(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が反応して生成された易分解性物質を微生物により効果的に生物処理して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。【解決手段】  組成ガスとしてオゾンを含むオゾン含有ガスまたは該オゾン含有ガスを水に混合してなるオゾン水のうち少なくとも何れか一方を、汚染された地中Ｍの汚染領域Ｑに第１試錐管７を介して注入するオゾン注入工程と、多量の微生物が水に混入された微生物混入水を、地中Ｍを地下水が流れる地下水流経路から見て汚染領域Ｑより下流側に第２試錐管２９を介して注入する微生物混入水注入工程とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成ガスとしてオゾンを含むオゾン含有ガスまたは該オゾン含有ガスを水に混合してなるオゾン水のうち少なくとも何れか一方を、汚染された地中の汚染領域に第１試錐管を介して注入するオゾン注入工程と、
多量の微生物が水に混入された微生物混入水を、地中を地下水が流れる地下水流経路から見て前記汚染領域より下流側に第２試錐管を介して注入する微生物混入水注入工程とを備え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、
前記オゾン注入工程を開始する前に前記微生物混入水注入工程を開始する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に記載の汚染地盤の浄化方法において、
前記微生物混入水注入工程を実施している期間と、前記オゾン注入工程を実施している期間とを、少なくとも一部の期間で重複させ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、
地中を地下水が流れる地下水流経路に沿う方向から見て、前記オゾン含有ガスまたは前記オゾン水のうち少なくとも何れか一方を前記オゾン注入工程で注入する地中の領域より前記微生物混入水を前記微生物混入水注入工程で注入する地中の領域の方が広くなるようにそれぞれ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５】
請求項１ないし請求項４のうち何れか一つに記載の地盤の浄化方法において、
前記地下水流経路から見て前記汚染領域内の上流側より下流側を先に前記オゾン注入工程を実施して前記オゾン注入工程を前記汚染領域の一部領域に実施したのち、
前記一部領域より上流側の汚染領域に移行して前記オゾン注入工程を実施すると共に前記一部領域に、前記オゾン注入工程に代えて前記微生物混入水注入工程を実施することを特徴とする汚染地盤の浄化方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のうち何れか一つに記載の地盤の浄化方法において、
前記微生物にはバチルス属細菌が含まれる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地盤の浄化方法において、
前記微生物混入水は、地上で培養して増殖した微生物を水に混入させて生成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無害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または該オゾン含有ガスを水に混合してなるオゾン水と、多量の微生物が水に混入された微生物混入水とを、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、微生物用栄養組成物を含む注入水にオゾンを溶存させて注入井戸より汚染地下水帯に注水するか、または前記注入水と溶存オゾン水とを注入井戸より汚染地下水帯に注水して汚染地盤を浄化する方法が開示されている。この従来の汚染地盤の浄化方法は、微生物用栄養組成物を含む注入水を汚染地下水帯に注水することで、微生物により直接、汚染物質を分解するようにしている。
【０００３】
このとき、前記注入水と共に溶存オゾンを注入するようにしている主な目的は、注入水を注水する汚染地下水帯およびそれに近い領域ほど、オゾンの強い酸化作用の影響により微生物の増殖活動を抑制することで、注入水に由来する酸素及び注入水に含まれる栄養組成物の遠距離到達性を高め、地中の広い範囲で微生物による汚染物質の分解を促進させるためである。また、溶存オゾンを注入する副次的な効果として、汚染物質自体がオゾンにより直接、化学作用を受け、易分解性物質に変化することを期待している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２０７３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。）からなる汚染物質とオゾンとが反応して易分解性物質が生成されても、地中の汚染領域およびその近傍では、多量に供給されるオゾンの強い酸化作用により微生物による生物処理が効果的に行われない虞があった。
【０００６】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、地中の汚染領域に存在する汚染物質とオゾンとが反応して生成された易分解性物質を微生物により効果的に生物処理して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、組成ガスとしてオゾンを含むオゾン含有ガスまたは該オゾン含有ガスを水に混合してなるオゾン水のうち少なくとも何れか一方を、汚染された地中の汚染領域に第１試錐管を介して注入するオゾン注入工程と、多量の微生物が水に混入された微生物混入水を、地中を地下水が流れる地下水流経路から見て前記汚染領域より下流側に第２試錐管を介して注入する微生物混入水注入工程とを備えたものである。
【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、前記オゾン注入工程を開始する前に前記微生物混入水注入工程を開始する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に記載の汚染地盤の浄化方法において、前記微生物混入水注入工程を実施している期間と、前記オゾン注入工程を実施している期間とを、少なくとも一部の期間で重複させ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、地中を地下水が流れる地下水流経路に沿う方向から見て、前記オゾン含有ガスまたは前記オゾン水のうち少なくとも何れか一方を前記オゾン注入工程で注入する地中の領域より前記微生物混入水を前記微生物混入水注入工程で注入する地中の領域の方が広くなるようにそれぞれ注入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１ないし請求項４のうち何れか一つに記載の地盤の浄化方法において、前記地下水流経路から見て前記汚染領域内の上流側より下流側を先に前記オゾン注入工程を実施して前記オゾン注入工程を前記汚染領域の一部領域に実施したのち、前記一部領域より上流側の汚染領域に移行して前記オゾン注入工程を実施すると共に前記一部領域に、前記オゾン注入工程に代えて前記微生物混入水注入工程を実施する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１ないし請求項５のうち何れか一つに記載の地盤の浄化方法において、前記微生物にはバチルス属細菌が含まれる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地盤の浄化方法において、前記微生物混入水は、地上で培養して増殖した微生物を水に混入させて生成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】
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、地中を地下水が流れる地下水流経路から見て、オゾンが注入される地中の汚染領域より下流側に微生物混入水を注入するようにしたので、地中の汚染領域に存在する汚染物質は地下水に混入したのち下流側の領域に到達するまでに地下水に確実に溶け込むため、下流側の領域での微生物による汚染物質の生物処理を効果的に行うことができる。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、オゾン注入工程を開始する前に微生物混入水注入工程を開始するようにしたので、汚染領域より下流側の領域に微生物が確実に行き渡った状態で、地下水に溶け込んだ汚染物質が該下流側の領域に到達するため、該下流側の領域での微生物による汚染物質の生物処理を確実に行うことができる。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、微生物混入水注入工程を実施している期間と、オゾン注入工程を実施している期間とを、少なくとも一部の期間で重複させるようにしたので、両工程を同時に実施する期間を設けることができ、汚染地盤の浄化作業の効率を低下させずに済む。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、地中を地下水が流れる地下水流経路に沿う方向から見て、オゾン含有ガスまたはオゾン水のうち少なくとも何れか一方を注入する地中の領域より、微生物混入水を注入する地中の領域の方が広くなるようにしたので、地下水に溶け込んだ汚染物質を残らず地中で微生物と確実に接触させることができ、生物処理を効果的に行うことができる。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、地下水流経路から見て汚染領域内の上流側より下流側の一部領域を先にオゾン注入工程を実施してオゾン注入工程を汚染領域の一部領域に実施したのち、下流側の一部領域より上流側の汚染領域に移行してオゾン注入工程を実施すると共に下流側の一部領域に、オゾン注入工程に代えて微生物混入水注入工程を実施するようにしたので、高濃度の汚染物質が地下水に溶け込む上流側の汚染領域でのオゾン注入工程を実施しているときほど、微生物混入水注入工程を実施する領域を大きくすることができる。その結果、地下水に溶け込んだ汚染物質の量に応じて、該汚染物質と接触する微生物の量を適正にすることができ生物処理を好適に行うことができる。
【００１９】
請求項６記載の発明によれば、微生物にはバチルス属細菌が含まれるようにしたので、微生物としては入手しやすいものであり、安価な汚染地盤の浄化方法を提供することができる。
【００２０】
請求項７記載の発明によれば、微生物混入水は、地上で培養して増殖した微生物を水に混入させて生成するようにしたので、短期間に多量の微生物混入水を生成することができ、その生成した微生物混入水を地中に注入することで生物処理を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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は図１の浄化装置を上方から見た状態を示す平面図である。
【図３】図３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側方から見た状態を示す断面図であり、汚染領域の一部を浄化している状態を示す図である。
【００２２】
【図４】図４は図３の浄化装置を上方から見た状態を示す平面図である。
【図５】図５は図３に対して、浄化する汚染領域を他の一部に変更して浄化している状態を示す図である。
【図６】図６は図５に対して、浄化する汚染領域をさらに他の一部に変更して浄化している状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（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および図２によって詳細に説明する。
【００２４】
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、オゾン注入装置３および微生物混入水注入装置５を備えている。
【００２５】
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７で示すものは第１試錐管であり、該第１試錐管７は試錐装置（図示せず）により地面に穿った穴内に挿入される。第１試錐管７は、例えば、外径と内径がそれぞれ４０ミリメートルと３０ミリメートルで、ステンレス製の管または表面が亜鉛メッキされた鉄製の管で構成することができる。
【００２６】
汚染領域Ｑの広さおよび地中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第１試錐管７…を貫入したのち、それら全ての第１試錐管７…にオゾン水を供給することができるようにオゾン水供給管９を分岐してそれらの分岐した分岐管を複数の第１試錐管７…に適宜接続し、オゾン水を地中Ｍに供給するようにしている。
【００２７】
第１試錐管７の下端から上方に一定の長さに亘って、その長手方向に所定の間隔を隔てて複数の貫通孔７ａ…が穿設されている。貫通孔７ａの詳細は、図１中に一部を拡大して図示している。各貫通孔７ａ…の直径は１〜３ミリメートルである。第１試錐管７には管継手を介してオゾン水供給管９の一端部が接続され、オゾン水供給管９の他端部はガス混入装置１１の一端部に接続されている。
【００２８】
ガス混入装置１１の他端部には送水管１３を介して第１給水装置１５の一側部が接続され、第１給水装置１５の他側部には、水が貯留された水槽１７が第１給水管１９を介して接続されている。第１給水装置１５には、水を供給するためのポンプ（図示せず）および該ポンプを駆動するための電動モータ（図示せず）を備えている。第１給水装置１５から送水管１３を介してガス混入装置１１に例えば１ＭＰａ（メガパスカル）の水圧で水が供給される。なお、水槽１７に貯留された水に代えて、水道水や河川などの水をポンプでガス混入装置１１に供給するようにしてもよい。
【００２９】
ガス混入装置１１の外周部とオゾン含有ガス注入装置２３の上部とがオゾン含有ガス供給管２１を介して接続され、オゾン含有ガス注入装置２３の側部と、酸素ガスが収容された酸素ボンベ２５とが酸素ガス供給管２７を介して接続されている。而して、酸素ボンベ２５内の酸素ガスがオゾン含有ガス注入装置２３に導入される。
【００３０】
オゾン含有ガス注入装置２３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注入装置２３からオゾン含有ガス供給管２１を介してガス混入装置１１内に注入される。
【００３１】
ガス混入装置１１内では、水が効果的に攪拌されオゾン含有ガスが水に均一に混入して生成されたオゾン水がオゾン水供給管９を介して各第１試錐管７…に供給され、各第１試錐管７…の複数の貫通孔７ａ…から地中Ｍの土壌にオゾン水が噴射される。これによって、汚染物質により汚染されている地中Ｍの汚染領域Ｑの土壌を浄化することができる。
【００３２】
なお、このようなオゾン水供給管９の分岐によるオゾン水の供給方法に代えて、オゾン水供給管９を各第１試錐管７…に個別に接続してオゾン水を地中Ｍの汚染領域Ｑに供給するようにしてもよい。または、ガス混入装置１１，第１給水装置１５およびオゾン含有ガス注入装置２３等の個数およびオゾン水供給管９やオゾン水供給管９を分岐した分岐管の本数を適宜選定して、複数の第１試錐管７…を介してしてオゾン水を地中Ｍに供給するようにしてもよい。例えば、全ての第１試錐管７…を幾つかのグループに分けてそれらのグループごとにガス混入装置１１やオゾン含有ガス注入装置２３等を準備すると共に、前記各グループごとの第１試錐管７…の本数分に対応する本数の分岐管にオゾン水供給管９を分岐してそれらの分岐した分岐管を各第１試錐管７…に接続してオゾン水を地中Ｍに供給するようにしてもよい。
【００３３】
また、図１において示すように、地中Ｍを地下水が矢印Ｓの方向に流れるときの水流経路から見て、汚染領域Ｑより下流側に微生物混入水注入装置５の第２試錐管２９が試錐装置（図示せず）により地面に穿った穴内に挿入される。第２試錐管２９は、例えば、外径と内径がそれぞれ４０ミリメートルと３０ミリメートルの鉄製の管で構成することができる。地中Ｍを地下水が流れる方向は、汚染領域Ｑの地上における周囲の地形（例えば、山岳，海岸および河川等）と汚染領域Ｑとの位置関係から特定することができる。
【００３４】
すなわち、水は高所から低所に向かって流れるので、汚染領域Ｑの地上における周囲の地形で山岳がある高所側から海岸や河川等がある低所側に向かって流れるものと判断して地中Ｍを地下水が流れる方向を特定することができる。一般的に、地下水は、１日当たりおよそ２０センチメートルの流速で地中Ｍを流れるが、地層によっては、１日当たり数センチメートルの流速の箇所や、１日当たり１センチメートル未満の流速の箇所もある。
【００３５】
図１に示すように、地中Ｍの深度において、汚染領域Ｑの深度領域Ｌ１を含み、かつ、深度領域Ｌ１より１〜３メートル程度幅広な深度領域Ｌ２に行き渡るように、適当な間隔を隔てて複数の第２試錐管２９…を貫入したのち、それら全ての第２試錐管２９…の本数分に対応する本数に微生物混入水供給管３１を分岐してそれらの分岐した分岐管を複数の第２試錐管２９…にそれぞれ接続して微生物混入水を地中Ｍに供給するようにしている。
【００３６】
なお、このような微生物混入水供給管３１の分岐による微生物混入水の供給方法に代えて、微生物混入水供給管３１を各第２試錐管２９…に個別に接続して微生物混入水を地中Ｍの領域Ｒに供給するようにしてもよい。または、後述する第２給水装置３３の個数および微生物混入水供給管３１や微生物混入水供給管３１を分岐した分岐管の本数を適宜選定して、複数の第２試錐管２９…を介してして微生物混入水を地中Ｍに供給するようにしてもよい。例えば、全ての第２試錐管２９…を幾つかのグループに分けてそれらのグループごとに第２給水装置３３を準備すると共に、前記各グループごとの第２試錐管２９…の本数分に対応する本数の分岐管に微生物混入水供給管３１を分岐してそれらの分岐した分岐管を各２試錐管２９…に接続して微生物混入水を地中Ｍに供給するようにしてもよい。
【００３７】
また、図２に示すＲは、地中Ｍに貫入した複数の第２試錐管２９…により地中Ｍに供給した微生物混入水が十分に拡散する領域である。図２に示すように、領域Ｒは、地表から見て、汚染領域Ｑの幅Ｌ３を含むと共に幅Ｌ３より１〜３メートル程度幅広な幅Ｌ４の領域とし、かつ、汚染領域Ｑの一側（図２において右側）を略一定の間隔を隔てて囲むような領域としている。
【００３８】
図２に示す幅Ｌ５は、およそ２〜５メートルに設定している。これらの寸法Ｌ２，Ｌ４およびＬ５は、地中Ｍに供給された微生物混入水により汚染物質の生物処理が確実に行われるように、地中Ｍの汚染物質がオゾン水により分解されて水に溶け込んで地下水と共に拡散するのに配慮して広めに設定している。
【００３９】
また、第２試錐管２９の下部から上方に一定の長さに亘って、その長手方向に所定の間隔を隔てて複数の貫通孔２９ａ…が穿設されている。貫通孔２９ａの詳細は、図１中に一部を拡大して図示している。各貫通孔２９ａ…の直径は１〜３ミリメートルである。第２試錐管２９には管継手を介して微生物混入水供給管３１の一端部が接続され、微生物混入水供給管３１の他端部は第２給水装置３３の一側部が接続され、第２給水装置３３の他側部には、微生物混入水が貯留された微生物混入水槽３５が第２給水管３７を介して接続されている。第２給水装置３３には、微生物混入水を供給するためのポンプ（図示せず）および該ポンプを駆動するための電動モータ（図示せず）を備えている。第２給水装置３３から微生物混入水供給管３１を介して各第２試錐管２９…に例えば１ＭＰａ（メガパスカル）の水圧で微生物混入水が供給される。
【００４０】
微生物混入水槽３５には、微生物としてバチルス属細菌を水に多量に混入させた水が貯留されている。前記バチルス属細菌と該バチルス属細菌の栄養源となる炭素源や窒素源等と水とを微生物混入水槽３５内に入れて混合水となし、この混合水中に、酸素を高濃度で含有する空気または酸素ガスを細かな無数の気泡の状態で供給しながら攪拌することでバチルス属細菌が増殖されて微生物混入水が生成される。このようにして生成された微生物混入水には、微生物混入水１グラム当たり１０６〜１０９個の密度で微生物が存在する。
【００４１】
微生物の栄養源となる炭素源としては、例えばグルコースやシュークロース，フルクトース，廃糖蜜等の糖類等を、単独、あるいは組み合わることにより用いることができる。
【００４２】
微生物の窒素源としては、例えばペプトン，酵母エキス，肉エキス，アンモニア，硫酸アンモニウム，塩化アンモニウム，リン酸アンモニウム，硝酸アンモニウム，硝酸ナトリウム，硝酸カリウムまたは尿素等を単独、あるいは組み合わることにより用いることができる。
【００４３】
さらに必要に応じて、リン酸一水素カリウム、リン酸二水素カリウム等のリン酸塩、硫酸マグネシウム、硫酸第一鉄、酢酸カルシウム、塩化マンガンなどの金属塩、ビタミン類、アミノ酸、核酸等の供給源となるビオチン、チアミン等を添加することもできる。
【００４４】
次に、浄化装置１を使用して、ＶＯＣｓ等を含む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汚染地盤の浄化方法の一例について図１および図２により説明する。
【００４５】
（微生物混入水注入工程）
第２給水装置３３を作動させながら、微生物混入水槽３５に貯留され微生物が増殖されて生成された微生物混入水を微生物混入水供給管３１を介して各第２試錐管２９…に供給し、各第２試錐管２９…の複数の貫通孔２９ａ…から地中Ｍの土壌に微生物混入水を噴射する。
【００４６】
（オゾン注入工程）
次に、給水装置１５とオゾン含有ガス注入装置２３とを作動させながら、水槽１７に貯留された水を送水管１３を介してガス混入装置１１に供給してオゾン含有ガスを水に均一に混入させ、オゾン水を生成する。生成したオゾン水をオゾン水供給管９を介して各第１試錐管７…に供給し、各第１試錐管７…の複数の貫通孔７ａ…から地中Ｍの土壌にオゾン水を噴射する。このオゾン注入工程は、前記微生物混入水注入工程の実施を継続しながら実施される。
【００４７】
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地下水に溶け込む。酸化分解され地下水に溶け込んだ塩素等の汚染物質は、地下水と共に領域Ｒに向かって流れる。地下水に溶け込んだ塩素や塩化水素は地中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。
【００４８】
地中Ｍの領域Ｒに地下水と共に流れ込んだ汚染物質のジクロロ酢酸等は、地中Ｍの土壌に噴射された微生物混入水中の微生物によって生物処理され、二酸化炭素と水に分解される。このとき、オゾン水に多量に溶け込んでいる酸素によって微生物は活性化され生物処理が活発に行われる。このように、微生物混入水注入工程とオゾン注入工程とが一定期間、同時に実施されることで地中Ｍの汚染物質はオゾンや微生物によって効率的に浄化される。
【００４９】
上述したような本実施の形態に係る汚染地盤の浄化方法によれば、地中Ｍを地下水が流れる地下水流経路から見て、オゾンが注入される地中Ｍの汚染領域Ｑより下流側に微生物混入水を注入するようにしたので、地中Ｍの汚染領域Ｑに存在する汚染物質は、地下水に混入したのち領域Ｒに到達するまでに地下水に確実に溶け込むため、領域Ｒでの微生物による汚染物質の生物処理を効果的に行うことができる。
【００５０】
また、オゾン注入工程を開始する前に微生物混入水注入工程を開始するようにしたので、微生物が領域Ｒに確実に行き渡った状態で、地下水に溶け込んだ汚染物質が領域Ｒに到達するため、領域Ｒでの微生物による汚染物質の生物処理を確実に行うことができる。
【００５１】
また、微生物混入水注入工程を実施している期間と、オゾン注入工程を実施している期間とを一定期間、重複させるようにしたので、両工程を同時に実施する期間を設けることができ、汚染地盤の浄化作業の効率を低下させずに済む。
【００５２】
また、地中Ｍを地下水が流れる地下水流経路に沿う方向から見て、オゾン水を注入する地中Ｍの汚染領域Ｑより、微生物混入水を注入する地中Ｍの領域Ｒの方が広くなるようにしたので、地下水に溶け込んだ汚染物質を残らず領域Ｒで微生物と確実に接触させることができ、生物処理を効果的に行うことができる。
【００５３】
また、微生物にはバチルス属細菌が含まれるようにしたので、微生物としては入手しやすいものであり、安価な汚染地盤の浄化方法を提供することができる。
【００５４】
さらにまた、微生物混入水は、地上で培養して増殖した微生物を水に混入させて生成するようにしたので、短期間に多量の微生物混入水を生成することができ、その生成した微生物混入水を地中Ｍに注入することで生物処理を効率的に行うことができる。
【００５５】
（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３ないし図６によって詳細に説明する。なお、これらの図において、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。
【００５６】
一般的には、汚染領域Ｑ内の汚染物質は、地中Ｍを流れる地下水により、その地下水が矢印Ｓの方向に流れる水流経路から見て汚染領域Ｑ内の下流側に向かうほど分散され汚染濃度が低くなり、土壌の単位容積当たりの汚染物質の量は少なくなる。逆に言えば、汚染領域Ｑ内の上流側に行くほど汚染濃度が高くなり、土壌の単位容積当たりの汚染物質の量は多くなる傾向がある。すなわち、汚染領域Ｑにおいては、地中Ｍを地下水が流れる水流経路から見て上流側に行くほど汚染物質が多量に存在することになり、汚染領域Ｑ内の場所によって、存在する汚染物質の量にバラツキがある。
【００５７】
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、第１試錐管７…にはオゾン水だけを注入する例を示したが、第２の実施の形態における汚染地盤の浄化方法では、上述した汚染領域Ｑ内における汚染物質の量のバラツキに配慮して、一部の第１試錐管７…についてはオゾン水を注入するだけでなく、オゾン水に代えて微生物混入水を注入することも実施するようにして、汚染領域Ｑ内の汚染物質を、汚染領域Ｑ内の下流側から上流側に向かって段階的に一部ずつ浄化するようにしている。
【００５８】
図３ないし図６中の符号１００は浄化装置であり、これらの図に示すように、オゾン水供給管９の分岐した分岐端と微生物混入水供給管３１の分岐した分岐端とを互いに接続して連通させ、それらの分岐端同士の間にそれぞれ第１開閉弁３９を配設している。これらの第１開閉弁３９の開閉によってオゾン水供給管９と微生物混入水供給管３１とを連通させたり遮断したりする。
【００５９】
また、図３中の符号９ａは、地中Ｍを地下水が流れる水流経路から見て汚染領域Ｑ内の上流側に貫入された第１試錐管７…にオゾン水を供給するオゾン水供給管９の部位である。また、図３中の符号９ｂは、前記水流経路から見て汚染領域Ｑ内の下流側に貫入された第１試錐管７…にオゾン水を供給するオゾン水供給管９の部位である。
【００６０】
また、図３中の符号９ｃは、前記水流経路から見て汚染領域Ｑ内の上流側と下流側との中間領域に貫入された第１試錐管７…にオゾン水を供給するオゾン水供給管９の部位である。オゾン水供給管９の部位９ａ，９ｃにはそれぞれ第２開閉弁４１ａ，４１ｂが配設されている。これらの第２開閉弁４１ａ，４１ｂの開閉によってオゾン水供給管９の部位９ａ，９ｃから第１試錐管７…にオゾン水を供給したりその供給を停止したりする。
【００６１】
また、オゾン水供給管９の部位９ａ，９ｃ間には第３開閉弁４３ａが配設され、オゾン水供給管９における第１開閉弁３９と第３開閉弁４３ａとの間には第３開閉弁４３ｂが配設されている。これらの第３開閉弁４３ａ，４３ｂの開閉によってオゾン水供給管９を連通させたり遮断したりする。
【００６２】
次に、浄化装置１００を使用して、ＶＯＣｓ等を含む汚染物質によって土壌が汚染されている地中Ｍの汚染土壌を浄化する汚染地盤の浄化方法の一例について図３ないし図６により説明する。なお、第１開閉弁３９、第２開閉弁４１ａ，４１ｂおよび第３開閉弁４３ａ，４３ｂは、作業者が手作業により開閉操作するようにしてもよいが、これらの開閉弁を全て電磁弁にしてコントローラ（図示せず）による自動制御により自動的に開閉するようにしてもよい。
【００６３】
（微生物混入水注入工程）
第２給水装置３３を作動させながら、微生物混入水槽３５に貯留され微生物が増殖されて生成された微生物混入水を微生物混入水供給管３１を介して各第２試錐管２９…に供給し、各第２試錐管２９…の複数の貫通孔２９ａ…から地中Ｍの土壌に微生物混入水を噴射する。
【００６４】
（オゾン注入工程）
次に、給水装置１５とオゾン含有ガス注入装置２３とを作動させながら、水槽１７に貯留された水を送水管１３を介してガス混入装置１１に供給してオゾン含有ガスを水に均一に混入させ、オゾン水を生成する。生成したオゾン水を、第１開閉弁３９および第２開閉弁４１ａ，４１ｂを閉じると共に第３開閉弁４３ａ，４３ｂを開いた状態で、オゾン水供給管９を介して各第１試錐管７…に供給し、各第１試錐管７…の複数の貫通孔７ａ…から地中Ｍの土壌にオゾン水を噴射する。このオゾン注入工程は、前記微生物混入水注入工程の実施を継続しながら実施される。
【００６５】
これによって、図３に示すように、地中Ｍを地下水が流れる水流経路から見て汚染領域Ｑ内の下流側のみにオゾン水が注入される。そして、地中Ｍの汚染領域Ｑの土壌中に残留する汚染物質は酸化分解され地下水に溶け込み、地下水と共に領域Ｒに向かって流れる。
【００６６】
地中Ｍの領域Ｒに地下水と共に流れ込んだ汚染物質は、領域Ｒに噴射された微生物混入水中の微生物によって生物処理され、二酸化炭素と水に分解される。このとき、オゾン水に多量に溶け込んでいる酸素によって微生物は活性化され生物処理が活発に行われる。このようにして、汚染領域Ｑ内の下流側にあった汚染物質は、オゾンや微生物によって浄化される。
【００６７】
汚染領域Ｑ内の下流側における汚染物質の浄化が、ある程度完了した時期を見計らって、閉じていた第１開閉弁３９および第２開閉弁４１ｂを開くと共に、開いていた第３開閉弁４３ｂを閉じる。これによって、図５に示すように、汚染領域Ｑ内の上流側と下流側と間の中間領域のみにオゾン水が注入される一方、第１開閉弁３９を開いたことで、汚染領域Ｑ内の下流側に貫入された第１試錐管７…にも微生物混入水供給管３１を介して微生物混入水が供給され第１試錐管７…の複数の貫通孔７ａ…から噴射される。
【００６８】
汚染領域Ｑ内の中間領域にあった汚染物質は、汚染領域Ｑ内の下流側に地下水と共に流れ込み、汚染領域Ｑ内の下流側に注入された微生物混入水中の微生物によって生物処理され、二酸化炭素と水に分解される。このとき、汚染領域Ｑ内の下流側で生物処理仕切れずに汚染物質が残存したとしても、該残存汚染物質は地下水と共に地中Ｍの領域Ｒに流れ込み、領域Ｒに注入された微生物混入水中の微生物によっても生物処理される。そして、オゾン水に多量に溶け込んでいる酸素によって微生物は活性化され生物処理が活発に行われる。このようにして、汚染領域Ｑ内の中間領域にあった汚染物質は、オゾンや微生物によって確実に浄化される。
【００６９】
汚染領域Ｑ内の中間領域における汚染物質の浄化が、ある程度完了した時期を見計らって、閉じていた第２開閉弁４１ａおよび第３開閉弁４３ｂを開くと共に、開いていた第３開閉弁４３ａを閉じる。これによって、図６に示すように、汚染領域Ｑ内の上流側のみにオゾン水が注入される一方、第３開閉弁４３ｂを開いたことで汚染領域Ｑ内の下流側だけでなく中間領域に貫入された第１試錐管７…にも微生物混入水供給管３１を介して微生物混入水が供給され第１試錐管７…の複数の貫通孔７ａ…から噴射される。
【００７０】
汚染領域Ｑ内の上流側にあった汚染物質は、汚染領域Ｑ内の中間領域に地下水と共に流れ込み、汚染領域Ｑ内の中間領域に注入された微生物混入水中の微生物によって生物処理され、二酸化炭素と水に分解される。このとき、汚染領域Ｑ内の中間領域で生物処理仕切れずに汚染物質が残存したとしても、該残存汚染物質は地下水と共に汚染領域Ｑ内の下流側に流れ込み、該下流側に注入された微生物混入水中の微生物によっても生物処理される。
【００７１】
なお、該下流側で生物処理仕切れずに汚染物質が残存したとしても、該残存汚染物質は地下水と共に地中Ｍの領域Ｒに流れ込み、該領域Ｒに注入された微生物混入水中の微生物によっても生物処理される。そして、オゾン水に多量に溶け込んでいる酸素によって微生物は活性化され生物処理が活発に行われ、汚染領域Ｑ内の上流側にあった汚染物質は、オゾンや微生物によって確実に浄化される。
【００７２】
以上、詳細に説明したように、汚染領域Ｑ内の汚染物質は、汚染領域Ｑ内の下流側から上流側に向かって段階的に一部領域ずつ浄化されることで、オゾンや微生物によって確実に浄化される。
【００７３】
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、地下水流経路から見て汚染領域Ｑ内の上流側より下流側の一部領域を先にオゾン注入工程を実施してオゾン注入工程を汚染領域Ｑの一部領域に実施したのち、下流側の一部領域より上流側の汚染領域に移行してオゾン注入工程を実施すると共に下流側の一部領域に、オゾン注入工程に代えて微生物混入水注入工程を実施するようにしたので、高濃度の汚染物質が地下水に溶け込む上流側の汚染領域でのオゾン注入工程を実施しているときほど、微生物混入水注入工程を実施する領域を大きくすることができる。その結果、地下水に溶け込んだ汚染物質の量に応じて、該汚染物質と接触する微生物の量を適正にすることができ生物処理を好適に行うことができる。
【００７４】
なお、上述した第２の実施の形態においては、汚染領域Ｑ内を上流側と下流側とそれらの中間領域との３つの領域に分けて一部領域ずつ段階的に浄化する例を示したが、これに代えて、上流側と下流側との２つの領域または４つ以上の領域に分けて該一部領域ずつ段階的に浄化するようにしてもよい。
【００７５】
また、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。
【００７６】
なお、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。
【００７７】
例えば、上述した各実施の形態においては、微生物混入水に混入する微生物としてバチルス属細菌を使用する例を示したが、これに代えて、バチルス属細菌と同等の、他の種類の微生物を使用するようにしてもよい。
【００７８】
また、上述した各実施の形態においては、オゾン含有ガスを水に混合してなるオゾン水を、汚染された地中Ｍに注入する例を示したが、これに代えて、オゾン含有ガス自体を、汚染された地中Ｍに注入するようにしてもよいし、オゾン水とオゾン含有ガスとを一定時間ずつ交互にまたは同時に、汚染された地中Ｍに注入するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１    浄化装置
３    オゾン注入装置
５    微生物混入水注入装置
７    第１試錐管
２９    第２試錐管
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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