JP4801015B2 - 土壌浸透水の浄化地盤および浄化方法 - Google Patents
土壌浸透水の浄化地盤および浄化方法 Download PDFInfo
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この実証試験は、宮崎県都城市郊外の地下水観測地点(周辺は農耕地である)で実施した。原地盤は地表下0.5mまでは黒ボク土を中心とする表土、地表下0.5〜4.8mまでは赤ホヤ層、地表下4.8m以深はシラス層であった。また、地下水位はGL−9.5m付近であり、実証試験サイトに浅井戸(不圧帯水層)から採取した地下水には環境基準値に近い硝酸性窒素濃度(平均7.8mg/L)が検出されている。
実証試験地盤の断面図を図4a〜cに示している。各地盤モデルともに2m角で囲い込んだ範囲を一試験区とし、鋼矢板(根入れ長は3.7m)を試験区の周囲に打設した。一つの地盤モデルは、図4aで示すように、鋼矢板打設後、矢板内の原地盤(赤ホヤ層)を2.7mまで掘削し、透水性の高い山砂(砂層S)に置換したものである。
実証試験は、2005年10月5日から2006年3月8日までの160日間実施した。各試験区に隣接して設置した地下水貯水タンクに浅井戸から揚水した地下水を概ね1kL送水し、ポンプを用いて灌水チューブより試験地盤に全量散水した。散水に要する時間は約4時間であり、これは約60mm/hの時間降雨に相当するものである。
[地中温度]
試験期間中の地中温度の経時変化を図5に示している。本試験は秋から春にかけて実施し、地表温度は冬季には10℃以下まで低下した。一方、地表下1mの地点では10℃以上、地表下2mの地点では15℃以上の地中温度が試験期間中に維持されていることが示された。
次に、試験期間中の硝酸性窒素濃度の経時変化を図6に示している。図6a〜cはそれぞれ図4a〜cの各地盤モデルに対応している。図より、砂層のみの地盤モデル(図6a)では硝酸性窒素濃度が上層から下層までほぼ同様の濃度を示し、砂地盤中で土壌浸透水中の硝酸性窒素濃度がほとんど減少せずに鉛直下方の原地盤に到達していると考えられる。
試験地盤施工時の材料を用いて、試験地盤と同一の締め固め条件での室内飽和透水試験を別途実施した。その結果を以下の表1に示す。
図4bの地盤モデルにおける、pH、ORP、TOC、ICの実証試験期間中の経時変化を図7に示している。
図7bより、ORPも中層(レベルL2)および下層(レベルL3)で一時的に低下する時期が確認されたが、試験期間全体を通じて大きな低下は確認されなかった。また、ここではデータを掲載しないが、土壌浸透水中の硫酸イオン濃度も大きく変動せず、試験地盤内の土壌ガス中に硫化水素の発生が確認されなかったことから、浄化層では酸化還元電位の低下による硫酸還元環境の形成には至っていないと結論付けることができる。
図7dより、IC濃度は深い採取地点ほど高濃度であったことから、土壌浸透水中に溶出した有機物は脱窒反応を含めて様々な微生物分解を受け、二酸化炭素に変換された結果であると結論付けることができる。
実証試験終了時の図4a,bの各地盤モデルにおけるポーラスカップ近傍から採取した土砂中の全菌数、従属栄養細菌数、脱窒菌数をそれぞれ図8a,bに示す。
図より、全菌数は双方ともに同様の菌数で存在し、採取深度による差もみられなかった。
Claims (5)
- 硝酸性窒素、亜硝酸性窒素、またはこれらの窒素に変換され得る窒素化合物のいずれか一種を少なくとも含む土壌浸透水を浄化するための地盤であって、
少なくとも顆粒状のステアリン酸を含み、水平もしくは略水平に広がる8.3×10 −6 cm/sの飽和透水係数を備えた浄化層が地盤内に造成されていることを特徴とする土壌浸透水の浄化地盤。 - 前記浄化層は、顆粒状のステアリン酸の粒径を調整することにより、もしくは締め固め度を調整することにより造成されていることを特徴とする請求項1に記載の土壌浸透水の浄化地盤。
- 前記浄化層の直下層が、1.8×10−6cm/sの飽和透水係数を備えた土層であることを特徴とする請求項1または2に記載の土壌浸透水の浄化地盤。
- 前記浄化層の上層に通気性の土層を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の土壌浸透水の浄化地盤。
- 地盤内に造成される浄化層であって、少なくとも顆粒状のステアリン酸を含み、水平もしくは略水平に広がる8.3×10 −6 cm/sの飽和透水係数を備えた浄化層に、硝酸性窒素、亜硝酸性窒素、またはこれらの窒素に変換され得る窒素化合物のいずれか一種を少なくとも含む土壌浸透水を通過させることにより、該土壌浸透水を浄化するようにした土壌浸透水の浄化方法。
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