JP2001225054A - 汚染土壌浄化方法および汚染土壌浄化システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで高い浄化効果が得られる実用的な
汚染土壌浄化方法および汚染土壌浄化システムを提供す
る。 【解決手段】 汚染地区Ｉ内に集水井戸１を設けて揚水
し、処理プラント２で浄化処理した後、集水井戸１を取
り囲むように環状に配置した暗渠型浸透施設３から浄化
した処理水を再び汚染地区Ｉ内に浸透させる。必要に応
じ、汚染地区Ｉを取り囲むように地中遮水壁４を構築す
る。地中遮水壁４の深さは汚染地区外Ｏの地下水位以下
のレベルとし、不透水層Ｕに到達させる必要はない。集
水井戸１からの揚水量や暗渠型浸透施設３の深さ、処理
水の浸透量等を調整することにより、地中遮水壁４近傍
において汚染地区Ｉ内の地下水位が汚染地区外Ｏの地下
水位以下となるようにし、汚染の拡散を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、汚染土壌を一般
環境から隔離しつつ、汚染土壌の浄化を図る地下水循環
型の汚染土壌浄化方法およびその方法に用いる汚染土壌
浄化システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】汚染土壌浄化対策に関する出願として
は、例えば特開平９−２６７０８２号公報、特開平１０
−２５８２６６号公報、特開平１０−２７７５３１号公
報記載のもの等が挙げられる。

【０００３】特開平９−２６７０８２号公報記載の発明
は、揮発性有機化合物で汚染された土壌の浄化方法に関
するものであり、汚染領域に対し、微生物を用いた浄化
領域を形成し、汚染領域と浄化領域を循環する気体流に
より浄化を図るものである。特開平１０−２５８２６６
号公報記載の発明は、油等の有機廃棄物により汚染され
た土壌を原位置で浄化する方法に関するもので、汚染地
区を下方の不透水層と周囲を取り囲む止水壁とで仕切
り、不透水層上に洗浄水を加圧供給し、洗浄水に汚染物
質を取り込ませながら、地表に流出させて回収するもの
である。

【０００４】また、特開平１０−２７７５３１号公報記
載の発明は、各種の汚染状況に幅広く対応でき、かつコ
スト低減が可能な地下水循環による浄化方法に関するも
のであり、汚染地区を囲むように注水井戸を設けるとと
もに、注入水が汚染域を経由するように揚水井戸を設
け、揚水井戸から汲み上げた地下水を、地上の汚染処理
装置で処理して、再び注水井戸から地盤中に戻すという
ものである。

【０００５】一方、平成１１年２月に出された環境庁の
指針によれば、原位置における汚染物質の封じ込め方策
の基本方針は以下の通りである。 地下に層厚５ｍ以上、透水係数１．０×１０^-5ｃｍ／
秒以下の不透水層がある。

【０００６】汚染地域周囲を止水機能のある工作物で
取り囲み閉塞する。具体的には、鋼矢板、ＳＭＷ地中連
続壁（ソイルミキシングウォール）の構築による遮水構
造が考えられるが、ＳＭＷ地中連続壁は幅が５０ｃｍ以
上で、透水係数が１．０×１０^-6ｃｍ／秒以下であるこ
と。また、地下の不透水層まで設置すること。

【０００７】汚染地域内の地下水を処理する場合に
は、処理施設により汚染物質を環境基準値以下に除去
し、外部に放出する。 雨水などの侵入を防止するため、表面には遮水機能の
高い材料を敷設する。具体的には、遮水シート材と改良
混合土層の組合せの二重遮水構造となる。なお、この構
造を適用する場合には、の処理施設による処理は必ず
しも必要ない。

【０００８】汚染物質の計画地外への流出・拡散を防
止するために、ＳＭＷ内外の地下水位は周辺の水位以下
に設定することが望ましい。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の基本方針は、廃
棄物処分場の遮水構造と同レベルの機能構築を目的とし
たものであり、民間開発の中において、初期投資、維持
管理費の発生に対する事業計画上の調整が必要となる。

【００１０】その他の問題点としては、 ＳＭＷの設置深度如何では、時間的、経済的な制約を
及ぼす可能性が大であること。 ＳＭＷの不透水機能が施工条件に左右され、実験室レ
ベルの不透水機能の確保が難しいこと。

【００１１】汚染地域内の地下水位を一律定常水位に
設定することが難しく、また、周辺地盤の地下水位に連
動させることも困難であること。 などが挙げられる。また、上述した特開平９−２６７０
８２号公報や特開平１０−２５８２６６号公報記載の発
明は、特定の汚染物質を対象としたものであり、種々の
汚染物質に対応させることができない。

【００１２】特開平１０−２７７５３１号公報記載の発
明の場合、地上の汚染処理装置の性能に応じて種々の汚
染に対応可能であるが、注水井戸と揚水井戸との配置に
おいて、地下水の循環経路の確保が難しく、汚染物質が
周辺に拡散する恐れがある。また、上記各公報記載の発
明は、上記の原位置における汚染物質の封じ込め方策の
基本方針を満足するものではなく、代替の方法としても
不十分であると考えられる。

【００１３】本願発明は、上記の基本方針で要求される
汚染浄化効果と同等以上の効果が期待でき、かつコスト
の大幅低減が可能な実用的な汚染土壌浄化方法および汚
染土壌浄化システムを提供することを目的としたもので
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１に係る汚
染土壌浄化方法は、汚染地区内に集水施設を設けて集水
施設より揚水し、揚水された汚染地下水を浄化処理した
後、前記集水施設を取り囲むように配置した浸透施設か
ら、前記浄化処理された地下水を再び汚染地区内に浸透
させることを特徴とするものである。

【００１５】本発明によれば、集水施設から揚水された
汚染地下水が浄化処理された後、再び汚染地区の地盤に
戻され、水位の高い浸透施設位置から水位の低下した集
水施設へ向けて地下水が流れることで、汚染地下水の循
環経路が形成され、汚染土壌の汚染物質を取り込みなが
ら、徐々に汚染土壌を浄化して行くことができる。

【００１６】揚水された汚染地下水の浄化処理は、例え
ば集水施設の近くに設けた処理プラント等により、従来
から知られている種々の浄化処理を、汚染物質の種類に
応じて１段階または多段階に行うことができる。また、
本発明では、例えば浸透施設を環状または網目状に連続
させれば、汚染地区に設置された１または複数の集水施
設に対し、偏りの少ない地下水流を形成することがで
き、汚染土壌を効率良く浄化しつつ、汚染地区外への汚
染物質の拡散を防止することができる。

【００１７】なお、集水施設としては、従来からの集水
井戸（揚水井戸）が一般的であるが、汚染地下水を揚水
できるものであれば特に形態、規模等限定されない。請
求項２は、請求項１に係る汚染土壌浄化方法において、
前記浸透施設を汚染地区の地盤内の所定深さに設置する
場合である。

【００１８】集水施設位置では揚水量に応じて水位が低
下するのに対し、浸透施設は、通常、地下水位以上に設
置することで、浄化処理された地下水を地盤中に自然に
浸透させて行くことができる。しかしながら、その場
合、浸透施設位置の水位が浸透施設周辺の水位より高く
なるため、設置位置や浸透量によっては浄化処理を施し
たものの完全には汚染物質が除去されていない地下水が
汚染地区外へ拡散する恐れがある。

【００１９】これに対し、請求項２のように浸透施設を
地盤内の所定深さ以下に設置すれば、集水施設の揚水量
や浸透施設からの浸透量を調整することで、汚染地区外
への汚染物質の拡散を抑制することができる。請求項３
は、請求項１または２に係る汚染土壌浄化方法におい
て、汚染地区を取り囲むように、汚染地区外の地下水位
以下の深さに達する地中遮水壁を設け、汚染地区外への
地下水の浸透を抑制する場合である。

【００２０】本願の請求項１、２に係る発明は、基本的
には汚染地区と汚染地区外を隔離する地中遮水壁を必要
としないことで、地中遮水壁の構築にかかる多額のコス
トを削減することができるものであるが、汚染物質の拡
散防止をより確実にするためには、請求項３のように汚
染地区を取り囲む地中遮水壁を構築することになる。

【００２１】ただし、本願発明の場合、地中遮水壁がな
くてもそれなりの汚染物質の拡散防止効果が得られるた
め、従来のように地中遮水壁を必ずしも不透水層まで構
築する必要はなく、汚染地区外の地下水位以下に達する
深さとすることで、十分な拡散防止効果が期待できる。

【００２２】地中遮水壁としては、ＳＭＷ地中連続壁、
鋼矢板壁、その他の遮水性の期待できる任意の地中連続
壁を用いることができる。請求項４は、請求項３に係る
汚染土壌浄化方法において、集水施設による汚染地下水
の揚水量と、浄化処理した地下水の浸透施設からの浸透
量を調整することで、前記地中遮水壁近傍において、汚
染地区外の地下水位が汚染地区内の地下水位より高くな
るようにする場合である。

【００２３】上述のように集水施設近傍では揚水により
水位が低下し、それによって浸透施設位置と集水施設位
置、さらに浸透施設位置と地中遮水壁位置とで地下水に
ついて水位差が生じる。従って、これらを調整すること
で、地中遮水壁近傍における汚染地区側の地下水位を汚
染地区外の地下水位より低くすることができ、前述した
環境庁指針における基本方針のを満たすことができ
る。

【００２４】本願の請求項５に係る汚染土壌浄化システ
ムは、汚染地区内に設けた１または複数の集水施設と、
前記集水施設から揚水される汚染地下水を浄化処理する
ための処理プラントと、前記処理プラントで処理した地
下水を汚染地区内に戻すために集水施設を取り囲むよう
に配置された浸透施設とを備えていることを特徴とする
ものである。

【００２５】請求項５に係る発明は、上述した本願発明
の汚染土壌浄化方法に用いるための設備に相当するもの
であり、地中遮水壁を不透水層まで設けることなく、低
コストで汚染土壌の効率的な浄化、汚染の拡散防止を図
ることができる。請求項６は、請求項５に係る汚染土壌
浄化システム前記浸透施設が汚染地区の地盤中の所定深
さに設置され、地盤中への水の浸透が可能な透孔を有す
る暗渠型の構築物からなる場合を限定したものである。

【００２６】浸透施設を暗渠の形で地盤内の所定深さ以
下に設置すれば、浸透施設位置での水位を必要以上に高
くすることなく、集水施設の揚水量や浸透施設からの浸
透量を調整することで、汚染地区外への汚染物質の拡散
を抑制することができる。このような暗渠型の浸透施設
の具体的な形態としては、例えば硬質塩化ビニル管等の
樹脂パイプあるいは金属パイプに浸透用の多数の小孔を
設けた有孔パイプの外側に砕石等を設置し、さらに土粒
子等の吸い込みを防止するための不織布等を巻いたも
の、砕石の代わりに人工的な透水材料を用いたもの、あ
るいは有孔パイプを用いずに砕石あるいは人工的な透水
材料の周囲に吸込み防止材を巻いたものなどが考えられ
る。また、この浸透施設は、内側から外へ向けて処理水
を注水するものであるため、周辺の土砂等による目詰ま
りの恐れがない場合には、吸込み防止材や砕石、透水材
料等を省いたより簡単な構造のものでもよい。

【００２７】なお、以上は単なる具体例を挙げたに過ぎ
ず、地盤中の所定深さに設置でき、浄化処理した汚染地
下水を地盤中に浸透させることができるものであれば、
寸法、形態等特に限定されない。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１は、本願発明の一実施形態を
概略的に示したものであり、汚染地区Ｉに集水施設とし
て集水井戸１を設け、汚染物質を含む汚染地下水を揚水
する。図では、単一の集水井戸１を示しているが、勿
論、集水井戸を複数箇所に設けてもよい。なお、集水井
戸１は水質のモニタリングにも利用される。

【００２９】揚水された汚染地下水は処理プラント２で
処理された後、汚染地区Ｉの地盤内所定深さに敷設され
た暗渠型浸透施設３から地盤内に浸透させる。また、こ
の例では汚染地区Ｉを取り囲むように地中遮水壁４を構
築している。この地中遮水壁４は不透水層Ｕに達してお
らず、汚染地区外Ｏの地下水位以下のレベルの構築深さ
としている。

【００３０】地下水位についてみると、揚水が行われる
集水井戸１部分の水位が低く、処理水を再び地盤に戻す
暗渠型浸透施設３部分で水位が高くなっている。本実施
形態において、この暗渠型浸透施設３は汚染地区Ｉを取
り囲む地中遮水壁４の内側に地中遮水壁４から所定の距
離離して環状に配置されており、暗渠型浸透施設３から
集水井戸１に向けて、また暗渠型浸透施設３から地中遮
水壁４に向けて水位差による地下水流が発生する構造と
なっている。

【００３１】従って、集水井戸１からの揚水量や暗渠型
浸透施設３の深さ、処理水の浸透量等を調整することに
より、地中遮水壁４近傍において汚染地区Ｉ内の地下水
位を汚染地区外Ｏの地下水位以下とすることができ、そ
れにより汚染の拡散を防止することができる。

【００３２】一方、集水井戸１と処理プラント２、暗渠
型浸透施設３との間では汚染地下水の循環経路が形成さ
れ、この循環を繰り返すことで、土壌中の汚染物質を徐
々に除去し、汚染地下水を浄化して行くことができる。
また、処理プラント２で処理されて出てくる汚染レベル
の低い余剰処理水や除去された汚染物質は、条件によっ
ては域外に搬出して処分することができる。

【００３３】また、この汚染地区Ｉの地表面には、必要
に応じて雨水等の地盤への浸透を阻止するための表面遮
水工５を設置するものとする。この表面遮水工について
は、指針等によって示されているものを利用することが
できる。図２(a) 〜(d) は、暗渠型浸透施設３の具体例
を示したものである。図２(a)の浸透施設３は、透水孔
を形成した硬質塩化ビニル管等の有孔パイプ１１を芯材
として、その回りに透水域を確保するための単粒度砕石
１２を敷設し、さらにその周囲に不織布等からなる吸込
み防止材１３を巻いて、土粒子の侵入による目詰まり等
を防止するようにしたものである。この形式は処理水を
地盤に戻す際の透水性が良好である反面、敷設費用が大
きくなる傾向がある。

【００３４】図２(b) の浸透施設３は、図２(a) の砕石
１２の代わりに、繊維製排水材１４を有孔パイプ１１の
周囲に巻き、その回りに吸込み防止材１３を巻いた構造
となっている。透水性は図２(a) のものに劣るが、コス
ト低減が可能である。市販の繊維製排水材１４として
は、例えば繊條の相互節点を溶着成形して一体化したポ
ーラス材（商品名：ヘチマロン）などがある。

【００３５】図２(c) の浸透施設３は、有孔パイプを用
いずに、単粒度砕石１２の周囲に吸込み防止材１３を巻
いて、連続する暗渠を形成したものである。コストは最
も低いが透水性の面では、図２(a) 、(b) のものに比べ
て劣る。図２(d) の浸透施設３は、図２(c) の砕石１２
の代わりに、繊維製排水材１４を用い、その回りに吸込
み防止材１３を巻いたものである。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、集水施設から揚水さ
れた汚染地下水が浄化された後、再び汚染地区の地盤に
戻され、地下水の循環経路が形成されることで、徐々に
汚染土壌を浄化して行くことができる。

【００３７】揚水された汚染地下水の浄化処理は、例
えば集水施設の近くに設けた処理プラント等により処理
することで、汚染物質の種類に応じた処理が可能であ
る。 浸透施設を環状または網目状に連続させれば、集水施
設に向けて偏りの少ない地下水流を形成することがで
き、汚染土壌を効率良く浄化しつつ、汚染地区外への汚
染物質の拡散を防止することができる。

【００３８】浄化した水を再び地中に浸透させること
で、地下水位低下に伴う地盤沈下等の影響を予防するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願発明の一実施形態を概略的に示す断面図
である。

【図２】 (a) 〜(d) はそれぞれ請求項２、６に用いる
浸透施設の形態例を示す断面図である。

【符号の説明】

Ｉ…汚染地区、Ｏ…汚染地区外、Ｕ…不透水層、Ｗ…地
下水位、１…集水井戸、２…処理プラント、３…暗渠型
浸透施設、４…地中遮水壁、５…表面遮水工、１１…有
孔パイプ、１２…砕石、１３…吸込み防止材、１４…繊
維製排水材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚染地区内に集水施設を設けて集水施設
   より揚水し、揚水された汚染地下水を浄化処理した後、
   前記集水施設を取り囲むように配置した浸透施設から、
   前記浄化処理された地下水を再び汚染地区内に浸透させ
   ることを特徴とする汚染土壌浄化方法。
2. 【請求項２】 前記浸透施設を汚染地区の地盤内の所定
   深さに設置する請求項１記載の汚染土壌浄化方法。
3. 【請求項３】 汚染地区を取り囲むように、汚染地区外
   の地下水位以下の深さに達する地中遮水壁を設け、汚染
   地区外への地下水の浸透を抑制する請求項１または２記
   載の汚染土壌浄化方法。
4. 【請求項４】 集水施設による汚染地下水の揚水量と、
   浄化処理した地下水の浸透施設からの浸透量を調整する
   ことで、前記地中遮水壁近傍において、汚染地区外の地
   下水位が汚染地区内の地下水位より高くなるようにする
   請求項３記載の汚染土壌浄化方法。
5. 【請求項５】 汚染地区内に設けた１または複数の集水
   施設と、前記集水施設から揚水される汚染地下水を浄化
   処理するための処理プラントと、前記処理プラントで処
   理した地下水を汚染地区内に戻すために集水施設を取り
   囲むように配置された浸透施設とを備えていることを特
   徴とする汚染土壌浄化システム。
6. 【請求項６】 前記浸透施設が汚染地区の地盤中の所定
   深さに設置され、地盤中への水の浸透が可能な透孔を有
   する暗渠型の構築物からなる請求項５記載の汚染土壌浄
   化システム。