トップ :: B 処理操作 運輸 :: B09 固体廃棄物の処理;汚染土壌の再生

【発明の名称】 汚染物質の原位置浄化システム
【発明者】 【氏名】峠 和男
【氏名】漆原 知則
【氏名】誓山 真
【課題】汚染物質で汚染された汚染土壌を原位置で回収除去する。

【解決手段】本発明の原位置浄化システムは、汚染土壌1内に存在する汚染物質2を洗い流してこれを搬送する水を汚染土壌1内に供給する供給手段3と、汚染物質2を汚染土壌1から水とともに回収する回収手段4とからなる。供給手段3は、汚染土壌1の近傍に埋設された供給管5と、該供給管に接続された水槽6とから概ね構成してあり、水槽6内に貯留された水8をパイプ7を介して各供給管5に送り、該供給管に形成された透水孔9から周囲の地盤に吐出するようになっている。回収手段4は、汚染土壌1内に埋設された回収管10と、該回収管に気液分離タンク11を介して接続された真空ポンプ12と、該真空ポンプの下流側に接続された活性炭槽13とから概ね構成するとともに、回収管10に形成された吸引孔14を地下水位15よりも上方に位置決めしてなる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 汚染土壌内に存在する汚染物質を洗い流してこれを搬送する搬送用流体を前記汚染土壌内に供給する供給手段と、前記汚染物質を前記汚染土壌から前記搬送用流体とともに回収する回収手段とからなり、該回収手段を、前記汚染土壌内に埋設され吸引孔が地下水位よりも上方に位置決めされた回収管と、該回収管に接続された真空ポンプとで構成したことを特徴とする汚染物質の原位置浄化システム。
【請求項2】 前記真空ポンプの下流側に汚染物質除去手段を接続した請求項1記載の原位置浄化システム。
【請求項3】 汚染土壌内に存在する汚染物質を洗い流してこれを搬送する搬送用流体を前記汚染土壌内に供給する供給手段と、前記汚染物質を前記汚染土壌から前記搬送用流体とともに回収する回収手段とからなり、該回収手段を、地下水位よりも下方に設置された揚水ポンプと、該揚水ポンプに接続された揚水管とで構成したことを特徴とする汚染物質の原位置浄化システム。
【請求項4】 前記供給手段を、前記汚染土壌内若しくはその近傍に埋設された供給管と、該供給管に接続された洗浄溶液タンクとから構成した請求項1若しくは請求項3記載の汚染物質の原位置浄化システム。
【請求項5】 前記供給手段を、前記汚染土壌内若しくはその近傍に埋設された供給管と、該供給管に接続された気体圧縮機とから構成した請求項1若しくは請求項3記載の汚染物質の原位置浄化システム。
【請求項6】 前記供給手段に前記搬送用流体を加熱する加熱手段を設けた請求項1若しくは請求項3記載の汚染物質の原位置浄化システム。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、地盤に含まれているさまざまな汚染物質を汚染土壌から原位置にて分離除去する汚染物質の原位置浄化システムに関する。
【0002】
【従来の技術】工場廃水、工場廃棄物などによって汚染された土壌には、有機塩素溶剤など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、当該土壌内に含まれた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】また、燃料油や機械油で汚染された土壌についても、そのまま放置すれば、油分の臭いが周囲に拡散して周辺住民の生活に支障を来すとともに、雨水によって地下水に浸透した場合には、地下水系の水質を汚濁させる原因となる。
【0004】そのため、こういった汚染物質で汚染された土壌は、掘削除去して溶媒洗浄や加熱除去といった浄化処理を施し、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。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる方法では、掘削の際に汚染土を攪乱して二次汚染を招くという問題や、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、あるいは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ていた。
【0006】また、最近では、環境保護の観点から廃棄物処分場の確保がかなり困難な状況になってきており、廃棄処分すべき処分場が見当たらないという問題や、浸出水に含まれる油分の処理設備が整っていない場合には油汚染土の受入れがそもそも困難であるという問題、あるいは、油含有量が一定量を越える場合には、焼却が必要となるが、その焼却土はやはり管理型処分場で廃棄処分しなければならない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、さまざまな汚染物質で汚染された汚染土壌を掘削除去することなく汚染物質だけを原位置で除去することが可能な汚染物質の原位置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、本発明に係る汚染物質の原位置浄化システムは請求項1に記載したように、汚染土壌内に存在する汚染物質を洗い流してこれを搬送する搬送用流体を前記汚染土壌内に供給する供給手段と、前記汚染物質を前記汚染土壌から前記搬送用流体とともに回収する回収手段とからなり、該回収手段を、前記汚染土壌内に埋設され吸引孔が地下水位よりも上方に位置決めされた回収管と、該回収管に接続された真空ポンプとで構成したものである。
【0009】また、本発明に係る汚染物質の原位置浄化システムは、前記真空ポンプの下流側に汚染物質除去手段を接続したものである。
【0010】また、本発明に係る汚染物質の原位置浄化システムは請求項3に記載したように、汚染土壌内に存在する汚染物質を洗い流してこれを搬送する搬送用流体を前記汚染土壌内に供給する供給手段と、前記汚染物質を前記汚染土壌から前記搬送用流体とともに回収する回収手段とからなり、該回収手段を、地下水位よりも下方に設置された揚水ポンプと、該揚水ポンプに接続された揚水管とで構成したものである。
【0011】また、本発明に係る汚染物質の原位置浄化システムは、前記供給手段を、前記汚染土壌内若しくはその近傍に埋設された供給管と、該供給管に接続された洗浄溶液タンクとから構成したものである。
【0012】また、本発明に係る汚染物質の原位置浄化システムは、前記供給手段を、前記汚染土壌内若しくはその近傍に埋設された供給管と、該供給管に接続された気体圧縮機とから構成したものである。
【0013】また、本発明に係る汚染物質の原位置浄化システムは、前記供給手段に前記搬送用流体を加熱する加熱手段を設けたものである。
【0014】本発明に係る汚染物質の原位置浄化システムにおいては、まず、供給手段を用いて汚染土壌内に搬送用流体を供給し、該汚染土壌内に存在する汚染物質を洗い流す。
【0015】次に、かかる供給工程と前後して回収手段の真空ポンプを作動させる。
【0016】このようにすると、洗い流された汚染物質は、搬送用流体とともに回収管の吸引孔を介して真空ポンプに吸引回収される。また、回収管の吸引孔は、地下水位より上方位置に位置決めしてあるため、地下水位よりも上方に分布する汚染物質については、地下水に流れ込む前に回収管内に吸引される。
【0017】ここで、搬送用流体とともに吸引回収された汚染物質については、地上にて適宜浄化処理をした後、大気に放出しあるいは河川等に放流すればよいが、汚染物質が揮発性物質である場合には、前記真空ポンプの下流側に汚染物質除去手段、例えば活性炭槽を接続しておくことにより、大気放出前に汚染物質を簡単に吸着除去することができる。
【0018】また、本発明に係る汚染物質の原位置浄化システムにおいては、請求項1の発明と同様、まず、供給手段を用いて汚染土壌内に搬送用流体を供給し、該汚染土壌内に存在する汚染物質を洗い流す。
【0019】次に、かかる供給工程と前後して回収手段の揚水ポンプを作動させる。
【0020】このようにすると、搬送用流体とともに地下水に流れ込んだ汚染物質は、揚水ポンプで形成された水位勾配にしたがって周囲に拡散することなく該揚水ポンプの設置箇所に集まり、揚水管を介して地上に揚水される。
【0021】ここで、搬送用流体とともに地上に揚水された汚染物質については、地上にて適宜浄化処理をした後、河川等に放流すればよい。
【0022】請求項1、請求項3の発明に係る搬送用流体は、汚染物質を洗い流すことができるのであればどのようなものでも良く、その種類は問わないが、搬送用流体として溶液を使用したいのであれば、前記供給手段を、前記汚染土壌若しくはその近傍内に埋設された供給管と、該供給管に接続された洗浄溶液タンクとから構成すればよい。
【0023】搬送用流体としての溶液は、水をはじめ、酸性溶液、アルカリ性溶液、界面活性剤、有機溶剤など、汚染物質の性質に応じて適宜選択する。
【0024】一方、搬送用流体として気体を使用したいのであれば、前記供給手段を、前記汚染土壌内若しくはその近傍に埋設された供給管と、該供給管に接続された気体圧縮機とから構成すればよい。
【0025】搬送用流体としての気体には、主として空気が含まれる。
【0026】また、供給手段に搬送用流体を加熱する加熱手段を設け、該加熱手段によって加熱された搬送用流体を汚染土壌内に供給するようにすれば、該汚染土壌内の汚染物質が搬送用流体に溶解しやすくなり、あるいはガス化しやすくなり、汚染物質の回収効率が向上する。
【0027】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る汚染物質の原位置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。なお、従来技術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。
【0028】(第1実施形態)図1は、本実施形態に係る汚染物質の原位置浄化システムの全体図である。同図でわかるように、本実施形態の原位置浄化システムは、汚染土壌1内に存在する汚染物質2を洗い流してこれを搬送する搬送用流体としての水を汚染土壌1内に供給する供給手段3と、汚染物質2を汚染土壌1から水とともに回収する回収手段4とからなる。
【0029】供給手段3は、汚染土壌1の近傍に埋設された供給管5と、該供給管に接続された洗浄溶液タンクとしての水槽6とから概ね構成してあり、水槽6内に貯留された搬送用流体としての水8をパイプ7を介して各供給管5に送り、該供給管に形成された透水孔9から周囲の地盤に吐出するようになっている。
【0030】一方、回収手段4は、汚染土壌1内に埋設された回収管10と、該回収管に気液分離タンク11を介して接続された真空ポンプ12と、該真空ポンプの下流側に接続された汚染物質除去手段としての活性炭槽13とから概ね構成するとともに、回収管10に形成された吸引孔14を地下水位15よりも上方に位置決めしてなり、真空ポンプ12は、吸引孔14から吸引された水及び汚染物質を回収管10内を介して地上まで吸引し、気液分離した後、ガス分を活性炭槽13に送り出すようになっている。
【0031】本実施形態に係る汚染物質の原位置浄化システムにおいては、まず、供給手段3を用いて汚染土壌1内に搬送用流体である水を供給し、該汚染土壌内に存在する油などの汚染物質2を洗い流す。
【0032】次に、かかる供給工程と前後して回収手段4の真空ポンプ12を作動させる。
【0033】このようにすると、洗い流された汚染物質2は、真空ポンプ12によって水とともに回収管10の吸引孔14から該回収管内に吸引され、気液分離タンク11で気液分離された後、真空ポンプ12の下流側に接続された活性炭槽13に送り出される。そして、汚染物質2のうちの揮発成分は、活性炭槽13内に充填された活性炭に吸着回収される。一方、気液分離タンク11内の液体分に混入した汚染物質2については、公知の除去分離方法を用いて除去処理を行えばよい。
【0034】なお、回収管10の吸引孔14を地下水位より上方位置に位置決めしてあるため、洗い出された汚染物質2が地下水に流入して該地下水系に拡散する前にこれを回収管10内に吸引回収することができる。
【0035】以上説明したように、本実施形態に係る汚染物質の原位置浄化システムによれば、汚染土壌1内の汚染物質2を搬送用流体である水8で洗い出した上、これを真空ポンプ12で吸引回収するようにしたので、従来のように汚染土壌を掘削除去せずとも、原位置のままで汚染物質だけを回収することが可能となる。
【0036】そのため、掘削の際に汚染土を攪乱して二次汚染を招くおそれがなくなるとともに、汚染土自体が発生しないので、搬出や運搬の手間が省けるのみならず、汚染土を処分するための廃棄物処分場を新たに確保する必要もなくなる。
【0037】特に、汚染物質が地下水位以上の領域に分布する場合、従来であれば、これを原位置で除去する手だてはなく、汚染土壌ごと掘削除去することを余儀なくされていたが、本実施形態によれば、このような分布範囲にあるときでも、また、汚染物質の揮発性の有無にかかわらず、該汚染物質を原位置でしかも効率よく回収することが可能となる。
【0038】また、本実施形態によれば、回収手段4に活性炭槽13を設置するようにしたので、揮発性の汚染物質を大気放出前に容易に吸着除去することが可能となる。
【0039】また、本実施形態によれば、供給手段3を汚染土壌1近傍内に埋設された供給管5と、該供給管に接続された洗浄溶液タンク6とから構成したので、搬送用流体としての溶液を汚染物質の性質に応じて選択使用することが可能となり、例えば、水を標準使用とし、カドミウムなどの重金属イオンが汚染物質であれば、その溶解度を高めて回収効率を高めるべく、水に代えて酸性溶液を用いる方がよいし、油が汚染物質であれば、水に代えて界面活性剤や有機溶剤を用いることが可能である。また、シアンが汚染物質であれば、アルカリ溶液を用いることによって溶解度が高まり、回収効率を高めることができる。
【0040】本実施形態では、汚染物質が揮発性を有する場合があることを前提として回収手段4に活性炭槽13を備えるようにしたが、揮発のおそれがないものについては、活性炭槽13を省略して大気に放出するとともに、気液分離タンク11に溜まった液体分については、適宜除去処理をした後、河川等に放流すればよい。
【0041】また、本実施形態では、供給管5や回収管10を鉛直方向に配置したが、かかる配置方向については任意であり、既存建築物の直下に拡がる汚染土壌を浄化する場合には、図2に示すように、既存建築物21の近傍に形成した作業用立坑22から水平方向に削孔して供給管5aや回収管10aを水平配置するようにしてもよい。
【0042】また、本実施形態では特に言及しなかったが、供給手段3に搬送用流体である水8を加熱する加熱手段としての電熱ヒータを設置してもよい。かかる電熱ヒータは、例えばパイプ7の途中に介在させればよい。
【0043】かかる構成によれば、電熱ヒータによって加熱された水8が汚染土壌1内に供給されるので、該汚染土壌内の汚染物質2が水8に溶解しやすくなり、汚染物質2の回収効率が向上する。
【0044】また、本実施形態では、搬送用流体として液体を使用したが、揮発性の汚染物質を対象とするのであれば、搬送用流体として気体、特に空気を使用するようにしてもよい。図3は、このような変形例に係る汚染物質の原位置浄化システムを示した全体図である。
【0045】同図に示すように、変形例に係る原位置浄化システムは、上述の原位置浄化システムと同様、汚染土壌1内に存在する汚染物質2を洗い流してこれを搬送する搬送用流体としての空気を汚染土壌1内に供給する供給手段31と、汚染物質2を汚染土壌1から空気とともに回収する回収手段4とからなる。
【0046】ここで、供給手段31は、汚染土壌1の近傍に埋設された供給管5と、該供給管に接続された気体圧縮機としてのエアコンプレッサ32及び空気タンク33とから構成してあり、空気タンク33内に貯留された搬送用流体としての空気をパイプ7を介して各供給管5に送り、該供給管に形成された透水孔9から周囲の地盤に吐出するようになっている。
【0047】一方、回収手段4については、上述した通りであるので、ここでは繰り返し説明することは避けるが、吸引された空気及びそれに搬送されてきた揮発性の汚染物質2の中に含まれる液体分(水蒸気)は比較的少ないと思われるので、場合によっては、気液分離タンク11を省略してもよい。
【0048】かかる変形例においても、上述の実施形態とほぼ同様、まず、供給手段31を用いて汚染土壌1内に搬送用流体である空気を供給し、該汚染土壌内に存在する揮発性の油やトリクロロエチレンなどの有機塩素系溶剤等の汚染物質2を洗い流す。
【0049】次に、かかる供給工程と前後して回収手段4の真空ポンプ12を作動させる。
【0050】このようにすると、洗い流された汚染物質2は、真空ポンプ12によって空気とともに回収管10の吸引孔14から該回収管内に吸引され、気液分離タンク11で気液分離された後、真空ポンプ12の下流側に接続された活性炭槽13に送り出される。そして、汚染物質2のうちの揮発成分は、活性炭槽13内に充填された活性炭に吸着回収される。
【0051】このように、本変形例によれば、上述の実施形態と同様、従来のように汚染土壌を掘削除去せずとも、原位置のままで汚染物質だけを回収することが可能となるほか、揮発性の汚染物質であれば、水を使わずに汚染物質を回収することができるので、水供給設備が不要となる、回収水の処理並びに放流の手間が省ける等の作用効果を奏する。
【0052】以下、上述の実施形態とほぼ同様の作用効果を奏するので、詳細な説明は省略する。
【0053】なお、本変形例においても、上述の実施形態と同様、供給手段31に搬送用流体である空気を加熱する加熱手段としての電熱ヒータを設置してもよい。かかる電熱ヒータは、例えばパイプ7の途中に介在させればよい。
【0054】かかる構成によれば、電熱ヒータによって加熱された空気が汚染土壌1内に供給されるので、該汚染土壌内の汚染物質2が加温された空気中に揮発しやすくなり、汚染物質2の回収効率が向上する。
【0055】(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。
【0056】図4は、第2実施形態に係る汚染物質の原位置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、汚染土壌1内に存在する汚染物質2を洗い流してこれを搬送する搬送用流体としての水を汚染土壌1内に供給する供給手段3と、汚染物質2を汚染土壌1から水とともに回収する回収手段40とからなる。
【0057】回収手段40は、地盤内に埋設された中空管41と、該中空管の底部近傍であって地下水位よりも下方となるように設置された揚水ポンプ44と、該揚水ポンプに接続された揚水管42とで概ね構成してあり、揚水ポンプ44は、中空管41の透水孔43から流入してきた水及び汚染物質2を揚水管42を介して地上に揚水するようになっている。
【0058】本実施形態に係る汚染物質の原位置浄化システムにおいては、第1実施形態と同様、まず、供給手段3を用いて汚染土壌1内に搬送用流体である水8を供給し、該汚染土壌1内に存在する油などの汚染物質2を洗い流す。
【0059】次に、かかる供給工程と前後して回収手段40の揚水ポンプ44を作動させる。
【0060】このようにすると、搬送用流体とともに地下水に流れ込んだ汚染物質は、揚水ポンプ44で形成された水位勾配にしたがって周囲に拡散することなく該揚水ポンプの設置箇所に集まり、揚水管42を介して地上に揚水される。
【0061】ここで、搬送用流体である水とともに地上に揚水された汚染物質2については、地上にて適宜浄化処理をした後、河川等に放流すればよい。
【0062】以上説明したように、本実施形態に係る汚染物質の原位置浄化システムによれば、汚染土壌1内の汚染物質2を搬送用流体である水8で洗い出した上、地下水に流れ込んだ汚染物質2を揚水ポンプ44で地上に揚水回収するようにしたので、従来のように汚染土壌を掘削除去せずとも、原位置のままで汚染物質だけを回収することが可能となる。
【0063】そのため、第1実施形態と同様、掘削の際に汚染土を攪乱して二次汚染を招くおそれがなくなるとともに、汚染土自体が発生しないので、搬出や運搬の手間が省けるのみならず、汚染土を処分するための廃棄物処分場を新たに確保する必要もなくなる。
【0064】特に、汚染物質が地下水位以上の領域に分布する場合、従来であれば、これを原位置で除去する手だてはなく、汚染土壌ごと掘削除去することを余儀なくされていたが、本実施形態によれば、このような分布範囲にあるときでも、また、汚染物質の揮発性の有無にかかわらず、該汚染物質を原位置でしかも効率よく回収することが可能となる。
【0065】なお、搬送用流体としての溶液を汚染物質の性質に応じて選択使用することに関する記述は、第1実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【0066】なお、本実施形態も第1実施形態と同様、供給手段3に搬送用流体である水8を加熱する加熱手段としての電熱ヒータを設置してもよい。かかる電熱ヒータは、例えばパイプ7の途中に介在させればよい。
【0067】かかる構成によれば、電熱ヒータによって加熱された水8が汚染土壌1内に供給されるので、該汚染土壌内の汚染物質2が水8に溶解しやすくなり、汚染物質2の回収効率が向上する。
【0068】
【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物質の原位置浄化システムによれば、従来のように汚染土壌を掘削除去せずとも、原位置のままで汚染物質だけを回収することが可能となる。そのため、掘削の際に汚染土を攪乱して二次汚染を招くおそれがなくなるとともに、汚染土自体が発生しないので、搬出や運搬の手間が省けるのみならず、汚染土を処分するための廃棄物処分場を新たに確保する必要もなくなる。特に、汚染物質が地下水位以上の領域に分布する場合、従来であれば、これを原位置で除去する手だてはなく、汚染土壌ごと掘削除去することを余儀なくされていたが、本発明によれば、このような分布範囲にあるときでも、また、汚染物質の揮発性の有無にかかわらず、該汚染物質を原位置でしかも効率よく回収することが可能となる。
【0069】また、請求項2に係る本発明の汚染物質の原位置浄化システムによれば、揮発性の汚染物質を大気放出前に容易に吸着除去することが可能となるという効果も奏する。
【0070】また、請求項3に係る本発明の汚染物質の原位置浄化システムによれば、従来のように汚染土壌を掘削除去せずとも、原位置のままで汚染物質だけを回収することが可能となる。そのため、掘削の際に汚染土を攪乱して二次汚染を招くおそれがなくなるとともに、汚染土自体が発生しないので、搬出や運搬の手間が省けるのみならず、汚染土を処分するための廃棄物処分場を新たに確保する必要もなくなる。特に、汚染物質が地下水位以上の領域に分布する場合、従来であれば、これを原位置で除去する手だてはなく、汚染土壌ごと掘削除去することを余儀なくされていたが、本発明によれば、このような分布範囲にあるときでも、また、汚染物質の揮発性の有無にかかわらず、該汚染物質を原位置でしかも効率よく回収することが可能となる。
【0071】また、請求項4に係る本発明の汚染物質の原位置浄化システムによれば、搬送用流体としての溶液を汚染物質の性質に応じて選択使用することができるという効果も奏する。
【0072】また、請求項5に係る本発明の汚染物質の原位置浄化システムによれば、揮発性の汚染物質であれば、水を使わずに汚染物質を回収することができるので、水供給設備が不要となる、回収水の処理並びに放流の手間が省ける等の効果も奏する。
【0073】また、請求項6に係る本発明の汚染物質の原位置浄化システムによれば、汚染土壌内の汚染物質が搬送用流体に溶解しやすくなり、あるいはガス化しやすくなり、汚染物質の回収効率が向上するという効果も奏する。
【0074】
【出願人】 【識別番号】000000549
【氏名又は名称】株式会社大林組
【出願日】 平成9年(1997)9月16日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】久寶 聡博
【公開番号】 特開平11−90410
【公開日】 平成11年(1999)4月6日
【出願番号】 特願平9−269388