JP3970108B2 - Purification of groundwater contaminated with oil - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油分により汚染された地下水の浄化方法に関し、より詳細には、撹拌部材を用いて圧縮空気を噴射し、地下水に隣接する土壌に付着した油分を剥離させて地下水中に浮遊させ、地下水を回収して油分を分離することで油分により汚染された地下水を浄化する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
溶剤や油などの油分は、廃液タンクなどの漏れとともに、雨水などにより土壌中に浸透して地下水を汚染し、さらには地下水に隣接する周囲の土粒子に付着または含浸して吸着される。一度土粒子に付着した油分は、地下水中に容易に流れ出すことがなく、地下水中に浮遊する油分は除去することができても、地下水に隣接する土壌に付着した油分については除去することができない。しかしながら、長期間にわたって地下水にしみ出すため、土壌に付着した油分についても除去しなければ地下水の安全を確保することができない。したがって、土壌に付着した油分についても除去する方法および装置が望まれている。
【0003】
従来、油分によって汚染された地下水を浄化する方法および装置が数多く提案されている。一般には、汚染区域に井戸を設け、この井戸から汚染された地下水をくみ上げて油分を除去する方法および装置が用いられている。この場合、地下水をくみ上げる吸引ポンプと、油水分離装置とが用いられ、吸引された油分を含む地下水は油水分離装置によって油と水とに分離される。分離された水は、地下水として戻すこともできる。また、井戸を地下水の帯水層内に設置し、メタンなどを地下水に溶解させ、かつ、井戸上部でガス吸引して浄化し、この浄化した地下水を帯水層内に戻すことにより原位置浄化をする方法および装置も提案されている。
【0004】
しかしながら、上述したように地下水が油分により汚染されている場合には、この油分が帯水層付近の土壌に付着または含浸して吸着されており、地下水中に容易に流れ出すことがないため、効果的に浄化を行うことができないといった問題があった。また、井戸を使用して吸引し、浄化した水を戻すといった作業を行う場合、地下水の水位を急激に増減させることは地盤沈下などを引き起こす可能性があるため、地下水の吸引および浄化した水の供給は、極めて遅い速度で行う必要がある。従って、浄化された水を地下水中に広範囲に行きわたらせるというものではなく、決して浄化効率が良いとは言えない。また、浄化効率を上昇させるべく井戸の数を増加することができるものの、吸引ポンプの数または能力を大きくする必要があり、かつ油水分離装置の処理能力を大きくする必要があるといった問題があった。
【0005】
上述した問題に鑑み、土粒子から油分を剥離し易くするとともに、地下水中に空気を供給して微生物を活性化させることにより汚染地下水を効率的に浄化する方法および装置が提案されている。例えば、特開2001−129545号公報に開示の方法および装置は、帯水層の下層に位置する注入井から超高圧の空気を短時間の間隔でパルス状にして間欠的に地下水中に注入し、土粒子に吸着した油分を浮遊させ、浮遊した油分が混じった地下水を回収し、油水分離した後、再び地下水に還元することを特徴としている。特開2001−129545号公報では、超高圧の空気を所定の間欠タイミングをもって瞬時に帯水層の下層部分に吹き込む時の勢いで、土粒子から油分を剥離し易くするとともに、超高圧空気により地下水を好気状態にして微生物による生分解を促進させることにより、油分による汚染地下水の浄化を行うことを開示している。
【0006】
しかしながら、特開2001−129545号公報に開示の方法および装置は、予め注入井および揚水井を形成する必要があり、超高圧の空気を短時間の間隔でパルス状にして間欠的に注入することで、広範囲に浄化された水を行きわたらせることを可能にするものの、帯水層の側面部の土壌に付着した油分を効果的に剥離させることができず、さらには浄化された水を地下水に充分に分散させることができなかった。
【0007】
【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、土壌中の地下水が存在する位置まで掘削することができ、地下水中に圧縮空気を供給するとともに地下水を撹拌することを可能とする撹拌部材を用い、供給した圧縮空気によって地下水に隣接する土壌に付着した油分を剥離させ、浮遊する油分を含む地下水から油分を分離して浄化することを可能にし、さらには撹拌部材を回転させながら地下水中を上下に移動させて油分を取り除いた水を広範囲に分散させることにより、地下水全体の浄化を促進することを可能にする油分により汚染された地下水の浄化方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、本発明の油分により汚染された地下水の浄化方法を提供することにより達成される。
【0009】
すなわち、本発明の請求項1の発明によれば、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圧縮空気を噴射するステップと、前記撹拌部材から前記圧縮空気を噴射させるとともに該撹拌部材を回転させることにより、前記地下水に隣接する前記土壌に付着した油分を剥離させ、前記地下水中に浮遊させるステップと、
浮遊させた前記油分を含む地下水を回収し、前記油分を分離するステップとを含む、油分により汚染された地下水の浄化方法が提供される。
【0010】
本発明の請求項2の発明によれば、前記油分を分離するステップにおいて該油分を分離した水を、前記地下水に戻すステップを含む、油分により汚染された地下水の浄化方法が提供される。
【0011】
本発明の請求項3の発明によれば、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前記螺旋状羽根と、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、前記圧縮空気および前記油分を分離した水を供給するための前記注入管とを備え、
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、油分により汚染された地下水の浄化方法が提供される。
【0012】
本発明の請求項4の発明によれば、さらに、前記軸部の内部を通して前記先導管から圧縮空気を噴射するステップを含む、油分により汚染された地下水の浄化方法が提供される。
【0013】
本発明の請求項5の発明によれば、前記圧縮空気を噴射するステップは、前記圧縮空気を200kPa〜1000kPaの圧力で噴射することを特徴とする、油分により汚染された地下水の浄化方法が提供される。
【0014】
本発明の請求項6の発明によれば、前記油分を分離するステップでは、前記浮遊させた油分を含む地下水を、地表面から前記地下水に達する揚水孔を通して回収することを特徴とする、油分により汚染された地下水の浄化方法が提供される。
【0015】
本発明の請求項7の発明によれば、前記地下水に戻すステップでは、前記油分を分離した水を間欠的に噴射することを特徴とする、油分により汚染された地下水の浄化方法が提供される。
【0016】
【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。本発明の油分により汚染された地下水の浄化方法は、溶剤や油などの油分を含む廃液などの漏れとともに雨水などによって土壌を浸透して汚染された地下水を浄化する方法である。本発明の地下水の浄化方法は、特に、地下水に隣接する土壌に付着した油分を除去することに適している。本発明は、撹拌部材を用い、地下水中で回転させながら圧縮空気を噴射することにより、地下水に隣接する土壌に間欠的に噴射する効果を与え、また先導管からも圧縮空気を噴射することにより、地下水の底部土壌に付着した油分も剥離させて地下水中に浮遊させることができる。また、本発明は、圧縮空気を細かい泡の状態で土壌に衝突させることができ、上述した間欠的な噴射によって衝突が繰り返されて土粒子から油分を剥離させることができる。剥離した油分は、気泡のもつ表面張力によって気泡に付着し、気泡とともに地下水の上層部に向けて移動する。本発明の地下水の浄化方法は、浮遊させた油分を含む地下水の一部を地下水の上層部において吸引し、油水分離装置において油分と水とを分離し、分離後の水を再び撹拌部材を通して地下水中に戻すことができる。これを繰り返すことにより、地下水および地下水に隣接した土壌から油分が次第に除去され、地下水が浄化される。
【0017】
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、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、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、軸体4を貫通して内部から取り出された注入管8、9が螺旋状羽根5の縁部に向けて配設されている。
【0018】
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、撹拌装置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、土壌を掘削または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、排土の発生を起こりにくくしている。
【0019】
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を通して圧縮空気が供給され、注入管9を通して油水分離装置によって油分が分離され、油分を含まない浄化された水を地下水に戻すことができる。また、図1に示す軸体4の内部の注入管8、9の隙間を通して圧縮空気が供給されるようになっている。圧縮空気は、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に示すように注入管8、9は、圧縮空気と浄化された水と別々に供給するために少なくとも2本設けることができる。本発明においては、注入管8、9は、圧縮空気と浄化された水とを同じ注入管で供給することもできるし、圧縮空気に対して複数の注入管、浄化された水に対して複数の注入管といったようにそれぞれに対して2箇所以上の注入管を設けることもできる。また、複数に分岐させて複数箇所から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の注入管内には浄化された水、第1の注入管と第2の注入管との間には地下水中に噴射する圧縮空気、軸体4と第1の注入管との間には掘削時に使用する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、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、適切に油分を剥離させるために所定方向に対して圧縮空気および浄化された水を供給する周期を0.5s−1〜3s−1とすることができる。本発明においては、圧縮空気は、地下水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、例えば、200kPa〜1000kPaとすることができる。また、浄化された水は、地下水中に戻す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、上記圧縮空気と同様に、200kPa〜1000kPaの圧力で供給することができる。
【0020】
図1に示す撹拌部材1は、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。このようにすることで、土壌中を回転しながら昇降させる場合、排土の発生を抑制することができる。また、撹拌部材1を上下に数回昇降させながら撹拌し、注入管8、9から圧縮空気および浄化した水を供給することにより、原位置において地下水の上層部や下層部にも浄化した水を分散させることができ、かついかなる深さの土壌に付着した油分についても剥離させて地下水中に浮遊させることができる。本発明においては、一度撹拌部材1を引き上げて、別の位置に設置して掘削し、上述したように圧縮空気を噴射させることにより、別途掘削手段を用いることなく地下水を覆う土壌に付着した油分を剥離させて除去することが可能となる。
【0021】
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周設けられていても良い。本発明において撹拌部材1は、水に浸漬されるため、錆ない材質のものを使用して作製することができる。例えば、ステンレス製、テフロン(登録商標)加工したものなどを用いることができる。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、所定深さに存在する地下水の浄化を行うことができる。
【0022】
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。
【0023】
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。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。
【0024】
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、土壌および地下水中において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を地下水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。
【0025】
図2に示す撹拌部材1は、軸体4の中空とされた内部に圧縮空気を通すための注入管8と、油水分離装置において油分を分離した浄化された水を供給するための注入管9とが挿設され、各注入管8、9を除く空間部分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、圧縮空気および浄化された水は、地下水に供給することができる圧力で供給され、圧縮空気は、浄化された水をより遠くまで放出させ、また地下水に隣接する土壌に付着した油分を剥離して地下水中に浮遊させる。浄化した水は、地下水中に分散され、地下水中の油分濃度を低下させる。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の縁部に向けて配設されている。圧縮空気および浄化された水は、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。また、先導管3から噴射される圧縮空気は、撹拌部材1に揺動効果を与えるとともに、地下水の底部の不透層に付着した油分を剥離して浮遊させることができる。本発明において先導管3から噴射される圧縮空気は、地下水に達する前において土壌硬い土壌を掘削する場合に、切削部材2の発熱を抑制し、軸体4の内部に入る土を排除することができる。
【0026】
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および水を押さえる力が強くなるが、土壌中および地下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る。
【0027】
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。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、掘削するとともに撹拌することができる。本発明において突出部材6は、土壌中に限らず、水中においても螺旋状羽根5をスムーズに回転させることができる。
【0028】
図4〜図6を用いて本発明の油分により汚染された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に圧縮空気および浄化した水を通す注入管8、9が接続され、注入管8、9は、図示しない空気圧縮機または空気ボンベ、および油水分離装置18に連結されている。
【0029】
また、図4においては、撹拌部材1を用いて掘削する位置とは別の位置に揚水孔19が設けられ、揚水孔19には吸引ポンプ20が接続されている。図4に示す揚水孔19は、いかなる径であっても良く、撹拌部材1から噴射した空気によって剥離して地下水20中に浮遊した油分を、地下水20とともに吸引するための通路として使用することができる。本発明においては、揚水孔19に、地下水20にまで延びる吸引管を挿設し、吸引管に吸引ポンプ21を接続するようにされていても良い。また、吸引ポンプ21により吸引された地下水20は、油水分離装置18に供給され、浮遊する油分と水とに分離される。分離された水は、浄化水として再び地下水に戻される。この場合、図示しない供給ポンプによって所定圧力とした後、注入管9を通して戻すことができる。
【0030】
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を回転させることができる。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土壌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。
【0031】
図5は、撹拌部材1を所定深さに存在する地下水20中に浸漬させ、注入管8を通して圧縮空気と、注入管9を通して浄化した水を供給しているところを示した図である。図5に示す撹拌部材1の回転により、圧縮空気は、地下水20に隣接する土壌22に間欠的に噴射され、土壌に付着した油分が剥離される。剥離された油分は、撹拌部材1の回転によって地下水が撹拌されることにより、撹拌による流れに沿って地下水20中に浮遊した状態となる。また、撹拌部材1から噴射される圧縮空気は、同じ土壌22の位置において間欠的に噴射されることとなり、また噴射された圧縮空気は、細かな泡として土壌22に衝突することで土粒子同士、または土粒子と泡が繰り返し接触して油分が土粒子から剥離する。また、先導管3から噴射した圧縮空気は、地下水20の底部の不透層23に付着した油分を剥離させ、地下水20中に油分を浮遊させる。このようにして、油分が浮遊した地下水20を、揚水孔19を通して吸引ポンプ21によって吸引し、油水分離装置18に供給する。油水分離装置18では、上述したように油分と水とに分離され、注入管9を通して再び地下水20中に戻すことができる。注入管9では、注入管8と同様に地下水20が滞留する帯水層の側部方向に向け、広範囲に行きわたるように噴射される。図5に示す実施の形態では、撹拌装置1の軸体4の周囲に存在する地下水20に向けて螺旋状羽根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圧縮空気および浄化した水が噴射される。撹拌部材1の周囲に向けて噴射された圧縮空気および浄化した水は、螺旋状羽根5の回転と、図示しない空気圧縮機および供給ポンプ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の周囲に存在する地下水20とともに撹拌することにより撹拌部材1を中心に分散していく。
【0032】
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を上下させることにより、原位置においてそれぞれの深さにおける土壌22に付着した油分を剥離させることができる。これにより、地下水20および地下水20に隣接する土壌に付着した油分を効率的かつ充分に剥離させることができ、浄化速度および作業効率も向上させることができる。
【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、本発明の油分により汚染された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であっても良く、また圧縮空気を供給する注入管および油分を分離した水を戻すための注入管は、いかなる配置および数であっても良く、さらには圧縮空気および水が接触する部位の材質は、腐食しない材質であればいかなる材質のものでも用いることができる。また、本発明においては、地下水中の油分でなくても、いかなる液状汚染物質、固体状の汚染物質を分離・除去して地下水を浄化することができるものである。
【0034】
【発明の効果】
上述したように、本発明の油分により汚染された地下水の浄化方法に用いる撹拌部材を使用することにより、地下水を撹拌するとともに圧縮空気を供給して土壌に付着された油分を剥離させることを可能にし、また油分を分離した水を戻すことにより地下水を浄化することを可能とする。また、本発明の油分により汚染された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、所定深さの地下水に隣接した土壌に付着した油分を剥離させ、かつ地下水全体の浄化を促進することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の油分により汚染された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】 本発明の油分により汚染された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、土壌を掘削しているところを示した図。
【図5】 本発明の油分により汚染された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、地下水中に圧縮空気および油分を分離した水を噴射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…油水分離装置
19…吸引孔
20…地下水
21…吸引ポンプ
22…土壌
23…不透層
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for purifying groundwater contaminated with oil, and more specifically, jets compressed air using a stirring member, peels off oil adhering to soil adjacent to groundwater, and floats it in groundwater. The present invention relates to a method for purifying groundwater contaminated with oil by collecting groundwater and separating the oil.
[0002]
[Prior art]
Oil such as solvent and oil leaks into the waste liquid tank and the like, penetrates into the soil with rainwater and the like, contaminates the groundwater, and further adheres to or is impregnated into surrounding soil particles adjacent to the groundwater. Oil that has once adhered to soil particles does not easily flow into groundwater, and oil that has floated in groundwater can be removed, but oil that has adhered to soil adjacent to groundwater cannot be removed. . However, since it oozes into groundwater for a long period of time, it is impossible to ensure the safety of groundwater without removing the oil adhering to the soil. Therefore, a method and an apparatus for removing oil adhering to soil are desired.
[0003]
Conventionally, many methods and apparatuses for purifying groundwater contaminated with oil have been proposed. Generally, a method and an apparatus are used in which a well is provided in a contaminated area and the contaminated ground water is pumped from the well to remove oil. In this case, a suction pump for pumping up ground water and an oil / water separator are used, and the ground water containing the sucked oil is separated into oil and water by the oil / water separator. The separated water can be returned as groundwater. In-situ purification by installing a well in the aquifer of groundwater, dissolving methane, etc. in the groundwater, purifying the gas by suctioning the gas at the top of the well, and returning the purified groundwater to the aquifer. A method and apparatus have also been proposed.
[0004]
However, when the groundwater is contaminated with oil as described above, the oil is adsorbed by adsorbing or impregnating the soil near the aquifer, and does not easily flow out into the groundwater. There was a problem that the purification could not be performed. In addition, when performing work such as suctioning and returning purified water using a well, abruptly increasing or decreasing the groundwater level may cause land subsidence. Feeding must be done at a very slow rate. Therefore, the purified water is not distributed over a wide area in the groundwater, and it cannot be said that the purification efficiency is good. Further, although the number of wells can be increased to increase the purification efficiency, there is a problem that the number or capacity of the suction pumps needs to be increased and the processing capacity of the oil / water separator needs to be increased. .
[0005]
In view of the above-described problems, a method and an apparatus have been proposed that facilitate the separation of oil from soil particles and efficiently purify contaminated groundwater by supplying air to the groundwater and activating microorganisms. For example, the method and apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-129545 discloses that ultra-high pressure air is intermittently injected into groundwater from an injection well located in the lower layer of an aquifer by pulsing it at short intervals. It is characterized by floating the oil adsorbed on the soil particles, collecting the groundwater mixed with the floating oil, separating the oil and water, and then reducing it to the groundwater again. In Japanese Patent Laid-Open No. 2001-129545, it is easy to exfoliate oil from soil particles with the momentum when ultrahigh pressure air is blown into the lower layer portion of the aquifer instantaneously at a predetermined intermittent timing, and groundwater is extracted by ultrahigh pressure air. It is disclosed to purify contaminated groundwater with oil by promoting biodegradation by microorganisms in an aerobic state.
[0006]
However, the method and apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-129545 needs to form an injection well and a pumping well in advance, and injects ultrahigh pressure air in a pulsed manner at short intervals. However, although it is possible to spread the purified water over a wide area, the oil adhering to the soil on the side surface of the aquifer cannot be effectively separated, and the purified water is further removed from the groundwater. Could not be sufficiently dispersed.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and can excavate to a position where groundwater in soil exists, and can supply ground air and agitate groundwater. Using the agitating member, the oil attached to the soil adjacent to the groundwater is separated by the supplied compressed air, and the oil can be separated and purified from the groundwater containing the floating oil, and the agitating member is rotated. The purpose of the present invention is to provide a method for purifying groundwater contaminated with oil that makes it possible to promote the purification of the entire groundwater by moving the groundwater up and down and dispersing the water from which oil has been removed over a wide range. To do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention is achieved by providing a method for purifying groundwater contaminated with the oil of the present invention.
[0009]
That is, according to the invention of claim 1 of the present invention, the step of excavating the soil by rotating the stirring member provided with the cutting member at the tip, and immersing the stirring member in the groundwater present in the soil;
Injecting compressed air from the agitating member toward the periphery of the agitating member, and jetting the compressed air from the agitating member and rotating the agitating member to adhere to the soil adjacent to the groundwater Separating the oil and floating in the ground water;
A method for purifying groundwater contaminated with oil is provided, comprising: recovering groundwater containing the suspended oil and separating the oil.
[0010]
According to the second aspect of the present invention, there is provided a method for purifying groundwater contaminated with oil, comprising the step of returning the water from which the oil has been separated in the step of separating the oil to the groundwater.
[0011]
According to invention of Claim 3 of this invention, the said stirring member is provided in the front pipe | tube provided with the said cutting member in the front-end | tip part, the hollow shaft body to which the said front pipe | tube is connected, and the circumference of the said shaft body. The spiral blade, a plurality of projecting members disposed on the upper surface and the lower surface of the spiral blade, and the inside of the shaft body, through the shaft body, toward the edge of the spiral blade The injection pipe for supplying the compressed air and water separated from the oil component,
The shaft is provided with a method for purifying groundwater contaminated with oil, wherein the shaft is formed to have a large diameter at the center along the length direction and a small diameter at both ends.
[0012]
According to the invention of claim 4 of the present invention, there is further provided a method for purifying groundwater contaminated with oil, comprising the step of injecting compressed air from the tip conduit through the inside of the shaft portion.
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for purifying groundwater contaminated with oil, wherein the step of injecting the compressed air injects the compressed air at a pressure of 200 kPa to 1000 kPa. Is done.
[0014]
According to the invention of claim 6 of the present invention, in the step of separating the oil component, the groundwater containing the suspended oil component is collected through a pumping hole reaching the groundwater from the ground surface. A method for the purification of contaminated groundwater is provided.
[0015]
According to the seventh aspect of the present invention, there is provided a method for purifying groundwater contaminated with oil, wherein the step of returning to the groundwater intermittently injects water from which the oil has been separated. .
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The method for purifying groundwater contaminated with oil according to the present invention is a method for purifying contaminated groundwater by infiltrating the soil with rainwater or the like together with leakage of waste liquid containing oil such as solvent and oil. The groundwater purification method of the present invention is particularly suitable for removing oil adhering to the soil adjacent to the groundwater. The present invention provides an effect of intermittently injecting compressed air into the soil adjacent to the groundwater by injecting the compressed air while rotating in the groundwater using the stirring member, and also by injecting the compressed air from the previous conduit. In addition, oil adhering to the bottom soil of groundwater can be peeled off and suspended in groundwater. Moreover, this invention can make compressed air collide with soil in the state of a fine bubble, and collision can be repeated by the intermittent injection mentioned above, and an oil component can be peeled from a soil particle. The separated oil adheres to the bubbles due to the surface tension of the bubbles, and moves toward the upper layer of the groundwater together with the bubbles. In the groundwater purification method of the present invention, a part of groundwater containing suspended oil is sucked in the upper layer of the groundwater, the oil and water are separated in the oil-water separator, and the separated water is again passed through the stirring member to the groundwater. You can put it back in. By repeating this, the oil is gradually removed from the groundwater and the soil adjacent to the groundwater, and the groundwater is purified.
[0017]
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 includes a tip conduit 3 having a cutting member 2 at the tip, a shaft body 4 having a central portion with a larger diameter along the length direction and a smaller diameter at both ends, The spiral blade 5 is provided around the outer surface of the shaft body 4 and a plurality of projecting members 6 provided on the upper and lower surfaces of the spiral blade 5. The leading conduit 3 shown in FIG. 1 is connected to a shaft body 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. 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 projecting members 6 at predetermined positions on the upper surface and the lower surface, and injection tubes 8 and 9 taken out from the inside through the shaft body 4 are the edges of the spiral blade 5. It is arranged toward the part.
[0018]
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), and injects compressed air from a leading conduit 3 provided at the tip of the agitating device 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 projecting member 6 shown in FIG. 1 is provided such that the rectangular surface faces in the radial direction, and the agitating member 1 can smoothly rotate when excavating or agitating the soil, thereby preventing the generation of soil. It is hard to happen.
[0019]
The agitating member 1 shown in FIG. 1 is supplied with compressed air through an injection pipe 8 provided in a hollow interior of the shaft body 4, and oil is separated by an oil / water separator through the injection pipe 9 to be purified without containing oil. Water can be returned to groundwater. Further, compressed air is supplied through a gap between the injection pipes 8 and 9 inside the shaft body 4 shown in FIG. Compressed air is injected from the tip conduit 3 provided at the tip of the stirring member 1 shown in FIG. 1 and can be smoothly cut by the cutting member 2. As shown in FIG. 1, at least two injection pipes 8 and 9 can be provided for supplying compressed air and purified water separately. In the present invention, the injection pipes 8 and 9 can supply compressed air and purified water through the same injection pipe, or a plurality of injection pipes for compressed air and a plurality of purified water. It is also possible to provide two or more injection tubes for each of the injection tubes. Moreover, it can also be branched and supplied from a plurality of locations. 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, the purified water in the second injection pipe, the compressed air injected into the ground water between the first injection pipe and the second injection pipe, the shaft 4 and the first injection pipe In between, it can be supplied separately such as compressed air used during excavation. The first injection tube and the second injection tube may be branched and supplied from two or more locations. 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 the compressed air and the purified water to the predetermined direction in order to properly separate the oil component is 0. .5 s −1 to 3 s −1 . In the present invention, the compressed air may be any pressure as long as it can be supplied to the groundwater, but can be, for example, 200 kPa to 1000 kPa. The purified water may be at any pressure as long as it can be returned to the groundwater, but can be supplied at a pressure of 200 kPa to 1000 kPa as with the compressed air.
[0020]
The stirring member 1 shown in FIG. 1 can be pulled up from the soil while rotating in a direction opposite to the direction of rotation when excavating. By doing in this way, when raising and lowering while rotating in the soil, the generation of soil removal can be suppressed. In addition, by stirring the stirring member 1 while raising and lowering it several times up and down and supplying compressed air and purified water from the injection pipes 8 and 9, the purified water is also supplied to the upper layer and the lower layer of the groundwater in the original position. It can be dispersed and the oil adhering to soil at any depth can be separated and suspended in groundwater. In the present invention, the agitation member 1 is once pulled up, installed in another position, excavated, and compressed air is injected as described above, so that the oil content attached to the soil covering the groundwater without using an additional excavating means. Can be removed by peeling.
[0021]
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. Further, the shaft body 4 is of any size as long as the diameter of the central portion in the length direction is increased, the diameters of both end portions are decreased, hollow, and provided with the spiral blades 5. May be. Further, the spiral blade 5 may be provided with any circumference in the length direction of the shaft body 4 as shown in FIG. In this invention, since the stirring member 1 is immersed in water, it can be produced using a material that does not rust. For example, stainless steel or Teflon (registered trademark) processed material can be used. 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 is connected to the shaft body 4 in accordance with the depth of excavating the soil, and the groundwater existing at a predetermined depth can be purified.
[0022]
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.
[0023]
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 increases from both ends of the shaft body 4 in the length direction toward the center portion, and smoothly agitates in the soil up and down. It has a structure that can be done. For example, the shaft body 4 has a constant diameter of 0.8 m in length and a length of 0.16 m in the center, and a diameter of 0.14 m to 0.4 m in the range of 0.32 m at both ends in the length direction. The structure can be enlarged at a certain rate. 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.
[0024]
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 projecting member 6 are chamfered, the spiral blade 5 can be smoothly rotated and effectively stirred in soil and groundwater. be able to. 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 groundwater 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.
[0025]
The agitating member 1 shown in FIG. 2 includes an injection pipe 8 for passing compressed air through a hollow interior of the shaft body 4 and an injection pipe 9 for supplying purified water from which oil has been separated in an oil / water separator. Are inserted so that compressed air can pass through the space excluding the injection pipes 8 and 9. As mentioned above, compressed air and purified water are supplied at a pressure that can be supplied to groundwater, which releases the purified water farther and adheres to the soil adjacent to the groundwater. Remove oil and float in groundwater. The purified water is dispersed in the groundwater, reducing the oil concentration in the groundwater. 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 toward the edge of 5. The compressed air and the purified water are supplied toward the circumferential direction of the stirring member 1 through the injection pipes 8 and 9 in the rotating stirring member 1. Further, the compressed air injected from the front conduit 3 gives a swinging effect to the agitating member 1 and can detach and float the oil adhering to the impervious layer at the bottom of the groundwater. In the present invention, the compressed air injected from the front conduit 3 suppresses the heat generation of the cutting member 2 and excludes the soil entering the shaft body 4 when excavating hard soil before reaching the groundwater. it can.
[0026]
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 the sand and water increases, but the resistance increases in soil and groundwater. 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 strengthened and hardly damaged.
[0027]
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. By using the stirring member 1 shown in FIG. 3, the earth and sand can be excavated and stirred without being discharged to the ground. In the present invention, the protruding member 6 can smoothly rotate the spiral blade 5 not only in the soil but also in the water.
[0028]
The method for purifying groundwater contaminated with oil according to 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 compressed air and purified water are connected to an injection pipe connecting member 17 connected to the upper part of the intermediate rod 16. The injection pipes 8 and 9 are an air compressor or an air cylinder (not shown), and oil water. The separator 18 is connected.
[0029]
In FIG. 4, a pumping hole 19 is provided at a position different from a position where excavation is performed using the stirring member 1, and a suction pump 20 is connected to the pumping hole 19. The pumping hole 19 shown in FIG. 4 may have any diameter, and may be used as a passage for sucking together with the groundwater 20 the oil that has been separated by the air jetted from the stirring member 1 and floated in the groundwater 20. it can. In the present invention, a suction pipe extending to the groundwater 20 may be inserted into the pumping hole 19, and the suction pump 21 may be connected to the suction pipe. Further, the groundwater 20 sucked by the suction pump 21 is supplied to the oil / water separator 18 and separated into floating oil and water. The separated water is returned to the groundwater again as purified water. In this case, the pressure can be returned through the injection tube 9 after being set to a predetermined pressure by a supply pump (not shown).
[0030]
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. be able to. 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 soil 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. it can. 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.
[0031]
FIG. 5 is a view showing a state where the stirring member 1 is immersed in the groundwater 20 existing at a predetermined depth, and compressed air is supplied through the injection pipe 8 and purified water is supplied through the injection pipe 9. By the rotation of the stirring member 1 shown in FIG. 5, the compressed air is intermittently injected into the soil 22 adjacent to the groundwater 20, and the oil component attached to the soil is peeled off. The peeled oil component is suspended in the groundwater 20 along the flow of stirring when the groundwater is stirred by the rotation of the stirring member 1. Moreover, the compressed air injected from the stirring member 1 will be intermittently injected in the position of the same soil 22, and the injected compressed air will collide with the soil 22 as a fine bubble, and it will be between soil particles. Or, soil particles and bubbles repeatedly contact, and the oil is separated from the soil particles. In addition, the compressed air injected from the front conduit 3 peels off the oil adhering to the impermeable layer 23 at the bottom of the groundwater 20 and causes the oil to float in the groundwater 20. In this way, the groundwater 20 in which the oil component is suspended is sucked by the suction pump 21 through the pumping hole 19 and supplied to the oil-water separator 18. In the oil / water separator 18, the oil and water are separated as described above, and can be returned to the groundwater 20 again through the injection pipe 9. In the injection pipe 9, as in the injection pipe 8, the injection is performed in a wide area toward the side of the aquifer where the groundwater 20 stays. In the embodiment shown in FIG. 5, an arrow passes through the injection pipes 8 and 9 shown in FIGS. 1 to 3 provided along the spiral blade 5 toward the groundwater 20 existing around the shaft body 4 of the stirring device 1. Compressed air and purified water are jetted in the direction indicated by line B. Compressed air and purified water injected toward the periphery of the stirring member 1 are supplied through the inside of the stirring member 1 through the rotation of the spiral blade 5 and the intermediate rod 16 from an air compressor and a supply pump (not shown). The mixture is agitated and agitated by the compressed air and is agitated with the groundwater 20 existing around the agitating member 1 to disperse around the agitating member 1.
[0032]
In the embodiment shown in FIG. 5, as indicated by an arrow C, the agitation member 1 is moved up and down to raise and lower the oil adhering to the soil 22 at each depth in the original position. Can be peeled off. Thereby, the oil adhering to the ground water 20 and the soil adjacent to the ground water 20 can be separated efficiently and sufficiently, and the purification rate and the work efficiency can be improved.
[0033]
Although the present invention has been described in detail with the above-described embodiment, the method for purifying groundwater contaminated with oil according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and similar effects can be obtained. As long as it is a thing, the stirring member is not limited to the shape described above, and may have any size and any number of spiral blades, and an injection pipe for supplying compressed air and an injection for returning water from which oil has been separated. The pipes may be arranged in any number and number, and any material that does not corrode can be used as the material of the portion that comes into contact with the compressed air and water. Further, in the present invention, groundwater can be purified by separating and removing any liquid contaminants and solid contaminants, not oil in the groundwater.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, by using the stirring member used in the method for purifying groundwater contaminated with oil according to the present invention, it is possible to stir the groundwater and supply compressed air to peel the oil attached to the soil. In addition, it is possible to purify the groundwater by returning the water from which the oil has been separated. In addition, by providing a method for purifying groundwater contaminated with oil according to the present invention, by moving the groundwater up and down while rotating the stirring member, the oil adhering to the soil adjacent to the groundwater of a predetermined depth is removed. It is possible to exfoliate and promote the purification of the entire groundwater.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a stirring member that can be used in the method for purifying groundwater contaminated with oil according to 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 soil is excavated using a stirring member that can be used in the method for purifying groundwater contaminated with oil according to the present invention.
FIG. 5 is a view showing a state where compressed air and water separated from oil are injected into groundwater using a stirring member that can be used in the method for purifying groundwater contaminated with oil according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Stirring member 2, 2a, 2b ... Cutting member 3 ... Lead pipe 4 ... Shaft body 5 ... Spiral blade 6 ... Protruding member 7 ... Flange 8, 9 ... Injection pipe 10 ... Running means 11 ... Wheel 12 ... Ground surface 13 ... arm 14 ... lifting means 15 ... clamping means 16 ... intermediate rod 17 ... injection pipe connecting member 18 ... oil / water separator 19 ... suction hole 20 ... ground water 21 ... suction pump 22 ... soil 23 ... impervious layer

Claims (6)

先端部に切削部材を備える先導管と、前記先導管が連結され、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た中空の軸体と、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注入管と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、
前記撹拌部材の前記注入管から該撹拌部材の周囲に向けて圧縮空気を噴射するステップと、
前記注入管から前記圧縮空気を噴射させるとともに該撹拌部材を回転させることにより、前記地下水に隣接する前記土壌に付着した油分を剥離させ、前記地下水中に浮遊させるステップと、
浮遊させた前記油分を含む地下水を回収し、前記油分を分離するステップとを含む、油分により汚染された地下水の浄化方法。
A tip conduit provided with a cutting member at a tip portion, a hollow shaft body formed so that the tip conduit is connected, the diameter is large at the central portion along the length direction, and the diameter is small at both end portions; A spiral blade disposed around the shaft body, a plurality of projecting members disposed on an upper surface and a lower surface of the spiral blade, and passes through the shaft body to penetrate the spiral body Rotating a stirring member provided with an injection pipe disposed toward the edge of the blade to excavate the soil, and immersing the stirring member in groundwater present in the soil;
Injecting compressed air from the injection pipe of the stirring member toward the periphery of the stirring member;
Separating the oil adhering to the soil adjacent to the groundwater by causing the compressed air to be jetted from the injection pipe and rotating the stirring member, and floating in the groundwater;
Recovering groundwater containing the suspended oil, and separating the oil. A method for purifying groundwater contaminated with oil.
前記油分を分離するステップにおいて該油分を分離した水を、前記注入管を通して前記地下水に戻すステップを含む、請求項1に記載の油分により汚染された地下水の浄化方法。The method for purifying groundwater contaminated with oil according to claim 1, comprising the step of returning the water from which the oil has been separated to the groundwater through the injection pipe in the step of separating the oil. さらに、前記軸部の内部を通して前記先導管から圧縮空気を噴射するステップを含む、請求項に記載の油分により汚染された地下水の浄化方法。The method for purifying groundwater contaminated with oil according to claim 1 , further comprising the step of injecting compressed air from the tip conduit through the inside of the shaft portion. 前記圧縮空気を噴射するステップは、前記圧縮空気を200kPa〜1000kPaの圧力で噴射することを特徴とする、請求項1〜に記載の油分により汚染された地下水の浄化方法。Step is characterized by injecting the compressed air at a pressure of 200KPa~1000kPa, purification method of contaminated groundwater by oil of claim 1 to 3 for injecting the compressed air. 前記油分を分離するステップでは、前記浮遊させた油分を含む地下水を、地表面から前記地下水に達する揚水孔を通して回収することを特徴とする、請求項1〜のいずれか1項に記載の油分により汚染された地下水の浄化方法。The oil component according to any one of claims 1 to 4 , wherein in the step of separating the oil component, groundwater containing the suspended oil component is collected through a pumping hole reaching the groundwater from the ground surface. Purification method for groundwater contaminated by water. 前記地下水を戻すステップでは、前記油分を分離した水を間欠的に噴射することを特徴とする、請求項に記載の油分により汚染された地下水の浄化方法。The method for purifying groundwater contaminated with oil according to claim 2 , wherein in the step of returning the groundwater, water from which the oil is separated is intermittently injected.
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