JP5816805B2 - Pcb汚染土壌の前処理方法 - Google Patents

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Description

本発明は、掘削したPCBを含有する汚染土壌を本処理装置で無害化処理するための汚染土壌の前処理方法に関するものである。
従来、PCB(ポリ塩化ビフェニル)等に代表される有機塩素化合物に汚染された土壌が、工場跡地等の地中に殆んど分解されずに存在する。また、この汚染土壌は無害化処理のために地中から掘削して、ドラム缶等の容器、保管ヤード等に保管されている。特に掘削した汚染土壌が無害化処理されないままの状態で大量に保管されているのが実態で、その無害化処理が急がれている。
汚染土壌の無害化の処理方法としては、例えば、熱分解法、鉄粉法、アルカリ触媒化学分解法、溶融固化法、鉄粉法等が知られている。また、前記各種無害化処理方法においては、掘削した汚染土壌を本処理装置と一体となった前処理工程(装置)で前処理した後、本処理装置に搬送して無害化処理を行うものがある。従来これらの代表的な汚染土壌の無害化処理方法として下記のものが知られている。
本処理装置に投入する汚染土壌に、水と発熱反応する無機化合物等の含有水分調整剤を混合して汚染土壌中の水分を調整(含水率を下げる)する前処理装置を設けて、汚染土壌に脱塩素化を促進する薬剤を添加・攪拌するとともに加熱し、土壌中の汚染物質を分解する本処理装置での脱塩素化を促進する汚染土壌の処理システムとしたものである(例えば、特許文献1参照)。
また、含水率調整手段に含水被処理物(汚染土壌)と本処理装置の加熱処理手段で加熱処理し減容化した加工処理物(炭化物)の一部とを投入して混合し、含水被処理物の含水率を低減させこれに処理剤を投入した後、加熱処理手段で加熱処理するものである。(例えば、特許文献2参照)。
特開2004−97913号公報 特開2001−246400号公報
しかしながら、前記した特許文献1に記載のものは、含有水分調整剤に水と発熱反応する生石灰を汚染土壌に混合するため、この生石灰が本処理装置に様々な悪影響を与える。特に発熱反応を生じることから汚染土壌への混合量を幅広く設定することが困難で、さらに安全管理上からも課題がある。
また、前記した特許文献2に記載のものは、本処理装置で無害化処理した加熱処理物を汚染土壌に投入して混合するため、本処理装置での無害化処理の開始時等を含め常に安定した含水率の調整に課題がある。
さらに、前記した特許文献1、2記載のものは、本処理装置の各々の無害化処理方法に特化した汚染土壌の前処理方法であって汎用性が無い。また、掘削した汚染土壌の中には変圧器、安定器、家電製品のペーパーコンデンサのような低圧トランス、コンデンサ等のPCB含有物品も含まれていることがあり、これらの破損を防止して取り除いた汚染土壌として本処理装置で無害化処理することが求められる。
近年、本処理装置で無害化処理する汚染土壌の受入基準が設定されており、例えば廃棄物を含まないこと、含水率、PCB濃度、粒径等を受入基準値以下とすることが条件となっている。さらに、本処理装置について様々な処理方法があり、また、受入基準値としての含水率、PCB濃度、粒径等にも巾があり柔軟な対応が必要となっている。この受入基準の様々な要求条件に適合するPCB汚染土壌の前処理方法が求められている。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、掘削したPCBを含有した汚染土壌の状況に柔軟に対応して効果的に前処理し、本処理装置の様々な受入基準に適合した前処理土壌を得ることを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明のPCB汚染土壌の前処理方法は、掘削したPCBを含有する汚染土壌を無害化処理する本処理装置の受入基準に適合させるための汚染土壌の前処理方法であって、
前記本処理装置の受入基準は、廃棄物を含まないこと、受入基準値以下の粒径、受入基準値以下の含水率、および受入基準値以下のPCB濃度であり、
前記掘削した汚染土壌から廃棄物を含まない受入基準値以下の粒径の汚染土壌を得るための篩による複数段階の分離ステップを有し、さらに、汚染土壌乾燥させて解砕を行う乾燥ステップと、前記乾燥ステップにより汚染土壌の含水率を受入基準値以下とし、前記分離ステップの最終の篩を通過した汚染土壌に乾燥砂を混合して受入基準値以下の含水率に調整する含水率調整ステップと、前記分離ステップの最終の篩を通過した汚染土壌に乾燥砂を混合して受入基準値以下のPCB濃度に調整するPCB濃度調整ステップ、を備え、前記乾燥ステップ、含水率調整ステップ、PCB濃度調整ステップ、の内、少なくともいずれかのステップを汚染土壌の含水率とPCB濃度に基づいて選択して実施しあるいは実施しないとし
前記汚染土壌の含水率に応じた複数の前処理コースを設け、前記汚染土壌のPCB濃度が受入基準値以下の場合においては、前記汚染土壌の含水率が20%以下のときは、前記分離ステップのみで前記乾燥ステップ、前記含水率調整ステップ、および前記PCB濃度調整ステップを実施しない乾燥土コース、前記汚染土壌の含水率が20%を超えて40%以下のときは、前記分離ステップの途中に前記乾燥ステップを組み込んだ湿潤土コース、前記汚染土壌の含水率が40%を超えるときは、前記分離ステップのあとに前記含水率調整ステップを設けた飽和土コース、のいずれかの前処理コースを選択して実施し、
前記汚染土壌のPCB濃度が受入基準値を超える場合においては、前記各々の前処理コースの後に前記PCB濃度調整ステップを設けて、
前記本処理装置の受入基準に適合する前処理汚染土壌を得ることを特徴とするものである。
本発明によれば、掘削したPCBを含有した汚染土壌の状況に柔軟に対応して効果的に前処理し、本処理装置の受入基準に適合した前処理土壌を得ることができる。
本発明の実施の形態1〜4の処理ステップを示すフロー図 図1における代表的な前処理例を示すブロック構成図
第1の発明は、掘削したPCBを含有する汚染土壌を無害化処理する本処理装置の受入基準に適合させるための汚染土壌の前処理方法であって、
前記本処理装置の受入基準は、廃棄物を含まないこと、受入基準値以下の粒径、受入基準値以下の含水率、および受入基準値以下のPCB濃度であり、
前記掘削した汚染土壌から廃棄物を含まない受入基準値以下の粒径の汚染土壌を得るための篩による複数段階の分離ステップを有し、さらに、汚染土壌乾燥させて解砕を行う乾燥ステップと、前記乾燥ステップにより汚染土壌の含水率を受入基準値以下とし、前記分離ステップの最終の篩を通過した汚染土壌に乾燥砂を混合して受入基準値以下の含水率に調整する含水率調整ステップと、前記分離ステップの最終の篩を通過した汚染土壌に乾燥砂を混合して受入基準値以下のPCB濃度に調整するPCB濃度調整ステップ、を備え、前記乾燥ステップ、含水率調整ステップ、PCB濃度調整ステップ、の内、少なくともいずれかのステップを汚染土壌の含水率とPCB濃度に基づいて選択して実施しあるいは実施しないとし
前記汚染土壌の含水率に応じた複数の前処理コースを設け、前記汚染土壌のPCB濃度が受入基準値以下の場合においては、前記汚染土壌の含水率が20%以下のときは、前記分離ステップのみで前記乾燥ステップ、前記含水率調整ステップ、および前記PCB濃度調整ステップを実施しない乾燥土コース、前記汚染土壌の含水率が20%を超えて40%以下のときは、前記分離ステップの途中に前記乾燥ステップを組み込んだ湿潤土コース、前記汚染土壌の含水率が40%を超えるときは、前記分離ステップのあとに前記含水率調整ステップを設けた飽和土コース、のいずれかの前処理コースを選択して実施し、
前記汚染土壌のPCB濃度が受入基準値を超える場合においては、前記各々の前処理コースの後に前記PCB濃度調整ステップを設けて、
前記本処理装置の受入基準に適合する前処理汚染土壌を得ることを特徴とするPCB汚染土壌の前処理方法としたものである。
これによって、掘削したPCBを含有した汚染土壌の状況に柔軟に対応して効果的に前処理し、本処理装置の受入基準に適合した前処理土壌を得ることができる。
またこれによって、含水率の範囲ごとに最適な処理ステップを選択して実施し、効率的に前処理土壌を得ることができる。
またこれによって、PCB濃度が受入基準値を超える場合のみPCB濃度調整ステップを実施して、効率的に前処理土壌を得ることができる。
第2の発明は、掘削したPCBを含有する汚染土壌を無害化処理する本処理装置の受入基準に適合させるための汚染土壌の前処理方法であって、
前記本処理装置の受入基準は、廃棄物を含まないこと、受入基準値以下の粒径、受入基準値以下の含水率、および受入基準値以下のPCB濃度であり、
共通する処理ステップと前記汚染土壌の含水率とPCB濃度によって選択する処理ステップを備え、
前記共通する処理ステップは、前記掘削した汚染土壌から廃棄物を含まない受入基準値以下の粒径の汚染土壌を得るための篩による複数段階の分離ステップを有し、さらに、前記選択する処理ステップは、汚染土壌を乾燥させて解砕を行う乾燥ステップと、前記乾燥ステップにより汚染土壌の含水率を受入基準値以下とし、前記分離ステップの最終の篩を通過した汚染土壌に乾燥砂を混合して受入基準値以下の含水率に調整する含水率調整ステップと、前記分離ステップの最終の篩を通過した汚染土壌に乾燥砂を混合して受入基準値以下のPCB濃度に調整するPCB濃度調整ステップ、を備え、前記選択する処理ステップの前記乾燥ステップ、含水率調整ステップ、PCB濃度調整ステップ、の内、少なくともいずれかのステップを汚染土壌の含水率とPCB濃度に基づいて選択して実施しあるいは実施しないとし、
前記選択して実施しあるいは実施しないとしは、
前記汚染土壌の含水率によって選択して実施するコースを備え、
前記汚染土壌のPCB濃度が受入基準値以下の場合においては、
前記汚染土壌が塊状化する含水率では前記乾燥ステップを選択し前記分離ステップの途中に前記乾燥ステップを組み込む湿潤土コースコースを選択し、
前記汚染土壌が塊状化しない含水率で受入基準値以下の含水率では前記分離ステップのみ実施する乾燥土コースを選択し前記乾燥ステップ、前記含水率調整ステップ、および前記PCB濃度調整ステップは実施しないとし、
前記汚染土壌が塊状化しない含水率で受入基準値を超える含水率では前記分離ステップのあとに前記含水率調整ステップを選択して実施する飽和土コースを選択し、
前記汚染土壌のPCB濃度が受入基準値を超える場合においては、前記汚染土壌の含水率によって選択した前記各コースの後に前記PCB濃度調整ステップを実施し、
前記本処理装置の受入基準に適合する前処理汚染土壌を得ることを特徴とするPCB汚染土壌の前処理方法としたものである。
これによって、掘削したPCBを含有した汚染土壌の状況に柔軟に対応して効果的に前処理し、本処理装置の受入基準に適合した前処理土壌を得ることができる。
またこれによって、含水率の範囲ごとに最適な処理ステップを選択して実施し、効率的に前処理土壌を得ることができる。
またこれによって、PCB濃度が受入基準値を超える場合のみPCB濃度調整ステップを実施して、効率的に前処理土壌を得ることができる。
の発明は、第1または第2の発明において、複数段階の分離ステップは、掘削した砂、礫質土壌を主体とする汚染土壌から石、ガラ、廃棄物等の少なくとも100ミリメートル以上の大型混入物を分離して取り除く1次分離ステップと、前記1次分離ステップで大型混入物を取り除いた汚染土壌から小石、ガラ、廃棄物等の少なくとも40ミリメートル以上の中型混入物を分離して取り除く2次分離ステップと、前記2次分離ステップで分離した汚染土壌から小石、有害物質含有部品等の廃棄物の少なくとも5ミリメートル以上の小型混入物を取り除く3次分離ステップと、を備え、前記3次分離ステップの篩を通過した汚染土壌を本処理装置で無害化処理する前処理汚染土壌とすることを特徴とするPCB汚染土壌の前処理方法としたものである。
これによって、汚染土壌からコンデンサ等のPCB含有部品、その他の廃棄物を確実に取り除くとともに、粒径を安定化させた前処理汚染土壌とすることできる。
の発明は、第1または第2の発明において、乾燥ステップは、ロータリーキルンによりPCBの揮発抑制温度以下で加熱して汚染土壌の乾装を行うことを特徴とするPCB汚染土壌の前処理方法としたものである。
これによって、PCBを揮発させることなく加熱して揮発成分の処理設備を不要とし、かつ、ロータリーキルンによる汚染土壌の回動と加熱作用により塊状化した汚染土壌を解砕して分離ステップにおける分離を確実に行い、また、PCB含有物品を塊状化した汚染土壌から露出させてより取り除きやすくすることができる。
の発明は、第の発明において、乾燥ステップは、1次分離ステップで石、ガラ、廃棄物等の大型混入物を取り除いた後に実施することを特徴とするPCB汚染土壌の前処理方法としたものである。
これによって、石、ガラ、廃棄物等の大型混入物の回動によるロータリーキルンの破損を防止して耐久性を向上させることができる。
の発明は、第1または2の発明において、飽和土コースにおいて、受入基準値以下の含水率とするための乾燥砂の必要量と、受入基準値以下のPCB濃度とするための乾燥砂の必要量の内、より多い方の必要量を混合することを特徴とするPCB汚染土壌の前処理方法としたものである。
これによって、一度の混合作業により、迅速、確実に受入基準値以下の含水率とPCB濃度とすることができる。
の発明は、第1、2、または6の発明において、乾燥砂を硅砂としたことを特徴とするPCB汚染土壌の前処理方法としたものである。
これによって、石英を主成分とする硅砂は全体の成分が一定していることから、本処理装置で処理する際の安定性をより増すことができる。
以下、本発明の一実施形態のPCB汚染土壌の前処理方法を図1、図2を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1は本発明の一実施形態の処理ステップを示すフロー図、図2は図1における代表的な前処理例を示すブロック構成図である。
先ず、PCB汚染物質が土壌中に漏洩している恐れのある保管容器1中またはヤード等(図示なし)に集積されている掘削した汚染土壌の含水率およびPCB濃度を計測する(含水率・PCB濃度計測ステップS100)。なお、本処理方法に適用する掘削汚染土壌としては特に砂、礫質土壌を主体とするものである。
計測した含水率よって、例えば含水率が20%以下(汚染土壌A、乾燥土コース)、20%を超えて40%以下(汚染土壌B、湿潤土コース)、40%超え(汚染土壌C、飽和土コース)の3つのどの区分に入るかを把握する。前記区分ごとに共通する処理ステップと選択して実施する処理ステップにより前処理汚染土壌を得るものである。
先ず、含水率による区分によらず全ての汚染土壌に実施する複数段階の分離ステップを説明する。
掘削した汚染土壌を、1次分離ステップ(S101)となる振動篩装置2に搬送する。この振動篩装置2は、振動篩の網目が例えば100mm程度に設定されており、振動篩上には汚染土壌中に混入している比較的大サイズの石、ガラ、各種廃棄物等の大型混入物が残り、これらを保管容器3に収納し保管、管理する。振動篩を通過して下に振るい落とされたPCB等の有害物質含有部品の混入した汚染土壌はベッセル内(図示なし)に収容する。
次に、前記石、ガラ、廃棄物等の大型混入物を取り除いたベッセル内の汚染土壌を、2次分離ステップ(S103)となる振動篩装置5に搬送する。この振動篩装置5は、振動篩の網目が例えば40mm程度に設定されており、振動篩上には汚染土壌中に混入している比較的中サイズの石、ガラ、各種廃棄物等の中型混入物が残り、これらを保管容器6に収納し保管、管理する。振動篩を通過して下に振るい落とされた有害物質含有部品の混入した汚染土壌はベッセル内(図示なし)に収容する。
次に、前記石、ガラ、各種廃棄物等の中型混入物を取り除いたベッセル内の汚染土壌を、3次分離ステップ(S104)となる振動篩装置7に搬送する。この振動篩装置7は、振動篩の網目が例えば5mm程度に設定されており、振動篩上には汚染土壌中に混入している比較的小サイズの小石、有害物質含有部品等の廃棄物等の小型混入物が残り、これらを保管容器8に収納し保管、管理する。振動篩を通過して下に振るい落とされた汚染土壌はベッセル内(図示なし)に前処理汚染土壌として収容する。
前記した複数段階の分離ステップと、さらに3次分離ステップとなる振動篩装置7の振動篩の網目を例えば5mm程度に設定したことによって汚染土壌からコンデンサ等のPCB等の有害物質含有部品、その他の廃棄物を確実に取り除くとともに、粒径を安定化させた前処理汚染土壌を得ることができる。
なお、各分離ステップに用いる振動篩装置は、スクリーンマット面を波動運動させるジャンピングスクリーン、徐々に網目を細かくした多層スクリーンを用いてもよい。また、篩を固定し、篩上で汚染土壌を移動させる手段を用いてもよい。
(実施の形態2)
次に、主として含水率が20%を超えて40%以下(汚染土壌B、湿潤土コース)に対して実施する乾燥ステップ(S102)を説明する。
含水率が20%を超えて40%以下の汚染土壌(汚染土壌B)は、特に土壌粒子が結合して部分的に塊状化(団粒化)しやすい傾向を有する。塊状化した汚染土壌は、本来、本処理装置で処理可能な粒径の範囲のものであるにもかかわらず、分離ステップの篩において取り除かれてしまう恐れがある。
そこで含水率が20%を超えて40%以下の汚染土壌をロータリーキルン4の回転する横方向の加熱筒内で加熱する。これによって塊状化土壌の表面から乾燥させてひび割れを生じさせ、かつ塊状化土壌の回動時の擦れ、衝撃により表面部から順次解砕することができる。したがって、本処理装置で処理する汚染土壌を掘削した汚染土壌から効果的に取り出すことができる。
また、汚染土壌を解砕することよって、分離ステップにおける分離を確実に行うとともに、PCB含有物品を塊状化した汚染土壌から露出させてより取り除きやすくすることができる。
さらに、汚染土壌を加熱、乾燥させることによって、汚染土壌中の水分が蒸発し含水率が低減する。これによって、含水率が20%を超えて40%以下の汚染土壌(汚染土壌B)の含水率を受入基準値以下とし、後述する含水率調整ステップを不要とすることができる。
乾燥ステップ(S102)には、ロータリーキルン4を用いるが、汚染土壌の加熱はPCBの揮発抑制温度以下(例えば180℃)で加熱して汚染土壌の乾燥を行う。これによって、PCBを揮発させることなく加熱して揮発成分の処理設備を不要とすることができる。
また、乾燥ステップ(S102)は、1次分離ステップ(S101)で石、ガラ、廃棄物等の大型混入物を取り除いた後に実施する。これによって、石、ガラ、廃棄物等の大型混入物の回動によるロータリーキルン4の破損を防止して耐久性を向上させることができる。
本処理装置における汚染土壌の受入基準の例として下記のものが挙げられる。(1)廃棄物を含まないこと、(2)粒径が100mm以下、(3)含水率が25%以下、(4)PCB濃度が10000mg/Kg以下、というものである。以下これを例として説明する。
前記した複数段階の分離ステップ、および前記分離ステップと乾燥ステップ(S102)によって、前記受入基準の(1)廃棄物を含まないこと、(2)粒径が100mm以下、(3)含水率が25%以下を満足する前処理汚染土壌を得ることができるものである。
なお、粒径が100mm以下とした受入基準値に対して、本実施形態においては3次分離ステップ(S104)で粒径が5mm以下となるようにしている。これは前記したように汚染土壌中に混入した有害物質含有部品である廃棄物を確実に取り除くためであり、さらに、受入基準値に対して余裕をもった粒径としたことによって、本処理装置における汚染土壌のより安定したな無害化処理を可能とするものである。
(実施の形態3)
次に、含水率が20%以下(汚染土壌A、乾燥土コース)、および、含水率が20%を超えて40%以下(汚染土壌B、湿潤土コース)の汚染土壌に実施するPCB濃度調整ステップ(S105A、S105B)、含水率が40%を超える(汚染土壌C、飽和土コース)汚染土壌に実施する含水率調整ステップ(S106C)、PCB濃度調整ステップ・含水率調整ステップ(S107C)について説明する。
これらのステップは、本処理装置における汚染土壌の受入基準の内、(3)含水率が25%以下、(4)PCB濃度が10000mg/Kg以下、に適合させるためのものである。
PCB濃度調整ステップ(S105A、S105B)は、汚染土壌のPCB濃度が、受入基準値よりも高い場合、3次分離ステップ(S104)の篩を通過した汚染土壌に濃度調整材として乾燥砂10を混合装置9にて混合してPCB濃度を受入基準値以下に調整するものである。なお、乾燥砂10は硅砂を含む概念として以下説明する。
含水率調整ステップ(S106C)は、汚染土壌の含水率が、受入基準値よりも高い場合、3次分離ステップ(S104)の篩を通過した汚染土壌に含水率調整材として乾燥砂10を混合装置9にて混合して含水率を受入基準値以下に調整するものである。
PCB濃度調整ステップ・含水率調整ステップ(S107C)は、汚染土壌のPCB濃度および含水率の両者が、受入基準値よりも高い場合、3次分離ステップ(S104)の篩を通過した汚染土壌に各々の調整材として乾燥砂10を混合装置9にて混合してPCB濃度および含水率を受入基準値以下に調整するものである。
なお、PCB濃度調整ステップ・含水率調整ステップ(S107C)においては、受入基準値以下の含水率とするための乾燥砂10の必要量と、受入基準値以下のPCB濃度とするための乾燥砂10の必要量の内、より多い方の必要量を混合する。これによって、一度の混合作業により、迅速、確実に受入基準値以下の含水率とPCB濃度とすることができる。
PCB濃度調整ステップ、含水率調整ステップ、PCB濃度調整ステップ・含水率調整ステップにおいて、各々を受入基準値以下とするために必要な乾燥砂10の量は、PCB濃度、含水率の値とこれを受入基準値以下とするために必要な乾燥砂10の量の相関を予め把握しておき、含水率・PCB濃度計測ステップ(S100)で計測した値をベースに、各々の計測値から受入基準値以下とするために必要な乾燥砂10の量を設定する。
なお、掘削した汚染土壌の含水率・PCB濃度計測ステップ(S100)で計測した値をベースとしたが、3次分離ステップ(S104)の篩を通過した汚染土壌の含水率およびPCB濃度を計測し、この値をベースに、各々の計測値から受入基準値以下とするために必要な乾燥砂10の量を再度設定してもよい。この場合はより精度よく含水率およびPCB濃度を受入基準値以下に調整することができて好ましい。
また、各々の調整材は乾燥砂10としたが、乾燥砂10は砂を乾燥処理して乾燥状態としたものであり、低含水率であるため乾燥砂10の必要量を最小限とし、また、粘り気がなく汚染土壌の再塊状化(団粒化)を防止するとともに、より精度よく含水率を受入基準値以下に調整することができる。なお、乾燥砂10の平均粒径は0.1〜0.2mmのものを用いる。
また、乾燥砂10として硅砂を用いることが好ましい。石英を主成分とする硅砂は全体の成分が一定しており、本処理装置で処理する際の安定性を増すことができる。さらに、より低含水率であるため硅砂の必要量を最小限とし、粘り気がなく汚染土壌の再塊状化(団粒化)を防止するとともに、精度よく含水率を受入基準値以下に調整することができ、安定して入手できるものである。
硅砂の平均粒径は0.1〜0.2mmのものを用いる。これによって3次分離ステップの篩を通過した汚染土壌と均一に混合させることができる。なお、平均粒径が0.1〜0.2mmの硅砂は、JISG5901規格に規定される鋳物用珪砂の8号〜7号に相当するものである。
(実施の形態4)
次に、例えば含水率が20%以下(汚染土壌A、乾燥土コース)、含水率が20%を超えて40%以下(汚染土壌B、湿潤土コース)、含水率が40%超え(汚染土壌C、飽和土コース)の区分ごとに、前処理のステップを選択して実施する例を以下に説明する。
まず汚染土壌の含水率が20%以下(汚染土壌A、乾燥土コース)の場合の処理ステップ例を説明する。含水率20%以下の汚染土壌は、受入基準値の含水率25%以下を満足しており、乾燥ステップ、含水率調整ステップは実施しない。
さらに、含水率・PCB濃度計測ステップ(S100)で計測したPCB濃度が受入基準値のPCB濃度10000mg/Kg以下を満足する場合は、3次分離ステップを経た汚染土壌AにPCB濃度調整ステップを実施せず、3次分離ステップを経た汚染土壌Aを前処理土壌としてそのまま保管容器11に収納する(図1の矢印A−1)。
また、含水率・PCB濃度計測ステップ(S100)で計測したPCB濃度が受入基準値のPCB濃度の10000mg/Kg以上である場合は、3次分離ステップ(S104)を経た汚染土壌AにPCB濃度調整ステップを実施する。
PCB濃度が10000mg/Kg以下となるために必要な乾燥砂10を、3次分離ステップ(S104)を経た汚染土壌Aに投入して混合装置9で均一に混合する。乾燥砂10を混合した汚染土壌Aを前処理土壌として保管容器11に収納する(図1の矢印A−2)。
次に、汚染土壌の含水率が20%を超えて40%以下(汚染土壌B、湿潤土コース)の場合の処理ステップ例を説明する。前記したように含水率が20%を超えて40%以下の汚染土壌(汚染土壌B)は、特に土壌粒子が結合して部分的に塊状化(団粒化)しやすい傾向を有する。
そこで、1次分離ステップ(S101)で石、ガラ、廃棄物等の大型混入物を取り除いた後に乾燥ステップ(S102)を実施し、ロータリーキルン4の回転する横方の加熱筒内で加熱し、汚染土壌中の塊状化土壌を解砕する。
前記したように、塊状化土壌の表面から乾燥させてひび割れを生じさせ、かつ塊状化土壌の回動時の擦れ、衝撃により表面部から順次解砕することができる。したがって、本処理装置で処理する汚染土壌を掘削した汚染土壌から効果的に取り出すことができる。
また、汚染土壌を解砕することよって、分離ステップにおける分離を確実に行うとともに、PCB含有物品を塊状化した汚染土壌から露出させてより取り除きやすくすることができる。
さらに、汚染土壌を加熱、乾燥させることによって、汚染土壌中の水分が蒸発し含水率が低減する。これによって、含水率が20%を超えて40%以下の汚染土壌(汚染土壌B)の含水率を受入基準値以下とし、含水率調整ステップを不要することができる。
乾燥ステップ(S102)を実施した後、2次分離ステップ(S103)、3次分離ステップ(S104)を実施する。
3次分離ステップ(S104)を経た汚染土壌Bが、含水率・PCB濃度計測ステップ(S100)で計測したPCB濃度が受入基準値の10000mg/Kg以下を満足する場合は、3次分離ステップ(S104)を経た汚染土壌BのPCB濃度調整ステップを実施せず、3次分離ステップ(S104)を経た汚染土壌Bを前処理土壌としてそのまま保管容器11に収納する(図1の矢印B−1)。
3次分離ステップ(S104)を経た汚染土壌Bが、含水率・PCB濃度計測ステップ(S100)で計測したPCB濃度が受入基準値の10000mg/Kg以上である場合は、3次分離ステップ(S104)を経た汚染土壌BにPCB濃度調整ステップ(S105B)を実施する。
PCB濃度が10000mg/Kg以下となるために必要な乾燥砂10を、3次分離ステップ(S104)を経た汚染土壌Bに投入して混合装置9で均一に混合する。乾燥砂10を混合した汚染土壌Bを前処理土壌として保管容器11に収納する(図1の矢印B−2)。
次に、汚染土壌の含水率が40%超える(汚染土壌C、飽和土コース)場合の処理ステップ例を説明する。なお、含水率が40%超える汚染土壌Cは、受入基準値の含水率の25%以上であるが、高含水率でかつ流動性を有し、塊状土壌を発生しにくいことから、ロータリーキルンによる乾燥ステップ(S102)を挿入せず、後工程で含水率を調整する。
この場合に、含水率・PCB濃度計測ステップ(S100)で計測したPCB濃度が受入基準値のPCB濃度が10000mg/Kg以下を満足するときは、3次分離ステップを経た汚染土壌Cに含水率調整ステップ(S106C)を実施する。
含水率が25%以下となるために必要な乾燥砂10を、3次分離ステップ(S104)を経た汚染土壌Cに投入して混合装置9で均一に混合する。乾燥砂10を混合した汚染土壌Cを前処理土壌として保管容器11に収納する(図1の矢印C−1)。
また、含水率・PCB濃度計測ステップ(S100)で計測したPCB濃度が受入基準値のPCB濃度が10000mg/Kg以上のときは、3次分離ステップ(S104)を経た汚染土壌Cに含水率調整ステップ・PCB濃度調整ステップ(S107C)を実施する。
含水率調整ステップ・PCB濃度調整ステップ(S107C)においては、受入基準値以下の含水率とするための乾燥砂10の必要量と、受入基準値以下のPCB濃度とするための乾燥砂10の必要量の内、より多い方の必要量を混合する。これによって、受入基準値の含水率を25%以下、PCB濃度を10000mg/Kg以下にする。乾燥砂10を混合した汚染土壌Cを前処理土壌として保管容器11に収納する(図1の矢印C−2)。
なお、本実施形態で述べた本処理装置の受入基準は一例であって、これに限定されるものではない。
また、本実施形態において、含水率の範囲を例えば20%以下(汚染土壌A)、20%を超えて40%以下(汚染土壌B)、40%超え(汚染土壌C)に区分したが、これは一例であってこれに限定するものではなく、さらに細区分化して各々の処理ステップを選択して実施するようにしてもよい。
また、分離ステップにおける篩の段階数および篩目の設定等は一例であってこれに限定するものではなく、さらに多段階による分離ステップとしてもよい。
以上のように、本発明の汚染土壌の前処理方法は、掘削した汚染土壌から廃棄物を含まない受入基準値以下の粒径の汚染土壌を得るための篩による1次、2次、3次の複数段階の分離ステップ(S101、S103、S104)を有し、さらに、汚染土壌の乾燥を行う乾燥ステップ(S102)と、前記分離ステップの最終の篩を通過した汚染土壌に乾燥砂10を混合して受入基準値以下の含水率に調整する含水率調整ステップ(S106C)と、前記分離ステップの最終の篩を通過した汚染土壌に乾燥砂10を混合して受入基準値以下のPCB濃度に調整するPCB濃度調整ステップ(S105A、S105B)、を備え、前記乾燥ステップ、含水率調整ステップ、PCB濃度調整ステップ、の内、少なくともいずれかのステップを汚染土壌の含水率とPCB濃度に基づいて選択して実施し、前記本処理装置の受入基準に適合する前処理汚染土壌を得ることを特徴とするものである。
これによって、掘削したPCBを含有した汚染土壌の状況に柔軟に対応して効果的に前処理し、本処理装置の受入基準に適合した前処理土壌を得ることができる。
また、汚染土壌の含水率に応じた複数の前処理コースを設け、前記汚染土壌のPCB濃度が受入基準値以下の場合においては、汚染土壌の含水率が20%以下のときは、分離ステップ(S101、S103、S104)のみの乾燥土コース、汚染土壌の含水率が20%を超えて40%以下のときは、前記分離ステップの途中に乾燥ステップ(S102)を組み込んだ湿潤土コース、汚染土壌の含水率が40%を超えるときは、前記分離ステップのあとに含水率調整ステップ(S106C)を設けた飽和土コース、のいずれかのコースを選択して実施することを特徴とするものである。
これによって、含水率の範囲ごとに最適な処理ステップを選択して実施し、効率的に前処理土壌を得ることができる。
また、汚染土壌のPCB濃度が受入基準値を超える場合においては、各々の前処理コースの後にPCB濃度調整ステップ(S105A、S105B、またはS107C)を設けることを特徴とするものである。
これによって、PCB濃度が受入基準値を超える場合のみPCB濃度調整ステップを実施して、効率的に前処理土壌を得ることができる。
また、複数段階の分離ステップは、掘削した砂、礫質土壌を主体とする汚染土壌から石、ガラ、廃棄物等の少なくとも100ミリメートル以上の大型混入物を分離して取り除く1次分離ステップ(S101)と、前記1次分離ステップで大型混入物を取り除いた汚染土壌から小石、ガラ、廃棄物等の少なくとも40ミリメートル以上の中型混入物を分離して取り除く2次分離ステップ(S103)と、前記2次分離ステップで分離した汚染土壌から小石、有害物質含有部品等の廃棄物の少なくとも5ミリメートル以上の小型混入物を取り除く3次分離ステップ(S104)と、を備え、前記3次分離ステップ(S104)の篩を通過した汚染土壌を本処理装置で無害化処理する前処理汚染土壌とすることを特徴とするものである。
これによって、汚染土壌からコンデンサ等のPCB含有部品、その他の廃棄物を確実に取り除くとともに、粒径を安定化させた前処理汚染土壌とすることできる。
また、乾燥ステップ(S102)は、ロータリーキルン4によりPCBの揮発抑制温度以下で加熱して汚染土壌の乾装を行うことを特徴とするものである。
これによって、PCBを揮発させることなく加熱して揮発成分の処理設備を不要とし、かつ、ロータリーキルン4による汚染土壌の回動と加熱作用により塊状化した汚染土壌を解砕して分離ステップ(S103、S104における分離を確実に行い、また、PCB含有物品を塊状化した汚染土壌から露出させてより取り除きやすくすることができる。
また、乾燥ステップ(S102)は、1次分離ステップ(S101)で石、ガラ、廃棄物等の大型混入物を取り除いた後に実施することを特徴とするものである。
これによって、石、ガラ、廃棄物等の大型混入物の回動によるロータリーキルン4の破損を防止して耐久性を向上させることができる。
また、飽和土コースの含水率調整ステップ・PCB濃度調整ステップ(S107C)において、受入基準値以下の含水率とするための乾燥砂10の必要量と、受入基準値以下のPCB濃度とするための乾燥砂10の必要量の内、より多い方の必要量を混合することを特徴とするものである。
これによって、一度の混合作業により、迅速、確実に受入基準値以下の含水率とPCB濃度とすることができる。
また、乾燥砂10を硅砂としたことを特徴とするものである。
これによって、石英を主成分とする硅砂は全体の成分が一定していることから、本処理装置で処理する際の安定性をより増すことができる。
汚染土壌を無害化処理する本処理装置に供給するための汚染土壌の前処理方法として広範囲の用途に適用できる。
1 保管容器
2 振動篩装置
3 保管容器
4 ロータリーキルン(乾燥装置)
5 振動篩装置
6 保管容器
7 振動篩装置
8 保管容器
9 混合装置
10 乾燥砂
11 保管容器

Claims (7)

  1. 掘削したPCBを含有する汚染土壌を無害化処理する本処理装置の受入基準に適合させるための汚染土壌の前処理方法であって、
    前記本処理装置の受入基準は、廃棄物を含まないこと、受入基準値以下の粒径、受入基準値以下の含水率、および受入基準値以下のPCB濃度であり、
    前記掘削した汚染土壌から廃棄物を含まない受入基準値以下の粒径の汚染土壌を得るための篩による複数段階の分離ステップを有し、さらに、汚染土壌を乾燥させて解砕を行う乾燥ステップと、前記乾燥ステップにより汚染土壌の含水率を受入基準値以下とし、前記分離ステップの最終の篩を通過した汚染土壌に乾燥砂を混合して受入基準値以下の含水率に調整する含水率調整ステップと、前記分離ステップの最終の篩を通過した汚染土壌に乾燥砂を混合して受入基準値以下のPCB濃度に調整するPCB濃度調整ステップ、を備え、前記乾燥ステップ、含水率調整ステップ、PCB濃度調整ステップ、の内、少なくともいずれかのステップを汚染土壌の含水率とPCB濃度に基づいて選択して実施しあるいは実施しないとし、
    前記汚染土壌の含水率に応じた複数の前処理コースを設け、前記汚染土壌のPCB濃度が受入基準値以下の場合においては、前記汚染土壌の含水率が20%以下のときは、前記分離ステップのみで前記乾燥ステップ、前記含水率調整ステップ、および前記PCB濃度調整ステップを実施しない乾燥土コース、前記汚染土壌の含水率が20%を超えて40%以下のときは、前記分離ステップの途中に前記乾燥ステップを組み込んだ湿潤土コース、前記汚染土壌の含水率が40%を超えるときは、前記分離ステップのあとに前記含水率調整ステップを設けた飽和土コース、のいずれかの前処理コースを選択して実施し、
    前記汚染土壌のPCB濃度が受入基準値を超える場合においては、前記各々の前処理コースの後に前記PCB濃度調整ステップを設けて、
    前記本処理装置の受入基準に適合する前処理汚染土壌を得ることを特徴とするPCB汚染土壌の前処理方法。
  2. 掘削したPCBを含有する汚染土壌を無害化処理する本処理装置の受入基準に適合させるための汚染土壌の前処理方法であって、
    前記本処理装置の受入基準は、廃棄物を含まないこと、受入基準値以下の粒径、受入基準値以下の含水率、および受入基準値以下のPCB濃度であり、
    共通する処理ステップと前記汚染土壌の含水率とPCB濃度によって選択する処理ステップを備え、
    前記共通する処理ステップは、前記掘削した汚染土壌から廃棄物を含まない受入基準値以下の粒径の汚染土壌を得るための篩による複数段階の分離ステップを有し、さらに、前記選択する処理ステップは、汚染土壌を乾燥させて解砕を行う乾燥ステップと、前記乾燥ステップにより汚染土壌の含水率を受入基準値以下とし、前記分離ステップの最終の篩を通過した汚染土壌に乾燥砂を混合して受入基準値以下の含水率に調整する含水率調整ステップと、前記分離ステップの最終の篩を通過した汚染土壌に乾燥砂を混合して受入基準値以下のPCB濃度に調整するPCB濃度調整ステップ、を備え、前記選択する処理ステップの前記乾燥ステップ、含水率調整ステップ、PCB濃度調整ステップ、の内、少なくともいずれかのステップを汚染土壌の含水率とPCB濃度に基づいて選択して実施しあるいは実施しないとし、
    前記選択して実施しあるいは実施しないとしは、
    前記汚染土壌の含水率によって選択して実施するコースを備え、
    前記汚染土壌のPCB濃度が受入基準値以下の場合においては、
    前記汚染土壌が塊状化する含水率では前記乾燥ステップを選択し前記分離ステップの途中に前記乾燥ステップを組み込む湿潤土コースを選択し、
    前記汚染土壌が塊状化しない含水率で受入基準値以下の含水率では前記分離ステップのみ実施する乾燥土コースを選択し前記乾燥ステップ、前記含水率調整ステップ、および前記PCB濃度調整ステップは実施しないとし、
    前記汚染土壌が塊状化しない含水率で受入基準値を超える含水率では前記分離ステップのあとに前記含水率調整ステップを選択して実施する飽和土コースを選択し、
    前記汚染土壌のPCB濃度が受入基準値を超える場合においては、前記汚染土壌の含水率によって選択した前記各コースの後に前記PCB濃度調整ステップを実施し、
    前記本処理装置の受入基準に適合する前処理汚染土壌を得ることを特徴とするPCB汚染土壌の前処理方法。
  3. 複数段階の分離ステップは、掘削した砂、礫質土壌を主体とする汚染土壌から石、ガラ、廃棄物の少なくとも100ミリメートル以上の大型混入物を分離して取り除く1次分離ステップと、前記1次分離ステップで大型混入物を取り除いた汚染土壌から小石、ガラ、廃棄物の少なくとも40ミリメートル以上の中型混入物を分離して取り除く2次分離ステップと、前記2次分離ステップで分離した汚染土壌から小石、有害物質含有部品の廃棄物の少なくとも5ミリメートル以上の小型混入物を取り除く3次分離ステップと、を備え、前記3次分離ステップの篩を通過した汚染土壌を本処理装置で無害化処理する前処理汚染土壌とすることを特徴とする請求項1または2に記載のPCB汚染土壌の前処理方法。
  4. 乾燥ステップは、ロータリーキルンによりPCBの揮発抑制温度以下で加熱して汚染土壌の乾燥を行うことを特徴とする請求項1または2に記載のPCB汚染土壌の前処理方法。
  5. 乾燥ステップは、1次分離ステップで石、ガラ、廃棄物等の大型混入物を取り除いた後に実施することを特徴とする請求項3に記載のPCB汚染土壌の前処理方法。
  6. 飽和土コースにおいて、受入基準値以下の含水率とするための乾燥砂の必要量と、受入基準値以下のPCB濃度とするための乾燥砂の必要量の内、より多い方の必要量を混合することを特徴とする請求項1または2に記載のPCB汚染土壌の前処理方法。
  7. 乾燥砂を硅砂としたことを特徴とする請求項1、2、または6に記載のPCB汚染土壌の前処理方法。
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