(57)【要約】【課題】透水係数の低い地層が存在しても、複数の異なる深度の地層に対して、１本の注入用井戸によって汚染物質を分解、除去する流体（気体や液体）を注入出来る汚染土壌浄化工法の提供。【解決手段】複数の流体（気体や液体）の注入部（１１、１２）を有する井戸材（１）を用いて１本の注入用井戸（１０）を造成する工程と、流体注入管（８、９）を介して複数の流体注入部（１１、１２）の各々に流体を供給して、複数の流体注入部（１１、１２）の各々から土壌Ｇ中へ流体（Ｂ：気体や液体）を注入する工程とを有することを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の流体注入部を有する井戸材を用いて１本の注入用井戸を造成する工程と、流体注入管を介して複数の流体注入部の各々に流体を供給して、流体注入部の各々から土壌中へ流体を注入する工程とを有することを特徴とする汚染土壌浄化工法。
【請求項２】
井戸材の長手方向に隣接して設けられた液体注入部の間の領域には仕切り材が設けられている請求項１の汚染土壌浄化工法。
【請求項３】
そして、前記流体注入管は井戸材の内部に配置されており、前記仕切り材を通過（或いは貫通）して配置されている請求項２の汚染土壌浄化工法。
【請求項４】
前記前記流体注入管は井戸材の外部に配置されている請求項２の汚染土壌浄化工法。
【請求項５】
前記流体注入管と流体供給源とを連通するラインの各々には流量調整装置が介装されており、前記土壌中へ流体を注入する工程では、各々の流体注入管における流体の流量が個別に制御されている請求項１〜４の何れか１項の汚染土壌浄化工法。
【請求項６】
請求項１〜５の汚染土壌浄化工法で用いられる井戸材において、複数の流体注入部を有し、井戸材の長手方向に隣接して設けられた液体注入部の間には仕切り材が設けられ、該仕切り材で区画された井戸材内の領域の各々に１箇所ずつ設けられた液体注入部は１本の流体注入管を経由して流体供給源と連通していることを特徴とする井戸材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、重金属、農薬等で汚染された土壌中に気体や液体を供給して、汚染物質を分解或いは除去し、以って、汚染された土壌を浄化する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
その様な土壌浄化の技術としては、例えば図１６で示すように、地盤中に気体や液体を注入して、汚染物質（揮発性有機化合物、重金属や農薬等）により汚染された土壌や地下水を浄化している。
土壌中に注入される気体としては、空気、酸素、水素等があり、土壌中に注入される液体としては、例えば、窒素、リン等を溶解した栄養塩溶液、汚染物質を分解する微生物を包含する液体、酸素を発生させる徐放性酸素供給剤や水素を発生させる徐放性水素供給剤、重金属や農薬の不溶化剤等がある。
【０００３】
図１６で示す従来技術では、先ず、図示しないボーリングマシンによって地上側Ｇｆから地下水位Ｌｗ以下で汚染土壌Ｇｐを含む地中、すなわち土壌Ｇにボーリング孔２を掘り、そのボーリング孔２に井戸材１を配置する。
井戸材１の先端には、注入部（スクリーン）１１が形成されている。
そして、地上側Ｇｆに設置された栄養塩溶液タンク３に貯留された栄養塩溶液を、ポンプ４により、流体注入管６を介して、井戸材１の内部に供給する。また、地上側Ｇｆに設置されたエアコンプレッサー５により、流体注入管７を介して、圧縮空気を井戸材１の内部に供給する。
【０００４】
井戸材１に供給された栄養塩溶液及び圧縮空気の混合流体は、井戸材１の下端の注入部１１から、微細な泡Ｂとなって、地盤Ｇに放散される。そして、下記（ａ）〜（ｅ）の様な生物学的な作用効果を発揮して、汚染された土壌Ｇｐを浄化する。
（ａ）  酸素を注入することにより地下水中の溶存酸素濃度が上昇し、汚染物質を分解する微生物が活性化することにより浄化が行われる。
（ｂ）  栄養塩を注入することにより、汚染物質を分解する微生物が活性化し浄化が行われる。
（ｃ）  汚染物質を分解する微生物を注入することにより、汚染物質を分解し浄化が行われる。
（ｄ）  酸素が発生する薬剤（徐放性酸素供給剤）を注入することにより、地下水中の溶存酸素濃度が上昇し、汚染物質を分解する微生物（菌等）が活性化することにより浄化が行われる。
（ｅ）  水素が発生する薬剤（徐放性水素供給剤）を注入することにより、微生物が薬剤と地下水との反応物を分解し、水素を発生させ、還元的脱塩素反応により浄化が行われる。
【０００５】
そして、地中の微生物による生物学的な作用効果（ａ）〜（ｅ）に加えて、注入した空気により、土壌や地下水中の揮発性有機化合物が揮発して、土壌の浄化が進行する。
或いは、水素を注入することにより還元的脱塩素反応を起し、塩素系揮発性有機化合物が分解されることにより、浄化が促進される。
【０００６】
しかし、係る従来技術において、注入される気体や液体は、砂質土などの透水係数の高い地質（例えば、約１．０×１０−６ｍ／ｓｅｃ以上）には浸透し、拡散するが、透水係数の低い地質（例えば、約１．０×１０−６ｍ／ｓｅｃ未満）には浸透、拡散しない。
そのため、図１７で示すように、透水係数の高い地層Ｇｓ１、Ｇｓ２が、サンドイッチ状に透水係数の低い地層Ｇｃを挟む様になっている土壌Ｇでは、透水係数の低い地層Ｇｃよりも上方（地上側）の層Ｇｓ１には、気体や液体（の混合流体Ｂ）が十分に供給されない。
従って、透水係数の低い地層Ｇｃよりも上方（地上側）に存在する汚染領域Ｇｐ１には、当該汚染領域Ｇｐに気体や液体（Ｂ）が到達せず、汚染が浄化されないという問題を有している。
【０００７】
また、気体や液体を土中に注入する部分が１箇所だけ設けられているのでは、浄化対象となる汚染された領域の深度が深い場合には、全ての汚染領域に気体や液体は十分に供給されない恐れがある。
気体や液体は十分に供給されない場合には、汚染された領域に存在する汚染物質を浄化する速度が遅くなり、場合によっては汚染物質が分解されない恐れが生じる。
【０００８】
或いは、地層全体が同一の土質であっても、必ずしも一定の透水係数ではない場合があり、注入した気体や液体は、地層全体に均一に拡散しないことがある。そのため、各深度において汚染物質の浄化速度が異なり、地層全体として浄化に必要な期間が長くなってしまう場合が存在する。
【０００９】
また、図１８で示す様に、汚染領域Ｇｐの一部に透水係数の低い地層Ｇｃが存在する場合が存在する。
図１８で示す様な場合には、透水係数の低い地層Ｇｃよりも上方（地上側）の領域（図１８において破線で囲った領域）Ｇｐｐには、十分に気体や液体が供給されない。そのため、当該領域Ｅでは汚染物質が浄化されずに、残留してしまう可能性がある。
【００１０】
さらに、例えば図１９で示すように、汚染領域Ｇｐ中に特に濃度の濃い汚染領域（高濃度汚染領域）Ｇｐｘが存在する場合には、当該濃度の濃い汚染領域Ｇｐｘについては、浄化のためには濃度の低い部分に比べ、より多くの気体（酸素や水素）や液体（栄養塩、微生物）が必要となる。
しかし、図１９で示されている様に、気体や液体を地中に注入する注入部１１は、土壌Ｇの汚染領域最深部Ｇｐｙや地下水汚染の最深部よりも、下方（深度が深い側）に設置される場合が多い。
【００１１】
そのため、気体や液体の注入位置と高濃度汚染領域Ｇｐｘとの距離が長くなってしまう場合が存在する。その様な場合には、土壌Ｇ中に注入した気体や液体が高濃度汚染領域には十分に供給されない。
その結果、高濃度汚染領域Ｇｐｘを浄化するのに十分な量の酸素や水素が供給されず、低濃度の汚染部分Ｇｐに比較して高濃度汚染領域Ｇｐｘにおける浄化速度が遅くなり、汚染領域全体としての浄化期間が長くなってしまうという問題が生じる。
【００１２】
図１７〜図１９を参照して説明した問題に対処するために、気体や液体を注入する深度が異なる注入井戸を複数本掘削して、ケース・バイ・ケースで浄化を行うことが考えられる。
しかし、井戸を掘削するのには、多大な時間、各種労力、コスト（材料費、人件費、その他）が必要であり、複数本の井戸を掘削することにより、土壌浄化のためのコストが増加してしまう。
【００１３】
その他の従来技術として、例えば、透水係数の低い地層よりも上方（地上側）に存在する汚染区域の直上に微生物の栄養富化剤を添加する技術が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、係る従来技術（特許文献１）では、透水係数の低い地層よりも下方に存在する汚染区域に微生物の栄養富化剤を添加することが出来ないので、図１７、図１８で説明したのとは逆に、透水係数の低い地層よりも下方に存在する汚染領域を浄化することが出来ない。
【００１４】
また、図１９で説明したように汚染領域Ｇｐ中に高濃度汚染領域Ｇｐｘが存在する場合に、微生物の栄養富化剤を添加した個所から高濃度汚染領域Ｇｐｘまでの距離が長い場合には、高濃度汚染領域Ｇｐｘが十分に浄化されないという問題を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００８−２７２５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、透水係数の低い地層が存在しても、複数の異なる深度の地層に対して、１本の注入用井戸によって汚染物質を分解、除去する流体（気体や液体）を注入出来る汚染土壌浄化工法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の汚染土壌浄化工法は、複数の流体（気体や液体）の注入部（スクリーン１１、１２）を有する井戸材（１）を用いて１本の注入用井戸（１０）を造成する工程と、流体注入管（８、９）を介して複数の流体注入部（スクリーン１１、１２）の各々に流体を供給して、複数の流体注入部（１１、１２）の各々から土壌Ｇ中へ流体（Ｂ：気体や液体）を注入する工程とを有することを特徴としている。
ここで、前記流体（Ｂ）としては、気体（空気、酸素、水素等）や液体（窒素やリン等を溶解した栄養塩溶液、汚染物質を分解する微生物が含まれるもの、酸素を発生させる徐放性酸素供給剤や水素を発生させる徐放性水素供給剤、重金属や農薬の不溶化剤等）であるのが好ましい。
【００１８】
本発明の実施に際して、井戸材（１）の長手方向に隣接して設けられた複数の液体注入部（スクリーン１１、１２）の間には仕切り材（２０）が設けられているのが好ましい（請求項２）。
【００１９】
そして、前記流体注入管（９）は井戸材（１）の内部に配置されており、前記仕切り材（２０）を通過（或いは貫通）して配置されているのが好ましい（請求項３）。
【００２０】
或いは、前記流体注入管（９０）は井戸材（１）の外部に配置されているのが好ましい（請求項４）。
【００２１】
これに加えて、本発明において、前記流体注入管（８、９）と流体供給源（例えば空気の供給源であるエアコンプレッサー５、例えば液体の供給源である栄養塩水溶液用ポンプ４）とを連通するライン（Ｌｍ１、Ｌｍ２、Ｌｍ３：Ｌａ１、Ｌａ２、Ｌａ３）の各々には流量調整装置（４０、５０：例えば、流量調節装置、レギュレータ、流量計）が介装されており、前記土壌（Ｇ）中へ流体を注入する工程では、各々の流体注入管（８、９）における流体の流量が個別に制御されているのが好ましい（請求項５）。
【００２２】
本発明の汚染土壌浄化工法（請求項１〜５の汚染土壌浄化工法）で用いられる井戸材（１）は、複数の流体（気体や液体）注入部（スクリーン１１、１２）を有し、井戸材（１）の長手方向に隣接して設けられた液体注入部（スクリーン１１、１２）の間には仕切り材（２０）が設けられ、該仕切り材（２０）で区画された井戸材（１）内の領域の各々に１箇所ずつ設けられた液体注入部（スクリーン１１、１２）は１本の流体注入管（８、９）を経由して流体供給源（例えば空気の供給源であるコンプレッサー５、例えば液体の供給源である栄養塩水溶液用ポンプ４）と連通していることを特徴としている（請求項６）。
【発明の効果】
【００２３】
上述する構成を具備する本発明によれば、１本の注入用井戸（１０）に、複数の気体や液体を注入する部分（注入部：スクリーン１１、１２）を設けているので、複数の流体注入管（８、９）を経由して、複数の異なる深度の地層に対して、気体（空気、酸素、水素等）や液体（窒素、リン等を溶解した栄養塩溶液、汚染物質を分解する微生物が含まれるもの、酸素を発生させる徐放性酸素供給剤や水素を発生させる徐放性水素供給剤、重金属や農薬の不溶化剤）を注入することが出来る。
そして、気体や液体を注入することにより、（ａ）〜（ｅ）で上述した生物学的な作用効果により、汚染土壌を浄化（微生物による浄化）することが出来る。
それと共に、空気を注入することにより、ＶＯＣを揮発させて浄化することも可能である。
さらに、水素を注入して、還元的脱塩素反応により、塩素系揮発性有機化合物を分解して、浄化することが出来る。
【００２４】
本発明によれば、１本の注入用井戸（１０）により、複数の地層や深度が異なる領域に気体や液体を注入することが出来るので、複数の井戸を掘削することなく、汚染物質で汚染された土壌（汚染領域）全体や地下水を、均一に、短期間で浄化することができる。
そのため、井戸掘削に関するコストを大幅に節減することが可能である。
【００２５】
本発明によれば、図１７で示すように、透水係数の高い地層（Ｇｓ１、Ｇｓ２）が、サンドイッチ状に透水係数の低い地層（Ｇｃ）を挟む様になっている土壌であっても、透水係数の低い地層（Ｇｃ）よりも上方（地上側）に注入部（スクリーン１１）を設ければ、そこから土壌（Ｇ）に注入される気体や液体が、透水係数の低い地層（Ｇｃ）よりも上方（地上側）に存在する汚染領域（Ｇｐ１）に十分に供給されるので、（ａ）〜（ｅ）で上述した作用効果（生物学的な作用効果）や、注入された空気による揮発作用や、注入された水素による還元的脱塩素反応により、ＶＯＣが分解して、浄化される。
一方、透水係数の低い地層（Ｇｃ）よりも下方に存在する汚染領域（Ｇｐ２）については、当該汚染領域よりも下方に注入部（１２）を設け、そこから気体や液体を注入すれば、当該気体及び液体が透水係数の低い地層（Ｇｃ）よりも下方に存在する汚染領域（Ｇｃ）に十分に供給され、汚染物質が分解、浄化される。
【００２６】
また、複数の注入部（スクリーン１１、１２）から気体や液体が供給されるので、浄化対象深度が深くても、複数箇所から注入された気体や液体が全ての汚染領域（Ｇｐ）に十分に行き渡り、汚染物質を浄化する。
さらに、地層全体が一定の透水係数ではなくても、複数の注入部（スクリーン１１、１２）から供給された気体や液体は地層全体に拡散するので、一部の領域における汚染物質の浄化速度のみが遅くなることが防止され、地層全体として浄化に必要な期間が長くなってしまうことが防止される。
【００２７】
さらに本発明によれば、図１８で示す様に、汚染領域（Ｇｐ）の一部に透水係数の低い地層（Ｇｃ）が存在していても、水係数の低い地層（Ｇｃ）よりも上方（地上側）に注入部（スクリーン１１）を設ければ、そこから土壌に注入される気体や液体が、透水係数の低い地層よりも上方（地上側）に存在する汚染領域（Ｇｐｐ）に十分に供給され、生物学的な作用効果や、注入された空気による揮発作用や、注入された水素による還元的脱塩素反応により、透水係数の低い地層よりも上方に存在する汚染領域におけるＶＯＣが分解して、浄化される。
【００２８】
そして本発明によれば、図１９で示すように、汚染領域（Ｇｐ）中に特に濃度の濃い汚染領域（高濃度汚染領域Ｇｐｘ）が存在する場合においても、高濃度汚染領域（Ｇｐｘ）近傍に注入部（スクリーン１１）を設けることにより、そこから注入される気体（酸素や水素）や液体（栄養塩、微生物）も高濃度汚染領域（Ｇｐｘ）に到達するので、当該濃度の濃い汚染領域（Ｇｐｘ）には多量の気体や液体が供給されることになる。
そのため、高濃度汚染領域（Ｇｐｘ）においては、汚染物質濃度が低い範囲以上に生物学的な作用効果や、注入された空気による揮発作用や、注入された水素による還元的脱塩素反応が行なわれる。従って、低濃度の汚染部分に比較して高濃度汚染領域（Ｇｐｘ）における浄化速度が遅くなってしまうことや、汚染領域（Ｇｐ）全体としての浄化期間が長くなってしまうことが防止されるのである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に概要及び作用効果を示す断面図。
【図２】実施形態で用いられる注入井戸における井戸材を示す正面図。
【図３】実施形態を実施する以前の土壌を模式的に示す断面図。
【図４】ボーリング孔削孔工程を示す断面図。
【図５】図２の注入井戸を埋設した状態を示す断面図。
【図６】注入井戸に栄養塩溶液タンクとコンプレッサーを接続した状態を示す断面図。
【図７】実施形態の作用効果を示す図１とは異なる断面図。
【図８】実施形態の作用効果を示す図１及び図７とは異なる断面図。
【図９】注入部を示す部分断面図。
【図１０】仕切り部を示す部分断面図。
【図１１】仕切り部の第１変形例を示す部分断面図。
【図１２】仕切り部の第２変形例を示す部分断面図。
【図１３】仕切り部の第３変形例を示す部分断面図。
【図１４】仕切り部の第４変形例を示す部分断面図。
【図１５】流体注入管の配置に係る変形例を示す部分断面図。
【図１６】従来技術の概要を示す断面図。
【図１７】従来技術の問題点の概要を示す断面図。
【図１８】図１７とは異なる問題点の概要を示す断面図。
【図１９】図１７、図１８とは異なる問題点の概要を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、添付図面の図１〜図１５を参照して、本発明の実施形態について説明する。
先ず図１を参照して、本発明の実施形態の概要を説明する。
図１では、図１７で示すのと同様に、地中の地下水位Ｌｗよりも下方では、透水係数の高い地層（透水層）Ｇｓ１、Ｇｓ２が、透水係数の低い地層（難透水層）Ｇｃを、サンドイッチ状に挟む様に積層されている。
なお、本明細書において、上下の透水層Ｇｓ１、Ｇｓ２と難透水層Ｇｃとが「土壌Ｇ」と総称される場合がある。また、透水係数の高い地層（透水層）Ｇｓ１、Ｇｓ２を、符号Ｇｓで包括的に表示する場合がある。
【００３１】
図１において、透水係数の高い地層（透水層）Ｇｓ１、Ｇｓ２中には、例えばＶＯＣ等で汚染された領域（汚染領域）Ｇｐ１、Ｇｐ２が存在する。
汚染領域Ｇｐ１は、難透水層Ｇｃよりも上方に存在する。また、汚染領域Ｇｐ２は、難透水層Ｇｃよりも下方に存在している。
なお、本明細書においては、汚染領域を符号Ｇｐで総称する場合がある。
【００３２】
図１では、土壌Ｇに、予め難透水層Ｇｃを挟んだ汚染領域Ｇｐを貫通するように掘削したボーリング孔２に井戸材１が設置され、注入井戸１０が構成されている。
注入井戸１０において、難透水層Ｇｃの直上部分には、流体の注入部１１（上方のスクリーン）が設けられている。
また、注入井戸１０の先端部で、下方の汚染領域Ｇｐ２の底部よりも深度が深い位置には、流体の注入部１２（下方のスクリーン）が設けられている。
注入井戸１０内には２本の流体注入管８、９が挿入されている。注入管８の先端はスクリーン１１よりも上方に開口し、注入管９の先端はスクリーン１１とスクリーン１２との間の領域に開口している。流体注入管８、９は、例えば、ビニールホース、塩化ビニル管、金属管等で構成されている。
【００３３】
地上側Ｇｆにおける注入井戸１０の近傍には、供給ポンプ４を装備した栄養塩溶液タンク３と、エアコンプレッサー５が設置されている。
供給ポンプ４は、図２で詳述するラインによって、流体注入管８に接続されている。そして、エアコンプレッサー５は、図２で詳述するラインによって、流体注入管９に接続されている。
【００３４】
図２に示されており、図１では図示されていないが、供給ポンプ４と流体注入管８、９との間には、注入量調節装置４０が介装されている。そして、エアコンプレッサー５と流体注入管８、９との間には、注入量調節装置５０が介装されている。
なお、図示の例では、流体注入管は２本（流体注入管８、９）だけ設けられているが、流体注入管を３本以上設け且つスクリーンを３箇所以上設けることも可能である。
【００３５】
図２において、供給ポンプ４と流量調節装置４０とはラインＬｍ１で接続され、流量調節装置４０と流体注入管８とはラインＬｍ２で接続され、流量調節装置４０と流体注入管９とはラインＬｍ３で接続されている。
また、エアコンプレッサー５と流量調節装置５０とはラインＬａ１で接続され、流量調節装置５０と流体注入管８とはラインＬａ２で接続され、流量調節装置５０と流体注入管９とはラインＬａ３で接続されている。
【００３６】
図１、図２の実施形態では、注入井戸１０に向かう２本の流体注入管８、９には、気体（例えば空気）を供給するラインＬａ２、Ｌａ３と、液体（例えば、栄養塩溶液）を供給するラインＬｍ２、Ｌｍ３が、それぞれ対となって連通している。
２箇所の注入部（スクリーン１１、１２）の各々に供給される空気等の気体と、栄養塩溶液等の液体は、流量調節装置４０、５０（図示しないレギュレータ、流量計、弁）によって、ライン毎に、その供給量が個別に制御されている。
【００３７】
注入用井戸１０において、上方のスクリーン１１と下方のスクリーン１２との間の領域には、仕切り材２０が設けられている。
流体注入管９は、上方のスクリーン１１と仕切り材２０の双方を貫通して、仕切り材２０の下方に開口している。
仕切り材２０は、注入井戸１０内を複数の領域（図２では２つの領域）に分割しており、各領域に供給された空気等の気体及び栄養塩溶液等の液体が、他の領域に漏洩するのを防止している。
スクリーン１１、１２については図９で後述する。また、仕切り材２０の構成については、図１０〜図１４で詳述する。
【００３８】
上述したように、図１で示す実施形態では、１本の注入用井戸１０に複数（例えば２個）のスクリーン１１、１２が設けてあり、土中における複数深度の領域（例えば２箇所）に、気体や液体を注入している。
すなわち、難透水層Ｇｃより下方の汚染領域Ｇｐ２には、下方のスクリーン１２から、例えば栄養塩溶液及び空気が供給される。そして、難透水層Ｇｃより上方の汚染領域Ｇｐ１には、上方のスクリーン１１から、例えば栄養塩溶液及び空気が供給される。そして、空気及び栄養塩溶液が供給されることにより、地下水中の溶存酸素濃度が上昇し、汚染物質を分解する微生物が活性化し、浄化が行われる。
【００３９】
その結果、図１７の従来技術では浄化が出来なかった汚染領域（難透水層Ｇｃよりも上方に存在する汚染領域Ｇｐ１）であっても、空気や栄養塩溶液等が供給されて、ＶＯＣ等の汚染物質を分解する微生物が活性化されて、当該汚染領域が浄化される。
それと共に、注入された空気によりＶＯＣを揮発させて浄化を促進することが出来る。
さらに、水素を注入することにより還元的脱塩素反応を起し、塩素系揮発性有機化合物が分解して、浄化が行われる。
【００４０】
一方、難透水層Ｇｃよりも下方の汚染領域Ｇｐ２については、下方のスクリーン１２から供給される空気や栄養塩溶液等により、ＶＯＣ等の汚染物質を分解する微生物が活性化されて、当該汚染領域が浄化される。
それと共に、注入された空気によりＶＯＣが揮発され、また、水素を注入することにより還元的脱塩素反応が生じて塩素系揮発性有機化合物が分解されるので、浄化が行われる。
【００４１】
次に、図３〜図６を参照して、図示の実施形態の施工手順について説明する。
施工に当たっては、予め調査ボーリングや調査井掘削等の手法により、粘土層などの透水係数の小さい地層（例えば、透水係数が約１．０×１０−６ｍ／ｓｅｃ未満の層：難透水層）Ｇｃや汚染度濃度の高い領域が存在する位置や深度を把握しておく。
【００４２】
図３〜図６において、施工すべき土壌における難透水層Ｇｃや汚染領域Ｇｐ１、Ｇｐ２の分布は、図３で示す様な状態となっている。
すなわち、難透水層Ｇｃによって、透水層は上方の透水層Ｇｓ１と下方の透水層Ｇｓ２とに２分されており、透水層中の汚染領域も、難透水層Ｇｃ上方の汚染領域Ｇｐ１と、難透水層Ｇｃ下方の汚染領域Ｇｐ２に２分されている。
【００４３】
図４で示すように、ボーリングマシン（図示は省略）により、汚染領域Ｇｐ１、難透水層Ｇｃ、汚染領域Ｇｐ２を貫通するように、ボーリング孔２を掘削する。
そして、図５で示すように、掘削したボーリング孔２に、図２で説明したような井戸材１を配置する。ここで、図２を参照して説明した通り、井戸材１は、最下端にスクリーン１２を設置するとともに、難透水層Ｇｃの上端に相当する位置にスクリーン１１を設置している。
【００４４】
図示は省略するが、図８で後述するように、土壌Ｇ中の汚染濃度の高い部分Ｇｐｘが存在する場合には、高濃度汚染領域Ｇｐｘの直下に相当する深度にスクリーン１１を設置しても良い。
また、図示はされていないが、汚染領域が垂直方向について広範囲に広がっている場合には、井戸材１の長手方向について、数ｍ毎にスクリーンを設置することも可能である。
【００４５】
図５で示すように井戸材１を設置したならば、図６で示すように、栄養塩溶液タンク３に装備された供給ポンプ４と、エアコンプレッサー５とを、井戸材１内部の流体注入管８、９に連通する。
ここで、図６で示す配管要領は、図２を参照して前述したのと同様である。
すなわち、栄養塩溶液の供給ポンプ４と井戸材１内部の流体注入管８、９とを連通する栄養塩溶液ラインＬｍ１、Ｌｍ２、Ｌｍ３には、栄養塩溶液注入量調整装置である流量調節装置４０が介装されており、井戸材１内部の流体注入管８、９に供給する栄養塩溶液注入量を制御する。同様に、エアコンプレッサー４と井戸材１内部の流体注入管８、９とを連通する空気供給ラインＬａ１、Ｌａ２、Ｌａ３にも圧縮エアの流量調節装置５０が介装されており、井戸材１内部の流体注入管８、９に供給する空気量を制御する。
【００４６】
図６の状態で、栄養塩溶液の供給ポンプ４及びエアコンプレッサー５を稼動して、流量調節装置４０、５０により、栄養塩溶液と空気を地中へ供給する量を制御すれば、図１で示すように、難透水層Ｇｃの上方に存在する汚染領域Ｇｐ１と難透水層Ｇｃの下方に存在する汚染領域Ｇｐ２の双方に、適量の空気及び適量の栄養塩溶液を供給して、ＶＯＣを分解する微生物を活性化して、汚染された土壌を生物学的反応により浄化することが出来る。
それと共に、注入された空気によりＶＯＣを揮発して浄化が促進され、水素を注入して還元的脱塩素反応を生じれば、塩素系揮発性有機化合物が分解して、汚染土壌Ｇｐが浄化される。
【００４７】
図７で示すように、汚染領域Ｇｐのある深度の一部に難透水層Ｇｃが存在する場合であっても、難透水層Ｇｃの上方の領域Ｇｐｐ（図７において、点線で示す領域）には、上方のスクリーン１１を介して、十分に空気等の気体や栄養塩溶液等の液体が供給される。
そのため、汚染領域Ｇｐｐに存在する汚染物質も、空気や栄養塩溶液等で活性化された微生物により分解され、浄化される。
それと共に、注入された空気によりＶＯＣが揮発する。さらに、水素が注入されて還元的脱塩素反応を生じれば、塩素系揮発性有機化合物が分解して浄化される。
【００４８】
さらに図８で示すように、濃度の濃い汚染領域Ｇｐｘが下方のスクリーン１２よりも垂直方向上方へ離隔した位置に存在する場合であっても（従来技術の図１９参照）、当該濃度の濃い汚染領域Ｇｐｘには、上方のスクリーン１１を介して、十分に空気等の気体や栄養塩溶液等の液体が供給される。
そのため、当該領域Ｇｐｘに存在する微生物を、高濃度領域Ｇｐｘに存在する大量の汚染物質を十分に分解できる程度まで活性化することが可能となり、高濃度汚染領域Ｇｐｘが当該微生物による生物学的作用によって短期間で浄化される。
それと共に、注入された空気によりＶＯＣを揮発して浄化が促進される。そして、水素が注入されることにより還元的脱塩素反応を起し、塩素系揮発性有機化合物が分解して、汚染土壌Ｇｐが浄化される。
【００４９】
次に図９を参照して、流体注入部（スクリーン）１１について説明する。
図９において、井戸材１のスクリーン１１に相当する個所の外周面には、多数の円周方向のスリット１１ｓが形成されており、スリット１１ｓが形成されている部分には、円筒状でステンレス製の網状部材１１ｍが、井戸材１を包囲するように設けられている。そして、井戸材１とステンレス製の網状部材１１ｍの間には、例えば硅砂１１ｋが充填されている。
流体注入管８を介して供給された空気及び栄養塩溶液は、スリット１１ｓを通過し、硅砂１１ｋが充填されている空間を通過する際に、細かい泡となり、土中に供給される。
スクリーン１２については、井戸材１の下端部が閉塞していることを除けば、スクリーン１１と同様の構造となっている。
ただし、スクリーン１１、１２の構造は、図９で示すものに限定される訳ではないことを付記する。
【００５０】
次に、図１０〜図１４を参照して、仕切り部２０について説明する。
図１、図２で示すように、仕切り部２０はスクリーン１１とスクリーン１２との間の領域に設けられている。仕切り材の材質は、例えばゴム、樹脂、金属等である。
前述したように、仕切り材２０を設けることにより、注入井戸１内を複数の領域に分割し、スクリーン１１、１２（或いは、注入井戸内の分割された領域）に注入した空気等の気体及び栄養塩溶液等の液体が、他の領域に漏れるのを防いでいる。スクリーン１１、１２の各々から地中Ｇに空気や栄養塩溶液等を適正な量だけ供給し、従来技術では供給が困難であった汚染領域Ｇｐにも、浄化に必要な空気や栄養塩溶液等の適正量を供給するためである。
【００５１】
図１、図２及び図１０で示す例では、仕切り材２０は、例えばゴムパッキンの様な弾性体で構成されており、流体注入管９の外径寸法よりも小さい内径寸法の貫通孔２０ｈが形成されており、流体注入管９がその貫通孔２０ｈに挿入されている。なお、図１０の例では、流体注入管９は金属製である。
貫通孔２０ｈの内径は注入管９の外径寸法よりも小さいので、弾性反発力により、仕切り材２０の弾性体は注入管９を押圧して、完全にシールする。したがって、仕切り材２０の上方の気体や液体が、仕切り材２０の下方へ漏出することが防止できる。
【００５２】
ここで、図１１で示す変形例のように、仕切り材２０Ａの材料として、剛性を有する材料、例えば塩化ビニル等の樹脂を選択しても良い。その場合、仕切り材２０Ａの外周部（図１１の符号Ｏで示す部分）に、雄ねじ（図１１では図示を省略）を形成し、流体注入管９の内周面に形成した雌ねじ（図１１では図示を省略）と螺合させて、仕切り材２０Ａの位置決め及び固定を行うことも出来る。
図１１において符号２０Ａｈは、仕切り材２０Ａに形成された流体注入管貫通用の孔を示している。
【００５３】
図１１で示す変形例のその他の構成及び作用効果については、図１０の仕切り材と同様である。
【００５４】
仕切り材を弾性変形しない材質で構成した変形例が、図１２で示されている。換言すれば、図１０で示す仕切り材２０と図１２で示す仕切り材２０Ｂとは、材質が異なる点を除き、同様に構成されている。
ここで、図１２の変形例では、仕切り材２０Ｂの貫通孔２０Ｂｈに流体注入管９を挿入した際に、仕切り材２０Ｂよりも上方の領域に存在する気体や液体が、流体注入管９に沿って仕切り材２０Ｂの下方の領域に漏出しないようにするため、仕切り材２０Ｂに形成された貫通孔２０Ｂｈと流体注入管９とを、いわゆる「しまり嵌め」となる様に構成している。
図１２で示す変形例のその他の構成及び作用効果については、図１０の仕切り材２０と同様である。
【００５５】
図１３で示すように、仕切り材２０Ｃにホーススリーブ３０を設置して、このホーススリーブ３０に流体注入管９を接続するように構成しても良い。
図１３の変形例では、流体注入管９は、例えば樹脂製のホースが用いられている。
ホーススリーブ３０における雄ねじ部３０ｔが、仕切り材２０Ｃに形成された雌ねじ（図示を省略）と螺合することにより、ホーススリーブ３０を介して、流体注入管９は仕切り材２０Ｃに固定される。ここで、ホーススリーブ３０には、長手方向（図１３では上下方向）の全長に亘って、中心部に流通経路（中空部：図示せず）が設けられているため、流体注入管９Ａは仕切り材２０Ｃよりも下方の領域に連通し、流体注入管９Ａを流れる流体が仕切り材２０Ｃよりも下方の領域に供給される。
【００５６】
図１３で示す変形例のその他の構成及び作用効果については、図１０〜図１２の仕切り材と同様である。
【００５７】
図１４で示す変形例では、井戸材１の内部にシーリング材２５を注入して、円盤状の仕切り材２０Ｄを形成している。ここで、シーリング材２５は、例えば、注入装置２７を用いて、井戸材１の内部に注入されている。
シーリング材２５で構成された仕切り材２０Ｄにより、仕切り材２０Ｄの上方の領域と下流の領域との間で、気体や液体が漏洩してしまうことが防止される。
ここで、シーリング材２５として、例えば、シリコン系、変性シリコン系、ウレタン系、アクリル系、部チルゴム系、ポリサルファイド系、プリウレタン系、次世代イソブチレン系等がある。
【００５８】
図１４で示す変形例のその他の構成及び作用効果については、図１０〜図１３の変形例と同様である。
【００５９】
図１５は、流体注入管９０の配置に関する変形例を示している。
図１〜図１４において、気体や液体の注入の流体注入管９は、すべて井戸材１の内部空間に配置されているのに対して、図１５で示す変形例では、流体注入管９０は井戸材１の外部に配置されている。
そして、図１５では、井戸材１の外部に配置されている流体注入管９０は、仕切り材２０Ｅの下方で、井戸材１の内部に連通している。
流体注入管９０が井戸材１の外部に配置されているので、図１５の変形例では、流体流入管９０が仕切り材２０Ｅを貫通する必要がない。そのため、仕切り材２０Ｅは、図１〜図１４の仕切り材とは異なり、流体流入管９０を貫通させる貫通孔が形成されていない。
【００６０】
図１５で示す変形例のその他の構成及び作用効果については、図１〜図１４で示す変形例と同様である。
【００６１】
図示の実施形態によれば、深度の異なる汚染領域Ｇｐ（Ｇｐ１、Ｇｐ２）に対して、スクリーン１１、１２の各々から、汚染物質浄化に貢献する気体や液体を注入することが出来る。
そのような気体や液体を注入することにより、上述した項目（ａ）〜（ｅ）で述べた生物学的な作用効果が発揮され、汚染土壌を浄化（微生物による浄化）することが出来る。
それと共に、空気を注入することにより、ＶＯＣを揮発させて浄化を促進することも可能である。
さらに、水素を注入すれば還元的脱塩素反応が生じて、塩素系揮発性有機化合物を分解して、浄化することが出来る。
【００６２】
また図示の実施形態によれば、１本の注入用井戸１０により、汚染物質で汚染された土壌（汚染領域）Ｇｐの全体や、地下水を、短期間で均一に浄化することができる。
すなわち、複数の注入井を掘削する必要が無く、井戸掘削に関するコストを大幅に節減することが可能である。
【００６３】
図示の実施形態によれば、透水係数の低い地層（難透水層）Ｇｃを挟む様に汚染領域Ｇｐ１、Ｇｐ２が存在する場合に、スクリーン１１から注入される気体や液体が、難透水層Ｇｃよりも上方の汚染領域Ｇｐ１に十分に供給されるので、生物学的な作用効果や、注入された空気による揮発作用や、注入された水素による還元的脱塩素反応により、上方の汚染領域Ｇｐ１に存在するＶＯＣ等の汚染物質が分解して、浄化される。
一方、透水係数の低い地層Ｇｃよりも下方に存在する汚染領域Ｇｐ２については、下方のスクリーン１２から注入された気体や液体が（難透水層Ｇｃよりも下方の汚染領域Ｇｐ２に）十分に供給されるので、汚染物質が分解、浄化される。
【００６４】
また、浄化するべき汚染領域Ｇｐが上下方向へ広い範囲に分布している場合であっても、スクリーン１１、１２から注入された気体や液体が、汚染領域Ｇｐ全体に供給されるので、汚染領域全体が十分に浄化される。
さらに、地層全体が一定の透水係数ではなくても、スクリーン１１、１２から供給された気体や液体が地層全体に供給されるので、一部の領域における汚染物質の浄化速度のみが遅くなることはない。そのため、地層全体として浄化に必要な期間が短縮され、工期の短縮、コストの削減が達成できる。
【００６５】
さらに図示の実施形態によれば、汚染領域Ｇｐの一部に難透水層Ｇｃが存在していても、上方のスクリーン１１から土壌に注入される気体や液体が、難透水層Ｇｃよりも上方の汚染領域Ｇｐｐに十分に供給される。そのため、生物学的な作用効果や、注入された空気による揮発作用や、注入された水素による還元的脱塩素反応により、難透水層Ｇｃよりも上方の汚染領域ＧｐｐにおけるＶＯＣ等の汚染物質が分解して、浄化される。
【００６６】
そして図示の実施形態によれば、汚染領域Ｇｐ中に高濃度汚染領域Ｇｐｘが存在する場合においても、高濃度汚染領域Ｇｐｘ近傍に上方のスクリーン１１を設けることにより、高濃度汚染領域Ｇｐｘの浄化に必要な多量の気体や液体が供給される。
そのため、高濃度汚染領域Ｇｐｘにおける浄化速度が遅くなってしまうことや、汚染領域Ｇｐ全体としての浄化期間が長くなってしまうことが防止される。
【００６７】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
例えば、図示の実施形態では、注入井戸には、流体注入管は２本設けられており、仕切り部は１箇所のみであるが、３本以上の流体注入管を設置して、仕切り部を２箇所以上に設けても良い。
【符号の説明】
【００６８】
１・・・井戸材
２・・・ボーリング孔／ボーリング孔
３・・・栄養塩溶液タンク
４・・・排出ポンプ
５・・・エアコンプレッサー
８、９・・・流体注入管
１０・・・注入用井戸
１１、１２・・・スクリーン（流体注入部／注入部）
２０・・・仕切り材
４０、５０・・・流量調節装置
Ｇ・・・土壌／地盤
Ｇｃ・・・透水係数の小さい地層／難透水層
Ｇｆ・・・地上側
Ｇｓ、Ｇｓ１、Ｇｓ２・・・透水係数の大きな地層／透水層
Ｇｐ、Ｇｐ１、Ｇｐ２、Ｇｐｐ、Ｇｐｘ・・・汚染領域
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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