JP3844454B2

JP3844454B2 - Groundwater purification method

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Publication number: JP3844454B2
Application number: JP2002187507A
Authority: JP
Inventors: 洋一宮崎; 力稲葉; 正孝武井; 寛之石渡
Original assignee: Nishimatsu Construction Co Ltd
Current assignee: Nishimatsu Construction Co Ltd
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2022-06-27
Also published as: JP2004025089A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下水の浄化方法に関し、より詳細には、撹拌部材を用いて酸素と栄養分と地下水とを撹拌しながら混合し、地下水全体に酸素と栄養分とを行きわたらせ、地下水中の微生物を活性化および増殖させて汚染物質の分解反応を促進することを可能とする地下水の浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、汚染地下水を浄化する方法および浄化する装置において、微生物を使用したものが数多く提案されている。微生物を使用した汚染地下水の浄化は、微生物の栄養分となるメタンガスなどを空気とともに注入し、地下水中に存在する微生物を活性化および増殖させて、汚染物質の分解を促進するものである。従来においては、例えば、地表面から地下水の存在する位置まで注入井を形成し、注入井の圧力を地下水の圧力より高くして微生物の栄養分や空気を注入する方法や装置が提案されている。
【０００３】
しかしながら、上述した方法や装置では、注入井１本につき、空気および栄養分を地下水中に供給可能な範囲が狭く、このため、注入井の数を増加しなければならないといった問題があった。また、注入井の数を増加する場合、注入井を形成するための労力と、増加した注入井すべてに酸素および栄養分を供給するために大きな供給能力を有する装置を用いる必要があった。
【０００４】
上述した問題に鑑み、酸素および栄養分、さらには分解微生物を、１地点からより遠くに到達させて、汚染地下水の浄化能力を大幅に向上させることを可能にする汚染地下水の浄化方法および浄化装置が提案されている。例えば、特開２００１−１２９５７７号公報によれば、酸素と分解微生物の栄養分とを超高圧をもって短時間の間隔でパルス状にして間欠的に注入井に供給し、この注入井からこれら酸素および栄養分を同時に瞬時に汚染地下水中に吹き込むことを特徴とする汚染地下水の浄化方法および浄化装置が開示されている。
【０００５】
しかしながら、特開２００１−１２９５７７号公報に開示の方法および装置においては、掘削機を使用して予め注入井を形成する必要があり、また地下水の存在する範囲と１地点から栄養分が供給される範囲に応じて複数個の注入井を形成する必要があった。また、超高圧にした酸素や栄養分を間欠的に供給し、より遠くへ供給することが可能とされているものの、撹拌が行われないために地下水に分散させることが困難であり、地下水全体において微生物を活性化させて地下水全体を効率的に浄化することが困難であるといった問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、地下水が存在する位置まで土壌を掘削することを可能にし、地下水中に浸漬させて酸素や栄養分を地下水中に供給するとともに撹拌することを可能とする撹拌部材を用い、地下水中に供給した酸素および栄養分が均一になるように分散させることで、予め注入井を設けることなく、適量の酸素および栄養分を与えて浄化することを可能とし、さらには間欠的に高圧で酸素および地下水中に供給することでより遠くの範囲まで地下水の浄化を行うことを可能とする汚染地下水の浄化方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、本発明の汚染地下水の浄化方法を提供することにより達成される。
【０００８】
すなわち、本発明によれば、先端部に切削部材を備える撹拌部材を回転させて土壌を掘削し、前記土壌中に存在する地下水に前記撹拌部材を浸漬させるステップと、
前記撹拌部材から該撹拌部材の周囲に向けて酸素と微生物の栄養分とを供給するステップと、
前記撹拌部材を回転させることにより前記酸素と前記栄養分とが供給された前記地下水を撹拌し、前記酸素と前記栄養分とを前記地下水中に分散させるステップとを含む地下水の浄化方法が提供される。
【０００９】
本発明によれば、前記撹拌部材は、前記撹拌部材は、先端部に前記切削部材を備える先導管と、前記先導管が連結される中空の軸体と、前記軸体に周設される螺旋状羽根と、前記螺旋状羽根の上面および下面に配設される複数の突出部材と、前記軸体の内部を通り、前記軸体を貫通して前記螺旋状羽根の縁部に向けて配設される、前記酸素と前記栄養分とを供給するための注入管とを備え、
前記軸体は、長さ方向に沿った中央部において径が大きく、かつ両端部において径が小さくなるように形成される地下水の浄化方法が提供される。
【００１０】
本発明によれば、前記酸素と栄養分とを地下水中に供給するステップは、前記酸素と前記栄養分とを２００ｋＰａ〜１０００ｋＰａの圧力で供給することを特徴とする地下水の浄化方法が提供される。
【００１１】
本発明によれば、前記栄養分は、隣、窒素、カリウム、珪素から選択され、圧縮空気とともに、またはスラリーとして供給される地下水の浄化方法が提供される。
【００１２】
本発明によれば、前記酸素と栄養分とを地下水中に供給するステップでは、さらに、前記注入管から微生物を供給する地下水の浄化方法が提供される。
【００１３】
本発明によれば、さらに、前記地下水の一部を吸引し、前記地下水中に存在する微生物を増殖させるステップと、増殖した前記微生物を前記地下水に戻すステップとを含む地下水の浄化方法が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。本発明は、撹拌部材を用いて酸素および微生物の栄養分を供給することで、地下水中に存在する分解微生物を活性化および増殖させ、地下水中に含まれる汚染物質を分解・除去する方法である。本発明の地下水の浄化方法では、酸素および栄養分を供給するほか、圧縮空気を供給して爆気し、地下水中に溶存する揮発性物質を除去することも可能である。本発明においては、酸素源として空気を使用することができる。また、栄養分は、地下水の浄化に適した分解微生物を増殖させる成分として、リン、窒素、カリウム、珪素といった微生物の生命を維持する上で必要とされる主要元素と、マンガンなどの微量元素を挙げることができる。地下水中に存在する微生物としては、トリクロロエチレンを好適に分解するメタン資化性菌、トルエン資化性菌、フェノール資化性菌、硝化細菌、プロパン酸化細菌、イソプロピレン酸化細菌などを挙げることができる。これらの微生物には、上述した栄養分、またはその他の元素を栄養分として適切な元素を与えることができる。また、本発明においては、地下水に存在する微生物の数や汚染度合、地下水に含有する汚染物質の種類によって微生物を供給することもできる。
【００１５】
図１は、本発明の地下水の浄化方法に用いることができる撹拌部材の一例を示した斜視図である。図１に示す撹拌部材１は、土壌の掘削部材としても使用することができる。図１に示す撹拌部材１は、先端部に切削部材２を備えた先導管３と、長さ方向に沿って中央部の径が大きくされ、長さ方向の両端部の径が小さくされた軸体４と、軸体４の外側面に周設された螺旋状羽根５と、螺旋状羽根５の上面および下面に設けられた複数の突出部材６とから構成されている。図１に示す先導管３は、軸体４とフランジ７といった連結部材によって連結され、フランジ７には、先導管３と同様に、切削部材２が設けられている。図１に示す切削部材２は、鋭く尖った先端部を備え、地下水が存在する地盤を掘削する際、硬い土壌や石などを切削することができるようになっている。図１に示す軸体４は、円筒の両側に円錐を連結した形状とされ、外側面に螺旋状羽根５が周設されている。また、螺旋状羽根５の径も、軸体４と同様に、軸体４の中央部に配設される部分において最も大きく、軸体４の両端部に向けて径が小さくなるように形成されている。また、軸体４は、内部が中空とされ、軸体４の中空部分には、管を挿設したり、先導管３から圧縮空気を噴射することに使用される。図１に示す螺旋状羽根５は、上面および下面の所定位置に突出部材６が設けられていて、注入管８、９は、軸体４の内部を通り、軸体４の所定位置を貫通し、螺旋状羽根５の面に沿って螺旋状羽根５の縁部に向けて配設されている。
【００１６】
図１に示す撹拌部材１には、先導管３が連結されていない軸体４の端部を連結するとともに、撹拌部材１を回転するための図示しない回転手段が設けられており、撹拌部材１を回転させながら先導管３を土壌に接触させることにより掘削されるようになっている。図１に示す撹拌部材１は、先端部の切削部材２、先端部から中央部に向けて径が大きくされた軸体４、軸体４の径とともに中央部に向けて径が大きくされた螺旋状羽根５により、地中に向けてスムーズに掘削することができる。また、図１に示す撹拌部材１は、図示しない空気圧縮機や空気ボンベなどを使用し、撹拌部材１の先端に設けられた先導管３から圧縮空気を噴射するとともに、撹拌部材１の回転により土壌を掘削することができる。掘削する際に使用する圧縮空気は、掘削中の地盤への衝撃を低減させ、撹拌部材１に揺動撹拌効果を与えて掘削を容易にするために用いることができる。また、螺旋状羽根５に設けられた突出部材６は、矩形の板状のものとされ、螺旋状羽根５の上面および下面に複数配設されている。図１に示す突出部材６は、矩形とされた面が径方向に向くように設けられ、土壌の掘削または地下水に浸漬されて撹拌する際に、撹拌部材１の回転をスムーズに行うことができ、土壌を掘削する際の排土の発生を起こりにくくしている。また、上述した圧縮空気は、地下水中においても撹拌部材１の揺動効果を与えて地下水中への酸素および栄養分がより均一になるように分散させることができる。
【００１７】
図１に示す撹拌部材１は、軸体４の中空とされた内部に設けられる注入管８、９を通して酸素と微生物を活性化させるための栄養分とが供給され、軸体４の内部に挿設された注入管８、９の隙間を通して圧縮空気を供給することができるようになっている。圧縮空気は、土壌を掘削する際、図１に示す撹拌部材１の先端部に設けられた先導管３から噴射され、切削部材２による切削をスムーズに行うことができる。図１に示す注入管８、９は、酸素と、微生物を活性化および増殖させるための栄養分とを別々に供給するために少なくとも２本設けられている。本発明においては、酸素と栄養分とを１本の注入管から供給することもできるし、酸素と微生物を活性化させるための栄養分とに分け、それぞれについて２箇所以上の注入管から供給することもできる。また、酸素および栄養分を供給する注入管８、９をそれぞれ複数に分岐し、複数の箇所から地下水中に供給することもできる。さらに、本発明においては、外側の管から軸体４、第１の注入管、第２の注入管といったように配設した三重管構造とすることもできる。この場合、第２の注入管内には酸素、第１の注入管と第２の注入管との間には栄養分、軸体４と第１の注入管との間には圧縮空気といったように別々に供給することができる。第１の注入管および第２の注入管は、それぞれ分岐させて２以上の箇所から供給可能なようにされていても良い。本発明においては、地下水中に酸素および栄養分をより均一に分散させるため、酸素および栄養分についてより多くの注入管から供給されることが好ましい。本発明において栄養分は、窒素などのガス状の元素であれば地下水に供給できる圧力でそのまま、リン、カリウムまたは珪素などの固体状の元素の場合には圧縮空気とともに供給することができ、その他水に分散させてスラリーとして供給することもできる。また、本発明においては、さらに別に注入管を設け、分解微生物を供給し、地下水の浄化を促進することもできる。この場合、地下水に存在する汚染物質に応じた微生物を供給することができる。
【００１８】
図１に示す撹拌部材１は、地下水中に酸素および栄養分を充分に供給し、撹拌して広範囲に分散させた後、地表面に引き上げる場合には、土壌を掘削する場合に回転する方向とは反対方向に回転しながら土壌中から引き上げることができる。また、地下水中に浸漬させ、酸素および栄養分を供給する場合、撹拌部材１を上下に数回移動させて撹拌しながら、注入管８、９から酸素および栄養分を供給することにより、原位置において地下水の上層部および下層部にも酸素および栄養分を供給することができ、広範囲かつ充分に行きわたらせるように撹拌することができる。こうすることにより、地下水全体の分解微生物を活性化および増殖させて地下水全体において汚染物質を分解・除去することができる。
【００１９】
本発明においては、所定方向に対しては撹拌部材１の回転により、実質上、間欠的に供給されることとなる。この場合、上述した注入管８、９の本数および撹拌部材１の回転数にもよるが、地下水中に広く行きわたらせるために所定方向に対して酸素および栄養分を供給する周期を０．５ｓ^−１〜３ｓ^−１とすることができる。また、本発明においては、撹拌部材１を回転させて撹拌を行っている間、連続して酸素および栄養分を供給しなくてもよく、微生物に対して充分な量の酸素および栄養分を供給できるのであれば、所定期間供給した後に停止して撹拌のみを続けることもできるし、間欠的に供給することもできる。さらに、本発明においては、酸素および栄養分を高圧で噴射させてより広い範囲にまで行きわたらせることも可能である。また、高圧で噴射させるとともに間欠的に供給し、適切な量の酸素および栄養分を、適切な範囲に供給することにより、酸素および栄養分の無駄を無くすことができる。また、酸素および栄養分を供給する圧力は、地下水中に供給することができる圧力であればいかなる圧力であっても良いが、上述したように高圧のほうがより広範囲に供給することができるために好ましく、例えば、２００ｋＰａ〜１０００ｋＰａとすることができる。このように、間欠的に、かつ高圧で供給することにより、適切な量の酸素および栄養分を効果的に、かつ広範囲に行きわたらせることができる。
【００２０】
図１に示す撹拌部材１に用いられる先導管３としては、いかなる径、長さの管であっても良い。また、切削部材２の形状および構造および材質は、適切に土壌を掘削することができるものであればいかなるものであっても良い。図１に示すような切削部材２の場合、いかなる数設けられていても良い。また、軸体４は、長さ方向に向いた中央部の径が大きくされ、両端部の径が小さくされ、中空で、かつ螺旋状羽根５を備えるものであればいかなる大きさのものであっても良い。また、螺旋状羽根５は、図１に示すように軸体４の長さ方向に向けていかなる巻数とされていても良い。また、突出部材６は、いかなる数設けられていても良く、形状も上述した矩形の板状のものでなくても螺旋状羽根５の螺旋形状に沿って矩形の板が曲げられた形状とされていても良い。本発明においては、土壌を掘削する深さに応じて延長軸部材を軸体４に連結し、所定深さまで掘削し、地下水に浸漬させて浄化を行うことができる。
【００２１】
図２および図３を用いて上述した撹拌部材１について詳細に説明する。図２は、図１に示す撹拌部材１の側面図および断面図を示した図である。図２に示す撹拌部材１は、土壌を掘削するために先導管３が設けられ、先導管３の先端には、切削部材２が複数設けられている。切削部材２は、先端部が鋭く尖った形状とされ、先導管３の先端部周方向に複数設けられている。また、先導管３は、フランジ７によって軸体４と連結され、先導管３に設けられた切削部材２ａと同様の切削部材２ｂが切削部材２ａの向きと同じ方向に向くようにフランジ７に設けられている。図２に示す切削部材２は、先導管３およびフランジ７に溶接などにより接合することができる。
【００２２】
図２に示す軸体４は、中央部の径が大きくされ、中央部では所定の長さにおいて一定の径とされていて、両端部に向けて一定の割合で径が小さくなるように形成されている。また、軸体４は、内部が中空とされ、かつ軸体４の外側面に螺旋状に形成された螺旋状羽根５が周設されている。螺旋状羽根５は、軸体４の中央部に向けて螺旋状羽根５の径が大きくなるように形成され、螺旋状羽根５の上面および下面には、複数の突出部材６が設けられている。螺旋状羽根５は、軸体４と同様に、軸体４の長さ方向に向いた両端部から中央部に向けて羽根の径が拡大するように形成され、土壌中または地下水中を上下にスムーズに撹拌することができる構造とされている。本発明においては、例えば、軸体４は、長さを０．８ｍ、中央部の長さを０．１６ｍの一定の径とし、長さ方向の両端部０．３２ｍの範囲において０．１４ｍから０．４ｍの径に一定の割合で拡大した構造とすることができる。上述した軸体４の場合、一定の割合で拡大するテーパ角を２２°とすることが好ましい。軸体４の一定の径とされた中央部に配設された螺旋状羽根５は、一定の径の羽根となるように形成されている。
【００２３】
図２に示す突出部材６は、矩形の板状のものとされ、矩形とされた面が軸体４に向くように配設されている。また、突出部材６は、螺旋状羽根５の縁部および軸体４に近隣した内縁部に設けられ、矩形の角部が面取りされた構造とされている。矩形とされた板状の突出部材６の回転方向に向いた側の角部が面取りされた構造とすることにより、螺旋状羽根５の回転をスムーズにし、効果的に撹拌することができる。図２に示す撹拌部材１において、土壌を掘削する場合、螺旋状羽根５の下面に設けられた突出部材６が鋭く土壌にくい込みながら土壌を効果的に撹拌し、上面に設けられた突出部材６は、切削および撹拌された土砂をスムーズに後方に送ることができ、土壌中に石などを含んでいても、噛みにくくなっている。また、撹拌装置１を地中から地表面に向けて引き上げる場合には、螺旋状羽根５の上面に設けられた突出部材６が効果的に切削および撹拌し、下面に設けられた突出部材６がスムーズに土砂を後方に送ることができる。したがって、図２に示す撹拌部材１を使用して土壌を掘削する場合には、掘削した土砂が地上に排出されなくなる。上述した突出部材６は、土壌の撹拌に限らず、地下水といった水中においても撹拌部材１をスムーズに回転させることができる。また、撹拌部材１は、軸体４の中央部において螺旋状羽根５の径が大きく、軸体４の両端部に向けて径が小さくなる構造とされているため、地下水中において撹拌部材１を回転させながら上下に昇降させる場合においても、水による抵抗を低減することができ、スムーズに昇降させることができる。
【００２４】
図２に示す撹拌部材１は、軸体４の中空とされた内部に酸素を通すための注入管８と、微生物を活性化および増殖させるための栄養分を通すための注入管９とが挿設され、各注入管８、９を除く空間を圧縮空気が通過することができるようになっている。上述したように、栄養分は、圧縮空気とともに、またはスラリーとして供給され、酸素源として空気が供給され、各注入管８、９を通して撹拌部材１の周囲に向けて供給することができる。図２に示す撹拌部材１においては、螺旋状羽根５の上面および下面に注入管８、９が軸体４の内部に挿設され、軸体４の中央部付近を貫通するように螺旋状羽根５の縁部に向けて螺旋状羽根５の面に沿って配設されている。空気および栄養分は、回転する撹拌部材１において注入管８、９を通り、撹拌部材１の周囲方向に向けて供給される。供給された空気および栄養分は、撹拌部材１を取り巻く周囲の地下水に向けて供給され、撹拌されることにより広範囲に分散する。先導管３から噴射される圧縮空気は、土壌を掘削する際の硬い土壌の場合に切削部材２の発熱を抑制し、軸体４の内部に入る土や地下水を排除することができる。また、先導管３から噴射される圧縮空気は、地下水の底にある土壌に堆積または付着した油分や固形分などを浮遊させたり、地下水の下層に向けて空気を送ることで下層に存在する微生物を活性化させて下層および底に存在する汚染物質を分解・除去することができる。
【００２５】
図３は、図１に示す先導管３の方向から見た撹拌部材１の平面図である。図３に示す撹拌部材１は、図１および図２に示す軸体４の先端部にフランジ７を介して先導管３が連結されていて、先導管３の先端部に切削部材２ａが配設されている。切削部材２ａは、先導管３の周方向に所定間隔で複数設けられ、土壌を掘削する場合の先端部が鋭く尖った形状とされている。また、切削部材２ａと同様の切削部材２ｂがフランジ７の周方向に所定間隔で複数設けられている。切削部材２ａ、２ｂにより撹拌部材１を回転させて土壌を掘削することができる。図１および図２に示す軸体４の外側面に螺旋状羽根５が周設されていて、図３に示すように軸体４の長さ方向の端部から中央部に向けて羽根の径が大きくなっている。螺旋状羽根５は、径が大きくなるほど土砂や水を押さえる力が強くなるが、土壌中または水中においては抵抗が大きくなる。特に、軸体４の中央部に周設される螺旋状羽根５において顕著な抵抗となり、これによって螺旋状羽根５の破損が著しくなる。図３に示すように、軸体４の中央部において径を大きくすることにより、図１および図２に示す軸体４を強固にし、破損しにくくすることができ、さらに比較的硬い地盤や粘土質の土壌においても撹拌することが可能となる。
【００２６】
図３に示す螺旋状羽根５には、複数の矩形とされた板状の突出部材６が設けられ、撹拌部材１の回転による撹拌を促進することができるように、矩形の面が図１および図２に示す軸体４に向くように配設されている。また、図３に示す螺旋状羽根５の下面に設けられた突出部材６は、土壌を掘削する場合に、鋭く土壌にくい込みながら土壌を効果的に撹拌することができる。また、突出部材６は、地下水中において撹拌部材１をスムーズに回転させて撹拌を行うことができる。図３に示す撹拌部材１を用いることにより、土砂が地上に排出されることなく、掘削することができ、地下水を撹拌することで供給した酸素および栄養分を広範囲に分散させることができる。
【００２７】
図４〜図６を用いて本発明の地下水の浄化方法について詳細に説明する。本発明の地下水の浄化方法は、図１〜図３に示すような撹拌部材を用いて行うことができる。図４は、撹拌部材１を連結した走行手段を土壌の所定位置に設置し、土壌を掘削しているところを示した図である。図４に示す撹拌部材１は、接続手段を介して走行手段１０に連結されている。図４に示す走行手段１０は、車輪１１を備え、地表面１２上を自在に移動可能とされている。また、走行手段１０は、アーム１３を介して昇降手段１４が設けられていて、挟持手段１５を上下に昇降可能にしている。図４に示す実施の形態では、所定位置に車輪１１を使用して移動し、アーム１３の角度を調整し、昇降手段１４を地表面１２に対して垂直になるように立てる。また、昇降手段１４に昇降可能に配設されている挟持手段１５によって中間ロッド１６を回転可能に挟持し、中間ロッド１６の下部に撹拌部材１を配設し、挟持手段１５は、油圧駆動などにより中間ロッド１６を正逆両方向に回転させる。中間ロッド１６は、挟持手段１５の回転を先端の撹拌部材１に伝達する駆動軸の働きをする。中間ロッド１６の上部に接続される注入管接続部材１７に酸素または空気、および栄養分を通す注入管８、９が接続され、注入管８、９は、図示しない圧縮機、酸素ボンベ、空気ボンベ、栄養分供給ポンプなどに連結される。本発明においては、栄養分は、図示しない圧縮機、酸素ボンベ、空気ボンベの後流側に所定量となるように栄養分を供給することにより酸素と栄養分とを１本の注入管から供給することもできる。
【００２８】
図４に示す実施の形態では、図示しない空気圧縮機などから中間ロッド１６の内部および撹拌部材１の内部を通して圧縮空気を噴射するとともに、中間ロッド１６を回転させることにより、撹拌部材１を回転させている。撹拌部材１は、昇降手段１４によって挟持手段１５を降下させることにより、矢線Ａに示す方向に向けて降下させて土壌を掘削することができる。原位置において所定深さの地下水１８を浄化する際に中間ロッド１６の長さが足りない場合には、中間ロッド１６の回転を停止し、別の中間ロッド１６を継ぎ足して長さを延長することができる。本発明においては、中間ロッド１６を正逆両方向に回転させることができれば、挟持手段１５および注入管接続部材１７は、いかなる構造であっても良く、またいかなる手段でも用いることができる。
【００２９】
図５は、撹拌部材１を地下水中に浸漬させて所定深さに配置し、酸素および栄養分を供給しながら地下水１８を撹拌しているところ示した図である。図５に示す実施の形態では、撹拌装置１の軸体４の内部から螺旋状羽根５に沿って設けられる図１〜図３に示す注入管８、９を通して矢線Ｂに示す方向に向けて酸素および栄養分が供給される。撹拌部材１の周囲に向けて供給された酸素および栄養分は、螺旋状羽根５の回転と、図示しない空気圧縮機などから中間ロッド１６を通し、撹拌部材１の内部を通して供給される圧縮空気とにより揺動撹拌され、撹拌部材１の周囲を取り巻く地下水１８とともに撹拌される。酸素および栄養分は、地下水１８中に存在する汚染物質の分解微生物に吸収され、分解微生物を活性化させ、増殖させる。これによって、地下水１８中に滞留する有機塩素化合物といった汚染物質が分解微生物により分解・除去される。本発明においては、１地点で撹拌と酸素などの供給とを行うことにより、地下水１８中に酸素などを徐々に分散させて地下水１８全体に行きわたらせることも可能であるが、所定時間撹拌した後、別の位置において撹拌させることにより、より効果的に酸素および栄養分を分散させることができる。この場合、一度撹拌部材１を引き上げ、別の位置の土壌を掘削し、再び地下水１８中に浸漬させて撹拌および酸素などの供給を行うことができる。さらには、複数の撹拌部材１を用いて複数の位置において撹拌と酸素などの供給を行うこともできる。
【００３０】
図５に示す実施の形態では、さらに、矢線Ｃに示すように、昇降手段１４を使用して撹拌部材１を上下させて原位置において地下水１８と酸素および栄養分とを充分に撹拌させることができる。このようにすることで、地下水１８中に酸素および栄養分を地下水１８の上層部や下層部にも充分に行きわたらせ、地下水１８全体に存在する汚染物質を効率的に分解・除去することができる。また、こうすることにより、地下水１８全体により均一になるように分散させて分解微生物に行きわたらせ、地下水１８の浄化速度を早めるとともに作業効率を向上させることができる。本発明においては、酸素および栄養分のほか、さらに別の注入管を設け、分解微生物を圧縮空気などとともに供給して不足する分解微生物を補充し、地下水１８の浄化を促進させることができる。
【００３１】
図６は、所定位置に地下水１８に達する吸引孔１９を設け、地下水１８の一部をくみ上げ、微生物の増殖装置２０を通して撹拌部材１から地下水１８へ戻しているところを示した図である。図６に示す実施の形態では、図４および図５に示す撹拌部材１を備える走行手段１０が所定位置に配置され、所定位置に、地下水１８の一部をくみ上げるための吸引孔１９と、吸引孔１９に接続される吸引ポンプ２１と、吸引ポンプ２１に接続される増殖装置２０と、増殖した微生物を含む水を地下水１８に戻すための供給ポンプ２２とが設けられている。図６に示す吸引孔１９には、吸引管が埋設されていて、先端部が地下水１８の所定深さに浸漬されている。また、図６に示す吸引ポンプ２１は、所定量の地下水１８をくみ上げることができる能力を有し、吸入側が吸引管に接続され、吐出側が増殖装置２０に接続されている。図６に示す増殖装置２０は、くみ上げた地下水１８中に生存する微生物を増殖させることができ、増殖した微生物は、供給ポンプ２２によって増殖装置２０から撹拌部材１に供給することができる。このようにすることで、地下水１８中の分解微生物の数を増加させ、地下水１８の汚染物質の分解・除去を促進することができる。本発明においては、地下水１８上部に滞留する分解微生物による分解ガス、爆気による地下水１８中に溶存していたガス、供給する酸素や空気の一部を放出するために通気孔を設けることもできる。また、本発明においては、通気孔に吸引ファンなどを使用して滞留ガスを吸引することもできる。さらには、吸引したガス中に含まれる未分解汚染物質などを処理する汚染物質処理装置を設けて処理することもできる。
【００３２】
図６に示す実施の形態では、まず、図４および図５に示すように撹拌部材１を使用して土壌を掘削し、撹拌部材１を回転させたまま地下水１８中に浸漬させる。次に、注入管から酸素および栄養分を供給して地下水１８と酸素と栄養分とを撹拌して広範囲に分散させ、地下水１８中に存在する分解微生物を活性化および増殖させて汚染物質を分解・除去する。さらに、地下水１８の浄化を促進するために、地下水１８の一部を、吸引孔１９を通して吸引ポンプ２１によって吸引し、増殖装置２０へ送り、増殖装置２０によって増殖された微生物は、撹拌部材１の注入管から地下水１８中へ供給される。これを繰り返すことにより、地下水１８中に微生物を増殖させてより早く汚染地下水１８の浄化を行うことができる。本発明において吸引孔１９は、いかなる数および径のものを設けても良い。上述した吸引管としては、汚染地下水１８の吸引によって腐食しない材質のものを用いることができる。本発明においては、上述したように酸素および栄養分を間欠的に高圧で供給することにより、地下水１８に隣接する周囲の土粒子に衝撃を与えて地盤を緩め、その緩まった地盤に栄養分や増殖装置２０によって培養された分解微生物を供給して効果的に浄化することができる。さらに、酸素および栄養分を間欠的に高圧で供給するようにすることで、酸素および栄養分の供給量を減少させて、効率良く地下水１８の浄化を行うこともできる。また、地下水１８の一部をくみ上げる際には、くみ上げた量と同じ量の水を増殖装置２０から戻すことにより、地下水圧が低下することを防止することができる。さらに、くみ上げる地下水１８は、連続してくみ上げなくても良く、所定期間ごとにくみ上げて増殖装置２０に供給することができる。
【００３３】
本発明を上述した実施の形態をもって詳細に説明してきたが、本発明の地下水の浄化方法は上述した実施の形態に限定されるものではなく、同様の効果を得ることができるものであれば、撹拌部材は上述した形状に限らず、いかなる大きさ、いかなる螺旋状羽根の巻数、いかなる注入管の配設位置および注入管の数であっても良く、汚染地下水に浸漬させても腐食しない材質であれば、いかなる材質のもので製作することができる。
【００３４】
【発明の効果】
上述したように、本発明は、土壌を掘削し、土壌中に存在する地下水に浸漬され、地下水を撹拌しながら酸素および栄養分を供給することを可能とする撹拌部材を用い、地下水中に供給した酸素および栄養分が分散するように撹拌することで、地下水中に存在する汚染物質の分解微生物を地下水全体に活性化させて地下水全体の浄化を促進することが可能となる。また、本発明の地下水の浄化方法を提供することにより、撹拌部材を回転させながら地下水中を上下に移動させることにより、さらに浄化効率が向上する。さらに、酸素および栄養分だけではなく、分解微生物の供給や地下水中に存在する分解微生物の培養も可能である。また、本発明の地下水の浄化方法は、土壌の掘削と、酸素および栄養分の供給と、撹拌とを行うことが可能であるため、別途掘削手段を必要とすることなく、酸素および栄養分を地下水中に供給することができる圧力のポンプや圧縮機などの装置が不要である。さらに、酸素、栄養分および分解微生物などを間欠的に高圧で
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の地下水の浄化方法に用いることができる撹拌部材の一例を示した斜視図。
【図２】図１に示す撹拌部材の側面図および断面図。
【図３】図１に示す撹拌部材の平面図。
【図４】本発明の地下水の浄化方法に用いることができる撹拌部材を用いて、土壌中に存在する地下水に向けて土壌を掘削しているところを示した図。
【図５】本発明の地下水の浄化方法に用いることができる撹拌部材を用いて、地下水中に酸素および栄養分を供給し、地下水を撹拌しているところを示した図。
【図６】所定位置に地下水に達する吸引孔を設け、地下水の一部をくみ上げ、微生物の増殖装置を通して撹拌部材から地下水へ戻しているところを示した図。
【符号の説明】
１…撹拌部材
２、２ａ、２ｂ…切削部材
３…先導管
４…軸体
５…螺旋状羽根
６…突出部材
７…フランジ
８、９…注入管
１０…走行手段
１１…車輪
１２…地表面
１３…アーム
１４…昇降手段
１５…挟持手段
１６…中間ロッド
１７…注入管接続部材
１８…地下水
１９…吸引孔
２０…増殖装置
２１…吸引ポンプ
２２…供給ポンプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for purifying groundwater, and more specifically, oxygen, nutrients, and groundwater are mixed using a stirring member while stirring, and oxygen and nutrients are distributed throughout the groundwater, thereby activating microorganisms in the groundwater. The present invention relates to a method for purifying groundwater that can be promoted by decomposing and multiplying and promoting the decomposition reaction of pollutants.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, many methods using microorganisms have been proposed as methods and devices for purifying contaminated groundwater. In the purification of contaminated groundwater using microorganisms, methane gas or the like, which is a nutrient for microorganisms, is injected together with air, and microorganisms existing in the groundwater are activated and propagated to promote decomposition of the pollutants. Conventionally, for example, a method and an apparatus have been proposed in which an injection well is formed from the ground surface to a position where groundwater exists, and the pressure of the injection well is made higher than the pressure of groundwater to inject microorganism nutrients and air.
[0003]
However, in the above-described method and apparatus, there is a problem that the range in which air and nutrients can be supplied to groundwater is narrow for each injection well, and therefore the number of injection wells must be increased. In addition, when increasing the number of injection wells, it was necessary to use an apparatus having a large supply capacity in order to supply oxygen and nutrients to all of the increased injection wells and labor for forming the injection wells.
[0004]
In view of the problems described above, there is provided a method and apparatus for purifying contaminated groundwater that allows oxygen and nutrients, and even decomposing microorganisms to reach further from one point, and greatly improves the ability to purify contaminated groundwater. Proposed. For example, according to Japanese Patent Laid-Open No. 2001-129577, oxygen and nutrients of degrading microorganisms are supplied to an injection well intermittently in a pulsed manner at short intervals with ultrahigh pressure, and these oxygen and nutrients are supplied from this injection well. Are simultaneously and instantaneously blown into contaminated groundwater, and a method and apparatus for purifying contaminated groundwater are disclosed.
[0005]
However, in the method and apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-129577, it is necessary to form an injection well in advance using an excavator, and the range in which groundwater exists and the range in which nutrients are supplied from one point It was necessary to form a plurality of injection wells depending on the situation. Although it is possible to supply oxygen and nutrients at ultra high pressures intermittently and supply them further, it is difficult to disperse in groundwater because stirring is not performed. There is a problem that it is difficult to efficiently purify the entire groundwater by activating microorganisms.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and enables soil to be excavated to a position where groundwater is present, which is immersed in groundwater to supply oxygen and nutrients to groundwater and agitation. It is possible to purify by providing appropriate amounts of oxygen and nutrients without providing an injection well in advance by dispersing the oxygen and nutrients supplied to the groundwater so that they are uniform using a stirring member that can be used. It is another object of the present invention to provide a method for purifying contaminated groundwater, which enables purification of groundwater to a farther range by supplying oxygen and groundwater intermittently at high pressure.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention is achieved by providing the method for purifying contaminated groundwater of the present invention.
[0008]
That is, According to the present invention , Excavating soil by rotating a stirring member provided with a cutting member at the tip, and immersing the stirring member in groundwater present in the soil;
Supplying oxygen and microbial nutrients from the stirring member toward the periphery of the stirring member;
There is provided a groundwater purification method including the step of rotating the stirring member to stir the groundwater supplied with the oxygen and the nutrient, and dispersing the oxygen and the nutrient in the groundwater.
[0009]
According to the present invention The stirring member includes a tip conduit provided with the cutting member at a tip portion, a hollow shaft body to which the tip conduit is connected, a helical blade provided around the shaft body, A plurality of projecting members disposed on an upper surface and a lower surface of the spiral blade; and the oxygen passing through the shaft body and penetrating the shaft body toward the edge of the spiral blade. And an infusion tube for supplying the nutrients,
The shaft body is provided with a method for purifying groundwater formed such that a diameter is large at a central portion along a length direction and a diameter is small at both end portions.
[0010]
According to the present invention The step of supplying the oxygen and nutrients into the groundwater provides the groundwater purification method, wherein the oxygen and the nutrients are supplied at a pressure of 200 kPa to 1000 kPa.
[0011]
According to the present invention The nutrient is selected from neighbor, nitrogen, potassium, and silicon, and a method for purifying groundwater supplied with compressed air or as a slurry is provided.
[0012]
According to the present invention In the step of supplying oxygen and nutrients to the groundwater, a method for purifying groundwater for supplying microorganisms from the injection pipe is further provided.
[0013]
According to the present invention Furthermore, there is provided a groundwater purification method comprising the steps of sucking a part of the groundwater to grow microorganisms existing in the groundwater and returning the grown microorganisms to the groundwater.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is a method for decomposing and removing pollutants contained in groundwater by activating and multiplying decomposed microorganisms existing in groundwater by supplying oxygen and microorganism nutrients using a stirring member. In the groundwater purification method of the present invention, in addition to supplying oxygen and nutrients, it is also possible to explode by supplying compressed air to remove volatile substances dissolved in the groundwater. In the present invention, air can be used as an oxygen source. In addition, nutrients include major elements required to maintain the life of microorganisms such as phosphorus, nitrogen, potassium, and silicon, and trace elements such as manganese, as a component for growing decomposing microorganisms suitable for groundwater purification. be able to. Examples of microorganisms present in groundwater include methane-utilizing bacteria, toluene-utilizing bacteria, phenol-utilizing bacteria, nitrifying bacteria, propane-oxidizing bacteria, and isopropylene-oxidizing bacteria that suitably decompose trichlorethylene. . These microorganisms can be provided with appropriate elements using the above-described nutrients or other elements as nutrients. In the present invention, microorganisms can also be supplied depending on the number of microorganisms present in groundwater, the degree of contamination, and the type of contaminant contained in groundwater.
[0015]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a stirring member that can be used in the groundwater purification method of the present invention. The stirring member 1 shown in FIG. 1 can also be used as a soil excavation member. The stirring member 1 shown in FIG. 1 has a tip conduit 3 having a cutting member 2 at the tip, and a shaft whose diameter at the center is increased along the length direction and whose diameter at both ends in the length direction is reduced. The body 4, the spiral blade 5 provided around the outer surface of the shaft body 4, and a plurality of projecting members 6 provided on the upper surface and the lower surface of the spiral blade 5. The leading conduit 3 shown in FIG. 1 is connected to a shaft 4 and a connecting member such as a flange 7, and the cutting member 2 is provided on the flange 7 in the same manner as the leading conduit 3. The cutting member 2 shown in FIG. 1 has a sharply pointed tip and can cut hard soil or stone when excavating the ground where groundwater exists. The shaft body 4 shown in FIG. 1 has a shape in which cones are connected to both sides of a cylinder, and spiral blades 5 are provided around the outer surface. The diameter of the spiral blade 5 is also the largest in the portion disposed in the central portion of the shaft body 4 and is formed so that the diameter decreases toward both ends of the shaft body 4, similarly to the shaft body 4. ing. The shaft body 4 has a hollow inside, and is used for inserting a pipe into the hollow portion of the shaft body 4 or injecting compressed air from the front conduit 3. The spiral blade 5 shown in FIG. 1 is provided with protruding members 6 at predetermined positions on the upper surface and the lower surface, and the injection tubes 8 and 9 pass through the shaft body 4 and pass through the predetermined position of the shaft body 4. The spiral blade 5 is disposed along the surface of the spiral blade 5 toward the edge of the spiral blade 5.
[0016]
The stirring member 1 shown in FIG. 1 is provided with a rotating means (not shown) for connecting the end of the shaft body 4 to which the leading conduit 3 is not connected and for rotating the stirring member 1. The tip pipe 3 is excavated by bringing it into contact with the soil while rotating. A stirring member 1 shown in FIG. 1 includes a cutting member 2 at the tip, a shaft 4 having a diameter increased from the tip toward the center, and a spiral having a diameter increased toward the center together with the diameter of the shaft 4. The shaped blade 5 makes it possible to excavate smoothly into the ground. The agitating member 1 shown in FIG. 1 uses an air compressor or an air cylinder (not shown), injects compressed air from a leading conduit 3 provided at the tip of the agitating member 1, and rotates the agitating member 1. The soil can be excavated. The compressed air used for excavation can be used to reduce impact on the ground during excavation and to give the agitating member 1 a rocking agitation effect to facilitate excavation. Further, the projecting member 6 provided on the spiral blade 5 is a rectangular plate, and a plurality of protrusion members 6 are disposed on the upper surface and the lower surface of the spiral blade 5. The protruding member 6 shown in FIG. 1 is provided so that the rectangular surface is directed in the radial direction, and the stirring member 1 can smoothly rotate when excavating the soil or stirring by being immersed in groundwater. This makes it difficult for soil to occur when excavating soil. Further, the compressed air described above can be dispersed so that oxygen and nutrients in the groundwater become more uniform by giving the swinging effect of the stirring member 1 even in the groundwater.
[0017]
The stirring member 1 shown in FIG. 1 is supplied with oxygen and nutrients for activating microorganisms through injection tubes 8 and 9 provided inside the shaft body 4 and is inserted into the shaft body 4. Compressed air can be supplied through the gap between the injection pipes 8 and 9 formed. When excavating the soil, the compressed air is jetted from the tip conduit 3 provided at the tip of the stirring member 1 shown in FIG. 1, and the cutting by the cutting member 2 can be performed smoothly. At least two injection tubes 8 and 9 shown in FIG. 1 are provided to separately supply oxygen and nutrients for activating and growing microorganisms. In the present invention, oxygen and nutrients can be supplied from a single injection tube, or divided into oxygen and nutrients for activating microorganisms, and each can be supplied from two or more injection tubes. it can. Moreover, the injection pipes 8 and 9 for supplying oxygen and nutrients can be branched into a plurality of parts and supplied to the groundwater from a plurality of places. Furthermore, in this invention, it can also be set as the triple pipe structure arrange | positioned like the shaft body 4, a 1st injection pipe, a 2nd injection pipe from the outer side pipe | tube. In this case, oxygen is separately provided in the second injection tube, nutrients are provided between the first injection tube and the second injection tube, and compressed air is provided between the shaft body 4 and the first injection tube. Can be supplied to. The first injection tube and the second injection tube may be branched and supplied from two or more locations. In the present invention, in order to more uniformly disperse oxygen and nutrients in the groundwater, it is preferable that oxygen and nutrients are supplied from more injection tubes. In the present invention, nutrients can be supplied as they are at a pressure that can be supplied to groundwater if they are gaseous elements such as nitrogen, and can be supplied together with compressed air in the case of solid elements such as phosphorus, potassium or silicon. It can also be dispersed as a slurry and supplied. Further, in the present invention, a separate injection pipe can be provided to supply decomposing microorganisms and promote the purification of groundwater. In this case, microorganisms according to the pollutants present in the groundwater can be supplied.
[0018]
The agitating member 1 shown in FIG. 1 supplies oxygen and nutrients sufficiently in groundwater, and when they are stirred and dispersed over a wide area and then pulled up to the ground surface, the direction of rotation when excavating the soil is It can be pulled up from the soil while rotating in the opposite direction. In addition, when oxygen and nutrients are supplied by immersing them in groundwater, the oxygen and nutrients are supplied from the injection tubes 8 and 9 while moving and stirring the stirring member 1 several times up and down, so that the groundwater is in situ. Oxygen and nutrients can also be supplied to the upper layer and lower layer, and can be agitated so as to spread over a wide range. By doing so, decomposing microorganisms in the entire groundwater can be activated and propagated to decompose and remove pollutants in the entire groundwater.
[0019]
In the present invention, the stirring member 1 is substantially intermittently supplied with respect to the predetermined direction. In this case, although depending on the number of the injection pipes 8 and 9 and the number of rotations of the stirring member 1, the period for supplying oxygen and nutrients in a predetermined direction in order to spread widely in the groundwater is 0.5 s. ^-1 ~ 3s ^-1 It can be. Further, in the present invention, while stirring is performed by rotating the stirring member 1, it is not necessary to continuously supply oxygen and nutrients, and a sufficient amount of oxygen and nutrients can be supplied to the microorganisms. If it exists, it can stop after supplying for a predetermined period, and can continue only stirring, or can also be supplied intermittently. Furthermore, in the present invention, oxygen and nutrients can be sprayed at a high pressure to reach a wider range. In addition, it is possible to eliminate waste of oxygen and nutrients by spraying at high pressure and supplying intermittently and supplying an appropriate amount of oxygen and nutrients to an appropriate range. Further, the pressure for supplying oxygen and nutrients may be any pressure as long as it can be supplied to groundwater, but as described above, high pressure is preferable because it can be supplied over a wider range. For example, it can be set to 200 kPa to 1000 kPa. Thus, by supplying intermittently and at a high pressure, appropriate amounts of oxygen and nutrients can be effectively and widely distributed.
[0020]
The tip conduit 3 used in the stirring member 1 shown in FIG. 1 may be a pipe having any diameter and length. Further, the cutting member 2 may have any shape, structure and material as long as it can excavate the soil appropriately. In the case of the cutting member 2 as shown in FIG. 1, any number may be provided. The shaft body 4 is of any size as long as the diameter of the central portion in the length direction is increased, the diameter of both ends is decreased, the shaft 4 is hollow, and includes the spiral blades 5. May be. Further, the spiral blade 5 may have any number of turns in the length direction of the shaft body 4 as shown in FIG. Further, any number of the protruding members 6 may be provided, and the shape of the protruding member 6 is not the rectangular plate shape described above, but the rectangular plate is bent along the spiral shape of the spiral blade 5. May be. In the present invention, the extension shaft member can be connected to the shaft body 4 in accordance with the depth of excavating the soil, excavated to a predetermined depth, and immersed in groundwater for purification.
[0021]
The stirring member 1 described above will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a side view and a cross-sectional view of the stirring member 1 shown in FIG. The stirring member 1 shown in FIG. 2 is provided with a leading conduit 3 for excavating soil, and a plurality of cutting members 2 are provided at the tip of the leading conduit 3. The cutting member 2 has a sharp pointed tip, and a plurality of cutting members 2 are provided in the circumferential direction of the tip of the tip conduit 3. Further, the leading conduit 3 is connected to the shaft body 4 by a flange 7 and is provided on the flange 7 so that a cutting member 2b similar to the cutting member 2a provided on the leading conduit 3 faces in the same direction as the direction of the cutting member 2a. It has been. The cutting member 2 shown in FIG. 2 can be joined to the leading conduit 3 and the flange 7 by welding or the like.
[0022]
The shaft body 4 shown in FIG. 2 is formed such that the diameter of the central portion is increased, the center portion has a constant diameter at a predetermined length, and the diameter decreases toward the both end portions at a constant rate. ing. The shaft body 4 is hollow inside, and a spiral blade 5 formed in a spiral shape on the outer surface of the shaft body 4 is provided around the shaft body 4. The spiral blade 5 is formed so that the diameter of the spiral blade 5 increases toward the center of the shaft body 4, and a plurality of projecting members 6 are provided on the upper and lower surfaces of the spiral blade 5. . Similar to the shaft body 4, the spiral blade 5 is formed so that the diameter of the blade expands from both ends of the shaft body 4 in the length direction toward the center portion, and moves up and down in soil or underground water. The structure can be stirred smoothly. In the present invention, for example, the shaft body 4 has a constant diameter of 0.8 m in length and a central portion of 0.16 m in length, and from 0.14 m in the range of 0.32 m at both ends in the length direction. It can be set as the structure expanded by the fixed ratio to the diameter of 0.4 m. In the case of the shaft body 4 described above, the taper angle that expands at a constant rate is preferably 22 °. The spiral blade 5 disposed in the central portion having a constant diameter of the shaft body 4 is formed to be a blade having a constant diameter.
[0023]
The protruding member 6 shown in FIG. 2 has a rectangular plate shape, and is disposed so that the rectangular surface faces the shaft body 4. Further, the protruding member 6 is provided on the edge of the spiral blade 5 and the inner edge near the shaft body 4 and has a structure in which rectangular corners are chamfered. By adopting a structure in which the corners on the side facing the rotation direction of the rectangular plate-like protruding member 6 are chamfered, the spiral blade 5 can be smoothly rotated and effectively stirred. In the stirring member 1 shown in FIG. 2, when excavating the soil, the protruding member 6 provided on the lower surface of the spiral blade 5 sharply stirs the soil and effectively agitates the soil, and the protruding member 6 provided on the upper surface. Can smoothly feed the cut and agitated earth and sand, and even if the soil contains stones and the like, it is difficult to chew. When the stirring device 1 is pulled up from the ground toward the ground surface, the protruding member 6 provided on the upper surface of the spiral blade 5 effectively cuts and stirs, and the protruding member 6 provided on the lower surface Smooth earth and sand can be sent backward. Therefore, when excavating soil using the stirring member 1 shown in FIG. 2, the excavated earth and sand are not discharged to the ground. The protruding member 6 described above can smoothly rotate the stirring member 1 not only in soil stirring but also in water such as groundwater. In addition, the stirring member 1 has a structure in which the diameter of the spiral blade 5 is large at the central portion of the shaft body 4 and the diameter decreases toward both ends of the shaft body 4. Even in the case of moving up and down while rotating, the resistance due to water can be reduced, and it can be moved up and down smoothly.
[0024]
The stirring member 1 shown in FIG. 2 is provided with an injection tube 8 for passing oxygen through the hollow interior of the shaft body 4 and an injection tube 9 for passing nutrients for activating and growing microorganisms. The compressed air can pass through the space excluding the injection pipes 8 and 9. As described above, nutrients can be supplied together with compressed air or as a slurry, supplied with air as an oxygen source, and supplied toward the periphery of the agitating member 1 through the injection pipes 8 and 9. In the stirring member 1 shown in FIG. 2, injection pipes 8 and 9 are inserted into the shaft body 4 on the upper and lower surfaces of the spiral blade 5, and the spiral blade is passed through the vicinity of the central portion of the shaft body 4. It is arranged along the surface of the spiral blade 5 toward the edge of 5. Air and nutrients are supplied toward the periphery of the stirring member 1 through the injection tubes 8 and 9 in the rotating stirring member 1. The supplied air and nutrients are supplied toward the surrounding ground water surrounding the stirring member 1 and dispersed widely by stirring. The compressed air injected from the front conduit 3 can suppress heat generation of the cutting member 2 in the case of hard soil when excavating the soil, and can eliminate soil and groundwater entering the shaft body 4. In addition, the compressed air injected from the previous conduit 3 is a microorganism that exists in the lower layer by suspending oil or solids deposited or adhering to the soil at the bottom of the ground water or sending air toward the lower layer of the ground water Can be activated to decompose and remove contaminants present in the lower layer and the bottom.
[0025]
FIG. 3 is a plan view of the stirring member 1 as viewed from the direction of the front conduit 3 shown in FIG. In the stirring member 1 shown in FIG. 3, the tip conduit 3 is connected to the tip of the shaft body 4 shown in FIGS. 1 and 2 via a flange 7, and the cutting member 2 a is disposed at the tip of the tip conduit 3. Has been. A plurality of cutting members 2a are provided at a predetermined interval in the circumferential direction of the tip conduit 3, and the tip portion when excavating the soil has a sharp pointed shape. A plurality of cutting members 2b similar to the cutting member 2a are provided at predetermined intervals in the circumferential direction of the flange 7. The soil can be excavated by rotating the stirring member 1 by the cutting members 2a and 2b. A spiral blade 5 is provided around the outer surface of the shaft body 4 shown in FIGS. 1 and 2, and the diameter of the blade from the end in the length direction of the shaft body 4 toward the center as shown in FIG. 3. Is getting bigger. As the diameter of the spiral blade 5 increases, the force to hold down sand and water increases, but the resistance increases in soil or water. In particular, the resistance becomes remarkable in the spiral blade 5 provided around the central portion of the shaft body 4, and the damage of the spiral blade 5 becomes remarkable. As shown in FIG. 3, by increasing the diameter at the central portion of the shaft body 4, the shaft body 4 shown in FIGS. 1 and 2 can be made harder and less likely to be damaged. Furthermore, relatively hard ground or clay can be used. Agitation is possible even in quality soil.
[0026]
The spiral blade 5 shown in FIG. 3 is provided with a plurality of rectangular plate-like projecting members 6, and the rectangular surface is shown in FIG. 1 and so that the stirring by the rotation of the stirring member 1 can be promoted. It arrange | positions so that it may face the shaft 4 shown in FIG. Further, the projecting member 6 provided on the lower surface of the spiral blade 5 shown in FIG. 3 can effectively agitate the soil while excavating the soil sharply. Further, the protruding member 6 can perform stirring by rotating the stirring member 1 smoothly in the groundwater. By using the stirring member 1 shown in FIG. 3, the earth and sand can be excavated without being discharged to the ground, and the oxygen and nutrients supplied by stirring the groundwater can be dispersed over a wide range.
[0027]
The groundwater purification method of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. The groundwater purification method of the present invention can be carried out using a stirring member as shown in FIGS. FIG. 4 is a view showing a state where the traveling means connected to the stirring member 1 is installed at a predetermined position of the soil and the soil is excavated. The agitating member 1 shown in FIG. 4 is connected to the traveling means 10 via connecting means. The traveling means 10 shown in FIG. 4 includes wheels 11 and can freely move on the ground surface 12. Moreover, the traveling means 10 is provided with an elevating means 14 via an arm 13 so that the clamping means 15 can be moved up and down. In the embodiment shown in FIG. 4, the wheel 11 is moved to a predetermined position, the angle of the arm 13 is adjusted, and the elevating means 14 is set to be perpendicular to the ground surface 12. Further, the intermediate rod 16 is rotatably held by the holding means 15 arranged to be lifted by the raising / lowering means 14, the stirring member 1 is arranged below the intermediate rod 16, and the holding means 15 is hydraulically driven or the like. Thus, the intermediate rod 16 is rotated in both forward and reverse directions. The intermediate rod 16 serves as a drive shaft that transmits the rotation of the clamping means 15 to the stirring member 1 at the tip. Injection pipes 8 and 9 for passing oxygen or air and nutrients are connected to an injection pipe connecting member 17 connected to the upper part of the intermediate rod 16, and the injection pipes 8 and 9 include a compressor, an oxygen cylinder, an air cylinder, not shown, It is connected to a nutrient supply pump. In the present invention, nutrients are supplied from a single injection tube by supplying nutrients to a predetermined amount on the downstream side of a compressor, oxygen cylinder, and air cylinder (not shown). it can.
[0028]
In the embodiment shown in FIG. 4, compressed air is injected through the inside of the intermediate rod 16 and the inside of the stirring member 1 from an air compressor or the like (not shown), and the stirring member 1 is rotated by rotating the intermediate rod 16. ing. The agitating member 1 can lower the clamping means 15 by the elevating means 14 to lower it in the direction indicated by the arrow A and excavate the soil. When the length of the intermediate rod 16 is insufficient when purifying the groundwater 18 at a predetermined depth in the original position, the rotation of the intermediate rod 16 is stopped and another intermediate rod 16 is added to extend the length. Can do. In the present invention, as long as the intermediate rod 16 can be rotated in both forward and reverse directions, the holding means 15 and the injection pipe connecting member 17 may have any structure, and any means can be used.
[0029]
FIG. 5 is a view showing that the agitation member 1 is immersed in the groundwater and arranged at a predetermined depth, and the groundwater 18 is agitated while supplying oxygen and nutrients. In the embodiment shown in FIG. 5, from the inside of the shaft body 4 of the stirring device 1 toward the direction indicated by the arrow B through the injection tubes 8 and 9 shown in FIGS. 1 to 3 provided along the spiral blade 5. Oxygen and nutrients are supplied. Oxygen and nutrients supplied toward the periphery of the stirring member 1 are rotated by the spiral blade 5 and compressed air supplied through the intermediate rod 16 from an air compressor (not shown) and the like and supplied through the inside of the stirring member 1. The mixture is agitated by rocking and agitated together with the ground water 18 surrounding the agitating member 1. Oxygen and nutrients are absorbed by degrading microorganisms of pollutants present in the groundwater 18 to activate and grow the decomposing microorganisms. As a result, contaminants such as organochlorine compounds staying in the groundwater 18 are decomposed and removed by the decomposing microorganisms. In the present invention, it is possible to gradually disperse oxygen and the like in the groundwater 18 by stirring and supplying oxygen at one point, but the mixture is stirred for a predetermined time. Later, by stirring at another position, oxygen and nutrients can be more effectively dispersed. In this case, the stirring member 1 can be pulled up once, the soil at another position can be excavated, and immersed in the ground water 18 again to perform stirring and supply of oxygen and the like. Furthermore, agitation and supply of oxygen or the like can be performed at a plurality of positions using a plurality of agitation members 1.
[0030]
In the embodiment shown in FIG. 5, as shown by the arrow C, the agitating member 1 is moved up and down using the elevating means 14 to sufficiently agitate the groundwater 18 and oxygen and nutrients at the original position. it can. In this way, oxygen and nutrients can be sufficiently distributed to the upper layer and lower layer of the ground water 18 and the contaminants present in the entire ground water 18 can be efficiently decomposed and removed. Moreover, by carrying out like this, it can disperse | distribute so that it may become more uniform in the whole ground water 18, and it can spread to a decomposition | disassembly microorganism, speeding up the purification speed of the ground water 18 and improving work efficiency. In the present invention, in addition to oxygen and nutrients, another injection pipe can be provided to supply decomposing microorganisms together with compressed air and the like to supplement the lacking decomposing microorganisms and promote the purification of groundwater 18.
[0031]
FIG. 6 is a view showing a state where a suction hole 19 reaching the groundwater 18 is provided at a predetermined position, a part of the groundwater 18 is pumped, and returned to the groundwater 18 from the stirring member 1 through the microorganism growth device 20. In the embodiment shown in FIG. 6, the traveling means 10 including the stirring member 1 shown in FIGS. 4 and 5 is arranged at a predetermined position, and a suction hole 19 for pumping a part of the groundwater 18 at the predetermined position, and the suction A suction pump 21 connected to the hole 19, a growth device 20 connected to the suction pump 21, and a supply pump 22 for returning the water containing the grown microorganisms to the groundwater 18 are provided. A suction pipe is embedded in the suction hole 19 shown in FIG. 6, and the tip is immersed in a predetermined depth of the groundwater 18. Further, the suction pump 21 shown in FIG. 6 has the ability to draw a predetermined amount of groundwater 18, and the suction side is connected to the suction pipe and the discharge side is connected to the breeding apparatus 20. The propagation apparatus 20 shown in FIG. 6 can grow microorganisms that survive in the pumped up ground water 18, and the grown microorganisms can be supplied from the growth apparatus 20 to the stirring member 1 by the supply pump 22. By doing in this way, the number of decomposing microorganisms in the groundwater 18 can be increased, and decomposition / removal of contaminants in the groundwater 18 can be promoted. In the present invention, vents may be provided to release a part of the decomposed gas due to decomposing microorganisms staying in the upper part of the groundwater 18, the gas dissolved in the groundwater 18 due to the explosion, the supplied oxygen and air. . In the present invention, the staying gas can be sucked into the vent hole by using a suction fan or the like. Furthermore, it is possible to perform treatment by providing a pollutant treatment apparatus for treating undecomposed pollutants contained in the sucked gas.
[0032]
In the embodiment shown in FIG. 6, first, as shown in FIGS. 4 and 5, the agitation member 1 is used to excavate the soil, and the agitation member 1 is immersed in the groundwater 18 while being rotated. Next, oxygen and nutrients are supplied from the injection tube, and groundwater 18 and oxygen and nutrients are stirred and dispersed over a wide range. Decomposing microorganisms existing in groundwater 18 are activated and propagated to decompose and remove pollutants. To do. Further, in order to promote the purification of the groundwater 18, a part of the groundwater 18 is sucked by the suction pump 21 through the suction hole 19 and sent to the growth device 20, and the microorganisms grown by the growth device 20 It is supplied into the ground water 18 from the injection pipe. By repeating this, microorganisms can be propagated in the groundwater 18 and the contaminated groundwater 18 can be purified more quickly. In the present invention, the suction holes 19 may have any number and diameter. As the suction pipe described above, a material that does not corrode due to suction of the contaminated groundwater 18 can be used. In the present invention, as described above, oxygen and nutrients are intermittently supplied at a high pressure, so that the surrounding soil particles adjacent to the ground water 18 are impacted to loosen the ground, and the loose ground is fed with nutrients and growth. The degradation microorganisms cultured by the apparatus 20 can be supplied and purified effectively. Furthermore, by supplying oxygen and nutrients intermittently at a high pressure, the supply amount of oxygen and nutrients can be reduced, and the groundwater 18 can be purified efficiently. Moreover, when pumping up a part of groundwater 18, it can prevent that a groundwater pressure falls by returning the same amount of water as the pumped-up water from the breeding apparatus 20. Furthermore, the groundwater 18 to be pumped does not have to be pumped continuously, and can be pumped up and supplied to the breeding apparatus 20 at predetermined intervals.
[0033]
Although the present invention has been described in detail with the above-described embodiment, the groundwater purification method of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the same effect can be obtained. The stirring member is not limited to the shape described above, and may have any size, any number of spiral blade turns, any injection pipe placement position and any number of injection pipes, and a material that does not corrode when immersed in contaminated groundwater. Any material can be used as long as it exists.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, the present invention excavates the soil, is immersed in groundwater existing in the soil, and is supplied to the groundwater using a stirring member that can supply oxygen and nutrients while stirring the groundwater. By stirring so that oxygen and nutrients are dispersed, decomposing microorganisms of pollutants existing in the groundwater can be activated in the whole groundwater, and purification of the whole groundwater can be promoted. Further, by providing the groundwater purification method of the present invention, the purification efficiency is further improved by moving the groundwater up and down while rotating the stirring member. Furthermore, not only oxygen and nutrients but also supply of decomposing microorganisms and culture of decomposing microorganisms existing in groundwater are possible. In addition, the groundwater purification method of the present invention can excavate soil, supply oxygen and nutrients, and stir, so that oxygen and nutrients can be removed from groundwater without the need for additional excavation means. There is no need for a device such as a pump or a compressor with a pressure that can be supplied to the compressor. In addition, oxygen, nutrients and decomposing microorganisms are intermittently used at high pressure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a stirring member that can be used in the groundwater purification method of the present invention.
FIG. 2 is a side view and a cross-sectional view of the stirring member shown in FIG.
FIG. 3 is a plan view of the stirring member shown in FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a state where the soil is excavated toward the groundwater existing in the soil using a stirring member that can be used in the groundwater purification method of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a state where oxygen and nutrients are supplied to groundwater and the groundwater is stirred using a stirring member that can be used in the method for purifying groundwater of the present invention.
FIG. 6 is a view showing a state where a suction hole reaching groundwater is provided at a predetermined position, a part of the groundwater is pumped up, and returned from the stirring member to the groundwater through a microorganism growth device.
[Explanation of symbols]
1 ... Stirring member
2, 2a, 2b ... cutting member
３… Pipe conduit
4 ... shaft body
5 ... Spiral feather
6. Projecting member
7 ... Flange
8, 9 ... Injection tube
10: Traveling means
11 ... wheel
12 ... the ground surface
13 ... arm
14 ... Lifting means
15 ... clamping means
16 ... Intermediate rod
17 ... Injection pipe connecting member
18 ... Groundwater
19 ... Suction hole
20 ... Breeding device
21 ... Suction pump
22 ... Supply pump

Claims

Excavating the soil by rotating a stirring member provided with a cutting member at the tip, and immersing the stirring member in groundwater present in the soil;
Supplying oxygen and microbial nutrients from the stirring member toward the periphery of the stirring member;
The stirring member and the nutrients and the oxygen stirring the groundwater supplied by rotating a and the nutrients and the oxygen viewing including the step of dispersing the ground water,
The stirring member includes a tip conduit provided with the cutting member at a tip portion, a hollow shaft body to which the tip conduit is connected, a spiral blade provided around the shaft body, an upper surface of the spiral blade, and A plurality of projecting members disposed on a lower surface, passing through the shaft body, penetrating the shaft body toward the edge of the spiral blade, and supplying the oxygen and the nutrients And an injection tube for
The said shaft body is a purification method of groundwater formed so that a diameter may be large in the center part along a length direction, and a diameter may become small in both ends .

The method for purifying groundwater according to claim 1, wherein the step of supplying the oxygen and nutrients into the groundwater supplies the oxygen and nutrients at a pressure of 200 kPa to 1000 kPa.

The method for purifying groundwater according to claim 1 or 2 , wherein the nutrient is selected from neighbor, nitrogen, potassium, and silicon, and is supplied together with compressed air or as a slurry.

The method for purifying groundwater according to any one of claims 1 to 3 , wherein in the step of supplying oxygen and nutrients to groundwater, microorganisms are further supplied from the injection pipe.

Furthermore, the aspirated part of the ground water, the comprising the steps of growing the microorganisms present in the ground water, and a step of growth by the microorganisms returned to the ground water, according to any one of claims 1 to 3 Purification method of underground water.