(57)【要約】【課題】  トリクロロエチレン又はテトラクロロエチレン等の有機塩素化合物で汚染された地下土壌を、その汚染物質である前記有機塩素化合物を除去するように浄化処理する。【解決手段】  前記地下土壌から一方の井戸２より汲み上げた地下水を、大気圧以下の減圧に保持した蒸発缶６内に供給して沸騰蒸発するか、或いは、前記地下水を、これに空気等のガスを溶解するかまたはガスを溶解することなく大気圧以下の減圧に保持した脱気缶１４内に供給して脱気し、次いで、前記蒸発缶６から排出される処理水、又は、前記脱気缶１４から排出される処理水を、これに管路１０より嫌気性微生物の栄養剤を添加したのち、他方の井戸３から、前記地下土壌のうち前記地下水の汲み上げ箇所より離れた箇所に戻す。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機塩素化合物で汚染された地下土壌から汲み上げた地下水を、大気圧以下の減圧に保持した蒸発缶内に供給して沸騰蒸発するか、或いは、前記地下水を、大気圧以下の減圧に保持した脱気缶内に供給して脱気し、次いで、前記蒸発缶から排出される処理水、又は、前記脱気缶から排出される処理水を、これに嫌気性微生物の栄養剤を添加したのち前記地下土壌のうち前記地下水の汲み上げ箇所より離れた箇所に戻すことを特徴とする有機塩素化合物にて汚染された地下土壌の浄化方法。
【請求項２】
前記請求項１の記載において、前記地下土壌に戻される処理水に、鉄粉を添加することを特徴とする有機塩素化合物にて汚染された地下土壌の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、トリクロロエチレン又はテトラクロロエチレン等の有機塩素化合物で汚染された地下土壌を、その汚染物質である前記有機塩素化合物を除去するように浄化する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
先行技術としての特許文献１には、地下土壌に汚染物質として含まれている有機塩素化合物を除去する方法として、地下土壌中における嫌気性微生物を利用して、この嫌気性微生物にて、前記有機塩素化合物を分解・除去することが記載されている。
【特許文献１】特開２００２−２２４６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この先行技術による方法は、前記地下土壌中における嫌気性微生物を、これにその栄養剤を供給することで活性化するものではあるが、その浄化処理は、専ら、地下土壌中における嫌気性微生物のみに依存するものであることから、ここにおける浄化処理の能力は可成り低いという問題がある。
【０００４】
そこで、これを改善するものとして、有機塩素化合物で汚染された地下土壌における地下水を、地下土壌から地上に汲み上げて、地上において、これに多量の空気を吹き込むというバブリング（曝気）処理を行うことによって、これに含まれ有機塩素化合物を除去し、このバブリング（曝気）処理した後の処理水を、前記地下土壌に地下水として再び戻すことが提案されている。
【０００５】
この方法によると、浄化処理を、地上でのバブリング（曝気）による処理と、地中での嫌気性微生物による処理とに分けて行うことができるから、前記先行技術の場合よりも浄化処理の能力を促進できる。
【０００６】
しかし、その一方、前記バブリング（曝気）処理した後の処理水には、前記したバブリング（曝気）により酸素が多量に溶解していることにより、換言すると溶存酸素量が多いことにより、この処理水を、そのまま、地下土壌に戻すことは、その溶存酸素量にて一部の嫌気性微生物が死滅することになって、嫌気性微生物の活性化が低下するから、地中での嫌気性微生物による処理が大幅に低減することになる。
【０００７】
また、有機塩素化合物で汚染された地下土壌から汲み上げた地下水をバブリング（曝気）処理した後の処理水に、例えば、特開２００２−３１６０５０号公報又は特開２００３−８００７４号公報等に記載されているように、鉄粉を添加したのち、前記地下土壌に戻すことによって、前記鉄粉によって前記有機塩素化合物の分解・処理の促進を図るようにすることが考えられるが、この方法によると、添加した鉄粉の多くが、多い溶存酸素との反応によって酸化鉄になり、この酸化鉄が処理水と一緒に地下水に混ざることになるから、地下土壌に、前記酸化鉄にて、地下水の流れを阻害するという目詰まりの発生を招来するばかりか、鉄粉による有機塩素化合物の分解が低下することになる。
【０００８】
本発明は、これらの問題を解消した浄化方法を提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この技術的課題を達成するため本発明の請求項１は、
「有機塩素化合物で汚染された地下土壌から汲み上げた地下水を、大気圧以下の減圧に保持した蒸発缶内に供給して沸騰蒸発するか、或いは、前記地下水を、大気圧以下の減圧に保持した脱気缶内に供給して脱気し、次いで、前記蒸発缶から排出される処理水、又は、前記脱気缶から排出される処理水を、これに嫌気性微生物の栄養剤を添加したのち前記地下土壌のうち前記地下水の汲み上げ箇所より離れた箇所に戻す。」
ことを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の請求項２は
「前記請求項１の記載において、前記地下土壌に戻される処理水に、鉄粉を添加する。」ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
有機塩素化合物で汚染された地下土壌から汲み上げた地下水を、大気圧以下の減圧に保持した蒸発缶内に供給して沸騰蒸発することにより、この地下水に含まれている有機塩素化合物は、沸騰蒸発する水蒸気と一緒にガス化して地下水から分離するとともに、この地下水に溶けた状態で存在している酸素、つまり、溶存酸素も、減圧状態での沸騰蒸発により水蒸気と一緒にガス化して地下水から分離するから、前記蒸発缶から排出される処理水は、有機塩素化合物の含有量が著しく少ない状態になるとともに、溶存酸素量も著しく少ない状態になる。
【００１２】
また、有機塩素化合物で汚染された地下土壌から汲み上げた地下水を、大気圧以下の減圧に保持した脱気缶内に供給して脱気することにより、この地下水に含まれている有機塩素化合物は、気泡の発生と一緒にガス化して地下水から分離するとともに、この地下水における溶存酸素も、減圧状態での脱気により気泡の発生と一緒にガス化して地下水から分離するから、前記脱気缶から排出される処理水は、有機塩素化合物の含有量が著しく少ない状態になるとともに、溶存酸素量も著しく少ない状態になる。
【００１３】
この場合において、地下土壌から汲み上げた地下水を減圧に保持した脱気缶内に供給する前において、この地下水に予め空気等のガスを溶解することにより、減圧状態での脱気が一層激しくなるから、前記有機塩素化合物の分離をより促進できる。
【００１４】
そこで、このように減圧状態で沸騰蒸発又は脱気したあとの処理水は、溶存酸素が著しく少ない状態になっているから、この処理水を、これに嫌気性微生物に対する栄養剤を添加したのち前記地下土壌のうち前記地下水の汲み上げ箇所より離れた箇所に戻すことにより、前記地下土壌における嫌気性微生物を、溶存酸素による嫌気性微生物の死滅を少なくできる状態のもとで確実に活性化できる。
【００１５】
そして、この地下土壌における嫌気性微生物の活性化は、地下土壌における地下水にその汲み上げ箇所に向かう流れができることで、前記地下水の戻し箇所から汲み上げ箇所に向かって順番に進行し、やがて、地下土壌の全体にまで波及することになる。
【００１６】
つまり、本発明によると、有機塩素化合物で汚染された地下土壌から汲み上げた地下水に対する蒸発又は脱気とと、地下土壌中での嫌気性微生物の確実な活性化とによって、前記有機塩素化合物で汚染された地下土壌の浄化処理を大幅に向上できる効果を有する。
【００１７】
この場合において、請求項２に記載したように、地下土壌に戻される処理水に、鉄粉を添加することにより、この鉄粉は、前記処理水における溶存酸素量が著しく少ないことで、酸化されることが少なく、ひいては、地下土壌に酸化鉄による目詰まりの発生が少ない状態で、その殆ど総てが有機塩素化合物中の塩素（ハロゲン元素）と結合して、有機塩素化合物を分解するから、前記有機塩素化合物で汚染された地下土壌の浄化処理を更に向上できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。
【００１９】
図１は、第１の実施の形態を示す。
【００２０】
この第１の実施の形態は、地下土壌が、例えば、トリクロロエチレン又はテトラクロロエチレン等の有機塩素化合物で汚染された地面１に、二つの井戸２，３を適宜の距離を隔てて、これら井戸２，３が前記地下土壌における地下水の水面１ａより深い部分にまで達する深さにして掘削する。
【００２１】
前記地下土壌における地下水を、前記両井戸２，３のうち一方の井戸２内に装填した管路４を介してポンプ５にて汲み上げて、この地下水を、当該地下水の温度は約１５℃程度であるから、ボイラーからの蒸気又は電気等を熱源とする加熱手段６ｂにて適宜温度に加熱したのち、内部が密閉され且つ真空ポンプ７等の真空発生源にて大気圧より低い減圧状態に保持された蒸発缶６内に、ノズル６ａから噴出することにより、この蒸発缶６内で沸騰蒸発する。
【００２２】
この沸騰蒸発により、この地下水に含まれているトリクロロエチレン又はテトラクロロエチレン等の有機塩素化合物は、沸騰蒸発する水蒸気と一緒にガス化して地下水から分離する。
【００２３】
これに加えて、前記地下水に溶けた状態で存在している酸素、つまり溶存酸素も、前記の沸騰蒸発により水蒸気と一緒にガス化して地下水から分離するから、前記蒸発缶６における排出管路８からは、有機塩素化合物の含有量が著しく少なく、且つ、溶存酸素量も著しく少ない状態の処理水が排出される。
【００２４】
なお、前記蒸発缶６とその真空ポンプ７等の真空発生源との間には、沸騰蒸発にて発生した水蒸気を冷却して凝縮するための凝縮器９が設けられており、また、前記真空ポンプ７等の真空発生源から排出されるガスは、凝縮器９にて水蒸気を凝縮したのち大気中に放出する。このガスには、有機塩素化合物を含んでいるので、このガスを、前記有機塩素化合物の除去手段（例えば、燃焼にて分解除去する手段等）を経て、大気中に放出するように構成する。
【００２５】
そして、前記蒸発缶６から排出管路８を介して排出される処理水を、これに管路１０から前記地下土壌に存在する嫌気性微生物に対する栄養剤（例えば、酪酸、乳酸又はエタノール等）の適宜量を添加したのち、ポンプ１１にて加圧して、管路１２を介して前記他方の井戸３における底部に供給することにより、前記地下土壌における地下水に戻す。
【００２６】
これにより、前記地下土壌における地下水には、矢印Ａで示すように、他方の井戸３から一方の井戸２に向かう方向の流れが発生する。
【００２７】
前記他方の井戸３から地下土壌における地下水に戻される前記処理水は、前記したように、溶存酸素量が著しく少ない状態であり、且つ、これに嫌気性微生物に対する栄養剤が添加されていることより、前記地下土壌における嫌気性微生物は、溶存酸素による当該嫌気性微生物の死滅が少ない状態のもとで、確実に活性化できる。
【００２８】
そして、この地下土壌における嫌気性微生物の活性化は、前記矢印Ａで示す地下水の流れの方向、つまり、前記蒸発缶６における処理水が地下水に戻される他方の井戸３から地下水の汲み上げを行う一方の井戸２に向かって順番に進行し、やがて、両井戸２，３の間の部分の全体にまで波及することになるから、有機塩素化合物で汚染された地下土壌の浄化処理を、早い速度で確実に達成できるのである。
【００２９】
また、前記蒸発缶６から排出管路８を介して排出される処理水に、管路１３より適宜量の鉄粉を添加する。
【００３０】
すると、この鉄粉は、これを添加する前記処理水における溶存酸素量が著しく少ないことにより、殆ど酸化することなく、ひいては、地下土壌に酸化鉄による目詰まりの発生が少ない状態で地下水に混ざり、その殆どの総てがて地下水における有機塩素化合物中の塩素（ハロゲン元素）と結合して、この有機塩素化合物を分解するから、地下土壌の浄化処理を更に促進できる。
【００３１】
図２は、第２の実施の形態を示す。
【００３２】
この第２の実施の形態は、前記第１の実施の形態において一方の井戸２から管路４を介してポンプ５にて汲み上げた地下水を、前記第１の実施の形態のように沸騰蒸発することに代えて、内部が密閉され且つ真空ポンプ１５等の真空発生源にて大気圧より低い減圧状態に保持された脱気缶１４内にノズル１４ａから噴出することにより、この脱気缶１４内で脱気する。
【００３３】
この脱気により、地下水に含まれているトリクロロエチレン又はテトラクロロエチレン等の有機塩素化合物は、発生する気泡と一緒にガス化して地下水から分離する。
【００３４】
これに加えて、前記地下水に溶けた状態で存在している酸素、つまり溶存酸素も、前記の脱気によりガス化して地下水から分離するから、前記脱気缶１４における排出管路１６からは、有機塩素化合物の含有量が著しく少なく、且つ、溶存酸素量も著しく少ない状態の処理水が排出される。
【００３５】
この場合において、前記ポンプ５にて汲み上げた地下水を前記脱気缶１４に供給する前に、これに管路１７から吹き込まれる空気等のガスを予め溶解することにより、前記脱気缶１４内での減圧状態での脱気が一層激しくなるから、前記有機塩素化合物の分離をより促進できる。
【００３６】
そして、前記脱気缶１４から排出管路１６を介して排出される処理水を、これに管路１０から前記地下土壌に存在する嫌気性微生物に対する栄養剤（例えば、酪酸、乳酸又はエタノール等）の適宜量を添加したのち、ポンプ１１にて加圧して、管路１２を介して前記他方の井戸３における底部に供給することにより、前記地下土壌における地下水に戻す。      
【００３７】
これにより、前記地下土壌における地下水には、矢印Ａで示すように、他方の井戸３から一方の井戸２に向かう方向の流れが発生する。
【００３８】
前記他方の井戸３から地下土壌における地下水に戻される前記処理水は、前記したように、溶存酸素量が著しく少ない状態であり、且つ、これに嫌気性微生物に対する栄養剤が添加されていることより、前記地下土壌における嫌気性微生物は、溶存酸素による当該嫌気性微生物の死滅が少ない状態のもとで、確実に活性化できる。
【００３９】
そして、この地下土壌における嫌気性微生物の活性化は、前記矢印Ａで示す地下水の流れの方向、つまり、前記脱気缶１４における処理水が地下水に戻される他方の井戸３から地下水の汲み上げを行う一方の井戸２に向かって順番に進行し、やがて、両井戸２，３の間の部分の全体にまで波及することになるから、有機塩素化合物で汚染された地下土壌の浄化処理を、早い速度で確実に達成できるのである。
【００４０】
なお、この第２の実施の形態においても、前記第１の実施の形態の場合と同様に、前記脱気缶１４から排出される処理水に、管路１３から適宜量の鉄粉を添加したのち、地下土壌における地下水に戻すようにしても良いことはいうまでもない。
【００４１】
また、この第２の実施の形態においても、前記真空ポンプ１５等の真空発生源から排出されるガスには、有機塩素化合物を含んでいるので、このガスを、前記有機塩素化合物の除去手段（例えば、燃焼にて分解除去する手段等）を経て、大気中に放出するように構成する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明における第１の実施の形態を示す図である。
【図２】本発明における第２の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１                            地面
１ａ                          地下水の水面
２                            一方の井戸
３                            他方の井戸
６                            蒸発缶
７，１５                      真空ポンプ
１４                          脱気缶
【図１】
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【図２】
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