(57)【要約】【課題】より多くの酸素を地下水に溶存させ、好気性分解領域での浄化処理をより効率的且つ確実に行えるようにした汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法を提供する。【解決手段】揮発性有機化合物で汚染された汚染領域Ｒに揚水井戸１を配設するとともに、揚水井戸１を間にして第１注水井戸２と第２注水井戸３を配設する。そして、第１注水井戸２から供給し一方の汚染領域Ｒ１を流通させて揚水井戸で地下水Ｗを汲み上げ、一方の汚染領域Ｒ１に嫌気性分解領域Ｐ１を形成し、第２注水井戸３から供給し他方の汚染領域Ｒ２を流通させて揚水井戸１で地下水Ｗを汲み上げ、他方の汚染領域Ｒ２に好気性分解領域Ｐ２を形成する。さらに、第２注水井戸３から供給する地下水Ｗを冷却し溶存酸素量を増大させる。【選択図】図１
2015160175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性有機化合物で汚染された土壌及び地下水を微生物によって原位置で浄化処理する方法であって、
前記揮発性有機化合物で汚染された汚染領域に揚水井戸を配設するとともに、該揚水井戸を間にして、一方の汚染領域側に第１注水井戸を、他方の汚染領域側に第２注水井戸をそれぞれ配設し、
前記第１注水井戸から水を供給し前記一方の汚染領域を流通させて前記揚水井戸で汲み上げる第１循環によって、前記一方の汚染領域に嫌気性微生物で前記揮発性有機化合物を分解させる嫌気性分解領域を形成し、
前記第２注水井戸から水を供給し前記他方の汚染領域を流通させて前記揚水井戸で汲み上げる第２循環によって、前記他方の汚染領域に好気性微生物で前記揮発性有機化合物を分解させる好気性分解領域を形成するとともに、
前記第２循環で前記第２注水井戸から供給する前記水を冷却して溶存酸素量を増大させるようにしたことを特徴とする汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法。
【請求項２】
請求項１記載の汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法において、
前記水が前記揚水井戸から汲み上げた地下水であることを特徴とする汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法において、
前記第２循環で前記水を冷却するとともに曝気処理して前記水の溶存酸素量を増大させることを特徴とする汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法において、
前記第２循環で前記水に微細気泡を含有させることを特徴とする汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばテトラクロロエチレンやトリクロロエチレンなどの揮発性有機化合物で汚染された土壌及び地下水を微生物によって原位置で浄化処理する汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、テトラクロロエチレンやトリクロロエチレンなどの揮発性有機化合物（揮発性有機塩素系化合物）で汚染された土壌や地下水を原位置で浄化処理する方法の一つとして、バイオレメディエーションと称される方法が用いられている。
【０００３】
ここで、本願の出願人（発明者）は、揮発性有機化合物で汚染された汚染領域に揚水井戸を設け、この揚水井戸を間に、一方の汚染領域側に第１注水井戸を、他方の汚染領域側に第２注水井戸をそれぞれ配設し、揚水井戸と第１注水井戸と第２注水井戸でそれぞれ地下水を循環させつつ一方の汚染領域側に嫌気性分解領域を、他方の汚染領域側に好気性分解領域を形成し、揮発性有機化合物を嫌気性微生物と好気性微生物でそれぞれ分解させて原位置浄化処理する方法を発明し、既に特許出願を行っている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、この汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法では、第１注水井戸から栄養剤を注水するとともに第１注水井戸と揚水井戸の間に地下水の第１循環を形成し、第１注水井戸と揚水井戸の間の一方の汚染領域側に嫌気性分解領域を形成する。また、第２注水井戸でエアレーション（曝気）を行うなどして第２注水井戸から強制的に空気（酸素を含む気体）を供給し、第２注水井戸と揚水井戸の間に地下水の第２循環を形成し、第２注水井戸と揚水井戸の間の他方の汚染領域側に好気性分解領域を形成するようにしている。
【０００５】
さらに、本願の出願人（発明者）は、微細気泡（マイクロバブルやナノバブル）を第２注水井戸から第２循環で供給する発明についても、既に特許出願を行っている（特許文献２参照）。
【０００６】
この汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法においては、第２循環の地下水に微細気泡を供給することにより、この地下水に飽和溶存酸素量よりも多くの酸素を溶存させることができるとともに、地下水中に気泡（酸素）を長時間滞留させることができる。これにより、好気性分解領域の好気性状態を長時間良好に維持することができ、好気性分解領域における好気性微生物による浄化処理を、短時間で効率的且つ確実に行うことが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４７０２６７１号公報
【特許文献２】特開２０１２−０３５１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、上記の汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法では、地下水循環を第１循環と第２循環の２系統に分け、揚水井戸で汲み上げた揮発性有機化合物を含む地下水を順次嫌気性分解領域と好気性分解領域に供給することで、揮発性有機化合物を分解して浄化処理することができる。また、第２注水井戸から微細気泡を第２循環で供給することにより、好気性分解領域の好気性状態を好適に維持し、効率的且つ確実な浄化処理を実現することができる。
【０００９】
この一方で、第１注水井戸と第２注水井戸から注水した地下水は、第１循環と第２循環によって中心の揚水井戸に集水されるため、揚水井戸付近には嫌気的雰囲気と好気的雰囲気が共存する環境が形成される。
そして、第２循環に微細気泡を供給し、好気性分解領域の好気性状態を好適に維持することで嫌気的雰囲気と好気的雰囲気の共存領域を小さく抑えることができるが、さらにこの共存領域を小さくし、より効率的且つ確実に揮発性有機化合物を分解して浄化処理できるようにするという点で、改善の余地が残されていた。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、より多くの酸素を地下水に溶存させ、好気性分解領域での浄化処理をより効率的且つ確実に行えるようにした汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理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】
【００１１】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００１２】
本発明の汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法は、揮発性有機化合物で汚染された土壌及び地下水を微生物によって原位置で浄化処理する方法であって、前記揮発性有機化合物で汚染された汚染領域に揚水井戸を配設するとともに、該揚水井戸を間にして、一方の汚染領域側に第１注水井戸を、他方の汚染領域側に第２注水井戸をそれぞれ配設し、前記第１注水井戸から水を供給し前記一方の汚染領域を流通させて前記揚水井戸で汲み上げる第１循環によって、前記一方の汚染領域に嫌気性微生物で前記揮発性有機化合物を分解させる嫌気性分解領域を形成し、前記第２注水井戸から水を供給し前記他方の汚染領域を流通させて前記揚水井戸で汲み上げる第２循環によって、前記他方の汚染領域に好気性微生物で前記揮発性有機化合物を分解させる好気性分解領域を形成するとともに、前記第２循環で前記第２注水井戸から供給する前記水を冷却して溶存酸素量を増大させるようにしたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法においては、前記水が前記揚水井戸から汲み上げた地下水であることが望ましい。
【００１４】
さらに、本発明の汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法においては、前記第２循環で前記水を冷却するとともに曝気処理して前記水の溶存酸素量を増大させることがより望ましい。
【００１５】
また、本発明の汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法においては、前記第２循環で前記水に微細気泡を含有させることがさらに望ましい。
ここで、本発明に係る微細気泡とは、マイクロバブル（粒径５０μｍ〜１μｍ程度）やナノバブル（粒径１μｍ以下）と称される気泡を示し、通常のミリバブル（粒径数ｍｍ〜５０μｍ程度）と称される気泡（通常の気泡）よりも小径の気泡を示す。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法においては、第２循環で第２注水井戸から供給する水（別途用意した水や汲み上げた地下水）を所定の温度に冷却することによって、飽和溶存酸素量を高くすることができ、第２循環で第２注水井戸から供給する水の溶存酸素量を増大させることが可能になる。
【００１７】
これにより、本発明の汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法によれば、従来と比較し、好気性分解領域の好気性状態を長時間良好に維持することができ、嫌気的雰囲気と好気的雰囲気の共存領域を小さく抑えることができ、より効率的且つ確実に揮発性有機化合物を分解し好適に揮発性有機化合物に汚染された汚染土壌及び地下水を原位置で浄化処理することが可能になる。
【００１８】
また、本発明の汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法においては、水が揚水井戸から汲み上げた地下水であることにより、すなわち、例えば第１循環や第２循環で揚水井戸から汲み上げた地下水を利用し、第２循環でこの地下水を冷却し、溶存酸素量を増大させた地下水を第２注水井戸から供給（返送）することにより、効率的に浄化処理を行うことが可能になる。
【００１９】
さらに、本発明の汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法においては、第２循環で水を冷却するとともに曝気処理することにより、より確実且つ効果的に溶存酸素量を増大させることができる。これにより、好気性分解領域の好気性状態をさらに長時間良好に維持することが可能になる。
【００２０】
また、本発明の汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法においては、第２循環で水に微細気泡を含有させることにより、通常の気泡と比べて溶解量が多くなり、さらに確実且つ効果的に溶存酸素量を増大させることができる。さらに、通常の気泡と比べて水中での上昇速度が遅いため、水中に長時間存在させることができる。
【００２１】
また、第２循環で第２注水井戸から供給する水を冷却することにより、微細気泡の体積をより小さくし、飽和溶存酸素量をさらに高くすることができる。これにより、第２循環で第２注水井戸から供給する水の溶存酸素量をさらに増大させることが可能になり、且つ水中に微細気泡をさらに長時間存在させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態による汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法、これに用いる浄化処理装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図１を参照し、本発明の一実施形態に係る汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法について説明する。ここで、本実施形態は、揮発性有機化合物で汚染された土壌及び地下水を、微生物によって原位置で浄化処理する汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法に関するものである。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態による汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法に用いる浄化処理装置（浄化処理設備）Ａは、揮発性有機化合物で汚染された汚染領域Ｒに配置された揚水井戸１と、この揚水井戸１を間に一方の汚染領域Ｒ１側に配置された第１注水井戸２と、他方の汚染領域Ｒ２側に配置された第２注水井戸３とを備えて構成されている。
【００２５】
また、揚水井戸１には、その下端側に周囲の地下水Ｗを内部に透過させるためのスリット部１ａが設けられ、内部に挿入設置した揚水ポンプ１ｂの駆動によりスリット部１ａを介して地下水Ｗを集水し地上に汲み上げるように構成されている。
【００２６】
一方、第１注水井戸２と第２注水井戸３はそれぞれ、下端側にスリット部２ａ、３ａが設けられ、揚水井戸１で汲み上げた地下水Ｗを第１注水井戸２と第２注水井戸３のそれぞれの内部に供給した際に、この地下水Ｗをスリット部２ａ、３ａを通じて地中に返送できるように構成されている。
なお、図１では、揚水井戸１と第１注水井戸２と第２注水井戸３とがそれぞれ１つずつ設けられているように図示しているが、揚水井戸１と第１注水井戸２と第２注水井戸３はそれぞれ、複数設けられていてもよい。
【００２７】
さらに、本実施形態の浄化処理装置Ａにおいては、揚水井戸１の揚水ポンプ１ｂに繋がる配管４が地上にて二股に分岐しており、一方の分岐管５が栄養剤添加槽６に、他方の分岐管７が微細気泡生成槽８にそれぞれ繋げられている。また、栄養剤添加槽６と第１注水井戸２、微細気泡生成槽８と第２注水井戸３がそれぞれ、配管９、１０を介して繋げられている。
なお、栄養剤添加槽６は、一方の分岐管５から送られてきた地下水Ｗに、例えば窒素栄養源、炭素栄養源、有機酸、無機塩、ビタミンなどの栄養剤を添加するためのものである。
【００２８】
さらに、本実施形態の浄化処理装置Ａにおいては、微細気泡生成槽８と第２注水井戸３の間に、第２注水井戸３から供給する地下水（水）Ｗを所定の温度に冷却する熱交換器などの地下水冷却装置１１が設けられている。
なお、この地下水冷却装置１１は、揚水井戸１と微細気泡生成槽８の間に設けられていてもよい。また、地下水冷却装置１１によって冷却する温度（地下水Ｗの所定の温度）は、微細気泡生成槽８で地下水Ｗに微細気泡を含有させた状態において、所望の溶存酸素量となる温度であり、浄化処理サイトの状況（環境、汚染濃度など）等に応じて決めればよい。
【００２９】
また、微細気泡生成槽８は、他方の分岐管７から送られてきた地下水Ｗ内に微細気泡を含有させるためのものであり、微細気泡を生成する微細気泡生成装置（不図示）を備えている。微細気泡生成装置は、例えば、加圧溶解方式、旋回方式、スタティックミキサー方式などの公知の原理で微細気泡を生成する。そして、このような微細気泡生成槽８で微細気泡を含有した地下水（微細気泡水）は、酸素飽和水よりも多くの酸素を含有している。
【００３０】
また、このような微細気泡水において、微細気泡は、通常の気泡（ミリバブル）と比べて上昇速度が遅く、且つ溶解量が多くなるという特徴がある。さらに、通常の気泡は水中を上昇して水面で破裂するのに対し、微細気泡のマイクロバブルは水中で縮小して最終的に圧壊して消滅し、ナノバブルは水中に長期間にわたって存在する。このため、微細気泡を含む地下水を地中の汚染領域に供給すると、広い範囲に均一に供給され、早期に好気性雰囲気を形成するとともに、この好気性雰囲気を長時間維持することができる。また、マイクロバブルの圧壊時にはラジカルが発生するため、このラジカルで汚染物質（揮発性有機化合物）を分解することができる。
【００３１】
さらに、本実施形態の汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法においては、第２注水井戸３から供給する地下水Ｗが地下水冷却装置１１によって所定の温度に冷却される。このため、単に微細気泡生成槽８で微細気泡を地下水Ｗに含有させた場合と比較し、微細気泡の体積がより小さくなり、さらに、飽和溶存酸素量が高くなる。これにより、第２注水井戸３から供給する地下水Ｗの溶存酸素量がさらに増大し、地下水Ｗ中に微細気泡がさらに長時間存在するようになる。
【００３２】
上記のように構成した浄化処理装置Ａを用いて汚染土壌及び汚染地下水を浄化処理する際には、揚水井戸１内に挿入した揚水ポンプ１ｂを駆動し、揚水井戸１のスリット部１ａを介して周囲の地下水Ｗを集水しつつ地上に汲み上げる。このように揚水井戸１から地下水Ｗを汲み上げると、一方の汚染領域Ｒ１には、第１注水井戸２側から揚水井戸１に向けて流れる地下水流Ｔ１が発生し、他方の汚染領域Ｒ２には、第２注水井戸３側から揚水井戸１に向けて流れる地下水流Ｔ２が発生する。
【００３３】
また、本実施形態において、一方の汚染領域Ｒ１から集水した地下水Ｗと他方の汚染領域Ｒ２から集水した地下水Ｗとが、揚水井戸１内で混合されて地上に汲み上げられる。そして、地上に汲み上げた地下水Ｗのうち一部の地下水は、一方の分岐管５を介して栄養剤添加槽６に送られ、この栄養剤添加槽６で、栄養剤が添加される。
【００３４】
このように栄養剤を添加した地下水Ｗは、配管９を通じて第１注水井戸２に供給され、この第１注水井戸２のスリット部２ａから再度地中に返送される。返送された栄養剤を含む地下水Ｗは、一方の汚染領域Ｒ１を流通する地下水流Ｔ１によってこの一方の汚染領域Ｒ１を通過し、再度揚水井戸１に集水される。
【００３５】
これにより、揚水井戸１を間に一方の汚染領域Ｒ１側には、揚水井戸１から栄養剤添加槽６に、栄養剤添加槽６から第１注水井戸２に、第１注水井戸２から一方の汚染領域Ｒ１を通じて再び揚水井戸１に循環する地下水Ｗの第１循環Ｓ１が形成される。
【００３６】
そして、このように形成された地下水Ｗの第１循環Ｓ１によって、栄養剤を含む地下水Ｗが順次一方の汚染領域Ｒ１を通過するとともに、土着の微生物が活性化して土壌や地下水中の酸素が消費され、一方の汚染領域Ｒ１側には、土着の嫌気性微生物が活性化した嫌気性分解領域Ｐ１が形成される。
【００３７】
次に、揚水井戸１で汲み上げられ、他方の分岐管７を介して微細気泡生成槽８に送られた地下水Ｗには、この微細気泡生成槽８で微細気泡が含有（生成）され、その溶存酸素量が増大される。また、地下水冷却装置１１によって、微細気泡が含有された地下水Ｗが所定の温度に冷却される。そして、溶存酸素濃度が増大し、所定の温度に冷却された地下水Ｗは、配管１０を介して第２注水井戸３に供給され、この第２注水井戸３のスリット部３ａから再度地中に返送される。返送された溶存酸素濃度が高く、冷却された地下水Ｗは、他方の汚染領域Ｒ２を流通する地下水流Ｔ２によってこの他方の汚染領域Ｒ２を通過し、再度揚水井戸１に集水される。
【００３８】
これにより、揚水井戸１を間に他方の汚染領域Ｒ２側には、揚水井戸１から微細気泡生成槽８に、微細気泡生成槽８から地下水冷却装置１１に、地下水冷却装置から第２注水井戸３に、第２注水井戸３から他方の汚染領域Ｒ２を通じて再び揚水井戸１に循環する地下水Ｗの第２循環Ｓ２が形成される。
【００３９】
そして、このように形成された地下水Ｗの第２循環Ｓ２によって、溶存酸素濃度が高い地下水Ｗが順次他方の汚染領域Ｒ２を通過するとともに、土着の微生物が活性化し、この他方の汚染領域Ｒ２側には、土着の好気性微生物が活性化した好気性分解領域Ｐ２が形成される。
【００４０】
例えばテトラクロロエチレン（揮発性有機化合物）で汚染された汚染領域Ｒに第１循環Ｓ１と第２循環Ｓ２を形成して地下水Ｗを循環させた場合には、第１循環Ｓ１で形成した嫌気性分解領域Ｐ１で、テトラクロロエチレンが活性化した嫌気性微生物による脱塩素反応でトリクロロエチレンひいてはシス−１，２−ジクロロエチレンに分解される。さらに、このようにトリクロロエチレンひいてはシス−１，２−ジクロロエチレンに分解された揮発性有機化合物が、第１循環Ｓ１によって地下水Ｗとともに揚水井戸１から汲み上げられる。
【００４１】
ついで、このトリクロロエチレンひいてはシス−１，２−ジクロロエチレンを含む地下水Ｗが、第２循環Ｓ２に送られ、第２注水井戸３から好気性分解領域Ｐ２に流通する。これにより、嫌気性分解領域Ｐ１の嫌気性微生物でトリクロロエチレンひいてはシス−１，２−ジクロロエチレンまで分解された揮発性有機化合物は、好気性分解領域Ｐ２で活性化した好気性微生物による脱塩素反応で塩化ビニルを経て二酸化炭素に分解される。
【００４２】
また、本実施形態において、揚水井戸１で汲み上げた地下水Ｗは、嫌気性分解領域Ｐ１を通過した第１循環Ｓ１の地下水Ｗと、好気性分解領域Ｐ２を通過した第２循環Ｓ２の地下水Ｗとが揚水井戸１内で混合される。そして、地上に汲み上げるとともに、一方の分岐管５と他方の分岐管７によって第１循環Ｓ１と第２循環Ｓ２とに振り分けられる。このため、嫌気性分解領域Ｐ１を通過してトリクロロエチレンひいてはシス−１，２−ジクロロエチレンまで分解された揮発性有機化合物の一部は、再度第１循環Ｓ１によって嫌気性分解領域Ｐ１を通過するように循環することになる。しかしながら、継続的に揚水井戸１で地下水Ｗを汲み上げ第１循環Ｓ１と第２循環Ｓ２に振り分けて循環することで、汚染領域Ｒのテトラクロロエチレンの全てが嫌気性分解領域Ｐ１と好気性分解領域Ｐ２を通過し、徐々に二酸化炭素まで分解されて無害化される。
【００４３】
これにより、汚染領域Ｒ全体のテトラクロロエチレンで汚染された汚染土壌及び汚染地下水が確実に浄化処理される。また、このとき、順次揚水井戸１で汲み上げた地下水Ｗの揮発性有機化合物濃度を測定することで、汚染土壌及び汚染地下水の浄化処理の程度を確認することができる。
【００４４】
したがって、本実施形態の汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法においては、地下水Ｗの第１循環Ｓ１によって一方の汚染領域Ｒ１側に嫌気性分解領域Ｐ１が形成される。これにより、この領域Ｐ１で活性化した嫌気性微生物によって揮発性有機化合物を分解することができる。また、地下水Ｗの第２循環Ｓ２によって他方の汚染領域Ｒ２側に好気性分解領域Ｐ２が形成される。これにより、嫌気性分解領域Ｐ１で無害化されるまで分解しきれていない揮発性有機化合物がこの好気性分解領域Ｐ２に地下水Ｗとともに流通することで、確実に揮発性有機化合物を好気性微生物によって無害化されるまで分解することができる。
【００４５】
また、本実施形態の汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法においては、第２循環Ｓ２で第２注水井戸３から供給する地下水Ｗに微細気泡を含有させる。この微細気泡は、通常の気泡と比べて溶解量が多いため、地下水Ｗの溶存酸素量を増大させることができ、また、通常の気泡と比べて水中での上昇速度が遅いため、地下水Ｗ中に長時間存在させることができる。
【００４６】
さらに、本実施形態の汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法においては、第２循環Ｓ２で第２注水井戸３から供給する地下水Ｗを所定の温度に冷却することにより、微細気泡の体積をより小さくし、また、飽和溶存酸素量を高くすることができる。これにより、第２循環Ｓ２で第２注水井戸３から供給する地下水Ｗの溶存酸素量をさらに増大させることが可能になり、且つ地下水Ｗ中に微細気泡をさらに長時間存在させることが可能になる。
【００４７】
よって、本実施形態の汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法によれば、従来と比較し、好気性分解領Ｐ２の好気性状態をさらに長時間良好に維持することができ、嫌気的雰囲気と好気的雰囲気の共存領域を小さく抑えることができ、より効率的且つ確実に揮発性有機化合物を分解し好適に揮発性有機化合物に汚染された汚染土壌及び地下水を原位置で浄化処理することが可能になる。
【００４８】
以上、本発明による汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４９】
例えば、本実施形態では、第１注水井戸２から栄養剤を添加した地下水Ｗを地中に返送することで、土着の嫌気性微生物を活性化させた嫌気性分解領域Ｐ１を形成し、また、第２注水井戸３から溶存酸素濃度を上昇させた地下水Ｗを地中に返送することで、土着の好気性微生物を活性化させた好気性分解領域Ｐ２を形成するものとしたが、第１注水井戸２に供給する地下水Ｗに嫌気性微生物を添加したり、第２注水井戸３に供給する地下水Ｗに好気性微生物を添加して、これら地下水Ｗが一方の汚染領域Ｒ１と他方の汚染領域Ｒ２にそれぞれ流通することで、嫌気性分解領域Ｐ１に嫌気性微生物を、好気性分解領域Ｐ２に好気性微生物を供給するようにしてもよい。
【００５０】
また、本実施形態では、揚水井戸１で汲み上げた地下水Ｗに対し栄養剤の添加のみを施して第１注水井戸２から返送するものとしたが、例えば汲み上げた地下水Ｗを脱気装置などに送り、溶存酸素濃度を低下させた地下水Ｗを第１注水井戸２から返送するようにしてもよい。これにより、確実に第１循環Ｓ１によって嫌気性分解領域Ｐ１を形成することができるとともに、確実に嫌気性微生物を活性化させて揮発性有機化合物を分解させることができる。
【００５１】
さらに、本実施形態では、嫌気性分解領域Ｐ１と好気性分解領域Ｐ２をそれぞれ通過した地下水Ｗを揚水井戸１で混合しつつ汲み上げるものとしたが、嫌気性分解領域Ｐ１を通過した地下水Ｗと、好気性分解領域Ｐ２を通過した地下水Ｗとをそれぞれ区分しながら地上に汲み上げてもよい。この場合には、嫌気性分解領域Ｐ１を通過した地下水Ｗを全て微細気泡生成槽８に送り、好気性分解領域Ｐ２を通過した地下水Ｗを全て栄養剤添加槽６に送ることが可能になる。すなわち、第１循環Ｓ１と第２循環Ｓ２とを繋げた１系統の循環で地下水Ｗを循環させることができる。そして、このようにした場合には、嫌気性分解領域Ｐ１でトリクロロエチレンひいてはシス−１，２−ジクロロエチレンまで分解した揮発性有機化合物を全て、次工程の好気性分解領域Ｐ２に送ることができるため、本実施形態よりもさらに効率的に浄化処理を行なうことが可能になる。
【００５２】
また、本実施形態では、第２循環Ｓ２の微細気泡生成槽８が地下水Ｗに微細気泡を生成するためにのみ用いられるように説明を行なったが、微細気泡生成槽８では地下水Ｗに微細気泡を生成するとともに、この地下水Ｗに含まれた少なくとも揮発性有機化合物の一部が微細気泡生成槽８内の気相中に揮発、拡散している。このため、例えば微細気泡生成槽８の気相に活性炭などの吸着剤を収容した吸着槽を接続して浄化処理装置Ａを構成し、微細気泡を生成するとともに微細気泡生成槽８の気相を吸着槽に送ることで、気相中に揮発した揮発性有機化合物を吸着剤で捕集するようにしてもよい。この場合には、地中の微生物で揮発性有機化合物を分解し汚染土壌及び汚染地下水を浄化処理することができると同時に、地上においても汲み上げた地下水Ｗから揮発性有機化合物を除去することができるため、さらに効率的に浄化処理を行なうことが可能になる。
【００５３】
さらに、本実施形態では、土壌及び地下水を汚染している揮発性有機化合物がテトラクロロエチレン（トリクロロエチレン、シス−１，２−ジクロロエチレンを含む）であるものとして説明を行なったが、例えば、１，１，１−トリクロロエタン、ジクロロメタン、四塩化炭素、１，１−ジクロロエチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、１，３−ジクロロプロペン、ベンゼンなど他の揮発性有機化合物に対しても、本発明の汚染土壌及び汚染地下水の原位置浄化処理方法を適用することにより、本実施形態と同様に浄化処理することが可能である。また、例えばこれら揮発性有機化合物とともに、水銀、セレン、六価クロム、カドミウム、鉛、砒素などの重金属類が共存する複合汚染が生じている場合には、揚水井戸１で汲み上げた地下水Ｗに対し、不溶化処理などを施し、重金属類などの他の汚染物質を除去した地下水Ｗを各注水井戸２、３から地中に返送することで、他の汚染物質を除去しつつ揮発性有機化合物を分解処理することが可能である。
【００５４】
また、本実施形態では、揚水井戸１汲み上げた地下水Ｗを第１循環Ｓ１によって第１注水井戸２から一方の汚染領域Ｒ１に供給し、さらに地下水Ｗを第２循環Ｓ２によって第２注水井戸３から他方の汚染領域Ｒ２に供給するものとして説明を行った。
これに対し、本発明においては、必ずしも揚水井戸１で汲み上げた地下水Ｗを第１注水井戸２や第２注水井戸３から供給しなくてもよく、別途用意した水（地下水含む）を第１注水井戸２や第２注水井戸３から供給するようにして嫌気性分解領域Ｐ１と好気性分解領域Ｐ２を形成するようにしてもよい。
この場合においても、第２循環Ｓ２で第２注水井戸３から供給する水を所定の温度に冷却することによって、飽和溶存酸素量を高くすることができ、第２循環で第２注水井戸から供給する水の溶存酸素量を増大させることが可能になる。
これにより、本実施形態と同様、従来と比較し、好気性分解領域の好気性状態を長時間良好に維持することができ、嫌気的雰囲気と好気的雰囲気の共存領域を小さく抑えることができ、より効率的且つ確実に揮発性有機化合物を分解し好適に揮発性有機化合物に汚染された汚染土壌及び地下水を原位置で浄化処理することが可能になる。
【００５５】
なお、本実施形態のように揚水井戸１から汲み上げた地下水Ｗを用いることで、すなわち、第１循環Ｓ１や第２循環Ｓ２で揚水井戸１から汲み上げた地下水Ｗを利用し、第２循環Ｓ２でこの地下水Ｗを冷却し、溶存酸素量を増大させた地下水Ｗを第２注水井戸３から供給（返送）することにより、効率的に浄化処理を行うことが可能になる。
【００５６】
さらに、本実施形態では、第２循環Ｓ２で第２注水井戸３から供給する地下水Ｗに微細気泡を含有させるようにしているが、微細気泡を含有させることに限定しなくてもよい。すなわち、第２循環Ｓ２で第２注水井戸３から供給する地下水Ｗ（水）を冷却すれば、溶存酸素量を増大させることができ、これにより、好気性分解領域の好気性状態を長時間良好に維持することができ、嫌気的雰囲気と好気的雰囲気の共存領域を小さく抑えることができる。よって、微細気泡を含有させることなく、冷却した地下水Ｗ（水）を第２循環Ｓ２で第２注水井戸３から供給するようにしてもよい。この場合においても、十分に本実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。
【００５７】
また、第２循環Ｓ２で地下水Ｗ（水）を冷却するとともに曝気処理してもよい。この場合には、冷却と曝気の相乗効果により、より確実且つ効果的に溶存酸素量を増大させることができる。これにより、好気性分解領域の好気性状態をさらに長時間良好に維持することが可能になる。
さらに、曝気処理を行うことで地下水Ｗに含まれる揮発性汚染物質を気相中に揮発、拡散させることができるため、例えば曝気槽の気相に活性炭などの吸着剤を収容した吸着槽を接続して浄化処理装置Ａを構成し、曝気槽の気相を吸着槽に送ることで、気相中に揮発した揮発性有機化合物を吸着剤で捕集するようにしてもよい。この場合には、地中の微生物で揮発性有機化合物を分解し汚染土壌及び汚染地下水を浄化処理することができると同時に、地上においても汲み上げた地下水Ｗから揮発性有機化合物を除去することができるため、さらに効率的に浄化処理を行なうことが可能になる。
【符号の説明】
【００５８】
１      揚水井戸
１ａ    スリット部
１ｂ    揚水ポンプ
２      第１注水井戸
２ａ    スリット部
３      第２注水井戸
３ａ    スリット部
４      配管
５      一方の分岐管
６      栄養剤添加槽
７      他方の分岐管
８      微細気泡生成槽
９      配管
１０    配管
１１    地下水冷却装置
Ａ      浄化処理装置（浄化処理設備）
Ｐ１    嫌気性分解領域
Ｐ２    好気性分解領域
Ｒ      汚染領域
Ｒ１    一方の汚染領域
Ｒ２    他方の汚染領域
Ｓ１    第１循環
Ｓ２    第２循環
Ｔ１    地下水流
Ｔ２    地下水流
Ｗ      地下水（水）
【図１】
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