JP7120706B2 - Soil remediation method - Google Patents

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Description

本開示は、土壌浄化方法に関する。 The present disclosure relates to soil remediation methods.

汚染土壌を原位置において浄化する浄化方法として、フラッシング、酸化剤処理及び生物分解がある。 Remediation methods for in situ remediation of contaminated soil include flushing, oxidant treatment and biodegradation.

特許文献１には、地下水を温水にすること及び温水となった地下水を帯水層に注水することを含む土壌浄化方法が開示されている。 Patent Literature 1 discloses a soil remediation method that includes heating groundwater and injecting the warmed groundwater into an aquifer.

特許文献２には、過マンガン酸塩、過硫酸塩、過酸化水素などの酸化剤を汚染土壌に注入することを含む土壌浄化方法が開示されている。 Patent Literature 2 discloses a soil remediation method comprising injecting an oxidizing agent such as permanganate, persulfate or hydrogen peroxide into contaminated soil.

特許文献３には、メタン生成菌、硫酸塩還元菌、酸生成菌、油分解菌、バチルス菌等の嫌気性菌の栄養分を浄化対象土壌に圧入することを含む土壌浄化方法が開示されている。 Patent Document 3 discloses a soil remediation method comprising injecting nutrients of anaerobic bacteria such as methanogenic bacteria, sulfate reducing bacteria, acidogenic bacteria, oil-degrading bacteria, and bacillus into the soil to be cleaned. .

特許第６１６３３４６号公報Japanese Patent No. 6163346 特開２００９－６２７０号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-6270 特開２００４－１８８４０６号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-188406

フラッシングは、粘性が高い又は水溶解度が低い汚染物質の浄化効率が低い傾向があった。
酸化剤の中でも過硫酸塩は、過マンガン酸塩又は過酸化水素に比較して反応性が低いゆえ注入箇所から遠くまで到達できる観点から有利であるものの、汚染物質を酸化分解する反応が緩やかであり、浄化に時間がかかる傾向があった。
生物分解は、日本の一般的な土壌温度（約１７℃）においては汚染物質を分解する細菌の活性が低いゆえ、浄化に時間がかかる傾向があった。 Flushing tended to be less efficient in cleaning highly viscous or poorly water soluble contaminants.
Among the oxidizing agents, persulfates are less reactive than permanganates or hydrogen peroxide, so they are advantageous from the viewpoint of being able to reach far from the point of injection. There was a tendency to take a long time to clean up.
Biodegradation tended to take a long time due to the low activity of bacteria to decompose pollutants at the typical soil temperature in Japan (approximately 17°C).

本開示は、上記状況のもとになされた。
本開示は、汚染土壌を効率的に浄化する土壌浄化方法を提供することを目的とし、これを解決することを課題とする。 The present disclosure has been made under the circumstances described above.
An object of the present disclosure is to provide a soil remediation method that efficiently remediates contaminated soil, and an object thereof is to solve the problem.

前記課題を解決するための具体的手段には、以下の形態が含まれる。 Specific means for solving the above problems include the following forms.

［１］ 汚染土壌を浄化する土壌浄化方法であって、前記汚染土壌に硫酸還元菌が存在し、過硫酸塩を含有し前記汚染土壌の温度より高温の水を、注入井戸から前記汚染土壌に注入することと、前記注入井戸から離れて前記汚染土壌に設けられた揚水井戸から揚水することと、を含む土壌浄化方法。
［２］ 前記水に含まれる過硫酸塩の濃度が１００ｍｇ／Ｌ～１００，０００ｍｇ／Ｌである、［１］に記載の土壌浄化方法。
［３］ 前記注入井戸から前記汚染土壌に界面活性剤を注入することをさらに含む、［１］又は［２］に記載の土壌浄化方法。
［４］ 前記水の温度が、前記汚染土壌の温度より高温で且つ６０℃以下である、［１］～［３］のいずれかに記載の土壌浄化方法。 [1] A soil remediation method for purifying contaminated soil, wherein the contaminated soil contains sulfate-reducing bacteria, contains persulfate, and water having a temperature higher than the temperature of the contaminated soil is poured into the contaminated soil from an injection well. and pumping water from a pumping well provided in the contaminated soil away from the injection well.
[2] The soil remediation method according to [1], wherein the concentration of persulfate contained in the water is 100 mg/L to 100,000 mg/L.
[3] The soil remediation method according to [1] or [2], further comprising injecting a surfactant into the contaminated soil from the injection well.
[4] The soil remediation method according to any one of [1] to [3], wherein the temperature of the water is higher than the temperature of the contaminated soil and 60°C or lower.

本開示によれば、汚染土壌を効率的に浄化する土壌浄化方法が提供される。 According to the present disclosure, there is provided a soil remediation method that efficiently remediates contaminated soil.

本開示の土壌浄化方法の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an example of a soil remediation method of the present disclosure; FIG. 本開示の土壌浄化方法の別の一例を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing another example of the soil remediation method of the present disclosure;

以下に、本開示の土壌浄化方法について説明する。これらの説明及び実施形態例は例示であり、本開示の土壌浄化方法の範囲は例示に制限されない。 The soil remediation method of the present disclosure will be described below. These descriptions and example embodiments are examples, and the scope of the soil remediation method of the present disclosure is not limited to the examples.

本開示において「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。 In the present disclosure, a numerical range indicated using "to" indicates a range including the numerical values before and after "to" as the minimum and maximum values, respectively.

本開示において組成物中の各成分の量又は濃度について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計量又は合計濃度を意味する。 When referring to the amount or concentration of each component in the composition in the present disclosure, if there are multiple types of substances corresponding to each component in the composition, unless otherwise specified, the plurality of substances present in the composition It means the total amount or total concentration of a species substance.

＜土壌浄化方法＞
本開示の土壌浄化方法は、汚染土壌を浄化する土壌浄化方法であって、
前記汚染土壌に硫酸還元菌が存在し、
過硫酸塩を含有し前記汚染土壌の温度より高温の水を、注入井戸から前記汚染土壌に注入することと、
前記注入井戸から離れて前記汚染土壌に設けられた揚水井戸から揚水することと、
を含む。 <Soil purification method>
The soil purification method of the present disclosure is a soil purification method for purifying contaminated soil,
Sulfate-reducing bacteria are present in the contaminated soil,
injecting water containing persulfate and having a temperature higher than the temperature of the contaminated soil from an injection well into the contaminated soil;
pumping water from a pumping well located in the contaminated soil remote from the injection well;
including.

本開示の土壌浄化方法において「汚染土壌の温度より高温」とは、本開示の土壌浄化方法を開始する前の浄化対象域の土壌温度を基準温度にし、当該基準温度よりも高い温度を意味する。汚染土壌は、例えば、地面からの深さ５ｍ～２０ｍの領域に存在する。日本国内であれば、この深さの土壌温度はおよそ１５℃～１７℃の範囲である。したがって、前記基準温度は、日本国内においては一般的には１５℃～１７℃の範囲の１点である。
以下、前記基準温度より高温の水を「温水」といい、過硫酸塩を含有し前記基準温度より高温の水を「過硫酸塩を含む温水」という。 In the soil remediation method of the present disclosure, "higher than the temperature of the contaminated soil" means a temperature higher than the reference temperature when the soil temperature in the remediation target area before starting the soil remediation method of the present disclosure is taken as a reference temperature. . Contaminated soil exists, for example, in an area of 5 m to 20 m in depth from the ground. In Japan, the soil temperature at this depth ranges from about 15°C to 17°C. Therefore, the reference temperature is generally one point in the range of 15°C to 17°C in Japan.
Hereinafter, water having a temperature higher than the reference temperature will be referred to as "hot water", and water containing persulfate and having a temperature higher than the reference temperature will be referred to as "hot water containing persulfate".

本開示の土壌浄化方法は、有害物質で汚染された汚染土壌を原位置で浄化する土壌浄化方法である。 The soil remediation method of the present disclosure is a soil remediation method for remediing contaminated soil contaminated with harmful substances in situ.

本開示の土壌浄化方法は、硫酸還元菌が存在する汚染土壌に対して、過硫酸塩を含む温水を注入し且つ揚水を行うことによって、比較的高温な状況下において有害物質のフラッシングと酸化分解と生物分解とを行う。 In the soil remediation method of the present disclosure, hot water containing persulfate is injected into contaminated soil in which sulfate-reducing bacteria are present, and the water is pumped to flush and oxidatively decompose harmful substances under relatively high-temperature conditions. and biodegradation.

すなわち、本開示の土壌浄化方法においては下記の（１）～（３）が行われる。
（１）温水の注入と揚水とによってフラッシングが行われる。
（２）温水に含まれる過硫酸塩が過硫酸イオン（Ｓ２Ｏ８ ２－）に解離し、過硫酸イオンが有害物質の少なくとも一部を酸化分解する。
（３）有害物質の酸化分解において生成した硫酸イオン（ＳＯ４ ２－）が硫酸還元菌を活性化し、硫酸還元菌が有害物質の少なくとも一部を生物分解する。 That is, the following (1) to (3) are performed in the soil remediation method of the present disclosure.
(1) Flushing is performed by hot water injection and pumping.
(2) The persulfate contained in the hot water dissociates into persulfate ions (S 2 O 8 2− ), and the persulfate ions oxidize and decompose at least part of the harmful substances.
(3) Sulfate ions (SO 4 2− ) generated in the oxidative decomposition of harmful substances activate sulfate-reducing bacteria, and the sulfate-reducing bacteria biodegrade at least part of the harmful substances.

本開示の土壌浄化方法においては、汚染土壌に注入する水が過硫酸塩を含み且つ温水であるので比較的高温な状況下において上記（１）～（３）が行われ、汚染土壌を効率的に浄化することができる。しかも、過硫酸塩に由来するイオンによって上記（２）及び（３）が連鎖するので、過硫酸塩のみの添加によって酸化分解と生物分解とが行われる。 In the soil remediation method of the present disclosure, since the water that is injected into the contaminated soil contains persulfate and is warm water, the above (1) to (3) are performed under relatively high temperature conditions, and the contaminated soil is efficiently removed. can be purified to Moreover, since the above (2) and (3) are linked by the ions derived from the persulfate, oxidative decomposition and biodegradation are carried out by adding only the persulfate.

過硫酸塩は、他の酸化剤（例えば、過マンガン酸塩、過酸化水素）に比較して反応性が低いゆえ注入箇所から遠くまで到達できる観点から有利である。過硫酸塩を温水に含有させて用いた場合、過硫酸塩の反応性を上げつつも、過硫酸塩の到達距離が大幅にそがれることはない。過硫酸塩を温水に含有させて用いる本開示の土壌浄化方法によれば、過硫酸塩を注入箇所から遠くまで届けながら、過硫酸塩の反応性を上げることができる。 Persulfates are less reactive than other oxidizing agents (eg, permanganate, hydrogen peroxide) and are advantageous from the perspective of being able to reach far from the point of injection. When the persulfate is contained in hot water and used, the reactivity of the persulfate is increased, but the travel distance of the persulfate is not greatly reduced. According to the soil remediation method of the present disclosure, in which persulfate is contained in hot water, the reactivity of persulfate can be increased while delivering persulfate far from the injection point.

［浄化対象となる有害物質］
本開示の土壌浄化方法の浄化対象となる有害物質は、特に制限されない。浄化対象となる有害物質としては、テトラクロロエチレン、トリクロロエチレン、ジクロロエチレン、クロロエチレン（塩化ビニル）、四塩化炭素、ジクロロメタン、トリクロロエタン、ジクロロエタン、ジクロロプロペン、クロロベンゼン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の揮発性有機化合物；ガソリン、灯油、軽油、重油等の鉱油類：六価クロム及びその化合物、カドミウム及びその化合物、鉛及びその化合物、砒素及びその化合物、セレン及びその化合物等の重金属類；などが挙げられる。 [Hazardous substances to be purified]
No particular limitation is imposed on harmful substances to be purified by the soil purification method of the present disclosure. Volatile organic compounds such as tetrachlorethylene, trichlorethylene, dichloroethylene, chloroethylene (vinyl chloride), carbon tetrachloride, dichloromethane, trichloroethane, dichloroethane, dichloropropene, chlorobenzene, benzene, toluene, and xylene; , kerosene, light oil, mineral oils such as heavy oil: heavy metals such as hexavalent chromium and its compounds, cadmium and its compounds, lead and its compounds, arsenic and its compounds, selenium and its compounds;

［硫酸還元菌］
本開示の土壌浄化方法は、浄化対象である汚染土壌に硫酸還元菌が存在することを必要とする。
本開示の土壌浄化方法を開始する前において浄化対象域に硫酸還元菌が存在しない場合は、硫酸還元菌を浄化対象域に注入して、硫酸還元菌が存在する汚染土壌とすればよい。この場合、硫酸還元菌を浄化対象域に注入することは、過硫酸塩を含む温水に硫酸還元菌を添加する形態にて行われてもよく、過硫酸塩を含む温水の注入に先だって、硫酸還元菌を含む水（好ましくは温水）を汚染土壌に注入する形態にて行われてもよい。
すなわち、浄化対象域に存在する硫酸還元菌は、浄化対象域に元来いる硫酸還元菌でもよく、予め浄化対象域に注入した硫酸還元菌でもよく、過硫酸塩と共に浄化対象域に注入した硫酸還元菌でもよい。 [Sulfate reducing bacteria]
The soil remediation method of the present disclosure requires the presence of sulfate-reducing bacteria in the contaminated soil to be remedied.
If sulfate-reducing bacteria are not present in the purification target area before the soil remediation method of the present disclosure is started, the sulfate-reducing bacteria may be injected into the purification target area to obtain contaminated soil in which the sulfate-reducing bacteria are present. In this case, the injection of the sulfate-reducing bacteria into the area to be purified may be performed by adding the sulfate-reducing bacteria to the hot water containing the persulfate. It may be carried out by injecting water (preferably hot water) containing reducing bacteria into the contaminated soil.
That is, the sulfate-reducing bacteria existing in the purification target area may be the sulfate-reducing bacteria that originally exist in the purification target area, the sulfate-reducing bacteria previously injected into the purification target area, or the sulfuric acid-reducing bacteria injected into the purification target area together with the persulfate. Reducing bacteria may be used.

硫酸還元菌としては、例えば、デスルホビブリオ属（Desulfovibrio）、デスルホバクター属（Desulfobacter）、デスルホバルブス属（Desulfobulbus）、デスルホコッカス属（Desulfococcus）、デスルホネマ属（Desulfonema）、デスルホサルシナ属（Desulfosarcina）、デスルホトマキュラム属（Desulfotomaculum）等の細菌が挙げられる。 Examples of sulfate-reducing bacteria include Desulfovibrio, Desulfobacter, Desulfobulbus, Desulfococcus, Desulfonema, Desulfosarcina, Examples include bacteria such as Desulfotomaculum.

［過硫酸塩を含む温水］
過硫酸塩を含む温水は、温水に過硫酸塩を添加して調製してもよく、過硫酸塩を含む水を加温して調製してもよい。過硫酸塩を含む温水を調製する水又は温水としては、例えば、原位置から採取した地下水、水道水、河川水が挙げられる。 [Warm water containing persulfate]
Hot water containing persulfate may be prepared by adding persulfate to hot water, or may be prepared by heating water containing persulfate. The water or hot water from which the hot water containing persulfate is prepared includes, for example, in-situ groundwater, tap water, and river water.

過硫酸塩を含む温水は、人為的に加温した温水でもよいし、加温しないままの温水でもよい。例えば、水道水又は河川水が温水であれば、当該水道水又は河川水を用いて、加温を要せず、過硫酸塩を含む温水を調製することができる。 The hot water containing the persulfate may be hot water that has been artificially heated, or hot water that has not been heated. For example, if tap water or river water is hot water, hot water containing persulfate can be prepared using the tap water or river water without heating.

過硫酸塩を含む温水の温度は、浄化効率を向上させる観点から、前記基準温度よりも３℃以上高いことが好ましく、５℃以上高いことがより好ましく、８℃以上高いことが更に好ましい。 From the viewpoint of improving purification efficiency, the temperature of the hot water containing persulfate is preferably 3° C. or higher, more preferably 5° C. or higher, and even more preferably 8° C. or higher than the reference temperature.

過硫酸塩を含む温水の温度は、浄化効率を向上させる観点から、１８℃以上であることが好ましく、２０℃以上であることがより好ましく、２５℃以上であることが更に好ましく、硫酸還元菌の活性を抑制しない観点と加温コストの観点から、６０℃以下であることが好ましく、５０℃以下であることがより好ましく、４０℃以下であることが更に好ましい。 The temperature of hot water containing persulfate is preferably 18° C. or higher, more preferably 20° C. or higher, even more preferably 25° C. or higher, from the viewpoint of improving purification efficiency. From the viewpoint of not suppressing the activity of and from the viewpoint of heating cost, the temperature is preferably 60° C. or lower, more preferably 50° C. or lower, and even more preferably 40° C. or lower.

過硫酸塩を含む温水の温度は、注入井戸から汚染土壌に注入する間、一定でもよく変動してもよく、本開示の土壌浄化方法が継続している間、一定でもよく変動してもよい。 The temperature of the hot water containing persulfate may be constant or variable during injection into the contaminated soil from the injection well, and may be constant or variable during the duration of the soil remediation method of the present disclosure. .

本開示の土壌浄化方法において使用される過硫酸塩としては、例えば、過硫酸リチウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸マグネシウム、過硫酸カルシウム、過硫酸アンモニウム等が挙げられる。これら過硫酸塩は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。 Examples of persulfates used in the soil remediation method of the present disclosure include lithium persulfate, sodium persulfate, potassium persulfate, magnesium persulfate, calcium persulfate, ammonium persulfate, and the like. One type of these persulfates may be used alone, or two or more types may be used in combination.

過硫酸塩を含む温水の過硫酸塩濃度は、特に制限されないが、浄化効率の観点から、１００～１００，０００ｍｇ／Ｌが好ましく、５００～５０，０００ｍｇ／Ｌがより好ましく、１，０００～２０，０００ｍｇ／Ｌが更に好ましい。 The persulfate concentration of hot water containing persulfate is not particularly limited, but from the viewpoint of purification efficiency, it is preferably 100 to 100,000 mg/L, more preferably 500 to 50,000 mg/L, and 1,000 to 20. ,000 mg/L is more preferred.

過硫酸塩を含む温水の過硫酸塩濃度は、本開示の土壌浄化方法が継続している間、一定でもよく変動してもよい。 The persulfate concentration of the hot water containing persulfate may be constant or may vary during the duration of the soil remediation method of the present disclosure.

［界面活性剤］
本開示の土壌浄化方法は、フラッシングをより効率化する観点から、注入井戸から汚染土壌に界面活性剤を注入することを含むことが好ましい。 [Surfactant]
From the viewpoint of making flushing more efficient, the soil remediation method of the present disclosure preferably includes injecting a surfactant from an injection well into the contaminated soil.

界面活性剤は、例えば、過硫酸塩を含む温水に添加する形態にて用いられたり、過硫酸塩を含む温水の注入の前後に界面活性剤を含む水（好ましくは温水）を汚染土壌に注入する形態にて用いられたりする。 Surfactant is used, for example, in the form of being added to hot water containing persulfate, or water containing surfactant (preferably hot water) is injected into contaminated soil before and after injection of hot water containing persulfate. It is used in the form of

界面活性剤としては、例えば、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル、グリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリグリセリン脂肪酸エステル、アルキルグリコシド等のノニオン性界面活性剤；
脂肪酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸塩、アルキル硫酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルアミドエーテル硫酸塩、モノグリセライド硫酸塩、オレフィンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、アシル化イセチオン酸塩、アシル化アミノ酸、アルキルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩等のアニオン性界面活性剤；が挙げられる。
これら界面活性剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。 Examples of surfactants include
Polyoxyethylene alkyl ether, glycerin fatty acid ester, propylene glycol fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol tetraoleate, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether , polyethylene glycol fatty acid esters, polyoxyethylene castor oil, polyglycerin fatty acid esters, nonionic surfactants such as alkyl glycosides;
Fatty acid salts, polyoxyalkylene alkyl ether acetates, alkyl sulfates, polyoxyalkylene alkyl ether sulfates, polyoxyalkylene alkylamide ether sulfates, monoglyceride sulfates, olefinsulfonates, alkanesulfonates, acylated isethionic acids anionic surfactants such as salts, acylated amino acids, alkyl phosphates, polyoxyalkylene alkyl ether phosphates;
One type of these surfactants may be used alone, or two or more types may be used in combination.

［硫酸還元菌の栄養剤］
本開示の土壌浄化方法は、有害物質の生物分解をより効率化する観点から、硫酸還元菌の栄養剤を注入井戸から汚染土壌に注入してもよい。ただし、硫酸還元菌の栄養剤は、硫酸イオン（ＳＯ４ ２－）が硫酸還元菌を活性化することを妨げない範囲で用いる。 [Nutrient for sulfate-reducing bacteria]
In the soil remediation method of the present disclosure, a nutrient of sulfate-reducing bacteria may be injected from an injection well into the contaminated soil from the viewpoint of making the biodegradation of harmful substances more efficient. However, the nutrient for sulfate-reducing bacteria is used within a range that does not prevent sulfate ions (SO 4 2− ) from activating sulfate-reducing bacteria.

硫酸還元菌の栄養剤は、例えば、過硫酸塩を含む温水に添加する形態にて用いられたり、過硫酸塩を含む温水の注入の前後に硫酸還元菌の栄養剤を含む水（好ましくは温水）を汚染土壌に注入する形態にて用いられたりする。 The nutrient for sulfate-reducing bacteria may be used, for example, in the form of being added to hot water containing persulfate, or may be added to water containing nutrient for sulfate-reducing bacteria (preferably warm water) before and after injection of the hot water containing persulfate. ) is used in the form of injecting into contaminated soil.

硫酸還元菌の栄養剤としては、例えば、硝酸アンモニウム、第一リン酸カリウム、リン酸水素ナトリウム等が挙げられる。これら栄養剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。 Nutrients for sulfate-reducing bacteria include, for example, ammonium nitrate, potassium monophosphate, and sodium hydrogen phosphate. One type of these nutrients may be used alone, or two or more types may be used in combination.

［土壌浄化方法の実施形態例］
次に図面を挙げて、本開示の土壌浄化方法をさらに説明する。以下に説明する実施形態は土壌浄化方法の一例であり、本開示の土壌浄化方法はこれに限定されるものではない。 [Embodiment Example of Soil Remediation Method]
Next, with reference to the drawings, the soil remediation method of the present disclosure will be further described. The embodiment described below is an example of the soil remediation method, and the soil remediation method of the present disclosure is not limited to this.

図１は、水を循環しない実施形態である第一形態の構成を示す概略図である。図２は、水を循環する実施形態である第二形態の構成を示す概略図である。図１及び図２において矢印は水の流れを示している。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the first embodiment, which is an embodiment in which water is not circulated. FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the second embodiment, which is an embodiment in which water is circulated. Arrows in FIGS. 1 and 2 indicate the flow of water.

第一形態及び第二形態の浄化対象である汚染土壌６は帯水層にある。第一形態及び第二形態は帯水層を水が流れることを利用して汚染土壌６を浄化する。 Contaminated soil 6 to be purified in the first and second forms is in an aquifer. The first and second forms purify the contaminated soil 6 by utilizing the fact that water flows through the aquifer.

第一形態及び第二形態において汚染土壌６には硫酸還元菌が存在する。 Sulfate-reducing bacteria are present in the contaminated soil 6 in the first and second forms.

第一形態は、過硫酸塩を含む温水を注入井戸１から汚染土壌６に注入することと、揚水井戸２から揚水することとを含む。第一形態は、さらに、揚水井戸２から揚水した地下水を水処理装置５で処理して有害物質を除くことと、有害物質を除いた地下水を排出することとを含む。なお、第一形態は、揚水井戸２から揚水した地下水を水処理装置５で処理して有害物質を除くことを含まなくてもよいが、含むことが望ましい。 The first mode involves injecting hot water containing persulfate into the contaminated soil 6 from an injection well 1 and pumping the water from a pumping well 2 . The first form further includes treating the groundwater pumped from the pumping well 2 with the water treatment device 5 to remove harmful substances, and discharging the groundwater from which the harmful substances have been removed. In addition, although the first form does not need to include removing harmful substances from the groundwater pumped from the pumping well 2 by the water treatment device 5, it is desirable to include it.

第一形態において、注入井戸１から汚染土壌６に注入される過硫酸塩を含む温水は、水道水を加温装置３で加温すること、及び、加温した水道水に過硫酸塩添加槽４にて過硫酸塩を添加することにより調製される。 In the first embodiment, the hot water containing persulfate injected from the injection well 1 into the contaminated soil 6 is obtained by heating the tap water with the heating device 3 and adding the persulfate to the warmed tap water. 4 by adding persulfate.

第二形態は、過硫酸塩を含む温水を注入井戸１から汚染土壌６に注入することと、揚水井戸２から揚水することとを含む。第二形態は、さらに、揚水井戸２から揚水した地下水を水処理装置５で処理して有害物質を除くことと、有害物質を除いた地下水から過硫酸塩を含む温水を調製することとを含む。 The second mode involves injecting hot water containing persulfate into the contaminated soil 6 from an injection well 1 and pumping it from a pumping well 2 . The second form further includes treating groundwater pumped from the pumping well 2 with the water treatment device 5 to remove harmful substances, and preparing hot water containing persulfates from the groundwater from which the harmful substances have been removed. .

第二形態において、最初に注入井戸１から汚染土壌６に注入される過硫酸塩を含む温水は、下記の（ｉ）又は（ｉｉ）のいずれかにより調製される。
（ｉ）水道水を加温装置３で加温すること、及び、加温した水道水に過硫酸塩添加槽４にて過硫酸塩を添加すること。
（ｉｉ）揚水井戸２から揚水した地下水を水処理装置５で処理して有害物質を除くこと、有害物質を除いた地下水を加温装置３で加温すること、及び、加温した地下水に過硫酸塩添加槽４にて過硫酸塩を添加すること。 In the second mode, the hot water containing persulfate that is first injected from the injection well 1 into the contaminated soil 6 is prepared by either (i) or (ii) below.
(i) Heating tap water with the heating device 3 and adding persulfate to the warmed tap water in the persulfate addition tank 4 .
(ii) The groundwater pumped from the pumping well 2 is treated by the water treatment device 5 to remove harmful substances, the groundwater from which the harmful substances are removed is heated by the heating device 3, and the heated groundwater is filtered. Add a persulfate in a sulfate addition tank 4 .

第一形態及び第二形態において、水道水の代わりに河川水を用いてもよい。 In the first form and the second form, river water may be used instead of tap water.

注入井戸１は、浄化対象域において、帯水層に届く深さに設置される。注入井戸１の内部には温度センサーが配置されており、注入井戸１を流れる過硫酸塩を含む温水の温度を常時又は随時モニターする。過硫酸塩を含む温水を注入井戸１から汚染土壌６に注入することは、連続的に行われてもよく、間欠的に行われてもよい。注入井戸１は、１本でもよく、複数本でもよい。 The injection well 1 is installed at a depth reaching the aquifer in the purification target area. A temperature sensor is arranged inside the injection well 1 to monitor the temperature of the persulfate-containing warm water flowing through the injection well 1 at all times or as needed. Injection of hot water containing persulfate from injection well 1 into contaminated soil 6 may be performed continuously or intermittently. The number of injection wells 1 may be one or plural.

揚水井戸２は、浄化対象域において、注入井戸１から離れた位置であって注入井戸１に対して地下水の流れの下流の位置に、帯水層に届く深さに設置される。揚水井戸２の上部にはポンプが配置されており、ポンプの駆動により地下水が揚水井戸２から揚水される。揚水井戸２から揚水することは、連続的に行われてもよく、間欠的に行われてもよい。揚水井戸２は、１本でもよく、複数本でもよい。 The pumping well 2 is installed at a position distant from the injection well 1 and downstream of the injection well 1 in the flow of groundwater in the purification target area at a depth reaching the aquifer. A pump is arranged above the pumping well 2, and groundwater is pumped up from the pumping well 2 by driving the pump. Pumping water from the pumping well 2 may be performed continuously or intermittently. The number of pumping wells 2 may be one, or plural.

第一形態及び第二形態において、浄化対象域を取り囲む遮水壁を設けてもよく、その場合、遮水壁で囲まれた領域内に注入井戸１及び揚水井戸２を設置する。 In the first embodiment and the second embodiment, impermeable walls surrounding the purification target area may be provided, in which case the injection well 1 and the pumping well 2 are installed within the area surrounded by the impermeable wall.

加温装置３は、注入井戸１の上流に設けられる。加温装置３の内部にはヒーター等の加熱手段が配置されており、前記温度センサーがモニターした温度に連動して加熱手段が稼働する。前記温度センサーがモニターした温度が前記基準温度に対して等温又は低温であるとき、加熱手段が稼働し水を加温する。前記温度センサーがモニターした温度が前記基準温度に対して高温であるとき、加熱手段は稼働しなくてもよいが、加熱手段が稼働して水をより好適な温度に加温してもよい。 A warming device 3 is provided upstream of the injection well 1 . A heating means such as a heater is arranged inside the heating device 3, and the heating means operates in conjunction with the temperature monitored by the temperature sensor. When the temperature monitored by the temperature sensor is isothermal or cold with respect to the reference temperature, the heating means is activated to heat the water. When the temperature monitored by the temperature sensor is higher than the reference temperature, the heating means may not operate, but the heating means may operate to heat the water to a more suitable temperature.

過硫酸塩添加槽４は、注入井戸１の上流に設けられる。過硫酸塩添加槽４は、加温装置３の上流に設けられてもよいが、加温された水の方が過硫酸塩を溶解しやすい観点から、加温装置３の下流に設けられることが好ましい。 A persulfate addition tank 4 is provided upstream of the injection well 1 . The persulfate addition tank 4 may be provided upstream of the heating device 3, but it should be provided downstream of the heating device 3 from the viewpoint that persulfates are more easily dissolved in heated water. is preferred.

過硫酸塩添加槽４において、過硫酸塩を含む温水に硫酸還元菌をさらに添加してもよい。過硫酸塩添加槽４において、過硫酸塩を含む温水に界面活性剤及び硫酸還元菌の栄養剤の少なくとも一方をさらに添加してもよい。過硫酸塩添加槽４において、過硫酸塩を含む温水にｐＨ調製剤をさらに添加してもよい。 In the persulfate addition tank 4, sulfate-reducing bacteria may be further added to the hot water containing the persulfate. In the persulfate addition tank 4, at least one of a surfactant and a nutrient for sulfate-reducing bacteria may be added to the hot water containing the persulfate. In the persulfate addition tank 4, a pH adjuster may be further added to the hot water containing the persulfate.

水処理装置５は、揚水井戸２の下流に設けられる。水処理装置５において地下水から有害物質を除去する方法としては、例えば、有害物質の沈殿、有害物質の無害化、有害物質の気化及び脱気が挙げられる。 A water treatment device 5 is provided downstream of the pumped well 2 . Methods for removing harmful substances from groundwater in the water treatment device 5 include, for example, precipitation of harmful substances, detoxification of harmful substances, vaporization and degassing of harmful substances.

第一形態及び第二形態において、注入井戸１から注入された過硫酸塩を含む温水は、汚染土壌６を流れる間に有害物質を汚染土壌６から遊離させる。また、過硫酸塩を含む温水に含まれる過硫酸塩が過硫酸イオンに解離し、過硫酸イオンが有害物質の少なくとも一部を酸化分解する。さらに、有害物質の酸化分解において生成した硫酸イオンが汚染土壌６に存在する硫酸還元菌を活性化し、硫酸還元菌が有害物質の少なくとも一部を生物分解する。 In the first mode and the second mode, hot water containing persulfate injected from the injection well 1 liberates harmful substances from the contaminated soil 6 while flowing through the contaminated soil 6 . Also, the persulfate contained in the hot water containing persulfate dissociates into persulfate ions, and the persulfate ions oxidize and decompose at least part of the harmful substances. Furthermore, the sulfate ions generated in the oxidative decomposition of the harmful substances activate the sulfate-reducing bacteria existing in the contaminated soil 6, and the sulfate-reducing bacteria biodegrade at least part of the harmful substances.

１ 注入井戸
２ 揚水井戸
３ 加温装置
４ 過硫酸塩添加槽
５ 水処理装置
６ 汚染土壌 1 Injection well 2 Pumping well 3 Heating device 4 Persulfate addition tank 5 Water treatment device 6 Contaminated soil

Claims (6)

汚染土壌を浄化する土壌浄化方法であって、
土壌浄化方法を開始する前に前記汚染土壌における硫酸還元菌の存在を確認することと、
過硫酸塩を含有し前記汚染土壌の温度より高温の水を、注入井戸から前記汚染土壌に注入することと、
前記注入井戸から離れて前記汚染土壌に設けられた揚水井戸から揚水することと、
を含む土壌浄化方法。 A soil purification method for purifying contaminated soil,
confirming the presence of sulfate-reducing bacteria in the contaminated soil before starting the soil remediation method;
injecting water containing persulfate and having a temperature higher than the temperature of the contaminated soil from an injection well into the contaminated soil;
pumping water from a pumping well located in the contaminated soil remote from the injection well;
A soil remediation method comprising: 汚染土壌を浄化する土壌浄化方法であって、
過硫酸塩を含有し前記汚染土壌の温度より高温の水を、注入井戸から前記汚染土壌に注入することと、
前記注入井戸から前記汚染土壌に硫酸還元菌を注入することと、
前記注入井戸から離れて前記汚染土壌に設けられた揚水井戸から揚水することと、
を含む土壌浄化方法。 A soil purification method for purifying contaminated soil,
injecting water containing persulfate and having a temperature higher than the temperature of the contaminated soil from an injection well into the contaminated soil;
injecting sulfate-reducing bacteria into the contaminated soil from the injection well;
pumping water from a pumping well located in the contaminated soil remote from the injection well;
A soil remediation method comprising: 汚染土壌を浄化する土壌浄化方法であって、
前記汚染土壌に硫酸還元菌が存在し、
過硫酸塩を含有し前記汚染土壌の温度より高温の水を、注入井戸から前記汚染土壌に注入することと、
前記注入井戸から前記汚染土壌に硫酸還元菌の栄養剤として硝酸アンモニウムを注入することと、
前記注入井戸から離れて前記汚染土壌に設けられた揚水井戸から揚水することと、
を含む土壌浄化方法。 A soil purification method for purifying contaminated soil,
Sulfate-reducing bacteria are present in the contaminated soil,
injecting water containing persulfate and having a temperature higher than the temperature of the contaminated soil from an injection well into the contaminated soil;
injecting ammonium nitrate as a nutrient for sulfate-reducing bacteria into the contaminated soil from the injection well;
pumping water from a pumping well located in the contaminated soil remote from the injection well;
A soil remediation method comprising: 前記水に含まれる過硫酸塩の濃度が１００ｍｇ／Ｌ～１００，０００ｍｇ／Ｌである、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の土壌浄化方法。 The soil remediation method according to any one of claims 1 to 3, wherein the concentration of persulfate contained in the water is 100 mg/L to 100,000 mg/L. 前記注入井戸から前記汚染土壌に界面活性剤を注入することをさらに含む、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の土壌浄化方法。 The soil remediation method according to any one of claims 1 to 4 , further comprising injecting a surfactant into the contaminated soil from the injection well. 前記水の温度が、前記汚染土壌の温度より高温で且つ６０℃以下である、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の土壌浄化方法。 The soil remediation method according to any one of claims 1 to 5 , wherein the temperature of the water is higher than the temperature of the contaminated soil and 60°C or less.
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