JP4167004B2 - 非破壊式地質汚染調査装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、非破壊式地質汚染調査装置に関し、さらに詳細には、地質層にボーリングを施さず、現位置の破壊を伴わない汚染調査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、トリクロロエチレンやテトラクロロエチレン等の揮発性有機化合物（Volatile Organic Compounds 以下、VOCsという）による地質層の汚染が社会問題となっており、その浄化対策が急務とされている。このような状況下において、この出願人は、地質層にボーリングを施さず、現位置の破壊を伴わない汚染調査方法及び調査装置を先に提案した（特願2001-297719号）。
【０００３】
この方法は、内側隔壁及び外側隔壁の少なくとも二重隔壁からなる圧力隔壁をそれぞれの開口部が地表面を向くように接地し、圧力隔壁の内部を負圧とすることにより、内側隔壁の内部空間に大気（地上空気）によって攪乱されない地下空気などの地下流体を吸引採取するようにしたものである。
【０００４】
この既提案の方法及び装置によれば、ボーリング工を伴わないので、低コストで簡便に汚染調査を遂行することができる。また、内側隔壁の内部に吸引採取した地下空気は大気によって攪乱されることがないので、精度の高い汚染調査をすることができる等々の利点が得られる。
【０００５】
ところで、従来のボーリング孔を利用しての調査方法では、図９に示すように、法で定められた「５点混合調査法」で代表されるように、所定間隔（例えば５ｍ）だけ離れた多数の地点で汚染物質の調査・分析がなされている。そして、この調査結果をもとに図１０に示すような等濃度線図を描き、これによって汚染分布の把握がなされる。すなわち、調査現場の汚染分布の確認は、あくまでも調査結果の「点」の集積からなされる。この汚染分布の確認が、「点」の集積に基づいていることに限って言えば、上記既提案の方法も同様である。
【０００６】
しかし、「点」の集積に基づく調査手法は、図９に示すように、ピンポイントで存在する汚染源を見落とし、このような汚染源の見落としは不完全な汚染浄化に結びつくこととなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、汚染調査結果を「面」として得ることができ、したがって汚染源の見落としがなく、完全な汚染浄化につなげることができる非破壊式地質汚染調査装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
この発明の発明者は、上記既提案の調査手法が地盤の破壊を伴わない非破壊式であるゆえ、圧力隔壁を地表面に沿って移動させれば、汚染調査結果を「面」として得られることを見出した。
【０００９】
すなわち、この発明は、地下空気や地下水などの地層中に存在する流体に含まれる汚染物質を調査するための装置であって、
自走装置と、
この自走装置に開口部が地表面を向くように搭載され、地表面との間で密閉空間を形成することが可能な圧力隔壁と、
前記自走装置に搭載され、前記圧力隔壁内の空気を吸引して負圧とすることにより、地下流体を前記圧力隔壁内に吸引する吸引装置と、
前記自走装置に搭載され、前記圧力隔壁内に吸引された地下流体に含まれる汚染物質を分析する分析装置とを備え、
前記自走装置は履帯を有し、この履帯には接地面となる外面から内面に貫通する多数の通気孔が設けられ、
前記圧力隔壁は前記履帯の内方にあって、その開口部が前記履帯の内面に接して配置されていることを特徴とする非破壊式地質汚染調査装置にある。
【００１１】
さらに、前記自走装置の位置を検出するＧＰＳなどの位置検出装置と、検出された位置情報に基いて前記自走装置の移動を制御する制御装置と、検出された位置情報と関連づけて汚染物質の分析結果を送信する送信装置とを備えた構成としてもよい。
【００１２】
前記圧力隔壁は内側隔壁及び外側隔壁の少なくとも二重隔壁からなり、前記吸引装置に接続された吸引管が内側隔壁と外側隔壁との間の空間に挿入され、前記分析装置に接続された採取管が内側隔壁の内部空間に挿入されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１〜図３は、この発明の第１実施形態を概略的に示す図であり、図１は正面図、図２は側面図、図３は断面図である。この発明による地質汚染調査装置は自走装置１を備え、この自走装置１には圧力隔壁２と、吸引装置３と、分析装置４と、原動機や制御装置などの機器類５とが搭載されている。
【００１４】
自走装置１は原動機によって駆動される前後車輪６を有し、これらの車輪６に走行履帯７が巻き掛けられている。履帯７はゴムなどの弾性材料からなり、その接地面となる外面から内面に貫通する多数の通気孔２０が設けられている。
【００１５】
圧力隔壁２は履帯７の内方に配置されている。この圧力隔壁２は、多重隔壁、この実施形態では内側隔壁８と外側隔壁９との二重隔壁からなっている。内側隔壁８及び外側隔壁９はいずれも筒形のものであり、それらの開口部にはゴムなどの弾性材料からなるシール部材１０が設けられている。内側隔壁８及び外側隔壁９は、それらの開口部が地表面を向くように、すなわちシール部材１０が履帯７の内面に接して配置されている。この結果、圧力隔壁２の内部には内側隔壁８のみによって区画される内側密閉空間１１と、内側隔壁８と外側隔壁９との間に区画される外側密閉空間１２とが形成される。これらの内側密閉空間１１と外側密閉空間１２とは、内側隔壁８に設けた連通孔２１（図５参照）を介して連通している。
【００１６】
吸引装置３は真空ポンプなどで構成され、この吸引装置３に接続された吸引管１３は先端部が外側密閉空間１２に挿入されている。分析装置４は地下空気や地下水などの地下流体に含まれる汚染物質の濃度を分析するためのもので、ガスクロマトグラフィなどで構成されている。この分析装置４に接続された採取管１４は先端部が内側密閉空間１１に挿入されている。
【００１７】
図４にブロック図で示すように、機器類５には前述の原動機１５や制御装置１６の他、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機１７及び送信機１８が含まれる。ＧＰＳ受信機１７は自走装置１の位置を検出するためのものである。また、送信機１８は分析した汚染物質の濃度データを送信するためのものである。
【００１８】
次に、上記汚染調査装置の作用について説明する。図５に拡大して示すように、吸引装置３が作動すると、圧力隔壁２の内部の空気が吸引され、内部は負圧になる。この結果、内側隔壁８及び外側隔壁９の各シール部材１０が履帯７の内面に密着し、通気孔２０を通って地下空気や地下水などの地下流体２２が圧力隔壁２の内部に吸引される。
【００１９】
その際、汚染物質の測定濃度の精度を低下させる外乱要素として働く地上空気（大気）２３も、外側隔壁９の外周からあるいは履帯７の接地面と地表面との間を通って圧力隔壁２の内部に流入しようとする。しかし、この地上空気２３は外側密閉空間１２に流入することとなるので、外側密閉空間１２に吸引された地下流体２２とともに吸引装置３によって排出される。他方、内側密閉空間１１には地下流体２２のみが流入し、この外乱のない流体試料は採取管１４を通って分析装置４に送られる。
【００２０】
上記のような地下流体の採取は、自走装置１を移動させながら連続的に行われる。この自走装置１の作動、さらには吸引装置３や分析装置４の作動は、図４のブロック図で示すように、制御装置１６によって制御される。すなわち、ＧＰＳ受信機１７によって検出された自走装置１の位置情報は制御装置１６に入力され、この位置情報に基づいて原動機１５の作動が制御される。また、制御装置１６には分析装置４によって分析された汚染物質の濃度情報が入力される。この濃度情報は位置情報と関連づけられて送信機１８に送られ、この送信機１８を介して例えば現場事務所などに設置されたデータ処理コンピュータに送信される。濃度情報は記憶装置２３に記憶させておくようにしてもよい。
【００２１】
なお、自走装置１の移動中、圧力隔壁２は履帯７に対して相対移動可能でなければならないが、吸引管１３及び採取管１４を剛性材料とすることにより、あるいは圧力隔壁２を自走装置１のフレーム２４に適宜手段により固定することにより相対移動可能とすることができる。
【００２２】
図６は、自走装置１の移動を平面的に示す図である。図から容易に理解されるように、汚染調査は自走装置１の移動に伴って連続的に行われるので、調査結果を「面」として得ることができる。したがって、図７に示す等濃度線図は、汚染源の見落としのない正確なものとなる。
【００２３】
図８は、参考例を示す図である。この参考例では自走装置１は４輪台車などで構成されている。圧力隔壁２は自走装置１のフレーム２４にリンク２５を介して昇降自在に支持されている。リンク２５は作動シリンダ２６の作動によって回動し、これにより圧力隔壁２は内側隔壁８及び外側隔壁９の各開口部が接地する下降位置と、地表面から離間する上昇位置との間を移動する。
【００２４】
この参考例の場合、自走装置１の停止時にのみ圧力隔壁２を下降させて地下流体を間欠的に採取することとなるが、図６に示したように、調査結果は「面」として得ることができる。
【００２５】
上記実施形態によれば、次のような利点が得られる。
(1)ある幅Ｗ（図６参照）を持った圧力隔壁を移動させつつ地下流体を吸引・分析する調査装置であるので、汚染源の見落としのない「面」としての調査が可能であり、完全な汚染の浄化手法を計画できる。
(2)自走装置の移動と流体試料の吸引・分析を制御装置によって制御するので、任意の位置で調査を行うことができ、逆に不要な位置では調査を省略することができ、合理的な汚染調査作業を行うことができる。
(3)１人の作業者によって複数の装置を操作することができ、人件費の低減による調査コストの削減が図れる。しかも、短時間で完全な汚染現場の調査を行うことができるので、調査対象が稼働中の工場の敷地などである場合であっても、工場の運営を制約する時間が短くて済み、高い経済効果を得ることができる。
【００２６】
上記実施形態は例示にすぎず、この発明は種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態では圧力隔壁を二重隔壁としたが、三重以上の多重隔壁としてもよい。また、地上空気による外乱を考慮しない簡便な調査であれば、圧力隔壁は一重のものであってもよい。また、圧力隔壁の形状は、円筒形や角筒形等種々の形状を採用することができ、筒形に限らず球形であってもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、自走装置の移動に伴って地下流体を吸引・採取することができるので、汚染調査結果を「面」として得ることができ、したがって汚染源の見落としがなく、完全な汚染浄化につなげることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による汚染調査装置を概略的に示す正面図である。
【図２】同上のものの側面図である。
【図３】同上のものの断面図である。
【図４】制御系統を示すブロック図である。
【図５】圧力隔壁による地下流体の吸引・採取の状態を示す断面図である。
【図６】自走装置の移動を平面的に示す図である。
【図７】調査結果から得られる等濃度線図である。
【図８】 参考例を示す図である。
【図９】従来の調査手法を示す図である。
【図１０】従来手法による調査結果から得られた等濃度線図である。
【符号の説明】
１：自走装置
２：圧力隔壁
３：吸引装置
４：分析装置
５：機器類
６：前後車輪
７：履帯
８：内側隔壁
９：外側隔壁
１０：シール部材
１１：内側密閉空間
１２：外側密閉空間
１３：吸引管
１４：採取管

Claims (3)

1. 地下空気や地下水などの地層中に存在する流体に含まれる汚染物質を調査するための装置であって、
   自走装置と、
   この自走装置に開口部が地表面を向くように搭載され、地表面との間で密閉空間を形成することが可能な圧力隔壁と、
   前記自走装置に搭載され、前記圧力隔壁内の空気を吸引して負圧とすることにより、地下流体を前記圧力隔壁内に吸引する吸引装置と、
   前記自走装置に搭載され、前記圧力隔壁内に吸引された地下流体に含まれる汚染物質を分析する分析装置とを備え、
   前記自走装置は履帯を有し、この履帯には接地面となる外面から内面に貫通する多数の通気孔が設けられ、
   前記圧力隔壁は前記履帯の内方にあって、その開口部が前記履帯の内面に接して配置されていることを特徴とする非破壊式地質汚染調査装置。
2. 前記自走装置の位置を検出するＧＰＳなどの位置検出装置と、
   検出された位置情報に基いて前記自走装置の移動を制御する制御装置と、
   検出された位置情報と関連づけて汚染物質の分析結果を送信する送信装置と
   を備えてなる請求項１記載の非破壊式地質汚染調査装置。
3. 前記圧力隔壁は内側隔壁及び外側隔壁の少なくとも二重隔壁からなり、前記吸引装置に接続された吸引管が内側隔壁と外側隔壁との間の空間に挿入され、前記分析装置に接続された採取管が内側隔壁の内部空間に挿入されていることを特徴とする請求項１又は２記載の非破壊式地質汚染調査装置。

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