(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原位置で汚染された土壌を浄化させる汚染土壌の生物化学的浄化方法であって、
汚染土壌の周りを囲うように不透水層もしくは汚染深度以深まで止水壁を設ける工程と、前記汚染土壌の上層に位置する非汚染土壌を搬出する工程と、
栄養剤を添加しながら前記止水壁内の汚染土壌を撹拌するとともに、該汚染土壌内に通気する工程からなり、
前記止水壁に囲まれたエリア内を掘削機構を有する重機が通行できる幅員以上の幅に帯状に分割し、１列置きに施工することを特徴とする汚染土壌の生物化学的浄化方法。
【請求項２】
請求項１記載の汚染土壌の生物化学的浄化方法であって、
油による汚染土壌は前記止水壁に囲まれたエリア内の地下水と汚染土壌とを撹拌し、泥土状にすることを特徴とする汚染土壌の生物化学的浄化方法。
【請求項３】
原位置で汚染された土壌を浄化させる汚染土壌の生物化学的浄化方法であって、
汚染土壌の周りを囲うように不透水層もしくは汚染深度以深まで止水壁を設ける工程と、前記汚染土壌の上層に位置する非汚染土壌を搬出する工程と、
栄養剤を添加しながら前記止水壁内の汚染土壌を撹拌するとともに、該汚染土壌内に通気する工程からなり、
油による汚染土壌は前記止水壁に囲まれたエリア内の地下水と汚染土壌とを撹拌し、泥土状にすることを特徴とする汚染土壌の生物化学的浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、経済的、かつ効率的に原位置で汚染土壌を修復する汚染土壌の生物化学的浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、毒性化学物質および有害廃棄物の蓄積に由来する環境汚染物質を減少あるいは除去するため、特に微生物を利用するバイオレメディエーション法が流出油の処理や土壌・地下水汚染の有効な浄化手段の一つとして注目されている。
【０００３】
中でも、汚染土壌を浄化する方法としては、汚染された土壌を原位置で浄化させる原位置バイオレメディエーションとして、バイオベンディング、バイオスパージング等が例に挙げられる。これらは、土壌や地下水中に空気を吹き込んで、地中の生物活性を向上させる方法である。
【０００４】
また、汚染土壌や底泥・汚泥を浄化する方法として、固相のバイオレメディエーションによる、ランドファーミング、バイオパイル等が例に挙げられる。これらは、解放された地表や管理された場所に汚染土壌を広げ、通気や撹拌により空気を供給し、さらに栄養塩を添加したり水分の調整などを行いながら処理する方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、バイオベンディング、バイオスパージング等は原位置で行うため二次汚染を引き起こすことがなく、掘削コストもかからないといった利点があるが、確実に汚染土壌の全範囲に通気されていることを確認し、コントロールすることが困難である。また、浄化の状況もボーリングを行い、土壌を採取して調査する必要があり、浄化中は確認用サンプリング井戸からの情報のみで判断するしかなく、汚染土壌の全範囲の浄化状況を把握することが出来ない。
【０００６】
一方、ランドファーミング、バイオパイル等は汚染土壌を掘削し、地表に広げるため、広大なスペースを確保する必要が生じるとともに、汚染土壌の掘削作業や移動作業により、二次汚染を引き起こす可能性が懸念される。
【０００７】
上記事情に鑑み、本発明は、汚染土壌を掘削・移動することなく、土着の微生物の働きを向上させることにより、原位置で汚染土壌を浄化できる汚染土壌の生物化学的浄化方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、原位置で汚染された土壌を浄化させる汚染土壌の生物化学的浄化方法であって、汚染土壌の周りを囲うように不透水層もしくは汚染深度以深まで止水壁を設ける工程と、前記汚染土壌の上層に位置する非汚染土壌を搬出する工程と、栄養剤を添加しながら前記止水壁内の汚染土壌を撹拌するとともに、該汚染土壌内に通気する工程からなり、前記止水壁に囲まれたエリア内を掘削機構を有する重機が通行できる幅員以上の幅に帯状に分割し、１列置きに施工することを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の汚染土壌の生物化学的浄化方法において、油による汚染土壌は前記止水壁に囲まれたエリア内の地下水と汚染土壌とを撹拌し、泥土状にすることを特徴としている。
【００１０】
請求項３記載の発明は、原位置で汚染された土壌を浄化させる汚染土壌の生物化学的浄化方法であって、汚染土壌の周りを囲うように不透水層もしくは汚染深度以深まで止水壁を設ける工程と、前記汚染土壌の上層に位置する非汚染土壌を搬出する工程と、栄養剤を添加しながら前記止水壁内の汚染土壌を撹拌するとともに、該汚染土壌内に通気する工程からなり、油汚染土壌の場合には前記止水壁に囲まれたエリア内の地下水と汚染土壌とを撹拌し、泥土状にすることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る汚染土壌の生物化学的浄化方法の実施形態について、図１から図４を用いて説明する。
【００１２】
本発明の実施の形態において、汚染エリア２における汚染土壌１は油により汚染された土壌を例示している。図１に示すように、油による汚染土壌は、飽和層４と不飽和層５の境目を中心にして、つまり地下水面上部に集中して存在することが多い。
【００１３】
また、前記汚染エリア２を囲う止水壁３には、矢板が用いられることにより止水されている。
なお、前記止水壁２は、従来より一般的に用いられている連続地中壁工法や掘削機構等により掘削された壁孔にセメント等、止水性の高い充填材を充たしたもの、超薄型止水壁工法を適用し壁孔の下端部に図示しない止水シートを挿入した上でセメントを充填するもの等いずれを用いても良く、止水性を確保できるものであればこれに限るものではない。
【００１４】
さらに、前記汚染エリア２が広域に分布する場合には、汚染エリア２を囲う様に設けられた止水壁３の内部に、仕切止水壁３ａを設ける。該仕切止水壁３ａは、図２（ｃ）に示すように、例えば四角状に設けた止水壁３の内部を２〜１０ｍ程度の間隔で帯状に仕切るものである。これは、止水壁３に囲まれた汚染エリア２が広く、後に仕切止水壁３ａの外部に配置した重機によって、該汚染エリア２の中央部への掘削や撹拌等の作業を行うことが困難になることを考慮し、汚染エリア２の内部に重機７を持ち込み、１列置きに掘削や撹拌等の作業を行えるようにしたものである。
なお、前記汚染エリア２を囲う様に設けられた止水壁３は、本実施の形態では四角形状としたが、これにこだわるものではなく、汚染エリア２を確実に囲うことができれる形状であればよい。また、止水壁３の内部に設けられる仕切止水壁３ａの配置間隔は、後に用いる掘削機構を有する重機７が通行できる幅員が確保されていれば、特にこだわるものではない。
【００１５】
このような、汚染土壌の生物化学的浄化方法を以下に示す。
【００１６】
まず、第１の工程として図１（ａ）（ｂ）に示すように、汚染土壌１の分布位置を確認し、これら汚染土壌１を取り囲むように図２（ａ）（ｂ）に示すように、土中に止水壁３を設ける。該止水壁３は、矢板を用いて止水壁３を構築している。また、前記止水壁３を設ける深さは、地盤における不透水層６に達する深さ、あるいは汚染深度以深までとしている。
【００１７】
前記汚染エリア２の分布範囲が広域に及ぶ場合には、汚染エリア２を上方から見た図２（ｃ）に示すように、先に四角状に設けた止水壁３の内部を２〜１０ｍ程度の間隔で仕切るように、さらに仕切止水壁３ａを設ける
【００１８】
次に、第２の工程として図３（ａ）（ｂ）に示すように、止水壁３に囲まれた汚染エリア２において、地表部に位置する非汚染土壌８を予め搬出し、仮置きしておく。
なお、汚染エリア２内に仕切止水壁３ａを設けた場合には、汚染エリア２を上方から見た図３（ｃ）に示すように、一列おきに掘削を行い、列と列の間は掘削せず、残しておく。
【００１９】
第３の工程として、図４（ａ）（ｂ）に示すように、前記汚染エリア２に窒素やリン等を含む栄養剤等、微生物活性を向上させるために必要な栄養源を添加しながら、前記汚染土壌１と地下水を撹拌装置９により撹拌し、泥土状にするとともに、汚染土壌１内に図示しない通気管もしくは吸水管を挿入し同時に十分通気する。このとき、地下水量が過剰と考えられる場合は、必要に応じて地下水をくみ上げ、汚染土壌１が適切な水分量となるように調整する。
なお、汚染エリア２内に仕切止水壁３ａを設けた場合には、汚染エリア２を上方から見た図４（ｃ）に示すように、先に掘削した列にのみ同作業を施し、これらの浄化作業が終了した後に、残された列に対して、上述する同じ作業を繰り返す。
【００２０】
これらの工程を終えた後、適時前記汚染エリア２中の酸素濃度を測定し、必要に応じて第３の工程で設置した通気管もしくは吸水管からの通気、もしくはバックホー等での撹拌、あるいはこれらの併用による空気の供給を行い、汚染土壌１内に酸素を十分供給する。
【００２１】
浄化が完了したら、第４の工程として第２の工程で仮置きした非汚染土壌８を前記汚染エリア２に埋め戻す。なお、汚染エリア２内に仕切止水壁３ａを設けた場合には、引き続き作業が残っている列に対して同じ工程を繰り返す。
【００２２】
なお、降雨や炎天下により生物による浄化に支障をきたすと考えられる場合は、その地表面をシート等で覆う。
【００２３】
上述する方法によれば、前記汚染土壌１を掘削し、移動して広げることなく、土着の微生物の働きを向上させることにより、原位置で汚染土壌を浄化することが可能となるとともに、掘削や移動等に掛かるコストを低減することが可能となる。また、地表における浄化でないため、風等による飛散が起こることがなく、二次汚染の危険も回避できる。
【００２４】
また、前記重機７を用いて前記汚染エリア２の撹拌や通気等の工程を実施するため、汚染エリア２全域に確実に通気、撹拌が行えるとともに、通気管や吸水管を配置するため、これらを利用して必要に応じてサンプリングを行うことが容易であり、浄化過程の管理を正確に行うことが出来る。
【００２５】
また、汚染エリア２が広い場合には、汚染エリア２内に仕切止水壁３ａを設け１列置きに浄化作業を行えばよく、汚染エリア２の大きさによらず効率的に浄化作業を行うことが出来る。
【００２６】
油による前記汚染土壌１には、地下水と汚染土壌１をそのまま撹拌することにより、生物化学的浄化法として一般的に用いられているバイオスラリー方式を適用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１記載の汚染土壌の生物化学的浄化方法によれば、原位置で汚染された土壌を浄化させる汚染土壌の生物化学的浄化方法であって、汚染土壌の周りを囲うように不透水層あるいは汚染深度以深まで止水壁を設ける工程と、前記汚染土壌の上層に位置する非汚染土壌を搬出する工程と、栄養剤を添加しながら前記止水壁内の汚染土壌を撹拌するとともに、充填通気する工程とからなることから、汚染土壌を掘削し、移動して広げることなく、土着の微生物の働きを向上させるため、原位置で汚染土壌を浄化することが可能となるとともに、掘削や移動等に掛かるコストを低減することが可能となる。また、地表における浄化でないため、風等による飛散が起こることがなく、二次汚染の危険も回避できる。
さらに、重機を用いて汚染エリアの撹拌や通気等の工程を実施するため、汚染エリア全域に確実に通気、撹拌が行えるとともに、通気管や吸水管を配置するため、これらを利用して必要に応じてサンプリングを行うことが容易であり、浄化過程の管理を正確に行うことが出来る。
【００２８】
特に、請求項１および請求項２記載の汚染土壌の生物化学的浄化方法によれば、前記止水壁に囲まれたエリア内を掘削機構を有する重機が通行できる幅員以上の幅に帯状に分割し、１列置きに施工することから、汚染エリアの大きさによらず効率的に浄化作業を行うことが出来る。
【００２９】
また、請求項２および請求項３記載の汚染土壌の生物化学的浄化方法によれば、油汚染土壌の場合には前記止水壁に囲まれたエリア内の地下水と汚染土壌とを撹拌し、泥土状にすることから、生物化学的浄化法として一般的に用いられているバイオスラリー方式を適用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る汚染土壌の分布状況を示す図である。
【図２】  本発明に係る汚染土壌の浄化方法の第１の工程を示す図である。
【図３】  本発明に係る汚染土壌の浄化方法の第２の工程を示す図である。
【図４】  本発明に係る汚染土壌の浄化方法の第３の工程を示す図である。
【符号の説明】
１  汚染土壌
２  汚染エリア
３  止水壁
４  飽和層
５  不飽和層
６  不透水層
７  重機
８  非汚染土壌
９  撹拌装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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