汚染土壌浄化装置
【課題】有害有機物で汚染された土壌の浄化処理に係る効率を大幅に向上させることができる汚染土壌浄化装置を提供する。
【解決手段】土壌１と部分水溶性を有する洗浄溶剤５とを混合してスラリ６を生成させる混合槽１１０と、洗浄溶剤５が下方から上方へ向けて流通すると共に、スラリ６が上方から下方へ向けて流通する洗浄塔１２０と、洗浄塔１２０の下部に連結されて内部に水が充填されるシール槽１３０と、シール槽１３０に連結されて回収した土壌１を乾燥させる土壌後処理槽１４０と、洗浄塔１２０の上方に連結されて送出されてきた洗浄溶剤５と水３とを比重分離する第一の比重分離槽１５０と、第一の比重分離槽１５０で分離された洗浄溶剤５を蒸留して洗浄溶剤５と水３と有害有機物２を含有する濃縮物とに分離する蒸留装置１６０とを備えて汚染土壌浄化装置を構成した。
【解決手段】土壌１と部分水溶性を有する洗浄溶剤５とを混合してスラリ６を生成させる混合槽１１０と、洗浄溶剤５が下方から上方へ向けて流通すると共に、スラリ６が上方から下方へ向けて流通する洗浄塔１２０と、洗浄塔１２０の下部に連結されて内部に水が充填されるシール槽１３０と、シール槽１３０に連結されて回収した土壌１を乾燥させる土壌後処理槽１４０と、洗浄塔１２０の上方に連結されて送出されてきた洗浄溶剤５と水３とを比重分離する第一の比重分離槽１５０と、第一の比重分離槽１５０で分離された洗浄溶剤５を蒸留して洗浄溶剤５と水３と有害有機物２を含有する濃縮物とに分離する蒸留装置１６０とを備えて汚染土壌浄化装置を構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＣＢやダイオキシン類等の有機性塩素化合物や油等のような有害有機物で汚染された土壌から当該有害有機物を除去する汚染土壌浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣＢやダイオキシン類等の有機性塩素化合物や油等のような有害有機物で汚染された土壌を浄化する従来の汚染土壌浄化装置の一例の概略構成を図７に示す（例えば、下記特許文献１〜３等参照）。
【０００３】
図７に示すように、従来の汚染土壌浄化装置２０は、有害有機物２で汚染された土壌１を投入された洗浄槽２１内にアルコールやケトン等のような親水性の洗浄溶剤４が供給されて、当該土壌１中の有害有機物２を洗浄溶剤４に抽出移行した後、当該土壌１を乾燥させることにより、土壌１を浄化するようになっている。
【０００４】
また、土壌１の洗浄に使用されて、有害有機物２と共に土壌１中の水３を含有した洗浄溶剤４は、蒸留装置２２で蒸留されることにより、精製回収されて土壌１の洗浄に再び利用される。
【０００５】
そして、洗浄溶剤４の精製によって残留する水３及び有害有機物２の混合物は、濃縮蒸留装置２３でさらに濃縮蒸留され、水３が留去されることにより、減容化が図られる。回収された水３は、土壌１中へ戻され、有害有機物３の残留濃縮物は、有害有機物処理工程で無害化処理される。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−００５０７５号公報
【特許文献２】特開２００１−３３４２４９号公報
【特許文献３】特開２００３−２２０３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述したような従来の汚染土壌浄化装置２０においては、土壌１が粘土質であると、洗浄槽２１内の土壌１中に洗浄溶剤４が均一に浸透しにくいと同時に、土壌１中に洗浄溶剤４が残留しやすいため、砂や礫等の粗粒系の土壌の場合と比べて、作業効率が悪くなってしまっていた。
【０００８】
このようなことから、本発明は、有害有機物で汚染された土壌の浄化処理に係る効率を大幅に向上させることができる汚染土壌浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明による汚染土壌浄化装置は、有害有機物で汚染された土壌から当該有害有機物を除去する汚染土壌浄化装置であって、前記土壌と、水よりも小さい比重を有すると共に部分水溶性を有する洗浄溶剤とを混合して当該土壌のスラリを生成させるスラリ生成手段と、前記洗浄溶剤が下方から上方へ向けて流通すると共に、前記スラリが上方から下方へ向けて流通する洗浄塔と、前記洗浄塔の下部に連結されて、内部に水が充填されるシール槽と、前記シール槽に連結されて、回収された前記土壌を乾燥させる土壌の後処理手段と、前記洗浄塔の上方に連結されて、当該洗浄塔内から送出されてきた前記洗浄溶剤と水とを比重分離する第一の比重分離手段と、前記第一の比重分離手段で分離された前記洗浄溶剤を蒸留して当該洗浄溶剤と水と前記有害有機物を含有する濃縮物とに分離する蒸留手段とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
第二番目の発明による汚染土壌浄化装置は、第一番目の発明において、前記洗浄溶剤の水に対する飽和溶解度が３０wt.％以下であることを特徴とする。
【００１１】
第三番目の発明による汚染土壌浄化装置は、第一番目又は第二番目の発明において、前記蒸留手段が、蒸留する液に酸を加える第一の酸添加手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】
第四番目の発明による汚染土壌浄化装置は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおいて、水と共沸する共沸溶剤と、前記蒸留手段で分離回収された水とを混合して共沸蒸留することにより、当該水中に残存する有害有機物を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留手段を備えていることを特徴とする。
【００１３】
第五番目の発明による汚染土壌浄化装置は、第四番目の発明において、前記共沸溶剤が、親水性を有するものであり、前記濃縮蒸留手段が、前記共沸溶剤と、前記蒸留手段で分離回収された水とを混合して共沸蒸留することにより、当該水中に残存する有害有機物を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留装置本体を備えていることを特徴とする。
【００１４】
第六番目の発明による汚染土壌浄化装置は、第四番目の発明において、前記共沸溶剤が、部分水溶性を有するものであり、前記濃縮蒸留手段が、前記共沸溶剤と、前記蒸留手段で分離回収された水とを混合して共沸蒸留することにより、当該水中に残存する有害有機物を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留装置本体と、共沸蒸留された前記水と前記共沸溶剤とを比重分離する第二の比重分離手段と、比重分離された前記水を蒸留することにより、当該水が含有する前記共沸溶剤と当該水とを分離する再蒸留装置とを備えていることを特徴とする。
【００１５】
第七番目の発明による汚染土壌浄化装置は、第六番目の発明において、前記共沸溶剤の水に対する飽和溶解度が３０wt.％以下であることを特徴とする。
【００１６】
第八番目の発明による汚染土壌浄化装置は、第四番目の発明において、前記共沸溶剤が、疎水性を有するものであり、前記濃縮蒸留手段が、前記共沸溶剤と、前記蒸留手段で分離回収された水とを混合して共沸蒸留することにより、当該水中に残存する有害有機物を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留装置本体と、共沸蒸留された前記水と前記共沸溶剤とを比重分離する第二の比重分離手段と、比重分離された前記水を曝気する第一の曝気手段とを備えていることを特徴とする。
【００１７】
第九番目の発明による汚染土壌浄化装置は、第四番目から第八番目の発明のいずれかにおいて、前記濃縮蒸留手段で分離回収されて系外へ排出される前記水を流通させることにより、当該水の最終処理を行う分離膜装置及び活性炭槽を備えていることを特徴とする。
【００１８】
第十番目の発明による汚染土壌浄化装置は、第四番目から第九番目の発明のいずれかにおいて、前記濃縮蒸留手段で回収された前記濃縮物を曝気する第二の曝気手段を備えていることを特徴とする。
【００１９】
第十一番目の発明による汚染土壌浄化装置は、第四番目から第十番目の発明のいずれかにおいて、前記濃縮蒸留手段で蒸留する液に酸を加える第二の酸添加手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
第一番目の発明による汚染土壌浄化装置では、土壌が粘土質であっても、土壌中に洗浄溶剤を均一に浸透させることが容易にできるのはもちろんのこと、土壌中から洗浄溶剤を残留させることなく除去することが容易にできるので、土壌が粘土質であっても、効率よく処理を行うことができ、砂や礫等の粗粒系の土壌の場合と比べても遜色のない作業性を得ることができると共に、有害有機物を含有する洗浄溶剤が土壌に再付着することを容易に防止することができる。
【００２１】
第二番目の発明による汚染土壌浄化装置では、土壌の洗浄処理を効率よく行うことができる。
【００２２】
第三番目の発明による汚染土壌浄化装置では、蒸留する洗浄溶剤がアルカリ性を示すような場合であっても、蒸留時の洗浄溶剤の発泡を防止することができるので、蒸留の際に水と共に有害有機物が流出してしまうことを容易に防止することができ、作業効率を大幅に向上させることができる。
【００２３】
第四番目の発明による汚染土壌浄化装置では、水と共に有害有機物質が系外へ流出してしまうことを確実に防止することが容易にできるので、有害有機物の混合物の減容化を容易に行うことができ、作業効率を大幅に向上させることができる。
【００２４】
第五番目の発明による汚染土壌浄化装置では、第四番目の発明による効果を確実に得ることができる。
【００２５】
第六番目の発明による汚染土壌浄化装置では、第四番目の発明による効果を確実に得ることができる。
【００２６】
第七番目の発明による汚染土壌浄化装置では、第六番目の発明による効果を効率よく得ることができる。
【００２７】
第八番目の発明による汚染土壌浄化装置では、第四番目の発明による効果を確実に得ることができる。
【００２８】
第九番目の発明による汚染土壌浄化装置では、水と共に有害有機物質が系外へ流出してしまうことをさらに確実に防止することが容易にできる。
【００２９】
第十番目の発明による汚染土壌浄化装置では、有害有機物の濃縮物のさらなる減容化を図ることができるので、後処理工程のさらなる容易化を図ることができる。
【００３０】
第十一番目の発明による汚染土壌浄化装置では、水と共に有害有機物質が系外へ流出してしまうことを確実に防止することが容易にできるので、有害有機物の混合物の減容化を容易に行うことができ、作業効率を大幅に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明に係る汚染土壌浄化装置の実施形態を図面を用いて以下に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００３２】
［第一番目の実施形態］
本発明に係る第一番目の実施形態を図１を用いて説明する。図１は、本発明に係る第一番目の実施形態の概略構成図である。
【００３３】
本実施形態に係る汚染土壌浄化装置は、図１に示すように、ＰＣＢやダイオキシン類等の有機性塩素化合物や油等のような有害有機物２で汚染された土壌１から当該有害有機物２を除去する汚染土壌浄化装置１００であって、土壌１と、水３よりも小さい比重を有すると共に部分水溶性を有する洗浄溶剤５とを混合して当該土壌１のスラリ６を生成させるスラリ生成手段である混合槽１１０と、洗浄溶剤５が下方から上方へ向けて流通すると共に、スラリ６が上方から下方へ向けて流通する洗浄塔１２０と、洗浄塔１２０の下部に連結されて、内部に水が充填されるシール槽１３０と、シール槽１３０に連結されて、回収された土壌１を乾燥させる土壌の後処理手段である土壌後処理槽１４０と、洗浄塔１２０の上方に連結されて、洗浄塔１２０内から送出されてきた洗浄溶剤５と水３とを比重分離する第一の比重分離手段である第一の比重分離槽１５０と、第一の比重分離槽１５０で分離された洗浄溶剤５を蒸留して洗浄溶剤５と水３と有害有機物２を含有する濃縮物とに分離する蒸留手段である蒸留装置１６０とを備えている。
【００３４】
前記混合槽１１０は、土壌１及び洗浄溶剤５を供給される槽本体１１１と、土壌１と洗浄溶剤５とを撹拌する撹拌羽根１１２とを備えている。
【００３５】
前記洗浄塔１２０は、前記混合槽１１０の槽本体１１０で生成したスラリ６を送給する送給ポンプ１０１が上部に連絡し、前記蒸留装置１６０で分離回収された洗浄溶剤５並びに新たに補充される洗浄溶剤５を送給する送給ポンプ１０２が下方に連絡している。
【００３６】
前記シール槽１３０は、前記比重分離槽１５０で分離された水３及び前記蒸留装置１６０で分離回収された水３並びに運転開始時に系外から予め補給しておく水３を送給する送給ポンプ１０３が側方の上寄りに連絡している。
【００３７】
前記土壌後処理槽１４０は、前記洗浄塔１２０からシール槽１３０を介して水３と共に送給されてきた土壌１から水３を除去するように当該土壌１と水３とを固液分離すると共に、固液分離した土壌１を乾燥させることができようになっている。
【００３８】
前記第一の比重分離槽１５０は、前記洗浄塔１２０の上方から流出する洗浄溶剤５が上方から供給されると共に、前記土壌後処理槽１４０で分離された水３を送給する送給ポンプ１０４が上方に連絡している。
【００３９】
前記蒸留装置１６０は、前記第一の比重分離槽１５０で分離された洗浄溶剤５を送給する送給ポンプ１０５が連結されて当該洗浄溶剤５を蒸留して水３と洗浄溶剤５及び有害有機物２とに分離する第一の蒸留装置１６１と、第一の蒸留装置１６１で分離された洗浄溶剤５及び有害有機物２を蒸留して洗浄溶剤５と有害有機物２を含有する濃縮物とに分離する第二の蒸留装置１６２とを備えている。
【００４０】
なお、上記送給ポンプ１０５から送出される洗浄溶剤５は、その一部が前記混合槽１１０の槽本体１１１の内部に供給されるようになっている。
【００４１】
また、前記洗浄溶剤５は、水３よりも小さい比重を有すると共に部分水溶性を有するものであり、特に、水に対する飽和溶解度が３０wt.％以下であると好ましく、例えば、ブタノール、アミルアルコール、エチルエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等のような、炭素数４以上の、アルコール系、エーテル系、ケトン系、エステル系等の溶剤であると好ましい。
【００４２】
このような本実施形態に係る汚染土壌浄化装置１００を使用した汚染土壌浄化方法を次に説明する。
【００４３】
混合槽１１０の槽本体１１１の内部に洗浄溶剤５を供給し、撹拌羽根１１２を回転させながら土壌１を投入することによりスラリ６を生成させる。このとき、土壌１は、水３を含んでいるものの、上記洗浄溶剤５が部分水溶性であるため、洗浄溶剤５に対してまんべんなく分散して均一なスラリ６となると共に、土壌１に付着している有害有機物２が洗浄溶剤５に溶解して移行する。
【００４４】
次に、送給ポンプ１０３を作動することにより、前記シール槽１３０内に水３を充填した後、送給ポンプ１０１を作動することにより、混合槽１１０の槽本体１１１のスラリ６を洗浄塔１２０の内部に上方から下方へ向けて供給すると共に、送給ポンプ１０２を作動することにより、洗浄塔１２０の内部に下方から上方へ向けて洗浄溶剤５を供給すると、上記スラリ６と洗浄溶剤５とが洗浄塔１２０内で対向流となって流通するようになる。
【００４５】
このため、スラリ６中の洗浄溶剤５は、下方から流通してきた洗浄溶剤５により、上方へ押し流され土壌１から分離される一方、スラリ６中の土壌１は、洗浄溶剤５との比重差により、下方へそのまま流通し、シール槽１３０内へ供給される。
【００４６】
これにより、スラリ１中の洗浄溶剤５及び洗浄塔１２０の内部に下方から供給された洗浄溶剤５は、土壌１に付着していた有害有機物２と共に洗浄塔１２０の上方から前記比重分離槽１５０内に送給され、土壌１は、有害有機物２を洗浄溶剤５と共に除去されてシール槽１３０内に堆積するようになる。
【００４７】
また、シール槽１３０は、内部に水３が充填されていることから、有害有機物２を含有する洗浄溶剤５が内部に混入してしまうことはないので、内部に堆積した土壌１への有害有機物２の再付着が防止される。
【００４８】
このようにして有害有機物２を洗浄除去された土壌１は、シール槽１３０内から土壌後処理槽１４０内に水３と共に送給され、当該処理槽１４０内で固液分離されると共に乾燥処理されることにより、水３（水３に溶存する洗浄溶剤５も含む）が除去された後、当該処理槽１４０から取り出されて浄化処理が終了する。一方、土壌１から分離された上記水３は、送給ポンプ１０４の作動により、前記比重分離槽１５０内に送給される。
【００４９】
前記比重分離槽１５０内では、洗浄塔１２０の上方から送給されてきた洗浄溶剤５（有害有機物２含有）が上層に位置し、前記土壌後処理槽１４０から送給された水３が下層に位置するように二層に分離している。
【００５０】
よって、必要に応じて送給ポンプ１０３を作動して、上記比重分離槽１５０内の下層の水３を前記シール槽１３０に供給することにより、当該シール槽１３０内で不足する水３を補充することができる。
【００５１】
また、送給ポンプ１０５を作動し、上記比重分離槽１５０内の上層の洗浄溶剤５を蒸留装置１６０の第一の蒸留装置１６１に送給して蒸留することにより、当該洗浄溶剤５中に溶存する水３を留去することができ、有害有機物２を含有する洗浄溶剤５を分取することができる。留去された水３は、前記比重分離槽１５０からの水３と共に前記シール槽１３０内の水３の補充に利用される。
【００５２】
なお、送給ポンプ１０５の作動により上記比重分離槽１５０内から送出される前記洗浄溶剤５は、蒸留装置１６０の第一の蒸留装置１６１に送給されるだけでなく、その一部が前記混合槽１１０の槽本体１１１の内部に供給されて再利用される。また、系内の水３が余剰となる場合、蒸留装置１６０の第一の蒸留装置１６１で留去された水３は、バルブ１００ａを開放して系外へ排出されるようになっている。
【００５３】
一方、上記第一の蒸留装置１６１で分取された上記洗浄溶剤５は、第二の蒸留装置１６２で蒸留されることにより精製回収され、有害有機物２の濃縮物が残留する。精製回収された洗浄溶剤５は、送給ポンプ１０２の作動により、前記洗浄塔１２０の内部に下方から供給されるように再利用される。有害有機物２の濃縮残留物は、有害有機物処理工程で無害化処理される。
【００５４】
つまり、本実施形態では、部分水溶性を有する洗浄溶剤５により土壌１をスラリ化することにより、土壌１を均一に分散させながら土壌１に流動性を与えると共に土壌１中の有害有機物２を洗浄溶剤５に移行させ、このスラリ６を洗浄溶剤５と対向流で接触させることにより、スラリ６の土壌１から有害有機物２と共に洗浄溶剤５を押し流して土壌１と有害有機物２及び洗浄溶剤５とを分離するようにしたのである。
【００５５】
このため、本実施形態においては、土壌１が粘土質であっても、土壌１中に洗浄溶剤５を均一に浸透させることが容易にできるのはもちろんのこと、土壌１中から洗浄溶剤４を残留させることなく除去することが容易にできる。
【００５６】
したがって、本実施形態によれば、土壌１が粘土質であっても、効率よく処理を行うことができ、砂や礫等の粗粒系の土壌の場合と比べても遜色のない作業性を得ることができる。
【００５７】
また、部分水溶性を有する洗浄溶剤５との対向流で洗浄した土壌１を水３中に一旦送給するようにしたので、有害有機物２を含有する洗浄溶剤５が土壌１に再付着することを容易に防止することができる。
【００５８】
［第二番目の実施形態］
本発明に係る第二番目の実施形態を図２を用いて説明する。図２は、本発明に係る第二番目の実施形態の概略構成図である。なお、前述した第一番目の実施形態の場合と同様な部分については、前述した第一番目の実施形態の説明で用いた符号と同一の符号を用いることにより、前述した第一番目の実施形態での説明と重複する説明を省略する。
【００５９】
本実施形態に係る汚染土壌浄化装置は、図２に示すように、有害有機物２で汚染された土壌１から当該有害有機物２を除去する汚染土壌浄化装置２００であって、土壌１と洗浄溶剤５とを混合して当該土壌１のスラリ６を生成させるスラリ生成手段である混合槽１１０と、洗浄溶剤５が下方から上方へ向けて流通すると共に、スラリ６が上方から下方へ向けて流通する洗浄塔１２０と、洗浄塔１２０の下部に連結されて、内部に水が充填されるシール槽１３０と、シール槽１３０に連結されて、回収された土壌１を乾燥させる土壌の後処理手段である土壌後処理槽１４０と、洗浄塔１２０の上方に連結されて、洗浄塔１２０内から送出されてきた洗浄溶剤５と水３とを比重分離する第一の比重分離手段である第一の比重分離槽１５０と、第一の比重分離槽１５０で分離された洗浄溶剤５を蒸留して洗浄溶剤５と水３と有害有機物２を含有する濃縮物とに分離する蒸留手段である蒸留装置２６０とを備えている。
【００６０】
前記蒸留装置２６０は、前記第一の比重分離槽１５０で分離された洗浄溶剤５を送給する送給ポンプ１０５が連結されて当該洗浄溶剤５を蒸留して水３と洗浄溶剤５及び有害有機物２とに分離する第一の蒸留装置１６１と、第一の蒸留装置１６１で分離された洗浄溶剤５及び有害有機物２を蒸留して洗浄溶剤５と有害有機物２を含有する濃縮物とに分離する第二の蒸留装置１６２と、第一の蒸留装置１６１で蒸留する上記洗浄溶剤５に塩酸や硫酸等の酸７を加える第一の酸添加手段である第一の酸添加装置２６３とを備えている。
【００６１】
このような本実施形態に係る汚染土壌浄化装置２００においては、送給ポンプ１０５を作動し、前記比重分離槽１５０内の上層の洗浄溶剤５を蒸留装置１６０の第一の蒸留装置１６１に送給すると共に、当該洗浄溶剤５のｐＨを計測し、当該洗浄溶剤５がアルカリ性（ｐＨ７を超える）の場合には、当該洗浄溶剤５が中性から弱酸性（ｐＨ６〜７）となるように前記酸添加装置２６３から当該洗浄溶剤５に酸７を添加してから、第一の蒸留装置１６１で当該洗浄溶剤５を蒸留する。
【００６２】
つまり、本実施形態では、前述した第一番目の実施形態において、蒸留する洗浄溶剤５がアルカリ性の場合には、当該洗浄溶剤５を中性から弱酸性にするようにしたのである。
【００６３】
なぜなら、蒸留する洗浄溶剤５がアルカリ性であると、当該洗浄溶剤５中に溶存する有害有機物２（特に油分）がアルカリ成分と反応して発泡しやすく、蒸留運転制御が難しくなってしまうからである。
【００６４】
このため、本実施形態においては、蒸留する洗浄溶剤５がアルカリ性であっても、蒸留時には中性から弱酸性に調整されているので、蒸留時に洗浄溶剤５が発泡してしまうようなことはない。
【００６５】
したがって、本実施形態によれば、前述した第一番目の実施形態の場合と同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、蒸留する洗浄溶剤５がアルカリ性を示すような場合であっても、蒸留時の洗浄溶剤５の発泡を防止することができるので、蒸留運転制御の安定化を容易に行うことができ、作業効率を大幅に向上させることができる。
【００６６】
なお、本実施形態では、第一の蒸留装置１６１で蒸留する液（水３及び有害有機物２を含有する洗浄溶液５）のみに酸７を添加するようにしたが、第二の蒸留装置１６２で蒸留する液（有害有機物２を含有する洗浄溶液５）もアルカリ性を示すようであれば、当該第二の蒸留装置１６２で蒸留する液にも酸７を添加できるように酸添加手段をさらに設けるようにすることも可能である。
【００６７】
［第三番目の実施形態］
本発明に係る第三番目の実施形態を図３を用いて説明する。図３は、本発明に係る第三番目の実施形態の概略構成図である。なお、前述した第一，二番目の実施形態の場合と同様な部分については、前述した第一，二番目の実施形態の説明で用いた符号と同一の符号を用いることにより、前述した第一，二番目の実施形態での説明と重複する説明を省略する。
【００６８】
本実施形態に係る汚染土壌浄化装置は、図３に示すように、有害有機物２で汚染された土壌１から当該有害有機物２を除去する汚染土壌浄化装置３００であって、土壌１と洗浄溶剤５とを混合して当該土壌１のスラリ６を生成させるスラリ生成手段である混合槽１１０と、洗浄溶剤５が下方から上方へ向けて流通すると共に、スラリ６が上方から下方へ向けて流通する洗浄塔１２０と、洗浄塔１２０の下部に連結されて、内部に水が充填されるシール槽１３０と、シール槽１３０に連結されて、回収された土壌１を乾燥させる土壌の後処理手段である土壌後処理槽１４０と、洗浄塔１２０の上方に連結されて、洗浄塔１２０内から送出されてきた洗浄溶剤５と水３とを比重分離する第一の比重分離手段である第一の比重分離槽１５０と、第一の比重分離槽１５０で分離された洗浄溶剤５を蒸留して洗浄溶剤５と水３と有害有機物２を含有する濃縮物とに分離する蒸留手段である蒸留装置２６０と、水３と共沸すると共に親水性を有する共沸溶剤８と蒸留装置２６０で分離回収された水３とを混合して共沸蒸留することにより、当該水３中に残存する有害有機物２を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留手段である濃縮蒸留装置３７０と、濃縮蒸留装置３７０で分離回収されて系外へ排出される水３を流通させることにより、当該水３の最終処理を行う分離膜装置３８１及び活性炭槽３８２とを備えている。
【００６９】
前記共沸溶剤８は、水３と共沸すると共に親水性を有するものであり、例えば、エタノール、プロパノール等のようなアルコール系、ケトン系、エステル系等の溶剤であると好ましい。
【００７０】
前記濃縮蒸留装置３７０は、蒸留装置２６０で分離回収されて前記バルブ１００ａを介して送給ポンプ１０６により送給されてきた水３と前記共沸溶剤８とを混合して共沸蒸留することにより、当該水３中に万が一にでも残存してしまったごくわずかな有害有機物２を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留装置本体３７１を備えている。
【００７１】
前記分離膜装置３８１は、濃縮蒸留装置３７０で分離回収されて系外へ排出される前記水３と共沸溶剤８との混合液が流通することにより、当該混合液に万が一にでも混入してしまった非常に微量な不溶の有害有機物２を当該混合液から除去することができるようになっている。
【００７２】
前記活性炭槽３８２は、前記分離膜装置３８１を流通した前記混合液が流通することにより、当該混合液に万が一にでも混入溶解してしまった非常に微量な有害有機物２を当該混合液から除去することができるようになっている。
【００７３】
このような本実施形態に係る汚染土壌浄化装置３００においては、蒸留装置２６０で分離回収されて前記バルブ１００ａを介して送給ポンプ１０６により送給されてきた水３と前記共沸溶剤８とが濃縮蒸留装置３７０の濃縮蒸留装置本体３７１で混合されて共沸蒸留されることにより、当該水３中に万が一にでも残存してしまったごくわずかな有害有機物２を含有する濃縮物と水３及び共沸溶剤８の混合液とが分離回収される。
【００７４】
分離回収された有害有機物２の濃縮物は、有害有機物処理工程で無害化処理される。一方、分離回収された水３及び共沸溶剤８の混合液は、分離膜装置３８１を流通することにより、当該混合液に万が一にでも混入してしまった非常に微量な不溶の有害有機物２が確実に除去された後、活性炭槽３８２を流通することにより、当該混合液に万が一にでも混入溶解してしまった非常に微量な有害有機物２が確実に除去されてから、系外へ排出される。
【００７５】
つまり、本実施形態は、前述した第二番目の実施形態において、系外へ排出する水３を共沸溶剤８と共に共沸蒸留することにより、当該水３中に万が一にでも残存してしまったごくわずかな有害有機物２を確実に除去すると共に、分離回収した前記混合液を濾過処理及び吸着処理することにより、当該混合液に万が一にでも混入してしまった非常に微量な各種の有害有機物２も確実に除去するようにしたのである。
【００７６】
このため、本実施形態においては、水３と共に有害有機物質３が系外へ流出してしまうことを確実に防止することが容易にできる。
【００７７】
したがって、本実施形態によれば、前述した第二番目の実施形態の場合と同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、水３と共に有害有機物質３が系外へ流出してしまうことを確実に防止することが容易にできるので、有害有機物２の混合物の減容化を容易に行うことができ、作業効率を大幅に向上させることができる。
【００７８】
［第四番目の実施形態］
本発明に係る第四番目の実施形態を図４を用いて説明する。図４は、本発明に係る第四番目の実施形態の概略構成図である。なお、前述した第一〜三番目の実施形態の場合と同様な部分については、前述した第一〜三番目の実施形態の説明で用いた符号と同一の符号を用いることにより、前述した第一〜三番目の実施形態での説明と重複する説明を省略する。
【００７９】
本実施形態に係る汚染土壌浄化装置は、図４に示すように、有害有機物２で汚染された土壌１から当該有害有機物２を除去する汚染土壌浄化装置４００であって、土壌１と洗浄溶剤５とを混合して当該土壌１のスラリ６を生成させるスラリ生成手段である混合槽１１０と、洗浄溶剤５が下方から上方へ向けて流通すると共に、スラリ６が上方から下方へ向けて流通する洗浄塔１２０と、洗浄塔１２０の下部に連結されて、内部に水が充填されるシール槽１３０と、シール槽１３０に連結されて、回収された土壌１を乾燥させる土壌の後処理手段である土壌後処理槽１４０と、洗浄塔１２０の上方に連結されて、洗浄塔１２０内から送出されてきた洗浄溶剤５と水３とを比重分離する第一の比重分離手段である第一の比重分離槽１５０と、第一の比重分離槽１５０で分離された洗浄溶剤５を蒸留して洗浄溶剤５と水３と有害有機物２を含有する濃縮物とに分離する蒸留手段である蒸留装置２６０と、水３と共沸すると共に部分水溶性を有する共沸溶剤９と蒸留装置２６０で分離回収された水３とを混合して共沸蒸留することにより、当該水３中に残存する有害有機物２を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留手段である濃縮蒸留装置４７０と、濃縮蒸留装置４７０で分離回収されて系外へ排出される水３を流通させることにより、当該水３の最終処理を行う分離膜装置３８１及び活性炭槽３８２とを備えている。
【００８０】
前記共沸溶剤９は、部分水溶性を有するものであり、特に、水に対する飽和溶解度が３０wt.％以下であると好ましく、例えば、ブタノール、アミルアルコール、エチルエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等のような、炭素数４以上の、アルコール系、エーテル系、ケトン系、エステル系等の溶剤であると好ましい。
【００８１】
前記濃縮蒸留装置４７０は、蒸留装置２６０で分離回収されて前記バルブ１００ａを介して送給ポンプ１０６により送給されてきた水３と前記共沸溶剤９とを混合して共沸蒸留することにより、当該水３中に万が一にでも残存してしまったごくわずかな有害有機物２を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留装置本体３７１と、共沸蒸留された水３と共沸溶剤９とを比重分離する第二の比重分離手段である第二の比重分離槽４７２と、比重分離された水３を蒸留することにより、当該水３が含有する共沸溶剤９と当該水３とを分離する再蒸留装置４７３とを備えている。
【００８２】
前記第二の比重分離槽４７２は、濃縮蒸留装置本体３７１で共沸蒸留した水３及び共沸溶剤９が内部に上方から供給され、共沸溶剤９が上層に位置し、水３が下層に位置するようにこれら液３，９を二層に分離することができるようになっている。
【００８３】
前記再蒸留装置４７３は、前記比重分離槽４７２の内部下方から送給ポンプ１０７を介して送給されてきた水３を蒸留することにより、当該水３中に溶存する共沸溶剤９と水３とに分離することができるようになっている。なお、分離された共沸溶剤９は、送給ポンプ１０８を介して前記濃縮蒸留装置本体３７１内に再び供給されるようになっている。
【００８４】
このような本実施形態に係る汚染土壌浄化装置４００においては、濃縮蒸留装置４７０の濃縮蒸留装置本体３７１で共沸蒸留された水３及び共沸溶剤９が前記比重分離槽４７２に送給されて比重分離され、比重分離された共沸溶剤９が上記濃縮蒸留装置本体３７１内に戻される一方、比重分離された水３がポンプ１０７を介して再蒸留装置４７３に送給され、溶存している共沸溶剤９と水３とに分離され、蒸留分離された共沸溶剤９が上記濃縮蒸留装置本体３７１内に戻される。蒸留分離された水３は、分離膜装置３８１及び活性炭槽３８２を流通して系外へ排出される。
【００８５】
つまり、前述した第三番目の実施形態は、親水性を有する共沸溶剤８を適用した場合であったが、本実施形態は、部分水溶性を有する共沸溶剤９を適用した場合なのである。
【００８６】
したがって、本実施形態によれば、前述した第三番目の実施形態の場合と同様な効果を得ることができる。
【００８７】
［第五番目の実施形態］
本発明に係る第五番目の実施形態を図５を用いて説明する。図５は、本発明に係る第五番目の実施形態の概略構成図である。なお、前述した第一〜四番目の実施形態の場合と同様な部分については、前述した第一〜四番目の実施形態の説明で用いた符号と同一の符号を用いることにより、前述した第一〜四番目の実施形態での説明と重複する説明を省略する。
【００８８】
本実施形態に係る汚染土壌浄化装置は、図５に示すように、有害有機物２で汚染された土壌１から当該有害有機物２を除去する汚染土壌浄化装置５００であって、土壌１と洗浄溶剤５とを混合して当該土壌１のスラリ６を生成させるスラリ生成手段である混合槽１１０と、洗浄溶剤５が下方から上方へ向けて流通すると共に、スラリ６が上方から下方へ向けて流通する洗浄塔１２０と、洗浄塔１２０の下部に連結されて、内部に水が充填されるシール槽１３０と、シール槽１３０に連結されて、回収された土壌１を乾燥させる土壌の後処理手段である土壌後処理槽１４０と、洗浄塔１２０の上方に連結されて、洗浄塔１２０内から送出されてきた洗浄溶剤５と水３とを比重分離する第一の比重分離手段である第一の比重分離槽１５０と、第一の比重分離槽１５０で分離された洗浄溶剤５を蒸留して洗浄溶剤５と水３と有害有機物２を含有する濃縮物とに分離する蒸留手段である蒸留装置２６０と、水３と共沸すると共に疎水性を有する共沸溶剤１０と蒸留装置２６０で分離回収された水３とを混合して共沸蒸留することにより、当該水３中に残存する有害有機物２を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留手段である濃縮蒸留装置５７０と、濃縮蒸留装置５７０で分離回収されて系外へ排出される水３を流通させることにより、当該水３の最終処理を行う分離膜装置３８１及び活性炭槽３８２とを備えている。
【００８９】
前記共沸溶剤１０は、疎水性を有するものであり、例えば、トルエン、キシレン、ヘキサン等のような、脂肪族炭化水素や芳香族炭化水素系等の溶剤であると好ましい。
【００９０】
前記濃縮蒸留装置５７０は、蒸留装置２６０で分離回収されて前記バルブ１００ａを介して送給ポンプ１０６により送給されてきた水３と前記共沸溶剤１０とを混合して共沸蒸留することにより、当該水３中に万が一にでも残存してしまったごくわずかな有害有機物２を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留装置本体３７１と、共沸蒸留された水３と共沸溶剤１０とを比重分離する第二の比重分離手段である第二の比重分離槽４７２と、比重分離された水３を曝気することにより、当該水３にわずかながらも混在している共沸溶剤１０を除去する第一の曝気手段であるブロア５７４、曝気管５７５、曝気槽５７６、冷却器５７７等とを備えている。
【００９１】
このような本実施形態に係る汚染土壌浄化装置５００においては、濃縮蒸留装置４７０の濃縮蒸留装置本体３７１で共沸蒸留されて前記比重分離槽４７２で比重分離された共沸溶剤１０が上記濃縮蒸留装置本体３７１内に戻される一方、比重分離された水３が前記曝気槽５７６内に送給され、ブロア５７４を介して曝気管５７５から曝気槽５７６内の水３中に空気１１が送出されることにより、当該水３が曝気され、当該水３にわずかながらも混在してしまった共沸溶剤１０が気化され、当該水３から当該共沸溶剤１０が完全に除去される。
【００９２】
気化した共沸溶剤１０は、冷却器５７７で冷却されて液化され、送給ポンプ１０８を介して前記濃縮蒸留装置本体３７１内に戻される一方、当該共沸溶剤１０を完全に除去された水３は、分離膜装置３８１及び活性炭槽３８２を流通して系外へ排出される。
【００９３】
つまり、前述した第三番目の実施形態は、親水性を有する共沸溶剤８を適用した場合であり、前述した第四番目の実施形態は、部分水溶性を有する共沸溶剤９を適用した場合であったが、本実施形態は、疎水性を有する共沸溶剤１０を適用した場合なのである。
【００９４】
したがって、本実施形態によれば、前述した第三，四番目の実施形態の場合と同様な効果を得ることができる。
【００９５】
［第六番目の実施形態］
本発明に係る第六番目の実施形態を図６を用いて説明する。図６は、本発明に係る第六番目の実施形態の概略構成図である。なお、前述した第一〜五番目の実施形態の場合と同様な部分については、前述した第一〜五番目の実施形態の説明で用いた符号と同一の符号を用いることにより、前述した第一〜五番目の実施形態での説明と重複する説明を省略する。
【００９６】
本実施形態に係る汚染土壌浄化装置は、図６に示すように、有害有機物２で汚染された土壌１から当該有害有機物２を除去する汚染土壌浄化装置６００であって、土壌１と洗浄溶剤５とを混合して当該土壌１のスラリ６を生成させるスラリ生成手段である混合槽１１０と、洗浄溶剤５が下方から上方へ向けて流通すると共に、スラリ６が上方から下方へ向けて流通する洗浄塔１２０と、洗浄塔１２０の下部に連結されて、内部に水が充填されるシール槽１３０と、シール槽１３０に連結されて、回収された土壌１を乾燥させる土壌の後処理手段である土壌後処理槽１４０と、洗浄塔１２０の上方に連結されて、洗浄塔１２０内から送出されてきた洗浄溶剤５と水３とを比重分離する第一の比重分離手段である第一の比重分離槽１５０と、第一の比重分離槽１５０で分離された洗浄溶剤５を蒸留して洗浄溶剤５と水３と有害有機物２を含有する濃縮物とに分離する蒸留手段である蒸留装置２６０と、水３と共沸すると共に疎水性を有する共沸溶剤１０と蒸留装置２６０で分離回収された水３とを混合して共沸蒸留することにより、当該水３中に残存する有害有機物２を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留手段である濃縮蒸留装置５７０と、濃縮蒸留装置５７０で分離回収されて系外へ排出される水３を流通させることにより、当該水３の最終処理を行う分離膜装置３８１及び活性炭槽３８２と、濃縮蒸留装置５７０で回収された前記濃縮物を曝気する第二の曝気手段である曝気装置６９０とを備えている。
【００９７】
前記曝気装置６９０は、濃縮蒸留装置５７０の濃縮蒸留装置本体３７１で回収された有害有機物２の濃縮物が供給される曝気槽６９１と、この曝気槽６９１の内部下方に配設された曝気管６９２と、この曝気管６９２に連結されて空気１１を送給するブロア６９３と、曝気槽６９１の上方に連結された冷却器６９４とを備えている。
【００９８】
このような本実施形態に係る汚染土壌浄化装置５００においては、濃縮蒸留装置５７０の濃縮蒸留装置本体３７１で回収された有害有機物２の濃縮物を曝気装置６９０の曝気槽６９１の内部に送給し、ブロア６９３を介して曝気管６９２から曝気槽６９１内の前記濃縮物中に空気１１を送出すると、当該濃縮物が曝気され、当該濃縮物中に混在している共沸溶剤１０が気化され、当該濃縮物がさらに高濃縮化される。
【００９９】
高濃縮化された有害有機物２は、有害有機物処理工程で無害化処理される。一方、気化された上記共沸溶剤１０は、冷却器６９４で冷却されて液化され、送給ポンプ１０９を介して前記濃縮蒸留装置５７０の前記濃縮蒸留装置本体３７１内に戻される。
【０１００】
つまり、本実施形態は、前述した第五番目の実施形態において、濃縮蒸留装置５７０で回収された有害有機物２の濃縮物を曝気するようにしたのである。
【０１０１】
このため、本実施形態では、上記濃縮物をさらに高濃縮化することができ、さらに減容化を図ることができる。
【０１０２】
したがって、本実施形態によれば、前述した第五番目の実施形態の場合と同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、有害有機物２の濃縮物のさらなる減容化を図ることができるので、後処理工程のさらなる容易化を図ることができる。
【０１０３】
［他の実施形態］
なお、前述した第三〜六番目の実施形態において、濃縮蒸留装置本体３７１や再蒸留装置４３７で蒸留する水３に酸７を加える第二の酸添加手段を設けることにより、前述した第二番目の実施形態の場合と同様に、蒸留する水３がアルカリ性の場合には、当該水３を中性から弱酸性にして蒸留するようにすることも可能である。
【０１０４】
また、前述した第六番目の実施形態では、前述した第五番目の実施形態における濃縮蒸留装置５７０で回収された有害有機物２の濃縮物を曝気装置６９０で曝気することにより、当該濃縮物のさらなる減容化を図るようにしたが、例えば、前述した第三、四番目の実施形態における濃縮蒸留装置３７０，４７０で回収された有害有機物２の濃縮物を曝気装置６９０で曝気することにより、当該濃縮物のさらなる減容化を図ることも可能である。
【０１０５】
また、前述した第三〜六番目の実施形態では、前述した第二番目の実施形態に係る汚染土壌浄化装置２００から排出される水３を、濃縮蒸留装置３７０，４７０，５７０、分離膜装置３８１、活性炭槽３８２、曝気装置６９０等によりさらに処理する場合について説明したが、本発明に係る汚染水浄化方法及び汚染水浄化装置は、このような場合に限らず、有害有機物を含有する水から当該有害有機物を除去する場合であれば、前述した第三〜六番目の実施形態の場合と同様にして適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明による汚染土壌浄化装置は、ＰＣＢやダイオキシン類等の有機性塩素化合物や油等のような有害有機物で汚染された土壌から当該有害有機物を除去する場合に利用することができるので、産業上、極めて有益である。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明に係る第一番目の実施形態の概略構成図である。
【図２】本発明に係る第二番目の実施形態の概略構成図である。
【図３】本発明に係る第三番目の実施形態の概略構成図である。
【図４】本発明に係る第四番目の実施形態の概略構成図である。
【図５】本発明に係る第五番目の実施形態の概略構成図である。
【図６】本発明に係る第六番目の実施形態の概略構成図である。
【図７】従来の汚染土壌浄化装置の一例の概略構成図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１ 土壌
２ 有害有機物
３ 水
５ 洗浄溶剤
６ スラリ
７ 酸
８〜１０ 共沸溶剤
１１ 空気
１００ 汚染土壌浄化装置
１００ａ バルブ
１０１〜１０９ 送給ポンプ
１１０ 混合槽
１１１ 槽本体
１１２ 撹拌羽根
１２０ 洗浄塔
１３０ シール槽
１４０ 土壌後処理槽
１５０ 第一の比重分離槽
１６０ 蒸留装置
１６１ 第一の蒸留塔
１６２ 第二の蒸留塔
２００ 汚染土壌浄化装置
２６０ 蒸留装置
２６３ 第一の酸添加装置
３００ 汚染土壌浄化装置
３７０ 濃縮蒸留装置
３７１ 濃縮蒸留装置本体
３８１ 分離膜装置
３８２ 活性炭槽
４００ 汚染土壌浄化装置
４７０ 濃縮蒸留装置
４７２ 第二の比重分離槽
４７３ 再蒸留装置
５００ 汚染土壌浄化装置
５７０ 濃縮蒸留装置
５７４ ブロア
５７５ 曝気管
５７６ 曝気槽
５７７ 冷却器
６００ 汚染土壌浄化装置
６９０ 曝気装置
６９１ 曝気槽
６９２ 曝気管
６９３ ブロア
６９４ 冷却器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＣＢやダイオキシン類等の有機性塩素化合物や油等のような有害有機物で汚染された土壌から当該有害有機物を除去する汚染土壌浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣＢやダイオキシン類等の有機性塩素化合物や油等のような有害有機物で汚染された土壌を浄化する従来の汚染土壌浄化装置の一例の概略構成を図７に示す（例えば、下記特許文献１〜３等参照）。
【０００３】
図７に示すように、従来の汚染土壌浄化装置２０は、有害有機物２で汚染された土壌１を投入された洗浄槽２１内にアルコールやケトン等のような親水性の洗浄溶剤４が供給されて、当該土壌１中の有害有機物２を洗浄溶剤４に抽出移行した後、当該土壌１を乾燥させることにより、土壌１を浄化するようになっている。
【０００４】
また、土壌１の洗浄に使用されて、有害有機物２と共に土壌１中の水３を含有した洗浄溶剤４は、蒸留装置２２で蒸留されることにより、精製回収されて土壌１の洗浄に再び利用される。
【０００５】
そして、洗浄溶剤４の精製によって残留する水３及び有害有機物２の混合物は、濃縮蒸留装置２３でさらに濃縮蒸留され、水３が留去されることにより、減容化が図られる。回収された水３は、土壌１中へ戻され、有害有機物３の残留濃縮物は、有害有機物処理工程で無害化処理される。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−００５０７５号公報
【特許文献２】特開２００１−３３４２４９号公報
【特許文献３】特開２００３−２２０３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述したような従来の汚染土壌浄化装置２０においては、土壌１が粘土質であると、洗浄槽２１内の土壌１中に洗浄溶剤４が均一に浸透しにくいと同時に、土壌１中に洗浄溶剤４が残留しやすいため、砂や礫等の粗粒系の土壌の場合と比べて、作業効率が悪くなってしまっていた。
【０００８】
このようなことから、本発明は、有害有機物で汚染された土壌の浄化処理に係る効率を大幅に向上させることができる汚染土壌浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明による汚染土壌浄化装置は、有害有機物で汚染された土壌から当該有害有機物を除去する汚染土壌浄化装置であって、前記土壌と、水よりも小さい比重を有すると共に部分水溶性を有する洗浄溶剤とを混合して当該土壌のスラリを生成させるスラリ生成手段と、前記洗浄溶剤が下方から上方へ向けて流通すると共に、前記スラリが上方から下方へ向けて流通する洗浄塔と、前記洗浄塔の下部に連結されて、内部に水が充填されるシール槽と、前記シール槽に連結されて、回収された前記土壌を乾燥させる土壌の後処理手段と、前記洗浄塔の上方に連結されて、当該洗浄塔内から送出されてきた前記洗浄溶剤と水とを比重分離する第一の比重分離手段と、前記第一の比重分離手段で分離された前記洗浄溶剤を蒸留して当該洗浄溶剤と水と前記有害有機物を含有する濃縮物とに分離する蒸留手段とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
第二番目の発明による汚染土壌浄化装置は、第一番目の発明において、前記洗浄溶剤の水に対する飽和溶解度が３０wt.％以下であることを特徴とする。
【００１１】
第三番目の発明による汚染土壌浄化装置は、第一番目又は第二番目の発明において、前記蒸留手段が、蒸留する液に酸を加える第一の酸添加手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】
第四番目の発明による汚染土壌浄化装置は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおいて、水と共沸する共沸溶剤と、前記蒸留手段で分離回収された水とを混合して共沸蒸留することにより、当該水中に残存する有害有機物を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留手段を備えていることを特徴とする。
【００１３】
第五番目の発明による汚染土壌浄化装置は、第四番目の発明において、前記共沸溶剤が、親水性を有するものであり、前記濃縮蒸留手段が、前記共沸溶剤と、前記蒸留手段で分離回収された水とを混合して共沸蒸留することにより、当該水中に残存する有害有機物を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留装置本体を備えていることを特徴とする。
【００１４】
第六番目の発明による汚染土壌浄化装置は、第四番目の発明において、前記共沸溶剤が、部分水溶性を有するものであり、前記濃縮蒸留手段が、前記共沸溶剤と、前記蒸留手段で分離回収された水とを混合して共沸蒸留することにより、当該水中に残存する有害有機物を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留装置本体と、共沸蒸留された前記水と前記共沸溶剤とを比重分離する第二の比重分離手段と、比重分離された前記水を蒸留することにより、当該水が含有する前記共沸溶剤と当該水とを分離する再蒸留装置とを備えていることを特徴とする。
【００１５】
第七番目の発明による汚染土壌浄化装置は、第六番目の発明において、前記共沸溶剤の水に対する飽和溶解度が３０wt.％以下であることを特徴とする。
【００１６】
第八番目の発明による汚染土壌浄化装置は、第四番目の発明において、前記共沸溶剤が、疎水性を有するものであり、前記濃縮蒸留手段が、前記共沸溶剤と、前記蒸留手段で分離回収された水とを混合して共沸蒸留することにより、当該水中に残存する有害有機物を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留装置本体と、共沸蒸留された前記水と前記共沸溶剤とを比重分離する第二の比重分離手段と、比重分離された前記水を曝気する第一の曝気手段とを備えていることを特徴とする。
【００１７】
第九番目の発明による汚染土壌浄化装置は、第四番目から第八番目の発明のいずれかにおいて、前記濃縮蒸留手段で分離回収されて系外へ排出される前記水を流通させることにより、当該水の最終処理を行う分離膜装置及び活性炭槽を備えていることを特徴とする。
【００１８】
第十番目の発明による汚染土壌浄化装置は、第四番目から第九番目の発明のいずれかにおいて、前記濃縮蒸留手段で回収された前記濃縮物を曝気する第二の曝気手段を備えていることを特徴とする。
【００１９】
第十一番目の発明による汚染土壌浄化装置は、第四番目から第十番目の発明のいずれかにおいて、前記濃縮蒸留手段で蒸留する液に酸を加える第二の酸添加手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
第一番目の発明による汚染土壌浄化装置では、土壌が粘土質であっても、土壌中に洗浄溶剤を均一に浸透させることが容易にできるのはもちろんのこと、土壌中から洗浄溶剤を残留させることなく除去することが容易にできるので、土壌が粘土質であっても、効率よく処理を行うことができ、砂や礫等の粗粒系の土壌の場合と比べても遜色のない作業性を得ることができると共に、有害有機物を含有する洗浄溶剤が土壌に再付着することを容易に防止することができる。
【００２１】
第二番目の発明による汚染土壌浄化装置では、土壌の洗浄処理を効率よく行うことができる。
【００２２】
第三番目の発明による汚染土壌浄化装置では、蒸留する洗浄溶剤がアルカリ性を示すような場合であっても、蒸留時の洗浄溶剤の発泡を防止することができるので、蒸留の際に水と共に有害有機物が流出してしまうことを容易に防止することができ、作業効率を大幅に向上させることができる。
【００２３】
第四番目の発明による汚染土壌浄化装置では、水と共に有害有機物質が系外へ流出してしまうことを確実に防止することが容易にできるので、有害有機物の混合物の減容化を容易に行うことができ、作業効率を大幅に向上させることができる。
【００２４】
第五番目の発明による汚染土壌浄化装置では、第四番目の発明による効果を確実に得ることができる。
【００２５】
第六番目の発明による汚染土壌浄化装置では、第四番目の発明による効果を確実に得ることができる。
【００２６】
第七番目の発明による汚染土壌浄化装置では、第六番目の発明による効果を効率よく得ることができる。
【００２７】
第八番目の発明による汚染土壌浄化装置では、第四番目の発明による効果を確実に得ることができる。
【００２８】
第九番目の発明による汚染土壌浄化装置では、水と共に有害有機物質が系外へ流出してしまうことをさらに確実に防止することが容易にできる。
【００２９】
第十番目の発明による汚染土壌浄化装置では、有害有機物の濃縮物のさらなる減容化を図ることができるので、後処理工程のさらなる容易化を図ることができる。
【００３０】
第十一番目の発明による汚染土壌浄化装置では、水と共に有害有機物質が系外へ流出してしまうことを確実に防止することが容易にできるので、有害有機物の混合物の減容化を容易に行うことができ、作業効率を大幅に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明に係る汚染土壌浄化装置の実施形態を図面を用いて以下に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００３２】
［第一番目の実施形態］
本発明に係る第一番目の実施形態を図１を用いて説明する。図１は、本発明に係る第一番目の実施形態の概略構成図である。
【００３３】
本実施形態に係る汚染土壌浄化装置は、図１に示すように、ＰＣＢやダイオキシン類等の有機性塩素化合物や油等のような有害有機物２で汚染された土壌１から当該有害有機物２を除去する汚染土壌浄化装置１００であって、土壌１と、水３よりも小さい比重を有すると共に部分水溶性を有する洗浄溶剤５とを混合して当該土壌１のスラリ６を生成させるスラリ生成手段である混合槽１１０と、洗浄溶剤５が下方から上方へ向けて流通すると共に、スラリ６が上方から下方へ向けて流通する洗浄塔１２０と、洗浄塔１２０の下部に連結されて、内部に水が充填されるシール槽１３０と、シール槽１３０に連結されて、回収された土壌１を乾燥させる土壌の後処理手段である土壌後処理槽１４０と、洗浄塔１２０の上方に連結されて、洗浄塔１２０内から送出されてきた洗浄溶剤５と水３とを比重分離する第一の比重分離手段である第一の比重分離槽１５０と、第一の比重分離槽１５０で分離された洗浄溶剤５を蒸留して洗浄溶剤５と水３と有害有機物２を含有する濃縮物とに分離する蒸留手段である蒸留装置１６０とを備えている。
【００３４】
前記混合槽１１０は、土壌１及び洗浄溶剤５を供給される槽本体１１１と、土壌１と洗浄溶剤５とを撹拌する撹拌羽根１１２とを備えている。
【００３５】
前記洗浄塔１２０は、前記混合槽１１０の槽本体１１０で生成したスラリ６を送給する送給ポンプ１０１が上部に連絡し、前記蒸留装置１６０で分離回収された洗浄溶剤５並びに新たに補充される洗浄溶剤５を送給する送給ポンプ１０２が下方に連絡している。
【００３６】
前記シール槽１３０は、前記比重分離槽１５０で分離された水３及び前記蒸留装置１６０で分離回収された水３並びに運転開始時に系外から予め補給しておく水３を送給する送給ポンプ１０３が側方の上寄りに連絡している。
【００３７】
前記土壌後処理槽１４０は、前記洗浄塔１２０からシール槽１３０を介して水３と共に送給されてきた土壌１から水３を除去するように当該土壌１と水３とを固液分離すると共に、固液分離した土壌１を乾燥させることができようになっている。
【００３８】
前記第一の比重分離槽１５０は、前記洗浄塔１２０の上方から流出する洗浄溶剤５が上方から供給されると共に、前記土壌後処理槽１４０で分離された水３を送給する送給ポンプ１０４が上方に連絡している。
【００３９】
前記蒸留装置１６０は、前記第一の比重分離槽１５０で分離された洗浄溶剤５を送給する送給ポンプ１０５が連結されて当該洗浄溶剤５を蒸留して水３と洗浄溶剤５及び有害有機物２とに分離する第一の蒸留装置１６１と、第一の蒸留装置１６１で分離された洗浄溶剤５及び有害有機物２を蒸留して洗浄溶剤５と有害有機物２を含有する濃縮物とに分離する第二の蒸留装置１６２とを備えている。
【００４０】
なお、上記送給ポンプ１０５から送出される洗浄溶剤５は、その一部が前記混合槽１１０の槽本体１１１の内部に供給されるようになっている。
【００４１】
また、前記洗浄溶剤５は、水３よりも小さい比重を有すると共に部分水溶性を有するものであり、特に、水に対する飽和溶解度が３０wt.％以下であると好ましく、例えば、ブタノール、アミルアルコール、エチルエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等のような、炭素数４以上の、アルコール系、エーテル系、ケトン系、エステル系等の溶剤であると好ましい。
【００４２】
このような本実施形態に係る汚染土壌浄化装置１００を使用した汚染土壌浄化方法を次に説明する。
【００４３】
混合槽１１０の槽本体１１１の内部に洗浄溶剤５を供給し、撹拌羽根１１２を回転させながら土壌１を投入することによりスラリ６を生成させる。このとき、土壌１は、水３を含んでいるものの、上記洗浄溶剤５が部分水溶性であるため、洗浄溶剤５に対してまんべんなく分散して均一なスラリ６となると共に、土壌１に付着している有害有機物２が洗浄溶剤５に溶解して移行する。
【００４４】
次に、送給ポンプ１０３を作動することにより、前記シール槽１３０内に水３を充填した後、送給ポンプ１０１を作動することにより、混合槽１１０の槽本体１１１のスラリ６を洗浄塔１２０の内部に上方から下方へ向けて供給すると共に、送給ポンプ１０２を作動することにより、洗浄塔１２０の内部に下方から上方へ向けて洗浄溶剤５を供給すると、上記スラリ６と洗浄溶剤５とが洗浄塔１２０内で対向流となって流通するようになる。
【００４５】
このため、スラリ６中の洗浄溶剤５は、下方から流通してきた洗浄溶剤５により、上方へ押し流され土壌１から分離される一方、スラリ６中の土壌１は、洗浄溶剤５との比重差により、下方へそのまま流通し、シール槽１３０内へ供給される。
【００４６】
これにより、スラリ１中の洗浄溶剤５及び洗浄塔１２０の内部に下方から供給された洗浄溶剤５は、土壌１に付着していた有害有機物２と共に洗浄塔１２０の上方から前記比重分離槽１５０内に送給され、土壌１は、有害有機物２を洗浄溶剤５と共に除去されてシール槽１３０内に堆積するようになる。
【００４７】
また、シール槽１３０は、内部に水３が充填されていることから、有害有機物２を含有する洗浄溶剤５が内部に混入してしまうことはないので、内部に堆積した土壌１への有害有機物２の再付着が防止される。
【００４８】
このようにして有害有機物２を洗浄除去された土壌１は、シール槽１３０内から土壌後処理槽１４０内に水３と共に送給され、当該処理槽１４０内で固液分離されると共に乾燥処理されることにより、水３（水３に溶存する洗浄溶剤５も含む）が除去された後、当該処理槽１４０から取り出されて浄化処理が終了する。一方、土壌１から分離された上記水３は、送給ポンプ１０４の作動により、前記比重分離槽１５０内に送給される。
【００４９】
前記比重分離槽１５０内では、洗浄塔１２０の上方から送給されてきた洗浄溶剤５（有害有機物２含有）が上層に位置し、前記土壌後処理槽１４０から送給された水３が下層に位置するように二層に分離している。
【００５０】
よって、必要に応じて送給ポンプ１０３を作動して、上記比重分離槽１５０内の下層の水３を前記シール槽１３０に供給することにより、当該シール槽１３０内で不足する水３を補充することができる。
【００５１】
また、送給ポンプ１０５を作動し、上記比重分離槽１５０内の上層の洗浄溶剤５を蒸留装置１６０の第一の蒸留装置１６１に送給して蒸留することにより、当該洗浄溶剤５中に溶存する水３を留去することができ、有害有機物２を含有する洗浄溶剤５を分取することができる。留去された水３は、前記比重分離槽１５０からの水３と共に前記シール槽１３０内の水３の補充に利用される。
【００５２】
なお、送給ポンプ１０５の作動により上記比重分離槽１５０内から送出される前記洗浄溶剤５は、蒸留装置１６０の第一の蒸留装置１６１に送給されるだけでなく、その一部が前記混合槽１１０の槽本体１１１の内部に供給されて再利用される。また、系内の水３が余剰となる場合、蒸留装置１６０の第一の蒸留装置１６１で留去された水３は、バルブ１００ａを開放して系外へ排出されるようになっている。
【００５３】
一方、上記第一の蒸留装置１６１で分取された上記洗浄溶剤５は、第二の蒸留装置１６２で蒸留されることにより精製回収され、有害有機物２の濃縮物が残留する。精製回収された洗浄溶剤５は、送給ポンプ１０２の作動により、前記洗浄塔１２０の内部に下方から供給されるように再利用される。有害有機物２の濃縮残留物は、有害有機物処理工程で無害化処理される。
【００５４】
つまり、本実施形態では、部分水溶性を有する洗浄溶剤５により土壌１をスラリ化することにより、土壌１を均一に分散させながら土壌１に流動性を与えると共に土壌１中の有害有機物２を洗浄溶剤５に移行させ、このスラリ６を洗浄溶剤５と対向流で接触させることにより、スラリ６の土壌１から有害有機物２と共に洗浄溶剤５を押し流して土壌１と有害有機物２及び洗浄溶剤５とを分離するようにしたのである。
【００５５】
このため、本実施形態においては、土壌１が粘土質であっても、土壌１中に洗浄溶剤５を均一に浸透させることが容易にできるのはもちろんのこと、土壌１中から洗浄溶剤４を残留させることなく除去することが容易にできる。
【００５６】
したがって、本実施形態によれば、土壌１が粘土質であっても、効率よく処理を行うことができ、砂や礫等の粗粒系の土壌の場合と比べても遜色のない作業性を得ることができる。
【００５７】
また、部分水溶性を有する洗浄溶剤５との対向流で洗浄した土壌１を水３中に一旦送給するようにしたので、有害有機物２を含有する洗浄溶剤５が土壌１に再付着することを容易に防止することができる。
【００５８】
［第二番目の実施形態］
本発明に係る第二番目の実施形態を図２を用いて説明する。図２は、本発明に係る第二番目の実施形態の概略構成図である。なお、前述した第一番目の実施形態の場合と同様な部分については、前述した第一番目の実施形態の説明で用いた符号と同一の符号を用いることにより、前述した第一番目の実施形態での説明と重複する説明を省略する。
【００５９】
本実施形態に係る汚染土壌浄化装置は、図２に示すように、有害有機物２で汚染された土壌１から当該有害有機物２を除去する汚染土壌浄化装置２００であって、土壌１と洗浄溶剤５とを混合して当該土壌１のスラリ６を生成させるスラリ生成手段である混合槽１１０と、洗浄溶剤５が下方から上方へ向けて流通すると共に、スラリ６が上方から下方へ向けて流通する洗浄塔１２０と、洗浄塔１２０の下部に連結されて、内部に水が充填されるシール槽１３０と、シール槽１３０に連結されて、回収された土壌１を乾燥させる土壌の後処理手段である土壌後処理槽１４０と、洗浄塔１２０の上方に連結されて、洗浄塔１２０内から送出されてきた洗浄溶剤５と水３とを比重分離する第一の比重分離手段である第一の比重分離槽１５０と、第一の比重分離槽１５０で分離された洗浄溶剤５を蒸留して洗浄溶剤５と水３と有害有機物２を含有する濃縮物とに分離する蒸留手段である蒸留装置２６０とを備えている。
【００６０】
前記蒸留装置２６０は、前記第一の比重分離槽１５０で分離された洗浄溶剤５を送給する送給ポンプ１０５が連結されて当該洗浄溶剤５を蒸留して水３と洗浄溶剤５及び有害有機物２とに分離する第一の蒸留装置１６１と、第一の蒸留装置１６１で分離された洗浄溶剤５及び有害有機物２を蒸留して洗浄溶剤５と有害有機物２を含有する濃縮物とに分離する第二の蒸留装置１６２と、第一の蒸留装置１６１で蒸留する上記洗浄溶剤５に塩酸や硫酸等の酸７を加える第一の酸添加手段である第一の酸添加装置２６３とを備えている。
【００６１】
このような本実施形態に係る汚染土壌浄化装置２００においては、送給ポンプ１０５を作動し、前記比重分離槽１５０内の上層の洗浄溶剤５を蒸留装置１６０の第一の蒸留装置１６１に送給すると共に、当該洗浄溶剤５のｐＨを計測し、当該洗浄溶剤５がアルカリ性（ｐＨ７を超える）の場合には、当該洗浄溶剤５が中性から弱酸性（ｐＨ６〜７）となるように前記酸添加装置２６３から当該洗浄溶剤５に酸７を添加してから、第一の蒸留装置１６１で当該洗浄溶剤５を蒸留する。
【００６２】
つまり、本実施形態では、前述した第一番目の実施形態において、蒸留する洗浄溶剤５がアルカリ性の場合には、当該洗浄溶剤５を中性から弱酸性にするようにしたのである。
【００６３】
なぜなら、蒸留する洗浄溶剤５がアルカリ性であると、当該洗浄溶剤５中に溶存する有害有機物２（特に油分）がアルカリ成分と反応して発泡しやすく、蒸留運転制御が難しくなってしまうからである。
【００６４】
このため、本実施形態においては、蒸留する洗浄溶剤５がアルカリ性であっても、蒸留時には中性から弱酸性に調整されているので、蒸留時に洗浄溶剤５が発泡してしまうようなことはない。
【００６５】
したがって、本実施形態によれば、前述した第一番目の実施形態の場合と同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、蒸留する洗浄溶剤５がアルカリ性を示すような場合であっても、蒸留時の洗浄溶剤５の発泡を防止することができるので、蒸留運転制御の安定化を容易に行うことができ、作業効率を大幅に向上させることができる。
【００６６】
なお、本実施形態では、第一の蒸留装置１６１で蒸留する液（水３及び有害有機物２を含有する洗浄溶液５）のみに酸７を添加するようにしたが、第二の蒸留装置１６２で蒸留する液（有害有機物２を含有する洗浄溶液５）もアルカリ性を示すようであれば、当該第二の蒸留装置１６２で蒸留する液にも酸７を添加できるように酸添加手段をさらに設けるようにすることも可能である。
【００６７】
［第三番目の実施形態］
本発明に係る第三番目の実施形態を図３を用いて説明する。図３は、本発明に係る第三番目の実施形態の概略構成図である。なお、前述した第一，二番目の実施形態の場合と同様な部分については、前述した第一，二番目の実施形態の説明で用いた符号と同一の符号を用いることにより、前述した第一，二番目の実施形態での説明と重複する説明を省略する。
【００６８】
本実施形態に係る汚染土壌浄化装置は、図３に示すように、有害有機物２で汚染された土壌１から当該有害有機物２を除去する汚染土壌浄化装置３００であって、土壌１と洗浄溶剤５とを混合して当該土壌１のスラリ６を生成させるスラリ生成手段である混合槽１１０と、洗浄溶剤５が下方から上方へ向けて流通すると共に、スラリ６が上方から下方へ向けて流通する洗浄塔１２０と、洗浄塔１２０の下部に連結されて、内部に水が充填されるシール槽１３０と、シール槽１３０に連結されて、回収された土壌１を乾燥させる土壌の後処理手段である土壌後処理槽１４０と、洗浄塔１２０の上方に連結されて、洗浄塔１２０内から送出されてきた洗浄溶剤５と水３とを比重分離する第一の比重分離手段である第一の比重分離槽１５０と、第一の比重分離槽１５０で分離された洗浄溶剤５を蒸留して洗浄溶剤５と水３と有害有機物２を含有する濃縮物とに分離する蒸留手段である蒸留装置２６０と、水３と共沸すると共に親水性を有する共沸溶剤８と蒸留装置２６０で分離回収された水３とを混合して共沸蒸留することにより、当該水３中に残存する有害有機物２を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留手段である濃縮蒸留装置３７０と、濃縮蒸留装置３７０で分離回収されて系外へ排出される水３を流通させることにより、当該水３の最終処理を行う分離膜装置３８１及び活性炭槽３８２とを備えている。
【００６９】
前記共沸溶剤８は、水３と共沸すると共に親水性を有するものであり、例えば、エタノール、プロパノール等のようなアルコール系、ケトン系、エステル系等の溶剤であると好ましい。
【００７０】
前記濃縮蒸留装置３７０は、蒸留装置２６０で分離回収されて前記バルブ１００ａを介して送給ポンプ１０６により送給されてきた水３と前記共沸溶剤８とを混合して共沸蒸留することにより、当該水３中に万が一にでも残存してしまったごくわずかな有害有機物２を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留装置本体３７１を備えている。
【００７１】
前記分離膜装置３８１は、濃縮蒸留装置３７０で分離回収されて系外へ排出される前記水３と共沸溶剤８との混合液が流通することにより、当該混合液に万が一にでも混入してしまった非常に微量な不溶の有害有機物２を当該混合液から除去することができるようになっている。
【００７２】
前記活性炭槽３８２は、前記分離膜装置３８１を流通した前記混合液が流通することにより、当該混合液に万が一にでも混入溶解してしまった非常に微量な有害有機物２を当該混合液から除去することができるようになっている。
【００７３】
このような本実施形態に係る汚染土壌浄化装置３００においては、蒸留装置２６０で分離回収されて前記バルブ１００ａを介して送給ポンプ１０６により送給されてきた水３と前記共沸溶剤８とが濃縮蒸留装置３７０の濃縮蒸留装置本体３７１で混合されて共沸蒸留されることにより、当該水３中に万が一にでも残存してしまったごくわずかな有害有機物２を含有する濃縮物と水３及び共沸溶剤８の混合液とが分離回収される。
【００７４】
分離回収された有害有機物２の濃縮物は、有害有機物処理工程で無害化処理される。一方、分離回収された水３及び共沸溶剤８の混合液は、分離膜装置３８１を流通することにより、当該混合液に万が一にでも混入してしまった非常に微量な不溶の有害有機物２が確実に除去された後、活性炭槽３８２を流通することにより、当該混合液に万が一にでも混入溶解してしまった非常に微量な有害有機物２が確実に除去されてから、系外へ排出される。
【００７５】
つまり、本実施形態は、前述した第二番目の実施形態において、系外へ排出する水３を共沸溶剤８と共に共沸蒸留することにより、当該水３中に万が一にでも残存してしまったごくわずかな有害有機物２を確実に除去すると共に、分離回収した前記混合液を濾過処理及び吸着処理することにより、当該混合液に万が一にでも混入してしまった非常に微量な各種の有害有機物２も確実に除去するようにしたのである。
【００７６】
このため、本実施形態においては、水３と共に有害有機物質３が系外へ流出してしまうことを確実に防止することが容易にできる。
【００７７】
したがって、本実施形態によれば、前述した第二番目の実施形態の場合と同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、水３と共に有害有機物質３が系外へ流出してしまうことを確実に防止することが容易にできるので、有害有機物２の混合物の減容化を容易に行うことができ、作業効率を大幅に向上させることができる。
【００７８】
［第四番目の実施形態］
本発明に係る第四番目の実施形態を図４を用いて説明する。図４は、本発明に係る第四番目の実施形態の概略構成図である。なお、前述した第一〜三番目の実施形態の場合と同様な部分については、前述した第一〜三番目の実施形態の説明で用いた符号と同一の符号を用いることにより、前述した第一〜三番目の実施形態での説明と重複する説明を省略する。
【００７９】
本実施形態に係る汚染土壌浄化装置は、図４に示すように、有害有機物２で汚染された土壌１から当該有害有機物２を除去する汚染土壌浄化装置４００であって、土壌１と洗浄溶剤５とを混合して当該土壌１のスラリ６を生成させるスラリ生成手段である混合槽１１０と、洗浄溶剤５が下方から上方へ向けて流通すると共に、スラリ６が上方から下方へ向けて流通する洗浄塔１２０と、洗浄塔１２０の下部に連結されて、内部に水が充填されるシール槽１３０と、シール槽１３０に連結されて、回収された土壌１を乾燥させる土壌の後処理手段である土壌後処理槽１４０と、洗浄塔１２０の上方に連結されて、洗浄塔１２０内から送出されてきた洗浄溶剤５と水３とを比重分離する第一の比重分離手段である第一の比重分離槽１５０と、第一の比重分離槽１５０で分離された洗浄溶剤５を蒸留して洗浄溶剤５と水３と有害有機物２を含有する濃縮物とに分離する蒸留手段である蒸留装置２６０と、水３と共沸すると共に部分水溶性を有する共沸溶剤９と蒸留装置２６０で分離回収された水３とを混合して共沸蒸留することにより、当該水３中に残存する有害有機物２を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留手段である濃縮蒸留装置４７０と、濃縮蒸留装置４７０で分離回収されて系外へ排出される水３を流通させることにより、当該水３の最終処理を行う分離膜装置３８１及び活性炭槽３８２とを備えている。
【００８０】
前記共沸溶剤９は、部分水溶性を有するものであり、特に、水に対する飽和溶解度が３０wt.％以下であると好ましく、例えば、ブタノール、アミルアルコール、エチルエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等のような、炭素数４以上の、アルコール系、エーテル系、ケトン系、エステル系等の溶剤であると好ましい。
【００８１】
前記濃縮蒸留装置４７０は、蒸留装置２６０で分離回収されて前記バルブ１００ａを介して送給ポンプ１０６により送給されてきた水３と前記共沸溶剤９とを混合して共沸蒸留することにより、当該水３中に万が一にでも残存してしまったごくわずかな有害有機物２を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留装置本体３７１と、共沸蒸留された水３と共沸溶剤９とを比重分離する第二の比重分離手段である第二の比重分離槽４７２と、比重分離された水３を蒸留することにより、当該水３が含有する共沸溶剤９と当該水３とを分離する再蒸留装置４７３とを備えている。
【００８２】
前記第二の比重分離槽４７２は、濃縮蒸留装置本体３７１で共沸蒸留した水３及び共沸溶剤９が内部に上方から供給され、共沸溶剤９が上層に位置し、水３が下層に位置するようにこれら液３，９を二層に分離することができるようになっている。
【００８３】
前記再蒸留装置４７３は、前記比重分離槽４７２の内部下方から送給ポンプ１０７を介して送給されてきた水３を蒸留することにより、当該水３中に溶存する共沸溶剤９と水３とに分離することができるようになっている。なお、分離された共沸溶剤９は、送給ポンプ１０８を介して前記濃縮蒸留装置本体３７１内に再び供給されるようになっている。
【００８４】
このような本実施形態に係る汚染土壌浄化装置４００においては、濃縮蒸留装置４７０の濃縮蒸留装置本体３７１で共沸蒸留された水３及び共沸溶剤９が前記比重分離槽４７２に送給されて比重分離され、比重分離された共沸溶剤９が上記濃縮蒸留装置本体３７１内に戻される一方、比重分離された水３がポンプ１０７を介して再蒸留装置４７３に送給され、溶存している共沸溶剤９と水３とに分離され、蒸留分離された共沸溶剤９が上記濃縮蒸留装置本体３７１内に戻される。蒸留分離された水３は、分離膜装置３８１及び活性炭槽３８２を流通して系外へ排出される。
【００８５】
つまり、前述した第三番目の実施形態は、親水性を有する共沸溶剤８を適用した場合であったが、本実施形態は、部分水溶性を有する共沸溶剤９を適用した場合なのである。
【００８６】
したがって、本実施形態によれば、前述した第三番目の実施形態の場合と同様な効果を得ることができる。
【００８７】
［第五番目の実施形態］
本発明に係る第五番目の実施形態を図５を用いて説明する。図５は、本発明に係る第五番目の実施形態の概略構成図である。なお、前述した第一〜四番目の実施形態の場合と同様な部分については、前述した第一〜四番目の実施形態の説明で用いた符号と同一の符号を用いることにより、前述した第一〜四番目の実施形態での説明と重複する説明を省略する。
【００８８】
本実施形態に係る汚染土壌浄化装置は、図５に示すように、有害有機物２で汚染された土壌１から当該有害有機物２を除去する汚染土壌浄化装置５００であって、土壌１と洗浄溶剤５とを混合して当該土壌１のスラリ６を生成させるスラリ生成手段である混合槽１１０と、洗浄溶剤５が下方から上方へ向けて流通すると共に、スラリ６が上方から下方へ向けて流通する洗浄塔１２０と、洗浄塔１２０の下部に連結されて、内部に水が充填されるシール槽１３０と、シール槽１３０に連結されて、回収された土壌１を乾燥させる土壌の後処理手段である土壌後処理槽１４０と、洗浄塔１２０の上方に連結されて、洗浄塔１２０内から送出されてきた洗浄溶剤５と水３とを比重分離する第一の比重分離手段である第一の比重分離槽１５０と、第一の比重分離槽１５０で分離された洗浄溶剤５を蒸留して洗浄溶剤５と水３と有害有機物２を含有する濃縮物とに分離する蒸留手段である蒸留装置２６０と、水３と共沸すると共に疎水性を有する共沸溶剤１０と蒸留装置２６０で分離回収された水３とを混合して共沸蒸留することにより、当該水３中に残存する有害有機物２を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留手段である濃縮蒸留装置５７０と、濃縮蒸留装置５７０で分離回収されて系外へ排出される水３を流通させることにより、当該水３の最終処理を行う分離膜装置３８１及び活性炭槽３８２とを備えている。
【００８９】
前記共沸溶剤１０は、疎水性を有するものであり、例えば、トルエン、キシレン、ヘキサン等のような、脂肪族炭化水素や芳香族炭化水素系等の溶剤であると好ましい。
【００９０】
前記濃縮蒸留装置５７０は、蒸留装置２６０で分離回収されて前記バルブ１００ａを介して送給ポンプ１０６により送給されてきた水３と前記共沸溶剤１０とを混合して共沸蒸留することにより、当該水３中に万が一にでも残存してしまったごくわずかな有害有機物２を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留装置本体３７１と、共沸蒸留された水３と共沸溶剤１０とを比重分離する第二の比重分離手段である第二の比重分離槽４７２と、比重分離された水３を曝気することにより、当該水３にわずかながらも混在している共沸溶剤１０を除去する第一の曝気手段であるブロア５７４、曝気管５７５、曝気槽５７６、冷却器５７７等とを備えている。
【００９１】
このような本実施形態に係る汚染土壌浄化装置５００においては、濃縮蒸留装置４７０の濃縮蒸留装置本体３７１で共沸蒸留されて前記比重分離槽４７２で比重分離された共沸溶剤１０が上記濃縮蒸留装置本体３７１内に戻される一方、比重分離された水３が前記曝気槽５７６内に送給され、ブロア５７４を介して曝気管５７５から曝気槽５７６内の水３中に空気１１が送出されることにより、当該水３が曝気され、当該水３にわずかながらも混在してしまった共沸溶剤１０が気化され、当該水３から当該共沸溶剤１０が完全に除去される。
【００９２】
気化した共沸溶剤１０は、冷却器５７７で冷却されて液化され、送給ポンプ１０８を介して前記濃縮蒸留装置本体３７１内に戻される一方、当該共沸溶剤１０を完全に除去された水３は、分離膜装置３８１及び活性炭槽３８２を流通して系外へ排出される。
【００９３】
つまり、前述した第三番目の実施形態は、親水性を有する共沸溶剤８を適用した場合であり、前述した第四番目の実施形態は、部分水溶性を有する共沸溶剤９を適用した場合であったが、本実施形態は、疎水性を有する共沸溶剤１０を適用した場合なのである。
【００９４】
したがって、本実施形態によれば、前述した第三，四番目の実施形態の場合と同様な効果を得ることができる。
【００９５】
［第六番目の実施形態］
本発明に係る第六番目の実施形態を図６を用いて説明する。図６は、本発明に係る第六番目の実施形態の概略構成図である。なお、前述した第一〜五番目の実施形態の場合と同様な部分については、前述した第一〜五番目の実施形態の説明で用いた符号と同一の符号を用いることにより、前述した第一〜五番目の実施形態での説明と重複する説明を省略する。
【００９６】
本実施形態に係る汚染土壌浄化装置は、図６に示すように、有害有機物２で汚染された土壌１から当該有害有機物２を除去する汚染土壌浄化装置６００であって、土壌１と洗浄溶剤５とを混合して当該土壌１のスラリ６を生成させるスラリ生成手段である混合槽１１０と、洗浄溶剤５が下方から上方へ向けて流通すると共に、スラリ６が上方から下方へ向けて流通する洗浄塔１２０と、洗浄塔１２０の下部に連結されて、内部に水が充填されるシール槽１３０と、シール槽１３０に連結されて、回収された土壌１を乾燥させる土壌の後処理手段である土壌後処理槽１４０と、洗浄塔１２０の上方に連結されて、洗浄塔１２０内から送出されてきた洗浄溶剤５と水３とを比重分離する第一の比重分離手段である第一の比重分離槽１５０と、第一の比重分離槽１５０で分離された洗浄溶剤５を蒸留して洗浄溶剤５と水３と有害有機物２を含有する濃縮物とに分離する蒸留手段である蒸留装置２６０と、水３と共沸すると共に疎水性を有する共沸溶剤１０と蒸留装置２６０で分離回収された水３とを混合して共沸蒸留することにより、当該水３中に残存する有害有機物２を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留手段である濃縮蒸留装置５７０と、濃縮蒸留装置５７０で分離回収されて系外へ排出される水３を流通させることにより、当該水３の最終処理を行う分離膜装置３８１及び活性炭槽３８２と、濃縮蒸留装置５７０で回収された前記濃縮物を曝気する第二の曝気手段である曝気装置６９０とを備えている。
【００９７】
前記曝気装置６９０は、濃縮蒸留装置５７０の濃縮蒸留装置本体３７１で回収された有害有機物２の濃縮物が供給される曝気槽６９１と、この曝気槽６９１の内部下方に配設された曝気管６９２と、この曝気管６９２に連結されて空気１１を送給するブロア６９３と、曝気槽６９１の上方に連結された冷却器６９４とを備えている。
【００９８】
このような本実施形態に係る汚染土壌浄化装置５００においては、濃縮蒸留装置５７０の濃縮蒸留装置本体３７１で回収された有害有機物２の濃縮物を曝気装置６９０の曝気槽６９１の内部に送給し、ブロア６９３を介して曝気管６９２から曝気槽６９１内の前記濃縮物中に空気１１を送出すると、当該濃縮物が曝気され、当該濃縮物中に混在している共沸溶剤１０が気化され、当該濃縮物がさらに高濃縮化される。
【００９９】
高濃縮化された有害有機物２は、有害有機物処理工程で無害化処理される。一方、気化された上記共沸溶剤１０は、冷却器６９４で冷却されて液化され、送給ポンプ１０９を介して前記濃縮蒸留装置５７０の前記濃縮蒸留装置本体３７１内に戻される。
【０１００】
つまり、本実施形態は、前述した第五番目の実施形態において、濃縮蒸留装置５７０で回収された有害有機物２の濃縮物を曝気するようにしたのである。
【０１０１】
このため、本実施形態では、上記濃縮物をさらに高濃縮化することができ、さらに減容化を図ることができる。
【０１０２】
したがって、本実施形態によれば、前述した第五番目の実施形態の場合と同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、有害有機物２の濃縮物のさらなる減容化を図ることができるので、後処理工程のさらなる容易化を図ることができる。
【０１０３】
［他の実施形態］
なお、前述した第三〜六番目の実施形態において、濃縮蒸留装置本体３７１や再蒸留装置４３７で蒸留する水３に酸７を加える第二の酸添加手段を設けることにより、前述した第二番目の実施形態の場合と同様に、蒸留する水３がアルカリ性の場合には、当該水３を中性から弱酸性にして蒸留するようにすることも可能である。
【０１０４】
また、前述した第六番目の実施形態では、前述した第五番目の実施形態における濃縮蒸留装置５７０で回収された有害有機物２の濃縮物を曝気装置６９０で曝気することにより、当該濃縮物のさらなる減容化を図るようにしたが、例えば、前述した第三、四番目の実施形態における濃縮蒸留装置３７０，４７０で回収された有害有機物２の濃縮物を曝気装置６９０で曝気することにより、当該濃縮物のさらなる減容化を図ることも可能である。
【０１０５】
また、前述した第三〜六番目の実施形態では、前述した第二番目の実施形態に係る汚染土壌浄化装置２００から排出される水３を、濃縮蒸留装置３７０，４７０，５７０、分離膜装置３８１、活性炭槽３８２、曝気装置６９０等によりさらに処理する場合について説明したが、本発明に係る汚染水浄化方法及び汚染水浄化装置は、このような場合に限らず、有害有機物を含有する水から当該有害有機物を除去する場合であれば、前述した第三〜六番目の実施形態の場合と同様にして適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明による汚染土壌浄化装置は、ＰＣＢやダイオキシン類等の有機性塩素化合物や油等のような有害有機物で汚染された土壌から当該有害有機物を除去する場合に利用することができるので、産業上、極めて有益である。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明に係る第一番目の実施形態の概略構成図である。
【図２】本発明に係る第二番目の実施形態の概略構成図である。
【図３】本発明に係る第三番目の実施形態の概略構成図である。
【図４】本発明に係る第四番目の実施形態の概略構成図である。
【図５】本発明に係る第五番目の実施形態の概略構成図である。
【図６】本発明に係る第六番目の実施形態の概略構成図である。
【図７】従来の汚染土壌浄化装置の一例の概略構成図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１ 土壌
２ 有害有機物
３ 水
５ 洗浄溶剤
６ スラリ
７ 酸
８〜１０ 共沸溶剤
１１ 空気
１００ 汚染土壌浄化装置
１００ａ バルブ
１０１〜１０９ 送給ポンプ
１１０ 混合槽
１１１ 槽本体
１１２ 撹拌羽根
１２０ 洗浄塔
１３０ シール槽
１４０ 土壌後処理槽
１５０ 第一の比重分離槽
１６０ 蒸留装置
１６１ 第一の蒸留塔
１６２ 第二の蒸留塔
２００ 汚染土壌浄化装置
２６０ 蒸留装置
２６３ 第一の酸添加装置
３００ 汚染土壌浄化装置
３７０ 濃縮蒸留装置
３７１ 濃縮蒸留装置本体
３８１ 分離膜装置
３８２ 活性炭槽
４００ 汚染土壌浄化装置
４７０ 濃縮蒸留装置
４７２ 第二の比重分離槽
４７３ 再蒸留装置
５００ 汚染土壌浄化装置
５７０ 濃縮蒸留装置
５７４ ブロア
５７５ 曝気管
５７６ 曝気槽
５７７ 冷却器
６００ 汚染土壌浄化装置
６９０ 曝気装置
６９１ 曝気槽
６９２ 曝気管
６９３ ブロア
６９４ 冷却器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有害有機物で汚染された土壌から当該有害有機物を除去する汚染土壌浄化装置であって、
前記土壌と、水よりも小さい比重を有すると共に部分水溶性を有する洗浄溶剤とを混合して当該土壌のスラリを生成させるスラリ生成手段と、
前記洗浄溶剤が下方から上方へ向けて流通すると共に、前記スラリが上方から下方へ向けて流通する洗浄塔と、
前記洗浄塔の下部に連結されて、内部に水が充填されるシール槽と、
前記シール槽に連結されて、回収された前記土壌を乾燥させる土壌の後処理手段と、
前記洗浄塔の上方に連結されて、当該洗浄塔内から送出されてきた前記洗浄溶剤と水とを比重分離する第一の比重分離手段と、
前記第一の比重分離手段で分離された前記洗浄溶剤を蒸留して当該洗浄溶剤と水と前記有害有機物を含有する濃縮物とに分離する蒸留手段と
を備えていることを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記洗浄溶剤の水に対する飽和溶解度が３０wt.％以下である
ことを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記蒸留手段が、蒸留する液に酸を加える第一の酸添加手段を備えている
ことを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかにおいて、
水と共沸する共沸溶剤と、前記蒸留手段で分離回収された水とを混合して共沸蒸留することにより、当該水中に残存する有害有機物を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留手段を備えている
ことを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記共沸溶剤が、親水性を有するものであり、
前記濃縮蒸留手段が、
前記共沸溶剤と、前記蒸留手段で分離回収された水とを混合して共沸蒸留することにより、当該水中に残存する有害有機物を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留装置本体を備えている
ことを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【請求項６】
請求項４において、
前記共沸溶剤が、部分水溶性を有するものであり、
前記濃縮蒸留手段が、
前記共沸溶剤と、前記蒸留手段で分離回収された水とを混合して共沸蒸留することにより、当該水中に残存する有害有機物を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留装置本体と、
共沸蒸留された前記水と前記共沸溶剤とを比重分離する第二の比重分離手段と、
比重分離された前記水を蒸留することにより、当該水が含有する前記共沸溶剤と当該水とを分離する再蒸留装置と
を備えていることを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記共沸溶剤の水に対する飽和溶解度が３０wt.％以下である
ことを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【請求項８】
請求項４において、
前記共沸溶剤が、疎水性を有するものであり、
前記濃縮蒸留手段が、
前記共沸溶剤と、前記蒸留手段で分離回収された水とを混合して共沸蒸留することにより、当該水中に残存する有害有機物を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留装置本体と、
共沸蒸留された前記水と前記共沸溶剤とを比重分離する第二の比重分離手段と、
比重分離された前記水を曝気する第一の曝気手段と
を備えていることを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【請求項９】
請求項４から請求項８のいずれかにおいて、
前記濃縮蒸留手段で分離回収されて系外へ排出される前記水を流通させることにより、当該水の最終処理を行う分離膜装置及び活性炭槽を備えている
ことを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【請求項１０】
請求項４から請求項９のいずれかにおいて、
前記濃縮蒸留手段で回収された前記濃縮物を曝気する第二の曝気手段を備えている
ことを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【請求項１１】
請求項４から請求項１０のいずれかにおいて、
前記濃縮蒸留手段で蒸留する液に酸を加える第二の酸添加手段を備えている
ことを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【請求項１】
有害有機物で汚染された土壌から当該有害有機物を除去する汚染土壌浄化装置であって、
前記土壌と、水よりも小さい比重を有すると共に部分水溶性を有する洗浄溶剤とを混合して当該土壌のスラリを生成させるスラリ生成手段と、
前記洗浄溶剤が下方から上方へ向けて流通すると共に、前記スラリが上方から下方へ向けて流通する洗浄塔と、
前記洗浄塔の下部に連結されて、内部に水が充填されるシール槽と、
前記シール槽に連結されて、回収された前記土壌を乾燥させる土壌の後処理手段と、
前記洗浄塔の上方に連結されて、当該洗浄塔内から送出されてきた前記洗浄溶剤と水とを比重分離する第一の比重分離手段と、
前記第一の比重分離手段で分離された前記洗浄溶剤を蒸留して当該洗浄溶剤と水と前記有害有機物を含有する濃縮物とに分離する蒸留手段と
を備えていることを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記洗浄溶剤の水に対する飽和溶解度が３０wt.％以下である
ことを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記蒸留手段が、蒸留する液に酸を加える第一の酸添加手段を備えている
ことを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかにおいて、
水と共沸する共沸溶剤と、前記蒸留手段で分離回収された水とを混合して共沸蒸留することにより、当該水中に残存する有害有機物を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留手段を備えている
ことを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記共沸溶剤が、親水性を有するものであり、
前記濃縮蒸留手段が、
前記共沸溶剤と、前記蒸留手段で分離回収された水とを混合して共沸蒸留することにより、当該水中に残存する有害有機物を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留装置本体を備えている
ことを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【請求項６】
請求項４において、
前記共沸溶剤が、部分水溶性を有するものであり、
前記濃縮蒸留手段が、
前記共沸溶剤と、前記蒸留手段で分離回収された水とを混合して共沸蒸留することにより、当該水中に残存する有害有機物を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留装置本体と、
共沸蒸留された前記水と前記共沸溶剤とを比重分離する第二の比重分離手段と、
比重分離された前記水を蒸留することにより、当該水が含有する前記共沸溶剤と当該水とを分離する再蒸留装置と
を備えていることを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記共沸溶剤の水に対する飽和溶解度が３０wt.％以下である
ことを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【請求項８】
請求項４において、
前記共沸溶剤が、疎水性を有するものであり、
前記濃縮蒸留手段が、
前記共沸溶剤と、前記蒸留手段で分離回収された水とを混合して共沸蒸留することにより、当該水中に残存する有害有機物を含有する濃縮物を回収する濃縮蒸留装置本体と、
共沸蒸留された前記水と前記共沸溶剤とを比重分離する第二の比重分離手段と、
比重分離された前記水を曝気する第一の曝気手段と
を備えていることを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【請求項９】
請求項４から請求項８のいずれかにおいて、
前記濃縮蒸留手段で分離回収されて系外へ排出される前記水を流通させることにより、当該水の最終処理を行う分離膜装置及び活性炭槽を備えている
ことを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【請求項１０】
請求項４から請求項９のいずれかにおいて、
前記濃縮蒸留手段で回収された前記濃縮物を曝気する第二の曝気手段を備えている
ことを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【請求項１１】
請求項４から請求項１０のいずれかにおいて、
前記濃縮蒸留手段で蒸留する液に酸を加える第二の酸添加手段を備えている
ことを特徴とする汚染土壌浄化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２１８４７９（Ｐ２００６−２１８４７９Ａ）
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１４６１９４（Ｐ２００６−１４６１９４）
【出願日】平成１８年５月２６日（２００６．５．２６）
【分割の表示】特願２００３−３３９４５０（Ｐ２００３−３３９４５０）の分割
【原出願日】平成１５年９月３０日（２００３．９．３０）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月２６日（２００６．５．２６）
【分割の表示】特願２００３−３３９４５０（Ｐ２００３−３３９４５０）の分割
【原出願日】平成１５年９月３０日（２００３．９．３０）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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