WO2012157340A1 - 環境修復装置及び環境修復方法 - Google Patents

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WO2012157340A1
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mist generator
mist
ground
oxidant
supplying
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樋口　壯太郎
正信 内田
一雄 為田
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学校法人福岡大学
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/002—Reclamation of contaminated soil involving in-situ ground water treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/02—Extraction using liquids, e.g. washing, leaching, flotation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/722—Oxidation by peroxides

Definitions

  • the present invention relates to an environmental remediation technique for decomposing and stabilizing pollutants in waste, polluted soil or polluted water accumulated in a final disposal site or illegal dumping site.
  • Bio booster method and Smelwell method are used as a method of aerobicizing the inside of soil by blowing air into the contaminated soil to temporarily prevent malodor.
  • the “soil repairing method” described in Patent Document 1 sprays hydrogen peroxide water on soil contaminated with persistent organic substances or presses hydrogen peroxide water through a pipe inserted into the soil.
  • the “contaminated ground purification method” described in Patent Document 2 is a method in which hydrogen peroxide water is injected into the contaminated ground through a pipe provided in a well formed in the contaminated ground.
  • the conventional bio booster method and Smelwell method have a problem that the ground inside the final disposal site is dried because air is blown into the soil.
  • Patent Documents 1 and 2 when the hydrogen peroxide solution injected into the contaminated ground diffuses in the ground, a so-called “mizumizu” is easily formed, and then the peroxidation injected. Hydrogen water flows along “Mizumichi”. For this reason, it is difficult for hydrogen peroxide water to diffuse evenly throughout the contaminated ground, and it is difficult to stabilize the entire contaminated ground at an early stage.
  • Patent Documents 1 and 2 are reactions (gas-liquid reaction) in which polluted gases (hydrogen sulfide, methane gas, etc.) present in the ground come into contact with hydrogen peroxide water to oxidatively decompose the polluted gases.
  • polluted gases hydrogen sulfide, methane gas, etc.
  • the gas-liquid reaction is inefficient, it takes a long time to stabilize the contaminated ground.
  • a problem to be solved by the present invention is to provide a technique capable of quickly stabilizing the entire contaminated ground or the entire contaminated water area such as a final disposal site and an illegal dumping site.
  • An environmental repair device includes a mist generator that can be placed in a shaft formed in the ground or can be immersed in water, an oxidant supply means that supplies a liquid containing an oxidant to the mist generator, A gas pumping means for supplying a pressurized gas to the mist generator in order to eject a mist-like oxidant from the mist generator.
  • the oxidant is supplied from the oxidant supply means and the gas pressure supply means toward the mist generator disposed in the shaft formed in the contaminated ground (or immersed in the contaminated water area).
  • a mist-like oxidant can be ejected from the mist generator into the shaft (or in the water area), and the ejected mist-like oxidant is discharged from the inner peripheral surface of the shaft. It diffuses into the contaminated ground (or diffuses into the water area), reacts with the pollutants in the ground (or pollutants in the water area), and these can be oxidatively decomposed.
  • the mist-like oxidizer is a dry mist, it does not form “water mist” in the ground, and reacts quickly with pollutants while thoroughly diffusing in the voids (or in contaminated water areas) in the contaminated ground. As a result, the entire contaminated ground (the entire contaminated water area) can be stabilized at an early stage.
  • the mist-like oxidizer becomes fine particles and diffuses into the contaminated water area, so it is easily dissolved in the contaminated water and is quickly stabilized by rapid oxidation. be able to.
  • the porous tube refers to a tubular member in which a plurality of through holes are formed in the peripheral wall constituting the tube to communicate the inside and outside of the tube.
  • the arrangement depth of the mist generator is the upper end opening of the vertical shaft (or the upper end opening of the porous tube inserted into the vertical shaft) or the upper end opening of the porous tube erected in the contaminated water area. The distance to the mist generator placed (or immersed) in the shaft (or in the water).
  • the position of the mist generator in the vertical shaft can be adjusted up and down, and the mist generator is disposed (or immersed) in a region where the degree of contamination is high or in which the contaminants are concentrated.
  • the mist oxidant can be supplied, the efficiency of the processing work can be improved.
  • At least a part of the liquid path for supplying the liquid containing the oxidizing agent to the mist generator and the gas path for supplying the pressurized gas to the mist generator may be formed by a flexible tube.
  • a check valve can be provided in the liquid path and the gas path.
  • a mist-like oxidant is ejected from a mist generator placed in a vertical shaft formed in the ground or immersed in water, and the mist-like oxidant is injected into the ground. Or it is made to diffuse in the said water area.
  • the entire contaminated ground such as the final disposal site or illegal dumping site or the entire contaminated water area can be stabilized at an early stage.
  • trichloroethane Since trichloroethane has decomposing microorganisms, degradability can be improved by sequentially dechlorinating three chlorine atoms in the trichloroethane molecule into two and three. In addition, by changing the amount of hydrogen peroxide solution delivered, the concentration and the indentation pressure of air following the concentration of organic matter in the contaminated ground and contaminated water area, it is sufficient for almost all final disposal sites and illegal dumping sites. Can be supported.
  • the present invention it is possible to provide a technique for quickly stabilizing the entire contaminated ground or the entire contaminated water area such as a final disposal site or an illegal dumping site.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of an environment repair device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially enlarged view of the vicinity of a mist generator in FIG. 1. It is a vertical sectional view showing other embodiments of the present invention. It is a vertical sectional view showing other embodiments of the present invention. It is a partially omitted vertical sectional view showing another embodiment of the present invention. It is an enlarged view of the mist generator vicinity shown in FIG. It is a figure which shows the state which stopped supply of the oxidizing agent and pressurized gas with respect to the mist generator shown in FIG.
  • the environmental repair device 10 of the present embodiment includes a mist generator 13 disposed in a shaft 12 formed in the ground 11 of the final disposal site X, and an oxidizer in the mist generator 13.
  • the oxidant supply means 14 includes a tank 16 that stores a hydrogen peroxide solution L that is a liquid containing an oxidant, and a pump that supplies the hydrogen peroxide solution L in the tank 16 to the mist generator 13 via a hose 17. And P.
  • the tank 16 and the pump P are arranged on the ground side.
  • the gas pumping means 15 mists the compressor 18 that compresses air taken in from the atmosphere, the pressure tank 19 that stores the compressed air formed by the compressor 18 in a predetermined pressure state, and the compressed air in the pressure tank 19. And a hose 20 to be fed into the vessel 13.
  • the compressor 18 and the pressure tank 19 are disposed on the ground side.
  • a porous tube 21 is inserted into the vertical shaft 12, and hoses 17 and 20 are suspended from the upper end opening 21 at a position protruding higher than the surface 11 a of the ground 11 into the porous tube 21.
  • the tips of the hoses 17 and 20 are respectively connected to the mist generator 13.
  • a plurality of through holes 21 c are formed in the cylindrical peripheral wall 21 b constituting the porous tube 21 to communicate the inside and outside of the tube.
  • the mist generator 13 has a hollow mist generating area 13b in a main body 13a whose outer shape is substantially bullet-shaped, and is ejected from the front end side of the mist generating area 13b into the atmosphere.
  • a hole 13c is opened.
  • the tip of the hose 20 is connected to the base end side of the mist generating area 13b at a position coaxial with the main body 13a, and the tip of the hose 17 is tilted with respect to the outer periphery of the main body 13a. It is connected to the.
  • mist generation area 13b an extension line (not shown) of the virtual axis of the hose 20 intersects with an extension line (not shown) of the virtual axis of the hose 20 obliquely.
  • the mist generator 13 is an example of a mist generating means, and is not limited to this. A mist generator having another structure can also be used.
  • the pump P and the compressor 18 are operated, and the tank 16 is connected via the hose 17.
  • the pressurized gas compressed air
  • the mist-like oxidizing agent DF is ejected.
  • the mist-like oxidant DF ejected from the mist generator 13 passes through a large number of through holes 21 c formed in the porous tube 21 while diffusing in the porous tube 21, It diffuses into the ground 11 from the peripheral surface 12a.
  • the mist-like oxidant DF reacts with contaminants (for example, hydrogen sulfide, methane gas, VOC, etc.) present in the ground 11 and oxidizes and decomposes them.
  • mist-like oxidant DF generated by the mist generator 13 is a dry mist, it does not form a “mizumichi” in the ground 11 and quickly diffuses in the voids existing in the contaminated ground 11. However, as a result of reacting quickly with the contaminant, the entire contaminated ground 12 can be stabilized at an early stage.
  • the mist generator 13 since the mist generator 13 is disposed in the porous tube 21 inserted in the vertical shaft 12, the inner peripheral surface 12a of the vertical shaft 12 is reinforced with the porous tube 21, and the ground It is possible to prevent the vertical shaft 12 from being collapsed or blocked by earth pressure or groundwater pressure.
  • the mist-like oxidant DF ejected from the mist generator 13 passes through a large number of through holes 21c provided in the porous tube 21 and diffuses into the ground 11, the processing operation may be hindered. Absent.
  • the arrangement depth D of the mist generator 13 (the upper end of the porous tube 21 is increased by increasing or decreasing the length of the suspended portion of the hoses 17, 20 inserted from the upper end opening 21 a of the porous tube 21.
  • the distance from the opening 21a to the mist generator 13) can be changed. That is, since the position of the mist generator 13 in the vertical shaft 12 can be adjusted up and down, the mist generator has a depth corresponding to a region in the ground 11 where the degree of contamination is high or where contaminants are concentrated. 13 can be disposed to supply the mist-like oxidant DF, and the efficiency of the processing work can be improved.
  • the hydrogen peroxide solution L is used as the liquid containing the oxidizing agent.
  • the present invention is not limited to this, so ozone water or potassium permanganate, sodium hypochlorite and the catalyst are used. Citric acid and phosphoric acid can also be used.
  • FIGS. 3 and 4 the parts denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 are the parts having the same structure and function as the constituent parts of the environmental restoration device 10, and the description thereof is omitted.
  • the embodiment shown in FIG. 3 uses the environmental restoration device 10 at the illegal dumping site Y where the internal water surface 30 exists in the ground 31.
  • a porous tube 21 is inserted into a vertical shaft 32 formed in the ground 31 of the illegal dumping site Y, and a mist generator 13 is disposed in the porous tube 21.
  • the arrangement depth D of the mist generator 13 is set so that the mist generator 13 is positioned below the internal water surface 30 in the ground 31, so that the mist generator 13 is immersed in the water in the porous tube 21. It is in a state.
  • the pump P and the compressor 18 are operated, and the hydrogen peroxide solution L in the tank 16 is supplied to the mist generator 13 via the hose 17, and the pressurized gas is supplied via the hose 20.
  • the mist oxidizing agent DF is ejected from the mist generator 13 into the water in the porous tube 21.
  • the mist-like oxidant DF ejected into the water diffuses into the water, passes through the through hole 21c (see FIG. 2) of the porous tube 21, and diffuses into the ground 31 where the internal water surface 30 exists.
  • the environmental restoration device 10 is used as a means for improving the water quality of the contaminated water 41 in the contaminated water area Z.
  • a porous tube 21 is erected in the contaminated water 41 in the contaminated water zone Z, and the mist generator 13 is connected to the tips of the hoses 17 and 20 passed through the porous tube 21.
  • the arrangement depth D of the mist generator 13 is set so that the mist generator 13 is positioned below the lower end opening 21d of the porous tube 21 in the contaminated water 41, so that the mist generator 13 is outside the porous tube 21. Thus, it is immersed in the contaminated water 41.
  • the pump P and the compressor 18 are operated, the hydrogen peroxide solution L in the tank 16 is supplied to the mist generator 13 via the hose 17, and the pressurized gas is supplied via the hose 20.
  • the mist-like oxidizing agent DF is ejected from the mist generator 13 into the contaminated water 41.
  • the mist-like oxidant DF ejected into the contaminated water 41 rises while diffusing into the contaminated water 41. In the process, the contaminants present in the contaminated water 41 are oxidatively decomposed. Can be stabilized at an early stage.
  • the hydrogen peroxide solution L is pumped to the mist generator 13 together with the air pressurized to a high pressure by the compressor 18, even if the mist generator 13 is immersed in the contaminated water 41, the mist-like oxidation is performed.
  • the agent DF can be stably ejected. Other functions and effects are the same as those of the embodiment shown in FIGS.
  • FIGS. 5 to 7 portions denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 4 have the same structure and function as the components of the environmental repair device 10, and description thereof is omitted.
  • the porous tube 21 is inserted into the vertical shaft 32 formed in the ground 31 of the illegal dumping site Y where the internal water surface 30 exists in the ground 31, and the porous tube 21 is inserted into the porous tube 21.
  • a mist generator 13 is arranged.
  • the hose 33 which is a liquid path for supplying a liquid containing an oxidant to the mist generator 13 and the hose 34 which is a gas path for supplying pressurized gas (compressed air) to the mist generator 13 are both flexible tubes. It is formed by the body.
  • check valves 35 and 36 are arranged in the portions near the mist generator 13 of the hoses 33 and 34, respectively.
  • the check valves 35 and 36 incorporate valve bodies 35a and 36a and valve seats 35b and 36b, respectively.
  • the check valves 35 and 36 are opened when pressure in the direction toward the mist generator 13 is applied to the valve bodies 35a and 36a of the check valves 35 and 36, and are closed when pressure in the reverse direction is applied.
  • FIGS. 1 to 7 are examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited to the embodiments shown in FIGS.
  • the environmental restoration device and the environmental restoration method according to the present invention can be widely used as a stable treatment technique for contaminated soil or contaminated water areas such as a stable final disposal site or illegal dumping site.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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Abstract

　最終処分場や不法投棄現場などの汚染地盤全体あるいは汚染水域全体を早期に安定化処理する技術を提供する。　環境修復装置１０は、最終処分場Ｘの地盤１１中に形成された縦坑１２内に配置されたミスト生成器１３と、過酸化水素水Ｌをミスト生成器１３に供給する酸化剤供給手段１４と、ミスト生成器１３からミスト状酸化剤ＤＦを噴出させるためミスト生成器１３へ加圧気体を供給する気体圧送手段１５と、を備えている。酸化剤供給手段１４は、タンク１６内の過酸化水素水ＬをポンプＰによりホース１７を介してミスト生成器１３へ供給する機能を有する。気体圧送手段１５は、コンプレッサ１８によって、圧力タンク１９内に貯留された圧縮空気を、ホース２０を介してミスト生成器１３へ送り込む機能を有する。

Description

環境修復装置及び環境修復方法
　本発明は、最終処分場あるいは不法投棄現場などに集積された廃棄物中、汚染土壌中あるいは汚染水域中の汚染物質を分解して安定化する環境修復技術に関する。
　最終処分場や不法投棄現場などに集積された廃棄物中や汚染土壌中で発生する硫化水素やメタンガスなどの汚染物質を分解して廃棄物や土壌を安定化する技術としては、従来、汚染土壌中に空気を吹き込むバイオブースタ工法やスメルウエル工法あるいは汚染土壌中へ直接酸化剤を注入する方法などが知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。
　バイオブースタ工法やスメルウエル工法は、汚染土壌中に空気を吹き込むことによって土壌内部を好気化させ悪臭を一時的に防止する方法として利用されている。また、特許文献１記載の「土壌の修復方法」は難分解性有機物で汚染された土壌に過酸化水素水を散布したり、土壌中に差し込んだパイプを通じて過酸化水素水を圧入したりするという方法であり、特許文献２記載の「汚染地盤の浄化方法」は汚染地盤に形成された井戸内に設けた配管を通じて汚染地盤内に過酸化水素水を注入するという方法である。
特開平７－７５７７２号公報 特開２０１０－１１５６０４号公報
　従来のバイオブースタ工法やスメルウエル工法は、土壌中に空気を吹き込むので最終処分場の地盤内部が乾燥するという問題がある。一方、特許文献１，２記載の方法においては、汚染地盤中に注入された過酸化水素水が地盤中を拡散する際に、所謂「みずみち」が形成され易く、その後、注入される過酸化水素水は「みずみち」に沿って流れるようになる。このため、過酸化水素水が汚染地盤全体に均等に拡散し難く、汚染地盤全体を早期に安定化処理することが困難である。
　また、特許文献１，２記載の方法は、地盤中に存在する汚染気体（硫化水素、メタンガスなど）と過酸化水素水とが接触して当該汚染気体が酸化分解される反応（気液反応）を利用しているが、気液反応は効率が悪いので、汚染地盤を安定化処理するのに長時間を要している。
　そこで、本発明が解決しようとする課題は、最終処分場や不法投棄現場などの汚染地盤全体あるいは汚染水域全体を早期に安定化処理することができる技術を提供することにある。
　本発明に係る環境修復装置は、地盤中に形成された縦坑内に配置可能若しくは水中に浸漬可能なミスト生成器と、酸化剤を含む液体を前記ミスト生成器に供給する酸化剤供給手段と、前記ミスト生成器からミスト状酸化剤を噴出させるため前記ミスト生成器へ加圧気体を供給する気体圧送手段と、を備えたことを特徴とする。
　このような構成とすれば、汚染地盤中に形成された縦坑内に配置された（若しくは汚染水域中に浸漬された）ミスト生成器に向かって、酸化剤供給手段及び気体圧送手段からそれぞれ酸化剤を含む液体及び加圧気体を供給することより、ミスト生成器から縦坑内（若しくは水域中）にミスト状酸化剤を噴出させることができ、噴出したミスト状酸化剤は縦坑の内周面から汚染地盤中に拡散して（若しくは水域中に拡散して）地盤中の汚染物質（若しくは水域中の汚染物質）と反応し、これらを酸化分解することができる。ミスト状酸化剤は乾燥ミストであるため、地盤中に「みずみち」を形成することもなく、汚染地盤中の空隙内（若しくは汚染水域中）を隈無く拡散しながら、汚染物質と速やかに反応する結果、汚染地盤全体（汚染水域全体）を早期に安定化処理することができる。また、汚染水域中でミスト生成器を使用した場合、ミスト状酸化剤が微細粒子となって汚染水域中に拡散するため、汚染水に溶解し易く、速やかな酸化により早期に安定化処理を行うことができる。
　この場合、前記縦坑内に挿入された多孔管内に前記ミスト生成器を配置することが望ましい。ここで、前記多孔管とは、管を構成する周壁に管内と管外とを連通する複数の貫通孔が開設された管状の部材をいう。
　このような構成とすれば、地盤に開設された縦坑内にミスト発生器を配置する場合、地盤土圧や地下水圧などによる縦坑の崩壊や閉塞などを防ぐことができる。また、ミスト生成器から噴出されたミスト状酸化剤は、多孔管に開設されている複数の貫通孔を通過して地盤中へ拡散するので、処理作業が阻害されることもない。
　一方、前記ミスト生成器の配置深度が変更可能であることが望ましい。ここで、ミスト生成器の配置深度とは、縦坑の上端開口部（若しくは縦坑に挿入された多孔管の上端開口部）または汚染水域中に立設された多孔管の上端開口部から、縦坑内（若しくは水域中）に配置（若しくは浸漬）されたミスト生成器までの距離をいう。
　このような構成とすれば、縦坑内におけるミスト生成器の位置を昇降調整することが可能となり、汚染の度合いが高い領域や汚染物質が集中している領域にミスト生成器を配置（若しくは浸漬）してミスト状酸化剤の供給を行うことができるため、処理作業の効率化を図ることができる。
　また、前記酸化剤を含む液体を前記ミスト生成器に供給する液体経路及び前記加圧気体を前記ミスト生成器に供給する気体経路の少なくとも一部を可撓性管体で形成することもできる。
　このような構成とすれば、縦坑内に挿入された多孔管が地盤の横方向の変位などによって湾曲した場合でも、当該多孔管内に差し込まれている液体経路及び気体経路も湾曲可能となり、湾曲後においても、液体経路及び気体経路を経由して当該多孔管内に配置されたミスト生成器に酸化剤を含む液体及び加圧気体を供給して稼働させることが可能となるため、地盤の変動に対する適応性が向上する。
　さらに、前記液体経路及び前記気体経路に逆止弁を設けることもできる。
　このような構成とすれば、地盤中に存在する内部水面にミスト生成器が浸漬された状態で、当該ミスト生成器に対する液体及び気体の供給が停止されたときに、内部水面下の水が逆流してミスト生成器あるいは液体経路や気体経路の内部へ浸入するのを防止することができる。
　次に、本発明の環境修復方法は、地盤中に形成された縦坑内に配置され若しくは水域中に浸漬されたミスト生成器からミスト状酸化剤を噴出させ、前記ミスト状酸化剤を前記地盤中若しくは前記水域中に拡散させることを特徴とする。
　このような構成とすれば、最終処分場や不法投棄現場などの汚染地盤全体あるいは汚染水域全体を早期に安定化処理することができる。
　この場合、前記酸化剤を含む液体として、過酸化水素水若しくはオゾン水の少なくとも一方を用いることが望ましい。
　前記酸化剤を含む液体として過酸化水素水を用いた場合は、最終処分場や不法投棄現場などの汚染地盤中に存在する触媒物質、例えば、鉄イオンの存在下でＯＨラジカルを発生し、強い酸化力を発現する。このため、過酸化水素水を含むミスト状酸化剤の酸化作用により汚染水中の溶存有機物や固体中表面、空隙中の付着有機物ならびに気中悪臭物質を効率的に低分子化したり、無害化したりすることが可能である。また、脱塩素化することにより、例えば、テトラクロロエタン分子を構成する４個の塩素原子のうちの１個を脱塩素化することによりトリクロロエタンへと変化する。トリクロロエタンは分解微生物が存在するので、トリクロロエタン分子中の３個の塩素原子を２個、３個と、順次脱塩素化していくことにより、分解性を向上させることができる。また、汚染地盤中や汚染水域中の有機物濃度に追従して、過酸化水素水の送液量、濃度及び空気の押込み圧を変化させることにより、殆どすべての最終処分場や不法投棄現場に十分に対応可能である。
　一方、前記酸化剤を含む液体としてオゾン水を用いた場合、オゾンの自己分解もあり、水への溶解度が過酸化水素に比して低いが、オゾン水は過酸化水素による難分解性有機物を低分子化あるいは脱塩素化した後の易分解性物質、例えば、トリクロロエタンやクロロエタンなどの生物分解過程において必要とされる溶存酸素としての作用効果を得ることができる。
　本発明により、最終処分場や不法投棄現場などの汚染地盤全体あるいは汚染水域全体を早期に安定化処理する技術を提供することができる。
本発明の実施形態である環境修復装置の概略構成を示す垂直断面図である。 図１におけるミスト生成器付近の一部拡大図である。 本発明のその他の実施形態を示す垂直断面図である。 本発明のその他の実施形態を示す垂直断面図である。 本発明のその他の実施形態を示す一部省略垂直断面図である。 図６に示すミスト生成器近傍の拡大図である。 図６に示すミスト生成器に対する酸化剤及び加圧気体の供給を停止した状態を示す図である。
　１０　環境修復装置
　１１，３１　地盤
　１１ａ　表面
　１２，３２　縦坑
　１２ａ　内周面
　１３　ミスト生成器
　１３ａ　本体部
　１３ｂ　ミスト生成エリア
　１３ｃ　噴出孔
　１４　酸化剤供給手段
　１５　気体圧送手段
　１６　タンク
　１７，２０，３３，３４　ホース
　１８　コンプレッサ
　１９　圧力タンク
　２１　多孔管
　２１ａ　上端開口部
　２１ｂ　周壁
　２１ｃ　貫通孔
　２１ｄ　下端開口部
　３０　内部水面
　３５，３６　逆止弁
　３５ａ，３６ａ　弁体
　３５ｂ，３６ｂ　弁座
　Ｄ　配置深度
　ＤＦ　ミスト状酸化剤
　Ｌ　過酸化水素水
　Ｐ　ポンプ
　Ｘ　最終処分場
　Ｙ　不法投棄現場
　Ｚ　汚染水域
　以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の環境修復装置１０は、最終処分場Ｘの地盤１１中に形成された縦坑１２内に配置されたミスト生成器１３と、ミスト生成器１３に酸化剤を含む液体を供給する酸化剤供給手段１４と、ミスト生成器１３からミスト状酸化剤ＤＦを噴出させるためミスト生成器１３へ加圧気体を供給する気体圧送手段１５と、を備えている。
　酸化剤供給手段１４は、酸化剤を含む液体である過酸化水素水Ｌを貯留するタンク１６と、タンク１６内の過酸化水素水Ｌを、ホース１７を介してミスト生成器１３へ供給するポンプＰと、で構成されている。タンク１６及びポンプＰは地上側に配置されている。
　気体圧送手段１５は、大気中から取り込んだ空気を圧縮するコンプレッサ１８と、コンプレッサ１８で形成された圧縮空気を所定の圧力状態で貯留する圧力タンク１９と、圧力タンク１９内の圧縮空気をミスト生成器１３へ送り込むホース２０と、によって構成されている。コンプレッサ１８及び圧力タンク１９は地上側に配置されている。
　図１に示すように、縦坑１２内には多孔管２１が挿入され、地盤１１の表面１１ａより高く突出した位置にある上端開口部２１から多孔管２１内へホース１７，２０が垂下状に差し込まれ、ホース１７，２０の先端がそれぞれミスト生成器１３に接続されている。図２に示すように、多孔管２１を構成する円筒状の周壁２１ｂには、管内と管外とを連通する複数の貫通孔２１ｃが開設されている。
　ミスト生成器１３は、図２に示すように、外形が概略砲弾形状をなす本体部１３ａ内に空洞状のミスト生成エリア１３ｂを有し、ミスト生成エリア１３ｂの先端側から大気中に向かって噴出孔１３ｃが開設されている。本体部１３ａと同軸上をなす位置にてホース２０の先端部がミスト生成エリア１３ｂの基端側に接続され、本体部１３ａの外周に対し傾斜した姿勢でホース１７の先端部がミスト生成エリア１３ｂに接続されている。ミスト生成エリア１３ｂ内において、ホース２０の仮想軸心の延長線（図示せず）に対しホース１７の仮想軸心の延長線（図示せず）が斜めに交差するように構成されている。なお、ミスト生成器１３はミスト生成手段の一例を示すものであり、これに限定するものではないので、その他の構造を有するミスト生成器を使用することもできる。
　図１，図２に示すように、地盤１１中に形成された縦坑１２内にミスト生成器１３を配置した後、ポンプＰ及びコンプレッサ１８を作動させ、ホース１７を経由してタンク１６内の過酸化水素水Ｌをミスト生成器１３へ供給するとともに、ホース２０を経由して加圧気体（圧縮空気）をミスト生成器１３へ供給すると、ミスト生成器１３の噴出孔１３ｃから多孔管２１内にミスト状酸化剤ＤＦが噴出する。
　図２に示すように、ミスト生成器１３から噴出したミスト状酸化剤ＤＦは多孔管２１内を拡散しながら、多孔管２１に開設された多数の貫通孔２１ｃを通過し、縦坑１２の内周面１２ａから地盤１１中に拡散していく。この拡散過程において、ミスト状酸化剤ＤＦは、地盤１１中に存在する汚染物質（例えば、硫化水素、メタンガス、ＶＯＣなど）と反応し、これらを酸化分解する。
　ミスト生成器１３によって生成されたミスト状酸化剤ＤＦは乾燥ミストであるため、地盤１１中に「みずみち」を形成することもなく、汚染地盤１１中に存在する空隙内を隈無く速やかに拡散しながら、汚染物質と速やかに反応する結果、汚染地盤１２全体を早期に安定化処理することができる。
　本実施形態においては、縦坑１２内に挿入された多孔管２１内にミスト生成器１３を配置しているので、縦坑１２の内周面１２ａが多孔管２１で補強された状態となり、地盤土圧や地下水圧などによって縦坑１２が崩壊したり、閉塞されたりするのを防止することができる。一方、ミスト生成器１３から噴出されたミスト状酸化剤ＤＦは、多孔管２１に開設されている多数の貫通孔２１ｃを通過して地盤１１中へ拡散するので、処理作業が阻害されることもない。
　また、図１に示すように、多孔管２１の上端開口部２１ａから差し込んだホース１７，２０の垂下部分の長さを増減することにより、ミスト生成器１３の配置深度Ｄ（多孔管２１の上端開口部２１ａからミスト生成器１３までの距離）を変更することができる。即ち、縦坑１２内におけるミスト生成器１３の位置を昇降調整することができるため、地盤１１中において汚染の度合いが高い領域や汚染物質が集中している領域に相当する深さにミスト生成器１３を配置してミスト状酸化剤ＤＦの供給を行うことが可能であり、処理作業の効率化を図ることができる。
　本実施形態においては、酸化剤を含む液体として過酸化水素水Ｌを使用しているが、これに限定するものではないので、オゾン水あるいは過マンガン酸カリウム、次亜塩素酸ナトリウムおよび触媒としてのクエン酸やリン酸なども使用することができる。
　次に、図３，図４に基づいて、その他の実施形態について説明する。なお、図３，図４中において図１，図２中の符号と同符号を付している部分は環境修復装置１０の構成部分と同じ構造、機能を有する部分であり、説明を省略する。
　図３に示す実施形態は、地盤３１中に内部水面３０が存在する不法投棄現場Ｙにおいて環境修復装置１０を使用している。図３に示すように、不法投棄現場Ｙの地盤３１中に形成された縦坑３２内に多孔管２１が挿入され、この多孔管２１内にミスト生成器１３が配置されている。ミスト生成器１３の配置深度Ｄは、地盤３１中の内部水面３０より下方にミスト生成器１３が位置するように設定されているため、ミスト生成器１３は多孔管２１内において水中に浸漬された状態となっている。
　図３に示すように、ポンプＰ及びコンプレッサ１８を作動させ、ホース１７を経由してタンク１６内の過酸化水素水Ｌをミスト生成器１３へ供給するとともに、ホース２０を経由して加圧気体（圧縮空気）をミスト生成器１３へ供給すると、ミスト生成器１３から多孔管２１内の水中にミスト状酸化剤ＤＦが噴出する。水中に噴出したミスト状酸化剤ＤＦは水中に拡散するとともに、多孔管２１の貫通孔２１ｃ（図２参照）を通過して、内部水面３０が存在する地盤３１中に拡散していく。
　このように、地盤３１中を拡散していくミスト状酸化剤ＤＦによって地盤３１中及び水中に存在する汚染物質が酸化分解されるので、不法投棄現場Ｙの汚染地盤３１及びそこに存在する水域全体を早期に安定化処理することができる。また、コンプレッサ１８により高圧に加圧された空気とともに過酸化水素水Ｌをミスト生成器１３へ圧送するので、ミスト生成器１３が内部水面３０より下方に位置していても、ミスト状酸化剤ＤＦを安定的に噴出することができる。その他の作用効果については図１，図２に示す実施形態と同様である。
　次に、図４に示す実施形態においては、汚染水域Ｚの汚染水４１の水質改善手段として環境修復装置１０を使用している。図４に示すように、汚染水域Ｚの汚染水４１中に多孔管２１が立設され、この多孔管２１内に通されたホース１７，２０の先端にミスト生成器１３接続されている。ミスト生成器１３の配置深度Ｄは、汚染水４１中において多孔管２１の下端開口部２１ｄより下方にミスト生成器１３が位置するように設定されているため、ミスト生成器１３は多孔管２１外で汚染水４１中に浸漬された状態となっている。
　図４に示すように、ポンプＰ及びコンプレッサ１８を作動させ、ホース１７を経由してタンク１６内の過酸化水素水Ｌをミスト生成器１３へ供給するとともに、ホース２０を経由して加圧気体（圧縮空気）をミスト生成器１３へ供給すると、ミスト生成器１３から汚染水４１中にミスト状酸化剤ＤＦが噴出する。汚染水４１中に噴出したミスト状酸化剤ＤＦは汚染水４１中に拡散しながら上昇していくが、その過程において汚染水４１中に存在する汚染物質が酸化分解されるので、汚染水域Ｚ全体を早期に安定化処理することができる。
　また、コンプレッサ１８により高圧に加圧された空気とともに過酸化水素水Ｌをミスト生成器１３へ圧送するので、ミスト生成器１３が汚染水４１中に浸漬された状態にあっても、ミスト状酸化剤ＤＦを安定的に噴出することができる。その他の作用効果については図１～図３に示す実施形態と同様である。
　次に、図５～図７に基づいて、その他の実施形態について説明する。なお、図５～図７中において図１～図４中の符号と同符号を付している部分は環境修復装置１０の構成部分と同じ構造、機能を有する部分であり、説明を省略する。
　図５に示す実施形態においては、地盤３１中に内部水面３０が存在する不法投棄現場Ｙの当該地盤３１中に形成された縦坑３２内に多孔管２１が挿入され、この多孔管２１内にミスト生成器１３が配置されている。また、酸化剤を含む液体をミスト生成器１３に供給する液体経路であるホース３３及び加圧気体（圧縮空気）をミスト生成器１３に供給する気体経路であるホース３４はいずれも可撓性管体で形成されている。
　さらに、図６に示すように、ホース３３，３４のミスト生成器１３寄りの部分にそれぞれ逆止弁３５，３６が配置されている。逆止弁３５，３６にはそれぞれ弁体３５ａ，３６ａ及び弁座３５ｂ，３６ｂが内蔵されている。逆止弁３５，３６の弁体３５ａ，３６ａに対してミスト生成器１３に向かう方向の圧力が加わると逆止弁３５，３６は開放し、逆方向の圧力が加わると閉止する。
　図５に示すように、縦坑３２内に挿入された多孔管２１が地盤３１の横方向の変位などによって湾曲した場合、多孔管２１内に差し込まれているホース３３，３４はそれに沿うように湾曲可能であるため、多孔管２１の湾曲後においても、図６に示すように、ホース３３，３４及び逆止弁３３，３４を経由して、多孔管２１内に配置されたミスト生成器１３に酸化剤を含む液体及び加圧気体（圧縮空気）を供給して処理作業を行うことができ、地盤３１の変動に対する適応性に優れている。
　一方、図７に示すように、地盤中に存在する内部水面３０にミスト生成器１３が浸漬された状態で、処理作業の中止などにより、当該ミスト生成器１３に対する液体及び気体の供給が停止された場合は、内部水面３０の水圧により、逆止弁３５，３６が直ちに閉止するので、内部水面３０下の水が逆流してミスト生成器１３あるいはホース３３，３４の内部へ浸入するのを防止することができる。なお、ミスト生成器１３に対する液体及び気体の供給が再開されると逆止弁３５，３６は直ちに開放されるので、処理作業の再開も容易である。
　なお、図１～図７に示す実施形態は本発明を例示したものであり、本発明の技術的範囲が図１～図４に示す実施形態に限定されるものではない。
　本発明に係る環境修復装置及び環境修復方法は、安定型最終処分場あるいは不法投棄現場などの汚染土壌あるいは汚染水域の安定処理技術として広く利用することができる。

Claims (7)

  1. 　地盤中に形成された縦坑内に配置可能若しくは水中に浸漬可能なミスト生成器と、酸化剤を含む液体を前記ミスト生成器に供給する酸化剤供給手段と、前記ミスト生成器からミスト状酸化剤を噴出させるため前記ミスト生成器へ加圧気体を供給する気体圧送手段と、を備えたことを特徴とする環境修復装置。
  2. 　前記縦坑内に挿入された多孔管内に前記ミスト生成器を配置した請求項１記載の環境修復装置。
  3. 　前記ミスト生成器の配置深度が変更可能である請求項１または２記載の環境修復装置。
  4. 　前記酸化剤を含む液体を前記ミスト生成器に供給する液体経路及び前記加圧気体を前記ミスト生成器に供給する気体経路の少なくとも一部を可撓性管体で形成した請求項１～３の何れかに記載の環境修復装置。
  5. 　前記液体経路及び前記気体経路に逆止弁を設けた請求項１～４の何れかに記載の環境修復装置。
  6. 　地盤中に形成された縦坑内に配置されたミスト生成器若しくは水域中に浸漬されたミスト生成器からミスト状酸化剤を噴出させ、前記ミスト状酸化剤を前記地盤中若しくは前記水域中に拡散させることを特徴とする環境修復方法。
  7. 　前記酸化剤を含む液体として、過酸化水素水若しくはオゾン水の少なくとも一方を用いた請求項６記載の環境修復方法。
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