JPH1157685A - 土壌浄化方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 土壌中の揮発性有機塩素系化合物などの汚染
物を効率よく除去できる土壌浄化方法及び装置を提供す
ること。 【解決手段】 有害物質で汚染された土壌に汚染物を抽
出する井戸を掘削し、土壌中の汚染物を真空ポンプで吸
引除去するに当たり、吸引井戸１の周囲に熱源１１を備
えた加熱井戸１０を複数個設置し、地下水及び土壌を加
熱することにより、揮発性有機汚染物が土壌中を移動し
やすくし、汚染物を効率よく除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有害物で汚染され
た土壌の浄化方法及び装置に係り、特に工場廃棄物によ
って汚染された土壌から有害な揮発性化合物を真空抽出
によって吸引除去する土壌浄化方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、洗浄剤として多用されているトリ
クロロエチレン、テトラクロロエチレン、１，１，１−
トリクロロエタン等の揮発性有機塩素系化合物が地中に
浸透し、土壌及び地下水を汚染することが問題となって
いる。土壌汚染の場合、揮発性有機塩素系化合物などの
汚染物は、土壌中及び地下水中に気相あるいは液相とし
て存在している。そこで、土壌中に存在する揮発性の汚
染物を除去するために、従来、真空抽出法が利用されて
いる。真空抽出法とは、地表面から土壌中の汚染領域ま
で吸引井戸を掘り、地表面に設置した真空ポンプで土壌
中の汚染物を吸引井戸を通して吸引除去するものであ
る。

【０００３】真空抽出法で汚染物を吸引除去するには、
従来、図２に示す土壌浄化装置が使用されている。この
装置では、まず、汚染領域を掘削し、土壌中に吸引井戸
１を気密に挿入する。吸引井戸１の先端にはストレーナ
２が付いており、この部分から、汚染物は、土壌中の空
気、汚染物蒸気、水蒸気及び汚染地下水の気液混合流と
して矢印８のような流れで吸引される。ストレーナ２
は、吸引中に井戸内に土壌等の固体を吸い込まない役目
もはたしている。吸引井戸１は、地表面で連結管３と接
続され、さらに気液分離槽４、真空ポンプ５等の吸引装
置に接続される。真空ポンプ５の後段には、処理槽６が
設置され、汚染物は処理槽６で活性炭などに吸着される
か、又は熱分解や他の方法で分解された後、排気管７か
ら排出される。

【０００４】真空抽出による土壌浄化は、土壌中の揮発
性を有する汚染物質を吸引して行う性質上、汚染土壌の
性質に左右される。土壌の性質のなかでも通気性は、浄
化効率を決定する大きな要因となっている。特に、粘土
など、通気性の悪い土壌に存在している汚染物は、吸引
除去が困難である。また、真空ポンプで汚染物を吸引除
去していると、汚染物と一緒に土壌中の水分や地下水が
吸引されて、吸引井戸内や吸引井戸周辺に水分が集積
し、これによっても土壌の通気性が悪くなり、汚染物の
吸引除去が阻害され、浄化効率が低下する。そのため、
土壌の通気性が悪い場合には、地下水を揚水除去するな
どして通気性を改善する必要があり、真空抽出法単独で
は、土壌中の揮発性有機塩素系化合物を効率よく除去す
ることができないという問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の欠点を解消し、土壌中の汚染物、例えば、揮発性有
機塩素系化合物を効率よく除去できる土壌浄化方法及び
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、吸引井戸の他
に加熱井戸を掘削し、この井戸内部に加熱源を設置し、
井戸内の地下水を加熱し、土壌内の温度上昇によって揮
発性有機塩素系化合物を含む汚染物のガス化を促進し
て、効率よく有機塩素系化合物を除去するように構成し
たものである。

【０００７】すなわち、本発明の土壌浄化方法は、有害
物質で汚染された土壌に、汚染物を抽出する井戸を掘削
し、土壌中の汚染物を真空ポンプで吸引除去する土壌浄
化方法において、吸引井戸の他に加熱井戸を設置し、そ
の加熱井戸内に熱源を設置して井戸内の地下水を加熱し
た後、汚染物を吸引除去することを特徴とする。また、
本発明の土壌浄化装置は、有害物質で汚染された土壌
に、汚染物を抽出する井戸を掘削し、土壌中の汚染物を
真空ポンプで吸引除去する土壌浄化装置において、吸引
井戸の他に熱源を備えた加熱井戸を有することを特徴と
する。本発明において、吸引井戸と加熱井戸の配置は、
特に限定されるものではなく、吸引井戸を中心にしてそ
の周辺に複数個の加熱井戸を設置したもの、あるいは加
熱井戸を中心にしてその周辺に複数個の吸引井戸を設置
したものでよい。吸引井戸と加熱井戸の設置距離、複数
の加熱井戸を設置する場合のそれらの設置距離あるいは
複数の吸引井戸を設置する場合のそれらの設置距離は、
土壌の種類（粘土層、砂層など）や含水率などを考慮し
て適宜設定することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例を示す
土壌浄化装置を土壌中に設置した状態で示す構成図であ
る。土壌中に、先端にストレーナ２が付いた吸引井戸１
が設置されている。この吸引井戸１は、従来使用されて
いるものであるが、本発明の土壌浄化装置では吸引井戸
１の周辺に加熱井戸１０が気密に挿入されている。この
加熱井戸１０の先端にはストレーナ２及び熱源１１が付
いている。

【０００９】本発明の土壌浄化装置においては、加熱井
戸１０の先端に設置された熱源１１により加熱井戸１０
の内部及び周辺の水分が加熱され、その温度が上昇す
る。また、その一部が蒸気となることにより、加熱井戸
１０の内部の圧力が高くなる。さらに、加熱により加熱
井戸１０の周辺の土壌温度が上昇することから、土壌中
の揮発性有機汚染物の蒸気圧も高くなる。図６に代表的
な揮発性有機汚染物であるトリクロロエチレンの蒸気圧
線図を示す。トリクロロエチレンの蒸気圧は、温度の上
昇とともに高くなることから、土壌粒子間や土壌に吸着
している揮発性有機汚染物がガス化しやすくなる。した
がって、揮発性有機汚染物が土壌内部を移動しやすくな
り、吸引井戸１で吸引されやすくなる。また、他の揮発
性有機汚染物に対しても同様の効果を期待できる。この
ように、吸引井戸１での吸引圧による負圧と加熱井戸１
０での加熱による蒸気発生に伴う正圧で、吸引井戸と加
熱井戸との圧力差を大きくすることができ、土壌粒子間
や土壌に吸着されている揮発性有機汚染物のガス化を促
進し、浄化を促進することができる。

【００１０】図３は、本発明の土壌浄化装置に用いる加
熱井戸の一実施例を示す系統図である。加熱井戸１０に
は、電気ヒータ１２が装備されており、地下水が加熱さ
れる。地下水の温度は、温度センサ１５でセンシングさ
れ、温調器１６による電気ヒータ１２のコントロール機
能により制御される。この実施例では、加熱井戸１０内
に地下水のレベルをセンシングするレベルセンサ１７
ａ、１７ｂ及び１７ｃを設置し、温調器１６と同様に、
レベルスイッチ１８による電気ヒータ１２のコントロー
ル機能も装備している。ここで、地下水位が低下してく
ると、レベルセンサ１７ａ、１７ｂ及び１７ｃが地下水
位をセンシングし、レベルスイッチ１８がその地下水位
に応じて電気ヒータ１２をオンオフするように構成され
ている。例えば、地下水位がレベルセンサ１７ｂ以上で
あれば、電気ヒータ１２を稼動させ、地下水位がレベル
センサ１７ｂより低くなったら、電気ヒータ１２のスイ
ッチを切る動作をするように電気ヒータ１２のオンオフ
回路を組むことができる。このように、簡単なレベルス
イッチを設けることにより、電気ヒータ１２が井戸内の
地下水から露出したときに電気ヒータ１２のスイッチを
切り、空だきを防ぐことができる。

【００１１】図４は、汚染土壌内の温度測定点の配置例
を示す。温度測定点は、加熱井戸１０の底部、吸引井戸
１の底部及び加熱井戸と吸引井戸の中間地点である温度
測定孔１３の底部である。温度は、それぞれの底部に設
置された熱電対１４で測定される。

【００１２】次に、加熱井戸内の熱源を稼動させ、加熱
した場合の各測定点の温度変化を図５に示す。この実施
例では、加熱井戸と温度測定孔の間の距離を１ｍとし、
加熱井戸と吸引井戸の間の距離を２ｍとし、加熱井戸１
０の温度は、加熱井戸内部において常時熱源を稼動させ
て、常に９０℃に保持した。一方、温度測定孔１３の温
度は、加熱開始時には約１７℃であったが、加熱された
汚染ガス、地下水及び土壌中の空気が吸引井戸１から吸
引されるため、時間の経過とともに徐々に高くなる。吸
引井戸１の温度測定点における温度は、温度測定孔１３
より加熱井戸１０から離れていることから、温度測定孔
１３の温度より遅れて徐々に高くなっていくことが分か
る。

【００１３】したがって、加熱井戸１０で地下水、さら
には土壌を加熱することにより土壌粒子間及び土壌に吸
着されている揮発性有機汚染物のガス化を促進でき、土
壌間（井戸間）に大きな圧力差を発生することができ、
土壌中からの揮発性有機汚染物の除去を促進することが
できる。また、揮発性有機汚染物の蒸気圧も温度の上昇
とともに高くすることができる（図６）ため、土壌中か
らの揮発性有機汚染物の除去をさらに促進できる。すな
わち、本発明による土壌浄化方法及び装置で地下水、さ
らには土壌を加熱することにより、土壌温度を上昇さ
せ、揮発性有機汚染物の蒸気圧を高くし、揮発性有機汚
染物が土壌中を移動しやすくすることにより、土壌中の
揮発性有機汚染物を効率よく除去することができる。

【００１４】

【発明の効果】本発明の土壌浄化方法及び装置によれ
ば、土壌温度を容易に上昇させ、揮発性有機汚染物の蒸
気圧を高くし、揮発性有機汚染物が土壌中を移動しやす
くすることにより、土壌中の有機塩素系化合物などの揮
発性有機汚染物を効率よく除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す土壌浄化装置を土壌中
に設置した状態で示す土壌浄化装置の構成図である。

【図２】従来の土壌浄化装置の構成図である。

【図３】本発明の土壌浄化装置に用いる加熱井戸の系統
図である。

【図４】本発明の方法を実施する際の温度測定点の配置
図である。

【図５】図４に示した測定点で測定された温度の経日変
化を示すグラフである。

【図６】トリクロロエチレン及び水の蒸気圧線図を示
す。

【符号の説明】

１ 吸引井戸 ２ ストレーナ ３ 連結管 ４ 気液分離槽 ５ 真空ポンプ ６ 処理槽 ７ 排気管 ８ 汚染物の流れ １０ 加熱井戸 １１ 熱源 １２ 電気ヒータ １３ 温度測定孔 １４ 熱電対 １５ 温度センサ １６ 温調器 １７ａ レベルセンサ １７ｂ レベルセンサ １７ｃ レベルセンサ １８ レベルスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 明雄 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 日 立プラント建設株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有害物質で汚染された土壌に、汚染物を
   抽出する井戸を掘削し、土壌中の汚染物を真空ポンプで
   吸引除去する土壌浄化方法において、吸引井戸の他に加
   熱井戸を設置し、その加熱井戸内に熱源を設置して井戸
   内の地下水を加熱した後、汚染物を吸引除去することを
   特徴とする土壌浄化方法。
2. 【請求項２】 有害物質で汚染された土壌に、汚染物を
   抽出する井戸を掘削し、土壌中の汚染物を真空ポンプで
   吸引除去する土壌浄化装置において、吸引井戸の他に熱
   源を備えた加熱井戸を有することを特徴とする土壌浄化
   装置。
3. 【請求項３】 吸引井戸を中心にしてその周辺に複数個
   の加熱井戸を有する請求項２記載の土壌浄化装置。
4. 【請求項４】 加熱井戸を中心にしてその周辺に複数個
   の吸引井戸を有する請求項２記載の土壌浄化装置。
5. 【請求項５】 加熱井戸内に温度センサを有する請求項
   ２記載の土壌浄化装置。
6. 【請求項６】 加熱井戸内に地下水のレベルセンサを有
   し、そのセンサの測定水位によって熱源の作動・停止が
   制御される請求項２記載の土壌浄化装置。