JP2005052733A - 油汚染土壌の原位置浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 油汚染土壌を短期間に低コストで修復することができる油汚染土壌の原位置浄化装置を提供する。
【解決手段】 油分を含む汚染物質によって汚染された地下汚染箇所の近傍に、注入井戸５と、集水井戸６とを設置し、注入井戸５にサポニンを含有する微生物活性剤が添加された液体を注入するとともに、集水井戸６に集水した液体をポンプ７によって地上に汲み上げ、油水分離装置８によって油分と水とに分離し、油分が除去された水に、前記サポニンを含有する微生物活性助剤が添加された液体を供給しながら再び注水井戸５に注入して循環させ、油汚染土壌１７の土粒子間および表面に捕捉された油の大半を、前記液体の流れによる洗浄作用によって物理的に除去し、土粒子間および表面に付着して残存する油分を、活性化した微生物によって生分解し、油汚染土壌を浄化する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、油で汚染された油汚染土壌を生分解によって現場で浄化するバイオレメディエーション（bioremediation)を導入して、油汚染土壌を浄化修復するために好適に実施することができる油汚染土壌の原位置浄化装置に関する。

地下の油汚染箇所の地層は、地下水が流れている飽和層と、その上層の不飽和層と、飽和層の下にある不透水層とから成り、飽和層および不飽和層には廃油などの汚染物質が多く存在している。このような状態で存在する汚染物質は、原液であったり、粘土質や土壌中の有機物に吸着されているので、飽和層の汚染物質は、徐々に地下水に離脱し、地下水に汚染物質が混入してしまうことになる。

従来の技術では、バイオレメディエーションによって油汚染土壌を浄化するにあたって、油分などの汚染物質は、粘土質や土壌中の有機物に吸着されやすく、徐々に地下水中に離脱してくるため、除去に長時間を要し、地下水が空気などが存在する空隙によって不飽和である場合には、油分の除去が困難であるという問題に対して、汚染物質によって汚染された地下汚染箇所の近傍の飽和層に複数の井戸を掘削し、本発明の集水井戸６に相当する地下水流下流側の井戸から揚水するとともに、この揚水の一部を本発明の注水井戸に相当する地下水流上流側の井戸から飽和層に注入して地下汚染箇所に水を循環させ、地下汚染箇所の近傍に離間して埋設された各電極間に電圧を印加することによって、土壌中に生育する汚染物質分解菌によって汚染物質を分解している。

地下汚染箇所の近傍の各井戸は、前記飽和層に充分達する深さに掘削される。各井戸には、透水性の材料または多数の細孔が形成された樹脂製の管状物が挿入され、内壁が覆われている。地下水流下流側の揚水井戸には、その先端が井戸底部まで達するように揚水パイプが挿入され、この揚水パイプにはポンプが接続され、揚水井戸の底部に溜まった地下水を地上へ汲み上げる。

前記揚水パイプは、揚水井戸の上部で分岐し、一方は系外への放流水路に接続され、他方は地下水流上流側の注水井戸への循環水路に接続される。放流水路には、曝気手段が接続され、曝気および活性炭吸着などの処理を行い、系外に放流される。

また、前記循環水路には、メタン・フェノールなどの基質や酸素・栄養源の添加手段が接続される。この添加手段は、基質、栄養源、酸素の添加によって、飽和層および不飽和層に存在する汚染物質分解微生物の活性を高め、汚染物質の分解、除去を効率よく行わせるために設けられ、酸素を吹き込むための通気装置と、基質や栄養源を添加するための供給装置とを備える。

前記栄養源としては、窒素源やリン酸塩などの無機塩類と、汚染物質の分解能の高い微生物の菌体とを添加する。基質としてメタン、栄養源としてリン酸塩などの無機塩類と窒素源、および酸素を添加して、土壌中のメタン資源菌を活性化し、トリクロロエチレンの分解を促進する。また酸素の添加によって、トリクロロエチレンの分解速度の高い好気性メタン資化菌を活性化している。

前記汚染物質を生物学的に分解する微生物は、土壌中に存在する細菌などを活性化し、生育させて使用してもよく、あるいは汚染物質の分解能を有する細菌を積極的に地中に送入し、育成して、汚染物質の分解を促進させる。

前記地下汚染箇所の近傍に離間して埋設された各電極間には、数Ｖ〜数百Ｖの直流電圧が印加され、飽和層および不飽和層に電流を常時または断続的に流し、不飽和層に吸着されている汚染物質の離脱を促進する。バイオレメディエーションによって地下汚染箇所を修復に際しては、地下水流上流側の電極を陽極とし、下流側の電極を陰極として前記電圧を印加し、揚水井戸からポンプによって地下水を揚水し、循環水路を経て注水井戸へ循環させる。

これによって飽和層中の汚染物質の離脱・移動が促進されるとともに、汚染物質の離脱が困難であった不飽和層および不透水層中に含まれる汚染物質をも、各層から地下水流中に離脱させる。しかも、揚水した水を注入井戸５に戻して循環させることによって、地下水流が充分でない地域であっても、汚染物質を処理することができるように構成されている。このようにして、この従来の技術では、油汚染土壌などを浄化することが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

他の従来の技術では、バイオレメディエーションによってシアン化合物による地下の汚染領域を、低コストで原位置修復するために、シアン化合物による汚染土壌箇所の直上にあたる領域を、その表面積の少なくとも９５％を通気性の低いコンクリート、アスファルトなどによる舗装、樹脂シートなどの人工構造物によって覆うことによって、地表面付近の土壌中に存在する窒素固定菌が地中に窒素化合物を供給することを防止するとともに、注水井戸から窒素源を除外した栄養物質を地中に供給し、新たな窒素源の供給を阻止した上で、シアン化合物中の窒素を微生物が窒素源として利用するのを促進し、シアン化合物による地下汚染を修復している（たとえば、特許文献２参照）。

特開平９−２３４４９１号公報 特開２００２−２７３４０８号公報

前述の従来の技術では、汚染物質の離脱および移動を促進するために、相互に離間して地中に埋設される各電極間に電圧を印加し、飽和層および不飽和層に常時または断続的に電流を流すようにして、汚染土壌を修復しているので、消費電力量が大きく、汚染土壌を低コストで修復することができないという問題がある。また、この従来の技術では、微生物によって全ての汚染物質を分解して汚染土壌を修復するため、汚染土壌の修復が完了するまでに長い期間を要するという問題がある。

また、他の従来の技術では、汚染土壌の直上を人工構造物によって覆うことによって、地表面付近の土壌に存在する窒素固定菌による窒素化合物の地中への供給を抑制し、シアン化合物中の窒素を微生物が窒素源として利用することを促進し、シアン化合物による汚染土壌を効率よく修復しようとするものであるが、前述のように汚染土壌の直上を人工構造物によって覆わなければならないため、この人工構造物を構築するために高コスト化し、微生物が汚染物質を分解する期間に加えて、前記人工構造物を構築するための工事期間が必要となり、汚染土壌の修復が完了するまでに要する期間が長いという問題がある。

本発明の目的は、油汚染土壌を短期間に低コストで修復することができる油汚染土壌の原位置浄化装置を提供することである。

請求項１記載の本発明は、油によって汚染された土壌を含む処理対象地盤内の予め定める注入位置に設置される注入井戸と、
前記処理対象地盤内の予め定める回収位置に設置される集水井戸と、
集水井戸に集水した液体を地上に汲み上げるポンプと、
ポンプによって集水井戸から汲み上げられた液体を、油水分離する油水分離手段と、
前記ポンプと油水分離手段とを接続する戻り管路と、
油水分離手段で油分が遊離した液体を、前記注入井戸に導く供給管路と、
供給管路によって注入井戸に導かれる液体に、サポニンを含有する油分解促進剤を添加する促進剤添加手段とを含むことを特徴とする油汚染土壌の原位置浄化装置である。

本発明に従えば、土質調査および過去の土質データなどに基づいて、給油所および工場の跡地などの油によって汚染された土壌を含む処理対象地盤を特定し、この処理対象地盤をたとえば遮蔽体によって外囲し、その周囲の非処理地盤から遮断する。前記処理対象地盤には、予め定める注入位置に注入井戸が設置されるとともに、前記処理対象地盤内の予め定める回収位置に集水井戸が設置される。前記予め定める注入位置は、処理対象地盤内でたとえば地下水の流れ方向上流側の領域に選ばれる。また、前記予め定める回収位置は、処理対象地盤内のたとえば地下水の流れ方向下流側の領域に選ばれる。

注入井戸に促進剤添加手段によって油分解促進剤が添加された液体が供給されると、その液体は注入井戸から周囲の土壌に浸透し、やがて集水井戸に到達する。このような液体には、サポニンを含有する油分解促進剤が添加されている。前記集水井戸に到達した液体は、ポンプによって地上に汲み上げられ、油水分離手段によって、油分と、この油分が遊離した液体とに分離される。油水分離手段によって油分が分離された液体は、必要に応じて油分解促進剤が添加され、供給管路によって再び注入井戸へ戻され、こうして注入井戸、油汚染土壌、集水井戸および油水分離手段間を液体を循環させながら汚染土壌を浄化する。

このようにして油汚染土壌にサポニンを含有する油分解促進剤が添加された液体を循環させることによって、原位置で油汚染土壌を浄化することができ、これによって現場で地盤を掘削して油汚染土壌を搬出し、処理設備へ搬入して浄化した後、再び掘削した場所へ運搬して埋め戻し、掘削した跡を復旧するという一連の作業が不要であり、投入労力の削減、工期の短縮、および工事費の低減を図ることができる。

また、油汚染土壌の土粒子に付着した油および土粒子間の空隙に捕捉された油は、前記サポニンを含有する油分解促進剤が添加された液体との接触によって、その液体の界面活性効果によって界面活性し、油を土粒子から剥離し易い状態にすることができる。界面活性された油は、注入井戸から集水井戸への液体の流れによる洗浄作用によって土粒子から容易に離脱し、液体の流れによって運ばれて、集水井戸内に流れ込み、ポンプによって戻り管路から地上の油水分離手段へ汲み上げられる。このようにしてサポニンを含有する油分解促進剤が添加された液体の界面活性作用および洗浄作用によって、油汚染土壌に付着する油の大半を短期間で除去することができる。

さらに、上記の界面活性作用および洗浄作用による油の回収状態は、地上で油水分離手段によって分離された油の回収量などを監視することによって容易に確認することができる。この油の回収量が低下した状態が継続するようであれば、油汚染土壌の油の大半は除去されたものと判断することができる。このような状態が確認されると、上記の界面活性作用および洗浄作用による油の回収はほとんど期待することができなくなるが、前記液体はサポニンを含有するため、土壌中に生息する在来微生物を活性化し、前記界面活性作用および洗浄作用によっては除去されずに土粒子に付着して残存する油を微生物によって分解する、いわゆるバイオスティミュレーション（Bio-stimulation）による浄化を発現させることができる。これによって土粒子や土粒子間の小さな空隙に付着・滞留して取れにくかった油を、地中である一定の時間をかけて生分解し、確実に浄化される。

しかも、前記界面活性作用および洗浄作用による初期の液体循環状態では、サポニンを含有する油分解促進剤が添加された液体に地中の在来微生物は馴致しているので、液体の流れによる油の回収から微生物による生分解への浄化を過渡的に変化させて、比較的長い時間を要する生分解によって浄化しなければならない油を可及的に少なくして、油汚染土壌を短期間で浄化することができる。

請求項２記載の本発明は、前記供給管路には、この供給管路内を流れる液体を加熱する加熱手段が設けられることを特徴とする。

本発明に従えば、加熱手段によって供給管路内を流れる液体が加熱されるので、油汚染土壌に温度の高い液体を供給することができ、これによって土粒子間に滞留する油および土粒子の表面に付着する油の粘性を低下させて、油が土粒子から離脱し易い状態とすることができる。これによって油汚染土壌への液体の流れによる洗浄効果を高め、油浄化に要する期間を短縮することができる。

請求項３記載の本発明は、前記供給管路によって注入井戸に導かれる液体に、油分解微生物を添加する微生物添加手段を含むことを特徴とする。

本発明に従えば、土壌中に油分解微生物が希薄であるか、あるいは増殖が遅いために、処理対象地盤の土壌中の在来微生物だけでは油汚染土壌の充分な浄化効果を期待できない場合、微生物添加手段によって供給管路から注入井戸へ供給される液体に油分解微生物を添加して、処理対象地盤へ油分解微生物を供給する、いわゆるバイオオーギュメンテーション（Bio-augmenntation)を導入し、微生物の油分解による浄化能力を向上することができる。

請求項１記載の本発明によれば、油汚染土壌にサポニンを含有する油分解促進剤が添加された液体を循環させることによって、液体の流れによる油の回収から微生物による生分解への浄化を過渡的に変化させて、比較的長い時間を要する生分解によって浄化しなければならない油を可及的に少なくして、油汚染土壌を短期間で浄化することができる。

請求項２記載の本発明によれば、加熱手段によって供給管路１１内を流れる液体が加熱されるので、油汚染土壌に温度の高い液体を供給して油の粘性を低下させ、油が土粒子から離脱し易い状態にして、油汚染土壌への液体の流れによる洗浄効果を高め、油浄化に要する期間を短縮することができる。

請求項３記載の本発明によれば、土壌中に油分解微生物が希薄であるか、あるいは増殖が遅いために、処理対象地盤２２の土壌中の在来微生物だけでは油汚染土壌の充分な浄化効果を期待できない場合、微生物添加手段によって供給管路１１から注入井戸５へ供給される液体に油分解微生物を添加して、処理対象地盤２２へ油分解微生物を供給し、微生物の油分解による浄化能力を向上することができる。

図１は、本発明の実施の一形態の油汚染土壌の原位置浄化装置１を簡素化して示す断面図である。この油汚染土壌の現位置浄化装置（以下、浄化装置と略記する場合がある）１は、油によって汚染された土壌を含む処理対象地盤２を外囲し、処理対象地盤２をその周囲の非処理地盤３から遮断する遮蔽体である複数の矢板４と、処理対象地盤２内の予め定める注入位置に設置される注入井戸５と、処理対象地盤２内の予め定める回収位置に設置される集水井戸６と、集水井戸６に集水した液体を地上に汲み上げるポンプ７と、ポンプ７によって集水井戸６から汲み上げられた液体を、油水分離する油水分離手段である油水分離装置８と、前記ポンプ７と油水分離装置８とを接続する戻り管路１０と、油水分離装置８で油分が遊離した液体を前記注入井戸５に導く供給管路１１と、供給管路１１によって注入井戸５に導かれる液体に、サポニンを含有する油分解促進剤を添加する促進剤添加手段であるサポニン原水槽１２と、供給管路１１内を流れる液体を加熱する加熱手段である加熱装置１３と、供給管路１１によって注入井戸５に導かれる液体に、油分解微生物を添加する微生物添加手段である微生物貯留槽１４と、調整槽１５と、清水槽１６とを含む。

前記注入井戸５および集水井戸６は、通液性を有しかつ外部から土砂の浸入を遮断する多孔管によって実現される。前記戻り管路１０を構成する管体の下端部は、ポンプ７に接続され、上端部は油水分離装置８に接続され、ポンプ７から吐出される液体を油水分離装置８へ導くことができる。このような注入井戸５および集水井戸６の位置および本数は、処理対象地盤２の広さ、油汚染土壌１７の規模および工期に応じて適宜決定される。

前記調整槽１５は、油水分離装置８と加熱装置１３との間で供給管路１１に介在される。この調整槽１５には、清水槽１６から第１管路１９を介して清水を供給することができる。またこの調整槽１５には、前記サポニン原水槽１２から第２管路２０を介して油分解促進剤を供給することができる。前記サポニン原水槽１２から油分解促進剤を調整槽１５に導く第２管路２０には、前記微生物貯留槽１４から油分解微生物を供給するための第３管路２１が接続される。

このような原位置浄化装置１は、バイオレメディエーション(Bioremediation)を実施するためのものである。このバイオレメディエーションは、土着微生物の活性化、すなわち汚染土壌箇所に生息する分解菌に栄養物質を与えて増殖・活性化し、汚染物質の分解を促進する手法（バイオスティミュレーション/Bio-stimulation）、および外来微生物の導入：外部で大量に増殖・活性化した分解菌を汚染箇所に注入して浄化する手法（バイオオーグメンテーション/Bio-augmentation）の双方を含み、本実施の形態の原位置浄化装置１は、そのいずれかを選択的に、または双方同時に実施することがきる。

前記バイオレメディエーションにはまた、好気性菌を用いて好気的な雰囲気で処理するものと、嫌気性菌を用いて嫌気的な雰囲気で処理するものとがある。嫌気性菌は好気性菌に比べて装飾速度が遅く、有機物の分解速度も遅く、土壌の浄化に時間を要するという問題があるが、この嫌気性菌による浄化の処理速度を向上するために、サポニンを含有する油分解促進剤を用いる。

前記嫌気性菌としては、メタン生成菌、硫酸塩還元菌、酸生成菌、油分解菌、およびバチルス菌などが挙げられる。硫酸塩還元菌とメタン生成菌とは競合関係であるといわれているが、硫酸塩を土壌中に供給すると、硫酸塩還元菌が優勢となる。菌体が繁殖するためには、Ｃ：Ｎ：Ｐが１００：５：１の割合で土壌に存在している必要がある。本実施の形態が対象としている油汚染土壌は、石油系ないしは鉱物油系の汚染物質によるものが殆どであり、土壌中にＮおよびＰは少ないため、これらのＮおよびＰを栄養分として供給することが必要であり、この栄養分が前述のサポニンを含有する油分解促進剤とともに用いられる。

本発明の実施の形態において、「サポニン（Saponin）」とは、ステロイドまたはトリテルペノイドを非糖部とするオリゴ配糖体をいう。このサポニンとしては、油分解促進剤である天然キラヤサポニン（Quillaja Saponin）原液を用いることができる。この天然キラヤサポニンは、田代興業株式会社製、商品名「イコニン」として商業的に入手可能である。このようなサポニンは、前述の好気性菌および嫌気性菌のいずれに対しても、活性して、バイオサーファクタント（生物界面活性剤）を産生させることができるため、油汚染土壌の深度を問わず、用いることができるとともに、地中へ空気を供給する必要もなく、したがってそのための設備も必要とせず、極めて広範囲の条件に適用することができる。

前記油汚染土壌１７は、原油、ガソリン、軽油、重油およびエンジンオイルなどの炭化水素化合物、によって汚染された土壌であり、微生物自身が作り出す天然の界面活性剤や各種の酵素の働きによる生分解機能を利用して、修復することができる。このような油汚染土壌１７には、前記炭化水素化合物だけでなく、ベンゼン、トルエン、およびエチルベンゼンなどの芳香族化合物、ならびに塩化メチレン、アセトン、およびアクリロニトリルなどの溶剤のいずれか１つまたは複数の組合せから成る物質が混合している場合もある。

このような汚染物質に対して生分解に必要な因子は、汚染土壌における分解菌の量、窒素ＮおよびリンＰなどの栄養源の量、Ｏ_２、ＮＯ_２およびＣＯ_２などの電子受容体の有無、ｐＨ、温度などの各種の条件が挙げられる。これらの条件に対するサポニンの添加量の適否は、処理対象とする土壌のサンプリングによって事前に正確に確認しておくことが好ましいが、ポンプ７によって地上に汲み上げられた液体が、たとえばサポニン含有の液体の供給開始から１〜２週間程度経過して乳化含油液に変わるか否かによって簡易的に判断して、たとえば２週間が経過しても回収した液体が乳白色にならない場合にはサポニンの添加量を増加するようにしてもよい。このようなサポニンの添加量の調整は、サポニンを含有する液体の供給量を増減することによって達成されてもよく、サポニンを含有する油分解促進剤の添加量を増減することによって達成されてもよく、さらにサポニン自体の濃度を調整することによって達成されてもよい。

図２は、原位置浄化装置１による油汚染土壌１７の処理順を説明するためのフローチャートである。油汚染土壌の修復工事が開始され、処理対象地盤２の元の占有者または所有者などに対してヒアリングを行い、油使用履歴を示す書類および設備図面などに基づいて、油の種類、汚染位置、汚染範囲、量などを確認し、概要を把握する。

次に、ステップｓ１で、処理対象地盤２の地質を調査する。この調査では、ボーリングによって土壌のサンプリングを行い、汚染位置、範囲、深度、量を特定し、ステップｓ２で、土壌のサンプリングによって微生物の状態、すなわち微生物の量、種類、活性状況などを把握する。

ステップｓ３で、前記ボーリングによって得られた試料によって地質を把握し、ステップｓ４で、地下水の水位、流量、流れの向きなどの状態を把握し、現場透水試験および土の粒度分布に基づいて、処理対象地域の透水性を把握する。

ステップｓ５で、油汚染土壌１７に関して地下水２２の流れ方向Ａ上流側に注水井戸５が設置され、油汚染土壌１７に関して地下水２２の流れ方向Ａ下流側に集水井戸６が設置される。これらの注入井戸５および集水井戸６の深さは、前記ステップｓ４で得られた地下水２２の状態に関するデータに基づいて決定され、下端位置がたとえば地下水面２３よりも下方に０．５〜１．５ｍ程度に選ばれる。これは、ほとんどの油は水よりも比重が小さいため、地下水位が１つの目安となり、しかも一部の油は地下水２２に拡散した状態で水面２３近傍に浮遊しており、このように地下水面２３を中心に上下に幅をもって存在する油を集水井戸６に回収するためである。

ステップｓ６で、処理対象地盤２をその周囲と仕切るために、油汚染土壌１７を外囲するように矢板４が打設される。この矢板４の下端部の位置、すなわち根入れ長は、前記注入井戸５および集水井戸６の下端よりも１〜２ｍ下方に選ばれ、具体的には地下水面２３よりも１．５〜３．５ｍ下方に選ばれる。このように矢板４の下端位置を設定することによって、サポニンを含有する油分解促進剤が添加された液体が処理対象地盤２外へ流出してしまうことが防がれるとともに、前記液体によって乳化した含油液体が、地下水面２３下で矢板４の下端部の下方を通過して、処理対象地盤２外へ漏洩してしまうことが防がれる。これによって油汚染土壌１７の土粒子から離脱した油を矢板４よりも外方の処理対象地盤２外へ漏出してしまうことが防がれ、土粒子から分離した油を確実に集水井戸６に回収して、地上の油水分離装置８へ供給することが可能となる。

ステップｓ７では、地上設備が設置される。この地上設備としては、前記油水分離装置８、供給管路１１、サポニン原水槽１２、加熱装置１３および微生物貯留槽１４などである。ポンプ７と油水分離装置８とを接続する戻り管路１０は、ポンプ７の集水井戸６への設置時に、そのポンプ７に接続された状態で、ポンプ７とともに集水井戸６の底部に設置される。

このようにして現場に設備が設置されると、ステップｓ８で、前記サポニンを含有する油分解促進剤を添加した液体が供給管路１１から注入井戸５に供給され、集水井戸６内のポンプ７の汲み上げ動作が開始される。

油汚染土壌１７は、前述したように、原油、ガソリン、重油およびエンジンオイルなどの炭化水素化合物だけでなく、ベンゼン、トルエンおよびエチルベンゼンなどの芳香族化合物、ナフタレンおよびピレンなどの多核芳香族炭化水素、イソプロピルアルコール、エチルアルコールおよびエチレングリコールなどのアルコール、澱粉およびブドウ糖などの炭水化物、塩化メチレン、トリクロロエチレン、アセトンおよびアクリロニトリルなどの溶剤、ならびに各種洗剤から選ばれた１または複数を含み、これらの物質はすべてサポニン含有の油分解促進剤を添加した液体の流れによる洗浄作用、および液体による在来微生物の活性による分解作用によって浄化することができる。

ステップｓ９では、油水分離装置８に供給される回収液の濁度が予め定める基準値以下かどうかが判断される。この判断には、戻り管路１０に地上で設けた濁度計の計測値が用いられてもよい。また油水分離装置８に供給される回収液の濁度（または透明度）を作業者が目視で確認して判断するようにしてもよい。

このような判断によって回収液の濁度が基準値以下になったことが確認されるまで前記ステップｓ８に戻り、液体が注入井戸５へ供給され、前記回収液の濁度が基準値以下になると、微生物による油の分解はほぼ完了したものと判断して、その後、しばらくの期間、たとえば２〜３日、場合によって一週間、サポニンを含有する油分解促進剤を添加せずに水だけを循環させて油汚染土壌が浄化されたことを確認し、処理作業を終了する。

以上のように本実施の形態によれば、土質調査および過去の土質データなどに基づいて、給油所および工場の跡地などの油によって汚染された土壌を含む処理対象地盤２を特定し、この処理対象地盤２を矢板４によって外囲し、その周囲の非処理地盤３から遮断する。前記処理対象地盤２には、予め定める注入位置に注入井戸５が設置されるとともに、前記処理対象地盤２内の予め定める回収位置に集水井戸６が設置される。前記予め定める注入位置は、処理対象地盤２内で地下水２２の流れ方向Ａ上流側の領域に選ばれる。また、前記予め定める回収位置は、処理対象地盤２内の地下水２２の流れ方向Ａ下流側の領域に選ばれる。

注入井戸５にサポニン原液槽１２によって油分解促進剤が添加された液体が供給されると、その液体は注入井戸５から周囲の土壌に浸透し、やがて集水井戸６に到達する。このような液体には、キラヤサポニン原液が水道水に対して５０００ｍｇ／リットル以下を含有する油分解促進剤が添加されている。前記集水井戸６に到達した液体は、ポンプ７によって地上に汲み上げられ、油水分離装置８によって、油分と、この油分が遊離した液体とに分離される。この油水分離には、油水分離装置８として高速多層繊維濾過によって油水を分離する油水分離装置を用いることができ、油水分離を促進するために、油水分離剤を添加して油分を分離させた後、前記高速繊維濾過を行うようにしてもよい。これによって集水井戸６からの含油液体を高速で油分と水とに分離することができる。

油水分離装置８によって油分が分離された液体には、供給液体が所定の濃度となるように、サポニン原水槽１２から第２管路２０を介して調整槽１５に油分解促進剤が添加され、また所定の流量となるように、清水槽１６から調整槽１５に水が第１管路１９を介して補充される。供給管路１１によって再び注入井戸５へ戻され、こうして注入井戸５、油汚染土壌１７、集水井戸６および油水分離装置８に液体を循環させながら汚染土壌を浄化する。

このようにして油汚染土壌１７にサポニンを含有する油分解促進剤が添加された液体を循環させることによって、原位置で油汚染土壌１７を浄化することができる。したがって現場で地盤を掘削して油汚染土壌を搬出し、処理設備へ搬入して浄化した後、再び掘削した場所へ運搬して埋め戻し、掘削した跡を復旧するという一連の作業が不要であり、投入労力の削減、工期の短縮、および工事費の低減を図ることができる。

また、油汚染土壌１７の土粒子に付着した油および土粒子間の空隙に捕捉された油は、前記サポニンを含有する油分解促進剤が添加された液体との接触によって、その液体の界面活性効果によって界面活性し、油を土粒子から剥離し易い状態にすることができる。界面活性された油は、注入井戸５から集水井戸６への液体の流れによる洗浄作用によって土粒子から容易に離脱し、液体の流れによって運ばれて、集水井戸６内に流れ込み、ポンプ７によって戻り管路１０から地上の油水分離装置８へ汲み上げられる。このようにしてサポニンを含有する油分解促進剤が添加された液体の界面活性作用および洗浄作用によって、油汚染土壌１７の油の大半を短期間で除去することができる。

さらに、上記の界面活性作用および洗浄作用による油の回収状態は、地上で油水分離装置８によって分離された油の回収量などを監視することによって容易に確認することができる。この油の回収量が低下した状態が継続するようであれば、油汚染土壌１７の油の大半は除去されたものと判断することができる。このような状態が確認されると、上記の界面活性作用および洗浄作用による油の回収はほとんど期待することができなくなるが、前記液体はサポニンを含有するため、土壌中に生息する在来微生物を活性化し、前記界面活性作用および洗浄作用によっては除去されずに土粒子に付着して残存する油を微生物によって分解する、いわゆるバイオスティミュレーション（Bio-stimulation）による浄化を発現させることができる。これによって土粒子や土粒子間の小さな空隙に付着・滞留して取れにくかった油を、地中である一定の時間をかけて生分解し、確実に浄化される。

しかも、前記界面活性作用および洗浄作用による初期の液体循環状態では、サポニンを含有する油分解促進剤が添加された液体に地中の在来微生物は馴致しているので、液体の流れによる油の回収から微生物による生分解への浄化を過渡的に変化させて、比較的長い時間を要する生分解によって浄化しなければならない油を可及的に少なくして、油汚染土壌を短期間で浄化することができる。

さらに、加熱装置１３によって供給管路１１内を流れる液体が加熱されるので、油汚染土壌１７に温度の高い液体を供給することができ、これによって土粒子間に滞留する油および土粒子の表面に付着する油の粘性を低下させて、油が土粒子から離脱し易い状態とすることができる。これによって油汚染土壌１７への液体の流れによる洗浄効果を高め、油浄化に要する期間を短縮することができる。

さらに、土壌中に油分解微生物が希薄であるか、あるいは増殖が遅いために、処理対象地盤２の土壌中の在来微生物だけでは油汚染土壌１７の充分な浄化効果を期待できない場合、微生物貯留槽１４から第３管路２１を介して油分解微生物を供給することによって、供給管路１１から注入井戸５へ供給される液体とともに油分解微生物を地中へ供給し、処理対象地盤２２へ油分解微生物を供給する、いわゆるバイオオーギュメンテーション
（Bio-augmenntation)を導入し、微生物の油分解による浄化能力を向上することができる。この油分解微生物としては、たとえばバチルス菌（学名：バチルス・ズブチルス）を用いることができる。

本発明の実施の一形態の油汚染土壌の原位置浄化装置を簡素化して示す断面図である。 油汚染土壌浄化装置による油汚染土壌の原位置浄化手順を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ 油汚染土壌の原位置浄化装置
２ 処理対象地盤
３ 非処理地盤
４ 矢板
５ 注入井戸
６ 集水井戸
７ ポンプ
８ 油水分離装置
１０ 戻り管路
１１ 供給管路
１２ サポニン原水槽
１３ 加熱装置
１４ 微生物処理槽
１５ 調整槽
１６ 清水槽
１７ 油汚染土壌
２２ 地下水

Claims (3)

1. 油によって汚染された土壌を含む処理対象地盤内の予め定める注入位置に設置される注入井戸と、
   前記処理対象地盤内の予め定める回収位置に設置される集水井戸と、
   集水井戸に集水した液体を地上に汲み上げるポンプと、
   ポンプによって集水井戸から汲み上げられた液体を、油水分離する油水分離手段と、
   前記ポンプと油水分離手段とを接続する戻り管路と、
   油水分離手段で油分が遊離した液体を、前記注入井戸に導く供給管路と、
   供給管路によって注入井戸に導かれる液体に、サポニンを含有する油分解促進剤を添加する促進剤添加手段とを含むことを特徴とする油汚染土壌の原位置浄化装置。
2. 前記供給管路には、この供給管路内を流れる液体を加熱する加熱手段が設けられることを特徴とする請求項１記載の油汚染土壌の原位置浄化装置。
3. 前記供給管路によって注入井戸に導かれる液体に、油分解微生物を添加する微生物添加手段を含むことを特徴とする請求項１または２記載の油汚染土壌の原位置浄化装置。

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