(57)【要約】【課題】  地中の汚染領域に存在する汚染物質とオゾンとの化学反応を高い温度の下で行なわせることで、該化学反応を活発化して地中の汚染物質を短時間に浄化すること。【解決手段】  地中Ｍの汚染領域Ｑに先端部１１ａ側から注入管１１を貫入する。注入管１１の先端部１１ａには注入孔が穿設されている。該注入孔を介して、組成ガスとしてオゾンを含むオゾン含有ガスと温水と該温水より高温の水蒸気とを同時に汚染領域Ｑに注入するようにする。【選択図】図１
2014050814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中の汚染領域に先端部側から貫入された注入管の、前記先端部に穿設された注入孔を介して、組成ガスとしてオゾンを含むオゾン含有ガスと温水と該温水より高温の水蒸気とを同時に前記汚染領域に注入するようにした汚染地盤の浄化方法。
【請求項２】
請求項１に記載の汚染地盤の浄化方法において、
前記注入管の長手方向と交差する方向に前記注入孔を穿設し、
前記注入管の長手方向に沿う軸芯回りに前記注入管を回動させながらオゾン含有ガスと温水と水蒸気とを地中に注入するようにしたことを特徴とする汚染地盤の浄化方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の地盤の浄化方法において、
前記注入管の長手方向と交差する方向に前記注入孔を穿設し、
前記注入管の長手方向に沿う方向に一定の距離に亘って前記注入管を往復移動させながらオゾン含有ガスと温水と水蒸気とを地中に注入するようにしたことを特徴とする汚染地盤の浄化方法。
【請求項４】
請求項1ないし請求項３のうち何れか一つに記載の汚染地盤の浄化方法において、
地中に貫入された試錐管の管内に間隙を隔てて前記注入管を挿入し、前記オゾン含有ガスと温水と水蒸気とで溶解され該温水に溶け込んだ地中の汚染物質を前記試錐管と前記注入管との間隙を介して地上に回収するようにしたことを特徴とする汚染地盤の浄化方法。
【請求項５】
請求項４に記載の地盤の浄化方法において、
地中の汚染領域に複数の前記試錐管を該試錐管の長手方向と直交する方向に互いに間隙を隔てて貫入し、
前記複数の試錐管のうち何れか一部の試錐管に挿入された注入管を介してオゾン含有ガスと温水と水蒸気とを地中に注入すると共に、前記オゾン含有ガスと温水と水蒸気とで溶解され該温水に溶け込んだ地中の汚染物質を前記複数の試錐管のうち前記一部の試錐管以外の試錐管と該試錐管に挿入された注入管との間隙を介して地上に回収する第１工程と、
前記第１工程を所定の時間だけ実行したのち、前記複数の試錐管のうち前記一部の試錐管以外の他の一部の試錐管に挿入された注入管を介してオゾン含有ガスと温水と水蒸気とを地中に注入すると共に、前記オゾン含有ガスと温水と水蒸気とで溶解され該温水に溶け込んだ地中の汚染物質を前記複数の注入管のうち前記他の一部の試錐管以外の試錐管と該試錐管に挿入された注入管との間隙を介して地上に回収する第２工程とを備えたことを特徴とする汚染地盤の浄化方法。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の地盤の浄化方法において、
地中を掘削して地面に穴を穿つための掘削部材が先端部に取り付けられた前記試錐管を該先端部側から前記地中の汚染領域に試錐装置により貫入してから前記試錐管の先端部から前記掘削部材を離脱させたのち、地上側に所定の距離だけ引き抜かれた前記試錐管の先端部から前記注入管の先端部を突出させた状態で、この突出させた注入管の先端部の注入孔を介して前記オゾン含有ガスと温水と水蒸気とを地中に注入するようにしたことを特徴とする汚染地盤の浄化方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうち何れか一つに記載の汚染地盤の浄化方法において、
前記注入管は、前記オゾン含有ガスが流れるオゾン含有ガス通路と、前記温水が流れる温水通路と、前記水蒸気が流れる水蒸気通路とを備え、
前記注入孔は、前記オゾン含有ガス通路を流れるオゾン含有ガスを地中に注入するためのオゾン含有ガス注入孔と、前記温水通路を流れる温水を地中に注入するための温水注入孔と、前記水蒸気通路を流れる水蒸気を地中に注入するための水蒸気注入孔とからなることを特徴とする汚染地盤の浄化方法。
【請求項８】
請求項７に記載の地盤の浄化方法において、
前記注入管は、外管と該外管内にそれぞれ配設固定されたオゾン含有ガス注入管と温水注入管と水蒸気注入管とを備え、
前記オゾン含有ガス注入管内により前記オゾン含有ガス通路を構成し、前記温水注入管内により前記温水通路を構成し、前記水蒸気注入管内により前記水蒸気通路を構成し、
前記外管外と前記オゾン含有ガス注入管内とを連通する連通孔により前記オゾン含有ガス注入孔を構成し、前記外管外と前記温水注入管内とを連通する連通孔により前記温水注入孔を構成し、前記外管外と前記水蒸気注入管内とを連通する連通孔により前記水蒸気注入孔を構成したことを特徴とする汚染地盤の浄化方法。
【請求項９】
請求項８に記載の汚染地盤の浄化方法において、
前記注入管は、複数の注入短管を連結してなり、
前記オゾン含有ガス注入管は、複数のオゾン含有ガス注入短管を連結してなり、
前記温水注入管は、複数の温水注入短管を連結してなり、
前記水蒸気注入管は、複数の水蒸気注入短管を連結してなり、
前記注入短管は、前記外管と該外管内にそれぞれ配設固定された前記オゾン含有ガス注入短管と前記温水注入短管と前記水蒸気注入短管とを備え、
前記外管の一端部から突出した前記オゾン含有ガス注入短管の一端部に第１雄側連結具を設ける一方、前記外管の他端部から突出した同オゾン含有ガス注入短管の他端部に第１雌側連結具を設け、
前記外管の一端部から突出した前記温水注入短管の一端部に第２雄側連結具を設ける一方、前記外管の他端部から突出した同温水注入短管の他端部に第２雌側連結具を設け、
前記外管の一端部から突出した前記水蒸気注入短管の一端部に第３雄側連結具を設ける一方、前記外管の他端部から突出した同水蒸気注入短管の他端部に第３雌側連結具を設け、
一方の注入短管側の第１雄側連結具と他方の注入短管側の第１雌側連結具とを着脱自在に連結することでオゾン含有ガス注入短管同士を着脱自在に連結するようにし、
一方の注入短管側の第２雄側連結具と他方の注入短管側の第２雌側連結具とを着脱自在に連結することで温水注入短管同士を着脱自在に連結するようにし、
一方の注入短管側の第３雄側連結具と他方の注入短管側の第３雌側連結具とを着脱自在に連結することで水蒸気注入短管同士を着脱自在に連結するようにし、
前記オゾン含有ガス注入短管同士、前記温水注入短管同士および前記水蒸気注入短管同士をそれぞれ着脱自在に連結することで注入短管同士を着脱自在に連結するようにしたことを特徴とする汚染地盤の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に存在する汚染物質を浄化するための汚染地盤の浄化方法に関するものであり、特に、組成ガスとしてオゾンを含むオゾン含有ガスと温水と水蒸気とを、汚染された地中に注入するようにした汚染地盤の浄化方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されている従来の汚染地盤の浄化方法においては、地面に穿った穴内に貫入された浄化用管を介して、組成ガスとしてオゾンを含む浄化用ガスを地中に供給して汚染地盤を浄化する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４２１７８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の汚染地盤の浄化方法では、地中の汚染領域に存在する、トリクロロエチレンやテトラクロロエチレン等の揮発性有機化合物（ｖｏｌａｔｉｌｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ  以下「ＶＯＣｓ」という。）からなる汚染物質のオゾンによる浄化に長時間を要するという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の発明者は、ＶＯＣｓからなる汚染物質のオゾンによる浄化を短時間で行なうためには、オゾンによる化学反応が活発に行われる必要があり、そのためには該化学反応が行われる環境の温度が重要な要素となるのではないかと考えた。そして、それぞれ一定の量のＶＯＣｓとオゾン含有ガスとを様々な温度の下で混合させて化学反応を行わせる実験を行ない、ＶＯＣｓと反応するオゾンの単位時間当たりの量とその反応時の温度との関係について調べた。その結果、図９に示すように、ＶＯＣｓと反応するオゾンの単位時間当たりの量は、温度が高くなるほど多くなることを突き止めた。このことから、温度が高いほどＶＯＣｓとオゾンとの反応が活発に行なわれ、浄化に要する時間を短くできることを知得することができた。
【０００６】
本発明は、この知得した事柄に基づきなされたもので、地中の汚染領域に存在する汚染物質とオゾンとの化学反応を高い温度の下で行なわせることで、該化学反応を活発化して地中の汚染物質を短時間に浄化することができる汚染地盤の浄化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明に係る汚染地盤の浄化方法は、地中の汚染領域に先端部側から貫入された注入管の、前記先端部に穿設された注入孔を介して、組成ガスとしてオゾンを含むオゾン含有ガスと温水と該温水より高温の水蒸気とを同時に前記汚染領域に注入するようにしたものである。
【０００８】
請求項２に記載した発明に係る汚染地盤の浄化方法は、請求項１に記載の汚染地盤の浄化方法において、前記注入管の長手方向と交差する方向に前記注入孔を穿設し、前記注入管の長手方向に沿う軸芯回りに前記注入管を回動させながらオゾン含有ガスと温水と水蒸気とを地中に注入するようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載した発明に係る汚染地盤の浄化方法は、請求項１または請求項２に記載の地盤の浄化方法において、前記注入管の長手方向と交差する方向に前記注入孔を穿設し、前記注入管の長手方向に沿う方向に一定の距離に亘って前記注入管を往復移動させながらオゾン含有ガスと温水と水蒸気とを地中に注入するようにしたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に記載した発明に係る汚染地盤の浄化方法は、請求項1ないし請求項３のうち何れか一つに記載の汚染地盤の浄化方法において、地中に貫入された試錐管の管内に間隙を隔てて前記注入管を挿入し、前記オゾン含有ガスと温水と水蒸気とで溶解され該温水に溶け込んだ地中の汚染物質を前記試錐管と前記注入管との間隙を介して地上に回収するようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に記載した発明に係る汚染地盤の浄化方法は、請求項４に記載の地盤の浄化方法において、地中の汚染領域に複数の前記試錐管を該試錐管の長手方向と直交する方向に互いに間隙を隔てて貫入し、前記複数の試錐管のうち何れか一部の試錐管に挿入された注入管を介してオゾン含有ガスと温水と水蒸気とを地中に注入すると共に、前記オゾン含有ガスと温水と水蒸気とで溶解され該温水に溶け込んだ地中の汚染物質を前記複数の試錐管のうち前記一部の試錐管以外の試錐管と該試錐管に挿入された注入管との間隙を介して地上に回収する第１工程と、前記第１工程を所定の時間だけ実行したのち、前記複数の試錐管のうち前記一部の試錐管以外の他の一部の試錐管に挿入された注入管を介してオゾン含有ガスと温水と水蒸気とを地中に注入すると共に、前記オゾン含有ガスと温水と水蒸気とで溶解され該温水に溶け込んだ地中の汚染物質を前記複数の注入管のうち前記他の一部の試錐管以外の試錐管と該試錐管に挿入された注入管との間隙を介して地上に回収する第２工程とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６に記載した発明に係る汚染地盤の浄化方法は、請求項４または請求項５に記載の地盤の浄化方法において、地中を掘削して地面に穴を穿つための掘削部材が先端部に取り付けられた前記試錐管を該先端部側から前記地中の汚染領域に試錐装置により貫入してから前記試錐管の先端部から前記掘削部材を離脱させたのち、地上側に所定の距離だけ引き抜かれた前記試錐管の先端部から前記注入管の先端部を突出させた状態で、この突出させた注入管の先端部の注入孔を介して前記オゾン含有ガスと温水と水蒸気とを地中に注入するようにしたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項７に記載した発明に係る汚染地盤の浄化方法は、請求項１ないし請求項６のうち何れか一つに記載の汚染地盤の浄化方法において、前記注入管は、前記オゾン含有ガスが流れるオゾン含有ガス通路と、前記温水が流れる温水通路と、前記水蒸気が流れる水蒸気通路とを備え、前記注入孔は、前記オゾン含有ガス通路を流れるオゾン含有ガスを地中に注入するためのオゾン含有ガス注入孔と、前記温水通路を流れる温水を地中に注入するための温水注入孔と、前記水蒸気通路を流れる水蒸気を地中に注入するための水蒸気注入孔とからなることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項８に記載した発明に係る汚染地盤の浄化方法は、請求項７に記載の地盤の浄化方法において、前記注入管は、外管と該外管内にそれぞれ配設固定されたオゾン含有ガス注入管と温水注入管と水蒸気注入管とを備え、前記オゾン含有ガス注入管内により前記オゾン含有ガス通路を構成し、前記温水注入管内により前記温水通路を構成し、前記水蒸気注入管内により前記水蒸気通路を構成し、前記外管外と前記オゾン含有ガス注入管内とを連通する連通孔により前記オゾン含有ガス注入孔を構成し、前記外管外と前記温水注入管内とを連通する連通孔により前記温水注入孔を構成し、前記外管外と前記水蒸気注入管内とを連通する連通孔により前記水蒸気注入孔を構成したことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項９に記載した発明に係る汚染地盤の浄化方法は、請求項８に記載の汚染地盤の浄化方法において、前記注入管は、複数の注入短管を連結してなり、前記オゾン含有ガス注入管は、複数のオゾン含有ガス注入短管を連結してなり、前記温水注入管は、複数の温水注入短管を連結してなり、前記水蒸気注入管は、複数の水蒸気注入短管を連結してなり、前記注入短管は、前記外管と該外管内にそれぞれ配設固定された前記オゾン含有ガス注入短管と前記温水注入短管と前記水蒸気注入短管とを備え、前記外管の一端部から突出した前記オゾン含有ガス注入短管の一端部に第１雄側連結具を設ける一方、前記外管の他端部から突出した同オゾン含有ガス注入短管の他端部に第１雌側連結具を設け、前記外管の一端部から突出した前記温水注入短管の一端部に第２雄側連結具を設ける一方、前記外管の他端部から突出した同温水注入短管の他端部に第２雌側連結具を設け、前記外管の一端部から突出した前記水蒸気注入短管の一端部に第３雄側連結具を設ける一方、前記外管の他端部から突出した同水蒸気注入短管の他端部に第３雌側連結具を設け、一方の注入短管側の第１雄側連結具と他方の注入短管側の第１雌側連結具とを着脱自在に連結することでオゾン含有ガス注入短管同士を着脱自在に連結するようにし、一方の注入短管側の第２雄側連結具と他方の注入短管側の第２雌側連結具とを着脱自在に連結することで温水注入短管同士を着脱自在に連結するようにし、一方の注入短管側の第３雄側連結具と他方の注入短管側の第３雌側連結具とを着脱自在に連結することで水蒸気注入短管同士を着脱自在に連結するようにし、前記オゾン含有ガス注入短管同士、前記温水注入短管同士および前記水蒸気注入短管同士をそれぞれ着脱自在に連結することで注入短管同士を着脱自在に連結するようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の発明によれば、地中の汚染領域に貫入された注入管に穿設された注入孔を介して、組成ガスとしてオゾンを含むオゾン含有ガスと温水と高温の水蒸気とを同時に汚染領域に注入するようにするようにしたので、地中の土壌中の汚染物質は、温水だけでなくそれより高温の水蒸気によっても晒され温度が上昇するため、汚染物質とオゾンとの化学反応を活発化して地中の汚染物質を短時間に浄化することができる。また、注入によって大きな運動エネルギーが付与された温水は、地中の遠方までオゾン含有ガスと水蒸気とを一緒に到達させることができるので、汚染物質とオゾンとの化学反応の活発化は、地中の広い領域に亘って行われる。
【００１７】
請求項２記載の発明によれば、注入管の長手方向と交差する方向に注入孔を穿設し、注入管の長手方向に沿う軸芯回りに注入管を回動させながらオゾン含有ガスと温水と水蒸気とを地中に注入するようにしたので、注入管の軸芯を中心とした一定の半径の範囲に亘って略円柱状に土壌が攪拌され、地中の広い領域に亘って浄化が行われる。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、注入管の長手方向と交差する方向に注入孔を穿設し、注入管の長手方向に沿う方向に一定の距離に亘って前記注入管を往復移動させながらオゾン含有ガスと温水と水蒸気とを地中に注入するようにしたので、注入管の軸芯に沿う方向に一定の範囲に亘って土壌が攪拌され、地中の広い領域に亘って浄化が行われる。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、オゾン含有ガスと温水と水蒸気とで溶解され該温水に溶け込んだ地中の汚染物質を試錐管と注入管との間隙を介して地上に回収するようにしたので、地中の汚染物質を単純な構成で回収することができる。
【００２０】
請求項５記載の発明によれば、複数の試錐管のうち何れか一部の試錐管に挿入された注入管を介してオゾン含有ガスと温水と水蒸気とを地中に注入すると共に、オゾン含有ガスと温水と水蒸気とで溶解され該温水に溶け込んだ地中の汚染物質を複数の試錐管のうちの他の試錐管と該試錐管に挿入された注入管との間隙を介して地上に回収する浄化方法を、注入と回収とを行う対象となる試錐管を適宜変更して行うようにしたので、単純な構成で地中の広い領域に亘って確実に浄化を行うことができる。
【００２１】
請求項６記載の発明によれば、掘削部材が取り付けられた試錐管を地中に貫入してから試錐管から掘削部材を離脱させたのち、地上側に所定の距離だけ引き抜かれた試錐管の先端部から注入管の先端部を突出させた状態で、この突出させた注入管の先端部の注入孔を介してオゾン含有ガスと温水と水蒸気とを地中に注入するようにしたので、地中に貫入された試錐管の先端部から注入管の先端部を突出させるまでの作業を容易に、かつ、短時間に行うことができ、浄化作業の開始を早期に行うことができる。
【００２２】
請求項７記載の発明によれば、オゾン含有ガスと温水と水蒸気とをそれぞれ別個の通路で供給すると共にそれぞれ別個の注入孔を介して地中に注入する構成にしたので、オゾン含有ガスが地中に注入された後に温水と水蒸気とで温度を上昇させることができ、汚染物質とオゾンとの化学反応を好適に活発化することができる。
【００２３】
請求項８記載の発明によれば、注入管は、オゾン含有ガス注入管と温水注入管と水蒸気注入管と、これら３つの管を一体的に固定する外管とを備え、該外管を含めた４つの管にオゾン含有ガス通路、温水通路、水蒸気通路、オゾン含有ガス注入孔、温水注入孔および水蒸気注入孔を適宜設けたので、単純な構造により各部を構成することができる。
【００２４】
請求項９記載の発明によれば、オゾン含有ガス注入管、温水注入管および水蒸気注入管は、それぞれ複数のオゾン含有ガス注入短管、温水注入短管および水蒸気注入短管をそれらの対応する雄側連結具と雌側連結具とをそれぞれ着脱自在に連結することで構成され、該連結により注入管が構成されるようにしたので、注入管の取り扱いが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は本発明の第１の実施の形態に係る汚染地盤の浄化方法を使用することができる浄化装置の概略の構成を、地下の部分だけ破断して側方から見た状態を示す断面図である。
【図２】図２は浄化装置の注入管を側方から見た状態を、中途部を省略して示す外観図である。
【図３】図３の（ａ）図は注入管の先端部を構成する注入短管を側方から見た状態を、中途部を省略して示す外観図であり、図３の（ｂ）図は注入管の後端部を構成する注入短管を側方から見た状態を、中途部を省略して示す外観図であり、図３の（ｃ）図は注入管の中間部を構成する注入短管を側方から見た状態を、中途部を省略して示す外観図であり、図３の（ｄ）図は図３の（ａ）図の矢視Ａ−Ａ線に沿う方向から見た状態の断面図である。
【００２６】
【図４】図４の（ａ）図は図１の矢視Ｂ−Ｂ線に沿う方向から見た状態を拡大して示す断面図であり、図４の（ｂ）図は図３の（ａ）図に示す注入短管の先端部を側方から見た状態を拡大して示す外観図であり、図４の（ｃ）図は図４の（ｂ）図の矢視Ｃ−Ｃ線に沿う方向から見た状態の断面図である。
【図５】図５の（ａ）図、（ｂ）図および（ｃ）図は試錐管を地中に貫入する作業の状況を工程順に側方から見た状態を示す断面図であり、図５の（ｄ）図は貫入した試錐管内に注入管を挿入した状態を示す断面図である。
【００２７】
【図６】図６は本発明の第２の実施の形態に係る汚染地盤の浄化方法を使用することができる浄化装置の概略の構成を、上方から見た状態を示す外観図である。
【図７】図７は穿設する注入孔の数および位置を変更した注入管を示すための図であって、図７の（ａ）図は図４の（ｂ）図に相当する図であり、図７の（ｂ）図および（ｃ）図はそれぞれ図７の（ａ）図の矢視Ｅ−Ｅ線および矢視Ｆ−Ｆ線に沿う方向から見た状態の断面図である。
【図８】図８は他の構造の注入管を説明するための図であって、図８の（ａ）図および（ｂ）図はそれぞれ図４の（ａ）図および（ｂ）図に相当する図であり、図８の（ｃ）図は図８の（ｂ）図の矢視Ｄ−Ｄ線に沿う方向から見た状態の断面図である。
【図９】図９は汚染物質と反応するオゾンの単位時間当たりの量とその反応時の温度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る汚染地盤の浄化方法の、第１の実施の形態を図１ないし図５によって詳細に説明する。各図において符号１で示すものは、本発明の実施の形態に係る汚染地盤の浄化方法を使用するための浄化装置の一例であり、この浄化装置１は、ＶＯＣｓ等の汚染物質によって土壌が汚染されている地中の汚染土壌を浄化するものである。図１では、地中Ｍを浄化している状態を示している。なお、各図については、作図の都合上、それぞれの構成部材の縮尺の比率は互いに異ならせて図示している。浄化装置１は、オゾン含有ガス供給装置３、温水供給装置５および水蒸気供給装置７を備えている。
【００２９】
各図において、符号Ｑで示す二点鎖線で囲まれた領域は、地中Ｍの土壌が汚染されている汚染領域を示すものであり、符号９で示すものは試錐管である。該試錐管９は、外径と内径がそれぞれ５４ミリメートルと４６ミリメートルで長さが１メートルのステンレス製または内外面が亜鉛メッキされた鉄製の試錐短管１０を複数連結して長尺な１本の試錐管９として構成されている。連結する構成としては、試錐短管１０の両端部にそれぞれ雄ねじ部と雌ねじ部とが刻設された試錐短管１０同士を、一方の試錐短管１０の雄ねじ部と他方の試錐短管１０の雌ねじ部とを螺合させて互いに連結するようにしている。なお、試錐短管１０同士を連結した部位は、強固に螺合連結することで気密が保持されるようになっている。
【００３０】
地中Ｍにおける汚染領域Ｑの深度（深さ）まで先端部９ａが到達するように試錐管９が地中Ｍに貫入されており、該試錐管９内には注入管１１が挿入されている。注入管１１の先端部１１ａは、試錐管９の先端部９ａから所定の距離だけ下方に突出して汚染領域Ｑの下部の深度（例えば、５メートルないし２０メートル）まで到達している。一方、地上に突出した試錐管９の後端部９ｂから注入管１１の後端部１１ｂがさらに突出している。
【００３１】
図２および図３に示すように、注入管１１は、注入管１１の先端部１１ａを構成する注入短管１２ａと、注入管１１の後端部１１ｂを構成する注入短管１２ｂと、それら注入短管１２ａ，１２ｂ間に連結される注入短管１２ｃとで構成されている。注入短管１２ａ，１２ｂと１本または２本以上の注入短管１２ｃとを適宜連結することで長尺な１本の注入管１１として構成され、注入短管１２ａおよび注入短管１２ｂの長さが４メートルで注入短管１２ｃの長さが１メートルとされている。
【００３２】
図３の（ａ）図に示すように、注入短管１２ａは、外管１３ａと該外管１３ａ内に配設されたオゾン含有ガス注入短管１５ａと温水注入短管１７ａと水蒸気注入短管１９ａとを備えている。また、図３の（ｂ）図に示すように、注入短管１２ｂは、外管１３ｂと該外管１３ｂ内に配設されたオゾン含有ガス注入短管１５ｂと温水注入短管１７ｂと水蒸気注入短管１９ｂとを備えている。また、図３の（ｃ）図に示すように、注入短管１２ｃは、外管１３ｃと該外管１３ｃ内に配設されたオゾン含有ガス注入短管１５ｃと温水注入短管１７ｃと水蒸気注入短管１９ｃとを備えている。
【００３３】
また、各外管１３ａ，１３ｂ，１３ｃの内周面と各オゾン含有ガス注入短管１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、各温水注入短管１７ａ，１７ｂ，１７ｃおよび各水蒸気注入短管１９ａ，１９ｂ，１９ｃの外周面との間隙には、エポキシ系樹脂等の樹脂等からなる充填材２１がそれぞれ充填され固化されている（図３の（ｄ）図および図４の（ｃ）図を参照）。充填材２１が固化されることで各オゾン含有ガス注入短管１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、各温水注入短管１７ａ，１７ｂ，１７ｃおよび各水蒸気注入短管１９ａ，１９ｂ，１９ｃは各外管１３ａ，１３ｂ，１３ｃ内にそれぞれ強固に固定されている。また、図４の（ｂ）図に示すように、注入短管１２ａのオゾン含有ガス注入短管１５ａ，温水注入短管１７ａおよび水蒸気注入短管１９ａの各先端部の管内は、エポキシ系樹脂等の樹脂等からなる充填材２２ａ，２２ｂ，２２ｃがそれぞれ充填され固化されている。
【００３４】
また、各オゾン含有ガス注入短管１５ａ，１５ｂ，１５ｃおよび各水蒸気注入短管１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、各温水注入短管１７ａ，１７ｂ，１７ｃの両側面にそれぞれ当接した状態で振り分け配置されている。そして、各オゾン含有ガス注入短管１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、各温水注入短管１７ａ，１７ｂ，１７ｃおよび各水蒸気注入短管１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、各外管１３ａ，１３ｂ，１３ｃ内の一側（各図において上方側）にそれぞれ偏倚して配置され、各外管１３ａ，１３ｂ，１３ｃの内周面に当接した状態でそれぞれ固定されている。各外管１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、外径と内径がそれぞれ２３ミリメートルと２２ミリメートルの管で構成されている。
【００３５】
各オゾン含有ガス注入短管１５ａ，１５ｂ，１５ｃと各水蒸気注入短管１９ａ，１９ｂ，１９ｃとは、外径と内径がそれぞれ６ミリメートルと４．４ミリメートルの管で構成されている。各温水注入短管１７ａ，１７ｂ，１７ｃは、外径と内径がそれぞれ１３．８ミリメートルと９．８ミリメートルの管で構成されている。各外管１３ａ，１３ｂ，１３ｃ、各オゾン含有ガス注入短管１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、各温水注入短管１７ａ，１７ｂ，１７ｃおよび各水蒸気注入短管１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、ステンレス製または内外面が亜鉛メッキされた鉄製の管で構成されている。図３の（ａ）図に示すように、注入短管１２ａのオゾン含有ガス注入短管１５ａ，温水注入短管１７ａおよび水蒸気注入短管１９ａは、外管１３ａの一端からのみ突出している。また、図３の（ｂ）図および（ｃ）図に示すように、各注入短管１２ｂ，１２ｃの各オゾン含有ガス注入短管１５ｂ，１５ｃ、各温水注入短管１７ｂ，１７ｃおよび各水蒸気注入短管１９ｂ，１９ｃは、各外管１３ｂ，１３ｃの両端からそれぞれ突出している。
【００３６】
また、各オゾン含有ガス注入短管１５ｂ，１５ｃと各温水注入短管１７ｂ，１７ｃと各水蒸気注入短管１９ｂ，１９ｃとの各一端部には、それぞれ第１雄側連結具２３，第２雄側連結具２５，第３雄側連結具２７が取り付けられている。一方、各オゾン含有ガス注入短管１５ａ，１５ｂ，１５ｃと各温水注入短管１７ａ，１７ｂ，１７ｃと各水蒸気注入短管１９ａ，１９ｂ，１９ｃとの各他端部には、それぞれ第１雌側連結具２９，第２雌側連結具３１，第３雌側連結具３３が取り付けられている。なお、これらの雌側連結具２９，３１，３３は、各注入短管１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１９ａ，１９ｂ，１９ｃに対してそれぞれ軸芯回りに回転自在とされている。
【００３７】
そして、注入短管１２ｂ側の第１雄側連結具２３，第２雄側連結具２５，第３雄側連結具２７の各雄ねじ部と、注入短管１２ｃ側の第１雌側連結具２９，第２雌側連結具３１，第３雌側連結具３３の各雌ねじ部とをそれぞれ対応するもの同士で螺合させて互いに連結することができる。また、注入短管１２ｃ側の第１雄側連結具２３，第２雄側連結具２５，第３雄側連結具２７の各雄ねじ部と、注入短管１２ａ側の第１雌側連結具２９，第２雌側連結具３１，第３雌側連結具３３の各雌ねじ部とをそれぞれ対応するもの同士で螺合させて互いに連結することができる。なお、連結具同士を連結した部位は、強固に螺合連結することで気密が保持されるようになっている。
【００３８】
これらの連結を適宜行うことによって、各オゾン含有ガス注入短管１５ａ，１５ｂ，１５ｃと各温水注入短管１７ａ，１７ｂ，１７ｃと各水蒸気注入短管１９ａ，１９ｂ，１９ｃとのそれぞれ対応する管同士がそれぞれ個別に連通されて、それぞれ１本の長尺のオゾン含有ガス注入管１５，温水注入管１７，水蒸気注入管１９が構成され、ひいては、１本の長尺の注入管１１が構成される。
【００３９】
オゾン含有ガス注入管１５は、注入管１１の後端部１１ｂを構成する注入短管１２ｂの第１雌側連結具２９を介してオゾン含有ガス供給管３７の一端部に接続され、該オゾン含有ガス供給管３７の他端部は、地上に設置されたオゾン含有ガス供給装置３の一端部に接続されている（図１を参照）。オゾン含有ガス供給管３７の長手方向中途部（第１雌側連結具２９に近い部位）には、管路を開閉する第１開閉弁３９が配設されている。オゾン含有ガス供給装置３の他端部は、酸素ガスが収容された酸素ボンベ４１に酸素ガス供給管４３を介して接続されている。而して、酸素ボンベ４１内の酸素ガスがオゾン含有ガス供給装置３に導入される。
【００４０】
オゾン含有ガス供給装置３の内部で放電管による無声放電によってオゾンが発生し、酸素に対してオゾンが所定の割合で混合されてオゾン含有ガスが生成される。オゾン含有ガスとしては、例えば、容積比でオゾンが１パーセントないし１０パーセントで残りが酸素からなるガスを挙げることができる。このようにして生成されたオゾン含有ガスは、例えば１．１ＭＰａ（メガパスカル）の圧力でオゾン含有ガス供給装置３からオゾン含有ガス供給管３７を介してオゾン含有ガス注入管１５に注入される。
【００４１】
温水注入管１７は、注入管１１の後端部１１ｂを構成する注入短管１２ｂの第２雌側連結具３１を介して温水供給管４７の一端部に接続され、該温水供給管４７の他端部は、地上に設置された温水供給装置５の電動ポンプ４９に接続されている（図１を参照）。温水供給管４７の長手方向中途部（第２雌側連結具３１に近い部位）には、管路を開閉する第２開閉弁５１が配設されている。電動ポンプ４９には接続管を介して温水供給装置５の本体５３が接続され、該本体５３内には電熱器５３ａが設けられており、該温水供給装置本体５３内に収容された水が電熱器５３ａへの通電により所定の温度に上昇させられる。
【００４２】
所定の温度としては、例えば３０℃ないし１００℃のうちの何れかの温度が挙げられる。また、電動ポンプ４９は電動モータ（図示せず）によって駆動され、該電動ポンプ４９によって所定の圧力で温水供給管４７に温水が供給される。所定の圧力としては、例えば１ＭＰａ（メガパスカル）ないし３０ＭＰａのうちの何れかの圧力が挙げられる。
【００４３】
水蒸気注入管１９は、注入管１１の後端部１１ｂを構成する注入短管１２ｂの第３雌側連結具３３を介して水蒸気供給管５７の一端部に接続され、該水蒸気供給管５７の他端部は、地上に設置された水蒸気供給装置７の圧力調整弁５９に接続されている（図１を参照）。水蒸気供給管５７の長手方向中途部（第３雌側連結具３３に近い部位）には、管路を開閉する第３開閉弁６１が配設されている。前記圧力調整弁５９は、水蒸気供給装置７の本体を構成するボイラー６３の上部に配設され、該ボイラー６３から水蒸気供給管５７に供給される水蒸気の圧力が一定になるよう調整する機能を有する。一定の圧力としては例えば０．１ＭＰａ（メガパスカル）ないし０．４ＭＰａのうちの何れかの圧力が挙げられ、そのときの水蒸気の温度としては１２０℃ないし１５０℃のうちの何れかの温度となっている。なお、水蒸気の圧力と温度とは相関関係があり、圧力が定まるとその圧力に応じて温度も定まる。
【００４４】
注入管１１の先端部１１ａ（図１において下端部）を構成する注入短管１２ａの先端部には、図４の（ｂ）図および（ｃ）図に示すように、外管１３ａ外とオゾン含有ガス注入短管１５ａ内とを連通するオゾン含有ガス注入孔６５ａ，６５ｂと、外管１３ａ外と温水注入短管１７ａ内とを連通する温水注入孔６７ａ，６７ｂと、外管１３ａ外と水蒸気注入短管１９ａ内とを連通する水蒸気注入孔６９ａ，６９ｂとが穿設されている。図４の（ｂ）図および（ｃ）図から分かるように、オゾン含有ガス注入孔６５ａと６５ｂ、温水注入孔６７ａと６７ｂおよび水蒸気注入孔６９ａと６９ｂは、それぞれ対応する孔の軸芯が同一直線上に沿うように穿設され、かつ、各注入孔６５ａ，６５ｂ，６７ａ，６７ｂ，６９ａ，６９ｂは、注入短管１２ａの長手方向における同一の位置に穿設されている。
【００４５】
図１に示すように、注入管１１の後端部１１ｂ（図１において上端部）を構成する注入短管１２ｂの外管１３ｂの外周部には、該外管１３ｂの外周を囲む円周方向に歯筋が延びる円筒状のラック７１が嵌合固着されており、該ラック７１の歯と噛合する円形状の歯車からなるピニオン７３が第１駆動モータ７５の回転軸７５ａに固着されている。ラック７１が固着された部位より上方位置の外管１３ｂの外周部には、該外管１３ｂの長手方向に沿う方向に歯筋が延びる円筒状の歯車７７が嵌合固着されており、この歯車７７と噛合する円形状の歯車７９が、第２駆動モータ８１の回転軸８１ａに固着されている。
【００４６】
ラック７１および歯車７７の注入短管１２ｂの長手方向に沿う長さは、それぞれ１．３メートル程度に設定されている。第１駆動モータ７５および第２駆動モータ８１は、台座８３に固定され、制御装置８５を介して電源（図示せず）に接続されている。制御装置８５によって各モータ７５，８１の回転が制御される。各モータ７５，８１には、それぞれエンコーダ（図示せず）等の角度位置検出手段が内蔵され、該角度位置検出手段からの出力信号に基づいて各モータ７５，８１の回転動作の制御を行う。
【００４７】
具体的には、第１駆動モータ７５は、ラック７１とピニオン７３とが噛合する範囲で正転方向または反転方向に択一的に回転するように制御され、この回転によりラック７１、ひいては注入管１１が所定の距離だけ昇降する。所定の距離としては、例えば１メートルが挙げられる。歯車７７の長さはラック７１の長さと同一とされているので、ラック７１の長さに対応した距離だけ注入管１１が昇降しても歯車７７と歯車７９との噛合は維持される。なお、図１は、注入管１１が最も下降した状態を示している。
【００４８】
一方、第２駆動モータ８１は、注入管１１を正転方向（右回り方向）に１８０度回転させたのち、その方向と反対の方向（左回り方向）に１８０度回転させる正逆回転動作を繰り返すように制御される。この回転により注入管１１がその軸芯回りに回転することでオゾン含有ガス注入管１５，温水注入管１７および水蒸気注入管１９も連れ回され、さらに、これらの管１５，１７，１９にそれぞれ接続されたオゾン含有ガス供給管３７，温水供給管４７および水蒸気供給管５７も揺動する。しかし、注入管１１の最大回転角度が１８０度の正逆回転動作であることと、オゾン含有ガス供給管３７，温水供給管４７および水蒸気供給管５７のそれぞれの一部に屈曲部３７ａ，４７ａ，５７ａをそれぞれ設けたこととで、これらの供給管３７，４７，５７の過度な捩じれや撓みは防止される。
【００４９】
試錐管９の内周面と注入管１１の外周面との間隙８６（図１および図４の（ａ）図を参照）と地上側の外部とを連通する回収管８７の一端部が試錐管９の後端部９ｂに配設され、回収管８７の他端部が、地中Ｍから回収された汚染水を回収するための汚染水回収槽８９に接続されている。回収管８７の長手方向中途部には、管路を開閉する第４開閉弁９１が配設されている。また、試錐管９の後端部９ｂの内周面と注入管１１の外周面との間には、封止部材９３が液密に充填されており、試錐管９の内周面と注入管１１の外周面との間隙８６と地上側の外部とは、回収管８７のみによって連通されている。
【００５０】
（浄化装置１の設置作業）
次に、上述した浄化装置１を汚染領域Ｑが存在する地盤に設置する作業手順について詳述する。図５の（ａ）図に示すように、まず、地中Ｍを掘削するための掘削部材９５が先端部９ａに取り付けられた試錐管９を先端部９ａ側から地中Ｍの汚染領域Ｑにおける下部の深度または該深度より深い深度まで試錐装置（図示せず）により貫入する。試錐装置は、従来から使用されているものを使用することができる。汚染領域Ｑの深度が深い場合は、複数の試錐短管１０を連結しながら地中Ｍに貫入する。次に、１．２メートル程度、試錐管９を地上側に引き上げたのち（図６の（ｂ）図を参照）、その状態で試錐管９内に棒部材９７を挿入して該棒部材９７の下端部により掘削部材９５の上面を叩いて試錐管９の先端部９ａから掘削部材９５を離脱させる（図６の（ｃ）図を参照）。
【００５１】
次に、試錐管９から棒部材９７を引き抜いたのち、試錐管９内に注入管１１を挿入し、注入管１１の先端部１１ａを試錐管９の先端部９ａから１メートル程度下方に突出させるようにする。このとき、注入管１１の長さが不足する場合は、複数の注入短管１２ｃを連結しながら地中Ｍに貫入する。注入短管１２ｃの連結は、試錐管９内に挿入した注入短管１２ｃ側の第１雌側連結具２９，第２雌側連結具３１，第３雌側連結具３３の各雌ねじ部と、地中Ｍに貫入していない別の注入短管１２ｃ側の第１雄側連結具２３，第２雄側連結具２５，第３雄側連結具２７の各雄ねじ部とをそれぞれ対応するもの同士で螺合させて互いに連結することで行なう。このようにして、注入管１１の先端部１１ａを汚染領域Ｑの下部の深度まで到達させる。そして、最後に同様の連結作業により、注入管１１の後端部１１ｂ（地上に突出する部位）を構成する注入短管１２ｂを試錐管９内に最後に挿入した注入短管１２ｃに連結する。
【００５２】
注入管１１の後端部１１ｂ（地上に突出した部位）を構成する注入短管１２ｂから地上に突出して延設されたオゾン含有ガス注入管１５を、オゾン含有ガス供給装置３に接続されたオゾン含有ガス供給管３７に接続する。また、注入短管１２ｂから地上に突出して延設された温水注入管１７を、温水供給装置５の電動ポンプ４９に接続された温水供給管４７に接続する。また、注入短管１２ｂから地上に突出して延設された水蒸気注入管１９を、水蒸気供給装置７の圧力調整弁５９に接続された水蒸気供給管５７に接続する。
【００５３】
次に、ラック７１とピニオン７３とが噛合し、かつ、歯車７７と歯車７９とが噛合するように、第１駆動モータ７５および第２駆動モータ８１が固定された台座８３を位置決めして設置する。
【００５４】
（浄化装置１による最深度での浄化作業）
次に、汚染領域Ｑが存在する地盤に設置された浄化装置１を使用して汚染領域Ｑを浄化する作業手順について詳述する。まず、オゾン含有ガス供給装置３を作動させてオゾン含有ガスを生成し、温水供給装置本体５３の電熱器５３ａを作動させて高温の温水を生成し、水蒸気供給装置７のボイラー６３を作動させて高温かつ高圧の水蒸気を生成する。オゾン含有ガス供給装置３の作動により生成されたオゾン含有ガスは、オゾン含有ガス供給管３７に供給されオゾン含有ガス注入管１５を経て、注入管１１の先端部１１ａに穿設されたオゾン含有ガス注入孔６５ａ，６５ｂから地中Ｍの汚染領域Ｑに向かって注入される。
【００５５】
また、温水供給装置本体５３の電熱器５３ａの作動により生成された高温の温水は、温水供給管４７に供給され温水注入管１７を経て、注入管１１の先端部１１ａに穿設された温水注入孔６７ａ，６７ｂから地中Ｍの汚染領域Ｑに向かって注入される。また、水蒸気供給装置７のボイラー６３の作動により生成された高温かつ高圧の水蒸気は、水蒸気供給管５７に供給され水蒸気注入管１９を経て、注入管１１の先端部１１ａに穿設された水蒸気注入注入孔６９ａ，６９ｂから地中Ｍの汚染領域Ｑに向かって注入される。
【００５６】
互いに近接した位置に穿設された各注入孔６５ａ，６７ａ，６９ａは、それぞれ同一の方向を指向するように穿設されているので、オゾン含有ガス注入孔６５ａから噴射されたオゾン含有ガスと水蒸気注入孔６９ａから噴射された水蒸気とが、温水注入孔６７ａから噴射された温水中に混入した状態で地中Ｍに注入される。この場合、気体であるオゾン含有ガスや水蒸気と比較して、液体である温水の方が噴射による運動エネルギーが大きいためオゾン含有ガスと水蒸気とを地中Ｍの遠方まで温水と一緒に到達させることができる。一方、互いに近接した位置に穿設された各注入孔６５ｂ，６７ｂ，６９ｂに関しても同様のことが言える。
【００５７】
また、注入管１１の先端部１１ａの各注入孔６５ａ，６５ｂ，６７ａ，６７ｂ，６９ａ，６９ｂからそれぞれオゾン含有ガス，温水および水蒸気が地中Ｍに注入されているとき、第１駆動モータ７５および第２駆動モータ８１が駆動されて、注入管１１は、１メートル程度昇降すると共に正転と逆転との方向にそれぞれ１８０度往復回動する。
【００５８】
この結果、注入管１１の軸芯を中心とした一定の半径で、かつ、注入管１１の長手方向に沿う方向に１メートル程度の範囲に亘って略円柱状に土壌が攪拌される。これによって、地中Ｍの汚染領域Ｑの土壌中に残留するＶＯＣｓのトリクロロエチレンなどの揮発性有機塩素系化合物は、オゾンにより塩素，塩化水素，ジクロロ酢酸等に酸化分解され、水に対して可溶性となり、注入管１１の温水注入孔６７ａ，６７ｂから注入された温水や地下水に溶け込む。温水や地下水に溶け込んだ塩素や塩化水素は地中Ｍの土壌に含まれる鉱物と化学反応を起こして無害な化合物となる。
【００５９】
このとき、注入管１１の先端部１１ａの周囲における土壌中の汚染物質は、温水だけでなくそれより高温の水蒸気によっても晒され温度が上昇しているため、オゾンによる酸化分解や鉱物との化学反応が活発に行なわれる。すなわち、最大で１００℃までしか上昇させることができない温水とは異なり、水蒸気は、１００℃よりかなり高温まで上昇させることができるので、そのような高温の水蒸気によって、オゾンによる化学反応が行われる環境の温度を一層高くすることができるからである。
【００６０】
また、注入管１１の各注入孔６５ａ，６５ｂ，６７ａ，６７ｂ，６９ａ，６９ｂからそれぞれオゾン含有ガス，温水および水蒸気が地中Ｍに高圧で注入されることで地中Ｍの圧力が上昇する。このため、第４開閉弁９１を開いておけば、温水や地下水に溶け込んだ汚染物質の一部は汚染水となって地中Ｍの圧力により、試錐管９の内周面と注入管１１の外周面との間隙８６を通って地上まで押し出され、さらに回収管８７を介して汚染水回収槽８９に回収される。この後、汚染水回収槽８９に回収された汚染水に、微生物が増殖されて生成された微生物混入水を加えることによって微生物による生物処理を行ない、汚染水中の汚染物質を二酸化炭素と水に分解して完全に無害化するようにしてもよい。
【００６１】
また、注入管１１からオゾン含有ガス，温水および水蒸気が地中Ｍに注入されているとき、第１駆動モータ７５の駆動により注入管１１を昇降させる速度は、例えば、最下位置から最上位置まで１メートル程度上昇する場合は１０分ないし６０分のうちの何れかの時間とし、最上位置から最下位置まで１メートル程度下降する場合は１分以下とする。
【００６２】
また、第２駆動モータ８１の駆動により注入管１１を往復回動させる角速度は、例えば、正転と逆転とでそれぞれ１分ないし２分のうちの何れかの時間で１８０度を回動するようにする。このように昇降速度を上昇と下降とで相違させて注入管１１を複数回、往復移動させると共に、比較的ゆっくりと注入管１１を往復回動させることで、汚染領域Ｑの広範囲に亘って土壌が十分攪拌され、地中Ｍの汚染領域Ｑの土壌中に残留するＶＯＣｓのオゾンによる酸化分解が促進される。
【００６３】
（浄化装置１による第２深度での浄化作業）
上述した浄化作業を一定の時間行ったのち、オゾン含有ガス供給装置３，温水供給装置５，水蒸気供給装置７，第１駆動モータ７５および第２駆動モータ８１の作動を全て停止させて、試錐管９の後端部９ｂから封止部材９３および回収管８７を取り外す。次に、試錐管９および注入管１１を１メートル程度、地上に引き上げて、注入管１１の先端部１１ａを構成する注入短管１２ａと後端部１１ｂを構成する注入短管１２ｂとの中間に連結された注入短管１２ｃのうち最上位の注入短管１２ｃを１本だけ完全に取り外したのち、試錐管９の後端部９ｂを構成する試錐短管１０も１本だけ完全に取り外す。
【００６４】
次に、注入短管１２ｂとその直下に残存する注入短管１２ｃとを連結する。そして、試錐管９の後端部９ｂと注入管１１の後端部１１ｂとの地中Ｍへの貫入量を調整したのち、試錐管９の後端部９ｂに封止部材９３および回収管８７を取り付ける。
【００６５】
以上の作業によって、試錐管９が試錐短管１０の１本分だけ短くなると共に、注入管１１が注入短管１２ｃの１本分だけ短くなり、それらの分だけ試錐管９の先端部９ａと注入管１１の先端部１１ａとの地中Ｍへの深度がそれぞれ浅くなる。この状態で、オゾン含有ガス供給装置３，温水供給装置５，水蒸気供給装置７，第１駆動モータ７５および第２駆動モータ８１を再び作動させると、今度は、地中Ｍの汚染領域Ｑの最下部より１メートル程度浅い位置で注入管１１の軸芯を中心に一定の半径で、かつ、汚染領域Ｑの鉛直方向１メートル程度の範囲に亘って略円柱状に土壌が攪拌される。
【００６６】
以上述べた浄化装置１による第２深度での浄化作業が終了したのち、該浄化作業の場合と同様の手順により、試錐短管１０と注入短管１２ｃとを１本ずつ取り外して汚染領域Ｑの最上部の位置まで土壌の攪拌を行うことで、地中Ｍにおける汚染領域Ｑの深度の全てに亘って土壌中の汚染物質の浄化が行われる。
【００６７】
上述したような第１の実施の形態に係る汚染地盤の浄化方法によれば、地中Ｍの汚染領域Ｑに貫入された注入管１１に穿設された各注入孔６５ａ，６５ｂ，６７ａ，６７ｂ，６９ａ，６９ｂを介して、組成ガスとしてオゾンを含むオゾン含有ガスと温水と高温の水蒸気とを同時に汚染領域Ｑに注入するようにするようにしたので、地中Ｍの土壌中の汚染物質は、温水だけでなくそれより高温の水蒸気によっても晒され温度が上昇するため、汚染物質とオゾンとの化学反応を活発化して地中Ｍの汚染物質を短時間に浄化することができる。また、注入によって大きな運動エネルギーが付与された温水は、地中Ｍの遠方までオゾン含有ガスと水蒸気とを一緒に到達させることができるので、汚染物質とオゾンとの化学反応の活発化は、地中Ｍの広い領域に亘って行われる。
【００６８】
また、オゾン含有ガスと温水と水蒸気とで溶解され該温水に溶け込んだ地中Ｍの汚染物質を試錐管９と注入管１１との間隙８６を介して地上に回収するようにしたので、地中Ｍの汚染物質を単純な構成で回収することができる。
【００６９】
また、掘削部材９５が取り付けられた試錐管９を地中Ｍに貫入してから試錐管９から掘削部材９５を離脱させたのち、地上側に所定の距離だけ引き抜かれた試錐管９の先端部９ａから注入管１１の先端部１１ａを突出させた状態で、この突出させた先端部１１ａの各注入孔６５ａ，６５ｂ，６７ａ，６７ｂ，６９ａ，６９ｂを介してオゾン含有ガスと温水と水蒸気とを地中Ｍに注入するようにしたので、地中Ｍに貫入された試錐管９の先端部９ａから注入管１１の先端部１１ａを突出させるまでの作業を容易に、かつ、短時間に行うことができ、浄化作業の開始を早期に行うことができる。
【００７０】
また、オゾン含有ガスと温水と水蒸気とをそれぞれ別個の通路で供給すると共にそれぞれ別個のオゾン含有ガス注入孔６５ａ，６５ｂ、温水注入孔６７ａ，６７ｂおよび水蒸気注入孔６９ａ，６９ｂを介して地中Ｍに注入する構成にしたので、オゾン含有ガスが地中Ｍに注入された後に温水と水蒸気とで温度を上昇させることができ、汚染物質とオゾンとの化学反応を好適に活発化することができる。
【００７１】
また、注入管１１は、オゾン含有ガス注入管１５と温水注入管１７と水蒸気注入管１９と、これらの管を一体的に固定する外管１３ａ，１３ｂ，１３ｃとを備え、外管１３ａ，１３ｂ，１３ｃを含めた４種類の管にオゾン含有ガス通路、温水通路、水蒸気通路、オゾン含有ガス注入孔６５ａ，６５ｂ、温水注入孔６７ａ，６７ｂおよび水蒸気注入孔６９ａ，６９ｂを適宜設けたので、単純な構造により各部を構成することができる。
【００７２】
さらにまた、オゾン含有ガス注入管１５、温水注入管１７および水蒸気注入管１９は、それぞれ複数のオゾン含有ガス注入短管１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、温水注入短管１７ａ，１７ｂ，１７ｃおよび水蒸気注入短管１９ａ，１９ｂ，１９ｃをそれらの対応する雄側連結具２３，２５，２７と雌側連結具２９，３１，３３とをそれぞれ着脱自在に連結することで構成され、該連結により注入管１１が構成されるようにしたので、注入管１１の取り扱いが容易になる。
【００７３】
（第２の実施の形態）
以下、本発明に係る汚染地盤の浄化方法の、第２の実施の形態を図６によって詳細に説明する。図６において符号１００で示すものは、本発明の第２の実施の形態に係る汚染地盤の浄化方法を使用するための浄化装置である。なお、この図において、前記第１の実施の形態で説明したものと同一または同等の部材等については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００７４】
上述した第１の実施の形態における汚染地盤の浄化方法では、試錐管９と注入管１１とを１本ずつ地中Ｍに貫入して汚染地盤を浄化する例を示したが、第２の実施の形態における汚染地盤の浄化方法では、試錐管９と注入管１１とを１２本ずつ地中Ｍに貫入して汚染地盤を浄化する例を示している。
【００７５】
汚染領域Ｑの広さおよび汚染領域Ｑの地中Ｍの深度（深さ）に行き渡るように、適当な間隔を隔てて複数の試錐管９…を貫入すると共に、それら全ての試錐管９…内に注入管１１…をそれぞれ挿入している。各注入管１１…のオゾン含有ガス注入管１５，温水注入管１７および水蒸気注入管１９にそれぞれ接続されたオゾン含有ガス供給管３７，温水供給管４７，水蒸気供給管５７ならびに各試錐管９…の後端部９ｂから延設された回収管８７は、最終的にはそれぞれ１本の集合管として集合されて、それぞれオゾン含有ガス供給装置３，温水供給装置５，水蒸気供給装置７および汚染水回収槽８９に接続されている。
【００７６】
（浄化装置１００による浄化作業）
次に、汚染領域Ｑが存在する地盤に設置された浄化装置１００を使用して汚染領域Ｑを浄化する作業手順について詳述する。浄化装置１００では、複数の注入管１１のうち何れか１つの注入管１１（図６中において矢印Ｙで示す試錐管９に挿入された注入管１１）のみにオゾン含有ガス，温水および水蒸気を供給しながら第１の実施の形態と同様に、該注入管１１の昇降動作および正逆回転動作を繰り返す。このとき、当該試錐管９および注入管１１に対応して配設された第１開閉弁３９，第２開閉弁５１および第３開閉弁６１はそれぞれ開いていると共に第４開閉弁９１は閉じている。一方、それ以外の試錐管９および注入管１１に対応して配設された第１開閉弁３９，第２開閉弁５１および第３開閉弁６１は全て閉じていると共に第４開閉弁９１は全て開いている。
【００７７】
注入管１１の各注入孔６５ａ，６５ｂ，６７ａ，６７ｂ，６９ａ，６９ｂからオゾン含有ガス，温水および水蒸気がそれぞれ地中Ｍに高圧で注入されることで地中Ｍの圧力が上昇する。上昇した地中Ｍの圧力によって、温水や地下水に溶け込んだ汚染物質の一部は汚染水として、各試錐管９…と各注入管１１…との間隙８６を通って地上まで押し出されようとする。しかし、矢印Ｙで示す試錐管９に対応して配設された第４開閉弁９１は閉じているので、それ以外の開いている第４開閉弁９１および回収管８７を通過して汚染水回収槽８９に汚染水が回収される。なお、本実施の形態においても第１の実施の形態による浄化作業の場合と同様の手順により、試錐短管１０と注入短管１２ｃとを１本ずつ取り外して汚染領域Ｑの最上部の位置まで土壌の攪拌を行うようにする。
【００７８】
矢印Ｙで示す試錐管９に挿入された注入管１１による注入作業が終了したのち、第１駆動モータ７５および第２駆動モータ８１が固定された台座８３を、他の試錐管９（図７中において矢印Ｚで示す試錐管９）が貫入された場所に移動させて設置し、当該試錐管９に挿入された注入管１１のみにオゾン含有ガス，温水および水蒸気を供給する。このとき、矢印Ｚで示す試錐管９に対応して配設された第４開閉弁９１は閉じ、それ以外の第４開閉弁９１は開くようにすることで、それらの開いた第４開閉弁９１および回収管８７を通過して汚染水回収槽８９に汚染水が回収される。矢印Ｚで示す試錐管９に挿入された注入管１１による注入作業が終了したのち、さらに、注入作業を行っていない他の試錐管９についても同様の注入作業を行ない、全ての試錐管９について注入作業を行なうことで地中Ｍの汚染領域Ｑの全域に亘って土壌の汚染物質を確実に浄化することができる。
【００７９】
なお、第１開閉弁３９、第２開閉弁５１、第３開閉弁６１および第４開閉弁９１は、全て電磁弁により構成され制御装置８５による自動制御により自動的に適宜開閉されるようにしているが、これに替えて作業者が手作業により開閉操作するようにしてもよい。
【００８０】
上述したような第２の実施の形態に係る汚染地盤の浄化方法によれば、複数の試錐管９…のうち何れか一部の試錐管９に挿入された注入管１１を介してオゾン含有ガスと温水と水蒸気とを地中Ｍに注入すると共に、オゾン含有ガスと温水と水蒸気とで溶解され該温水や地下水に溶け込んだ地中Ｍの汚染物質を複数の試錐管９…のうちの他の試錐管９と該試錐管９に挿入された注入管１１との間隙８６を介して地上に回収する浄化方法を、注入と回収とを行う対象となる試錐管９を適宜変更して行うようにしたので、単純な構成で地中Ｍの広い領域に亘って確実に浄化を行うことができる。
【００８１】
なお、上述した第２の実施の形態においても、上述した第１の実施の形態と同様の作用・効果を奏することができ、第１の実施の形態と同一または同等の構成部分については第１の実施の形態と同様の構造変更が可能であるのは言うまでもない。
【００８２】
また、上述した各実施の形態は本発明を説明するための一例であり、本発明は、前記の各実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と明細書との全体から読み取れる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更後の汚染地盤の浄化方法もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００８３】
例えば、上述した各実施の形態においては、設定した圧力や温度ならびに、各種の部材および構成部分に関する内径、外径、長さおよび材質についてそれぞれ一定のものを使用した例を示したが、適宜、任意の値、寸法および材質に替えてもよい。例えば、注入短管１２ａ、注入短管１２ｂおよび注入短管１２ｃの各オゾン含有ガス注入短管１５ａ，１５ｂ，１５ｃ、各温水注入短管１７ａ，１７ｂ，１７ｃおよび各水蒸気注入短管１９ａ，１９ｂ，１９ｃの少なくとも何れかの管を樹脂製のものに変更してコストダウンおよび軽量化を図るようにしてもよい。その場合は、管内を流れる流体の特性に応じて耐オゾン性、耐熱性、耐水性の材質の物を適宜、選択して使用するようにする。
【００８４】
また、上述した各実施の形態においては、第１駆動モータ７５および第２駆動モータ８１を駆動して、注入管１１を、昇降させる動作と、正転と逆転との方向にそれぞれ往復回動させる動作とを共に行なわせる例を示したが、昇降動作または正転・逆転の往復回動動作のうち何れか一方の動作のみを行わせるようにしてもよい。
【００８５】
また、上述した各実施の形態においては、注入短管１２ａのオゾン含有ガス注入孔６５ａと６５ｂ、温水注入孔６７ａと６７ｂおよび水蒸気注入孔６９ａと６９ｂは、それぞれ対応する孔の軸芯が同一直線上に沿うように穿設したが、これに替えて、図７に示すように、注入短管１２ａの軸芯に沿う方向から見て１２０度の等角度間隔で３方向に分けてオゾン含有ガス注入孔６５ａ，温水注入孔６７ａ，水蒸気注入孔６９ａとオゾン含有ガス注入孔６５ｂ，温水注入孔６７ｂ，水蒸気注入孔６９ｂとオゾン含有ガス注入孔６５ｃ，温水注入孔６７ｃ，水蒸気注入孔６９ｃとを穿設するようにしてもよい。
【００８６】
この場合は、オゾン含有ガス注入孔６５ａ，６５ｂと温水注入孔６７ａ，６７ｂと水蒸気注入孔６９ａ，６９ｂとが注入短管１２ａの長手方向における同一の位置に穿設されており（図７の（ａ）図および（ｃ）図を参照）、その位置より若干ズレた位置にオゾン含有ガス注入孔６５ｃと温水注入孔６７ｃと水蒸気注入孔６９ｃとが穿設されている（図７の（ａ）図および（ｂ）図を参照）。このような注入孔の穿設位置の設定は、各注入孔同士がラップしないように配慮したためである。
【００８７】
このようにすれば、第２駆動モータ８１は、注入管１１を正転方向（右回り方向）に１２０度回転させたのち、その方向と反対の方向（左回り方向）に１２０度回転させる正逆回転動作を繰り返すようにすればよく、注入管１１の回転に伴うオゾン含有ガス注入管１５，温水注入管１７，水蒸気注入管１９，オゾン含有ガス供給管３７，温水供給管４７および水蒸気供給管５７の連れ回りの角度や量を少なくすることができる。
【００８８】
また、上述した各実施の形態においては、オゾン含有ガス注入管１５と温水注入管１７と水蒸気注入管１９とを、樹脂等からなる充填材２１を充填して外管１３ａ，１３ｂ，１３ｃ内で固化することにより固定する例を示したが、これに替えて、熱風を当てると収縮する性質を有する熱収縮型樹脂からなる外管９９を使用するようにしてもよい。これによると、各オゾン含有ガス注入短管１５ａ，１５ｂ，１５ｃと各温水注入管１７ａ，１７ｂ，１７ｃと各水蒸気注入管１９ａ，１９ｂ，１９ｃとを外管９９内にそれぞれ配設した状態で熱風を当てると、外管９９が収縮して各注入管１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１９ａ，１９ｂ，１９ｃが外管９９によりそれぞれ緊縛されて一体化される（図８を参照）。
【符号の説明】
【００８９】
１    浄化装置
９    試錐管
９ａ    先端部
１１    注入管
１１ａ    先端部
１２ａ    注入短管
１２ｂ    注入短管
１２ｃ    注入短管
１３ａ    外管
１３ｂ    外管
１３ｃ    外管
１５      オゾン含有ガス注入管
１５ａ    オゾン含有ガス注入短管
１５ｂ    オゾン含有ガス注入短管
１５ｃ    オゾン含有ガス注入短管
１７      温水注入管
１７ａ    温水注入短管
１７ｂ    温水注入短管
１７ｃ    温水注入短管
１９      水蒸気注入管
１９ａ    水蒸気注入短管
１９ｂ    水蒸気注入短管
１９ｃ    水蒸気注入短管
２３      第１雄側連結具
２５      第２雄側連結具
２７      第３雄側連結具
２９      第１雌側連結具
３１      第２雌側連結具
３３      第３雌側連結具
６５ａ    オゾン含有ガス注入孔
６５ｂ    オゾン含有ガス注入孔
６５ｃ    オゾン含有ガス注入孔
６７ａ    温水注入孔
６７ｂ    温水注入孔
６７ｃ    温水注入孔
６９ａ    水蒸気注入孔
６９ｂ    水蒸気注入孔
６９ｃ    水蒸気注入孔
８６      間隙
９５      掘削部材
１００    浄化装置
Ｍ    地中
Ｑ    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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