JP2005046658A - Soil purifying method and apparatus therefor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯水層に存在する汚染土壌に対して薬液を注入することにより浄化を行う土壌浄化方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、産業廃棄物の投棄や産業廃水の排出により、油類、重金属、揮発性有機化合物などの汚染物質が土壌に浸入して土壌が汚染されて汚染土壌が形成される。土壌が汚染されると帯水層をゆっくりと流れる地下水へ汚染物質が浸出して、その地下水の流れにより土壌汚染が広範囲に拡大し、生活環境に影響を及ぼす虞がある。そのため、環境基本法や水質汚濁防止法などによって土壌環境基準及び地下水の浄化基準が定められ、土壌及び地下水に含まれる様々な物質の濃度が規制されている。
【0003】
その汚染土壌に対する浄化を行うために様々な取り組みがなされており、汚染土壌の上流側に分解を促進する物質又は微生物を直接注水して処理する浄化方法が多く採用されている。
【0004】
特に、特許文献1では、汚染土壌範囲の周囲に不透水層のグラウトゾーンを形成し、該グラウトゾーン内から地下水を取水して曝気式処理装置に導入してから、曝気式処理装置で処理された浄化水を再度グラウトゾーン内に戻す、汚染土壌の浄化方法が開示されている。この方法により、注水による汚染土壌範囲の拡大を防止することができる。
【0005】
【特許文献1】特開平5−228463号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の浄化方法や特許文献1の汚染土壌の浄化方法では、汚染土壌に対して水平方向から薬液の注入を行っているが、帯水層における地下水は極めてゆっくりと流れるため、汚染土壌に薬液を浸透させて浄化するのに多くの時間を要する。また、汚染土壌に到達する前に他の土壌と接触して薬液が反応してしまうため、薬液による汚染土壌に対する浄化作用が低減してしまうという問題がある。
【0007】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、帯水層に存在する汚染土壌に地下水が流入して汚染が拡大することを防止するとともに、時間及びコストをかけずに効果的な汚染土壌の浄化を行う優れた土壌浄化方法及び装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1は前記目的を達成するために、帯水層に存在する汚染土壌に対して薬液を注入することによって、前記汚染土壌に含まれる汚染物質の処理を行う土壌浄化方法において、前記帯水層における地下水の流れに対して前記汚染土壌の上流側の上流側帯水層を遮断することにより、前記汚染土壌への前記地下水の流入を防止し、前記汚染土壌に対して前記薬液を注入して、前記汚染土壌を前記薬液で浸漬させて薬液層を形成するとともに、前記薬液層の水位を、前記上流側帯水層の水位よりも高く保持することを特徴とする。
【0009】
また、本発明の請求項2は、請求項1の帯水層及び汚染土壌が、鉛直方向に対して透水性の高いローム層で構成されている場合には、前記汚染土壌の上方近傍から、鉛直方向に前記薬液の注入を行うことを特徴とする。
【0010】
ここで述べる帯水層とは岩石の割れ目や土壌中の孔隙が地下水により飽和された層であり、ローム層とは少量の有機物を含んだ、砂、シルト、粘土が適当量混合している土壌で構成された層である。また、汚染土壌とは、土壌そのものの他、土壌中に存在する地下水も含むものとする。
【0011】
請求項1及び2によれば、帯水層に存在する汚染土壌を浄化する際に、帯水層から汚染土壌へ地下水が流入して、汚染土壌中に含まれる汚染物質と接触して地下水を汚染し、その汚染された地下水により土壌汚染が拡大する可能性がある。そこで、帯水層における地下水の流れに対して汚染土壌より上流側を遮断することにより、帯水層を流れる地下水が汚染土壌へ流入することを阻止することができる。
【0012】
こうして地下水の流れを遮断した後、汚染土壌の上方から薬液の注入を行うことにより、汚染土壌に対して短時間で効果的に薬液を注入することができる。なぜならば、帯水層及び汚染土壌が鉛直方向に対して透水性の高い土壌で構成されたローム層の場合には、汚染土壌に対して水平に注入するよりも鉛直に注入する方が短時間で効果的に薬液を浸透できる上、汚染土壌に対して水平方向に拡散せずに高い水位で浸漬された薬液層を形成することができるからである。
【0013】
また、薬液を汚染土壌の近傍から注入することにより、汚染土壌以外の土壌との接触が少なくてすむため、汚染されていない土壌に含まれる成分と反応して消費されることを極力抑えられ、浄化に使用される薬液の量を低減することができる。
【0014】
帯水層における地下水の流れは、水位及び水圧の高い方から低い方へ流れる傾向がある。一方、ローム層では水平方向よりも鉛直方向の方か薬液が浸透し易いので、薬液層は横方向に広がらずに高い水位で形成することができる。したがって、薬液層の水位を帯水層の水位よりも高い水位に保持することにより、帯水層の地下水が薬液層へ流入して薬液層の薬液濃度が低下することを防止できるので、汚染土壌に対して薬液の注入による浄化をより効果的に行うことができる。
【0015】
このように、地下水の遮断と薬液層の形成とを組み合わせて汚染土壌の浄化を行うことにより、浄化に要する時間及びコストを大幅に削減することができる。
【0016】
本発明の請求項3は、請求項1又は2の前記上流側帯水層の地下水を引き抜いて、前記帯水層における地下水の流れに対して前記汚染土壌より下流側の、下流側帯水層に注入することを特徴とする。
【0017】
請求項3によれば、帯水層を遮断してその地下水が他に流れる方向がない場合には、時間とともに帯水層の水位が上昇して薬液層の水位よりも高くなる可能性がある。地下水は水位の高い方から低い方へと流れる傾向にあるため、遮断された箇所を回り込んだり隙間を通過したりして、帯水層から薬液層及び汚染土壌へ地下水が流入してしまう。地下水が薬液層及び汚染土壌に流入してしまうと、薬液層における薬液濃度が低下するだけでなく、浄化されなかった汚染土壌から汚染物質が地下水へ溶出して地下水を汚染する虞がある。そこで、遮断された帯水層から地下水を一旦引き揚げて、汚染土壌に対して地下水の流れに対して下流の位置に引き揚げた地下水を注入することにより、遮断した帯水層の水位が上昇することを効果的に防止することができる。
【0018】
本発明の請求項4は前記目的を達成するために、帯水層に存在する汚染土壌に対して薬液を注入することによって、前記汚染土壌に含まれる汚染物質を処理する土壌浄化装置において、前記帯水層における地下水の流れに対して前記汚染土壌よりも上流側の上流側帯水層を遮断する不透水性の隔壁と、前記汚染土壌の上方近傍で前記薬液を注入して、前記汚染土壌を前記薬液で浸漬させて薬液層を形成するための薬液注入用井戸と、前記帯水層の水位を測定する帯水層水位センサと、前記薬液層の水位を測定する薬液層水位センサと、前記帯水層水位センサと、前記薬液層水位センサとの測定値を基にして、前記薬液層の水位が前記帯水層の水位よりも高く保持するように前記薬液の注入量を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0019】
請求項4によれば、帯水層に存在する汚染土壌に対して、帯水層における地下水の流れに対して汚染土壌よりも上流側に、帯水層の最下層まで達する高さを有する不透水性の隔壁を設けることにより、帯水層の地下水が汚染土壌へ流入することを阻止することができる。
【0020】
また、汚染土壌の上方近傍から汚染土壌に対して薬液を注入する薬液注入用井戸を設けることにより、ローム層では鉛直方向に浸透し易いため薬液が短時間で土壌を浸透して、横方向に拡散せずに縦方向に浸漬した薬液層を形成することができるので、短時間で効果的に汚染土壌を浄化することができる。加えて、薬液が他の土壌と接触して他の土壌中の成分と反応することを極力抑えることができるので、汚染土壌の浄化に使用される薬液の量を大幅に削減することができる。
【0021】
さらに、帯水層及び薬液層に各水位を測定するための帯水層水位センサ及び薬液層水位センサを設けることにより、帯水層及び薬液層の水位が常に測定することができる。そして、帯水層水位センサ及び薬液層水位センサにおける測定値を基にして、薬液層の水位が帯水層の水位よりも常に高く保持するように、注入する薬液量を制御手段で制御することにより、水位の差による帯水層から薬液層への地下水の流入を防止できるので、安定して薬液による汚染土壌の浄化を行うことができる。
【0022】
本発明の請求項5は請求項4において、前記隔壁より上流側で揚水する揚水用井戸と、前記汚染土壌よりも下流側で注水する注水用井戸と、を備えたことを特徴とする。
【0023】
請求項5によれば、隔壁よりも上流側に設けられた揚水用井戸から上流側帯水層の地下水を揚水して、汚染土壌よりも下流側に設けられた注水用井戸へ地下水を注水することにより、帯水層の地下水は汚染土壌を通過させずに揚水用井戸から注水用井戸へ流すことができるので、遮断された地下水の流れが隔壁を回り込んだり隙間から進入したりして、地下水が汚染土壌へ達して汚染されることを確実に阻止することができる。したがって、大雨や地下水の流れなど、環境の変化によって上流側帯水層の水位が上昇したとしても、帯水層及び薬液層の水位の関係が常に安定して保持することができるので、より安定した薬液による汚染土壌の浄化を行うことができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る土壌浄化方法及び装置における好ましい実施の形態について詳説する。
【0025】
図1は、本発明の第1の実施の形態である土壌浄化装置10の概略構成を示した断面図であり、隔壁及び薬液注入用井戸を設けた例である。
【0026】
図1に示すように、ローム層12は主に風化した火山灰などの透水性の高い土壌が堆積することにより形成され、その下には粘土などの不透水性の土壌が堆積することにより不透水層18が形成される。雨などの水がローム層12へ浸入して不透水層18の上部に溜まることにより、帯水層14が形成される。汚染土壌16は、ローム層12の一部に汚染物質が浸入して残留することにより、帯水層14とほぼ同じ深さに形成される。
【0027】
土壌浄化装置10は、主に隔壁20、薬液注入用井戸22、薬液タンク24、薬液注入配管26、薬液注入ポンプ28、及び制御装置36で構成される。
【0028】
隔壁20は不透水性の材質で構成されており、帯水層14における地下水の流れる方向を基準として汚染土壌16よりも上流側に位置し、地表から不透水層18に達するまでの高さを有している。隔壁20の幅としては、帯水層14の地下水が汚染土壌16へ流入することを防止できる幅であることが好ましい。
【0029】
薬液注入用井戸22は、地表から汚染土壌16の上部近傍までローム層12を掘削することにより形成される。地表には薬液注入用井戸22から汚染土壌16へ注入する薬液を貯留するための薬液タンク24が設けられ、薬液注入用井戸22と薬液タンク24とは薬液注入配管26によって連結される。薬液注入配管26には薬液注入ポンプ28が設けられ、この薬液注入ポンプ28を駆動させることにより、薬液タンク24に貯留された薬液は薬液注入配管26及び薬液注入用井戸22を介して汚染土壌16へと注入される。なお、薬液注入用井戸22は汚染土壌16に対して薬液を効果的に浸漬できる構造であることが好ましい。
【0030】
薬液としては、酸化剤や還元剤など汚染土壌16に含まれる汚染物質を化学的に分解して浄化できる物質が使用され、注入し易い溶液状のものを用いることが好ましい。なお、薬液は汚染土壌16の汚染物質に対して化学的分解を行う物質に限定するものではなく、薬液として汚染物質の分解能を有する微生物や栄養塩などを含む溶液を注入して、注入した微生物や土壌中に存在する微生物の活性を高めることにより、汚染土壌16中の汚染物質を分解させてもよい。
【0031】
こうして薬液注入用井戸22から汚染土壌16に薬液を注入して浸漬することにより、薬液層30が形成される。薬液層30には、薬液層水位センサ32が設けられており、薬液層30における地下水の水位を測定する。薬液層水位センサ32としては、圧力によって地下水位を測定できる投げ込み式の水位センサを使用することが好ましい
一方、隔壁20よりも上流側の帯水層14には、帯水層水位センサ34が設けられる。帯水層水位センサ34としては、圧力によって地下水位を測定できる投げ込み式の水位センサを使用することが好ましい。
【0032】
薬液層水位センサ32及び帯水層水位センサ34は、地表に設けられた制御手段である制御装置36と接続しており、薬液層水位センサ32及び帯水層水位センサ34で水位を測定した測定値が送信される。そして、制御装置36は薬液注入ポンプ28とも接続しており、制御装置36において測定値を基に薬液注入ポンプ28の駆動が制御される。
【0033】
次に、上述した本発明の第1の実施の形態である土壌浄化装置10における作用について説明する。
【0034】
土壌浄化装置10として隔壁20を設けることにより、帯水層14の地下水が汚染土壌16へ流入することを防止することができる。これにより、汚染土壌16から汚染物質が溶出して地下水が汚染されることを阻止することができるので、汚染された地下水により汚染物質が拡散して土壌の汚染が拡大することを効果的に防止することができる。
【0035】
また、汚染土壌16の上部から薬液の注入が行われるように薬液注入用井戸22を設けることにより、汚染土壌16に対して確実に浄化を行うことができる。なぜならば、風成層であるロームなどで形成されたローム層12は、水平方向よりも鉛直方向の方が透水性が高く通水し易い特徴を有しているからである。したがって、鉛直方向から薬液の注入を行うことにより、より短時間で汚染土壌16に薬液を浸透させることができるので、汚染土壌16の浄化にかかる時間を大幅に削減することができる。
【0036】
加えて、薬液の注入を行う際に薬液が汚染されていない土壌と接触すると、汚染されていない土壌の成分に対して薬液が反応してしまう可能性がある。すると、汚染土壌16に達するまでに薬液の効力が減少してしまうので、汚染土壌16に含まれる汚染物質の分解に必要な量よりも多めに注入しなければならない。そこで、薬液注入用井戸22を汚染土壌16の上方近傍まで伸ばして、汚染土壌16の上方近傍から注入を行うことにより、注入された薬液は直接汚染土壌16へ注入されるので、汚染されていない土壌に接触して消費される薬液量を極力抑えることができる。したがって、汚染土壌16に対して注入される薬液量を削減することができるので、汚染土壌16の浄化に要するコストを低減することができる。
【0037】
ところで、土壌内に水が存在する場合には、その水は水位及び水圧の高い方から低い方へと流れる傾向にある。したがって、薬液層30の水位が隔壁20によって遮断された帯水層14の水位よりも低い場合には、遮断された帯水層14における地下水の流れが薬液層30の方向へ向いてしまう可能性がある。そうすると、隔壁20を回り込んで薬液層30へ流れ込む方向に地下水が流れたり、隔壁20の上部や隙間から薬液層30へ地下水が流入したりする可能性がある。薬液層30に地下水が流入してしまうと、薬液が希釈されてしまうので、汚染土壌16の浄化を確実に行えないばかりでなく、浄化しきれなかった汚染土壌16の汚染物質が地下水に溶出して帯水層14の地下水が汚染される上、その汚染された地下水の流れにより土壌汚染の拡大を招く虞がある。
【0038】
そこで、薬液層30及び帯水層14の水位を薬液層水位センサ32及び帯水層水位センサ34で常に測定し、薬液層水位センサ32及び帯水層水位センサ34における測定値を基に、制御装置36で薬液注入ポンプ28の駆動を制御して、薬液層30の水位が常に帯水層14の水位よりも高くなるように注入する薬液量を調整すれば、水位差による地下水の流入を確実に阻止することができる。これにより、安定して薬液による汚染土壌16の浄化を行うことができる。汚染土壌16に対して適量の薬液が注入されて薬液の浪費を低減することができるので、汚染土壌16の浄化に要するコストを削減することができる。
【0039】
図2は、本発明の第2の実施の形態である土壌浄化装置50の断面図であり、逆L字型の薬液注入用井戸と、揚水用井戸と、注水用井戸と、を設けた例である。
【0040】
図2に示すように、土壌浄化装置50における構成は図1で示した土壌浄化装置10と同様であるが、逆L字型の形状をした薬液注入用井戸22と、地下水を揚水する揚水用井戸38と、揚水した地下水を注水する注水用井戸40と、が設けられる。
【0041】
薬剤注入用井戸22は、汚染土壌16に対して鉛直方向に掘削して形成される鉛直部22aと、汚染土壌16の上方近傍に対して水平方向に掘削して形成される水平部22bとで構成される。なお、逆L時状の形状は特に限定されるものではなく、地表から汚染土壌16の上方近傍へ薬液を供給する鉛直部22aと汚染土壌16に対して薬液の注入を行う水平部22bとで構成されていればよく、L字状や逆T字状でもよい。地表に設けられた薬液注入ポンプ28を駆動させることにより、薬液タンク24に貯留された薬液が薬液注入配管26を介して薬剤注入用井戸22の鉛直部22aを通過して、薬剤注入用井戸22の水平部22bへ供給される。すると、水平部22bに設けられた図示しない多数の孔から汚染土壌16の上方近傍に対して薬液が注入される。
【0042】
揚水用井戸38は帯水層14における地下水の流れに対して隔壁20よりも上流側に設けられ、帯水層14に達するまでローム層12を掘削することにより形成される。
【0043】
また、注水用井戸40は、帯水層14における地下水の流れに対して汚染土壌16よりも下流側に設けられ、注水用井戸40は薬液層30よりも低い位置で注入するように、薬液層30よりも深い位置まで掘削することにより形成される。
【0044】
揚水用井戸38と注水用井戸40とは連結配管42により連結される。連結配管42の揚水側、すなわち揚水用井戸38の底部に揚水ポンプ44が設けられ、揚水ポンプ44を駆動することにより帯水層14の地下水が揚水されて、連結配管42を介して注水用井戸40へ送水される。送水された地下水を注水用井戸40の底部へ注水することにより、揚水された地下水が下流側帯水層46と合流する。
【0045】
下流側帯水層46には、下流側帯水層水位センサ48が設けられる。下流側帯水層水位センサ48としては、圧力により地下水位を測定できる投げ込み式の水位センサを使用することが好ましい。下流側帯水層水位センサ48は制御装置36と接続しており、下流側帯水層水位センサ48の測定値は制御装置36に送信される。
【0046】
また、揚水ポンプ44も制御装置36と接続しており、各測定値を基に制御装置36によって揚水ポンプ44の駆動が制御される。
【0047】
次に、上述した本発明の第2の実施の形態である土壌浄化装置50における作用について説明する。
【0048】
薬液注入用井戸22に汚染土壌16の上方近傍に対して水平な水平部22bを設けて、水平部22bの横下方向に連なって配置された多数の孔から薬液の注入を行うことにより、汚染土壌16に対してさらに効率のよい薬液注入を行うことができる。これにより、汚染土壌16の浄化に要する時間をさらに短縮できるとともに、水平方向に広がらない水位の高い薬液層30を形成することができる。
【0049】
また、帯水層14に、揚水用井戸38、連結配管42、及び注水用井戸40を経て下流側帯水層46へ合流させる地下水の流路を形成することにより、地下水はこの流路を優先して通過するため、薬液層30及び汚染土壌16への地下水流入をより確実に阻止することができる。したがって、大雨や地下水の合流などの環境の変化により、帯水層14の地下水量が増加して水位が上昇したとしても、帯水層14から地下水を揚水して下流側帯水層46へ注水されるため、より安定して薬液による汚染土壌16の浄化を行うことができる。
【0050】
さらに、下流側帯水層46には制御装置36と接続した下流側帯水層水位センサ48が設けられ、揚水ポンプ44も制御装置36と接続しているので、制御装置36により帯水層14、薬液層30、及び下流側帯水層46の水位を調整することができる。すなわち、帯水層14の水位が上昇した場合には、帯水層14の水位を下げて薬液層30の水位が帯水層14及び下流側帯水層46の水位より高く保つように、制御装置36により薬液注入ポンプ26及び揚水ポンプ44を駆動させればよい。また、帯水層14の水位が下降した場合には、薬液層30の水位が帯水層14及び下流側帯水層46よりも高く保持できる程度の薬液量を注入するように、制御装置36によって注入する薬液量を減少させるように薬液注入ポンプ28を駆動させ、かつ揚水ポンプ44を停止させればよい。さらに、帯水層14及び下流側帯水層46の水位が上昇した場合には、薬液層30の水位が帯水層14及び下流側帯水層46よりも高く保持できる程度の薬液量を注入するように、制御装置36によって注入する薬液量を増加させるように薬液注入ポンプ28を駆動させて、かつ帯水層14及び下流側帯水層46の水位を同じ高さになるように揚水ポンプ44を駆動させればよい。
【0051】
これらのことから、土壌浄化装置50では、どのような環境下でもより安定した薬液による汚染土壌16の浄化を行えるとともに、汚染土壌16に対して適切な薬液量を注入して浄化を行うので、浄化に要するコストをさらに削減することができる。
【0052】
なお、上述したに土壌浄化装置10,50において、各部材及び装置の個数、形状、材質などは特に限定するものではない。
【0053】
また、水位の差により薬液層30から帯水層14及び下流側帯水層46へ薬液が流入したとしても、薬液によって浄化された後の地下水であるので問題はなく、薬液の流入による汚染の拡散は発生しない。
【0054】
さらに、揚水用井戸38から揚水された地下水は、そのまま連結配管42及び注水用井戸40を介して下流側帯水層46へ合流させたが、特に限定するものではない。汚染土壌16に流入しない他の場所で放水させてもよい。また、揚水の一部を薬液タンク24に合流させる配管を新たに設けて、薬液タンク24で薬剤と混合させて薬液の原料として用いるようにすれば、汚染土壌16の浄化に要するコストをさらに削減することができる。
【0055】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る土壌浄化方法及び装置において、帯水層から汚染土壌へ流入する地下水を遮断して、汚染土壌に対して上方近傍から薬液を注入して帯水層よりも水位の高い薬液層を形成することにより、帯水層の地下水が汚染土壌へ流入して地下水を介した汚染物質の拡大を効果的に防止することができるとともに、汚染土壌に対して薬液を短時間で効果的に注入することができる。
【0056】
また、遮断した帯水層から地下水を揚水して、揚水した地下水を汚染土壌よりも下流で注水することにより、どのような環境下においても帯水層から薬液層及び汚染土壌へ地下水を流入させないので、薬液による安定した汚染土壌の浄化を行うことができる。
【0057】
これらにより、帯水層に存在する汚染土壌に対して、時間及びコストを大幅に削減した効果的な浄化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態である土壌浄化装置の概略構成を示した断面図
【図2】本発明の第2の実施の形態である土壌浄化装置の概略構成を示した断面図
【符号の説明】
10,50…土壌浄化装置、12…ローム層、14…帯水層、16…汚染土壌、18…不透水層、20…隔壁、22…薬液注入用井戸、22a…鉛直部、22b…水平部、24…薬液タンク、26…薬液注入配管、28…薬液注入ポンプ、30…薬液層、32…薬液層水位センサ、34…帯水層水位センサ、36…制御装置、38…揚水用井戸、40…注水用井戸、42…連結配管、44…揚水ポンプ、46…下流側帯水層、48…下流側帯水層水位センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a soil purification method and apparatus for purification by injecting a chemical solution into contaminated soil existing in an aquifer.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, due to dumping of industrial waste and discharge of industrial wastewater, pollutants such as oils, heavy metals, and volatile organic compounds have entered the soil and contaminated the soil to form contaminated soil. When soil is contaminated, contaminants are leached into the groundwater flowing slowly through the aquifer, and the groundwater flow may cause widespread soil contamination and affect the living environment. For this reason, soil environment standards and groundwater purification standards are established by the Basic Environment Law and Water Pollution Control Law, and the concentrations of various substances contained in soil and groundwater are regulated.
[0003]
Various efforts have been made to purify the contaminated soil, and many purification methods have been adopted in which substances or microorganisms that promote decomposition are directly injected and treated upstream of the contaminated soil.
[0004]
In particular, in
[0005]
[Patent Document 1] JP-A-5-228463
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional purification method and the purification method of contaminated soil of
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and while preventing groundwater from flowing into the contaminated soil existing in the aquifer and expanding the contamination, effective contamination without taking time and cost. An object of the present invention is to provide an excellent soil purification method and apparatus for purifying soil.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a soil purification method for treating a pollutant contained in the contaminated soil by injecting a chemical solution into the contaminated soil present in the aquifer. By blocking the upstream aquifer upstream of the contaminated soil from the flow of groundwater in the aquifer, the inflow of the groundwater into the contaminated soil is prevented, and the chemical solution is applied to the contaminated soil. Injecting and immersing the contaminated soil with the chemical solution to form a chemical solution layer, and maintaining the water level of the chemical solution layer higher than the water level of the upstream aquifer.
[0009]
Further, according to claim 2 of the present invention, when the aquifer and the contaminated soil of
[0010]
The aquifer described here is a layer in which rock fractures and pores in the soil are saturated with groundwater, and the loam layer is a soil containing a small amount of organic matter and containing a suitable amount of sand, silt, and clay. It is a layer composed of In addition to soil itself, contaminated soil includes groundwater present in the soil.
[0011]
According to
[0012]
After blocking the flow of groundwater in this manner, the chemical solution can be effectively injected into the contaminated soil in a short time by injecting the chemical solution from above the contaminated soil. This is because when the aquifer and the contaminated soil are loam layers composed of highly permeable soil in the vertical direction, it is shorter to inject vertically than to inject horizontally into the contaminated soil. This is because the chemical solution can be effectively permeated and a chemical solution layer immersed in a high water level can be formed without diffusing horizontally in the contaminated soil.
[0013]
In addition, by injecting the chemical from the vicinity of the contaminated soil, contact with the soil other than the contaminated soil is reduced, so that it is suppressed as much as possible from reacting with the components contained in the uncontaminated soil, The amount of the chemical used for purification can be reduced.
[0014]
The flow of groundwater in the aquifer tends to flow from higher to lower water levels and pressures. On the other hand, in the loam layer, the chemical solution permeates more easily in the vertical direction than in the horizontal direction. Therefore, the chemical solution layer can be formed at a high water level without spreading in the lateral direction. Therefore, by maintaining the water level of the chemical layer higher than the level of the aquifer, it is possible to prevent the groundwater of the aquifer from flowing into the chemical layer and reducing the concentration of the chemical in the chemical layer. On the other hand, the purification by injecting the chemical solution can be performed more effectively.
[0015]
Thus, the time and cost required for purification can be significantly reduced by purifying contaminated soil by combining the blocking of groundwater and the formation of a chemical solution layer.
[0016]
Claim 3 of the present invention draws out the groundwater of the upstream aquifer of
[0017]
According to claim 3, when the aquifer is blocked and there is no other direction in which the groundwater flows, there is a possibility that the water level of the aquifer rises with time and becomes higher than the water level of the chemical liquid layer. . Since groundwater tends to flow from a higher water level to a lower water level, groundwater flows from the aquifer to the chemical solution layer and the contaminated soil by going around the blocked location or passing through the gap. If the groundwater flows into the chemical solution layer and the contaminated soil, not only the concentration of the chemical solution in the chemical solution layer is lowered, but also there is a possibility that the contaminants are eluted from the contaminated soil that has not been purified to contaminate the groundwater. Therefore, once the groundwater is withdrawn from the blocked aquifer and the groundwater is pumped into the contaminated soil at a position downstream of the flow of groundwater, the water level of the blocked aquifer increases. Can be effectively prevented.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a soil purification apparatus for treating a pollutant contained in the contaminated soil by injecting a chemical solution into the contaminated soil present in the aquifer to achieve the object. An impermeable partition that blocks the upstream aquifer upstream of the contaminated soil with respect to the flow of groundwater in the aquifer, and injects the chemical solution in the vicinity above the contaminated soil, A chemical solution injection well for immersing in the chemical solution to form a chemical layer, an aquifer water level sensor for measuring the water level of the aquifer, a chemical layer water level sensor for measuring the water level of the chemical layer, and Control means for controlling the injection amount of the chemical liquid so that the water level of the chemical liquid layer is maintained higher than the water level of the aquifer based on the measurement values of the aquifer water level sensor and the chemical liquid layer water level sensor And characterized by comprising
[0019]
According to claim 4, with respect to the contaminated soil existing in the aquifer, there is a height that reaches the lowest level of the aquifer upstream of the contaminated soil with respect to the groundwater flow in the aquifer. By providing a water-permeable partition, it is possible to prevent the groundwater of the aquifer from flowing into the contaminated soil.
[0020]
In addition, by providing a chemical solution injection well that injects chemical solution into the contaminated soil from above the contaminated soil, the loam layer easily penetrates vertically, so that the chemical solution penetrates the soil in a short time, Since the chemical solution layer immersed in the vertical direction without being diffused can be formed, the contaminated soil can be effectively purified in a short time. In addition, since it is possible to suppress the chemical solution from coming into contact with other soil and reacting with the components in the other soil as much as possible, the amount of the chemical solution used for the purification of the contaminated soil can be greatly reduced.
[0021]
Furthermore, by providing an aquifer water level sensor and a chemical liquid layer level sensor for measuring each water level in the aquifer and chemical liquid layer, the water levels of the aquifer and chemical liquid layer can always be measured. Then, based on the measured values in the aquifer water level sensor and the chemical liquid level sensor, the amount of the chemical to be injected is controlled by the control means so that the water level of the chemical liquid layer is always kept higher than the water level of the aquifer. Thus, since the inflow of groundwater from the aquifer to the chemical solution layer due to the difference in water level can be prevented, the contaminated soil can be stably purified by the chemical solution.
[0022]
A fifth aspect of the present invention is characterized in that, in the fourth aspect, the water supply well for pumping water upstream of the partition and a water injection well for pouring water downstream of the contaminated soil.
[0023]
According to claim 5, the groundwater in the upstream aquifer is pumped from the pumping well provided upstream from the partition wall, and the groundwater is injected into the water injection well provided downstream from the contaminated soil. Therefore, the groundwater in the aquifer can flow from the pumping well to the water injection well without passing through the contaminated soil. Can be reliably prevented from reaching the contaminated soil and being contaminated. Therefore, even if the water level of the upstream aquifer increases due to environmental changes such as heavy rain and groundwater flow, the relationship between the water level of the aquifer and the chemical layer can always be maintained stably, so it is more stable. It is possible to purify contaminated soil with chemicals.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a soil purification method and apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0025]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a
[0026]
As shown in FIG. 1, the
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
The chemical injection well 22 is formed by excavating the
[0030]
As the chemical solution, a substance that can be chemically decomposed and purified, such as an oxidant and a reducing agent, that is, can be purified by chemical decomposition, and it is preferable to use a solution that is easy to inject. The chemical solution is not limited to a substance that chemically decomposes the pollutant in the contaminated
[0031]
Thus, the
[0032]
The chemical
[0033]
Next, the effect | action in the
[0034]
By providing the
[0035]
Further, by providing the chemical solution injection well 22 so that the chemical solution is injected from above the contaminated
[0036]
In addition, when the chemical solution is injected, if the chemical solution comes into contact with uncontaminated soil, the chemical solution may react with the components of the uncontaminated soil. Then, since the effectiveness of the chemical solution decreases before reaching the contaminated
[0037]
By the way, when water exists in the soil, the water tends to flow from a higher water level and a lower water pressure to a lower water pressure. Therefore, when the water level of the
[0038]
Therefore, the water levels of the
[0039]
FIG. 2 is a cross-sectional view of a
[0040]
As shown in FIG. 2, the configuration of the
[0041]
The chemical injection well 22 includes a
[0042]
The pumping well 38 is provided upstream of the
[0043]
Further, the water injection well 40 is provided downstream of the contaminated
[0044]
The pumping well 38 and the water injection well 40 are connected by a connecting
[0045]
The
[0046]
The pumping pump 44 is also connected to the
[0047]
Next, the effect | action in the
[0048]
The chemical injection well 22 is provided with a
[0049]
Further, by forming a groundwater flow path in the
[0050]
Further, the
[0051]
From these things, in the
[0052]
In addition, in the
[0053]
Even if the chemical solution flows from the
[0054]
Further, the groundwater pumped from the pumping well 38 is directly joined to the
[0055]
【The invention's effect】
As described above, in the soil purification method and apparatus according to the present invention, the groundwater flowing from the aquifer to the contaminated soil is shut off, and the chemical solution is injected into the contaminated soil from above to make it more than the aquifer. By forming a chemical layer with a high water level, groundwater in the aquifer can flow into the contaminated soil and effectively prevent the spread of pollutants through the groundwater. Can be effectively injected in time.
[0056]
In addition, by pumping groundwater from the blocked aquifer and pouring the pumped groundwater downstream from the contaminated soil, no groundwater flows from the aquifer to the chemical and contaminated soil in any environment. Therefore, it is possible to purify stable contaminated soil with a chemical solution.
[0057]
By these, the effective purification | cleaning which reduced the time and cost significantly can be performed with respect to the contaminated soil which exists in an aquifer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a soil purification apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 illustrates a schematic configuration of a soil purification apparatus according to a second embodiment of the present invention. Sectional view [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記帯水層における地下水の流れに対して前記汚染土壌の上流側の上流側帯水層を遮断することにより、前記汚染土壌への前記地下水の流入を防止し、
前記汚染土壌に対して前記薬液を注入して、前記汚染土壌を前記薬液で浸漬させて薬液層を形成するとともに、
前記薬液層の水位を、前記上流側帯水層の水位よりも高く保持することを特徴とする土壌浄化方法。In a soil purification method for treating a pollutant contained in the contaminated soil by injecting a chemical solution to the contaminated soil present in the aquifer,
By blocking the upstream aquifer upstream of the contaminated soil against the flow of groundwater in the aquifer, preventing the inflow of the groundwater into the contaminated soil,
Injecting the chemical solution to the contaminated soil, immersing the contaminated soil with the chemical solution to form a chemical layer,
The soil purification method characterized by maintaining the water level of the chemical solution layer higher than the water level of the upstream aquifer.
前記汚染土壌の上方近傍から、鉛直方向に前記薬液の注入を行うことを特徴とする請求項1の土壌浄化方法。When the aquifer and contaminated soil are composed of loam layers that are highly permeable to the vertical direction,
The soil purification method according to claim 1, wherein the chemical solution is injected in a vertical direction from above the contaminated soil.
前記帯水層における地下水の流れに対して前記汚染土壌より下流側の、下流側帯水層に注入することを特徴とする請求項1又は2の土壌浄化方法。Drawing groundwater from the upstream aquifer,
3. The soil purification method according to claim 1 or 2, wherein the soil is purified by pouring into a downstream aquifer downstream from the contaminated soil with respect to a groundwater flow in the aquifer.
前記帯水層における地下水の流れに対して前記汚染土壌よりも上流側の上流側帯水層を遮断する不透水性の隔壁と、
前記汚染土壌の上方近傍で前記薬液を注入して、前記汚染土壌を前記薬液で浸漬させて薬液層を形成するための薬液注入用井戸と、
前記帯水層の水位を測定する帯水層水位センサと、
前記薬液層の水位を測定する薬液層水位センサと、
前記帯水層水位センサと、前記薬液層水位センサとの測定値を基にして、前記薬液層の水位が前記帯水層の水位よりも高く保持するように前記薬液の注入量を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする土壌浄化装置。In a soil purification apparatus for treating pollutants contained in the contaminated soil by injecting chemicals into the contaminated soil present in the aquifer,
An impermeable partition that blocks the upstream aquifer upstream of the contaminated soil with respect to the flow of groundwater in the aquifer,
Injecting the chemical solution near the upper part of the contaminated soil, and immersing the contaminated soil with the chemical solution to form a chemical solution layer,
An aquifer water level sensor for measuring the water level of the aquifer,
A chemical layer water level sensor for measuring the water level of the chemical layer;
Control for controlling the injection amount of the chemical liquid so that the water level of the chemical liquid layer is maintained higher than the water level of the aquifer based on the measurement values of the aquifer water level sensor and the chemical liquid layer water level sensor And a soil purification apparatus.
前記汚染土壌よりも下流側で注水する注水用井戸と、を備えたことを特徴とする請求項4の土壌浄化装置。A well for pumping water upstream from the partition;
The soil purification apparatus according to claim 4, further comprising: a water injection well that injects water downstream of the contaminated soil.
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- 2003-07-29 JP JP2003202865A patent/JP2005046658A/en active Pending
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