JP4928876B2 - Heat purification equipment for contaminated soil - Google Patents
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Description
本発明は、軽質油、重質油、VOC(揮発性有機化合物)に加えて、ダイオキシン、PCBなどの汚染物質を含んだ汚染土壌をも加熱して浄化処理する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for heating and purifying contaminated soil containing pollutants such as dioxin and PCB in addition to light oil, heavy oil and VOC (volatile organic compound).
近年、産業活動に伴って各事業所の敷地内やその周辺地域の土壌が油等の汚染物質の廃液によって汚染され、その土壌の地下を流れる地下水にまで汚染が及んでいるといったことが取り沙汰されて問題となっている。このように汚染された土壌を浄化処理する一方法として、加熱用ロータリーキルンを利用して土壌中にしみ込んでいる揮発性有機化合物を揮発・分解させて浄化処理を行っている。そして、灯油、軽質油に加えて、特許文献1記載の汚染土壌浄化処理装置では汚染土壌の加熱時に生成される有害物質である硫黄酸化物や塩化水素に対して消石灰を添加して中和させることで重質油、マシン油、VOCなども処理できるようにしている。
しかしながら、上記装置では、灯油、軽質油、重質油、マシン油、VOCを含んだ汚染土壌を浄化処理できるが、ダイオキシンやPCBなどを浄化処理するには適していない。 However, the above apparatus can purify contaminated soil containing kerosene, light oil, heavy oil, machine oil, and VOC, but is not suitable for purifying dioxin, PCB, and the like.
本発明は上記の点に鑑み、ダイオキシン等を含む汚染土壌をも好適に加熱浄化処理できる汚染土壌の加熱浄化装置を提供することを課題とする。 This invention makes it a subject to provide the heating purification apparatus of the contaminated soil which can heat-purify the contaminated soil containing dioxin etc. suitably in view of said point.
上記の課題を解決するために、本発明の請求項1記載の汚染土壌の加熱浄化装置にあっては、内周壁に耐火材を施工して高温雰囲気に耐えうるようにした加熱処理キルンと、該加熱処理キルンの排ガスを所定時間滞留させてガス化した汚染物質を加熱分解させる酸化分解炉と、該酸化分解炉の下流に排ガス温度を低下させる冷却塔と、冷却塔の下流に集塵機であるバグフィルターと、前記酸化分解炉の出口の排ガス温度の計測値を逐次取り込んで酸化分解炉出口排ガス温度が予め設定した排ガス温度に維持されるように加熱処理キルンのバーナ燃焼量を制御する燃焼量調整器と、加熱処理キルンの排出土壌の温度計測値を逐次取り込んで排出土壌温度が予め設定した土壌温度に維持されるように加熱処理キルンの回転数を制御する回転数制御器とを備え、前記酸化分解炉の出口の排ガス設定温度と、加熱処理キルンの排出土壌設定温度とを浄化処理する汚染土壌中に含まれる汚染物質を加熱分解可能とする所定温度に設定して加熱処理キルンのバーナ燃焼量と回転数を制御し、加熱処理キルンにて汚染土壌を加熱して土壌中の汚染物質を揮発または加熱分解し、酸化分解炉にて排ガスを所定時間滞留させてガス化した汚染物質を加熱分解し、冷却塔にて高温の排ガスに水を噴霧してダイオキシンが再析出しない温度或いはバグフィルター処理可能温度まで冷却し、バグフィルターにて排ガス中の微細分を除去するようにしたことを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problem, in the heat purification apparatus for contaminated soil according to claim 1 of the present invention, a heat treatment kiln configured to withstand a high temperature atmosphere by constructing a refractory material on the inner peripheral wall , and oxidative decomposition furnace for thermally decomposing the contaminants gasify the waste gas of the heat treatment kiln to dwell predetermined time, a cooling tower to lower the exhaust gas temperature downstream of the oxidation-decomposition furnace, is dust collector downstream of the cooling tower Combustion amount for controlling the burner combustion amount of the heat treatment kiln so that the exhaust gas temperature at the outlet of the oxidative decomposition furnace and the bag filter is sequentially taken in and the exhaust gas temperature at the outlet of the oxidative decomposition furnace is maintained at a preset exhaust gas temperature. Rotational speed control that controls the rotational speed of the heat treatment kiln so that the discharged soil temperature is maintained at a preset soil temperature by successively taking in the temperature measured values of the discharged soil of the adjuster and the heat treatment kiln The exhaust gas set temperature at the outlet of the oxidative decomposition furnace and the discharged soil set temperature of the heat treatment kiln are set to a predetermined temperature that enables the thermal decomposition of the pollutants contained in the contaminated soil to be purified. The burner combustion amount and rotation speed of the treatment kiln are controlled, the contaminated soil is heated in the heat treatment kiln to volatilize or thermally decompose the pollutants in the soil, and the exhaust gas is retained in the oxidation decomposition furnace for a predetermined time for gasification The pollutant is thermally decomposed, and water is sprayed onto the high-temperature exhaust gas in the cooling tower to cool it to a temperature at which dioxin does not reprecipitate or to a temperature that can be processed by the bag filter. It is characterized in the thing.
また、請求項2記載の汚染土壌の加熱浄化装置にあっては、加熱土壌を一時貯蔵するストックビンを加熱処理キルンの排出側下位に配設してキルンから排出される加熱土壌を直接受け入れるようにすると共に、ストックビンの上位に酸化分解炉を搭載し、該酸化分解炉に導入する高温の排ガスによってストックビン内部を高温雰囲気にさらして加熱土壌中の微量な汚染物質を熱分解或いは揮発しやすくしたことを特徴としている。 Moreover, in the heat purification apparatus for contaminated soil according to claim 2, a stock bin for temporarily storing the heated soil is disposed at the lower side of the discharge side of the heat treatment kiln so as to directly receive the heated soil discharged from the kiln. In addition, an oxidative decomposition furnace is installed above the stock bin, and the inside of the stock bin is exposed to a high temperature atmosphere by the high-temperature exhaust gas introduced into the oxidative decomposition furnace to thermally decompose or volatilize trace contaminants in the heated soil. It is easy to use.
また、請求項3記載の汚染土壌の加熱浄化装置にあっては、バグフィルターの入口側に活性炭を混入した消石灰を吹き込む消石灰供給装置を備えたことを特徴としている。
The contaminated soil heating and purifying device according to
本発明に係る請求項1記載の汚染土壌の加熱浄化装置によれば、内周壁に耐火材を施工して高温雰囲気に耐えうるようにした加熱処理キルンと、該加熱処理キルンの排ガスを所定時間滞留させてガス化した汚染物質を加熱分解させる酸化分解炉と、該酸化分解炉の下流に排ガス温度を低下させる冷却塔と、冷却塔の下流に集塵機であるバグフィルターと、前記酸化分解炉の出口の排ガス温度の計測値を逐次取り込んで酸化分解炉出口排ガス温度が予め設定した排ガス温度に維持されるように加熱処理キルンのバーナ燃焼量を制御する燃焼量調整器と、加熱処理キルンの排出土壌の温度計測値を逐次取り込んで排出土壌温度が予め設定した土壌温度に維持されるように加熱処理キルンの回転数を制御する回転数制御器とを備え、前記酸化分解炉の出口の排ガス設定温度と、加熱処理キルンの排出土壌設定温度とを浄化処理する汚染土壌中に含まれる汚染物質を加熱分解可能とする所定温度に設定して加熱処理キルンのバーナ燃焼量と回転数を制御し、加熱処理キルンにて汚染土壌を加熱して土壌中の汚染物質を揮発または加熱分解し、酸化分解炉にて排ガスを所定時間滞留させてガス化した汚染物質を加熱分解し、冷却塔にて高温の排ガスに水を噴霧してダイオキシンが再析出しない温度或いはバグフィルター処理可能温度まで冷却し、バグフィルターにて排ガス中の微細分を除去するようにしたので、熱分解温度の高いダイオキシンを含む汚染土壌の場合には加熱処理キルンの排出土壌設定温度を約600℃程度に、酸化分解炉の出口の排ガス設定温度を約800℃程度に設定してバーナ燃焼量と加熱処理キルンの回転数(滞留時間)を制御すれば、耐火材を施工した加熱処理キルンではダイオキシンを含む汚染土壌を所定の高温度で加熱でき、土壌中のダイオキシンを揮発、熱分解させてガス化して浄化できると共に、ガス化させたダイオキシンを酸化分解炉にて所定温度の高温排ガス雰囲気中に所定時間さらすことで加熱分解でき、また酸化分解炉を通過した排ガスを冷却塔にて急冷させてダイオキシンの再析出を押さえることができ、ダイオキシンを含む汚染土壌を浄化処理できる。 According to the heating purifier of contaminated soil according to claim 1, wherein according to the present invention, a heat treatment kiln was set to withstand high temperature atmosphere by applying a refractory material to the inner wall, the heat treated flue gas for a predetermined time in the kiln An oxidative decomposition furnace for thermally decomposing the polluted gasified, a cooling tower for lowering the exhaust gas temperature downstream of the oxidative decomposition furnace , a bag filter as a dust collector downstream of the cooling tower, and the oxidative decomposition furnace Combustion amount regulator for controlling the burner combustion amount of the heat treatment kiln so that the exhaust gas temperature at the outlet is sequentially taken in and the exhaust gas temperature at the oxidation decomposition furnace outlet is maintained at the preset exhaust gas temperature, and the discharge of the heat treatment kiln A rotational speed controller for controlling the rotational speed of the heat treatment kiln so that the soil temperature measurement value is sequentially taken in and the discharged soil temperature is maintained at a preset soil temperature, and the oxidative decomposition furnace The exhaust gas set temperature at the outlet and the discharge soil set temperature of the heat treatment kiln are set to a predetermined temperature at which the pollutants contained in the contaminated soil to be purified can be thermally decomposed, and the burner combustion amount and rotation speed of the heat treatment kiln Control, heat the contaminated soil in a heat treatment kiln to volatilize or decompose the pollutants in the soil, and heat and decompose the gasified pollutants in an oxidative decomposition furnace for a predetermined time to cool and cool The tower is cooled to a temperature at which dioxin does not reprecipitate or the bag filter can be processed by spraying water on the hot exhaust gas, and the bag filter removes fines in the exhaust gas, so the pyrolysis temperature is high. In the case of contaminated soil containing dioxins, set the discharge soil set temperature of the heat treatment kiln to about 600 ° C, and set the exhaust gas set temperature at the outlet of the oxidative decomposition furnace to about 800 ° C. By controlling over Na combustion amount and the rotation speed of the heat treatment kiln (residence time), the heat treatment kiln was constructed of refractory material can be heated to contaminated soil containing dioxin at a predetermined elevated temperature, volatilization dioxin in the soil, are thermally decomposed together can be purified by gasification, it can thermally decomposed by exposing a predetermined time in a high temperature exhaust gas atmosphere at a predetermined temperature dioxin obtained by gasification in oxidative decomposition furnace, also cooled passed through the oxidative decomposition furnace exhaust gas and quenched by the tower Ki de be pressed to re-precipitation of dioxin, contaminated soil containing the dioxin can be processed Kiyoshi reduction.
また、ダイオキシンよりも熱分解温度の低い重質油やVOC等では酸化分解炉の出口の排ガス設定温度を約800℃程度、加熱処理キルンの排出土壌設定温度を汚染物質に応じた熱分解温度、例えば約400℃程度に設定してバーナ燃焼量と加熱処理キルンの回転数(滞留時間)を制御すれば、土壌中の重質油やVOC等も好適に浄化処理できるなど、熱分解温度の低い灯油、軽質油、重質油、マシン油、VOCから熱分解温度の高いダイオキシンやPCBなどを含む汚染土壌も好適に浄化処理できる。For heavy oil or VOC, etc., which has a lower thermal decomposition temperature than dioxin, the exhaust gas set temperature at the outlet of the oxidative decomposition furnace is about 800 ° C., and the discharge soil set temperature of the heat treatment kiln is the thermal decomposition temperature according to the pollutant For example, if the burner combustion amount and the rotation speed (residence time) of the heat treatment kiln are set to about 400 ° C., heavy oil, VOC, etc. in the soil can be suitably purified, and the thermal decomposition temperature is low. Contaminated soil containing kerosene, light oil, heavy oil, machine oil, VOC, dioxin or PCB having a high thermal decomposition temperature can be suitably purified.
本発明に係る請求項2記載の汚染土壌の加熱浄化装置によれば、加熱土壌を一時貯蔵するストックビンを加熱処理キルンの排出側下位に配設してキルンから排出される加熱土壌を直接受け入れるようにすると共に、ストックビンの上位に酸化分解炉を搭載し、該酸化分解炉に導入する高温の排ガスによってストックビン内部を高温雰囲気にさらして加熱土壌中の微量な汚染物質を熱分解或いは揮発しやすくしたので、ストックビン内にてガス化した汚染物質も上昇してそのまま酸化分解炉内へと導かれて加熱分解処理できると共に、装置を立体的に積み上げることでコンパクト化できて好ましい。 According to the heating and purifying apparatus for contaminated soil according to claim 2 of the present invention, the stock bin for temporarily storing the heated soil is arranged in the lower side of the discharge side of the heat treatment kiln and directly receives the heated soil discharged from the kiln. In addition, an oxidative decomposition furnace is installed above the stock bin, and the inside of the stock bin is exposed to a high-temperature atmosphere by high-temperature exhaust gas introduced into the oxidative decomposition furnace to thermally decompose or volatilize trace contaminants in the heated soil. Having easier, with gasified contaminants may also thermal decomposition process is guided as it is to the oxidative decomposition furnace rises in the stock bottle, preferably made compact by stacking a device stereoscopically.
本発明に係る請求項3記載の汚染土壌の加熱浄化装置によれば、バグフィルターの入口側に活性炭を混入した消石灰を吹き込む消石灰供給装置を備えたので、活性炭を混入した消石灰をバグフィルターのろ布表面に被覆させて排ガス中のダイオキシンを活性炭で吸着除去できると共に、排ガス中の酸性ガス(Sox、HCL)を中和することができ、ダイオキシン等を含む汚染土壌をも好適に浄化処理できる。
According to the heating and purifying apparatus for contaminated soil according to
本発明に係る請求項1記載の汚染土壌の加熱浄化装置によれば、汚染土壌に含まれるダイオキシンを効果的に浄化処理できるように、内周壁に耐火材を施工し、例えば約1800℃程度の高温にも耐えうる加熱処理キルンを配設する。また、加熱処理キルンの排出側には加熱土壌を一時貯蔵するストックビンを配設すると共に、加熱処理キルンから導出される排ガスを例えば約2秒程度滞留させ、かつ排ガス温度を約800℃程度に維持させることによって、排ガスにてガス化した汚染物質を加熱分解させる酸化分解炉を配設する。また、酸化分解炉の下流には高温の排ガス温度を、例えば180℃程度まで急冷させる冷却塔を配設すると共に、冷却塔の下流には集塵機であるバグフィルターを配設する。 According to the heating and purifying apparatus for contaminated soil according to claim 1 of the present invention, a refractory material is applied to the inner peripheral wall so that dioxin contained in the contaminated soil can be effectively purified, for example, about 1800 ° C. A heat treatment kiln that can withstand high temperatures is provided. In addition, a stock bin for temporarily storing heated soil is disposed on the discharge side of the heat treatment kiln, exhaust gas derived from the heat treatment kiln is retained for about 2 seconds, for example, and the exhaust gas temperature is about 800 ° C. An oxidative decomposition furnace that heats and decomposes pollutants gasified with the exhaust gas is provided by maintaining them. A cooling tower for rapidly cooling the exhaust gas temperature at a high temperature to about 180 ° C., for example, is disposed downstream of the oxidative decomposition furnace, and a bag filter as a dust collector is disposed downstream of the cooling tower.
前記酸化分解炉の出口には排ガス温度を測定する温度計測器を設置する。そして、前記温度計測器によって酸化分解炉の出口温度を計測して燃焼量調整器に取り込み、ガス化した汚染物質を加熱分解可能な予め設定した排ガス温度と比較し、その差値量に基づいて加熱処理キルンのバーナ燃焼量を制御する。なお、排ガス設定温度は約800℃程度とし、酸化分解炉内を約800℃程度の高温雰囲気に維持して排ガスを約2秒程度滞留させるようにすると、排ガス中のダイオキシン、重質油、VOC等のガス化した汚染物質を確実に加熱分解できる。A temperature measuring device for measuring the exhaust gas temperature is installed at the outlet of the oxidative decomposition furnace. Then, the outlet temperature of the oxidative decomposition furnace is measured by the temperature measuring instrument and taken into the combustion amount regulator, and the gasified pollutant is compared with a preset exhaust gas temperature capable of being thermally decomposed, and based on the amount of the difference value. The burner combustion amount of the heat treatment kiln is controlled. If the exhaust gas set temperature is about 800 ° C. and the inside of the oxidative decomposition furnace is maintained at a high temperature atmosphere of about 800 ° C. and the exhaust gas is retained for about 2 seconds, dioxin, heavy oil, VOC in the exhaust gas The gasified contaminants such as can be reliably decomposed by heating.
また、前記加熱処理キルンの排出側には排出土壌の温度を測定する温度計測器を設置する。そして、前記温度計測器によって排出土壌の温度を逐次計測し、該計測値を回転数調整器に取り込み、予め設定した排出土壌温度と比較し、その差値量に基づいて加熱処理キルンの回転数を制御する。このとき、加熱処理キルンの回転数を上げるとキルン内での土壌の滞留時間が短くなって排出土壌の温度が下降し、これと逆に回転数を下げるとキルン内での土壌の滞留時間が長くなって排出土壌の温度が上昇する。なお、排出土壌設定温度は、熱分解温度の高いダイオキシンを含む汚染土壌の場合には約600℃程度、ダイオキシンよりも熱分解温度の低い重質油やVOC等では、汚染物質に応じた熱分解温度、例えば約400℃に設定すると汚染物質を加熱浄化するのに好適となる。Moreover, the temperature measuring device which measures the temperature of discharge | emission soil is installed in the discharge side of the said heat processing kiln. Then, the temperature of the discharged soil is sequentially measured by the temperature measuring device, the measured value is taken into a rotation speed adjuster, compared with a preset discharged soil temperature, and the rotation speed of the heat treatment kiln is based on the difference value amount. To control. At this time, if the rotation speed of the heat treatment kiln is increased, the residence time of the soil in the kiln is shortened and the temperature of the discharged soil is lowered. Conversely, if the rotation speed is decreased, the residence time of the soil in the kiln is decreased. It becomes longer and the temperature of the discharged soil rises. The discharge soil set temperature is about 600 ° C in the case of contaminated soil containing dioxins with a high pyrolysis temperature, and in the case of heavy oil or VOC with a pyrolysis temperature lower than that of dioxins, the pyrolysis according to the pollutant Setting the temperature, for example, about 400 ° C., is suitable for heating and purifying contaminants.
そして、加熱処理キルンのバーナを燃焼させながらダイオキシンを含む汚染土壌をキルン内に投入すると、汚染土壌がキルン内を転動流下する間に約1800℃程度の高温雰囲気にさらされ、土壌温度が約300〜400℃程度に達すると土壌中のダイオキシンが揮発並びに熱分解してガス化する。この土壌をそのまま加熱し続けて約600℃前後まで昇温させてからストックビンへと投入して貯蔵する。ストックビンにおいて約600℃の加熱土壌をしばらく貯蔵、例えば約1時間程度貯蔵して曝気を行うことで土壌中に残留する微量のダイオキシンをもガス化させる。 Then, when the contaminated soil containing dioxin is put into the kiln while burning the burner of the heat treatment kiln, the contaminated soil is exposed to a high temperature atmosphere of about 1800 ° C. while rolling down the kiln, and the soil temperature is about When the temperature reaches about 300 to 400 ° C., dioxins in the soil volatilize and thermally decompose to gasify. The soil is heated as it is to raise the temperature to about 600 ° C. and then put into a stock bottle for storage. By storing the heated soil at about 600 ° C. in the stock bottle for a while, for example, for about 1 hour and performing aeration, a trace amount of dioxin remaining in the soil is also gasified.
前記加熱処理キルンから導出される排ガス及びストックビンにてガス化したダイオキシンを酸化分解炉へと導き、酸化分解炉内で約800℃の排ガスに約2秒程度さらすことで、排ガス中に存在するガス化したダイオキシンを加熱分解させる。続いて、酸化分解炉を通過した排ガスを冷却塔へと導き、約180℃程度まで急冷させてダイオキシンの再析出を押さえた後、バグフィルターにて排ガス中の微細分を除去する。 Exhaust gas derived from the heat treatment kiln and dioxin gasified in a stock bottle are led to an oxidative decomposition furnace, and are exposed to an exhaust gas at about 800 ° C. for about 2 seconds in the oxidative decomposition furnace. to heat decompose dioxin gasified. Subsequently, the exhaust gas that has passed through the oxidative decomposition furnace is guided to a cooling tower, rapidly cooled to about 180 ° C. to suppress reprecipitation of dioxins, and then fines in the exhaust gas are removed with a bag filter.
このように、内周壁に耐火材を施工した加熱処理キルン、加熱処理キルンの排ガスにてガス化した汚染物質を加熱分解させる酸化分解炉、冷却塔、バグフィルターを備えた浄化装置によって、前記酸化分解炉の出口の排ガス設定温度と、加熱処理キルンの排出土壌設定温度とを浄化処理する汚染土壌中に含まれる汚染物質を加熱分解可能とする所定温度に設定してバーナ燃焼量と加熱処理キルンの回転数を制御しながら汚染土壌を浄化処理すれば、熱分解温度の低い灯油、軽質油、重質油、マシン油、VOCから熱分解温度の高いダイオキシンやPCBなどを含む汚染土壌をも好適に浄化処理できる。 Thus, heat treatment kiln was constructed with refractory material on the inner peripheral wall, oxidative decomposition furnace for thermally decomposing contaminants gasified at exhaust of pressurized heat treatment kiln, cooling tower, the purification device provided with a bag filter, the oxidation The burner combustion amount and the heat treatment kiln are set to a predetermined temperature that enables the thermal decomposition of the pollutants contained in the contaminated soil to purify the exhaust gas set temperature at the outlet of the cracking furnace and the discharge soil set temperature of the heat treatment kiln. Contaminated soil containing kerosene, light oil, heavy oil, machine oil, VOC with high thermal decomposition temperature, dioxin or PCB with high thermal decomposition temperature is also suitable if the contaminated soil is purified while controlling the rotation speed Can be purified.
また、本発明に係る請求項2記載の汚染土壌の加熱浄化装置によれば、加熱処理キルンの排出側下位にストックビンを配設してキルンから排出される加熱土壌を直接受け入れるようにすると共に、ストックビンの上位に酸化分解炉を搭載する。これによって、ストックビン内にてガス化した汚染物質が上昇してそのまま酸化分解炉内へと導かれて加熱分解処理でき、また装置もコンパクト化できる。 Moreover, according to the heat purification apparatus for contaminated soil according to claim 2 of the present invention, a stock bin is disposed in the lower discharge side of the heat treatment kiln so as to directly receive the heated soil discharged from the kiln. The oxidative decomposition furnace is installed at the top of the stock bin. As a result, the pollutant gasified in the stock bottle rises and is directly introduced into the oxidative decomposition furnace to be thermally decomposed, and the apparatus can be made compact.
また、本発明に係る請求項3記載の汚染土壌の加熱浄化装置によれば、活性炭を混入した消石灰を貯蔵する消石灰貯蔵ビン、所定量の消石灰を切り出すスクリューフィーダー及びバグフィルターの入口側に消石灰を吹き込むブロア等より成る消石灰供給装置を備える。そして、活性炭を混入した消石灰をバグフィルターの入口側に吹き込んでろ布に被覆させる。これによって、排ガス中のダイオキシンを活性炭に吸着させて除去できると共に、排ガス中の酸性ガス(Sox、HCL)を中和することができ、ダイオキシン、重質油、VOC等を含む汚染土壌をも好適に浄化処理できる。
Moreover, according to the heat purification apparatus for contaminated soil according to
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1中の1は、汚染土壌を加熱浄化する加熱処理キルンであって、例えば約1800℃程度の高温雰囲気にも耐えうるように内周壁に耐火材を施工したドラム2を機台3上に回転自在に傾斜支持し、可変速自在の駆動モーター4によって所定の速度で回転させるようにしている。そして、ドラム2の一端部の投入ホッパ5側に配設したバーナ6よりドラム2内に火炎を形成して熱風を送り込む一方、汚染土壌貯留ホッパ7から払い出される汚染土壌をコンベヤ8、9を介してドラム2内に投入して汚染土壌を高温雰囲気にさらし、汚染土壌中の汚染物質を揮発または熱分解させて浄化している。
1 in FIG. 1 is a heat treatment kiln that heats and purifies contaminated soil. For example, a drum 2 with a refractory material applied to the inner peripheral wall so as to withstand a high temperature atmosphere of about 1800 ° C. is placed on the
前記加熱処理キルン1の土壌排出側には、排出土壌温度を測定する温度計測器10を備え、該温度計測器10にて測定した計測値は回転数調整器11に取り込まれ、予め設定した排出土壌温度と比較し、その差値量に基づいてキルン1の駆動モーター4の回転数が制御され、排出土壌温度が設定温度を維持するようにしている。なお、キルン1の回転数を上げるとキルン内での土壌の滞留時間が短くなって排出土壌の温度が下降し、回転数を下げるとキルン内での土壌の滞留時間が長くなって排出土壌の温度が上昇する。
On the soil discharge side of the heat treatment kiln 1, a temperature measuring device 10 for measuring the discharged soil temperature is provided, and a measured value measured by the temperature measuring device 10 is taken into the
また、加熱処理キルン1の排出側下位には、加熱された土壌を一時貯蔵可能としたストックビン12を配設しており、該ストックビン12内に加熱土壌を一時貯蔵することで曝気を行って土壌中に残留する微量の汚染物質をガス化させて離脱除去するようにしている。そして浄化した土壌は搬送手段13にて後述する土壌冷却手段に供給される。
In addition, a
前記ストックビン12の上位には、加熱処理キルン1の排ガスを導入して所定時間、例えば約2秒程度滞留させ、排ガス中の汚染物質を高温、例えば800℃程度の排ガス雰囲気にさらして加熱分解させる酸化分解炉14を搭載している。該酸化分解炉14の出口の排気煙道15には排ガス温度を測定する温度計測器16を備え、該温度計測器16にて測定した計測値を燃焼量調整器17に取り込んで予め設定した排ガス設定温度と比較し、その差値量に基づいてバーナ6の燃焼量を制御して酸化分解炉14の出口の排ガス温度を一定に維持するようにしている。
The exhaust gas from the heat treatment kiln 1 is introduced into the upper part of the
前記酸化分解炉14の下流には、高温の排ガスを冷却するための水冷式の冷却塔18を配設し、排ガスに対し水を噴霧してガス温度を約180℃程度まで急冷させるようにしており、これによってダイオキシンの再析出も押さえることができる。
A water-cooled
冷却塔18の下流には、集塵機であるバグフィルター19を配設する一方、重質油やVOCの加熱浄化過程にて生成される有害物質である硫黄酸化物や塩化水素を中和するための消石灰を貯蔵する消石灰貯蔵ビン20を配設し、所定量の消石灰を切り出すスクリューフィーダー21や排気煙道15内に消石灰を吹き込むブロア(図示せず)等より成る消石灰供給装置を備え、該消石灰供給装置によって消石灰をバグフィルター19の入口側の排気煙道15内に適宜量吹き込み、バグフィルター19内で硫黄酸化物や塩化水素を中和させるようにしている。なお、消石灰に活性炭を混入し、バグフィルター19に吹き込んでろ布に被覆させると、排ガス中のダイオキシンを活性炭に吸着させて除去できる。
A
バグフィルター19の下流には、排ガスを吸引排気する排風機22が配設され、バーナ6から加熱処理キルン1内に供給する燃焼ガスを過不足なしに吸引するために、投入ホッパ5の隅部にて検出する静圧がほぼ大気圧程度となるように排気煙道15内の風量調整ダンパー(図示せず)の開度または排風機の回転数を制御して吸引量調整を行っている。そして、排風機22を通過した排ガスは煙突23から大気中に放出される。
Downstream of the
なお、煙突23には、硫黄酸化物および/または塩化水素の濃度を測定するための濃度計測器(図示せず)を配設し、該濃度計測器による計測値が所定値以下となるように消石灰供給装置のスクリューフィーダー21の駆動モータの回転数をコントロールし、必要な消石灰量を排気煙道15内に吹き込んで排ガス中の硫黄酸化物や塩化水素を中和させるようにしても良い。
The
また、前記ストックビン12に貯蔵した土壌は高温であり、これを冷却して取り扱いやすいようにするための土壌冷却装置24を配設している。土壌冷却装置24は、例えば、ロータリーキルン方式のものを採用し、内部に掻き上げ羽根を周設した円筒状のドラム25を機台26上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置(図示せず)により所定の速度で回転させる。
The soil stored in the
前記ドラム25の一端には投入ホッパ27を、他端には排出ホッパ28を配設し、加熱土壌を投入ホッパ27側から投入し、掻き上げ羽根によって掻き上げながら排出ホッパ28側へと移動させる間に、投入側に配設した水噴射ノズル29から噴射する水によって加熱土壌を冷却すると共に、埃が出にくい程度に含水率を高めて取り扱いやすい状態にしている。
A charging
また、土壌冷却装置24にて発生する埃や水蒸気は、排気ダクト30の末端に配設した排風機31によって吸引排気し、飛散するダストを捕捉するためのバグフィルター32を経由して煙突23より大気中に放出するようにしている。
Further, dust and water vapor generated in the
次に、上記加熱浄化装置によってダイオキシンを含む汚染土壌を浄化処理する場合について説明する。浄化処理する場合には、先ず、排風機22にて吸引排気しながら加熱処理キルン1のバーナ6を燃焼させ、例えば約1800℃程度の燃焼ガスをキルン1内に供給する一方、汚染土壌貯留ホッパ7内の汚染土壌をコンベヤ8、9によってキルン1内に供給して加熱する。
Next, the case where the contaminated soil containing dioxin is purified by the heating and purification apparatus will be described. In the case of the purification treatment, first, the burner 6 of the heat treatment kiln 1 is combusted while being sucked and exhausted by the
このとき、酸化分解炉14の出口ガス温度を温度センサー16にて逐次計測し、燃焼量調整器17にて設定したダイオキシンを加熱分解できる温度、例えば約800℃程度となるようにバーナ6の燃焼量をコントロールする。また、冷却塔18にて水を噴射して排ガス温度をダイオキシンが再析出しない約180℃程度まで急冷させるようにコントロールする。また、キルン1から排出される土壌は、排出土壌の温度を温度センサー10にて計測し、例えば約600℃程度となるように、回転数調整器11を介して駆動モータ4の回転数を制御してキルン1の回転数をコントロールする。
At this time, the temperature of the outlet gas of the
加熱処理キルン1内に供給された汚染土壌は、約300〜400℃に加熱されると土壌中のダイオキシンが揮発並びに熱分解してガス化する。この土壌をそのまま加熱し続けて約600℃前後に昇温させてからキルン1出口のストックビン12へと投入して貯蔵する。ストックビン12において約600℃前後の加熱土壌をしばらく、例えば約1時間程度貯蔵して曝気を行うことによって土壌中に残留する微量のダイオキシンをガス化させて離脱させる。
When the contaminated soil supplied into the heat treatment kiln 1 is heated to about 300 to 400 ° C., dioxins in the soil volatilize and thermally decompose to gasify. The soil is heated as it is, heated up to about 600 ° C., and then put into the
加熱処理キルン1内及びストックビン12にてガス化したダイオキシンは排ガスに随伴して酸化分解炉14へと導かれ、酸化分解炉14内で約800℃の排ガスに約2秒程度さらされることで、ガス化したダイオキシンが加熱分解される。続いて、酸化分解炉14から導出される排ガスは冷却塔18へと導かれ、約180℃程度まで急冷させてダイオキシンの再析出を押さえた後、バグフィルター19へと導かれる。
The dioxins gasified in the heat treatment kiln 1 and in the
バグフィルター19の手前では消石灰供給装置にて活性炭を混入した消石灰を吹き込んでバグフィルター19のろ布表面に被覆させておき、排ガス中のダイオキシンを活性炭で吸着する。また、土壌中に重質油を含んでいると加熱過程で硫黄成分により硫黄酸化物が生成され、またVOCを含んでいると酸化分解及び熱分解する過程でホスゲンが生成し、これに水蒸気を添加することで加水分解によって塩化水素が生成されることとなるので、これら排ガス中の酸性ガス(Sox、HCL等)を消石灰にて中和する。そして、バグフィルター19にて消石灰、活性炭、及びダスト微粒分を除去して清浄となったガスを煙突23から大気中へと放出する。なお、バグフィルター19にて捕捉回収される消石灰等は特別産業廃棄物として処分される。
In front of the
なお、上記では消石灰貯蔵ビン20に貯蔵される消石灰をスクリューフィーダー21にて予め設定した量を切り出して供給するようにしたが、煙突23にて硫黄酸化物および/または塩化水素の濃度を計測して計測した濃度が所定値以下となるように、スクリューフィーダー21の駆動モータの回転数をコントロールしても良い。
In the above, slaked lime stored in the slaked
また、ストックビン12に貯蔵された加熱土壌は、高温であるため取り扱いやすい温度まで冷却するために土壌冷却装置24に供給される。土壌冷却装置24に供給された土壌は、ドラム25内を転動流下する間に水噴霧ノズル29から水を噴霧されて冷却され、取り扱いやすい状態になって排出ホッパ28から排出され、コンベヤ33によって適宜場所に搬送されて山積みとした後に処理される。前記水噴霧ノズル29から噴霧する水量は、供給する土壌の量と温度等を考慮しながら最適な水量を決定して噴霧するようにすると、加湿過多による付着や詰まりを防止できると共に、加湿不足による粉塵の発生も極力少なくできる。また、ドラム25内にて発生する埃や水蒸気は排風機31によって吸引排気されて下流のバグフィルター32へと導かれ、埃が捕捉された後に煙突23より排気される。
In addition, the heated soil stored in the
このように、内周壁に耐火材を施工した加熱処理キルン1、加熱土壌を一時貯蔵するストックビン12、加熱処理キルン1の排ガスにてガス化したダイオキシンを燃焼分解させる酸化分解炉14、冷却塔18、バグフィルター19、更には活性炭を混入した消石灰を吹き込む消石灰供給装置を備え、酸化分解炉14の出口の排ガス温度と加熱処理キルン1の排出土壌温度とを浄化処理する汚染土壌中に含まれる汚染物質を加熱分解可能とする所定温度に維持するように、バーナ燃焼量と加熱処理キルン1の回転数(滞留時間)を制御することによって、ダイオキシンを含む汚染土壌を浄化処理できると共に、軽質油、重質油、VOC(揮発性有機化合物)、PCBなどを含む汚染土壌をこの浄化装置にて浄化処理できる。
Thus, the heat processing kiln 1 which constructed the refractory material on the inner peripheral wall, the
なお、前記実施例においては、ストックビン12を加熱処理キルン1の排出側下位に配設してキルン1から排出される加熱土壌を直接受け入れるようにすると共に、ストックビン12の上位に酸化分解炉14を搭載する立体的構造としたが、何らこの構造に限定するものでなく、ストックビンを離れて設置してキルン1から排出される加熱土壌を垂直搬送装置にて搬送するようにしても良いなど、適宜の設計変更は可能である。
In the above embodiment, the
また、加熱処理キルン1にて汚染土壌を加熱する温度は、ダイオキシンを含んでいれば約600℃程度が好ましいが、軽質油、重質油、VOC(揮発性有機化合物)、PCBなど土壌に含まれる汚染物質に応じて加熱浄化するに好ましい温度を適宜設定すると良いものである。また、汚染土壌中にダイオキシンを含まずに重質油、VOCを含んだ汚染土壌であれば、活性炭を混入しない消石灰のみをバグフィルター19に吹き込むようにすると良い。このように、本加熱浄化装置では、ダイオキシンだけでなく、軽質油、重質油、VOC(揮発性有機化合物)、PCBなどの汚染物質を含んだ汚染土壌をも好適に加熱浄化処理できる。
In addition, the temperature at which the contaminated soil is heated by the heat treatment kiln 1 is preferably about 600 ° C. if dioxin is included, but it is contained in soil such as light oil, heavy oil, VOC (volatile organic compound), PCB, etc. It is preferable to appropriately set a preferable temperature for heating and purifying according to the pollutant. Further, if the contaminated soil does not contain dioxin but contains heavy oil and VOC, it is preferable to blow only the slaked lime not mixed with activated carbon into the
1…加熱処理キルン 6…バーナ
7…汚染土壌貯留ホッパ 10…温度センサー
11…回転数調整器 12…ストックビン
14…酸化分解炉 16…温度センサー
17…燃焼量調整器 18…冷却塔
19…バグフィルター 20…消石灰貯蔵ビン
21…スクリューフィーダー(消石灰供給装置)
24…土壌冷却装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat processing kiln 6 ... Burner 7 ... Contaminated soil storage hopper 10 ...
24 ... Soil cooling device
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