JP2018099681A - 土壌浄化方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】キレート剤を含む洗浄水で土壌を浄化する土壌浄化施設Sは、スラッジを濾過する一方、濾過ケークにすすぎ水を散布して濾過ケーク中のキレート剤を洗い流す真空濾過機を有する。土壌浄化施設Sに対して、洗浄廃水貯槽84と砂収容部85と側溝91と水位保持装置94とを有するキレート剤回収部8が設けられている。本発明に係る土壌浄化方法においては、側溝91の水位を砂浸漬上端位置に保持し、砂層に毛管水帯を形成し、水蒸発用砂に付着している洗浄廃水を蒸発させ、除去する。そして、キレート剤が蓄積された水蒸発用砂を分級部に導入してキレート剤を回収する。
【選択図】図6
Description
まず、図1を参照しつつ、本発明に係る土壌浄化方法を用いる土壌浄化施設の概略構成を説明する。図1に示すように、敷地Rに設置された土壌浄化施設Sは、混合部1と、分級部2と、沈降分離部3と、濾過部4と、キレート剤再生部5と、キレート剤補充部6とを備えている。そして、敷地Rの外に、土壌浄化施設Sのためのキレート剤回収装置Tが設けられている。
図4に示すように、真空濾過機24は、基本的にはドラム回転式の真空濾過機であり、中間タンク23(図2参照)から供給されるスラッジを収容するスラッジ槽60と、その下部がスラッジ槽60内のスラッジに浸漬される真空ドラム61とを備えている。スラッジ槽60にはスラッジ入口部62を介して連続的にスラッジが供給される一方、所定の高さを有する堰板63を溢流するスラッジは、スラッジ出口部64を介して中間タンク23(図2参照)に還流する。したがって、スラッジ槽60内には、堰板63の高さに対応する一定量のスラッジが保持され、これにより真空ドラム61の浸漬深さがほぼ一定となる。なお、スラッジ槽60には、スラッジ中の細粒土の沈降ないしは偏在を防止するための攪拌機(図示せず)が配設されている。
図6に示すように、雨水供給装置7は、敷地Rに降下した雨水をすべて、雨水排出通路(図示せず)を経由して受け入れ貯留する雨水貯槽55と、雨水貯槽55に貯留された雨水を、真空濾過機24(濾過部4)の散水ノズル71にすすぎ水として供給する、ポンプ及び配管等を備えた雨水供給装置56とを備えている(図4参照)。雨水貯槽55は、地面に埋設された、平面形状が矩形であるコンクリート製の貯水池である。
<雨水貯槽55の仕様の一例>
・直方体状貯槽(左右寸法:15m、前後寸法:30m、深さ:3m)
・上面面積 450m2
・最大貯水量 約1300m3
洗浄廃水貯槽84の仕様は、例えば下記のように設定される。
・直方体状貯槽(左右寸法:15m、前後寸法:30m、深さ:3m)
・表面積 450m2
・最大貯水量 約1300トン
砂収容部85の仕様は、例えば下記のように設定される。
・直方体状(左右寸法:40m、前後寸法:200m、深さ:0.8m)
・上面面積 8000m2
・砂収容量 約4000m3
土壌浄化施設Sの真空濾過機24からのキレート剤を含む洗浄廃水の排出量は、すすぎ水の使用量を、濾過ケークに含まれ又は付着している洗浄水の1.2倍とすれば、24000トン/年となる。
10トン/hr×8hr×250日×1.2=24000トン/年
一般に、湖沼や溜池などにおける水面からの水の蒸発量は、水面1m2あたり年間0.5〜1.0トンであることが知られている。したがって、洗浄廃水貯槽84(表面積450m2)からは、少なくとも年間225トンの雨水が蒸発するものと推定される。
0.5トン/m2・年×450m2=225トン/年
前記のとおり、洗浄廃水貯槽84の最大貯水容量は約1300トンであるが、真空濾過機24からの洗浄廃水の排出量(24000トン/年、すなわち約100トン/日)の約13日分に相当する。他方、洗浄廃水貯槽84内に貯留されている洗浄廃水は、日々砂収容部85で処理されてゆくので、洗浄廃水貯槽84は、洗浄廃水を溢流させることなく十分な余裕をもって貯留することができる。
砂収容部85内の砂層105における水の蒸発量は、以下で説明するように3.15トン/m2・年であると推算される。すなわち、まず非特許文献3には、温度が14.2℃であり、相対湿度が59%であり、空気の流速が250cm/秒であるときにおける、含水比が32.1%(飽和水分状態)の土壌からの水の蒸発速度は11.3×10−6g/cm2・秒であると開示されている。また、温度が14.8℃であり、相対湿度が57%であり、空気の流速が170cm/秒であるときにおける、含水比が32.9%(飽和水分状態)の土壌からの水の蒸発速度は7.9×10−6g/cm2・秒であると開示されている。
10.0×10−6g/cm2・秒
=10.0×10−6×10−6×104トン/m2・秒=1.0×10−7トン/m2・秒
=1.0×10−7×3600×24×365トン/m2・年=3.15トン/m2・年
したがって、砂収容部85内の砂層105からは年間25200トンの水が蒸発する。
3.15トン/m2・年×8000m2=25200トン/年
前記のとおり、土壌浄化施設Sの真空濾過機24からの洗浄廃水の排出量は、年間24000トンと推定される。他方、洗浄廃水貯槽84では少なくとも年間225トンの水が蒸発し、砂収容部85では年間25200トンの雨水が蒸発する。したがって、洗浄廃水蒸発装置81では、年間25425トンの水が蒸発する。このように、洗浄廃水蒸発装置81では、1年間で全体的には、真空濾過機24から排出される洗浄廃水の量(年間24000トン)より多くの水を蒸発させることができるので、基本的には、洗浄廃水をすべて蒸発させて処理することができることになる。しかしながら、例えば冬季あるいは梅雨の時期には水の蒸発量が少なくなるので、前記の具体例における砂収容部85の前後方向の寸法(200m)を、10〜20%程度長くするのが好ましい。
Claims (3)
- 有害金属又はその化合物で汚染された土壌を、キレート剤を含む洗浄水で浄化する土壌浄化施設のための土壌浄化方法であって、
前記土壌浄化施設は、
礫と砂と細粒土とを含みかつ有害金属又はその化合物で汚染された土壌と、キレート剤を含む洗浄水とを混合し、該土壌に付着している有害金属又はその化合物を該土壌から離脱させてキレート剤に捕捉させる混合部と、
前記混合部から排出された土壌と洗浄水の混合物を受け入れ、前記混合物から粗骨材及び砂を分離する分級部と、
前記分級部から排出された細粒土を含む洗浄水を、沈降分離により、上澄水と、細粒土を含むスラッジとに分離する沈降分離部と、
前記沈降分離部から排出された上澄水を受け入れ、該上澄水中の有害金属又はその化合物を捕捉しているキレート剤から有害金属又はその化合物を除去して該キレート剤を再生し、該上澄水を洗浄水として前記混合部に還流させるキレート剤再生部と、
前記沈降分離部から排出されたスラッジを濾過するとともに、濾過ケークにすすぎ水を散布又は噴射して濾過ケークを洗浄し濾過ケークに含まれているキレート剤を洗い流す濾過部と、
前記キレート剤再生部から出た、再生したキレート剤を含む洗浄水に対して、キレート剤の目減り分を補充して洗浄水のキレート剤濃度が予め設定された値に維持されるように、洗浄水にキレート剤を供給するキレート剤補充部とを有し、
前記濾過部は、外周面に濾材が配設された回転式の真空ドラムを有する真空濾過機であり、前記濾材の上に形成された濾過ケークに散水ノズルからすすぎ水を散布又は噴射しつつ真空引きすることにより、濾過ケークに含まれるキレート剤を除去するように構成され、
前記土壌浄化施設の敷地の外に、濾過ケークを洗浄し前記濾過部から排出された洗浄廃水からキレート剤を回収するキレート剤回収装置が設けられ、
前記キレート剤回収装置は、前記敷地に降下した雨水を前記濾過部に濾過ケークのすすぎ水として供給する雨水供給部と、前記濾過部から排出された洗浄廃水からキレート剤を回収するキレート剤回収部とを有し、
前記雨水供給部は、
前記敷地に降下した雨水を、雨水排出通路を経由して受け入れて貯留する雨水貯槽と、
前記雨水貯槽に貯留された雨水を、前記濾過部にすすぎ水として供給するポンプ及び配管とを有し、
前記キレート剤回収部は、
前記濾過部から排出されたキレート剤を含む洗浄廃水を受け入れて貯留する洗浄廃水貯槽と、
地面に配設され、周壁と、前記周壁の下端部に結合された底壁と、前記周壁と前記底壁とによって形成された空間部に配置され洗浄廃水は通過させるが砂は通過させない多孔板とを有し、その内部空間において前記多孔板の上に水蒸発用砂を収容する、上側が開かれた容器状の砂収容部と、
前記砂収容部の上方に配設され、前記砂収容部への雨水の降下を阻止する屋根と、
前記砂収容部の周壁の外面に隣接して配設され、その内部空間が、前記多孔板より下側において前記周壁に形成された連通孔を介して、前記砂収容部の内部空間と連通する側溝と、
前記洗浄廃水貯槽に貯留されている洗浄廃水を、前記側溝に供給する洗浄廃水供給装置と、
前記側溝内の洗浄廃水を前記洗浄廃水貯槽に還流させる洗浄廃水還流路と、
前記側溝内の洗浄廃水の水位を、予め設定された砂浸漬上端位置に保持する水位保持装置とを有し、
前記砂浸漬上端位置は、該砂浸漬上端位置と前記砂収容部の内部空間に収容されている水蒸発用砂の上面の位置との間に位置する水蒸発用砂が毛管水帯を形成するように設定され、
該土壌浄化方法は、
前記混合部と前記分級部と前記沈降分離部と前記キレート剤再生部とを経由して、キレート剤を含む洗浄水を循環させる洗浄水循環流れを形成し、
前記敷地に降下した雨水のすべてを、前記雨水排出通路を経由して前記雨水供給部に流入させた後、順に、前記濾過部と前記キレート剤回収部とに導入し、前記水位保持装置により、前記側溝の洗浄廃水の水位を前記砂浸漬上端位置に保持して、該砂浸漬上端位置より上側の砂層に毛管水帯を形成し、該毛管水帯内の水蒸発用砂に付着している洗浄廃水の水分を空気中に蒸発させることにより、前記敷地と前記雨水供給部と前記濾過部と前記キレート剤回収部と大気とを経由してすすぎ水を循環させるすすぎ水循環流れを形成し、
前記分級部から排出された砂の一部を、前記砂収容部に収容する水蒸発用砂として前記キレート剤回収部に供給した後、前記砂収容部で所定の期間用いられてキレート剤が蓄積された水蒸発用砂を前記分級部に導入することにより、前記分級部と前記キレート剤回収部とを経由して砂を循環させる砂循環流れを形成し、
前記洗浄水循環流れと前記砂循環流れとを前記分級部で合流させる一方、前記すすぎ水循環流れと前記砂循環流れとを前記キレート剤回収部で合流させることにより、土壌浄化施設外へのキレート剤の逸失の防止と雨水によるすすぎ水の調達とによる土壌処理コストの低減と、前記敷地に降下し前記敷地に散逸した有害金属又はその化合物を含む雨水の土壌浄化施設外への流出の防止とを両立させることを特徴とする土壌浄化方法。 - 前記分級部から排出された砂から細砂を分離し、該細砂を前記砂収容部に収容する水蒸発用砂として用いることを特徴とする、請求項1に記載の土壌浄化方法。
- 前記分級部から排出された砂を乾燥させて篩分することより前記細砂を分離することを特徴とする、請求項2に記載の土壌浄化方法。
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