(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に生息する好気性微生物の生化学的作用によって土壌を汚染している物質を分解する汚染土壌浄化工法において、エポキシ樹脂のスペーサで多数のシリカパイプ(２０)を配置して埋設した導管(１２)を準備し、浄化しようとする汚染土壌領域（Ｃ）の下の地盤中にその導管(１２)のシリカパイプ(２０)が汚染土壌領域（Ｃ）に対応するように設置し、その導管(１２)に気体が溶存した液体を流過させ、シリカパイプ(１２)の出口で直径数μｍから１０μｍ程度の気泡をキャビテーションにより発生させることを特徴とする汚染土壌浄化工法。
【請求項２】
地中に生息する好気性微生物の生化学的作用によって土壌を汚染している物質を分解する汚染土壌浄化工法において、エポキシ樹脂のスペーサで多数のシリカパイプ(２０)を配置して埋設した導管(１２)を準備し、浄化しようとする汚染土壌領域（Ｃ）の下の地盤中にその導管(１２)のシリカパイプ(２０)が汚染土壌領域（Ｃ）に対応するように設置し、その導管(１２)中に微細気泡を包含する液体を流過させ、シリカパイプ(２０)の出口オリフイスで剪断力により細分化されて直径数μｍから１０μｍ程度の気泡を発生させることを特徴とする汚染土壌浄化工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は汚染された土壌を浄化する技術に関するものであり、特に、地中に生息する好気性微生物の生化学的作用によって土壌を汚染している物質を分解する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場の跡地、産業廃棄物を不法投棄された土地等は、重油、揮発性有機化合物、その他の各種汚染物質により汚染されており、土壌の浄化が必要である。
地表近傍の汚染領域であれば、汚染された土壌の廃棄、処理等は容易であるが、地中の深度の深い領域が汚染されている場合には、その処理は大変困難である。
【０００３】
ここで、地中に生息する好気性微生物を活性化すれば、深度が深い領域に存在する汚染物質も分解することが可能である。
汚染物質を分解するため好気性微生物を活性化するには、好気性微生物を活性化しようとする当該領域全域に亘って空気を供給してやらなければならない。
【０００４】
しかし、地中の深い領域に対して全域に亘って空気の供給を行うことは大変困難であり、それ故、好気性微生物を用いた汚染土壌の浄化は未だ実用化されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑み提案されたもので、地中深度の深い領域に存在し汚染物質によって汚染されている土壌を、地中の好気性微生物の生化学的作用によって有効に分解し、浄化することを可能にする汚染土壌浄化工法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
発明者は種々研究の結果、直径数μｍ〜１０μｍ程度の気泡であれば、地盤中を通過できることに着目した。
【０００７】
本発明によれば、地中に生息する好気性微生物の生化学的作用によって土壌を汚染している物質を分解する汚染土壌浄化工法において、エポキシ樹脂のスペーサで多数のシリカパイプ２０を配置して埋設した導管１２を準備し、浄化しようとする汚染土壌領域Ｃの下の地盤中にその導管１２のシリカパイプ２０が汚染土壌領域Ｃに対応するように設置し、その導管１２に気体が溶存した液体を流過させ、シリカパイプ１２の出口で直径数μｍから１０μｍ程度の気泡をキャビテーションにより発生させるようになっている。
【０００８】
また、本発明によれば、地中に生息する好気性微生物の生化学的作用によって土壌を汚染している物質を分解する汚染土壌浄化工法において、エポキシ樹脂のスペーサで多数のシリカパイプ２０を配置して埋設した導管１２を準備し、浄化しようとする汚染土壌領域Ｃの下の地盤中にその導管１２のシリカパイプ２０が汚染土壌領域Ｃに対応するように設置し、その導管１２中に微細気泡を包含する液体を流過させ、シリカパイプ２０の出口オリフイスで剪断力により細分化されて直径数μｍから１０μｍ程度の気泡を発生させるようになっている。
【０００９】
シリカパイプは、所謂「ナノテクノロジー」により、内径９μｍ以下の微小管として形成されている。そして、内径９μｍ程度のシリカパイプ内を、比較的粘性の低い流体や水等は流過する。
【００１０】
例えば、前記液体が水である場合、空気が溶存している水、或いは微細気泡を包含する水がシリカパイプを流過すると、その内部で空気と水は分離し、シリカパイプから空気が微細な気泡状になって出てくる。
【００１１】
空気が溶存している水であれば、シリカパイプから出た時に、水中に溶存していた空気は、キャビテーションにより直径数μｍ〜１０μｍ程度の気泡となる。
一方、微細気泡を包含する水であれば、当該微細気泡は、シリカパイプ出口オリフィスにおいて剪断力により細分化され、シリカパイプから出た時に直径数μｍ〜１０μｍ程度の気泡となる
【００１２】
直径（或いは粒径）数μｍ〜１０μｍ程度の気泡は地盤中を上昇し、汚染土壌の領域に到達して当該領域に生息する好気性微生物を活性化する。そして、地中の好気性微生物の活性化による生化学的作用によって汚染物質は分解し、汚染土壌が浄化される。
【００１３】
ここで、導管内の水圧を高くして、気体の溶存度の高い水をシリカパイプの小孔を通すと、シリカパイプ出口で多量のキャビテーション気泡を発生するが、汚染土中で気泡の合体が生じてしまい、地盤中を通過できなくなる。
一方、導管内の水圧が低過ぎると、流動抵抗の大きいシリカパイプ内を水が十分に流過出来ず、キャビテーション気泡を作ることが出来なくなる。
従って、水圧は土圧プラス５〜１０気圧程度とすることが好ましい。
【００１４】
また、互いに隣接するシリカパイプの間隔が狭いと、生じた気泡同士がシリカパイプ出口で互いに接触して合体し、その直径が数μｍ〜１０μｍ程度よりも大きくなってしまい、地盤中を通過できなくなる。
かかる事態を防止するため、互いに隣接するシリカパイプの間隔は、シリカパイプ内径の３倍以上（２７μｍ以上）にする必要がある。
【００１５】
このように隣接するシリカパイプの間隔を、シリカパイプ内径の３倍以上（２７μｍ以上）とするためには、互いに隣接するシリカパイプの間の領域に、例えばエポキシ樹脂等でスペーサを構成する必要がある。なお、多数のシリカパイプを、スペーサを介して配置するためには、既存の技術を適用すればよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
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。
図１には、地中深くに存在して汚染物質で汚染されている汚染土壌に対して本発明の浄化方法を実施する全体の構成が断面図で示されている。
【００１７】
図１において、地中深くの浄化しようとする汚染土壌の領域Ｃ直下の地盤中には導管１２がほぼ水平方向に設置されており、その導管１２の汚染土壌に対応する領域１２Ｓには多数のシリカパイプ２０が埋設されている。
そして、その導管１２の内部には空気が溶存している水（気体の溶存度が高い水）、或いは微細気泡を包含する水（空気が溶存している水と微細気泡を包含する水は、共に符号「１０」で示す）が流過されており、シリカパイプ２０を通って土壌中に流出するように構成されている。
【００１８】
ここで、導管１２内部を流過するのが微細気泡を包含する水である場合、微細気泡の粒径は５０〜１００μｍ程度、含有量は気体体積率で１０％程度以下である。
【００１９】
図２には、前記図１に符号Ｆ２で示す導管１２の要部が拡大して示されている。導管１２に多数埋設されているシリカパイプ２０は、その内径寸法Ｄがそれぞれ９μｍ以下であり、相隣り合うパイプ間距離Ｐは、内径Ｄの３倍以上（２７μｍ以上）であってこれらの各シリカパイプ２０、２０間には、エポキシ樹脂のスペーサ３０が設けられ、各パイプは相互に隔てられて支持されている。
なお導管１２は、その内部の水圧が土圧プラス５〜１０気圧程度となる様に、図示しない手段によりヘッドが付加されている。
【００２０】
以上説明した構成によれば、汚染土壌領域Ｃの下方にある導管１２内を流過する空気を溶存した水（気体の溶存度が高い水）は、内径Ｄが９μｍ以下のシリカパイプ１２の出口で、多量のキャビテーション気泡を発生する。
係るキャビテーション気泡は、直径が数μｍ〜１０μｍ程度（例えば直径９μｍ程度）の微細な気泡ｍＢとして、地盤中に放出される。
【００２１】
或いは、導管１２内を流過する水が微細気泡を包含する水であれば、シリカパイプ１２の出口オリフィス効果により、直径が数μｍ〜１０μｍ程度（例えば直径９μｍ程度）の微細な気泡ｍＢとなり、地盤中に放出される。
【００２２】
その際、各シリカパイプ１２は互いの間隔が３Ｄ以上あるので、各気泡ｍＢは接触して合体することはなく、直径数μｍ〜１０μｍ程度を維持した状態で土壌中を上昇し、汚染土壌の領域Ｃに到達する。
汚染土壌領域Ｃに到達した（直径数μｍ〜１０μｍ程度の）微細気泡ｍＢは、汚染土壌領域Ｃに生息する好気性微生物を活性化する。その結果、汚染土壌領域Ｃの汚染物質は、好気性微生物の生化学的作用で分解されて土壌は浄化される。
【００２３】
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載ではない旨を付記する。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成され、地中深度の深い領域に存在し汚染物質により汚染されている土壌を、地中の好気性微生物の生化学的作用により、有効に分解して浄化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の浄化工法を実施する地盤全体を示す断面図。
【図２】本発明の浄化工法に使用する導管の要部を拡大した断面図。
【符号の説明】
Ｃ・・・汚染土壌の領域
ｍＢ・・・微細気泡
１２・・・空気が溶存した水、或いは微細気泡を包含した水が流れる導管
１２Ｓ・・・導管のシリカパイプが設けられている領域
２０・・・シリカパイプ
３０・・・スペーサ
Ｄ・・・シリカパイプの内径寸法
Ｐ・・・隣接するシリカパイプ間の間隔
【図１】
0004136388.tif 000002
【図２】
0004136388.tif 000003