(57)【要約】 【課題】地盤の透水性にばらつきがあったとしても、浄化処理や不溶化処理に用いる水や処理溶液をそれらの機能を維持した状態で汚染領域内に確実に浸透させる。【解決手段】本発明に係る汚染地盤の原位置処理方法においては、不溶化材溶液の注入に先立ち、まず、地盤１内の汚染領域２を取り囲むようにかつ下端が難透水層３に貫入されるように地盤１内に止水壁４を構築し（ステップ１０１）、次に、処理領域５内の地下水をその水位が汚染領域２の最深部以下となるように揚水井戸６を介して揚水し（ステップ１０２）、次に、不溶化材溶液を処理領域５に注入する（ステップ１０３）。【選択図】  図１
2014023992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水又は処理溶液を地盤に注入することで該地盤内の汚染領域に分布する汚染物質を原位置で浄化処理し又は不溶化処理する汚染地盤の原位置処理方法において、
前記汚染領域を取り囲むようにかつ下端が難透水層又は不透水層に貫入されるように前記地盤内に止水壁を構築し、該止水壁と前記難透水層又は前記不透水層に取り囲まれた前記地盤内の領域を処理領域として該処理領域内の地下水をその水位が前記汚染領域の最深部以下となるように揚水し、該揚水工程完了後、前記水又は処理溶液を前記地盤に注入することを特徴とする汚染地盤の原位置処理方法。
【請求項２】
前記処理溶液を、栄養塩、酸化剤若しくは還元剤が添加された水溶液又は不溶化材が添加された不溶化材溶液とする請求項１記載の汚染地盤の原位置処理方法。
【請求項３】
前記揚水工程完了後、前記処理領域とその外側との気密状態を保持しつつ該処理領域内の空気を吸引し、該空気吸引で生じた前記処理領域内の負圧状態を保ったまま、前記注入工程を行う請求項１又は請求項２記載の汚染地盤の原位置処理方法。
【請求項４】
前記処理領域の地表側に気密シートを敷設した上、該気密シートと前記止水壁の上端との取合い箇所にシーリングを施した請求項３記載の汚染地盤の原位置処理方法。
【請求項５】
前記揚水工程において、前記処理領域内の地下水をその水位が前記難透水層又は前記不透水層の上面近傍となるように揚水する請求項１乃至請求項４のいずれか一記載の汚染地盤の原位置処理方法。
【請求項６】
前記揚水をバキュームディープウェルで行う請求項１乃至請求項５のいずれか一記載の汚染地盤の原位置処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として通水や薬剤注入によって汚染地盤を無害化する汚染地盤の原位置処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場跡地の地盤には、トリクロロエチレンなどで代表される揮発性有機塩素化合物、ダイオキシン類、あるいはカドミウム、鉛、銅、亜鉛、ニッケル、クロムなどの重金属といったさまざまな汚染物質や、燃料油や機械油といった有害物質以外に周辺環境に影響を与える物質（以下、両者を併せて汚染物質とよぶ）が混入していることがある。
【０００３】
かかる汚染物質で汚染された地盤をそのまま放置すると、該汚染物質が周囲に拡散し、周辺住民の生活に支障を来すとともに、雨水によって土粒子から遊離した場合には、地下水等に混入して水質を汚濁させる原因ともなる。
【０００４】
そのため、上述した汚染物質で汚染された地盤については、浄化処理や不溶化処理を行うことで、環境への拡散を未然に防止しなければならない。
【０００５】
汚染地盤を原位置で浄化処理する方法としては、汚染地盤に注水しこれを揚水することで地盤内の汚染物質を回収する通水洗浄法をはじめ、汚染地盤に酸化剤や還元剤を注入して揮発性有機塩素化合物等の汚染物質を分解する分解処理法や、土中菌や選抜菌の微生物活性に必要な栄養塩を汚染地盤に適宜注入しながらそれらの微生物活性を利用して汚染物質を分解するバイオレメディエーション法など、多種多様な方法が開発されている。
【０００６】
また、汚染地盤を原位置で不溶化処理する方法としては、硫酸鉄等の不溶化材を水に添加して不溶化材溶液を予め作製した後、該不溶化材溶液を注入井戸を介して地盤に注入する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３３７５６号公報
【特許文献２】特開２００７−２６０６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような浄化処理や不溶化処理を原位置で行うにあたっては、注水井戸を介して汚染地盤に注入された水や、栄養塩、酸化剤、還元剤などが添加された水溶液あるいは不溶化材が添加された不溶化材溶液といった各種処理溶液（以下、単に処理溶液と呼ぶ）を地盤中の汚染領域内に浸透させねばならないが、地盤内の土質性状はさまざまであって透水性にばらつきがあるため、水や処理溶液が透水性の高い部分に流入しがちになり、透水性の低い部分への浸透が少なくなるという問題を生じていた。特に、水ミチとよばれる局所的に透水性の高い部分がある場合、水や処理溶液のほとんどが水ミチに流入してしまい、汚染領域内で水ミチ以外のほとんどの部分に水や処理溶液が浸透しないという問題があった。
【０００９】
ちなみに、透水性の低い地盤内の汚染領域に対して真空ポンプを用いた浄化方法が提案されており（特許文献１，２）、透水性の低い地盤内の水を真空吸引によって強制流動させることで、該地盤での浄化効率の改善が期待されているが、かかる方法を用いても、透水性が大きい方向に水や処理溶液が流れるという傾向は同様であって、十分な量の水や処理溶液を汚染領域内の透水性が低い部分に浸透拡散させることはやはり困難である。
【００１０】
加えて、処理溶液のうち、例えば還元剤は土粒子間隙中の酸素と反応するため、注入井戸近傍でその機能が消費されてしまうという問題も生じていた。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、地盤の透水性にばらつきがあったとしても、浄化処理や不溶化処理に用いる水や処理溶液をそれらの機能を維持した状態で汚染領域内に確実に浸透させることが可能な汚染地盤の原位置処理方法を提供することを目的とする。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係る汚染地盤の原位置処理方法は請求項１に記載したように、水又は処理溶液を地盤に注入することで該地盤内の汚染領域に分布する汚染物質を原位置で浄化処理し又は不溶化処理する汚染地盤の原位置処理方法において、
前記汚染領域を取り囲むようにかつ下端が難透水層又は不透水層に貫入されるように前記地盤内に止水壁を構築し、該止水壁と前記難透水層又は前記不透水層に取り囲まれた前記地盤内の領域を処理領域として該処理領域内の地下水をその水位が前記汚染領域の最深部以下となるように揚水し、該揚水工程完了後、前記水又は処理溶液を前記地盤に注入するものである。
【００１３】
また、本発明に係る汚染地盤の原位置処理方法は、前記処理溶液を、栄養塩、酸化剤若しくは還元剤が添加された水溶液又は不溶化材が添加された不溶化材溶液とするものである。
【００１４】
また、本発明に係る汚染地盤の原位置処理方法は、前記揚水工程完了後、前記処理領域とその外側との気密状態を保持しつつ該処理領域内の空気を吸引し、該空気吸引で生じた前記処理領域内の負圧状態を保ったまま、前記注入工程を行うものである。
【００１５】
また、本発明に係る汚染地盤の原位置処理方法は、前記処理領域の地表側に気密シートを敷設した上、該気密シートと前記止水壁の上端との取合い箇所にシーリングを施したものである。
【００１６】
また、本発明に係る汚染地盤の原位置処理方法は、前記揚水工程において、前記処理領域内の地下水をその水位が前記難透水層又は前記不透水層の上面近傍となるように揚水するものである。
【００１７】
また、本発明に係る汚染地盤の原位置処理方法は、前記揚水をバキュームディープウェルで行うものである。
【００１８】
土粒子間を地下水が移動する際、土粒子表面との摩擦や土粒子間隙の断面積の変化が、土粒子間隙を管路とした流れ抵抗となって該地下水の移動が妨げられるが、透水性にばらつきがある地盤に水や処理溶液を注入する場合、透水性が小さな領域へは、上述した既存地下水の流れ抵抗が、注入された水や処理溶液の流入を妨げる要因となってほとんど流入せず、水や処理溶液は、水ミチのような透水性の大きな箇所にもっぱら流入する。
【００１９】
この点に鑑み、本出願人は、上述した既存地下水による流入阻害を解消するにはどうすればよいかに着眼した結果、上述した発明をなしたものである。
【００２０】
すなわち、本発明に係る汚染地盤の原位置処理方法においては、水又は処理溶液を地盤に注入することで該地盤内の汚染領域に分布する汚染物質を原位置で浄化処理し又は不溶化処理する際、それら通水や処理溶液の注入に先立って、まず、地盤内の汚染領域を取り囲むようにかつ下端が難透水層又は不透水層に貫入されるように地盤内に止水壁を構築する。
【００２１】
ここで、従来においては、地盤に注入した水又は処理溶液が周囲に逸散しないように止水壁を設けることが一般的であるが、本発明においては、それに先立つ地下水除去のための揚水工程で周囲から地下水が流入しないように止水壁を構築するものであって、止水壁構築のタイミングは揚水工程よりも先である必要がある。
【００２２】
次に、止水壁と難透水層又は不透水層に取り囲まれた地盤内の領域を処理領域とし、該処理領域内の地下水を、その水位が汚染領域の最深部以下となるように、換言すれば汚染領域がドライな状態となるように揚水する。
【００２３】
処理領域内の地下水を揚水で除去するにあたっては、水中ポンプを利用したディープウェル工法（重力排水工法）をはじめ、真空ポンプを利用したバキュームウェル工法（強制排水工法）やそれらの併用であるバキュームディープウェル工法など、公知の揚水方法を適宜採用すればよい。
【００２４】
揚水工程が完了したならば、所定の原位置処理に用いる水又は処理溶液を処理領域に注入する。
【００２５】
このようにすると、処理領域のうち、汚染領域の最深部より上方の領域においては、揚水による地下水除去が予め行われていて該領域内の土粒子間には空隙が形成されているため、注入された水や処理溶液は、既存地下水の流れ抵抗によって流入が阻まれることなく、かつ土粒子間隙による毛細管現象によって汚染領域内にスムーズに浸透拡散し、かくして地盤に透水性のばらつきが生じている場合であっても、水や処理溶液を従来のようにもっぱら水ミチに流すことなく、汚染領域内に確実に送り込むことが可能となる。
【００２６】
なお、揚水による既存地下水の除去により、土粒子間隙水中に存在していた汚染物質が除去されるとともに、そのときの地下水の流れによって土粒子表面に付着していた汚染物質も該地下水に連行される形で除去される。
【００２７】
注入された水や処理溶液のその後の取り扱いは、原位置処理の種類や実施手順に応じて適宜選択あるいは設定すればよく、例えば通水洗浄法であれば、水を注入した後、これを揚水して汚染物質を分離除去しては地盤に再度注入する循環操作を適宜繰り返す取り扱いが可能であり、バイオレメディエーション法であれば栄養塩を、分解処理法であれば酸化剤、還元剤等が添加された水溶液を、不溶化処理法であれば不溶化材が添加された不溶化材溶液をそれぞれ処理溶液として地盤に注入する取り扱いが可能である。
【００２８】
なお、不溶化処理において不溶化材を懸濁させてなる不溶化材スラリーを用いる場合があるが、これを凝集沈殿させることなく地盤に浸透させることができるのであれば、不溶化材スラリーを不溶化材溶液として本発明に適用してもかまわない。
【００２９】
また、本発明に通水洗浄法を適用する場合、本発明の作用が発揮されるのは、汚染領域がドライな状態のとき、すなわち作業開始当初の注水時に限られるが、その折り、既存地下水の流れ抵抗によって流入が阻まれることなく、かつ土粒子間隙による毛細管現象によって汚染領域内にスムーズに浸透拡散させることができることに何ら変わりはない。
【００３０】
本発明においては、揚水工程による既存地下水の除去が完了した後、所定の原位置処理に用いる水又は処理溶液を処理領域に注入するものであって、かかる構成により、水や処理溶液を従来のようにもっぱら水ミチに流すことなく、汚染領域内に確実に浸透拡散させることが可能であるが、揚水工程完了後、処理領域とその外側との気密状態を保持しつつ該処理領域内の空気を吸引し、該空気吸引で生じた処理領域内の負圧状態を保ったまま、上述した注入工程を行うようにすれば、注入された水や処理溶液をより確実に汚染領域内に浸透拡散させることができる。
【００３１】
すなわち、かかる構成においては、揚水工程完了後、処理領域とその外側との気密状態を保持しつつ、該処理領域内の空気を例えば真空ポンプを用いて吸引する。
【００３２】
このようにすると、処理領域のうち、汚染領域の最深部より上方の領域においては、揚水による地下水除去が予め行われていて該領域内の土粒子間には空隙が形成されていることから、該土粒子間隙には負圧状態が形成される。
【００３３】
次に、処理領域内の負圧状態を保ったまま、所定の原位置処理に用いる水又は処理溶液を処理領域に注入する。
【００３４】
このようにすると、注入された水や処理溶液は、負圧状態となっている土粒子間隙に吸い込まれるように浸透拡散することとなり、かくして地盤に透水性のばらつきが生じている場合であっても、既存地下水の除去及びその後の空気吸引による広範囲でかつすみずみにわたる負圧形成との相乗作用により、水や処理溶液を従来のようにもっぱら水ミチに流すことなく、汚染領域内により確実に浸透拡散させることが可能となる。
【００３５】
また、注入された処理溶液は、負圧状態となっている土粒子間隙に吸い込まれる形で浸透拡散するため、例えば酸素反応性物質が添加されている場合であっても、土粒子間隙における酸素濃度が低いがゆえにその還元機能が注入箇所近傍で消費尽くされてしまう懸念もなくなり、還元その他の機能が維持された状態で汚染領域に送り込むことが可能となるとともに、注入箇所近傍に偏った反応物の生成による目詰まりも未然に防止することができる。
【００３６】
処理領域とその外側との気密状態をどのような構成で実現するかは任意であって、周囲（側方）を止水壁で、下方を難透水層又は不透水層でそれぞれ気密性を確保することが可能であるとともに、上方については、地表近傍に粘性土やコンクリートあるいは気密性シートを配置しあるいは敷設した上、それらと止水壁上端との取合い箇所でシーリングを施し、さらには揚水井戸や注入井戸が貫通する箇所でシーリングを施すことによってそれぞれ気密性を確保することが可能であり、止水壁のうち、打継目などで気密性が不足する箇所については、埋め戻しの際に粘土を用いるなどして気密性を確保すればよい。なお、処理領域がその上方に難透水層や不透水層が位置する被圧帯水層である場合には、該難透水層や不透水層を用いて気密性を確保するようにしてもかまわない。
【００３７】
処理領域内の地下水の揚水は、その地下水位が汚染領域の最深部以下となる限り、どの程度まで水位低下させるかは任意であって、汚染領域の下方に飽和層が残っていてもかまわないが、処理領域内の水位が難透水層又は不透水層の上面近傍となるように、換言すれば、処理領域内のほぼすべての地下水を揚水するようにしたならば、毛管現象による下方からの水分供給が遮断されるので、汚染領域においては、土粒子間にメニスカスの形で付着水が存在することもなくなる。
【００３８】
そのため、処理領域内では、土粒子間隙に占める空隙部の割合がほぼ１００％になり、注入された水や処理溶液は、汚染領域の土粒子間隙にさらに浸透拡散しやすくなる。
【００３９】
特に、空気吸引を行う場合においては、表面張力による土粒子表面の付着水によって土粒子間隙同士が仕切られることもなく、互いに連通した状態となることから、空気吸引による負圧作用は、互いに連通する土粒子間隙を介して次々に波及し、最終的には、汚染領域をはじめ、処理領域のほぼすべての土粒子間隙で負圧が形成される。
【００４０】
そのため、水や処理溶液は、汚染領域内にいっそう浸透拡散しやすくなる。
【００４１】
処理領域内の地下水を揚水で除去するにあたっては、上述したように公知の揚水方法を適宜採用することができるが、バキュームディープウェルで行うようにすれば、短時間でかつ十分な水位低下をもって揚水が可能になるほか、特に、空気吸引を行う場合には、その工程で用いる真空ポンプを揚水工程に用いることができるため、設備の有効利用も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第１実施形態に係る汚染地盤の原位置処理方法の実施手順を示したフローチャート。
【図２】第１実施形態に係る汚染地盤の原位置処理方法において止水壁を構築している様子を示した鉛直断面図。
【図３】第１実施形態に係る汚染地盤の原位置処理方法において処理領域５の地下水を除去している様子を示した鉛直断面図。
【図４】第１実施形態に係る汚染地盤の原位置処理方法において不溶化材溶液を処理領域５に注入している様子を示した鉛直断面図。
【図５】変形例に係る汚染地盤の原位置処理方法において処理領域５の地下水を全て除去している様子を示した鉛直断面図。
【図６】第２実施形態に係る汚染地盤の原位置処理方法の実施手順を示したフローチャート。
【図７】第２実施形態に係る汚染地盤の原位置処理方法を実施している様子を示した図であり、(a)は処理領域５から空気を吸引している様子を示した鉛直断面図、(b)は空気吸引による負圧を維持した状態で不溶化材溶液を処理領域５に注入している様子を示した鉛直断面図。
【図８】第２実施形態の変形例に係る汚染地盤の原位置処理方法を実施している様子を示した図であり、(a)は処理領域５´から空気を吸引している様子を示した鉛直断面図、(b)は空気吸引による負圧を維持した状態で不溶化材溶液を処理領域５´に注入している様子を示した鉛直断面図。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本発明に係る汚染地盤の原位置処理方法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。
【００４４】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る汚染地盤の原位置処理方法の実施手順を示したフローチャートである。本実施形態に係る汚染地盤の原位置処理方法は、処理溶液としての不溶化材溶液を地盤に注入することで該地盤内の汚染領域に分布する汚染物質を原位置で不溶化処理する場合に適用されるものであり、本実施形態においては、不溶化材溶液の注入に先立ち、まず図２に示すように、地盤１内の汚染領域２を取り囲むようにかつ下端が難透水層３に貫入されるように地盤１内に止水壁４を構築する（ステップ１０１）。
【００４５】
次に、止水壁４と難透水層３に取り囲まれた地盤１内の領域を処理領域５とし、該処理領域内の地下水を、図３に示すようにその水位が汚染領域２の最深部以下となるように揚水井戸６を介して揚水し、汚染領域２をドライな状態にする（ステップ１０２）。
【００４６】
ここで、揚水井戸６の孔底には水中ポンプ７を設置してあるとともに、該揚水井戸の井戸内空間と連通するように揚水井戸６の頂部近傍に真空ポンプ８を接続してあり、該真空ポンプを作動させることで揚水井戸６内を負圧にし、かかる状態で水中ポンプ７を作動させることで処理領域５内の地下水をバキュームディープウェル工法で揚水することができるようになっている。
【００４７】
揚水工程が完了したならば、図４に示すように揚水井戸６を注入井戸とし、該注入井戸を介して不溶化材溶液を処理領域５に注入する（ステップ１０３）。
【００４８】
不溶化材は、汚染領域２に分布する汚染物質の種類に応じて適宜選択すればよく、例えば、カドミウム、鉛、六価クロム、砒素、水銀、セレン又はフッ素が汚染物質である場合には、酸化第一鉄、酸化第二鉄若しくは四三酸化鉄からなる鉄酸化物や、硫酸第一鉄若しくは塩化第一鉄からなる第一鉄塩を酸化させた鉄酸化物を選択することができる。
【００４９】
このように既存地下水を予め除去してから不溶化材溶液を処理領域５に注入すると、処理領域５のうち、汚染領域２の最深部より上方の領域においては、揚水による地下水除去が予め行われていて該領域内の土粒子間には空隙が形成されているため、注入された不溶化材溶液は、既存地下水の流れ抵抗によって流入が阻まれることなく、かつ土粒子間隙による毛細管現象によって汚染領域２内にスムーズに浸透拡散する。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態に係る汚染地盤の原位置処理方法によれば、地盤１に透水性のばらつきが生じている場合であっても、不溶化材溶液を従来のようにもっぱら水ミチに流すことなく、汚染領域２内に確実に送り込むことが可能となる。
【００５１】
また、揚水による既存地下水の除去により、土粒子間隙水中に存在していた汚染物質が除去されるとともに、そのときの地下水の流れによって土粒子表面に付着していた汚染物質も該地下水に連行される形で除去されるという作用効果も奏する。
【００５２】
本実施形態では、水に概ね溶解する不溶化材を用いた不溶化処理に本発明を適用した場合を説明したが、不溶化材を懸濁させてなる不溶化材スラリーであって、凝集沈殿させることなく地盤に浸透させることができるのであれば、かかる不溶化材スラリーを不溶化材溶液として本発明に適用してもかまわない。
【００５３】
また、本実施形態では、本発明の原位置処理方法を不溶化処理方法に適用した例を説明したが、水又は処理溶液を地盤に注入することで該地盤内の汚染領域に分布する汚染物質を原位置で浄化処理し又は不溶化処理する方法であれば、いかなる方法にも適用することが可能であり、例えば通水洗浄法や、酸化剤や還元剤で汚染物質を分解する分解処理法、あるいは微生物活性を利用して汚染物質を分解するバイオレメディエーション法にも本発明を適用することが可能である。
【００５４】
また、本実施形態では、バキュームディープウェル工法で既存地下水を除去するようにしたが、ディープウェル工法あるいはウェルポイント工法等の他の揚水工法で揚水除去してもかまわないし、揚水井戸と注入井戸を兼用する構成に代えて、これらを個別の井戸で構成するようにしてもかまわない。
【００５５】
また、本実施形態では、処理領域５内の地下水をすべて揚水せず、飽和層が残存する場合について説明したが、これに代えて、図５に示すように処理領域５内の地下水をその水位が難透水層３の上面近傍となるように揚水する、すなわち処理領域５内のほぼすべての地下水を揚水する構成が可能である。
【００５６】
かかる構成においては、汚染領域２は、毛管現象による下方からの水分供給が遮断される状態となり、土粒子間にメニスカスの形で付着水が存在することがなくなる。
【００５７】
そのため、処理領域５内では、土粒子間隙に占める空隙部の割合がほぼ１００％になり、注入された不溶化材溶液は、汚染領域２の土粒子間隙にさらに浸透拡散しやすくなる。
【００５８】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成については同一の番号を付してその説明を省略する。
【００５９】
図６は、第２実施形態に係る汚染地盤の原位置処理方法の実施手順を示したフローチャートである。本実施形態に係る汚染地盤の原位置処理方法は第１実施形態と同様、処理溶液である不溶化材溶液を地盤に注入することで該地盤内の汚染領域に分布する汚染物質を原位置で不溶化処理する場合に適用されるものであり、本実施形態においては、不溶化材溶液の注入に先立ち、図２と同様にまず、地盤１内の汚染領域２を取り囲むようにかつ下端が難透水層３に貫入されるように地盤１内に止水壁４を構築する（ステップ２０１）。
【００６０】
次に、止水壁４と難透水層３に取り囲まれた地盤１内の領域を処理領域５とし、該処理領域内の地下水を、図３と同様にしてその水位が汚染領域２の最深部以下となるように揚水井戸６を介して揚水する（ステップ２０２）。
【００６１】
なお、これら止水壁構築工程（ステップ２０１）及び揚水工程（ステップ２０２）は、第１実施形態の止水壁構築工程（ステップ１０１）及び揚水工程（ステップ１０２）と同様であるので、ここではそれらの説明を省略する。
【００６２】
揚水工程が完了したならば、図７に示すように、揚水井戸６を貫通させる形で地盤１の地表面に気密シート７１を敷設する（ステップ２０３）。
【００６３】
気密シート７１を敷設するにあたっては、止水壁４上端との取合い箇所にシーリングを施すとともに、揚水井戸６が貫通する箇所にそれぞれシーリングを施す。
【００６４】
このように敷設された気密シート７１は、処理領域５の周囲に位置する止水壁４及び下方に位置する難透水層３とともに、処理領域５とその外側との気密状態を保持する気密構造として機能する。
【００６５】
なお、止水壁４のうち、打継目などで気密性が不足する箇所については、埋め戻しの際に粘土を用いるなどして適宜気密性を確保しておく。
【００６６】
次に、揚水工程に用いた真空ポンプ８を空気吸引用の真空ポンプ、揚水井戸６を空気吸引用の井戸としてそれぞれ転用し、処理領域５内の空気を揚水井戸６を介して真空ポンプ８で吸引する（ステップ２０４）。
【００６７】
揚水井戸６は、処理領域５内の空気をスムーズに吸引できるよう、所定の深さ範囲にわたって透気孔が多数形成された中空多孔管で構成しておく。
【００６８】
このように処理領域５内の空気を揚水井戸６を介して真空ポンプ８で吸引すると、処理領域５においては、揚水による地下水除去が予め行われていて、該処理領域内の土粒子間隙のほとんどが空隙部になっていることから、揚水後に飽和層として残存している領域を除き、処理領域５内のほとんど全ての土粒子間隙で負圧状態が形成される。
【００６９】
次に、空気吸引工程で生じた処理領域５内の負圧状態を保ったまま、図７(b)に示すように不溶化材溶液を処理領域５に注入する（ステップ２０５）。
【００７０】
不溶化材溶液を処理領域５に注入するにあたっては、第１実施形態と同様、揚水井戸６を注入井戸とし、該注入井戸を介して不溶化材溶液を地盤１に注入するが、本実施形態では、必要に応じて真空ポンプ８を随時作動させることにより、処理領域５内での負圧状態を維持する。
【００７１】
このようにすると、注入された不溶化材溶液は、既存地下水の流れ抵抗によって流入が阻まれることなく、かつ土粒子間隙による毛細管現象と負圧状態による土粒子間隙への吸引作用とが相俟って、汚染領域２内にスムーズに浸透拡散する。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態に係る汚染地盤の原位置処理方法によれば、地盤１に透水性のばらつきが生じている場合であっても、既存地下水の除去及びその後の空気吸引による広範囲でかつすみずみにわたる負圧形成との相乗作用により、不溶化材溶液を従来のようにもっぱら水ミチに流すことなく、汚染領域２内により確実に浸透拡散させることが可能となる。
【００７３】
また、揚水による既存地下水の除去により、土粒子間隙水中に存在していた汚染物質が除去されるとともに、そのときの地下水の流れによって土粒子表面に付着していた汚染物質も該地下水に連行される形で除去されるという作用効果も奏する。
【００７４】
本実施形態では、水に概ね溶解する不溶化材を用いた不溶化処理に本発明を適用した場合を説明したが、不溶化材を懸濁させてなる不溶化材スラリーであって、凝集沈殿させることなく地盤に浸透させることができるのであれば、かかる不溶化材スラリーを不溶化材溶液として本発明に適用してもかまわない。
【００７５】
また、本実施形態では、本発明の原位置処理方法を不溶化処理方法に適用した例を説明したが、水又は処理溶液を地盤に注入することで該地盤内の汚染領域に分布する汚染物質を原位置で浄化処理し又は不溶化処理する方法であれば、いかなる方法にも適用することが可能であり、例えば通水洗浄法や、酸化剤や還元剤で汚染物質を分解する分解処理法、あるいは微生物活性を利用して汚染物質を分解するバイオレメディエーション法にも本発明を適用することが可能である。
【００７６】
また、本実施形態では、バキュームディープウェル工法で既存地下水を除去するようにしたが、ディープウェル工法あるいはバキューム工法で揚水除去してもかまわないし、揚水井戸と注入井戸を兼用する構成に代えて、これらを個別の井戸で構成するようにしてもかまわない。
【００７７】
また、本実施形態では、処理領域５内の地下水をすべて揚水せず、飽和層が残存する場合について説明したが、これに代えて、第１実施形態の図５と同様、処理領域５内の地下水をその水位が難透水層３の上面近傍となるように揚水する、すなわち処理領域５内のほぼすべての地下水を揚水する構成が可能である。
【００７８】
かかる構成においては、汚染領域２が、毛管現象による下方からの水分供給を受けなくなるので、土粒子の間にメニスカスの形で付着水が存在することもなくなる。
【００７９】
そのため、処理領域５内では、土粒子間隙に占める空隙部の割合がほぼ１００％になり、該空隙部が負圧になることとも相俟って、注入された不溶化材溶液は、汚染領域２の土粒子間隙にさらに浸透拡散しやすくなる。
【００８０】
また、本実施形態では、処理領域５とその外側との気密状態を保持する構成として、その上側を気密シート７１を敷設して構成したが、処理領域が上下の難透水層で挟まれた被圧帯水層である場合には、これらの難透水層を用いて気密状態を保持するようにしてもかまわない。
【００８１】
図８はかかる変形例を示した図であって、地盤１のうち、周囲を止水壁４で囲まれ、上下を難透水層３ａ，３ｂで挟まれた被圧帯水層領域を処理領域５´とし、該処理領域内の地下水を揚水井戸６を介して揚水した後、同図(a)に示すように真空ポンプ８で処理領域５´内を空気吸引して該処理領域の土粒子間隙に負圧を形成し、しかる後、同図(b)に示すように、不溶化材溶液を処理領域５´に注入する。
【００８２】
以下、本変形例の他の構成及び作用効果については、気密構造が気密シート７１ではなく、難透水層３ａである点を除き、上述した実施形態とほぼ同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００８３】
また、本実施形態では、揚水、空気吸引及び不溶化材溶液の注入を一つの井戸で行うようにしたが（図７）、これに代えて、複数の井戸を設置した上、上述した揚水、空気吸引及び注入をそれぞれの井戸で個別に行うようにしてもかまわない。図８で説明した上述の変形例も同様である。
【符号の説明】
【００８４】
１              地盤
２              汚染領域
３，３ａ，３ｂ  難透水層
４              止水壁
５，５´        処理領域
６              揚水井戸、注入井戸、空気吸引用の井戸
７              水中ポンプ
８              真空ポンプ
７１              気密シート
【図１】
2014023992.tif 000003
【図２】
2014023992.tif 000004
【図３】
2014023992.tif 000005
【図４】
2014023992.tif 000006
【図５】
2014023992.tif 000007
【図６】
2014023992.tif 000008
【図７】
2014023992.tif 000009
【図８】
2014023992.tif 000010