(57)【要約】【課題】汚染土壌中で汚染物質を経済的にかつ短期間で浄化処理する。【解決手段】有害物質で汚染された土壌を含む領域に、加圧井戸６と揚水井戸７とを間隔をおいて設ける。これらの加圧井戸と揚水井戸とのいずれか一方は、地盤中にほぼ鉛直方向の竪穴を掘削し、透水性が良好な土、砂、礫又はこれらの混合物からなる埋め戻し材で埋め戻した領域に設ける。そして、タンク１３より加圧井戸に注入した浄化処理液を汚染土壌１５中に浸透させ、揚水井戸７から汲み上げる。加圧井戸又は揚水井戸の周囲は、ケーシングを建て込んで掘削することにより、透水性の良好な埋め戻し材１１で置き換えられており、処理液の浸透が促進される。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有害性の物質で汚染された土壌を含む領域に、所定の間隔をおいて加圧井戸と揚水井戸とを設け、
該加圧井戸と揚水井戸との少なくともいずれか一方は、地盤中にほぼ鉛直方向の竪穴を掘削し、透水性が良好な土、砂、礫又はこれらの混合物からなる埋戻し材で埋め戻した領域に設けるものとし、
前記加圧井戸に汚染物質の処理剤を含む液体を注入するとともに該加圧井戸内を加圧し、
前記揚水井戸から地下水を汲み上げることによって、土壌中に前記加圧井戸から該揚水井戸へ向かう方向の、処理剤を含む液体の浸透流を形成することを特徴とする汚染土壌の修復方法。
【請求項２】
前記揚水井戸が、透水性が良好な土、砂、礫又はこれらの混合物からなる埋め戻し材で埋め戻した領域に設けられ、
前記埋戻し材に、汚染物質の処理剤を混合しておくことを特徴とする請求項１に記載の汚染土壌の修復方法。
【請求項３】
前記地盤中に竪穴を掘削する工程は、円筒状部材を地表面から地盤中に貫入しながら、該円筒状部材の内側を掘削する工程を含むものであり、
掘削された前記竪穴を埋め戻す工程は、前記円筒状部材を引き抜きながら前記埋戻し材を投入し、締め固めるものであることを特徴とする請求項１に記載の汚染土壌の修復方法。
【請求項４】
前記加圧井戸は、円筒状部材を用いて土壌中に竪穴を掘削した後、透水性が良好な土、砂、礫又はこれらの混合物で埋め戻すときに、前記円筒状部材を上部が地表面上に突き出した状態で支持し、
該円筒状部材内に汚染物質の処理剤を含む液体を貯留し、該円筒状部材内の液圧によって、該加圧井戸内を加圧するものであることを特徴とする請求項３に記載の汚染土壌の修復方法。
【請求項５】
前記揚水井戸は、
周面に地下水の流入を許容する多数の小孔が設けられた外管と、
該外管内に引き抜きが可能となるように挿入され、前記外管内の液体を吸引して汲み上げる内管と、
汚染物質の処理剤を含み、前記内管の吸水口の外側に着脱可能に装着された汚染処理カートリッジとを有することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の汚染土壌の修復方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌の間隙中に汚染物質が浸透してしまった汚染土壌を浄化し、修復する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、1，２ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン等の揮発性有機化合物は様々な産業分野で利用価値が高く多用されている。しかし、これらの揮発性有機化合物が土壌中に廃棄されたり、土壌中に漏出した場合には土壌および地下水に深刻な汚染を生じることになる。また、ガソリン等油脂類が土壌中に廃棄されたり、漏出した場合にも土壌・地下水の汚染を生じる。つまり、土壌中の汚染物質は地中深くまで浸透してゆくとともに液状のまま、あるいは気化して土壌中の有害ガスとして滞留する。
上記有機化合物は発ガン性を有することが知られており、このような物質の地下水への混入は厳格に規制されなければならない。また、油脂類は強い臭気を発することもあり、地下水に混入することを排除する必要が生じる。
【０００３】
このような事情から、土壌間隙中の汚染物質を抽出・除去する方法が提案されており、例えば、特開平４−２２５８８７号公報（特許文献１）、特開平５−２１２３６６号公報（特許文献２）、特開平５−２３１０８６号公報（特許文献３）に開示されるように、汚染土壌中に多数の開孔を備えたパイプを打ち込み、減圧吸引して土壌中で気化した汚染物質を除去しようとするものがある。
【０００４】
また、土壌中に井戸を穿設し、この井戸から土壌中で気化した汚染物質と地下水に含まれる汚染物質の双方を抽出する技術が特開平３−２０２５８６号公報（特許文献４）、特開平４−３０９６２６号公報（特許文献５）に開示されている。
【０００５】
これらの公報に開示される技術はいずれも、汚染領域の土壌中に井戸穴を穿設し、パイプを介して地下水又は土壌中のガスを吸引・抽出するものである。そして、地下水中に含まれる汚染物質又は土壌中で気化した汚染物質を含む気体を、地上に設けた処理設備によって処理する。
【特許文献１】特開平４−２２５８８７号公報
【特許文献２】特開平５−２１２３６６号公報
【特許文献３】特開平５−２３１０８６号公報
【特許文献４】特開平３−２０２５８６号公報
【特許文献５】特開平４−３０９６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような従来の技術では次のような問題がある。
有機化合物等による土壌の汚染は、一般に汚染濃度の高い領域と汚染濃度の低い領域とが分布しており、汚染領域の全体を画一的な方法で浄化しようとすると、浄化に要する期間が著しく長くなったり、経済性が悪くなったりする。つまり、従来の方法のように地下水又は土壌中のガスを吸引するためには、井戸は細径のものを使用する必要があり、高濃度で汚染している領域を浄化しようとすると汚染物質の濃度を所定の値以下とするまでに長時間が必要となる。また、汚染領域全体を掘削して汚染土壌を除去する方法等では短期の浄化が可能ではあるが、費用が過大となってしまう。
また、土壌中のガス又は地下水を抽出し、地上で処理する方法は、一般に浄化に必要な期間が長くなり、特に透水性及び透気性が良好でない土壌では、この傾向が大きくなる。
【０００７】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、汚染土壌の分布の状況に応じて容易に対応が可能であり、早期に浄化することができる汚染土壌の修復方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために、第１の発明は、  有害性物質で汚染された土壌を含む領域を、平面的に高濃度汚染領域と低濃度汚染領域とに区分し、  前記高濃度汚染領域は、地表面から土壌を掘削除去して、非汚染材料で埋め戻し、  前記非汚染材料で埋め戻した領域内の周縁付近に、所定の間隔で複数の加圧井戸を設け、  前記高濃度汚染領域周辺の前記低濃度汚染領域に揚水井戸を設け、  前記加圧井戸に汚染物質の処理剤を含む液体を注入するとともに、該加圧井戸内を加圧し、  前記揚水井戸から地下水を汲み上げることによって、前記高濃度汚染領域の周縁部から周辺の低濃度汚染領域の土壌中へ、処理剤を含む液体の浸透流を形成する「汚染土壌の修復方法」を提供する。
【０００９】
この方法では、高濃度で汚染した土壌は、非汚染材料に置き換えることによって、短期間に汚染を除去することができる。したがって、高濃度の汚染を早期に修復することが可能となる。また、土壌の置き換えを行った領域の周辺部の低濃度汚染領域に対して、置き換えを行った領域の周縁部から外側へ、処理剤を含む液体の放射方向の浸透流を形成することができる。これにより、液体中の処理剤により土壌間隙中で汚染物質の処理が行われる。
一般に、高濃度汚染領域の周辺部は、高濃度汚染領域から離れるにしたがって徐々に汚染濃度が低下する傾向にあり、上記のような浸透流では、汚染濃度が大きな部分で処理剤を含む液体の流量が集中し、効率の良い浄化が可能となる。
また、一般に汚染物質の土壌中での分布は一様ではなく、地下水の浸透流が生じやすい部分に沿って汚染が拡がっている。これに対し、処理剤を含む液体を土壌中に注入すると、その浸透流は汚染経路に沿って生じ、汚染部分を効率よく処理することが可能となる。
【００１０】
なお、上記高濃度汚染領域と低濃度汚染領域とは、汚染調査で得られた汚染濃度分布等により、所定の汚染濃度を基準に定めるものである。そして、上記所定の汚染濃度の値は、土壌の質等の状況、浄化の方法等に基づいて適宜に定めることができる。
【００１１】
第２の発明は、  有害性物質で汚染された土壌を含む領域を、平面的に高濃度汚染領域と低濃度汚染領域とに区分し、  前記高濃度汚染領域は、地表面から土壌を掘削除去して、非汚染材料で埋め戻し、  前記非汚染材料で埋め戻した領域内の周縁付近に、所定の間隔で複数の揚水井戸を設け、  前記高濃度汚染領域周辺の前記低濃度汚染領域に加圧井戸を設け、  前記加圧井戸に汚染物質の処理剤を含む液体を注入するとともに、該加圧井戸内を加圧し、  前記揚水井戸から地下水を汲み上げることによって、前記低濃度汚染領域の土壌中に、前記高濃度汚染領域に向かう方向の、処理剤を含む液体の浸透流を形成する「汚染土壌の修復方法」を提供する。
【００１２】
この方法では、第１の発明と同様に、高濃度汚染領域の汚染を短期間に除去することができる。そして、その周辺部の低濃度汚染領域では、土壌中に、高濃度汚染領域に向かう方向の浸透流が形成されるので比較的汚染濃度が高い部分に効率よく浸透流を集中して形成することができる。したがって、土壌間隙中で効率の良い浄化が行われる。
【００１３】
第３の発明は、第１又は第２の発明である「汚染土壌の修復方法」において、  前記高濃度汚染領域を埋め戻す非汚染材料は、前記加圧井戸又は前記揚水井戸が設けられる周縁付近には、透水性が良好な土、砂、礫又はこれらの混合物を用い、その内側は、土にセメント又は固化材と水とを混合したスラリーを用いるものとする。
【００１４】
この方法では、高濃度汚染領域の周縁付近を透水性が良好な材料で埋め戻し、この埋め戻し時に加圧井戸又は揚水井戸を容易に設けることができる。そして、揚水井戸を設ける場合には、周辺部からの浸透流を透水性が良好な部分に効率よく集め、速やかな浄化を行うことができる。つまり、透水性が良好な材料で埋め戻した領域が太径の井戸に相当する機能を有することになり、浸透流は速やかに揚水井戸に流入する。また、加圧井戸を設ける場合には、透水性が良好な材料で埋め戻した部分が大口径の加圧井戸として機能し、汚染土壌中に効率よく液体を浸透させることができる。
一方、透水性が良好な材料で埋め戻した部分の内側はスラリーで埋め戻すので、この部分は透水性が小さく、周辺部の汚染が再び埋め戻した材料中に浸透するのを防止することができる。
【００１５】
第４の発明は、第３の発明である「汚染土壌の修復方法」において、  前記スラリーに、汚染物質の処理剤を混合するものとする。
【００１６】
この方法では、スラリーに周辺から汚染された液体が多少浸透することがあっても、スラリー中に混合された処理剤によって無害化することができる。
【００１７】
第５の発明は、  第１又は第２の発明である「汚染土壌の修復方法」において、  前記低濃度汚染領域に設ける加圧井戸又は揚水井戸は、地盤中にほぼ鉛直方向の竪穴を掘削し、透水性が良好な土、砂、礫又はこれらの混合物からなる埋戻し材で埋め戻した領域に設けるものとする。
【００１８】
この方法では、加圧井戸又は揚水井戸の周囲の透水性が良好となり、この部分が大口径の井戸に相当する機能を備えることになって、処理剤を含む液体を土壌中に浸透させる効率又は土壌中の液体を揚水井戸に集める効率を向上させることができる。
【００１９】
第６の発明は、  有害性物質で汚染された土壌を含む領域を、平面的に高濃度汚染領域と低濃度汚染領域とに区分し、  前記高濃度汚染領域は、地表面から土壌を掘削除去して、非汚染材料で埋め戻し、  前記低濃度汚染領域には、所定の間隔をおいて加圧井戸と揚水井戸とを設け、  該加圧井戸に汚染物質の処理剤を含む液体を注入するとともに、該加圧井戸内を加圧し、  前記揚水井戸から地下水を汲み上げることによって、前記低濃度汚染領域内の土壌中に前記加圧井戸から該揚水井戸へ向かう方向の、前記処理剤を含む液体の浸透流を形成する「汚染土壌の修復方法」を提供する。
【００２０】
この方法では、高濃度汚染領域の土壌を短期間に除去し、非汚染材料で置き換えることができる。したがって、高濃度の汚染を早期に修復することが可能となる。また、その周辺部の低濃度汚染領域では、土壌中に処理剤を含む液体の浸透流が加圧井戸から揚水井戸に向かって形成され、土壌間隙中で処理が行われる。したがって、処理が早期に進行し、浄化が短期間で終了する。
【００２１】
第７の発明は、第６の発明である「汚染土壌の修復方法」において、  前記加圧井戸と前記揚水井戸との少なくともいずれか一方は、地盤中にほぼ鉛直方向の竪穴を掘削し、透水性が良好な土、砂、礫又はこれらの混合物からなる埋戻し材で埋め戻した領域に形成するものとする。
【００２２】
この方法では、加圧井戸又は揚水井戸の周辺部の透水性が良好となり、この領域が汚染土壌と広い面積で接触することになる。したがって、汚染土壌への処理液の流入又は汚染土壌からの流出が促進され、広い範囲に処理剤を含む液体が円滑に浸透することになる。
【００２３】
第８の発明は、第７の発明である「汚染土壌の修復方法」において、  前記地盤中に竪穴を掘削する工程は、円筒状部材を地表面から地盤中に貫入しながら、該円筒状部材の内側を掘削する工程を含むものであり、  掘削された前記竪穴を埋め戻す工程は、前記円筒状部材を引き抜きながら前記埋戻し材を投入し、締め固めるものとする。
【００２４】
この方法では、円筒状部材によって竪穴の壁面が崩れるのを防止することができ、所定の範囲を所定の深さまで安全かつ確実に掘削することができる。そして、掘削した範囲を透水性の良好な埋戻し材で埋め戻すときに加圧井戸又は揚水井戸となる管材を容易に建て込むことができる。
【００２５】
第９の発明は、  有害性物質で汚染された土壌を含む領域に、円筒状部材を地表面から地盤中に貫入しながら該円筒状部材の内側を掘削し、  該掘削穴を、土にセメント又は固化剤と水とを混合したスラリーで埋め戻しながら前記円筒状部材を引き抜き、  前記スラリーが固化した後、掘削範囲の一部が重なるように隣接して前記掘削及び埋め戻す工程を繰り返し行うことによって汚染土壌を除去する「汚染土壌の修復方法」を提供するものである。
【００２６】
この方法では、あらかじめ定めた範囲内で汚染土壌を残すことなく確実にスラリーで置き換えることができ、高濃度で汚染した土壌を短期間で修復することができる。また、スラリーが固化した後は、透水性が低く、周辺部に汚染物質が残留していても汚染物質が再び浸透するのを抑えることができる。
【００２７】
第１０の発明は、  有害性物質で汚染された土壌を含む領域に、所定の間隔をおいて加圧井戸と揚水井戸とを設け、  該加圧井戸と揚水井戸との少なくともいずれか一方は、地盤中にほぼ鉛直方向の竪穴を掘削し、透水性が良好な土、砂、礫又はこれらの混合物からなる埋戻し材で埋め戻した領域に設けるものとし、  前記加圧井戸に汚染物質の処理剤を含む液体を注入するとともに該加圧井戸内を加圧し、  前記揚水井戸から地下水を汲み上げることによって、土壌中に前記加圧井戸から該揚水井戸へ向かう方向の、処理剤を含む液体の浸透流を形成する「汚染土壌の修復方法」を提供するものである。
【００２８】
この方法では、汚染された土壌中に処理剤を含む液体の浸透流を形成することができ、土壌中で汚染物質の無害化処理を行うことができる。したがって、広い範囲の汚染を少ない費用で効率よく修復することができる。
【００２９】
第１１の発明は、第１０の発明である「汚染土壌の修復方法」において、  前記揚水井戸は、透水性が良好な土、砂、礫又はこれらの混合物からなる埋め戻し材で埋め戻した領域に設けられ、  前記埋戻し材に、汚染物質の処理剤を混合しておくものとする。
【００３０】
この方法では、加圧井戸から揚水井戸に到達する汚染土壌中の浸透流が揚水井戸周辺の処理剤が混合された領域を通過する。したがって、土壌間隙中で処理されずに揚水井戸周辺まで流されてきた汚染物質も埋戻し材を通過するときに無害化処理され、地上に汲み上げられる。これにより、土壌中で処理はほとんど完了し、地上での処理が簡略化される。
【００３１】
第１２の発明は、第１、第２、第６又は第１０の発明である「汚染土壌の修復方法」において、  前記加圧井戸は、透水性が良好な土、砂、礫又はこれらの混合物で埋め戻した領域に、下部が地表面下に埋め込まれた円筒状部材を有し、  該円筒状部材内に汚染物質の処理剤を含む液体を貯留し、該円筒状部材内の液圧によって、該加圧井戸内を加圧するものとする。
【００３２】
この方法では、円筒状部材内に貯留された液体の水頭圧によって加圧井戸内が加圧され、この圧力によって液体の土壌中への浸透が促進される。また、加圧ポンプ等の設備が不要となり、長期間にわたって浄化を行う場合に、費用が低減されるとともに管理が容易となる。
【００３３】
第１３の発明は、第１、第２、第６又は第１０の発明である「汚染土壌の修復方法」において、  前記揚水井戸は、  周面に地下水の流入を許容する多数の小孔が設けられた外管と、  該外管内に引き抜きが可能となるように挿入され、前記外管内の液体を吸引して汲み上げる内管と、  汚染物質の処理剤を含み、前記内管の外周面に着脱可能に装着された汚染処理カートリッジとを有するものとする。
【００３４】
この方法では、土壌中を流れ、揚水井戸周辺まで到達した液体中に汚染物質が未処理のまま残留していても、揚水井戸から汲み上げられる前に、汚染処理カートリッジに含まれる処理剤と接触し、さらに処理が行われる。したがって、地上に汲み上げられる液体中の汚染が低減される。また、汚染処理カートリッジは、内管を外管から引き抜いて交換することができ、常に良好な状態で揚水される液体を処理することができる。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように、本願発明に係る汚染土壌の修復方法では、高濃度で土壌が有害物質に汚染されている領域に対し、効率よく安全に汚染土壌を非汚染材料に置き換えることができ、短期間で確実に処理を完了することができる。
また、低濃度で土壌が汚染されている領域については、処理剤を含む液体を土壌中に効率よく浸透させることにより、土壌間隙中の汚染物質を少ない費用で効率よく処理することができる。そして、有害物質で汚染された領域を高濃度汚染領域と低濃度汚染領域とに区分し、これらに対し適宜に異なる処理を行うことにより、短期間で経済的な無害化処理が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、例えば揮発性有機化合物による土壌汚染を等濃度の位置を結ぶ線で示す図である。この汚染分布は、汚染領域のほぼ中央部で最も高濃度となっており、その周辺は、中央部から離れるに従って汚染濃度が低下するものとなっている。本実施形態は、このような分布で土壌が汚染した領域を所定の汚染濃度を基準値として高濃度汚染領域（図１中に破線Ａで示す領域）及び低濃度汚染領域（図１中に破線Ｂで示す領域）に分割し、それぞれに対して浄化処理を行うものである。
なお、この汚染土壌の修復方法は、第１、第３、第４又は第５の発明の一実施形態である。
【００３７】
上記高濃度汚染領域の浄化処理は土壌を掘削して除去し、非汚染材料で埋め戻すという方法を採用する。掘削はほぼ円形断面の竪穴を鉛直に形成するのもであり、鋼からなる円筒状部材すなわちケーシングを用いて穴の壁面が崩壊するのを防止しながら掘削を進める。
【００３８】
この掘削方法は、図３（ａ）に示すように、先端に掘削刃１ａの着いたケーシング１を圧入装置２により回転駆動しながら地盤４中に圧入する。そして、図３（ｂ）に示すように上記ケーシングの上部開口からドリリングバケット３を吊り降ろし、ケーシング内を所定の深さまで掘削する。掘削装置は上記ドリリングバケットの他ハイドログラブやハンマーグラブ等ケーシング内の掘削が可能な様々な装置を用いることができる。また、掘削深さは、土壌の汚染が生じている深さ以上に設定するものであり、不透水層がある場合には、一般にこの不透水層に到達する深さとする。
【００３９】
汚染物質が強い臭気を発生するときにはケーシング１の上部に開閉扉（図示しない）を設け臭気の発散を防止することができる。また、汚染物質が爆発又は発火するおそれがある場合等には、窒素タンク５を準備し、ケーシング１内に窒素を供給しながら掘削することによって安全を確保することができる。
【００４０】
ケーシング１内の掘削が完了した後、穴内を非汚染材料で埋め戻し、土壌の置き換えを完了する。なお、埋め戻す材料については後述する。
【００４１】
上記ケーシング１を用いた掘削は、図２に平面図を示すように、高濃度汚染領域Ａの全域を汚染土壌を残すことなく掘削して埋め戻すものであり、一つの円筒状の竪穴の掘削及び埋め戻しを完了した後、掘削範囲の一部が重複するように隣接部分の掘削を行う。
【００４２】
上記高濃度汚染領域で掘削した竪穴は、次のように埋め戻す。
図４に示すように、高濃度汚染領域の中央部（図４中に符号Ｃで示す範囲）は、掘削土にセメント等の固化材と水とを混合し、さらに必要に応じて汚染物質の処理剤を混合して攪拌したスラリーで埋め戻す。そして、その周囲の部分（図４中に符号Ｄで示す範囲）は透水性が良好な砂質土１１で埋め戻す。この部分の埋め戻しを行う際には、加圧井戸となる鋼管を建て込んだ後、その周囲を埋め戻すことによって、高濃度汚染領域Ａの周縁部に複数の加圧井戸６を設ける。このとき、加圧井戸は、ケーシングを用いて掘削し、砂質土で埋め戻した竪穴の全てに設けてもよいし、所定の間隔で設けてもよい。
また、砂質土で埋め戻す部分は加圧井戸内を加圧する効果を維持するために、上層部２０を透気性の低い粘性土又はスラリー等によって埋め戻す。
【００４３】
一方、周辺部の低濃度汚染領域Ｂには、高濃度汚染領域Ａから離れた位置に分散して複数の竪穴８を掘削する。そして、揚水井戸７用の鋼管を建て込み、その周囲を透水性が良好な砂質土９で埋め戻す。この竪穴の掘削深さは、土壌が汚染している層の下側にある不透水層１０に達する深さとする。
【００４４】
上記高濃度汚染領域Ａの周縁部に設けられた加圧井戸６は、図５に示すように、埋め戻した砂質土１１中に建て込まれた鋼管１２が下部に多数の小孔を有するものとなっており、この鋼管１２内に、タンク１３から処理剤を含む処理液が注入される。また、ブロワー１４から圧縮空気が送り込まれ、上記鋼管内が加圧される。これにより、砂質土１１で埋め戻された部分から低濃度汚染領域の土壌１５へ処理液が浸透するのが促進される。
【００４５】
また、低濃度汚染領域Ｂに設けられた揚水井戸７は、多数の小孔を有する外管１６と、この外管内に集められた地下水及び処理液を汲み上げるための内管１７とを備えるものであり、揚水ポンプ１８により、上記内管１７を介して地下水及び処理液を汲み上げ、必要に応じて処理槽１９で地上処理を行う。
【００４６】
このように、加圧井戸６への処理液の注入及び揚水井戸７での揚水によって、図４及び図５中に矢印Ｅで示すように、土壌中に浸透流が形成される。これにより、低濃度汚染領域Ｂの土壌中に処理液がゆきわたり、汚染物資の無害化処理が有効かつ速やかに行われる。
なお、図５中の符号Ｃは、高濃度汚染領域のスラリーで埋め戻した部分を示す。
【００４７】
次に、第２、第３、第４又は第５の発明の一実施形態である「汚染土壌の修復方法」を図６及び図７に基づいて説明する。
この方法は、図１に示すように汚染が分布している領域の土壌を修復するものであり、高濃度汚染領域Ａの浄化は図２から図５までに示す実施形態と同様に行う。ただし、高濃度汚染領域Ａの土壌を砂質土で置き換えた部分Ｄには、揚水井戸２７を設け、周辺の低濃度汚染領域Ｂには加圧井戸２６を設ける。
【００４８】
加圧井戸２６は、先に説明した実施形態と同様に、高濃度汚染領域Ａから離れた位置に分散して竪穴２８を掘削し、これを砂質土２９で埋め戻した部分に設ける。ただし、砂質土で埋め戻した部分の上層部３０は、透気性の低い粘性土が充填されている。
【００４９】
この加圧井戸２６及び揚水井戸２７は、図７に示すように、先の実施形態で採用されたものと同じ構成を備えるものであり、加圧井戸２６は処理液を加圧して土壌中に浸透させ、揚水井戸２７は処理液及び地下水を集めて汲み上げる。これにより、図６及び図７中の矢印Ｆで示すように、低濃度汚染領域Ｂから中央部の高濃度汚染領域Ａに向かう方向に、土壌中の浸透流が形成され、低濃度汚染領域における土壌中の汚染物質が無害化処理される。
【００５０】
図８及び図９は、第６、第７又は第８の発明の一実施形態である「汚染土壌の修復方法」を示す概略平面図及び立断面図である。
この実施形態も、図１に示すような分布で汚染された土壌を浄化するものであり、高濃度汚染領域Ａはケーシングを用いて竪穴を掘削し、汚染土壌を非汚染材料に置き換えるものである。ただし、この実施形態では、高濃度汚染領域Ａの全部をスラリー４１で置き換える。
【００５１】
一方、低濃度汚染領域Ｂは、ケーシングを用いて所定の間隔で竪穴３８を掘削し、透水性が良好な砂質土３９で埋め戻すとともに、この部分に揚水井戸３７を設ける。この揚水井戸３７は、図４から図７までに示す実施形態で用いられるものと同じ構成を備えるものである。
【００５２】
所定の間隔で設けられた上記揚水井戸３７間には加圧井戸３６が設けられる。この加圧井戸３６は、下部に多数の小孔を有する鋼管４２を土壌中に打ち込むことによって形成され、この鋼管内に、タンク４３から処理剤を含む処理液が注入される。また、ブロワー４４から圧縮空気が送り込まれ、上記鋼管内が加圧される。
【００５３】
このような「汚染土壌の修復方法」では、図８及び図９中に矢印Gで示すように、低濃度汚染領域Ｂの土壌中に処理液の浸透流が形成され、土壌間隙中の汚染物質が無害化処理される。
なお、上記高濃度汚染領域Ａの汚染土壌を置き換える処理は、第９の発明の一実施形態であり、低濃度汚染領域Ｂに処理液の浸透流を形成して土壌中の汚染物質を無害化する処理は、第１０又は第１１の発明の一実施形態である。
【００５４】
図１０及び図１１は、第６、第７又は第８の発明の他の実施形態を示す概略平面図及び立断面図である。
この方法でも、高濃度汚染領域Ａは全域をスラリー６１で置き換えて、短期間で浄化を完了するとともに、低濃度汚染領域Ｂには間隔をおいて加圧井戸５６と揚水井戸５７とを設ける。ただし、竪穴５８を掘削し透水性が良好な砂質土５９で埋め戻した部分に加圧井戸５６を設け、揚水井戸５７は土壌中に鋼管を打ち込むことによって形成する。打ち込んだ鋼管を外管６６とし、この中に内管６７を挿通して、この内管を通じて揚水ポンプ６８により揚水する。
【００５５】
この方法では、砂質土５９で置き換えた部分に加圧井戸５６が設けられているので、処理液が土壌中へ浸透しやすくなり、図１０及び図１１中の矢印Ｈで示す方向の浸透流が形成される。
なお、図１１中の符号６０は、砂質土５９で置き換えた部分の上層部に充填した粘性土を示す。この粘性土は透気性が小さいものであり、加圧井戸内の圧力を維持するためのものである。
【００５６】
図１２は、第１２の発明の一実施形態を示す断面図である。
この方法は、図９及び図１１に示す実施形態と同様に、高濃度汚染領域Ａの汚染土壌をスラリーで置き換えるとともに、低濃度汚染領域Ｂには、加圧井戸７６と揚水井戸７７とを間隔をおいて設けるものであるが、先の実施形態とは加圧井戸７６の構造が異なっている。この実施形態で用いられる加圧井戸７６は、鋼からなる円筒状のケーシングを用いて土壌中に竪穴を掘削した後、砂質土７９で埋め戻すときに、ケーシング８２を上部が地表面上に突き出した状態で支持して、撤去せずに残す。そして、図１２に示すように、このケーシング８２内に処理液８３を貯留して水頭圧により砂質土７９で置き換えた部分を加圧するものである。これにより、砂質土７９で置き換えた部分から土壌中へ処理剤が浸透するのが促進され、図１２中の矢印Ｉで示すように、土壌中に浸透流が生じる。これにより、土壌中の汚染物質が無害化処理される。
なお、上記ケーシングに代えて、ケーシングを支持するためのスタンドパイプを用いてもよい。
【００５７】
図１３は、以上に説明した実施形態において適用することができる揚水井戸の他の例を示す概略断面図である。
この揚水井戸９１は、下部に多数の小孔を有する外管９２と、その内側に挿入される内管９３と、この内管の吸水口９３ａの外側に脱着可能に取り付けられた汚染処理カートリッジ９４とを備えている。上記外管９２及び内管９３は、先に説明した実施形態で用いられているものと同じものである。
【００５８】
上記汚染処理カートリッジ９４は、水を透過する布状の部材又は繊維を集合させた部材であり、汚染物質の処理剤、例えば過マンガン酸カリが内包されている。このような揚水井戸９１を用い、内管９３を介して揚水ポンプにより井戸内の水を吸引すると、土壌中から小孔を通って外管９２内に流入した地下水又は処理液は、上記汚染処理カートリッジ９４を通過して内管９３中に取り込まれる。したがって、汲み上げられる地下水又は処理液は汚染処理カートリッジ９４中の処理剤と接触する。このため、土壌中の汚染物質が未処理のまま井戸内に流入することがあっても、上記処理剤と接触して無害化処理される。
なお、先に説明した実施形態に上記揚水井戸９１を用いる方法は、第１３の発明の一実施形態である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】土壌の汚染の分布を示す平面図である。
【図２】図１に示す汚染分布における高濃度汚染領域の処理方法を示す概略平面図である。
【図３】汚染領域に竪穴を掘削する方法を示す概略図である。
【図４】図１に示す汚染領域を処理するために土壌の置き換えを行う範囲及び加圧井戸、揚水井戸の配置を示す平面図である。
【図５】図４に示す汚染領域における処理の状況を示す立断面図である。
【図６】図１に示す汚染領域を処理するために土壌の置き換えを行う範囲及び加圧井戸、揚水井戸の配置の他の例を示す平面図である。
【図７】図６に示す汚染領域における処理の状況を示す立断面図である。
【図８】図１に示す汚染領域を処理するために土壌の置き換えを行う範囲及び加圧井戸、揚水井戸の配置の他の例を示す平面図である。
【図９】図８に示す汚染領域における処理の状況を示す立断面図である。
【図１０】図１に示す汚染領域を処理するために土壌の置き換えを行う範囲及び加圧井戸、揚水井戸の配置の他の例を示す平面図である。
【図１１】図１０に示す汚染領域における処理の状況を示す立断面図である。
【図１２】第１２の発明の一実施形態である「汚染土壌の修復方法」を示す概略断面図である。
【図１３】第１３の発明の「汚染土壌の修復方法」で用いられる揚水井戸の概略断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１    ケーシング
２    圧入装置
３    ドリリングバケット
４    地盤
５    窒素タンク
６、２６、３６、５６、７６    加圧井戸
７、２７、３７、５７、７７    揚水井戸
８、２８、３８、５８    竪穴
９、２９、３９、５９、７９    砂質土
１１    砂質土
１２、４２    鋼管
１３、４３    タンク
１４、４４    ブロアー
１５    土壌
１６、６６    外管
１７、６７    内管
１８、４８、６８    揚水ポンプ
１９、４９    処理槽
４１、６１    スラリー
８２    ケーシング
８３    処理液
９１    揚水井戸
９２    外管
９３    内管
９４    汚染浄化カートリッジ
【図１】
2006187771.tif 000003
【図２】
2006187771.tif 000004
【図３】
2006187771.tif 000005
【図４】
2006187771.tif 000006
【図５】
2006187771.tif 000007
【図６】
2006187771.tif 000008
【図７】
2006187771.tif 000009
【図８】
2006187771.tif 000010
【図９】
2006187771.tif 000011
【図１０】
2006187771.tif 000012
【図１１】
2006187771.tif 000013
【図１２】
2006187771.tif 000014
【図１３】
2006187771.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成18年3月24日(2006.3.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌の間隙中に汚染物質が浸透してしまった汚染土壌を浄化し、修復する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、1，２ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン等の揮発性有機化合物は様々な産業分野で利用価値が高く多用されている。しかし、これらの揮発性有機化合物が土壌中に廃棄されたり、土壌中に漏出した場合には土壌および地下水に深刻な汚染を生じることになる。また、ガソリン等油脂類が土壌中に廃棄されたり、漏出した場合にも土壌・地下水の汚染を生じる。つまり、土壌中の汚染物質は地中深くまで浸透してゆくとともに液状のまま、あるいは気化して土壌中の有害ガスとして滞留する。
上記有機化合物は発ガン性を有することが知られており、このような物質の地下水への混入は厳格に規制されなければならない。また、油脂類は強い臭気を発することもあり、地下水に混入することを排除する必要が生じる。
【０００３】
このような事情から、土壌間隙中の汚染物質を抽出・除去する方法が提案されており、例えば、特開平４−２２５８８７号公報（特許文献１）、特開平５−２１２３６６号公報（特許文献２）、特開平５−２３１０８６号公報（特許文献３）に開示されるように、汚染土壌中に多数の開孔を備えたパイプを打ち込み、減圧吸引して土壌中で気化した汚染物質を除去しようとするものがある。
【０００４】
また、土壌中に井戸を穿設し、この井戸から土壌中で気化した汚染物質と地下水に含まれる汚染物質の双方を抽出する技術が特開平３−２０２５８６号公報（特許文献４）、特開平４−３０９６２６号公報（特許文献５）に開示されている。
【０００５】
これらの公報に開示される技術はいずれも、汚染領域の土壌中に井戸穴を穿設し、パイプを介して地下水又は土壌中のガスを吸引・抽出するものである。そして、地下水中に含まれる汚染物質又は土壌中で気化した汚染物質を含む気体を、地上に設けた処理設備によって処理する。
【特許文献１】特開平４−２２５８８７号公報
【特許文献２】特開平５−２１２３６６号公報
【特許文献３】特開平５−２３１０８６号公報
【特許文献４】特開平３−２０２５８６号公報
【特許文献５】特開平４−３０９６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような従来の技術では次のような問題がある。
有機化合物等による土壌の汚染は、一般に汚染濃度の高い領域と汚染濃度の低い領域とが分布しており、汚染領域の全体を画一的な方法で浄化しようとすると、浄化に要する期間が著しく長くなったり、経済性が悪くなったりする。つまり、従来の方法のように地下水又は土壌中のガスを吸引するためには、井戸は細径のものを使用する必要があり、高濃度で汚染している領域を浄化しようとすると汚染物質の濃度を所定の値以下とするまでに長時間が必要となる。また、汚染領域全体を掘削して汚染土壌を除去する方法等では短期の浄化が可能ではあるが、費用が過大となってしまう。
また、土壌中のガス又は地下水を抽出し、地上で処理する方法は、一般に浄化に必要な期間が長くなり、特に透水性及び透気性が良好でない土壌では、この傾向が大きくなる。
【０００７】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、汚染土壌の分布の状況に応じて容易に対応が可能であり、早期に浄化することができる汚染土壌の修復方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために、請求項１に係る発明は、  有害性物質で汚染された土壌を含む領域に、所定の間隔をおいて加圧井戸と揚水井戸とを設け、  該加圧井戸と揚水井戸との少なくともいずれか一方は、地盤中にほぼ鉛直方向の竪穴を掘削し、透水性が良好な土、砂、礫又はこれらの混合物からなる埋戻し材で埋め戻した領域に設けるものとし、  前記加圧井戸に汚染物質の処理剤を含む液体を注入するとともに該加圧井戸内を加圧し、  前記揚水井戸から地下水を汲み上げることによって、土壌中に前記加圧井戸から該揚水井戸へ向かう方向の、処理剤を含む液体の浸透流を形成する「汚染土壌の修復方法」を提供するものである。
【０００９】
この方法では、汚染された土壌中に処理剤を含む液体の浸透流を形成することができ、土壌中で汚染物質の無害化処理を行うことができる。したがって、広い範囲の汚染を少ない費用で効率よく修復することができる。
また、一般に汚染物質の土壌中での分布は一様ではなく、地下水の浸透流が生じやすい部分に沿って汚染が拡がっている。これに対し、処理剤を含む液体を土壌中に注入すると、その浸透流は汚染経路に沿って生じ、汚染部分を効率よく処理することが可能となる。
【００１０】
さらに、加圧井戸と揚水井戸との少なくともいずれか一方は、透水性が良好な土、砂、礫又はこれらの混合物からなる埋戻し材で埋め戻した領域に設けられているので、加圧井戸又は揚水井戸の周囲の透水性が良好となる。したがって、この部分が大口径の井戸に相当する機能を備えることになって、処理剤を含む液体を土壌中に浸透させる効率又は土壌中の液体を揚水井戸に集める効率を向上させることができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の「汚染土壌の修復方法」において、  前記揚水井戸は、透水性が良好な土、砂、礫又はこれらの混合物からなる埋め戻し材で埋め戻した領域に設けられ、  前記埋戻し材に、汚染物質の処理剤を混合しておくものとする。
【００１２】
この方法では、加圧井戸から揚水井戸に到達する汚染土壌中の浸透流が揚水井戸周辺の処理剤が混合された領域を通過する。したがって、土壌間隙中で処理されずに揚水井戸周辺まで流されてきた汚染物質も埋戻し材を通過するときに無害化処理され、地上に汲み上げられる。これにより、土壌中で処理はほとんど完了し、地上での処理が簡略化される。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の「汚染土壌の修復方法」において、  前記地盤中に竪穴を掘削する工程は、円筒状部材を地表面から地盤中に貫入しながら、該円筒状部材の内側を掘削する工程を含むものであり、  掘削された前記竪穴を埋め戻す工程は、前記円筒状部材を引き抜きながら前記埋戻し材を投入し、締め固めるものとする。
【００１４】
この方法では、円筒状部材によって竪穴の壁面が崩れるのを防止することができ、所定の範囲を所定の深さまで安全かつ確実に掘削することができる。そして、掘削した範囲を透水性の良好な埋戻し材で埋め戻すときに加圧井戸又は揚水井戸となる管材を容易に建て込むことができる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の「汚染土壌の修復方法」において、  前記加圧井戸は、円筒状部材を用いて土壌中に竪穴を掘削した後、透水性が良好な土、砂、礫又はこれらの混合物で埋め戻すときに、前記円筒状部材を上部が地表面上に突き出した状態で支持し、  該円筒状部材内に汚染物質の処理剤を含む液体を貯留し、該円筒状部材内の液圧によって、該加圧井戸内を加圧するものとする。
【００１６】
この方法では、円筒状部材内に貯留された液体の水頭圧によって加圧井戸内が加圧され、この圧力によって液体の土壌中への浸透が促進される。また、加圧ポンプ等の設備が不要となり、長期間にわたって浄化を行う場合に、費用が低減されるとともに管理が容易となる。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４間でのいずれかに記載の「汚染土壌の修復方法」において、  前記揚水井戸は、  周面に地下水の流入を許容する多数の小孔が設けられた外管と、  該外管内に引き抜きが可能となるように挿入され、前記外管内の液体を吸引して汲み上げる内管と、  汚染物質の処理剤を含み、前記内管の吸水口の外側に着脱可能に装着された汚染処理カートリッジとを有するものとする。
【００１８】
この方法では、土壌中を流れ、揚水井戸周辺まで到達した液体中に汚染物質が未処理のまま残留していても、揚水井戸から汲み上げられる前に、汚染処理カートリッジに含まれる処理剤と接触し、さらに処理が行われる。したがって、地上に汲み上げられる液体中の汚染が低減される。また、汚染処理カートリッジは、内管を外管から引き抜いて交換することができ、常に良好な状態で揚水される液体を処理することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本願発明に係る汚染土壌の修復方法では、処理剤を含む液体を土壌中に効率よく浸透させることにより、土壌間隙中の汚染物質を少ない費用で効率よく処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、例えば揮発性有機化合物による土壌汚染を等濃度の位置を結ぶ線で示す図である。この汚染分布は、汚染領域のほぼ中央部で最も高濃度となっており、その周辺は、中央部から離れるに従って汚染濃度が低下するものとなっている。本実施形態は、このような分布で土壌が汚染した領域を所定の汚染濃度を基準値として高濃度汚染領域（図１中に破線Ａで示す領域）及び低濃度汚染領域（図１中に破線Ｂで示す領域）に分割し、それぞれに対して浄化処理を行うものである。
【００２１】
上記高濃度汚染領域の浄化処理は土壌を掘削して除去し、非汚染材料で埋め戻すという方法を採用する。掘削はほぼ円形断面の竪穴を鉛直に形成するのもであり、鋼からなる円筒状部材すなわちケーシングを用いて穴の壁面が崩壊するのを防止しながら掘削を進める。
【００２２】
この掘削方法は、図３（ａ）に示すように、先端に掘削刃１ａの着いたケーシング１を圧入装置２により回転駆動しながら地盤４中に圧入する。そして、図３（ｂ）に示すように上記ケーシングの上部開口からドリリングバケット３を吊り降ろし、ケーシング内を所定の深さまで掘削する。掘削装置は上記ドリリングバケットの他ハイドログラブやハンマーグラブ等ケーシング内の掘削が可能な様々な装置を用いることができる。また、掘削深さは、土壌の汚染が生じている深さ以上に設定するものであり、不透水層がある場合には、一般にこの不透水層に到達する深さとする。
【００２３】
汚染物質が強い臭気を発生するときにはケーシング１の上部に開閉扉（図示しない）を設け臭気の発散を防止することができる。また、汚染物質が爆発又は発火するおそれがある場合等には、窒素タンク５を準備し、ケーシング１内に窒素を供給しながら掘削することによって安全を確保することができる。
【００２４】
ケーシング１内の掘削が完了した後、穴内を非汚染材料で埋め戻し、土壌の置き換えを完了する。なお、埋め戻す材料については後述する。
【００２５】
上記ケーシング１を用いた掘削は、図２に平面図を示すように、高濃度汚染領域Ａの全域を汚染土壌を残すことなく掘削して埋め戻すものであり、一つの円筒状の竪穴の掘削及び埋め戻しを完了した後、掘削範囲の一部が重複するように隣接部分の掘削を行う。
【００２６】
上記高濃度汚染領域で掘削した竪穴は、次のように埋め戻す。
図４に示すように、高濃度汚染領域の中央部（図４中に符号Ｃで示す範囲）は、掘削土にセメント等の固化材と水とを混合し、さらに必要に応じて汚染物質の処理剤を混合して攪拌したスラリーで埋め戻す。そして、その周囲の部分（図４中に符号Ｄで示す範囲）は透水性が良好な砂質土１１で埋め戻す。この部分の埋め戻しを行う際には、加圧井戸となる鋼管を建て込んだ後、その周囲を埋め戻すことによって、高濃度汚染領域Ａの周縁部に複数の加圧井戸６を設ける。このとき、加圧井戸は、ケーシングを用いて掘削し、砂質土で埋め戻した竪穴の全てに設けてもよいし、所定の間隔で設けてもよい。
また、砂質土で埋め戻す部分は加圧井戸内を加圧する効果を維持するために、上層部２０を透気性の低い粘性土又はスラリー等によって埋め戻す。
【００２７】
一方、周辺部の低濃度汚染領域Ｂには、高濃度汚染領域Ａから離れた位置に分散して複数の竪穴８を掘削する。そして、揚水井戸７用の鋼管を建て込み、その周囲を透水性が良好な砂質土９で埋め戻す。この竪穴の掘削深さは、土壌が汚染している層の下側にある不透水層１０に達する深さとする。
【００２８】
上記高濃度汚染領域Ａの周縁部に設けられた加圧井戸６は、図５に示すように、埋め戻した砂質土１１中に建て込まれた鋼管１２が下部に多数の小孔を有するものとなっており、この鋼管１２内に、タンク１３から処理剤を含む処理液が注入される。また、ブロワー１４から圧縮空気が送り込まれ、上記鋼管内が加圧される。これにより、砂質土１１で埋め戻された部分から低濃度汚染領域の土壌１５へ処理液が浸透するのが促進される。
【００２９】
また、低濃度汚染領域Ｂに設けられた揚水井戸７は、多数の小孔を有する外管１６と、この外管内に集められた地下水及び処理液を汲み上げるための内管１７とを備えるものであり、揚水ポンプ１８により、上記内管１７を介して地下水及び処理液を汲み上げ、必要に応じて処理槽１９で地上処理を行う。
【００３０】
このように、加圧井戸６への処理液の注入及び揚水井戸７での揚水によって、図４及び図５中に矢印Ｅで示すように、土壌中に浸透流が形成される。これにより、低濃度汚染領域Ｂの土壌中に処理液がゆきわたり、汚染物資の無害化処理が有効かつ速やかに行われる。
なお、図５中の符号Ｃは、高濃度汚染領域のスラリーで埋め戻した部分を示す。
【００３１】
次に、本願に係る発明の第２の実施形態である「汚染土壌の修復方法」を図６及び図７に基づいて説明する。
この方法は、図１に示すように汚染が分布している領域の土壌を修復するものであり、高濃度汚染領域Ａの浄化は図２から図５までに示す実施形態と同様に行う。ただし、高濃度汚染領域Ａの土壌を砂質土で置き換えた部分Ｄには、揚水井戸２７を設け、周辺の低濃度汚染領域Ｂには加圧井戸２６を設ける。
【００３２】
加圧井戸２６は、先に説明した実施形態と同様に、高濃度汚染領域Ａから離れた位置に分散して竪穴２８を掘削し、これを砂質土２９で埋め戻した部分に設ける。ただし、砂質土で埋め戻した部分の上層部３０は、透気性の低い粘性土が充填されている。
【００３３】
この加圧井戸２６及び揚水井戸２７は、図７に示すように、先の実施形態で採用されたものと同じ構成を備えるものであり、加圧井戸２６は処理液を加圧して土壌中に浸透させ、揚水井戸２７は処理液及び地下水を集めて汲み上げる。これにより、図６及び図７中の矢印Ｆで示すように、低濃度汚染領域Ｂから中央部の高濃度汚染領域Ａに向かう方向に、土壌中の浸透流が形成され、低濃度汚染領域における土壌中の汚染物質が無害化処理される。
【００３４】
図８及び図９は、本願に係る発明の第３の実施形態である「汚染土壌の修復方法」を示す概略平面図及び立断面図である。
この実施形態も、図１に示すような分布で汚染された土壌を浄化するものであり、高濃度汚染領域Ａはケーシングを用いて竪穴を掘削し、汚染土壌を非汚染材料に置き換えるものである。ただし、この実施形態では、高濃度汚染領域Ａの全部をスラリー４１で置き換える。
【００３５】
一方、低濃度汚染領域Ｂは、ケーシングを用いて所定の間隔で竪穴３８を掘削し、透水性が良好な砂質土３９で埋め戻すとともに、この部分に揚水井戸３７を設ける。この揚水井戸３７は、図４から図７までに示す実施形態で用いられるものと同じ構成を備えるものである。
【００３６】
所定の間隔で設けられた上記揚水井戸３７間には加圧井戸３６が設けられる。この加圧井戸３６は、下部に多数の小孔を有する鋼管４２を土壌中に打ち込むことによって形成され、この鋼管内に、タンク４３から処理剤を含む処理液が注入される。また、ブロワー４４から圧縮空気が送り込まれ、上記鋼管内が加圧される。
【００３７】
このような「汚染土壌の修復方法」では、図８及び図９中に矢印Gで示すように、低濃度汚染領域Ｂの土壌中に処理液の浸透流が形成され、土壌間隙中の汚染物質が無害化処理される。
なお、上記高濃度汚染領域Ａの汚染土壌を置き換える処理は、第９の発明の一実施形態であり、低濃度汚染領域Ｂに処理液の浸透流を形成して土壌中の汚染物質を無害化する処理は、第１０又は第１１の発明の一実施形態である。
【００３８】
図１０及び図１１は、本願に係る発明の第４の実施形態を示す概略平面図及び立断面図である。
この方法でも、高濃度汚染領域Ａは全域をスラリー６１で置き換えて、短期間で浄化を完了するとともに、低濃度汚染領域Ｂには間隔をおいて加圧井戸５６と揚水井戸５７とを設ける。ただし、竪穴５８を掘削し透水性が良好な砂質土５９で埋め戻した部分に加圧井戸５６を設け、揚水井戸５７は土壌中に鋼管を打ち込むことによって形成する。打ち込んだ鋼管を外管６６とし、この中に内管６７を挿通して、この内管を通じて揚水ポンプ６８により揚水する。
【００３９】
この方法では、砂質土５９で置き換えた部分に加圧井戸５６が設けられているので、処理液が土壌中へ浸透しやすくなり、図１０及び図１１中の矢印Ｈで示す方向の浸透流が形成される。
なお、図１１中の符号６０は、砂質土５９で置き換えた部分の上層部に充填した粘性土を示す。この粘性土は透気性が小さいものであり、加圧井戸内の圧力を維持するためのものである。
【００４０】
図１２は、請求項４に係る発明の一実施形態を示す断面図である。
この方法は、図９及び図１１に示す実施形態と同様に、高濃度汚染領域Ａの汚染土壌をスラリーで置き換えるとともに、低濃度汚染領域Ｂには、加圧井戸７６と揚水井戸７７とを間隔をおいて設けるものであるが、先の実施形態とは加圧井戸７６の構造が異なっている。この実施形態で用いられる加圧井戸７６は、鋼からなる円筒状のケーシングを用いて土壌中に竪穴を掘削した後、砂質土７９で埋め戻すときに、ケーシング８２を上部が地表面上に突き出した状態で支持して、撤去せずに残す。そして、図１２に示すように、このケーシング８２内に処理液８３を貯留して水頭圧により砂質土７９で置き換えた部分を加圧するものである。これにより、砂質土７９で置き換えた部分から土壌中へ処理剤が浸透するのが促進され、図１２中の矢印Ｉで示すように、土壌中に浸透流が生じる。これにより、土壌中の汚染物質が無害化処理される。
なお、上記ケーシングに代えて、ケーシングを支持するためのスタンドパイプを用いてもよい。
【００４１】
図１３は、以上に説明した実施形態において適用することができる揚水井戸の他の例を示す概略断面図である。
この揚水井戸９１は、下部に多数の小孔を有する外管９２と、その内側に挿入される内管９３と、この内管の吸水口９３ａの外側に脱着可能に取り付けられた汚染処理カートリッジ９４とを備えている。上記外管９２及び内管９３は、先に説明した実施形態で用いられているものと同じものである。
【００４２】
上記汚染処理カートリッジ９４は、水を透過する布状の部材又は繊維を集合させた部材であり、汚染物質の処理剤、例えば過マンガン酸カリが内包されている。このような揚水井戸９１を用い、内管９３を介して揚水ポンプにより井戸内の水を吸引すると、土壌中から小孔を通って外管９２内に流入した地下水又は処理液は、上記汚染処理カートリッジ９４を通過して内管９３中に取り込まれる。したがって、汲み上げられる地下水又は処理液は汚染処理カートリッジ９４中の処理剤と接触する。このため、土壌中の汚染物質が未処理のまま井戸内に流入することがあっても、上記処理剤と接触して無害化処理される。
なお、先に説明した実施形態に上記揚水井戸９１を用いる方法は、請求項５に係る発明の一実施形態である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】土壌の汚染の分布を示す平面図である。
【図２】図１に示す汚染分布における高濃度汚染領域の処理方法を示す概略平面図である。
【図３】汚染領域に竪穴を掘削する方法を示す概略図である。
【図４】図１に示す汚染領域を処理するために土壌の置き換えを行う範囲及び加圧井戸、揚水井戸の配置を示す平面図である。
【図５】図４に示す汚染領域における処理の状況を示す立断面図である。
【図６】図１に示す汚染領域を処理するために土壌の置き換えを行う範囲及び加圧井戸、揚水井戸の配置の他の例を示す平面図である。
【図７】図６に示す汚染領域における処理の状況を示す立断面図である。
【図８】図１に示す汚染領域を処理するために土壌の置き換えを行う範囲及び加圧井戸、揚水井戸の配置の他の例を示す平面図である。
【図９】図８に示す汚染領域における処理の状況を示す立断面図である。
【図１０】図１に示す汚染領域を処理するために土壌の置き換えを行う範囲及び加圧井戸、揚水井戸の配置の他の例を示す平面図である。
【図１１】図１０に示す汚染領域における処理の状況を示す立断面図である。
【図１２】請求項４に係る発明の一実施形態である「汚染土壌の修復方法」を示す概略断面図である。
【図１３】請求項５に係る発明の「汚染土壌の修復方法」で用いられる揚水井戸の概略断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    ケーシング
２    圧入装置
３    ドリリングバケット
４    地盤
５    窒素タンク
６、２６、３６、５６、７６    加圧井戸
７、２７、３７、５７、７７    揚水井戸
８、２８、３８、５８    竪穴
９、２９、３９、５９、７９    砂質土
１１    砂質土
１２、４２    鋼管
１３、４３    タンク
１４、４４    ブロアー
１５    土壌
１６、６６    外管
１７、６７    内管
１８、４８、６８    揚水ポンプ
１９、４９    処理槽
４１、６１    スラリー
８２    ケーシング
８３    処理液
９１    揚水井戸
９２    外管
９３    内管
９４    汚染浄化カートリッジ