(57)【要約】【課題】アースオーガ等によって鉄粉を撹拌混合する場合に、比重の大きい鉄粉を確実にかつ均等にオーガ先端より吐出させ、しかも調泥材のために上記鉄粉を有する浄化壁への地下水の流入を制限することがなく、更に、鉄粉の移送及び吐出を確実にするための調泥材による、地下水への悪影響をも皆無とする。【解決手段】有機塩素系化合物によって汚染された地下水を浄化するための地下水浄化壁の構築工法であって、対象地下を掘削する多軸オーガ等の掘削機を用い、該地下を掘削すると同時に鉄粉を吐出・混合する工程を含み、該鉄粉は天然グアガムを主成分とする調泥材と混合した状態で掘削機先端より吐出させる。【選択図】　図２
2004113854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機塩素系化合物によって汚染された地下水を浄化するための地下水浄化壁の構築工法であって、対象地下を掘削する多軸オーガ等の掘削機を用い、該地下を掘削すると同時に鉄粉を吐出・混合する工程を含み、該鉄粉は天然グアガムを主成分とする調泥材と混合した状態で掘削機先端より吐出させることを特徴とする地下水浄化壁の構築工法。
【請求項２】
上記天然グアガムを主成分とする調泥材には、「レスター（商品名）」を用いることを特徴とする請求項１記載の地下水浄化壁の構築工法。
【請求項３】
上記調泥材に添加されるレスターは、混合する水との重量比で約１％とすることを特徴とする請求項２記載の地下水浄化壁の構築工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、地下水流動域に原位置土と鉄粉とが混合された地下水浄化壁体を構築し、該地下水浄化壁体中を有機塩素系化合物によって汚染された地下水が流下する間に混合鉄粉により該汚染物質が浄化される形式の地下水浄化工法に係り、特に、鉄粉を効率良く均等に移送して地下の掘削土壌と混合させるために、鉄粉に調泥材を混合して移送し、地下水浄化壁を構築する工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、有機塩素系化合物によって汚染された土壌の浄化方法として鉄粉を用いることは知られており、例えば特開平１０−２１６６９４号公報に記載されたものは、汚染土壌に鉄粉等金属鉄とｐＨ調整剤、各種コンポスト、メタン生成用微生物培養地等を混合し、嫌気性微生物培養下で土壌中の有機塩素系化合物を金属鉄により分解処理する微生物・鉄粉混合法である。
【０００３】
その他、特公平２−４９１５８号公報には卑金属系還元剤を用いた難分解性ハロゲン化炭化水素含有水の処理方法が開示され、また本発明者は先に、有機塩素系化合物を分解する反応剤である鉄粉を、オーガによる地中掘削工程における掘削土と混合し、地中に浄化壁を構築する形式の地下水浄化工法を提案している。
【０００４】
ところで、一般的な有機塩素系化合物による汚染土壌は、その汚染物質である例えばトリクロロエチレン、テトラクロロエチレン等の有機塩素系化合物が地中深く浸透し、あるいは地下水等によって地下の一定域に滞留されている場合も多く、この様な地下の汚染域からの汚染物質の拡散を防止する目的で地下掘削土壌と浄化剤である鉄粉を混合して地下水浄化のための壁体を構築するためには、例えばアースオーガ等を用いて浄化域又は汚染地下水下流域の土壌を掘削し、同時に鉄粉を吐出し、該掘削土壌と鉄粉とを確実にかつ均一に撹拌混合する必要がある。
【０００５】
先に本発明者が提案した地下水浄化工法の概要を図１〜図３によって説明すると、図１及び図２に示すように、矢印×で示す汚染地下水流線に対して略直交するように構築された浄化壁１０は、一般的に図１の（Ａ）から（Ｃ）に示すような断面形状で構築される。この場合、図２のように地表２１近傍から不透水層２２までの汚染地下水帯を覆うように敷設する地下水浄化壁１０中を汚染地下水２３が流下することによって、該壁体中に混合された鉄粉により浄化される。そして、これらの浄化壁体はいずれも、図３に示すごとき、例えば多軸オーガを用いて、鉄粉と地下原位置掘削土とを混合することによって構築されるものである。
【０００６】
この様な地下の掘削土壌と鉄粉との混合にあっては、鉄粉を掘削オーガの先端より確実かつ均等に吐出させる必要があるが、浄化手段である鉄粉の比重が大きいために特に高深度域での鉄粉の安定した供給は非常に困難である。一方、特に高深度の掘削作業においては、オーガによる掘削時の抵抗軽減のために該オーガ先端よりベントナイト等の調泥材を同時に吐出することが行われている。このため、オーガによる掘削作業において用いられる調泥材としてのベントナイトに鉄粉を混合し、このような調泥材と鉄粉とを同時に吐出しながら掘削混合を行う工法も考えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記アースオーガ等を用いて地下土壌を掘削し、その掘削中における掘削土砂と鉄粉とを撹拌混合する場合に、浄化剤である鉄粉とベントナイト等の調泥材とを混合して、該オーガ先端より掘削と同時に吐出されることも考えられるが、浄化剤である鉄粉の特性として、アルカリ性のもとではその分解能力が極端に低下する欠点がある。更に、ベントナイト等の調泥材を用いると、この調泥材により形成された泥壁のために混合域外の汚染物質と浄化剤との接触が絶たれ、鉄粉による浄化効率が著しく低下する等の問題点もあった。
【０００８】
本発明はこのような問題を解決し、アースオーガ等によって鉄粉を撹拌混合する場合に、比重の大きい鉄粉を確実にかつ均等にオーガ先端より吐出させ、しかも調泥材のために上記鉄粉を有する浄化壁への地下水の流入を制限することがなく、更に、鉄粉の移送及び吐出を確実にするための調泥材による、地下水への悪影響をも皆無とした、鉄粉を用いた地下水浄化壁の新規な構築工法を提案するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、有機塩素系化合物によって汚染された地下水を浄化するための地下水浄化壁の構築工法であって、対象地下を掘削する多軸オーガ等の掘削機を用い、該地下を掘削すると同時に鉄粉を吐出・混合する工程を含み、該鉄粉は天然グアガムを主成分とする調泥材と混合した状態で掘削機先端より吐出させることを特徴とする地下水浄化壁の構築工法である。また、調泥材として「レスター（商品名）」を用い、その量を混合する水との重量比で約１％とすることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、基本的に上記図１〜図３に示す形式の鉄粉を用いた地下水浄化壁を構築する工法である。
この場合、地下水浄化壁体は図３に示すように、該壁体を構築する位置において例えば多軸オーガ１により地下掘削を行い、該掘削工程中に掘削軸の先端より鉄粉を吐出させつつ、掘削土と該鉄粉を撹拌混合させて構築するものである。
そして、駆動装置２で回転駆動される掘削軸３の掘削ビット先端部より、調泥材と混合した鉄粉を吐出させ、掘削現位置土と鉄粉とを混合することにより、図２における１０Ａから１０Ｂに到る範囲の浄化壁が構築される。
【００１１】
１つの実施例として、掘削軸３の回動により、例えば地下の不透水層に達する１０Ｂ点まで通常の掘削を行い、続いて掘削ビットより後述する調泥材と混合した鉄粉を吐出させながら、掘削軸３の回動引き上げを行い、１０Ａ点までの鉄粉混合土壌域を造成する。この様な工程を繰り返すことにより、適宜深度で任意巾の地下水浄化壁体が構築される。なお、該鉄粉吐出の深度は自在に調節される。
【００１２】
本発明においては、この様な鉄粉と汚染土壌との掘削、撹拌混合時に送給する鉄粉と、例えば「レスター（商品名、株式会社テルナイト製）」のごとき天然グアガムを主成分とする増粘材とを予め混合し、該増粘材である調泥材を用いて鉄粉をオーガの掘削ビット部分に容易に送給することを特徴とするものである。
このような調泥材が例えば「レスター」の場合、後述する理由により清水に対するレスターの添加量を１．０％〜２．０％とし、通常のベントナイト等の調泥材と同様に使用することができる。
【００１３】
ここで、上記天然グアガムを主成分とする「レスター」の性状について説明すると、ｐＨは６．８±０．３、水分量は１０％以下、真比重は１．４２±０．２０の白色粉末である。そして、主成分は天然グアガムからなる植分性合成ポリマーを８０％以上含み、この天然グアガムは一般的に東南アジア産のグアー豆から製造されるものであって、例えば小麦粉、寒天等と同様に天然に存する増粘性、ゲル剤であり、全く無害である。
【００１４】
次に増粘材の具体的な使用方法を説明する。
図４は増粘材としてレスターを用いた場合の、レスター添加量とＢ形粘性度との関係を測定したグラフである。この図から明らかなように、増粘材である水溶液の粘性が２０００ｍｐａ’ｓ（Ｂ形粘性度）以上となるためには、少なくとも水に対するレスター添加量の重量比が約０．９％以上である必要があり、より粘性が高い程、比重の大きな鉄粉をオーガのビット先端まで容易に送給出来ることは明らかである。
【００１５】
一方、図５は増粘材であるレスターの濃度と、このようなレスターの水溶液におけるレスター中の天然グアガムが時間と共に分解され、その粘性が次第に低下する度合の測定結果を示すグラフである。
ここで、Ａ〜Ｅに示す各曲線は、Ａ＝０．５％，Ｂ＝１．０％，Ｃ＝１．５％，Ｄ＝２．０％，Ｅ＝３．０％の割合でレスターを含む増粘材が、経時適にその粘性を低下させる度合を示すものであり、縦軸にＢ形粘性度（ｍｐａ’ｓ）を、横軸に経過日数を示している。
この図から明らかなように、例えばＢ形粘性度が２０００（ｍｐａ’ｓ）よりも低下する時期は、Ｂ＝１．０％の場合２日以上、Ｄ＝２．０％の場合略５日以上必要となることが判る。
【００１６】
そこで、実際に鉄粉と増粘材との混合物を施工現位置土と掘削混合して、本発明に係る地下水浄化壁を構築した場合に、該浄化壁を汚染地下水が透過するために必要な増粘材の低下、すなわち残存する粘性度の上限は、概略１０（ｍｐａ’ｓ）とされている。
すなわち、該増粘材としてレスターを用いて地下水浄化壁を構築した場合、該浄化壁中を地下水が透過可能となるまでに、上記のグラフから５日〜１３日を要することが判る。その結果、構築された地下水浄化壁中を実際に汚染水が透過して浄化作用を発揮するまでの回数は、増粘材に混合される例えばレスターの添加量に左右されることが判る。
【００１７】
更に、天然グアガムを主成分とする増粘材自体が相当に高価なものであるために、例えばレスターを使用する場合にその金額の面からも、浄化壁の透水性回復の面からも、使用される増粘材の量は少ない方が良いことが判る。
そこで一実施例として、調泥材として利用する「レスター」の清水に対する混合比を、約１重量％とすることが有益である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の浄化工法によれば、汚染土壌中に浄化剤である鉄粉を掘削、撹拌混合する場合に、調泥材として天然グアガムを主成分とする例えば「レスター」を用いることにより、浄化剤である鉄粉の浄化能力を低下させることがなく、均一にかつ確実に吐出混合することができた。
そして、この様な調泥材を使用することによって、一定時間経過後に調泥材自体が水のようにその粘性を失うので、施工域にのみ撹拌混合された浄化剤によって、その周辺の非混合域における汚染物質の浄化作用も充分行うことができる等の効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、浄化壁の平面形状の例である。
【図２】図２は、浄化壁を構築した部分の地中断面図である。
【図３】浄化壁構築の概念図である。
【図４】「レスター」を用いた増粘材の粘性とレスター添加量との関係を示すグラフである。
【図５】「レスター」を用いた増粘材の粘性度の過時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１　多軸オーガ
２　駆動装置
３　掘削軸
１０　浄化壁
２０　浄化地域
２２　不透水層
２３　地下水流
２４　地下水位
【図１】
2004113854.tif 000003
【図２】
2004113854.tif 000004
【図３】
2004113854.tif 000005
【図４】
2004113854.tif 000006
【図５】
2004113854.tif 000007