JP3698255B2 - 土壌選別装置及び土壌選別方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、重金属等で汚染された土壌を浄化するために、汚染濃度が高い部分と汚染濃度が低い部分とに効率良く選別する土壌選別装置および土壌選別方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
有害物質による土壌汚染は大きな社会問題となっており、特に、六価クロム・水銀・カドミニウム等の重金属類による土壌汚染問題が深刻化しつつある。現在、重金属による汚染土壌の浄化は、汚染土壌を掘り出して固定化処理を行った後、処分場に運搬して処理する方法が一般に多く採用されている。一方、近年の処分場の枯渇化によって、汚染土壌を浄化して埋め戻すための各種技術が開発されており、例えば、洗浄操作によって汚染土壌に付着した重金属を洗い流し、浄化された土壌を埋め戻すという方法が注目されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように汚染土壌を浄化処理してから埋め戻す場合には、次のような問題点がある。
例えば、汚染物質が重金属である場合を考えると、重金属は土壌中において様々な形態で存在しており、単体の他、酸化物等の化合物として土壌粒子の表面に付着している。このような重金属の状態がメタル(零価金属)であるか価数を持つ化合物状態であるかの違いによって、土壌粒子表面での化学結合状態が異なるため、同じ条件で洗浄処理等を行った時に常に良好は効果が得られる訳ではない。また、重金属はスラグ片(重金属を内部に多く含んだ固まり)として土壌中に含まれていることもある。このため、汚染物質の状態等を考慮して適切な処理を行うのが望ましいが、汚染範囲が広大で、処理すべき土壌の量が多い場合には、充分な処理を行うのに多大な費用と時間を要することになってしまう。
【0004】
一方、汚染土壌中に重金属の酸化物等からなるスラグ片が偏在している場合は、土壌のスラグ片を含む部分は汚染濃度が高くなり、土壌中における汚染濃度のばらつきが生じる。
例えば、鉛がスラグ粒子形態として含まれている汚染土壌50kg量を採取し、さらに500gずつの部分に100分割したうえで、それぞれの500gを全量分析して汚染物質含有量を計測し100のデータのばらつきを見た場合、100の試料ブロック間で汚染濃度のばらつきが最大と最小の間で30〜50倍以上となっている例がある。この理由は、スラグ粒子形態のように極端に鉛が濃縮された部分が偏在している粒子群があって、それらがさらに大きな単位の重量単位ごとに区分けした土壌単位群(この例では500gずつ)の中でさらに偏在している性質があるからである。すなわち、スラグ粒子中の鉛の濃縮率はそれ以外の土壌粒子における鉛含有率に対しておおよそ100〜1000倍もあるため、ある500gのブロック中にはスラグ粒子がほとんど含まれないでいても、別の500gのブロック中には多数のスラグ粒子が含まれていると、前述のように結果的にはブロック間で汚染濃度のばらつきが最大と最小の間で30〜50倍以上という大きな差になるのである。
【0005】
このように、重金属による汚染土壌は、汚染範囲における重金属の濃度が一様ではないため、従来の浄化方法のように、汚染範囲の土壌の全てを浄化処理すると、処理が不要である清浄な土壌や所定の汚染濃度に達しない土壌も処理対象となってしまい、処理効率が悪くなってしまう。また、形態の異なる重金属のそれぞれには最適な洗浄方法があり、全ての汚染土壌を同一の方法で処理しても、良好な洗浄効果を得るのが難しい。
【0006】
本願発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、金属で汚染された土壌を、汚染濃度が高い部分と汚染濃度が低い部分とに効率よく選別し、適切で効率のよい浄化処理を可能とすることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1に係る発明は、 重金属で汚染された土壌を所定の速度で移動させる搬送手段と、 前記搬送手段によって移動中の土壌にX線を照射し、発生した蛍光X線を検知することにより汚染物質の濃度を検出する汚染濃度検出手段と、 前記土壌の移動方向における前記汚染濃度を検出する位置の下流側に設けられ、前記土壌の搬送経路を切り換える搬送経路切換手段と、 前記汚染濃度検出手段の出力に基づき、移動する前記土壌の汚染濃度が高い部分と低い部分とで搬送径路が異なるように前記搬送経路切換手段を動作させる制御手段と、を有することを特徴とする土壌選別装置を提供する。
なお、上記搬送手段は、例えば、土壌を無端状ベルト上で連続的に搬送するものであってもよいし、ほぼ一定の土壌を収容する容器を順次移動させるものであってもよい。
【0008】
上記土壌選別装置では、搬送手段によって土壌を連続的又は所定の容積毎に分割して搬送し、上記汚染濃度検出手段によって単位時間又は単位容積当りの土壌の汚染濃度を検出する。そして、汚染濃度が所定値より高い土壌と、汚染濃度が充分に小さく浄化処理が不要な土壌とを判別し、搬送経路を切り換えて選別する。該汚染濃度検出手段は、土壌にX線を照射し、土壌粒子の表面に付着したり、土壌粒子間に強固に取り込まれた種々の形態からなる重金属から発生する蛍光X線の強度を検知することにより、土壌中のほぼ全ての重金属の含有量を容易に検出することができる。これにより、全土壌から浄化処理が不要な土壌を取り除き、浄化処理の対象となる土壌を減量することができる。そして、浄化に要するコストを低減したり、汚染物質の形態の異なる土壌をそれぞれ最適な方法によって、効率良く浄化処理や再生処理を行うことができる。
【0009】
請求項2に係る発明は、 請求項1に記載の土壌選別装置において、前記搬送手段に供給される土壌から所定の粒径以上の粗粒分を分離除去する分級手段を有するものとする。
【0010】
一般に、所定の粒径以上の粗粒分からなる土壌は、重金属によって汚染されにくい傾向があり、汚染濃度は極めて低いとみなすことができる。このため、上記分級手段によって、所定の粒径以上の粗粒分を汚染土壌から分離することによって、汚染濃度検出手段による選別対象となる土壌量が減少し、効率良く土壌の選別を行うことができる。また、粗粒分を除去することによって、土壌の粒度分布にばらつきが少なくなり、土壌の充填度合も平均化して嵩密度が安定化する。このため、汚染濃度検出手段によって土壌にX線を照射したとき、汚染濃度と検知される蛍光X線の量との対応が安定し、汚染濃度の検出精度を高めることができる。
【0011】
請求項3に係る発明は、 請求項2に記載の土壌選別装置において、前記分級手段は、篩い装置であり、 該篩い装置の分級網のスリット幅又は網目が2mm以上5mm以下であるものする。
なお、上記篩い装置は、振動篩いであってもよいし、ドラムスクリーンのように回転しながら、細粒分を篩い落とすものであってもよい。
【0012】
一般に、重金属は粒径が大きい土壌粒子には付着しにくい傾向がある。このため、2mm〜5mm以上の粒径が大きい土壌粒子を上記篩い装置によって分離除去することによって、清浄な土壌を取り出し、上記篩い装置の分級網を通過した細粒な土壌を、汚染濃度検出手段によって効率良く選別することができる。
【0013】
請求項4に係る発明は、 請求項3に記載の土壌選別装置において、前記分級手段は、分級前の前記土壌に水を加える給水手段と、前記分級網を通過した細粒分から水分を分離する水切り手段とを有するものとする。
なお、上記水切り手段は、土壌中の水分を完全に除去するものである必要はなく、多少の水分が、土壌粒子中又は土壌粒子の表面に付着して残留するものであってもよい。
【0014】
上記土壌選別装置では、土壌に水が加えられることによってスラリー状となり、凝集した土壌粒子等が解砕され、篩い装置による粗粒分の除去が的確に行われる。そして、分級網を通過したスラリー状の細粒分を上記水切り手段で処理することによって、土壌の細粒分から水分の一部を分離し、土壌の水分率を低く維持することができる。これにより、汚染濃度検出手段による汚染濃度検出の際に、土壌中の水分による測定誤差が生じるのを防ぐことができる。
【0015】
請求項5に係る発明は、 請求項1に記載の土壌選別装置において、 前記汚染濃度検出手段は、前記搬送手段の土壌搬送幅内の幅方向における複数の位置で汚染濃度を検出するものであり、 前記搬送経路切換手段は、前記汚染濃度の検出位置に対応し、土壌搬送幅を複数に分割して搬送経路を切り換えることが可能となっており、 前記制御手段は、前記汚染濃度検出手段の複数の検出値に基づき、それぞれの検出位置に対応する前記土壌搬送幅の分割部分を相互に独立して汚染濃度が高い部分と低い部分とで搬送経路を切り換えるように、前記搬送経路切換手段を動作させるものとする。
【0016】
上記土壌選別装置では、搬送手段によって移動中の土壌の汚染濃度を、土壌搬送幅内における複数の位置で検出し、それぞれ対応する位置の土壌について搬送経路を独立して切り換え、汚染濃度が所定値より高い土壌と清浄な土壌とに選別することができる。このため、汚染濃度の検出精度を維持したまま、大量の土壌を効率良く選別することができる。
【0017】
請求項6に係る発明は、 請求項1に記載の土壌選別装置において、前記搬送手段は、土壌を連続的に搬送するものであり、 搬送される土壌の層厚をほぼ一定にする均し部材を有するものとする。
【0018】
上記土壌選別装置では、上記均し部材によって、搬送される土壌の層厚をほぼ一定にすることができるため、蛍光X線を発生する土壌と、汚染濃度検出手段の蛍光X線を検知する部分との距離、すなわち焦点距離をほぼ一定に保つことができる。また、単位時間あたりの土壌搬送量をほぼ一定にすることができる。このため、土壌から発生された蛍光X線を、汚染濃度検出手段によって正確に検知することができる。
【0019】
請求項7に係る発明は、 重金属で汚染された土壌を所定の速度で搬送し、 搬送中の土壌にX線を照射して、発生した蛍光X線を検知することにより汚染物質の濃度を検出し、 前記土壌の汚染濃度を検出する位置の下流側で、検出された汚染濃度の値に基づき、前記土壌の汚染濃度が高い部分と低い部分とで搬送径路を切り換えることを特徴とする土壌選別方法を提供する。
【0020】
この土壌選別方法では、土壌粒子の表面に付着したり、土壌粒子間に強固に取り込まれた種々の形態からなる重金属から発生する蛍光X線の強度から、土壌中のほぼ全ての重金属の含有量を容易に検出することができる。そして、土壌の汚染濃度が高い部分と低い部分とで搬送径路を切り換えることによって、全土壌から浄化処理が不要な土壌を取り除き、浄化処理の対象となる土壌を減量することができる。そして、浄化に要するコストを低減したり、汚染物質の形態の異なる土壌をそれぞれ最適な方法によって、効率良く浄化処理や再生処理を行うことができる。
【0021】
請求項8に係る発明は、 請求項7に記載の土壌選別方法において、前記搬送経路の切り換えは、 前記土壌を落下させ、該土壌の落下方向を変えるように気体を吹き付けるとともに、該気体の吹き付けのON/OFF又は気体の吹き付けの方向を、検出された汚染濃度に対応して制御するものとする。
【0022】
上記土壌選別方法では、土壌を落下させるタイミングに合わせて、気体の吹き付けをONにすることによって、該土壌の経路を容易に切り換え、土壌を自然落下によって送り込まれる経路とは別の経路に送り込むことができる。また、気体の吹き付けをOFFにすることによって、土壌をそのまま自然落下させ、所定の経路に送り込むことができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1は、請求項1、請求項2、請求項3又は請求項6に記載の発明に係る土壌選別装置の一実施形態を示す概略構成図である。
この土壌選別装置は、鉛等の重金属で汚染された土壌から粗粒分を分離除去する振動篩1と、土壌を所定の速度で搬送するベルトコンベアー2と、ベルトコンベアー上の土壌を所定の層厚にする均し部材8と、ベルトコンベアー2と対向する位置に設けられ、この土壌の汚染濃度を検出する蛍光X線分析装置3と、蛍光X線分析装置3の下流側に設けられ、土壌の汚染濃度に対応して、該土壌の搬送経路を汚染土壌用ベルトコンベアー4又は清浄土壌用ベルトコンベアー5に切り換える搬送経路切換装置6と、蛍光X線分析装置3からの出力に基づいて、搬送経路切換装置6の動作を制御する制御装置7とで構成されている。なお、汚染土壌用ベルトコンベアー4はベルトコンベアー2の下流側下方に、清浄土壌用ベルトコンベアー5は上流側下方に設置されている。
【0024】
上記振動篩1は、汚染土壌を投入する土壌用シュート1aと、該土壌用シュート1aから供給される土壌を粗粒部と細粒部とに分離する網板1bとを備えている。網板1bの網目は2mm以上5mm以下とし、本実施例では、網目が5mmの網板が用いられている。これにより、汚染土壌から粗粒分を分離して、嵩密度を高くすることができる。嵩密度は1.3g/cm3以上とすることが望ましく、これにより、蛍光X線分析装置3による汚染濃度の検出精度を高めることができる。
なお、重金属を高濃度で含むスラグ片、例えば焼却産物等、人工的な加工又は処理等によって生じ、金属酸化物を高濃度で含むものは、ほとんどが半径が100μmから数mmであり、上記振動篩1の網板1bを通過する。
【0025】
上記蛍光X線分析装置3は、測定対象物である土壌にX線を照射し、土壌に含まれる鉛及び鉛化合物等の重金属から発生する蛍光X線を検知し、この蛍光X線の強度から土壌の重金属の含有率を検出するものである。
この蛍光X線分析装置3は、図2に示すように、函体3dの内部に、X線照射部3aと蛍光X線検知部3bとが設置されている。X線照射部3aとしては、X線管球(内部減圧)が用いられており、該X線管球の表面にはベリリウム膜3cが設けられている。このベリリウム膜3cは湿気に弱いため、函体3dの該ベリリウム膜と対向する部分は、X線は透過し、水分は透過しない有機質膜3eによって構成されている。また、蛍光X線分析装置3は、X線等の漏洩を防止するため、X線を遮断できる材料からなるボックス9とカーテン10とによって覆われている。
【0026】
蛍光X線分析装置には、蛍光X線を分光せずに濃度を検出するエネルギー分散型と、蛍光X線を分光した後、該蛍光X線の強度から濃度を検出する波長分散型とがある。波長分散型の装置は、感度及び分解能に優れているが、高価格、大型サイズとなってしまう。一方、エネルギー分散型の装置は、低価格、小型サイズであり、近年、励起X線を単色化させるなどの工夫から、検出感度も比較的良好となっている。また、エネルギー分散型は液体窒素による検出器の冷却が必要であったが、検出部分の構成の改良によってこれが不要となり、メンテナンスも容易となっている。
【0027】
本実施例では、土壌を選別する際に、数ppmオーダーの高い測定精度は必要としないため、低価格、小型サイズ及びメンテナンス性に優れているエネルギー分散型の蛍光X線分析装置を用いることができる。
【0028】
この蛍光X線分析装置3で、X線の照射及び蛍光X線の検出を行う時間は、1ヶ所の測定につき、2〜3秒の短時間とすることができる。一般に、土壌中に含まれる重金属の濃度を高い精度で検出するためには、X線の照射時間を長くするのが望ましい。つまり、「蛍光X線の計数(カウント数)/秒」が濃度測定の指標となるため、X線の照射期間が長ければ長いほど、反射して返ってくる蛍光X線のカウント数が増加し、その平均値である測定値は安定し、精度が高くなる。例えば100秒程度の検出を行うとppmオーダーの精度が得られる。しかし、蛍光X線の検出時間が2〜3秒であっても、測定対象の濃度が500ppm程度とすると、±20%程度の誤差で測定することができる。
【0029】
上記搬送経路切換装置6は、ベルトコンベアー2の端部から、搬送される土壌が自然落下する際に圧力空気を落下中の土壌に吹き付け、落下の方向を変えるものである。このような操作を行うために、土壌を落下させる位置付近に、圧力空気を吹き付ける導管6aと、圧力空気の吹き付けのON/OFFを調整する電磁弁6bとが設けられている。
【0030】
電磁弁6bは、上記制御装置7からの出力信号によって開閉されるものであり、電磁弁6bが開状態とされることによって、圧力空気が落下中の土壌に吹き付けられ、土壌は押し流されて汚染土壌用ベルトコンベアー4に落下するようになっている。一方、電磁弁6bが閉状態とされることにより、圧力空気の吹き付けがOFFとなり、土壌はベルトコンベアー2から清浄土壌用ベルトコンベアー5に落下する。
【0031】
上記制御装置7は、蛍光X線分析装置3によって検出された測定単位毎の土壌の測定濃度と、予め設定された汚染基準濃度とを比較して、該土壌を汚染濃度の高い部分と汚染濃度の低い部分とに判別する。そして、土壌の汚染濃度が汚染基準濃度より高い場合は、電磁弁6bが開状態となるように信号を出力する。一方、汚染濃度が低い場合は、信号を出力しないため、電磁弁6bは閉状態のままとなる。
【0032】
上記均し部材8は、ベルトコンベアー2の幅と同程度の幅を有する板状部材で、蛍光X線分析装置3の上流側で、ベルトコンベアー2との高さ方向の間隔が1cmとなるように垂直に設置されている。均し部材8はベルトコンベアー2によって搬送される土壌に当接し、土壌の移動にともなって該土壌の層厚をほぼ均一に均すものである。均し部材8とベルトコンベアー2との間隔を3cm以下とすることによって、土壌の厚みの差を概ね±0.2mm以内にすることができ、X線集中部焦点から土壌表面までの距離をほぼ一定に保つことができる。
【0033】
次に、この土壌判別装置の動作について説明する。
振動篩1が有する土壌用シュート1aに汚染土壌が投入され、網板1bの一方の端部に連続的に土壌が供給される。そして、該網板1bの振動によって粒径5mm以下の細粒分が網目を通過し、スロープ11を経由してべルトコンベアー2に到達する。一方、粒径5mm以上の粗粒分は、網板1b上で他方の端部に向かって移動し、網板1b上から分離場所13に取り出される。
【0034】
べルトコンベアー2上の粒径の小さい土壌は、該ベルトコンベアー2によって搬送され、均し部材8と当接して厚さを一定にされた状態で、ボックス9内に送り込まれる。そして、土壌が蛍光X線分析装置3と対向する位置を通過するとき、あるいは、その位置でベルトコンベアー2が一時停止し、X線照射部からX線が照射される。これにより、土壌中の鉛及び鉛化合物等の重金属から蛍光X線が発生し、この蛍光X線が蛍光X線検知部によって検知され、汚染濃度が検出される。その後、土壌はベルトコンベアー2によって下流側に搬送され、これと同時に制御装置7に蛍光X線分析装置3から汚染濃度が入力される。
【0035】
制御装置7は、検出値と汚染基準濃度とを比較して、土壌を汚染濃度の高い部分と低い部分とに判別する。そして、土壌が汚染濃度の高いものである場合は、該土壌がベルトコンベアー2の端部に搬送されるタイミングに合わせて、搬送経路切換装置6が有する電磁弁6bを開状態とするように信号を出力する。これにより、土壌がベルトコンベアー2の端部から落下するとき、電磁弁6bが開いて導管6aから圧力空気が吐出され、土壌を汚染土壌用ベルトコンベアー4に向かって吹き飛ばす。汚染土壌は汚染土壌ベルトコンベアー4上に落下し、該汚染土壌用ベルトコンベアー4によって分離場所14に搬送される。一方、土壌が汚染濃度の低いものである場合は、電磁弁6bは閉状態のままとなっており、土壌はベルトコンベアー2の端部から清浄土壌用ベルトコンベアー5に落下し、該清浄土壌ベルトコンベアー5によって、分離場所15に搬送される。
【0036】
この土壌選別装置では、全土壌から、一般に重金属によって汚染されにくい粗粒分及び汚染濃度が低い土壌を分離し、汚染濃度が高い土壌を取り出すことができる。この高濃度の土壌には、異なる形態の重金属が含有されているおそれがあるが、全土壌量に比べ減量されているため、それぞれの形態に適した方法で効率良く浄化することができる。一方、粗粒分及び低濃度の土壌は、浄化処理を行わずに埋め戻すことができる。
【0037】
次に、本実施形態の土壌選別装置で行った試験結果について述べる。この試験では、選別対象である汚染土壌として、スラグ形態の鉛含有物粒子を含み、鉛平均含有量として粒径5mm以下の部分で600mgPb/kgの濃度に汚染された土壌60kgが用いられている。
振動篩1の土壌用シュート1aから、網板1bに毎分10kgの汚染土壌を投入し、5mm以下の細粒分と、粒径5mm以上の粗粒分とに分離し、粗粒分は分離場所13に取り出した。また、細粒分は、蛍光X線分析装置3によって濃度を検出した後、汚染濃度が高い汚染土壌は、汚染土壌用ベルトコンベアー4を経由して分離場所14に、濃度が低い清浄な土壌は、清浄土壌用ベルトコンベアー5を経由して分離場所15に搬送した。
【0038】
この試験で、分離場所13及び分離場所15に取り出した土壌は合計50kgであり、鉛含有量は100mg/lであった。一方、分離場所14に取りだされた汚染土壌10kgには、単体や化合物の形態で重金属が含有されている。この汚染土壌は、重金属の形態等によって適切な洗浄処理あるいは再生処理を行う必要があるが、汚染土壌の重量が全投入量の17%であるため、効率良く処理することができる。
【0039】
図3は、請求項4に記載の発明に係る土壌選別装置の一実施形態を示す概略構成図である。
この土壌選別装置では、土壌中の粗粒分と細粒分とを分離する手段として、湿式の振動篩21が用いられている。なお、ベルトコンベアー22、蛍光X線分析装置23、汚染土壌用ベルトコンベアー24、清浄土壌用ベルトコンベアー25、搬送経路切換装置26、制御装置27は、図1に示す土壌選別装置と同様のものが用いられている。
【0040】
上記振動篩21は、汚染土壌を投入する土壌用シュート21aと、該土壌を粗粒部と細粒部とに分級する網板21bと、網板21b上の土壌に水を加える散水器21cと、網板21bを通過した細粒分から水分を分離する水切り網板21dと、水切り網板21dを通過した水を受ける受け樋21eとを備えている。
【0041】
この振動篩21は、網板21bに供給された土壌上に散水し、土壌中の粒子の塊を分解して粗粒分と細粒分とに分級し易くする。土壌の細粒分は、該網板21bの振動によって水分とともに網目を通過し、水切り網板21d上に落下する。水切り網板21d上の細粒分は、該水切り網板21dの振動によって下流側に移動し、ベルトコンベアー22に到達する。一方、水分、土壌の微細粒子及びこれに付着している汚染物質は、水切り網板21dの網目を通過し、受け樋21eに落下する。これにより、土壌の細粒分の水分率が低くなり、水分率を15%以下にすることによって測定誤差を生じにくくすることができる。また、水切り網板21dを通過した微細粒子を含む濁水は、水処理装置によって固液分離され、汚染物質を含む土壌の微細粒子は適切な方法で処理される。
【0042】
図4は、請求項5に記載の発明に係る土壌選別装置の、蛍光X線分析装置及び搬送経路切換装置の構成を示す概略構成図である。
この土壌選別装置は、ベルトコンベアー31の幅方向に4台の蛍光X線分析装置32a、32b、32c、32dが配列されており、これらの蛍光X線分析装置32a、32b、32c、32dは、X線を遮断できる材料からなるボックス35とカーテン36とによって覆われている。また、ベルトコンベアー31の下流側の端部付近で、それぞれの蛍光X線分析装置32に対応する位置に、搬送経路切換装置33a、33b、33c、33dが設けられている。蛍光X線分析装置32及び搬送経路切換装置33のそれぞれは、図1に示す土壌選別装置と同様のものが用いられており、図示しない制御装置によって、搬送経路切換装置33が有する電磁弁34a、34b、34c、34dの開閉が制御され、導管から圧力空気を吹き出すようになっている。
【0043】
このような土壌選別装置では、ベルトコンベアー31の幅が広く、多量の土壌を搬送することができるようになっている。このため、ベルトコンベアー31の幅方向の4ヶ所で蛍光X線分析装置32による汚染濃度の測定が行われる。そして、この汚染濃度に対応して、複数の搬送経路切換装置33が作動し、制御装置によって電磁弁34の開閉が個別に制御される。このため、汚染土壌は幅方向の位置によっても選別され、汚染濃度による選別の精度を維持したまま、大量の土壌を効率良く処理することができる。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明の土壌選別装置によれば、搬送手段によって分割して搬送中の土壌を、汚染濃度検出手段によって汚染濃度を検出し、汚染濃度が所定値より高い部分と、汚染濃度が充分に小さく浄化処理が不要な部分とに判別する。汚染濃度検出手段は、土壌にX線を照射し、土壌中の種々の形態からなる重金属から発生する蛍光X線の強度を検知するものであり、これにより、土壌中のほぼ全ての重金属の含有量を容易に検出することができる。そして、搬送経路切換手段によって土壌の搬送経路を切り換えることによって、全土壌から浄化処理が不要な土壌を取り除き、浄化処理の対象となる土壌を減量することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1、請求項2、請求項3又は請求項6に記載の発明に係る土壌選別装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】図1に示す土壌選別装置に用いられる蛍光X線分析装置3を示す斜視図である。
【図3】請求項4に記載の発明に係る土壌選別装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図4】請求項5に記載の発明に係る土壌選別装置の、蛍光X線分析装置及び搬送経路切換装置の構成を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1 振動篩
2、22、31 ベルトコンベアー
3、23、32 蛍光X線分析装置
4、24 汚染土壌用ベルトコンベアー
5、25 清浄土壌用ベルトコンベアー
6、26、33 搬送経路切換装置
7、27 制御装置
8 均し部材
9、35 ボックス
10、36 カーテン
11、12 スロープ
13、14、15 分離場所
21 湿式振動篩
Claims (8)
- 重金属で汚染された土壌を所定の速度で移動させる搬送手段と、
前記搬送手段によって移動中の土壌にX線を照射し、発生した蛍光X線を検知することにより汚染物質の濃度を検出する汚染濃度検出手段と、
前記土壌の移動方向における前記汚染濃度を検出する位置の下流側に設けられ、前記土壌の搬送経路を切り換える搬送経路切換手段と、
前記汚染濃度検出手段の出力に基づき、移動する前記土壌の汚染濃度が高い部分と低い部分とで搬送径路が異なるように前記搬送経路切換手段を動作させる制御手段と、を有することを特徴とする土壌選別装置。 - 前記搬送手段に供給される土壌から所定の粒径以上の粗粒分を分離除去する分級手段を有することを特徴とする請求項1に記載の土壌選別装置。
- 前記分級手段は、篩い装置であり、
該篩い装置の分級網のスリット幅又は網目が2mm以上5mm以下であることを特徴とする請求項2に記載の土壌選別装置。 - 前記分級手段は、分級前の前記土壌に水を加える給水手段と、前記分級網を通過した細粒分から水分を分離する水切り手段とを有することを特徴とする請求項3に記載の土壌選別装置。
- 前記汚染濃度検出手段は、前記搬送手段の土壌搬送幅内の幅方向における複数の位置で汚染濃度を検出するものであり、
前記搬送経路切換手段は、前記汚染濃度の検出位置に対応し、土壌搬送幅を複数に分割して搬送経路を切り換えることが可能となっており、
前記制御手段は、前記汚染濃度検出手段の複数の検出値に基づき、それぞれの検出位置に対応する前記土壌搬送幅の分割部分を相互に独立して汚染濃度が高い部分と低い部分とで搬送経路を切り換えるように、前記搬送経路切換手段を動作させるものであることを特徴とする請求項1に記載の土壌選別装置。 - 前記搬送手段は、土壌を連続的に搬送するものであり、
搬送される土壌の層厚をほぼ一定にする均し部材を有することを特徴とする請求項1に記載の土壌選別装置。 - 重金属で汚染された土壌を所定の速度で搬送し、
搬送中の土壌にX線を照射して、発生した蛍光X線を検知することにより汚染物質の濃度を検出し、
前記土壌の汚染濃度を検出する位置の下流側で、検出された汚染濃度の値に基づき、前記土壌の汚染濃度が高い部分と低い部分とで搬送径路を切り換えることを特徴とする土壌選別方法。 - 前記搬送経路の切り換えは、
前記土壌を落下させ、該土壌の落下方向を変えるように気体を吹き付けるとともに、該気体の吹き付けのON/OFF又は気体の吹き付けの方向を、検出された汚染濃度に対応して制御するものであることを特徴とする請求項7に記載の土壌選別方法。
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