説明

汚染物固化処理方法及び固化処理装置

【課題】重金属や放射性セシウム等を含む焼却灰や土壌などの汚染物を、短時間で確実に固化処理することが可能な汚染物固化処理方法及び固化処理装置を提供する。
【解決手段】汚染物Pを収納している内部フレコンパック1を、該内部フレコンパック1よりサイズの大きい外部フレコンパック2に収納する。内部フレコンパック1と外部フレコンパック2との間隙に固化剤3Aを充填して外殻体3を形成する。外部フレコンパック2を開口状態で支持枠体4に支持する。外部フレコンパック2の内側底部に底敷部材5を配置する。底敷部材5の上に前記内部フレコンパック1を載置する。固化剤3Aを充填する際に、内部フレコンパック1の浮き上がりを防止する浮上り防止手段6を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば放射性セシウム等を含む焼却灰などの汚染物を固化処理して地中に埋設する際に、極めて短時間で固化処理することが可能な汚染物固化処理方法及び固化処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
放射性セシウム等を含む焼却灰や除染された土壌等を地中へ埋設処理する場合、汚染物質が地下水等に触れないようにする固化処理した後に埋設することになる。一方、除染された土壌等は、フレコンパックに収納して埋設処理場が決定されるまで一時保管場所に山積みされている。
【0003】
このフレコンパックとは、ポリエチレンやポリプロピレン等の丈夫な化学繊維で織られたシート状の袋体で、例えば、土砂を詰め込んで、河川の堤防などを緊急補修するような土木工事に使用される。また、この他、穀物、デンプン、飼料、石炭、石灰石、土砂などの粉状物質の梱包・輸送にも適している。更に、容量として0.25トン〜1.5トン程度のサイズがあり、上部に丈夫な吊り帯が備えられているので、フォークリフトやクレーン等で持ち上げるのに適している。
【0004】
焼却灰のような軽い物質を埋設する場合は、通常セメントで固形化したり、排ガス中の二酸化炭素で中和処理したりして安定化させた後、埋設処理される。例えば特許文献1に、効率的に焼却灰を溶融処理して埋設処理の効率化を図る方法が記載されている。この溶融処理方法では、焼却灰の組成に対応して、最も適合した溶融温度降下剤を選択使用して焼却残渣を溶融処理するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許3102482号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
フレコンパックに収納した汚染物を固化するには、汚染物の種類に応じた固化剤が選択されるが、主にセメントが使用される。ところが、フレコンパック内の汚染物にセメント等の固化剤を混合する場合、フレコンパックが柔らかい袋状を成しているので、このフレコンパック内で汚染物と固化剤とを混合する作業が極めて困難な作業になっていた。
【0007】
しかも、汚染物質と共に固化剤が硬化するまでに数日の時間が必要になっている。そのため、大量の収納物を埋設処理する場合、汚染物の固化処理に要する時間が迅速な作業の進行を妨げていた。更に、フレコンパック内に汚染物とセメントを混合するので、フレコンパック内に収納可能となる汚染物の収納量は、セメントの混合量だけ制限される不都合もある。
【0008】
一方、特許文献1に記載された溶融処理方法は、焼却灰の組成に対応して最も適合した溶融温度降下剤を選択使用するというものであり、焼却炉から排出される焼却残渣を、更に、電気溶融炉、コークスベッド溶融炉、表面溶融炉などにより、溶融処理する際の溶融処理方法である。したがって、安全な埋設作業が可能になるとしても、焼却処理と溶融処理との2度の処理が必要になる。しかも、特殊な設備も必要になり、埋設処理まで要する作業時間が極めて長くなり、処理能力も設備の規模に限定されるものであった。
【0009】
東日本大震災の後、汚染物質はこれまでの重金属等以外に、放射能汚染物質が大量に発生している。これらの汚染物質は焼却灰や除染土壌など、多様な種類で広大な地域に点在しているため、これらの汚染物質をフレコンパック内に収納して一時保管場所に山積みしているのが現状である。しかしながら、現在では、これらの汚染物質を最終処理場に極めて効率良く埋設処理する方法や設備がなく、短時間で安全性の高い固化処理手段が現在切望されている。
【0010】
そこで本発明は、上述の課題を解消すべく創出されたもので、重金属や放射性セシウム等を含む焼却灰などの汚染物を固化処理して地中に埋設処理する際に、短時間で確実に固化処理することが可能な汚染物固化処理方法及び固化処理装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上述の目的を達成すべく本発明における第1の手段は、汚染物Pをフレコンパックに詰めて埋設処理する際に汚染物Pを固化する汚染物固化処理方法であって、汚染物Pを収納している内部フレコンパック1を、該内部フレコンパック1よりサイズの大きい外部フレコンパック2に収納し、内部フレコンパック1と外部フレコンパック2との間隙に固化剤3Aを充填して内部フレコンパック1を固化せしめる外殻体3を形成することにある。
【0012】
第2の手段は、前記外部フレコンパック2を開口状態で支持枠体4に支持すると共に、該外部フレコンパック2の内側底部に底敷部材5を配置し、該底敷部材5の上に前記内部フレコンパック1を載置するようにしている。
【0013】
第3の手段は、前記固化剤3Aを充填する際に、前記内部フレコンパック1の浮き上がりを防止するように内部フレコンパック1の上端部を押圧せしめる浮上り防止手段6を有する固化処理方法にある。
【0014】
第4の手段は、汚染物Pをフレコンパックに詰めて埋設処理する際に汚染物Pを固化する汚染物固化処理装置であって、汚染物Pを収納する内部フレコンパック1と、該内部フレコンパック1を収納する外部フレコンパック2と、外部フレコンパック2を開口状態で支持する支持枠体4と、これら内部フレコンパック1と外部フレコンパック2との間隙に固化剤3Aを充填する注入ポンプ7とを備えた固化処理装置にある。
【0015】
第5の手段において、前記注入ポンプ7は、該注入ポンプ7を駆動せしめる発電機8と、注入ポンプ7の流量を計測する流量計9と、前記固化剤3Aを撹拌せしめる撹拌ミキサーを備えた撹拌槽10と、前記固化剤3Aの材料を収納する材料収納部11と共に、車両Sに搭載された装置である。
【0016】
第6の手段において、前記撹拌槽10は、セメントを水に混合撹拌する主材撹拌層10Aと、該セメントの硬化作用を促進せしめる硬化剤を混合撹拌する硬化剤撹拌層10Bとで構成されると共に、前記注入ポンプ7は、各撹拌層内の固化剤3Aを同時に充填する2連ポンプが使用されたものである。
【発明の効果】
【0017】
本発明の請求項1によると、汚染物Pを収納している内部フレコンパック1を、該内部フレコンパック1よりサイズの大きい外部フレコンパック2に収納し、内部フレコンパック1と外部フレコンパック2との間隙に固化剤3Aを充填して内部フレコンパック1を固化せしめる外殻体3を形成することにより、内部フレコンパック1内に収納している汚染物Pを内部フレコンパック1ごと極めて短時間で固化処理することができる。しかも、外殻体3は、二重のフレコンパックを一体化しているので、構造的にも極めて強い固化力が得られ、内部フレコンパック1内の汚染物Pが地下水に接触するのを確実に阻止することができる。
【0018】
請求項2によると、外部フレコンパック2を開口状態で支持枠体4に支持すると共に、該外部フレコンパック2の内側底部に底敷部材5を配置し、該底敷部材5の上に前記内部フレコンパック1を載置するので、外殻体3硬化後、外部フレコンパック2ごと吊り上げる際に、外部フレコンパック2の底部の割れ等を防止する。
【0019】
請求項3のごとく、固化剤3Aを充填する際に、前記内部フレコンパック1の浮き上がりを防止するように内部フレコンパック1の上端部を押圧せしめる浮上り防止手段6を有するので、汚染物Pの単体比重が固化剤3Aの比重よりも軽い場合には、この浮上り防止手段6にて内部フレコンパック1の浮き上がりを防止し、固化剤3Aの充填作業を容易にする。
【0020】
請求項4のように、汚染物Pを収納する内部フレコンパック1と、該内部フレコンパック1を収納する外部フレコンパック2と、外部フレコンパック2を開口状態で支持する支持枠体4と、これら内部フレコンパック1と外部フレコンパック2との間隙に固化剤3Aを充填する注入ポンプ7とを備えた固化処理装置により、簡単な装置で迅速な固化処理を行うことができるものである。
【0021】
第5の手段によると、注入ポンプ7は、該注入ポンプ7を駆動せしめる発電機8と、注入ポンプ7の流量を計測する流量計9と、前記固化剤3Aを撹拌せしめる撹拌ミキサーを備えた撹拌槽10と、前記固化剤3Aの材料を収納する材料収納部11と共に、車両Sに搭載することにより、本発明装置を一時保管場所や所定の処理スペースまで運び、その場で固化処理することが可能になる。
【0022】
第6の手段のごとく、撹拌槽10は、セメントを水に混合撹拌する主材撹拌層10Aと、該セメントの硬化作用を促進せしめる硬化剤を混合撹拌する硬化剤撹拌層10Bとで構成されると共に、前記注入ポンプ7は、各撹拌層内の固化剤3Aを同時に充填する2連ポンプが使用されたものであるから、硬化時間の早い混合型の固化剤3Aを効率良く充填することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明装置の使用状態を示す概略図である。
【図2】本発明装置を車両に搭載した状態を示す概略平面図である。
【図3】(イ)〜(ハ)は、本発明製造方法の一工程を示す正面図である。
【図4】(イ)〜(ハ)は、本発明製造方法の一工程を示す正面図である。
【図5】フレコンパックを移動する状態を示す概略図である。
【図6】固化処理後の外部フレコンパックを並べた状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
本発明によると、重金属や放射性セシウム等を含む焼却灰や土壌などの汚染物を固化処理して地中に埋設処理する際に、短時間で確実に固化処理することが可能になるなどといった当初の目的を達成した。
【実施例】
【0025】
以下、本発明の実施例を説明する。本発明固化装置は、汚染物Pをフレコンパックに詰めて埋設処理する際に汚染物Pを固化する固化処理装置である。本発明装置の基本構成は、内部フレコンパック1、外部フレコンパック2、支持枠体4、注入ポンプ7にて構成されている(図1参照)。
【0026】
内部フレコンパック1及び後述する外部フレコンパック2で使用するフレコンパックは、ポリエチレンやポリプロピレン等の丈夫な化学繊維で織られたシートで製作されたもので、フレコンパックの上部に、フォークリフトやクレーン等で持ち上げるのに適した吊り帯2Aを設けたものを使用する(図1参照)。
【0027】
内部フレコンパック1には、放射性セシウムを含む焼却灰や、除染された土壌等の汚染物Pを収納する。このとき、既に汚染物Pが収納されて一時保管場所等に保存されているフレコンパックをそのまま内部フレコンパック1として使用することが可能である。
【0028】
外部フレコンパック2は、汚染物Pを収納した内部フレコンパック1を収納するフレコンパックである。したがって、この外部フレコンパック2は内部フレコンパック1よりも一回り大きなサイズのフレコンパックが使用される(図1参照)。
【0029】
また、外部フレコンパック2の内側底部には、底敷部材5を設置して外部フレコンパック2の強度を高めている。この底敷部材5として、底部に空隙が確保でき、固化剤3Aが染み込む親水性の底敷部材5を構成すると、底敷部材5に固化剤3Aを染み込ませた後、硬化させることができるので、硬化した外殻体3により、補助具本体1の底部全体を包み込むことが可能になる。また、底敷部材5の構成や材質は任意に変更することが可能である。
【0030】
支持枠体4は、外部フレコンパック2を開口させた状態で支持する構成材である。すなわち、汚染物Pを収納した内部フレコンパック1を外部フレコンパック2に収納する際に、クレーン等の重機で内部フレコンパック1を吊り上げて収納する。このとき、支持枠体4によって、外部フレコンパック2を開口部が開いた状態で支持するものである。図示の支持枠体4は、外部フレコンパック2の吊り帯2Aを吊り上げるように設けてある(図1参照)。また、支持枠体4の材質は、例えば、鉄製又はスチール製のパイプ材を使用するのが好ましい。更に、支持枠体4の設置サイズとして、例えば、底面を1.5m×1.5mとし、高さを0.2m〜2.5m程度の枠体に組むと一般的なサイズのフレコンパックの利用に好適である。尤も、支持枠体4の材質、形状、サイズの設計変更も自由である。
【0031】
注入ポンプ7は、内部フレコンパック1と外部フレコンパック2との間隙に固化剤3Aを充填する際に使用する。この固化剤3Aは混合用の固化剤3Aを使用するのが好ましい。そのため、注入ポンプ7は、2連ポンプを使用し、内部フレコンパック1と外部フレコンパック2との間に固化剤3Aを充填後、混合して硬化するように構成している。
【0032】
この固化剤3Aは、例えば、セメントに水を混合撹拌した主材と、セメントの硬化作用を促進せしめる硬化剤とを使用し、外部フレコンパック2内に同時に充填してこの内部で混合させるものである。そのため、固化剤3Aを撹拌せしめる撹拌ミキサー(図示せず)を備えた撹拌槽10が備えられている。図示の撹拌槽10は、セメントを水に混合撹拌する主材撹拌層10Aと、該セメントの硬化作用を促進せしめる硬化剤を混合撹拌する硬化剤撹拌層10Bとで構成されている(図2参照)。
【0033】
固化剤3Aが内部フレコンパック1内部の汚染物Pよりも比重が重い場合は、固化剤3Aを充填したときに、内部フレコンパック1が浮いてしまう虞がある。そこで、この内部フレコンパック1の上部を押さえる浮上り防止手段6を支持枠体4の上部に装着する(図1参照)。この浮上り防止手段6は、例えばパイプ材を使用して補助具本体1の上部を押さえるように支持枠体4に固定する。そして、内部フレコンパック1が浮き上がらなくなった場合は、浮上り防止手段6を外し、仮に最後まで浮き上がるような場合は、そのまま使用し続け、外殻体3が形成された時点でこのパイプを切断し、パイプの内部にウレタン樹脂等を充填するものである。
【0034】
また、本装置には、この他、注入ポンプ7を駆動せしめる発電機8や、注入ポンプ7の流量を計測する流量計9、あるいは、固化剤3Aの材料を収納する材料収納部11などの構成部品が備えられている(図2参照)。図示例では、これらの構成部品を車両Sに搭載することで、本発明装置の移動を容易にしている。また、これらの構成部品を所定のスペースに定置型プラントとして設置することも可能である(図示せず)。
【0035】
次に本発明固化処理方法を説明する。本発明の固化処理方法は、主に、設置工程と充填工程とで固化処理する方法である。
【0036】
設置工程は、主に、汚染物Pを収納している内部フレコンパック1を外部フレコンパック2に収納するまでの工程である(図3参照)。この工程では、はじめに支持枠体4を組み立てる(同図(イ)参照)。
【0037】
次に、支持枠体4に外部フレコンパック2を設置する(図3(ロ)参照)。このとき、外部フレコンパック2の開口部を開口させた状態で、底面が地面に触れる状態とし、しかも全体に緩みのないようにするため、外部フレコンパック2の吊り帯2Aを支持枠体4の上部に固定している。外部フレコンパック2を設置後、外部フレコンパック2の底部内側に底敷部材5を配置する。
【0038】
次に、外部フレコンパック2の内部に、汚染物Pを収納した内部フレコンパック1を搬入し、底敷部材5の上に内部フレコンパック1を載置する(図3(ハ)参照)。
【0039】
一方、充填工程は、内部フレコンパック1と外部フレコンパック2との間隙に固化剤3Aを充填して内部フレコンパック1の外側と外部フレコンパック2の内側との間に外殻体3を形成する工程である(図4参照)。この充填工程では、汚染物Pが、例えば焼却灰のような比重が軽いものである場合には、固化剤3Aを充填したときに浮き上がる虞があるので、内部フレコンパック1の上を押さえる浮上り防止手段6を設置した状態で充填する(同図(イ)参照)。
【0040】
そして、固化剤3Aを規定の高さまで充填した後は、固化剤3Aが硬化して外殻体3が形成されるのを待つ(図4(ロ)参照)。通常、従来の汚染物Pに混合したセメントが硬化するまで数日間要しているが、本発明のごとく、2液混合型の固化剤3Aをフレコンパックの隙間に充填した場合、実験では当日のうちに硬化させることができ、最も早い例では、数分で硬化させることに成功している。
【0041】
固化剤3Aが硬化して外殻体3が形成された後は、支持枠体4を取り外し、吊り帯2Aを吊り上げて汚染物Pを移動する(図4(ハ)参照)。このとき、支持枠体4のそばにレッカー車W等を準備しておくことで、内部フレコンパック1の搬送や外殻体3硬化後の外部フレコンパック2の移動等を合理的に行うことができる(図5参照)。そして、搬送された汚染物Pは、内部フレコンパック1と外殻体3と外部フレコンパック2とに包まれた状態で埋設処理されるものである(図6参照)。
【産業上の利用可能性】
【0042】
本発明の実施例において、主に、汚染物固化処理用として説明しているが、フレコンパックを利用する他の用途にも利用することが可能である。また、本発明の構成や処理工程の手順等は、実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での設計変更は任意に行えるものである。
【符号の説明】
【0043】
P 汚染物
S 車両
W レッカー車
1 内部フレコンパック
2 外部フレコンパック
2A 吊り帯
3 外殻体
3A 固化剤
4 支持枠体
5 底敷部材
6 浮上り防止手段
7 注入ポンプ
8 発電機
9 流量計
10 撹拌槽
10A 主材撹拌層
10B 硬化剤撹拌層
11 材料収納部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
汚染物をフレコンパックに詰めて埋設処理する際に汚染物を固化する汚染物固化処理方法であって、汚染物を収納している内部フレコンパックを、該内部フレコンパックよりサイズの大きい外部フレコンパックに収納し、内部フレコンパックと外部フレコンパックとの間隙に固化剤を充填して内部フレコンパックを固化せしめる外殻体を形成することを特徴とする汚染物固化処理方法。
【請求項2】
前記外部フレコンパックを開口状態で支持枠体に支持すると共に、該外部フレコンパックの内側底部に底敷部材を配置し、該底敷部材の上に前記内部フレコンパックを載置するようにした請求項1記載の汚染物固化処理方法。
【請求項3】
前記固化剤を充填する際に、前記内部フレコンパックの浮き上がりを防止するように内部フレコンパックの上端部を押圧せしめる浮上り防止手段を有する請求項1記載の汚染物固化処理方法。
【請求項4】
汚染物をフレコンパックに詰めて埋設処理する際に汚染物を固化する汚染物固化処理装置であって、汚染物を収納する内部フレコンパックと、該内部フレコンパックを収納する外部フレコンパックと、外部フレコンパックを開口状態で支持する支持枠体と、これら内部フレコンパックと外部フレコンパックとの間隙に固化剤を充填する注入ポンプとを備えたことを特徴とする汚染物固化処理装置。
【請求項5】
前記注入ポンプは、該注入ポンプを駆動せしめる発電機と、注入ポンプの流量を計測する流量計と、前記固化剤を撹拌せしめる撹拌ミキサーを備えた撹拌槽と、前記固化剤の材料を収納する材料収納部と共に、車両に搭載された請求項4記載の汚染物固化処理装置。
【請求項6】
前記撹拌槽は、セメントを水に混合撹拌する主材撹拌層と、該セメントの硬化作用を促進せしめる硬化剤を混合撹拌する硬化剤撹拌層とで構成されると共に、前記注入ポンプは、各撹拌層内の固化剤を同時に充填する2連ポンプが使用された請求項5記載の汚染物固化処理装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−99721(P2013−99721A)
【公開日】平成25年5月23日(2013.5.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−245157(P2011−245157)
【出願日】平成23年11月9日(2011.11.9)
【出願人】(511271904)株式会社SIP (1)
【Fターム(参考)】