(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染土壌中の有害化学物質を好気性微生物により分解、無害化する汚染土壌の浄化方法において使用する浄化装置であって、微生物による生物処理を行う処理サイト地盤を掘削して地下に凹所を形成し、該凹所内に汚染土壌に対する加温手段と酸素供給手段を配設し、該加温手段及び酸素供給手段と汚染土壌との間に位置させて、熱伝達手段と酸素通過手段を備えたものとして、熱伝導率がよく重機の作業に耐える強度を有する材質として、鉄やステンレスなどの多孔質のプレートによる汚染土壌の支持部材を接地面に配設し、該支持部材上に汚染土壌を堆積することを特徴とする汚染土壌の浄化装置。
【請求項２】
加温手段および酸素供給手段の下方および側方に、断熱性を有し、透気性および透水性の低い層を設ける請求項１に記載の汚染土壌の浄化装置。
【請求項３】
汚染土壌中の有害化学物質を嫌気性微生物により分解、無害化する汚染土壌の浄化方法において使用する浄化装置であって、微生物による生物処理を行う処理サイト地盤を掘削して地下に凹所を形成し、該凹所内に汚染土壌に対する加温手段を配設し、該加温手段と汚染土壌との間に位置させて熱伝達手段を備えたものとして、熱伝導率がよく重機の作業に耐える強度を有する材質として、鉄やステンレスなどの多孔質のプレートによる汚染土壌の支持部材を接地面に配設し、該支持部材上に汚染土壌を堆積することを特徴とする汚染土壌の浄化装置。
【請求項４】
加温手段の下方および側方に、断熱性を有し、透気性および透水性の低い層を設ける請求項３に記載の汚染土壌の浄化装置。
【請求項５】
汚染土壌中の有害化学物質を好気性微生物により分解、無害化する汚染土壌の浄化方法において、微生物による生物処理を行う処理サイト地盤を掘削して地下に凹所を形成し、該凹所内に汚染土壌に対する加温手段と酸素供給手段を配設し、該加温手段及び酸素供給手段と汚染土壌との間に位置させて熱伝達手段と酸素通過手段を備えた汚染土壌の支持部材を有する請求項１記載の浄化装置を使用し、該支持部材上に汚染土壌を堆積し、該汚染土壌を加熱するとともに酸素を供給し、土壌中の好気性微生物で汚染土壌中の有害化学物質を分解、無害化することを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
【請求項６】
汚染土壌中の有害化学物質を嫌気性微生物により分解、無害化する汚染土壌の浄化方法において、微生物による生物処理を行う処理サイト地盤を掘削して地下に凹所を形成し、該凹所内に汚染土壌に対する加温手段を配設し、該加温手段と汚染土壌との間に位置させて熱伝達手段を備えた汚染土壌の支持部材を有する請求項３記載の浄化装置を使用し、該支持部材上に汚染土壌を堆積し、該汚染土壌を加熱し、土壌中の嫌気性微生物で汚染土壌中の有害化学物質を分解、無害化することを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有害化学物質により汚染された土壌を浄化する装置および浄化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
油や揮発性有機化合物などの汚染土壌を浄化する方法の一つとして、従来、好気性微生物や嫌気性微生物が持つ化学物質の分解能力を利用して、有害化学物質を生物処理し無害化する技術がある。
【０００３】
これは、微生物の活性化に必要な窒素源や燐酸源などを汚染土壌に添加し、好気性微生物の場合は特に空気を酸素源として供給することで汚染物質を分解する方法である。
【０００４】
このように汚染物質の分解に微生物を利用する場合、好気性や嫌気性いずれの微生物もその活性は低温下では低下することから、寒冷地や冬季での生物処理が困難もしくは不可能な場合がある。そこで、対応策として、例えば、黒色のビニールシートで掘削後の汚染土壌を覆い太陽熱を利用して土壌温度を上げる方法、熱伝導率の低いマルチングを掘削後の汚染土壌に敷設、混入して熱損失を抑える方法、汚染サイト原位置で加熱した水や地下水をパイプを通じて循環して加熱する方法、含水率を制御して土壌の比熱をコントロールする方法、などが採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
太陽熱を利用して温度上昇を図る方法や、マルチングにより熱損失を抑える方法など自然エネルギーを利用する方法では、土壌の十分な加温効果は期待できない。また、加温した水などを配管により土壌に通し加熱する方法は、原位置のみならず掘削した土壌においても適用可能ではあるが、土中に単純に配管を通す方法では設置作業や撤去作業が煩雑となるおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、汚染物質の分解に微生物を利用する場合、汚染土壌を確実に加温でき、そのために、土壌中に配管を配設する必要もなく配管の設置や撤去作業が省略でき作業効率を向上でき、コストも低減できる汚染土壌の浄化装置および浄化方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、第１に、汚染土壌中の有害化学物質を好気性微生物により分解、無害化する汚染土壌の浄化方法において使用する浄化装置であって、微生物による生物処理を行う処理サイト地盤を掘削して地下に凹所を形成し、該凹所内に汚染土壌に対する加温手段と酸素供給手段を配設し、該加温手段及び酸素供給手段と汚染土壌との間に位置させて、熱伝達手段と酸素通過手段を備えたものとして、熱伝導率がよく重機の作業に耐える強度を有する材質として、鉄やステンレスなどの多孔質のプレートによる汚染土壌の支持部材を接地面に配設し、該支持部材上に汚染土壌を堆積することを要旨とするものである。
【０００８】
第２に、加温手段および酸素供給手段の下方および側方に、断熱性を有し、透気性および透水性の低い層を設けることを要旨とするものである。
【０００９】
第３に、汚染土壌中の有害化学物質を嫌気性微生物により分解、無害化する汚染土壌の浄化方法において使用する浄化装置であって、微生物による生物処理を行う処理サイト地盤を掘削して地下に凹所を形成し、該凹所内に汚染土壌に対する加温手段を配設し、該加温手段と汚染土壌との間に位置させて熱伝達手段を備えたものとして、熱伝導率がよく重機の作業に耐える強度を有する材質として、鉄やステンレスなどの多孔質のプレートによる汚染土壌の支持部材を接地面に配設し、該支持部材上に汚染土壌を堆積することを要旨とするものである。
【００１０】
第４に、加温手段の下方および側方に、断熱性を有し、透気性および透水性の低い層を設けることを要旨とするものである。
【００１１】
第５に、汚染土壌中の有害化学物質を好気性微生物により分解、無害化する汚染土壌の浄化方法において、微生物による生物処理を行う処理サイト地盤を掘削して地下に凹所を形成し、該凹所内に汚染土壌に対する加温手段と酸素供給手段を配設し、該加温手段及び酸素供給手段と汚染土壌との間に位置させて熱伝達手段と酸素通過手段を備えた汚染土壌の支持部材を有する請求項１記載の浄化装置を使用し、該支持部材上に汚染土壌を堆積し、該汚染土壌を加熱するとともに酸素を供給し、土壌中の好気性微生物で汚染土壌中の有害化学物質を分解、無害化することを要旨とするものである。
【００１２】
第６に、汚染土壌中の有害化学物質を嫌気性微生物により分解、無害化する汚染土壌の浄化方法において、微生物による生物処理を行う処理サイト地盤を掘削して地下に凹所を形成し、該凹所内に汚染土壌に対する加温手段を配設し、該加温手段と汚染土壌との間に位置させて熱伝達手段を備えた汚染土壌の支持部材を有する請求項３記載の浄化装置を使用し、該支持部材上に汚染土壌を堆積し、該汚染土壌を加熱し、土壌中の嫌気性微生物で汚染土壌中の有害化学物質を分解、無害化することを要旨とするものである。
【００１３】
請求項１、５記載の本発明によれば、接地面に配設した支持部材上に堆積された汚染土壌を下方に配設した加温装置で加熱するとともに、微生物が好気性の場合はさらに酸素供給装置で酸素を供給するようにしたから、加温装置や、好気性微生物の場合はこれに加えて酸素供給装置を土壌中に配設せずにすみ、作業効率が向上する。そして、自然エネルギーを利用することなく、加温装置で汚染土壌を加熱し、好気性微生物の場合はこれに加えて酸素供給装置で酸素を供給するから、寒冷地などの低温環境においても確実に加温、酸素供給でき微生物による汚染物質の分解を促進できる。
【００１４】
前記作用に加えて、汚染土壌は熱伝導率がよく重機の作業に耐える強度を有する構造体の上に堆積されるから、構造体上での重機による作業が可能となり、処理対象土壌を加温装置及び酸素供給装置の上方、または、加温装置の上方に容易に堆積したり、除去できる。
【００１５】
請求項２、４記載の本発明によれば、前記作用に加えて、加温装置および酸素供給装置の下方および側方に、断熱性を有し、透気性および透水性の低い層を設けることにより、加温装置からの熱や酸素供給装置からの酸素は周囲の土壌中に逸出することがなく、上方に堆積されている汚染土壌に集中的に供給されるから、微生物による汚染物質の分解がさらに促進する。
【００１６】
請求項３、６記載の本発明によれば、接地面に配設した支持部材上に堆積された汚染土壌を下方に配設した加温装置で加熱するようにしたから、加温装置を土壌中に配設せずにすみ、作業効率が向上する。そして、自然エネルギーを利用することなく、加温装置で汚染土壌を加熱するから、寒冷地などの低温環境においても確実に加温でき微生物による汚染物質の分解を促進できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の汚染土壌の浄化装置および浄化方法の第１実施形態を示し、浄化装置として、汚染土壌の好気性微生物による生物処理を行う処理サイト地盤１を掘削して、汚染土壌が堆積される接地面１ａより下方に加温装置と酸素供給装置を配設する。
【００１８】
該加温装置は、一例として地上に設置した電源２に接続された配線３にさらに接続した電熱線４で構成し、この電熱線４を処理サイト地盤１の、例えば掘削により地下に形成された凹所１ｂに配設した。なお、加温装置は前記電熱線４による電気的なものに限定されるものではなく、加熱された気体や液体を循環させる配管を配設することも考えられる。
【００１９】
酸素供給装置は、一例として地上に設置したブロア５に接続された空気供給配管６を前記凹所１ｂ内に電熱線４と並設した。
【００２０】
そして、かかる加温装置と酸素供給装置の上方に位置させて、処理サイト地盤１とほぼ同レベルに、熱伝達手段と酸素通過手段を備えた汚染土壌の支持部材を配設する。この支持部材は第１例として、図示のように熱伝導率がよく強度を有する材質として、鉄やステンレスなどによる多孔質のプレート７で構成する。この場合の強度は、該プレート７の上での重機の作業に耐えられるだけのものを必要とする。
【００２１】
そして、これら加温装置と酸素供給装置および支持部材は、ユニット化し、これを複数設置するようにしてもよい。
【００２２】
また、汚染土壌に供給される温度を制御するための温度センサをこれら加温装置および支持部材に接続することもできる。
【００２３】
次に、かかる浄化装置を使用して汚染土壌を浄化する方法について説明する。多孔質のプレート７などで構成する支持部材の上に処理対象土壌である汚染土壌８を重機を使用して堆積する。この場合、支持部材は重機による作業に耐えられるだけの強度を備えているから、重機を使用しても支障はなく、作業効率がアップする。
【００２４】
支持部材の上に汚染土壌８を堆積したならば、電源２に通電して電熱線４を加熱し、ブロア５を作動して空気供給配管６に空気を供給する。これにより、加熱された空気、すなわち酸素が凹所１ｂ内に吐出され、この加温された酸素が多孔質のプレート７の空気孔を通過してその上方に堆積されている汚染土壌に供給される。よって、汚染土壌８の温度が上昇し、寒冷地や冬季などにおいても好気性微生物が活性し、微生物による汚染物質の分解が促進される。浄化が終了すれば、再び重機を使用して支持部材の上から土壌を除去する。
【００２５】
この場合、前記凹所１ｂの底部および側部を、断熱性を有し、透気性および透水性の低い層で覆うようにしておけば、凹所１ｂ内の加温された酸素は周囲の処理サイト地盤１に流出することなく、上方の汚染土壌８に集中的に供給されるから、加温および酸素供給を促進できる。
【００２６】
図２は第２実施形態を示し、微生物として嫌気性微生物を使用するもので、堆積した汚染土壌８に対して底面または側面に加熱装置のみを配設する。加熱装置の構成は前記第１実施形態と同様である。そして、加熱装置で汚染土壌８を加熱することで、嫌気性微生物を活性させ汚染物質の分解反応を促進させる。この場合、微生物は嫌気性であるから、第１実施形態のような酸素供給装置は不要である。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の汚染土壌の浄化装置および浄化方法は、汚染物質の分解に微生物を利用する場合、電熱線などの加温装置を使用して汚染土壌を加温するから確実に加温でき、しかも、加温装置は、汚染土壌の支持部材の下方に配設したから、そのために、汚染土壌中に配管を配設する必要もなく配管の設置や撤去作業が省略でき作業効率を向上でき、コストも低減できる。また、支持部材は強度を備えるから、この上での重機による汚染土壌の堆積、除去作業が可能となり、処理対土壌の堆積、除去が容易に行えるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の汚染土壌の浄化装置および浄化方法の第１実施形態を示す縦断正面図である。
【図２】  本発明の汚染土壌の浄化装置および浄化方法の第２実施形態を示す縦断正面図である。
【符号の説明】
１…処理サイト地盤              １ａ…接地面
１ｂ…凹所                      ２…電源
３…配線                        ４…電熱線
５…ブロア                      ６…空気供給配管
７…プレート                    ８…汚染土壌
【図１】
0005110494.tif 000002
【図２】
0005110494.tif 000003