JP2000185273A - 汚染土壌修復方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的深い位置に集中して存在している汚染
土壌を効率的に修復することができる汚染土壌修復方法
を提供する。 【解決手段】 浄化対象となる土壌の深度近傍まで予め
地盤の表層を掘削除去した後、土壌に撹拌能力を有する
装置を貫入しながら掘削除去した面より以下の浄化対象
の土壌を撹拌して薬液等の注入を行い、土壌を浄化又は
固定化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハロゲン化有機化
合物、炭化水素系、又は重金属による汚染土壌を浄化又
は固定化する方法に係り、特に土壌の撹拌と化学反応及
び生物的反応を組み合わせた汚染土壌を浄化する施工方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器等の金属部品の脱脂・洗
浄剤やドライクリーニングの洗浄剤として、テトラクロ
ロエチレン、トリクロロエチレン、１．１．１−トリク
ロロエタン、ジクロロエチレンなどのハロゲン化有機化
合物が広く用いられている。そして、このハロゲン化有
機化合物による土壌・地下水の汚染が次々と報告されて
いる。また、ガソリン、軽油等の炭化水素や、水銀、ク
ロム等の重金属による土壌汚染も一部で報告されてい
る。これらの汚染物質は、自然界で容易に分解されず、
難水溶性であるために、汚染地域において土壌中での蓄
積、地下水への浸透が生じ易い。また、ハロゲン化有機
化合物は、肝障害を引き起こし、発ガン性を有すると言
われており、そこで土壌等に含まれるこれらの物質を分
解または固定化することが望まれている。

【０００３】このため、汚染土壌に撹拌能力を有する装
置を貫入しながら土壌を撹拌しながら薬液を注入して、
汚染土壌を浄化または汚染物質を固定化する方法が各種
提案されている。これらの方法としては、生石灰を注入
して発熱反応によりハロゲン化有機化合物を気化させる
方法、栄養剤と還元剤を注入して還元反応によりハロゲ
ン化有機化合物を脱塩素化する方法、土壌を掘削しつつ
蒸気注入およびガス吸引により炭化水素汚染物質を除去
する方法、セメント、保水剤、遮水剤を注入して汚染物
質を固定化する方法などが考えられる。

【０００４】しかしながら、これらの方法においては、
例えば地中５〜１０ｍの深さに集中的に存在している汚
染土壌層に対して、地表面から１０ｍ程度の深さ迄、土
壌の撹拌及び薬液注入の作業を行っており、この作業が
大変であった。また、例えば深さ１０ｍ迄、土壌の撹拌
が行える装置は全高が１５ｍ程度の撹拌装置が必要とな
るため、修復対象の土壌が工場等の建屋の下にある場合
には、少なくとも建屋の屋根を取り払って撹拌装置を設
置する必要があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
に鑑みてなされたもので、比較的深い位置に集中して存
在している汚染土壌を効率的に修復することができる汚
染土壌修復方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の汚染土壌修復方
法は、浄化対象となる土壌の深度近傍まで予め地盤の表
層を掘削除去した後、土壌に撹拌能力を有する装置を貫
入しながら前記掘削除去した面より以下の浄化対象の土
壌を撹拌して薬液等の注入を行い、該土壌を浄化又は固
定化することを特徴とする。

【０００７】又、上記撹拌能力を有する装置の組み立て
及び分解は、上記地盤を掘削除去した場所において行う
ことが好ましい。更に又、上記汚染土壌修復方法が、化
学反応及び生物的反応を組み合わせた還元性脱ハロゲン
化反応によってハロゲン化有機化合物を分解することに
よるハロゲン化有機化合物汚染土壌修復方法であること
が好ましい。

【０００８】上述した本発明によれば、予め浄化対象と
なる汚染土壌の深度近傍まで表層の地盤を掘削して、そ
の掘削した面から浄化対象の土壌を撹拌して浄化を行う
ので、効率的な汚染土壌の修復を行うことができる。即
ち、汚染土壌が複数の地層にまたがって存在する場合、
例えば表層がロームや砂質土、より深い層がシルトや粘
土層である場合が一般的に存在する。また、表層は地下
水面よりも上にある通気層であって、より深い層は地下
水面よりも下にある飽和層（帯水層）である場合が一般
的である。このような場合、表層の汚染は自然拡散によ
って濃度が低いか、または真空ガス吸引などの物理的な
方法で容易に除去することができ、より深層の汚染のみ
が残留する傾向がある。従って、表層の汚染濃度の低い
部分、または浄化の終了している部分を予め掘削して除
去し、その除去した地盤面に土壌の撹拌能力を有する装
置を設置して、この地盤面から貫入しながら浄化対象の
土壌を撹拌することで、汚染濃度の高い部分を集中的に
撹拌して薬液等を注入することができる。これにより、
汚染濃度の高い部分の土壌を集中的に浄化または固定化
することが可能となる。そして、例えば建屋がある場合
にはその地下の例えば５ｍ程度までを予め掘削すること
で、そのスペースに撹拌能力を有する装置を入れること
が可能となり、例えば建屋の屋根等を取り外すこと無
く、深部の汚染土壌の修復が行える。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図１乃至図８を参照しながら説明する。

【００１０】図１に示すように、地表面１０に工場建屋
１１が存在しており、その地下５〜１０ｍの所に有機塩
基化合物で汚染された土壌１５が存在しているとする。
ここで工場建屋１１は、支柱１２及び建屋内の天井１３
により支持されている。この汚染土壌１５は、上述した
ようにトリクロロエチレン（ＴＣＥ）、ジクロロエチレ
ン（ＤＣＥ）、テトラクロロエチレン（ＰＣＥ）、１．
１．１−トリクロロエタン、四塩化炭素等の従来のバイ
オレメディエイションの分解が困難であった有機塩素化
合物を含む汚染土壌である。このような土壌汚染分布
は、例えば深度５〜１０ｍ程度の所に汚染物質を吸着し
やすい地層が存在している場合及び／または深度１０ｍ
以深の所に汚染物質を透過しない難透水性の層が存在し
ている場合などに一般的に観察される。

【００１１】この種の汚染土壌は、その土壌を撹拌し、
そして栄養剤、還元剤、溶解水等の薬液を注入すること
により、生態系の力と化学的脱塩素反応が結合されたハ
イブリッド環境修復法により、有機塩素化合物が分解さ
れて土壌が浄化される。また、地層の含水率が比較的低
い場合や、対策が緊急を要する場合には、生石灰注入に
よる発熱反応や蒸気注入及びガス吸引による除去反応が
好ましく用いられる。更に、地層が地下水面下にあり、
地下水流による汚染拡散が懸念される場合には、コンク
リート、保水剤、遮水剤による汚染物質の固定化、拡散
防止施工が併用されることが望ましい。

【００１２】本発明の汚染土壌修復方法においては、図
２に示すように、まず地表面１０から汚染土壌の存在し
ない地表部分を距離Ｍ（例えば５ｍ程度）まで掘削す
る。この地盤の掘削は、バックホウ等の土木機械１７を
用いて行う。これにより、汚染土壌１５の存在する部分
の直近迄、地盤を低下させる。このように表面層を掘削
して地盤を低下させる場合には、周囲に矢板等を打ち込
み、掘削した壁面を固定することが好ましい。また、掘
削対象範囲が建屋の柱の下等を含む場合には、該当部分
の柱を除去して、屋根に梁りなどを施して工場建屋１１
を維持する必要もある。

【００１３】次に図３に示すように、掘削した地盤１６
の少なくとも一部に地表より進入するための斜面１６ａ
を設け、分解された状態の撹拌機械１８及び組み立ての
ためのクレーン１９等を進入させる。そして掘削した地
盤１６において撹拌機械１８を組み立て、特に掘削のた
めの支柱の立ち上げを行う。この様に地盤を距離Ｍだけ
下げることにより、地表から施工を行う場合と比較して
掘削長が短くなるため、全高の低い撹拌機械を用いるこ
とができる。また、地盤を下げた場所において、掘削の
ための撹拌装置の支柱の立ち上げを行っているために、
天井までの距離が大きくとれ、この２つの効果により撹
拌機械１８が天井までの高さ以内に収まり、建屋の屋根
を取り払う必要が無くなり効率的である。

【００１４】次に、図４に示すように土壌撹拌機械を用
いた土壌の修復作業を行う。土壌の修復は、撹拌機械１
８を用いて土壌を汚染土壌が含まれている部分の深さＬ
まで撹拌しつつ薬液等を注入することによって行われ
る。符号２０は撹拌及び薬液等の注入により修復された
土壌の部分を示している。この様な土壌の修復作業を、
図５に示すように掘り下げた地盤１６の全域について行
う。

【００１５】修復作業の終了後は、図６に示すように再
びクレーン１９を用いて掘削された地盤１６上において
撹拌機械１８の解体を行い、撹拌機械１８を地上に搬出
する。しかる後に、図７に示すように、バックホウ等の
土木機械１７を用いて表層土の埋め戻しを行う。そし
て、ローラ等を用いて転圧することにより現場の復旧を
行う。図８は、復旧を終了した状態を示している。この
方法では表層に近い掘削した範囲の土壌について、水分
等の添加や撹拌等の作業を行わずに再び埋め戻してい
る。このため、地表より撹拌装置を用いて撹拌を行う場
合と比較して、地表面の地耐力が低下せず、その後の復
旧が容易である。尚、建屋内の支柱等を一部撤去した場
合には、その普及も併せて行うことは勿論である。

【００１６】尚、上記実施の形態においては、汚染土壌
層が５〜１０ｍの深さにある場合について説明したが、
例えば汚染土壌層が１０〜１５ｍの深さにある場合に
は、掘削深さを１０ｍ程度とすればよい。この様に本発
明の趣旨を逸脱することなく、種々の変形実施例が可能
である。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は地表面の地
盤を掘り下げて、しかる後に汚染物質を含んだ土壌を撹
拌と薬液等の注入作業により修復するものである。これ
により、地盤面からの撹拌深さが比較的浅くてすむた
め、効率的な土壌の修復作業を行うことができる。又、
掘り下げられた地盤から撹拌機械を用いて土壌の修復を
行うため、例えば工場建屋の下の汚染土壌を修復するよ
うな場合には、建屋の屋根等を取り払うことなく、当該
建屋内で汚染土壌の修復を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】汚染土壌の修復過程を示す図であり、工場建屋
の下に汚染土壌が存在している場合を示す。

【図２】汚染土壌の修復過程を示す図であり、地表層を
掘削する段階を示す。

【図３】汚染土壌の修復過程を示す図であり、撹拌機械
等を搬入する段階を示す。

【図４】汚染土壌の修復過程を示す図であり、撹拌機械
を用いて土壌の撹拌及び薬液の注入を行う段階を示す。

【図５】汚染土壌の修復過程を示す図であり、土壌の修
復作業が終了した段階を示す。

【図６】汚染土壌の修復過程を示す図であり、撹拌機械
を搬出した段階を示す。

【図７】汚染土壌の修復過程を示す図であり、掘削した
地盤を埋め戻す段階を示す。

【図８】汚染土壌の修復過程を示す図であり、復旧が終
了した段階を示す。

【符号の説明】

１０ 地表面 １１ 工場建屋 １２ 支柱 １３ 天井面 １５ 汚染土壌 １６ 掘削した地盤面 １７ バックホウ等の土木機械 １８ 撹拌機械 １９ クレーン ２０ 修復した土壌

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浄化対象となる土壌の深度近傍まで予め
   地盤の表層を掘削除去した後、土壌に撹拌能力を有する
   装置を貫入しながら前記掘削除去した面より以下の浄化
   対象の土壌を撹拌して薬液等の注入を行い、該土壌を浄
   化又は固定化することを特徴とする汚染土壌修復方法。
2. 【請求項２】 前記撹拌能力を有する装置の組み立て及
   び分解は、前記掘削除去した地盤面において行うことを
   特徴とする請求項１記載の汚染土壌修復方法。
3. 【請求項３】 前記汚染土壌修復方法が、化学反応及び
   生物的反応を組み合わせた還元性脱ハロゲン化反応によ
   ってハロゲン化有機化合物を分解することによるハロゲ
   ン化有機化合物汚染土壌修復方法であることを特徴とす
   る請求項１又は２記載の汚染土壌修復方法。