JP2002292361A

JP2002292361A - 汚染土壌の浄化方法

Info

Publication number: JP2002292361A
Application number: JP2001098178A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Koga; 泰之古賀; Kyo Nishio; 経西尾; Toshirou Shinetsu; 寿郎新越; Tomomitsu Matsuda; 朝光松田
Original assignee: Onoda Chemico Co Ltd
Current assignee: Onoda Chemico Co Ltd
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2002-10-08

Abstract

(57)【要約】【課題】揮発性汚染物質のテトラクロロエチレ
ン、トリクロロエチレンなどの有機塩素系化合物などで
汚染された土壌を、原位置で汚染ガスを大気拡散させる
ことなく、汚染土壌の処理と併せ汚染地下水の浄化処理
を安全かつ効率良く浄化する方法である。【解決手段】揮発性汚染汚染物質で汚染された地盤
（１）中に、生石灰杭（５）を造成し、その生石灰杭
（５）の地表を気密シート（７）で密封敷設して気密空
間を形成し、該気密空間内の気圧を下げ、生石灰杭
（５）と土中水の発熱反応により揮発した汚染ガスを吸
引処理する汚染土壌の浄化方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、揮発性汚染物質
であるテトラクロロエチレン、トリクロロエチレンなど
の有機塩素系化合物などで汚染された土壌を、原位置で
安全にかつ効率よく浄化する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、トリクロロエチレンなどの揮発
性汚染物質で汚染された土壌から、それらの汚染物質を
除去する方法として、該揮発性汚染物質が含まれた土壌
を熱することとその熱により揮発した汚染ガスを吸引す
る方法との併用で、汚染土壌の浄化速度及び浄化率を高
め除去する方法が広く知られている。

【０００３】例えば、土壌中に熱風を通気して、揮発さ
れた汚染ガスおよび汚染水を吸引する方法が知られてい
る。しかしながら、この土壌中に熱風を通気する方法で
は、深層部まで広がった汚染に対して効率よく、広範囲
に汚染土壌を熱することができず十分な浄化が困難とな
る。また、汚染土壌中に通気した熱風の地表面からの漏
気などもあり、揮発が十分でなく汚染ガスを完全に浄化
することができず、あわせて、揮発性汚染物質のガスの
大気拡散を完全に防ぐことができない。

【０００４】また、他に熱を利用して揮発性汚染物質で
汚染された土壌を浄化する方法として、生石灰等の無機
化合物を散布して汚染土壌と混合攪拌する方法や、粉体
噴射攪拌により生石灰と汚染土壌とを地中内で攪拌混合
させる方法が提案されている。これらの方法は、生石灰
と土中水の発熱反応を利用し、汚染土壌中の揮発性有機
化合物を揮発させてそれを除去する方法である。

【０００５】しかしながら、前者の方法は、この揮発性
汚染物質の揮発による上記浄化方法も、原位置で行うと
きに、土壌の処理量が増加すると土壌と加熱熱源の生石
灰などの撹拌混合を十分に行わせることは困難となり、
土壌全体を十分に昇温させることができないため、揮発
性汚染物質が含まれた土壌中からの揮発性汚染物質の十
分な揮発による浄化効率が得られず、確実な浄化期間の
短縮になるとは限らない。さらに、この方法では土壌の
汚染深度が浅い（地表から１〜２ｍ程度まで）場合は有
効であるが、汚染された深度が前記より深い場合は困難
となる。

【０００６】また、上記の土壌の表面に水と発熱する無
機化合物を散布撹拌混合する工法のように、地表におい
て揮発性汚染物質で汚染された土壌を撹拌混合すると、
揮発した汚染ガスが空気中に飛散し大気汚染の恐れがあ
る。なお、上記の方法では汚染土壌の処理と併せて汚染
地下水の浄化処理を同時に行うことができない問題もあ
る。また、後者の方法は、生石灰を空気で土中に圧送す
るため、汚染ガスが大気中に飛散したり、圧送空気で汚
染ガスが土中に拡散する恐れがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上の熱風を汚染土壌
中に通気して行う浄化方法、あるいは、水と発熱反応す
る無機化合物を汚染土壌に散布撹拌混合して行う浄化方
法では、汚染の範囲および汚染土壌の処理量によって
は、十分な効率および浄化期間の短縮が得られない。ま
た、主として以下のような問題点があった。（１）汚染土壌中へ通気した熱風の地表への漏気によ
る昇温不足のために揮発が十分でなく、地表近傍の汚染
を完全に浄化するのが困難である。（２）揮発した汚染ガスが大気中に拡散する恐れがあ
る。（３）深層の汚染地下水を効率よく完全に浄化するのは
困難である。なお、汚染ガス吸引方法との併用では、一般的に吸引井
を使用して行うが、熱反応で蒸発した地表近傍の汚染ガ
スを完全に吸引除去することは困難であり、汚染ガスが
大気拡散する恐れがある。

【０００８】

【問題を解決するための手段】この発明は十分な効率お
よび浄化期間の短縮を行える汚染土壌の浄化方法として
の上述の課題を解決するために、揮発性汚染物質に汚染
された土壌において、汚染地盤中に生石灰杭を造成する
とともに、その造成した生石灰杭と土中水との反応熱で
汚染物質を揮発させ、また、反応熱で揮発した汚染物質
を完全に捕獲および吸引するために、気密シートを生石
灰杭の造成部の地表面に密封敷設し、原位置で汚染土壌
を効率よくかつ安全に浄化する方法としたことである。

【０００９】そして、この密封敷設された気密シートの
気密空間内の気圧を下げ、該揮発性汚染物質を吸引する
ことにより、揮発が促進され、浄化速度を速めることが
できる原位置で汚染土壌を浄化する方法としたことであ
る。

【００１０】また、該汚染土壌中への生石灰杭の造成の
進行状況に応じて気密シートを、順次自由自在に敷設拡
大し、汚染土壌を揮発浄化する方法としたことである。
さらに、汚染された土壌の汚染深度、揮発された汚染
ガスの浄化速度に応じて、吸引井あるいは、揚水井と気
密シートを併用して汚染ガスの吸引を行うことを特徴と
する汚染土壌を浄化する方法としたことである。

【００１１】以上より、この発明では、生石灰杭を地中
に造成した後、該生石灰杭の造成部の地表に気密シート
を敷設し、揮発性化合物の汚染水および汚染ガスを負圧
吸引するだけで、揮発性化合物の大気拡散がなく吸引で
きる。また、土壌の汚染区域が深い場合は気密シートと
土壌ガスの吸引井、あるいは揚水井と併用することで、
深い汚染区域まで効率良く浄化することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を実施例に
もとづき図面を参照して説明する。図１は揮発性有機化
合物で汚染された土壌の浄化方式の模式図であり、図２
は気密シート構造の詳細図である。

【００１３】以上の図から分かるように、この発明の汚
染土壌の浄化方法は、揮発性汚染物質を揮発させるため
の熱の供給をおこなう生石灰杭５と、土中水の吸収およ
び蒸発した汚染ガスの大気拡散防止および気液吸引する
ための気密シート７からなり、気密シート７内では生石
灰杭５の杭頭部を水平ドレーン６で連結するとともに有
孔集水管を敷設する。

【００１４】上記のように生石灰杭５造成部の地表面を
密封敷設した気密シート７内に負圧を作用させ、吸引し
たとき水平ドレーン６および有孔集水管を通じて地中の
汚染水と汚染ガスが効率的に排出される。本汚染土壌の
浄化方法の原位置での実施では、揮発性汚染物質で汚染された地盤１中にある一定量
の生石灰杭５を造成する。生石灰杭５の造成済みの地表面に一定間隔に水平ド
レーン６、集水管を配置する。その上に気密シート７を敷設し生石灰杭造成部の地
表面を密封する。以上の手順で組み立て、揮発された汚
染ガス、汚染水を排水・真空ポンプ１０で負圧吸引し、
排気・排水管８および気液分離タンク９を経て浄化装置
（図示せず）で浄化を行う。なお、図中２は周辺地盤、
３は地下水、１１は揚水井である。

【００１５】この発明の汚染土壌の浄化方法は、生石灰
杭５の造成の進捗にあわせ、上記手順を繰り返すことに
よりトリクロロエチレンなどの揮発性有機化合物の揮発
性汚染物質で汚染された土壌１を有効に、かつ、速やか
に浄化でき、また、生石灰杭５造成部の地表面を覆う気
密シート７を、適宜に敷設接着し、気密空間域を拡張で
きることを特徴とする。また、土壌ガス吸引法、および
地下水揚水法を併用することにより、一層浄化速度を高
めることができる。

【００１６】揮発性汚染物質で汚染された地盤１中に打
設した生石灰杭５は、生石灰の化学反応により吸水作用
で杭周辺の中間地盤の土中水を吸水し、また、生石灰の
化学反応による発熱および、熱伝導によって中間地盤の
温度が上昇し、中間地盤でも５０〜７０℃が５〜１０週
間以上持続する。この例として図３に生石灰杭５を打設
した場合の土中における熱的挙動の計算値、および実測
例を示す。

【００１７】この温度上昇により、揮発性が高い難溶性
の汚染物質、つまりテトラクロロエチレン、トリクロロ
エチレンなどの有機塩素系化合物またはガソリン、灯
油、重油、ベンゼン、トルエンの飽和蒸気圧が水の飽和
蒸気圧とともに大きくなる。また、飽和蒸気圧が大きい
ほど揮発速度が速くなる。よって、図４に有機塩素系化
合物の例としてテトラクロロエチレン、トリクロロエチ
レン及び水の各温度における飽和蒸気圧を示すが、該生
石灰杭５の水和熱により地盤の温度を気温（２０℃）か
ら５０〜７０℃に上げることは、有機塩素系化合物のテ
トラクロロエチレン、トリクロロエチレンの飽和蒸気圧
が３倍に、水の飽和蒸気圧が５倍にそれぞれなることか
ら、揮発性汚染物質および水の揮発速度は急速に速くな
る。

【００１８】以上のことから、該生石灰杭５の水和熱に
より地盤１を加熱することは、揮発性汚染物質の揮発を促進させる効果と水の弊害を早く取り除くことによる浄化期間の短縮
に寄与する効果がある。また、一般的な土壌ガス吸引では、土粒子に吸着した汚
染物質の蒸発は著しく遅れることから、低濃度領域の汚
染物質の回収がが著しく長期化する。しかし、この回収
期間においても、蒸発速度の促進に寄与する生石灰杭に
よる地盤の加熱は十分効果的である。

【００１９】以上により、土壌中に打設した生石灰杭の
発熱反応による土壌の温度上昇により、土壌中の揮発性
汚染物質及び土壌水の飽和蒸気圧を大きくすることで、
揮発性汚染物質を蒸発しやすい状態にすることと、加え
て、この蒸発した気体を土壌表面の気密シート内に集
め、かつ、吸引を土壌の温度における揮発性有害物質の
飽和蒸気圧以下、または、該飽和蒸気圧に近い気圧でお
こなうことで、該揮発性汚染物質の揮発を一層の促進
と、地表への漏気による地表近傍の汚染および揮発した
汚染ガスの大気中拡散の回避が可能となり、安全に効率
的に吸引することができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、汚染土壌において原位置に生
石灰杭を打設し、汚染土壌を熱することと、土壌表面に
気密シートを敷設し、揮発した揮発性汚染物質および土
壌中の水を該気密シート内に集め、土壌表面の空気圧を
下げ吸引することを併用するものである。よって、汚染
ガスの大気拡散はなく、かつ、汚染水及び汚染ガスを簡
便にかつ効率よく吸引できる。また、土壌の汚染区域が
深い場合は、上記方法と汚染ガス吸引井あるいは揚水井
と併用することで深い汚染地域まで、効率良く浄化する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の土壌の浄化方法の模式図である。

【図２】本発明の気密シート構造の詳細図である

【図３】生石灰杭を打設した場合の土中における熱的挙
動の計算値および実測値例を示す図である。

【図４】有機塩素系化合物の温度と飽和蒸気圧の関係例
を示す図でる。

【符号の説明】１揮発性汚染物質で汚染された地盤２周辺地盤３地下水４揮発性汚染物質５生石灰杭６水平ドレーン７気密シート８排気・排水管９気液分離タンク１０排水・真空ポンプ１１揚水井

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者新越寿郎東京都台東区柳橋２丁目17番４号小野田ケミコ株式会社内 (72)発明者松田朝光東京都台東区柳橋２丁目17番４号小野田ケミコ株式会社内Ｆターム(参考） 2E191 BA15 BB01 BC02 BD00 4D004 AA41 AB06 AC07 CA22 CC13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】揮発性汚染物質で汚染された土壌中に、
該揮発性汚染物質の加熱熱源として生石灰杭を造成する
とともに、その生石灰杭を造成した地表を気密シートで
密封敷設し、該気密シートの密封敷設により形成された
気密空間内の気圧を下げ、生石灰杭と土中水との反応熱
により揮発した汚染土壌中の汚染物質を吸引除去するこ
とを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
【請求項２】前記揮発性汚染物質で汚染された土壌へ
の生石灰杭の造成の進行状況に応じて気密シートを順次
敷設拡大することを特徴とする請求項１記載の汚染土壌
の浄化方法。
【請求項３】揮発性汚染物質により汚染された土壌の
汚染深度及び揮発された汚染ガスの浄化速度に応じて、
吸引井あるいは揚水井と気密シートとを併用して、汚染
ガスの吸引を行うことを特徴とする請求項１記載の汚染
土壌の浄化方法。