JPH07509401A - 汚染した土壌の浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 汚染した土壌の浄化装置 そこで、本発明の根底をなす課題は、高０負圧力く？尋られ、同時（二火花発生 に、冒頭に述べた種類の装置を改良することである。 この課題は本発明に従い、負圧発生器が液封ポンプであり、この液封ポンプの後 に、有害物質を収容する空気活性炭フィルターが接続され、液封ポンプと有害物 質を収容する空気活性炭フィルターとの間に、少なくとも１個の液体分離器が接 続配置されていることによって解決される。 液封ポンプまたは水封ポンプを使用することにより、個々のリングセルの間の隙 間が効果的にノールされ、それによって大きな負圧が得られる。液封装置内に存 在する隙間は更に、土壌から吸引された石英粒子が火花を発生しないように作用 するという利点がある。なぜなら、この過程が水封装置内で行われ、従って爆発 性のガスから分離されているからである。すなわち、爆発性およびまたは可燃性 のガス−空気−混合気はタンク、建物から、あるいは土壌から搬送可能である。 この場合、土壌は室（むろ）またはコンテナ内に入れることができる。液封ポン プによって、３３ｍｂａｒまでの絶対圧力を得ることができる。液封ポンプの後 に接続配置された空気活性炭フィルター内に有害物質が収容され、補集されるか または無害な物質に変換される。 土壌空気吸い出し設備として遊離に使用される本発明による吸い出し設備により 、きわめて高い負圧に基づいて、揮発性化合物だけでなく、ベンゼン、トルエン 、キシレン、トリ（Ｔｒｉ）、ベル（Ｐｅｒ）等のような単連発性または難揮発 性の化合物も吸い出すことができる。更に、粘度上およびまたは水が満ちた土壌 領域でも、設備の吸い出し結果は良好である。吸い出されたガスと一緒に運ばれ たきた水は、負圧発生器に対して何ら問題を生じない。搬送高さに打ち勝つ程度 の大きな圧力勾配をノズル内に生じる手段が吸込み側に設けられているときには 、負圧発生器は少しずつ吸い込むことさえ可能である。 本発明による設備により、短い時間で土壌の改良を行うことができる。 空気活性炭フィルターによって、土壌から吸い出された空気の最適な浄化が達成 される。この場合、有害物質は活性炭に吸収される。飽和した活性炭は新鮮な吸 収力のある活性炭と容易に交換可能である。はとんど１００％の相対空気湿度を 有する、液封ポンプから出たガスは、液体分離器を介して、空気流と一緒に運ば れてきた液体粒子を分離することにより、除湿される。 これにより、空気活性炭フィルターの吸収能力が流入した水によって低下するこ とがない。 液体分離器がサイクロン分離器として形成されていると有利である。このサイク ロン分離器によって、ガス流から液体粒子が機械的に良好に分離される。この場 合、サイクロン分離器自体は保守整備不要である。 少なくとも２個の液体分離器が設けられ、流れ方向において最も前方側の少なく とも一つの液体分離器が、特にポリプロピレンからなる充填物包装材を備えてい ると有利である。この充填物包装材によって分離作用が改善される。分離される 液体の量を制御し、場合によっては排出するために、液体分離器は充填レベルコ ントローラと排出弁を備えている。液封ポンプの液封装置への液体の供給は、必 要な場合に、液封ポンプの液封装置を液体分離器の液体出口に接続することによ って行われる。 これにより、ポンプによって搬送されたガスと一緒に運ばれてきて液体分離器内 で分離される液体が、液封ポンプに再び供給される。これにより、液体損失が最 小に抑えられる。更に、吸い出されたガスによって汚染された液体は、閉じた回 路内に保持される。 液封装置の液体の過剰の加熱を避けるために、液封ポンプと液体分離器との間に は、熱交換器が接続配置されている。この熱交換器は新鮮な水または周囲の空気 によって冷却可能である。 液体分離器の溢流部が液体容器、特に液体活性炭フィルターに接続されていると 有利である。液体容器を介して、液体分離器から流出する液体が捕集され、そし て液体活性炭フィルター内で、環境に放出できるように処理される。その際、特 に、土壌から吸い出されたガスによって一緒に運ばれてきた液体も処理可能であ る。この液体は通常は、吸い出されたガスのように汚染され、液体活性炭フィル ター内での処理を必要とする。 有害物質を収容する装置の手前に、新鮮な空気の供給のための絞り弁を設けると 有利である。これにより、特に供給される新鮮空気が予め温められていると、有 害物質を収容する装置に供給される空気の水分含有量を減らすことができる。こ れにより、空気活性炭フィルター内の吸収プロセスを加速することかできる。　 装置全体の制御とチェックのために、温度測定装置、圧力測定装置、湿度測定装 置および有害物質測定装置が特にドレガー小管によって設けられている。この機 器によって、個々の設備部品の機能上の欠陥または個々のシステム値の偏差を直 ちに知ることができ、プロセス経過に制御介入することができるので、常に最適 で効果的な空気吸い出しが、長時間にわたって、すなわち敗退問およぶ数か月に わたって維持可能である。 有利な実施形の場合には、装置が移動可能な設備として形成されている。 移動式設備は短時間でその使用場所に運ぶことでき、これは特に有毒物質が土壌 に侵入した事故のときに特に重要である。このような設備は事故のときに、被害 を最小にするために役立ち、かつ特に土壌範囲の迅速な汚染除去のために寄与す る。　本発明の他の効果、特徴および詳細は、図を参照して特別有利な二つの実 施例を詳細に説明する次の記載から明らかである。その際、図１は本発明による 装置の第１の処理を示す図、図２は本発明による装置の第２の処理を示す図、そ して図３は分離器を示す。 図１．２に示した、全体を１で表した、土壌から流体を吸い出す装置は、主要な 構成要素として、液封ポンプまたは水封ポンプ２を備えている。このポンプは全 体を３で示した吸引要素３と、全体を４で示した有害物質を収容するための装置 との間に設けられている。吸引要素３は通常は、土壌に挿入された図示していな い多数の水位計（Ｐｅｇｅｌ）からなっている。この水位計によって、土壌空気 が弁５を経て吸引される。水位計を介して、液体または気体と液体の混合物を吸 い出すことができる。各々の水位計は他の水位計とは無関係に、地下水の中また は地下水の上方に設けることができる。その際、個々の土壌空気水位計の個々の 絶対圧力はＭＳＲ−個所６で読み取ることができ、真空全圧は弁５と水封ポンプ ２の間に設けられたＭＳＲ−個所７で読み取ることができる。通常は、水位計は 水位計穴を経て土壌中に挿入される。 この場合、水位針穴は下端と上端で密封されている。流体の吸引は地表の下方２ 〜２０メートルに設けられたフィルター管を経て行われる。個々の水位針穴の間 隔は５０〜６０メートルとすることができる。砂利や砂を多く含む土壌の場合に は、地表面を場合によってはフィルムで被覆またはシールすることができる。フ ィルター管は本設備に統合された水槽４９（図２）に開口している。これにより 、防爆性が改善される。この水槽４９によって、−緒に運ばれてきた汚染粒子が 分離される。すなわち、水槽は沈澱段としての働きをする。水槽は更に、防火篩 の機能を有する。水槽の上部に破裂板を取付けることにより、水槽は爆発防止部 材としての機能を有する。 水封ポンプ２を経て吸い出された気体は、約２５℃の温度とほとんど１００％の 相対的な大気湿度で、このポンプから出る。有害物質を収容する装置４は空気活 性炭フィルターとして形成されている。この場合、２個または３個のろ過塔８． ９．ＩＯが並べて接続配置されている。ろ過塔の中にある空気活性炭のための吸 い出された気体の大気湿度が６０〜７０％以上ではなく、気体の温度が過度に高 くないので、装置４の手前には２個の液体分離器ＩＩ。 １２が接続配置されている。液体分離器１１はサイクロン分離器として形成され ている。液体分離器は、乾燥すべき気体のための入口工３や出口１４のほかに、 分離された液体のための出口１５〜１８と、新鮮な水のための入口１９または図 ２の実施例の場合には補充用の入口１９を備えている。出口１５は熱交換器２０ を介して水封ポンプ２の水封装置（水リング）に接続されている。冷却のために 、熱交換器２０は弁２２を介して新鮮な水の管２１に接続され、新鮮な水の排水 管２３に接続されている。図２では、付加的な冷却のために、熱交換器２０が冷 却水補充装置５０に接続されているので、新鮮な水が不足したときあるいは新鮮 な水を節約するために、設備は必要な冷却を行うことができる。更に、他の熱交 換器５１を設けることができる。出口１６は弁２４を介して、分離された液体の ための図示していない収容容器に案内されている。出口１７は図１の実施例の場 合には、脱水器２５を経て容器２６に案内されている。この容器から、発生する 水は、最高充填レベルに達したときに、膜ポンプ２７によって水活性炭フィルタ ーに供給される。 この水活性炭フィルターでは有害物質が除去される。更に、容器２６は通気管２ ８を備えている。この通気管は試臭弁２９に達している。この試臭弁は水封ポン プ２の吸込み側に接続されている。図２の実施例の場合には、出口１７は再び分 離器１１に案内されている。 ・両液体分離器ＩＩ、１２から出る土壌空気は、小さな水滴が除去され、必要な 場合にはファン３０を介して温かい新鮮空気と混合することができる。 図２の実施例の場合には、ケーシング３０は分離器１２の上側の出口範囲に開口 している。新鮮空気の量は絞り弁３１を介して調節可能である。絞り弁は湿度測 定装置３２に依存して操作される。更に、装置４内に入る気体の温度は測定装！ １３３を介して測定可能である。その際、流入する気体の圧力は測定装置３４を 介して測定される。ろ過塔８．　９．　１０は試料取り出し個所３５．３６．３ ７を備えている。この場合、試料取り出し個所３５では、土壌空気のＫＷ−負荷 とＣＫＷ−負荷がドレガー（Ｄｒａｅｇｅｒ）小管によって測定可能である。試 料取り出し個所３６．３７では、ろ過空気のＫＷとＣＫＷの残留負荷が測定され る。出口３８で生しる排気は、周囲に供給可能である。 液体分離器１１は、水封ポンプ２内で循環水または場合によっては地下水と混合 された土壌空気が液体から分離され、後続配置の分離器１２に案内されるように 形成されている。この分離器では、−緒に運ばれてきた残りの水滴が分離される 。この分離器１２は、分離作用を改善するために、ポリプロピレンからなる充填 物包装材を備えている。 出口１５は浮き子スイッチと排出弁３９を備えている。この排出弁はポンプ４０ と弁４１を介して液体分離器１１の入口１９に接続されている。水封ポンプ２の 運転時に、供給される気体によって、常に水が水封装置から一緒に運ばれるので 、液体分離器ｌｌから出口１５と熱交換器２０を経て、失われた液体が水封装置 に供給される。循環水を補給するために、新鮮な水の管２１から水が取り出され 、レベルを調節する浮き弁４３を介して受け器４４に供給される。この受け器か ら、水は浮き子スイッチを備えた排出弁４５を経てポンプ４０に供給される。こ のポンプによって、水は液体分離器１１に供給される。液体分離器１２内に充分 な液体が存在すると、弁３９が開放し、さもなければ弁４５が開放する。 両分離型１１．１２の間には、逆止弁５２が設けられている。この逆止弁によっ て、水封ポンプ２が停止したときにファン３０から分離器１２を経て分離器１１ への空気の逆流が阻止される。 水封ポンプ２が水を吸引すると、分離器ｌｌ内の水位が上昇する。水を排出する ために、２個の電磁弁６２．６３が開放するので、水はポンプ４０を経て砂フィ ルター６４と、後続配置の２個の水活性炭フィルター６５．６６を経て供給可能 である。 ポンプ４０は井５３を備えている。最初の運転開始時に、この弁を介してポンプ を排気可能である。 水封ポンプ２、ポンプ４０およびファン３０の駆動装置４６．　４７．　４８は 電気モータおよびまたは内燃機関によって形成可能である。駆動装置が測定装置 や弁のように制御装置に接続されていると有利である。この制御装置は測定デー タ全部を監視し、目標値からそれたときに適当な弁や駆動装置を自動的に制御す る。これにより、装置ｌは自動持続運転を行うので、監視人なしに常に最適な作 動範囲または所定の作動範囲内で作動する。本発明による装置の場合には、爆発 性の土壌気体を吸い出したときでさえも、爆発の危険がなく、特別な予防措置を 講しる必要がない。なぜなら、火花を生じ得る可動の要素が常に水封ポンプ２内 の水封装置内で動くからである。従って、爆発性の気体の引火か排除される。 図３には、例えば液体分離器１１または１２として使用可能な分離器が示しであ る。水封ポンプ２の水蒸気を飽和した空気は、分離器１１の後で、管５４を経て 下側部分５５内に接線方向に案内され、手前に接続された管内での凝縮によって 発生し得る水粒子を半径方向加速によって遊離することにより、浄化される。は ぼ円筒状の分離器の下側部分５５の上方、特に上側の半分または上側の３分の１ のところに、活性炭固定床５６が設けられている。 この活性炭固定床は２個の平行な篩底５７を備え、この篩底の間に活性炭ばら物 ５８が設けられている。上昇する空気がこの活性炭固定床５６を貫流する。他の 凝縮液が存在すると、活性炭は水を収容し、後でコントロールして水蒸気として 貫流空気に放出する。活性炭固定床５６の上方には混合室５９が設けられている 。この混合室内では、ファン３０の高温乾燥空気が管６０を経て、固定床５６か ら出る湿った空気と混合される。その際、この混合は同様に、高温混合空気を接 線方向に吹き込みことによって行われる。下側部分５５内には浮き子スイッチ６ １が設けられている。更に、分離器の外側には、充填レベルのための観察ガラス ６２が設けられている。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．土壤の中または土壤の上に設置可能な吸込み要素（３）と、その後に接続配 置された少なくとも１個の負圧発生器とを備えた、汚染した土壤のための浄化装 置において、負圧発生器が液封ポンプ（２）であり、この液封ポンプの後に、有 害物質を収容する空気活性炭フィルター（８〜１０）が接続され、液封ポンプ（ ２）と有害物質を収容する空気活性炭フィルター（８〜１０）との間に、少なく とも１個の液体分離器（１１または１２）が接続配置されていることを特徴とす る浄化装置。
2. ２．液封ポンプ（７）が１個または複数の水位計に接続され、個々の水位計が他 の水位計から独立して地下水の中または地下水液面の上方に設けることが可能で あることを特徴とする請求の範囲第１項の装置。
3. ３．少なくとも２個の液体分離器（１１，１２）が設けられ、流れ方向において 最も前方側の少なくとも一つの液体分離器が、特にポリプロピレンからなる充填 物包装材を備えていることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項の装置。
4. ４．液体分離器（１１）の後に、液体容器（２６）と特に液体活性炭フィルター が接続配置されていることを特徴とする請求の範囲第１〜３項のいずれか一つの 装置。
5. ５．有害物質を収容する空気活性炭フィルター（８〜１０）の手前に、絞り弁（ ３１）と新鮮空気供給用のファン（３０）が設けられていることを特徴とする請 求の範囲第１〜４項のいずれか一つの装置。
6. ６．温度測定器、圧力測定器、湿度測定器および有害物質測定器が、特に小管に よって設けられていることを特徴とする請求の範囲第１〜５項のいずれか一つの 装置。
7. ７．装置（１）が移動式の設備として形成されていることを特徴とする請求の範 囲第１〜６項のいずれか一つの装置。
8. ８．分離器（１１または１２）が活性炭固定床（５６）を備えていることを特徴 とする請求の範囲第１〜７項のいずれか一つの装置。
9. ９．活性炭ろ過床（５６）の下方に接線方向の空気入口（１３）が設けられ、活 性炭固定床（５６）の上方に混合室が設けられていることを特徴とする請求の範 囲第８項の装置。