JP4042969B2 - How to remove pollutants - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土壌や地下水中に保持された揮発性汚染物質、非揮発性の水溶性汚染物質および非揮発性の非水溶性汚染物質を現場で除去する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、地中に保持された揮発性汚染物質、非揮発性の水溶性汚染物質および非揮発性の非水溶性汚染物質等を現場で除去する方法として、除去対象領域の横方向一方側に上下方向に沿う注入井戸および他方側に上下方向に沿う吸引井戸をそれぞれ設け、注入井戸から蒸気を注入する一方で吸引井戸から吸引を行い、蒸気を水平方向に沿って除去対象領域を通過させる方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
また、地下水中の非水溶液(NAPL:Non−Aqueous Phase Liquid)の除去の容易化のために、蒸気に代えて高温水を用いる技術も提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【0004】
さらに、構造物直下における汚染物質除去を容易にするべく、除去対象領域の上下両側に水平方向に沿う注入井戸及び吸引井戸をそれぞれ形成し、蒸気を上下方向に沿って通過させる技術も提案されている。(例えば、特許文献3参照)。
【0005】
【特許文献1】
特許第2660307号公報
【特許文献2】
特開2002−11456号公報
【特許文献3】
特開2002−239524号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術は、いずれも対象領域の全体に対して注入井戸の全体から共通の注入条件で注入を行うものであったため、例えば注入井戸の深さ方向に地層特性が異なるような場合において、各層に適した注入条件で注入を行うことができず、蒸気が局所的に流通することにより所望の加熱効果・加熱効率が得られず、除去レベルが注入井戸の深さ方向に不均一になる、あるいは除去効率が低いといった問題点を有していた。
【0007】
そこで、本発明の主たる課題は、より効果的かつ効率的な汚染物質の除去を可能とすることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は、次記のとおりである。
<請求項1記載の発明>
地中に保持された汚染物質を除去するにあたり、除去対象領域からその近傍領域にわたる範囲内に注入井戸および吸引井戸を間隔をあけてそれぞれ設け、前記注入井戸から蒸気を注入する一方で、吸引井戸から吸引を行い汚染物質を取り出す方法において、
前記注入井戸内および吸引井戸内にストレーナをそれぞれ設置し、
軸方向に間隔をおいて設けられた複数のパッカーを外面に有し、且つパッカー間に注入口を有する注入外管を、前記注入井戸内に設置したストレーナ内に挿入するとともに、前記吸引井戸に設置したストレーナ内に吸引装置を挿入し、
前記注入井戸の口元で、注入井戸の孔壁と前記注入外管との隙間をシールするとともに、前記吸引井戸の口元で、吸引井戸の孔壁と前記吸引装置との隙間をシールし、
前記注入外管のパッカーを膨出させて当該パッカー間の前後をシールし、
蒸気の吐出口と、この吐出口の軸方向前後を前記注入外管の内面に液密に密着させる手段とを有する注入内管を前記注入外管内に挿入し、前記注入内管の吐出口の軸方向前後を前記注入外管の内面に液密に密着させ、且つ前記注入内管の吐出口を前記注入外管の注入口に連通させた状態で、前記注入内管に蒸気を圧送して前記吐出口から吐出させ、この吐出した蒸気を前記注入外管の注入口を通して前記除去対象領域に対して浸透注入させる、
ことを特徴とする、汚染物質の除去方法。
【0009】
(作用効果)
このように、注入井戸の深さ方向の所定位置を注入部位とし、注入部位の前後をシールした状態で当該注入部位から蒸気の注入を行うと、井戸深さ方向の注入範囲を限定することができ、当該深さ範囲の地層特性に適合した条件で注入を行うことができるようになる。よって、より効果的かつ効率的な汚染物質の除去が可能となる。注入部位の前後をシールする手段としては、パッカーが好ましい。
【0010】
<請求項2記載の発明>
前記吸引井戸の深さ方向の所定位置を吸引位置とし、この吸引位置の前後をシールした状態で当該吸引位置から前記吸引装置による吸引を行う、請求項1記載の汚染物質の除去方法。
【0011】
(作用効果)
このように、注入と同様に吸引を限定された範囲のみ行うこともできる。
【0012】
<請求項3記載の発明>
前記注入管として、軸方向に間隔をおいた少なくとも3箇所に前記パッカーをそれぞれ有し、かつ各パッカー間に前記注入口をそれぞれ有するものを用い、
各パッカー間の注入口から順次または同時に前記浸透注入を行い、かつこの際、各パッカー間毎に独立した注入条件でそれぞれ前記浸透注入を行うようにする、請求項1又は2記載の汚染物質除去方法。
【0013】
(作用効果)
このように、各パッカー間の注入口から順次または同時に注入を行い、かつこの際、各パッカー間毎に独立した注入条件でそれぞれ注入を行うことによって、注入井戸の深さ方向に地層特性が異なるような場合において、各層に適した注入条件で注入することができ、除去レベルが注入井戸の深さ方向に均一となり、均一な汚染物質の除去を効率的に実施できるようになる。
【0014】
<請求項4記載の発明>
前記汚染物質が、揮発性汚染物質、非揮発性の水溶性汚染物質および非揮発性の非水溶性汚染物質のうちの少なくとも一種である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の汚染物質除去方法。
【0015】
(作用効果)
本発明は、かかる汚染物質の除去に特に好適である。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について詳説する。
(基本的構成)
図1は、本発明に係る汚染物質の除去方法の基本原理を概念的に示したものである。本方法では、注入井戸PWおよび吸引井戸SWを間隔をあけて設け、注入井戸PWから蒸気を注入する一方で、吸引井戸SWから吸引を行い汚染物質を取り出すようにする。
【0017】
すなわち、蒸気を注入井戸PWに注入する一方で、吸引井戸SWから吸引を行う(吸引井戸に負圧をかける)と、注入した蒸気は吸引井戸SWへ向かって地中を通過しながら周囲を加熱する。これによって、揮発性汚染物質は揮発し、また他の非揮発性の汚染物質は加熱により、地中を移動し易くなる。その結果、これらの汚染物質P1,P2,P3は蒸気、その液体、または地中の水分等に伴って吸引井戸SWへ移動し、吸引井戸SWから取り出すことができる。
【0018】
注入と吸引とを同時に停止すると、その処理時間にもよるが、注入した蒸気が汚染物質P1,P2,P3を含んだ状態で地中に残留する。よって、注入を停止した状態で吸引を行うこと、例えば所定時間の注入及び吸引の後、注入を停止するとともに吸引は継続して行うことも、場合によっては好ましい形態である。加熱の程度によっては、蒸気の注入を停止した後においても、地中の温度は汚染物質除去に有効なレベルにあるため、所定時間の注入後に注入を停止し吸引のみ行っても、地中に蓄えられた熱によって汚染物質の移動除去が促進される。また、注入を停止した状態での吸引により注入領域を乾燥させることができるメリットもある。このメリットは、特に加熱流体が蒸気であるときに顕著である。
【0019】
本発明が対象とする汚染物質は、地中に保持された揮発性汚染物質、非揮発性の水溶性汚染物質および非揮発性の非水溶性汚染物質のうちの少なくとも一種の汚染物質であり、これらは、地下水位よりも上の地中に保持されたものP1、地下水面に存在するものP2、地下水位下に存在するものP3として、かつある領域を占める汚染物質帯として、又は土粒子間の微小領域に保持された状態で存在する。具体的な汚染物質の例としては、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、ベンゼン等の揮発性有機汚染物質、非揮発性の水溶性汚染物質、非揮発性の非水溶性汚染物質を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0020】
注入井戸PW及び吸引井戸SWの深度は、対象とする汚染物質の深度や存在形態に応じて適宜定めることができる。例えば地下水位よりも上の深さ方向範囲を対象とするときには、井戸PW,SWの深さを地下水位よりも上に設定でき、また、地下水位よりも上の範囲から地下水位下の範囲までの全体を処理対象とするときには、井戸PW,SWの深さを地下水位下に設定できる。
【0021】
一方、井戸PW,SWの数及び配置は、施工面積、施工深度、加熱効率、吸引効率、除去効率(処理時間)、除去対象物質の種類等に応じて各々適宜定めることができる。注入井戸PWおよび吸引井戸SWは、地盤条件および注入条件(処理時間等)等を考慮し、上述の原理により汚染物質の除去が可能な適切な間隔で、除去対象領域からその近傍領域にわたる範囲内に少なくとも各一つ設ける。より具体的には、施工面積が狭く、長さ及び幅にあまり差がなく、かつ加熱効率を重視する場合には、施工領域の中心にのみ吸引井戸SWを設け、施工領域の周囲を囲むように間隔をおいて複数の注入井戸PW,PWを設けたり、反対に加熱効率を重視せず、吸引効率を重視するならば、施工領域の中心にのみ注入井戸PWを設け、施工領域の周囲を囲むように間隔をおいて複数の吸引井戸SW,SWを設けたりすることができる。また、施工領域が広い又は細長い場合には、その広さや長さに応じて複数の注入井戸PW,PWおよび複数の吸引井戸SW,SWを規則的にまたは不規則に配列形成することができる。簡素な施行形態として、除去対象領域を挟んだ一方側に注入井戸PWを設け、他方側に吸引井戸SWを設ける形態を採ることもできる。
【0022】
本発明における加熱流体としては、蒸気が用いられる。蒸気を用いる限り混合流体を用いることができ、例えば、揮発性汚染物質を主対象とする場合や、地中の乾燥性を確保したい場合、また流体の地中通過性を重視する場合等においては、地上の空気を主とし、これに、汚染物質の種類や地中の温度等を考慮して蒸気を混合して温度調整した混合流体を用いるのも好ましい。蒸気、安価で環境を汚染しないため好適である。
【0023】
(第1の実施形態)
本発明は、蒸気の注入手法にポイントがあり、注入井戸の深さ方向の所定位置を注入部位とし、注入部位の前後をシールした状態で当該注入部位から除去対象領域に対する蒸気の注入を行うものである。
【0024】
かかるシールを伴う注入手段としては、例えば図2に示すような、地盤に薬液を注入するために使用される、いわゆる二重管パッカー式注入管を応用できる。通常の二重管パッカー式注入管は、高温流体を注入することを想定したものではないので、耐熱性を考えた材質選定が必要であるが、基本構造および原理は薬液注入におけるものと同様のものを用いることができる。
【0025】
図示例について更に詳細に説明すると、本例の注入装置は注入外管と注入内管20とを有し、注入外管は外管10により構成されている。外管10は第一管1、第二管2及び第三管3を有する。第一管1の壁面には透孔4が形成され、この透孔4を覆って変形可能なゴムなどの可撓性スリーブ5が設けられ、このスリーブ5を跨いで、軸方向前後がそれぞれ、第一管1と螺合した第二管2および第三管3に液密に封止されたゴムなどの可撓性のパッカー6が装着されている。
【0026】
図2に示されているように、外管10は単位管として用意され、単位管の第二管2と他の単位管の第三管3とが螺合連結されて長尺の注入外管とされうる。
【0027】
連結型の注入外管の場合、パッカー6は軸方向に間隔を置いて複数、たとえば3個以上外面部に装着されうる。さらに、隣接パッカー6,6の間にそれぞれ注入口7が、第三管3に形成されている。注入口7は一つのほか、図2に示すように複数、たとえば4段で各段において90度間隔で合計16個形成することができる。これらの注入口7,7…は、周辺地盤からの砂粒子の侵入防止手段を採用することが望ましく、この砂粒子の侵入防止手段としては、各段を図2に示すように、ゴムなどの可撓性スリーブ8で覆う、あるいは蒸気の送給圧により破断するたとえば塩化ビニル製の被膜を各段もしくは全体にわたって被覆するなどの態様を採用できる。
【0028】
一方、図2に示すように、注入内管20は外管10に挿入可能であり、外管10内面に吐出口22の前後が液密に密着し、かつ内部に蒸気を圧送するものであれば限定されないが、その構造例として、単純に、蒸気の送給路を有する内管主体21の吐出口22の前後に、ゴムなどのパッカー部材23,24を設けたもののほか、特公昭63−44893号公報の第4図に図示されたものをそまま利用することができる。
【0029】
パッカー6,6間の寸法としては、10cm〜2m、特に好ましくは25〜50cm程度とすることができる。また、図7に示すように、パッカー6とパッカー6,6間寸法の合計長は、加熱対象範囲(たとえば5〜6m程度)にほぼ一致させるのが好ましい
【0030】
かかる注入装置を用いて施工を行う際には、除去対象領域に対して設定した所定位置に吸引井戸及び注入井戸をそれぞれ形成する。すなわち先ず、図3に示すように、対象地盤30を所定深度まで掘削して挿入孔31を形成する。この場合、挿入孔31の崩落防止のためにケーシング50を用いて削孔することが望ましい。吸引井戸SW及び注入井戸PWの形成の順番は適宜定めればよく、いずれを先に行っても、また複数の削孔機を用いて同時に行っても良い。
【0031】
挿入孔31を形成したならば、吸引井戸SWおよび注入井戸PWに、図4に示すようにストレーナ51を設置し、孔壁の保護および孔内と地盤内との連通状態の確保を図る。
【0032】
しかる後、図5に示すように、吸引井戸SWには、例えば吸引管61およびその先端に接続された揚水ポンプ62からなる吸引装置60を挿入する等により、井戸内を吸引するための手段を設ける。また注入井戸PWには注入外管10を挿入する。ケーシング50は、これら装置の挿入後に撤去するか、あるいはストレーナ51の設置後に撤去するのが好ましい。注入外管10、吸引装置60、ストレーナ51は直接またはケーシング50とともに建込むことができる。
【0033】
また、汚染物質の除去ステップに先立って、吸引井戸SWおよび注入井戸PWにて、口元における吸引装置60または注入外管10と孔壁との隙間をジャケット52(ゴム等の可撓性シール材)等によりシールする。
【0034】
注入外管10を設置したならば、蒸気の注入に先立って、図6に示すように注入内管20を挿入し、パッカー6位置に吐出口22を位置させてそのパッカー6の透孔4と吐出口22とを連通させた状態で、注入内管20内の流路を通して膨出用流体、好適には固結性材料たとえばセメントもしくはセメントベントナイトなどを圧送し、隣接するパッカー6,6のそれぞれの内部に送り込んでこれらのパッカー6,6を膨出させて挿入孔31壁面に密着させる。パッカーの膨出用流体としては、セメントベントナイトのほか、水や空気を用いることもできるが、セメントベントナイトであると、これがやがて硬化し、強固にパッカー6を挿入孔31の孔壁面に密着させることができる点で好ましい。
【0035】
この膨出用流体の送り込みに際しては、前述のように、注入内管20を用いてその内部流路を通して吐出口22から吐出させるほか、他の適宜の手段を用いることができる。いずれにしても、膨出用流体は透孔4を通り、その送給圧によりスリーブ5が変形し、たとえばそのスリーブ5両端部を第一管1の外面と離間させながらパッカー6内に送り込まれる。パッカー6が十分に膨出した時点で、膨出用流体の送り込みを停止する。すると、スリーブ5は復元して、透孔4を封止する。このパッカー6の膨出は、少なくとも隣接パッカー6,6において行えばよいが、必要ならば対象のパッカーの全てを順次膨出させておいてもよい。
【0036】
この膨出用流体の送り込みに際しては、前述のように、注入内管20を用いてその内部流路を通して吐出口22から吐出させるほか、他の適宜の手段を用いることができる。いすれにしても、膨出用流体は透孔4を通り、その送給圧によりスリーブ5が変形し、たとえばそのスリーブ5両端部を第一管1の外面と離間させながらパッカー6内に送り込まれる。パッカー6が十分に膨出した時点で、膨出用流体の送り込みを停止する。すると、スリーブ5は復元して、透孔4を封止する。このパッカー6の膨出は、少なくとも隣接パッカー6,6において行えばよいが、必要ならば対象のパッカーの全てを順次膨出させておいてもよい。
【0037】
かかる段取りが終了したならば、図7に示すように、パッカー6,6を作用させた状態で、注入外管10内に注入内管20を挿入し、あるいは注入内管20を膨出用流体の送り込みに用いるのであればそのまま注入内管20を所定位置まで挿入し、注入内管20に膨出用流体に代えて蒸気を圧送して吐出口22から吐出させ、注入口7,7…を通して、可撓性スリーブ8を変形させつつもしくは被膜を破断させて、注入井戸PWから蒸気Gを周辺地盤に向かって浸透注入させる。
【0038】
蒸気Gの注入に際しては、好適には注入内管20を外管10の最深部まで挿入し、隣接パッカーをまたは前述のように全てのパッカーを膨出させた後に、注入内管20を対応する注入口7,7…形成部位に対応する1ステップごと引き上げて順次注入することが望ましい。逆に、上部から最深部に向かうステップダウン方式や適宜の選択位置順で上下させる方式を採用できる。
【0039】
この注入と同時に、または注入に先立って若しくは注入後所定時間経過後に、吸引井戸SWを介して吸引を行う。本発明では、吸引を連続的に行いつつその一方で順次注入個所を変更するのが望ましいが、注入個所変更時に吸引を停止することもできる。
【0040】
かかる吸引によって、前述のように、注入した蒸気Gは吸引井戸SWへ向かって地中を通過しながら周囲を加熱する。そして、揮発性汚染物質は揮発し、また他の非揮発性の汚染物質は加熱により、地中を移動し易くなる。その結果、これらの汚染物質は蒸気G、その液体、または地中の水分等に伴われて吸引井戸SWへ向かって移動し、吸引井戸SWから取り出される。本実施形態では、吸引位置を吸引井戸SWの深さ方向に限定していないので、加熱中の領域のみならず、図示のように加熱済みの領域についてもその加熱効果が有効に作用している間であって吸引を行っている際には、当該領域から吸引井戸SWへの汚染物質の移動除去が継続される。吸引物は、必要に応じて気液分離等を行った後、図示しない浄化装置により浄化したり、浄化処理後または未浄化のまま貯留槽等に蓄えたりすることができる。
【0041】
本第1の実施形態の注入装置では、図8にも示すように、隣接パッカー6,6と挿入孔31壁面と注入外管10外面との間を充填物のない空間とし、その空間全体から蒸気Gを注入することができ、この場合、注入口7,7…を通して注入された蒸気Gは、隣接パッカー6,6間において、蒸気Gがその広い空間に満たされつつ地盤30内に注入される。したがって、その空間に面する挿入孔31の全体を浸透対象面積として浸透注入されるので、一つの注入ゾーンから大量の蒸気Gを注入することが可能となり、地盤内に浸透した蒸気Gは遠くまで浸透注入される。
【0042】
蒸気Gの注入速度・注入圧は、地盤の浸透許容速度・許容圧力に応じて定めるのが好ましい。
【0043】
そして、このように、注入井戸の深さ方向の所定位置の前後をパッカーによりシールした状態で当該注入部位から蒸気の注入を行うと、井戸深さ方向の注入範囲を限定することができ、当該深さ範囲の地層特性に適合した条件で注入を行うことができる。したがって、例えば、ボーリング調査等の公知の地質調査手法により地層構造や汚染物質の種類、その存在位置等を予め把握しておき、この調査結果に基づいて各深さ範囲における適切な注入条件を定め、各パッカー間毎に独立した注入条件でそれぞれ注入を行うことによって、注入井戸の深さ方向に地層特性が異なるような場合でも、各注入部位に適した注入条件(注入圧・注入速度・注入量等)で注入することができる。
【0044】
さらに詳細に説明すると、このように注入条件をスライドさせる場合、地層の種類(砂礫等)の影響を考慮すると、注入圧が重要なファクターとなるから、これを注入位置に応じて変更するのが望ましい。このように、本発明によれば、注入位置毎に適切な注入条件で限定注入を行うことができるため、均一な汚染物質の除去を効率的に実施できるようになるのである。
【0045】
ところで、図示形態では、注入内管20の注入系統が一系統になっているため、複数位置における同時注入は不可能であるが、注入系統を複数設けることによって注入条件の独立性を維持しながらも複数箇所における同時注入が可能となる。例えば、図示しないが、注入内管の吐出口を、外管の注入口と対応する間隔をもって長手方向に複数設け、各吐出口に対する供給路を個別に設け、各吐出口から個別の注入条件(独立していれば異なっていても、同じでも良い)で同時注入することもできる。この場合、注入内管を二重管等の多重管構造とするか、あるいは複数本の管を束ねたパラレル管構造とすることにより、各吐出口に対する独立の供給路を構成することができる。
【0046】
他方、第2の手法として、注入範囲を、図7に示すように井戸深さ方向(軸方向)に一部重ねて(ラップさせて)、連続的な範囲に蒸気を注入するほか、図9に示すように、注入井戸深さ方向に間隔をあけた複数範囲に蒸気を注入する、換言すれば注入範囲を井戸深さ方向に不連続にすることもできる。その他は、第1の手法と同様である。
【0047】
また、第3の手法として、処理対象の深さ範囲が狭い場合等、必要に応じて、一つの注入場所当り、井戸深さ方向の一箇所の範囲のみ蒸気を注入することもできる。その他は、第1の手法と同様である。
【0048】
さらに、本発明の範囲において、他の種類の二重管パッカー式注入装置及び注入方法を用いることも、もちろん可能である。
【0049】
【0050】
【0051】
【0052】
【0053】
(第の実施形態)
上記実施形態は鉛直方向に沿って直線的な注入井戸および吸引井戸を形成しているが、例えば既設構造物の下部地盤に保持された汚染物質を除去する場合、周囲地盤から下部地盤に向かって斜め下方向に直線的な井戸を掘るにしても限界がある。
【0054】
また、鉛直方向に沿う井戸は、上下方向には広範な範囲をカバーできるが、いくら井戸を深くしたとしても横方向のカバー範囲は広くならない。
【0055】
そこで、これらの場合には、図10に示すように地表面から目的の深さに至る曲線状部分A1と、その先端から横方向(略水平)に通る直線状部分A2とからなる井戸Wを形成するのが望ましい。図示のように、既設構造物Cの下部地盤を対象とする場合には、既設構造物C周囲の地表面から既設構造物C下部の深さまで曲線状部分A1を設け、既設構造物Cの下部を通るように直線状部分A2を設けることができる。
【0056】
かかる形状の井戸は、本出願人による特開2002−194990号公報、特開2002−194991号公報、特開2002−250029号等により形成できる。この削孔方法について簡単に説明すると、次のようになる。すなわち、軸心方向に対して傾斜した受圧面を有するテーパービット71が取り付けられた削孔軸70を用い、曲線推進を行うときには図11(a)に示すように、テーパービット71の受圧面71Sの先端が回転軸心に対して曲げたい側に位置する状態で削孔軸70の回転を止め、更にそのままの状態で削孔軸70に推進力のみを与える。この際、テーパービット71の受圧面71Sにかかる力によりテーパービット70の推進方向が徐々に変化し、削孔軸70を地中に曲線的に推進させることができる。換言すれば、テーパービット71は受圧面71Sで受ける力を逃がすように脇へ逸れつつ進行される。なお、この曲線推進は三次元曲線的な推進が可能であり、図示例では鉛直面方向において曲げているが、水平面方向に曲げることもできる。これに対して、直線推進を行うときには図11(b)に示すように、削孔軸70に回転力および推進力を与え、削孔軸70を先端のテーパービット71により削孔しながら地中に推進させる。この際、テーパービット71の先端は受圧面71Sを有しているものの軸心周りに回転しながら前進するので受圧面71Sによる受圧の影響は打ち消され、直線的に削孔することが可能である。
【0057】
かくして、例えば図10に示すように、削孔軸70を地表面から目標層までは曲線状に進行させ、その後は目標層内を水平方向に沿って進行させることができる。かかる削孔は、地中内位置で止める場合の他、挿入位置から所定距離離間した位置(既設構造物下部地盤を対象とする場合には挿入側と反対側の位置)における、地上部または予め設けた立坑内まで貫くように施工する場合にも適用できる。またもちろん、他の公知の方法により、かかる直線状部分および曲線状部分からなる孔を削孔することもできる。
【0058】
かかる曲線状部分A1と直線状部分A2とからなる井戸を応用する場合、図12に示すように、注入井戸PWおよび吸引井戸SWを上下方向に間隔をおいて配列し、上下方向に蒸気Gならびに汚染物質の移動を行わしめるのが好ましい。この場合、注入井戸PWを下側にし、吸引井戸SWを上側にすると、蒸気Gおよび汚染物質の移動がより容易になり、汚染物除去能力が高くなるため好ましいが、反対の配置にすることもできる。また、この場合、図13に示すように、かかる上下方向の井戸の組PW,SWを横方向に間隔をおいて複数配列することにより、より広い平面方向範囲をカバーすることができる。
【0059】
これに対して、図14に示すように、注入井戸PWおよび吸引井戸SWを横方向に間隔をおいて配列し、横方向に蒸気Gの供給ならびに汚染物質の移動を行わしめることもできる。この場合、図15に示すように、横方向の井戸の組PW,SWを上下方向に間隔をおいて複数配列することにより、より広い深さ範囲をカバーした施工を行うことができる。
【0060】
他方、図示しないが、本発明では、円弧状の削孔軸を用いた円弧状削孔により注入井戸および吸引井戸を構築することもできる。
【0061】
なお、本第の実施形態における施工手順等、その他の点については、第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【0062】
(他の形態)
注入と同様に吸引を限定された範囲のみ行うこともできる。この場合、上記実施形態の注入装置と同様の構造のものを吸引に用いることができる。またこの場合、注入位置と同じ深さ位置に吸引位置を合わせて吸引を行う(注入管の深さ位置の移動時に、吸引装置も移動させる)、あるいは異なる深さ位置にして、蒸気を斜め方向に通過させることもできる。
【0063】
また、前述のとおり、井戸の形態としては、直線状のもの、曲線状部分と直線状部分とからなるもの、円弧状のものを採用できるが、一つの施工領域内でこれらを適宜選択し、組み合わせることもできる。例えば、一つの施工領域内で、直線状の注入井戸および吸引井戸と、曲線状部分と直線状部分とからなる注入井戸および吸引井戸をそれぞれ設けたり、注入井戸を直線状の井戸にし、吸引井戸を曲線状部分と直線状部分とからなる井戸にしたりすることもできる。
【0064】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、より効果的かつ効率的な汚染物質の除去が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 汚染物除去の概要を示す縦断面図である。
【図2】 二重管パッカー式注入装置の概要を示す断面図である。
【図3】 削孔工程の概要を示す断面図である。
【図4】 ストレーナ設置工程の概要を示す断面図である。
【図5】 注入装置等の設置工程の概要を示す断面図である。
【図6】 パッカー膨出工程の概要を示す断面図である。
【図7】 蒸気注入工程の概要を示す断面図である。
【図8】 蒸気注入工程における要部拡大断面図である。
【図9】 他の注入形態の概要を示す断面図である。
【図10】 第2の実施形態の概要を示す断面図である。
【図11】 削孔原理を示す断面図である。
【図12】 井戸配列形態の概要を示す断面図である。
【図13】 他の井戸配列形態の概要を示す断面図である。
【図14】 さらに他の井戸配列形態の概要を示す断面図である。
【図15】 別の井戸配列形態の概要を示す断面図である。
【符号の説明】
6…パッカー、10…注入外管、20…注入内管、SW…吸引井戸、PW…注入井戸、G…蒸気
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a method for removing volatile pollutants, non-volatile water-soluble pollutants and non-volatile water-insoluble pollutants retained in soil or groundwater in the field.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, as a method of removing volatile pollutants, non-volatile water-soluble pollutants, and non-volatile water-insoluble pollutants retained in the ground on site, it is moved up and down on one side in the horizontal direction of the area to be removed. An injection well along the direction and a suction well along the vertical direction are provided on the other side, and a method of injecting vapor from the injection well while sucking from the suction well and passing the vapor through the removal target region along the horizontal direction It has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
  In addition, in order to facilitate the removal of a non-aqueous solution (NAPL: Non-Aqueous Phase Liquid) in groundwater, a technique using high-temperature water instead of steam has also been proposed (see, for example, Patent Document 2).
[0004]
  Furthermore, in order to facilitate the removal of contaminants directly under the structure, a technique has been proposed in which an injection well and a suction well are formed along the horizontal direction on both the upper and lower sides of the region to be removed, and the vapor is passed along the vertical direction. Yes. (For example, refer to Patent Document 3).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2660307
[Patent Document 2]
JP 2002-11456 A
[Patent Document 3]
JP 2002-239524 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
  However, since all of the above prior arts perform implantation under the same implantation conditions from the whole implantation well for the entire target region, for example, in the case where the formation characteristics differ in the depth direction of the implantation well , It is not possible to perform injection under the injection conditions suitable for each layer,steamHowever, there is a problem that the desired heating effect / heating efficiency cannot be obtained due to local circulation, and the removal level becomes uneven in the depth direction of the implantation well, or the removal efficiency is low.
[0007]
  Therefore, a main problem of the present invention is to enable more effective and efficient removal of contaminants.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention that has solved the above problems is as follows.
  <Invention of Claim 1>
  In removing the contaminants retained in the ground, an injection well and a suction well are provided at intervals within a range extending from the region to be removed to the neighboring region,steamIn the method of extracting contaminants by suction from the suction well,
A strainer is installed in each of the injection well and the suction well,
A plurality of packers spaced apart in the axial direction are provided on the outer surface, and an injection outer tube having an injection port between the packers is inserted into a strainer installed in the injection well, and the suction well Insert the suction device into the installed strainer,
Sealing the gap between the hole wall of the injection well and the outer pipe at the mouth of the injection well, and sealing the gap between the hole wall of the suction well and the suction device at the mouth of the suction well,
Inflating the packer of the outer injection tube to seal the front and back between the packer,
An injection inner tube having a vapor discharge port and means for liquid-tightly adhering the axial front and rear of the discharge port to the inner surface of the injection outer tube is inserted into the injection outer tube, and the discharge port of the injection inner tube In the state where the axial front and back are in liquid-tight contact with the inner surface of the injection outer tube and the discharge port of the injection inner tube is in communication with the injection port of the injection outer tube, steam is pumped to the injection inner tube. It is discharged from the discharge port, and the discharged vapor is infused into the removal target region through the injection port of the injection outer tube.
It is characterized byHow to remove pollutants.
[0009]
  (Function and effect)
  In this way, a predetermined position in the depth direction of the injection well is set as the injection site, and the front and back of the injection site are sealed from the injection site.steamWhen the implantation is performed, the implantation range in the well depth direction can be limited, and the implantation can be performed under conditions suitable for the formation characteristics of the depth range. Therefore, it is possible to remove pollutants more effectively and efficiently.As a means for sealing the front and back of the injection site, a packer is preferable.
[0010]
  <Invention of Claim 2>
  The suction position is a predetermined position in the depth direction of the suction well, and suction is performed by the suction device from the suction position in a state where the front and rear of the suction position are sealed.The method for removing a pollutant according to claim 1.
[0011]
  (Function and effect)
  Thus, only the limited range can be performed similarly to the injection.
[0012]
  <Invention of Claim 3>
  InjectionOutsideAs a tube, at least three places spaced in the axial directionSaidEach has a packer and between each packerSaidUse one with each inlet,
  Sequentially or simultaneously from the inlet between each packerPenetrationInjecting, and at this time, each of the packers under independent injection conditionsPenetrationClaim to do the injection1 or2. The pollutant removal method according to 2.
[0013]
  (Function and effect)
  In this way, by sequentially or simultaneously injecting from the inlets between the packers, and by performing injection under independent injection conditions for each packer, the formation characteristics differ in the depth direction of the injection well. In such a case, the implantation can be performed under an implantation condition suitable for each layer, the removal level becomes uniform in the depth direction of the implantation well, and uniform contaminant removal can be efficiently performed.
[0014]
  <Invention of Claim 4>
  The pollution according to any one of claims 1 to 3, wherein the pollutant is at least one of a volatile pollutant, a non-volatile water-soluble pollutant, and a non-volatile water-insoluble pollutant. Substance removal method.
[0015]
  (Function and effect)
  The present invention is particularly suitable for removing such contaminants.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
  (Basic configuration)
  FIG. 1 conceptually shows the basic principle of the pollutant removal method according to the present invention. In this method, the injection well PW and the suction well SW are provided at an interval from the injection well PW.steamOn the other hand, the contaminant is taken out by suction from the suction well SW.
[0017]
  That is,steamWas injected into the injection well PW, while suction was performed from the suction well SW (negative pressure was applied to the suction well).steamHeats the surroundings while passing through the ground toward the suction well SW. As a result, volatile pollutants are volatilized and other non-volatile pollutants are easily moved through the ground by heating. As a result, these pollutants P1, P2, P3 aresteamThe liquid or the moisture in the ground moves to the suction well SW and can be taken out from the suction well SW.
[0018]
  If injection and suction are stopped at the same time, depending on the processing time, injection was performed.steamRemains in the ground in a state of containing the pollutants P1, P2, P3. Therefore, in some cases, it is preferable to perform suction while the injection is stopped, for example, after the injection and suction for a predetermined time, stop the injection and continue the suction. Depending on the degree of heating,steamEven after the injection is stopped, the underground temperature is at a level that is effective for removing contaminants. Removal of movement is promoted. There is also an advantage that the injection region can be dried by suction in a state where the injection is stopped. This advantage is especially true when the heating fluid is steamed.CareIt is remarkable when there is.
[0019]
  The pollutant targeted by the present invention is at least one of volatile pollutants, non-volatile water-soluble pollutants and non-volatile water-insoluble pollutants retained in the ground, These are P1 retained in the ground above the groundwater level, P2 present on the groundwater surface, P3 present below the groundwater level, and as a pollutant zone occupying a certain area, or between soil particles It exists in the state hold | maintained at the micro area | region. Examples of specific pollutants include volatile organic pollutants such as trichlorethylene, tetrachloroethylene, and benzene, and non-volatile water-soluble pollutants., NonAlthough a volatile water-insoluble contaminant can be mentioned, this invention is not limited to these.
[0020]
  The depths of the injection well PW and the suction well SW can be determined as appropriate according to the depth and form of the target contaminant. For example, when the depth direction range above the groundwater level is targeted, the depth of the wells PW and SW can be set above the groundwater level, and from the range above the groundwater level to the range below the groundwater level. When the whole is to be treated, the depth of the wells PW and SW can be set below the groundwater level.
[0021]
  On the other hand, the number and arrangement of the wells PW and SW are the construction area, construction depth, heating efficiency, suction efficiency, removal efficiency (treatment time), and type of substance to be removed.ClassIt can be determined appropriately according to each. The injection well PW and the suction well SW are ground conditions and injection conditions.(placeAt least one each within a range extending from the region to be removed to the vicinity thereof at an appropriate interval that allows removal of the contaminants based on the above-described principle. More specifically, when the construction area is narrow, there is not much difference in length and width, and heating efficiency is important, a suction well SW is provided only at the center of the construction area so as to surround the circumference of the construction area. If a plurality of injection wells PW, PW are provided at intervals, or if the heating efficiency is not important and the suction efficiency is important, the injection well PW is provided only at the center of the construction area, A plurality of suction wells SW, SW can be provided so as to surround them. When the construction area is wide or elongated, the plurality of injection wells PW, PW and the plurality of suction wells SW, SW can be regularly or irregularly arranged according to the width or length. As a simple enforcement form, it is also possible to adopt a form in which the injection well PW is provided on one side across the removal target region and the suction well SW is provided on the other side.
[0022]
  Heating flow in the present inventionBody andThe steam isUsed. As long as steam is used, a mixed fluid can be used, for example,When volatile pollutants are the main target, when it is desired to ensure dryness in the ground, or when emphasis is placed on fluid permeability through the ground, air on the ground is mainly used. It is also preferable to use a mixed fluid in which the temperature is adjusted by mixing steam in consideration of the type and temperature in the ground.steamIs, CheapDo not pollute the environment with the priceGoodIs suitable.
[0023]
  (First embodiment)
  The present inventionsteamThere is a point in the injection method, and the injection site is defined as a predetermined position in the depth direction of the injection well, and the injection site is sealed before and after the injection site.RemovalFor the target areasteamInjection.
[0024]
  As an injection means with such a seal, for example, a so-called double tube packer type injection tube used for injecting a chemical solution into the ground as shown in FIG. 2 can be applied. The normal double tube packer type injection tube is not intended to inject high temperature fluid, so it is necessary to select materials considering heat resistance, but the basic structure and principle are the same as those for chemical injection Things can be used.
[0025]
  The illustrated example will be described in more detail. The injection device of this example includes an injection outer tube and an injection inner tube 20, and the injection outer tube is constituted by the outer tube 10. The outer tube 10 has a first tube 1, a second tube 2 and a third tube 3. A through hole 4 is formed in the wall surface of the first tube 1, and a flexible sleeve 5 such as a rubber that can be deformed to cover the through hole 4 is provided. A flexible packer 6 such as rubber that is liquid-tightly sealed is attached to the second tube 2 and the third tube 3 that are screwed into the first tube 1.
[0026]
  As shown in FIG. 2, the outer tube 10 is prepared as a unit tube, and the second tube 2 of the unit tube and the third tube 3 of the other unit tube are screwed together to form a long injection outer tube. It can be said.
[0027]
  In the case of a connection-type injection outer tube, a plurality of, for example, three or more packers 6 can be attached to the outer surface portion at intervals in the axial direction. Further, an inlet 7 is formed in the third pipe 3 between the adjacent packers 6 and 6. In addition to one injection port 7, a plurality of, for example, four stages can be formed as shown in FIG. 2, for example, a total of 16 at 90 degree intervals in each stage. These inlets 7, 7... Preferably employ sand particle intrusion prevention means from the surrounding ground. As the sand particle intrusion prevention means, as shown in FIG. Covered with a flexible sleeve 8, orsteamFor example, it is possible to adopt a mode in which, for example, a coating made of vinyl chloride is coated at each step or over the entire surface.
[0028]
  On the other hand, as shown in FIG. 2, the injection inner tube 20 can be inserted into the outer tube 10, the front and rear of the discharge port 22 are in close contact with the inner surface of the outer tube 10, andsteamIs not limited as long as it is pumped, but as an example of its structure, simplysteamIn addition to the one provided with packer members 23 and 24 such as rubber before and after the discharge port 22 of the inner pipe main body 21 having the above-mentioned feeding path, the one shown in FIG. 4 of Japanese Examined Patent Publication No. 63-44893 is used.ofIt can be used as it is.
[0029]
  The dimension between the packers 6 and 6 can be about 10 cm to 2 m, particularly preferably about 25 to 50 cm. Moreover, as shown in FIG. 7, it is preferable to make the total length of the dimension between the packer 6 and the packers 6 and 6 substantially coincide with the heating target range (for example, about 5 to 6 m).
[0030]
  When construction is performed using such an injection apparatus, a suction well and an injection well are respectively formed at predetermined positions set for the removal target region. That is, first, as shown in FIG. 3, the target ground 30 is excavated to a predetermined depth to form the insertion hole 31. In this case, in order to prevent the insertion hole 31 from collapsing, it is desirable to make a hole using the casing 50. The order in which the suction well SW and the injection well PW are formed may be determined as appropriate, which may be performed first or simultaneously using a plurality of drilling machines.
[0031]
  If the insertion hole 31 is formedSuckPull well SWandInjection well PWIn addition,As shown in FIG. 4, a strainer 51 is installed to protect the hole wall and ensure the communication between the hole and the ground.The
[0032]
  Thereafter, as shown in FIG. 5, the suction well SW is provided with means for sucking the inside of the well, for example, by inserting a suction device 60 comprising a suction pipe 61 and a pumping pump 62 connected to the tip thereof. Provide. An injection outer tube 10 is inserted into the injection well PW. The casing 50 can be removed after insertion of these devices, or the strainer 51'sIt is preferable to remove after installation. The outer injection tube 10, the suction device 60 and the strainer 51 can be installed directly or together with the casing 50.
[0033]
  Also, prior to the contaminant removal stepSuckPull well SWandFor injection well PWOhNoAndA gap between the suction device 60 or the outer injection tube 10 at the mouth and the hole wall is sealed with a jacket 52 (flexible sealing material such as rubber) or the like.
[0034]
  If the outer injection tube 10 is installed,steamPrior to the injection, the injection inner tube 20 is inserted as shown in FIG. 6, the discharge port 22 is positioned at the position of the packer 6, and the through hole 4 of the packer 6 and the discharge port 22 are in communication with each other, A bulging fluid, preferably a caking material such as cement or cement bentonite, is pumped through a flow path in the injection inner pipe 20 and is fed into the interior of each of the adjacent packers 6, 6, and these packers 6, 6. Bulges to closely contact the wall surface of the insertion hole 31. In addition to cement bentonite, water or air can be used as the bulge fluid for the packer, but if it is cement bentonite, this will eventually harden and the packer 6 will be firmly attached to the hole wall surface of the insertion hole 31. It is preferable at the point which can do.
[0035]
  In feeding the bulging fluid, as described above, other appropriate means can be used in addition to discharging from the discharge port 22 through the internal flow path using the injection inner tube 20. In any case, the bulging fluid passes through the through hole 4 and the sleeve 5 is deformed by the supply pressure. For example, the both ends of the sleeve 5 are sent into the packer 6 while being separated from the outer surface of the first pipe 1. . When the packer 6 is sufficiently expanded, the supply of the expansion fluid is stopped. Then, the sleeve 5 is restored and the through hole 4 is sealed. The bulging of the packer 6 may be performed at least in the adjacent packers 6 and 6. However, if necessary, all the target packers may be bulged sequentially.
[0036]
  In feeding the bulging fluid, as described above, other appropriate means can be used in addition to discharging from the discharge port 22 through the internal flow path using the injection inner tube 20. At any rate, the bulging fluid passes through the through-hole 4 and the sleeve 5 is deformed by the feeding pressure. For example, the sleeve 5 is fed into the packer 6 while separating both ends of the sleeve 5 from the outer surface of the first pipe 1. It is. When the packer 6 is sufficiently expanded, the supply of the expansion fluid is stopped. Then, the sleeve 5 is restored and the through hole 4 is sealed. The bulging of the packer 6 may be performed at least in the adjacent packers 6 and 6. However, if necessary, all the target packers may be bulged sequentially.
[0037]
  When the setup is completed, as shown in FIG. 7, with the packers 6 and 6 being applied, the injection inner tube 20 is inserted into the injection outer tube 10 or the injection inner tube 20 is expanded. The inner pipe 20 is inserted to a predetermined position as it is, and instead of the bulging fluid in the inner pipe 20steamTo discharge port 22FromFrom the injection well PW, the flexible sleeve 8 is deformed or the coating is broken through the injection ports 7, 7.steamG is injected into the surrounding ground.
[0038]
  steamWhen injecting G, preferably, the inner injection tube 20 is inserted to the deepest part of the outer tube 10 and the adjacent inner packer or all the packers are expanded as described above, and then the corresponding inner injection tube 20 is added to the corresponding note. It is desirable that the inlets 7, 7... Conversely, a step-down method from the upper part to the deepest part or a method of moving up and down in an appropriate selection position order can be employed.
[0039]
  Simultaneously with this injection, or prior to injection or after a predetermined time has elapsed after injection, suction is performed through the suction well SW. In the present invention, it is desirable to continuously change the injection locations while continuously performing the suction, but the suction can be stopped when the injection locations are changed.
[0040]
  By such suction, as described above, the injection was performed.steamG heats the surroundings while passing through the ground toward the suction well SW. And volatile pollutants volatilize, and other non-volatile pollutants become easy to move in the ground by heating. As a result, these pollutantssteamG moves toward the suction well SW along with the liquid or the moisture in the ground, and is taken out from the suction well SW. In this embodiment, since the suction position is not limited to the depth direction of the suction well SW, the heating effect is effective not only in the heating area but also in the heated area as illustrated. When suction is being performed in between, the movement and removal of contaminants from the region to the suction well SW is continued. The aspirated material can be purified by a purification device (not shown) after gas-liquid separation or the like as necessary, or can be stored in a storage tank or the like after the purification process or unpurified.
[0041]
  In the injection apparatus according to the first embodiment, as shown in FIG. 8, the space between the adjacent packers 6 and 6, the wall surface of the insertion hole 31 and the outer surface of the injection outer tube 10 is defined as a space without a filler, and from the entire space.steamG can be injected, in this case, injected through the inlets 7, 7 ...steamG is between adjacent packers 6 and 6,steamG is injected into the ground 30 while filling the wide space. Accordingly, since the entire insertion hole 31 facing the space is infused and injected as an infiltration target area, a large amount of water is injected from one injection zone.steamIt became possible to inject G and penetrated into the groundsteamG is infused far.
[0042]
  steamThe injection rate / injection pressure of G is preferably determined according to the permeation permissible speed / allowable pressure of the ground.
[0043]
  And, in this way, from the injection site in a state where the front and back of the predetermined position in the depth direction of the injection well are sealed by the packersteamWhen the implantation is performed, the implantation range in the well depth direction can be limited, and the implantation can be performed under conditions suitable for the formation characteristics of the depth range. Therefore, for example, by using well-known geological survey methods such as drilling surveys, the geological structure, the types of pollutants, their locations, etc. are known in advance, and appropriate injection conditions at each depth range are determined based on the survey results. Even if the formation characteristics vary in the depth direction of the injection well by performing injection under independent injection conditions for each packer, the injection conditions (injection pressure, injection speed, injection) suitable for each injection siteAmount etc.) Can be injected.
[0044]
  To explain in more detail, when the injection conditions are slid in this way, the effects of the type of formation (sand gravel, etc.) are taken into account.PressureThis is an important factor.ThisIt is desirable to change according to the injection position. ThisAs described above, according to the present invention, it is possible to perform limited injection under appropriate injection conditions for each injection position, so that uniform contaminant removal can be performed efficiently.
[0045]
  By the way, in the illustrated form, since the injection system of the injection inner tube 20 is a single system, simultaneous injection at a plurality of positions is impossible, but by maintaining the independence of the injection conditions by providing a plurality of injection systems. In addition, simultaneous injection at a plurality of locations is possible. For example, although not shown, a plurality of outlets of the inner pipe are provided in the longitudinal direction at intervals corresponding to the inlets of the outer pipe, supply paths to the outlets are individually provided, and individual injection conditions ( If they are independent, they may be different or the same). In this case, an independent supply path for each discharge port can be configured by making the injection inner tube into a multiple tube structure such as a double tube or a parallel tube structure in which a plurality of tubes are bundled.
[0046]
  On the other hand, as a second method, the injection range is partially overlapped (wrapped) in the well depth direction (axial direction) as shown in FIG.steamAs shown in FIG. 9, in a plurality of ranges spaced in the depth direction of the injection wellsteamIn other words, the injection range can be discontinuous in the well depth direction. Others are the same as the first method.
[0047]
  In addition, as a third method, when the depth range to be processed is narrow, if necessary, only one range in the well depth direction per one injection locationsteamCan also be injected. SoThe rest is the same as the first method.
[0048]
  Furthermore, it is of course possible to use other types of double tube packer type injection devices and injection methods within the scope of the present invention.
[0049]
[0050]
[0051]
[0052]
[0053]
  (No.2Embodiment)
  In the above embodiment, straight injection wells and suction wells are formed along the vertical direction. For example, when removing contaminants held in the lower ground of an existing structure, the surrounding ground is directed toward the lower ground. There is a limit to digging a straight well diagonally downward.
[0054]
  In addition, a well along the vertical direction can cover a wide range in the vertical direction, but no matter how deep the well is, the horizontal coverage is not widened.
[0055]
  So in these cases,FIG.As shown, it is desirable to form a well W composed of a curved portion A1 extending from the ground surface to a target depth and a linear portion A2 extending in the lateral direction (substantially horizontal) from the tip. As shown in the figure, when the lower ground of the existing structure C is targeted, a curved portion A1 is provided from the ground surface around the existing structure C to the depth of the lower portion of the existing structure C, and the lower part of the existing structure C A straight portion A2 can be provided to pass through.
[0056]
  The well having such a shape can be formed by Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-194990, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-194991, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-250029, and the like by the present applicant. This drilling method will be briefly described as follows. That is, when carrying out curve propulsion using the drilling shaft 70 to which the tapered bit 71 having the pressure receiving surface inclined with respect to the axial direction is attached.FIG.As shown in (a), the rotation of the drilling shaft 70 is stopped in a state where the tip of the pressure receiving surface 71S of the taper bit 71 is located on the side to be bent with respect to the rotation axis, and the drilling shaft 70 is left as it is. Only the driving force is given. At this time, the propulsion direction of the taper bit 70 is gradually changed by the force applied to the pressure receiving surface 71S of the taper bit 71, and the drilling shaft 70 can be propelled into the ground in a curved manner. In other words, the taper bit 71 advances while deflecting to the side so as to release the force received by the pressure receiving surface 71S. In addition, although this curve propulsion can be propelled in a three-dimensional curve and is bent in the vertical plane direction in the illustrated example, it can also be bent in the horizontal plane direction. On the other hand, when performing linear propulsionFIG.As shown in (b), a rotational force and a propulsive force are applied to the drilling shaft 70, and the drilling shaft 70 is propelled into the ground while drilling with a tapered bit 71 at the tip. At this time, the tip of the tapered bit 71 has the pressure receiving surface 71S, but advances while rotating around the axis, so that the influence of the pressure receiving by the pressure receiving surface 71S is canceled out, and it is possible to drill holes linearly. .
[0057]
  Thus, for exampleFIG.As shown in FIG. 2, the drilling shaft 70 can be made to advance in a curved shape from the ground surface to the target layer, and thereafter, the inside of the target layer can be made to advance along the horizontal direction. In addition to stopping at an underground position, such a drilling hole may be a ground portion or a preliminarily placed at a position separated from the insertion position by a predetermined distance (a position opposite to the insertion side when the existing structure lower ground is targeted). It is applicable also when constructing so that it may penetrate into the provided shaft. Needless to say, a hole composed of such a linear portion and a curved portion can be drilled by other known methods.
[0058]
  When applying a well composed of such a curved portion A1 and a linear portion A2,FIG.As shown, the injection well PW and the suction well SW are arranged at intervals in the vertical direction,steamG and pollutant transfer are preferably performed. In this case, when the injection well PW is on the lower side and the suction well SW is on the upper side,steamAlthough it is preferable because the movement of G and contaminants is easier and the ability to remove contaminants is increased, the opposite arrangement is also possible. In this case,FIG.As shown in FIG. 5, a wider range in the plane direction can be covered by arranging a plurality of such well pairs PW and SW in the vertical direction at intervals in the horizontal direction.
[0059]
  On the contrary,FIG.As shown, the injection well PW and the suction well SW are arranged at intervals in the horizontal direction,steamIt is also possible to supply G and move pollutants. in this case,FIG.As shown in FIG. 4, by arranging a plurality of sets of lateral wells PW and SW at intervals in the vertical direction, it is possible to perform a construction covering a wider depth range.
[0060]
  On the other hand, although not shown, in the present invention, the injection well and the suction well can also be constructed by arc-shaped drilling using an arc-shaped drilling shaft.
[0061]
  This book2Since other points such as the construction procedure in the embodiment are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.
[0062]
  (Other forms)
  Similar to the injection, suction can be performed only in a limited range. In this case, the same structure as the injection device of the above embodiment can be used for suction. In this case, the suction position is adjusted to the same depth position as the injection position (the suction device is moved when the depth position of the injection tube is moved), or a different depth position is set.steamCan be passed in an oblique direction.
[0063]
  In addition, as described above, as the form of the well, it is possible to adopt a linear thing, a thing composed of a curved part and a straight part, an arc-shaped thing, but appropriately select these within one construction region, It can also be combined. For example, in one construction area, a straight injection well and a suction well and an injection well and a suction well composed of a curved portion and a straight portion are provided, or the injection well is a straight well, and the suction well Can be a well composed of a curved portion and a straight portion.
[0064]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, it is possible to remove pollutants more effectively and efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an outline of contaminant removal.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an outline of a double-tube packer type injection device.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an outline of a drilling process.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an outline of a strainer installation process.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an outline of an installation process of an injection device and the like.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an outline of a packer bulging process.
[Fig. 7]steamIt is sectional drawing which shows the outline | summary of an injection | pouring process.
[Fig. 8]steamIt is a principal part expanded sectional view in an injection | pouring process.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an outline of another injection form.
FIG. 10It is sectional drawing which shows the outline | summary of 2nd Embodiment.
FIG. 11It is sectional drawing which shows the drilling principle.
FIG.It is sectional drawing which shows the outline | summary of a well arrangement | sequence form.
FIG. 13It is sectional drawing which shows the outline | summary of another well arrangement | sequence form.
FIG. 14It is sectional drawing which shows the outline | summary of another well arrangement | sequence form.
FIG. 15It is sectional drawing which shows the outline | summary of another well arrangement | sequence form.
[Explanation of symbols]
  6 ... packer, 10 ... injection outer tube, 20 ... injection inner tube, SW ... suction well, PW ... injection well, G ...steam.

Claims (4)

地中に保持された汚染物質を除去するにあたり、除去対象領域からその近傍領域にわたる範囲内に注入井戸および吸引井戸を間隔をあけてそれぞれ設け、前記注入井戸から蒸気を注入する一方で、吸引井戸から吸引を行い汚染物質を取り出す方法において、
前記注入井戸内および吸引井戸内にストレーナをそれぞれ設置し、
軸方向に間隔をおいて設けられた複数のパッカーを外面に有し、且つパッカー間に注入口を有する注入外管を、前記注入井戸内に設置したストレーナ内に挿入するとともに、前記吸引井戸に設置したストレーナ内に吸引装置を挿入し、
前記注入井戸の口元で、注入井戸の孔壁と前記注入外管との隙間をシールするとともに、前記吸引井戸の口元で、吸引井戸の孔壁と前記吸引装置との隙間をシールし、
前記注入外管のパッカーを膨出させて当該パッカー間の前後をシールし、
蒸気の吐出口と、この吐出口の軸方向前後を前記注入外管の内面に液密に密着させる手段とを有する注入内管を前記注入外管内に挿入し、前記注入内管の吐出口の軸方向前後を前記注入外管の内面に液密に密着させ、且つ前記注入内管の吐出口を前記注入外管の注入口に連通させた状態で、前記注入内管に蒸気を圧送して前記吐出口から吐出させ、この吐出した蒸気を前記注入外管の注入口を通して前記除去対象領域に対して浸透注入させる、
ことを特徴とする、汚染物質の除去方法。
In removing contaminants held in the ground, an injection well and a suction well are provided at intervals in a range extending from the region to be removed to the vicinity thereof, and steam is injected from the injection well, while the suction well In the method of sucking out and removing contaminants from
A strainer is installed in each of the injection well and the suction well,
A plurality of packers spaced apart in the axial direction are provided on the outer surface, and an injection outer tube having an injection port between the packers is inserted into a strainer installed in the injection well, and the suction well Insert the suction device into the installed strainer,
Sealing the gap between the hole wall of the injection well and the outer pipe at the mouth of the injection well, and sealing the gap between the hole wall of the suction well and the suction device at the mouth of the suction well,
Inflating the packer of the outer injection tube to seal the front and back between the packer,
An injection inner tube having a vapor discharge port and means for liquid-tightly adhering the axial front and rear of the discharge port to the inner surface of the injection outer tube is inserted into the injection outer tube, and the discharge port of the injection inner tube In the state where the axial front and back are in liquid-tight contact with the inner surface of the injection outer tube and the discharge port of the injection inner tube is in communication with the injection port of the injection outer tube, steam is pumped to the injection inner tube. It is discharged from the discharge port, and the discharged vapor is infused into the removal target region through the injection port of the injection outer tube.
A method for removing pollutants.
前記吸引井戸の深さ方向の所定位置を吸引位置とし、この吸引位置の前後をシールした状態で当該吸引位置から前記吸引装置による吸引を行う、請求項1記載の汚染物質の除去方法。The contaminant removal method according to claim 1, wherein suction by the suction device is performed from the suction position in a state where a predetermined position in the depth direction of the suction well is set as a suction position and the front and rear of the suction position are sealed . 前記注入管として、軸方向に間隔をおいた少なくとも3箇所に前記パッカーをそれぞれ有し、かつ各パッカー間に前記注入口をそれぞれ有するものを用い、
各パッカー間の注入口から順次または同時に前記浸透注入を行い、かつこの際、各パッカー間毎に独立した注入条件でそれぞれ前記浸透注入を行うようにする、請求項1又は2記載の汚染物質除去方法。
Examples infusion outer tube, has the packer to at least three positions spaced in the axial direction, and with one having the inlet respectively between each packer,
Sequentially or performs the osmotic simultaneously injected from the injection port between the packers, and this time, to perform the penetration injected each in a separate injection conditions for each between the packers, contaminant removal according to claim 1 or 2, wherein Method.
前記汚染物質が、揮発性汚染物質、非揮発性の水溶性汚染物質および非揮発性の非水溶性汚染物質のうちの少なくとも一種である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の汚染物質除去方法。The pollution according to any one of claims 1 to 3, wherein the pollutant is at least one of a volatile pollutant, a non-volatile water-soluble pollutant, and a non-volatile water-insoluble pollutant. Substance removal method.
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