JP2005161183A

JP2005161183A - 汚染地盤の浄化方法

Info

Publication number: JP2005161183A
Application number: JP2003402720A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Yamaguchi; 博久山口
Original assignee: Fudo Construction Co Ltd
Current assignee: Fudo Tetra Corp
Priority date: 2003-12-02
Filing date: 2003-12-02
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2023-12-02
Also published as: JP4761342B2

Abstract

【課題】揮発性汚染物質が含まれた汚染地盤の浄化修復を行う際、当該浄化修復区画から有害な汚染ガスが大気拡散することを防止する汚染地盤の浄化方法を提供する。
【解決手段】浄化修復区域１３の周辺地盤中に予め真空吸引井戸１４を設置し、次いで真空吸引井戸１４を稼動し、浄化修復区域１３を負圧状態に維持しつつ、浄化修復区域１３を浄化修復する。
【選択図】図１

Description

本発明は、揮発性汚染物質が含まれた汚染地盤の浄化修復を行う際、当該浄化修復区画から有害な汚染ガスが大気拡散することを防止する汚染地盤の浄化方法に関するものである。

半導体製造工場などの洗浄工程において多量に使用されるトリクロロエチレン等の揮発性有機化合物は、漏れなどにより土壌又は地下水を汚染する可能性があり、この場合、工場跡地の再利用の障害となったり、地下水の利用が制限されたりする問題がある。

従来、揮発性有機化合物で汚染された汚染地盤を浄化する方法としては、酸化剤または還元剤で該浄化修復区域の汚染物質を分解する浄化工法（特開２００２−２５４０６０号、特開平１１−２３５５７７号公報）、浄化修復区域の通気性を改善した後、ガス吸引により吸引浄化する工法（特開平８−１１２５８６号公報）、浄化修復区域を掘削し掘削された汚染土壌を地上に回収する工法（特開平１０−２４４２４８号公報）、または該浄化修復区域に洗浄剤を投入し、原位置を攪拌混合する原位置洗浄工法（特開２００２−２５４０６０号公報）などが採られていた。これらの工法においては、特に高濃度の揮発性有機化合物で汚染された汚染地盤を浄化する際、先ず、汚染地盤を掘削する工程を行うことが多い。
特開２００２−２５４０６０号公報（請求項）特開平１１−２３５５７７号公報（請求項）特開平８−１１２５８６号公報（請求項）特開平１０−２４４２４８号公報（請求項）特開２００２−２５４０６０号公報（請求項）

しかしながら、高濃度の揮発性有機化合物で汚染された汚染地盤を、例えば掘削したり、真空吸引井戸を地中に設置する際、浄化修復区域から有毒ガスである揮発性有機化合物が大気に拡散してしまう。この場合、修復工事の作業員の健康被害の問題や周辺環境汚染などの問題が発生する。特に、特開平８−１１２５８６号公報に記載されるような、難透気性粘性土壌ａ内に生石灰と空気を噴射し、混合機にて攪拌混合し当該土壌ａの通気性を改善した後、ガス吸引により吸引浄化するような場合、混合機が貫通する部分ｄやその周辺の舗装ｂの亀裂部分ｅから有毒ガスが噴出することになる（図２参照）。

従って、本発明の目的は、揮発性汚染物質が含まれた汚染地盤の浄化修復を行う際、当該浄化修復区画から有害な汚染ガスが大気拡散することを防止する汚染地盤の浄化方法を提供することにある。

かかる実情において、本発明者らは鋭意検討を行った結果、浄化修復区域の周辺地盤中に予め真空吸引井戸を設置し、次いで該真空吸引井戸を稼動し、該浄化修復区域を負圧状態に維持しつつ、該浄化修復区域を浄化修復すれば、当該浄化修復区画からの有害な汚染ガスが大気に拡散することがないことを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明（１）は、浄化修復区域の周辺地盤中に予め真空吸引井戸を設置し、次いで該真空吸引井戸を稼動し、該浄化修復区域を負圧状態に維持しつつ、該浄化修復区域を浄化修復する汚染地盤の浄化方法を提供するものである。

また、本発明（２）は、予め、当該浄化修復区域以下に地下水位を低下させる前記汚染地盤の浄化方法を提供するものである。

また、本発明（３）は、当該汚染地盤の地表面は予め被覆物が被覆されたものである前記汚染地盤の浄化方法を提供するものである。

また、本発明（４）は、前記被覆物が、舗装またはシート状敷設物である前記汚染地盤の浄化方法を提供するものである。

また、本発明（５）は、前記浄化修復区域を浄化修復する工法が、酸化剤または還元剤で該浄化修復区域の汚染物質を分解する浄化工法、該浄化修復区域の通気性を改善した後、ガス吸引により吸引浄化する工法、該浄化修復区域を掘削し掘削された汚染土壌を地上に回収し処理する工法、または該浄化修復区域に洗浄剤を投入し、原位置を攪拌混合する原位置洗浄工法である前記汚染地盤の浄化方法を提供するものである。

本発明によれば、汚染地盤の浄化修復を行う際、当該浄化修復区域から有害な汚染ガスが大気に拡散することがない。また、地下水位が浅い飽和地盤であっても適用できると共に、地上に汚染地下水浄化装置を付設すれば、汲み上げられた汚染地下水の浄化を同時に行うこともできる。また、例えば工場敷地内の建屋内における地表面に舗装を有する汚染地盤にも適用できると共に、真空吸引井戸の吸引効率が向上する。また、公知の浄化方法の種類を問わず、適用できる。

本発明の実施の形態における汚染地盤の浄化方法において、浄化修復区域とは、浄化工法により汚染土壌を浄化しようとする区域であって、原液で存在する高濃度汚染区域と中低濃度汚染区域の双方を有する地盤の場合、少なくとも高濃度汚染区域を含む領域を言う。高濃度汚染区域を浄化修復区域とする場合、中低濃度区域の汚染物質は真空吸引井戸により吸引浄化される。

また、汚染地盤の地質としては、特に制限されず、例えば粘性質層と砂質層の互層地盤が挙げられる。この場合、汚染物質が存在する地層としては、粘性質層、砂質層、または粘性質層と砂質層の両層のいずれであってもよい。特に粘性質層に存在する汚染物質を浄化するには、通気性を改善する工法などが必要となり、本発明の負圧状態に維持する効果が特に顕著に表れる。粘性質とは、全成分中シルト及び粘土成分が全成分中５０％を超えるものを言い、砂質とは、全成分中砂及び礫成分が全成分中５０％を超えるものを言う。

汚染地盤は、飽和地盤であっても、不飽和地盤であってもよいが、不飽和地盤が、真空吸引井戸の設置や、例えば通気性の改善を直ちに行える点で好ましい。但し、汚染地盤が、飽和地盤であっても、予め、浄化修復区域以下に地下水位を低下させれば、前述の如く、真空吸引井戸の設置や通気性の改善を効率的に行える。地下水位を低下させる場合、汲み上げられた汚染地下水を地上に設置される汚染地下水浄化装置により処理すれば、地中における汚染物質の拡散を防止することもできる。地下水位の低下方法としては、例えば揚水井による重力排水工法やウェルポイントによる強制脱水工法など公知の地下水位低下工法を利用することができる。

汚染地盤は、工場の建屋内の地盤であってもよい。工場の建屋内で使用した揮発性有機物質が地面に染み込み地盤が汚染した場合、汚染範囲が拡大しないうちに、浅い汚染地盤の浄化を必要とする場合がある。このような工場の建屋内の汚染地盤であっても、本発明の浄化方法は建屋内に有毒ガスが拡散することなく且つ効果的な浄化をすることができる。

汚染地盤の地表面は予め、舗装またはシート状敷設物などの被覆物が被覆されたものであると、当該被覆された部分から大気中へ揮発性汚染物質が拡散することを防止することができると共に、負圧状態を得るための吸引効率が向上する点で好ましい。

次に、本発明の実施の形態における汚染地盤の浄化方法について図１を参照して説明する。図１は、本例の汚染地盤の浄化方法を説明する模式図であり、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）と施工が順次進む。本例において、汚染地盤１１は、浄化修復区域１３を地表面に近い部分に有するものであり、アスファルト舗装面１２を地表に有する。本例において、浄化修復区域１３は原液の高濃度汚染区域であり、その周りに不図示の中低濃度汚染区域がある。

先ず、浄化修復区域１３の周辺地盤中に予め真空吸引井戸１４を設置する（図１Ｂ））。真空吸引井戸１４は、次工程の浄化修復を実施する際、当該浄化修復区域１３から大気中に汚染物質が拡散しないように、当該区域１３を負圧状態に維持するために使用される。真空吸引井戸１４は、例えばボーリングにより地盤中の所定の場所に吸引孔を設置し、真空ポンプによりその吸引孔を減圧して、気化した汚染物質を吸引孔に集め、地上に導く公知のものが使用でき、浄化修復区域１３からの距離、吸引性能及び設置数などは、汚染地盤の地質や汚染濃度の広がりなどにより適宜決定される。従って、真空吸引井戸１４の設置区域は中低濃度汚染区域であってもよい。真空吸引井戸１４の地上側は、不図示の公知の汚染ガス回収装置に接続されている。

次いで、真空吸引井戸１４を稼動し、浄化修復区域１３を負圧状態に維持しつつ、浄化修復区域１３を浄化修復する（図１（Ｃ））。浄化修復区域１３における負圧状態とは、攪拌混合機２０などが舗装１２を貫通して浄化修復区域１３に到達した際、汚染ガスが大気には拡散されず、真空吸引井戸１４に吸引されるような状態を言う。真空吸引井戸１４で吸引された汚染ガスは地上の汚染ガス回収装置により回収、浄化される。一方、浄化修復区域１３から発生する汚染ガスは大気中に拡散することがないため、浄化修復区域１３の浄化修復が安全に行われる。

本発明の汚染物質の浄化修復としては、特に制限されず、公知の浄化修復工法が適用される。酸化剤または還元剤で該浄化修復区域の汚染物質を分解する浄化工法、該浄化修復区域の通気性を改善した後、ガス吸引により吸引浄化する工法、該浄化修復区域を掘削し掘削された汚染土壌を地上に回収する工法、または該浄化修復区域に洗浄剤を投入し、原位置を攪拌混合する原位置洗浄工法が挙げられる。

酸化剤または還元剤で該浄化修復区域の汚染物質を分解する浄化工法としては、例えば過マンガン酸カリウムや過酸化水素などの酸化剤あるいは鉄粉などの卑金属系還元剤を用いて汚染物質を酸化分解又は還元処理する方法、あるいはこれらを併用した方法が挙げられる。例示するならば、金属系還元材などの浄化材料を含有するスラリー状の混合液を地上から浄化修復区域の汚染土壌に供給して該混合薬液と該汚染土壌を攪拌混合することにより汚染土壌や汚染地下水を浄化する方法、あるいは浄化修復区域の汚染土壌を掘削し、これを地上の混練機に移し、混練機内の汚染土壌に鉄粉を添加し、混練機により鉄粉と汚染土壌を均一に攪拌混合し、更にこの混合物に過酸化水素水と硫酸の混合液を添加し、当該土壌を均一に攪拌混合して浄化し、浄化土壌を成分調製して当該浄化修復区域に埋め戻す方法などが挙げられる。当該方法においては、浄化修復区域の汚染土壌の掘削から埋め戻しまでの間、浄化修復区域から汚染ガスが大気に拡散することがない。

浄化修復区域の通気性を改善した後、ガス吸引により吸引浄化する工法としては、例えば生石灰を含む粉粒体材料と空気を深層混合機の中空ロッド内を通じて浄化修復区域の土壌内に噴射し、攪拌混合して当該土壌の通気性を改善し、次いでガス吸引により吸引浄化する方法が挙げられる。通気性の改善方法としては、上記生石灰を用いる方法の他、浄化修復区域が浅い場合、バックホー等で物理的に攪拌混合する方法、砂杭や砕石杭を打設する方法などが挙げられる。

浄化修復区域の通気性を改善した後、ガス吸引により吸引浄化する工法においては、深層混合機の貫入からガス吸引による吸引浄化工程終了までの間、浄化修復区域から汚染ガスが大気に拡散することがない。なお、この工法においては通気性を改善した後、別途、浄化修復区域に真空吸引井戸を設置することなく、浄化修復区域の周りの稼動中の真空吸引井戸で汚染ガスの吸引を行なうことができる。

浄化修復区域を掘削し掘削された汚染土壌を地上に回収し処理する工法としては、例えば汚染土壌を掘削して土壌処理プラントに運び、この土壌処理プラントで処理した土壌を当該掘削箇所に埋め戻す方法が挙げられる。この工法においては、浄化修復区域の掘削開始から処理土壌の埋め戻しまでの間、浄化修復区域から汚染ガスが大気に拡散することがない。

浄化修復区域に洗浄剤を投入し、原位置を攪拌混合する原位置洗浄工法としては、例えば下方の開口から水又は洗浄材などの流体を噴射する攪拌軸の下部に複数の攪拌翼を設けた施工装置を、地盤の浄化修復区域に貫入し、該貫入は下方の開口から洗浄材を浄化修復区域に投入しつつ行う洗浄材混合工程と、下方の開口から水を吐出し、該攪拌軸の回転又は上下移動により混合攪拌を行ない、油類を地盤表面に浮上させる洗浄工程とを行う工法が挙げられる。この工法においては、施工装置の貫入から洗浄工程終了までの間、浄化修復区域から汚染ガスが大気に拡散することがない。

本発明の汚染地盤の浄化方法を説明する地盤の模式図であり、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の順で施工が行われる。従来の汚染地盤の浄化方法を説明する地盤の模式図である。

符号の説明

１１、ａ汚染地盤
１２、ｂアスファルト舗装面
１３、ｃ浄化修復区域
１４真空吸引井戸
２０攪拌混合機
ｄ混合機が貫通する部分
ｅ亀裂部分

Claims

浄化修復区域の周辺地盤中に予め真空吸引井戸を設置し、次いで該真空吸引井戸を稼動し、該浄化修復区域を負圧状態に維持しつつ、該浄化修復区域を浄化修復することを特徴とする汚染地盤の浄化方法。
予め、当該浄化修復区域以下に地下水位を低下させることを特徴とする請求項１記載の汚染地盤の浄化方法。
当該汚染地盤の地表面は予め被覆物が被覆されたものであることを特徴とする請求項１または２記載の汚染地盤の浄化方法。
前記被覆物が、舗装またはシート状敷設物であることを特徴とする請求項３記載の汚染地盤の浄化方法。
前記浄化修復区域を浄化修復する工法が、酸化剤または還元剤で該浄化修復区域の汚染物質を分解する浄化工法、該浄化修復区域の通気性を改善した後、ガス吸引により吸引浄化する工法、該浄化修復区域を掘削し掘削された汚染土壌を地上に回収し処理する工法、または該浄化修復区域に洗浄剤を投入し、原位置を攪拌混合する原位置洗浄工法であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の汚染地盤の浄化方法。