JP6312016B2 - 汚染土壌処理装置 - Google Patents
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Description
本発明は、汚染土壌から汚染物質を含む小粒子を分離する汚染土壌処理装置であって、前記汚染土壌を洗浄する洗浄装置と、前記汚染土壌を、土壌粒子のうち小粒子を含む一次汚染残留水と、前記土壌粒子のうちの前記小粒子より大径の大粒子とに分離させる液体サイクロンと、前記液体サイクロンから排出される前記大粒子、及び、前記大粒子に付随するとともに前記小粒子が含まれる二次汚染残留水を分離させる固液分離装置と、前記分級装置から排出される一次汚染残留水及び前記固液分離装置から排出される前記二次汚染残留水とから前記小粒子を除去する粒子除去装置と、を備え、前記固液分離装置は、前記二次汚染残留水が流れ込むオーバーフロー液受けを有する沈殿槽を備え、前記大粒子及び前記二次汚染残留水に対して沈殿分級を行う沈殿分級機構と、前記沈殿分級機構に接続され、前記大粒子を排出する排出口が前記沈殿槽の液面よりも高い位置に配置されるように形成されているパイプと、前記パイプの中に配置された複数のブレードと、前記複数のブレードを連結する牽引索と、前記牽引索を駆動する駆動装置と、を有し前記液体サイクロンと前記固液分離装置とは、前記液体サイクロンの下部に接続された沈降管を介して前記液体サイクロンの下部出口に接続されたロータリーバルブを介して接続され、前記オーバーフロー液受けに流れ込む前記二次汚染残留水を前記粒子除去装置に送る二次汚染残留水ラインを備え、前記粒子除去装置は、前記一次汚染残留水を洗浄する撹拌洗浄装置を備え、前記撹拌洗浄装置にて除去された沈殿物を前記液体サイクロンに供給するラインと、前記粒子除去装置にて前記小粒子が除去された一次汚染残留水と二次汚染残留水とを、前記固液分離装置と前記撹拌洗浄装置との、それぞれに供給するラインと、を備えることを特徴とする。
また、ロータリーバルブの回転数を調整することにより、土壌粒子の性状に応じて固液分離装置に供給される大粒子及び二次汚染残留水の量を調整することができる。
本実施形態の汚染土壌処理装置1は、放射性セシウムなどの放射性物質を含む汚染土壌CSから放射性物質を除去するための処理装置である。
より具体的には、汚染土壌CSを洗浄し、次いで再利用可能な再利用土壌と汚染残留水とに分離した後、再利用土壌に残存し、放射性物質を含む粘土質汚染土壌を除去する機能を有する処理装置である。
ここで、粘土質汚染土壌は、土壌粒子のうち粒径が5μm以下のもの(以下、土壌小粒子PSと呼ぶ)である。この粘土質汚染土壌には、例えばセシウムなどの放射性物質の大半が吸着していることが知られている。
なお、洗浄水としては、後述する脱水装置33から供給される浄水Wを用いることもできる。
図2に示すように、分級装置3は、下方に向かうに従って、徐々に縮径する円筒形状のケーシング11と、ケーシング11の上端近傍に設けられ、処理水及び土壌粒子Pをケーシング11内で旋回するように導入する導入ダクト12と、ケーシング11の上面に上方に向かって突出するように設けられた上部出口13と、ケーシング11の下端に設けられた下部出口14と、を有している。導入ダクト12は、土壌粒子ライン7(図1参照)に接続されており、導入ダクト12と土壌粒子ライン7との接続部には、サイクロン本体の内部で高速の旋回流を発生させるようなポンプ(図示せず)が設けられている。
本実施形態においては、分級装置3には、土壌粒子Pと、この土壌粒子Pに付随する処理水が導入されて、土壌粒子Pと一次汚染残留水CW1とに分離される。
図1に戻って、一次汚染残留水ライン16の下流側には、除染処理装置4が設けられている。除染処理装置4は、撹拌洗浄装置31、凝集固液分離装置32、及び脱水装置33と、を順に有している。
撹拌洗浄装置31は、洗浄槽を有し、洗浄槽内に導入された、例えば汚染残留水などの液体を空気などのガスによって撹拌しつつ洗浄する装置である。
凝集固液分離装置32の下流側には、脱水装置33が設けられている。
分離移送装置5は、土壌粒子Pに付随する液分を分離する固液分離装置である。図2に示すように、分離移送装置5は、沈降管17を介して分級装置3の下部出口14に接続されたロータリーバルブ18と、ロータリーバルブ18から排出される液体を含む土壌を受ける水切タンク19と、水切タンク19の下部に沈殿した土壌を掻き揚げる水切コンベア20と、を有している。
オーバーフロー液受け30の排出部には、オーバーフロー液受け30内の液体を送出する二次汚染残留水ライン36(図1参照)が接続されている。図1に示すように、二次汚染残留水ライン36の下流側には凝集固液分離装置32が接続されている。
まず、汚染土壌CSは、前処理装置2に導入され、洗浄、産廃処理物の除去が行われる。
洗浄に使用された処理水と、前処理装置2によって抽出された土壌粒子Pは土壌粒子ライン7を介して分級装置3に導入され、再利用土壌や産廃処理物は、産廃処理物ライン8を介して放射線モニタ9に送られ、放射線量が測定される。放射線モニタ9にて、一定基準以下の放射線量が確認された場合、これらの土壌は再利用可能と判断され、適宜埋戻し処理などが行われる。再利用が不可と判断された場合、土壌は、再び前処理装置2に導入されるか、所定の保管容器に収容されて中間処理施設や、最終処分場などの廃棄物処理施設に送られる。
一次汚染残留水CW1は、分級装置3の上部出口13よりオーバーフローして排出され、土壌大粒子PBは、旋回しながら分級装置3のケーシング11の下方に移動して下部出口14より排出される。
除染処理装置4においては、まず、一次汚染残留水CW1が撹拌洗浄装置31に送られて更に洗浄される。洗浄後、ガスを停止させることによって、洗浄槽内には沈殿物が沈殿する。撹拌洗浄装置31によって分離された沈殿物は、再び分級装置3に送られて再処理される。
土壌大粒子PBには、意図しないが汚染残留水が含まれている。ここでは、土壌大粒子PBに含まれる汚染残留水を二次汚染残留水CW2と呼ぶ。二次汚染残留水CW2には、一次汚染残留水CW1と同様に、放射性物質を含む土壌小粒子PSが含まれている。
一方、二次汚染残留水CW2の液面38がオーバーフロー液受け30の上端を越えると、オーバーフロー液受け30に二次汚染残留水CW2が流れ込み、二次汚染残留水ライン36を介して二次汚染残留水CW2が凝集固液分離装置32に送られる。オーバーフロー液受け30に流れ込む二次汚染残留水CW2には、沈殿物である土壌大粒子PBは含まれない。
土壌大粒子PBは、水切コンベア20のパイプ25の内部に存在する液面38を越えて搬送されるため、土壌大粒子PBからは液体成分は除去される。
即ち、分級装置3において再利用土壌として分離された土壌に、放射性物質を含む土壌小粒子PSが混入した場合においても、分離移送装置5を用いることによって取り除くことができる。
また、ロータリーバルブ18の回転数を調整することにより、土壌粒子Pの性状に応じて分離移送装置5に供給される土壌大粒子PB及び二次汚染残留水CW2の量を調整することができる。
2 前処理装置(洗浄装置)
3 分級装置
4 除染処理装置(粒子除去装置)
5 分離移送装置(固液分離装置)
7 土壌粒子ライン
8 産廃処理物ライン
9 放射線モニタ
11 ケーシング
12 導入ダクト
13 上部出口
14 下部出口
16 一次汚染残留水ライン
17 沈降管
18 ロータリーバルブ
19 水切タンク
20 水切コンベア
22 ハウジング
23 ローター
24 搬送室
25 パイプ
26 ブレード
27 排出口
28 牽引索
29 駆動装置
30 オーバーフロー液受け
31 撹拌洗浄装置
32 凝集固液分離装置
33 脱水装置
35 開口
36 二次汚染残留水ライン
37 土壌大粒子ライン
38 液面
39 仕切板
CS 汚染土壌
P 土壌粒子
CW1 一次汚染残留水
CW2 二次汚染残留水
PB 土壌大粒子(大粒子)
PS 土壌小粒子(小粒子)
Claims (3)
- 汚染土壌から汚染物質を含む小粒子を分離する汚染土壌処理装置であって、
前記汚染土壌を洗浄する洗浄装置と、
前記汚染土壌を、土壌粒子のうち小粒子を含む一次汚染残留水と、前記土壌粒子のうちの前記小粒子より大径の大粒子とに分離させる液体サイクロンと、
前記液体サイクロンから排出される前記大粒子、及び、前記大粒子に付随するとともに前記小粒子が含まれる二次汚染残留水を分離させる固液分離装置と、
前記分級装置から排出される一次汚染残留水及び前記固液分離装置から排出される前記二次汚染残留水とから前記小粒子を除去する粒子除去装置と、を備え、
前記固液分離装置は、
前記二次汚染残留水が流れ込むオーバーフロー液受けを有する沈殿槽を備え、前記大粒子及び前記二次汚染残留水に対して沈殿分級を行う沈殿分級機構と、
前記沈殿分級機構に接続され、前記大粒子を排出する排出口が前記沈殿槽の液面よりも高い位置に配置されるように形成されているパイプと、
前記パイプの中に配置された複数のブレードと、
前記複数のブレードを連結する牽引索と、
前記牽引索を駆動する駆動装置と、を有し
前記液体サイクロンと前記固液分離装置とは、前記液体サイクロンの下部に接続された沈降管を介して前記液体サイクロンの下部出口に接続されたロータリーバルブを介して接続され、
前記オーバーフロー液受けに流れ込む前記二次汚染残留水を前記粒子除去装置に送る二次汚染残留水ラインを備え、
前記粒子除去装置は、前記一次汚染残留水を洗浄する撹拌洗浄装置を備え、
前記撹拌洗浄装置にて除去された沈殿物を前記液体サイクロンに供給するラインと、
前記粒子除去装置にて前記小粒子が除去された一次汚染残留水と二次汚染残留水とを、前記固液分離装置と前記撹拌洗浄装置との、それぞれに供給するラインと、を備えることを特徴とする汚染土壌処理装置。 - 前記沈殿槽の容量を調整可能とする仕切板を備えることを特徴とする請求項1に記載の汚染土壌処理装置。
- 前記汚染土壌は、放射性物質を含む汚染土壌であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の汚染土壌処理装置。
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