(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有害性の物質で汚染された土壌を含む領域を囲むように形成された地下遮水壁と、
前記地下遮水壁で囲まれた領域から地下水が流入する井戸と、
前記井戸に流入する地下水が接触するように設定され、地下水に含まれる有害性の物質を無害化処理する処理剤又は有害性の物質を吸着する吸着剤を含む浄化手段と、
前記井戸内の水を汲み上げ、前記地下遮水壁で囲まれた領域へ戻すポンプと、
前記井戸内に流入した地下水に含まれる有害性の物質の濃度を検知する汚染濃度モニタリング装置と、を有し、
前記ポンプは、前記汚染濃度モニタリング装置によって検出された井戸内の水の汚染濃度が、あらかじめ定められた所定の値より高いときに、該井戸内の水を汲み上げて前記地下遮水壁で囲まれた領域へ戻すものであることを特徴とする汚染土壌の浄化設備。
【請求項２】
有害性の物質で汚染された土壌を含む領域を囲むように形成された地下遮水壁と、
前記地下遮水壁で囲まれた領域から地下水が流入する井戸と、
前記井戸に流入する地下水が接触するように設定され、地下水に含まれる有害性の物質を無害化処理する処理剤又は有害性の物質を吸着する吸着剤を含む浄化手段と、
前記井戸内の水を汲み上げ、前記地下遮水壁で囲まれた領域へ戻すポンプと、
前記地下遮水壁で囲まれた領域に水を供給する給水手段とを有し、
前記井戸は、前記地下遮水壁で囲まれた領域と該領域外との双方に接するように設けられ、
該井戸内の水を前記地下遮水壁で囲まれた領域外の土壌中に放出する開閉可能なゲートを備えることを特徴とする汚染土壌の浄化設備。
【請求項３】
前記給水手段は、周辺地盤内の地下水流の上流側から、前記地下遮水壁で囲まれた領域内に地下水が流入するように設けられた取水口であり、
前記井戸は、該領域内であって前記地下水流の下流側に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の汚染土壌の浄化設備。
【請求項４】
有害性の物質で汚染された土壌を含む領域の、地下水流の方向における下流側及び側方部を囲むように形成された地下遮水壁と、
該地下遮水壁で囲まれた領域の下流部であって、該領域と該領域外との双方に接する位置に設けられ、該領域から地下水が流入する井戸と、
前記井戸に流入する地下水が接触するように設定され、地下水に含まれる有害性の物質を無害化処理する処理剤又は有害性の物質を吸着する吸着剤を含む浄化手段と、
前記井戸内の水を汲み上げ、前記地下遮水壁で囲まれた領域へ戻すポンプと、
前記井戸内の水を前記地下遮水壁で囲まれた領域外の土壌中に放出する開閉可能なゲートを備えることを特徴とする汚染土壌の浄化設備。
【請求項５】
前記井戸は、地中に鉛直方向の鋼管を配列し、これらの側面を連結した鋼管矢板で周囲を囲むことによって形成され、
前記地下遮水壁で囲まれた領域と接する部分にある前記鋼管は、該鋼管内に地下水を導入する導入口と、該鋼管から前記井戸内に地下水を排出する排出口とを有し、
該鋼管内に、有害性の物質を処理する前記浄化手段が配置されていることを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の汚染土壌の浄化設備。
【請求項６】
前記井戸は、地中に鉛直方向の鋼管を配列し、これらの側面を連結した鋼管矢板で周囲を囲むことによって形成され、
前記地下遮水壁で囲まれた領域外と接する部分にある前記鋼管に、前記井戸内から該鋼管内に通じる第１の小孔群と、該鋼管内から前記地下遮水壁で囲まれた領域外に通じる第２の小孔群とが設けられ、
前記ゲートは、前記鋼管内において前記第１の小孔群が設けられた範囲と第２の小孔群とが設けられた範囲とを仕切るように設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の汚染土壌の浄化設備。
【請求項７】
前記井戸は、複数が設けられ、前記地下遮水壁で囲まれた領域から井戸内に通じる流入口は、上下方向の位置が個々の井戸によって異なるものであることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項４に記載の汚染土壌の浄化設備。
【請求項８】
前記井戸内に流入した地下水に含まれる有害性の物質の濃度を検知する汚染濃度モニタリング装置を有することを特徴とする請求項４に記載の汚染土壌の浄化設備。
【請求項９】
有害性の物質で汚染された土壌を含む領域を囲むように地下遮水壁を形成し、
前記地下遮水壁で囲まれた領域内の地下水が流入するように井戸を設け、
該井戸に流入する地下水を、前記有害性の物質を無害化する処理剤又は有害性物質を吸着する吸着剤に、地表面下で接触させ、
前記井戸内で地下水の汚染濃度を検出し、
検出された汚染濃度が、所定の値以上であるときには、前記井戸内から汲み上げた地下水を前記地下遮水壁で囲まれた領域に戻し、
検出された汚染濃度が所定の値以下になるまで、前記井戸内から汲み上げた地下水を前記地下遮水壁で囲まれた領域と前記井戸との間で循環させることを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
【請求項１０】
前記地下遮水壁は、周辺地盤内の地下水流の上流側に、地下水の取水口を設けておき、
前記井戸内で検出された汚染濃度が、所定の値以下であるときには、井戸内の地下水を前記地下遮水壁で囲まれた領域外に放出することを特徴とする請求項９に記載の汚染土壌の浄化方法。
【請求項１１】
有害性の物質で汚染された土壌を含む領域の、地下水流の方向における下流側及び側方部を囲むように地下遮水壁を形成し、
該地下遮水壁で囲まれた領域の下流部であって、該領域と該領域外との双方に接する位置に、該領域から地下水が流入するように井戸を設け、
該井戸に流入する地下水を、前記有害性の物質を無害化処理する処理剤又は有害性の物質を吸着する吸着剤に、地表面下で接触させ、
前記井戸内の水の汚染濃度が、あらかじめ定められた所定の値より高いときには、該井戸内の水を汲み上げて前記地下遮水壁で囲まれた領域へ戻し、
前記井戸内の水の汚染濃度が、あらかじめ定められた所定の値より低いときには、該井戸内の水を前記遮水壁で囲まれた領域外の土壌中に放出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、汚染物質が浸透してしまった土壌を浄化し、修復する設備及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、1，２ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン等の揮発性有機化合物は様々な産業分野で利用価値が高く多用されている。しかし、これらの揮発性有機化合物が土壌中に廃棄されたり、土壌中に漏出した場合には土壌および地下水に深刻な汚染を生じることになる。また、ガソリン等油脂類が土壌中に廃棄されたり、漏出した場合にも土壌・地下水の汚染を生じる。つまり、土壌中の汚染物質は地中深くまで浸透してゆくとともに液状のまま、あるいは気化して土壌中の有害ガスとして滞留する。
上記有機化合物は発ガン性を有することが知られており、このような物質の地下水への混入は厳格に規制されなければならない。また、油脂類は強い臭気を発することもあり、地下水に混入することを排除する必要が生じる。
【０００３】
このような事情から、土壌間隙中の汚染物質を抽出・除去する方法が提案されており、例えば、特開２０００−５１８３４号公報には次のような方法が開示されている。
この方法では、図７に示すように、汚染地盤１０１の周囲を囲むように遮水壁１０２を構築し、該遮水壁によって囲まれた領域内に注水井戸１０３と揚水井戸１０４とを所望の間隔で構築する。注水井戸１０３にはポンプ１０５によって外部より水を注入し、揚水井戸１０４内には水中ポンプ１０６を配置する。そして、揚水井戸１０４により地下水を揚水した後、注水井戸１０３から水を注入して、汚染地盤１０１を充分に湿潤化させ、再び揚水する。揚水した地下水は、地上に設置された処理槽１０７に送り込まれ、無害化処理される。これらの作業は繰り返し適宜行われ、汚染地盤１０１が浄化処理される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように汚染物質を含む地下水を地上で処理する方法は、地上に大きな処理設備を必要とし、浄化に必要な期間が長くなると、処理設備を稼働するための経費及び維持管理するための経費が多大となり、経済性が悪くなってしまう。
また、汚染物質は比重によって滞留する上下方向の位置が異なり、比重の小さい油脂類は地下水面の上部に、比重の大きい揮発性有機化合物は深い位置に滞留しやすい。このため汚染物質が滞留する位置によって設備を変更したり、複数の設備を設置して浄化しようとすると、浄化に要する期間が長くなったり、経費が増加してしまう。
【０００５】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、汚染を拡散させずに、簡単な設備によって効率の良い浄化を可能とする汚染土壌の浄化設備及び汚染土壌の浄化方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に係る発明は、  有害性の物質で汚染された土壌を含む領域を囲むように形成された地下遮水壁と、  前記地下遮水壁で囲まれた領域から地下水が流入する井戸と、  前記井戸に流入する地下水が接触するように設定され、地下水に含まれる有害性の物質を無害化処理する処理剤又は有害性の物質を吸着する吸着剤を含む浄化手段と、  前記井戸内の水を汲み上げ、前記地下遮水壁で囲まれた領域へ戻すポンプと、  前記井戸内に流入した地下水に含まれる有害性の物質の濃度を検知する汚染濃度モニタリング装置と、を有し、  前記ポンプは、前記汚染濃度モニタリング装置によって検出された井戸内の水の汚染濃度が、あらかじめ定められた所定の値より高いときに、該井戸内の水を汲み上げて前記地下遮水壁で囲まれた領域へ戻すものであることを特徴とする汚染土壌の浄化設備を提供する。
【０００７】
この浄化設備では、地下遮水壁で囲まれた領域から井戸内へ至る地下水流が形成され、土壌中の汚染物質は地下水流によって移動する。そして、地下水に含まれる有害性の物質は、井戸内に流入するときに、該地下水が浄化手段と接触することによって無害化処理されるか、又は吸着剤に吸着される。浄化された地下水は、上記ポンプによって地下遮水壁で囲まれた領域へ戻され、土壌内で循環させることによって、地上に大規模な設備を設けることなく、地下で良好に土壌の浄化を行うことができる。また、汚染された土壌が地下遮水壁によって囲まれているため、該土壌に含まれる有害性の物質がこの囲まれた領域外に拡散することがない。
【０００８】
請求項２に係る発明は、  有害性の物質で汚染された土壌を含む領域を囲むように形成された地下遮水壁と、  前記地下遮水壁で囲まれた領域から地下水が流入する井戸と、  前記井戸に流入する地下水が接触するように設定され、地下水に含まれる有害性の物質を無害化処理する処理剤又は有害性の物質を吸着する吸着剤を含む浄化手段と、  前記井戸内の水を汲み上げ、前記地下遮水壁で囲まれた領域へ戻すポンプと、  前記地下遮水壁で囲まれた領域に水を供給する給水手段を有し、  前記井戸は、前記地下遮水壁で囲まれた領域と該領域外との双方に接するように設けられ、  該井戸内の水を前記地下遮水壁で囲まれた領域外の土壌中に放出する開閉可能なゲートを備えることを特徴とする汚染土壌の浄化設備を提供するものである。
【０００９】
この浄化設備では、地下遮水壁で囲まれた領域に供給された水は、汚染土壌中を浸透流となって流下し、汚染物質をともなって井戸内に流入する。このとき、汚染物質は浄化手段と接触し、浄化処理又は吸着剤に吸着される。そして、井戸内の地下水は、充分に浄化されていればゲートを開放して地下遮水壁で囲まれた領域外に放出することができる。一方、地下水中に汚染物質が残存しているときは、ポンプにより地下遮水壁で囲まれた領域内に戻し、汚染物質の拡散を防止するとともに、地下水流による土壌の浄化を継続的に進行させることができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、  請求項２に記載の汚染土壌の浄化設備において、前記給水手段は、周辺地盤内の地下水流の上流側から、前記地下遮水壁で囲まれた領域内に地下水が流入するように設けられた取水口であり、  前記井戸は、該領域内であって前記地下水流の下流側に設けられているものとする。
【００１１】
上記地下水は、地下水流の上流側から、遮水壁で囲まれた領域内に流入し、土壌中を通過して井戸に流入する。該井戸は地下水流の下流側に設けられているため、井戸内に備えられたゲートを開くことによって、井戸内の地下水は遮水壁で囲まれた領域外に流出する。したがって、自然の地下水流を利用して、汚染土壌の浄化を継続的に行うことができる。
【００１２】
請求項４に係る発明は、  有害性の物質で汚染された土壌を含む領域の、地下水流の方向における下流側及び側方部を囲むように形成された地下遮水壁と、  該地下遮水壁で囲まれた領域の下流部であって、該領域と該領域外との双方に接する位置に設けられ、該領域から地下水が流入する井戸と、  前記井戸に流入する地下水が接触するように設定され、地下水に含まれる有害性の物質を無害化処理する処理剤又は有害性の物質を吸着する吸着剤を含む浄化手段と、  前記井戸内の水を汲み上げ、前記地下遮水壁で囲まれた領域へ戻すポンプと、  前記井戸内の水を前記地下遮水壁で囲まれた領域外の土壌中に放出する開閉可能なゲートを備える汚染土壌の浄化設備を提供するものである。
【００１３】
この浄化設備では、自然の地下水流によって地下水が地下遮水壁で囲まれた領域に流入し、汚染物質とともに下流部に移動する。そして井戸に流入するときに浄化手段と接触して汚染物質の無害化処理又は吸着除去が行われる。そして、井戸内に流入した水の汚染濃度が低いときには、ゲートを開放して下流側に放出することができる。また、井戸内に流入した水の汚染濃度が高いときにはポンプにより、地下遮水壁で囲まれた領域に戻し、再び浄化処理を行うことができる。したがって、自然の地下水流を利用して汚染物質の処理ができ、浄化期間中における設備稼働のための経費を節減することができる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、  請求項２又は請求項４に記載の汚染土壌の浄化設備において、前記井戸は、地中に鉛直方向の鋼管を配列し、これらの側面を連結した鋼管矢板で周囲を囲むことによって形成され、  前記地下遮水壁で囲まれた領域と接する部分にある前記鋼管は、該鋼管内に地下水を導入する導入口と、該鋼管から前記井戸内に地下水を排出する排出口とを有し、  該鋼管内に、有害性の物質を処理する前記浄化手段が配置されているものとする。
【００１５】
この浄化設備では、鋼管矢板によって所定の深さ及び所定の範囲の井戸を容易に形成することができる。また、該井戸を形成する一部の鋼管内に浄化手段を配置し、該鋼管に導入口及び排出口を設けることにより、地下水に含まれる汚染物質を簡単な構成で浄化することができる。また、浄化手段は鋼管から地上に引き上げ、交換や補修等を容易に行うことができる。
【００１６】
請求項６に係る発明は、  請求項２又は請求項４に記載の汚染土壌の浄化設備において、前記井戸は、地中に鉛直方向の鋼管を配列し、これらの側面を連結した鋼管矢板で周囲を囲むことによって形成され、  前記地下遮水壁で囲まれた領域外と接する部分にある前記鋼管に、前記井戸内から該鋼管内に通じる第１の小孔群と、該鋼管内から前記地下遮水壁で囲まれた領域外に通じる第２の小孔群とが設けられ、  前記ゲートは、前記鋼管内において前記第１の小孔群が設けられた範囲と第２の小孔群とが設けられた範囲とを仕切るように設けられているものとする。
【００１７】
この浄化設備では、鋼管にゲートが設けられているので、鋼管の上部からゲートの開閉操作を容易に行うことができる。そして、ゲートが閉じた状態では、地下遮水壁で囲まれた領域外と接する部分にある上記鋼管内に流入した地下水は、該鋼管が有するゲートによって堰き止められるため、有害性の物質を含む地下水が遮水壁で囲まれた領域外に流出するのが防止される。また、該ゲートを開くことによって、地下水はこの領域外、すなわち汚染されていない土壌に放流される。
【００１８】
請求項７に係る発明は、  請求項１又は請求項４に記載の汚染土壌の浄化設備において、前記井戸は、複数が設けられ、前記地下遮水壁で囲まれた領域から井戸内に通じる流入口は、上下方向の位置が個々の井戸によって異なるものとする。
【００１９】
汚染された土壌に含まれる有害性の物質には油脂類や揮発性有機化合物等があり、これらの有機化合物は比重が異なるため、土壌中の上下方向の滞留場所が異なる。この浄化設備では、複数の井戸が設けられ、該井戸への流入口が有害性物質の滞留場所と上下方向で対応する位置に設けられているため、各有害性物質はそれぞれ異なる井戸に流入する。そして、井戸内に流入する部分の鋼管内に、各有害性物質に対応する処理剤又は吸着剤を配置することによって、複数の有害性物質を同時に効率良く除去することができる。
【００２０】
請求項８に係る発明は、  請求項４に記載の汚染土壌の浄化設備において、前記井戸内に流入した地下水に含まれる有害性の物質の濃度を検知する汚染濃度モニタリング装置を有するものとする。
【００２１】
上記汚染濃度モニタリング装置によって、井戸内に流入した地下水の汚染濃度を測定し、あらかじめ設定された所定の値以上の濃度が検知された場合には、この地下水をポンプによって地下遮水壁で囲まれた領域へ戻し、さらに循環させて汚染物質の処理を繰り返し行う。そして、汚染濃度が所定の値以下となった地下水のみを、浄化領域外へ放出することにより、汚染物質が領域外に拡散するのを防止することができる。
【００２２】
請求項９に係る発明は、  有害性の物質で汚染された土壌を含む領域を囲むように地下遮水壁を形成し、  前記地下遮水壁で囲まれた領域内の地下水が流入するように井戸を設け、  該井戸に流入する地下水を、前記有害性の物質を無害化する処理剤又は有害性物質を吸着する吸着剤に、地表面下で接触させ、  前記井戸内で地下水の汚染濃度を検出し、  検出された汚染濃度が、所定の値以上であるときには、前記井戸内から汲み上げた地下水を前記地下遮水壁で囲まれた領域に戻し、  検出された汚染濃度が所定の値以下になるまで、前記井戸内から汲み上げた地下水を前記地下遮水壁で囲まれた領域と前記井戸との間で循環させることを特徴とする汚染土壌の浄化方法を提供する。
【００２３】
この浄化方法では、汚染された土壌は地下遮水壁によって囲まれているため、土壌に含まれる有害性の物質がこの囲まれた領域外に拡散してしまうのを防止できる。そして、有害性の物質を含む地下水を井戸内に導き、その過程で処理剤又は吸着剤に接触させて地下水を浄化することができる。井戸内に流入した地下水は、再び地下遮水壁で囲まれた領域へ戻すことによって循環され、地上に大規模な設備を必要とすることなく、継続的に浄化を進めることができる。
【００２４】
請求項１０に係る発明は、  請求項９に記載の汚染土壌の浄化方法において、    前記地下遮水壁は、周辺地盤内の地下水流の上流側に、地下水の取水口を設けておき、  前記井戸内で検出された汚染濃度が、所定の値以下であるときには、井戸内の地下水を前記地下遮水壁で囲まれた領域外に放出するものとする。
【００２５】
この浄化方法では、井戸内に流入した地下水の汚染濃度を測定し、あらかじめ設定された所定の値以下の濃度が検知された場合には、この地下水を遮水壁で囲まれた領域外に放出することができる。これにより、地下水流を利用して、土壌中の有害性の物質を低コストで除去することができる。また、所定の値以上の濃度が検知された場合には、地下水を遮水壁で囲まれた領域へ戻し、有害性の物質を拡散させることなく充分に浄化を行うことができる。
【００２６】
請求項１１に係る発明は、  有害性の物質で汚染された土壌を含む領域の、地下水流の方向における下流側及び側方部を囲むように地下遮水壁を形成し、  該地下遮水壁で囲まれた領域の下流部であって、該領域と該領域外との双方に接する位置に、該領域から地下水が流入するように井戸を設け、  該井戸に流入する地下水を、前記有害性の物質を無害化処理する処理剤又は有害性の物質を吸着する吸着剤に、地表面下で接触させ、  前記井戸内の水の汚染濃度が、あらかじめ定められた所定の値より高いときには、該井戸内の水を汲み上げて前記地下遮水壁で囲まれた領域へ戻し、  前記井戸内の水の汚染濃度が、あらかじめ定められた所定の値より低いときには、該井戸内の水を前記地下遮水壁で囲まれた領域外の土壌中に放出する汚染土壌の浄化方法を提供するものである。
【００２７】
この方法では、自然の地下水流を利用して汚染物質を移動させ、地下水が井戸に流入するときに無害化処理又は吸着除去することができる。したがって浄化のための動力等の使用が低減され、費用の低減が可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１及び図２は、本願に係る発明の一実施形態である浄化設備を示す概略平面図及び概略断面図である。
この浄化設備は、地下水流が存在する土壌中に設けられており、油脂類、及び揮発性有機化合物で汚染された土壌１を囲むように遮水壁２が構築されている。そして、この浄化設備は、遮水壁２によって囲まれた汚染領域Ａ内における地下水流の下流側に設けられた複数の井戸３ａ、３ｂと、井戸内の水を汚染領域内の上流側に設けられた注水井４ａ、４ｂに送り出すポンプ５ａ、５ｂと、井戸内の地下水の汚染濃度を検知する汚染濃度モニタリング装置６とで主要部が構成されている。
【００２９】
そして、汚染物質である油脂類は、一般に水より比重が小さく、地下水面近くの土壌１ａ内に滞留している。また、揮発性有機化合物は、水より比重が大きく、地下水流の底部、すなわち不透水層７の上側の土壌１ｂに滞留している。
【００３０】
上記遮水壁２は、汚染された土壌１を囲むように鋼矢板２ａが配設されたものであり、地下水流によって汚染領域Ａに地下水が流入するように、上流側は取水口２ｂとして開放されている。鋼矢板２ａは、土壌１の汚染が生じている深さ以上、あるいは、不透水層がある場合には、この不透水層７に到達する深さまで鉛直に建て込まれ、それぞれ隣接する鋼矢板と互いに連結されて壁体を形成している。
【００３１】
上記井戸３ａ、３ｂは、汚染領域における地下水流の下流部に設けられ、鋼管矢板で囲まれた内側を掘削することによって形成されている。そして、鋼管矢板からなる側壁の一部は、上記遮水壁２で囲まれた汚染領域に面しており、他の部分は汚染領域外に面するようになっている。これらの鋼管矢板は矩形状又は円形状に配置され、遮水壁２と同程度の深さまで埋め込まれている。鋼管矢板のそれぞれには、例えば、図３に示すように継ぎ手５１、５２が設けられており、それぞれ隣接する鋼管矢板が継ぎ手５１、５２によって互いに連結され、地下水を遮蔽するものとなっている。
【００３２】
また、井戸３ａ、３ｂ内にはそれぞれ、該井戸内の地下水を汲み上げるための揚水管が建て込まれ、ポンプ５ａ、５ｂによって吸入口５ａ´、５ｂ´から井戸内の水を汲み上げる。また、井戸内には、汚染濃度モニタリング装置６の検知部６ａ、６ｂが設けられており、井戸内の汚染物質の濃度を検出するようになっている。
【００３３】
上記鋼管矢板２１ａ、２１ｂには、図２又は図３に示すように、汚染領域Ａに面する部分に地下水の導入口２２ａ、２２ｂと、井戸内に面する部分に排出口２３ａ、２３ｂとが、それぞれ汚染物質が滞留している上下方向の位置に対応して設けられている。そして、該鋼管矢板２１ａ、２１ｂの導入口２２ａ、２２ｂが形成されている付近の管内には、有害性物質を無害化処理する浄化剤２４ａ、２４ｂが充填されている。
【００３４】
上記浄化剤２４ａ、２４ｂは、図３（ｂ）に平断面を示すように、篭状の容器に収容して鋼管の上部から回収、補給、交換等を行うことができるようになっている。この篭５６は、導入口２２に面する部分、及び排出口２３に面する部分が、目の細かい網又は布等の透水性を有する部材５３で構成されている。また、これらの間の側部は水を透過しないように薄い鋼材５４で形成され、その外側面には弾性材料からなる止水部材５５が取り付けられている。したがって、導入口２２から鋼管内に流入した水は、透水性を有する部分を透過して篭５６内に入り、浄化剤２４と接触して汚染物質が処理される。そして、排水口２３から井戸内へと導かれる。
【００３５】
上記浄化剤２４として、例えば過マンガン酸カリ、鉄粉等の酸化・還元剤又はゼオライト、活性炭等の吸着剤が用いられており、粒径が小さいものを使用する場合には、篭５６内に収容した上記材料が漏出しないように、網又は布等の透水性を有する部材５３を選択する。
【００３６】
一方、上記鋼管矢板２５ａ、２５ｂの汚染領域外との間を仕切る部分には、図２又は図４に示すように、井戸内に面する部分に第１の小孔群２６ａ、２６ｂが、汚染領域Ａの外側に面する部分に第２の小孔群２７ａ、２７ｂが、それぞれ鋼管矢板２１ｂ、２１ｂに形成された導入口２２ａ、２２ｂ及び排出口２３ａ、２３ｂとほぼ等しい位置に形成されている。
【００３７】
そして、鋼管矢板２５ａ、２５ｂ内には、第１の小孔群２６ａ、２６ｂが設けられた範囲と、第２の小孔群２７ａ、２７ｂとが設けられた範囲とを仕切るように開閉可能なゲート２８ａ、２８ｂが設けられている。このゲート２８は、ガイド５７に沿って鋼管の上部から昇降させることができるものであり、地上から容易に開閉操作を行うことが可能となっている。なお、上記ガイド５７は、ゲート２８との接触部にシール材として弾性体５８が取り付けられている。
【００３８】
次に、この浄化設備による汚染土壌の浄化方法を説明する。
遮水壁２が開放された取水口２ｂから水頭差によって地下水が流入し、土壌１ａ、１ｂを通過するとき、土壌１ａに含まれる油脂類及び土壌１ｂに含まれる揮発性有機化合物が地下水に流出し、この地下水とともに下流側へ流される。油脂類と揮発性有機化合物とは比重が異なるため、それぞれの有害性物質は地下水とともに、上下方向に汚染位置と対応した導入口２２ａ、２２ｂを通って鋼管矢板２１ａ、２１ｂ内に流入する。そして、鋼管矢板２１ａ、２１ｂ内の浄化剤２４ａ、２４ｂと接触して処理され、油脂類と揮発性有機化合物とはそれぞれ異なる井戸３ａ、３ｂ内に流入する。
【００３９】
井戸３ａ、３ｂ内に流入した地下水は、第１の小孔群２６ａ、２６ｂから下流側の鋼管矢板２５ａ、２５ｂ内に侵入するが、鋼管内のゲート２８ａ、２８ｂによって堰き止められている。そして、汚染濃度モニタリング装置６によって、井戸内の地下水の汚染濃度が検知される。それぞれの有害性物質に対して、基準となる汚染濃度が設定されており、地下水の汚染濃度が基準値以下であった場合、この地下水を堰き止めているゲート２８が開放状態となり、地下水は第２の小孔群２７から自身の流れによって汚染領域Ａの外部に流出する。一方、地下水の汚染濃度が基準値以上であった場合、地下水はポンプ５によって汲み上げられ、注水井４から汚染領域に戻される。そして、再び有害性物質を含む土壌１を通過し、鋼管矢板２１内の浄化剤２４によって浄化され、地下水が基準値以下となるまで、該地下水はポンプによって汚染領域Ａと井戸３との間を循環する。
【００４０】
図５及び図６は、本願に係る発明の他の実施形態である浄化設備を示す概略平面図及び概略断面図である。
この浄化設備は、地下水流の存在しない土壌中に設けられており、油脂類及び揮発性有機化合物で汚染された土壌３１ａ、３１ｂを浄化するものである。土壌３１ａ、３１ｂを含む汚染領域Bは遮水壁３２によって四方を囲まれており、ポンプ３３によって外部より汚染領域B内に水を供給するようになっている。
【００４１】
上記遮水壁３２によって囲まれている領域において、ポンプ３３によって給水される側を上流側とすると、下流側には井戸３４ａ、３４ｂが設置されている。該井戸３４ａ、３４ｂは、図１に示す浄化設備と同様のものであり、浄化剤３６ａ、３６ｂが充填される鋼管矢板３５ａ、３５ｂと、ゲート３８ａ、３８ｂを備える鋼管矢板３７ａ、３７ｂとを含む、複数の鋼管矢板によって構成されている。
【００４２】
上記井戸内には、該井戸内の地下水を汲み上げるポンプ３９ａ、３９ｂの吸入口３９ａ´、３９ｂ´が設けられており、このポンプ３９ａ、３９ｂによって、汚染領域Ｂから井戸内に流入した地下水を、注水井４０ａ、４０ｂから再び汚染領域Ｂ内に還流する。このようなポンプ３９ａ、３９ｂによる地下水の循環と、ポンプ３３による汚染領域B内への給水とによって、該汚染領域B内に水流を生じさせることができる。
【００４３】
上記ポンプ３３によって汚染領域Ｂ内に供給された地下水は、土壌３１ａ、３１ｂを通過した後、鋼管矢板３５ａ、３５ｂを経て井戸内に流入するとき、浄化剤３６ａ、３６ｂと接触して無害化処理される。そして、この地下水は汚染濃度モニタリング装置４１によって汚染濃度が測定され、この測定値によって、汚染領域Ｂの外部に放流されるか、又はポンプ３９ａ、３９ｂによって汚染領域Ｂ内に送り込まれ、再び浄化される。なお、地下水は、鋼管矢板３７ａ、３７ｂが有するゲート３８ａ、３８ｂを開放状態にすると、水頭差によって外部に流出する。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明に係る汚染土壌の浄化設備及び浄化方法では、汚染された土壌が地下遮水壁によって囲まれているため、該土壌に含まれる有害性の物質がこの囲まれた領域外に拡散することがなく、土壌は地下水によって効率良く浄化される。そして、地下水に含まれる有害性の物質は、浄化手段によって容易に無害化処理又は吸着される。また、浄化された地下水は、地下遮水壁で囲まれた領域へ戻して、再び浄化手段による浄化を行うことができる。一方、充分に浄化されている地下水は、井戸から汚染土壌の領域外に放流することもできる。このように土壌内で継続的に浄化を進めることができ、地上に大規模な設備を設けることなく土壌の浄化を低コストで効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願に係る発明の一実施形態である汚染土壌の浄化設備を示す概略平面図である。
【図２】図１に示す浄化設備の概略断面図である。
【図３】図１に示す浄化設備で用いられる鋼管矢板であって、浄化剤が充填される部分の斜視図及び平断面図である。
【図４】図１に示す浄化設備で用いられる鋼管矢板であって、汚染領域外に通じるゲートが設けられた部分の斜視図及び平断面図である。
【図５】本願に係る発明の他の実施形態である汚染土壌の浄化設備を示す概略平面図である。
【図６】図５に示す浄化設備の概略断面図である。
【図７】従来の汚染土壌の浄化設備を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１、３１      土壌
２、３２      遮水壁
３、３４      井戸
４、４０      注水井
５、３９      ポンプ
６、４１      モニタリング装置
７            不透水層
２１、３５    鋼管矢板
２２          導入口
２３          排出口
２４、３６    浄化剤
２５、３７    鋼管矢板
２６          第１の小孔群
２７          第２の小孔群
２８、３８    ゲート
３３          ポンプ
【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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【図７】
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