JP2016522742A - 蒸発脱離プロセス用の土壌ボックス - Google Patents
蒸発脱離プロセス用の土壌ボックス Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016522742A JP2016522742A JP2016511786A JP2016511786A JP2016522742A JP 2016522742 A JP2016522742 A JP 2016522742A JP 2016511786 A JP2016511786 A JP 2016511786A JP 2016511786 A JP2016511786 A JP 2016511786A JP 2016522742 A JP2016522742 A JP 2016522742A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- soil
- soil box
- screen
- box
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/06—Reclamation of contaminated soil thermally
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
蒸気抽出流路に対して曲がりが最小限の単純な流路により、最小限のヘッド損失で最大の空気流を提供して、熱脱離プロセスの効率を高くすることができる。高温空気蒸気抽出構成には、連続ワイヤラップウェルスクリーンを備えた大口径の垂直または水平なトランクラインまたは湾曲プレートを含むことができる。蒸気抽出トランクは、すべての蒸気を土壌ボックスの中央に引き寄せることができるため、凝縮領域を実質的に除去することによって、処理時間を短縮することができる。蒸気抽出ウェルスクリーンおよびトランクの内部には、多孔質材料を含むことができるため、蒸気流内の塵埃の低減、スクリーン断裂時の短絡の可能性の排除、および潜在的な爆発の危険性の低減が可能である。
Description
本願は、2013年4月29日に出願された米国仮特許出願第61/817,304号明細書「Soil box for evaporative desorption process」、2013年6月28日に出願された米国仮特許出願第61/840,474号明細書「Soil box for evaporative desorption process」、および2013年9月17日に出願された米国仮特許出願第61/878,610号明細書「Soil box with warning towers」の優先権を主張し、これらすべてを参照により本明細書に援用する。
背景
石油炭化水素を燃料源として使用することは、社会に定着している。そのため、石油炭化水素製品は、大量に貯蔵され、取り扱われている。石油炭化水素の貯蔵および取り扱いに伴うリスクとして、取り扱い中の流出の可能性または貯蔵中の漏出の可能性が挙げられる。石油炭化水素の流出および漏出に伴う環境への悪影響のため、地方、州、および連邦レベルで規則が策定されている。これらの規則は主として、石油炭化水素の環境への放出の発生を防止することに焦点を当てている。また、これらの規則には、石油炭化水素の環境への放出を責任のある当事者が改善することを要求した規定がある。また、産業界では、埋め立て処分に先立って処理することにより埋め立て処分規制を満たすことが必要な危険廃棄物が発生している。たとえば、石油精製所で生じる重力分離土壌は、埋め立て処分に先立って、普遍的な処理標準に応じた処理を行う必要がある。
石油炭化水素を燃料源として使用することは、社会に定着している。そのため、石油炭化水素製品は、大量に貯蔵され、取り扱われている。石油炭化水素の貯蔵および取り扱いに伴うリスクとして、取り扱い中の流出の可能性または貯蔵中の漏出の可能性が挙げられる。石油炭化水素の流出および漏出に伴う環境への悪影響のため、地方、州、および連邦レベルで規則が策定されている。これらの規則は主として、石油炭化水素の環境への放出の発生を防止することに焦点を当てている。また、これらの規則には、石油炭化水素の環境への放出を責任のある当事者が改善することを要求した規定がある。また、産業界では、埋め立て処分に先立って処理することにより埋め立て処分規制を満たすことが必要な危険廃棄物が発生している。たとえば、石油精製所で生じる重力分離土壌は、埋め立て処分に先立って、普遍的な処理標準に応じた処理を行う必要がある。
土壌からの石油炭化水素の浄化の分野においては、適所(現場)で処理技術を土壌に適用する手法または(現場外で)処理技術を掘削土壌に適用する手法という2つの基本的な手法がある。各手法には長所と短所があり、手法の選択は、石油炭化水素の各放出の現場固有の状況に基づく。
現場外熱脱離技術としては、加熱プロセス中の土壌の機械的撹拌を伴う技術であって、土壌がプロセスに対して連続的に導入され、処理が完了するまでプロセス装置を通って機械的に動かされた後、処分または再利用のためのコンテナへと連続的に排出される連続プロセスにおいて、機械的撹拌を伴って操作する技術が挙げられる。
あるいは、所与の量の土壌が処理チャンバに導入される静的構成において土壌を処理することも可能である。土壌の構成としては、パイル構成およびコンテナ構成が挙げられる。
従来技術のほぼすべてのプロセスでは、熱源として化石燃料の燃焼を利用している。これは、不完全燃焼の生成物、窒素酸化物、および他の温室効果ガスが副産物として形成される望ましくない結果となる可能性がある。また、燃焼では、該燃焼プロセスの厳重な管理が維持されていない場合、未燃炭化水素がプロセス排出ガスに付加される可能性がある。
処理プロセスにおいて作業、時間、およびエネルギーの効率が良く、環境に優しい現場外静的プロセスが求められている。
概要
いくつかの実施形態においては、操作が容易で除染の効率およびスループットを向上可能な設計の土壌ボックスを含む汚染土壌処理システムおよび方法が提供される。土壌ボックスの底部または中間部に位置決めされた大口径蒸気抽出トランクまたは複数の大口径蒸気抽出ウェルスクリーン等、蒸気抽出流路に対して曲がりが最小限の単純な流路により、最小限のヘッド損失で最大の空気流を提供することができる。また、凝縮を抑えた土壌ボックスの設計によって、処理時間を短くすることができる。たとえば、土壌ボックスの中心の加熱によって、土壌ベッドのコア内の凝縮が抑えられるか、または、土壌ボックスの下部の加熱によって、温度成層が抑えられる。また、自己シール機構を備えた台座接続によって、土壌ボックスの外部蒸気抽出処理ラインとの物理的な接続の必要性を排除することができる。
いくつかの実施形態においては、操作が容易で除染の効率およびスループットを向上可能な設計の土壌ボックスを含む汚染土壌処理システムおよび方法が提供される。土壌ボックスの底部または中間部に位置決めされた大口径蒸気抽出トランクまたは複数の大口径蒸気抽出ウェルスクリーン等、蒸気抽出流路に対して曲がりが最小限の単純な流路により、最小限のヘッド損失で最大の空気流を提供することができる。また、凝縮を抑えた土壌ボックスの設計によって、処理時間を短くすることができる。たとえば、土壌ボックスの中心の加熱によって、土壌ベッドのコア内の凝縮が抑えられるか、または、土壌ボックスの下部の加熱によって、温度成層が抑えられる。また、自己シール機構を備えた台座接続によって、土壌ボックスの外部蒸気抽出処理ラインとの物理的な接続の必要性を排除することができる。
いくつかの実施形態においては、土壌ボックスの乾燥蒸留流を最適化するシステムおよび方法が提供される。高温空気蒸気抽出構成には、連続ワイヤラップウェルスクリーンを備えた大口径の垂直または水平なトランクラインを含むことができる。中央の蒸気抽出トランクは、すべての蒸気を土壌ボックスの中央に引き寄せることができるため、凝縮領域を実質的に除去することによって、処理時間を短縮することができる。蒸気抽出ウェルスクリーンおよびトランクの内部には、多孔質材料を含むことができるため、蒸気流内の塵埃の低減、スクリーン断裂時の短絡の可能性の排除、および潜在的な爆発の危険性の低減が可能である。
いくつかの実施形態においては、供給された高温空気流を最適化するシステムおよび方法が提供される。供給された高温空気は、土壌ボックスの5つの面からの提供により、高温空気蒸気抽出構成側に移動する複数の乾燥蒸留フロントを形成可能である。また、高温空気架台の使用により、たとえば該架台の狭隘スリットを介して、土壌ボックスの包囲面に高温空気を供給することができる。さらに、この架台は、処理チャンバ内において土壌ボックスを整列させるように構成可能である。
いくつかの実施形態においては、取り外し可能な土壌ボックスを蒸気処理構成と接続するシステムおよび方法が提供される。土壌ボックスの底部のシールによって、土壌ボックスが処理チャンバ内に配置された場合の自動的な台座接続を提供することができる。また、土壌ボックス全体の重量は、土壌ボックスと蒸気処理構成との間のシールを維持するのに十分な力を及ぼすことができる。
詳細な説明
いくつかの実施形態において、本発明は、汚染土からの揮発性汚染物質の非燃焼熱脱離のためのプロセスおよび装置に関する。汚染土は、タールサンド、オイルサンド、オイルシェール、アスファルト、池底質、およびため池底質を含んでいてもよい。汚染物質の濃度は、たとえば約3%未満という低い濃度またはたとえば約3%超という高い濃度の可能性がある。このプロセスでは、汚染物質の分解および/または凝縮性の汚染物質の再生を行った後、非凝縮性の再生廃液を酸化および処理することにより、直接または熱交換器を通して、熱脱離処理ガスとしてリサイクル利用することができる。
いくつかの実施形態において、本発明は、汚染土からの揮発性汚染物質の非燃焼熱脱離のためのプロセスおよび装置に関する。汚染土は、タールサンド、オイルサンド、オイルシェール、アスファルト、池底質、およびため池底質を含んでいてもよい。汚染物質の濃度は、たとえば約3%未満という低い濃度またはたとえば約3%超という高い濃度の可能性がある。このプロセスでは、汚染物質の分解および/または凝縮性の汚染物質の再生を行った後、非凝縮性の再生廃液を酸化および処理することにより、直接または熱交換器を通して、熱脱離処理ガスとしてリサイクル利用することができる。
低濃度汚染土からの揮発性汚染物質の非燃焼熱脱離については、米国特許第6,829,844号明細書(Bradyら)に記載されており、そのすべてを参照により本明細書に援用する。熱脱離は、乾燥した電気加熱大気を1次処理ガスとして用い、土壌、岩石、粘土等の多孔質媒体または低有機汚染(3%未満の有機汚染)の他の多孔質媒体から有機汚染を除去することを意図したものである。
いくつかの実施形態において、本発明の高有機濃度状況での蒸発脱離および/または再生プロセスは、コスト効率良く任意の規模で構成可能であり、10トン/時を超える間接式回転炉の生産速度を実現可能である。この方法は、多孔質媒体の静的容積を通って移動する高温空気に依拠可能である。多孔質媒体の混合機構が処理に必要となることはない。また、このプロセスでは、その加熱処理ガス供給をリサイクルして、処理に必要なエネルギーを最小限に抑えることができる。
いくつかの実施形態において、本発明は、空気等の乾燥した非燃焼加熱未使用処理ガスを用いて土壌および岩石の混合物から汚染物質を熱脱離するプロセスおよび装置であって、掘削した土壌および岩石を熱伝導性の処理コンテナ内に配置した後、これを熱的に絶縁された処理チャンバ内に配置して処理するプロセスおよび装置に関する。未使用の高温乾燥空気は、土壌処理コンテナを通って引き込まれ、冷却されて放出されるか、または、大気への放出に先立ち、要求もしくは必要に応じて処理システムに排出される。
いくつかの実施形態においては、コンテナ構成を用いた汚染土壌の静的構成に適用される熱脱離技術が提供される。この熱脱離技術では、蒸発脱離プロセスによって土壌内の汚染を除去することにより、土壌をその非汚染状態に戻すことができる。効率的な浄化プロセスを提供するため、さまざまな温度設定を用いることによって、異なる汚染土壌を処理することが可能であり、また、汚染土壌のサンプルを試験することによって、適当な処理条件を決定することができる。
いくつかの実施形態においては、操作が容易で除染の効率およびスループットを向上可能な設計の土壌ボックスを含む汚染土壌処理システムおよび方法が提供される。土壌ボックスの底部に位置決めされた大口径蒸気抽出トランク等、蒸気抽出流路に対して曲がりが最小限の単純な流路により、最小限のヘッド損失で最大の空気流を提供することができる。また、凝縮を抑えた土壌ボックスの設計によって、処理時間を短くすることができる。たとえば、土壌ボックスの中心の加熱によって、土壌ベッドのコア内の凝縮が抑えられるか、または、土壌ボックスの下部の加熱によって、温度成層が抑えられる。また、自己シール機構を備えた台座接続によって、土壌ボックスの外部蒸気抽出処理ラインとの物理的な接続の必要性を排除することができる。
いくつかの実施形態においては、タールサンド、オイルサンド、オイルシェール、アスファルト、池底質、およびため池底質等の掘削土壌からの高濃度炭化水素汚染物質の熱脱離を提供するシステムおよび方法が提供される。このシステムによれば、絶縁された処理チャンバに収まる熱伝導性の土壌ボックス内において土壌を取り扱うことにより、効率的な汚染物質除去が可能となる。土壌は、このチャンバ内において、高温の乾燥処理ガスにより処理される。土壌ボックスからは、汚染物質を再生可能である。非凝縮性の炭化水素汚染物質等、汚染物質の一部を用いることにより、たとえば土壌ボックス中の所望の処理ガス温度の維持等、廃液の調整を行うことができる。
掘削した汚染土(土壌および岩石等の土類物質)を熱伝導性の土壌ボックス内に配置した後、熱的に絶縁された処理チャンバ内にこの土壌ボックスを配置する。土壌ボックスに加熱処理ガスを導入して、該土壌ボックスおよび汚染土に流すことができる。たとえば汚染物質を含む処理ガス等の高温ガス抽出物は、処理チャンバから抜き出すことができる。このプロセスは、汚染物質が土壌から完全に除去され、たとえば所望の汚染レベルを下回るまで継続される。
いくつかの実施形態において、汚染物質は、たとえば凝縮性の汚染物質を冷却して分離する熱交換器を通して、高温ガス抽出物から再生することができる。静的な土壌構成およびフィルタ処理した蒸気抽出ウェルスクリーンによって、塵埃を含まない蒸気が得られ、汚染物質凝縮中のスラッジ発生がなくなる。残りの高温ガス抽出物は、たとえば燃焼または電気加熱式の熱酸化機において処理することにより、非凝縮性の汚染物質を除去することができる。熱交換器は、熱酸化機に熱供給することによって、外部燃料/電力消費を抑えるように設定可能である。熱酸化機からの出力は、一部をリサイクルして、処理ガスとして処理チャンバに供給するか、または処理チャンバの温度を維持することができる。
土壌ボックスは、汚染土壌を収容する面を有することができる。たとえば、土壌ボックスは、上部開口の矩形立方体、角柱、または円柱とすることができる。ボックスの隅部は、一様な蒸気流および材料のダンピングを促進するため、丸くすることができる。また、土壌ボックスは、汚染土壌内にガス退出通路を有することによって、汚染土壌中のガスがガス退出通路へと流れるようにすることができる。
処理チャンバは、土壌ボックスを挿入または取り外し可能な開口と、土壌ボックスへと案内可能な高温乾燥ガスを受容するガス入口と、土壌ボックスのガス退出通路と係合して、汚染土壌中のガスが処理チャンバから退出するように構成されたガス出口とを有することができる。
ヒータ・乾燥機アセンブリを配置することによって、処理チャンバに流入する処理ガスを乾燥し、処理チャンバへの流入時に加熱することも可能である。また、送風機アセンブリを配置することによって、土壌ボックスからの高温ガス抽出物を処理チャンバから退出させるように案内することも可能である。
流入する乾燥加熱ガスは、土壌ボックス、たとえば土壌ボックスの開口および/または土壌ボックスの面に供給することにより、汚染土壌に熱を伝達して、汚染物質が土壌を通ってガス退出通路へと移動するように誘導することができる。加熱処理ガスは、汚染土壌を通って流れ、土壌を直接加熱した後にガス退出通路に流入して、チャンバから退出することにより汚染物質を搬送する。
図1は、いくつかの実施形態に係る、模式的な蒸発脱離システムを示している。1つまたは複数の土壌ボックス120を処理チャンバ110内に配置することができる。処理チャンバは、絶縁によって、熱損失を防止可能である。土壌ボックスは、上部開口で、ガス退出通路127を含むことができる。土壌ボックスは、汚染土壌125を充填した後、処理チャンバ110に設置して汚染処理を行うことができ、汚染処理が完了した後に取り出すことができる。土壌ボックスは、汚染土壌および清浄土壌に対するバッチプロセスを行うことができる。処理チャンバ110には、高温乾燥処理ガス130を導入可能である。処理ガスは、土壌ボックス中の汚染土壌を通って、処理チャンバ排路140に結合されたガス退出通路127に到達した後、処理チャンバ110から流れ出ることができる。
排出された処理ガスは、回収可能な炭化水素汚染物質を含んでいる可能性がある。処理チャンバ排路140には、回収アセンブリ150が結合されることによって、排出処理ガス中の炭化水素の全部または一部を回収可能である。回収アセンブリ150は、1つまたは複数の熱交換器と、処理チャンバ110から熱交換器を通る処理ガスの流れを提供するガス抽出ファンとを具備可能である。汚染物質は、凝縮されて、熱交換器から凝縮物を回収する相分離器へと流れることができる。相分離器においては、重い有機物、軽い有機物、および水を分離し、出口を通って収集タンクに流すことができる(160)。残りの残留物は、通風排気筒へと排出可能である(170)。
図2は、いくつかの実施形態に係る、処理チャンバ内に位置決めされた土壌ボックスを示している。土壌ボックス220は、取り外し可能で、ロールオフ式と称する場合もあり、ガス退出通路270を含むように改良されたホッパーである。上部開口の土壌ボックス220は、底部をローラ222または鋼レール(図示せず)で支持することができる。処理チャンバ210は、乾燥空気等の高温乾燥処理ガス230を受け入れることができる。処理ガスは、土壌225に流入し、ガス退出通路270側へと流れて(280)、土壌内の汚染物質を運び去ることができる。また、処理チャンバ210は、熱的に絶縁することができる。土壌ボックス220は、その底部近傍に配置されたガス退出通路270を含む。ガス退出通路は、処理ガスが周囲の土壌から通路内へと流入できるように穿孔可能である。土壌ボックス220は、そのガス退出通路270からの流路を設けて処理ガスおよび汚染物質が処理チャンバから退出できる(240)ようにした台座土壌ボックス支持上に設置可能である。
土壌ボックスは一般的に、汚染土壌をEDU処理チャンバに収容して処理するのに用いられる熱伝導性の容器である。土壌ボックスには、その底部に蒸気抽出ラインを構成可能である。土壌ボックスに収容された土壌225は、処理ガス流路全体にわたって、最も大きな摩擦ヘッド損失を示す。
いくつかの実施形態において、本発明は、熱脱離プロセス用の土壌ボックスを開示している。土壌ボックスは、高スループット、汚染物質の高速除去、および低消費電力等、改良された熱脱離プロセスを提供するように構成されている。
いくつかの実施形態において、土壌ボックスは、加熱入口から排出出口まで熱エネルギーが均一に伝搬可能となるように構成されている。加熱入口から排出出口までの異なる熱経路が同様に、たとえば同じ距離および/または熱勾配を有することができる。これにより、土壌を均一に処理可能である。たとえば、土壌ボックス中の汚染土壌物質は、異なる熱経路において均一に処理可能であるため、汚染土壌の処理を同時に終わらせることができる。均一な熱処理によって、デッドスポットまたは熱処理が長くなるスポットを排除または低減可能である。
いくつかの実施形態において、本発明は、高温処理ガスが土壌物質を通る均一な熱経路を提供できるように土壌ボックスの底面に配設可能なスクリーン要素を開示している。土壌ボックスにおいては、土壌の表面が水平となる可能性があるため、スクリーン要素は、土壌表面に対して実質的に平行に配置可能であり、土壌ボックスの底面と平行にすることができる。スクリーン要素は、土壌ボックスに取り付けられ、底面に対して実質的に平行であるとともに離間したスクリーンを具備可能である。
図3Aおよび図3Bは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの均一な熱処理を示している。土壌ボックスは、入力から排出までが均一な熱経路となるように構成されている。熱入力で発生して熱出力で終結する熱経路はすべて、実質的に同様であるため、土壌の処理時間を最も短くすることができる。
図3Aは、均一な熱処理を提供可能な土壌ボックスの模式的な加熱を示している。土壌物質320には、熱入力330を与えることができる。土壌物質320は、熱出力340の構成によって、熱入力330から熱出力340までの熱経路380がすべて、実質的に均一となるように構成可能である。熱経路の均一性により、汚染土壌の熱脱離処理を改善して、たとえば土壌の処理が同時に完了するようにすることができる。たとえば、長く処理する必要がある土壌の部分をなくすことができる。図示のように、熱入力330はまず、土壌320の上部に適用される。土壌の上部が処理され、たとえば汚染が蒸発して土壌から除去される。そして、熱波が土壌の次の部分へと下方に伝搬して、これらの部分を処理する。熱波が土壌の底部に到達すると、すべての土壌が処理されたことになる。この加熱プロセスは、最適時間処理を表し、たとえば考え得る最も短い時間で、処理プロセスの最後にすべての土壌が処理されるようにすることができる。
土壌ボックスの構成には、上部入力と同様の底部排路を含むことができる。たとえば、土壌ボックスは、汚染土壌物質の受容および取り出しを容易化するように構成された開口上部を有することができる。開口上部は、熱源等から汚染土壌を処理するための高温ガスを受け入れる熱入口として動作可能である。土壌ボックスの底部は、排出出力として構成することにより、土壌ボックスの上面から底面まで熱経路が平行に延びるようにすることができる。
いくつかの実施形態において、排出出力の通流性は、土壌の通流性と実質的に同様とすることができる。土壌ボックスの上部には高温ガスを供給可能であり、この高温ガスは、土壌を伝搬して排出出口に到達可能である。土壌には通流性があり、たとえば土壌は、高温ガス流に対する抵抗を表す。排出出力は、たとえば出口の開口によって決まる通流性を有することができる。いくつかの実施形態において、排出出力は、たとえば土壌を支持して排出出口への土壌の進入を防止するとともに高温ガスの排出を可能にする小さな開口を備えたスクリーンの形態で構成可能である。スクリーンは、土壌の通流性に適合(たとえば、類似)することにより、高温ガスが土壌を通って効率的に排路まで伝搬できるメッシュサイズ(たとえば、スクリーン開口または開口面積)を有することができる。
図3Bは、いくつかの実施形態に係る、処理チャンバ内に位置決めされた土壌ボックスを示している。土壌ボックス322は、その底部近傍に配置されたガス退出通路375を有する取り外し可能なコンテナである。土壌ボックス322は、開口上部を有することができ、処理チャンバ310内に配設されている。処理チャンバ310は、乾燥空気等の高温処理ガス332を受け入れることができる。処理ガスは、土壌に流入し(325)、ガス退出通路375側へと流れて(385)、土壌内の汚染物質を運び去ることができる。
土壌ボックスの底面には、たとえば底面に対して実質的に平行に、スクリーン370を配置することができる。スクリーンは、処理ガスが周囲の土壌から通路内へと流入できるように所望のメッシュサイズで穿孔可能である。メッシュサイズは、土壌と同様の通流性を有するように選択可能であるため、処理ガスは、土壌を通って流れ、スクリーンを通過してガス退出通路375まで到達可能である。
高温ガス332は、処理チャンバ310に流入し、たとえば土壌表面に向かう方向325で土壌の上面に接触可能である。スクリーン370が土壌表面と平行に配置された状態で、高温ガス332は、方向325に流れることにより、スクリーン370側へと平行な方向385に伝搬可能である。処理ガスは、スクリーンを通過した後、ガス退出通路375側に排出可能である(345)。
スクリーンは、土壌上面と平行に、たとえば土壌表面から土壌を均一に流れるように構成可能である。一般的に、土壌ボックスは、土壌上面に平行な平坦底面を有することができる。したがって、スクリーンは、土壌ボックスの底面に対して実質的に平行に配置することができる。いくつかの実施形態において、土壌ボックスは、平坦ではない底部または土壌上面に平行ではない底部を有することができる。スクリーンは、底面の構成に関わらず、土壌上面と平行に構成可能である。
図4A〜図4Dは、いくつかの実施形態に係る、排出スクリーンを示している。スクリーン470または471は、土壌ボックス420の底部に配置可能である。スクリーン470は、土壌上面(たとえば、水平面)に対して実質的に平行にすることができる。土壌ボックスは、水平ではない底面を有することができる。いくつかの実施形態において、スクリーン471は、上に凹となって、たとえば土壌を支持するための構造的安定性を向上させるとともに、大面積化によって通流性を大きくすることができる。たとえば、上に凹のスクリーンは、平坦なスクリーンと比較して、約5〜20%高い領域(たとえば、通流性)を有することができる。スクリーンは、排出出口440を覆って、スクリーン470/471から排出出口440側まで土壌物質のない領域を形成することができる。このように、土壌ボックス内においては、スクリーンの上方に土壌物質を配置可能であり、土壌物質は通過できないが処理ガスは通過できるメッシュサイズをスクリーンが有する。また、スクリーンのメッシュサイズは、たとえばメッシュサイズに基づいて、土壌の通流性と同様の通流性を有することができる。
いくつかの実施形態において、スクリーン要素は、コンテナの底面または土壌上面と平行に配置された1つまたは複数のスクリーン管を具備可能である。
図5A〜図5Cは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの均一な熱処理を示している。スクリーン要素575は、土壌ボックスの底面に配置された中空管545を具備することにより、土壌上面から排路まで均一な熱経路を形成することができる。土壌ボックス520は、その底部近傍に配置されたガス退出通路540を有する取り外し可能なコンテナである。土壌ボックス520は、ローラ522で支持された開口上部を有することができ、処理チャンバ510内に配設されている。処理チャンバ510は、高温処理ガス530を受け入れることができる。処理ガスは、土壌に流入し、ガス退出通路540側へと流れて(580)、土壌内の汚染物質を運び去ることができる。
土壌ボックスの底面には、たとえば底面に対して実質的に平行に、スクリーン570を配置することができる。スクリーンは、処理ガスが周囲の土壌から通路内へと流入できるように所望のメッシュサイズで穿孔可能である。メッシュサイズは、土壌と同様の通流性を有するように選択可能であるため、処理ガスは、土壌を通って流れ、スクリーンを通過してガス退出通路540まで到達可能である。
高温ガス530は、処理チャンバ510に流入し、たとえば土壌表面に向かう方向で土壌525の上面に接触可能である。スクリーン570が土壌表面と平行に配置された状態で、高温ガス530は、スクリーン570側へと平行な方向580に伝搬可能である。処理ガスは、スクリーンを通過した後、ガス退出通路540側に排出可能である。
いくつかの実施形態において、スクリーンは、ステンレス鋼の連続スロットワイヤラップウェルスクリーンを有することにより、蒸気流に対して最大の開口面積を与えることができる。また、ウェルスクリーンは、スチールウールまたはウェルパックサンド等の耐熱フィルタ媒体を備えた二重壁とすることができる。また、ウェルスクリーンは、多孔質フィルタ媒体を含む単一壁とすることができる。
いくつかの実施形態において、スクリーンおよび蒸気流路には、流れの効率を改善するため、不要な曲がりを持たない単純な流路が必要となる可能性がある。スクリーンの設計には、連続スロットワイヤラップウェルスクリーンが小さな、大口径の蒸気抽出トランクを含むことができる。小さなウェルスクリーンは、周囲に耐熱充填材料を備えた二重壁とすることができる。また、小さなスクリーンは、蒸気流に対してより大きな開口面積を提供するとともに、蒸気流路中の不要な曲がりを排除することができる。中央の蒸気抽出トランクは、すべての蒸気を土壌ボックスの中央に引き寄せる。これにより、凝縮領域を低減または除去することができる。
図6A〜図6Cは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの一例を示している。土壌ボックス620は、その底部に配設された蒸気抽出ライン670を具備可能である。図示のように、蒸気抽出ライン670は、円筒管路675を具備するが、正方形または長方形等の断面も使用可能である。管路675は、H構成で中間ボックス679に結合可能である。蒸気抽出ラインの寸法(たとえば、円筒管路の直径)は、10インチスクリーン等のように5〜60cmとすることができる。蒸気抽出ラインの長さは、土壌ボックスのサイズの70〜90または95%等、土壌ボックスの寸法に関連付けることができる。蒸気抽出ラインの高さは、約20〜60cm等、約60cm未満とすることもできるし、土壌ボックスの高さの1/4未満等、土壌ボックスの寸法に関連付けることもできる。
蒸気抽出ライン670は、土壌ボックスの外側に放出する処理ガスを受容するスクリーン開口を有することができる。スクリーン開口は、蒸気抽出ライン670の周りに配設可能である。また、いくつかの実施形態において、スクリーン開口は、蒸気抽出ラインの上部に位置決めすることができる。ウェルスクリーン開口の長さは、たとえば約10または5cm未満といった短いものにすることができる。ウェルスクリーン開口は、たとえば1〜10cmといった、トランクの直径よりも小さいものにすることができる。スクリーンは、ガスの放出が可能であるとともに、土壌ボックスから土壌が脱落しないように閉塞可能である。スクリーンのサイズ(たとえば、スクリーンの多孔率またはスクリーンの非閉塞部の比率)は、10〜90%とすることができる。ウェルスクリーンは、ロッドアレイの周りに巻き付けられた三角形状のワイヤの連続スロット(ワイヤラップ)スクリーンを具備可能である。ウェルスクリーンは、処理ガスの放出を容易化するため、可能な限り大きな割合の非閉塞スロットを有することができる。ウェルスクリーンは、耐腐食性を有すること、崩壊に耐え得る十分な強度を有すること、および砂の吸い上げを防止することができる。
図7A〜図7Dは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの他の例を示している。土壌ボックス720は、その底部に配設された蒸気抽出ライン770/760を具備可能である。蒸気抽出ラインの直径は、5〜15インチまたは約10インチ等、5〜20インチとすることができる。蒸気抽出ラインは、土壌ボックスの外側に放出する処理ガスを受容するスクリーン開口775を有することができる。スクリーン開口775は、蒸気抽出ラインの周りに配設可能であるとともに、熱的に安定したフィルタ媒体を周囲に備えた二重壁プレパックウェルスクリーンで構成可能である。ウェルスクリーンスロットは、連続していてもよい。蒸気抽出ラインの中間部779は、中実プレートであって、たとえば土壌が退出ラインに脱落するのを防止可能である。いくつかの実施形態において、蒸気抽出ラインの上部779は、スクリーン開口を具備可能である。
図7Aおよび図7Bは、中間部779および円筒ロッド775がスクリーン開口を有する蒸気抽出ライン770を示している。いくつかの実施形態において、蒸気抽出ライン770の面778は、中実プレートを具備可能である。図7Cおよび図7Dは、一部765にスクリーン開口を有する蒸気抽出ライン760を示している。
図8は、いくつかの実施形態に係る、蒸気抽出ラインの一例を示している。蒸気抽出ライン800は、土壌ボックスの内部に配設され、中間部870および円筒部875を具備可能である。蒸気抽出ライン800の中間部870は、中実プレートとすることができる。円筒部875は、ウェルスクリーンを有することができる。スクリーン部875は、熱的に安定したフィルタ媒体を周囲に備えた二重壁プレパックウェルスクリーンから成る。ウェルスクリーンは、連続スロットスクリーンであってもよい。
いくつかの実施形態において、円筒部875は、中間部870に係合可能とすることによって、交換を容易化可能である。係合部830には、ツイストロック等のロック留め具を具備することにより、円筒部875を中間部870に固定することができる。また、ソケットまたはレンチと接続する上部820を具備することによって、2つの部分875および870の確実な連結(たとえば、ネジ留め)が可能である。
いくつかの実施形態においては、土壌を一様かつ均一に加熱するため、土壌ボックスの隅部に高温ガスを供給可能である。土壌ボックスは、矩形または立方体ボックス等、非球形状を有することができる。外側面からの加熱は、不規則な表面構成のため、非効率的となる可能性がある。不規則な表面に対する補償として、加温タワーを配置することにより、土壌の中心に均一かつ一様な加熱フロントを提供可能である。
図9A〜図9Cは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの均一な加熱を改善する構成を示している。図9Aにおいては、隅部加熱要素を用いることにより、土壌ボックスの隅部に低温スポットが生じないようにすることができる。土壌ボックス920は、その底部に配設された蒸気抽出ライン970を具備可能である。土壌ボックスの隅部には、隅部加温タワー990および995を設けることにより、特に、土壌の加熱に長い時間を要し得る領域に熱エネルギーを供給することができる。このように、上面加熱フロントに加えて隅部加熱フロントにより、蒸気抽出ライン側へと土壌を加熱し、蒸発した汚染物質を蒸気抽出ライン側に運んで排出することを支援可能である。
図9Bおよび図9Cにおいては、高温パイプ(たとえば、高温ガスを搬送する中空パイプ)を蒸気抽出ライン971の下側に配置して、たとえば土壌ボックスの底部の土壌の加熱を支援可能である。土壌ボックス921は、その底部近傍に配設された蒸気抽出ライン971を具備可能である。蒸気抽出ラインの下側には、底部加温パイプ991を設けることによって、特に、土壌の収集点を通過した領域に熱エネルギーを供給することができる。
いくつかの実施形態において、本発明は、高い効率(たとえば、低消費電力および高速プロセス時間)を提供可能な土壌ボックスを含む熱脱離機器を製造する方法を開示している。土壌ボックスは、土壌上面に導入された高温ガスが土壌物質を効果的に伝搬可能となるように形成することができる。たとえば、高温ガスが均一に土壌を通過してスクリーン要素に到達するように、土壌ボックスの底面にスクリーン要素を配置可能である。
図10Aおよび図10Bは、いくつかの実施形態に係る、熱脱離システムで使用する土壌ボックスを形成するためのフローチャートを示している。図10Aにおいては、工程1000にて土壌ボックスを形成する。土壌ボックスは、汚染土壌物質等の物質を収容する内容積を具備可能である。また、土壌ボックスは、開口を有することができる。
工程1010では、土壌ボックスの排出出口を形成する。排出出口は、土壌ボックス中の物質を収容するように構成可能である。また、排出出口は、開口に供給されたガスが該物質を通って排出出口に到達する実質的に均一な流れを形成するように構成可能である。
いくつかの実施形態において、排出出口および入口開口は、同様の通流性を有することができる。また、排出出口は、土壌物質と同様の通流性を有することができる。たとえば、土壌物質から排出出口までは、流れに制限がない。たとえば、土壌は、約20〜40%の多孔率を有することができ、このため、排出出口は、入口開口の30%等、20〜40%とすることにより、処理ガスを取り込むことができる。排出出口は、大きなスクリーンメッシュ(たとえば、大きなスクリーン開口)を有するスクリーンを具備可能である。開口は、可能な限り大きくして通流性を高くする一方、土壌の脱落を防止するのに十分小さくすることができる。排出出口は、デッドスペースを生じない流量分布が得られるように構成されていてもよいし、処理時間が長くなり得る領域(たとえば、低温または低ガス流の領域)を生じないように構成されていてもよい。
図10Bにおいては、工程1030にて土壌ボックス(たとえば、熱脱離システムで使用する土壌ボックス)を形成する。土壌ボックスは、汚染土壌物質等の物質を収容する内容積を有することができる。また、土壌ボックスは、上部開口を有することができる。工程1040では、土壌ボックスの底部に排出出口を形成する。工程1050では、排出出口に結合されたスクリーン管路を形成する。スクリーン管路は、上部開口に供給されたガスが該物質を通る実質的に均一な流れを形成するように構成可能である。
いくつかの実施形態において、スクリーンは、土壌ボックスの底部近傍に配設されたスクリーンプレート(平坦または湾曲)または底部近傍の1つもしくは複数のスクリーン管等、底部の全体または一部を覆うことができる。たとえば、スクリーンは、土壌物質の重量を支持する湾曲面を有することができる。また、スクリーンは、底面に沿って配設され、排出ガスを収集する複数のスクリーン管路を具備可能である。この管路は、土壌表面に対して実質的に平行とすることができる。また、管路は、排出出口に流体結合可能である。たとえば、スクリーンの一方の面が該物質に対向し、スクリーンの一方の面が排出出口と流体結合している。スクリーンは、土壌物質の通流性と同様の通流性を有することができる。たとえば、スクリーンは、排出ガスが通過できる大きな細孔または高い細孔率を有することができる。
図11は、いくつかの実施形態に係る、改良された土壌ボックスを熱脱離システムで使用するためのフローチャートを示している。工程1100においては、汚染土壌を土壌ボックス内に投入する。土壌ボックスは、汚染土壌を受け入れる開口を備える。また、土壌ボックスは、排出出口を備える。排出出口は、開口に供給されたガスが汚染土壌を通って排出出口に到達する実質的に均一な流れを形成するように構成されている。工程1110では、投入された土壌ボックスを処理チャンバに運ぶ。工程1120では、処理ガスを処理チャンバに流す。処理ガスは、汚染土壌中の汚染物質を排出出口に抽出するように作用可能である。
いくつかの実施形態において、土壌ボックスの熱の均一性は、土壌ボックスの側壁で加熱ガス流を有することにより向上可能である。たとえば、土壌ボックスは、高温ガスを受け入れるように構成された熱脱離チャンバ内に配置することができる。また、土壌ボックスは、上面での加熱に加えて土壌ボックスの側壁から土壌を加熱するため、孔等の開口を側壁に有することができる。開口は、土壌ボックス内において加熱が均一であり、たとえば土壌物質の高速および/または一様な加熱が実現されるように構成可能である。
図12A〜図12Cは、いくつかの実施形態に係る、処理時間を短縮する別の土壌ボックス構成を示している。汚染土壌1225を収容した土壌ボックス1220は、高温乾燥処理ガス1230を受け入れる処理チャンバ1210内に配置可能である。土壌ボックス1220は、その底部近傍に配置されたガス退出通路1270を含むことができる。土壌ボックス1220のガス退出通路1270は、処理チャンバから退出する排路1240に結合可能である。処理ガス1230は、土壌ボックスの開口上部に接近して、汚染を下方に処理可能な蒸留フロント1285を形成することができる。土壌ボックス1220の側面上に位置決めされた複数の小さな孔1290により、たとえば処理ガス1230から土壌ボックスの内部へと熱を透過させることができる。小さな孔から透過した熱は、土壌ボックス内において汚染を側方に処理可能な側面蒸留フロント1280のプロファイルを変えることができる。
また、処理チャンバへのヒータ入口を再配置することによって、土壌ベッド内での凝縮の発生を抑えることができる。たとえば、チャンバの下部内に加熱フロントまたは加熱源(ヒータ等)を配置することによって、土壌ボックス中の温度成層を抑えることができる。高温乾燥処理ガス1230’は、処理チャンバの下部で供給可能である。たとえばナイフ状に床(床のスリット)から配送された高温ガス1258は、土壌ボックスの上部側へとボックス面を上方に向かう直線的な高温空気案内流を形成する。この高温ガス流によって、処理チャンバ内の温度成層が抑えられる。
中央の蒸気抽出トランク、一部のヒータ入口の処理チャンバ下部への再配置、および土壌ボックス面の小さな孔を組み合わせることによって、土壌ベッド内の凝縮の発生を抑えられるとともに、処理時間を短くすることができる。
図12Bおよび図12Cは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの断面図および上面図である。孔パターン1290は、土壌ボックス1220の周りで、土壌ボックスの高さのほぼ中間に設けることができる。また、複数列の孔等、他の孔パターンを使用することも可能である。孔のサイズは、約20cmまたは約10cm未満とすることができる。孔間の分離は、20〜200cmまたは20〜100cmとすることができる。
いくつかの実施形態において、蒸気抽出ラインは、ステンレス鋼のワイヤラップウェルスクリーンを有することにより、蒸気流に対して最大の開口面積を与えることができる。また、ウェルスクリーンは、スチールウールまたはウェルパックサンド等の耐熱フィルタ媒体を備えた二重壁とすることができる。
いくつかの実施形態において、蒸気抽出ラインおよび蒸気流路には、流れの効率を改善するため、不要な曲がりを持たない単純な流路が必要となる可能性がある。蒸気抽出ラインの設計には、ワイヤラップウェルスクリーンが小さな、大口径の蒸気抽出トランクを含むことができる。小さなウェルスクリーンは、周囲に耐熱充填材料を備えた二重壁とすることができる。また、小さなスクリーンは、蒸気流に対してより大きな開口面積を提供するとともに、蒸気流路中の不要な曲がりを排除することができる。中央の蒸気抽出トランクは、すべての蒸気を土壌ボックスの中央に引き寄せる。これにより、凝縮領域を低減または除去することができる。
図13A〜図13Gは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの例を示している。図13Aにおいて、土壌ボックスは、その内部に配設された蒸気抽出ライン1370を具備可能である。図示のように、蒸気抽出ライン1370は、円筒管路であるが、正方形または長方形等の、他の断面1380も使用可能である。蒸気抽出ラインの寸法(たとえば、円筒管路の直径)は、5〜30cmとすることができる。蒸気抽出ラインの寸法は、土壌ボックスのサイズの5〜10または30%等、土壌ボックスの寸法に関連付けることができる。蒸気抽出ラインの高さは、約40〜60cmとすることもできるし、土壌ボックスの高さの1/4から半分等、土壌ボックスの寸法に関連付けることもできる。いくつかの実施形態において、蒸気抽出ラインの高さは、土壌ボックスの高さの約1/3である。
蒸気抽出ライン1370は、土壌ボックスの外側に放出する処理ガスを受容するスクリーン開口1380を有することができる。スクリーン開口1380は、蒸気抽出ライン1370の周りに配設可能である。また、いくつかの実施形態において、スクリーン開口は、蒸気抽出ラインの上部に位置決めすることができる。ウェルスクリーン開口の長さは、たとえば約10または5cm未満といった短いものにすることができる。ウェルスクリーン開口は、たとえば1〜10cmといった、トランクの直径よりも小さいものにすることができる。スクリーンは、ガスの放出が可能であるとともに、土壌ボックスから土壌が脱落しないように閉塞可能である。スクリーンのサイズ(たとえば、スクリーンの多孔率またはスクリーンの非閉塞部の比率)は、10〜90%とすることができる。ウェルスクリーンは、ロッドアレイの周りに巻き付けられた三角形状のワイヤの連続スロット(ワイヤラップ)スクリーンを具備可能である。ウェルスクリーンは、処理ガスの放出を容易化するため、可能な限り大きな割合の非閉塞スロットを有することができる。ウェルスクリーンは、耐腐食性を有すること、崩壊に耐え得る十分な強度を有すること、および砂の吸い上げを防止することができる。
図13Bは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの別の例を示している。土壌ボックスは、その内部に配設された蒸気抽出ライン1371を具備可能である。蒸気抽出ライン1371の直径は、5〜15インチ等、5〜20インチとすることができる。蒸気抽出ライン1371は、土壌ボックスの外側に放出する処理ガスを受容するスクリーン開口1381を有することができる。スクリーン開口1381は、蒸気抽出ライン1371の周りに配設可能であるとともに、熱的に安定したフィルタ媒体を周囲に備えた二重壁プレパックウェルスクリーンで構成可能である。ウェルスクリーンは、連続していてもよい。蒸気抽出ライン1371の上部1361は、中実プレートであって、たとえば土壌が退出ラインに脱落するのを防止可能である。いくつかの実施形態において、蒸気抽出ライン1371の上部1361は、スクリーン開口を具備可能である。
図13Cは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの別の例を示している。土壌ボックスは、その内部に配設された蒸気抽出ライン1372を具備可能である。蒸気抽出ライン1372は、より小さな部分1392に配設された、より大きな部分1382を有することができる。より大きな部分1382は、土壌ボックスの外側に放出する処理ガスを受容するスクリーン開口を具備可能である。スクリーン部1382は、熱的に安定したフィルタ媒体を周囲に備えた二重壁プレパックウェルスクリーンから成る。ウェルスクリーンは、連続スロットスクリーンであってもよい。蒸気抽出ライン1372の上部1362は、中実プレートであって、たとえば土壌が退出ラインに脱落するのを防止可能である。また、いくつかの実施形態において、スクリーン開口は、蒸気抽出ラインの上部1362に位置決めすることもできる。より小さな部分は、中実とすることもできるし、スクリーン開口を有することもできる。上部1362のウェルスクリーンおよび側部1382の中実壁等、他の構成を使用することも可能である。
図13Dは、上部1363にスクリーン開口を有し、側部1383に中実面を有する別の蒸気抽出ライン1373を示している。いくつかの実施形態において、蒸気抽出ライン1373の側部1383は、スクリーン開口を具備可能である。
図13Eは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの別の例を示している。土壌ボックスは、その内部に配設された蒸気抽出ライン1374を具備可能である。蒸気抽出ライン1374は、土壌ボックスの外側に放出する処理ガスを受容するスクリーン開口1384を有することができる。スクリーン部1384は、熱的に安定したフィルタ媒体を周囲に備えた二重壁プレパックウェルスクリーンから成る。ウェルスクリーンは、連続スロットスクリーンであってもよい。蒸気抽出ライン1374の上部1364は、中実円錐であって、たとえば土壌が退出ラインに脱落するのを防止可能であるとともに、土壌ボックス外への土壌のダンピングを容易化可能である。たとえば、土壌は、たとえばフォークリフトによる土壌ボックスの反転によって、土壌ボックスから取り出すことができる。円錐状上部1364の傾斜角によって、土壌の取り出しを改善することにより、ダンピング中に土壌が土壌ボックスに張り付くことを防止可能である。また、いくつかの実施形態において、スクリーン開口は、蒸気抽出ラインの上部1364に位置決めすることもできる。上部1364のウェルスクリーンおよび側部1384の中実壁等、他の構成を使用することも可能である。
図13Fは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの別の例を示している。土壌ボックスは、その内部に配設された蒸気抽出ライン1375を具備可能である。蒸気抽出ライン1375は、土壌ボックスの外側に放出する処理ガスを受容するスクリーン開口1385を有することができる。スクリーン部1385は、熱的に安定したフィルタ媒体を周囲に備えた二重壁プレパックウェルスクリーンから成る。ウェルスクリーンは、連続スロットスクリーンであってもよい。蒸気抽出ライン1375の上部1365は、中実円錐とすることができる。また、いくつかの実施形態において、スクリーン開口は、蒸気抽出ラインの上部1365に位置決めすることもできる。蒸気抽出ライン1375の底部1395についても、スクリーンまたは中実の円錐形状を有することによって、たとえば土壌ボックスからの土壌のダンピングを容易化可能である。上部1365のウェルスクリーンおよび側部1385の中実壁等、他の構成を使用することも可能である。
図13Gは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの別の例を示している。土壌ボックスは、その内部に配設された蒸気抽出ライン1376を具備可能である。蒸気抽出ライン1376は、土壌ボックスの外側に放出する処理ガスを受容するスクリーン開口1386を有することができる。スクリーン部1386は、熱的に安定したフィルタ媒体を周囲に備えた二重壁プレパックウェルスクリーンから成る。ウェルスクリーンは、連続スロットスクリーンであってもよい。また、蒸気抽出ラインは、円錐形状を有することもできる。円錐形状1386の傾斜角によって、土壌の取り出しを改善することにより、ダンピング中に土壌が土壌ボックスに張り付くことを防止可能である。蒸気抽出ライン1376の上部1366は、中実円錐であって、たとえば土壌が退出ラインに脱落するのを防止可能であるとともに、土壌ボックス外への土壌のダンピングを容易化可能である。また、いくつかの実施形態において、スクリーン開口は、蒸気抽出ラインの上部1366に位置決めすることもできる。円錐状上部1366および円錐形状1386は、(図示のように)異なる傾斜角を有することもできるし、同様の角度(図示せず)を有することもできる。円錐形状1386の底部の小さな部分は、図7Cの場合と同様、スクリーンの代わりに中実とすることができる。上部1366のウェルスクリーンおよび側部1386の中実壁等、他の構成を使用することも可能である。
図14A〜図14Dは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの別の例を示している。土壌ボックス1420は、その内部に配設された開口1490および蒸気抽出ライン1470を具備可能である。いくつかの実施形態において、開口1490/1495の構成は、土壌ボックス中の土壌の均一な加熱を最適化させるように配置可能であり、たとえば矩形の土壌ボックスに対して、複数の蒸気抽出ラインを使用することができる。たとえば、土壌ボックス1425には、幅5フィート、長さ8フィート、高さ5.5フィートの寸法の開口1495を具備可能であり、2つの蒸気抽出ライン1460および1461を使用することができる。蒸気抽出ライン1460および1461の配置は、たとえば汚染物質(たとえば、土壌が収集した炭化水素)が土壌から分離された後に高温処理ガスおよび汚染物質が退出する高通流性経路として、土壌ボックスからのガス流を最適化するように設計可能である。2つの蒸気抽出ライン1460および1461間の距離1450は、蒸気抽出ラインの一方から土壌ボックス面までの距離1451または1452と同じ距離から、該距離1451または1452の約2倍または3倍の距離までが可能である。距離1451または1452は、土壌ボックスの長さの1/4〜1/3とすることができる。
図中、2つの蒸気抽出ライン1460および1461を示しているが、3つ、4つ、5つ、または6つ等、他の数の蒸気抽出ラインを使用することもできる。さらに、上部が円錐形状で側面が円筒状の蒸気抽出ラインを示しているが、円筒形状または上掲したような他の形状を使用することもできる。
いくつかの実施形態において、土壌ボックスは、複数の面から加熱されるように構成可能であるため、凝縮領域の防止等、脱離効率を向上可能である。たとえば、土壌が土壌ボックス中で処理される際、土壌の水分および汚染物質は、蒸気抽出ライン側へと移動するにつれて、凝縮する可能性がある。土壌ベッドのコア内で土壌の水分が凝縮するため、土壌ボックスの中心は、処理がより困難となる。凝縮領域を処理するには、処理時間を延ばすことが必要となる。
いくつかの実施形態においては、蒸気流路を変更して土壌ベッドの中心を加温する方法およびシステムにより、土壌ベッドのコア内での凝縮を抑えることができるため、処理時間を短縮可能である。複数の熱伝搬フロント(たとえば、土壌ボックスの上部および側面からのボックス面および小径孔にわたる高温空気の移動)によって、高温空気の蒸気抽出ライン側へと移動する複数の一体化乾燥蒸留フロントを形成することができる。
図15A〜図15Cは、いくつかの実施形態に係る、処理時間を短縮するいくつかの土壌ボックス構成を示している。図15Aにおいては、土壌ボックス1520の周りにシュラウド1540を配置することによって、土壌ボックスの加熱パターン1550を最適化することができる。処理チャンバ1510に高温処理ガス1530を導入し、土壌ボックスの加熱を底面で開始した後、土壌ボックスの上部開口を加熱する前に土壌ボックスの側面を加熱することができる。土壌ボックスの側面の加熱によって、土壌ボックスの側面から内部まで、乾燥蒸留フロント1580を形成することができる。また、土壌ボックスの上部の加熱によって、土壌ボックスの上部から内部まで、乾燥蒸留フロント1585を形成することもできる。同時に生じる複数の蒸留フロントによって、土壌ボックス中の土壌をより高速に除染することができる。
図15Bにおいては、土壌ボックスの底部に乾燥高温処理ガス1535を導入することによって、同様の効果が得られる。底部の処理ガス1535は、底部での加熱を開始した後、土壌ボックスの側面および上部へと伝搬可能である。複数の蒸留フロントの生成によって、高スループットの処理が可能となる。
図15Cにおいて、処理チャンバ1515は、それぞれがシュラウド1542および1544を有する複数の土壌ボックス1522および1524を収容することによって、高温処理ガス1535を分散させることができる。シュラウドによって、土壌ボックスに対する複数の蒸留フロントを形成することにより、汚染処理プロセスの有効性を高めることができる。
いくつかの実施形態において、土壌ボックスの構成には、一部の高温空気を土壌の内部に引き込み、熱フロントが土壌ベッドを伝搬する際に温度を高く保つことができる小さな孔を該土壌ボックスの側面に沿って含むことができる。これらの小さな孔は、土壌ボックスの側面上に設けることにより、たとえば少量の高温空気を短絡させることができる。
いくつかの実施形態において、1つまたは複数の土壌ボックスは、処理チャンバ内においてヒータを異なる高さに配置することによって加熱することができる。ヒータを異なる高さに配置することによって、シュラウドを不要とすることができる。
図16A〜図16Dは、いくつかの実施形態に係る、処理時間を短縮するいくつかの土壌ボックス構成を示している。図16Aおよび図16Bにおいて、土壌ボックス1620は、その壁に開口1690(たとえば、孔)を有することができる。開口1690の構成は、土壌ボックス中の土壌の均一な加熱を最適化するように配置可能である。図示のように、土壌ボックスを囲む壁には、2列の開口1690が設けられている。1列または3列等、他の構成を使用することもできる。いくつかの実施形態においては、土壌ボックスのメッシュ壁を使用することができる。土壌ボックスは、その上部および側面、ならびに任意選択として底部からの加熱を可能とするスクリーン壁を有することができる。
図16Cおよび図16Dにおいては、土壌ボックスの壁にパイプまたはプレート1620を結合して、加熱ガスを土壌に供給することができる。加熱ガスをパイプまたはプレート1620に導入可能であり、該加熱ガスの一部は、パイプまたはプレート1620を離れて土壌に流入可能である。
いくつかの実施形態において、開口は、土壌ボックス中の土壌に対して均一な加熱フロントを提供するように構成されている。たとえば、土壌ボックスの内部では、土壌ボックスの縁部と比較して、より高い加熱が得られる。土壌ボックスの壁の開口は、加熱プロファイルを均一にすることができる。
図17Aおよび図17Bは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの加熱プロファイルを示している。土壌1720は、上部1730から加熱可能であり、内部がより高温となる加熱プロファイル1780を有する。また、土壌は、側壁の開口から加熱可能であり、開口内方がより高温となる加熱プロファイル1790を有する。開口を適正に設計することにより、2つの加熱プロファイル1780および1790の組み合わせによって、均一な加熱プロファイル1770を形成することができ、これにより均一な排出ガス流1740を生成して、土壌の均一な加熱および土壌処理のより高速なスループットを実現可能である。組み合わせ加熱プロファイル1770は、側壁に選択配置された開口を有する土壌ボックス1710において実現可能である。
図18Aおよび図18Bは、いくつかの実施形態に係る、側壁開口を有する土壌ボックスを示している。図18Aにおいて、土壌ボックス1820は、その底部に配置された湾曲スクリーン1870に対して均一な加熱プロファイルを生成するように構成された開口1890を有することができる。図18Bにおいて、土壌ボックス1821は、その底部に配置された管状スクリーン排出管路1875に対して均一な加熱プロファイルを生成するように構成された開口1891を有することができる。
図19Aおよび図19Bは、いくつかの実施形態に係る、均一な加熱プロファイルを生成するためのフローチャートを示している。図19Aにおいては、工程1900にて土壌ボックスを用意する。土壌ボックスは、物質を収容する内容積を備える。また、土壌ボックスは、物質を受け入れる上部開口を備える。さらに、土壌ボックスは、その側壁に1つまたは複数の側面開口を備える。工程1910では、土壌ボックスの排出出口を形成する。排出出口は、土壌ボックス中の物質を収容するように構成されている。また、排出出口は、上部および側面開口に供給されたガスが物質を通って該排出出口に到達する実質的に均一な流れを形成するように構成されている。側面開口は、土壌ボックスの側壁の中間または中間の下方に配設可能である。側面開口は、土壌ボックスの周囲に配置可能である。また、側面開口は、側壁に配設された管路で構成可能である。
図19Bにおいては、工程1930にて土壌ボックスを用意する。土壌ボックスは、物質を収容する内容積を備える。また、土壌ボックスは、物質を受け入れる上部開口を備える。さらに、土壌ボックスは、その側壁に1つまたは複数の側面開口を備える。工程1940では、土壌ボックスの底部に排出出口を形成する。工程1950では、排出出口に結合されたスクリーン管路を形成する。スクリーン管路は、上部および側面開口に供給されたガスが物質を通過する実質的に均一な流れを形成するように構成されている。
いくつかの実施形態においては、土壌ボックスの底部で高温処理ガスを生成する方法およびシステムが提供される。中空管によって高温ガスを土壌ボックスの側面に供給することにより、土壌ボックスの4つの面からの高温ガスフロントを形成して、スループットを向上させるとともに炭化水素汚染物質の凝縮を最小限に抑えることができる。中空管には、孔または狭隘スリットを形成して、高温ガス流を供給可能である。孔またはスリットは、高速の高温ガス運動をボックス面に配送するように構成可能である。
いくつかの実施形態において、中空管は、架台を形成可能であり、これによって、土壌ボックスの堅く固定された載置領域を形成することができる。中空管は、土壌ボックスが処理チャンバ内に位置決めされた場合に土壌ボックスの移動を最小限に抑えるように設計されている。
いくつかの実施形態において、中空管は、土壌ボックス領域を囲むリングを形成可能である。あるいは、中空管は、切り欠きを有することにより、たとえばフォークリフト等による土壌ボックスの持ち上げを可能とする。また、中空管は、土壌ボックス領域の周りに配設された複数の区分を含むことができる。
図20A〜図20Cは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスのガス配送構成を示している。汚染土壌2025を収容した土壌ボックス2020は、処理チャンバ2010内に配置可能である。土壌ボックス2020は、その底部近傍に配置されたガス退出通路2070を含むことができる。土壌ボックス2020のガス退出通路2070は、処理チャンバから退出する排路2040に結合可能である。中空管2092によって、土壌ボックス2020を収容する架台を形成可能である。高温処理ガス2030を中空管2092に供給可能であり、その後、中空管2092は、土壌ボックスの底部領域に高温処理ガスを配送可能である。図示のように、中空管2092は、開口2094を有することによって、土壌ボックスの底面へのガス2050の放出が可能である。また、底部開口等の他の構成を使用することにより、側面開口の置き換えまたは側面開口の補完を行って、土壌ボックスの底部に高温処理ガスを配送することができる。開口は、長形スリット、複数の短形スリット、または側面に沿った複数の孔とすることができる。土壌ボックス2020の面上に位置決めされた複数の小さな孔2090により、土壌ボックスの内部へと高温ガス2050を透過させることができる。土壌ボックスは、側面にハンドルを有することにより、たとえばフォークリフトが処理チャンバを持ち上げて配送することができる。
図21A〜図21Dは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの他のガス配送構成を示している。図21Aおよび図21Bにおいて、中空管2192は、切り欠き2196を有することにより、たとえばフォークが土壌ボックスの下側の領域に進入して土壌ボックスを持ち上げることができる。図21Cおよび図21Dにおいて、中空管2191は、開口2198を与える凹部2197を有することにより、たとえばフォークが土壌ボックスの下側の領域に進入して土壌ボックスを持ち上げることができる。
いくつかの実施形態においては、土壌ボックスの出口を処理チャンバの排路と接続する台座支持を設けることができる。台座土壌ボックス支持は、絶縁された処理チャンバに対する土壌ボックスの設置および取り出しを容易化することができる。土壌ボックスは、その底部近傍に配置されたガス退出通路を有することができる。処理チャンバは、ガス退出通路に結合されて土壌ボックスからの処理ガスを受容するように構成された排路を有することができる。
いくつかの実施形態において、土壌ボックスと処理チャンバとの間の結合(たとえば、土壌ボックスのガス退出通路と処理チャンバの排路入口との間の接続)は、土壌ボックスが処理チャンバ内に配置された場合に、自動的にシールされるように構成可能である。処理チャンバは、土壌ボックスのガス退出通路の出口開口と整列するように配置可能な台座支持を具備可能である。また、台座支持は、ガス退出通路の開口出口と係合するように構成可能な開口入口を有することもできる。
いくつかの実施形態においては、ガス退出通路が排路入口と接続することによって、土壌ボックスを台座支持上に配置することができる。設置が行われると、収容された土壌の重量によって、土壌ボックス底部と台座土壌ボックス支持との間の接触を十分にシールすることができる。ガス退出通路の出口開口または排出通路の入口開口には、柔軟な編組リング等のシール材料を具備することによって、潜在的な漏出を抑えることができる。また、真空および/または加圧ガスを含むことにより、シールガスケットの吸い込みまたは土壌ボックスに対するガスケットの持ち上げ等、シールの改善を支援可能である。
台座支持は、ガスケットシールと併せて、土壌ボックスの処理チャンバ内への結合を容易化することにより、土壌ボックス出口と処理チャンバ入口排路とを簡単に整列させることができる。また、台座支持には、土壌ボックスを処理チャンバ内に置くための持ち上げ構造を含むことができる。持ち上げ構造には、蒸気処理配置に至る蒸気抽出ラインとのガスケットシール接続を含むことができる。台座接続は、蒸気処理に至る土壌ボックス開口と蒸気抽出ラインとの間の熱膨張を補償するように構成可能である。いくつかの実施形態においては、台座接続によって、物理的な接続工程を不要とすることができる。
また、土壌ボックスを高温空気架台に案内するガイドとして、高温ガス架台を使用することができる。たとえば、架台の中空管は、台座接続上への載置時のボックスの移動を最小限に抑えることによって、ガスケットシールの完全性を保持するように設計可能である。
図22Aおよび図22Bは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの台座支持を示している。汚染土壌2225を収容した土壌ボックス2220は、高温乾燥処理ガス2230を受け入れる処理チャンバ2210内に配置可能である。土壌ボックス2220は、その底部近傍に配置されたガス退出通路2270を含むことができる。土壌ボックス2220のガス退出通路2270は、処理チャンバから退出する排路2240に結合可能である。ガス退出通路2270と排路2240との間の接続を容易化するため、台座支持2280を使用することができる。任意選択として、シールガスケット2285を設置することにより、ガス退出通路2270と排路2240との間のシールを改善することができる。
土壌ボックスは、たとえばフォークリフトによって処理チャンバに配送可能である。また、土壌ボックスは、台座支持2280の上方に位置決めすることができる。中空管2292によって、土壌ボックス2220の横方向の移動を抑える架台を形成可能である。高温処理ガス2230を中空管2292に供給可能であり、その後、中空管2292は、土壌ボックスの底部に高温処理ガスを配送可能である。中空管2292は、土壌ボックスを処理チャンバと整列させることにより、たとえばガス退出通路2270を排路2240と係合することができる。シールガスケットは、土壌ボックス内または台座支持内に設置可能である。
図23Aおよび図23Bは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの架台を形成するためのフローチャートを示している。図23Aにおいては、工程2300にて処理チャンバを形成する。処理チャンバは、土壌ボックスを収容するように構成されている。工程2310では、処理チャンバ内に架台を形成する。架台は、土壌ボックスの係合載置領域を形成するように構成されている。また、架台は、土壌ボックスの側壁に配送される処理ガスを受け入れるように中空である。
図23Bにおいては、工程2330にて、汚染土壌を土壌ボックスに投入する。工程2340では、投入された土壌ボックスを処理チャンバに運ぶ。工程2350では、処理チャンバ内の架台に土壌ボックスを配置する。土壌ボックスは、架台に係合する。架台は、土壌ボックスの側壁に配送される処理ガスを受け入れるように中空である。
いくつかの実施形態において、本発明は、たとえば凝縮フロントによる劣化なく土壌ボックスを加熱するシステムおよび方法を開示している。土壌を加熱する場合は、熱フロントが土壌の内側へと伝搬可能である。熱フロントの伝搬の先には、凝縮フロントが存在する可能性がある。凝縮フロントは、たとえば液相炭化水素汚染物質の気化効率の低下等、土壌の処理に影響を及ぼす可能性がある。
いくつかの実施形態において、本発明は、熱脱離プロセスにおいて凝縮フロントを低減または除去可能な加熱源間の加熱距離を開示している。土壌および汚染物質の成分に応じて、凝縮フロントは、50〜75cmまたは60〜65cm等、40〜85cmで発生する可能性がある。このように、熱源は、凝縮可能な距離(たとえば、熱源からの凝縮フロントが形成可能な距離)の近くに配置可能である。
図24Aおよび図24Bは、いくつかの実施形態に係る、凝縮フロントの概略および土壌加熱への影響を示している。図24Aにおいては、土壌ボックス内の土壌物質に熱源2440を供給可能である。熱源は、土壌を伝搬して、揮発性汚染物質が気化可能な気化フロント2450を形成可能である。気化フロント2450の前方のある距離には、凝縮フロント2460があり、ここで揮発性汚染物質が凝縮して、たとえば土壌中で部分的な気液相から液体に変化することができる。汚染物質が凝縮フロントで凝縮し、気化フロントが液相の汚染物質に到達した場合に気化が必要になることから、凝縮領域は熱脱離プロセスの効率を低下させる可能性がある。通常、凝縮可能な距離2470(たとえば、熱源2440と凝縮フロント2460との間の距離)は、土壌、汚染物質、および熱出力に応じて、40〜85cmとすることができる。
いくつかの実施形態において、本発明は、熱伝搬距離が凝縮可能な距離よりも短い土壌ボックスを開示している。図24Bは、熱源2410(たとえば、閉鎖した処理チャンバからの加熱ガス)を受け入れる土壌ボックス2420の構成を示している。土壌ボックス2420内には、蒸気抽出排路2490を配置して、土壌中の汚染物質と反応した後の加熱ガスを排出させることができる。土壌の厚さ(たとえば、土壌の上面2425から蒸気抽出排路2490までの距離2480)は、たとえば40〜85cmまたは60〜65cm等、凝縮可能な距離よりも短くすることができる。
図25A〜図25Dは、いくつかの実施形態に係る、汚染物質の凝縮を最小化可能な土壌ボックス構成を示している。図25Aにおいて、土壌ボックス2520は、1次熱源2510(たとえば、土壌上面2525に流れる加熱ガス)との間に配置された2次熱源2560を有することができる。2次熱源2560は、土壌ボックス中に放出する加熱ガス2511を受け入れる管またはプレートを具備可能である。2次熱源2560は、熱経路の距離をより小さな部分に分割することができる(たとえば、1つの2次熱源により、熱経路の2つの距離2580および2581を形成可能である)。このように、2次熱源は、熱経路の距離を凝縮可能な距離未満(たとえば、100cm未満、65cm未満、または中間の任意の距離未満)に抑えることができる。
図25Bにおいて、土壌ボックス2521は、その内部に配置された2次熱源2561を有することができる。2次熱源2561は、土壌ボックス中に放出する加熱ガス2515を受け入れる管またはプレートを具備可能である。2次熱源2561は、熱経路の距離をより小さな部分2585、2586、および2587(たとえば、凝縮可能な距離未満(たとえば、100cm未満、65cm未満、または中間の任意の距離未満))に分割することができる。
図25Cにおいて、土壌ボックス2522は、その底部に配置された2次熱源2562を有することができる。蒸気抽出排路2592を上面近くに配置することにより、入力加熱ガス2510との熱経路の距離を抑えることができる。2次熱源2562は、土壌ボックス中に放出(2513)する加熱ガス2512を受け入れる管またはプレートを具備可能である。2次熱源2560は、熱経路の距離をより小さな部分(たとえば、熱経路の距離2583および2584)に分割することができる。
図25Dにおいて、土壌ボックス2523は、その内部において垂直に配置された2次熱源2563を有することができる。蒸気抽出排路2593は、湾曲スクリーンプレート等、底面近くに配置することができる。2次熱源2563は、土壌ボックス中に放出する加熱ガス2516を受け入れ可能な複数の管2571またはプレート2572に接続された複数の管2571を具備可能である。2次熱源2560は、熱経路の距離をより小さな部分(たとえば、熱経路の距離2588および2589)に分割することができる。
図26A〜図26Fは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの他の例を示している。土壌ボックス2620は、その内部に配設された蒸気抽出ライン2600を具備可能である。蒸気抽出ライン2600は、中間部2679と、土壌ボックスの外側に放出する処理ガスを受容するスクリーン開口を有した円筒部2675とを有することができる。円筒部2675は、H形状に構成可能である。スクリーン部は、熱的に安定したフィルタ媒体を周囲に備えた二重壁プレパックウェルスクリーンを具備可能である。ウェルスクリーンは、連続スロットスクリーンであってもよい。蒸気抽出ライン2600の中間部2679は、中実プレートを具備可能である。中間部2679のウェルスクリーン等、他の構成を使用することもできる。
いくつかの実施形態においては、保護部2680を具備することにより、円筒部のウェルスクリーンを保護することができる。図26A〜図26Cにおいては、円筒ウェルスクリーン部2675の保護部として、円筒保護ロッド2680を使用することができる。円筒保護ロッド2680は、円筒ウェルスクリーン部2675よりもわずかに小さくすることができる。たとえば、円筒保護ロッドは、円筒ウェルスクリーン部の40〜80%とすることができる(たとえば、保護ロッド2680の直径が約26インチであるのに対して、スクリーンロッド2675の直径が約10インチの場合等)。スクリーンロッドと比較して同様のサイズまたはより大きなサイズの保護ロッド等、他の構成を使用することもできる。たとえば、保護ロッドがより長く、土壌ボックスの全長に及ぶ一方、保護ロッドの直径は、スクリーンロッドの直径よりも小さくすることができる。
図26D〜図26Fにおいては、円筒ウェルスクリーン部2675の保護部として、保護プレート2685を使用することができる。保護プレート2685の幅は、円筒ウェルスクリーン部2675の直径よりもわずかに小さくすることができる。たとえば、保護プレートの長さは、土壌ボックスの長さに及ぶことができる。保護プレートの幅は、円筒ウェルスクリーン部の直径の40〜80%とすることができる(たとえば、保護プレート2685の幅が約26インチであるのに対して、スクリーンロッド2675の直径が約10インチの場合等)。スクリーンロッドと比較して同様のサイズまたはより大きなサイズの保護プレート等、他の構成を使用することもできる。たとえば、保護プレートがより短い一方、保護ロッドの幅は、スクリーンロッドの幅よりも大きくすることができる。
図27A〜図27Cは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの別の例を示している。土壌ボックス2720は、その内部に配設された蒸気抽出ライン2700を具備可能である。蒸気抽出ライン2700は、土壌ボックスの外側に放出する処理ガスを受容するスクリーン開口2775を有した中間部2779および円筒部2775を有することができる。
いくつかの実施形態においては、保護部2780を具備することにより、円筒部のウェルスクリーンを保護することができる。円筒ウェルスクリーン部2775の保護部として、円筒保護ロッド2780を使用することができる。円筒保護ロッド2780は、開口2770を有するとともに土壌ボックスの壁の外方へと延びることで、土壌ボックスからの高温ガスの抽出2740または土壌ボックスへの高温ガスの入力2745が可能である。保護パイプは、一面側のボックス壁に取り付けて中心2779に固定することにより、熱膨張を可能とすることができる。いくつかの実施形態においては、熱膨張の不一致に対応するため、保護パイプが土壌ボックスの両壁に堅くは取り付けられておらず、熱膨張のための小さな間隙を保つことができる。たとえば、保護パイプは、ボックス全体にわたって延びていなくてもよい。いくつかの実施形態においては、熱膨張に対応するため、ストラップまたは二重壁摺動(たとえば、1つのパイプを摺動可能に別のパイプに配設)を使用することもできる。
いくつかの実施形態においては、土壌ボックスの内側から土壌を加熱する加温タワーを含む汚染土壌処理システムおよび方法が提供される。加温タワーは、土壌ボックスの中心から外方に加熱するための土壌ボックスの内部等、土壌ボックス内のさまざまな位置に配置可能である。また、加温タワーは、土壌の均一かつ一様な加熱を加速できる位置に配置可能である。たとえば、土壌を上部開口面から加熱する場合(たとえば、土壌ボックスが開口上部を有する場合)、土壌ボックスの上部領域は、底面よりも高温となる可能性がある。したがって、表面から約2/3下方に加温タワーを配置することができる。加温タワーからの熱は、上下に移動して、土壌を加熱することができる。加温タワーにより上面よりも高温のガスを供給できる場合は、上面に対するより近い距離(たとえば、2/3未満)を使用することができる。一般的に、加温タワーは、上面に供給されるエネルギーよりも小さな熱エネルギーを供給する可能性があるため、2/3よりも長い距離を使用可能である。
同様に、土壌ボックスの側壁および底壁に熱エネルギーを供給して、土壌ボックス壁による伝導により土壌を加熱することができる。土壌ボックスの底壁が加熱される場合は、土壌を底部からも加熱できるが、上面からの場合よりも速度は低い。そこで、加温タワーを配置することにより、たとえば、上面、底面、および土壌ボックス内の加温タワーから、土壌ボックス中の土壌を急速に加熱することができる。加温タワーは、土壌ボックスの側面の中間に配置することによって、土壌に熱エネルギーを供給することができる。1つまたは複数の加温タワーを使用し、加熱速度を最適化するように分離距離を構成可能である。たとえば、土壌ボックス側壁からの熱伝導により土壌ボックスを側面から加熱する場合は、内部の加温タワーによって、内部から外方へと土壌の加熱を補足することにより、土壌の高速加熱のための側面熱フロントを達成することができる。
いくつかの実施形態においては、高温ガスを加温タワーに供給して土壌に分散させることができる。たとえば、加温タワーは、外側から高温ガスを受け入れ、加温タワーに沿った開口または加温タワーの端部の開口等を介して、高温ガスを土壌に放出することができる。
図28A〜図28Cは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの一例を示している。土壌ボックス2820は、その底部に配設された蒸気抽出ライン2870を具備可能である。図示のように、蒸気抽出ライン2870は、円筒管路2875を具備するが、正方形または長方形等の、他の断面も使用可能である。管路2875は、H構成で中間ボックス2879に結合可能である。蒸気抽出ラインの寸法(たとえば、円筒管路の直径)は、10インチスクリーン等のように5〜280cmとすることができる。蒸気抽出ラインの長さは、土壌ボックスのサイズの70〜90または95%等、土壌ボックスの寸法に関連付けることができる。蒸気抽出ラインの高さは、約20〜60cm等、約60cm未満とすることもできるし、土壌ボックスの高さの1/4未満等、土壌ボックスの寸法に関連付けることもできる。
蒸気抽出ライン2870は、土壌ボックスの外側に放出する処理ガスを受容するスクリーン開口を有することができる。スクリーン開口は、蒸気抽出ライン2870の周りに配設可能である。また、いくつかの実施形態において、スクリーン開口は、蒸気抽出ラインの上部に位置決めすることもできる。ウェルスクリーン開口の長さは、たとえば約10または5cm未満といった短いものにすることができる。ウェルスクリーン開口は、たとえば1〜10cmといった、トランクの直径よりも小さいものにすることができる。スクリーンは、ガスの放出が可能であるとともに、土壌ボックスから土壌が脱落しないように閉塞可能である。スクリーンのサイズ(たとえば、スクリーンの多孔率またはスクリーンの非閉塞部の比率)は、10〜90%とすることができる。ウェルスクリーンは、ロッドアレイの周りに巻き付けられた三角形状のワイヤの連続スロット(ワイヤラップ)スクリーンを具備可能である。ウェルスクリーンは、処理ガスの放出を容易化するため、可能な限り大きな割合の非閉塞スロットを有することができる。ウェルスクリーンは、耐腐食性を有すること、崩壊に耐え得る十分な強度を有すること、および砂の吸い上げを防止することができる。
いくつかの実施形態においては、保護部2880を具備することにより、円筒部のウェルスクリーンを保護することができる。円筒保護ロッド2880は、円筒ウェルスクリーン部2875よりもわずかに小さくすることができる。たとえば、円筒保護ロッドは、円筒ウェルスクリーン部の40〜80%とすることができる(たとえば、保護ロッド2880の直径が約28インチであるのに対して、スクリーンロッド2875の直径が約10インチの場合等)。スクリーンロッドと比較して同様のサイズまたはより大きなサイズの保護ロッド等、他の構成を使用することもできる。たとえば、保護ロッドがより長く、土壌ボックスの全長に及ぶ一方、保護ロッドの直径は、スクリーンロッドの直径よりも小さくすることができる。円筒保護ロッド2880は、開口を有するとともに土壌ボックスの壁の外方へと延びることで、土壌ボックスへの高温ガスを受け入れることができる。保護パイプは、一面側のボックス壁に取り付けて中心に固定することにより、熱膨張を可能とすることができる。いくつかの実施形態においては、熱膨張の不一致に対応するため、保護パイプが土壌ボックスの両壁に堅くは取り付けられておらず、熱膨張のための小さな間隙を保つことができる。たとえば、保護パイプは、ボックス全体にわたって延びていなくてもよい。いくつかの実施形態においては、熱膨張に対応するため、ストラップまたは二重壁摺動(たとえば、1つのパイプを摺動可能に別のパイプに配設)を使用することもできる。
保護パイプには、加温タワー2882を結合可能である。加温タワーは、高温ガスを土壌に放出する開口2883を有することができる。開口は、加温タワーの端部に配置することもできるし、加温タワーの長さに沿った任意位置に配置することもできる。
あるいは、加温タワーは、保護パイプなしで設けることもできる。加温タワーは、高温ガスを受け入れる土壌ボックスの外壁に直接結合可能であるとともに、高温ガスを土壌に放出する開口を有することができる。
図29Aおよび図29Bは、いくつかの実施形態に係る、凝縮汚染物質を最小限に抑えた熱脱離プロセスのためのフローチャートを示している。図29Aにおいては、工程2900にて土壌ボックスを用意する。土壌ボックスは、物質を収容する内容積を備える。また、土壌ボックスは、ガス処理入力を受け入れる上部開口を備える。さらに、土壌ボックスは、ガス処理出力を備える。工程2910では、土壌ボックス内に1つまたは複数のガス処理入口を形成する。ガス処理入口は、ガス処理入力およびガス処理出力からの距離が凝縮距離よりも短くなるように、ガス処理入力とガス処理出力との間に配設されている。
図29Bにおいては、工程2930にて、汚染土壌を土壌ボックスに投入する。土壌ボックスは、ガス処理入力を受け入れる上部開口を備える。また、土壌ボックスは、ガス処理出力を備える。さらに、土壌ボックスは、1つまたは複数のガス処理入口を備える。ガス処理入口は、ガス処理入力およびガス処理出力からの距離が凝縮距離よりも短くなるように、ガス処理入力とガス処理出力との間に配設されている。工程2940では、投入された土壌ボックスを処理チャンバに運んで処理する。いくつかの実施形態において、凝縮可能な距離は、2〜4フィートである。
いくつかの実施形態においては、スクリーン要素の内側に多孔質要素を配置して、たとえば、スクリーン要素の信頼性を向上させることができる。
図30Aおよび図30Bは、いくつかの実施形態に係る、多孔質要素が詰まったスクリーン排出要素または多孔質要素が詰まっていないスクリーン排出要素を有する土壌ボックスを示している。図30Aにおいて、土壌ボックス3020は、スクリーン要素3030を有する蒸気抽出排路3090を具備可能である。加熱ガス3010は、スクリーン3030から排出管路へと排出(たとえば、通過)可能である。蒸気抽出排路3090の内側(たとえば、スクリーン要素3030の内側)は、空である。たとえば、加熱ガスは、蒸気抽出排路3090を通って排出管路まで、高い平均自由行程3040を有することができる。
図30Bにおいて、土壌ボックスは、スクリーン要素3031を有する蒸気抽出排路3091を具備可能である。加熱ガスは、スクリーン3031から排出管路へと排出(たとえば、通過)可能である。蒸気抽出排路3091の内側(たとえば、スクリーン要素3031の内側)は、多孔質材料3045を充填可能である。たとえば、加熱ガスは、蒸気抽出排路3091を通って排出管路まで、低い平均自由行程を有することができる。多孔質材料3045は、細孔を有する材料とすることもできるし、蒸気抽出排路3091の内側の領域を充填した後にも排出ガスが通過する細孔が残っている固体材料とすることもできる。いくつかの実施形態において、蒸気抽出排路を充填する「多孔質材料」という用語は、蒸気抽出排路の内側に多孔質の容積を形成する材料として定義される。したがって、多孔質材料は、蒸気抽出排路の内側に細孔を形成するものである限り、固体材料とすることができる。
図31A〜31Eは、いくつかの実施形態に係る、蒸気抽出ラインのウェルスクリーン部の一例を示している。蒸気抽出ライン3100は、多孔質コア3170を包囲可能なスクリーンカバー3175を有することができる。スクリーンカバー3175は、スクリーンまたは熱的に安定したフィルタ媒体を周囲に備えた二重壁プレパックウェルスクリーンを具備可能である。ウェルスクリーンは、連続スロットスクリーンであってもよい。多孔質コアは、40〜310%の開孔を有する材料等の多孔質材料を含むことができる。
蒸気抽出ライン3100の端部には、スクリーンプレート3130または中実プレート3135を具備可能である。端部3130または3135には、部分3137を具備することにより、たとえば、蒸気抽出ライン3100の中間部への取り付けを容易化することができる。
いくつかの実施形態において、スクリーン3175は、外側開口よりも大きな内側開口を有することができる。たとえば、土壌に対向するスクリーンの開口領域は、多孔質材料3170に対向するスクリーンの開口よりも小さい。この構成により、小さな岩石をスクリーンの内部側に引っ張ることを支援して、スクリーンの閉塞を防止することができる。
図32Aおよび図32Bは、いくつかの実施形態に係る、蒸気抽出ラインの別の例を示している。蒸気抽出ライン3200は、中間部3279と、多孔質コア3275を覆うスクリーン3272を有した円筒部3270とを有することができる。蒸気抽出ライン3200の端部には、スクリーンプレートまたは中実プレート等のプレート3235を具備可能である。端部3235には、部分3237を具備することにより、たとえば、蒸気抽出ライン3270の中間部3279への取り付けを容易化することができる。図32Aにおいては、蒸気抽出ライン3270に多孔質コアを設けているが、中間部3279は、中実プレートを有するとともに多孔質コアを有していない。図32Bにおいては、蒸気抽出ライン3270およびスクリーンプレートを有する中間部3225に対して、多孔質コア3222を設けている。中実プレートを備えた中間部3225またはスクリーンプレートを備えた中間部3279等、他の構成を使用することもできる。
蒸気抽出ラインに充填した多孔質材料は、均一とすることができる(たとえば、同様のサイズおよび形状を有する)。また、多孔質材料は、傾斜を付けることができる(たとえば、スクリーン領域の近傍でより大きなサイズを有し、スクリーン領域の遠方でより小さなサイズを有する)。
図33A〜図33Cは、いくつかの実施形態に係る、多孔質材料を充填したスクリーン要素を示している。図33Aにおいて、蒸気抽出ライン3300のスクリーン3380の内側領域を充填する多孔質材料3370は、同様のサイズおよび形状を有することができる。図33Bは、多孔質材料3372を閉じ込めるように構成されたスクリーン3382を示す拡大図である。
図33Cにおいては、傾斜多孔質材料を用いて、蒸気抽出ラインの内側の容積を充填することができる。たとえば、スクリーン領域3384の近傍にはより大きな球3390を配置する一方、スクリーン領域の遠方(たとえば、スクリーン領域の内部寄り)にはより小さな球3392および3394を配置することができる。
図34Aおよび図34Bは、いくつかの実施形態に係る、蒸気抽出ライン内に多孔質材料を有する土壌ボックスのためのフローチャートを示している。図33Aにおいては、工程3400にて土壌ボックスを用意する。土壌ボックスは、物質を収容する内容積を備える。また、土壌ボックスは、開口入力を備える。さらに、土壌ボックスは、スクリーン出力を備える。工程3410では、スクリーン出力を多孔質材料で充填する。
いくつかの実施形態において、開口入力は、上部開口とすることができる。多孔質材料は、スクリーン領域のみに充填することもできるし、出力領域全体に充填することもできる。多孔質材料は、スクリーン開口よりも大きな材料寸法を有することができる。多孔質材料の充填によって、蒸気抽出ライン内の細孔率を高くすることができる。また、多孔質材料は、傾斜細孔を形成することができる(たとえば、スクリーン領域の近傍または遠方の細孔率をより高くする)。また、多孔質材料は、傾斜固体材料を形成することができる(たとえば、スクリーン領域の近傍または遠方の材料をより大きくする)。
図34Bにおいては、工程3430にて、汚染土壌を土壌ボックスに投入する。土壌ボックスは、ガス処理入力を受け入れる上部開口を備える。また、土壌ボックスは、ガス処理出力を備える。さらに、土壌ボックスは、1つまたは複数のガス処理入口を備える。ガス処理入口は、ガス処理入力およびガス処理出力からの距離が凝縮距離よりも短くなるように、ガス処理入力とガス処理出力との間に配設されている。工程3440では、投入された土壌ボックスを処理チャンバに運んで処理する。
いくつかの実施形態においては、土壌ボックスの出口を処理チャンバの排路と接続する台座支持を設けることができる。台座土壌ボックス支持は、絶縁された処理チャンバに対する土壌ボックスの設置および取り出しを容易化することができる。土壌ボックスは、その底部近傍に配置されたガス退出通路を有することができる。処理チャンバは、ガス退出通路に結合されて土壌ボックスからの処理ガスを受容するように構成された排路を有することができる。
いくつかの実施形態において、土壌ボックスと処理チャンバとの間の結合(たとえば、土壌ボックスのガス退出通路と処理チャンバの排路入口との間の接続)は、土壌ボックスが処理チャンバ内に配置された場合に、自動的にシールされるように構成可能である。処理チャンバは、土壌ボックスのガス退出通路の出口開口と整列するように配置可能な台座支持を具備可能である。また、台座支持は、ガス退出通路の開口出口と係合するように構成可能な開口入口を有することもできる。
いくつかの実施形態においては、ガス退出通路の排路入口との接続によって、土壌ボックスを台座支持上に配置することができる。設置が行われると、収容された土壌の重量によって、土壌ボックス底部と台座土壌ボックス支持との間の接触を十分にシールすることができる。ガス退出通路の出口開口または排出通路の入口開口には、柔軟な編組リング等のシール材料を具備することによって、潜在的な漏出を抑えることができる。また、真空および/または加圧ガスを含むことにより、シールガスケットの吸い込みまたは土壌ボックスに対するガスケットの持ち上げ等、シールの改善を支援可能である。
台座支持は、ガスケットシールと併せて、土壌ボックスの処理チャンバ内への結合を容易化することにより、土壌ボックス出口と処理チャンバ入口排路とを簡単に整列させることができる。また、台座支持には、土壌ボックスを処理チャンバ内に置くための持ち上げ構造を含むことができる。持ち上げ構造には、蒸気処理配置に至る蒸気抽出ラインとのガスケットシール接続を含むことができる。台座接続は、蒸気処理に至る土壌ボックス開口と蒸気抽出ラインとの間の熱膨張を補償するように構成可能である。いくつかの実施形態においては、台座接続によって、物理的な接続工程を不要とすることができる。
図35Aおよび図35Bは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの台座支持を示している。汚染土壌3525を収容した土壌ボックス3520は、高温乾燥処理ガス3530を受け入れる処理チャンバ3510内に配置可能である。土壌ボックス3520は、その底部近傍に配置されたガス退出通路3570を含むことができる。土壌ボックス3520のガス退出通路3570は、処理チャンバから退出する排路3540に結合可能である。ガス退出通路3570と排路3540との間の接続を容易化するため、台座支持3580を使用することができる。任意選択として、シールガスケット3585を設置することにより、ガス退出通路3570と排路3540との間のシールを改善することができる。
土壌ボックスは、たとえばフォークリフトによって処理チャンバに配送可能である。また、土壌ボックスは、台座支持3580の上方に位置決めすることができる。シールガスケットは、土壌ボックス内または台座支持内に設置可能である。
図36A〜図36Dは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスと台座支持との間の異なるシール構成を示している。図36Aにおいては、台座支持3680にスプリングまたはベロー3650を結合可能であり、これによって、土壌ボックス3620の蒸気抽出ライン3670と処理チャンバの排出ライン3640との間のシールを可能とすることができる。図36Bにおいては、スプリングまたはベロー3652上にガスケットシール3685を配置することによって、土壌ボックスのシールを改善することができる。ガスケットシール3685は、土壌ボックスにも結合可能である。図36Cおよび図36Dにおいては、任意選択としてガスケットシールを備えた1体構成のダイヤフラム3654または2体構成のダイヤフラム3656を使用することにより、土壌ボックスのシールを形成することができる。
図37Aおよび図37Bは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスと台座支持との間の別のシール構成を示している。土壌ボックス3720の蒸気抽出ライン3770は、底部に円錐形状の接続部3775を具備可能である。台座支持3780には、土壌ボックスが該台座支持3780上に配置された場合に、蒸気抽出ライン3770と排出ライン3740との間にシールを形成する係合円錐形状部3780を具備可能である。任意選択として、ガスケットシール3785を用いることにより、シールを改善することができる。
いくつかの実施形態において、土壌ボックスは、フォークリフト等の機械によって取り扱われるハンドルを有することができる。ハンドルは、たとえば底部に孔を有することによって、土壌の捕集を回避するように設計可能である。
図38Aおよび図38Bは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスと台座支持との間のシール構成を示している。図38Aは、土壌ボックス3820と台座支持3880との間の分離構成を示している。図38Bは、土壌ボックス3820と台座支持3880との間の係合構成を示している。台座支持の上部には、突起3870を設けることによって、土壌ボックスの開口との係合を容易化することができる。また、台座支持上にガスケットシール3885を配置することによって、土壌ボックスのシールを改善することができる。ガスケットシール3885は、土壌ボックスにも結合可能である。土壌ボックス3820には、開口を補強して、台座支持3880の突起3870と係合する部分3825を具備可能である。
図39Aおよび図39Bならびに図40Aおよび図40Bは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスを示している。図39Aは、処理チャンバ3900に対して1つまたは複数の土壌ボックス3910を挿入および取り出し可能な開口を処理チャンバの一端に含むことを示している。土壌ボックスは、高さがおよそ5フィート、幅が5フィート、長さは最大40フィートが可能であるが、長さは8フィートと短くてもよく、この場合は、処理チャンバが2つ以上の土壌ボックスを保持するように構成されている。土壌ボックスは、ハウジング処理チャンバに挿入するとともに、フォークリフトまたは改良された積み込み機による容器の移動または摺動によって取り出すことができる。また、ドア3902を設けることができる。処理チャンバの一面には、ガス配送管路3904を設けることができる。また、土壌ボックスと係合する台座支持3980を設けることができる。
図39Bは、単一の処理チャンバに関するこのプロセスを示している。フォークリフトまたは改良された積み込み機を用いることにより、処理チャンバの位置に対して、土壌ボックスおよびそれに含まれる土壌を移送する。汚染土壌は、汚染現場で土壌ボックスに投入されたら、処理が完了して土壌処分現場への返却の用意が整うまで、土壌ボックスから取り出さることはない。
図40Aは、絶縁された処理チャンバ閉鎖装置4002が閉鎖位置にある状態の絶縁された処理チャンバ4000を示している。図40Bは、絶縁された処理チャンバ閉鎖装置が開放位置にある状態を示している。開放位置において、土壌4090が充填された土壌ボックス4010は、たとえばフォークリフトまたは積み込み機4006によって、容易に設置または取り出し可能である。ガス配送管路4004は、高温乾燥処理ガスをチャンバに供給可能である。急激な圧力上昇の場合には、爆発安全通気口4060によって、処理チャンバ4000の加圧内容物の通気を行うことができる。安全通気口4060は、放出されたガスを上方に案内可能である。
図41Aおよび図41Bは、いくつかの実施形態に係る、台座支持を有する熱脱離プロセスのためのフローチャートを示している。図41Aにおいては、工程4100にて、処理チャンバを形成する。処理チャンバは、土壌ボックスを受け入れるように構成されている。土壌ボックスは、土壌ボックス出口を備える。処理チャンバは、土壌ボックス出力に係合される排出出口を備える。工程4110では、台座支持を排出出口の内側に形成して、土壌ボックス出口とのシールを行う。
図41Bにおいては、工程4130にて、汚染土壌を土壌ボックスに投入する。土壌ボックスは、土壌ボックス出口を備える。工程4140では、投入された土壌ボックスを処理チャンバに運ぶ。土壌ボックス出口は、台座支持により処理チャンバの排出出口と係合して、シールを行う。
図42A〜図42Cは、いくつかの実施形態に係る、ハンドルを有する土壌ボックスの一例を示している。土壌ボックス4220は、その底部に設置された蒸気抽出ライン4270を有することができる。土壌ボックスの底部または側面には、フォークポケット4260を配置可能である。フォークポケットは、フォークリフトと併用するように構成可能である。フォークポケット4260は、土壌の捕集を回避する開口4265を有することができる。
図43Aおよび図43Bは、いくつかの実施形態に係る、土壌ボックスの別の例を示している。土壌ボックス4320は、その内部に配設された蒸気抽出ライン4370を具備可能である。蒸気抽出ライン4370が傾斜角を有するのに加えて、土壌ボックス4320についても、たとえば垂直からある角度を成す傾斜角側面を有することができる。垂直側面の代わりに傾斜側面を有することにより、ダンピング工程における土壌ボックスからの土壌の放出を支援可能である。傾斜角は、0.5〜2°等、0.2〜5°とすることができる。たとえば、土壌ボックスは、幅5フィート、長さ8フィート、高さ5.5フィートの寸法を有することができ、土壌ボックスの側面は、上部開口4310を約1インチ広げられるように傾斜可能である。円錐形状の蒸気抽出ライン4370を図示しているが、円筒形状4375または上掲したような他の形状を使用することもできる。
蒸発脱離土壌汚染除去・汚染再生装置の動作は、絶縁された処理チャンバ閉鎖装置の開放および汚染土壌を収容する土壌ボックスの設置により開始となる。そして、閉鎖装置を閉鎖し、処理ガスを導入する。処理ガスが流れると、ガス抽出ファンが利用可能となる。
入口温度が所望の動作温度へと上昇する際に、処理ガス入口および出口の温度を監視する。熱交換器の冷却およびガス抽出ファンを通る流れは、所望の動作温度を維持するとともに熱酸化機の燃料消費を調整するため、変更するようにしてもよい。
チャンバに流入した乾燥高温処理ガスは、熱伝導性の土壌ボックスの周りを流れ、容器側面による伝導によって容器およびその内部の土壌を加熱する。ガスは、土壌ボックスの上部に露出した土壌へと流れた後、土壌を通って流れることにより直接接触で熱を伝え、土壌を通って土壌ボックスの下部のすり割りまたは穿孔導管ガス退出通路まで伝搬する間に、揮発性汚染物質を捕獲(脱離)する。土壌ボックスの壁および床の伝熱と土壌を降下する高温乾燥空気の流れによる熱対流との組み合わせによって、土壌が一様に加熱され、均一に処理され易くなる。そして、揮発性汚染物質を含む高温空気は、ガス退出通路穿孔を通って流れ、処理チャンバから退出する。
処理チャンバの出口温度が大幅に低下し、熱酸化機に相当なエネルギーが必要となった場合は、処理がその最終段階を完了したことを示している。そこで、熱酸化機のエネルギー供給をオフにして、運転を停止し始める。処理チャンバが十分に冷えたら、熱交換器およびガス抽出ファンをオフにする。そして、清浄な土壌を含む土壌ボックスを取り出すようにしてもよい。
Claims (20)
- 熱脱離プロセス用の土壌ボックスであって、
コンテナであり、
該コンテナが、1つまたは複数の壁を備え、
該コンテナが、物質を収容する内容積を備え、
該コンテナが、開口入口を備え、
前記開口入口が、該コンテナへの処理ガスを受け入れるように構成され、
該コンテナが、開口出口を備え、
前記開口出口が、該コンテナからの前記処理ガスを排出するように構成された、
コンテナと、
前記開口出口に結合されたスクリーン要素であり、
該スクリーン要素が、前記開口入口から前記開口出口までの経路上で前記処理ガスが前記物質を通過する実質的に均一な流れを形成するように構成された、
スクリーン要素と、
を備えた、土壌ボックス。 - 前記実質的に均一な流れが、前記コンテナの上面から前記コンテナの底面への平行な流れを含む、請求項1に記載の土壌ボックス。
- 前記実質的に均一な流れが、前記1つまたは複数の壁からの放射状の流れと併せて、前記コンテナの上面から前記コンテナの底面への平行な流れを含む、請求項1に記載の土壌ボックス。
- 熱脱離プロセス用の土壌ボックスであって、
コンテナであり、
該コンテナが、1つまたは複数の壁を備え、
該コンテナが、土壌物質を収容する内容積を備え、
該コンテナが、開口上面を備え、
該コンテナが、開口出口を備え、
前記開口出口が、前記開口上面からの処理ガスを排出するように構成された、
コンテナと、
スクリーンであり、
該スクリーンが、前記コンテナの底面に沿うとともに離間して配設され、
該スクリーンが、前記土壌物質を支持するように構成され、
該スクリーン要素が、前記開口上面から前記開口出口までの経路上で前記処理ガスが前記土壌物質を通過する実質的に均一な流れを形成するように構成された、
スクリーンと、
を備えた、土壌ボックス。 - 前記コンテナが、前記1つまたは複数の壁に1つまたは複数の孔を備えた、請求項4に記載の土壌ボックス。
- 前記スクリーンが、湾曲プレートを備えた、請求項4に記載の土壌ボックス。
- 前記スクリーンが、孔密度を有し、該孔密度が、該スクリーンを通過する前記処理ガスの通流性が前記土壌物質を通過する前記処理ガスの通流性と実質的に同様となるように構成された、請求項4に記載の土壌ボックス。
- 前記底面に結合された台座であって、該台座が、前記開口出口を囲み、該台座が、該土壌ボックスの重量によって処理チャンバの出口管路とシールを形成するように動作可能な、台座をさらに備えた、請求項4に記載の土壌ボックス。
- 該土壌ボックスが、処理チャンバ内の架台内に載置されるように構成され、前記架台が、高温ガス入力を受け入れる入口を備え、前記架台が、高温ガス出力を該土壌ボックスの一面側に配送する出口を備えた、請求項4に記載の土壌ボックス。
- 前記内容積に配設されたプレートであって、該プレートが、前記底面に対して実質的に垂直であり、該プレートが、高温ガス入力を受け入れる入口を備え、該プレートが、高温ガス出力を前記内容積側に配送する出口を備え、該プレートが、前記処理ガスからの凝縮フロントを最小化するように動作可能である、プレートをさらに備えた、請求項4に記載の土壌ボックス。
- 前記土壌物質の反対側で、前記スクリーン要素の近傍に配設された多孔質材料をさらに備えた、請求項4に記載の土壌ボックス。
- 前記土壌物質の反対側で、前記スクリーン要素の近傍に配設された多孔質材料であって、該多孔質材料が、前記スクリーン要素寄りの大型材料を有する傾斜材料を形成した、多孔質材料をさらに備えた、請求項4に記載の土壌ボックス。
- 熱脱離プロセス用の土壌ボックスであって、
コンテナであり、
該コンテナが、1つまたは複数の壁を備え、
該コンテナが、土壌物質を収容する内容積を備え、
該コンテナが、開口上面を備え、
該コンテナが、開口出口を備え、
前記開口出口が、前記開口上面からの処理ガスを排出するように構成された、
コンテナと、
前記コンテナの底面に結合されたスクリーン要素であり、
該スクリーン要素が、1つまたは複数のスクリーン管を備え、
前記スクリーン管が、前記底面に対して実質的に平行に配設され、
該スクリーン要素が、前記開口上面から前記開口出口までの経路上で前記処理ガスが前記土壌物質を通過する実質的に均一な流れを形成するように構成された、
スクリーン要素と、
を備えた、土壌ボックス。 - 前記コンテナが、前記1つまたは複数の壁に1つまたは複数の孔を備えた、請求項13に記載の土壌ボックス。
- 前記スクリーン要素が、円筒管を備えた、請求項13に記載の土壌ボックス。
- 前記底面に結合された台座であって、該台座が、前記開口出口を囲み、該台座が、該土壌ボックスの重量によって処理チャンバの出口管路とシールを形成するように動作可能な、台座をさらに備えた、請求項13に記載の土壌ボックス。
- 該土壌ボックスが、処理チャンバ内の架台内に載置されるように構成され、前記架台が、高温ガス入力を受け入れる入口を備え、前記架台が、高温ガス出力を該土壌ボックスの一面側に配送する出口を備え、前記架台が、該土壌ボックスが該架台内に載置された場合に前記開口出口が処理チャンバの出口管路と係合するように、該土壌ボックスを拘束するように構成された、請求項13に記載の土壌ボックス。
- 前記内容積に配設された要素であって、該要素が、高温ガス入力を受け入れる入口を備え、該要素が、高温ガス出力を前記内容積側に配送する出口を備え、前記高温ガス出力が、前記処理ガスからの凝縮フロントを最小化するように構成された、要素をさらに備えた、請求項13に記載の土壌ボックス。
- 前記土壌物質の反対側で、前記スクリーン要素の近傍に配設された多孔質材料をさらに備えた、請求項13に記載の土壌ボックス。
- 前記土壌物質の反対側で、前記スクリーン要素の近傍に配設された多孔質材料であって、該多孔質材料が、前記スクリーン要素寄りの大型材料を有する傾斜材料を形成した、多孔質材料をさらに備えた、請求項13に記載の土壌ボックス。
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201361817304P | 2013-04-29 | 2013-04-29 | |
US61/817,304 | 2013-04-29 | ||
US201361840474P | 2013-06-28 | 2013-06-28 | |
US61/840,474 | 2013-06-28 | ||
US201361878610P | 2013-09-17 | 2013-09-17 | |
US61/878,610 | 2013-09-17 | ||
PCT/US2014/035761 WO2014179243A1 (en) | 2013-04-29 | 2014-04-28 | Soil box for evaporative desorption process |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016522742A true JP2016522742A (ja) | 2016-08-04 |
Family
ID=51789369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016511786A Pending JP2016522742A (ja) | 2013-04-29 | 2014-04-28 | 蒸発脱離プロセス用の土壌ボックス |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9364877B2 (ja) |
EP (1) | EP2991778A1 (ja) |
JP (1) | JP2016522742A (ja) |
TW (1) | TW201446350A (ja) |
WO (1) | WO2014179243A1 (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140321918A1 (en) * | 2013-04-29 | 2014-10-30 | Reterro, Inc. | Flow treatments in evaporative desorption processes |
US9623456B2 (en) * | 2014-11-03 | 2017-04-18 | Sanexen Environmental Services, Inc. | Mobile soil treatment unit |
US10201042B1 (en) | 2018-01-19 | 2019-02-05 | Trs Group, Inc. | Flexible helical heater |
US10675664B2 (en) | 2018-01-19 | 2020-06-09 | Trs Group, Inc. | PFAS remediation method and system |
CN110586639B (zh) * | 2019-10-14 | 2021-11-23 | 森特士兴集团股份有限公司 | 一种天然气土壤加热装置的伺服节能控制系统及其控制方法 |
EP4062024A4 (en) | 2019-11-22 | 2023-03-15 | Elavo Energy Solutions Ltd. | SYSTEM AND PROCESS FOR REMOVAL OF DRILLING FLUID FROM DRILLINGS USING DIRECT HEAT |
US11979950B2 (en) | 2020-02-18 | 2024-05-07 | Trs Group, Inc. | Heater for contaminant remediation |
US11642709B1 (en) | 2021-03-04 | 2023-05-09 | Trs Group, Inc. | Optimized flux ERH electrode |
CN113976607B (zh) * | 2021-10-13 | 2022-11-15 | 煜环环境科技有限公司 | 一种集成热脱附滚筒系统及其施工工法 |
CN114323737B (zh) * | 2022-03-09 | 2022-05-20 | 山东省地质矿产勘查开发局第四地质大队(山东省第四地质矿产勘查院) | 一种水工环勘察取样装置 |
Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4738206A (en) * | 1986-09-16 | 1988-04-19 | Roy F. Weston, Inc. | Apparatus and method for low temperature thermal stripping of volatile organic compounds from soil |
US4834840A (en) * | 1987-03-16 | 1989-05-30 | Matrix Recovery Systems | Hazardous waste management solar dryer apparatus |
US4842448A (en) * | 1987-11-12 | 1989-06-27 | Drexel University | Method of removing contaminants from contaminated soil in situ |
US4977839A (en) * | 1988-01-14 | 1990-12-18 | Chemical Waste Management, Inc. | Process and apparatus for separating organic contaminants from contaminated inert materials |
US4864942A (en) * | 1988-01-14 | 1989-09-12 | Chemical Waste Management Inc. | Process and apparatus for separating organic contaminants from contaminated inert materials |
US5011329A (en) * | 1990-02-05 | 1991-04-30 | Hrubetz Exploration Company | In situ soil decontamination method and apparatus |
US5067852A (en) * | 1990-05-24 | 1991-11-26 | J. B. Plunkett Associates, Inc. | Method and apparatus for removing volatile contaminants from contaminated soil |
US5035537A (en) * | 1990-10-12 | 1991-07-30 | Rose James L | Method of decontaminating soil, porous rock and the like |
US5213445A (en) * | 1991-09-26 | 1993-05-25 | Ikenberry Maynard D | System for heated air extraction of contaminants from soil stack |
US5230167A (en) * | 1991-10-30 | 1993-07-27 | Westinghouse Electric Corp. | Removal or organics and volatile metals from soils using thermal desorption |
US5228804A (en) * | 1992-06-25 | 1993-07-20 | Balch Thomas H | Method and apparatus for hydrocarbon-contaminated soil remediation |
US5466418A (en) * | 1993-07-13 | 1995-11-14 | Astec Industries, Inc. | System for the remediation of highly contaminated soils |
US5514286A (en) * | 1993-10-29 | 1996-05-07 | Etg Environmental | Thermal desorption unit |
US5639936A (en) * | 1994-03-14 | 1997-06-17 | K N Energy, Inc. | Solar energy in-situ soil desorption apparatus and method including controlled air intake |
US5893680A (en) * | 1996-04-15 | 1999-04-13 | Lowry; William Edward | Volatile contaminant extraction from subsurface apparatus and method |
US5904904A (en) * | 1996-10-31 | 1999-05-18 | Astec Industries, Inc. | Treatment of contaminated particulate material by low-temperature thermal desorption with indirect heating |
US5836718A (en) * | 1997-01-13 | 1998-11-17 | Price; Philip A. | Method and apparatus for ex situ cleaning of contaminated soil |
US6000882A (en) * | 1997-12-03 | 1999-12-14 | United Soil Recycling | Methods and systems for remediating contaminated soil |
US20030147697A1 (en) * | 2002-02-06 | 2003-08-07 | Brady Patrick Richard | Evaporative desorption soil treatment apparatus and process |
ES2330333T3 (es) * | 2004-06-11 | 2009-12-09 | D2G | Procedimiento y sistema para la limpieza de un suelo que contiene contaminantes. |
US8851066B1 (en) * | 2009-04-01 | 2014-10-07 | Kelvin L. Kapteyn | Thermal energy storage system |
US8348551B2 (en) * | 2009-07-29 | 2013-01-08 | Terratherm, Inc. | Method and system for treating contaminated materials |
WO2012085964A1 (en) * | 2010-12-21 | 2012-06-28 | Empire Technology Development Llc | Soil remediation systems and methods |
US20140321918A1 (en) * | 2013-04-29 | 2014-10-30 | Reterro, Inc. | Flow treatments in evaporative desorption processes |
US20140321915A1 (en) * | 2013-04-29 | 2014-10-30 | Reterro, Inc. | Contamination treatment for soil |
WO2014209917A1 (en) * | 2013-06-23 | 2014-12-31 | Reterro, Inc. | Controlling processes for evaporative desorption processes |
US9370809B2 (en) * | 2013-09-17 | 2016-06-21 | Reterro Inc. | In-situ thermal desorption processes |
US20150078827A1 (en) * | 2013-09-17 | 2015-03-19 | Reterro, Inc. | Induction heating system for thermal desorption processes |
WO2015042197A1 (en) * | 2013-09-17 | 2015-03-26 | Reterro, Inc. | Uniform vapor pathways for soil evaporative desorption |
-
2014
- 2014-04-28 WO PCT/US2014/035761 patent/WO2014179243A1/en active Application Filing
- 2014-04-28 US US14/264,019 patent/US9364877B2/en active Active
- 2014-04-28 JP JP2016511786A patent/JP2016522742A/ja active Pending
- 2014-04-28 TW TW103115250A patent/TW201446350A/zh unknown
- 2014-04-28 EP EP14791382.6A patent/EP2991778A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2991778A1 (en) | 2016-03-09 |
US9364877B2 (en) | 2016-06-14 |
WO2014179243A1 (en) | 2014-11-06 |
US20140321917A1 (en) | 2014-10-30 |
TW201446350A (zh) | 2014-12-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2016522742A (ja) | 蒸発脱離プロセス用の土壌ボックス | |
EP1604749B1 (en) | Method and system for cleaning a soil containing contaminants | |
US8129578B2 (en) | Method for separation of constituents from matrices | |
US7866920B2 (en) | Methods and systems for remediating contaminated soil | |
US20150078827A1 (en) | Induction heating system for thermal desorption processes | |
JP5754788B1 (ja) | 油化装置およびそれを備えた乾留式ガス化油化焼却システム | |
CN105382024A (zh) | 一种异位土壤热脱附装置 | |
US20160023255A1 (en) | Feedback loop control for soil evaporative desorption | |
JP2023129516A (ja) | 蓄熱ユニット | |
JP2010221220A (ja) | 汚染された土壌を改良するための方法およびシステム | |
US20160303625A1 (en) | Heat travel distance | |
JP4608685B2 (ja) | 揮発性有機化合物の回収ユニット | |
US20140321918A1 (en) | Flow treatments in evaporative desorption processes | |
KR101622336B1 (ko) | 부피축소를 위한 저준위 방사성 폐기물 탄화 시스템 | |
AU2016366326A1 (en) | Device and method for decontaminating soil | |
JP5277370B2 (ja) | 有機廃棄物炭化処理用連続加熱炉 | |
KR101314825B1 (ko) | 탈취용 보일러 및 이를 포함하는 슬러지 처리 장치 | |
WO2020108230A1 (zh) | 污染土壤热脱附有机尾气处理集成系统及处理方法 | |
CN210595734U (zh) | 一种含油污泥处理系统 | |
KR101745908B1 (ko) | 스크러버 | |
US20120024498A1 (en) | Fluid Recirculating Economizer | |
KR101480056B1 (ko) | 폐쇄형 이산화탄소 포집장치 | |
KR20170058224A (ko) | 부피축소를 위한 저준위 방사성 폐기물 탄화 시스템 |