(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
土壌が汚染された領域に鉛直方向の複数の掘削孔を削孔する工程と、当該掘削孔を中心に半径方向外方に高圧流体ジェットを噴射して汚染物質を包含する土壌の領域を切削する工程と、複数の掘削孔を介して前記領域の地下水を汲み上げる工程と、地表面に非透過性の布状部材を敷設する工程と、前記掘削孔の内部に配置された加熱流体循環ラインに加熱用流体を循環させて土壌を加熱する工程と、土壌から遊離した汚染物質を地表面と前記布状部材との間の空間を介して回収する工程、とを含むことを特徴とする土壌浄化工法。
【請求項２】
土壌が汚染された領域に鉛直方向の複数の掘削孔を削孔する工程と、当該掘削孔を中心に半径方向外方に高圧流体ジェットを噴射して汚染物質を包含する土壌の領域を切削する工程と、複数の掘削孔を介して前記領域の地下水を汲み上げる工程と、前記掘削孔に加熱用流体を供給して土壌を加熱する工程と、該掘削孔に吸引装置を連通して土壌から遊離した汚染物質を回収する工程、とを含むことを特徴とする土壌浄化工法。
【請求項３】
土壌が汚染された領域に鉛直方向へ延在する加熱用流体循環用の掘削孔及び土壌汚染物質回収用の掘削孔を掘削する工程と、所定深度で当該掘削孔を中心に半径方向外方に高圧流体ジェットを噴射する工程とを含み、当該高圧流体ジェットを噴射する工程では、隣接する掘削孔から噴射された高圧流体ジェットで切削された領域を重複させ、以って、隣接する掘削孔同士を高圧流体ジェットで切削された領域を介して連通せしめ、加熱用流体循環用の掘削孔から加熱用流体を供給し土壌汚染物質回収用の掘削孔から吸引し以って土壌を加熱する加熱用流体循環工程を含み、該加熱用流体循環工程では、土壌から遊離した汚染物質を土壌汚染物質回収用の掘削孔から地上側へ吸引することを特徴とする土壌浄化工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば揮発性化合物（ＶＯＣ）等の汚染物質により汚染された土壌を浄化する土壌浄化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
係る汚染土壌の浄化技術については、従来から種々提案されている。
ここで、浄化するべき土壌が砂地盤であれば、汚染物質の除去は比較的容易である。これに対して、土壌が粘土等の粘性土層で構成されている場合には、土粒子が水と共に汚染物質を包含してしまうため、汚染物質のみを除去することが困難である。
すなわち、粘土等の粘性土層では、粘性土層を構成する土粒子間に包含された汚染物質が当該土粒子から浸出して分離されなければ除去することが出来ないので、汚染物質を土粒子から分離して除去することが困難であった。
【０００３】
その他の従来技術としては、吸引井戸と加熱井戸とを掘削して土壌中から有害な揮発性化合物（ＶＯＣ）を除去する技術が存在する（特許文献１参照）。
しかし、この技術においては、比熱が高い地盤（含水率が高い土壌）や粘性土地盤では熱が十分に伝達されないので、有害物質の除去が十分に行われない。
【特許文献１】特許第３６５８９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、比熱が高い地盤（含水率が高い土壌）や粘性土地盤（透気性の低い土壌）においても有害物質を十分に除去することが出来る土壌染浄化工法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の土壌浄化工法は、土壌が汚染された領域（汚染土壌Ｇｐ）に鉛直方向の複数の掘削孔（２）を削孔する工程（図２）と、当該掘削孔（２）を中心に半径方向外方に高圧流体ジェット（３）を噴射して汚染物質（例えば、揮発性化合物ＶＯＣ）を包含する土壌の領域（Ｇｐ）を切削する工程（図２）と、複数の掘削孔（２）を介して前記領域（土壌が汚染された領域汚染土壌Ｇｐ：前記切削する工程を実施した領域）の地下水を汲み上げる工程（１次回収工程；図３）と、地表面（Ｇｆ）に非透過性の布状部材（シート４）を敷設する工程（図４）と、前記掘削孔（２）の内部に配置された加熱流体循環ライン（５１）に加熱用流体を循環させて土壌を加熱する工程（図５）と、土壌（Ｇ）から遊離した汚染物質を地表面（Ｇｆ）と前記布状部材（４）との間の空間（E）を介して回収する工程（２次回収工程；図５）、とを含むことを特徴としている（請求項１：図２〜図５）。
【０００６】
また、本発明の土壌浄化工法は、土壌が汚染された領域（汚染土壌Ｇｐ）に鉛直方向の複数の掘削孔（２）を削孔する工程（図２）と、当該掘削孔（２）を中心に半径方向外方に高圧流体ジェット（３）を噴射して汚染物質（例えば、揮発性化合物ＶＯＣ）を包含する土壌の領域（Ｇｐ）を切削する工程（図２）と、複数の掘削孔（２）を介して前記領域（土壌が汚染された領域汚染土壌Ｇｐ：前記切削する工程を実施した領域）の地下水を汲み上げる工程（１次回収工程；図３）と、前記掘削孔（２）に（挿入された加熱流体供給及び汚染物質吸引用のパイプ２Ｈに）加熱用流体を供給して土壌を加熱する工程（図６）と、該掘削孔（２）に（挿入された加熱流体供給及び汚染物質吸引用のパイプ２Ｈに）吸引装置（例えばブロワ７）を（送気管６を介して）連通して土壌（Ｇ）から遊離した汚染物質を回収する工程（２次回収工程；図７）、とを含むことを特徴としている（請求項２：図２、図３、図６、図７）。
【０００７】
本発明の実施に際して、地下水が存在する場合は、複数の掘削孔（２）を削孔する前記工程（図２）に先立って、土壌が汚染された領域（汚染土壌Ｇｐ）を隔壁部材（例えばシートパイル１）で仕切る工程（図１）を実行することが好ましい。
【００１１】
或いは、本発明の土壌浄化工法は、土壌が汚染された領域に鉛直方向へ延在する加熱用流体循環用の掘削孔（２Ａ）及び土壌汚染物質回収用の掘削孔（２Ｂ）を（複数）掘削する工程（図１２）と、所定深度で当該掘削孔を中心に半径方向外方に高圧流体ジェット（３）を噴射する工程（図１３、図１４）とを含み、当該高圧流体ジェット（３）を噴射する工程（図１３、図１４）では、隣接する掘削孔（２Ａ、２Ｂ）から噴射された高圧流体ジェット（３）で切削された領域が（一部）重複させ、以って、隣接する掘削孔（２Ａ、２Ｂ）同士を高圧流体ジェット（３）で切削された領域を介して連通せしめ、加熱用流体循環用の掘削孔（２Ａ）から加熱用流体（例えば、高温の液体や蒸気等）を供給し土壌汚染物質回収用の掘削孔（２Ｂ）から吸引し以って土壌を加熱する加熱用流体循環工程（図１６）を含み、該加熱用流体循環工程（図１６）では、（加熱用流体により加熱されて）土壌から遊離した汚染物質（ＶＯＣ）を土壌汚染物質回収用の掘削孔（２Ｂ）から地上側へ吸引することを特徴としている（請求項３：図１２〜図２２）。
【００１２】
本発明において、前記加熱用流体循環工程（図５、図１０、図１６）において、加熱用流体を循環させて土壌（Ｇｐ）を加熱した後に、加熱用流体の循環を停止してから、土壌（Ｇｐ）から遊離した汚染物質（ＶＯＣ）を土壌汚染物質回収用の掘削孔（２、２１、２３及び／又は、空間E）を介して回収することが出来る。
或いは、加熱用流体を循環させつつ、加熱用流体と共に（土壌Ｇｐから遊離した）汚染物質（ＶＯＣ）を土壌汚染物質回収用の掘削孔（２、２１、２３及び／又は、空間E）を介して回収することも出来る。
【００１３】
また、本発明において、高圧流体ジェット（３）で切削された領域を介して隣接する掘削孔同士を連通せしめている箇所（流体流路２３）は、複数の異なる深度に形成されても良いし（図１５、図１９、図２０）、所定の深度にのみ形成されていても良い（図２１、図２２）。
【００１４】
これに加えて、高圧流体ジェット（３）で土壌を切削する際に、流体透過性が良好な粒体（多孔質の粒子やビーズ等）を高圧流体ジェット（３）と共に噴射し、係る流体透過性が良好な粒体（多孔質の粒子やビーズ等）を高圧流体ジェット（３）で切削した流域に残存せしめて、流体の経路を確保することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
上述する構成を具備する本発明によれば、当該掘削孔（２）を中心に半径方向外方に高圧流体ジェット（３）を噴射して汚染物質（例えば、揮発性化合物ＶＯＣ）を包含する土壌の領域（Ｇｐ）を切削する工程（図２）を有しているので（請求項１、請求項２）、係る工程により、例えばＶＯＣのような汚染物質を包含している粘性土層が切削されて、汚染物質を粘性土層から浸出させるので、粘性土層であっても、砂地盤の場合と同様に汚染物質を容易に除去することが出来る。
これに加えて本発明によれば、前記掘削孔（２）に加熱用流体を循環させて土壌を加熱する工程（図５）を備えている（請求項１）か、或いは、前記掘削孔（２）に加熱用流体を供給して土壌を加熱する工程（図６）を備えている（請求項２）ので、当該工程により付加される熱エネルギーにより、粘性土層から浸出した汚染物質が分離して、移動可能となり、地上側へ排出することが可能となる。
【００１６】
ここで本発明は、複数の掘削孔（２）を介して仕切られた前記領域（土壌が汚染された領域汚染土壌Ｇｐ：前記切削する工程を実施した領域）の地下水を汲み上げる工程（１次回収工程；図３）を有している（請求項１、請求項２）ので、本発明が施工される領域が、含水率が高く比熱の高い粘性土壌であっても、当該地下水を汲み上げる工程（図３）によって予め地下水が汲み上げられ、含水率が低減されることから透気性が向上し、且つ、比熱が低減されているので、当該土壌が加熱された場合に昇温し易くされている。そのため、粘性土壌内に閉じ込められた汚染物質（例えば、揮発性化合物ＶＯＣ）は、容易に、粘性土層外に排出されるのである。
【００１７】
そして、粘性土層から分離して地上側に移動した汚染物質（例えば、ＶＯＣ）は、地上側に放出されても前記布状部材（４：請求項１）により拡散することが防止され、地表面と前記布状部材（４）との間の空間（E）に一時的に貯留される。そして、回収する工程（２次回収工程；図１０、図１１）によって効率良く回収されるのである。
或いは、掘削孔（２：或いは加熱流体供給及び汚染物質吸引用のパイプ２Ｈ）を多数配置して、隣接する掘削孔（２：或いは加熱流体供給及び汚染物質吸引用のパイプ２Ｈ）の間隔（ピッチ）を小さくすることにより、前記布状部材（４）を地表面に敷設しなくても、掘削孔（２：或いは加熱流体供給及び汚染物質吸引用のパイプ２Ｈ）を介して（請求項２）、粘性土層から遊離した汚染物質（ＶＯＣ等）を、大気に拡散すること無く回収することが出来る。
【００１８】
或いは、本発明において、水平方向へ延在する加熱用流体循環用の掘削孔（２２）及び土壌汚染物質回収用の掘削孔（２１）を掘削する工程（図８）と、加熱用流体循環用の掘削孔（２２）を中心に半径方向外方に高圧流体ジェット（３）を噴射して汚染物質（例えば、ＶＯＣ）を包含する土壌の領域（Ｇｐ）を切削する工程（図９）とを実施する場合も、粘性土層が切削されてＶＯＣの様な汚染物質が当該粘性土層から浸出し易くなる。これに加えて、加熱用流体循環用の掘削孔（２２）に加熱用流体を循環させて土壌（Ｇｐ）を加熱する工程（図１０）によって粘性土層が容易に加熱されるので、ＶＯＣの様な汚染物質が粘性土層から分離して、当該土壌から効率的に除去されるのである。
その際に、複数の掘削孔（２２）を介して仕切られた領域の地下水を汲み上げる工程（１次回収工程）により、切削された粘性土層の含水率が低減されることから透気性が向上し、且つ、比熱が低減されるので、土壌（Ｇｐ）を加熱する工程（図１０）において、粘性土層が効率的に加熱される。
【００１９】
粘性土層からより分離・移動した汚染物質は、土壌汚染物質回収用の掘削孔（２１）を介して回収する工程（２次回収工程；図１０、図１１）により、確実に回収され、処理施設等で処理することが可能となる。
【００２０】
仮に、粘性土層からより分離・移動した汚染物質（ＶＯＣ）が、土壌汚染物質回収用の掘削孔（２１）を介して回収されずに地上側に放出されても、前記布状部材（４）を敷設しておけば、当該布状部材（４）により、汚染物質（ＶＯＣ）は地表面と前記布状部材（４）との間の空間（E）に貯留され、大気中へ拡散してしまうことは無い。従って、上述した様な回収する工程（２次回収工程；図１０、図１１）を実行することによって、効率良く回収される。
【００２１】
或いは本発明によれば、土壌が汚染された領域に鉛直方向へ延在する加熱用流体循環用の掘削孔（２Ａ）及び土壌汚染物質回収用の掘削孔（２Ｂ）を（複数）掘削する工程（図１２）と、所定深度で当該掘削孔を中心に半径方向外側に高圧流体ジェット（３）を噴射する工程（図１３、図１４）とを含み、当該高圧流体ジェット（３）を噴射する工程（図１３、図１４）では、隣接する掘削孔（２Ａ、２Ｂ）から噴射された高圧流体ジェット（３）で切削された領域が（一部）重複させているので、高圧流体ジェット（３）で切削された領域により、その（一部）重複した領域を介して、隣接する掘削孔同士を連通せしめることが出来る。換言すれば、高圧流体ジェット（３）で切削された領域によって、流体流路（２３）を形成することが出来る。
これに加えて、高圧流体ジェット（３）で切削することにより、汚染されている領域、例えば粘性土層が切削されてＶＯＣの様な汚染物質が粘性土層から浸出し易くなる。
【００２２】
これに加えて本発明では、隣接する掘削孔（２Ａ、２Ｂ）同士を高圧流体ジェット（３）で切削された領域を介して連通せしめることが出来るので、加熱用流体循環用の掘削孔（２Ａ）から加熱用流体（例えば、高温の液体や蒸気等）を供給し土壌汚染物質回収用の掘削孔（２Ｂ）から吸引し以って土壌を加熱すること（加熱用流体循環工程：図１６）が可能となる。そして、加熱用流体を循環させることにより、高圧流体ジェット（３）で切削された領域、或いはその近傍の領域に存在する汚染物質（例えばＶＯＣ）が加熱されて、土壌から分離し移動し易くなる。
【００２３】
土壌から分離し移動した汚染物質（ＶＯＣ等）は、加熱用流体と共に、或いは、加熱用流体を循環させた後に、（加熱用流体により加熱されて）土壌（例えば粘性土層）から遊離した汚染物質（ＶＯＣ）を土壌汚染物質回収用の掘削孔（２Ｂ）から地上側へ吸引される。
ここで、上述した（切削された領域によって形成された）流体流路（２３）を、複数の異なる深度に形成すれば、汚染領域が鉛直方向に広い範囲に亘っている場合であっても、汚染物質を確実に除去することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
先ず、図１〜図５を参照して第１実施形態を説明する。ここで、第１実施形態は、鉛直井（鉛直方向に削孔されたボーリング孔）で加熱する実施形態である。
【００２５】
第１工程「仕切り工程」においては、図１に示すように、土壌Ｇにおける汚染領域（汚染土壌）Ｇｐを、隔壁部材であるシートパイル１によって、（例えば長方形状に）仕切る。
図示の例では、汚染領域（汚染土壌）Ｇｐは、鉛直方向下方の粘性土層Ｇｐｂと、鉛直方向上方の粘性土以外の土壌から成る層（例えば、砂層）Ｇｐａから構成されている（図２参照）。
なお、地下水脈が存在しない場合や、地下水レベルが汚染領域（汚染土壌）Ｇｐよりも遥かに下方である場合等においては、第１工程「仕切り工程」を省略することが可能である。
【００２６】
第２工程「切削工程」では、図２に示すように、前記（長方形状に）仕切られた領域（汚染土壌、又は汚染領域）Ｇｐに、地表面Ｇｆから、公知の掘削機によって複数箇所に、鉛直方向へ掘削孔（ボーリング孔）２を掘削する。
そして、その掘削孔２に図示しない噴射装置を挿入し、噴射装置を回転及び上下方向に移動させながら噴射装置から高圧流体ジェット（例えば高圧水ジェット）３を噴射させる。
図２では、鉛直方向位置が異なる多数の高圧流体ジェット３が同時に描かれているが、これは、例えば、図示しない噴射装置を鉛直方向へ移動した場合の高圧流体ジェット３の軌跡を同時に示したものである。
【００２７】
粘性土層Ｇｐｂでは、例えば揮発性化合物ＶＯＣの様な汚染物質が土粒子により包含されており、係る汚染物質を土粒子から分離して除去することが困難な状態となっている。これに対して、粘性土層Ｇｐｂを高圧流体ジェット３で切削すれば、汚染物質（例えば揮発性化合物ＶＯＣ）が粘性土から浸出するので、施工対象領域からの除去が促進される。すなわち、高圧流体ジェット３を使って粘性土層Ｇｐｂを切削することにより、従来技術では除去し難かった粘性土層Ｇｐｂに染み込んだ汚染物質が粘性土層Ｇｐｂから浸出するため、除去し易い状態となるのである。そして、後述する様に、粘性土層Ｇｐｂから浸出した汚染物質は、当該土壌を加熱することにより、容易に土壌から分離、移動するのである。
【００２８】
換言すれば、従来技術では汚染物質（例えばＶＯＣ）が除去出来ない地層（粘性土層Ｇｐｂ）であっても、高圧流体ジェット３で土壌（汚染土壌）Ｇｐを切削し、撹拌し、後述する様に加熱することによって、粘性土層から揮発性の化合物ＶＯＣの様な汚染物質を分離し、除去することが可能となる。
なお、高圧流体ジェット３を、（たとえば、高圧蒸気等により）噴射前に十分に加熱した状態にしておけば、ＶＯＣの除去を更に効果的に行うことが出来る。
【００２９】
後述するように（図３の第３工程における説明参照）、汚染物質の除去のためには、汚染土壌Ｇｐ中に含まれる水の量を出来る限り少なくして、比熱を減少することが望ましい。従って、高圧流体ジェット３で汚染土壌Ｇｐを切削する場合も、使用する水量、すなわち汚染土壌Ｇｐ中に混入されてしまう水量は出来る限り少なくすることが望ましい。
従って、図２の工程において、土壌を切削する高圧流体ジェットとして、超高圧で径が小さなジェット３を使用することが望まれる。超高圧ジェット３は、噴流の径が極めて小さいので、噴流の水量が少なく、土壌を細分化するのに適しており、且つ、水が多量に土壌へ浸入しないからである。
【００３０】
図２における第２工程「切削工程」に際して、図示しない多孔質の粒子や、図示しないビーズの様に、流体透過性が良好な粒体を高圧流体ジェットと共に噴射することが好ましい。係る流体透過性が良好な粒体が高圧流体ジェットで切削した流域に残存すれば、流体経路が確保できる。そして、係る流体経路を介して、加熱流体を汚染土壌中に供給し、或いは、汚染物質を吸引用のパイプ２Ｈ（図５参照）まで移動させることが出来るからである。
【００３１】
図３の第３工程は、「１次回収工程」と呼ばれ、この第３工程では、既に形成されている掘削孔２（図２）に挿入された吸引用パイプ２Ｄを介して、地下水を汲み上げる。
ここで、図示の簡略化のため、図３ではパイプ２Ｄのみを示し、掘削孔２の表示を省略している。なお、図示の実施形態ではパイプ２Ｄは掘削孔２に挿入されるが、掘削孔２とは別の箇所を掘削して、吸引用パイプ２Ｄを挿入しても良い。
【００３２】
地下水を汲み上げることによって、図３のラインＬｗで示される地下水の分布レベルは降下する。そして、地下水を組み上げることにより、地下水中の汚染物質が除去出来る。
汲み上げられた地下水は、図示しない吸引手段によって、各パイプ２Ｄ毎に吸引（矢印Ｙ１）され、図示しない搬送手段によって水処理設備（例えば曝気処理設備等）に送られる（矢印Ｙ２）。
なお、地下水を組み上げる際に、地上の建造物における不等沈下の防止を考慮する必要がある。
【００３３】
ここで、汚染物質（例えば、揮発性化合物ＶＯＣ）の除去するに際しては、後述する様に加熱を行うが、加熱に際しては加熱される土壌（汚染物質が存在する土壌）における比熱が問題となる。
水を多く含む土壌は比熱が大きく、熱伝達が良好ではないため、加熱を行うには不利である。これに対して、水の含有率が少ない土壌は比熱が小さいため、熱伝達が良好であり、加熱を行うには有利である。また、水の含有率が少ない土壌は透気性が良好であるため、ガス化したＶＯＣを回収容易としている。
すなわち、汚染物質（ＶＯＣ）の除去のためには土壌中に含まれる水の量或いは含水率を、出来る限り少なくしたい。そのため、１次回収において、地下水を出来る限り回収して、施工領域における含水率を低減し、以って、加熱の際における熱伝達を良好にせしめて、土壌の昇温速度を速め、ＶＯＣを土壌から分離し易くして、汚染物質（ＶＯＣ）の除去を促進させているのである。
【００３４】
図４の第４工程「地表面被覆工程」では、非透水性シート４を地表面Ｇｆに被せる。地表面Ｇｆと非透水性シート４との間には、図５の第５工程「加熱工程兼２次回収工程」に示すように、実際には隙間Ｅを確保している。なお、図５では係る隙間Ｅを誇張して表現している。
【００３５】
図４において、掘削孔２（図２参照：図４では図示せず）に挿入されるパイプは符号２Ｈで示されている。後述する様に、図５の工程を実施する際に、パイプ２Ｈは加熱流体が保有する熱を切削・撹拌された土壌へ良好に伝達するため、熱伝導性が良好な材質製であることが要求される。それと共に、ＶＯＣ等の汚染物質を効率的に吸引できる様に、鉛直方向の広範囲に亘って多孔状或いはメッシュ状に構成されていることが望ましい。そのため、１次回収（図３）で用いられた吸引用パイプ２Ｄとは、別のパイプが用いられることが予想されるので、図４では加熱流体供給及び汚染物質吸引用のパイプの符号を「２Ｈ」で示している。勿論、加熱流体供給及び汚染物質吸引用のパイプ２Ｈとして、１次回収（図３）で用いられた吸引用パイプ２Ｄを、そのまま使用することも可能である。
【００３６】
図５において、非透水性シート４の一部には開口部４ｏが形成されており、その開口部４ｏには吸引装置、例えばブロワ７、を介装した送気管６の一端が接続されている。そして、その送気管６の他端は処理設備８に接続されている。
【００３７】
図５では明確に示されていないが、加熱流体供給及び汚染物質吸引用のパイプ２Ｈは、地上側の流体加熱装置５に接続されている。より詳細には、流体加熱装置５は加熱流体循環ライン５１が連通しており、該ライン５１は掘削孔２（図２参照：図５では図示せず）或いはパイプ２Ｈの内部の全長に亙って配置されている。
そして、加熱流体循環ライン５１を流れる加熱流体の熱量により、掘削孔２及びその近傍の領域を加熱するのである。
【００３８】
上述した様に構成された第１実施形態では、加熱流体供給及び汚染物質吸引用のパイプ２Ｈに連通する加熱流体循環ライン５１を流れる加熱流体の熱量により、パイプ２Ｈ（或いは掘削孔２）の周囲の土壌が加熱されて昇温する。ここで、汚染物質であるＶＯＣは、図２で示す切削工程において粘性土から浸出した状態となっているので、汚染土壌Ｇｐが加熱され昇温されることにより、当該土壌Ｇｐから分離し遊離する。
分離したＶＯＣは地表面Ｇｆに到達し、地表面Ｇｆと非透水性シート４との間の隙間Ｅに貯留される。そして、隙間Ｅに溜まったＶＯＣは、ブロワ７で吸引され、送気管６を介して処理設備内８に送り込まれ、当該処理設備８で処理されて無害化する。
【００３９】
すなわち、汚染領域（汚染土壌）Ｇｐが、含水率が高く比熱の高い粘性土層Ｇｐｂであっても、第２工程「切削工程」で切削され、さらに図５の工程で加熱されることにより粘土層からＶＯＣが浸出し、図５の工程で加熱されるので、容易に粘性土壌から分離して、地上側まで移動する。
【００４０】
ここで、第３工程（地下水を汲み上げる工程、図３）によって予め地下水が汲み上げられるので、当該土壌は図５の工程で加熱された際に加熱され易く、昇温し易いので、粘性土壌から浸出した汚染物質（例えば、揮発性化合物ＶＯＣ）は、容易に分離し、地上側へ移動する。
地上側へ移動した汚染物質（ＶＯＣ）は、２次回収工程（図５）によって効率良く地上に回収出来る。
【００４１】
図６及び図７は、上述した第１実施形態の変形例を示している。
図１〜図５の第１実施形態では、地表面Ｇｆに非透水性シート４を敷設し、地表面Ｇｆと非透水性シート４との間の隙間ＥにＶＯＣ等の汚染物質を貯留し、隙間Ｅに溜まったＶＯＣをブロワ７で吸引して処理設備８に送っている。
これに対して、図６及び図７の変形例では、係る非透水性シート４を敷設していない。
【００４２】
掘削孔２（図３）或いは加熱流体供給及び汚染物質吸引用のパイプ２Ｈの本数が多数あり、隣接する掘削孔２或いはパイプ２Ｈ間の距離（ピッチ）が十分に短ければ、地表面Ｇｆを非透水性シート４で覆わなくても、ＶＯＣが地表面から大気に拡散することを防止可能である。
図６及び図７の変形例は、その様な場合、すなわち地表面Ｇｆを非透水性シート４で覆わない場合について説明している。
【００４３】
図６及び図７の変形例では、図３で示す１次回収が終了した後に、地表面Ｇｆを非透水性シート４で覆うこと無く、加熱流体供給及び汚染物質吸引用のパイプ２Ｈに加熱流体ＨＬを供給する。
上述した通り、パイプ２Ｈは熱伝導性が良好な材質製であり且つ鉛直方向の広範囲に亘って多孔状或いはメッシュ状に構成されているので、加熱流体或いはその保有する熱量は、図６中矢印Ｈで示す様に、汚染土壌中に効率的に供給される。その結果、図２の切削工程で汚染土壌から浸出したＶＯＣが加熱され、土壌から分離して移動する。
【００４４】
そして、図７で示す様に、パイプ２Ｈの各々を送気管６を介してブロワ７に接続し、ブロワ７によって吸引すれば、パイプ２Ｈには負圧が作用する。汚染土壌から分離したＶＯＣは、係る負圧により（汚染土壌に供給された加熱流体と共に）パイプ２Ｈに吸引され、送気管６を介して処理設備内８に送り込まれ、当該処理設備８で処理されて無害化する。
ここで、加熱されたＶＯＣがパイプ２Ｈに吸引されず、地表面Ｇｆから大気中に拡散してしまうことは、パイプ２Ｈの本数或いは掘削孔２の本数を多くして、隣接するパイプ２Ｈ或いは掘削孔２のピッチを小さくすることにより、十分に防止される。
【００４５】
図６及び図７の変形例のその他の構成及び作用効果は、図１〜図５の第１実施形態と同様である。
【００４６】
次に、図８〜図１１を参照して第２実施形態を説明する。
図１〜図７の第１実施形態では、高圧流体ジェット３を使って粘性土層Ｇｐｂを切り刻み、粘性土層Ｇｐｂに染み込んだ汚染物質を遊離させて除去するために、鉛直方向に延びるボーリング孔２を掘削して高圧流体ジェット３を噴射（図２参照）する実施形態であった。
しかし、例えば汚染土壌Ｇｐの地上部に既に建築物が存在している場合等は、第１実施形態の様に垂直のボーリング孔を掘削することが出来ない。
【００４７】
第２実施形態では、そのように、垂直なボーリング孔が削孔出来ない場合を想定しており、汚染土壌Ｇｐを水平方向に切削することにより、汚染物質（例えばＶＯＣ）を除去する実施形態である。
施工概要は、施工領域（汚染土壌）Ｇｐの上方における領域Ｇｐａに汚染物質回収用の水平孔（横孔）２１を掘削し、当該領域Ｇｐａの下方であって、例えば粘性土層Ｇｐｂに、土壌切削用且つ加熱用の水平孔（横孔）２２を掘削する。
【００４８】
以下、施工順に第２実施形態を説明する。
先ず、第１実施形態同様、図１で示す第１工程（仕切り工程）を実施する。
そして、図８の第２工程「削孔工程」を行う。
【００４９】
第２工程（削孔工程）では、可撓性のロッドを用いて比較的小径な掘削孔を削孔する技術（いわゆる「曲がりボーリング」の技術）等を適用して、高圧流体ジェットを用いて、水平方向へ延在するボーリング孔、すなわち汚染物質であるＶＯＣ回収用ボーリング孔２１と、土壌切削用ボーリング孔２２とを削孔する。
ここで、ＶＯＣ回収用ボーリング孔２１の位置としては、粘性土以外の土壌を選択するのが好ましい。そして、切削用ボーリング孔２２の位置としては、粘性土層Ｇｐｂ全体を切削することが可能となる様に、粘性土層Ｇｐｂの鉛直方向中央の領域に形成するのが好ましい。
【００５０】
次に、図９の第３工程「土壌切削工程」を行う。
第３工程では、第２工程で削孔された切削用ボーリング孔２２に、例えば、図示しない土壌掘削用噴射装置を挿入して、その噴射装置から、高圧流体ジェット３を噴射しつつ、周囲の粘性土層Ｇｐｂを含む汚染土壌Ｇｐを切削する。
図示では、多数の高圧流体ジェット３が同時に噴射されている様に描かれているが、これは、図示しない噴射装置を、左右に移動した場合の噴射ジェット３の軌跡を描いたものである。
【００５１】
図８の削孔工程及び図９の土壌切削工程では、高圧流体ジェット噴射時に、噴流に粒体を混ぜてやることが可能である。粒体は、水その他の流体を透過する性質があるもの（流体透過性が高いもの）、例えば粒径が揃ったものを選択し、流体透過性が高い領域を確保（加熱用流体やＶＯＣの通り道の確保）するためである。
粘土層Ｇｐｂは高圧流体ジェット３により単に切削したのみでは、切削されたボーリング孔２１、２２や、切削された流域が、土壌の崩落等により閉塞してしまう恐れが存在する。そして、切削された粘性土層Ｇｐｂが塞がると、当該粘性土層Ｇｐｂにおける加熱流体やＶＯＣの移動を疎外してしまう恐れがある。それに対して、流体透過性が高い粒体を高圧流体ジェット噴流３に混ぜてやれば、切削されたボーリング孔や領域において、加熱用流体や汚染物質ＶＯＣの通り道が確保出来るのである。
【００５２】
次に、第４工程（１次回収工程「地下水汲み上げ工程」で第１実施系地の図３と同内容）、及び第５工程（「地表面被覆工程」で第１実施形態の図４と同内容）を実施する。
第４工程及び第５工程については、図３、図４で前述したのと同じである。
即ち、ＶＯＣの除去は加熱によって行われ、加熱される土壌における比熱が問題となる。そのため、１次回収で地下水を除去することにより、加熱されるべき土壌における含水率が低減することから透気性が向上し、且つ、比熱を低下するので、当該土壌における熱伝達を良好ならしめるのである。
なお、第４工程（１次回収工程「地下水汲み上げ工程」）では、地上の建造物の不等沈下の防止を考慮する必要がある。
【００５３】
次に、図１０の第６工程「２次回収工程：汚染物質回収工程」を実施する。
第６工程では、切削用ボーリング孔２２に加熱流体供給源１６に接続された加熱流体用チューブ９を通し、加熱流体供給源１６から加熱流体用チューブ９に加熱用流体を流す。
加熱流体供給源１６から加熱流体用チューブ９に加熱用流体を流すことにより、加熱用流体が保有する熱量が周辺土壌（汚染土壌）Ｇｐに伝達される。その結果、周辺の汚染土壌Ｇｐを昇温し、ＶＯＣを汚染土壌Ｇｐから分離或いは遊離させる。
【００５４】
汚染土壌Ｇｐから分離或いは遊離したＶＯＣは、地上側へ浮遊して、回収用ボーリング孔２１に到達する。回収用ボーリング孔２１は、地上側の図示しない吸引装置（例えば、吸引ポンプ）により吸引されており、回収用ボーリング孔２１に到達したＶＯＣは、加熱流体処理設備（図１０では図示せず）に送られ、無害化される。
【００５５】
尚、工程としては記述していないが、第２実施形態においても、地表面Ｇｆは非透過性シート４で覆われている。そして、図５で示すのと同様に、シート４に開口部を形成し、図５で示すのと同様に、当該開口部が処理施設まで連通しているのが好ましい。
回収用ボーリング孔２１で回収されなかったＶＯＣが地表面Ｇｆから拡散すること無く、収集、処理される様にするためである。また、地表面Ｇｆを非透過性シート４で覆えば、後述する様に吸引井２ＢからＶＯＣ及び加熱流体を回収する際に、地表から空気が侵入して吸引井２Ｂに吸引されてしまうことを防止することが出来る。
【００５６】
図１１は、図１０で示す回収用ボーリング孔を介して回収した汚染物質ＶＯＣを、図示しない処理設備に送る態様の一例を示した図である。
図１１の例では、複数階に形成した回収用ボーリング孔２１が吸収井２１０に連通しており、回収用ボーリング孔２１で回収した汚染物質ＶＯＣを、その吸収井２１０から図示しない吸引装置を介して図示しない処理設備へ送る様に構成されている。
【００５７】
次に、図１２〜図２０を参照して第３実施形態を説明する。
先ず、第１実施形態と同様に、図１で示す様な第１工程（仕切り工程）を実施する。
図１２に示す第２工程では、汚染土壌Ｇｐに到達する様な複数（図１２では３本のみ図示）の鉛直方向のボーリング孔、或いは井戸（第３実施形態において、鉛直方向の孔を「井戸」と記載する）２Ａ、２Ｂ、２Ｂを削孔する。
図１９を参照して後述するが、中央の１本は、加熱用流体が供給される井戸２Ａである。左右の２本は加熱用流体及びＶＯＣを回収（吸引）する井戸２Ｂである。
【００５８】
図１３（縦断面図）及び図１４（図１３に対応する平面図）は何れも第３工程「流体流路形成工程」を示している。
図１３、図１４の第３工程「流体流路形成工程」では、例えば、井戸２Ａ、２Ｂ、２Ｂに噴射装置１１を挿入し、噴射装置１１から鉛直方向について極めて狭い範囲のみで回転しつつ高圧流体（例えば高圧水）を噴射して、汚染土壌Ｇｐを切削しつつ、鉛直方向に移動する。
【００５９】
図１４で示す様に、高圧流体により切削された領域（図１４において符号ＪＡＡ、ＪＡＢ１、ＪＡＢ２で示す）は、その一部が必ず重複するようにせしめる。
高圧流体で切削された領域は、流体が移動し易い状態となるので、図１４で示す様に汚染土壌Ｇｐを切削することによって、図１４中、太い破線で示す部分が流体が流れやすい状態となる。換言すれば、図１４において、太い破線で示す部分に、流体流路２３が形成される。そして、形成された流体流路２３を経由することによって、鉛直の井戸２Ａと２Ｂ間で流体（例えば空気）が流過することが可能となる。
【００６０】
ここで、時間の経過とともに、切削した部分（図１４の円形部分及び隣接する円形部分の重なり合った部分）が上下の粘性土により潰れてしまう恐れが存在する。切削した部分が潰れてしまうと、流体が流過出来なくなってしまうため、流体の経路を確保する必要性が生じる。
図１３、図１４で示す第３工程、すなわち高圧流体ジェット３で土壌を切削して流体流路を形成する工程「流体流路形成工程」に際して、図示しない多孔質の粒子や、図示しないビーズの様に、流体透過性が良好な粒体を高圧流体ジェットと共に噴射することが好ましい。係る流体透過性が良好な粒体が高圧流体ジェットで切削した流域に残存すれば、流体の経路が確保できるからである。
【００６１】
図１３、図１４で示す第３工程「流体流路形成工程」により、井戸２Ａ、２Ｂ間で流体流路２３（１段目の流体流路２３）が形成されたのであれば、次に、深度を変えて、当該第３工程（鉛直方向について薄い範囲だけ高圧流体ジェット３を噴射して地盤を多段に切削する、すなわち、隣接する井戸と井戸の間で流体流路２３を形成する工程）を繰り返す。
その結果の模式図が図１５で示されている。
図１５の状態では、隣接する井戸２Ａ、２Ｂ同士が、深度の異なる複数の流体流路２３で連通し、その内の井戸２Ａには後述する加熱流体供給管２４を挿入し、他の井戸２Ｂには後述する流体吸引管２５を挿入した状態が示されている。そして、係る状態が、図１６で説明する第４工程「鉛直管挿入工程」が施工可能な状態である。
【００６２】
図１６の第４工程「鉛直管挿入工程」では、井戸２Ａ内に、加熱流体供給管２４を挿入し、加熱流体供給管２４を地上側の加熱流体供給源１６に接続している。
加熱流体供給源１６から加熱流体供給管２４に供給された高温の加熱流体は、加熱流体供給管２４、水平の流体流路２３を流れる際に、加熱流体供給管２４の周囲及び流体流路２３の周囲の汚染土壌Ｇｐを昇温し、汚染土壌Ｇｐに含まれる汚染物質ＶＯＣを遊離させる。汚染土壌Ｇｐから遊離したＶＯＣは、流体流路２３から取り込まれる。
【００６３】
第４工程「鉛直管挿入工程」では、井戸２Ｂ内に、流体流路２３で吸収したＶＯＣを地上側に吸引するための吸引管２５を挿入する。吸引管２５は地上側で、例えば図示しない吸引ポンプに接続される。
後述する様に、図示しない吸引ポンプで吸引管２５に負圧を作用させることにより、汚染土壌Ｇｐから遊離したＶＯＣは、流体流路２３から吸引されるのである。
【００６４】
図１６の１本の井戸２Ｂの断面を更に詳細に示したのが図１７である。
図１７の井戸２Ｂにおいて、井戸２Ｂの内壁と吸引管２５との間には隙間が生じる。井戸２Ｂの開口部において係る隙間を放置しておけば、回収しようとする汚染物質である揮発性化合物ＶＯＣが、当該隙間及び開口部を介して、大気中に拡散してしまう恐れがある。
これに対して、井戸２Ｂの開口部から所定の深さまでは、例えば、ベントナイトやグラウト材を充填して、井戸２Ｂの内壁と吸引管２５との間の隙間をシール１４とする。
【００６５】
尚、当該シール１４の下方には、通気性の良い砂１５を充填して、施工途中の吸引管２４のガタツキを抑制すると共に、施工終了時に吸引管２４を撤去する際における吸引管２４の引抜きを容易にしている。
【００６６】
ここで、土壌における通気性が良好な場合には、後述する様に吸引管２４で負圧を作用させた際に、土壌中に存在するＶＯＣを吸引せずに、通気性が良好な土壌を解して大気が吸引管２４に吸引されてしまう恐れがある。その様な現象における大気の流れを、図１８では矢印Ｓで示している。
図１８の第５工程「地表被覆工程」では、地表面Ｇｆから大気が土壌Ｇを浸透して、吸引管２５の下端から吸引管２５内に混入してしまう現象（矢印Ｓで示す）を防止するために、地表面Ｇｆに非透過性のシート４を敷くのである。
【００６７】
また、汚染土壌Ｇｐの通気性が良いと、加熱されて土壌から遊離したＶＯＣが地表面ＧＦから大気中に拡散してしまう恐れがある。その様な大気中へのＶＯＣ拡散防止のためにも、シート４を敷いて、地表を被覆するのである。
なお、汚染土壌Ｇｐの大半が粘性土層Ｇｐｂで形成されている場合には、矢印Ｓで示す空気の流れが生じる可能性が低く、大気が汚染土壌Ｇｐに浸透する可能性も低いので、シート４を省くことが出来る。
【００６８】
図１９は第６工程である「加熱及び吸収工程」の内の加熱の状態を示している。図１９において、加熱流体供給管２４の上流側に設けた加熱流体供給源１６から、加熱用流体（流体の流れを矢印Ｆで示す）を井戸２Ａに挿入した加熱流体供給管２４内に供給する。
加熱流体供給管２４に供給された高温の加熱用流体Ｆは、加熱流体供給管２４、流体流路２３を経由して、吸引管２５で吸引される間に、流体が保有する熱量Ｈを、加熱流体供給管２４や流体流路２３周辺の土壌に伝達され、また、吸引管２５の管壁を介して汚染土壌Ｇｐに投入される。
【００６９】
前述したように、吸引管２５は図示しない吸引手段（例えば吸引ポンプ）に接続されており、その吸引手段によって、加熱用流体を地上に吸引している。
汚染土壌Ｇｐに熱量Ｈが投入される結果、汚染土壌Ｇｐから揮発性化合物ＶＯＣが遊離する。
【００７０】
図示の例では、加熱流体供給源１６で予め高温になった加熱流体を加熱流体供給管２４に供給している。
或いは、加熱流体供給管２４に加熱手段（例えばニクロム線等）を設け、加熱流体供給源１６側から水或いは空気を加熱流体供給管２４内に供給し、加熱流体供給管２４内でニクロム線に通電することによって、供給された水或いは空気を加熱する。そして、加熱されて高温になった加熱流体を、流体流路２３、吸引管２５に流過させても良い。
【００７１】
図２０は、第６工程「加熱及び吸収工程」における汚染物質吸収の状態を示している。
図２０の第６工程では、図１９で示す加熱工程によって汚染土壌Ｇｐから遊離したＶＯＣを流体流路２３に吸収して取り込み（図１９では、ＶＯＣの流れを矢印Ｖで示す）、その取り込んだＶＯＣを、流体流路２３、吸引管２５を経由して地上側の図示しない処理設備に送り込むのである。
流体流路２３、吸引管２５内の矢印Ｆ２は、ＶＯＣと混合した加熱流体の流れの向きを示している。
【００７２】
第６工程「加熱及び吸収工程」（図１９、図２０）では、基本的には、熱流体を供給しながら、ＶＯＣを吸引する。しかし、熱流体を供給して汚染土壌Ｇｐを加熱した後に、熱流体の供給を一旦停止して、熱流体を供給した井戸２Ａを閉塞して、ＶＯＣを吸引しても良い。
【００７３】
図１２〜図２０の第３実施形態では、隣接する井戸２Ｂは複数本（複数層）の流体流路２３で連通している。しかし、単一（単層）の流体流路（図２１の符号２３１）で隣接する井戸（２Ｂに挿通した吸引管２５）に連通しても良い。
【００７４】
図２１、図２２は、その様な場合、すなわち第３実施形態の変形例を示している。
図２１は、第３実施形態の図１９と対応する図である。
図２１において、加熱流体供給管２４に供給された高温の加熱流体Ｆは、流体流路２３１を経由して、吸引管２５で吸引される。その間に、加熱流体Ｆが保有する熱量Ｈを、加熱流体供給管２４、流体流路２３１、吸引管２５の管壁を介して汚染土壌Ｇｐに投入する。
【００７５】
また図２２は、第３実施形態の図２０と対応する図である。
図２２において、図２１で示す加熱工程によって汚染土壌Ｇｐから遊離したＶＯＣ（ＶＯＣの流れを矢印Ｖで示す）を、流体流路２３１を介して吸引し、吸引されたＶＯＣを、流体流路２３１、吸引管２５を経由して地上側の図示しない処理設備に送り込んでいる。
【００７６】
図２１、図２２の変形例のその他の構成及び作用効果については、第３実施形態と同様であり、以降の説明を省略する。
【００７７】
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旨を付記する。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１実施形態の第１工程を説明する工程図。
【図２】第１実施形態の第２工程を説明する工程図。
【図３】第１実施形態の第３工程を説明する工程図。
【図４】第１実施形態の第４工程を説明する工程図。
【図５】第１実施形態の第５工程を説明する工程図。
【図６】第１実施形態の変形例における加熱する工程を説明する図。
【図７】第１実施形態の変形例における汚染物質の吸引工程を説明する図。
【図８】本発明の第２実施形態の第２工程を説明する工程図。
【図９】第２実施形態の第３工程を説明する工程図。
【図１０】第２実施形態の第６工程を説明する工程図。
【図１１】図１０に対応する別の第６工程を説明する工程図。
【図１２】本発明の第３実施形態の第２工程を説明する工程図。
【図１３】第３実施形態の第３工程を説明する工程図。
【図１４】図１３に対応する平面図。
【図１５】第３実施形態において、第４工程「鉛直管挿入工程」の施工可能な状態を示す図。
【図１６】第３実施形態の第４工程を説明する工程図。
【図１７】図１６の部分詳細図。
【図１８】第３実施形態の第５工程を説明する工程図。
【図１９】第３実施形態の第６工程の加熱工程を説明する工程図。
【図２０】第３実施形態の第６工程の吸収工程を説明する工程図。
【図２１】第３実施形態の変形例で、加熱工程を説明する工程図。
【図２２】第３実施形態の変形例で、吸収工程を説明する工程図。
【符号の説明】
【００７９】
１・・・シートパイル
２・・・鉛直掘削孔／鉛直ボーリング孔
３・・・高圧流体ジェット
４・・・布状部材／シート
５・・・流体加熱装置
６・・・送気管
７・・・吸引装置／ブロワ
８・・・処理設備
９・・・加熱流体用チューブ
１１・・・モニタ
１４・・・シール
１５・・・通気性の良い砂
１６・・・加熱流体供給源
２１・・・ＶＯＣ回収用ボーリング孔
２２・・・切削用ボーリング孔
２３・・・流体流路
２４・・・加熱流体供給管
２５・・・吸引管
Ｇ・・・土壌
Ｇｐ・・・汚染土壌
Ｇｐｂ・・・粘性土層
【図１】
0004480169.tif 000002
【図２】
0004480169.tif 000003
【図３】
0004480169.tif 000004
【図４】
0004480169.tif 000005
【図５】
0004480169.tif 000006
【図６】
0004480169.tif 000007
【図７】
0004480169.tif 000008
【図８】
0004480169.tif 000009
【図９】
0004480169.tif 000010
【図１０】
0004480169.tif 000011
【図１１】
0004480169.tif 000012
【図１２】
0004480169.tif 000013
【図１３】
0004480169.tif 000014
【図１４】
0004480169.tif 000015
【図１５】
0004480169.tif 000016
【図１６】
0004480169.tif 000017
【図１７】
0004480169.tif 000018
【図１８】
0004480169.tif 000019
【図１９】
0004480169.tif 000020
【図２０】
0004480169.tif 000021
【図２１】
0004480169.tif 000022
【図２２】
0004480169.tif 000023