(57)【要約】【課題】フェントン反応を利用して汚染土壌を原位置で浄化するに際し、有機物によって汚染された土壌を広範囲にわたって十分に浄化することが可能な土壌の浄化方法を提供すること。【解決手段】本発明の土壌の浄化方法は、有機物によって汚染された土壌を含む対象汚染領域において、地下水の流れに沿って、上流側に注入井戸を、下流側に揚水井戸を、それぞれ地下水位よりも下方に達するように設け、有機物をゲル化させる性質を有するゲル化剤を注入井戸から土壌に添加し、ゲル化した有機物を含む地下水を揚水井戸から汲み上げることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物によって汚染された土壌を含む対象汚染領域において、注入井戸および揚水井戸を、それぞれ地下水位よりも下方に達するように設け、前記有機物をゲル化させる性質を有するゲル化剤を注入井戸から前記土壌に添加することを特徴とする土壌の浄化方法。
【請求項２】
前記ゲル化剤が、ポリノルボルネン架橋物、アルキルスチレンとアルキル（メタ）アクリレートとヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートとの共重合体の架橋物、ポリアルキルアクリレートおよびポリイソブチレンから選ばれる１種以上を含有することを特徴とする、請求項１に記載の土壌の浄化方法。
【請求項３】
前記ゲル化剤が、１２−ヒドロキシステアリン酸、金属石けん、アミノ酸誘導体およびソルビトールから選ばれる１種以上を含有することを特徴とする、請求項１または２に記載の土壌の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油分により汚染された土壌を原位置で浄化する方法に関する。なお、本発明でいう「原位置で浄化する方法」とは、地中の汚染土壌を掘り起こさずにその場所で浄化する方法を意味する。
【背景技術】
【０００２】
産業活動に伴い生じる種々の汚染物質による土壌汚染が問題となっており、健康に対する影響の懸念から、２００３年２月に土壌汚染対策法が施行された。
【０００３】
しかし、土壌汚染対策法では、ベンゼンは規制対象となっているものの、他の石油類による土壌汚染は対象となっていない。石油類に起因する油膜や油臭がある土壌は、生活環境保全上、汚染された土壌として認識されることが多く、この場合は浄化が必要不可欠となる。なお、前記石油類の油膜や油臭に端を発する油汚染土壌の対策については、「油汚染対策ガイドライン」が環境省より２００６年４月に発行される予定である。
【０００４】
そこで、土壌浄化の一環として、汚染土壌中の有機物を固定化する技術が検討されている。例えば下記特許文献１には、汚染土壌中の有機物を生分解性高分子により固体化し、固体化された土壌中の油分を生分解性高分子とともに自然分解させる方法が開示されている。また、下記特許文献２には、油分により汚染された地下水の下流側に、油分吸着ゲル化材あるいはこれを含む層を壁状あるいは柱状に形成し、地下水を油分吸着ゲル化材に接触させる方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３２０９５１号公報
【特許文献２】特開２００３−３４０４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１、２に記載の方法であっても、その浄化性能は必ずしも十分とはいえず、汚染土壌中に存在する微量の油膜や油臭を除去することは困難である。特に、上記特許文献１に記載の方法の場合、有機物を生分解性高分子とともに地中で自然分解させているため、有機物が十分に分解するには非常に長い時間を要する。また、上記特許文献２に記載の方法は、汚染土壌を直接浄化する方法ではないため、地下水に含まれる油分を油分吸着ゲル化材に接触させることで油分の地下水による拡散を抑制できるが、汚染土壌に対する浄化性能の点では改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、汚染土壌を原位置で浄化するに際し、汚染土壌中の有機物を効率よくかつ確実に低減することが可能な土壌の浄化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、有機物によって汚染された土壌を含む対象汚染領域において、注入井戸および揚水井戸を、それぞれ地下水位よりも下方に達するように設け、有機物をゲル化させる性質を有するゲル化剤を注入井戸から土壌に添加することを特徴とする土壌の浄化方法を提供する。
【０００８】
本発明の土壌の浄化方法においては、注入井戸および揚水井戸を設けることによって、注入井戸から揚水井戸に向かう地下水の動水勾配が形成される。そして、地下水の上流側に設けられた注入井戸からゲル化剤を汚染土壌に添加することで、ゲル化剤の地中での移動速度を高めることができ、また、ゲル化剤の到達範囲を十分に拡大することができる。特に、本発明の土壌の浄化方法は、従来の方法では除去が困難であった汚染土壌中の油膜や油臭を十分に除去できる方法として非常に有用である。
【０００９】
本発明の土壌の浄化方法においては、ゲル化剤が、ポリノルボルネン架橋物、アルキルスチレンとアルキル（メタ）アクリレートとヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートとの共重合体の架橋物、ポリアルキルアクリレートおよびポリイソブチレンから選ばれる１種以上を含有することが好ましい。
【００１０】
また、ゲル化剤は、１２−ヒドロキシステアリン酸、金属石けん、アミノ酸誘導体およびソルビトールから選ばれる１種以上を含有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
以上のとおり、本発明の土壌の浄化方法によれば、汚染土壌を原位置で浄化するに際し、汚染土壌中の有機物の拡散を抑制し、汚染土壌中の油臭や油膜を十分に除去することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付することとし、重複する説明は省略する。
【００１３】
図１は本発明の土壌の浄化方法において用いられる浄化システムの好適な一例を示す説明図である。図１に示した浄化システム１００は、地表から順に不飽和層（非帯水層）１および飽和層（帯水層）２が配置された積層構造を有する対象汚染領域において、飽和層２中に存在する有機物層（汚染層）３を原位置で浄化するためのシステムである。
【００１４】
土壌の汚染原因となる有機物としては特に制限されないが、本発明は、鉱油、合成油及び動植物油、並びにこれらの廃油などの油分により汚染された土壌を浄化する方法として好適である。上記油分のうち、鉱油としては、ガソリン、灯油、軽油及び重油などの燃料油、潤滑油などが挙げられる。また、汚染原因となる油分は、ベンゼンや揮発性有機塩素系溶媒（ＶＯＣ）などの有害な有機化合物を含有するものもある。
【００１５】
浄化システム１００においては、対象汚染領域において、注入井戸５および揚水井戸６が、それぞれ離間して設けられている。注入井戸５および揚水井戸６は、それぞれ地下水位４よりも下方に達するように、すなわちそれらの下端が地下水位４よりも下方に位置するように設けられており、飽和層２においては注入井戸５から揚水井戸６に向かう地下水の動水勾配が形成されている。
【００１６】
注入井戸５の上端には移送ラインＬ１を介してゲル化剤供給装置７が連結されている。これにより、有機物をゲル化する性質を有するゲル化剤がゲル化剤供給装置７から注入井戸５を通って飽和層２に注入される。なお、ゲル化剤供給装置７の構成は特に制限されないが、例えばゲル化剤タンクおよび注入ポンプなどを含んで構成することができる。
【００１７】
本発明において用いられるゲル化剤としては、有機物をゲル化（不溶化）する性質を有するものであれば特に制限されず、高分子ゲル化剤または低分子ゲル化剤のいずれを用いてもよく、あるいは高分子ゲル化剤と低分子ゲル化剤とを併用してもよい。高分子ゲル化剤としては、ポリノルボルネン架橋物、アルキルスチレンとアルキル（メタ）アクリレートとヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートとの共重合体の架橋物、ポリアルキルアクリレートおよびポリイソブチレンから選ばれる１種または２種以上を用いることが好ましい。また、低分子ゲル化剤としては、１２−ヒドロキシステアリン酸、金属石けん、アミノ酸誘導体およびソルビトールから選ばれる１種または２種以上を用いることが好ましい。
【００１８】
ゲル化剤の添加量は、対象汚染領域に含まれる有機物の量に応じて適宜選定することができる。
【００１９】
注入井戸５から飽和層２に注入されたゲル化剤は、地下水の流れＡに沿って飽和層２中を移動し、有機物層３に到達する。そして、有機物層３に含まれる有機物はゲル化剤によってゲル化（不溶化）する。
【００２０】
揚水井戸６の上端には揚水ラインＬ２を介して揚水ポンプ８が連結されており、ゲル化しない一部の有機物および有機物と接触しなかったゲル化剤（以下、「未反応ゲル化剤」という。）は地下水と共に地上に汲み上げられる。採取された地下水は揚水ポンプ８からラインＬ３を通って油水分離槽９に送られ、有機物および未反応ゲル化剤が地下水から分離される。
【００２１】
油水分離槽９で有機物および未反応ゲル化剤を分離した後の地下水（以下、「処理水」という。）は、排水ラインＬ４から排出してもよいが、ラインＬ５から注水井戸５に送って飽和層２に戻すことによって、地下水を循環させることができる。
【００２２】
一方、油水分離槽９で地下水から分離された有機物および未反応ゲル化剤は、ラインＬ６を通ってゲル化剤回収装置１０に送られ、有機物と未反応ゲル化剤とにさらに分離される。有機物とゲル化剤とを分離する具体的手法としては、例えば、遠心分離、ろ過分離などが挙げられる。このようにして分離された有機物は、ラインＬ７から廃棄される。また、ゲル化剤は、そのまま回収してもよいが、ゲル化剤回収装置１０とラインＬ１とをラインＬ８を介して連結することによって、再び注入井戸５から飽和層２に添加することができる。
【００２３】
本実施形態によれば、地下水の上流側に設けられた注入井戸５からゲル化剤を飽和層２に添加するとともに、地下水を揚水井戸６から汲み上げることによって、地下水の動水勾配が形成される。そのため、注入井戸５から添加されるゲル化剤の飽和層２中での移動速度を高めることができ、また、ゲル化剤の到達範囲を十分に拡大することができる。その結果、有機物層３中の有機物の拡散を十分に抑制することができ、さらには、従来の方法では除去が困難であった汚染土壌中の油膜や油臭を十分に除去することができる。
【００２４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では揚水井戸６から汲み上げた揚水について油水分離処理を行う例を示したが、油水分離処理に代えて包接剤を用いた包接処理を行ってもよく、あるいは油水分離処理と包接処理とを組み合わせてもよい。特に、揚水井戸から汲み上げた地下水に起因する油臭がある場合には、包接処理を行うことが好ましい。包接剤としては、シクロデキストリン、カテキン、グラフト重合吸着剤、ナノカーボン、およびその他の工業用消臭剤が挙げられる。
【００２５】
また、上記の包接剤は、ゲル化剤による土壌の浄化を行った後、注入井戸５から飽和層２に注入してもよい。包接剤を飽和層２に注入することによって、残存油分に起因する油臭や油膜を十分に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明において好適に用いられる浄化システムの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…不飽和層（非帯水層）、２…飽和層（帯水層）、３…有機物層（汚染層）、４…地下水位、５…注入井戸、６…揚水井戸、７…ゲル化剤供給装置、８…揚水ポンプ、９…油水分離槽、１０…ゲル化剤回収装置。
【図１】
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