JP4543993B2

JP4543993B2 - 汚染土壌の原位置置換方法

Info

Publication number: JP4543993B2
Application number: JP2005092010A
Authority: JP
Inventors: 義雄紫竹; 浩昭石田
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2005-03-28
Filing date: 2005-03-28
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2025-03-28
Also published as: JP2006272068A

Description

本発明は、水ジェットにより汚染土壌を切削し、切削により形成された空洞に非汚染土壌を注入して、汚染土壌と非汚染土壌とを原位置で置換する方法に関する。

従来、建物下等の地盤深部に存在する汚染土壌を原位置で置換する方法として、水ジェットにより汚染土壌を切削して吸引し、形成された空洞に非汚染土壌を注入して汚染土壌と非汚染土壌とを置換する工法がある（例えば、特開２００１−１６２２６２号公報）。この方法は、具体的には、汚染土壌中にパイロット孔を削孔し、そのパイロット孔に多重管を挿入して水ジェットにより汚染土壌の切削と排泥を行い、排泥を継続しつつ、この切削により形成された空洞に非汚染土壌のスラリーを注入することで行われている。空洞に注入する非汚泥土壌スラリーに用いられる非汚染土壌は、粒子径の比較的揃った砂を用いるのが好ましく、また、このスラリーのポンプによる圧送、注入を容易にするために、スラリーには粘性を持たせた方が良いことから、非汚泥土壌スラリーには増粘剤として天然高分子が配合される。この天然高分子としては、一般にグァーガム、キトサン、キサンタンガム、アルギン酸塩等が使用されている。

一方、汚染地下水を浄化するために、汚染地下水が通過し得る透水性と浄化機能を有する浄化壁を構築することは知られており、この浄化壁の構築のために、鉄粉等の浄化剤を砂に所定の割合で混合したものを、地盤に形成した空洞に注入することが提案されている（特開２００３−７４０５１号公報）。
特開２００１−１６２２６２号公報特開２００３−７４０５１号公報

特開２００１−１６２２６２号公報の方法に従って、水ジェットを噴霧して汚染土壌を切削して吸引し、形成された空洞に非汚染土壌を注入する従来の汚染土壌の原位置置換方法では、切削で取り残した汚染土壌に含まれる汚染物質や周辺に存在する汚染物質が拡散することにより、置換した非汚染土壌領域が経時により新たに汚染されることがあるが、従来において、このような土壌置換により形成された浄化領域が再び汚染されることについての対策は講じられていなかった。

なお、特開２００３−７４０５１号公報の方法は、非汚染土壌による汚染土壌の原位置置換技術ではなく、浄化壁の構築技術であり、特開２００１−１６２２６２号公報に記載される汚染土壌の原位置置換方法に特開２００３−７４０５１号公報の浄化壁の構築方法を組み合わせることは、容易ではない。

本発明は上記従来の汚染土壌の原位置置換方法における、置換された非汚染土壌の再汚染を防止して、施工部を長期に亘り清浄に維持する汚染土壌の原位置置換方法を提供することを目的とする。

本発明（請求項１）の汚染土壌の原位置置換方法は、水ジェットにより汚染土壌を切削し、切削により形成された空洞に非汚染土壌を注入することにより、汚染土壌と非汚染土壌とを置換する汚染土壌の原位置置換方法において、該非汚染土壌が浄化剤を含む汚染土壌の原位置置換方法であって、前記汚染土壌中の汚染物質が有機塩素化合物であり、非汚染土壌は浄化剤と天然高分子と水によりスラリー化されたものであり、該非汚染土壌が砂であり、該浄化剤が平均粒径０．１〜５ｍｍの鉄粉であることを特徴とする。

本発明の汚染土壌の原位置置換方法によれば、非汚染土壌と共に浄化剤を切削により形成された空洞に注入するため、取り残した汚染土壌や周辺に存在した汚染物質が、浄化処理後の非汚染土壌中に拡散してきた場合でも、浄化剤により汚染物質を分解し、長期に亘り、浄化領域の土壌を清浄に維持することができる。

以下に図面を参照して本発明の汚染土壌の原位置置換方法の実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の汚染土壌の原位置置換による浄化効果の作用機構を説明する施工部の模式図である。

本発明において、水ジェットによる空洞の形成は、常法に従って行うことができる。即ち、前述の如く、汚染土壌中にパイロット孔を削孔し、そのパイロット孔に多重管を挿入して水ジェットを噴射して汚染土壌の切削と排泥を実施する。このようにして形成された空洞に注入する非汚染土壌として、本発明においては浄化剤を含む非汚染土壌を用い、常法に従ってポンプで圧送して空洞に注入する。

即ち、例えば図１に示す如く、汚染土壌の切削、吸引で空洞１，２，３，４を形成し、この空洞１〜４に各々浄化剤５Ａ入り非汚染土壌５を注入する。空洞１〜４を形成すると、これらの間に非切削部６が形成され、この部分には汚染土壌が残留する。この非切削部６の汚染土壌や空洞１〜４の周囲から汚染物質が浄化剤入り非汚染土壌５を注入した浄化領域に拡散してくるが（図１において矢印Ｘは汚染物質の拡散を示す）、本発明方法によれば、浄化領域には非汚染土壌と共に浄化剤５Ａが注入されているため、拡散してきた汚染物質は、この浄化剤５Ａにより分解ないし捕捉されて無害化又は不溶化される。このため、周辺の汚染領域や取り残された汚染土壌による浄化領域の新たな汚染は防止されると共に、この浄化領域に周囲の汚染物質が拡散して処理されることにより、周囲の汚染物質濃度も低減されて経時により浄化される。

本発明において、水ジェットによる切削により形成された空洞に注入する非汚染土壌は浄化剤を含み、好ましくは更に増粘剤としての天然高分子を含む水スラリーである。

浄化剤としては、施工部の汚染物質を浄化できるものであれば良く、特に制限はなく、鉄粉、マグネタイト、活性炭、過マンガン酸塩等が挙げられ、これらは１種を単独で用いても良く、２種以上を混合して用いても良い。汚染物質がトリクロロエチレン等の有機塩素化合物である場合、効果の持続性に優れた、鉄粉、マグネタイト等を用いることが好ましい。鉄粉は注入効率や取り扱い性、浄化効率の面から、平均粒径０．１〜５ｍｍ程度のものが好ましい。

また、非汚染土壌としては、粒子径の揃った砂を用いることが好ましい。

天然高分子としては、グァーガム、キトサン、キサンタンガム、アルギン酸塩等の１種又は２種以上が用いられる。

非汚染土壌は、通常固形分濃度５０〜１００重量％程度に調製される。

本発明において、空洞に注入する非汚染土壌に対する浄化剤の配合量には特に制限はなく、施工対象の汚染状況等に応じて適宜決定されるが、浄化剤の配合量が少な過ぎると浄化剤を配合したことによる本発明の効果を十分に得ることができないが、過度に多いと非汚染土壌の配合が低減し、土壌置換により形成された地盤の安定性が損なわれる。従って、非汚染土壌中の浄化剤の配合量は０．５〜５０重量％程度とすることが好ましい。ただし、鉄粉やマグネタイト等の強度的に砂と同等またはそれ以上の浄化剤の場合は、最大で１００％（重量）とすることも可能である。

なお、本発明において、空洞に注入する非汚染土壌は、すべて浄化剤を配合したものである必要はなく、汚染領域が地下の深い領域にあると推定される場合には、形成された空洞の下部にのみ（即ち注入初期において）浄化剤配合非汚染土壌を注入し、空洞の上部には（即ち注入終期において）浄化剤を配合していない非汚染土壌を注入するようにしても良い。

以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。

実施例１
トリクロロエチレンで汚染された土壌の深さ２ｍから４ｍの位置に水ジェットを噴霧して、図２に示す如く、直径約１．５ｍの空間を４ヶ所に形成し、形成した空洞１１，１２，１３，１４にグァーガムで増粘した砂スラリーに鉄粉（平均粒径１．２ｍｍ）を重量割合で３重量％添加したもの（固形分濃度８０重量％）を圧送し、汚染土壌と置換した。１５は非切削部を示す。

施工直後に図２のＡ点とＢ点の深さ３ｍの位置の土壌を採取し、トリクロロエチレンの溶出量を測定したところ、Ａ点は０．００１ｍｇ／Ｌ未満、Ｂ点は０．１５ｍｇ／Ｌであった。

施工から３ヶ月後にほぼ同地点から土壌を採取して同様にトリクロロエチレンの溶出量を測定したところ、Ａ点は０．００１ｍｇ／Ｌ未満、Ｂ点は０．０２ｍｇ／Ｌであり、鉄粉を添加した砂スラリーで土壌置換した部分については汚染されることなく、また、これらの部分で囲まれた部分については汚染を低減することができた。

比較例１
実施例１において、鉄粉を配合していない砂スラリーで土壌置換したこと以外は同様にして浄化処理を実施し、同様に施工直後と施工から３ヶ月後のＡ，Ｂ点の土壌のトリクロロエチレンの溶出量を測定したところ、施工直後は、実施例１と同等であったが、施工３ヶ月後には、Ｂ点ではトリクロロエチレンの溶出量は若干低減したもののＡ点ではトリクロロエチレンの溶出量が増え、トリクロロエチレンの拡散で汚染が拡大したことが確認された。

本発明の汚染土壌の原位置置換方法による浄化効果の作用機構を説明する施工部の模式図である。実施例１の施工現場の説明図である。

符号の説明

１，２，３，４空洞
５浄化剤入り非汚染土壌
５Ａ浄化剤
６非切削部
１１，１２，１３，１４空洞
１５非切削部

Claims

水ジェットにより汚染土壌を切削し、切削により形成された空洞に非汚染土壌を注入することにより、汚染土壌と非汚染土壌とを置換する汚染土壌の原位置置換方法において、
該非汚染土壌が浄化剤を含む汚染土壌の原位置置換方法であって、
前記汚染土壌中の汚染物質が有機塩素化合物であり、非汚染土壌は浄化剤と天然高分子と水によりスラリー化されたものであり、該非汚染土壌が砂であり、該浄化剤が平均粒径０．１〜５ｍｍの鉄粉であることを特徴とする汚染土壌の原位置置換方法。
請求項１において、前記浄化剤と天然高分子と水によりスラリー化された非汚染土壌をポンプで圧送して前記空洞に注入することにより、前記汚染土壌と置換することを特徴とする汚染土壌の原位置置換方法。