(57)【要約】【課題】簡易な構成で、汚染土壌・地下水を封じ込めるとともに、降雨等による地下水位の上昇に伴う汚染物の拡散を防止することのできる、地下水の封鎖・流動システムを提供する。【解決手段】汚染物Ａで汚染された汚染領域５０の周囲を、難透水性地盤５３まで延長する遮水壁１Ａ〜１Ｄで囲うとともに、上記汚染領域５０の底部から地下水を集水するための透水層から成る集水部３と、上記集水部３からの地下水を一時貯留する貯留部４と、この貯留部４に集められた地下水を放流する放流部５と、上記放流部５を開閉するゲート６とを備えた放流設備２を設けて、上記汚染領域５０内の降雨浸透量分を外部へ放流するようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染物で汚染された汚染領域を含む地盤の周囲を囲うように設けられた、難透水性地盤まで延長する遮水壁と、上記遮水壁の、上記汚染領域より下方に設けられた集水部より地下水を集水し、この集水された地下水を上記遮水壁の外部へ放流する放流設備とを備えたことを特徴とする地下水の封鎖・流動システム。
【請求項２】
上記放流設備に、上記集水された地下水を一時貯留する貯留部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の地下水の封鎖・流動システム。
【請求項３】
上記貯留部に濾過手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載の地下水の封鎖・流動システム。
【請求項４】
上記貯留部に、上記集水された地下水を放流する箇所を開閉するゲートを設けたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の地下水の封鎖・流動システム。
【請求項５】
上記ゲートの開放部の位置と大きさとを調整可能としたことを特徴とする請求項４に記載の地下水の封鎖・流動システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中の汚染土壌・地下水を封じ込めるとともに、降雨等による地下水位の上昇に伴う汚染物の拡散を防止するための地下水の封鎖・流動システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、化学工場などの跡地などのように、地中に廃棄物や汚染物などで汚染された汚染土壌があった場合には、図３に示すように、水平方向の拡散防止として地中連続壁や鋼矢板等の遮水壁５１を設け、鉛直方向の拡散防止として地表面に遮水層５２を設けて、地中の汚染物Ａが周辺環境へ拡散することを防ぐようにしている。詳細には、汚染物Ａで汚染された汚染土壌を含む地盤（汚染領域）５０の周囲を下端がシルト層や粘土層などの難透水性地盤５３に達する遮水壁５１で囲み、上記遮水壁５１で囲まれた汚染領域５０の上部に、アスファルト舗装や遮水シート等による遮水層５２を設けて上記汚染物Ａを地中に封じ込め、最後に上記遮水層５２の上部に土砂を盛土して表面層５４を形成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、汚染領域５０の上部に上記遮水層５２のような遮水工が施されていない場合には、図４に示すように、降雨浸透により上記汚染領域５０内の地下水位Ｓが上昇し、地表面付近に上記汚染物Ａが長期的に蓄積・濃縮されることになるが、上記のように、上記汚染領域５０の上部に遮水工を施した場合には、上記遮水工のため、土地の利用が制限されるといった問題点があった。また、上記封じ込めを行う土地の面積が数ｈａと広い場合には、上記遮水工を実施することは、コストや土地の状況から実際には困難である。
また、図５に示すように、上記汚染領域５０の上部に遮水工を実施しないかわりに、上記汚染領域５０中の地下水を集水する揚水井５５，５５を設けて、降雨浸透による上記汚染領域５０内の地下水位Ｓの上昇を抑える方法も考えられるが、この方法では、揚水井５５，５５の管理が半永久的なことや、水処理施設５７が不可避であること、更には、揚水システムの故障時のバックアップやメンテナンスが必要なことから、施設が大規模となってしまうという欠点がある。
【０００４】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、汚染土壌・地下水を封じ込めるとともに、降雨等による地下水位の上昇に伴う汚染物の拡散を防止することのできる、地下水の封鎖・流動システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の地下水の封鎖・流動システムは、汚染物で汚染された汚染領域を含む地盤の周囲を囲うように設けられた、難透水性地盤まで延長する遮水壁と、上記遮水壁の、上記汚染領域より下方に設けられた集水部より地下水を集水し、この集水された地下水を上記遮水壁の外部へ放流する放流設備とを備え、上記遮水壁により汚染土壌・地下水を地中に封じ込めるとともに、上記放流設備により、降雨等による地下水位の上昇を抑えて、上記汚染物の拡散を防止するようにしたものである。
【０００６】
請求項２に記載の地下水の封鎖・流動システムは、上記放流設備に、上記集水された地下水を一時貯留する貯留部を設けて、上記集水された地下水の水質をモニタリング可能としたものである。
請求項３に記載の地下水の封鎖・流動システムは、放流する地下水の汚染レベルを低減するため、上記貯留部に濾過手段を設けたものである。
【０００７】
請求項４に記載の地下水の封鎖・流動システムは、上記貯留部に集水された地下水の水質が所定の汚染レベルを超えた場合に上記地下水の放流箇所を閉鎖するために、上記貯留部に、上記集水された地下水を放流する箇所を開閉するゲートを設けたものである。
請求項５に記載の地下水の封鎖・流動システムは、上記集水された地下水を、遮水壁の下流側の地下水位の変化に対応して放流するために、上記ゲートの開放部の位置と大きさとを調整可能としたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図１（ａ），（ｂ）は、本発明の一実施の形態を示す図で、同図において、１Ａ〜１Ｄは地中に埋設された廃棄物や汚染土壌に含まれる汚染物Ａを含む地盤（以下、汚染領域という）５０の周囲を鋼矢板等により囲むようにして構築された、その下端部が、シルト層あるいは粘土層などの難透水性地盤５３に達する遮水壁、２は上記遮水壁１Ａ〜１Ｄのうちの、地下水流の下流側の遮水壁１Ａに設けられ、上記遮水壁１Ａ〜１Ｄで囲まれた汚染領域５０の底部から地下水を集水して上記遮水壁１Ａの外部へ放流するための放流設備である。この放流設備２は、遮水壁１Ａの上記汚染領域５０より下方の位置（以下、遮水壁１Ａの下部と略す）に設けられた透水層から成る集水部３と、上記集水部３からの地下水を一時次貯留する貯留部４と、この貯留部４に集められた地下水を遮水壁外側の地下水位より高い位置から放流する放流部５と、上記放流部５を開閉するゲート６とを備えている。
【０００９】
上記集水部３は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、上記遮水壁１Ａの下部に複数の削孔３１を設け、この削孔３１から上記汚染領域５０の地中に突出する穴３２をボーリングにより形成した後、上記削孔３１及び穴３２に砂礫等を充填した複数の集水ボーリング３３を備えたもので、上記遮水壁１Ａ〜１Ｄで囲まれた汚染物Ａを含む汚染領域５０の底部の帯水層から地下水を集水する。
貯留部４は、上記遮水壁１Ａの外側に設けられた鋼板から成る隔壁４１と、上記遮水壁１Ａの上記集水部３の下部から上記隔壁４１方向に突出し上記隔壁４１の下端部に結合される底板４２と、上記遮水壁１Ａの外側とにより形成される、上部が開放された容器で、この貯留部４内には、玉砂利、豆砂利、砂を下から順に積層した濾過層４３が設けられている。また、上記隔壁４１の上部の、上記濾過層４３の上部には、上記隔壁４１と連続して設けられた、地上まで達する透水性を有する透水壁４４が設けられており、この透水壁４４と上記隔壁４１の内側には、上記透水壁４４の所定の領域を開閉するゲート６が設けられている。このゲート６により開放される上記透水壁４４の開口部が上記放流部５となる。
【００１０】
通常状態においては、上記遮水壁１Ａ〜１Ｄで囲まれた汚染領域５０内の地下水位と、上記貯留部４内の水位（放流部５の水位）とはほぼ等しくなる。そこで、上記ゲート６の開口部である放流部５の下端部を、上記遮水壁１Ａの外側の地下水位Ｓ’よりも若干高くなるように設定しておけば、降雨により上記汚染領域５０内の地下水位Ｓが上昇した場合には、上記地下水位Ｓの上昇分に対応する量の地下水を上記汚染領域５０内の外側（遮水壁１Ａの下流側）に放流することが可能となる。なお、上記開口部（放流部５）の上端部は、通常、上記汚染領域５０中の地下水位Ｓよりも高い位置に設定されるが、地上部近傍に位置するように設定してもよい。これにより、上記汚染領域５０内の地下水を完全封鎖することなく、降雨浸透量分を上記放流部５から徐々に放流することが可能となる。したがって、揚水井等を用いることなく、上記汚染領域５０内の地下水位Ｓの上昇を抑えることができるので、簡易な構成で、汚染土壌・地下水を封じ込めることができるとともに、降雨等による上記汚染領域５０内の地下水位Ｓの上昇に伴う汚染物Ａの拡散を防止することができる。
【００１１】
なお、地下水流動により汚染物Ａの一部が放流されてしまうことが懸念されるが、本例では上記汚染領域５０の底部の帯水層から地下水を集水するようにしているので、油分のように水より比重の軽いものや、溶出しにくく、汚染レベルの低い重金属やダイオキシンなどのような微粒子に付着しやすかったり、移動度が小さいような汚染物は、地盤の濾過効果と希釈効果のため、上記集水された地下水中には殆ど含まれない。したがって、上記汚染物Ａが可溶性の比重の重い有機溶剤や、高濃度の重金属などのような場合を除いては、上記集水された地下水中の汚染物Ａの濃度は極めて低いので放流可能である。また、図１に示したように、汚染物Ａを避けて、降雨浸透柱４５を設けることにより、汚染物Ａを通過する降雨水を低減させる方法もある。一方、本例では、貯留部４に濾過層４３を備えているので、上記集水された地下水中に汚染物Ａの一部が含まれていた場合でも、浄化が可能である。
更に、本例では、集水した地下水を貯留部４に一時貯留するようにしているので、放流する地下水の水質を適宜モニタリングして計測し、上記地下水の水質を管理することが可能である。したがって、万が一、上記貯留部４内の地下水が所定の汚染レベルを超えた場合には、上記ゲート６を閉鎖して放流を中止することができる。なお、汚染があった場合、貯留部４内の地下水は、上記計測された汚染レベルにより、下水放流したり、水処理施設に送ったりして処理する。
また、上記汚染領域５０の外側の地下水位Ｓ’の変化に対しては、上記ゲート６を開閉してゲート６の開口部である放流部５の位置及び大きさを調整することにより、対応可能である。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、汚染物で汚染された汚染領域を含む地盤の周囲を難透水性地盤まで延長する遮水壁で囲うとともに、上記遮水壁の、上記汚染領域より下方に設けられた集水部より地下水を集水し、この集水された地下水を上記遮水壁の外部へ放流するようにしたので、汚染土壌・地下水を地中に封じ込めることができるとともに、降雨等による地下水位の上昇を抑えて、上記汚染物の拡散を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す図である。
【図２】本実施の形態に係わる放流設備の詳細を示す図である。
【図３】従来の汚染土壌の地中封じ込め構造を示す図である。
【図４】遮水工を施さなかった場合の例を示す図である。
【図５】従来の汚染土壌の地中封じ込め構造の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１Ａ〜１Ｄ  遮水壁、２  放流設備、３  集水部、４  貯留部、５  放流部、
６  ゲート、３１  削孔、３２  穴、３３  集水ボーリング、４１  隔壁、
４２  底板、４３  濾過層、４４  透水壁、４５  降雨浸透柱、５０  汚染領域、５３  難透水性地盤、Ａ  汚染物、Ｓ  地下水位。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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