汚染土無害化システム
【課題】回転炉の内部から乾留ガスや蒸気ガス等を吸引する吸引力が低下し、回転炉の内圧が上昇した場合においても、回転炉とフードとの間隙からの乾留ガスや粉塵の漏洩を防止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から排出される粉塵を吸引する吸引装置とを備え、減圧還元加熱装置２４は、汚染土を減圧還元加熱装置２４に投入するための供給口２４ｆ、又は、汚染土を減圧還元加熱装置２４から排出するための排出口２４ｇを有し、供給口２４ｆ又は排出口２４ｇには、供給口２４ｆ又は当該排出口２４ｇと外部との相互間の直接的な気体の流動を防止する一次フード２４ｋと、一次フード２４ｋと外部との相互間の直接的な気体の流動を防止する二次フード２４ｍとを設け、二次フード２４ｍに吸引装置を接続した。
【解決手段】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から排出される粉塵を吸引する吸引装置とを備え、減圧還元加熱装置２４は、汚染土を減圧還元加熱装置２４に投入するための供給口２４ｆ、又は、汚染土を減圧還元加熱装置２４から排出するための排出口２４ｇを有し、供給口２４ｆ又は排出口２４ｇには、供給口２４ｆ又は当該排出口２４ｇと外部との相互間の直接的な気体の流動を防止する一次フード２４ｋと、一次フード２４ｋと外部との相互間の直接的な気体の流動を防止する二次フード２４ｍとを設け、二次フード２４ｍに吸引装置を接続した。
【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、従来の処理システムにおいては、減圧還元加熱分解脱塩素化処理を行うための加熱炉として、ロータリーキルン方式の加熱炉が用いられることが多い。ロータリーキルン方式の加熱炉は、汚染土が投入される円筒型の回転炉を有しており、この回転炉を外側から加熱することにより、回転炉の内部の汚染土を加熱できるようになっている。回転炉の両端部には、汚染土を投入するための投入口と、汚染土を排出するための排出口とが設けられており、これらの投入口及び排出口をフードで覆うことにより、回転炉の内部を密閉している。
【０００６】
この回転炉を用いて汚染土の減圧還元加熱分解脱塩素化処理を行う際には、回転炉の内部を還元性雰囲気に保持すると共に、汚染土から分離されたダイオキシン等の汚染物質や飛散した粉塵等を含む乾留ガスを回転炉から排出するために、外部から回転炉内部の乾留ガスをポンプ等により吸引している。従って、通常の運転状態では、回転炉の内部は減圧状態となっているため、回転炉とフードとの間隙から外部へ乾留ガスや当該乾留ガスに含まれている粉塵が漏洩することはない。しかし、ポンプの異常等のトラブルや想定外の運転条件の変動等によって、乾留ガスを吸引する吸引力が低下した場合、回転炉の内圧が上昇し、当該回転炉とフードとの間隙から乾留ガス等が漏洩してしまう可能性があった。
【０００７】
また、汚染土を加熱して乾燥させる乾燥機の加熱炉においても、上記と同様の問題が発生し、蒸気ガス等が漏洩する可能性があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回転炉の内部から乾留ガスや蒸気ガス等を吸引する吸引力が低下し、回転炉の内圧が上昇した場合においても、回転炉とフードとの間隙からの乾留ガスや粉塵の漏洩を防止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】
【０００９】
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から排出される粉塵を吸引する吸引手段とを備え、前記汚染土処理装置は、前記汚染土を当該汚染土処理装置に投入するための投入口、又は、当該汚染土処理装置にて処理された前記汚染土を当該汚染土処理装置から排出するための排出口を有し、前記投入口又は前記排出口には、当該投入口又は当該排出口に連通するものであって当該投入口又は当該排出口と外部との相互間の直接的な気体の流動を防止する第１のフードと、当該第１のフードに連通するものであって当該第１のフードと外部との相互間の直接的な気体の流動を防止する第２のフードとを設け、前記第２のフードに前記吸引手段を接続したこと、を特徴とする。
【００１０】
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、前記汚染土処理装置から排出された排出ガスに含有された粉塵を捕集する集塵手段を備え、前記吸引手段にて吸引された粉塵を前記集塵手段に導入すること、を特徴とする。
【００１１】
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、前記汚染土処理装置の内部の圧力、又は、前記投入口若しくは前記排出口の圧力を測定する測定手段と、前記測定手段にて測定された圧力が所定圧力を越えた場合に、前記吸引を行わせるように前記吸引手段を制御する吸引制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
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】
【００１３】
請求項１に記載の本発明によれば、汚染土処理装置における投入口、又は、排出口を覆う第１のフードと、この第１のフードと投入口、又は、排出口との間隙を覆う第２のフードとを設け、第２のフードには吸引手段を接続している。これにより、トラブル等の発生により汚染土処理装置の内圧が上昇し、第１のフードから粉塵等が漏洩した場合でも、漏洩した粉塵等は第２のフードの内部に流入し、第２のフードから吸引手段に吸引されるので、粉塵等の外部への漏洩を防止することができる。
【００１４】
また、請求項２に記載の本発明によれば、吸引手段によって第２のフードから吸引された粉塵等を、集塵手段に導入させているので、汚染物質が付着した粉塵を集塵手段によって捕集し、適切に処理を行うことができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の本発明によれば、汚染土処理装置の内部圧力を測定手段によって計測し、計測した圧力値が所定の基準圧力値以上であった場合には、吸引制御手段が吸引手段を動作させ、当該吸引手段によって第２のフードの内部から粉塵等を吸引させるので、粉塵等の外部への漏洩を防止することができる。また、粉塵等の漏洩防止のために常時吸引手段を動作させる必要はないので、運転コストの上昇を抑制することができる。
【００１６】
また、請求項４に記載の本明によれば、減圧還元加熱装置に対して、第１のフード、第２のフード、及び、吸引手段を設けているので、減圧還元加熱装置の内部圧力が上昇した場合でも、汚染粉塵を含む乾留ガスの外部への漏洩を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
〔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。
【００１９】
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。
【００２０】
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、汚染土を無害化する汚染土処理装置における、汚染土を投入するための投入口又は汚染土を排出するための排出口に対して、これらの投入口又は排出口と外部との相互間の直接的な気体の流動を防止する第１のフードと、当該第１のフードと外部との相互間の直接的な気体の流動を防止する第２のフードとを設け、汚染土処理装置から発生する粉塵や排出ガス等を吸引する吸引手段を当該第２のフードに接続した点にある。これにより、仮に第１のフードから粉塵等が漏洩した場合でも、漏洩した粉塵は第２のフード内に流入するので、当該粉塵を吸引手段によって吸引させることができ、外部への漏洩を防止することができる。
【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、第１のフード、第２のフード、及び、吸引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。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、二重化フード２１ｈが設けられている。ここで、供給口２１ｆは特許請求の範囲における投入口に対応している。二重化フード２１ｈの構造の詳細については後述する。
【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】
さらに、回転炉２１ｃの内部における供給口２１ｆ及び排出口２１ｇの近傍には、図示しない圧力センサが設置されている。この圧力センサは回転炉２１ｃの内部の圧力を計測するものであり、特許請求の範囲における測定手段に対応している。圧力センサによって計測されたデータは、制御盤９０に出力される。
【００３２】
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。
【００３３】
（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。
【００３４】
（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。
【００３５】
（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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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二重化フード２４ｈが設けられている。ここで、供給口２４ｆは特許請求の範囲における投入口に対応している。二重化フード２４ｈの構造の詳細については後述する。
【００３９】
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。
【００４０】
さらに、回転炉２４ｃの内部における供給口２４ｆ及び排出口２４ｇの近傍には、図示しない圧力センサが設置されている。この圧力センサは回転炉２４ｃの内部の圧力を計測するものであり、特許請求の範囲における測定手段に対応している。圧力センサによって計測されたデータは、制御盤９０に出力される。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
（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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
（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等を含む蒸気ガスの処理を行うための処理系統であり、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。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。
【００４９】
（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。
【００５０】
（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における後述す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。
【００５１】
（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。
【００５２】
（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。
【００５３】
（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。
【００５４】
（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。
【００５５】
（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。
【００５６】
（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。
【００５７】
（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。
【００５８】
（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。
【００５９】
（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。
【００６０】
（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、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。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。高温集塵機４１によって粉塵が捕集され、排ガス酸化装置４５への粉塵の流入が防止されることにより、排ガス酸化装置４５の内部における煤の発生を防止でき、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。なお、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。
【００６１】
（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。
【００６２】
（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る。高温集塵機４１によって捕集された粉塵は、図示しない粉塵計量機によって計量された後、図示しない混練機に導入される。ここで、先に計量された粉塵の量に応じて、図示しないサイロから混練機にバインダーが投入されると共に、図示しない給水機からは水が供給される。混練機によってバインダー及び水と混練された粉塵は、造粒機４３によって粒体に形成される。このように、造粒機４３によって粉塵を粒体とし、当該粒体を減圧還元加熱装置２４に投入することで、粉塵が再度乾留ガス処理系統に流入することを防ぐことができる。なお、造粒機４３の具体的な構成は公知であるので説明を省略する。
【００６３】
（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。
【００６４】
（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。
【００６５】
（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。
【００６６】
（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。
【００６７】
（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。
【００６８】
（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。
【００６９】
（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。
【００７０】
（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。
【００７１】
（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。
【００７２】
（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、吹込装置２２、及び、後述する吸引装置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及び後述する吸引装置の制御を行う。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。
【００７３】
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。
【００７４】
（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。
【００７５】
（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）。この乾燥機制御部９１による汚染土の温度制御処理の詳細は後述する。乾燥機２１によって乾燥された汚染土は、当該乾燥機２１から排出される（ステップＳＡ−３）。
【００７６】
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、減圧還元加熱処理が行われる（ステップＳＡ−６）。この減圧還元加熱処理の詳細は後述する。
【００７７】
減圧還元加熱処理が完了し、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）。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。
【００７８】
（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。
【００７９】
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）。
【００８０】
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）。
【００８１】
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）。
【００８２】
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）。
【００８３】
（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、減圧還元加熱装置２４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は、造粒機４３へと移送され、当該造粒機４３によって粒体化された後、減圧還元加熱装置２４に投入される。
【００８４】
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。
【００８５】
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）。
【００８６】
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）。
【００８７】
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）。
【００８８】
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）。
【００８９】
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）。
【００９０】
（乾燥機２１における二重化フード２１ｈの構成）
次に、乾燥機２１における二重化フード２１ｈの構成について説明する。図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示したように、二重化フード２１ｈは、一次フード２１ｉ、二次フード２１ｊ、図示しない局所集塵機、及び、図示しない吸引装置を備えている。
【００９１】
一次フード２１ｉは、回転炉２１ｃの内部と外部との相互間の直接的な気体の流動を防止するものであり、特許請求の範囲における第１のフードに対応している。一次フード２１ｉは、供給口２１ｆと排出口２１ｇとをそれぞれ覆うように、回転炉２１ｃに対して摺動自在に設けられている。供給口２１ｆ側の一次フード２１ｉは、蒸気ガス配管３０が接続されている。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側の一次フード２１ｉは、搬送装置２３と接続されている。
【００９２】
二次フード２１ｊは、一次フード２１ｉの内部と外部との相互間の直接的な気体の流動を防止するものであり、特許請求の範囲における第２のフードに対応している。二次フード２１ｊは、一次フード２１ｉと回転炉２１ｃとの間隙を覆うように、回転炉２１ｃに対して摺動自在に設けられており、配管２１ｋを介して、図示しない局所集塵機と接続されている。
【００９３】
局所集塵機は、吸引装置の吸引力によって二次フード２１ｊの内部から吸引された排出ガスに含有された粉塵を捕集するものであり、特許請求の範囲における集塵手段に対応している。局所集塵機の具体的な構成は任意であり、例えば、ダイオキシン対応フィルターと活性炭吸着層とを備えた集塵機を用いることができる。
【００９４】
吸引装置は、一次フード２１ｉ及び二次フード２１ｊを介して排出される粉塵を吸引するものであり、特許請求の範囲における吸引手段に対応している。吸引装置と二次フード２１ｊとの間には局所集塵機が配置されている。
【００９５】
吸引装置を動作させた場合には、二次フード２１ｊと回転炉２１ｃの外周との間に存在する気体が吸引装置によって局所集塵機まで吸引され、吸引された気体に含まれている粉塵が当該局所集塵機によって除去された後に当該気体は大気に排出される。
【００９６】
（減圧還元加熱装置２４における二重化フード２４ｈの構成）
次に、減圧還元加熱装置２４における二重化フード２４ｈの構成について説明する。図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示したように、二重化フード２４ｈは、一次フード２４ｋ、二次フード２４ｍ、図示しない局所集塵機、及び、図示しない吸引装置を備えている。
【００９７】
一次フード２４ｋは、回転炉２４ｃの内部と外部との相互間の直接的な気体の流動を防止するものであり、特許請求の範囲における第１のフードに対応している。一次フード２４ｋは、供給口２４ｆと排出口２４ｇとをそれぞれ覆うように、回転炉２４ｃに対して摺動自在に設けられている。供給口２４ｆ側の一次フード２４ｋは、乾留ガス配管４０が接続されている。排出口２４ｇ側の一次フード２４ｋは、冷却装置２５と接続されている。
【００９８】
二次フード２４ｍは、一次フード２４ｋの内部と外部との相互間の直接的な気体の流動を防止するものであり、特許請求の範囲における第２のフードに対応している。二次フード２４ｍは、一次フード２４ｋと回転炉２４ｃとの間隙を覆うように、回転炉２４ｃに対して摺動自在に設けられており、配管２４ｎを介して、図示しない局所集塵機と接続されている。
【００９９】
局所集塵機は、吸引装置の吸引力によって二次フード２４ｍの内部から吸引された排出ガスに含有された粉塵を捕集するものであり、特許請求の範囲における集塵手段に対応している。
【０１００】
吸引装置は、一次フード２４ｋ及び二次フード２４ｍを介して排出される粉塵を吸引するものであり、特許請求の範囲における吸引手段に対応している。吸引装置と二次フード２４ｍとの間には局所集塵機が配置されている。
【０１０１】
吸引装置を動作させた場合には、二次フード２４ｍと回転炉２４ｃの外周との間に存在する気体が吸引装置によって局所集塵機まで吸引され、吸引された気体に含まれている粉塵が当該局所集塵機によって除去された後に当該気体は大気に排出される。
【０１０２】
（乾燥機制御部９１による汚染土の温度制御処理）
次に、乾燥機制御部９１による汚染土の温度制御処理について説明する。図１２は、乾燥機制御部９１による汚染土の温度制御処理の流れを示したフローチャートである。
【０１０３】
上述のステップＳＡ−１において乾燥機２１に移送された汚染土は、供給口２１ｆから回転炉２１ｃの内部に投入される（ステップＳＤ−１）。回転炉２１ｃに投入された汚染土は、当該回転炉２１ｃの炉壁を介して、燃焼室２１ａにおける燃焼ガス等から加熱される。このとき、乾燥機制御部９１は、温度計測器によって計測された汚染土の温度、及び、蒸気ガス温度計測器によって計測された蒸気ガスの温度に基づいて、加熱部２１ｂによる回転炉２１ｃの加熱量の制御を行う。
【０１０４】
具体的には、乾燥機制御部９１は、排出口２１ｇ側の温度計測器によって計測される汚染土の温度が所定温度以下に保たれるように、且つ、蒸気ガス温度計測器によって計測される蒸気ガスの温度が所定温度以上に保たれるように、加熱部２１ｂの制御を行う。
【０１０５】
上記温度範囲に汚染土を保持するために必要となる加熱量は、乾燥機２１に投入される汚染土の含水量等の性状や投入量によって変動する。このため、乾燥機制御部９１は、汚染土の含水量等の性状や投入量等の運転情報を取得する（ステップＳＤ−２）。この運転情報は、例えば、土壌ホッパー２０や乾燥機２１の前段側に設けた水分計や土壌ホッパー２０から取得でき、あるいは、操作者によって予め記憶部９７に格納される。そして、乾燥機制御部９１は、当該取得した運転情報に対応する加熱量を決定する（ステップＳＤ−３）。例えば、記憶部９７には、汚染土の含水量等の性状、投入量、及び汚染土の乾燥に適した加熱量であって当該汚染土の温度が所定温度以下になるような加熱量を相互に関連付けて構成された制御テーブルが予め格納されており、この制御テーブルを参照して加熱量を決定し、当該決定した加熱量の加熱を行うように加熱部２１ｂを制御する（ステップＳＤ−４）。
【０１０６】
さらに、乾燥機制御部９１は、汚染土の投入直後から所定時間の温度変化を温度計測器によって計測させ、計測した温度変化率と加熱量との関係によって、上記温度範囲を目標とした加熱部２１ｂの予測制御を行う（ステップＳＤ−５）。すなわち、乾燥機制御部９１は、ステップＳＤ−３で決定した加熱量、及び当該加熱量にて運転を行った際に温度計測器によって計測された汚染土の温度を記憶部９７に所定間隔で運転履歴情報として格納し、当該格納された運転履歴情報に基づいて、加熱量に対する汚染土の温度のトレンド分析を行い、このトレンド分析結果を参照して、加熱部２１ｂの制御を行う。例えば、加熱量の変化分に対する汚染土の温度の変化分の傾きを算定すると共に、加熱量の変化から対応する汚染土の変化までの遅れ時間を特定し、これらの傾き及び遅れ時間を基準として、所望の汚染土の温度に対する適切な加熱量を算定して、当該算定した加熱量にて加熱部２１ｂを制御する。
【０１０７】
このように制御された加熱部２１ｂによって汚染土が加熱され、汚染土に含まれている水分が蒸発し、当該汚染土の含水率が５％未満まで低減される。温度計測器によって計測される汚染土の温度が所定温度以下だった場合には（ステップＳＤ−６、Ｎｏ）、乾燥機制御部９１は、汚染土無害化システム１の状態を、吹込装置２２を動作させない状態であると共に、蒸気ガスを蒸気ガス処理系統に導入する状態である通常状態に維持する（ステップＳＤ−７）。
【０１０８】
一方、温度計測器によって計測される汚染土の温度が所定温度を超えた場合（ステップＳＤ−６、Ｙｅｓ）、乾燥機制御部９１は、汚染土無害化システム１の状態を、緊急状態に移行させる（ステップＳＤ−８）。具体的には、吹込装置２２を動作させ、回転炉２１ｃの内部に冷却用気体を吹き込ませて汚染土を冷却すると共に、蒸気ガス処理制御部９４によって蒸気ガス処理系統における切替ダンパー３９を動作させ、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。以後、乾燥機制御部９１は汚染土温度が所定温度を超えている間は（ステップＳＤ−６、Ｙｅｓ）、緊急状態を維持する。汚染土温度が所定温度以下となった場合は（ステップＳＤ−６、Ｎｏ）、乾燥機制御部９１は吹込装置２２を停止させると共に、蒸気ガス処理制御部９４によって蒸気ガス処理系統における切替ダンパー３９を再度動作させ、汚染土無害化システム１を通常状態へと移行させる（ステップＳＤ−７）。
【０１０９】
また、乾燥機制御部９１は、乾燥機２１の回転炉２１ｃにおける圧力センサからの出力を所定周期で取得する（ステップＳＤ−８）。さらに、取得した圧力値を記憶部９７に記憶されている基準の圧力値と比較し（ステップＳＤ−９）、取得した圧力値が基準圧力値未満であった場合には（ステップＳＤ−９、Ｙｅｓ）、回転炉２１ｃから外部に粉塵等が漏洩することは無いと判断し、通常状態の運転を続行させる（ステップＳＤ−１０）。一方、取得した圧力値が基準圧力値以上であった場合には（ステップＳＤ−９、Ｎｏ）、回転炉２１ｃから外部に粉塵等が漏洩する可能性があると判断し、吸引装置を動作させる（ステップＳＤ−１１）。吸引装置は局所集塵機を介して二次フード２１ｊと回転炉２１ｃの外周との間に存在する気体を吸引し、局所集塵機によって当該気体に含まれている粉塵を捕集させる。また、乾燥機制御部９１は、回転炉２１ｃの内圧を低下させるため、加熱部２１ｂによる加熱量を減少させ（ステップＳＤ−１２）、所定の警報手段によって警報を発報させる（ステップＳＤ−１３）。
【０１１０】
（減圧還元加熱装置制御部９２による減圧還元加熱処理）
次に、ステップＳＡ−６における減圧還元加熱処理について説明する。図１３は減圧還元加熱処理の流れを示したフローチャートである。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当該汚染土から分離し、減圧還元加熱するためには、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、減圧還元加熱装置２４を制御する必要がある。上記温度範囲に汚染土を保持するために必要となる加熱量は、減圧還元加熱装置２４に投入される汚染土の投入量等によって変動する。このため、減圧還元加熱装置制御部９２は、汚染土の投入量等の運転情報を取得する（ステップＳＥ−１）。この運転情報は、例えば、土壌ホッパー２０から取得でき、あるいは、操作者によって予め記憶部９７に格納される。そして、減圧還元加熱装置制御部９２は、当該取得した運転情報に対応する加熱量を決定する（ステップＳＥ−２）。例えば、記憶部９７には、汚染土の投入量、及び汚染土の減圧還元加熱処理に適した加熱量であって当該汚染土の温度が約５７０℃以上になるような加熱量を相互に関連付けて構成された制御テーブルが予め格納されており、この制御テーブルを参照して加熱量を決定し、当該決定した加熱量の加熱を行うように加熱部２４ｂを制御する（ステップＳＥ−３）。
【０１１１】
さらに、減圧還元加熱装置の制御部９２は、汚染土の投入直後から所定時間の温度変化を温度計測器２４ｊによって計測させ、計測した温度変化率と加熱量との関係によって、上記温度範囲を目標とした加熱部２４ｂの予測制御を行う（ステップＳＥ−４）。すなわち、減圧還元加熱装置制御部９２は、ステップＳＢ−２で決定した加熱量、及び当該加熱量にて運転を行った際に温度計測器２４ｊによって計測された汚染土の温度を記憶部９７に所定間隔で運転履歴情報として格納し、当該格納された運転履歴情報に基づいて、加熱量に対する汚染土の温度のトレンド分析を行い、このトレンド分析結果を参照して、加熱部２４ｂの制御を行う。例えば、加熱量の変化分に対する汚染土の温度の変化分の傾きを算定すると共に、加熱量の変化から対応する汚染土の変化までの遅れ時間を特定し、これらの傾き及び遅れ時間を基準として、所望の汚染土の温度に対する適切な加熱量を算定して、当該算定した加熱量にて加熱部２４ｂを制御する。加熱部２４ｂに加熱された回転炉２４ｃの内部では、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側の一次フード２４ｋから、乾留ガス配管４０へと排出される。
【０１１２】
また、減圧還元加熱装置制御部９２は、減圧還元加熱装置２４の回転炉２４ｃにおける圧力センサからの出力を所定周期で取得する（ステップＳＥ−５）。さらに、取得した圧力値を記憶部９７に記憶されている基準の圧力値と比較し（ステップＳＥ−６）、取得した圧力値が基準圧力値未満であった場合には（ステップＳＥ−６、Ｙｅｓ）、回転炉２４ｃから外部に粉塵等が漏洩することは無いと判断し、通常状態の運転を続行させる（ステップＳＥ−７）。一方、取得した圧力値が基準圧力値以上であった場合には（ステップＳＥ−６、Ｎｏ）、回転炉２４ｃから外部に粉塵等が漏洩する可能性があると判断し、吸引装置を動作させる（ステップＳＥ−８）。吸引装置は局所集塵機を介して二次フード２４ｍと回転炉２４ｃの外周との間に存在する気体を吸引し、局所集塵機によって当該気体に含まれている粉塵を捕集させる。また、減圧還元加熱装置制御部９２は、回転炉２４ｃの内圧を低下させるため、加熱部２４ｂによる加熱量を減少させ（ステップＳＥ−９）、所定の警報手段によって警報を発報させる（ステップＳＥ−１０）。
【０１１３】
（実施の形態の効果）
このように本実施の形態によれば、減圧還元加熱装置２４の回転炉２４ｃにおける供給口ｆと排出口２４ｇとを覆う一次フード２４ｋと、この一次フード２４ｋと回転炉２４ｃとの間隙を覆う二次フード２４ｍとを設け、二次フード２４ｍには吸引装置を接続している。これにより、トラブル等の発生により回転炉２４ｃの内圧が上昇し、一次フード２４ｋから粉塵等が漏洩した場合でも、漏洩した粉塵等は二次フード２４ｍの内部に流入し、吸引装置に吸引されるので、粉塵等の外部への漏洩を防止することができる。
【０１１４】
また、吸引装置によって二次フード２４ｍから吸引された粉塵等を、局所集塵機に導入させているので、汚染物質が付着した粉塵を局所集塵機によって捕集し、適切に処理を行うことができる。
【０１１５】
また、減圧還元加熱装置２４の回転炉２４ｃの内部圧力を圧力センサによって計測し、計測した圧力値が所定の基準圧力値以上であった場合には、減圧還元加熱装置制御部９２が吸引装置を動作させ、当該吸引装置によって二次フード２４ｍの内部から粉塵等を吸引させるので、粉塵等の外部への漏洩を防止することができる。また、粉塵等の漏洩防止のために、常時吸引装置を動作させる必要はないので、運転コストの上昇を抑制することができる。
【０１１６】
〔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。
【０１１７】
（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。
【０１１８】
（本発明の適用対象について）
上述の実施の形態では、乾燥機２１及び減圧還元加熱装置２４がそれぞれ二重化フードを備えていると説明したが、いずれか一方のみが二重化フードを備えるように構成してもよい。例えば、減圧還元加熱装置２４のみが二重化フードを備えるようにしてもよい。この場合には、乾燥機２１における回転炉２１ｃの内圧が異常上昇した場合に、緊急用配管３１によって回転炉２１ｃ内部の蒸気ガスや粉塵を乾留ガス系統に導入させることにより、回転炉２１ｃの内圧を低下させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
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、特に回転炉の内部から乾留ガスや蒸気ガス等を吸引する吸引力が低下し、回転炉の内圧が上昇した場合においても、回転炉とフードとの間隙からの乾留ガスや粉塵の漏洩を防止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】
【０１２０】
【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】集塵機３２及び保温ジャケット３２ｃの構成を示した側断面図である。
【図１３】乾燥機２１における蒸気ガスの加熱制御の流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２１】
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 二重化フード
２１ｉ、２４ｋ 一次フード
２１ｊ、２４ｍ 二次フード
２１ｋ、２４ｎ 配管
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
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、従来の処理システムにおいては、減圧還元加熱分解脱塩素化処理を行うための加熱炉として、ロータリーキルン方式の加熱炉が用いられることが多い。ロータリーキルン方式の加熱炉は、汚染土が投入される円筒型の回転炉を有しており、この回転炉を外側から加熱することにより、回転炉の内部の汚染土を加熱できるようになっている。回転炉の両端部には、汚染土を投入するための投入口と、汚染土を排出するための排出口とが設けられており、これらの投入口及び排出口をフードで覆うことにより、回転炉の内部を密閉している。
【０００６】
この回転炉を用いて汚染土の減圧還元加熱分解脱塩素化処理を行う際には、回転炉の内部を還元性雰囲気に保持すると共に、汚染土から分離されたダイオキシン等の汚染物質や飛散した粉塵等を含む乾留ガスを回転炉から排出するために、外部から回転炉内部の乾留ガスをポンプ等により吸引している。従って、通常の運転状態では、回転炉の内部は減圧状態となっているため、回転炉とフードとの間隙から外部へ乾留ガスや当該乾留ガスに含まれている粉塵が漏洩することはない。しかし、ポンプの異常等のトラブルや想定外の運転条件の変動等によって、乾留ガスを吸引する吸引力が低下した場合、回転炉の内圧が上昇し、当該回転炉とフードとの間隙から乾留ガス等が漏洩してしまう可能性があった。
【０００７】
また、汚染土を加熱して乾燥させる乾燥機の加熱炉においても、上記と同様の問題が発生し、蒸気ガス等が漏洩する可能性があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回転炉の内部から乾留ガスや蒸気ガス等を吸引する吸引力が低下し、回転炉の内圧が上昇した場合においても、回転炉とフードとの間隙からの乾留ガスや粉塵の漏洩を防止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】
【０００９】
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から排出される粉塵を吸引する吸引手段とを備え、前記汚染土処理装置は、前記汚染土を当該汚染土処理装置に投入するための投入口、又は、当該汚染土処理装置にて処理された前記汚染土を当該汚染土処理装置から排出するための排出口を有し、前記投入口又は前記排出口には、当該投入口又は当該排出口に連通するものであって当該投入口又は当該排出口と外部との相互間の直接的な気体の流動を防止する第１のフードと、当該第１のフードに連通するものであって当該第１のフードと外部との相互間の直接的な気体の流動を防止する第２のフードとを設け、前記第２のフードに前記吸引手段を接続したこと、を特徴とする。
【００１０】
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、前記汚染土処理装置から排出された排出ガスに含有された粉塵を捕集する集塵手段を備え、前記吸引手段にて吸引された粉塵を前記集塵手段に導入すること、を特徴とする。
【００１１】
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、前記汚染土処理装置の内部の圧力、又は、前記投入口若しくは前記排出口の圧力を測定する測定手段と、前記測定手段にて測定された圧力が所定圧力を越えた場合に、前記吸引を行わせるように前記吸引手段を制御する吸引制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
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】
【００１３】
請求項１に記載の本発明によれば、汚染土処理装置における投入口、又は、排出口を覆う第１のフードと、この第１のフードと投入口、又は、排出口との間隙を覆う第２のフードとを設け、第２のフードには吸引手段を接続している。これにより、トラブル等の発生により汚染土処理装置の内圧が上昇し、第１のフードから粉塵等が漏洩した場合でも、漏洩した粉塵等は第２のフードの内部に流入し、第２のフードから吸引手段に吸引されるので、粉塵等の外部への漏洩を防止することができる。
【００１４】
また、請求項２に記載の本発明によれば、吸引手段によって第２のフードから吸引された粉塵等を、集塵手段に導入させているので、汚染物質が付着した粉塵を集塵手段によって捕集し、適切に処理を行うことができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の本発明によれば、汚染土処理装置の内部圧力を測定手段によって計測し、計測した圧力値が所定の基準圧力値以上であった場合には、吸引制御手段が吸引手段を動作させ、当該吸引手段によって第２のフードの内部から粉塵等を吸引させるので、粉塵等の外部への漏洩を防止することができる。また、粉塵等の漏洩防止のために常時吸引手段を動作させる必要はないので、運転コストの上昇を抑制することができる。
【００１６】
また、請求項４に記載の本明によれば、減圧還元加熱装置に対して、第１のフード、第２のフード、及び、吸引手段を設けているので、減圧還元加熱装置の内部圧力が上昇した場合でも、汚染粉塵を含む乾留ガスの外部への漏洩を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
〔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。
【００１９】
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。
【００２０】
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、汚染土を無害化する汚染土処理装置における、汚染土を投入するための投入口又は汚染土を排出するための排出口に対して、これらの投入口又は排出口と外部との相互間の直接的な気体の流動を防止する第１のフードと、当該第１のフードと外部との相互間の直接的な気体の流動を防止する第２のフードとを設け、汚染土処理装置から発生する粉塵や排出ガス等を吸引する吸引手段を当該第２のフードに接続した点にある。これにより、仮に第１のフードから粉塵等が漏洩した場合でも、漏洩した粉塵は第２のフード内に流入するので、当該粉塵を吸引手段によって吸引させることができ、外部への漏洩を防止することができる。
【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、第１のフード、第２のフード、及び、吸引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。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、二重化フード２１ｈが設けられている。ここで、供給口２１ｆは特許請求の範囲における投入口に対応している。二重化フード２１ｈの構造の詳細については後述する。
【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】
さらに、回転炉２１ｃの内部における供給口２１ｆ及び排出口２１ｇの近傍には、図示しない圧力センサが設置されている。この圧力センサは回転炉２１ｃの内部の圧力を計測するものであり、特許請求の範囲における測定手段に対応している。圧力センサによって計測されたデータは、制御盤９０に出力される。
【００３２】
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。
【００３３】
（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。
【００３４】
（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。
【００３５】
（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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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二重化フード２４ｈが設けられている。ここで、供給口２４ｆは特許請求の範囲における投入口に対応している。二重化フード２４ｈの構造の詳細については後述する。
【００３９】
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。
【００４０】
さらに、回転炉２４ｃの内部における供給口２４ｆ及び排出口２４ｇの近傍には、図示しない圧力センサが設置されている。この圧力センサは回転炉２４ｃの内部の圧力を計測するものであり、特許請求の範囲における測定手段に対応している。圧力センサによって計測されたデータは、制御盤９０に出力される。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
（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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
（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等を含む蒸気ガスの処理を行うための処理系統であり、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。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。
【００４９】
（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。
【００５０】
（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における後述す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。
【００５１】
（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。
【００５２】
（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。
【００５３】
（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。
【００５４】
（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。
【００５５】
（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。
【００５６】
（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。
【００５７】
（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。
【００５８】
（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。
【００５９】
（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。
【００６０】
（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、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。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。高温集塵機４１によって粉塵が捕集され、排ガス酸化装置４５への粉塵の流入が防止されることにより、排ガス酸化装置４５の内部における煤の発生を防止でき、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。なお、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。
【００６１】
（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。
【００６２】
（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る。高温集塵機４１によって捕集された粉塵は、図示しない粉塵計量機によって計量された後、図示しない混練機に導入される。ここで、先に計量された粉塵の量に応じて、図示しないサイロから混練機にバインダーが投入されると共に、図示しない給水機からは水が供給される。混練機によってバインダー及び水と混練された粉塵は、造粒機４３によって粒体に形成される。このように、造粒機４３によって粉塵を粒体とし、当該粒体を減圧還元加熱装置２４に投入することで、粉塵が再度乾留ガス処理系統に流入することを防ぐことができる。なお、造粒機４３の具体的な構成は公知であるので説明を省略する。
【００６３】
（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。
【００６４】
（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。
【００６５】
（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。
【００６６】
（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。
【００６７】
（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。
【００６８】
（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。
【００６９】
（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。
【００７０】
（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。
【００７１】
（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。
【００７２】
（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、吹込装置２２、及び、後述する吸引装置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及び後述する吸引装置の制御を行う。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。
【００７３】
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。
【００７４】
（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。
【００７５】
（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）。この乾燥機制御部９１による汚染土の温度制御処理の詳細は後述する。乾燥機２１によって乾燥された汚染土は、当該乾燥機２１から排出される（ステップＳＡ−３）。
【００７６】
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、減圧還元加熱処理が行われる（ステップＳＡ−６）。この減圧還元加熱処理の詳細は後述する。
【００７７】
減圧還元加熱処理が完了し、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）。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。
【００７８】
（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。
【００７９】
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）。
【００８０】
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）。
【００８１】
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）。
【００８２】
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）。
【００８３】
（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、減圧還元加熱装置２４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は、造粒機４３へと移送され、当該造粒機４３によって粒体化された後、減圧還元加熱装置２４に投入される。
【００８４】
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。
【００８５】
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）。
【００８６】
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）。
【００８７】
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）。
【００８８】
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）。
【００８９】
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）。
【００９０】
（乾燥機２１における二重化フード２１ｈの構成）
次に、乾燥機２１における二重化フード２１ｈの構成について説明する。図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示したように、二重化フード２１ｈは、一次フード２１ｉ、二次フード２１ｊ、図示しない局所集塵機、及び、図示しない吸引装置を備えている。
【００９１】
一次フード２１ｉは、回転炉２１ｃの内部と外部との相互間の直接的な気体の流動を防止するものであり、特許請求の範囲における第１のフードに対応している。一次フード２１ｉは、供給口２１ｆと排出口２１ｇとをそれぞれ覆うように、回転炉２１ｃに対して摺動自在に設けられている。供給口２１ｆ側の一次フード２１ｉは、蒸気ガス配管３０が接続されている。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側の一次フード２１ｉは、搬送装置２３と接続されている。
【００９２】
二次フード２１ｊは、一次フード２１ｉの内部と外部との相互間の直接的な気体の流動を防止するものであり、特許請求の範囲における第２のフードに対応している。二次フード２１ｊは、一次フード２１ｉと回転炉２１ｃとの間隙を覆うように、回転炉２１ｃに対して摺動自在に設けられており、配管２１ｋを介して、図示しない局所集塵機と接続されている。
【００９３】
局所集塵機は、吸引装置の吸引力によって二次フード２１ｊの内部から吸引された排出ガスに含有された粉塵を捕集するものであり、特許請求の範囲における集塵手段に対応している。局所集塵機の具体的な構成は任意であり、例えば、ダイオキシン対応フィルターと活性炭吸着層とを備えた集塵機を用いることができる。
【００９４】
吸引装置は、一次フード２１ｉ及び二次フード２１ｊを介して排出される粉塵を吸引するものであり、特許請求の範囲における吸引手段に対応している。吸引装置と二次フード２１ｊとの間には局所集塵機が配置されている。
【００９５】
吸引装置を動作させた場合には、二次フード２１ｊと回転炉２１ｃの外周との間に存在する気体が吸引装置によって局所集塵機まで吸引され、吸引された気体に含まれている粉塵が当該局所集塵機によって除去された後に当該気体は大気に排出される。
【００９６】
（減圧還元加熱装置２４における二重化フード２４ｈの構成）
次に、減圧還元加熱装置２４における二重化フード２４ｈの構成について説明する。図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示したように、二重化フード２４ｈは、一次フード２４ｋ、二次フード２４ｍ、図示しない局所集塵機、及び、図示しない吸引装置を備えている。
【００９７】
一次フード２４ｋは、回転炉２４ｃの内部と外部との相互間の直接的な気体の流動を防止するものであり、特許請求の範囲における第１のフードに対応している。一次フード２４ｋは、供給口２４ｆと排出口２４ｇとをそれぞれ覆うように、回転炉２４ｃに対して摺動自在に設けられている。供給口２４ｆ側の一次フード２４ｋは、乾留ガス配管４０が接続されている。排出口２４ｇ側の一次フード２４ｋは、冷却装置２５と接続されている。
【００９８】
二次フード２４ｍは、一次フード２４ｋの内部と外部との相互間の直接的な気体の流動を防止するものであり、特許請求の範囲における第２のフードに対応している。二次フード２４ｍは、一次フード２４ｋと回転炉２４ｃとの間隙を覆うように、回転炉２４ｃに対して摺動自在に設けられており、配管２４ｎを介して、図示しない局所集塵機と接続されている。
【００９９】
局所集塵機は、吸引装置の吸引力によって二次フード２４ｍの内部から吸引された排出ガスに含有された粉塵を捕集するものであり、特許請求の範囲における集塵手段に対応している。
【０１００】
吸引装置は、一次フード２４ｋ及び二次フード２４ｍを介して排出される粉塵を吸引するものであり、特許請求の範囲における吸引手段に対応している。吸引装置と二次フード２４ｍとの間には局所集塵機が配置されている。
【０１０１】
吸引装置を動作させた場合には、二次フード２４ｍと回転炉２４ｃの外周との間に存在する気体が吸引装置によって局所集塵機まで吸引され、吸引された気体に含まれている粉塵が当該局所集塵機によって除去された後に当該気体は大気に排出される。
【０１０２】
（乾燥機制御部９１による汚染土の温度制御処理）
次に、乾燥機制御部９１による汚染土の温度制御処理について説明する。図１２は、乾燥機制御部９１による汚染土の温度制御処理の流れを示したフローチャートである。
【０１０３】
上述のステップＳＡ−１において乾燥機２１に移送された汚染土は、供給口２１ｆから回転炉２１ｃの内部に投入される（ステップＳＤ−１）。回転炉２１ｃに投入された汚染土は、当該回転炉２１ｃの炉壁を介して、燃焼室２１ａにおける燃焼ガス等から加熱される。このとき、乾燥機制御部９１は、温度計測器によって計測された汚染土の温度、及び、蒸気ガス温度計測器によって計測された蒸気ガスの温度に基づいて、加熱部２１ｂによる回転炉２１ｃの加熱量の制御を行う。
【０１０４】
具体的には、乾燥機制御部９１は、排出口２１ｇ側の温度計測器によって計測される汚染土の温度が所定温度以下に保たれるように、且つ、蒸気ガス温度計測器によって計測される蒸気ガスの温度が所定温度以上に保たれるように、加熱部２１ｂの制御を行う。
【０１０５】
上記温度範囲に汚染土を保持するために必要となる加熱量は、乾燥機２１に投入される汚染土の含水量等の性状や投入量によって変動する。このため、乾燥機制御部９１は、汚染土の含水量等の性状や投入量等の運転情報を取得する（ステップＳＤ−２）。この運転情報は、例えば、土壌ホッパー２０や乾燥機２１の前段側に設けた水分計や土壌ホッパー２０から取得でき、あるいは、操作者によって予め記憶部９７に格納される。そして、乾燥機制御部９１は、当該取得した運転情報に対応する加熱量を決定する（ステップＳＤ−３）。例えば、記憶部９７には、汚染土の含水量等の性状、投入量、及び汚染土の乾燥に適した加熱量であって当該汚染土の温度が所定温度以下になるような加熱量を相互に関連付けて構成された制御テーブルが予め格納されており、この制御テーブルを参照して加熱量を決定し、当該決定した加熱量の加熱を行うように加熱部２１ｂを制御する（ステップＳＤ−４）。
【０１０６】
さらに、乾燥機制御部９１は、汚染土の投入直後から所定時間の温度変化を温度計測器によって計測させ、計測した温度変化率と加熱量との関係によって、上記温度範囲を目標とした加熱部２１ｂの予測制御を行う（ステップＳＤ−５）。すなわち、乾燥機制御部９１は、ステップＳＤ−３で決定した加熱量、及び当該加熱量にて運転を行った際に温度計測器によって計測された汚染土の温度を記憶部９７に所定間隔で運転履歴情報として格納し、当該格納された運転履歴情報に基づいて、加熱量に対する汚染土の温度のトレンド分析を行い、このトレンド分析結果を参照して、加熱部２１ｂの制御を行う。例えば、加熱量の変化分に対する汚染土の温度の変化分の傾きを算定すると共に、加熱量の変化から対応する汚染土の変化までの遅れ時間を特定し、これらの傾き及び遅れ時間を基準として、所望の汚染土の温度に対する適切な加熱量を算定して、当該算定した加熱量にて加熱部２１ｂを制御する。
【０１０７】
このように制御された加熱部２１ｂによって汚染土が加熱され、汚染土に含まれている水分が蒸発し、当該汚染土の含水率が５％未満まで低減される。温度計測器によって計測される汚染土の温度が所定温度以下だった場合には（ステップＳＤ−６、Ｎｏ）、乾燥機制御部９１は、汚染土無害化システム１の状態を、吹込装置２２を動作させない状態であると共に、蒸気ガスを蒸気ガス処理系統に導入する状態である通常状態に維持する（ステップＳＤ−７）。
【０１０８】
一方、温度計測器によって計測される汚染土の温度が所定温度を超えた場合（ステップＳＤ−６、Ｙｅｓ）、乾燥機制御部９１は、汚染土無害化システム１の状態を、緊急状態に移行させる（ステップＳＤ−８）。具体的には、吹込装置２２を動作させ、回転炉２１ｃの内部に冷却用気体を吹き込ませて汚染土を冷却すると共に、蒸気ガス処理制御部９４によって蒸気ガス処理系統における切替ダンパー３９を動作させ、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。以後、乾燥機制御部９１は汚染土温度が所定温度を超えている間は（ステップＳＤ−６、Ｙｅｓ）、緊急状態を維持する。汚染土温度が所定温度以下となった場合は（ステップＳＤ−６、Ｎｏ）、乾燥機制御部９１は吹込装置２２を停止させると共に、蒸気ガス処理制御部９４によって蒸気ガス処理系統における切替ダンパー３９を再度動作させ、汚染土無害化システム１を通常状態へと移行させる（ステップＳＤ−７）。
【０１０９】
また、乾燥機制御部９１は、乾燥機２１の回転炉２１ｃにおける圧力センサからの出力を所定周期で取得する（ステップＳＤ−８）。さらに、取得した圧力値を記憶部９７に記憶されている基準の圧力値と比較し（ステップＳＤ−９）、取得した圧力値が基準圧力値未満であった場合には（ステップＳＤ−９、Ｙｅｓ）、回転炉２１ｃから外部に粉塵等が漏洩することは無いと判断し、通常状態の運転を続行させる（ステップＳＤ−１０）。一方、取得した圧力値が基準圧力値以上であった場合には（ステップＳＤ−９、Ｎｏ）、回転炉２１ｃから外部に粉塵等が漏洩する可能性があると判断し、吸引装置を動作させる（ステップＳＤ−１１）。吸引装置は局所集塵機を介して二次フード２１ｊと回転炉２１ｃの外周との間に存在する気体を吸引し、局所集塵機によって当該気体に含まれている粉塵を捕集させる。また、乾燥機制御部９１は、回転炉２１ｃの内圧を低下させるため、加熱部２１ｂによる加熱量を減少させ（ステップＳＤ−１２）、所定の警報手段によって警報を発報させる（ステップＳＤ−１３）。
【０１１０】
（減圧還元加熱装置制御部９２による減圧還元加熱処理）
次に、ステップＳＡ−６における減圧還元加熱処理について説明する。図１３は減圧還元加熱処理の流れを示したフローチャートである。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当該汚染土から分離し、減圧還元加熱するためには、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、減圧還元加熱装置２４を制御する必要がある。上記温度範囲に汚染土を保持するために必要となる加熱量は、減圧還元加熱装置２４に投入される汚染土の投入量等によって変動する。このため、減圧還元加熱装置制御部９２は、汚染土の投入量等の運転情報を取得する（ステップＳＥ−１）。この運転情報は、例えば、土壌ホッパー２０から取得でき、あるいは、操作者によって予め記憶部９７に格納される。そして、減圧還元加熱装置制御部９２は、当該取得した運転情報に対応する加熱量を決定する（ステップＳＥ−２）。例えば、記憶部９７には、汚染土の投入量、及び汚染土の減圧還元加熱処理に適した加熱量であって当該汚染土の温度が約５７０℃以上になるような加熱量を相互に関連付けて構成された制御テーブルが予め格納されており、この制御テーブルを参照して加熱量を決定し、当該決定した加熱量の加熱を行うように加熱部２４ｂを制御する（ステップＳＥ−３）。
【０１１１】
さらに、減圧還元加熱装置の制御部９２は、汚染土の投入直後から所定時間の温度変化を温度計測器２４ｊによって計測させ、計測した温度変化率と加熱量との関係によって、上記温度範囲を目標とした加熱部２４ｂの予測制御を行う（ステップＳＥ−４）。すなわち、減圧還元加熱装置制御部９２は、ステップＳＢ−２で決定した加熱量、及び当該加熱量にて運転を行った際に温度計測器２４ｊによって計測された汚染土の温度を記憶部９７に所定間隔で運転履歴情報として格納し、当該格納された運転履歴情報に基づいて、加熱量に対する汚染土の温度のトレンド分析を行い、このトレンド分析結果を参照して、加熱部２４ｂの制御を行う。例えば、加熱量の変化分に対する汚染土の温度の変化分の傾きを算定すると共に、加熱量の変化から対応する汚染土の変化までの遅れ時間を特定し、これらの傾き及び遅れ時間を基準として、所望の汚染土の温度に対する適切な加熱量を算定して、当該算定した加熱量にて加熱部２４ｂを制御する。加熱部２４ｂに加熱された回転炉２４ｃの内部では、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側の一次フード２４ｋから、乾留ガス配管４０へと排出される。
【０１１２】
また、減圧還元加熱装置制御部９２は、減圧還元加熱装置２４の回転炉２４ｃにおける圧力センサからの出力を所定周期で取得する（ステップＳＥ−５）。さらに、取得した圧力値を記憶部９７に記憶されている基準の圧力値と比較し（ステップＳＥ−６）、取得した圧力値が基準圧力値未満であった場合には（ステップＳＥ−６、Ｙｅｓ）、回転炉２４ｃから外部に粉塵等が漏洩することは無いと判断し、通常状態の運転を続行させる（ステップＳＥ−７）。一方、取得した圧力値が基準圧力値以上であった場合には（ステップＳＥ−６、Ｎｏ）、回転炉２４ｃから外部に粉塵等が漏洩する可能性があると判断し、吸引装置を動作させる（ステップＳＥ−８）。吸引装置は局所集塵機を介して二次フード２４ｍと回転炉２４ｃの外周との間に存在する気体を吸引し、局所集塵機によって当該気体に含まれている粉塵を捕集させる。また、減圧還元加熱装置制御部９２は、回転炉２４ｃの内圧を低下させるため、加熱部２４ｂによる加熱量を減少させ（ステップＳＥ−９）、所定の警報手段によって警報を発報させる（ステップＳＥ−１０）。
【０１１３】
（実施の形態の効果）
このように本実施の形態によれば、減圧還元加熱装置２４の回転炉２４ｃにおける供給口ｆと排出口２４ｇとを覆う一次フード２４ｋと、この一次フード２４ｋと回転炉２４ｃとの間隙を覆う二次フード２４ｍとを設け、二次フード２４ｍには吸引装置を接続している。これにより、トラブル等の発生により回転炉２４ｃの内圧が上昇し、一次フード２４ｋから粉塵等が漏洩した場合でも、漏洩した粉塵等は二次フード２４ｍの内部に流入し、吸引装置に吸引されるので、粉塵等の外部への漏洩を防止することができる。
【０１１４】
また、吸引装置によって二次フード２４ｍから吸引された粉塵等を、局所集塵機に導入させているので、汚染物質が付着した粉塵を局所集塵機によって捕集し、適切に処理を行うことができる。
【０１１５】
また、減圧還元加熱装置２４の回転炉２４ｃの内部圧力を圧力センサによって計測し、計測した圧力値が所定の基準圧力値以上であった場合には、減圧還元加熱装置制御部９２が吸引装置を動作させ、当該吸引装置によって二次フード２４ｍの内部から粉塵等を吸引させるので、粉塵等の外部への漏洩を防止することができる。また、粉塵等の漏洩防止のために、常時吸引装置を動作させる必要はないので、運転コストの上昇を抑制することができる。
【０１１６】
〔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。
【０１１７】
（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。
【０１１８】
（本発明の適用対象について）
上述の実施の形態では、乾燥機２１及び減圧還元加熱装置２４がそれぞれ二重化フードを備えていると説明したが、いずれか一方のみが二重化フードを備えるように構成してもよい。例えば、減圧還元加熱装置２４のみが二重化フードを備えるようにしてもよい。この場合には、乾燥機２１における回転炉２１ｃの内圧が異常上昇した場合に、緊急用配管３１によって回転炉２１ｃ内部の蒸気ガスや粉塵を乾留ガス系統に導入させることにより、回転炉２１ｃの内圧を低下させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
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、特に回転炉の内部から乾留ガスや蒸気ガス等を吸引する吸引力が低下し、回転炉の内圧が上昇した場合においても、回転炉とフードとの間隙からの乾留ガスや粉塵の漏洩を防止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】
【０１２０】
【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】集塵機３２及び保温ジャケット３２ｃの構成を示した側断面図である。
【図１３】乾燥機２１における蒸気ガスの加熱制御の流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２１】
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 二重化フード
２１ｉ、２４ｋ 一次フード
２１ｊ、２４ｍ 二次フード
２１ｋ、２４ｎ 配管
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
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から排出される粉塵を吸引する吸引手段とを備え、
前記汚染土処理装置は、前記汚染土を当該汚染土処理装置に投入するための投入口、又は、当該汚染土処理装置にて処理された前記汚染土を当該汚染土処理装置から排出するための排出口を有し、
前記投入口又は前記排出口には、当該投入口又は当該排出口に連通するものであって当該投入口又は当該排出口と外部との相互間の直接的な気体の流動を防止する第１のフードと、当該第１のフードに連通するものであって当該第１のフードと外部との相互間の直接的な気体の流動を防止する第２のフードとを設け、
前記第２のフードに前記吸引手段を接続したこと、
を特徴とする汚染土無害化システム。
【請求項２】
前記汚染土処理装置から排出された排出ガスに含有された粉塵を捕集する集塵手段を備え、
前記吸引手段にて吸引された粉塵を前記集塵手段に導入すること、
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】
前記汚染土処理装置の内部の圧力、又は、前記投入口若しくは前記排出口の圧力を測定する測定手段と、
前記測定手段にて測定された圧力が所定圧力を越えた場合に、前記吸引を行わせるように前記吸引手段を制御する吸引制御手段と、
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から排出される粉塵を吸引する吸引手段とを備え、
前記汚染土処理装置は、前記汚染土を当該汚染土処理装置に投入するための投入口、又は、当該汚染土処理装置にて処理された前記汚染土を当該汚染土処理装置から排出するための排出口を有し、
前記投入口又は前記排出口には、当該投入口又は当該排出口に連通するものであって当該投入口又は当該排出口と外部との相互間の直接的な気体の流動を防止する第１のフードと、当該第１のフードに連通するものであって当該第１のフードと外部との相互間の直接的な気体の流動を防止する第２のフードとを設け、
前記第２のフードに前記吸引手段を接続したこと、
を特徴とする汚染土無害化システム。
【請求項２】
前記汚染土処理装置から排出された排出ガスに含有された粉塵を捕集する集塵手段を備え、
前記吸引手段にて吸引された粉塵を前記集塵手段に導入すること、
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】
前記汚染土処理装置の内部の圧力、又は、前記投入口若しくは前記排出口の圧力を測定する測定手段と、
前記測定手段にて測定された圧力が所定圧力を越えた場合に、前記吸引を行わせるように前記吸引手段を制御する吸引制御手段と、
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２００９−６６４９４（Ｐ２００９−６６４９４Ａ）
【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２００７−２３６０１７（Ｐ２００７−２３６０１７）
【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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