JP2008068780A - 汚染土壌の浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】好気生分解を用いたバイオレメディエーションにおいて適宜汚染土壌中に酸素補給が行えるような汚染土壌の浄化装置を提供することを課題とする。
【解決手段】その両側部に走行車輪４，４，４，４を有し、且つ走行方向に沿って床下に汚染土壌の堆積層を通過させる空間部５を設けた走行体１と、多数の掻き揚げ板１０，…を設けたコンベアベルト体６と、コンベアベルト体６を走行方向に対して所定角度傾斜させて支持させる走行体１上に搭載された支持体１５，１５，１６，１６からなり、支持体１５，１５，１６，１６は走行体の走行方向に従ってコンベアベルト体６の傾斜方向を切り替える機構とコンベアベルト体６はその回転方向を切り替える機構を具備した汚染土壌の浄化装置。
【選択図】図１

Description

この発明は、石油等により汚染された土壌を好気性分解菌を用いたバイオレメディエーションにより浄化する際に使用する装置に関するものである。

石油汚染土壌の浄化法としては、汚染油を分離する溶剤抽出法及び熱脱着法や、汚染油を分解する焼却法等が挙げられているが、溶剤抽出法、熱脱着法では分離後の再処理工程が必要であり、焼却法や熱脱着法では、補助燃料を必要等する等の理由により処理コストが高くなり、また焼却法では燃焼により窒素酸化物が発生する等の問題点がある。

これらの方法に対して、土壌微生物を用いた生物的処理法であるバイオレメディエーションは石油汚染土壌浄化において環境にやさしい浄化方法であることが認められ、数多くの提案がなされている（特開2001-212552、特開2003-10834）。

このバイオレメディエーションは好気性土壌微生物を用いた生物的処理法であるため、汚染土壌中に栄養分の補給の他に、酸素、水分の補給を行う必要がある。

このため、従来は汚染土壌を堆積させた畝をショベルカー等で切り返しながら酸素の補給と、更にその間に散水等により水分の補給を行うようにしていた。
特開2001-212552、特開2003-10834

しかし、この方法ではショベルカー等の操作に労力を要する割には十分な酸素補給処理乃至水分補給処理がなされず、また土壌温度の管理もされていないという欠点がある。

そこで、この発明は労力を要することなく、適宜汚染土壌中に酸素補給乃至水分補給が行えるような好気性分解によるバイオレメディエーションを用いた汚染土壌の浄化装置を開発することを目的とするものである。

この発明は、上記実情に鑑み、その両側部に１又は２以上の走行車輪を有し、且つ走行方向に沿って床下に汚染土壌の堆積層を通過させる空間部を設けた走行体と、多数の掻き揚げ板を設けたコンベアベルト体と、該コンベアベルト体を走行方向に対して所定角度傾斜させて支持させる上記走行体上に搭載された支持体からなり、走行体の走行時にコンベアベルト体を回動させて堆積された汚染土壌を掻き揚げ板で掻き揚げ、走行体の走行方向とは逆方向に移動させて汚染土壌の浄化を行うようにした汚染土壌の浄化装置を提案するものである。

なお、走行体は操縦部を有し、この発明に係わる装置の操縦部は走行体の前進乃至後進或いは旋回操縦を行われるばかりでなく、走行体上に設けられたコンベアベルト体の回動操縦乃至傾斜方向切り替え操縦を行わせる。

具体的には、汚染土壌の堆積層を跨いで走行体を前進走行させるとともに、走行体の走行方向に対して所定角度傾斜して支持されたコンベアベルト体を回動動作させ、掻き揚げ板の先端部で堆積された汚染土壌を突き崩し、突き崩された土壌を掻き揚げ板上に乗せて掻き揚げ操作が行われる。

このため、この発明では労力を要することなく、汚染土壌への酸素補給を適宜行うことができ、またこの間に散水装置より掻き揚げられた土壌に散水すれば汚染土壌への水分補給も適宜に行うことができる。

また、掻き揚げ板上に乗せて掻き揚げられた土壌は走行体の後方に堆積されるが、走行体を後進走行させ、コンベアベルト体の傾斜方向をその走行方向により切り替えて回動動作させれば、更に一層の酸素、水分補給を行わせることできる。

なお、この発明においてコンベアベルト体は例えば所定の間隔を置いて設けられたチェーンベルト間に掻き揚げ板を立設した基板を列設して形成されるが、この場合基板に孔を設ければ、コンベアベルト体内に侵入した土石類をこの孔より外部に脱出させることができるので、コンベアベルト体内で土石類がチェーンベルトとチェーンギヤとの間に挟まる等のトラブルを防ぐことができる。

更に、汚染土壌が砂質土壌のような硬質土壌の場合、掻き揚げ板の先端部による突き崩し操作が十分に行われないことがあるが、このような場合には掻き揚げ板の先端部に沿って多数の突起を設けることにより、土壌の突き崩し操作を容易に行わせることができる。

突起の先端部は平坦状でも、尖端状でもよいが、平坦状のものの方が摩耗を防いで長期間の使用が可能となる。

なお、コンベアベルト体は、強度上例えばその駆動軸と従動軸の長尺支持部材の略中央部に突設させた支軸とその側壁上方の端部に設けられた支持片をそれぞれ第１支持体と第２支持体で支持するようにしてもよい。

コンベアベルト体にはその回転方向を切り替える機構と支持体にはコンベアベルト体の傾斜角度を切り替える機構を設けるようにしてもよい。

更に、走行体には汚染土壌の状態をモニターする測定装置を設けるようにしてもよく、この場合測定装置は１又は２以上のシリンダーに取り付けられたセンサー体の抜き差し装置から構成してもよい。

その両側部に１又は２以上の走行車輪を有し、且つ走行方向に沿って床下に汚染土壌の堆積層を通過させる空間部を設けた走行体と、多数の掻き揚げ板を設けたコンベアベルト体と、該コンベアベルト体を走行方向に対して所定角度傾斜させて支持させる上記走行体上に搭載された支持体からなり、支持体は走行体の走行方向に従ってコンベアベルト体の傾斜方向を切り替える機構とコンベアベルト体はその回転方向を切り替える機構を具備した汚染土壌の浄化装置。

以下、この発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明すると、１は走行体、２は走行エンジン、３は走行体１の進行方向に合わせて旋回可能な操縦部、４，４，４，４は走行体の両側部に設けられた走行車輪であり、走行体１の床下にはその走行方向に沿って汚染土壌の堆積層ａを通過させる空間５が形成される。

６はコンベアベルト体、７，７はコンベアベルト体６の回転モータで、この実施例ではコンベアベルト体６は回転ギヤ８ａ，８ａ，８ｂ，８ｂに所定間隔を置いて架設されたチェーンベルト９，９間に掻き揚げ板１０，…を立設した基板１１，…を渡設して構成され、コンベアベルト体６の駆動軸１２ａ、従動軸１２ｂのうち駆動軸１２ａは回転ギヤ８ａ，８ａに軸承され、コンベアベルト体６を所定方向に回転させる。

なお、この実施例では基板１１，…にはコンベアベルト体６内に侵入した土石等を脱出させるための孔１３，１３が設けられている。

また、掻き揚げ板１０の先端部には堆積された土壌を突き崩すための平板状の先端部を有する突起１４，…が設けられる。

一方、１５，１５は走行体１上に搭載されたコンベアベルト体６の第１支持体を構成するモータで、１６，１６は走行体１上に搭載されたコンベアベルト体６の第２支持体で、モータ１５，１５の回動可能な腕１７，１７にはコンベアベルト体６の側面中央部に突設した支軸１８，１８を枢着し、第２支持体１６，１６は内部上端に形成したスライド溝１９，１９，１９，１９にコンベアベルト体６の側壁上方の端部に枢着した支持片２０，２０を挟持させてコンベアベルト体６を走行体１の走行方向に対して所定角度傾斜して支持する。

走行体１を前進走行させる際には、図１に示すように操縦部３を進行方向に旋回させ、コンベアベルト体６を回転させて堆積された汚染土壌を掻き揚げ板１０で掻き揚げ、走行体１の走行方向とは逆方向に移動させて汚染土壌の浄化を行う。

また、走行体１を後進走行させる際には、図２に示すように操縦部３を進行方向に旋回させ、コンベアベルト体６の傾斜方向と回転モータ７，７の回転方向を切り替えて上述のように移動堆積された汚染土壌を掻き揚げ板１０で掻き揚げ、汚染土壌の浄化処理を行うようにする。

コンベアベルト体６の傾斜方向切り替え動作を図８に従って説明すると、走行体１が前進走行する間に腕１７，１７は一方向に倒れてその先端部で支軸１８，１８を支持し、支持片２０，２０は第２支持体１６，１６に形成したスライド溝１９，１９，１９，１９下端で支持されているので、コンベアベルト体６は走行体１の走行方向に対して所定角度傾斜されて支持される（図８ａ）。

一方、走行体１を後進走行させる際には、モータ１５，１５によって腕１７，１７を回動させ、これに伴って支持片２０，２０は第２支持体１６，１６のスライド溝１９，１９，１９、１９に沿って上昇し、その頂点に達する（図８ｂ）。

更に、腕１７，１７が反対側に回動すると、これに伴って支持片２０，２０はスライド溝１９，１９，１９，１９に沿って降下し、スライド溝１９，１９、１９，１９の下端に支持されるので、コンベアベルト体６は走行体１の走行方向に対して所定角度傾斜されて支持される（図８ｃ）。

なお、上述のコンベアベルト体６の傾斜角度の切り替え乃至回転モータ７，７の回転方向の切り替え操作は走行体１の走行方向を見ながら操縦部３で行われる。

その他、走行体１には水タンク２１、水供給ポンプ２２、散水装置２３が設けられ、また走行体１の先端部には浄化処理する汚染土壌の水分量、酸素量を予め測定してモニターするための測定装置が設けられる。

なお、測定装置はこの実施例ではその下端部に水分測定用センサー２５，…を取り付けたシリンダー２６，…とその下端部に酸素測定用センサー２７，…を取り付けたシリンダー２８，…を並設したセンサー体の抜き差し装置２４で構成される。

センサー体の抜き差し装置２４は、汚染土壌の水分量、酸素量をモニターする際に、シリンダー２６，…によりセンサー２５，…を土壌中に差し込んで水分量を測定し、シリンダー２８，…によりセンサー２７，…を土壌中に差し込んで酸素量を測定し、測定終了後はシリンダー２６，…によりセンサー２５，…を、シリンダー２８，…によりセンサー２７，…を土壌中より引き抜くようにするが、これらの操作は操縦部３で行われる。

次に、この発明に係わる装置を用いた汚染土壌の堆積層ａの浄化処理を説明すると、堆積層ａは微生物の活動に必要な窒素、リン等の栄養分を含む石油汚染土壌を畝状に堆積したものであり、以上の水分量乃至酸素量の測定結果に基づき浄化処理が浄化処理が必要であると判断した場合には、堆積層ａに対してコンベアベルト体６を回動させながら走行体１を前進走行させる。

これにより堆積層ａの土壌は掻き揚げ板１０で掻き揚げられ、走行体１の進行方向の逆方向に落下して堆積され、この間に土壌中に酸素補給が行われ、同時に散水装置２３より散水して落下する土壌に対して散水して土壌中に水分補給が行われる。

なお、落下堆積された汚染土壌に対しては、操縦部３で走行体１を後進操作と回転モータ７，７の回転方向の切り替え及びコンベアベルト体６の傾斜角度切り替え操作を行わせて、上述のような土壌中に酸素と水分補給を行わせる。

この間に、掻き揚げ板１０，…による汚染土壌の掻き揚げ操作と散水パイプによる散水操作が行われるので、したがって汚染土壌の酸素補給と水分補給が適宜に行われる。

また、この実施例では走行体１を往復走行させて掻き揚げ板１０による汚染土壌の掻き揚げ操作と散水パイプによる散水操作が行われるので、極めて効率的に汚染土壌の酸素補給と水分補給を行うことができる。したがってバイオレメディエーションによる効率的な土壌の浄化が期待される。

なお、この実施例では石油により汚染された土壌の浄化処理について説明したが、勿論この発明の装置は石油汚染土壌の浄化に限らず、好気性分解を用いたバイオレメディエーションによる浄化処理が可能な土壌に適用される。

また、この実施例では走行体１は操縦部３における手動操作を前提に説明したが、ＧＰＳ等を搭載し、自動のプログラムを導入することにより自動運転も可能である。

センサー体は酸素センサーと水分センサーの組み合わせが好ましいが、どちらか一方の組み合わせでもよく、また単独でも複数でも使用することが出来、数及び組み合わせは制限させるものではない。

即ち、この発明ではバイオレメディエーションによる石油汚染された土壌等の浄化処理を効率的に行うことができる装置を提供できる。

この発明の実施例を示す浄化装置において走行体を前進走行させる場合の概略説明図 同上の実施例において走行体を後進走行させる場合の概略説明図 図１の説明図において走行体と支持体で走行体上に支持されるコンベアベルト体の関係を示す側面図 同上の背面図 同上の実施例中走行体先端部に設けられた測定装置の拡大図 同上の実施例で使用されたコンベアベルト体の側面図 同上のコンベアベルト体の基板部分を拡大した斜視図 コンベアベルト体の傾斜方向の切り替え機構の動作説明図で、（ａ）走行体が一方向に走行した場合のコンベアベルト体の傾斜状態を、（ｂ）走行体の走行方向を切り替える際のコンベアベルト体の傾斜方向の切り替え状態を、（ｃ）走行体が反対方向に走行した場合のコンベアベルト体の傾斜状態を示す。

符号の説明

１は走行体
２は走行エンジン
３は走行体の操縦部
４，４，４，４は走行体の走行車輪
５は走行体の床下に形成された空間
６はコンベアベルト体
７，７はコンベアベルト体の回転モータ
８ａ，８ａ，８ｂ，８ｂはコンベアベルト体の回転ギヤ
９，９はチェーンベルト
１０，…は掻き揚げ板
１１，…は基板
１２ａはコンベアベルト体の駆動軸
１２ｂはコンベアベルト体の従動軸
１３は孔
１４，…は突起
１５，１５は第１支持体を構成するモータ
１６，１６は第２支持体
１７，１７は回動可能な腕
１８，１８は支軸
１９，１９，１９，１９はスライド溝
２０，２０は支持片
２１は水タンク
２２は水供給ポンプ
２３は散水装置
２４はセンサー体の抜き差し装置
２５，…は水分測定用センサー
２６，…、２８，…はシリンダー
２７，…は酸素測定用センサー

Claims (10)

1. その両側部に１又は２以上の走行車輪を有し、且つ走行方向に沿って床下に汚染土壌の堆積層を通過させる空間部を設けた走行体と、多数の掻き揚げ板を設けたコンベアベルト体と、該コンベアベルト体を走行方向に対して所定角度傾斜させて支持させる上記走行体上に搭載された支持体からなり、走行体の走行時にコンベアベルト体を回動させて堆積された汚染土壌を掻き揚げ板で掻き揚げ、走行体の走行方向とは逆方向に移動させて汚染土壌の浄化を行うようにしたことを特徴とする汚染土壌の浄化装置。
2. コンベアベルト体が所定の間隔を置いて設けられたチェーンベルト間に掻き揚げ板を立設した基板の複数枚を渡設して形成された請求項１記載の装置。
3. 基板にコンベアベルト体内に侵入した土石類の脱出用孔を形成した請求項２記載の装置。
4. 掻き揚げ板の先端部に沿って多数の突起を設けた請求項１記載の装置。
5. 突起の先端部が平坦状又は尖端状である請求項４記載の装置。
6. 支持体がコンベアベルト体の駆動軸と従動軸の長尺支持部材の略中央部に突設した支軸の第１支持体とコンベアベルト体の側面上方の端部に設けた支持片の第２支持体から構成される請求項１記載の装置。
7. 支持体にはコンベアベルト体の傾斜方向を切り替える機構とコンベアベルト体にはその回動方向を切り替える機構を具備させる請求項１記載の装置。
8. 走行体の走行時に掻き揚げ揚げられた汚染土壌に対して散水装置を設けるようにした請求項１記載の装置。
9. 走行体に汚染土壌の状態をモニターする測定装置を設けるようにした請求項１記載の装置。
10. 測定装置が１又は２以上のシリンダーに取り付けられたセンサー体の抜き差し装置から構成される請求項９記載の装置。