JP2005211861A - Method for improving contaminated soil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は汚染土壌の改良方法に関するものである。 The present invention relates to a method for improving contaminated soil.
近年、工場地帯やガソリンスタンド、クリーニング工場等の跡地にビルやマンションなどを建設する場合、跡地に精密部品の洗浄などに用いられたトリクロロエチレンやテトラクロロエチレン、ベンゼン等の発ガン性物質が、適正に廃棄されずに地下へ浸透して土壌や地下水が汚染されていることが表面化してきた。 In recent years, when building buildings or condominiums, etc., in factory areas, gas stations, cleaning factories, etc., carcinogenic substances such as trichlorethylene, tetrachlorethylene, and benzene used for cleaning precision parts are properly disposed of Instead, it has surfaced that the soil and groundwater are contaminated by seeping into the ground.
このようにトリクロロエチレン等の化学物質により土壌が汚染されている場所は全国で３８万ケ所以上もあるといわれ、これらの跡地を再利用する場合に、汚染された土壌を浄化する必要がある。この土壌浄化方法としては、汚染土壌を掘り出してこれを焼却し、含有している汚染物質を除去してから埋戻す方法（特許文献１）や、セメントスラリーを高圧噴射攪拌置換工法によって、汚染土壌を固化させて汚染物質を不溶化させる方法（特許文献２）が採られている。 Thus, it is said that there are more than 380,000 places where soil is contaminated with chemical substances such as trichlorethylene, and it is necessary to purify the contaminated soil when reusing these sites. As this soil purification method, the contaminated soil is excavated and incinerated, and then the contaminated soil is removed and then backfilled (Patent Document 1). A method (Patent Document 2) is employed in which contaminants are solidified to insolubilize contaminants.
しかしながら、汚染土壌を掘り出して焼却してから埋戻す方法は、建物に近接している場所では採用できず、また作業も大掛かりとなるので処理コストが高くなる問題がある。またセメントスラリーの高圧噴射攪拌置換工法では、地中に固化した大量のセメント層が埋設された状態となるので、地下水がセメント成分により汚染され、地下水脈を遮断したり地盤沈下などの問題がある。 However, the method of digging out contaminated soil, incinerating it, and then backfilling it cannot be used in a place close to the building, and requires a large amount of work, resulting in a high processing cost. Also, in the cement slurry high-pressure jet stirring and replacement method, since a large amount of solidified cement layer is buried in the ground, the groundwater is contaminated with cement components, and there are problems such as blocking the groundwater veins and subsidence .
このため本発明者は、水とエアーおよびスラリー状置換埋設物質をそれぞれ別個に供給する三重管の先端に噴射部を設け、この噴射部の側面に、水を高圧噴射する高圧水ノズルと、エアーを高圧噴射するエアーノズルとを近接して設け、この下方の先端側に、スラリー状置換埋設物質を噴射する置換埋設物質ノズルを設けた噴射管を、汚染土壌に達するまで地中に挿入した後、噴射管を回転させて引上げながら、噴射ノズルから水とエアーを噴射して汚染土壌を攪拌し、スラリー状になった汚染土壌を孔と噴射管との間から地上に排出すると共に、水とエアーの噴射ノズルより下方に設けた置換埋設物質噴射ノズルからスラリー状置換埋設物質を噴射して、排出した汚染土壌の空間部にスラリー状置換埋設物質を埋設すると共に、地上に排出されたスラリー状汚染土壌を、更にタンク内に送って、ここでエアーを噴射してエアーバブリングを行ない、土壌に含まれる汚染ガスを大気中に放出して除去する汚染土壌改良方法（特許文献３）を先に開発した。 For this reason, the present inventor has provided an injection portion at the tip of a triple pipe that separately supplies water, air, and slurry-like replacement buried material, and a high-pressure water nozzle that injects water at a high pressure on the side of the injection portion, an air After inserting an injection pipe with a replacement embedded material nozzle for injecting slurry-like replacement embedded material into the ground until it reaches the contaminated soil Rotating and raising the injection pipe, jetting water and air from the injection nozzle to stir the contaminated soil, discharging the slurry soil into the ground from between the hole and the injection pipe, The slurry-like replacement buried material is sprayed from the replacement buried material injection nozzle provided below the air injection nozzle, and the slurry-like replacement buried material is buried in the discharged contaminated soil space and discharged to the ground. The slurry-like contaminated soil is further fed into a tank, where air is injected to perform air bubbling, and the contaminated soil contained in the soil is released into the atmosphere and removed (Patent Document 3). ) Was developed first.
この方法によれば、噴射管に高圧水ノズルと、エアーノズルを近接して設けたので、同時に噴射することにより周囲の土壌を効率よくスラリー化することができると共に、この下方に設けた置換埋設物質ノズルからスラリー状置換埋設物質を噴射して、効率よく汚染土壌を置換浄化することができる。更に地上に排出されたスラリー状土壌を、タンク内に送って、ここでエアーを噴射してエアーバブリングを行ない、土壌に含まれる揮発性の汚染ガスを効率よく大気中に放出して浄化し、土壌を再利用することができる利点がある。 According to this method, since the high-pressure water nozzle and the air nozzle are provided close to the injection pipe, the surrounding soil can be efficiently slurried by simultaneous injection, and the replacement buried provided below this It is possible to efficiently purify and purify contaminated soil by injecting a slurry-like replacement buried material from the material nozzle. Furthermore, the slurry-like soil discharged to the ground is sent into the tank, where air is injected to perform air bubbling, and volatile pollutant gases contained in the soil are efficiently released into the atmosphere for purification. There is an advantage that the soil can be reused.
しかしながらこの方法では、エアーバブリングするタンクの処理能力により、置換作業が制約され、特に外気温の低い冬期はタンクが冷却されて、土壌に含まれているガスが十分に分離できない問題があり、作業に時間がかかっていた。また噴射管を地中に挿入した地表部分に押し上げられてきたスラリー状汚染土壌は大気と接しているため、これをタンクに接続した吸引ホースでタンク内に吸引するのに効率が悪く。またここで有害なガスが大気中に放散してしまう問題があった。 However, in this method, the replacement work is restricted by the processing capacity of the air bubbling tank, and in the winter when the outside air temperature is low, the tank is cooled, and there is a problem that the gas contained in the soil cannot be separated sufficiently. It took a long time. Moreover, since the slurry-like contaminated soil pushed up to the surface portion where the injection pipe is inserted into the ground is in contact with the atmosphere, it is inefficient to suck it into the tank with the suction hose connected to the tank. In addition, there is a problem that harmful gases are diffused into the atmosphere.
また従来の方法では、一か所ずつボーリングして噴射管を汚染土壌に達するまで地中に挿入した後、噴射管を回転させて引上げながらスラリー状置換埋設物質を埋設して置換してから、次に隣接する地点をボーリングして順次、置換作業を行なっていたので作業性が悪い問題があった。
本発明は上記問題点を改善し、タンク内でエアーバブリングを行なう場合に、外気温の低い冬期間でも効率よく揮発性の化学物質を分離して処理時間を大幅に短縮することができ、更に地表部分に押し上げられたスラリー状汚染土壌を効率よくタンク内に吸引すると共に、有害ガスの大気中への放散を防止した汚染土壌改良方法を提供するものである。 The present invention improves the above problems, and when performing air bubbling in the tank, the volatile chemicals can be efficiently separated even in the winter period when the outside air temperature is low, and the processing time can be greatly shortened. It is an object of the present invention to provide a method for improving contaminated soil that efficiently sucks slurry-like contaminated soil pushed up to the ground surface into a tank and prevents the emission of harmful gases into the atmosphere.
本発明の請求項１記載の汚染土壌改良方法は、水とエアーおよびスラリー状置換埋設物質をそれぞれ別個に供給する三重管の先端に噴射部を設け、この噴射部の側面に、水を高圧噴射する高圧水ノズルと、エアーを高圧噴射するエアーノズルとを近接して設け、この下方の先端側に、スラリー状置換埋設物質を噴射する置換埋設物質ノズルを設けた噴射管を、汚染土壌に達するまで地中に挿入した後、噴射管を回転させて引上げながら、噴射ノズルから水とエアーを噴射して汚染土壌を攪拌し、スラリー状になった汚染土壌を孔と噴射管との間から地上に排出すると共に、水とエアーの噴射ノズルより下方に設けた置換埋設物質噴射ノズルからスラリー状置換埋設物質を噴射して、排出した汚染土壌の空間部にスラリー状置換埋設物質を埋設すると共に、地上に排出されたスラリー状汚染土壌を、更に真空タンク内に送って、ここでエアーを噴射してエアーバブリングを行ない、土壌に含まれる汚染ガスをガス吸着剤を通して大気中に放出して除去する汚染土壌改良方法において、前記噴射管から地中に噴射する水またはエアーもしくはタンク内に噴射するエアーの何れか少なくとも１つを３０℃以上に加熱して供給することを特徴とするものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for improving contaminated soil, wherein an injection section is provided at a tip of a triple pipe for separately supplying water, air, and a slurry-like replacement buried material, and water is injected at a high pressure on a side surface of the injection section. A high-pressure water nozzle that injects high-pressure air and an air nozzle that injects high-pressure air close to each other, and an injection pipe provided with a replacement embedded material nozzle that injects a slurry-like replacement embedded material on the lower tip side reaches the contaminated soil. After inserting into the ground, rotate the spray pipe and pull it up, spray water and air from the spray nozzle to agitate the contaminated soil, and remove the contaminated soil in slurry form between the hole and the spray pipe above the ground. The slurry-like replacement buried material is injected from the replacement buried material injection nozzle provided below the water and air injection nozzles, and the slurry-like replacement buried material is embedded in the discharged contaminated soil space. At the same time, the slurry-like contaminated soil discharged to the ground is further sent into a vacuum tank where air is injected to perform air bubbling, and the contaminated gas contained in the soil is released into the atmosphere through the gas adsorbent. In the method for improving contaminated soil to be removed, at least one of water sprayed into the ground from the spray pipe or air or air sprayed into the tank is heated to 30 ° C. or more and supplied. It is.
本発明の請求項２記載の汚染土壌改良方法は、スラリー状置換埋設物質として、竹炭または木炭もしくは活性炭などの炭化吸着剤の微粉を水に混和したスラリー状炭化吸着剤を用いることを特徴とするものである。 The contaminated soil improvement method according to claim 2 of the present invention is characterized in that a slurry-like carbonized adsorbent in which fine powder of carbonized adsorbent such as bamboo charcoal, charcoal, or activated carbon is mixed with water is used as the slurry-like replacement buried material. Is.
本発明の請求項３記載の汚染土壌改良方法は噴射管を汚染土壌に達するまで地中に挿入した地表部分に、下端が開口したボックスを設置して、この上面に噴射管が回転自在に貫通する貫通口を形成すると共に、エアーバブリングするタンクに接続した吸引ホースが挿着されるホース挿着口を形成した大気汚染防止用真空ピットを設置することを特徴とするものである。 In the method for improving contaminated soil according to claim 3 of the present invention, a box having an opening at the lower end is installed in the surface portion where the injection pipe is inserted into the ground until reaching the contaminated soil, and the injection pipe penetrates through the upper surface in a freely rotatable manner. In addition, a vacuum pit for preventing air pollution having a hose insertion port into which a suction hose connected to an air bubbling tank is inserted is installed.
本発明の請求項４記載の汚染土壌改良方法は、更に置換埋設物質噴射ノズルからスラリー状置換埋設物質を噴射して汚染土壌を置換している地点の近傍の、後工程で三重管を挿着する地点に、大気汚染防止用真空ピットを設置して、ここから地中に有孔管を埋設すると共に、大気汚染防止用真空ピットにエアーバブリングするタンクに接続する吸引ホースを接続して、地中のガスを吸引して、タンクでエアーバブリングすることを特徴とするものである。 In the method for improving contaminated soil according to claim 4 of the present invention, the triple pipe is inserted in a post-process in the vicinity of the point where the contaminated soil is replaced by injecting the slurry-like replacement embedded material from the replacement embedded material injection nozzle. A vacuum pit for air pollution prevention is installed at the site where the perforated pipe is buried underground, and a suction hose connected to a tank for air bubbling is connected to the vacuum pit for air pollution prevention. The inside gas is sucked and air bubbling is performed in a tank.
本発明の請求項５記載の汚染土壌改良方法は、エアーバブリングするタンクが、スラリー状汚染土壌をタンク内に吸引する真空ポンプと、タンク内にエアー噴射装置を備えたバキューム車に取付けられていることを特徴とするものである。 In the method for improving contaminated soil according to claim 5 of the present invention, the tank for air bubbling is attached to a vacuum vehicle equipped with a vacuum pump for sucking slurry-like contaminated soil into the tank and an air injection device in the tank. It is characterized by this.
本発明に係る請求項１記載の汚染土壌改良方法によれば、噴射管から地中に噴射する水またはエアーもしくはタンク内に噴射するエアーの何れか少なくとも１つを加熱して供給することにより。スラリー状汚染土壌が加熱されて、土粒子が細かく粉砕され易くなると共に、吸着していたガスが効率よく分離し、外気温の低い冬期間でも、従来方法に比べれ処理時間が半分に短縮されて、処理コストを大幅に削減することができる。 According to the contaminated soil improving method of the first aspect of the present invention, by heating and supplying at least one of water sprayed into the ground from the spray pipe or air or air sprayed into the tank. The slurry-contaminated soil is heated, making it easy to finely pulverize the soil particles, and the adsorbed gas is efficiently separated, and the processing time is reduced by half compared to the conventional method even in the winter period when the outside air temperature is low. , Processing costs can be significantly reduced.
また請求項２記載の汚染土壌改良方法によれば、スラリー状置換埋設物質として、竹炭または木炭もしくは活性炭などの炭化吸着剤の微粉を水に混和したスラリー状炭化吸着剤を用いることにより有害なガスを効率よく吸着することができると共に、地中に埋設しても透水性が優れているので地下水脈を遮断する恐れがない。 Further, according to the method for improving contaminated soil according to claim 2, harmful gas can be obtained by using a slurry-like carbonized adsorbent in which fine powder of carbonized adsorbent such as bamboo charcoal, charcoal or activated carbon is mixed with water as a slurry-like replacement buried substance. Can be adsorbed efficiently, and even if buried in the ground, the water permeability is excellent, so there is no fear of blocking the underground water vein.
また請求項３記載の汚染土壌改良方法によれば、噴射管を地中に挿入した地表部分に、大気汚染防止用真空ピットを設置することにより、ここが大気と遮断されてほぼ真空状態になっているのでスラリー状汚染土壌をタンクに効率よく吸引されると共に、排出された有害ガスがそのまま大気中に放散されるのを防止することができる。 According to the method for improving contaminated soil according to claim 3, by installing a vacuum pit for preventing air pollution on the surface of the ground surface where the injection pipe is inserted into the ground, this is cut off from the atmosphere and almost in a vacuum state. Therefore, the slurry-like contaminated soil can be efficiently sucked into the tank, and the discharged harmful gas can be prevented from being released into the atmosphere as it is.
また請求項４記載の汚染土壌改良方法によれば、メインの汚染土壌改良工法を実施している間に、次の地点をボーリングして孔を穿孔しておくので、メイン浄化作業での穿孔作業を予め行なって作業性を向上させることができると共に、メインの浄化地点で噴射された高圧水や高圧エアーにより周囲に押し出されてきたガスの周囲土壌への拡散を防止することができる。 According to the method for improving contaminated soil according to claim 4, since the hole is drilled by drilling the next point while the main contaminated soil improving method is being carried out, the drilling work in the main purification work Can be performed in advance to improve workability, and the diffusion of the gas pushed out by the high-pressure water or high-pressure air injected at the main purification point to the surrounding soil can be prevented.
また請求項５記載の汚染土壌改良方法によれば、エアーバブリングするタンクが、スラリー状土壌をタンク内に吸引する真空ポンプとエアー噴射装置を備えたバキューム車に取付けられているので、バキューム車を現場に持ち込んで、揮発性の化学物質を現場で直ちに除去することができる。 According to the method for improving contaminated soil according to claim 5, since the tank for air bubbling is attached to a vacuum vehicle equipped with a vacuum pump for sucking slurry soil into the tank and an air injection device, It can be brought to the site and volatile chemicals can be removed immediately on site.
汚染土壌に挿入した噴射管を回転させながら引き上げて、噴射ノズルから水とエアーを噴射して土壌を攪拌し、スラリー状になった土壌を地上に排出すると共に、この排出した空間部に噴射管からスラリー状置換埋設物質を噴射して置換し、スラリー状土壌をタンク内でエアーバブリングを行なう場合に、タンク内を加熱しながら効率よく揮発性の化学物質を分離して処理時間を大幅に短縮させた汚染土壌改良方法を開発した。 The spray pipe inserted into the contaminated soil is pulled up while rotating, and water and air are jetted from the spray nozzle to stir the soil. The slurry is discharged to the ground and the spray pipe is discharged into the discharged space. When the slurry-like buried material is sprayed and replaced, and the slurry-like soil is air bubbled in the tank, the volatile chemicals are efficiently separated while heating the tank, greatly reducing the processing time. A method to improve the contaminated soil was developed.
以下本発明の実施例を図１ないし図５を参照して詳細に説明する。先ず予め地質調査を行なって汚染されている土壌の範囲を調査する。この調査結果に基づいて、対象地点に図１に示すようにプラント１を設置し、浄化する場所の地表をバックホーで掘削して大気汚染防止用真空ピット２を設置する四角の穴３を掘る。次にこの穴３の中心をボーリング機械により予め汚染土壌４の下部に達する孔５を穿孔した後、前記穴３に大気汚染防止用真空ピット２を設置する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. First, a geological survey is conducted in advance to investigate the extent of contaminated soil. Based on the result of this investigation, the plant 1 is installed at the target point as shown in FIG. 1, and the surface of the place to be purified is excavated with a backhoe to form a square hole 3 for installing the air pollution prevention vacuum pit 2. Next, a hole 5 reaching the lower part of the contaminated soil 4 is previously drilled in the center of the hole 3 by a boring machine, and then a vacuum pit 2 for preventing air pollution is installed in the hole 3.
この大気汚染防止用真空ピット２は、図２に示すように、下端が開口した鋼板製のボックス６の上面に、噴射管７が回転自在に貫通する貫通口８を形成すると共に、エアーバブリングする真空タンク９に接続した吸引ホース１０が挿着されるホース挿着口１１を形成したものである。貫通口８はフランジ１２、１２の間にリング状のゴム板１３をボルトで挟持したもので、噴射管７を貫通させた状態で隙間をシールするようになっている。 As shown in FIG. 2, the air pollution prevention vacuum pit 2 forms a through-hole 8 through which the injection tube 7 can freely rotate on the upper surface of a steel plate box 6 whose lower end is opened, and is air bubbled. A hose insertion port 11 into which a suction hose 10 connected to the vacuum tank 9 is inserted is formed. The through-hole 8 is formed by sandwiching a ring-shaped rubber plate 13 between the flanges 12 and 12 with bolts, and seals the gap in a state where the injection pipe 7 is penetrated.
噴射管７は図３に示すように、三重管１４の先端に噴射部１５が設けられている。三重管１４は、通水管１６の外側にエアー供給管１７が設けられ、外側に置換埋設物質供給管１８が設けられた三重管構造をなし、この先端に噴射部１５が接続されている。この噴射部１５の側面の２カ所には、前記通水管１６に連通する高圧水ノズル２０が設けられ、更にこれを囲むように、前記エアー供給管１７に連通するエアーノズル２１が設けられている。また噴射部１５の先端部には、前記埋設物質供給管１８に連通する置換埋設物質ノズル２３が斜め下方に傾斜して設けられている。 As shown in FIG. 3, the injection tube 7 is provided with an injection unit 15 at the tip of the triple tube 14. The triple pipe 14 has a triple pipe structure in which an air supply pipe 17 is provided on the outside of the water flow pipe 16 and a replacement buried material supply pipe 18 is provided on the outside, and the injection unit 15 is connected to the tip thereof. Two high-pressure water nozzles 20 that communicate with the water conduit 16 are provided at two locations on the side surface of the injection unit 15, and an air nozzle 21 that communicates with the air supply pipe 17 is further provided so as to surround the nozzle. . In addition, a replacement embedded material nozzle 23 communicating with the embedded material supply pipe 18 is provided at the tip of the injection unit 15 so as to be inclined obliquely downward.
また前記プラント１は、図１に示すように竹炭粉を保管するサイロ２５と、スラリープラント２６と、これに接続する水槽２７と、高圧ポンプ２８、エアーコンプレッサー２９とから構成されている。また三重管構造の噴射管７は、上部にスイベル３０を介してプラント１の高圧ポンプ２８とエアーコンプレッサー２９に接続されている。 The plant 1 includes a silo 25 for storing bamboo charcoal powder, a slurry plant 26, a water tank 27 connected thereto, a high-pressure pump 28, and an air compressor 29 as shown in FIG. The triple-pipe injection pipe 7 is connected to a high-pressure pump 28 and an air compressor 29 of the plant 1 via a swivel 30 at the upper part.
真空タンク９を取付けたバキューム車３２は図４に示すように、真空タンク９に吸引ホース１０が接続されていると共に、内部にエアー噴出装置３３が設けられている。また真空タンク９の上部にはシャッシー３４に搭載した真空ポンプ３５が接続され、更にこの排気側にガス吸着剤となる活性炭タンク３６を接続したものである。 As shown in FIG. 4, the vacuum wheel 32 to which the vacuum tank 9 is attached has a suction hose 10 connected to the vacuum tank 9 and an air ejection device 33 inside. Further, a vacuum pump 35 mounted on a chassis 34 is connected to the upper part of the vacuum tank 9, and an activated carbon tank 36 serving as a gas adsorbent is further connected to the exhaust side.
また前記エアー噴出装置３３は、空気加熱装置３８に接続されている。この空気加熱装置３８は、ジェットバーナー３９の先端に燃焼タンク４１が設けられ、更に連通管４１で接続された蓄熱タンク４２とからなり、この蓄熱タンク４２に取付けた排気管４３が前記真空タンク９内のエアー噴出装置３３に接続されている。 The air ejection device 33 is connected to an air heating device 38. The air heating device 38 includes a combustion tank 41 provided at the tip of a jet burner 39, and further includes a heat storage tank 42 connected by a communication pipe 41. An exhaust pipe 43 attached to the heat storage tank 42 is connected to the vacuum tank 9. It is connected to the internal air ejection device 33.
上記装置により汚染土壌を改良する方法を図１および図４を参照して説明する。先ずプラント１のサイロ２５に竹炭粉を投入し、水槽２７に水１９を供給する。次に水１９を水中ポンプでスラリープラント２６に送ると共に、サイロ２５から竹炭粉を送って、ここで竹炭粉と水１９を攪拌混合してスラリー状竹炭粉３１Ａを製造する。 A method for improving contaminated soil by the above apparatus will be described with reference to FIGS. First, bamboo charcoal powder is put into the silo 25 of the plant 1, and water 19 is supplied to the water tank 27. Next, water 19 is sent to the slurry plant 26 by an underwater pump, and bamboo charcoal powder is sent from the silo 25, where the bamboo charcoal powder and the water 19 are stirred and mixed to produce a slurry bamboo charcoal powder 31A.
この状態でボーリング機械により予め汚染土壌４の下部まで穿孔した孔５に、回転マシーン４６に保持した噴射管７を挿入して、汚染土壌４の下部に達するまで噴射部１５を挿入する。噴射部１５が汚染土壌４の下部に達したら、噴射管７を少しずつ引上げながら、プラント１の高圧ポンプ２８からの水１９と、エアーコンプレッサー２９からのエアー２２を三重管１４に供給する。 In this state, the injection pipe 7 held by the rotating machine 46 is inserted into the hole 5 previously drilled to the lower part of the contaminated soil 4 by the boring machine, and the injection unit 15 is inserted until the lower part of the contaminated soil 4 is reached. When the injection unit 15 reaches the lower part of the contaminated soil 4, the water 19 from the high-pressure pump 28 of the plant 1 and the air 22 from the air compressor 29 are supplied to the triple pipe 14 while pulling up the injection pipe 7 little by little.
水１９は三重管１４の中央の通水管１６を通って、噴射部１５の高圧水ノズル２０から地中に噴射される。またエアー２２は三重管１４の中間のエアー供給管１７を通って、噴射部１５のエアーノズル２１から地中に噴射される。エアーノズル２１は高圧水ノズル２０を囲むように取付けられているので、高圧の水１９とエアー２２が回転しながら同時に噴射されて、周囲の汚染土壌４を攪拌し、これをスラリー状にする。スラリー状汚染土壌４Ａは孔５と噴射管７との間の隙間を通って地上の大気汚染防止用真空ピット２に排出される。 The water 19 is jetted into the ground from the high-pressure water nozzle 20 of the jet section 15 through the water pipe 16 at the center of the triple pipe 14. The air 22 passes through the air supply pipe 17 in the middle of the triple pipe 14 and is injected into the ground from the air nozzle 21 of the injection unit 15. Since the air nozzle 21 is attached so as to surround the high-pressure water nozzle 20, the high-pressure water 19 and the air 22 are simultaneously jetted while rotating to stir the surrounding contaminated soil 4 and make it into a slurry. The slurry-like contaminated soil 4A passes through the gap between the hole 5 and the injection pipe 7 and is discharged to the ground air pollution prevention vacuum pit 2.
この時、高圧水ノズル２０とエアーノズル２１から例えば圧力３４１Ｋｇで毎分７トンの水１９を噴射する。この水１９とエアー２２をノズル２０、２１を回転させながら高圧噴射すると直径２ｍ程度の範囲まで攪拌される。 At this time, 7 tons of water 19 is ejected from the high pressure water nozzle 20 and the air nozzle 21 at a pressure of 341 kg, for example. When the water 19 and the air 22 are jetted at a high pressure while rotating the nozzles 20 and 21, the water 19 and the air 22 are stirred to a range of about 2 m in diameter.
一方、プラント１で製造されたスラリー状竹炭粉３１Ａは三重管１４の置換埋設物質供給管１８を通って、噴射部１５の先端部１２に設けた置換埋設物質ノズル２３から地中に斜め下方に向けて噴射される。置換埋設物質ノズル２３からスラリー状竹炭粉３１Ａを噴射すると、周囲のスラリー状汚染土壌４Ａは、孔５と噴射管７との間の隙間を通って地上に排出され、この排出された部分にスラリー状竹炭粉３１Ａが充填されていく。この場合、スラリー状竹炭粉３１Ａは例えば、圧力７０〜２００Ｋｇで毎分１８０リットル程度噴射する。 On the other hand, the slurry-like bamboo charcoal powder 31A produced in the plant 1 passes through the replacement embedded material supply pipe 18 of the triple pipe 14 and obliquely downwards into the ground from the replacement embedded material nozzle 23 provided at the tip 12 of the injection unit 15. It is injected towards. When the slurry-like bamboo charcoal powder 31A is jetted from the replacement buried material nozzle 23, the surrounding slurry-like contaminated soil 4A is discharged to the ground through the gap between the hole 5 and the injection pipe 7, and slurry is discharged to the discharged portion. Bamboo charcoal powder 31A is filled. In this case, for example, the slurry-like bamboo charcoal powder 31A is injected at a pressure of 70 to 200 kg at about 180 liters per minute.
このように水１９とエアー２２を高圧で噴射して汚染土壌４を攪拌し、この下方でスラリー状竹炭粉３１Ａを噴射して置換しながら図５に示すように噴射管７を引き上げていく。置換埋設物質ノズル２３は噴射管７の先端側に、斜め下方に傾斜して設けられているので、スラリー状竹炭粉３１Ａは、効率よくスラリー状汚染土壌４Ａを上方に押し出しながら置換していく。 In this way, the water 19 and the air 22 are jetted at high pressure to stir the contaminated soil 4, and the jet pipe 7 is pulled up as shown in FIG. 5 while jetting and replacing the slurry-like bamboo charcoal powder 31A below this. Since the replacement buried material nozzle 23 is provided obliquely downward on the tip side of the injection tube 7, the slurry-like bamboo charcoal powder 31A is replaced while efficiently extruding the slurry-like contaminated soil 4A upward.
この場合、噴射管７の回転速度は１分間に６回程度で、引き上げ速度は１分間に２．５cm程度が好ましい。この結果、地中の汚染土壌４は、スラリー状汚染土壌４Ａとなって外部に排出され、排出された部分はスラリー状竹炭粉３１Ａに置換され、水分が抜けると竹炭層となって土壌が改良される。 In this case, the rotation speed of the injection tube 7 is preferably about 6 times per minute, and the pulling speed is preferably about 2.5 cm per minute. As a result, the contaminated soil 4 in the ground is discharged to the outside as the slurry-like contaminated soil 4A, and the discharged portion is replaced with the slurry-like bamboo charcoal powder 31A. Is done.
竹炭粉は、トリクロロエチレンなどの化学物質を吸着する能力に優れ、これが地中に存在すると、地中に残留する化学物質を吸着して土壌を浄化することができる。また地下水が竹炭層を通過すると、ここで各種の有害物質が吸着され、地下水を浄化する作用もあり、従来のセメントスラリーを固化させる工法のように地下水の汚染がない。更に竹炭層は透水性が優れているので地下水脈を遮断する恐れがなく、またセメントに比べて安価であり施工費用を安くすることもできる。 Bamboo charcoal powder is excellent in the ability to adsorb chemical substances such as trichlorethylene, and when it exists in the ground, it can adsorb the chemical substances remaining in the ground and purify the soil. In addition, when groundwater passes through the bamboo charcoal layer, various harmful substances are adsorbed here, and there is also an action of purifying the groundwater, and there is no contamination of the groundwater unlike the conventional method of solidifying cement slurry. Furthermore, since the bamboo charcoal layer has excellent water permeability, there is no fear of blocking the underground water vein, and it is cheaper than cement and can reduce the construction cost.
上方に押し出されたスラリー状汚染土壌４Ａは、大気汚染防止用真空ピット２内に一旦溜り、ここから吸引ホース１０でバキューム車３２の真空タンク９内に吸引される。この時、大気汚染防止用真空ピット２は、大気から遮断されてほぼ真空状態となっているので効率よく吸引されると共に、排出されたガスがそのまま大気中に放散されるのを防止することができる。 The slurry-like contaminated soil 4 </ b> A pushed upward is temporarily accumulated in the vacuum pit 2 for preventing air pollution, and is sucked into the vacuum tank 9 of the vacuum wheel 32 from here by the suction hose 10. At this time, the vacuum pit 2 for preventing air pollution is cut off from the atmosphere and is almost in a vacuum state, so that it is efficiently sucked and the discharged gas can be prevented from being diffused into the atmosphere as it is. it can.
一方、バキューム車３２は、空気加熱装置３８からの加熱空気で予め加熱しておく。先ず図４に示すようにジェットバーナー３９に点火して燃焼タンク４０内の空気を加熱し、更にこれを連通管４１を介して蓄熱タンク４２に送り、更にここから真空タンク９内のエアー噴出装置３３に供給して真空タンク９を加熱する。この場合３０℃以上の加熱空気を送って内部を暖めた状態で、真空ポンプ３５により真空タンク９の底部から吸引すると、真空タンク９内が減圧状態となって、ここに接続したホース１０から、地上に排出されたスラリー状汚染土壌４Ａを吸引して、真空タンク９内に導く。 On the other hand, the vacuum wheel 32 is preheated with heated air from the air heating device 38. First, as shown in FIG. 4, the jet burner 39 is ignited to heat the air in the combustion tank 40, and further, this is sent to the heat storage tank 42 through the communication pipe 41, and from here the air ejection device in the vacuum tank 9 33 is supplied to heat the vacuum tank 9. In this case, when the vacuum pump 35 sucks from the bottom of the vacuum tank 9 while sending heated air of 30 ° C. or higher to warm the inside, the inside of the vacuum tank 9 is in a reduced pressure state, and from the hose 10 connected thereto, The slurry-like contaminated soil 4 </ b> A discharged to the ground is sucked and guided into the vacuum tank 9.
ここでエアー噴出装置３３から加熱された空気が噴出され、吸引したスラリー状汚染土壌４Ａをエアーバブリング（ばっ気）すると、スラリー状汚染土壌４Ａに含まれている揮発性のトリクロロエチレンなどの化学物質が効率よく放出される。また放出されたガス状の化学物質は、更に活性炭３５で吸着除去され、無害化されて大気中に放出される。 Here, when heated air is ejected from the air ejection device 33 and the sucked slurry-like contaminated soil 4A is air bubbled (aerated), chemical substances such as volatile trichlorethylene contained in the slurry-like contaminated soil 4A are obtained. It is released efficiently. Further, the released gaseous chemical substance is further adsorbed and removed by activated carbon 35, detoxified and released into the atmosphere.
従ってこのバキューム車３２を現場に持ち込んで、排出されたスラリー状汚染土壌４Ａをその場で真空タンク９内で浄化処理することができる。この場合、浄化したスラリー状土壌をスラリー状竹炭粉３１Ａに混ぜて置換埋設物質ノズル２３から噴射して地中に戻して再利用することもできる。 Therefore, this vacuum wheel 32 can be brought to the site and the discharged slurry-like contaminated soil 4A can be purified in the vacuum tank 9 on the spot. In this case, the purified slurry-like soil can be mixed with the slurry-like bamboo charcoal powder 31A, sprayed from the replacement buried material nozzle 23, returned to the ground, and reused.
外気温１１℃の現場でトリクロロエチレンを１４６ｐｐｍ含むスラリー状汚染土壌を２０ｍ３ をタンク内に吸引し、６０℃の加熱空気をばっ気空気量５ｍ３ ／分でエアーバブリングを行ない、タンク内のスラリー状汚染土壌の水温が２０℃の状態で、トリクロロエチレンの減少量を測定し、その結果を表１に示した。また比較のために従来方法により、外気温１１℃の空気をそのままタンク内に供給してエアーバブリングを行なった場合についても測定しその結果を併記した。 20m 3 of slurry-contaminated soil containing 146ppm of trichlorethylene is sucked into the tank at an outside temperature of 11 ° C, and air bubbling is performed at 60 ° C with aerated air amount of 5m 3 / min. The amount of decrease in trichlorethylene was measured in a state where the water temperature of the contaminated soil was 20 ° C., and the results are shown in Table 1. For comparison, the measurement was also made for the case where air bubbling was performed by supplying air with an outside air temperature of 11 ° C. into the tank as it was by a conventional method, and the results are also shown.
なおスラリー状汚染土壌４Ａは攪拌過程で、噴射したスラリー状竹炭粉３１Ａが一部混合するので、排出されたスラリー状汚染土壌４Ａには竹炭粉が含まれており、この吸着作用により、有害ガスが吸着されて、後処理も容易となる。 The slurry-like contaminated soil 4A is partly mixed with the injected slurry-like bamboo charcoal powder 31A during the stirring process, and the discharged slurry-like contaminated soil 4A contains bamboo charcoal powder. Is adsorbed and post-processing becomes easy.
外気温１１℃の現場でトリクロロエチレンを１４６ｐｐｍ含むスラリー状汚染土壌を２０ｍ３ をタンク内に吸引し、６０℃の加熱空気をばっ気空気量５ｍ３ ／分でエアーバブリングを行ない、タンク内のスラリー状汚染土壌の水温が２０℃の状態で、トリクロロエチレンの減少量を測定し、その結果を表１に示した。また比較のために従来方法により、外気温１１℃の空気をそのままタンク内に供給してエアーバブリングを行なった場合についても測定しその結果を併記した。 20m 3 of slurry-contaminated soil containing 146ppm of trichlorethylene is sucked into the tank at an outside temperature of 11 ° C, and air bubbling is performed at 60 ° C with aerated air amount of 5m 3 / min. The amount of decrease in trichlorethylene was measured in a state where the water temperature of the contaminated soil was 20 ° C., and the results are shown in Table 1. For comparison, the measurement was also made for the case where air bubbling was performed by supplying air with an outside air temperature of 11 ° C. into the tank as it was by a conventional method, and the results are also shown.
上表に結果から、本発明により６０℃の温風を供給しながらエアーバブリングしたものは１５分で、トリクロロエチレンは環境基準値の０．０３ｐｐｍに急激に減少した。これはスラリー状汚染土壌４Ａが加熱されて、土粒子が細かく粉砕され易くなると共に、吸着していたガスが分離し易くなるからである。また従来方法により、外気温１１℃の外気をそのままタンク内に供給してエアーバブリングを行なったところ、タンク内のスラリー状汚染土壌の水温が９℃の状態でトリクロロエチレンが０．０３ｐｐｍになるのに３０分かかり、本発明方法では処理時間が半分に低減し、処理コストを大幅に削減することができる。 From the results shown in the above table, in the present invention, air bubbling was performed while supplying warm air of 60 ° C. in 15 minutes, and trichlorethylene rapidly decreased to the environmental standard value of 0.03 ppm. This is because the slurry-contaminated soil 4A is heated and the soil particles are easily pulverized and the adsorbed gas is easily separated. Further, when air bubbling was performed by supplying outside air with an outside temperature of 11 ° C. as it was into the tank by the conventional method, the water temperature of the slurry-like contaminated soil in the tank was 9 ° C. and the trichlorethylene was 0.03 ppm. It takes 30 minutes, and in the method of the present invention, the processing time is reduced by half, and the processing cost can be greatly reduced.
なお上記実施例では真空タンク９に供給する空気の温度を６０℃に加熱したが３０℃以上あれば効果があり、望ましくは６０〜８０℃の温度であれば真空タンク９の機器に影響を与えないで、効率よくガスを分離することができる。また上記説明では真空タンク９に供給する空気を加熱した場合について示したが、噴射管７から地中に噴射する水またはエアーを加熱して、直接、スラリー状汚染土壌を加熱し、これを真空タンク９内でエアーバブリングする方法でも良い。また噴射する水とエアーの両方を加熱しても良い。また真空タンク９を断熱構造とすることにより更に温度の低下を防止でき、特に冬期間作業する場合には効果的である。 In the above embodiment, the temperature of the air supplied to the vacuum tank 9 is heated to 60 ° C., but it is effective if it is 30 ° C. or higher, and desirably 60 to 80 ° C. affects the equipment of the vacuum tank 9. The gas can be separated efficiently without the need. Moreover, although the case where the air supplied to the vacuum tank 9 was heated was demonstrated in the said description, the water or air injected into the ground from the injection pipe 7 is heated, and slurry-like contaminated soil is heated directly, This is vacuumed. A method of air bubbling in the tank 9 may be used. Moreover, you may heat both the water and air which inject. Further, by making the vacuum tank 9 a heat insulating structure, the temperature can be further prevented from lowering, which is particularly effective when working in winter.
図６は本発明の他の実施例を示すもので、メインの汚染土壌改良工法を実施しながら、この地点から１．５〜２．５ｍ離れた後工程で浄化する地点に、予め複数カ所ボーリングして孔５を穿孔し、ここに穴３を掘って大気汚染防止用真空ピット２を設置して、ここから地中に有孔管４８を埋設してその上端を塞いでおく。この大気汚染防止用真空ピット２にソケット４９から吸引ホース１０を接続して、更にソケット４９を吸引ホース１０でバキューム車３２の真空タンク９に接続する。 FIG. 6 shows another embodiment of the present invention. While carrying out the main contaminated soil improvement method, a plurality of places are drilled in advance at a point to be purified in a subsequent process 1.5 to 2.5 m away from this point. Then, the hole 5 is drilled, the hole 3 is dug here, and the vacuum pit 2 for preventing air pollution is installed, and the perforated tube 48 is buried in the ground from here and the upper end thereof is closed. The suction hose 10 is connected from the socket 49 to the vacuum pit 2 for preventing air pollution, and the socket 49 is further connected to the vacuum tank 9 of the vacuum wheel 32 by the suction hose 10.
このようにメインの汚染土壌改良工法を実施すると、メインの浄化地点で噴射された高圧水や高圧エアーにより周囲に押し出されてきたガスが、後工程で浄化する地点に埋設した有孔管４８から吸引される、吸引されたガスはソケット４９から真空タンク９に送られて、ここでエアーバブリングされ、揮発性のガスが分離すると共に、メタンガスなどの可燃性ガスはガス吸着剤となる活性炭タンク３６を通過してここで吸着除去される。 When the main contaminated soil improvement method is carried out in this way, the gas pushed out by the high-pressure water or high-pressure air injected at the main purification point from the perforated pipe 48 embedded in the point to be purified in a later process The sucked gas sucked is sent from the socket 49 to the vacuum tank 9 where it is air bubbled to separate the volatile gas, and the combustible gas such as methane gas becomes the activated carbon tank 36 which becomes a gas adsorbent. Is removed by adsorption.
従ってメインの汚染土壌改良工法を実施している間に、次の地点をボーリングして孔５を穿孔しておくのでメイン浄化作業での穿孔作業を予め行なうことができ作業性を向上させることができると共に、メインの浄化地点で噴射された高圧水や高圧エアーにより周囲に押し出されてきたガスの周囲土壌への拡散を防止することができる。 Therefore, since the hole 5 is drilled by drilling the next point while the main contaminated soil improvement method is being carried out, the drilling work in the main purification work can be performed in advance, and the workability can be improved. In addition, it is possible to prevent the gas that has been pushed out by the high-pressure water or high-pressure air injected at the main purification point from being diffused into the surrounding soil.
なお上記説明では置換埋設物質として、竹炭で形成した炭化吸着剤を用いた場合について説明したが、木炭または活性炭などで形成した炭化吸着剤を用いても良い。また置換埋設物質としては炭化吸着剤に限らず、土壌や砂を用いても良い。この場合、汚染土壌を浄化した後の土壌を置換埋設物質として戻すことにより、排出残土を少なくすることができる。また真空タンク９はバキューム車３２に取付けたものに限らずエアー噴出装置３３と真空ポンプ３５を設けた設置型のものでも良い。 In the above description, the case where the carbonized adsorbent formed of bamboo charcoal is used as the replacement buried material, but the carbonized adsorbent formed of charcoal or activated carbon may be used. Further, the substitutional buried material is not limited to the carbonized adsorbent, and soil or sand may be used. In this case, the residual soil discharged can be reduced by returning the soil after purifying the contaminated soil as a replacement buried material. The vacuum tank 9 is not limited to the one attached to the vacuum wheel 32 but may be an installation type provided with an air blowing device 33 and a vacuum pump 35.
１ プラント
２ 大気汚染防止用真空ピット
３ 穴
４ 汚染土壌
５ 孔
６ ボックス
７ 噴射管
８ 貫通口
９ 真空タンク
１０ 吸引ホース
１１ ホース挿着口
１４ 三重管
１５ 噴射部
１６ 通水管
１７ エアー供給管
１８ 置換埋設物質供給管
１９ 水
１８ 置換埋設物質供給管
２０ 高圧水ノズル
２１ エアーノズル
２２ エアー
２３ 置換埋設物質ノズル
２５ 竹炭粉を保管するサイロ
２６ スラリープラント
２７ 水槽
２８ 高圧ポンプ
２９ エアーコンプレッサー
３１Ａ 竹炭粉
３２ バキューム車
３３ エアー噴出装置
３４ シャッシー
３５ 真空ポンプ
３６ 活性炭タンク
３８ 空気加熱装置
３９ ジェットバーナー
４０ 燃焼タンク
４２ 蓄熱タンク
４６ 回転マシーン
４８ 有孔管
４９ ソケット
1 plant
2 Vacuum pit for air pollution prevention 3 Hole 4 Contaminated soil 5 Hole
6 Box 7 Injection pipe 8 Through port
9 Vacuum tank 10 Suction hose 11 Hose insertion port 14 Triple pipe 15 Injection section 16 Water pipe 17 Air supply pipe 18 Replacement buried substance supply pipe 19 Water 18 Replacement buried substance supply pipe 20 High pressure water nozzle 21 Air nozzle 22 Air 23 Replacement buried Material nozzle 25 Silo 26 for storing bamboo charcoal powder Slurry plant 27 Water tank 28 High pressure pump 29 Air compressor 31A Bamboo charcoal powder 32 Vacuum wheel 33 Air blowing device 34 Chassis 35 Vacuum pump 36 Activated carbon tank 38 Air heating device 39 Jet burner 40 Combustion tank 42 Thermal storage Tank 46 Rotating machine 48 Perforated tube 49 Socket
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