(57)【要約】      （修正有）【課題】浄化すべき位置に浄化機能材を的確に配置し、汚染土壌を浄化する浄化方法およびシステムを提供する。【解決手段】汚染された土壌を浄化機能材で浄化する方法であって、前記浄化機能材は前記汚染された土壌１が有機塩素系化合物で汚染された土壌の場合はＨＲＣなどの薬液または鉄粉とし、地表面に始端、終端部を有し、地下深部に向かって突出する円孤からなる弧状掘削孔２ａ，２ｂに充填され、前記弧状掘削孔は、前記汚染された土壌中の浄化すべき位置に応じて所望の形状に削進され、好ましくは前記汚染された土壌の外周部を内包もしくは前記汚染された土壌と交差するように削進する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弧状推進工法により、浄化すべき土壌を囲むように弧状掘削孔を形成し、該弧状掘削孔内に土壌浄化剤を充填することを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
【請求項２】
前記浄化すべき土壌が、その下方にある砂礫層も含むことを特徴とする１記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項３】
前記浄化機能材が薬液であることを特徴とする請求項１または２記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項４】
前記浄化すべき土壌が有機塩素系化合物で汚染された土壌であり、前記浄化機能材がＨＲＣであることを特徴とする請求項１または２記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項５】
前記浄化すべき土壌が有機塩素系化合物で汚染された土壌であり、前記浄化機能材が鉄粉であることを特徴とする請求項１または２記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項６】
前記鉄粉がＮｉ含有鋼のショットブラスト廃材であることを特徴とする請求項５記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項７】
地表面に始端、終端部を有し、地下深部に向かって突出する円孤からなる弧状掘削孔に浄化機能材が充填され、前記弧状掘削孔は浄化すべき土壌を囲むように配置されていることを特徴とする汚染土壌の浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染土壌及び／または汚染土壌から流出する地下水を原位置で浄化する方法に関し、特に、構造物直下の汚染土壌を浄化する方法として好適なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
土壌汚染対策法（２００３年２月１５日施工）は、工場跡地等に残存した有機塩素系化合物を、跡地を再利用する際、土壌中から除去することを定めている。
【０００３】
有機塩素系化合物を無害化する方法として、原位置から汚染土壌そのものを除去したり、原位置で土壌、または有機塩素系化合物が溶けこんだ地下水を処理して有機塩素系化合物を分解する方法、汚染土壌の周辺において、汚染土壌から流出する地下水を浄化する方法等が提案されている。
【０００４】
これらのうち、原位置で汚染土壌を浄化する方法には、嫌気性微生物により生物分解する方法と鉄粉と水分を接触させ、鉄粉が酸化される際に発生する水素によって有機塩素系化合物を還元し、分解する方法（以下、鉄粉法）があり、現在、鉄粉法が効果の確実性に優れ、且つ、工場跡地など広大な汚染土壌を処理するのに適していることから実工事において主流となりつつある。
【０００５】
特許文献１は、有機塩素系化合物で汚染された土壌に直接、鉄粉を添加・混合し、有機塩素系化合物を分解する技術に関し、土壌中の水分量や、土壌に対する鉄粉の散布量および鉄粉の種類、寸法、形状によって、特に分解が効率に行われることが記載されている。例えば、土壌中の水分量に関しては５重量％以上、散布量は０．１重量％以上、鉄粉の比表面積は５００ｃｍ2／ｇ以上が好ましいことが具体的に開示されている。
【０００６】
特許文献２は、地下連続の地下水浄化壁及び地下水浄化方法に関し、帯水層中の地下水の流れの前方となる地中に金属系還元剤または吸着物質を含む円柱を間欠的に列状に配置し、該円柱内を地下水が通過するように導き、地下水中の有機塩素系化合物を除去することが記載されている。
【０００７】
また、地下水に直接、金属系還元剤を注入したり、地下水の汚染領域に位置する土壌と金属系還元剤または吸着物質を攪拌混合させ、有機塩素系化合物を除去することも併せて開示されている。
【０００８】
特許文献３は、有機塩素系化合物に汚染された土壌に鉄粉含有層を形成し、汚染土壌周辺の地下水や土壌水分を浸透させて汚染土壌を浄化させる技術に関し、建屋下部や深層の汚染土壌を浄化することを目的とする。
【０００９】
建屋下部の汚染土壌を浄化する場合は建屋を挟むように縦穴を掘った後、該縦穴を連結するように水平方向にパイロットホールを設け、鉄粉含有スラリーを充填して、深層の汚染土壌を対象とする場合は、縦穴を汚染土壌に到達する深さまで掘削することを特徴とする。
【００１０】
特許文献４は、高い還元状態におかれている、ハロゲン化有機汚染物質を含む地下水を一定期間、鉄粉などの金属と密接に接触させることにより、ハロゲン化有機汚染物物質を無害化させる技術に関し、土壌の帯水層中の地下水が流れる方向に金属体を配置し、この中に地下水を導き、地下水中のハロゲン化有機汚染物質の塩素イオンを水酸化イオンで置換し、無害化することおよび具体的方法として地下水の流れに対し、直角方向に鉄粉と砂の混合層からなるトレンチを設けることが記載されている。
【特許文献１】特開平１１−２３５５７７号公報
【特許文献２】特許第３２１６０１４号公報
【特許文献３】特開２００２−２８６３１号公報
【特許文献４】特許第３０７９１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１、２記載の発明は、汚染土壌の上に工場等建屋がある場合、汚染土壌に鉄粉を混入させることは困難で、特許文献３記載の発明では縦穴の施工費が高額で、水平方向に鉄粉含有スラリーを充填させることは容易でない。
【００１２】
また、特許文献４記載の方法では、汚染土壌自体を積極的に浄化しないので、短期間に地下水の浄化が必要な場合には、別途、汚染土壌自体を浄化する方法を必要とする。
【００１３】
そこで、本発明は、汚染土壌および／または汚染土壌から流出する地下水の浄化方法であって、構造物直下に汚染土壌がある場合や、浄化すべき土壌の地中における領域に対して適切に浄化機能材を配置することができる浄化方法およびシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の課題は以下の手段により達成できる。
１  弧状推進工法により、浄化すべき土壌を囲むように弧状掘削孔を形成し、該弧状掘削孔内に浄化機能材を充填することを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
２  前記浄化すべき土壌が、その下方にある砂礫層も含むことを特徴とする１記載の汚染土壌の浄化方法。
３  前記浄化機能材が薬液であることを特徴とする１または２記載の汚染土壌の浄化方法。
４  前記浄化すべき土壌が有機塩素系化合物で汚染された土壌であり、前記浄化機能材がＨＲＣであることを特徴とする１または２記載の汚染土壌の浄化方法。
５  前記浄化すべき土壌が有機塩素系化合物で汚染された土壌であり、前記浄化機能材が鉄粉であることを特徴とする１または２記載の汚染土壌の浄化方法。
６  前記鉄粉がＮｉ含有鋼のショットブラスト廃材であることを特徴とする５記載の汚染土壌の浄化方法。
７  地表面に始端、終端部を有し、地下深部に向かって突出する円孤からなる弧状掘削孔に浄化機能材が充填され、前記弧状掘削孔は浄化すべき土壌を囲むように配置されていることを特徴とする汚染土壌の浄化システム。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、地中における汚染土壌の場所や汚染土壌領域から流出する汚染地下水に対して適切な位置に浄化機能材を配置することができるので、優れた浄化効果が得られる。また、汚染土壌の上に工場等の建屋や地下タンク、ゴミ焼却場の地下ピットなどの構造物があり、汚染土壌中に浄化機能材を直接混入させることが困難な場合であっても、汚染土壌を囲むように浄化機能材を配置させることができるので、短期且つ安価に汚染土壌および／または地下水の浄化が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明では、地表面に始端部と終端部を有し、地下深部に向かって突出する円孤状の弧状掘削孔を、弧状推進工法により掘削し、その内部に浄化機能材を充填する。弧状掘削孔は汚染領域の浄化すべき位置に応じて、適宜その円弧の大きさを調整する。本発明で円弧とは半円、半楕円および下方に曲線状に突出する形状を含むものとする。以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図６は、弧状推進工法により弧状掘削孔を削進し、その内部に浄化機能材を配置する方法の一例を示す説明図で、（ａ）はパイロットホール削進工程、（ｂ）はリーミング（拡孔）工程、（Ｃ）は長尺管引きこみ工程を説明する図である。図において１１は削進機、１２はパイロット管、１３はドリルヘッド、１４はリーミング孔、１５はリーマー、１６はスイベル、１７は引きこみパイプ、１８は長尺管を示す。
【００１７】
パイロット管１２の先端に位置センサを取付けたドリルヘッド１３を装着し、ドリルヘッド１３が所望の円孤状の軌跡で掘削できるように前記位置センサからの信号で、削進機１１の入射角を制御する。ドリルヘッド１３は泥水をジェット噴射し、掘削を行う（ａ）。
【００１８】
パイロットホールを貫通させた後、発進側にてリーマー１５を取付け、削進機１１で回転させながら押し込み、リーミング（拡管）を行い、弧状掘削孔とする。弧状掘削孔内に浄化機能材を充填する。（ｂ）。
【００１９】
汚染土壌が軟弱な場合は、リーミング終了後、長尺管接続ヤードにて引きこみパイプ１７にスイベルジョイント１６および長尺管１８を接続し、削進機１１によって発進側に引きこみ（ｃ）、管内に浄化機能材を充填させた後、長尺管１８を引き抜いて土壌中に浄化機能材を充填させた円孤状の貫通孔を形成する。
以上の工程において、パイロットホールは汚染された土壌を囲むように掘削する。本発明で囲むとは、汚染された土壌を内包もしくは前記汚染された土壌と交差するように弧状掘削孔を配置することを意味する。本発明によれば地表面に始端、終端部を有し、地下深部に向かって突出する円孤からなる弧状掘削孔に浄化機能材が充填された土壌の浄化システムが得られる。
【００２０】
図２は、本発明の実施形態の一例を説明する図で、地中における汚染土壌と弧状掘削孔の配置状態を模式的に示す。工場３の直下にある汚染土壌１と交差する弧状掘削孔２ａと、汚染土壌１を内包する弧状掘削孔２ｂを配置する。弧状掘削孔２ａ，２ｂの内部には汚染物質に応じて選定された浄化機能材を充填させる。弧状掘削孔２ａ，２ｂは、汚染領域を内包する半球体状となるように複数本を配置することが好ましい。
【００２１】
本発明において、汚染土壌の浄化は、液体状の浄化機能材を掘削孔の内部から周囲の汚染土壌に拡散させたり、汚染物質がとけ込んだ地下水を浄化機能材を充填した掘削孔の内部に浸透させて行なわれる。汚染土壌を有機塩素系化合物に汚染された土壌とする場合は、浄化機能材としてＨＲＣが使用できる。
ＨＲＣはポリ乳酸エステルを主成分とする食品同様の無毒な化合物で、米国Regenesis社商標名である水素供与化合物（Hydrogen  Released  Compound)である。有機塩素系化合物は土壌中の嫌気性微生物の介在で分解する化合物であり、ＨＲＣから乳酸の水和反応でゆっくりと水素が放出され、酢酸へと変化すると同時に放出水素は微生物による脱塩素化プロセスでの塩素を置換することに消費される。
また、汚染土壌１を有機塩素系化合物とし、浄化機能材を鉄粉とすることも可能で、鉄粉はスラリー状として掘削孔に充填させることが好ましい。鉄粉とＨＲＣなどの薬液を混合したものを浄化機能材としても良い。
【００２２】
汚染土壌１を有機塩素系化合物とし、弧状掘削孔２ａ，２ｂの内部に充填する浄化機能材を鉄粉とすると汚染土壌１はその土壌中に含まれる有機塩素系化合部を含む水分や地下水が鉄粉の充填された汚染掘削孔２ａの内部に浸透することにより浄化される。汚染土壌１から流出する地下水は、その下方に位置する弧状掘削孔２ｂの内部に浸透して、浄化される。
【００２３】
図１は上述の場合における本発明の作用効果を説明する図である。図において、１は浄化すべき汚染土壌（汚染物質：有機塩素系化合物）、２は弧状掘削孔（浄化機能材：鉄粉）、３は構造物の一例としての工場建屋を示す。
【００２４】
汚染土壌１から流出した汚染地下水（図中の太矢印）は、弧状掘削孔２に向かって浸透する。鉄粉は周囲の土壌より透水性が良好なため、地表面に近い部分で弧状掘削孔の内部に浸透した汚染地下水は、円弧の最下点Ｄに向けて弧状掘削孔の内部を移動する（図中の細矢印）。
【００２５】
汚染領域に水平孔を打設し、鉄粉を充填させた場合と比較すると、汚染地下水が鉄粉中を移動する時間が長くなるので、より優れた浄化効果が得られる。鉄粉には別種の土壌浄化機能材を混入しても良い。鉄粉として、製鉄所でステンレス鋼などのＮｉ含有鋼を製造する際得られるショットブラスト廃材（ショットブラスト材にＮｉ含有鋼の黒皮などが混入したもの）を用いると、安価に且つ効率よく土壌が浄化できるので好ましい。
【００２６】
本発明は、地中内における汚染土壌で特に汚染が甚だしい領域などの特定位置を狙って、浄化機能材を的確に配置することが可能である。例えば、ボウリングなどにより砂礫層の位置が確認できる場合は、砂礫層にパイロットホールが達するようにパイロットホールの打設条件を調整し、より効果的に汚染地下水を浄化することが可能である。
【００２７】
図３は、汚染土壌１の下方に砂礫層４がある場合を示し、図４は図３に示した土壌の構成において複数の弧状掘削孔を配置した場合を示す。
図５は、汚染土壌を横断して砂礫層が存在する場合を示すが、本発明では弧状掘削孔は汚染領域を囲むように配置するので、砂礫層を流れる地下水もパイロットホールを横断し、浄化することが可能である。
【００２８】
浄化機能材を弧状掘削孔に充填する場合、土壌中の汚染領域に対して、浄化効果が得られる高さまで充填すれば良く、必ずしも地表面まで充填する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す図。
【図２】本発明の実施形態の一例を示す図。
【図３】本発明の実施形態の一例を示す図。
【図４】本発明の実施形態の一例を示す図。
【図５】本発明の実施形態の一例を示す図。
【図６】弧状推進工法を説明する図。
【符号の説明】
【００３０】
１    汚染領域
２  ２ａ，２ｂ  弧状掘削孔
３    工場建屋
４    砂礫層
１１  削進機
１２  パイロット管（パイロットホール）
１３  ドリルヘッド
１４  リーミング孔
１５  リーマー
１６  スイベル
１７  引きこみパイプ
１８  長尺管
【図１】
2005185982.tif 000003
【図２】
2005185982.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005185982.tif 000006
【図５】
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【図６】
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