JP3799401B2

JP3799401B2 - 残留炭化水素除去方法

Info

Publication number: JP3799401B2
Application number: JP2001278564A
Authority: JP
Inventors: 木茂鈴; 貫昇綿; 伯勇佐; 莱秀人蓬; 元俊博村
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2001-09-13
Filing date: 2001-09-13
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2021-09-13
Also published as: JP2003080224A

Description

【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残留炭化水素除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場跡地のように例えば軽質油などの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２に示すように、加熱浄化工法は、例えば軽質油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、摂氏約１８０度から２３０度に加熱され、土壌中の軽質油が蒸発して分離する。そして、軽質油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９へ投入される。冷却用回転ドラム９へ投入された土壌は、冷却用水槽１３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１１に溜められる。そして、浄化土壌サイロ１１から排出された土壌ＳＢは、ベルトコンベア１２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内で蒸発した軽質油及びダスト分を含む排気ガスは、乾燥ガスバグフィルタ１７に送られる。そして、乾燥ガスバグフィルタ１７で集塵されたダストは、ダストフィーダ１８及びホットエレベータ６で運ばれて冷却用回転ドラム９へ投入され、乾燥用回転ドラム３からの土壌と共に処理される。また、乾燥ガスバグフィルタ１７からの排気ガスは乾燥ガス脱臭炉２４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２５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１１から排出される排気ガスは、冷却ガスバグフィルタ２７に送られる。そして、冷却ガスバグフィルタ２７で集塵されたダストはダストフィーダ２８及びホットエレベータ６で運ばれて冷却用回転ドラム９へ投入され、乾燥用回転ドラム３からの土壌と共に処理される。また、冷却ガスバグフィルタ２７からの排気ガスは、冷却ガス排気塔３１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、軽質油で汚染された土壌の浄化に有効である。しかし、乾燥用回転ドラム３から排出された後の土壌の汚染処理レベルに変化を与えるプロセスがなく、土壌の汚染処理レベルは乾燥用回転ドラム３から排出された時点で決定される。そして、乾燥用回転ドラム３で熱せられた土壌の熱が有効利用されることがなく、冷却用回転ドラム９では多量の冷却水が必要となる。
【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、加熱浄化工法の乾燥用回転ドラムで加熱された土壌の熱を有効利用して土壌の汚染処理レベルが低下でき、冷却用回転ドラムで使用される冷却水の量が少なくて済む酸化劣化促進法による残留炭化水素除去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、油で汚染された土壌を乾燥用回転ドラムへ投入して熱で土壌中の油を蒸発させて分離し、乾燥用回転ドラムで油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、そして土壌の水分量を調整し、乾燥用回転ドラムから排出される排気ガスを乾燥ガスバグフィルタへ送り、乾燥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を介して乾燥用回転ドラムへ投入する加熱浄化工法における残留炭化水素除去方法において、
前記乾燥用回転ドラムで油分を蒸発させた土壌を酸化促進サイロに投入し、酸素富加装置で酸素濃度を高めた空気を酸化促進サイロへ圧送し土壌中の残留炭化水素の、酸化劣化を促進して土壌を浄化し、そして酸化劣化した土壌を冷却ドラムへ投入し、前記土壌をさらに冷却して水分量を調整するようになっている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の酸化劣化促進法による残留炭化水素除去方法を説明する。
図１に示すように、酸化劣化促進法による残留炭化水素除去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と酸化促進サイロ５の投入口５ａとはホットエレベータ６で接続されている。この酸化促進サイロ５には隔膜式酸素富加装置７が設けられ、隔膜式酸素富加装置７にはコンプレッサ８が接続されている。酸化促進サイロ５の排出口５ｂと冷却用回転ドラム９の投入口９ａとはホットエレベータ１０で接続され、冷却用回転ドラム９には浄化土壌サイロ１１が付設され、浄化土壌サイロ１１の排出口１１ａにはベルトコンベア１２が設けられている。また、冷却用回転ドラム９には冷却用水槽１３からのパイプ１４が接続され、パイプ１４にはポンプ１５が介装されている。
【０００９】
一方、乾燥用回転ドラム３の排気口３ｃはパイプ１６を介して乾燥ガスバグフィルタ１７に接続され、乾燥ガスバグフィルタ１７の排出口１７ａはダストフィーダ１８を介して乾燥用回転ドラム３の排出口３ｂの近傍に接続されている。ダストフィーダ１８は加熱室１９内に設けられ、加熱室１９はパイプ２０により後述する乾燥ガス排気塔２５に接続され、流量制御ダンパ２１を介してパイプ１６に接続されている。そして、乾燥ガスバグフィルタ１７の排気口１７ｂは排風機２２が介装されたパイプ２３を介して乾燥ガス脱臭炉２４に接続され、乾燥ガス脱臭炉２４には乾燥ガス排気塔２５が付設されている。
【００１０】
また、酸化促進サイロ５の排気口５ｃ及び浄化土壌サイロ１１の排気口１１ｂはパイプ２６を介して冷却ガスバグフィルタ２７に接続され、冷却ガスバグフィルタ２７の排出口２７ａはダストフィーダ２８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２７の排気口２７ｂは排風機２９が介装されたパイプ３０を介して冷却ガス排気塔３１に接続されている。なお、パイプ２０とパイプ２６とを接続しているパイプ３２は、結露防止用煙道である。
【００１１】
次に、上述した構成の低温加熱浄化工法の動作を説明する。
例えば軽質油で汚染した土壌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。
【００１２】
１）土壌中油分の蒸発分離工程
乾燥用回転ドラム３内は摂氏約１８０度から２３０度に加熱されていて、乾燥用回転ドラム３内へ投入された土壌は攪拌され、土壌に染み込んでいた軽質油が蒸発して分離する。
そして、軽質油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から酸化促進サイロ５内へ投入される。
【００１３】
２）土壌の酸化劣化工程
酸化促進サイロ５には隔膜式酸素富加装置７が設けられている。この隔膜式酸素富加装置７は、コンプレッサ８から送られてくる酸素濃度２０％の空気を酸素濃度２５〜３０％に高め、酸素濃度が高められた空気を酸化促進サイロ５へ圧送する。そして、酸化促進サイロ５へ圧送した酸素濃度が高められた空気は、高温状態の土壌に接触し、土壌中の残留炭化水素即ち、油分は酸素と結合して酸化分解並びに劣化し、土壌の炭化水素濃度が低下する。この結果、処理された土壌は、埋立て用の土として安心して再利用することができるようになる。
【００１４】
この酸化劣化作用により残留炭化水素濃度が下がった土壌は、酸化促進サイロ５の排出口５ｂから排出され、ホットエレベータ１０で運ばれて投入口９ａから冷却用回転ドラム９内へ投入される。
また、酸化促進サイロ５の排気ガスは、酸化促進サイロ５の上部に設けられた排気口５ｃからパイプ２６に排出される。
なお、酸化劣化作用により土壌の残留炭化水素濃度を下げることができるので、乾燥用回転ドラム３での処理レベルを落とすことができ、乾燥用回転ドラム３の加熱エネルギの消費量が削減できるようになる。
【００１５】
３）土壌の冷却調湿工程
冷却用回転ドラム９にはパイプ１４を介して冷却用水槽１３が接続されていて、ポンプ１５で冷却水が送られている。冷却用回転ドラム９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。
【００１６】
そして、水分量が調整された土壌は冷却用回転ドラム９から浄化土壌サイロ１１に溜められ、浄化土壌サイロ１１の排出口１１ａから排出されてベルトコンベア１２で運ばれる。浄化土壌サイロ１１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９の排気ガスは、浄化土壌サイロ１１の上部に設けられた排気口１１ｂからパイプ２６に排出される。
なお、酸化促進サイロ５で土壌の温度が下がっているので、冷却用回転ドラム９で使用される水量が少なくて済むようになる。
【００１７】
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軽質油及びダスト分を含む排気ガスは、パイプ１６を介して乾燥ガスバグフィルタ１７に送られる。乾燥ガスバグフィルタ１７は、排気ガス中のダストを集塵して排出口１７ａからダストフィーダ１８へ排出し、ダストを含まない排気ガスを排気口１７ｂからパイプ２３へ排出する。
【００１８】
ところで、排気ガス中に気体状で浮遊している油分の殆どは乾燥ガスバグフィルタ１７を通り抜けるが、一部の油分は乾燥用回転ドラム３から飛散するダストに付着したり、乾燥ガスバグフィルタ１７を通り抜ける前にダストに吸着され、排出口１７ａから排出されるダストは油で再び汚染されている。
【００１９】
５）ダスト中油分の蒸発分離工程
ダストフィーダ１８が設けられている加熱室１９は、パイプ２０を介して乾燥ガス排気塔２５に接続され、流量制御ダンパ２１を介してパイプ１６に接続され、乾燥ガス排気塔２５からの熱風で摂氏約７００度〜８００度に加熱されている。そして、乾燥ガスバグフィルタ１７の排出口１７ａから排出されたダストは、ダストフィーダ１８で運ばれる間に間接的に熱せられ、ダスト中の油分の蒸発が促進されて分離する。
【００２０】
ダストに付着している油分が分離して脱油処理されたダストは、乾燥用回転ドラム３の排出口３ｂの近傍に投入され、処理済の土壌と共にホットエレベータ６で酸化促進サイロ５へ運ばれて処理される。また、油蒸気は乾燥用回転ドラム３内の熱風に流されてパイプ１６へ流れ、乾燥ガスバグフィルタ１７内へ流入する。
このように、乾燥ガスバグフィルタ１７で集塵されたダストをダストフィーダ１８で加熱しているので、ダストを再汚染している油分の蒸発が促進されて分離する。そして、ダストは乾燥用回転ドラム３へ再び投入され、蒸発分離した油蒸気を乾燥ガスバグフィルタ１７へ戻して処理するようにしているので、乾燥用回転ドラム３から排出されるダストは油分を含むことがなく、土壌を再汚染する虞がなくなる。
【００２１】
６）乾燥ガスの脱臭工程
乾燥ガスバグフィルタ１７で濾過された排気ガスは、排気口１７ｂからパイプ２３へ排出され、排風機２２で乾燥ガス脱臭炉２４へ送られる。乾燥ガス脱臭炉２４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２５から大気へ排出される。
【００２２】
７）冷却ガス中ダストの集塵工程
酸化促進サイロ５の排気口５ｃ及び浄化土壌サイロ１１の排気口１１ｂからパイプ２６に排出された排気ガスは、冷却ガスバグフィルタ２７に送られる。冷却ガスバグフィルタ２７は、排気ガス中のダストを集塵して排出口２７ａからダストフィーダ２８へ排出し、ダストフィーダ２８で運ばれて乾燥用回転ドラム３の排出口３ｂの近傍に投入され、処理済の土壌と共にホットエレベータ６で酸化促進サイロ５へ運ばれて処理される。
【００２３】
そして、冷却ガスバグフィルタ２７で濾過された排気ガスは、排気口２７ｂからパイプ３０へ排出され、排風機２９で送られて冷却ガス排気塔３１から大気へ排出される。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の酸化劣化促進法による残留炭化水素除去方法の効果を、以下に列挙する。
（１）酸素富加装置で酸素濃度を高めた空気を酸化促進サイロへ圧送しているので、処理済土壌中の残留炭化水素の酸化劣化作用が促進され、土壌の処理レベルが向上する。この結果、処理された土壌は、埋立て用の土として安心して再利用することができるようになる。
（２）乾燥用回転ドラムで加熱された土壌を酸化促進サイロへ投入しているので、土壌中の残留炭化水素の酸化劣化作用が促進され、土壌の処理レベルが向上する。また、乾燥用回転ドラムの熱が有効利用できる。
（３）酸化劣化作用により残留炭化水素濃度を下げることができるので、乾燥用回転ドラムでの処理レベルを落とすことができ、乾燥用回転ドラムの加熱エネルギの消費量を削減できるようになる。
（４）酸化促進サイロで土壌の温度が下がっているので、冷却ドラムで使用される水量が少なくて済むようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の酸化劣化促進法による残留炭化水素除去方法が実施されている低温加熱浄化工法の構成を示すブロック図。
【図２】従来の低温加熱浄化工法の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
ＳＡ・・・汚染された土壌
ＳＢ・・・処理された土壌
１・・・グリズリフィーダ
２・・・土壌ホッパ
３・・・乾燥用回転ドラム
４、１２・・・ベルトコンベア
５・・・酸化促進サイロ
６、１０・・・ホットエレベータ
７・・・隔膜式酸素富加装置
８・・・コンプレッサ
９・・・冷却用回転ドラム
１１・・・浄化土壌サイロ
１３・・・冷却用水槽
１４、１６、２０、２６、３０・・・パイプ
１５・・・ポンプ
１７・・・乾燥ガスバグフィルタ
１８、２８・・・ダストフィーダ
１９・・・加熱室
２１・・・流量制御ダンパ
２２、２９・・・排風機
２４・・・乾燥ガス脱臭炉
２５・・・乾燥ガス排気塔
２７・・・冷却ガスバグフィルタ
３１・・・冷却ガス排気塔
３２・・・結露防止用煙道

Claims

油で汚染された土壌を乾燥用回転ドラムへ投入して熱で土壌中の油を蒸発させて分離し、乾燥用回転ドラムで油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、そして土壌の水分量を調整し、乾燥用回転ドラムから排出される排気ガスを乾燥ガスバグフィルタへ送り、乾燥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を介して乾燥用回転ドラムへ投入する加熱浄化工法における残留炭化水素除去方法おいて、
前記乾燥用回転ドラムで油分を蒸発させた土壌を酸化促進サイロに投入し、酸素富加装置で酸素濃度を高めた空気を酸化促進サイロへ圧送し、酸化劣化を促進して土壌を浄化し、そして酸化劣化した土壌を冷却用回転ドラムへ投入し、前記土壌を冷却して水分量を調整することを特徴とする酸化劣化促進法による残留炭化水素除去方法。