JP4646047B2 - 汚染土壌の浄化方法及びそれに用いる分離装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄効率を向上させて汚染土壌の浄化費用を低減することができるようにした汚染土壌の浄化方法及びそれに用いる分離装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、各種製造工場やその跡地の土壌が、油分をはじめとする汚染物質で汚染されていること明らかとなり、社会問題となっている。
また、タンカー等の海難事故によって流出した原油や燃料油、船舶から不法投棄された廃油により汚染された海浜の土壌や、原油採掘地の原油が付着した土壌(掘削土を含む。)についても、コスト等との関係で適当な浄化方法がなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような背景から、汚染土壌から汚染物質を除去することにより、土地の再利用を可能にしたり、自然環境を保護するとともに、汚染物質を除去した土砂を再利用する技術の確立が望まれている。
【0004】
ところで、油分を含む汚染土壌の浄化方法の一つとして土壌洗浄方法があるが、従来提案されている土壌洗浄方法は、汚染物質の濃度が高く、また、油分が重質油やタールの場合には、土砂の表面に付着した汚染物質を取り除くために、水を大量に使用したり、複数回の洗浄工程を経たり、界面活性剤等の洗浄助剤を使用する必要があった。
したがって、このような土壌洗浄方法では、設備費のほか、水処理費、界面活性剤等の洗浄助剤費のコストが大きくなって、処理単価が高くなってしまい、実用性に乏しいという問題があった。
【0005】
本発明は、上記従来の汚染土壌の浄化方法、特に、土壌洗浄方法の有する問題点に鑑み、洗浄効率を向上させて汚染土壌の浄化費用を低減することができるようにした汚染土壌の浄化方法及びそれに用いる分離装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の汚染土壌の浄化方法は、油分を含む汚染物質が付着した土砂を予め選別機により分級し、所定の粒径以上の土砂を取り除いた土砂に加水して、洗浄機に導入し、洗浄機において土砂同士の摩擦により土砂の表面に付着した汚染物質を離脱させ、土砂及び汚染物質を含む水を、水を張った分離槽並びに加振スクリーン及び空気供給手段を備えた分離装置に導入し、該分離装置の分離槽内において、加振スクリーンの下に配設した空気供給手段のエアブロー管から気泡を吹き付けて土砂を撹拌して洗浄、沈降させ、汚染物質を水面に浮上させることにより、土砂と汚染物質とを分離することを特徴とする。
【0007】
この汚染土壌の浄化方法は、まず、油分を含む汚染物質が付着した土砂を予め選別機により分級するようにしているので、それ以降の工程の負荷を小さくすることができる。そして、選別機により分級した所定の粒径以上の土砂は、汚染物質が分離されやすいため、すすぎ水により簡単に洗浄することにより、再利用することができるものとなる。
一方、所定の粒径以上の土砂を分級して取り除いた土砂は、加水して、洗浄機に導入し、洗浄機において土砂同士の摩擦により土砂の表面に付着した汚染物質を離脱させ、土砂及び汚染物質を含む水を、水を張った分離槽並びに加振スクリーン及び空気供給手段を備えた分離装置に導入し、該分離装置の分離槽内において、加振スクリーン上の土砂に振動を付与するとともに加振スクリーンの下に配設した空気供給手段のエアブロー管から気泡を吹き付けて土砂を撹拌して洗浄、沈降させ、汚染物質を水面に浮上させることにより、土砂と汚染物質とを分離するようにしているので、界面活性剤等の洗浄助剤を使用することなく、少量の水のみで土砂の表面に付着している汚染物質を確実に離脱、分離し、土砂を再利用することができるものとなる。
【0008】
また、上記本発明の汚染土壌の浄化方法に用いる本発明の分離装置は、土砂及び汚染物質を含む水が導入される水を張った分離槽と、該分離槽の底部付近に加振手段により振動するように配設され、導入された土砂に振動を付与しながら通過させる加振スクリーンと、該加振スクリーンの下に配設されたエアブロー管から、加振スクリーン上の土砂に向けて気泡を吹き付けて土砂を撹拌して洗浄、沈降させ、汚染物質を水面に浮上させる空気供給手段と、沈降した土砂を搬出する搬送手段とからなることを特徴とする。
【0009】
この汚染土壌の浄化に用いる分離装置は、加振スクリーン及び空気供給手段によって、土砂に振動を付与しながら、気泡を吹き付けるようにしているため、洗浄機において土砂同士の摩擦により土砂の表面から離脱した汚染物質を、土砂から確実に分離させ、搬送手段によって沈降した土砂を搬出することができる。
【0010】
この場合において、汚染土壌の浄化に用いる分離装置に、回転により水面の泡沫を分離槽から越流させて排除する泡沫排除ブレードと、水面に浮上した油分を含む汚染物質を吸い上げるバキューム装置とを備えることができる。
【0011】
これにより、土砂の表面から離脱、分離した汚染物質を、土砂から確実に分離させ、少量の水と共に回収することができ、後工程のオイルセパレータ等での汚染物質の分離、回収を効率よく行うことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の汚染土壌の浄化方法及びそれに用いる分離装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0013】
図1及び図2〜図4に、本発明の汚染土壌の浄化方法の一実施例を示す。
【0014】
この土砂の処理方法では、油分等の汚染物質が付着した土砂を、選別機1にかけて、汚染物質の分離しやすい所定の粒径(Nmm)以上の土砂(砂礫)Bを分級する。
この場合、分級は、浄化対象の汚染土壌に応じて決定することができるが、粒径(Nmm)を、20〜50mmの範囲の粒径に設定することが望ましい。
【0015】
そして、選別機1により分級した所定の粒径以上の土砂Bは、汚染物質が分離されやすいため、すすぎ水により簡単に洗浄することにより、再利用することができるものとなる。
なお、このときのすすぎ水は、後述する水槽6に送られて処理される。
【0016】
一方、所定の粒径以上の土砂を分級して取り除いた、汚染物質を多く含有する粒径の小さな土砂Aは、ベルトコンベア2によって、図5に示す洗浄機3に搬送された後、この洗浄機3内で加水され、土砂同士の摩擦による相互研磨を行うことによって、図5(c)に示すように、土砂A表面の汚染物質Dが離脱される。
【0017】
洗浄機3は、回転可能に設けられたドラム31と、このドラム31内に偏心して設けられ、ドラム31と逆方向に回転するロータ32とを備え、ドラム31とロータ32とを、土砂に圧力を加えながら相互に逆回転させることにより、すりつぶし及びもみすりを行う。
これにより、汚染物質を含有する土砂Aに、土砂相互間の擦り合わせの力を作用させ、土砂同士の摩擦による相互研磨を行い、図5(c)に示すように、土砂Aに付着している汚染物質Dを離脱させるとともに、図5(d)に示すように、土砂Aを細かく整粒することができる。
【0018】
次に、表面に付着した汚染物質が離脱した土砂A及び汚染物質Dを含む水を、図6〜図9に示す水を張った分離槽41並びに加振スクリーン42及び空気供給手段としてのエアブロー管43を備えた分離装置4に導入し、この分離装置4の分離槽41内において、土砂に振動を付与するとともに気泡を吹き付けて沈降させることにより、土砂Aと汚染物質Dとを分離する。
【0019】
分離装置4は、図6〜図9に示すように、土砂A及び汚染物質Dを含む水が導入される水を張った分離槽41と、分離槽41の底部付近に振動可能に配設され、導入された土砂Aに振動を付与しながら通過させる加振スクリーン42と、この加振スクリーン42の下に配設され、分離槽41内に気泡を供給する空気供給手段としてのエアブロー管43と、このエアブロー管43の下に配設され、沈降した土砂Aを搬出する搬送手段としてのベルトコンベア44とを備えている。
【0020】
分離槽41には、回転により水面の泡沫を越流させて排除する泡沫排除ブレード45が配設されるとともに、水面に浮上した油分等の汚染物質Dを吸い上げるバキューム装置46と、バキューム装置46の下流側に配設され、浮遊する汚染物質Dをベルトコンベア44から隔離する隔壁47とが設けられている。
バキューム装置46に吸い上げられた汚染物質Dは、気水分離器46aを通過した後、オイルセパレータ5に送られ、オイルセパレータ5において、油分と汚水(少量の水を含む油分等の汚染物質)が分離され、産業廃棄物として処理される。
また、分離槽41でベルトコンベア44より下に沈澱した微細な砂は、ポンプPによって吸い上げられ、新しい土砂Aと共に分離槽41に再投入される。
【0021】
加振スクリーン42は、特に限定されるものではないが、例えば、約5mm程度のメッシュのものからなり、加振手段42aに支持された状態で、斜めに形成された分離槽41の底部とほぼ平行に配設されている。
【0022】
エアブロー管43は、ブロア装置43aから送られた空気を細かい気泡にして、加振スクリーン42を通過させる。
このエアブロー管43からの気泡は、加振スクリーン42上の土砂Aを撹拌して洗浄効果を高めるとともに、油分等の汚染物質を水面に引き連れて浮上させる役割を果たす。
【0023】
ベルトコンベア44は、分離槽41の底部に沿い配設され、水上部に脱水用の加振手段44aが設けられている。
加振手段44aの下流側には、加圧水を水面や水中に噴射することにより、搬出される土砂Aに汚染物質が引き連れられることを防止する圧力水配管44bが設けられている。
さらに、必要に応じて、加振手段44aの上流側及びバキューム装置46の上流側には、搬出された土砂Aを洗浄するための洗浄水配管44c及びバキューム装置46への油分等の汚染物質Dの吸い上げを助ける洗浄水配管44dを設けることができる。
なお、圧力水配管44b及び洗浄水配管44dは、加圧水を噴射するように構成するほか、加圧空気を噴射するように構成することもできる。
【0024】
この分離装置4は、加振スクリーン42及びエアブロー管43によって、土砂Aに振動を付与しながら、気泡を吹き付けるようにしているため、洗浄機3において土砂A同士の摩擦等により土砂Aの表面から離脱した汚染物質Dを、土砂から確実に分離させ、ベルトコンベア44によって沈降した土砂Aを搬出することができる。
これにより、界面活性剤等の洗浄助剤を使用することなく、少量の水のみで土砂Aの表面に付着している汚染物質Dを、土砂Aから確実に離脱、分離し、気泡によって油分等の汚染物質Dを浮上させることができ、土砂Aから分離した汚染物質Dを、少量の水と共に回収して、後述のオイルセパレータ5等で効率よく分離、回収することができるものとなる。
【0025】
一方、分離装置4の分離槽41に沈降した土砂Aは、ベルトコンベア44によって分離装置4から取り出され、水槽6上に配設された脱水ふるい7に搬送される。
脱水ふるい7に搬送された土砂Aは、必要に応じて、すすぎ水により簡単に洗浄された後、脱水されることによって、再使用可能な清浄な土砂Aとすることができる。
【0026】
他方、分離槽41からのドレン水は、前記の選別機1により分級した所定の粒径以上の土砂Bのすすぎ水と共に水槽6に導入され、公知の処理方法によって浄化処理される。
すなわち、水槽6では、沈澱処理が行われ、水槽6の底部に沈澱したスラリーは、スラリー槽8に導入された後、脱水装置9にて脱水ケーキと処理水とに分けられ、処理水は反応槽10に送られる。
【0027】
また、水槽6の上部水は、脱水装置9からの処理水及びオイルセパレータ5からの処理水と共に、反応槽10に送られた後、一次反応槽11、二次反応槽12、三次反応槽13、一次凝集槽14及び二次凝集槽15を順次経て処理された後、沈澱槽16に導入される。
沈澱槽16に導入された処理水は、上部水が処理水槽17に移され、すすぎ水、加水のための水等として再使用され、ドレン水はスラリー槽8に戻されて再処理される。
【0028】
このように、本実施例の汚染土壌の浄化方法によれば、まず、油分等の汚染物質が付着した土砂から予め汚染物質の分離しやすい所定の粒径以上の土砂Bを選別機1により分級するようにしているので、それ以降の工程の負荷を小さくすることができる。そして、選別機1により分級した所定の粒径以上の土砂Bは、汚染物質が分離されやすいため、すすぎ水により簡単に洗浄することにより、再利用することができるものとなる。
一方、所定の粒径以上の土砂Bを分級して取り除いた土砂Aは、加水して、洗浄機3に導入し、洗浄機3において土砂同士の摩擦等により土砂Aの表面に付着した汚染物質Dを離脱させ、土砂A及び汚染物質Dを含む水を、水を張った分離槽41並びに加振スクリーン42及び空気供給手段43を備えた分離装置4に導入し、この分離装置4の分離槽41内において、土砂Aに振動を付与するとともに気泡を吹き付けて沈降させることにより、土砂Aと汚染物質Dとを分離するようにしているので、界面活性剤等の洗浄助剤を使用することなく、少量の水のみで土砂の表面に付着している汚染物質を確実に離脱、分離し、土砂を再利用することができるものとなる。
【0029】
以上、本発明の汚染土壌の浄化方法及びそれに用いる分離装置について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、洗浄機に異なる形式の洗浄機を用いるようにする等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【0030】
【発明の効果】
本発明の汚染土壌の浄化方法によれば、まず、油分を含む汚染物質が付着した土砂を予め選別機により分級するようにしているので、それ以降の工程の負荷を小さくすることができる。そして、選別機により分級した所定の粒径以上の土砂は、汚染物質が分離されやすいため、すすぎ水により簡単に洗浄することにより、再利用することができるものとなる。
一方、所定の粒径以上の土砂を分級して取り除いた土砂は、加水して、洗浄機に導入し、洗浄機において土砂同士の摩擦により土砂の表面に付着した汚染物質を離脱させ、土砂及び汚染物質を含む水を、水を張った分離槽並びに加振スクリーン及び空気供給手段を備えた分離装置に導入し、該分離装置の分離槽内において、加振スクリーン上の土砂に振動を付与するとともに加振スクリーンの下に配設した空気供給手段のエアブロー管から気泡を吹き付けて土砂を撹拌して洗浄、沈降させ、汚染物質を水面に浮上させることにより、土砂と汚染物質とを分離するようにしているので、界面活性剤等の洗浄助剤を使用することなく、少量の水のみで土砂の表面に付着している汚染物質を確実に離脱、分離し、土砂を再利用することができるものとなる。
これにより、洗浄効率が向上するため、所定の粒径以上の土砂を洗浄工程の前工程において分級することにより洗浄工程以降の負荷が小さくなることと相俟って、汚染土壌の浄化費用を低減することができる。
また、洗浄工程以降においては、土砂を分級することなく、一連の処理を行うことができ、処理工程を簡略化して、設備費等のコストを低減することができる。
【0031】
また、本発明の汚染土壌の浄化に用いる分離装置によれば、加振スクリーン及び空気供給手段によって、土砂に振動を付与しながら、気泡を吹き付けるようにしているため、洗浄機において土砂同士の摩擦により土砂の表面から離脱した汚染物質を、土砂から確実に分離させ、搬送手段によって沈降した土砂を搬出することができる。
これにより、界面活性剤等の洗浄助剤を使用することなく、少量の水のみで土砂の表面に付着している汚染物質を確実に離脱、分離し、土砂を再利用することができるものとなる。
【0032】
また、汚染土壌の浄化に用いる分離装置に、回転により水面の泡沫を分離槽から越流させて排除する泡沫排除ブレードと、水面に浮上した油分を含む汚染物質を吸い上げるバキューム装置とを備えることにより、土砂の表面から離脱、分離した汚染物質を、土砂から確実に分離させ、少量の水と共に回収することができ、後工程のオイルセパレータ等での汚染物質の分離、回収を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の汚染土壌の浄化方法の一実施例を示すフローチャートである。
【図2】 本発明の汚染土壌の浄化方法の一実施例を示す設備装置のフローチャート(その1)である。
【図3】 本発明の汚染土壌の浄化方法の一実施例を示す設備装置のフローチャート(その2)である。
【図4】 本発明の汚染土壌の浄化方法の一実施例を示す設備装置のフローチャート(その3)である。
【図5】 本発明の汚染土壌の浄化に用いる洗浄機を示し、(a)はその断面図、(b)はその動作を示す断面図、(c)は同洗浄機によるすりつぶし作用を示す説明図、(d)は同洗浄機によるもみすり作用を示す説明図である。
【図6】 本発明の汚染土壌の浄化に用いる分離装置を示す概略図である。
【図7】 同平面図である。
【図8】 同正面図である。
【図9】 同左側面図である。
【符号の説明】
1 選別機
2 ベルトコンベア
3 洗浄機
31 ドラム
32 ロータ
4 分離装置
41 分離槽
42 加振スクリーン
42a 加振手段
43 エアブロー管(空気供給手段)
43a ブロア装置
44 ベルトコンベア
44a 加振手段
44b 圧力水配管
44c 洗浄水配管
45 泡沫排除ブレード
46 バキューム装置
47 隔壁
5 オイルセパレータ
6 水槽
7 脱水ふるい
8 スラリー槽
9 脱水装置
10 反応槽
11 一次反応槽
12 二次反応槽
13 三次反応槽
14 一次凝集槽
15 二次凝集槽
16 沈澱槽
17 処理水槽
Claims (3)
- 油分を含む汚染物質が付着した土砂を予め選別機により分級し、所定の粒径以上の土砂を取り除いた土砂に加水して、洗浄機に導入し、洗浄機において土砂同士の摩擦により土砂の表面に付着した汚染物質を離脱させ、土砂及び汚染物質を含む水を、水を張った分離槽並びに加振スクリーン及び空気供給手段を備えた分離装置に導入し、該分離装置の分離槽内において、加振スクリーン上の土砂に振動を付与するとともに加振スクリーンの下に配設した空気供給手段のエアブロー管から気泡を吹き付けて土砂を撹拌して洗浄、沈降させ、汚染物質を水面に浮上させることにより、土砂と汚染物質とを分離することを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
- 土砂及び汚染物質を含む水が導入される水を張った分離槽と、該分離槽の底部付近に加振手段により振動するように配設され、導入された土砂に振動を付与しながら通過させる加振スクリーンと、該加振スクリーンの下に配設されたエアブロー管から、加振スクリーン上の土砂に向けて気泡を吹き付けて土砂を撹拌して洗浄、沈降させ、汚染物質を水面に浮上させる空気供給手段と、沈降した土砂を搬出する搬送手段とからなることを特徴とする汚染土壌の浄化に用いる分離装置。
- 回転により水面の泡沫を分離槽から越流させて排除する泡沫排除ブレードと、水面に浮上した油分を含む汚染物質を吸い上げるバキューム装置とを備えたことを特徴とする請求項2記載の汚染土壌の浄化に用いる分離装置。
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JPH11276924A (ja) * | 1998-03-26 | 1999-10-12 | Daito Doboku:Kk | コンクリート骨材用砂の製造方法及びこの方法で使用する装置 |
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2000
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