(57)【要約】【課題】残土をほとんど発生させず且つ大きな透水性を示すと共に、一の帯水層を流れる地下水が浄化体を通って他の帯水層に流入することがなく、各々の帯水層の汚染地下水を１つの浄化体で個別に浄化することができる地中浄化体及び地中浄化体の構築工法を提供すること。【解決手段】帯水層２２と帯水層２４の間に難透水層２３を有し、かつ該帯水層が２以上存在する汚染地盤３０に造成される地中浄化体１０であって、帯水層に位置する浄化体区画１１、１３、１５は少なくとも浄化材料、生分解性ポリマー及び原地盤土壌を含む混合体で形成され、難透水層１２、１４に位置する浄化体区画には該難透水層を挟む上下両側の帯水層を流れる地下水の互いの流通を遮断する難透水性の区画層１２、１４を配設する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯水層と帯水層の間に難透水層を有し、かつ該帯水層が２以上存在する汚染地盤に造成される地中浄化体であって、前記帯水層に位置する浄化体区画は少なくとも浄化材料、生分解性ポリマー及び原地盤土壌を含む混合体で形成され、前記難透水層に位置する浄化体区画は当該難透水層を挟む上下両側の帯水層を流れる地下水の互いの流通を遮断する難透水性の区画層を配設したものであることを特徴とする地中浄化体。
【請求項２】
前記汚染地盤が、地中深度方向に帯水層、難透水層及び帯水層の繰り返し構造を有し、第３番目以降の帯水層が非汚染層である場合、前記地中浄化体の下端部が、最深汚染層の帯水層と非汚染層の帯水層で挟まれる難透水層に着底させていることを特徴とする請求項１記載の地中浄化体。
【請求項３】
前記浄化材料は、汚染物質吸着材及び汚染物質分解材から選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の地中浄化体。
【請求項４】
前記難透水性の区画層は、該区画層に連なる難透水層と同じ難透水性か又はそれより大きな難透水性を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の地中浄化体。
【請求項５】
帯水層と帯水層の間に難透水層を有し、かつ該帯水層が２以上存在する汚染地盤に地中浄化体を造成する工法であって、浄化材料と生分解性ポリマーを含有する混合薬材を地上から地中に供給し該混合薬材と原地盤土壌を攪拌混合して該帯水層に位置する浄化体区画を形成する工程と、遮水性材料を地上から地中に供給し該遮水性材料と原地盤土壌を攪拌混合して形成して、当該難透水層を挟む上下両側の帯水層を流れる地下水の互いの流通を遮断する難透水性の区画層を配設する工程を行うことを特徴とする地中浄化体の構築工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、残土を発生させず且つ大きな透水性を示すと共に、間隙水圧の異なる複数の帯水層を流れる各汚染地下水を１つの浄化体で個別に浄化することができる地中浄化体及び該地中浄化体を構築する工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体製造工場などの洗浄工程において多量に使用されるトリクロロエチレン等の揮発性有機化合物は、漏れなどにより土壌又は地下水を汚染する可能性があり、この場合、工場跡地の再利用の障害となったり、地下水の利用が制限されたりする問題がある。
【０００３】
これを解決するものとして、揮発性有機化合物で汚染された地下水の流れを遮断する方向で金属性還元剤を含んだ浄化連続壁を地中に形成し、該浄化連続壁を地下水が通過する際に還元反応により、汚染物質を分解させ無公害化させる方法がある（特許文献１の国際公開番号ＷＯ９１／０８１７６号公報）。また、地中に連続配置される浄化壁を円柱の連続杭又は間欠杭とし、該円柱に金属性還元剤を収納した円筒袋を積み重ねることで金属性還元剤の分離を防止すると共に、透水性の改善を図ったものも開示されている（特許文献２の特開平１１−１５６３５１号公報）。
【０００４】
一方、地盤の構造は、一般的には間隙水圧の異なる複数の帯水層が存在するのがほとんどである。すなわち、図７に示すように、通常の地盤５０は、地中深度方向に地表層５１、帯水層５２、難透水層５３、帯水層５４及び基盤５５を有するか、あるいは帯水層と難透水層が深部方向に更に繰り返して存在する構造を有する。このような地盤５０において、工場５６等から漏れ出た汚染物質は、透水性の良い部分を選択的に通過し拡散していくものの、汚染履歴が古い場合、難透水層５３の内部まで浸入し、更には難透水層５３を貫通して下の帯水層５４に達する場合もある。しかも、難透水層５３を挟む上下の帯水層５２、５４で地下水の流れが異なる場合も多く、汚染物質が地下水に溶解している場合、汚染は地下水の流れに伴って移動、拡散し、地中の汚染源５７は水平方向に広がり、深度方向に深く及んでいる場合も稀ではなく、更に各帯水層における汚染濃度も当然異なっているのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１１−１５６３５１号公報等に開示されるような従来の地中浄化壁は、前述したような地盤構造に対応した構造を採っていない。このため、このような地中浄化壁を地中に配置した場合、間隙水圧の低い帯水層を流れる汚染地下水は浄化壁を通過し難く、浄化されにくいという問題が生じる。その理由を図８を参照して説明する。すなわち、汚染源５７の下流の地盤に配設された地中浄化壁５８は通常汚染地下水を該浄化壁に円滑に通過させるため、通常帯水層と同じか又はそれより大きな透水性を有するように設計されている。しかし、この場合地中浄化壁５８は同時に、両帯水層５２、５４を連通することになり、例えば間隙水圧の高い上方の帯水層５２の汚染地下水Ｘはその一部は浄化壁５８を通過して浄化地下水Ｘ１となるものの、残部の地下水Ｘ２は間隙水圧の低い下方の帯水層５４に流れ込み、帯水層５４部分に位置する地中浄化壁周り５８１に滞留することになる。このため、帯水層５４の汚染地下水Ｙは地中浄化壁５８を円滑には通過できず、地中浄化壁５８を回り込むような流れが発生するため結局浄化されにくくなる。この現象は、下方の帯水層５４が上方の帯水層５２より間隙水圧が高い場合についても同様であり、間隙水圧が低い帯水層５２の汚染地下水は浄化されない。
【０００６】
一方、国際公開番号ＷＯ９１／０８１７６号公報記載の浄化連続壁は溝孔を掘削することから、残土が大量に発生する。また該溝孔に金属系還元剤と砂との混合物を設置する際、金属系還元剤等が分離してしまい均一に分散させることが困難であると共に、帯水層の透水性を安定して確保することができないという問題がある。また、特許文献２の特開平１１−１５６３５１号公報記載の地中浄化壁は例えば円柱浄化壁の場合、中掘工法による掘削により形成されたケーシングパイプ内の中空部分に造成管を用いて活性炭等を打設した後で、ケーシングパイプを引抜くというオールケーシング工法によるものであるため、残土が大量に発生し産業廃棄物処理の問題を惹起する。
【０００７】
【特許文献１】
国際公開番号ＷＯ９１／０８１７６号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特開平１１−１５６３５１号公報（特許請求の範囲、段落番号００２３）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、残土をほとんど発生させず且つ大きな透水性を示すと共に、一の帯水層を流れる地下水が浄化体を通って他の帯水層に流入することがなく、各々の帯水層の汚染地下水を１つの浄化体で個別に浄化することができる地中浄化体及び地中浄化体の構築工法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、上記目的を達成する本発明（１）は、帯水層と帯水層の間に難透水層を有し、かつ該帯水層が２以上存在する汚染地盤に造成される地中浄化体であって、前記帯水層に位置する浄化体区画は少なくとも浄化材料、生分解性ポリマー及び原地盤土壌を含む混合体で形成され、前記難透水層に位置する浄化体区画は当該難透水層を挟む上下両側の帯水層を流れる地下水の互いの流通を遮断する難透水性の区画層を配設したものである地中浄化体を提供するものである。また、本発明（２）は、前記汚染地盤が、地中深度方向に帯水層、難透水層及び帯水層の繰り返し構造を有し、第３番目以降の帯水層が非汚染層である場合、前記地中浄化体の下端部が、最深汚染層の帯水層と非汚染層の帯水層で挟まれる難透水層に着底させている前記地中浄化体を提供するものである。また、本発明（３）は、前記浄化材料は、汚染物質吸着材及び汚染物質分解材から選ばれる１種以上である前記地中浄化体を提供するものである。また、本発明（４）は、前記難透水性の区画層は、該区画層に連なる難透水層と同じ難透水性か又はそれより大きな難透水性を有する前記地中浄化体を提供するものである。また、本発明（５）は、帯水層と帯水層の間に難透水層を有し、かつ該帯水層が２以上存在する汚染地盤に地中浄化体を造成する工法であって、浄化材料と生分解性ポリマーを含有する混合薬材を地上から地中に供給し該混合薬材と原地盤土壌を攪拌混合して該帯水層に位置する浄化体区画を形成する工程と、遮水性材料を地上から地中に供給し該遮水性材料と原地盤土壌を攪拌混合して形成して、当該難透水層を挟む上下両側の帯水層を流れる地下水の互いの流通を遮断する難透水性の区画層を配設する工程を行う地中浄化体の構築工法を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明において、地中浄化体が造成される汚染地盤としては、帯水層と帯水層の間に難透水層を有し、かつ該帯水層が２以上存在する地盤である。すなわち、地中深度方向に帯水層、難透水層及び帯水層の３層構造を有する汚染地盤、又は該３層構造に続いて更に地中深度方向に難透水層及び帯水層の繰り返し構造を有する地盤である。この積層構造の上方は、地表層であり、下方は硬質層の基盤である。従って、例えば難透水層が２層の場合、該地盤は地表から深部方向へ、地表層、第１帯水層、第１難透水層、第２帯水層、第２難透水層、第３帯水層及び基盤からなる。また、複数の帯水層の間隙水圧は同じでも、互いに異なるものでもよいが、通常異なる場合がほとんどであり、本発明においては、この間隙水圧が異なる場合に顕著な効果を奏することができる。また、複数の帯水層の地下水の流れ方向は同じでも、互いに異なるものでもよい。
【００１１】
本発明の地中浄化体が造成される汚染地盤において、汚染物質が存在する汚染層は少なくとも２つの帯水層に亘って存在するものが対象となる。１つの最浅の帯水層のみが汚染層であれば、地中浄化体を該地中浄化体の下端部を第１の難透水層に着底するように造成すれば、一の帯水層を流れる地下水が他の帯水層に流れる恐れはない。また、複数の帯水層の汚染濃度は同じでも、互いに異なっていてもよいが、本発明においては、複数の帯水層の汚染濃度が異なる場合において、特に顕著な効果を奏する。また、汚染地盤には汚染層の他、非汚染層の帯水層が存在していてもよい。汚染物質としては、特に制限されないが、トリクロロエチレン等の揮発性有機化合物及び重金属等が挙げられる。
【００１２】
本発明においては、汚染地盤に地中浄化体を造成する前に、予め地中の地盤構造及び汚染状況を把握するための事前調査が行われる。調査方法は公知の方法で行われ、調査項目としては、例えば帯水層及び難透水層の存在及びその深さ、各々の帯水層及び難透水層の透水係数、各々の地下水の流れ方向、及び汚染層、非汚染層の存在等が挙げられる。帯水層の透水係数は通常１０−１〜１０−４ｃｍ／秒であり、難透水層の透水係数は通常１０−６〜１０−８ｃｍ／秒である。国内のある地点における地盤調査によれば、当該地盤は地中深度方向に順に第１帯水層１０ｍ、第１難透水層３ｍ、第２帯水層１０ｍ、第２難透水層５ｍ、第３帯水層５ｍであり、これら全層のうち、第１帯水層から第２帯水層までが汚染層であった。
【００１３】
次に、本発明の実施の形態における地中浄化体を図１を参照して説明する。図１は本実施の形態における地中浄化体の概略断面図である。本例の地中浄化体１０は、地中深部方向に地表層２１、第１帯水層２２、第１難透水層２３、第２帯水層２４、第２難透水層２５、第３帯水層２６、第３難透水層２７、第４帯水層２８及び基盤２９からなる地盤の汚染源１９の下流側に造成される地中浄化体であって、第１帯水層２２に位置する浄化体区画１１、第２帯水層２４に位置する浄化体区画１３及び第３帯水層２６に位置する浄化体区画１５は少なくとも浄化材料、生分解性ポリマー及び原地盤土壌を含む混合体で形成され、第１難透水層２３に位置する浄化体区画は第１難透水層２３を挟む上下両側に位置する第１帯水層２２及び第２帯水層２４を流れる汚染地下水の互いの流通を遮断する難透水性の区画層１２を配設し、第２難透水層２５に位置する浄化体区画は第２難透水層２５を挟む上下両側に位置する第２帯水層２４及び第３帯水層２６を流れる汚染地下水の互いの流通を遮断する難透水性の区画層１４を配設したものである。
【００１４】
また、本例の地中浄化体１０は、最浅の第１帯水層２２に位置する浄化体区画１１より上方の地表層１１２部分は特段の施工を行なう必要がない。但し、図１では、地表層１１２の原地盤土壌は施工過程において攪拌混合され、透水性が高められているため、地中浄化体１０の頭部に難透水性の雨水浸入防止層１７を設けている。また、地中浄化体１０の下端部１６を、最深汚染層の第３帯水層２６と非汚染層の第４帯水層２８で挟まれる第３難透水層２７に着底させている。地中浄化体１０の下端部１６を、第３難透水層２７を貫通して着底させると、第３帯水層２６の汚染地下水が非汚染層の第４帯水層２８に流入する恐れがある。この場合、他の難透水層に位置する浄化体区画と同様、第３難透水層２７に位置する浄化体部分に難透水性の区画層を配置すれば、地中浄化体１０の下端部１６を第３難透水層２７を貫通して着底させてもよいが、無駄な施工部分が生じるため好ましくない。
【００１５】
本例の地中浄化体１０の帯水層に位置する浄化体区画は、浄化材料、生分解性ポリマー及び原地盤土壌を含む混合体からなる。浄化材料としては、例えば汚染物質吸着材又は汚染物質分解材が挙げられる。汚染物質吸着材としては、有機ハロゲン化合物又は重金属等の汚染物質を主に吸着により除去するものであれば特に制限されず、例えば活性炭が挙げられる。また汚染物質分解材としては、汚染物質を主に分解により除去するものであれば特に制限されず、例えば金属系還元材及び酸化鉄系分解材が挙げられる。金属系還元材としては、例えば鉄又は亜鉛の金属粉体、若しくはそれらの合金又は化合物の粉体等が挙げられ、このうち、鉄粉が安価であり且つ廃棄物として排出されるものも使用できる点で好適である。酸化鉄系分解材としては、例えば酸化チタン製造工程から副生する含鉄硫酸から合成したマグネタイト系酸化チタン副生酸化鉄を活性処理した市販のものが使用できる。また、特開２００２−３１７２０２号公報記載のような金属系還元材と酸化鉄系分解材の複合材料を使用することもできる。これら浄化材料のうち、汚染物質分解材を使用することが、汚染物質を分解して無害化できる点で好ましい。これらの浄化材料は１種単独又はこれらの２種以上を組合わせて使用することもできる。
【００１６】
生分解性ポリマーは、浄化材料と混合され地上から原位置土壌に供給される際、混合薬材中の浄化材料を均一に分散する分散助剤として作用すると共に、原地盤土壌に供給された後は、例えば約１週間程度で分解され、地下水と共に流出するため、原地盤土壌に空隙を生み透水性を与える機能を果たす。混合薬材における生分解性ポリマーの浄化材料分散作用は、特に、混合薬材がスラリー状の混合薬液である場合、該混合薬液が高粘性となるためより顕著となる。生分解性ポリマーとしては、特に制限されず、例えば天然又は合成の水溶性高分子が挙げられ、具体的にはポリ乳酸系；カルボキシメチルセルローズ（ＣＭＣ）等のセルローズ系高分子；可溶性澱粉及びカルボキシメチルスターチ（ＣＭＳ）等の澱粉系高分子が例示される。このうち、セルローズ系高分子が、混合薬材をスラリー状の混合薬液とした場合、該高分子の増粘作用による浄化材料分散機能を発揮すると共に、比較的短期間で分解される点で好ましい。
【００１７】
地中浄化体の難透水性の区画層１２、１４は遮水性材料で形成されたものであれば特に制限されない。遮水性材料としては、例えばセメントミルク等が挙げられる。難透水性の区画層１２、１４は、第１難透水層２３及び第２難透水層２５にそれぞれ位置する浄化体区画の少なくとも一部に形成されていればよい。すなわち、難透水性の区画層１２を例にとり更に説明すれば、図２に示すように、第１難透水層２３が厚さＨである場合、第１難透水層２３に位置する浄化体区画１１１（厚さＨ）の一部に、厚さがＨより小さいｈの層で形成されたものであればよい。この区画層１２の厚さｈは、難透水層の厚さ及びその難透水性等により適宜決定される。区画層１２の厚さｈが厚すぎると、過剰な難透水性となるばかりか材料の無駄遣いとなり、一方、薄すぎると安定した難透水性が得られない恐れがでてくる。また、難透水性の区画層１２、１４は、該区画層１２、１４に連なる第１難透水層２３や第２難透水層２５と同じ難透水性か又はそれより大きな難透水性を有するものであればよく、このうち、連なる第１難透水層２３や第２難透水層２５と同じ難透水性とすることが、材料の無駄を省きかつ地下水の上下方向の流通を確実に遮断できる点で好適である。
【００１８】
前記地中浄化体１０は、浄化材料と生分解性ポリマーを含有する混合薬材を、地上から地中に供給し該混合薬材と原地盤土壌を攪拌混合して該帯水層に位置する浄化体区画を形成する工程と、遮水性材料を地上から地中に供給し該遮水性材料と原地盤土壌を攪拌混合して形成して、当該難透水層を挟む上下両側の帯水層を流れる地下水の互いの流通を遮断する難透水性の区画層を配設する工程を行うことで得られる。この地中浄化体を地中に設置する工法としては、特に制限されず、いわゆる機械式攪拌装置を使用する機械式攪拌混合工法、噴射式攪拌混合装置を使用する噴射式攪拌混合工法、機械式攪拌混合工法と噴射式攪拌混合工法との併用工法及び機械式攪拌機能と噴射式攪拌機能を備えた装置で行う複合工法が適用できる。これらの工法はいずれも残土の発生がほとんどなく、産業廃棄物処理の問題も起こらない。また、これらの工法のうち、機械式攪拌混合工法を適用することが、浄化材料、生分解性ポリマー及び原地盤土壌の均一混合が比較的容易で且つ確実に行うことができる点で好ましい。
【００１９】
混合薬液中、浄化材料と生分解性ポリマーの配合比率は、汚染地下水の汚染程度、原地盤土壌の地質及び生分解性ポリマーの分解進行度等により異なり、適宜決定される。また、混合薬材には、必要に応じて、生分解性ポリマーの分解の進行度を調整するための助剤を配合することができる。混合薬材の供給形態は粉状物及び液状物であり、このうち、浄化材料、生分解性ポリマー及び水を含有するスラリー状の液状物とすることが、前述の如く、混合薬液における生分解性ポリマーの浄化材料分散機能を効果的に発現せしめることができる点で好ましい。
【００２０】
以下に本例の地中浄化体１０を機械式攪拌装置を使用して地中に構築する方法について説明する。機械式攪拌装置としては、例えば攪拌軸の下方に付設される複数の攪拌翼と、該攪拌翼の近傍に付設される混合薬液を吐出する第１開口と、遮水性材料を吐出する第２開口とを備える装置、あるいは同様の複数の攪拌翼と、該攪拌翼の近傍に付設される混合薬液と遮水性材料を供給する単一の開口と、混合薬液と遮水性材料の供給を切替える材料供給切替手段を備える装置が挙げられる。また、地上には浄化材料、生分解性ポリマー及び水を含有するスラリー状の混合薬液を供給する第１プラント設備と、セメントミルク等の遮水性材料を供給する第２プラント設備を設置する。該混合薬液と遮水性材料の供給を切替える材料供給切替手段を設けた場合には、該材料供給切替手段によって、該攪拌翼近傍に付設された単一の開口より吐出する材料を変更することができる。
【００２１】
本例では先ず帯水層に位置する浄化体区画を形成する工程を実施する。不図示の機械式攪拌装置を、汚染層１９より下流側の地盤中に所定の深度まで貫入する。貫入後、第１プラント設備を駆動して第１開口からスラリー状の混合薬液を原地盤土壌に供給し、該混合薬液と原地盤土壌を攪拌翼で均一に攪拌混合し、更に攪拌軸を引き上げつつ帯水層２６の位置に浄化体区画１５を造成する。次いで、第２難透水層２５を挟む上下両側の第２帯水層２４及び第３帯水層２５を流れる地下水の互いの流通を遮断する難透水性の区画層１４を配設する工程を実施する。すなわち浄化体区画１５の造成途中で、混合薬液の供給を停止し、第２プラント設備を駆動して第２開口から遮水性材料を原地盤土壌に供給し、該遮水性材料と原地盤土壌を攪拌翼で均一に攪拌混合し、難透水層２５の位置に難透水性の区画層１４を造る。この操作を更に順次繰返して、難透水性の区画層１４の上方へ順に、浄化体区画１３、難透水性の区画層１２、浄化体区画１１、難透水性の雨水浸入防止層１７を形成する。なお、雨水進入防止層１７は、難透水性の区画層と同様の材料が使用され、透水係数も同様の値でよい。また、地下水位ＷＬから難透水性の雨水浸入防止層１７までの地中浄化体上部の地表層１１２は、混合薬液や遮水性材料を供給せず、施工過程で攪拌されほぐされた土壌のままであってもよい。
【００２２】
次に、地中に構築された地中浄化体の帯水層に位置する浄化体区画が実際に汚染地下水を浄化する構造体となる過程を図３を参照して説明する。図３は地中に構築された地中浄化体の帯水層部分における構造の変化を説明するための概念図である。地中浄化体が構築される前の地中構造は、概ね、土粒子３１と土粒子３１間の間隙３２（地下水が流れる部分）とから構成される（図３（Ａ））。この間隙３２の存在により適度の透水性が得られている。この地中に地中浄化体が構築されると、地中構造は土粒子３１と土粒子３１間に例えば浄化材料、生分解性ポリマー及び水からなる高粘性のスラリー３４を含むものとなる（図３（Ｂ））。この状態の浄化体は透水性を示さない。その後、該浄化体中の生分解性ポリマーは微生物の持つ生理活性等により徐々に分解され、例えば増粘作用が消失して地下水と共に流れ出し、当該消失部分が間隙３２となって表れる（図３（Ｃ））。地中浄化体構築後、例えば５〜１０日間で生分解性ポリマーは完全に分解し消失すると、間隙部分に残った浄化材料３３は重力沈降や地下水の流れに伴い移動し、近傍にある土粒子３１の表面に付着する（図３（Ｄ））。この状態の地中浄化体の構造は土粒子３１と、土粒子の表面に付着した浄化材料３３と、土粒子３１間に適度の透水性を示す間隙３２を有するものとなる。これにより、該浄化体の透水性はほぼ浄化体構築前の地中の透水性と同じものとなると共に、浄化効率が向上する。
【００２３】
地中浄化体の構築過程において、該地中浄化体の浄化体区画分は、上記の如く、生分解性ポリマーの効果で５〜１０日間程度は不透水性が保持される。一方、難透水性の区画を構築する際、好適な遮水性材料であるセメントミルクは３日で固化する。このように、生分解性ポリマーの分解時間をセメントミルクの固化時間より長く制御することで、難透水性の区画を確実に構築することができる。逆に、生分解性ポリマーの分解時間が、セメントミルクの固化時間より短い場合、セメントミルクの固化体である難透水性の区画が形成される前に圧力が作用するため、孔が開き、難透水性の区画層を造成できない。
【００２４】
該地中浄化体は、例えば間隙水圧の異なる複数の帯水層を有する汚染地盤中に所定の深度で造成されるにも拘わらず、地盤の帯水層の位置には透過性の浄化区画が形成され、難透水層に位置する浄化体区画には難透水性の区画層が形成され地盤構造に対応した構造を採るため、各帯水層の汚染地下水の流れはあたかも当該地中浄化体が造成されていないかのように、その流れを維持し当該透過性の浄化体区画を通過する。このため、間隙水圧の高い帯水層の汚染地下水が間隙水圧の低い帯水層に流入し、当該部分の汚染地下水が浄化されないという問題は起こらない。
【００２５】
前記機械式攪拌混合工法、噴射式攪拌混合工法、これら両工法を供に用いた併用工法又は複合工法により構築される地中浄化体としては、例えば円形断面の地中浄化体が挙げられる。前記円形断面の地中浄化体は通常これを地中に多数配設して造成されるもので、例えば前記地中浄化体を接円又は一部重複して構築された地中連続壁及び前記地中浄化体を地中に間欠的且つ複数列状で、更に千鳥状となるように配置してなる浄化体等が挙げられ、このうち、地中に間欠的且つ複数列状で、更に千鳥状となるように配置してなる浄化体が、流向が異なる複数の地下水を効果的に浄化できる点で好適であり、更に流向が異なる複数の地下水の透過率が共に１００％となるように配置することが浄化を確実に行える点で特に好適である。千鳥状の平面形態としては、例えば１つの地中浄化体が互い違いに配置された形態のもの、Ｗ字が連続して配置された形態のもの（図４）及び菱形が連続して配置された形態のもの（図５）が挙げられる。地中に間欠的に多数配設して造成される地中浄化体全体の平面視の概略形状としては、特に制限されず、長尺矩形状、弓状、ドーナツ状及び不定形状等が挙げられる。ドーナツ状は、その中心に汚染層が存在するものであり、いわゆる汚染源を封じ込めにより浄化するものである。また、連続壁状の地中浄化体の平面視の概略形状としては、長尺矩形状、弓状及び不定形状等が挙げられる。
【００２６】
連続壁の他の形態としては、可撓性合成樹脂製板及び鋼製薄板等の遮水壁と本発明の地中浄化体とが組み合わされたものが挙げられる。この連続壁は、例えば汚染源を封じ込めるドーナツ状とすることができる。また、遮水壁を組み合わせた連続壁を構築する工法としては、例えば噴射式攪拌混合工法、機械式攪拌混合工法と噴射式攪拌混合工法との併用工法及び機械式攪拌機能と噴射式攪拌機能を備えた装置で行う複合工法が適用できる。特に埋設管等の地中構造物が障害となる場合、噴射式攪拌混合工法及び機械式攪拌機能と噴射式攪拌機能を備えた装置で行う複合工法が、連続壁の構築を可能にすると共に、地中浄化体と地中構造物との密接性を確保できる点で好適である。
【００２７】
図６は地中に構築された地中浄化体の一例を示す概略平面図である。なお、図６中、符号４１は地中浄化体４０の流向Ａに対する平均投影幅Ｗ１、符号４２は地中浄化体４０の流向Ｂに対する平均投影幅Ｗ２を参考のためにそれぞれ示したもので、地中浄化体ではない。本例の地中浄化体４０は、円形断面の地中浄化体１０を地中に間欠的且つ２列状で、更に千鳥状に多数配設し全体の概略形状が長尺矩形状となるように配置したもので、汚染層４４を通過する流向Ａの地下水Ｉに対して直交するように、かつ異なる帯水層に位置する汚染層４３を通過する流向Ｂの地下水ＩＩに対して傾斜角度αとなるように配置され、更に両地下水の透過率が共に１００％となるように配置したものである。透過率とは、地下水の流向に沿って見た場合、浄化体造成領域断面中、浄化体が占める断面積の割合をいい、透過率１００％とは、流入する汚染地下水の全てが浄化体を通過することを意味する。
【００２８】
次に、図６のように配置された地中浄化体４０を用いて２つの帯水層を有する地盤３０Ａの汚染地下水の浄化方法について説明する。ここで、地中浄化体４０は生分解性ポリマーが分解して安定した透水性を示す状態にある。地中浄化体４０を通過する地下水は、例えばｐＨが中性域、且つ酸化還元電位が低い状況にあり、帯水層に位置する浄化体区画に均一に分散されている浄化材料は例えば還元性金属粉体である。２つの帯水層を流向Ａ及び流向Ｂで流れる各地下水は地中浄化体４０に達すると、地中浄化体４０のその帯水層に位置する浄化体区画にそれぞれ流入する。この場合、帯水層に位置する浄化体区画の高い透水性により各帯水層の汚染地下水の流れはあたかも当該浄化体１０が造成されていないかのように、自然の流れを維持して当該浄化体の当該区画を通過する。この際、２つの汚染地下水中の例えば難分解性ハロゲン化炭化水素は、各浄化体区画において還元性金属粉体の存在下、脱ハロゲン化され、無害な炭化水素に変換されるため、汚染地下水が浄化される。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、間隙水圧の異なる複数の帯水層を有する汚染地盤において、一の帯水層を流れる地下水が地中浄化体を通過する際、該浄化体を介して他の
帯水層に流入することがなく、各々の帯水層の汚染地下水を１つの浄化体で個別に浄化することができると共に、この地中浄化体を構築する際、残土をほとんど発生させず且つ得られる浄化体区画は大きな透水性を示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における地中浄化体の概略断面図である。
【図２】図１の丸印Ｘの概略拡大図である。
【図３】地中に構築された地中浄化体の帯水層部分における構造の変化を説明するための概念図である。
【図４】平面視の千鳥状配置の形態を示す図である。
【図５】平面視の千鳥状配置の他の形態を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態における地中浄化体の概略平面図である。
【図７】一般的な汚染地盤の構造を示す概略断面図である。
【図８】従来の地中浄化体の概略断面図である。
【符号の説明】
１０      地中浄化体
１１      第１帯水層に位置する浄化体区画
１２      第１難透水層に連なる難透水性の区画層
１３      第２帯水層に位置する浄化体区画
１４      第２難透水層に連なる難透水性の区画層
１５      第３帯水層に位置する浄化体区画
１６      地中浄化体の下端部
１７      雨水浸入防止層
１９、５７    汚染源
２１、５１      地表層
２２      第１帯水層
２３      第１難透水層
２４      第２帯水層
２５      第２難透水層
２６      第３帯水層
２７      第３難透水層
２８      第４帯水層
２９、５５      基盤
３１      土粒子
３２      間隙
３３      浄化材料
３４      高粘性スラリー
４０      地中浄化体
４３、４４    汚染層
５２、５４  帯水層
５３      難透水層
５８      地中浄化壁
ＷＬ      地下水水位
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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