JP2005279552A

JP2005279552A - 汚染地下水の浄化方法

Info

Publication number: JP2005279552A
Application number: JP2004099968A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Shinohara; 隆明篠原
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2024-03-30
Also published as: JP4320610B2

Abstract

【課題】帯水層上部に浮遊する油分を選択的にかつ効率的に回収して、油分で汚染された地下水を効率的に浄化する。
【解決手段】帯水層上部に浮遊する油分を、該帯水層に設けた井戸１内に流入させる。井戸１内の水の上に溜った油を該井戸１に差し込んだ吸引管２で吸引することにより除去する（吸出工程）。その後、吸引管２を上方に退動させ、吸引管２による吸引を続け、周囲から井戸１内に油を流入させる（流入工程）。水の上に所定量の油が溜った後、吸引管２を下降させてこの油を吸引管２により吸い出す。この吸出工程と流入工程を交互に行う。
【選択図】図１

Description

本発明は汚染地下水の浄化方法に係り、特に帯水層上部に浮遊する油分を、この帯水層に達するように設けた井戸を介して除去するようにした汚染地下水の浄化方法に関する。

従来、油分で汚染された地下水を原位置で浄化する方法としては、
（１）揚水井戸を設け、油を地下水と共に揚水することにより回収する方法
（２）高真空抽出、或いは高真空抽出と揚水との組み合せで油を回収する方法
などがある。上記（１）の方法は、油層と共に大量の地下水を揚水することにより、帯水層上に浮遊している油分をポンプで吸い上げる方法である。特開２００１−２９５４５号公報には、この地下水の吸い上げと、帯水層中への高圧空気の注入とを組み合わせて、油の回収効率を高めることが記載されている。

また、上記（２）の方法における真空抽出は、土壌中の揮発性の汚染物質や汚染地下水、浮上油層の回収を目的として行われている。
特開２００１−２９５４５号公報

水よりも比重の軽い油分を回収して地下水を浄化する場合、上記（１）の揚水による方法では、大量の地下水を揚水する必要があり、このため、揚水した大量の水の処理が必要となる。従って、揚水コスト、処理コストが高くつく上に、大量の地下水を揚水することによる地盤沈下が懸念される。

また、上記（２）の真空抽出も、ガスや汚染地下水の吸引を主目的としており、油分と共に大量の地下水を吸引することとなり、上記（１）の場合と同様の問題がある。

本発明は、上記従来の問題点を解決し、帯水層上部に浮遊する油分を水とは別個に効率的に回収する方法を提供することを目的とする。

本発明の汚染地下水の浄化方法は、地中の帯水層上部に浮遊する油分を、該帯水層に達する井戸に差し込まれた吸引管で吸引して取り出すようにした汚染地下水の浄化方法において、該井戸内の空気を吸引排出して該井戸内を減圧し、帯水層から油分を該井戸に流入させる流入工程と、この油分を該吸引管によって吸い出す吸出工程と、を交互に行うことを特徴とするものである。

かかる本発明方法にあっては、流入工程において、井戸内を吸引して減圧することにより、井戸の周囲土壌から油がこの井戸内に流入し、井戸内の水の上に油分が所定厚さに溜る。そこで、吸出工程を行い、この井戸内の水の上側に溜った油分を吸引管で吸い上げる。これにより、多量の地下水を吸い上げることなく、帯水層上の油分を選択的に吸引して回収することができる。

吸出工程を行うと井戸内の水の上側の油量が減少してくる。油を吸い出すために吸引管を下げると、油と共に水も吸い出されるおそれがある。そこで、本発明では、所定時間吸出工程を行った後は、吸出工程を中断し、流入工程を行って井戸内に油分を流入させ、井戸内の水の上に油分が十分に溜った後、吸出工程を再度行い、以下これを繰り返す。

なお、本発明では、この吸出工程においても井戸内を減圧状態におき、吸出工程の間においても井戸周囲土壌から井戸内に油分を流入させることが望ましい。

本発明においては、井戸内の水層に達するように揚水管を差し込み、この揚水管によって井戸内の水を揚水し、井戸内の水位を低下させるようにしてもよい。このようにすると、井戸の周囲土壌から井戸内に油分が流れ込み易くなる。

本発明においては、流入工程及び吸出工程のいずれにおいても、井戸内を−１，０００〜−１００，０００Ｐａ程度の減圧状態とすることが好ましい。

本発明の汚染地下水の浄化方法によれば、帯水層上部に浮遊する油分を、この帯水層に設けた井戸に吸引管を差し込み、この吸引管により選択的かつ効率的に回収して汚染地下水を効率的に浄化することができる。本発明によれば、油分と共に大量の地下水を吸引することがないため、排水処理、地盤沈下の問題がなく、また、浄化期間を大幅に短縮すると共に、浄化コストを低減することができる。

なお、油としては、具体的には原油、重油、軽油、灯油、ガソリン、機械油などの鉱物油、ベンゼン・トルエン・キシレン等の石油由来の化学製品、植物油などが挙げられるがこれに限定されるものではない。

以下に図面を参照して本発明の汚染地下水の浄化方法の実施の形態を詳細に説明する。

図１，２は本発明の汚染地下水の浄化方法の実施の形態を示す断面図である。図１，２において同一機能を奏する部材には同一符号を付してある。

図１は、帯水層に達するように設けられた井戸１に吸引管２を差し込み、吸引管２で井戸１内を吸引して減圧すると共に、吸引管２の吸引口から油を吸引して回収する方法を示すものである。この吸引管２は、井戸１内への差し込み深さが調整可能となっている。図１において、Ｌ_１は地盤の地面を示し、Ｌ_２は土中の油面、Ｌ_３は帯水層の水面を示す。

井戸１には、吸引管２による吸引で内部が減圧状態となるように、蓋３が設けられている。

井戸１内には、周囲土壌から井戸１内に流れ込んで水の上に溜った油の油面を検知するための油面センサ４が設けられている。この油面センサ４は、油面の昇降に追随して上下動するよう構成されている。

吸引管２の下端は開放して吸引口２ａとされている。この吸引管２は、昇降装置（図示略）により昇降可能とされている。

この吸引管２の地上部分は、油水判別センサ６を介して図示しない減圧装置に接続されている。この減圧装置は、油の吸出工程及び流入工程のいずれにおいても稼動される。この油水判別センサ６は吸引管２内を流れる流体が水であるか油であるかを判別するものであり、電気伝導度計、粘度計、光学センサ（濁度、赤外吸収など）を用いることができる。

図１の方法では、吸引管２の下端の吸引口２ａを静油面（なお、この静油面は、井戸１内を大気圧としたときの井戸１内の油面であり、土壌中の油面Ｌ_２とほぼ等しい。）よりも下方に位置させ（図１（ａ））、この状態で吸引管２により井戸１内を吸引して減圧とする。これにより、井戸１内が減圧されると共に、該吸引管２を介して井戸内の油が吸引されて回収される（吸出工程）。

また、井戸１内が減圧されることにより、井戸１の周囲地盤から油が井戸１内に流入する。

吸引管２による井戸１内の減圧の程度としては、通常の場合、井戸１内の圧力が大気圧よりも１，０００〜１００，０００Ｐａ程度低くなるようにすることが好ましい。この範囲よりも弱い減圧条件では十分に油を吸引することができず、これよりも強い減圧条件とすることは、動力コスト等の面で不利である。

油の吸引に伴って、油面が徐々に低下するので、これに合わせて吸引管２を徐々に下降させる。やがて、井戸１内の水の上に溜った油の大部分が吸い出され、油水判別センサ６が水を検知するようになる。

そこで、図１（ｃ）の通り、油面センサ４を所定高さ（例えば１０〜４０ｃｍ）程度上昇させると共に、吸引管２をその下端が油面センサ４以上となるように引き上げる。

この状態に保つと、周囲土壌から油が井戸１内に徐々に流入し（流入工程）、井戸１内の油面が上昇し、やがて油面センサ４で検知されるようになる（図１（ｄ））。そこで、吸引管２を下降させ、図１（ａ）の状態に復帰させ、吸出工程を行う。以下、この吸出工程と流入工程とを交互に行い、地盤中から油を除去する。

次に、図２に示す汚染地下水の浄化方法について説明する。

図２に示す方法は、井戸１にさらに揚水管７を設け、揚水管７による揚水と吸引管２による吸引とを行う点が図１に示す方法と異なり、その他は同様に実施される。この揚水管７の下端には揚水ポンプ８が設けられている。

この図２に示す方法においては、揚水管７で井戸１内の水を揚水して井戸内の水位を下げると共に、図１に示す方法と同様に、吸引管２からの吸引で井戸１内を減圧する（図２（ａ））。これにより、井戸１の油が吸い出され、やがて図２（ｂ）のように井戸１内の油の大部分が吸い出されるので、油面センサ４及び吸引管２を図２（ｃ）の如く上方に移動させて流入工程を行う。やがて、図２（ｄ）のように井戸１内の油面が上昇してくるので、吸引管２を下降させて油中に差し込んで図２（ａ）の状態に復帰し、吸出工程を再開する。以下、この吸出工程と流入工程とを交互に行って地盤中の油を除去する。

この図２の方法によると、揚水管７から揚水して井戸１内の水面を下げることにより、井戸１の周囲土壌の油をより一層効率的に井戸１内に移動させることができるようになり、油の回収効率が向上する。この場合、揚水管７による揚水量は、井戸１内の水位を下げるための量であり、従来の油回収のために油と共に水を揚水する場合に比べて著しく少ない量で良く、排水処理、地盤沈下等の問題はない。

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。

実施例１
潤滑油で汚染された地盤中の地下水を図１の方法により浄化した。この地盤では、地下帯水層上に飽和濃度の油が油層を形成しており、油層の厚みは０．０５〜０．１５ｍであった。帯水層の水面Ｌ_３は地下２〜２．５ｍの深さ位置であった。

図１に示す如く、この油層を貫くように深さ７ｍの井戸を設け、吸引管と揚水管とを差し込んだ。この井戸は１．５ｍから深度７ｍまでの全スクリーン井戸とした。

吸引管による吸引で井戸内圧力を−９０００Ｐａの減圧とし、図１（ａ）〜（ｄ）のプロセスを８時間にわたって順次繰り返し行ったところ、２６Ｌの油が回収され、水の汲出量２８０Ｌであった。汲出した水／油の容積比は２８０／２６＝１１倍である。

比較例１
実施例１の試験場所に隣接した、殆ど同一汚染状態にある油汚染地盤中からの油の回収を行った。この比較例１は、油面センサ４の油検知にかかわりなく、図１（ｂ）のように、吸引管２をその下端が井戸１内の水面近くになるように固定配置し、−９０００Ｐａの減圧状態を保ったものである。

８時間にわたって油の回収を行ったところ、３０Ｌの油が回収されたが、水の汲出量は８６０Ｌとなり、汲出した水／油の容積比は８６０／３０＝２７倍にもなった。

この結果より、本発明方法によると、油を十分に回収でき、しかも揚水量を著しく減少させることができることが確認された。

本発明の汚染地下水の浄化方法の実施の形態を示す断面図である。本発明の汚染地下水の浄化方法の他の実施の形態を示す断面図である。

符号の説明

１井戸
２吸引管
２ａ吸気口
３蓋
６油水判別センサ
７揚水管
８水中ポンプ

Claims

地中の帯水層上部に浮遊する油分を、該帯水層に達する井戸に差し込まれた吸引管で吸引して取り出すようにした汚染地下水の浄化方法において、
該井戸内の空気を吸引排出して該井戸内を減圧し、帯水層から油分を該井戸に流入させる流入工程と、
この油分を該吸引管によって吸い出す吸出工程と、を交互に行うことを特徴とする汚染地下水の浄化方法。
請求項１において、該吸引管を介して該井戸内の空気を吸引排出して井戸内を減圧するようにした方法であって、
該流入工程を行うときには該吸引管の下端が井戸内の油面よりも上方となるように吸引管を上方に退動させておき、該吸出工程を行うときには吸引管を下降させてその下端を油層内に差し込むことを特徴する地下水の浄化方法。
請求項１又は２において、該井戸内の水層に達するように揚水管を差し込み、該揚水管により井戸内の水を揚水して井戸内の水位を低下させることを特徴とする汚染地下水の浄化方法。
請求項１ないし３のいずれか１項において、該流入工程及び該吸出工程のいずれにおいても井戸内を−１，０００〜−１００，０００Ｐａの減圧状態とすることを特徴とする汚染地下水の浄化方法。