JP6312016B2 - 汚染土壌処理装置 - Google Patents
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Description
本発明は、放射性物質を含む汚染土壌を処理するための汚染土壌処理装置に関する。
放射性物質により土壌、汚液、底泥等が汚染された場合、放射性物質の飛散量によっては生物、植物、環境などに深刻な悪影響を与える可能性が高い。そのため、土壌中に存在する放射性物質を除去して土壌等を浄化し、汚染土壌の回復を図るための更なる開発は、生物、植物、環境の将来の保全を図る上で重要な課題である。
放射性物質に汚染された土壌の浄化を行う方法として、汚染土壌を水等により洗浄した後、サイクロンなどの分級装置を用いて、再利用可能な再利用土壌と、汚染成分や汚染物質を含む汚染残留水とを分級排出し、汚染残留水に含まれる放射性物質を吸着剤を用いて吸着・沈殿させて適宜処理するという方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、上記従来の処理方法では、分級装置から排出される再利用土壌には、放射性物質が多く含まれる粘土質汚染土壌を含む液体が含まれる場合がある。即ち、洗浄に用いられた水分に移行した粘土質汚染土壌に基準値以上の放射性物質が混入して排出されて、再利用土壌の再処理もしくは放射性遮蔽機能を有する固形剤でのコーティング等の処理後保管が必要となる。再処理した場合は非効率となり、保管処理を行う場合は保管量が大きくなる。
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、汚染土壌を洗浄して再利用土壌と汚染残留水とに分離する汚染土壌処理装置において、大粒子である再利用土壌に、放射性物質を含む小粒子が混入することを防止することができる汚染土壌処理装置を提供することにある。
上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
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。
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。
上記構成によれば、固液分離装置によって、大粒子に付随する二次汚染残留水が分離するため、二次汚染残留水に含まれる小粒子を大粒子から分離することができる。これにより、大粒子に汚染物質を含む小粒子が混入することを防止することができる。
上記構成によれば、分級装置で分離した大粒子及び二次汚染残留水をロータリーバルブで定量排出することにより、沈殿槽の容量を小さくすることができる。
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。
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。
上記構成によれば、パイプ内における大粒子の移送時において、大粒子が沈殿槽の液面より掻き揚げられる際に大粒子に付随する二次汚染残留水が分離される。これにより、沈殿分級機構から排出される大粒子に二次汚染残留水が混入した場合においても、大粒子に付随する二次汚染残留水を除去することができる。
上記汚染土壌処理装置において、前記沈殿槽の容量を調整可能とする仕切板を備える構成としてもよい。
上記構成によれば、二次汚染残留水に含まれる小粒子の滞留時間を調整できるため、汚染土壌の性状に応じた処理が可能となる。
上記汚染土壌処理装置において、前記汚染土壌は、放射性物質を含む汚染土壌であってよい。
本発明によれば、固液分離装置によって、大粒子に付随する二次汚染残留水が分離するため、二次汚染残留水に含まれる小粒子を大粒子から分離することができる。これにより、大粒子に汚染物質を含む小粒子が混入することを防止することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
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。
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。
図１に示すように、汚染土壌処理装置１は、汚染土壌ＣＳを洗浄する洗浄装置を含み、汚染土壌ＣＳから木くずやごみ、軽石などの産廃処理物などを除去して処理水とともに土壌粒子Ｐを抽出する前処理装置２と、土壌粒子Ｐを汚染残留水（汚染成分や汚染物質を含む残留水、以下、一次汚染残留水ＣＷ１と呼ぶ）と粒径の大きな（例えば粒径７μｍ以上）土壌（以下、土壌大粒子ＰＢと呼ぶ）とに分離する分級装置３と、一次汚染残留水ＣＷ１の除染処理を行う除染処理装置４（粒子除去装置）と、土壌大粒子ＰＢに付随する粘土質汚染土壌を含む汚染残留水（以下、二次汚染残留水ＣＷ２と呼ぶ）を除去する分離移送装置５と、を主な構成要素として有している。
前処理装置２は、汚染土壌ＣＳを洗浄するとともに、汚染土壌ＣＳから土壌粒子Ｐ（例えば粒径７５μｍ以下の土壌粒子）を分離する装置である。前処理装置２は、汚染土壌ＣＳから産廃処理物などを除去する産廃処理物除去装置や、アルカリ性の洗浄水などを用いて汚染土壌ＣＳの粒子の表面から有害汚染物質を剥離する洗浄装置などから構成されている。
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。
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。
このうち、産廃処理物除去装置は、例えば、振動と空気流を組み合わせた選別機（エアテーブル）などの乾式分離技術を用いて大きさが５ｍｍ以上の産廃処理物を除去する装置と、サイクロンなどの湿式分離技術を用いて産廃処理物が除去された汚染土壌ＣＳから再利用（埋戻し処理）可能な土壌（例えば粒径７５μｍ以上の大粒径の土壌粒子）を除去する装置と組み合わせるなどして構成される。
前処理装置２の下流側には、土壌粒子Ｐを搬送する土壌粒子ライン７と、再利用可能な土壌及び産廃処理物を搬送する産廃処理物ライン８とが接続されている。産廃処理物ライン８の下流側には、搬送される産廃処理物の放射線量を測定する放射線モニタ９が設置されている。
分級装置３は、液体サイクロンの機構を採用した分級装置３であって、前処理装置２から土壌粒子ライン７を介して導入される処理水及び土壌粒子Ｐに対して遠心分級を行う装置である。
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。
分級装置３の上部出口１３の下流側には、一次汚染残留水ＣＷ１を搬送する一次汚染残留水ライン１６（図１参照）が接続されている。
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。
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。
撹拌洗浄装置３１の下流側には、凝集固液分離装置３２が設置されている。凝集固液分離装置３２は、凝集分離を用いた固液分離装置であり、吸着剤（凝集剤）を添加することによって、導入される例えば汚染残留水などの液体中の放射性物質を含む粒径の小さな土壌粒子を吸収し、吸着保持する。吸着剤としては、例えば、ゼオライトを採用することができる。
また、凝集固液分離装置３２には、後述する分離移送装置５を構成する水切タンク１９（図２参照）のオーバーフロー液受け３０に接続されている二次汚染残留水ライン３６を介してオーバーフロー液受け３０内の液体が導入されるようになっている。
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。
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。
一方、分級装置３（液体サイクロン）の出口（下部出口１４、図２参照）には、沈降管１７（図２参照）を介して分離移送装置５が接続されている。
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。
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。
ロータリーバルブ１８は、サイクロンの下部から排出される土壌を定量的に排出する機構である。ロータリーバルブ１８は、ハウジング２２と、ハウジング２２内で図示しない駆動源によって回転するローター２３と、を有している。ローター２３は、ケーシング１１内を複数の搬送室２４に分割している。本実施形態のロータリーバルブ１８は、６つの搬送室２４を備えている。即ち、ロータリーバルブ１８のローター２３に６つの羽根が設けられ、その羽根の間に搬送室２４が形成されている。
水切タンク１９は、ロータリーバルブ１８より送られてくる土壌及び土壌に含まれる液体を蓄積する沈殿槽であり、沈殿分級を行う沈殿分級機構である。水切タンク１９の内部には、オーバーフロー液受け３０が設けられており、水切タンク１９の下部には、開口３５が設けられている。
また、水切タンク１９の内部には、水切タンク１９の容量を調整可能とする仕切板３９が設けられている。
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。
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。
水切コンベア２０は、水切タンク１９の開口３５に接続された円筒状のパイプ２５と、パイプ２５内を移動可能な複数のブレード２６と、パイプ２５に形成された排出口２７と、を有している。排出口２７は、土壌大粒子ライン３７（図１参照）と接続されている。土壌大粒子ライン３７は、排出口２７から排出される処理物を放射線モニタ９に導入するラインである。
パイプ２５は高低差をつけて配置され、排出口２７は、少なくとも水切タンク１９の液面３８よりも高い位置に配置されている。水切タンク１９と水切コンベア２０のパイプ２５とは接続されているため、液体の液面３８は、水切りタンクの内部に存在すると共に、水切コンベア２０のパイプ２５の内部にも存在している。
水切コンベア２０は、さらに、複数のブレード２６を環状に連結する牽引索２８と、牽引索２８を駆動する駆動装置２９と、を有している。牽引索２８は、ブレード２６がパイプ２５の内部で環状に移動するように駆動される。詳細には、牽引索２８はパイプ２５のうちの上昇部分では、ブレード２６が上昇していき、下降部分ではブレード２６が下降していくように駆動される。
次に、本実施形態の汚染土壌処理装置１の作用について説明する。
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。
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。
洗浄に使用された処理水などの液分を含む土壌粒子Ｐは、液体サイクロンである分級装置３によって土壌大粒子ＰＢと一次汚染残留水ＣＷ１とに分離される。分級装置３は、処理水などの液分を含む土壌粒子Ｐの流れの勢いによって発生した旋回流によって、処理水及び土壌粒子Ｐに遠心力を作用させ、土壌粒子Ｐを一次汚染残留水ＣＷ１と、土壌大粒子ＰＢとに分離する。上述したが、土壌大粒子ＰＢとは、例えば粒径７μｍ以上の粒径の大きな土壌粒子Ｐである。
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。
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。
分級装置３によって分離された一次汚染残留水ＣＷ１に対しては、除染処理装置４によって放射性物質の除去が行われる。
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。
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。
撹拌洗浄装置３１を経た一次汚染残留水ＣＷ１は、凝集固液分離装置３２に送られる。凝集固液分離装置３２においては、一次汚染残留水ＣＷ１に吸着剤が添加され、一次汚染残留水ＣＷ１中の土壌小粒子ＰＳが吸着保持される。即ち、セシウムなどの放射性物質の大半が吸着されている粒径５μｍ以下の土壌小粒子ＰＳが吸着剤とともに分離される。
吸着剤を含む一次汚染残留水ＣＷ１は、脱水装置３３に送られて、放射性物質を含む脱水汚泥と、放射性物質を取り除かれて無害化された浄水Ｗとに分離される。脱水汚泥は、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。浄水Ｗは、前処理装置２、又は撹拌洗浄装置３１に送られて適宜使用される。
一方、分級装置３にて分離された土壌大粒子ＰＢは、沈降管１７を介して分離移送装置５のロータリーバルブ１８に導入される。
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。
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。
ロータリーバルブ１８は、沈降管１７に蓄積された土壌大粒子ＰＢ及び二次汚染残留水ＣＷ２を順次に水切タンク１９の沈殿槽に送出する。具体的には、土壌大粒子ＰＢ及び二次汚染残留水ＣＷ２は、ロータリーバルブ１８の上部の入口において搬送室２４に充填される。ロータリーバルブ１８のローター２３が回転して土壌大粒子ＰＢ及び二次汚染残留水ＣＷ２が充填された搬送室２４が下部の出口の位置に到達すると、搬送室２４から土壌大粒子ＰＢ及び二次汚染残留水ＣＷ２が流れ出して水切タンク１９の沈殿槽に送られる。このような動作によれば、土壌大粒子ＰＢ及び二次汚染残留水ＣＷ２が間欠的に水切タンク１９に送出される。
水切タンク１９は、ロータリーバルブ１８より送出される土壌大粒子ＰＢ及び二次汚染残留水ＣＷ２を蓄積し、沈殿分級を行う。沈殿分級によって沈殿する土壌大粒子ＰＢは、水切タンク１９の開口３５から水切コンベア２０に導入される。
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。
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。
二次汚染残留水ライン３６を介して凝集固液分離装置３２に送られた二次汚染残留水ＣＷ２は、一次汚染残留水ＣＷ１と同様に処理される。即ち、二次汚染残留水ＣＷ２に吸着剤が添加され、二次汚染残留水ＣＷ２中の汚染土壌ＣＳ小粒子が吸着保持される。
開口３５を介して水切コンベア２０に導入された土壌大粒子ＰＢは、ブレード２６によって捕捉され、パイプ２５の上昇部分を上昇していく。土壌大粒子ＰＢは、上昇部分を昇りきると排出口２７に導入され、排出口２７から土壌大粒子ライン３７を介して放射線モニタ９に送られる。放射線モニタ９に送られた土壌大粒子ＰＢは、産廃処理物ライン８から導入される再利用可能な土壌及び産廃処理物と同様に処理される。
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。
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。
以上の工程を経て、汚染土壌ＣＳが一次汚染残留水ＣＷ１と土壌粒子Ｐとに分離されて、一次汚染残留水ＣＷ１に含まれる放射性物質が除去される。また、分離移送装置５によって、土壌粒子Ｐに含まれる粘土質汚染土壌（土壌小粒子ＰＳ）を含む二次汚染残留水ＣＷ２が抽出され、二次汚染残留水ＣＷ２に含まれる土壌小粒子ＰＳの除染処理が行われる。
上記実施形態によれば、固液分離装置である分離移送装置５によって、土壌大粒子ＰＢに付随する二次汚染残留水ＣＷ２が分離するため、二次汚染残留水ＣＷ２に含まれる土壌小粒子ＰＳを土壌大粒子ＰＢから分離することができる。これにより、土壌大粒子ＰＢに放射性物質を含む土壌小粒子ＰＳが混入することを防止することができる。
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。
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、液体サイクロンである分級装置３で分離した土壌大粒子ＰＢ及び二次汚染残留水ＣＷ２をロータリーバルブ１８で定量排出することにより、水切タンク１９の容量を小さくすることができる。
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。
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。
また、水切コンベア２０のパイプ２５内における土壌大粒子ＰＢの移送時において、土壌大粒子ＰＢが水切タンク１９の液面３８より掻き揚げられる際に土壌大粒子ＰＢに付随する二次汚染残留水ＣＷ２が分離される。これにより、水切タンク１９から排出される土壌大粒子ＰＢに二次汚染残留水ＣＷ２が混入した場合においても、土壌大粒子ＰＢに付随する二次汚染残留水ＣＷ２を除去することができる。
また、水切タンク１９の内部には、水切タンク１９の容量を調整可能とする仕切板３９が設けられていることにより、二次汚染残留水ＣＷ２に含まれる土壌小粒子ＰＳの滞留時間を調整できるため、汚染土壌ＣＳの性状に応じた処理が可能となる。
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。また、上記複数の実施形態で説明した特徴を任意に組み合わせた構成であってもよい。
１ 汚染土壌処理装置
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）
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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