(57)【要約】【課題】有機ハロゲン系化合物で汚染された土壌および地下水を原位置で浄化する。【解決手段】有機ハロゲン系化合物により汚染された土壌内に複数のボーリング孔を穿孔して地下水を滞留させ、これら穿孔したボーリング孔の少なくとも１個について滞留した地下水中に超音波発生手段を挿入し、穿孔した他のボーリング孔内には鉄粉を充填した後、超音波発生手段から超音波を照射する汚染土壌および汚染地下水の浄化方法である。また、穿孔したボーリング孔に充填する鉄粉は、鉄系鋳物工場で収集した鉄粉を含むダストを使用することにより産業廃棄物を有効利用するようにした浄化方法である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ハロゲン系化合物により汚染された土壌内の孔内に地下水を滞留させ、前記滞留した地下水中に超音波発生手段を挿入し、前記超音波発生手段から超音波を照射することを特徴とする汚染土壌および汚染地下水の浄化方法。
【請求項２】
有機ハロゲン系化合物により汚染された土壌内の複数の孔内に地下水を滞留させ、前記孔の少なくとも１個について前記滞留した地下水中に超音波発生手段を挿入し、前記他の少なくとも一つの孔内には少なくとも鉄粉を充填した後、前記超音波発生手段から超音波を照射することを特徴とする汚染土壌および汚染地下水の浄化方法。
【請求項３】
前記複数の孔のうち、少なくとも中央部に位置する孔に前記超音波発生手段を挿入することを特徴とする請求項２に記載の汚染土壌および地下水の浄化方法。
【請求項４】
前記鉄粉は、鉄系鋳物工場で収集した鉄粉を含むダストであることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の汚染土壌および地下水の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ハロゲン系化合物で汚染された土壌および地下水を原位置で浄化する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体工場の脱脂工程等で使用されてきたトリクロロエチレン等の有機ハロゲン系化合物が土壌あるいは地下水に蓄積され、これら蓄積された有害物質が工場跡地の再開発や地下水の利用において大きな問題を起こしている。この有機ハロゲン系化合物で汚染された土壌や地下水を無害化する方法としては、既に種々の提案がなされている。この提案のうち、最近では鉄粉添加法が注目されている。鉄粉添加法は、有機ハロゲン系化合物により汚染された土壌や地下水に鉄粉（金属鉄）を添加し、鉄粉の還元作用を利用して有機ハロゲン系化合物を分解して無害化する方法である。
【０００３】
また、有機ハロゲン系化合物で汚染された排水に超音波を照射し、この超音波により有機ハロゲン系化合物を分解する技術についても多数提案されている。これら鉄粉添加法、または超音波照射法により有機ハロゲン系化合物を分解する方法として、例えば、下記のようなものが提案されている。
【０００４】
特許文献１には、有機ハロゲン系化合物で汚染された土壌、地下水を原位置で浄化することを目的として、汚染された土壌内にボーリング孔を穿孔した後、このボーリング孔に圧縮空気および鉄粉を吹き込むことによって地下にフラクチャーを発生させて鉄粉を含有する鉄粉分散層を形成し、この鉄粉分散層を汚染土壌内を流れる地下水と接触させるようにした土壌および地下水の浄化方法が提案されている。
【０００５】
特許文献２には、有機ハロゲン系化合物で汚染された土壌、地下水を原位置で浄化することを目的として、汚染された土壌の汚染範囲の地中に、土壌を掘進しながら有機ハロゲン系化合物を分解する浄化剤を混合して混合壁を形成するようにした土壌の浄化方法が提案されている。さらに、特許文献２には、この混合壁は、所定の間隔で並列に複数形成される、あるいは互いに交差して複数形成されること、また、有機ハロゲン系化合物を分解する浄化剤は、鉄粉を含むこと、あるいは海綿状鉄粉、複合金属鉄粉、炭素量が０．１質量％以上であり、普通鋼成分および普通鋳鉄成分のものを含むことが開示されている。
【０００６】
特許文献３には、排水に溶存する有機ハロゲン系化合物を排水基準以下に分解することを目的として、有機ハロゲン系化合物含有水溶液に過酸化水素ならびに鉄または鉄塩を添加し、超音波を照射して有機ハロゲン系化合物を分解する有機ハロゲン系化合物含有水溶液の処理方法が提案されている。
【０００７】
特許文献４には、有害ハロゲン化有機化合物を含有する水溶液又は水懸濁液を無害化することを目的として、この水溶液又は懸濁液に超音波を照射することが提案されている。さらに、特許文献４には、この水溶液又は懸濁液に界面活性剤、又は鉄、亜鉛及び錫からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属イオン及び／又は少なくとも１種の金属の微粉末を含有させることが開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−７１３８６号公報（明細書第２頁〜第４頁、図２、図３）
【特許文献２】
特開２００１−３２１７６２号公報
（明細書第３頁〜第６頁、図１〜図３）
【特許文献３】
特開平８−８９９７５号公報（明細書第２頁〜第３頁）
【特許文献４】
特開２００１−３００２９９号公報（明細書第第２頁〜第７頁）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１〜４に開示された従来技術には以下に示すような問題点があった。
特許文献１に記載されている発明は、原位置で汚染土壌を浄化する方法であるが、ボーリング孔を穿孔した後、このボーリング孔に圧縮空気および鉄粉を吹き込むことによって地下にフラクチャーを発生させ、このフラクチャーに鉄粉を含有する鉄粉分散層を形成する必要がある。このためには、ボーリング孔に高圧の圧縮空気を吹き込むための圧縮空気供給設備を必要とし、設備費およびその運転コストが高額になるという不具合がある。また、汚染された土壌の地盤が固い場合には、有効なフラクチャーを形成できない可能性も生じる。また、土壌中にフラクチャーを形成することから、地盤が弱くなるという問題もあるために、土壌の浄化完了後に地盤の補強を行う必要がある場合もあった。
【００１０】
特許文献２に記載されている発明は、原位置で汚染土壌を浄化する方法であるが、汚染された土壌の地盤を掘進して掘削溝を形成しながら、掘り出された土壌に鉄粉を混合し、この鉄粉を混合した土壌を順次掘削溝に埋め戻すことにより、土壌と鉄粉とが混合した混合壁を造成する方法である。しかし、溝状に連続した混合壁を形成する必要があるため、特殊な掘削機を必要とし、さらに、混合壁を形成するためのコストも高額になるという不具合がある。
【００１１】
特許文献３に記載されている発明は、有機ハロゲン系化合物含有水溶液に過酸化水素ならびに鉄または鉄塩を添加し、超音波を照射して有機ハロゲン系化合物を分解する方法である。このとき、有機ハロゲン系化合物の分解率を向上させるために、酸化剤として過酸化水素、触媒として鉄イオンまたは鉄（還元鉄）を存在させる処理方法である。しかし、特許文献３に記載の発明は、汚染土壌あるいは汚染した地下水を原位置で浄化しようとする技術ではない。
【００１２】
特許文献４に記載されている発明は、有害ハロゲン化有機化合物を超音波により分解する前に、これらの物質を水溶液又は水懸濁液の形態にする必要がある。すなわち、特許文献３に記載の発明と同様に、汚染土壌や地下水を原位置で浄化しようとする技術ではない。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、有機ハロゲン系化合物で汚染した土壌および地下水を原位置で浄化する方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、有機ハロゲン系化合物により汚染された土壌内の孔内に地下水を滞留させ、前記滞留した地下水中に超音波発生手段を挿入し、前記超音波発生手段から超音波を照射する汚染土壌および汚染地下水の浄化方法である。
このように、超音波発生手段から超音波を照射すると、超音波振動は、土壌内の地下水を経由して土壌中を伝達する。超音波が超音波発生手段を挿入した孔から土壌中を伝達するとき、土壌中の地下水に含まれる有機ハロゲン系化合物を分解することにより、汚染土壌および汚染地下水を浄化することが出来る。
【００１５】
また、他の本発明は、有機ハロゲン系化合物により汚染された土壌内の複数の孔内に地下水を滞留させ、前記孔の少なくとも１個について前記滞留した地下水中に超音波発生手段を挿入し、前記他の少なくとも一つの孔内には少なくとも鉄粉を充填した後、前記超音波発生手段から超音波を照射することを特徴とする汚染土壌および汚染地下水の浄化方法である。
さらに、本発明は、複数の孔のうち、少なくとも中央部に位置する孔内に滞留した水に超音波発生手段を挿入して超音波を照射すると良い。
このように、複数の孔のうち、少なくともひとつの孔に挿入した超音波発生手段から超音波を照射すると、超音波振動は、土壌内の地下水を経由して少なくとも鉄粉を充填した他の孔に伝達する。超音波が超音波発生手段を挿入した孔から鉄粉を充填した他の孔に伝達するとき、その間の土壌中の地下水に含まれる有機ハロゲン系化合物を分解する。さらに、少なくとも鉄粉を含む孔に伝達すると、孔の地下水中に浸漬した鉄粉は流動化され、地下水と鉄粉との接触が促進され、鉄粉による有機ハロゲン系化合物の分解作用が促進されるとともに超音波により地下水の流動が促進されることにより、効率良く汚染土壌および汚染地下水の浄化を行うことが出来る。土壌内の複数の孔は、既存の孔を利用しても良いし、新たにボーリングにより穿孔すると所定の位置に穿孔することが出来て、効率良く汚染土壌および汚染地下水の浄化を行うことが出来る。
さらに、本発明は、複数の孔のうち、少なくとも中央部に位置する孔内に滞留した地下水に超音波発生手段を挿入して超音波を照射すると良い。このように少なくとも中央部に位置する孔内の滞留した地下水に超音波発生手段を挿入して超音波を照射することにより、超音波発生手段を挿入した周辺部の鉄粉を挿入した孔に超音波を効率的に伝達することが出来る。
【００１６】
さらに、本発明は、穿孔したボーリング孔内に充填する鉄粉は、市販されている還元鉄からなる鉄粉を使用することができるが、鉄系鋳物工場で収集した鉄粉を含むダストを使用すると良い。
この鉄系鋳物工場で収集した鉄粉を含むダストとしては、集塵ダスト、すなわち、集塵装置で収集した鉄粉を含む集塵ダストであると良い。ショットブラスト装置を使用して鉄系鋳物の砂落とし、錆落とし等を行なう清浄処理工程で発生する鉄粉を含む集塵ダスト、あるいは鋳バリ、湯道、堰の除去を行なう鋳仕上げ工程に設置されている集塵装置で収集した集塵ダスト、等であると良い。本発明において、これらの集塵ダストは、そのまま使用してもよいが、磁気選別装置を用いて鉄粉の含有量（７０質量％以上）を多くした集塵ダストにすることが好ましい。
【００１７】
また、本発明において、鉄粉を含むダストとして、ショットブラスト処理で収集したダストを用いる場合には、破壊された鋳鋼製ショットブラスト材（Ｆｅ：９６質量％以上、Ｃ：０．８〜１．０質量％含有する）、およびショットブラスト材の投射により鉄系鋳物部材の表面から剥がれた炭素を含む微細な鉄粉が含まれている。従って、ショットブラスト工程で発生したダストは、有機ハロゲン化合物を還元する鉄粉（金属鉄やＦｅＯ）の含有量が高くなるので、本発明において使用できる有効な鉄粉になる。
【００１８】
同様に、本発明において、鉄系鋳物の錆落とし、あるいは、メッキ工程の前処理とし鋳物表面の清浄化を行なうタンブラー装置で発生する鉄粉を含むダストを使用することができる。タンブラー装置では、鋳物表面を清浄化するために装置内でこの鋳物どうしを回転接触させるので、鉄粉の含有率が高いダストを得ることができる。さらに本発明において、鉄粉を含むダストは、鉄系鋳物の研削粉を使用することができる。この研削粉は、研削グラインダーを使用して鉄系鋳物のバリ取り、堰等の除去を行った際に発生する鉄粉の含有率が高いダストである。
なお、本発明において、これら鉄粉を含む集塵ダストあるいはダストは、磁気選別装置を用いて鉄粉を選別し、さらに、粒径１〜４００μｍに分級した鉄粉を使用することがより望ましい。また、集塵ダスト、ショットブラスト処理で発生したダスト、タンブラー装置で発生したダスト、研削粉を適宜混合したダストを使用することもできる。
【００１９】
本発明において、上記のように鉄系鋳物工場で収集した鉄粉を含むダストを使用すると、次のような効果も発生する。すなわち、鉄系鋳物工場で収集した鉄粉には炭素分が含有されている。この炭素は、汚染物質である有機ハロゲン系化合物を吸着する作用がある。すなわち、汚染された地下水あるいは土壌に含まれている有機ハロゲン系化合物は、まず鉄粉中あるいはダスト中の炭素に吸着され、続いて、鉄粉（金属鉄、ＦｅＯ）の還元作用によりこの有機ハロゲン化合物が分解される。従って、鉄粉による有機ハロゲン系化合物の分解作用を長期間にわたって促進させることができる。
この鉄粉中に含まれる炭素の含有量は、質量％で０．５％より少ないと有機ハロゲン系化合物を吸着する作用が弱くなり、５％を越えると有機ハロゲン系化合物を吸着する作用は向上するが、鉄粉が有機ハロゲン系化合物を分解する作用が低下するので、鉄粉またはダスト中に含まれる炭素の含有量は質量％で０．５〜５％にするこが望ましい。このような炭素の含有量は、炭素含有量が少ない鋳鋼鋳物の場合は、その型ばらし後のショットブラスト処理で発生する集塵ダストを利用すると、鋳物砂中の炭素分が集塵ダストに含まれるので、０．５％以上の炭素を含ませることが可能になる。
【００２０】
本発明において、汚染物質である有機ハロゲン系化合物とは、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、シス−１、２−ジクロロエチレン、等を含むハロゲン化合物である。また本発明は、これら有機ハロゲン化合物の他に、重金属で汚染された土壌や地下水の浄化にも適用することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１〜図２は、本発明を実施する手順を説明するための図である。図１において、１は地中において有機ハロゲン系化合物で汚染された土壌および地下水を含んでいる地表面の領域を表す。この地表面１には、ボーリング装置により複数のボーリング孔２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、・・・を地中に向かってほぼ垂直に穿孔する。図１に示す例では、ボーリング孔２ａが５個のボーリング孔のほぼ中央部に位置するように穿孔している。これら穿孔するボーリング孔の直径は８０ｍｍ〜２００ｍｍ程度でよい。
【００２２】
図２に示すように、地表面１の地中１ａは、通常、地下水を透過させない遮水層３と、雨水や地下水を透過させ、下方部に地下水が滞留している透過層４から構成されている。そして、遮水層３の上方部は、地下水流または地下水が滞留した滞水層４ａになっている。地中１ａにしみ込んだ有機ハロゲン系化合物は、雨水等により次第に地下に浸透していき、滞水層４ａの土砂中に介在する地下水に蓄積されることになる。従って、本発明においては、複数のボーリング孔２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、・・は、遮水層３に達する深さまで穿孔する必要がある。そして、穿孔した各ボーリング孔内には、地下水が滞留する。
【００２３】
穿孔した複数のボーリング孔２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、・・のうち、ほぼ中央部に位置するボーリング孔２ａには、超音波発振装置５に接続され超音波発生手段となる超音波伝導コーン６を挿入する。ボーリング孔２ａに超音波伝導コーン６を挿入する位置は、滞留した地下水内に埋没させ、かつ滞水層４ａに達するようにする。さらに、他のボーリング孔２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、・・には、鉄粉を挿入して鉄粉が充填された鉄粉層Ｆを形成する。これらボーリング孔２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、・・内に鉄粉を挿入する深さは、少なくともボーリング孔内の滞水層４ａの深さｈ以上にする
【００２４】
ボーリング孔２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、・・・への鉄粉（鉄粉を含むダスト）の挿入は次の手順で行うとよい。
１）ボーリング孔の最深部まで、配管に連結され、配管の下端に１個または複数個の開口を有するノズル挿入する。
２）続いて、地上部からこの配管に鉄粉と水とを混合した処理剤を圧縮空気とともに供給する。
３）ノズルを徐々に引き上げながら、処理剤を噴射して、この処理剤を少なくともボーリング孔内の滞水層４ａの深さｈ以上になるように充填する。このとき、処理剤に界面活性剤を添加しておくと、処理剤が土壌中に浸透する作用を助長させることもできる。なお、上記１）、２）、３）の手順の他に、ボーリング孔内に鉄粉を重力により添加させてもよい。
本発明において、このボーリング孔に充填する鉄粉は、前記した鉄系鋳物工場で収集した鉄粉を含むダスト、あるいは市販されている還元鉄からなる粒径１〜４００μｍ程度の鉄粉を使用することができる。
【００２５】
続いて、本発明の作用について説明する。超音波発振装置５を作動させ、ボーリング孔２ａに挿入されている超音波伝導コーン６から超音波を照射する。すると、超音波振動は、まず、ボーリング孔２ａ内に滞留している地下水に含まれる有機ハロゲン系化合物を分解する作用を行う。そして、この超音波振動は、ボーリング孔２ａから滞水層４ａ、および滞水層上部の土砂内に滞留している地下水に伝播していく。このとき、地下水に含まれる有機ハロゲン系化合物は、超音波振動により分解し、無害化される。また、ボーリング孔２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、には鉄粉が充填されているので、これらボーリング孔内の滞水層４ａ、およびその上方部の鉄粉と接触している地下水は、鉄粉の還元作用により有機ハロゲン系化合物は分解し、無害化される。さらに、本発明においては、超音波伝導コーン６から発生した超音波は、滞水層４ａ内の地下水を介してボーリング孔２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ内に充填された鉄粉層Ｆに伝播し、この鉄粉を超音波振動により流動化させる作用を行う。この超音波振動により常に流動化した鉄粉は、ボーリング孔２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅに滞留している地下水との接触効率を高める作用を行うので、超音波による分解作用と併せて、鉄粉による有機ハロゲン系化合物の分解を高める相乗作用を生じる。
【００２６】
【実施例】
（実施例１）
トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、シス−１、２−ジクロロエチレンで汚染された土壌および地下水について、まず、超音波の照射による分解作用の効果について実験してみた。この実施例１は次ぎの手順で実施した。汚染された土壌に垂直方向に直径約１２０ｍｍのボーリング孔、このボーリング孔から１０ｍ離れた位置に垂直方向に直径２００ｍｍのボーリング孔を穿孔した。これら２個のボーリング孔は、遮水層に達する深さまで穿孔しその深さは約１０ｍであった。
【００２７】
直径約１２０ｍｍのボーリング孔に滞留している地下水内に、超音波発振装置５に接続されている超音波伝導コーン６を挿入し、超音波伝導コーン６から超音波を継続して照射した。なお、照射される超音波の周波数は、２５ＫＨｚ〜３０ＫＨｚ、出力は１．５ＫＷとした。そして、超音波伝導コーン６を挿入したボーリング孔から１０ｍ離れた直径２００ｍｍのボーリング孔に滞留している地下水に含有されるトリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、シス−１、２−ジクロロエチレンの残存率を約１ケ月ごと、計６ケ月（２６週）間に亘って測定した。なお、上記残存率は、本実施例を行う前に直径２００ｍｍのボーリング孔に滞留していた地下水に含まれていた上記有機ハロゲン系化合物の含有量をａ、１ケ月経過ごとの含有量をｂとしたときに、ｂ／ａ×１００（％）を示す。
【００２８】
実施例１の結果を図３に示す。図３から明かなように、超音波の照射を継続して１ケ月経過（５週）後において、上記有機ハロゲン系化合物の約３０％を除去することができ、３ケ月経過（１５週）すると、約４０％を除去することができ、約６ケ月（２６週）経過すると、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンは、約８８％除去することができた。これにより、ボーリング孔の地下水に超音波を照射すると、地下水に含有される有機ハロゲン系化合物を原位置で分解できることが確認された。
【００２９】
（実施例２）
トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、シス−１、２−ジクロロエチレンで汚染された土壌および地下水について本発明を適用し、これら有害物質の経過日数ごとの残存率を調査した。この有害物質の残存率の測定は次のような手順で行った。
まず、図１に示すように汚染された土壌の地表部１の中央部に、直径約１２０ｍｍのボーリング孔２ａを垂直方向に穿孔した。このボーリング孔２ａは、超音波伝導コーン６を挿入するための孔である。続いて、図１に示すように、ボーリング孔２ａの周囲に、直径約８０ｍｍの４個のボーリング孔２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅを垂直方向に穿孔した。なお、中央部のボーリング孔２ａから各ボーリング孔２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅまでの間隔は、約１ｍとした。なお、事前のボーリング調査において、地表部１から遮水層３までの深さは約１０ｍであったので、各ボーリング孔２ａ〜２ｅの深さは約１０．３ｍになるように穿孔した。なお、この汚染された土壌は、透水性の悪い粘土質を含む土壌であった。
【００３０】
続いて、上記ボーリング孔２ａ〜２ｅを穿孔してから約１日経過後、ボーリング孔２ａに溜まっている本発明を実施前の地下水を採取し、この採取した地下水に含まれているトリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、シス−１、２−ジクロロエチレンの含有量（ａ）を測定した。
【００３１】
続いて、ボーリング孔２ａの周辺に穿孔したボーリング孔２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅに、鋳鉄鋳物工場で収集した鉄粉を含むダストを挿入した。この各ボーリング孔への集塵ダストの充填深さは、ボーリング孔深さ約１０．３ｍに対して、約８ｍほど充填されるようにした。なお、使用した鉄粉を含むダストは、鋳鉄鋳物工場において、鋳物製品にメッキを施す前にこの鋳鉄鋳物の表面を清浄化するタンブラー装置で収集したダストを使用した。このダストの成分値（質量％）を表１に示す。また、このダストは分級処理を施して平均粒径を３０μｍとしたものを使用した。
【００３２】
【表１】
2004261690.tif 000003
【００３３】
続いて、超音波発振装置５に接続された超音波伝導コーン６をボーリング孔２ａに挿入し、滞水層４ａの下方部に達した位置の地下水に埋没した状態で吊り下げた。なお、超音波伝導コーン６から照射される超音波の周波数は、２５ＫＨｚ〜３０ＫＨｚ、出力は１．５ＫＷの超音波発振装置５を使用した。次に、超音波発振装置５を作動させて、超音波伝導コーン６から超音波を照射した。そして、１週間経過するごとに、ボーリング孔２ａ内に滞留している地下水の全量を地上に除去し、再びボーリング孔２ａ内に所定の水位に地下水が滞留すると、この地下水の全量を外部に除去した。この操作を５回繰り返して行った後、ボーリング孔２ａ内に滞留した地下水を採取してトリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、シス−１、２−ジクロロエチレンの含有量（ｂ）を測定した。本実施例においては、超音波伝導コーン６からの超音波照射は、２６週間ほど継続して行った。そして、ボーリング孔２ａ内から採取した地下水に含まれるトリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、シス−１、２−ジクロロエチレンの残存率を求めた。この残存率は、（ｂ）／（ａ）×１００とした。なお、本実施例においては、超音波の照射を開始して１日後の上記有機ハロゲン系化合物の残存率も測定した。
【００３４】
実施例２の結果を図４に示す。図４から明らかなように、本発明を実施して１日経過すると、各有機ハロゲン系化合物は約１０％除去された。そして、３週経過後には、地下水中のトリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、シス−１、２−ジクロロエチレンの３０％は除去され、１２週（約３ケ月間）継続して実施すると、６０〜７０％は除去されることが判明した。さらに２６週（約６ケ月間）継続して実施すると、地下水中に含まれるこれら有機ハロゲン系化合物の８５％以上、特にトリクロロエチレン、テトラクロロエチレンは、９７％以上が分解されたことが確認された。この結果は、図３に示す超音波のみを照射する方法よりも、超音波の照射とボーリング孔内に鉄粉を添加する方法を併合した浄化方法を採用すれば、有機ハロゲン系化合物で汚染された土壌、地下水の浄化効率は向上することを示している。
【００３５】
上記本発明の実施例においては、ボーリング孔は５個穿孔し、その中央部に位置する１個のボーリング孔内の地下水に超音波振動を与える例について説明したが、超音波を照射するためのボーリング孔は複数個にしてもよい。また、穿孔するボーリング孔の個数およびその間隔は、汚染土壌の範囲、汚染状況により適切に設定すればよい。例えば、粘土質の土壌では間隔を小さくし、土壌の性質により超音波を照射するためのボーリング孔と鉄粉を充填するボーリング孔との間隔は、１ｍ〜１０ｍの範囲に設定するとよい。
【００３６】
本発明は、滞水層に地下水流が生じているような汚染土壌に対しても適用することができる。このような土壌については、地下水流に対向するように複数のボーリング孔を複数列、すなわち、ほぼ碁盤の目状にボーリング孔を所定の間隔で穿孔して、その中央部を含む数個のボーリング孔から超音波を照射し、他のボーリング孔には鉄粉を充填するとよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上に説明した本発明は次のような効果を有している。
有機ハロゲン系化合物により汚染された土壌及び地下水を原位置において、超音波による分解作用により、この有機ハロゲン系化合物を除去することができる。さらに、鉄粉を用いる場合には、鉄粉による還元作用と超音波による分解作用の相乗効果により、この有機ハロゲン系化合物をさらに効率良く除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するための手順を説明する図であって、地表部に穿孔するボーリング孔の配置例を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】ボーリング孔に滞留した地下水に超音波を照射したときに、地下水中に含まれる有機ハロゲン化合物の残存率と経過日数との関係を示す線図である。
【図４】本発明を継続して実施したときに、地下水中に含まれる有機ハロゲン化合物の残存率と経過日数との関係を示す線図である。
【符号の説明】
１  ：地表面
１ａ：地中
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ：ボーリング孔
３  ：遮水層
４  ：透過層
４ａ：滞水層
５  ：超音波発振装置
６  ：超音波伝導コーン
Ｆ  ：鉄粉層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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