(57)【要約】      （修正有）【課題】  酸化鉄を用いて効果的に土中の汚染物質であるＶＯＣを比較的多量かつ連続的に除去できる汚染物質の除去方法の提供、及び除去装置の提供。【解決手段】  酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理方法において、あらかじめ地下の地下水（Ｌ）より下方における汚染物質の汚染域（Ｄ）を検査し（例えばボーリング等）、その汚染域（Ｄ）の周辺に複数の注入井戸（Ｗａ）を汚染域（Ｄ）の深さまで掘削すると共に汚染域（Ｄ）中に少なくとも１つの揚水井戸（Ｗｂ）を汚染域（Ｄ）の深さまで掘削し、注入井戸（Ｗａ）から水（泥水）を汚染域（Ｄ）に注入すると共に揚水井戸（Ｗｂ）から揚水して汚染域（Ｄ）内に水の流路（Ｆ）を形成し、次いで注入井戸（Ｗａ）から酸化鉄混入水を注入して揚水井戸（Ｗｂ）から揚水して汚染域（Ｄ）に酸化鉄混入水を充填し、もって汚染域（Ｄ）の揮発性有機化合物を浄化する。【選択図】  図３
2005137993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理方法において、あらかじめ地下水より下方における汚染物質の汚染域を検査し、その汚染域の周辺に複数の注入井戸を汚染域の深さまで掘削すると共に汚染域中に少なくとも１つの揚水井戸を汚染域の深さまで掘削し、注入井戸から水を汚染域に注入すると共に揚水井戸から揚水して汚染域内に水の流路を形成し、次いで注入井戸から酸化鉄混入水を注入して揚水井戸から揚水して汚染域に酸化鉄混入水を充填し、もって汚染域の揮発性有機化合物を浄化することを特徴とする酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理方法。
【請求項２】
酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理方法において、汚染域に向けて孔を削孔し、その孔に固化材と高圧水と空気と酸化粉粒体末とを水平方向外方に噴射するロッドを挿入し、そのロッドを上方に引上げながらロッドを回転させて固化材と高圧水と空気と酸化粉粒体末とを噴射して、汚染域は攪拌し、その間スラリーを前記孔から吸引し、攪拌した汚染域の下部に固化材の層を形成し、そして上部にブリージングによるブリージング層が形成され、吸引したスラリーを酸化鉄により処理し、処理したスラリーを前記ブリージング層に再充填することを特徴とする酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理方法。
【請求項３】
請求項２の酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理装置において、汚染物質の存在する汚染域のある地盤に削孔された孔に回転継手を有して回転及び上下動可能に配置された２重管構造のロッドと、そのロッドの先端部に配置された水平方向外方に噴射する第１の噴射ノズルと、第１の噴射ノズルに第１のラインを介して連通する高圧ポンプと、前記第1の噴射ノズルの半径方向外方に設けられて水平方向外方に噴射する第２の噴射ノズルと、第２の噴射ノズルに第２のラインを介して連通するエアコンプレッサと、第２のラインに連通して設けられた酸化粉粒体末の貯蔵体と、汚染物質の存在する汚染域のある地盤に通じる配管ラインと、その配管ラインに介装されたスラリーポンプと、前記配管ラインの端部に設けられたスラリー貯蔵設備とで構成されていることを特徴とする酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理装置。
【請求項４】
請求項２の酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理装置において、汚染物質の存在する汚染域のある地盤に削孔された孔に回転継手を有して回転及び上下動可能に配置された３重管構造のロッドと、そのロッドの先端部に配置された水平方向外方に噴射する第１の噴射ノズルと、第１の噴射ノズルに第１のラインを介して連通する高圧ポンプと、前記第1の噴射ノズルの半径方向外方に設けられて水平方向外方に噴射する第２の噴射ノズルと、第２の噴射ノズルに第２のラインを介して連通するエアコンプレッサと、第１及び第２の噴射ノズルよりロッドの下部に設けられて水平方向外方に噴射する第３の噴射ノズルと、第３の噴射ノズルに第３のラインを介して連通するグラウトポンプと、汚染物質の存在する汚染域のある地盤に通じる配管ラインと、その配管ラインに介装されたスラリーポンプと、前記配管ラインの端部に設けられたスラリー貯蔵設備とで構成されていることを特徴とする酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理装置。
【請求項５】
酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理装置において、汚染した地下水の注入口と酸化鉄の注入口と攪拌機とを有する反応槽を有し、その反応槽で処理した酸化鉄を含む地下水を酸化鉄と地下水とに分離する分離手段を有し、その分離手段からの酸化鉄を含む地下水を前記反応槽に再注入するための第１のラインと、分離手段で分離した地下水を活性炭槽に送る第２のラインとを具備していることを特徴とする酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理装置。
【請求項６】
酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理装置において、汚染物質から発生した揮発性有機化合物のガスを吸引する第１のブロワと、その第１のブロワからのガスを曝気槽に導くガスラインとを備え、その曝気槽には酸化鉄の混水液が充填されており、前記ガスラインはガスを混水液中に放出する開口を備え、前記曝気槽からのガスを吸引する第２のブロワとその第２のブロワで吸引されたガスが処理される活性炭槽とを備えていることを特徴とする酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は微粉の酸化鉄すなわちフエライトを用いた揮発性有機化合物の処理方法および装置に関し、特に土中の揮発性有機化合物の処理方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリン、灯油、軽油、テトラクロロエチレン、トリクロロエチレン、ベンゼン等の揮発性有機化合物（以下ＶＯＣとも称する）で汚染された土壌や地下水を浄化処理する技術は種々知られている。
その主な手段としては熱で分解する例（特許文献１参照。）や、薬品等での分解（特許文献２参照。）や活性炭による吸着も知られている。
【０００３】
熱を用いた汚染された土壌や地下水の浄化処理は、ＶＯＣの揮発に要する熱の授与に困難があり、薬品を使用する場合は土壌の性質が変化して埋め戻しに適さない場合がある等の問題があった。
また、活性炭でＶＯＣを吸着する場合には、ＶＯＣを吸着した活性炭は、再生しようとするとダイオキシンが発生するので、産廃処理にはその高価な活性炭をリサイクルなしで高温で完全に焼却しなければならず、コスト的に、また全体的な作業効率の面でも非効率であった。
【０００４】
近時、還元鉄粉が種々のＶＯＣを効果的に分解することが知られている。しかしながら、従来の還元鉄粉ではＶＯＣの分解に例えば数日から数週間を要して工期的に問題があった。
これに対して、従来の還元鉄粉によるＶＯＣ分解の欠点である分解反応の速度を上昇させるものとして、粒子の細かい酸化鉄粉粒体、特にマグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）をベースとしたものが、有害な中間生成物を作る事無くＶＯＣを分解する反応速度が比較的に早いことが解った。
また、酸化鉄が微粒子のため、水中において分散性が高く均一に拡散するので好都合である。
【０００５】
また、酸化鉄は磁性体であるから、磁石や電気製品を直接に使用することは好ましくなく、特に水中ポンプへの付着、閉塞が問題であった。
なお、酸化鉄粉粒体により浄化された地下水は、そのままであると黒色の濁液状態を呈していることから、下水等に排水するにあたってはＳＳ処理が必要になるが、「膜分離槽」をシステム内に組み入れることにより、酸化鉄を効率よく回収でき、リサイクルできコスト低減が可能なことがわかった。
【０００６】
高濃度地下水を処理するには、活性炭吸着法のほかに光触媒法で直接分解したり或いは、加熱分離処理の技術も知られている。
しかしながら、これらの技術は、設備費や使用電力量が膨大なものとなって何れもコスト的に問題であった。
【０００７】
発明者は、上記の粒子の細かい酸化鉄粉粒体、特にマグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）をベースとしたもので従来技術の問題点を排除して土中の汚染物質すなわち汚染土壌および汚染した地下水を連続して処理でき、しかも高価な酸化鉄の再生が可能であり、多量の汚染物質を効果的に低コストで除去できる技術を発明した。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１０７７４１号公報（図１及びその説明参照）
【特許文献２】特開２００３−０７１４２６号公報（図１及びその説明参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、酸化鉄を用いて効果的に土中の汚染物質であるＶＯＣを比較的多量かつ連続的に除去できる汚染物質の処理方法を提供するにある。
【００１０】
また本発明の他の目的は、汲上げられた汚染された地下水や発生した汚染されたＶＯＣガスを連続的に処理でき、使用した酸化鉄の消耗の少ない汚染物質の処理方法及び装置を提供するにある。
【００１１】
本発明の別の目的は、酸化鉄を用いて土中の汚染土壌を簡単に浄化できる汚染物質の処理装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理方法において、あらかじめ（地下の）地下水（Ｌ）より下方における汚染物質の汚染域（Ｄ）を検査し（例えばボーリング等）、その汚染域（Ｄ）の周辺（Ｐ）に複数の注入井戸（Ｗａ）を汚染域（Ｄ）の深さまで掘削すると共に汚染域（Ｄ）中に少なくとも１つの揚水井戸（Ｗｂ）を汚染域（Ｄ）の深さまで掘削し、注入井戸（Ｗａ）から水（泥水）を汚染域（Ｄ）に注入すると共に揚水井戸（Ｗｂ）から揚水して汚染域（Ｄ）内に水の流路（Ｒ）を形成し、次いで注入井戸（Ｗａ）から酸化鉄混入水を注入して揚水井戸（Ｗｂ）から揚水して汚染域（Ｄ）に酸化鉄混入水を充填し、もって汚染域（Ｄ）の揮発性有機化合物を浄化するようになっている。（請求項１）
【００１３】
また、本発明によれば、酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理方法において、汚染域に向けて孔（Ｈ）を削孔し、その孔（Ｈ）に固化材と高圧水と空気と酸化粉粒体末とを水平方向外方に噴射するロッド（Ｒ）を挿入し、そのロッド（Ｒ）を上方に引上げながらロッド（Ｒ）を回転させて固化材と高圧水と空気と酸化粉粒体末とを噴射して汚染域（Ｄ）を攪拌し、その間スラリーを前記孔（Ｈ）から吸引し、攪拌した汚染域（Ｄ）の下部に固化材の層（Ｃ）を形成し、そして上部にブリージングによるブリージング層（Ｂ）が形成され、吸引したスラリーを酸化鉄により処理し、処理したスラリーを前記ブリージング層（Ｂ）に再充填するようになっている。（請求項２）
【００１４】
本発明によれば、酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理装置において、汚染物質の存在する汚染域（Ｄ）のある地盤（Ｇ）に削孔された孔（Ｈ）に回転継手（２２）を有して回転及び上下動可能に配置された２重管構造のロッド（Ｒｄ）と、そのロッド（Ｒｄ）の先端部（Ｒｄ１）に配置された水平方向外方に噴射する第１の噴射ノズル（Ｎｗ）と、第１の噴射ノズル（Ｎｗ）に第１のライン（Ｌ２４）を介して連通する高圧ポンプ（２４）と、前記第1の噴射ノズル（Ｎｗ）の半径方向外方に設けられて水平方向外方に噴射する第２の噴射ノズル（Ｎａ）と、第２の噴射ノズル（Ｎａ）に第２のライン（Ｌ２６）を介して連通するエアコンプレッサ（２６）と、第２のライン（Ｌ２６）に連通して設けられた酸化粉粒体末の貯蔵体（３０）と、汚染物質の存在する汚染域（Ｄ）のある地盤（Ｇ）に通じる配管ライン（Ｌ２０）と、その配管ライン（Ｌ２０）に介装されたスラリーポンプ（２１）と、前記配管ライン（Ｌ２０）の端部に設けられたスラリー貯蔵設備（２０）とで構成されている（請求項３）。
【００１５】
また、本発明によれば、酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理装置において、汚染物質の存在する汚染域（Ｄ）のある地盤（Ｇ）に削孔された孔（Ｈ）に回転継手（２２）を有して回転及び上下動可能に配置された３重管構造のロッド（Ｒｔ）と、そのロッド（Ｒｔ）の先端部（Ｒｔ１）に配置された水平方向外方に噴射する第１の噴射ノズル（Ｎｗ）と、第１の噴射ノズル（Ｎｗ）に第１のライン（Ｌ２８）を介して連通する高圧ポンプ（２８）と、前記第1の噴射ノズル（Ｎｗ）の半径方向外方に設けられて水平方向外方に噴射する第２の噴射ノズル（Ｎａ）と、第２の噴射ノズル（Ｎａ）に第２のライン（Ｌ２６）を介して連通するエアコンプレッサ（２６）と、第１及び第２の噴射ノズル（Ｎｗ、Ｎａ）よりロッド（Ｒｔ）の下部に設けられて水平方向外方に噴射する第３の噴射ノズル（Ｎｇ）と、第３の噴射ノズル（Ｎｇ）に第３のライン（Ｌ２９）を介して連通するグラウトポンプ（２９）と、汚染物質の存在する汚染域（Ｄ）のある地盤（Ｇ）に通じる配管ライン（Ｌ２０）と、その配管ライン（Ｌ２０）に介装されたスラリーポンプ（２１）と、前記配管ライン（Ｌ２０）の端部に設けられたスラリー貯蔵設備（２０）とで構成されている（請求項４）。
【００１６】
本発明によれば、酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理装置は、汚染した地下水の注入口（１）と酸化鉄の注入口（２）と攪拌機（３）とを有する反応槽（４）を有し、その反応槽（４）で処理した酸化鉄を含む地下水を酸化鉄と地下水とに分離する分離手段（５）を有し、その分離手段（５）からの酸化鉄を含む地下水を前記反応槽（４）に再注入するための第１のライン（Ｌ１）と、分離手段（５）で分離した地下水を活性炭槽（６）に送る第２のライン（Ｌ２）とを具備している（請求項５）。
【００１７】
さらに、本発明によれば、酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理装置は、汚染物質から発生した揮発性有機化合物のガスを吸引する第１のブロワ（１０）と、そのブロワ（１０）からのガスを曝気槽（１１）に導くガスライン（Ｌ３）とを備え、その曝気槽（１１）には酸化鉄の混水液（１２）が充填されており、前記ガスライン（Ｌ３）はガスを混水液（１２）中に放出する開口（１３）を備え、前記曝気槽（１２）からのガスを吸引する第２のブロワ（１４）とその第２のブロワ（１４）で吸引されたガスが処理される活性炭槽（１５）とを備えている（請求項６）。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の作用効果を以下に列挙する。
（ａ）本発明によれば、酸化鉄を用いて効果的に土中の汚染物質であるＶＯＣを比較的多量かつ連続的に除去できて従来に比較して短工期で施工できる。
（ｂ）また、汲上げられた汚染された地下水や発生した汚染されたＶＯＣガスを連続的に処理でき、使用する酸化鉄の消耗の少なくし、産廃処理が必要で高価な活性炭の使用を少なくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１〜図５は、本発明の酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理方法の第１実施形態を示している。
図１は、汚染物質を含んだ汚染域Ｄが地下水Ｌより下方に存在している現地の状態を示していて、最初に、地上Ｓからボーリング等によって汚染域Ｄの位置を検査し確認する。
【００２０】
次いで、図２を参照して、汚染域Ｄの周辺Ｐに複数の注入井戸Ｗａを地上Ｓから地下水Ｌを通して汚染域Ｄの深さまで掘削し、汚染域Ｄの中に揚水井戸Ｗｂを掘削する。揚水井戸Ｗｂは汚染域Ｄの大きさや形状に応じて１つでも複数でもよい。揚水井戸Ｗｂの中に揚水ロッドＱを配置する。符号Ｍｂは揚水井戸Ｗｂに設けられた詰まりを防止するための網目であり、符号Ｍｑは揚水ロッドＱに設けられた詰まりを防止用の網目である。また、注入井戸Ｗａの下部に詰まりを防止するための網目Ｍａが設けられている。
【００２１】
なお、注入井戸Ｗａ及び揚水井戸Ｗｂに連通するポンプは、非磁性体ポンプで酸化鉄の付着による弊害の生じないもので構成されている。
また、揚水井戸Ｗｂ、揚水ロッドＱに通じる揚水ポンプは、エアーリフトポンプ、真空ポンプ、レシプロポンプ等でかつ、いずれも磁石を使用しない形式のポンプが必要である。
【００２２】
ついで、図３を参照して、注入井戸Ｗａから泥水を汚染域Ｄに向けて注入しながら、揚水井戸Ｗｂ内の揚水ロッドＱから揚水する。これによって、汚染域Ｄを含む周辺から揚水井戸Ｗｂに通じる流路Ｆが形成される。また、揚水井戸Ｗｂへの流路Ｆの形成によって、水面Ｌが揚水井戸Ｗｂを低位中心にして流路Ｆを流れ易い状態にする。
【００２３】
ついで、図４を参照して、注入井戸Ｗａから粉末酸化鉄を混入した酸化鉄混入水を地下に向けて注入し、揚水井戸Ｗｂ内の揚水ロッドＱから揚水して汚染域Ｄに酸化鉄混入水を充填させる。この酸化鉄によって汚染域Ｄ内のＶＯＣが分解除去される。
なお、符号Ｂｖは、汚染域ＤからのＶＯＣの拡散を防止するための地中壁である。
【００２４】
図５は、上記工程によって、注入井戸Ｗａからの酸化鉄混入水と揚水井戸Ｗｂ内の揚水ロッドＱからの揚水により、地下水Ｌより下方の汚染域Ｄ内のＶＯＣがすべて浄化された状態を示している。
【００２５】
上記の酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理方法の第１実施形態によって、地下水Ｌより下方に存在している汚染物質を含んだ汚染域Ｄに、注入井戸Ｗａから酸化鉄混入水を注入してＶＯＣ土壌、地下水を分解除去して、揚水井戸Ｗｂから水を揚水するので、汚染域Ｄが浄化域になり、揚水も浄化されていて無害になる。
また、工事のすべてが現地で連続的に行うことができて、計画的な施工ができ、工期のぶれが生じない。
【００２６】
図６〜図１０は、本発明の酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理方法の第２実施形態を示している。
【００２７】
図６を参照して、最初に、地面Ｓから地盤Ｇの汚染物質を含んだ汚染域Ｄに向けてボーリング孔Ｈを掘削する。
【００２８】
次いで、図７を参照して、酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理方法を実施するための処理装置Ａ１を設置する。ここで概要を示す処理装置Ａ１は、後記する第４実施形態によって詳細が記されている。
【００２９】
処理装置Ａ１は次ぎのように設置される。
地盤Ｇ中に掘削された孔Ｈ内に、２重管で形成されているロッドＲｄが回転及び上下動が可能に配置されている。ロッドＲｄの先端部に固化材スラリーＷｈを高圧水で水平方向に噴射するノズルと、そのノズルの半径方向の周囲に設けられて酸化粉粒体末Ａｆをエアと共に噴射するノズルが設けられている。
孔Ｈにスラリーを貯蔵する地上の貯蔵設備２０に連通する管Ｌ２０が配置され、管Ｌ２０にはスラリーポンプＰ１が介装されている。
【００３０】
次いで、施工状態を示す図８を参照して、継手Ｊを介した駆動装置ＴによってロッドＲｄを回転させ引上げながら先端部から水平方向に固化材スラリーＷｈを高圧噴射し、周辺から酸化粉粒体末Ａｆをエアと共に汚染域に向けて噴射する。
固化材スラリーと、Ｗｈ酸化粉粒体末Ａｆとエア、の噴射によって地盤Ｇを切削し攪拌し、流動状にして、孔Ｈ及び管Ｌ２０を介してスラリーポンプＰ１によってスラリーを貯蔵設備２０に吸引する。
【００３１】
次いで、図９を参照して、貯蔵設備２０にはスラリーを固化させない処理を施して、酸化鉄によってＶＯＣが分解されるまで例えば１日間を待機する。地中の切削、攪拌された汚染域の底部は、固化材が沈澱固化して層Ｃを形成し、層Ｃの上部は改良材によってブリージング層Ｂが形成される。
なお、層Ｃの固化に要する時間と、貯蔵設備２０でのＶＯＣの分解に要する時間とを同じにして無駄時間を生じないようにするとよい。
【００３２】
次いで、図１０を参照して、貯蔵設備２０でＶＯＣが分解したスラリーに固化材を注入しながら、スラリーポンプＰ１、管Ｌ２０を介してブリージング層Ｂに再充填し、固化層Ｂａを形成する。
【００３３】
上記の酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理方法の第２実施形態によって、地下の汚染物質を含んだ汚染域に、高圧水と共に固化材を、エアと共に酸化粉粒体末を、それぞれ同時に噴射して地盤を掘削、攪拌して汚染域地盤を流状化させ、そのスラリーを地上の貯蔵設備２０でＶＯＣを分解させて浄化し、掘削地盤Ｇに再充填させる。
従って、汚染域（Ｄ）にＶＯＣを浄化した土壌を置換させるので、地上で浄化を確認して地中に戻すことができ、外他部への汚染土壌の拡散がない。
【００３４】
図１１〜図１５は、本発明の酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理方法の第３実施形態を示している。
【００３５】
図１１を参照して、最初に、地面Ｓから地盤Ｇの汚染物質を含んだ汚染域Ｄに向けてボーリング孔Ｈを掘削する。
【００３６】
次いで、図１２を参照して、酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理方法を実施するための処理装置Ａ２を設置する。ここで概要を示す処理装置Ａ２は、後記する第５実施形態によって詳細が記されている。
【００３７】
処理装置Ａ２は次ぎのように設置される。
地盤Ｇ中に掘削された孔Ｈ内に、３重管で形成されているロッドＲｔが回転及び上下動が可能に配置されている。
ロッドＲｔの先端部に酸化粉粒体末と水の混合液Ｗｆを高圧で水平方向に噴射するノズルと、そのノズルの半径方向の周囲に設けられて高圧エアＡｉｒを噴射するノズルが設けられている。
【００３８】
上記各ノズルの下部に、図においては各ノズルと反対方向に固化材スラリーＫを噴射するノズルが設けられている。
孔Ｈにスラリーを貯蔵する地上の貯蔵設備２０に連通する管Ｌ２０が配置され、管Ｌ２０にはスラリーポンプＰ１が介装されている。
【００３９】
次いで、施工状態を示す図１３を参照して、継手Ｊを介した駆動装置ＴによってロッドＲｔを回転させ引上げながら先端部から水平方向に固化材スラリーＫを高圧噴射し、酸化粉粒体末を含んだ高圧水Ｗｆと高圧エアＡｉｒを汚染域に向けて噴射する。
上記の各噴射ノズルによって地盤Ｇを切削し攪拌し、流動状にして、孔Ｈ及び管Ｌ２０を介してスラリーポンプＰ１によってスラリーを貯蔵設備２０に吸引する。
【００４０】
次いで、図１４を参照して、貯蔵設備２０にはスラリーを固化させない処理を施して、酸化鉄によってＶＯＣが分解されるまで例えば１日間を待機する。地中の切削、攪拌された汚染域の底部は、固化材が沈澱固化して層Ｃを形成し、層Ｃの上部は改良材によってブリージング層Ｂが形成される。
なお、層Ｃの固化に要する時間と、貯蔵設備２０でのＶＯＣの分解に要する時間とを同じにして無駄時間を生じないようにするとよい。
【００４１】
次いで、図１５を参照して、貯蔵設備２０でＶＯＣが分解したスラリー２０Ａに固化材を注入しながら、スラリーポンプＰ１、管Ｌ２０を介してブリージング層Ｂに再充填し、固化層Ｂａを形成する。
【００４２】
上記の酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理方法の第２実施形態によって、地下の汚染物質を含んだ汚染域に、高圧水と共に酸化粉粒体末、高圧エア、固化材位スラリーを、それぞれ同時に噴射して地盤を掘削、攪拌して汚染域地盤を流状化させ、そのスラリーを地上の貯蔵設備２０でＶＯＣを分解させて浄化し、掘削地盤Ｇに再充填させる。
従って、汚染域（Ｄ）にＶＯＣを浄化した土壌を置換させるので、地上で浄化を確認して地中に戻すことができ、外他部への汚染土壌の拡散がない。
【００４３】
図１６は、前記第２実施形態を実施するための第４実施形態の処理装置Ａ１を示している。
処理装置Ａ１は、汚染域Ｄのある地盤Ｇに掘削された孔Ｈに回転及び上下動が可能に配置された２重管構造のロッドＲｄと、地面Ｓに建てられたスラリー貯蔵装置２０とで主要構成がなされている。
【００４４】
ロッドＲｄの中央上部に回転継手２２が装着され、先端部Ｒｄ１に設けられて水平方向外方に噴射する第１のノズルＮｗと、その第１のノズルＮｗの半径方向外方に第１のノズルＮｗを囲むように設けられて水平方向外方に噴射する第２のノズルＮａとが装着されている。
なお、第１及び第２の噴射ノズルの機能または配置の組合せは、上記以外にも自在に決めることができる。
【００４５】
第１のノズルＮｗは、地上の高圧ポンプ２４に第１の配管ラインＬ２４によって連通されていて、高圧ポンプ２４は固化材を含んだ混合水の供給源に通じている。
第２のノズルＮａは、地上のエアコンプレッサ２６に第２の配管ラインＬ２６によって連通されていて、エアコンプレッサ２６は高圧エアの供給源に通じている。
なお、酸化鉄と固化材の混合物を噴射する組合わせがあってもよく、その組み合わせは自在にできる。
【００４６】
第２のラインＬ２６に酸化粉粒体末を貯蔵する貯蔵体３０が配管Ｌ２６ａを介して連通されている。
【００４７】
地面Ｓ上にスラリー貯蔵設備２０が建てられていて、貯蔵設備２０はスラリーポンプ２１を介装した配管ラインＬ２０によって、孔Ｈに通じ、汚染域Ｄのある地盤Ｇに通じている。
【００４８】
スラリー貯蔵設備２０は、ロッドＲｄによって切削され、酸化鉄及び固化材を注入、攪拌されたスラリー土壌をスラリーポンプ２１で吸い上げ、固化しない処理を施してＶＯＣが分解するまでの期間、たとえば１日間を滞留させる。そしてＶＯＣが分解された段階で無害となったスラリーをスラリーポンプ２１で汚染域のあった地盤Ｇに戻す機能を有して構成されている。
【００４９】
上記の処理装置Ａ１の作用は第２実施形態の作用で説明の通りである。なお、実行にあたっては、汚染域Ｄに噴射、注入する固化材はｐＨが中性であることが好ましい。このようにすれば酸化鉄の分解反応性が良く、且つ、下水での排水処理が簡単となる。
【００５０】
上記、処理装置Ａ１の構成によって、汚染域で酸化鉄を水と共に攪拌混合させ、そのスラリーをその地面上に建てたスラリー貯蔵設備２０でＶＯＣが分解反応する所定期間を待機し、ＶＯＣの分解除去を確認して埋め戻すので、汚染土壌の運搬その他の工事がなく限定した場所で短工期で施工処理ができる。
【００５１】
図１７は、前記第３実施形態を実施するための第５実施形態の処理装置Ａ２を示している。
処理装置Ａ２は、汚染域のある地盤Ｇに掘削された孔Ｈに回転及び上下動が可能に配置された３重管構造のロッドＲｔと、地面Ｓに建てられたスラリー貯蔵装置２０とで主要構成がなされている。
【００５２】
ロッドＲｔの中央上部に回転継手２２が装着され、先端部Ｒｔ１に設けられて水平方向外方に噴射する第１の噴射ノズルＮｗと、その第１の噴射ノズルＮｗの半径方向外方に第１の噴射ノズルＮｗを囲むように設けられて水平方向外方に噴射する第２の噴射ノズルＮａとが装着されている。
【００５３】
第１の噴射ノズルＮｗは、地上の高圧ポンプ２８に第１の配管ラインＬ２８によって連通されていて、高圧ポンプ２８は酸化鉄材を含んだ混合水の供給源に通じている。
第２の噴射ノズルＮａは、地上のエアコンプレッサ２６に第２の配管ラインＬ２６によって連通されていて、エアコンプレッサ２６は高圧エアの供給源に通じている。
なお、酸化鉄と固化材の混合物を噴射する組合わせがあってもよく、その組み合わせは自在にできる。
【００５４】
第１及び第２の噴射ノズルＮｗ、Ｎａの下部に、図においては噴射方向が反対方向を向いて第３の噴射ノズルＮｇが設けられ、地上のグラウトポンプ２９に第３の配管ラインＬ２９によって連通されている。グラウトポンプ２９はグラウト供給源に連通されている。
なお、第１、第2及び第３の噴射ノズルの機能または配置の組合せは、上記以外にも自在に決めることができる。
【００５５】
地面Ｓ上にスラリー貯蔵設備２０が建てられていて、貯蔵設備２０はスラリーポンプ２１を介装した配管ラインＬ２０によって、孔Ｈに通じ、汚染域Ｄのある地盤Ｇに通じている。
【００５６】
スラリー貯蔵設備２０は、ロッドＲｔによって切削され、酸化鉄及び固化材を注入、攪拌されたスラリー土壌をスラリーポンプ２１で吸い上げ、固化しない処理を施してＶＯＣが分解するまでの期間、たとえば１日間を滞留させる。そしてＶＯＣが分解された段階で無害となったスラリーをスラリーポンプ２１で汚染域のあった地盤Ｇに戻す機能を有して構成されている。
【００５７】
上記の処理装置Ａ２の作用は第３実施形態の作用で説明の通りである。なお、実行にあたっては、汚染域Ｄに噴射、注入する固化材はｐＨが中性であることが好ましい。
【００５８】
上記、処理装置Ａ２の構成によって、汚染域で酸化鉄を水と共に攪拌混合させ、そのスラリーをその地面上に建てたスラリー貯蔵設備２０でＶＯＣが分解反応する所定期間を待機し、ＶＯＣの分解除去を確認して埋め戻すので、汚染土壌の運搬その他の工事がなく限定した場所で短工期で施工処理ができる。
【００５９】
図１８は、本発明の第５実施形態である酸化鉄を用いた揮発性有機物の処理装置Ａ５を示している。
処理装置Ａ５は、反応槽４と、分離手段５と、活性炭槽６とで主要構成がなされている。
【００６０】
反応槽４は、ＶＯＣで汚染した地下水を注入する注入口１と、第１の弁Ｖ１を備えて酸化粉粒体末を注入する注入口２を上部に備え、槽外の駆動装置３ａで駆動されて槽液中で攪拌する攪拌翼を有する非磁性材の攪拌機３とを備えて構成されている。
反応槽４に第３のポンプＰａを介装した配管ラインＬａが装着され、分離手段５に連通されている。
【００６１】
分離手段５はいわゆる膜分離槽で構成され、透過膜５ａによって酸化鉄による黒色の濁液を分離させ、また未反応の酸化鉄を回収する機能を有して構成されている。
分離手段５の透過膜５ａ前の高圧側に第１のポンプＰｃを介装した第１のラインＬ１が装着され、反応槽４の上部に連通されている。
【００６２】
第１のラインＬ１の第１のポンプＰｃと反応槽４の間に弁Ｖ２が介装されていて、弁Ｖ２と第１のポンプＰｃとに間に第３の弁Ｖ３を介装した第３のラインＬ３が分岐されている。
【００６３】
分離手段５の下流側に、活性炭槽６に連通する第２のラインＬ２が装着されていて、第２のラインＬ２に第２のポンプＰｂが介装されている。
第２のポンプＰａと、第１のポンプＰｃは非磁性材で構成されている。
【００６４】
活性炭槽６は、分離手段５で分離されたＶＯＣの大部分が除去された処理水を更に活性炭で吸着除去する機能を有して構成されている。
【００６５】
上記、第５実施形態の処理装置Ａ５の作用を説明する。
注入口１からＶＯＣで汚染した地下水の原水が反応槽４に注入され、弁Ｖ１で適宜の量に調整された酸化粉粒体末が反応槽４に注入されて混水液１２となり、攪拌機３によって攪拌される。
【００６６】
この反応槽４での酸化粉粒体末とＶＯＣとの攪拌接触による反応によって、大部分のＶＯＣが除去される。
大部分のＶＯＣを除去された処理水は、分離手段５で未反応の酸化鉄と処理水に分離され、ＶＯＣを除去され汚濁を分離された処理水は活性炭槽６に向かう。
【００６７】
活性炭槽６では、処理水中の残余のＶＯＣを活性炭に吸着させ浄化して、処理水として外部に送る。
【００６８】
一方、分離手段５で分離された未反応の酸化鉄と処理水は、第２の弁Ｖ２で調節されて第１のラインＬ１によって反応槽４に再注入され、酸化鉄としての効果を発揮する。このとき、第３のラインＬ３は、反応槽４に再注入される液量の調整機能を果たす。
【００６９】
上記の作用によって、ＶＯＣで汚染した地下水の原水はライン２からの酸化鉄によって反応槽４で大部分のＶＯＣが除去される。大部分のＶＯＣが除去された処理水中の酸化鉄は分離手段５で分離されて再利用され、酸化鉄が分離されたＶＯＣ少量を含む処理水は活性炭槽６でＶＯＣが除去される。
これによって、酸化鉄が回収され再利用されると共に、高価な活性炭の使用が限定されてＶＯＣ処理全体のコストが低減される。
【００７０】
図１９は、本発明の第６実施形態である酸化鉄を用いた揮発性有機物の処理装置Ａ６を示している。
処理装置Ａ６は、２つの曝気槽１１、２１と、２つの活性炭槽１５、３５と、２つのブロワ１０、１４とで主要構成がなされている。
【００７１】
第１の曝気槽１１は、槽内に酸化鉄の混合した混水液１２が充填されており、汚染物質から発生したＶＯＣガスを吸気ライン２５から第１のブロワ１０で吸引して第１の曝気槽１１に導く第１のガスラインＬ３と、第１の曝気槽１１の上部から第２のブロワ１４に通じる第２のガスラインＬ１４とが装着されて構成されている。
第１のガスラインＬ３は、槽内の混水液１２の低位部分に位置する部位に複数の開口１３が設けられ液中に曝気するように構成されている。
【００７２】
第２のブロワ１４は第2のガスラインＬ１４に介装され、第2のガスライン１４の端部は第１の活性炭槽１５に連通されている。
【００７３】
第１の活性炭槽１５は、第１のブロワ１４から導かれるＶＯＣの大部分を除去されたガスを更に活性炭で吸着除去する機能を有し、浄化したガスを放出ラインＬ１５から大気に放出するように構成されている。
【００７４】
第２の曝気槽２１は、第１の曝気槽１１と同様に、槽内に酸化鉄の混合した混水液１２が充填されており、ＶＯＣで汚染した地下水の原水を注入する注入口１と、槽内にエアを導くエアラインＬ６とが装着され、エアラインＬ６は槽内の水２２の低位部分に位置する部位に複数の開口２３が設けられ液中に曝気するように構成されている。
【００７５】
第２の曝気槽２１の上部から第１のブロワ１０に通じる第３のガスライン２７が装着され、第２の曝気槽２１の底部から第２の活性炭槽３５に非磁性材で構成されたポンプＰｄを介装した水ラインＬ２１が連通されている。
【００７６】
第２の活性炭槽２８は、第２の曝気槽２１から導かれたＶＯＣの大部分が除去された処理水を更に活性炭で吸着除去する機能を有して構成されている。
【００７７】
上記、第６実施形態の処理装置Ａ６の作用を説明する。
たとえば低温揮発処理法で汚染物質から発生したＶＯＣガスを吸気ライン２５から第１のブロワ１０で吸引して第１の曝気槽１１に導くと共に、第２の曝気槽２１で発生したＶＯＣガスを第１の曝気槽１１に導く。
【００７８】
第１のブロワ１０によって第１のガスラインＬ３から第１の曝気槽１１に導かれたＶＯＣガスは、複数の開口１３から微細な泡状となって酸化鉄混水液１２に注入曝気する。
曝気したＶＯＣガスは、酸化鉄混水液１２の酸化鉄によって大部分のＶＯＣを分解され、ほぼ浄化ガスとして第２のブロワ１４で吸引され第１の活性炭槽１５に送られる。
【００７９】
第１の活性炭槽１５では、ほぼ浄化ガスとなったガスの保有するＶＯＣガスをさらに活性炭で吸着して完全に浄化したガスとして大気に放出する。
【００８０】
一方、注入口１からのＶＯＣ汚染原水は第２の曝気槽２１に導かれる。
また、エアラインＬ６から曝気用のエアが第２の曝気槽２１に注入される。
【００８１】
曝気槽２１に導かれたＶＯＣ汚染原水は、複数の開口２３から放出されるエアの曝気によって攪拌され、酸化鉄混水液１２の酸化鉄に接触して大部分のＶＯＣが分解される。
大部分のＶＯＣが分解された汚染原水は第２の活性炭槽３５に送られ、残余のＶＯＣが吸着され完全に浄化された処理水として外部に送られる。
【００８２】
ＶＯＣ汚染原水の分解されないＶＯＣはＶＯＣガスとなって第３のガスライン２７及び第１のブロワ１０を経て第１の曝気槽１１に導かれ、吸気ライン２５からのＶＯＣガスと共に処理される。
【００８３】
上記の作用によって、ＶＯＣガスは第1の曝気槽１１で酸化鉄の混水液１２によって大部分のＶＯＣが分解され、残余のＶＯＣは第1の活性炭槽１５で完全に除去される。また、ＶＯＣで汚染した地下水の原水は第２の曝気槽１２で酸化鉄の混水液１２へのエア曝気によって大部分のＶＯＣが分解され、残余のＶＯＣは第２の活性炭槽３５で完全に除去される。
【００８４】
このようにして、大部分のＶＯＣはコストの低い曝気槽処理で分解除去され、残余のＶＯＣが活性炭槽で吸着除去されるので、高価な活性炭の使用が限定されて低コストになる。
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理方法の第１実施形態における現地の状態を示す図。
【図２】第１実施形態における注水井戸、揚水井戸の設置を示す図。
【図３】第１実施形態における流路形成のための注水、揚水の状態を示す図。
【図４】第１実施形態における酸化鉄注入と揚水の状態を示す図。
【図５】第１実施形態におけるＶＯＣ汚染土壌の浄化の結果を示す図。
【図６】本発明の酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理方法の第２実施形態における地中へのボーリング孔の削孔の状態を示す図。
【図７】第２実施形態における処理装置を示す図。
【図８】第２実施形態における施工の状態を示す図。
【図９】第２実施形態における貯蔵設備でＶＯＣが分解される期間待ちの状態を示す図。
【図１０】第２実施形態におけるＶＯＣ分解後のスラリーを地中に再充填する状態を示す図。
【図１１】本発明の酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理方法の第３実施形態における地中へのボーリング孔の削孔の状態を示す図。
【図１２】第３実施形態における処理設置を示す図。
【図１３】第３実施形態における施工の状態を示す図。
【図１４】第３実施形態における貯蔵設備でＶＯＣが分解される期間待ちの状態を示す図。
【図１５】第３実施形態におけるＶＯＣ分解後のスラリーを地中に再充填する状態を示す図。
【図１６】本発明の第４実施形態であって、第２実施形態の処理方法を実施するための装置の構成図。
【図１７】本発明の第５実施形態であって、第３実施形態の処理方法を実施するための装置の構成図。
【図１８】本発明の第６実施形態であって、ＶＯＣ地下水の処理のための酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理装置の構成図。
【図１９】本発明の第７実施形態であって、ＶＯＣガスの処理のための酸化鉄を用いた揮発性有機化合物の処理装置の構成図。
【符号の説明】
【００８６】
Ｄ・・・汚染域
Ｌ・・・地下水
Ｐ・・・周辺
Ｆ・・・流路
Ｓ・・・地面
Ｗａ・・・注入井戸
Ｗｂ・・・揚水井戸
Ｈ・・・孔
Ｒｄ、Ｒｔ・・・ロッド
Ｃ・・・固化材の層
Ｂ・・・ブリージング層
１・・・地下水の注入口
２・・・酸化鉄の注入口
３・・・攪拌機
４・・・反応槽
５・・・分離手段
６・・・活性炭槽
Ｌ１・・第１のライン
Ｌ２・・第２のライン
１０・・第１のブロワ
１１、２１・・第１、第２の曝気槽
Ｌ３・・ガスライン
１２・・混水液
１３、２３・・開口
１４・・第２のブロワ
１５、３５・・第１、第２の活性炭槽
２０・・（スラリー）貯蔵設備
２１・・スラリーポンプ
２８・・高圧ポンプ
２９・・グラウトポンプ
３０・・（酸化粉粒体末の）貯蔵体
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2005137993.tif 000016
【図１５】
2005137993.tif 000017
【図１６】
2005137993.tif 000018
【図１７】
2005137993.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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