(57)【要約】【課題】地上における自由度を確保しながら浄化する嫌気性微生物の栄養剤を汚染土壌の全領域に確実に供給すると共に浄化装置の設備コストを低減させることができる汚染土壌の嫌気性浄化方法と浄化装置を提供する。【解決手段】本発明は、地盤中の汚染土壌３の水平領域を少なくとも特定した後に、汚染土壌の中心深度付近に嫌気性微生物の栄養剤１８を供給する配管の集合体から成る浄化装置８を水平方向に配置して、しかる後に上記汚染土壌へ各配管毎に嫌気性微生物の栄養剤を供給しており、浄化装置８を所定長さの栄養剤供給部として構成して水平方向に移動配置させることを特徴にして上記水平領域に栄養剤１８を供給している。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤中の汚染土壌の水平領域を少なくとも特定した後に、該水平領域における汚染土壌の中心深度付近に嫌気性微生物の栄養剤を供給する配管の集合体を水平方向に配置し、しかる後に上記汚染土壌へ各配管毎に嫌気性微生物の栄養剤を供給する汚染土壌の嫌気性浄化方法。
【請求項２】
配管の集合体が、所定長さの栄養剤供給部として構成され、該栄養剤供給部を水平方向に移動配置させながら上記汚染土壌へ栄養剤を供給することを特徴とする請求項１に記載の汚染土壌の嫌気性浄化方法。
【請求項３】
嫌気性微生物の栄養剤を供給する配管を集合体として束ねて成り、該配管の先端を集合体の外周に所定の間隔で開口させて構成する請求項１又は２に記載の汚染土壌の嫌気性浄化方法に用いる浄化装置。
【請求項４】
配管先端の開口が、ノズル状に構成されることを特徴とする請求項３に記載の浄化装置。
【請求項５】
配管先端の開口が、集合体の所定長さの範囲に限定して構成されることを特徴とする請求項３又は４に記載の浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚染土壌の嫌気性浄化方法と浄化装置に関し、特に嫌気性微生物の栄養剤を浄化する汚染土壌の全領域に確実に供給する汚染土壌の嫌気性浄化方法と浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
洗浄剤として使用されてきたトリクロロエチレン、テトラクロロエチレン等の揮発性有機化合物や揮発性有機塩素化合物は、地盤や地下水を汚染することで社会的な問題になっているが、これらの揮発性汚染物質は、地盤中の土壌又は地下水中に気相又は液相として存在しているので、下端又は飽和層に関わる部分にストレーナを設けた吸引井戸を鉛直に掘削して空気や地下水を吸引しながら汚染領域の揮発性汚染物質を回収して、活性炭等に吸着させることで浄化していることが多い。しかしながら、垂直な吸引井戸による吸引除去方法は、鉛直井戸が汚染領域と接触する部分が全体の極僅かな部分に限定されるので広範囲な汚染領域を効率的に浄化することが困難であると同時に、対策として多数の鉛直井戸を設置するにしても、建築物や道路等の構造物の直下に汚染領域が存在する場合には、多数の鉛直井戸を設置することが困難な場合が多く、汚染物質の回収に多くの時間を要すると共に十分な浄化が困難であることから、鉛直井戸の多数の設置を要してボーリング等を含む土壌浄化コストが嵩む要因になっていた。
【０００３】
しかして、これらの問題を解決するために地盤中の揮発性物質による汚染領域を挟んで対向するように対峙させている透気性ケーシングパイプから成る一対の水平井戸を構築して、一方の水平井戸から空気を供給すると共に他方の水平井戸を負圧にして地盤中の一対の水平井戸間に面状気流を形成することで、負圧側の水平井戸から面状気流と交差する汚染領域内の揮発性物質を回収するエアースパージング方式も提案されている。（例えば、特許文献１を参照）
【０００４】
しかるに、本方式での汚染土壌の浄化装置は、一方の透気性ケーシングパイプに送気装置及び空気の加熱手段もしくは蒸気発生手段を結合すると共に、他方の透気性ケーシングパイプにも吸気装置及び浄化装置を連ねさせることを必須にした一対の機能部材としていることから、汚染土壌領域に配置される浄化装置は、設備コストとして高騰化したものに成らざるを得ず、上記の問題点を完全には解消しているものでなかった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２３９５２４号公報、（段落符号「０００６」〜「０００８」末行、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述したエアースパージング方式の抱えている問題点に鑑みて、その解消のために提案するものであり、嫌気性微生物の栄養剤を浄化対象の汚染土壌の全領域に確実に供給することで、汚染土壌中の微生物を活性化させて汚染物質の分解を促進させると共に浄化装置の設備コストを低減させることができる汚染土壌の嫌気性浄化方法と浄化装置の提供を目的にしている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による汚染土壌の嫌気性浄化方法は、地盤中の汚染土壌の水平領域を少なくとも特定した後に、水平領域における汚染土壌の中心深度付近に嫌気性微生物の栄養剤を供給する配管の集合体を水平方向に配置して、しかる後に上記汚染土壌へ各配管毎に嫌気性微生物の栄養剤を供給することを基本にして、配管の集合体を所定長さの栄養剤供給部として構成し、栄養剤供給部を水平方向に移動配置させながら上記汚染土壌へ栄養剤を供給することを特徴としており、地上における自由度を確保しながら施工コストを低減すると共に、汚染土壌の全領域に浄化する嫌気性微生物の栄養剤を確実に供給しながら浄化装置の設備コストを低減させている。
【０００８】
又、本発明による浄化装置は、上記汚染土壌の嫌気性浄化方法に用いる浄化装置であって、嫌気性微生物の栄養剤を供給する配管を集合体として束ねて成り、配管の先端を集合体の外周に所定の間隔で開口させて構成することを基本にして、配管先端の開口をノズル状に構成したり、集合体の所定長さの範囲に限定して構成したりすることを特徴としており、浄化する嫌気性微生物の栄養剤を汚染土壌に供給可能にすると共に単独の浄化装置にすることで浄化装置の製造コストを低減させている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明による汚染土壌の嫌気性浄化方法は、地盤中の汚染土壌の水平領域を少なくとも特定した後に、水平領域における汚染土壌の中心深度付近に嫌気性微生物の栄養剤を供給する配管の集合体を水平方向に配置して、しかる後に上記汚染土壌へ各配管毎に嫌気性微生物の栄養剤を供給しており、配管の集合体を所定長さの栄養剤供給部として構成し、栄養剤供給部を水平方向に移動配置させながら汚染土壌へ栄養剤を供給することを特徴としている。
以下に、本発明による汚染土壌の嫌気性浄化方法に関する実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明による汚染土壌の嫌気性浄化方法を適用する際の各工程を示す実施形態の概要図である。
図１（ａ）は、汚染土壌の汚染領域を特定するための計測工程を示しており、建物１が構築されている地盤２の地中に汚染されている汚染土壌３の周辺位置にボーリング４等を複数削孔して地質調査をすることで、汚染土壌３の水平方向における汚染領域を特定している。
【００１１】
しかして、地盤中に存在する汚染土壌３の特定は、本来的に深さ方向を確定することが完全であるが、本実施の形態においては、予め判っている地盤の地層分布と地下水位により深さ方向の汚染範囲は想定しているので、汚染土壌領域の少なくとも水平方向のみを確定することで充分であるから、その作業量は格段に短縮されることになる。
【００１２】
図１（ｂ）は、自在ボーリング等によって地盤掘削用ロッドを汚染土壌の中心深度付近に貫通させる工程を示している。
地盤掘削用ロッド５は、掘削用ビットを先端部に備えて地表に掘削した縦穴６から水平ボーリング機７によって斜め下方に押し込まれているが、地盤掘削用ロッド５は、その削孔方向を任意に決定できるので汚染土壌の中心深度付近に浄化装置８の設置位置を形成しながら、汚染土壌領域を経過した後に地盤掘削用ロッド５を斜め上方に転換して地表の目標位置に掘削した縦穴９にまで押し込まれている。
【００１３】
図１（ｃ）は、浄化装置を汚染土壌の中心深度付近に設置する工程を示している。  本工程では、目標位置の縦穴９に現れた地盤掘削用ロッド５の掘削用ビットを水平孔拡径用リーマ１０に交換して、その背面部に浄化装置８の一端を接続しており、水平ボーリング機７によって水平孔拡径用リーマ１０を回転させながら汚染土壌に貫通させた設置位置に浄化装置８を引き込んでいる。
【００１４】
図１（ｄ）は、浄化装置を汚染土壌の中心深度付近に設置すると共に浄化装置の他端に嫌気性微生物の栄養剤供給装置を接続する工程を示している。
汚染土壌の中心深度付近に設置された浄化装置８は、他端を栄養剤供給装置１１に接続されることで、栄養剤供給装置１１から供給される嫌気性微生物の栄養剤を後述する複数の開口を経由させて汚染土壌３に浸透拡散させて、汚染土壌中の微生物を活性化させて汚染物質の分解を促進している。
【００１５】
尚、浄化装置８は、約２ｍ程度の長さに構成される形態でその周面に複数の開口を備えている部分８−１と、同様の長さで開口を備えていない部分８−２とに分割されて形成されており、これらを適宜に組み合わせることによって、浄化を必要にしている汚染土壌３の領域に浄化装置８の複数の開口を最適に適応させるように高精度に配置することを可能にして浄化効率の向上を図っている。
【００１６】
本実施の形態では、汚染土壌３を嫌気性微生物で浄化しているので、栄養剤を汚染土壌の中心深度付近から入念に浸透させることになるが、その浸透浄化状態は、図２もしくは図３に示すように実施することが出来る。
【００１７】
図２に示す実施の形態は、汚染土壌３の中心深度付近に浄化装置８を全域に亘って均等に配置しているものであり、図２（ａ）の側断面図が示すように浄化装置８の開口を備えていない部分８−２を汚染土壌３の存在しない斜めの領域に配置し、複数の開口を備えている部分８−１を汚染土壌３の中心深度付近位置に配置している。
【００１８】
この配置状態は、図２（ａ）を（ｂ）−（ｂ）矢視した図２（ｂ）の縦断面図でも示すように汚染土壌３の汚染領域に均等に分配されているものであり、栄養剤供給装置１１から供給される嫌気性微生物の栄養剤１８を複数の開口１２から低圧、低流量で浸透拡散させながら、図示のように汚染土壌３の全域に亘って充分に浸透して行くものである。
【００１９】
本実施の形態では、以上のように複数の浄化装置８を汚染土壌３の全域に亘って敷設させていることで浄化装置８の設備コストは要するが、自在ボーリング等を用いて行なう浄化装置８の施工に関する施工機械のリース代や施工コストを低減させるものである。
【００２０】
又、嫌気性微生物の栄養剤としては、既存の栄養剤であれば殆どのものが採用可能であるが、本実施の形態においては、以下の栄養剤を採用している。
○  塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、尿素等の窒素成分とリン酸カリ、リン酸アンモニウム等のカリ（Ｋ）成分及び液肥。
○  乳酸及びその化合物。
○  液体又は可溶性の食品添加物。
○  液体又は可溶性の動物用飼料。
○  有機酸、低級アルコール。
○  単糖、２糖類。
【００２１】
尚、図中では開口１２が上方に位置する形態が示されているが、浄化装置８は引き込み時に周方向に回転することが予想され、開口が周方向のいずれに位置しても、全周方向に放射状に浸透するものである。
【００２２】
次の図３、４に示す実施の形態は、汚染土壌３の中心深度付近に浄化装置８を全域に亘って配置すること無く、その先端部分だけに複数の開口を備えている部分８−１を配置しながら浄化装置８’を構成することで浄化装置の設備コストを低減するものであり、図３では、本発明の嫌気性浄化方法において嫌気性微生物の栄養剤を供給するための最初の工程を示している。
【００２３】
本実施の形態では、図３（ａ）の側断面図が示すように浄化装置８’の複数の開口を備えている部分８−１を浄化装置８’の先端部分だけに配置して後続する浄化装置８’の部分には開口を備えていない部分８−２を継続的に配置させている。
【００２４】
しかして、栄養剤供給装置１１から供給される嫌気性微生物の栄養剤１８は、浄化装置８’の先端部分に形成されている開口１２から低圧、低流量で浸透拡散させる作業を汚染土壌３の一方端から開始するものであり、図３（ａ）の断面図が示すように、嫌気性微生物の栄養剤は、浄化装置８’からの供給が進捗するに連れて順次に汚染土壌３の中心深度付近を始点にして、図３（ｂ）の断面図に仮想線で示すように、浄化装置８’の全周方向に浸透させて行くものである。
【００２５】
そして、本実施の形態では、図１で説明した本発明の嫌気性浄化方法の各工程を嫌気性微生物の栄養剤の供給浸透を絡ませながら、順次に汚染土壌３の全域に亘って継続的に施工されて行くものであり、図４に示す最終工程まで汚染土壌３の全域に亘って嫌気性微生物の栄養剤を供給している。
【００２６】
本実施形態の最終工程では、図４（ｂ）を（ａ）−（ａ）矢視した図４（ａ）の側断面図が示すように、浄化装置８’は汚染土壌３の全領域を経由して栄養剤の供給浸透作業を実施してきたので、施工後の汚染土壌３にはその全領域まで栄養剤１８が浸透している。
【００２７】
従って、本実施の形態では、図４（ａ）を（ｂ）−（ｂ）矢視した図４（ｂ）の縦断面図が示すように、栄養剤の供給浸透作業が終了している汚染土壌３には、浄化装置８’を引き抜いた跡が残されており、最終位置にだけ浄化装置８’が配置されている。
【００２８】
以上のように、本実施の形態では、汚染土壌の滞留する全領域に浄化装置を均等に分配しなくても、嫌気性微生物の栄養剤を汚染土壌の全域に亘って充分に充填できるものであるから、浄化装置の設備コストを低減して施工コストを安価にしているものである。
【００２９】
本発明による汚染土壌の嫌気性浄化方法は、上記各実施の形態で詳細に説明したように構成されているので、直上に建築物等の障害物があっても地上からの作業を可能にしながら施工コストを低減すると共に、汚染土壌の全領域に浄化する嫌気性微生物の栄養剤を確実に供給しながら浄化装置の設備コストを低減させている。
【００３０】
次に、上記の本発明による汚染土壌の嫌気性浄化方法に用いる浄化装置について説明する。
【００３１】
本発明による浄化装置は、基本に嫌気性微生物の栄養剤を供給する配管を集合体として束ねて成り、配管の先端を集合体の外周に所定の間隔で開口させて構成しており、配管先端の開口をノズル状に構成したり、集合体の所定長さの範囲に限定して構成することを特徴としている。
以下に、本発明による浄化装置に関する実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３２】
図５は、本発明による浄化装置を滞留する汚染土壌の全領域に均等に分配しながら敷設して置くもので、上記図２で説明した実施の形態の浄化方法に用いる浄化装置の実施の形態を示す斜視図である。
【００３３】
本実施の形態における浄化装置８は、その一端１４を上述した水平孔拡径用リーマ１０の背面部に接続できるように結合冠１５を装備しており、全体をプラスチックチューブ等の外管１６から構成している。外管１６の内部には、図５（ｂ）の断面図が示すように、嫌気性微生物の栄養剤を供給する複数の配管１７を集合体として束ねて配置しており、各配管１７の先端部は、外管１６の外周面に適宜の間隔で接続されることで開口１２として形成されている。
【００３４】
従って、浄化装置８の長さと外径は、汚染土壌３に対応させる開口１２の形成状態によって設定されてくるが、汚染土壌３が分布している領域に浄化装置８を如何様に敷設させて行くかによって、適宜の形態に構成することが可能になるものである。
【００３５】
尚、外管１６の外周面に形成される開口１２の配置状態は、必ずしも本実施の形態のように一列に形成する必要はなく、周方向に対向して交互に、あるいは四方向に順次にずらして配置するなど、開口の分布形態を適宜に選択することも可能である。
【００３６】
図６は、滞留する汚染土壌の全領域を経由させながら嫌気性微生物の栄養剤を供給するために、本発明による浄化装置を順次に移動させる浄化装置の実施の形態を示す斜視図であり、上記図３、４で説明した実施の形態の浄化方法に用いる実施の形態である。
【００３７】
本実施の形態の浄化装置８’は、約２ｍ程度の長さに構成しながらその周面に複数の開口１２を備えている部分８−１と、同様の長さで開口を備えていない部分８−２とに分割されて形成されており、これらを適宜に組み合わせることによって、図３及び図４で説明した実施の形態における浄化方法のように、洗浄を必要にしている汚染土壌３を最適に経由させながら移動させることで、汚染土壌３の全領域に亘って嫌気性微生物の栄養剤を供給している。
【００３８】
又、本実施の形態では、複数の開口１２をノズル１９として形成しているが、ノズルにしたのは、ノズル形状にすることで開口の径を小さくすることによって、地盤から配管１７内に砂・土粒子等が侵入しないようにこれを阻止し、配管の閉塞を防止するためである。
【００３９】
従って、ノズル状ではあっても栄養剤を高速で噴出するのではなく、配管１７から地盤への栄養剤の供給速度を低流量にしてゆっくり行い、浄化装置８の管の全周方向へじわじわと放射状に浸透させるようにしている。何故なら、高速で噴出すると、一方向にのみ浸透してしまうからであり、栄養剤の時間当たりの供給量については、例えば、砂質土においては、１開口当たりで毎分５リットル以下にするのが望ましいものである。
【００４０】
尚、本発明の浄化装置では、配管から地盤への栄養剤供給を、特に図示していないが、配管毎に栄養剤の供給時間や時間当たりの供給量を制御できるようにしているものであり、汚染土壌の土質種類や汚染程度に対応させた浄化を可能にするように構成している。
【００４１】
以上のように、本実施の形態では、汚染土壌の全領域に浄化装置を均等に分配敷設する必要が無く、本実施の形態による浄化装置を順次に移動させて嫌気性微生物の栄養剤を汚染土壌の全域に亘って充分に浸透できるので、浄化装置の製造コストを低減しているものである。
【００４２】
本発明による浄化装置は、上記各実施の形態で詳細に説明したように構成されているので、浄化する嫌気性微生物の栄養剤を汚染土壌に確実に供給することを可能にすると共に単独の浄化装置にすることで製造コストを低減させている。
【００４３】
以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明による汚染土壌の嫌気性浄化方法と浄化装置は、上記実施の形態に何ら限定されるものでなく、栄養剤の種類、浄化装置の具体的な構造や材質等に関して、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、出願時において既に公知のものを適用することによる種々の変更が可能であることは、当然のことである。
【００４４】
【発明の効果】
本発明による汚染土壌の嫌気性浄化方法は、地盤中の汚染土壌の水平領域を少なくとも特定した後に、汚染土壌の中心深度付近に嫌気性微生物の栄養剤を供給する配管の集合体を水平方向に配置して、しかる後に上記汚染土壌へ各配管毎に嫌気性微生物の栄養剤を供給し、配管の集合体を所定長さの栄養剤供給部として構成してこれを水平方向に移動配置させながら上記水平領域へ栄養剤を供給することを特徴としているので、地上における自由度を確保しながら施工コストを低減すると共に、汚染土壌の全領域に浄化する嫌気性微生物の栄養剤を確実に供給しながら浄化装置の設備コストを低減できる効果を発揮している。
【００４５】
又、本発明による浄化装置は、上記汚染土壌の嫌気性浄化方法に用いる浄化装置であって、嫌気性微生物の栄養剤を供給する配管を集合体として束ねて成り、配管の先端を集合体の外周に所定の間隔で開口させて構成し、配管先端の開口をノズル状に構成したり、集合体の所定長さの範囲に限定して構成することを特徴としているので、浄化する嫌気性微生物の栄養剤を汚染土壌に供給可能にすると共に単独の浄化装置にすることで浄化装置の製造コストを低減できる効果を発揮している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による汚染土壌の嫌気性浄化方法の各工程を示す実施形態図
【図２】本発明の嫌気性浄化方法における栄養剤の浸透浄化状態を示す実施の形態図
【図３】本発明による嫌気性浄化方法の他の実施形態における開始状態図
【図４】本発明による嫌気性浄化方法の他の実施形態における終了状態図
【図５】本発明による浄化装置の実施の形態図
【図６】本発明による浄化装置の他の実施形態図
【符号の説明】
１  建物、  ２  地盤、  ３  汚染土壌、  ４  ボーリング、
５  地盤掘削用ロッド、  ６、９  縦坑、  ７  水平ボーリング機、
８、８’  浄化装置、  ８−１  浄化装置の開口のある部分、
８−２  浄化装置の開口の無い部分、  １０  水平孔拡径用リーマ、
１１  栄養剤供給装置、  １２  開口、  １３  空洞、  １４  一端、
１５  結合冠、  １６  外管、  １７  配管、  １８  栄養剤、
１９  ノズル、
【図１】
2005058843.tif 000003
【図２】
2005058843.tif 000004
【図３】
2005058843.tif 000005
【図４】
2005058843.tif 000006
【図５】
2005058843.tif 000007
【図６】
2005058843.tif 000008