(57)【要約】【課題】深度方向の土壌ガスの濃度を測定調査することができるとともに当該箇所の汚染処理を行うことができる汚染土壌調査及び処理装置を提供する。【解決手段】汚染土壌の調査及び処理を行う装置であって、土壌ガスを取り込むための吸気孔を有する採取管３と、この採取管３内に上下動可能に設けた土壌ガスセンサ４と、前記採取管の内面に摺接するように土壌ガスセンサの上部及び下部に設けたシール体７と、前記土壌ガスセンサの信号線を内蔵し、前記土壌ガスセンサに連結したワイヤ９と、前記ワイヤ内の信号線に接続した濃度測定装置１２と、前記土壌ガスセンサの上部及び下部のシール体で区画される空間内に導入された吸気管１５と、前記吸気管に連結した吸気ポンプ１９と、前記吸気ポンプに連結した土壌ガス浄化装置２０とを備える。【選択図】図１
2009041996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染土壌の調査及び処理を行う装置であって、土壌ガスを取り込むための吸気孔を有する採取管と、この採取管内に上下動可能に設けた土壌ガスセンサと、前記採取管の内面に摺接するように土壌ガスセンサの上部及び下部に設けたシール体と、前記土壌ガスセンサの信号線を内蔵し、前記土壌ガスセンサに連結したワイヤと、前記ワイヤ内の信号線に接続した濃度測定装置と、前記土壌ガスセンサの上部及び下部のシール体で区画される空間内に導入された吸気管と、前記吸気管に連結した吸気ポンプと、前記吸気ポンプに連結した土壌ガス浄化装置とを備えたことを特徴とする汚染土壌調査及び処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の汚染土壌調査及び処理装置において、前記ワイヤは、ワイヤ巻取装置を介して前記濃度測定装置に接続されていることを特徴とする汚染土壌調査及び処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の汚染土壌調査及び処理装置において、前記吸気管は、吸気管巻取装置吸気ポンプを介して前記土壌ガス浄化装置に連結されていることを特徴とする汚染土壌調査及び処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の汚染土壌調査及び処理装置において、前記土壌ガスセンサは、空気注入パイプから供給された空気（エア）の気泡との接触により生起する土壌ガスを検知することを特徴とする汚染土壌調査及び処理装置。
【請求項５】
請求項４記載の汚染土壌調査及び処理装置において、前記土壌ガスセンサの下部に水検知センサを備えたことを特徴とする汚染土壌調査及び処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染土壌の調査及び処理装置に係り、更に詳しくは、深度方向の土壌ガスの濃度を測定調査することができるとともに当該箇所の汚染処理を行うことができる汚染土壌調査及び処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、クリーニング用の洗浄液、半導体製造行程で使用する洗浄液、その他工場等における油の洗浄液等から発生する揮発性有機化合物（例えば、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン等のいわゆるVOC)、もしくは、ガソリンスタンド等におけるガソリン、軽油等の油分の漏洩等による環境汚染の問題が提起されつつある。こうした揮発性有機化合物等が何らかの事情により漏出して土壌中へ混入された場合、その土壌が揮発性有機化合物等により汚染され、更に、この汚染土壌がそのまま放置されてしまうと、自然浸透や降雨等により土壌深くに浸透し、いずれ地下水を汚染してしまう。
【０００３】
このため、その汚染処理方策の一例として、例えば、地表面より下方で地下水の水面より上方の少なくとも１箇所以上の位置に設けたガス捕集器によって土壌中の空気（ガス）を回収し、このガス捕集器によって捕集されたガス中の汚染物質の濃度を検出する検出器によって検出し、この検出器からの検出値と予め設定した設定値とを制御手段に取り込み、空気注入パイプに注入する空気（エア）の量を調整する汚染処理対策システムがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１４４３６４号公報（段落００４２．図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したような汚染処理対策システムにおいては、空気注入パイプによる空気（エア）の注入により、地面内の圧力が上昇する。この地面内の圧力が上昇すると、この圧力上昇が揮発性有機化合物に作用し、揮発性有機化合物の沸点を上昇させる。揮発性有機化合物の沸点が上昇すると、その揮発性が低下するので、揮発性有機化合物のガス化処理の促進が遅れ、その回収作業性が悪くなるという憾みがあった。
【０００６】
本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、深度方向の土壌ガスの濃度を測定調査することができるとともに当該箇所の汚染処理を行うことができる汚染土壌調査及び処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、汚染土壌の調査及び処理を行う装置であって、土壌ガスを取り込むための吸気孔を有する採取管と、この採取管内に上下動可能に設けた土壌ガスセンサと、前記採取管の内面に摺接するように土壌ガスセンサの上部及び下部に設けたシール体と、前記土壌ガスセンサの信号線を内蔵し、前記土壌ガスセンサに連結したワイヤと、前記ワイヤ内の信号線に接続した濃度測定装置と、前記土壌ガスセンサの上部及び下部のシール体で区画される空間内に導入された吸気管と、前記吸気管に連結した吸気ポンプと、前記吸気ポンプに連結した土壌ガス浄化装置とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記ワイヤは、ワイヤ巻取装置を介して前記濃度測定装置に接続されていることを特徴とする。
【０００９】
さらに、第３の発明は、第２の発明において、前記吸気管は、吸気管巻取装置吸気ポンプを介して前記土壌ガス浄化装置に連結されていることを特徴とする。
【００１０】
また、第４の発明は、第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、前記土壌ガスセンサは、空気注入パイプから供給された空気（エア）の気泡との接触により生起する土壌ガスを検知することを特徴とする。
【００１１】
また、第５の発明は、第４の発明において、前記土壌ガスセンサの下部に水検知センサを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、深度方向の土壌ガスの濃度を測定調査することができるとともに当該箇所の汚染処理を行うことができるので、汚染土壌調査作業及びその処理作業が迅速になり、当該汚染土壌の改善時間が短縮され、更に、汚染物の拡散を速やかに抑えることができる。その結果、清浄な土地への回復を早期に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の汚染土壌調査及び処理装置の実施の形態を図面を用いて説明する。  
図１乃至図３は、本発明の汚染土壌調査及び処理装置の一実施の形態を示すもので、図１は、本発明の汚染土壌調査及び処理装置の一実施の形態を示す全体構成図、図２は本発明の汚染土壌調査及び処理装置の一実施の形態を構成するワイヤ巻取装置を一部断面にて示す正面図、図３は、本発明の汚染土壌調査及び処理装置の一実施の形態を構成する土壌ガス吸引管巻取装置を一部断面にて示す正面図である。
【００１４】
図１において、１は土壌、２は土壌１中の揮発性有機化合物等により汚染された汚染箇所を示す。３は土壌１中に埋設された採取管で、この採取管３は、土壌ガスを取り込むための吸気孔３Ａが複数個設けられている。この採取管３は汚染処理によって異なるが、一般的には、その先端が汚染箇所２に達するように土壌１中に埋設される。また、汚染物が地下水位付近に存在する場合には、その先端が地下水位付近の高さまで土壌１中に埋設される。
【００１５】
４は、採取管３内に挿入された土壌ガスセンサである。この土壌ガスセンサ４の上部には、上側蓋体５が、また、ガスセンサ４の下部には、重錘としての役割を兼ねる下側蓋体６が設けられている。これらの蓋体５，６の外周には、採取管３の内面に摺接するゴム等のシール体７がそれぞれ設けられている。これにより、土壌ガスセンサ４の上側蓋体５と下側蓋体６との間に、土壌ガスを採取する空間が形成される。換言するならば、土壌ガスセンサ４は、採取管３内に存在する位置（深さ）における土壌ガスのみを測定することができる。
【００１６】
下側蓋体６の下面には、水と接触することにより電流が流れる水検知センサ８が設けられている。土壌ガスセンサ４には、この土壌ガスセンサ４を採取管３内で上下動させるためのワイヤ９の一端が接続されている。このワイヤ９は、前述した土壌ガスセンサ４及び水検知センサ８の検出信号を伝送する信号線を内蔵している。
【００１７】
ワイヤ９の他端側は、採取管３上のシーブ１０を介して地上に設置したワイヤ巻取装置１１に連結されている。ワイヤ巻取装置１１は、図１及び図２に示すように、ワイヤ９を巻取りまたは繰り出すための中空状のワイヤ巻取リール１１０と、その一方側の回転軸１１１及び他方側の中空状の回転軸１１２と、これらの回転軸１１１、１１２を支持するブラケット１１３と、ブラケット１１３の支持用のベース１１４とを備えている。
【００１８】
ワイヤ巻取装置１１の一方側の回転軸１１１には、駆動モータ１１５と土壌ガスセンサ４の深さを計測するためのエンコーダ１１６が設けられている。ワイヤ巻取装置１１の他方側の中空状の回転軸１１２には、ワイヤ巻取リール１１０に巻かれたワイヤ９の他端が導入固定されている。ワイヤ９に内蔵した信号線１１７は、スリップリングとワイヤブラシ等による電気的な回転継手１１８によって、固定側の信号線１１９に接続されている。この信号線１１９は、図１に示す濃度測定装置１２に接続されている。この濃度測定装置１２は、土壌ガスセンサ４によって検出した信号を取り込み、土壌ガスセンサ４が存在する位置の土壌ガスの濃度を分析する。
【００１９】
エンコーダ１１６は、図１に示す深さ検出制御装置１３に接続されている。この深さ検出制御装置１３は、エンコーダ１１６からの信号を取り込み、採取管３内の土壌ガスセンサ４の高さ（深さ）を測定するとともに、モータ制御装置１４を制御して土壌ガスセンサ４を採取管３内における測定したい箇所に上下動制御する機能を有している。
【００２０】
図１に戻り、土壌ガスセンサ４における上側蓋体５には、土壌ガスを吸引するための吸引管１５の一方端がその内側に位置するように固定されている。吸引管１５の他方端は、採取管３上のシーブ１６を介して地上に設置した吸引管巻取装置１７に連結されている。この吸引管巻取装置１７は、図１及び図３に示すように、吸引管１５を巻取りまたは繰り出すための中空状の吸引管巻取リール１７０と、その一方側の回転軸１７１及び他方側の中空状の回転軸１７２と、これらの回転軸１７１、１７２を支持するブラケット１７３と、ブラケット１７３の支持用のベース１７４とを備えている。
【００２１】
吸引管巻取装置１７の一方側の回転軸１７１とブラケット１７３との間には、吸引管巻取リール１７０に吸引管１５に対する巻き取り力を与える弦巻状のばね１７５が設けられている。吸引管巻取装置１７の他方側の中空状の回転軸１７２には、吸引管巻取リール１７０に巻かれた吸引管１５の他端が導入固定されている。この吸引管１５の他端側は、回転継手１７６によって、固定側の管１８に連結されている。
【００２２】
管１８は、図１に示すように、地上に設置した吸気ポンプ１９の吸込側に連結している。吸気ポンプ１９の吐出側は、活性炭を備える土壌ガス浄化装置２０に連結されている。図１中の符号２１は、土壌ガスセンサ４の上下移動の補助をするための補助輪である。
【００２３】
次に上述した本発明の汚染土壌調査及び処理装置の一実施の形態を図１乃至図３を用いて説明する。  
まず、汚染土壌を調査するために、吸気孔３Ａを有する採取管３を、例えば先端が地下水位付近の高さまで地盤内に挿入する。次に、土壌ガスセンサ４を採取管３内に設置し、ワイヤ巻取装置１１のワイヤ９を、ワイヤ巻取リール１１０から繰り出すことにより、土壌ガスセンサ４を採取管３内の所望の位置に位置決めすることができる。この際、土壌ガスセンサ４の下降移動に追随して、吸引管１５も吸引管巻取装置１７における弦巻状のばね１７５に抗して吸引管巻取リール１７０から、繰り出された状態になっている。
【００２４】
土壌ガスセンサ４の採取管３内での位置は、エンコーダ１１６の回転信号を取り込んでいる深さ検出制御装置１３によって検出されている。また、土壌ガスセンサ４は、採取管３の吸気孔３Ａを通して、上側蓋体５と下側蓋体６との間の空間内に流入する土壌ガスの濃度に対応する電気信号を、信号線１１７、回転継手１１８、固定側の信号線１１９を介して図１に示す濃度測定装置１２に伝送する。これにより、濃度測定装置１２は、採取管３内に位置している土壌ガスセンサ４に対応する箇所の汚染濃度を測定することができる。
【００２５】
この際、当該箇所の汚染濃度が基準値より高い場合には、吸気ポンプ１９を駆動しれば、当該箇所の土壌ガスが吸引管１５によって吸引され、土壌ガス浄化装置２０に供給される。土壌ガス浄化装置２０は、土壌ガスを清浄化し外気に放出する。
【００２６】
上述した土壌ガスセンサ４及び濃度測定装置１２による土壌ガス濃度の検出と、土壌ガス浄化装置２０による当該検出位置での土壌ガスの清浄化処理を、協働して行うことができる。その結果、深度方向の土壌ガスの濃度を測定調査することができるとともに当該箇所の汚染処理を行うことができるので、汚染土壌調査作業及びその処理作業が迅速になり、当該汚染土壌の改善時間が短縮され、更に、汚染物の拡散を速やかに抑えることができ、清浄な土地への回復を早期に実現することができる。
【００２７】
なお、上述の実施の形態においては、蓋体５，６の外周には、採取管３の内面に摺接するゴム等のシール体７をそれぞれ設けた構成としたが、蓋体５，６を弾性体にすることも可能である。また、上述の実施の形態においては、リール形式のワイヤ巻取装置１１及び吸引管巻取装置１７を備えたが、ワイヤ９及び吸引管１５をそれぞれ上下方向から挟持する上側シーブと下側シーブと、これらのシーブのいずれか一方に設けたモータとからなる駆動形式にすることも可能である。
【００２８】
図４は、本発明の汚染土壌調査及び処理装置の一実施の形態の適用例を示すもので、この図において、図１乃至図３と同符号のものは同一部分または相当する部分である。  
この実施の形態は、空気（エア）との接触によって汚染物質を揮発促進させ、そのガス化した汚染物質の濃度検出及びその浄化処理を可能としたもので、具体的には、処理対策すべき例えば、ガソリン、軽油等といった油類の汚染物質４０は、その比重が水よりも小さいために、地下水４１の水面付近に滞留している。この汚染物質を処理するために、空気注入パイプ４２にブロア４３によって空気（エア）を圧入する。この空気注入パイプ４２に供給された空気は、空気注入パイプ４２の先端の開口から気泡４４となり地下水４１中へ送られ、上昇する。
【００２９】
この気泡４４は、地下水４１の水面上に滞留している汚染物質４０と接触する。このとき、汚染物質４０の揮発が促進され、ガス化し、地下水４１の水面上方である不飽和帯の地中を空気の流れに乗って上昇する。この土壌ガスを、本発明の汚染土壌調査及び処理装置の一実施の形態によって、深度方向の土壌ガスの濃度を測定調査することができるとともに当該箇所の汚染処理を行うことができるようにしたものである。
【００３０】
この実施の形態によれば、本発明の汚染土壌調査及び処理装置の一実施の形態を、汚染現場の任意の地点に複数本設置することにより、深度方向における土壌ガス分布と同時に平面における土壌ガス分布も把握することが可能となり、汚染現場の汚染物質の分布を把握することが可能となる。さらに、浄化処理中における土壌ガスの濃度分布も把握することが可能で、これにより、土壌ガスの流れ方向を把握することが可能となるために、例えば、エアスパージング井戸の設置箇所や土壌ガス吸引井戸の設置箇所、さらには、汚染ガス吸着槽の設置箇所の高効率設置箇所を把握することが可能となる。また、浄化処理も可能である。
【００３１】
また、土壌ガスセンサ４における下側蓋体６の下面には、水と接触することにより電流が流れる水検知センサ８が設けられているので、降雨等によって地下水位が上昇してきた場合、常に土壌ガスセンサ４が地下水位より上部に配置されるように制御される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の汚染土壌調査及び処理装置の一実施の形態を示す全体構成図である。
【図２】本発明の汚染土壌調査及び処理装置の一実施の形態を構成するワイヤ巻取装置を一部断面にて示す正面図である。
【図３】本発明の汚染土壌調査及び処理装置の一実施の形態を構成する土壌ガス吸引管巻取装置を一部断面にて示す正面図である。
【図４】本発明の汚染土壌調査及び処理装置の一実施の形態の適用例を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１          土壌
２          汚染箇所
３          採取管
３Ａ        吸気孔
４          土壌ガスセンサ
５          上側蓋体
６          下側蓋体
７          シール体
８          水検知センサ
９          ワイヤ
１１        ワイヤ巻取装置
１２        濃度測定装置
１３        深さ検出制御装置
１４        モータ制御装置
１５        吸引管
１７        吸引管巻取装置
１９        吸気ポンプ
２０        土壌ガス浄化装置
【図１】
2009041996.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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