(57)【要約】【課題】広範囲で複雑な構成を有し、地下水が流れる土壌を浄化する土壌浄化方法を提供する。【解決手段】揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等の汚染物質に汚染された土壌にゾル状態の浄化剤を供給して汚染土壌を浄化する土壌浄化方法であって、浄化剤は、汚染土壌に作用する際にゲル状態となるようにゲル化時間が設定されてなることを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等の汚染物質に汚染された土壌にゾル状態の浄化剤を供給して当該汚染土壌を浄化する土壌浄化方法であって、
前記浄化剤は、前記汚染土壌に作用する際にゲル状態となるようにゲル化時間が設定されてなることを特徴とする土壌浄化方法。
【請求項２】
前記浄化剤は、前記ゲル化時間をおよそ６時間乃至２４時間としてなることを特徴とする請求項１に記載の土壌浄化方法。
【請求項３】
前記浄化剤は、還元剤、接着剤、及び硬化剤を含むことを特徴とする請求項１に記載の土壌浄化方法。
【請求項４】
前記還元剤は、鉄粉を含んでなることを特徴とする請求項３に記載の土壌浄化方法。
【請求項５】
前記接着剤は、珪酸ソーダ（Ｎａ２ＳｉＯ３）を含んでなることを特徴とする請求項３又は４に記載の土壌浄化方法。
【請求項６】
前記珪酸ソーダ（Ｎａ２ＳｉＯ３）をなすＳｉＯ２とＮａ２Ｏとの組成比は、およそ２乃至５対１であることを特徴とする請求項５に記載の土壌浄化方法。
【請求項７】
前記硬化剤は、重炭酸ソーダ（ＮａＨＣＯ３）を含んでなることを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の土壌浄化方法。
【請求項８】
前記浄化剤は、アンモニアをさらに含むことを特徴とする請求項３乃至７のいずれかに記載の土壌浄化方法。
【請求項９】
前記浄化剤を前記土壌に供給する前に、揚水処理及び曝気処理によって前記汚染物質をできるだけ除去することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の土壌浄化方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の土壌浄化方法に用いられる土壌浄化剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄化剤を浸透させて土壌を浄化する土壌浄化方法と、当該土壌浄化方法に用いられる浄化剤とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンをはじめとする揮発性有機化合物（ＶＯＣ）は、高揮発性、不燃性、油の可溶性等の性質を有する。よって、このような揮発性有機化合物は、金属材料の前処理、塗料の溶剤、電子部品等の洗浄、ドライクリーニング用の溶剤等に大量に使用されてきた。これらの揮発性有機化合物を廃液として処理してきたことが、今日の土壌や地下水の汚染と無関係ではない。揮発性有機化合物は、水の場合に比べてその粘性が低くその比重が高い。よって、このような化合物は土壌中の透水性の小さい地層にまで浸透し得る。従って、揮発性有機化合物は、土壌中の滞水層に到達した後に、当該滞水層よりも下にあるシルトや粘性土で形成された不透水層の上部に滞留し、一部が不透水層に浸透したり、また一部が地下水中に長期間かけて溶出し地下水汚染を引き起こしたりする恐れがある。このような地下水中に溶出した揮発性有機化合物は、地下水上面で気化して土壌中においてガスとして上昇する恐れもある。
【０００３】
前記の地下水汚染は、滞水層の分布によって広範囲にわたることがある。よって、このような広範囲の汚染に対しては、例えば、揚水した汚染水を曝気処理してその処理水を覆水、循環させることを繰り返したり、下水に放流したりする、揚水処理及び曝気処理が行われてきた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１２９５３９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、地下水汚染は一般に広範囲にわたるとともに、地層や地質の形状が複雑であるが故に、前述の揚水処理及び曝気処理による浄化は十分とは言えなかった。特に、複雑な地層構成を有する土壌に対しては、揚水処理及び曝気処理では滞水層全面にわたる水の均等な循環が難しいので、汚染地下水の完全な除去が困難であった。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、広範囲で複雑な構成を有し、地下水が流れる土壌を浄化する土壌浄化方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等の汚染物質に汚染された土壌にゾル状態の浄化剤を供給して当該汚染土壌を浄化する土壌浄化方法であって、前記浄化剤は、前記汚染土壌に作用する際にゲル状態となるようにゲル化時間が設定されてなることを特徴とする。
このような土壌浄化方法によれば、浄化剤は、ゲル状態にて例えば汚染土壌中の不透水層の上面又は当該不透水層中にある揮発性有機化合物を当該不透水層近傍にできるだけ局在させることができる。よって、例えば揚水処理及び曝気処理の後にも土壌中に残存する恐れのある揮発性有機化合物を、このような浄化剤によって拡散を抑制しつつ無害化できる。従って、既存の土壌浄化処理の後に本発明の方法を実施すれば、土壌の再汚染を防止できる。特に、広範囲で複雑な構成を有し、地下水が流れている土壌の不透水層においては、ゲル状態の浄化剤で揮発性有機化合物の拡散を抑制することによって当該地下水の汚染を防止できる。
【０００８】
また、前記浄化剤は、前記ゲル化時間をおよそ６時間乃至２４時間としてなることが好ましい。このようなゲル化時間を有する浄化剤は、例えば土壌中を浸透する際には主としてゾル状態であり、当該土壌中での浸透性が高い。従って、例えば、地下水が流れている土壌中で当該地下水に流され難く、汚染位置における土壌の浄化が可能となる。さらに、このような浄化剤は、土壌中の例えば土粒子間の間隙にある汚染物質も効率的に無害化できる。
【０００９】
また、前記浄化剤は、還元剤、接着剤、及び硬化剤を含むことが好ましい。
ここで、前記還元剤は、鉄粉を含んでなることが好ましい。
さらに、前記接着剤は、珪酸ソーダ（Ｎａ２ＳｉＯ３）を含んでなることが好ましい。ここで、前記珪酸ソーダ（Ｎａ２ＳｉＯ３）をなすＳｉＯ２とＮａ２Ｏとの組成比は、およそ２乃至５対１であることが好ましい。
加えて、前記硬化剤は、重炭酸ソーダ（ＮａＨＣＯ３）を含んでなることが好ましい。
さらに加えて、前記浄化剤は、アンモニアをさらに含むことが好ましい。
【００１０】
このような浄化剤は、珪酸ソーダと重炭酸ソーダとの反応により土壌中で徐々にゲル状態となるため、当該土壌中での浸透性が高く、汚染位置における土壌の浄化が可能となる。また、このような浄化剤は、鉄粉の還元作用により土壌中の汚染物質を無害化できる。さらに、このような浄化剤は、アンモニアを含むが故に凝集性が抑制され、よって土壌中を浸透し易い。
【００１１】
また、前記浄化剤を前記土壌に供給する前に、揚水処理及び曝気処理によって前記汚染物質をできるだけ除去することが好ましい。このようにすれば、広範囲で複雑な構成を有し、地下水が流れる土壌を十分に浄化できる。
【００１２】
また、本発明は、前記土壌浄化方法に用いられる土壌浄化剤である。このような浄化剤を用いれば、広範囲で複雑な構成を有し、地下水が流れる土壌を十分に浄化できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
＝＝＝土壌浄化方法の工程＝＝＝
本発明の実施の形態を、図１を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本実施の形態における土壌浄化方法の工程を示すフローチャートである。本実施の形態における土壌は揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を含有する汚染区域を有し、当該汚染区域の近傍には地下水が流れているものとする。
【００１４】
先ず、前記の汚染区域にディープウェルやウェルポイント等を打設する（Ｓ１０１）。これにより、汚染区域における地下水位を予め下げることができる。土壌中の地下水位が低下すれば、浸透圧効果により、後述する土壌浄化剤が当該土壌中を自重で鉛直方向下方に浸透し易くなる。
【００１５】
複数の地中ガス吸引管を、土壌中の不透水層の上面全域にわたる間隔をもって打設する（Ｓ１０２）。このような間隔を有して打設された地中ガス吸引管によって、後述する鉄粉が前記の不透水層の上面全域に行きわたる。ここで、地中ガス吸引管には、ステップＳ１０１にて汚染区域に打設したウェルポイントを用いてもよい。また、地中ガス吸引管は、その吸引部を除く周囲をモルタル等で囲繞してなってもよい。
【００１６】
ステップＳ１０１にて汚染区域に打設したディープウェルやウェルポイントによって、土壌中の地下水を揚水する（Ｓ１０３）。
【００１７】
ステップＳ１０３による揚水によって土壌中の地下水位が低下したら、ステップＳ１０２にて汚染区域に打設した地中ガス吸引管にてガス吸引を行う（Ｓ１０４）。これにより、前記の地下水位より上部の土壌に吸着している揮発性有機化合物のガスを除去できる。
【００１８】
地下水位より上部の土壌に吸着した揮発性有機化合物の除去が終了したら、地中ガス吸引管を通じて、還元剤としての鉄粉を混入した薬液注入剤（接着剤及び硬化剤）からなるゾル状態の土壌浄化剤を、自重降下を利用して注入する（Ｓ１０５）。
【００１９】
＝＝＝土壌浄化剤＝＝＝
本実施の形態における薬液注入剤の一部をなす接着剤は、Ｎａ２ＳｉＯ３なる組成を有する珪酸ソーダである。このＮａ２ＳｉＯ３をなすＳｉＯ２とＮａ２Ｏとの組成比をＸ：１とすれば、本実施の形態におけるＸは、およそ５である。尚、Ｘは、およそ２乃至５が好ましく、およそ３．３乃至５がより好ましい。このような接着剤と、本実施の形態における硬化剤としての重炭酸ソーダ（ＮａＨＣＯ３）とを混合して土壌中に注入することによって、土壌中において土壌浄化剤のゲル化が発現する。
【００２０】
前記の組成比を有する珪酸ソーダが、重炭酸ソーダと混合されることにより、微細砂及び砂の中間の土質における土壌浄化剤のゲル化時間は、およそ６時間乃至２４時間となる。これにより、土壌浄化剤は、土壌中では主にゾル状態として浸透するために、浸透性が高く土壌中の地下水に流され難く、よって拡散し難い。従って、汚染位置において土壌を浄化できる。一方、土壌中の不透水層の上面に到達した土壌浄化剤は、主にゲル状態となり、当該不透水層の上面又は当該不透水層中にある揮発性有機化合物を当該不透水層近傍にできるだけ局在させることができる。
【００２１】
本実施の形態における土壌浄化剤は、前述のように汚染土壌に作用する際にゲル状態となるようにゲル化時間が設定されている。よって、汚染土壌が広範囲で複雑な構成を有し地下水が流れていても、土壌浄化剤の鉄粉は、当該汚染土壌中の不透水層の上面を広範囲に覆うことができる。この鉄粉の還元作用により、前述のステップＳ１０３及びＳ１０４の揚水処理及び曝気処理の後も不透水層の上面又は当該不透水層中に残存する恐れのある揮発性有機化合物を広範囲に無害化できる。
【００２２】
また、本実施の形態における土壌浄化剤は、汚染土壌中の不透水層の上面を、ゲル状態にて広範囲に覆うことができる。これにより、前述のステップＳ１０３及びＳ１０４の揚水処理及び曝気処理の後も不透水層の上面又は当該不透水層中に残存する恐れのある揮発性有機化合物の拡散を抑制し、地下水への再汚染を防止できる。
【００２３】
さらに、ゲル状態の土壌浄化剤によって拡散が抑制された揮発性有機化合物は、当該土壌浄化剤の鉄粉の還元作用により、拡散が抑制されつつ無害化される。
【００２４】
加えて、本実施の形態における土壌浄化剤は、主としてゾル状態にて汚染土壌中を浸透するために、当該汚染土壌中の土粒子間の間隙にある汚染物質も効率的に無害化できる。
【００２５】
さらに加えて、本発明の実施の形態における土壌浄化剤の薬液注入剤は、例えば水の場合に比べて高い粘性を有する。このような粘性によって薬液注入剤が土壌中の土粒子間の間隙を浸透する際に渦流が発生し、当該薬液注入剤に混入された鉄粉が当該間隙中を効率的に移動し、分散できる。
【００２６】
尚、本実施の形態においては、珪酸ソーダの組成の一部をなすＳｉＯ２の占める割合が比較的高いことから、負電荷にて帯電しているＳｉＯ２どうしの静電反発力も比較的大きい。これによる凝集等の不安定性を防止するために、本実施の形態における土壌浄化剤はアンモニアを含み、当該アンモニアの含有量は、土壌浄化剤が凝集し難いｐＨを有するように設定される。
【００２７】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
前述した実施の形態においては、接着剤としての珪酸ソーダに対して、硬化剤を重炭酸ソーダ（ＮａＨＣＯ３）としたが、これに限定されるものではない。例えば、接着剤としての珪酸ソーダに対して、硫酸又はアルミン酸を硬化剤としてもよい。この場合、ゲル状態の土壌浄化剤は、それぞれ硫酸ソーダ及びアルミン酸ソーダとなる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明における土壌浄化方法及び土壌浄化剤によれば、広範囲で複雑な構成を有し、地下水が流れる土壌を汚染位置において浄化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における土壌浄化方法の工程を示すフローチャートである。
【図１】
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