JPH10309562A

JPH10309562A - 電気浸透法による汚染地盤浄化工法

Info

Publication number: JPH10309562A
Application number: JP9137442A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nakazawa; 武志仲沢
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 1997-05-13
Filing date: 1997-05-13
Publication date: 1998-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】地下水の浸透速度が遅い地盤が汚染されてい
る場合や、その地盤が地中深いところに存在する場合で
も、効率良く浄化可能とする。【解決手段】粘性地盤２の汚染領域２ａに電極棒４を
挿入してこの電極棒４を直流電源Ｖの陽極に接続し、前
記汚染領域２ａの外側位置には井戸６を掘削し、この井
戸６に設置した導体７を前記直流電源Ｖの陰極に接続
し、井戸６内に水中ポンプＰを設置する。直流電源Ｖを
駆動すると、粘性地盤２内には、陽極となる電極棒４側
から陰極となる導体７が存在する井戸６側へ向けて、電
気浸透現象による強制排水が行われるため、汚染源３及
び汚染領域２ａに存在する汚染物質が地下水と共に井戸
６に排出され、水中ポンプＰによって地上へ汲み上げら
れ、浄化処理される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、汚染された地盤の
浄化技術に属するものであって、特に、地下水の浸透速
度が緩慢な地盤の浄化に有効な浄化工法を提供するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】地盤の汚染は、地中に混入したセメン
ト、石灰あるいは廃棄物等の汚染源から溶出した汚染物
質が地下水を汚染することによって生じる。そして、砂
質土からなる地盤内を浸透する地下水は、その流速（浸
透速度）が比較的早いため、このような地盤の浄化は、
実質的には汚染された地下水を除去することによって行
われるのが一般的である。すなわち、汚染地盤の浄化工
法の典型的な従来技術においては、例えば図５に示すよ
うに、砂質土からなる地盤Ｇ₁ が地中の汚染源Ａによっ
て汚染されている場合に、その周囲に所要数の井戸１を
掘削して汚染物質が溶出した地下水ＧＷをポンプ２で汲
み上げる。

【０００３】地下水汲み上げによる地盤浄化工法は、砂
質土からなる地盤Ｇ₁ を対象とする場合には有効である
が、土の透水係数はシルト分や粘土分が多いほど小さく
なって地下水流が極めて緩慢となるため、例えば前記砂
質土からなる地盤Ｇ₁ の下層にある粘性土からなる地盤
Ｇ₂ が汚染されているような場合、井戸１から地下水Ｇ
Ｗを汲み上げても、その殆どは砂質土の地盤Ｇ₁ からの
ものであり、地下水ＧＷの流れによって粘性地盤Ｇ₂ 中
の汚染物質を除去することは事実上困難である。したが
って、このような場合は、汚染された粘性地盤Ｇ₂ をま
るごと掘削・除去することによって浄化が図られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、汚染さ
れた粘性地盤Ｇ₂ が地中の比較的浅い位置にある場合は
その掘削・撤去による浄化工法も可能であるが、深い位
置にある場合はこのような工法の採用は現実的ではな
い。つまり、汚染された粘性地盤Ｇ₂ が深いと、これを
掘削するには、掘削量が膨大なものとなるだけでなく、
浄化対象ではない地盤区域の掘削量が多く、極めて効率
が悪いからである。

【０００５】本発明は、上記のような事情のもとになさ
れたもので、その主な技術的課題とするところは、地下
水の浸透速度が遅い地盤が汚染されている場合や、その
地盤が地中深いところに存在する場合でも、効率良く浄
化することの可能な工法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係る電気浸透法による汚染地盤浄化工法は、地
盤の汚染領域に電極棒を挿入すると共に前記地盤の前記
汚染領域の外側に井戸を掘削するか、あるいは逆に地盤
の汚染領域に井戸を掘削すると共に前記地盤の前記汚染
領域の外側に電極棒を挿入するか、あるいは地盤の汚染
領域の一側に電極棒を挿入すると共に前記地盤の前記汚
染領域の他側に井戸を掘削して、前記電極棒を直流電源
の陽極に接続すると共に前記井戸内を前記直流電源の陰
極に接続して直流電圧を印加し、前記井戸内の汚染地下
水を汲み上げるものである。

【０００７】水で飽和された細粒土の中に一対の電極を
埋設し、この電極間で直流電流を流すことによって、殆
どの土質では地下水が陰極へ向かって流れる電気浸透現
象が知られている。本発明は、このような電気浸透現象
を利用して地中に強制的に水流を惹起し、この水流によ
って地中の汚染物質を陰極側の井戸に搬送し、この汚染
物質を地下水と共に井戸から汲み上げることによって除
去するもので、地下水の浸透速度が緩慢な粘性地盤の汚
染浄化法として特に有効である。この方法によれば、汚
染された地盤を大量に掘削して汚染されていない土材と
置換するといった作業は不要であり、掘削作業は、基本
的には井戸の掘削のみとなる。

【０００８】上述のように、陽極に接続された電極棒と
陰極に接続された井戸との間に存在する地盤内では、電
気浸透作用によって前記井戸への強制排水が行われる
が、例えば地下水の浸透速度が極めて緩慢な粘性地盤の
場合のように、上流側となる電極棒側に地下水が補給さ
れないと、前記強制排水によって地盤が締め固められて
いき、次第に排水が困難になる。したがって、本発明に
おいて一層好ましくは、電極棒とその周囲の地盤との間
に適当な隙間を形成する。この隙間は、例えば電極棒を
予め粘性地盤へ向けて掘削した孔に挿入することによっ
て形成することができる。このようにすれば、前記隙間
から地下水が常時補給されることによって前記電気浸透
による強制排水が継続的に行われ、汚染領域を確実に浄
化することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る電気浸透法
による汚染地盤浄化工法の第一の実施形態を概略的に示
すもので、この図１において、参照符号１は砂質土等か
らなる上部地盤、２は上部地盤１の下側の透水係数の小
さい粘性土からなる粘性地盤、３は粘性地盤２内に存在
する汚染源、２ａは前記汚染源３から溶出した汚染物質
による粘性地盤２の汚染領域、ＧＷＬは地下水位であ
る。

【００１０】粘性地盤２の汚染領域２ａ（汚染源３）に
は、地表から図示されていない電極棒挿入孔５を掘削
し、この電極棒挿入孔５に電極棒４を挿入する。電極棒
４としては例えば鉄棒を用い、この電極棒４の表面のう
ち上部地盤１内となる部分は、合成樹脂などの電気絶縁
材料からなるパイプ４ａ等によって絶縁する。一方、粘
性地盤２における汚染領域２ａの外側位置には、地表か
ら井戸６を掘削する。この井戸６は図２に平面配置を示
すように、汚染領域２ａの周囲を取り囲むようにかつ電
極棒４を中心とする円周方向略等間隔で複数箇所に掘削
する。

【００１１】電極棒４は直流電源Ｖの陽極に接続し、各
井戸６内には前記直流電源Ｖの陰極に接続した導体７を
設置する。ＳＷはスイッチである。また、各井戸６内に
は水中ポンプＰを設置し、これらの井戸６に湧き出した
地下水ＧＷを汲み上げることができるようにする。

【００１２】上記実施形態において、スイッチＳＷを閉
成することによって直流電源Ｖを駆動させ、電極棒４と
井戸６内の導体７間に直流電圧を印加すると、粘性地盤
２内には、陽極となる電極棒４側から陰極となる導体７
が存在する井戸６側へ向けて、図２に矢印Ｆで示すよう
に、電気浸透現象による水流が惹起され、すなわち井戸
６への強制排水が行われる。このため、粘性地盤２内の
汚染源３及び汚染領域２ａに存在する汚染物質は前記強
制排水される地下水と共に井戸６に排出され、更にこの
井戸６内に集積された汚染物質は水中ポンプＰによって
地上へ汲み上げられ、適当な浄化処理が施される。

【００１３】電極棒４の表面のうち、上部地盤１内にあ
る部分は絶縁されているので、電流が上部地盤１で短絡
することはなく、電気浸透現象による粘性地盤２内での
強制排水が確実に惹起される。また、電極棒４とその周
囲の各井戸６（導体７）との距離は等しいため、電極棒
４と各導体７との間の電流はほぼ等しく、したがって各
井戸６に向かう強制排水力も互いにほぼ等しいものとな
る。

【００１４】更にこの実施形態においては、電極棒挿入
孔５に挿入された電極棒４の外周には適当な隙間が存在
しており、この隙間には上部地盤１に飽和された地下水
の一部が常に侵入するので、前記電気浸透によって粘性
地盤２に補給される。このため、粘性地盤２における電
極棒４と井戸６との間の領域に強制排水による締め固め
が起こるのを有効に防止し、前記強制排水を長期間継続
させて、粘性地盤２内の汚染物質の除去を確実に行うこ
とができる。

【００１５】図３は本発明における第二の実施形態を示
すもので、上記第一の実施形態とは逆に、陰極に接続さ
れる井戸６を、粘性地盤の汚染領域２ａへ向けて掘削
し、陽極に接続される電極棒４を、粘性地盤２における
汚染領域２ａの外側位置に、前記井戸６を中心とする円
周方向略等間隔で複数箇所に掘削したものである。すな
わち、第一の実施形態においては、図２に示すように、
粘性地盤２内の汚染地下水の流れは汚染領域２ａ内の陽
極からその周囲に配置した陰極へ向けて発散するように
生じるのに対し、図３の実施形態においては、強制排水
の流れＦが中央の井戸６へ向けて汚染物質を収束させる
方向に生じ、汚染領域２ａの周囲から清澄な地下水が流
入するので、汚染領域２ａが短時間で縮小される。

【００１６】また、図４は本発明における第三の実施形
態を示すものである。すなわちこの実施形態は、複数の
電極棒４を地盤の汚染領域２ａの一側一列に並ぶように
挿入し、複数の井戸６を、前記汚染領域２ａの他側に一
列に並ぶように掘削し、前記汚染領域２ａを挟んで互い
に対向する電極棒４と井戸６との距離をほぼ等しくした
もので、汚染領域２ａが帯状に細長く分布している場合
等に有効である。

【００１７】また、陽極に接続される電極棒４と陰極に
接続される井戸６との間の電気浸透による強制排水の流
れＦが一方向に生じることになる。このため、この流れ
Ｆの方向を地中の自然の地下水流の方向と一致させるこ
とによって、浄化を一層効率良く行うことができる。

【００１８】なお本発明は、上述の各実施形態のよう
に、地下水の浸透速度が極めて緩慢なために井戸水の汲
み上げによる地下水流にのみ依存した汚染浄化が期待で
きない粘性地盤において特に有効であるが、砂質土や砂
質粘土等からなる地盤の浄化にも適用することも可能で
ある。

【００１９】

【発明の効果】本発明に係る電気浸透法による汚染地盤
浄化工法によると、次のような効果が実現される。 (1) 地下水の浸透速度が極めて緩慢な粘性地盤の汚染
も、電気浸透による強制排水作用によって有効に浄化す
ることができる。 (2) 汚染された地盤を大量に掘削して汚染されていない
土材と置換する必要がなく、しかも浄化対象地盤が地中
深いところにある場合でも、浄化対象外の地盤の掘削作
業をする必要がない。 (3) 電極棒と井戸との関係によって強制排水の方向を自
在に設定でき、汚染の状態や各種条件に応じて最も浄化
効率の良い強制排水方向を選定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気浸透法による汚染地盤浄化工
法の第一の実施形態を示す概略的な鉛直断面図である。

【図２】上記実施形態における電極棒と井戸の配置を示
す概略的な平面図である。

【図３】本発明の第二の実施形態における電極棒と井戸
の配置を示す概略的な平面図である。

【図４】本発明の第三の実施形態における電極棒と井戸
の配置を示す概略的な平面図である。

【図５】従来技術による汚染地盤浄化工法を示す概略的
な鉛直断面図である。

【符号の説明】

１上部地盤２粘性地盤２ａ汚染領域４電極棒５電極棒挿入孔６井戸７導体Ｐ水中ポンプＶ直流電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地盤の汚染領域に電極棒を挿入し、前記地盤の前記汚染領域の外側に井戸を掘削し、前記電極棒を直流電源の陽極に接続すると共に前記井戸
内に設置した電極体を前記直流電源の陰極に接続して直
流電圧を印加し、前記井戸内の汚染地下水を汲み上げることを特徴とする
電気浸透法による汚染地盤浄化工法。
【請求項２】地盤の汚染領域に井戸を掘削し、前記地盤の汚染領域の外側に電極棒を挿入し、前記電極棒を直流電源の陽極に接続すると共に前記井戸
内を前記直流電源の陰極に接続して直流電圧を印加し、前記井戸内の汚染地下水を汲み上げることを特徴とする
電気浸透法による汚染地盤浄化工法。
【請求項３】地盤の汚染領域の一側に電極棒を挿入
し、前記地盤の汚染領域の他側に井戸を掘削し、前記電極棒を直流電源の陽極に接続すると共に前記井戸
内を前記直流電源の陰極に接続して直流電圧を印加し、前記井戸内の汚染地下水を汲み上げることを特徴とする
電気浸透法による汚染地盤浄化工法。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかの記載におい
て、電極棒とその外周の地盤との間に適当な隙間を形成する
ことを特徴とする電気浸透法による汚染地盤浄化工法。