JP2013117124A

JP2013117124A - 土壌解砕装置

Info

Publication number: JP2013117124A
Application number: JP2011265190A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Makino; 知之牧野; Hiroyuki Takano; 博幸高野; Takashi Kamiya; 隆神谷; Katsumi Aono; 克己青野; Koichi Suzuki; 孝一鈴木; Yoshiyuki Negishi; 良幸根岸
Original assignee: SAITAMA YAE KOGYO KK; TAIHEIYO SOIL CORP; Taiheiyo Cement Corp; National Institute for Agro Environmental Sciences
Current assignee: SAITAMA YAE KOGYO KK; TAIHEIYO SOIL CORP; Taiheiyo Cement Corp; National Institute for Agro Environmental Sciences
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2013-06-13

Abstract

【課題】土壌の表層を効率良く解砕することが可能な土壌解砕装置の提供。
【解決手段】土壌の表層を解砕するための土壌解砕機構であって、水平方向に延設された回転軸と、回転軸を中心として設置された円筒ドラムと、土壌方向に開口部を有し円筒ドラムと一定の隙間を有して設置された円筒ドラムカバーとを備える土壌解砕機構、および、当該土壌解砕機構と牽引機とで構成される土壌解砕装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、土壌解砕装置に関する。

福島原子力発電所における放射性物質流出事故に伴い、農用地の放射性セシウムが国の暫定基準値（５０００Bq／kg）を超過した地域が広範囲に及ぶことが懸念され、汚染地の修復が喫緊の課題となっている。

従来、重金属や放射性物質で汚染された土壌の浄化について種々検討がなされ、例えば、重金属汚染土壌の浄化には、種々の薬剤を用いて、重金属含有土壌から重金属を溶出させて除去することにより、汚染土壌を浄化する方法が検討され、それに用いられる土壌攪拌装置なども検討されている（例えば、特許文献１）。

一方、放射性物質汚染土壌については、放射性物質が、主に土壌の最表面に集積していることから、汚染土壌の表面のみを処理することにより、土壌を浄化することが検討されている。そのためには、土壌表面を効率良く解砕することが可能な土壌解砕装置が求められている。

特開２００７−３１９７４７号公報

従って、本発明の目的は、放射性物質汚染土壌などを浄化するため、土壌の表層を効率良く解砕することが可能な土壌解砕装置を提供することにある。

すなわち、本発明は、土壌の表層を解砕するための土壌解砕機構であって、水平方向に延設された回転軸と、回転軸を中心として設置された円筒ドラムと、土壌方向に開口部を有し円筒ドラムと一定の隙間を有して設置された円筒ドラムカバーとを備えることを特徴とする土壌解砕機構を提供するものである。
また、本発明は、当該土壌解砕機構と、これを牽引する牽引機とで構成され、牽引機の走行部駆動方式が、接地圧０．１５kg／cm²以下のクローラーである土壌解砕装置を提供するものである。

本発明の土壌解砕機構及び土壌解砕装置は、土壌の表層を効率良く解砕することができ、これを用いれば、放射性物質汚染土壌などを、効率良く浄化することができる。

本発明の土壌解砕装置の一例の全体構成を示す概略図である。本発明の土壌解砕機構に用いられる円筒ドラムの一例を示す図である。本発明の土壌解砕機構の円筒ドラムカバーの一例を示す図（進行方向後ろからみた図）である。本発明の土壌解砕機構の円筒ドラムカバーの一例を示す図（進行方向後ろからみた図）である。本発明の土壌解砕装置の一例の全体構成を示す概略図である。本発明の土壌解砕機構に用いられる円筒ドラムの一例を示す図である。本発明の土壌解砕機構の円筒ドラムカバーであって、解砕土壌の飛散防止用ラバーを有するものの一例を示す図（進行方向後ろからみた図）である。本発明の土壌解砕機構の円筒ドラムカバーの一例を示す図（進行方向後ろからみた図）である。

本発明の土壌解砕機構は、土壌の表層を解砕するために用いられる。
土壌には、礫、砂、シルト、粘土など、粒度が異なる土壌粒子が存在し、それらが互いに固着して土塊を形成している。解砕とは、土塊を細かくなるように破砕することであり、土壌構成粒子である礫、砂、シルト、粘土に、ばらばらにほぐすことをいう。
本発明の土壌解砕機構は、乾燥した土壌の表層、特に土壌の表面から２〜１０cm、更に２〜５cm、特に２cm程度の土壌を解砕するのに好適である。解砕により、表層を２mm以下の粒子に細かく解砕することができる。

本発明の土壌解砕機構は、例えば、図２及び図６に示すような、水平方向に延設された回転軸と、回転軸を中心として設置された円筒ドラムを備える。円筒ドラムは、外周面に複数の突起状部材を有することができる。かかる突起状部材の形状や大きさは特に制限されないが、形状としては、直方体、三角柱等が好ましく、高さ５cm以下、特に２cm以下であるのが、解砕を効率良く行うことができるので好ましい。

また、円筒ドラムは、外周面の一部に開口部を設けることもでき、例えば、回転軸に並行に一定間隔になるような開口部を設けることもできる。
円筒ドラムの回転半径は、１０cm以上、特に１５〜３０cmであるのが、ドラム円弧と土壌の接点が広がり、解砕効率が高まるので好ましい。

また、本発明の土壌解砕機構は、上記のような円筒ドラムとともに、土壌方向に開口部を有し円筒ドラムと一定の隙間を有して設置された円筒ドラムカバーを備える。
円筒ドラムカバーは、例えば、図１、図３、図４、図５、図７、図８に示したように、土壌方向の開口部を除き、円筒ドラムを覆うように設置される。円筒ドラムカバーは、円筒ドラム全体を覆っていても良いし、例えば、図７に示すように、進行方向の後ろ側の一部に解砕土壌の飛散防止用ラバーを設置しても良い。
また、円筒ドラムカバーの最下部の地面からの高さは特に制限されないが、地面から２〜１０cm、特に２cm程度であるのが、解砕を効率良く行うことができるので好ましい。

円筒ドラムと円筒ドラムカバーの間の隙間は、円筒ドラム外周面に突起状部材を配備した場合、突起状部材の高さの１．５〜３倍の間隔であるのが好ましい。
円筒ドラムと円筒ドラムカバーの間の隙間では、回転する円筒ドラムにより持ち上げられた土壌が解砕され、細かく解砕される。解砕を効率良く行うため、円筒ドラムの回転数は、６０〜１２０rpm、特に８０〜１００rpmであるのが好ましい。

本発明の土壌解砕機構は、例えば、図１及び図５に示すように、更に、底部と接地するガイドプレートを有することができる。かかるガイドプレートを有することにより、土壌解砕機構がスムーズに走行できるとともに、土壌に含まれる石などをかみ込まないようにすることができる。
ガイドプレートは、円筒ドラムカバーの底部の開口部の一部に設置することができる。
ガイドプレートと解砕機構の接続には位置調整機構が具備されており、これを調整することで目標の解砕深度を正確に解砕することができる。例えば、改良深度２cmを目指す場合、ガイドプレートから円筒ドラム外径が２cm外側に出るよう位置調整する。このとき、ガイドプレートは土壌表面との接地圧により円筒ドラムが２cm以上沈むことを防止し、目標の改良深度を効率良く解砕することができる。

本発明の土壌解砕装置は、上記のような土壌解砕機構と、当該土壌解砕機構を牽引するための牽引機で構成される（例えば、図１、図５）。
牽引機の走行部駆動方式は、クローラーであり、接地圧０．２kg／cm²以下、更に０．１５kg／cm²以下、特に０．０８〜０．１kg／cm²のゴムクローラーが、水田土壌や軟弱な土壌でも解砕機構が沈み込まず、一定の速度で解砕することができるので好ましい。
なお、水田土壌は、雨の後は軟弱になるため、この場合には、解砕機構が沈み込まないために、接地圧０．１５kg／cm²程度のクローラーが好ましい。

本発明の土壌解砕装置は、例えば、放射性物質が土壌の最表面（０−２cm程度）に集積している放射性物質汚染土壌において、表層を解砕した後、水を導入して土壌表面を攪拌して浄化する際に好適に用いることができる。
本発明の土壌解砕装置を用い、水を導入する前に表層を解砕することにより、導水後の土壌分散処理が容易になるとともに、残株や雑草を解砕することもできる。このように放射性物質汚染土壌の表層を解砕することができれば、放射性物質汚染土壌を、効率良く浄化することができる。

また、本発明の土壌解砕装置は、放射性物質汚染土壌浄化方法における、表土剥ぎ取り工法にも用いることができる。すなわち、表土剥ぎ取り工法では、表層土壌を細かく解砕した後、解砕土をショベルローダーで取るかあるいは吸引する方法が採られますが、本発明の土壌解砕装置は、当該工法における表層土解砕に用いることができる。土壌表層を効率良く解砕することができるため、表層のみを剥ぎ取ることで、排土量を少なくすることができる。

Claims

土壌の表層を解砕するための土壌解砕機構であって、水平方向に延設された回転軸と、回転軸を中心として設置された円筒ドラムと、土壌方向に開口部を有し円筒ドラムと一定の隙間を有して設置された円筒ドラムカバーとを備えることを特徴とする土壌解砕機構。
円筒ドラムカバーの最下部が、地面から２〜１０cmである請求項１記載の土壌解砕機構。
円筒ドラムが、外周面に複数の突起状部材を有する請求項１又は２記載の土壌解砕機構。
円筒ドラムの回転半径が、１０cm以上である請求項１〜３のいずれか１項記載の土壌解砕機構。
円筒ドラムの外周面に設置される突起状部材が、高さ５cm以下である請求項３又は４記載の土壌解砕機構。
底部に土壌と接地するガイドプレートを有する請求項１〜４５いずれか１項記載の土壌解砕機構。
請求項１〜６のいずれか１項記載の土壌解砕機構と、当該土壌解砕機構を牽引する牽引機とで構成され、牽引機の走行部駆動方式が、接地圧０．２kg／cm²以下のクローラーである土壌解砕装置。