地下水のｐＨ調整方法
【課題】土壌及び／又は地下水の処理部を流れることによりｐＨがアルカリ性化又は酸性化した地下水のｐＨを原位置にて適正なｐＨに調整することにより、有害物質の溶出や周辺環境への悪影響を防止し、下水道へも流出可能とする。
【解決手段】土壌及び／又は地下水の処理部１０を流れた地下水のｐＨを調整する方法であって、前記処理部１０の下流側に透水性のｐＨ調整壁５を設け、該処理部１０から流下した地下水をこのｐＨ調整壁５に通過させる。
【解決手段】土壌及び／又は地下水の処理部１０を流れた地下水のｐＨを調整する方法であって、前記処理部１０の下流側に透水性のｐＨ調整壁５を設け、該処理部１０から流下した地下水をこのｐＨ調整壁５に通過させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は地下水のｐＨ調整方法に係り、特に、土壌及び／又は地下水の処理部を流れた地下水のｐＨを原位置にて適正なｐＨに調整することにより、有害物質の溶出や周辺環境への悪影響を防止するための地下水のｐＨ調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地中を流れる地下水は、様々な原因によりアルカリ性化又は酸性化する。例えば、次のような場合には、地下水のアルカリ性化又は酸性化が起こる。
【０００３】
（１） 土壌にセメントや消石灰などを添加混練する地盤改良工事を行った場合。
一般的に、土の強度、圧縮性、透水性などの改良を行う地盤改良工事において、安価なセメントや生石灰、消石灰などを土壌に添加混練することが行われている（土質安定工法便覧，松尾新一郎著，日刊工業新聞社，ｐ１７５，２１５）。この場合、雨水などがこの改良土壌中に浸透した際、又は地下水がこの改良土壌中に浸透する際に、地下水がアルカリ性化する場合がある。
【０００４】
（２） 土壌中の第二種特定有害物質を不溶化するために、アルカリ性の処理剤又は酸性の処理剤で土壌を処理した場合。
土壌汚染対策法の第二種特定有害物質で汚染された土壌の不溶化処理方法として、土壌汚染対策法に基く調査及び措置の技術的手法の解説（平成１５年９月初版発行、監修：環境省、編・発行：社団法人土壌環境センター）には、これらの有害物質の不溶化のための様々な薬剤が例示されているが、これらのアルカリ性又は酸性の処理剤で処理した土壌は、その処理方法によっては土壌がアルカリ性化又は酸性化する。そして、このアルカリ性化又は酸性化した土壌に雨水や地下水が浸透することにより、地下水もアルカリ性化又は酸性化する場合がある。
【０００５】
（３） 地下水に溶解した土壌汚染対策法の特定有害物質を分解・吸着して地下水から除去する薬剤による浄化壁を設置した場合。
特許第３３２９４５６号公報には、汚染地下水を、地下水に溶解した土壌汚染対策法の特定有害物質を分解・吸着して地下水から除去する薬剤により構築した浄化壁を通過させることにより、有害物質を除去する方法が記載されているが、このような浄化壁を通過した地下水は、用いた薬剤の種類によってはｐＨが変化する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３３２９４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような地下水のｐＨ変化は、地下水の飲料用水としての利用、地下水の灌漑用水としての利用、農耕地などに影響を及ぼす可能性があり、また、元来土壌に含有されている第二種特定有害物質の溶出を引き起こす可能性もあることから、好ましいことではない。
【０００８】
また、地下水を下水道などに流す場合、そのｐＨは５〜９の範囲である必要がある。
【０００９】
従って、本発明は、上述の如く土壌及び／又は地下水の処理部を流れることによりｐＨがアルカリ性化又は酸性化した地下水のｐＨを、原位置にて適正なｐＨに調整することにより、有害物質の溶出や周辺環境への悪影響を防止し、また、下水道へも流出可能とするための地下水のｐＨ調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明（請求項１）の地下水のｐＨ調整方法は、土壌及び／又は地下水の処理部を流れた地下水のｐＨを調整する方法であって、前記処理部の下流側に透水性のｐＨ調整壁を設け、該処理部から流下した地下水を該ｐＨ調整壁に通過させることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の地下水のｐＨ調整方法は、請求項１において、前記ｐＨ調整壁は、固形のｐＨ調整剤、或いは、該ｐＨ調整剤及び透水性材料で形成されることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の地下水のｐＨ調整方法は、請求項２において、前記ｐＨ調整剤が、酸性白土、活性白土、珪藻土、腐植土、火山灰土壌、及び弱酸性イオン交換樹脂よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４の地下水のｐＨ調整方法は、請求項２において、前記ｐＨ調整剤が、鉄粉、石灰石、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、及び陰イオン交換樹脂よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５の地下水のｐＨ調整方法は、請求項１ないし４のいずれか１項において、前記処理部が地盤改良工事を施した土壌領域であることを特徴とする。
【００１５】
請求項６の地下水のｐＨ調整方法は、請求項１ないし４のいずれか１項において、前記処理部が汚染地下水浄化壁であることを特徴とする。
【００１６】
請求項７の地下水のｐＨ調整方法は、請求項６において、原位置封じ込め工法において、遮水壁と、該遮水壁内側の地下水位が上昇したときに該遮水壁内側の地下水を該遮水壁の外部に流出させる地下水流出部と、汚染地下水の浄化壁とを設け、該汚染地下水浄化壁の下流側であって、前記地下水流出部の上流側に、前記ｐＨ調整壁を設けることを特徴とする。
【００１７】
請求項８の地下水のｐＨ調整方法は、請求項７において、前記地下水流出部が下水道であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の地下水のｐＨ調整方法によれば、土壌及び／又は地下水の処理部を流れることによりｐＨがアルカリ性化又は酸性化した地下水を、その下流側に設けた透水性のｐＨ調整壁に通過させることにより、原位置にて容易に適正なｐＨに調整することができる。このため、ｐＨが変化した地下水による土壌中の有害物質の溶出や周辺環境への悪影響の問題を解消し、また、下水道への流出も問題なく行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の地下水のｐＨ調整方法の実施の形態を示す模式図であって、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図２】本発明の地下水のｐＨ調整方法の他の実施の形態を示す模式図であって、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３】実施の形態に係る原位置封じ込め工法における地下水のｐＨ調整方法が適用された地域を示す斜視図である。
【図４】図３の地域の地下構築物を示す平面図である。
【図５】（ａ）図は図３のＶａ−Ｖａ線断面図、（ｂ）図は図６のＶｂ−Ｖｂ線断面図である。
【図６】図３の遮水壁、浄化・ｐＨ調整部及び集水路を示す斜視図である。
【図７】別の実施の形態に係る原位置封じ込め工法における地下水のｐＨ調整方法が適用された地域の平面図である。
【図８】図７の地域の地下水流出部付近の拡大平面図である。
【図９】図８のIX−IX線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に図面を参照して本発明の地下水のｐＨ調整方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００２１】
図１，２は、本発明の地下水のｐＨ調整方法の実施の形態を示す模式図であって、各々（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００２２】
図１，２の通り、地表１から所定深さに不透水層３あるいは難透水層が存在し、その上側に帯水層２が存在する。４は地下水位である。
【００２３】
地盤改良領域１０、地盤改良領域又は汚染領域１０Ａはこの不透水層３上の帯水層２中に存在するため、この地盤改良領域１０、地盤改良領域又は汚染領域１０Ａの地下水流向Ｗの下流側にｐＨ調整壁５、或いは汚染地下水浄化壁６とｐＨ調整壁５とを設けると共に、このｐＨ調整壁５、又は汚染地下水浄化壁６とｐＨ調整壁５の両端から羽根状に鋼板等よりなる矢板７，７を設け、上流側からの地下水が確実にこのｐＨ調整壁５、又は汚染地下水浄化壁６とｐＨ調整壁５とを通過するようにする。
【００２４】
図１では、地盤改良工事により、セメント、消石灰等のアルカリ物質や、有害物質の不溶化処理薬剤で処理された土壌の存在する地盤改良領域１０を通過することにより、アルカリ性化又は酸性化された地下水が、ｐＨ調整壁５を通過することによりｐＨ調整される。図２では、このような地盤改良領域又は汚染物質で汚染された土壌が存在する汚染領域１０Ａを通過した地下水が汚染地下水浄化壁６を通過して浄化され、この汚染地下水浄化壁６を通過することにより、浄化壁６内の薬剤でアルカリ性化又は酸性化された地下水がｐＨ調整壁５を通過することによりｐＨ調整される。
【００２５】
ｐＨ調整壁５は、地中に多数のボーリング穿孔を連続列状に施して凹部を形成し、この凹部に、或いは地中に形成した穴（トレンチ）に、ｐＨ調整剤又はｐＨ調整剤と透水性材料との混合物を投入することにより、透水性の層を設けて形成することができる。なお、ｐＨ調整壁はｐＨ調整剤と透水性材料とをそれぞれ層状に設けた積層構造であっても良い。
【００２６】
ｐＨ調整剤は、ｐＨ調整対象地下水のｐＨや性状により適宜選択され、ｐＨ８．７を超えるアルカリ性の地下水のｐＨ調整のためには、酸性白土、活性白土、珪藻土、腐植土、火山灰土壌、及び弱酸性イオン交換樹脂よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を用いることができる。これらのｐＨ調整剤であれば、アルカリ性の地下水をｐＨ調整剤に含まれる水素イオン交換部との反応により中和することができる。また、ｐＨ５．７未満の酸性の地下水のｐＨ調整のためには、鉄粉、石灰石、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、及び陰イオン交換樹脂よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を用いることができる。これらのｐＨ調整剤であれば、酸性の地下水をｐＨ調整剤の酸消費部との反応により中和することができる。
【００２７】
これらのｐＨ調整剤と併用し得る透水性材料としては、比較的粒径の大きな砂、砕石等を用いることができる。透水性材料を用いる場合、ｐＨ調整剤と透水性材料との使用割合又は混合比は、地下水の流速等を考慮して、適宜決定される。
【００２８】
一方、汚染地下水浄化壁６は、地中に多数のボーリング穿孔を連続列状に施して、凹部を形成し、この凹部に、或いは地中に形成した穴（トレンチ）に、地下水浄化のための処理薬剤、即ち、地下水中の有害物質を分解又は吸着し得る処理薬剤、又はこの処理薬剤と透水性材料との混合物を投入することにより透水性の層を設けて形成することができる。この汚染地下水浄化壁もまた、浄化薬剤と透水性材料とをそれぞれ層状に設けた積層構造であっても良い。
【００２９】
浄化壁６を形成するための浄化薬剤は、地下水の汚染状況に応じて適宜選択されるが、例えば、鉄粉、活性炭、ハイドロタルサイト、希土類化合物、酸化マグネシウム、アルミナ、アロフェン、イオン交換樹脂、キレート樹脂、及び粘土鉱物よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を用いることができる。
【００３０】
これらの浄化薬剤と併用し得る透水性材料としては、比較的粒径の大きな砂、砕石等を用いることができる。透水性材料を用いる場合、浄化薬剤と透水性材料との使用割合又は混合比は、地下水の流速等を考慮して、適宜決定される。
【００３１】
図２では、汚染地下水浄化壁６の地下水流向下流側に、浄化壁６と隣接してｐＨ調整壁５が設けられているが、ｐＨ調整壁５と浄化壁６とは離隔していても良い。ただし、これらは、図示の如く、隣接して設けることにより、ボーリング穿孔作業を共通して行うことができ、好ましい。このように、浄化壁６とｐＨ調整壁５とを隣接して設ける場合、浄化壁６とｐＨ調整壁５との間には透水性の砂、砕石等を設けて、浄化薬剤とｐＨ調整剤との相互の流動を防止しても良いが、このようなもの設けずとも各々の作用を発揮させることができる。
【００３２】
なお、ｐＨ調整壁５、浄化壁６は、図１（ｂ），図２（ｂ）に示す如く、その下端が不透水層３又は難透水層内に達し、その上端が、地下水位４よりも上方に位置するように設けられている。
【００３３】
また、矢板７も、ｐＨ調整壁５、浄化壁６と同様に、その下端が不透水層３又は難透水層内に達し、その上端が、地下水位４よりも上方に位置するように設けられるが、矢板７は、その上端が地表１より上方に位置していても良い。なお、矢板の代りに、地中に多数のボーリング穿孔を連続列状に施してコンクリートを流し込むことにより構築した遮水壁を設けても良い。
【００３４】
図１，２は本発明の実施の形態の一例であって、本発明は何ら図示の方法に限定されるものではない。例えば、図１，２では、矢板７により遮水壁を形成したｆｕｎｎｅｌ＆ｇａｔｅ法を採用しているが、このような遮水壁を省略してｐＨ調整壁５、又は浄化壁６とｐＨ調整壁５のみを設けても良い。
【００３５】
本発明において、処理対象となる地下水は、各種の土壌及び／又は地下水の処理部を流れることによって、ｐＨが適正ｐＨから外れた地下水、即ち、ｐＨが８．７を超えるアルカリ性であるかｐＨが５．７未満の酸性の地下水が挙げられる。特に、本発明は、前述の（１）の地盤改良工事を施した改良土壌を流れることによりアルカリ性化した地下水、或いは、前述の（２）の地盤改良工事により、或いは（３）の汚染地下水浄化壁を流れることにより、薬剤によりアルカリ性化又は酸性化した地下水のｐＨ調整に好適である。
【００３６】
土壌及び／又は地下水の処理部を流れることによりｐＨ変化した地下水を通過させる透水性のｐＨ調整壁は、図１，２に示す如く、この処理部の地下水の下流側の地中において、地下水の流れに対して遮断方向に壁状に設けられる。
【００３７】
なお、本発明においては、処理対象地下水をこのようなｐＨ調整壁に通過させることによりｐＨ５〜９、特に５．７〜８．７に調整することが好ましい。
【００３８】
本発明は特に、前述の（３）の汚染地下水浄化壁を通過することによりｐＨが変化した地下水のｐＨ調整に好適であり、この場合において、特に、汚染地区を囲むように遮水壁を設ける原位置封じ込め工法において、遮水壁と、該遮水壁内側の地下水位が上昇したときに該遮水壁内側の地下水を該遮水の外部に流出させる地下水流出部と、汚染地下水の浄化部壁とを設け、地下水流出部から外部へ流出する地下水を汚染地下水浄化壁で浄化してから外部へ流出させるようにした場合に好適であり、この場合において、汚染地下水浄化壁の下流側であって、地下水流出部の上流側に本発明に係るｐＨ調整壁を設け、汚染地下水浄化壁で浄化した地下水をｐＨ調整剤でｐＨ調整した後、地下水流出部から流出させるようにすることができ、好ましい。このようにすることにより、浄化壁によりｐＨがアルカリ性化又は酸性化した地下水をｐＨ５〜９の中性領域にｐＨ調整して、この地下水を下水道に流出させることも可能となる。
【００３９】
以下に、図３〜１０を参照してこのような原位置封じ込め工法に本発明を適用する場合の実施の形態を説明する。
【００４０】
図３は実施の形態に係る原位置封じ込め工法が適用された地域を示す断面斜視図、図４はこの地域の地下構築物を土を透視した状態で示す平面図、図５（ａ）は図３のＶａ−Ｖａ線断面図、図５（ｂ）は図６のＶｂ−Ｖｂ線断面図、図６は、土中に設けられた遮水壁、浄化手段及び集水路を示す土中の透視斜視図である。
【００４１】
図５（ａ）の通り、地表１から所定深さに不透水層３あるいは難透水層が存在し、その上側に帯水層２が存在する。
【００４２】
この地域の全部又は一部に汚染土壌８が存在しているので、遮水壁９によって該汚染土壌８を周囲８Ａから隔離して封じ込める。この遮水壁９は、下端が不透水層３あるいは難透水層内に達し、上端は地下水位４より上位の地表１近くに位置している。なお、遮水壁９の上端は地表１に達してもよい。
【００４３】
この遮水壁９は、汚染土壌８の全周を取り囲んでいる。この実施の形態では、平面視形状が方形枠状であるが、これに限定されない。この遮水壁９は、地中に多数のボーリング穿孔を連続列状に施してコンクリートを流し込むことにより構築することができるが、遮水用鋼矢板を打ち込むことにより形成されてもよい。
【００４４】
図６に示される通り、この遮水壁９には、上端から下方に凹む低所よりなる方形の地下水流出部１１が１箇所又は複数箇所（この実施の形態では３箇所）に設けられている。この地下水流出部１１の下縁は地下水位４よりも所定高さ（例えば０〜１００ｃｍ程度）上位となっている。
【００４５】
この地下水流出部１１よりも内側（汚染土壌８側）に浄化・ｐＨ調整部１２が設けられている。浄化・ｐＨ調整部１２は、集水路１４側の前述の浄化薬剤の層１２ａと、地下水流出部１１側のｐＨ調整剤の層１２ｂとで構成され、地下水は浄化薬剤の層１２ａで浄化された後、ｐＨ調整剤の層１２ｂでｐＨ調整された後遮水壁９の外側へ流出するように構成されている。
【００４６】
この浄化・ｐＨ調整部１２の両側及び下部には鋼矢板などよりなる板材１３が配置されている。板材１３の代りに防水コンクリート壁を設けてもよい。
【００４７】
この浄化・ｐＨ調整部１２の上面は、地下水流出部１１の下縁よりも好ましくは０〜２００ｃｍ程度上位に位置している。また、浄化・ｐＨ調整部１２の下面は、地下水流出部１１の下縁よりも好ましくは５０〜５００ｃｍ下位に位置している。浄化・ｐＨ調整部１２の両側面は、地下水流出部１１の側縁と面一となっているが、浄化・ｐＨ調整部１２はそれよりも幅大に設けられてもよい。
【００４８】
浄化・ｐＨ調整部１２は遮水壁９の内側面に当接するように設けられている。また、この実施の形態では、浄化・ｐＨ調整部１２の一部は地下水流出部１１内に入り込んでいる。
【００４９】
板材１３は、浄化・ｐＨ調整部１２の上面よりも好ましくは０〜５００ｃｍ上方にまで延在し、また、浄化・ｐＨ調整部１２の下面よりも好ましくは０〜５００ｃｍ下方にまで延在している。板材１３は遮水壁９の内側面に当接している。この当接部には必要に応じシールが施されてもよい。
【００５０】
板材１３は、浄化・ｐＨ調整部１２の両側面及び下部の全体を覆っており、側面から水が浄化・ｐＨ調整部１２に流入して短絡的に地下水流出部１１へ流出することが防止されている。
【００５１】
遮水壁９の内側には、遮水壁９と平行方向に且つ地下水位４を含むレベルに集水路１４が設けられている。この集水路１４は砂、砕石などの透水性材料よりなる。なお、集水路１４は孔あき管であってもよい。
【００５２】
この集水路１４は、浄化・ｐＨ調整部１２の地下水流出部１１と反対側の端面に接するように配置されている。この集水路１４は、遮水壁９の内側面に沿って連続して周回するように設けられているが、途中が部分的に途切れていてもよい。また、汚染地区全域にわたって櫛の歯状に集水路１４を設けてもよい。
【００５３】
図示はしないが、地表１をアスファルト、コンクリート、遮水シート等によって覆い、雨水の地下浸透を防止するようにしてもよい。
【００５４】
このように構成された封じ込め構造において、通常は遮水壁９の内側の地下水位は地下水流出部１１の下縁と同位か又はそれよりも下位となっているため、汚染区域から周囲８Ａへ地下水が流出することはない。
【００５５】
降雨など何らかの原因によって遮水壁９の内側の地下水位が上昇すると、この地下水が集水路１４を介して又は直接に浄化・ｐＨ調整部１２に流れ込み、該浄化・ｐＨ調整部１２で浄化及びｐＨ調整された後、地下水流出部１１から周囲８Ａへ流出する。この流出水は、浄化・ｐＨ調整部１２で重金属除去あるいはハロゲン化有機物等の汚染物質の分解ないしは吸着除去処理を受け、その後ｐＨ調整されたものであり、周囲８Ａを汚染することはない。
【００５６】
なお、汚染物質が揮発性有機塩素化合物である場合、地表１をアスファルト等で覆うと、（酸素）の地中への拡散が防止され、該化合物の浄化処理効率が向上する。また、汚染物質が重金属である場合、汚染土壌８や汚染土壌８内の水を空気と接触させてもよく、これにより重金属の浄化処理効率が向上する。
【００５７】
図７は別の実施の形態に係る原位置封じ込め工法が適用された地域の平面図、図８はこの地域の地下水流出部付近の拡大平面図、図９は図８のIX−IX線に沿う断面図である。
【００５８】
この実施の形態では、遮水壁９に囲まれた内側領域と外側領域とを連通するように、該内側領域に地下水流入口が配置された排水管２０が設けられている。
【００５９】
図７に示すように、この実施の形態でも、汚染土壌（汚染地域）８の四方を取り囲むようにして方形枠状の遮水壁９が構築されている。前述の通り、この遮水壁９は、下端が不透水層３あるいは難透水層内に達し、上端は地下水位４よりも上位の地表１近くに位置しているが、この遮水壁９の上端は地表１に達してもよい。この実施の形態では、この遮水壁９の上端から下方に凹む低所よりなる流出部１１は設けられていない。
【００６０】
この実施の形態では、該遮水壁９の内側領域の一コーナー部付近に集水容器２１が設置されている。この集水容器２１は、この実施の形態では有底筒状の容器であり、底部が地下水位４よりも下位に位置しており、上部は地表１に表出している。この集水容器２１の上端には蓋２１ａが装着されている。ただし、この集水容器２１の上部は地表１に表出していなくてもよい。
【００６１】
地下水位４よりも下位となる集水容器２１の底部付近に、前記排水管２０の一端（地下水流入口）が接続されている。この排水管２０は、遮水壁９の内側領域から遮水壁９を貫通して遮水壁９の外側領域に延出している。この排水管２０は、遮水壁９の内側領域から外側領域に向って下り勾配となるように配設されている。
【００６２】
この実施の形態では、この排水管２０の他端側（流出口）は、遮水壁９の外側領域を流れる下水道（図示略）に接続されている。なお、下水道がこの排水管２０よりも上位となる高さに配設されている場合には、揚水設備（図示略）を介して排水管２０と下水道とを接続してもよい。
【００６３】
遮水壁９の内側領域において、集水容器２１に隣接して浄化・ｐＨ調整部１２Ａが設置されている。この浄化・ｐＨ調整部１２Ａは、図８に示すように、砂や砕石などの透水性材料と、汚染物質の除去ないし分解等による浄化作用を奏する浄化薬剤と、ｐＨ調整剤と、これらの透水性材料、浄化薬剤及びｐＨ調整剤を収容した収容体２４とを備えている。
【００６４】
図示の通り、該収容体２４は、この実施の形態では、浄化・ｐＨ調整部１２Ａの３方を取り囲むように略コ字形に配設された、鋼矢板等よりなる３枚の板材２４ａ，２４ｂ，２４ｃにより構築されている。各板材２４ａ〜２４ｃ同士の接合部には、必要に応じシールが施されている。この収容体２４のうち、これらの板材２４ａ〜２４ｃによって塞がれていない側が、該収容体２４内への地下水の流入部２４ｄとなっている。この流入部２４ｄと反体側を塞いでいる板材２４ｂには、処理された地下水の流出口２４ｅが設けられている。この流出口２４ｅは、配管２５を介して集水容器２１内に連通している。なお、上記板材２４ａ〜２４ｃの代りに、コンクリート壁により収容体２４を構築してもよい。
【００６５】
この収容体２４の各板材２４ａ〜２４ｃは、地下水位４よりも好ましくは０〜５００ｃｍ上方まで延在すると共に、該地下水位４よりも好ましくは０〜５００ｃｍ下方まで延在している。前記流出口２４ｅ及び配管２５は、地下水位４を含むレベルに略水平に配設されている。
【００６６】
この実施の形態では、収容体２４内に、前記流入部２４ｄから流出口２４ｅに向う方向に、第１の透水性材料の層２２ａ、浄化薬剤の層２３ａ、第２の透水性材料の層２２ｂ、ｐＨ調整剤の層２３ｂ及び第３の透水性材料の層２２ｃがこの順に多層状に形成されている。
【００６７】
各層２２ａ〜２２ｃ，２３ａ，２３ｂは、互いに対向する板材２４ａ，２４ｃ同士の一方の内側面から他方の内側面まで、並びに流入部２４ｄからこれと反対側の板材２４ｂの内側面まで、それぞれフルに充填されている。各層２２ａ〜２２ｃ，２３ａ，２３ｂは、それぞれ、下面が地下水位４よりも好ましくは５０〜５００ｃｍ下方にまで達し、上面が該地下水位４よりも好ましくは０〜２００ｃｍ上方にまで達している。
【００６８】
なお、この実施の形態では、各層２２ａ〜２２ｃ，２３ａ，２３ｂの上面及び下面と各板材２４ａ〜２４ｃの上辺及び下辺とがそれぞれ略同一レベルに位置しているが、各板材２４ａ〜２４ｃは、各層２２ａ〜２２ｃ，２３ａ，２３ｂの下面よりも下方にまで延在していてもよく、また各層２２ａ〜２２ｃ，２３ａ，２３ｂの上面よりも上方にまで延在していてもよい。
【００６９】
浄化薬剤の層２３ａ、ｐＨ調整剤の層２３ｂはそれぞれ前述した浄化薬剤、ｐＨ調整剤により形成される。
【００７０】
第１〜第３の透水性材料の層２２ａ〜２２ｃは、いずれも同じ種類の透水性材料により構成されてもよく、それぞれ種類の異なる透水性材料により構成されてもよい。
【００７１】
この実施の形態では、浄化・ｐＨ調整部１２Ａの三方を板材２４ａ〜２４ｃで囲むことにより、水が浄化・ｐＨ調整部１２Ａに流入して短絡的に集水容器２１へ流出することが防止されている。なお、必要に応じ、浄化・ｐＨ調整部１２Ａの底面や上面にも板材を設け、浄化・ｐＨ調整部１２Ａの底面や上面から水が浄化・ｐＨ調整部１２Ａに流入することを防止してもよい。
【００７２】
この実施の形態では、地下水位４を含むレベルに、遮水壁９の内側の汚染地域全体にわたって櫛の歯状に集水路１４Ａが設けられている。なお、この実施の形態でも、集水路１４Ａは砂、砕石などの透水性材料よりなるが、孔あき管等により構成されてもよい。
【００７３】
詳しくは、この実施の形態では、図７の通り、遮水壁９によって囲まれた方形の汚染地域８を、集水容器２１が設置されたコーナー部付近から対角線状に横切るように、幹集水路１４ａが延設されている。この幹集水路１４ａの基端側は、浄化・ｐＨ調整部１２Ａの流入部２４ｄに臨む第１の透水性材料の層２２ａの端面に接するように配置されている。
【００７４】
この幹集水路１４ａの延在方向の途中の複数箇所から、遮水壁９の直交２方向（図７の上下方向及び左右方向）の各辺と平行に、それぞれ枝集水路１４ｂが延出している。なお、この実施の形態では、幹集水路１４ａから、図７の左右方向及び上下方向にそれぞれ間隔をおいて６本ずつ枝集水路１４ｂが延出している。
【００７５】
図示はしないが、この実施の形態でも、地表１をアスファルト、コンクリート、遮水シート等によって覆い、雨水の地下浸透を防止するようにしてもよい。
【００７６】
このように構成された封じ込め構造においても、降雨など何らかの原因によって遮水壁９の内側の地下水位４が上昇すると、この地下水が集水路１４Ａを介して又は直接に浄化・ｐＨ調整部１２Ａに流れ込む。この際、該集水路１４Ａから流入部２４ｄを介して地下水が収容体２４内に流入し、第１の透水性材料の層２２ａ、浄化薬剤の層２３ａ、第２の透水性材料の層２２ｂ、ｐＨ調整剤の層２３ｂ及び第３の透水性材料の層２２ｃを順次に通過することにより、地下水の汚染物質が除去ないし無害化され、更にその後ｐＨ調整される。
【００７７】
この地下水は、該浄化・ｐＨ調整部１２Ａで浄化された後、流出口２４ｅから配管２５、集水容器２１及び排水管２０を介して、遮水壁９の外側領域を流れる下水道へ流出する。この流出水は、浄化・ｐＨ調整部１２Ａで汚染物質の分解ないしは吸着除去処理を受け、更にｐＨ調整されたものであり、下水道を汚染したり、周囲環境に悪影響を及ぼすことはない。
【００７８】
この実施の形態にあっては、汚染地域８の略全体にわたって集水路１４Ａが配設されているので、該汚染地域８の略全体にわたって満遍なく地下水を集水することができる。
【００７９】
上記の実施の形態では、集水容器２１（排水管２０の流入口）は遮水壁９の内側領域のコーナー部付近に配置されているが、集水容器２１（排水管２０の流入口）の配置はこれに限定されない。また、この遮水壁９の内側領域内における集水路の配置も、上記の各実施の形態に限定されない。
【００８０】
また、浄化・ｐＨ調整部１２，１２Ａは、浄化薬剤の層とｐＨ調整剤の層との積層構造であっても良く、浄化薬剤と透水性材料の混合物の層とｐＨ調整剤と透水性材料の混合物の層との積層構造であっても良い。
【符号の説明】
【００８１】
１ 地表
２ 帯水層
３ 不透水層（又は難透水層）
４ 地下水位
５ ｐＨ調整壁
６ 汚染地下水浄化壁
７ 矢板
８ 汚染土壌
９ 遮水壁
１０ 地盤改良領域
１０Ａ 地盤改良領域又は汚染領域
１１ 地下水流出部
１２，１２Ａ 浄化・ｐＨ調整部
１２ａ，２３ａ 浄化薬剤の層
１２ｂ，２３ｂ ｐＨ調整剤の層
１３ 板材
１４，１４Ａ，１４Ｂ 集水路
２０ 排水管
２１ 集水容器
２２ａ〜２２ｃ 透水性材料の層
２４ 収容体
２４ｄ 流入部
２４ｅ 流出口
【技術分野】
【０００１】
本発明は地下水のｐＨ調整方法に係り、特に、土壌及び／又は地下水の処理部を流れた地下水のｐＨを原位置にて適正なｐＨに調整することにより、有害物質の溶出や周辺環境への悪影響を防止するための地下水のｐＨ調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地中を流れる地下水は、様々な原因によりアルカリ性化又は酸性化する。例えば、次のような場合には、地下水のアルカリ性化又は酸性化が起こる。
【０００３】
（１） 土壌にセメントや消石灰などを添加混練する地盤改良工事を行った場合。
一般的に、土の強度、圧縮性、透水性などの改良を行う地盤改良工事において、安価なセメントや生石灰、消石灰などを土壌に添加混練することが行われている（土質安定工法便覧，松尾新一郎著，日刊工業新聞社，ｐ１７５，２１５）。この場合、雨水などがこの改良土壌中に浸透した際、又は地下水がこの改良土壌中に浸透する際に、地下水がアルカリ性化する場合がある。
【０００４】
（２） 土壌中の第二種特定有害物質を不溶化するために、アルカリ性の処理剤又は酸性の処理剤で土壌を処理した場合。
土壌汚染対策法の第二種特定有害物質で汚染された土壌の不溶化処理方法として、土壌汚染対策法に基く調査及び措置の技術的手法の解説（平成１５年９月初版発行、監修：環境省、編・発行：社団法人土壌環境センター）には、これらの有害物質の不溶化のための様々な薬剤が例示されているが、これらのアルカリ性又は酸性の処理剤で処理した土壌は、その処理方法によっては土壌がアルカリ性化又は酸性化する。そして、このアルカリ性化又は酸性化した土壌に雨水や地下水が浸透することにより、地下水もアルカリ性化又は酸性化する場合がある。
【０００５】
（３） 地下水に溶解した土壌汚染対策法の特定有害物質を分解・吸着して地下水から除去する薬剤による浄化壁を設置した場合。
特許第３３２９４５６号公報には、汚染地下水を、地下水に溶解した土壌汚染対策法の特定有害物質を分解・吸着して地下水から除去する薬剤により構築した浄化壁を通過させることにより、有害物質を除去する方法が記載されているが、このような浄化壁を通過した地下水は、用いた薬剤の種類によってはｐＨが変化する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３３２９４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような地下水のｐＨ変化は、地下水の飲料用水としての利用、地下水の灌漑用水としての利用、農耕地などに影響を及ぼす可能性があり、また、元来土壌に含有されている第二種特定有害物質の溶出を引き起こす可能性もあることから、好ましいことではない。
【０００８】
また、地下水を下水道などに流す場合、そのｐＨは５〜９の範囲である必要がある。
【０００９】
従って、本発明は、上述の如く土壌及び／又は地下水の処理部を流れることによりｐＨがアルカリ性化又は酸性化した地下水のｐＨを、原位置にて適正なｐＨに調整することにより、有害物質の溶出や周辺環境への悪影響を防止し、また、下水道へも流出可能とするための地下水のｐＨ調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明（請求項１）の地下水のｐＨ調整方法は、土壌及び／又は地下水の処理部を流れた地下水のｐＨを調整する方法であって、前記処理部の下流側に透水性のｐＨ調整壁を設け、該処理部から流下した地下水を該ｐＨ調整壁に通過させることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の地下水のｐＨ調整方法は、請求項１において、前記ｐＨ調整壁は、固形のｐＨ調整剤、或いは、該ｐＨ調整剤及び透水性材料で形成されることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の地下水のｐＨ調整方法は、請求項２において、前記ｐＨ調整剤が、酸性白土、活性白土、珪藻土、腐植土、火山灰土壌、及び弱酸性イオン交換樹脂よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４の地下水のｐＨ調整方法は、請求項２において、前記ｐＨ調整剤が、鉄粉、石灰石、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、及び陰イオン交換樹脂よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５の地下水のｐＨ調整方法は、請求項１ないし４のいずれか１項において、前記処理部が地盤改良工事を施した土壌領域であることを特徴とする。
【００１５】
請求項６の地下水のｐＨ調整方法は、請求項１ないし４のいずれか１項において、前記処理部が汚染地下水浄化壁であることを特徴とする。
【００１６】
請求項７の地下水のｐＨ調整方法は、請求項６において、原位置封じ込め工法において、遮水壁と、該遮水壁内側の地下水位が上昇したときに該遮水壁内側の地下水を該遮水壁の外部に流出させる地下水流出部と、汚染地下水の浄化壁とを設け、該汚染地下水浄化壁の下流側であって、前記地下水流出部の上流側に、前記ｐＨ調整壁を設けることを特徴とする。
【００１７】
請求項８の地下水のｐＨ調整方法は、請求項７において、前記地下水流出部が下水道であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の地下水のｐＨ調整方法によれば、土壌及び／又は地下水の処理部を流れることによりｐＨがアルカリ性化又は酸性化した地下水を、その下流側に設けた透水性のｐＨ調整壁に通過させることにより、原位置にて容易に適正なｐＨに調整することができる。このため、ｐＨが変化した地下水による土壌中の有害物質の溶出や周辺環境への悪影響の問題を解消し、また、下水道への流出も問題なく行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の地下水のｐＨ調整方法の実施の形態を示す模式図であって、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図２】本発明の地下水のｐＨ調整方法の他の実施の形態を示す模式図であって、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３】実施の形態に係る原位置封じ込め工法における地下水のｐＨ調整方法が適用された地域を示す斜視図である。
【図４】図３の地域の地下構築物を示す平面図である。
【図５】（ａ）図は図３のＶａ−Ｖａ線断面図、（ｂ）図は図６のＶｂ−Ｖｂ線断面図である。
【図６】図３の遮水壁、浄化・ｐＨ調整部及び集水路を示す斜視図である。
【図７】別の実施の形態に係る原位置封じ込め工法における地下水のｐＨ調整方法が適用された地域の平面図である。
【図８】図７の地域の地下水流出部付近の拡大平面図である。
【図９】図８のIX−IX線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に図面を参照して本発明の地下水のｐＨ調整方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００２１】
図１，２は、本発明の地下水のｐＨ調整方法の実施の形態を示す模式図であって、各々（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００２２】
図１，２の通り、地表１から所定深さに不透水層３あるいは難透水層が存在し、その上側に帯水層２が存在する。４は地下水位である。
【００２３】
地盤改良領域１０、地盤改良領域又は汚染領域１０Ａはこの不透水層３上の帯水層２中に存在するため、この地盤改良領域１０、地盤改良領域又は汚染領域１０Ａの地下水流向Ｗの下流側にｐＨ調整壁５、或いは汚染地下水浄化壁６とｐＨ調整壁５とを設けると共に、このｐＨ調整壁５、又は汚染地下水浄化壁６とｐＨ調整壁５の両端から羽根状に鋼板等よりなる矢板７，７を設け、上流側からの地下水が確実にこのｐＨ調整壁５、又は汚染地下水浄化壁６とｐＨ調整壁５とを通過するようにする。
【００２４】
図１では、地盤改良工事により、セメント、消石灰等のアルカリ物質や、有害物質の不溶化処理薬剤で処理された土壌の存在する地盤改良領域１０を通過することにより、アルカリ性化又は酸性化された地下水が、ｐＨ調整壁５を通過することによりｐＨ調整される。図２では、このような地盤改良領域又は汚染物質で汚染された土壌が存在する汚染領域１０Ａを通過した地下水が汚染地下水浄化壁６を通過して浄化され、この汚染地下水浄化壁６を通過することにより、浄化壁６内の薬剤でアルカリ性化又は酸性化された地下水がｐＨ調整壁５を通過することによりｐＨ調整される。
【００２５】
ｐＨ調整壁５は、地中に多数のボーリング穿孔を連続列状に施して凹部を形成し、この凹部に、或いは地中に形成した穴（トレンチ）に、ｐＨ調整剤又はｐＨ調整剤と透水性材料との混合物を投入することにより、透水性の層を設けて形成することができる。なお、ｐＨ調整壁はｐＨ調整剤と透水性材料とをそれぞれ層状に設けた積層構造であっても良い。
【００２６】
ｐＨ調整剤は、ｐＨ調整対象地下水のｐＨや性状により適宜選択され、ｐＨ８．７を超えるアルカリ性の地下水のｐＨ調整のためには、酸性白土、活性白土、珪藻土、腐植土、火山灰土壌、及び弱酸性イオン交換樹脂よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を用いることができる。これらのｐＨ調整剤であれば、アルカリ性の地下水をｐＨ調整剤に含まれる水素イオン交換部との反応により中和することができる。また、ｐＨ５．７未満の酸性の地下水のｐＨ調整のためには、鉄粉、石灰石、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、及び陰イオン交換樹脂よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を用いることができる。これらのｐＨ調整剤であれば、酸性の地下水をｐＨ調整剤の酸消費部との反応により中和することができる。
【００２７】
これらのｐＨ調整剤と併用し得る透水性材料としては、比較的粒径の大きな砂、砕石等を用いることができる。透水性材料を用いる場合、ｐＨ調整剤と透水性材料との使用割合又は混合比は、地下水の流速等を考慮して、適宜決定される。
【００２８】
一方、汚染地下水浄化壁６は、地中に多数のボーリング穿孔を連続列状に施して、凹部を形成し、この凹部に、或いは地中に形成した穴（トレンチ）に、地下水浄化のための処理薬剤、即ち、地下水中の有害物質を分解又は吸着し得る処理薬剤、又はこの処理薬剤と透水性材料との混合物を投入することにより透水性の層を設けて形成することができる。この汚染地下水浄化壁もまた、浄化薬剤と透水性材料とをそれぞれ層状に設けた積層構造であっても良い。
【００２９】
浄化壁６を形成するための浄化薬剤は、地下水の汚染状況に応じて適宜選択されるが、例えば、鉄粉、活性炭、ハイドロタルサイト、希土類化合物、酸化マグネシウム、アルミナ、アロフェン、イオン交換樹脂、キレート樹脂、及び粘土鉱物よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を用いることができる。
【００３０】
これらの浄化薬剤と併用し得る透水性材料としては、比較的粒径の大きな砂、砕石等を用いることができる。透水性材料を用いる場合、浄化薬剤と透水性材料との使用割合又は混合比は、地下水の流速等を考慮して、適宜決定される。
【００３１】
図２では、汚染地下水浄化壁６の地下水流向下流側に、浄化壁６と隣接してｐＨ調整壁５が設けられているが、ｐＨ調整壁５と浄化壁６とは離隔していても良い。ただし、これらは、図示の如く、隣接して設けることにより、ボーリング穿孔作業を共通して行うことができ、好ましい。このように、浄化壁６とｐＨ調整壁５とを隣接して設ける場合、浄化壁６とｐＨ調整壁５との間には透水性の砂、砕石等を設けて、浄化薬剤とｐＨ調整剤との相互の流動を防止しても良いが、このようなもの設けずとも各々の作用を発揮させることができる。
【００３２】
なお、ｐＨ調整壁５、浄化壁６は、図１（ｂ），図２（ｂ）に示す如く、その下端が不透水層３又は難透水層内に達し、その上端が、地下水位４よりも上方に位置するように設けられている。
【００３３】
また、矢板７も、ｐＨ調整壁５、浄化壁６と同様に、その下端が不透水層３又は難透水層内に達し、その上端が、地下水位４よりも上方に位置するように設けられるが、矢板７は、その上端が地表１より上方に位置していても良い。なお、矢板の代りに、地中に多数のボーリング穿孔を連続列状に施してコンクリートを流し込むことにより構築した遮水壁を設けても良い。
【００３４】
図１，２は本発明の実施の形態の一例であって、本発明は何ら図示の方法に限定されるものではない。例えば、図１，２では、矢板７により遮水壁を形成したｆｕｎｎｅｌ＆ｇａｔｅ法を採用しているが、このような遮水壁を省略してｐＨ調整壁５、又は浄化壁６とｐＨ調整壁５のみを設けても良い。
【００３５】
本発明において、処理対象となる地下水は、各種の土壌及び／又は地下水の処理部を流れることによって、ｐＨが適正ｐＨから外れた地下水、即ち、ｐＨが８．７を超えるアルカリ性であるかｐＨが５．７未満の酸性の地下水が挙げられる。特に、本発明は、前述の（１）の地盤改良工事を施した改良土壌を流れることによりアルカリ性化した地下水、或いは、前述の（２）の地盤改良工事により、或いは（３）の汚染地下水浄化壁を流れることにより、薬剤によりアルカリ性化又は酸性化した地下水のｐＨ調整に好適である。
【００３６】
土壌及び／又は地下水の処理部を流れることによりｐＨ変化した地下水を通過させる透水性のｐＨ調整壁は、図１，２に示す如く、この処理部の地下水の下流側の地中において、地下水の流れに対して遮断方向に壁状に設けられる。
【００３７】
なお、本発明においては、処理対象地下水をこのようなｐＨ調整壁に通過させることによりｐＨ５〜９、特に５．７〜８．７に調整することが好ましい。
【００３８】
本発明は特に、前述の（３）の汚染地下水浄化壁を通過することによりｐＨが変化した地下水のｐＨ調整に好適であり、この場合において、特に、汚染地区を囲むように遮水壁を設ける原位置封じ込め工法において、遮水壁と、該遮水壁内側の地下水位が上昇したときに該遮水壁内側の地下水を該遮水の外部に流出させる地下水流出部と、汚染地下水の浄化部壁とを設け、地下水流出部から外部へ流出する地下水を汚染地下水浄化壁で浄化してから外部へ流出させるようにした場合に好適であり、この場合において、汚染地下水浄化壁の下流側であって、地下水流出部の上流側に本発明に係るｐＨ調整壁を設け、汚染地下水浄化壁で浄化した地下水をｐＨ調整剤でｐＨ調整した後、地下水流出部から流出させるようにすることができ、好ましい。このようにすることにより、浄化壁によりｐＨがアルカリ性化又は酸性化した地下水をｐＨ５〜９の中性領域にｐＨ調整して、この地下水を下水道に流出させることも可能となる。
【００３９】
以下に、図３〜１０を参照してこのような原位置封じ込め工法に本発明を適用する場合の実施の形態を説明する。
【００４０】
図３は実施の形態に係る原位置封じ込め工法が適用された地域を示す断面斜視図、図４はこの地域の地下構築物を土を透視した状態で示す平面図、図５（ａ）は図３のＶａ−Ｖａ線断面図、図５（ｂ）は図６のＶｂ−Ｖｂ線断面図、図６は、土中に設けられた遮水壁、浄化手段及び集水路を示す土中の透視斜視図である。
【００４１】
図５（ａ）の通り、地表１から所定深さに不透水層３あるいは難透水層が存在し、その上側に帯水層２が存在する。
【００４２】
この地域の全部又は一部に汚染土壌８が存在しているので、遮水壁９によって該汚染土壌８を周囲８Ａから隔離して封じ込める。この遮水壁９は、下端が不透水層３あるいは難透水層内に達し、上端は地下水位４より上位の地表１近くに位置している。なお、遮水壁９の上端は地表１に達してもよい。
【００４３】
この遮水壁９は、汚染土壌８の全周を取り囲んでいる。この実施の形態では、平面視形状が方形枠状であるが、これに限定されない。この遮水壁９は、地中に多数のボーリング穿孔を連続列状に施してコンクリートを流し込むことにより構築することができるが、遮水用鋼矢板を打ち込むことにより形成されてもよい。
【００４４】
図６に示される通り、この遮水壁９には、上端から下方に凹む低所よりなる方形の地下水流出部１１が１箇所又は複数箇所（この実施の形態では３箇所）に設けられている。この地下水流出部１１の下縁は地下水位４よりも所定高さ（例えば０〜１００ｃｍ程度）上位となっている。
【００４５】
この地下水流出部１１よりも内側（汚染土壌８側）に浄化・ｐＨ調整部１２が設けられている。浄化・ｐＨ調整部１２は、集水路１４側の前述の浄化薬剤の層１２ａと、地下水流出部１１側のｐＨ調整剤の層１２ｂとで構成され、地下水は浄化薬剤の層１２ａで浄化された後、ｐＨ調整剤の層１２ｂでｐＨ調整された後遮水壁９の外側へ流出するように構成されている。
【００４６】
この浄化・ｐＨ調整部１２の両側及び下部には鋼矢板などよりなる板材１３が配置されている。板材１３の代りに防水コンクリート壁を設けてもよい。
【００４７】
この浄化・ｐＨ調整部１２の上面は、地下水流出部１１の下縁よりも好ましくは０〜２００ｃｍ程度上位に位置している。また、浄化・ｐＨ調整部１２の下面は、地下水流出部１１の下縁よりも好ましくは５０〜５００ｃｍ下位に位置している。浄化・ｐＨ調整部１２の両側面は、地下水流出部１１の側縁と面一となっているが、浄化・ｐＨ調整部１２はそれよりも幅大に設けられてもよい。
【００４８】
浄化・ｐＨ調整部１２は遮水壁９の内側面に当接するように設けられている。また、この実施の形態では、浄化・ｐＨ調整部１２の一部は地下水流出部１１内に入り込んでいる。
【００４９】
板材１３は、浄化・ｐＨ調整部１２の上面よりも好ましくは０〜５００ｃｍ上方にまで延在し、また、浄化・ｐＨ調整部１２の下面よりも好ましくは０〜５００ｃｍ下方にまで延在している。板材１３は遮水壁９の内側面に当接している。この当接部には必要に応じシールが施されてもよい。
【００５０】
板材１３は、浄化・ｐＨ調整部１２の両側面及び下部の全体を覆っており、側面から水が浄化・ｐＨ調整部１２に流入して短絡的に地下水流出部１１へ流出することが防止されている。
【００５１】
遮水壁９の内側には、遮水壁９と平行方向に且つ地下水位４を含むレベルに集水路１４が設けられている。この集水路１４は砂、砕石などの透水性材料よりなる。なお、集水路１４は孔あき管であってもよい。
【００５２】
この集水路１４は、浄化・ｐＨ調整部１２の地下水流出部１１と反対側の端面に接するように配置されている。この集水路１４は、遮水壁９の内側面に沿って連続して周回するように設けられているが、途中が部分的に途切れていてもよい。また、汚染地区全域にわたって櫛の歯状に集水路１４を設けてもよい。
【００５３】
図示はしないが、地表１をアスファルト、コンクリート、遮水シート等によって覆い、雨水の地下浸透を防止するようにしてもよい。
【００５４】
このように構成された封じ込め構造において、通常は遮水壁９の内側の地下水位は地下水流出部１１の下縁と同位か又はそれよりも下位となっているため、汚染区域から周囲８Ａへ地下水が流出することはない。
【００５５】
降雨など何らかの原因によって遮水壁９の内側の地下水位が上昇すると、この地下水が集水路１４を介して又は直接に浄化・ｐＨ調整部１２に流れ込み、該浄化・ｐＨ調整部１２で浄化及びｐＨ調整された後、地下水流出部１１から周囲８Ａへ流出する。この流出水は、浄化・ｐＨ調整部１２で重金属除去あるいはハロゲン化有機物等の汚染物質の分解ないしは吸着除去処理を受け、その後ｐＨ調整されたものであり、周囲８Ａを汚染することはない。
【００５６】
なお、汚染物質が揮発性有機塩素化合物である場合、地表１をアスファルト等で覆うと、（酸素）の地中への拡散が防止され、該化合物の浄化処理効率が向上する。また、汚染物質が重金属である場合、汚染土壌８や汚染土壌８内の水を空気と接触させてもよく、これにより重金属の浄化処理効率が向上する。
【００５７】
図７は別の実施の形態に係る原位置封じ込め工法が適用された地域の平面図、図８はこの地域の地下水流出部付近の拡大平面図、図９は図８のIX−IX線に沿う断面図である。
【００５８】
この実施の形態では、遮水壁９に囲まれた内側領域と外側領域とを連通するように、該内側領域に地下水流入口が配置された排水管２０が設けられている。
【００５９】
図７に示すように、この実施の形態でも、汚染土壌（汚染地域）８の四方を取り囲むようにして方形枠状の遮水壁９が構築されている。前述の通り、この遮水壁９は、下端が不透水層３あるいは難透水層内に達し、上端は地下水位４よりも上位の地表１近くに位置しているが、この遮水壁９の上端は地表１に達してもよい。この実施の形態では、この遮水壁９の上端から下方に凹む低所よりなる流出部１１は設けられていない。
【００６０】
この実施の形態では、該遮水壁９の内側領域の一コーナー部付近に集水容器２１が設置されている。この集水容器２１は、この実施の形態では有底筒状の容器であり、底部が地下水位４よりも下位に位置しており、上部は地表１に表出している。この集水容器２１の上端には蓋２１ａが装着されている。ただし、この集水容器２１の上部は地表１に表出していなくてもよい。
【００６１】
地下水位４よりも下位となる集水容器２１の底部付近に、前記排水管２０の一端（地下水流入口）が接続されている。この排水管２０は、遮水壁９の内側領域から遮水壁９を貫通して遮水壁９の外側領域に延出している。この排水管２０は、遮水壁９の内側領域から外側領域に向って下り勾配となるように配設されている。
【００６２】
この実施の形態では、この排水管２０の他端側（流出口）は、遮水壁９の外側領域を流れる下水道（図示略）に接続されている。なお、下水道がこの排水管２０よりも上位となる高さに配設されている場合には、揚水設備（図示略）を介して排水管２０と下水道とを接続してもよい。
【００６３】
遮水壁９の内側領域において、集水容器２１に隣接して浄化・ｐＨ調整部１２Ａが設置されている。この浄化・ｐＨ調整部１２Ａは、図８に示すように、砂や砕石などの透水性材料と、汚染物質の除去ないし分解等による浄化作用を奏する浄化薬剤と、ｐＨ調整剤と、これらの透水性材料、浄化薬剤及びｐＨ調整剤を収容した収容体２４とを備えている。
【００６４】
図示の通り、該収容体２４は、この実施の形態では、浄化・ｐＨ調整部１２Ａの３方を取り囲むように略コ字形に配設された、鋼矢板等よりなる３枚の板材２４ａ，２４ｂ，２４ｃにより構築されている。各板材２４ａ〜２４ｃ同士の接合部には、必要に応じシールが施されている。この収容体２４のうち、これらの板材２４ａ〜２４ｃによって塞がれていない側が、該収容体２４内への地下水の流入部２４ｄとなっている。この流入部２４ｄと反体側を塞いでいる板材２４ｂには、処理された地下水の流出口２４ｅが設けられている。この流出口２４ｅは、配管２５を介して集水容器２１内に連通している。なお、上記板材２４ａ〜２４ｃの代りに、コンクリート壁により収容体２４を構築してもよい。
【００６５】
この収容体２４の各板材２４ａ〜２４ｃは、地下水位４よりも好ましくは０〜５００ｃｍ上方まで延在すると共に、該地下水位４よりも好ましくは０〜５００ｃｍ下方まで延在している。前記流出口２４ｅ及び配管２５は、地下水位４を含むレベルに略水平に配設されている。
【００６６】
この実施の形態では、収容体２４内に、前記流入部２４ｄから流出口２４ｅに向う方向に、第１の透水性材料の層２２ａ、浄化薬剤の層２３ａ、第２の透水性材料の層２２ｂ、ｐＨ調整剤の層２３ｂ及び第３の透水性材料の層２２ｃがこの順に多層状に形成されている。
【００６７】
各層２２ａ〜２２ｃ，２３ａ，２３ｂは、互いに対向する板材２４ａ，２４ｃ同士の一方の内側面から他方の内側面まで、並びに流入部２４ｄからこれと反対側の板材２４ｂの内側面まで、それぞれフルに充填されている。各層２２ａ〜２２ｃ，２３ａ，２３ｂは、それぞれ、下面が地下水位４よりも好ましくは５０〜５００ｃｍ下方にまで達し、上面が該地下水位４よりも好ましくは０〜２００ｃｍ上方にまで達している。
【００６８】
なお、この実施の形態では、各層２２ａ〜２２ｃ，２３ａ，２３ｂの上面及び下面と各板材２４ａ〜２４ｃの上辺及び下辺とがそれぞれ略同一レベルに位置しているが、各板材２４ａ〜２４ｃは、各層２２ａ〜２２ｃ，２３ａ，２３ｂの下面よりも下方にまで延在していてもよく、また各層２２ａ〜２２ｃ，２３ａ，２３ｂの上面よりも上方にまで延在していてもよい。
【００６９】
浄化薬剤の層２３ａ、ｐＨ調整剤の層２３ｂはそれぞれ前述した浄化薬剤、ｐＨ調整剤により形成される。
【００７０】
第１〜第３の透水性材料の層２２ａ〜２２ｃは、いずれも同じ種類の透水性材料により構成されてもよく、それぞれ種類の異なる透水性材料により構成されてもよい。
【００７１】
この実施の形態では、浄化・ｐＨ調整部１２Ａの三方を板材２４ａ〜２４ｃで囲むことにより、水が浄化・ｐＨ調整部１２Ａに流入して短絡的に集水容器２１へ流出することが防止されている。なお、必要に応じ、浄化・ｐＨ調整部１２Ａの底面や上面にも板材を設け、浄化・ｐＨ調整部１２Ａの底面や上面から水が浄化・ｐＨ調整部１２Ａに流入することを防止してもよい。
【００７２】
この実施の形態では、地下水位４を含むレベルに、遮水壁９の内側の汚染地域全体にわたって櫛の歯状に集水路１４Ａが設けられている。なお、この実施の形態でも、集水路１４Ａは砂、砕石などの透水性材料よりなるが、孔あき管等により構成されてもよい。
【００７３】
詳しくは、この実施の形態では、図７の通り、遮水壁９によって囲まれた方形の汚染地域８を、集水容器２１が設置されたコーナー部付近から対角線状に横切るように、幹集水路１４ａが延設されている。この幹集水路１４ａの基端側は、浄化・ｐＨ調整部１２Ａの流入部２４ｄに臨む第１の透水性材料の層２２ａの端面に接するように配置されている。
【００７４】
この幹集水路１４ａの延在方向の途中の複数箇所から、遮水壁９の直交２方向（図７の上下方向及び左右方向）の各辺と平行に、それぞれ枝集水路１４ｂが延出している。なお、この実施の形態では、幹集水路１４ａから、図７の左右方向及び上下方向にそれぞれ間隔をおいて６本ずつ枝集水路１４ｂが延出している。
【００７５】
図示はしないが、この実施の形態でも、地表１をアスファルト、コンクリート、遮水シート等によって覆い、雨水の地下浸透を防止するようにしてもよい。
【００７６】
このように構成された封じ込め構造においても、降雨など何らかの原因によって遮水壁９の内側の地下水位４が上昇すると、この地下水が集水路１４Ａを介して又は直接に浄化・ｐＨ調整部１２Ａに流れ込む。この際、該集水路１４Ａから流入部２４ｄを介して地下水が収容体２４内に流入し、第１の透水性材料の層２２ａ、浄化薬剤の層２３ａ、第２の透水性材料の層２２ｂ、ｐＨ調整剤の層２３ｂ及び第３の透水性材料の層２２ｃを順次に通過することにより、地下水の汚染物質が除去ないし無害化され、更にその後ｐＨ調整される。
【００７７】
この地下水は、該浄化・ｐＨ調整部１２Ａで浄化された後、流出口２４ｅから配管２５、集水容器２１及び排水管２０を介して、遮水壁９の外側領域を流れる下水道へ流出する。この流出水は、浄化・ｐＨ調整部１２Ａで汚染物質の分解ないしは吸着除去処理を受け、更にｐＨ調整されたものであり、下水道を汚染したり、周囲環境に悪影響を及ぼすことはない。
【００７８】
この実施の形態にあっては、汚染地域８の略全体にわたって集水路１４Ａが配設されているので、該汚染地域８の略全体にわたって満遍なく地下水を集水することができる。
【００７９】
上記の実施の形態では、集水容器２１（排水管２０の流入口）は遮水壁９の内側領域のコーナー部付近に配置されているが、集水容器２１（排水管２０の流入口）の配置はこれに限定されない。また、この遮水壁９の内側領域内における集水路の配置も、上記の各実施の形態に限定されない。
【００８０】
また、浄化・ｐＨ調整部１２，１２Ａは、浄化薬剤の層とｐＨ調整剤の層との積層構造であっても良く、浄化薬剤と透水性材料の混合物の層とｐＨ調整剤と透水性材料の混合物の層との積層構造であっても良い。
【符号の説明】
【００８１】
１ 地表
２ 帯水層
３ 不透水層（又は難透水層）
４ 地下水位
５ ｐＨ調整壁
６ 汚染地下水浄化壁
７ 矢板
８ 汚染土壌
９ 遮水壁
１０ 地盤改良領域
１０Ａ 地盤改良領域又は汚染領域
１１ 地下水流出部
１２，１２Ａ 浄化・ｐＨ調整部
１２ａ，２３ａ 浄化薬剤の層
１２ｂ，２３ｂ ｐＨ調整剤の層
１３ 板材
１４，１４Ａ，１４Ｂ 集水路
２０ 排水管
２１ 集水容器
２２ａ〜２２ｃ 透水性材料の層
２４ 収容体
２４ｄ 流入部
２４ｅ 流出口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
土壌及び／又は地下水の処理部を流れた地下水のｐＨを調整する方法であって、前記処理部の下流側に透水性のｐＨ調整壁を設け、該処理部から流下した地下水を該ｐＨ調整壁に通過させることを特徴とする地下水のｐＨ調整方法。
【請求項２】
請求項１において、前記ｐＨ調整壁は、固形のｐＨ調整剤、或いは、該ｐＨ調整剤及び透水性材料で形成されることを特徴とする地下水のｐＨ調整方法。
【請求項３】
請求項２において、前記ｐＨ調整剤が、酸性白土、活性白土、珪藻土、腐植土、火山灰土壌、及び弱酸性イオン交換樹脂よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする地下水のｐＨ調整方法。
【請求項４】
請求項２において、前記ｐＨ調整剤が、鉄粉、石灰石、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、及び陰イオン交換樹脂よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする地下水のｐＨ調整方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記処理部が地盤改良工事を施した土壌領域であることを特徴とする地下水のｐＨ調整方法。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記処理部が汚染地下水浄化壁であることを特徴とする地下水のｐＨ調整方法。
【請求項７】
請求項６において、原位置封じ込め工法において、遮水壁と、該遮水壁内側の地下水位が上昇したときに該遮水壁内側の地下水を該遮水壁の外部に流出させる地下水流出部と、汚染地下水の浄化壁とを設け、該汚染地下水浄化壁の下流側であって、前記地下水流出部の上流側に、前記ｐＨ調整壁を設けることを特徴とする地下水のｐＨ調整方法。
【請求項８】
請求項７において、前記地下水流出部が下水道であることを特徴とする地下水のｐＨ調整方法。
【請求項１】
土壌及び／又は地下水の処理部を流れた地下水のｐＨを調整する方法であって、前記処理部の下流側に透水性のｐＨ調整壁を設け、該処理部から流下した地下水を該ｐＨ調整壁に通過させることを特徴とする地下水のｐＨ調整方法。
【請求項２】
請求項１において、前記ｐＨ調整壁は、固形のｐＨ調整剤、或いは、該ｐＨ調整剤及び透水性材料で形成されることを特徴とする地下水のｐＨ調整方法。
【請求項３】
請求項２において、前記ｐＨ調整剤が、酸性白土、活性白土、珪藻土、腐植土、火山灰土壌、及び弱酸性イオン交換樹脂よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする地下水のｐＨ調整方法。
【請求項４】
請求項２において、前記ｐＨ調整剤が、鉄粉、石灰石、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、及び陰イオン交換樹脂よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする地下水のｐＨ調整方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記処理部が地盤改良工事を施した土壌領域であることを特徴とする地下水のｐＨ調整方法。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記処理部が汚染地下水浄化壁であることを特徴とする地下水のｐＨ調整方法。
【請求項７】
請求項６において、原位置封じ込め工法において、遮水壁と、該遮水壁内側の地下水位が上昇したときに該遮水壁内側の地下水を該遮水壁の外部に流出させる地下水流出部と、汚染地下水の浄化壁とを設け、該汚染地下水浄化壁の下流側であって、前記地下水流出部の上流側に、前記ｐＨ調整壁を設けることを特徴とする地下水のｐＨ調整方法。
【請求項８】
請求項７において、前記地下水流出部が下水道であることを特徴とする地下水のｐＨ調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２２４５６８（Ｐ２０１１−２２４５６８Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４０１７０（Ｐ２０１１−１４０１７０）
【出願日】平成２３年６月２４日（２０１１．６．２４）
【分割の表示】特願２００５−２５５２０７（Ｐ２００５−２５５２０７）の分割
【原出願日】平成１７年９月２日（２００５．９．２）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２４日（２０１１．６．２４）
【分割の表示】特願２００５−２５５２０７（Ｐ２００５−２５５２０７）の分割
【原出願日】平成１７年９月２日（２００５．９．２）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
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