JPH09192531A

JPH09192531A - 汚染土壌の浄化方法

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Publication number: JPH09192531A
Application number: JP8029898A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Iwabuchi; 雅和岩渕; Nobumasa Kumamoto; 進誠熊本; Toyoaki Kuwabara; 豊昭桑原; Tomoo Kondo; 知雄近藤; Kazuyuki Nishida; 和幸西田; Fumio Nishimura; 文雄西村; Masatake Noguchi; 正剛野口
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 1996-01-24
Filing date: 1996-01-24
Publication date: 1997-07-29
Anticipated expiration: 2016-01-24
Also published as: JP3812910B2

Abstract

(57)【要約】【課題】原油や重油などの石油と海水によって汚染さ
れた土壌に対する効率的かつ経済的な浄化方法を提供す
る。【解決手段】石油と海水によって汚染された土壌を４
工程によって浄化する。Ａ：原料土壌を解砕し且つ５０〜１００℃に加熱して低
粘度にする解砕工程。Ｂ：解砕処理した原料土壌および
灯油を５０〜１００℃に加熱しつつ混合撹拌した後、灯
油層と原料土壌層とに分離して灯油を抜き出す灯油洗浄
工程。Ｃ：灯油洗浄した原料土壌を洗浄水とともに５０
〜１００℃に加熱しつつ混合撹拌した後、塩分を含む洗
浄水層と原料土壌層とに分離して洗浄水を抜き出す温水
洗浄工程。Ｄ：温水洗浄した原料土壌を遠心脱水処理す
る脱水工程。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、汚染土壌の浄化方
法に関するものであり、詳しくは、原油や重油などの石
油と海水によって汚染された土壌の効率的な浄化を可能
にし、しかも、汚染土壌から油分および塩分をそれぞれ
別個に分離して回収し得る汚染土壌の浄化方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、油田やタンカーの事故による流出
原油で汚染された海岸近くの土壌、または、製油所の火
災によって石油と消火用海水で汚染された土壌などの処
理は、出来る限りの石油分を回収するものの、最終的に
は、揮発性成分の蒸発および残存分の風化に依存してい
たため、揮発性成分が大気中に拡散して大気汚染の原因
となること、風化するまでに長い年月を必要とする等の
不都合があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、炭化水素汚染土
壌の浄化方法として、炭化水素に対する分解機能を有す
る微生物を利用したバイオレメデーション法が急速に発
展している。しかしながら、斯かるバイオレメデーショ
ン法においては、微生物の炭化水素分解速度が遅く、ま
た、高い濃度の塩分が微生物にとって有害である。そこ
で、上記の様な汚染土壌の浄化においては、予め、簡単
な操作で石油分および塩分を除去した後にバイオレメデ
ーション法を適用したならば、一層効率的に汚染土壌を
浄化することが可能である。

【０００４】本発明は、上記の観点から種々検討の結果
なされたものであり、その目的は、原油や重油などの石
油と海水によって汚染された土壌の効率的な浄化を可能
にし、しかも、汚染土壌から油分および塩分をそれぞれ
別個に分離して回収し得る汚染土壌の浄化方法を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、原油、重油などの石油と海水によって汚染された土
壌を次の（Ａ）〜（Ｄ）の工程により浄化することを特
徴とする汚染土壌の浄化方法に存する。（Ａ）加熱手段が備えられた解砕槽を使用し、石油およ
び海水を含む原料土壌を所定粒径以下に解砕するととも
に５０〜１００℃に加熱することにより、原料土壌の粘
度をポンプ輸送が可能な粘度に低下させる解砕工程。（Ｂ）混合撹拌手段と加熱手段が備えられた洗浄槽とし
ての処理槽を使用し、前記解砕工程で処理した原料土壌
および溶剤としての灯油を５０〜１００℃に加熱しつつ
混合撹拌することにより、原料土壌中の石油を灯油に溶
解させた後、静置することによって石油を含む灯油層と
原料土壌層とに分離し、次いで、石油を含む分離された
灯油を抜き出す灯油洗浄工程。（Ｃ）混合撹拌手段と加熱手段が備えられた洗浄槽とし
ての処理槽を使用し、前記灯油洗浄工程で処理した原料
土壌を洗浄水とともに５０〜１００℃に加熱しつつ混合
撹拌することにより、原料土壌中の塩分を洗浄水に溶解
させた後、静置することによって塩分を含む洗浄水層と
原料土壌層とに分離し、次いで、塩分を含む分離された
洗浄水を抜き出す温水洗浄工程。（Ｄ）遠心脱水手段が備えられた脱水槽としての処理槽
を使用し、前記温水洗浄工程で処理した原料土壌を脱水
処理する脱水工程。

【０００６】また、上記の方法においては、その処理コ
ストを一層低減するため、混合撹拌手段、加熱手段およ
び遠心脱水手段が備えられた一つの処理槽を洗浄槽およ
び脱水槽として使用し、灯油洗浄工程、温水洗浄工程お
よび脱水工程を行うことが好ましい。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に係る汚染土壌の浄化方法
の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明
に係る汚染土壌の浄化方法による処理工程の一例を示す
系統図である。以下、汚染土壌の浄化方法を「浄化方
法」と略記する。

【０００８】本発明の浄化方法は、原油、重油などの石
油と海水によって汚染された土壌を浄化する方法であっ
て、以下に説明する解砕工程、灯油洗浄工程、温水洗浄
工程および脱水工程の４つの工程を含む。汚染土壌とし
ては、例えば、海岸にある油田の事故により、流出した
原油（以下、石油と言う。）と消火用海水によって汚染
された土壌が挙げられる。

【０００９】（Ａ）解砕工程：解砕工程においては、加
熱手段が備えられた解砕槽（２）を使用し、石油および
海水を含む原料土壌を所定粒径以下に解砕するとともに
５０〜１００℃に加熱することにより、原料土壌の粘度
をポンプ輸送が可能な粘度に低下させる。

【００１０】原料土壌の概略組成は、例えば、全体を１
００としたとき、次の通りである。

【００１１】

【表１】石油分：２０〜４０重量％塩分：９〜１４重量％水分：３重量％土壌：６８〜４３重量％

【００１２】上記の原料土壌は、流動性が少ないため、
先ず、ダンプカーなどで貯留設備である土壌ピット
（１）に回収する。次いで、ショベルローダー等の搬入
手段（１１）を使用し、土壌ピット（１）から解砕槽
（２）に投入する。解砕槽（２）はホッパー形状であ
り、その底部には、回転式の解砕機が付設されている。
また、解砕槽（２）には、ジャケット（加熱手段）が備
えられており、スチーム又は温水などの熱源（Ｓ）を使
用して加熱可能に構成されている。

【００１３】解砕槽（２）においては、油分および塩分
の抽出効果を高め且つポンプ輸送を可能にするため、投
入された原料土壌を例えば１０ミリ以下に細かく砕くこ
とが必要である。同時に、更に流動性を高めるため、原
料土壌を６５〜７５℃まで予熱し、その粘度を低下させ
る。なお、解砕工程においては、必要に応じ、原料土壌
の粘度を調整するため、解砕槽（２）に対し、灯油タン
ク（３）の灯油を管路（３１）を通じて注入する。

【００１４】（Ｂ）灯油洗浄工程：灯油洗浄工程におい
ては、混合撹拌手段と加熱手段が備えられた洗浄槽とし
ての洗浄機（４）の処理槽（４０）を使用し、上記の解
砕工程で処理した原料土壌および溶剤としての灯油を５
０〜１００℃に加熱しつつ混合撹拌することにより、原
料土壌中の石油を灯油に溶解させた後、静置することに
よって石油を含む灯油層と原料土壌層とに分離し、次い
で、石油を含む分離された灯油を抜き出す。

【００１５】先ず、解砕工程で処理したスラリー状の原
料土壌は、解砕槽（２）の下部に直結されたスクリュウ
型のスラッジポンプ（２２）を使用し、管路（２１）を
通じて洗浄機（４）へ供給する。洗浄機（４）として
は、原料土壌と溶剤を撹拌混合し得る構造であるなら
ば、各種の装置を使用することが出来る。

【００１６】洗浄機（４）としては、混合撹拌効果を高
め且つ洗浄した土壌の円滑な排出を行うため、例えば、
撹拌羽根（撹拌混合手段）が備えられた回転バスケット
型の処理槽（４０）を傾斜装置（４１）に搭載すること
により、処理槽（４０）を傾転可能に構成した装置が好
適である。処理槽（４０）は、実質的に容器を構成する
ケーシングの内側に配置された内槽であり、斯かる処理
槽（４０）のケーシング外周部にはジャケット（加熱手
段）が付設されており、スチームその他の熱媒（Ｓ）で
加熱可能に構成されている。

【００１７】土壌の投入に先行し、灯油ポンプ（３２）
を含む管路（３１）を通じ、灯油タンク（３）から処理
槽（４０）に灯油を供給し、処理槽（４０）を囲繞して
いるケーシング内に灯油を必要量張り込む。灯油の必要
量は、土壌１００に対して重量比で３０前後が最適であ
る。これより少ない場合は撹拌効果および溶媒力の点で
問題があり実用的でない。

【００１８】処理槽（４０）に投入された土壌は、最初
に溶剤である灯油によって洗浄され、土壌に付着してい
る石油分を灯油中に溶解させる。抽出用の溶剤としては
灯油が最適である。灯油を使用する理由は、例えば、灯
油より軽質のナフサでは溶解力はあるが揮発性が高く引
火する恐れがあるため、安全上好ましくないからであ
る。また、灯油より重質の軽油などでは溶解力が小さく
実用に適さないからである。

【００１９】灯油洗浄の際は、ジャケットを使用し、灯
油および土壌を６５〜７５℃まで加熱する。そして、傾
斜装置（４１）によって処理槽（４０）を水平面に対し
て約３０度傾けて回転する。斯かる処理槽（４０）の傾
斜回転により、比重の重たい土壌成分も処理槽（４０）
内で揺動するため、効率良く撹拌して灯油と石油分を十
分に接触させることが出来、石油分を短時間で溶解する
ことが出来る。この際、循環ポンプ（４７）が備えられ
た循環路（４６）を使用し、灯油を循環させると一層効
率よく溶解することが出来る。

【００２０】上記の様に、例えば、約３０分混合撹拌し
た後に、傾斜装置（４１）の作動により処理槽（４０）
を水平に戻して静置し、石油を含む灯油層と原料土壌層
とに分離する。そして、循環路（４６）の循環ポンプ
（４７）を使用し、循環路（４６）から分岐する管路
（４２）を通じ、灯油層を構成する灯油溶液を処理槽
（４０）の底部から抜き出して回収油タンク（５）に回
収する。なお、回収油タンク（５）内の回収油は、タン
クローリー（５１）によって製油所に移送され、通常の
原油と同様に常圧蒸留装置で処理され、石油製品として
回収される。

【００２１】（Ｃ）温水洗浄工程：温水洗浄工程におい
ては、混合撹拌手段と加熱手段が備えられた洗浄槽とし
ての処理槽（４０）を使用し、前記灯油洗浄工程で処理
した原料土壌を洗浄水とともに５０〜１００℃に加熱し
つつ混合撹拌することにより、原料土壌中の塩分を洗浄
水に溶解させた後、静置することによって塩分を含む洗
浄水層と原料土壌層とに分離し、次いで、塩分を含む分
離された洗浄水を抜き出す。

【００２２】温水洗浄工程においては、洗浄機（４）の
処理槽（４０）を洗浄槽として使用する。すなわち、灯
油洗浄後の土壌を収容した処理槽（４０）に対し、先
ず、洗浄水ポンプ（６２）が備えられた管路（６１）を
通じ、洗浄水タンク（６）に予め貯留された洗浄水を供
給し、処理槽（４０）のケーシング内に洗浄水を張り込
む。その際、ジャケットにスチームを通して洗浄水を約
７０℃に加熱する。洗浄水の量は、土壌１００に対して
洗浄水１００が望ましい。

【００２３】次いで、傾斜装置（４１）により処理槽
（４０）を傾斜させ、土壌を揺動しながら撹拌混合し、
土壌中の塩分を除去する。温水洗浄中も、ジャケットに
より処理槽（４０）内を約７０℃に維持する。これは土
壌に残存している油分を温水中に移動し、残存油分を出
来るだけ少なくするためである。また、温水洗浄中は、
循環路（４６）の循環ポンプ（４７）を駆動することに
より、温水と土壌の混合効率をより一層高めることが出
来る。

【００２４】上記の温水洗浄を例えば約２０分行った後
に、処理槽（４０）を水平に戻して静置し、比重差を利
用して液面に油分を浮上させる。次いで、傾斜装置（４
１）の作動により処理槽（４０）を傾け、液面に浮上し
た油分を流路（４５）を通じて油水分離槽（９）に移送
する。油水分離槽（９）は、内部が２槽構造になされ、
一方の槽に貯留された上層部分の回収油分を他方の層に
オーバーフローさせることにより、油と水の分離を行う
槽である。

【００２５】油水分離槽（９）で回収された回収油は、
回収油ポンプ（９２）が備えられた管路（９１）を通じ
て前記の回収油タンク（５）に回収する。また、処理槽
（４０）のケーシング内に残った温水は、管路（４６）
中の循環ポンプ（４７）を使用して抜き出し、管路（４
６）から分岐する管路（４３）を通じて回収水タンク
（７）に回収する。

【００２６】上記の様な温水洗浄により灯油を含む残存
油分を除去した後、続いて、塩分除去を主目的とした２
回目の温水洗浄を行う。洗浄操作は、上記の１回目の洗
浄と略同じであるが、表面浮上油の回収を必要としない
ため、温水の傾斜排出は行う必要がない。すなわち、上
記と同様の撹拌洗浄によって塩分を温水中に溶解させた
後、循環ポンプ（４７）を使用し、管路（４３）を通じ
て回収水タンク（７）に洗浄排水を抜き出す。

【００２７】なお、回収水中には塩分が相当量溶解して
おり、場合によっては塩分を回収するため、回収水ポン
プが備えられた管路（７１）を通じ、回収した排水を回
収水タンク（７）から塩分回収装置（７２）に供給す
る。

【００２８】（Ｄ）脱水工程：上記の各工程を経ること
によって油分および塩分をそれぞれ所定濃度以下まで除
去した後、脱水操作を行うことにより、土壌に付着して
いる洗浄水を除去する。すなわち、脱水工程において
は、遠心脱水手段が備えられた脱水槽としての洗浄機
（４）の処理槽（４０）を使用し、前記温水洗浄工程で
処理した原料土壌を脱水処理する。

【００２９】処理槽（４０）は、その内周面に細かいメ
ッシュの金網が貼着された回転バスケットであり、斯か
る処理槽（４０）のメッシュ構造および処理槽（４０）
をその軸線周りに高速回転させる駆動機構が遠心脱水手
段を構成している。従って、上記の洗浄工程によって土
壌が残存した処理槽（４０）を所定速度で回転すること
により、土壌に付着している洗浄水を遠心効果で処理槽
（４０）の半径方向外向きに移動させ、処理槽（４０）
の金網を通して外槽であるケーシング側に補集すること
が出来る。

【００３０】補集した水は、上記と同様に、管路（４
３）を通じて回収水タンク（７）に取り出す。そして、
脱水運転を終了した後、傾斜装置（４１）によって処理
槽（４０）を傾転させ、処理槽（４０）内の概ね水分が
除去された土壌を排出する。また、処理槽（４０）から
の排出においては、コンベヤ等の搬送機構（４４）を使
用し、浄化された土壌を回収ヤード（８）に搬出する。

【００３１】本発明の浄化方法においては、上記４工程
により、比較的簡単な操作で且つ短い時間で土壌中の石
油分と塩分を概ね除去することが出来、バイオレメデー
ション法などの前処理として本発明の浄化方法を実施し
た場合、汚染土壌の浄化を一層効率的に行うことが出来
る。また、本発明の浄化方法では、汚染土壌から油分お
よび塩分をそれぞれ別個に分離して回収することが出
来、回収した油分および塩分を有効に利用することが出
来る等、種々の効用を得ることが出来る。

【００３２】また、本発明においては、上記の実施形態
の様に、上記（Ａ）〜（Ｄ）の４工程の中、（Ｂ）〜
（Ｄ）の３工程を同一装置によって行うことにより、搬
送などによる滞留を防止し且つ装置規模を小さくするこ
とが可能である。すなわち、本発明の浄化方法において
は、混合撹拌手段、加熱手段および遠心脱水手段が備え
られた一つの処理槽（４０）を洗浄槽および脱水槽とし
て使用し、灯油洗浄工程（Ｂ）、温水洗浄工程（Ｃ）及
び脱水工程（Ｄ）を行うことにより、処理コストを一層
低減することが出来る。勿論、洗浄槽や脱水槽を別個に
設けることも可能である。

【００３３】

【発明の効果】本発明の汚染土壌の浄化方法によれば次
の様な効果を奏する。（１）汚染された土壌中の油分、塩分をそれぞれ別個に
分離して回収でき、回収油は製油所で処理して石油製品
として、また、塩分は塩の原料としてそれぞれに利用で
きるため、資源の有効利用が可能になる。（２）土壌を洗浄する溶剤としての灯油の使用量を増減
することにより、土壌の残存油分を容易に調節し得る。（３）洗浄に使用する溶剤の灯油は、全く毒性がないた
め、仮に土壌に残存した場合も環境に悪影響を与える怖
れがない。（４）灯油洗浄、温水洗浄、脱水の各操作を１台の装置
で行い得るため、設備費が経済的であるとともに、装置
全体をスキッド化して汚染現場の最適場所に搬入でき、
土壌の移送費用を節減することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る汚染土壌の浄化方法による処理工
程の一例を示す系統図である。

【符号の説明】

１：土壌ピット２：解砕槽３：灯油タンク４：洗浄機４０：処理槽４１：傾斜装置５：回収油タンク６：洗浄水タンク７：回収水タンク８：回収ヤード９：油水分離槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者桑原豊昭東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設株式会社内 (72)発明者近藤知雄東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設株式会社内 (72)発明者西田和幸神奈川県川崎市川崎区大川町２番１号三菱化工機株式会社内 (72)発明者西村文雄神奈川県川崎市川崎区大川町２番１号三菱化工機株式会社内 (72)発明者野口正剛神奈川県川崎市川崎区大川町２番１号三菱化工機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原油、重油などの石油と海水によって汚
染された土壌を次の（Ａ）〜（Ｄ）の工程により浄化す
ることを特徴とする汚染土壌の浄化方法。（Ａ）加熱手
段が備えられた解砕槽を使用し、石油および海水を含む
原料土壌を所定粒径以下に解砕するとともに５０〜１０
０℃に加熱することにより、原料土壌の粘度をポンプ輸
送が可能な粘度に低下させる解砕工程。（Ｂ）混合撹拌
手段と加熱手段が備えられた洗浄槽としての処理槽を使
用し、前記解砕工程で処理した原料土壌および溶剤とし
ての灯油を５０〜１００℃に加熱しつつ混合撹拌するこ
とにより、原料土壌中の石油を灯油に溶解させた後、静
置することによって石油を含む灯油層と原料土壌層とに
分離し、次いで、石油を含む分離された灯油を抜き出す
灯油洗浄工程。（Ｃ）混合撹拌手段と加熱手段が備えら
れた洗浄槽としての処理槽を使用し、前記灯油洗浄工程
で処理した原料土壌を洗浄水とともに５０〜１００℃に
加熱しつつ混合撹拌することにより、原料土壌中の塩分
を洗浄水に溶解させた後、静置することによって塩分を
含む洗浄水層と原料土壌層とに分離し、次いで、塩分を
含む分離された洗浄水を抜き出す温水洗浄工程。（Ｄ）
遠心脱水手段が備えられた脱水槽としての処理槽を使用
し、前記温水洗浄工程で処理した原料土壌を脱水処理す
る脱水工程。
【請求項２】混合撹拌手段、加熱手段および遠心脱水
手段が備えられた一つの処理槽を洗浄槽および脱水槽と
して使用し、灯油洗浄工程、温水洗浄工程および脱水工
程を行う請求項１に記載の汚染土壌の浄化方法。