JP2008246273A

JP2008246273A - ダイオキシン類等による汚染土壌の洗浄処理システム

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Publication number: JP2008246273A
Application number: JP2006253703A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Nakane; 淳中根; Yoshihisa Numata; 佳久沼田
Original assignee: Tekken Corp
Current assignee: Tekken Corp
Priority date: 2006-09-20
Filing date: 2006-09-20
Publication date: 2008-10-16

Abstract

【課題】土壌洗浄により分級された細粒土とダイオキシン類を含む懸濁水をコンパクトな装置の光触媒装置に直接通過させ、ダイオキシン類を酸化分解して無害化することにより、粗粒土のみならず細粒土を浄化して再利用する技術を提供する。
【解決手段】汚染土壌２５は仮置タンク２６にて、界面活性剤２７等の洗浄剤を含んだ水溶液に浸漬し放置する。第１洗浄装置２８により前記汚染土壌２５は洗浄され、該汚染土壌２５を仮置タンク２９に搬入し、該汚染土壌２５は一定時間攪拌され、その上澄み排水３０を貯留水槽３１に流送し、該第２洗浄装置３２により、すすぎ洗いする。振動フルイ分級装置３４にて分級する。前記光触媒装置３９は細粒土３６や有機物に付着したダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）を酸化分解し、無害化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンパクトな装置であって有機物を酸化分解できる光触媒装置を利用し、土壌洗浄により分級された細粒土とダイオキシン類やポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）を含む懸濁水を該光触媒装置に直接通過させ、コロイド状の土粒子若しくは有機物に付着して漂うダイオキシン類等を酸化分解して無害化することにより粗粒土のみならず洗浄水も浄化して再利用することのできるダイオキシン類等による汚染土壌の洗浄処理システムに関する。

従来、この種の汚染土壌の洗浄方法の一つの例としては図１０に示す特開２００１−１４９９１３号公開特許公報に開示した技術がある。これについて説明すれば、現地において掘削した汚染土壌を受入ホッパー１に投入し、ベルトコンベアー等の搬送装置により混合装置２に供給する。混合装置２としては解こう機あるいは攪拌機が好適に採用可能であり、これに洗浄水を供給して攪拌混合する。所定時間の攪拌混合後、フルイ装置３に移し、粒径の大きいれき等を排除する。フルイ装置３を通過した細かい土砂は１次受槽４から分級装置５に送り、このとき洗浄水６を加える。分級装置５において約７４μｍ以上の粗粒分を分級してそれを２次受槽７に送るとともに、残余の細粒分であるシルトや粘土は洗浄水６とともに泥水受槽８へ送る。泥水受槽８に送られた細粒分には凝集剤９を添加して沈降装置１０に送り、そこで所定時間静置し、沈降した細粒分をフィルタープレス等の圧縮装置１１により圧縮して水分除去した後、回収する。細粒分から分離して沈降装置１０の液面に浮上した油分は回収して処分し、沈降装置１０からの洗浄水は圧縮装置１１からの洗浄水とともに１次洗浄水受槽１２に回収して処理し、新たに供給される洗浄水とともに循環使用する。一方、前記分級装置５からの粗粒分は２次受槽７において洗浄液としての水ガラスと混合し、それらをポンプにより分級装置１３に送る。この分級装置１３としては洗浄室を有するドラム式分級機が採用可能であり、ここで粗粒分と洗浄液とを攪拌混合すると、水ガラスによる洗浄により油分が土壌から分離するので、洗浄後の粗粒分を回収するとともに、分離された汚染物質である油分を含む洗浄液を２次洗浄水受槽１４に送る。２次洗浄水受槽１４では必要に応じて新たな洗浄液を加えてｐＨを１０以上、水ガラスの濃度を１％以上に調整して循環使用する。この２次洗浄水受槽１４の液面には分離された油分が浮上するのでそれを回収して処分する。そして、油汚染土壌を粗粒分と細粒分に分け、粗粒分を水ガラスにより洗浄して分離した油分を２次洗浄水受槽１４により分離し、細粒分は水洗浄して前記沈降装置１０において固液分離を行う技術である。

従来、この種の水銀等を含む汚染土壌の処理方法の他の例としては図１１に示す特開平７−２４４４１号公開特許公報に開示した技術がある。これについて説明すれば、水銀等を含む汚染土壌の処理方法は、図１１に示されるシステム図にしたがって行う例を示す。図１１は、本発明の水銀等を含む汚染土壌の処理方法を実施するシステム図を示すものであり、１５は硫化ナトリウム水溶液を製造するタンク又は容器であり、このタンク１５にはＮa₂Ｓと水からなるＮa₂Ｓ水溶液が入っている。また別のタンク又は容器１６には前工程での抜液された液に少量の水を加えて、そこにＦｅＳＯ₄を溶解させた硫酸第一鉄水溶液が入ることとなる。一方１７は汚染土壌処理施設であり、散布管１８と抜水管１９を有し、散水管１８はタンク１５及びタンク１６に接続されており、また抜水管１９はタンク１６に接続されている。このシステムにおいて、タンク１６には計算量のＮa₂Ｓと水を供給し、攪拌機２０で攪拌することによりＮa₂Ｓ水溶液を製造する。またタンク１６には抜水管１９に溜まった処理廃液を供給すると共に硫酸第一鉄を入れて硫酸第一鉄水溶液にする。まず汚染土壌処理施設１７の汚染土壌の表面に散水管１８から硫化ナトリウム水溶液を散布し、土壌の空隙を埋める。ついで散水管１８からの硫化ナトリウム水溶液の供給を止め、この状態で所定時間が経過した時点で、抜水管１９からポンプないしは重力によって抜液しタンク１６へ貯留する。その貯留液に硫酸第１鉄を少量の水と共に添加、撹拌し、余剰のＮａ_２Ｓ、Ｓ^２−とＦｅ^２＋を反応させる。その後当該タンク１６の硫酸鉄水溶液を散布管１８から供給し散布する。このように汚染土壌を処理する技術である。図中、２１はコンクリート製遮水壁、２２は汚染土壌、２３は透水係数の小さい土壌、２４はモータである。
特開２００１−１４９９１３号公開特許公報特開平７−２４４４１号公開特許公報

従来の技術は、前述した構成、作用であるので次の課題が存在した。すなわち、従来の技術に於いて、前記一つの例によれば、灯油、軽油又は重油等の油や重金属等に汚染された土壌に適用する場合であって、油による汚染土壌のときは、洗浄液として水と水ガラス（珪酸ナトリウム溶液）を使用すること及び分級装置で細粒分と粗粒分を分級し、該細粒分は凝集剤を添加して沈降装置で沈降した細粒分をフィルタープレス等により圧縮して水分除去した後に回収する。そして、細粒分から分離して該沈降装置の泥面に浮上した油分は回収して処分する。
一方、該粗粒分は上記洗浄液と攪拌混合し、水ガラスによる洗浄により油分が土壌から分離し、洗浄後の粗粒分を回収するとともに分離された汚染物質である油分を含む洗浄液を２次洗浄水受槽に送る技術であり、洗浄液には珪酸ナトリウム溶液を使用しなければならないと共にダイオキシン類による汚染土壌の浄化システムには適用できないという問題点があった。
また、重金属等に汚染された土壌のときは、洗浄液として水と、塩酸又は硫酸等の酸溶液、あるいはカセイソーダや珪酸ナトリウム等のアルカリ溶液を使用すること及び特殊な重金属処理装置を設け、汚染物質である重金属を分離除去して洗浄液を再生して循環使用する技術であり、洗浄液には酸溶液又はアルカリ溶液を使用しなければならないと共にダイオキシン類による汚染土壌の浄化システムには適用できないという問題点があった。

次に、従来の技術に於いて、前記他の例によれば、水銀や水銀化合物又は重金属に汚染された土壌に適用する場合である。そして、汚染土壌処理施設を備える必要があり、これはコンクリート製遮水壁を構築し、この底部に配管として表面に無数の透孔を有する抜水管を施設した後に小石を敷設した該抜水管を埋設する構造で成立し、複雑であって大規模化すること及びダイオキシン類による汚染土壌の浄化システムは適用できないという問題点があった。

また一般的にダイオキシン類は、主に廃棄物の焼却処理過程で生成され、ばいじん及び焼却灰と共に大気中に拡散し、その一部が地表付近に堆積して土壌を汚染することが知られている。ダイオキシン類の特性としては、水に難溶性で酸やアルカリにも溶け難い、非揮発性の安定した塩素有機化合物である。このため、浄化手段としては高熱加熱による分離分解や微生物による分解処理に留まり、より効率的な方法による浄化手段を求められている。そして、人体への毒性が極めて高く、難分解性の物質である。このため、ダイオキシン類に汚染された土壌は、特定の焼却施設や微生物又は高熱処理などの処理プラントで分解処理を行うか、特別管理型の廃棄物処分場や処理を行える施設に汚染土壌を搬出する以外に手段は無く、そのような場所は国内でも限られることから、運搬上の問題も含めて処理には特殊な施設や多額の費用を必要とするものであった。また、環境省は、旧型の燃焼型の焼却炉は、焼却灰とともにダイオキシン類を飛散させる原因であるとして、使用を禁止するとともにその解体を指導している。しかし、その処分費用が高額なため、使用はしないまでも解体処分されずに放置されたままの焼却炉は数多くあり、当然、その周辺の土地は、ダイオキシン類に汚染された状態にある可能性は極めて高いという問題点があった。
本発明が解決しようとする課題は、背景技術で述べた問題点を解決することにある。

本発明に係るダイオキシン類等による汚染土壌の洗浄処理システムは、コンパクトな装置で有機物を酸化分解できる光触媒技術に着目し、土壌洗浄により分級された細粒土とダイオキシン類を含む懸濁水を光触媒装置に直接通過させ、コロイド状の土粒子や有機物に付着して漂うダイオキシン類を酸化分解して無害化することにより、粗粒土のみならず細粒土と洗浄水の双方を浄化して再利用することを目的とした技術であって、次の構成・手段から成立する。
すなわち、請求項１記載の発明によれば、ダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）等難分解性物質に汚染された土壌を洗浄剤を含む水溶液に所定時間浸漬し放置した後、洗浄装置で洗浄水を添加してすすぎ洗いし、振動フルイ分級装置にて粗粒土と細粒土に分級し、該細粒土は懸濁水として光触媒装置で前記汚染された土壌を無害化し、一方では洗浄水として再利用し及び下水放流し、他方では前記粗粒土と共に泥土が環境基準値以下であれば再利用し及び原位置に埋め戻しをすることを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、ダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）等難分解性物質に汚染された土壌を洗浄剤を含む水溶液に所定時間浸漬し放置した後、洗浄装置で洗浄水を添加してすすぎ洗いし、振動フルイ分級装置にて粗粒土と細粒土に分級し、該細粒土は懸濁水として光触媒装置で前記汚染された土壌を無害化し、凝集沈殿部、ろ過処理部及びフィルタープレス部でなる水処理設備により、一方では洗浄水として再利用し及び下水放流し、他方では前記粗粒土と共に泥土が環境基準値以下であれば再利用し及び原位置に埋め戻しをすることを特徴とする。

本発明に係るダイオキシン類等による汚染土壌の洗浄処理システムは叙上の構成を有するので次の効果がある。
すなわち、請求項１及び２記載の発明によれば、ダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）等難分解性物質に汚染された土壌を洗浄剤を含む水溶液に所定時間浸漬し放置した後、洗浄装置で洗浄水を添加してすすぎ洗いし、振動フルイ分級装置にて粗粒土と細粒土に分級し、該細粒土は懸濁水として光触媒装置で前記汚染された土壌を無害化し、一方では洗浄水として再利用し及び下水放流し、他方では前記粗粒土と共に泥土が環境基準値以下であれば再利用し及び原位置に埋め戻しをすることを特徴とするダイオキシン類等による汚染土壌の洗浄処理システム及びダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）等難分解性物質に汚染された土壌を洗浄剤を含む水溶液に所定時間浸漬し放置した後、洗浄装置で洗浄水を添加してすすぎ洗いし、振動フルイ分級装置にて粗粒土と細粒土に分級し、該細粒土は懸濁水として光触媒装置で前記汚染された土壌を無害化し、凝集沈殿部、ろ過処理部及びフィルタープレス部でなる水処理設備により、一方では洗浄水として再利用し及び下水放流し、他方では前記粗粒土と共に泥土が環境基準値以下であれば再利用し及び原位置に埋め戻しをすることを特徴とするダイオキシン類等による汚染土壌の洗浄処理システムを提供する。
このような構成としたので、難分解性の汚染物質を分解し無害化するため、人体へのリスクを低減すると伴に、土壌を再利用することができ、汚染された土壌及び洗浄処理に要する水を、再利用または一般廃棄物として処分できるため、処理費用を大幅に低減でき、併せてダイオキシン類以外にも性質の似ているポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）等の難分解性の有機化合物に対しても適用範囲を広げることが可能であり、現地にてプラント処理が可能であり、簡易な設備で光触媒技術により分解して無毒化し、さらに粗粒土、細粒土を共に再利用できる優位性を有しており、処分に手間を要するダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）等の物質を原位置で分解浄化できれば、処分費用の削減だけでなく、毒性に対する不安を拭い去ることができるという効果がある。

以下、本発明に係るダイオキシン類等による汚染土壌の洗浄処理システムの実施の形態について添付図面に基づき詳細に説明する。

図１は、本発明に係るダイオキシン類等による汚染土壌の洗浄処理システムの実施の形態を示すものであって、その構成及び汚染土壌の洗浄処理システムのフローを示す図面である。
２５はダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）に汚染された土壌である。該汚染土壌２５は仮置タンク２６にて、水道水等の水や洗浄剤を含んだ水溶液２７に例えば１日間浸漬し放置する。これは該汚染土壌２５からダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）を分離し易くする工程である。そして、第１洗浄装置２８により前記汚染土壌２５は洗浄される。該第１洗浄装置２８の洗浄工程が完了すれば、該汚染土壌２５を仮置タンク２９に搬入する。該仮置タンク２９により該汚染土壌２５は一定時間攪拌され、その上澄み排水３０を貯留水槽３１に流送する。ここで、前記汚染土壌２５はダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）に汚染された土壌に限定されるものではなく、ダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）以外にも性質が似ている難分解性の有機化合物に対しても適用できる。具体的には、ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）、つまり二つのフェニル基が結合したビフェニルに塩素が多く付加している化合物の総称であって、現在化学的に安定であり、絶縁油熱媒体・可塑剤・潤滑油などに広く使用されているが、生体に蓄積され有害な物質による汚染土壌も含まれる。

また、一般に、ダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）とは、７５種類の異性体を持つポリ塩化ジベンゾパラジオキシン（ＰＣＤＤ_Ｓ）及び１３５種類の異性体を持つポリ塩化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦ_Ｓ）の総称をいうのであり、該ダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）は、他の多くの化学物質とは異なり、製造を目的として生成されたものではなく、物の燃焼や化学物質の合成の過程で、副産物として生成される。環境中では極めて安定で、生物に対する毒性の強いものが多い。一般的に塩素の付く位置及び数により毒性の強度が異なり、組成記号「２、３、７、８−ＴＣＤＤ」が最も毒性が強いといわれている。環境中で検出されるダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）は、一般に複雑な同属体・異性体の混合物であり、その混合物の毒性は、通常、異性体の中で最強の毒性を有する組成記号「２、３、７、８−ＴＣＤＤ」の毒性の等量（ＴＥＱ）として表す。これは、組成記号「２、３、７、８−ＴＣＤＤ」を１としたときの他の異性体の相対的な毒性を毒性等価数（ＴＥＦ）で示し、これを用いて汚染物質の混合物の毒性の総量を組成記号「２、３、７、８−ＴＣＤＤ」に換算するものである。毒性等価数（ＴＥＦ）は毒性評価に関する知見の蓄積により改正が続けられているが、国際毒性等価数（Ｉ−ＴＥＦ）を用いることが多い。

また一方、前記仮置タンク２９から第２洗浄装置３２に前記汚染土壌２５を搬入し、該第２洗浄装置３２により、新たに該汚染土壌２５に例えば重量比１：２となる水道水等水の洗浄水３３を加えてすすぎ洗いする。これが該第２洗浄装置３２のすすぎ工程である。そして、振動フルイ分級装置３４にて粗粒土３５（粒径＞７５μ）と細粒土３６（粒径＜７５μ）に分級する。ここで、当該粗粒土３５は回収され、分析して再利用できるか否かを判断する。ダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）の濃度が土壌環境基準値以下であれば再利用であり、原位置に埋め戻し３７を行なう。当該土壌環境基準値は土壌中に含まれるダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）をソックスレー抽出し、高分解能ガスクロマトグラフ質量分析計により測定した値であって、１，０００ｐｇ−ＴＥＧ／ｇ以下であれば汚染土壌２５を再利用できる。

ここで前記振動フルイ分級装置３４は、粗粒土３５と細粒土３６に分級処理するが、その区分は図２に示すとおり、土の粒径が０．０７４（ｍｍ）以上の土、例えば砂、礫を粗粒土であり、土の粒径が０．０７４（ｍｍ）以下の土、例えばシルト、粘土を細粒土である。

そして、前記振動フルイ分級装置３４で分級された細粒土３６はすすぎ洗いした洗浄水３３と共に泥水３８の状態で前記貯留水槽３１に搬送される。細粒土３６を含む泥水３８は該貯留水槽３１から光触媒装置３９に送られ、該光触媒装置３９はダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）の濃度を分析し、例えば下水放流可能な目標とする環境基準値以下の分解濃度値、つまり１ｐｇ−ＴＥＱ／１以下に設定することで反応速度定数理論式に基づいて紫外線の照射量を求める。

前記光触媒装置３９は図３（ａ）に示す構成を有しており、貯留水槽３１から細粒土３６や水及びダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）を含んだ原水４０を導入し、アキュームタンク４１に入れた懸濁水４２が光触媒反応を起こしながらポンプ４６を介してリアクター４３を通過し、再び帰還パイプ４４を経て該アキュームタンク４１に戻って来る構成である。この手法は紫外線Ｌと過酸化水素水を用いた促進酸化（ＡＯＰ）法の一種である。そして、該光触媒装置３９は触媒粒子としての粉末状の二酸化チタン（Ｔ_ｉＯ_２）４５を図３（ｂ）に示すように水溶液としての懸濁水４２に攪拌混入し、紫外線Ｌへの暴露面積を広くしてヒドロキシラジカル（・ＯＨ）の生成効率を高め、有機化合物を効果的に分解する。該光触媒装置３９による有機化合物の酸化分解能力は水溶液つまり懸濁水４２自体の紫外線透過度に影響される。

当該光触媒装置３９は、例えば、図３（ｂ）に示すように紫外線ランプ（７５Ｗ／本）４３ａを８本備えた６００Ｗの照射能力を備え、その処理量は２０Ｌ／ｍｉｎの装置である。図中４３ｂは石英ガラスである。ここで、当該光触媒装置３９は図４に示す光触媒反応の模式図のように作用する。すなわち、二酸化チタン（Ｔ_ｉО_２）４５は光エネルギーとしての紫外線Ｌによって活性化され、オゾンよりも酸化力の強いヒドロキシルラジカル（・ＯＨ）を効率よく生成し、このヒドロキシラジカル（・ＯＨ）によって水溶液中の有機物が酸化分解される。

前記光触媒装置３９を使用することにより細粒土３６や有機物に付着したダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）を酸化分解する。そして１つの工程で前記懸濁水４２を無害化処理できる。該光触媒装置３９は、無害化された泥水３８を浄化処理水４７として取出し、後段の水処理設備４８に導入する。一方、該光触媒装置３９は取出した洗浄水を再利用するか下水に放流する。ここで、ダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）に汚染された土壌２５は図６に示すように振動フルイ分級装置３４により分級洗浄され、４５（％）比率の粗粒土３５と５５（％）比率の細粒土３６に区分される。そして、前記光触媒装置３９により該細粒土３６を含む懸濁水４２に紫外線Ｌを照射する。この紫外線Ｌの照射時間を図６に示すように１分間ないし２１４分間の６区分すれば、該細粒土３６はそれぞれ、５４．７（％）、２１．９（％）、２０．９（％）、１４．７（％）、１５．５（％）及び１０．０（％）の比率を有する含有率となった。

該水処理設備４８は図５にその構成を示している。大概すれば、凝集沈殿部４８Ａ、ろ過処理部４８Ｂ及びフィルタープレス部４８Ｃで構成されている。前記凝集沈殿部４８Ａは前記光触媒装置３９から搬入された無害化された泥水３８を攪拌装置４８ａに取入れる。該攪拌装置４８ａ内には凝集剤４８ｂが添加され、細粒土３６、有機物等をフロック化し沈殿させる。すなわち、攪拌器４８ｃを動作させると共に貯留槽内の汚土４８ｄを降下させて沈殿槽４８ｅに貯留する。攪拌部材４８ｆの動作により沈殿槽４８ｅ内の汚土４８ｄは汚土貯槽４８ｇに一旦貯留され、スラリポンプ４８ｈを経てフィルタープレス部４８Ｃに搬送される。

一方、泥水３８が前記凝集沈殿部４８Ａにより洗浄水４８ｉとなり、ろ過処理部４８Ｂのろ過装置４８ｊに送出され、さらに該ろ過装置４８ｊで純度の高い洗浄水４８ｋとなり、貯留水槽４８ｍに貯留される。そして、当該洗浄水４８ｋが水質の環境基準値すなわち、１ｐｇ−ＴＥＱ／１以下であれば下水放流４９を行うことができる。

前記汚土４８ｄはフィルタープレス部４８Ｃの汚泥脱水プレス機４８ｎに送られ、粗粒土３６と水を分離する。この動作により脱水ケーキホッパー４８ｐに固型化した泥土４８ｄを貯留し、該泥土４８ｄ、細粒土３６が土壌に於けるダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）の環境基準値、すなわち１，０００ｐｇ−ＴＥＱ／ｇ以下であれば、再利用５０し、これを原位置に埋め戻し３７を行なう。尚、前記汚泥脱水プレス機４８ｎから取出されたプレスろ過水は汚濁水として一旦ろ過水槽４８ｑに貯留し、必要に応じて沈殿槽４８ｒに流出される。

次に図７に基づき本発明に係るダイオキシン類等による汚染土壌の洗浄システムの実施の形態に於ける試験フローについて説明する。
試験フローを図７に示す。本発明に係る汚染土壌洗浄処理システムは、以下に示す２つの工程により構成される。先づ、工程１は洗浄処理でありダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）汚染土壌２５を、純水または洗浄剤を含んだ水溶液を用いて洗浄し、粗粒土３５と懸濁水４２に分離する。次に、工程２は懸濁水４２を光触媒装置３９に通過せ、懸濁水４２中の細粒土３５に付着したダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）を酸化分解する。前記工程１では、洗浄剤として界面活性剤２７を適用した後、粗粒土３５に付着した界面活性剤２７を純水ですすぐ方法および試料土を純水のみで洗浄する方法の２種類の洗浄方法を実施し、界面活性剤２７による粗粒土３５からのダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）の抽出効果を確認することとした。そして、洗浄後の粗粒土３５に付着して残るダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）の毒性等量を確認した。工程２では、図４に示すような触媒となる二酸化チタン（Ｔ_ｉＯ_２）４５に紫外線Ｌを照射することで、二酸化チタン（Ｔ_ｉＯ_２）４５の表面に強い酸化力を持つヒドロキシルラジカルＨを生成させ、有機物を酸化分解させる光触媒反応を利用するものである。ここでは、紫外線Ｌの照射時間と除去率の関係を図９に示すように検証した。

さらに、本発明に係るダイオキシン類等による汚染土壌洗浄処理システムの実施の形態に於けるダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）毒性等と紫外線照射時間、照射量との関係について図８及び図９に基づき説明する。

ダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）毒性等量と紫外線照射時間、照射量との関係を図８、図９に示す。ここでは図８に於いて、縦軸に懸濁水４２、および水に溶け込むダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）の濃度を求めるため０．４５μｍメンブレンフィルター通過分のダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）毒性等量（ｐｇ−ＴＥＱ／Ｌ）を、横軸に紫外線照射時間（分）、照射量（ｋＷ）を示している。０．４５μｍ通過分のダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）毒性等量は、０．０２３〜０．１８（ｐｇ−ＴＥＱ／Ｌ）と懸濁水４２全体の毒性等量に比べると無視できる程度の値であり、紫外線Ｌ照射時間（分）との相関性は認められない。これより、粗粒土３５や細粒土３６および有機物に付着していたダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）は、洗浄過程においても殆ど水相側へは移行せず、懸濁水４２になっても９９％以上が細粒土３６などの浮遊物質に付着した状態にあると見なせる。すなわち、浮遊物質を取り除いた後の水は、下水放流４９できる基準にあるため、懸濁水４２のダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）を土壌の環境基準にまで分解できれば、通常の水処理工程により細粒土３６と水を分離し、両者を再利用することが可能となる。

懸濁水４２のダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）の除去率は、図９に示すように照射開始から５０分（１３．６ｋＷ）経過した時点で６０％に達し、それ以降は漸増しながら、試験を終えた３時間３４分（１６３．２ｋＷ）では８１．７％となった。これにより、難分解性物質として知られるダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）を、懸濁水４２の状態で短時間に分解できたことは、これまでの浄化作業における扱い方法や破棄処分などに係る幾つかの課題を克服できた結果と思われる。また、紫外線照射時間（分）とダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）毒性等量は、図９に示すとおり対数曲線で近似できる関係にあり、ダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）の分解能力を照射時間（分）との関係で推定することは可能である。

本発明に係るダイオキシン類等による汚染土壌の洗浄処理システムの実施の形態を示すシステム構成図である。本発明に係るダイオキシン類等による汚染土壌の洗浄処理システムに適用する振動フルイ分級装置により分級された細粒土及び粗粒土の通過質量を示す特性図である。本発明に係るダイオキシン類等による汚染土壌の洗浄処理システムに適用する光触媒装置の構成を示す図面であって、（ａ）はその内部構成を示す図、（ｂ）はリアクターの構成図である。本発明に係るダイオキシン類等による汚染土壌の洗浄処理システムに適用する光触媒装置の作用を示す模式図である。本発明に係るダイオキシン類等による汚染土壌の洗浄処理システムに適用する水処理設備の内部構成を示す詳細図である。本発明に係るダイオキシン類等による汚染土壌の洗浄処理システムに適用する振動フルイ分級装置に於ける分級動作の説明図である。本発明に係るダイオキシン類等による汚染土壌の洗浄処理システムの試験フローを示すフローチャートである。本発明に係るダイオキシン類等による汚染土壌の洗浄処理システムに於ける紫外線照射時間（分）、照射量（ｋＷ）に対する懸濁水毒性等量（ｐｇ−ＴＥＱ／Ｌ）、０．４５μｍ通過分毒性等量（ｐｇ−ＴＥＱ／Ｌ）の特性図である。本発明に係るダイオキシン類等による汚染土壌の洗浄処理システムに於ける紫外線照射時間（分）、照射量（ｋＷ）に対する毒性等量（ｐｇ−ＴＥＱ／Ｌ）の除去率特性図である。従来の技術に於ける汚染土壌の洗浄方法の一つの例を示す構成図である。従来の技術に於ける水銀等を含む汚染土壌の処理方法の他の例を示す構成図である。

符号の説明

２５ダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）汚染土壌
２６仮置タンク
２７洗浄剤を含む水溶液または水道水
２８第１洗浄装置
２９仮置タンク
３０上澄み排水
３１貯留水槽
３２第２洗浄装置
３３洗浄水
３４振動フルイ分級装置
３５粗粒土
３６細粒土
３７埋め戻し
３８泥水
３９光触媒装置
４０原水
４１アキュームタンク
４２懸濁水
４３リアクター
４３ａリアクターの紫外線ランプ
４３ｂリアクターの石英ガラス
４４帰還パイプ
４５二酸化チタン（Ｔ_ｉＯ_２）
４６ポンプ
４７浄化処理水
４８水処理設備
４８Ａ水処理設備の凝集沈殿部
４８Ｂ水処理設備のろ過処理部
４８Ｃ水処理設備のフィルタープレス部
４８ａ水処理設備の凝集沈殿部の攪拌装置
４８ｂ水処理設備の凝集沈殿部の凝集剤
４８ｃ水処理設備の凝集沈殿部の攪拌器
４８ｄ水処理設備の凝集沈殿部の汚土
４８ｅ水処理設備の凝集沈殿部の沈殿槽
４８ｆ水処理設備の凝集沈殿部の攪拌部材
４８ｇ水処理設備の凝集沈殿部の汚土貯槽
４８ｈ水処理設備の凝集沈殿部のスラリポンプ
４８ｉ水処理設備のろ過処理部の洗浄水
４８ｊ水処理設備のろ過処理部のろ過装置
４８ｋ水処理設備のろ過処理部の洗浄水
４８ｍ水処理設備のろ過処理部の貯留水槽
４８ｎ水処理設備のフィルタープレス部の汚泥脱水プレス機
４８ｐ水処理設備のフィルタープレス部の脱水ケーキホッパー
４８ｑ水処理設備のフィルタープレス部のろ過水槽
４８ｒ水処理設備のフィルタープレス部の沈殿槽
４９下水放流
５０再利用

Claims

ダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）等難分解性物質に汚染された土壌を洗浄剤を含む水溶液に所定時間浸漬し放置した後、洗浄装置で洗浄水を添加してすすぎ洗いし、振動フルイ分級装置にて粗粒土と細粒土に分級し、該細粒土は懸濁水として光触媒装置で前記汚染された土壌を無害化し、一方では洗浄水として再利用し及び下水放流し、他方では前記粗粒土と共に泥土が環境基準値以下であれば再利用し及び原位置に埋め戻しをすることを特徴とするダイオキシン類等による汚染土壌の洗浄処理システム。
ダイオキシン類（ＤＸＮ_Ｓ）等難分解性物質に汚染された土壌を洗浄剤を含む水溶液に所定時間浸漬し放置した後、洗浄装置で洗浄水を添加してすすぎ洗いし、振動フルイ分級装置にて粗粒土と細粒土に分級し、該細粒土は懸濁水として光触媒装置で前記汚染された土壌を無害化し、凝集沈殿部、ろ過処理部及びフィルタープレス部でなる水処理設備により、一方では洗浄水として再利用し及び下水放流し、他方では前記粗粒土と共に泥土が環境基準値以下であれば再利用し及び原位置に埋め戻しをすることを特徴とするダイオキシン類等による汚染土壌の洗浄処理システム。