JP4683913B2 - Contaminated soil purification method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は汚染土壌の浄化方法および装置に関し、詳しくは、微生物を用いて油分の他に多環芳香族炭化水素(以下、PAH:Polycyclic Aromatic Hydrocarbonともいう)をも分解し得る汚染土壌の浄化方法および装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for purifying contaminated soil, and more specifically, a method for purifying contaminated soil that can decompose polycyclic aromatic hydrocarbons (hereinafter also referred to as PAH: Polycyclic Aromatic Hydrocarbon) in addition to oil using microorganisms. And device .
油系物質による土壌汚染が、エネルギー産業や燃料設備など、油分を多く使用してきた企業の工場跡地売却等において顕在化している。汚染物質には様々な種類がある。なかでもPAHは極めて難分解性であったり、発ガン性の高い中間生成物を生じる場合もある。また、PAHの中には環境ホルモンとして作用する疑いのある物質も含まれている。そのため、PAHは世界的に、規制の対象となっている。また、日本国内においても、PAHには、土壌汚染あるいは大気汚染に係る要監視項目に指定されている物質もある。 Soil pollution due to oil-based substances has become apparent in the sale of factory sites of companies that have used a lot of oil, such as the energy industry and fuel facilities. There are various types of pollutants. Among them, PAH is extremely hardly decomposable and may produce an intermediate product with high carcinogenicity. PAH also contains substances suspected of acting as environmental hormones. For this reason, PAH is subject to regulation worldwide. In Japan as well, some PAHs are designated as items requiring monitoring for soil or air pollution.
土壌汚染中の汚染物質を分解し、環境修復する方法には様々な方法があるが、その一つに生物学的な手法がある。生物学的な手法は主として微生物の代謝による分解作用を利用するものであり、低コストで管理が容易といったメリットがあるとして実用化が期待される技術となっている。 There are various methods for decomposing pollutants in soil contamination and restoring the environment, and one of them is a biological method. Biological techniques mainly utilize the degradation action due to the metabolism of microorganisms, and are expected to be put to practical use because they have the advantage of being easy to manage at low cost.
近年、研究開発が進められている生物学的環境修復方法としては、ランドファーミング法(固層処理法)がある。ランドファーミング法は、汚染土壌を掘削し、栄養剤等を添加して土着のまたは外部から導入した微生物を活性化し、微生物の代謝によって汚染物質を分解する方法である。しかし、ランドファーミング法の場合、重質油成分が残留する傾向が強い。特に多環芳香族炭化水素(以下、PAHともいう)の分解は難しく、PAHまで十分に分解する報告例は見出されていない。分解の難しいPAHの具体例としては、フルオランテン、ピレン、ベンゾ(a)アントラセン、クリセン、ベンゾ(b)フルオランテン、ベンゾ(k)フルオランテン、ベンゾ(a)ピレン、インデノ(1,2,3-C,D)ピレン、ジベンゾ(a,h)アントラセン、ベンゾ(g,k,i)ペリレンなどがある。 In recent years, as a biological environment repair method that is being researched and developed, there is a land farming method (solid layer processing method). The land farming method is a method of excavating contaminated soil, adding nutrients or the like to activate indigenous or externally introduced microorganisms, and decomposing the contaminants by microbial metabolism. However, in the case of the land farming method, the heavy oil component tends to remain. In particular, it is difficult to decompose polycyclic aromatic hydrocarbons (hereinafter also referred to as PAH), and no report example has been found that sufficiently decomposes to PAH. Specific examples of PAH that are difficult to decompose include fluoranthene, pyrene, benzo (a) anthracene, chrysene, benzo (b) fluoranthene, benzo (k) fluoranthene, benzo (a) pyrene, indeno (1,2,3-C, D) pyrene, dibenzo (a, h) anthracene, benzo (g, k, i) perylene.
ランドファーミング法以外には、汚染土壌をスラリー化して処理するスラリー法などもある。しかし、いずれの方法にせよ、ベンゼン環を2〜3個有するPAHについては、微生物による分解は可能であるが、ベンゼン環を4個以上含むPAHは分解されにくい。 Besides the land farming method, there is a slurry method in which contaminated soil is slurried and processed. However, in any method, PAH having 2 to 3 benzene rings can be decomposed by microorganisms, but PAH containing 4 or more benzene rings is hardly decomposed.
微生物の好気的代謝を見ても、2〜3環PAH(例えば、ナフタレン、フェナントレン、アントラセンなど)の分解は確認されている。それぞれの化合物の微生物による分解速度は、これらの化合物の水溶性に依存するようである。しかし、4環以上を有するPAHの微生物分解についてはほとんど知見がない。すなわち、PAHの生物学的分解を利用した浄化技術は、未だに体系的かつ実用的に確立されていないのが実情である。 In view of aerobic metabolism of microorganisms, degradation of 2- to 3-ring PAH (for example, naphthalene, phenanthrene, anthracene, etc.) has been confirmed. The rate of degradation of each compound by microorganisms appears to depend on the water solubility of these compounds. However, little is known about the microbial degradation of PAHs with 4 or more rings. That is, the actual situation is that the purification technology using biological decomposition of PAH has not yet been systematically and practically established.
このため、PAHは現状では低温加熱や燃焼により処理が行われている。しかしながら、これらの方法では、設備費などを含め、処理コストが高い。そのため、比較的処理コストが低いと考えられる生物学的な処理方法の開発が期待されている。 For this reason, PAH is currently processed by low temperature heating and combustion. However, these methods have high processing costs including equipment costs. Therefore, development of a biological treatment method considered to have a relatively low treatment cost is expected.
PAHをも分解することを企図したスラリー法の1種として、土壌スラリーの酸化還元電位やpHを調製する方法が知られている(例えば、特許文献1など)。しかしながら、大量の汚染土壌をスラリー化し、そのスラリーの土壌酸化還元電位やpHを細かに調整するのは実用上は煩雑である。また、土壌の処理は、通常、大量の土壌を処理する必要性に迫られる場合も多く、汚染土壌の存在する現場で土壌を浄化することが望まれる場合も多い。特に、港湾、河口部、湖沼など水面下に堆積した汚泥の処理をする場合などは、汚泥を水中より引き上げて別途処理するよりも、その場で汚泥を浄化することが要請される場合がある。 As one type of slurry method intended to decompose PAH, a method for adjusting the oxidation-reduction potential and pH of the soil slurry is known (for example, Patent Document 1). However, it is practically complicated to make a large amount of contaminated soil into a slurry and finely adjust the soil oxidation-reduction potential and pH of the slurry. In addition, the soil treatment is usually required to treat a large amount of soil, and it is often desired to purify the soil at a site where contaminated soil exists. In particular, when processing sludge accumulated under water such as harbors, estuaries, and lakes, it may be required to purify the sludge on the spot rather than pulling it up from the water and treating it separately. .
上記のような状況の下、本発明は、簡便にPAHを含む汚染土壌を浄化する方法および装置を提供することを課題とする。また、本発明は、広大な領域でも容易な汚染土壌の浄化方法および装置を提供することを課題とする。さらに本発明は、設備費などのイニシャルコスト、処理操業のランニングコストを抑えることができる汚染土壌の浄化方法および装置を提供することを課題とする。
Under the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a method and apparatus for simply purifying contaminated soil containing PAH. Moreover, this invention makes it a subject to provide the purification method and apparatus of contaminated soil which are easy also in a vast area | region. Furthermore, this invention makes it a subject to provide the purification method and apparatus of contaminated soil which can hold down initial cost, such as equipment cost, and the running cost of processing operation.
上記課題を解決するため、本発明は下記の手段を採用するものである。
第1の発明は、好気性微生物を活性化させて汚染土壌を浄化処理する方法であって、汚染土壌処理領域内の汚染土壌をスラリー化する工程と、汚染土壌領域内に酸素を供給する工程と、汚染土壌処理領域内に整流板状体を設け、汚染土壌処理領域内を循環する水流を形成させる工程とを含む汚染土壌浄化方法である。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
A first invention is a method of activating aerobic microorganisms to purify contaminated soil, a step of slurrying contaminated soil in a contaminated soil treatment region, and a step of supplying oxygen into the contaminated soil region And a step of providing a rectifying plate-like body in the contaminated soil treatment region and forming a water flow circulating in the contaminated soil treatment region.
第1の発明によれば、単に汚染土壌を水中で撹拌するだけではなく、整流板状体を処理領域内に設け、汚染土壌処理領域内に循環水流を生じさせるという簡便な手法により、PAHを含む汚染土壌を短期間で浄化することができる。また、汚染土壌処理領域内全体に水流を循環させることにより、汚染土壌処理領域内を均等に浄化し得る。 According to the first invention, the PAH is not simply stirred in the water but also provided with a rectifying plate-like body in the treatment area to generate a circulating water flow in the contaminated soil treatment area. Containing contaminated soil can be purified in a short period of time. Further, by circulating a water flow throughout the contaminated soil treatment area, the contaminated soil treatment area can be evenly purified.
好気性微生物は、汚染土壌に土着のものを活性化させてもよいし、または外部から導入してもよい。また、汚染土壌の撹拌は、汚染土壌を沈滞をさせずに循環流に乗って流れるようにすることが好ましい。整流板状体は、汚染土壌処理領域内に循環水流を形成できるように領域内を仕切ることができるものであれば特に形状、材質、配置などに限定はない。 Aerobic microorganisms may activate native ones in contaminated soil, or may be introduced from the outside. Moreover, it is preferable that the agitation of the contaminated soil is caused to flow in a circulating flow without causing the stagnation of the contaminated soil. There are no particular limitations on the shape, material, arrangement, and the like of the rectifying plate as long as it can partition the region so that a circulating water flow can be formed in the contaminated soil treatment region.
第2の発明は、汚染土壌を撹拌する撹拌装置と汚染土壌処理領域内に酸素を供給する酸素供給装置とを用いて汚染土壌処理領域内を循環する水流を形成させることを特徴とする上記汚染土壌浄化方法である。 2nd invention forms the water flow which circulates in the contaminated soil processing area | region using the stirring apparatus which stirs contaminated soil, and the oxygen supply apparatus which supplies oxygen in a contaminated soil processing area | region, The said pollution characterized by the above-mentioned It is a soil purification method.
汚染土壌処理領域内は水流が形成されるが、そのためにプロペラなどの利用した機械式またはエアを噴出する曝気式などの水流発生装置などを用いることにより、水流を形成することができる。ところで、本発明では好気性微生物を活性化するために汚染土壌処理領域には酸素が供給されるが、第2の発明では酸素供給装置による曝気を水流形成に利用することを特徴とするものである。酸素供給装置を用いて酸素を供給すると共に、水流形成に利用することにより、効率の良く浄化処理を行うことができる。 A water flow is formed in the contaminated soil treatment region. For this purpose, a water flow can be formed by using a mechanical flow generator such as a propeller or an aeration type that blows out air. By the way, in the present invention, oxygen is supplied to the contaminated soil treatment region in order to activate the aerobic microorganisms. In the second invention, aeration by the oxygen supply device is used for water flow formation. is there. By supplying oxygen using an oxygen supply device and using it for forming a water flow, the purification process can be performed efficiently.
第3の発明は、汚泥が停滞しやすい箇所に水流発生装置を備え、滞留しやすい箇所の水を、汚染土壌処理領域内を循環する水流に合流させる、上記汚染土壌浄化方法である。 3rd invention is the said contaminated soil purification | cleaning method which equips the location where sludge tends to stagnate with a water flow generator, and joins the water of the location where it stays easily to the water flow which circulates in the contaminated soil treatment area | region.
本発明では整流板状体を設け、汚染土壌処理領域内に循環水流を形成するが、汚染土壌処理領域の形状によっては、水流が停滞しやすい場所が生じ得る。そこで、滞留しやすい箇所に水流発生装置を備え、滞留しやすい箇所の水を、汚染土壌処理領域内を循環する水流に合流させることにより、汚染土壌処理領域内の浄化をより均等に行うことができる。水流発生装置は、プロペラなどの利用した機械式またはエアを噴出する曝気式などを用い得る。 In the present invention, a rectifying plate-like body is provided to form a circulating water flow in the contaminated soil treatment region, but depending on the shape of the contaminated soil treatment region, a place where the water flow is likely to stagnate may occur. Therefore, it is possible to more evenly purify the contaminated soil treatment area by providing a water flow generation device at a place where it is likely to stay, and joining the water at the place where it tends to stay with the water flow circulating in the contaminated soil treatment area. it can. The water flow generator may be a mechanical type using a propeller or an aeration type that ejects air.
第4の発明は、汚染土壌処理領域の水面上部空間を覆って閉鎖空間内で処理作業を行うと共に、脱臭装置により閉鎖空間内のエアを脱臭する、上記汚染土壌浄化方法である。 4th invention is the said contaminated soil purification method of covering the water surface upper space of a contaminated soil processing area | region and performing a processing operation in closed space, and deodorizing the air in closed space with a deodorizing apparatus.
汚染土壌を水中で撹拌し浄化処理を行っている最中には、異臭が発生し得る。異臭が周囲に拡散すると、周辺環境に悪影響を及ぼすこととなる。そこで、汚染土壌処理領域を空間的に閉鎖して異臭を放出させないようにすると共に、閉鎖空間内のエアを脱臭することにより、異臭による環境汚染を防ぐことができる。 While the contaminated soil is agitated and purified in water, off-flavors can occur. If a strange odor diffuses around, it will adversely affect the surrounding environment. Therefore, the contaminated soil treatment area is spatially closed so as not to emit a strange odor, and the air in the closed space is deodorized to prevent environmental pollution due to the strange odor.
第5の発明は、汚染土壌処理領域内に栄養塩を添加する上記汚染土壌浄化方法である。好気性微生物を活性化させるために栄養塩を添加するものである。栄養塩としては汚染土壌中に含まれる微生物を活性化し得る成分であれば特に制限はない。栄養塩としては、例えば、窒素、リン、カリウム、微量元素などの塩が例示される。 5th invention is the said contaminated soil purification method which adds a nutrient salt in a contaminated soil processing area | region. A nutrient salt is added to activate aerobic microorganisms. The nutrient salt is not particularly limited as long as it is a component that can activate microorganisms contained in the contaminated soil. Examples of nutrient salts include salts of nitrogen, phosphorus, potassium, trace elements, and the like.
第6の発明は、汚染土壌処理領域を複数の小領域に分割し、小領域ごと順次浄化処理を行う、上記汚染土壌浄化方法である。 6th invention is the said contaminated soil purification | cleaning method which divides | segments a contaminated soil processing area | region into a some small area | region, and performs a purification | cleaning process sequentially for every small area.
汚染土壌処理領域が大規模である場合、汚染土壌領域を複数の小領域に仕切って分割し、小領域ごとに浄化処理を行うことにより、大規模な領域についても均等な浄化処理を容易に行うことができる。 When the contaminated soil treatment area is large-scale, the contaminated soil area is divided into a plurality of small areas, and the purification process is performed for each small area. be able to.
第7の発明は、汚染土壌処理領域が、水中に汚泥の堆積した領域である上記汚染土壌浄化方法である。 7th invention is the said contaminated soil purification method whose contaminated soil treatment area | region is an area | region where sludge accumulated in water.
第8の発明は、汚染土壌処理領域を囲う外枠と、汚泥処理用域内に配置される整流板状体と、汚染土壌をスラリー化するスラリー化装置とを備える汚染土壌浄化装置である。本発明の装置は、上記本発明の方法を実施するに好適な装置である。汚染処理領域を囲う外枠は、汚染土壌処理領域または汚染土壌を外界と仕切ることができるものであれば特段の限定はなく、例えば、槽などの容器であってもよいし、また、鋼矢板(シートパイル)などの仕切板を組み合わせて形成された枠などであってもよい。仕切り板により外界と仕切る場合、浄化処理過程において外界と汚染土壌処理領域とを仕切ることができれば、必ずしも四方および底面等を仕切ることを要しない。整流板状体は、汚染土壌処理領域内でスラリー化した汚泥を循環させるために適した位置に適宜配置される。スラリー化装置は、例えばプロペラ式のミキサーなど、汚染土壌と液体とを撹拌混合し得る装置であればよい。本発明の装置には、好気性微生物を活性化させるため、好ましくは酸素供給装置などを備えてもよい。 8th invention is a contaminated soil purification apparatus provided with the outer frame which surrounds a contaminated soil processing area | region, the baffle plate arrange | positioned in the sludge processing area | region, and the slurrying apparatus which slurries contaminated soil. The apparatus of the present invention is a suitable apparatus for carrying out the above-described method of the present invention. The outer frame surrounding the contaminated treatment area is not particularly limited as long as it can partition the contaminated soil treated area or the contaminated soil from the outside world. For example, the outer frame may be a container such as a tank, or a steel sheet pile. It may be a frame formed by combining partition plates such as (sheet pile). In the case of partitioning from the outside by the partition plate, it is not always necessary to partition the four sides, the bottom, and the like as long as the outside and the contaminated soil treatment area can be partitioned in the purification process. The rectifying plate-like body is appropriately arranged at a position suitable for circulating the sludge slurried in the contaminated soil treatment region. The slurrying apparatus may be any apparatus that can stir and mix contaminated soil and liquid, such as a propeller mixer. In order to activate the aerobic microorganisms, the apparatus of the present invention may preferably be equipped with an oxygen supply device and the like.
本発明は、汚染の現場に搬送容易な装置類で実施可能であり、汚染土壌の存在する現場での実施が容易である。港湾、河口部、湖沼、池などの水面下に堆積した汚泥の処理は、大規模になるほど現場またはその周辺で処理を完了することが求められる。そのため本発明は、港湾、河口部、湖沼、池などの水面下に堆積した汚泥の浄化処理に好適である。また、本発明の方法は、海水領域又は淡水領域のいずれでも実施可能である。 The present invention can be implemented with devices that can be easily transported to a contaminated site, and can be easily implemented at a site where contaminated soil exists. The treatment of sludge deposited under the surface of a port, estuary, lake, pond, etc. is required to be completed at or near the site as the scale increases. Therefore, the present invention is suitable for the purification treatment of sludge accumulated under the surface of a water such as a harbor, an estuary, a lake, and a pond. Moreover, the method of the present invention can be carried out in either a seawater region or a freshwater region.
本発明によれば、簡便にPAHを含む汚染土壌を浄化することができる。また、本発明によれば、大規模処理も簡便であり、また、コストも低減できる。また本発明によれば、汚染土壌の現場で浄化処理可能である。さらに、本発明によれば、浄化処理中であっても周囲に異臭を放つことなく実施することが可能である。 According to the present invention, contaminated soil containing PAH can be easily purified. Further, according to the present invention, large-scale processing is simple and cost can be reduced. Moreover, according to this invention, a purification process is possible on the spot of contaminated soil. Furthermore, according to the present invention, it is possible to carry out the process without giving off a strange odor even during the purification process.
以下に、本発明の汚染土壌浄化方法の実施形態について図面と共に例示し、より詳細に説明する。なお、下記実施形態より本発明が限定されるものではない。 Below, embodiment of the contaminated soil purification method of this invention is illustrated with drawing and demonstrated in detail. In addition, this invention is not limited from the following embodiment.
[第1の実施形態]
第1の実施形態について、図1−1および図1−2と共に説明する。図1−1は、第1の実施形態の平面図である。図1−2は第1の実施形態の断面図である。
[First Embodiment]
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1-1 and 1-2. FIG. 1-1 is a plan view of the first embodiment. FIG. 1-2 is a cross-sectional view of the first embodiment.
第1の実施形態では、反応槽10内で汚染土壌の浄化処理が行われる。槽15を外枠とする反応槽10には空気を供給するエアレーション装置30が備えられている。エアレーション装置30は、配管37とノズル部36とを備え、不図示のコンプレッサーにより外部から反応槽10内へとエアが供給される。
In the first embodiment, the contaminated soil is purified in the
また、反応槽10にはプロペラ式の水中ミキサー40が設けられる。水中ミキサー40は不図示の支持体により支えられ上下動可能に備えられる。また、反応槽10にはほぼ中央に整流板20が備えられる。
The
図1−2に示すように、反応槽10中に水90を貯め、汚泥91を投入すると、汚泥91が反応槽10の底部に堆積する。水中ミキサー40およびエアレーション装置30を稼働させる。水中ミキサー40により反応槽10内に水流が発生し、整流板20の周りを循環するように水流FLを生じる。栄養剤として、窒素分およびリン酸分などを適宜添加する。このようにして汚泥91中に土着の好気性微生物を活性化させ、汚泥91をスラリー化させつつ反応槽10内を循環させて汚泥91の浄化処理を行う。反応槽10に示すような簡便な設備で、均質に汚染土壌の浄化を行うことができる。浄化処理後、反応槽10から水を排出し、浄化土壌を回収したのち廃棄する。
As shown in FIG. 1-2, when
[第2の実施形態]
次に本発明の第2の実施形態について図2−1、図2−2、図2−3と共に説明する。図2−1は、第2の実施形態の平面図であり、図2−2は、図2−1におけるI−I’断面図である。また、図2−3は、水中ミキサー41を示した図である。なお、上記第1の実施形態と同じ構成については説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2-1, 2-2, and 2-3. FIG. 2-1 is a plan view of the second embodiment, and FIG. 2-2 is a cross-sectional view taken along the line II ′ in FIG. 2-1. FIG. 2C is a diagram showing the
第2の実施形態では、汚染土壌処理領域11として屋外のラグーンを対象としている。第2の実施形態では、ラグーンの外周が汚染土壌処理領域の外枠を形成し得るが、ラグーンの外周を仕切り板やシートによって仕切ってもよい(不図示)。第2の実施形態では、4台の水流発生台船51を汚染土壌処理領域11内に設置している。水流発生台船51は、台船50に水中ミキサー41、コンプレッサー38およびエアレーション装置31を搭載する。
In the second embodiment, an outdoor lagoon is targeted as the contaminated
図2−3に示すように水中ミキサー41は支持棒46に3つプロペラ式撹拌部47が備えられたものである。プロペラ式撹拌部47は矢印で示されるように向きを変更可能である。水中ミキサー41により、汚染土壌処理領域11に水流を発生させる。また、水中ミキサー41により、プロペラ撹拌部47の一部を汚泥91に挿入し、汚泥91をスラリー化する。
As shown in FIG. 2-3, the
水流発生台船51に搭載されるエアレーション装置31は、コンプレッサー38により送り出されるエアを汚染土壌処理領域内に送り込んで酸素を供給すると共に、ノズルによるエアの噴射方向を水中ミキサーにより発生させる水流と略同方向にすることにより、汚染土壌処理領域11内を循環する水流の形成を補助的に促進する。さらに、複数のノズルのうちの一部を汚泥91に挿入させ、エアで汚泥91を撹拌しスラリー化する。汚泥91の層に挿入されたノズルは、汚泥91の撹拌を重視して、エアで汚染土壌処理領域11内を循環水流の流れを著しく阻害しない程度であれば、循環水流FLの方向と必ずしも一致させなくてもよい。
The
汚染土壌処理領域11内には4台の水流発生台船51が設けられ、また略中央部に整流板20が設けられている。4台の水流発生台船51は整流板20を両サイドに挟んで各2台ずつ備えられ、整流板20を仕切として図2−1上、右回りの循環水流FLが発生するような向きに配置される。水流発生台船51により、整流板20の周りを循環する水流FLを形成させることにより、汚染土壌処理領域11内の汚泥を均一に処理することができる。
In the contaminated
図2−2に示すように、汚染土壌領域11の上部空間には仮設ビニールテント屋根61が設けられている。仮設ビニールテント屋根61により、汚染土壌処理領域11は空間的に閉鎖され、浄化処理中に発生し得る異臭の放出を防ぐことができる。汚染土壌処理領域11の気相部には異臭が貯まる可能性がある。そこで、気相部の異臭を除去するために脱臭装置60が備えられる。脱臭装置60を設けることにより、汚染土壌処理領域内に作業員が入らなければならない場合でも快適な作業空間が提供される。
As shown in FIG. 2B, a temporary
[第3の実施形態]
次に本発明の第3の実施形態について図3と共に説明する。図3は、第3の実施形態の平面図である。なお、上記実施形態と同じ構成については説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a plan view of the third embodiment. In addition, description is abbreviate | omitted about the same structure as the said embodiment.
第3の実施形態では、汚染土壌処理領域11の四隅にエアレーション装置32を設ける。汚染土壌処理領域11には、水流発生台船51および整流板20により、循環水流FLが形成されるが、汚染土壌処理領域11の四隅はスラリーが停滞しやすい。停滞が生じてしまうと、浄化処理の程度にむらを生じるおそれがある。そこで、水が停滞しやすい四隅にエアレーション装置32をそれぞれ設けて、循環水流FLの流れに対して順目方向に(FL2)エアを噴出させて水の停滞を防止する。第3の実施形態ではエアレーション装置32を四隅に設けているが、機械式の撹拌装置等であってもよい。
In the third embodiment,
このように汚染土壌処理領域11内の一部に水が停滞しやすい部分がある場合には、その部位にエアレーション装置32等を配置することにより、汚染土壌処理領域内のより均一な浄化処理を行うことができる。
In this way, when there is a portion where water is likely to stagnate in a part of the contaminated
[第4の実施形態]
次に本発明の第4の実施形態について図4−1と共に説明する。なお、上記実施形態と同じ構成については説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, description is abbreviate | omitted about the same structure as the said embodiment.
屋外の汚染土壌処理領域をそのまま浄化処理しようとする場合、その領域の多くは不規則な形状である。整流板20の形状を調整するまたは複数の整流板20を組み合わせることなどによって、汚染土壌処理領域12の形状に沿って適宜循環する水流を形成させることができ、浄化処理をより均一に行うことができる。なお、図4−1において、水流発生台船51は省略している。
When an outdoor contaminated soil treatment area is to be purified as it is, most of the area has an irregular shape. By adjusting the shape of the rectifying
第4の実施形態では、2つの整流板20をT字状に組み合わせて設置する。さらに、整流板20のみでは水が停滞する部位が生じる場合は、補助的にエアレーション装置または水中ミキサー(不図示)などを設置してもよい。
In 4th Embodiment, the two
[第5の実施形態]
次に本発明の第5の実施形態について図4−2と共に説明する。なお、上記実施形態と同じ構成については説明を省略する。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, description is abbreviate | omitted about the same structure as the said embodiment.
第5の実施形態では、汚染土壌処理領域13を領域仕切り板21を用いて4つの小領域に分割したものである。仕切り板21、鋼矢板などによって小領域の外枠が形成される。第5の実施形態では、小領域ごとに整流板20を設け、循環水流FLを発生させる。なお、図4−2において、水流発生台船51は省略している。汚染土壌処理領域13が作業設備に比して大きすぎる場合などに好適である。また、汚染土壌処理領域13の形状が極端に不規則な場合にも領域を適宜仕切ることにより循環水流を発生させやすい領域形状に調整することができる。適宜、汚染土壌処理領域13を仕切ることにより、より均一な浄化処理ができる。
In the fifth embodiment, the contaminated
[第6の実施形態]
次に本発明の第6の実施形態について図5、図6−1、図6−2および図7と共に説明する。なお、上記実施形態と同じ構成については説明を省略する。図5は、全体施工フローチャートを示す。図6−1は、汚染土壌処理領域の一区域であるAブロックの浄化処理を示す。図6−2は、図6−1のI−I’断面を示す。図7は、Cブロックの浄化処理を行いつつ、Aブロックの埋め立てを行っている状態を示す。
[Sixth Embodiment]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5, 6-1, 6-2 and 7. In addition, description is abbreviate | omitted about the same structure as the said embodiment. FIG. 5 shows an overall construction flowchart. FIG. 6A shows the purification process of the A block, which is one area of the contaminated soil treatment area. FIG. 6-2 shows a II ′ cross section of FIG. FIG. 7 shows a state where the A block is being reclaimed while the C block purification process is being performed.
第6の実施形態は、地盤92に汚泥の堆積した港湾部の船溜まりにおける浄化処理の例を示すものである。まずステップS1として、施工の準備工事を行う。次にステップ2としては、汚泥浄化処理のための準備工事と、これに伴う鋼矢板の打設による護岸工事とを行い、汚染土壌処理領域14を外部から隔離する。準備工事として次のような工程を実施する。まず、汚染土壌処理領域14内を4つの区画(Aブロック〜Dブロック)に仕切板21により分割する。また、仮設ビニールテント61を設営する。脱臭装置60を設置する。バックホー62を搭載した汚染土壌撹拌台船52の配置を所定の位置に配置する。水流発生台船51の配置準備する。さらにエアレーション装置32の設置を行う。
The sixth embodiment shows an example of a purification process in a harbor pool where sludge is accumulated on the
ステップS3では、Aブロックから汚泥浄化処理を開始する。底に堆積した汚泥をほぐすため、汚染土壌撹拌台船52に搭載されたバックホー62により汚泥91の層を掘り起こす。バックホー62による掘り起こしが完了した場所から随時水流発生台船51を設置する。バックホー62による掘り起こし完了時には4台の水流発生台船51が設置される。
In step S3, the sludge purification process is started from the A block. In order to loosen the sludge accumulated at the bottom, a layer of
水流発生台船51に搭載された水中ミキサー41のプロペラ式撹拌部の一部は汚泥91の層に挿入させ、汚泥91を撹拌する。また、水中ミキサー41およびエアレーション装置32によりFL3の水流を発生させ、Aブロック内に水流FLを形成させる。また、Aブロックの四隅に設けられたエアレーション装置32により四隅に水を停滞させないようにする。浄化処理により生じる異臭は、Aブロックは仮設ビニールテント屋根61で覆われているため外部へは漏れず、またAブロックの気相からは脱臭装置60により取り除かれる。3週間程度、上記のように汚泥を循環させながら曝気を継続する。処理中の泥を随時採取し、泥に含まれる油分の分析を行い、所定の値以下にまで低下したことを確認する。
A part of the propeller type agitating part of the
Aブロックでの浄化処理が完了に引き続き、ステップS4ではBブロックを同様の方法にて浄化処理する。 Following the completion of the purification process in the A block, in a step S4, the B block is purified by the same method.
Bブロックでの浄化処理の完了後、ステップS5では、図7に示すようにCブロックで浄化処理を進めつつ、Aブロックの埋め立てを行う。ダンプトラックで埋め立て用土砂を搬入し、Aブロックに投入する。投入された土砂はバックホー62およびブルドーザー63などを用いて整地する。
After completion of the purification process in the B block, in step S5, the A block is reclaimed while the purification process is proceeding in the C block as shown in FIG. The dumping truck carries in the earth and sand for reclaiming and puts it into the A block. The introduced earth and sand is leveled using a
ステップS6では、Dブロックの浄化処理を行う。また、Aブロックの埋め立てが完了した後、AブロックとBブロックの仕切板21を引き抜き、Bブロックの埋め立てを開始する。
In step S6, D block purification processing is performed. In addition, after the A block landfill is completed, the A block and B
ステップS7ではDブロックまでの浄化処理および埋め立て工事を完了させ、仕切板21および整流板20を除去する。
ステップS8では、仕上げ工事として、防災小堤防工事および排水工事など、設備の復旧工事を行う。
In step S7, the purification process up to the D block and the landfill work are completed, and the
In step S8, equipment restoration work such as disaster prevention small levee work and drainage work is performed as finishing work.
上記のように汚染処理領域を小領域に分割し順次浄化処理を施すことにより、広大な領域であっても効率よく均一に浄化処理を行うことができる。 As described above, the contamination treatment area is divided into small areas and sequentially subjected to the purification treatment, whereby the purification treatment can be efficiently and uniformly performed even in a large area.
[参考実験例]
(1)汚染土壌処理試験
固相系浄化方法と液相系浄化方法の対比試験を行った。多環芳香族化合物を含む汚染土壌を使用して下記の試験を行った。
[Reference experiment example]
(1) Contaminated soil treatment test A comparison test between a solid phase purification method and a liquid phase purification method was conducted. The following tests were conducted using contaminated soil containing polycyclic aromatic compounds.
固層系浄化方法として、検体100gを密閉瓶に入れ、気相部を酸素ガスで置換後、30℃で静置した。また、窒素およびリンを添加した系と、無添加の系についてそれぞれ実験した。 As a solid layer purification method, 100 g of a specimen was placed in a sealed bottle, the gas phase portion was replaced with oxygen gas, and then allowed to stand at 30 ° C. In addition, an experiment was performed on a system to which nitrogen and phosphorus were added and a system to which no nitrogen was added.
液相系浄化方法として、検体20gと蒸留水80mLを密閉瓶に入れ、気相部を酸素ガスで置換し、30℃振盪培養(150rpm)を行った。また、窒素およびリンを添加した系と、無添加の系についてそれぞれ実験した。 As a liquid phase purification method, 20 g of a specimen and 80 mL of distilled water were placed in a sealed bottle, the gas phase portion was replaced with oxygen gas, and 30 ° C. shaking culture (150 rpm) was performed. In addition, an experiment was performed on a system to which nitrogen and phosphorus were added and a system to which no nitrogen was added.
各系について、反応開始して3週間後に各検体を採取し、N−ヘキサンを溶媒として抽出し、HPLC(高速液体クロマトグラフィー)にて分析を行った。分析の結果、固層系浄化方法よりも、液相系浄化方法のほうが、油分分解が促進されていることが確認された。また、両者とも窒素およびリンを添加した系のほうが油分分解が促進されていることが確認された。 About each system, each test substance was extract | collected 3 weeks after the reaction start, N-hexane was extracted as a solvent, and it analyzed by HPLC (high performance liquid chromatography). As a result of analysis, it was confirmed that the oil phase decomposition was promoted by the liquid phase purification method than by the solid phase purification method. In both cases, it was confirmed that the oil decomposition was promoted in the system to which nitrogen and phosphorus were added.
(2)海水域に堆積する汚泥のスラリー処理試験
容積6リットルの反応槽を用いて、海水域に堆積する汚泥の浄化処理を行った。反応槽には汚泥2リットル、海水2リットルを入れ、室温にて曝気および撹拌を施した。
(2) Slurry treatment test of sludge accumulated in seawater area The sludge accumulated in the seawater area was purified using a 6 liter reaction tank. The reaction tank was charged with 2 liters of sludge and 2 liters of seawater, and aerated and stirred at room temperature.
撹拌条件:500rpm
曝気条件:1L/min(試験開始1週間)
5L/min(試験開始1週間以降)
Stirring conditions: 500 rpm
Aeration conditions: 1 L / min (1 week of test start)
5L / min (1 week after the start of the test)
試験開始当初に1L/minとしたのは、曝気による発泡が激しかったため、空気供給量を減じたものである。
試験開始時から経時的に油膜、油臭および油分濃度の測定を行った。油膜および油臭は官能試験による試験を行った。また油分濃度はN−ヘキサン抽出重量法によって測定した。試験の結果を表1に示す。
The reason why the pressure was set to 1 L / min at the beginning of the test was that the amount of air supply was reduced because foaming due to aeration was severe.
The oil film, oil odor and oil concentration were measured over time from the start of the test. The oil film and oil odor were tested by a sensory test. The oil concentration was measured by N-hexane extraction weight method. The test results are shown in Table 1.
表1中油臭に関する評価は次の通りである。
+++:かなり強い異臭がした
++:異臭がする
+:わずかに異臭がする
−:異臭は感じられない
The evaluation regarding the oily odor in Table 1 is as follows.
++++: Strong odor ++: Odor odor +: Slight odor-: No odor
本発明は、汚染土壌の浄化に好適であり、具体的な形態としては水面下に堆積した汚泥の浄化処理などにも適用可能である。 The present invention is suitable for purification of contaminated soil, and can be applied to purification treatment of sludge deposited under the surface of water as a specific form.
10 反応槽
11、12、13、14 汚染土壌処理領域
15 槽
20 整流板
21 領域仕切板
23 鋼矢板
30、31、32 エアレーション装置
36 ノズル部
37 配管
38 コンプレッサー
40、41 水中ミキサー
46 支持棒
47 プロペラ式攪拌部
50 台船
51 水流発生台船
52 汚染土壌撹拌台船
60 脱臭装置
61 仮設ビニールテント屋根
62 バックホー
63 ブルドーザー
64 ダンプトラック
90 水
91 汚泥
92 地盤
93 埋め立て地
Air 空気
FL、FL2 水流の方向
A Aブロック
B Bブロック
C Cブロック
D Dブロック
DESCRIPTION OF
Claims (5)
(1)前記汚染土壌を撹拌する撹拌装置と、エアを送り出すコンプレッサーと、該コンプレッサーに接続されている配管及び該配管に接続されるノズル部であって、該ノズル部の一部分が前記汚染土壌に挿入されて前記エアを噴射する、前記ノズル部を備えるエアレーション装置とを用いて、前記汚染土壌を、水中でスラリー化する工程と、
(2)前記撹拌装置を用いて、スラリー化された前記汚染土壌を整流板状体の周りを循環させつつ、前記エアレーション装置を用いて、スラリー化された前記汚染土壌中に酸素を供給する工程と
を含む汚染土壌浄化方法。 In a method for purifying contaminated soil by activating aerobic microorganisms,
(1) A stirrer for stirring the contaminated soil, a compressor for sending air, a pipe connected to the compressor, and a nozzle part connected to the pipe, wherein a part of the nozzle part is added to the contaminated soil. Slurry the contaminated soil in water using an aeration apparatus that is inserted and injects the air and includes the nozzle part; and
(2) A step of supplying oxygen into the slurried contaminated soil using the aeration device while circulating the slurried contaminated soil around the rectifying plate using the stirring device. And contaminated soil purification method.
前記(2)工程が、さらに前記ノズル部による前記エアの噴射方向を前記攪拌装置が発生させる循環流と同方向として、スラリー化された前記汚染土壌を循環させる工程である、請求項1に記載の汚染土壌浄化方法。 In the step (1), a stirrer equipped with a propeller stirrer, a water flow generating carriage mounted with the compressor and the aeration device are provided in a contaminated soil treatment region, a part of the propeller stirrer and the nozzle A part of the part is inserted into the contaminated soil,
2. The step (2) is a step of circulating the slurried contaminated soil so that the air injection direction by the nozzle unit is further in the same direction as the circulation flow generated by the stirring device. Contaminated soil purification method.
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