JP3221558B2

JP3221558B2 - 土壌浄化工法及び装置

Info

Publication number: JP3221558B2
Application number: JP01628497A
Authority: JP
Inventors: 端淳一川; 立文雄今; 塚誠治大; 合達司河; 木重孝鈴; 口良男木
Original assignee: Kajima Corp; Chemical Grouting Co Ltd
Current assignee: Kajima Corp; Chemical Grouting Co Ltd
Priority date: 1997-01-30
Filing date: 1997-01-30
Publication date: 2001-10-22
Anticipated expiration: 2017-01-30
Also published as: JPH10211486A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油等の難水
溶性有機物で汚染された土壌から汚染物質を物理化学的
に分離して処理し、さらにバイオレメーディエーション
（生物処理）により処理することにより、汚染土壌を高
度に浄化する土壌浄化工法と、該工法で使用される装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】工場における廃棄物処理、石油タンクか
らの油漏出、産業廃棄物の不法投棄等により、油等の難
水溶性有機物で汚染された土壌は、地中の生態系に大き
な影響を与える。その他でも、地下水を汚染したり、廃
棄物が気化或いは揮発した場合には大気を汚染して人体
に害を及ぼす。

【０００３】このような汚染土壌の修復方法には、汚染
物質（難水溶性有機物）の種類やその形態によって様々
な方法が提案されている。それらは大別すると、掘削除
去後の焼却処理、囲い込み処理、セメント固化処理、土
壌洗浄、化学的分解処理、バイオレメーディエーション
等に分類される。そして、揮発性物質の不飽和土壌汚染
の処理方法としては、例えば真空抽出法等がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方法
は、それぞれ以下のような問題点がある。

【０００５】汚染土壌の掘削除去は、除去した土の処理
に高濃度汚染部を焼却する以外に適当な処理方法がな
い。そして、焼却以外の処理方法では、産業廃棄物とし
ての処理が必要なため処理コストが嵩む。

【０００６】囲い込みは、汚染地帯自体を廃棄物処分場
とすることになるため、大規模な土木工事や処分後の永
久管理が必要となり、したがって、コストが高い。その
上、汚染された土壌或いは汚染物質（難水溶性有機物）
自体を無害化できないため、根本的な解決方法とはなら
ない。

【０００７】セメント固化処理は、物理的に土壌内に汚
染物質等を封じ込めるので、経年劣化による汚染物質の
溶出も考えられる。結局、汚染物質をそのままの濃度で
地盤中に残すことになり、土壌を無害化する訳ではない
ので、やはり根本的な解決方法とはならない。

【０００８】土壌洗浄は、プラント設備に多くのノウハ
ウが必要であり、コストが嵩む。そして、洗浄剤の選択
が難しい。大量の水を使用する場合には洗浄後の水処理
法にも課題が残っている。

【０００９】化学分解は、過酸化水素等の酸化剤による
化学分解で、土壌中の汚染物質を直接分解して無害化で
きるが、結局土壌洗浄と同等以上の設備と大量の酸化剤
を必要とするためコストが嵩む。また、不完全分解によ
る中間生成物のコントロールが難しい。

【００１０】また、油等の難水溶性有機物の処理は界面
活性剤で行うのが一般的である。しかし、人工の界面活
性剤によって油等を処理すると乳化してしまい、水との
分離が非常に困難である、という問題が存在する。

【００１１】真空抽出法は、有機塩素化合物等の揮発性
有機物質の土中ガス汚染を除去することが目的であり、
液体で高濃度に汚染された土の浄化には向かない。

【００１２】土壌洗浄、化学分解等の物理化学的浄化技
術は高濃度汚染の場合程処理効率が高いが、バイオレメ
ーディエーションは、汚染が高濃度の場合処理効率が低
く、また対象とする汚染物質が例えば重質油のように分
子量が大きく分子構造が複雑な場合に浄化が困難であ
り、かつ、修復に長期間を必要とする。

【００１３】本発明は上記それぞれの浄化方法の特徴を
生かして、これらを巧みに組合わせることにより、有機
物で汚染された土壌から汚染物質を分離処理し、従来技
術では困難であった高濃度、高分子量の汚染物質をも処
理し得る、汚染土壌を高度に浄化する工法および装置の
提供を目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の土壌浄化工法
は、難水溶性有機物で汚染された土壌を水を入れた分離
槽に投入して混合する混合工程と、アルカリ剤を分離槽
に供給する工程と、気泡を分離槽へ供給して難水溶性有
機物を水面まで浮上させる浮上工程と、分離層に沈澱し
た殘土中の殘存汚染物を好気性微生物によりさらに処理
する生物処理工程とを有している。

【００１５】ここで、前記「難水溶性有機物で汚染され
た土壌」なる文言は、所謂「オイルサンド」を含む概念
として、本明細書では用いられている。

【００１６】本発明で用いる酸化剤としては、過酸化水
素や、過炭酸ナトリウム、過ホウ酸ナトリウム、過ピロ
リン酸ナトリウム、過リン酸ナトリウム等の様に水に溶
解すると過酸化水素を遊離する無機系酸化剤や、過酢
酸、過コハク酸、過グルタル酸、過安息香酸等の様な有
機系酸化剤や、カロ酸及びその無機塩、次亜塩素酸ナト
リウム、過塩素酸ナトリウムなどの様な塩素系酸化剤、
等であるのが好ましい。

【００１７】なお、これ等の酸化剤の添加量は、土壌に
対して０．０１重量％以上、好ましくは１〜２０％に設
定されている。

【００１８】一方、上記のアルカリ剤は、苛性ソーダ、
炭酸ソーダ、過炭酸ソーダ、消石灰、苛性カリ、炭酸カ
リ等である。なお、アルカリ剤の添加量は、酸化剤を添
加した後に土壌のｐＨが８以上になる様な数値であるこ
とが好ましい。

【００１９】また、前記気泡は炭酸塩化合物と酸との反
応により発生した炭酸ガスにより構成されているのが好
ましい。

【００２０】ここで前記炭酸塩としては、炭酸ナトリウ
ム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリ
ウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムであるのが好
ましい。

【００２１】なお、難水溶性有機物で汚染された土壌と
アルカリ剤と酸化剤（酸を含む）とを、分離槽へ同時に
供給しても良い。勿論、難水溶性有機物で汚染された土
壌を水を入れた分離槽に投入（混合工程）した後に、炭
酸塩化合物（アルカリ剤）及び酸を分離槽へ同時に供給
しても良い。

【００２２】本発明の実施に際して、前記分離槽内の水
温は所定温度よりも高温であるのが好ましい。但し、
「所定温度」がどの様な数値であるのかは、難水溶性有
機物、アルカリ剤、酸化剤の種類や、各種施工条件等に
よって、常温から１００℃の間、特に４０℃から８０℃
の間から、ケース・バイ・ケースで定められる。

【００２３】ここで、「常温から１００℃の間、特に４
０℃から８０℃」という範囲は、アルカリ剤による難水
溶性有機物の分離及び酸化剤からのガスの気泡の発生に
よる難水溶性有機物の連行は水温が高いほど活発に行わ
れるが、水温が余りに高過ぎると分離槽内の混合液が沸
騰してしまうことに着目して、設定されている。

【００２４】本発明の実施に際して、殘土中の殘存汚染
物を好気性微生物によりさらに処理する工程を実施する
ためバイオファーミング法、バイオパイル法、コンポス
ト法、強制通気法、バイオリアクター法のいずれかを選
択することができる。

【００２５】本発明による土壌浄化装置によれば、難水
溶性有機物で汚染された土壌と水とが投入される分離槽
と、アルカリ剤を分離槽に供給するアルカリ剤供給手段
と、分離槽に気泡を発生させる気泡発生手段とより成る
難水溶性有機物を水面まで浮上させる有機物の気泡連行
処理装置と、分離槽に沈澱した残土中の殘存汚染物を好
気性微生物を用いてさらに分解処理する生物処理装置を
備えている。

【００２６】さらに本発明によれば、分離槽に沈澱した
残土中の殘存汚染物を好気性微生物を用いてさらに分解
処理する装置が、バイオファーミング法、バイオパイル
法、コンポスト法、強制通気法、バイオリアクター法の
いずれかを実施する装置である。

【００２７】一例として強制通気法を用いた場合のシス
テム及び装置を示すと、前記生物処理装置が地面上に設
けられ、遮水処理されたピットと、そのピットに敷き詰
められた砂礫と、排水するためのドレンパイプと、ブロ
ワーに接続された通気パイプとよりなっている。

【００２８】上述した様な構成を具備する本発明によれ
ば、難水溶性有機物で汚染された土壌を、水を入れた分
離槽に投入して混合し、アルカリ剤をその分離槽に供給
するので、当該アルカリ剤の作用により、難水溶性有機
物は土壌から分離した状態或いは土壌から分離し易い状
態となる。そして、難水溶性有機物が土壌から分離し或
いは分離し易い状態となった後に、気泡発生手段により
分離槽内に気泡を供給或いは発生せしめれば、難水溶性
有機物は水面上まで浮上するのである。

【００２９】気泡発生の態様としては、例えば酸化剤
（過酸化水素水溶液等）を前記分離槽へ投入し、常温、
或いは１００℃程度以下の高温下で混合した後、数十分
間から数日の範囲で放置すると、Ｈ₂Ｏ₂→Ｈ₂Ｏ＋（１／２）Ｏ₂↑ なる分解反応により、酸素ガスが発生する。

【００３０】この酸素ガスは上述した気泡であり、その
まま浮上するかあるいはアルカリ剤によって土壌から分
離され易くなった難水溶性有機物を包囲する様に付着す
る。その結果、当該難水溶性有機物は酸素の気泡の上昇
に連行され分離して上昇し、分離槽の水面に浮上する。

【００３１】ここで、酸化剤を分離槽へ投入し、この分
解により発生する酸素ガスの気泡により連行して難水溶
性有機物を浮上させることは、酸化剤が分解して発生す
る酸素の気泡の大きさが非常に小さい上に、酸化剤が難
水溶性有機物を酸化分解し、土壌から難水溶性有機物を
剥離し易くすると共に、土壌表面で酸化剤が分解して酸
素を発生し、物理的作用によっても難水溶性有機物を剥
離するので、最も好ましい。

【００３２】油水分離槽における難水溶性有機物の除去
は、例えばオイルスポンジ吸着処理や、複数の油水分離
槽を設けて前記堰と同様な部材を介して該複数の油水分
離槽を連通させ、或いは、オイルスポンジ吸着処理及び
堰による処理の双方を同時に行うことにより為される。

【００３３】すなわち浮上した難水溶性有機物は、例え
ば分離槽から堰を介して排出され、油水分離槽に導入さ
れ処理される。或いは、難水溶性有機物は吸着手段によ
り吸着されて、分離槽から除去される。

【００３４】ここで、分離槽から堰を介して排出され、
油水分離槽に導入されるのは、殆どが酸素ガスにより連
行されて浮上した難水溶性有機物であり、分離槽内の水
や土壌が油水分離槽に供給される量は、極めて少量であ
る。すなわち、この段階で難水溶性有機物の分離が行わ
れる。

【００３５】本発明によって土壌から分離させる効果の
ある汚染物質は、原油、及びその加工品である石油系炭
化水素類（燃料油、軽油、重油等）、植物性加工油、及
び各種難水溶性の有機化合物等である。なお、前述した
通り、本明細書においては「難水溶性有機物で汚染され
た土壌」なる文言は、「オイルサンド」も含むものとし
て本明細書では用いられているので、オイルサンドから
の油分抽出技術に本発明を適用することが可能である。

【００３６】本発明の実施に際して、分離槽に沈澱した
残土中の残存汚染物を好気性微生物を用いてさらに分解
処理する生物処理装置は、バイオファーミング法、バイ
オパイル法、コンポスト法、強制通気法、バイオリアク
ター法のいずれかを実施する装置とすることができる。

【００３７】上記のように、本発明は、気泡による難水
溶性有機物を浮上させる浮上工程と残存汚染物を処理す
る生物処理工程とが組み合わされ、従来技術では達成で
きなかった効率的な油汚染浄化を行うことができる。浮
上工程を一次処理として用いることにより、生物処理工
程ではできない高濃度の汚染土を低濃度に浄化すること
が可能であり、難分解性物質であるアスファルテン等を
優先的に除去し生物処理に適した処理土とすることがで
きる。そして、この処理土を生物処理工程により二次処
理して、浮上工程等の物理化学的な浄化方法では効率の
悪い低濃度の汚染土を効率的に分解することができる。

【００３８】浮上工程は、発生させた気泡によって油汚
染物質を剥離・浮上させ、油物質を分離・回収させる。
この工程は、水相を介して反応がなされるので、疎水性
の強い油物質ほど水相から分離され、油相中に分配され
るものと考えられており、水に溶けにくいアスファルテ
ン画分等が優先的に分離される。また、アルカリ添加に
よるけん化反応によって汚染物質が低分子化され、ある
いは水相へ溶けやすくなる。なお、本工程の酸性土壌の
処理上のｐＨは、中性化である。

【００３９】ところで、油物質の微生物による生分解
は、その物質のバイオアベイラビリティで決定される。
バイオアベイラビリティは、その物質の水溶性や分子の
大きさ等によって決まり、細胞膜を介して水相からの取
り込まれやすさを示す尺度である。油物質のうち、アス
ファルテン画分は最もバイオアベイラビリティが低く、
難分解性な物質であり、長期間の生物処理後も残留する
割合が高い。この物質を優先的に除去しておくことで浄
化効率を上げることが可能である。また、生物処理は、
高濃度汚染よりも数％以下の低濃度汚染の土壌を効率的
に浄化する特性を有しており、これは、高濃度汚染の場
合、基質阻害が生じたり、汚染物質の水相への物質移動
自体が低速になるからと考えられる。さらに、強酸性の
環境（ｐＨ＞４）では分解活性が低下することも知られ
ている。

【００４０】したがって、浮上工程の、高濃度汚染浄化
に優れ、アスファルテンを優先的に除去してバイオアベ
イラビリティを高め、酸性汚染土を中和するという特性
が、生物処理工程のこれと全く反する特性を補い、ま
た、生物処理工程の、低濃度汚染土壌の処理に適する特
性が、浮上工程の低濃度汚染土壌処理が効率的でない特
性を補って、従来にない優れた浄化効果を達成すること
が可能になる。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００４２】図１において、分離槽４には、ヒータ１０
を内装した温水タンク７からポンプ１１を介して給水さ
れており、一方、バックホー１で掘削された汚染した土
壌Ｄが受ホッパ２に運搬されてロータリフィーダ３によ
り分離槽４に投入されている。そして、アルカリ剤供給
手段であるアルカリ剤タンク５からアルカリ剤、例えば
苛性ソーダがポンプ１１を介して分離槽４に供給されて
いる。一方、酸化剤供給手段である酸化剤タンク６から
は酸化剤、例えば過酸化水素が、ポンプ１１を介して分
離槽４に供給されている。ここで、温水、アルカリ剤、
及び酸化剤の各々は、制御弁１２によって供給量が制御
されている。

【００４３】分離槽４には攪拌機８が設けられ、また、
底部には水温を所定温度以上にせしめる加熱手段である
ヒータ９が設けられている。そして、分離槽４内の水温
は反応に好適な所定の温度に維持されている。

【００４４】そして、酸化剤から発生する酸素ガスの気
泡が難水溶性有機物を包囲して水面上まで浮上した際
に、その難水溶性有機物のみを分離槽４から排出する排
出手段として、堰手段であるノッチ１５が設けられてい
る。すなわち、分離槽４と隣接する第１の油水分離槽１
３と、さらに第２の油水分離槽１４とが堰手段であるノ
ッチ１５を介して連通されているここで、図２で示す該
ノッチ部の断面から明らかな様に、厚さ寸法Ｈに相当す
る領域に存在する流体のみがノッチ１５を介して隣接す
る油水分離槽１３に流入する。そして分離槽４におい
て、該厚さＨに相当する領域には、水面上に浮上した油
層（酸素ガスの気泡で包囲された難水溶性有機物の層）
が存在する。そのため、ノッチ１５を介して油水分離槽
１３に流入する流体中に含有されている難水溶性有機物
の量は非常に多い。

【００４５】第１及び第２の油水分離槽１３，１４の上
方には、浮遊する難水溶性有機物を吸着するオイル吸着
処理装置２０が配置されている。ここで、オイル吸着処
理装置２０は、オイルスポンジの様なオイル吸着部材に
限定されるものでは無く、繊維製の吸着部材その他であ
っても良い。また、浮上した難水溶性有機物を凝縮或い
は固化する作用を有する粉末タイプの処理剤（例えば栗
田工業株式会社製の商品名「ロングクリンＳ−１０
０」）や、シートタイプの処理剤（例えば栗田工業株式
会社製の商品名「ロングクリンＦＳ−１６６」）等を分
離槽に供給する処理剤供給手段であっても良い。

【００４６】また、第２の油水分離槽１４の上方の管路
は、乳化処理槽１７を介して中和処理槽１８に連通して
いる。一方、第２の油水分離槽１４の下方の管路は中和
処理槽１８へ直接に連通している。そして、中和処理槽
１８から最終チェック槽１９に供給され、そこから排水
されている。

【００４７】分離槽４、油水分離槽１３，１４に沈澱し
たスラリ状の一次浄化土Ｓ₀は好気性微生物による浄化
処理をうける。この種の浄化処理方法には、バイオファ
ーミング法、バイオパイル法、コンポスト法、強制通気
法、バイオリアクター法等の方法があるが、ここでは強
制通気法による装置の形態について説明する。

【００４８】図３において、地面Ｅには縦長で、比較的
浅いピット２１が掘削され、ピット２１の面は遮水処理
される。ピット２１の面上には砂礫２２が敷き詰めら
れ、砂礫２２には多孔ドレンパイプ２３が設置される。
砂礫２２の上には多孔通気パイプ２４が設置される。パ
イプ２４の一端には強制通気用のブロワー２５が取付け
られる。ピット２１の上に一次浄化土Ｓ₀が堆積される
が、一次浄化土Ｓ₀は下記に詳細に説明する様に予め調
整される。一次浄化土Ｓ₀堆積の高さは０．５〜１．５
ｍが好ましく、その上に遮水シート２６が掛けられる。
浄化された土は、埋め戻しもしくは緑化等に再利用され
る。

【００４９】また、リアクター法により処理した場合、
二次浄化土Ｓの脱水処理装置として、図４に示す振動ふ
るい機２７が設けられている。そして、振動ふるい機２
７でふるい分けられた粗粒土Ｓ１を排出するベルトコン
ベア２９と、スラリータンク２８に溜まった微細粒土を
微粒土Ｓ２と細粒土Ｓ３とに分離するサイクロン３０
と、遠心分離機３１、とが設けられている。なお、遠心
分離機３１の代わりに脱水プレス機（図示せず）を使用
しても良い。

【００５０】次に土壌浄化工法の態様を説明する。

【００５１】図１に示すように、汚染された土壌Ｄはバ
ックホー１により掘削されて受ホッパ２に運ばれ、ロー
タリフィーダ３によって分離槽４に投入される。一方、
水Ｗ１が温水タンク７に給水され、ヒータ１０で加熱さ
れ、ポンプ１１、制御弁１２を介して分離槽４に供給さ
れ、分離槽４内では汚染土壌Ｄと攪拌機８により混合さ
れる（混合工程）。なお、分離槽４内は、ヒータ９によ
り水温は一定温度に維持されている。

【００５２】次に、アルカリ剤タンク５内のアルカリ剤
Ａがポンプ１１、制御弁１２を介して分離槽４に供給さ
れ、供給されたアルカリ剤Ａにより難水溶性有機物は土
壌Ｄから分離される（分離工程）。

【００５３】次に、酸化剤タンク６から酸化剤Ｏがポン
プ１１、制御弁１２を介して分離槽４に供給される（酸
化剤投入工程）。そして、酸化剤Ｏから発生する酸素ガ
ス等の気泡が難水溶性有機物を連行して、水面上まで浮
上させる（浮上工程）。

【００５４】水面上に浮上した難水溶性有機物は、図２
に示すようにその厚さＨだけがノッチ１５を通って第１
の油水分離槽１３に、さらに、ノッチ１６を通って第２
の油水分離槽１４に排出される（排出工程）。そして、
第１及び第２の油水分離槽１３、１４の上面に浮遊する
難水溶性有機物はオイルスポンジ吸着処理装置２０によ
り吸着され、回収される。

【００５５】第２の油水分離槽１４の上澄みは乳化油処
理槽１７に排出され、処理されてから中和処理槽１８に
排出され、また、第２の油水分離槽１４の下方からは直
接中和処理槽１８に排出される。そして、中和処理後、
最終チェック槽１９を介してＷ２に排水或いは循環され
再び利用される。

【００５６】図３に示すように、分離槽４、及び油水分
離槽１３、１４に沈澱したスラリ状の一次浄化土Ｓ₀は
成分調整後、砂礫２２を敷いた遮水ピット２１上に堆積
され、１〜３ケ月の間微生物による浄化作用を受けて、
高度の二次浄化土Ｓとなる。図４に示す様に、バイオリ
アクター法により得られた高度の二次浄化土Ｓは振動ふ
るい機２７でふるい分けられ、粗い粗粒土Ｓ１はベルト
コンベア２９で排出されて埋戻し土として再利用され、
スラリータンク２８に溜まった微細粒土はサイクロン３
０でさらに分離され、遠心分離機３１に送られて、脱水
処理され、微粒土Ｓ２、細粒土Ｓ３として再利用され
る。

【００５７】上述した実施形態においては、アルカリ剤
Ａを供給した後（分離工程の後）、酸化剤Ｏを供給（酸
化剤投入工程を実施）している。これに対して、アルカ
リ剤Ａと酸化剤Ｏとを同時に供給して、アルカリ剤によ
り難水溶性有機物を土壌から分離すると共に、酸化剤か
ら発生するガスの気泡により難水溶性有機物を連行して
水面上まで浮上させても良い（アルカリ剤及び酸化剤投
入工程）。

【００５８】図１〜３で示す実施形態においては、酸化
剤Ｏから発生する酸素ガス等の気泡により連行された難
水溶性有機物が分離槽４の水面上まで浮上（浮上工程）
した後に、第１の油水分離槽１３及び第２の油水分離槽
１４に排出（排出工程）され、その際に、油水分離槽１
３、１４の上面に浮遊する難水溶性有機物がオイル吸着
処理装置２０により吸着され、回収されている。

【００５９】しかし、図１〜４の実施形態において、オ
イル吸着処理装置２０を設けなくても良い（吸着処理装
置２０を設けていない実施形態は図示せず）。

【００６０】油水分離槽１３に沈澱した一次浄化土であ
る残土Ｓ₀は図３に示すように好気性微生物による生物
処理を受ける。一次浄化土Ｓ₀には油性汚染物質を分解
する微生物群の活性が高まるように、栄養源（肥料等）
や水分、ｐＨ調整剤が加えられ、また土壌の性質によっ
ては土壌の含水率や通気性を向上させるバルク材や保水
剤等を均一に添加し、処理した残土Ｓ₀中の油汚染物質
を効率良く微生物分解される様に調整される。

【００６１】残土堆積の高さは前記の様に０．５〜１．
５ｍとするのが好ましい、また調整された残土堆積は、
雨水の侵入と悪臭の拡散防止、及び土中温度の上昇効果
等の理由から遮水シートでカバーされる。

【００６２】残土堆積には連続的に空気が送り込まれ、
定期的に残土の含水率、ｐＨ、汚染物質濃度、微生物の
活性等をモニターしながら、適宜、機械による切り返し
や水分および栄養源等の補給を行い、１〜３ケ月間処理
を継続する或いは、図５で示す様に、油水分離槽１３、
１４へ排出すること（排出工程）無く、分離槽４に吸着
処理装置２０ａを設け、浮上した難水溶性有機物を該処
理装置２０ａにより吸着して（或いは処理して）除去し
ても良い。

【００６３】なお、図５の実施形態において、吸着処理
装置２０ａにより分離槽４から難水溶性有機物を吸着除
去した後の工程は、図１〜４の実施形態における油水分
離槽１３、１４の下流側の工程と概略同様であるため、
図示及び説明は省略する。

【００６４】なお、図示の実施形態では気泡を構成する
気体としては酸素ガスが例示され、後述する実施例では
空気が例示されているが、本発明に必要な気泡を構成す
る気体は、この２種類に限定されるものではない。例え
ば二酸化炭素、窒素ガス、水素ガス、或いは、ヘリウ
ム、アルゴン等の不活性ガスで構成される気泡を発生し
ても良い。

【００６５】

【実施例】浄化効果確認試験について説明する。（実施
例−１）浄化し難い重質の油を０．４２ｇ（重量比約４％程度）
を含む汚染土壌１０ｇに、アルカリ剤と３％過酸化水素
水１００ｍｌとを添加後、攪拌混合して、常温（２０
℃）で１２時間放置した。これを静置して、土壌、水、
油に分離した後、水と油の上澄み液を廃棄し、土壌部分
のみ（残存土壌）を取り出して、これを分析資料とし
た。

【００６６】分析に際しては、土壌１ｇをビーカーにと
り、塩酸を加えてｐＨ２以下とした後、硫酸マグネシウ
ム水和物２５ｇを加え、攪拌して、薄く広げて１５分〜
３０分程度放置し、凝固させた。この凝固物を乳鉢で粉
砕して円筒瀘紙に入れ、該円筒瀘紙に更にガラスビーズ
を満たして、ソックスレー抽出器に収めた。そして、ヘ
キサンを用い毎時２０回程度の循環速度で４時間抽出を
行った。

【００６７】抽出後、フラスコを取り出し、８０℃程度
の水浴中で加温しながら、空気または窒素を吹き込ん
で、ヘキサンを揮散させた。さらに、８０℃の乾燥機中
で３０分間乾燥して、デシケータ内で３０分間放冷した
後、質量を測定し、ヘキサン抽出物質量を算出した。

【００６８】その結果、アルカリ剤として過炭酸ソーダ
１．０ｇ（ｐＨ９．７）を用いた場合には、残存土壌中
の油分濃度は１．２０％となり、土壌からの油の除去率
は７１％となった。

【００６９】またアルカリ剤として炭酸ソーダ１．０ｇ
（ｐＨ９．９）を用いた場合には、残存土壌中の油分濃
度は０．８１％となり、土壌からの油の除去率は８０％
となった。

【００７０】さらに、アルカリ剤として苛性ソーダ１．
０ｇ（ｐＨ１０．８）を用いた場合には、残存土壌中の
油分濃度は０．８８％となり、土壌からの油の除去率は
７９％となった。

【００７１】なお、図６は実施例−１の結果を表にして
示す図である。

【００７２】次に、実施例−１とは別の浄化効果の確認
試験について、説明する（実験例−２）。

【００７３】重質の油０．３４ｇを含む汚染土壌１０ｇ
に過酸化水素（３５％）０．２８６ｇと苛性ソーダ水溶
液（０．５％）２０ｇを添加混合した後（過酸化水素
０．５％，ｐＨ１２）、４０℃で２時間放置した。この
間２０分おきに６回攪拌した。静置して土壌、水、油に
分離した後、それぞれｎ−ヘキサン約２０ｍｌを加え、
十分混合してｎ−ヘキサンで油分を抽出し、ヘキサン層
をＮｏ．５Ａ瀘紙で瀘過した。この操作を４回繰り返
し、ヘキサンを揮発させて残分を回収油分とした。この
結果、それぞれの層から回収した油分は以下の通りであ
った。

【００７４】土壌０．０２ｇ（土壌からの油の除去率９４％）水０．０２ｇ油０．３０ｇ（油の回収率８８％）図７は、本発明の別の形態における作用効果を確認する
ための実験例に関するものである（実験例−２）。

【００７５】図７において、容器３２内に難水溶性有機
物（重油）で汚染された土壌Ｄ及び水Ｗを入れる。そし
て、先端部にエアレーション用の気泡発生手段３３を取
り付けたチューブ３４を、容器３２内に配置する。ここ
でチューブ３４は、土壌Ｄが沈澱している領域に気泡発
生手段３３が位置する様に配置されている。

【００７６】チューブ３４の他端部は、空気供給手段３
５に接続されている。その結果、空気供給手段３５から
送られる空気は、チューブ３４、気泡発生手段３３を介
して、無数の微細気泡となって汚染土壌Ｄの層内から噴
出し、矢印３６で示す様に水面まで上昇する。

【００７７】この容器３２内にアルカリ剤として苛性ソ
ーダを投入した後に、空気供給手段３５を起動して、気
泡発生手段３２を介して無数の微細気泡を発生させた結
果、難水溶性有機物（重油）が水面上に浮上した、すな
わち、土壌Ｄから難水溶性有機物（重油）が除去された
のである。

【００７８】一方、ブランクテストとして、苛性ソーダ
を投入せずに空気供給手段３５を作動して汚染土壌Ｄの
層内から無数の微細気泡を発生させた。しかし、この場
合は土壌Ｄから難水溶性有機物（重油）は水面まで浮上
しなかった。すなわち、土壌Ｄから難水溶性有機物（重
油）は分離されなかった。

【００７９】この実験結果から、単に気泡を発生させた
のみでは、本発明の様な作用効果は得られないことが明
らかになった。

【００８０】次に或る気泡連行による処理の前後の油汚
染土の成分を以下に示す。これにより生物処理が困難な
アスファルテンの気泡連行による高い除去が分かる。

【００８１】汚染土（油分濃度５％）気泡連行による浄化土（油分濃度０．２５％）飽和炭化水素１８％飽和炭化水素９％芳香族炭化水素１４％芳香族炭化水素１１％レジン１８％レジン６２％アスファルテン５０％アスファルテン１８％上の実験結果は、生物処理が困難なアスファルテンは、
当初全土壌中に２．５％の高濃度であったが、処理後は
０．０４５％となり、また生物処理がやや困難なレジン
も当初全土壌中に０．９％存在したが、処理後は０．０
４５％となったことを示している

【００８２】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、特
別な機械的処理を行わなくても、油等の難水溶性有機物
で汚染された土壌から汚染物質を分離浄化することがで
きる。そして、洗浄後の廃水処理についても、水と油等
の難水溶性物質が分離されているため、簡単に処理を行
うことができる。また、分離した油を処理して回収する
ことが可能である。さらに好気性微生物による浄化処理
を併用したため、土壌中の難水溶性有機物をほとんど完
全に除去することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の施工手順を示すブロック
図。

【図２】ノッチ部の断面構造を示す図。

【図３】本発明の好気性微生物による浄化処理装置の一
実施形態を示す破断斜視図。

【図４】浄化土の最終脱水処理の説明図。

【図５】本発明の他の実施形態の施工手順を示すブロッ
ク図。

【図６】本発明の一実施例を表で示す図。

【図７】本発明の効果を確認するための実験装置を説明
するブロック図。

【符号の説明】

Ｄ・・・汚染した土壌Ａ・・・アルカリ剤Ｏ・・・酸化剤Ｓ₀・・一次浄化土Ｓ・・・高度の二次浄化土１・・・バックホー２・・・受ホッパ３・・・ロータリフィーダ４・・・分離槽５・・・アルカリ剤タンク６・・・酸化剤タンク７・・・温水タンク８・・・攪拌機９、１０・・・ヒータ１１・・・ポンプ１２・・・制御弁１３、１４・・・油水分離槽１５、１６・・・ノッチ１７・・・乳化処理槽１８・・・中和処理槽１９・・・最終チェック槽２０，２０ａ・・・オイル吸着処理装置２１・・・遮水ピット２２・・・砂礫２３・・・ドレンパイプ２４・・・通気パイプ２５・・・ブロワ２６・・・遮水シート２７・・・振動ふるい機２８・・・スラリータンク２９・・・ベルトコンベヤ３０・・・サイクロン３１・・・遠心分離機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大塚誠治東京都調布市飛田給二丁目19番１号鹿島建設株式会社技術研究所内 (72)発明者河合達司東京都調布市飛田給二丁目19番１号鹿島建設株式会社技術研究所内 (72)発明者鈴木重孝東京都港区元赤坂１丁目６番４号ケミカルグラウト株式会社内 (72)発明者木口良男東京都港区元赤坂１丁目６番４号ケミカルグラウト株式会社内 (56)参考文献特開平９−299924（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−72391（ＪＰ，Ａ) 特開平７−100459（ＪＰ，Ａ) 特開平８−243351（ＪＰ，Ａ) 特表平４−501382（ＪＰ，Ａ) 特表昭60−501491（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B09C 1/00 - 1/10 A62D 3/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】難水溶性有機物で汚染された土壌を水を
入れた分離槽に投入して混合する混合工程と、アルカリ
剤を分離槽に供給する工程と、気泡を分離層へ供給して
難水溶性有機物を水面まで浮上させる浮上工程と、分離
槽に沈澱した殘土中の殘存汚染物を好気性微生物により
さらに処理する生物処理工程、とを有することを特徴と
する土壌浄化工法。
【請求項２】分離槽に沈澱した殘土中の殘存汚染物を
好気性微生物によりさらに処理する工程がバイオファー
ミング法、バイオパイル法、コンポスト法、強制通気
法、バイオリアクター法のいずれかである請求項１記載
の土壌浄化工法。
【請求項３】前記生物処理工程が栄養源、水分ｐＨ調
整剤を添加することを含む請求項１記載の土壌浄化工
法。
【請求項４】バルク材や保水材を添加して含水率や通
気性を向上する請求項３記載の土壌浄化工法。
【請求項５】生物処理工程中に空気の供給および排水
を行う請求項１記載の土壌浄化工法。
【請求項６】生物処理工程中に雨水の進入やにおいの
拡散を防止する請求項１記載の土壌浄化工法。
【請求項７】生物処理工程中に前記残土の含水率、汚
染物質の濃度および菌の活性をモニタリングして空気の
供給を制御する請求項６記載の土壌浄化工法。
【請求項８】難水溶性有機物で汚染された土壌と水と
が投入される分離槽と、アルカリ剤を分離槽に供給する
アルカリ剤供給手段と、分離槽に気泡を発生させる気泡
発生手段とより成る難水溶性有機物を水面まで浮上させ
る有機物の気泡連行処理装置と、分離槽に沈澱した残土
中の殘存汚染物を好気性微生物を用いてさらに分解処理
する生物処理装置を備えたことを特徴とする土壌浄化装
置。
【請求項９】分離槽に沈澱した残土中の殘存汚染物を
好気性微生物を用いてさらに分解処理する装置がバイオ
ファーミング法、バイオパイル法、コンポスト法、強制
通気法、バイオリアクター法のいずれかを実施する装置
である請求項８記載の土壌浄化装置。
【請求項１０】前記生物処理装置が地面上に設けら
れ、遮水処理されたピットと、そのピットに敷き詰めら
れた砂礫と、排水するためのドレンパイプと、ブロワー
に接続された通気パイプとよりなる請求項８記載の土壌
浄化装置。