JP2011167596A - 地中油汚染部の浄化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】地中油汚染部を効果的に浄化可能な浄化法を提供する。
【解決手段】本発明による油分汚染部の浄化方法は、地下水位を地中油汚染部よりも低い位置まで下げて地中油汚染部を不飽和状態にする第１の作業Ａと、不飽和状態となった地中油汚染部に好気性菌を供給する第２の作業Ｂと、好気性菌に地中油汚染部の油分を分解させた後に地下水位を基準水位に戻す第３の作業Ｃと、からなる一連の作業を繰り返すことを特徴とする。上記第１の作業Ａと、第２の作業Ｂと、第３の作業Ｃと、第３の作業Ｃ後に地下水位を地中油汚染部よりも低い位置まで下げて地中油汚染部を不飽和状態にすることにより好気性菌によって地中油汚染部の油分を分解させる第４の作業と、を行うだけでもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は地中油汚染部を効果的に浄化可能な浄化方法に関する。

地中油汚染部に微生物を供給して地中油汚染部を浄化する技術が提案されている（例えば、特許文献１；２等参照）。特許文献１では、地下水を揚水して地下水位を地中油汚染部よりも下方の位置まで低下させて真菌類活性化処理を行う場合、汚染土壌に対して真菌類を注入することが開示されている。また、特許文献２では、地下水を揚水して地下水位を地中油汚染部よりも下方の位置まで低下させた後、微生物等を含む薬液を注入して地下水位を元に戻すことで薬液を地中油汚染部全体に行き渡らせた後、再び地下水位を低下させて地中油汚染部を通気層とすることで微生物を活性化させることが開示されている。

特開２００５−２７９４１５号公報 特開平９−２７６８３７号公報

しかしながら、特許文献１；２では、微生物を活性化させて油分を分解させることが開示されているが、１回の微生物活性化処理で分解されなかった油分が地下水面を漂うように残ってしまうことがあり、地中油汚染部を効果的に浄化できないという課題があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、地中油汚染部を効果的に浄化可能な浄化法を提供する。

本発明による地中油分汚染部の浄化方法は、地下水位を地中油汚染部よりも低い位置まで下げて地中油汚染部を不飽和状態にする第１の作業と、不飽和状態となった地中油汚染部に好気性菌を供給する第２の作業と、好気性菌に地中油汚染部の油分を分解させた後に地下水位を基準水位に戻す第３の作業と、からなる一連の作業を繰り返すことによって、地中油汚染部及び地中油汚染部の周辺における地下水位の状態が、基準水位の状態と基準水位よりも下がった地下水位位置の状態とに交互に繰り返されるので、基準水位と地下水位位置との間が、交互に、地中油汚染部の油分を好気性菌で分解するための通気層、及び、地下水面を漂うように残ってしまった油分の再付着層として機能し、地中油汚染部の油分を確実かつ効率的に減らすことができるようになるので、地中油汚染部に滞在していた油分の残存率を少なくでき、地中油汚染部を効果的に浄化できる。
本発明による地中油分汚染部の浄化方法は、地下水位を地中油汚染部よりも低い位置まで下げて地中油汚染部を不飽和状態にする第１の作業と、不飽和状態となった地中油汚染部に好気性菌を供給する第２の作業と、好気性菌に地中油汚染部の油分を分解させた後に地下水位を基準水位に戻す第３の作業と、第３の作業後に地下水位を地中油汚染部よりも低い位置まで下げて地中油汚染部を不飽和状態にすることにより好気性菌によって地中油汚染部の油分を分解させる第４の作業と、を行うので、第３の作業において、第１の作業で地中油汚染部よりも低い位置まで下がった地下水面に漂っていた油分が後に第４の作業により不飽和状態となる土壌に付着し、当該土壌に付着した油分が、当該第３の作業終了後の第４の作業中において、第２の作業で既に地中油汚染部に供給されていた好気性菌により分解されるため、地中油汚染部の油分を確実に減らすことができ、地中油汚染部に滞在していた油分の残存率を少なくできるので、地中油汚染部を効果的に浄化できる。
第４の作業後において、第３の作業と第４の作業とからなる一連の作業を１回以上行うので、第３の作業において、第１の作業で地中油汚染部よりも低い位置まで下がった地下水面に漂っていた油分が後に第４の作業により不飽和状態となる土壌に付着し、当該土壌に付着した油分が、当該第３の作業の終了後に第４の作業を行うことによって、第２の作業で既に地中油汚染部に供給されていた好気性菌により分解される機会が増えるため、地中油汚染部に滞在していた油分の残存率を少なくでき、地中油汚染部を効果的に浄化できる。

浄化方法の手順を示す図（実施形態１）。 浄化方法の手順を示す図（実施形態２）。 浄化方法の手順を示す図（実施形態３）。 浄化装置を示す図（実施形態１乃至３）。 浄化装置を示す図（実施形態４）。

実施形態１
図４を参照し、地中油汚染部１０を浄化するための浄化装置１を説明する。
浄化装置１は、揚水装置２と、水位計測装置３と、微生物供給装置４とを備える。
地中油汚染部１０は、例えば、機械工場のような建屋１１下の地中１２や廃棄物処分場跡のような更地下の地中１２において建屋１１から流出したＡ重油分や機械油分などの油分で汚染された領域である。

揚水装置２は、揚水ポンプ５と、揚水用井戸管６と、揚水ポンプ５と揚水用井戸管６とを連通可能に繋ぐ可撓性を有するホースのような連通管７とを備える。揚水用井戸管６と連通管７とにより揚水管が形成される。
揚水用井戸管６は、地表１３から不飽和帯（通気帯）１４、地中油汚染部１０を越えて飽和帯（帯水帯）１５まで届くように設置される。揚水用井戸管６の下部の飽和帯１５に位置する部分の周面には管の内外に貫通する貫通孔８を有する。即ち、揚水用井戸管６は、上端部を除いて地中１２に埋設され、貫通孔８を有した下部が飽和帯１５に設置される。尚、揚水用井戸管６は、例えば、地中油汚染部１０を貫通するように複数設けられるとともに、地中油汚染部１０の周辺において複数設けられる。
揚水用井戸管６の上端開口と連通管７の一端開口とが連通可能に繋がれ、かつ、連通管７の他端開口と揚水ポンプ５の吸入口とが連通可能に繋がれる。尚、揚水ポンプ５の吐出口と図外の貯留水槽とが連通管９で連通可能に繋がれ、貯留水槽に送られた地下水は残渣処理により油分が除去された後に放水される。
以上の構成の揚水装置２において、揚水ポンプ５を駆動することにより、地中油汚染部１０及び地中油汚染部１０の周辺における地下水が、貫通孔８、揚水用井戸管６、連通管７を経由して揚水され、これにより、地中油汚染部１０及び地中油汚染部１０の周辺における地下水の水位が基準水位（＝自然状態の地下水位）１６よりも下がった地下水位位置１７となる。

水位計測装置３は、地中油汚染部１０及び地中油汚染部１０の周辺における地下水位が地中油汚染部１０よりも低い位置まで下がったこと、及び、当該地下水位が基準水位１６に戻ったことを確認可能なように設置される。尚、地中油汚染部１０の位置はボーリング調査などで事前に調査しておき、水位計測装置３の検出部、及び、揚水用井戸管６の貫通孔８を有した下部を、地中油汚染部１０よりも下方に設置しておく。

微生物供給装置４は、微生物のうち酸素存在下で活性化により油分を分解し浄化する好気性菌３０（偏性好気性菌又は通性嫌気性菌）が投入された溶液を貯留する微生物貯留槽２１と、微生物貯留槽２１で貯留された好気性菌３０を含んだ溶液を地中油汚染部１０に圧送する圧送ポンプ２２と、微生物貯留槽２１の出口と圧送ポンプ２２の吸入口とを連通可能に繋ぐ連通管２３と、供給管２４とを備える。供給管２４は、一端が圧送ポンプ２２の吐出口と連通可能に繋がれ、他端開口２４ａが地中１２において地中油汚染部１０の上方に設置される。尚、微生物貯留槽２１内に好気性菌を含んだ溶液に好気性菌の栄養物質を混入したものを貯留して地中油汚染部１０に圧送してもよい。

図１を参照し、浄化装置１を用いた実施形態１による地中油汚染部１０の浄化方法を説明する。実施形態１では、以下に説明する、第１の作業Ａ、第２の作業Ｂ、第３の作業Ｃからなる一連の作業Ｘを繰り返し行う。一連の作業Ｘの繰り返し回数は、地中油汚染部１０の浄化具合に鑑みて決定する。

まず、地中油汚染部１０及び地中油汚染部１０の周辺における地下水位を地中油汚染部１０よりも低い位置まで下げて地中油汚染部１０を不飽和状態（通気層を有した状態）にする第１の作業Ａを行う。第１の作業Ａは、揚水ポンプ５を駆動して地下水を揚水し、水位計測装置３で地下水の水位を確認し、地下水位が地中油汚染部１０よりも低い位置まで下がったこと、即ち、地中油汚染部１０が不飽和状態となったことを確認する作業である。この作業により地中油汚染部１０が不飽和状態になるので、地中油汚染部１０の土壌の粒子間に通気層が形成され、次の作業で供給される好気性菌３０が酸素存在下となる地中油汚染部１０の土壌の粒子間に付着するので当該好気性菌３０によって油分の分解が可能な状態となる。

次に、不飽和状態となった地中油汚染部１０に好気性菌３０を含んだ溶液を投入することにより好気性菌３０を供給する第２の作業Ｂを行う。第２の作業Ｂは、第１の作業Ａの終了後、不飽和状態となった地中油汚染部１０に圧送ポンプ２２を駆動して好気性菌３０を供給する作業である。この第２の作業Ｂにより、好気性菌３０を含む溶液が供給管２４から下方に染み渡る過程において不飽和状態の地中油汚染部１０の土壌の粒子間に好気性菌３０が付着し、この好気性菌３０が油分を分解し浄化する。

次に、第２の作業Ｂの終了後、所定時間経過してから地中油汚染部１０の土壌を採取して油分含有率を調査して油分含有率が所定値Ａ以下になったことを確認したり、あるいは、第２の作業Ｂが終了してから所定期間経過するのを待った後に、後述する第３の作業Ｃを行う。即ち、第２の作業Ｂの終了後、油分含有率が所定値Ａ以下になったか、あるいは、第２の作業Ｂが終了してから所定期間経過したというような一定条件が成立した場合に、次の第３の作業Ｃを行う。
尚、第２の作業Ｂ中及び第２の作業Ｂの終了後は、地下水位が地中油汚染部１０よりも低い位置に維持されるように地下水位を水位計測装置３で確認しながら揚水ポンプ５の駆動及び停止を制御する。

そして、第２の作業Ｂの終了後、上述したような一定条件が成立したならば、地中油汚染部１０及び地中油汚染部１０の周辺における地下水位を基準水位１６に戻す第３の作業Ｃを行う。第３の作業Ｃは、上記一定条件の成立後、揚水ポンプ５の駆動を停止し、その後、地下水の水位が基準水位１６まで戻ったことを水位計測装置３で確認する作業である。この第３の作業Ｃにおいては、第１の作業Ａにより地中油汚染部１０よりも低い位置まで下がった地下水面に漂っていた油分が第１の作業Ａで不飽和状態となっていた土壌に付着し、当該土壌に付着した油分が、当該第３の作業Ｃの終了後の再度の第１の作業Ａ、第２の作業Ｂによって、好気性菌３０により分解されるので、地中油汚染部１０が浄化される。

このように、一連の作業Ｘを繰り返し行うことにより、地中油汚染部１０に滞在していた油分の残存率を少なくできる。即ち、１回目の一連の作業Ｘで分解されなかった油分が地下水面を漂うように残ってしまった場合でも、一連の作業Ｘを繰り返し行うことにより、地中油汚染部１０の油分を確実に減らすことができるようになる。

言い換えれば、地中油汚染部１０及び地中油汚染部１０の周辺における地下水位を、基準水位１６の状態と基準水位１６よりも下がった地下水位位置１７の状態とに交互に繰り返すことで、基準水位１６と地下水位位置１７との間が、交互に、地中油汚染部１０の油分を好気性菌３０で分解するための通気層、及び、地下水面を漂うように残ってしまった油分の再付着層として機能するので、地中油汚染部１０の油分を確実かつ効率的に減らすことができるようになる。よって、地中油汚染部１０に滞在していた油分の残存率を少なくでき、地中油汚染部１０を効果的に浄化できる。

実施形態１によれば、好気性菌３０が活動できるように地中油汚染部１０を不飽和状態とする第１の作業Ａと、不飽和状態となった地中油汚染部１０に好気性菌３０を供給する第２の作業Ｂと、第２の作業Ｂ後の一定条件成立後に、地下水位を基準水位１６に戻すことで地中油汚染部１０よりも低い位置まで下がった地下水面に漂っていた油分を後に不飽和状態となる土壌に付着させる第３の作業Ｃとからなる一連の作業Ｘを繰り返し行うので、地中油汚染部１０の油分を確実に減らすことができ、地中油汚染部１０に滞在していた油分の残存率を少なくできるので、地中油汚染部１０を効果的に浄化できる。また、実施形態１では、一連の作業Ｘ毎に、地中油汚染部１０に好気性菌３０を追加するので、好気性菌３０による油分の分解能力が高くなり、地中油汚染部１０をより効果的に浄化できる。

実施形態２
図２に示すように、地下水位を地中油汚染部１０よりも低い位置まで下げて地中油汚染部１０を不飽和状態にする第１の作業Ａと、不飽和状態となった地中油汚染部１０に好気性菌３０を供給する第２の作業Ｂと、第２の作業Ｂ後の上述した一定条件成立後に、地下水位を基準水位１６に戻す第３の作業Ｃと、第３の作業Ｃの終了後に地下水位を地中油汚染部１０よりも低い位置まで下げて地中油汚染部１０を不飽和状態にすることにより地中油汚染部１０の油分を分解させる第４の作業Ｄとを行うようにした。第１の作業Ａ、第２の作業Ｂ、第３の作業Ｃの各内容は実施形態１と同じである。

第４の作業Ｄは、第３の作業Ｃの終了後、揚水ポンプ５を駆動し、地下水の水位が地中油汚染部１０よりも低い位置まで下がったことを水位計測装置３で確認した後、地下水位が地中油汚染部１０よりも低い位置に維持されるように地下水位を水位計測装置３で確認しながら揚水ポンプ５の駆動及び停止を制御する作業である。

実施形態２によれば、第３の作業Ｃにおいて、第１の作業Ａで地中油汚染部１０よりも低い位置まで下がった地下水面に漂っていた油分が後に第４の作業Ｄにより不飽和状態となる土壌に付着するので、当該土壌に付着した油分が、当該第３の作業Ｃの終了後に第４の作業Ｄを行うことによって、第２の作業Ｂで地中油汚染部１０に既に供給されていた好気性菌３０により分解されるので、地中油汚染部１０が浄化される。よって、地中油汚染部１０の油分を確実に減らすことができ、地中油汚染部１０に滞在していた油分の残存率を少なくできるので、地中油汚染部１０を効果的に浄化できる。

実施形態３
実施形態２における第４の作業Ｄの終了後において、第３の作業Ｃと第４の作業Ｄとからなる一連の作業Ｙを１回以上行うようにした。

実施形態３によれば、第３の作業Ｃにおいて、第１の作業Ａで地中油汚染部１０よりも低い位置まで下がった地下水面に漂っていた油分が後に第４の作業Ｄにより不飽和状態となる土壌に付着し、当該土壌に付着した油分が、当該第３の作業Ｃの終了後に第４の作業Ｄを行うことによって、第２の作業Ｂで既に地中油汚染部１０に供給されていた好気性菌３０により分解される機会が増える。よって、地中油汚染部１０に滞在していた油分の残存率を少なくできるので、地中油汚染部１０を効果的に浄化できる。

実施形態４
揚水用井戸管６と連通管７とにより構成された揚水管の代わりに、図５に示すように、建屋１１下に水平に設置された揚水管６０を用いてもよい。この場合、揚水用井戸管６のように建屋１１内から建屋１１下に延長するように設置しなくても良くなるので、建屋１１内から作業を行えない場合に好適である。
建屋１１下に水平に揚水管６０を設置する方法を説明する。まず、自由曲線掘削機を用いて、建屋１１より離れた地上位置から建屋１１下で水平に延長する孔を掘削する。そして、この掘削した孔内に揚水管６０を挿入して揚水管６０を建屋１１下に水平に設置し、地上に引き出された揚水管６０の一端を揚水ポンプ５に繋げる。
揚水管６０は、地中油汚染部１０の下に位置する飽和帯１５を水平に横切るように設置され、水平に設置された部分には複数の有孔部８０が設けられる。有孔部８０は、管の内外に貫通する貫通孔８を複数備えた構成である。尚、図５では、１本の管より成る揚水管６０の水平に設置された部分に所定間隔を隔てて複数の有孔部８０を備えた構成を示しているが、この構成では、揚水ポンプ５から離れた位置にある有孔部８０では揚水力が弱くなる恐れがある。そこで、揚水管６０として、各管で個別に揚水可能な多重管構成、あるいは、多数管構成のものを用い、各管に個別に有孔部８０を設け、これら各有孔部８０が揚水管６０の水平に設置された部分に所定間隔を隔てて配置された構成とすることが好ましい。
図示しないが、自由曲線掘削機とは、ロッド部と、ロッド部の先端に設けられた掘削ビットと、ロッド部を前後動させたり回転させたりするための駆動装置とを備え、掘削ビットは、先端に、中実の円柱の一端開口部が斜めに切り落とされたような楕円傾斜面を備え、楕円傾斜面に図外の削岩チップを有した構成である。地盤を斜めに掘削する場合には、ロッド部を回転させて掘削ビットを回転させながら掘削ビットを推進させる。掘削ビットの推進方向を変える場合は、ロッド部を回転させないで、ロッド部を推進させ、掘削ビットの楕円傾斜面に土圧が作用するようにすることで、掘削ビットの推進方向を変える。これにより、掘削ビットを水平方向に移動させることができるので、建屋１１下で水平に延長する掘削孔を形成できる。
尚、供給管２４も同様に建屋１１下に水平に設置するようにしてもよい。

上記では、揚水ポンプ５の駆動を停止することにより第３の作業Ｃを行う例を示したが、第３の作業Ｃは、揚水ポンプ５を逆転駆動することで強制的に水を飽和帯１５に注入して地下水位を基準水位１６に戻すことにより行ってもよい。

１ 浄化装置、１０ 地中油汚染部、１６ 基準水位、３０ 好気性菌、
Ａ 第１の作業、Ｂ 第２の作業、Ｃ 第３の作業、Ｄ 第４の作業、
Ｘ 一連の作業、Ｙ 一連の作業。

Claims (3)

1. 地下水位を地中油汚染部よりも低い位置まで下げて地中油汚染部を不飽和状態にする第１の作業と、
   不飽和状態となった地中油汚染部に好気性菌を供給する第２の作業と、
   好気性菌に地中油汚染部の油分を分解させた後に地下水位を基準水位に戻す第３の作業と、からなる一連の作業を繰り返すことを特徴とする地中油汚染部の浄化方法。
2. 地下水位を地中油汚染部よりも低い位置まで下げて地中油汚染部を不飽和状態にする第１の作業と、
   不飽和状態となった地中油汚染部に好気性菌を供給する第２の作業と、
   好気性菌に地中油汚染部の油分を分解させた後に地下水位を基準水位に戻す第３の作業と、
   第３の作業後に地下水位を地中油汚染部よりも低い位置まで下げて地中油汚染部を不飽和状態にすることにより好気性菌によって地中油汚染部の油分を分解させる第４の作業と、を行うことを特徴とする地中油汚染部の浄化方法。
3. 第４の作業後において、第３の作業と第４の作業とからなる一連の作業を１回以上行うことを特徴とする請求項２に記載の地中油汚染部の浄化方法。

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