JP4557566B2 - 汚染水、汚染泥土、その他の汚染処理対象物の処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、ダイオキシン類（以下、ＤＸＮ類と記載）などの有害物質を含有する汚染処理対象物の処理方法に関するものであり、例えば廃棄物焼却施設の解体時に洗浄作業で発生するＤＸＮ類などを含む汚染水の処理、あるいは、港湾や湖沼等に堆積したＤＸＮ類や重金属を含む底質またはＤＸＮ類や重金属を含有した土壌に加水してスラリー状とした上で、粗粒分を分級・除去した後の、微粒分およびＤＸＮ類や重金属を多く含んだ汚染泥土の処理に、有効に適用される。

ダイオキシン類対策特別措置法（以下、「ＤＸＮ類対策特別措置法」という）の施行に伴い、旧型（新排出基準不適合）の廃棄物焼却施設の解体ニーズが高まっている。廃棄物焼却施設は、焼却炉本体、煙道設備、除塵装置、排煙冷却設備、洗煙設備、排水処理設備、廃熱ボイラ等で構成されている。これらの周辺、特に内部には、ＤＸＮ類などの有害物質が炉壁付着物、焼却灰、飛灰として存在しており、これらの施設解体に伴って、ＤＸＮ類が作業場内および周辺に飛散する可能性がある。このため、焼却施設の解体では、解体に先立ち、作業場全体を覆って密閉し、炉壁面付着物、焼却灰、飛灰の除洗を行い、拡散防止対策を行う手法が採られている。

一般的な除洗方法としては、高圧噴射水により施設内を洗浄する方法が採られ、焼却炉本体、煙道設備、除塵装置等は、保護具着用の作業員が洗浄ノズルにて除洗を行う。高低差のある煙突内部は、特殊高圧噴射装置をクレーンで吊り下げる方式等で洗浄作業が進められる。

このような洗浄汚染水の既往の処理技術には、大別して次の２つがある。

(1) 発生した汚染水を泥水状態でタンク車等に回収後、搬出し、新排出基準適合の処理施設等で泥水をそのまま焼却処分する方法。

(2) 焼却施設の解体用地内へ処理設備を設置し、中間処理をする方法。この処理方法としては、凝集沈殿、砂濾過、膜分離や吸着、化学処理等の高度処理が一般に行われている。基本的には、固液分離を行い、上澄み水は洗浄水として再利用し、沈殿物はフィルタープレス等にて脱水処理を行うものである。この場合の濾水には、可溶性のＤＸＮ類が存在したり、濾水中のＳＳ（Suspended Solid:浮遊懸濁物質) 分にはＤＸＮ類が含有しているため、後処理として膜分離や吸着、化学処理等が行われ、排出基準（１０pg−ＴＥＱ／Ｌ) 以下にして放流される。減容化した脱水ケーキは、新排出基準適合の処理施設等で溶融または焼成処分を行う。

また、ＤＸＮ類対策特別措置法により、底質のＤＸＮ類含有量は環境基準１５０pg−ＴＥＱ／ｇが設定され、この基準を超える港湾底質は速やかに対策を講じることが求められている。この対策としては、汚染底質の掘削除去、覆砂、原位置固化などがある。このうち掘削除去処理においては、汚染底質を浚渫・減容化した後、そのＤＸＮ類含有濃度などに応じて、無害化処理、埋立て、不溶化処理を行った上での埋立て処理などが選択される。この浚渫底質の減容化は一般に粗粒分の除去の後、フィルタープレスによる脱水により行われる。

この場合、ＤＸＮ類や有害重金属の大部分は泥土の微粒に吸着されていることが多く、濾水中のＳＳ分にＤＸＮ類や重金属が濃集しており、また、可溶性のＤＸＮ類や重金属が存在する場合があることから、濾水の後処理として、凝集沈殿、砂濾過、膜分離や吸着、化学処理等の高度処理が必要となる。

また、本発明に関連する先行技術として、本出願人は、高含水スラリーの脱水固化工法を出願している（特許文献１参照）。この発明は、浚渫底泥や建設汚泥等の難脱水性の高含水スラリーを効率良く脱水し、かつ、脱水ケーキの有効利用を可能にする方法であり、高含水スラリーを２つに分取し、一方のスラリーに特定の処理材Ａを添加してＡ泥スラリーを調製し、他方のスラリーには他の特定の処理材Ｂを添加してＢ泥スラリーを調製し、フィルタープレス等に先ずＡ泥スラリーを打設して脱水処理し、次いでＢ泥スラリーを打設してＡ泥ケーキによるプリコート層を通して脱水処理する所謂マッドラップ工法である。
特開２０００−２４６９４号公報

しかし、従来の(1) の方法は、大量の汚泥水を搬出処分することから、搬出費や処分費が高くつく欠点がある。また、(2) の方法については、減容化するものの、複数の処理技術を組み合わせたものであり、多くの処理設備と工程を必要とすることから、設備や現場メンテナンス等が煩雑となり、やはり処理コストが高くつくといった欠点がある。

また、現状の汚染泥土の脱水、脱水ケーキの不溶化および濾水浄化の一連の処理も、複数の処理技術を組み合わせたものであり、多くの処理設備と工程を必要とすることから、設備や現場メンテナンス等が煩雑となり、処理コストが高くつくといった欠点がある。

本発明は、前述のような課題を解決すべくなされたものであり、ＤＸＮ類や重金属などの有害物質を含有する汚染水や汚染泥土等の処理を、比較的簡易な処理設備と処理工程により低コストで行うことができると共に、ＤＸＮ類や重金属などの有害物質を確実に脱水ケーキ中に捕捉、封じ込めると共に、排出基準以下の濾水を得ることができる汚染処理対象物の処理方法を提供することにある。

本発明の請求項１は、有害物質（ＤＸＮ類や重金属等）を含有する汚染処理対象物（洗浄汚染水等の汚染水、浚渫土等の汚染泥土、あるいは汚染土壌など）の処理方法であり、有害物質を捕捉する泥土材から構成されるＡ泥スラリーを脱水処理室に打設し、有害物質を含有する汚染処理対象物から構成されるＢ泥スラリーを前記Ａ泥スラリー内に打設し、次いで、Ａ泥層をプリコート層としてＢ泥スラリーを脱水し、脱水ケーキ（Ａ泥及びＢ泥）と濾水に固液分離し、脱水ケーキ内に有害物質を確実に捕捉する汚染処理対象物の処理方法であって、
前記脱水処理に、複数の濾室をプレス方向に配設してなるフィルタープレスを用い、複数の濾室の打込み口から形成されるプレス方向に連続する打込み流路に外部からエア圧力を供給して打込み口残留Ｂ泥を一次除去し、次に前記打込み流路の横断面を閉塞可能な形状のスクレーパーを前記打込み流路内を通過させて二次除去を行い、次いで清水を前記打込み流路内に通すことにより三次除去を行い、
前記フィルタープレスの濾室の打込み口に設けられた濾布の固定部材の表面に前記濾布に連続する補助濾布が設けられていることを特徴とする汚染処理対象物の処理方法である。

本発明の特徴は、ＤＸＮ類は水に溶けにくく、大部分はＳＳ（浮遊懸濁物質）に由来するところに着目したものであり、マッドラップ工法の特徴であるプリコート層（Ａ泥層：従来とは異なり、汚染水や汚染泥土等を用いない）を利用して、ＤＸＮ類や重金属を含有した汚染水や汚染泥土等（Ｂ泥）中のＳＳ分を脱水ケーキ内に捕捉し、また、吸着剤により可溶性のＤＸＮ類を吸着させ、濾水を排出基準以下にして放流するものである。減容化した脱水ケーキは、新排出基準適合の処理施設等で分解無害化処理あるいは汚染濃度に応じた埋立処分等の適切な最終処分を行う。

汚染水の処理の場合、有害物質（ＤＸＮ類や重金属等）を捕捉する泥土材から構成されるＡ泥スラリーを脱水処理室に打設し、有害物質を含有する汚染水から構成されるＢ泥スラリーを前記Ａ泥スラリー内に打設し、次いで、Ａ泥層をプリコート層としてＢ泥スラリーを脱水し、脱水ケーキ（Ａ泥及びＢ泥）と濾水に固液分離し、脱水ケーキ内に有害物質を確実に捕捉し、濾水を排出基準以下に処理する。即ち、例えば焼却施設の解体用地内に処理設備を設置し、汚染水の中間処理を実施する技術であり、廃棄物焼却施設の解体時に洗浄作業あるいはその他の施設で発生するＤＸＮ類などを含む汚染水（Ｂ泥スラリー）の処理であり、泥土材からなるＡ泥層をフィルター及び吸着層としてＢ泥スラリーを脱水し、脱水ケーキ（Ａ泥及びＢ泥）内にＤＸＮ類などを捕捉、吸着、不溶化等により封じ込める。

浚渫土などの汚染泥土の処理の場合、有害物質（ＤＸＮ類や重金属等）を捕捉する泥土材から構成されるＡ泥スラリーを脱水処理室に打設し、有害物質を含有する汚染泥土から構成されるＢ泥スラリーを前記Ａ泥スラリー内に打設し、次いで、Ａ泥層をプリコート層としてＢ泥スラリーを脱水し、脱水ケーキ（Ａ泥及びＢ泥）と濾水に固液分離し、脱水ケーキ内に有害物質を確実に捕捉し、濾水中の有害物質を各種排出基準以下に処理する。即ち、底質や汚染土壌分級洗浄後のＤＸＮ類や重金属を含有した微粒子含有スラリーなどの汚染泥土（Ｂ泥スラリー）の処理であり、汚染物質を含まない泥土材からなるＡ泥層をフィルター及び吸着層としてＢ泥スラリーを脱水し、脱水ケーキ内にＤＸＮ類などを捕捉、吸着、不溶化等により封じ込める。

本発明の請求項２は、請求項１に記載の処理方法において、Ａ泥スラリーの泥土材が、７５μｍ以上の粒群が１０質量％以下で、且つ、平均粒径が２０μｍ以下である非水溶性無機粒子よりなることを特徴とする汚染処理対象物の処理方法である。汚染水の処理の場合には、７５μｍ以上の粒群が１０質量％以下で、且つ、平均粒径が１０μｍ以下である非水溶性無機粒子が好ましい。汚染泥土の処理の場合、平均粒径を２０μｍ以下とし、効率的な脱水及びケーキの剥離性を確保するものである。

本発明の請求項３は、請求項２に記載の処理方法において、非水溶性無機粒子が、汚染水の処理の場合、石粉（炭酸カルシウム、珪石粉等）またはベントナイトの１種または２種以上の混合物よりなる泥土材であり、汚染泥土の処理の場合、粘土、石粉、石炭灰の１種または２種以上の混合物よりなる泥土材であることを特徴とする汚染処理対象物の処理方法である。即ち、汚染水の処理の場合、Ａ泥は、ＤＸＮ類などを捕捉するためのフィルター及び吸着層であるため、ＤＸＮ類などを捕捉するのに適当な粒径を有する非水溶性無機粒子、例えば石粉やベントナイト等の人工あるいは外部供給の泥土を使用する。汚染泥土の処理の場合も、Ａ泥は、ＤＸＮ類や重金属類を捕捉するためのフィルター及び吸着層であるため、これらの有害物質等を捕捉するのに適当な非水溶性無機粒子を使用する。

本発明の請求項４は、請求項１から３までのいずれか一つに記載の処理方法において、Ａ泥スラリーに、汚染水の処理の場合、無機系凝集剤（ＰＡＣ、硫酸バンド、消石灰、ポリ硫酸鉄等）、有機系凝集剤（ポリアクリルアミド等）、または吸着剤（活性炭やゼオライト等）のうち１種または２種以上が添加され、汚染泥土の処理の場合、無機系凝集剤および／または吸着剤のうち１種または２種以上が添加されていることを特徴とする汚染処理対象物の処理方法である。即ち、汚染水の処理の場合、Ｂ泥スラリーに可溶性のＤＸＮ類などが存在することを考慮して、Ａ泥処理剤として、例えば、ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）や消石灰等をベースに活性炭やゼオライト等の吸着剤をＡ泥スラリーに添加するのが好ましい。汚染泥土の処理の場合、Ａ泥スラリー自体がＢ泥脱水に対する過度な抵抗とならないことや、Ｂ泥スラリー中の可溶性のＤＸＮ類などが存在することを考慮して、有害物質をより確実に捕捉する手段である。

本発明の請求項５は、請求項１から４までのいずれか一つに記載の処理方法において、汚染水の処理の場合のＢ泥スラリーには、粘土または石粉（炭酸カルシウム、珪石粉等）の１種以上が添加されていることを特徴とする汚染処理対象物の処理方法である。即ち、汚染水の処理の場合、Ｂ泥スラリーは、濃度の変化があるので、必要に応じて、粘土または石粉等の泥分を加泥する。

本発明の請求項６は、請求項１から５までのいずれか一つに記載の処理方法において、Ｂ泥スラリーには、汚染水の処理の場合、無機系凝集剤（ＰＡＣ、硫酸バンド、消石灰、ポリ硫酸鉄等）、有機系凝集剤（ポリアクリルアミド等）、またはセメントや石灰系等の凝集・固化材のうち１種または２種以上が添加され、汚染泥土の処理の場合、セメント系や石灰系、マグネシア系等の凝集・固化材のうち１種または２種以上が添加されていることを特徴とする汚染処理対象物の処理方法である。即ち、汚染水の処理の場合、Ｂ泥スラリーには、脱水ケーキ内に捕捉したＤＸＮ類などを不溶化するために、無機系や有機系の凝集剤あるいはセメントや石灰系等の凝集・固化材を添加することもある。汚染泥土の処理の場合、Ｂ泥スラリーは、脱水ケーキ内に捕捉したＤＸＮ類などを不溶化（凝集・封じ込め）するために、無機系凝集・固化材を添加する。

本発明の請求項７は、請求項１から６までのいずれか一つに記載の処理方法において、脱水処理におけるＡ泥濾水の出始めの一部をＢ泥スラリーに回収することを特徴とする汚染処理対象物の処理方法である。即ち、フィルタープレス等の脱水処理装置への打込配管がＡ泥・Ｂ泥共有の場合には、次工程打込開始時に前工程配管内残留Ｂ泥と次工程Ａ泥が混ざり、Ａ泥の濾水中にもＤＸＮ類などが混入するため、Ａ泥濾水の出始めの一部をＢ泥スラリーに回収する。

本発明の請求項８は、請求項１から７までのいずれか一つに記載の処理方法において、汚染水の処理の場合、施設を洗浄して得られた汚染水を固液分離し、上澄み水を洗浄水として再利用し、沈殿物をＢ泥スラリーとして次工程へ供給することを特徴とする汚染処理対象物の処理方法である。即ち、廃棄物焼却施設の解体時に洗浄作業で発生する汚染水（Ｂ泥スラリー）の場合であり、汚染水の最終処理量を抑制するため、回収した汚染水を貯留槽等で固液分離し、上澄み水を洗浄水として再利用する。

以上のような本発明によれば、フィルタープレス等を用いたマッドラップ工法を利用し、泥土材から構成されるＡ泥層をプリコート層として汚染水や汚染泥土などのＢ泥スラリーを脱水し、脱水ケーキ（Ａ泥及びＢ泥）内にＤＸＮ類などを捕捉、吸着、不溶化等により封じ込めるようにしたため、ＤＸＮ類や重金属などの有害物質を含有する汚染水や汚染泥土などの処理を、比較的簡易な処理設備と処理工程により低コストで行うことができると共に、ＤＸＮ類などの有害物質を確実に捕捉して排出基準以下の濾水を得ることができる。

以上の請求項１から８の処理方法において、Ａ泥スラリーとＢ泥スラリーの脱水処理に、複数の濾室をプレス方向に配設してなるフィルタープレスを用い、複数の濾室の打込み口から形成されるプレス方向に連続する打込み流路に外部からエア圧力を供給して打込み口残留Ｂ泥を一次除去し、次に前記打込み流路の横断面を閉塞可能な形状のスクレーパーを前記打込み流路内を通過させて二次除去を行い、次いで清水を前記打込み流路内に通すことにより三次除去を行う。

このフィルタープレスを用いる場合の概略手順は、フィルタープレスにＡ泥打込み→Ｂ泥打込み・加圧脱水→開枠（脱水ケーキ取出し）→閉枠→→→Ａ泥打込み→Ｂ泥打込み・加圧脱水→開枠（脱水ケーキ取出し）→閉枠→→→以下同サイクルの繰り返しとなる。また、Ａ泥層をフィルターおよび吸着層として汚染水等で構成されるＢ泥スラリーを脱水し、脱水ケーキと濾水に固液分離し、脱水ケーキ（Ａ泥及びＢ泥）内にＤＸＮ類等の有害物質を捕捉、吸着、不溶化（固化）等により封じ込めるものである。

以上のＡ泥、Ｂ泥の役割と手順に示すように、当然、フィルター層である清浄なＡ泥と有害汚染水等で構成されるＢ泥が処理過程等において混合すれば、本発明の処理技術の意味は小さくなり、その一方でＡ泥、Ｂ泥とは交互に打ち込む形態となっている。Ａ泥、Ｂ泥の混合を防ぐためには、設備的にはＡ泥、Ｂ泥の貯留・混合タンク、打込みポンプおよび配管系統を別物として、完全分離することが理想である。

しかし、このようにしても、打込み配管に続くフィルタープレス内の打込み口は、構造上、自ずと一系統となっており、上記の手順で打込むと、次工程Ａ泥打ち込みの際、前工程Ｂ泥に次工程Ａ泥が混合することになる。そこで、フィルタープレスの打込み口内に残留するＢ泥を、次工程のＡ泥打込み前に除去・洗浄するようにした。

エア圧力による一次除去、プランジャー等による二次除去（必要に応じて複数回）、清水による三次除去を行うことにより、フィルタープレスの打込み口内に残留するＢ泥を、次工程のＡ泥打込み前に完全に除去・洗浄することができ、前工程Ｂ泥に次工程Ａ泥が混合するのを完全に防止することができる。

以上の請求項１から８の処理方法において、Ａ泥スラリーとＢ泥スラリーの脱水処理を行うフィルタープレスの濾室の打込み口に設けられた濾布の固定部材（鍔状の濾布固定板) の表面に前記濾布に連続する補助濾布が設けられている。

汎用フィルタープレスの脱水の基本メカニズムは、圧力泥水を打ち込むことにより、泥水中の水分のみ（厳密には濾布目より小さい超微粒土分は通過する）が濾布を通過し、濾布目より大きい土粒子が濾布内側へ残留することにより、固液分離が図れるというものである。他方、過去のフィルタープレス脱水における実施例の多くから、脱水ケーキ全体としては所要の脱水が図れるが、ケーキ中心付近の脱水状態が十分でなく半固化状態となっている現象が確認されている。

この要因は、前述の基本メカニズムおよび濾板構造から以下であると推測できる。(1) 濾板中心の打込み口周囲には濾布を固定するための鍔状をした濾布固定板が存在する。(2) 濾布固定板は、例えばベークライト製等で水分を通さない材質、構造のものであり、概ね鍔径より中心に位置する泥水中の水分は抜けにくい状態にある。(3) 故にケーキ中心付近は、他部に比べ著しく脱水状態が劣る。(4) さらにダイオラップ工法の場合、Ｂ泥層をＡ泥層で完全にラッピングし、Ｂ泥が直接濾布に接しないようにすることも前提（Ｂ泥が直接濾布に接するとＢ泥中のＤＸＮ類等が濾水に混入する可能性がきわめて高くなる）であるが、概ね鍔径より中心側の水分を通さない箇所では、水分が通過しないが故にＡ泥層の形成は不可能である。反対に水分が透過する濾布面においては、Ａ泥層の形成は確実である。

これらに着目し、鍔径より中心に位置する泥水中の水分の脱水促進が図れ、かつＡ泥層の形成が確実に行えるようにした。即ち、打込み口の直近部まで透水性を確保するために、鍔状の濾布固定板上に補助濾布を貼付けた。この方法によれば、(1) 脱水ケーキの中心部も含めて一様な脱水ケーキが形成された。(2）打込み口直近までＡ泥層が形成できた。

本発明の請求項９は、請求項１から８までのいずれか一つに記載の処理方法において、Ｂ泥スラリーの濾水中の有害物質を光触媒により分解し、固形分を濾別することを特徴とする汚染処理対象物の処理方法である。

本発明の請求項１０は、請求項９に記載の処理方法において、有害物質の分解を、シリカ成分を主体とする酸化物相（第１相）とシリカ以外の金属酸化物相（第２相）との複合酸化物相からなる繊維であって、繊維の表層に向かって第２相の少なくとも１つの構成成分の存在割合が傾斜的に増大した光触媒機能を有するシリカ基複合繊維の織布からなるフィルターと、紫外線ランプとを備えた浄化装置で行うことを特徴とする汚染処理対象物の処理方法である。

これら請求項９、１０の発明は、洗浄汚染水や汚染泥土等の処理方法（請求項１から８までの発明）に適用されるものであり、水に溶解し難く固形分に付着したＤＸＮ類等の分離と、洗浄水等の水中に溶解したＤＸＮ類等を吸着する脱水工程と、この工程後の濾水中の可溶性ＤＸＮ類等を光触媒繊維で分解する工程からなる。

先ず、脱水工程では、マッドラップ工法の特徴であるプリコート層（Ａ泥層）を利用し、ＤＸＮ類等を含有した汚染水（Ｂ泥）中の固形分を脱水ケーキとして捕捉しプリコート層に可溶性ＤＸＮ類の大部分を吸着させる（請求項１から８の発明の脱水工程) 。次に、脱水工程で排出された濾水中の可溶性ＤＸＮ類等を高機能性の光触媒で分解するものである。

高機能性光触媒分解は、シリカ成分を主体とする酸化物相（第１相）とシリカ以外の金属酸化物相（第２相、酸化チタン等）との複合酸化物相からなる繊維であって、繊維の表層に向かって第２相の少なくとも１つの構成成分の存在割合が傾斜的に増大しており、かつ光触媒機能を有するシリカ基複合酸化物繊維の織布からなるフィルターと紫外光照射ランプから構成される装置で行う（特開2003-10612参照）。

従来において、脱水処理した濾水には、ＤＸＮ類が付着した微細な固形分が取込まれてＤＸＮ類の低減が不充分となったり、その後のＤＸＮ類分解工程で例えば光触媒繊維の濾材（不織布等）の目詰まりや分解率の低下が起こり、結果として処理量の低下を起こしていた。また、脱水による固液分離工程とＤＸＮ類の分離・分解工程の各工程の負荷バランスが不均衡となるなどの問題があり、工程管理の煩雑さや処理コストが高くなるといった欠点があった。

本発明の高機能性光触媒分解は、従来の表面に酸化チタンコーティングを施したガラスフィルターに比べて酸化チタンの脱落が起こり難く、さらにフィルター表面にチタンが濃集されているため高い分解効率が得られる特徴を有する。さらに、洗浄水等の水中の固形分含有量あるいはＤＸＮ類等の不溶性成分または可溶性成分の含有量や量比等が解体物件等によって大幅に変動するため、従来方法では固液分離やＤＸＮ類等の分解の処理能力バランスが不均衡になりやすいが、本発明では脱水やその後の濾水処理工程でのＤＸＮ類等の分離・分解機能に優れるため負荷調整が容易で効率的な処理が可能となる。

本発明は、フィルタープレス等を用いたマッドラップ工法を利用し、泥土材から構成されるＡ泥層をプリコート層として汚染水や汚染泥土等のＢ泥スラリーを脱水し、脱水ケーキ（Ａ泥及びＢ泥）内にＤＸＮ類や重金属等を捕捉、吸着、不溶化等により封じ込めるようにしたため、次のような効果を奏する。

(1) ＤＸＮ類や重金属等の有害物質を含有する汚染水や汚染泥水の処理を、比較的簡易な処理設備と処理工程により低コストで行うことができる。従来と比べて、現場メンテナンス面及びコスト面で極めて有利となる。

(2) ＤＸＮ類や重金属等の有害物質を確実に捕捉して排出基準以下の濾水を得ることができる。

また、本発明では、フィルタープレスにおいて打込み口内残留Ｂ泥を除去・洗浄し、また濾布固定板に補助濾布を設けていることにより、次のような効果を奏する。

(1) 打込み口内残留Ｂ泥を完全に除去することができ、Ａ泥層にＢ泥が混合することがなく、フィルター層である清浄なＡ泥層により、ＤＸＮ類等を脱水ケーキに確実に封じ込め、かつ、排出基準以下の濾水を確実に得ることができる。

(2) 補助濾布により、脱水ケーキの中心部を含めて半固化・半液化状態のない一様な脱水ケーキを形成することができ、かつ、打込み口直近までＡ泥層を形成することができ、濾室内全体に清浄なＡ泥層が形成されることによりＤＸＮ類等を脱水ケーキに確実に封じ込め、かつ、排出基準以下の濾水を確実に得ることができる。

(3) 汎用フィルタープレスを大改造なしにほぼそのまま用いることができ、低コストの処理設備で本発明の処理技術を実施できる。

さらに、本発明では、洗浄汚染水や汚染泥土等の処理方法における脱水工程後の濾水中の可溶性ＤＸＮ類等を光触媒繊維等からなる浄化装置で分解し、固形分を濾別するように構成することにより、次のような効果を奏する。

(1) 脱水工程後の濾水を確実にＤＸＮ類等の排出基準以下に低減して放流することができる。

(2) 高機能性光触媒分解を用いることにより、従来よりも高い分解効率が得られ、濾水中のＤＸＮ類等の確実な低減、処理量の増大等を図ることができる。

(3) さらに、濾水処理工程でのＤＸＮ類等の分離・分解機能に優れるため負荷調整が容易で効率的な処理が可能となる。

以下、本発明を図示する実施の形態に基づいて説明する。

［第１実施形態］
この第１実施形態は、廃棄物焼却施設の解体時に洗浄作業で発生するＤＸＮ類や重金属などを含む汚染水の処理に適用した例である。図１は、本発明の基本的な処理方法を実施するための第１実施形態の処理設備の１例を示す設備フローの概略図である。図２は、本発明のフィルタープレスにおける処理工程を工程順に示す断面図である。

図１の実施形態において、本発明に係る処理設備は、焼却施設の解体用地内に設置され、洗浄ノズル１による洗浄で発生するＤＸＮ類などを含む汚染水Ｗ₀ を、概略、フィルタープレスによるマッドラップ工法を用いて急速脱水・減容固化処理し、ＤＸＮ類などを脱水ケーキＣ内に閉じ込め、この脱水ケーキＣを焼却処分等し、濾水Ｗは排出基準以下にして放流するものであり、主として、上流側から順に、汚染水集水ピット２、礫砂分分離装置３、上澄水槽４、貯留槽５、Ａ泥混合槽６、Ｂ泥混合槽７、フィルタープレス８、濾水槽９、中和槽１０、放水監視槽１１から構成される。処理工程の詳細は以下の通りである（図１参照）。

(1) 洗浄ノズル１の高圧噴射による洗浄後の汚染水Ｗ₀ を汚染水集水ピット２に集水し、礫砂分分離装置３で礫砂分を除去した後、移送ポンプ２０で貯留槽５に送り、攪拌機２１で攪拌しつつ上澄水の分離を行う。ここで、汚染水の最終処理量を抑えるべく、貯留槽５の上澄水Ｗ₁ を上澄水槽４へ送り、この上澄水Ｗ₁ を高圧噴射機２２で洗浄ノズル１に供給して回収・再利用する。

(2) 貯留槽５のＤＸＮ類などを含有した沈降汚泥水Ｗ₂ （焼却灰、残渣（施設内残留の砂、錆、炉内耐火煉瓦剥落微粉材等））を移送ポンプ２３でＢ泥混合槽７に送り、Ｂ泥スラリーＢ_S を作製する。必要に応じて、溶解槽１４から後述する処理材Ｂあるいは作泥槽１２から後述する泥土材Ｄを添加する。一方、Ａ泥混合槽６には、作泥槽１２から後述する泥土材Ｄを送り、溶解槽１３から後述する処理材Ａを添加して、Ａ泥スラリーＡ_S を作製する。

(3) 先ず、Ａ泥スラリーＡ_S を打込ポンプ２４でフィルタープレス８内の濾室内に打ち込み、次いで配管を切り替えてＢ泥スラリーＢ_S を打ち込む。図２に示すように、濾室８ａ内に打設されたＡ泥スラリーＡ_S の内部にＢ泥スラリーＢ_S を打設すると、Ａ泥スラリーＡ_S の脱水が進み、濾室の周囲にＡ泥によるプリコート層が形成され、このプリコート層及び濾布を通してＢ泥の脱水が進行し、脱水ケーキＣ（Ａ泥及びＢ泥）と濾水Ｗに固液分離される。脱水完了後に開枠脱型し、脱水ケーキＣを取出す。

ここで、廃棄物焼却施設の解体時の洗浄作業で発生する汚染水には、ＤＸＮ類を含有する灰や残渣あるいは可溶性のＤＸＮ類が存在する。Ａ泥は、ＤＸＮ類を捕捉するためのフィルター、吸着層であり、主材料は、石粉（炭酸カルシウム、珪石粉等）またはベントナイト等の非水溶性無機粒子からなる泥土材Ｄで構成する。この泥土材Ｄは、７５μｍ以上の粒群が１０質量％以下で、且つ、平均粒径が１０μｍ以下のものを使用するのが好ましい。

また、大部分はＳＳ分に由来するが、可溶性のＤＸＮ類が存在することを考慮して、Ａ泥の処理材Ａとして、無機系凝集剤（ＰＡＣ、硫酸バンド、消石灰、ポリ硫酸鉄等）や有機系凝集剤（ポリアクリルアミド等）をベースに、吸着剤（活性炭やゼオライト等）を添加するのが好ましい。

Ｂ泥スラリーは、濃度の変化があるので（洗浄水は低濃度が予想される）、必要に応じて、粘土や石粉（炭酸カルシウム、珪石粉等）よりなる泥土材Ｄにより加泥する。また、Ｂ泥スラリーには、脱水ケーキ内に捕捉したＤＸＮ類を不溶化するために、無機系凝集剤（ＰＡＣ、硫酸バンド、消石灰、ポリ硫酸鉄等）や有機系凝集剤（ポリアクリルアミド等）あるいはセメントや石灰系の凝集・固化材を処理材Ｂとして添加することもある。直ちに焼却処分する場合には、この処理材Ｂの添加は不要である。

(4) 以上のようなプリコート層の構成とこれらの処理や添加剤等により、ＤＸＮ類が脱水ケーキＣ（Ａ泥及びＢ泥）内に捕捉、吸着、不溶化等により封じ込められる。フィルタープレス８からの減容化した脱水ケーキＣは、ベルトコンベア２５で搬送され、新排出基準適合の処理施設等で溶融または焼成処分される。一方、濾水Ｗは、濾水槽９、中和槽１０、放水監視槽１１を経て、排出基準（DXN 10pg-TEQ/L) 以下にして放流される。なお、濾水槽９の濾水Ｗは、上澄水槽４へ戻され、洗浄水として再利用される。

また、図示例ではフィルタープレス８への打込配管がＡ泥・Ｂ泥共有であるため、次工程打込開始時に前工程配管内残留Ｂ泥と次工程Ａ泥が混ざり、Ａ泥の濾水中にもＤＸＮ類などが混入するため、Ａ泥濾水の出始めの一部をＢ泥混合槽７へ戻し（図示省略）、Ｂ泥スラリーＢ_S に回収する。

［第２実施形態］
この第２実施形態の対象は汚染泥土であり、汚染泥土はＤＸＮ類や重金属を含有した港湾や湖沼の底質や汚染土壌の粗粒分離後の汚染物質が濃集した細粒土である。例えば、浚渫された汚染底質は、その性状（やわらかさ）に応じ、粗粒の分離が容易となるよう清水で加水調整（もしくは振動ふるい時に加水）した後、トロンメル、振動ふるい、掻き取りゲート、液体サイクロン等で有害物質を含まない、粗粒土を分離する。この粗粒分離後の有害物質を含有する細粒土が処理の対象となる。処理設備は、図１の上流側の汚染洗浄水に関連する部分が異なるだけで、図１と同様の処理設備を用いて同様に処理することができる。

ＤＸＮ類などの有害物質の補足・吸着層となるＡ泥は、７５μｍ以上の粒群が１０質量％以下で、且つ、平均粒径が２０μｍ以下である非水溶性無機粒子よりなる泥土材スラリーに、必要に応じて凝集剤、吸着剤を加えて調製する。非水溶性無機粒子としては、炭酸カルシウム、珪石粉等の鉱物を所定粒度に粉砕した石粉またはベントナイト、カオリナイト等の各種粘土または石炭灰等の１種もしくは２種以上の混合物が好適に使用できる。このうち、石炭灰は有害物質を吸着処理可能な未燃炭素を２〜２０％程度含有しているものが好ましい。しかし、石炭灰の性状によっては、所定の粒度の範囲内であったとしても、粒度分布が狭く、Ａ泥自体の脱水抵抗が小さすぎる場合がある。この場合、Ａ泥がフィルタープレスの濾室に完全に充填される前に、脱水が進行し、均一なＡ泥ケーキの形成が困難となる。このため、必要に応じて、石炭灰にベントナイトなどの粘土を添加して脱水抵抗を調整する。ベントナイトの添加量は通常、石炭灰に対して５０％以下が好ましい。

これらの泥土材は加水して含水比を３００〜２０００％、好ましくは含水比５００〜１７００％のスラリーとする。含水比が２０００％より高い（希薄）場合、フィルタープレスへの打設スラリー量が増加し、脱水時間が長くなるとともに、材料分離が大きくハンドリング性が悪化する。一方、含水比が３００％より低い（濃厚）場合、Ａ泥層の厚さが不均一となり、また、Ａ泥はその最も薄い部分を基準に所要厚を設計する必要があるため、平均Ａ泥層厚が増加し、脱水可能な汚染泥土（Ｂ泥）の量が少なくなる。

この泥土材スラリーには、汚染泥土スラリー（Ｂ泥）の脱水の過度な抵抗にならないこと、また、可溶性のＤＸＮ類や重金属が存在する可能性を考慮して、ＰＡＣ、硫酸バンド、ポリ硫酸鉄等の酸性の凝集剤および／または活性炭やゼオライト等の吸着剤を添加するのが好ましい。ＰＡＣ、硫酸バンド、ポリ硫酸鉄等の酸性凝集剤の添加量は３０〜２００kg／ｔｄｓ・Ａ（泥土材乾分１ｔ当たりの添加量）である。Ａ泥層は、後述の汚染泥水に加える凝集・固化材が一般にアルカリ性であるため、そのアルカリ濾水を中和する機能も併せ持つ。この中和の効果は後述の吸着剤の能力を適正に発揮させる効果も示す。即ち、底質に含まれる有機物の種類によっては、アルカリの作用で有機物（ＣＯＤ、Ｔ−Ｎ）が濾液に溶出し易くなる場合があるため、これらの有機物が吸着剤に吸着されやすいｐＨ（中性以下）に調整する機能を有する。なお、凝集・固化材の種類や添加量によっては、酸性凝集剤のみでは、Ｂ泥濾液を中和できない場合もあるため、アルミン酸ナトリウムを併用することにより、Ａ泥のアルカリ中和能を向上させることもできる。

次に、汚染泥土スラリーに、脱水速度を高めるとともに、脱水ケーキ内に捕捉したＤＸＮ類を固化・不溶化するために、凝集・固化材を添加してＢ泥を調製する。

凝集・固化材としては、各種ポルトランドセメントや消石灰、生石灰またはそれらをベースとした、各種セメント系、石灰系、セメント・石灰系固化材、また、マグネシアやそれをベースとしたマグネシア系の凝集・固化材を添加する。これらの凝集・固化材は実際の対象泥土を用いた配合試験により適正な種類を選択する。

なお、マグネシアとしては、９００℃程度で炭酸マグネシウムなどを焼成して得られる、ＢＥＴ比表面積で１０〜１５０ｍ² ／ｇの軽焼マグネシアが好適に使用できる。その粉末度は１００メッシュ（目開き１４９μｍ）アンダー品が好ましく、さらに２００メッシュ（目開き７４μｍ）〜３００メッシュ（目開き４８μｍ）アンダー品の使用がより好ましい。

マグネシア系固化材はマグネシアをベースに、過燐酸石灰、重過燐酸石灰、ヘキサメタ燐酸ナトリウム、ピロ燐酸ナトリウム、硫酸バンド、硫酸鉄、各種せっこう、高炉スラグ、各種ポルトランドセメント、アルミナセメント等を添加し、マグネシアの凝集性能や固化強度を高めたものである。一般にこれらの添加材の量はマグネシアに対し、２０質量％以下である。

マグネシアおよびマグネシア系固化材の汚染泥土への添加量は、通常３０〜２００ｋｇ／ｔｄｓ・Ｂで汚染泥土スラリーとの混合時間は０．５〜３時間とすることが望ましい。マグネシアおよびマグネシア系固化材は汚染泥土との混合時間中に水和反応し、土粒子を極めて効率的に凝集させることが特徴であり、これによって脱水速度も速くなり、固化強度も大幅に向上する。このため、攪拌時間が短い場合、十分な脱水速度が得られない。反面、攪拌時間が長くなりすぎると、脱水後の脱水ケーキの高強度化に寄与する未反応分が少なくなり、ケーキ強度の伸びが小さくなる。

これらのＡ泥、Ｂ泥をフィルタープレスにＡ泥、Ｂ泥の順に打設する。フィルタープレスは低圧（０．５ＭＰａ程度）装置を使用しても、Ｂ泥に添加した凝集・固化材の効果で高強度のケーキが得られるが、高圧（４ＭＰａ程度）装置を使用してもよい。この場合、ケーキの含水比が低下し、さらに高いケーキ強度が得られるため、凝集・固化材の添加量を低減しても良い。また、固化機能を有さない通常の凝集剤を使用しても良い。

この実施例は、第２実施形態の汚染泥土の場合である。
（１）対象汚染泥土
実施例および比較例に使用した対象汚染泥土の特性を下表１に示す。なお、フィルタープレス脱水は、本対象泥土を分級洗浄し粗粒分を除去（０．３ｍｍアンダー）した泥水を使用した。

（２）処理材
実施例および比較例に使用した処理材の材料は次のとおりである。
石炭灰：未燃炭素含有量８％の微紛炭ボイラー灰
ベントナイト：阿蘇、日本ベントナイト工業（株）製
ポリ塩化アルミニウム：アルミナ分１０％水溶液、浅田化学（株）製
マグネシア：軽焼マグネシア、ＢＥＴ比表面積１９ｃｍ² ／ｇ
消石灰：特号Ｓ（粒度２００メッシュ以下）（株）宇部マテリアルズ製．

（３）脱水
脱水は、小型フィルタープレス（□４００×１５ｍｍ×９室（容積１５リットル）、ポンプ圧力：０．4 ＭＰａ、流量：０．８ｍ³ ／ｈ）を使用した。

（４）濾水性状試験
濾水について次の測定を行い脱水処理効果の評価をした。
ｐＨ：ＪＩＳ−Ｋ−０１０２．１２
ＣＯＤ：ＪＩＳ−Ｋ−０１０２．１７
Ｔ−Ｎ：ＪＩＳ−Ｋ−０１０２．４５
Ｔ−Ｐ：ＪＩＳ−Ｋ−０１０２．４６
ＤＸＮ類：公定法分析

（５）脱水ケーキの評価：脱水ケーキのコーン指数および溶出試験
上記（３）で得られた脱水ケーキは、解きほぐし、９．５ｍｍ篩を通した後、直径１０ｃｍ、容量１リットルのモールドに締固め、ＪＩＳＡ１２２８に則った方法でコーン指数を測定した。

脱水ケーキからのＤＸＮ類溶出量は、脱水ケーキを材齢７日で解きほぐし、海洋汚染及び海上災害の防止に関する法律（海防法）に規定の方法（環告１４号法：２ｍｍ篩を通した後、ｐＨ７．8 〜８．３に調製した蒸留水により６時間振とうし、１μｍガラス繊維濾紙で濾過）で実施し、その検液中のＤＸＮ類を測定した。

フィルタープレスによる脱水実験結果（実施例１〜３、比較例１〜２）を表２に示す。本発明の範囲の脱水条件では、脱水時間が通常の脱水方法（一般的な凝集剤としてＰＡＣと消石灰の組合せ）に比較して短く、濾水はプリコート層の効果によりＤＸＮ類の濃度を排水基準以下とすることが可能であることが確認された。また、ｐＨは１０以下の低アルカリとなり、ＣＯＤ、Ｔ−ＮおよびＴ−Ｐは通常の脱水以下の値となった。さらに脱水ケーキの強度は、材齢７日で利用用途の広い第２種改良土相当（ときほぐし・締固め直後のコーン指数：８００ｋＮ／ｍ² ）以上の高強度が得られることが確認された。脱水ケーキからのＤＸＮ類溶出量は、マグネシア系固化材の凝集・固化による不溶化効果が得られ、本発明の範囲ではいずれも１ｐｇ−ＴＥＱ／Ｌ以下の値となった。

［第３実施形態］
この第３実施形態は、洗浄汚染水などの汚染水、浚渫土などの汚染泥土や汚染土壌の処理において脱水処理にフィルタープレスを用いた場合、フィルタープレスにおける、打込み口内残留Ｂ泥の除去・洗浄と、打込み口直近部までＡ泥層で完全ラッピングされ、かつ脱水が一様なケーキを形成する処理技術である。図３は、洗浄汚染水の処理設備に適用した例である。

図３において、フィルタープレスの構造と配管等を除き、第１実施形態の処理設備と同様の処理設備であり、また第１実施形態と同様のダイオラップ工法であり、ＤＸＮ類等の有害物質を含有する汚染水や汚染泥土等処理を簡易な処理設備と処理方法により、低コストでＤＸＮ類等の有害物質を確実に捕捉して排出基準以下の濾水を得るという技術である。さらに、Ａ泥層をフィルターおよび吸着層として汚染水等で構成されるＢ泥スラリーを脱水し、脱水ケーキと濾水に固液分離し、脱水ケーキ（Ａ泥及びＢ泥）内にＤＸＮ類等の有害物質を捕捉、吸着、不溶化（固化）等により封じ込めるものである。通常、フィルタープレスを用いる場合の概略手順は、フィルタープレスにＡ泥打込み→Ｂ泥打込み・加圧脱水→開枠（脱水ケーキ取出し）→閉枠→→→Ａ泥打込み→Ｂ泥打込み・加圧脱水→開枠（脱水ケーキ取出し）→閉枠→→→以下同サイクルの繰り返しとなる。

以上のＡ泥、Ｂ泥の役割と手順に示すように、当然、フィルター層である清浄なＡ泥と有害汚染水等で構成されるＢ泥が処理過程等において混合すれば、本発明の処理技術の意味は小さくなり、その一方でＡ泥、Ｂ泥とは交互に打ち込む形態となっている。

（ａ）フィルタープレスの洗浄
上記のようなＡ泥、Ｂ泥の混合を防ぐためには、設備的には、図３に示すように、Ａ泥、Ｂ泥の混合槽６、７、打込ポンプ２４および打込み配管４０を別物として、完全分離することが理想的である。しかし、このようにしても、配管に続くフィルタープレス内の打込み口は、構造上、自ずと一系統となっており、上記の手順で打込むと、次工程Ａ泥打ち込みの際、前工程Ｂ泥に次工程Ａ泥が混合することになる。そこで、フィルタープレスの打込み口内に残留するＢ泥を、次工程のＡ泥打込み前に除去・洗浄するようにした。

フィルタープレス８は、図３〜図５に示すように、一対の濾枠４１により形成される濾室４２をプレス方向（中心軸）に複数配設して構成され、濾枠４１の濾室側の面に濾布４３が貼り付けられている。また、濾枠４１の中心軸側の端部には、鍔状の濾布固定板４４が取付けられており、この濾布固定板４４により打込み口４５が形成され、さらにこの打込み口４５が多数連続することで、プレス中心に打込み流路４６が形成される。

除去・洗浄の概略手順は、Ａ泥打込み→Ｂ泥打込み・加圧脱水→打込み口内残留Ｂ泥除去・洗浄→開枠（脱水ケーキ取出し）→閉枠→→→Ａ泥打込み→Ｂ泥打込み・加圧脱水→打込み口内残留Ｂ泥除去・洗浄→開枠（脱水ケーキ取出し）→閉枠→→→以下同サイクルの繰り返しとなる。なお、この方法は、打込み口内残留Ｂ泥、同洗浄水を排出するので、適用するフィルタープレス８には、図３に示すように、排出配管４７を付加する。

打込み口内残留Ｂ泥除去・洗浄の基本的な具体手順を次に示す。

(1) Ｂ泥打込み・加圧脱水終了後に、エア圧力により打込み口内残留Ｂ泥を一次除去する。即ち、先ず打込み口内Ｂ泥の圧密状態を解除する。図３に示すように、打込み配管４８に三方弁を介して圧縮機４９を接続してプレス内の打込み流路４６内にエアを供給する。

(2) 次に二次除去を行う。二次除去は、図５に示すように、プランジャー（ロケット状の発泡ウレタンゴム等製、打込み口内径より若干大きめの直径）５０を打込み配管４８のプランジャー挿入ハンドホール５１より挿入し、続いてプランジャー背面を加圧（エア、清水、清浄ベントナイト水など）することにより行う。プランジャー５０は背面の加圧力を受け、打込み口内残留Ｂ泥をスクレープしながら残留Ｂ泥と共に排出配管４７より吐き出され、回収する。プランジャースクレープを必要回数繰り返す。

(3) 次に三次除去を行う。三次除去は、清水等を打込み流路４６内に必要量通すことにより行う。図３に示すように、清水等の水槽５２を設置し、Ａ泥の打込み配管４０ａに三方弁を介して接続する。なお、Ａ泥スラリーの打込み配管４０ａは打込み配管４８の反プレス側に接続され、Ｂ泥スラリーの打込み配管４０ｂは打込み配管４８のプレス側に接続される。これら一連の洗浄作業の後に次の工程へと進める。

なお、図３に示すように、排水槽５３に貯まった洗浄汚染水は循環処理ができる仕組みとなっている。また、プランジャーは、ケーキ性状やフィルタープレス構造に対応させて、スクレープ効果がより得られるように寸法・形状・材質を吟味、採用する。

また、砂分を多く含有するなど泥水性状によっては、脱水が過剰に促進され、打込み口内泥土まで脱水硬化が及ぶことも想定される。このような場合、上記に示す単なる一次〜三次除去による方法では対応できない可能性もある。このような場合には一次除去に先行して、メカニカルな穿孔法を用いる。これは従来からある挿入回転式の排水施設用維持管理器具（有名な商品名としてカンツールがある）で対応でき、穿孔貫通後は、上述の一次〜三次除去を併用する。

ところで、元々、本技術は汎用フィルタープレスをほぼそのまま（大改造なし）で適用できることも特長としている。従って、実工事等では種々のフィルタープレスを採用することが考えられる。それ故、打込み口内面の構造も様々であることも予測される。例えば打込み口内面が平滑でない構造等が考えられる。基本的には前述のようにプランジャースクレープの実施ができることが前提となるので、プランジャースクレープができる構造への事前改造が必要となるが、これらは小規模、小コスト改造なので、システム全体から見た場合、何ら問題はない。

（ｂ）フィルタープレスの構造
汎用フィルータープレスの濾板構成を図４に示す。フィルータープレス脱水の基本メカニズムは、圧力泥水を打ち込むことにより、泥水中の水分のみ（厳密には濾布目より小さい超微粒土分は通過する）が濾布を通過し、濾布目より大きい土粒子が濾布内側へ残留することにより、固液分離が図れるというものである。他方、過去のフィルタープレス脱水における実施例の多くから下記の現象が確認されている。脱水ケーキ全体としては所要の脱水が図れるが、ケーキＣの中心付近の脱水状態が十分でなく半固化状態あるいは半液化状態Ｃ’となっている現象である。この要因は、前述の基本メカニズムおよび濾板構造から以下であると推測できる。

(1) 図４に示すように、濾板中心の打込み口４５の周囲には濾布４３を固定するための鍔状をした濾布固定板４４が存在する。(2) この濾布固定板４４は、例えばベークライト製等で水分を通さない材質、構造のものであり、概ね鍔径より中心に位置する泥水中の水分は抜けにくい状態にある。(3) 故にケーキ中心付近は、他部に比べ著しく脱水状態が劣る。(4) さらに、Ｂ泥層をＡ泥層で完全にラッピングし、Ｂ泥が直接濾布に接しないようにすることも前提（Ｂ泥が直接濾布に接するとＢ泥中のＤＸＮ類等が濾水に混入する可能性がきわめて高くなる）であるが、概ね鍔径より中心側の水分を通さない箇所では、水分が通過しないが故にＡ泥層の形成は不可能である。反対に水分が透過する濾布面においては、Ａ泥層の形成は確実である。

これらに着目し、鍔径より中心に位置する泥水中の水分の脱水促進が図れ、かつ、Ａ泥層の形成が確実な方法を考案した。この考案した方法を述べる前に、先ずこの必要性について述べる。前述のフィルタープレスの洗浄で示したように、フィルタープレスの打込み口内に残留するＢ泥は、次工程のＡ泥打込み前に除去・洗浄する方法によって解決ができる。しかし、前記方法では打込み口より外周部に存在する「半固化状態あるいは半液化状態」の泥土の除去・洗浄はできない。

他方、打込み口より外側に存在する半固・液状態泥土が開枠時に脱水ケーキとして完全に剥離・脱落すれば、次工程のＡ泥打込みの際にさほど問題とはならないが、半固・液状態なので、現実的にはケーキ取出しの際、半固・液泥土は濾布あるいは濾布固定板にほぼ確実に付着する。さらに濾布固定板は水分を通さない材質・構造なので、概ね鍔径より中心側においてＡ泥層は未形成である。従って、半固・液状態のＢ泥が直接、濾布等に付着する状態を呈する。

そこで、図５に示すように、打込み口４５の直近部まで透水性を確保するために、鍔状の濾布固定板４４上に補助濾布６０を貼付けた。濾布固定板４４の内側の側面に補助濾布６０を貼付け、濾布４３と連続一体化させる。この方法の実効果を確認するために実験を実施し、次の結果を得た。(1) 脱水ケーキの中心部も含めて一様な脱水ケーキが形成された。(2) 打込み口直近まで、Ａ泥層が形成できた。

以上の２方法（打込み口内残留Ｂ泥除去・洗浄法と、打込み口直近部までの透水性確保によるＡ泥層で完全ラッピングされた一様な脱水ケーキ形成法）の付加によりダイオラップ工法がより拡充されたものとなった。

（ｃ）長大フィルタープレスへの対応
以上ダイオラップ工法の拡充手段を示した。前述のように本工法の適用対象は、廃棄物焼却施設の解体作業におけるＤＸＮ類等含有の洗浄水処理、ＤＸＮ類等含有底質などの脱水・減容化・不溶化（固化）処理である。底質の脱水・減溶化・不溶化処理については一般に対象処理量が大容量となるので、自ずとフィルタープレスも大型のものが採用される。大型フィルタープレスは、濾枠寸法が大きくなるだけでなく、濾室の数が増える。従って、打込み口管路延長も長くなり、打込み口内に残留している半固・液状態の泥土の流動抵抗が大きくなる。よって、前述のフィルタープレスの洗浄で示した単なるエア圧力、圧力水を用いたプランジャー除去・洗浄法では、エア・水の加圧力より流動抵抗力が大きいという状況も考えられ、そのままでは除去・洗浄が困難あるいは不能となる。

そこで大型フィルタープレスの使用時等の打込み口管路延長が長い（流動抵抗が大きい）場合の除去・洗浄方法を考案した。図６に示すように、打込み流路の途中を区切る形態で、分岐型の打込み口内残留泥排出配管７０（以下分岐排出管と記載）を設ける。任意間隔で分岐排出管７０を設けることにより、加圧力より流動抵抗力が大きくなるという関係を避けることができる。同時に、分岐排出管路７０には自動開閉制御バルブ７１を設け、任意単独・連動等の開閉制御機能を付加する。

分岐排出管の具体制御例を次に示す。４つの分岐排出管７０を閉→Ａ泥打込み→Ｂ泥打込み・加圧脱水終了後、分岐排出管７０ａを開、分岐排出管７０ｂ〜ｄを閉とし、エア圧力により打込み口端部〜分岐排出管７０ａまでの残留泥土を１段除去する。次に、分岐排出管７０ａを閉、７０ｂを開、７０ｃ・ｄを閉、続いてエア加圧して、７０ａ〜ｂ間の残留泥土を２段除去する。同じ手順を繰り返し、３・４段除去を行う。このように区間ごと段階的に管内流動抵抗を一旦解除し、その後は、前記と同じプランジャー、清水による方法で洗浄を行う。この方法は一事例であるが、状況により適宜前述方法等を駆使することにより、長大フィルタープレスへの対応も可能である。

［第４実施形態］
この第４実施形態は、Ｂ泥濾水中のＤＸＮ類等の有害物質を光触媒により分解し、固形分を濾別して、濾水を排出基準以下に処理する処理技術であり、主として洗浄汚染水などの汚染水の処理に適用される。浚渫土などの汚染泥土や汚染土壌の処理にも適用できる。図７は洗浄汚染水の処理に適用した例である。

図７の実施形態は、例えば、廃棄物焼却施設解体時に行う施設洗浄汚水のＤＸＮ類の処理技術であり、洗浄作業で発生する汚染水は、固形分として焼却灰や施設構造体表面剥落物、有害有機物質として固形分に比較的強固に付着した水に溶解しないＤＸＮ類等や、洗浄水に溶解したＤＸＮ類等が存在する。本処理技術は、これら存在形態の異なるＤＸＮ類等を効率的に分離・分解する工法であり、大別して２段階の工程からなる。即ち、その第１工程は汚染水中の固液分離及び水に溶解したＤＸＮ類等の一部を除去する脱水工程、第２工程は濾水中の溶解したＤＸＮ類等の光触媒分解やＤＸＮ類等を吸着した固形分を濾別する工程で構成される。濾水はＤＸＮ類等の排出基準以下にして放流すると共に、減容化した脱水ケーキは新排出基準適合の処理施設等（例えば産業廃棄物焼却施設）で溶融または焼成（焼却）によりＤＸＮ類等を分解する環境負荷低減型の処理工法である。

さらに詳述すると、図７において、脱水工程は第１実施形態と同様であり、Ｂ泥濾水の処理装置を除き、第１実施形態と同様の処理装置が用いられる。即ち、第１実施形態と同様に、Ａ泥は、ＤＸＮ類等の吸着固形分の捕捉および水溶性ＤＸＮ類等の吸着層であり、清水に石粉やベントナイト等の泥土材Ｄを加え、必要に応じて無機系または有機系凝集剤や活性炭またはゼオライト等の吸着剤（処理材）Ａを添加する。

次に、フィルタープレス８において、Ａ泥に引き続き、Ｂ泥を打ち込む。Ｂ泥は、上澄水を除く沈降汚泥水であり、プリコート層（Ａ泥層）を通して脱水し、脱水ケーキＣと濾水Ｗとに固液分離する。Ｂ泥中の固形分濃度が低い場合には泥土材Ｄを加えることによって対応できる。なお、Ｂ泥には、必要に応じて固形分の再泥化を防止するためにセメント系や石灰系の固化材（処理材）Ｂを添加することもできる。但し、仮置き等をしないで直ちに焼却処分するために搬出する場合には固化材Ｂの添加は不要となる。

以上のように、脱水工程単独で水溶性あるいは不溶性ＤＸＮ類等の殆どを最終的に脱水ケーキＣ内に捕捉することができる。一方、脱水後の濾水Ｗは、従来、濾水槽９、必要に応じて中和槽１０や監視槽１１を経由して、排水基準（ＤＸＮ １０pg−ＴＥＱ／Ｌ）以下にして、公共水域に放流するが、本発明では光触媒繊維でＤＸＮ類等を分解する。この工程は濾水槽９または中和槽１０から濾水を光触媒繊維による分解装置３０に取り込んで行い、濾水の処理量に応じて複数の分解装置３０を直列あるいは並列に使用して分解する。通常この分解は濾水を循環して行うので、必要容量の貯水槽３１を併設する。ＤＸＮ類等を分解した濾水は、最終的には監視槽１１から公共水域に放流する。

なお、以上は、フィルタープレスを用いる場合を例示したが、これに限らず、その他の脱水処理設備でもよい。

本発明の基本的な処理方法を実施するための処理設備の１例を示す設備フローの概略図である。 本発明のフィルタープレスにおける基本的な処理工程を工程順に示す断面図である。 本発明の基本的な処理方法にフィルタープレスの洗浄法等を付加した処理設備の１例を示す設備フローの概略図である。 汎用フィルタープレスの濾板構造、ケーキイメージ等を示す断面図である。 本発明のフィルタープレスの濾板構造、ケーキイメージ等を示す断面図である。 長大フィルタープレスにおける本発明の打込み口流路内泥土の除去・洗浄を示すプレスの断面図である。 本発明の基本的な処理方法に光触媒による濾水処理を付加した処理設備の１例を示す設備フローの概略図である。

符号の説明

Ａ_S …Ａ泥スラリー
Ｂ_S …Ｂ泥スラリー
Ｃ……脱水ケーキ
Ｄ……泥土材
Ｗ₀ …汚染水
Ｗ……濾水
１……洗浄ノズル
２……汚染水集水ピット
３……礫砂分分離装置
４……上澄水槽
５……貯留槽
６……Ａ泥混合槽
７……Ｂ泥混合槽
８……フィルタープレス
９……濾水槽
１０……中和槽
１１……放水監視槽
１２……作泥槽
１３……溶解槽Ａ
１４……溶解槽Ｂ
２０……移送ポンプ
２１……攪拌機
２２……高圧噴射機
２３……移送ポンプ
２４……打込ポンプ
２５……ベルトコンベア
３０……分解装置
３１……貯水層
４０……打込み配管
４１……濾枠
４２……濾室
４３……濾布
４４……濾布固定板
４５……打込み口
４６……打込み流路
４７……排出配管
４８……打込み配管
４９……圧縮機
５０……プランジャー
５１……プランジャー挿入ハンドホール
５２……水槽
５３……排水槽

Claims (10)

1. 有害物質を含有する、汚染水および／または浚渫土の汚染泥土、その他の汚染処理対象物の処理方法であり、有害物質を捕捉する泥土材から構成されるＡ泥スラリーを脱水処理室に打設し、有害物質を含有する汚染処理対象物から構成されるＢ泥スラリーを前記Ａ泥スラリー内に打設し、次いで、Ａ泥層をプリコート層としてＢ泥スラリーを脱水し、脱水ケーキと濾水に固液分離し、脱水ケーキ内に有害物質を確実に捕捉する汚染処理対象物の処理方法であって、
   前記脱水処理に、複数の濾室をプレス方向に配設してなるフィルタープレスを用い、複数の濾室の打込み口から形成されるプレス方向に連続する打込み流路に外部からエア圧力を供給して打込み口残留Ｂ泥を一次除去し、次に前記打込み流路の横断面を閉塞可能な形状のスクレーパーを前記打込み流路内を通過させて二次除去を行い、次いで清水を前記打込み流路内に通すことにより三次除去を行い、
   前記フィルタープレスの濾室の打込み口に設けられた濾布の固定部材の表面に前記濾布に連続する補助濾布が設けられていること特徴とする汚染処理対象物の処理方法。
2. 請求項１に記載の処理方法において、Ａ泥スラリーの泥土材が、７５μｍ以上の粒群が１０質量％以下で、且つ、平均粒径が２０μｍ以下である非水溶性無機粒子よりなることを特徴とする汚染処理対象物の処理方法。
3. 請求項２に記載の処理方法において、非水溶性無機粒子が、汚染水の処理の場合、石粉またはベントナイトの１種または２種以上の混合物よりなる泥土材であり、汚染泥土の処理の場合、粘土、石粉、石炭灰の１種または２種以上の混合物よりなる泥土材であることを特徴とする汚染処理対象物の処理方法。
4. 請求項１から３までのいずれか一つに記載の処理方法において、Ａ泥スラリーに、汚染水の処理の場合、無機系凝集剤、有機系凝集剤、または吸着剤のうち１種または２種以上が添加され、汚染泥土の処理の場合、無機系凝集剤および／または吸着剤のうち１種または２種以上が添加されていることを特徴とする汚染処理対象物の処理方法。
5. 請求項１から４までのいずれか一つに記載の処理方法において、汚染水の処理の場合のＢ泥スラリーには、粘土または石粉の１種以上が添加されていることを特徴とする汚染処理対象物の処理方法。
6. 請求項１から５までのいずれか一つに記載の処理方法において、Ｂ泥スラリーには、汚染水の処理の場合、無機系凝集剤、有機系凝集剤、またはセメントや石灰系等の凝集・固化材のうち１種または２種以上が添加され、汚染泥土の処理の場合、セメント系や石灰系、マグネシア系等の凝集・固化材のうち１種または２種以上が添加されていることを特徴とする汚染処理対象物の処理方法。
7. 請求項１から６までのいずれか一つに記載の処理方法において、脱水処理におけるＡ泥濾水の出始めの一部をＢ泥スラリーに回収することを特徴とする汚染処理対象物の処理方法。
8. 請求項１から７までのいずれか一つに記載の処理方法において、汚染水の処理の場合、施設を洗浄して得られた汚染水を固液分離し、上澄み水を洗浄水として再利用し、沈殿物をＢ泥スラリーとして次工程へ供給することを特徴とする汚染処理対象物の処理方法。
9. 請求項１から８までのいずれか一つに記載の処理方法において、Ｂ泥スラリーの濾水中の有害物質を光触媒により分解し、固形分を濾別することを特徴とする汚染処理対象物の処理方法。
10. 請求項９に記載の処理方法において、有害物質の分解を、シリカ成分を主体とする酸化物相（第１相）とシリカ以外の金属酸化物相（第２相）との複合酸化物相からなる繊維であって、繊維の表層に向かって第２相の少なくとも１つの構成成分の存在割合が傾斜的に増大した光触媒機能を有するシリカ基複合繊維の織布からなるフィルターと、紫外線ランプとを備えた浄化装置で行うことを特徴とする汚染処理対象物の処理方法。

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