(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浄化対象としている地質層を掘削等により破壊することなく浄化する方法であって、
該浄化対象としている地質層の地表面上に、密閉空間を区画形成した後、
吸引装置によって前記密閉空間内の空気を吸引して該密閉空間内を負圧とすることにより、前記地質層中に含まれる揮発性有機化合物などの汚染物質を前記密閉空間内に吸引し、
さらに、吸引した汚染物質を前記吸引装置によって外部に吸引排出することを特徴とする非破壊式地質汚染浄化方法。
【請求項２】
前記密閉空間は開口部を有する圧力隔壁を、前記開口部が地表面を向くように設置することにより形成されることを特徴とする請求項１記載の非破壊式地質汚染浄化方法。
【請求項３】
前記開口部の周囲に前記圧力隔壁内への大気の流入を遮断する手段を施すことを特徴とする請求項２記載の非破壊式地質汚染浄化方法。
【請求項４】
前記大気の流入を遮断する手段は、前記開口部の周囲に盛土を敷設すること、あるいは前記開口部を地表面下に埋め込むことであることを特徴とする請求項３記載の非破壊式地質汚染浄化方法。
【請求項５】
浄化対象としている地質層を掘削等により破壊することなく浄化するために、該浄化対象としている地質層の地表面上に開口部が地表面を向くように設置され、内部を負圧とすることにより前記地質層中に含まれる揮発性有機化合物などの汚染物質を吸引するための圧力隔壁であって、
前記開口部の端部に大気の流入を遮断する気密保持部材を設けたことを特徴とする地質汚染浄化に使用する圧力隔壁。
【請求項６】
前記気密保持部材は、地表面の形状に倣って変形可能なリング状弾性体からなることを特徴とする請求項５記載の地質汚染浄化に使用する圧力隔壁。
【請求項７】
前記気密保持部材は、前記開口部の外周に広がる広がり部を有するシート状弾性体からなることを特徴とする請求項５記載の地質汚染浄化に使用する圧力隔壁。
【請求項８】
前記気密保持部材は、前記地質層中に埋め込まれる硬質の筒状体からなることを特徴とする請求項５記載の地質汚染浄化に使用する圧力隔壁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、非破壊式地質汚染浄化方法及びそれに使用する圧力隔壁に関し、さらに詳細には、浄化対象としている地質層にボーリング等を施さず、原位置の破壊を伴わない浄化方法及び圧力隔壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、トリクロロエチレンやテトラクロロエチレン等の揮発性有機化合物（Volatile Organic Compounds  以下、VOCsという）による土壌や地下水の地質汚染が社会問題となっており、その浄化対策が急務とされている。
【０００３】
従来、地質汚染を浄化する技術として、次のようなものが一般に知られている。
(1) ボーリング孔を介して地下に負圧環境を作り、VOCsを揮発させる方法
(2) 揚水用の井戸から汚染された地下水を汲み上げて、地上の浄化設備で地下水を浄化し、還元用の井戸から浄化した地下水を地下に戻す方法
(3) 地下に発熱材や発熱薬品を挿入あるいは注入し、VOCsを加熱して揮発を促進する方法
(4) 汚染された土壌などを油圧ショベルなどで掘削し、地上の浄化設備で土壌を浄化する方法
(5) ボーリング孔を介し、地下に微生物を注入し、あるいは微生物の活動を促進させる薬品を注入し、微生物による汚染物質の分解活動を利用した浄化方法
【０００４】
しかし、上記従来の技術は、ボーリング孔や井戸の設置、油圧ショベルなどによる掘削が必要であり、浄化のためとはいえ、いずれの技術も原位置の破壊を伴う方法である。このため、浄化後に原位置を汚染前の状態に再現することはできない。また、ボーリング施工や、大型機による施工は、浄化コストの増加要因となる。
【０００５】
また、狭隘な汚染現場の場合、大型機の設置ができないことから、浄化に最適な位置に揚水井戸を設けることができないことも多い。さらに、地下水汚染の場合、汚染範囲が広域であり、浄化のためのボーリング施工などの工事が、住宅地や道路などにより制約され、適切な浄化対策をとることができないことも多い。さらに、浄化開始後、井戸の位置が最適でないことが判明した場合など、井戸の位置を移すことは困難であり、コストもかかる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、浄化現場の破壊を伴わずに浄化を実施することができ、しかも施工現場の環境の制約を受けることがなく、また浄化設備の据え付け、移動、撤収が容易であり、施工コストも安価に抑えることができる非破壊式地質汚染浄化方法及びそれに使用する圧力隔壁を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
すなわち、この発明は、浄化対象としている地質層を掘削等により破壊することなく浄化する方法であって、
該浄化対象としている地質層の地表面上に、密閉空間を区画形成した後、
吸引装置によって前記密閉空間内の空気を吸引して該密閉空間内を負圧とすることにより、前記地質層中に含まれる揮発性有機化合物などの汚染物質を前記密閉空間内に吸引し、
さらに、吸引した汚染物質を前記吸引装置によって外部に吸引排出することを特徴とする非破壊式地質汚染浄化方法にある。
【０００８】
前記密閉空間は開口部を有する圧力隔壁を、前記開口部が地表面を向くように設置することにより形成することができる。前記開口部の周囲に前記圧力隔壁内への大気の流入を遮断する手段を施すとよい。この場合、前記大気の流入を遮断する手段としては、前記開口部の周囲に盛土を敷設してもよいし、あるいは前記開口部を地表面下に埋め込んでもよい。
【０００９】
この発明は、また、浄化対象としている地質層を掘削等により破壊することなく浄化するために、該浄化対象としている地質層の地表面上に開口部が地表面を向くように設置され、内部を負圧とすることにより前記地質層中に含まれる揮発性有機化合物などの汚染物質を吸引するための圧力隔壁であって、
前記開口部の端部に大気の流入を遮断する気密保持部材を設けたことを特徴とする地質汚染浄化に使用する圧力隔壁にある。
【００１０】
前記気密保持部材は、地表面の形状に倣って変形可能なリング状弾性体で構成することができる。前記気密保持部材は、前記開口部の外周に広がる広がり部を有するシート状弾性体で構成することもできる。さらに、前記気密保持部材は、前記地質層中に埋め込まれる硬質の筒状体で構成することもできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、この発明による非破壊式地質汚染浄化方法の実施形態を示す断面図である。図１に示される地質層１はVOCs（符号２で示す）で汚染され、この地質層１を浄化対象として、以下のような処理を施す。
【００１２】
圧力隔壁３は、この実施形態では円筒形又は角筒形などの筒状の部材であって、開口部４を有している。この圧力隔壁３の内部には、真空ポンプなどの吸引装置７に接続された吸引管８が開口している。なお、圧力隔壁３はステンレス鋼板などの耐圧性を有する材料で作られているが、耐圧性を有するものであればよく材質は問われない。例えば、内周または外周に補強部材を設けた樹脂板で構成してもよい。また、形状も筒状とするに限らず、半球状などの種々の形状とすることができる。
【００１３】
この圧力隔壁３を浄化対象としている地質層１の地表面５上に、開口部４が地表面５を向くように設置する。この結果、地表面５上に密閉された空間６が区画形成される。そして、吸引装置７を作動させることにより、圧力隔壁３の内部の空気を吸引し、その内圧を大気圧よりも低圧（負圧）にする。これにより、地質層１内の地下空気などの流体の移動が促進され、地下流体は図１に矢印で示すように、圧力隔壁３の内部に吸引される。この地下流体の吸引に伴って、これに含まれるVOCs２もまた圧力隔壁３の内部に流入し、その際、液体として存在していたVOCsは揮発し、さらに吸引管８を通って外部に排出される。
【００１４】
吸引装置７から排出されるVOCsの濃度を図示しない濃度測定装置によって測定監視し、浄化処理の進行状態を管理するようにしてもよい。また、吸引装置７に管路を介して活性炭などを使用した吸着装置を接続し、VOCsを吸着するようにしてもよい。なお、上記実施形態は、事前調査によりVOCsが存在しているということを前提としたものであるが、上記と同様の手法によって調査を行い、すなわち濃度測定装置によってVOCsの存在を確認したうえ、これに引き続いて浄化処理を実行するという手順を採ることもできる。
【００１５】
圧力隔壁３における開口部４の端面と地表面５との間の気密が不十分であると、圧力隔壁３の内部へ大気が流入し、地下空気などの流体を効果的に吸引することができない。図２及び図３は、圧力隔壁３の内部への大気の流入を遮断する手段を講じた実施形態である。すなわち、図２に示す実施形態は、大気の流入を遮断する手段として、圧力隔壁３の開口部４の周囲に盛土１０を敷設した例である。また、図３に示す実施形態は、大気の流入を遮断する手段として、開口部４を地表面下に埋め込んだ例である。
【００１６】
上記浄化方法の実施形態は、圧力隔壁自体に気密を保持する部材を設けたものではない。圧力隔壁自体に気密保持部材を設けて、大気の流入を遮断することもできる。以下、その好適な実施形態について説明する。
【００１７】
図４に示す実施形態は、圧力隔壁３における開口部４の端部に気密保持部材としてリング状弾性体１１を設けた例である。リング状弾性体１１は、開口部４の形状と同じ形状のリング、例えば円形リングや角形リングであり、所定の高さ及び圧力隔壁３の肉厚よりも大きい所定の肉厚（内外径間の寸法）を有している。
【００１８】
リング状弾性体１１は、例えば柔軟なゴム材料からなり、圧力隔壁３を設置した状態では、地表面５の形状に倣って変形するとともに、地表面５との接触面積が増加する。したがって、開口部４の端面と地表面５との間の気密が保持され、大気の流入を防止することができるので、地下空気などの流体を効果的に吸引することができる。
【００１９】
図５に示す実施形態は、圧力隔壁３における開口部４の端部に気密保持部材としてシート状弾性体１２を設けた例である。シート状弾性体１２は、開口部４の外周に広がる広がり部１３を有している。シート状弾性体１２は、図４に示したリング状弾性体１１と同様に例えば柔軟なゴム材料からなり、圧力隔壁３を設置した状態では、地表面５に倣って円盤状（外形を円形とした場合）に広がり、圧力隔壁３の肉厚に対して十分に大きい地表面５との接触面積が得られる。
【００２０】
そして、広がり部１３の上に盛土などの載荷体１４を載置して固定することにより、広がり部１３が地表面５に密着し、十分な気密性を保持することができる。なお、図４及び図５に示す実施形態の場合、リング状弾性体１１あるいはシート状弾性体１２と接触することとなる地表面５の部分に水などの流体をシール材として浸透させてもよく、これによって地表面との密着性が増し、気密性をさらに高めることができる。
【００２１】
図６に示す実施形態は、圧力隔壁３における開口部４の端部に気密保持部材として筒状体１５を設けた例である。筒状体１５は鋼材などの硬質材料からなり、圧力隔壁３よりも肉厚が大きくなっている。このような筒状体１５を地表面下に埋め込むことにより、気密性を確実に保持することができる。
【００２２】
上記各実施形態によれば、次のような効果が得られる。
(1) 井戸の設置や油圧ショベルなどによる掘削が不要であるので、原位置の地質状態を破壊することがない。
(2) ボーリング施工や、大型機による施工が不要であるので、浄化コストを大幅に低減することができる。
(3) 揚水井戸などが不要であるので、狭隘な汚染現場でも対応可能である。また浄化のためのボーリング施工などの工事がないため、住宅地や道路などによる浄化対策の制約がない。
(4) 浄化開始後、圧力隔壁の設置位置が最適でないことが判明した場合でも、容易に設置位置を変更することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、浄化現場の破壊を伴わずに浄化を実施することができ、しかも施工現場の環境の制約を受けることがなく、また浄化設備の据え付け、移動、撤収が容易であり、施工コストも安価に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による浄化方法の実施形態を示す断面図である。
【図２】浄化方法の別の実施形態を示す断面図である。
【図３】浄化方法のさらに別の実施形態を示す断面図である。
【図４】圧力隔壁の好適な実施形態を示す断面図である。
【図５】圧力隔壁の別の実施形態を示す断面図である。
【図６】圧力隔壁のさらに別の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１：浄化対象としている地質層
２：揮発性有機化合物（VOCs）
３：圧力隔壁
４：開口部
５：地表面
６：密閉空間
７：吸引装置
８：吸引管
１０：盛土
１１：リング状弾性体
１２：シート状弾性体
１３：広がり部
１４：載荷体
１５：筒状体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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