JP2020106366A - 蛍光染料濃度管理システム及び蛍光染料濃度管理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(全体構成)
図1、図2に示すように、本実施形態の蛍光染料濃度管理システム10は、地下地盤12に構築された揚水手段としての揚水井戸14(14A、14B)と、注水手段としての注水井戸16(16A、16B)と、観測井戸18(18A〜18C)と、遮水壁20と、を有している。
地下地盤12は、地表面GLよりも下方の地盤であって、図2に示すように、地下水が流れる帯水層26及び地下水が流れない不透水層28を有している。この地下地盤12のうち、汚染物質が基準値(例えば汚染物質の種類毎に定められた値)以上含まれている部分を、汚染地盤Eとする。
揚水井戸14は、地下地盤12から地下水を揚水する揚水手段であり、揚水ポンプPにより帯水層26の地下水を吸い上げて、浄化装置24に送ることができる。
注水井戸16は、浄化装置24で生成された注入液を地下地盤12に注入する注水手段であり、図示しないポンプ等により注入液を地下地盤12内に送ることができる。また、注水井戸16は、汚染地盤Eと遮水壁20との間(汚染地盤Eからみて揚水井戸14の反対側)に配置された井戸であり、下端の深度が汚染地盤Eの深度以下となるように地下地盤12に埋設されている。
観測井戸18は、地下の状態を観測する観測手段であり、注水井戸16と揚水井戸14の間において、注水井戸16及び揚水井戸14から所定の距離離れた場所に設けられている。ここで、「地下の状態」とは、観測井戸18が埋設された位置における地下地盤12中の状態を示しており、例えば地下水位、地盤内温度、地下水における後述する注入剤濃度及び蛍光染料濃度、地下水における汚染物質濃度等を含む。
遮水壁20は、汚染地盤Eの周囲を囲むように地下地盤12に配置された鋼製矢板(シートパイル)の遮水手段であり、遮水壁20内外の地下水の流れを遮断している。すなわち、遮水壁20の「外側」の地下地盤12における地下水の流れと、遮水壁20の「内側」の地下地盤12における地下水の流れとを、相互に影響を及ぼさないようにしている。
観測井戸18(18A、18B、18C)の内部の地下水は、各井戸内部に設置された図示しない揚水ポンプにより所定の深度の水が揚水され、図示しないヘッダーを介して第1濃度計測装置22へ送られる。
α:係数
浄化装置24は、揚水井戸14から揚水された地下水を浄化し、後述する注入剤等を添加して地下地盤12へ戻すための装置であり、第2濃度計測装置32、水処理装置34、添加槽36、及び制御装置38を含んで構成される。
本実施形態では、第2濃度計測装置32は、第1濃度計測装置22と同様の構成とされており、揚水井戸14から送られてきた地下水に含まれる蛍光染料が発する光強度Dを計測することができる。
水処理装置34は、揚水井戸14から揚水された地下水から、揮発性汚染物質や油分を分離(及び抽出)する。また、水処理装置34は、後述する制御装置38により温調される図示しないヒーターにより、浄化された地下水を加温する。水処理装置34によって地下水を加温することにより、地下地盤12内で汚染物質を生物分解する分解微生物の増殖を促進したり、分解微生物の活性を上げたりすることができる。
添加槽36は、地下水に対して注入剤としての浄化剤又は活性剤のうち少なくとも一方と蛍光染料とを添加して注入液を生成する。具体的には、後述する制御装置38により制御された投入装置(図示省略)から、添加槽36内部の地下水に浄化剤又は活性剤のうち少なくとも一方と蛍光染料とが添加され、攪拌されて注水井戸16から地下地盤12へ注入する注入液が生成される。
制御装置38は、観測井戸18、注水井戸16、及び揚水井戸14にそれぞれ設置された図示しないセンサーによって計測された地下水位、地盤内温度等の情報や、第1濃度計測装置22及び第2濃度計測装置32によって計測された地下水に含まれる蛍光染料濃度等の情報を、電気信号として受信する。そして受信した情報に応じて、水処理装置34、添加槽36、揚水ポンプPを駆動制御する。
本実施形態の蛍光染料濃度管理システム10では、図2に示すように、まず添加槽36で、注水井戸16から地下地盤12へ注入する注入液に、注入剤としての活性剤(酵母エキス)と、蛍光染料(エオシン)を添加する。ここで、注入液における活性剤(酵母エキス)の濃度と、蛍光染料の濃度とを等しくする。すなわち、注入液においてそれぞれの濃度の関係は、次のように表される。
また、地下地盤12中の地下水は、揚水井戸14から揚水ポンプPによって揚水され、還流経路30を通って浄化装置24へ送られる。このとき、還流される地下水には、蛍光染料が残留していることがある。
本実施形態によれば、注入剤としての活性剤(酵母エキス)が添加された注入液を注水井戸16から地下地盤12へ注入して揚水井戸14で揚水することで、注水井戸16と揚水井戸14との間に地下水流動を作り、活性剤(酵母エキス)によって分解微生物の生物分解を活性化させて汚染地盤Eの浄化を促進させることができる。
第1実施形態では、注入液に注入剤として1種類の活性剤と1種類の蛍光染料を添加したが、第2実施形態では、注入液に注入剤として2種類の活性剤と2種類の蛍光染料をそれぞれ添加する。
以上、本発明について第1、第2実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。また、上記の実施形態の構成は、適宜組み合わせることが可能である。
12 地下地盤(地盤)
14 揚水井戸(揚水手段の一例)
16 注水井戸(注水手段の一例)
22 第1濃度計測装置
30 還流経路
32 第2濃度計測装置
34 水処理装置
38 制御装置
Claims (4)
- 蛍光染料が添加された注入液を地盤へ注入する注水手段と、
前記注水手段から離れた場所において、前記地盤中の前記蛍光染料の濃度を計測する第1濃度計測装置と、
地下水を揚水する揚水手段と、
前記揚水手段から揚水された前記地下水を前記注水手段へ還流する還流経路と、
前記還流経路に設けられ、前記揚水手段から揚水された前記地下水を処理する水処理装置と、
前記還流経路に設けられ、前記揚水手段から揚水された前記地下水に含まれる前記蛍光染料の濃度を計測する第2濃度計測装置と、
前記第2濃度計測装置で計測された前記蛍光染料の濃度に基づき、前記注入液へ添加する前記蛍光染料の量を制御する制御装置と、
を有する蛍光染料濃度管理システム。 - 前記注入液には注入剤が添加されており、前記蛍光染料は前記地盤内で前記注入剤と同様の挙動を示す物質とされている、請求項1に記載の蛍光染料濃度管理システム。
- 前記注入液に添加された種類の異なる複数の前記注入剤と、
複数の前記注入剤毎に前記注入液に添加された種類の異なる複数の前記蛍光染料と、
を有し、
複数の前記蛍光染料は、前記第1濃度計測装置及び前記第2濃度計測装置によってそれぞれ濃度が計測される、
請求項2に記載の蛍光染料濃度管理システム。 - 蛍光染料が添加された注入液を注水手段から地盤へ注入し、
前記注水手段から離れた場所における前記地盤中の前記蛍光染料の濃度を計測し、
地下水を揚水手段によって揚水し、
揚水された前記地下水を処理して前記注水手段へ還流させるとともに、揚水された前記地下水に含まれる前記蛍光染料の濃度を計測し、
計測された前記地下水に含まれる前記蛍光染料の濃度に基づき、前記注入液へ添加する前記蛍光染料の量を制御する、
蛍光染料濃度管理方法。
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2018
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