JP4573286B2 - 土壌浄化方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化学的、物理的に汚染された土地において、地中の汚染領域の土壌を浄化する土壌浄化法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場、化学プラント、廃棄物処理施設、廃棄物最終投棄場等の跡地を再利用するに当たり、従来は汚染された土壌を直接掘起こし、掘り起こされた土壌を別の場所に投棄し、汚染されていない土壌によって掘起こした場所を埋め戻す、所謂直接処理が行われていた。しかし、この方法は汚染され、撤去すべき土壌の量、埋め戻し用の汚染されない土壌の量が膨大で、土壌の掘起こし・埋め立て及び搬出・搬入の費用が嵩み、全工程に費やす期間も長期化すると共に汚染土壌の最終投棄場の確保が極めて困難であった。又、工事中は工事用機器や車両が発生する騒音・振動及び排気ガスが環境に与える影響が大きかった。
【０００３】
そこで、上記不具合を緩和するため、土壌の入替を行わないでコンクリート製パネルやゴムシート又はコンクリートを打設することにより、汚染された土壌全周を蔽ってしまう、所謂封じ込め工法が提案されている。しかし、この工法も封じ込めるために要する部材が膨大となる上、封じ込められた場所には他の設備を埋設することが出来ず、土地の利用価値は大幅に制限されることとなる。しかもゴムシートに破損が生じた場合や、コンクリートパネルの隙間から汚染物質の漏洩も考えられ、将来に禍根を残すこととなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みて提案されたものであり、土壌の入替を要さないで土壌中から汚染物質を完全に除去出来、振動、騒音、排気の発生を最小限に押さえ、地上側に特別な処理施設を必要とせず、改良後の土地の利用を大幅に拡大する土壌浄化方法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の土壌浄化方法は、地表（１）下の土壌（２）中の汚染領域（３）の土壌を浄化するための土壌浄化方法において、その汚染領域（３）の下方に全域に亘って複数本の第一のボーリング孔（４）を掘削し、それらの第一のボーリング孔（４）に、上部に複数個の噴出孔（６Ｎ、６Ｍ）が設けられ内部に汚染物質除去用流体供給管（６）を挿入し、その汚染物質除去用流体供給管（６）には汚染物質除去用流体（ａ）が充填され、前記汚染領域（３）の上方に全域に亘って複数本の第二のボーリング孔（５）を掘削し、それらの第二のボーリング孔（５）に、下部に複数個の吸収孔（７Ｎ）が設けられ内部に汚染物質浄化材（ｃ）が充填されている汚染物質浄化吸収管（７）を挿入し、汚染物質除去用流体供給管（６）の噴出孔（６Ｎ、６Ｍ）から汚染物質除去用流体（ａ）を上方に向って噴出させて汚染物質除去用流体（ａ´）と汚染領域（３）内の汚染物質と反応させ、そして汚染物質と反応により生成した物質（ｂ）が汚染領域（３）の上方に上昇して前記汚染物質浄化吸収管（７）に到達して前記汚染物質浄化吸収管（７）に吸収され、汚染物質浄化吸収管（７）内に充填された前記汚染物質浄化材（ｃ）に反応し、無害な最終物質となり除去させている。
【０００６】
また本発明の土壌浄化方法は、地表（１）下の土壌（２）中の汚染領域（３）の土壌を浄化するための土壌浄化方法において、その汚染領域（３）は第一の汚染物質で汚染された第一の汚染領域（３Ｄ）と第二の汚染物質で汚染された第二の汚染領域（３Ｅ）とを有しており、その汚染領域（３）の上方に複数本の第二のボーリング孔（５）を掘削し、その汚染領域（３）の下方に複数本の第一のボーリング孔（４）を掘削し、その汚染領域（３）の上方にそれらの第二のボーリング孔（５）に、汚染物質浄化吸収管（７）を挿入し、その汚染物質浄化吸収管（７）の下部に複数個の吸収孔（７Ｎ）が設けられ内部に汚染物質浄化材（ｃ）が充填され、第一のボーリング孔（４）に、上部に複数の噴出孔（６０Ｎ）を有し供給管（１１）と連通している汚染物質除去用流体供給モニタ（６０）を挿入し、第一の汚染領域（３Ｄ）の下方において汚染物質除去用流体供給モニタ（６０）から供給管（１１）を介して圧送される汚染物質除去用流体（ａ）を上方に向って噴出させて、汚染物質除去用流体（ａ´）と第一の汚染領域（３Ｄ）内の汚染物質と反応させ、そして汚染物質と反応により生成した物質（ｂ）が第一の汚染領域（３Ｄ）の上方に上昇して前記汚染物質浄化吸収管（７）に到達して前記汚染物質浄化吸収管（７）に吸収され、汚染物質浄化吸収管（７）内に充填された前記汚染物質浄化材（ｃ）に反応し、無害な最終物質となり除去させて第一の汚染領域（３Ｄ）の浄化処理が完了した後に、汚染物質除去用流体供給モニタ（６０）を第二の汚染領域（３Ｅ）の下方に移動し、第二の汚染領域（３Ｅ）の汚染物質を除去するのに適応した汚染物質除去用流体を前記汚染物質除去用流体モニタ（６０）に供給して上方に向かって噴射させて、汚染物質除去用流体と第二の汚染領域（３Ｅ）内の汚染物質と反応させ、そして汚染物質と反応により生成した物質（ｂ）が第二の汚染領域（３Ｅ）の上方に上昇して前記汚染物質浄化吸収管（７）に到達して前記汚染物質浄化吸収管（７）に吸収され、汚染物質浄化吸収管（７）内に充填された前記汚染物質浄化材（ｃ）に反応し、無害な最終物質となり除去させて第二の汚染領域（３Ｅ）の浄化処理を完了させている。
【０００７】
かかる構成を具備する本発明によれば、供給管或いは注入用モニタから注入された汚染物質除去用流体が汚染物質を吸収し、酸化し、還元し、分解し、或いは活性化して、汚染領域から汚染物質が取り除かれる。
【０００８】
さらに、汚染領域を経由して汚染物質を吸収し、酸化し、還元し、分解し、或いは活性化した汚染物質除去用流体は吸収管で吸収され、さらに吸収管内部に充填された汚染物質浄化材により分解或いは除去されるので、施工個所の土壌中から汚染物質が完全に除去される。
【０００９】
しかも、地上側に特別な処理施設を必要としないので、施工用スペースが十分に確保出来ない様な現場であっても、確実に施工個所の土壌を浄化出来るのである。
【００１０】
ここで、注入用モニタを用いた場合には、モニタの位置毎に異なる種類の汚染物質除去用流体を注入することが出来るので、部分毎に異なる（汚染）物質で汚染された土壌の浄化には特に好適である。
【００１１】
本発明の実施に際しては、前記汚染物質除去用流体としては、例えば、水、温水、空気、界面活性剤、栄養剤、バクテリア、酸化剤、還元剤、中和剤、鉄材等を用いることが出来る。
また、前記汚染物質浄化材としては、鉄材、活性材、吸着材、酸化剤、還元剤、中和剤、分解材等を利用できる。
【００１２】
また、本発明の実施に際して、地盤中の特に軟弱な領域の下方近傍に且つ該軟弱領域の長手方向と平行にボーリング孔を穿孔し、該ボーリング孔に供給管を挿入して、該供給管から軟弱領域に向けて大量の微細気泡を注入すれば、軟弱領域中に微細気泡が侵入し、微細気泡が緩衝材として作用するので、軟弱地盤の液状化防止を図ることが出来る。
或いは、地盤中の特に軟弱な領域の下方近傍に且つ該軟弱領域の長手方向と平行にボーリング孔を穿孔し、該ボーリング孔内を移動可能な注入用モニタを配置して、該注入用モニタをボーリング孔内で移動させつつ該注入用モニタから軟弱領域に向けて大量の微細気泡を注入すれば、軟弱領域中に微細気泡が侵入し、微細気泡が緩衝材として作用するので、軟弱地盤の液状化防止を図ることが出来る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第一実施形態に関して、図１〜図７に基づき説明する。
図１において、地表１下方の領域、即ち、土壌２には、（例えば化学的或いは物理的に）汚染された領域３が存在する。この汚染領域３の下方近傍で、且つ、汚染領域の長手方向（図１では左右方向）と平行に、汚染領域３全域に亘って、第一のボーリング孔４が掘削される。
第一のボーリング孔４は、ボーリング孔掘削機４１によって、略々同じピッチＬ（図５）で複数本掘削する。
【００１４】
前記第一のボーリング孔４を掘削後、図２及び図６で示すように、第一のボーリング孔４には、汚染物質除去用流体供給管６が挿入される。
図２では、汚染物質除去用流体供給管６は、その先端６Ｆが第一の前記ボーリング孔４の先端近傍まで達するように挿入されている。すなわち、ボーリング孔４の掘削と、汚染物質除去用流体供給管６の挿入は、同一方向から行われる。但し、後述する様に、ボーリング孔４を掘削した後、ボーリング孔４の掘削方向とは逆方向から、汚染物質除去用流体供給管６を挿入することが出来る。
【００１５】
図６で示す様に、汚染物質除去用流体供給管６は、その内部には汚染物質を除去する汚染物質除去用流体ａを充填され、管６の断面上部には複数個（図６では３個）の噴出孔６Ｎ（垂直上方の孔）、６Ｍ（孔６Ｎ以外の孔）が設けられている。
【００１６】
図２（或いは図６）で示す様に、汚染領域３下方にボーリング孔４を掘削して、汚染物質除去用流体供給管６を挿入したならば、図３に示すように、前記汚染領域３の上方近傍で、且つ、汚染領域の長手方向（図３では左右方向）に、汚染領域３全域に亘って、第二のボーリング孔５を掘削する。ここで、第二のボーリング孔５は、ボーリング孔掘削機５１によって掘削され、略々同ピッチＮ（図５）で複数本掘削される。
【００１７】
前記第二のボーリング孔５を掘削後、図４、図５、図７で示す様に、第二のボーリング孔５には、その先端近傍まで汚染物質浄化吸収管７が挿入される。
汚染物質浄化吸収管７には、汚染物質を浄化するための汚染物質浄化材ｃが充填されている。そして図７で示す様に、汚染物質浄化吸収管７の断面下部には、複数個の吸収孔７Ｎが設けられている。
【００１８】
図２では、第二のボーリング孔５の掘削と、汚染物質浄化吸収管７の挿入が、同一方向から行われる場合を示している。但し、後述する様に、ボーリング孔５を掘削した後、ボーリング孔５の掘削方向とは逆方向から、汚染物質浄化吸収管７を挿入することが出来る。
【００１９】
図４で示す様に、汚染物質除去用流体供給管６の後端は、汚染領域３の右方地上に設置した汚染物質除去用流体（ａ）圧送装置１２に接続され、該汚染物質除去用流体圧送装置１２により、汚染物質除去用流体ａは供給管６内を圧送・供給される。
【００２０】
汚染物質浄化吸収管７の後端は、汚染領域３の左方地上に設置したホースリール１０に接続され、汚染物質浄化吸収管７内に吸収された汚染物質が汚染物質浄化材ｃにより浄化された後、汚染物質浄化吸収管７ごと巻き取られるか、或いは、図示しない真空吸引装置によって吸収され浄化された汚染物質のみを回収する構成となっている。
尚、汚染物質除去用流体圧送装置１２及びホースリール１０の地上の設置位置は、図４で示すのとは逆にしてもよい。また、汚染領域３に対して同方向に設けても良い。
【００２１】
図４−図７で示す様に、汚染物質除去用流体供給管６には、汚染物質除去用流体圧送装置１２によって圧力を加えられた汚染物質除去用流体ａが流れ、汚染物質除去用流体ａは前記噴出孔６Ｎ、６Ｍから緩やかに噴出する。
図４−図７において、汚染物質除去用流体供給管６の噴出孔６Ｎ、６Ｍから噴射した汚染物質除去用流体は、符号「ａ’」で表現されている。そして、汚染物質除去用流体ａ’は、図４−図７の上方に向かって噴出され、汚染領域３に到達する。
この際、図６で示すように、相隣るボーリング孔４のピッチＬは６の上方に噴出される汚染物質除去用流体ａ’が均等に汚染領域に到達するように考慮して設けられるのが好ましい。尚、前記汚染物質除去用流体供給管６の噴出孔６Ｍの向き（噴出孔６Ｍからの噴出方向）は、水平であっても良い。
【００２２】
汚染物質除去用流体供給管６の上方に向かって噴出された汚染物質除去用流体ａ’は、汚染領域３内では汚染物質と反応し、（当該流体と汚染物質との組み合わせによって）酸化し、還元し、分解し、或いは活性化する。
汚染物質と反応した汚染物質除去用流体ａ’は、図７で示されるように、反応により生成した物質（或いは反応過程物質：矢印「ｂ」で示す）となり、汚染領域３の上方に上昇する。そして、前記汚染物質浄化吸収管７に到達し、吸収管７内に吸収される。吸収管７内に吸収された反応生成物（或いは反応過程物質）ｂは、吸収管７内部に充填された汚染物質浄化材ｃと反応し、（反応生成物或いは反応過程物質ｂと浄化材ｃの組み合わせによって）酸化、還元、分解、或いは活性化され、無害な物質（最終物質）となる。
【００２３】
汚染物質浄化吸収管７内の物質（上述した一連の反応により無害化された最終物質）は、ホースリール１０によって汚染物質浄化吸収管７ごと巻き取られるか、或いは、図示せぬ真空吸引装置によって（例えば無害化された最終物質のみが）回収され、施工個所の土壌中から汚染物質が除去されるのである。
【００２４】
本発明の第二実施形態に関して、図８、図９に基づき説明する。
土壌２には汚染領域３が存在し、該汚染領域３は、第一の汚染物質で汚染された領域３Ｄと、第二の汚染物質で汚染された領域３Ｅとを有している。
この汚染領域３の下方近傍には、汚染領域３の長手方向（図８の左右方向）へ、第一のボーリング孔４を複数本掘削されている。そして、前記汚染領域３の上方近傍には、汚染領域３の長手方向（図８の左右方向）へ、第二のボーリング孔５を複数本掘削されている。
【００２５】
前記第一のボーリング孔４には、汚染物質除去用流体供給モニタ６０（注入用モニタ）が挿入されており、汚染物質除去用流体供給モニタ６０は円筒状をしており、円筒断面上部に複数個の噴出孔６０Ｎを設けている。汚染物質除去用流体供給モニタ６０の左端には、牽引用ケーブル９の一端が接続され、このケーブル９の他端は地上の巻上げ機１０’に接続され、巻上げ機によって図中左方に牽引される仕組みとなっている。
なお、モニタ６０の詳細については、後述する。
【００２６】
汚染物質除去用流体供給モニタ６０の右端には供給管１１が連通しており、供給管１１は、地上の汚染物質除去用流体圧送装置１２’に連通している。ここで、圧送装置１２’は、各種の汚染物質除去用流体貯蔵手段（図示せず）や、後述するパッカ膨張用流体の貯蔵手段（図示せず）を有している。
圧送装置１２’からは、汚染領域３に含有されている汚染物質の除去に適応した汚染物質除去用流体ａが、供給管１１を介して、前記汚染物質除去用流体供給モニタ６０へ供給される。
【００２７】
前記第二のボーリング孔５には汚染物質浄化吸収管７が挿入されており、吸収管７内には、汚染物質を浄化するための汚染物質浄化材ｃが充填されている。そして、吸収管７の断面下部には複数個の吸収孔７Ｎを設けられている。ここで、吸収管７の構成については、第一実施形態において図７を参照して説明したのと同様である。
【００２８】
かかる構成を具備する第２実施形態によれば、汚染物質除去用流体供給モニタ６０には、供給管１１を介して汚染物質除去用流体圧送装置１２’から汚染物質除去用流体（例えば、中和剤）ａが圧送される。圧送された汚染物質除去用流体ａは、モニタ６０の噴出孔６０Ｎから上方に向かって噴出され（図９において、噴出された汚染物質除去用流体は矢印「ａ’」で示されている）、第一の汚染物質で汚染された領域３Ｄに到達する。
【００２９】
第一の汚染物質で汚染された領域３Ｄから汚染物質が除去される過程は、前述の第一実施形態と同様である。
第一の汚染物質で汚染された領域３Ｄの浄化処理が完了した後、モニタ６０を図８の右方へ移動して、第二の汚染物質で汚染された領域３Ｅの浄化を行う。第二の汚染物質で汚染された領域３Ｅに対しても、第一の汚染物質で汚染された領域３Ｄに対して行われたのと同様な処理が為される。但し、汚染物質の種類が相違するので、汚染物質除去用流体ａ（例えば、酸化剤）が、前記第一の汚染物質で汚染された領域３Ｄに用いられたもの（例えば中和剤）と異なる。
図８の領域３Ｅについても、領域３Ｄに対して行われたのと略々同様に処理され、領域３Ｄ、３Ｅの汚染物質処理を行うことにより、施工個所（領域３）の土壌中から汚染物質が除去される。
【００３０】
以下、図１５−図２０を参照しつつ、上述した汚染物質除去用流体供給モニタ６０の詳細について説明する。
図８では明示されていないが、第一のボーリング孔４の内壁面には、図１５で示す様に、ライニング１００が施されている。
図１５において、全体を符号６０で示す汚染物質除去用流体供給モニタは、ライニング１００が施された第一のボーリング孔４内に配置されている。ここでライニング１００は、モニタ６０の移動を容易にするために施されている。
【００３１】
モニタ６０の一端は牽引用ケーブル９が接続されており、他端は供給管１１が接続されている。
なお、図１５−図２０においては、図８のモニタ６０とは、ケーブル９と供給管１１の接続位置が左右逆になっている。これは、モニタ６０の何れの端部に牽引用ケーブル或いは供給管を接続するのかは、ケース・バイ・ケースで決定されることによる。
【００３２】
モニタ６０には長手方向（図１５−図２０では左右方向）に２個のパッカ１０２，１０２が設けられており、パッカ１０２、１０２は、供給管１１を介して汚染物質除去用流体圧送装置１２’（図８）から供給されるパッカ膨張用流体（図１５では矢印Ｃ１で示す）により膨張する。
より詳細には、図１５で示す状態において、供給管１１から供給されたパッカ膨張用流体Ｃ１は、ラインＬ１、チェックバルブ１０４（パッカ膨張用流体Ｃ１により開放状態となる）、ラインＬ２或いはＬ３を介して、パッカ１０２、１０２へ供給されて、当該パッカを膨張させるのである。
なお、汚染物質除去用流体ａをパッカ膨張用流体Ｃ１に兼用しても良い。
【００３３】
モニタ６０は牽引用ケーブル９側の部材１１２と、供給管１１側の部材１１４とを有しており、部材１１２及び１１４に設けた歯状部材が噛み合う事により、ラチェット機構１０６、１０６を構成している。図１５の状態においては、ラチェット機構１０６、１０６とは係合状態にある。
図１５において、符号Ｌ４は汚染物質除去用流体ａを噴出孔６０Ｎ（図１６参照）に連通するラインであり、流路切換バルブ１０８を介装している。また、符号１１０は、パッカ１０２、１０２内を減圧するための圧力リリーフバルブである。なお、圧力リリーフバルブ１１０は、図１８、図１９で示す状態のみ開放されており、その他の状態ではラインＬ５を閉鎖している。
【００３４】
供給管１１から供給されたパッカ膨張用流体Ｃ１でパッカ１０２、１０２を膨張させたならば、図１６で示す様に、パッカ膨張用流体Ｃ１の供給を停止して、供給管１１に連通する側を減圧する。減圧した結果、パッカ１０２に供給された流体Ｃ１は供給管１１側に戻ろうとするが、チェックバルブ１０４（パッカ１０２側の圧力により閉鎖状態となる）及びラチェット機構１０６（係合状態）の作用により、流体Ｃ１はパッカ１０２内に留まり、パッカ１０２を膨張した状態に維持する。
【００３５】
パッカ１０２内の圧力は、流路切換バルブ１０８に作用して、ラインＬ４を開放する方向へ切り換える（図１７）。ラインＬ４が開放された状態で、供給管１１を介して汚染物質除去用流体ａを供給すれば、汚染物質除去用流体ａはラインＬ４、噴出孔６０Ｎを介して、矢印ａ’で示す様に、地盤中へ噴射される。ここで、汚染物質除去用流体ａは、パッカ１０２の膨張圧よりも低圧で供給されている。
汚染物質の除去に十分な時間が経過するまで、図１７で示す様な状態、すなわち汚染物質除去用流体ａが地盤中へ噴出（ａ’）される状態を維持する。
【００３６】
汚染物質除去用流体ａの噴出が完了したならば、ケーブル９を（図１７、図１８において）右方へ引っ張り、ラチェット機構１０６を解除して、圧力リリーフバルブ１１０を開放してラインＬ５を開放し、図１８で示す状態にせしめる。
その結果、パッカ１０２、１０２を膨張せしめていた流体Ｃ１は、ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ５、圧力リリーフバルブ１１０を介して、供給管１１から排出され、パッカ１０２、１０２が収縮する。
なお、図１８でケーブル９を引っ張ったのは、図１５−図２０では、ラチェット機構１０６の解除方向及び圧力リリーフバルブ１１０を開放する方向が、ケーブル９を引っ張る側（右側）だからである。ラチェット機構１０６の解除方向及び圧力リリーフバルブ１１０を開放する方向が左側に構成されていれば、供給管１１を引っ張る事となる。
【００３７】
パッカ１０２、１０２が収縮したならば、図１９で示す様に、供給管１１を引っ張ってモニタ６０を左方（矢印Ｌ方向）へ移動するか、或いは、牽引用ケーブル９を引っ張ってモニタ６０を右方（矢印Ｒ方向）へ移動する。
モニタ６０の移動方向は、次に処理すべき汚染領域（図８の領域３Ｄ、３Ｅ）の位置により決定される。モニタ６０が所定位置に移動したならば（図２０）、モニタ６０内には図１５で示す様に、供給管１１を介してパッカ膨張用流体Ｃ１が再び供給される。
【００３８】
次に、第一実施形態で用いられた汚染物質除去用流体供給管６の他の例について、図１０−図１２、図２１、図２２を用いて説明する。
【００３９】
図１０において、汚染物質除去用流体供給管６’（図１−図７では符号「６」で示されている管の他の例）は、内管６１と、外管６２とによって構成される二重管であり、内管６１からは、外管６２を貫通して且つ上方へ向かって噴出口６１Ｎが開口している。他方、外管６２からは２箇所の噴出口６２Ｎが水平方向へ開口している。
【００４０】
内管６１の内部には低圧の汚染物質除去用流体ａ１が流れ、外管６２と内管６１によって仕切られた環状空間には高圧の汚染物質除去用流体ａ２が充填されている。従って、低圧の汚染物質除去用流体ａ１は汚染物質除去用流体供給管６’の上方へ噴出され、高圧の汚染物質除去用流体ａ２は水平方向へ噴出される。そのため、汚染領域３の広範囲に亘って、汚染物質除去用流体ａ１、ａ２が均等に浸透する。
【００４１】
図１１、図１２には、汚染物質除去用流体供給管について、図１０で示すのとは更に別の例が示されている。図１１において、汚染物質除去用流体供給管８０（図１−図７の管６のその他の例）は、内管８１と中管８２と外管８３とによって構成される三重管となっている。
内管８１からは、中管８２と外管８３を貫通して、噴出口８１Ｎが上方に向かって開口している。
【００４２】
中管８２からは、外管８３を貫通して、２箇所の噴出口８２Ｎが水平方向に向かって開口している。そして外管８３からは、中管８２の噴出口８２Ｎを同芯に包み込む様に、環状の噴出口８３Ｎが開口している。なお、断面形状が円形の噴出口８２Ｎと、断面形状が環状の噴出口８３Ｎとの配置については、図１２に示されている。
【００４３】
内管８１の噴出口８１Ｎからは低圧の汚染物質除去用流体ａ１’が上方へ噴出する。
中管８２の噴出口８２Ｎからは、高圧粉粒体（又は高圧ペレット：例えば栄養剤）を包含した汚染物質除去用流体ａ２’が噴出され、汚染物質除去用流体ａ２’を取り囲む様な態様で、高圧の流体ジェットａ３’（例えば高圧水ジェット）が噴出口８３Ｎから噴出される。
噴流ａ２’を取り囲む様な態様で高圧流体ジェットａ３’を噴出された結果、噴流ａ２’及び流体ジェットａ３’の流速は増幅され、土壌掘削能力が向上する。従って、隣接する汚染物質除去用流体供給管８０同士のピッチを大きくとることが出来、供給管８０の設置本数を少なくすることが出来る。そのため、より経済的、且つ、効果的に汚染物質の除去ができる。
なお、汚染物質除去用流体ａ２’が高圧水ジェットａ３’を包囲する様に、噴出口８２Ｎ、８３Ｎから噴射される流体の種類を選定することが可能である。
【００４４】
図２１、図２２で示す汚染物質除去用流体供給管９０は、図１１、図１２の汚染物質除去用流体供給管８０と同様に、３種類の流体を噴射する構造となっている。
図２１において、汚染物質除去用流体供給管９０は、内管９１と、外管９２と、郭壁９３、９３とから構成されている。そして、これ等の部材により、汚染物質除去用流体供給管９０の横断面（図２１で示す断面）は、３つの領域に分割される。すなわち、内管９１の内側の区画９１−ａと、内管９１と外管９２との間の環状区画を郭壁９３、９３で区切った２つの区画９２−ａ（大きい方の区画）、９３−ａ（小さい方の区画）である。
【００４５】
区画９１−ａは、汚染物質除去用流体圧送装置１２（図４）から、汚染物質除去用流体として栄養や界面活性剤等が供給される。図２１、図２２において、区画９１−ａへ供給された栄養や界面活性剤等は、符号Ａ１で示す。
また、区画９２−ａには高圧空気（符号Ａ２）が供給され、区画９３−ａには低圧空気（符号Ａ３）が供給される。
区画９１−ａに供給された栄養や界面活性剤等Ａ１は、噴出孔９０Ｎ−１を介して水平方向へ噴射され、或いは、噴出孔９０Ｎ−２を介して上方へ噴射される。
【００４６】
区画９２−ａに供給された高圧空気Ａ２は、図２２で示す様に、噴出孔９０Ｎ−１の内側の噴出孔９０Ｎ−１Ａを介して噴出され、区画９１−ａに供給された栄養や界面活性剤等Ａ１は、噴出孔９０Ｎ−１の外側の噴出孔９０Ｎ−１Ｂを介して噴射される。図１１、図１２の場合と同様に、噴射された流体による地盤掘削能力を向上し、隣接する汚染物質除去用流体供給管９０の距離（ピッチ）を長くするためである。
明確には図示されていないが、区画９３−ａに供給された低圧空気Ａ３は、噴出孔９０Ｎ−２の内側の噴出孔（図示せず）から上方（汚染土壌の方向）へ噴射され、その周囲を、
噴出孔９０Ｎ−２の外側の噴出孔（図示せず）から噴射される栄養や界面活性剤等Ａ１（図示せず）が包囲している。
【００４７】
第一のボーリング孔４に挿入される汚染物質除去用流体供給管（６、６’、８０、９０）の配置例が、図１３、図１４に示されている。図１３、図１４中、符号６Ｕは上側の汚染物質除去用流体供給管（６、６’、８０、９０）を示し、符号６Ｌは下側の汚染物質除去用流体供給管（６、６’、８０、９０）を示す。汚染物質除去用流体供給管（６、６’、８０、９０）を所謂「井桁」状に、２層に配置することによって、浄化効果を高めることが出来る。
明確には図示されていないが、汚染物質浄化吸収管７を同様に２層に配置すれば、汚染物質の除去効果が更に高まる。
【００４８】
上述した実施形態において、前記汚染物質除去用流体としては、例えば、水、温水、空気、界面活性剤、栄養剤、バクテリア、酸化剤、還元剤、中和剤、鉄材等を用いることが出来る。
また、前記汚染物質浄化材としては、鉄材、活性材、吸着材、酸化剤、還元剤、中和剤、分解材等を利用できる。
【００４９】
尚、図示の実施形態において、第一のボーリング孔４と第二のボーリング孔５とは、夫々逆向きに掘削されているが、同一方向に掘削しても良い。
【００５０】
図示は省略されているが、本発明の実施に際して、軟弱領域に微細気泡を注入すれば、軟弱領域中に微細気泡が侵入し、微細気泡が緩衝材として作用するので、軟弱地盤の液状化防止を図ることが出来る。
【００５１】
【発明の効果】
以上の通り本発明によれば、以下の優れた効果を奏する。
（ａ） 土壌の入替を要さずに土壌中から汚染物質が完全に除去出来る。
（ｂ） 土壌浄化後の土地の利用を大幅に拡大することが出来る。
（ｃ） 地上側に特別な処理施設を必要としないので、施工用スペースが十分に確保出来ないような現場であっても、確実に土壌を浄化できる。
（ｄ） 振動、騒音、排気の発生を最小限に押さえ、地上設備を大幅に削減出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る土壌浄化方法の第一過程を示す断面図。
【図２】第一実施形態の土壌浄化方法の第二過程を示す断面図。
【図３】第一実施形態の土壌浄化方法の第三過程を示す断面図。
【図４】第一実施形態の土壌浄化方法の全体を示す断面図。
【図５】図１のＸ−Ｘ断面図。
【図６】図５のＡ部拡大図。
【図７】図５のＢ部拡大図。
【図８】本発明の第二実施形態の土壌浄化方法を示す断面図。
【図９】図８のＹ−Ｙ断面図。
【図１０】汚染物質除去用流体供給管を二重管に構成した例を示す図。
【図１１】汚染物質除去用流体供給管を三重管に構成した例を示す図。
【図１２】図１１のＷ−Ｗ断面図。
【図１３】汚染物質除去用流体供給管を２層に配置した場合の上面図。
【図１４】図１３のＺ−Ｚ断面図。
【図１５】汚染物質除去用流体供給モニタの一例を示す断面図。
【図１６】図１５のモニタのパッカが膨張した状態を示す断面図。
【図１７】図１５、図１６で示すモニタから汚染物質除去用流体を供給する状態を示す断面図。
【図１８】図１５−図１７のモニタのパッカを収縮する前段階の操作を示す断面図。
【図１９】図１５−図１８のモニタのパッカが収縮した状態を示す断面図。
【図２０】図１５−図１９のモニタにおける図１５の前段階の状態を示す断面図。
【図２１】汚染物質除去用流体供給管の他の例を示す横断面図。
【図２２】図２１の部分拡大図。
【符号の説明】
１・・・地表
２・・・土壌
３・・・汚染領域
４・・・第一のボーリング孔
５・・・第二のボーリング孔
６、６’、８０、９０・・・汚染物質除去用流体供給管
７・・・汚染物質浄化吸収管
６０・・・汚染物質除去用流体供給モニタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、化学的、物理的に汚染された土地において、地中の汚染領域の土壌を浄化する土壌浄化法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場、化学プラント、廃棄物処理施設、廃棄物最終投棄場等の跡地を再利用するに当たり、従来は汚染された土壌を直接掘起こし、掘り起こされた土壌を別の場所に投棄し、汚染されていない土壌によって掘起こした場所を埋め戻す、所謂直接処理が行われていた。しかし、この方法は汚染され、撤去すべき土壌の量、埋め戻し用の汚染されない土壌の量が膨大で、土壌の掘起こし・埋め立て及び搬出・搬入の費用が嵩み、全工程に費やす期間も長期化すると共に汚染土壌の最終投棄場の確保が極めて困難であった。又、工事中は工事用機器や車両が発生する騒音・振動及び排気ガスが環境に与える影響が大きかった。
【０００３】
そこで、上記不具合を緩和するため、土壌の入替を行わないでコンクリート製パネルやゴムシート又はコンクリートを打設することにより、汚染された土壌全周を蔽ってしまう、所謂封じ込め工法が提案されている。しかし、この工法も封じ込めるために要する部材が膨大となる上、封じ込められた場所には他の設備を埋設することが出来ず、土地の利用価値は大幅に制限されることとなる。しかもゴムシートに破損が生じた場合や、コンクリートパネルの隙間から汚染物質の漏洩も考えられ、将来に禍根を残すこととなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みて提案されたものであり、土壌の入替を要さないで土壌中から汚染物質を完全に除去出来、振動、騒音、排気の発生を最小限に押さえ、地上側に特別な処理施設を必要とせず、改良後の土地の利用を大幅に拡大する土壌浄化方法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の土壌浄化方法は、地表（１）下の土壌（２）中の汚染領域（３）の土壌を浄化するための土壌浄化方法において、その汚染領域（３）の下方に全域に亘って複数本の第一のボーリング孔（４）を掘削し、それらの第一のボーリング孔（４）に、上部に複数個の噴出孔（６Ｎ、６Ｍ）が設けられ内部に汚染物質除去用流体供給管（６）を挿入し、その汚染物質除去用流体供給管（６）には汚染物質除去用流体（ａ）が充填され、前記汚染領域（３）の上方に全域に亘って複数本の第二のボーリング孔（５）を掘削し、それらの第二のボーリング孔（５）に、下部に複数個の吸収孔（７Ｎ）が設けられ内部に汚染物質浄化材（ｃ）が充填されている汚染物質浄化吸収管（７）を挿入し、汚染物質除去用流体供給管（６）の噴出孔（６Ｎ、６Ｍ）から汚染物質除去用流体（ａ）を上方に向って噴出させて汚染物質除去用流体（ａ´）と汚染領域（３）内の汚染物質と反応させ、そして汚染物質と反応により生成した物質（ｂ）が汚染領域（３）の上方に上昇して前記汚染物質浄化吸収管（７）に到達して前記汚染物質浄化吸収管（７）に吸収され、汚染物質浄化吸収管（７）内に充填された前記汚染物質浄化材（ｃ）に反応し、無害な最終物質となり除去させている。
【０００６】
また本発明の土壌浄化方法は、地表（１）下の土壌（２）中の汚染領域（３）の土壌を浄化するための土壌浄化方法において、その汚染領域（３）は第一の汚染物質で汚染された第一の汚染領域（３Ｄ）と第二の汚染物質で汚染された第二の汚染領域（３Ｅ）とを有しており、その汚染領域（３）の上方に複数本の第二のボーリング孔（５）を掘削し、その汚染領域（３）の下方に複数本の第一のボーリング孔（４）を掘削し、その汚染領域（３）の上方にそれらの第二のボーリング孔（５）に、汚染物質浄化吸収管（７）を挿入し、その汚染物質浄化吸収管（７）の下部に複数個の吸収孔（７Ｎ）が設けられ内部に汚染物質浄化材（ｃ）が充填され、第一のボーリング孔（４）に、上部に複数の噴出孔（６０Ｎ）を有し供給管（１１）と連通している汚染物質除去用流体供給モニタ（６０）を挿入し、第一の汚染領域（３Ｄ）の下方において汚染物質除去用流体供給モニタ（６０）から供給管（１１）を介して圧送される汚染物質除去用流体（ａ）を上方に向って噴出させて、汚染物質除去用流体（ａ´）と第一の汚染領域（３Ｄ）内の汚染物質と反応させ、そして汚染物質と反応により生成した物質（ｂ）が第一の汚染領域（３Ｄ）の上方に上昇して前記汚染物質浄化吸収管（７）に到達して前記汚染物質浄化吸収管（７）に吸収され、汚染物質浄化吸収管（７）内に充填された前記汚染物質浄化材（ｃ）に反応し、無害な最終物質となり除去させて第一の汚染領域（３Ｄ）の浄化処理が完了した後に、汚染物質除去用流体供給モニタ（６０）を第二の汚染領域（３Ｅ）の下方に移動し、第二の汚染領域（３Ｅ）の汚染物質を除去するのに適応した汚染物質除去用流体を前記汚染物質除去用流体モニタ（６０）に供給して上方に向かって噴射させて、汚染物質除去用流体と第二の汚染領域（３Ｅ）内の汚染物質と反応させ、そして汚染物質と反応により生成した物質（ｂ）が第二の汚染領域（３Ｅ）の上方に上昇して前記汚染物質浄化吸収管（７）に到達して前記汚染物質浄化吸収管（７）に吸収され、汚染物質浄化吸収管（７）内に充填された前記汚染物質浄化材（ｃ）に反応し、無害な最終物質となり除去させて第二の汚染領域（３Ｅ）の浄化処理を完了させている。
【０００７】
かかる構成を具備する本発明によれば、供給管或いは注入用モニタから注入された汚染物質除去用流体が汚染物質を吸収し、酸化し、還元し、分解し、或いは活性化して、汚染領域から汚染物質が取り除かれる。
【０００８】
さらに、汚染領域を経由して汚染物質を吸収し、酸化し、還元し、分解し、或いは活性化した汚染物質除去用流体は吸収管で吸収され、さらに吸収管内部に充填された汚染物質浄化材により分解或いは除去されるので、施工個所の土壌中から汚染物質が完全に除去される。
【０００９】
しかも、地上側に特別な処理施設を必要としないので、施工用スペースが十分に確保出来ない様な現場であっても、確実に施工個所の土壌を浄化出来るのである。
【００１０】
ここで、注入用モニタを用いた場合には、モニタの位置毎に異なる種類の汚染物質除去用流体を注入することが出来るので、部分毎に異なる（汚染）物質で汚染された土壌の浄化には特に好適である。
【００１１】
本発明の実施に際しては、前記汚染物質除去用流体としては、例えば、水、温水、空気、界面活性剤、栄養剤、バクテリア、酸化剤、還元剤、中和剤、鉄材等を用いることが出来る。
また、前記汚染物質浄化材としては、鉄材、活性材、吸着材、酸化剤、還元剤、中和剤、分解材等を利用できる。
【００１２】
また、本発明の実施に際して、地盤中の特に軟弱な領域の下方近傍に且つ該軟弱領域の長手方向と平行にボーリング孔を穿孔し、該ボーリング孔に供給管を挿入して、該供給管から軟弱領域に向けて大量の微細気泡を注入すれば、軟弱領域中に微細気泡が侵入し、微細気泡が緩衝材として作用するので、軟弱地盤の液状化防止を図ることが出来る。
或いは、地盤中の特に軟弱な領域の下方近傍に且つ該軟弱領域の長手方向と平行にボーリング孔を穿孔し、該ボーリング孔内を移動可能な注入用モニタを配置して、該注入用モニタをボーリング孔内で移動させつつ該注入用モニタから軟弱領域に向けて大量の微細気泡を注入すれば、軟弱領域中に微細気泡が侵入し、微細気泡が緩衝材として作用するので、軟弱地盤の液状化防止を図ることが出来る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第一実施形態に関して、図１〜図７に基づき説明する。
図１において、地表１下方の領域、即ち、土壌２には、（例えば化学的或いは物理的に）汚染された領域３が存在する。この汚染領域３の下方近傍で、且つ、汚染領域の長手方向（図１では左右方向）と平行に、汚染領域３全域に亘って、第一のボーリング孔４が掘削される。
第一のボーリング孔４は、ボーリング孔掘削機４１によって、略々同じピッチＬ（図５）で複数本掘削する。
【００１４】
前記第一のボーリング孔４を掘削後、図２及び図６で示すように、第一のボーリング孔４には、汚染物質除去用流体供給管６が挿入される。
図２では、汚染物質除去用流体供給管６は、その先端６Ｆが第一の前記ボーリング孔４の先端近傍まで達するように挿入されている。すなわち、ボーリング孔４の掘削と、汚染物質除去用流体供給管６の挿入は、同一方向から行われる。但し、後述する様に、ボーリング孔４を掘削した後、ボーリング孔４の掘削方向とは逆方向から、汚染物質除去用流体供給管６を挿入することが出来る。
【００１５】
図６で示す様に、汚染物質除去用流体供給管６は、その内部には汚染物質を除去する汚染物質除去用流体ａを充填され、管６の断面上部には複数個（図６では３個）の噴出孔６Ｎ（垂直上方の孔）、６Ｍ（孔６Ｎ以外の孔）が設けられている。
【００１６】
図２（或いは図６）で示す様に、汚染領域３下方にボーリング孔４を掘削して、汚染物質除去用流体供給管６を挿入したならば、図３に示すように、前記汚染領域３の上方近傍で、且つ、汚染領域の長手方向（図３では左右方向）に、汚染領域３全域に亘って、第二のボーリング孔５を掘削する。ここで、第二のボーリング孔５は、ボーリング孔掘削機５１によって掘削され、略々同ピッチＮ（図５）で複数本掘削される。
【００１７】
前記第二のボーリング孔５を掘削後、図４、図５、図７で示す様に、第二のボーリング孔５には、その先端近傍まで汚染物質浄化吸収管７が挿入される。
汚染物質浄化吸収管７には、汚染物質を浄化するための汚染物質浄化材ｃが充填されている。そして図７で示す様に、汚染物質浄化吸収管７の断面下部には、複数個の吸収孔７Ｎが設けられている。
【００１８】
図２では、第二のボーリング孔５の掘削と、汚染物質浄化吸収管７の挿入が、同一方向から行われる場合を示している。但し、後述する様に、ボーリング孔５を掘削した後、ボーリング孔５の掘削方向とは逆方向から、汚染物質浄化吸収管７を挿入することが出来る。
【００１９】
図４で示す様に、汚染物質除去用流体供給管６の後端は、汚染領域３の右方地上に設置した汚染物質除去用流体（ａ）圧送装置１２に接続され、該汚染物質除去用流体圧送装置１２により、汚染物質除去用流体ａは供給管６内を圧送・供給される。
【００２０】
汚染物質浄化吸収管７の後端は、汚染領域３の左方地上に設置したホースリール１０に接続され、汚染物質浄化吸収管７内に吸収された汚染物質が汚染物質浄化材ｃにより浄化された後、汚染物質浄化吸収管７ごと巻き取られるか、或いは、図示しない真空吸引装置によって吸収され浄化された汚染物質のみを回収する構成となっている。
尚、汚染物質除去用流体圧送装置１２及びホースリール１０の地上の設置位置は、図４で示すのとは逆にしてもよい。また、汚染領域３に対して同方向に設けても良い。
【００２１】
図４−図７で示す様に、汚染物質除去用流体供給管６には、汚染物質除去用流体圧送装置１２によって圧力を加えられた汚染物質除去用流体ａが流れ、汚染物質除去用流体ａは前記噴出孔６Ｎ、６Ｍから緩やかに噴出する。
図４−図７において、汚染物質除去用流体供給管６の噴出孔６Ｎ、６Ｍから噴射した汚染物質除去用流体は、符号「ａ’」で表現されている。そして、汚染物質除去用流体ａ’は、図４−図７の上方に向かって噴出され、汚染領域３に到達する。
この際、図６で示すように、相隣るボーリング孔４のピッチＬは６の上方に噴出される汚染物質除去用流体ａ’が均等に汚染領域に到達するように考慮して設けられるのが好ましい。尚、前記汚染物質除去用流体供給管６の噴出孔６Ｍの向き（噴出孔６Ｍからの噴出方向）は、水平であっても良い。
【００２２】
汚染物質除去用流体供給管６の上方に向かって噴出された汚染物質除去用流体ａ’は、汚染領域３内では汚染物質と反応し、（当該流体と汚染物質との組み合わせによって）酸化し、還元し、分解し、或いは活性化する。
汚染物質と反応した汚染物質除去用流体ａ’は、図７で示されるように、反応により生成した物質（或いは反応過程物質：矢印「ｂ」で示す）となり、汚染領域３の上方に上昇する。そして、前記汚染物質浄化吸収管７に到達し、吸収管７内に吸収される。吸収管７内に吸収された反応生成物（或いは反応過程物質）ｂは、吸収管７内部に充填された汚染物質浄化材ｃと反応し、（反応生成物或いは反応過程物質ｂと浄化材ｃの組み合わせによって）酸化、還元、分解、或いは活性化され、無害な物質（最終物質）となる。
【００２３】
汚染物質浄化吸収管７内の物質（上述した一連の反応により無害化された最終物質）は、ホースリール１０によって汚染物質浄化吸収管７ごと巻き取られるか、或いは、図示せぬ真空吸引装置によって（例えば無害化された最終物質のみが）回収され、施工個所の土壌中から汚染物質が除去されるのである。
【００２４】
本発明の第二実施形態に関して、図８、図９に基づき説明する。
土壌２には汚染領域３が存在し、該汚染領域３は、第一の汚染物質で汚染された領域３Ｄと、第二の汚染物質で汚染された領域３Ｅとを有している。
この汚染領域３の下方近傍には、汚染領域３の長手方向（図８の左右方向）へ、第一のボーリング孔４を複数本掘削されている。そして、前記汚染領域３の上方近傍には、汚染領域３の長手方向（図８の左右方向）へ、第二のボーリング孔５を複数本掘削されている。
【００２５】
前記第一のボーリング孔４には、汚染物質除去用流体供給モニタ６０（注入用モニタ）が挿入されており、汚染物質除去用流体供給モニタ６０は円筒状をしており、円筒断面上部に複数個の噴出孔６０Ｎを設けている。汚染物質除去用流体供給モニタ６０の左端には、牽引用ケーブル９の一端が接続され、このケーブル９の他端は地上の巻上げ機１０’に接続され、巻上げ機によって図中左方に牽引される仕組みとなっている。
なお、モニタ６０の詳細については、後述する。
【００２６】
汚染物質除去用流体供給モニタ６０の右端には供給管１１が連通しており、供給管１１は、地上の汚染物質除去用流体圧送装置１２’に連通している。ここで、圧送装置１２’は、各種の汚染物質除去用流体貯蔵手段（図示せず）や、後述するパッカ膨張用流体の貯蔵手段（図示せず）を有している。
圧送装置１２’からは、汚染領域３に含有されている汚染物質の除去に適応した汚染物質除去用流体ａが、供給管１１を介して、前記汚染物質除去用流体供給モニタ６０へ供給される。
【００２７】
前記第二のボーリング孔５には汚染物質浄化吸収管７が挿入されており、吸収管７内には、汚染物質を浄化するための汚染物質浄化材ｃが充填されている。そして、吸収管７の断面下部には複数個の吸収孔７Ｎを設けられている。ここで、吸収管７の構成については、第一実施形態において図７を参照して説明したのと同様である。
【００２８】
かかる構成を具備する第２実施形態によれば、汚染物質除去用流体供給モニタ６０には、供給管１１を介して汚染物質除去用流体圧送装置１２’から汚染物質除去用流体（例えば、中和剤）ａが圧送される。圧送された汚染物質除去用流体ａは、モニタ６０の噴出孔６０Ｎから上方に向かって噴出され（図９において、噴出された汚染物質除去用流体は矢印「ａ’」で示されている）、第一の汚染物質で汚染された領域３Ｄに到達する。
【００２９】
第一の汚染物質で汚染された領域３Ｄから汚染物質が除去される過程は、前述の第一実施形態と同様である。
第一の汚染物質で汚染された領域３Ｄの浄化処理が完了した後、モニタ６０を図８の右方へ移動して、第二の汚染物質で汚染された領域３Ｅの浄化を行う。第二の汚染物質で汚染された領域３Ｅに対しても、第一の汚染物質で汚染された領域３Ｄに対して行われたのと同様な処理が為される。但し、汚染物質の種類が相違するので、汚染物質除去用流体ａ（例えば、酸化剤）が、前記第一の汚染物質で汚染された領域３Ｄに用いられたもの（例えば中和剤）と異なる。
図８の領域３Ｅについても、領域３Ｄに対して行われたのと略々同様に処理され、領域３Ｄ、３Ｅの汚染物質処理を行うことにより、施工個所（領域３）の土壌中から汚染物質が除去される。
【００３０】
以下、図１５−図２０を参照しつつ、上述した汚染物質除去用流体供給モニタ６０の詳細について説明する。
図８では明示されていないが、第一のボーリング孔４の内壁面には、図１５で示す様に、ライニング１００が施されている。
図１５において、全体を符号６０で示す汚染物質除去用流体供給モニタは、ライニング１００が施された第一のボーリング孔４内に配置されている。ここでライニング１００は、モニタ６０の移動を容易にするために施されている。
【００３１】
モニタ６０の一端は牽引用ケーブル９が接続されており、他端は供給管１１が接続されている。
なお、図１５−図２０においては、図８のモニタ６０とは、ケーブル９と供給管１１の接続位置が左右逆になっている。これは、モニタ６０の何れの端部に牽引用ケーブル或いは供給管を接続するのかは、ケース・バイ・ケースで決定されることによる。
【００３２】
モニタ６０には長手方向（図１５−図２０では左右方向）に２個のパッカ１０２，１０２が設けられており、パッカ１０２、１０２は、供給管１１を介して汚染物質除去用流体圧送装置１２’（図８）から供給されるパッカ膨張用流体（図１５では矢印Ｃ１で示す）により膨張する。
より詳細には、図１５で示す状態において、供給管１１から供給されたパッカ膨張用流体Ｃ１は、ラインＬ１、チェックバルブ１０４（パッカ膨張用流体Ｃ１により開放状態となる）、ラインＬ２或いはＬ３を介して、パッカ１０２、１０２へ供給されて、当該パッカを膨張させるのである。
なお、汚染物質除去用流体ａをパッカ膨張用流体Ｃ１に兼用しても良い。
【００３３】
モニタ６０は牽引用ケーブル９側の部材１１２と、供給管１１側の部材１１４とを有しており、部材１１２及び１１４に設けた歯状部材が噛み合う事により、ラチェット機構１０６、１０６を構成している。図１５の状態においては、ラチェット機構１０６、１０６とは係合状態にある。
図１５において、符号Ｌ４は汚染物質除去用流体ａを噴出孔６０Ｎ（図１６参照）に連通するラインであり、流路切換バルブ１０８を介装している。また、符号１１０は、パッカ１０２、１０２内を減圧するための圧力リリーフバルブである。なお、圧力リリーフバルブ１１０は、図１８、図１９で示す状態のみ開放されており、その他の状態ではラインＬ５を閉鎖している。
【００３４】
供給管１１から供給されたパッカ膨張用流体Ｃ１でパッカ１０２、１０２を膨張させたならば、図１６で示す様に、パッカ膨張用流体Ｃ１の供給を停止して、供給管１１に連通する側を減圧する。減圧した結果、パッカ１０２に供給された流体Ｃ１は供給管１１側に戻ろうとするが、チェックバルブ１０４（パッカ１０２側の圧力により閉鎖状態となる）及びラチェット機構１０６（係合状態）の作用により、流体Ｃ１はパッカ１０２内に留まり、パッカ１０２を膨張した状態に維持する。
【００３５】
パッカ１０２内の圧力は、流路切換バルブ１０８に作用して、ラインＬ４を開放する方向へ切り換える（図１７）。ラインＬ４が開放された状態で、供給管１１を介して汚染物質除去用流体ａを供給すれば、汚染物質除去用流体ａはラインＬ４、噴出孔６０Ｎを介して、矢印ａ’で示す様に、地盤中へ噴射される。ここで、汚染物質除去用流体ａは、パッカ１０２の膨張圧よりも低圧で供給されている。
汚染物質の除去に十分な時間が経過するまで、図１７で示す様な状態、すなわち汚染物質除去用流体ａが地盤中へ噴出（ａ’）される状態を維持する。
【００３６】
汚染物質除去用流体ａの噴出が完了したならば、ケーブル９を（図１７、図１８において）右方へ引っ張り、ラチェット機構１０６を解除して、圧力リリーフバルブ１１０を開放してラインＬ５を開放し、図１８で示す状態にせしめる。
その結果、パッカ１０２、１０２を膨張せしめていた流体Ｃ１は、ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ５、圧力リリーフバルブ１１０を介して、供給管１１から排出され、パッカ１０２、１０２が収縮する。
なお、図１８でケーブル９を引っ張ったのは、図１５−図２０では、ラチェット機構１０６の解除方向及び圧力リリーフバルブ１１０を開放する方向が、ケーブル９を引っ張る側（右側）だからである。ラチェット機構１０６の解除方向及び圧力リリーフバルブ１１０を開放する方向が左側に構成されていれば、供給管１１を引っ張る事となる。
【００３７】
パッカ１０２、１０２が収縮したならば、図１９で示す様に、供給管１１を引っ張ってモニタ６０を左方（矢印Ｌ方向）へ移動するか、或いは、牽引用ケーブル９を引っ張ってモニタ６０を右方（矢印Ｒ方向）へ移動する。
モニタ６０の移動方向は、次に処理すべき汚染領域（図８の領域３Ｄ、３Ｅ）の位置により決定される。モニタ６０が所定位置に移動したならば（図２０）、モニタ６０内には図１５で示す様に、供給管１１を介してパッカ膨張用流体Ｃ１が再び供給される。
【００３８】
次に、第一実施形態で用いられた汚染物質除去用流体供給管６の他の例について、図１０−図１２、図２１、図２２を用いて説明する。
【００３９】
図１０において、汚染物質除去用流体供給管６’（図１−図７では符号「６」で示されている管の他の例）は、内管６１と、外管６２とによって構成される二重管であり、内管６１からは、外管６２を貫通して且つ上方へ向かって噴出口６１Ｎが開口している。他方、外管６２からは２箇所の噴出口６２Ｎが水平方向へ開口している。
【００４０】
内管６１の内部には低圧の汚染物質除去用流体ａ１が流れ、外管６２と内管６１によって仕切られた環状空間には高圧の汚染物質除去用流体ａ２が充填されている。従って、低圧の汚染物質除去用流体ａ１は汚染物質除去用流体供給管６’の上方へ噴出され、高圧の汚染物質除去用流体ａ２は水平方向へ噴出される。そのため、汚染領域３の広範囲に亘って、汚染物質除去用流体ａ１、ａ２が均等に浸透する。
【００４１】
図１１、図１２には、汚染物質除去用流体供給管について、図１０で示すのとは更に別の例が示されている。図１１において、汚染物質除去用流体供給管８０（図１−図７の管６のその他の例）は、内管８１と中管８２と外管８３とによって構成される三重管となっている。
内管８１からは、中管８２と外管８３を貫通して、噴出口８１Ｎが上方に向かって開口している。
【００４２】
中管８２からは、外管８３を貫通して、２箇所の噴出口８２Ｎが水平方向に向かって開口している。そして外管８３からは、中管８２の噴出口８２Ｎを同芯に包み込む様に、環状の噴出口８３Ｎが開口している。なお、断面形状が円形の噴出口８２Ｎと、断面形状が環状の噴出口８３Ｎとの配置については、図１２に示されている。
【００４３】
内管８１の噴出口８１Ｎからは低圧の汚染物質除去用流体ａ１’が上方へ噴出する。
中管８２の噴出口８２Ｎからは、高圧粉粒体（又は高圧ペレット：例えば栄養剤）を包含した汚染物質除去用流体ａ２’が噴出され、汚染物質除去用流体ａ２’を取り囲む様な態様で、高圧の流体ジェットａ３’（例えば高圧水ジェット）が噴出口８３Ｎから噴出される。
噴流ａ２’を取り囲む様な態様で高圧流体ジェットａ３’を噴出された結果、噴流ａ２’及び流体ジェットａ３’の流速は増幅され、土壌掘削能力が向上する。従って、隣接する汚染物質除去用流体供給管８０同士のピッチを大きくとることが出来、供給管８０の設置本数を少なくすることが出来る。そのため、より経済的、且つ、効果的に汚染物質の除去ができる。
なお、汚染物質除去用流体ａ２’が高圧水ジェットａ３’を包囲する様に、噴出口８２Ｎ、８３Ｎから噴射される流体の種類を選定することが可能である。
【００４４】
図２１、図２２で示す汚染物質除去用流体供給管９０は、図１１、図１２の汚染物質除去用流体供給管８０と同様に、３種類の流体を噴射する構造となっている。
図２１において、汚染物質除去用流体供給管９０は、内管９１と、外管９２と、郭壁９３、９３とから構成されている。そして、これ等の部材により、汚染物質除去用流体供給管９０の横断面（図２１で示す断面）は、３つの領域に分割される。すなわち、内管９１の内側の区画９１−ａと、内管９１と外管９２との間の環状区画を郭壁９３、９３で区切った２つの区画９２−ａ（大きい方の区画）、９３−ａ（小さい方の区画）である。
【００４５】
区画９１−ａは、汚染物質除去用流体圧送装置１２（図４）から、汚染物質除去用流体として栄養や界面活性剤等が供給される。図２１、図２２において、区画９１−ａへ供給された栄養や界面活性剤等は、符号Ａ１で示す。
また、区画９２−ａには高圧空気（符号Ａ２）が供給され、区画９３−ａには低圧空気（符号Ａ３）が供給される。
区画９１−ａに供給された栄養や界面活性剤等Ａ１は、噴出孔９０Ｎ−１を介して水平方向へ噴射され、或いは、噴出孔９０Ｎ−２を介して上方へ噴射される。
【００４６】
区画９２−ａに供給された高圧空気Ａ２は、図２２で示す様に、噴出孔９０Ｎ−１の内側の噴出孔９０Ｎ−１Ａを介して噴出され、区画９１−ａに供給された栄養や界面活性剤等Ａ１は、噴出孔９０Ｎ−１の外側の噴出孔９０Ｎ−１Ｂを介して噴射される。図１１、図１２の場合と同様に、噴射された流体による地盤掘削能力を向上し、隣接する汚染物質除去用流体供給管９０の距離（ピッチ）を長くするためである。
明確には図示されていないが、区画９３−ａに供給された低圧空気Ａ３は、噴出孔９０Ｎ−２の内側の噴出孔（図示せず）から上方（汚染土壌の方向）へ噴射され、その周囲を、
噴出孔９０Ｎ−２の外側の噴出孔（図示せず）から噴射される栄養や界面活性剤等Ａ１（図示せず）が包囲している。
【００４７】
第一のボーリング孔４に挿入される汚染物質除去用流体供給管（６、６’、８０、９０）の配置例が、図１３、図１４に示されている。図１３、図１４中、符号６Ｕは上側の汚染物質除去用流体供給管（６、６’、８０、９０）を示し、符号６Ｌは下側の汚染物質除去用流体供給管（６、６’、８０、９０）を示す。汚染物質除去用流体供給管（６、６’、８０、９０）を所謂「井桁」状に、２層に配置することによって、浄化効果を高めることが出来る。
明確には図示されていないが、汚染物質浄化吸収管７を同様に２層に配置すれば、汚染物質の除去効果が更に高まる。
【００４８】
上述した実施形態において、前記汚染物質除去用流体としては、例えば、水、温水、空気、界面活性剤、栄養剤、バクテリア、酸化剤、還元剤、中和剤、鉄材等を用いることが出来る。
また、前記汚染物質浄化材としては、鉄材、活性材、吸着材、酸化剤、還元剤、中和剤、分解材等を利用できる。
【００４９】
尚、図示の実施形態において、第一のボーリング孔４と第二のボーリング孔５とは、夫々逆向きに掘削されているが、同一方向に掘削しても良い。
【００５０】
図示は省略されているが、本発明の実施に際して、軟弱領域に微細気泡を注入すれば、軟弱領域中に微細気泡が侵入し、微細気泡が緩衝材として作用するので、軟弱地盤の液状化防止を図ることが出来る。
【００５１】
【発明の効果】
以上の通り本発明によれば、以下の優れた効果を奏する。
（ａ） 土壌の入替を要さずに土壌中から汚染物質が完全に除去出来る。
（ｂ） 土壌浄化後の土地の利用を大幅に拡大することが出来る。
（ｃ） 地上側に特別な処理施設を必要としないので、施工用スペースが十分に確保出来ないような現場であっても、確実に土壌を浄化できる。
（ｄ） 振動、騒音、排気の発生を最小限に押さえ、地上設備を大幅に削減出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る土壌浄化方法の第一過程を示す断面図。
【図２】第一実施形態の土壌浄化方法の第二過程を示す断面図。
【図３】第一実施形態の土壌浄化方法の第三過程を示す断面図。
【図４】第一実施形態の土壌浄化方法の全体を示す断面図。
【図５】図１のＸ−Ｘ断面図。
【図６】図５のＡ部拡大図。
【図７】図５のＢ部拡大図。
【図８】本発明の第二実施形態の土壌浄化方法を示す断面図。
【図９】図８のＹ−Ｙ断面図。
【図１０】汚染物質除去用流体供給管を二重管に構成した例を示す図。
【図１１】汚染物質除去用流体供給管を三重管に構成した例を示す図。
【図１２】図１１のＷ−Ｗ断面図。
【図１３】汚染物質除去用流体供給管を２層に配置した場合の上面図。
【図１４】図１３のＺ−Ｚ断面図。
【図１５】汚染物質除去用流体供給モニタの一例を示す断面図。
【図１６】図１５のモニタのパッカが膨張した状態を示す断面図。
【図１７】図１５、図１６で示すモニタから汚染物質除去用流体を供給する状態を示す断面図。
【図１８】図１５−図１７のモニタのパッカを収縮する前段階の操作を示す断面図。
【図１９】図１５−図１８のモニタのパッカが収縮した状態を示す断面図。
【図２０】図１５−図１９のモニタにおける図１５の前段階の状態を示す断面図。
【図２１】汚染物質除去用流体供給管の他の例を示す横断面図。
【図２２】図２１の部分拡大図。
【符号の説明】
１・・・地表
２・・・土壌
３・・・汚染領域
４・・・第一のボーリング孔
５・・・第二のボーリング孔
６、６’、８０、９０・・・汚染物質除去用流体供給管
７・・・汚染物質浄化吸収管
６０・・・汚染物質除去用流体供給モニタ
Claims (2)
- 地表（１）下の土壌（２）中の汚染領域（３）の土壌を浄化するための土壌浄化方法において、その汚染領域（３）の下方に全域に亘って複数本の第一のボーリング孔（４）を掘削し、それらの第一のボーリング孔（４）に、上部に複数個の噴出孔（６Ｎ、６Ｍ）が設けられ内部に汚染物質除去用流体供給管（６）を挿入し、その汚染物質除去用流体供給管（６）には汚染物質除去用流体（ａ）が充填され、前記汚染領域（３）の上方に全域に亘って複数本の第二のボーリング孔（５）を掘削し、それらの第二のボーリング孔（５）に、下部に複数個の吸収孔（７Ｎ）が設けられ内部に汚染物質浄化材（ｃ）が充填されている汚染物質浄化吸収管（７）を挿入し、汚染物質除去用流体供給管（６）の噴出孔（６Ｎ、６Ｍ）から汚染物質除去用流体（ａ）を上方に向って噴出させて汚染物質除去用流体（ａ´）と汚染領域（３）内の汚染物質と反応させ、そして汚染物質と反応により生成した物質（ｂ）が汚染領域（３）の上方に上昇して前記汚染物質浄化吸収管（７）に到達して前記汚染物質浄化吸収管（７）に吸収され、汚染物質浄化吸収管（７）内に充填された前記汚染物質浄化材（ｃ）に反応し、無害な最終物質となり除去させることを特徴とする土壌浄化方法。
- 地表（１）下の土壌（２）中の汚染領域（３）の土壌を浄化するための土壌浄化方法において、その汚染領域（３）は第一の汚染物質で汚染された第一の汚染領域（３Ｄ）と第二の汚染物質で汚染された第二の汚染領域（３Ｅ）とを有しており、その汚染領域（３）の上方に複数本の第二のボーリング孔（５）を掘削し、その汚染領域（３）の下方に複数本の第一のボーリング孔（４）を掘削し、その汚染領域（３）の上方にそれらの第二のボーリング孔（５）に、汚染物質浄化吸収管（７）を挿入し、その汚染物質浄化吸収管（７）の下部に複数個の吸収孔（７Ｎ）が設けられ内部に汚染物質浄化材（ｃ）が充填され、第一のボーリング孔（４）に、上部に複数の噴出孔（６０Ｎ）を有し供給管（１１）と連通している汚染物質除去用流体供給モニタ（６０）を挿入し、第一の汚染領域（３Ｄ）の下方において汚染物質除去用流体供給モニタ（６０）から供給管（１１）を介して圧送される汚染物質除去用流体（ａ）を上方に向って噴出させて、汚染物質除去用流体（ａ´）と第一の汚染領域（３Ｄ）内の汚染物質と反応させ、そして汚染物質と反応により生成した物質（ｂ）が第一の汚染領域（３Ｄ）の上方に上昇して前記汚染物質浄化吸収管（７）に到達して前記汚染物質浄化吸収管（７）に吸収され、汚染物質浄化吸収管（７）内に充填された前記汚染物質浄化材（ｃ）に反応し、無害な最終物質となり除去させて第一の汚染領域（３Ｄ）の浄化処理が完了した後に、汚染物質除去用流体供給モニタ（６０）を第二の汚染領域（３Ｅ）の下方に移動し、第二の汚染領域（３Ｅ）の汚染物質を除去するのに適応した汚染物質除去用流体を前記汚染物質除去用流体モニタ（６０）に供給して上方に向かって噴射させて、汚染物質除去用流体と第二の汚染領域（３Ｅ）内の汚染物質と反応させ、そして汚染物質と反応により生成した物質（ｂ）が第二の汚染領域（３Ｅ）の上方に上昇して前記汚染物質浄化吸収管（７）に到達して前記汚染物質浄化吸収管（７）に吸収され、汚染物質浄化吸収管（７）内に充填された前記汚染物質浄化材（ｃ）に反応し、無害な最終物質となり除去させて第二の汚染領域（３Ｅ）の浄化処理を完了させることを特徴とする土壌浄化方法。
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