(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を供給する液体供給パイプの径方向内側に空気を供給する空気供給パイプを配置して地盤中に埋設し、前記液体供給パイプの先端部にて前記液体供給パイプを流れる液体に前記空気供給パイプを流れる空気を混合し、かかる液体と空気の混合により、大きさが１〜１００００μｍである微細な気泡を含む液体を地盤中に注入又は浸透し、この液体に含まれる微細気泡の上昇速度を遅くし、横方向へ拡散させて地盤中への酸素供給の均一化を図り、これによって地盤中に含まれる汚染物質の分解微生物の増殖乃至活動を活性化させて土壌を分解浄化することを特徴とする土壌及び地下水の浄化方法。
【請求項２】
微細な気泡を含む液体を、地盤中の浄化すべき領域に実質上均一に分散させることを特徴とする請求項１記載の土壌及び地下水の浄化方法。
【請求項３】
液体を供給する液体供給パイプの径方向内側に空気を供給する空気供給パイプを配置して地盤中に埋設し、前記液体供給パイプの先端部にて前記液体供給パイプを流れる液体に前記空気供給パイプを流れる空気を混合し、かかる液体と空気の混合により、大きさが１〜１００００μｍである微細な気泡を含む液体を地盤中に注入又は浸透し、この液体に含まれる微細気泡の上昇速度を遅くし、横方向へ拡散させて地盤中の浄化すべき領域を通して液体を流し、この液体の流れによって土壌中に含まれる及び／又は土壌表面に付着する汚染物質を洗浄浄化するとともに、微細気泡及び／又は微細気泡による酸素を狭小な土壌粒子間に浸透させることを特徴とする土壌及び地下水の浄化方法。
【請求項４】
微細な気泡を含む液体として地下水を利用し、浄化すべき領域に関連して揚水孔を設け、この揚水孔から汲み上げた地下水に微細な気泡を含くませた後に地盤中に注入又は浸透し、浄化すべき領域を通して地下水を循環させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の土壌及び地下水の浄化方法。
【請求項５】
揚水孔から汲み上げた地下水に分解微生物の栄養物質を加えた後に地盤中に注入又は浸透することを特徴とする請求項４記載の土壌及び地下水の浄化方法。
【請求項６】
揚水孔を減圧するのに減圧ポンプを用い、この減圧ポンプによる減圧状態において地下水を汲み上げ、この汲み上げた地下水を地盤中に注入又は浸透することを特徴とする請求項４又は５記載の土壌及び地下水の浄化方法。
【請求項７】
揚水孔から汲み上げた地下水を重金属処理装置及び油分除去装置を通して流し、前記重金属処理装置によって地下水に含まれた重金属を除去し、前記油分除去装置によって地下水に含まれた油分を除去し、重金属及び油分が除去された地下水に空気を含ませることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の土壌及び地下水の浄化方法。
【請求項８】
微細な気泡を含む液体を地盤に注入するためのパイプの先端部に、多数の微細孔を有する微細気泡生成部材を設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の土壌及び地下水の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土壌及び地下水を浄化する土壌及び地下水の浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
汚染土壌及び／又は汚染地下水を浄化する浄化方法として、大まかに分けて、物理化学的処理方法と生物学的浄化処理方法とがあり、物理化学的処理方法には、掘削した土壌を焼却して浄化する焼却処理法、掘削した土壌をロータリキルン等で低温熱処理して浄化する熱脱着法、掘削した土壌を洗浄して浄化する洗浄法等があり、また生物学的浄化処理方法には、掘削した土壌を高畝にし、この高畝に空気を供給して土壌中の微生物を活性化させ、この微生物の働きでもって浄化する高畝法（バイオベンティング法）、空気を地盤中に供給して土壌中の微生物を活性化させ、この微生物の働きでもって浄化する原位置法（例えばエアーパージング法）等がある。この原位置法では、非掘削で汚染土壌及び／又は汚染地下水を浄化することが可能となり、また掘削費用を必要としないので浄化処理費用の低減を図ることができ、これらの理由により近年脚光を浴びている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この原位置法では、空気を地盤中に注入する際に、浄化すべき領域に空気を所要の通りに均一に注入するのが難しく、そのために浄化すべき領域への酸素供給が不足し、このことが原因の一つとなって浄化能力が低いという問題がある。
本発明の目的は、地盤中の浄化すべき領域に空気を均一に注入又は浸透させ、浄化すべき領域への空気の供給を向上させることができる土壌及び地下水の浄化方法を提供することである。
【０００４】
本発明の他の目的は、浄化能力の向上を図ることができる土壌及び地下水の浄化方法を提供することである。
【０００５】
本発明は、液体を供給する液体供給パイプの径方向内側に空気を供給する空気供給パイプを配置して地盤中に埋設し、前記液体供給パイプの先端部にて前記液体供給パイプを流れる液体に前記空気供給パイプを流れる空気を混合し、かかる液体と空気の混合により、大きさが１〜１００００μｍである微細な気泡を含む液体を地盤中に注入又は浸透し、この液体に含まれる微細気泡の上昇速度を遅くし、横方向へ拡散させて地盤中への酸素供給の均一化を図り、これによって地盤中に含まれる汚染物質の分解微生物の増殖乃至活動を活性化させて土壌を分解浄化することを特徴とする。
本発明に従えば、大きさが１〜１００００μｍである微細な気泡を含む液体が地盤中に注入又は浸透される。かかる微細な気泡は、地盤中における上昇速度が遅く、注入又は浸透した液体に含まれた気泡は横方向に拡散し、これによって地盤中（地下水中及び／又は地下土壌中）への酸素供給の均一化が促進される。このように酸素供給の均一化が図れると、地盤中の微生物の増殖乃至活動が活性化し、微生物による浄化作用が高められ、汚染土壌及び／又は汚染地下水を微生物を利用して効率良く浄化することができる。
また、液体供給パイプの径方向内側に空気供給パイプを配置して液体供給パイプの先端部にて液体供給パイプからの液体に空気供給パイプからの空気を混合するので、土壌に注入する直前に液体に気体が混合されて微細な気泡を含む液体が生成され、従って微細な気泡の状態で地盤中に注入又は浸透させることができる。また、このように空気供給パイプを径方向内側とする二重構造とするので、液体供給パイプ及び空気供給パイプを比較的容易に地盤中に埋設することができる。
【０００６】
また、本発明では、微細な気泡を含む液体を、地盤中の浄化すべき領域に実質上均一に分散させることを特徴とする。
本発明に従えば、微細な気泡、１〜１００００μｍの大きさの気泡は地盤中の上昇速度が遅く、横方向にも拡散するので、微細な気泡を含む液体が浄化すべき領域に実質上均一に分散され、かく分散することによって、かかる領域に存在する微生物の増殖乃至活動が活性化され、浄化すべき領域全体にわたって実質上均一に浄化することができる。
【０００７】
また、本発明は、液体を供給する液体供給パイプの径方向内側に空気を供給する空気供給パイプを配置して地盤中に埋設し、前記液体供給パイプの先端部にて前記液体供給パイプを流れる液体に前記空気供給パイプを流れる空気を混合し、かかる液体と空気の混合により、大きさが１〜１００００μｍである微細な気泡を含む液体を地盤中に注入又は浸透し、この液体に含まれる微細気泡の上昇速度を遅くし、横方向へ拡散させて地盤中の浄化すべき領域を通して液体を流し、この液体の流れによって土壌中に含まれる及び／又は土壌表面に付着する汚染物質を洗浄浄化するとともに、微細気泡及び／又は微細気泡による酸素を狭小な土壌粒子間に浸透させることを特徴とする。
本発明に従えば、大きさが１〜１００００μｍである微細な気泡を含む液体が地盤中に注入又は浸透される。かかる微細な気泡は、地盤中における上昇速度が遅く、微細な気泡を含む液体が浄化すべき領域を通して流れる。従って、液体の流れ及びそれに含まれた微細な気泡の流れによって浄化すべき領域、即ち土壌中に含まれる汚染物質及び／又は土壌表面に付着した汚染物質が洗浄される。この微細な気泡、例えば１〜１０００μｍの大きさの気泡は、大きさが充分に小さく、液体の流れによって狭小な土壌粒子間に侵入し、浄化能力を高めることができる。
また、液体供給パイプの径方向内側に空気供給パイプを配置して液体供給パイプの先端部にて液体供給パイプからの液体に空気供給パイプからの空気を混合するので、上述したと同様に微細な気泡の状態で地盤中に注入又は浸透させることができ、更に、液体供給パイプ及び空気供給パイプを比較的容易に地盤中に埋設することができる。
【０００８】
また、本発明では、微細な気泡を含む液体として地下水を利用し、浄化すべき領域に関連して揚水孔を設け、この揚水孔から汲み上げた地下水に微細な気泡を含くませた後に地盤中に注入又は浸透し、浄化すべき領域を通して地下水を循環させることを特徴とする。
本発明に従えば、土壌を浄化する領域に関連して揚水孔を掘り、この揚水孔から地盤中の地下水を汲み上げる。地盤中に注入又は浸透する液体として、この揚水孔からの地下水を利用し、この地下水に微細な気泡を含ませて地盤中に注入又は浸透させる。このようにすると、地下水が浄化すべき領域を通して循環されるようになり、地下水を利用して浄化すべき領域、即ち汚染土壌及び／又は汚染地下水を所要の通りに浄化することができる。
【０００９】
また、本発明では、揚水孔から汲み上げた地下水に分解微生物の栄養物質を加えた後に地盤中に注入又は浸透することを特徴とする。
本発明に従えば、地下水に分解微生物の栄養物質を加えるので、栄養物質を含む地下水が地盤中に注入又は浸透される。従って、土壌中の微生物に栄養物質が与えられ、かかる微生物の増殖乃至活動が一層活性化され、微生物による浄化作用を更に高めることができる。
【００１０】
また、本発明では、揚水孔を減圧するのに減圧ポンプを用い、この減圧ポンプによる減圧状態において地下水を汲み上げ、この汲み上げた地下水を地盤中に注入又は浸透することを特徴とする。
本発明に従えば、揚水孔から地下水を汲み上げる際に減圧ポンプが用いられ、この減圧ポンプによって揚水孔内が減圧状態に保持される。減圧ポンプによる減圧状態で汲み上げることによって、大量の地下水を汲み上げることができる。
【００１１】
また、本発明では、揚水孔から汲み上げた地下水を重金属処理装置及び油分除去装置を通して流し、前記重金属処理装置によって地下水に含まれた重金属を除去し、前記油分除去装置によって地下水に含まれた油分を除去し、重金属及び油分が除去された地下水に空気を含ませることを特徴とする。
本発明に従えば、汲み上げた地下水は重金属処理装置及び油分除去装置によって処理される。重金属除去装置によって地下水中の重金属が除去され、また油分除去装置によって地下水中の油成分が除去され、このように浄化した地下水を地盤中に注入又は浸透することによって、浄化すべき領域を一層効果的に浄化することができる。
【００１４】
更に、本発明では、微細な気泡を含む液体を地盤に注入するためのパイプの先端部に、多数の微細孔を有する微細気泡生成部材を設けたことを特徴とする。
本発明に従えば、液体を注入するパイプの先端部に微細気泡生成部材が設けられているので、微細気泡生成部材を通して気泡を含む液体を注入する際に、気泡が更に微細化され、より小さな気泡の状態で液体を地盤中に注入することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う土壌及び地下水の浄化方法の実施例について説明する。
第１の実施形態
まず、図１及び図２を参照して、本発明に従う土壌及び地下水の浄化方法の第１の実施例について説明する。図１は、本発明に従う土壌及び地下水の浄化方法の第１の実施例を適用した土壌及び地下水の浄化システムの第１の実施形態を簡略的に示す平面図であり、図２は、図１の土壌及び地下水の浄化システムを簡略的に示す断面図である。
【００１６】
図１及び図２において、第１の実施形態の土壌及び地下水の浄化システムは、空気注入機構６を備え、かかる空気注入機構６が浄化すべき領域８の所定部位に、この実施例では一辺が約２０ｍの正方形状の領域８の４角部に設けられている。この空気注入機構６は、微細な気泡を含む液体、この実施形態では、後述するように微細な空気を含む水を地盤中に注入する。空気注入機構６は、浄化能力等を考慮して適切に設けることができる。
【００１７】
図示の空気注入機構６は、例えば水のような液体を供給するメイン液体供給パイプ１と、このメイン液体供給パイプ１から分岐して延びる第１及び第２分岐液体供給パイプ２，４を備え、これら分岐液体供給パイプ２，４の大部分が地盤中に埋設されている。この実施形態では、第１の分岐液体供給パイプ２は第２の分岐液体供給パイプ４より短く形成されている。地表部分は、図２に示すように、その表面に土壌粒子間に空隙を有する不飽和層Ｒが存在し、この不飽和層Ｒの下側に土壌粒子間が地下水で占められた飽和層Ｓが存在する。例えば、飽和層Ｓの土壌が汚染されている場合、第１分岐液体供給パイプ２は、地盤中を下方に飽和層Ｓの比較的浅い部分に延びるように埋設され、第２分岐液体供給パイプ４は、地盤中を下方に飽和層の比較的深い部分に延びるように埋設される。第１液体供給パイプ２の埋設長さＬ１は例えば約３０００ｍｍに設定され、このように設定することによって、第１液体供給パイプ２からの液体（後述する）はその先端注入口から飽和層Ｓの比較的浅い部分に注入される。また、第２空気供給パイプ４の埋設長さＬ２は例えば約７０００ｍｍに設定され、かく設定することによって、第２空気供給パイプ４からの液体はその先端注入口から飽和層Ｓの比較的深い部分に注入される。４つの空気注入機構６のメイン液体供給パイプ１は連結パイプ（図示せず）を介して連結され、この連結パイプを介して液体供給ポンプの如き液体供給源（図示せず）に接続されている。
【００１８】
各空気注入機構６の第１及び第２分岐液体供給パイプ２，４には、気体としての空気を供給する第１及び第２空気供給パイプ５，７が接続され、これら第１及び第２空気供給パイプ５，７が空気圧縮機の如き空気供給源（図示せず）に接続されている。第１空気供給パイプ５からの空気は第１分岐液体供給パイプ２に供給され、液体に空気を混合することによって形成される微細な気泡を含む液体は、この第１分岐液体供給パイプ２を通して飽和層Ｓの比較的浅い部分に注入される。また、第２空気供給パイプ７からの空気は第２分岐液体供給パイプ４に供給され、微細な気泡を含む液体は、この第２分岐液体供給パイプ４を通して飽和層Ｓの比較的深い部分に注入される。
【００１９】
注入する液体としては、川、池等の水、地下水、水道水等を用いることができ、またこれに含ませる気泡の大きさ（直径）は１〜１００００μｍである。気泡の大きさが１００００μｍを超えると、地盤中、この形態では飽和層Ｓ中における気泡の上昇速度が速くなり、飽和層Ｓ中に滞留する空気量が少なくなる。それ故に、地盤中への空気の供給の均一化が図れず、後述する浄化作用の改善度合いが少なくなる。液体に含まれる気泡の大きさは小さい方が効果的であり、例えば１〜１０００μｍであるのが望ましく、このような大きさであると、気泡が狭小な土壌粒子間にまで侵入するようになる。尚、微細な気泡を含む液体は、例えば、液体中に空気を混合して気泡を有する液体を生成するそれ自体周知であるプレミックスノズルを用いることができる。
【００２０】
地盤の浄化すべき領域８の地表１２は、例えばシート１０によって覆われ、飽和層Ｓに注入した空気が上昇してその表面１２から大気中に放散されないように構成されている。飽和層Ｓが汚染されている場合に、汚染物質が例えばＢＴＸ等の揮発性有機化合物（ＶＯＣｓ）等であると、注入した空気の上昇によってかかる汚染物質が大気中に放散されるおそれがあるからである。
このシート１０と組み合わせて吸引管１４が設けられている。吸引管１４は中空管部材から構成され、その軸線方向に間隔をおいて多数の吸引孔（図示せず）が設けられる。この実施形態では、吸引管１４は処理すべき領域８の外周部に矩形状に配置され、その一部に吸引パイプ１６が接続され、この吸引パイプ１６は吸引機１８及び接続パイプ２０を介して吸着塔（図示せず）に接続される。吸着塔は、例えばそれ自体公知の活性炭吸着塔等から構成される。この吸引管１４は、図２に示すように、不飽和層Ｒの地表付近に埋設される。従って、飽和層Ｓから不飽和層Ｒを通して上昇した空気は、吸引機１８の吸引作用によって吸引管１４の吸引孔から吸引され、吸引管１４、吸引パイプ１６及び接続パイプ２０を通して矢印２２で示すように吸着塔（図示せず）に送給され、この吸着塔にてＶＯＣｓ等の汚染物質が完全に除去された後に大気中に放散される。
【００２１】
この浄化システムにおいては、水等の液体が連結パイプ（図示せず）を介して各空気注入機構６のメイン液体供給パイプ１に供給され、このメイン液体供給パイプ１から第１及び第２分岐液体供給パイプ２，４に送給される。また、空気は、第１空気供給パイプ５を通して第１分岐液体供給パイプ２に供給されるとともに、第２空気供給パイプ７を通して第２分岐液体供給パイプ４に供給される。このように液体及び空気が供給されるので、第１分岐液体供給パイプ２にて空気と混合された液体、即ち微細な気泡を含む液体は、その先端（下端）の注入口から飽和層Ｓの比較的浅い部分にに注入され、また第２分岐空気供給パイプ４にて空気と混合された液体、即ち微細な気泡を含む液体は、その先端（下端）の注入口から飽和層Ｓの比較的深い部分に注入される。液体に含まれる気泡は微細であるので、飽和層中の上昇速度は遅く、それ故に、この飽和層中の滞留時間が長く、これによって飽和層への空気供給の均一化を促進することができる。その結果、注入された空気によって飽和層Ｓの土壌中の内在菌、即ち汚染物質を分解する分解微生物の増殖乃至活動が活性化され、この内在菌の働きを利用して土壌中及び／又は地下水中の汚染物質を分解させ、土壌及び地下水の浄化作用を促進することができる。また、微細な気泡は飽和層中を浸透し易く、狭小な土壌粒子間まで侵入し、飽和層中への空気の浸透が促進され、更に、横方向への拡散等により、この飽和層中に実質上均一に分散させることができ、これによって、浄化すべき領域８をほぼ均一に浄化することができる。更に、飽和層Ｓに注入された液体及びこれに含まれた気泡の流れによっても土壌及び／又は地下水が清浄化される。
【００２２】
第２の実施形態
次に、図３を参照して、本発明に従う土壌及び地下水の浄化方法の第２の実施例について説明する。図３は、本発明に従う土壌及び地下水の浄化方法の第２の実施例を適用した土壌及び地下水の浄化システムの第２の実施形態の一部を簡略的に示す断面図であり、この図３においては、吸引管及びシートを省略している。尚、以下の説明において、第１の実施形態と実質上同一の部材には同一の番号を付し、その説明を省略する。
【００２３】
図３において、この第２の実施形態のシステムでは、浄化すべき領域（図２参照）に関連して揚水孔としての揚水井戸３２が掘られ、この揚水井戸３２は飽和層の比較的深い部分まで掘削される。揚水井戸３２は、浄化すべき領域内に、及び／又は浄化すべき領域に隣接して一つ又は二つ以上設けられ、例えば図１に示す実施形態では４つの空気注入機構６の中央に設けることができる。
この第２の実施形態では、揚水井戸３２に溜まった地下水を、微細な気泡を含ませる液体に利用している。揚水井戸３２に溜まった地下水４６内に吸引管４８が延びており、この吸引管４８が吸引ポンプ５０に接続され、吸引ポンプ５０に接続された液体供給パイプ５２が地盤中を下方に飽和層の比較的深い部分まで延びている。また、空気供給パイプ５４は、上記液体供給パイプ５２に実質上平行に地盤中を下方に延び、その先端（下端）が液体供給パイプ５２の先端部（下端部）に接続されている。この空気供給パイプ５４の他端側が例えば空気圧縮機（図示せず）に接続され、空気圧縮機からの空気が液体供給パイプ５４の先端部に供給される。第２の実施形態のその他の構成は、上述した第１の実施形態と実質上同一である。
【００２４】
この第２の実施形態では、吸引ポンプ５０の吸引作用によって揚水井戸３２に溜まった地下水４６が汲み上げられ、かく汲み上げられた地下水４６が吸引パイプ４８を通して液体供給パイプ５２に供給される。また、空気圧縮機（図示せず）からは空気が供給され、この空気は空気供給パイプ５４を通して液体供給パイプ５４の先端部に供給される。液体供給パイプ５２の先端部では、液体供給パイプ５２を通して流れる液体に空気供給パイプ５４を通して流れる空気が混合され、かく混合されて微細な気泡を含む水が生成され、気泡を含む水が、液体供給パイプ５２の先端注入口から地盤中に注入される。このように微細な気泡を含む水（地下水）が上述したと同様に飽和層に注入されるので、地盤中への空気供給の均一化を図ることができ、第１の実施形態と同様に土壌及び／又は地下水を浄化することができる。
【００２５】
この第２の実施形態では、注入する液体として揚水井戸３２に溜まった地下水を利用することに関連して、更に、次の通りの特徴を有する。即ち、注入する液体が地下水である故に、容易に且つ安価に入手することができ、浄化システムの処理費用の低減を図ることができる。また、飽和層中の地下水が揚水井戸３２に溜まり、この溜まった地下水が微細な気泡とともに飽和層中に再注入されるので、地下水が地盤中の浄化すべき領域を通して循環するようになり、この循環する地下水を利用して所要の通りに浄化することができる。特に、図３に示すように、地下水を循環させることによって、浄化すべき領域を通して気泡を含む水（地下水）が流れ、この流れによって土壌中に含まれる及び／又は土壌表面に付着する汚染物質を洗浄除去することができる。また、この地下水の流れによって、気泡だけでは到達しない土壌粒子間まで微細な気泡が到達し、これによって地盤中の汚染物質の浄化が一層促進される。加えて、この第２の実施形態では、地下水と空気との混合が飽和層に注入される直前において行われるので、地盤中への酸素供給の均一化がより促進され、土壌及び／又は地下水の浄化作用を更に高めることができる。
【００２６】
第３の実施形態
次に、図４を参照して、本発明に従う土壌及び地下水の浄化方法の第３の実施例について説明する。図４は、本発明に従う土壌及び地下水の浄化方法の第３の実施例を適用した土壌及び地下水の浄化システムの第３の実施形態の一部を簡略的に示す断面図であり、この図４においても吸引管及びシートを省略して示している。
図４において、この第３の実施形態の浄化システムでは、飽和層に埋設された液体供給パイプ８２の内径が、空気を供給する空気供給パイプ８４の外径よりも大きく、液体供給パイプ８２の径方向内側にに空気供給パイプ８４が配設され、かかる液体供給パイプ８２及び空気供給パイプ８４が飽和層に延びている。この液体供給パイプ８２の基部側（上端部側）には、吸引ポンプ５０に接続された接続パイプ８６が接続され、また空気供給パイプ８４は空気圧縮機（図示せず）に接続されている。第３の実施形態のその他の構成は、上述した第２の実施形態と実質上同一である。
【００２７】
この第３の実施形態においては、吸引ポンプ５０の吸引作用によって揚水井戸３２の地下水４６が汲み上げられ、かく汲み上げられた地下水が接続パイプ８６及び液体供給パイプ８２を通して供給され、また空気圧縮機（図示せず）からの空気が空気供給パイプ８４を通して供給される。そして、地盤中の飽和層に注入される直前に、液体供給パイプ８２を通して供給された地下水中に空気供給パイプ８４からの空気が噴出し、これらが混合されて微細な気泡を含む水が生成され、気泡を含む水が、液体供給パイプ８２の注入口から飽和層に注入され、このように構成しても第３の実施形態と同様の作用効果が達成される。
【００２８】
第４の実施形態
次に、図５を参照して、本発明に従う土壌及び地下水の浄化方法の第４の実施例について説明する。図５は、本発明に従う土壌及び地下水の浄化方法の第４の実施例を適用した土壌及び地下水浄化システムの第４の実施形態の要部を簡略的に示す断面図である。
図５において、この第４の実施形態の浄化システムでは、地下水中に含まれた油成分を除去するための油分除去装置９２と、地下水中に含まれた重金属成分を除去するための重金属処理装置９４とが設けら、これらの間に供給ポンプ９６が配設されている。油分除去装置９２には吸引ポンプ５０からの送給パイプ１００が接続され、この油分除去装置９２と重金属処理装置９４とが送給パイプ９８を介して接続され、送給パイプ９８に送給ポンプ９６が設けられている。
【００２９】
この第４の実施形態では、吸引ポンプ５０によって揚水井戸３２から汲み上げられた地下水は、送給パイプ１００を通して油分除去装置９２に送給される。油分除去装置９２は、地下水に含まれた油成分を除去し、油成分が除去された地下水は供給ポンプ９６の作用によって送給パイプ９８を通して重金属処理装置９４に送給される。重金属処理装置９４は、地下水に含まれた重金属成分を除去し、油成分及び重金属成分が取り除かれた地下水が、送給ポンプ１０２によって送給パイプ１０４を通して、例えば図３の第２の実施形態における液体供給パイプ５２に送給され、その後空気と混合されて微細な気泡を含む状態で飽和層に上述したようにして注入される。
【００３０】
このように油成分及び重金属成分を除去した地下水を微細な気泡を含ませる液体として用いることによって、地下水の浄化が著しく促進され、これによって飽和層の浄化をより効率良く行うことができる。特に、揚水井戸３２から汲み上げた地下水を浄化すべき領域を通して循環し、地盤中への注入は浄化した地下水を用いているので土壌及び／又は地下水の浄化作用は著しく改善される。
飽和層の浄化作用を促進するために、飽和層に注入する液体（水道水、地下水等）に、浄化乃至浄化促進物質を添加するようにしてもよい。このような浄化乃至浄化促進物質としては、土壌中の内在菌を活性化させるための栄養成分であったり、土壌中の金属成分を吸着するための吸着剤である。
【００３１】
第２〜第４の実施形態において、揚水井戸３２の地下水の揚水能力を大きくするためには、例えば、図６に示すように構成することができる。即ち、揚水井戸３２内にケーシング管１３２が挿入され、このケーシング管１３２の底部（先端部）に砂溜まり１３４が設けられる。ケーシング管１３２の下部１３６は幾分外径が小さく形成され、この下部１３６の周囲を覆うようにスリット管１３８が設けられ、このスリット管１３８には軸方向（図６において上下方向）に間隔をおいて多数のスリット１４０が設けられる。また、このケーシング管１３２内の底部には流入口１４２が設けられる。ケーシング管１３２の下部１３６内には揚水ポンプ１４４が設けられ、この揚水ポンプ１４４に吸引管４８が接続される。
【００３２】
このような構成のものでは、地下水を汲み上げる際に、図示しない減圧ポンプによって、地表面でシールされた揚水井戸３２内が減圧されて真空に近い状態に保たれ、バキューム効果により揚水量を大きくすることができる。このような減圧又は真空状態において揚水ポンプ１４４を作動して吸引すると、揚水井戸３２内の地下水がスリット管１３８の多数のスリット１４０を通して内部に流入し、更にケーシング管１３２の流入口１４２を通してその内部に流入し、かく流入した地下水が揚水ポンプ１４４によって吸引され、吸引パイプ４８を通して矢印で示すように下流側に流れる。このとき、スリット管１３２のスリット１４０を通して流入する際に、地下水に含まれた空気の流入が実質上遮断され、空気が分離された地下水が揚水ポンプ１４４に送給され、これによって揚水効率を高め、大容量の地下水を汲み上げることができる。これは従来の重力排水による地下水の汲み上げに比べ、大気圧を利用した強制排水を行うため、圧密脱水効果が大きく、その集水能力が大きいため、大容量の地下水を汲み上げることができるのである。
【００３３】
また、液体に含まれる気泡の大きさを一層小さくするには、液体供給パイプ（２，４等）の先端部、換言すると気泡を含む液体を地盤中に注入するパイプの注入口に多数の微細孔を有する微細気泡生成部材（図示せず）を設けるのが好ましく、微細気泡発生部材を設けることによって、地盤中に注入される際に、微細な気泡を含む液体が液体供給パイプ（２，４等）から微細気泡生成部材の多数の微細孔を通して地盤中に注入され、微細気泡生成部材を通過することによって液体中の気泡が細分化され、かくして液体中の気泡の一層の微細化を図ることができる。この微細気泡生成部材は、焼結鋼、樹脂板、樹脂膜等から形成することができ、上述した第１〜第４の実施形態等に広く適用することができる。
【００３４】
以上、本発明に従う土壌及び地下水の浄化方法の実施例について説明したが、本発明はかかる実施例に限定されず、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
例えば、第２〜第４の実施形態では、揚水孔としての揚水井戸３２を掘削し、この揚水井戸３２に溜まった地下水を汲み上げているが、必ずしも揚水井戸３２を掘削する必要はなく、地盤中に揚水パイプを埋め、この揚水パイプによって揚水孔を形成し、この揚水孔から地下水を汲み上げるようにしてもよい。
【００３５】
また、例えば、上述した実施形態では、液体供給パイプ（２，４等）の先端（注入口）を通して微細な気泡を含む液体を地盤中に注入しているが、例えば微細な気泡を含む液体を地盤中に浸透させるようにしてもよい。
【００３６】
本発明の請求項１の土壌及び地下水の浄化方法によれば、大きさが１〜１００００μｍである微細な気泡を含む液体が地盤中に注入又は浸透されるので、微細な気泡の地盤中での上昇速度が遅く、また地盤中を横方向に拡散し、これによって地盤中への酸素供給の均一化が促進される。その結果、地盤中の微生物の増殖乃至活動が活性化し、微生物による浄化作用が高められ、汚染土壌及び／又は汚染地下水を微生物を利用して効率良く浄化することができる。また、液体供給パイプの径方向内側に空気供給パイプを配置して液体供給パイプの先端部にて液体供給パイプからの液体に空気供給パイプからの空気を混合するので、微細な気泡の状態で地盤中に注入又は浸透させることができ、更に、液体供給パイプ及び空気供給パイプを比較的容易に地盤中に埋設することができる。
【００３７】
また、本発明の請求項２の土壌及び地下水の浄化方法によれば、微細な気泡を含む液体が浄化すべき領域に実質上均一に分散され、かく分散することによって、かかる領域に存在する微生物の増殖乃至活動が活性化され、浄化すべき領域全体にわたって実質上均一に浄化することができる。
【００３８】
また、本発明の請求項３の土壌及び地下水の浄化方法によれば、大きさが１〜１００００μｍである微細な気泡を含む液体が地盤中に注入又は浸透されるので、かかる気泡の地盤中における上昇速度が遅く、微細な気泡を含む液体が浄化すべき領域を通して流れる。従って、液体の流れ及びそれに含まれた微細な気泡の流れによって浄化すべき領域、即ち土壌中に含まれる汚染物質及び／又は土壌表面に付着した汚染物質が洗浄される。また、この微細な気泡が液体の流れによって狭小な土壌粒子間に侵入し、浄化能力を高めることができる。また、液体供給パイプの径方向内側に空気供給パイプを配置して液体供給パイプの先端部にて液体供給パイプからの液体に空気供給パイプからの空気を混合するので、微細な気泡の状態で地盤中に注入又は浸透させることができ、更に、液体供給パイプ及び空気供給パイプを比較的容易に地盤中に埋設することができる。
また、本発明の請求項４の土壌及び地下水の浄化方法によれば、地下水が浄化すべき領域を通して循環され、地下水を利用して浄化すべき領域、即ち汚染土壌及び／又は汚染地下水を所要の通りに浄化することができる。
【００３９】
また、本発明の請求項５の土壌及び地下水の浄化方法によれば、地下水に添加される栄養物質が土壌中の微生物に与えられ、かかる微生物の増殖乃至活動が一層活性化され、微生物による浄化作用を更に高めることができる。
また、本発明の請求項６の土壌及び地下水の浄化方法によれば、減圧ポンプを用いて減圧状態で地下水を汲み上げるので、大量の地下水を汲み上げることができる。
【００４０】
また、本発明の請求項７の土壌及び地下水の浄化方法によれば、地下水中の重金属を重金属処理装置によって、また地下水中の油分を油分除去装置によって除去し、これらを除去した地下水を地盤中に注入又は浸透するので、浄化すべき領域を一層効果的に浄化することができる。
更に、本発明の請求項８の土壌及び地下水の浄化方法によれば、液体を注入するパイプの先端部に微細気泡生成部材が設けられているので、液体中の気泡を更に微細な状態にして地盤中に注入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う土壌及び地下水の浄化方法の第１の実施例を適用した土壌及び地下水の浄化システムの第１の実施形態を簡略的に示す平面図である。
【図２】図１の土壌及び地下水の浄化システムを簡略的に示す断面図である。
【図３】本発明に従う土壌及び地下水の浄化方法の第２の実施例を適用した土壌及び地下水の浄化システムの第２の実施形態の一部を簡略的に示す断面図である。
【図４】本発明に従う土壌及び地下水の浄化方法の第３の実施例を適用した土壌及び地下水の浄化システムの第３の実施形態の一部を簡略的に示す断面図である。
【図５】本発明に従う土壌及び地下水の浄化方法の第４の実施例を適用した土壌及び地下水の浄化システムの第４の実施形態の一部を簡略的に示す断面図である。
【図６】揚水井戸の揚水部の変形形態を簡略的に示す断面図である。
【符号の説明】
１  メイン液体供給パイプ
２，４  分岐液体供給パイプ
５，７  空気供給パイプ
６  空気注入機構
８  浄化すべき領域
３２  揚水井戸
４６  地下水
５２，８２  液体供給パイプ
５４，８４  空気供給パイプ
９２  油分除去装置
９４  重金属処理装置
【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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