍ内には図４に示すように、浄化剤１４ｐが充填されている。この場合、シート１４ｅを形成する通気性シート材１４ｆ，１４ｇとしては、不織布，織布などの通気性を有するシート材を用いている。

浄化剤１４ｐを袋体１４ｍ内に充填するには次の作業工程を経て行われる。先ず浄化剤１４ｐを通気性の袋に詰め、この袋を2枚の不織布１４ｆ、１４ｇの間に通してシート１４ｅ内にマトリックス状に配置する。次に、直線状の縫合部１４ｎをシート１４ｅに形成することにより、包体１４ｍの形成と袋体１４ｍ内への浄化剤１４ｐの充填を行う。これにより、浄化剤１４ｐを袋体１４ｍ内に充填する。なお、上述した浄化剤１４ｐを袋体１４ｍ内に充填する作業は一例を示すものであり、これ以外の作業により浄化剤１４ｐの充填作業を行うようにしてもよいものである。

浄化剤１４ｐとしては、細孔構造及び／又は化学構造により有害物質を捕捉する浄化剤が用いられる。具体的には、細孔構造の浄化剤としては、木炭，竹炭，貝化石（珪藻土，アルミナ），ゼオライトなどの浄化剤を用いる。化学構造の浄化剤としては、シラス，二酸化チタニア，炭化チタン，苦土石灰，菱苦土鉱及び白雲母，ゼオライト，生石灰等のＣａイオンを有する浄化剤，或は還元剤（鉄紛）＋酸化剤などの浄化剤を用いる。なお、鉄粉（還元剤）＋酸化剤の場合、酸化剤としては過マンガンカリウム（ＫＭｎＯ_４）が適している。

浄化剤１４ｐの細孔構造は孔径によってマクロポアと、メソポアと、ミクロポアとに区別される。そして、分子が小さい有害物質（特に揮発性有機化合物）を表面積が小さいミクロポアに吸着し、分子が大きい有害物質（特に揮発性有機化合物）を表面積が大きいメソポアに吸着することにより、揮発性有機化合物を捕捉しているものと考えられる。そして、揮発性有機化合物は、揮発性有機化合物の分子と浄化剤１４ｐの分子とがイオン結合し、吸着反応が行われて捕捉されると考えられる。なお、マクロポアは、揮発性有機化合物の分子がメソポアやミクロポアに入るための孔として作用しているものと思われる。この場合、浄化剤１４ｐの粒子の直径が０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲に設定することが望ましいものである。

また、化学構造の浄化剤１４ｐは、その主成分ＣａＯ（実際の成分がＣａＣＯ_３）であり、このＣａＣＯ_３は水に反応しないものである。実験の結果、化学構造のＣａＣＯ_３の存在により、有害物質（特に揮発性有機化合物）は捕捉されていることが確められている。この場合、化学構造の浄化剤の粒子は、その直径が０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲のものを用いている。この化学現象を解析する。発明者らは、この現象を解析するため、下記の推論を試みた。すなわち、ＣａＣＯ_３は水に溶解するため、次式のように解離する。
ＣａＣＯ_３ → Ｃａ^＋＋ ＋ ＣＯ_３ ^――
有害物質（揮発性有機化合物）としてトリクロロエチレンを例にとって説明する。トリクロロエチレンを酸化すると、
２Ｃｌ_２Ｃ＝ＣＨＣｌ＋６Ｏ_２＋３Ｈ_２Ｏ → ４ＣＯ_２＋Ｈ_２Ｏ＋３Ｃｌ_２＋Ｈ_２Ｏ
になり、このＣＯ_２がＣａＣＯ_３と反応して以下の捕捉状態となる。
ＣａＣＯ_３＋Ｈ_２ＣＯ_３ → Ｃａ（ＨＣＯ_３）_２
あるいはＣａＣＯ_３＋ＣＯ_２＋Ｈ_２Ｏ → Ｃａ（ＨＣＯ_３）_２（重炭酸カルシウム）、つまり可溶になる。

上述したＣａＯがトリクロロエチレンを捕捉する原理は、次のように考えられる。すなわち、（１）Ｃａイオンの存在により、トリクロロエチレンの溶媒をＣａ（ＨＣＯ_２）_２の生成物として抽出する。（２）この抽出したＣａ（ＨＣＯ_２）_２を微細粒子の表面にイオン結合による吸着反応によりトラップする。
この考え方からすると、Ｃａイオンの存在により有害物質から抽出した水溶化合物、例えばＣａ（ＨＣＯ_２）_２をより有効に捕捉するには、細孔構造の微細粒子を併用することが望ましいものである。これらの２種類の微細粒子を併用することにより、化学構造の微細粒子のＣａイオンにより有害物質から水溶化合物を抽出し、この抽出した水溶化合物を微細粒子の細孔構造に捕捉させることができる。
上述したように、細孔構造の微細粒子と化学構造の微細粒子とを併用する場合、細孔構造の微細粒子による捕捉率は化学構造の微細粒子よりも大きいことが実験の結果わかっている。そのため、細孔構造の微細粒子の割合を５０〜７０％、化学構造の微細粒子の割合を３０〜７０％の範囲に設定することが望ましいものである。細孔構造の微細粒子として木炭を用いた場合、シラス５０％，貝化石２０％，木炭１０％，ゼオライト２０％の割合に混合することが望ましい。なお、この混合率に限定されるものではない。要は、細孔構造の微細粒子の割合を５０〜７０％、化学構造の微細粒子の割合を３０〜７０％の範囲に設定し、細孔構造の微細粒子の機能と化学構造の微細粒子の機能とを最大限発揮させることが望ましいものである。

仕上ったシート１４ｅは、通気性シート材１４ｆ、１４ｇを用いた場合に、その縫合された外周縁部１４ｈ及び直線状の縫合部１４ｎが非通気性となり、これ以外の袋体１４ｍが通気性をもつこととなる。

フィルタ部１４ｂのシート１４ｅは図５（ａ）に示すように、濾過塔１４ａ内を上流と下流とに区画するのに十分な面積の寸法に裁断される。或は、シート１４ｅは図５（ｂ）に示すように、その寸法がモジュール化され、そのモジュール化された寸法をもつ複数のシート１４ｅを連結具１４ｑにより連結して面状に組合せることにより、濾過塔１４ａ内を上流と下流とに区画するのに十分な面積の寸法にもつシートして形成される。なお、濾過体１４ｂは、濾過塔１４ａ内に設置される通気性の棚部１４ｒに支えられて、取入口１４ｃと排気口１４ｄとの間を分離区画する位置に設置される。さらに、フィルタ部１４ｂを多段に渡って積層する場合には、上下に位置するフィルタ部１４ｂの浄化剤１４ｐを内包した袋体１４ｍを横方向にずらせることにより、揮発した有害物質が通過しようとする濾過塔１４ａの流路を完全に浄化剤１４ｐが塞ぐようにする。

次に濾過フィルタ３を図６に基いて説明する。この濾過フィルタ３は図６に示すように、トラップ槽３ａとフィルタ部３ｂとを有している。フィルタ部３ｂの構成は図３及び図４に示した構成と同様である。このフィルタ部３ｂは図６に示すように、通気性を有する棚部３ｃに支えられてトラップ槽３ａ内に多段に渡って積層して設置される。この濾過膜体３ｂの積層枚数は適宜設定され、これらのフィルタ部３ｂは、フィルタ１６（又はフィルタ１７）を通した洗浄水１８に含まれる水の比重より重い比重の有害物質を捕捉するようになっている。またトラップ槽３ａは、その底部に排水口３ｄが設けられている。

フィルタ１６を通した洗浄水をトラップ槽３ａに送込むと、洗浄水がフィルタ部３ｂを通ってトラップ槽３ａの排水口３ｄから排水される。洗浄水がフィルタ部３ｂを通る際に、洗浄水中の有害物質がフィルタ部３ｂの浄化剤１４ｐと接触して捕捉される。そして、フィルタ部３ｂの浄化剤１４ｐにより有害物質が除去された洗浄水は、フィルタ部３ｂを通ってトラップ槽３ａの排水口３ｄから槽外に排水される。この排水された洗浄水は、有害物質が除去されたものであるから集水して、これを再生排水として放流する。ここに、トラップされる有害物質には、揮発性有機化合物のトリクロロエチレン，テトラクロロエチレン（いずれの比重も１．５〜１．６付近の成分を含む）などが含まれる。

フィルタ部３ｂ，１４ｂは、有害物質のトラップ量が増加して濾過能力が低下した時点で新しいものと交換する。その交換した古いフィルタ部３ｂ，１４ｂは焼却処分して、有害物質を無害化する。

次に、図１に示すシステムを使用して有害物質を処理する方法について説明する。本発明に係る有害物質の処理方法は基本的に汚染物質４を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄工程を経て土壌及び産業廃棄物４から分離した有害物質を、水の比重を閾値として比重の軽重に基いて分離する分離工程と、前記分離工程にてそれぞれ分離された有害物質を捕捉する捕捉工程とを実行することを特徴とするものである。次に、各工程における処理内容を図１〜図３に基いて具体的に説明する。

（洗浄工程Ｓ１）
図１に示すように、VOCなどの有害物質で汚染された汚染土壌及び産業廃棄物を掘削する（図７参照）。ここで、VOCは、常温で揮発する化合物であるため、掘削するにあたっては十分に注意する必要がある。例えば、VOCを吸着するシート或はマットにて掘削する部分を隔離することが望ましいものである。この場合、汚染物質４が拡散するのを防止するために図４及び図５に示すように、汚染物質４を物理的に連続壁６にて取り囲み、この連続壁６から外部に流出させない、或は化学的に捕捉し、無害化する処理を行う（図７参照）。

掘削した汚染土壌及び産業廃棄物４をコンベア５により、密閉式散水システム装置２に搬送する。

密閉式散水システム装置２に搬入された汚染物質４を上段のコンベア９ａにより横方向に例えば左方向から右方向に横送りし、その送り端にて下段のコンベア９ｂに落下搬送する。下段のコンベア９ｂに移送された汚染物質４を横方向に例えば右方向から左方向に横送りする。これらの動作を繰り返して行い、上段のコンベア９ａと下段のコンベア９ｂとの組合せにより、汚染物質４を横送りしながら密閉空間２ａ内を上方から下方に搬送する。

上下のコンベア９ａ，９ｂにより汚染物質４を横送りする際に、揚水ポンプ１０により清浄水（河川水）或は地下水を揚水し、コンベア９ａ，９ｂで横送りされている汚染物質４に散水ノズル１０ａから散水し、汚染物質４を洗浄する。また、前記有害物質が除去された洗浄土壌及び洗浄産業廃棄物４ａを再生用資材として回収する（図１参照）。

（分離工程Ｓ２）
上述した洗浄工程Ｓ１にて行われる動作、すなわち、上下のコンベア９ａ，９ｂにより汚染物質４を横送りする際に、コンベア９ａ，９ｂで横送りされている汚染物質４に洗浄水の水圧を加えて洗浄する動作により、汚染物質４から洗い流される水の比重より重い比重の有害物質を含んだ洗浄水１１を密閉空間２ａの捕捉槽１２に捕捉する。これにより、水の比重より重い比重の有害物質を汚染物質４から分離する。

上記動作に併せて、上下のコンベア９ａ，９ｂにより汚染物質４を横送りする際に、ブロワー１３により清浄な空気を密閉空間２内に強制的に送込む。その送込んだ空気をコンベア９ａ，９ｂ上の汚染物質４に接触させて曝気することにより、洗浄されている汚染物質４に含まれている有害物質を気液分離する。これにより、水の比重より軽い比重の有害物質を汚染物質４から分離する。

（捕捉工程Ｓ３）
汚染物質４から気液分離した有害物質、特に揮発性有機化合物は密閉空間２ａ内を上昇し、密閉空間２ａ内の上部スペースに滞留する。前記気液分離した有害物質、特に揮発性有機化合物を濾過フィルタ１４のフィルタ部１４ｂにより捕捉する（図２参照）。濾過フィルタ１４により揮発性有機化合物をトラップした後の清浄な空気は大気中に放出する（図２参照）。

密閉空間２ａに設置した回収槽１２に回収された、汚染物質４を洗浄した後の洗浄水を一次フィルタ１６に通して、この洗浄水の中に含まれている砂岩や粗粒砂などを捕捉する（図７参照）。その捕捉後の洗浄水を濾過フィルタ部３のトラップ槽３ａ内に搬入する（図６参照）。

汚染物質を洗浄した洗浄水を濾過フィルタ３に送込むと、洗浄水がフィルタ部３ｂを通過しようとする。洗浄水がフィルタ部３ｂを通過する際に、洗浄水中の有害物質がフィルタ部３ｂの浄化剤（符号１４ｐに対応する）と接触する。この場合、フィルタ部３ｂの浄化剤はポーラス構成になっているときに、そのポーラスの毛細構造により有害物質を気相吸着して捕捉する。また浄化剤がＣａＯを有する構成である場合、ＣａＯと有害物資との化学反応により有害物質を液相吸着して捕捉する。フィルタ部３ｂを透過してトラップ槽３ａの排水口３ｄから槽外に排水された洗浄水を集水して、これを再生排水として放流する。

以上説明したように本発明によれば、水の比重を閾値として、水の比重より軽い比重の有害物質を気液分離し、かつ、水の比重より重い比重の有害物質をそれぞれ濾過フィルタにて捕捉するため、公害等が問題となる凡その有害物質を確実に処理することができる。

さらに濾過フィルタは、浄化剤の細孔構造により有害物質を気相吸着する、又は浄化剤のＣａイオンと有害物質との化学反応により液相吸着して、それぞれ有害物質を捕捉するものであるから、有害物質の捕捉に要するランニングコストを低減することができる。

本発明に係る有害物質の処理方法を実施するためのシステムを示す構成図である。 本発明において、汚染土壌から揮発した有害物質を捕捉するための限外フィルタを示す断面図である。 本発明に用いるフィルタ部を示す斜視図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 （ａ），（ｂ）は、フィルタ部のシートを組合せる態様を示す平面図である。 本発明において、洗浄水に含まれる有害物質を捕捉するための限外フィルタを示す断面図である。 本発明に係る有害物質の処理方法を示すフローチャートである。 本発明に用いる化学連続壁の設置状態を示す平面図である。 本発明に用いる化学連続壁の設置状態を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 掘削装置
２ 密閉式散水システム装置
３ 濾過フィルタ
３ｂ 濾過膜体
４ 汚染物質（汚染土壌及び汚染産業廃棄物など）
１０ａ 散水ノズル
１３ ブロワー
１４ 濾過フィルタ
１４ａ フィルタ部

Claims (7)

1. 汚染土壌及び汚染産業廃棄物などの汚染物質を洗浄する洗浄工程と、
   前記洗浄工程を経て前記汚染物質から分離した有害物質を、水の比重を閾値として比重の軽重に基いて分離する分離工程と、
   前記分離工程にてそれぞれ分離された有害物質を捕捉する捕捉工程と、
   を有することを特徴とする有害物質の処理方法。
2. 前記有害物質が除去された清浄物質を再生用資材として回収する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の有害物質の処理方法。
3. 洗浄している前記汚染物質に清浄な空気を接触させて曝気することにより、水の比重より軽い前記有害物質を、汚染物質及び洗浄水から気液分離することを特徴とする請求項１に記載の有害物質の処理方法。
4. 前記汚染物質を洗浄した洗浄水に含まれる水の比重より重い有害物質を濾過フィルタに捕捉することを特徴とする請求項１に記載の有害物質の処理方法。
5. 汚染物質から気液分離した有害物質を濾過フィルタに捕捉することを特徴とする請求項３に記載の有害物質の処理方法。
6. 前記濾過フィルタの浄化剤の細孔構造及び化学構造により有害物質を捕捉することを特徴とする請求項4又は５に記載の有害物質の処理方法。
7. 前記濾過フィルタの浄化剤の細孔構造，化学構造，還元剤＋酸化剤の組合せにより有害物質を捕捉することを特徴とする請求項4又は５に記載の有害物質の処理方法。
   

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