土壌のリサイクルシステム
【課題】汚染土壌を含む土壌を大量に有効活用することが可能な土壌のリサイクルシステムを提供すること。
【解決手段】土壌をセメント製造工場に運送し、再生利用物の利用計画に基づいて、土壌をセメントクリンカー原料、セメント添加材原料、土工資材原料として使用する、及び／又は、熱処理して清浄土壌とすることを特徴とする土壌のリサイクルシステム。
【解決手段】土壌をセメント製造工場に運送し、再生利用物の利用計画に基づいて、土壌をセメントクリンカー原料、セメント添加材原料、土工資材原料として使用する、及び／又は、熱処理して清浄土壌とすることを特徴とする土壌のリサイクルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌を原料とした再生利用物の利用計画に基づいて、土壌を有効活用する土壌のリサイクルシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
建設現場や工事現場等から発生する土壌や残土の発生量は、年間数百万トンにも達し、その大部分は有効利用されることなく、埋立て処分されているのが現状である。近年、その受け入れ側である埋立て処分場については、その枯渇化が深刻化しており、発生する土壌等を全て受け入れることが困難な状況である。
【０００３】
従来、土壌を有効利用する方法として、無害で排出元の明確な建設残土又は建設汚泥を処理工場に運送し、物理処理又は化学処理して、処理物を埋め戻し用、その他の土木関連土用、田畑用の農材関連土用、建設用材及び工業用水に分離する処理方法（特許文献１）が提案されている。しかしながら、この方法は、原則的に無害な土壌を対象とした方法であり、有機物や重金属により汚染された土壌に適用することは困難である。
【０００４】
また、汚染土壌の処理を集約して行なう組織体を組織し、汚染土壌の処理オーダに基づいて少なくとも熱処理、生物処理、洗浄・分級処理のいずれかの処理を施し、清浄土壌、副産物、残土の処分を行なうようにした汚染土壌のリサイクルシステム（特許文献２）が検討されている。しかしながら、この方法は、汚染土壌の処理を対象とした方法であり、再生利用物は原則的に清浄土壌又はセメントクリンカーであるので、大量に発生する建設発生土等を全て有効活用するのは困難である。また、土壌処理センタ（組織体）は、必ずしも一箇所に全ての処理機能を備えたものではないので、処理用の土壌を複数の処理設備に、その都度運送しなければならず、手間がかかるという問題がある。
【特許文献１】特開２００４−９２９号公報
【特許文献２】特開２００４−１２１９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、汚染土壌を含む土壌を大量に有効活用することが可能な土壌のリサイクルシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
斯かる実情に鑑み、本発明者らは、鋭意検討した結果、土壌をセメント製造工場に運送し、再生利用物の利用計画に基づいて土壌を処理すれば、汚染土壌を含む土壌を大量に有効活用できることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は、土壌をセメント製造工場に運送し、再生利用物の利用計画に基づいて、土壌をセメントクリンカー原料、セメント添加材原料、土工資材原料として使用する、及び／又は、熱処理して清浄土壌とすることを特徴とする土壌のリサイクルシステムを提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、汚染土壌を含む土壌を様々な再生利用物として大量に有効活用することができ、環境問題の解決に大きく貢献することができる。また、本発明においては、廃棄物最終処分場から掘り出された混合土も再生利用物として有効活用することができるので、廃棄物最終処分場の延命にも貢献することができる。
さらに、本発明においては、セメント製造工場で土壌の処理を一括して行うので、土壌の運送等の手間を低減することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明においては、土壌をセメント製造工場に運送する。土壌としては、弗素、硼素、砒素、鉛等の無機物や重金属で汚染された土壌；ダイオキシン類、PCB類やVOC類等の有機塩素化合物、油などの有機物で汚染された土壌；建設発生土、浚渫土、建設汚泥、掘り出された混合土などが挙げられる。
ここで、建設発生土としては、建設現場や工事現場等から発生する土壌や残土、さらには廃土壌などが挙げられる。浚渫土としては、海底、河川、湖沼、調整池、ダム等の浚渫土が挙げられる。建設汚泥としては、プレボーリング工法、中堀工法、回転圧入工法等の既製杭の埋込み杭工法から排出される汚泥などが挙げられる。掘り出された混合土としては、廃棄物処分場から掘り出された混合土や、廃棄物が不法投棄された場所から掘り出された混合土などが挙げられる。
【００１０】
上記の土壌には、土砂類のほか、各種廃棄物（例えば、各種焼却灰、木材片、プラスチック製品、コンクリート破砕片、鉄やアルミ合金類等の金属片など）が含まれる場合があり、その中には、１００mmを超える塊からなる廃棄物も含まれる。本発明においては、このような塊からなる廃棄物（ただし、金属片は除く）も、破砕後、セメント製造工場で、セメントクリンカー原料、セメント添加材原料、土工資材原料等として使用することができるし、除去してもよい。
【００１１】
セメント製造工場では、上記土壌を原料とし、セメントクリンカー製造用ロータリーキルンを用いて、様々な再生利用物、例えば、以下に示すもの等を製造することができる。
（１）低沸点重金属（例えば、Hg等）や有機物で汚染された土壌を、４００〜７００℃で加熱することにより、重金属を揮発させたり、有機物を燃焼させ、清浄土壌を製造することができる。
また、高沸点重金属（例えば、Pb等）で汚染された土壌は、７００〜１４００℃で加熱することにより、重金属を揮発させ、清浄土壌を製造することができる。なお、この場合は、塩化揮発法と併用することにより、効率化を図ることができる。
【００１２】
（２）上記土壌を、石灰石、生石灰、消石灰等のCaO原料、珪石、粘土等のSiO2原料、粘土等のAl2O3原料や、鉄滓、鉄ケーキ等のFe2O3原料などと混合し、水硬率（H.M.）１．５〜２．５、ケイ酸率（S.M.）１．３〜３．０、鉄率（I.M.）０．８〜２．８に調整し、１３００〜１４５０℃で焼成することにより、セメントクリンカーを製造することができる。
得られたセメントクリンカーは、粉砕して、石膏と混合することにより、セメントとして使用することができる。
【００１３】
（３）上記土壌を、石灰石、生石灰、消石灰等のCaO原料、珪石、粘土等のSiO2原料、粘土等のAl2O3原料や、鉄滓、鉄ケーキ等のFe2O3原料等と混合し、水硬率（H.M.）１．０〜１．５、ケイ酸率（S.M.）２．１〜３．１、鉄率（I.M.）０．５〜１０に調整し、１０００〜１４００℃で焼成し、得られた焼成物を粉砕することにより、セメント添加材を製造することができる。
【００１４】
（４）上記土壌を、石灰石、生石灰、消石灰等のCaO原料、珪石、粘土等のSiO2原料、粘土等のAl2O3原料や、鉄滓、鉄ケーキ等のFe2O3原料等と混合し、水硬率（H.M.）０〜１、ケイ酸率（S.M.）０．５〜１０、鉄率（I.M.）０．５〜１０に調整し、１０００〜１４００℃で焼成することにより、土工資材を製造することができる。
この土工資材は、コンクリート用の骨材、路盤材、埋め戻し材、アスファルト用の骨材、盛土材、充填材等として使用することができる。
【００１５】
上記の再生利用物の製造において、汚染土壌、掘り出された混合土、海底浚渫土を使用した場合、重金属や塩素等が揮発するが、これら重金属等は、集塵処理等を行うことにより、大気中への拡散を防止することができる。
【００１６】
本発明においては、再生利用物の利用計画に基づいて、土壌の再利用方法を決定する。再生利用物は、土壌発生現場にて再利用するのが好ましいが、別の場所で使用しても良い。
再生利用物の利用計画は、再生利用物を製造する側から提案する場合、再生利用物を利用する側から提案する場合、製造者と利用者が相談して決める場合がある。
【００１７】
例えば、
（１）建設現場の場合：
建設現場で使用するセメント、コンクリート用骨材、土工資材（路盤材、埋め戻し材）、清浄土壌の利用計画に基づいて、土壌の再利用方法を決定する。
（２）道路工事の場合：
路盤材、アスファルト用の骨材の利用計画に基づいて、土壌の再利用方法を決定する。
（３）埋め戻しや公園等の造成工事の場合：
路盤材、埋め戻し材、清浄土壌の利用計画に基づいて、土壌の再利用方法を決定する。
【００１８】
より具体的には、例えば、建設現場で発生する土壌を、セメント工場に運送し、その建設工事に必要となる材料を製造するための原料として振り分け、必要な材料を製造する。得られた材料は、土壌が発生した建設現場に運送し、建設工事で使用される。
このように、土壌をリサイクルすることにより、発生した土壌の処分が不要となり、また、製造した製品販売の安定確保が可能となる。
【００１９】
本発明においては、土壌の再利用方法を決定する際に、該土壌の分析を行い、この分析結果を考慮することが好ましい。具体的には、重金属の含有量が多い汚染土壌は土工資材の原料として使用し、重金属の含有量が少ない土壌をセメントクリンカーやセメント添加材の原料として使用する等である。なお、分析は、公知の分析装置や分析方法に従って行うことができる。
【００２０】
本発明においては、洗浄及び／又は分級処理後、土壌をセメントクリンカー原料、セメント添加材原料、土工資材原料として使用する、及び／又は、熱処理して清浄土壌とすることができる。特に、汚染土壌、掘り出された混合土や海底浚渫土を使用する場合には、洗浄及び／又は分級処理を行うのが好ましい。洗浄及び／又は分級処理を行うことにより、再生利用物の製造における重金属等の揮発を低減することができ、集塵処理等の手間を低減することができる。
なお、洗浄や分級処理は、公知の装置や方法で行なうことができる。
【００２１】
本発明においては、ロータリーキルンを用いての加熱処理以外の処理（破砕、除去、分析、洗浄、分級処理）は、土壌の発生元、土壌を運送する途中の適当な処理設備のある施設や、セメント工場のいずれで行なっても良い。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌を原料とした再生利用物の利用計画に基づいて、土壌を有効活用する土壌のリサイクルシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
建設現場や工事現場等から発生する土壌や残土の発生量は、年間数百万トンにも達し、その大部分は有効利用されることなく、埋立て処分されているのが現状である。近年、その受け入れ側である埋立て処分場については、その枯渇化が深刻化しており、発生する土壌等を全て受け入れることが困難な状況である。
【０００３】
従来、土壌を有効利用する方法として、無害で排出元の明確な建設残土又は建設汚泥を処理工場に運送し、物理処理又は化学処理して、処理物を埋め戻し用、その他の土木関連土用、田畑用の農材関連土用、建設用材及び工業用水に分離する処理方法（特許文献１）が提案されている。しかしながら、この方法は、原則的に無害な土壌を対象とした方法であり、有機物や重金属により汚染された土壌に適用することは困難である。
【０００４】
また、汚染土壌の処理を集約して行なう組織体を組織し、汚染土壌の処理オーダに基づいて少なくとも熱処理、生物処理、洗浄・分級処理のいずれかの処理を施し、清浄土壌、副産物、残土の処分を行なうようにした汚染土壌のリサイクルシステム（特許文献２）が検討されている。しかしながら、この方法は、汚染土壌の処理を対象とした方法であり、再生利用物は原則的に清浄土壌又はセメントクリンカーであるので、大量に発生する建設発生土等を全て有効活用するのは困難である。また、土壌処理センタ（組織体）は、必ずしも一箇所に全ての処理機能を備えたものではないので、処理用の土壌を複数の処理設備に、その都度運送しなければならず、手間がかかるという問題がある。
【特許文献１】特開２００４−９２９号公報
【特許文献２】特開２００４−１２１９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、汚染土壌を含む土壌を大量に有効活用することが可能な土壌のリサイクルシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
斯かる実情に鑑み、本発明者らは、鋭意検討した結果、土壌をセメント製造工場に運送し、再生利用物の利用計画に基づいて土壌を処理すれば、汚染土壌を含む土壌を大量に有効活用できることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は、土壌をセメント製造工場に運送し、再生利用物の利用計画に基づいて、土壌をセメントクリンカー原料、セメント添加材原料、土工資材原料として使用する、及び／又は、熱処理して清浄土壌とすることを特徴とする土壌のリサイクルシステムを提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、汚染土壌を含む土壌を様々な再生利用物として大量に有効活用することができ、環境問題の解決に大きく貢献することができる。また、本発明においては、廃棄物最終処分場から掘り出された混合土も再生利用物として有効活用することができるので、廃棄物最終処分場の延命にも貢献することができる。
さらに、本発明においては、セメント製造工場で土壌の処理を一括して行うので、土壌の運送等の手間を低減することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明においては、土壌をセメント製造工場に運送する。土壌としては、弗素、硼素、砒素、鉛等の無機物や重金属で汚染された土壌；ダイオキシン類、PCB類やVOC類等の有機塩素化合物、油などの有機物で汚染された土壌；建設発生土、浚渫土、建設汚泥、掘り出された混合土などが挙げられる。
ここで、建設発生土としては、建設現場や工事現場等から発生する土壌や残土、さらには廃土壌などが挙げられる。浚渫土としては、海底、河川、湖沼、調整池、ダム等の浚渫土が挙げられる。建設汚泥としては、プレボーリング工法、中堀工法、回転圧入工法等の既製杭の埋込み杭工法から排出される汚泥などが挙げられる。掘り出された混合土としては、廃棄物処分場から掘り出された混合土や、廃棄物が不法投棄された場所から掘り出された混合土などが挙げられる。
【００１０】
上記の土壌には、土砂類のほか、各種廃棄物（例えば、各種焼却灰、木材片、プラスチック製品、コンクリート破砕片、鉄やアルミ合金類等の金属片など）が含まれる場合があり、その中には、１００mmを超える塊からなる廃棄物も含まれる。本発明においては、このような塊からなる廃棄物（ただし、金属片は除く）も、破砕後、セメント製造工場で、セメントクリンカー原料、セメント添加材原料、土工資材原料等として使用することができるし、除去してもよい。
【００１１】
セメント製造工場では、上記土壌を原料とし、セメントクリンカー製造用ロータリーキルンを用いて、様々な再生利用物、例えば、以下に示すもの等を製造することができる。
（１）低沸点重金属（例えば、Hg等）や有機物で汚染された土壌を、４００〜７００℃で加熱することにより、重金属を揮発させたり、有機物を燃焼させ、清浄土壌を製造することができる。
また、高沸点重金属（例えば、Pb等）で汚染された土壌は、７００〜１４００℃で加熱することにより、重金属を揮発させ、清浄土壌を製造することができる。なお、この場合は、塩化揮発法と併用することにより、効率化を図ることができる。
【００１２】
（２）上記土壌を、石灰石、生石灰、消石灰等のCaO原料、珪石、粘土等のSiO2原料、粘土等のAl2O3原料や、鉄滓、鉄ケーキ等のFe2O3原料などと混合し、水硬率（H.M.）１．５〜２．５、ケイ酸率（S.M.）１．３〜３．０、鉄率（I.M.）０．８〜２．８に調整し、１３００〜１４５０℃で焼成することにより、セメントクリンカーを製造することができる。
得られたセメントクリンカーは、粉砕して、石膏と混合することにより、セメントとして使用することができる。
【００１３】
（３）上記土壌を、石灰石、生石灰、消石灰等のCaO原料、珪石、粘土等のSiO2原料、粘土等のAl2O3原料や、鉄滓、鉄ケーキ等のFe2O3原料等と混合し、水硬率（H.M.）１．０〜１．５、ケイ酸率（S.M.）２．１〜３．１、鉄率（I.M.）０．５〜１０に調整し、１０００〜１４００℃で焼成し、得られた焼成物を粉砕することにより、セメント添加材を製造することができる。
【００１４】
（４）上記土壌を、石灰石、生石灰、消石灰等のCaO原料、珪石、粘土等のSiO2原料、粘土等のAl2O3原料や、鉄滓、鉄ケーキ等のFe2O3原料等と混合し、水硬率（H.M.）０〜１、ケイ酸率（S.M.）０．５〜１０、鉄率（I.M.）０．５〜１０に調整し、１０００〜１４００℃で焼成することにより、土工資材を製造することができる。
この土工資材は、コンクリート用の骨材、路盤材、埋め戻し材、アスファルト用の骨材、盛土材、充填材等として使用することができる。
【００１５】
上記の再生利用物の製造において、汚染土壌、掘り出された混合土、海底浚渫土を使用した場合、重金属や塩素等が揮発するが、これら重金属等は、集塵処理等を行うことにより、大気中への拡散を防止することができる。
【００１６】
本発明においては、再生利用物の利用計画に基づいて、土壌の再利用方法を決定する。再生利用物は、土壌発生現場にて再利用するのが好ましいが、別の場所で使用しても良い。
再生利用物の利用計画は、再生利用物を製造する側から提案する場合、再生利用物を利用する側から提案する場合、製造者と利用者が相談して決める場合がある。
【００１７】
例えば、
（１）建設現場の場合：
建設現場で使用するセメント、コンクリート用骨材、土工資材（路盤材、埋め戻し材）、清浄土壌の利用計画に基づいて、土壌の再利用方法を決定する。
（２）道路工事の場合：
路盤材、アスファルト用の骨材の利用計画に基づいて、土壌の再利用方法を決定する。
（３）埋め戻しや公園等の造成工事の場合：
路盤材、埋め戻し材、清浄土壌の利用計画に基づいて、土壌の再利用方法を決定する。
【００１８】
より具体的には、例えば、建設現場で発生する土壌を、セメント工場に運送し、その建設工事に必要となる材料を製造するための原料として振り分け、必要な材料を製造する。得られた材料は、土壌が発生した建設現場に運送し、建設工事で使用される。
このように、土壌をリサイクルすることにより、発生した土壌の処分が不要となり、また、製造した製品販売の安定確保が可能となる。
【００１９】
本発明においては、土壌の再利用方法を決定する際に、該土壌の分析を行い、この分析結果を考慮することが好ましい。具体的には、重金属の含有量が多い汚染土壌は土工資材の原料として使用し、重金属の含有量が少ない土壌をセメントクリンカーやセメント添加材の原料として使用する等である。なお、分析は、公知の分析装置や分析方法に従って行うことができる。
【００２０】
本発明においては、洗浄及び／又は分級処理後、土壌をセメントクリンカー原料、セメント添加材原料、土工資材原料として使用する、及び／又は、熱処理して清浄土壌とすることができる。特に、汚染土壌、掘り出された混合土や海底浚渫土を使用する場合には、洗浄及び／又は分級処理を行うのが好ましい。洗浄及び／又は分級処理を行うことにより、再生利用物の製造における重金属等の揮発を低減することができ、集塵処理等の手間を低減することができる。
なお、洗浄や分級処理は、公知の装置や方法で行なうことができる。
【００２１】
本発明においては、ロータリーキルンを用いての加熱処理以外の処理（破砕、除去、分析、洗浄、分級処理）は、土壌の発生元、土壌を運送する途中の適当な処理設備のある施設や、セメント工場のいずれで行なっても良い。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
土壌をセメント製造工場に運送し、再生利用物の利用計画に基づいて、土壌をセメントクリンカー原料、セメント添加材原料、土工資材原料として使用する、及び／又は、熱処理して清浄土壌とすることを特徴とする土壌のリサイクルシステム。
【請求項２】
土壌の分析を行い、この分析結果を考慮し、再生利用物の利用計画に基づいて、土壌をセメントクリンカー原料、セメント添加材原料、土工資材原料として使用する、及び／又は、熱処理して清浄土壌とする請求項１記載の土壌のリサイクルシステム。
【請求項３】
洗浄及び／又は分級処理後、土壌をセメントクリンカー原料、セメント添加材原料、土工資材原料として使用する、及び／又は、熱処理して清浄土壌とする請求項１又は２記載の土壌のリサイクルシステム。
【請求項４】
土壌が、汚染土壌、建設発生土、浚渫土、建設汚泥、及び掘り出された混合土から選ばれる１種以上である請求項１〜３のいずれか１項記載の土壌のリサイクルシステム。
【請求項１】
土壌をセメント製造工場に運送し、再生利用物の利用計画に基づいて、土壌をセメントクリンカー原料、セメント添加材原料、土工資材原料として使用する、及び／又は、熱処理して清浄土壌とすることを特徴とする土壌のリサイクルシステム。
【請求項２】
土壌の分析を行い、この分析結果を考慮し、再生利用物の利用計画に基づいて、土壌をセメントクリンカー原料、セメント添加材原料、土工資材原料として使用する、及び／又は、熱処理して清浄土壌とする請求項１記載の土壌のリサイクルシステム。
【請求項３】
洗浄及び／又は分級処理後、土壌をセメントクリンカー原料、セメント添加材原料、土工資材原料として使用する、及び／又は、熱処理して清浄土壌とする請求項１又は２記載の土壌のリサイクルシステム。
【請求項４】
土壌が、汚染土壌、建設発生土、浚渫土、建設汚泥、及び掘り出された混合土から選ばれる１種以上である請求項１〜３のいずれか１項記載の土壌のリサイクルシステム。
【公開番号】特開２００８−５５２９８（Ｐ２００８−５５２９８Ａ）
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３４０５９（Ｐ２００６−２３４０５９）
【出願日】平成１８年８月３０日（２００６．８．３０）
【出願人】（００００００２４０）太平洋セメント株式会社 (1,449)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月３０日（２００６．８．３０）
【出願人】（００００００２４０）太平洋セメント株式会社 (1,449)
【Ｆターム（参考）】
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