(57)【要約】【課題】  化学物質により汚染された汚染土壌や地下汚染水等の汚染物の浄化方法であって、薬剤を使用せずに化学物質を分解して該汚染物を浄化し、かつ該汚染土壌や地下汚染水の掘削や汲み上げ等を行わずに原位置で浄化することができる方法を提供する。【解決手段】  化学物質により汚染された汚染物、特に汚染土壌及び／又は地下汚染水の浄化方法であって、汚染物の存在する地下汚染領域へ、酸素溶解水又はオゾン溶解水を、地上より注入することを特徴とする汚染物の浄化方法。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学物質により汚染された汚染物の浄化方法であって、汚染物の存在する地下汚染領域へ、酸素溶解水又はオゾン溶解水を、地上より注入することを特徴とする汚染物の浄化方法。
【請求項２】
該汚染物が、汚染土壌及び／又は地下汚染水であることを特徴とする請求項１に記載の汚染物の浄化方法。
【請求項３】
酸素溶解水又はオゾン溶解水の製造装置を使用し、該製造装置を、該地下汚染領域に近接する地上に設置して、得られる溶解水を地上より注入することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の汚染物の浄化方法。
【請求項４】
酸素溶解水又はオゾン溶解水の製造装置が、透気性かつ撥水性の膜を有し、該膜を介して酸素又はオゾンと水とを接触させて、酸素溶解水又はオゾン溶解水を製造することを特徴とする請求項３に記載の汚染物の浄化方法。
【請求項５】
酸素溶解水又はオゾン溶解水が、７ｍｇ／Ｌ以上のオゾンを含有するオゾン溶解水であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の汚染物の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学物質により汚染された汚染物、特に化学物質により汚染された土壌及び／又は地下水を、化学的に浄化する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油分、有機塩素化合物、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、シアン化合物（ＣＮ）等の化学物質による土壌や地下水の汚染が問題となっており、土壌、地下水汚染に係る規制が強化されるに伴って、その効率のよい浄化方法の開発が求められている。
【０００３】
化学物質により汚染された土壌や地下水の浄化方法としては、酸化剤を用いた酸化分解による方法が提案されている。例えば、特開２００３−１３６０５０号公報（請求項）には、化学物質により汚染された化学汚染物質に過酸化水素を添加して浄化処理を行う方法が開示されている。又、特開２００２−３０７０４９号公報には、化学物質により汚染された汚染物や地下汚染領域の浄化方法であって、汚染物に過硫酸塩を添加することを特徴とする方法が開示されている（請求項１、請求項２）。
【０００４】
又、地下汚染土壌や地下汚染水を浄化する方法としては、汚染土壌や地下汚染水を、掘削して地上に取り出したり汲み上げたりした後、地上で浄化処理を行う方法もあるが、この方法は莫大なコスト、エネルギー、手間を必要とする。そこで、掘削や汲み上げを行わずに、汚染土壌や地下汚染水が存在する地下領域に酸化剤等を注入し、原位置でこれらを浄化する原位置浄化技術が好ましい方法として知られている。前記の、酸化剤を使用する従来の浄化方法についても、原位置浄化技術の適用が開示されている（特開２００２−３０７０４９号公報、段落００１１）。
【０００５】
しかし、前記の従来の浄化方法は、酸化剤等の薬剤を必要とする。その結果、薬剤購入のためコストが高くなる。又、薬剤を適度な濃度や組成に調整するための手間や、タンク等の設備を必要とする問題もある。さらに、薬剤により周囲を汚染する環境上の問題も指摘される。そこで、原位置浄化技術が適用でき、かつ薬剤を使用せずに化学物質を分解して汚染土壌や地下汚染水を浄化する方法の開発が望まれている。
【特許文献１】特開２００３−１３６０５０号公報（請求項）
【特許文献２】特開２００２−３０７０４９号公報（請求項１、請求項２、段落００１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、化学物質により汚染された地下汚染物の浄化方法であって、原位置浄化技術が適用でき、かつ薬剤を使用せずに化学物質を分解して該汚染物を浄化する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、前記課題を解決するため鋭意検討の結果、化学物質により汚染された土壌、地下水等の汚染物が存在する地下汚染領域に、酸素溶解水又はオゾン溶解水を注入することによって、該汚染物中の化学物質が分解し、浄化されることを見出し、この知見に基づき本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明は、化学物質により汚染された汚染物の浄化方法であって、汚染物の存在する地下汚染領域へ、酸素溶解水又はオゾン溶解水を、地上より注入することを特徴とする汚染物の浄化方法を提供する（請求項１）。
【０００９】
本発明の浄化方法は、化学物質により汚染された土壌や地下水の浄化に、好適に使用される。請求項２は、この態様に該当し、前記の浄化方法であって、該汚染物が、汚染土壌及び／又は地下汚染水であることを特徴とする汚染物の浄化方法を提供する。
【００１０】
酸素溶解水又はオゾン溶解水を地下汚染領域へ注入するとは、地下汚染領域に直接これらを注入する場合の他、地下水の流れ等を考慮して、酸素溶解水又はオゾン溶解水が地下汚染領域にある汚染土壌や地下汚染水に添加されるように、地下汚染領域の周辺に注入する場合も含む意味である。
【００１１】
地下汚染領域へ注入する方法としては、地下汚染領域内で開口している配管を、地上から地下汚染領域（又はその周辺）に挿入し、該配管を通して注入する方法が好ましく例示される。汚染土壌や地下汚染水への添加が均一に行われるためには、該配管の、地下汚染領域内（又はその周辺）にある部分に、間隔を置いて配置された多数の開口部を有する配管が好ましい。又、注入を円滑に行うためには、地下汚染領域内に液排出のための管を同時に挿入することが好ましい。
【００１２】
本発明の浄化方法においては、酸素溶解水又はオゾン溶解水の製造装置を使用し、該製造装置を、該地下汚染領域に近接する地上に設置することが好ましい。請求項３は、この好ましい態様に該当する浄化方法を提供するものである。地下汚染領域に近接する地上とは、地下汚染領域へ挿入する配管が短くてすみ、かつ挿入が容易な地上の位置であり、通常は、地下汚染領域の直上が最も好ましい。地上とは、地表面に限定される意味ではなく、大がかりな掘削を必要としない位置、例えば半地下等も含む意味である。
【００１３】
酸素溶解水又はオゾン溶解水の製造装置を使用することにより、酸素溶解水タンクやオゾン溶解水タンクの設置は不要となり、タンクと地下汚染領域へ溶解水を挿入するための配管とを繋ぐ固定配管も不要となる。従って、該製造装置は、所望の位置、好ましくは地下汚染領域に近接する地上に容易に設置できる。特に、後述するオゾン溶解膜モジュールのような小型の装置を用いると、その移動も容易であり、汚染部の周辺に挿入された複数の配管に、順次、自由に移動しながら注入できるため、浄化効率がよい。
【００１４】
酸素溶解水又はオゾン溶解水の製造装置の種類は特に限定されない。しかし、設備や操作を簡易なものとし、コスト低減の観点から、透気性かつ撥水性の膜を介して、酸素又はオゾンと水とを接触させることにより製造する装置が、好ましく例示される。請求項４は、この好ましい態様に該当し、前記の浄化方法であって、酸素溶解水又はオゾン溶解水の製造装置が、透気性かつ撥水性の膜を有し、該膜を介して酸素又はオゾンと水とを接触させて、酸素溶解水又はオゾン溶解水を製造することを特徴とする汚染物の浄化方法を提供するものである。
【００１５】
透気性かつ撥水性の膜とは、酸素やオゾンが通過可能であり、かつ水は通さない膜であり、多孔質のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる膜が好ましく例示される。このような膜の、一方の側に水を流し、他方の側に酸素又はオゾンを流すことにより、酸素又はオゾンが水中に溶解し、酸素溶解水又はオゾン溶解水が生成する。
【００１６】
酸素又はオゾンの水中への溶解速度を上げ、酸素又はオゾンの濃度を上げるためには、大きな膜面積が必要である。小型の設備で大きな膜面積を得るために、例えば、膜をチューブ状に加工し、ハウジング内に、このチューブを多数収納し、該多数のチューブ内に水を流すとともに、該チューブの外側のハウジング内に酸素又はオゾンを流す方法が好ましく採用される。さらに好ましい態様として、ハウジング内でチューブを、屈曲、例えばコイル状にして、ハウジング内のチューブを長くし、膜面積を増大させる方法が例示される。
【００１７】
ハウジング内に、透気性かつ撥水性の膜からなるチューブを多数収納し、チューブ内に水を流すとともに、該チューブの外側のハウジング内にオゾンを流してオゾン溶解水を得る設備は、オゾン溶解膜モジュールとして知られており（２００２年３月・住友電気工業株式会社発行・ＳＥＩテクニカルレビュー・第１６０号、５７〜６２頁）、本発明の浄化方法に好ましく使用される。そして、オゾン溶解膜モジュールのような酸素溶解水又はオゾン溶解水を製造する装置を、地下汚染領域に近接する地上に設置し、該装置から供給される酸素溶解水又はオゾン溶解水を、該装置と地下汚染領域を繋ぐ配管を通して、地下汚染領域に注入する方法が、特に好ましい態様として例示される。
【００１８】
本発明の浄化方法には、酸素溶解水及びオゾン溶解水のいずれも用いることができるが、好ましくは酸化力の大きいオゾン溶解水が用いられる。より強い酸化力を得るためには、７ｍｇ／Ｌ以上のオゾンを含有するオゾン溶解水が好ましく用いられる。請求項５は、この好ましい態様に該当し、前記の浄化方法であって、酸素溶解水又はオゾン溶解水が、７ｍｇ／Ｌ以上のオゾンを含有するオゾン溶解水であることを特徴とする汚染物の浄化方法を提供するものである。
【００１９】
７ｍｇ／Ｌ以上のオゾンを含有するオゾン溶解水は、前記のオゾン溶解膜モジュールにより容易に得ることができる。なお、酸化力を得る観点からは、オゾン濃度は高い方が好ましい。
【００２０】
前記のように、本発明の浄化方法は、汚染土壌や地下汚染水の浄化に好ましく用いられるが、特に、潤滑油、燃料等の油分、脱脂洗浄剤、溶媒等の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、メッキ液等のシアン化合物（ＣＮ）等の化学物質により汚染された土壌や地下水の浄化に好ましく適用される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の汚染物の浄化方法によれば、薬剤を使用することなく化学物質を分解して、化学物質により汚染された汚染物を無害化し浄化することができる。薬剤を必要としないので、その購入コストを低減することができ、また、薬剤の調整のための手間や設備も必要ない。さらに、薬剤により、周囲の環境を汚染する環境上の問題も生じない。
【００２２】
又、土壌の掘削や地下水の汲み上げ等も不要であるので、莫大な手間やエネルギー等を必要とせず、コスト的にも好ましい方法である。特に、酸素溶解水又はオゾン溶解水を製造する装置を、地下汚染領域に近い地上に設置し、該装置から供給される酸素溶解水又はオゾン溶解水を、配管を通して、地下汚染領域に注入する方法により、汚染物を低コストで、簡易かつ効率よく浄化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に本発明を実施するための最良の形態を、図を用いて説明する。なお、本発明はこの形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない限り、他の形態へ変更も可能である。
【００２４】
図１は、本発明の浄化方法の一例を説明するための説明図であり、地下汚染領域周辺の地下の断面を示す。地下汚染領域１は、不飽和帯２（地盤）及び飽和帯３（水層）に拡がっている。なお、飽和帯３（水層）の下部は、難透水性の粘度層からなる不透水層４（シルト層）である。
【００２５】
地下汚染領域１には、地上より配管５が挿入されており、配管５は、地下汚染領域１の直上の地上で酸素溶解水又はオゾン溶解水製造装置６に繋がっている。配管５の地下汚染領域１と接している部分には、多数の開口部７が設けられており、酸素溶解水又はオゾン溶解水製造装置６より供給された酸素溶解水又はオゾン溶解水は、この開口部７より、地下汚染領域１中に注入される。
【００２６】
配管５は、地下汚染領域又はその周辺に複数挿入することができる。そして配管５を通って注入される酸素溶解水又はオゾン溶解水により、汚染土壌や地下汚染水を汚染する化学物質が無害化（分解）されて、浄化される。
【００２７】
図２は、本発明の浄化方法に使用されるオゾン溶解膜モジュールの一例の基本構造を示す構造図である。図３は、このオゾン溶解膜モジュールを用いたオゾン水製造装置の一例のフロー図である。このオゾン水製造装置は、図１の例に於ける酸素溶解水又はオゾン溶解水製造装置６としても好適に使用される。
【００２８】
図２の例のオゾン溶解膜モジュールは、コイル状に屈曲された多孔質のＰＴＦＥチューブ１１が、ＰＴＦＥ製のハウジング１２内に収納された構造を有する。オゾンガスは、図３に示されるオゾン発生器で発生し、オゾン入口１５よりハウジング１２内に入り、多孔質のＰＴＦＥチューブ１１を介して水に溶解する。うち一部はオゾン出口１６より排出される。一方、水は水入口１３よりチューブ１１に入り、ハウジング内でオゾンガスが水に溶解したオゾン水として水出口１４より排出される。
【００２９】
チューブ１１は、撥水性かつ透気性であるので、チューブ１１内を通過する水内にオゾンが取り込まれ、水出口１４よりオゾン溶解水が排出される。このオゾン溶解水は、図１の例における配管５のような配管を通って、地下汚染領域に注入される。又、図３に示すように、オゾン出口１６より排出されたオゾンはオゾンガス分解触媒と接触し分解された後、排出される。なお、図２、図３に示すオゾン水製造装置において、オゾンの代りに酸素を用い、酸素溶解水を製造することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の浄化方法の一例を説明するための説明図である。
【図２】オゾン溶解膜モジュールの一例を示す構造図である。
【図３】オゾン水製造装置の一例のフロー図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    地下汚染領域
２    不飽和帯
３    飽和帯
４    不透水層
５    配管
６    酸素溶解水又はオゾン溶解水製造装置
７    開口部
１１  チューブ
１２  ハウジング
１３  水入口
１４  水出口
１５  オゾン入口
１６  オゾン出口
【図１】
2006043547.tif 000003
【図２】
2006043547.tif 000004
【図３】
2006043547.tif 000005