(57)【要約】【課題】  浄化対象領域外部からの汚染物質含有水の流入を防止し、浄化対象領域の汚染土壌を効率的に浄化する。【解決手段】  汚染土壌の浄化対象領域１１に注水し、前記浄化対象領域１１を通流した汚染物質含有水を揚水し、これを浄化した処理水を前記汚染土壌２に還流する土壌浄化方法において、浄化対象領域１１と未浄化領域１２との地下水位を水位計測部１８により測定して、浄化対象領域１１の地下水位を隣接する前記未浄化領域１２の地下水位より高く設定し前記浄化対象領域１１の注水手段の注水量を制御して浄化対象領域１１の浄化を行う。また、浄化対象領域１１に隣接する浄化完了領域５０内の浄化対象領域１１側に注水手段１４ａを設け、前記浄化完了領域５０の地下水位を前記浄化対象領域１１の地下水位より高く設定し、前記浄化完了領域の注水量および浄化対象領域１１の揚水量を制御して浄化対象領域１１の浄化を行う。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染土壌の浄化対象領域に注水し、前記浄化対象領域を通流した汚染物質含有水を揚水し、これを浄化した処理水を、前記浄化対象領域に還流し循環させる土壌の浄化方法において、前記浄化対象領域の地下水位を前記浄化対象領域に隣接する未浄化領域の地下水位より高く設定し、前記浄化対象領域の注水量を制御することを特徴とする土壌浄化方法。
【請求項２】
汚染土壌の浄化対象領域に注水し、前記浄化対象領域を通流した汚染物質含有水を揚水し、これを浄化した処理水を、前記浄化対象領域に還流し循環させる土壌の浄化方法の際に、前記浄化対象領域に隣接する浄化完了領域に注水して前記浄化完了領域の地下水位を前記浄化対象領域の地下水位より高く設定し、前記浄化対象領域から前記浄化完了領域への前記汚染物質含有水の流入を遮蔽することを特徴とする土壌浄化方法。
【請求項３】
汚染土壌の浄化対象領域に注水する注水手段と、前記注水手段の水を前記浄化対象領域に通流させ汚染物質含有水としこれを揚水する揚水手段と、前記汚染物質含有水を浄化して前記注水手段に還流する浄化手段とからなる土壌浄化システムにおいて、前記浄化対象領域とこれに隣接する未浄化領域との地下水位を測定する水位測定手段と、前記水位測定手段の計測データに基づき前記浄化対象領域の地下水位を前記未浄化領域の地下水位よりも高く設定し前記注水手段の注水量を制御する制御手段と、を有することを特徴とする土壌浄化システム。
【請求項４】
汚染土壌の浄化対象領域に注水する注水手段と、前記注水手段の水を前記浄化対象領域に通流させ汚染物質含有水としこれを揚水する揚水手段と、前記汚染物質含有水を浄化して前記注水手段に還流する浄化手段と、浄化対象領域に隣接する浄化完了領域に注水する注水手段と、前記浄化対象領域と前記浄化完了領域との地下水位を測定する水位測定手段と、前記水位測定手段の計測データに基づき前記浄化完了領域の地下水位を前記浄化対象領域の地下水位よりも高く設定し、前記浄化完了領域の注水量および前記揚水手段の揚水量を制御する制御手段と、を有することを特徴とする土壌浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は土壌浄化方法およびそのシステムに係り、特に汚染土壌の浄化対象領域外からの汚染物質の流入を防止する土壌浄化方法およびそのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工場から排出された油、有機塩素系化合物、重金属等が土壌に浸透することによって地下水を汚染する土壌の環境汚染が深刻な社会問題となっている。汚染が確認された土壌の浄化方法として、汚染土壌の地盤に複数の井戸を掘削して汚染物質含有水を揚水し、浄化処理した処理後の水を地盤に注水し循環させる注水揚水法がある。
【０００３】
従来の注水揚水法を図５に示す。図５の地盤１は内部に汚染土壌２があり、３に示す位置まで地下水位がある。この地盤１に地上から汚染土壌２まで達する浄化処理用の水を注水する注水井戸４を掘削する。注水井戸４から一定距離離間した位置に前述の注水井戸４同様に汚染物質含有水を汲み上げる揚水井戸５を掘削する。揚水井戸５の底部には揚水ポンプ８が設置されている。注水井戸４と揚水井戸５の上端部は地上で配管６を介して浄化装置７に接続している。浄化装置７と注水井戸４との間には注水ポンプ９が設置されている。上記構成による汚染物質含有地下水の浄化方法を以下に示す。揚水井戸５の底部に設置した揚水ポンプ８により汚染土壌中の有害物質によって汚染された汚染物質含有水を揚水する。汚染物質含有水は地上の浄化装置７で汚染物質が除去された後処理水となる。処理水は注水ポンプ９で注水井戸４中に還流し地盤１に浸透する。このように汚染物質含有水を揚水し浄化して、処理水として還流し循環させる循環経路を形成することによって汚染土壌を浄化することができる。
【０００４】
この注水揚水法の場合、揚水に伴って周辺地域の地盤沈下が発生する問題がある。この問題を回避するため揚水井戸において地下水位を計測しながら浄化する方法として、例えば特許文献１の揚水制御方法が開示されている。特許文献１によれば揚水中の汚染物質濃度と地下水位を計測して揚水量を決定するようにしている。
【特許文献１】特開２００２−１１３４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の注水揚水法によれば、汚染土壌の浄化対象領域における地下水の流れを考慮して注入井戸及び揚水井戸を掘削配置している。よって、汚染物質含有水の揚水および処理水の注水による浄化方法の際、浄化対象領域に隣接する未浄化領域からの汚染物質含有水が揚水による流れに沿って浄化対象領域内に流入することがあり、浄化対象領域を十分に浄化できないという問題があった。
【０００６】
また、引用文献１の揚水制御方法は、汚染土壌の浄化対象領域を揚水制御するものであり、浄化対象領域と未浄化領域との間の汚染物質の移動を考慮した配置および運転になっていない。したがって、前述の未浄化領域から浄化対象領域へ汚染物質含有水が流入し浄化できないという問題解決には至っていない。
【０００７】
そこで本発明は上記従来技術の問題点を解決するため、浄化対象外部からの汚染物質を含む地下水の流入を防止し浄化対象となる汚染土壌を効率的に浄化することを目的としている。
また、本発明は、浄化対象領域と隣接する浄化完了領域への汚染物質含有水の流入を遮蔽して浄化対象となる汚染土壌を効率的に浄化することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る土壌浄化方法によれば、汚染土壌の浄化対象領域に注水し、前記浄化対象領域を通流した汚染物質含有水を揚水し、これを浄化した処理水を前記浄化対象領域に還流し循環させる土壌の浄化方法において、前記浄化対象領域の地下水位を前記浄化対象領域に隣接する未浄化領域の地下水位より高く設定し、前記浄化対象領域の注水量を制御することを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る土壌浄化方法は、汚染土壌の浄化対象領域に注水し、前記浄化対象領域を通流した汚染物質含有水を揚水し、これを浄化した処理水を前記浄化対象領域に還流し循環させる土壌の浄化方法の際に、前記浄化対象領域に隣接する浄化完了領域に注水して前記浄化完了領域の地下水位を前記浄化対象領域の地下水位より高く設定し、前記浄化対象領域から前記浄化完了領域への前記汚染物質含有水の流入を遮蔽することを特徴としている。
【００１０】
本発明に係る土壌浄化システムによれば、汚染土壌の浄化対象領域に注水する注水手段と、前記注水手段の水を前記浄化対象領域に通流させ汚染物質含有水としこれを揚水する揚水手段と、前記汚染物質含有水を浄化して前記注水手段に還流する浄化手段とからなる土壌浄化システムにおいて、前記浄化対象領域とこれに隣接する未浄化領域との地下水位を測定する水位測定手段と、前記水位測定手段の計測データに基づき前記浄化対象領域の地下水位を前記未浄化領域の地下水位よりも高く設定し前記注水手段の注水量を制御する制御手段と、を有することを特徴としている。
【００１１】
また、本発明に係る土壌浄化システムは、汚染土壌の浄化対象領域に注水する注水手段と、前記注水手段の水を前記浄化対象領域に通流させ汚染物質含有水としこれを揚水する揚水手段と、前記汚染物質含有水を浄化して前記注水手段に還流する浄化手段と、浄化対象領域に隣接する浄化完了領域に注水する注水手段と、前記浄化対象領域と前記浄化完了領域との地下水位を測定する水位測定手段と、前記水位測定手段の計測データに基づき前記浄化完了領域の地下水位を前記浄化対象領域の地下水位よりも高く設定し前記浄化完了領域の注水量および前記揚水手段の揚水量を制御する制御手段と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成による土壌浄化方法およびそのシステムは、浄化対象領域と隣接する未浄化領域とに設置した水位測定手段の計測データに基づき、浄化対象領域の地下水位を未浄化領域の地下水位より高くなるように注水手段の注水量を制御している。これにより、浄化対象領域と未浄化領域との境界近辺では浄化対象領域から未浄化領域に水が流れる。したがって、浄化対象領域に隣接する未浄化領域の汚染物質含有水が浄化対象領域内に流入することを防止するとともに浄化対象領域を効率良く浄化することができる。
【００１３】
また、浄化完了領域の地下水位を浄化対象領域の地下水位より高くなるように浄化完了領域の注水量および揚水手段の揚水量を制御している。これにより、浄化対象領域と浄化完了領域との境界近辺では浄化完了領域から浄化対象領域に水が流れる。したがって、浄化対象領域から浄化完了領域への汚染物質含有水の流入を遮蔽し、浄化対象領域を効率良く浄化できるとともに浄化完了領域を再汚染するおそれがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明に係る土壌浄化方法およびそのシステムを添付した図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本実施形態に係る土壌浄化システムを示す構成概略図である。図２は実施形態に係る注水手段及び揚水手段の配置平面図である。
【００１５】
図１に示すように、地盤１は内部に浄化対象となる汚染土壌２があり、３は地下水位を示している。また、１１は汚染土壌２の浄化対象領域を、１２は浄化対象領域に隣接し地盤に汚染土壌を含む未処理の未浄化領域を示す。土壌浄化システム１０は、地盤１に浄化用の水を注水する注水手段となる注水井戸１４と、汚染土壌を通流した汚染物質含有水を揚水する揚水手段となる揚水井戸１６と、地下水位３の水位測定手段となる水位計測部１８が設置されている。また地上には汚染物質含有水の浄化手段となる浄化部２０と、注水井戸１４の注水量および揚水井戸１６の揚水量を制御する制御手段が設置されている。
【００１６】
注水井戸１４は浄化対象領域１１内に地上から汚染土壌２まで達するように複数掘削してある。注水井戸１４から任意に設定した距離を置いた位置に揚水井戸１６を設置する。揚水井戸１６は注水井戸１４と同様に地上から汚染土壌２まで達するように複数掘削してある。注水井戸１４および揚水井戸１６の配置構成は、図２に示すように浄化対象領域１１の中心に揚水井戸１６を掘削し、揚水井戸１６の周囲を囲むように注水井戸１４を掘削している。
【００１７】
注水井戸１４と揚水井戸１６の地上側端部開口は、配管２４を介して浄化部２０と接続している。浄化部２０は揚水井戸１６と接続する側から気液分離タンク２６、分離水タンク２８、浄化装置３０、注水タンク３２、注水ポンプ３４の順に配置してある。気液分離タンク２６は側部に真空ポンプ３６が分岐している。真空ポンプ３６は揚水井戸１６中の汚染物質含有水を汲み上げるポンプである。真空ポンプ３６によって揚水井戸１６中を汲み上げられた汚染物質含有水は、気液分離タンク２６に流入し空気を含む気体と汚染物質含有水とに気液分離される。分離された汚染物質含有水は分離水タンク２８に流入して一端貯留される。ついで汚染物質含有水は浄化装置３０に流入して浄化が行われる。汚染物質が除去された処理水は汚染土壌２の浄化用処理水として再利用するため、注水タンク３２に流入し一旦貯留される。注水タンク３２の処理水は注水ポンプ３４によって注水井戸１４に還流され、土壌浄化システム１０を循環する。
【００１８】
水位計測部１８は浄化対象領域１１と未浄化領域１２との境界近辺の両側に地下水位測定井戸４０ａ、４０ｂを設置してある。地下水位測定井戸４０ａ、４０ｂは地下水位３よりも深くなるように掘削してある。地下水位測定井戸４０ａ、４０ｂ内には長手方向に沿って水位センサ４２ａ、４２ｂを挿入してある。水位センサ４２ａ、４２ｂは計測部４４ａ、４４ｂを介して制御手段に接続している。水位計測部１８は水位センサ４２で地盤１の地下水位を検知し、計測部４４で計測したデータを制御手段に送っている。
【００１９】
制御手段となる制御装置４６は、水位計測部１８と注水ポンプ３４および真空ポンプ３６に接続している。制御装置４６は水位計測部１８からの計測データに基づいて注水ポンプ３４の注水量および真空ポンプ３６の揚水量を増減自在に制御している。
【００２０】
上記構成による土壌浄化システム１０は以下に示すように作用する。浄化部２０の注水タンク３２に貯留した水を注水ポンプ３４によって注水井戸１４中に圧送する。浄化対象領域１１では注水井戸１４を中心として水が放射状に浸透する。注水井戸１４から流出した水は汚染土壌２を汚染土壌中の有害物質とともに通流する。また、水は注水井戸１４から未浄化領域側１２へも通流する。未浄化領域１２と浄化対象領域１１に設置した水位測定井戸４０ａ、４０ｂ中の水位計測部１８で地下水位を測定する。水位測定井戸４０ａ、４０ｂ中に設置した水位センサ４２ａ、４２ｂで地下水位を検知し、計測部４４ａ、４４ｂがこれを測定し制御装置４６に測定データが送られる。制御装置４６では未浄化領域１２の地下水位より浄化対象領域１１の地下水位が高くなるようにあらかじめ設定してある。制御装置４６は未浄化領域１２と浄化対象領域１１の測定データを比較して浄化対象領域１１の水位が高くなるまで制御装置４６に接続する注水ポンプ３４に注水井戸１４への注水量を増加させる信号を送る。浄化対象領域１１から未浄化領域１２への注水量が増加すると浄化対象領域１１側の地下水位が高くなる。よって、浄化対象領域１１から未浄化領域１２へ水が通流し、浄化完了領域１２側から浄化対象領域１１側へ汚染物質を含有する地下水の流入が起こらない。
【００２１】
浄化対象領域１１の地下水位が未浄化領域１２の地下水位よりも高い測定値を示すと、制御装置４６から真空ポンプ３６へ汚染物質含有水の揚水信号が送られ汚染物質含有水の揚水が開始される。汚染物質含有水の揚水の際、未浄化領域１２と浄化対象領域１１の境界近傍に配置した注水井戸１４からの注水は図２に示す矢印の流れとなり、未浄化領域１２からの汚染物質含有水の流入を阻止できる。浄化部２０の真空ポンプ３６は揚水井戸１６内部を減圧して汚染土壌２を通過した汚染物質含有水を汲み上げる。汲み上げられた汚染物質含有水は気液分離タンク２６に供給される。気液分離タンク２６では気体と汚染物質含有水の混合溶液を気液分離する。分離された汚染物質含有水は分離水タンク２８に貯留される。貯留した汚染物質含有水は浄化装置３０に流入する。浄化装置３０では汚染物質含有水中に含有された有機物質等の分離除去が行われる。処理後の処理水は注水タンク３２に貯留され、汚染土壌の浄化用処理水として再利用される。
【００２２】
このように浄化対象領域１１の中心に揚水井戸１６とその周囲に注水井戸１４を設置し、浄化対象領域１１と見浄化領域１２との境界近傍では地下水が浄化対象領域１１から未浄化領域１２へ流れるようにした。よって、未浄化領域１２の汚染物質が浄化対象領域１１へ流入することを防止し、対象領域周辺の影響を受けずに浄化対象領域１１を効率良く浄化することができる。
【００２３】
次に本発明の第２実施形態に係る土壌浄化システムを示す構成概略図を図３に示す。図４は第２実施形態に係る注水手段及び揚水手段の配置平面図である。図３において前述の図１と同一の符号を付した要素は、図１のものと同一の機能を有しており説明を省略する。図３に示すように、浄化対象領域１１には隣接する浄化完了領域５０がある。浄化完了領域５０は汚染土壌を既に浄化処理した領域である。この浄化完了領域５０に隣接する浄化対象領域１１の浄化処理を行う際に汚染物質含有水が浄化対象領域１１から浄化完了領域５０へ流出することがあり、浄化完了領域５０を汚染してしまう。
【００２４】
そこで、このような問題を解決するため、浄化対象領域１１と浄化完了領域５０との境界近傍に注水手段を設置して汚染物質含有水の流入を防止する。すなわち、図４に示すように浄化対象領域１１では領域中心に揚水井戸１６を掘削し、この揚水井戸１６を囲むように注水井戸１４を掘削する。また、浄化対象領域１１と浄化完了領域５０との境界近傍では、浄化対象領域１１側に揚水井戸１６を配置し浄化完了領域５０側に注水井戸１４ａを配置する。注水井戸１４ａの上端部は注水ポンプ３４ａに接続している。注水ポンプ３４ａは制御装置４６に接続している。浄化対象領域１１と浄化完了領域５０との境界近傍にそれぞれ水位測定井戸４０ｃ、４０ｄを地下水位よりも深くなるように掘削してある。地下水位測定井戸４０ｃ、４０ｄ内には長手方向に沿って水位センサ４２ｃ、４２ｄを挿入してある。水位センサ４２ｃ、４２ｄは計測部４４ｃ、４４ｄを介して制御装置４６に接続している。
【００２５】
上記構成による第２実施形態に係る土壌浄化システムは以下に示すように作用する。注水ポンプ３４ａにより注水タンク３２の水を浄化完了領域５０に設置した注水井戸１４ａに圧送する。浄化完了領域５０では注水井戸１４ａを中心として水が放射状に浸透する。また、制御装置４６から真空ポンプ３６へ揚水信号が送られ汚染物質含有水の揚水が開始される。注水ポンプ３４により注水タンク３２の水を浄化対象領域１１に設置した注水井戸１４に圧送する。浄化対象領域１１と浄化完了領域５０に設置した水位測定井戸４０ｃ、４０ｄ中の水位センサ４２ｃ、４２ｄで地下水位を感知し、計測部４４ｃ、４４ｄで測定した計測データが制御装置４６に送られる。制御装置４６では浄化完了領域５０の地下水位が浄化対象領域１１の地下水位より高くなるようにあらかじめ設定してある。
【００２６】
制御装置４６は浄化完了領域５０と浄化対象領域１１の測定データを比較して浄化完了領域５０の水位が高くなるまで制御装置４６に接続する注水ポンプ３４ａに注水井戸１４ａへの注水量を増加させる信号を送るとともに、真空ポンプ３６に揚水井戸１６の揚水量を増加させる信号が送られる。これにより、浄化対象領域１１と浄化完了領域５０の境界近傍に配置した注水井戸１４ａからの注水は、図４に示す矢印の流れとなる。浄化対象領域１１と浄化完了領域５０との境界近傍では、浄化完了領域５０から浄化対象領域１１へ水が流れ、浄化対象領域１１から浄化完了領域５０への汚染物質含有水の流入を遮蔽することができる。
【００２７】
このように浄化完了領域５０に注水手段を設置し、浄化完了領域５０の地下水位が高くなるように注水量および揚水量を制御して、浄化完了領域５０から浄化対象領域１１へ水が流れるようにした。よって、浄化対象領域１１から浄化完了領域５０への汚染物質含有水の流入を遮蔽し、浄化対象領域１１を効率良く浄化できるとともに浄化完了領域５０を再汚染するおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態に係る土壌浄化システムを示す構成概略図である。
【図２】実施形態に係る注水手段及び揚水手段の配置平面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る土壌浄化システムを示す構成概略図である。
【図４】第２実施形態に係る注水手段及び揚水手段の配置平面図である。
【図５】従来の注水揚水方法を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１………地盤、２………汚染土壌、３………地下水位、４………注水井戸、５………揚水井戸、６………配管、７………浄化装置、８………揚水ポンプ、９………注水ポンプ、１０………土壌浄化システム、１１………浄化対象領域、１２………未浄化領域、１４………注水井戸、１６………揚水井戸、１８………水位計測部、２０………浄化部、２４………配管、２６………気液分離タンク、２８………分離水タンク、３０………浄化装置、３２………注水タンク、３４………注水ポンプ、３６………真空ポンプ、４０………地下水位測定井戸、４２………水位センサ、４４………計測部、５０………浄化完了領域。
【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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