JP2013536058A - 土壌ブロックの分離および除染を行うシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

少なくとも１つの汚染物質を含む土壌ブロック（１）を分離および除染することであって、第１の排水管のアレイ（１１）が土壌ブロック内で実質的に鉛直方向に配置され、第１の連結体のアレイ（１３）が第１の排水管のアレイの排水管に連結される。連結体の第１のアレイは、選択的に気体および／または流体の抽出システム（１０）あるいは非汚染流体注入システム（１０）に連結される。

Description

本発明は、土壌の分離除染に関する。

土壌ブロックは、様々な理由により１つまたは複数の汚染物質を含んでいる。この汚染は、例えば、土壌の物理化学的性質によって生じるか、または土壌が汚染物質と接触することにより汚染されたことによって生じる可能性がある。

本明細書では、あらゆる種類の汚染物質について検討する。非制限的な例として、汚染物質は放射性重金属（例えば、ウラン、プルトニウム）もしくは非放射性重金属（例えば、鉛）、炭化水素、またはその他の汚染物質であってもよい。

土壌ブロックが汚染された場合、その悪影響を低減させ汚染物質の拡散を制限するための従来の方法としては、静的な封じ込め、例えば適切な障壁を使用する方法がある。汚染は現場に残るので、ある程度厳しい予防措置を講じる必要がある。このような予防措置では、汚染土壌ブロックを囲む安全地帯を明確に定めることまで行う場合がある。

実施可能ならば、汚染土壌ブロックを除去してこの目的のために指定された安全な格納空間内に配置してもよい。しかし、土壌ブロックを輸送し、格納空間内に維持するコストは複雑で高額である。さらに、格納空間は限られる。

したがって、土壌ブロックをその場で分離し除染することが可能であることが好ましい。それによって、実際、ある程度、汚染土壌ブロックの周囲を復元することができ、土壌ブロックを安全な格納空間まで輸送しそこに維持することに係わる問題が解消される。

本発明は、そのような分離除染解決策を提案する。

この目的のために、本発明は、少なくとも１つの汚染物質を含む土壌ブロックの分離および除染を行うシステムを提案する。このシステムは、
土壌ブロック内で実質的に鉛直方向に配置された第１の排水管網と、
第１の排水管網の排水管に連結された第１の連結体網と、
気体および／または流体吸引システムと、
非汚染流体を注入するシステムと、
第１の連結体網を選択的に吸引システムまたは注入システムに連結する手段とを備えている。

吸引手段および注入手段を選択的に使用することは、排水管および捕集材を使用し、必要に応じて、汚染流体を土壌ブロックから抽出するかまたは非汚染流体を土壌ブロックに導入することが可能であることを意味する。この機構は、吸引の結果として実現される動的な封じ込めを使用して土壌ブロックを分離するのを可能にする。この機構はまた、汚染物質を抽出することによって土壌ブロックを現場で除染するのを可能にする。一連の注入工程および吸引工程は、除染がほぼ完全になるように土壌ブロックに漸次スクラビングを施すのを可能にする。

「第１の」という用語を使用して排水管網および連結体網を修飾することを、複数の排水管網および複数の連結体網を使用することを必然的に暗示するものと解釈してはならない。第１の排水管網および第１の連結体網は唯一の排水管網および唯一の連結体網であってもよい。ただし、２つの排水管網および２つの連結体網またはそれよりも多くの排水管網およびそれよりも多くの連結体網を使用することも同様に考えられる。

「気体および／または流体」と言う場合、これは、液体をまったくまたはほとんど含まない気体（空気または他の何らかの気体）、気体をまったくまたはほとんど含まない液体（水または他の何らかの液体）、あるいは気体と液体の混合物であってもよい。

考えられるすべての方法で組み合わせることのできる有利な実施形態によれば、
システムは、土壌ブロック内で実質的に鉛直方向にかつ第１の排水管網の排水管と実質的に交互に配置された第２の排水管網と、第２の排水管網の排水管に連結され、吸引システムおよび／または注入システムに連結することのできる第２の連結体網とをさらに備える。このように排水管網と連結体網が重複しているため、土壌ブロック内に存在する汚染物質の除去を向上させることのできる流体の循環を生じさせることが可能である。第１の連結体網は、例えば、第２の連結体網が注入システムに連結されている間、吸引システムに連結されてもよい（逆の場合についても同様である）、
システムは、第２の連結体網を選択的に吸引システムまたは注入システムに連結する手段をさらに備える。このように、２組の連結体網は対称的に動作してもよい、
気体および／または流体吸引システムは、少なくとも一時的に気体のみを吸引し、流体が吸引されていないときでも土壌ブロックを減圧状態に維持しておくことができる。このことは、さらに、流体が循環していないときでも土壌ブロックを動的に封じ込めることによって分離を維持することに寄与する、
吸引システムおよび注入システムは、第１の連結体網と第２の連結体網のうちの一方が吸引システムに連結され、一方、第１の連結体網と第２の連結体網のうちの他方が注入システムに連結されている場合において、非汚染流体を注入することによって生じる圧力が気体および／または流体の吸引によって生じる減圧よりも低くなるように設計される。したがって、注入によって圧力が加えられるにもかかわらず、なおも汚染物質を地表に取り出すことができる、
気体および／または流体吸引システムは、土壌ブロックの外側あるいは土壌ブロックの内側、例えば第１の排水管網および／または第２の排水管網の排水管内に位置する。吸引システムの一部を土壌ブロックの外部に位置させ、一部を土壌ブロックの内部に位置させることも同様に可能である。同じことが、場合によっては、非汚染流体を注入するシステムにも当てはまる、
土壌ブロックの上には、事前に存在するかあるいはシステムの構築時に設置される盛土が位置し、第１の連結体網および／または第２の連結体網の連結体は、盛土内に実質的に水平方向に配置され、
実質的に気密でかつ水密の膜が、存在する可能性のある任意の盛土および／または土壌ブロックを覆っている。これによって、減圧が向上し、存在する可能性のある任意の盛土および土壌ブロックに雨水が浸入するのが妨げられる、
注入システムは、汚染物質遮断物質を注入することもできる。この場合、土壌ブロック内に捕集された汚染物質が非汚染土壌に浸み込むことができなくなる、
遮断物質はアパタイトを含む。このような物質は、土壌除染において、特に汚染が重金属、場合によっては放射性重金属による汚染であるときに特に有効であると考えられ、
システムは、吸引システムの出口の所に、除去された流体を処理して流体から汚染物質の少なくとも一部を抽出する処理デバイスをさらに備える。この手段は、除去された流体を除染するのを可能にする、
処理デバイスは、アパタイトを含むフィルタを備える。そのような処理は、特に汚染が重金属、場合によっては放射性重金属による汚染である場合に、除去された流体を非常に効果的に除染することができる、
アパタイトは、魚の骨または軟骨のような魚の一部から得られる。この形態のアパタイトは、特に除染に関して良好な結果を生じさせる、
注入システムは、処理デバイスの出口に連結され、それによって、流体の少なくとも一部を再循環させることができる。この場合、流体の使用が最適化され、かつ／あるいは
注入システムは、非汚染流体だけでなく、汚染物質を土壌ブロックの物質から分離させるか、または汚染物質が土壌ブロック内でより容易に移動できるようにすることが可能な少なくとも１つの添加剤を注入することができる。これによって、土壌ブロックに結合されたかまたは土壌ブロック内で静止している汚染物質のあらゆる粒子を除去することができ、したがって、除染がさらに向上する。

本発明の他の態様は、上述のようなシステムを使用して少なくとも１つの汚染物質を含む土壌ブロックを分離し除染する方法を提案しており、第１の排水管網が土壌ブロック内で実質的に鉛直方向に配置され、第１の連結体網が第１の排水管網の排水管に連結される。この方法によれば、第１の連結体網は、気体および／または流体吸引システムあるいは非汚染流体を注入するシステムに選択的に連結される。

この方法は有利には、システムに関して上記に列挙した手段のすべてまたはいくつかに対応する任意のステップを含む。

本発明の他の特定の特徴および利点は、添付の図面を参照する非制限的な例示的な実施形態についての以下の説明から明らかになろう。

本発明の有利な一実施形態を示す概略図である。 ２つの排水管網と２つの捕集材網の有利な一相互作用を示す概略図である。 図２の工程の詳細（この詳細は参照符号ＩＩＩによって識別されている）を示す概略図である。 流体が吸引システムから出るときの流体の有利な一処理を示す概略図である。

本発明のシステムの目的は、冒頭に指摘したようにあらゆる種類の汚染物質であってよい少なくとも１つの汚染物質を含む土壌ブロックを分離し除染することである。

以下において特に指摘がない限り（特に注入システムの付加や排水管に直接連結された連結体の使用などに関して）、そのようなシステムは、欧州特許第１０７５５７０号に記載されたシステムの部材のすべてまたはいくつかを再び採用するものであってもよい。欧州特許第１０７５５７０号のシステムは、液体を含んだ地面の領域を分離し除染するのではなく、その領域を乾燥させることのみを目的としかつ乾燥させるようにのみ設計されたものであることに留意されたい。

図１は、考えられるあらゆる種類の土壌の塊であってもよい土壌ブロック１を分離し除染するのに使用できるシステムの非制限的な一例を示す。土壌ブロック１は、土壌のより広範囲な部分２の汚染された小部分を表すものであってもよい。

土壌ブロック１の上には、有利には、事前に存在するかあるいはシステムの構築時に設置されうる盛土３が位置している。この盛土３は、有利には、少なくとも土壌ブロック１上に設置されるときには汚染物質を含んでいない。

図１の例では、土壌ブロック１内に、２つの排水管網１１、１２が実質的に鉛直方向に配置されている。これらの鉛直排水管は、土壌ブロック１内に位置する部分にオリフィスを有しており、それによって、土壌ブロック１内に存在する流体（液体または気体を意味する）がこれらの排水管に進入でき、また、排水管から出ることができる。鉛直排水管は一例で内径が例えば５０ｍｍ程度である有孔プラスチックチューブであってもよい。あるいは、鉛直排水管は、多孔質チューブであってもよい。もちろん、他の代替形態も考えられる。

２つの排水管網の排水管は有利には交互に配置されており、それによって、流体は、図２を参照して以下に説明するように２つの排水管網間を循環することができる。例えば排水管同士の間の間隔が１メートルから数メートルの間である方形のメッシュを使用してもよい。

これらの排水管は、この目的に合ったドリルおよび／またはタップを使用して土壌ブロック１内に設置されていてもよい。

これらの排水管の上端部は、有利には、盛土内に位置している。

図１には２つの異なる排水管網１１、１２が示されているが、本発明の範囲内でこれらの排水管網の１つのみを使用してもよいことに留意されたい。

図１は、それぞれ排水管網１１、１２に連結された２つの連結体網１３、１４も示している。連結体１３は、考えられる任意の方法で排水管１１に連結されている。同様に、連結体１４は排水管１２に連結されている。連結体網および排水管網の連結体と排水管とが直接連結されているので、汚染された流体が、排水管と連結体との間を循環するときに盛土３を汚染することができなくなる。

図１の例では、連結体網１３、１４は、盛土３内で実質的に水平方向に配置されている。あるいは、これらの連結体網の一方または両方は、水平以外の方向に配置されてもよい。同様に、連結体網は盛土３内ではなく、例えば、土壌ブロック１内または場合によっては土壌ブロック１の上方に位置してもよい。

本発明が単一の排水管網（例えば排水管１１）を使用するとき、対応する連結体網（例えば、連結体１３）のみが使用される。

システムは、気体および／または流体を吸引するシステムと、非汚染流体を注入するシステムとをさらに備えている。これらの２つのシステムは、例えば、土壌ブロック１の外部に位置してもよいし、存在する可能性のある任意の盛土３の外部に位置してもよい。あるいは、これらのシステムの一方または両方が土壌ブロック１内に位置してもよい。一例として、気体および／または流体吸引システムは、部分的に、排水管１１および／または１２内に位置してもよい。

図１では、２つのシステムすなわち吸引システムおよび注入システムは、各排水管網および関連の各連結体網に関して、２つの機能を選択的に実施することのできる単一のシステム１０の一部を形成するものであるように示されている。あるいは、吸引システムおよび注入システムは物理的に異なるシステムで構成されていてもよい。

さらに、図１のシステム１０は、それぞれ排水管網および関連の連結体網に連通する別個の２つのデバイスを備えている。必要に応じて、デバイス１０_１を用いて連結体１３および排水管１１に関して吸引および注入を行ってもよく、一方、必要に応じて、デバイス１０_２を用いて連結体１４および排水管１２に関して吸引および注入を行ってもよい。あるいは、システム１０は、２つの異なるデバイス１０_１および１０_２ではなく、２つの排水管網および関連する連結体網と一度に連通するのに使用される単一のデバイスから成ってもよい。

連結体網１３は、気体および／または流体吸引システムあるいは非汚染流体を注入するシステムのいずれかに選択的に連結されている。すなわち、連結体網１３は、必要に応じ、吸引システムの作用により土壌ブロック１から気体および／または流体を排出してもよいし、あるいは、注入システムの作用により非汚染流体を土壌ブロック１に注入してもよい。この目的のために、連結体網１３と気体および／または流体吸引システムおよび／または非汚染流体を注入するシステムとの連結部が、例えば土壌ブロック１の外部および盛土３の外部に設けられてもよい。

注入と吸引は、任意の手段を使用して選択することができる。一例として、連結体網１３と吸引システムまたは注入システムとの連結は、望ましい機能（注入または吸引）を作動させるときにのみ行われてもよい。あるいは、連結体網１３と吸引注入システムとが取外し不能に（永続的に）連結されてもよい。この場合、切替器を使用し、必要に応じて注入または吸引を作動させてもよい。逆止弁、弁、または一方弁のシステムによって、選択されていない機能を禁止することを可能にしてもよい。例えば、膜４を通過した連結体１３を吸引システムまたは注入システムに連結し、一組の自動弁が、選択されない機能を分離し、選択された機能を連結することができる。

注入と吸引の選択は、手動で行われてもよいし自動的に行われてもよい。選択は、例えば周期的といった、所定の時点でトリガする、あるいは、ある事象が起こったときにトリガすることができ、これらの事象は、例えば吸引された流体の量の監視および／または吸引された流体中の汚染レベルの監視に関連付けられていてもよい。

一例として、所定の時点において、吸引された流体の量が閾値よりも少なくなった（あるいは閾値よりも低くなり始める低下率を示した）場合、例えば設定された時間の長さの注入モードに切り替わる。別の非制限的な例によれば、所定の時点において、吸引された流体に存在する汚染物質の量が閾値よりも少なくなった（あるいは閾値よりも低くなり始める低下率を示した）場合、例えば設定された時間の長さの注入モードに切り替わる。

気体および／または流体吸引システムに連結体網１３が連結されている場合、このシステムは、盛土３および土壌ブロック１から所定の体積または流量の気体および／または流体を吸引システムに吸引する。この流体は、水または他の何らかの種類の不特定の液体、あるいは場合によっては何らかの不特定の気体であってもよい。この気体（複数種の場合あり）は、空気または他の何らかの種類の気体あるいは不特定の気体の組み合わせであってもよい。例えば、吸引システムは、例えば欧州特許第１０７５５７０号に記載されたような適切なポンプを備えてもよい。

吸引システムは、有利には、吸引される気体（例えば空気）の体積または流量によって、土壌ブロック１および存在しうる任意の盛土３に少なくとも０．１バールの減圧（すなわち、大気圧に対する圧力差）が生じるように設けられている。この減圧の作用のもと、矢印８によって示すように土壌２に存在する流体が土壌ブロック１の方へ引かれる傾向となる。土壌ブロック１内では、流体が排水管網１１を通じて盛土３の方へ上昇する傾向となる。

吸引システムで連結体網１３を介して流体を吸引することで、土壌ブロック１に存在する流体の捕集量および垂直排水管１１内の上昇量を増大することできる。このように吸引された流体は、土壌ブロック１から除去可能である。

上述の吸引により次のことが可能となる：流体を地表まで吸引してそこで除去することによって、土壌ブロック１に含まれる汚染物質が土壌２に浸み込むのが防止されるので、非常に魅力的な形態の分離を実現する。そのような動的な封込めは、さらに、土壌ブロック１の周りに静的な障壁を設けることを不要にする。上述の例において、吸引システムは連結体網１３に連結された単一のデバイスである。代替として複数のデバイスを使用してもよい。一例として、デバイス１０_１は、連結体網１３を通じて流体のみを吸引することができ、一方、別のデバイスは例えば盛土内に水平に配置された別の管を通じた気体（例えば空気）の吸引専用に使用されてもよい。この管は、汚染流体に接触しないので、盛土内の空気の吸引を向上させることのできるオリフィスを備えていてもよい。

別の代替形態によれば、吸引システムは、２種類の吸引の両方を一度に実施するのではなく一方のみを実施することができる。例えば、吸引システムは、流体（例えば水）のみを吸引してもよいし、あるいは気体（例えば空気）のみを吸引してもよい。

注入システムは、非汚染流体を直接内部に格納するかまたは図１に矢印６によって表される入口から非汚染流体を受け取るため、利用可能な非汚染流体の供給を含んでいてもよい。連結体網１３が注入システムに連結されている場合、注入システムは、所定の体積または流量の非汚染流体を連結体１３に注入する。この流体は、水または任意の他の種類の液体、あるいは場合によっては任意の気体であってもよい。この流体としては、有利には、吸引システムが場合によっては他の流体も吸引できるにもかかわらず、吸引システムによって吸引できる流体が選択される。一例として、吸引システムは、注入された流体を吸引し、また、あらゆる注入とは無関係に土壌ブロック１内に存在する残留水も吸引するように設計されてもよい。

注入の圧力の作用の下、注入された流体は連結体網１３に進入し、関連の垂直排水管網１１内を下降する。流体は、そうする際に、排水管１１を介して土壌ブロック１に進入する。こうして、土壌ブロック１に非汚染流体が取り込まれる。

注入システムと吸引システムを交互に作動させることによって非汚染流体を注入するとともに気体および／または流体を吸引することにより、土壌ブロック１を漸次浄化することができる。具体的には、注入された流体に土壌ブロック１内に存在する汚染物質が取り込まれ、次いで流体が吸引されるにつれ、吸引される流体と一緒に汚染物質の少なくとも一部が除去される。

土壌ブロック１に導入されこの土壌ブロック１から除去される流体の量が注入および吸引ステップのあいだ正確に調節されるので、土壌ブロック１のそのような除染は特に適切に制御される。

流体を連結体１３を介して鉛直排水管１１に注入することによって土壌ブロック１の除染における注入の役割が実行されるだけでなく、特に土壌の比較的大きな粒子がこれらの排水管に入り込んだ場合、排水管が洗浄され障害物が除去されることに留意されたい。したがって、排水管を洗浄するかまたは場合によっては交換するために土壌ブロックから取り出すことが回避される。

鉛直排水管網１２に関連する連結体網１４は、鉛直排水管網１１に関連する連結体網１３と同様に動作してもよい。したがって、鉛直排水管網に関連付けられた連結体網が、選択的に吸引システムまたは注入システム（図１のデバイス１０_２）に連結されてもよい。

したがって、ある時点において、非汚染流体が連結体網１４に注入されるとともに連結体網１３が気体および／または流体の吸引を受ける（この逆も可能である）ように、吸引システムおよび注入システムを使用すると有利であることがある。

この状況は、図２および図３において、排水管１１、１２が土壌ブロック１内で交互に配置される構成に示されている。

連結体網１４に注入された非汚染流体は、矢印１５によって示すように、対応する排水管１２内を下降することによって土壌ブロック１に進入する。それにより流体は排水管１２と隣接する排水管１１との間を循環する。注入された流体がその経路において土壌ブロック１に接触すると、流体に汚染物質が取り込まれる。したがって、排水管１１に接近する流体は汚染物質を含んでいる。連結体網１３内の複合吸引の作用の下、この汚染流体が排水管１１によって捕集され吸引システムに取り出される。したがって、土壌ブロック１内の汚染物質の量は減少する。

有利には、非汚染流体を連結体網１３に注入することによって生じる圧力は、連結体網１４を通じて気体および／または流体を吸引することによって生じる減圧よりも低い圧力、例えば少なくとも０．１バールが選択される。このように、流体は、鉛直排水管１１内で確実に上昇を継続し、土壌ブロック１の動的な封じ込めが確実に実現される。

動作モード（注入および／または吸引）を選択することができるので、他の時点で、両方の連結体網１３、１４を通じて気体および／または流体を同時に吸引させるよう考案することが可能である。このような吸引は特に有効である。例えば、土壌ブロック１にすでに流体（例えば水）が取り込まれているときに流体をさらに注入する必要なしにこの吸引を使用することができる。

他の時点で、両方の連結体網１３、１４を通じて同時に流体を注入させることを考えることも可能である。

吸引または注入の２つの動作モードを切り替える可能性なしに連結体網１４を吸引または注入のいずれかとしつつ、連結体網の１つを吸引システムまたは注入システムに選択的に連結する能力を連結体網１３に使用できることにも留意されたい。

当業者には明らかなように、本発明の文脈内で他の構成も考えられる。一例として、連結体網および排水管網の数、分散配置、および形状は、上述の数、分散配置、および形状と異なっていてもよい。

有利な一実施形態において、盛土３（あるいは盛土がない場合には土壌ブロック１自体）は、実質的に気密でかつ水密の膜４によって覆われる。膜４はまた、場合によっては、注入システムによって土壌ブロック１に注入された流体が盛土３に進入する場合にそなえ、この流体を浸透させない。同様に、膜４はまた、場合によっては、吸引システムによって吸引された流体を浸透させない。

膜４は例えば、ゴムまたは他の何らかの材料で作られた強い膜である。この膜４の周囲は、有利には、土壌ブロック１の周囲の土壌２に掘られた溝９を用いて密閉されている。この溝９には、例えば、水および／またはシーラントもしくはベントナイトスラリなどのシーリング材が充填されている。この場合、膜４の周縁部を溝９に浸漬させてもよい。

膜４を使用することにより、吸引システムの作用の下での減圧の実現が加速され向上する。膜４はまた、存在しうる任意の盛土３および土壌ブロック１に雨水が浸入するのを妨げ、また、制御されない他の自然現象から盛土３および土壌ブロック１を保護する。したがって、土壌ブロック１内に存在する水または流体の量を十分に調節することができる。

膜４が使用される場合、連結体網１３および／または１４間の連結部は、有利には、この膜によってもたらされる利点ができるだけ失われないように空気および水を浸透させないように膜４を貫通する。

土壌ブロック１から除去された汚染水は、汚染水が含む汚染物質の少なくとも１つの一部が汚染水から抽出されるように処理されてもよい。この目的のために、除去された流体を処理するデバイス５を吸引システム１０の出口側、例えば吸引システム１０の表面に位置させてもよい。この処理デバイスは、例えば、抽出すべき汚染物質に適したフィルタを備えてもよい。そのようなフィルタは従来のフィルタであってもよい。

有利には、使用されるフィルタは、アパタイトまたは同様の物質を含んでもよい。アパタイトが非常に変化しやすい組成を有するヘキサゴナルホスフェートを示すことを想起されたい。アパタイトの種は特に、クロロアパタイトＣａ５（ＰＯ４）３Ｃｌ、フルオロアパタイトＣａ５（ＰＯ４）３Ｆ、およびヒドロキシルアパタイトＣａ５（ＰＯ４）３（ＯＨ）を含む。アパタイトは、放射性重金属（例えば、ウラン、プルトニウム）であるか、それとも非放射性重金属（例えば、鉛）であるかにかかわらず、重金属のような特定の汚染物質のイオンを捕集することによって作用する。この捕集によって、汚染物質を極めて長い期間にわたって捕集することのできる非常に安定したマトリックスが形成される。

アパタイトはフィルタにおいて合成形態で使用することがあるが、例えば魚の骨または軟骨のような魚の一部から得られる自然形態のアパタイトが好ましく、自然形態のアパタイトの性能は、除染の状況で特に有利な場合がある。このような魚の一部は、さらなる処理なしに使用されても、あるいは例えば砕くかまたはすりつぶして（クラッシングまたはグラインディングにより）粉末にすることによって構造を修正した後に使用されてもよい。

フィルタは、例えば、アパタイトを含んだ、吸引された流体が通過する１つまたは複数のカートリッジを備えてもよい。このように濾過された流体では、その汚染物質の少なくとも一部が除去されている（図１の矢印７）。

処理デバイス５から出た少なくとも部分的に除染された流体は、その後、他の目的に使用されてもよい。有利には、この流体を土壌ブロック１に注入することによって少なくとも部分的に再循環（リサイクル）させてもよい。その目的のために、注入システムが処理デバイス５の出口に連結されていてもよく（この場合、矢印７は矢印６に繋がる）、場合によっては、注入システムと処理デバイス５との間に中間手段を位置させてもよい。このことによって、さらに、システムを動作させるのに必要な流体の量が制限され、流体格納工程および流体輸送工程が経済的に使用される。流体の濾過を繰り返し、その後一連の注入工程および吸引工程を実施することによって、土壌ブロック１内の残留流体が完全に除染されるようにすることも可能になる。

図４は、吸引システムの出口側で実施することのできる工程の詳細で非制限的な例を示す。

参照符号１６は、吸引システムの一部を形成することのできる気体（例えば空気）および流体（例えば水）ポンプを表す。このポンプ１６は例えば、上述の連結体網１３および／または連結体網１４に連結される。

ポンプ１６の出口側で得られた気体および流体は次いで、バッファ槽１７に送られる。この槽は、液体を格納し、気体を除去するのを可能にする。この段階での流体の清浄度を評価するようにバッファ槽１７に計器１８を結合してもよい。計器１８によって行われる測定は、考えられる任意の種類の測定であってもよい。この測定は例えば、流体中の汚染物質の濃度などを測定することを含んでもよい。放射性汚染物質の場合はしたがって放射線センサを検討してもよい。その場合、この測定値を、場合によっては、例えばさらにフィルタ２１の出口側で得られた測定値と比較し、システムの有効性を検査してもよい。

例えば、フィルタ２１の能力および／または有効性を考慮するように、フィルタ２１に流入する流体の流量を調節するための調節弁１９がバッファ槽１７の出口側に位置している。

例えば、流体がフィルタ２１に流入する前の流体の清浄度に関係するより詳細な分析ができるように、有利には、流体のサンプル２０が抽出されてもよい。

フィルタ２１は、例えば、上述のようにアパタイトを含むフィルタである。必要に応じて複数のフィルタ２１を並列または直列に取り付けて、濾過の処理能力および／または効率を向上させてもよい。

フィルタ２１の作用の下で少なくとも部分的に除染された流体は、次いで、新しい捕集バッファ槽２２に導入される。

この段階での流体の清浄度を評価するために、この槽に計器２３が結合されていてもよい。得られる測定値は、計器１８によって得られる測定値に類似した値であってもよい。これにより、場合によってはフィルタ２１の上流側で得られた測定値と比較することによって、濾過が有効であったかどうかおよび／またはフィルタ２１もしくは一方のフィルタ２１を洗浄または場合によっては交換する必要があるかどうかを判定することが可能となる。例えば、このフィルタに存在するアパタイトが汚染物質で飽和してもはや更なる汚染物質イオンを捕捉できないときには、フィルタの交換を計画する必要がある。

流体ポンプ２４が、バッファ槽２２に含まれる流体を捕集し、図４に示す例では３つの別個の経路へと開口する枝部に送る。切替器２５または他の何らかの形態の経路指定デバイスによって、ポンプ２４から供給された流体を３つの経路のうちの１つと選択的に連通させてもよい。特定の経路の選択は、計器２４によって、場合によっては計器１８と組合せて得られた測定値に応じて行われてもよい。

上部経路２６は、フィルタ２１を通過して戻る。例えば、計器２４によって測定され場合によっては計器１８によって得られた測定値と比較された流体の清浄度が例えば適切な閾値に対して低過ぎるとみなされる場合に、この経路が選択されてもよい。

中間経路２７は、除染された流体を排出するのに使用される。この経路は、例えば超過流が生じた場合に余分な流体を排除するために選択されてもよい。

最後に下部経路は、分離し除染すべき土壌ブロックに除染された流体を注入できるように流体を注入システム２９に送り、この流体を再循環させる。計器２４によって測定され場合によっては計器１８によって得られた測定値と比較された流体の清浄度が例えば適切な閾値に対して満足行く清浄度であるとみなされる場合にのみ、この経路が選択されてもよい。

沈殿池２８は、切替器２５と注入システム２９との間に位置しており、除染された流体を一時的に格納し、この流体の圧力を注入システム２９に導入するのに適合した圧力、例えば大気圧に戻すのを可能にする。

当業者には、図４を参照して説明した様々な手段が例に過ぎないことが理解されよう。これらの手段の多数の代替形態が考えられる。

単独で使用されても上述の他の任意の実施形態と組み合わせて使用されてもよい本発明の有利な一実施形態によれば、注入システムによって汚染物質遮断物質を注入してもよい。このような例において、遮断物質は、注入された流体と同じ経路を辿り、すなわち連結体網１３および／または１４を通過し、次いで排水管網１１および／または１２に沿って下降する。

この遮断物質は、有利には、土壌ブロック１に存在する汚染物質に応じて選択される。遮断物質は例えばアパタイトを含んでもよい。

したがって、遮断物質は、土壌ブロック１内、より具体的には排水管内および排水管の周りに汚染物質を固定する効果を有する。したがって、汚染物質は、吸引が開始されたときに剛性のマトリックス内に閉じ込められる。汚染物質をこのように固定することにより、土壌２の残りの部分に汚染物質が浸み込むのが防止される。

同様に、他の任意の適切な遮断物質も考えられる。そのような遮断物質は、例えば化学反応を介して汚染物質を遮断するかまたは機械的に汚染物質を遮断し、例えば汚染物質を遮断物質のハウジングまたはセル内に固定することによって遮断することができる。

単独で使用されても上述の他の任意の実施形態と組み合わせて使用されてもよい本発明の別の有利な実施形態によれば、注入システムは、非汚染流体だけでなく、汚染物質が土壌ブロック１の物質から分離するように促すことのできる少なくとも１つの添加剤も注入する。使用される添加剤（希釈剤、溶剤など）は、土壌ブロック１内に存在する汚染物質に適している。洗浄後に添加剤自体が汚染源になってはならないことが好ましい。

この添加剤は、非汚染流体と同時に注入されても、あるいは独立に注入されてもよい。どちらの場合も、添加剤は注入された流体と同じ経路を辿り、すなわち、連結体網１３および／または１４を通過し、次いで排水管網１１および１２を通過する。したがって、添加剤は土壌ブロック１にある程度流入する。

注入された添加剤は、土壌ブロック１の物質に結合された汚染物質の粒子を分離する効果を有する。この効果は、例えば、界面活性剤の原則（例えば、ナチュラルソープを使用する）、電気化学的原則、臨床的原則、気体拡散の原則、または細菌の原則を使用して土壌を「スクラビングする」のを可能にする反応によって実現される。次いで、吸引システムを作動させたときに、分離された粒子を流体と一緒に吸引することができる。したがって、当該システムの、土壌ブロック１から汚染物質を抽出して土壌ブロック１を除染する能力が向上する。

注入システムに導入される添加剤の量を調節して添加剤と土壌ブロック１の物質との反応をよりうまく制御するために、添加剤投入システムが使用されてもよい。

本発明の文脈内で他の代替形態および有利な実施形態も考えられる。

Claims (15)

1. 少なくとも１つの汚染物質を含む土壌ブロック（１）の分離および除染を行うシステムであって、
   前記土壌ブロック内で実質的に鉛直方向に配置された第１の排水管網（１１）と、
   前記第１の排水管網の排水管に連結された第１の連結体網（１３）と、
   気体および／または流体の吸引システム（１０）と、
   非汚染流体を注入するシステム（１０）と、
   前記第１の連結体網を選択的に前記吸引システムまたは注入システムに連結する手段と、
   を備える分離除去システム。
2. さらに、
   前記土壌ブロック（１）内で実質的に鉛直方向に、かつ、前記第１の排水管網の前記排水管（１１）と実質的に交互に配置された第２の排水管網（１２）と、
   該第２の排水管網の排水管に連結され、前記吸引システム（１０）および／または前記注入システム（１０）に連結可能な第２の連結体網（１４）と、
   を備える、請求項１に記載のシステム。
3. 前記第２の連結体網（１４）を、選択的に、前記吸引システム（１０）または前記注入システム（１０）に連結する手段を備える、請求項２に記載のシステム。
4. 前記気体および／または流体の吸引システム（１０）が、流体が吸引されていないときでも前記土壌ブロック（１）を減圧状態に維持しておくことができるように、少なくとも一時的に気体のみを吸引することができる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
5. 前記第１の連結体網（１３）と第２の連結体網（１４）のうちの一方が前記吸引システムに連結されるとともに前記第１の連結体網と第２の連結体網のうちの他方が前記注入システムに連結されている場合に、
   前記吸引システム（１０）および前記注入システム（１０）が、非汚染流体を注入することによって生じる圧力が前記気体および／または前記流体の吸引によって生じる前記減圧よりも低くなるように設計されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記土壌ブロック（１）の上に、事前に存在するかあるいは前記システムの構築時に設置される盛土（３）が位置しており、
   前記第１の連結体網および／または前記第２の連結体網の前記連結体（１３、１４）が、前記盛土内ににおいて実質的に水平方向に配置されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
7. 実質的に気密かつ水密の膜（４）が、前記盛土（３）および／または前記土壌ブロック（１）を覆っている、請求項６に記載のシステム。
8. 前記注入システム（１０）が、汚染物質遮断物質を注入することもできる、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシステム。
9. 前記遮断物質がアパタイトを含む、請求項８に記載のシステム。
10. さらに、
    前記吸引システム（１０、１６）の出口の所に、除去された前記流体を処理して前記流体から前記汚染物質の少なくとも一部を抽出する処理デバイス（５、２１）を備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載のシステム。
11. 前記処理デバイス（５、２１）が、アパタイトを含むフィルタを有している、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記アパタイトは、魚の骨または軟骨のような魚の一部から得られる、請求項９または１１に記載のシステム。
13. 前記流体の少なくとも一部を再循環させることができるように、前記注入システム（１０、２９）が、前記処理デバイス（５、２１）の出口に連結されている、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のシステム。
14. 前記注入システム（１０）が、非汚染流体に加え、前記汚染物質を前記土壌ブロック（１）の物質から分離することを促進するまたは前記土壌ブロック内での前記汚染物質の移動を助長することができる少なくとも１つの添加剤を注入することができる、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のシステム。
15. 請求項１〜１４のいずれか一項に記載のシステムを使用して、少なくとも１つの汚染物質を含む土壌ブロック（１）を分離し除染するための方法であって、
    第１の排水管網（１１）が前記土壌ブロック内で実質的に鉛直方向に配置され、
    第１の連結体網（１３）が前記第１の排水管網の排水管に連結され、
    前記第１の連結体網が、気体および／もしくは流体の吸引システム（１０）、または、非汚染流体を注入するシステム（１０）に選択的に連結される、方法。

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