JP2013019880A - System for treating contaminated soil containing radioactive material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射性物質を含む汚染土壌処理の処理に関し、高性能な洗浄装置と放射性元素吸収剤を使用して有害放射性物質を含む土壌のみを洗浄水から固液分離して、固形化された有害放射性物質を含む固形物は、放射能遮蔽カプセルに封じ込めて外部への漏洩を防止すると共に、分離された洗浄水は再び汚染土壌の洗浄水として放射性物質を含む汚染土壌の洗浄工程に再利用することのできる放射性物質を含む汚染土壌処理システムに関するものである。 The present invention relates to treatment of contaminated soil treatment containing radioactive substances, and solidified by solid-liquid separation of only soil containing harmful radioactive substances from washing water using a high-performance washing apparatus and radioactive element absorbent. Solid substances containing harmful radioactive substances are contained in radioactive shielding capsules to prevent leakage to the outside, and the separated washing water is reused again as washing water for contaminated soil in the washing process for contaminated soil containing radioactive substances. The present invention relates to a contaminated soil treatment system containing radioactive substances that can be used.
従来、油や重金属に汚染された土壌を汚染区域内で安全にかつ確実で、素早く大量に安価な方法で無害化する対策が検討されて来た
平成23年3月11日の発生した東日本大震災における大量の放射能汚染物質の飛散による汚染土壌は5億トンとも推定されている。
一般に、汚染された土壌の処理方法としては、汚染された土壌を掘削し、汚染区域外に搬出除去し、別に新たな土壌を搬入して入れ替える方法があるが、この方法は、そのサイト内の汚染は確実に取り除く事が出来るが、汚染された土壌が放射性物質を含んだ汚染土壌の場合は、搬出した土壌の運搬中の放射能漏れ防止対策や受け入れ先や安全性の問題がある。Previously, the Great East Japan Earthquake that occurred on March 11, 2011, has been examined for safe, reliable, quick and inexpensive methods for detoxifying soil contaminated with oil and heavy metals. It is estimated that 500 million tons of soil contaminated with large amounts of radioactive pollutants in the country.
In general, as a method of treating contaminated soil, there is a method of excavating contaminated soil, removing it out of the contaminated area, and carrying in another fresh soil to replace it. Contamination can be removed with certainty, but when the contaminated soil contains contaminated soil containing radioactive substances, there are problems in the prevention of radioactive leaks during transportation of the removed soil, as well as acceptance and safety issues.
その他、土壌汚染問題の対策方法に、土壌を薬品や水で洗浄し、汚染物質を抽出除去し、洗浄した土壌をサイト内に埋め戻す方法(例えば、特許文献1参照)があるが、この方法は、汚染物質の除去率を高める為、大掛かりな洗浄設備が必要となり、対策設備に費用が掛かかり、放射性物質を含む汚染土壌には応出来ないと思われる。 In addition, as a countermeasure method for the soil contamination problem, there is a method (for example, see Patent Document 1) in which the soil is washed with chemicals or water, the contaminants are extracted and removed, and the washed soil is backfilled in the site. In order to increase the removal rate of pollutants, a large-scale washing facility is required, the cost of the countermeasure facilities is high, and it seems that it cannot be applied to contaminated soil containing radioactive substances.
しかも、前述の如き洗浄設備では、十分な効果が得られないばかりか洗浄後の汚染土壌の再利用は困難であり、洗浄処理済みの産業廃棄物として処理を余儀なくされてきた。加えて、洗浄液や浄化剤として使用される薬品は一般的に高価であるため、大量に処理しなければならない重金属含有土壌の処理に使用すると費用が莫大なものとなり、経済的にも問題があった。また前述の特許文献1における洗浄技術のような従来の技術では、洗浄に使用された洗浄水を「再利用」することができない点では、浄化作業に対する水質環境浄化、産業廃棄物の発生抑制に対しては、あまり効果は期待できず、ましてや放射性物質を含む汚染土壌への対応は全く期待できないのが現状である。 Moreover, with the above-described cleaning equipment, not only a sufficient effect cannot be obtained, but it is difficult to reuse the contaminated soil after cleaning, and it has been forced to treat it as industrial waste that has been cleaned. In addition, since chemicals used as cleaning liquids and cleaning agents are generally expensive, using them for the treatment of heavy metal-containing soils that must be treated in large quantities can be costly and economically problematic. It was. Further, in the conventional technique such as the cleaning technique in the above-mentioned
そこで、本発明者は、別途高性能で小スペースの土壌洗浄設備を用い、カンラン岩を使用して有害物質に汚染された土壌を洗浄し、重金属を洗浄吸着・不溶化して固化し、汚染物質を完全に無害化して再利用を可能とする汚染物質不溶化・浄化剤を発明して出願した(特許文献2、3参照)。そして更に汚染土壌中の有害物質の洗浄除去と洗浄に使用した後の水を浄化無害化して再利用する処理方法をも発明し出願している(特許文献3参照)。更には、海藻を利用した吸着剤を発明し、既に出願している。これは、焼成したある種の海藻炭と貝殻凝集沈殿剤との混合により、90%以上の重金属の凝集沈殿効果を有するものである。 Therefore, the present inventor separately used a high-performance, small-space soil washing facility, washed the soil contaminated with harmful substances using peridotite, washed and adsorbed and insolubilized heavy metals and solidified the pollutants. Invented and applied for a pollutant insolubilizing / purifying agent that can be completely detoxified and reused (see
そこで、本発明は前述した先行技術を利用し、更に改良を加え放射性物質を含む汚染土壌に対し、高性能な洗浄装置と放射性元素吸収剤を使用して有害放射性物質を含む土壌のみを洗浄水から固液分離して、固形化された有害放射性物質を含む固形物は、放射能遮蔽カプセルに封じ込めて外部への漏洩を防止すると共に、分離された洗浄水は再び汚染土壌の洗浄水として放射性物質を含む汚染土壌の洗浄工程に再利用することのできる放射性物質を含む汚染土壌処理システムを提供を目的とするものである。 Therefore, the present invention utilizes the above-described prior art, and further improves the contaminated soil containing the radioactive material, using only a high-performance cleaning device and a radioactive element absorbent to remove only the soil containing the harmful radioactive material. The solid matter containing harmful radioactive material that has been solidified by solid-liquid separation is sealed in a radioactive shielding capsule to prevent leakage to the outside, and the separated wash water is again radioactive as wash water for contaminated soil. It is an object of the present invention to provide a contaminated soil treatment system containing a radioactive substance that can be reused in a cleaning process for contaminated soil containing a substance.
請求項1に記載された発明は、汚染土壌の洗浄にアルカリ性温水を使用し、汚染土壌を摺り潰しと揉み潰しを連続的に行う洗浄磨砕装置や汚染土粒子から重力式衝撃作用により有害汚染物を土壌粒子の表面から剥離する装置重力式洗浄装置または、摩擦により強制的に有害汚染物を土壌粒子の表面から剥離する強制研磨型洗浄装置を使用する第1工程と、ゴミ取り分級装置による汚染土壌中の木くずやごみ、軽石などを取り除き、前記第1工程で有害物質が剥離された土壌粒子を2階級の粒度群に分級排出する第2工程と、 The invention described in
第2工程による汚染成分を含む残留水(以下単に「汚染残留水」という)を高速の竜巻状回転水流を起して高濃度の汚染土壌を洗浄し固形物と汚染残留水に分離する連続シルト分級装置に投入し、沈殿した微細粒土を排出する第3工程と前記第3工程により分離された汚染残留水を撹拌洗浄装置に投入し、更に洗浄して沈殿物としての固形物と汚染残留水とに分離し、その沈殿物を再び第3工程に帰還させて再処理させると共に、その汚染残留水を次の撹拌凝集固液分離装置に送る第4工程と、 Continuous silt that separates the residual water containing contaminated components from the second step (hereinafter simply referred to as “polluted residual water”) into a solid and contaminated residual water by causing a high-speed tornado-like rotating water stream to wash away high-concentration contaminated soil The third step of discharging into the classification device and discharging the settled fine grained soil and the contaminated residual water separated by the third step are charged into the stirring and cleaning device and further washed to obtain solids and contaminated residues as precipitates. A fourth step of separating into water and returning the precipitate to the third step for reprocessing, and sending the contaminated residual water to the next agglomeration solid-liquid separation device;
前記第4工程により分離された汚染残留水に強制的に放射性元素吸着剤を投入し、混合撹拌を連続的に行う撹拌凝集箇液分離装置により、汚染残留水から放射性物質を吸着させる第5工程と、前記第5工程により放射性物質を吸着した放射性元素吸着剤と残留水を分離する遠心分離機により、有害な放射性物質を含有した汚泥と完全に有害物質を取り去られ無害化された浄水とに分離する第6工程を含み、前記第6工程により完全に無害化された洗浄水は前記第1工程や第3工程の洗浄水として帰還させ洗浄循環路を構成し、前記第6工程により分離された有害な放射性物質を含有した汚泥は、更に乾燥・固化形整してカンランガンを主成分とする放射能遮蔽機能を持った固形剤(例えば「アースプロテクター(登録商標)」により表面をコーティングして放射性遮蔽処理を行うことを特徴とする放射線物質を含む汚染土壌処理システムである。 Fifth step of adsorbing radioactive substance from the contaminated residual water by the stirring and coagulating liquid separation device that forcibly introduces the radioactive element adsorbent into the contaminated residual water separated in the fourth step and continuously performs mixing and stirring. And the radioactive element adsorbent that adsorbs the radioactive substance in the fifth step and the centrifuge that separates the residual water, the sludge containing the harmful radioactive substance and the purified water that has been completely detoxified by removing the harmful substance. The cleaning water completely detoxified by the sixth step is returned as the cleaning water in the first step and the third step to form a cleaning circuit, and separated by the sixth step. The sludge containing harmful radioactive material is further dried and solidified, and the surface is coated with a solid agent (for example, “Earth Protector (registered trademark)”) that has a radioactivity shielding function mainly composed of kanlangan. And computing a contaminated soil processing system including a radiation material and performing radioactive shielding process.
そして、請求項2項に記載された発明は、前記第1工程に使用するアルカリ性温水の温度を20℃〜60℃に保持して使用るものであり、請求項3に記載された発明は、前記第5工程において使用する洗浄水の温度を20℃〜50℃に保持して使用するものである。 And the invention described in
求項4に記載された発明は、第6工程で分離された有害な放射性物質を含有している汚泥を更に乾燥・固化形整してカンラン岩を主成分とする放射能遮蔽機能を有する固形剤によって構成されたカプセルに前記乾燥・固化形整成された有害な放射性物質を封入処理して放射線の外部への漏洩放出を遮断、防止するものである。 The invention described in
本発明によると汚染土壌の洗浄にアルカリ性の温水を使用することにより、汚染土壌に付着した放射性物質を剥離する能力が飛躍的に向上するのである。そして更に第5工程における撹拌凝集固液分離装置に本発明者が発明した放射性元素吸収材を強制投入することにより、処理工程第6工程で遠心分離された洗浄水は、ほとんど放射性物質に汚染された固形物を含有せず、通常の洗浄水として再利用できる。 According to the present invention, by using alkaline warm water for cleaning contaminated soil, the ability to peel off radioactive substances attached to the contaminated soil is dramatically improved. Further, by forcibly introducing the radioactive element absorbent material invented by the inventor into the agglomeration solid-liquid separation apparatus in the fifth step, the washing water centrifuged in the sixth step of the treatment step is almost contaminated with radioactive substances. It can be reused as normal washing water.
そして固形物として分離された有害放射性物質を含有する汚泥は、別途、更に乾燥・固化形整成されて放射能遮蔽機能を持った固形剤で構成されたカプセルに入れて封入処理して放射線の外部への漏洩放出を防止することが出来るののである。
したがって、第1工程で投入された膨大な放射能汚染土壌はその数%の固形物に濃縮されるため遮蔽用のカプセルを保存する場所も膨大な面積を必要とせず、災害復旧作業のに先立って迅速に有害放射性物質を含む土壌の除去作業が可能となる優れた効果を有するのである。The sludge containing harmful radioactive substances separated as solid matter is separately sealed in a capsule composed of a solid agent that is further dried and solidified and has a radiation shielding function. It is possible to prevent leakage to the outside.
Therefore, the enormous amount of radioactively contaminated soil introduced in the first step is concentrated to a few percent of the solid matter, so the area for storing the capsule for shielding does not require an enormous area, and prior to disaster recovery work. It has an excellent effect that can quickly remove soil containing harmful radioactive substances.
また、本発明の汚染土壌処理システムは、小スペースで確実に大量の汚染土壌を連続処理することがきるので、前記本発明の効果に加えて、安価に汚染土壌の処理が可能であるため処理費用の削減に多大に寄与することができるのである。 In addition to the effects of the present invention, the contaminated soil treatment system of the present invention can continuously process a large amount of contaminated soil reliably in a small space. It can greatly contribute to cost reduction.
さらに、本発明の吸着凝固剤を使用する連続処理方法においては、場外排水処理は不要となり、処理の途中で分級装置から排出された土壌には放射性物質はほとんど付着しておらず、埋め戻し土壌や有害廃棄物の場外排出量も削減できる Furthermore, in the continuous treatment method using the adsorptive coagulant of the present invention, off-site drainage treatment is unnecessary, and the radioactive material is hardly attached to the soil discharged from the classification device during the treatment, and the backfilling soil And off-site emissions of hazardous waste can also be reduced
以下、本発明の放射性物質を含む汚染土壌処理システムについて説明するが本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。また、以下の説明において同一の機能を有する部材や部位、構成については、同一の符号を付けて説明を省略する場合がある。 Hereinafter, although the contaminated soil processing system containing the radioactive substance of this invention is demonstrated, this invention is not limited to these Examples. Moreover, in the following description, about the member, site | part, and structure which have the same function, the same code | symbol may be attached | subjected and description may be abbreviate | omitted.
以下、本発明の放射性物質を含む汚染土壌処理システムの実施例を図1のシステム説明図に基づき説明する。
汚染地域における放射性物質を含む汚染土壌(以下単に「汚染土壌」と言う)Aは、汚染地域からショベルカーなどの機械力により掘削されてコンクリガラ・木片・プラスティック・鉄片などを分離して、ダンプカー等の運搬装置により土壌処理場に搬送され、第1の処理工程(以下単に「第・・工程」と言う)である強制洗浄装置1に投入され、アルカリ温水製造機Bから供給される20℃〜60℃、好ましくは50℃のアルカリ性の洗浄水bと混入されて摺り潰し且つ揉み潰しを連続的に行い汚染土壌の粒子の表面から有害汚染物質を剥離する。Hereinafter, an embodiment of a contaminated soil treatment system containing a radioactive substance of the present invention will be described based on the system explanatory diagram of FIG.
Contaminated soil containing radioactive material in the contaminated area (hereinafter simply referred to as “contaminated soil”) A is excavated from the contaminated area with a mechanical force such as a shovel car to separate concrigala, wood pieces, plastic, iron pieces, etc. 20 [deg.] C. supplied to the soil treatment plant by a transporting device, etc., put into the forced
アルカリ性の濃度は汚染土壌の土質によって調整する。そして、この強制研磨型浄装置1は、摺り潰し且つ揉み潰しを連続的に行う洗浄磨砕装置や、汚染土壌粒子の表面から重力式衝撃作用により有害汚染物を剥離する強制研磨装置が使用されるが、この実施例ではハリケーン洗浄磨砕装置として公知の洗浄装置を使用している。The alkaline concentration is adjusted according to the soil quality of the contaminated soil. And this forced-polishing type |
ここで汚染土壌粒子の表面から有害汚染物質を剥離された土壌1aは、第2工程であるゴミ取り分級装置2に供給され、汚染土壌中の木くずやごみ、軽石などを取り除き、これらは別途産廃処分物Cとして処理する。そして第1工程で有害物質が剥離され他土壌粒子は複数階級の粒度群、例えば40mm〜20mm及び20mm〜5mmの2群D,Eに分級されて排出される。この第2工程で使用されるゴミ取り分級装置2も既に市販のものが使用される。Here, the soil 1a from which harmful pollutants have been peeled off from the surface of the contaminated soil particles is supplied to the waste collection and
第2工程による汚染成分や汚染物質を含む残留水(以下単に「汚染残留水」という)2aは高速の竜巻状回転水流を起こして高濃度の汚染土壌を洗浄し、固形物と汚染残留水とに分離する第3工程に送られる。第3工程では、例えば連続シルト分級装置3が使用され、ここで沈殿した粒子(5mm〜7μm)は微細粒土Fとして分級排出される。そして、この汚染残留水3aは、次の処理工程である第4工程の撹拌洗浄装置4に送られ、更に洗浄されて沈殿物Rとしての固形物と汚染残留水4aとに分離され、沈殿物Rは再び前述した第3工程の連続シルト分級装置3に帰還させて再処理される。なお、第4工程で使用される撹拌洗浄装置4には、市販の変形シックナーマイクロバルブ撹拌機が使用される。 Residual water containing pollutants and pollutants in the second step (hereinafter simply referred to as “polluted residual water”) 2a causes a high-speed tornado-like rotating water stream to wash highly contaminated soil, To the third step of separation. In the third step, for example, the continuous silt classifier 3 is used, and the precipitated particles (5 mm to 7 μm) are classified and discharged as fine grain soil F. Then, this contaminated residual water 3a is sent to the stirring and
第4工程により分離された汚染残留水4aは、混合撹拌を連続的に行う第5工程である撹拌凝集固液分離装置5に送られる。この撹拌凝集固液分離装置5は、市販のハイドロミキサー凝集固液分離装置が使用されており、この第5工程に本発明者が別途開発した放射性元素吸着剤であるアースロテクター(登録商標)Pを強制的に供給することにより、汚染残留水から放射性物質を吸収し、吸着保持することが出来るのである。 The contaminated residual water 4a separated in the fourth step is sent to the stirring coagulation solid-
アースプロテクターPは、カンラン岩を主成分とする汚染物質吸着剤であり、汚染残留水から微細な汚染物質を吸着保持する。したがって、微細な汚染物質を吸着保持したアースプロテクターと残留水とを分離するため、両者を含む固形物と残留水5aは、次の第6工程である遠心分離機6に送られ、放射性物質を含有する脱水汚泥Gと、放射性物質を取り除かれて無害化された浄水Wに分離される。第6工程で使用する遠心分離機には、市販のスクリュウデカンタ型の遠心分離機が使用される。 The earth protector P is a contaminant adsorbent mainly composed of peridotite, and adsorbs and holds fine contaminants from contaminated residual water. Therefore, in order to separate the earth protector that adsorbs and retains fine contaminants and the residual water, the solid matter containing both and the
こうして、無害化された浄水Wは、再び第1工程用のアルカリ温水洗浄機Bに帰還させ、或いは浄水タンクTに貯水して置き、連続シルト分級装置3の洗浄水としても再利用することが出来る。そして、脱水汚泥Gは、更に乾燥・固形化形整してカンラン岩を主成分とする放射能遮断機能を有する固形剤であるアースプロテクターでコーティングし、或いはカプセルを構成してその中に封入することにより、完全に放射線の漏洩を防止する封入処理7を行うことが出来るのである。 The detoxified purified water W can be returned to the alkaline hot water washing machine B for the first step or stored in the purified water tank T and reused as washing water for the continuous silt classifier 3. I can do it. The dehydrated sludge G is further dried and solidified and coated with an earth protector, which is a solid agent having a radioactivity blocking function mainly composed of peridotite, or a capsule is formed and enclosed therein. Thus, it is possible to perform the encapsulation process 7 that completely prevents radiation leakage.
なお、第2工程や第3工程で分級排出された粒土は、粒子表面汚染物質はほとんど剥離されているので、環境に応じて埋め戻し用の土壌としても利用することが出来る。 In addition, since the particle | grain soil discharged | emitted by classification in the 2nd process and the 3rd process has almost peeled off the particle | grain surface contaminant, it can be utilized also as soil for backfilling according to an environment.
1・・・強制研磨型洗浄装置
2・・・ゴミ取り分級装置
3・・・連続シルト分級装置
4・・・撹拌洗浄装置
5・・・撹拌凝集固液分離装置
6・・・遠心分離機
7・・・放射性物質封入処理
A・・・汚染土壌
B・・・アルカリ温水製造機
C・・・産廃処分物
D・・・粗粒土
E・・・中粒度
F・・・微細粒度
P・・・放射性元素吸収材
R・・・沈殿物
T・・・浄水タンク(無害)
G・・・脱水汚泥
W・・・浄水(無害)DESCRIPTION OF
G ... Dehydrated sludge W ... Purified water (harmless)
本発明は、放射性物質を含む汚染土壌処理の処理に関し、高性能な洗浄装置と放射性元素吸収剤を使用して有害放射性物質を含む土壌のみを洗浄水から固液分離して、固形化された有害放射性物質を含む固形物は、放射線遮蔽カプセルに封じ込めて外部への漏洩を防止すると共に、分離された洗浄水は再び汚染土壌の洗浄水として放射性物質を含む汚染土壌の洗浄工程に再利用することのできる放射性物質を含む汚染土壌処理システムに関するものである。The present invention relates to treatment of contaminated soil treatment containing radioactive substances, and solidified by solid-liquid separation of only soil containing harmful radioactive substances from washing water using a high-performance washing apparatus and radioactive element absorbent. solids containing hazardous radioactive materials, recycled together to prevent leakage to the outside and sealed in radiation shielding capsule, the cleaning process of contaminated soil containing radioactive materials as wash water of the separated wash water again contaminated soil The present invention relates to a contaminated soil treatment system containing radioactive substances that can be used.
従来、油や重金属に汚染された土壌を汚染区域内で安全にかつ確実で、素早く大量に安価な方法で無害化する対策が検討されて来た。
平成23年3月11日に発生した東日本大震災における大量の放射能汚染物質の飛散による汚染土壌は5億トンとも推定されている。
一般に、汚染された土壌の処理方法としては、汚染された土壌を掘削し、汚染区域外に搬出除去し、別に新たな土壌を搬入して入れ替える方法があるが、この方法は、そのサイト内の汚染は確実に取り除く事が出来るが、汚染された土壌が放射性物質を含んだ汚染土壌の場合は、搬出した土壌の運搬中の放射能漏れ防止対策や受け入れ先や安全性の問題がある。Conventionally, measures for detoxifying soil contaminated with oil and heavy metals in a contaminated area safely and reliably, quickly and in large quantities at low cost have been studied .
It is estimated that 500 million tons of contaminated soil from the scattering of a large amount of radioactive pollutants in the Great East Japan Earthquake that occurred on March 11, 2011.
In general, as a method of treating contaminated soil, there is a method of excavating contaminated soil, removing it out of the contaminated area, and carrying in another fresh soil to replace it. Contamination can be removed with certainty, but when the contaminated soil contains contaminated soil containing radioactive substances, there are problems in the prevention of radioactive leaks during transportation of the removed soil, as well as acceptance and safety issues.
その他、土壌汚染問題の対策方法に、土壌を薬品や水で洗浄し、汚染物質を抽出除去し、洗浄した土壌をサイト内に埋め戻す方法(例えば、特許文献1参照)があるが、この方法は、汚染物質の除去率を高める為、大掛かりな洗浄設備が必要となり、対策設備に費用が掛かり、放射性物質を含む汚染土壌には対応出来ないと思われる。In addition, as a countermeasure method for the soil contamination problem, there is a method (for example, see Patent Document 1) in which the soil is washed with chemicals or water, the contaminants are extracted and removed, and the washed soil is backfilled in the site. is, in order to increase the removal rate of pollutants, must be large-scale cleaning equipment, costly to the control equipment, the contaminated soil containing radioactive material would not be corresponds.
しかも、前述の如き洗浄設備では、十分な効果が得られないばかりか洗浄後の汚染土壌の再利用は困難であり、洗浄処理済みの産業廃棄物として処理を余儀なくされてきた。加えて、洗浄液や浄化剤として使用される薬品は一般的に高価であるため、大量に処理しなければならない重金属含有土壌の処理に使用すると費用が莫大なものとなり、経済的にも問題があった。また前述の特許文献1における洗浄技術のような従来の技術では、洗浄に使用された洗浄水を「再利用」することができない点では、浄化作業に対する水質環境浄化、産業廃棄物の発生抑制に対しては、あまり効果は期待できず、ましてや放射性物質を含む汚染土壌への対応は全く期待できないのが現状である。 Moreover, with the above-described cleaning equipment, not only a sufficient effect cannot be obtained, but it is difficult to reuse the contaminated soil after cleaning, and it has been forced to treat it as industrial waste that has been cleaned. In addition, since chemicals used as cleaning liquids and cleaning agents are generally expensive, using them for the treatment of heavy metal-containing soils that must be treated in large quantities can be costly and economically problematic. It was. Further, in the conventional technique such as the cleaning technique in the above-mentioned
そこで、本発明者は、別途高性能で小スペースの土壌洗浄設備を用い、カンラン岩を使用して有害物質に汚染された土壌を洗浄し、重金属を洗浄吸着・不溶化して固化し、汚染物質を完全に無害化して再利用を可能とする汚染物質不溶化・浄化剤を発明して出願した(特許文献2、3参照)。そして更に汚染土壌中の有害物質の洗浄除去と洗浄に使用した後の水を浄化無害化して再利用する処理方法をも発明し出願している(特許文献3参照)。更には、海藻を利用した吸着剤を発明し、既に出願している。これは、焼成したある種の海藻炭と貝殻凝集沈殿剤との混合により、90%以上の重金属の凝集沈殿効果を有するものである。 Therefore, the present inventor separately used a high-performance, small-space soil washing facility, washed the soil contaminated with harmful substances using peridotite, washed and adsorbed and insolubilized heavy metals and solidified the pollutants. Invented and applied for a pollutant insolubilizing / purifying agent that can be completely detoxified and reused (see
そこで、本発明は前述した先行技術を利用し、更に改良を加え、放射性物質を含む汚染土壌に対し、高性能な洗浄装置と放射性元素吸収剤を使用して有害放射性物質を含む土壌のみを洗浄水から固液分離して、固形化された有害放射性物質を含む固形物は、放射線遮蔽カプセルに封じ込めて外部への漏洩を防止すると共に、分離された洗浄水は再び汚染土壌の洗浄水として放射性物質を含む汚染土壌の洗浄工程に再利用することのできる放射性物質を含む汚染土壌処理システムの提供を目的とするものである。Therefore, the present invention utilizes the above-described prior art, further improves, and cleans only soil containing harmful radioactive substances using a high-performance washing device and radioactive element absorbent for contaminated soil containing radioactive substances. from water to solid-liquid separation, solids containing hazardous radioactive substances are solidified serves to prevent leakage to the outside and sealed in radiation shielding capsule, separated wash water as wash water again contaminated soil providing contaminated soil processing system including a radioactive substance that can be reused in the cleaning process of contaminated soil containing radioactive materials is an object.
請求項1に記載された発明は、汚染土壌の洗浄にアルカリ性温水を使用し、汚染土壌を摺り潰しと揉み潰しを連続的に行う洗浄磨砕装置や汚染土粒子から重力式衝撃作用により有害汚染物を土壌粒子の表面から剥離する重力式洗浄装置または、摩擦により強制的に有害汚染物を土壌粒子の表面から剥離する強制研磨型洗浄装置を使用する第1工程と、ゴミ取り分級装置による汚染土壌中の木くずやごみ、軽石などを取り除き、前記第1工程で有害物質が剥離された土壌粒子を2階級の粒土群に分級排出する第2工程と、The invention described in
第2工程による汚染成分を含む残留水(以下単に「汚染残留水」という)を高速の竜巻状回転水流を起して高濃度の汚染土壌を洗浄し固形物と汚染残留水に分離する連続シルト分級装置に投入し、沈殿した微細粒土を排出する第3工程と前記第3工程により分離された汚染残留水を撹拌洗浄装置に投入し、更に洗浄して沈殿物としての固形物と汚染残留水とに分離し、その沈殿物を再び第3工程に帰還させて再処理させると共に、その汚染残留水を次の撹拌凝集固液分離装置に送る第4工程と、 Continuous silt that separates the residual water containing contaminated components from the second step (hereinafter simply referred to as “polluted residual water”) into a solid and contaminated residual water by causing a high-speed tornado-like rotating water stream to wash away high-concentration contaminated soil The third step of discharging into the classification device and discharging the settled fine grained soil and the contaminated residual water separated by the third step are charged into the stirring and cleaning device and further washed to obtain solids and contaminated residues as precipitates. A fourth step of separating into water and returning the precipitate to the third step for reprocessing, and sending the contaminated residual water to the next agglomeration solid-liquid separation device;
前記第4工程により分離された汚染残留水に強制的に放射性元素吸着剤(特願2011 −106698参照)を投入し、混合撹拌を連続的に行う撹拌凝集固液分離装置により、汚染残留水から放射性物質を吸着させる第5工程と、前記第5工程により放射性物質を吸着した放射性元素吸着剤と残留水を分離する遠心分離機により、有害な放射性物質を含有した汚泥と完全に有害物質を取り去られ無害化された浄水とに分離する第6工程を含み、前記第6工程により完全に無害化された洗浄水は前記第1工程や第3工程の洗浄水として帰還させ洗浄循環路を構成し、前記第6工程により分離された有害な放射性物質を含有した汚泥は、更に乾燥・固化形整してカンラン岩を主成分とする放射線遮蔽機能を持った固形剤(例えば「アースプロテクター(登録商標)」により表面をコーティングして放射線遮蔽処理を行うことを特徴とする放射性物質を含む汚染土壌処理システムである。The radioactive element adsorbent ( see Japanese Patent Application No. 2011-106698) is forcibly added to the contaminated residual water separated in the fourth step, and the mixed agitation solid / liquid separation apparatus continuously performs the stirring from the contaminated residual water. The 5th step of adsorbing radioactive material, and the radioactive element adsorbent that has adsorbed the radioactive material in the 5th step and the centrifuge that separates residual water, remove the sludge containing harmful radioactive material and completely remove the harmful material. Including a sixth step of separating into detoxified purified water, and the cleaning water completely detoxified by the sixth step is returned as cleaning water in the first step and the third step to form a cleaning circuit and the sixth step the sludge containing hazardous radioactive material separated by further drying and solidifying KatachiSei to solid dosage having a radiation shielding function mainly containing peridotite (e.g., "earth protection Tar is a contaminated soil processing system including a radioactive substance, characterized in that by coating the surface by (registered trademark) "performing radiation shielding process.
そして、請求項2項に記載された発明は、前記第1工程に使用するアルカリ性温水の温度を20℃〜60℃に保持して使用するものであり、請求項3に記載された発明は、前記第5工程において使用する洗浄水の温度を20℃〜50℃に保持して使用するものである。Then, The invention described in 2 claims a shall be used to hold the temperature of the alkaline hot water to be used in the first step to 20 ° C. to 60 ° C., the invention described in claim 3 The temperature of the washing water used in the fifth step is maintained at 20 ° C. to 50 ° C. for use.
請求項4に記載された発明は、第6工程で分離された有害な放射性物質を含有している汚泥を更に乾燥・固化形整してカンラン岩を主成分とする放射線遮蔽機能を有する固形剤によって構成されたカプセルに前記乾燥・固化形整された有害な放射性物質を封入処理して放射線の外部への漏洩放出を防止するものである。The invention described in
本発明によると汚染土壌の洗浄にアルカリ性の温水を使用することにより、汚染土壌に付着した放射性物質を剥離する能力が飛躍的に向上するのである。そして更に第5工程における撹拌凝集固液分離装置に本発明者が発明した放射性元素吸収剤を強制投入することにより、処理工程第6工程で遠心分離された洗浄水は、ほとんど放射性物質に汚染された固形物を含有せず、通常の洗浄水として再利用できる。According to the present invention, by using alkaline warm water for cleaning contaminated soil, the ability to peel off radioactive substances attached to the contaminated soil is dramatically improved. Further , by forcibly introducing the radioactive element absorbent invented by the inventor into the agitation / aggregation solid-liquid separation apparatus in the fifth step, the washing water centrifuged in the sixth step of the treatment step is almost contaminated with radioactive substances. It can be reused as normal washing water.
そして固形物として分離された有害放射性物質を含有する汚泥は、別途、更に乾燥・固化形整されて放射線遮蔽機能を持った固形剤で構成されたカプセルに入れて封入処理して放射線の外部への漏洩放出を防止することが出来るののである。
したがって、第1工程で投入された膨大な放射能汚染土壌はその数%の固形物に濃縮されるため遮蔽用のカプセルを保存する場所も膨大な面積を必要とせず、災害復旧作業に先立って迅速に有害放射性物質を含む土壌の除去作業が可能となる優れた効果を有するのである。The sludge containing hazardous radioactive material separated as solids, separately, further dried and solidified KatachiSei has been outside of the radiation by enclosing the process placed on the configured capsules in solid agent having a radiation shielding function It is possible to prevent leakage to the
Thus, massive radioactive contaminated soil that has been turned in the first step does not require a huge area also place to store capsule for shielding to be concentrated to the number percent of solids, prior to the disaster recovery work It has an excellent effect that can quickly remove soil containing harmful radioactive substances.
また、本発明の汚染土壌処理システムは、小スペースで確実に大量の汚染土壌を連続処理することができるので、前記本発明の効果に加えて、安価に汚染土壌の処理が可能であるため処理費用の削減に多大に寄与することができるのである。Also, since polluted soil treatment system of the present invention, Runode can be continuously processed to ensure a large amount of contaminated soil in a small space, the in addition to the effects of the present invention, it is possible to process low cost contaminated soil This can greatly contribute to the reduction of processing costs.
さらに、本発明の吸着凝固剤を使用する連続処理方法においては、場外排水処理は不要となり、処理の途中で分級装置から排出された土壌には放射性物質はほとんど付着しておらず、埋め戻し土壌や有害廃棄物の場外排出量も削減できる。 Furthermore, in the continuous treatment method using the adsorptive coagulant of the present invention, off-site drainage treatment is unnecessary, and the radioactive material is hardly attached to the soil discharged from the classification device during the treatment, and the backfilling soil also cut with reduced off-site emissions and hazardous waste.
以下、本発明の放射性物質を含む汚染土壌処理システムについて説明するが本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。また、以下の説明において同一の機能を有する部材や部位、構成については、同一の符号を付けて説明を省略する場合がある。 Hereinafter, although the contaminated soil processing system containing the radioactive substance of this invention is demonstrated, this invention is not limited to these Examples. Moreover, in the following description, about the member, site | part, and structure which have the same function, the same code | symbol may be attached | subjected and description may be abbreviate | omitted.
以下、本発明の放射性物質を含む汚染土壌処理システムの実施例を図1のシステム説明図に基づき説明する。
汚染地域における放射性物質を含む汚染土壌(以下単に「汚染土壌」と言う)Aは、汚染地域からショベルカーなどの機械力により掘削されてコンクリガラ・木片・プラスティック・鉄片などを分離して、ダンプカー等の運搬装置により土壌処理場に搬送され、第1の処理工程(以下単に「第・・工程」と言う)である強制洗浄装置1に投入され、アルカリ温水製造機Bから供給される20℃〜60℃、好ましくは50℃のアルカリ性の洗浄水bと混入されて摺り潰し且つ揉み潰しを連続的に行い汚染土壌の粒子の表面から有害汚染物質を剥離する。アルカリ性水溶液としては、例えば、PH8〜12程度の水酸化ナトリウム(苛性ソーダ)水溶液が使用されるが、アルカリ性の温水であれば洗浄効果は向上する。 Hereinafter, an embodiment of a contaminated soil treatment system containing a radioactive substance of the present invention will be described based on the system explanatory diagram of FIG.
Contaminated soil containing radioactive material in the contaminated area (hereinafter simply referred to as “contaminated soil”) A is excavated from the contaminated area with a mechanical force such as a shovel car to separate concrigala, wood pieces, plastic, iron pieces, etc. 20 [deg.] C. supplied to the soil treatment plant by a transporting device, etc., put into the forced
アルカリ性の濃度は汚染土壌の土質によって調整する。そして、この強制研磨型洗浄装置1は、摺り潰し且つ揉み潰しを連続的に行う洗浄磨砕装置や、汚染土壌粒子の表面から重力式衝撃作用により有害汚染物を剥離する重力洗浄装置が使用されるが、この実施例ではハリケーン洗浄磨砕装置として公知の洗浄装置を使用している。The alkaline concentration is adjusted according to the soil quality of the contaminated soil. Then, the forced-polishing
ここで汚染土壌粒子の表面から有害汚染物質を剥離された土壌1aは、第2工程であるゴミ取り分級装置2に供給され、汚染土壌中の木くずやごみ、軽石などを取り除き、これらは別途産廃処分物Cとして処理する。そして第1工程で有害物質が剥離された土壌粒子は複数階級の粒土群、例えば40mm〜20mm及び20mm〜5mmの2群D,Eに分級されて排出される。この第2工程で使用されるゴミ取り分級装置2も既に市販のものが使用される。Here, the soil 1a from which harmful pollutants have been peeled off from the surface of the contaminated soil particles is supplied to the waste collection and
第2工程による汚染成分や汚染物質を含む残留水(以下単に「汚染残留水」という)2aは高速の竜巻状回転水流を起こして高濃度の汚染土壌を洗浄し、固形物と汚染残留水とに分離する第3工程に送られる。第3工程では、例えば連続シルト分級装置3が使用され、ここで沈殿した粒子(5mm〜7μm)は微細粒土Fとして分級排出される。そして、この汚染残留水3aは、次の処理工程である第4工程の撹拌洗浄装置4に送られ、更に洗浄されて沈殿物Rとしての固形物と汚染残留水4aとに分離され、沈殿物Rは再び前述した第3工程の連続シルト分級装置3に帰還させて再処理される。なお、第4工程で使用される撹拌洗浄装置4には、市販の変形シックナーマイクロバブル撹拌機が使用される。Residual water containing pollutants and pollutants in the second step (hereinafter simply referred to as “polluted residual water”) 2a causes a high-speed tornado-like rotating water stream to wash highly contaminated soil, To the third step of separation. In the third step, for example, the continuous silt classifier 3 is used, and the precipitated particles (5 mm to 7 μm) are classified and discharged as fine grain soil F. Then, this contaminated residual water 3a is sent to the stirring and
第4工程により分離された汚染残留水4aは、混合撹拌を連続的に行う第5工程である撹拌凝集固液分離装置5に送られる。この撹拌凝集固液分離装置5は、市販のハイドロミキサー凝集固液分離装置が使用されており、この第5工程に本発明者が別途開発した放射性元素吸着剤であるアースプロテクター(登録商標)Pを強制的に供給することにより、汚染残留水から放射性物質を吸収し、吸着保持することが出来るのである。The contaminated residual water 4a separated in the fourth step is sent to the stirring coagulation solid-
アースプロテクターPは、カンラン岩を主成分とする汚染物質吸着剤であり、汚染残留水から微細な汚染物質を吸着保持する。したがって、微細な汚染物質を吸着保持したアースプロテクターと残留水とを分離するため、両者を含む固形物と残留水5aは、次の第6工程である遠心分離機6に送られ、放射性物質を含有する脱水汚泥Gと、放射性物質を取り除かれて無害化された浄水Wに分離される。第6工程で使用する遠心分離機には、市販のスクリュウデカンタ型の遠心分離機が使用される。 The earth protector P is a contaminant adsorbent mainly composed of peridotite, and adsorbs and holds fine contaminants from contaminated residual water. Therefore, in order to separate the earth protector that adsorbs and retains fine contaminants and the residual water, the solid matter containing both and the
こうして、無害化された浄水Wは、再び第1工程用のアルカリ温水洗浄機Bに帰還させ、或いは浄水タンクTに貯水して置き、連続シルト分級装置3の洗浄水としても再利用することが出来る。そして、脱水汚泥Gは、更に乾燥・固形化形整してカンラン岩を主成分とする放射能遮蔽機能を有する固形剤であるアースプロテクターでコーティングし、或いはカプセルを構成してその中に封入することにより、完全に放射線の漏洩を防止する封入処理7を行うことが出来るのである。The detoxified purified water W can be returned to the alkaline hot water washing machine B for the first step or stored in the purified water tank T and reused as washing water for the continuous silt classifier 3. I can do it. The dewatered sludge G is further dried and solidified KatachiSei coated with earth protector is a solid agent has a radioactivity shielding 蔽 function mainly of peridotite, or constitute a capsule enclosed therein By doing so, it is possible to perform the encapsulation process 7 that completely prevents radiation leakage.
なお、第2工程や第3工程で分級排出された粒土は、粒子表面汚染物質はほとんど剥離されているので、環境に応じて埋め戻し用の土壌としても利用することが出来る。 In addition, since the particle | grain soil discharged | emitted by classification in the 2nd process and the 3rd process has almost peeled off the particle | grain surface contaminant, it can be utilized also as soil for backfilling according to an environment.
1・・・強制研磨型洗浄装置
2・・・ゴミ取り分級装置
3・・・連続シルト分級装置
4・・・撹拌洗浄装置
5・・・撹拌凝集固液分離装置
6・・・遠心分離機
7・・・放射性物質封入処理
A・・・汚染土壌
B・・・アルカリ温水製造機
C・・・産廃処分物
D・・・粗粒土
E・・・中粒土
F・・・微細粒土
P・・・放射性元素吸着剤
R・・・沈殿物
T・・・浄水タンク(無害)
G・・・脱水汚泥
W・・・浄水(無害)DESCRIPTION OF
G ... Dehydrated sludge W ... Purified water (harmless)
Claims (4)
ゴミ取り分級装置による汚染土壌中の木くずやごみ、軽石などを取り除き、前記第1工程で有害物質が剥離された土壌粒子を複数階級の粒度群に分級排出する第2工程と、
第2工程による汚染成分を含む残留水(以下単に「汚染残留水」という)を高速の竜巻状回転水流を起して高濃度の汚染土壌を洗浄し固形物と汚染残留水に分離する連続シルト分級装置に投入し、沈殿した微細粒土を分級排出する第3工程と、
前記第3工程により分離された汚染残留水を撹拌洗浄装置に投入し、更に洗浄して沈殿物としての固形物と汚染残留水とに分離し、その沈殿物を再び第3工程に帰還させて再処理させると共に、その汚染残留水を次の撹拌凝集固液分離装置に送る第4工程と、
前記第4工程により分離された送り込まれた汚染残留水に強制的に放射性元素吸着剤を投入し、混合撹拌を連続的に行う撹拌凝集固液分離装置により、汚染残留水から放射性物質を吸着させる第5工程と、
前記第5工程により放射性物質を吸着した放射性元素吸着剤と残留水を分離する遠心分離機により、有害な放射性物質を含有した汚泥と完全に有害物質を取り去られ無害化された浄水とに分離する第6工程を含み、
前記第6工程により完全に無害化された浄水は前記第1工程や第3工程の洗浄水として帰還させて洗浄循環路を構成することを特徴とする放射線物質を含む汚染土壌処理システム。Washing and grinding equipment that uses alkaline hot water to clean contaminated soil and continuously crushes and crushes contaminated soil, and equipment that removes harmful pollutants from the surface of soil particles by gravitational impact action from contaminated soil particles A first step using a gravity-type cleaning device or a forced-polishing type cleaning device that forcibly separates harmful pollutants from the surface of soil particles by friction;
A second step of removing debris, debris, pumice, etc. in the contaminated soil by the waste classifier, and classifying and discharging the soil particles from which harmful substances have been separated in the first step into a plurality of grades of particle size groups;
Continuous silt that separates the residual water containing contaminated components from the second step (hereinafter simply referred to as “polluted residual water”) into a solid and contaminated residual water by causing a high-speed tornado-like rotating water stream to wash away high-concentration contaminated soil A third step of putting into a classifier and classifying and discharging the settled fine-grained soil;
The contaminated residual water separated in the third step is put into an agitation and washing device, further washed to separate into solid matter and contaminated residual water as a precipitate, and the precipitate is returned to the third step again. A fourth step of reprocessing and sending the contaminated residual water to the next agglomeration solid-liquid separator;
The radioactive element adsorbent is forcibly introduced into the sent contaminated residual water separated in the fourth step, and the radioactive substance is adsorbed from the contaminated residual water by the stirring and coagulating solid-liquid separation device that continuously performs mixing and stirring. A fifth step;
Separating the radioactive element adsorbent that adsorbs radioactive substances and the residual water into the sludge containing harmful radioactive substances and the purified water that has been completely detoxified by removing harmful substances. Including a sixth step,
The contaminated soil treatment system containing a radioactive material, wherein the purified water completely detoxified in the sixth step is returned as the washing water in the first step and the third step to constitute a washing circuit.
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