(57)【要約】【課題】簡単で安価なうえ、構造物の有無に拘わらず実行することができる土壌浄化方法を提供すること。【解決手段】土壌中に存在する汚染物質を浄化する土壌浄化方法。汚染物質による汚染域Ａｐｏに対して加圧水を注入する工程と、注入された加圧水によって難透水層上部まで流下された汚染物質を含む水を回収する工程とを含んでいる。汚染域に滞留している汚染物質を、注入した加圧水によって強制的に流下させて回収することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土壌中に存在する汚染物質を浄化する土壌浄化方法であって、
前記汚染物質による汚染域に対して加圧水を注入する工程と、
前記注入された加圧水によって難透水層上部まで流下された前記汚染物質を含む水を回収する工程と、
を含むことを特徴とする土壌浄化方法。
【請求項２】
前記加圧水は、前記汚染域或いはその周辺に設けた注水井戸から注水す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】
前記汚染物質を含む水は、前記汚染域或いはその周辺に設けた揚水井戸から回収す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４】
前記注水井戸は、前記汚染域に向けて水平井戸が設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の土壌浄化方法。
【請求項５】
前記注水井戸に振動を付加することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の土壌浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、土壌浄化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、汚染された土壌を浄化する土壌浄化方法として、例えば、揮発性有機化合物（ＶＯＣ：  Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）で汚染された汚染域に井戸を掘削し、井戸内に浸出した地下水を汲み上げて含まれるＶＯＣを汚染物質処理装置で処理する地下汚染物質の除去方法に係る発明が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１０１３０号公報（第７−８頁、図１，２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、れきや砂等の土壌の場合、地下水の揚水井戸への浸出速度が速いので、特許文献１の土壌浄化方法は有効な手段と言える。しかし、汚染域の土壌が関東ローム層や粘土等の粘性土層の場合には、浸出速度が極端に遅くなり、れき等の場合と同じ量の地下水が浸出するのに数年を要するという問題があった。
【０００５】
このような場合、汚染物質が滞留した土壌を掘削してそっくり回収したり、あるいは汚染域の土壌全体に化学薬品を混入し、化学反応によって無害化したりする手段もある。しかし、人為的な原因によって工場等から漏出する汚染物質に起因した土壌汚染の場合、発生する汚染域は、工場建屋等、構造物の下の不飽和層中に存在し、場合によっては工場跡地を利用した住宅等の下の不飽和層中に存在していることもある。
【０００６】
このように、従来の土壌浄化方法においては、汚染域の土壌をそっくり回収したり、化学薬品によって無害化したりするにしても、土木工事に準じた大工事となって莫大な処理費用がかかるうえ、汚染域の上部に構造物が存在する場合には、このような手段を採用することができないという問題があった。
【０００７】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、簡単で安価なうえ、構造物の有無に拘わらず実行することができる土壌浄化方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る土壌浄化方法は、土壌中に存在する汚染物質を浄化する土壌浄化方法であって、前記汚染物質による汚染域に対して加圧水を注入する工程と、前記注入された加圧水によって難透水層上部まで流下された前記汚染物質を含む水を回収する工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項１の発明によれば、汚染域に滞留している汚染物質を、注入した加圧水によって強制的に流下させ、地下水と共に回収するようにしている。
【００１０】
また、請求項２の発明に係る土壌浄化方法は、上記の発明において、前記加圧水は、前記汚染域或いはその周辺に設けた注水井戸から注水することを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明によれば、汚染域に滞留している汚染物質を効率よく流下させるようにしている。
【００１２】
また、請求項３の発明に係る土壌浄化方法は、上記の発明において、前記汚染物質を含む水は、前記汚染域或いはその周辺に設けた揚水井戸から回収することを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明によれば、注入した加圧水によって流下された水を回収し、浄化するようにしている。
【００１４】
また、請求項４の発明に係る土壌浄化方法は、上記の発明において、前記注水井戸は、前記汚染域に向けて水平井戸が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明によれば、加圧水を汚染域に集中して供給するようにしている。
【００１６】
また、請求項５の発明に係る土壌浄化方法は、上記の発明において、前記注水井戸に振動を付加することを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明によれば、振動を利用して汚染域Ａｐｏに存在する汚染物質を水と共に土粒子間から排出されるようにしている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明に係る土壌浄化方法の好適な実施の形態について説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
まず、この発明の土壌浄化方法に係る実施の形態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態１である土壌浄化方法を示す断面図である。図１において、工場１は、漏出した汚染物質、例えば、揮発性有機化合物ＶＯＣによって不飽和層１０を汚染し、直下に汚染域Ａｐｏが形成されている。不飽和層１０は、粘性土等からなる広範囲にわたる連続性がない第１難透水層１１の上に埋土，ローム層，シルト層等によって形成されている。難透水層１１の下には、帯水層１２、第２難透水層１３が存在している。本発明の土壌浄化方法は、図１に示すように、汚染域Ａｐｏに関し帯水層１２中の矢印で示す地下水の流れの上流側に注水井戸２が掘削され、地下水の流れの下流側適宜個所に揚水井戸６，７が掘削されている。
【００２０】
注水井戸２は、多数の孔を有するストレーナ管２ａを不飽和層１０に埋設したもので、上部に蓋２ｂが設けられている。注水井戸２の近傍には設置台３が設けられ、設置台３に設置した貯水タンク４から、注水パイプ５によって注水井戸２に所定水頭圧の水が連続或いは断続的に注水されている。ここで、貯水タンク４は、地面からの高さが２〜２．５ｍに設定されているが、地面からの高さは、不飽和層１０の土質に基づく透水係数等に応じて任意に設定される。
【００２１】
揚水井戸６，７は、注水井戸２に注入された加圧水によって第１難透水層１１や第２難透水層１３の上部まで流下された汚染物質を含む水を汲み上げて回収するための井戸で、多数の孔を有するストレーナ管を埋設したものである。揚水井戸６，７は、第２難透水層１３の上部まで掘削され、内部には浸出した地下水を汲み上げるパイプ６ａ，７ａが配置されている。パイプ６ａ，７ａの上端は、地上の図示しない浄化装置と接続されている。ここで、注水井戸２や揚水井戸６，７は、これらに代えて注水枡や揚水枡としてもよい。
【００２２】
本発明の土壌浄化方法は、注水井戸２に加圧水を注入し、注入された加圧水によって汚染域Ａｐｏに存在する汚染物質を第１難透水層１１や第２難透水層１３の上部まで強制的に流下させ、浸出した汚染物質を含む水を揚水井戸６，７から汲み上げて回収することを特徴とするものである。このため、本発明の土壌浄化方法は、汚染域の土壌をそっくり回収したり、化学薬品によって無害化したりして土木工事に準じた大工事を伴う従来の土壌浄化方法に比べると、簡単で安価に行うことができるうえ、局部的な高濃度の汚染域Ａｐｏにおける浄化のみならず、雨水等によってこのような汚染域Ａｐｏから汚染物質が流下したり、拡散したりした広範囲に亘る低濃度の汚染域Ａｐｏにおける浄化の場合にも適用することができる。
【００２３】
（実施例１）
注水井戸２として、直径３０ｃｍ、深さ３ｍで、工場１から水平方向へ約１ｍ離れると共に、互いに水平方向（図１においては紙面表裏方向の位置関係にある）に５．５ｍ離れた井戸を２本用い、揚水井戸６，７として直径３０ｃｍ、深さ６．３ｍと６．６ｍ、工場１から水平方向へ約７ｍと６０ｍ離れた井戸を用いた。２本の注水井戸２に約２ケ月間平均流量０．４〜０．６Ｌ／ｍｉｎで無加圧の下に注水し、約０．５ケ月注水を停止した後、平均流量６．７〜３１．７Ｌ／ｍｉｎで貯水タンク４から２本の注水井戸２に加圧注水しながら、パイプ６ａ，７ａによって揚水井戸６，７から汲み上げた地下水中におけるシス−１，２−ジクロロエチレン（ＤＣＥ）とトリクロロエチレン（ＴＣＥ）に関するＶＯＣ濃度の変化を２００２年８月１６日から２００３年１月１０日まで調べた。このとき、地下水位が、地表から約３ｍ下の不飽和層１０よりも下にあった２００２年１０月１５日以降の結果を図２及び図３に示す。ここで、図２は揚水井戸６における測定結果であり、図３は揚水井戸７における測定結果である。
【００２４】
図２，３に示す測定結果から明らかなように、注水井戸２に加圧水を注入すると、非加圧水を注入していた場合に比べ、汲み上げた地下水中におけるＶＯＣ濃度が増加することが分かった。即ち、不飽和層１０の汚染域Ａｐｏに滞留していた汚染物質が注水井戸２に注入した加圧水によって第１難透水層１１や第２難透水層１３の上部まで強制的に流下され、汚染物質を含んだ地下水が揚水井戸６，７に浸出したものと判断される。従って、揚水井戸６，７に浸出したこの汚染水をパイプ６ａ，７ａによって汲み上げて回収することで、汚染域Ａｐｏの土壌が浄化される。このとき、回収した汚染水は、前記浄化装置によって浄化される。
【００２５】
このように、本発明の土壌浄化方法は、注水井戸２に加圧水を注入し、注入された加圧水によって第１難透水層１１や第２難透水層１３の上部まで流下された汚染物質を含む水を揚水井戸６，７からパイプ６ａ，７ａによって汲み上げて回収するものである。従って、本発明の土壌浄化方法は、汚染物質が滞留した土壌を掘削してそっくり回収したり、あるいは汚染域の土壌全体に化学薬品を混入したりする従来の土壌浄化方法に比べると、非常に簡単で安価に実行することができる。しかも、本発明の土壌浄化方法は、汚染域Ａｐｏの直上に工場１があっても実行することができ、構造物の有無に拘わらず行うことができるという優れた利点を有している。
【００２６】
（実施の形態２）
次に、この発明の土壌浄化方法に係る実施の形態２を図４に基づいて説明する。実施の形態２である土壌浄化方法においては、図４に示すように、加圧水を注入する注水井戸２に汚染域Ａｐｏに向かって伸びる複数の水平井戸２ｃが設けられている。
【００２７】
このため、実施の形態２にかかる土壌浄化方法は、複数の水平井戸２ｃによって汚染域Ａｐｏに十分な水が集中して供給されるので、汚染物質が容易に流下される。従って、実施の形態２にかかる土壌浄化方法は、汚染域Ａｐｏから汚染物質の回収効率を増加させることができる。このとき、揚水井戸６，７は、注水井戸２と同様に水平井戸を設けてもよい。
【００２８】
（実施の形態３）
次に、この発明の土壌浄化方法に係る実施の形態３を図５に基づいて説明する。実施の形態３である土壌浄化方法においては、図５に示すように、加圧水を注入する注水井戸２から不飽和層１０に振動を付加するものである。この場合、注水井戸２は、ストレーナ管２ａ内に配置した振動付加装置によって振動が付加される。
【００２９】
このように注水井戸２に振動を付加すると、地震時と同じ液状化現象が不飽和層１０に惹起され、土粒子間に存在する水等が土粒子間から排出される。このため、汚染域Ａｐｏに存在するＶＯＣが水と共に土粒子間から容易に排出され、注水井戸２に注入された加圧水によって第１難透水層１１や第２難透水層１３の上部まで流下されてゆく。従って、実施の形態３にかかる土壌浄化方法は、注水井戸２に振動を付加することで汚染物質の汚染域Ａｐｏからの排出を促進するので、汚染物質の回収効率を増加させることができる。このとき、揚水井戸６，７は、注水井戸２と同様に振動付加装置によって振動を付加してもよい。
【００３０】
ここで、実施の形態１〜３においては、汚染物質としてＶＯＣの場合について説明した。しかし、本発明方法は、注水井戸２に注水した水によって難透水層上部まで流下する汚染物質であれば、重金属やガソリン，軽油等の油等、水溶性，非水溶性を問わず種々の汚染物質に対して適用することができる。
【００３１】
また、本発明方法は、汚染域に対して加圧水を注入する他、例えば、亜硫酸水素ナトリム等の亜硫酸水素塩の水溶液を中和調整した加圧浄化液を注入してもよい。この場合、注水井戸２に注入する加圧浄化液は、汚染物質であるＶＯＣを還元的脱塩素反応によって還元分解する還元剤として作用し、ＶＯＣを浄化するので、汚染物質を含む地下水を回収する必要はない。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、土壌中に存在する汚染物質を浄化する土壌浄化方法であって、前記汚染物質による汚染域に対して加圧水を注入する工程と、前記注入された加圧水によって難透水層上部まで流下された前記汚染物質を含む水を回収する工程とを含むので、簡単で安価なうえ、構造物の有無に拘わらず実行することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１である土壌浄化方法を示す断面図である。
【図２】注水井戸に加圧水を注入したときの、揚水井戸から回収した地下水中におけるＶＯＣの濃度変化に関する測定結果を示す図である。
【図３】注水井戸に加圧水を注入したときの、他の揚水井戸から回収した地下水中におけるＶＯＣの濃度変化に関する測定結果を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２である土壌浄化方法を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態３である土壌浄化方法を示す断面図である。
【符号の説明】
１  工場
２  注水井戸
２ａ  ストレーナ管
２ｂ  蓋
２ｃ  水平井戸
３  台
４  貯水タンク
５  注水パイプ
６，７  揚水井戸
６ａ，７ａ  パイプ
１０  不飽和層
１１  第１難透水層
１２  帯水層
１３  第２難透水層
Ａｐｏ  汚染域
【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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