JP2011235212A - Ｐｃｂ汚染土壌の前処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】掘削したＰＣＢを含有した汚染土壌の状況に柔軟に対応して効果的に前処理し、本処理装置の様々な受入基準に適合した前処理土壌を得る。
【解決手段】掘削した汚染土壌から廃棄物を含まない所定粒径以下の汚染土壌を得るための篩による複数段階の分離ステップ（Ｓ１０１、Ｓ１０３、Ｓ１０４）を有し、さらに、汚染土壌の乾燥を行う乾燥ステップ（Ｓ１０２）と、前記分離ステップの最終の篩を通過した汚染土壌に、乾燥砂を混合して受入基準値以下の含水率に調整する含水率調整ステップ（Ｓ１０６Ｃ）と、乾燥砂を混合して受入基準値以下のＰＣＢ濃度に調整するＰＣＢ濃度調整ステップ（Ｓ１０５Ａ、Ｓ１０５Ｂ、Ｓ１０７Ｃ）、を備え、前記乾燥ステップ、含水率調整ステップ、ＰＣＢ濃度調整ステップ、の内、少なくともいずれかのステップを汚染土壌の含水率とＰＣＢ濃度に基づいて選択して実施する。
【選択図】図１

Description

本発明は、掘削したＰＣＢを含有する汚染土壌を本処理装置で無害化処理するための汚染土壌の前処理方法に関するものである。

従来、ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）等に代表される有機塩素化合物に汚染された土壌が、工場跡地等の地中に殆んど分解されずに存在する。また、この汚染土壌は無害化処理のために地中から掘削して、ドラム缶等の容器、保管ヤード等に保管されている。特に掘削した汚染土壌が無害化処理されないままの状態で大量に保管されているのが実態で、その無害化処理が急がれている。

汚染土壌の無害化の処理方法としては、例えば、熱分解法、鉄粉法、アルカリ触媒化学分解法、溶融固化法、鉄粉法等が知られている。また、前記各種無害化処理方法においては、掘削した汚染土壌を本処理装置と一体となった前処理工程（装置）で前処理した後、本処理装置に搬送して無害化処理を行うものがある。従来これらの代表的な汚染土壌の無害化処理方法として下記のものが知られている。

本処理装置に投入する汚染土壌に、水と発熱反応する無機化合物等の含有水分調整剤を混合して汚染土壌中の水分を調整（含水率を下げる）する前処理装置を設けて、汚染土壌に脱塩素化を促進する薬剤を添加・攪拌するとともに加熱し、土壌中の汚染物質を分解する本処理装置での脱塩素化を促進する汚染土壌の処理システムとしたものである（例えば、特許文献１参照）。

また、含水率調整手段に含水被処理物（汚染土壌）と本処理装置の加熱処理手段で加熱処理し減容化した加工処理物（炭化物）の一部とを投入して混合し、含水被処理物の含水率を低減させこれに処理剤を投入した後、加熱処理手段で加熱処理するものである。（例えば、特許文献２参照）。

特開２００４−９７９１３号公報 特開２００１−２４６４００号公報

しかしながら、前記した特許文献１に記載のものは、含有水分調整剤に水と発熱反応する生石灰を汚染土壌に混合するため、この生石灰が本処理装置に様々な悪影響を与える。特に発熱反応を生じることから汚染土壌への混合量を幅広く設定することが困難で、さらに安全管理上からも課題がある。

また、前記した特許文献２に記載のものは、本処理装置で無害化処理した加熱処理物を汚染土壌に投入して混合するため、本処理装置での無害化処理の開始時等を含め常に安定した含水率の調整に課題がある。

さらに、前記した特許文献１、２記載のものは、本処理装置の各々の無害化処理方法に特化した汚染土壌の前処理方法であって汎用性が無い。また、掘削した汚染土壌の中には変圧器、安定器、家電製品のペーパーコンデンサのような低圧トランス、コンデンサ等のＰＣＢ含有物品も含まれていることがあり、これらの破損を防止して取り除いた汚染土壌として本処理装置で無害化処理することが求められる。

近年、本処理装置で無害化処理する汚染土壌の受入基準が設定されており、例えば廃棄物を含まないこと、含水率、ＰＣＢ濃度、粒径等を受入基準値以下とすることが条件となっている。さらに、本処理装置について様々な処理方法があり、また、受入基準値としての含水率、ＰＣＢ濃度、粒径等にも巾があり柔軟な対応が必要となっている。この受入基準の様々な要求条件に適合するＰＣＢ汚染土壌の前処理方法が求められている。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、掘削したＰＣＢを含有した汚染土壌の状況に柔軟に対応して効果的に前処理し、本処理装置の様々な受入基準に適合した前処理土壌を得ることを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のＰＣＢ汚染土壌の前処理方法は、掘削したＰＣＢを含有する汚染土壌を無害化処理する本処理装置の受入基準に適合させるための汚染土壌の前処理方法であって、
前記掘削した汚染土壌から廃棄物を含まない受入基準値以下の粒径の汚染土壌を得るための篩による複数段階の分離ステップを有し、さらに、汚染土壌の乾燥を行う乾燥ステップと、前記分離ステップの最終の篩を通過した汚染土壌に乾燥砂を混合して受入基準値以下の含水率に調整する含水率調整ステップと、前記分離ステップの最終の篩を通過した汚染土壌に乾燥砂を混合して受入基準値以下のＰＣＢ濃度に調整するＰＣＢ濃度調整ステップ、を備え、前記乾燥ステップ、含水率調整ステップ、ＰＣＢ濃度調整ステップ、の内、少なくともいずれかのステップを汚染土壌の含水率とＰＣＢ濃度に基づいて選択して実施し、前記本処理装置の受入基準に適合する前処理汚染土壌を得ることを特徴とするものである。

本発明によれば、掘削したＰＣＢを含有した汚染土壌の状況に柔軟に対応して効果的に前処理し、本処理装置の様々な受入基準に適合した前処理土壌を得ることができる。

本発明の実施の形態１〜４の処理ステップを示すフロー図 図１における代表的な前処理例を示すブロック構成図

第１の発明は、掘削したＰＣＢを含有する汚染土壌を無害化処理する本処理装置の受入基準に適合させるための汚染土壌の前処理方法であって、
前記掘削した汚染土壌から廃棄物を含まない受入基準値以下の粒径の汚染土壌を得るための篩による複数段階の分離ステップを有し、さらに、汚染土壌の乾燥を行う乾燥ステップと、前記分離ステップの最終の篩を通過した汚染土壌に乾燥砂を混合して受入基準値以下の含水率に調整する含水率調整ステップと、前記分離ステップの最終の篩を通過した汚染土壌に乾燥砂を混合して受入基準値以下のＰＣＢ濃度に調整するＰＣＢ濃度調整ステップ、を備え、前記乾燥ステップ、含水率調整ステップ、ＰＣＢ濃度調整ステップ、の内、少なくともいずれかのステップを汚染土壌の含水率とＰＣＢ濃度に基づいて選択して実施し、前記本処理装置の受入基準に適合する前処理汚染土壌を得ることを特徴とするＰＣＢ汚染土壌の前処理方法としたものである。

これによって、掘削したＰＣＢを含有した汚染土壌の状況に柔軟に対応して効果的に前処理し、本処理装置の様々な受入基準に適合した前処理土壌を得ることができる。

第２の発明は、第１の発明において、汚染土壌の含水率に応じた複数の前処理コースを設け、前記汚染土壌のＰＣＢ濃度が受入基準値以下の場合においては、汚染土壌の含水率が２０％以下のときは、分離ステップのみの乾燥土コース、汚染土壌の含水率が２０％を超えて４０％以下のときは、前記分離ステップの途中に乾燥ステップを組み込んだ湿潤土コース、汚染土壌の含水率が４０％を超えるときは、前記分離ステップのあとに含水率調整ステップを設けた飽和土コース、のいずれかのコースを選択して実施することを特徴とするＰＣＢ汚染土壌の前処理方法としたものである。

これによって、含水率の範囲ごとに最適な処理ステップを選択して実施し、効率的に前処理土壌を得ることができる。

第３の発明は、第２の発明において、汚染土壌のＰＣＢ濃度が受入基準値を超える場合においては、各々の前処理コースの後にＰＣＢ濃度調整ステップを設けることを特徴とするＰＣＢ汚染土壌の前処理方法としたものである。

これによって、ＰＣＢ濃度が受入基準値を超える場合のみＰＣＢ濃度調整ステップを実施して、効率的に前処理土壌を得ることができる。

第４の発明は、第１の発明において、複数段階の分離ステップは、掘削した砂、礫質土壌を主体とする汚染土壌から石、ガラ、廃棄物等の少なくとも１００ミリメートル以上の大型混入物を分離して取り除く１次分離ステップと、前記１次分離ステップで大型混入物を取り除いた汚染土壌から小石、ガラ、廃棄物等の少なくとも４０ミリメートル以上の中型混入物を分離して取り除く２次分離ステップと、前記２次分離ステップで分離した汚染土壌から小石、有害物質含有部品等の廃棄物の少なくとも５ミリメートル以上の小型混入物を取り除く３次分離ステップと、を備え、前記３次分離ステップの篩を通過した汚染土壌を本処理装置で無害化処理する前処理汚染土壌とすることを特徴とするＰＣＢ汚染土壌の前処理方法としたものである。

これによって、汚染土壌からコンデンサ等のＰＣＢ含有部品、その他の廃棄物を確実に取り除くとともに、粒径を安定化させた前処理汚染土壌とすることできる。

第５の発明は、第１または第２の発明において、乾燥ステップは、ロータリーキルンによりＰＣＢの揮発抑制温度以下で加熱して汚染土壌の乾装を行うことを特徴とするＰＣＢ汚染土壌の前処理方法としたものである。

これによって、ＰＣＢを揮発させることなく加熱して揮発成分の処理設備を不要とし、かつ、ロータリーキルンによる汚染土壌の回動と加熱作用により塊状化した汚染土壌を解砕して分離ステップにおける分離を確実に行い、また、ＰＣＢ含有物品を塊状化した汚染土壌から露出させてより取り除きやすくすることができる。

第６の発明は、第１または第２の発明において、乾燥ステップは、１次分離ステップで石、ガラ、廃棄物等の大型混入物を取り除いた後に実施することを特徴とするＰＣＢ汚染土壌の前処理方法としたものである。

これによって、石、ガラ、廃棄物等の大型混入物の回動によるロータリーキルンの破損を防止して耐久性を向上させることができる。

第７の発明は、第３の発明において、飽和土コースにおいて、受入基準値以下の含水率とするための乾燥砂の必要量と、受入基準値以下のＰＣＢ濃度とするための乾燥砂の必要量の内、より多い方の必要量を混合することを特徴とするＰＣＢ汚染土壌の前処理方法としたものである。

これによって、一度の混合作業により、迅速、確実に受入基準値以下の含水率とＰＣＢ濃度とすることができる。

第８の発明は、第１または第７の発明において、乾燥砂を硅砂としたことを特徴とするＰＣＢ汚染土壌の前処理方法としたものである。

これによって、石英を主成分とする硅砂は全体の成分が一定していることから、本処理装置で処理する際の安定性をより増すことができる。

以下、本発明の一実施形態のＰＣＢ汚染土壌の前処理方法を図１、図２を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の一実施形態の処理ステップを示すフロー図、図２は図１における代表的な前処理例を示すブロック構成図である。

先ず、ＰＣＢ汚染物質が土壌中に漏洩している恐れのある保管容器１中またはヤード等（図示なし）に集積されている掘削した汚染土壌の含水率およびＰＣＢ濃度を計測する（含水率・ＰＣＢ濃度計測ステップＳ１００）。なお、本処理方法に適用する掘削汚染土壌としては特に砂、礫質土壌を主体とするものである。

計測した含水率よって、例えば含水率が２０％以下（汚染土壌Ａ、乾燥土コース）、２０％を超えて４０％以下（汚染土壌Ｂ、湿潤土コース）、４０％超え（汚染土壌Ｃ、飽和土コース）の３つのどの区分に入るかを把握する。前記区分ごとに共通する処理ステップと選択して実施する処理ステップにより前処理汚染土壌を得るものである。

先ず、含水率による区分によらず全ての汚染土壌に実施する複数段階の分離ステップを説明する。

掘削した汚染土壌を、１次分離ステップ（Ｓ１０１）となる振動篩装置２に搬送する。この振動篩装置２は、振動篩の網目が例えば１０００ｍｍ程度に設定されており、振動篩上には汚染土壌中に混入している比較的大サイズの石、ガラ、各種廃棄物等の大型混入物が残り、これらを保管容器３に収納し保管、管理する。振動篩を通過して下に振るい落とされたＰＣＢ等の有害物質含有部品の混入した汚染土壌はベッセル内（図示なし）に収容する。

次に、前記石、ガラ、廃棄物等の大型混入物を取り除いたベッセル内の汚染土壌を、２次分離ステップ（Ｓ１０３）となる振動篩装置５に搬送する。この振動篩装置５は、振動篩の網目が例えば４０ｍｍ程度に設定されており、振動篩上には汚染土壌中に混入している比較的中サイズの石、ガラ、各種廃棄物等の中型混入物が残り、これらを保管容器６に収納し保管、管理する。振動篩を通過して下に振るい落とされた有害物質含有部品の混入した汚染土壌はベッセル内（図示なし）に収容する。

次に、前記石、ガラ、各種廃棄物等の中型混入物を取り除いたベッセル内の汚染土壌を、３次分離ステップ（Ｓ１０４）となる振動篩装置７に搬送する。この振動篩装置７は、振動篩の網目が例えば５ｍｍ程度に設定されており、振動篩上には汚染土壌中に混入している比較的小サイズの小石、有害物質含有部品等の廃棄物等の小型混入物が残り、これらを保管容器８に収納し保管、管理する。振動篩を通過して下に振るい落とされた汚染土壌はベッセル内（図示なし）に前処理汚染土壌として収容する。

前記した複数段階の分離ステップと、さらに３次分離ステップとなる振動篩装置７の振動篩の網目を例えば５ｍｍ程度に設定したことによって汚染土壌からコンデンサ等のＰＣＢ等の有害物質含有部品、その他の廃棄物を確実に取り除くとともに、粒径を安定化させた前処理汚染土壌を得ることができる。

なお、各分離ステップに用いる振動篩装置は、スクリーンマット面を波動運動させるジャンピングスクリーン、徐々に網目を細かくした多層スクリーンを用いてもよい。また、篩を固定し、篩上で汚染土壌を移動させる手段を用いてもよい。

（実施の形態２）
次に、主として含水率が２０％を超えて４０％以下（汚染土壌Ｂ、湿潤土コース）に対して実施する乾燥ステップ（Ｓ１０２）を説明する。

含水率が２０％を超えて４０％以下の汚染土壌（汚染土壌Ｂ）は、特に土壌粒子が結合して部分的に塊状化（団粒化）しやすい傾向を有する。塊状化した汚染土壌は、本来、本処理装置で処理可能な粒径の範囲のものであるにもかかわらず、分離ステップの篩において取り除かれてしまう恐れがある。

そこで含水率が２０％を超えて４０％以下の汚染土壌をロータリーキルン４の回転する横方向の加熱筒内で加熱する。これによって塊状化土壌の表面から乾燥させてひび割れを生じさせ、かつ塊状化土壌の回動時の擦れ、衝撃により表面部から順次解砕することができる。したがって、本処理装置で処理する汚染土壌を掘削した汚染土壌から効果的に取り出すことができる。

また、汚染土壌を解砕することよって、分離ステップにおける分離を確実に行うとともに、ＰＣＢ含有物品を塊状化した汚染土壌から露出させてより取り除きやすくすることができる。

さらに、汚染土壌を加熱、乾燥させることによって、汚染土壌中の水分が蒸発し含水率が低減する。これによって、含水率が２０％を超えて４０％以下の汚染土壌（汚染土壌Ｂ）の含水率を受入基準値以下とし、後述する含水率調整ステップを不要とすることができる。

乾燥ステップ（Ｓ１０２）には、ロータリーキルン４を用いるが、汚染土壌の加熱はＰＣＢの揮発抑制温度以下（例えば１８０℃）で加熱して汚染土壌の乾燥を行う。これによって、ＰＣＢを揮発させることなく加熱して揮発成分の処理設備を不要とすることができる。

また、乾燥ステップ（Ｓ１０２）は、１次分離ステップ（Ｓ１０１）で石、ガラ、廃棄物等の大型混入物を取り除いた後に実施する。これによって、石、ガラ、廃棄物等の大型混入物の回動によるロータリーキルン４の破損を防止して耐久性を向上させることができる。

本処理装置における汚染土壌の受入基準の例として下記のものが挙げられる。（１）廃棄物を含まないこと、（２）粒径が１００ｍｍ以下、（３）含水率が２５％以下、（４）ＰＣＢ濃度が１００００ｍｇ／Ｋｇ以下、というものである。以下これを例として説明する。

前記した複数段階の分離ステップ、および前記分離ステップと乾燥ステップ（Ｓ１０２）によって、前記受入基準の（１）廃棄物を含まないこと、（２）粒径が１００ｍｍ以下、（３）含水率が２５％以下を満足する前処理汚染土壌を得ることができるものである。

なお、粒径が１００ｍｍ以下とした受入基準値に対して、本実施形態においては３次分離ステップ（Ｓ１０４）で粒径が５ｍｍ以下となるようにしている。これは前記したように汚染土壌中に混入した有害物質含有部品である廃棄物を確実に取り除くためであり、さらに、受入基準値に対して余裕をもった粒径としたことによって、本処理装置における汚染土壌のより安定したな無害化処理を可能とするものである。

（実施の形態３）
次に、含水率が２０％以下（汚染土壌Ａ、乾燥土コース）、および、含水率が２０％を超えて４０％以下（汚染土壌Ｂ、湿潤土コース）の汚染土壌に実施するＰＣＢ濃度調整ステップ（Ｓ１０５Ａ、Ｓ１０５Ｂ）、含水率が４０％を超える（汚染土壌Ｃ、飽和土コース）汚染土壌に実施する含水率調整ステップ（Ｓ１０６Ｃ）、ＰＣＢ濃度調整ステップ・含水率調整ステップ（Ｓ１０７Ｃ）について説明する。

これらのステップは、本処理装置における汚染土壌の受入基準の内、（３）含水率が２５％以下、（４）ＰＣＢ濃度が１００００ｍｇ／Ｋｇ以下、に適合させるためのものである。

ＰＣＢ濃度調整ステップ（Ｓ１０５Ａ、Ｓ１０５Ｂ）は、汚染土壌のＰＣＢ濃度が、受入基準値よりも高い場合、３次分離ステップ（Ｓ１０４）の篩を通過した汚染土壌に濃度調整材として乾燥砂１０を混合装置９にて混合してＰＣＢ濃度を受入基準値以下に調整するものである。なお、乾燥砂１０は硅砂を含む概念として以下説明する。

含水率調整ステップ（Ｓ１０６Ｃ）は、汚染土壌の含水率が、受入基準値よりも高い場合、３次分離ステップ（Ｓ１０４）の篩を通過した汚染土壌に含水率調整材として乾燥砂１０を混合装置９にて混合して含水率を受入基準値以下に調整するものである。

ＰＣＢ濃度調整ステップ・含水率調整ステップ（Ｓ１０７Ｃ）は、汚染土壌のＰＣＢ濃度および含水率の両者が、受入基準値よりも高い場合、３次分離ステップ（Ｓ１０４）の篩を通過した汚染土壌に各々の調整材として乾燥砂１０を混合装置９にて混合してＰＣＢ濃度および含水率を受入基準値以下に調整するものである。

なお、ＰＣＢ濃度調整ステップ・含水率調整ステップ（Ｓ１０７Ｃ）においては、受入基準値以下の含水率とするための乾燥砂１０の必要量と、受入基準値以下のＰＣＢ濃度とするための乾燥砂１０の必要量の内、より多い方の必要量を混合する。これによって、一度の混合作業により、迅速、確実に受入基準値以下の含水率とＰＣＢ濃度とすることができる。

ＰＣＢ濃度調整ステップ、含水率調整ステップ、ＰＣＢ濃度調整ステップ・含水率調整ステップにおいて、各々を受入基準値以下とするために必要な乾燥砂１０の量は、ＰＣＢ濃度、含水率の値とこれを受入基準値以下とするために必要な乾燥砂１０の量の相関を予め把握しておき、含水率・ＰＣＢ濃度計測ステップ（Ｓ１００）で計測した値をベースに、各々の計測値から受入基準値以下とするために必要な乾燥砂１０の量を設定する。

なお、掘削した汚染土壌の含水率・ＰＣＢ濃度計測ステップ（Ｓ１００）で計測した値をベースとしたが、３次分離ステップ（Ｓ１０４）の篩を通過した汚染土壌の含水率およびＰＣＢ濃度を計測し、この値をベースに、各々の計測値から受入基準値以下とするために必要な乾燥砂１０の量を再度設定してもよい。この場合はより精度よく含水率およびＰＣＢ濃度を受入基準値以下に調整することができて好ましい。

また、各々の調整材は乾燥砂１０としたが、乾燥砂１０は砂を乾燥処理して乾燥状態としたものであり、低含水率であるため乾燥砂１０の必要量を最小限とし、また、粘り気がなく汚染土壌の再塊状化（団粒化）を防止するとともに、より精度よく含水率を受入基準値以下に調整することができる。なお、乾燥砂１０の平均粒径は０．１〜０．２ｍｍのものを用いる。

また、乾燥砂１０として硅砂を用いることが好ましい。石英を主成分とする硅砂は全体の成分が一定しており、本処理装置で処理する際の安定性を増すことができる。さらに、より低含水率であるため硅砂の必要量を最小限とし、粘り気がなく汚染土壌の再塊状化（団粒化）を防止するとともに、精度よく含水率を受入基準値以下に調整することができ、安定して入手できるものである。

硅砂の平均粒径は０．１〜０．２ｍｍのものを用いる。これによって３次分離ステップの篩を通過した汚染土壌と均一に混合させることができる。なお、平均粒径が０．１〜０．２ｍｍの硅砂は、ＪＩＳＧ５９０１規格に規定される鋳物用珪砂の８号〜７号に相当するものである。

（実施の形態４）
次に、例えば含水率が２０％以下（汚染土壌Ａ、乾燥土コース）、含水率が２０％を超えて４０％以下（汚染土壌Ｂ、湿潤土コース）、含水率が４０％超え（汚染土壌Ｃ、飽和土コース）の区分ごとに、前処理のステップを選択して実施する例を以下に説明する。

まず汚染土壌の含水率が２０％以下（汚染土壌Ａ、乾燥土コース）の場合の処理ステップ例を説明する。含水率２０％以下の汚染土壌は、受入基準値の含水率２５％以下を満足しており、乾燥ステップ、含水率調整ステップは実施しない。

さらに、含水率・ＰＣＢ濃度計測ステップ（Ｓ１００）で計測したＰＣＢ濃度が受入基準値のＰＣＢ濃度１００００ｍｇ／Ｋｇ以下を満足する場合は、３次分離ステップを経た汚染土壌ＡにＰＣＢ濃度調整ステップを実施せず、３次分離ステップを経た汚染土壌Ａを前処理土壌としてそのまま保管容器１１に収納する（図１の矢印Ａ−１）。

また、含水率・ＰＣＢ濃度計測ステップ（Ｓ１００）で計測したＰＣＢ濃度が受入基準値のＰＣＢ濃度の１００００ｍｇ／Ｋｇ以上である場合は、３次分離ステップ（Ｓ１０４）を経た汚染土壌ＡにＰＣＢ濃度調整ステップを実施する。

ＰＣＢ濃度が１００００ｍｇ／Ｋｇ以下となるために必要な乾燥砂１０を、３次分離ステップ（Ｓ１０４）を経た汚染土壌Ａに投入して混合装置９で均一に混合する。乾燥砂１０を混合した汚染土壌Ａを前処理土壌として保管容器１１に収納する（図１の矢印Ａ−２）。

次に、汚染土壌の含水率が２０％を超えて４０％以下（汚染土壌Ｂ、湿潤土コース）の場合の処理ステップ例を説明する。前記したように含水率が２０％を超えて４０％以下の汚染土壌（汚染土壌Ｂ）は、特に土壌粒子が結合して部分的に塊状化（団粒化）しやすい傾向を有する。

そこで、１次分離ステップ（Ｓ１０１）で石、ガラ、廃棄物等の大型混入物を取り除いた後に乾燥ステップ（Ｓ１０２）を実施し、ロータリーキルン４の回転する横方の加熱筒内で加熱し、汚染土壌中の塊状化土壌を解砕する。

前記したように、塊状化土壌の表面から乾燥させてひび割れを生じさせ、かつ塊状化土壌の回動時の擦れ、衝撃により表面部から順次解砕することができる。したがって、本処理装置で処理する汚染土壌を掘削した汚染土壌から効果的に取り出すことができる。

また、汚染土壌を解砕することよって、分離ステップにおける分離を確実に行うとともに、ＰＣＢ含有物品を塊状化した汚染土壌から露出させてより取り除きやすくすることができる。

さらに、汚染土壌を加熱、乾燥させることによって、汚染土壌中の水分が蒸発し含水率が低減する。これによって、含水率が２０％を超えて４０％以下の汚染土壌（汚染土壌Ｂ）の含水率を受入基準値以下とし、含水率調整ステップを不要することができる。

乾燥ステップ（Ｓ１０２）を実施した後、２次分離ステップ（Ｓ１０３）、３次分離ステップ（Ｓ１０４）を実施する。

３次分離ステップ（Ｓ１０４）を経た汚染土壌Ｂが、含水率・ＰＣＢ濃度計測ステップ（Ｓ１００）で計測したＰＣＢ濃度が受入基準値の１００００ｍｇ／Ｋｇ以下を満足する場合は、３次分離ステップ（Ｓ１０４）を経た汚染土壌ＢのＰＣＢ濃度調整ステップを実施せず、３次分離ステップ（Ｓ１０４）を経た汚染土壌Ｂを前処理土壌としてそのまま保管容器１１に収納する（図１の矢印Ｂ−１）。

３次分離ステップ（Ｓ１０４）を経た汚染土壌Ｂが、含水率・ＰＣＢ濃度計測ステップ（Ｓ１００）で計測したＰＣＢ濃度が受入基準値の１００００ｍｇ／Ｋｇ以上である場合は、３次分離ステップ（Ｓ１０４）を経た汚染土壌ＢにＰＣＢ濃度調整ステップ（Ｓ１０５Ｂ）を実施する。

ＰＣＢ濃度が１００００ｍｇ／Ｋｇ以下となるために必要な乾燥砂１０を、３次分離ステップ（Ｓ１０４）を経た汚染土壌Ｂに投入して混合装置９で均一に混合する。乾燥砂１０を混合した汚染土壌Ｂを前処理土壌として保管容器１１に収納する（図１の矢印Ｂ−２）。

次に、汚染土壌の含水率が４０％超える（汚染土壌Ｃ、飽和土コース）場合の処理ステップ例を説明する。なお、含水率が４０％超える汚染土壌Ｃは、受入基準値の含水率の２５％以上であるが、高含水率でかつ流動性を有し、塊状土壌を発生しにくいことから、ロータリーキルンによる乾燥ステップ（Ｓ１０２）を挿入せず、後工程で含水率を調整する。

この場合に、含水率・ＰＣＢ濃度計測ステップ（Ｓ１００）で計測したＰＣＢ濃度が受入基準値のＰＣＢ濃度が１００００ｍｇ／Ｋｇ以下を満足するときは、３次分離ステップを経た汚染土壌Ｃに含水率調整ステップ（Ｓ１０６Ｃ）を実施する。

含水率が２５％以下となるために必要な乾燥砂１０を、３次分離ステップ（Ｓ１０４）を経た汚染土壌Ｃに投入して混合装置９で均一に混合する。乾燥砂１０を混合した汚染土壌Ｃを前処理土壌として保管容器１１に収納する（図１の矢印Ｃ−１）。

また、含水率・ＰＣＢ濃度計測ステップ（Ｓ１００）で計測したＰＣＢ濃度が受入基準値のＰＣＢ濃度が１００００ｍｇ／Ｋｇ以上のときは、３次分離ステップ（Ｓ１０４）を経た汚染土壌Ｃに含水率調整ステップ・ＰＣＢ濃度調整ステップ（Ｓ１０７Ｃ）を実施する。

含水率調整ステップ・ＰＣＢ濃度調整ステップ（Ｓ１０７Ｃ）においては、受入基準値以下の含水率とするための乾燥砂１０の必要量と、受入基準値以下のＰＣＢ濃度とするための乾燥砂１０の必要量の内、より多い方の必要量を混合する。これによって、受入基準値の含水率を２５％以下、ＰＣＢ濃度を１００００ｍｇ／Ｋｇ以下にする。乾燥砂１０を混合した汚染土壌Ｃを前処理土壌として保管容器１１に収納する（図１の矢印Ｃ−２）。

なお、本実施形態で述べた本処理装置の受入基準は一例であって、これに限定されるものではない。

また、本実施形態において、含水率の範囲を例えば２０％以下（汚染土壌Ａ）、２０％を超えて４０％以下（汚染土壌Ｂ）、４０％超え（汚染土壌Ｃ）に区分したが、これは一例であってこれに限定するものではなく、さらに細区分化して各々の処理ステップを選択して実施するようにしてもよい。

また、分離ステップにおける篩の段階数および篩目の設定等は一例であってこれに限定するものではなく、さらに多段階による分離ステップとしてもよい。

以上のように、本発明の汚染土壌の前処理方法は、掘削した汚染土壌から廃棄物を含まない受入基準値以下の粒径の汚染土壌を得るための篩による１次、２次、３次の複数段階の分離ステップ（Ｓ１０１、Ｓ１０３、Ｓ１０４）を有し、さらに、汚染土壌の乾燥を行う乾燥ステップ（Ｓ１０２）と、前記分離ステップの最終の篩を通過した汚染土壌に乾燥砂１０を混合して受入基準値以下の含水率に調整する含水率調整ステップ（Ｓ１０６Ｃ）と、前記分離ステップの最終の篩を通過した汚染土壌に乾燥砂１０を混合して受入基準値以下のＰＣＢ濃度に調整するＰＣＢ濃度調整ステップ（Ｓ１０５Ａ、Ｓ１０５Ｂ）、を備え、前記乾燥ステップ、含水率調整ステップ、ＰＣＢ濃度調整ステップ、の内、少なくともいずれかのステップを汚染土壌の含水率とＰＣＢ濃度に基づいて選択して実施し、前記本処理装置の受入基準に適合する前処理汚染土壌を得ることを特徴とするものである。

これによって、掘削したＰＣＢを含有した汚染土壌の状況に柔軟に対応して効果的に前処理し、本処理装置の様々な受入基準に適合した前処理土壌を得ることができる。

また、汚染土壌の含水率に応じた複数の前処理コースを設け、前記汚染土壌のＰＣＢ濃度が受入基準値以下の場合においては、汚染土壌の含水率が２０％以下のときは、分離ステップ（Ｓ１０１、Ｓ１０３、Ｓ１０４）のみの乾燥土コース、汚染土壌の含水率が２０％を超えて４０％以下のときは、前記分離ステップの途中に乾燥ステップ（Ｓ１０２）を組み込んだ湿潤土コース、汚染土壌の含水率が４０％を超えるときは、前記分離ステップのあとに含水率調整ステップ（Ｓ１０６Ｃ）を設けた飽和土コース、のいずれかのコースを選択して実施することを特徴とするものである。

これによって、含水率の範囲ごとに最適な処理ステップを選択して実施し、効率的に前処理土壌を得ることができる。

また、汚染土壌のＰＣＢ濃度が受入基準値を超える場合においては、各々の前処理コースの後にＰＣＢ濃度調整ステップ（Ｓ１０５Ａ、Ｓ１０５Ｂ、またはＳ１０７Ｃ）を設けることを特徴とするものである。

これによって、ＰＣＢ濃度が受入基準値を超える場合のみＰＣＢ濃度調整ステップを実施して、効率的に前処理土壌を得ることができる。

また、複数段階の分離ステップは、掘削した砂、礫質土壌を主体とする汚染土壌から石、ガラ、廃棄物等の少なくとも１００ミリメートル以上の大型混入物を分離して取り除く１次分離ステップ（Ｓ１０１）と、前記１次分離ステップで大型混入物を取り除いた汚染土壌から小石、ガラ、廃棄物等の少なくとも４０ミリメートル以上の中型混入物を分離して取り除く２次分離ステップ（Ｓ１０３）と、前記２次分離ステップで分離した汚染土壌から小石、有害物質含有部品等の廃棄物の少なくとも５ミリメートル以上の小型混入物を取り除く３次分離ステップ（Ｓ１０４）と、を備え、前記３次分離ステップ（Ｓ１０４）の篩を通過した汚染土壌を本処理装置で無害化処理する前処理汚染土壌とすることを特徴とするものである。

これによって、汚染土壌からコンデンサ等のＰＣＢ含有部品、その他の廃棄物を確実に取り除くとともに、粒径を安定化させた前処理汚染土壌とすることできる。

また、乾燥ステップ（Ｓ１０２）は、ロータリーキルン４によりＰＣＢの揮発抑制温度以下で加熱して汚染土壌の乾装を行うことを特徴とするものである。

これによって、ＰＣＢを揮発させることなく加熱して揮発成分の処理設備を不要とし、かつ、ロータリーキルン４による汚染土壌の回動と加熱作用により塊状化した汚染土壌を解砕して分離ステップ（Ｓ１０３、Ｓ１０４における分離を確実に行い、また、ＰＣＢ含有物品を塊状化した汚染土壌から露出させてより取り除きやすくすることができる。

また、乾燥ステップ（Ｓ１０２）は、１次分離ステップ（Ｓ１０１）で石、ガラ、廃棄物等の大型混入物を取り除いた後に実施することを特徴とするものである。

これによって、石、ガラ、廃棄物等の大型混入物の回動によるロータリーキルン４の破損を防止して耐久性を向上させることができる。

また、飽和土コースの含水率調整ステップ・ＰＣＢ濃度調整ステップ（Ｓ１０７Ｃ）において、受入基準値以下の含水率とするための乾燥砂１０の必要量と、受入基準値以下のＰＣＢ濃度とするための乾燥砂１０の必要量の内、より多い方の必要量を混合することを特徴とするものである。

これによって、一度の混合作業により、迅速、確実に受入基準値以下の含水率とＰＣＢ濃度とすることができる。

また、乾燥砂１０を硅砂としたことを特徴とするものである。

これによって、石英を主成分とする硅砂は全体の成分が一定していることから、本処理装置で処理する際の安定性をより増すことができる。

汚染土壌を無害化処理する本処理装置に供給するための汚染土壌の前処理方法として広範囲の用途に適用できる。

１ 保管容器
２ 振動篩装置
３ 保管容器
４ ロータリーキルン（乾燥装置）
５ 振動篩装置
６ 保管容器
７ 振動篩装置
８ 保管容器
９ 混合装置
１０ 乾燥砂
１１ 保管容器

Claims (8)

1. 掘削したＰＣＢを含有する汚染土壌を無害化処理する本処理装置の受入基準に適合させるための汚染土壌の前処理方法であって、
   前記掘削した汚染土壌から廃棄物を含まない受入基準値以下の粒径の汚染土壌を得るための篩による複数段階の分離ステップを有し、さらに、汚染土壌の乾燥を行う乾燥ステップと、前記分離ステップの最終の篩を通過した汚染土壌に乾燥砂を混合して受入基準値以下の含水率に調整する含水率調整ステップと、前記分離ステップの最終の篩を通過した汚染土壌に乾燥砂を混合して受入基準値以下のＰＣＢ濃度に調整するＰＣＢ濃度調整ステップ、を備え、前記乾燥ステップ、含水率調整ステップ、ＰＣＢ濃度調整ステップ、の内、少なくともいずれかのステップを汚染土壌の含水率とＰＣＢ濃度に基づいて選択して実施し、前記本処理装置の受入基準に適合する前処理汚染土壌を得ることを特徴とするＰＣＢ汚染土壌の前処理方法。
2. 汚染土壌の含水率に応じた複数の前処理コースを設け、前記汚染土壌のＰＣＢ濃度が受入基準値以下の場合においては、汚染土壌の含水率が２０％以下のときは、分離ステップのみの乾燥土コース、汚染土壌の含水率が２０％を超えて４０％以下のときは、前記分離ステップの途中に乾燥ステップを組み込んだ湿潤土コース、汚染土壌の含水率が４０％を超えるときは、前記分離ステップのあとに含水率調整ステップを設けた飽和土コース、のいずれかのコースを選択して実施することを特徴とする請求項１に記載のＰＣＢ汚染土壌の前処理方法。
3. 汚染土壌のＰＣＢ濃度が受入基準値を超える場合においては、各々の前処理コースの後にＰＣＢ濃度調整ステップを設けることを特徴とする請求項２に記載のＰＣＢ汚染土壌の前処理方法。
4. 複数段階の分離ステップは、掘削した砂、礫質土壌を主体とする汚染土壌から石、ガラ、廃棄物等の少なくとも１００ミリメートル以上の大型混入物を分離して取り除く１次分離ステップと、前記１次分離ステップで大型混入物を取り除いた汚染土壌から小石、ガラ、廃棄物等の少なくとも４０ミリメートル以上の中型混入物を分離して取り除く２次分離ステップと、前記２次分離ステップで分離した汚染土壌から小石、有害物質含有部品等の廃棄物の少なくとも５ミリメートル以上の小型混入物を取り除く３次分離ステップと、を備え、前記３次分離ステップの篩を通過した汚染土壌を本処理装置で無害化処理する前処理汚染土壌とすることを特徴とする請求項１に記載のＰＣＢ汚染土壌の前処理方法。
5. 乾燥ステップは、ロータリーキルンによりＰＣＢの揮発抑制温度以下で加熱して汚染土壌の乾燥を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のＰＣＢ汚染土壌の前処理方法。
6. 乾燥ステップは、１次分離ステップで石、ガラ、廃棄物等の大型混入物を取り除いた後に実施することを特徴とする請求項１または２に記載のＰＣＢ汚染土壌の前処理方法。
7. 飽和土コースにおいて、受入基準値以下の含水率とするための乾燥砂の必要量と、受入基準値以下のＰＣＢ濃度とするための乾燥砂の必要量の内、より多い方の必要量を混合することを特徴とする請求項３に記載のＰＣＢ汚染土壌の前処理方法。
8. 乾燥砂を硅砂としたことを特徴とする請求項１または７に記載のＰＣＢ汚染土壌の前処理方法。

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