(57)【要約】【課題】  汚染地層浄化システムを普及促進させる模擬実験を行って訴求効果のあるデモ装置の提供。【解決手段】  原位置における汚染の核心または近傍に配設された噴射ノズル１２から調整自在に噴射される噴射液２により汚染地層１′を撹拌しながら前記噴射ノズル１２の周囲に配設された抽出管９から汚染物質を抽出する汚染地層浄化システム９０を普及促進させる普及促進手段として、前記汚染地層１′を内部に充填して密閉可能な透明容器５と、前記透明容器５の中心から半径方向に噴射可能な噴射ノズル１２および前記抽出管９を用いて前記汚染物質を抽出可能に構成された前記汚染地層浄化システム９０の液送部と、を備えた。【選択図】      図１
2006334570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原位置における汚染の核心または近傍に配設された噴射ノズル（１２）から調整自在に噴射される噴射液（２）により汚染地層（１′）が撹拌され前記噴射ノズル（１２）の周囲に配設された抽出管（９）を透過した汚染物質が抽出される汚染地層浄化システム（９０）を普及促進させる普及促進手段として、
前記汚染地層（１′）を内部に充填して密閉可能な透明容器（５）と、
前記透明容器（５）の中心から半径方向に噴射可能な噴射ノズル（１２）および前記抽出管（９）を用いて前記汚染物質を抽出可能に構成された前記汚染地層浄化システム（９０）の液送部と、を備えたことを特徴とする汚染地層浄化デモ装置（１００）。
【請求項２】
油性汚染物（１４）を回収する前記汚染地層浄化デモ装置（１００）であって、
水に浮く油膜の深さ（Ｄ）に一致させるようにスクリーン（１５）の深さを調整可能なスクリーン深さ調整機構（１３）を備えたことを特徴とする請求項１に記載の汚染地層浄化デモ装置（１００）。
【請求項３】
前記スクリーン（１５）に負圧吸引手段を接続したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の汚染地層浄化デモ装置（１００）。
【請求項４】
フェントン反応によるＶＯＣｓ浄化促進手段として、
硫酸鉄（ＩＩ）を含む鉄（ＩＩ）塩が添加された第１液（２ｘ）と、過酸化水素が添加された第２液（２ｙ）が、汚染浄化の化学反応する前段階まで隔離され、前記透明容器中に設定された前記汚染地層（１′）中に挿入された圧入ロッド（１１）を通して、前記汚染地層（１′）の深遠部（１ｘ，１ｙ）まで同時に注入される２液独立圧入手段（３０）と、を備えた前記汚染地層浄化システム（９０）において、
前記２液独立圧入手段（３０）は、
前記第１液（２ｘ）を供給する第１液供給手段（４ｘ）と、
前記第２液（２ｙ）を供給する第２液供給手段（４ｙ）と、
制御自在に加圧した前記第１液（２ｘ）および前記第２液（２ｙ）を別経路に区別して前記圧入ロッド（１１）に圧入可能な噴射ポンプ（７）と、
前記圧入ロッド（１１）に圧入された前記第１液（２ｘ）と前記第２液（２ｙ）を、相反して遠ざける方向に噴射するように前記圧入ロッド（１１）の周面上に離間して配設された第１の噴射ノズル（１２ｊ）および第２の噴射ノズル（１２ｋ）と、
前記第１液（２ｘ）および前記第２液（２ｙ）に対応して独立した第１の経路（２１ｘ）および第２の経路（２１ｙ）と、を備えたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の汚染地層浄化デモ装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染地層を原位置で浄化するシステムの普及を促進する普及促進手段に関し、特に、汚染洗浄の特徴ある工程を局部的に短時間でデモンストレーションできるようにした汚染地層浄化デモ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から周知の揮発性有機塩素系化学物質（以下、「ＶＯＣｓ」という）、例えば、トリクロロエチレンやテトラクロロエチレンなどの有機溶剤による地層の汚染など（以下、「汚染物質」という）を原位置において浄化する汚染地層浄化システムが実用化されている。
【０００３】
そのなかでも極めて効果の高いことが立証された汚染地層浄化システムとして、汚染の核心または近傍に配設された噴射ノズルから、圧力と方向を調整自在に噴射される噴射液により汚染地層を撹拌しながら、噴射ノズルの周囲に配設された抽出管から汚染物質を抽出する汚染地層浄化システムがあった（特許文献１，特許文献２）。
【０００４】
図３は従来の汚染地層浄化システム９０のプラント構成を示す模式図であり、地上の処理プラント５０も含めた汚染地層浄化システム９０の全体を実態的に示している。図３に示すように、４本（図示する便宜上）の抽出管９，９で構成され、これら抽出管９，９に取り囲まれた汚染地層１′に掘削された噴射孔３から圧入ロッド１１が挿入されている。これら圧入ロッド１１および抽出管９，９の組み合わせは、汚染領域の規模に比例して配置される。
【０００５】
以下、汚染地層浄化システム９０の構成および、それを運転中の汚染洗浄液１０の流れに沿って作用効果を説明する。
水槽５４の水は、噴射ポンプ７の吸込側から吸い込まれ、吐出側に接続された圧入ホース１７を経由して圧入ロッド１１内へ注入される。この圧入ロッド１１の周面には多数の噴射ノズル１２ａ〜１２ｃが穿設されており、そこから汚染地層１′へ噴射液２を噴射する。
【０００６】
オプション添加手段６は汚染浄化を促進し効率化する添加物を噴射ポンプ７，７ａにより添加する補助的な手段であり、例えば、周知のフェントン試薬である過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）と硫酸第１鉄（ＦｅＳＯ4）を添加して浄化処理を高速化する。
【０００７】
また、挿入された圧入ロッド１１は、地上からきりもみ可能な図示せぬボーリング装置に似た設備によりＲ方向に回転しながら上下動作も可能である。そして、圧入ロッド１１に配設されている噴射ノズル１２ａ〜１２ｃから噴射された噴射液２は、汚染地層１′を切り崩しながら浸透して洗浄し、汚染地層１′から汚染物質を溶出した汚染洗浄液１０となり、圧入ロッド１１を取り囲む４本の抽出管９，９の近辺に到達する。
【０００８】
これらの抽出管９，９は真空ポンプ５１で連続的に吸気され、負圧を維持しているので、周囲の汚染洗浄液１０は、抽出管９，９の周囲に形成されたスクリーン４７を透過して吸い込まれた後、深い井戸底に流れ落ちて溜まる。溜まった汚染洗浄液１０は図示せぬ押し上げポンプ等により地上のノッチタンク５２まで押し上げられる。
【０００９】
ノッチタンク５２まで押し上げられた汚染洗浄液１０は、沈殿槽兼洗浄槽５６を経由して曝気装置５３に送られて曝気処理される。曝気処理で気化した汚染物質は活性炭吸着塔５５を透過する間に吸着され、無害化された空気のみが大気中に放出される。一方、汚染洗浄液１０に含まれる有害物質を曝気除去された無害の水は再生利用されるように水槽５４に溜められる。
【００１０】
また、水槽５４の手前側に沈殿槽兼洗浄槽５６があり、それに接続された図示せぬサンドポンプおよびフィルタープレス５８が配設されている。沈殿槽兼洗浄槽５６で沈殿させた汚泥をサンドポンプで取り出してフィルタープレス５８に運び、このフィルタープレス５８により加圧脱水処理してケーキ状のプレス汚泥５９にし、廃棄物処理業者へ引き渡す。
【００１１】
水槽５４に溜められた水は、噴射ポンプ７の吸込側から吸い込まれ、吐出側に接続された圧入ホース１７を経由して圧入ロッド１１内へ注入される。この圧入ロッド１１の周面には多数の噴射ノズル１２ａ〜１２ｃが穿設されており、そこから汚染地層１′へ噴射液２を噴射、汚染地層１′、抽出管９，９、ノッチタンク５２へと回収のサイクルを繰り返す。
【００１２】
さらに、汚染地層浄化システム９０の発展形態として、ＶＯＣｓの浄化処理にフェントン反応を積極的に応用して実用化した実施形態もある（特許文献３）。
【特許文献１】特許第３５６７４３５号公報（特許請求の範囲、第１図）
【特許文献２】特願２００４−３２２８７４号公報（［００２７］、第１図）
【特許文献３】特願２００４−３２２４２４号公報（［００２１〜００２３］、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前記汚染地層浄化システム９０を普及促進させる広告宣伝のため模擬実験して訴求効果のあるデモンストレーション（以下、「プロモーション・デモ」または「デモ」と略す）装置が望まれていた。
しかし、フラスコや試験管等による実験室レベルの模擬実験では説得力に乏しかった。したがって、実験室レベルを超え、実地検証にも匹敵する規模の予備実験に役立つような汚染浄化のデモ装置および、その支援設備の集合体（以下、「汚染地層浄化デモ装置」という）が望まれていた。
【００１４】
また、汚染地層浄化システム９０による浄化の効果、すなわち、汚染地層に対する浄化対策の費用対効果がある程度推定可能であり、その際の見学者となる地権者、土地売買斡旋業者、施工業者など利害関係者を飽きさせず、短時間で理解と協力が得られるようなプロモーション・デモ効果の高い汚染地層浄化デモ装置が望まれていた。
【００１５】
具体的には、汚染物質を抽出する撹拌洗浄の工程のみ局部的に短時間でデモを完結できる汚染地層浄化デモ装置。
さらに、交通不便な場所にある汚染地層であっても、その汚染地層１′から、例えば１ｍ3だけ掘り出してプロモーション・デモ装置の設置場所まで運び込むことにより、場所、時間、季節、天候、機材、設備に関する制約条件が少なく、交通至便の都会地であっても主催者および見学者の都合に合わせて汚染地層浄化システム９０のプロモーション・デモが可能である汚染地層浄化デモ装置が望まれていた。
【００１６】
なお、試験研究用にも好適であるように、通常の測定および検査の手段を併用すれば、通常のデータ提示も支援できる汚染地層浄化デモ装置が望まれていた。
また、エンジン潤滑油等の油性汚染物を効率的に回収することを見学者の目の前で立証して見せることのできる汚染地層浄化デモ装置も望まれていた。
【００１７】
本発明は、前記課題を解決し、原位置の地下で汚染浄化される場合、直接には目視確認することが困難であるところを、地上でリアルタイムに観察でき、見学者に対する訴求効果が絶大であるようにした汚染地層浄化デモ装置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】
【００１８】
請求項１に係る発明は、原位置における汚染の核心または近傍に配設された噴射ノズル（１２）から調整自在に噴射される噴射液（２）により汚染地層（１′）が撹拌され前記噴射ノズル（１２）の周囲に配設された抽出管（９）を透過した汚染物質が抽出される汚染地層浄化システム（９０）を普及促進させる普及促進手段として、前記汚染地層（１′）を内部に充填して密閉可能な透明容器（５）と、この透明容器（５）の中心から半径方向に噴射可能な噴射ノズル（１２）および前記抽出管（９）を用いて前記汚染物質を抽出可能に構成された前記汚染地層浄化システム（９０）の液送部と、を備えたことを特徴とする汚染地層浄化デモ装置（１００）である。
【００１９】
請求項１に係る発明によれば、原位置の汚染地層（１′）をデモに供する僅かな分量だけ掘り出して透明容器（５）の内部に充填し、原位置の汚染地層（１′）と類似または同等に模擬した汚染地層（１）に含まれる汚染物質を、透明容器（５）の内から外へ抽出するように汚染地層浄化システム（９０）を稼動すると、ガラス（アクリル樹脂）張りの透明容器（５）内で汚染地層（１）が浄化される様子を地上でリアルタイムに観察できる。
【００２０】
特に、透明容器（５）の内部に模擬した汚染地層（１）が、見た目の変化を伴って浄化される様子を間近で観察できることによって汚染地層浄化システム（９０）の有効性を見学者に訴求できる。
【００２１】
また、見学者を飽きさせずに済む。なぜならば、噴射液（２）により汚染地層（１）を撹拌しながら噴射ノズル（１２）の配設されたスクリーン（１５）から汚染物質を抽出する重要な工程のみを局部的に観察させるというデモが短時間で完結できるからである。一方、それ以外で見学者の興味関心が薄いであろうと推定されるポンプ等の支援設備は背後に目立たないように配設して、透明容器（５）のみをクローズアップできる。同様の理由でしかも時間を要する廃液処理等の工程はとりあえず後回しにできるため、見学者の時間的または精神的な負担を軽減し、緊張感および集中力を維持できる程度の短時間で高い説得効果が得られる。
【００２２】
また、交通不便な場所にある汚染地層（１′）であっても、例えば約１ｍ3程度を掘り出して、この汚染地層浄化デモ装置（１００）まで搬入すれば、いつでもどこでも、場所、時間、天候、機材、に関する制約条件が少なく、交通至便の都会地であってもプロモーション・デモができる。したがって、主催者および見学者の都合に合わせて汚染地層浄化システム（９０）のプロモーション・デモを実行できる。
【００２３】
なお、汚染地層浄化デモ装置（１００）に通常の測定および検査を併用すれば、それらのデータも提示できるので試験研究用に好適であることは言うまでもない。したがって、汚染地層（１′）を透明容器（５）に充填した汚染地層浄化デモ装置（１００）を１回稼動すれば、汚染地層浄化システム（９０）を用いて該当する汚染地層（１′）の浄化に関する予備実験を実地検証したことになる。
【００２４】
そして、汚染地層浄化システム（９０）による浄化の効果、すなわち、汚染地層（１′）に対する浄化対策の費用対効果を、ある程度推定することができるので、地権者、土地売買斡旋業者、施工業者など利害関係者の理解を短時間で得ることができる。
このようなわけで、汚染地層浄化システム（９０）を普及促進させるのに、汚染地層浄化デモ装置（１００）は効果的である。
【００２５】
請求項２に係る発明は、油性汚染物（１４）を回収する前記汚染地層浄化デモ装置（１００）であって、水に浮く油膜の深さ（Ｄ）に一致させるように深さを調整可能なスクリーン深さ調整機構（１３）を備えたことを特徴とする請求項１に記載の汚染地層浄化デモ装置（１００）である。
【００２６】
請求項２に係る発明によれば、水に浮いた油膜の深さに一致する深さ（Ｄ）に、スクリーン（１５）の深さを調整するように、スクリーン深さ調整機構（１３）を調整すれば、汚染地層（１′）から高濃度の油性汚染物（１４）を短時間で吸い出せるので、効率良く油性汚染物（１４）を回収することが可能となる。その結果、処理を必要とする油水混濁廃液の抽出を少ない容積に抑制しながら完了させることが可能となる。
【００２７】
請求項３に係る発明は、前記スクリーン（１５）に負圧吸引手段を接続したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の汚染地層浄化デモ装置（１００）である。
【００２８】
請求項３に係る発明によれば、スクリーン（１５）に接続した負圧吸引手段により、さらに短時間で効率良く油性汚染物（１４）を吸い出して回収することが可能となる。
【００２９】
請求項４に係る発明は、フェントン反応によるＶＯＣｓ浄化促進手段として、硫酸鉄（ＩＩ）を含む鉄（ＩＩ）塩が添加された第１液（２ｘ）と、過酸化水素が添加された第２液（２ｙ）が、汚染浄化の化学反応する前段階まで隔離され、前記透明容器中に設定された前記汚染地層（１′）中に挿入された圧入ロッド（１１）を通して、前記汚染地層（１′）の深遠部（１ｘ，１ｙ）まで同時に注入される２液独立圧入手段（３０）と、を備えた前記汚染地層浄化システム（９０）において、前記２液独立圧入手段（３０）は、前記第１液（２ｘ）を供給する第１液供給手段（４ｘ）と、前記第２液（２ｙ）を供給する第２液供給手段（４ｙ）と、制御自在に加圧した前記第１液（２ｘ）および前記第２液（２ｙ）を別経路に区別して前記圧入ロッド（１１）に圧入可能な噴射ポンプ（７）と、前記圧入ロッド（１１）に圧入された前記第１液（２ｘ）と前記第２液（２ｙ）を、相反して遠ざける方向に噴射するように前記圧入ロッド（１１）の周面上に離間して配設された第１の噴射ノズル（１２ｊ）および第２の噴射ノズル（１２ｋ）と、前記第１液（２ｘ）および前記第２液（２ｙ）に対応して独立した第１の経路（２１ｘ）および第２の経路（２１ｙ）と、を備えたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の汚染地層浄化デモ装置（１００）である。
【００３０】
請求項４に係る発明によれば、フェントン反応による汚染地層浄化システム（９０）において、硫酸鉄（ＩＩ）を含む鉄（ＩＩ）塩が添加された第１液（２ｘ）と、過酸化水素が添加された第２液（２ｙ）との２液を汚染地層（１′）中で混合させ、その２液を汚染地層（１′）の深遠部（１ｘ，１ｙ）で化学反応させることにより、汚染地層（１′）を温度８０〜１００℃に加熱しながら、フェントン反応によるＶＯＣｓ浄化を促進できる。
【００３１】
そして、汚染地層（１）の温度８０〜１００℃に加熱すると、粘度の高かった油性汚染物（１４）の粘度を下げて抽出を容易にし、ほぼ密閉された透明容器（５）内でフェントン反応に伴って発生したガスの圧力により油性汚染物（１４）を自噴させるので汚染浄化をさらに効率化することが可能となる。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１に係る発明によれば、下記の効果がある。
（１）ガラス（アクリル樹脂）張りの透明容器内に模擬して充填した汚染地層が浄化される様子をリアルタイムに観察できるので、見学者に与える訴求効果が高い。
【００３３】
（２）見学者を飽きさせずに済む。また、見学者の場所と時間的または精神的な負担を軽減し、緊張感および集中力を維持できる短時間で訴求効果を上げられる。
【００３４】
（３）交通不便な場所にある汚染地層であっても、いつでもどこでも、場所、時間、天候、機材、に関する制約条件を少なくできる。すなわち、交通至便の都会地で、主催者および見学者の都合に合わせて汚染地層浄化システムのプロモーション・デモを実施することができる。
【００３５】
（４）汚染地層浄化デモ装置に通常の測定および検査の手段を併用すれば、通常のデータも提示できるので試験研究用に好適であることは言うまでもない。
【００３６】
（５）汚染地層を透明容器に充填した汚染地層浄化デモ装置を１回稼動すれば、汚染地層浄化システムを用いて汚染地層の浄化を実地検証したことに匹敵する効果が得られる。
【００３７】
（６）汚染地層浄化システムによる浄化の効果、すなわち、汚染地層に対する浄化対策の費用対効果をある程度推定できるので、地権者、土地売買斡旋業者、施工業者など利害関係者の理解が短時間で得られる。
このようなわけで、汚染地層浄化システムを普及促進させるのに、汚染地層浄化デモ装置は効果的である。
【００３８】
請求項２に係る発明によれば、効率良く油性汚染物を回収することが可能となる。その結果、処理を必要とする油水混濁廃液の抽出を少ない容積に抑制しながら完了させることが可能となる。
【００３９】
請求項３に係る発明によれば、さらに短時間で効率良く油性汚染物を吸い出して回収することが可能となる。
【００４０】
請求項４に係る発明によれば、粘度の高かった油性汚染物の粘度を下げて抽出を容易にし、ほぼ密閉された透明容器内で発生したガス圧力により油性汚染物を自噴させるので汚染浄化をさらに効率化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の第１実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態においては、主に揮発性有機塩素化合物（ＶＯＣｓ）による汚染地層１′を修復する場合について説明する。また、重金属その他、エンジン潤滑油等の汚染物質による汚染地層１′を修復する場合にも適用することができる。
【００４２】
図１は汚染地層浄化デモ装置の要部斜視図であり、ほぼ立方体に鋼鉄製の枠（図から省略）が組まれ、その枠に透明なアクリル樹脂板が固定され（以後、「ガラス張り」という）、周囲から透視可能な箱型の透明容器５が形成されている。この透明容器５は、ほぼ立方体を構成する６面のうち、上面だけが上蓋４０により開閉自在であり密閉も可能である。そして、相当の圧力、高温および容器内部の噴流に耐えるような強度に設計されている。
【００４３】
透明容器５の上蓋４０はクレーン等で四隅を均等に吊り上げることにより水平を維持して昇降可能である。また、図示せぬボルト止めの支援による閉蓋状態では圧力鍋のように気密性を保持することができる。ただし、透明容器５の設計強度を超える程の危険な高圧を回避する安全対策として上蓋４０には安全弁１６が配設されている。
【００４４】
上蓋４０の中心部近傍には、卓上ボール盤に似て垂直に自立する支柱６０が配設されている。その支柱６０の一側面には長手（垂直）方向にラックギヤ６２が形成され、これに噛合するピニオンギヤ６３と、そのピニオンギヤ６３に軸結合した操作ハンドル６４を備えて上下動作自在であって、圧入ロッド１１にきりもみ回転力を付与するモータ６５が配設されている。このモータ６５は図示せぬ減速機構を介して垂直に軸支された圧入ロッド１１を毎分数回転できりもみ回転させることが可能である。
【００４５】
圧入ロッド１１の上端近傍にはスイーベル６１が配設され、このスイーベル６１は圧入ロッド１１を回転自在に支承しながら圧入ロッド１１内に流体を圧入可能である。圧入ロッド１１の先端近傍には第１の噴射ノズル１２ｊと第２の噴射ノズル１２ｋが軸直角方向に開口している。この圧入ロッド１１を先端から透明容器５の汚染地層１中に差し込めばスイーベル６１から圧入する流体を汚染地層１中へ注射することが可能である。
【００４６】
スイーベル６１には第１液２ｘを圧入する第１の経路２１ｘと、第２液２ｙを圧入する第２の経路２１ｙが独立して配管接続され、図２に示すように、後記する２液独立圧入手段３０の一部を構成している。
【００４７】
上蓋４０における圧入ロッド１１の貫通点から放射状の等距離に、それぞれ圧入ロッド１１と平行かつ垂直な抽出管９が、上蓋４０から下向きに植設され、汚染地層１の上部近傍にスクリーン１５を開口している。スクリーン１５は４本の抽出管９それぞれの周面に内外を貫通するように穿孔された直径約１ｍｍのパンチ孔により形成されている。なお、スクリーン１５はパンチ孔に限らずスリット形状でも構わない。
【００４８】
また、汚染地層浄化デモ装置１００により油性汚染物１４を回収するにあたり、水に浮く油膜の深さＤに一致させるようにスクリーン１５の深さを調整可能なスクリーン深さ調整機構１３を上蓋４０の四隅の近傍に備えている。なお、ここでいう深さＤは上蓋４０から油性汚染物１４の油膜厚みの中間までの距離を意味する。
【００４９】
抽出管９のそれぞれに回収管１８が接続され、抽出された汚染洗浄液１０を所定の廃液槽に一時収容できるように配管されている。なお、デモ効果を狙って見学者から容易に目視できるような廃液槽の構造であることが望ましい。つまり、回収管１８から廃液槽へと吐出される汚染洗浄液１０が、例えば当初は濃厚な油性汚染物１４であったところを、洗浄が進行するにつれ、見学者の目の前で透明性が高い真水へと変化する様子を見せることに意義がある。
【００５０】
上蓋４０における圧入ロッド１１の近傍で圧入ロッド１１と平行かつ垂直な注水管１９が、上蓋４０から下向きに植設され、汚染地層１の下部近傍で放射状の注水・噴射が可能であるように開口している。この注水管１９は圧入ロッド１１とは別に大量の洗浄水を注水することが好適な場合に注水の用をなす。
【００５１】
汚染地層浄化デモ装置１００は、フェントン反応によるＶＯＣｓ浄化促進手段として、硫酸鉄（ＩＩ）を含む鉄（ＩＩ）塩が添加された第１液２ｘと、過酸化水素が添加された第２液２ｙを併用した場合の顕著な効果を見せることもできる。ただし、デモ効果の妨げになる水蒸気の発生があれば、その湯煙を見学者の視界から遮蔽できる構造にすることが好ましい。
【００５２】
フェントン反応は周知のようにＶＯＣｓによる汚染の浄化に効果的で、汚染物質は過酸化水素によって速やかに崩壊し、最終生産物である二酸化炭素と水になるほか、塩素で処理された合成物が存在すれば、塩化物イオンも分解され無害化される。そのフェントン反応に伴って発熱し、汚染地層１を例えば８０℃〜１００℃まで過熱できるので、ＶＯＣｓを高速度で分解する化学反応を促進するほか高粘度の油性汚染物１４に対しては、粘性を低下させることにより抽出管９からの抽出を効率良くすることが可能である。
【００５３】
ここで、汚染地層浄化デモ装置１００を用いてプロモーション・デモを実施することが可能なフェントン反応による汚染地層浄化（以下、「フェントン浄化」という）の概略を説明する。
図２はＶＯＣｓを含む原位置の汚染地層１′にも対するフェントン浄化の説明図であり、汚染地層１′に挿入された圧入ロッド１１を通し、２液でなるフェントン薬液を汚染地層１′へ独立に圧入して汚染地層１′を撹拌することにより、短時間で汚染地層浄化を完了させるように構成された２液独立圧入手段３０を示している。
【００５４】
２液独立圧入手段３０は汚染地層１′に直接挿入された圧入ロッド１１を通してフェントン薬液を圧入する。この、２液独立圧入手段３０は、２液でなるフェントン薬液のうち、一方の第１液２ｘを供給する第１液供給手段４ｘと、他方の第２液２ｙを供給する第２液供給手段４ｙと、これらにより供給された第１液２ｘおよび第２液２ｙの隔離を保ちながら、これら２液それぞれを所定の圧力に加圧して圧入ロッド１１に圧入可能な噴射ポンプ７を備えている。
【００５５】
噴射ポンプ７は、原位置における汚染地層１に対し、フェントン薬液を１００ＭＰａから４００ＭＰａに加圧して圧入ロッド１１に圧入する。しかし、デモが目的である汚染地層浄化デモ装置１００の場合、透明容器５の設計耐圧を超えない程度に制限して用いる。しかも、透明容器５内の油性汚染物１４が、見学者の見ている前で数十分のうちに浄化を完了できる程度に、フェントン反応を速度調整するようにフェントン薬液を圧入する。
【００５６】
２液独立圧入手段３０は、圧入ロッド１１に第１のポンプ７ｘと第２のポンプ７ｙによりそれぞれ独立に圧入された第１液２ｘと第２液２ｙを、圧入ロッド１１から相反して遠ざける方向に噴射させるように、圧入ロッド１１の先端近傍の周面に、原位置浄化用にあっては軸方向に約２０〜６０ｃｍ間隔で第１の噴射ノズル１２ｊおよび第２の噴射ノズル１２ｋが離間して配設されている。このため、第１液２ｘおよび第２液２ｙの２液でなるフェントン薬液が互いに遠ざかる方向、すなわち、深遠部１ｘと、その反対方向の深遠部１ｙに噴射される。ただし、この軸方向の離間距離も、デモが目的である汚染地層浄化デモ装置１００の場合、約１０ｃｍ程度の短い間隔とすることで良好な結果が得られた。
【００５７】
図２に示す圧入ロッド１１は２重管構造のため、２種類の流体を独立に流通させるが、３重以上の多重管構造にしても構わない。そして、圧入ロッド１１は図１に示したスイーベル６１により、原位置においてはＲ方向に毎分４〜１２回転で自転しながら毎分１０〜３０ｃｍの速度で引き上げる。この、自転速度と引き上げ速度も、デモが目的の汚染地層浄化デモ装置１００においては適切に加減する。自転速度はモータ６５を制御し、引き上げ速度は操作ハンドル６４の手動操作で加減する。
【００５８】
本来、高速反応により工期の短縮するためのフェントン反応であるため、原位置の地下にある汚染地層１′において化学反応の高速化を狙った工法であるが、見学者の見ている前で数十分のうちに浄化を完了できる安全範囲内でフェントン反応の速度を制限することにより、プロモーション・デモの効果を上げるものとする。
【００５９】
なお、安全上の制約条件として、透明容器５の設計耐圧を超えて破壊するような圧力にならない程度に制限して用いる。しかも、透明容器５内の油汚染が、見学者の見ている前で数十分のうちに浄化を完了できる程度に、フェントン反応の速度を制限しながら、圧入ロッド１１にフェントン薬液を圧入する。
【００６０】
したがって、２液でなるフェントン薬液のうち、一方の第１液２ｘは硫酸鉄（ＩＩ）を含む鉄（ＩＩ）塩が添加された水溶液、他方の第２液２ｙは過酸化水素が添加された水溶液であり、汚染物質の種類または汚染地層１′の地質に応じて、薬液の種類、濃度、分量および頻度または圧入のタイミング等を最適に制御する。
【００６１】
なお、この２液でなるフェントン薬液も、デモが目的である汚染地層浄化デモ装置１００の場合は、フェントン反応が高速で進む第１液２ｘを硫酸鉄（ＩＩ）とせずに、反応速度が遅くなるような種類の鉄（ＩＩ）塩を選択して添加した水溶液を採用しても構わない。
【００６２】
このような、原位置における汚染地層１′のフェントン浄化は該当する場所に相当の設備群を完備することが必要であるが、いつでも、どこでも、交通至便の都会地でもプロモーション・デモの目的を達成するために、移動および設置が容易であるように軽便な設備群でも構成できる。
【００６３】
ここで、汚染地層浄化デモ装置１００の構成を再確認するとともに、作用・効果を説明する。汚染地層浄化デモ装置１００は汚染地層浄化システム９０を普及し促進させるため、汚染浄化の模擬実験をプロモーション・デモして見せるようにした普及促進手段である。したがって、汚染地層浄化システム９０の液送部のうち、模擬実験するために必要最小限の機能を含んでいる。具体的には、噴射ポンプ７、圧入ホース１７、圧入ロッド１１、抽出管９および回収管１８であり、デモの趣旨や状況に応じて、図示せぬ廃液槽、水槽５４またはフェントン試薬を添加するオプション添加手段６を備える。
【００６４】
具体的には、地上に設置された透明容器５に充填された汚染地層１を、噴射液２により撹拌しながら汚染地層１の中に配設された抽出管９のスクリーン１５から汚染物質を抽出するように噴射ポンプ７および配管等の設備群を備えてシステム構成されている。
【００６５】
図１に示した汚染地層浄化デモ装置１００は、フェントン浄化を併用した場合にも、油性汚染物１４が効率よく回収される効果をプロモーション・デモして見せることが可能である。その際はデモが目的なので、原位置に井戸を掘削した噴射孔３に圧入ロッド１１を挿入する代わりに、地上に目視可能な見本を設置する。
【００６６】
具体的には原位置の汚染地層１′を掘り出して図１に示す透明容器５の中に充填した汚染地層１をプロモーション・デモに適する程度の穏やかさで汚染浄化する。そして、透明容器５内における汚染地層１の撹拌作用のほか、フェントン反応により発熱を伴ったＣＯ2等のガス発生状況および油性汚染物１４の抽出される様子が鮮明に観察できる。
【００６７】
汚染地層浄化デモ装置１００では、汚染地層１′から掘り出した約１ｍ3の土を密閉可能な透明容器５に詰め込んで汚染地層１を内部に模擬する。このように透明容器５の内部に模擬された汚染地層１の中心を汚染の核心と見なし、その核心または近傍に上下動作および回転動作自在に配設された噴射ノズル１２から噴射液２を調整自在に噴射する。
【００６８】
第１、第２の噴射ノズル１２ｊ，１２ｋは、透明容器５の中心から半径方向に噴射可能であり、ほぼ密閉された透明容器５内はその噴射により内部圧力が高まる。
【００６９】
一方、透明容器５の内周壁面に近い位置で垂直に配設された抽出管９は、汚染地層１′の底部近傍でスクリーン１５を汚染地層１の中に開口している。
噴射ノズル１２から噴射液２が噴射されることにより高まった内部圧力を大気圧と均衡させるように、汚泥等がスクリーン１５を透過して抽出管９内へ抽出され、抽出管９に接続された回収管１８を通じて透明容器５外へと抽出される。
【００７０】
ここで、スクリーン１５が汚染地層１の地表面より少し下がった深さＤに保持されていれば、水よりも比重が軽くて浮かぶ性質の油性汚染物１４のみを効率良く抽出することが可能である。
【００７１】
スクリーン１５が油性汚染物１４のみに浸っている状態を保持すれば、スクリーン１５を通過した油性汚染物１４のみを抽出して汚染地層１から排除できる。
【００７２】
実際に原位置の汚染地層１′を掘り出して透明容器５の内部に充填し、汚染地層１′と類似または同等に模擬して設定した汚染地層１に含まれる汚染物質を、透明容器５の内から外へ抽出するように汚染地層浄化システム９０を稼動する。
【００７３】
このようにして、従来から測定・検査されている数値等のデータ以前に、透明容器５の内部に模擬した汚染地層１が、見た目の変化を伴って速やかに浄化される様子を、見学者に観察させることによって汚染地層浄化システム９０の有効性を訴求できる。
【００７４】
また、見学者を飽きさせずに済む。なぜならば、噴射液２により汚染地層１′を撹拌しながら噴射ノズル１２の配設されたスクリーン１５から汚染物質を抽出する重要な工程のみ局部的に観察させるというデモを短時間で完結できるからである。
【００７５】
一方、見学者の興味関心が薄いであろうと推定されるポンプ等の支援設備は背後で目立たない位置に配設しておけば、透明容器５のみをクローズアップできる。同様の理由かつ時間を要する廃液処理等の工程はとりあえず後回しにできるため、見学者の時間的または精神的な負担を軽減し、緊張感および集中力を維持できる短時間に高い説得効果が得られる。
【００７６】
また、交通不便な場所にある原位置の汚染地層１′であっても、そこから約１ｍ3程度を掘り出して、汚染地層浄化デモ装置１００の設置箇所まで搬入すれば、いつでもどこでも、場所、時間、天候、機材に関する制約条件を少なく交通至便の都会地でも、主催者および見学者の都合に合わせて汚染地層浄化システム９０のプロモーション・デモが開催できる。
【００７７】
なお、汚染地層浄化デモ装置１００に通常の測定および検査を併用すれば、それらのデータも提示できるので試験研究用に好適であることは言うまでもない。つまり、原位置から約１ｍ3ばかり掘り出した汚染地層１′を透明容器５に充填することにより模擬した汚染地層１に対して、汚染地層浄化デモ装置１００を１回稼動すれば、汚染地層浄化システム９０を用いて該当する汚染地層１′の浄化を実地検証したことに匹敵する。
【００７８】
そして、汚染地層浄化システム９０による浄化の効果、すなわち、汚染地層１′に対する浄化対策の費用対効果の目安が推定できる。ひいては、地権者、土地売買斡旋業者、施工業者など利害関係者の理解が短時間で得られる。このようなわけで、汚染地層浄化システム９０を普及促進させるのに汚染地層浄化デモ装置１００は絶大な効果が得られる。
【００７９】
また、汚染地層浄化デモ装置１００の浄化対象となる汚染地層１が、主にエンジン潤滑油等の油性汚染物１４である想定によるプロモーション・デモの場合、ガソリンスタンドまたは自動車整備工場から発生したオイル交換による約１００リットルばかりの廃油等を、透明容器５に充填した約１ｍ3の汚染地層１に混入してデモの開始に備えておく。
【００８０】
そして、水に浮いた油膜の深さに一致する深さＤに、スクリーン１５の深さを一致させるように、スクリーン深さ調整機構１３により、抽出管９の高さを調整すれば、汚染地層１から高濃度の油性汚染物１４のみを短時間で吸い出せるので、効率良く油性汚染物１４を回収することが可能となる。その結果、処理を必要とする油水混濁廃液の抽出を少ない容積に抑制しながらプロモーション・デモを完了させることが可能となる。このとき粘性の高い真っ黒な廃油が回収管１８から排出される様子を見学者に見せることで、プロモーション・デモの目的を達成できる。
【００８１】
プロモーション・デモの進行に応じて、注水管１９から圧入ロッド１１とは別に、毎分２０リットル程度の洗浄水を透明容器５内へ注水することにより、透明容器５の汚染地層１を洗浄して回収管１８から排出される汚染洗浄液１０が、黒い油水混濁廃液から透明な真水に変化する様子を見学者に見せれば、数値データとは異なる格別の訴求効果が得られる。
【００８２】
また、負圧吸引手段として図３に示した真空ポンプ５１を回収管１８に接続して吸引した場合は、さらに短時間で効率良く油性汚染物１４を吸い出して回収することが可能となる。
【００８３】
以上のように汚染地層浄化デモ装置１００を用いて、汚染地層浄化システム９０による浄化のプロモーション・デモを実施すれば、ガソリンスタンドや自動車整備工場の小規模な跡地に残存するエンジン潤滑油等の油性汚染物１４を、コンパクトな汚染地層浄化システム９０により短時間で完全浄化できることの理解が得られるので、当該浄化が普及促進される。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】汚染地層浄化デモ装置の要部斜視図である。
【図２】フェントン浄化の説明図である。
【図３】従来の汚染地層浄化システムのプラント構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８５】
１    （模擬した）汚染地層
１′  （原位置の）汚染地層
２      噴射液
２ｘ    第１液
２ｙ    第２液
３      噴射孔
４ｘ    第１液供給手段
４ｙ    第２液供給手段
５      透明容器
６      オプション添加手段
７，７ａ  噴射ポンプ
９      抽出管
１０    汚染洗浄液
１１    圧入ロッド
１２，１２ａ，１２ｊ，１２ｋ  噴射ノズル
１３    スクリーン深さ調整機構
１４    油性汚染物
１５，４７    スクリーン
１６    安全弁
１７    圧入ホース
１８    回収管
１９    注水管
２１ｘ  第１の経路
２１ｙ  第２の経路
３０    ２液独立圧入手段
４０    上蓋
５０    処理プラント
５１    真空ポンプ
５２    ノッチタンク
５３    曝気装置
５４    水槽
５５    活性炭吸着塔
５６    沈殿槽兼洗浄槽
５８    フィルタープレス
５９    プレス汚泥
６０    支柱
６１    スイーベル
６２    ラックギヤ
６３    ピニオンギヤ
６４    操作ハンドル
６５    モータ
９０    汚染地層浄化システム
１００  汚染地層浄化デモ装置
Ｄ      （油膜の）深さ
Ｒ      圧入ロッドの回転方向
【図１】
2006334570.tif 000003
【図２】
2006334570.tif 000004
【図３】
2006334570.tif 000005