JP2008284436A - 土壌浄化システム - Google Patents

Abstract

【課題】浄化を急がない区域、地表部分に余裕がない区域、浄化範囲が狭い区域、人家が隣接する区域での土壌浄化に適した自然エネルギーを利用した土壌浄化システムを提供することを目的とする。
【解決手段】土壌浄化システムにおいて、地中の汚染土壌領域に地表から井戸を掘削し、前記井戸を対象汚染物質に応じて送気用井戸、土壌ガス吸引用井戸として機能させ、送気、気体吸引の駆動力を自然エネルギーにより得ることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、地下水位上部の土壌中の揮発性有機化合物、揮発性有機塩素化合物、油分等の汚染物質を除去する土壌浄化システムに関する。

従来、揮発性有機化合物や揮発性有機塩素化合物等の土壌汚染物質を除去するために、地表から地中の汚染領域まで井戸を掘削し、この井戸にガス抽出用のパイプを配置し、地上に配置した真空ポンプによってパイプ内を吸引して負圧にし、土壌中の揮発性の汚染物質をガスとして吸引して回収、分解処理する真空抽出法が実施されている。また、特開平８−３２３３３９号公報には、汚染部を含む領域に地表から地中の汚染領域に達する複数の井戸を掘削し、前記複数の井戸の一部を地中にコンプレッサからの高圧気体を送り込む送気井戸とし、残る井戸を吸引ポンプにより地中の気体を吸引する吸引井戸とし、地中に気体流通通路を形成して地中の汚染物質を除去する土壌浄化方法が開示されている。
特開平９−３２３３３９号公報

しかしながら、従来の土壌浄化方法においては、コンプレッサ、吸引ポンプ、配管等の大がかりな地上設備と電力又はエンジン動力を必要とし、コストも高価なものとなる。また、人家が隣接する区域では騒音の問題も発生する。そのため、浄化を急がない区域や、地上部分に余裕がない区域、人家が隣接する区域では適応が難しく、さらに、浄化範囲が狭い区域で従来の土壌浄化方法を適用すると過剰スペックとなるという問題を有するものであった。

本発明は、前記課題を解決する、浄化を急がない区域、地表部分に余裕がない区域、浄化範囲が狭い区域、人家が隣接する区域での土壌浄化に適した自然エネルギーを利用した簡易な土壌浄化システムを提供することを目的とする。

本第１発明は、前記課題を解決するために、土壌浄化システムにおいて、地中の汚染土壌領域に地表から井戸を掘削し、前記井戸を対象汚染物質に応じて送気用井戸、土壌ガス吸引用井戸として機能させ、送気、気体吸引の駆動力を自然エネルギーにより得ることを特徴とする。

本第２発明は、本第１発明の土壌浄化システムにおいて、前記自然エネルギーとして風力を用いることを特徴とする。

本第３発明は、本第１発明の土壌浄化システムにおいて、前記自然エネルギーとして太陽エネルギーを用いることを特徴とする。

本第４発明は、本第１発明の土壌浄化システムにおいて、前記自然エネルギーとして風力と太陽エネルギーを併用することを特徴とする。

本第５発明は、本第１発明〜第４発明のいずれかの土壌浄化システムにおいて、前記土壌ガス吸引用井戸により吸引される汚染物質が揮発性有機化合物、硫化水素であることを特徴とする。

本第６発明は、本第５発明の土壌浄化システムにおいて、前記土壌ガス吸引用井戸に汚染物質に応じて吸着物質を配置することを特徴とする。

本第７発明は、本第１〜第４発明のいずれかの土壌浄化システムにおいて、前記送気用井戸により浄化される汚染物質が空気の注入により活性化する微生物により分解される油分、有機物であることを特徴とする。

本第８発明は、本第１〜第７発明のいずれかの土壌浄化システムにおいて、前記送気用井戸と土壌ガス吸引用井戸を組み合わせて用いることを特徴とする。

本発明の土壌浄化システムにおいて、地中の汚染土壌領域に地表から井戸を掘削し、前記井戸を対象汚染物質に応じて送気用井戸、土壌ガス吸引用井戸として機能させ、送気、気体吸引の駆動力を自然エネルギーにより得る構成により、地表設備を必要とせず、コストが安価、騒音の発生も少なくので、処理を急がない区域、地上部分に余裕がない区域、人家が隣接する区域、浄化範囲が狭い区域での汚染土壌の処理に適した簡易な土壌浄化システムとすることができる。
自然エネルギーとして風力を用いる構成により、風車、ベンチレータ等の安価に入手可能な部材を用いることができ、ピッチを変えることにより、送気用にも吸引用にも簡単に切換できる。
自然エネルギーとして太陽エネルギーを用いる構成により、太陽電池による蓄電により、夜間でも使用できる。
自然エネルギーとして風力と太陽エネルギーを併用する構成により、天候等の変化にも対応できる土壌浄化システムとすることができる。
土壌ガス吸引用井戸により吸引される汚染物質が揮発性有機化合物、硫化水素とする構成により、汚染物質をガスとして除去できる。
土壌ガス吸引用井戸に汚染物質に応じて吸着物質を配置する構成により、土壌ガスを無害化して大気中に放出できる。
送気用井戸により浄化される汚染物質が空気の注入により活性化する微生物により分解される油分、有機物とする構成により、微生物の活性化より除去が困難であった油分、有機物を分解除去できる。
送気用井戸と土壌ガス吸引用井戸を組み合わせて用いる構成により、土壌中に通気路を形成し効率良く浄化ができ、複数の汚染物質を効率良く除去することができる。

本発明の実施の形態を図により説明する。図１、図２は、本発明の土壌浄化システムの土壌ガス吸引用井戸１の一実施形態を示す図である。

土壌ガス吸引用井戸１は、地中の汚染土壌領域に地表から井戸を掘削し、掘削された井戸にパイプ２を設置する。井戸は地下水位より上まで掘削する。地下水位の下まで井戸を掘削すると、井戸内に地下水が溜り、ブロワーや真空ポンプのように強力な吸引力がないため土壌ガスを吸引できないため、地下水位より上部に井戸を掘削する。吸引する土壌ガスとしては、テトラクロロエチレン、トリクロロエチレン、ベンゼン等の揮発性有機化合物や硫化水素である。

パイプ２の下端開口が土壌ガスを吸引するための吸引口３となっており、この吸引口３にストレーナ４を連結する。ストレーナ４の内部には割石等を充填すると良い。パイプ２の上部は地表から所定高さ突き出すようにし、その上端部を閉じた状態とし、雨水がパイプ２内に浸入するのを防止する。パイプ２の上部付近に吸引した土壌ガスを大気に放出する放出口５が形成される。パイプ２の上端に自然エネルギーである風力により回転する風車６を設置する。

風車６の回転力は動力伝達機構７を介してパイプ２の上部に配置したファン８を回転させ、パイプ３中に上昇流を発生させ、土壌中のガスを吸引し、吸引された土壌ガスをパイプ２の上部に形成した放出口５から大気中に放出する。

図２に示されるように、パイプ２内のファン８の設置箇所の下部に吸引した土壌ガスを吸着する活性炭等の吸着材を充填した吸着材充填部９を形成しても良い。吸着材充填部９を形成することにより、有害な土壌ガスが吸着材に吸着され大気中への土壌ガスの放出量を低減できる。

図３は、本発明の土壌浄化システムの土壌ガス吸引用井戸１の他の実施形態を示す図である。この実施形態では、パイプ２の上端にトイレの臭気放出用のベンチレータ１０を設置し、自然エネルギーである風力によりベンチレータ１０を回転させ、パイプ２中に上昇流を発生させ、土壌ガスを吸引し、大気中に放出する。吸着材充填部９を形成する構成は、図２に示される実施形態と同様である。

図１〜３に示される土壌ガス吸引用井戸１の実施形態では、自然エネルギーとして風力を用いているが、パイプ２の上部外周に太陽電池を設置し、太陽電池により発電された電力をバッテリーに蓄電し、それを電源として駆動される小型モータにより、図１、２に示されるファン８や図３に示されるベンチレータ１０を回転させる自然エネルギーとして太陽エネルギーを用いても良い。さらに、風力と太陽エネルギーを併用して用いても良い。風力と太陽エネルギーを併用することで、天候条件の変化への対応性が向上する。土壌ガス吸引用井戸１は、処理する汚染土壌区域の広さ等に応じて複数は位置しても良い。複数の土壌ガス吸引用井戸１を配置する場合、パイプ２下端の吸引口３、ストレーナ４の配置深さ変えても良い。

図４、５は、本発明の土壌浄化システムの送気用井戸１１の一実施形態を示す図である。送気用井戸１１は、地表から地中の汚染土壌領域に地表から井戸を掘削し、掘削された井戸にパイプ２を設置する。井戸は、地下水位より上に掘削する。地下水位下部の地中に井戸を掘削すると、井戸内に地下水が溜り、ブロワーのように強力な送気力がなく土壌中に空気を注入できないため、地下水位より上部に井戸を掘削する。送気用井戸１は、土壌中に空気を注入し、空気により活性化する微生物により分解される油分や有機物等の汚染物質の浄化をする。

パイプ２の下端開口が土壌中に空気を注入するため送気口１２となっており、この送気口１２にストレーナ４を連結する。パイプ２の上部は地表から所定高さ突き出すようにし、その上端を閉じ、雨水がパイプ２内に浸入するのを防止する。パイプ２の上部付近に空気を取り込む空気取込口１３が形成される。パイプ２の上端に自然エネルギーである風力により回転する風車６を設置する。

風車６の回転力は動力伝達機構７を介してパイプ２の上部に配置したファン８を回転させ、パイプ２中に下降流を発生させ、空気取込口１３から取り込んだ空気を送気口１２から土壌中に空気を注入する。ファン８のピッチを変えることにより、図１、２で示されるファン８とは逆にパイプ２中に下降流を発生させることができる。

図６は、本発明の土壌浄化システムの送気用井戸１１の他の実施形態を示す図である。この実施形態では、パイプ２の上端にトイレの臭気放出用のベンチレータ１０を設置し、自然エネルギーである風力によりベンチレータ１０を回転させ、パイプ２中に下降流を発生させ、空気取込口１３から取り込んだ空気を送気口１２から土壌中に空気を注入する。ベンチレータ１０のピッチを変えることにより、図３で示されるベンチレータ１０８とは逆にパイプ２中に下降流を発生させることができる。

図４〜６に示される送気用井戸１１の実施形態では、自然エネルギーとして風力を用いているが、パイプ２の上部外周に太陽電池を設置し、太陽電池により発電された電力をバッテリーに蓄電し、それを電源として駆動される小型モータにより、図４、５に示されるファン８や図６に示されるベンチレータ１０を回転させる自然エネルギーとして太陽エネルギーを用いても良い。さらに、風力と太陽エネルギーを併用して用いても良い。送気用井戸１１は、処理する汚染土壌区域の広さ等に応じて複数は位置しても良い。複数の送気用井戸１１を配置する場合、パイプ２下端の送気口１２の位置の深さ変えて配置しても良い。

図７は、本発明の土壌浄化システムの別の実施形態を示す図である。この実施形態では、浄化すべき汚染土壌区域が広い場合、地表から地下水位より上部に位置する地中の汚染土壌領域に複数の井戸を掘削し、前記複数の井戸を土壌ガス吸引用井戸１と送気用井戸１１として区分し、それぞれの土壌ガス吸引用井戸１と送気用井戸１１に自然エネルギーを利用した駆動手段を設置するものである。複数の機能の異なる井戸の配置は、汚染状況や土壌の通気性を考慮して決定される。

前記各実施形態では、風車６の回転が水平軸に伝達され、水平軸の回転が傘歯車により垂直回転軸に伝達されファン８を回転する動力伝達機構７のものを例示しているが、図８に示されるように、風車６の羽根の形状を変え、風車６の回転が直接垂直回転軸に伝達されファン８を回転する動力伝達機構７を前記各実施形態に用いても良い。

本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。

符号の説明

１：土壌ガス吸引用井戸、２：パイプ、３：吸引口、４：ストレーナ、５：放出口、６：風車、７：動力伝達機構、８：ファン、９：吸着材充填部、１０：ベンチレータ、１１：送気用井戸、１２：送気口、１３：空気取込口

Claims (8)

1. 地中の汚染土壌領域に地表から井戸を掘削し、前記井戸を対象汚染物質に応じて送気用井戸、土壌ガス吸引用井戸として機能させ、送気、気体吸引の駆動力を自然エネルギーにより得ることを特徴とする土壌浄化システム。
2. 前記自然エネルギーとして風力を用いることを特徴とする請求項１に記載の簡易土壌浄化システム。
3. 前記自然エネルギーとして太陽エネルギーを用いることを特徴とする請求項１に記載の土壌浄化システム。
4. 前記自然エネルギーとして風力と太陽エネルギーを併用することを特徴とする請求項１に記載の土壌浄化システム。
5. 前記土壌ガス吸引用井戸により吸引される汚染物質が揮発性有機化合物、硫化水素であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の土壌浄化システム。
6. 前記土壌ガス吸引用井戸に汚染物質に応じて吸着物質を配置することを特徴とする請求項５に記載の土壌浄化システム。
7. 前記送気用井戸により浄化される汚染物質が空気の注入により活性化する微生物により分解される油分、有機物であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の土壌浄化システム。
8. 前記送気用井戸と土壌ガス吸引用井戸を組み合わせて用いることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の土壌浄化システム。

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