(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に空隙を介して多段に積み上げた複数の無蓋処理槽の各々に汚染土を冠水可能な深さで装入し、最上段槽へ土が冠水するまで注水し、前記冠水した水を下段槽へ排水手段経由で排水して該下段槽の土を冠水させ、前記冠水した水の下段槽への排水と該下段槽の土の冠水とを反復して水を最下段槽まで流下させ、各処理槽の汚染土中の好気性微生物を冠水時の水供給と排水時に除水される汚染土中への空気供給とにより活性化してなる汚染土の積み上げ式生物浄化方法。
【請求項２】
請求項１の浄化方法において、前記排水手段に各処理槽の底部から下段槽へ通じる水路を含めてなる汚染土の積み上げ式生物浄化方法。
【請求項３】
請求項１又は２の浄化方法において、前記排水手段を各処理槽の底部から該槽内の満水位まで上昇して隣接下段槽へ下降するサイホン式水路としてなる汚染土の積み上げ式生物浄化方法。
【請求項４】
請求項１又は２の浄化方法において、前記排水手段に各処理槽の底部と隣接下段槽との間の弁付き水路を含め、該弁を各処理槽の土が冠水するまで閉鎖し且つ排水時に開放してなる汚染土の積み上げ式生物浄化方法。
【請求項５】
請求項１又は２の浄化方法において、前記排水手段により各処理槽の底部を該槽より下段の処理槽の何れかと選択可能に接続し、各処理槽の土壌水分を継続的に監視し、各処理槽の土が冠水した水を該槽より下段の水分不足が検出された処理槽へ選択的に排水してなる汚染土の積み上げ式生物浄化方法。
【請求項６】
請求項１から５の何れかの浄化方法において、前記排水手段に各処理槽からの排水を下段槽へ散水する散水器を含めてなる汚染土の積み上げ式生物浄化方法。
【請求項７】
請求項１から６の何れかの浄化方法において、前記最上段槽の上方に空隙を介して雨水貯槽を積み上げ、雨水貯槽の水を最上段槽へ注水してなる汚染土の積み上げ式生物浄化方法。
【請求項８】
請求項７の浄化方法において、前記雨水貯槽を処理槽の何れかと選択可能に接続し、各処理槽の土壌水分を継続的に監視し、雨水貯槽の水を前記最上段槽への注水に代えて水分不足が検出された処理槽へ注水してなる汚染土の積み上げ式生物浄化方法。
【請求項９】
請求項７又は８の浄化方法において、前記最下段槽と雨水貯槽とを揚水路で接続し、最下段槽まで流下した水を雨水貯槽へ揚水して循環させてなる汚染土の積み上げ式生物浄化方法。
【請求項１０】
請求項１から９の何れかの浄化方法において、前記各処理槽に汚染土を風で土中に空気が到達し得る深さで装入してなる汚染土の積み上げ式生物浄化方法。
【請求項１１】
請求項１から９の何れかの浄化方法において、前記各処理槽内に該槽の内面から間隙を隔てて無蓋有孔底容器を設け、前記汚染土を各処理槽の容器内に装入し、前記装入した汚染土を容器の開口と底の孔とを介して空気と接触させてなる汚染土の積み上げ式生物浄化方法。
【請求項１２】
請求項１１の浄化方法において、前記容器に汚染土を風で土中に空気が到達し得る最大距離の２倍以下の深さで装入してなる汚染土の積み上げ式生物浄化方法。
【請求項１３】
汚染土を装入する複数の無蓋処理槽、各処理槽を相互に空隙を介して多段に積み重ねて保持する保持手段、最上段槽への注水手段、及び各処理槽と下段の処理槽との間の排水手段を備え、各処理槽に汚染土を冠水可能な深さで装入し、前記注水手段により最上段槽へ土が冠水するまで注水した水を前記排水手段により下段槽へ排水して該下段槽の土を冠水させ且つ冠水した水の下段槽への排水と該下段槽の土の冠水とを反復して水を最下段槽まで流下させる汚染土の積み上げ式生物浄化装置。
【請求項１４】
請求項１３の浄化装置において、前記排水手段を、各処理槽の底部から該槽内の満水位まで上昇して隣接下段槽へ下降するサイホン式水路としてなる汚染土の積み上げ式生物浄化装置。
【請求項１５】
請求項１３の浄化装置において、前記排水手段に、各処理槽の底部と隣接下段槽との間の弁付き水路、各処理槽の土の冠水を検知する検知手段、及び各処理槽の底部の弁を該槽の土の冠水検知まで閉鎖し且つ冠水検知後に開放する制御手段を含めてなる汚染土の積み上げ式生物浄化装置。
【請求項１６】
請求項１３の浄化装置において、前記排水手段に、各処理槽の底部を該槽より下段の処理槽の何れかと選択的に接続する選択装置、各処理槽の土の冠水を検知する検知手段、各処理槽の土の水分を測定する土壌水分計、及び各処理槽の土の冠水検知後に該槽と該槽より下段の水分不足が検出された処理槽とを選択装置により接続する制御手段を含めてなる汚染土の積み上げ式生物浄化装置。
【請求項１７】
請求項１３から１６の何れかの浄化装置において、前記排水手段に各処理槽からの排水を下段槽へ散水する散水器を含めてなる汚染土の積み上げ式生物浄化装置。
【請求項１８】
請求項１３から１７の何れかの浄化装置において、前記注水手段に最上段槽の上方に積み上げて保持する雨水貯槽を含めてなる汚染土の積み上げ式生物浄化装置。
【請求項１９】
請求項１８の浄化装置において、前記注水手段に、雨水貯槽を処理槽の何れかと選択的に接続する選択装置、各処理槽の土の水分を測定する土壌水分計、及び雨水貯槽と水分不足が検出された処理槽とを選択装置により接続する制御手段を含めてなる汚染土の積み上げ式生物浄化装置。
【請求項２０】
請求項１８又は１９の浄化装置において、前記最下段槽と雨水貯槽との間の揚水機付き揚水路、最下段槽の土の冠水を検知する検知手段、及び最下段槽の土の冠水検知に応じて揚水機を駆動する制御手段を設けてなる汚染土の積み上げ式生物浄化方法。
【請求項２１】
請求項１３から２０の何れかの浄化装置において、前記各処理槽内に該槽の内面から間隙を隔てて無蓋有孔底容器を設け、前記汚染土を各処理槽の容器内に装入してなる汚染土の積み上げ式生物浄化装置。
【請求項２２】
請求項２１の浄化装置において、前記容器の深さを風で土中に空気が到達し得る最大距離の２倍以下としてなる汚染土の積み上げ式生物浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は汚染土の積み上げ式生物浄化方法及び装置に関し、とくに汚染土を多段に積み上げて土中の好気性微生物の活性化により浄化する生物浄化方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油等の有機物その他の汚染物質で汚染された汚染土壌を浄化する方法として、汚染土壌に微生物の生育に必要な窒素・リン等の栄養物質と適度の水分と空気（又は酸素）とを供給し、汚染土壌中に存在している好気性の汚染物質分解微生物（以下、単に好気性微生物という。）を人為的に活性化させて汚染土壌中の汚染物質を分解する生物処理法が開発されている。生物処理法は汚染物質を直接分解する方法であり、二次廃棄物の発生がない、処理に要するエネルギーが少ない、物理・化学的処理のみでは難しい低い濃度まで浄化できる等の効果が期待されている。
【０００３】
従来の生物処理法では、掘削した汚染土壌（以下、汚染土ということがある。）を積み上げてパイルを作り、バックホー等の重機で定期的に汚染土を切り返して新鮮な空気を供給する方法（以下、切り返し法という。）、パイル状に積み上げた汚染土の下部又は中間部に通気パイプを介して強制的に空気を圧入又は吸引する方法（以下、強制通気法という。）等により汚染土へ酸素を供給する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の生物処理法には以下のような問題点がある。
【０００５】
（ａ）切り返し法では、パイルの崩壊を防止すると共に重機の作業性を確保するため、パイルの積み上げ高さは1.5ｍ程度が限界である。また、パイルの両側に重機の移動スペース（幅５ｍ程度）が必要であり、パイルに重機が乗り上げると重機の重量で切り返しの効果が減殺されるためパイル幅も５ｍ程度が限界となる。このため、切り返し法で大量の汚染土を処理するためには細長いパイルの列として積み上げる必要があり、広大な敷地が必要となる。狭い汚染土壌現場では汚染土を切り返し法でオンサイト処理することは困難である。
【０００６】
（ｂ）強制通気法では、パイルの周囲に構造体を設けて崩壊を防止し、パイルの下部及び中間部に通気パイプを複数段埋設できるので、切り返し法よりパイルを高く積み上げることが可能である。しかし、あまり高く積み上げると圧密等より通気が困難な部分が発生し易くなるため、積み上げ高さには限界がある。また、圧密等が発生した場合には切り返し作業が必要となるため、強制通気法でも細長いパイルの列を積み上げる広い敷地が必要となる。
【０００７】
（ｃ）汚染土が乾燥して好気性微生物の生育が阻害される程度に水分が低下した場合は、散水等による水分供給が必要となる。自然の雨水の利用も考えられるが、雨水の量が多いと水がパイルの斜面を流れ落ちてしまい、積み上げたパイルの内部まで水分を供給することが難しい。強制通気法では少しずつ散水したり、切り返し法では切り返し時に散水する必要があるため、自然の雨水では効果的な水分供給は難しい。また、雨が汚染土と接触し、汚染物質を含む水（例えば油膜が浮いた水）となって周囲に流出すると汚染の拡大を招くので、パイルの周囲に水路や排水槽を設けてパイルからの排水を処理する必要がある。広大な敷地になると大雨の時にも対応するためには大容量の排水槽が必要となるため、従来の生物処理法ではパイルをシートで被覆して雨水の利用を制限しているのが現実である。切り返し法では、シートを作業前に取り外して作業後に被せる手間が加わるので、シートの被覆が作業効率の低下の原因となっている。自然の雨水を利用できる生物処理法の開発が望まれている。
【０００８】
（ｄ）従来の生物浄化法は、汚染濃度にもよるが、浄化完了までに数ヶ月程度を要する。従来の生物処理法では、重機や通気装置を長期間駆動するためエネルギー消費量が多くなり、コストが嵩む問題点がある。エネルギーの大量消費は環境面からも好ましくない。エネルギー消費の少ない生物処理法の開発が望まれている。
【０００９】
そこで本発明の目的は、広い敷地を必要としない汚染土の積み上げ式生物浄化方法及び装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
図１の実施例及び図６の流れ図を参照するに、本発明による汚染土の積み上げ式生物浄化方法は、相互に空隙13を介して多段に積み上げた複数の無蓋処理槽101〜106の各々に汚染土１を冠水可能な深さで装入し、最上段槽101へ土１が冠水するまで注水し、冠水した水５を下段槽（例えば10i）へ排水手段20経由で排水して該下段槽10iの土１を冠水させ、前記冠水した水５の下段槽（例えば10i+1）への排水と該下段槽10i+1の土１の冠水とを反復して水５を最下段槽106まで流下させ、各処理槽101〜106の汚染土１中の好気性微生物を冠水時の水供給と排水時に除水される汚染土１中への空気供給とにより活性化してなるものである。
【００１１】
好ましくは、排水手段20に各処理槽10iの底部から隣接下段槽10i+1へ通じる水路33を含める。更に好ましくは、最上段槽101の上方に空隙13を介して雨水貯槽31を積み上げ、雨水貯槽31の水５を最上段槽101へ注水する。最下段槽106と雨水貯槽31とを揚水路36で接続し、最下段槽106まで流下した水５を雨水貯槽31へ揚水して循環させることができる。
【００１２】
また、図１のブロック図を参照するに、本発明による汚染土の積み上げ式生物浄化装置は、汚染土１を装入する複数の無蓋処理槽101〜106、各処理槽10iを相互に空隙13を介して多段に積み重ねて保持する保持手段14、最上段槽101への注水手段30、及び各処理槽10iと下段の処理槽（例えば10i+1）との間の排水手段20を備えてなるものである。各処理槽10iに汚染土１を冠水可能な深さで装入し、注水手段30により最上段槽101へ土が冠水するまで注水した水５を排水手段20により下段槽（例えば10i）へ排水して該下段槽10iの土を冠水させ且つ冠水した水５の下段槽（例えば10i+1）への排水と該下段槽10i+1の土の冠水とを反復して水５を最下段槽106まで流下させる。
【００１３】
図１に示すように、排水手段20に、各処理槽10iの底部と隣接下段槽10i+1との間の弁22付き水路21、各処理槽10iの土１の冠水を検知する検知手段41、及び各処理槽10iの底部の弁22を該槽10iの土１の冠水検知まで閉鎖し且つ冠水検知後に開放する制御手段40を含めることができる。また図２に示すように、排水手段20を、各処理槽10iの底部から該槽10i内の満水位まで上昇して隣接下段槽10i+1へ下降するサイホン式水路24としてもよい。
【００１４】
好ましくは、注水手段30に最上段槽101の上方に積み上げて保持する雨水貯槽31を含める。更に好ましくは、最下段槽106と雨水貯槽31との間の揚水機37付き揚水路36、最下段槽106の土１の冠水を検知する検知手段42、及び最下段槽106の土１の冠水検知に応じて揚水機37を駆動する制御手段40を設ける。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、６個の無蓋処理槽101〜106を積み上げた本発明の浄化装置の一実施例を示す。処理槽10の一例を図４に示す。図示例の処理槽10は、側壁11a、11b、11c、11dと底壁11eとを４つの保持手段14で水密に結合し、頂面を無蓋開口とした井筒型のものである。処理槽10の大きさを、例えば縦５〜10ｍ、横５〜10ｍ、深さ70〜110cm程度とすることができる。底壁11e、側壁11a〜11d、及び保持手段14を汚染土１及び水５が漏出しない適当な材料製とし、例えばステンレス鋼製又は亜鉛どぶ付け鋼製とすることができる。
【００１６】
処理槽10の形状は矩形に限定されず、大きさも後述する積み上げ時の作業性や安定性を考慮して適当に決めることができる。また、処理槽10から浄化終了後の汚染土１の排出を容易にするため、例えば処理槽10の側面11の一部を外側へ開く構造としてもよい。また、運搬・保管時の嵩張りを避けるため処理槽10を折り畳み又は分解可能な構造としてもよい。
【００１７】
図示例の処理槽10は、保持手段14の頂部で他の処理槽10の対応する保持手段14の底部を支持することにより、図１に示すように多段に積み上げて保持できる。また、保持手段14の頂端を側壁11の頂端より例えば10cm程度上方に突出させることにより、多段に積み上げた処理槽10の相互間に10cm程度の空隙13をつくることができる。空隙13は各処理槽10内に風を送る通路となる。例えば保持手段14を、積み上げ時に上下の処理槽10の保持手段14が相互にしっかりと連結する嵌め込み式のパイプ構造とする。但し、保持手段14は複数の処理槽10を相互に空隙13を介して多段に積み重ねて保持できるものであれば足り、図示例に限定されない。
【００１８】
図１の浄化装置は、多段に積み上げた最上段の処理槽（最上段槽）101へ水５を注水する注水手段30を有する。図示例の注水手段30は、最上段槽101の上方に積み上げて保持する雨水貯槽31と、雨水貯槽31の底部の弁34付き注水路33と、注水路33に連通し最上段槽101の開口に臨む散水器35とを有する。例えば空の処理槽10を雨水貯槽31として利用できる。弁34の開放により、雨水貯槽31に貯めた水を注水路33及び散水器35経由で最上段槽101へ注水する。注水手段30の弁34の開閉は制御手段40で制御できる。注水手段30は図示例に限定されず、例えば浄化ヤード２に設けた排水槽６（図１（Ｂ）参照）から最上段槽101へ揚水する揚水機（図示せず）を注水手段30に含めてもよい。
【００１９】
また図示例の浄化装置は、多段に積み上げた各処理槽10iの水を隣接する下段の処理槽（隣接下段槽）10i+1へ排水する排水手段20を有する。図４に示す処理槽10には排水手段20が一体的に取り付けられている。図示例の排水手段20は、処理槽10iの底部と隣接下段槽10i+1との間の弁22付き水路21、及び水路21に連通し隣接下段槽10i+1の開口に臨む散水器35を有する。弁22の閉鎖により処理槽10iに水を貯め、弁22の開放により処理槽10iに貯めた水を散水器35経由で隣接下段槽10i+1へ排水する。図示例の散水器35を、処理槽10の補強効果のある剛性金属製とすることができる。排水手段20の弁22の開閉も制御手段40で制御できる。制御手段40の一例は弁開閉プログラム内蔵のコンピュータである。
【００２０】
排水手段20を、弁22付き水路21に代えて、例えば図２に示すサイホン式水路24としてもよい。サイホン式水路24によれば、可動部なしに処理槽10iへの貯水と隣接下段槽10i+1への排水とが可能となる。例えば、各処理槽10iの底部から該槽10i内の満水位まで上昇して隣接下段槽10i+1へ下降するサイホン式水路24とすれば、同図（Ｂ）のように各処理槽10iに満水位まで水を貯め、満水位に達した水を隣接下段槽10i+1へ排水することができる（同図（Ｃ）参照）。但し、弁22付き水路21やサイホン式水路24以外の従来技術に属する他の排水装置を排水手段20として用いてもよい。
【００２１】
図１の浄化装置を用いた本発明の浄化方法の流れ図の一例を図６に示す。以下、同流れ図を参照して本発明の浄化方法を説明する。先ずステップS01において、複数の処理槽10にそれぞれ汚染土１を冠水可能な深さで装入する。土質や汚染物質濃度に応じて汚染土１の深さを調整することが望ましい。また、後述するように汚染土１を風で土中に空気が到達し得る深さで装入すれば、圧密等を避けて汚染土１の全体へ空気を供給できる。
【００２２】
ステップS02において、汚染土１が装入された各処理槽10をクレーン等の重機により多段に積み上げ、保持手段14により相互に空隙13を介して保持する。例えば、クレーンで吊り上げた処理槽10の保持手段14を下段の処理槽10の保持手段14に嵌め込みながら順次積み上げる。更に最上段槽101の上方に雨水貯槽31を積み上げ、雨水貯槽31に雨水を貯える（ステップS03）。雨水不足の場合は工業用水や浄化用水を雨水貯槽31に補充してもよい。必要に応じて、好気性微生物の育成に必要な栄養物質を雨水貯槽31の水５に溶解し又は処理槽10の汚染土１に混合することができる。なお、図１では最下段の処理槽106の下方に脚部12を設け、処理槽10の周囲に作業員の足場３を併せて組み上げているが、脚部12及び足場３は本発明に必須のものではない。
【００２３】
汚染土１が装入された各処理槽10は垂直方向に積み上げることができる。汚染土１をパイル状に積み上げる従来方法では、パイル側面を法面とする必要があるため積み上げ高さは1.5ｍ程度が限界であった。本発明では積み上げ高さを15ｍ以上とすることが可能であり、重機の作業面積や処理槽10周囲の足場３（図１参照）等の設置面積を考慮しても、従来のパイル高さ1.5ｍに比し実質上同じ敷地面積で10倍程度の汚染土１の処理が期待できる。また、地盤に傾斜や凸凹があっても処理槽10が水平に積み上がるように脚部を調整すればよいので、従来方法に比し敷地形状の制約が少ない。しかも、処理槽10の相互間に空隙13を設けるので、高く積み上げた場合でも汚染土１の全体に空気を送り込むことができる。
【００２４】
図１の実施例では処理槽10を浄化ヤード２に積み上げている。図示例の浄化ヤード２は防水構造であり、例えばアスファルト製堰堤４を周囲に設けて処理槽10からの流出水をヤード内である程度貯水し、溢れた水を排水槽６に導く。但し、本発明は雨を受ける面積を小さくできるので、大雨時にも雨水貯槽31に余裕を持って貯水することができ、汚染物質を含む雨水の流出を最小限に抑えることができる。従って、浄化ヤード２や排水槽６は本発明に必須のものではない。
【００２５】
ステップS06〜S08は注水手段30による最上段槽101への注水処理を示す。ステップS06において制御手段40により最上段槽101の排水手段20の弁22を閉鎖すると共に注水手段30の弁34を開放し、雨水貯槽31に貯めた水５を注水路33及び散水器35経由で最上段槽101の土１が冠水するまで注水する（ステップS07〜S08）。最上段槽101の土１が冠水したのち、ステップS09へ進む。
【００２６】
ステップS09〜S11は各処理槽10iから隣接下段槽10i+1への排水処理を示す。各処理槽10i（例えば最上段槽101）の土１が冠水した後、又は冠水して土壌の空隙が十分に浸水するように所要時間置いた後、ステップS09で制御手段40により処理槽10iの弁22を開放すると共に隣接下段槽10i+1の弁22を閉鎖し、処理槽10iの水５を排水路21及び散水器23経由で隣接下段槽10i+1へ排水して隣接下段槽10i+1の土１を冠水させる（ステップS10〜S11）。更に下段の処理槽10がある場合はステップS12からS09へ戻り、処理槽10i+1の弁22を開放すると共に隣接下段槽10i+2の弁22を閉鎖し、処理槽10i+1の水５を隣接下段槽10i+2へ排水して隣接下段槽10i+2の土１を冠水させる。ステップS09〜S11の繰り返しにより、各処理槽10iの土１の冠水と冠水した水５の排水とを反復しながら最下段槽106まで水５を流下させることができる。
【００２７】
図１では、各処理槽10の土１の冠水を制御手段40の冠水検知手段41で検知する。例えば冠水検知手段41に各処理槽10の土１の冠水に要する注水時間を記憶し、弁34、22の開放から所要注水時間の経過をもって各処理槽10の土１の冠水を検知する。各処理槽10の土１が冠水する所要注水時間は、各処理槽10の容積、装入した汚染土１の容積及び空隙率等から算出できる。また図１の最下段槽106に示すように各処理槽10内に水位計を設け、その水位計の出力により冠水検知手段41が各処理槽10の土１の冠水を検知してもよい。なお図２のサイホン式水路24によれば冠水検知手段41は不要である。水５の水量は各処理槽10を通過する際に徐々に減少するが、この減少を考慮して十分な量の水５を最上段槽101へ注水すれば、各処理槽10の土１を順次冠水させることが可能である。雨水貯槽31の水を全て使っても不足する場合は、外部から水を補充してもよい。
【００２８】
汚染土１を水５で冠水させることにより、汚染土１の全体に水分を供給できる。水５に栄養物質を溶解しておけば、水分と共に栄養物質も汚染土１の全体に行き渡る。また、処理槽10iの汚染土１は隣接下段槽10i+1への排水時に除水され、除水の際に汚染土１中の間隙に空気が進入するので、汚染土１の全体に空気を供給できる。汚染土１中の好気性微生物は、こうして供給された水分と空気と必要な栄養物質とにより活性化され、汚染物質を分解する。
【００２９】
ステップS13〜S14は、最下段槽106まで流下した水５を雨水貯槽31へ戻す処理を示す。この場合は、図１に示すように、最下段槽106と雨水貯槽31との間に揚水機37付き揚水路36を設ける。ステップS13において制御手段40により最下段槽106の弁22を開放すると共に注水手段30の弁34を閉鎖し、ステップS14において制御手段40により揚水機37を駆動して最下段槽106から雨水貯槽31へ揚水する。ステップS13〜S14は、例えば最下段槽106に設けた水位計による土１の冠水の検知に応じて起動する。
【００３０】
ステップS15において汚染土１の浄化を終了するか否かを判断し、浄化処理を継続する場合はステップS04へ戻り、上述したステップS06〜S14を繰り返して水５を循環させる。ステップS06〜S14は、各処理槽10の汚染土１が好気性微生物の生育に適した半乾燥状態と湿潤状態とを繰り返すように、適当な時間間隔で間欠的に繰り返すことができる。例えば、ステップS04において足場３等を利用して定期的に各処理槽10の汚染土１をサンプリングし、ステップS05において汚染土１の水分や汚染物質濃度を測定することによりステップS06〜S14の繰り返し時期を決定する。また、図３に示すように各処理槽10に土壌水分計26（例えば電気抵抗式又は浸透圧式）を設け、ステップS04〜S05において各処理槽10の土壌水分を継続的に監視し、好気性微生物の活性化が阻害される程度の水分低下（以下、水分不足ということがある。）の検出に応じて自動的にステップS06〜S14を繰り返してもよい。汚染土１の汚染物質濃度が十分減少したときはステップS15で浄化を終了し、クレーン等の重機で各処理槽10を吊り下ろす。その後、浄化された土を処理槽10から回収して原位置等に埋め戻し、又は仮置き場へ移動させる（ステップS16）。
【００３１】
本発明によれば、垂直に高く積み上げた汚染土の全体に好気性微生物の活性化に必要な水分及び空気を供給できるので、汚染土の浄化施設の省スペースが図れる。また、汚染された雨水の周囲への流出を最小限に抑えつつ雨水を汚染土の浄化に利用することができるので、浄化施設の雨水対策を極めて簡単化できる。更に、従来方法に比し僅かなエネルギーで汚染土を浄化できるので、省エネルギー且つ経済的な汚染土の浄化技術といえる。
【００３２】
こうして本発明の目的である「広い敷地を必要としない汚染土の積み上げ式生物浄化方法及び装置」の提供が達成できる。
【００３３】
【実施例】
図３は、雨水貯槽31と各処理槽10とを選択装置39で接続した本発明の他の実施例を示す。図示例の選択装置39は、雨水貯槽31と各処理槽10とに沿って延在する水路39bと、水路39b上に設けた各処理槽10と対応する多段の切替弁39aと、各切替弁39aに連通し各処理槽10の開口に臨む散水器39cとを有する。多段の切替弁39aの切り替えにより、雨水貯槽31を処理槽10の何れかと選択的に接続し、各処理槽10iの底部を該槽10iより下段の処理槽10j（j＞i）の何れかと選択的に接続することができる。
【００３４】
図３の実施例では各処理槽10に土壌水分計26を設け、各土壌水分計26の測定値に基づき制御手段40が水分不足の処理槽10jを検出する。水分不足の処理槽10jが検出された場合は制御手段40が選択装置39の各切替弁39aを適当に切り替え、雨水貯槽31の水５を水分不足の処理槽10へ注水する。また、各処理槽10iにおいて土冠水後の水５を、該槽10iより下段の水分不足の処理槽10jへ選択的に排水するか又は揚水路36経由で雨水貯槽31へ戻す。こうして各処理槽10の汚染土１の水分に基づき水５を循環させる。この循環により、各処理槽10の汚染土１の半乾燥状態と湿潤状態との均一化を図り、汚染土全体の均一な浄化が期待できる。
【００３５】
本発明者等の実験結果によれば、土壌性状にもよるが、栄養物質を混合した汚染土１の表面から30cm〜50cmの深さまでは自然の風により好気性微生物の生育に必要な空気が到達し、水分を適当に保持すれば生物浄化が進む。従って、図１〜３の各処理槽10に装入する汚染土１の深さを、風で土中に酸素が到達し得る最大距離ｄ以下、例えば30cm〜50cmとすれば、圧密等による通気抵抗の増大を避けつつ各処理槽10の汚染土１の全体に好気性微生物の活性化に必要な空気を供給できる。
【００３６】
図５は、汚染土１の装入量を増やした処理槽10の他の例を示す。同図の処理槽10の内側には、同図（Ｂ）に示すように、槽10の内面から間隙15を隔てて無蓋有孔底容器16が設けられている。汚染土１を各処理槽10の容器16内に装入する。同図（Ａ）は無蓋有孔底容器16の一例を示す。同図の容器16は底壁17及び側壁18をメッシュ状としているが、側壁18は必ずしも有孔とする必要はない。容器16の底壁17の孔の大きさは汚染土１の粒度によるが、汚染土１が落下しない程度の適当な大きさ、例えば数mm〜10mm程度の大きさとすることができる。底壁17に汚染土１の落下防止用の適当なフィルタを設けてもよい。また、容器16の無蓋開口に適当な通気性の蓋を取り付けてもよい。
【００３７】
図５に示す無蓋有孔底容器16は、処理槽10の内壁との間に間隙15をつくる張り出し部19を有する。同図（Ｃ）に示すように、張り出し部19がつくる間隙15を介して容器16の底部に送風し、容器16の開口と底壁17の孔とを介して汚染土１を空気と接触させる。従って、開口のみで空気を送る場合に比し、同図の処理槽10では装入する汚染土１の深さを増やすことができる。例えば、汚染土１の深さを風で土中に酸素が到達し得る最大距離ｄ（＝30cm〜50cm）の２倍（＝60cm〜100cm）に増やしても、通気抵抗の増大を避けつつ汚染土１の全体へ空気を供給できる。図示例の無蓋有孔底容器16は、風で土中に空気が到達し得る最大距離ｄの２倍以下の深さとし、装入した汚染土１の全体への空気供給を可能としたものである。
【００３８】
図５の処理槽10は非常に通気がよいため逆に汚染土１が乾燥しすぎる懸念があるが、好気性微生物は半乾燥状態でも生育上の問題はなく、図６のステップS04〜S15の適当な時間間隔での繰り返しにより水分不足の発生を防止できる。また、半乾燥状態と湿潤状態とを頻繁に繰り返すことにより、汚染土１の全体に新鮮な空気を効果的に供給できる。図５の処理槽10によれば、処理槽１を高く積み上げた場合の単位面積当たりの汚染土収容効率を高めることができ、本発明における更なる省スペース・省エネルギー化が期待できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の汚染土の積み上げ式生物浄化方法及び装置は、相互に空隙を介して多段に積み上げた複数の無蓋処理槽の各々に汚染土を冠水可能な深さで装入し、最上段槽へ土が冠水するまで注水した水を下段槽へ排水して該下段槽の土を冠水させ且つ冠水した水の下段槽への排水と該下段槽の土の冠水とを反復して水を最下段槽まで流下させるので、次の顕著な効果を奏する。
【００４０】
（イ）高く積み上げた汚染土の全体に好気性微生物の活性化に必要な水分及び空気を供給できるので、汚染土浄化施設の省スペースを図れる。
（ロ）省敷地型であるため、空き地のない汚染土壌現場等でもオンサイト浄化施設を容易に構築できる。
（ハ）雨を受ける面積を小さくできるので、汚染土から周囲への雨水の流出を最小限に抑え、浄化施設の雨水対策を簡単化できる。
（ニ）最上段に雨水貯槽を設ければ、無駄なく雨水の利用が可能である。
（ホ）最下段槽まで流下した水を最上段槽へ戻して循環させることにより、水に含まれる汚染物質も最終的に生物浄化することができる。
（ヘ）水の自然流下を利用するので、浄化施設の稼動に要するエネルギーを大幅に削減でき、土壌浄化を経済的に進めることができる。
（ト）エネルギー消費が少ないので、環境に対する負荷が小さい技術である。
（チ）各処理槽の汚染土を風で土中に酸素が到達し得る深さとすれば、切り返し作業なしに放置したまま汚染土全体の浄化が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明の一実施例の説明図である。
【図２】は、本発明の他の実施例の説明図である。
【図３】は、本発明の更に他の実施例の説明図である。
【図４】は、本発明で使用する処理槽の一例の説明図である。
【図５】は、本発明で使用する処理槽の他の例の説明図である。
【図６】は、本発明方法の流れ図の一例である。
【符号の説明】
１…汚染土              ２…浄化ヤード
３…足場                ４…堰堤
５…水                  ６…排水槽
10…無蓋処理槽
11…処理槽壁            12…脚部
13…空隙                14…保持手段
15…間隙                16…無蓋有孔底容器
17…有孔底壁            18…有孔側壁
19…張り出し部          20…排水手段
21…水路                22…弁
23…散水器              24…サイホン式水路
26…土壌水分計          30…注水手段
31…雨水貯槽            32…オーバーフロー管
33…注水路              34…弁
35…散水器              36…揚水路
37…揚水機              38…サイホン式水路
39…選択装置            39a…切替弁
39b…水路               39c…散水器
40…制御手段            41…冠水検知手段
42…冠水検知手段
【図１】
0003907527.tif 000002
【図２】
0003907527.tif 000003
【図３】
0003907527.tif 000004
【図４】
0003907527.tif 000005
【図５】
0003907527.tif 000006
【図６】
0003907527.tif 000007