CN109641247A - 地下土壤净化方法 - Google Patents

Abstract

一种地下土壤净化方法，其具有：向设置于地下的注入井注入清洗液，所述清洗液被加热至高于地下水温度的温度并且将地下土壤中的污染物质从上述地下土壤脱离；和第二工序，将含有溶解有从上述地下土壤脱离的上述污染物质的上述清洗液的地下水从与上述注入井分隔开地设置于上述地下的抽水井进行抽水。

Description

地下土壤净化方法

技术领域

本公开涉及对地下土壤进行净化的地下土壤净化方法。

背景技术

存在对含有污染物质的地下土壤进行净化的地下土壤净化方法。例如，在日本特开2014-205086号公报中公开了一种污染土壤的净化方法，其中，通过使地下水变为热水后注入地下土壤中，使地下土壤中的污染物质有效地溶出到该地下水中，或者使将地下土壤中的污染物质分解的分解微生物的分解活动活化，从而净化地下土壤。

另外，例如，存在一种生物净化方法，其中，将含有酵母提取物等的活性液从设置于地下的注入井注入后使其在地下土壤中流动，所述酵母提取物使将地下土壤中的污染物质分解的分解微生物的分解活动活化，由此，利用地下土壤中的活化后的分解微生物将地下土壤中的污染物质分解，从而净化地下土壤。

另外，例如，在日本特开2015-77571号公报中公开了一种地下土壤净化方法，其中，从注入井向被污染物质污染的地下送出含有微生物营养源以及污染物质洗脱剂的液体，对污染物质进行洗脱并回收，并且促进由存在于地下的分解微生物所带来的污染物质的分解。

但是，污染物质固定于地下土壤的土颗粒，因此，利用分解微生物进行的污染物质的分解效率差，地下土壤的净化耗费时间。另外，在生物净化方法中存在如下问题：在存在高浓度污染时，其毒性会阻碍由分解微生物带来的分解作用等。

发明内容

发明所要解决的问题

考虑到上述情况，本公开的课题在于提高地下土壤的净化效率。

用于解决问题的手段

本公开的第一方式是一种地下土壤净化方法，其具有：第一工序，向设置于地下的注入井注入清洗液，所述清洗液被加热至高于地下水温度的温度并且将地下土壤中的污染物质从上述地下土壤中脱离；和第二工序，将含有溶解有从上述地下土壤脱离的上述污染物质的上述清洗液的地下水从与上述注入井分隔开地设置于上述地下的抽水井进行抽水。

在本公开的第一方式中，通过向注入井注入清洗液，可以使固定于地下土壤的土颗粒的污染物质从地下土壤中脱离。并且，通过将含有溶解有从地下土壤脱离的污染物质的清洗液的地下水从抽水井进行抽水，能够使脱离后的污染物质从地下土壤排出从而净化地下土壤。另外，通过将清洗液加热至高于地下水温度的温度，能够促进污染物质从地下土壤脱离。由此，能够使地下土壤的净化效率提高。

本公开的第二方式是如第一方式的地下土壤净化方法，其中，上述第一工序之后，向上述注入井注入使分解上述污染物质的分解微生物活化的活性液，所述活性液被加热至温度高于地下水温度；将分解上述污染物质的分解微生物和上述活性液一起向上述注入井注入；或者，向上述注入井注入分解上述污染物质的净化液，所述净化液被加热至温度高于地下水温度。

在本公开的第二方式中，通过第一工序从地下土壤脱离的污染物质被利用活性液活化的分解微生物或净化液分解，由此能够净化地下土壤。

另外，通过向注入井注入被加热至温度高于地下水温度的活性液，与向注入井注入温度为地下水温度以下的活性液的情况相比，分解微生物被进一步活化，能够促进污染物质的分解。

此外，通过从注入井注入分解微生物，能够增加地下土壤中的分解微生物的数量，从而促进污染物质的分解。

另外，通过向注入井注入被加热至温度高于地下水温度的净化液，与向注入井注入温度为地下水温度以下的净化液的情况相比，能够促进污染物质的分解。

发明效果

本公开设定为上述构成，因此，能够提高对地下土壤的净化效率。

附图说明

图1是示出本公开的实施方式的冲洗净化系统的正面剖视图。

图2是示出本公开的实施方式的污染物质分解净化系统的正面剖视图。

具体实施方式

参考附图对本公开的实施方式进行说明。首先，对本公开的实施方式的地下土壤净化方法进行说明。需要说明的是，关于在多个附图中以相同符号表示的共通的构成要素，有时省略说明。

在本实施方式的地下土壤净化方法中，首先进行冲洗工序，接着进行污染物质分解工序。图1的正面剖视图中示出进行冲洗工序的冲洗净化系统10，图2的正面剖视图中示出进行污染物质分解工序的污染物质分解净化系统12。

首先，对冲洗净化系统10进行说明。

如图1所示，在地基14中的地下水位S的下方形成有含水层16，在该含水层16中存在含有污染物质的污染土壤18。需要说明的是，作为污染物质，可以列举有机化合物(例如涂料、印刷油墨、粘接剂、清洗剂、汽油、稀释剂等中所含的甲苯、二甲苯、四氯乙烯、三氯乙烯、顺式-1,2-二氯乙烯、氯乙烯(即氯乙烯单体)等挥发性有机化合物、或者苯等)、重金属化合物、无机化合物、油类等。

在含水层16的下方形成有透水性低于含水层16的难透水层20。需要说明的是，也可以为没有难透水层20的地基14。

冲洗净化系统10具有隔水壁22、注入井24、抽水井26、泵28、水处理装置30以及作为加热清洗液调整槽的调整槽32而构成。

隔水壁22以包围污染土壤18的方式设置于地基14中。另外，隔水壁22的下端部插根于难透水层20中。由此，污染土壤18被隔水壁22和难透水层20包围而封闭。需要说明的是，隔水壁22可以适当省略。

注入井24和抽水井26在被隔水壁22包围的地基14中以污染土壤18配置于其之间的方式隔开间隔设置。即，抽水井26与注入井24分隔开地设置于地基14中。

抽水井26、泵28、水处理装置30、调整槽32以及注入井24经由送水管34A、34B、34C、34D依次连接。

在调整槽32中，向在水处理装置30中进行水处理后的处理水中混合表面活性剂而生成清洗液38。另外，在调整槽32中，利用设置于调整槽32内的加热器等而加热至温度高于常温的地下水温度后，将该加热后的清洗液38向注入井24送出。清洗液38的加热达到温度高于常温的地下水温度即可，优选将清洗液38的温度设定为20～80℃，更优选设定为25～60℃。

需要说明的是，清洗液38只要能够使固定于污染土壤18(地下土壤)的土颗粒的污染土壤18(地下土壤)中的污染物质从污染土壤18(地下土壤)脱离即可。作为混合在处理水中而生成清洗液38的表面活性剂，可以使用阴离子(即阴离子)表面活性剂、HLB值为7～18的非离子表面活性剂等。

其中，作为阴离子表面活性剂，可以使用脂肪酸盐、聚氧化烯烷基醚乙酸盐、烷基硫酸盐、聚氧化烯烷基醚硫酸盐、聚氧化烯烷基酰胺醚硫酸盐、甘油单酯硫酸盐、烯烃磺酸盐、链烷磺酸盐、酰化羟乙基磺酸盐、酰化氨基酸、烷基磷酸盐或聚氧化烯烷基醚磷酸盐等。

另外，作为非离子表面活性剂，可以使用聚氧乙烯烷基醚、甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇四油酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯二醇、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、聚乙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯蓖麻油、聚甘油脂肪酸酯或者烷基糖苷等。

此外，为了生成清洗液38，可以在处理水中混合发泡性药剂、混合剂或乳化剂等代替表面活性剂。

其中，作为发泡性药剂，可以使用溶解于水中时解离成过氧化氢而产生氧的过氧化氢产生剂(例如过碳酸盐、过硫酸盐、过硼酸盐、过乙酸盐、硫酸碱金属盐过氧化氢加成物、硫酸碱土金属盐过氧化氢加成物、脲过氧化氢加成物、黑素过氧化氢加成物、氨基酸过氧化氢加成物、过氧化碱金属或过氧化碱土金属等)、过氧化氢等。

另外，作为混合剂，可以使用甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或丙酮等。

另外，作为乳化剂，可以使用硬脂酰乳酸钠或蔗糖脂肪酸酯等。

需要说明的是，在处理水中混合这些表面活性剂、发泡性药剂、混合剂或乳化剂等不是必须的，清洗液38可以是将处理水加热至温度高于常温的地下水温度的热水。清洗液38通过加热至温度高于常温的地下水温度，能够使固定于污染土壤18(地下土壤)的土颗粒的污染土壤18(地下土壤)中的污染物质从污染土壤18(地下土壤)脱离。

在水处理装置30中，利用泵28从抽水井26抽水并送入地下水44，地下水44含有溶解有污染物质的清洗液38，从该地下水44除去污染物质而进行水处理。

在利用冲洗净化系统10进行的冲洗工序中，首先向注入井24注入在调整槽32中生成的被加热至温度高于常温的地下水温度的清洗液38，使固定于污染土壤18(地下土壤)的土颗粒的污染物质从污染土壤18(地下土壤)脱离(第一工序)。

并且，在第一工序之后，将含有溶解有从污染土壤18(地下土壤)脱离的污染物质的清洗液38的地下水44从抽水井26抽水(第二工序)。

接着，对污染物质分解净化系统12进行说明。以下，关于与在冲洗净化系统10(图1)中说明的内容同样的内容，省略说明。

如图2所示，污染物质分解净化系统12具有隔水壁22、注入井24、抽水井26、泵28、水处理装置30以及作为加热活性液调整槽的调整槽40而构成。污染土壤18通过利用冲洗净化系统10进行的冲洗工序而处于进行了土壤净化的状态，但在污染土壤18(地下土壤)中仍含有污染物质。

抽水井26、泵28、水处理装置30、调整槽40以及注入井24经由送水管34A、34B、34C、34D依次连接。

在水处理装置30中，从利用泵28从抽水井26抽水并送入的地下水46中除去污染物质而进行水处理。

在调整槽40中，向在水处理装置30中进行水处理后的处理水中混合活性剂而生成活性液42，并且通过设置于调整槽40内的加热器等而加热至温度高于常温的地下水温度后，将该加热后的活性液42向注入井24送出。

活性液42存在于污染土壤18(地下土壤)中而使将污染物质分解的分解微生物的分解活动活化即可。例如，作为混合在处理水中而生成活性液42的活性剂，可以使用氢缓释剂、有机物、PH调节剂、微量营养素或微量元素等。

其中，作为有机物，可以使用甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸或柠檬酸或者它们的钠盐、钾盐或钙盐；葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖、蛋白胨、胰蛋白胨、酵母提取物、腐植酸或植物油等。

另外，作为PH调节剂，可以使用碳酸氢钠、碳酸钠等钠、钾的碳酸盐、碳酸氢盐；氢氧化铵、碳酸铵、三聚磷酸钠、磷酸氢二钠或磷酸三钠等。

另外，作为微量营养素，可以使用维生素B12、维生素B1、泛酸、生物素、叶酸等。

此外，作为微量元素，可以使用Co、Zn、Fe、Mg、Ni、Mo、B等。

需要说明的是，活性液42以含有分别至少一种上述有机物以及微量营养素作为活性剂的配合作为基础，可以进一步添加其它公知的净化剂。作为此时的净化剂的培养液中TOC浓度，优选为50mg/L～5000mg/L，进一步优选为100mg/L～300mg/L。但是，将TOC浓度设定为这样的值不是必须的。

另外，活性液42的加热达到温度高于常温的地下水即可，优选将活性液42的温度设定为20～60℃，更优选设定为20～35℃。

在基于污染物质分解净化系统12的污染物质分解工序中，向注入井24注入在调整槽40中生成的被加热至温度高于常温的地下水温度的活性液42并向地下土壤48中送出活性液42，从而利用活性液42将存在于污染土壤18(地下土壤)的分解微生物活化。然后，通过活性液42活化后的分解微生物，将在第一工序中从污染土壤18(地下土壤)脱离的污染物质分解(第三工序)。

接着，对本公开的实施方式的地下土壤净化方法的作用和效果进行说明。

在本实施方式的基于冲洗净化系统10的冲洗工序中，如图1所示，向注入井24注入清洗液38，使该清洗液38在污染土壤18中流动，由此能够使固定于污染土壤18(地下土壤)的土颗粒的污染物质从污染土壤18(地下土壤)脱离。然后，将含有溶解有从污染土壤18(地下土壤)脱离的污染物质的清洗液38的地下水44从抽水井26抽水，由此，能够将脱离的污染物质从污染土壤18(地下土壤)排出而净化污染土壤18(地下土壤)。另外，通过将清洗液38加热至温度高于常温的地下水温度，能够提高污染物质在清洗液38中的溶解度，促进污染物质从污染土壤18(地下土壤)的脱离。由此，能够使污染土壤18(地下土壤)的净化效率提高。

此外，在本实施方式的基于冲洗净化系统10的冲洗工序中，通过对清洗液38进行加热，能够使清洗液38的粘性降低，由此，能够使清洗液38容易地到达污染区域(即污染土壤18)的广泛范围。

另外，在本实施方式的基于污染物质分解净化系统12的污染物质分解工序中，如图2所示，通过冲洗工序(参考图1)中的第一工序从污染土壤18(地下土壤)脱离的污染物质被利用活性液42活化后的分解微生物分解，由此能够净化污染土壤18(地下土壤)。进一步，通过向注入井24注入被加热至温度高于常温的地下水温度的活性液42，与向注入井24注入温度为常温的地下水温度以下的活性液42的情况相比，分解微生物被进一步活化，能够促进污染物质的分解。由此，能够使污染土壤18(地下土壤)的净化效率提高。

另外，在本实施方式的基于污染物质分解净化系统12的污染物质分解工序中，通过对活性液42进行加热，能够使活性液42的粘性降低，由此，能够使活性液42容易地到达污染区域(即污染土壤18)的广泛范围。

此外，在本实施方式的地下土壤净化方法中，如图1以及图2所示，在利用冲洗净化系统10进行冲洗工序后，利用污染物质分解净化系统12进行污染物质分解工序，由此能够使基于污染物质分解工序的污染土壤18(地下土壤)的净化效率提高，能够缩短污染土壤18(地下土壤)的净化期。另外，进行冲洗工序使污染物质浓度降低后进行污染物质分解工序，由此不易发生因污染物质的毒性引起的阻碍分解微生物的作用。因此，能够进行利用现有的生物净化方法难以进行土壤净化的高浓度的污染土壤的净化。

以上，对本公开的实施方式的地下土壤净化方法进行了说明。

需要说明的是，在本实施方式中，如图2所示，在利用污染物质分解净化系统12进行的污染物质分解工序中，示出了向注入井24注入被加热至温度高于常温的地下水温度的活性液42的例子，但是，在调整槽40中，也可以在活性液42中混合将污染土壤18(地下土壤)中所含的污染物质分解的分解微生物，并且将该活性液42加热至温度高于常温的地下水温度后向注入井24注入。即，可以将分解污染土壤18(地下土壤)中所含的污染物质的分解微生物和活性液42向注入井24一起注入。

如此，通过冲洗工序(参考图1)中的第一工序而从污染土壤18(地下土壤)脱离的污染物质被混合在活性液42中经活性液42活化的分解微生物分解，由此能够净化污染土壤18(地下土壤)。

另外，通过从注入井24一起注入活性液42和分解微生物，能够增加污染土壤18(地下土壤)中的分解微生物的数量，从而促进污染物质的分解。例如，在冲洗工序(参考图1)中可以补充因加热后的清洗液38的热而减少的污染土壤18(地下土壤)中的分解微生物。

此外，在本实施方式中，如图2所示，在利用污染物质分解净化系统12进行的污染物质分解工序中，示出了向注入井24注入被加热至温度高于常温的地下水温度的活性液42的例子，但是，在调整槽40中，可以向在水处理装置30中进行水处理后的处理水中混合净化剂而生成净化液，并且将该净化液利用设置于调整槽40内的加热器等加热至温度高于常温的地下水温度后，将该加热后的净化液向注入井24送出。即，可以向注入井24注入被加热至温度高于常温的地下水温度的、将污染土壤18(地下土壤)中所含的污染物质分解的净化液。净化液只要能够将污染土壤18(地下土壤)中所含的污染物质分解即可，作为混合在处理水中而生成净化液的净化剂，可以列举双氧水、铁系浆料等。

如此，通过冲洗工序(参考图1)中的第一工序从污染土壤18(地下土壤)脱离的污染物质被净化液分解，由此能够净化污染土壤18(地下土壤)。

另外，通过向注入井24注入被加热至温度高于常温的地下水温度的净化液，与向注入井注入温度为常温的地下水温度以下的净化液的情况相比，能够使净化液中的净化剂与污染物质的反应速度提高，促进污染物质的分解。

此外，在本实施方式中，如图1以及图2所示，示出了首先进行冲洗工序(即第一工序和第二工序)接着进行污染物质分解工序的例子，但是，污染物质分解工序可以在第一工序之后进行。另外，如果只利用冲洗工序(即第一工序和第二工序)就能够净化污染土壤18(地下土壤)，则可以不进行污染物质分解工序。此外，冲洗工序(即第一工序和第二工序)和污染物质分解工序的作为净化对象的污染物质可以不同。

以上，对本公开的实施方式进行了说明，但本公开不受这样的实施方式任何限定，当然可以在不脱离本公开的主旨的范围内以各种方式实施。

2016年8月29日提出的日本专利申请2016-167232号的公开其整体通过参考引入本说明书中。本说明书中记载的所有文献、专利申请以及技术标准以各个文献、专利申请以及技术标准通过参考引入的情况与具体且每个都记载的情况相同程度地通过参考引入本说明书中。

Claims (2)

1.一种地下土壤净化方法，其具有：

第一工序，向设置于地下的注入井注入清洗液，所述清洗液被加热至温度高于地下水温度并且使地下土壤中的污染物质脱离所述地下土壤；和

第二工序，将含有溶解有从所述地下土壤脱离的所述污染物质的所述清洗液的地下水从与所述注入井分隔开地设置于所述地下的抽水井进行抽水。

2.如权利要求1所述的地下土壤净化方法，其中，所述第一工序之后，向所述注入井注入使分解所述污染物质的分解微生物活化的活性液，所述活性液被加热至温度高于地下水温度；将分解所述污染物质的分解微生物和所述活性液一起向所述注入井注入；或者，向所述注入井注入分解所述污染物质的净化液，所述净化液被加热至温度高于地下水温度。