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【発明の名称】 土壌の加熱処理時間制御方法
【発明者】 【氏名】鈴 木 茂
【住所又は居所】東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建設株式会社内

【氏名】綿 貫 昇
【住所又は居所】東京都文京区後楽１丁目７番２７号 鹿島道路株式会社内

【氏名】佐 伯 勇
【住所又は居所】東京都港区元赤坂一丁目３番４号 株式会社エムコ内

【氏名】蓬 莱 秀 人
【住所又は居所】兵庫県明石市大久保町江井島１０１３の１ 日工株式会社内

【氏名】村 元 俊 博
【住所又は居所】大阪府大阪市西区京町堀２丁目４番７号 中外炉工業株式会社内
【要約】 【課題】油分が多い土壌の浄化が完全に行われ、油分が少ない土壌の浄化が効率的に行われる土壌の加熱処理時間制御方法を提供する。

【解決手段】油で汚染した土壌を乾燥用回転ドラム(3)へ投入し、油を蒸発させて分離する土壌中油分の蒸発分離工程と、油が蒸発された土壌を冷却用回転ドラム(5)へ投入し、冷却及び水分量を調整する土壌の冷却調湿工程とを実行して土壌を浄化し、冷却用回転ドラム(5)からの排気ガスを冷却ガスバグフィルタ(20)へ送り、集塵されたダストをダストフィーダ(21)で搬出し、濾過された排気ガスを冷却ガス排気塔(24)から排出する冷却ガス中ダストの集塵工程を実行して排気ガスを浄化する低温加熱浄化工法において、冷却ガスバグフィルタ(20)の排気ガス中の残留油分の量を検知する炭化水素検知センサ(25)を設け、残留油分の増加信号を受けて乾燥用回転ドラム(3)の傾斜角度を減少して土壌の滞留時間を長くし、減少信号を受けて乾燥用回転ドラム(3)の傾斜角度を増加して土壌の滞留時間を短くする制御装置(27)を設けている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 油分で汚染した土壌を乾燥用回転ドラムへ投入して熱で土壌中の油分を蒸発させて分離し、乾燥用回転ドラムで油分が蒸発された土壌を冷却用回転ドラムへ投入して水で土壌を冷却して土壌の水分量を調整して土壌を浄化し、そして冷却用回転ドラムから排出される排気ガスを冷却ガスバグフィルタへ送り、冷却ガスバグフィルタで集塵されたダストをダストフィーダで搬出し、冷却ガスバグフィルタで濾過された排気ガスを冷却ガス排気塔から排出する冷却ガス中ダストを集塵して排気ガスを浄化する土壌の加熱浄化工法において、前記冷却ガスバグフィルタで濾過された排気ガス中の残留油分の量を検知する炭化水素検知センサおよびその炭化水素除去センサからの信号を受ける制御装置を設け、この炭化水素検知センサの増加信号を受けて乾燥ドラムの傾斜角度を減少して土壌の滞留時間を長くし、減少信号を受けて乾燥ドラムの傾斜角度を増加して土壌の滞留時間を短くすることを特徴とする土壌の加熱処理時間制御方法。
【請求項２】 前記乾燥用回転ドラムのドラムは基台上に設けられ、基台には傾斜角度を変える昇降装置が設けられ、その昇降装置は前記制御装置で制御される請求項１に記載の土壌の加熱処理時間制御方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、油で汚染された土壌を浄化処理する加熱浄化工法で実施される土壌の加熱処理時間制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】工場跡地のように油例えば軽質油で汚染された土壌を埋立て土として再利用するための土壌の浄化工法として、加熱浄化工法が知られている。図４に示すように、低温加熱浄化工法は、油分によって汚染された土壌ＳＡをグリズリフィーダ１に投入して塊を除去し、塊が除去された土壌を土壌ホッパ２から排出してベルトコンベア４で乾燥用回転ドラム３内へ投入する。乾燥用回転ドラム３内へ投入された土壌は、例えば軽質油であれば摂氏約１８０度から２３０度に加熱されて土壌中の油分が蒸発して分離する。そして、油分が除去された土壌は、ホットエレベータ６で運ばれ、冷却用回転ドラム５へ投入される。冷却用回転ドラム５へ投入された土壌は、冷却用水槽９から送られてくる水で冷却され、同時に土壌中の水分量が調整されて浄化土壌サイロ７に溜められる。そして、浄化土壌サイロ７から排出された土壌ＳＢは、ベルトコンベア８で運ばれ、公定分析により浄化されたことが確認された後に埋立て土として再利用されるようになっている。
【０００３】一方、乾燥用回転ドラム３内で蒸発した油分及びダスト分を含む排気ガスは、乾燥ガスバグフィルタ１３に送られる。そして、乾燥ガスバグフィルタ１３で集塵されたダストは、ダストフィーダ１４及びホットエレベータ６で冷却用回転ドラム５へ運ばれ、土壌と共に処理される。また、乾燥ガスバグフィルタ１３からの排気ガスは乾燥ガス脱臭炉１７へ送られ、摂氏約７００から８００度に加熱されて完全燃焼され、無臭化された排気ガスは乾燥ガス排気塔１８から大気へ排出されるようになっている。
【０００４】さらに、浄化土壌サイロ７から排出される排気ガスは、冷却ガスバグフィルタ２０に送られる。そして、冷却ガスバグフィルタ２０で集塵されたダストは、ダストフィーダ２１及びホットエレベータ６で冷却用回転ドラム５へ運ばれ、土壌と共に処理される。また、冷却ガスバグフィルタ２０からの排気ガスは、冷却ガス排気塔２４から大気へ排出されるようになっている。
【０００５】上述した低温加熱浄化工法は、油で汚染された土壌の浄化に有効である。この低温加熱工法による汚染土壌の処理の程度は、乾燥ドラム３内に土壌が滞留する時間及び乾燥用回転ドラム内の温度によって左右される。従来の加熱浄化工法は、土壌の残留油分の多少に拘らず同一条件で連続的に処理され、処理状態の適否は浄化土壌サイロ７から排出された土壌の残留油分を検査することによって判断されている。そして、土壌を検査している間も処理状態の適否が見極められないまま処理が続けられ、否と判断された場合には大量の土壌が再処理されることになる。また、土壌の汚染状態は掘削された場所により異なり、油分が少ない土壌としての滞留時間で処理をすると、油分が多い土壌では処理不充分な土壌が大量に生まれ、油分が多い土壌としての滞留時間で処理をすると、油分が少ない土壌では処理時間が掛かり過ぎ、エネルギ消費が過大となって処理効率が悪くなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に鑑みてなされたもので、油分が多い土壌の浄化が完全に行われ、油分が少ない土壌の浄化が効率的に行われる土壌の加熱処理時間制御方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、油分で汚染した土壌を乾燥用回転ドラムへ投入して熱で土壌中の油分を蒸発させて分離し、乾燥用回転ドラムで油分が蒸発された土壌を冷却用回転ドラムへ投入して水で土壌を冷却して土壌の水分量を調整して土壌を浄化し、そして冷却用回転ドラムから排出される排気ガスを冷却ガスバグフィルタへ送り、冷却ガスバグフィルタで集塵されたダストをダストフィーダで搬出し、冷却ガスバグフィルタで濾過された排気ガスを冷却ガス排気塔から排出する冷却ガス中ダストを集塵して排気ガスを浄化する土壌の加熱浄化工法において、前記冷却ガスバグフィルタで濾過された排気ガス中の残留油分の量を検知する炭化水素検知センサおよびその炭化水素除去センサからの信号を受ける制御装置を設け、この炭化水素検知センサの増加信号を受けて乾燥ドラムの傾斜角度を減少して土壌の滞留時間を長くし、減少信号を受けて乾燥ドラムの傾斜角度を増加して土壌の滞留時間を短くするようになっている。このように排気ガス中の残留油分が多い場合には土壌の滞留時間を長くしているので、油分が多い土壌の浄化が完全に行われる。また、残留油分が少ない場合には土壌の滞留時間を短くしているので、油分が少ない土壌の浄化が効率的に行われるようになる。
【０００８】そして、前記乾燥ドラムのドラムは基台上に設けられ、基台には傾斜角度を変える昇降装置が設けられ、前記制御装置は前記炭化水素検知センサの増加信号を受けて傾斜角度を減少するように昇降装置を制御し、減少信号を受けて傾斜角度を増加するように昇降装置を制御するので、乾燥ドラムの構造は簡単なものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の土壌の加熱処理時間制御方法を説明する。 図１に示すように、土壌の加熱処理時間制御方法が実施される低温加熱浄化工法の構成は、グリズリフィーダ１の下側に土壌ホッパ２が設けられ、土壌ホッパ２の排出口２ａと乾燥用回転ドラム３の投入口３ａとはベルトコンベア４で接続されている。そして、乾燥用回転ドラム３の排出口３ｂと冷却用回転ドラム５の投入口５ａとはホットエレベータ６で接続され、冷却用回転ドラム５には浄化土壌サイロ７が付設され、浄化土壌サイロ７の排出口７ａにはベルトコンベア８が設けられている。また、冷却用回転ドラム５には冷却用水槽９からのパイプ１０が接続され、パイプ１０にはポンプ１１が介装されている。
【００１０】一方、乾燥用回転ドラム３の排気口３ｃはパイプ１２を介して乾燥ガスバグフィルタ１３に接続され、乾燥ガスバグフィルタ１３の排出口１３ａはダストフィーダ１４を介してホットエレベータ６に接続されている。そして、乾燥ガスバグフィルタ１３の排気口１３ｂは排風機１５が介装されたパイプ１６を介して乾燥ガス脱臭炉１７に接続され、乾燥ガス脱臭炉１７には乾燥ガス排気塔１８が付設されている。
【００１１】また、浄化土壌サイロ７の排気口７ｂはパイプ１９を介して冷却ガスバグフィルタ２０に接続され、冷却ガスバグフィルタ２０の排出口２０ａはダストフィーダ２１を介してホットエレベータ６に接続されている。そして、冷却ガスバグフィルタ２０の排気口２０ｂは排風機２２が介装されたパイプ２３を介して冷却ガス排気塔２４に接続され、冷却ガス排気塔２４には炭化水素検知センサ２５が設けられている。
【００１２】そして、炭化水素検知センサ２５及び乾燥ドラム３に信号線２６で接続された制御装置２７が設けられ、制御装置２７は炭化水素検知センサ２５で検知された残留油分の量に応じて乾燥用回転ドラム３へ増加信号又は減少信号を出力するようになっている。なお、パイプ２８は、結露防止用煙道である。
【００１３】図２に示すように、乾燥用回転ドラム３はロータリキルン方式のもので、円筒形状のドラム３ｄの内部には多数の掻上げ羽根３ｅが周設され、基台３ｆに配設した支えローラ３ｇで回転自在に支承され、駆動モータ３ｈで回転するようになっている。そして、ドラム３ｄの前面カバー３ｉには投入口３ａと排気口３ｃが設けられ、投入口３ａはベルトコンベア４に対向し、排気口３ｃはパイプ１２を介して乾燥ガスバグフィルタ１３に接続されている。また、ドラム３ｄの後面カバー３ｊには排出口３ｂとバーナ３ｋが設けられ、排出口３ｂはホットエレベータ６に対向している。ドラム３ｄが搭載されている基台３ｆの後部は支柱３ｌに軸支３ｍされ、前部には昇降装置３ｎが設けられている。
【００１４】そして、乾燥用回転ドラム３が制御装置２７から増加信号を受ける毎に昇降装置３ｎが１ステップ分だけ縮み、減少信号を受ける毎に昇降装置３ｎが１ステップ分だけ伸びる。例えば、１ステップ毎に基台３ｆの傾斜角度が２度増減するように昇降装置３ｎが伸縮する。これにより、乾燥ドラム３内の土壌の滞留時間が増減され、残留油分が多い場合には滞留時間を長くして油分を完全に蒸発分離し、残留油分が少ない場合には滞留時間を短くして効率的な土壌の処理ができるようになる。
【００１５】次に、上述した構成の加熱浄化工法の動作を説明する。工場跡地のように例えば軽質油等で汚染した土壌ＳＡをグリズリフィーダ１に投入すると、塊が除去された土壌がグリズリフィーダ１から落下して土壌ホッパ２に溜まる。そして、土壌ホッパ２の排出口２ａから一定量づつの土壌が排出され、土壌はベルトコンベア４で運ばれて投入口３ａから乾燥用回転ドラム３内へ投入される。
【００１６】１）土壌中油分の蒸発分離工程乾燥用回転ドラム３内はバーナ３ｋにより摂氏約１８０度から２３０度に加熱されていて、駆動モータ３ｈによりドラム３ｄが回転している。そして、ドラム３ｄ内へ投入された土壌は掻上げ羽根３ｅにより攪拌され、熱により土壌に染み込んでいた油分が蒸発して分離する。そして、油分が分離して浄化された土壌は乾燥用回転ドラム３の排出口３ｂから排出され、ホットエレベータ６で運ばれて投入口５ａから冷却用回転ドラム５内へ投入される。
【００１７】３）土壌の冷却調湿工程冷却用回転ドラム５にはパイプ１０を介して冷却用水槽９が接続されていて、ポンプ１１で冷却水が送られている。冷却用回転ドラム５内へ投入された土壌は攪拌されて水により冷却され、同時に土壌の水分量が調整される。そして、冷却され水分量が調整された土壌は冷却用回転ドラム５から浄化土壌サイロ７に溜められ、浄化土壌サイロ７の排出口７ａから排出されてベルトコンベア８で運ばれる。浄化土壌サイロ７から排出された土壌ＳＢは、公定分析により浄化されたことが確認された後に埋立用の土として再利用される。また、冷却用回転ドラム５の排気ガスは、浄化土壌サイロ７の上部に設けられた排気口７ｂからパイプ１９に排出される。
【００１８】４）乾燥ガス中ダストの集塵工程一方、乾燥用回転ドラム３内で土壌から蒸発した油分及びダスト分を含む排気ガスは、パイプ１２を介して乾燥ガスバグフィルタ１３に送られる。乾燥ガスバグフィルタ１３は、排気ガス中のダストを集塵して排出口１３ａからダストフィーダ１４へ排出し、ダストを含まない排気ガスを排気口１３ｂからパイプ１６へ排出する。ダストはダストフィーダ１４及びホットエレベータ６で冷却用回転ドラム５へ運ばれ、処理済の土壌と共に処理される。
【００１９】６）乾燥ガスの脱臭工程乾燥ガスバグフィルタ１３で濾過された排気ガスは、排気口１３ｂからパイプ１６へ排出され、排風機１５で乾燥ガス脱臭炉１７へ送られる。乾燥ガス脱臭炉１７は摂氏約７００から８００度に加熱されていて、流入した排気ガスは完全燃焼され、無臭化されて乾燥ガス排気塔１８から大気へ排出される。
【００２０】７）冷却ガス中ダストの集塵工程浄化土壌サイロ７の排気口７ｂからパイプ１９に排出された排気ガスは、冷却乾燥ガスバグフィルタ２０に送られる。冷却ガスバグフィルタ２０は、排気ガス中のダストを集塵して排出口２０ａからダストフィーダ２１へ排出し、ダストを含まない排気ガスを排気口２０ｂからパイプ２３へ排出し、排風機２２で送られて冷却ガス排気塔２４から大気へ排出される。ダストはダストフィーダ２１及びホットエレベータ６で冷却用回転ドラム５へ運ばれ、処理済の土壌と共に処理される。
【００２１】８）土壌の加熱処理時間制御方法図３に示すように、炭化水素検知センサ２５から排気ガス中の残留油分量の検知信号を受けた制御装置２７は（ＳＴ１）、残留油分量が一定Ｙ１以上であると（ＳＴ２のＹＥＳ）、滞留時間の増加信号を乾燥ドラム３へ出力する（ＳＴ３）。この滞留時間の増加信号を受けた乾燥用回転ドラム３は、昇降装置３ｎを１ステップ分だけ縮めて基台３ｆの傾きを小さくし、土壌の滞留時間を長くして油分が完全に蒸発分離するようにする。例えば、残留油分量が２０ｐｐｍ以上であると制御装置２７は増加信号を出力し、この増加信号を受けて乾燥用回転ドラム３の基台３ｆ、即ち、ドラム３ｄは現在の傾斜角度１０度から８度になり、土壌の滞留時間が６０秒間から６５秒間になる。
【００２２】また、残留油分量が一定Ｙ１以下であり（ＳＴ２のＮＯ）、残留油分量が一定Ｙ２以下であると（ＳＴ４のＹＥＳ）、制御装置２７は滞留時間の減少信号を乾燥ドラム３へ出力する（ＳＴ５）。この滞留時間の減少信号を受けた乾燥用回転ドラム３は、昇降装置３ｎを１ステップ分だけ伸ばして基台３ｆの傾きを大きくし、土壌の滞留時間を短くして効率的に処理ができるようにする。例えば、残留油分量が１０ｐｐｍ以下であると制御装置２７は減少信号を出力し、この減少信号を受けて乾燥用回転ドラム３の基台３ｆ、即ち、ドラム３ｄは現在の傾斜角度１０度から１２度になり、土壌の滞留時間が６０秒間から５５秒間になる。
【００２３】また、ステップＳＴ３及びＳＴ５を実行した後、及び残留油分量が一定Ｙ１以下であり（ＳＴ２のＮＯ）、残留油分量が一定Ｙ２以上であると（ＳＴ４のＮＯ）、乾燥用回転ドラム３へ投入された土壌が浄化土壌サイロ７へ投入されるまでの時間Ｔが経過すると（ＳＴ６）、制御装置２７はステップＳＴ１へ戻るようになっている。例えば、ステップＳＴ３及びＳＴ５を実行した後、及び残留油分量が２０ｐｐｍから１０ｐｐｍの間であると、乾燥用回転ドラム３から浄化土壌サイロ７へ土壌が移動する例えば３００秒間が経過すると、制御装置２７はステップＳＴ１以下へ戻って各ステップを繰り返す。
【００２４】なお、上述した土壌の加熱処理時間制御方法では、ドラム３ｄの傾斜角度を変えて土壌の滞留時間を変えるようにしているが、ドラム３ｄに設けられている掻上げ羽根３ｅが土壌を運搬できるスクリュータイプの場合には、ドラム３ｄを回転する駆動モータ３ｈの回転数を増減するようにしてもよい。
【００２５】また、残留油分が少ない場合及び土壌が少ない場合には、バーナ３ｋの燃焼開度を絞って燃料消費を押さえるようにしてもよい。
【００２６】なお、炭化水素検知センサ２５は冷却ガスバグフィルタ２０の排気ガス中の残留油分の量を検知するものであり、冷却ガスバグフィルタ２０の排気口２０ｂに接続されたパイプ２３に設けてもよい。
【００２７】
【発明の効果】本発明の土壌の加熱処理時間制御方法の効果を、以下に列挙する。
１） 排気ガス中の残留油分が多い場合には乾燥用回転ドラム中の土壌の滞留時間が長くなるので、油分が多い土壌でも浄化が完全に行われ、処理された土壌を安心して再利用することができるようになる。また、排気ガス中の残留油分を極力少なくでき、大気汚染公害が生ずることがなくなる。
２） 排気ガス中の残留油分が少ない場合には乾燥ドラム中の土壌の滞留時間が短くなるので、油分が少ない土壌の浄化に要する時間が短くなる。また、加熱に用いられるエネルギの消費が少なくなり、土壌処理が効率的に行われるようになる。
３） 土壌の汚染状態に応じて滞留時間が自動的に変わるので、残留油分量にバラツキがない均一な処理土壌が得られる。
４） 傾斜角度が変えられる基台上にドラムを設けているので、乾燥ドラムの構造は簡単なものである。
【出願人】 【識別番号】０００００１３７３
【氏名又は名称】鹿島建設株式会社
【住所又は居所】東京都港区元赤坂一丁目２番７号
【識別番号】０００１８１３５４
【氏名又は名称】鹿島道路株式会社
【住所又は居所】東京都文京区後楽１丁目７番２７号
【識別番号】５０１３６１１４９
【氏名又は名称】株式会社エムコ
【住所又は居所】東京都港区元赤坂１丁目３番４号
【識別番号】０００２２６４８２
【氏名又は名称】日工株式会社
【住所又は居所】兵庫県明石市大久保町江井島１０１３番地の１
【識別番号】０００２１１１２３
【氏名又は名称】中外炉工業株式会社
【住所又は居所】大阪府大阪市西区京町堀２丁目４番７号
【出願日】 平成１３年９月１３日（２００１．９．１３）
【代理人】 【識別番号】１０００７１６９６
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 敏忠 （外１名）
【公開番号】 特開２００３−８０２２８（Ｐ２００３−８０２２８Ａ）
【公開日】 平成１５年３月１８日（２００３．３．１８）
【出願番号】 特願２００１−２７８５５１（Ｐ２００１−２７８５５１）