JP4970627B1

JP4970627B1 - 汚染物質分離除去方法

Info

Publication number: JP4970627B1
Application number: JP2012028661A
Authority: JP
Inventors: 元宏岡田
Original assignee: 株式会社フレスコーヴォ
Priority date: 2012-02-13
Filing date: 2012-02-13
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2032-02-13
Also published as: JP2013163169A

Abstract

【課題】汚染土壌を汚染現場外に搬出することなく、現場またはその近くにおいて汚染土壌を処理して減容された状態で取り出すことができるような汚染物質分離除去方法を提供する。
【解決手段】汚染物質で汚染された土壌のある現場またはその近くに、凝集浮上分離用容器を配置する。汚染物質分離除去方法は、前記現場における汚染物質を含む土壌を掬い取って一時的に集積する工程と、前記土壌を掬い取った後の前記現場またはその近くを所定の形状に掘削し、掘削した側部及び底部に遮水側壁及び遮水底壁を形成して隔離槽を形成する工程と、前記一時的に集積された汚染物質を含む土壌に対して水による洗浄及び振動を加えながらスクリーニングを行うことにより複数のサイズにふるい分けを行う工程と、最小のサイズにふるい分けられた土壌成分と、前記洗浄に際して生じた廃水を前記隔離槽に投入して攪拌を行なうことにより、前記最小のサイズにふるい分けられた土壌成分に含まれる土砂成分を沈殿させる分離処理工程と、前記隔離槽内の廃水及び浮上物を抜き取って前記凝集浮上分離用容器に凝集剤と共に投入して攪拌、混合した後、マイクロバブルにてエアレーションを行い、エアレーションにより浮上した浮上物を管理型容器に投入する工程と、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は汚染物質分離除去方法に関し、特に、放射性物質で汚染された表土、泥等から汚染物質を分離除去するのに適した汚染物質分離除去方法に関する。

土壌中の汚染物質を除去するために、様々な方法が提案されている。例えば、放射性物質、重金属等の廃棄物が混合状態となって汚染している土壌の処理方法及び装置が特許文献１に記載されている。

特開平６−３４３９４８号公報

特許文献１に記載されている装置は勿論のこと、これまで提案されている様々な方法の大部分は、決められた場所で恒久的に使用することを前提とした大型の処理設備が必要である。また、土壌の汚染地域が広範にわたる場合、大量の汚染土壌の一時保管場所が必要となり、汚染物質が放射性物質であるような場合には一時保管場所を確保することすら困難となる。

放射性物質を対象とした汚染土処理の場合、一般的には、放射性物質で汚染された表土を漉き取る除去作業が行われる。そして、この除去作業で発生する土壌は仮置き場に保管(３年程度)され、その後、中間貯蔵施設に持ち込まれ、さらに最終処分場で処理される。しかし、大量に発生する汚染土壌を処理するには輸送コストだけでも莫大な費用が予想され、また汚染土壌の保管場所についても確保することは非常に難しいのが現状である。

そこで、本発明の課題は、汚染土壌をその発生現場から場外に搬出することなく、発生現場またはその近くにおいて汚染土壌を処理して大幅に減容された状態で搬出することができるような汚染物質分離除去方法を提供することにある。

本発明の第１の態様によれば、汚染物質で汚染された土壌から、当該汚染された土壌のある現場またはその近くにおいて汚染物質を分離除去する方法であって、前記現場またはその近くの場所に、凝集浮上分離用容器を配置し、前記現場における汚染物質を含む土壌を掬い取って一時的に集積する工程と、前記土壌を掬い取った後の前記現場またはその近くを所定の形状に掘削し、掘削した側部及び底部に遮水側壁及び遮水底壁を形成して隔離槽を形成する工程と、前記一時的に集積された汚染物質を含む土壌に対して水による洗浄及び振動を加えながらスクリーニングを行うことにより複数のサイズにふるい分けを行う工程と、最小のサイズにふるい分けられた土壌成分と、前記洗浄に際して生じた廃水を前記隔離槽に投入して攪拌を行なうことにより、前記最小のサイズにふるい分けられた土壌成分に含まれる土砂成分を沈殿させる分離処理工程と、前記隔離槽内の廃水及び浮上物を抜き取って前記凝集浮上分離用容器に凝集剤と共に投入して攪拌、混合した後、マイクロバブルにてエアレーションを行い、エアレーションにより浮上した浮上物を管理型容器に投入する工程と、を含む汚染物質分離除去方法が提供される。

本発明の第２の態様によれば、汚染物質で汚染された土壌から、当該汚染された土壌のある現場またはその近くにおいて汚染物質を分離除去する方法であって、前記現場またはその近くの場所に、凝集浮上分離用容器を配置し、前記現場における汚染物質を含む土壌を掬い取って一時的に集積する工程と、前記土壌を掬い取った後の前記現場またはその近くを所定の形状に掘削し、掘削した側部及び底部に遮水側壁及び遮水底壁を形成して隔離槽を形成する工程と、前記隔離槽に、前記一時的に集積されている前記汚染物質を含む土壌と、汚染物質吸着補助材と、混練水とを投入して攪拌、混合する工程と、比重差による分級により、分級された水及びそれより上側の浮上物を取り出して少なくとも分級された水については凝集剤と共に前記凝集浮上分離用容器に投入すると共に、前記分級された水より下側の凝集沈殿物を取り出して管理型容器に投入する工程と、前記凝集浮上分離用容器に投入された前記分級された水及び凝集剤を攪拌、混合した後、マイクロバブルにてエアレーションを行い、エアレーションにより浮上した浮上物を管理型容器に投入する工程と、を含む汚染物質分離除去方法が提供される。

上記第１、第２の態様のいずれにおいても、前記所定の形状に掘削した穴に、前記掘削した土砂の一部と、セメント系固化材と、混練水とを投入して攪拌、混合して流動化処理土を形成した後、前記掘削した穴よりも前記遮水側壁及び遮水底壁の厚さ分だけ小さい大きさの構造体を投入して荷重を加えることにより前記構造体と前記掘削した穴の側部及び底部との間に前記流動化処理土が介在するようにし、前記流動化処理土が固化したら前記構造体を抜き取ることにより、前記構造体の大きさで決まる容積の前記隔離槽を形成することができるし、あるいはまた、前記所定の形状に掘削した穴に、前記掘削した土砂の一部と、セメント系固化材と、混練水とを攪拌、混合して形成した流動化処理土を少なくとも前記遮水底壁の厚さ分だけ投入した後、前記掘削した穴よりも前記遮水側壁及び遮水底壁の厚さ分だけ小さい大きさの構造体を投入すると共に、前記構造体と前記穴の側部との空間に前記流動化処理土を投入することにより前記構造体と前記掘削した穴の側部及び底部との間に前記流動化処理土が介在するようにし、前記流動化処理土が固化したら前記構造体を抜き取ることにより、前記構造体の大きさで決まる容積の前記隔離槽を形成することができる。

上記第１の態様においては更に、前記分離処理工程において生じた廃水及びそれより上側の浮上物を前記隔離槽から取り出した後、当該隔離槽に沈殿している前記土砂成分の上に、前記スクリーニングにおいてふるい分けられた前記最小サイズより大きいサイズの土壌成分及び前記掘削した土砂の別の一部を投入して前記隔離槽を含む前記掘削した穴を埋め戻す工程を含んでも良い。

上記第２の態様においては更に、前記分級された水及びそれより上側の浮上物と、前記分級された水より下側の凝集沈殿物を取り出した後、前記凝集沈殿物よりも下側に沈殿している、前記掘削した土砂に含まれる砂、砂利礫の土砂沈殿物の上に、前記掘削した土砂の別の一部を投入して前記隔離槽を含む前記掘削した穴を埋め戻す工程を含んでも良い。

本方法は、前記汚染物質が、表土に含まれる放射性物質である場合に適している。

本発明によれば、大型の固定処理設備無しで、汚染土壌を汚染現場外に搬出することなく現場で処理し減容された汚染土壌を取り出して専用の処分場に搬送して処分することができる。

本発明による汚染物質分離除去方法を実施するために、除去作業現場又はその近くに設けられる隔離槽の構築方法を、２つの形態について説明するための図である。本発明による汚染物質分離除去方法の第１の実施形態を実施するために、図１の隔離槽で分離処理された廃水を処理するための凝集浮上分離用容器の一例を示した縦断面図である。本発明による汚染物質分離除去方法の第２の実施形態を実施するために、図１で構築された隔離槽を用いて実施される分級処理を説明するための図である。本発明による汚染物質分離除去方法の第２の実施形態を実施するために、図３の分級処理で分離された水を処理するための簡易型凝集浮上分離用容器の一例を示した縦断面図である。図１の隔離槽の構築に伴う穴の掘削や、図３の分級処理に伴う攪拌のために使用される重機の一例を説明するための図である。

はじめに、図５を参照して、地盤の掘削機能や、地盤改良のための流動化処理に伴う攪拌機能を持つ地盤改良機械の一例について説明する。図５は、バックホーと呼ばれる地盤改良機械を示している。バックホー７０は、第１アーム７１と第２アーム７２を有し、第２アーム７２の先端にバケットミキサー７３を備える。バケットミキサー７３は、掘削用のバケット内に、横向きに回転軸が回転可能に支持され、この回転軸に、軸方向に間隔をおいて複数枚の回転撹拌翼が取付けられて成る。

図５（Ａ）は、バックホー７０が、第１アーム７１と第２アーム７２を介してバケットミキサー７３を地盤内に挿入し、穴を掘削、形成している状態を示す。

図５（Ｂ）は、バックホー７０が、回転翼を回転させながらバケットミキサー７３を穴内で上下左右方向に移動させて流動化処理に伴う攪拌を行っている状態を示す。

図１、図２を参照して、本発明による汚染物質分離除去方法の第１の実施形態について説明する。ここでは、汚染物質としてセシウム１３７等の放射性物質を対象とする場合について説明する。放射性物質が大気中に飛散した結果、大気中の塵や雨にミクロン単位で付着して地上に降りてくる。そして、樹皮や表土に付着する。また、屋根に飛散した放射性物質は、雨水に流され雨樋を伝わって排水路に流れ落ち、排水路の泥土中に介在している。そして、上記のような表土、泥土の除去を必要とする場所を、以下では現場と呼ぶこととする。

本発明による汚染物質分離除去方法は、上記のような放射性物質の混合している表土や泥土をそのまま現場外に持ち出さず、減容された状態で取り出すための処理作業を現場で行う点に特徴を有する。しかも、この処理作業を行うために、大型の固定処理設備を必要としない。

このために、第１の実施形態では、現場又はその近くの土中に、隔離槽と呼ばれる処理水槽を構築すると共に、この処理水槽の近くには機械的強度の大きな材料、例えば鋼製の凝集浮上分離用容器を配置する。隔離槽及び凝集浮上分離用容器の大きさは、数ｍ^３から数十ｍ^３程度で良い。特に、凝集浮上分離用容器は、トラック等の車両で運搬可能な大きさである。

図１は、隔離槽を、継ぎ目（境目）が生じないように土中に構築する方法を２つの形態について説明するための断面図である。

ある程度の広さの現場において表土を掬い取る作業を行い、掬い取った表土は一時的に現場内の特定場所に集積する。掬い取られた表土は放射性物質で汚染されている。

表土が掬い取られた現場の中の比較的平坦な場所に、前述したバックホー７０による掘削を行って所定の形状の穴を形成する。ここでは、図１（Ａ）に示すように、穴１０の形状は立方体あるいは直方体形状であるが、これに限らない。掘削された土砂１１は放射性物質で汚染されておらず、穴の横に溜め置かれる。

図１（Ｂ）〜図１（Ｅ）は、隔離槽を形成する第１の形態を示す。図１（Ｂ）において、穴１０内に、掘削された土砂１１の一部と、セメント系固化材と、混練水とを投入して攪拌、混合し流動化処理土１２を形成する。この時の攪拌、混合には、前述したバックホー７０のバケットミキサー７３が使用される。

図１（Ｃ）において、流動化処理土が固化する前に、水槽のような構造体２０を流動化処理土の上に投入して荷重を加える。ここで、構造体２０の形状及び大きさは、穴１０を縮小した形状であって、穴１０の側部、底部との間にそれぞれ、数十ｃｍ以上の空間ができる程度の大きさとする。そして、構造体２０に水を注入して荷重を加えることにより構造体２０を沈下させる（図１（Ｄ））。この構造体２０の投入にも、バックホー７０の第２アーム７２を使用することができ、荷重が足りない場合には第２アーム７２で押さえつけるようにしても良い。沈下は、穴１０の底部と構造体２０の底部の間隔が、隔離槽の遮水底壁と同じになるまで続けられ、それ以後は、構造体２０は沈下しないように吊り下げ状態にされるか、あるいは構造体２０から水が抜かれる。構造体２０は、外側の形状が穴１０を縮小した形状になっていて荷重を加えることができる機械的強度を有していれば良く、水槽のようなものでなくても良い。

図１（Ｅ）において、流動化処理土が固化したら構造体２０を取り出す。その結果、穴１０内には、厚さ数十ｃｍ以上の遮水側壁３１及び遮水底壁３２で規定される隔離槽３０が形成される。この隔離槽３０は、遮水側壁３１と遮水低壁３２とが一体的に構築され、継ぎ目が無いので、以後の分離処理において漏水を生じるようなことが無い。

図１（Ｆ）〜図１（Ｉ）は、隔離槽を形成する第２の形態を示す。第２の形態では、穴１０とは別の場所で、掘削された土砂１１の一部と、セメント系固化材と、混練水とを容器に投入して攪拌、混合し流動化処理土を形成する。この流動化処理土の形成は、通常の建築現場でスラリーの形成に使用されているような比較的大型の容器を使用することができ、この時の攪拌、混合にも、前述したバックホー７０のバケットミキサー７３が使用される。

図１（Ｆ）において、形成した流動化処理土の一部１２’を穴１０内に投入する。なお、この投入量分だけを、上記第１の形態と同じ方法により穴１０内で形成しても良い。

図１（Ｇ）において、穴１０内の流動化処理土が固化する前に、第１の形態と同じ構造体２０を流動化処理土の上に投入する。そして、穴１０と構造体２０との間にできる空間に、別場所で作製した流動化処理土を投入する（図１（Ｈ））。この時、投入された流動化処理土によって構造体２０が浮いてしまわないように、構造体２０に水を注入するかバックホー７０の第２アーム７２で荷重を加える。

図１（Ｉ）において、流動化処理土が固化したら構造体２０を取り出す。その結果、第１の形態と同様、穴１０内には、厚さ数十ｃｍ以上の遮水側壁３１及び遮水底壁３２で規定される隔離槽３０が形成される。この隔離槽３０は、遮水側壁３１と遮水低壁３２とが一体的に構築され、継ぎ目が無いので、以後の分離処理において漏水を生じるようなことが無い。

なお、後でも説明するが、セメント系固化材と掘削された土砂１１と混練水の攪拌、混合により形成される遮水側壁３１及び遮水底壁３２は、以後の分離処理に対して十分な機械的強度及び遮水性能を有するが、コンクリートに比べれば機械的強度は小さい。これにより、分離処理の終了後に行われる埋め戻しに際し、遮水側壁３１及び遮水底壁３２を破砕する場合には、破砕し易いという利点がある。

次に、上記第１あるいは第２の形態により形成された隔離槽３０を用いて実施される分離処理について説明する。

この分離処理の前に、水による洗浄及び振動を加えながらふるい分けを行うスクリーニング機を用い、現場内の特定場所に集積されている表土に対してスクリーニング処理を行う。スクリーニングは複数段、例えば１０ｍｍ、４ｍｍ、２ｍｍ程度の３段にわたるふるい分けとする。このようなスクリーニングは、表土の中には、落ち葉や、ゴミ、小石、砂利のようなものが含まれていることが多いので、これらをあらかじめ選別するために行われる。特に、このスクリーニングを水で洗浄しながら行い、洗浄時間を数分程度の範囲内で適切に設定することで、２ｍｍ以下のサイズの土壌以外は、放射性物質の付着量、換言すれば放射線量を大幅に減らすことができる。最小スクリーニングサイズである２ｍｍを超える選別結果物について放射線量を計測したところ、約１／４以下まで低減していた。これにより、上記スクリーニングにより生じた２ｍｍを超える選別結果物は、以後は特別な処理を必要とせず、そのまま埋め戻しされても良い。

一方、２ｍｍ以下のサイズの土壌については、土砂成分の他に、微細な粒子（主に、シルトと呼ばれる微細な土壌成分）を含み、表土中の放射性物質の大部分はこのシルトに付着した状態で存在する。このため、スクリーニングのために使われた洗浄水の廃水と、２ｍｍ以下のサイズの土壌については、スクリーニング前の表土よりも放射線量が高くなっており、分離処理が必要である。そこで、上記隔離槽３０を使用して以下の分離処理が行われる。

上記スクリーニングの際に生じた洗浄水の廃水及び２ｍｍ以下のサイズの土壌は、隔離槽３０に投入される。隔離槽３０内ではバケットミキサー７３を用いて攪拌を行い、２ｍｍ以下のサイズの土壌から土砂成分と放射性物質の付着している微細なシルト成分を分離する。その結果、隔離槽３０内では、放射性物質の付着しているシルト成分と土砂成分が分離され、シルト成分は泥水の中に浮遊している状態となるが、土砂成分は沈殿する。そして、沈殿した土砂成分は、放射性物質の付着した微細な粒子成分を含まないので放射線量は大幅に低減しており、以後の特別な処理を必要とせず、そのまま埋め戻しされても良い。

隔離槽３０内の泥水状態の廃水及び浮上物は、ポンプアップにより次の凝集浮上分離用容器に送られる。

なお、スクリーニングにより生じる廃水及び２ｍｍ以下のサイズの土壌が多い場合には、スクリーニングのサイズ別に隔離槽３０を２槽あるいは３槽以上形成して、槽毎に分離処理を行うようにしても良い。

図２は、凝集浮上分離用容器の一例を縦断面図で示す。

図２において、凝集浮上分離用容器１００は、廃水の流入口側（上流側）から清澄水の流出口側（下流側）に向けて少なくとも３つ、ここでは４つに区画された槽を持つ。すなわち、上流側から、第１の攪拌機１１１が配置された第１の攪拌槽１１０、第２の攪拌機１２１が配置された第２の攪拌槽１２０、マイクロバブル発生装置１３１と接続したアスピレータ１３２が配置された浮上分離槽１３０、清澄水の貯留槽１４０が区画形成されている。攪拌槽は少なくとも一つあれば良い。

ここでは、対流による攪拌効果を挙げるために、第１の攪拌槽１１０と第２の攪拌槽１２０との間の区画壁１１５にはその上側寄りに連通口を設ける一方、第２の攪拌槽１２０と浮上分離槽１３０との間の区画壁１２５にはその下側寄りに連通口を設けている。

第１の攪拌槽１１０には、上記の分離処理で発生した廃水と浮上物に加えて凝集剤が投入される。凝集剤は、廃水中で放射性物質の付着しているシルト等の微細な粒子に付着して、浮上分離槽１３０での浮上分離を促進するためのものであり、例えば、エレクサイトという商品名で市販されている材料を用いることができる。

第１の攪拌槽１１０に投入された凝集剤は、第１の攪拌機１１１、第２の攪拌機１２１により、第１の攪拌槽１１０内、第２の攪拌槽１２０内で廃水に攪拌、混合されながら上下に対流を繰り返すことで、廃水中で放射性物質の付着しているシルト等の微細な粒子に付着する。このように凝集剤と微細な粒子とが付着したものを以下では懸濁物と呼ぶ。

浮上分離槽１３０では、マイクロバブル発生装置１３１で発生したマイクロバブルによるエアレーションが行われる。マイクロバブル発生装置というのは、発生時の気泡直径が数十μｍ以下の微細気泡を発生させるもので、複数のアスピレータと給気用のポンプを組み合わせたものである。そして、浮上分離槽１３０内の底部にアスピレータ１３２を配置して、浮上分離槽１３０内でマイクロバブルのエアレーションを行うことにより、第２の攪拌槽１２０から流入する廃水中の懸濁物にマイクロバブルを付着させて懸濁物の浮上を促進させる。

マイクロバブルの付着した懸濁物はスカムとして浮上する一方、懸濁物を除去された水は表土に含まれていた放射性物質はほとんど含まれず、清澄水となって貯留槽１４０に流入する。浮上したスカムは、スクレーパ１４１で掬い取られスカム槽１５０に投入される。なお、第１の攪拌槽１１０、第２の攪拌槽１２０でも浮上物がある場合には、これもスカム槽１５０に投入される。

スカム槽１５０内のスカムは、放射性物質を、いわば凝縮したかたちで含んでいるので最終処分場での処理が必要である。スカムは、水切り後、脱水機で水分を飛ばし、固形物として管理型容器に収納し、最終処分場に運ばれる。管理型容器は、放射性物質を含むスカムを安全に最終処分場まで運ぶために必要な、密封機能、機械的強度等を持つように作られている。

貯留槽１４０内の清澄水は、放射性物質をほとんど含んでいないので、そのまま河川へ放流しても良いし、洗浄や隔離槽３０での分離処理に再利用しても良い。

また、分離処理後の隔離槽３０については、土砂沈殿物の量が少ない間は、継続して分離処理に利用することができるが、土砂沈殿物の厚さが一定値に達したら、土砂沈殿物の上に、穴１０の横に溜め置かれた土砂１１を投入して埋め戻される。穴１０の埋め戻しに際しては、隔離槽３０はそのまま残した状態で埋め戻しても良いし、遮水側壁３１、遮水底壁３２を破砕したうえで埋め戻しても良い。また、スクリーニングの際に生じた、２０ｍｍを超えるサイズの土壌成分は放射性物質をほとんど含まないので上記埋め戻しの際に、一緒に埋め戻されて良い。

現場内の特定場所に一時的に集積されている、汚染された表土がまだ残っている場合には、現場内の別場所に新たに隔離槽を構築して上記分離処理、凝集浮上分離処理を行い、表土から放射性物質を分離する。

一例を挙げると、２０ｍ×２０ｍの広さについて放射性物質で汚染された表土を５ｃｍ程度掬い取るものとした場合、掬い取られた表土の量は２０ｍ^３となる。この場合、縦及び横５ｍ、深さ３ｍの穴１０を掘削し、厚さ０．５ｍの遮水側壁３１、厚さ１ｍの遮水底壁３２からなる隔離槽３０を形成するものとすると、その容量は４＊４＊２＝３２ｍ^３となり、２０ｍ^３の表土量に対する分離処理に十分な大きさとなる。一般に表土は空気２０％、間隙水４５％、砂・腐植物２５％、粘土・シルト１０％からなり、対象となるシルト成分は１０％以下と推定される。したがって、放射性物質を含むスカムの量は、凝集剤を含めても３ｍ^３を超えることはなく、表土全体を運ぶ場合の１／１０程度まで低減される。

次に、図３、図４を参照して、本発明による汚染物質分離除去方法の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態におけるスクリーニングを行わず、凝集浮上分離用容器も簡単な容器で済ませることができるようにしたものである。

図３（Ａ）において、隔離槽３０内に、現場内の特定場所に集積されている表土と、汚染物質吸着補助材を投入すると共に、混練水を投入して攪拌、混合を行なう（図３（Ｂ））。この攪拌、混合にも、バックホー７０のバケットミキサー７３が用いられる。

攪拌、混合が十分に行われたら、バケットミキサー７３を引き上げて攪拌、混合を停止し、一定時間放置しておくと、図３（Ｃ）に示すように、隔離槽３０内には、比重差により、下から順番に、表土に含まれていた砂、砂利礫の土砂沈殿物４１と、表土に含まれていたシルトに放射性物質が付着したものを含む凝集沈殿物４２と、水４３と、水より軽い浮上物４４、という順で分級が行われる。

表土に含まれていた放射性物質は、主にシルトに付着したかたちで凝集沈殿物４２に含まれるが、水４３にも含まれている。水４３に含まれると言うのは、厳密に言えば、水４３には、汚染物質吸着補助材で捉え切れなかった、放射性物質の付着している微細な粒子が残存しているからである。凝集沈殿物４２においては、放射性物質は汚染物質吸着補助材に付着して沈殿したシルトに付着した状態で含まれる。一方、土砂沈殿物４１はシルトを含まないので、表土に含まれていた放射性物質はほとんど含まれない。勿論、土砂沈殿物４１については、放射線量の測定を行い、許容量未満であることを確認してから、後述するように埋め戻される。

なお、汚染物質吸着補助材としてはベントナイト、ゼオライト等を用いることができる。汚染物質吸着補助材は、隔離槽３０から凝集沈殿物４２を取り出す際に、土砂沈殿物４１との区別がし易くなるように着色したものを用いるのが好ましい。

隔離槽３０内で分級された浮上物４４は、掬い取り、水切り後処分する。水４３は、ポンプアップして前述した凝集浮上分離用容器１００あるいは後述する簡易型凝集浮上分離用容器に移し替えられる。なお、浮上物４４についても放射線量の測定を行い、許容量を超えるような場合には水４３と共に凝集浮上分離用容器に移し替えられる。続いて、凝集沈殿物４２はバックホー７０で削り取られ、管理型容器に投入される。凝集沈殿物４２には、シルトに付着した放射性物質が凝縮されたかたちで含まれているので、管理型容器は最終処分場に運ばれる。

前述した凝集浮上分離用容器１００を用いる場合には、隔離槽３０内の水を凝集分離剤と共に第１の攪拌槽１１０に投入する。以後の処理は前述した通りである。

図４を参照して、図２で説明した凝集浮上分離用容器１００とは別の簡易型凝集浮上分離用容器６０を用いて行われる凝集浮上分離処理について説明する。

図４（Ａ）において、簡易型凝集浮上分離用容器６０に投入された水４３（図３Ｃ）に対して、図２で説明した凝集剤と同じ凝集剤を投入して攪拌、混合を行なう。この攪拌、混合にはバックホー７０のバケットミキサー７３を用いることができる。一例として、バケットミキサー７３の回転翼の回転数６００〜１２００ｒｐｍで３０〜１２０ｓｅｃ程度の攪拌を行ったら、バケットミキサー７３を引き挙げて攪拌、混合を停止する。

続いて、図４（Ｂ）において、簡易型凝集浮上分離用容器６０内にマイクロバブル発生装置のアスピレータ６５を投入してマイクロバブルによるエアレーションを行い、マイクロバブルを、放射性物質の付着した微細な粒子と凝集剤を含む懸濁物に付着させて懸濁物の浮上を促進させる。

スカムの発生、すなわち懸濁物の十分な浮上が確認されたらエアレーションを停止し、比重差により沈殿物、水、浮上物に分離させる。このような凝集浮上分離処理によれば、沈殿物及び水には表土に含まれていた放射性物質はほとんど含まれず、スカムとして浮上した懸濁物（泡に付着した微細な粒子物）に含まれた状態となる。そこで、バキューム手段により、スカムを抜き取り、水切り後、脱水機で水分を飛ばし、固形物として管理型容器に収納し、最終処分場に運ぶ。水切り処理で発生した水は簡易型凝集浮上分離用容器６０に戻され、再処理される。

なお、分級処理後の隔離槽３０についても、土砂沈殿物４１の量が少ない場合には、そのままにしておいて、次の分級処理に再利用することができるが、通常は、土砂沈殿物４１の上に、穴１０の横に溜め置かれた土砂１１を投入して埋め戻される。穴１０の埋め戻しに際しては、隔離槽３０はそのまま残した状態で埋め戻しても良いし、遮水側壁３１、遮水底壁３２を破砕したうえで埋め戻しても良い。

現場内の特定場所に一時的に集積されている、汚染された表土がまだ残っている場合には、現場内の別場所に新たに隔離槽を構築して上記分級処理、凝集浮上分離処理を行い、表土から放射性物質を分離する。

本第２の実施形態においても、汚染物質分離除去の原理は第１の実施形態と同じであるので、最終処分場へ搬送する必要のある汚染物質の量は、表土全体を運ぶ場合の１／１０程度まで低減される。しかも、簡易型凝集浮上分離用容器６０は、第１の実施形態における凝集浮上分離用容器１００に比べて安価で済む。

以上、本発明の２つの実施形態を、放射性物質で汚染された表土を対象とする場合について説明したが、本発明は、前述したような、微粒子に付着した状態で屋根に飛来した放射性物質が雨水で流され雨樋を伝わって排水路に流れ落ち、排水路の泥中に混合しているような泥についても同様な分離あるいは分級処理、凝集浮上分離処理で放射性物質の分離処理を行うことができる。また、放射性物質のみならず、公害の原因となるような重金属等の汚染物質にも適用可能である。

隔離槽については、現場の状況に応じ、掘削した穴に金属製の容器を埋め込んで実現しても良く、この場合、容器は分離処理終了後に取り出して、別の現場での分離処理に利用するようにしても良い。

スクリーニングの形態は、水による洗浄及び振動を加えながらふるい分けを行うスクリーニング機に限られることはなく、他のスクリーニング方法が採用されても良い。

１０穴
１１掘削された土砂
１２、１２’ 流動化処理土
２０構造体
３０隔離槽
３１遮水側壁
３２遮水底壁
６０簡易型凝集浮上分離用容器
６５，１３２アスピレータ
７０バックホー
７１第１のアーム
７２第２のアーム
７３バケットミキサー
１００凝集浮上分離用容器
１１０第１の攪拌槽
１２０第２の攪拌槽
１３０浮上分離槽
１３１マイクロバブル発生装置
１４０貯留層
１５０スカム槽

Claims

汚染物質で汚染された土壌から、当該汚染された土壌のある現場またはその近くにおいて汚染物質を分離除去する方法であって、
前記現場またはその近くの場所に、凝集浮上分離用容器を配置し、
前記現場における汚染物質を含む土壌を掬い取って一時的に集積する工程と、
前記土壌を掬い取った後の前記現場またはその近くを所定の形状に掘削し、掘削した側部及び底部に遮水側壁及び遮水底壁を形成して隔離槽を形成する工程と、
前記一時的に集積された汚染物質を含む土壌に対して水による洗浄及び振動を加えながらスクリーニングを行うことにより複数のサイズにふるい分けを行う工程と、
最小のサイズにふるい分けられた土壌成分と、前記洗浄に際して生じた廃水を前記隔離槽に投入して攪拌を行なうことにより、前記最小のサイズにふるい分けられた土壌成分に含まれる土砂成分を沈殿させる分離処理工程と、
前記隔離槽内の廃水及び浮上物を抜き取って前記凝集浮上分離用容器に凝集剤と共に投入して攪拌、混合した後、マイクロバブルにてエアレーションを行い、エアレーションにより浮上した浮上物を管理型容器に投入する工程と、
を含む汚染物質分離除去方法。
汚染物質で汚染された土壌から、当該汚染された土壌のある現場またはその近くにおいて汚染物質を分離除去する方法であって、
前記現場またはその近くの場所に、凝集浮上分離用容器を配置し、
前記現場における汚染物質を含む土壌を掬い取って一時的に集積する工程と、
前記土壌を掬い取った後の前記現場またはその近くを所定の形状に掘削し、掘削した側部及び底部に遮水側壁及び遮水底壁を形成して隔離槽を形成する工程と、
前記隔離槽に、前記一時的に集積されている前記汚染物質を含む土壌と、汚染物質吸着補助材と、混練水とを投入して攪拌、混合する工程と、
比重差による分級により、分級された水及びそれより上側の浮上物を取り出して少なくとも分級された水については凝集剤と共に前記凝集浮上分離用容器に投入すると共に、前記分級された水より下側の凝集沈殿物を取り出して管理型容器に投入する工程と、
前記凝集浮上分離用容器に投入された前記分級された水及び凝集剤を攪拌、混合した後、マイクロバブルにてエアレーションを行い、エアレーションにより浮上した浮上物を管理型容器に投入する工程と、
を含む汚染物質分離除去方法。
前記所定の形状に掘削した穴に、前記掘削した土砂の一部と、セメント系固化材と、混練水とを投入して攪拌、混合して流動化処理土を形成した後、前記掘削した穴よりも前記遮水側壁及び遮水底壁の厚さ分だけ小さい大きさの構造体を投入して荷重を加えることにより前記構造体と前記掘削した穴の側部及び底部との間に前記流動化処理土が介在するようにし、前記流動化処理土が固化したら前記構造体を抜き取ることにより、前記構造体の大きさで決まる容積の前記隔離槽を形成する請求項１又は２に記載の汚染物質分離除去方法。
前記所定の形状に掘削した穴に、前記掘削した土砂の一部と、セメント系固化材と、混練水とを攪拌、混合して形成した流動化処理土を少なくとも前記遮水底壁の厚さ分だけ投入した後、前記掘削した穴よりも前記遮水側壁及び遮水底壁の厚さ分だけ小さい大きさの構造体を投入すると共に、前記構造体と前記穴の側部との空間に前記流動化処理土を投入することにより前記構造体と前記掘削した穴の側部及び底部との間に前記流動化処理土が介在するようにし、前記流動化処理土が固化したら前記構造体を抜き取ることにより、前記構造体の大きさで決まる容積の前記隔離槽を形成する請求項１又は２に記載の汚染物質分離除去方法。
更に、前記分離処理工程において生じた廃水及びそれより上側の浮上物を前記隔離槽から取り出した後、当該隔離槽に沈殿している前記土砂成分の上に、前記スクリーニングにおいてふるい分けられた前記最小サイズより大きいサイズの土壌成分及び前記掘削した土砂の別の一部を投入して前記隔離槽を含む前記掘削した穴を埋め戻す工程を含む請求項１に記載の汚染物質分離除去方法。
更に、前記分級された水及びそれより上側の浮上物と、前記分級された水より下側の凝集沈殿物を取り出した後、前記凝集沈殿物よりも下側に沈殿している、前記掘削した土砂に含まれる砂、砂利礫の土砂沈殿物の上に、前記掘削した土砂の別の一部を投入して前記隔離槽を含む前記掘削した穴を埋め戻す工程を含む請求項２に記載の汚染物質分離除去方法。
前記汚染物質は表土に含まれる放射性物質である請求項１〜６のいずれか１項に記載の汚染物質分離除去方法。