(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
土壌中の不飽和層を貫通して帯水層に達する井戸を立設し、井戸内で帯水層に形成した開口から井戸内に貯留された地下水中の有害物質を除去するための方法であって、
上記井戸内に貯留された地下水をオゾンを含有する気体で曝気し、上記地下水中の有害物質を、オゾンの酸化作用により分解し、有害物質が除去された地下水を、上記井戸中に供給された気体のエアリフト効果により揚水後、上記井戸内に設けた還流手段から土壌中の不飽和層に還流させるようにしたことを特徴とする地下水中有害物質の除去方法。
【請求項２】
上記井戸内に貯留された地下水に紫外線を照射する紫外線照射手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の地下水中有害物質の除去方法。
【請求項３】
上記気体がオゾンと酸素と酸化剤とを含有することを特徴とする請求項１または２に記載の地下水中有害物質の除去方法。
【請求項４】
上記気体がオゾンと空気と酸化剤とを含有することを特徴とする請求項３に記載の地下水中有害物質の除去方法。
【請求項５】
上記酸化剤が、過酸化水素または次亜塩素酸から選択されることを特徴とする請求項３または４に記載の地下水中有害物質の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下水中の有害物質を除去するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地下水中に存在する、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を始めとする有害物質を除去する方法として、土壌中に井戸を立設し、井戸内に貯留された地下水を汲み上げ、汲み上げられた地下水から有害物質を除去した後、河川等に放流する方法がある。また、有害物質の除去は、地上に設けられた処理設備にて、例えば酸化分解や曝気ガスからの活性炭吸着等により行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法の場合、井戸近傍の地上に、汲み上げ設備及び処理設備の用地を確保する必要があり、しかも装置の設置に長時間を要するという問題があった。特に、地下水中の揮発性有機化合物を曝気により空気に移してから活性炭吸着処理する場合、曝気塔や、曝気後の空気を回収する手段が必要となるため、装置が大規模化するという問題があった。更に、地下水の汲み上げによる地盤沈下の可能性等もあった。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、地下水中の有害物質を、地盤沈下等の悪影響を及ぼすことなく、小規模の装置で効率よく除去することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、土壌中の不飽和層を貫通して帯水層に達する井戸を立設し、井戸内で帯水層に形成した開口から井戸内に貯留された地下水中の有害物質を除去するための方法であって、
上記井戸内に貯留された地下水をオゾンを含有する気体で曝気し、上記地下水中の有害物質を、オゾンの酸化作用により分解し、有害物質が除去された地下水を、上記井戸中に供給された気体のエアリフト効果により揚水後、上記井戸内に設けた還流手段から土壌中の不飽和層に還流させるようにしたことを特徴としている。
【０００６】
上記井戸内に貯留された地下水に紫外線を照射する紫外線照射手段を備えていてもよい。
【０００７】
また、上記気体は、オゾンと酸素と酸化剤とを含有していてもよく、例えば、上記気体が、オゾンと空気と酸化剤とを含有していてもよい。この場合、上記酸化剤は、過酸化水素または次亜塩素酸であることが望ましい。
【０００８】
また、本発明の除去方法により除去可能な有害物質には、上記揮発性有機化合物の他、例えばダイオキシン、ＰＣＢ、シアン等の、酸化分解可能な有害物質が含まれる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。
本発明に係る地下水中有害物質の除去方法に用いられる装置を図１に示す。符号１は井戸で、井戸１は、土壌２中の不飽和層（図中矢印Ａで示す範囲）を貫通して帯水層（図中矢印Ｂで示す範囲）に到達するよう土壌２中に埋設されている。また、井戸１の下端部には、帯水層Ｂに向け開口１ａが形成され、この開口１ａを介して、帯水層Ｂ内の地下水Ｗが井戸１内に貯留される。
【００１０】
井戸１内には、上方から管路３が挿入され、管路３の下端は井戸１の下端部にて井戸１内に貯留された地下水Ｗに開口するとともに、管路３の上端はコンプレッサ４及びオゾン発生装置５に連結されている。更に、井戸１内の上端側領域には、不飽和層Ａに向け開口（還流手段）１ｂが形成され、この開口１ｂを介して、井戸１内に貯留された地下水Ｗが、図中矢印Ｃで示すように、周囲の土壌２に還流される。
【００１１】
また、符号６は、井戸１内の下端部に設置され、井戸１内に貯留された地下水Ｗに紫外線を照射する紫外線灯（紫外線照射手段）、符号７は、コンプレッサ４の下流側にて、管路３に酸化剤を供給する酸化剤供給装置である。開口１ｂに換え、井戸１内の上端側領域に上記還流手段としてトレンチを設置し、井戸１の地下水Ｗを、このトレンチから地下浸透または配管等により浸透用井戸や池等に誘導し、土壌２に還流してもよい。
【００１２】
地下水Ｗ中の有害物質の除去に際しては、コンプレッサ４を作動させ、オゾン発生装置５から供給される気体、またはオゾン発生装置５から供給される気体と酸化剤供給装置７から供給される酸化剤との混合気体を、管路３を介して井戸１に供給する。すると、井戸１内に貯留された地下水Ｗが、管路３の下端から井戸１内に噴出された気体（図中符号Ｇ）で曝気される。それと同時に、紫外線灯６に点灯し、気体Ｇで曝気された地下水Ｗに紫外線を照射する。
【００１３】
ここで、本発明では、オゾン発生装置５から管路３を介して地下水Ｗに供給される気体Ｇとして、オゾンを含有する気体を使用する。具体的には、オゾンと酸素またはオゾンと空気との混合気体を使用する。また、酸化剤供給装置７から供給される酸化剤には、例えば、過酸化水素または次亜塩素酸を使用する。
【００１４】
すると、地下水Ｗ中の有害物質が、井戸１内にて、曝気されたオゾンと酸素と酸化剤との接触及び紫外線の照射により強力に促進酸化分解され、二酸化炭素、水、塩素ガス、あるいは塩酸等に分解され、除去される。これら分解産物は、地下水Ｗ中に溶解して無害化される。また、有害物質が除去された地下水Ｗは気体Ｇとともに上方に移動し、井戸１内の上端側領域に設けられた開口１ｂを介して周囲の土壌２に還流される。一方、開口１ｂに換えてトレンチを設置した場合には、トレンチからの地下浸透または配管等により浸透用井戸や池等に誘導され、土壌２に還流される。
【００１５】
すなわち、本発明によれば、地下水Ｗ中の有害物質が、曝気された気体Ｇ及び照射された紫外線の相乗作用により井戸１内にて分解されるため、地上に、地下水Ｗの汲み上げ設備及び有害物質の処理設備を設ける必要がない。また、上記設備用の用地が不要となり、装置の設置に要する時間も短縮される。その結果、本発明によれば、有害物質を、小規模の装置により、短時間で効率よく除去することが可能となる。更に、地下水Ｗの汲み上げを行わず、地下水Ｗが開口１ｂその他の還流手段を介して周囲の土壌２に還流されるため、地盤沈下等の恐れもない。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係る地下水中有害物質の除去方法によれば、地下水中の有害物質が、井戸内にて、オゾン等による酸化分解を受けて予め分解されるため、地下水の汲み上げ設備及び有害物質の処理設備を設ける必要がない。その結果、有害物質を、小規模の装置により、短時間で効率よく除去することができる。また、地下水の汲み上げを行わないため、地盤沈下等の恐れもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る地下水中有機塩素化合物の除去方法に用いられる装置の例を示す図である。
【符号の説明】
１  井戸
１ｂ  開口（還流手段）
２  土壌
６  紫外線灯（紫外線照射手段）
Ｇ  気体
Ｗ  地下水
【図１】
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