(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を生物処理する有機物汚染土壌の原位置修復法であって、液状の酸化剤を不飽和帯に注入した後に、空気を飽和帯に吹き込んでエアスパージングすることを特徴とする有機物汚染土壌の原位置修復法。
【請求項２】
原位置の土着微生物が、エアスパージング時に混入されることを特徴とする請求項１に記載の有機物汚染土壌の原位置修復法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機物汚染土壌の原位置修復法に関し、特に難分解性の有機物をエアスパージングし易いように処置する有機物汚染土壌の原位置修復法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、市街地の再開発等に伴う工場跡地等における地盤調査において、有機物に汚染されている汚染土壌が露呈する事態が各地で起こっており、汚染土壌の処理が社会的な問題点になっている。
【０００３】
汚染された土壌の場合は、通常、掘削、搬出した後に、洗浄・分離、熱処理等の物理化学的方法やランドファーミング等の生物学的方法で修復されている。
【０００４】
又、汚染された地下水は、揚水後に、エアレーションで揮散分離したり、あるいは生物処理、活性炭等による吸着処理によって修復している。
【０００５】
そして、汚染土壌の掘削、搬出は、環境問題を含んでいると同時にコストも嵩張ることから、土壌を掘削したり、地下水を揚水することを無くして、原位置で処理することも検討されている。
【０００６】
有機物を原位置で修復する方法としては、不飽和帯を対象とした真空抽出、バイオべンティング等の方法があり、飽和帯を対象とする場合は、空気を飽和帯に吹き込むことで汚染物質を揮散させながら、不飽和帯で真空抽出するエアスパージング法も一般化している。
【０００７】
エアスパージング法は、土壌を掘削することなく原位置で汚染物質を除去、分解できる修復法として期待されているが、分子量の大きな油分成分は揮散効果が低く、また生物分解も非常に遅い。
【０００８】
そのために、重油等の分子量の大きな油分を含む有機物で汚染されている土壌を修復する場合には、完全に修復を完了させようとすると非常に多くの時間を要してしまうか、場合によっては全く分解できないこともある。
【０００９】
しかして、この様な汚染土壌を早期に処理するためには、掘削、搬出後に、洗浄もしくは焼却処埋をするしかなく、非常にコストのかかる浄化となっている。
【００１０】
従って、分子量の大きな難溶・難分解性の有機物によって汚染された土壌に対しては、原位置処理できる適切な修復法が提案されていないのが実情である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の問題点に鑑みてその解決を図るために提案するものであり、有機物汚染土壌を浄化するに際して、エアスパージング法を適用する時に重油等の分子量が大きな油分を含む有機物を低分子化して、エアスパージング法の適用を容易にすることで、汚染土壌を掘削搬出することなく原位置において廉価に浄化できる有機物汚染土壌の原位置浄化方法を提供している。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明である有機物汚染土壌の原位置修復法は、有機物を生物処理する有機物汚染土壌の原位置修復法において、液状の酸化剤を不飽和帯に注入した後に、空気を飽和帯に吹き込んでエアスパージングすることを特徴としており、分子量の大きな油分を含む重油等の有機物を低分子化することによって生物分解を容易にしている。
【００１３】
請求項２に記載の発明である有機物汚染土壌の原位置修復法は、請求項１に記載の有機物汚染土壌の原位置修復法において、原位置の土着微生物が、エアスパージング時に混入されることを特徴としており、汚染土壌中における微生物の活性化を強化している。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明による有機物汚染土壌の原位置浄化方法は、基本的に、有機物を生物処理する有機物汚染土壌の原位置修復法において、液状の酸化剤を不飽和帯に注入した後に、空気を飽和帯に吹き込んでエアスパージングすることを特徴としており、重油等の分子量の大きな油分を含む有機物を低分子化することによって生物分解を容易にして原位置浄化を可能にしている。
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、有機物汚染されている土壌に対して、本発明を実施するための修復装置を示す概要図である。
【００１９】
本発明を実施するための修復装置１は、石油、石炭ガス製造に起因するベンゼン、トルエン、キシレン、多核芳香族、機械油等の油分のような有機汚染物質を浄化させるために、エアスパ−ジング法の適用を基盤にしている。
【００２０】
本実施の形態では、空気を注入するためのコンプレッサー２と、このコンプレッサー２に接続させて飽和帯９に達しているスパージ井戸３及び不飽和帯に配置される抽出井戸4からの汚染水を浄化するための水処理装置５とガス処理装置6とから修復装置１を構成している。
【００２１】
本実施の形態の修復装置における浄化処理は、基本的に空気を汚染土壌の飽和帯９に吹き込むと共に酸化剤を不飽和帯１０に注入することで、有機汚染物質である油分を低分子化して汚染水と共に不飽和帯１０の抽出井戸4から真空抽出しており、気液分離装置１５及び吸気ブロア１６を経由させることで、汚染水と汚染空気とに分離させながらそれぞれの浄化処理を施して清浄化を図っている。
【００２２】
本発明による原位置浄化方法は、図２、３に示す形態によって実施されるものであり、以下の工程によって有機物汚染土壌の浄化を行なっている。
【００２３】
図２は、エアスパージングを実施する前に有機物汚染土壌に対する処理工程を示している。
【００２４】
有機物汚染土壌に対する処理工程を実施するに際しては、土壌の表面にカバー14を敷設して汚染空気が空中に発散することを防止しており、注入機７のバルブ１１を開放しながら、コンプレッサー２のバルブ１３を閉鎖している。
【００２５】
しかして、注入機７には、オゾンガス、液状酸化剤等の酸化剤が貯蔵されているので、コンプレッサー２からの空気が汚染土壌に注入される前に、酸化剤がスパージ井戸３を通じて飽和帯９に注入されることになる。
【００２６】
これによって、オゾンガス、液状酸化剤等の酸化剤を、図示のように油分が存在している飽和帯9及び不飽和帯１０に拡散することによって、土壌や地下水中に在る分子量の大きな油分を抽出可能な低分子物質の状態に分解している。
【００２７】
そして、酸化剤の注入は、汚染土壌の状況に応じて間欠的に複数回に亘って実施されることによって、空気の注入前に油分の低分子化が確実に行われるが、状況によっては、空気の注入と同時一体的に行なうことによって工期の短縮を図ることも意図されることになる。
【００２８】
上記の工程においては、エアスパージングを実施する前の処理工程を示したが、図３は、油分が低分子化してエアスパージングの適用が効率的になるように処理された後の有機物汚染土壌に対する処理工程を示している。
【００２９】
本処理工程では、注入機７のバルブ１１閉鎖して、コンプレッサー２のバルブ１３を開放しており、エアスパージングによる処理を実施している。
【００３０】
コンプレッサー2からの空気は、スパージ井戸３から汚染土壌の飽和帯９に吹き込まれると共に酸化剤が不飽和帯１０に注入されていることから、油分を低分子化しながら揮散させることで汚染水と共に不飽和帯１０の抽出井戸4から真空抽出しており、気液分離装置１５及び吸気ブロア１６を経由させることで、汚染水と汚染空気とに分離させながらそれぞれの浄化処理を施して清浄化を図っている。
【００３１】
従って、本実施の形態では、分子量の大きな難溶性の油分低分子化して生物分解が可能な状態に処理することでエアスパージング処理を効率的にしてから、有機物を土壌中から抽出して浄化処理しており、有機物汚染している土壌を現位置において確実に清浄化している。
【００３２】
そして、注入機から注入している酸化剤の種類と濃度、注入する時期をエアスパージングによる処理の前にするか同時にするかの選択、さらには注入を一度にするか間欠的に複数回にするか否かについては、汚染土壌の汚染物質、濃度レベル及び汚染の範囲等に合わせて適宜に調整するものであり、状況に合わせて柔軟に対処できることから、有機物汚染された土壌の現位置処理について幅広く対応できる。
【００３３】
又、本発明の他の実施例を図４に示している。
本実施の形態で示す修復装置２０では、上述した実施の形態における修復装置１に追加して不飽和帯１０に臨ませる注入機８を配置している。
【００３４】
注入機７は、バルブ１１を介してスパージ井戸３に接続され、注入機８は、バルブ１２を介して不飽和帯１０に臨ませており、コンプレッサー２とスパージ井戸３との間に設けられているバルブ１３との開閉操作によって注入抽出作業を実施している。
【００３５】
本実施の形態の修復装置における浄化処理は、空気を汚染土壌の飽和帯９に吹き込む前に酸化剤を飽和帯９と不飽和帯１０に注入することで、分子量の大きな油分を低分子化してエアスパージングの実施を効率的にしており、油分を不飽和帯１０の抽出井戸4から真空抽出し、気液分離装置１５及び吸気ブロア１６を経由させることで、汚染水と汚染空気とに分離させながらそれぞれの浄化処理を施して清浄化を図っている。
【００３６】
本実施の形態の原位置浄化方法は、図５、６に示す形態によって実施されるものであり、以下の工程によって有機物汚染土壌の浄化を行なっている。
【００３７】
図５は、エアスパージングを実施する前の有機物汚染土壌に対する処理工程を示している。
【００３８】
有機物汚染土壌に対する処理工程を実施するに際しては、土壌の表面にカバー14を敷設して汚染空気が空中に発散することを防止しており、注入機７、８のバルブ１１、１２を開放しながら、コンプレッサー２のバルブ１３を閉鎖している。
【００３９】
しかして、注入機７には、オゾンガス等の気体状の酸化剤が貯蔵され、注入機８には、過酸化水素等の液体状の酸化剤が貯蔵されているので、コンプレッサー２からの空気が汚染土壌に注入される前に、気体状の酸化剤がスパージ井戸３を通じて飽和帯９に注入されており、液体状の酸化剤がバルブ１２を通じて不飽和帯１０に注入されることになる。
【００４０】
これによって、気体状の酸化剤が飽和帯9から上昇拡散すると共に液体状の酸化剤が不飽和帯１０から降下することによって、土壌や地下水中に在る分子量の大きな有機汚染物質を抽出可能な低分子化した状態に処理している。
【００４１】
そして、酸化剤の注入は、上記実施の形態と同様に汚染土壌の状況に応じて間欠的に複数回に亘って実施されることによって、空気の注入前に有機汚染物質の低分子化が確実に行われるが、状況によっては、空気の注入と同時一体的に行なうことによって工期の短縮を図ることも意図されることになる。
【００４２】
上記の工程においては、エアスパージングを実施する前の処理工程を示したが、図６は、エアスパージングの適用が効率的になるように処理された後の有機物汚染土壌に対する処理工程を示している。
【００４３】
本処理工程では、注入機７、８のバルブ１１、１２を閉鎖して、コンプレッサー２のバルブ１３を開放しており、エアスパージングによる浄化処理を実施している。
【００４４】
コンプレッサー２からの空気は、スパージ井戸３から汚染土壌の飽和帯９に吹き込まれると共に、酸化剤が飽和帯９と不飽和帯１０に注入されていることから、生物処理された有機物が汚染水と共に不飽和帯１０の抽出井戸４から真空抽出されており、気液分離装置１５及び吸気ブロア１６を経由させることで、汚染水と汚染空気とに分離させながらそれぞれの浄化処理を施して清浄化を図っている。
【００４５】
従って、本実施の形態では、酸化剤を気体状の酸化剤と液体状の酸化剤に区別して別途に貯蔵することで、その特性に合わせながら飽和帯９と不飽和帯１０に注入しているので、有機物汚染している土壌を現位置において確実に清浄化している。
【００４６】
図７に示す他の実施の形態では、使用した酸化剤の濃度等によって土壌中に土着している微生物の活性が著しく損なわれたと判断される場合の対処例を示している。
【００４７】
本実施の形態で示す修復装置３０では、図１に示した実施の形態の修復装置１に酸化の影響を受けない箇所に抽出井戸１７を設置して、土壌から地下水を揚水している。
【００４８】
揚水地下水は、活性微生物を含んでいるのでこれをスパージ井戸に注入する空気に混入させることによって、微生物の活性が著しく損なわれたと認識された土壌に分解微生物を供給している。
【００４９】
これによって、汚染土壌の有機物を生物処理する効率が向上されて、工期の短縮を図ることができる。
【００５０】
本発明による有機物汚染土壌の原位置浄化方法は、以上のように構成されているので、有機物、シアン化合物及び重金属で汚染されている有機物汚染土壌に対しても、シアン化合物及び重金属の不溶化による固定化やシアン化合物の分解によるエアスパージング処理の効率化によって、全ての汚染物質に対して原位置修復することを可能にしている。
【００５１】
以上、本発明による有機物汚染土壌の原位置修復法を、その実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明は上記実施の形態に何等限定されるものでなく、有機物や酸化剤の種類等について液状の酸化剤を不飽和帯に注入した後に、空気を飽和帯に吹き込んでエアスパ−ジングするという、発明の趣旨に反しない範囲において、各種の変更が可能であることは当然である。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明である有機物汚染土壌の原位置修復法は、有機物を生物処理する有機物汚染土壌の原位置修復法において、液状の酸化剤を不飽和帯に注入した後に、空気を飽和帯に吹き込んでエアスパージングすることを特徴としているので、重油等の分子量の大きな油分を含む有機物を低分子化することによって生物分解を容易にして以下の効果を発揮している。
【００５３】
（１）  揮散と生物分解が困難な有機物汚染土壌を原位置で修復できる。
（２）  掘削、洗浄、焼却等の作業・処理法と比較して、コストを節約できる。
（３）  エアスパージング装置の改良で済むことから装置を小型に構成できる。
（４）  修復装置の維持管理が容易でトラブルの発生も少なくできる。
（５）  酸化剤を降下させて汚染土壌土壌への浸透を図れる。
【００５４】
請求項２に記載の発明である有機物汚染土壌の原位置修復法は、請求項１に記載の有機物汚染土壌の原位置修復法において、原位置の土着微生物が、エアスパージング時に混入されることを特徴としているので、上記効果に加えて、汚染土壌中における微生物の活性化を強化できる効果を発揮している。
【図面の簡単な説明】
【  図１】本発明による有機物汚染土壌の原位置浄化方法と修復装置の概要図
【  図２】本発明による有機物汚染土壌の原位置浄化方法と修復装置におけるエアスパージング前の工程図
【  図３】本発明による有機物汚染土壌の原位置浄化方法と修復装置におけるエアスパージング工程図
【  図４】本発明による有機物汚染土壌の原位置浄化方法と修復装置における他の実施形態の概要図
【  図５】原位置浄化方法と修復装置における他の実施形態におけるエアスパージング前の工程図
【  図６】原位置浄化方法と修復装置における他の実施形態におけるエアスパージング工程図
【  図７】原位置浄化方法と修復装置における土着微生物の活性化を示す実施形態図
【符号の説明】
１、２０、３０  修復装置、  ２  コンプレッサー、  ３  スパージ井戸、
４、１７  抽出井戸、  ５  水処理装置、  ６  ガス処理装置、
７、８注入機、  ９  飽和帯、  １０  不飽和帯、
１１、１２、１３  バルブ、  １４  カバー、  １５  気液分離装置、
１６  吸気ブロア、
【図１】
0004671073.tif 000002
【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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