JP2017094234A - Polluted soil purification method and purification system - Google Patents

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Koji Hata
浩司 秦
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polluted soil purifying method and purification system in which the saving space of installation can be achieved.SOLUTION: Provided is a polluted soil purification method in which, to a mud water in which a heavy metal-containing polluted soil and a water are mixed, an adsorbent for adsorbing the heavy metal is added and the heavy metal is removed by separating the adsorbent that adsorbed the heavy metal, in a separation unit 40 from the mud water. The separation unit includes a separation tank 30 in which the mud water is circulated by up-flow, and the up-flow is performed at a flow velocity faster than the settlement velocity of the mud particle and slower than the settlement velocity of the adsorbent.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、重金属を含有する汚染土壌の浄化方法及び浄化システムに関する。   The present invention relates to a purification method and a purification system for contaminated soil containing heavy metals.

トンネル工事等において発生する掘削土に重金属、例えば、砒素、セレン、六価クロム、カドミウム、鉛等が含まれる場合には、該掘削土を建設発生土として処分する際に、重金属を含有する汚染土壌から重金属を適切に除去して建設発生土を無害化することが望ましい。   When excavated soil generated in tunnel construction, etc. contains heavy metals, such as arsenic, selenium, hexavalent chromium, cadmium, lead, etc., when the excavated soil is disposed as construction generated soil, contamination containing heavy metals It is desirable to detoxify the construction soil by properly removing heavy metals from the soil.

このような重金属を含有する汚染土壌を浄化処理する技術として、汚染土壌と水とを混合した泥水に、反応槽において、該重金属を吸着させるための吸着剤を添加し、これらを撹拌して吸着剤に重金属を付着させ、その後、分離装置を用いて泥水から重金属を吸着した吸着剤を分離する技術が知られている(例えば、特許文献1)。   As a technology to purify contaminated soil containing such heavy metals, an adsorbent for adsorbing the heavy metals is added to the mud mixed with contaminated soil and water in a reaction tank and adsorbed by stirring them. A technique is known in which heavy metal is adhered to the agent, and then the adsorbent that has adsorbed the heavy metal from the muddy water is separated using a separator (for example, Patent Document 1).

また、特許文献2では、吸着剤として鉄含有粒子を使用し、分離装置として磁気分離装置を用いており、汚染土壌を含む泥水を貯泥槽から反応槽へ供給し、該反応槽において鉄含有粒子を添加して撹拌し、その後、磁気分離装置において、重金属を吸着した鉄含有粒子を磁力によって泥水から分離している。分離した鉄含有粒子は、更に気液分離器を用いて空気を取り除き、その後、返送路を介して反応槽へ返送され、吸着剤として再利用される。   Further, in Patent Document 2, iron-containing particles are used as an adsorbent, and a magnetic separation device is used as a separation device. Mud water containing contaminated soil is supplied from a mud storage tank to a reaction tank, and iron is contained in the reaction tank. The particles are added and stirred, and then the iron-containing particles having adsorbed heavy metals are separated from the muddy water by magnetic force in a magnetic separator. The separated iron-containing particles further remove air using a gas-liquid separator, and then are returned to the reaction tank via the return path and reused as an adsorbent.

特開2000−51835号公報JP 2000-51835 A 特開2011−56482号公報JP 2011-56482 A

トンネル工事等に用いられるシールド工法、例えば、泥水式シールド工法では、掘削土と水とを混合した泥水をシールドマシンのチャンバ内に充填し、該泥水に所定の圧力を加えることでシールドマシンの切羽の安定を図っておいる。かかる工法で発生する余剰泥水には、掘削土に自然由来の重金属類が含まれるケースがあり、近年では、この余剰泥水に含まれる重金属を工事現場において浄化処理する技術が求められている。   In shield construction methods used in tunnel construction, for example, in the muddy water type shield construction method, mud water mixed with excavated soil and water is filled into the chamber of the shield machine, and a predetermined pressure is applied to the muddy water to make the face of the shield machine. We are trying to stabilize. In some cases, surplus water generated by such a construction method contains naturally-derived heavy metals in excavated soil, and in recent years, a technique for purifying heavy metals contained in the surplus mud water at a construction site is required.

しかし、特許文献1及び2に記載の浄化処理技術では、吸着剤の分離に磁気分離装置を用いており、この磁気分離装置は、高価であって処理能力を高めようとすると、装置が大型化しやすいという問題があった。シールド工法の工事現場では、限られたスペースで浄化処理を行う必要があるため、浄化設備の省スペース化や省電力化が求められていた。   However, in the purification processing techniques described in Patent Documents 1 and 2, a magnetic separation device is used for separating the adsorbent, and this magnetic separation device is expensive, and if the processing capacity is increased, the device becomes larger. There was a problem that it was easy. At the construction site of the shield construction method, it is necessary to carry out purification treatment in a limited space, so that space saving and power saving of the purification equipment have been demanded.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、設備の省スペース化及び省電力化を図ることができる汚染土壌の浄化方法及び浄化システムを提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said subject, The objective is to provide the purification method and purification system of the contaminated soil which can aim at the space saving of an installation, and power saving.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の汚染土壌の浄化方法は、重金属を含有する汚染土壌と水とを混合した泥水に前記重金属を吸着させるための吸着剤を添加し、分離装置において前記重金属を吸着した前記吸着剤を泥水から分離して前記重金属を除去する汚染土壌の浄化方法において、前記分離装置は、前記泥水をアップフローで流通させる分離槽を備え、前記アップフローは、土粒子の沈降速度よりも速く、かつ前記吸着剤の沈降速度よりも遅い流速で行われることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the method for purifying contaminated soil according to claim 1 adds an adsorbent for adsorbing the heavy metal to mud mixed with contaminated soil containing heavy metal and water, and a separation device. In the method for purifying contaminated soil in which the adsorbent that has adsorbed the heavy metal is separated from muddy water to remove the heavy metal, the separation device includes a separation tank for circulating the muddy water in an upflow, and the upflow includes: It is characterized by being carried out at a flow rate that is faster than the sedimentation rate of the soil particles and slower than the sedimentation rate of the adsorbent.

この構成によれば、分離槽において、泥水の土粒子の沈降速度よりも速く、かつ吸着剤の沈降速度よりも遅い流速で泥水をアップフローすることにより、重金属を吸着した吸着剤を分離槽内に沈降させて、泥水から分離することができる。このような沈降分離は、分離槽において泥水の流通方向と流速とを変えることによって達成することができるので、磁気分離装置のような高価で大型の装置を用いる必要がなく、省スペース化を図ることができる。更に、磁気分離装置に比して消費電力量を抑えることができる。   According to this configuration, in the separation tank, the adsorbent that has adsorbed heavy metal is separated in the separation tank by upflowing the muddy water at a flow rate that is faster than the sedimentation speed of the mud soil particles and slower than the sedimentation speed of the adsorbent. And can be separated from the muddy water. Such sedimentation separation can be achieved by changing the flow direction and flow velocity of the muddy water in the separation tank, so that it is not necessary to use an expensive and large-sized device such as a magnetic separation device, thereby saving space. be able to. Furthermore, the power consumption can be suppressed as compared with the magnetic separation device.

請求項2に記載の汚染土壌の浄化方法は、請求項1に記載の汚染土壌の浄化方法において、前記アップフローは、前記分離槽の上流側において、前記吸着剤及び土粒子のそれぞれの沈降速度よりも速い流速で行われることを特徴とする。   The method for purifying contaminated soil according to claim 2 is the method for purifying contaminated soil according to claim 1, wherein the upflow is carried out on the upstream side of the separation tank, and the settling rates of the adsorbent and the soil particles, respectively. It is characterized by being performed at a faster flow rate.

この構成によれば、分離槽の上流側において、吸着剤及び土粒子の沈降速度よりも速い流速で泥水をアップフローすることにより、上流側において吸着剤が添加された泥水が撹拌され、吸着剤に重金属を吸着させることができる。これにより、撹拌時間を確保して浄化性能を高めたり、泥水の撹拌と、その後の吸着剤の分離とを一つの槽で行って省スペース化を図ったりすることができる。   According to this configuration, the muddy water to which the adsorbent is added is stirred on the upstream side by upflowing the muddy water at a flow rate faster than the settling rate of the adsorbent and the soil particles on the upstream side of the separation tank. Can adsorb heavy metals. Thereby, agitation time can be secured and purification performance can be improved, and muddy water agitation and subsequent separation of the adsorbent can be performed in one tank to save space.

また、アップフローの流速をこのようにコントロールすることで、吸着剤を分離槽内に留めた状態で、泥水の撹拌と吸着剤の分離とを一つの槽で行うことができるので、吸着剤を再利用するために、泥水から分離した吸着剤を再び反応槽へ返送する回収装置が不要になり、設備を小型化して省電力化を図ることが可能である。   In addition, by controlling the flow rate of the upflow in this way, it is possible to perform the muddy water agitation and the separation of the adsorbent in a state where the adsorbent is kept in the separation tank. In order to reuse it, a recovery device for returning the adsorbent separated from the muddy water to the reaction tank again becomes unnecessary, and the equipment can be miniaturized to save power.

請求項3に記載の汚染土壌の浄化方法は、請求項2に記載の汚染土壌の浄化方法において、前記泥水を前記分離槽に複数回流通させることを特徴とする。   The method for purifying contaminated soil according to claim 3 is the method for purifying contaminated soil according to claim 2, wherein the muddy water is circulated through the separation tank a plurality of times.

この構成によれば、泥水を分離槽に複数回流通させることで、撹拌時間を長くして重金属を吸着剤に十分に吸着させることができる。また、撹拌時間を長くすることで、重金属の除去に必要な吸着剤の添加量を少なくしてコストを抑えることができる。   According to this configuration, by allowing the muddy water to flow through the separation tank a plurality of times, the stirring time can be extended and the heavy metal can be sufficiently adsorbed by the adsorbent. In addition, by increasing the stirring time, it is possible to reduce the amount of adsorbent added necessary for the removal of heavy metals and to reduce costs.

請求項4に記載の汚染土壌の浄化方法は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の汚染土壌の浄化方法において、前記分離槽へ流入させる前記泥水を貯蔵するための貯泥槽を備え、該貯泥槽において、前記吸着剤が添加された前記泥水を撹拌することを特徴とする。   The method for purifying contaminated soil according to claim 4 is the method for purifying contaminated soil according to any one of claims 1 to 3, further comprising a mud storage tank for storing the mud water flowing into the separation tank. And the mud water added with the adsorbent is stirred in the mud storage tank.

この構成によれば、撹拌時間をより長くして、重金属を吸着剤に十分に吸着させることができる。   According to this configuration, the agitation time can be lengthened and the heavy metal can be sufficiently adsorbed to the adsorbent.

また、上記目的を達成するために、請求項5に記載の汚染土壌の浄化システムは、重金属を含有する汚染土壌と水とを混合した泥水と、前記重金属を吸着させるための吸着剤との混合物から、前記重金属を吸着した吸着剤を分離する分離装置を備えた汚染土壌の浄化システムにおいて、前記分離装置は、前記泥水をアップフローで流通させる分離槽を備え、前記アップフローは、土粒子の沈降速度よりも速く、かつ前記吸着剤の沈降速度よりも遅い流速で行われることを特徴とする。   Moreover, in order to achieve the said objective, the purification system of the contaminated soil of Claim 5 is a mixture of the muddy water which mixed the contaminated soil containing heavy metal, and water, and the adsorption agent for making the said heavy metal adsorb | suck. From the contaminated soil purification system comprising a separation device for separating the adsorbent adsorbing the heavy metal, the separation device comprises a separation tank for circulating the muddy water in an upflow, and the upflow comprises soil particles. It is characterized by being carried out at a flow rate that is faster than the settling rate and slower than the settling rate of the adsorbent.

この構成によれば、分離槽において、泥水の土粒子の沈降速度よりも速く、かつ吸着剤の沈降速度よりも遅い流速で泥水をアップフローすることにより、重金属を吸着した吸着剤を分離槽内に沈降させて、泥水から分離することができる。このような沈降分離は、分離槽において泥水の流通方向と流速とを変えることによって達成することができるので、磁気分離装置のような高価で大型の装置を用いる必要がなく、省スペース化を図ることができる。更に、磁気分離装置に比して消費電力量を抑えることができる。   According to this configuration, in the separation tank, the adsorbent that has adsorbed heavy metal is separated in the separation tank by upflowing the muddy water at a flow rate that is faster than the sedimentation speed of the mud soil particles and slower than the sedimentation speed of the adsorbent. And can be separated from the muddy water. Such sedimentation separation can be achieved by changing the flow direction and flow velocity of the muddy water in the separation tank, so that it is not necessary to use an expensive and large-sized device such as a magnetic separation device, thereby saving space. be able to. Furthermore, the power consumption can be suppressed as compared with the magnetic separation device.

請求項6に記載の汚染土壌の浄化システムは、請求項5に記載の汚染土壌の浄化システムにおいて、前記アップフローは、前記分離槽の上流側において、前記吸着剤及び土粒子のそれぞれの沈降速度よりも速い流速で行われることを特徴とする。   The polluted soil purification system according to claim 6 is the polluted soil purification system according to claim 5, wherein the upflow is performed on the upstream side of the separation tank, and the settling rates of the adsorbent and the soil particles are set. It is characterized by being performed at a faster flow rate.

この構成によれば、分離槽の上流側において、吸着剤及び土粒子の沈降速度よりも速い流速で泥水をアップフローすることにより、上流側において吸着剤が添加された泥水が撹拌され、吸着剤に重金属を吸着させることができる。これにより、撹拌時間を確保して浄化性能を高めたり、泥水の撹拌と、その後の吸着剤の分離とを一つの槽で行って省スペース化を図ったりすることができる。   According to this configuration, the muddy water to which the adsorbent is added is stirred on the upstream side by upflowing the muddy water at a flow rate faster than the settling rate of the adsorbent and the soil particles on the upstream side of the separation tank. Can adsorb heavy metals. Thereby, agitation time can be secured and purification performance can be improved, and muddy water agitation and subsequent separation of the adsorbent can be performed in one tank to save space.

また、アップフローの流速をこのようにコントロールすることで、吸着剤を分離槽内に留めた状態で、泥水の撹拌と吸着剤の分離とを一つの槽で行うことができるので、吸着剤を再利用するために、泥水から分離した吸着剤を再び反応槽へ返送する回収装置が不要になり、設備を小型化して省電力化を図ることが可能である。   In addition, by controlling the flow rate of the upflow in this way, it is possible to perform the muddy water agitation and the separation of the adsorbent in a state where the adsorbent is kept in the separation tank. In order to reuse it, a recovery device for returning the adsorbent separated from the muddy water to the reaction tank again becomes unnecessary, and the equipment can be miniaturized to save power.

請求項7に記載の汚染土壌の浄化システムは、請求項6に記載の汚染土壌の浄化システムにおいて、前記泥水を前記分離槽に複数回流通させる循環路を備えることを特徴とする。   The polluted soil purification system according to claim 7 is the polluted soil purification system according to claim 6, further comprising a circulation path through which the muddy water is circulated a plurality of times in the separation tank.

この構成によれば、循環路を介して泥水を分離槽に複数回流通させることで、撹拌時間を長くして重金属を吸着剤に十分に吸着させることができる。また、撹拌時間を長くすることで、重金属の除去に必要な吸着剤の添加量を少なくしてコストを抑えることができる。   According to this configuration, by allowing the muddy water to flow through the separation tank a plurality of times through the circulation path, the agitation time can be extended and the heavy metal can be sufficiently adsorbed by the adsorbent. In addition, by increasing the stirring time, it is possible to reduce the amount of adsorbent added necessary for the removal of heavy metals and to reduce costs.

請求項8に記載の汚染土壌の浄化システムは、請求項5〜7のいずれか1項に記載の汚染土壌の浄化システムにおいて、前記分離槽へ流入させる前記泥水を貯蔵するための貯泥槽を備え、該貯泥槽は、前記吸着剤が添加された前記泥水を撹拌する撹拌手段を有することを特徴とする。   The polluted soil purification system according to claim 8 is the polluted soil purification system according to any one of claims 5 to 7, further comprising: a mud storage tank for storing the mud water flowing into the separation tank. And the mud storage tank has stirring means for stirring the mud water to which the adsorbent is added.

この構成によれば、撹拌手段によって貯泥槽において泥水を撹拌することができ、撹拌時間をより長くして、重金属を吸着剤に十分に吸着させることができる。   According to this configuration, the muddy water can be stirred in the mud storage tank by the stirring means, and the stirring time can be made longer and the heavy metal can be sufficiently adsorbed by the adsorbent.

本発明によれば、設備の省スペース化を図ることができる。   According to the present invention, space saving of equipment can be achieved.

本発明の第1実施形態における汚染土壌の浄化システムの概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of the purification system of the contaminated soil in 1st Embodiment of this invention. 泥水式シールド工法の概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of a muddy water type shield method. 泥水式シールド工法において発生する掘削土のフローを示す図。The figure which shows the flow of the excavation soil which generate | occur | produces in a muddy water type shield method. 泥水式シールド工法において発生した汚染土壌の浄化処理の概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of the purification process of the contaminated soil which generate | occur | produced in the muddy water type shield method. 従来の汚染土壌の浄化処理の概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of the purification process of the conventional contaminated soil. 本発明の第2実施形態における汚染土壌の浄化システムの概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of the purification system of the contaminated soil in 2nd Embodiment of this invention.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態における汚染土壌の浄化システム1の概要を示す図である。本実施形態では、汚染土壌の浄化システム1をシールド工法の一例である泥水式シールド工法において発生した、重金属を含有する掘削土(汚染土壌)の浄化処理に適用した例を説明する。浄化システム1は、貯泥槽20と、反応・分離槽(分離槽)30とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a contaminated soil purification system 1 according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, an example will be described in which the contaminated soil purification system 1 is applied to a purification process of excavated soil (contaminated soil) containing heavy metals, which is generated in a muddy water type shield method that is an example of a shield method. The purification system 1 includes a mud storage tank 20 and a reaction / separation tank (separation tank) 30.

図2は、泥水式シールド工法の概要を示す図である。泥水式シールド工法は、シールドマシン11のチャンバ内を泥水で充満し、該泥水に十分な圧力を保持させて地盤の土圧や水圧に対抗させ、切羽の安定を図る工法である。掘削土は泥水と混合され、坑外へ排泥する。   FIG. 2 is a diagram showing an outline of the muddy water type shield construction method. The muddy water type shield method is a method in which the inside of the chamber of the shield machine 11 is filled with muddy water, and the muddy water is kept at a sufficient pressure to resist the earth pressure and water pressure of the ground, thereby stabilizing the face. The excavated soil is mixed with muddy water and discharged to the outside of the mine.

シールド工法によって発生する掘削土は、自然由来の重金属類、例えば、砒素、セレン、六価クロム、カドミウム、鉛等を含有している場合がある。本実施形態の浄化システム1は、このような重金属を含有する掘削土を掘削現場において浄化処理するシステムとして好適に用いることができる。なお、ここでは、重金属の一例である砒素を含有する汚染土壌の浄化システム1について説明する。   The excavated soil generated by the shield method may contain naturally-derived heavy metals such as arsenic, selenium, hexavalent chromium, cadmium, and lead. The purification system 1 of this embodiment can be suitably used as a system for purifying excavated soil containing such heavy metals at an excavation site. Here, the contaminated soil purification system 1 containing arsenic, which is an example of heavy metal, will be described.

図3は、泥水式シールド工法において発生する掘削土のフローを示す図である。泥水式シールド工法における掘削土の処理システムは、シールドマシン11と、処理設備12とを備え、処理設備は、一次処理機13と、二次処理機14とを含む。   FIG. 3 is a diagram showing a flow of excavated soil generated in the muddy water type shield method. The excavated soil treatment system in the muddy water shield method includes a shield machine 11 and a treatment facility 12, and the treatment facility includes a primary treatment machine 13 and a secondary treatment machine 14.

シールドマシン11は、カッタヘッドを回転駆動させて切羽面の掘削を行う。カッタヘッドによって切削した掘削土は、泥水と混合され、排泥用ポンプを用いて地上の処理設備12(図2参照)へと搬送される。   The shield machine 11 excavates the face by rotating the cutter head. The excavated soil cut by the cutter head is mixed with muddy water and conveyed to the ground processing facility 12 (see FIG. 2) using a mud pump.

一次処理機13は、シールドマシンから排出された泥水を粒径が75μm以上の粗粒分と粒径が75μm未満の細粒分とに分級処理する装置であり、例えば、振動ふるい機やサイクロン又はこれらの組み合わせを用いることができる。一次処理機13によって分級された粗粒分(一次処理土)は、多くの場合、重金属が環境基準値適合である建設発生土(砒素の濃度が0.01mg/L以下)として処分することができる。   The primary processing machine 13 is a device that classifies the muddy water discharged from the shield machine into a coarse particle having a particle size of 75 μm or more and a fine particle having a particle size of less than 75 μm. Combinations of these can be used. In many cases, the coarse particles (primary treated soil) classified by the primary treatment machine 13 can be disposed as construction generated soil (concentration of arsenic is 0.01 mg / L or less) in which heavy metals conform to environmental standard values. it can.

細粒分である泥水の一部は、シールドマシンで使用される加圧泥水として利用するために、シールドマシンのチャンバ内へ供給される。細粒分の残りの泥水(余剰泥水)は、二次処理機14へ搬送される。   A portion of the mud that is fine is supplied to the chamber of the shield machine for use as pressurized mud used in the shield machine. The remaining muddy water (excess muddy water) for the fine particles is conveyed to the secondary processor 14.

二次処理機14は、重金属を含有する汚染土壌が混在した余剰泥水から重金属を除去する装置である。二次処理機14では、余剰泥水に吸着剤を添加して混合することにより、吸着剤に重金属を付着させる。その後、重金属を吸着した吸着剤を泥水から分離することによって、重金属を除去する。浄化システム1は、この二次処理機14として用いられ、既述のとおり、貯泥槽20と、反応・分離槽30とを備えており、図1に示すように、反応・分離槽30は、フロー生成手段41、排出路42と、吸着剤回収手段43とともに、重金属を吸着した吸着剤を泥水から分離する分離装置40を構成している。   The secondary processor 14 is an apparatus that removes heavy metals from surplus mud water mixed with contaminated soil containing heavy metals. In the secondary processing machine 14, heavy metal is made to adhere to an adsorbent by adding and mixing an adsorbent to surplus muddy water. Thereafter, the heavy metal is removed by separating the adsorbent adsorbing the heavy metal from the muddy water. The purification system 1 is used as the secondary processor 14 and includes the mud storage tank 20 and the reaction / separation tank 30 as described above. As shown in FIG. Together with the flow generation means 41, the discharge path 42, and the adsorbent recovery means 43, a separation device 40 that separates the adsorbent adsorbing heavy metals from the muddy water is constituted.

重金属を吸着させる吸着剤としては、例えば、鉄粉、活性炭、ゼオライト等を用いることができ、本実施形態では鉄粉を用いている。吸着剤は、浄化処理される汚染土壌の土粒子の粒径や比重に基づき、該土粒子の沈降速度よりも速い沈降速度を有するものを使用する。ここでは、一次処理機によって分級された粒径が約75μm、比重が約2.6の土粒子の沈降速度よりも速い沈降速度を有する鉄粉(例えば、粒径が約70〜100μm、比重が約7.85の鉄粉)を用いている。土粒子と吸着剤の沈降速度は、ストークスの式から算出することができる。   As an adsorbent that adsorbs heavy metals, for example, iron powder, activated carbon, zeolite, and the like can be used. In this embodiment, iron powder is used. As the adsorbent, an adsorbent having a sedimentation rate faster than the sedimentation rate of the soil particles based on the particle size and specific gravity of the soil particles of the contaminated soil to be purified is used. Here, iron powder having a sedimentation speed faster than that of soil particles having a particle size of about 75 μm and a specific gravity of about 2.6 μm classified by the primary processor (for example, a particle size of about 70 to 100 μm and a specific gravity of about About 7.85 iron powder). The sedimentation rate of the soil particles and the adsorbent can be calculated from the Stokes equation.

吸着剤は、投入装置50を用いて反応・分離槽30内へ供給される。投入装置50は、所定量の吸着剤を反応・分離槽30内へ投入するものである。   The adsorbent is supplied into the reaction / separation tank 30 using the charging device 50. The charging device 50 is for charging a predetermined amount of adsorbent into the reaction / separation tank 30.

貯泥槽20は、泥水を貯蔵する槽であり、ここでは、一次処理機13を経た余剰泥水が供給路19を介して貯泥槽20に蓄えられる。貯泥槽20と反応・分離槽30とは、第1搬送路23と、第2搬送路24とのそれぞれによって結ばれている。貯泥槽20の下部には、泥水を流出するための流出口21が設けられており、第1搬送路23は、流出口21から反応・分離槽30へ延在している。   The mud storage tank 20 is a tank for storing mud water, and here, excess mud water that has passed through the primary treatment machine 13 is stored in the mud storage tank 20 via the supply path 19. The mud storage tank 20 and the reaction / separation tank 30 are connected to each other by a first transport path 23 and a second transport path 24. At the lower part of the mud storage tank 20, an outflow port 21 for flowing out mud water is provided, and the first transport path 23 extends from the outflow port 21 to the reaction / separation tank 30.

反応・分離槽30は、吸着剤が添加された泥水の撹拌と、該泥水からの吸着剤の分離とを行うための容器であり、泥水を反応・分離槽内に流入させるための流入部31と、泥水を反応・分離槽外へ流出させるための流出部32と、流入部31側(上流側)に位置する反応領域部35と、流出部32側(下流側)に位置する分離領域部36とを有する。流入部31は、貯泥槽の排出部から延在する第1搬送路23に連なり、流出部32は、反応・分離槽30において泥水の水面の高さが一定に保たれるように反応・分離槽30の上方に位置しており、第2搬送路24と、排出路42とに連なる。流出部32には、泥水の流出路を第2搬送路24及び排出路42のいずれか一方に切り替える切替バルブ(図示せず)が配設される。   The reaction / separation tank 30 is a container for stirring the muddy water to which the adsorbent is added and separating the adsorbent from the muddy water, and an inflow portion 31 for allowing the muddy water to flow into the reaction / separation tank. And an outflow part 32 for allowing the muddy water to flow out of the reaction / separation tank, a reaction area part 35 located on the inflow part 31 side (upstream side), and a separation area part located on the outflow part 32 side (downstream side) 36. The inflow part 31 is connected to the first transfer path 23 extending from the discharge part of the mud storage tank, and the outflow part 32 is reacted / reacted so that the muddy water level is kept constant in the reaction / separation tank 30. It is located above the separation tank 30 and is connected to the second transport path 24 and the discharge path 42. The outflow part 32 is provided with a switching valve (not shown) for switching the muddy water outflow path to one of the second transport path 24 and the discharge path 42.

反応領域部35は、フロー生成手段41とともに、泥水の撹拌を行う反応槽としての機能を構成する部位である。分離領域部36は、フロー生成手段41とともに、吸着剤の沈降分離を行う分離槽としての機能を構成する部位である。分離領域部36は、内径がほぼ一定になるように形成された筒状をなしており、反応領域部35は、分離領域部36に比して内径が小さくなっている。   The reaction area part 35 is a part that constitutes a function as a reaction tank for stirring the muddy water together with the flow generating means 41. The separation region part 36 is a part that constitutes a function as a separation tank that performs sedimentation separation of the adsorbent together with the flow generation means 41. The separation region portion 36 has a cylindrical shape formed so that the inner diameter is substantially constant, and the reaction region portion 35 has a smaller inner diameter than the separation region portion 36.

本実施形態では、反応・分離槽30として鉛直方向へ延在する円筒状のカラムを用いている。流入部31は、カラムの底部に位置しており、反応領域部35は、流入部31から上方に向かって内径が漸次大きくなるようにテーパ状に形成されている。分離領域部36、反応領域部35の上方に位置しており、上下方向において内径が一定となるように形成された円柱状をなしている。   In the present embodiment, a cylindrical column extending in the vertical direction is used as the reaction / separation tank 30. The inflow portion 31 is located at the bottom of the column, and the reaction region portion 35 is formed in a tapered shape so that the inner diameter gradually increases upward from the inflow portion 31. It is located above the separation region portion 36 and the reaction region portion 35, and has a cylindrical shape formed so that the inner diameter is constant in the vertical direction.

なお、反応・分離槽30の構造は、上述した構成に限られず、泥水を流入部31から流出部32へ流通させる間に、反応領域部35において泥水の撹拌ができ、かつ分離領域部36において吸着剤の沈降分離ができる構成であればよい。例えば、反応領域部35において泥水を撹拌するために撹拌羽根等の撹拌手段を設けたり、分離領域部36において、泥水の流れを静的な層流状態に保つような傾斜板や傾斜管を設けたりすることも可能である。   The structure of the reaction / separation tank 30 is not limited to the above-described configuration, and the mud can be stirred in the reaction region 35 while the mud is circulated from the inflow portion 31 to the outflow portion 32, and in the separation region portion 36. Any configuration that can settle and separate the adsorbent is acceptable. For example, a stirring means such as a stirring blade is provided to stir the muddy water in the reaction region 35, or an inclined plate or a slanted tube is provided in the separation region 36 to keep the muddy water flow in a static laminar flow state. It is also possible to do.

フロー生成手段41は、反応・分離槽30内に流入部31から流出部32へ向かう泥水の流れを生じさせるものである。フロー生成手段41によって、少なくとも反応・分離槽30の分離領域部36では、泥水が下方から上方へ向かって流通するようにアップフローが形成される。   The flow generating means 41 generates a muddy water flow from the inflow portion 31 toward the outflow portion 32 in the reaction / separation tank 30. The flow generating means 41 forms an upflow so that the muddy water flows from the lower side to the upper side at least in the separation region portion 36 of the reaction / separation tank 30.

また、反応・分離装置40は、フロー生成手段41と反応・分離槽30の構成とによって、反応領域部35の流速、特に流入部31の流速が、土粒子の沈降速度及び吸着剤の沈降速度よりも速い第1流速Vとなり、分離領域部の流速が、土粒子の沈降速度よりも速く、かつ吸着剤の沈降速度よりも遅い第2流速Vとなるように、泥水の流速を調整する。 Further, the reaction / separation apparatus 40 is configured so that the flow velocity of the reaction region 35, particularly the flow velocity of the inflow portion 31, depending on the flow generating means 41 and the configuration of the reaction / separation tank 30, is the soil particle sedimentation rate and the adsorbent sedimentation rate. The flow rate of the muddy water is adjusted so that the first flow rate V 1 is faster and the flow rate in the separation region is the second flow rate V 2 that is faster than the sedimentation rate of the soil particles and slower than the sedimentation rate of the adsorbent. To do.

本実施形態では、フロー生成手段41としてポンプを用いており、該ポンプは、貯泥槽20と反応・分離槽30との間に配置された第1搬送路23に配設されている。なお、フロー生成手段41の位置は、これに限られず、例えば、反応・分離槽30や第2搬送路24に設ける構成であってもよい。このフロー生成手段41と円筒状の反応・分離槽30とによって、反応領域部35と分離領域部36とに、流速の異なるアップフローを形成している。ここでは、反応・分離槽30の流入口の流路断面とほぼ等しい流路断面積を有する、第1搬送路23の反応・分離槽30側の端部において流速が第1流速Vとなるように、フロー生成手段41であるポンプの圧力や流量を調整している。更に、分離領域部36において流速が第2流速Vとなるように、分離領域部36の流路断面積(すなわち、カラムの内径)を設定している。 In the present embodiment, a pump is used as the flow generating means 41, and the pump is disposed in the first conveyance path 23 disposed between the mud storage tank 20 and the reaction / separation tank 30. Note that the position of the flow generation unit 41 is not limited to this, and may be configured to be provided in the reaction / separation tank 30 or the second transport path 24, for example. The flow generating means 41 and the cylindrical reaction / separation tank 30 form upflows with different flow velocities in the reaction region 35 and the separation region 36. Here, the flow velocity is the first flow velocity V 1 at the end of the first transport path 23 on the reaction / separation tank 30 side, which has a flow channel cross-sectional area substantially equal to the flow path cross section of the inlet of the reaction / separation tank 30. As described above, the pressure and flow rate of the pump that is the flow generating means 41 are adjusted. Furthermore, as the flow rate in the separation region 36 is a second flow velocity V 2, and setting the flow path cross-sectional area of the isolation region 36 (i.e., the inner diameter of the column).

このような反応・分離槽30の一例として、例えば、反応領域部35の最下部(流入口)における内径が約0.4m、反応領域部35の高さ寸法が約0.6mであって、分離領域部の内径が約1.0m、分離領域部の高さ寸法が約2.0mであるカラムを用いることができる。一例として、土粒子(最大粒径75μm、比重2.6)の沈降速度が0.49cm/secであって、吸着剤となる鉄粉(粒径70μm、比重7.85)の沈降速度が1.8cm/secである場合、このカラムにおいて、第1流速Vを約6cm/secとし、第2流速Vを1cm/secとすることにより、吸着剤を沈降させることができる。なお、反応・分離槽30の大きさや泥水の流速は、これに限られず、浄化処理する泥水の量や使用する吸着剤等に基づいて適宜設定することができる。 As an example of such a reaction / separation tank 30, for example, the inner diameter of the lowermost part (inlet) of the reaction region 35 is about 0.4 m, and the height of the reaction region 35 is about 0.6 m, A column having an inner diameter of the separation region portion of about 1.0 m and a height of the separation region portion of about 2.0 m can be used. As an example, the sedimentation rate of soil particles (maximum particle size 75 μm, specific gravity 2.6) is 0.49 cm / sec, and the sedimentation rate of iron powder (particle size 70 μm, specific gravity 7.85) as an adsorbent is 1 In the case of .8 cm / sec, the adsorbent can be precipitated by setting the first flow rate V 1 to about 6 cm / sec and the second flow rate V 2 to 1 cm / sec in this column. The size of the reaction / separation tank 30 and the flow rate of muddy water are not limited to this, and can be set as appropriate based on the amount of muddy water to be purified, the adsorbent used, and the like.

第2搬送路24は、反応・分離槽30の流出部32から貯泥槽20へ延在する流路である。第2搬送路24と、貯泥槽20と、第1搬送路23とは、泥水が反応・分離槽30を複数回流通するように、反応・分離槽30の流出部32と流入部31とを繋ぐ循環路を形成している。   The second conveyance path 24 is a flow path extending from the outflow portion 32 of the reaction / separation tank 30 to the mud storage tank 20. The second conveyance path 24, the mud storage tank 20, and the first conveyance path 23 are configured so that the muddy water flows through the reaction / separation tank 30 a plurality of times, and the outflow part 32 and the inflow part 31 of the reaction / separation tank 30 A circulation path that connects the two is formed.

排出路42は、吸着剤が分離された泥水を反応・分離槽30外へ排出するための流路であり、流出部32から反応・分離槽30の外部へ延在している。   The discharge path 42 is a flow path for discharging the muddy water from which the adsorbent has been separated out of the reaction / separation tank 30, and extends from the outflow portion 32 to the outside of the reaction / separation tank 30.

回収手段43は、反応・分離槽30から使用後の吸着剤を回収するものであり、例えば、所要の吸引力を有するブロア等を用いることができる。   The recovery means 43 recovers the used adsorbent from the reaction / separation tank 30, and for example, a blower having a required suction force can be used.

次に、上述した浄化システム1による汚染土壌の浄化処理について説明する。   Next, the purification process of the contaminated soil by the purification system 1 described above will be described.

図1及び図4に示すように、一次処理機13によって分級した後の余剰泥水をポンプ等の搬送手段を用いて貯泥槽20へ搬送する。貯泥槽20に所定量の泥水が貯留された後、フロー生成手段41によって貯泥槽20に貯留された泥水を反応・分離槽30へ供給する。   As shown in FIG.1 and FIG.4, the surplus muddy water after classifying with the primary processor 13 is conveyed to the mud storage tank 20 using conveyance means, such as a pump. After a predetermined amount of mud is stored in the mud tank 20, the mud stored in the mud tank 20 is supplied to the reaction / separation tank 30 by the flow generation means 41.

反応・分離槽30には、泥水が流入する前に、投入装置50によって所定量の吸着剤が投入され、フロー生成手段41によって泥水が反応領域部35へ流入することによって、該泥水に吸着剤が添加される(添加工程)。   Before the muddy water flows into the reaction / separation tank 30, a predetermined amount of adsorbent is introduced by the charging device 50, and the muddy water flows into the reaction region 35 by the flow generating means 41, whereby the adsorbent is added to the muddy water. Is added (addition process).

また、反応領域部35では、フロー生成手段41によって、泥水の流速が土粒子及び吸着剤の沈降速度よりも速い第1流速Vに制御されることにより、泥水と吸着剤とが混合、撹拌される(撹拌工程)。 Further, in the reaction region portion 35, the flow generation means 41 controls the mud water flow rate to the first flow rate V 1 that is faster than the sedimentation rate of the soil particles and the adsorbent, thereby mixing and stirring the mud water and the adsorbent. (Stirring step).

泥水は、フロー生成手段41によって、反応領域部35から、分離領域部36へと移動する。分離領域部36では、アップフローする泥水の流速が、土粒子の沈降速度よりも速く、吸着剤の沈降速度よりも遅い第2流速Vに制御され、泥水中の吸着剤は、分離領域部36において沈降し、土粒子を含む泥水は流出部32から反応・分離槽30外へ流出する。 The muddy water is moved from the reaction region portion 35 to the separation region portion 36 by the flow generation means 41. The isolation region 36, the flow rate of the mud to be upflow is faster than the settling velocity of the soil particles, is controlled by the second flow rate V 2 slower than the settling velocity of the adsorbent, the adsorbent in mud, isolation region portion The muddy water that settles at 36 and contains soil particles flows out of the reaction / separation tank 30 from the outflow portion 32.

流出部32では、切替バルブによって、流路が第2搬送路24に選択されており、流出した泥水は、フロー生成手段41によって、循環路となる第2搬送路24、貯泥槽20及び第1搬送路23を経て、再度、反応・分離槽30内へ流入する。反応・分離装置40は、このような循環路を経由した反応・分離槽30における泥水の撹拌、分離を所定回数繰り返す。   In the outflow portion 32, the flow path is selected as the second transport path 24 by the switching valve, and the mud that has flowed out is flown by the flow generation means 41 to the second transport path 24, the mud tank 20, and the first It flows again into the reaction / separation tank 30 through one transport path 23. The reaction / separation device 40 repeats the stirring and separation of the muddy water in the reaction / separation tank 30 via such a circulation path a predetermined number of times.

その後、切替バルブによって、流路を第2搬送路24から排出路42へと切り替える。反応・分離槽30の分離領域部36において分離された泥水は、排出路42から反応・分離槽30の外部へ排出され、重金属を吸着した吸着剤は、分離領域部36において沈降して反応・分離槽30内に残留する。その結果、泥水から吸着剤が分離される(分離工程)。   Thereafter, the flow path is switched from the second conveyance path 24 to the discharge path 42 by the switching valve. The muddy water separated in the separation region part 36 of the reaction / separation tank 30 is discharged from the discharge path 42 to the outside of the reaction / separation tank 30, and the adsorbent that has adsorbed heavy metals settles in the separation region part 36 and reacts. It remains in the separation tank 30. As a result, the adsorbent is separated from the muddy water (separation step).

吸着剤が分離された泥水は、ポンプ等の搬送手段を用いて汚泥処理槽(図示せず)へ搬送される。汚泥処理槽において泥水に凝集剤を添加し、撹拌して凝集沈殿処理をし(凝集沈殿処理工程)、重金属が規定値以下に浄化された汚泥及び処理水として処理する。反応・分離槽30内の吸着剤は、回収手段43によって、反応・分離槽30外へ搬出され、産業廃棄物として処理される。なお、回収手段43によって吸着剤を回収する前に、貯留槽20又は反応・分離槽30に水を供給して土粒子を洗浄してもよい。   The muddy water from which the adsorbent has been separated is conveyed to a sludge treatment tank (not shown) using a conveying means such as a pump. In the sludge treatment tank, a flocculant is added to the mud water, and the mixture is stirred and subjected to a coagulation sedimentation treatment (coagulation sedimentation treatment step), and treated as sludge and treated water whose heavy metals have been purified to a specified value or less. The adsorbent in the reaction / separation tank 30 is carried out of the reaction / separation tank 30 by the recovery means 43 and treated as industrial waste. Before collecting the adsorbent by the collecting means 43, the soil particles may be washed by supplying water to the storage tank 20 or the reaction / separation tank 30.

上述した浄化システム1では、反応・分離槽30の分離領域部36において、泥水の土粒子の沈降速度よりも速く、かつ吸着剤の沈降速度よりも遅い第1流速Vで泥水をアップフローすることにより、重金属を吸着した吸着剤を分離槽内に沈降させて、泥水から分離することができる。そのため、従来の浄化システムで用いていた磁気分離装置のように、高価で大型の装置を設置する必要がなく、分離槽において泥水の流通方向と流速とを変えることによって吸着剤を泥水から分離することができるので、省スペース化を図ることができる。また、磁気分離装置を用いた浄化システムに比べて消費電力量を抑えることができるとともに、簡易な構成で吸着剤を分離、回収することができる。 In purification system 1 described above, the separation region 36 of the reaction and separation vessel 30, faster than the settling rate of the mud soil particles, and up flow muddy water at a slow first velocity V 1 than the settling velocity of the adsorbent Thereby, the adsorbent which adsorb | sucked the heavy metal can be settled in a separation tank, and can be isolate | separated from muddy water. Therefore, it is not necessary to install an expensive and large-sized apparatus unlike the magnetic separation apparatus used in the conventional purification system, and the adsorbent is separated from the muddy water by changing the flow direction and flow velocity of the muddy water in the separation tank. Therefore, space saving can be achieved. In addition, the power consumption can be reduced as compared with the purification system using the magnetic separation device, and the adsorbent can be separated and collected with a simple configuration.

図5に示すように、従来の浄化システムでは、貯泥槽と、反応装置と、磁気分離装置と、回収装置とを備えており、吸着剤が添加された泥水の撹拌を行う反応装置(すなわち、撹拌手段を有する反応槽)と、重金属を吸着した吸着剤を泥水から分離する磁気分離装置とは別体の装置であるため、設置スペースを広く確保する必要があった。   As shown in FIG. 5, the conventional purification system includes a mud storage tank, a reaction device, a magnetic separation device, and a recovery device, and a reaction device that stirs mud water to which an adsorbent is added (that is, a reactor). The reaction tank having the stirring means) and the magnetic separation device for separating the adsorbent adsorbing heavy metal from the muddy water are separate devices, and thus it is necessary to secure a wide installation space.

これに対し、本実施形態の浄化システム1では、反応・分離槽30の上流側に位置する反応領域部35おいて、吸着剤及び土粒子の沈降速度よりも速い第2流速Vで泥水をアップフローすることにより、上流側において泥水を撹拌して、吸着剤に重金属を吸着させることができる。つまり、本実施形態の浄化システム1では、一つの装置、すなわち、一つの容器内に撹拌機能と分離機能とを備えた分離装置40によって、重金属を除去することができるので、より浄化設備を小型化して省スペース化を図ることができる。また、反応・分離槽30において、反応領域部35と分離領域部36の形状を変えることにより、共通のフロー生成手段41の駆動によって、撹拌作用と分離作用とを得ることができるため、高い省電力効果を得ることができる。 In contrast, in the purification system 1 of this embodiment, the reaction zone 35 Oite located upstream of the reaction and separation vessel 30, the muddy water in the adsorbent and the second flow rate V 2 higher than the settling velocity of the soil particles By upflowing, the muddy water can be agitated on the upstream side and the heavy metal can be adsorbed by the adsorbent. That is, in the purification system 1 of the present embodiment, heavy metals can be removed by one apparatus, that is, the separation apparatus 40 having a stirring function and a separation function in one container, so that the purification equipment can be made more compact. To save space. Further, in the reaction / separation tank 30, by changing the shapes of the reaction region portion 35 and the separation region portion 36, it is possible to obtain a stirring action and a separation action by driving the common flow generating means 41. A power effect can be obtained.

更に、循環路を設けて泥水を反応・分離槽30に複数回流通させることで、撹拌時間を長くして重金属を吸着剤に十分に吸着させることができ、重金属の除去に必要な吸着剤の添加量を少なくしてコストを抑えることができる。   Furthermore, by providing a circulation path and allowing the muddy water to flow through the reaction / separation tank 30 a plurality of times, the agitation time can be lengthened and the heavy metal can be sufficiently adsorbed to the adsorbent. The amount can be reduced to reduce the cost.

また、浄化システム1では、吸着剤を反応・分離槽30内に留めた状態で、吸着剤を再利用することができるので、従来の浄化システムのように、吸着剤を再利用するために、分離装置によって泥水から分離した吸着剤を再び反応槽へ返送する回収装置を設ける必要がない。つまり、泥水を撹拌する撹拌工程と、吸着剤を泥水から分離する分離工程と、分離した吸着剤の再利用とを一つの装置で行うことができ、浄化設備の設置面積の省スペース化、省電力化、及び処理工程の簡素化を図ることができる。   Moreover, in the purification system 1, since the adsorbent can be reused in a state where the adsorbent remains in the reaction / separation tank 30, in order to reuse the adsorbent as in the conventional purification system, There is no need to provide a recovery device for returning the adsorbent separated from the muddy water by the separation device to the reaction tank again. In other words, the stirring process for stirring the muddy water, the separation process for separating the adsorbent from the muddy water, and the reuse of the separated adsorbent can be performed with a single device. Electric power and simplification of processing steps can be achieved.

なお、本実施形態の浄化システム1では、反応・分離槽30において泥水に吸着剤を添加しているが、吸着剤を添加する部位はこれに限られず、泥水を一次処理機によって分級した後であればよい。   In the purification system 1 of the present embodiment, the adsorbent is added to the muddy water in the reaction / separation tank 30, but the site to which the adsorbent is added is not limited to this, and after the muddy water is classified by the primary processing machine. I just need it.

(第2実施形態)
図6は、浄化システム1の第2実施形態を示す図1と同様の図である。第2実施形態において、第1実施形態と対応する部位には同一の符号を付しており、ここでは、同一の構成及び同一の浄化処理工程についての詳細を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a view similar to FIG. 1 showing a second embodiment of the purification system 1. In the second embodiment, portions corresponding to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and details of the same configuration and the same purification treatment process are omitted here.

第2実施形態において、投入装置50は、貯泥槽20に連結されており、貯泥槽20に所定量の吸着剤を投入する。貯泥槽20は、撹拌手段25を備える。   In the second embodiment, the charging device 50 is connected to the mud tank 20 and feeds a predetermined amount of adsorbent into the mud tank 20. The mud storage tank 20 includes stirring means 25.

撹拌手段25は、貯泥槽20に貯留された泥水を撹拌するためのものであり、例えば、駆動源となるモータと、該モータに接続された撹拌羽根とを備えた撹拌装置を用いることができる。   The agitating means 25 is for agitating the muddy water stored in the mud storage tank 20, and for example, using an agitator provided with a motor as a drive source and agitating blades connected to the motor. it can.

第2実施形態の浄化システム1による汚染土壌の浄化処理では、投入装置50によって、所定量の吸着剤を貯泥槽20に投入し、貯泥槽20に所定量の泥水が貯留された後、撹拌手段25によって吸着剤が添加された泥水を混合、撹拌する(添加工程及び撹拌工程)。   In the purification treatment of contaminated soil by the purification system 1 of the second embodiment, a predetermined amount of adsorbent is introduced into the mud tank 20 by the input device 50, and after a predetermined amount of mud water is stored in the mud tank 20, The muddy water to which the adsorbent is added is mixed and stirred by the stirring means 25 (addition step and stirring step).

その後、フロー生成手段41によって泥水を貯泥槽20から反応・分離槽30へ供給する。反応・分離槽30の反応領域部35では、フロー生成手段41によって、泥水の流速が第1流速Vに制御されることにより、泥水と吸着剤とが混合、撹拌される。 Thereafter, mud is supplied from the mud storage tank 20 to the reaction / separation tank 30 by the flow generation means 41. In the reaction region portion 35 of the reaction / separation tank 30, the muddy water and the adsorbent are mixed and stirred by the flow generation means 41 controlling the muddy water flow rate to the first flow velocity V 1 .

フロー生成手段41によって、反応領域部35から、分離領域部36へと移動した泥水は、第2流速Vに制御され、泥水中の吸着剤は、分離領域部36において沈降し、土粒子を含む泥水は流出部32から反応・分離槽30外へ流出する。 The muddy water that has moved from the reaction region portion 35 to the separation region portion 36 by the flow generation means 41 is controlled to the second flow velocity V 2, and the adsorbent in the muddy water settles in the separation region portion 36 to remove the soil particles. The contained mud flows out of the reaction / separation tank 30 from the outflow part 32.

流出部32では、切替バルブによって、流路が第2搬送路24に選択されており、流出した泥水は、循環路となる第2搬送路24、貯泥槽20及び第1搬送路23を経て、再度、反応・分離槽30内へ流入する。循環路を経由した反応・分離槽30における泥水の撹拌、分離を所定回数繰り返した後、切替バルブによって、流路を第2搬送路24から排出路42へと切り替える。   In the outflow part 32, the flow path is selected as the second transport path 24 by the switching valve, and the muddy water that has flowed out passes through the second transport path 24, the mud tank 20, and the first transport path 23 that serve as a circulation path. Then, it flows into the reaction / separation tank 30 again. After the agitation and separation of the muddy water in the reaction / separation tank 30 via the circulation path are repeated a predetermined number of times, the flow path is switched from the second transport path 24 to the discharge path 42 by the switching valve.

その後、反応・分離槽30の分離領域部36において分離された泥水は、排出路42から反応・分離槽30の外部へ排出され、重金属を吸着した吸着剤は、分離領域部36において沈降して反応・分離槽30内に残留する。その結果、泥水から吸着剤が分離される(分離工程)。   Thereafter, the muddy water separated in the separation region part 36 of the reaction / separation tank 30 is discharged from the discharge path 42 to the outside of the reaction / separation tank 30, and the adsorbent adsorbing heavy metal settles in the separation region part 36. It remains in the reaction / separation tank 30. As a result, the adsorbent is separated from the muddy water (separation step).

本実施形態の浄化システム1では、貯泥槽20において吸着剤が添加された泥水を混合、撹拌した後、反応・分離槽30において更に泥水を撹拌することができる。重金属を含有する所定量の泥水に対して、所定量の吸着剤を添加する場合、浄化効果は、撹拌時間の長い方が高くなる。そのため、第2実施形態の浄化システムでは、第1実施形態のものに比して撹拌時間を長くして浄化効果を高めたり、反応・分離槽30を循環させる回数を低減して処理時間を短くしたりすることができる。   In the purification system 1 of the present embodiment, after mixing and stirring the muddy water to which the adsorbent is added in the mud storage tank 20, the muddy water can be further stirred in the reaction / separation tank 30. When a predetermined amount of adsorbent is added to a predetermined amount of mud containing a heavy metal, the purification effect becomes higher when the stirring time is longer. Therefore, in the purification system of the second embodiment, the purification time is increased by increasing the stirring time as compared to that of the first embodiment, or the number of times the reaction / separation tank 30 is circulated is reduced to shorten the processing time. You can do it.

また、第2実施形態において、第2搬送路24を配設しない構成としてもよい。この場合、貯泥槽20において吸着剤が添加された泥水を撹拌した後、反応・分離槽30において、泥水から吸着剤を分離する。泥水は、反応・分離槽30の流出部32から排水路42を経て汚泥処理槽へ搬送される。反応・分離槽30内の吸着剤は、回収手段43によって、反応・分離槽30外へ搬出され、産業廃棄物として処理される。このように、第2搬送路24を配設しない場合には、より設備を小型化することができる。更に、第2搬送路24を配設しない場合には、反応・分離槽30を分離機能のみの(すなわち、撹拌機能を有していない)分離槽とすることができ、これにより、該分離槽の構造を簡素化して分離装置40を小型化することができる。   In the second embodiment, the second conveyance path 24 may not be provided. In this case, after stirring the muddy water to which the adsorbent is added in the mud storage tank 20, the adsorbent is separated from the muddy water in the reaction / separation tank 30. The muddy water is conveyed from the outflow part 32 of the reaction / separation tank 30 to the sludge treatment tank via the drainage channel 42. The adsorbent in the reaction / separation tank 30 is carried out of the reaction / separation tank 30 by the recovery means 43 and treated as industrial waste. Thus, when the 2nd conveyance path 24 is not arrange | positioned, an installation can be reduced more. Further, when the second transport path 24 is not provided, the reaction / separation tank 30 can be a separation tank having only a separation function (that is, not having a stirring function). Thus, the separation device 40 can be reduced in size.

なお、本発明は上述した第1及び第2実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上述した実施形態では、泥水式シールド工法に浄化システムを適用した例について記載しているが、土圧式シールド工法において、同様の浄化システムを用いて浄化処理をすることも可能である。また、反応・分離装置として、例えば、第1撹拌室と第2撹拌室とを備えたスラリー循環型沈殿装置を用いることも可能である。また、第2搬送路24に代えて、貯蔵槽20を介することのない循環路を別途設ける構成としてもよい。   The present invention is not limited to the first and second embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, in the above-described embodiment, an example in which the purification system is applied to the muddy water type shield construction method is described. However, in the earth pressure type shield construction method, the purification treatment can be performed using the same purification system. Further, as the reaction / separation device, for example, a slurry circulation type precipitation device including a first stirring chamber and a second stirring chamber can be used. Moreover, it is good also as a structure which replaces with the 2nd conveyance path 24 and provides the circulation path which does not go through the storage tank 20 separately.

1 浄化システム
20 貯泥槽
23 第1搬送路
24 第2搬送路
25 撹拌手段
30 反応・分離槽(分離槽)
35 反応領域部
36 分離領域部
40 反応・分離装置(分離装置)
41 フロー生成手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Purification system 20 Mud storage tank 23 1st conveyance path 24 2nd conveyance path 25 Stirring means 30 Reaction and separation tank (separation tank)
35 Reaction zone 36 Separation zone 40 Reaction / separation equipment (separation equipment)
41 Flow generation means

Claims (8)

重金属を含有する汚染土壌と水とを混合した泥水に前記重金属を吸着させるための吸着剤を添加し、分離装置において前記重金属を吸着した前記吸着剤を泥水から分離して前記重金属を除去する汚染土壌の浄化方法において、
前記分離装置は、前記泥水をアップフローで流通させる分離槽を備え、
前記アップフローは、土粒子の沈降速度よりも速く、かつ前記吸着剤の沈降速度よりも遅い流速で行われることを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
Pollution that removes the heavy metal by adding an adsorbent for adsorbing the heavy metal to the mud mixed with contaminated soil containing heavy metal and water, and separating the adsorbent that adsorbed the heavy metal from the mud in a separator In the soil purification method,
The separation device includes a separation tank that circulates the muddy water in an upflow,
The method of purifying contaminated soil, wherein the upflow is performed at a flow rate faster than a sedimentation rate of soil particles and slower than a sedimentation rate of the adsorbent.
前記アップフローは、前記分離槽の上流側において、前記吸着剤及び土粒子のそれぞれの沈降速度よりも速い流速で行われることを特徴とする請求項1に記載の汚染土壌の浄化方法。   2. The method for purifying contaminated soil according to claim 1, wherein the upflow is performed at a flow rate faster than a settling velocity of each of the adsorbent and the soil particles on the upstream side of the separation tank. 前記泥水を前記分離槽に複数回流通させることを特徴とする請求項2に記載の汚染土壌の浄化方法。   The method for purifying contaminated soil according to claim 2, wherein the muddy water is circulated through the separation tank a plurality of times. 前記分離槽へ流入させる前記泥水を貯蔵するための貯泥槽を備え、該貯泥槽において、前記吸着剤が添加された前記泥水を撹拌することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の汚染土壌の浄化方法。   4. A mud storage tank for storing the mud water flowing into the separation tank is provided, and the mud water added with the adsorbent is stirred in the mud tank. The method for purifying contaminated soil according to item 1. 重金属を含有する汚染土壌と水とを混合した泥水と、前記重金属を吸着させるための吸着剤との混合物から、前記重金属を吸着した吸着剤を分離する分離装置を備えた汚染土壌の浄化システムにおいて、
前記分離装置は、前記泥水をアップフローで流通させる分離槽を備え、
前記アップフローは、土粒子の沈降速度よりも速く、かつ前記吸着剤の沈降速度よりも遅い流速で行われることを特徴とする浄化システム。
In a purification system for contaminated soil, comprising a separation device for separating the adsorbent adsorbing heavy metal from a mixture of muddy water mixed with contaminated soil containing heavy metal and water and an adsorbent for adsorbing the heavy metal ,
The separation device includes a separation tank that circulates the muddy water in an upflow,
The purification system according to claim 1, wherein the upflow is performed at a flow rate that is faster than a sedimentation rate of soil particles and slower than a sedimentation rate of the adsorbent.
前記アップフローは、前記分離槽の上流側において、前記吸着剤及び土粒子のそれぞれの沈降速度よりも速い流速で行われることを特徴とする請求項5に記載の汚染土壌の浄化システム。   6. The contaminated soil purification system according to claim 5, wherein the upflow is performed at a flow rate faster than the settling rates of the adsorbent and soil particles on the upstream side of the separation tank. 前記泥水を前記分離槽に複数回流通させる循環路を備えることを特徴とする請求項6に記載の汚染土壌の浄化システム。   The contaminated soil purification system according to claim 6, further comprising a circulation path through which the muddy water is circulated through the separation tank a plurality of times. 前記分離槽へ流入させる前記泥水を貯蔵するための貯泥槽を備え、
該貯泥槽は、前記吸着剤が添加された前記泥水を撹拌する撹拌手段を有することを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の汚染土壌の浄化方法。
A mud storage tank for storing the muddy water flowing into the separation tank;
The method for purifying contaminated soil according to any one of claims 5 to 7, wherein the mud storage tank has stirring means for stirring the mud water to which the adsorbent is added.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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