JPH07265845A - 現位置土壌修復方法及びそのための装置 - Google Patents
現位置土壌修復方法及びそのための装置Info
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- JPH07265845A JPH07265845A JP6308094A JP6308094A JPH07265845A JP H07265845 A JPH07265845 A JP H07265845A JP 6308094 A JP6308094 A JP 6308094A JP 6308094 A JP6308094 A JP 6308094A JP H07265845 A JPH07265845 A JP H07265845A
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- Japan
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- soil
- heat
- heating
- repaired
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/20—Waste processing or separation
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 土壌内部を加熱して汚染土壌を修復するに際
し、太陽光を集光してパイプ内の熱媒を加熱し、加熱さ
れた熱媒を土壌中に循環あるいは導入して、あるいは太
陽光を一旦電気に変換し、得られた電力により土壌の加
熱を行なう。 【効果】 インフラストラクチャの整備が不要で、ラン
ニングコストの大幅な低減が可能である。
し、太陽光を集光してパイプ内の熱媒を加熱し、加熱さ
れた熱媒を土壌中に循環あるいは導入して、あるいは太
陽光を一旦電気に変換し、得られた電力により土壌の加
熱を行なう。 【効果】 インフラストラクチャの整備が不要で、ラン
ニングコストの大幅な低減が可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、土壌汚染の修復に関す
る。更に詳しくは、現場処理(in situあるいはon sit
u）の土壌汚染の修復方法であり、その修復を促進する
装置に関するものである。
る。更に詳しくは、現場処理(in situあるいはon sit
u）の土壌汚染の修復方法であり、その修復を促進する
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、芳香族炭化水素、パラフィン、ナ
フテン等の炭化水素、あるいはトリクロロエチレン、テ
トラクロロエチレン、テトラクロロエタン等の有機塩素
系化合物等による環境汚染が問題となっている。これら
の多くは、土壌中に浸透し、分解されずに徐々に地下水
にとけ、地下水脈を通じて汚染領域が拡大している。
フテン等の炭化水素、あるいはトリクロロエチレン、テ
トラクロロエチレン、テトラクロロエタン等の有機塩素
系化合物等による環境汚染が問題となっている。これら
の多くは、土壌中に浸透し、分解されずに徐々に地下水
にとけ、地下水脈を通じて汚染領域が拡大している。
【０００３】これら深刻な環境汚染の再発を防止すると
ともに、既に汚染されてしまった環境を浄化し、元の状
態にまで修復する技術の確立が強く望まれている。
ともに、既に汚染されてしまった環境を浄化し、元の状
態にまで修復する技術の確立が強く望まれている。
【０００４】この環境修復技術の例としては、汚染され
た地下水を汲み上げて揮発性の有機物を分離し、活性炭
に吸着させる曝気処理、汚染土壌を太陽光や熱源にさら
し、揮発性有機物を熱により蒸発させる加熱処理、汚染
土壌にボーリング穴を設け、汚染物質を真空吸引する真
空抽出処理、また、汚染土壌を真空釜に入れて加熱し、
吸引して汚染物質を抽出する真空釜処理等が行なわれて
いる。
た地下水を汲み上げて揮発性の有機物を分離し、活性炭
に吸着させる曝気処理、汚染土壌を太陽光や熱源にさら
し、揮発性有機物を熱により蒸発させる加熱処理、汚染
土壌にボーリング穴を設け、汚染物質を真空吸引する真
空抽出処理、また、汚染土壌を真空釜に入れて加熱し、
吸引して汚染物質を抽出する真空釜処理等が行なわれて
いる。
【０００５】特に高濃度で、局部的な汚染の場合は、こ
れらの物理化学的処理が有効となることもあるが、汚染
が低濃度となると真空抽出の効率が悪くなり、処理が長
期にわたるためコストが増大する。
れらの物理化学的処理が有効となることもあるが、汚染
が低濃度となると真空抽出の効率が悪くなり、処理が長
期にわたるためコストが増大する。
【０００６】そこで、汚染土壌を加熱し、土壌粒子に付
着した汚染物質を溶解もしくは気散させて、土壌粒子か
ら離れ易くし、また、帯水層に溶け込んだ汚染物質も気
散させるなどして真空抽出と汚染土壌の加熱処理を組合
せ、土壌深部を加熱し真空抽出する方法も試行されてい
る。例えば、ELECTRO-VAC DECONTAMINATION PROCESS(WO
93/01010)やCLOSURE OF SOIL VAPOR EXTRACTION SYSTE
MS TWO SUCCESSFUL CASE HISTRIES (PROCEEDINGS OF HA
ZMACON '93)等に記載されている。前者の方法では、土
壌中の温度を上げるために電力を用いており、後者では
約２００℃の気体を土壌中に導入している。
着した汚染物質を溶解もしくは気散させて、土壌粒子か
ら離れ易くし、また、帯水層に溶け込んだ汚染物質も気
散させるなどして真空抽出と汚染土壌の加熱処理を組合
せ、土壌深部を加熱し真空抽出する方法も試行されてい
る。例えば、ELECTRO-VAC DECONTAMINATION PROCESS(WO
93/01010)やCLOSURE OF SOIL VAPOR EXTRACTION SYSTE
MS TWO SUCCESSFUL CASE HISTRIES (PROCEEDINGS OF HA
ZMACON '93)等に記載されている。前者の方法では、土
壌中の温度を上げるために電力を用いており、後者では
約２００℃の気体を土壌中に導入している。
【０００７】汚染の程度が低く広範囲であるために、真
空抽出の効率が悪化し、処理速度やコストが問題となっ
たり、また活性炭によりこれら有機物を回収できても、
通常難分解性の物質が多く、更にこれらを無害化するた
めの処理が必要であった。これら物理化学的処理の問題
を解決できる方法として、近年、微生物による生物学的
な処理を用いた土壌修復法が検討されている。
空抽出の効率が悪化し、処理速度やコストが問題となっ
たり、また活性炭によりこれら有機物を回収できても、
通常難分解性の物質が多く、更にこれらを無害化するた
めの処理が必要であった。これら物理化学的処理の問題
を解決できる方法として、近年、微生物による生物学的
な処理を用いた土壌修復法が検討されている。
【０００８】この方法では、土壌中に存在する分解微生
物もしくは外部から導入した分解微生物を働かすこと
で、難分解性の物質の分解を促進する方法である。ここ
で用いられる微生物を増殖させ、活性を維持させること
は、この方法においては大変重要であり、このため土壌
中に酸素微生物の栄養源の供給がなされてきた。また土
壌中の温度も微生物の増殖・活性の維持に重要な因子で
あり、前記の真空抽出とは異なった観点から土壌の加熱
が必要である。特に微生物処理は広範囲な汚染に対して
威力を発揮するといわれるが、そのためには広範囲の領
域において温度の上昇を可能にする手段が必要である。
物もしくは外部から導入した分解微生物を働かすこと
で、難分解性の物質の分解を促進する方法である。ここ
で用いられる微生物を増殖させ、活性を維持させること
は、この方法においては大変重要であり、このため土壌
中に酸素微生物の栄養源の供給がなされてきた。また土
壌中の温度も微生物の増殖・活性の維持に重要な因子で
あり、前記の真空抽出とは異なった観点から土壌の加熱
が必要である。特に微生物処理は広範囲な汚染に対して
威力を発揮するといわれるが、そのためには広範囲の領
域において温度の上昇を可能にする手段が必要である。
【０００９】以上のように、真空抽出に代表される物理
化学的処理においても、微生物分解のような生物処理に
おいても、土壌を加熱する手段としてエネルギー効率に
優れ、総合的にコストのかからない方法が望まれてい
る。特に、広範な処理を長期にわたって行なう生物処理
ではなおさらであり、この問題が解決されないために土
壌の加熱は殆ど行なわれていないのが現状である。ま
た、いずれの処理においても、汚染状況の推移、処理の
進行度を知るために土壌あるいは地下水のサンプリング
を行ない、適宜測定するモニタリングが行なわれてい
る。
化学的処理においても、微生物分解のような生物処理に
おいても、土壌を加熱する手段としてエネルギー効率に
優れ、総合的にコストのかからない方法が望まれてい
る。特に、広範な処理を長期にわたって行なう生物処理
ではなおさらであり、この問題が解決されないために土
壌の加熱は殆ど行なわれていないのが現状である。ま
た、いずれの処理においても、汚染状況の推移、処理の
進行度を知るために土壌あるいは地下水のサンプリング
を行ない、適宜測定するモニタリングが行なわれてい
る。
【００１０】更に、土壌修復の適用範囲は一般に広大な
敷地を有するため、敷地全体を加温しようとすると、そ
の必要とするエネルギーの総量は膨大なものであり、コ
ストが甚大となる。また、土壌修復を行なう場所は、必
ずしもインフラストラクチャ（Infrastructure）が充分
整備されているとは限らず、膨大なエネルギーの供給方
法が問題となることもある。つまり、電力ならば、送電
線、変電所、鉄塔など、火力であれば、燃焼物の輸送・
運搬のための道路などである。たとえこのためにインフ
ラストラクチャの整備を行なったとしても、修復がすめ
ば必要なくなり無駄な投資となってしまう。
敷地を有するため、敷地全体を加温しようとすると、そ
の必要とするエネルギーの総量は膨大なものであり、コ
ストが甚大となる。また、土壌修復を行なう場所は、必
ずしもインフラストラクチャ（Infrastructure）が充分
整備されているとは限らず、膨大なエネルギーの供給方
法が問題となることもある。つまり、電力ならば、送電
線、変電所、鉄塔など、火力であれば、燃焼物の輸送・
運搬のための道路などである。たとえこのためにインフ
ラストラクチャの整備を行なったとしても、修復がすめ
ば必要なくなり無駄な投資となってしまう。
【００１１】また、これらのエネルギー供給の主力とな
るのが、電力であり、又は石油などの可燃物の燃焼時の
熱の利用である。電力といえども元をただせば、水力、
火力、原子力等のエネルギー転換物であり、可燃物の燃
焼とともに基本的には環境負荷の高い技術であるため、
環境への影響を見過ごすことはできない。環境修復の技
術が、一方では環境破壊を助長することがあってはなら
ないのである。
るのが、電力であり、又は石油などの可燃物の燃焼時の
熱の利用である。電力といえども元をただせば、水力、
火力、原子力等のエネルギー転換物であり、可燃物の燃
焼とともに基本的には環境負荷の高い技術であるため、
環境への影響を見過ごすことはできない。環境修復の技
術が、一方では環境破壊を助長することがあってはなら
ないのである。
【００１２】即ち、土壌修復を進めていくには、環境破
壊がなく、エネルギーの輸送・伝送を必要としない、そ
して何よりもエネルギー消費コストの低いエネルギー及
びエネルギー供給形態が必要である。
壊がなく、エネルギーの輸送・伝送を必要としない、そ
して何よりもエネルギー消費コストの低いエネルギー及
びエネルギー供給形態が必要である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ラン
ニングコストが低く、環境破壊を助長する事の無いクリ
ーンなエネルギー源である太陽光を利用した現位置土壌
の修復方法及びそのための装置を提供することを目的と
する。
ニングコストが低く、環境破壊を助長する事の無いクリ
ーンなエネルギー源である太陽光を利用した現位置土壌
の修復方法及びそのための装置を提供することを目的と
する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、土壌内部を加
熱して汚染土壌を修復する方法において、太陽光を熱に
変換して汚染土壌の加熱を行なう現位置土壌修復方法で
ある。
熱して汚染土壌を修復する方法において、太陽光を熱に
変換して汚染土壌の加熱を行なう現位置土壌修復方法で
ある。
【００１５】本発明において、太陽光の熱変換は、修復
土壌地表面に配置された配管内を通過する熱媒に太陽光
を集光して加熱し、該加熱された熱媒を修復土壌中に循
環または導入する、あるいは太陽光の熱変換を、修復土
壌地表面に配置された光電変換手段により太陽光を一旦
電力に変換し、該電力を修復土壌中に配した電気熱変換
手段により熱に変換して行なうことができる。
土壌地表面に配置された配管内を通過する熱媒に太陽光
を集光して加熱し、該加熱された熱媒を修復土壌中に循
環または導入する、あるいは太陽光の熱変換を、修復土
壌地表面に配置された光電変換手段により太陽光を一旦
電力に変換し、該電力を修復土壌中に配した電気熱変換
手段により熱に変換して行なうことができる。
【００１６】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１７】図１は、本発明の一実施態様を説明するた
めの模式図である。１１は熱媒（主として水を含む）を
輸送するパイプで、修復土壌上に配管されている。１２
はミラーであり、太陽熱が配管パイプ内に集められるよ
うになっている。このように太陽熱で暖められた温水は
ポンプ１３によって土壌深部帯水層に送られる。１４は
抽出用の真空ポンプである。１５は帯水層から地下水を
汲み上げるポンプであり、汲み上げられた水は１１に送
られ、１２で暖められ、再び帯水層に導入される。もち
ろん、１４のない構成も考えられる。
めの模式図である。１１は熱媒（主として水を含む）を
輸送するパイプで、修復土壌上に配管されている。１２
はミラーであり、太陽熱が配管パイプ内に集められるよ
うになっている。このように太陽熱で暖められた温水は
ポンプ１３によって土壌深部帯水層に送られる。１４は
抽出用の真空ポンプである。１５は帯水層から地下水を
汲み上げるポンプであり、汲み上げられた水は１１に送
られ、１２で暖められ、再び帯水層に導入される。もち
ろん、１４のない構成も考えられる。
【００１８】土壌を加熱する手段として、地表面で加熱
された熱媒を地下水層に導入しているが、液体は比熱が
高い点でエネルギー輸送の媒体として望ましく、地下水
層など土壌中への導入も容易である。特に水、とりわけ
汲み上げた地下水を利用する方法は、コスト的にも有効
である。また地下水層は流動性が高いため、広範囲にわ
たって対象土壌を効率的に加熱することができる。
された熱媒を地下水層に導入しているが、液体は比熱が
高い点でエネルギー輸送の媒体として望ましく、地下水
層など土壌中への導入も容易である。特に水、とりわけ
汲み上げた地下水を利用する方法は、コスト的にも有効
である。また地下水層は流動性が高いため、広範囲にわ
たって対象土壌を効率的に加熱することができる。
【００１９】また、加熱のエネルギー源としてはいかな
るものでも良いが、土壌修復を行う場所の多くが、広大
な敷地を擁し、なおかつ、インフラストラクチャが十分
整備されていないところであることなどを考え合せる
と、上記のように太陽エネルギーの利用が望ましい。
るものでも良いが、土壌修復を行う場所の多くが、広大
な敷地を擁し、なおかつ、インフラストラクチャが十分
整備されていないところであることなどを考え合せる
と、上記のように太陽エネルギーの利用が望ましい。
【００２０】また、土壌を加熱する別の方法としては、
図３、４に示されるように、太陽光を光電変換素子３
１、４１により電気エネルギーに変換し、これを土壌中
に埋没させた電極３２、３３、あるいは発熱体４２によ
り土壌の加熱を行なうことができる。
図３、４に示されるように、太陽光を光電変換素子３
１、４１により電気エネルギーに変換し、これを土壌中
に埋没させた電極３２、３３、あるいは発熱体４２によ
り土壌の加熱を行なうことができる。
【００２１】図３では、太陽電池３１で変換された電気
エネルギーを直流又は場合によっては交流に変換して電
極（３２、３３）間に印加する。土壌には電気抵抗性が
あるため土壌自体に熱が発生し土壌内部の温度が上昇す
る。
エネルギーを直流又は場合によっては交流に変換して電
極（３２、３３）間に印加する。土壌には電気抵抗性が
あるため土壌自体に熱が発生し土壌内部の温度が上昇す
る。
【００２２】土壌内部の温度を最適な温度まで上昇させ
るために必要な電流量は、様々な土壌特性、電極間距
離、又は汚染物質の気散に重きを置くか、微生物活性を
促進することを重視するかで適宜選択される。いずれに
しろ広範囲な汚染領域を擁するサイトの修復を行なうに
は、その膨大な必要とする電力を担うに足る太陽電池パ
ネルを具備した本装置を多数処理土壌に配する必要があ
る。電極は加温したい領域において深さ方向の位置を決
定すれば良く、電極間の距離は印加電圧、所望の加熱温
度等の諸条件に合わせて適宜調整すれば良い。図５に、
本発明のユニットを複数個配した処理の例を示す。
るために必要な電流量は、様々な土壌特性、電極間距
離、又は汚染物質の気散に重きを置くか、微生物活性を
促進することを重視するかで適宜選択される。いずれに
しろ広範囲な汚染領域を擁するサイトの修復を行なうに
は、その膨大な必要とする電力を担うに足る太陽電池パ
ネルを具備した本装置を多数処理土壌に配する必要があ
る。電極は加温したい領域において深さ方向の位置を決
定すれば良く、電極間の距離は印加電圧、所望の加熱温
度等の諸条件に合わせて適宜調整すれば良い。図５に、
本発明のユニットを複数個配した処理の例を示す。
【００２３】先に述べたin-situ Bioremediationにおけ
る土壌全体の加温によって、微生物は増殖し分解活性は
飛躍的に高まる。一般に、土壌の温度が１℃上がると微
生物の活性は数倍になることは知られていたが、汚染土
壌全体を経済的に加温する方法がなかったため、これま
では極小的にしか行なわれておらず、目立った効果は得
られていなかった。
る土壌全体の加温によって、微生物は増殖し分解活性は
飛躍的に高まる。一般に、土壌の温度が１℃上がると微
生物の活性は数倍になることは知られていたが、汚染土
壌全体を経済的に加温する方法がなかったため、これま
では極小的にしか行なわれておらず、目立った効果は得
られていなかった。
【００２４】土壌の温度上昇によって活性化される分解
菌、及びその分解対象物は得に限定されない。分解菌と
しては、土壌中に既に存在している分解菌を対象として
もよいし、外来から導入した菌でもよい。未同定の菌、
単離がなされていない菌、共生系でも全く問題はない。
また、分解対象物を培地に混入させて土壌などから新た
にスクリーニングして用いても構わない。
菌、及びその分解対象物は得に限定されない。分解菌と
しては、土壌中に既に存在している分解菌を対象として
もよいし、外来から導入した菌でもよい。未同定の菌、
単離がなされていない菌、共生系でも全く問題はない。
また、分解対象物を培地に混入させて土壌などから新た
にスクリーニングして用いても構わない。
【００２５】芳香族炭化水素系化合物、有機溶剤、有機
塩素化合物等を分解する微生物としては、例えば、Sacc
haromyces, Hansenula, Candida, Micrococcus, Staphy
lococcus, Streptococcus, Leuconostoc, Lactobacillu
s, Corynebacterium, Arthrobacter, Bacillus, Clostr
idium, Neisseria, Escherichia, Enterobacter, Serra
tia, Achromobacter, Alcaligenes, Flavobacter, Nitr
osomonas, Nitrobacter, Thiobacillus, Gluconobacte
r, Pseudomonas, Xanthomonas, Vibria等の属にあるも
のから選択される。
塩素化合物等を分解する微生物としては、例えば、Sacc
haromyces, Hansenula, Candida, Micrococcus, Staphy
lococcus, Streptococcus, Leuconostoc, Lactobacillu
s, Corynebacterium, Arthrobacter, Bacillus, Clostr
idium, Neisseria, Escherichia, Enterobacter, Serra
tia, Achromobacter, Alcaligenes, Flavobacter, Nitr
osomonas, Nitrobacter, Thiobacillus, Gluconobacte
r, Pseudomonas, Xanthomonas, Vibria等の属にあるも
のから選択される。
【００２６】トリクロロエタンを分解できる菌として知
られているものを例に挙げると、これまでに十数種が発
見、単離されている。これらのうち代表的なものはその
基質の種類によって大きく２つに分けることができる。
られているものを例に挙げると、これまでに十数種が発
見、単離されている。これらのうち代表的なものはその
基質の種類によって大きく２つに分けることができる。
【００２７】即ち、メタン資化菌、フェノール等の芳香
族化合物資化菌である。前者の代表的なものは、メタン
モノオキシゲナーゼを有するMethylocystis sp.strain
M (Agri. Biosci. Biotech. Biochem., 56, 486 (199
2), 同56, 736 (1992))、Methylosinus trichoseporium
OB3b (Am. Chem. Soc. Natl. Meet. Div. Environ. Ch
em., 29, 356 (1989), Appl. Biochem. Biotechnol., 2
8, 877 (1991))であり、後者は、トルエンモノオキシゲ
ナーゼあるいはトルエンジオキシゲナーゼを有するAcin
etobactor sp.strain G4 (Appl. Environ. Microbiol.,
52, 383 (1986),同53, 949 (1987), 同54, 951 (198
9), 同56, 279 (1990), 同57, 1935 (1991)), Pseudomo
nas putida F1 (Appl. Environ. Microbiol., 54 1703
(1988), 同54, 2578 (1988))がその代表格である。これ
らの微生物は本発明に用いることができる。
族化合物資化菌である。前者の代表的なものは、メタン
モノオキシゲナーゼを有するMethylocystis sp.strain
M (Agri. Biosci. Biotech. Biochem., 56, 486 (199
2), 同56, 736 (1992))、Methylosinus trichoseporium
OB3b (Am. Chem. Soc. Natl. Meet. Div. Environ. Ch
em., 29, 356 (1989), Appl. Biochem. Biotechnol., 2
8, 877 (1991))であり、後者は、トルエンモノオキシゲ
ナーゼあるいはトルエンジオキシゲナーゼを有するAcin
etobactor sp.strain G4 (Appl. Environ. Microbiol.,
52, 383 (1986),同53, 949 (1987), 同54, 951 (198
9), 同56, 279 (1990), 同57, 1935 (1991)), Pseudomo
nas putida F1 (Appl. Environ. Microbiol., 54 1703
(1988), 同54, 2578 (1988))がその代表格である。これ
らの微生物は本発明に用いることができる。
【００２８】また、本発明者らにより単離されたPseudo
monas cepacia KK01 (FERM BP-4235)も有効である。
monas cepacia KK01 (FERM BP-4235)も有効である。
【００２９】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもので
はない。なお、土壌中のトリクロロエチレン濃度の測定
は±５０ｇを２５０ｍｌ容量の広口瓶に採取し、ｎ−ヘ
キサン５０ｍｌを注加、超音波で５分間攪拌後、上澄液
をサンプル瓶に採取し、ＥＣＤで分析した。
るが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもので
はない。なお、土壌中のトリクロロエチレン濃度の測定
は±５０ｇを２５０ｍｌ容量の広口瓶に採取し、ｎ−ヘ
キサン５０ｍｌを注加、超音波で５分間攪拌後、上澄液
をサンプル瓶に採取し、ＥＣＤで分析した。
【００３０】実施例１ １０数年に亘ってトリクロロエチレン（ＴＣＥ）で汚染
された図８に示す処理範囲の土壌の地表面に図２に示す
ように配管し、その周りに集光用のミラーを配して配管
中を流れる（０．６ｍ3／ｈ）水の加熱を行った。加熱
された温水を帯水層に流すこのシステムを半年間（関東
地方において、１９９３年４月〜１０月）運転した。半
年後のＴＣＥ濃度の変化を測定（１５ポイント、深さ１
０ｍ）したところ、平均３．８ｐｐｍから０．０４ｐｐ
ｍに減少していた。
された図８に示す処理範囲の土壌の地表面に図２に示す
ように配管し、その周りに集光用のミラーを配して配管
中を流れる（０．６ｍ3／ｈ）水の加熱を行った。加熱
された温水を帯水層に流すこのシステムを半年間（関東
地方において、１９９３年４月〜１０月）運転した。半
年後のＴＣＥ濃度の変化を測定（１５ポイント、深さ１
０ｍ）したところ、平均３．８ｐｐｍから０．０４ｐｐ
ｍに減少していた。
【００３１】実施例２ 熱交換のシステムを市販の太陽熱温水システム（（株）
サンファミリー社製、ＰＫ３０）に代えて、実施例１と
同様にして加熱された温水を帯水層に流すシステムを半
年間運転した。実施例１と同様の効果が得られた。
サンファミリー社製、ＰＫ３０）に代えて、実施例１と
同様にして加熱された温水を帯水層に流すシステムを半
年間運転した。実施例１と同様の効果が得られた。
【００３２】実施例３ 実施例１のシステムに加えて真空抽出のポンプ井戸（３
００ｍｍＨｇ）を設置し、加熱された温水を帯水層に流
すと同時に真空抽出を行うこのシステムを半年間運転し
た。半年後のＴＣＥ濃度の変化を測定したところ、平均
２３．８ｐｐｍから０．１４ｐｐｍに減少していた。
００ｍｍＨｇ）を設置し、加熱された温水を帯水層に流
すと同時に真空抽出を行うこのシステムを半年間運転し
た。半年後のＴＣＥ濃度の変化を測定したところ、平均
２３．８ｐｐｍから０．１４ｐｐｍに減少していた。
【００３３】実施例４ 図５に示す装置により、実施例１と同様に土壌の修復を
行なった。同図において、５１は太陽電池であり、本実
施例ではＵＮＩ−ＳＯＬＡＲ社製ＵＰＭ−８８０を１０
個直列に接続し、起電力として最大約１５０Ｖがえられ
るものである。５２は土壌の加熱を行なうための炭素電
極（φ５×１００ｃｍの棒状）であり、本実施例ではこ
の炭素電極２本を地中５ｍの深さまで、２ｍの間隔をあ
けて埋設した。該装置に付属のボリュームを用いて、炭
素電極への印加電圧を１００Ｖ程度に調節し、晴天時に
５時間運転したところ、地中の温度は１６℃から２４℃
に上昇した。なお、この土壌の比抵抗は２００〜１００
０Ω／５ｃｍであった。
行なった。同図において、５１は太陽電池であり、本実
施例ではＵＮＩ−ＳＯＬＡＲ社製ＵＰＭ−８８０を１０
個直列に接続し、起電力として最大約１５０Ｖがえられ
るものである。５２は土壌の加熱を行なうための炭素電
極（φ５×１００ｃｍの棒状）であり、本実施例ではこ
の炭素電極２本を地中５ｍの深さまで、２ｍの間隔をあ
けて埋設した。該装置に付属のボリュームを用いて、炭
素電極への印加電圧を１００Ｖ程度に調節し、晴天時に
５時間運転したところ、地中の温度は１６℃から２４℃
に上昇した。なお、この土壌の比抵抗は２００〜１００
０Ω／５ｃｍであった。
【００３４】該装置を実施例１と同様に半年間運転した
ところ、地中のＴＣＥ濃度は平均１．８ｐｐｍから０．
０６ｐｐｍまで減少していた。
ところ、地中のＴＣＥ濃度は平均１．８ｐｐｍから０．
０６ｐｐｍまで減少していた。
【００３５】実施例５ 実施例４のシステムに加えて真空抽出のポンプ井戸（３
００ｍｍＨｇ）を設置し、加熱された温水を帯水層に流
すと同時に真空抽出を行うこのシステムを半年間運転し
た。半年後のＴＣＥ濃度の変化を測定したところ、平均
１５．２ｐｐｍから０．０８ｐｐｍに減少していた。
００ｍｍＨｇ）を設置し、加熱された温水を帯水層に流
すと同時に真空抽出を行うこのシステムを半年間運転し
た。半年後のＴＣＥ濃度の変化を測定したところ、平均
１５．２ｐｐｍから０．０８ｐｐｍに減少していた。
【００３６】実施例６ 図６に示す装置により、実施例１と同様に土壌の修復を
行なった。太陽電池６１としてＵＮＩ−ＳＯＬＡＲ社製
ＵＰＭ−８８０を１０個直列に接続し、起電力として最
大約１５０Ｖが得られるものを使用した。６２は土壌の
加熱を行なうための抵抗発熱体（φ５ｃｍ×１０ｍ、消
費電力２０ｋｗ）であり、地中１０ｍの深さに埋設し
た。該装置に付属のボリュームを用いて、抵抗発熱体６
２への印加電圧を調節し、晴天時に５時間運転したとこ
ろ、地中の温度は１８℃から２２．５℃に上昇した。
行なった。太陽電池６１としてＵＮＩ−ＳＯＬＡＲ社製
ＵＰＭ−８８０を１０個直列に接続し、起電力として最
大約１５０Ｖが得られるものを使用した。６２は土壌の
加熱を行なうための抵抗発熱体（φ５ｃｍ×１０ｍ、消
費電力２０ｋｗ）であり、地中１０ｍの深さに埋設し
た。該装置に付属のボリュームを用いて、抵抗発熱体６
２への印加電圧を調節し、晴天時に５時間運転したとこ
ろ、地中の温度は１８℃から２２．５℃に上昇した。
【００３７】該装置を半年間、実施例１と同様に運転し
たところ、地中のＴＣＥ濃度は平均１．８ｐｐｍから
０．０６ｐｐｍまで減少していた。
たところ、地中のＴＣＥ濃度は平均１．８ｐｐｍから
０．０６ｐｐｍまで減少していた。
【００３８】実施例７ 実施例１と同様に１０数年にわたってトリクロロエチレ
ンで汚染された土壌の地下水を汲み上げ、地表面で処理
を行なう図７に示すバイオリアクターシステムを設置し
た。このバイオリアクター７１には太陽電池７２（起電
力約１００Ｖ）が具備されており、これにより地下水の
汲み上げ、バイオリアクターの運転（攪拌、加熱、配
水）及び運転に必要な電力の供給を行なった。なお、こ
のバイオリアクターは５００ｌ／日の処理能力を有する
ものである。
ンで汚染された土壌の地下水を汲み上げ、地表面で処理
を行なう図７に示すバイオリアクターシステムを設置し
た。このバイオリアクター７１には太陽電池７２（起電
力約１００Ｖ）が具備されており、これにより地下水の
汲み上げ、バイオリアクターの運転（攪拌、加熱、配
水）及び運転に必要な電力の供給を行なった。なお、こ
のバイオリアクターは５００ｌ／日の処理能力を有する
ものである。
【００３９】このバイオリアクターを運転し、その後の
ＴＣＥ濃度の変化を測定したところ、初期１３．２ｐｐ
ｍから０．０３ｐｐｍに減少していた。
ＴＣＥ濃度の変化を測定したところ、初期１３．２ｐｐ
ｍから０．０３ｐｐｍに減少していた。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、インフラストラクチャ
の整備が十分になされていない処理現場においても、土
壌の加熱修復におけるエネルギー源として太陽光を用い
ることで、広大な敷地の土壌温度を上げるための膨大な
コストを回避でき、エネルギーの供給手段などのインフ
ラストラクチャの整備が不要となる。
の整備が十分になされていない処理現場においても、土
壌の加熱修復におけるエネルギー源として太陽光を用い
ることで、広大な敷地の土壌温度を上げるための膨大な
コストを回避でき、エネルギーの供給手段などのインフ
ラストラクチャの整備が不要となる。
【図１】本発明の温水循環システムを説明するための概
念図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は部分拡大図を示
す。
念図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は部分拡大図を示
す。
【図２】温水循環システムの他の例の概念図である。
【図３】地中に配した電極による土壌加熱を説明するた
めの概念図である。
めの概念図である。
【図４】地中に配した抵抗発熱体による土壌加熱を説明
するための概念図である。
するための概念図である。
【図５】実施例４で使用した装置の概念図である。。
【図６】実施例６で使用した装置の概念図である。
【図７】実施例７で使用した装置の概念図である。
【図８】実施例で処理を行なった処理地の概念図であ
る。
る。
１１ 熱媒輸送パイプ １２ 集光用ミラー １３、１４、１５ ポンプ ３１、４１、５１、６１、７２ 太陽電池 ３２、３３、５２ （炭素）電極 ４２、６２ 抵抗発熱体 ７１ バイオリアクター
Claims (12)
- 【請求項１】 土壌内部を加熱して汚染土壌を修復する
方法において、太陽光を熱に変換して汚染土壌の加熱を
行なう現位置土壌修復方法。 - 【請求項２】 太陽光の熱変換を、修復土壌地表面に配
置された配管内を通過する熱媒に太陽光を集光して加熱
し、該加熱された熱媒を修復土壌中に循環または導入す
ることにより行なうことを特徴とする請求項１の方法。 - 【請求項３】 前記熱媒が修復土壌地下帯水層から汲み
上げた地下水であることを特徴とする請求項２の方法。 - 【請求項４】 前記地下水を加熱した後、汲み上げた地
下帯水層に戻すことを特徴とする請求項３の方法。 - 【請求項５】 太陽光の熱変換を、修復土壌地表面に配
置された光電変換手段により太陽光を一旦電力に変換
し、該電力を修復土壌中に配した電気熱変換手段により
熱に変換して行なうことを特徴とする請求項１の方法。 - 【請求項６】 前記電気熱変換手段が地中に配した少な
くとも一対の電極に通電して土壌に電流を流すものであ
ることを特徴とする請求項５の方法。 - 【請求項７】 前記電気熱変換手段が地中に配した発熱
体であることを特徴とする請求項５の方法。 - 【請求項８】 真空抽出ポンプによる真空抽出処理をあ
わせて行なう請求項１〜７のいずれか１項に記載の方
法。 - 【請求項９】 周辺装置駆動のエネルギー源が太陽光の
光電変換によりえられる電力である請求項１〜８のいず
れか１項に記載の方法。 - 【請求項１０】 土壌の加熱により、土壌中の微生物の
活性化を行なう請求項１〜９のいずれ化１項に記載の方
法。 - 【請求項１１】 修復土壌地表面に配置された配管内を
通過する熱媒に太陽光を集光して加熱する手段、及び該
加熱された熱媒を修復土壌中に循環または導入する手段
とを有する現位置土壌処理装置。 - 【請求項１２】 修復土壌地表面に配置された光電変換
手段と、該光電変換手段により得られた電力により修復
土壌を加熱する電気熱変換手段とを有する現位置土壌処
理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6308094A JP3332558B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 土壌修復方法及びそのための装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6308094A JP3332558B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 土壌修復方法及びそのための装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07265845A true JPH07265845A (ja) | 1995-10-17 |
| JP3332558B2 JP3332558B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=13219010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6308094A Expired - Fee Related JP3332558B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 土壌修復方法及びそのための装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3332558B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1066909C (zh) * | 1996-03-14 | 2001-06-13 | 张恩厚 | 对土壤进行高温灭酶的处理方法 |
| JP2011226755A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-11-10 | Shimizu Corp | 地下水利用システム |
| JP2015024401A (ja) * | 2013-07-29 | 2015-02-05 | Ｄｏｗａエコシステム株式会社 | 土壌・地下水浄化方法及び土壌・地下水浄化装置 |
| JP2015112556A (ja) * | 2013-12-12 | 2015-06-22 | 国際環境ソリューションズ株式会社 | 汚染土壌又は汚染地下水の浄化方法 |
| CN108057713A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-05-22 | 江苏盖亚环境科技股份有限公司 | 一种运用太阳能强化的污染土壤/地下水原位淋洗装置 |
| JP2019030822A (ja) * | 2017-08-04 | 2019-02-28 | 株式会社竹中工務店 | 地下土壌浄化システム |
| CN113333450A (zh) * | 2021-06-01 | 2021-09-03 | 南京大学环境规划设计研究院集团股份公司 | 一种重金属和有机物复合污染土壤的太阳能集热修复装置 |
| CN115889443A (zh) * | 2022-09-19 | 2023-04-04 | 南京晓庄学院 | 一种滴灌式土壤修复装置及修复方法 |
-
1994
- 1994-03-31 JP JP6308094A patent/JP3332558B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| CN113333450B (zh) * | 2021-06-01 | 2022-04-26 | 南京大学环境规划设计研究院集团股份公司 | 一种重金属和有机物复合污染土壤的太阳能集热修复装置 |
| CN115889443A (zh) * | 2022-09-19 | 2023-04-04 | 南京晓庄学院 | 一种滴灌式土壤修复装置及修复方法 |
| CN115889443B (zh) * | 2022-09-19 | 2023-06-06 | 南京晓庄学院 | 一种滴灌式土壤修复装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3332558B2 (ja) | 2002-10-07 |
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