(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機塩素化合物を含む汚染土壌を掘削してトレンチ状掘削溝を形成するとともに該トレンチ状掘削溝の対向する一対の孔壁を覆うようにそれぞれ矢板を設置し、該矢板のうち、少なくとも一方の孔壁側の矢板を透水性矢板とし、次いで、前記トレンチ状掘削溝内に一対の電極を設置し、該一対の電極に電源を電気接続して該電極間に通電するとともに、前記透水性矢板を介して地下水を自然流入させて該地下水により前記トレンチ状掘削溝内の地下水を攪拌させることを特徴とする有機塩素化合物の処理方法。
【請求項２】
有機塩素化合物を含む汚染土壌に掘削形成されたトレンチ状掘削溝と、該トレンチ状掘削溝の対向する一対の孔壁を覆うようにそれぞれ設置された矢板と、該トレンチ状掘削溝内に設置された一対の電極と、該一対の電極に電気接続された電源とから構成するとともに、前記矢板のうち、少なくとも一方の孔壁側の矢板を、地下水が自然流入するようにかつ該地下水によって前記トレンチ状掘削溝内に貯留された地下水が攪拌されるように透水性矢板としたことを特徴とする有機塩素化合物の処理構造。
【請求項３】
前記透水性矢板を鋼矢板に透水孔を形成して構成した請求項２記載の有機塩素化合物の処理構造。
【請求項４】
有機塩素化合物を含む汚染土壌を掘削してトレンチ状掘削溝を形成するとともに該トレンチ状掘削溝の対向する一対の孔壁を覆うようにかつ少なくとも一方の孔壁側においては所定の隙間が形成されるようにそれぞれ矢板を設置し、該トレンチ状掘削溝内に一対の電極を設置し、該一対の電極に電源を電気接続して該電極間に通電するとともに、前記隙間から地下水を自然流入させて該地下水により前記トレンチ状掘削溝内の地下水を攪拌させることを特徴とする有機塩素化合物の処理方法。
【請求項５】
有機塩素化合物を含む汚染土壌に掘削形成されたトレンチ状掘削溝と、該トレンチ状掘削溝の対向する一対の孔壁を覆うようにそれぞれ設置された矢板と、該トレンチ状掘削溝内に設置された一対の電極と、該一対の電極に電気接続された電源とから構成するとともに、前記矢板のうち、少なくとも一方の孔壁側の矢板を、地下水が自然流入するようにかつ該地下水によって前記トレンチ状掘削溝内に貯留された地下水が攪拌されるように所定の隙間を設けて設置したことを特徴とする有機塩素化合物の処理構造。
【請求項６】
前記トレンチ状掘削溝を前記汚染土壌内の汚染領域を取り囲むように閉鎖状に形成した請求項２又は請求項５記載の有機塩素化合物の処理構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トリクロロエチレンなどの有機塩素化合物を含む汚染土壌を処理する方法及び処理構造に関し、特に、汚染範囲が比較的深い領域に分布している場合に適した処理方法及び処理構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場跡地内の土壌には、発ガン性物質であるトリクロロエチレン、テトラクロロエチレンなどの有機塩素化合物が含まれていることがあり、このような土壌をそのまま放置すると地下水等を介して有機塩素化合物が環境に拡散するおそれがある。そのため、このような汚染土壌に対しては所定の浄化処理を行なわねばならない。
【０００３】
一方、最近では、微生物の活性を利用して環境中の汚染物質を分解無害化する技術、すなわちバイオレメディエーションの研究が進んできており、上述したような汚染土壌への適用も研究されるようになってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような微生物を利用した汚染物質の処理方法は、少なくとも実験室レベルでは十分な成果が確認されており、現実的な対応についても今後大いに期待されるところである。
【０００５】
しかしながら、土質状況によっては、分解菌の活性を十分上げることができず、該汚染土内の汚染物質を分解するのに長時間を要したり、場合によっては微生物分解自体が実質的に不可能になるという問題が懸念される。
【０００６】
また、汚染土に生石灰を混合することで、汚染土内に含まれている水分と生石灰との化学反応に伴う水和熱を発生させ、かかる水和熱を利用して汚染物質である有機塩素化合物を気化処理する方法も検討開発されている（特開平７−２７５８３７号公報参照）が、かかる方法では、汚染土が生石灰により強アルカリ性となり、埋め戻した後でアルカリ成分が地下水等に拡散したり生態系に悪影響を及ぼすといった事態が懸念される。
【０００７】
さらには、汚染土壌から土壌内空気を吸引したり土壌内地下水を揚水する方法、汚染土壌を高温に加熱する方法、鉄粉の還元作用を利用した方法などがあるが、空気吸引若しくは地下水揚水は、長時間を要するとともにその間に設備の維持にコストがかかる、高温加熱方法は土壌の生態系に悪影響を残す、鉄粉による還元方法は適用できる状況に制約が大きいなどの問題をそれぞれ生じていた。
【０００８】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、処理済みの土壌に悪影響を残すことなく確実かつ短期間にしかもどんな汚染土壌に対しても有機塩素化合物を除去処理可能な有機塩素化合物の処理方法及び処理構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る有機塩素化合物の処理方法は請求項１に記載したように、有機塩素化合物を含む汚染土壌を掘削してトレンチ状掘削溝を形成するとともに該トレンチ状掘削溝の対向する一対の孔壁を覆うようにそれぞれ矢板を設置し、該矢板のうち、少なくとも一方の孔壁側の矢板を透水性矢板とし、次いで、前記トレンチ状掘削溝内に一対の電極を設置し、該一対の電極に電源を電気接続して該電極間に通電するとともに、前記透水性矢板を介して地下水を自然流入させて該地下水により前記トレンチ状掘削溝内の地下水を攪拌させるものである。
【００１０】
また、本発明に係る有機塩素化合物の処理構造は請求項２に記載したように、有機塩素化合物を含む汚染土壌に掘削形成されたトレンチ状掘削溝と、該トレンチ状掘削溝の対向する一対の孔壁を覆うようにそれぞれ設置された矢板と、該トレンチ状掘削溝内に設置された一対の電極と、該一対の電極に電気接続された電源とから構成するとともに、前記矢板のうち、少なくとも一方の孔壁側の矢板を、地下水が自然流入するようにかつ該地下水によって前記トレンチ状掘削溝内に貯留された地下水が攪拌されるように透水性矢板としたものである。
【００１１】
また、本発明に係る有機塩素化合物の処理構造は、前記透水性矢板を透水孔が形成された矢板で構成したものである。
【００１２】
また、本発明に係る有機塩素化合物の処理方法は請求項４に記載したように、有機塩素化合物を含む汚染土壌を掘削してトレンチ状掘削溝を形成するとともに該トレンチ状掘削溝の対向する一対の孔壁を覆うようにかつ少なくとも一方の孔壁側においては所定の隙間が形成されるようにそれぞれ矢板を設置し、該トレンチ状掘削溝内に一対の電極を設置し、該一対の電極に電源を電気接続して該電極間に通電するとともに、前記隙間から地下水を自然流入させて該地下水により前記トレンチ状掘削溝内の地下水を攪拌させるものである。
【００１３】
また、本発明に係る有機塩素化合物の処理構造は請求項５に記載したように、有機塩素化合物を含む汚染土壌に掘削形成されたトレンチ状掘削溝と、該トレンチ状掘削溝の対向する一対の孔壁を覆うようにそれぞれ設置された矢板と、該トレンチ状掘削溝内に設置された一対の電極と、該一対の電極に電気接続された電源とから構成するとともに、前記矢板のうち、少なくとも一方の孔壁側の矢板を、地下水が自然流入するようにかつ該地下水によって前記トレンチ状掘削溝内に貯留された地下水が攪拌されるように所定の隙間を設けて設置したものである。
【００１４】
また、本発明に係る有機塩素化合物の処理構造は、前記トレンチ状掘削溝を前記汚染土壌内の汚染領域を取り囲むように閉鎖状に形成したものである。
【００１５】
請求項１、請求項２に係る有機塩素化合物の処理方法及び処理構造においては、まず、有機塩素化合物を含む汚染土壌を掘削してトレンチ状掘削溝を形成するとともに該トレンチ状掘削溝の対向する一対の孔壁を覆うようにそれぞれ矢板を設置する。ここで、矢板を設置するにあたっては、少なくとも一方の孔壁側の矢板を透水性矢板とする。
【００１６】
トレンチ状掘削溝の形成と矢板の設置にあたっては、矢板の設置を先行させ、しかる後に該矢板を土留め壁として利用しながらバックホウ等で掘削してトレンチ状掘削溝を形成するようにしてもよいし、連続地中壁を構築する際に採用される公知の方法、すなわち、泥水による孔壁保護を図りつつ水平多軸式掘削機等を用いてトレンチ状掘削溝を先行形成し、しかる後に孔壁に矢板を設置するとともに、トレンチ状掘削溝内の泥水を引き抜きつつ該泥水を地下水の流入又は給水による清水で置換するようにしてもよい。
【００１７】
次に、トレンチ状掘削溝内に一対の電極を設置する。
【００１８】
次に、一対の電極に電源を電気接続して該電極間に通電する。
【００１９】
このようにすると、トレンチ状掘削溝内に貯留された地下水に含まれるトリクロロエチレン、テトラクロロエチレンといった有害な有機塩素化合物は、主として陰極表面の還元反応によって塩素イオン等の塩化物と、エチレン、エタンなどの炭化水素に電気分解される。そして、これらの塩化物や炭化水素はいずれも無害物質であるため、結局、有害な有機塩素化合物が無害化されることとなる。
【００２０】
一方、透水性矢板を介して地下水を自然流入させて該地下水により前記トレンチ状掘削溝内の地下水を攪拌させる。
【００２１】
このようにすると、トレンチ状掘削溝内に貯留された地下水に含まれる有機塩素化合物は電極と接触しやすくなり、電極面積や電圧を高くせずとも電気分解反応が促進されるとともに、電気分解反応で生じた反応生成物が攪拌によって常時又はすみやかに電極から離間されるため、該反応生成物が電極近傍での電気分解反応を阻害する懸念もなくなる。
【００２２】
透水性矢板については、通水性を有するものであればどのような構造のものでもよく、例えば、かかる透水性矢板を透水孔が形成された鋼矢板で構成することが考えられる。
【００２３】
かかる構成によれば、有機塩素化合物で汚染されている汚染領域の深さに合わせて透水孔の穿孔位置を調整することにより、より効率的な有機塩素化合物の処理が可能となる。
【００２４】
請求項４、請求項５に係る有機塩素化合物の処理方法及び処理構造においては、まず、有機塩素化合物を含む汚染土壌を掘削してトレンチ状掘削溝を形成するとともに該トレンチ状掘削溝の対向する一対の孔壁を覆うようにそれぞれ矢板を設置する。ここで、矢板を設置するにあたっては、少なくとも一方の孔壁側の矢板を、地下水が自然流入するようにかつ該地下水によって前記トレンチ状掘削溝内に貯留された地下水が攪拌されるように所定の隙間を設けて設置する。
【００２５】
トレンチ状掘削溝を形成するにあたっては、矢板の設置を先行させ、しかる後に該矢板を土留め壁として利用しながらバックホウ等で掘削するようにしてもよいし、連続地中壁を構築する際に採用される公知の方法、すなわち、泥水による孔壁保護を図りつつ水平多軸式掘削機を用いてトレンチを掘削し、しかる後にトレンチの対向する孔壁に矢板を設置するとともに、トレンチ内の泥水を引き抜きつつ該泥水を地下水の流入又は給水による清水で置換するようにしてもよい。
【００２６】
次に、トレンチ状掘削溝内に一対の電極を設置する。
【００２７】
次に、一対の電極に電源を電気接続して該電極間に通電する。
【００２８】
このようにすると、トレンチ状掘削溝内に貯留された地下水に含まれるトリクロロエチレン、テトラクロロエチレンといった有害な有機塩素化合物は、主として陰極表面の還元反応によって塩素イオン等の塩化物と、エチレン、エタンなどの炭化水素に電気分解される。そして、これらの塩化物や炭化水素はいずれも無害物質であるため、結局、有害な有機塩素化合物が無害化されることとなる。
【００２９】
一方、矢板間の隙間から地下水を自然流入させて該地下水により前記トレンチ状掘削溝内の地下水を攪拌させる。
【００３０】
このようにすると、トレンチ状掘削溝内に貯留された地下水に含まれる有機塩素化合物は電極と接触しやすくなり、電極面積や電圧を高くせずとも電気分解反応が促進されるとともに、電気分解反応で生じた反応生成物が攪拌によって常時又はすみやかに電極から離間されるため、該反応生成物が電極近傍での電気分解反応を阻害する懸念もなくなる。
【００３１】
上述した各発明において、透水性矢板を介して又は矢板間の隙間を介してトレンチ状掘削溝内に自然流入させた地下水については、対向する他方の孔壁に自然流出させるように構成することが考えられるが、必ずしも他方の孔壁に自然流出させる必要はなく、例えばトレンチ状掘削溝の終端にて流出させることにより、トレンチ状掘削溝内での水位上昇を未然に防止することができる。
【００３２】
上述した各発明において、トレンチ状掘削溝を形成するにあたっては、その平面長さや幅をはじめ平面形をまっすぐにするのか湾曲させるのかといった形状は任意であるし、配置状況についても、地下水の流れ方向等を勘案して適宜設定すればよく、例えば、地下水の流れに直交するように形成するといったことが考えられる。
【００３３】
ここで、かかるトレンチ状掘削溝を前記汚染土壌内の汚染領域を取り囲むように閉鎖状に形成したならば、形成されたトレンチ状掘削溝の内側は閉鎖空間となり、雨水又は給水によって地下水の水位が上がり、放射方向への地下水流、つまりトレンチ状掘削溝の孔壁に流入する地下水の流れを人工的に作り出すことが可能となる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る有機塩素化合物の処理方法及び処理構造の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３５】
（第１実施形態）
【００３６】
図１は、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理構造を示した鉛直断面図である。同図でわかるように、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理構造は、有機塩素化合物を含む汚染土壌１に掘削形成されたトレンチ状掘削溝２と、該トレンチ状掘削溝の対向する一対の孔壁６ａ、６ｂを覆うようにそれぞれ設置された矢板７ａ、７ｂと、該トレンチ状掘削溝内に設置された一対の電極としての陽極３ａ及び陰極３ｂと、該陽極及び陰極に電気接続された電源４とから構成してなる。
【００３７】
ここで、矢板７ａは、図２でよくわかるようにトレンチ状掘削溝２に沿って隙間なく連続的に建て込んであるとともに、鋼矢板８に透水孔９が形成されてなる透水性矢板として構成してあり、該透水孔を介して地下水が自然流入するようにかつ該地下水によってトレンチ状掘削溝２内に貯留された地下水が攪拌されるようになっている。
【００３８】
一方、矢板７ｂも矢板７ａと同様、トレンチ状掘削溝２に沿って隙間なく連続的に建て込んであるとともに、鋼矢板８に透水孔９が形成されてなる透水性矢板として構成してあり、該透水孔を介してトレンチ状掘削溝２内の地下水５が自然流出するようになっている。
【００３９】
トレンチ状掘削溝２をこのように構築するには、構築予定の地盤性状や地下水の流れを事前に調査し、その調査を踏まえて構築位置や構築方向等を適宜設定すればよい。
【００４０】
図３は、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法の手順を示したものである。同図でわかるように、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法においては、まず、図１に示すように有機塩素化合物を含む汚染土壌１を掘削してトレンチ状掘削溝２を形成するとともに、該トレンチ状掘削溝の対向する一対の孔壁６ａ、６ｂを覆うように矢板７ａ、７ｂをそれぞれ設置する（ステップ１０１）。
【００４１】
トレンチ状掘削溝２の形成及び矢板７ａ、７ｂの設置にあたっては、有機塩素化合物による汚染範囲がそれほど深くない領域に分布している場合には、矢板７ａ、７ｂの設置を先行させ、しかる後に該矢板を土留め壁として利用しながらバックホウ等で掘削してトレンチ状掘削溝２を形成するのがよいし、汚染範囲が比較的深い領域に分布している場合には、連続地中壁を構築する際に採用される公知の方法、すなわち、泥水による孔壁６ａ、６ｂの保護を図りつつ水平多軸式掘削機等を用いて掘削してトレンチ状掘削溝２を先行形成し、しかる後に孔壁６ａ、６ｂに矢板７ａ、７ｂを設置するととともに、トレンチ状掘削溝２内の泥水を引き抜きつつ該泥水を地下水の流入又は給水による清水で置換するのがよい。
【００４２】
なお、矢板７ａ、７ｂの設置中又はその後において、必要であれば適当な高さ位置に支保工を設け、背面土圧による矢板７ａ、矢板７ｂの曲げモーメントを緩和するようにすることができる。
【００４３】
次に、トレンチ状掘削溝２内に陽極３ａ及び陰極３ｂを設置する（ステップ１０２）。陽極３ａ及び陰極３ｂは、例えば数ｃｍ〜数十ｃｍ離間して配置し、電源４は、例えば１０〜３０ボルト程度の直流電圧を印加できるように構成しておくのがよい。
【００４４】
次に、陽極３ａ及び陰極３ｂに電源４を電気接続して該電極間に通電する（ステップ１０３）。
【００４５】
このようにすると、トレンチ状掘削溝２内に貯留された地下水５に含まれるトリクロロエチレン、テトラクロロエチレンといった有害な有機塩素化合物は、主として陰極表面の還元反応によって塩素イオン等の塩化物と、エチレン、エタンなどの炭化水素に電気分解される。そして、これらの塩化物や炭化水素はいずれも無害物質であるため、結局、有害な有機塩素化合物が無害化されることとなる。
【００４６】
ここで、通電量が増加すると、電気分解による有機塩素化合物の処理速度が速くなる反面、ジュール熱が発生してエネルギー効率が低下するとともに、発生熱による水温上昇によって有機塩素化合物が電気分解されずに気化し、気化ガスを処理するための設備が別途必要となる。
【００４７】
そのため、上述した通電作業を行うにあたっては、有機塩素化合物の気化が抑制される範囲で電気分解による処理速度ができるだけ向上するよう、電圧や電流の大きさ、通電時間を適宜調整するのが望ましい。
【００４８】
ちなみに、地下水５は、一般的には０．１〜０．３ｍＳ／ｃｍ程度の電気伝導度であるので、電流値は小さく、したがって消費電力もわずかである。
【００４９】
一方、透水性矢板である矢板７ａを介して地下水を自然流入させて該地下水によりトレンチ状掘削溝２内の地下水５を攪拌させる（ステップ１０４）。このとき、通電処理を継続するかいったん中断するかは任意である。
【００５０】
このようにすると、トレンチ状掘削溝２内に貯留された地下水５に含まれる有機塩素化合物は電極と接触しやすくなり、電極面積や電圧を高くせずとも電気分解反応が促進されるとともに、電気分解反応で生じた反応生成物が攪拌によって常時又はすみやかに電極から離間されるため、該反応生成物が電極近傍での電気分解反応を阻害する懸念もなくなる。
【００５１】
次に、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法及び処理構造における通電に関する作用効果を実験で確認したので、その概略を以下に説明する。
【００５２】
まず、有機塩素化合物であるトリクロロエチレン（以下ＴＣＥという）が１００ｍｇ／Ｌ含まれた汚染水を容器に入れ、該容器内に電極を設置して直流電流を流し（電流値０．０５Ａ、電圧値３０Ｖ）、そのときに発生する塩素ガスの量とＴＣＥの残存量とを計測した。なお、ＴＣＥの揮発による損失をできるだけ減らすため、上述したように容器を冷却水の中に入れて冷却した。
【００５３】
計測にあたっては、通電時間が異なるケースを４回行い、それぞれ通電終了後に試料液を採取して液中のＴＣＥ濃度、塩化物イオン（Ｃｌ−）濃度及び塩素（Ｃｌ２）濃度を測定した。
【００５４】
実験の結果をグラフにして図４に示す。同図でわかるように、通電を行った場合には、通電時間とともにＴＣＥ濃度（ＴＣＥ残存率として表示）が減少するとともに、塩化物イオン濃度（ＴＣＥ塩素化率として表示）が増大することがわかる。これは、主に陰極表面での還元反応によってＴＣＥの構成成分の一つである塩素がＴＣＥから脱離する、すなわち脱塩素反応が生じ、ＴＣＥが減少したものと考えられる。なお、塩素濃度は、いずれもほとんどゼロであった。
【００５５】
以上の実験結果から、汚染水中のＴＣＥを通電時間に比例して確実に分解・無害化できるとともにそれに要する電力もわずかであることがわかった。なお、通電を行わずに放置した場合、ＴＣＥ濃度はほとんど不変で、塩化物イオンも検出されなかった。また、トリクロロエチレン、ジクロロエチレン、テトラクロロエチレンといった他の有機塩素化合物についても同様の処理効果を示すことを確認済みである。
【００５６】
次に、攪拌による作用効果を実験で確認したので、その概略を以下に説明する。
【００５７】
まず、ＴＣＥが１００ｍｇ／Ｌ  含まれた汚染水を容器に入れ、該容器内に電極を設置して直流電流を流し（電流値０．１Ａ）、そのときのＴＣＥの残存量を計測した。
【００５８】
実験の結果をグラフにして図５に示す。同図でわかるように、通電を行いつつ攪拌をした場合には、攪拌をしない場合よりもＴＣＥ濃度（ＴＣＥ残存率として表示）の減少量が大きくなることがわかる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法及び処理構造によれば、トレンチ状掘削溝２内に貯留された有機塩素化合物を含む地下水５に陽極３ａ及び陰極３ｂを設けて通電するようにしたので、有機塩素化合物は、塩化物と炭化水素とに電気分解され、かくして、有機塩素化合物が比較的地表面近くの表層近傍に分布している場合であれば、わずかな電力でかつ通電時間に比例した形で無害化処理することが可能となる。
【００６０】
また、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法及び処理構造によれば、トレンチ状掘削溝２内の地下水５に通電を行いつつ、矢板７ａの透水孔９から地下水を自然流入させて該地下水によりトレンチ状掘削溝２内の地下水５を攪拌させるようにしたので、地下水５中の有機塩素化合物は、陽極３ａ及び陰極３ｂと接触しやすくなり、電極面積や電圧を高くせずとも電気分解反応を促進させることができるとともに、電気分解反応で生じた反応生成物が攪拌によって常時又はすみやかに陽極３ａや陰極３ｂから離間されるため、該反応生成物が電極近傍での電気分解反応を阻害するのを未然に防止することも可能となり、高濃度汚染や短時間処理に適したものとなる。
【００６１】
また、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法及び処理構造によれば、透水性矢板としての矢板７ａ、７ｂを透水孔９が形成された鋼矢板８で構成したので、有機塩素化合物で汚染されている汚染領域の深さに合わせて透水孔９の穿孔位置を調整することにより、より効率的な有機塩素化合物の処理が可能となる。
【００６２】
また、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法及び処理構造によれば、矢板７ａ、矢板７ｂが土留め壁としての本来の機能も果たすため、有機塩素化合物で汚染された汚染領域が地中深くに分布している場合や崩壊性地盤に対してきわめて有効な手段となる。
【００６３】
本実施形態では、トレンチ状掘削溝２を、一方の矢板７ａに形成された透水孔９から地下水が自然流入するとともに対向する他方の矢板７ｂに形成された透水孔９から自然流出するように構成したが、これに代えて他方の孔壁６ｂには通常の矢板を設置するように構成してもよい。なお、かかる場合においては、トレンチ状掘削溝２内の地下水の水位が上がって地上に溢れ出ることがないよう、図６の平面図に示すようにトレンチ状掘削溝２の終端２１、２１にて流出させるようにすればよい。
【００６４】
また、本実施形態では、トレンチ状掘削溝２を平面的に見れば矩形状（スリット状）になるものとしたが、図７に示すように、汚染土壌内の汚染領域３１を取り囲むようにトレンチ状掘削溝２を閉鎖状に形成するとともに矢板７ａ、７ｂを上述したと同様に設置し、かかるトレンチ状掘削溝２内に陽極３ａ及び陰極３ｂを設置して該電極間に通電するようにしてもよい。
【００６５】
かかる構成においても、通電に関しては上述したと同様の作用効果が得られるとともに、形成されたトレンチ状掘削溝２の内側が閉鎖空間となるため、雨水又は給水によって地下水の水位が上がり、放射方向への地下水流、つまりトレンチ状掘削溝２の矢板７ａに形成された透水孔９から流入する地下水の流れを人工的に作り出すことが可能となり、地下水の自然の流れがない場所であっても、地下水の流れを利用した攪拌を行うことが可能となる。なお、給水の場合には、閉鎖状に形成されたトレンチ状掘削溝２の外側の水（処理済の水）を揚水し、これを該トレンチ状掘削溝で囲まれた閉鎖空間内に戻して循環させるようにしてもよい。
【００６６】
また、本実施形態では、地下水流による自然攪拌作用のみによってトレンチ状掘削溝２内の地下水５を攪拌するようにしたが、地下水流による自然攪拌だけでは攪拌作用が不足する場合には、トレンチ状掘削溝２内に攪拌用水中ポンプを設置する、トレンチ状掘削溝２内に空気を送り込む等の方法でトレンチ状掘削溝２内の攪拌水流を強制的に作り出し、地下水流による自然攪拌を補うようにしてもよい。
【００６７】
また、本実施形態では、矢板７ａ、矢板７ｂを鋼矢板８に透水孔９が形成されてなる透水性矢板として構成したが、本発明の透水性矢板は、かかる構成に限定されるものではなく、例えば多孔質材料からなる透水係数の高い板材で構成することもできるし、例えば、孔壁保護を確保できる範囲で鋼矢板の所定位置に矩形状の透水開口を設けて構成することも可能である。
【００６８】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、有機塩素化合物で汚染された領域が分布する深さに応じて、矢板７ａ、矢板７ｂに形成する透水孔９の位置を調整することにより、より効率の高い自然攪拌を行うことが可能となる。
【００６９】
図８はその一例であり、矢板７ａについては、汚染領域が分布する深さに合わせて透水孔９を下方に集中配置してあり、矢板７ｂについては、透水孔９を上方に集中配置してある。
【００７０】
かかる構成においては、汚染領域を通過する地下水を効率よくトレンチ状掘削溝２内に集めることができるとともに、該溝内では下方から上方への攪拌流が生じるため、上述した攪拌による作用がさらに確実に行われる。
【００７１】
（第２実施形態）
【００７２】
次に、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と実質同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７３】
図９は、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理構造を示した鉛直断面図である。同図でわかるように、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理構造は、有機塩素化合物を含む汚染土壌１に掘削形成されたトレンチ状掘削溝２と、該トレンチ状掘削溝の対向する一対の孔壁６ａ、６ｂを覆うようにそれぞれ設置された矢板４１、４１と、該トレンチ状掘削溝内に設置された一対の電極としての陽極３ａ及び陰極３ｂと、該陽極及び陰極に電気接続された電源４とから構成してなる。
【００７４】
ここで、孔壁６ａ側の矢板４１は、図１０（ａ）でよくわかるように隙間ｄを設けて設置してあり、該隙間を介してトレンチ状掘削溝２内に地下水が自然流入するようにかつ該地下水によってトレンチ状掘削溝２内に貯留された地下水５が攪拌されるようになっている。
【００７５】
一方、孔壁６ｂ側の矢板４１も図１０（ｂ）でよくわかるように隙間ｄを設けて設置してあり、該隙間を介してトレンチ状掘削溝２内から地下水５が自然流出するようになっている。
【００７６】
トレンチ状掘削溝２をこのように構築するには、構築予定の地盤性状や地下水の流れを事前に調査し、その調査を踏まえて構築位置や構築方向等を適宜設定すればよい。
【００７７】
図１１は、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法の手順を示したものである。同図でわかるように、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法においては、まず、図９に示すように有機塩素化合物を含む汚染土壌１を掘削してトレンチ状掘削溝２を形成するとともに、該トレンチ状掘削溝の対向する一対の孔壁６ａ、６ｂを覆うようにかつ隣接するもの同士で隙間ｄが形成されるように矢板４１、４１をそれぞれ設置する（ステップ１１１）。
【００７８】
トレンチ状掘削溝２の形成及び矢板４１、４１の設置にあたっては、第１実施形態と同様、有機塩素化合物による汚染範囲がそれほど深くない領域に分布している場合には、矢板４１、４１の設置を先行させ、しかる後に該矢板を土留め壁として利用しながらバックホウ等で掘削してトレンチ状掘削溝２を形成するのがよいし、汚染範囲が比較的深い領域に分布している場合には、連続地中壁を構築する際に採用される公知の方法、すなわち、泥水による孔壁６ａ、６ｂの保護を図りつつ水平多軸式掘削機等を用いて掘削してトレンチ状掘削溝２を先行形成し、しかる後に孔壁６ａ、６ｂに矢板４１、４１を設置するとともに、トレンチ状掘削溝２内の泥水を引き抜きつつ該泥水を地下水の流入又は給水による清水で置換するのがよい。
【００７９】
なお、矢板４１、４１の設置中又はその後において、必要であれば適当な高さ位置に支保工を設け、背面土圧による矢板４１、４１の曲げモーメントを緩和するようにすることができる。
【００８０】
次に、トレンチ状掘削溝２内に陽極３ａ及び陰極３ｂを設置する（ステップ１１２）。陽極３ａ及び陰極３ｂは、例えば数ｃｍ〜数十ｃｍ離間して配置し、電源４は、例えば１０〜３０ボルト程度の直流電圧を印加できるように構成しておくのがよい。
【００８１】
次に、陽極３ａ及び陰極３ｂに電源４を電気接続して該電極間に通電する（ステップ１１３）。
【００８２】
このようにすると、トレンチ状掘削溝２内に貯留された地下水５に含まれるトリクロロエチレン、テトラクロロエチレンといった有害な有機塩素化合物は、主として陰極表面の還元反応によって塩素イオン等の塩化物と、エチレン、エタンなどの炭化水素に電気分解される。そして、これらの塩化物や炭化水素はいずれも無害物質であるため、結局、有害な有機塩素化合物が無害化されることとなる。
【００８３】
ここで、通電量が増加すると、電気分解による有機塩素化合物の処理速度が速くなる反面、ジュール熱が発生してエネルギー効率が低下するとともに、発生熱による水温上昇によって有機塩素化合物が電気分解されずに気化し、気化ガスを処理するための設備が別途必要となる。
【００８４】
そのため、上述した通電作業を行うにあたっては、有機塩素化合物の気化が抑制される範囲で電気分解による処理速度ができるだけ向上するよう、電圧や電流の大きさ、通電時間を適宜調整するのが望ましい。
【００８５】
ちなみに、地下水５は、一般的には０．１〜０．３ｍＳ／ｃｍ程度の電気伝導度であるので、電流値は小さく、したがって消費電力もわずかである。
【００８６】
一方、孔壁６ａ側に設置された矢板４１同士の隙間ｄを介して地下水を自然流入させて該地下水によりトレンチ状掘削溝２内の地下水５を攪拌させる（ステップ１１４）。このとき、通電処理を継続するかいったん中断するかは任意である。
【００８７】
このようにすると、トレンチ状掘削溝２内に貯留された地下水５に含まれる有機塩素化合物は電極と接触しやすくなり、電極面積や電圧を高くせずとも電気分解反応が促進されるとともに、電気分解反応で生じた反応生成物が攪拌によって常時又はすみやかに電極から離間されるため、該反応生成物が電極近傍での電気分解反応を阻害する懸念もなくなる。
【００８８】
以上説明したように、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法及び処理構造によれば、トレンチ状掘削溝２内に貯留された有機塩素化合物を含む地下水５に陽極３ａ及び陰極３ｂを設けて通電するようにしたので、有機塩素化合物は、塩化物と炭化水素とに電気分解され、かくして、有機塩素化合物が比較的地表面近くの表層近傍に分布している場合であれば、わずかな電力でかつ通電時間に比例した形で無害化処理することが可能となる。
【００８９】
また、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法及び処理構造によれば、トレンチ状掘削溝２内の地下水５に通電を行いつつ、隣接する矢板４１同士の隙間ｄから地下水を自然流入させて該地下水によりトレンチ状掘削溝２内の地下水５を攪拌させるようにしたので、地下水５中の有機塩素化合物は、陽極３ａ及び陰極３ｂと接触しやすくなり、電極面積や電圧を高くせずとも電気分解反応を促進させることができるとともに、電気分解反応で生じた反応生成物が攪拌によって常時又はすみやかに陽極３ａや陰極３ｂから離間されるため、該反応生成物が電極近傍での電気分解反応を阻害するのを未然に防止することも可能となり、高濃度汚染や短時間処理に適したものとなる。
【００９０】
また、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法及び処理構造によれば、矢板４１、４１が土留め壁としての本来の機能も果たすため、有機塩素化合物で汚染された汚染領域が地中深くに分布している場合や崩壊性地盤に対してきわめて有効な手段となる。
【００９１】
本実施形態では、トレンチ状掘削溝２を、一方の孔壁６ａ側に設置された矢板間の隙間ｄから地下水が自然流入するとともに対向する他方の孔壁６ｂ側の矢板４１間の隙間ｄから自然流出するように構成したが、これに代えて他方の孔壁６ｂには通常の矢板を隙間なく連続設置するように構成してもよい。なお、かかる場合においては、トレンチ状掘削溝２内の地下水の水位が上がって地上に溢れ出ることがないよう、第１実施形態と同様、トレンチ状掘削溝２の終端にて流出させるようにすればよい（図６の平面図参照）。
【００９２】
また、本実施形態では、トレンチ状掘削溝２を平面的に見れば矩形状（スリット状）になるものとしたが、第１実施形態と同様、汚染土壌内の汚染領域を取り囲むようにトレンチ状掘削溝２を閉鎖状に形成するとともに矢板４１、４１を上述したと同様に設置し、かかるトレンチ状掘削溝２内に陽極３ａ及び陰極３ｂを設置して該電極間に通電するようにしてもよい（図７参照）。
【００９３】
かかる構成においても、通電に関しては上述したと同様の作用効果が得られるとともに、形成されたトレンチ状掘削溝２の内側が閉鎖空間となるため、雨水又は給水によって地下水の水位が上がり、放射方向への地下水流、つまりトレンチ状掘削溝２に設置された隣接する矢板４１同士の隙間ｄから流入する地下水の流れを人工的に作り出すことが可能となり、地下水の自然の流れがない場所であっても、地下水の流れを利用した攪拌を行うことが可能となる。なお、給水の場合には、閉鎖状に形成されたトレンチ状掘削溝２の外側の水（処理済の水）を揚水し、これを該トレンチ状掘削溝で囲まれた閉鎖空間内に戻して循環させるようにしてもよい。
【００９４】
また、本実施形態では、地下水流による自然攪拌作用のみによってトレンチ状掘削溝２内の地下水５を攪拌するようにしたが、地下水流による自然攪拌だけでは攪拌作用が不足する場合には、トレンチ状掘削溝２内に攪拌用水中ポンプを設置する、トレンチ状掘削溝２内に空気を送り込む等の方法でトレンチ状掘削溝２内の攪拌水流を強制的に作り出し、地下水流による自然攪拌を補うようにしてもよい。
【００９５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る有機塩素化合物の処理方法及び処理構造によれば、周辺への汚染拡散を防ぎつつ処理済みの土壌にも悪影響を残さず確実かつ短期間に、しかもどんな汚染土壌に対しても有機塩素化合物を除去処理することが可能となる。
【００９６】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る有機塩素化合物の処理構造を示した鉛直断面図。
【図２】図１のＡ―Ａ線方向から見た矢視図。
【図３】第１実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法の手順を示したフローチャート。
【図４】本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法及び処理構造における通電作用を示したグラフ。
【図５】本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法及び処理構造における攪拌作用を示したグラフ。
【図６】変形例に係る有機塩素化合物の処理構造を示した平面図。
【図７】別の変形例に係る有機塩素化合物の処理構造を示した平面図。
【図８】さらに別の変形例に係る有機塩素化合物の処理構造を示した鉛直断面図。
【図９】第２実施形態に係る有機塩素化合物の処理構造を示した鉛直断面図。
【図１０】同じく第２実施形態に係る有機塩素化合物の処理構造を示した図であり、（ａ）は図９のＢ―Ｂ線方向から見た矢視図、（ｂ）はＣ―Ｃ線方向に沿った水平詳細断面図。
【図１１】第２実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法の手順を示したフローチャート。
【符号の説明】
１                          汚染土壌
２                          トレンチ状掘削溝
３ａ、３ｂ                  電極
４                          電源
５                          地下水
６ａ、６ｂ                  孔壁
７ａ、７ｂ                  矢板（透水性矢板）
８                          鋼矢板
９                          透水孔
４１                                                矢板
【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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