JPH115077A - 汚染地盤浄化システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】イオン性汚染物質を効率よく汚染地盤から回収
する。 【解決手段】本発明の汚染地盤浄化システムは、陰イオ
ン汚染物質を含む地盤１内に透水管２ａ、２ｂを埋設
し、透水管２ａの内部には電極３ａを、透水管２ｂの内
部には電極３ｂを挿入配置し、これらの電極３ａ、３ｂ
をそれぞれ直流電源４のマイナス側、プラス側に接続し
てある。透水管２ａ内には給水管５を配置するとともに
該給水管を開閉弁１１ａ及び給水ポンプ６を介して水槽
７に接続してある。一方、透水管２ｂ内には排水管８を
配置するとともに該排水管を開閉弁１１ｂを介して排水
ポンプ９に接続してある。透水管２ａ、２ｂには、液面
計１２ａ、１２ｂをそれぞれ配設してあり、制御部１３
は、液面計１２ａの計測データに応じて給水ポンプ６及
び開閉弁１１ａを駆動制御するとともに、液面計１２ｂ
の計測データに応じて排水ポンプ９及び開閉弁１１ｂを
駆動制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クロム、砒素、シ
アンといった陰イオン汚染物質や鉛、カドミウム、銅な
どの陽イオン汚染物質で汚染された地盤を浄化するシス
テムに関する。

【０００２】

【従来の技術】工場廃水、工場廃棄物、鉱山廃水などに
よって汚染された土壌には、カドミウム、鉛、銅、亜
鉛、砒素、セレン、ニッケル、クロム等の汚染物質が含
まれていることがあり、このような土壌をそのまま放置
すると、汚染物質が地下水や生物サイクルを介して環境
に拡散する危険性がある。

【０００３】そのため、汚染された土壌は、これを掘削
除去して所定の処理を施し、しかる後に管理型あるいは
遮断型の処分地に廃棄処分する一方、掘削された孔内に
は通常の土を客土して原状復帰するのが一般的である。

【０００４】ところが、このような方法では、掘削の際
に汚染土を攪乱して二次汚染のおそれがあるとともに、
汚染土を大量に搬出、運搬しなければならないという問
題や、既存建築物の近接部や直下では掘削除去自体が困
難になるという問題が生じる。そのため、最近では、通
電によってイオン性の汚染物質を回収する方法が提案さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、通電による方
法は、汚染地盤に予め埋設された電極間に直流電圧を印
加してイオン性の汚染物質を各電極に移動させ、次い
で、該電極に集まった水を吸い上げることによって、汚
染物質を汚染地盤から回収しようとするものであるが、
本出願人が研究を重ねた結果、ただ単に地盤に散水して
通電を行うといった単純な方法では、汚染地盤からイオ
ン性汚染物質を効率よく回収することは困難であり、イ
オン性汚染物質の性状に応じて水位を設定したりｐＨを
管理したりといった工夫が必要があることがわかってき
た。

【０００６】しかしながら、通電によって汚染地盤を浄
化する場合、通電期間がかなり長期に及ぶことがあり、
その間、水位設定やｐＨ管理のために作業員やオペレー
タを現地に常駐させたり頻繁に現地に出向いたりしなけ
ればならず、概して手間のかかる浄化工法であるという
問題を生じていた。

【０００７】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、長期間にわたって手間をかけることなくしか
も効率よくイオン性汚染物質を回収可能な汚染地盤浄化
システムを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の汚染地盤浄化システムは請求項１に記載し
たように、イオン性汚染物質を含む地盤内に埋設された
透水管と、該透水管若しくはその近傍に配置された電極
に接続された直流電源と、前記透水管内に給水を行う給
水手段と、前記透水管内から排水を行う排水手段と、前
記透水管内に配設された水位計測手段と、前記給水手段
及び前記排水手段を駆動制御する制御手段とからなり、
該制御手段は、前記水位計測手段からの計測データに応
じて前記給水手段及び前記排水手段を駆動制御するよう
になっているものである。

【０００９】また、本発明の汚染地盤浄化システムは、
前記制御手段を、前記透水管のうち、陽極側の透水管の
水位が所定の上限水位を上回ったとき該透水管内が排水
されるように前記排水手段を駆動制御するとともに、前
記透水管のうち、陰極側の透水管の水位が前記上限水位
よりも高い位置に設定された下限水位を下回ったとき該
透水管内に給水されるように前記給水手段を駆動制御す
るように構成したものである。

【００１０】また、本発明の汚染地盤浄化システムは、
前記制御手段を、前記透水管のうち、陰極側の透水管の
水位が所定の上限水位を上回ったとき該透水管内が排水
されるように前記排水手段を駆動制御するとともに、前
記透水管のうち、陽極側の透水管の水位が前記上限水位
よりも高い位置に設定された下限水位を下回ったとき該
透水管内に給水されるように前記給水手段を駆動制御す
るように構成したものである。

【００１１】また、本発明の汚染地盤浄化システムは、
前記透水管のうち、陰極側の透水管内若しくはその近傍
に酸性溶液を供給する供給手段を備えたものである。

【００１２】また、本発明の汚染地盤浄化システムは、
前記透水管内若しくはその近傍にｐＨを計測するｐＨ計
測手段を設置し、前記制御手段を、前記ｐＨ計測手段か
らの計測データに応じて前記供給手段を駆動制御するよ
うに構成したものである。

【００１３】また、本発明の汚染地盤浄化システムは、
前記透水管を前記地盤内に多数埋設し、該透水管のそれ
ぞれに前記給水手段の給水管若しくは前記排水手段の排
水管とその開閉弁とを設置し、該開閉弁が前記透水管ご
とに個別に駆動制御されるように前記制御手段を構成し
たものである。

【００１４】本発明の汚染地盤浄化システムにおいて
は、直流電源を作動させて地盤内に通電を行うととも
に、給水手段による透水管への給水並びに排水手段によ
る透水管からの排水を適宜行うことによって、地盤内の
イオン性汚染物質を回収するが、給排水を行うにあたっ
ては、透水管内に配置された水位計測手段からの計測デ
ータに応じて給水手段及び排水手段を制御手段で駆動制
御する。

【００１５】このようにすると、透水管内の水位は、天
候の変化や乾燥蒸発等に起因する通電期間中の水位変動
があっても、所望の設定水位に自動的に維持される。

【００１６】イオン性汚染物質としては、クロム、砒
素、シアンなどの陰イオン汚染物質と、鉛、カドミウ
ム、銅などの陽イオン汚染物質とが対象となる。

【００１７】透水管としては、円筒形状の多孔管が一般
的ではあるが、その構造や形状は任意であり、要は、地
盤内に設けた孔を崩壊させることなく該孔内に給水を行
ったり該孔内から排水を行うことができればよい。

【００１８】直流電源は、導電性の透水管に接続しても
よいし、透水管の近傍、特に透水管内部に配置された電
極に接続してもよく、前者の場合には、透水管は電極を
兼ねることとなり、後者の場合には、透水管内部に挿入
された電極が専用の電極となる。

【００１９】水位計測手段は、水位を計測することがで
きるものであればどのような原理のものでもよく、水面
に浮かべたフロートの上下動から液位を計測するフロー
ト式液面計、超音波の反射を利用した超音波水位計など
を用いることができる。

【００２０】制御手段は、水位計測手段からの計測デー
タに応じて給水手段及び排水手段を駆動制御できるもの
であればどのようなものでもよいが、例えばパーソナル
コンピュータで構成することができる。

【００２１】給水手段や排水手段を駆動制御するにあた
っては、主としてポンプやそれらの配管に設置された開
閉弁の開閉操作が制御の対象となるが、流量調整弁を設
置してこれを制御し、給水速度や排水速度を変化させる
ようにしてもよい。

【００２２】給排水は、連続して行ってもよいし、一定
の期間をおいて間欠的に行ってもよい。

【００２３】水位の設定の仕方としては、透水係数等を
含めた地盤の土質性状、電極間距離、地盤に含まれてい
るイオン性汚染物質の性質等に応じて、該汚染物質の回
収が最も効率よく行われるように行えばよいが、ここ
で、前記透水管のうち、陽極側の透水管の水位が所定の
上限水位を上回ったとき該透水管内が排水されるように
前記排水手段を駆動制御するとともに、前記透水管のう
ち、陰極側の透水管の水位が前記上限水位よりも高い位
置に設定された下限水位を下回ったとき該透水管内に給
水されるように前記給水手段を駆動制御するように構成
した場合には、陰極側透水管の水位が、陽極側透水管の
水位よりも所定の水位差だけ高いレベルで維持される。
そして、かかる水位差は、電気浸透によって土中水を陰
極に流そうとする圧力を相殺することとなる。そのた
め、陰イオン汚染物質は、電気浸透による土中水の流れ
に妨げられることなく、電気泳動によって陽極側に移動
する。

【００２４】これとは逆に、前記透水管のうち、陰極側
の透水管の水位が所定の上限水位を上回ったとき該透水
管内が排水されるように前記排水手段を駆動制御すると
ともに、前記透水管のうち、陽極側の透水管の水位が前
記上限水位よりも高い位置に設定された下限水位を下回
ったとき該透水管内に給水されるように前記給水手段を
駆動制御するように構成した場合には、陽極側透水管の
水位が、陰極側透水管の水位よりも所定の水位差だけ高
いレベルで維持される。そして、かかる水位差は、電気
浸透による土中水の流れ及び電気泳動による力と相乗す
る形となり、陽イオン汚染物質は、効率よく陰極側に移
動する。

【００２５】なお、通電中は、電気分解によって陰極側
がアルカリ性となるが、酸性溶液を陰極側の透水管若し
くはその近傍に供給するようにすれば、陽イオン汚染物
質が陰極近傍で水酸化物を形成して沈殿し、その結果、
陰極側からの回収が不能となるといった事態を回避する
ことができる。

【００２６】ここで、酸性溶液を供給するにあたり、前
記透水管内若しくはその近傍にｐＨを計測するｐＨ計測
手段を設置し、前記制御手段を、前記ｐＨ計測手段から
の計測データに応じて前記供給手段を駆動制御するよう
に構成すれば、酸性溶液の供給が自動化され、イオン性
汚染物質を効率よく回収可能なｐＨ状態が、長期にわた
って維持される。

【００２７】透水管の配置に関しては、少なくとも２本
の透水管、すなわち給水を行うための透水管と排水を行
うための透水管とを所定の間隔で地盤内に埋設すれば足
りるが、多数の透水管を埋設する場合において、該透水
管のそれぞれに前記給水手段の給水管若しくは前記排水
手段の排水管とその開閉弁とを設置し、該開閉弁が前記
透水管ごとに個別に駆動制御されるように前記制御手段
を構成したならば、土質性状やイオン性汚染物質の分布
状況あるいは水分の蒸発状況が場所によって異なり、そ
のために透水管ごとに給排水速度が異なるような場合で
あっても、各透水管内の水位は、所望の水位に個別に維
持される。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る汚染地盤浄化
システムの実施の形態について、添付図面を参照して説
明する。

【００２９】（第１実施形態）図１は、本実施形態に係
る汚染地盤浄化システムを示した全体図である。同図で
わかるように、本実施形態に係る汚染地盤浄化システム
は、イオン性汚染物質としての陰イオン汚染物質を含む
地盤１内に透水管２ａ、２ｂを埋設するとともに、透水
管２ａの内部には電極３ａを、透水管２ｂの内部には電
極３ｂを挿入配置し、これらの電極３ａ、３ｂを電極３
ａが陰極、電極３ｂが陽極となるように、それぞれ直流
電源４のマイナス側、プラス側に接続してある。

【００３０】なお、電極３ａでは還元反応が生じるので
例えば鉄筋棒で構成することができるが、電極３ｂでは
酸化反応が生じるので不活性の導電体、例えば炭素棒で
構成するのがよい。

【００３１】ここで、陰イオンとは、クロム、砒素、セ
レン、シアンなどを指し、それぞれCrO₄ ^2-、Cr₂O₇ ^2-、A
sO₄ ^3-、AsO₃ ^3-、SeO₄ ^2-、SeO₃ ^2-、CN^-等の形で地盤１内
に含まれている。

【００３２】透水管２ａ、２ｂは、多数の孔を設けた直
径２０〜３０ｃｍ程度のストレーナ管で構成してある。
これらの透水管２ａ、２ｂは、図２の配置図に示すよう
に所定の汚染物質除去範囲にわたって多数埋設するよう
にし、例えば１．５〜２ｍ間隔で格子状に配列しておく
のがよい。

【００３３】図１でわかるように、透水管２ａ内には給
水管５を配置するとともに該給水管を開閉弁１１ａ及び
給水ポンプ６を介して水槽７に接続してあり、該開閉弁
を操作することによって、透水管２ａ内への給水を随時
行うことができるようになっている。すなわち、これら
給水管５、給水ポンプ６、水槽７及び開閉弁１１ａは透
水管２ａへの給水手段として作用する。ここで、開閉弁
１１ａは、例えば電磁弁で構成することができる。

【００３４】一方、透水管２ｂ内には排水管８を配置す
るとともに該排水管を開閉弁１１ｂを介して排水ポンプ
９に接続してあり、開閉弁１１ｂを操作することによっ
て、透水管２ｂ内からの排水を随時行うことができるよ
うになっている。すなわち、これら排水管８、排水ポン
プ９及び開閉弁１１ｂは透水管２ｂからの排水手段とし
て作用する。また、排水ポンプ９にはその先に排水処理
タンク１０を接続してあり、汚染地盤１からの回収水か
ら重金属を分離除去するようになっている。

【００３５】排水処理タンク１０は、電気分解作用で酸
性となっている陽極からの回収水をそのまま処理可能な
イオン交換樹脂で構成しておくのがよい。なお、陰イオ
ンが除去された後の処理水については、廃棄若しくは河
川に放流するか、給水用に再循環させる。また、給水用
に再循環させる場合、酸性状態をそのまま維持した方が
陰極側での溶解度が高くなるので、陰イオンの分離除去
には都合がよい。

【００３６】また、透水管２ａ、２ｂには、水位計測手
段としての液面計１２ａ、１２ｂをそれぞれ配設してあ
り、かかる液面計１２ａ、１２ｂの計測データは制御手
段としての制御部１３に伝送されるようになっている。

【００３７】なお、図１には便宜上、一組の透水管２
ａ、２ｂだけが示されているが、実際には図２のように
多数の透水管２ａ、２ｂが地盤１に交互に埋設されてお
り、それらの透水管２ａのそれぞれに給水管５、開閉弁
１１ａ及び液面計１２ａが設置されているとともに、透
水管２ｂのそれぞれに排水管８、開閉弁１１ｂ及び液面
計１２ｂが設置されている。

【００３８】制御部１３は、例えばパーソナルコンピュ
ータで構成することが可能であり、液面計１２ａの計測
データに応じて給水ポンプ６及び開閉弁１１ａを駆動制
御することにより、透水管２ａ内の下限水位を該透水管
ごとに所望のレベルに維持することができるとともに、
液面計１２ｂの計測データに応じて排水ポンプ９及び開
閉弁１１ｂを駆動制御することにより、透水管２ｂ内の
上限水位を該透水管ごとに所望のレベルに維持すること
ができるようになっている。

【００３９】本実施形態の汚染地盤浄化システムにおい
ては、まず、図２のように陰イオンを除去しようとする
範囲にわたって透水管２ａ、２ｂを地盤１内に埋設する
とともに、かかる範囲を取り囲むようにして遮水壁２１
を構築する。遮水壁２１は、除去範囲内の水位が下がる
ことが無いよう、不透水層２２まで到達させておく。

【００４０】次に、直流電源４を作動させて地盤１内に
通電を行うとともに、給水手段による透水管２ａへの給
水並びに排水手段による透水管２ｂからの排水を適宜行
うことによって、地盤１内の陰イオンを回収する。直流
電源４は、電流値、地温などを監視しながら最適な電
圧、例えば６０Ｖ程度に調整する。

【００４１】ここで、給排水を行うにあたっては、陽極
側の透水管２ｂの水位が所定の上限水位を上回ったとき
該透水管内が排水されるように、排水ポンプ９及び開閉
弁１１ｂを制御部１３にて駆動制御するとともに、陰極
側の透水管２ａの水位が前記上限水位よりも高い位置に
設定された下限水位を下回ったとき該透水管内に給水さ
れるように給水ポンプ６及び開閉弁１１ａを制御部１３
にて駆動制御する。

【００４２】このようにすると、図３(a)に示すよう
に、陰極側透水管２ａの水位が、陽極側透水管２ｂの水
位よりも水位差Δｈだけ高いレベルで維持される。そし
て、かかる水位差Δｈは、同図(b)に示すように、電気
浸透によって土中水を陰極に流そうとする圧力を相殺す
ることとなり、陰イオンは、電気浸透による土中水の流
れに妨げられることなく、電気泳動によって陽極側に移
動する。なお、Δｈについては、電極間距離や地盤の透
水係数等を考慮して適宜定める。

【００４３】このように陰イオンを陽極側に移動させた
ならば、排水ポンプ９及び開閉弁１１ｂを駆動して透水
管２ｂ内に溜まった水を排水し、排水処理タンク１０に
て陰イオンを分離除去した後、ｐＨ処理して下水に放流
するか、上述したようにそのまま給水用として再循環さ
せる。

【００４４】以上説明したように、本実施形態に係る汚
染地盤浄化システムによれば、透水管２ａ、２ｂに液面
計１２ａ、１２ｂを設置し、かかる液面計の計測データ
にしたがって給水手段である開閉弁１１ａや給水ポンプ
６を駆動制御するとともに、排水手段である開閉弁１１
ｂや排水ポンプ９を駆動制御するようにしたので、透水
管２ａ、２ｂ内の水位を、地盤の土質性状や電極間距離
に応じて、しかも作業員や作業時間を必要とすることな
く所望のレベルに設定することができるとともに、長期
間にわたって通電を行う際、天候の変化や蒸発等が原因
で設定水位が変動するような場合であっても、現地に作
業員やオペレータを常駐させることなく、透水管２ａ、
２ｂ内の水位を設計水位に維持して陰イオン汚染物質を
確実に回収することが可能となる。

【００４５】特に、透水管２ａ、２ｂごとに液面計１２
ａ、１２ｂ及び開閉弁１１ａ、１１ｂを設置するように
したので、土質性状や水分の蒸発状況が場所によって異
なり、そのために透水管ごとに給排水速度が異なるよう
な場合であっても、各透水管内の水位を所望の水位に個
別に維持することが可能となる。

【００４６】また、本実施形態の汚染地盤浄化システム
によれば、陽極側の透水管２ｂの水位が所定の上限水位
を上回ったとき該透水管内が排水されるように、排水ポ
ンプ９及び開閉弁１１ｂを制御部１３にて駆動制御する
とともに、陰極側の透水管２ａの水位が前記上限水位よ
りも高い位置に設定された下限水位を下回ったとき該透
水管内に給水されるように給水ポンプ６及び開閉弁１１
ａを制御部１３にて駆動制御するようにしたので、陰極
側透水管２ａの水位は、陽極側透水管２ｂの水位よりも
水位差Δｈだけ高いレベルで維持される。

【００４７】したがって、電気浸透によって土中水を陰
極に流そうとする圧力は、水位差Δｈで相殺されること
となり、かくして、陰イオンを電気浸透による圧力に妨
げられることなく、電気泳動によってスムーズに陽極側
に移動させることができる。

【００４８】本実施形態では、電極３ａ、３ｂを透水管
２ａ、２ｂとは別体としたが、透水管２ａ、２ｂを導電
性材料で形成して電極を兼ねるようにしてもよい。ま
た、透水管２ａ、２ｂをストレーナ管で構成したが、こ
れに代えて、例えばネット状の樹脂パイプで構成しても
よい。

【００４９】また、本実施形態では、給排水操作を制御
する弁として開閉弁を使用したが、これに代えて流量調
整弁を設置し、給水速度や排水速度を変化させるように
してもよい。

【００５０】また、本実施形態では、酸性環境のまま水
処理を行う方法として、イオン交換樹脂を用いた方法を
採用したが、かかる方法に代えて、例えば砒素やセレン
を鉄化合物に吸着させて除去を図る方法や、六価クロム
を還元物で三価クロムに還元し、石灰などを加えて水酸
化物として沈殿させて除去を図る方法を採用してもよ
い。

【００５１】また、本実施形態では、排水された水を酸
性環境のまま水処理するようにしたが、必ずしも酸性の
ままで処理する必要はなく、いったんアルカリ性にして
から陰イオン汚染物の分離除去水処理を行うようにして
もよいし、かかる場合、処理水を給水用にリサイクルし
なくてもよい。

【００５２】（第２実施形態）次に、第２実施形態につ
いて説明する。なお、第１実施形態と実質的に同一の部
品等については同一の符号を付してその説明を省略す
る。

【００５３】図４は、第２実施形態に係る汚染地盤浄化
システムを示した全体図である。同図でわかるように、
本実施形態に係る汚染地盤浄化システムは、イオン性汚
染物質としての陽イオン汚染物質を含む地盤１内に透水
管２ａ、２ｂを埋設するとともに、透水管２ａの内部に
は電極３ａを、透水管２ｂの内部には電極３ｂを挿入配
置し、これらの電極３ａ、３ｂを電極３ａが陽極、電極
３ｂが陰極となるように、それぞれ直流電源４のプラス
側、マイナス側に接続してある。

【００５４】ここで、陽イオンとは、鉛、カドミウム、
銅などなどを指す。また、透水管２ａ、２ｂについて
も、第１実施形態と同様、所定の汚染物質除去範囲にわ
たって多数埋設しておく。なお、電極３ｂでは還元反応
が生じるので例えば鉄筋棒で構成することができるが、
電極３ａでは酸化反応が生じるので不活性の導電体、例
えば炭素棒で構成するのがよい。

【００５５】透水管２ａ内には、第１実施形態と同様、
給水管５を配置するとともに該給水管を給水ポンプ６を
介して水槽７に接続してあり、給水管５に設置された開
閉弁１１ａを操作することによって、透水管２ａ内への
給水を随時行うことができるようになっている。すなわ
ち、これら給水管５、給水ポンプ６、水槽７及び開閉弁
１１ａは透水管２ａへの給水手段として作用する。

【００５６】また、透水管２ｂ内には、やはり第１実施
形態と同様、排水管８を配置するとともに該排水管を排
水ポンプ９に接続してあり、排水管８に設置された開閉
弁１１ｂを操作することによって、透水管２ｂ内からの
排水を随時行うことができるようになっている。すなわ
ち、これら排水管８、排水ポンプ９及び開閉弁１１ｂは
透水管２ｂからの排水手段として作用する。なお、排水
ポンプ９にはその先に排水処理タンク３６を接続してあ
り、汚染地盤１からの回収水から重金属を分離除去する
ようになっている。

【００５７】また、透水管２ａ、２ｂには、水位計測手
段としての液面計１２ａ、１２ｂをそれぞれ配設してあ
り、かかる液面計１２ａ、１２ｂの計測データは制御手
段としての制御部１３に伝送されるようになっている。

【００５８】制御部１３は、例えばパーソナルコンピュ
ータで構成することが可能であり、液面計１２ａの計測
データに応じて給水ポンプ６及び開閉弁１１ａを駆動制
御するとともに、液面計１２ｂの計測データに応じて排
水ポンプ９及び開閉弁１１ｂを駆動制御するようになっ
ている。

【００５９】ここで、第１実施形態とは異なり、陰極側
の透水管２ｂの各近傍には、多数の孔が形成された中空
の供給管３１を埋設してあり、該供給管は、開閉弁３５
及び供給ポンプ３２を介して酸性溶液が貯留された酸性
溶液タンク３３に接続してある。そして、これら供給管
３１、開閉弁３５、供給ポンプ３２及び酸性溶液タンク
３３は、透水管２ｂ近傍に酸性溶液を供給する供給手段
として機能する。

【００６０】ここで、酸性溶液としては、たとえばｐＨ
１〜２若しくはもっと高濃度の塩酸、硫酸等が使用可能
である。

【００６１】また、透水管２ｂ近傍には、ｐＨを計測す
るｐＨ計測手段としてのｐＨ計測器３４を設置してあ
り、ｐＨ計測器３４の計測データに応じて供給ポンプ３
２及び開閉弁３５を駆動制御するようになっている。

【００６２】本実施形態の汚染地盤浄化システムにおい
ては、まず、第１実施形態と同様、図２のように陽イオ
ンを除去しようとする範囲にわたって透水管２ａ、２ｂ
を地盤１内に埋設するとともに、かかる範囲を取り囲む
ようにして遮水壁２１を構築する。

【００６３】次に、第１実施形態と同様、直流電源４を
作動させて地盤１内に通電を行うとともに、給水手段に
よる透水管２ａへの給水並びに排水手段による透水管２
ｂからの排水を適宜行うことによって、地盤１内の陽イ
オンを回収するが、給排水を行うにあたっては、陰極側
の透水管２ｂの水位が所定の上限水位を上回ったとき該
透水管内が排水されるように、排水ポンプ９及び開閉弁
１１ｂを制御部１３にて駆動制御するとともに、陽極側
の透水管２ａの水位が前記上限水位よりも高い位置に設
定された下限水位を下回ったとき該透水管内に給水され
るように給水ポンプ６及び開閉弁１１ａを制御部１３に
て駆動制御する。

【００６４】このようにすると、図５(a)に示すよう
に、陽極側透水管２ａの水位が、陰極側透水管２ｂの水
位よりも水位差Δｈだけ高いレベルで維持される。そし
て、かかる水位差Δｈは、同図(b)に示すように、電気
浸透によって土中水を陰極に流そうとする圧力及び電気
泳動による圧力と相まって、陽イオンをスムーズに陰極
側に移動させる。

【００６５】また、このような給排水操作とは別に、ｐ
Ｈ計測器３４の計測値が一定のアルカリ度を検出したな
らば、供給ポンプ３２及び開閉弁３５を制御部１３にて
駆動制御し、陰極側透水管２ｂ近傍に酸性溶液を供給す
る。

【００６６】このようにすると、陽イオンは、アルカリ
環境下で水酸化物となって沈殿することなく、土中水に
溶解したままの状態で陰極側に接近し、透水管２ｂの内
部に到達することができる。

【００６７】このように陽イオンを陰極側透水管２ｂに
集めたならば、排水ポンプ９及び開閉弁１１ｂを駆動し
て透水管２ｂ内に溜まった水を排水し、排水処理タンク
３６にて陽イオンを分離除去した後、ｐＨ処理して下水
に放流するか、若しくは給水用に再循環させる。

【００６８】以上説明したように、本実施形態に係る汚
染地盤浄化システムによれば、透水管２ａ、２ｂに液面
計１２ａ、１２ｂを設置し、かかる液面計の計測データ
にしたがって給水手段である開閉弁１１ａや給水ポンプ
６を駆動制御するとともに、排水手段である開閉弁１１
ｂや排水ポンプ９を駆動制御するようにしたので、透水
管２ａ、２ｂ内の水位を、地盤の土質性状や電極間距離
に応じて、しかも作業員や作業時間を必要とすることな
く所望のレベルに設定することができるとともに、長期
間にわたって通電を行う際、天候の変化や蒸発等が原因
で設定水位が変動するような場合であっても、現地に作
業員やオペレータを常駐させることなく、透水管２ａ、
２ｂ内の水位を設計水位に維持して陰イオン汚染物質を
確実に回収することが可能となる。

【００６９】特に、透水管２ａ、２ｂごとに液面計１２
ａ、１２ｂ及び開閉弁１１ａ、１１ｂを設置するように
したので、土質性状や水分の蒸発状況が場所によって異
なり、そのために透水管ごとに給排水速度が異なるよう
な場合であっても、各透水管内の水位を所望の水位に個
別に維持することが可能となる。

【００７０】また、本実施形態の汚染地盤浄化システム
によれば、陰極側の透水管２ｂの水位が所定の上限水位
を上回ったとき該透水管内が排水されるように、排水ポ
ンプ９及び開閉弁１１ｂを制御部１３にて駆動制御する
とともに、陽極側の透水管２ａの水位が前記上限水位よ
りも高い位置に設定された下限水位を下回ったとき該透
水管内に給水されるように給水ポンプ６及び開閉弁１１
ａを制御部１３にて駆動制御するようにしたので、陽極
側透水管２ａの水位は、陰極側透水管２ｂの水位よりも
水位差Δｈだけ高いレベルで維持される。

【００７１】したがって、陽イオンは、電気浸透による
圧力及び電気泳動による圧力に加えて、このような水位
差による圧力により、スムーズに陽極側に移動させるこ
とができる。

【００７２】また、本実施形態に係る汚染地盤浄化シス
テムによれば、酸性溶液を陰極側の透水管２ｂの近傍に
供給するようにしたので、陽イオンが陰極近傍で水酸化
物を形成して沈殿し、その結果、陰極側からの回収が不
能となるといった事態を回避することができる。

【００７３】また、本実施形態に係る汚染地盤浄化シス
テムによれば、陰極側透水管２ｂの近傍にｐＨ計測器３
４を設置し、該ｐＨ計測器からの計測データに応じて供
給ポンプ３２及び開閉弁３５を駆動制御するようにした
ので、酸性溶液の供給が自動化され、陽イオンを効率よ
く回収可能なｐＨ状態を長期にわたって簡単かつ確実に
維持することが可能となる。

【００７４】本実施形態では、酸性溶液を供給する供給
管を陰極側透水管２ｂの近傍に埋設するようにしたが、
これに代えて該透水管内に挿入配置するようにしてもよ
い。

【００７５】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１に係る本発
明の汚染地盤浄化システムによれば、透水管内の水位
を、地盤の土質性状や電極間距離に応じて、しかも作業
員や作業時間を必要とすることなく所望のレベルに設定
することができるとともに、長期間にわたって通電を行
う際、天候の変化や蒸発等が原因で設定水位が変動する
ような場合であっても、現地に作業員やオペレータを常
駐させることなく、透水管内の水位を設計水位に維持し
てイオン性汚染物質を確実に回収することが可能とな
る。

【００７６】また、請求項２に係る本発明の汚染地盤浄
化システムによれば、請求項１の効果に加えて、陰極側
透水管の水位が、陽極側透水管の水位よりも一定の水位
差だけ高く維持されるので、電気浸透によって土中水を
陰極に流そうとする圧力は、かかる水位差で相殺される
こととなり、かくして、陰イオンを電気浸透による圧力
に妨げられることなく、電気泳動によってスムーズに陽
極側に移動させることができるという効果も奏する。

【００７７】また、請求項３に係る本発明の汚染地盤浄
化システムによれば、請求項１の効果に加えて、陽極側
透水管の水位が、陰極側透水管の水位よりも一定の水位
差だけ高く維持されるので、陽イオン汚染物質は、電気
浸透による圧力及び電気泳動による圧力と相まって、陽
イオンをスムーズに陰極側に移動させることができると
いう効果も奏する。

【００７８】また、請求項４に係る本発明の汚染地盤浄
化システムによれば、請求項３の効果に加えて、陽イオ
ンが陰極近傍で水酸化物を形成して沈殿し、その結果、
陰極側からの回収が不能となるといった事態を回避する
ことができるという別の効果も奏する。

【００７９】また、請求項５に係る本発明の汚染地盤浄
化システムによれば、請求項４の効果に加えて、酸性溶
液の供給が自動化され、陽イオンを効率よく回収可能な
ｐＨ状態を長期にわたって簡単かつ確実に維持すること
が可能となるという効果も奏する。

【００８０】また、請求項６に係る本発明の汚染地盤浄
化システムによれば、請求項１の効果に加えて、土質性
状や水分の蒸発状況が場所によって異なり、そのために
透水管ごとに給排水速度が異なるような場合であって
も、各透水管内の水位を所望の水位に個別に維持するこ
とが可能となるという効果も奏する。

【００８１】

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る汚染地盤浄化システムの全
体システム図。

【図２】透水管の配置状況を示した全体斜視図。

【図３】第１実施形態に係る汚染地盤浄化システムの作
用を示した図。

【図４】第２実施形態に係る汚染地盤浄化システムの全
体システム図。

【図５】第２実施形態に係る汚染地盤浄化システムの作
用を示した図。

【符号の説明】

１ 地盤 ２ａ、２ｂ 透水管 ３ａ、３ｂ 電極 ４ 直流電源 ５ 給水管（給水手段） ６ 給水ポンプ（給水手段） ７ 水槽（給水手段） ８ 排水管（排水手段） ９ 排水ポンプ（排水手段） １１ａ 開閉弁（給水手段） １１ｂ 開閉弁（排水手段） １２ａ、１２ｂ 液面計（水位計測手段） １３ 制御部（制御手段） ３１ 供給管（供給手段） ３２ 供給ポンプ（供給手段） ３３ 酸性溶液タンク（供給手
段） ３４ ｐＨ計測器（ｐＨ計測手
段） ３５ 開閉弁（供給手段）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イオン性汚染物質を含む地盤内に埋設さ
   れた透水管と、該透水管若しくはその近傍に配置された
   電極に接続された直流電源と、前記透水管内に給水を行
   う給水手段と、前記透水管内から排水を行う排水手段
   と、前記透水管内に配設された水位計測手段と、前記給
   水手段及び前記排水手段を駆動制御する制御手段とから
   なり、該制御手段は、前記水位計測手段からの計測デー
   タに応じて前記給水手段及び前記排水手段を駆動制御す
   るようになっていることを特徴とする汚染地盤浄化シス
   テム。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記透水管のうち、陽
   極側の透水管の水位が所定の上限水位を上回ったとき該
   透水管内が排水されるように前記排水手段を駆動制御す
   るとともに、前記透水管のうち、陰極側の透水管の水位
   が前記上限水位よりも高い位置に設定された下限水位を
   下回ったとき該透水管内に給水されるように前記給水手
   段を駆動制御する請求項１記載の汚染地盤浄化システ
   ム。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記透水管のうち、陰
   極側の透水管の水位が所定の上限水位を上回ったとき該
   透水管内が排水されるように前記排水手段を駆動制御す
   るとともに、前記透水管のうち、陽極側の透水管の水位
   が前記上限水位よりも高い位置に設定された下限水位を
   下回ったとき該透水管内に給水されるように前記給水手
   段を駆動制御する請求項１記載の汚染地盤浄化システ
   ム。
4. 【請求項４】 前記透水管のうち、陰極側の透水管内若
   しくはその近傍に酸性溶液を供給する供給手段を備えた
   請求項３記載の汚染地盤浄化システム。
5. 【請求項５】 前記透水管内若しくはその近傍にｐＨを
   計測するｐＨ計測手段を設置し、前記制御手段は、前記
   ｐＨ計測手段からの計測データに応じて前記供給手段を
   駆動制御するようになっている請求項４記載の汚染浄化
   システム。
6. 【請求項６】 前記透水管を前記地盤内に多数埋設し、
   該透水管のそれぞれに前記給水手段の給水管若しくは前
   記排水手段の排水管とその開閉弁とを設置し、該開閉弁
   が前記透水管ごとに個別に駆動制御されるように前記制
   御手段を構成した請求項１記載の汚染地盤浄化システ
   ム。