汚染土無害化システム
【課題】汚染土の処理装置から排出された排出ガスに含まれている粉塵を捕集し、排出ガスを処理するための各種装置に対する粉塵の流入を防止できると共に、捕集した粉塵を確実に無害化することのできる汚染土無害化システムを提供すること。
【解決手段】汚染土に含有されている汚染物質を分解することにより、当該汚染土を無害化する汚染土無害化システム１であって、汚染土の汚染物質を処理する減圧還元加熱装置２４と、減圧還元加熱装置２４にて汚染土の汚染物質を処理することにより減圧還元加熱装置２４から排出された排出ガスを処理するものであって、排出ガスに含まれる粉塵を捕集する高温集塵機４１と、高温集塵機４１にて捕集された粉塵を造粒する造粒機４３と、を備える。
【解決手段】汚染土に含有されている汚染物質を分解することにより、当該汚染土を無害化する汚染土無害化システム１であって、汚染土の汚染物質を処理する減圧還元加熱装置２４と、減圧還元加熱装置２４にて汚染土の汚染物質を処理することにより減圧還元加熱装置２４から排出された排出ガスを処理するものであって、排出ガスに含まれる粉塵を捕集する高温集塵機４１と、高温集塵機４１にて捕集された粉塵を造粒する造粒機４３と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染物質を減圧還元加熱にて分解することにより汚染土を無害化するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有害物質による土壌汚染が顕在化し、人の健康や自然環境への影響について懸念が拡大しており、汚染土を無害化するための技術の必要性が高まっている。特に、汚染土の最終処分場の確保が困難になりつつあることもあり、様々な汚染現場に対応可能かつ低コストなオンサイト型の汚染土無害化技術が求められている。
【０００３】
このような要求に対して、ダイオキシン類やＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）等の有機塩素系の汚染物質を無害化する方法として、減圧還元加熱分解脱塩素化処理が知られている。減圧還元加熱分解脱塩素化処理とは、減圧雰囲気下で汚染土を加熱処理することにより、当該汚染土中のダイオキシン類やＰＣＢ等の有機塩素系の汚染物質を還元・分解して無害化する処理をいう。また、減圧還元加熱分解脱塩素化処理における処理時間の短縮や処理効率の向上を図った処理システムとして、汚染土を乾燥及び粉砕する気流乾燥機、気流乾燥機から排出された汚染土を粒径によって分別する分級機、及び、分別された汚染土を加熱して汚染物質を還元・分解する減圧還元加熱分解脱塩素化装置を備えた処理システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２７５９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の減圧還元加熱分解脱塩素化処理による処理システムにおいては、汚染土の減圧還元加熱分解脱塩素化処理を行う際に、減圧還元加熱分解脱塩素化装置から排出ガスが排出される。この排出ガスには、ＰＣＢやダイオキシン等に加えて、汚染土から飛散した粉塵が含まれている。この粉塵には高濃度のＰＣＢやダイオキシン等が付着しているため、高温（約１１００℃）の酸化雰囲気を保持している酸化装置内に、粉塵も含めて排出ガスを導入し、ＰＣＢやダイオキシン等の汚染物質を熱分解していた。
【０００６】
このように粉塵を直接酸化装置の内部に投入すると、長時間運転を行った場合に酸化装置の内部に粉塵が蓄積されてしまう。従って、大量に粉塵が蓄積された結果として、酸化装置の適切な動作が妨げられることを防止するためには、定期的に処理システム全体の稼働を中断し、酸化装置の内部の清掃作業を行う必要があった。このため、処理システムの稼働率が低下し、処理コストが上昇してしまっていた。また、処理システムの立下げ・立上げ作業や、酸化装置の清掃作業等に要する作業負荷が増大し、やはりコストの上昇を招いてしまっていた。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、汚染土の処理装置から排出された排出ガスに含まれている粉塵を捕集し、排出ガスを処理するための各種装置に対する粉塵の流入を防止できると共に、捕集した粉塵を確実に無害化することのできる汚染土無害化システム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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の汚染土無害化システムは、汚染土に含有されている汚染物質を分解することにより、当該汚染土を無害化する汚染土無害化システムであって、前記汚染土の前記汚染物質を処理する汚染土処理装置と、前記汚染土処理装置にて前記汚染土の前記汚染物質を処理することにより当該汚染土処理装置から排出された排出ガスを処理するものであって、当該排出ガスに含まれる粉塵を捕集する集塵手段と、前記集塵手段にて捕集された粉塵を造粒する造粒手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の汚染土無害化システムは、請求項１に記載の汚染土無害化システムにおいて、前記造粒手段にて造粒された前記粉塵を前記汚染土処理装置に導入するための搬送手段、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の汚染土無害化システムは、請求項１又は２に記載の汚染土無害化システムにおいて、前記造粒手段は、前記粉塵に対して、所定の造粒補助剤を供給するための造粒補助剤供給手段と、前記造粒補助剤供給手段にて供給された前記造粒補助剤を前記粉塵と混練するための混練手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の汚染土無害化システムは、請求項１から３のいずれか一項に記載の汚染土無害化システムにおいて、前記汚染土処理装置は、前記汚染土の前記汚染物質を、減圧還元加熱にて分解する減圧還元加熱装置であること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の本発明によれば、排出ガスに含まれている粉塵が集塵手段によって捕集されるので、排出ガスを処理するための各種装置への粉塵の流入が防止される。これにより、排出ガスを処理するための各種装置における粉塵の堆積を防止することができ、汚染土無害化システムを停止してメンテナンスを行う必要性を低減することができる。また、集塵手段によって捕集された粉塵を造粒手段によって粒体化するので、粉塵の飛散による汚染物質の漏洩を防止しつつ、捕集された粉塵の処理を行うことができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の本発明によれば、造粒手段によって粉塵を粒体とし、当該粒体を搬送手段によって汚染土処理装置に導入しているので、粉塵が再び飛散して汚染土処理装置からの排出ガスに混入し、集塵手段等に流入することを防ぐことができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の本発明によれば、造粒手段は造粒補助剤供給手段及び混練手段を有しているので、集塵手段によって捕集された粉塵に対して、造粒補助剤供給手段から造粒補助剤を投入し、混練手段によって混練することにより、当該粉塵を粒体化することができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の本発明によれば、減圧還元加熱装置から排出された排出ガスに含まれる粉塵を集塵手段にて捕集し、捕集した粉塵を造粒手段によって造粒しているので、排出ガスを処理するための酸化装置等の装置における粉塵の堆積を防止することができる。また、集塵手段によって捕集された粉塵を造粒手段によって粒体化するので、粉塵の飛散による汚染物質の漏洩を防止しつつ、捕集された粉塵の処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る汚染土無害化システムの実施の形態を詳細に説明する。まず、〔Ｉ〕実施の形態の基本的概念を説明した後、〔II〕実施の形態の具体的内容について説明し、〔III〕最後に、実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
〔Ｉ〕実施の形態の基本的概念
まず、実施の形態に共通の基本的概念について説明する。実施の形態に係る汚染土無害化システムは、汚染物質を含有する汚染土の無害化を目的とするものである。
【００１８】
実施の形態に係る汚染土無害化システムの設置対象は任意であり、例えば、化学工場などの工場跡地や、廃棄物処分場、河口等に設置し、汚染土に含まれるダイオキシン類やＰＣＢ等の有機塩素系の汚染物質を無害化させることができる。
【００１９】
実施の形態に係る汚染土無害化システムの特徴の一つは、概略的に、汚染土の汚染物質を処理する汚染土処理装置と、汚染土処理装置から排出された排出ガスに含まれる粉塵を捕集する集塵手段とを備えている点にある。これにより、排出ガスに含まれている粉塵を捕集し、排出ガスを処理するための各種装置に対する粉塵の流入を防止することができる。
【００２０】
また、他の特徴の一つは、集塵手段にて捕集された粉塵を粒体へと造粒する造粒手段を備えている点にある。これにより、集塵手段によって捕集された粉塵を、飛散させることなく汚染物質の無害化のための装置まで導入し、確実に無害化をすることができる。
【００２１】
〔II〕実施の形態の具体的内容
次に、本発明に係る実施の形態の具体的内容について説明する。まず、汚染土無害化システムの全体構成、及び、当該汚染土無害化システムによる汚染土無害化処理の概略を説明する。次に、本実施の形態に係る汚染土無害化システムの特徴である、集塵手段及び造粒手段の構成について詳細を説明する。
【００２２】
（汚染土無害化システムの構成）
図１は汚染土無害化システムの概略図である。図１に示すように、汚染土無害化システム１は、主に白抜きのブロックで示された装置を含む汚染土処理系統、主に斜線のブロックで示された装置を含む蒸気ガス処理系統、及び、主に格子のブロックで示された装置を含む乾留ガス処理系統の３系統に大別され、これらの系統の内の複数系統、あるいは全ての系統において共通して用いられる装置として、熱交換器５０、活性炭吸着槽６０、燃料供給装置７０、排熱利用配管８０、及び、制御盤９０を備えている。
【００２３】
（汚染土無害化システムの構成−汚染土処理系統）
汚染土処理系統は、汚染土無害化システム１に投入された汚染土の処理を行うための処理系統であり、土壌ホッパー２０、乾燥機２１、吹込装置２２、搬送装置２３、減圧還元加熱装置２４、及び、冷却装置２５を備えている。
【００２４】
（汚染土無害化システムの構成−土壌ホッパー２０）
土壌ホッパー２０は、汚染土を乾燥機２１に供給するためのものである。土壌ホッパー２０の具体的な構成は公知であるので説明は省略するが、例えば、作業者によって当該土壌ホッパー２０に投入された汚染土を所定の送出量で送出し、図示しない移送装置を介して乾燥機２１に供給するように構成されている。
【００２５】
（汚染土無害化システムの構成−乾燥機２１）
乾燥機２１は、土壌ホッパー２０から供給された汚染土を乾燥させるためのものである。乾燥機２１の具体的な構成は任意であり、例えば、ロータリーキルン式や、ベルトコンベヤ式、あるいはバッチ式等の乾燥機を用いることができるが、本実施の形態ではロータリーキルン式の乾燥機を例に挙げて説明する。図２は乾燥機２１の構成の概略を示した図であり、図２（ａ）は乾燥機２１の全体の側面図、図２（ｂ）は図２（ａ）における領域Ａの拡大図、図２（ｃ）は図２（ａ）における領域Ｂの拡大図である。図２に示すように、乾燥機２１は、燃焼室２１ａ、加熱部２１ｂ、回転炉２１ｃ、及び、駆動部２１ｄを備えている。
【００２６】
燃焼室２１ａは、加熱部２１ｂの燃焼スペースを確保するためのものであり、回転炉２１ｃを覆うように設けられている。また、燃焼室２１ａには排熱利用配管８０が接続されており、減圧還元加熱装置２４からの排熱が当該燃焼室２１ａに導入される。また、燃焼室２１ａは、燃焼室２１ａの内部の気体を排出するための排気出口２１ｅを備えている。
【００２７】
加熱部２１ｂは、乾燥機２１における汚染土を加熱するものである。具体的には、燃焼室２１ａ内部で燃料を燃焼させ、発生した熱によって、回転炉２１ｃの炉壁を介して当該回転炉２１ｃの内部の汚染土を間接加熱する。
【００２８】
回転炉２１ｃは、内部に投入された汚染土を移動させながら乾燥させる略円筒形の炉であり、燃焼室２１ａの内部を貫通するように回転自在に設置されている。回転炉２１ｃの一方の端部には汚染土の供給口２１ｆが設けられており、他方の端部には汚染土の排出口２１ｇが設けられている。供給口２１ｆ及び排出口２１ｇの周囲には、汚染土の粉塵や汚染土から蒸発・揮発した蒸気ガスが乾燥機２１の外部に漏出することの無いよう、フード２１ｈが設けられている。供給口２１ｆ側のフード２１ｈは、後述する蒸気ガス配管３０を介して蒸気ガス処理系統に接続されている。また、蒸気ガス配管３０との接続部近傍には図示しない蒸気ガス温度計測器が設けられており、当該蒸気ガス温度計測器によって回転炉２１ｃの内部から蒸気ガス配管３０に排出される蒸気ガスの温度が計測される。排出口２１ｇ側のフード２１ｈは、搬送装置２３と接続されている。
【００２９】
また、回転炉２１ｃは、その長軸方向が水平から所定角度の傾斜を有するように配置されており、内部の汚染土は回転による滑りによって供給口２１ｆから排出口２１ｇまで移動し、排出される。回転炉２１ｃは、燃焼室２１ａ内部に供給された燃焼ガス等によって外周面側から加熱されており、回転炉２１ｃの外周から内周に伝達された熱によって、当該回転炉２１ｃの内部の汚染土が加熱される。
【００３０】
また、回転炉２１ｃの内部における排出口２１ｇの近傍には図示しない温度計測器が設置されている。温度計測器は、排出口２１ｇから排出される直前の汚染土の温度を計測し、計測したデータを制御盤９０に出力する。
【００３１】
駆動部２１ｄは、回転炉２１ｃを所定の回転速度で回転させるものであり、チェーンやギア等を介して回転炉２１ｃと連結されている。
【００３２】
（汚染土無害化システムの構成−吹込装置２２）
吹込装置２２は、乾燥機２１における回転炉２１ｃの内部に冷却用気体を吹き込むためのものである。吹込装置２２は、図示しない送風ファン及び図示しない吹込管を備えている。送風ファンは、冷却用気体を送風する。吹込管は、一端が送風ファンに接続され、他端は乾燥機２１の回転炉２１ｃに接続されている。これにより、送風ファンから送風された冷却用気体は、吹込管を通過して回転炉２１ｃの内部に向かって吹き込まれ、汚染土を直接冷却する。なお、冷却用気体として用いられる気体は任意であるが、例えば、外気を冷却用気体として送風ファンから送風させることができる。
【００３３】
（汚染土無害化システムの構成−搬送装置２３）
搬送装置２３は、乾燥機２１から排出された汚染土を減圧還元加熱装置２４に搬送するためのものである。搬送装置２３の具体的な構成は任意であるが、例えば、密閉型のベルトコンベヤ等を用いることで、汚染土を外部に飛散させることなく搬送を行うことが出来る。
【００３４】
（汚染土無害化システムの構成−減圧還元加熱装置２４）
減圧還元加熱装置２４は、乾燥機２１で乾燥された汚染土を無害化するためのものであり、特許請求の範囲における汚染土処理装置に対応している。減圧還元加熱装置２４としては、ロータリーキルン方式の加熱炉を用いることができる。図３は減圧還元加熱装置２４の構成の概略を示した図であり、図３（ａ）は減圧還元装置の全体の側面図（一部を破断して示す）、図３（ｂ）は図３（ａ）における領域Ｃの拡大図、図３（ｃ）は図３（ａ）における領域Ｄの拡大図である。また、図４は、回転炉２４ｃの内部構造を示した側面図である。図３に示すように、減圧還元加熱装置２４は、燃焼室２４ａ、加熱部２４ｂ、回転炉２４ｃ、及び、駆動部２４ｄを備えている。
【００３５】
燃焼室２４ａは、加熱部２４ｂの燃焼スペースを確保するためのものであり、回転炉２４ｃを覆うように設けられている。燃焼室２４ａは、当該燃焼室２４ａ内部の気体を外部に排出するための排気出口２４ｅを備えている。この排気出口２４ｅには、排熱利用配管８０（図３では省略）が接続されており、回転炉２４ｃを加熱した後の燃焼ガスが、当該排気出口２４ｅから当該排熱利用配管８０を経由して乾燥機２１へと供給される。
【００３６】
加熱部２４ｂは、減圧還元加熱装置２４における汚染土を加熱するものである。具体的には、燃焼室２４ａ内部でＬＰＧ等の燃料を燃焼させ、発生した熱によって、回転炉２４ｃの炉壁を介して当該回転炉２４ｃの内部の汚染土を間接加熱する。
【００３７】
回転炉２４ｃは、当該回転炉２４ｃの内部に投入された汚染土を移動させながら加熱する略円筒形の炉であり、燃焼室２４ａの内部を貫通するように略水平状に、かつ、回転自在に設置されている。回転炉２４ｃの一方の端部には汚染土の供給口２４ｆ、他方の端部には汚染土の排出口２４ｇが設けられており、これら供給口２４ｆ及び排出口２４ｇの周囲には、粉塵や乾留ガスの漏出防止のためのフード２４ｈが設けられている。供給口２４ｆ側のフード２４ｈは、後述する乾留ガス配管４０を介して乾留ガス処理系統に接続されており、排出口２４ｇ側のフード２４ｈは、冷却装置２５と接続されている。
【００３８】
また、図４に示すように、回転炉２４ｃの内周面には螺旋状の送り羽根２４ｉが設けられており、回転炉２４ｃの内部の汚染土は当該回転炉２４ｃの回転に伴って送り羽根２４ｉによって回転炉２４ｃの一方の端部から他方の端部まで移動し、排出される。また、回転炉２４ｃの内部には、汚染土の温度計測のための温度計測器２４ｊが設置されている。
【００３９】
駆動部２４ｄは、回転炉２４ｃを所定の回転速度で回転させるものであり、チェーンやギア等を介して回転炉２４ｃと連結されている。
【００４０】
ここで、回転炉２４ｃの内部の気体は、乾留ガス処理系統へと吸引されているため、回転炉２４ｃの内部は減圧還元性雰囲気が保たれている。また、回転炉２４ｃは、燃焼室２４ａ内部に供給された燃焼ガスによって外周面側から加熱されており、回転炉２４ｃの外周から内周に伝達された熱によって、当該回転炉２４ｃの内部の汚染土が加熱される。このように、減圧還元性雰囲気の中で汚染土が所定温度範囲に加熱及び保持されることにより、当該汚染土が無害化される。
【００４１】
（汚染土無害化システムの構成−冷却装置２５）
図１において、冷却装置２５は、減圧還元加熱装置２４で無害化された汚染土を冷却するものである。汚染土にダイオキシン類が含まれている場合、減圧還元加熱装置２４において所定温度まで加熱後保持されることで一旦無害化された場合でも、その後の温度低下時に一定の温度範囲で長時間放置されることによって、汚染土中の金属が触媒となってダイオキシン類が再合成されることがある。そこで、無害化された汚染土を冷却装置２５によって急速に冷却することによりダイオキシン類の再合成を防止することができる。図５は冷却装置２５の側面図である（一部を破断して示す）。図５に示すように、冷却装置２５は、回転体２５ａ、駆動部２５ｂ、給水管２５ｃ、及び、水噴霧装置２５ｄを備えている。
【００４２】
回転体２５ａは、内部に投入された無害化された汚染土を移動させながら冷却させる略円筒形の回転体であり、長軸方向が略水平となるような向きで、回転自在に設置されている。回転体２５ａの一方の端部には汚染土の供給口２５ｅ、他方の端部には汚染土の排出口２５ｆが設けられている。また、回転体２５ａの内部には螺旋状の送り羽根２５ｇを設け、回転体２５ａを回転させることで内部の汚染土を移動させることができる。また、回転体２５ａの内部には、図示しない温度計測器が設置されている。温度計測器は、回転体２５ａの内部の所定位置における汚染土の温度を計測し、計測したデータを制御盤９０に出力する。
【００４３】
駆動部２５ｂは、回転体２５ａを所定の回転速度で回転させるものであり、歯車等を介して回転体２５ａと連結されている。
【００４４】
給水管２５ｃは、回転体２５ａの外周面に冷却水を流すことにより、回転体２５ａの壁面を通じて内部の汚染土を間接的に冷却するためのものである。具体的には、回転体２５ａの長軸方向に沿って給水管２５ｃが配置され、この給水管２５ｃに所定間隔で放水ヘッド２５ｈが設けられている。放水ヘッド２５ｈの放水方向は回転体２５ａに向けられている。給水管２５ｃに冷却水が供給されると、放水ヘッド２５ｈから回転体２５ａの外周面に冷却水が放水され、冷却された回転体２５ａの壁面を介して内部の汚染土が間接冷却される。
【００４５】
水噴霧装置２５ｄは、冷却能力低下時に回転体２５ａの内部の汚染土に直接冷却水を噴霧するためのものである。具体的には、冷却装置２５の外部において、水噴霧装置２５ｄの一方の端部と給水管２５ｃとが図示しないバルブを介して接続されている。水噴霧装置２５ｄの他方の端部は回転体２５ａの内部に配置されており、当該端部には水を噴霧させる噴霧口２５ｉが設けられている。所定の操作手段によってバルブが操作され、水噴霧装置２５ｄに冷却水が供給されると、噴霧口２５ｉから回転体２５ａの内部の汚染土に対して冷却水が噴霧され、汚染土が直接冷却される。
【００４６】
（汚染土無害化システムの構成−蒸気ガス処理系統）
図１において、蒸気ガス処理系統は、乾燥機２１において乾燥された汚染土から蒸発した水分や汚染物質の付着した汚染粉塵等を含む蒸気ガスの処理を行うための処理系統である。ここで、本実施の形態の説明における蒸気ガスとは、乾燥機２１において乾燥された汚染土から蒸発した蒸気、当該汚染土から揮発したＰＣＢや臭気分等のガス、当該汚染土から飛散した粉塵や、当該粉塵に付着しているダイオキシン等を含み、あるいは、これらの物質のうちの一部が除去・分解等された、ガス状物質をいう。
【００４７】
蒸気ガス処理系統は、蒸気ガス配管３０、緊急用配管３１、集塵機３２、活性炭供給装置３３、保温ガス配管３４、集塵ダスト配管３５、集塵ダスト回収機３６、蒸気ガス洗浄槽３７、及び、脱臭触媒装置３８を備えている。図６は、蒸気ガス処理系統の装置構成を模式的に表した概略図である。
【００４８】
（汚染土無害化システムの構成−蒸気ガス配管３０）
蒸気ガス配管３０は、蒸気ガスを上述の蒸気ガス処理系統に属する装置に所定の順序で導入させるためのものであり、前後に連続した処理を行う装置を相互に接続する。
【００４９】
（汚染土無害化システムの構成−緊急用配管３１）
緊急用配管３１は、乾燥機２１において加熱された土壌の温度が所定温度範囲を上回った場合や、乾燥機２１から蒸気ガス配管３０に排出された蒸気ガスが所定温度を下回った場合等の緊急時において、蒸気ガスを集塵機３２へと導入させずに、乾留ガス処理系統における後述する高温集塵機４１へと導入させるためのものである。具体的には、乾燥機２１と集塵機３２との間において、切替ダンパー３９を介して緊急用配管３１の一端が蒸気ガス配管３０に接続されている。また、緊急用配管３１の他端は、乾留ガス処理系統における後述する乾留ガス配管４０に接続されている。なお、切替ダンパー３９は、乾燥機２１における蒸気ガス温度計測器から出力される温度信号に基づいて、制御盤９０によって制御される。
【００５０】
（汚染土無害化システムの構成−集塵機３２）
集塵機３２は、蒸気ガスに含まれる粉塵を捕集するためのものである。集塵機３２は、蒸気ガス配管３０を介して乾燥機２１と接続されており、乾燥機２１の内部で発生した蒸気ガスが当該集塵機３２へと導入される。また、集塵機３２は集塵ダスト配管３５を介して集塵ダスト回収機３６と接続されており、集塵機３２において捕集された粉塵は、集塵ダスト配管３５を経由して集塵ダスト回収機３６へと搬送される。集塵機３２の具体的構成は任意であるが、例えば、サイクロン式集塵機３２ａやバグフィルタ式集塵機３２ｂを用いることができ、あるいは、これらの集塵機を組み合わせて用いることもできる。本実施の形態においては、図６に示したように、１台のサイクロン式集塵機３２ａ及び２台のバグフィルタ式集塵機３２ｂを用いた例を示している。また、これらの集塵機３２の周囲を覆うように保温ジャケット３２ｃが設けられており、当該保温ジャケット３２ｃの内部に保温ガスを送風することで集塵機３２の温度を所定温度範囲内に保持することができる。
【００５１】
（汚染土無害化システムの構成−活性炭供給装置３３）
活性炭供給装置３３は、所定量の活性炭を集塵機３２に吹き込むためのものであり、集塵機３２の入り口側において蒸気ガス配管３０に接続されている。蒸気ガスに含まれる粉塵を活性炭に吸着させ、粉塵が吸着した活性炭を集塵機３２によって捕集させることにより、粉塵の捕集率を高めることができる。捕集された活性炭は、集塵機３２に捕集された粉塵と共に集塵ダスト配管３５によって搬送される。
【００５２】
（汚染土無害化システムの構成−保温ガス配管３４）
保温ガス配管３４は、集塵機３２を所定温度以上に保持するために、集塵機３２の周囲を覆っている保温ジャケット３２ｃの内部に保温ガスを供給し、集塵機３２の周囲に対流させるためのものである。
【００５３】
（汚染土無害化システムの構成−集塵ダスト配管３５）
集塵ダスト配管３５は、集塵機３２によって捕集された粉塵を、集塵ダスト回収機３６へと搬送させるためのものである。集塵ダスト配管３５の具体的な構成は任意であるが、例えば、当該集塵ダスト配管３５の一方の端部には粉塵搬送用のエアーを供給する搬送エアー供給機３５ａを接続し、他方の端部を集塵ダスト回収機３６に接続しても良い。この場合、エアーの温度低下によって集塵ダスト配管３５が閉塞することを防止するため、乾燥機２１の加熱に用いられた後に乾燥機２１から排出された熱風を搬送用エアーとして利用しても良い。あるいは、捕集された粉塵をベルトコンベヤによって集塵ダスト回収機３６へと移送させることもできる。
【００５４】
（汚染土無害化システムの構成−集塵ダスト回収機３６）
集塵ダスト回収機３６は、集塵ダスト配管３５によって搬送された粉塵を回収するためのものであり、例えば、バグフィルタ式集塵機が用いられる。集塵ダスト回収機３６によって回収された粉塵は、乾燥機２１にて乾燥された汚染土と共に減圧還元加熱装置２４に投入される。
【００５５】
（汚染土無害化システムの構成−蒸気ガス洗浄槽３７）
蒸気ガス洗浄槽３７は、集塵機３２を通過した蒸気ガスに微量に含まれている粉塵やダイオキシン等を除去するためのものである。ダイオキシンは粉塵に吸着しているため、この粉塵を蒸気ガス洗浄槽３７によって除去することにより、蒸気ガスからダイオキシンを除去することができる。蒸気ガス洗浄槽３７の具体的な構成は任意であるが、例えば、蒸気ガスと洗浄液とを気液混合して、微粒化された洗浄液によって粉塵を捕集させるウェットスクラバーを用いることができる。
【００５６】
（汚染土無害化システムの構成−脱臭触媒装置３８）
脱臭触媒装置３８は、蒸気ガス洗浄槽３７を通過した蒸気ガスに含まれている微量の臭気分やＰＣＢ等を除去するためのものである。脱臭触媒装置３８は、所定温度以上に昇温された蒸気ガスと触媒とを接触させることにより、蒸気ガスに含まれている臭気分やＰＣＢ等を酸化させる。なお、脱臭触媒装置３８において酸化反応を生じさせるために、乾留ガス処理系統における後述する排ガス酸化装置４５を通過した高温の乾留ガスから熱交換器５０を介して加熱され、所定温度以上となった蒸気ガスが、当該脱臭触媒装置３８に導入される。脱臭触媒装置３８の具体的な構成については公知であるため説明を省略する。
【００５７】
（汚染土無害化システムの構成−乾留ガス処理系統）
図１において、乾留ガス処理系統は、減圧還元加熱処理の過程で汚染土から分離したダイオキシン類やＰＣＢ等の有機塩素系の汚染物質を含む乾留ガスの処理を行うための処理系統であり、乾留ガス配管４０、高温集塵機４１、消石灰供給装置４２、造粒機４３、バイパス配管４４、排ガス酸化装置４５、排ガス冷却装置４６、集塵機４７、及び、脱硫装置４８を備えている。図７は、乾留ガス処理系統の装置構成を模式的に表した概略図である。ここで、本実施の形態の説明における乾留ガスは、特許請求の範囲における排出ガスに対応している。
【００５８】
（汚染土無害化システムの構成−乾留ガス配管４０）
乾留ガス配管４０は、乾留ガスを上述の乾留ガス処理系統に属する装置に所定の順序で導入させるためのものであり、前後に連続した処理を行う装置を相互に接続する。また、図１の減圧還元加熱装置２４と高温集塵機４１との間において、蒸気ガス処理系統における緊急用配管３１の一端が乾留ガス配管４０に接続されており、緊急時には蒸気ガスが乾留ガス処理系統に導入されるようになっている。
【００５９】
（汚染土無害化システムの構成−高温集塵機４１）
高温集塵機４１は、高温の乾留ガスに含まれる粉塵を捕集するためのものであり、特許請求の範囲における集塵手段に対応している。高温集塵機４１の構成の詳細については後述する。
【００６０】
（汚染土無害化システムの構成−消石灰供給装置４２）
図７において、消石灰供給装置４２は、乾留ガスに含まれている酸性ガスを中和するために、当該乾留ガスに消石灰を投入するためのものである。本実施の形態においては、乾留ガス系統に属する装置を酸性ガスによる腐食から保護するため、高温集塵機４１に導入される前に消石灰を投入している。すなわち、高温集塵機４１よりも減圧還元加熱装置２４側において消石灰供給装置４２を乾留ガス配管４０に接続している。但し、消石灰供給装置４２の接続位置は任意であり、高温集塵機４１よりも後段において、例えば排ガス冷却装置４６と集塵機４７との間における乾留ガス配管４０に接続し、当該乾留ガス配管４０を流れている乾留ガスに消石灰を投入させることもできる。
【００６１】
（汚染土無害化システムの構成−造粒機４３）
造粒機４３は、高温集塵機４１によって捕集された粉塵を、所定の大きさを有する粒体として形成するためのものであり、特許請求の範囲における造粒手段に対応している。造粒機４３の構成の詳細については後述する。
【００６２】
（汚染土無害化システムの構成−バイパス配管４４）
バイパス配管４４は、高温集塵機４１への導入前における乾留ガスの温度が所定温度以下となった場合において、当該乾留ガスを高温集塵機４１に導入させず、当該高温集塵機４１の後段にある排ガス酸化装置４５に導入させるものである。具体的には、消石灰供給装置４２と乾留ガス配管４０との接続部よりも減圧還元加熱装置２４側において、切替ダンパー４９を介してバイパス配管４４の一方の端部と乾留ガス配管４０とが接続されている。また、バイパス配管４４の他方の端部は、乾留ガス配管４０を介して排ガス酸化装置４５と接続されている。また、切替ダンパー４９の近傍に、乾留ガスの温度を計測するための図示しない温度計測器が設けられている。温度計測器から出力される温度信号に基づいて、制御盤９０によって切替ダンパー４９の切替え動作が制御される。
【００６３】
（汚染土無害化システムの構成−排ガス酸化装置４５）
排ガス酸化装置４５は、高温集塵機４１を通過した乾留ガスに含まれるダイオキシン類やＰＣＢ等の有機塩素系の汚染物質を高温焼却処理するためのものである。排ガス酸化装置４５は、図示しない流入部、焼却部、及び、流出部を備えている。流入部は、乾留ガスが流入する部分であり、乾留ガス配管４０を介して高温集塵機４１及びバイパス配管４４と接続されている。焼却部は、流入部から流入した乾留ガスを焼却する部分である。焼却部には、ＬＰＧ等の燃料及び助燃空気が供給され、乾留ガスを焼却させる。流出部は、焼却部において焼却された乾留ガスが流出する部分であり、乾留ガス配管４０を介して熱交換器５０に接続されている。
【００６４】
（汚染土無害化システムの構成−排ガス冷却装置４６）
排ガス冷却装置４６は、熱交換器５０を通過した乾留ガスを冷却するためのものである。排ガス冷却装置４６における乾留ガスの流入側は、乾留ガス配管４０を介して熱交換器５０に接続されており、流出側は、乾留ガス配管４０を介して集塵機４７に接続されている。なお、排ガス冷却装置４６の具体的な構成は任意であり、水冷式ガス冷却装置や、空冷式ガス冷却装置を用いることができる。
【００６５】
（汚染土無害化システムの構成−集塵機４７）
集塵機４７は、排ガス冷却装置４６を通過した乾留ガスに微量に残留している粉塵を捕集するためのものである。集塵機４７における乾留ガスの流入側は、乾留ガス配管４０を介して排ガス冷却装置４６と接続されており、流出側は、乾留ガス配管４０を介して脱硫装置４８と接続されている。なお、集塵機４７の具体的な構成は任意であるが、サイクロン式集塵機４７ａや、バグフィルタ式集塵機４７ｂを用いることができる。
【００６６】
（汚染土無害化システムの構成−脱硫装置４８）
脱硫装置４８は、集塵機４７を通過した乾留ガスに含まれる硫黄酸化物や窒素酸化物を除去するためのものである。脱硫装置４８における乾留ガスの流入側は、乾留ガス配管４０を介して集塵機４７と接続されており、流出側は、乾留ガス配管４０を介して活性炭吸着槽６０に接続されている。脱硫装置４８の具体的な構成は任意であるが、例えば、アルカリスラリー及びアルカリ溶液を吸収剤とする湿式脱硫装置を用いることができる。
【００６７】
（汚染土無害化システムの構成−熱交換器５０）
熱交換器５０は、乾留ガス処理系統において排ガス酸化装置４５を通過した乾留ガスと、蒸気ガス処理系統において蒸気ガス洗浄槽３７を通過した蒸気ガスとの間で、熱交換を行わせるためのものである。熱交換器５０の具体的な構成は任意であるが、例えば、内筒と外筒との二重の筒を備えた輻射式熱交換器を用いることができる。乾留ガスは、熱交換器５０において蒸気ガスによって熱を奪われるので、後段の排ガス冷却装置４６の効率が向上される。また、蒸気ガスは、熱交換器５０において乾留ガスから熱を受け取ることで、後段の脱臭触媒装置３８における触媒反応に必要な温度まで加温される。
【００６８】
（汚染土無害化システムの構成−活性炭吸着槽６０）
図１において、活性炭吸着槽６０は、蒸気ガス処理系統における脱臭触媒装置３８を通過した蒸気ガス及び乾留ガス処理系統における脱硫装置４８を通過した乾留ガスに、微量に粉塵や臭気分等が残留していた場合に、これを吸着するためのものである。活性炭吸着槽６０の内部を排ガスが通過する際、排ガスに含まれている粉塵や臭気分等が活性炭に吸着・除去される。活性炭吸着槽６０の流入側は、図示しない配管を介して脱臭触媒装置３８及び脱硫装置４８と接続されており、流出側は、排ガスを大気中に排気するための煙突１００に接続されている。なお、活性炭吸着槽６０の具体的な構成は公知であるため、説明を省略する。
【００６９】
（汚染土無害化システムの構成−燃料供給装置７０）
燃料供給装置７０は、乾燥機２１、減圧還元加熱装置２４、及び、排ガス酸化装置４５に、燃料及び助燃空気を供給するためのものである。
【００７０】
（汚染土無害化システムの構成−排熱利用配管８０）
排熱利用配管８０は、減圧還元加熱装置２４の排熱を乾燥機２１において利用させるためのものである。具体的には、排熱利用配管８０の一方の端部は減圧還元加熱装置２４の燃焼室２４ａに設けられた排気ファンに接続され、他方の端部は乾燥機２１の燃焼室２１ａに接続されている。減圧還元加熱装置２４の燃焼室２４ａの内部において、加熱部２４ｂが燃料を燃焼させることで発生した燃焼ガスは、回転炉２４ｃを加熱した後に、排熱利用配管８０を経由して乾燥機２１の燃焼室２１ａに導入される。
【００７１】
（汚染土無害化システムの構成−制御盤９０）
制御盤９０は、汚染土無害化システム１の動作の制御を行うためのものである。図８は、制御盤９０の電気的構成を機能概念的に示したブロック図である。図８に示すように、制御盤９０は、乾燥機制御部９１、減圧還元加熱装置制御部９２、冷却装置制御部９３、蒸気ガス処理制御部９４、乾留ガス処理制御部９５、入力部９６、及び、記憶部９７を備えている。乾燥機制御部９１は、乾燥機２１及び吹込装置２２の制御を行うものである。減圧還元加熱装置制御部９２は、減圧還元加熱装置２４の制御を行う。冷却装置制御部９３は、冷却装置２５の制御を行う。蒸気ガス処理制御部９４は、蒸気ガス処理系統の緊急用配管３１に対する切替ダンパー３９の切替制御を行う。乾留ガス処理制御部９５は、乾留ガス処理系統のバイパス配管４４に対する切替ダンパー４９の切替制御を行う。入力部９６は、汚染土の含水率等の性状や投入量等、制御盤９０による制御に用いられる運転情報を当該制御盤９０に入力させるためのものである。記憶部９７は、入力部９６を介して制御盤９０に入力された運転情報を格納する。
【００７２】
なお、制御盤９０の具体的構成は任意であるが、例えば、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などの制御プログラム、各種の処理手順などを規定したプログラム、所要データを格納するための内部メモリ、及び、これらのプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を備えて構成される。
【００７３】
（汚染土無害化システムによる処理の流れ）
次に、汚染土無害化システム１によって行われる汚染土無害化処理の概略を説明する。図９は、汚染土無害化処理の流れを示したフローチャートである。
【００７４】
（汚染土無害化システムによる処理の流れ−汚染土）
まず、汚染土の処理の流れについて説明する。処理の開始時には、分級や汚染土測定等の所定の前段階処理を経た汚染土が、土壌ホッパー２０に投入されている。土壌ホッパー２０に投入された汚染土は、まず、所定の送出量にて当該土壌ホッパー２０から送出され、移送装置によって乾燥機２１に移送される（ステップＳＡ−１）。乾燥機２１は乾燥機制御部９１によって制御されており、乾燥機２１に投入された汚染土の温度、及び、乾燥機２１から排出される蒸気ガスの温度が所定温度範囲内に保持され、当該汚染土が乾燥される（ステップＳＡ−２）。回転炉２１ｃの内部を排出口２１ｇまで移動した汚染土は、排出口２１ｇから排出される（ステップＳＡ−３）。
【００７５】
乾燥機２１から排出された汚染土は、搬送装置２３によって、減圧還元加熱装置２４へと搬送される（ステップＳＡ−４）。減圧還元加熱装置２４に搬送された汚染土は、供給口２４ｆから回転炉２４ｃの内部に投入される（ステップＳＡ−５）。回転炉２４ｃに投入された汚染土は、当該回転炉２４ｃの炉壁を介して、燃焼室２４ａにおける燃焼ガス等から加熱される（ステップＳＡ−６）。このとき、減圧還元加熱装置制御部９２は、温度計測器２４ｊによって計測された汚染土の温度に基づいて、加熱部２４ｂによる回転炉２４ｃの加熱量の制御を行う。具体的には、回転炉２４ｃの内部の複数点に設けられている温度計測器２４ｊによって計測される汚染土の温度が、約５７０℃以上、望ましくは約６７０℃以上で１０分間以上保持されるように、加熱部２４ｂの制御を行う。この条件下において、汚染土に含まれるダイオキシン類やＰＣＢ等の有機塩素系の汚染物質が当該汚染土から分離され、減圧還元加熱にて分解される。この時に汚染土から分離したダイオキシン類やＰＣＢ等の有機塩素系の汚染物質を含む乾留ガスは、回転炉２４ｃの供給口２４ｆ側のフード２４ｈから、乾留ガス配管４０へと排出される。回転炉２４ｃの内部を排出口２４ｇまで移動した汚染土は、排出口２４ｇから排出される（ステップＳＡ−７）。
【００７６】
減圧還元加熱装置２４の回転炉２４ｃから排出された汚染土は、冷却装置２５の回転体２５ａへと投入される（ステップＳＡ−８）。回転体２５ａの供給口２５ｅから回転体２５ａの内部に投入された汚染土は、回転体２５ａの外周面に放水されている冷却水によって、当該回転体２５ａの壁面を介して間接冷却される（ステップＳＡ−９）。冷却装置制御部９３は、回転体２５ａの内部の汚染土の温度上昇等に基づいて、冷却装置２５の冷却能力が低下していると判定した場合には（ステップＳＡ−１０、Ｙｅｓ）、水噴霧装置２５ｄによって汚染土に対して冷却水の噴霧を行わせ、当該汚染土を直接冷却させる（ステップＳＡ−１１）。回転体２５ａの内部を排出口２５ｆまで移動した汚染土は、排出口２５ｆから排出される（ステップＳＡ−１２）。排出された汚染土は、無害化された土として所定の搬出手段により搬出される。
【００７７】
（汚染土無害化システムによる処理の流れ−蒸気ガス）
次に、乾燥機２１における汚染土の乾燥時に当該汚染土から蒸発した蒸気ガスの処理の流れについて説明する。図１０は蒸気ガスの処理の流れを示したフローチャートである。上述のステップＳＡ−２において汚染土から蒸発した蒸気ガスには、汚染土に含まれていた水分、汚染土から飛散した粉塵、汚染土から揮発した臭気分等が含まれている。この蒸気ガスは、乾燥機２１から蒸気ガス配管３０へと排出される（ステップＳＢ−１）。ここで、蒸気ガス温度計測器によって計測された蒸気ガス温度が所定温度（例えば約７０℃）未満であった場合（ステップＳＢ−２、Ｙｅｓ）、蒸気ガス処理制御部９４は切替ダンパー３９を動作させ、当該蒸気ガスを緊急用配管３１を介して乾留ガス処理系統へと導入させる（ステップＳＢ−３）。蒸気ガス温度が所定温度以上である場合には（ステップＳＢ−２、Ｎｏ）、蒸気ガス配管３０に導入された蒸気ガスは、集塵機３２へと導入される（ステップＳＢ−４）。ここで、活性炭供給装置３３によって活性炭が集塵機３２に吹き込まれ、当該活性炭に、蒸気ガスに含まれている粉塵が吸着する。集塵機３２に導入された蒸気ガスがサイクロンやバグフィルタ等を通過すると、当該蒸気ガスに含まれている粉塵や当該粉塵が吸着した活性炭が除去される（ステップＳＢ−５）。なお、ここで除去された粉塵等は、集塵ダスト配管３５を経由して集塵ダスト回収機３６へと搬送され、集塵ダスト回収機３６から減圧還元加熱装置２４に投入される。
【００７８】
集塵機３２を通過した蒸気ガスは、蒸気ガス洗浄槽３７に導入される（ステップＳＢ−６）。蒸気ガス洗浄槽３７においては、蒸気ガスに含まれている微量の粉塵やダイオキシン等が除去される（ステップＳＢ−７）。
【００７９】
蒸気ガス洗浄槽３７を通過すると、蒸気ガスは熱交換器５０に導入される。熱交換器５０において、蒸気ガスは熱交換器５０を介して乾留ガスから熱を受取る。これにより、蒸気ガスは、後段の脱臭触媒装置３８における反応に必要な温度まで昇温される（ステップＳＢ−８）。
【００８０】
熱交換器５０において昇温された蒸気ガスは、脱臭触媒装置３８に導入される（ステップＳＢ−９）。脱臭触媒装置３８に蒸気ガスが導入されると、脱臭触媒装置３８の触媒によって蒸気ガスに微量に含まれている臭気分やＰＣＢ等の酸化反応が促進され、蒸気ガスが無害化される（ステップＳＢ−１０）。
【００８１】
脱臭触媒装置３８を通過した蒸気ガスは、活性炭吸着槽６０へと導入される（ステップＳＢ−１１）。活性炭吸着槽６０に蒸気ガスが導入されると、蒸気ガスに微量に残留している粉塵や臭気分等が活性炭に吸着され、除去される（ステップＳＢ−１２）。活性炭吸着槽６０を通過した蒸気ガスは、煙突１００に導入され、煙突１００から大気に放出される（ステップＳＢ−１３）。
【００８２】
（汚染土無害化システムによる処理の流れ−乾留ガス）
次に、減圧還元加熱装置２４における汚染土の減圧還元加熱処理時に当該汚染土から分離された乾留ガスの処理の流れについて説明する。図１１は乾留ガスの処理の流れを示したフローチャートである。上述のステップＳＡ−６において汚染土から分離された乾留ガスは、回転炉２４ｃの供給口２４ｆ側のフード２４ｈから、乾留ガス配管４０へと排出される（ステップＳＣ−１）。ここで、乾留ガス配管４０の切替ダンパー４９の近傍に配置されている温度計測器によって計測された乾留ガスの温度が所定温度未満であった場合（ステップＳＣ−２、Ｙｅｓ）、乾留ガス処理制御部９５は切替ダンパー４９を動作させ、当該乾留ガスをバイパス配管４４を介して排ガス酸化装置４５に導入させる（ステップＳＣ−３）。乾留ガスの温度が所定温度以上である場合には（ステップＳＣ−２、Ｎｏ）、乾留ガス配管４０に導入された乾留ガスは、高温集塵機４１へと導入される（ステップＳＣ−４）。乾留ガスが高温集塵機４１を通過する際、当該高温集塵機４１のフィルターによって、乾留ガスに含まれている粉塵が捕集される（ステップＳＣ−５）。なお、高温集塵機４１によって捕集された粉塵に対する、造粒機４３による粒体化及び減圧還元加熱装置２４への投入の流れについては、後述する。
【００８３】
高温集塵機４１を通過した乾留ガスは、排ガス酸化装置４５に導入される（ステップＳＣ−６）。排ガス酸化装置４５の流入部から焼却部に流入した乾留ガスは、焼却部に供給された燃料及び助燃空気によって焼却処理される（ステップＳＣ−７）。これにより、乾留ガスに含まれるダイオキシン類やＰＣＢ等の有機塩素系の汚染物質が酸化され、無害化される。焼却処理された乾留ガスは、流出部から排出される。
【００８４】
排ガス酸化装置４５から排出された乾留ガスは、熱交換器５０へと導入される。熱交換器５０において、乾留ガスは当該熱交換器５０を介して蒸気ガスに熱を放出する（ステップＳＣ−８）。
【００８５】
熱交換機において温度が降下した乾留ガスは、排ガス冷却装置４６に導入される（ステップＳＣ−９）。排ガス冷却装置４６に乾留ガスが導入されると、乾留ガスは所定の温度範囲まで冷却される（ステップＳＣ−１０）。
【００８６】
排ガス冷却装置４６にて冷却された乾留ガスは、集塵機４７へと導入される（ステップＳＣ−１１）。集塵機４７においては、乾留ガスに微量に残留している粉塵が捕集される（ステップＳＣ−１２）。
【００８７】
集塵機４７を通過した乾留ガスは、脱硫装置４８に導入される（ステップＳＣ−１３）。脱硫装置４８に乾留ガスが導入されると、当該乾留ガスに含まれている硫黄酸化物や窒素酸化物が除去される（ステップＳＣ−１４）。
【００８８】
脱硫装置４８を通過した乾留ガスは、活性炭吸着槽６０に導入される（ステップＳＣ−１５）。活性炭吸着槽６０に乾留ガスが導入されると、当該乾留ガスに微量に残留している粉塵や臭気分等が活性炭に吸着され、除去される（ステップＳＣ−１６）。活性炭吸着槽６０を通過した蒸気ガスは、煙突１００に導入され、煙突１００から大気に放出される（ステップＳＣ−１７）。
【００８９】
（高温集塵機４１の構成）
次に、高温集塵機４１の構成について説明する。高温集塵機４１は、乾留ガス配管４０を介して減圧還元加熱装置２４の回転炉２４ｃと接続されているとともに、乾留ガス配管４０を介して排ガス酸化装置４５と接続されている。高温集塵機４１の具体的な構成は任意であるが、例えば、セラミックフィルターを使用して耐熱性能を高めた高温集塵機４１を用いることができる。
【００９０】
回転炉２４ｃの内部において汚染土から分離された乾留ガスは、乾留ガス配管４０を経由して高温集塵機４１へと導入され、当該乾留ガスに含まれる粉塵が除去された後、排ガス酸化装置４５へと排出される。高温集塵機４１によって捕集された粉塵は、造粒機４３へと移送される。
【００９１】
（造粒機４３の構成）
次に、造粒機４３の構成について説明する。図１２は、造粒機４３の構成を機能概念的に示した概略図である。図１２に示すように、造粒機４３は、粉塵計量機４３ａ、サイロ４３ｂ、給水機４３ｃ、混練機４３ｄ、成形機４３ｅ、及び、搬送機４３ｆを備えている。
【００９２】
粉塵計量機４３ａは、高温集塵機４１から図示しない配管を介して搬送された粉塵を計量する。計量結果は、後述するサイロ４３ｂ及び給水機４３ｃに出力される。
【００９３】
サイロ４３ｂは、所定の造粒補助剤（例えば、生石灰）を粉塵に供給するためのものであり、特許請求の範囲における造粒補助剤供給手段に対応している。サイロ４３ｂは、粉塵計量機４３ａから入力された粉塵の計量結果に基づき、粉塵の量に対応する造粒補助剤を粉塵に供給する。なお、サイロ４３ｂの具体的な構成については公知であるので説明を省略する。
【００９４】
給水機４３ｃは、粉塵計量機４３ａから入力された粉塵の計量結果に基づき、粉塵の量に対応する量の水を粉塵に供給するためのものであり、特許請求の範囲における造粒補助剤供給手段に対応している。
【００９５】
混練機４３ｄは、粉塵、造粒補助剤、及び、水を混練するためのものであり、特許請求の範囲における混練手段に対応している。なお、混練機４３ｄの具体的な構成については公知であるので説明を省略する。
【００９６】
成形機４３ｅは、混練機４３ｄによって混練された粉塵等を、粒体として成形する。なお、成形機４３ｅの具体的構成は任意であり、例えば、押し出し成形機や、パン型造粒機を用いることができる。
【００９７】
搬送機４３ｆは、成形機４３ｅによって粒体に成形された粉塵を、減圧還元加熱装置２４まで搬送して導入させるものであり、特許請求の範囲における搬送手段に対応している。搬送機４３ｆの具体的な構成は任意であるが、例えば、覆道コンベアを用いることにより、外部に汚染物質を漏洩させることなく、粒体化された粉塵を減圧還元加熱装置２４まで搬送させることができる。
【００９８】
（造粒機４３による造粒処理の流れ）
次に、造粒機４３による造粒処理の流れについて説明する。図１３は、造粒機４３による造粒処理の流れを示したフローチャートである。図１３に示すように、高温集塵機４１によって捕集された粉塵は、図示しない配管を介して粉塵計量機４３ａまで搬送され、粉塵計量機４３ａによって計量される（ステップＳＤ−１）。この時、粉塵の計量結果が粉塵計量機４３ａからサイロ４３ｂ及び給水機４３ｃに出力される。続いて、粉塵は混練機４３ｄに導入される。これと共に、粉塵計量機４３ａから出力された粉塵の量に基づいて、サイロ４３ｂからは造粒補助剤が混練機４３ｄに供給され、給水機４３ｃからは水が混練機４３ｄに供給される（ステップＳＤ−２）。混練機４３ｄは、供給された粉塵、造粒補助剤、及び、水を混練し（ステップＳＤ−３）、混練後の粉塵を成形機４３ｅに供給する。成形機４３ｅは、供給された粉塵を粒体に成形・乾燥した後（ステップＳＤ−４）、搬送機４３ｆへと導入する。搬送機４３ｆは、導入された粒体化後の粉塵を減圧還元加熱装置２４まで搬送し、回転炉２４ｃへと投入する（ステップＳＤ−５）。回転炉２４ｃへと投入された粒体化後の粉塵は減圧還元加熱処理によって無害化される。
【００９９】
（実施の形態の効果）
このように本実施の形態によれば、乾留ガスに含まれている粉塵が高温集塵機４１によって捕集されるので、排ガス酸化装置４５への粉塵の流入が防止される。これにより、排ガス酸化装置４５の内部における粉塵の堆積を防止することができ、排ガス酸化装置４５を停止してメンテナンスを行う必要性を低減することができる。また、高温集塵機４１によって捕集された粉塵を造粒機４３によって粒体化するので、粉塵の飛散による汚染物質の漏洩を防止しつつ、捕集された粉塵の処理を行うことができる。
【０１００】
また、造粒機４３によって粉塵を粒体とし、当該粒体を搬送機４３ｆによって減圧還元加熱装置２４に投入しているので、粉塵が再び飛散して乾留ガスに混入し、乾留ガス処理系統に流入することを防ぐことができる。
【０１０１】
また、造粒機４３はサイロ４３ｂ及び混練機４３ｄを有しているので、高温集塵機４１によって捕集された粉塵に対して、サイロ４３ｂから造粒補助剤を投入し、更に給水機４３ｃから水を加えて混練機４３ｄによって混練することにより、当該粉塵を粒体化することができる。
【０１０２】
〔III〕実施の形態に対する変形例
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【０１０３】
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。
【０１０４】
（汚染土処理装置について）
上述の実施の形態では、特許請求の範囲における汚染土処理装置について、減圧還元加熱装置２４が対応しているものとして説明したが、乾燥機２１が汚染土処理装置に対応しているものとして本発明を適用しても良い。この場合には、集塵機３２によって蒸気ガスに含まれている粉塵を捕集し、捕集した粉塵を造粒機によって造粒して乾燥機２１に再度投入させることができる。あるいは、造粒後の粉塵を減圧還元加熱装置２４に投入させるようにしてもよい。これにより、蒸気ガスから捕集された粉塵の飛散による汚染物質の漏洩を防止しつつ、捕集された粉塵の処理を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
この発明に係る汚染土無害化システムは、汚染物質を減圧還元加熱することにより汚染土を無害化するシステム及び方法に適用でき、特に汚染土の処理装置から排出された排出ガスに含まれている粉塵を捕集し、排出ガスを処理するための各種装置に対する粉塵の流入を防止できると共に、捕集した粉塵を確実に無害化することのできる汚染土無害化システムに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】汚染土無害化システムの概略図である。
【図２】乾燥機２１の構成の概略を示した図であり、図２（ａ）は乾燥機２１の全体の側面図、図２（ｂ）は図２（ａ）における領域Ａの拡大図、図２（ｃ）は図２（ａ）における領域Ｂの拡大図である。
【図３】減圧還元加熱装置２４の構成の概略を示した図であり、図３（ａ）は減圧還元装置の全体の側面図、図３（ｂ）は図３（ａ）における領域Ｃの拡大図、図３（ｃ）は図３（ａ）における領域Ｄの拡大図である。
【図４】減圧還元加熱装置２４の回転炉２４ｃの内部構造を表した側面図である。
【図５】冷却装置２５の側面図である。
【図６】蒸気ガス処理系統の装置構成を模式的に表した概略図である。
【図７】乾留ガス処理系統の装置構成を模式的に表した概略図である。
【図８】制御盤９０の電気的構成を機能概念的に示したブロック図である。
【図９】汚染土無害化処理の流れを示したフローチャートである。
【図１０】蒸気ガスの処理の流れを示したフローチャートである。
【図１１】乾留ガスの処理の流れを示したフローチャートである。
【図１２】造粒機４３の構成を機能概念的に示した概略図である。
【図１３】造粒機４３による造粒処理の流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０７】
１ 汚染土無害化システム
２０ 土壌ホッパー
２１ 乾燥機
２１ａ、２４ａ 燃焼室
２１ｂ、２４ｂ 加熱部
２１ｃ、２４ｃ 回転炉
２１ｄ、２４ｄ、２５ｂ 駆動部
２１ｅ、２４ｅ 排気出口
２１ｆ、２４ｆ、２５ｅ 供給口
２１ｇ、２４ｇ、２５ｆ 排出口
２１ｈ、２４ｈ フード
２２ 吹込装置
２３ 搬送装置
２４ 減圧還元加熱装置
２４ｉ、２５ｇ 送り羽根
２４ｊ 温度計測器
２５ 冷却装置
２５ａ 回転体
２５ｃ 給水管
２５ｄ 水噴霧装置
２５ｈ 放水ヘッド
２５ｉ 噴霧口
３０ 蒸気ガス配管
３１ 緊急用配管
３２、４７ 集塵機
３２ａ、４７ａ サイクロン式集塵機
３２ｂ、４７ｂ バグフィルタ式集塵機
３２ｃ 保温ジャケット
３３ 活性炭供給装置
３４ 保温ガス配管
３５ 集塵ダスト配管
３５ａ 搬送エアー供給機
３６ 集塵ダスト回収機
３７ 蒸気ガス洗浄槽
３８ 脱臭触媒装置
３９ 切替ダンパー
４０ 乾留ガス配管
４１ 高温集塵機
４２ 消石灰供給装置
４３ 造粒機
４３ａ 粉塵計量機
４３ｂ サイロ
４３ｃ 給水機
４３ｄ 混練機
４３ｅ 成形機
４３ｆ 搬送機
４４ バイパス配管
４５ 排ガス酸化装置
４６ 排ガス冷却装置
４８ 脱硫装置
４９ 切替ダンパー
５０ 熱交換器
６０ 活性炭吸着槽
７０ 燃料供給装置
８０ 排熱利用配管
９０ 制御盤
９１ 乾燥機制御部
９２ 減圧還元加熱装置制御部
９３ 冷却装置制御部
９４ 蒸気ガス処理制御部
９５ 乾留ガス処理制御部
９６ 入力部
９７ 記憶部
１００ 煙突
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染物質を減圧還元加熱にて分解することにより汚染土を無害化するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有害物質による土壌汚染が顕在化し、人の健康や自然環境への影響について懸念が拡大しており、汚染土を無害化するための技術の必要性が高まっている。特に、汚染土の最終処分場の確保が困難になりつつあることもあり、様々な汚染現場に対応可能かつ低コストなオンサイト型の汚染土無害化技術が求められている。
【０００３】
このような要求に対して、ダイオキシン類やＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）等の有機塩素系の汚染物質を無害化する方法として、減圧還元加熱分解脱塩素化処理が知られている。減圧還元加熱分解脱塩素化処理とは、減圧雰囲気下で汚染土を加熱処理することにより、当該汚染土中のダイオキシン類やＰＣＢ等の有機塩素系の汚染物質を還元・分解して無害化する処理をいう。また、減圧還元加熱分解脱塩素化処理における処理時間の短縮や処理効率の向上を図った処理システムとして、汚染土を乾燥及び粉砕する気流乾燥機、気流乾燥機から排出された汚染土を粒径によって分別する分級機、及び、分別された汚染土を加熱して汚染物質を還元・分解する減圧還元加熱分解脱塩素化装置を備えた処理システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２７５９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の減圧還元加熱分解脱塩素化処理による処理システムにおいては、汚染土の減圧還元加熱分解脱塩素化処理を行う際に、減圧還元加熱分解脱塩素化装置から排出ガスが排出される。この排出ガスには、ＰＣＢやダイオキシン等に加えて、汚染土から飛散した粉塵が含まれている。この粉塵には高濃度のＰＣＢやダイオキシン等が付着しているため、高温（約１１００℃）の酸化雰囲気を保持している酸化装置内に、粉塵も含めて排出ガスを導入し、ＰＣＢやダイオキシン等の汚染物質を熱分解していた。
【０００６】
このように粉塵を直接酸化装置の内部に投入すると、長時間運転を行った場合に酸化装置の内部に粉塵が蓄積されてしまう。従って、大量に粉塵が蓄積された結果として、酸化装置の適切な動作が妨げられることを防止するためには、定期的に処理システム全体の稼働を中断し、酸化装置の内部の清掃作業を行う必要があった。このため、処理システムの稼働率が低下し、処理コストが上昇してしまっていた。また、処理システムの立下げ・立上げ作業や、酸化装置の清掃作業等に要する作業負荷が増大し、やはりコストの上昇を招いてしまっていた。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、汚染土の処理装置から排出された排出ガスに含まれている粉塵を捕集し、排出ガスを処理するための各種装置に対する粉塵の流入を防止できると共に、捕集した粉塵を確実に無害化することのできる汚染土無害化システム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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の汚染土無害化システムは、汚染土に含有されている汚染物質を分解することにより、当該汚染土を無害化する汚染土無害化システムであって、前記汚染土の前記汚染物質を処理する汚染土処理装置と、前記汚染土処理装置にて前記汚染土の前記汚染物質を処理することにより当該汚染土処理装置から排出された排出ガスを処理するものであって、当該排出ガスに含まれる粉塵を捕集する集塵手段と、前記集塵手段にて捕集された粉塵を造粒する造粒手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の汚染土無害化システムは、請求項１に記載の汚染土無害化システムにおいて、前記造粒手段にて造粒された前記粉塵を前記汚染土処理装置に導入するための搬送手段、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の汚染土無害化システムは、請求項１又は２に記載の汚染土無害化システムにおいて、前記造粒手段は、前記粉塵に対して、所定の造粒補助剤を供給するための造粒補助剤供給手段と、前記造粒補助剤供給手段にて供給された前記造粒補助剤を前記粉塵と混練するための混練手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の汚染土無害化システムは、請求項１から３のいずれか一項に記載の汚染土無害化システムにおいて、前記汚染土処理装置は、前記汚染土の前記汚染物質を、減圧還元加熱にて分解する減圧還元加熱装置であること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の本発明によれば、排出ガスに含まれている粉塵が集塵手段によって捕集されるので、排出ガスを処理するための各種装置への粉塵の流入が防止される。これにより、排出ガスを処理するための各種装置における粉塵の堆積を防止することができ、汚染土無害化システムを停止してメンテナンスを行う必要性を低減することができる。また、集塵手段によって捕集された粉塵を造粒手段によって粒体化するので、粉塵の飛散による汚染物質の漏洩を防止しつつ、捕集された粉塵の処理を行うことができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の本発明によれば、造粒手段によって粉塵を粒体とし、当該粒体を搬送手段によって汚染土処理装置に導入しているので、粉塵が再び飛散して汚染土処理装置からの排出ガスに混入し、集塵手段等に流入することを防ぐことができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の本発明によれば、造粒手段は造粒補助剤供給手段及び混練手段を有しているので、集塵手段によって捕集された粉塵に対して、造粒補助剤供給手段から造粒補助剤を投入し、混練手段によって混練することにより、当該粉塵を粒体化することができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の本発明によれば、減圧還元加熱装置から排出された排出ガスに含まれる粉塵を集塵手段にて捕集し、捕集した粉塵を造粒手段によって造粒しているので、排出ガスを処理するための酸化装置等の装置における粉塵の堆積を防止することができる。また、集塵手段によって捕集された粉塵を造粒手段によって粒体化するので、粉塵の飛散による汚染物質の漏洩を防止しつつ、捕集された粉塵の処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る汚染土無害化システムの実施の形態を詳細に説明する。まず、〔Ｉ〕実施の形態の基本的概念を説明した後、〔II〕実施の形態の具体的内容について説明し、〔III〕最後に、実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
〔Ｉ〕実施の形態の基本的概念
まず、実施の形態に共通の基本的概念について説明する。実施の形態に係る汚染土無害化システムは、汚染物質を含有する汚染土の無害化を目的とするものである。
【００１８】
実施の形態に係る汚染土無害化システムの設置対象は任意であり、例えば、化学工場などの工場跡地や、廃棄物処分場、河口等に設置し、汚染土に含まれるダイオキシン類やＰＣＢ等の有機塩素系の汚染物質を無害化させることができる。
【００１９】
実施の形態に係る汚染土無害化システムの特徴の一つは、概略的に、汚染土の汚染物質を処理する汚染土処理装置と、汚染土処理装置から排出された排出ガスに含まれる粉塵を捕集する集塵手段とを備えている点にある。これにより、排出ガスに含まれている粉塵を捕集し、排出ガスを処理するための各種装置に対する粉塵の流入を防止することができる。
【００２０】
また、他の特徴の一つは、集塵手段にて捕集された粉塵を粒体へと造粒する造粒手段を備えている点にある。これにより、集塵手段によって捕集された粉塵を、飛散させることなく汚染物質の無害化のための装置まで導入し、確実に無害化をすることができる。
【００２１】
〔II〕実施の形態の具体的内容
次に、本発明に係る実施の形態の具体的内容について説明する。まず、汚染土無害化システムの全体構成、及び、当該汚染土無害化システムによる汚染土無害化処理の概略を説明する。次に、本実施の形態に係る汚染土無害化システムの特徴である、集塵手段及び造粒手段の構成について詳細を説明する。
【００２２】
（汚染土無害化システムの構成）
図１は汚染土無害化システムの概略図である。図１に示すように、汚染土無害化システム１は、主に白抜きのブロックで示された装置を含む汚染土処理系統、主に斜線のブロックで示された装置を含む蒸気ガス処理系統、及び、主に格子のブロックで示された装置を含む乾留ガス処理系統の３系統に大別され、これらの系統の内の複数系統、あるいは全ての系統において共通して用いられる装置として、熱交換器５０、活性炭吸着槽６０、燃料供給装置７０、排熱利用配管８０、及び、制御盤９０を備えている。
【００２３】
（汚染土無害化システムの構成−汚染土処理系統）
汚染土処理系統は、汚染土無害化システム１に投入された汚染土の処理を行うための処理系統であり、土壌ホッパー２０、乾燥機２１、吹込装置２２、搬送装置２３、減圧還元加熱装置２４、及び、冷却装置２５を備えている。
【００２４】
（汚染土無害化システムの構成−土壌ホッパー２０）
土壌ホッパー２０は、汚染土を乾燥機２１に供給するためのものである。土壌ホッパー２０の具体的な構成は公知であるので説明は省略するが、例えば、作業者によって当該土壌ホッパー２０に投入された汚染土を所定の送出量で送出し、図示しない移送装置を介して乾燥機２１に供給するように構成されている。
【００２５】
（汚染土無害化システムの構成−乾燥機２１）
乾燥機２１は、土壌ホッパー２０から供給された汚染土を乾燥させるためのものである。乾燥機２１の具体的な構成は任意であり、例えば、ロータリーキルン式や、ベルトコンベヤ式、あるいはバッチ式等の乾燥機を用いることができるが、本実施の形態ではロータリーキルン式の乾燥機を例に挙げて説明する。図２は乾燥機２１の構成の概略を示した図であり、図２（ａ）は乾燥機２１の全体の側面図、図２（ｂ）は図２（ａ）における領域Ａの拡大図、図２（ｃ）は図２（ａ）における領域Ｂの拡大図である。図２に示すように、乾燥機２１は、燃焼室２１ａ、加熱部２１ｂ、回転炉２１ｃ、及び、駆動部２１ｄを備えている。
【００２６】
燃焼室２１ａは、加熱部２１ｂの燃焼スペースを確保するためのものであり、回転炉２１ｃを覆うように設けられている。また、燃焼室２１ａには排熱利用配管８０が接続されており、減圧還元加熱装置２４からの排熱が当該燃焼室２１ａに導入される。また、燃焼室２１ａは、燃焼室２１ａの内部の気体を排出するための排気出口２１ｅを備えている。
【００２７】
加熱部２１ｂは、乾燥機２１における汚染土を加熱するものである。具体的には、燃焼室２１ａ内部で燃料を燃焼させ、発生した熱によって、回転炉２１ｃの炉壁を介して当該回転炉２１ｃの内部の汚染土を間接加熱する。
【００２８】
回転炉２１ｃは、内部に投入された汚染土を移動させながら乾燥させる略円筒形の炉であり、燃焼室２１ａの内部を貫通するように回転自在に設置されている。回転炉２１ｃの一方の端部には汚染土の供給口２１ｆが設けられており、他方の端部には汚染土の排出口２１ｇが設けられている。供給口２１ｆ及び排出口２１ｇの周囲には、汚染土の粉塵や汚染土から蒸発・揮発した蒸気ガスが乾燥機２１の外部に漏出することの無いよう、フード２１ｈが設けられている。供給口２１ｆ側のフード２１ｈは、後述する蒸気ガス配管３０を介して蒸気ガス処理系統に接続されている。また、蒸気ガス配管３０との接続部近傍には図示しない蒸気ガス温度計測器が設けられており、当該蒸気ガス温度計測器によって回転炉２１ｃの内部から蒸気ガス配管３０に排出される蒸気ガスの温度が計測される。排出口２１ｇ側のフード２１ｈは、搬送装置２３と接続されている。
【００２９】
また、回転炉２１ｃは、その長軸方向が水平から所定角度の傾斜を有するように配置されており、内部の汚染土は回転による滑りによって供給口２１ｆから排出口２１ｇまで移動し、排出される。回転炉２１ｃは、燃焼室２１ａ内部に供給された燃焼ガス等によって外周面側から加熱されており、回転炉２１ｃの外周から内周に伝達された熱によって、当該回転炉２１ｃの内部の汚染土が加熱される。
【００３０】
また、回転炉２１ｃの内部における排出口２１ｇの近傍には図示しない温度計測器が設置されている。温度計測器は、排出口２１ｇから排出される直前の汚染土の温度を計測し、計測したデータを制御盤９０に出力する。
【００３１】
駆動部２１ｄは、回転炉２１ｃを所定の回転速度で回転させるものであり、チェーンやギア等を介して回転炉２１ｃと連結されている。
【００３２】
（汚染土無害化システムの構成−吹込装置２２）
吹込装置２２は、乾燥機２１における回転炉２１ｃの内部に冷却用気体を吹き込むためのものである。吹込装置２２は、図示しない送風ファン及び図示しない吹込管を備えている。送風ファンは、冷却用気体を送風する。吹込管は、一端が送風ファンに接続され、他端は乾燥機２１の回転炉２１ｃに接続されている。これにより、送風ファンから送風された冷却用気体は、吹込管を通過して回転炉２１ｃの内部に向かって吹き込まれ、汚染土を直接冷却する。なお、冷却用気体として用いられる気体は任意であるが、例えば、外気を冷却用気体として送風ファンから送風させることができる。
【００３３】
（汚染土無害化システムの構成−搬送装置２３）
搬送装置２３は、乾燥機２１から排出された汚染土を減圧還元加熱装置２４に搬送するためのものである。搬送装置２３の具体的な構成は任意であるが、例えば、密閉型のベルトコンベヤ等を用いることで、汚染土を外部に飛散させることなく搬送を行うことが出来る。
【００３４】
（汚染土無害化システムの構成−減圧還元加熱装置２４）
減圧還元加熱装置２４は、乾燥機２１で乾燥された汚染土を無害化するためのものであり、特許請求の範囲における汚染土処理装置に対応している。減圧還元加熱装置２４としては、ロータリーキルン方式の加熱炉を用いることができる。図３は減圧還元加熱装置２４の構成の概略を示した図であり、図３（ａ）は減圧還元装置の全体の側面図（一部を破断して示す）、図３（ｂ）は図３（ａ）における領域Ｃの拡大図、図３（ｃ）は図３（ａ）における領域Ｄの拡大図である。また、図４は、回転炉２４ｃの内部構造を示した側面図である。図３に示すように、減圧還元加熱装置２４は、燃焼室２４ａ、加熱部２４ｂ、回転炉２４ｃ、及び、駆動部２４ｄを備えている。
【００３５】
燃焼室２４ａは、加熱部２４ｂの燃焼スペースを確保するためのものであり、回転炉２４ｃを覆うように設けられている。燃焼室２４ａは、当該燃焼室２４ａ内部の気体を外部に排出するための排気出口２４ｅを備えている。この排気出口２４ｅには、排熱利用配管８０（図３では省略）が接続されており、回転炉２４ｃを加熱した後の燃焼ガスが、当該排気出口２４ｅから当該排熱利用配管８０を経由して乾燥機２１へと供給される。
【００３６】
加熱部２４ｂは、減圧還元加熱装置２４における汚染土を加熱するものである。具体的には、燃焼室２４ａ内部でＬＰＧ等の燃料を燃焼させ、発生した熱によって、回転炉２４ｃの炉壁を介して当該回転炉２４ｃの内部の汚染土を間接加熱する。
【００３７】
回転炉２４ｃは、当該回転炉２４ｃの内部に投入された汚染土を移動させながら加熱する略円筒形の炉であり、燃焼室２４ａの内部を貫通するように略水平状に、かつ、回転自在に設置されている。回転炉２４ｃの一方の端部には汚染土の供給口２４ｆ、他方の端部には汚染土の排出口２４ｇが設けられており、これら供給口２４ｆ及び排出口２４ｇの周囲には、粉塵や乾留ガスの漏出防止のためのフード２４ｈが設けられている。供給口２４ｆ側のフード２４ｈは、後述する乾留ガス配管４０を介して乾留ガス処理系統に接続されており、排出口２４ｇ側のフード２４ｈは、冷却装置２５と接続されている。
【００３８】
また、図４に示すように、回転炉２４ｃの内周面には螺旋状の送り羽根２４ｉが設けられており、回転炉２４ｃの内部の汚染土は当該回転炉２４ｃの回転に伴って送り羽根２４ｉによって回転炉２４ｃの一方の端部から他方の端部まで移動し、排出される。また、回転炉２４ｃの内部には、汚染土の温度計測のための温度計測器２４ｊが設置されている。
【００３９】
駆動部２４ｄは、回転炉２４ｃを所定の回転速度で回転させるものであり、チェーンやギア等を介して回転炉２４ｃと連結されている。
【００４０】
ここで、回転炉２４ｃの内部の気体は、乾留ガス処理系統へと吸引されているため、回転炉２４ｃの内部は減圧還元性雰囲気が保たれている。また、回転炉２４ｃは、燃焼室２４ａ内部に供給された燃焼ガスによって外周面側から加熱されており、回転炉２４ｃの外周から内周に伝達された熱によって、当該回転炉２４ｃの内部の汚染土が加熱される。このように、減圧還元性雰囲気の中で汚染土が所定温度範囲に加熱及び保持されることにより、当該汚染土が無害化される。
【００４１】
（汚染土無害化システムの構成−冷却装置２５）
図１において、冷却装置２５は、減圧還元加熱装置２４で無害化された汚染土を冷却するものである。汚染土にダイオキシン類が含まれている場合、減圧還元加熱装置２４において所定温度まで加熱後保持されることで一旦無害化された場合でも、その後の温度低下時に一定の温度範囲で長時間放置されることによって、汚染土中の金属が触媒となってダイオキシン類が再合成されることがある。そこで、無害化された汚染土を冷却装置２５によって急速に冷却することによりダイオキシン類の再合成を防止することができる。図５は冷却装置２５の側面図である（一部を破断して示す）。図５に示すように、冷却装置２５は、回転体２５ａ、駆動部２５ｂ、給水管２５ｃ、及び、水噴霧装置２５ｄを備えている。
【００４２】
回転体２５ａは、内部に投入された無害化された汚染土を移動させながら冷却させる略円筒形の回転体であり、長軸方向が略水平となるような向きで、回転自在に設置されている。回転体２５ａの一方の端部には汚染土の供給口２５ｅ、他方の端部には汚染土の排出口２５ｆが設けられている。また、回転体２５ａの内部には螺旋状の送り羽根２５ｇを設け、回転体２５ａを回転させることで内部の汚染土を移動させることができる。また、回転体２５ａの内部には、図示しない温度計測器が設置されている。温度計測器は、回転体２５ａの内部の所定位置における汚染土の温度を計測し、計測したデータを制御盤９０に出力する。
【００４３】
駆動部２５ｂは、回転体２５ａを所定の回転速度で回転させるものであり、歯車等を介して回転体２５ａと連結されている。
【００４４】
給水管２５ｃは、回転体２５ａの外周面に冷却水を流すことにより、回転体２５ａの壁面を通じて内部の汚染土を間接的に冷却するためのものである。具体的には、回転体２５ａの長軸方向に沿って給水管２５ｃが配置され、この給水管２５ｃに所定間隔で放水ヘッド２５ｈが設けられている。放水ヘッド２５ｈの放水方向は回転体２５ａに向けられている。給水管２５ｃに冷却水が供給されると、放水ヘッド２５ｈから回転体２５ａの外周面に冷却水が放水され、冷却された回転体２５ａの壁面を介して内部の汚染土が間接冷却される。
【００４５】
水噴霧装置２５ｄは、冷却能力低下時に回転体２５ａの内部の汚染土に直接冷却水を噴霧するためのものである。具体的には、冷却装置２５の外部において、水噴霧装置２５ｄの一方の端部と給水管２５ｃとが図示しないバルブを介して接続されている。水噴霧装置２５ｄの他方の端部は回転体２５ａの内部に配置されており、当該端部には水を噴霧させる噴霧口２５ｉが設けられている。所定の操作手段によってバルブが操作され、水噴霧装置２５ｄに冷却水が供給されると、噴霧口２５ｉから回転体２５ａの内部の汚染土に対して冷却水が噴霧され、汚染土が直接冷却される。
【００４６】
（汚染土無害化システムの構成−蒸気ガス処理系統）
図１において、蒸気ガス処理系統は、乾燥機２１において乾燥された汚染土から蒸発した水分や汚染物質の付着した汚染粉塵等を含む蒸気ガスの処理を行うための処理系統である。ここで、本実施の形態の説明における蒸気ガスとは、乾燥機２１において乾燥された汚染土から蒸発した蒸気、当該汚染土から揮発したＰＣＢや臭気分等のガス、当該汚染土から飛散した粉塵や、当該粉塵に付着しているダイオキシン等を含み、あるいは、これらの物質のうちの一部が除去・分解等された、ガス状物質をいう。
【００４７】
蒸気ガス処理系統は、蒸気ガス配管３０、緊急用配管３１、集塵機３２、活性炭供給装置３３、保温ガス配管３４、集塵ダスト配管３５、集塵ダスト回収機３６、蒸気ガス洗浄槽３７、及び、脱臭触媒装置３８を備えている。図６は、蒸気ガス処理系統の装置構成を模式的に表した概略図である。
【００４８】
（汚染土無害化システムの構成−蒸気ガス配管３０）
蒸気ガス配管３０は、蒸気ガスを上述の蒸気ガス処理系統に属する装置に所定の順序で導入させるためのものであり、前後に連続した処理を行う装置を相互に接続する。
【００４９】
（汚染土無害化システムの構成−緊急用配管３１）
緊急用配管３１は、乾燥機２１において加熱された土壌の温度が所定温度範囲を上回った場合や、乾燥機２１から蒸気ガス配管３０に排出された蒸気ガスが所定温度を下回った場合等の緊急時において、蒸気ガスを集塵機３２へと導入させずに、乾留ガス処理系統における後述する高温集塵機４１へと導入させるためのものである。具体的には、乾燥機２１と集塵機３２との間において、切替ダンパー３９を介して緊急用配管３１の一端が蒸気ガス配管３０に接続されている。また、緊急用配管３１の他端は、乾留ガス処理系統における後述する乾留ガス配管４０に接続されている。なお、切替ダンパー３９は、乾燥機２１における蒸気ガス温度計測器から出力される温度信号に基づいて、制御盤９０によって制御される。
【００５０】
（汚染土無害化システムの構成−集塵機３２）
集塵機３２は、蒸気ガスに含まれる粉塵を捕集するためのものである。集塵機３２は、蒸気ガス配管３０を介して乾燥機２１と接続されており、乾燥機２１の内部で発生した蒸気ガスが当該集塵機３２へと導入される。また、集塵機３２は集塵ダスト配管３５を介して集塵ダスト回収機３６と接続されており、集塵機３２において捕集された粉塵は、集塵ダスト配管３５を経由して集塵ダスト回収機３６へと搬送される。集塵機３２の具体的構成は任意であるが、例えば、サイクロン式集塵機３２ａやバグフィルタ式集塵機３２ｂを用いることができ、あるいは、これらの集塵機を組み合わせて用いることもできる。本実施の形態においては、図６に示したように、１台のサイクロン式集塵機３２ａ及び２台のバグフィルタ式集塵機３２ｂを用いた例を示している。また、これらの集塵機３２の周囲を覆うように保温ジャケット３２ｃが設けられており、当該保温ジャケット３２ｃの内部に保温ガスを送風することで集塵機３２の温度を所定温度範囲内に保持することができる。
【００５１】
（汚染土無害化システムの構成−活性炭供給装置３３）
活性炭供給装置３３は、所定量の活性炭を集塵機３２に吹き込むためのものであり、集塵機３２の入り口側において蒸気ガス配管３０に接続されている。蒸気ガスに含まれる粉塵を活性炭に吸着させ、粉塵が吸着した活性炭を集塵機３２によって捕集させることにより、粉塵の捕集率を高めることができる。捕集された活性炭は、集塵機３２に捕集された粉塵と共に集塵ダスト配管３５によって搬送される。
【００５２】
（汚染土無害化システムの構成−保温ガス配管３４）
保温ガス配管３４は、集塵機３２を所定温度以上に保持するために、集塵機３２の周囲を覆っている保温ジャケット３２ｃの内部に保温ガスを供給し、集塵機３２の周囲に対流させるためのものである。
【００５３】
（汚染土無害化システムの構成−集塵ダスト配管３５）
集塵ダスト配管３５は、集塵機３２によって捕集された粉塵を、集塵ダスト回収機３６へと搬送させるためのものである。集塵ダスト配管３５の具体的な構成は任意であるが、例えば、当該集塵ダスト配管３５の一方の端部には粉塵搬送用のエアーを供給する搬送エアー供給機３５ａを接続し、他方の端部を集塵ダスト回収機３６に接続しても良い。この場合、エアーの温度低下によって集塵ダスト配管３５が閉塞することを防止するため、乾燥機２１の加熱に用いられた後に乾燥機２１から排出された熱風を搬送用エアーとして利用しても良い。あるいは、捕集された粉塵をベルトコンベヤによって集塵ダスト回収機３６へと移送させることもできる。
【００５４】
（汚染土無害化システムの構成−集塵ダスト回収機３６）
集塵ダスト回収機３６は、集塵ダスト配管３５によって搬送された粉塵を回収するためのものであり、例えば、バグフィルタ式集塵機が用いられる。集塵ダスト回収機３６によって回収された粉塵は、乾燥機２１にて乾燥された汚染土と共に減圧還元加熱装置２４に投入される。
【００５５】
（汚染土無害化システムの構成−蒸気ガス洗浄槽３７）
蒸気ガス洗浄槽３７は、集塵機３２を通過した蒸気ガスに微量に含まれている粉塵やダイオキシン等を除去するためのものである。ダイオキシンは粉塵に吸着しているため、この粉塵を蒸気ガス洗浄槽３７によって除去することにより、蒸気ガスからダイオキシンを除去することができる。蒸気ガス洗浄槽３７の具体的な構成は任意であるが、例えば、蒸気ガスと洗浄液とを気液混合して、微粒化された洗浄液によって粉塵を捕集させるウェットスクラバーを用いることができる。
【００５６】
（汚染土無害化システムの構成−脱臭触媒装置３８）
脱臭触媒装置３８は、蒸気ガス洗浄槽３７を通過した蒸気ガスに含まれている微量の臭気分やＰＣＢ等を除去するためのものである。脱臭触媒装置３８は、所定温度以上に昇温された蒸気ガスと触媒とを接触させることにより、蒸気ガスに含まれている臭気分やＰＣＢ等を酸化させる。なお、脱臭触媒装置３８において酸化反応を生じさせるために、乾留ガス処理系統における後述する排ガス酸化装置４５を通過した高温の乾留ガスから熱交換器５０を介して加熱され、所定温度以上となった蒸気ガスが、当該脱臭触媒装置３８に導入される。脱臭触媒装置３８の具体的な構成については公知であるため説明を省略する。
【００５７】
（汚染土無害化システムの構成−乾留ガス処理系統）
図１において、乾留ガス処理系統は、減圧還元加熱処理の過程で汚染土から分離したダイオキシン類やＰＣＢ等の有機塩素系の汚染物質を含む乾留ガスの処理を行うための処理系統であり、乾留ガス配管４０、高温集塵機４１、消石灰供給装置４２、造粒機４３、バイパス配管４４、排ガス酸化装置４５、排ガス冷却装置４６、集塵機４７、及び、脱硫装置４８を備えている。図７は、乾留ガス処理系統の装置構成を模式的に表した概略図である。ここで、本実施の形態の説明における乾留ガスは、特許請求の範囲における排出ガスに対応している。
【００５８】
（汚染土無害化システムの構成−乾留ガス配管４０）
乾留ガス配管４０は、乾留ガスを上述の乾留ガス処理系統に属する装置に所定の順序で導入させるためのものであり、前後に連続した処理を行う装置を相互に接続する。また、図１の減圧還元加熱装置２４と高温集塵機４１との間において、蒸気ガス処理系統における緊急用配管３１の一端が乾留ガス配管４０に接続されており、緊急時には蒸気ガスが乾留ガス処理系統に導入されるようになっている。
【００５９】
（汚染土無害化システムの構成−高温集塵機４１）
高温集塵機４１は、高温の乾留ガスに含まれる粉塵を捕集するためのものであり、特許請求の範囲における集塵手段に対応している。高温集塵機４１の構成の詳細については後述する。
【００６０】
（汚染土無害化システムの構成−消石灰供給装置４２）
図７において、消石灰供給装置４２は、乾留ガスに含まれている酸性ガスを中和するために、当該乾留ガスに消石灰を投入するためのものである。本実施の形態においては、乾留ガス系統に属する装置を酸性ガスによる腐食から保護するため、高温集塵機４１に導入される前に消石灰を投入している。すなわち、高温集塵機４１よりも減圧還元加熱装置２４側において消石灰供給装置４２を乾留ガス配管４０に接続している。但し、消石灰供給装置４２の接続位置は任意であり、高温集塵機４１よりも後段において、例えば排ガス冷却装置４６と集塵機４７との間における乾留ガス配管４０に接続し、当該乾留ガス配管４０を流れている乾留ガスに消石灰を投入させることもできる。
【００６１】
（汚染土無害化システムの構成−造粒機４３）
造粒機４３は、高温集塵機４１によって捕集された粉塵を、所定の大きさを有する粒体として形成するためのものであり、特許請求の範囲における造粒手段に対応している。造粒機４３の構成の詳細については後述する。
【００６２】
（汚染土無害化システムの構成−バイパス配管４４）
バイパス配管４４は、高温集塵機４１への導入前における乾留ガスの温度が所定温度以下となった場合において、当該乾留ガスを高温集塵機４１に導入させず、当該高温集塵機４１の後段にある排ガス酸化装置４５に導入させるものである。具体的には、消石灰供給装置４２と乾留ガス配管４０との接続部よりも減圧還元加熱装置２４側において、切替ダンパー４９を介してバイパス配管４４の一方の端部と乾留ガス配管４０とが接続されている。また、バイパス配管４４の他方の端部は、乾留ガス配管４０を介して排ガス酸化装置４５と接続されている。また、切替ダンパー４９の近傍に、乾留ガスの温度を計測するための図示しない温度計測器が設けられている。温度計測器から出力される温度信号に基づいて、制御盤９０によって切替ダンパー４９の切替え動作が制御される。
【００６３】
（汚染土無害化システムの構成−排ガス酸化装置４５）
排ガス酸化装置４５は、高温集塵機４１を通過した乾留ガスに含まれるダイオキシン類やＰＣＢ等の有機塩素系の汚染物質を高温焼却処理するためのものである。排ガス酸化装置４５は、図示しない流入部、焼却部、及び、流出部を備えている。流入部は、乾留ガスが流入する部分であり、乾留ガス配管４０を介して高温集塵機４１及びバイパス配管４４と接続されている。焼却部は、流入部から流入した乾留ガスを焼却する部分である。焼却部には、ＬＰＧ等の燃料及び助燃空気が供給され、乾留ガスを焼却させる。流出部は、焼却部において焼却された乾留ガスが流出する部分であり、乾留ガス配管４０を介して熱交換器５０に接続されている。
【００６４】
（汚染土無害化システムの構成−排ガス冷却装置４６）
排ガス冷却装置４６は、熱交換器５０を通過した乾留ガスを冷却するためのものである。排ガス冷却装置４６における乾留ガスの流入側は、乾留ガス配管４０を介して熱交換器５０に接続されており、流出側は、乾留ガス配管４０を介して集塵機４７に接続されている。なお、排ガス冷却装置４６の具体的な構成は任意であり、水冷式ガス冷却装置や、空冷式ガス冷却装置を用いることができる。
【００６５】
（汚染土無害化システムの構成−集塵機４７）
集塵機４７は、排ガス冷却装置４６を通過した乾留ガスに微量に残留している粉塵を捕集するためのものである。集塵機４７における乾留ガスの流入側は、乾留ガス配管４０を介して排ガス冷却装置４６と接続されており、流出側は、乾留ガス配管４０を介して脱硫装置４８と接続されている。なお、集塵機４７の具体的な構成は任意であるが、サイクロン式集塵機４７ａや、バグフィルタ式集塵機４７ｂを用いることができる。
【００６６】
（汚染土無害化システムの構成−脱硫装置４８）
脱硫装置４８は、集塵機４７を通過した乾留ガスに含まれる硫黄酸化物や窒素酸化物を除去するためのものである。脱硫装置４８における乾留ガスの流入側は、乾留ガス配管４０を介して集塵機４７と接続されており、流出側は、乾留ガス配管４０を介して活性炭吸着槽６０に接続されている。脱硫装置４８の具体的な構成は任意であるが、例えば、アルカリスラリー及びアルカリ溶液を吸収剤とする湿式脱硫装置を用いることができる。
【００６７】
（汚染土無害化システムの構成−熱交換器５０）
熱交換器５０は、乾留ガス処理系統において排ガス酸化装置４５を通過した乾留ガスと、蒸気ガス処理系統において蒸気ガス洗浄槽３７を通過した蒸気ガスとの間で、熱交換を行わせるためのものである。熱交換器５０の具体的な構成は任意であるが、例えば、内筒と外筒との二重の筒を備えた輻射式熱交換器を用いることができる。乾留ガスは、熱交換器５０において蒸気ガスによって熱を奪われるので、後段の排ガス冷却装置４６の効率が向上される。また、蒸気ガスは、熱交換器５０において乾留ガスから熱を受け取ることで、後段の脱臭触媒装置３８における触媒反応に必要な温度まで加温される。
【００６８】
（汚染土無害化システムの構成−活性炭吸着槽６０）
図１において、活性炭吸着槽６０は、蒸気ガス処理系統における脱臭触媒装置３８を通過した蒸気ガス及び乾留ガス処理系統における脱硫装置４８を通過した乾留ガスに、微量に粉塵や臭気分等が残留していた場合に、これを吸着するためのものである。活性炭吸着槽６０の内部を排ガスが通過する際、排ガスに含まれている粉塵や臭気分等が活性炭に吸着・除去される。活性炭吸着槽６０の流入側は、図示しない配管を介して脱臭触媒装置３８及び脱硫装置４８と接続されており、流出側は、排ガスを大気中に排気するための煙突１００に接続されている。なお、活性炭吸着槽６０の具体的な構成は公知であるため、説明を省略する。
【００６９】
（汚染土無害化システムの構成−燃料供給装置７０）
燃料供給装置７０は、乾燥機２１、減圧還元加熱装置２４、及び、排ガス酸化装置４５に、燃料及び助燃空気を供給するためのものである。
【００７０】
（汚染土無害化システムの構成−排熱利用配管８０）
排熱利用配管８０は、減圧還元加熱装置２４の排熱を乾燥機２１において利用させるためのものである。具体的には、排熱利用配管８０の一方の端部は減圧還元加熱装置２４の燃焼室２４ａに設けられた排気ファンに接続され、他方の端部は乾燥機２１の燃焼室２１ａに接続されている。減圧還元加熱装置２４の燃焼室２４ａの内部において、加熱部２４ｂが燃料を燃焼させることで発生した燃焼ガスは、回転炉２４ｃを加熱した後に、排熱利用配管８０を経由して乾燥機２１の燃焼室２１ａに導入される。
【００７１】
（汚染土無害化システムの構成−制御盤９０）
制御盤９０は、汚染土無害化システム１の動作の制御を行うためのものである。図８は、制御盤９０の電気的構成を機能概念的に示したブロック図である。図８に示すように、制御盤９０は、乾燥機制御部９１、減圧還元加熱装置制御部９２、冷却装置制御部９３、蒸気ガス処理制御部９４、乾留ガス処理制御部９５、入力部９６、及び、記憶部９７を備えている。乾燥機制御部９１は、乾燥機２１及び吹込装置２２の制御を行うものである。減圧還元加熱装置制御部９２は、減圧還元加熱装置２４の制御を行う。冷却装置制御部９３は、冷却装置２５の制御を行う。蒸気ガス処理制御部９４は、蒸気ガス処理系統の緊急用配管３１に対する切替ダンパー３９の切替制御を行う。乾留ガス処理制御部９５は、乾留ガス処理系統のバイパス配管４４に対する切替ダンパー４９の切替制御を行う。入力部９６は、汚染土の含水率等の性状や投入量等、制御盤９０による制御に用いられる運転情報を当該制御盤９０に入力させるためのものである。記憶部９７は、入力部９６を介して制御盤９０に入力された運転情報を格納する。
【００７２】
なお、制御盤９０の具体的構成は任意であるが、例えば、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などの制御プログラム、各種の処理手順などを規定したプログラム、所要データを格納するための内部メモリ、及び、これらのプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を備えて構成される。
【００７３】
（汚染土無害化システムによる処理の流れ）
次に、汚染土無害化システム１によって行われる汚染土無害化処理の概略を説明する。図９は、汚染土無害化処理の流れを示したフローチャートである。
【００７４】
（汚染土無害化システムによる処理の流れ−汚染土）
まず、汚染土の処理の流れについて説明する。処理の開始時には、分級や汚染土測定等の所定の前段階処理を経た汚染土が、土壌ホッパー２０に投入されている。土壌ホッパー２０に投入された汚染土は、まず、所定の送出量にて当該土壌ホッパー２０から送出され、移送装置によって乾燥機２１に移送される（ステップＳＡ−１）。乾燥機２１は乾燥機制御部９１によって制御されており、乾燥機２１に投入された汚染土の温度、及び、乾燥機２１から排出される蒸気ガスの温度が所定温度範囲内に保持され、当該汚染土が乾燥される（ステップＳＡ−２）。回転炉２１ｃの内部を排出口２１ｇまで移動した汚染土は、排出口２１ｇから排出される（ステップＳＡ−３）。
【００７５】
乾燥機２１から排出された汚染土は、搬送装置２３によって、減圧還元加熱装置２４へと搬送される（ステップＳＡ−４）。減圧還元加熱装置２４に搬送された汚染土は、供給口２４ｆから回転炉２４ｃの内部に投入される（ステップＳＡ−５）。回転炉２４ｃに投入された汚染土は、当該回転炉２４ｃの炉壁を介して、燃焼室２４ａにおける燃焼ガス等から加熱される（ステップＳＡ−６）。このとき、減圧還元加熱装置制御部９２は、温度計測器２４ｊによって計測された汚染土の温度に基づいて、加熱部２４ｂによる回転炉２４ｃの加熱量の制御を行う。具体的には、回転炉２４ｃの内部の複数点に設けられている温度計測器２４ｊによって計測される汚染土の温度が、約５７０℃以上、望ましくは約６７０℃以上で１０分間以上保持されるように、加熱部２４ｂの制御を行う。この条件下において、汚染土に含まれるダイオキシン類やＰＣＢ等の有機塩素系の汚染物質が当該汚染土から分離され、減圧還元加熱にて分解される。この時に汚染土から分離したダイオキシン類やＰＣＢ等の有機塩素系の汚染物質を含む乾留ガスは、回転炉２４ｃの供給口２４ｆ側のフード２４ｈから、乾留ガス配管４０へと排出される。回転炉２４ｃの内部を排出口２４ｇまで移動した汚染土は、排出口２４ｇから排出される（ステップＳＡ−７）。
【００７６】
減圧還元加熱装置２４の回転炉２４ｃから排出された汚染土は、冷却装置２５の回転体２５ａへと投入される（ステップＳＡ−８）。回転体２５ａの供給口２５ｅから回転体２５ａの内部に投入された汚染土は、回転体２５ａの外周面に放水されている冷却水によって、当該回転体２５ａの壁面を介して間接冷却される（ステップＳＡ−９）。冷却装置制御部９３は、回転体２５ａの内部の汚染土の温度上昇等に基づいて、冷却装置２５の冷却能力が低下していると判定した場合には（ステップＳＡ−１０、Ｙｅｓ）、水噴霧装置２５ｄによって汚染土に対して冷却水の噴霧を行わせ、当該汚染土を直接冷却させる（ステップＳＡ−１１）。回転体２５ａの内部を排出口２５ｆまで移動した汚染土は、排出口２５ｆから排出される（ステップＳＡ−１２）。排出された汚染土は、無害化された土として所定の搬出手段により搬出される。
【００７７】
（汚染土無害化システムによる処理の流れ−蒸気ガス）
次に、乾燥機２１における汚染土の乾燥時に当該汚染土から蒸発した蒸気ガスの処理の流れについて説明する。図１０は蒸気ガスの処理の流れを示したフローチャートである。上述のステップＳＡ−２において汚染土から蒸発した蒸気ガスには、汚染土に含まれていた水分、汚染土から飛散した粉塵、汚染土から揮発した臭気分等が含まれている。この蒸気ガスは、乾燥機２１から蒸気ガス配管３０へと排出される（ステップＳＢ−１）。ここで、蒸気ガス温度計測器によって計測された蒸気ガス温度が所定温度（例えば約７０℃）未満であった場合（ステップＳＢ−２、Ｙｅｓ）、蒸気ガス処理制御部９４は切替ダンパー３９を動作させ、当該蒸気ガスを緊急用配管３１を介して乾留ガス処理系統へと導入させる（ステップＳＢ−３）。蒸気ガス温度が所定温度以上である場合には（ステップＳＢ−２、Ｎｏ）、蒸気ガス配管３０に導入された蒸気ガスは、集塵機３２へと導入される（ステップＳＢ−４）。ここで、活性炭供給装置３３によって活性炭が集塵機３２に吹き込まれ、当該活性炭に、蒸気ガスに含まれている粉塵が吸着する。集塵機３２に導入された蒸気ガスがサイクロンやバグフィルタ等を通過すると、当該蒸気ガスに含まれている粉塵や当該粉塵が吸着した活性炭が除去される（ステップＳＢ−５）。なお、ここで除去された粉塵等は、集塵ダスト配管３５を経由して集塵ダスト回収機３６へと搬送され、集塵ダスト回収機３６から減圧還元加熱装置２４に投入される。
【００７８】
集塵機３２を通過した蒸気ガスは、蒸気ガス洗浄槽３７に導入される（ステップＳＢ−６）。蒸気ガス洗浄槽３７においては、蒸気ガスに含まれている微量の粉塵やダイオキシン等が除去される（ステップＳＢ−７）。
【００７９】
蒸気ガス洗浄槽３７を通過すると、蒸気ガスは熱交換器５０に導入される。熱交換器５０において、蒸気ガスは熱交換器５０を介して乾留ガスから熱を受取る。これにより、蒸気ガスは、後段の脱臭触媒装置３８における反応に必要な温度まで昇温される（ステップＳＢ−８）。
【００８０】
熱交換器５０において昇温された蒸気ガスは、脱臭触媒装置３８に導入される（ステップＳＢ−９）。脱臭触媒装置３８に蒸気ガスが導入されると、脱臭触媒装置３８の触媒によって蒸気ガスに微量に含まれている臭気分やＰＣＢ等の酸化反応が促進され、蒸気ガスが無害化される（ステップＳＢ−１０）。
【００８１】
脱臭触媒装置３８を通過した蒸気ガスは、活性炭吸着槽６０へと導入される（ステップＳＢ−１１）。活性炭吸着槽６０に蒸気ガスが導入されると、蒸気ガスに微量に残留している粉塵や臭気分等が活性炭に吸着され、除去される（ステップＳＢ−１２）。活性炭吸着槽６０を通過した蒸気ガスは、煙突１００に導入され、煙突１００から大気に放出される（ステップＳＢ−１３）。
【００８２】
（汚染土無害化システムによる処理の流れ−乾留ガス）
次に、減圧還元加熱装置２４における汚染土の減圧還元加熱処理時に当該汚染土から分離された乾留ガスの処理の流れについて説明する。図１１は乾留ガスの処理の流れを示したフローチャートである。上述のステップＳＡ−６において汚染土から分離された乾留ガスは、回転炉２４ｃの供給口２４ｆ側のフード２４ｈから、乾留ガス配管４０へと排出される（ステップＳＣ−１）。ここで、乾留ガス配管４０の切替ダンパー４９の近傍に配置されている温度計測器によって計測された乾留ガスの温度が所定温度未満であった場合（ステップＳＣ−２、Ｙｅｓ）、乾留ガス処理制御部９５は切替ダンパー４９を動作させ、当該乾留ガスをバイパス配管４４を介して排ガス酸化装置４５に導入させる（ステップＳＣ−３）。乾留ガスの温度が所定温度以上である場合には（ステップＳＣ−２、Ｎｏ）、乾留ガス配管４０に導入された乾留ガスは、高温集塵機４１へと導入される（ステップＳＣ−４）。乾留ガスが高温集塵機４１を通過する際、当該高温集塵機４１のフィルターによって、乾留ガスに含まれている粉塵が捕集される（ステップＳＣ−５）。なお、高温集塵機４１によって捕集された粉塵に対する、造粒機４３による粒体化及び減圧還元加熱装置２４への投入の流れについては、後述する。
【００８３】
高温集塵機４１を通過した乾留ガスは、排ガス酸化装置４５に導入される（ステップＳＣ−６）。排ガス酸化装置４５の流入部から焼却部に流入した乾留ガスは、焼却部に供給された燃料及び助燃空気によって焼却処理される（ステップＳＣ−７）。これにより、乾留ガスに含まれるダイオキシン類やＰＣＢ等の有機塩素系の汚染物質が酸化され、無害化される。焼却処理された乾留ガスは、流出部から排出される。
【００８４】
排ガス酸化装置４５から排出された乾留ガスは、熱交換器５０へと導入される。熱交換器５０において、乾留ガスは当該熱交換器５０を介して蒸気ガスに熱を放出する（ステップＳＣ−８）。
【００８５】
熱交換機において温度が降下した乾留ガスは、排ガス冷却装置４６に導入される（ステップＳＣ−９）。排ガス冷却装置４６に乾留ガスが導入されると、乾留ガスは所定の温度範囲まで冷却される（ステップＳＣ−１０）。
【００８６】
排ガス冷却装置４６にて冷却された乾留ガスは、集塵機４７へと導入される（ステップＳＣ−１１）。集塵機４７においては、乾留ガスに微量に残留している粉塵が捕集される（ステップＳＣ−１２）。
【００８７】
集塵機４７を通過した乾留ガスは、脱硫装置４８に導入される（ステップＳＣ−１３）。脱硫装置４８に乾留ガスが導入されると、当該乾留ガスに含まれている硫黄酸化物や窒素酸化物が除去される（ステップＳＣ−１４）。
【００８８】
脱硫装置４８を通過した乾留ガスは、活性炭吸着槽６０に導入される（ステップＳＣ−１５）。活性炭吸着槽６０に乾留ガスが導入されると、当該乾留ガスに微量に残留している粉塵や臭気分等が活性炭に吸着され、除去される（ステップＳＣ−１６）。活性炭吸着槽６０を通過した蒸気ガスは、煙突１００に導入され、煙突１００から大気に放出される（ステップＳＣ−１７）。
【００８９】
（高温集塵機４１の構成）
次に、高温集塵機４１の構成について説明する。高温集塵機４１は、乾留ガス配管４０を介して減圧還元加熱装置２４の回転炉２４ｃと接続されているとともに、乾留ガス配管４０を介して排ガス酸化装置４５と接続されている。高温集塵機４１の具体的な構成は任意であるが、例えば、セラミックフィルターを使用して耐熱性能を高めた高温集塵機４１を用いることができる。
【００９０】
回転炉２４ｃの内部において汚染土から分離された乾留ガスは、乾留ガス配管４０を経由して高温集塵機４１へと導入され、当該乾留ガスに含まれる粉塵が除去された後、排ガス酸化装置４５へと排出される。高温集塵機４１によって捕集された粉塵は、造粒機４３へと移送される。
【００９１】
（造粒機４３の構成）
次に、造粒機４３の構成について説明する。図１２は、造粒機４３の構成を機能概念的に示した概略図である。図１２に示すように、造粒機４３は、粉塵計量機４３ａ、サイロ４３ｂ、給水機４３ｃ、混練機４３ｄ、成形機４３ｅ、及び、搬送機４３ｆを備えている。
【００９２】
粉塵計量機４３ａは、高温集塵機４１から図示しない配管を介して搬送された粉塵を計量する。計量結果は、後述するサイロ４３ｂ及び給水機４３ｃに出力される。
【００９３】
サイロ４３ｂは、所定の造粒補助剤（例えば、生石灰）を粉塵に供給するためのものであり、特許請求の範囲における造粒補助剤供給手段に対応している。サイロ４３ｂは、粉塵計量機４３ａから入力された粉塵の計量結果に基づき、粉塵の量に対応する造粒補助剤を粉塵に供給する。なお、サイロ４３ｂの具体的な構成については公知であるので説明を省略する。
【００９４】
給水機４３ｃは、粉塵計量機４３ａから入力された粉塵の計量結果に基づき、粉塵の量に対応する量の水を粉塵に供給するためのものであり、特許請求の範囲における造粒補助剤供給手段に対応している。
【００９５】
混練機４３ｄは、粉塵、造粒補助剤、及び、水を混練するためのものであり、特許請求の範囲における混練手段に対応している。なお、混練機４３ｄの具体的な構成については公知であるので説明を省略する。
【００９６】
成形機４３ｅは、混練機４３ｄによって混練された粉塵等を、粒体として成形する。なお、成形機４３ｅの具体的構成は任意であり、例えば、押し出し成形機や、パン型造粒機を用いることができる。
【００９７】
搬送機４３ｆは、成形機４３ｅによって粒体に成形された粉塵を、減圧還元加熱装置２４まで搬送して導入させるものであり、特許請求の範囲における搬送手段に対応している。搬送機４３ｆの具体的な構成は任意であるが、例えば、覆道コンベアを用いることにより、外部に汚染物質を漏洩させることなく、粒体化された粉塵を減圧還元加熱装置２４まで搬送させることができる。
【００９８】
（造粒機４３による造粒処理の流れ）
次に、造粒機４３による造粒処理の流れについて説明する。図１３は、造粒機４３による造粒処理の流れを示したフローチャートである。図１３に示すように、高温集塵機４１によって捕集された粉塵は、図示しない配管を介して粉塵計量機４３ａまで搬送され、粉塵計量機４３ａによって計量される（ステップＳＤ−１）。この時、粉塵の計量結果が粉塵計量機４３ａからサイロ４３ｂ及び給水機４３ｃに出力される。続いて、粉塵は混練機４３ｄに導入される。これと共に、粉塵計量機４３ａから出力された粉塵の量に基づいて、サイロ４３ｂからは造粒補助剤が混練機４３ｄに供給され、給水機４３ｃからは水が混練機４３ｄに供給される（ステップＳＤ−２）。混練機４３ｄは、供給された粉塵、造粒補助剤、及び、水を混練し（ステップＳＤ−３）、混練後の粉塵を成形機４３ｅに供給する。成形機４３ｅは、供給された粉塵を粒体に成形・乾燥した後（ステップＳＤ−４）、搬送機４３ｆへと導入する。搬送機４３ｆは、導入された粒体化後の粉塵を減圧還元加熱装置２４まで搬送し、回転炉２４ｃへと投入する（ステップＳＤ−５）。回転炉２４ｃへと投入された粒体化後の粉塵は減圧還元加熱処理によって無害化される。
【００９９】
（実施の形態の効果）
このように本実施の形態によれば、乾留ガスに含まれている粉塵が高温集塵機４１によって捕集されるので、排ガス酸化装置４５への粉塵の流入が防止される。これにより、排ガス酸化装置４５の内部における粉塵の堆積を防止することができ、排ガス酸化装置４５を停止してメンテナンスを行う必要性を低減することができる。また、高温集塵機４１によって捕集された粉塵を造粒機４３によって粒体化するので、粉塵の飛散による汚染物質の漏洩を防止しつつ、捕集された粉塵の処理を行うことができる。
【０１００】
また、造粒機４３によって粉塵を粒体とし、当該粒体を搬送機４３ｆによって減圧還元加熱装置２４に投入しているので、粉塵が再び飛散して乾留ガスに混入し、乾留ガス処理系統に流入することを防ぐことができる。
【０１０１】
また、造粒機４３はサイロ４３ｂ及び混練機４３ｄを有しているので、高温集塵機４１によって捕集された粉塵に対して、サイロ４３ｂから造粒補助剤を投入し、更に給水機４３ｃから水を加えて混練機４３ｄによって混練することにより、当該粉塵を粒体化することができる。
【０１０２】
〔III〕実施の形態に対する変形例
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【０１０３】
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。
【０１０４】
（汚染土処理装置について）
上述の実施の形態では、特許請求の範囲における汚染土処理装置について、減圧還元加熱装置２４が対応しているものとして説明したが、乾燥機２１が汚染土処理装置に対応しているものとして本発明を適用しても良い。この場合には、集塵機３２によって蒸気ガスに含まれている粉塵を捕集し、捕集した粉塵を造粒機によって造粒して乾燥機２１に再度投入させることができる。あるいは、造粒後の粉塵を減圧還元加熱装置２４に投入させるようにしてもよい。これにより、蒸気ガスから捕集された粉塵の飛散による汚染物質の漏洩を防止しつつ、捕集された粉塵の処理を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
この発明に係る汚染土無害化システムは、汚染物質を減圧還元加熱することにより汚染土を無害化するシステム及び方法に適用でき、特に汚染土の処理装置から排出された排出ガスに含まれている粉塵を捕集し、排出ガスを処理するための各種装置に対する粉塵の流入を防止できると共に、捕集した粉塵を確実に無害化することのできる汚染土無害化システムに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】汚染土無害化システムの概略図である。
【図２】乾燥機２１の構成の概略を示した図であり、図２（ａ）は乾燥機２１の全体の側面図、図２（ｂ）は図２（ａ）における領域Ａの拡大図、図２（ｃ）は図２（ａ）における領域Ｂの拡大図である。
【図３】減圧還元加熱装置２４の構成の概略を示した図であり、図３（ａ）は減圧還元装置の全体の側面図、図３（ｂ）は図３（ａ）における領域Ｃの拡大図、図３（ｃ）は図３（ａ）における領域Ｄの拡大図である。
【図４】減圧還元加熱装置２４の回転炉２４ｃの内部構造を表した側面図である。
【図５】冷却装置２５の側面図である。
【図６】蒸気ガス処理系統の装置構成を模式的に表した概略図である。
【図７】乾留ガス処理系統の装置構成を模式的に表した概略図である。
【図８】制御盤９０の電気的構成を機能概念的に示したブロック図である。
【図９】汚染土無害化処理の流れを示したフローチャートである。
【図１０】蒸気ガスの処理の流れを示したフローチャートである。
【図１１】乾留ガスの処理の流れを示したフローチャートである。
【図１２】造粒機４３の構成を機能概念的に示した概略図である。
【図１３】造粒機４３による造粒処理の流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０７】
１ 汚染土無害化システム
２０ 土壌ホッパー
２１ 乾燥機
２１ａ、２４ａ 燃焼室
２１ｂ、２４ｂ 加熱部
２１ｃ、２４ｃ 回転炉
２１ｄ、２４ｄ、２５ｂ 駆動部
２１ｅ、２４ｅ 排気出口
２１ｆ、２４ｆ、２５ｅ 供給口
２１ｇ、２４ｇ、２５ｆ 排出口
２１ｈ、２４ｈ フード
２２ 吹込装置
２３ 搬送装置
２４ 減圧還元加熱装置
２４ｉ、２５ｇ 送り羽根
２４ｊ 温度計測器
２５ 冷却装置
２５ａ 回転体
２５ｃ 給水管
２５ｄ 水噴霧装置
２５ｈ 放水ヘッド
２５ｉ 噴霧口
３０ 蒸気ガス配管
３１ 緊急用配管
３２、４７ 集塵機
３２ａ、４７ａ サイクロン式集塵機
３２ｂ、４７ｂ バグフィルタ式集塵機
３２ｃ 保温ジャケット
３３ 活性炭供給装置
３４ 保温ガス配管
３５ 集塵ダスト配管
３５ａ 搬送エアー供給機
３６ 集塵ダスト回収機
３７ 蒸気ガス洗浄槽
３８ 脱臭触媒装置
３９ 切替ダンパー
４０ 乾留ガス配管
４１ 高温集塵機
４２ 消石灰供給装置
４３ 造粒機
４３ａ 粉塵計量機
４３ｂ サイロ
４３ｃ 給水機
４３ｄ 混練機
４３ｅ 成形機
４３ｆ 搬送機
４４ バイパス配管
４５ 排ガス酸化装置
４６ 排ガス冷却装置
４８ 脱硫装置
４９ 切替ダンパー
５０ 熱交換器
６０ 活性炭吸着槽
７０ 燃料供給装置
８０ 排熱利用配管
９０ 制御盤
９１ 乾燥機制御部
９２ 減圧還元加熱装置制御部
９３ 冷却装置制御部
９４ 蒸気ガス処理制御部
９５ 乾留ガス処理制御部
９６ 入力部
９７ 記憶部
１００ 煙突
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染土に含有されている汚染物質を分解することにより、当該汚染土を無害化する汚染土無害化システムであって、
前記汚染土の前記汚染物質を処理する汚染土処理装置と、
前記汚染土処理装置にて前記汚染土の前記汚染物質を処理することにより当該汚染土処理装置から排出された排出ガスを処理するものであって、当該排出ガスに含まれる粉塵を捕集する集塵手段と、
前記集塵手段にて捕集された粉塵を造粒する造粒手段と、
を備えることを特徴とする汚染土無害化システム。
【請求項２】
前記造粒手段にて造粒された前記粉塵を前記汚染土処理装置に導入するための搬送手段、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の汚染土無害化システム。
【請求項３】
前記造粒手段は、
前記粉塵に対して、所定の造粒補助剤を供給するための造粒補助剤供給手段と、
前記造粒補助剤供給手段にて供給された前記造粒補助剤を前記粉塵と混練するための混練手段と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の汚染土無害化システム。
【請求項４】
前記汚染土処理装置は、前記汚染土の前記汚染物質を、減圧還元加熱にて分解する減圧還元加熱装置であること、
を特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の汚染土無害化システム。
【請求項１】
汚染土に含有されている汚染物質を分解することにより、当該汚染土を無害化する汚染土無害化システムであって、
前記汚染土の前記汚染物質を処理する汚染土処理装置と、
前記汚染土処理装置にて前記汚染土の前記汚染物質を処理することにより当該汚染土処理装置から排出された排出ガスを処理するものであって、当該排出ガスに含まれる粉塵を捕集する集塵手段と、
前記集塵手段にて捕集された粉塵を造粒する造粒手段と、
を備えることを特徴とする汚染土無害化システム。
【請求項２】
前記造粒手段にて造粒された前記粉塵を前記汚染土処理装置に導入するための搬送手段、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の汚染土無害化システム。
【請求項３】
前記造粒手段は、
前記粉塵に対して、所定の造粒補助剤を供給するための造粒補助剤供給手段と、
前記造粒補助剤供給手段にて供給された前記造粒補助剤を前記粉塵と混練するための混練手段と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の汚染土無害化システム。
【請求項４】
前記汚染土処理装置は、前記汚染土の前記汚染物質を、減圧還元加熱にて分解する減圧還元加熱装置であること、
を特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の汚染土無害化システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−６６４９３（Ｐ２００９−６６４９３Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３６０１６（Ｐ２００７−２３６０１６）
【出願日】平成１９年９月１１日（２００７．９．１１）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【出願人】（０００１５０１１０）株式会社竹中土木 (101)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１１日（２００７．９．１１）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【出願人】（０００１５０１１０）株式会社竹中土木 (101)
【Ｆターム（参考）】
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