(57)【要約】      （修正有）【課題】揮発性化学物質（ＶＯＣ）で汚染された土壌を浄化するにあたり、粘性土中に取り込まれたＶＯＣに対しても効果があり、新たな物質による二次汚染や自然地盤環境を改質させるといった問題を発生しないで、現位置において土壌汚染物質を分解分離して除去することが可能な汚染土壌の処理工法を提供する。【解決手段】現位置のＶＯＣ汚染土壌を、地下削孔用アースオーガーに取り付けた土壌洗浄装置を用いて高温高圧空気によりジェット攪拌洗浄するとともに、オーガー翼周囲を上昇し排出される空気の流路・流速・流量を管理することによって汚染土壌の分解を促進し、含浸したＶＯＣの分離排出を促進させる。対象土壌が重金属類による複合汚染土壌の場合は、重金属類吸着性能を有する改質材をアースオーガーより噴射し混合攪拌して、汚染物質の不溶化を計る。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下削孔用アースオーガーに取り付けた土壌洗浄装置を用いて、現位置でＶＯＣ汚染土壌の浄化を行う汚染土壌の処理工法。
地下土壌内にオーガー軸（１）を回転させながら貫入させる際に、削孔対象土壌の全てが所定のオーガー翼（４）間を移動するようにさせることが可能であることを利用して、オーガー翼（４）が地中を移動する際、高圧高温空気を切削土塊に均質に噴射できるように配列したエアー噴出口（２）を有した土壌洗浄機構をオーガー翼間に取り付けて、切削土塊を分解するとともに土中に保持されたＶＯＣ成分を分離・気化せしめる。
上記の汚染土壌の処理工法がＶＯＣを対象とし、高圧高温空気を浄化移動媒体としていることを特徴とする汚染土壌の処理工法。
【請求項２】
オーガー下部から上昇する削孔対象土壌間に土壌洗浄通気翼（７）を用いて空気を通過させることによって、土壌中の水分を除去するとともにＶＯＣを分離・気化せしめる方法。
地下土壌内にオーガーを回転させながら貫入させる際に、オーガー回転と同時にオーガー下部から吐出させた空気がオーガー軸や翼に遮断されることなく、ＶＯＣ汚染土壌と均質に接触しＶＯＣ気化の効果をあげるべく、オーガー中間部に土壌洗浄通気翼（７）を取り付けて空気洗浄の効果を向上せしめる。
【請求項３】
オーガー軸（１）を通じて地下土壌中に放出された空気を、オーガー上部に取り付けた改良対象箇所の排気空気カバー蛇腹筒（１１）、および施工影響部の地表面上に敷設した空気密閉カバー（１６）の下部に設けた空気吸引管（１０）と空気吸引機を連結させた洗浄空気回収と空気循環推進機構システム。
【請求項４】
地中の土壌洗浄装置から噴射された高圧高温空気は、オーガー削孔回転で生じた回転軸周囲や、オーガー径の周囲に生じた未攪拌部分との境界あるいは周辺地盤の通気性に優れた箇所を通って上昇し、空中に放出される。
放出される空気中にはＶＯＣガスが含まれるために、これらを全て回収して〔請求項５〕で示す分解装置に送る。回転軸周囲には〔図−４〕で示すオーガーの上部に排気空気カバー蛇腹筒（１１）を配置し、上昇空気のみを蓄える空間を設け、その下部には地盤削孔オーガーとは反対方向に取り付けたオーガーで上昇する土粒子を捕らえて下方に落下させ、空気と土粒子を分離させて空気分だけを取り込む。オーガー径の周囲に生じた未攪拌部分との境界から放出された空気は十分にオーガー径を超える収集容積を持つ伸縮自由な蛇腹筒とその下部に地表面と密着するひだを有した放出空気の取り込み装置をオーガーに装着させて放出空気を取り入れる。周辺地盤の通気性に優れた箇所を通って上昇した放出空気は、地表面に設置した空気密閉カバー（１６）およびその直下に設置した空気吸引管（１０）で取り込む。シートの設置範囲は事前の調査および先に示した洗浄対象部分からの吸引を止めて確認する。
これらの集積装置と空気吸引装置を連結して全体の放出ガス吸引を実施する。
【請求項５】
土壌中から回収したＶＯＣガスを混入した空気を、大気汚染防止法の排出規制値以下に改質せしめて外気に放出する方法。
地下のＶＯＣ汚染土壌に噴射された高圧高温空気は、ＶＯＣおよびＶＯＣ分解ガスを混入して地下から〔請求項３〕で示したシステム装置で回収される。この空気にはまだ未分解のＶＯＣガスが含まれていたり、高温であったりするために直接大気中へ放出することはできないので、加熱分解した後、ＶＯＣ分解槽（１２）を通し、熱交換器（１３）で冷却して外気に放出する。
【請求項６】
対象土壌が重金属類による複合汚染土壌の場合は、ＶＯＣ洗浄後対象土壌に天然鉱物主体の重金属類吸着改質材を、同一装置を用いて混合攪拌し、重金属類の溶出量を基準値以下に抑えるための土壌浄化方法。
対象土壌が重金属類溶出量基準値を超えた複合汚染土壌の場合は、高温高圧空気洗浄によるＶＯＣ洗浄が終了した状態で、さらに重金属類不溶化処理が必要となる。アースオーガーを用いた本工法では、ＶＯＣ洗浄が完了した後アースオーガーを引き上げる際に、重金属類吸着性能を有する改質材を、オーガー軸（１）を通してオーガーヘッド（３）より噴射し混合攪拌して、汚染物質の不溶化を計ることが容易である。したがって、事前調査で複合汚染が既知である場合は、施工システムとして対策を施すものとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、ＶＯＣに汚染された土壌を現位置で浄化・不溶化する工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来のＶＯＣ汚染土壌の現位置浄化工法は、ａ．ＶＯＣ汚染土壌中に挿入した吸引管で土壌中のＶＯＣガスや地下水を吸引して、地上の分離装置でＶＯＣを回収する方法，ｂ．空気を混入させた高圧ジェット水流を用いてＶＯＣを含んだ土塊の分解を行い、土粒子と空気およびＶＯＣとで懸濁した水を地上に汲み上げて、これらの懸濁水からＶＯＣを分離させる方法，ｃ．生石灰等の発熱性無機化合物（ホットソイル等）を添加・混合することによって土中温度を上昇させ、ＶＯＣの気化を促す方法、ｄ．還元剤等を混入して化学的にＶＯＣを分解する方法、ｅ．バイオレメディエーションによる現位置浄化法などが用いられている。【０００３】  しかし、いずれの工法にも不確実な部分があり、二次汚染の問題やコスト・工期の面で問題があるため、最近多くみられる都市部の小規模なＶＯＣ汚染の浄化工事への普及を遅らせていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  これらの従来の方法には、次のような欠点があった。
（イ）地下吸引法では対象の汚染土壌中に一定間隔で吸引管を設置して実施するために、未処理部分が残り易くまた吸引に長期間を要する。
（ロ）高圧ジェット水を用いる方法は、対象地盤の支持力を著しく低下させるために、施工機械を稼動させるための作業地盤対策や隣接する構造物や地下埋設物対策が必要である。
（ハ）ホットソイル等や還元剤などの物質を土中に混合する方法は、新たな物質で自然地盤を改質させることになるため、新たな問題を惹起させる懸念がある。又投入した改良用材料に相当する量の余剰残土が発生する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  本発明は、以下のような施工順序をとる浄化・不溶化工法である。
現位置のＶＯＣ汚染土壌の位置を変えずに、空気による土壌洗浄機構を組み込んだアースオーガーを貫入させ、土中に浸透したＶＯＣの気化を促し汚染土壌の浄化を行う。【０００６】  調査結果に基づきＶＯＣ汚染土壌区域をアースオーガーの施工単位平面に応じて分割し、浄化深度および洗浄回数を決める。施工範囲の分割と洗浄回数は、対象地盤の高圧高温空気による洗浄効果に応じて決定する。【０００７】  浄化対象地盤の下端までオーガー軸（１）を貫入させながら、オーガー翼（４）の間に装着したエアー噴出口（２）より、オーガー翼の間を通過する土壌に対して高圧高温空気を均質に噴射させてＶＯＣの気化を促す。対象地盤にアースオーガーを貫入させると、アースオーガー先端部の掘削刃（オーガーヘッド３）とオーガー翼（４）の回転によって対象地盤のすべての土壌はオーガー翼の間を通過するので、このオーガー翼で連続的に切り取られた土壌の厚さと、地質に応じて空気圧・空気温度・貫入速度・空気量を調整する。また噴射空気による洗浄効果を向上させるために水平エアー誘導板（５）や垂直エアー誘導板（噴出エアー反射板６）を設ける。【０００８】  下部のオーガー翼で洗浄された対象土壌中のＶＯＣ成分の気化を更に促すために、オーガー軸中間部に土壌洗浄通気翼（７）を取り付けて高圧高温空気による洗浄の効果を向上させる。【０００９】  ＶＯＣの分解効果を上げるために、対象物件に応じてオゾンを併用する。【００１０】  土中に噴出した空気は、アースオーガーに組み込んだ空気と土砂を分離する土砂分分離翼（９）や地表に漏気した空気を回収する空気吸引管（１０）、オーガー軸をつたって排出された空気を回収する排出空気カバー蛇腹筒（１１）を使って、ＶＯＣ分解槽（１２）へ取り込む。分解処理後の空気は熱交換器（１３）で冷却した後、外部に放出する。【００１１】対象土壌が重金属類溶出量基準値を超える複合汚染土壌の場合は、高温高圧空気洗浄によるＶＯＣ洗浄が完了した後、アースオーガーを引き上げる際に天然鉱物主体の重金属類吸着性能を有する改質材をオーガーヘッド（３）より噴射し混合攪拌して、汚染物質の不溶化を計り重金属類の溶出量を基準値以下に抑える。
【発明の効果】
【００１２】  汚染土壌を地上に出さないので、汚染土壌の移動に伴う汚染の拡散の機会がなくなり、これにより二次汚染を懸念する必要がない。施工中も汚染土壌が気中に晒される事がなく、風雨による飛散や流出・溶出の恐れがない。
洗浄材料として空気を利用して、ホットソイル等や還元剤など土壌と混合する物質を使用しないので、新たな環境負荷や二次汚染の心配がなく余計な材料費用等がかからず最小限のコストで浄化できる。
洗浄によって排出除去したＶＯＣは分離装置で回収するとともに、分解するので有害物質の処理をすることが不要である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】  以下、本発明の実施の形態について説明する。
ＶＯＣ汚染土壌区域をアースオーガーの施工単位平面に応じて分割し、浄化深度および洗浄回数を決めるが、施工範囲の分割と洗浄回数は、対象地盤の高圧高温空気による洗浄効果に応じて決定する。砂質系地盤では施工範囲をラップさせずに円接施工とし、粘質系地盤の場合はすべての平面範囲をカバーできるようにラップ施工とするとともに、オーガー軸（１）の上下行による浄化操作を複数回施工することで対処する。【００１４】  オーガー軸（１）の貫入時に一定厚さで切り取られオーガー翼（４）間を通過する土塊に、エアー噴出口（２）より高圧高温空気をジェット噴射させて、土塊の分解と共にＶＯＣの分離を行う。土塊のオーガー翼間通過速度をコントロールすることで、土塊中に保持されたＶＯＣの分離と気化を促進させ、排出空気と共に地上へ排出させることによって、汚染土壌中のＶＯＣを基準値以下にせしめる。【００１５】  オーガーは対象汚染土の性状に応じて、掘削刃（３）・オーガー翼（４）の間隔や取り付け形状およびオーガー軸（１）への取り付け範囲・箇所数を決定する。【００１６】  土質に応じたＶＯＣの気化を促すために、エアーの噴射はオーガー軸（１）の垂直方向から水平に噴射させたり、オーガー翼（４）に取り付けて垂直方向に噴射させたり、オーガー翼（４）の傾斜方向に合せて土砂の搬出を促す方向に傾けたり、或いはその逆としたり、現地の土壌条件と用地条件に応じて機械装置性能を選定する。【００１７】  土塊の細粒化と土中水分の分離を促すために、土質に応じてオーガー翼形状・オーガー削孔形式およびエアーの噴出量・噴出位置・噴出角度を選定する。噴射効果を向上させるために対象土質に応じて、噴射方向に水平にエアー誘導板（５）を設けるほか、噴射方向の対面に空気による土粒子洗浄効果が向上するように加工した垂直エアー誘導板（噴出エアー反射板６）を設置する。この反射板は浄化対象範囲外への空気噴射の悪影響を回避するためにも使用する。【００１８】  オーガー軸（１）の中間部に取り付けた土壌洗浄通気翼（７）は、アースオーガー下部から吐出させた空気が上昇排出される際、オーガー軸や翼に遮断されオーガー翼外周に排出路が集中して空気と土壌の接触効果が低下するのを防止するため、通気孔（１４）を設けるほか、削孔土を外周部に押し付ける押付けガイド（１５）を装備し、通気誘導を計る。【００１９】  ＶＯＣ汚染の程度が著しい場合は、オーガー翼（４）の全長を延長させるとともにケーシングを併用して、垂直方向の空気流が発生するように加工し空気噴射攪拌翼（８）を多段に設置して、土塊の細粒化と土中水分の分離を促してＶＯＣ除去を促進させる。【００２０】  排出回収されるエアーと共に土の細粒分が排出される場合は、貫入オーガー翼と逆向きの土砂取りオーガー翼を一定間隔あけて設置した土砂分分離翼（９）によって排出空気と土砂の分離を計り、オーガー軸をつたって排出される空気は排気空気カバー蛇腹筒（１１）を経由して吸引機によりＶＯＣ分解槽（１２）に取り込む。【００２１】  土中へ送り込んだ空気がＶＯＣガスを伴って、オーガー周辺地盤から外部へ拡散するのを防ぐために、オーガー周辺及び周辺地盤表面に空気密閉カバー（１６）を敷設し負圧にして空気吸引管（��０）により排出ガスを吸引排出する。【００２２】  汚染土壌の浄化効率を向上させるために、多軸オーガー装置を適応させるほか水平攪拌装置を組み込む。【００２３】  汚染土壌の工学的な性状によっては、注水によって工学的に浄化に適した流動性をもたせる。この場合は、注入する水によって汚染物を対象範囲外に拡散させないよう中掘方式の採用や注入水の吸引を併用する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ＶＯＣ洗浄オーガー概念図
【図２】オーガー翼間洗浄機構
【図３】土壌洗浄通気翼
【図４】排出空気の回収システム図
【符号の説明】
【００２５】    １    オーガー軸
２    エアー噴出口
３    掘削刃（オーガーヘッド）
４    オーガー翼
５    水平エアー誘導板
６    垂直エアー誘導板（噴出エアー反射板）
７    土壌洗浄通気翼
８    空気噴射攪拌翼
９    土砂分分離翼
１０    空気吸引管
１１    排気空気カバー蛇腹筒
１２    ＶＯＣ分解槽
１３    熱交換器
１４    通気孔
１５    押付けガイド
１６    空気密閉カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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