JP3709781B2 - 汚染物質の分解システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚染土壌、産業廃棄物、汚泥等に含まれている油や有機塩素化合物といったさまざまな有害物質をバイオレメディエーションで無害化する汚染物質の分解システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場跡地等で基礎工事を行う場合、燃料油や機械油が掘削土に混じって搬出されることがある。また、何らかの事故によって油が流出し、該油で周辺地盤が汚染されるといった事態も想定される。
【０００３】
かかる汚染土をそのまま放置すると、該土に混入している油分が揮発して周囲に拡散し、周辺住民の生活に支障を来すとともに、雨水によって土粒子から遊離した場合には、地下水等に混入して水質を汚濁させる原因ともなる。そのため、油で汚染された土については、例えば焼却によって油分を除去し環境への拡散を防止する必要がある。
【０００４】
また、工場跡地内の土壌には、発ガン性物質であるトリクロロエチレン、テトラクロロエチレンなどの有機塩素化合物が含まれていることがあり、このような土壌をそのまま放置するとやはり地下水等を介して有機塩素化合物が環境に拡散するおそれがあり、油汚染土と同様、所定の浄化処理を行なわねばならない。
【０００５】
一方、最近では、微生物の活性を利用して環境中の汚染物質を分解無害化する技術、すなわちバイオレメディエーションの研究が進んできており、油、有機塩素化合物等で汚染された土壌への適用も研究されるようになってきた。
【０００６】
バイオレメディエーションとは、細菌やかびなどの微生物の分解能力を利用して汚染物質を分解し、無害化する方法であり、汚染物質が含まれた土壌などを微生物の活動に最適な水分・栄養・通気などの環境に調整して微生物の活性を向上させることにより、自然状態よりも効率よく汚染物質の分解を行うことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような微生物を利用した汚染物質の処理方法は、実験室レベルでは一定の成果が確認されており、現実的な対応についても今後大いに期待されるところである。
【０００８】
しかしながら、汚染土壌内が微生物の分解活性に適した環境となるように汚染土壌に散水したり栄養分を添加したりすると、散水や降雨によって汚染物内に吸収された水は汚染土壌内の汚染物質や添加された栄養塩などの栄養分ともに周辺地盤の地下水系へと浸透し、水質汚染の原因となる懸念があるという問題を生じていた。
【０００９】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、水質汚染を生じさせることなくバイオレメディエーションを行うことができる汚染物質の分解システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る汚染物質の分解システムは請求項１に記載したように、油、有機塩素化合物等の汚染物質が含まれた汚染物に対してバイオレメディエーションを行うことにより前記汚染物質を分解除去する汚染物質の分解システムにおいて、地表面を不透水性材料で被覆してその上面を前記汚染物が敷き均される作業面とするとともに該作業面に集水用勾配をつけ、該集水用勾配の下流側に集水溝を設けるとともに該集水溝に集水された水を貯留する貯水手段を設け、前記貯水手段を地上に設けた貯水槽で構成するとともに、前記集水溝内に排水管を敷設し、該排水管を所定の排水ポンプを介して前記貯水槽に接続したものである。
【００１３】
また、本発明に係る汚染物質の分解システムは、前記貯水手段内に貯留された水の水質を監視するモニタリング装置を備えたものである。
【００１４】
また、本発明に係る汚染物質の分解システムは、前記貯水手段に所定の散水装置を連通接続し、該散水装置から前記汚染物に散水できるように構成したものである。
【００１５】
汚染物内の汚染物質をバイオレメディエーションで適切に分解無害化するためには、汚染物内が微生物の分解活性に適した環境となるように維持してやる必要がある。
【００１６】
したがって、本発明においても従来と同様、必要に応じて汚染物に随時散水を行い、汚染物内の含水量を例えば１０％程度に維持する必要があるが、本発明においては、地表面を不透水性材料で被覆してその上面を汚染物が敷き均される作業面とするとともに該作業面に集水用勾配をつけ、該集水用勾配の下流側に集水溝を設けるとともに該集水溝に集水された水を貯留する貯水手段を設けてある。
【００１７】
そのため、散水や降雨によって汚染物内に吸収された水は、不透水性材料の上面である作業面上をその集水用勾配の下流側に向けて流下し、集水溝で集水され、貯水手段に貯留される。
【００１８】
したがって、散水や降雨に伴って汚染物から汚染物質や分解菌による中間生成物あるいは分解活性を高めるための栄養塩等が滲出したとしても、かかる滲出成分が地盤内に浸透して地下水系に拡散するおそれはない。
【００１９】
バイオレメディエーションを行うのに用いる微生物としては、主として細菌、特に土中に自然に存在するバクテリア、放線菌などの土着菌を使用することができる。
【００２０】
汚染物質としては、油類や、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、ＰＣＢなどの有機塩素化合物、あるいはベンゼン、トルエン、ナフタレン、フェノールなどの芳香族炭化水素のほか、微生物が分解することのできるすべての物質が包摂される。
【００２１】
汚染物質が含まれている汚染物は、主として汚染土であるが、これ以外にもスラグ、焼却灰、汚泥、コンクリート廃材、プラスチック廃材、廃棄木材といった産業廃棄物も含まれる。
【００２２】
汚染物を敷き均すとは、同一厚みでの敷き均しのみを意味するものではなく、例えば畝状に敷き均したり、盛土状に敷き均したりする場合も含まれる。
【００２３】
不透水性材料は、汚染物から滲出した水が地下水系に流入するのを防止することができるのであればどのような材料で構成してもよく、例えば、コンクリート、不透水性ビニルシート等で構成することが考えられる。ここで、不透水性材料をコンクリートとした場合には、該コンクリートの上面が作業面となる。
【００２４】
集水用勾配をどのように構成するかは任意であり、例えば、平坦な地盤に勾配がつくように不透水性材料を被覆したり、傾斜地に不透水性材料を被覆して該傾斜地の勾配をそのまま集水用勾配としたりすることが考えられる。
【００２５】
集水溝は、集水用勾配の下流側に設けてあり、作業面上を流下してきた水を集水できるのであればどのように構成してもかまわないが、例えば、地表面に溝を形成して該溝の内面を不透水性材料で被覆するようにしたり、道路側溝で使用されるＵ字溝を集水溝として転用したりすることが考えられる。なお、溝の内部には目詰まり防止のために、砂利、小石等の目詰まり防止材を充填しておくのが望ましい。
【００２６】
貯水手段は、集水溝で集水された水を内部に貯留できるのであればどのように構成するかは任意であるが、例えば、集水溝に長手方向に沿った排水用勾配をつけ、該排水用勾配の下流側に貯水ピットを設けてこれを貯水手段としてもよい。
【００２７】
かかる場合においては、集水溝に集水された水は、集水溝内をその排水用勾配の下流側に向けて流下し、貯水ピットに貯留される。したがって、人工的な動力を必要としなくとも、自然力のみで貯水手段に水を貯留することができる。
【００２８】
また、貯水手段を地上に設けた貯水槽で構成するとともに、集水溝内に排水管を敷設し、該排水管を所定の排水ポンプを介して貯水槽に接続してもよい。
【００２９】
かかる場合においては、集水溝に集水された水は、排水管を介して排水ポンプで排水され、貯水槽に貯留される。したがって、地盤を掘削せずとも集水溝で集水された水を貯留することが可能となる。
【００３０】
排水管は、集水溝に集水された水が該排水管の中空内部にスムーズに流入されるのであればどのような構成でもよく、例えば多数の孔を設けた硬質塩化ビニルやプラスチックからなる中空管で構成することが可能である。また、排水管の敷設の仕方も任意であるが、例えば、目詰まり防止のため、砂利、小石等の目詰まり防止材に取り囲まれた状態で該溝内に敷設することが考えられる。
【００３１】
排水ポンプは、集水溝に集水された水を排水管を介して排水し、貯水槽に貯留することができるのであればどのように構成してもよい。
【００３２】
貯水手段内に貯留された水については、上述したように、汚染物質や分解菌による中間生成物あるいは分解活性を高めるための栄養塩等が含まれている可能性があるため、それらを必要に応じて適宜処理した後、河川等に放流すればよいが、ここで、貯水手段内に貯留された水の水質を監視するモニタリング装置を備えた場合においては、貯水手段内に貯留された水の栄養塩、空気、微生物等の含有量を随時監視し、汚染物内から滲出する水を分析する。
【００３３】
このようにすると、汚染物内で行われているバイオレメディエーションの進行状況を常時把握することが可能となり、必要に応じて汚染物に栄養塩を添加する等、より適切なバイオレメディエーションを行うことが可能となる。
【００３４】
モニタリング装置は、貯水手段内に貯留された水の栄養塩、空気、微生物等の含有量を分析できるのであればどのように構成してもよい。
【００３５】
また、貯水手段内に貯留された水については、必要に応じて適宜処理した後、河川等に放流してもよいが、ここで、貯水手段に所定の散水装置を連通接続し、該散水装置から汚染物に散水できるように構成した場合においては、貯水手段内に貯留された水が散水装置から汚染物に散水されることとなり、散水のための水を循環させて再利用することが可能となる。
【００３６】
そのため、バイオレメディエーションを行う際に汚染物に散水する水の使用量を節約することができるとともに、河川等に放流する場合に必要となる放流可能な状態にするための処理作業が不要となり、作業を軽減することができる。
【００３７】
散水装置は、貯水手段内に貯留された水を汚染物に散水することができるのであればどのように構成してもよいが、例えば、孔を多数設けた中空管に散水のためのポンプを接続して構成することが考えられる。
【００３８】
ここで、貯水手段内に貯留された水の水質を監視するモニタリング装置を備えるとともに、貯水手段に所定の散水装置を連通接続し、該散水装置から汚染物に散水できるように構成した場合においては、汚染物内から滲出する水を貯水手段内に貯留するとともに、該貯水手段内に貯留された水の栄養塩、空気、微生物等の含有量をモニタリング装置で分析し、かかる分析結果に応じて適宜処理を施し、しかる後、散水装置で汚染物に散水する。
【００３９】
すなわち、モニタリング装置による水質分析により、例えば栄養塩が不足して分解菌の分解活性が低下し又は低下が予想される場合には、栄養塩を適宜貯水手段内の水に添加してから汚染物への散水を行うことで、散水のための水を循環させて再利用することができるのみならず、汚染物内の栄養塩の含有量を適正な値に維持することも可能となる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る汚染物質の分解システムの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
（第１実施形態）
【００４２】
図１は、第１実施形態に係る汚染物質の分解システム１を示した断面図で、(b)は(a)のＡ−Ａ線に沿う断面図である。同図に示すように、本実施形態に係る汚染物質の分解システム１は、地表面を不透水性材料であるコンクリート２で被覆してその上面を汚染物である汚染土３が敷き均される一対の作業面４、４とするとともに該作業面に集水用勾配をつけ、該集水用勾配の下流側に集水溝５を設けるとともに、該集水溝に集水された水を貯留する貯水手段である貯水ピット６を設けてある。
【００４３】
汚染土３内には、バイオレメディエーションの分解対象となる汚染物質が含まれている。ここで、汚染物質としては、油類や、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、ＰＣＢなどの有機塩素化合物、あるいはベンゼン、トルエン、ナフタレン、フェノールなどの芳香族炭化水素のほか、微生物が分解することのできるすべての物質が対象となる。
【００４４】
作業面４、４は、汚染土３を敷き均すための場所であって集水溝５を両側方から挟み込むように平面配置してあるとともに、集水溝５が下流側となるようにそれぞれ集水用勾配をつけてある。
【００４５】
集水溝５は、図１(b)でわかるように、作業面４、４につけられた集水用勾配の下流側に設けてあり、散水や降雨によって汚染土３から汚染物質や栄養塩を含む水が滲出したとき、該浸出水を作業面４、４上で流下させ、これを汚染土３のほぼ中央下方位置にて集水できるようになっている。さらに、集水溝５には、図１(a)でよく分かるように、長手方向に沿って排水用勾配をつけてあり、集水溝５内に集水した水を排水用勾配の下流側に流下させて排水できるようになっている。なお、集水溝５の内面は不透水性材料であるコンクリート２で被覆してあるとともに、溝の内部には目詰まり防止のために、目詰まり防止材である砂利９を充填してある。
【００４６】
貯水ピット６は、集水溝５につけた排水用勾配の下流側に地盤を掘削して設けてあり、集水溝５で集水された水を内部に貯留できるようになっている。
【００４７】
ここで、本実施形態に係る汚染物質の分解システム１は、貯水ピット６内に貯留された水の水質を監視するモニタリング装置７を備えてあるとともに、該貯水ピットを配管１３を介して散水装置８に連通接続してあり、上述した集水溝５で集水され貯水ピット６に貯留された汚染土３からの滲出水を、モニタリング装置７で監視するとともに散水装置８で汚染土３に散水するようになっている。
【００４８】
モニタリング装置７は、貯水ピット６内に貯留された水の栄養塩、空気、微生物等の含有量を分析できるようになっている。
【００４９】
散水装置８は、汚染土３に対面するように散水孔１０を多数設けた散水管１１と、該散水管に接続された散水ポンプ１２とで構成してある。ここで、散水ポンプ１２の供給側には上述した配管１３を接続してあり、貯水ピット６内に貯留された水を散水ポンプ１２を介して散水管１１に設けた散水孔１０から汚染土３に散水することができるようになっている。
【００５０】
本実施形態に係る汚染物質の分解システム１においては、まず、排水用勾配をつけた溝を地表に形成するとともにその両側方に集水用勾配に相当する法面を形成する。次いで、溝の内面及びその両側方に形成された法面にコンクリート２を被覆して作業面４、４及び集水溝５を形成する。
【００５１】
次に、集水溝５内に砂利９を充填してから、作業面４、４上に汚染物質が含まれた汚染土３を例えば畝状に敷き均す。なお、汚染土３には、汚染物質を分解する微生物やその栄養分あるいは水分を添加する必要があるが、その時期は、敷き均しの際に行ってもよいし、敷き均しの前後に行うようにしてもよい。
【００５２】
バイオレメディエーションを行うのに用いる微生物としては、主として細菌、特に土中に自然に存在するバクテリア、放線菌などの土着菌を使用することができる。
【００５３】
次に、かかる状態で汚染土３を一定期間放置してバイオレメディエーションを行うが、汚染土３内の汚染物質をバイオレメディエーションで適切に分解無害化するためには、汚染土３内が微生物の分解活性に適した環境となるように維持してやる必要がある。
【００５４】
したがって、本実施形態においても従来と同様、必要に応じて汚染土３に随時散水を行い、汚染土３内の含水量を例えば１０％程度に維持する必要があるが、本実施形態においては、散水や降雨によって汚染土３内に吸収された水は、汚染物質や栄養塩とともにコンクリート２の上面である作業面４、４上をその集水用勾配の下流側に向けて流下し、集水溝５で集水された後、集水溝５内をその排水用勾配の下流側に向けて流下し、貯水ピット６に貯留される。
【００５５】
次に、貯水ピット６に貯留された水の栄養塩、空気、微生物等の含有量をモニタリング装置７で分析し、かかる分析結果に応じて貯留された水に栄養塩等を添加するなど適宜処理を施し、しかる後、貯水ピット６内に貯留された水を散水ポンプ１２を介して散水管１１から汚染土３に散水する。
【００５６】
なお、汚染土３に散水された水については、再び汚染物質や栄養塩とともに集水溝５で集水し、以下同様にして、上述した工程を必要なだけ繰り返す。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態に係る汚染物質の分解システム１によれば、汚染土３から滲出する水を集水溝５に集水するとともに貯水ピット６に貯留するようにしたので、散水や降雨に伴って汚染土３から汚染物質や分解菌による中間生成物あるいは分解活性を高めるための栄養塩等が滲出したとしても、かかる滲出成分が地盤内に浸透して地下水系に拡散するおそれはない。
【００５８】
また、本実施形態に係る汚染物質の分解システム１によれば、集水溝５に排水用勾配をつけ、貯水手段を排水用勾配の下流側に設けた貯水ピット６で構成したので、人工的な動力を必要としなくとも、自然力のみで貯水ピット６に水を貯留することができる。
【００５９】
また、本実施形態に係る汚染物質の分解システム１によれば、貯水ピット６内に貯留した水を散水装置８で汚染土３に散水し、これを再び貯水ピット６に回収するようにしたので、散水のための水を循環させて再利用することが可能となる。
【００６０】
そのため、バイオレメディエーションを行う際に汚染土３に散水する水の使用量を節約することができるとともに、河川等に放流する場合に必要となる放流可能な状態にするための処理作業が不要となり、作業を軽減することができる。
【００６１】
また、本実施形態に係る汚染物質の分解システム１によれば、モニタリング装置７と散水装置８とを備えたので、モニタリング装置７による水質分析により、汚染土３内で行われているバイオレメディエーションの進行状況を常時把握することが可能となるとともに、例えば栄養塩が不足して分解菌の分解活性が低下し又は低下が予想される場合には、栄養塩を適宜貯水ピット６内の水に添加してから汚染土３への散水を行うことが可能となり、散水のための水を循環させて再利用することができるのみならず、汚染土３内の栄養塩の含有量を適正な値に維持することも可能となる。
【００６２】
本実施形態では、汚染物質が含まれている汚染物を汚染土３としたが、これに代えて、スラグ、焼却灰、汚泥、コンクリート廃材、プラスチック廃材、廃棄木材といった産業廃棄物に本発明を適用してもよい。
【００６３】
また、本実施形態では、一対の作業面４、４の間に集水溝５を配置するようにしたが、作業面及び集水溝の構成はこれに限るものではなく、例えば、自然に存在する傾斜地に不透水性材料を被覆してその上面を作業面とするとともに、該傾斜地の勾配を集水用勾配としてそのまま利用し、該集水用勾配の下流側となる作業面の端部に沿って集水溝を設けるようにしてもかまわない。
【００６４】
また、本実施形態では、地盤を法面形成することによって集水用勾配がつけられた作業面４、４を設けるようにしたが、これに代えて、平坦な地表面に集水用勾配がつけられたコンクリート体を設置し、その上面を作業面としてもよい。
【００６５】
また、本実施形態では、モニタリング装置７を設けて水質分析を行うようにしたが、当初添加した量の栄養塩等によってバイオレメディエーションによる所定の効果が得られることがわかっている場合には、モニタリング装置７を省略してもかまわない。
【００６６】
また、本実施形態では、散水装置８を設けて貯留した水を散水のための水として再利用するようにしたが、例えば降雨による水分補給が十分に期待できるなど散水の必要がない場合には、散水装置８を設けなくてもかまわない。かかる場合には、貯水ピット６に所定の処理装置を接続し、該処理装置で貯留された水を適宜処理した後、河川等に放流すればよい。
【００６７】
（第２実施形態）
【００６８】
次に、第２実施形態に係る汚染物質の分解システムについて、添付図面を参照して説明する。なお、第１実施形態と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６９】
図２は、第２実施形態に係る汚染物質の分解システム２１を示した断面図で、(b)は(a)のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。同図に示すように、本実施形態に係る汚染物質の分解システム２１は、地表面を不透水性材料であるコンクリート２で被覆してその上面を汚染物である汚染土３が敷き均される一対の作業面４、４とするとともに該作業面に集水用勾配をつけ、該集水用勾配の下流側に集水溝２２を設けるとともに、該集水溝内に排水管２３を敷設し、該排水管を排水ポンプ２４を介して貯水手段である貯水槽２５に接続してある。
【００７０】
集水溝２２は、図２(b)でわかるように、作業面４、４につけられた集水用勾配の下流側に設けてあり、散水や降雨によって汚染土３から汚染物質や栄養塩を含む水が滲出したとき、該浸出水を作業面４、４上で流下させ、これを汚染土３のほぼ中央下方位置にて集水できるようになっている。なお、集水溝５の内面は不透水性材料であるコンクリート２で被覆してある。
【００７１】
排水管２３は、図３に示した断面詳細図でよくわかるように、目詰まり防止材である砂利９に取り囲まれた状態で集水溝２２内に敷設してある。
【００７２】
ここで、排水管２３は、上述した集水溝２２に集水された水が内部の中空空間２７にスムーズに流入されるように多数の孔２６を設けた中空管で構成してあるとともに、その排水側を排水ポンプ２４の供給側に連通接続してある。かかる排水管２３は、例えば硬質塩化ビニルやプラスチック系材料で構成することができる。
【００７３】
排水ポンプ２４は、汚染土３から滲出した水を排水管２３を介して排水し、これを配管２８を介して圧送することで貯水槽２５に貯留することができるように構成してある。
【００７４】
貯水槽２５は、地上に設けてあり、集水溝２２で集水された水を内部に貯留できるようになっている。
【００７５】
ここで、本実施形態に係る汚染物質の分解システム２１は、第１実施形態と同様、貯水槽２５内に貯留された水の水質を監視するモニタリング装置７を備えてあるとともに、該貯水槽を散水装置８に連通接続してあり、排水ポンプ２４及び配管２８を介して圧送されてきた汚染土３からの滲出水を、モニタリング装置７で監視するとともに、該浸出水を散水装置８で汚染土３に散水するようになっている。
【００７６】
モニタリング装置７は、第１実施形態と同様、貯水槽２５内に貯留された水の栄養塩、空気、微生物等の含有量を分析できるようになっている。
【００７７】
散水装置８は、第１実施形態と同様、汚染土３に対面するように散水孔１０を多数設けた散水管１１と、該散水管に接続された散水ポンプ１２とで構成してある。ここで、散水ポンプ１２の供給側は貯水槽２５に接続してあり、貯水槽２５内に貯留された水を散水ポンプ１２を介して散水管１１に設けた散水孔１０から汚染土３に散水することができるようになっている。
【００７８】
本実施形態に係る汚染物質の分解システム２１においては、まず、溝を地表に形成するとともにその両側方に集水用勾配に相当する法面を形成する。次いで、溝の内面及びその両側方に形成された法面にコンクリート２を被覆して作業面４、４及び集水溝２２を形成する。
【００７９】
次に、集水溝２２内に排水管２３を敷設する。排水管２３を敷設するにあたっては、その周囲が砂利９で取り囲まれるようにする。
【００８０】
次に、作業面４、４上に汚染物質が含まれた汚染土３を例えば畝状に敷き均す。なお、汚染土３には、汚染物質を分解する微生物やその栄養分あるいは水分を添加する必要があるが、その時期は、敷き均しの際に行ってもよいし、敷き均しの前後に行うようにしてもよい。
【００８１】
次に、かかる状態で汚染土３を一定期間放置してバイオレメディエーションを行うが、汚染土３内の汚染物質をバイオレメディエーションで適切に分解無害化するためには、汚染土３内が微生物の分解活性に適した環境となるように維持してやる必要がある。
【００８２】
したがって、本実施形態においても従来と同様、必要に応じて汚染土３に随時散水を行い、汚染土３内の含水量を例えば１０％程度に維持する必要があるが、本実施形態においては、散水や降雨によって汚染土３内に吸収された水は、汚染物質や栄養塩とともにコンクリート２の上面である作業面４、４上をその集水用勾配の下流側に向けて流下し、集水溝２２で集水された後、集水溝２２内に敷設された排水管２３を介して排水ポンプ２４で排水され、貯水槽２５に貯留される。
【００８３】
次に、貯水槽２５に貯留された水の栄養塩、空気、微生物等の含有量をモニタリング装置７で分析し、かかる分析結果に応じて貯留された水に栄養塩等を添加するなど適宜処理を施し、しかる後、貯水槽２５内に貯留された水を散水ポンプ１２を介して散水管１１から汚染土３に散水する。
【００８４】
なお、汚染土３に散水された水については、再び汚染物質や栄養塩とともに集水溝２２で集水し、以下同様にして、上述した工程を必要なだけ繰り返す。
【００８５】
以上説明したように、本実施形態に係る汚染物質の分解システム２１によれば、第１実施形態と同様、汚染土３から滲出する水を集水溝２２に集水するとともに貯水槽２５に貯留するようにしたので、散水や降雨に伴って汚染土３から汚染物質や分解菌による中間生成物あるいは分解活性を高めるための栄養塩等が滲出したとしても、かかる滲出成分が地盤内に浸透して地下水系に拡散するおそれはない。
【００８６】
また、本実施形態に係る汚染物質の分解システム２１によれば、貯水手段を地上に設けた貯水槽２５で構成するとともに、集水溝２２内に排水管２３を敷設し、該排水管を排水ポンプ２４及び配管２８を介して貯水槽２５に接続したので、貯水スペースを確保するために地盤を掘削する必要がない。
【００８７】
また、本実施形態に係る汚染物質の分解システム２１によれば、第１実施形態と同様、貯水槽２５内に貯留した水を散水装置８で汚染土３に散水し、これを再び貯水槽２５に回収するようにしたので、散水のための水を循環させて再利用することが可能となる。
【００８８】
そのため、バイオレメディエーションを行う際に汚染土３に散水する水の使用量を節約することができるとともに、河川等に放流する場合に必要となる放流可能な状態にするための処理作業が不要となり、作業を軽減することができる。
【００８９】
また、本実施形態に係る汚染物質の分解システム２１によれば、第１実施形態と同様、モニタリング装置７と散水装置８とを備えたので、モニタリング装置７による水質分析により、汚染土３内で行われているバイオレメディエーションの進行状況を常時把握することが可能となるとともに、例えば栄養塩が不足して分解菌の分解活性が低下し又は低下が予想される場合には、栄養塩を適宜貯水槽２５内の水に添加してから汚染土３への散水を行うことが可能となり、散水のための水を循環させて再利用することができるのみならず、汚染土３内の栄養塩の含有量を適正な値に維持することも可能となる。
【００９０】
本実施形態では、汚染物質が含まれている汚染物を汚染土３としたが、これに代えて、スラグ、焼却灰、汚泥、コンクリート廃材、プラスチック廃材、廃棄木材といった産業廃棄物に本発明を適用してもよい。
【００９１】
また、本実施形態では、一対の作業面４、４の間に集水溝２２配置するようにしたが、作業面及び集水溝の構成はこれに限るものではなく、例えば、自然に存在する傾斜地に不透水性材料を被覆してその上面を作業面とするとともに、該傾斜地の勾配を集水用勾配としてそのまま利用し、該集水用勾配の下流側となる作業面の端部に沿って集水溝を設けるようにしてもかまわない。
【００９２】
また、本実施形態では、地盤を法面形成することによって集水用勾配がつけられた作業面４、４を設けるようにしたが、これに代えて、平坦な地表面に集水用勾配がつけられたコンクリート体を設置し、その上面を作業面としてもよい。
【００９３】
また、本実施形態では、モニタリング装置７を設けて水質分析を行うようにしたが、当初添加した量の栄養塩等によってバイオレメディエーションによる所定の効果が得られることがわかっている場合には、モニタリング装置７を省略してもかまわない。
【００９４】
また、本実施形態では、散水装置８を設けて貯留した水を散水のための水として再利用するようにしたが、例えば降雨による水分補給が十分に期待できるなど散水の必要がない場合には、散水装置８を設けなくてもかまわない。かかる場合には、貯水槽２５に所定の処理装置を接続し、該処理装置で貯留された水を適宜処理した後、河川等に放流すればよい。
【００９５】
また、本実施形態では、散水装置８に散水ポンプ１２を設けて散水するようにしたが、例えば貯水槽を高架槽とした場合などは、散水ポンプ１２を省略してもかまわない。
【００９６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る汚染物質の分解システムによれば、汚染物から滲出する水を集水溝に集水するとともに貯水手段に貯留するようにしたので、散水や降雨に伴って汚染物から汚染物質や分解菌による中間生成物あるいは分解活性を高めるための栄養塩等が滲出したとしても、かかる滲出成分が地盤内に浸透して地下水系に拡散するおそれはない。したがって、水質汚染を生じさせることなくバイオレメディエーションを行うことができる。
【００９７】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る汚染物質の分解システムを示した断面図で、(b)は(a)のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図２】第２実施形態に係る汚染物質の分解システムを示した断面図で、(b)は(a)のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図３】第２実施形態に係る汚染物質の分解システムを示した断面詳細図。
【符号の説明】
１、２１ 汚染物質の分解システム
２ コンクリート（不透水性材料）
３ 汚染土（汚染物）
４ 作業面
５、２２ 集水溝
６ 貯水ピット（貯水手段）
７ モニタリング装置
８ 散水装置
２３ 排水管
２４ 排水ポンプ
２５ 貯水槽（貯水手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚染土壌、産業廃棄物、汚泥等に含まれている油や有機塩素化合物といったさまざまな有害物質をバイオレメディエーションで無害化する汚染物質の分解システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場跡地等で基礎工事を行う場合、燃料油や機械油が掘削土に混じって搬出されることがある。また、何らかの事故によって油が流出し、該油で周辺地盤が汚染されるといった事態も想定される。
【０００３】
かかる汚染土をそのまま放置すると、該土に混入している油分が揮発して周囲に拡散し、周辺住民の生活に支障を来すとともに、雨水によって土粒子から遊離した場合には、地下水等に混入して水質を汚濁させる原因ともなる。そのため、油で汚染された土については、例えば焼却によって油分を除去し環境への拡散を防止する必要がある。
【０００４】
また、工場跡地内の土壌には、発ガン性物質であるトリクロロエチレン、テトラクロロエチレンなどの有機塩素化合物が含まれていることがあり、このような土壌をそのまま放置するとやはり地下水等を介して有機塩素化合物が環境に拡散するおそれがあり、油汚染土と同様、所定の浄化処理を行なわねばならない。
【０００５】
一方、最近では、微生物の活性を利用して環境中の汚染物質を分解無害化する技術、すなわちバイオレメディエーションの研究が進んできており、油、有機塩素化合物等で汚染された土壌への適用も研究されるようになってきた。
【０００６】
バイオレメディエーションとは、細菌やかびなどの微生物の分解能力を利用して汚染物質を分解し、無害化する方法であり、汚染物質が含まれた土壌などを微生物の活動に最適な水分・栄養・通気などの環境に調整して微生物の活性を向上させることにより、自然状態よりも効率よく汚染物質の分解を行うことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような微生物を利用した汚染物質の処理方法は、実験室レベルでは一定の成果が確認されており、現実的な対応についても今後大いに期待されるところである。
【０００８】
しかしながら、汚染土壌内が微生物の分解活性に適した環境となるように汚染土壌に散水したり栄養分を添加したりすると、散水や降雨によって汚染物内に吸収された水は汚染土壌内の汚染物質や添加された栄養塩などの栄養分ともに周辺地盤の地下水系へと浸透し、水質汚染の原因となる懸念があるという問題を生じていた。
【０００９】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、水質汚染を生じさせることなくバイオレメディエーションを行うことができる汚染物質の分解システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る汚染物質の分解システムは請求項１に記載したように、油、有機塩素化合物等の汚染物質が含まれた汚染物に対してバイオレメディエーションを行うことにより前記汚染物質を分解除去する汚染物質の分解システムにおいて、地表面を不透水性材料で被覆してその上面を前記汚染物が敷き均される作業面とするとともに該作業面に集水用勾配をつけ、該集水用勾配の下流側に集水溝を設けるとともに該集水溝に集水された水を貯留する貯水手段を設け、前記貯水手段を地上に設けた貯水槽で構成するとともに、前記集水溝内に排水管を敷設し、該排水管を所定の排水ポンプを介して前記貯水槽に接続したものである。
【００１３】
また、本発明に係る汚染物質の分解システムは、前記貯水手段内に貯留された水の水質を監視するモニタリング装置を備えたものである。
【００１４】
また、本発明に係る汚染物質の分解システムは、前記貯水手段に所定の散水装置を連通接続し、該散水装置から前記汚染物に散水できるように構成したものである。
【００１５】
汚染物内の汚染物質をバイオレメディエーションで適切に分解無害化するためには、汚染物内が微生物の分解活性に適した環境となるように維持してやる必要がある。
【００１６】
したがって、本発明においても従来と同様、必要に応じて汚染物に随時散水を行い、汚染物内の含水量を例えば１０％程度に維持する必要があるが、本発明においては、地表面を不透水性材料で被覆してその上面を汚染物が敷き均される作業面とするとともに該作業面に集水用勾配をつけ、該集水用勾配の下流側に集水溝を設けるとともに該集水溝に集水された水を貯留する貯水手段を設けてある。
【００１７】
そのため、散水や降雨によって汚染物内に吸収された水は、不透水性材料の上面である作業面上をその集水用勾配の下流側に向けて流下し、集水溝で集水され、貯水手段に貯留される。
【００１８】
したがって、散水や降雨に伴って汚染物から汚染物質や分解菌による中間生成物あるいは分解活性を高めるための栄養塩等が滲出したとしても、かかる滲出成分が地盤内に浸透して地下水系に拡散するおそれはない。
【００１９】
バイオレメディエーションを行うのに用いる微生物としては、主として細菌、特に土中に自然に存在するバクテリア、放線菌などの土着菌を使用することができる。
【００２０】
汚染物質としては、油類や、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、ＰＣＢなどの有機塩素化合物、あるいはベンゼン、トルエン、ナフタレン、フェノールなどの芳香族炭化水素のほか、微生物が分解することのできるすべての物質が包摂される。
【００２１】
汚染物質が含まれている汚染物は、主として汚染土であるが、これ以外にもスラグ、焼却灰、汚泥、コンクリート廃材、プラスチック廃材、廃棄木材といった産業廃棄物も含まれる。
【００２２】
汚染物を敷き均すとは、同一厚みでの敷き均しのみを意味するものではなく、例えば畝状に敷き均したり、盛土状に敷き均したりする場合も含まれる。
【００２３】
不透水性材料は、汚染物から滲出した水が地下水系に流入するのを防止することができるのであればどのような材料で構成してもよく、例えば、コンクリート、不透水性ビニルシート等で構成することが考えられる。ここで、不透水性材料をコンクリートとした場合には、該コンクリートの上面が作業面となる。
【００２４】
集水用勾配をどのように構成するかは任意であり、例えば、平坦な地盤に勾配がつくように不透水性材料を被覆したり、傾斜地に不透水性材料を被覆して該傾斜地の勾配をそのまま集水用勾配としたりすることが考えられる。
【００２５】
集水溝は、集水用勾配の下流側に設けてあり、作業面上を流下してきた水を集水できるのであればどのように構成してもかまわないが、例えば、地表面に溝を形成して該溝の内面を不透水性材料で被覆するようにしたり、道路側溝で使用されるＵ字溝を集水溝として転用したりすることが考えられる。なお、溝の内部には目詰まり防止のために、砂利、小石等の目詰まり防止材を充填しておくのが望ましい。
【００２６】
貯水手段は、集水溝で集水された水を内部に貯留できるのであればどのように構成するかは任意であるが、例えば、集水溝に長手方向に沿った排水用勾配をつけ、該排水用勾配の下流側に貯水ピットを設けてこれを貯水手段としてもよい。
【００２７】
かかる場合においては、集水溝に集水された水は、集水溝内をその排水用勾配の下流側に向けて流下し、貯水ピットに貯留される。したがって、人工的な動力を必要としなくとも、自然力のみで貯水手段に水を貯留することができる。
【００２８】
また、貯水手段を地上に設けた貯水槽で構成するとともに、集水溝内に排水管を敷設し、該排水管を所定の排水ポンプを介して貯水槽に接続してもよい。
【００２９】
かかる場合においては、集水溝に集水された水は、排水管を介して排水ポンプで排水され、貯水槽に貯留される。したがって、地盤を掘削せずとも集水溝で集水された水を貯留することが可能となる。
【００３０】
排水管は、集水溝に集水された水が該排水管の中空内部にスムーズに流入されるのであればどのような構成でもよく、例えば多数の孔を設けた硬質塩化ビニルやプラスチックからなる中空管で構成することが可能である。また、排水管の敷設の仕方も任意であるが、例えば、目詰まり防止のため、砂利、小石等の目詰まり防止材に取り囲まれた状態で該溝内に敷設することが考えられる。
【００３１】
排水ポンプは、集水溝に集水された水を排水管を介して排水し、貯水槽に貯留することができるのであればどのように構成してもよい。
【００３２】
貯水手段内に貯留された水については、上述したように、汚染物質や分解菌による中間生成物あるいは分解活性を高めるための栄養塩等が含まれている可能性があるため、それらを必要に応じて適宜処理した後、河川等に放流すればよいが、ここで、貯水手段内に貯留された水の水質を監視するモニタリング装置を備えた場合においては、貯水手段内に貯留された水の栄養塩、空気、微生物等の含有量を随時監視し、汚染物内から滲出する水を分析する。
【００３３】
このようにすると、汚染物内で行われているバイオレメディエーションの進行状況を常時把握することが可能となり、必要に応じて汚染物に栄養塩を添加する等、より適切なバイオレメディエーションを行うことが可能となる。
【００３４】
モニタリング装置は、貯水手段内に貯留された水の栄養塩、空気、微生物等の含有量を分析できるのであればどのように構成してもよい。
【００３５】
また、貯水手段内に貯留された水については、必要に応じて適宜処理した後、河川等に放流してもよいが、ここで、貯水手段に所定の散水装置を連通接続し、該散水装置から汚染物に散水できるように構成した場合においては、貯水手段内に貯留された水が散水装置から汚染物に散水されることとなり、散水のための水を循環させて再利用することが可能となる。
【００３６】
そのため、バイオレメディエーションを行う際に汚染物に散水する水の使用量を節約することができるとともに、河川等に放流する場合に必要となる放流可能な状態にするための処理作業が不要となり、作業を軽減することができる。
【００３７】
散水装置は、貯水手段内に貯留された水を汚染物に散水することができるのであればどのように構成してもよいが、例えば、孔を多数設けた中空管に散水のためのポンプを接続して構成することが考えられる。
【００３８】
ここで、貯水手段内に貯留された水の水質を監視するモニタリング装置を備えるとともに、貯水手段に所定の散水装置を連通接続し、該散水装置から汚染物に散水できるように構成した場合においては、汚染物内から滲出する水を貯水手段内に貯留するとともに、該貯水手段内に貯留された水の栄養塩、空気、微生物等の含有量をモニタリング装置で分析し、かかる分析結果に応じて適宜処理を施し、しかる後、散水装置で汚染物に散水する。
【００３９】
すなわち、モニタリング装置による水質分析により、例えば栄養塩が不足して分解菌の分解活性が低下し又は低下が予想される場合には、栄養塩を適宜貯水手段内の水に添加してから汚染物への散水を行うことで、散水のための水を循環させて再利用することができるのみならず、汚染物内の栄養塩の含有量を適正な値に維持することも可能となる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る汚染物質の分解システムの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
（第１実施形態）
【００４２】
図１は、第１実施形態に係る汚染物質の分解システム１を示した断面図で、(b)は(a)のＡ−Ａ線に沿う断面図である。同図に示すように、本実施形態に係る汚染物質の分解システム１は、地表面を不透水性材料であるコンクリート２で被覆してその上面を汚染物である汚染土３が敷き均される一対の作業面４、４とするとともに該作業面に集水用勾配をつけ、該集水用勾配の下流側に集水溝５を設けるとともに、該集水溝に集水された水を貯留する貯水手段である貯水ピット６を設けてある。
【００４３】
汚染土３内には、バイオレメディエーションの分解対象となる汚染物質が含まれている。ここで、汚染物質としては、油類や、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、ＰＣＢなどの有機塩素化合物、あるいはベンゼン、トルエン、ナフタレン、フェノールなどの芳香族炭化水素のほか、微生物が分解することのできるすべての物質が対象となる。
【００４４】
作業面４、４は、汚染土３を敷き均すための場所であって集水溝５を両側方から挟み込むように平面配置してあるとともに、集水溝５が下流側となるようにそれぞれ集水用勾配をつけてある。
【００４５】
集水溝５は、図１(b)でわかるように、作業面４、４につけられた集水用勾配の下流側に設けてあり、散水や降雨によって汚染土３から汚染物質や栄養塩を含む水が滲出したとき、該浸出水を作業面４、４上で流下させ、これを汚染土３のほぼ中央下方位置にて集水できるようになっている。さらに、集水溝５には、図１(a)でよく分かるように、長手方向に沿って排水用勾配をつけてあり、集水溝５内に集水した水を排水用勾配の下流側に流下させて排水できるようになっている。なお、集水溝５の内面は不透水性材料であるコンクリート２で被覆してあるとともに、溝の内部には目詰まり防止のために、目詰まり防止材である砂利９を充填してある。
【００４６】
貯水ピット６は、集水溝５につけた排水用勾配の下流側に地盤を掘削して設けてあり、集水溝５で集水された水を内部に貯留できるようになっている。
【００４７】
ここで、本実施形態に係る汚染物質の分解システム１は、貯水ピット６内に貯留された水の水質を監視するモニタリング装置７を備えてあるとともに、該貯水ピットを配管１３を介して散水装置８に連通接続してあり、上述した集水溝５で集水され貯水ピット６に貯留された汚染土３からの滲出水を、モニタリング装置７で監視するとともに散水装置８で汚染土３に散水するようになっている。
【００４８】
モニタリング装置７は、貯水ピット６内に貯留された水の栄養塩、空気、微生物等の含有量を分析できるようになっている。
【００４９】
散水装置８は、汚染土３に対面するように散水孔１０を多数設けた散水管１１と、該散水管に接続された散水ポンプ１２とで構成してある。ここで、散水ポンプ１２の供給側には上述した配管１３を接続してあり、貯水ピット６内に貯留された水を散水ポンプ１２を介して散水管１１に設けた散水孔１０から汚染土３に散水することができるようになっている。
【００５０】
本実施形態に係る汚染物質の分解システム１においては、まず、排水用勾配をつけた溝を地表に形成するとともにその両側方に集水用勾配に相当する法面を形成する。次いで、溝の内面及びその両側方に形成された法面にコンクリート２を被覆して作業面４、４及び集水溝５を形成する。
【００５１】
次に、集水溝５内に砂利９を充填してから、作業面４、４上に汚染物質が含まれた汚染土３を例えば畝状に敷き均す。なお、汚染土３には、汚染物質を分解する微生物やその栄養分あるいは水分を添加する必要があるが、その時期は、敷き均しの際に行ってもよいし、敷き均しの前後に行うようにしてもよい。
【００５２】
バイオレメディエーションを行うのに用いる微生物としては、主として細菌、特に土中に自然に存在するバクテリア、放線菌などの土着菌を使用することができる。
【００５３】
次に、かかる状態で汚染土３を一定期間放置してバイオレメディエーションを行うが、汚染土３内の汚染物質をバイオレメディエーションで適切に分解無害化するためには、汚染土３内が微生物の分解活性に適した環境となるように維持してやる必要がある。
【００５４】
したがって、本実施形態においても従来と同様、必要に応じて汚染土３に随時散水を行い、汚染土３内の含水量を例えば１０％程度に維持する必要があるが、本実施形態においては、散水や降雨によって汚染土３内に吸収された水は、汚染物質や栄養塩とともにコンクリート２の上面である作業面４、４上をその集水用勾配の下流側に向けて流下し、集水溝５で集水された後、集水溝５内をその排水用勾配の下流側に向けて流下し、貯水ピット６に貯留される。
【００５５】
次に、貯水ピット６に貯留された水の栄養塩、空気、微生物等の含有量をモニタリング装置７で分析し、かかる分析結果に応じて貯留された水に栄養塩等を添加するなど適宜処理を施し、しかる後、貯水ピット６内に貯留された水を散水ポンプ１２を介して散水管１１から汚染土３に散水する。
【００５６】
なお、汚染土３に散水された水については、再び汚染物質や栄養塩とともに集水溝５で集水し、以下同様にして、上述した工程を必要なだけ繰り返す。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態に係る汚染物質の分解システム１によれば、汚染土３から滲出する水を集水溝５に集水するとともに貯水ピット６に貯留するようにしたので、散水や降雨に伴って汚染土３から汚染物質や分解菌による中間生成物あるいは分解活性を高めるための栄養塩等が滲出したとしても、かかる滲出成分が地盤内に浸透して地下水系に拡散するおそれはない。
【００５８】
また、本実施形態に係る汚染物質の分解システム１によれば、集水溝５に排水用勾配をつけ、貯水手段を排水用勾配の下流側に設けた貯水ピット６で構成したので、人工的な動力を必要としなくとも、自然力のみで貯水ピット６に水を貯留することができる。
【００５９】
また、本実施形態に係る汚染物質の分解システム１によれば、貯水ピット６内に貯留した水を散水装置８で汚染土３に散水し、これを再び貯水ピット６に回収するようにしたので、散水のための水を循環させて再利用することが可能となる。
【００６０】
そのため、バイオレメディエーションを行う際に汚染土３に散水する水の使用量を節約することができるとともに、河川等に放流する場合に必要となる放流可能な状態にするための処理作業が不要となり、作業を軽減することができる。
【００６１】
また、本実施形態に係る汚染物質の分解システム１によれば、モニタリング装置７と散水装置８とを備えたので、モニタリング装置７による水質分析により、汚染土３内で行われているバイオレメディエーションの進行状況を常時把握することが可能となるとともに、例えば栄養塩が不足して分解菌の分解活性が低下し又は低下が予想される場合には、栄養塩を適宜貯水ピット６内の水に添加してから汚染土３への散水を行うことが可能となり、散水のための水を循環させて再利用することができるのみならず、汚染土３内の栄養塩の含有量を適正な値に維持することも可能となる。
【００６２】
本実施形態では、汚染物質が含まれている汚染物を汚染土３としたが、これに代えて、スラグ、焼却灰、汚泥、コンクリート廃材、プラスチック廃材、廃棄木材といった産業廃棄物に本発明を適用してもよい。
【００６３】
また、本実施形態では、一対の作業面４、４の間に集水溝５を配置するようにしたが、作業面及び集水溝の構成はこれに限るものではなく、例えば、自然に存在する傾斜地に不透水性材料を被覆してその上面を作業面とするとともに、該傾斜地の勾配を集水用勾配としてそのまま利用し、該集水用勾配の下流側となる作業面の端部に沿って集水溝を設けるようにしてもかまわない。
【００６４】
また、本実施形態では、地盤を法面形成することによって集水用勾配がつけられた作業面４、４を設けるようにしたが、これに代えて、平坦な地表面に集水用勾配がつけられたコンクリート体を設置し、その上面を作業面としてもよい。
【００６５】
また、本実施形態では、モニタリング装置７を設けて水質分析を行うようにしたが、当初添加した量の栄養塩等によってバイオレメディエーションによる所定の効果が得られることがわかっている場合には、モニタリング装置７を省略してもかまわない。
【００６６】
また、本実施形態では、散水装置８を設けて貯留した水を散水のための水として再利用するようにしたが、例えば降雨による水分補給が十分に期待できるなど散水の必要がない場合には、散水装置８を設けなくてもかまわない。かかる場合には、貯水ピット６に所定の処理装置を接続し、該処理装置で貯留された水を適宜処理した後、河川等に放流すればよい。
【００６７】
（第２実施形態）
【００６８】
次に、第２実施形態に係る汚染物質の分解システムについて、添付図面を参照して説明する。なお、第１実施形態と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６９】
図２は、第２実施形態に係る汚染物質の分解システム２１を示した断面図で、(b)は(a)のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。同図に示すように、本実施形態に係る汚染物質の分解システム２１は、地表面を不透水性材料であるコンクリート２で被覆してその上面を汚染物である汚染土３が敷き均される一対の作業面４、４とするとともに該作業面に集水用勾配をつけ、該集水用勾配の下流側に集水溝２２を設けるとともに、該集水溝内に排水管２３を敷設し、該排水管を排水ポンプ２４を介して貯水手段である貯水槽２５に接続してある。
【００７０】
集水溝２２は、図２(b)でわかるように、作業面４、４につけられた集水用勾配の下流側に設けてあり、散水や降雨によって汚染土３から汚染物質や栄養塩を含む水が滲出したとき、該浸出水を作業面４、４上で流下させ、これを汚染土３のほぼ中央下方位置にて集水できるようになっている。なお、集水溝５の内面は不透水性材料であるコンクリート２で被覆してある。
【００７１】
排水管２３は、図３に示した断面詳細図でよくわかるように、目詰まり防止材である砂利９に取り囲まれた状態で集水溝２２内に敷設してある。
【００７２】
ここで、排水管２３は、上述した集水溝２２に集水された水が内部の中空空間２７にスムーズに流入されるように多数の孔２６を設けた中空管で構成してあるとともに、その排水側を排水ポンプ２４の供給側に連通接続してある。かかる排水管２３は、例えば硬質塩化ビニルやプラスチック系材料で構成することができる。
【００７３】
排水ポンプ２４は、汚染土３から滲出した水を排水管２３を介して排水し、これを配管２８を介して圧送することで貯水槽２５に貯留することができるように構成してある。
【００７４】
貯水槽２５は、地上に設けてあり、集水溝２２で集水された水を内部に貯留できるようになっている。
【００７５】
ここで、本実施形態に係る汚染物質の分解システム２１は、第１実施形態と同様、貯水槽２５内に貯留された水の水質を監視するモニタリング装置７を備えてあるとともに、該貯水槽を散水装置８に連通接続してあり、排水ポンプ２４及び配管２８を介して圧送されてきた汚染土３からの滲出水を、モニタリング装置７で監視するとともに、該浸出水を散水装置８で汚染土３に散水するようになっている。
【００７６】
モニタリング装置７は、第１実施形態と同様、貯水槽２５内に貯留された水の栄養塩、空気、微生物等の含有量を分析できるようになっている。
【００７７】
散水装置８は、第１実施形態と同様、汚染土３に対面するように散水孔１０を多数設けた散水管１１と、該散水管に接続された散水ポンプ１２とで構成してある。ここで、散水ポンプ１２の供給側は貯水槽２５に接続してあり、貯水槽２５内に貯留された水を散水ポンプ１２を介して散水管１１に設けた散水孔１０から汚染土３に散水することができるようになっている。
【００７８】
本実施形態に係る汚染物質の分解システム２１においては、まず、溝を地表に形成するとともにその両側方に集水用勾配に相当する法面を形成する。次いで、溝の内面及びその両側方に形成された法面にコンクリート２を被覆して作業面４、４及び集水溝２２を形成する。
【００７９】
次に、集水溝２２内に排水管２３を敷設する。排水管２３を敷設するにあたっては、その周囲が砂利９で取り囲まれるようにする。
【００８０】
次に、作業面４、４上に汚染物質が含まれた汚染土３を例えば畝状に敷き均す。なお、汚染土３には、汚染物質を分解する微生物やその栄養分あるいは水分を添加する必要があるが、その時期は、敷き均しの際に行ってもよいし、敷き均しの前後に行うようにしてもよい。
【００８１】
次に、かかる状態で汚染土３を一定期間放置してバイオレメディエーションを行うが、汚染土３内の汚染物質をバイオレメディエーションで適切に分解無害化するためには、汚染土３内が微生物の分解活性に適した環境となるように維持してやる必要がある。
【００８２】
したがって、本実施形態においても従来と同様、必要に応じて汚染土３に随時散水を行い、汚染土３内の含水量を例えば１０％程度に維持する必要があるが、本実施形態においては、散水や降雨によって汚染土３内に吸収された水は、汚染物質や栄養塩とともにコンクリート２の上面である作業面４、４上をその集水用勾配の下流側に向けて流下し、集水溝２２で集水された後、集水溝２２内に敷設された排水管２３を介して排水ポンプ２４で排水され、貯水槽２５に貯留される。
【００８３】
次に、貯水槽２５に貯留された水の栄養塩、空気、微生物等の含有量をモニタリング装置７で分析し、かかる分析結果に応じて貯留された水に栄養塩等を添加するなど適宜処理を施し、しかる後、貯水槽２５内に貯留された水を散水ポンプ１２を介して散水管１１から汚染土３に散水する。
【００８４】
なお、汚染土３に散水された水については、再び汚染物質や栄養塩とともに集水溝２２で集水し、以下同様にして、上述した工程を必要なだけ繰り返す。
【００８５】
以上説明したように、本実施形態に係る汚染物質の分解システム２１によれば、第１実施形態と同様、汚染土３から滲出する水を集水溝２２に集水するとともに貯水槽２５に貯留するようにしたので、散水や降雨に伴って汚染土３から汚染物質や分解菌による中間生成物あるいは分解活性を高めるための栄養塩等が滲出したとしても、かかる滲出成分が地盤内に浸透して地下水系に拡散するおそれはない。
【００８６】
また、本実施形態に係る汚染物質の分解システム２１によれば、貯水手段を地上に設けた貯水槽２５で構成するとともに、集水溝２２内に排水管２３を敷設し、該排水管を排水ポンプ２４及び配管２８を介して貯水槽２５に接続したので、貯水スペースを確保するために地盤を掘削する必要がない。
【００８７】
また、本実施形態に係る汚染物質の分解システム２１によれば、第１実施形態と同様、貯水槽２５内に貯留した水を散水装置８で汚染土３に散水し、これを再び貯水槽２５に回収するようにしたので、散水のための水を循環させて再利用することが可能となる。
【００８８】
そのため、バイオレメディエーションを行う際に汚染土３に散水する水の使用量を節約することができるとともに、河川等に放流する場合に必要となる放流可能な状態にするための処理作業が不要となり、作業を軽減することができる。
【００８９】
また、本実施形態に係る汚染物質の分解システム２１によれば、第１実施形態と同様、モニタリング装置７と散水装置８とを備えたので、モニタリング装置７による水質分析により、汚染土３内で行われているバイオレメディエーションの進行状況を常時把握することが可能となるとともに、例えば栄養塩が不足して分解菌の分解活性が低下し又は低下が予想される場合には、栄養塩を適宜貯水槽２５内の水に添加してから汚染土３への散水を行うことが可能となり、散水のための水を循環させて再利用することができるのみならず、汚染土３内の栄養塩の含有量を適正な値に維持することも可能となる。
【００９０】
本実施形態では、汚染物質が含まれている汚染物を汚染土３としたが、これに代えて、スラグ、焼却灰、汚泥、コンクリート廃材、プラスチック廃材、廃棄木材といった産業廃棄物に本発明を適用してもよい。
【００９１】
また、本実施形態では、一対の作業面４、４の間に集水溝２２配置するようにしたが、作業面及び集水溝の構成はこれに限るものではなく、例えば、自然に存在する傾斜地に不透水性材料を被覆してその上面を作業面とするとともに、該傾斜地の勾配を集水用勾配としてそのまま利用し、該集水用勾配の下流側となる作業面の端部に沿って集水溝を設けるようにしてもかまわない。
【００９２】
また、本実施形態では、地盤を法面形成することによって集水用勾配がつけられた作業面４、４を設けるようにしたが、これに代えて、平坦な地表面に集水用勾配がつけられたコンクリート体を設置し、その上面を作業面としてもよい。
【００９３】
また、本実施形態では、モニタリング装置７を設けて水質分析を行うようにしたが、当初添加した量の栄養塩等によってバイオレメディエーションによる所定の効果が得られることがわかっている場合には、モニタリング装置７を省略してもかまわない。
【００９４】
また、本実施形態では、散水装置８を設けて貯留した水を散水のための水として再利用するようにしたが、例えば降雨による水分補給が十分に期待できるなど散水の必要がない場合には、散水装置８を設けなくてもかまわない。かかる場合には、貯水槽２５に所定の処理装置を接続し、該処理装置で貯留された水を適宜処理した後、河川等に放流すればよい。
【００９５】
また、本実施形態では、散水装置８に散水ポンプ１２を設けて散水するようにしたが、例えば貯水槽を高架槽とした場合などは、散水ポンプ１２を省略してもかまわない。
【００９６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る汚染物質の分解システムによれば、汚染物から滲出する水を集水溝に集水するとともに貯水手段に貯留するようにしたので、散水や降雨に伴って汚染物から汚染物質や分解菌による中間生成物あるいは分解活性を高めるための栄養塩等が滲出したとしても、かかる滲出成分が地盤内に浸透して地下水系に拡散するおそれはない。したがって、水質汚染を生じさせることなくバイオレメディエーションを行うことができる。
【００９７】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る汚染物質の分解システムを示した断面図で、(b)は(a)のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図２】第２実施形態に係る汚染物質の分解システムを示した断面図で、(b)は(a)のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図３】第２実施形態に係る汚染物質の分解システムを示した断面詳細図。
【符号の説明】
１、２１ 汚染物質の分解システム
２ コンクリート（不透水性材料）
３ 汚染土（汚染物）
４ 作業面
５、２２ 集水溝
６ 貯水ピット（貯水手段）
７ モニタリング装置
８ 散水装置
２３ 排水管
２４ 排水ポンプ
２５ 貯水槽（貯水手段）
Claims (3)
- 油、有機塩素化合物等の汚染物質が含まれた汚染物に対してバイオレメディエーションを行うことにより前記汚染物質を分解除去する汚染物質の分解システムにおいて、
地表面を不透水性材料で被覆してその上面を前記汚染物が敷き均される作業面とするとともに該作業面に集水用勾配をつけ、該集水用勾配の下流側に集水溝を設けるとともに該集水溝に集水された水を貯留する貯水手段を設け、前記貯水手段を地上に設けた貯水槽で構成するとともに、前記集水溝内に排水管を敷設し、該排水管を所定の排水ポンプを介して前記貯水槽に接続したことを特徴とする汚染物質の分解システム。 - 前記貯水手段内に貯留された水の水質を監視するモニタリング装置を備えた請求項１記載の汚染物質の分解システム。
- 前記貯水手段に所定の散水装置を連通接続し、該散水装置から前記汚染物に散水できるように構成した請求項１記載の汚染物質の分解システム。
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