JP2006272068A - 汚染土壌の原位置置換方法 - Google Patents

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【課題】水ジェットにより汚染土壌を切削し、切削により形成された空洞に非汚染土壌を注入することにより、汚染土壌と非汚染土壌とを置換する原位置置換方法において、置換された非汚染土壌の再汚染を防止して、施工部を長期に亘り清浄に維持する。
【解決手段】浄化剤5Aを含む非汚染土壌5を用いて汚染土壌を置換する。非汚染土壌と共に浄化剤を空洞1〜4に注入するため、取り残した汚染土壌や周辺に存在した汚染物質Xが、浄化処理後の非汚染土壌中に拡散してきた場合でも、浄化剤5Aにより汚染物質を分解し、長期に亘り、浄化領域の土壌を清浄に維持することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、水ジェットにより汚染土壌を切削し、切削により形成された空洞に非汚染土壌を注入して、汚染土壌と非汚染土壌とを原位置で置換する方法に関する。
従来、建物下等の地盤深部に存在する汚染土壌を原位置で置換する方法として、水ジェットにより汚染土壌を切削して吸引し、形成された空洞に非汚染土壌を注入して汚染土壌と非汚染土壌とを置換する工法がある(例えば、特開2001−162262号公報)。この方法は、具体的には、汚染土壌中にパイロット孔を削孔し、そのパイロット孔に多重管を挿入して水ジェットにより汚染土壌の切削と排泥を行い、排泥を継続しつつ、この切削により形成された空洞に非汚染土壌のスラリーを注入することで行われている。空洞に注入する非汚泥土壌スラリーに用いられる非汚染土壌は、粒子径の比較的揃った砂を用いるのが好ましく、また、このスラリーのポンプによる圧送、注入を容易にするために、スラリーには粘性を持たせた方が良いことから、非汚泥土壌スラリーには増粘剤として天然高分子が配合される。この天然高分子としては、一般にグァーガム、キトサン、キサンタンガム、アルギン酸塩等が使用されている。
一方、汚染地下水を浄化するために、汚染地下水が通過し得る透水性と浄化機能を有する浄化壁を構築することは知られており、この浄化壁の構築のために、鉄粉等の浄化剤を砂に所定の割合で混合したものを、地盤に形成した空洞に注入することが提案されている(特開2003−74051号公報)。
特開2001−162262号公報 特開2003−74051号公報
特開2001−162262号公報の方法に従って、水ジェットを噴霧して汚染土壌を切削して吸引し、形成された空洞に非汚染土壌を注入する従来の汚染土壌の原位置置換方法では、切削で取り残した汚染土壌に含まれる汚染物質や周辺に存在する汚染物質が拡散することにより、置換した非汚染土壌領域が経時により新たに汚染されることがあるが、従来において、このような土壌置換により形成された浄化領域が再び汚染されることについての対策は講じられていなかった。
なお、特開2003−74051号公報の方法は、非汚染土壌による汚染土壌の原位置置換技術ではなく、浄化壁の構築技術であり、特開2001−162262号公報に記載される汚染土壌の原位置置換方法に特開2003−74051号公報の浄化壁の構築方法を組み合わせることは、容易ではない。
本発明は上記従来の汚染土壌の原位置置換方法における、置換された非汚染土壌の再汚染を防止して、施工部を長期に亘り清浄に維持する汚染土壌の原位置置換方法を提供することを目的とする。
本発明(請求項1)の汚染土壌の原位置置換方法は、水ジェットにより汚染土壌を切削し、切削により形成された空洞に非汚染土壌を注入することにより、汚染土壌と非汚染土壌とを置換する汚染土壌の原位置置換方法において、該非汚染土壌が浄化剤を含むことを特徴とする。
請求項2の汚染土壌の原位置置換方法は、請求項1において、前記汚染土壌中の汚染物質が有機塩素化合物であり、非汚染土壌は浄化剤と天然高分子と水によりスラリー化されたものであり、該浄化剤が鉄粉及び/又はマグネタイトであることを特徴とする。
本発明の汚染土壌の原位置置換方法によれば、非汚染土壌と共に浄化剤を切削により形成された空洞に注入するため、取り残した汚染土壌や周辺に存在した汚染物質が、浄化処理後の非汚染土壌中に拡散してきた場合でも、浄化剤により汚染物質を分解し、長期に亘り、浄化領域の土壌を清浄に維持することができる。
以下に図面を参照して本発明の汚染土壌の原位置置換方法の実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の汚染土壌の原位置置換による浄化効果の作用機構を説明する施工部の模式図である。
本発明において、水ジェットによる空洞の形成は、常法に従って行うことができる。即ち、前述の如く、汚染土壌中にパイロット孔を削孔し、そのパイロット孔に多重管を挿入して水ジェットを噴射して汚染土壌の切削と排泥を実施する。このようにして形成された空洞に注入する非汚染土壌として、本発明においては浄化剤を含む非汚染土壌を用い、常法に従ってポンプで圧送して空洞に注入する。
即ち、例えば図1に示す如く、汚染土壌の切削、吸引で空洞1,2,3,4を形成し、この空洞1〜4に各々浄化剤5A入り非汚染土壌5を注入する。空洞1〜4を形成すると、これらの間に非切削部6が形成され、この部分には汚染土壌が残留する。この非切削部6の汚染土壌や空洞1〜4の周囲から汚染物質が浄化剤入り非汚染土壌5を注入した浄化領域に拡散してくるが(図1において矢印Xは汚染物質の拡散を示す)、本発明方法によれば、浄化領域には非汚染土壌と共に浄化剤5Aが注入されているため、拡散してきた汚染物質は、この浄化剤5Aにより分解ないし捕捉されて無害化又は不溶化される。このため、周辺の汚染領域や取り残された汚染土壌による浄化領域の新たな汚染は防止されると共に、この浄化領域に周囲の汚染物質が拡散して処理されることにより、周囲の汚染物質濃度も低減されて経時により浄化される。
本発明において、水ジェットによる切削により形成された空洞に注入する非汚染土壌は浄化剤を含み、好ましくは更に増粘剤としての天然高分子を含む水スラリーである。
浄化剤としては、施工部の汚染物質を浄化できるものであれば良く、特に制限はなく、鉄粉、マグネタイト、活性炭、過マンガン酸塩等が挙げられ、これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。汚染物質がトリクロロエチレン等の有機塩素化合物である場合、効果の持続性に優れた、鉄粉、マグネタイト等を用いることが好ましい。鉄粉は注入効率や取り扱い性、浄化効率の面から、平均粒径0.1〜5mm程度のものが好ましい。
また、非汚染土壌としては、粒子径の揃った砂を用いることが好ましい。
天然高分子としては、グァーガム、キトサン、キサンタンガム、アルギン酸塩等の1種又は2種以上が用いられる。
非汚染土壌は、通常固形分濃度50〜100重量%程度に調製される。
本発明において、空洞に注入する非汚染土壌に対する浄化剤の配合量には特に制限はなく、施工対象の汚染状況等に応じて適宜決定されるが、浄化剤の配合量が少な過ぎると浄化剤を配合したことによる本発明の効果を十分に得ることができないが、過度に多いと非汚染土壌の配合が低減し、土壌置換により形成された地盤の安定性が損なわれる。従って、非汚染土壌中の浄化剤の配合量は0.5〜50重量%程度とすることが好ましい。ただし、鉄粉やマグネタイト等の強度的に砂と同等またはそれ以上の浄化剤の場合は、最大で100%(重量)とすることも可能である。
なお、本発明において、空洞に注入する非汚染土壌は、すべて浄化剤を配合したものである必要はなく、汚染領域が地下の深い領域にあると推定される場合には、形成された空洞の下部にのみ(即ち注入初期において)浄化剤配合非汚染土壌を注入し、空洞の上部には(即ち注入終期において)浄化剤を配合していない非汚染土壌を注入するようにしても良い。
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
実施例1
トリクロロエチレンで汚染された土壌の深さ2mから4mの位置に水ジェットを噴霧して、図2に示す如く、直径約1.5mの空間を4ヶ所に形成し、形成した空洞11,12,13,14にグァーガムで増粘した砂スラリーに鉄粉(平均粒径1.2mm)を重量割合で3重量%添加したもの(固形分濃度80重量%)を圧送し、汚染土壌と置換した。15は非切削部を示す。
施工直後に図2のA点とB点の深さ3mの位置の土壌を採取し、トリクロロエチレンの溶出量を測定したところ、A点は0.001mg/L未満、B点は0.15mg/Lであった。
施工から3ヶ月後にほぼ同地点から土壌を採取して同様にトリクロロエチレンの溶出量を測定したところ、A点は0.001mg/L未満、B点は0.02mg/Lであり、鉄粉を添加した砂スラリーで土壌置換した部分については汚染されることなく、また、これらの部分で囲まれた部分については汚染を低減することができた。
比較例1
実施例1において、鉄粉を配合していない砂スラリーで土壌置換したこと以外は同様にして浄化処理を実施し、同様に施工直後と施工から3ヶ月後のA,B点の土壌のトリクロロエチレンの溶出量を測定したところ、施工直後は、実施例1と同等であったが、施工3ヶ月後には、B点ではトリクロロエチレンの溶出量は若干低減したもののA点ではトリクロロエチレンの溶出量が増え、トリクロロエチレンの拡散で汚染が拡大したことが確認された。
本発明の汚染土壌の原位置置換方法による浄化効果の作用機構を説明する施工部の模式図である。 実施例1の施工現場の説明図である。
符号の説明
1,2,3,4 空洞
5 浄化剤入り非汚染土壌
5A 浄化剤
6 非切削部
11,12,13,14 空洞
15 非切削部

Claims (2)

  1. 水ジェットにより汚染土壌を切削し、切削により形成された空洞に非汚染土壌を注入することにより、汚染土壌と非汚染土壌とを置換する汚染土壌の原位置置換方法において、
    該非汚染土壌が浄化剤を含むことを特徴とする汚染土壌の原位置置換方法。
  2. 請求項1において、前記汚染土壌中の汚染物質が有機塩素化合物であり、非汚染土壌は浄化剤と天然高分子と水によりスラリー化されたものであり、該浄化剤が鉄粉及び/又はマグネタイトであることを特徴とする汚染土壌の原位置置換方法。
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