(57)【要約】【課題】汚染土壌内に埋設される均質でかつ十分な強度を有するソイルパイルとこのソイルパイルを用いて汚染土壌を確実に浄化する方法を提供する。【解決手段】建物が建てられた敷地の直下の地中に存在する汚染物質が含まれる土壌（汚染領域）Ｋ内に、一定長のドーナツ状の断面を有する不織布袋１１に汚染物質分解微生物を混入した砂やオガクズなどの充填材１２を詰め、これを締め固めたパイルユニット１０を、上記不織布袋１１の孔部に配置される、多数の貫通孔１３ｈが設けられた有孔チューブ１３を用いて連結したソイルパイル１を埋設し、上記微生物の汚染物質分解作用により、汚染領域の汚染土壌を浄化するようにした。【選択図】図１
2008093499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定長さの不織布袋内に汚染物質を分解する微生物が混合された充填材を収納したパイルユニットを作製するとともに、これらのパイルユニット同士を、上記パイルユニットの充填材の内部に挿入される、その側面に多数の孔部が形成された有孔チューブを用いて連結した後、上記連結されたパイルユニットを、汚染物質が含まれる土壌中に予め埋設された案内管内を介して上記汚染土壌の存在する領域に挿入してから、上記案内管を引き抜いて上記汚染土壌中にソイルパイルを構築し、上記充填材中の微生物の汚染物質分解作用により上記汚染土壌を浄化するようにしたことを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
【請求項２】
上記不織布袋を環状の断面を有する不織布袋とするとともに、上記不織布袋の孔部に上記有孔チューブを通して上記パイルユニット同士を連結するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項３】
上記案内管を引き抜く際に、上記ソイルパイルと案内管が埋設されていた掘削孔壁との間の空間に、充填材を充填するようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項４】
上記案内管を複数の鋼管を連結して成る案内管とするとともに、上記パイルユニットの長さを上記鋼管の長さと同じ長さとしたことを特徴とする請求項３に記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項５】
汚染物質が含まれる土壌中に構築される、上記汚染物質を分解する微生物が混合された充填材を備えたソイルパイルであって、上記充填材を収納する所定長さの複数の不織布袋から成るソイルパイル本体と、複数の不織布袋を連結する、上記各布袋の内部に挿入される有孔チューブとを備えたことを特徴とするソイルパイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、汚染物質が含まれる土壌もしくは地下水などの汚染源を浄化する方法と、これに用いられるソイルパイルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、重油や有機溶媒などの汚染物質が含まれる汚染土壌を浄化する方法として、上記汚染物質を分解する微生物を含んだ浄化水を上記汚染土壌が存在する領域に供給して、上記微生物による分解効果により、上記汚染物質を分解して上記汚染土壌を浄化する方法が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
図４（ａ），（ｂ）は、従来の汚染土壌浄化システム５０の一例を示す図で、ここでは、自然状態での地下水位Ｗ１よりも低い位置に存在する揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌（以下、汚染領域という）Ｍを浄化する。具体的には、分解液タンク５１に収納された汚染物質分解微生物を含んだ浄化水を、注入パイプ５２を介して、上記汚染領域Ｍに供給するとともに、上記汚染領域Ｍの下部側に揚水設備５３を設置し、この揚水設備５３のノズル孔に連通するパイプ５４を介した吸引ポンプ５５を用いて負圧を与えることにより、上記ノズル孔から地下水を吸引する。これにより、上記地下水位Ｗ１を浄化対象となる汚染領域Ｍよりも低い位置Ｗ２まで低下させて上記浄化水が注入される分解領域Ｎを広げることができるので、上記汚染領域Ｍを効率よく浄化することができる。
このとき、上記注入パイプ５２により、菌活性液タンク５６に収納されている微生物活性化物質を含む菌活性液を、上記汚染物質分解微生物を含んだ浄化水とともに上記汚染領域Ｍに供給するとともに、上記注入パイプ５２及び上記揚水設備５３の周りを覆う、礫などで構成された砂柱５７にポンプ５８に接続される注気パイプ５９を取付けて上記分解領域Ｎに新鮮な空気を送り込んでやれば、上記分解領域Ｎの微生物を活性化させることができるので、上記汚染領域Ｍを更に効率よく浄化することができる。
【特許文献１】特開平９−２７６８３７号公報
【特許文献２】特開平９−２７６８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の浄化システムでは、汚染領域Ｍに汚染物質分解微生物を含んだ浄化水を供給するのは、注入パイプ５２のみなので、地下水流の分布状態によっては、分解領域Ｎを十分広げることができないといった問題点がある。
また、上記注入パイプ５２や揚水設備５３は、汚染領域Ｍの直上に構築する必要があるため、汚染領域Ｍの上部に建物などがある場合には、上記浄化システムを適用することは困難である。
一方、汚染領域Ｍの上部に建物がある場合は、上記建物からはなれた位置から、例えば、誘導式水平ボーリング機を用いてケーシングを削孔して、このケーシング内に汚染物質分解微生物を含んだ充填材を押し込んだ後、上記ケーシングを引き抜いて上記汚染領域Ｍ内にソイルパイルを構築する方法も考えられるが、この方法では、均質なパイルを構築することが困難なだけでなく、ソイルパイルの密度が低く、柔らかいパイルとなってしまうため、地盤沈下を誘引する恐れがあった。
【０００４】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、汚染土壌内に埋設される均質でかつ十分な強度を有するソイルパイルとこのソイルパイルを用いて汚染土壌を確実に浄化する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】
【０００５】
本願の請求項１に記載の発明は、所定長さの不織布袋内に汚染物質を分解する微生物が混合された充填材を収納したパイルユニットを作製するとともに、これらのパイルユニット同士を、上記パイルユニットの充填材の内部に挿入される、その側面に多数の孔部が形成された有孔チューブを用いて連結した後、上記連結されたパイルユニットを、汚染物質が含まれる土壌中に予め埋設された案内管内を介して上記汚染土壌の存在する領域に挿入してから、上記案内管を引き抜いて上記汚染土壌中にソイルパイルを構築し、上記充填材中の微生物の汚染物質分解作用により上記汚染土壌を浄化するようにしたものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の汚染土壌の浄化方法において、上記不織布袋を環状の断面を有する不織布袋とするとともに、上記不織布袋の孔部に上記有孔チューブを通して上記パイルユニット同士を連結するようにしたものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の汚染土壌の浄化方法において、上記案内管を引き抜く際に、上記ソイルパイルと案内管が埋設されていた掘削孔壁との間の空間に、充填材を充填するようにしたものである。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の汚染土壌の浄化方法において、上記案内管を複数の鋼管を連結して成る案内管とするとともに、上記パイルユニットの長さを上記鋼管の長さと同じ長さとしたものである。
請求項５に記載の発明は、汚染物質が含まれる土壌中に構築される、上記汚染物質を分解する微生物が混合された充填材を備えたソイルパイルであって、上記充填材を収納する所定長さの複数の不織布袋から成るソイルパイル本体と、複数の不織布袋を連結する、上記各布袋の内部に挿入される有孔チューブとを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、汚染物質が含まれる土壌を汚染物質を分解する微生物を用いて浄化する際に、所定長さの不織布袋内に上記微生物が混合された充填材を収納したパイルユニットを作製するとともに、これらのパイルユニットに、空気または上記微生物を含んだ浄化水を供給するための有孔チューブを通して上記パイルユニット同士を連結した後、上記連結されたパイルユニットを、上記汚染土壌中に予め埋設された、複数の鋼管を連結して成る案内管内を介して上記汚染土壌の存在する領域に挿入してから、上記案内管を引き抜いて上記汚染土壌中にソイルパイルを構築し、上記充填材中の微生物の汚染物質分解作用により上記汚染土壌を浄化するようにしたので、上記汚染土壌を効率よくかつ確実に浄化することができる。
また、本発明では、パイルユニット及びこれらのパイルユニットを連結したものを、現場あるいは工場で事前に作製するようにしているので、均質なパイルユニットを作製することができるだけでなく、締め固めも可能なので、強固なソイルパイルを構築することができる。
また、本発明のソイルパイルはパイルユニットを連結したものであるので、有孔チューブをフレキシブルな材料で作製したり、チューブの連結部をジャバラ状にしたり、角度調整可能な継手を用いるなどすれば、長いものであっても曲げたり、折り重ねが可能となるので、取り扱いが容易であるだけでなく、案内管への挿入も容易である。
更に、上記案内管を引き抜く際に、上記ソイルパイルと案内管が埋設されていた掘削孔壁との間の空間に、砂などの充填材を充填するようにすれば、地盤沈下を確実に防止することができる。このとき、上記パイルユニットの長さを上記鋼管の長さと同じ長さとしておけば、上記充填材の充填を、鋼管引き抜きと同時に行うことができるので、上記充填材を確実に充填することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
図１（ａ），（ｂ）は、本最良の形態に係るソイルパイル１の構成を示す図である。このソイルパイル１は、汚染土壌を浄化するために汚染領域Ｋ内に埋設されるもので、一定長の不織布袋１１に汚染物質分解微生物を混入した砂やオガクズなどの充填材１２を詰め、これを締め固めたパイルユニット１０を複数個連結して得られる。本例では、上記不織布袋１１をドーナツ状の断面を有する袋とし、その孔部に、側面に多数の貫通孔１３ｈが設けられた有孔チューブ１３を通して、パイルユニット１０同士を連結する。このとき、上記有孔チューブ１３の連結部をフレキシブルな材料で作製したり、ジャバラ状にしておくなどすれば、ソイルパイル１の長さが長くなっても、曲げたり、折り重ねが可能となるので、取り扱いが容易となる。なお、上記有孔チューブ１３全体をフレキシブルな材料で作製したり、有孔チューブ１３の連結部に角度調整可能な継手を用いるなどしてもよい。
上記パイルユニット１０及び上記パイルユニット１０を連結したソイルパイル１は、現場あるいは工場で事前に作製することができるので、均質なパイルユニット１０を作製することができるだけでなく、各パイルユニット１０は締め固めされているので、土圧に抗することができるだけの十分な強度を有している。
【０００８】
また、図２は、上記ソイルパイル１を用いた汚染土壌の浄化システム２０の概略構成を示す図で、本例では、工場などの建物Ｔのある敷地の直下の地中に存在する重油などの汚染物質を含んだ土壌（以下、汚染領域という）Ｋを浄化する場合について説明する。
本例の汚染土壌の浄化システム２０は、汚染領域Ｋに埋設された複数列のソイルパイル１と、上記有孔チューブ１３を介して上記充填材１２に混入された汚染物質分解微生物に空気を供給するための送風装置２１と、汚染物質分解微生物を含んだ浄化水を貯蔵する微生物収納タンク２２と、上記送風装置２１及び微生物収納タンク２２と上記有孔チューブ１３とを連結する供給用パイプ２３と、上記汚染領域Ｋの周囲に構築された止水壁２４とを備えたもので、上記充填材１２に混入された汚染物質分解微生物の汚染物質分解作用により、上記汚染領域Ｋの汚染土壌を浄化するとともに、送風装置２１から空気により上記微生物を活性化させる。また、必要に応じて、微生物収納タンク２２からソイルパイル１に上記浄化水を送って、汚染物質分解微生物を補給して、汚染領域Ｋの浄化を促進する。
なお、本例では、一本の供給用パイプ２３により空気の供給と浄化水の供給とをともに行うようにしているが、別個に設けてもよい。
【０００９】
次に、ソイルパイル１の構築方法について説明する。
はじめに、図３（ａ）に示すように、ソイルパイル１を配設するための案内管３０を汚染領域Ｋに埋設する。この案内管３０は所定の長さの複数の鋼管３１を連結したもので、その埋設方法としては、埋設される外管とこの外管の内部に挿入される先端に掘削装置が装着された内管とから成る二重管を用いて、地山を掘削しながら上記外管と内管とを同時に推進して埋設する周知の曲線ボーリングが好適に用いられる。
削孔後には上記内管と掘削装置とを回収した後、図３（ｂ）に示すように、外管である案内管３０の内部に上記ソイルパイル１を挿入して、所定の位置まで送り込む。本例では、上記ソイルパイル１の各パイルユニット１０を連結する有孔チューブ１３は、上記のように、その連結部がフレキシブルな材料で作製されているので、上記案内管３０内への挿入も容易である。
ところで、上記ソイルパイル１の配置後には上記案内管３０を引き抜く必要があるが、引き抜き後には、ソイルパイル１と削孔壁４０との間に空隙ができてしまう。
そこで本例では、上記ソイルパイル１を送り込む際に、空隙充填用の砂などの空隙充填材４１を圧送する、先端に噴出ノズル４２ｎを備えた複数の充填用パイプ４２を同時に上記案内管３０内に送り込むようにしている。このとき、上記充填用パイプ４２をフレーム４３に配置するとともに、このフレーム４３をパイルユニット１０の支持部材とすれば、各パイルユニット１０を案内管３０の中央部に保持しながら送り込むことができる。
本例では、図３（ｃ）に示すように、上記案内管３０を引き抜く際に、上記充填用パイプ４２の噴出ノズル４２ｎから空隙充填材４１を噴出させて、ソイルパイル１と削孔壁４０との間の空隙に上記空隙充填材４１を充填する。このとき、上記パイルユニット１０の長さを案内管３０を構成する鋼管３１の長さと同じ長さとしておけば、鋼管３１を１本引き抜く毎に空隙充填材４１を充填することになるので、空隙充填材４１をパイルユニット１０の周囲に均一に充填することができる。なお、上記充填用パイプ４２は上記鋼管３１と同時に地上側に戻すようにすればよい。
これにより、図３（ｄ）に示すように、ソイルパイル１と削孔壁４０との間の空隙には空隙充填材４１が均一に充填されるので、地盤沈下を確実に防止することができる。
なお、複数列のソイルパイル１を配列する際には、図２に示すように、深さ方向に隣接するソイルパイル１同士の延長方向を、例えば、一方が東西方向に延長している場合には、他方を南北方向へ延長するように配置するなど、パイルユニット１０が汚染領域Ｋに均等に配置されるようすることが望ましい。
【００１０】
上記埋設されたソイルパイル１の充填材１２と汚染領域Ｋの汚染土壌との間にある不織布１１と空隙充填材４１は、いずれも上記充填材１２中の汚染物質分解微生物が自由に移動可能な材質であるので、上記微生物は汚染領域Ｋに容易に入り込み汚染土壌の汚染物質を分解するので、上記汚染領域Ｋを容易に浄化することができる。
このとき、送風装置２１から上記有孔チューブ１３を介して上記充填材１２に混入された汚染物質分解微生物に空気を供給するようにしてやれば、上記微生物を更に活性化させることができるので、汚染領域Ｋの浄化を更に促進することができる。
また、上記微生物は汚染領域Ｋ内に拡散していくので、必要に応じて、微生物収納タンク２２からソイルパイル１に上記浄化水を送って、汚染物質分解微生物を補給してやるようにすれば、汚染領域Ｋの浄化を更に促進させることができる。
なお、上記汚染領域Ｋの周囲に構築する止水壁２４は、汚染領域Ｋが広がらないようにするためには必要な施設である。
【００１１】
このように、本最良の形態では、建物Ｔが建てられた敷地の直下の地中に存在する汚染物質が含まれる土壌（汚染領域）Ｋ内に、一定長のドーナツ状の断面を有する不織布袋１１に汚染物質分解微生物を混入した砂やオガクズなどの充填材１２を詰め、これを締め固めたパイルユニット１０を、上記不織布袋１１の孔部に配置される、多数の貫通孔１３ｈが設けられた有孔チューブ１３を用いて連結したソイルパイル１を埋設し、上記微生物の汚染物質分解作用により、汚染領域Ｋの汚染土壌を浄化するようにしたので、汚染領域Ｋを確実にかつ容易に浄化することができる。
また、上記パイルユニット１０は締め固めされているので、十分な強度を有するだけでなく、ソイルパイル１を埋設時には、上記ソイルパイル１と削孔壁４０との間の空隙に空隙充填材４１を充填するようにしたので、ソイルパイル１構築後の地盤沈下を確実に防止することができる。
また、上記有孔チューブ１３を介して、空気や汚染物質分解微生物を含んだ浄化水を送って上記微生物を活性化したり補充したりできるようにしたので、汚染領域Ｋを速やかに浄化することができる。
【００１２】
なお、上記最良の形態では、汚染物質分解微生物を混入する充填材１２として砂やオガクズなどを用いたが、高価ではあるが、微生物の培養土などを用いれば、汚染領域Ｋを更に速やかに浄化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、不織布袋内に上記微生物が混合された充填材を収納した強度の高いパイルユニットを作製し、これらのパイルユニットを有孔チューブを用いて連結したソイルパイルを構築して、これを汚染土壌内に埋設し、上記充填材中の微生物の汚染物質分解作用により上記汚染土壌を浄化するようにしたので、汚染土壌を効率よくかつ確実に浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本最良の形態に係るソイルパイルの構成を示す図である。
【図２】本最良の形態に係る汚染土壌の浄化システムの概略構成を示す図である。
【図３】ソイルパイルの構築方法を示す図である。
【図４】従来の汚染土壌の浄化方法を示す図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  ソイルパイル、１０  パイルユニット、１１  不織布袋、１２  充填材、
１３  有孔チューブ、１３ｈ  貫通孔、２０汚染土壌の浄化システム、２１  送風装置、２２  微生物収納タンク、２３  供給用パイプ、２４  止水壁、３０  案内管、
３１  鋼管、４０  削孔壁、４１  空隙充填材、４２  充填用パイプ、
４２ｎ  噴出ノズル、４３  フレーム、Ｋ  汚染領域、Ｔ  建物。
【図１】
2008093499.tif 000003
【図２】
2008093499.tif 000004
【図３】
2008093499.tif 000005
【図４】
2008093499.tif 000006