(57)【要約】【課題】汚染土壌の排出を抑えて効率的に原位置で浄化することが可能な土壌浄化工法を提供することにある。【解決手段】汚染領域内に形成する改良体より小径の孔を削孔する工程と、前記孔内に土壌浄化剤を投入する工程と、前記孔より大径の孔を掘削しながら掘削土壌と前記土壌浄化剤とを攪拌混合して前記改良体を形成する工程とを有する。小型ボーリングマシンまたはバイブロハンマーにより改良体より小径の孔を一つまたは二つ以上設ける。先端にビットを取り付けた鋼管をバイブロハンマーで削孔する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染領域内に形成する改良体より小径の孔を削孔する工程と、前記孔内に土壌浄化剤を投入する工程と、前記孔より大径の孔を掘削しながら掘削土壌と前記土壌浄化剤とを攪拌混合して前記改良体を形成する工程とを有することを特徴とする土壌浄化工法。
【請求項２】
請求項１に記載の土壌浄化工法において、前記改良体より小径の孔を一つ設けることを特徴とする土壌浄化工法。
【請求項３】
請求項１に記載の土壌浄化工法において、前記改良体より小径の孔を二つ以上設けることを特徴とする土壌浄化工法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の土壌浄化工法において、前記汚染領域内にそれより小径の孔を、小型ボーリングマシンで削孔することを特徴とする土壌浄化工法。
【請求項５】
請求項４に記載の土壌浄化工法において、前記小型ボーリングマシンによる削孔後に、その削孔管内に前記土壌浄化剤を投入することを特徴とする土壌浄化工法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の土壌浄化工法において、前記汚染領域内にそれより小径の孔を、先端にビットを取り付けた鋼管をバイブロハンマーで削孔することを特徴とする土壌浄化工法。
【請求項７】
請求項６に記載の土壌浄化工法において、前記バイブロハンマーによる削孔後に、その鋼管内に前記土壌浄化剤を投入し、その後前記ビットを残して前記鋼管を引き抜くことを特徴とする土壌浄化工法。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７の何れか一項に記載の土壌浄化工法において、前記土壌浄化剤が粉体であることを特徴とする土壌浄化工法。
【請求項９】
請求項１ないし請求項７の何れか一項に記載の土壌浄化工法において、前記土壌浄化剤がスラリーであることを特徴とする土壌浄化工法。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９の何れか一項に記載の土壌浄化工法において、前記土壌浄化剤を前記孔径より小径の容器内に充填した後、前記孔内に投入することを特徴とする土壌浄化工法。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０の何れか一項に記載の土壌浄化工法において、前記土壌浄化剤を前記孔径より小径の容器内に充填し、錘を付けて前記孔内に投入することを特徴とする土壌浄化工法。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載の土壌浄化工法において、前記土壌浄化剤を充填する容器は、全体または一部が生分解性樹脂で形成されていることを特徴とする土壌浄化工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚染土壌に土壌浄化剤を攪拌混合する土壌浄化工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工場の廃液等で汚染された地盤の浄化工法としては、例えば、下記のような各種の方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
汚染土壌を掘削装置により掘削して取り出し、地上において焼却炉などで焼却する方法、汚染された領域をコンクリートなどの壁で囲い込んで閉じ込める方法、汚染領域の固形物を流し込んで汚染領域を固化安定化する方法、汚染土壌を掘削して取り出し、水、薬品などで洗浄する方法、汚染土壌を掘削して取り出し、微生物を混入して分解する方法、微生物を汚染土壌に直接注入し、土壌中の汚染物質を微生物により分解する方法、汚染現場に井戸を掘り、井戸から吸引して揮発性の有害有機物質を取り出す方法などがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１２６７１７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、汚染土壌を地上に取り出し処理する方法は、大掛かりな装置、設備などを要するという問題があった。しかも、この方法では、掘削された土壌の廃棄処理を汚染現場以外に搬出し、無害化する処理を行うため、汚染物質の流出や漏出を監視する必要があるという問題があった。
また、微生物を汚染土壌に投入する方法では、生態系が変化するおそれがあり、修復期間が長いという問題があった。
【０００５】
また、汚染物質を吸引する方法は、大掛かりな装置、設備などを要するという問題があった。
ところで、土壌汚染は、工場のみならず、例えば、市中のクリーニング店の廃液によっても汚染が進行しているケースがある。
このような土壌浄化においては、掘削作業を例えばビルの１階の店舗内から実施することが求められることがある。
【０００６】
しかし、既存の掘削装置では、装置が大型化しているため、屋内に持ち込めないという問題があった。
本発明は、斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、汚染土壌の排出を抑えて効率的に原位置で浄化することが可能な土壌浄化工法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、汚染領域内に形成する改良体より小径の孔を削孔する工程と、前記孔内に土壌浄化剤を投入する工程と、前記孔より大径の孔を掘削しながら掘削土壌と前記土壌浄化剤とを攪拌混合して前記改良体を形成する工程とを有することを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の土壌浄化工法において、前記改良体より小径の孔を一つ設けることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の土壌浄化工法において、前記改良体より小径の孔を二つ以上設けることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の土壌浄化工法において、前記汚染領域内にそれより小径の孔を、小型ボーリングマシンで削孔することを特徴とする。
【０００９】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の土壌浄化工法において、前記小型ボーリングマシンによる削孔後に、その削孔管内に前記土壌浄化剤を投入することを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の土壌浄化工法において、前記汚染領域内にそれより小径の孔を、先端にビットを取り付けた鋼管をバイブロハンマーで削孔することを特徴とする。
【００１０】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の土壌浄化工法において、前記バイブロハンマーによる削孔後に、その鋼管内に前記土壌浄化剤を投入し、その後前記ビットを残して前記鋼管を引き抜くことを特徴とする。
請求項８に係る発明は、請求項１ないし請求項７の何れか一項に記載の土壌浄化工法において、前記土壌浄化剤が粉体であることを特徴とする。
【００１１】
請求項９に係る発明は、請求項１ないし請求項７の何れか一項に記載の土壌浄化工法において、前記土壌浄化剤がスラリーであることを特徴とする。
請求項１０に係る発明は、請求項１ないし請求項９の何れか一項に記載の土壌浄化工法において、前記土壌浄化剤を前記孔径より小径の容器内に充填した後、前記孔内に投入することを特徴とする。
【００１２】
請求項１１に係る発明は、請求項１ないし請求項１０の何れか一項に記載の土壌浄化工法において、前記土壌浄化剤を前記孔径より小径の容器内に充填し、錘を付けて前記孔内に投入することを特徴とする。
請求項１２に係る発明は、請求項１０または請求項１１に記載の土壌浄化工法において、前記土壌浄化剤を充填する容器は、全体または一部が生分解性樹脂で形成されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
図１および図２は、本発明の一実施形態に係る土壌浄化工法を示す。
本実施形態に係る土壌浄化工法の操作手順を説明する。
先ず、図１（ａ）および図２（ａ）に示すように、重金属類、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）または油脂により汚染された汚染土壌領域１内に小型ボーリングマシン（ロータリーボーリングマシンまたはロータリーパーカッションドリル）１０で鋼管またはケーシングから成る削孔管１１を建て込んで、孔径が１２０ｍｍ〜２５０ｍｍの複数の孔２を削孔する。
【００１４】
ここで、孔２の径は、後述する改良体１７の径より小径とされる。また、孔２の径は、土質状況、投入する土壌浄化剤の性質によって異なる。また、孔２の間隔は、土質状況、投入する土壌浄化剤の性質によって異なるが、例えば、５００ｍｍ程度の間隔とする。また、重金属類としては、例えば、六価クロムなど、揮発性有機化合物としては、例えば、テトラクロロエチレン、トリクロロエチレンなど、油脂としては、例えば、重油、軽油、ガソリン、機械油などがある。
【００１５】
次に、図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すように、土壌浄化剤を充填し、先端に錘１３を付けた生分解性樹脂製または紙製の袋（容器）１２を削孔管１１内に挿入する。
ここで、袋（容器）１２の径は、例えば、φ１００ｍｍとする。また、袋（容器）１２の上部は、削孔管１１の上部または小型ボーリングマシン１０に支持され、削孔管１１内に落下しないようにされている。また、土壌浄化剤としては、例えば、硫化第一鉄溶液、過マンガン酸カリウム溶液などの溶液型浄化剤、０．６ミクロン鉄粉などのコロイド型浄化剤、鉄粉などの固形型浄化剤、これらに増粘剤「ホレール」（商品名）などを添加したスラリー型浄化剤、アムテクリーン（商品名）などの土壌浄化菌増加促進剤、シュードモナス菌などの微生物などがある。また、削孔孔１１内の水による希釈または沈降を防止するために袋（容器）１２に土壌浄化剤を入れて孔内に挿入する。
【００１６】
次に、図１（ｃ）および図２（ｃ）に示すように、削孔管１１を引き抜く。
ここで、各袋（容器）１２は、錘１３によって孔２の全長に亘って配置されている。また、袋（容器）１２の上部は、孔２の上部または地上側で支持され、削孔管１１内に落下しないようにされている。
次に、図１（ｄ）および図２（ｄ）に示すように、φ８００ｍｍ〜φ１５００ｍｍの単軸または複数軸のロータリーボーリングマシン１５で機械攪拌削孔を行い、土中に挿入された袋（容器）１２を破壊しながら袋（容器）１２に充填された土壌浄化剤を汚染土壌と攪拌混合して改良体１７を形成する。ここでは、土質状況に応じて、複数回往復攪拌を行い、土壌浄化剤と汚染土壌との攪拌混合を十分に行い、孔２の全長に亘って土壌を浄化し無害化した良質な改良体１７が得られるようにする。
【００１７】
以上のように、本実施形態では、所定数の削孔管１１を先行して建て込み、各削孔管１１内に土壌浄化剤を充填した袋（容器）１２を錘１３により削孔管１１の底部まで確実に挿入した後、削孔管１１を引き抜き、その後に機械攪拌削孔により汚染土壌と土壌浄化剤とを十分に攪拌混合して孔２の全域に亘って土壌を浄化し無害化した改良体１７を形成するので、均質な改良体１７によって土壌浄化領域１を無害化した領域に変えることができる。
【００１８】
また、本実施形態では、先行削孔に小型ボーリングマシンを用いるので、機械の小型化により狭隘で空頭制限があるところでも施工が可能となる。
また、本実施形態では、削孔管１１に見合った容量の汚染土壌を排出することとなるが、従来のように全ての汚染土壌を取り出すものではないので、取り出された汚染土壌の量は極めて少量であり、その処理は従来工法に比して容易である。
【００１９】
なお、上記実施形態では、小型ボーリングマシンによって複数の孔２を形成した場合について説明したが、目的とする土壌浄化領域１が小さければ、孔２を一つとしても良い。
また、上記実施形態では、削孔管１１を建て込んだ後に、削孔管１１内に袋（容器）１２を投入した場合について説明したが、削孔管１１を引き抜きながら袋（容器）１２を投入しても良い。
【００２０】
また、上記実施形態では、粉体の土壌浄化剤を袋（容器）１２に入れて削孔管１１内に投入した場合について説明したが、土壌浄化剤はスラリーであっても良い。
また、上記実施形態では、粉体の土壌浄化剤を充填する袋（容器）１２が、削孔管１１と同程度の長さを有する場合について説明したが、例えば、長さ５０ｃｍ〜１００ｃｍ程度の複数の袋に小分けして削孔管１１内に投入しても良い。
【００２１】
例えば、０．６ミクロン鉄粉などの土壌浄化剤を挿入する場合は、孔内の水による孔底沈降を防止するために、生分解性樹脂または紙材による袋（容器）１２に入れる。スラリー型の土壌浄化剤を挿入する場合は、孔内の水による溶出希釈を防止するために、生分解性樹脂または紙材による袋（容器）１２に入れる。これらの場合は、図３に示すように、袋（容器）１２の上下に、例えば、１００ｍｍ〜２３０ｍｍ程度の蓋１２ａを設ける。
【００２２】
また、例えば、アムテクリーン（商品名）（比重：０．９８）などのように、比重が１．０以下の土壌浄化剤を挿入する場合は、孔内の水による浮遊を防止するために、図４に示すように、袋（容器）１２の下部に砂による死重１２ｂを設けることもできる。
また、上記実施形態では、生分解性樹脂製または紙製の袋（容器）１２を用いた場合について説明したが、生分解性樹脂製の袋（容器）１２としては、一部が生分解性樹脂であっても良い。
【００２３】
また、上記実施形態では、ロータリーボーリングマシン１５で機械攪拌削孔した場合について説明したが、攪拌する道具は、オーガー、ケーシングでも良い  。
また、上記実施形態では、小型ボーリングマシン１０によって削孔した場合について説明したが、バイブロハンマーで削孔しても良い。バイブロハンマーでは、高速削孔を行うことができる。
【００２４】
バイブロハンマーで削孔を行う場合には、例えば、φ１４０ｍｍ程度の鋼管を打ち込む。鋼管としては、先端に捨てビットを取り付けたクロネンビットが用いられる。
バイブロハンマーは、無水削孔とし排泥を出さないので、汚染土壌の処理が不要となる。
【００２５】
この場合は、図５に示すように、先端に捨てビット２１を取り付けた鋼管２０を使用する。捨てビット２１は、引き抜き時に、土砂が抵抗となって鋼管２０から分離し残される。
また、鋼管２０の上部には、図６に示すように、例えば、横１１０ｍｍ〜２４０ｍｍ、高さ１ｍ程度の窓２２を設けて鋼管内部に土壌浄化剤を投入するようにする。また、窓２２の周囲にリブを設けて補強することが望ましい。
【００２６】
さらに、鋼管２０は、図６に示すように、上部がバイブレーションを伝達するための補強フィン２３を付けた絞り構造とされている。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、土壌浄化領域に先行ボーリングを行い、土壌浄化剤を投入し、その後、削孔攪拌により土壌浄化剤と掘削汚染土壌とを攪拌混合するので、煩雑な操作手順を要することなく汚染土壌を無害化した良質の改良体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る土壌浄化工法を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る土壌浄化工法を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る土壌浄化工法に用いる袋の例を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る土壌浄化工法に用いる袋の例を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る土壌浄化工法に鋼管の要部を示す説明図である。
【図６】図５の鋼管を用いた土壌浄化剤の投入方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１  土壌浄化領域
２  孔
１０  小型ボーリングマシン
１１  削孔管
１２  袋（容器）
１３  錘
１７  改良体
１５  ロータリーボーリングマシン
【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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【図６】
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