JP2009183854A

JP2009183854A - 汚染土壌の洗浄方法

Info

Publication number: JP2009183854A
Application number: JP2008025950A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kaneko; 裕治金子
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-02-06
Filing date: 2008-02-06
Publication date: 2009-08-20

Abstract

【課題】汚染土壌を原位置で洗浄できるうえ、地盤形状をなるべく変更しないで、かつ短期間で低コストで汚染土壌の浄化を図る。
【解決手段】先行削孔後、ケーシング１内に、先端部に洗浄材噴射ノズル８ｃ及び圧縮空気噴射ノズル８ｄを備えた洗浄管ロッド４を両噴射ノズル８ｃ及び８ｄがケーシング１先端より突出する深さまで建て込む。この建て込み後、ケーシング１の頭部に備えた超高圧洗浄材供給口５ａから圧入される超高圧洗浄材Ｗを洗浄材噴射ノズル８ｃから、同時にケーシング１の頭部に備えた圧縮空気供給口５ｂから圧入される圧縮空気Ａを圧縮空気噴射ノズル８ｄからそれぞれ管半径方向へ連続的に高圧噴射させることにより、洗浄管ロッド４の先端部の周囲の汚染土壌を洗浄し、同時に地表面に噴出する土壌Ｂをその場で分離処理してケーシング１と洗浄管ロッド４との間の貫通隙間Ｓより地中に圧送し埋め戻す。
【選択図】図１

Description

本発明は、汚染された地盤の汚染土壌を洗浄する方法に関する。

従来、工場の跡地など汚染された地盤の汚染土壌を処理する技術として、原位置で汚染土壌を処理する方法や、汚染土壌を掘削して場外で改良処理する方法（例えば、特許文献１参照）などがある。原位置で汚染土壌を処理する方法としては、例えば、掘削した汚染土壌に薬剤を添加して酸化、還元などの化学反応によって、有害物質を無害化する方法（例えば、特許文献２，３，４参照）や、汚染土壌を原位置で固化、不溶化する方法などがある（例えば、特許文献５，６参照）。

特開２００４−１４８２８７号公報特開２０００−１３５４８３号公報特開２００１−０７９５３４号公報特開２００３−２５１３２７号公報特開２００４−２９８８３１号公報特開平７−３１９５５号公報

しかしながら、汚染土壌を掘削して処理する方法（例えば、特許文献１参照）では、掘削のため土留壁や掘削した土壌の改良処理場所が必要であり、狭い場所での施工が困難でった。
汚染土壌を原位置で固化・不溶化する方法（例えば、特許文献５，６参照）は、遮水壁で汚染土壌を封じ込め、さらにセメント系固化材等により固化するが、産廃処理量の増大や原地盤の形状変更の問題点などがある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、簡単なシステムで汚染土壌を原位置で洗浄できるうえ、地盤形状をなるべく変更しないで、かつ短期間で低コストで汚染土壌を浄化することのできる汚染土壌の洗浄方法を提供することにある。

本発明の汚染土壌の洗浄方法は、請求項１に記載のように、ケーシングを地表から地中の目標深さまで挿入して先行削孔する工程と、先行削孔後、前記ケーシング内に、先端部に洗浄材噴射ノズル及び圧縮空気噴射ノズルを有するモニター機構を備えた洗浄管ロッドを前記洗浄材噴射ノズル及び圧縮空気噴射ノズルが前記ケーシングの先端より突出する深さまで建て込む工程と、前記洗浄管ロッドの建て込み後、前記ケーシングの頭部に備えているスイベルの超高圧洗浄材供給口から圧入される超高圧洗浄材を前記洗浄材噴射ノズルから、同時に前記ケーシングの頭部に備えているスイベルの圧縮空気供給口から圧入される圧縮空気を前記圧縮空気噴射ノズルからそれぞれ管半径方向へ連続的に高圧噴射させながら前記洗浄管ロッドを管軸回りに回転させることにより、前記洗浄管ロッドの先端部の周囲の汚染土壌を洗浄し、同時に前記先行削孔から地表面に噴出する土壌をその場で分離処理して前記ケーシングと前記洗浄管ロッドとの間の貫通隙間より地中に圧送して埋め戻す工程と、を含むことに特徴を有するものである。

上記構成の汚染土壌の洗浄方法によれば、高圧噴射する超高圧洗浄材と圧縮空気の旋回噴流で、その周囲の汚染土壌の洗浄を効率よく行えるうえ、地表面に噴出する土壌をその場で分離処理して地中に埋め戻すため、狭い場所で施工でき、短期間で安価に汚染土壌の浄化を行うことができる。

請求項１記載の汚染土壌の洗浄方法は、請求項２に記載のように、前記地表面に噴出する土壌は、前記先行削孔の内周と前記ケーシングの外周との間の隙間から地表面に噴出する構成を採用することができる。

本発明によれば、簡単なシステムで汚染土壌を原位置で洗浄できるうえ、地盤形状をなるべく変更しないで、かつ短期間で低コストで汚染土壌を浄化することのできるという効果を奏する。

本発明の好適な実施形態を図面に基づき説明する。図１（ａ）〜（ｆ）は本発明の汚染土壌の洗浄方法による作業工程順を示す説明図、図２は本発明の汚染土壌の洗浄方法に使用するケーシングの先端部及び洗浄管ロッドの先端部の拡大図、図３は図２におけるＥ−Ｅ線断面図、図４は図２におけるＦ−Ｆ線断面図である。

本発明の汚染土壌の洗浄方法の一実施例を図１（ａ）〜（ｆ）を参照して以下に説明する。図１の（ａ）はケーシングによる削孔工程図、（ｂ）洗浄管ロッドの建て込み工程図、（ｃ）は汚染土壌の高圧噴射洗浄工程図、（ｄ）は高圧噴射洗浄及び洗浄土砂の埋め戻し工程図、（ｅ）はケーシング・洗浄管ロッドの引き抜き工程図、（ｆ）はケーシング引き抜き後の穴埋め工程図である。以下、工程順に説明する。

（１）ケーシングによる先行削孔工程
図１（ａ）に示すように、地上にボーリングマシンＭを設置し、ケーシング（先導管）１による先行削孔１０を水又は泥水を循環しながら目的の削孔深度まで行う。即ち、ケーシング１の頭部（上端部）に接続されたスイベル２の水又は循環泥水供給口２ａに水又は循環泥水を供給し、ケーシング１のメタルクラウン３を装着したケーシング下部１ａから前記水又は循環泥水を吐出させ、ケーシング１を管軸回りに回転させながら下降させてメタルクラウン３で先行削孔することによりケーシング１を地中の所定の深さまで貫入する。

（２）洗浄管ロッドの建て込み工程
先行削孔後、図１（ｂ）に示すように、ケーシング１内に洗浄管ロッド４を所定の深さまで建て込む。ここで使用される洗浄管ロッド４は、例えば図２に示すごとき二重管ロッドからなり、図１（ｃ）に示すように、その頭部（上端部）には超高圧洗浄材供給口５ａと圧縮空気供給口５ｂを有するスイベル５と、洗浄管ロッド４を回転駆動するための電動回転機６とが上下に配して取り付けられ、電動回転機６の下側には洗浄土砂送入口７ａを有する洗浄土砂送入用スイベル７が取り付けられる。洗浄土砂送入口７ａはケーシング１と洗浄管ロッド４との間に形成される貫通隙間Ｓ（図２参照）の上端部と連通する。

洗浄管ロッド４の先端部（下端部）には、図２、図４に示すように、モニター機構８が接続される。モニター機構８はジェット通路８ａ及び圧縮空気通路８ｂを有し、そのジェット通路８ａの上端部はスイベル５の超高圧洗浄材供給口５ａと、圧縮空気通路８ｂの上端部はスイベル５の圧縮空気供給口５ｂとそれぞれ連通状態にあり、ジェット通路８ａの下端部には洗浄材噴射ノズル８ｃが、圧縮空気通路８ｂの下端部には圧縮空気噴射ノズル８ｄがそれぞれ設けられる。洗浄材噴射ノズル８ｃは、モニター機構８の外周面一部に径方向外向きに開口され、圧縮空気噴射ノズル８ｄは洗浄材噴射ノズル８ｃの周囲から径方向外向きに圧縮空気Ａを噴出するように形成されている。なお、洗浄材噴射ノズル８ｃと圧縮空気噴射ノズル８ｄは、モニター機構８の外周面一部に同心円状に設けるに代えて、モニター機構８の外周面に上下に並べて個別に設けるものであってもよい。

ケーシング１内に洗浄管ロッド４を建て込む所定の深さは、図２のように、洗浄管ロッド４の先端部（下端部）の洗浄材噴射ノズル８ｃ及び圧縮空気噴射ノズル８ｄがケーシング１の先端（下端）から下方へ突出する深さである。

（３）汚染土壌の高圧噴射洗浄工程
図１（ｃ）、図２に示すように、超高圧洗浄材Ｗを洗浄材噴射ノズル８ｃから連続的に高圧噴射させるとともに、圧縮空気Ａを圧縮空気噴射ノズル８ｄから噴射させるとともに、洗浄管ロッド４を電動回転機６で回転させることにより、高圧噴射する超高圧洗浄材Ｗと圧縮空気Ａの旋回噴流で、洗浄管ロッド４の先端部の周囲の汚染土壌の高圧噴射洗浄を開始する。超高圧洗浄材Ｗとしては、水、又は水とベントナイト（増粘剤）の混合液や、汚染土壌に対応した添加剤を混入した物等を使用する。

この高圧噴射洗浄と同時に、その高圧噴射洗浄に伴い土壌Ｂがケーシング１の外周と先行削孔１０の内周との間の隙間Ｇ内を地表面に向かって噴出され、この地表面に噴出した土壌Ｂは、同地表面上に設置されるかあるいはトラックに搭載された処理装置１１にサンドポンプＰ等で圧送される。処理装置１１は、マッドスクリーン１２、泥水浄化タンク１３、土砂タンク１４、洗浄土砂圧送ポンプ１５等を備える。マッドスクリーン１２はサンドポンプＰで圧送される土壌Ｂを篩って洗浄土砂圧送ポンプ１５で圧送できない位の粒子の大きい土砂と泥水に選り分けてその粒子の大きい土砂を土砂タンク１４に入れる一方、泥水を泥水浄化タンク１３に入れる。泥水浄化タンク１３は泥水を沈殿分離して浄化するための槽であって、撹拌機１６を内蔵する。泥水浄化タンク１３内の泥水の上澄みは吸着マット１７で油分等を除去して泥水タンク１８に貯留する。泥水タンク１８に貯留された上澄み液は薬品処理して廃棄するか、超高圧洗浄水として循環使用する。泥水浄化タンク１３内に沈殿分離した洗浄土砂Ｃは洗浄土砂圧送ポンプ１５で洗浄土砂送入口７ａに圧送され、ケーシング１と洗浄管ロッド４との間の貫通隙間Ｓを経て地中に埋め戻される。なお、ケーシング１と洗浄管ロッド４との間の貫通隙間Ｓを通って地中に埋め戻される洗浄土砂Ｃが洗浄材噴射ノズル８ｃからの超高圧洗浄材Ｗの噴流を遮るのを防止するために、図２、図３に示すように、防護カバー２０が洗浄管ロッド４に洗浄材噴射ノズル８ｃの上方を覆うように取り付けられている。

（４）高圧噴射洗浄及び洗浄土砂の埋め戻し工程
この高圧噴射洗浄と洗浄土砂の埋め戻し工程は、図１（ｄ）に示すように、洗浄管ロッド４を回転させてケーシング１と共に引上げることにより汚染土壌の高圧噴射洗浄を行うと同時に、地表面に噴出する土壌Ｂをその場で沈殿処理してなる洗浄土砂Ｃを直に圧送し埋め戻しながら目的範囲の汚染土壌の洗浄を行う。この時、ケーシング１は回転させても、回転させなくてもよい。

（５）ケーシング・洗浄管ロッドの引き抜き工程
所定の洗浄範囲２１を洗浄完了後は、図１（ｅ）に示すように、電動回転機６を取り外し、洗浄管ロッド４、ケーシング１の順に引き抜く。

（６）ケーシング引き抜き後の穴埋め工程
ケーシング１の引き抜き後は、図１（ｆ）に示すように、ケーシング１の引き抜きにより洗浄範囲２１の上方に生じる穴２２は、削孔残土等で穴埋めを行う。

上記実施例では、洗浄管ロッド４が二重管ロッドからなるが、その他に三重管ロッドあるいは三重管以上の多重管ロッドからなるものであってもよい。また洗浄材噴射ノズル８ｃは２個以上設けるものであってもよい。図２に示すように、ケーシング１の下端寄り部にはウイングビット２２を取り付けてもよい。

（ａ）〜（ｆ）は本発明の汚染土壌の洗浄方法による作業工程順を示す説明図である。本発明の汚染土壌の洗浄方法に使用するケーシングの先端部及び洗浄管ロッドの先端部の拡大図である。図２におけるＥ−Ｅ線断面図である。図２におけるＦ−Ｆ線断面図である。

符号の説明

１ケーシング
４洗浄管ロッド
５スイベル
５ａ超高圧洗浄材供給口
５ｂ圧縮空気供給口
８モニター機構
８ｃ洗浄材噴射ノズル
８ｄ圧縮空気噴射ノズル
１０先行削孔
Ｗ超高圧洗浄材
Ａ圧縮空気
Ｂ土壌
Ｓケーシングと洗浄管ロッドとの間の貫通隙間
Ｇケーシングの外周と先行削孔の内周との間の隙間

Claims

ケーシングを地表から地中の目標深さまで挿入して先行削孔する工程と、
先行削孔後、前記ケーシング内に、先端部に洗浄材噴射ノズル及び圧縮空気噴射ノズルを有するモニター機構を備えた洗浄管ロッドを前記洗浄材噴射ノズル及び圧縮空気噴射ノズルが前記ケーシングの先端より突出する深さまで建て込む工程と、
前記洗浄管ロッドの建て込み後、前記ケーシングの頭部に備えているスイベルの超高圧洗浄材供給口から圧入される超高圧洗浄材を前記洗浄材噴射ノズルから、同時に前記ケーシングの頭部に備えているスイベルの圧縮空気供給口から圧入される圧縮空気を前記圧縮空気噴射ノズルからそれぞれ管半径方向へ連続的に高圧噴射させながら前記洗浄管ロッドを管軸回りに回転させることにより、前記洗浄管ロッドの先端部の周囲の汚染土壌を洗浄し、同時に前記先行削孔から地表面に噴出する土壌をその場で分離処理して前記ケーシングと前記洗浄管ロッドとの間の貫通隙間より地中に圧送して埋め戻す工程と、
を含むことを特徴とする、汚染土壌の洗浄方法。
前記地表面に噴出する土壌は、前記先行削孔の内周と前記ケーシングの外周との間の隙間から地表面に噴出することを特徴とする、請求項１記載の汚染土壌の洗浄方法。