(57)【要約】【課題】低透水性地盤に適用可能な汚染土壌または地下水の浄化方法および装置を提供する。【解決手段】揮発性有機化合物で汚染された透水性の低い汚染土壌６または地下水を原位置で浄化する方法であって、汚染土壌６に、微細気泡と、汚染土壌６中に生息している微生物による揮発性有機化合物の分解を促進させるための栄養剤とを注入しながら、この土壌を混合攪拌するようにする。このようにすれば、低透水性地盤に土壌浄化用の微細気泡および栄養剤を確実に供給することができ、揮発性有機化合物で汚染された汚染土壌または地下水を安価に浄化することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性有機化合物で汚染された透水性の低い汚染土壌または地下水を原位置で浄化する方法であって、
前記汚染土壌に、微細気泡と、前記汚染土壌中に生息している微生物による揮発性有機化合物の分解を促進させるための栄養剤とを注入しながら、前記汚染土壌を混合攪拌することを特徴とする汚染土壌または地下水の浄化方法。
【請求項２】
前記微細気泡は、ミリバブルおよび直径５０μｍ以下のマイクロバブルや直径１μｍ以下のナノバブルであることを特徴とする請求項１に記載の汚染土壌または地下水の浄化方法。
【請求項３】
揮発性有機化合物で汚染された透水性の低い汚染土壌または地下水を原位置で浄化する装置であって、
前記汚染土壌に、微細気泡と、前記汚染土壌中に生息している微生物による揮発性有機化合物の分解を促進させるための栄養剤とを注入しながら、前記汚染土壌を混合攪拌することを特徴とする汚染土壌または地下水の浄化装置。
【請求項４】
前記微細気泡は、ミリバブルおよび直径５０μｍ以下のマイクロバブルや直径１μｍ以下のナノバブルであることを特徴とする請求項３に記載の汚染土壌または地下水の浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベンゼン等の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）で汚染された汚染土壌または地下水の浄化方法および装置に関し、特に、低透水性地盤の浄化に好適な汚染土壌または地下水の浄化方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ベンゼンや油等の揮発性有機化合物で汚染された汚染土壌中に酸素と栄養剤を供給し、土着の微生物の分解活性を高めて汚染土壌を原位置にて浄化する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の油汚染土壌浄化方法は、栄養源（分解促進物質）と微細気泡含有水とを各々注入井戸に入れ、微生物の作用により土壌中の油を分解するものである。ここで、栄養源（分解促進物質）は注入井戸の上部から供給し、微細気泡含有水は注入井戸の下部から供給することが示されている。
【０００４】
一方、揮発性有機化合物による汚染区域に井戸を設置し、浄化を実施する前に汚染物質が滞留した浸透部を高圧水の噴出によって攪拌することで、揮発性有機化合物を地下水中に拡散させて汚染土壌および地下水を浄化することが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−６３０４号公報
【特許文献２】特開２００２−８６１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記の従来の特許文献１等の浄化方法は、浄化対象の地盤内に井戸を構築し、この井戸を通じて周囲の土壌に液状の栄養源や空気を送り込む手法であるため、適用可能な土質は砂や礫等の透水性の高い地盤に限られていた。この浄化方法を、粘土やシルト等の透水性の低い地盤に適用する場合には、膨大な本数の井戸を構築する必要が生じたり、浄化が困難になることがあった。このため、低透水性地盤に適用可能な浄化技術の開発が望まれていた。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低透水性地盤に適用可能な汚染土壌または地下水の浄化方法および装置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】
【０００８】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１に係る汚染土壌または地下水の浄化方法は、揮発性有機化合物で汚染された透水性の低い汚染土壌または地下水を原位置で浄化する方法であって、前記汚染土壌に、微細気泡と、前記汚染土壌中に生息している微生物による揮発性有機化合物の分解を促進させるための栄養剤とを注入しながら、前記汚染土壌を混合攪拌することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る汚染土壌または地下水の浄化方法は、上述した請求項１において、前記微細気泡は、ミリバブルおよび直径５０μｍ以下のマイクロバブルや直径１μｍ以下のナノバブルであることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係る汚染土壌または地下水の浄化装置は、揮発性有機化合物で汚染された透水性の低い汚染土壌または地下水を原位置で浄化する装置であって、前記汚染土壌に、微細気泡と、前記汚染土壌中に生息している微生物による揮発性有機化合物の分解を促進させるための栄養剤とを注入しながら、前記汚染土壌を混合攪拌することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項４に係る汚染土壌または地下水の浄化装置は、上述した請求項３において、前記微細気泡は、ミリバブルおよび直径５０μｍ以下のマイクロバブルや直径１μｍ以下のナノバブルであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、揮発性有機化合物で汚染された透水性の低い汚染土壌または地下水を原位置で浄化する方法であって、前記汚染土壌に、微細気泡と、前記汚染土壌中に生息している微生物による揮発性有機化合物の分解を促進させるための栄養剤とを注入しながら、前記汚染土壌を混合攪拌するので、低透水性地盤に土壌浄化用の微細気泡および栄養剤を確実に供給することができ、揮発性有機化合物で汚染された汚染土壌または地下水を安価に浄化することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明に係る汚染土壌または地下水の浄化装置の実施例を示す側断面図である。
【図２】図２は、微細気泡の特徴を説明する図である。
【図３】図３は、微細気泡を用いた場合の浄化状況を示す図である。
【図４】図４は、微細気泡を用いない場合の浄化状況を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る汚染土壌または地下水の浄化方法および装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００１５】
図１に示すように、本発明に係る汚染土壌または地下水の浄化装置１０（以下、単に「浄化装置」という。）は、揮発性有機化合物で汚染された透水性の低い汚染土壌６または地下水を原位置で浄化する方法であって、汚染土壌６に、酸素を含む微細気泡と栄養剤とを注入しながらこの土壌を混合攪拌するものである。その結果、これらが混合された浄化範囲１２が形成される。
【００１６】
浄化装置１０は、地表８に設けた栄養剤貯槽１４と微細気泡液生成装置１６と攪拌槽１８と攪拌用重機２０とを備える。栄養剤貯槽１４は、汚染土壌６中に生息している微生物による揮発性有機化合物の分解を促進させるための液状の栄養剤を貯留する貯槽である。また、微細気泡液生成装置１６は微細気泡を含む液体を発生するための装置である。
【００１７】
栄養剤貯槽１４内の栄養剤と、微細気泡液生成装置１６で発生した微細気泡を含む液体は、攪拌槽１８に送られ、混合攪拌されるようにしてある。攪拌槽１８内の栄養剤と微細気泡の混合物は、攪拌用重機２０に送られるようにしてある。
【００１８】
一方、攪拌用重機２０には攪拌機構２２が備わっており、この機構２２で汚染土壌６を攪拌することにより土壌６に浄化範囲１２を構築する。なお、攪拌用重機２０としては、深層地盤改良処理などに用いる攪拌用重機を利用することが可能である。
【００１９】
攪拌機構２２で浄化範囲１２を構築する際に、微細気泡と栄養剤の混合物を汚染土壌６に注入しながら、この土壌を混合攪拌する。これにより、低透水性地盤内の土壌６に土壌浄化用の微細気泡および栄養剤を確実に供給することができ、ベンゼン等の揮発性有機化合物で汚染された汚染土壌または地下水を安価に浄化することができる。
【００２０】
ここで、微細気泡は、ミリバブルおよび直径５０μｍ以下のマイクロバブルや直径１μｍ以下のナノバブルである。例えば、直径５０μｍ以下のマイクロバブルまたはミリバブルを含む。微細気泡の原料としては、空気や酸素、オゾン等を用いることができる。また、微細気泡を含む液体の原料としては、水道水や地下水等を用いることができる。
【００２１】
直径５０μｍ以下の微細気泡の特徴としては、図２に示すように、通常の気泡（数ｍｍ〜５０μｍ程度）に比べて（１）水中での上昇速度が遅い、（２）気泡内の圧力が高い、（３）気液面積が大きい、（４）気泡表面が負に帯電していることなどが知られている（参考文献「微細気泡の最新技術、高橋他、エヌ・ティー・エス、２００６年」参照）。なお、図２に示すように、通常の気泡は、水中を上昇し、表面で破裂する。マイクロバブルは、水中で縮小して最終的には消滅する。ナノバブルは、長期間にわたって水中に存在するという特徴がある。
【００２２】
また、微細気泡の数や粒径分布などは製造原理によって異なっており、代表的な製造原理としては、（１）加圧溶解方式、（２）旋回方式、（３）スタティックミキサー方式などがある（参考文献「マイクロバブル発生法と工業装置への適用、寺坂、環境浄化技術、ｖｏｌ．６（１１）、ｐｐ．１３−１７、２００７年」参照）。
【００２３】
微細気泡は水中に溶け易く、あるいは長期間保持され易いため、地下水中の溶存酸素量が増加し、土壌中の好気性微生物の活性化を促進することができる。
【００２４】
次に、微細気泡を用いた場合と用いない場合の浄化効果の違いについて、シルト層と飽和層と不飽和層からなる土壌を例にとり説明する。
【００２５】
図３は、微細気泡を用いた場合の土壌中の浄化状況の概念図を示したものである。図３に示すように、シルト層と飽和層と不飽和層からなる土壌に設けた孔に微細気泡を含む液体と栄養剤を注入すると、微細気泡を含む液体と栄養剤の土壌への供給エリアは広くなるので、広範囲の好気性微生物の活性化が早期に促進される。これにより、短期間で確実な浄化が可能となる。しかも、この浄化効果は土壌中で長期間維持される。
【００２６】
これに対し、微細気泡を用いない従来の浄化方法の場合には、図４に示すように、酸素ガスの土壌への供給エリアが狭くなるので好気性微生物の活性化の範囲が狭まり、浄化効率は微細気泡を用いる本発明に比べて劣る。酸素ガスを常時供給する手間やガス回収設備等も必要となるので、これによるコストアップを招くというデメリットもある。
【００２７】
以上説明したように、本発明によれば、揮発性有機化合物で汚染された透水性の低い汚染土壌または地下水を原位置で浄化する方法であって、前記汚染土壌に、微細気泡と、前記汚染土壌中に生息している微生物による揮発性有機化合物の分解を促進させるための栄養剤とを注入しながら、前記汚染土壌を混合攪拌するので、低透水性地盤に土壌浄化用の微細気泡および栄養剤を確実に供給することができ、揮発性有機化合物で汚染された汚染土壌または地下水を安価に浄化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上のように、本発明に係る汚染土壌または地下水の浄化方法および装置は、汚染土壌や地下水を原位置で浄化する場合に有用であり、特に、低透水性地盤の汚染土壌や地下水を浄化するのに適している。
【符号の説明】
【００２９】
６  土壌
８  地表
１０  汚染土壌または地下水の浄化装置
１２  浄化範囲
１４  栄養剤貯槽
１６  微細気泡液生成装置
１８  攪拌槽
２０  攪拌用重機
２２  掘削攪拌機構
【図１】
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【図２】
2012040476.tif 000004
【図３】
2012040476.tif 000005
【図４】
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