JP2008173611A - 土壌浄化方法及び該土壌浄化方法に利用される破砕装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 低コストでありながら、より一層効果的に、微生物を利用して汚染土壌を浄化することができる土壌浄化方法を提供する。
【解決手段】 処理容器２１内では、電動機１５からの動力伝達を受けて、回転軸３５と、これに取り付けられた複数段かつ放射状の各カッティングブレード４１が高速回転している。従って、処理容器２１内に投入された汚染土壌は、入口２２から出口２３に至るまでの間、複数段かつ放射状の各カッティングブレード４１で数次にわたる切断を受け、所定に破砕される。これにより、単に混合撹拌するだけの従来の方法に比べ、より一層効果的に、微生物の拡散性及び汚染土壌の通気性を向上させることができ、以って汚染土壌の浄化効率を高めることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、汚染物質により汚染された汚染土壌を、汚染物質を分解する能力を有する微生物を利用して浄化する土壌浄化方法及び該方法に利用される破砕装置に関する。

本明細書において、汚染物質には、例えば、揮発性有機化合物（アセトアルデヒド、アセチレンなどの揮発性化学物質、ガソリン、オイルなどの揮発油、トルエン、トリクロロエチレンなどの有機溶剤など）や揮発性無機化合物（アンモニア、硫化水素、シアンなど）などが含まれ、土壌には、土、砂、ローム、粘土、シルト、レキなどが含まれるものとする。

従来より、アセトアルデヒド、アセチレン等の揮発性有機化合物や、ガソリン、灯油、軽油等の油分や、アンモニア、硫化水素、シアンなどの揮発性無機化合物などの汚染物質が種々の原因で土壌に混入されてそのまま放置された場合、時間の経過に伴って地中深く浸透し、ついには地下水を汚染するなどの環境汚染の問題や、臭いの問題などが生じるため、これら汚染物質を浄化して環境汚染の拡大等を防止することは重要な課題となっている。

このような汚染物質により汚染された土壌から汚染物質を除去して土壌を元の状態に回復させる土壌浄化法として種々の方法が提案されているが、コストが嵩むものが多く、このため、最近では、比較的低コストな方法として、微生物を利用した土壌の浄化方法、所謂バイオレメディエーションに対する期待が高まっている。

なお、バイオレメディエーションは、原位置の土壌中に元から存在する微生物の機能を高めて汚染物質を浄化するといった、生態系の自浄能力を活性化する方法（所謂バイオスティムレーション）と、汚染物質に対する分解能を有する微生物を外部から積極的に導入して汚染物質の浄化を促進する方法（所謂バイオオーグメンテーション）と、に大別される。

ところで、上記の何れの方法であっても、バイオレメディエーションにより実際に土壌の浄化を行う際には、汚染物質に対する分解能を有する微生物を当該土壌中に拡散させることが重要である。

すなわち、微生物自らが土壌中において汚染物質まで移動することは困難であるため、土壌中に存在する汚染物質に微生物を効果的に接触させることが、バイオレメディエーションにおける土壌浄化の効率化、延いては所望に土壌が浄化されるまでに要する施工期間の短縮化や施工期間のばらつきの低減等において重要なポントとなっている。

しかしながら、微生物の拡散性は土壌の種類によって大きく左右され、例えば透水係数の高い細砂等の場合には、微生物は雨水等の介在により、比較的容易にその中を移動することができるが、表層土やローム、シルト、粘土のように透水係数が低い場合には、その内部にまで微生物が移動することは非常に困難になる。

このため、一律に、土壌浄化効率を向上させ、施工期間の短縮やバラツキの低減を図ることは難しいのが実情である。

また、汚染土壌にシルトや粘土などの細粒分が多く含まれていると、土壌に空隙が少なく且つ間隙水が多いため、気相の割合が少なく、また僅かに存在する空隙も連続性がないため、汚染土壌の通気性は悪い状態となる。

このため、例えば、特許文献１には、粘土又はシルトを含む汚染土壌に、吸水性を有し且つ吸水後に非膨潤性及び非粘性を維持可能な土壌改良資材を添加して混合攪拌することで、土壌の通気性を改善して好気性微生物を活性化することで、汚染土壌の浄化効率を向上させるようにした方法が記載されている。

より具体的には、特許文献１には、例えば、対象となる汚染土壌を掘削して地表に掘り上げ、これに前記土壌改良資材を添加し、その後、耕転機等で撹拌混合するなどして土壌の通気性を高めて好気性微生物の活性化を図るようにした方法が記載されている。

また、特許文献１には、コンクリート材料の混練に用いるミキサによって、汚染土壌と、微生物及び前記土壌改良資材と、を撹拌混合し、その後に、地表に敷き均して浄化することについても記載されている。

特開２００３−２１１１４７号公報

本発明者等は、微生物を利用した汚染土壌の浄化方法に関して種々の研究・実験を重ねた結果、上述したような従来の方法では、微生物の活性化が十分に図られているとは言えず、微生物の有する汚染物質に対する分解能力を十分に利用できていないという知見を得ると共に、従来の方法に対してより一層効果的に微生物の有する汚染物質に対する分解能力を発揮させることができ、汚染土壌をより効率良く浄化することができる方法を見い出した。

本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、低コストでありながら、より一層効果的に、微生物を利用して汚染土壌を浄化することができる土壌浄化方法及び該方法に利用される破砕装置を提供することを目的とする。

このため、本発明に係る土壌浄化方法は、
汚染物質により汚染された汚染土壌を掘り上げ、該堀り上げられた汚染土壌を、微生物の汚染物質に対する分解能を利用して浄化する土壌浄化方法であって、
回転軸廻りに回転される回転部材であって少なくとも回転時において前記回転軸から外周に向かう少なくとも一の方向に延在する回転部材と、前記汚染土壌の一部と、を相対移動させつつ前記回転部材の回転平面と交差する方向から衝突させることにより、前記汚染土壌を破砕する破砕工程を含むことを特徴とする。

前記相対移動は、前記汚染土壌の一部を落下させることでなされることを特徴とすることができる。

前記破砕工程の前に、前記掘り上げられた汚染土壌と微生物とを混合する混合工程を含むことができる。
また、前記混合工程において混合される微生物に、外部から添加される微生物が含まれることを特徴とすることができる。
また、前記破砕工程において破砕された汚染土壌を天地返しする工程を含むことを特徴とすることができる。

本発明に係る破砕装置は、
汚染物質により汚染された汚染土壌を掘り上げ、該堀り上げられた汚染土壌を、微生物の汚染物質に対する分解能を利用して浄化する土壌浄化方法に利用される破砕装置であって、
回転軸廻りに回転される回転部材であって少なくとも回転時において前記回転軸から外周に向かう少なくとも一の方向に延在する回転部材を含んで構成され、
当該回転部材と、前記汚染土壌の一部と、を相対移動させつつ前記回転部材の回転平面と交差する方向から衝突させることにより、前記汚染土壌を破砕することを特徴とする。
なお、前記相対移動は、前記汚染土壌の一部を落下させることでなされることを特徴とすることができる。

本発明は、低コストでありながら、より一層効果的に、微生物を利用して汚染土壌を浄化することができる土壌浄化方法及び当該土壌浄化方法に利用される破砕装置を提供することができる。

以下に、本発明に係る土壌浄化方法の一実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。

図１は、本発明に係る、揮発性物質や油分等の汚染物質が混入された汚染土壌の浄化方法の一例を説明するフローチャートである。

本実施の形態に係る土壌浄化方法は、図１に示すように、
Ｓ（ステップ、以下同様）１では、対象となる汚染土壌の掘削・掘上・堆積を行う。具体的には、バックホウ等により対象となる汚染土壌を掘削し、これを掘り上げて、地上の空地等に堆積（仮置き）する。なお、積み上げる高さは、例えば５０ｃｍ以下とすることができる。ただし、場合によっては、空地に堆積させず、掘り上げた後、原位置へ戻すこともできる。

Ｓ２では、堆積させた汚染土壌に、土壌粒子に付着している油分等を分離して分解しやすくするために油溶解剤を散布し、撹拌する。ここで、バックホウ等により土壌の撹拌を十分に行うことが重要とされる。ただし、汚染土壌の汚染の度合いに応じて、当該処理工程は省略することができるものである。

Ｓ３では、前記汚染土壌に、油分等を吸着して内部で分解するための油分解機能を有する油吸着材を散布し、撹拌する。ここにおいても、バックホウ等により土壌の撹拌を十分に行うことが重要とされる。

Ｓ４では、タンク内において、汚染物質を高速分解する複数の微生物が含有されている微生物製剤を、微生物が活性化し、増殖しやすいように、水で希釈して使用する。予め栄養剤を必要量混合しておくこともできるし、微生物製剤とは別に土壌中に散布しても良い。
なお、微生物製剤に配合する微生物は、汚染物質の調査等により汚染物質の種類・濃度等に応じて、散布する微生物の種類・量を適宜に変更したり、散布する微生物の組み合わせを変えたりすることができる。また、原位置の土壌中に元から存在する微生物により汚染物質を浄化することができると判断される場合には、当該Ｓ４及び後述のＳ５は省略することもできる。

Ｓ５では、Ｓ４で得た微生物製剤と栄養剤の混合液を、前記汚染土壌に散布し、バックホウ等により良く攪拌する。このとき、必要に応じて水を加える。

Ｓ６では、Ｓ５で得られた汚染土壌を、例えば図２に示すような破砕装置１００を利用して破砕する。

Ｓ７では、Ｓ６で破砕した汚染土壌を再び堆積（仮置き）して、ビニールシート等で覆って養生する。養生の間、必要に応じて空気と水分を補給する。

Ｓ８では、養生中の土壌に対して切り返し（天地返し）を行って、酸素を土壌中に供給すると共に、必要に応じて土壌中の微生物のために栄養剤を補給する。また、次回切り返しまでの間、或いは養生終了までの間、必要に応じて空気と水分を補給する。

なお、最初の約１ヶ月は、週に１回、次の月からは隔週に１回、Ｓ８の処理を行う。その際、必要に応じて微生物製剤の補給も行う。

上記Ｓ１からＳ８の各工程において、土壌をサンプリングし、土壌中の汚染物質の分析を行い、その結果に従い、汚染土壌の撹拌度合い、微生物製剤や栄養剤の補給度合い、空気や水の補給度合い、更には切り返し回数などを決定すると共に適宜修正する。

また、目視により汚染物質の浄化状況を確認すると共に、嗅覚による確認も行い、その結果に従って、上記と同様に、汚染土壌の撹拌度合い、微生物製剤や栄養剤の補給度合い、空気や水の補給度合い、更には切り返し回数などを決定すると共に適宜修正する。

ここで、上述した本実施の形態に係る土壌浄化方法のＳ６で施される破砕処理において利用される破砕装置１００について、以下に説明する。

本実施の形態に係る破砕装置１００は、汚染物質により汚染された汚染土壌を所定に破砕することができる装置であれば適用可能であるが、例えば、図２に示すような装置が好適である。

なお、前記破砕装置１００は、本発明者等が見い出した新たな知見に基づいて構成されている。

すなわち、従来は、バックホウやミキサ等で、汚染土壌に対して打撃破壊や加圧破壊を試みたり、混練などの方法で混合撹拌を試みることで、汚染土壌の細粒化、通気性の向上及び微生物の拡散等を図るようにしていたが、汚染土壌に粘土やシルト分のような粘性が高く透水性の低い成分が含まれていると、打撃破壊や加圧破壊や混練による混合撹拌などを施すだけでは、このような粘性の高い土壌は延性を有するため、その連続性を断って細かく分断することは困難であった。

このため、従来においては、かかる粘性の高い成分の内部にまで効果的に微生物を拡散させることは十分ではなかったと共に、かかる粘性の高い成分の内部にまで高い通気性を付与することができないのが実情であった。

そこで、本発明者等は、種々の研究・実験を行い、粘土やシルト分等のような粘性延いては延性が高く、バックホウ等による打撃破壊や加圧破壊、ミキサ等の混練による撹拌混合などを行ってもその連続性を断つことが難しい成分を含む土壌に対しても、その連続性を断って細かく分断することができ、以って粘性が高い成分を含む汚染土壌であっても汚染土壌全体に効果的に微生物を拡散させることができると共に、汚染土壌全体に高い通気性を付与することができ、延いては微生物の分解能を一層効果的に活性化させて汚染土壌を効率良く浄化することができる方法を見い出した。

本発明に係る土壌浄化方法における破砕処理は、高速回転するブレード（本発明に係る回転部材に相当する）と、汚染土壌と、を相対移動させつつ、当該ブレードで、汚染土壌を分断して破砕する。このようにブレードで汚染土壌を分断して破砕すると、比較的粘性の低い土壌の塊等を細かく破砕して良好に混合攪拌することができるのは勿論、粘土やシルト分等のような粘性が高く連続性を断つことが難しい成分を含む土壌であっても、その連続性を効果的に断って細かく分断して良好に混合攪拌することができ、以って汚染土壌の通気性を向上させることができると共に、微生物を汚染土壌中に良好に拡散させることができる。

しかも、当該方法によれば、連続性を断って一つ一つ塊状に分断するので、従来の方法を用いた場合のように、内部に水分を多く含んだ粘土やシルト分等を必要以上に押し潰したり混練してしまうことがないため、間隙水が多量に流出し、その流出した間隙水が汚染土壌と混ざって汚染土壌全体が軟泥化してしまい、以って通気性が悪化し微生物による汚染物質の浄化効率を低下させるといった惧れを回避することができる。

更に、汚染土壌を落下させつつ高速回転するブレードで汚染土壌を分断して破砕すれば、破砕された各塊（粒子）はそれぞれ異なる方向に飛翔することになるため、細かく分断された隣接する各破片の破断面が再び接合してしまうといった可能性も低減することができるため、より確実に汚染土壌の混合攪拌を促進することが可能となり、以って汚染土壌の通気性を向上させることができると共に、微生物を汚染土壌中に良好に拡散させることができる。

また、破砕された各塊（粒子）は、それぞれ異なる方向に、反転されるなどの動作を伴いながら、ばら撒かれることになるため、バックホウ等で混合したりミキサで混練するなどの方法で汚染土壌を単に混合撹拌するだけのものに比べ、効果的かつ確実に、汚染土壌の混合攪拌を促進することが可能となり、以って汚染土壌の通気性を向上させることができると共に、微生物を汚染土壌中に良好に拡散させることができる。

従って、かかる知見に基づく本発明に係る土壌浄化方法によれば、従来のようなバックホウ等で混合したりミキサで混練するなどの方法で汚染土壌を単に混合撹拌するだけのものに比べ、汚染土壌の混合攪拌を一層促進することができ、以って汚染土壌の通気性を向上させることができると共に、微生物を汚染土壌中に良好に拡散させることができ、延いては汚染土壌を一層効率良く浄化することができる。

図２に示す破砕装置１００は、このような新たな知見に基づきなされたもので、以下に具体的な構成例について図面を用いて説明する。

図２に示される支持台１１は、台座１２と、その上の架構物１３と、を含んで構成される。前記架構物１３は、支柱・梁・桁・筋交いなどを建て込んだり組み付けたり組み立てたりすることで台座１２の上に構築されて、立方体形または直方体形の骨格構造とすることができる。

図２、図３に示される処理容器２１は、上下両面が開放された縦型円筒状に形成されており、当該処理容器２１の上部には落下案内用のシュート（周知）が取り付けられ、そこが処理容器２１の入口２２となっている。処理容器２１の出口２３は、開放された容器下面がこれに該当する。

処理容器２１は、図２に示すように架構物１３の上部に組み付けられる。この処理容器２１と台座１２との間には空間が介在している。こうした処理容器２１には、これの内面に付着した土を掻き落とすための掻き取り手段（図示せず）を装備することもできる。

図２において、回転軸３５を支持するために、処理容器２１には、上下一対の軸受３１、３２が配設されている。一方の軸受３１は処理容器２１の略中心部上方に配置され、当該軸受３１から放射状（例えば、３放射状）に延伸して処理容器２１に取り付けられるステー３３を介して支持されている。

他方の軸受３２は処理容器２１の略中心部下方に配置され、処理容器２１を貫通して当該軸受３２から放射状に延伸して架構物１３に取り付けられるステー３３’を介して支持されている。

前記軸受３１、３２に回転自在に軸支される回転軸３５は、下端部を除く部分が中空になっており、図４に示すように、回転軸３５には、その中空部から上下方向や周方向に温風ないし熱風を外部（処理容器２１内）へ噴出するための吹出口３６が複数段設けられている。ただし、温風等を噴出させる要求が無い場合には、当該吹出口３６は省略することができる。

そして、回転軸３５には、前記吹出口３６から噴出させる温風ないし熱風を供給するための気体供給系（図示せず）の配管３８がスイベルジョイントなどの接続具を介して接続されている。前記気体供給系は、例えば、温度調整手段を備えたブロワーなどを含んで構成することができる。

また、回転軸３５の外周には、差し込みスペースを有する取付部３７が複数の段をなして設けられている。

本発明に係る回転部材に相当するカッティングブレード４１は、汚染土壌を破砕するために、刃物形状を有しており、例えば、図５に示すように前縁部と後縁部にナイフエッジ４２を備えた両刃型で構成されることができる。カッティングブレード４１の基端部には、回転軸３５に取り付けるための貫通した取付孔４３が設けられている（図３、図５参照）。

なお、カッティングブレード４１を、両刃型（図５（Ａ）、（Ｂ）等参照）や円盤型（図５（Ｃ）参照）とした場合は、汚染土壌を切断する側のナイフエッジ４２が摩耗したときに、反転させて、摩耗していないナイフエッジ４２を使用できるなど、有効使用期間を長くすることができる。また、このように薄い形状とすれば、高速水平回転時の空気抵抗がきわめて小さため安定して回転させることができると共に、処理容器２１内の雰囲気を乱し難いという利点もある。

図６（Ａ）、（Ｂ）に例示される連結具５１は、カッティングブレード４１を回転軸３５に取り付けるためのものである。図６（Ａ）に示した連結具５１は差込部材５２と保持部材５３とがピン５４で枢着されたもので、差込部材５２や保持部材５３には連結ピンを差し込むための貫通孔５５、５６が形成されている。当該連結具５１では、差込部材５２が回転軸３５の取付部３７とピン連結可能に対応し、二枚の保持部材５３はカッティングブレード４１の基端部とピン連結可能に対応するものである。

一方で、図６（Ｂ）の連結具５１はチェーンからなる。図６（Ｂ）に示した連結具５１では、その両端部が回転軸３５の取付部３７やカッティングブレード４１の基端部とピン連結可能に対応するものである。これらの連結具５１は例示に過ぎず、カッティングブレード４１を回転軸３５に取り付けるときに他の連結具を用いることもできる。

前記回転軸３５に設けられた上下複数段（例えば、上下三段）の取付部３７には、それぞれ複数本（例えば、八本）のカッティングブレード４１が、前記連結具５１を介して放射状に取り付けられる。

すなわち、連結具５１の一端部とカッティングブレード４１の基端部とがピン連結されたり、連結具５１の他端部と回転軸３５の取付部３７とがピン連結されたりして、それぞれ複数本のカッティングブレード４１が各段の取付部３７に放射状に取り付けられる。
尤も、カッティングブレード４１は、一段だけに設けられる構成であっても良いし、一方向にだけ延在されるものであっても良い。

前記処理容器２１の外面には受台１４が配設され、当該受台１４には電動機（モータ）１５が搭載されている。電動機１５と回転軸３５とは伝動系１６により連結されており、当該伝動系１６は、電動機１５の出力軸に取り付けられる駆動側プーリ１７、回転軸３５に取り付けられる従動側プーリ１８、駆動側プーリ１７及び従動側プーリ１８に撒きかけられるエンドレスベルト１９等を含んで構成される。

また、処理容器２１の入口２２には汚染土壌を搬入するための搬入系６１が配設されていると共に、処理容器２１の出口２３には切断破砕された汚染土壌を搬出するための搬出系６２が配設されている。これらの搬入系６１や搬出系６２は一例としてベルトコンベアなどを含んで構成される。

上記構成を備えた本実施形態に係る切断破砕装置１００では、以下のようにして汚染土壌を切断等して分断し破砕し、汚染土壌を良好に混合攪拌する。

搬入系６１が、処理対象の汚染土壌を搬送し、これを処理容器２１の入口２２から処理容器２１内に投入する。

処理容器２１内では、電動機１５からの動力伝達を受けて、回転軸３５と、これに取り付けられた複数段かつ放射状の各カッティングブレード４１と、が高速回転している。例えば、回転軸３５の回転速度は、各カッティングブレード４１の先端部の周速が、例えば４０〜２５０ｋｍ／時となるように高速性を保持して回転されることができる。より具体的には、例えば、カッティングブレード４１の直径φ（図３の左側のカッティングブレード４１の先端から図３の右側のカッティングブレード４１の先端までの距離）が１ｍのときは、各カッティングブレード４１の回転数は２００〜１４００ｒｐｍ程度に設定される。

処理容器２１内に投入された汚染土壌は、入口２２から出口２３に至るまでの間、複数段かつ放射状の各カッティングブレード４１、すなわち高速水平回転中の各カッティングブレード４１で数次にわたる切断を受け、全体の７０〜９０％が直径５〜１５０ｃｍ程度の塊（粒子）に破砕されると共に、残部が直径５ｃｍ以下の塊（粒子）に破砕される。

切断され破砕された汚染土壌の塊（粒子）の大きさについては、一段あたりカッティングブレード４１の数が多くなったり、カッティングブレード４１の段数が多くなるに従い直径が小さくなる傾向を示し、また、各カッティングブレード４１の周速が速くなるに従い直径が小さくなる傾向を示す。

本実施の形態に係る破砕装置１００によれば、入口２２から投入され落下する汚染土壌に対して、水平高速回転中のカッティングブレード４１は、そのブレード通過部分のみを切り裂いて切断して破砕する。

従って、汚染土壌は、カッティングブレード４１により数度の切断を受けるだけで、例え粘性の高い粘土やシルト分が含まれていても、その連続性が断たれて細かく分断されて良好に混合されることになる。加えて、例え粘性の高い粘土やシルト分が含まれていても、隣接する塊（粒子）はそれぞれ異なる方向に移動されるため、隣接する塊（粒子）の破断面同士が再び接合されてしまう惧れが低い。

更に、分断されたそれぞれの塊（粒子）は、圧壊されたり、混練等のように必要以上に混合されることがないので、汚染土壌が間隙水により軟泥化することが抑制される。

また、必要以上に混合されて角が均されることがないので、分断された際の比較的角が尖った形状がそのまま維持され易く、塊（粒子）間に比較的大きな間隙が形成され易くなる。

これに対し、従来のように、バックホウ等で汚染土壌を打撃破壊や加圧破壊により打砕する場合や、ミキサ等で汚染土壌を混練するような場合には、粘性の高い粘土やシルト分が含まれている土壌に対して、その連続性を断って細かく分断することはできない。

更に、従来の方法では、打砕或いは混練時により隣接する塊（粒子）が大きく異なる方向に移動されることがないため、隣接する塊（粒子）の破断面同士が再び接合してしまう惧れが高い。

加えて、従来の方法では、汚染土壌中の塊（粒子）が、圧壊されたり、混練等のように必要以上に混合されてしまうため、汚染土壌が間隙水により軟泥化する惧れが高い。また、必要以上に混合されて角が均され易いため、塊（粒子）間に比較的大きな間隙が形成され難いといった惧れがある。

なお、本実施の形態では、カッティングブレード４１による切断の際に、気体供給系は、処理容器２１内に５０〜１５０℃程度の温風ないし熱風（より具体的な一例としては、８０℃前後の熱風）を噴出供給することが可能であるため、軟泥化をより一層効果的に抑制することが可能となっている。

上記のようにして所定に分断されて破砕され、良好に混合攪拌された汚染土壌が処理容器２１の出口２３に至ったときは、搬出系６２の上に落下し、その搬出系６２で所定の場所まで運ばれて、当該破砕装置１００による汚染土壌の破砕処理は終了する。

この後、上述したＳ７、Ｓ８の処理が施され、所定に分断されて破砕され、良好に混合攪拌された当該汚染土壌は、微生物の分解能が最大限活用され、以って従来の方法に比べてより一層効果的に汚染物質の浄化を促進できることになる。

なお、カッティングブレード４１は、図３、図５等で示したような形状のものに限定されるものではなく、回転したときに落下してくる汚染土壌と衝突して所望に汚染土壌を破砕することができる形状であれば、刃を備えないものであっても良く、例えば、薄板や、複数の小片が連結されたチェーン形状のものなど、種々の形状・種類のものを採用することができる。また、カッティングブレード４１は、摩耗等を考慮して、セラミック製にしたり、セラミックコーティング等の表面改質処理を施したものを採用することができる。

また、カッティングブレード４１は、停止時には垂下等していて少なくとも回転時において水平方向に向けて移動されるように構成されることができる。

更に、カッティングブレード４１は回転時において水平方向に延在する場合に限られず、例えば、カッティングブレード４１が回転することで形成される回転面が円錐台形状となるように、カッティングブレード４１が回転軸に対して所定角度で交差する方向に延在されるように構成することもできる。また、回転軸３５は垂直に配設する場合に限定されるものではなく、処理容器２１の中心軸に対して所定の傾斜角をもって配設されることもできる。更に、処理容器２１の中心軸も垂直方向に対して所定の傾斜角を持つように、処理容器２１全体が傾斜されて配設されることもできる。

ところで、本実施の形態では、汚染土壌を落下させて、回転しているカッティングブレード４１に衝突させる構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、汚染土壌或いはカッティングブレード４１の双方或いは一方を移動させて、汚染土壌とカッティングブレード４１とを相対的に移動させて、汚染土壌とカッティングブレード４１とをカッティングブレード４１が回転することにより形成される回転面と交差する方向から衝突させる破砕処理であれば、本発明の範囲に含まれるものである。

ここで、図７及び図８に、実際に行った実験の結果を示しておく。
実験に使用した汚染土壌は、粘性土（ρｓ＝２．５８５（ｇ／ｃｍ^３）、含水比：６７％、細粒分３０％、有機物含有量７％、細粒分質レキ質砂（ＳＦＧ））で、鉱油分濃度２０００〜３０００ｍｇ／ｋｇ（ノルマルヘキサン抽出法）で汚染させたものを使用した。

図７は、汚染土壌中の残留油分の濃度の変化を表したタイムチャートである。
図７の（１）は、汚染土壌中のノルマルヘキサン抽出物質値（鉱油分）指数の時間変化を表している。また、図７の（２）は、汚染土壌中のノルマルヘキサン抽出物質値（全量）指数の時間変化を表している。

図７中（イ）は上記Ｓ１〜Ｓ５、Ｓ７、Ｓ８の処理を施した場合（すなわち、破砕装置１００による破砕処理が省略された場合）の実験結果を示し、図７中（ロ）は上記Ｓ１〜Ｓ８の処理を施した場合（すなわち、破砕装置１００による破砕処理を施した場合）の実験結果を示している。

図７から、バックホウ等により汚染土壌を混合撹拌しただけの場合に比べ、本実施の形態に係る破砕装置１００を用いて汚染土壌を破砕した場合には、微生物による汚染物質（ノルマルヘキサン抽出物質）の浄化が一層促進されることが解る。

図８は、上記実験中における汚染土壌の温度変化（ａ）と外気温度の変化（ｂ）を観察したタイムチャートである。

図８の（１）は、上記Ｓ１〜Ｓ５、Ｓ７、Ｓ８の処理を施した場合（すなわち、破砕装置１００による破砕処理が省略された場合）における汚染土壌の温度変化（ａ）と外気温度の変化（ｂ）を観察したタイムチャートである。

図８の（２）は、上記Ｓ１〜Ｓ８の処理を施した場合（すなわち、破砕装置１００による破砕処理を施した場合）における汚染土壌の温度変化（ａ）と外気温度の変化（ｂ）を観察したタイムチャートである。

図８の（１）から、初回の切返しを行うまで、バックホウ等で混合攪拌しただけの汚染土壌においては、外気温度の変化幅に比べて、汚染土壌の温度の変化幅は非常に小さいことが解る。これは、バックホウ等による混合攪拌だけでは、汚染土壌の通気性が十分でなく、周辺の環境要素（大気、熱、水など）の影響が汚染土壌の内部まで及び難いものとなっていると考えられる。その結果、好気性の微生物の活性化が十分に図れていないものと考えられる。

切返し後は、外気温度の変化に追従して、汚染土壌の温度も大きく変化するようになる。これは、切返しによって土壌が天地返しされるため、土壌中の十分に活性化していなかった微生物にも空気が送られるようになり、好気性の微生物の活性化が促進され、緩やかに細粒化が進み、図７に示されるように、汚染物質の浄化もゆっくりと行われるのと考えられる。

これに対し、図８の（２）から、汚染土壌を破砕装置１００で破砕した場合には、切返しの前後に拘わらず、初めから外気温度の変化に追従して、汚染土壌の温度が大きく変化していることが解る。これは、汚染土壌を破砕装置１００で分断して破砕し良好に混合攪拌したことで、汚染土壌全体の通気性が改善されており、周辺の環境要素（大気、熱、水など）の影響が汚染土壌の内部まで及び易くなっているものと考えられる。その結果、汚染土壌浄化処理の開始当初から好気性微生物の活性化が十分に図られ、図７に示されるように、汚染物質の浄化も早期に完了するものと考えられる。

以上説明したように、本実施の形態に係る土壌浄化方法によれば、従来のようなバックホウ等で混合したりミキサで混練するなどの方法で汚染土壌を単に混合撹拌するだけのものに比べ、汚染土壌の混合攪拌を一層促進することができ、以って汚染土壌の通気性を向上させることができると共に、微生物を汚染土壌中に良好に拡散させることができ、延いては汚染土壌を一層効率良く浄化することができる。

本発明に係る一実施の形態の土壌浄化方法を説明するフローチャートである。 同上実施の形態に係る土壌浄化方法において利用される破砕装置の構成例を示す側面図である。 同上破砕装置を構成する処理容器を、図２平面に直交する面で切断した断面図である。 同上破砕装置を構成する回転軸の断面を示す図である。 同上破砕装置を構成するカッティングブレードの構成例を示す図である。 同上破砕装置を構成する連結具の構成例を示す図である。 本発明に係る土壌浄化方法と、従来の方法と、を比較した実験結果（汚染物質の浄化特性）を示す図である。 本発明に係る土壌浄化方法と、従来の方法と、を比較した実験結果（温度変化）を示す図である。

符号の説明

２１ 処理容器
２２ 入口
２３ 出口
３５ 回転軸
４１ カッティングブレード（本発明に係る回転部材に相当する）
６１ 搬入系
６２ 搬出系
１００ 破砕装置

Claims (7)

1. 汚染物質により汚染された汚染土壌を掘り上げ、該堀り上げられた汚染土壌を、微生物の汚染物質に対する分解能を利用して浄化する土壌浄化方法であって、
   回転軸廻りに回転される回転部材であって少なくとも回転時において前記回転軸から外周に向かう少なくとも一の方向に延在する回転部材と、前記汚染土壌の一部と、を相対移動させつつ前記回転部材の回転平面と交差する方向から衝突させることにより、前記汚染土壌を破砕する破砕工程を含むことを特徴とする土壌浄化方法。
2. 前記相対移動が、前記汚染土壌の一部を落下させることでなされることを特徴とする請求項１に記載の土壌浄化方法。
3. 前記破砕工程の前に、前記掘り上げられた汚染土壌と微生物とを混合する混合工程を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の土壌浄化方法。
4. 前記混合工程において混合される微生物には、外部から添加される微生物が含まれることを特徴とする請求項３に記載の土壌浄化方法。
5. 前記破砕工程において破砕された汚染土壌を天地返しする工程を含むことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１つに記載の土壌浄化方法。
6. 汚染物質により汚染された汚染土壌を掘り上げ、該堀り上げられた汚染土壌を、微生物の汚染物質に対する分解能を利用して浄化する土壌浄化方法に利用される破砕装置であって、
   回転軸廻りに回転される回転部材であって少なくとも回転時において前記回転軸から外周に向かう少なくとも一の方向に延在する回転部材を含んで構成され、
   当該回転部材と、前記汚染土壌の一部と、を相対移動させつつ前記回転部材の回転平面と交差する方向から衝突させることにより、前記汚染土壌を破砕することを特徴とする破砕装置。
7. 前記相対移動が、前記汚染土壌の一部を落下させることでなされることを特徴とする請求項６に記載の破砕装置。