汚染土壌・地下水領域の浄化方法
【課題】状況に応じて揚水位置と注水位置とを容易に切り替えて、効率的に汚染物質を除去できる汚染土壌・地下水領域の浄化方法を提供すること。
【解決手段】汚染土壌・地下水領域５に、バルブ２５に接続されたキャップ１７を有する複数のドレーン材７を埋設する。そして、給水槽９に接続された注水ホース２１ａ、真空ポンプ２７および水処理施設２９に接続された排水ホース２１ｂが接続されたバルブ２５によって流体の出入りを切り替えることにより、複数のドレーン材７を注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとに区分けする。その後、真空ポンプ２７を用いて汚染土壌・地下水領域５内に負圧をかけて地下水を揚水すると同時に、給水槽９から汚染土壌・地下水領域５内に所定の流体を注水し、汚染土壌・地下水領域５内に複数の水循環の流れを形成する。揚水した地下水は、水処理施設２９において処理する。
【解決手段】汚染土壌・地下水領域５に、バルブ２５に接続されたキャップ１７を有する複数のドレーン材７を埋設する。そして、給水槽９に接続された注水ホース２１ａ、真空ポンプ２７および水処理施設２９に接続された排水ホース２１ｂが接続されたバルブ２５によって流体の出入りを切り替えることにより、複数のドレーン材７を注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとに区分けする。その後、真空ポンプ２７を用いて汚染土壌・地下水領域５内に負圧をかけて地下水を揚水すると同時に、給水槽９から汚染土壌・地下水領域５内に所定の流体を注水し、汚染土壌・地下水領域５内に複数の水循環の流れを形成する。揚水した地下水は、水処理施設２９において処理する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染土壌・地下水領域の浄化方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、揮発性や非揮発性の汚染物質によって汚染された土壌を原位置で除去する方法として、（１）地盤に注入井戸および吸入井戸を設け、注入井戸から蒸気を注入する一方で、吸入井戸から吸引を行なって汚染物質を取り出す方法があった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、（２）地盤に浄化用液体を注入して地下水を真空吸引する方法があった。（２）の方法では、例えば、地盤に注入井戸とドレイン管とを設けて、注入井戸に浄化用液体を注入し、ドレイン管を介して地下水を吸引していた（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許公報第４０４２９６９号
【特許文献２】特開２００７−２６０６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、粘性土質等の透水性の低い地盤に保持された汚染物質を除去する場合、（１）の方法は、地下水の吸引速度が遅く、汚染物質の除去に時間がかかるという問題点があった。（２）の方法は、この問題点を解決するものであるが、汚染物質を含む領域が広範囲にわたる場合、複数の井戸を形成するには多大な時間と費用がかかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とすることは、状況に応じて揚水位置と注水位置とを容易に切り替えて、効率的に汚染物質を除去できる汚染土壌・地下水領域の浄化方法を提供することである。
【０００７】
前述した目的を達成するために、本発明は、原位置での汚染土壌・地下水領域の浄化方法であって、前記汚染土壌・地下水領域に、揚水用と注水用とに単独で切り替え可能な複数のドレーン材を埋設する工程（ａ）と、前記複数のドレーン材を、前記汚染土壌・地下水領域の状況に応じて揚水用と注水用とに区分けする工程（ｂ）と、前記複数のドレーン材のうち少なくとも揚水用として用いるドレーン材の上端にホースを有するキャップが設けられ、前記キャップを介して揚水用のドレーン材に接続された真空ポンプを用いて負圧をかけることにより前記汚染土壌・地下水領域内から前記揚水用のドレーン材を介して地下水を揚水しつつ、注水用のドレーン材を介して前記汚染土壌・地下水領域内に所定の流体を注水し、前記汚染土壌・地下水領域内に複数の水循環の流れを形成する工程（ｃ）と、揚水した前記地下水を所定の性能を有する水処理施設において処理する工程（ｄ）と、を具備することを特徴とする汚染土壌・地下水領域の浄化方法である。
【０００８】
本発明では、専用の打設機を用いて容易に打設できるドレーン材を用いて揚水および注水を行なうため、井戸を設置する場合と比較して、揚水・注水作業以前の準備に要する工期の短縮および費用の削減が可能である。また、ドレーン材は打設深度の設定が容易であるため、地層構造が複雑な場合でも対応しやすい。本発明では、揚水により地盤に負圧が発生するため、所定の流体を低圧で容易に注入できる。本発明では、必要に応じてドレーン材を揚水用と注水用とに再度区分けし、工程（ｂ）以降を複数回繰り返す。
【０００９】
本発明では、例えば、全ての複数のドレーン材の上端にホースを有するキャップが設けられ、各ドレーン材は、真空ポンプおよび給水槽に接続されたバルブにキャップを介して接続される。各ドレーン材は、バルブによって所定の流体の出入りを切り替えることにより、揚水用と注水用とに切り替えが可能である。
【００１０】
本発明では、複数のドレーン材のうち、揚水用として用いるドレーン材の上端のみにホースを有するキャップが設けられ、注水用として用いるドレーン材の上端に湛水槽が設けられる場合もある。この場合、複数のドレーン材は、キャップと湛水槽とを撤去した後、注水用と揚水用とに再度区分けしてキャップおよび湛水槽を設けることにより、揚水用と注水用とに切り替えが可能である。
【００１１】
各ドレーン材を揚水用と注水用とに単独で切り替えることにより、汚染土壌・地下水領域の状況に応じて揚水位置と注水位置とを容易に切り替えることができる。汚染物質の処理の状況に応じてドレーン材の揚水位置と注水位置とを切り替え、適切な水循環の流れを形成して浄化処理を繰り返すことにより、汚染土壌・地下水領域の全域を効率よく確実に浄化できる。本発明では、各ドレーン材を揚水用と注水用とに切り替えることにより水流を逆転できるので、ドレーン材の目詰まりを防止できる。
【００１２】
工程（ｃ）では、地下水の揚水量、所定の流体の注水量、所定の流体の圧力、汚染物質の濃度、前記汚染土壌・地下水領域の間隙水圧をモニタリングすることにより、揚水量と注水量とを適切なバランスに保つ。揚水量と注水量との適切なバランスを維持することにより、汚染領域内の地下水の循環を促進し、地下水の効率的な浄化を図ることができる。また、揚水と同時に注水を行うことにより揚水時の負圧による地盤の圧密を抑制できる。
【００１３】
ドレーン材は、例えば、ペーパードレーンまたはプラスチックドレーンとする。ペーパードレーンまたはプラスチックドレーンを用いることにより、ドレーン材を密集させた状態で任意の位置に配置できる。
【００１４】
ドレーン材は、例えば、生分解性素材からなる。生分解性の素材を用いることにより、土壌の浄化後にドレーン材を抜かずに残置できる。所定の流体は、水又は酸化剤、微生物活性剤、還元剤のうち少なくとも１つの浄化剤を含むことが望ましい。これらの浄化剤を含むことにより、地下水を効率的に浄化できる。
【００１５】
所定の流体として、水又は浄化剤を含む流体を用いる場合、工程（ｄ）では、揚水した地下水の揚水直後の汚染物質の濃度と水処理後の汚染物質の濃度を計測することにより、浄化の管理を行なう。このような浄化の管理を行なうことで、浄化の効果を確実に判断できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、状況に応じて揚水位置と注水位置とを容易に切り替えて、効率的に汚染物質を除去できる汚染土壌・地下水領域の浄化方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】地下水浄化システム１の垂直断面図
【図２】地下水浄化システム１の平面図
【図３】地下水浄化システム１の水平断面図
【図４】ドレーン材７の他の配置を示す図
【図５】地下水浄化システム１ａの垂直断面図
【図６】汚染領域３７の中間部に透水層３９がある場合の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態について詳細に説明する。図１は、地下水浄化システム１の垂直断面図を、図２は、地下水浄化システム１の平面図を示す。図１は、図２に示す矢印Ａ−Ａによる断面図である。
【００１９】
図１に示すように、地下水浄化システム１は、地盤３の汚染土壌・地下水領域５付近に設置される。地下水浄化システム１は、シール層４、複数のドレーン材７、バルブ２５、注水管２３ａ、排水管２３ｂ、給水槽９、真空ポンプ２７、水処理施設２９等からなる。
【００２０】
図２に示すように、ドレーン材７は、汚染土壌・地下水領域５内に、平面的に見て千鳥状に配置される。図１に示すように、ドレーン材７は、地盤３の表面に設けられたシール層４の下面に上端１１が位置するように、汚染土壌・地下水領域５内に埋設される。ドレーン材７は、例えば、ペーパードレーンまたはプラスチックドレーンとする。ドレーン材７は、例えば、生分解性素材からなる。
【００２１】
全てのドレーン材７の上端１１には、ホース２０を有するキャップ１７が設けられる。キャップ１７は、気密性を有するものとする。ホース２０は、バルブ２５に接続される。
【００２２】
全てのバルブ２５には、注水ホース２１ａおよび排水ホース２１ｂが接続される。注水ホース２１ａは、注水管２３ａの枝管である。排水ホース２１ｂは、排水管２３ｂの枝管である。注水管２３ａは、給水槽９に接続される。排水管２３ｂは、真空ポンプ２７および水処理施設２９に接続される。
【００２３】
各ドレーン材７は、それぞれに接続されたバルブ２５によって流体の出入りを切り替えることにより、単独で揚水用と注水用とに切り替えが可能である。ドレーン材７を注水用ドレーン材７ａとして用いる場合には、バルブ２５によって排水ホース２１ｂ側の流れが遮断される。ドレーン材７を排水用ドレーン材７ｂとして用いる場合には、バルブ２５によって注水ホース２１ａ側の流れが遮断される。
【００２４】
次に、地下水浄化システム１を用いて汚染土壌・地下水領域５を浄化する方法について説明する。汚染土壌・地下水領域５を浄化するには、まず、汚染土壌・地下水領域５に複数のドレーン材７を埋設し、地下水浄化システム１を構築する。そして、複数のドレーン材７を注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとに区分けする。注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとは、例えば、図２に示すように１列ずつ交互に配置される。
【００２５】
次に、真空ポンプ２７を用いた揚水により汚染土壌・地下水領域５内に負圧をかけ、汚染土壌・地下水領域５内から揚水用ドレーン材７ｂ、排水ホース２１ｂ、排水管２３ｂを介して地下水を揚水する。同時に、給水槽９から注水管２３ａ、注水ホース２１ｂ、注水用ドレーン材７ａを介して汚染土壌・地下水領域５内に所定の流体を注水し、汚染土壌・地下水領域５内に複数の水循環の流れを形成する。水循環の流れは、例えば、注入側で所定の流体に混入したトレーサを揚水側で採取することにより、確認できる。
【００２６】
地下水浄化システム１では、地下水の揚水量、汚染物質濃度、所定の流体の注水量、所定の流体の圧力、汚染土壌・地下水領域５の間隙水圧をモニタリングする。これにより、汚染土壌・地下水領域５の、揚水用ドレーン材７ｂからの揚水量と注水用ドレーン材７ａからの注水量とを適切なバランスに保つ。モニタリングは、例えば、ドレーン材７の先端１３に設けられた所定のセンサ（図示せず）を用いて行なう。
【００２７】
揚水した地下水は、所定の性能を有する水処理施設２９において処理する。所定の流体は、水又は酸化剤、微生物活性剤、還元剤のうち少なくとも１つの浄化剤を含む。地下水浄化システム１では、揚水した地下水の揚水直後の汚染物質の濃度と水処理後の汚染物質の濃度を計測することにより、浄化の管理を行なう。
【００２８】
地下水浄化システム１では、例えば揚水後の汚染物質の濃度が所定の基準を満たすものとなった後、真空ポンプ２７を用いた揚水および給水槽９からの注水を一旦停止する。そして、汚染土壌・地下水領域５の状況に応じて、複数のドレーン材７を注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとに再度区分けし、区分けを変更するドレーン材７のバルブ２５を切り替える。その後、再び真空ポンプ２７を用いた揚水および給水槽９からの注水を行い、揚水した地下水を水処理施設２９において処理する。
【００２９】
汚染土壌・地下水領域５を浄化する際には、必要に応じて、ドレーン材７の区分け、真空ポンプ２７を用いた揚水および給水槽９からの注水、揚水した地下水の処理を繰り返す。
【００３０】
ドレーン材７を区分けする際、注水用ドレーン材７ａ、揚水用ドレーン材７ｂの本数は、揚水量と注水量とが適切なバランスとなるように設定する。また、注水用ドレーン材７ａ、揚水用ドレーン材７ｂの位置は、水循環の流れが汚染物質の処理の進み具合に応じて適切に形成されるように、すなわち、未浄化部分が処理されるような流れが形成されるように設定する。上述したように、各ドレーン材７は、それぞれに接続されたバルブ２５を切り替えることにより、単独で揚水用と注水用とに切り替えられる。地下水浄化システム１では、ドレーン材７を揚水用と注水用とに局所的に切り替えることができる。
【００３１】
このように、第１の実施の形態によれば、専用の打設機を用いて容易に打設できるドレーン材７を用いて揚水および注水を行なうため、井戸を設置する場合と比較して、揚水・注水作業以前の準備に要する工期の短縮および費用の削減が可能である。また、ドレーン材７は打設深度の設定が容易であるため、汚染土壌・地下水領域５の地層構造が複雑な場合にも対応しやすい。
【００３２】
第１の実施の形態では、揚水により汚染土壌・地下水領域５に負圧が発生するため、所定の流体を低圧で容易に注入できる。また、バルブ２５により各ドレーン材７を揚水用と注水用とに切り替えることにより、汚染土壌・地下水領域５の状況に応じて揚水位置と注水位置とを容易に切り替えることができる。汚染物質の処理の状況に応じてドレーン材７の揚水位置と注水位置とを切り替え、適切な水循環の流れを形成して浄化処理を繰り返すことにより、汚染土壌・地下水領域５の全域にわたって効率よく浄化できる。例えば、初回の浄化処理の際に揚水位置と注水位置との間に透水性の悪い部位があり未浄化部分が残っても、次回以降の処理の際に未浄化部分の処理が進むように流水方向を変えて浄化を行うことができるので、確実に浄化が可能となる。第１の実施の形態では、各ドレーン材７を揚水用と注水用とに切り替えることにより水流を逆転できるので、ドレーン材７の目詰まりを防止できる。
【００３３】
第１の実施の形態では、地下水の揚水量、所定の流体の注水量、所定の流体の圧力、汚染物質濃度、汚染土壌・地下水領域５の間隙水圧をモニタリングし、揚水量と注水量とを適切なバランスに保つ。これにより、汚染領域内の地下水の循環を促進し、地下水の効率的な浄化を図ることができる。また、揚水と同時に注水を行うことにより、揚水時の負圧作用による土層の不要な圧密を抑制できる。
【００３４】
第１の実施の形態では、ドレーン材７をペーパードレーンまたはプラスチックドレーンとすることにより、ドレーン材７を密集させた状態で任意の位置に配置できる。ドレーン材７を平面的に細かく配置することで、汚染土壌・地下水領域５の透水係数が小さい場合でも、地下水を効率的に浄化できる。また、ドレーン材７に生分解性の素材を用いることにより、土壌の浄化後にドレーン材７を抜かずに残置できる。
【００３５】
第１の実施の形態では、水又は酸化剤、微生物活性剤、還元剤のうち少なくとも１つの浄化剤を含む流体を汚染土壌・地下水領域５に注水することにより、地下水を効率的に浄化できる。また、揚水した地下水の揚水直後の汚染物質の濃度と水処理後の汚染物質の濃度を計測して浄化の管理を行なうことで、浄化の効果を確実に判断できる。
【００３６】
なお、第１の実施の形態では、汚染土壌・地下水領域５の浄化を開始する際に、図２に示すように、注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとを１列ずつ交互に配置したが、浄化開始時の注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとの配置はこれに限らない。地下水浄化システム１では、揚水量と注水量とが適切なバランスとなり、水循環の流れが適切に形成されるように、注水用ドレーン材７ａ、揚水用ドレーン材７ｂを局所的に配置したり、切り替えたりすることが可能である。
【００３７】
図３は、地下水浄化システム１の水平断面図を示す。図３に示すように、地下水浄化システム１では、例えば、１本のドレーン材７を揚水用ドレーン材７ｂとし、残りを注水用ドレーン材７ａとして、揚水用ドレーン材７ｂの位置を順次変えながら、真空ポンプ２７を用いた揚水および給水槽９からの注水、揚水した地下水の処理を繰り返してもよい。
【００３８】
第１の実施の形態では、複数のドレーン材７を千鳥状に配置したが、ドレーン材７の配置はこれに限らない。図４は、ドレーン材７の他の配置を示す図である。図４に示すように、複数のドレーン材７を格子状に配置してもよい。ドレーン材７の配置は、汚染土壌・地下水領域５の汚染の状況に合わせて決定すればよい。第１の実施の形態では、給水槽９を用いてドレーン材７への注水を行なったが、給水槽以外に給水ポンプや注水ポンプを使用してもよい。
【００３９】
次に、第２の実施の形態について説明する。図５は、地下水浄化システム１ａの垂直断面図を示す。図５の（ａ）図は、注水用ドレーン材７ａを含む位置での垂直断面図、図５の（ｂ）図は、揚水用ドレーン材７ｂを含む位置での垂直断面図である。
【００４０】
図５に示すように、地下水浄化システム１ａは、第１の実施の形態の地下水浄化システム１と同様に、地盤３の汚染土壌・地下水領域５付近に設置される。地下水浄化システム１ａは、シール層４、複数のドレーン材７、排水管１９、湛水槽１５、真空ポンプ２７、水処理施設２９等からなる。地下水浄化システム１ａでは、例えば、汚染土壌・地下水領域５内に複数のドレーン材７が平面的に見て千鳥状に配置される。
【００４１】
図５に示すように、ドレーン材７は、地盤３の表面に設けられたシール層４下部の汚染領域上面に上端１１が位置するように、汚染土壌・地下水領域５内に埋設される。ドレーン材７は、例えば、ペーパードレーンまたはプラスチックドレーンとする。ドレーン材７は、例えば、生分解性素材からなる。
【００４２】
図５の（ａ）図に示すように、注水用ドレーン材７ａの上端１１には、注水ホース２２ａおよびバルブ２４を介して、湛水槽１５が設置される。バルブ２４は、湛水槽１５から注水ホース２２ａへの注水の開始と停止とを切り替える。図５の（ｂ）図に示すように、揚水用ドレーン材７ｂの上端１１には、排水ホース２２ｂを有するキャップ１７が設けられる。キャップ１７は、気密性を有するものとする。排水ホース２２ｂは、排水管１９に接続される。排水管１９は、真空ポンプ２７および水処理施設２９に接続される。
【００４３】
各ドレーン材７は、湛水槽１５やキャップ１７を撤去し、移設することにより、単独で揚水用と注水用とに切り替えが可能である。
【００４４】
次に、地下水浄化システム１ａを用いて汚染土壌・地下水領域５を浄化する方法について説明する。汚染土壌・地下水領域５を浄化するには、まず、汚染土壌・地下水領域５に複数のドレーン材７を埋設し、地下水浄化システム１ａを構築する。そして、複数のドレーン材７を注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとに区分けする。注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとは、例えば、１列ずつ交互に配置される。
【００４５】
次に、真空ポンプ２７を用いた揚水により汚染土壌・地下水領域５内に負圧をかけ、汚染土壌・地下水領域５内から揚水用ドレーン材７ｂ、排水ホース２２ｂ、排水管１９を介して地下水を揚水する。同時に、湛水槽１５からバルブ２４、注水ホース２２ａ、注水用ドレーン材７ａを介して汚染土壌・地下水領域５内に所定の流体を注水し、汚染土壌・地下水領域５内に複数の水循環の流れを形成する。水循環の流れは、例えば、注入側で所定の流体に混入したトレーサを揚水側で採取することにより、確認できる。
【００４６】
地下水浄化システム１ａでは、地下水の揚水量、所定の流体の注水量、所定の流体の圧力、汚染物質の濃度、汚染土壌・地下水領域５の間隙水圧をモニタリングする。これにより、揚水用ドレーン材７ｂからの揚水量と注水用ドレーン材７ａからの注水量とを適切なバランスに保つ。モニタリングは、例えば、ドレーン材７の先端１３に設けられた所定のセンサ（図示せず）を用いて行なう。
【００４７】
揚水した地下水は、所定の性能を有する水処理施設２９において処理する。所定の流体は、水又は酸化剤、微生物活性剤、還元剤のうち少なくとも１つの浄化剤を含む。地下水浄化システム１ａでは、揚水した地下水の揚水直後の汚染物質の濃度と水処理後の汚染物質の濃度を計測することにより、浄化の管理を行なう。
【００４８】
地下水浄化システム１ａでは、例えば水処理後の水質や汚染物質の濃度が所定の基準を満たすものとなった後、真空ポンプ２７を用いた揚水および湛水槽１５からの注水を一旦停止する。そして、ドレーン材７から湛水槽１５やキャップ１７等を撤去し、汚染土壌・地下水領域５の状況に応じてドレーン材７を注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとに再度区分けした後、湛水槽１５やキャップ１７等を適宜移設する。その後、再び真空ポンプ２７を用いた揚水および湛水槽１５からの注水を行い、揚水した地下水を水処理施設２９において処理する。
【００４９】
汚染土壌・地下水領域５を浄化する際には、必要に応じて、ドレーン材７の区分け、真空ポンプ２７を用いた揚水および湛水槽１５からの注水、揚水した地下水の処理を繰り返す。
【００５０】
ドレーン材７を区分けする際、注水用ドレーン材７ａ、揚水用ドレーン材７ｂの本数は、揚水量と注水量とが適切なバランスとなるように設定する。また、注水用ドレーン材７ａ、揚水用ドレーン材７ｂの位置は、水循環の流れが汚染物質の処理の進み具合に応じて適切に形成されるように、すなわち、未浄化部分が処理されるような流れが形成されるように設定する。上述したように、各ドレーン材７は、湛水槽１５やキャップ１７等を撤去して移設することにより、単独で揚水用と注水用とに切り替えられる。地下水浄化システム１ａでは、ドレーン材７を揚水用と注水用とに局所的に切り替えることができる。
【００５１】
このように、第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、専用の打設機を用いて容易に打設できるドレーン材７を用いて揚水および注水を行なうため、井戸を設置する場合と比較して、揚水・注水作業以前の準備に要する工期の短縮および費用の削減が可能である。また、ドレーン材７は打設深度の設定が容易であるため、汚染土壌・地下水領域５の地層構造が複雑な場合にも対応しやすい。
【００５２】
第２の実施の形態においても、揚水により汚染土壌・地下水領域５に負圧が発生するため、所定の流体を低圧で容易に注入できる。また、給水槽９やキャップ１７を撤去して移設し、各ドレーン材７を揚水用と注水用とに切り替えることにより、汚染土壌・地下水領域５の状況に応じて揚水位置と注水位置とを容易に切り替えることができる。汚染物質の処理の状況に応じてドレーン材７の揚水位置と注水位置とを切り替え、適切な水循環の流れを形成して浄化処理を繰り返すことにより、汚染土壌・地下水領域５の全域にわたって効率よく浄化できる。例えば、初回の浄化処理の際に揚水位置と注水位置との間に透水性の悪い部位があり未浄化部分が残っても、次回以降の処理の際に未浄化部分の処理が進むように流水方向を変えて浄化を行うことができるので、確実に浄化が可能となる。第２の実施の形態では、各ドレーン材７を揚水用と注水用とに切り替えることにより水流を逆転できるので、ドレーン材７の目詰まりを防止できる。
【００５３】
第２の実施の形態においても、地下水の揚水量、所定の流体の注水量、所定の流体の圧力、汚染物質の濃度、汚染土壌・地下水領域５の間隙水圧をモニタリングし、揚水量と注水量とを適切なバランスに保つ。これにより、汚染領域内の地下水の循環を促進し、地下水の効率的な浄化を図ることができる。また、揚水と同時に注水を行うことにより、揚水時の負圧作用による土層の不要な圧密を抑制できる。
【００５４】
第２の実施の形態においても、ドレーン材７をペーパードレーンまたはプラスチックドレーンとすることにより、ドレーン材７を密集させた状態で任意の位置に配置できる。ドレーン材７を平面的に細かく配置することで、汚染土壌・地下水領域５の透水係数が小さい場合でも、地下水を効率的に浄化できる。また、ドレーン材７に生分解性の素材を用いることにより、土壌の浄化後にドレーン材７を抜かずに残置できる。
【００５５】
第２の実施の形態においても、水又は酸化剤、微生物活性剤、還元剤のうち少なくとも１つの浄化剤を含む流体を汚染土壌・地下水領域５に注水することにより、地下水を効率的に浄化できる。また、揚水した地下水の揚水直後の汚染物質の濃度と水処理後の汚染物質の濃度を計測して浄化の管理を行なうことで、浄化の効果を確実に判断できる。
【００５６】
なお、第２の実施の形態では、汚染土壌・地下水領域５の浄化を開始する際に、注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとを１列ずつ交互に配置したが、第１の実施の形態と同様に、浄化開始時の注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとの配置はこれに限らない。地下水浄化システム１ａでは、揚水量と注水量とが適切なバランスとなり、水循環の流れが適切に形成されるように、注水用ドレーン材７ａ、揚水用ドレーン材７ｂを局所的に配置したり、切り替えたりすることが可能である。
【００５７】
地下水浄化システム１ａでは、例えば、１本のドレーン材７を揚水用ドレーン材７ｂとし、残りを注水用ドレーン材７ａとして、揚水用ドレーン材７ｂの位置を順次変えながら、真空ポンプ２７を用いた揚水および湛水槽１５からの揚水、注水した地下水の処理を繰り返してもよい。また、ドレーン材７の平面配置は、千鳥状に限らず、汚染土壌・地下水領域５の汚染の状況に合わせて決定すればよい。
【００５８】
第１および第２の実施の形態は、汚染土壌・地下水領域５の汚染領域の上部や中間部に透水層がある場合にも適用できる。図６は、汚染領域３７の中間部に透水層３９がある場合の例を示す図である。図６に示すように、汚染土壌・地下水領域５内に透水層３９がある場合には、ドレーン材７の外周面４１に不透水加工４３を施す。これにより、負圧を効率的にかけることができる。
【００５９】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００６０】
１………地下水浄化システム
５………汚染土壌・地下水領域
７………ドレーン材
７ａ………注水用ドレーン材
７ｂ………揚水用ドレーン材
９………給水槽
１１………上端
１５………湛水槽
１７………キャップ
１９、２３ｂ………排水管
２０………ホース
２３ａ………注水管
２５………バルブ
２７………真空ポンプ
２９………水処理施設
４１………外周面
４３………不透水加工
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染土壌・地下水領域の浄化方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、揮発性や非揮発性の汚染物質によって汚染された土壌を原位置で除去する方法として、（１）地盤に注入井戸および吸入井戸を設け、注入井戸から蒸気を注入する一方で、吸入井戸から吸引を行なって汚染物質を取り出す方法があった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、（２）地盤に浄化用液体を注入して地下水を真空吸引する方法があった。（２）の方法では、例えば、地盤に注入井戸とドレイン管とを設けて、注入井戸に浄化用液体を注入し、ドレイン管を介して地下水を吸引していた（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許公報第４０４２９６９号
【特許文献２】特開２００７−２６０６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、粘性土質等の透水性の低い地盤に保持された汚染物質を除去する場合、（１）の方法は、地下水の吸引速度が遅く、汚染物質の除去に時間がかかるという問題点があった。（２）の方法は、この問題点を解決するものであるが、汚染物質を含む領域が広範囲にわたる場合、複数の井戸を形成するには多大な時間と費用がかかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とすることは、状況に応じて揚水位置と注水位置とを容易に切り替えて、効率的に汚染物質を除去できる汚染土壌・地下水領域の浄化方法を提供することである。
【０００７】
前述した目的を達成するために、本発明は、原位置での汚染土壌・地下水領域の浄化方法であって、前記汚染土壌・地下水領域に、揚水用と注水用とに単独で切り替え可能な複数のドレーン材を埋設する工程（ａ）と、前記複数のドレーン材を、前記汚染土壌・地下水領域の状況に応じて揚水用と注水用とに区分けする工程（ｂ）と、前記複数のドレーン材のうち少なくとも揚水用として用いるドレーン材の上端にホースを有するキャップが設けられ、前記キャップを介して揚水用のドレーン材に接続された真空ポンプを用いて負圧をかけることにより前記汚染土壌・地下水領域内から前記揚水用のドレーン材を介して地下水を揚水しつつ、注水用のドレーン材を介して前記汚染土壌・地下水領域内に所定の流体を注水し、前記汚染土壌・地下水領域内に複数の水循環の流れを形成する工程（ｃ）と、揚水した前記地下水を所定の性能を有する水処理施設において処理する工程（ｄ）と、を具備することを特徴とする汚染土壌・地下水領域の浄化方法である。
【０００８】
本発明では、専用の打設機を用いて容易に打設できるドレーン材を用いて揚水および注水を行なうため、井戸を設置する場合と比較して、揚水・注水作業以前の準備に要する工期の短縮および費用の削減が可能である。また、ドレーン材は打設深度の設定が容易であるため、地層構造が複雑な場合でも対応しやすい。本発明では、揚水により地盤に負圧が発生するため、所定の流体を低圧で容易に注入できる。本発明では、必要に応じてドレーン材を揚水用と注水用とに再度区分けし、工程（ｂ）以降を複数回繰り返す。
【０００９】
本発明では、例えば、全ての複数のドレーン材の上端にホースを有するキャップが設けられ、各ドレーン材は、真空ポンプおよび給水槽に接続されたバルブにキャップを介して接続される。各ドレーン材は、バルブによって所定の流体の出入りを切り替えることにより、揚水用と注水用とに切り替えが可能である。
【００１０】
本発明では、複数のドレーン材のうち、揚水用として用いるドレーン材の上端のみにホースを有するキャップが設けられ、注水用として用いるドレーン材の上端に湛水槽が設けられる場合もある。この場合、複数のドレーン材は、キャップと湛水槽とを撤去した後、注水用と揚水用とに再度区分けしてキャップおよび湛水槽を設けることにより、揚水用と注水用とに切り替えが可能である。
【００１１】
各ドレーン材を揚水用と注水用とに単独で切り替えることにより、汚染土壌・地下水領域の状況に応じて揚水位置と注水位置とを容易に切り替えることができる。汚染物質の処理の状況に応じてドレーン材の揚水位置と注水位置とを切り替え、適切な水循環の流れを形成して浄化処理を繰り返すことにより、汚染土壌・地下水領域の全域を効率よく確実に浄化できる。本発明では、各ドレーン材を揚水用と注水用とに切り替えることにより水流を逆転できるので、ドレーン材の目詰まりを防止できる。
【００１２】
工程（ｃ）では、地下水の揚水量、所定の流体の注水量、所定の流体の圧力、汚染物質の濃度、前記汚染土壌・地下水領域の間隙水圧をモニタリングすることにより、揚水量と注水量とを適切なバランスに保つ。揚水量と注水量との適切なバランスを維持することにより、汚染領域内の地下水の循環を促進し、地下水の効率的な浄化を図ることができる。また、揚水と同時に注水を行うことにより揚水時の負圧による地盤の圧密を抑制できる。
【００１３】
ドレーン材は、例えば、ペーパードレーンまたはプラスチックドレーンとする。ペーパードレーンまたはプラスチックドレーンを用いることにより、ドレーン材を密集させた状態で任意の位置に配置できる。
【００１４】
ドレーン材は、例えば、生分解性素材からなる。生分解性の素材を用いることにより、土壌の浄化後にドレーン材を抜かずに残置できる。所定の流体は、水又は酸化剤、微生物活性剤、還元剤のうち少なくとも１つの浄化剤を含むことが望ましい。これらの浄化剤を含むことにより、地下水を効率的に浄化できる。
【００１５】
所定の流体として、水又は浄化剤を含む流体を用いる場合、工程（ｄ）では、揚水した地下水の揚水直後の汚染物質の濃度と水処理後の汚染物質の濃度を計測することにより、浄化の管理を行なう。このような浄化の管理を行なうことで、浄化の効果を確実に判断できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、状況に応じて揚水位置と注水位置とを容易に切り替えて、効率的に汚染物質を除去できる汚染土壌・地下水領域の浄化方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】地下水浄化システム１の垂直断面図
【図２】地下水浄化システム１の平面図
【図３】地下水浄化システム１の水平断面図
【図４】ドレーン材７の他の配置を示す図
【図５】地下水浄化システム１ａの垂直断面図
【図６】汚染領域３７の中間部に透水層３９がある場合の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態について詳細に説明する。図１は、地下水浄化システム１の垂直断面図を、図２は、地下水浄化システム１の平面図を示す。図１は、図２に示す矢印Ａ−Ａによる断面図である。
【００１９】
図１に示すように、地下水浄化システム１は、地盤３の汚染土壌・地下水領域５付近に設置される。地下水浄化システム１は、シール層４、複数のドレーン材７、バルブ２５、注水管２３ａ、排水管２３ｂ、給水槽９、真空ポンプ２７、水処理施設２９等からなる。
【００２０】
図２に示すように、ドレーン材７は、汚染土壌・地下水領域５内に、平面的に見て千鳥状に配置される。図１に示すように、ドレーン材７は、地盤３の表面に設けられたシール層４の下面に上端１１が位置するように、汚染土壌・地下水領域５内に埋設される。ドレーン材７は、例えば、ペーパードレーンまたはプラスチックドレーンとする。ドレーン材７は、例えば、生分解性素材からなる。
【００２１】
全てのドレーン材７の上端１１には、ホース２０を有するキャップ１７が設けられる。キャップ１７は、気密性を有するものとする。ホース２０は、バルブ２５に接続される。
【００２２】
全てのバルブ２５には、注水ホース２１ａおよび排水ホース２１ｂが接続される。注水ホース２１ａは、注水管２３ａの枝管である。排水ホース２１ｂは、排水管２３ｂの枝管である。注水管２３ａは、給水槽９に接続される。排水管２３ｂは、真空ポンプ２７および水処理施設２９に接続される。
【００２３】
各ドレーン材７は、それぞれに接続されたバルブ２５によって流体の出入りを切り替えることにより、単独で揚水用と注水用とに切り替えが可能である。ドレーン材７を注水用ドレーン材７ａとして用いる場合には、バルブ２５によって排水ホース２１ｂ側の流れが遮断される。ドレーン材７を排水用ドレーン材７ｂとして用いる場合には、バルブ２５によって注水ホース２１ａ側の流れが遮断される。
【００２４】
次に、地下水浄化システム１を用いて汚染土壌・地下水領域５を浄化する方法について説明する。汚染土壌・地下水領域５を浄化するには、まず、汚染土壌・地下水領域５に複数のドレーン材７を埋設し、地下水浄化システム１を構築する。そして、複数のドレーン材７を注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとに区分けする。注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとは、例えば、図２に示すように１列ずつ交互に配置される。
【００２５】
次に、真空ポンプ２７を用いた揚水により汚染土壌・地下水領域５内に負圧をかけ、汚染土壌・地下水領域５内から揚水用ドレーン材７ｂ、排水ホース２１ｂ、排水管２３ｂを介して地下水を揚水する。同時に、給水槽９から注水管２３ａ、注水ホース２１ｂ、注水用ドレーン材７ａを介して汚染土壌・地下水領域５内に所定の流体を注水し、汚染土壌・地下水領域５内に複数の水循環の流れを形成する。水循環の流れは、例えば、注入側で所定の流体に混入したトレーサを揚水側で採取することにより、確認できる。
【００２６】
地下水浄化システム１では、地下水の揚水量、汚染物質濃度、所定の流体の注水量、所定の流体の圧力、汚染土壌・地下水領域５の間隙水圧をモニタリングする。これにより、汚染土壌・地下水領域５の、揚水用ドレーン材７ｂからの揚水量と注水用ドレーン材７ａからの注水量とを適切なバランスに保つ。モニタリングは、例えば、ドレーン材７の先端１３に設けられた所定のセンサ（図示せず）を用いて行なう。
【００２７】
揚水した地下水は、所定の性能を有する水処理施設２９において処理する。所定の流体は、水又は酸化剤、微生物活性剤、還元剤のうち少なくとも１つの浄化剤を含む。地下水浄化システム１では、揚水した地下水の揚水直後の汚染物質の濃度と水処理後の汚染物質の濃度を計測することにより、浄化の管理を行なう。
【００２８】
地下水浄化システム１では、例えば揚水後の汚染物質の濃度が所定の基準を満たすものとなった後、真空ポンプ２７を用いた揚水および給水槽９からの注水を一旦停止する。そして、汚染土壌・地下水領域５の状況に応じて、複数のドレーン材７を注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとに再度区分けし、区分けを変更するドレーン材７のバルブ２５を切り替える。その後、再び真空ポンプ２７を用いた揚水および給水槽９からの注水を行い、揚水した地下水を水処理施設２９において処理する。
【００２９】
汚染土壌・地下水領域５を浄化する際には、必要に応じて、ドレーン材７の区分け、真空ポンプ２７を用いた揚水および給水槽９からの注水、揚水した地下水の処理を繰り返す。
【００３０】
ドレーン材７を区分けする際、注水用ドレーン材７ａ、揚水用ドレーン材７ｂの本数は、揚水量と注水量とが適切なバランスとなるように設定する。また、注水用ドレーン材７ａ、揚水用ドレーン材７ｂの位置は、水循環の流れが汚染物質の処理の進み具合に応じて適切に形成されるように、すなわち、未浄化部分が処理されるような流れが形成されるように設定する。上述したように、各ドレーン材７は、それぞれに接続されたバルブ２５を切り替えることにより、単独で揚水用と注水用とに切り替えられる。地下水浄化システム１では、ドレーン材７を揚水用と注水用とに局所的に切り替えることができる。
【００３１】
このように、第１の実施の形態によれば、専用の打設機を用いて容易に打設できるドレーン材７を用いて揚水および注水を行なうため、井戸を設置する場合と比較して、揚水・注水作業以前の準備に要する工期の短縮および費用の削減が可能である。また、ドレーン材７は打設深度の設定が容易であるため、汚染土壌・地下水領域５の地層構造が複雑な場合にも対応しやすい。
【００３２】
第１の実施の形態では、揚水により汚染土壌・地下水領域５に負圧が発生するため、所定の流体を低圧で容易に注入できる。また、バルブ２５により各ドレーン材７を揚水用と注水用とに切り替えることにより、汚染土壌・地下水領域５の状況に応じて揚水位置と注水位置とを容易に切り替えることができる。汚染物質の処理の状況に応じてドレーン材７の揚水位置と注水位置とを切り替え、適切な水循環の流れを形成して浄化処理を繰り返すことにより、汚染土壌・地下水領域５の全域にわたって効率よく浄化できる。例えば、初回の浄化処理の際に揚水位置と注水位置との間に透水性の悪い部位があり未浄化部分が残っても、次回以降の処理の際に未浄化部分の処理が進むように流水方向を変えて浄化を行うことができるので、確実に浄化が可能となる。第１の実施の形態では、各ドレーン材７を揚水用と注水用とに切り替えることにより水流を逆転できるので、ドレーン材７の目詰まりを防止できる。
【００３３】
第１の実施の形態では、地下水の揚水量、所定の流体の注水量、所定の流体の圧力、汚染物質濃度、汚染土壌・地下水領域５の間隙水圧をモニタリングし、揚水量と注水量とを適切なバランスに保つ。これにより、汚染領域内の地下水の循環を促進し、地下水の効率的な浄化を図ることができる。また、揚水と同時に注水を行うことにより、揚水時の負圧作用による土層の不要な圧密を抑制できる。
【００３４】
第１の実施の形態では、ドレーン材７をペーパードレーンまたはプラスチックドレーンとすることにより、ドレーン材７を密集させた状態で任意の位置に配置できる。ドレーン材７を平面的に細かく配置することで、汚染土壌・地下水領域５の透水係数が小さい場合でも、地下水を効率的に浄化できる。また、ドレーン材７に生分解性の素材を用いることにより、土壌の浄化後にドレーン材７を抜かずに残置できる。
【００３５】
第１の実施の形態では、水又は酸化剤、微生物活性剤、還元剤のうち少なくとも１つの浄化剤を含む流体を汚染土壌・地下水領域５に注水することにより、地下水を効率的に浄化できる。また、揚水した地下水の揚水直後の汚染物質の濃度と水処理後の汚染物質の濃度を計測して浄化の管理を行なうことで、浄化の効果を確実に判断できる。
【００３６】
なお、第１の実施の形態では、汚染土壌・地下水領域５の浄化を開始する際に、図２に示すように、注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとを１列ずつ交互に配置したが、浄化開始時の注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとの配置はこれに限らない。地下水浄化システム１では、揚水量と注水量とが適切なバランスとなり、水循環の流れが適切に形成されるように、注水用ドレーン材７ａ、揚水用ドレーン材７ｂを局所的に配置したり、切り替えたりすることが可能である。
【００３７】
図３は、地下水浄化システム１の水平断面図を示す。図３に示すように、地下水浄化システム１では、例えば、１本のドレーン材７を揚水用ドレーン材７ｂとし、残りを注水用ドレーン材７ａとして、揚水用ドレーン材７ｂの位置を順次変えながら、真空ポンプ２７を用いた揚水および給水槽９からの注水、揚水した地下水の処理を繰り返してもよい。
【００３８】
第１の実施の形態では、複数のドレーン材７を千鳥状に配置したが、ドレーン材７の配置はこれに限らない。図４は、ドレーン材７の他の配置を示す図である。図４に示すように、複数のドレーン材７を格子状に配置してもよい。ドレーン材７の配置は、汚染土壌・地下水領域５の汚染の状況に合わせて決定すればよい。第１の実施の形態では、給水槽９を用いてドレーン材７への注水を行なったが、給水槽以外に給水ポンプや注水ポンプを使用してもよい。
【００３９】
次に、第２の実施の形態について説明する。図５は、地下水浄化システム１ａの垂直断面図を示す。図５の（ａ）図は、注水用ドレーン材７ａを含む位置での垂直断面図、図５の（ｂ）図は、揚水用ドレーン材７ｂを含む位置での垂直断面図である。
【００４０】
図５に示すように、地下水浄化システム１ａは、第１の実施の形態の地下水浄化システム１と同様に、地盤３の汚染土壌・地下水領域５付近に設置される。地下水浄化システム１ａは、シール層４、複数のドレーン材７、排水管１９、湛水槽１５、真空ポンプ２７、水処理施設２９等からなる。地下水浄化システム１ａでは、例えば、汚染土壌・地下水領域５内に複数のドレーン材７が平面的に見て千鳥状に配置される。
【００４１】
図５に示すように、ドレーン材７は、地盤３の表面に設けられたシール層４下部の汚染領域上面に上端１１が位置するように、汚染土壌・地下水領域５内に埋設される。ドレーン材７は、例えば、ペーパードレーンまたはプラスチックドレーンとする。ドレーン材７は、例えば、生分解性素材からなる。
【００４２】
図５の（ａ）図に示すように、注水用ドレーン材７ａの上端１１には、注水ホース２２ａおよびバルブ２４を介して、湛水槽１５が設置される。バルブ２４は、湛水槽１５から注水ホース２２ａへの注水の開始と停止とを切り替える。図５の（ｂ）図に示すように、揚水用ドレーン材７ｂの上端１１には、排水ホース２２ｂを有するキャップ１７が設けられる。キャップ１７は、気密性を有するものとする。排水ホース２２ｂは、排水管１９に接続される。排水管１９は、真空ポンプ２７および水処理施設２９に接続される。
【００４３】
各ドレーン材７は、湛水槽１５やキャップ１７を撤去し、移設することにより、単独で揚水用と注水用とに切り替えが可能である。
【００４４】
次に、地下水浄化システム１ａを用いて汚染土壌・地下水領域５を浄化する方法について説明する。汚染土壌・地下水領域５を浄化するには、まず、汚染土壌・地下水領域５に複数のドレーン材７を埋設し、地下水浄化システム１ａを構築する。そして、複数のドレーン材７を注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとに区分けする。注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとは、例えば、１列ずつ交互に配置される。
【００４５】
次に、真空ポンプ２７を用いた揚水により汚染土壌・地下水領域５内に負圧をかけ、汚染土壌・地下水領域５内から揚水用ドレーン材７ｂ、排水ホース２２ｂ、排水管１９を介して地下水を揚水する。同時に、湛水槽１５からバルブ２４、注水ホース２２ａ、注水用ドレーン材７ａを介して汚染土壌・地下水領域５内に所定の流体を注水し、汚染土壌・地下水領域５内に複数の水循環の流れを形成する。水循環の流れは、例えば、注入側で所定の流体に混入したトレーサを揚水側で採取することにより、確認できる。
【００４６】
地下水浄化システム１ａでは、地下水の揚水量、所定の流体の注水量、所定の流体の圧力、汚染物質の濃度、汚染土壌・地下水領域５の間隙水圧をモニタリングする。これにより、揚水用ドレーン材７ｂからの揚水量と注水用ドレーン材７ａからの注水量とを適切なバランスに保つ。モニタリングは、例えば、ドレーン材７の先端１３に設けられた所定のセンサ（図示せず）を用いて行なう。
【００４７】
揚水した地下水は、所定の性能を有する水処理施設２９において処理する。所定の流体は、水又は酸化剤、微生物活性剤、還元剤のうち少なくとも１つの浄化剤を含む。地下水浄化システム１ａでは、揚水した地下水の揚水直後の汚染物質の濃度と水処理後の汚染物質の濃度を計測することにより、浄化の管理を行なう。
【００４８】
地下水浄化システム１ａでは、例えば水処理後の水質や汚染物質の濃度が所定の基準を満たすものとなった後、真空ポンプ２７を用いた揚水および湛水槽１５からの注水を一旦停止する。そして、ドレーン材７から湛水槽１５やキャップ１７等を撤去し、汚染土壌・地下水領域５の状況に応じてドレーン材７を注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとに再度区分けした後、湛水槽１５やキャップ１７等を適宜移設する。その後、再び真空ポンプ２７を用いた揚水および湛水槽１５からの注水を行い、揚水した地下水を水処理施設２９において処理する。
【００４９】
汚染土壌・地下水領域５を浄化する際には、必要に応じて、ドレーン材７の区分け、真空ポンプ２７を用いた揚水および湛水槽１５からの注水、揚水した地下水の処理を繰り返す。
【００５０】
ドレーン材７を区分けする際、注水用ドレーン材７ａ、揚水用ドレーン材７ｂの本数は、揚水量と注水量とが適切なバランスとなるように設定する。また、注水用ドレーン材７ａ、揚水用ドレーン材７ｂの位置は、水循環の流れが汚染物質の処理の進み具合に応じて適切に形成されるように、すなわち、未浄化部分が処理されるような流れが形成されるように設定する。上述したように、各ドレーン材７は、湛水槽１５やキャップ１７等を撤去して移設することにより、単独で揚水用と注水用とに切り替えられる。地下水浄化システム１ａでは、ドレーン材７を揚水用と注水用とに局所的に切り替えることができる。
【００５１】
このように、第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、専用の打設機を用いて容易に打設できるドレーン材７を用いて揚水および注水を行なうため、井戸を設置する場合と比較して、揚水・注水作業以前の準備に要する工期の短縮および費用の削減が可能である。また、ドレーン材７は打設深度の設定が容易であるため、汚染土壌・地下水領域５の地層構造が複雑な場合にも対応しやすい。
【００５２】
第２の実施の形態においても、揚水により汚染土壌・地下水領域５に負圧が発生するため、所定の流体を低圧で容易に注入できる。また、給水槽９やキャップ１７を撤去して移設し、各ドレーン材７を揚水用と注水用とに切り替えることにより、汚染土壌・地下水領域５の状況に応じて揚水位置と注水位置とを容易に切り替えることができる。汚染物質の処理の状況に応じてドレーン材７の揚水位置と注水位置とを切り替え、適切な水循環の流れを形成して浄化処理を繰り返すことにより、汚染土壌・地下水領域５の全域にわたって効率よく浄化できる。例えば、初回の浄化処理の際に揚水位置と注水位置との間に透水性の悪い部位があり未浄化部分が残っても、次回以降の処理の際に未浄化部分の処理が進むように流水方向を変えて浄化を行うことができるので、確実に浄化が可能となる。第２の実施の形態では、各ドレーン材７を揚水用と注水用とに切り替えることにより水流を逆転できるので、ドレーン材７の目詰まりを防止できる。
【００５３】
第２の実施の形態においても、地下水の揚水量、所定の流体の注水量、所定の流体の圧力、汚染物質の濃度、汚染土壌・地下水領域５の間隙水圧をモニタリングし、揚水量と注水量とを適切なバランスに保つ。これにより、汚染領域内の地下水の循環を促進し、地下水の効率的な浄化を図ることができる。また、揚水と同時に注水を行うことにより、揚水時の負圧作用による土層の不要な圧密を抑制できる。
【００５４】
第２の実施の形態においても、ドレーン材７をペーパードレーンまたはプラスチックドレーンとすることにより、ドレーン材７を密集させた状態で任意の位置に配置できる。ドレーン材７を平面的に細かく配置することで、汚染土壌・地下水領域５の透水係数が小さい場合でも、地下水を効率的に浄化できる。また、ドレーン材７に生分解性の素材を用いることにより、土壌の浄化後にドレーン材７を抜かずに残置できる。
【００５５】
第２の実施の形態においても、水又は酸化剤、微生物活性剤、還元剤のうち少なくとも１つの浄化剤を含む流体を汚染土壌・地下水領域５に注水することにより、地下水を効率的に浄化できる。また、揚水した地下水の揚水直後の汚染物質の濃度と水処理後の汚染物質の濃度を計測して浄化の管理を行なうことで、浄化の効果を確実に判断できる。
【００５６】
なお、第２の実施の形態では、汚染土壌・地下水領域５の浄化を開始する際に、注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとを１列ずつ交互に配置したが、第１の実施の形態と同様に、浄化開始時の注水用ドレーン材７ａと揚水用ドレーン材７ｂとの配置はこれに限らない。地下水浄化システム１ａでは、揚水量と注水量とが適切なバランスとなり、水循環の流れが適切に形成されるように、注水用ドレーン材７ａ、揚水用ドレーン材７ｂを局所的に配置したり、切り替えたりすることが可能である。
【００５７】
地下水浄化システム１ａでは、例えば、１本のドレーン材７を揚水用ドレーン材７ｂとし、残りを注水用ドレーン材７ａとして、揚水用ドレーン材７ｂの位置を順次変えながら、真空ポンプ２７を用いた揚水および湛水槽１５からの揚水、注水した地下水の処理を繰り返してもよい。また、ドレーン材７の平面配置は、千鳥状に限らず、汚染土壌・地下水領域５の汚染の状況に合わせて決定すればよい。
【００５８】
第１および第２の実施の形態は、汚染土壌・地下水領域５の汚染領域の上部や中間部に透水層がある場合にも適用できる。図６は、汚染領域３７の中間部に透水層３９がある場合の例を示す図である。図６に示すように、汚染土壌・地下水領域５内に透水層３９がある場合には、ドレーン材７の外周面４１に不透水加工４３を施す。これにより、負圧を効率的にかけることができる。
【００５９】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００６０】
１………地下水浄化システム
５………汚染土壌・地下水領域
７………ドレーン材
７ａ………注水用ドレーン材
７ｂ………揚水用ドレーン材
９………給水槽
１１………上端
１５………湛水槽
１７………キャップ
１９、２３ｂ………排水管
２０………ホース
２３ａ………注水管
２５………バルブ
２７………真空ポンプ
２９………水処理施設
４１………外周面
４３………不透水加工
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原位置での汚染土壌・地下水領域の浄化方法であって、
前記汚染土壌・地下水領域に、揚水用と注水用とに単独で切り替え可能な複数のドレーン材を埋設する工程（ａ）と、
前記複数のドレーン材を、前記汚染土壌・地下水領域の状況に応じて揚水用と注水用とに区分けする工程（ｂ）と、
前記複数のドレーン材のうち少なくとも揚水用として用いるドレーン材の上端にホースを有するキャップが設けられ、前記キャップを介して揚水用のドレーン材に接続された真空ポンプを用いて負圧をかけることにより前記汚染土壌・地下水領域内から前記揚水用のドレーン材を介して地下水を揚水しつつ、注水用のドレーン材を介して前記汚染土壌・地下水領域内に所定の流体を注水し、前記汚染土壌・地下水領域内に水循環の流れを形成する工程（ｃ）と、
揚水した前記地下水を所定の性能を有する水処理施設において処理する工程（ｄ）と、
を具備することを特徴とする汚染土壌・地下水領域の浄化方法。
【請求項２】
全ての前記複数のドレーン材は、前記真空ポンプおよび給水槽に接続されたバルブに、ドレーン材上端に設けられた前記キャップを介して接続され、
前記複数のドレーン材は、前記バルブによって前記所定の流体の出入りを切り替えることにより、揚水用と注水用とに切り替えが可能であることを特徴とする請求項１記載の汚染土壌・地下水領域の浄化方法。
【請求項３】
前記複数のドレーン材は、揚水用として用いるドレーン材の上端に設けられた前記キャップと、注水用として用いるドレーン材の上端に設置された湛水槽とを撤去した後、前記複数のドレーン材を揚水用と注水用とに再度区分けしてキャップおよび湛水槽を移設することにより、揚水用と注水用とに切り替えが可能であることを特徴とする請求項１記載の汚染土壌・地下水領域の浄化方法。
【請求項４】
前記地下水の揚水量、前記所定の流体の注水量、前記所定の流体の圧力、汚染物質の濃度、前記汚染土壌・地下水領域の間隙水圧をモニタリングすることにより、揚水量と注水量とを適切なバランスに保つことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の汚染土壌・地下水領域の浄化方法。
【請求項５】
前記ドレーン材は、ペーパードレーンまたはプラスチックドレーンであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の汚染土壌・地下水領域の浄化方法。
【請求項６】
前記ドレーン材は、生分解性素材からなることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の汚染土壌・地下水領域の浄化方法。
【請求項７】
前記所定の流体は、水又は酸化剤、微生物活性剤、還元剤のうち少なくとも１つの浄化剤を含むことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の汚染土壌・地下水領域の浄化方法。
【請求項８】
揚水した前記地下水の揚水直後の汚染物質の濃度と水処理後の汚染物質の濃度を計測することにより、浄化の管理を行なうことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の汚染土壌・地下水領域の浄化方法。
【請求項１】
原位置での汚染土壌・地下水領域の浄化方法であって、
前記汚染土壌・地下水領域に、揚水用と注水用とに単独で切り替え可能な複数のドレーン材を埋設する工程（ａ）と、
前記複数のドレーン材を、前記汚染土壌・地下水領域の状況に応じて揚水用と注水用とに区分けする工程（ｂ）と、
前記複数のドレーン材のうち少なくとも揚水用として用いるドレーン材の上端にホースを有するキャップが設けられ、前記キャップを介して揚水用のドレーン材に接続された真空ポンプを用いて負圧をかけることにより前記汚染土壌・地下水領域内から前記揚水用のドレーン材を介して地下水を揚水しつつ、注水用のドレーン材を介して前記汚染土壌・地下水領域内に所定の流体を注水し、前記汚染土壌・地下水領域内に水循環の流れを形成する工程（ｃ）と、
揚水した前記地下水を所定の性能を有する水処理施設において処理する工程（ｄ）と、
を具備することを特徴とする汚染土壌・地下水領域の浄化方法。
【請求項２】
全ての前記複数のドレーン材は、前記真空ポンプおよび給水槽に接続されたバルブに、ドレーン材上端に設けられた前記キャップを介して接続され、
前記複数のドレーン材は、前記バルブによって前記所定の流体の出入りを切り替えることにより、揚水用と注水用とに切り替えが可能であることを特徴とする請求項１記載の汚染土壌・地下水領域の浄化方法。
【請求項３】
前記複数のドレーン材は、揚水用として用いるドレーン材の上端に設けられた前記キャップと、注水用として用いるドレーン材の上端に設置された湛水槽とを撤去した後、前記複数のドレーン材を揚水用と注水用とに再度区分けしてキャップおよび湛水槽を移設することにより、揚水用と注水用とに切り替えが可能であることを特徴とする請求項１記載の汚染土壌・地下水領域の浄化方法。
【請求項４】
前記地下水の揚水量、前記所定の流体の注水量、前記所定の流体の圧力、汚染物質の濃度、前記汚染土壌・地下水領域の間隙水圧をモニタリングすることにより、揚水量と注水量とを適切なバランスに保つことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の汚染土壌・地下水領域の浄化方法。
【請求項５】
前記ドレーン材は、ペーパードレーンまたはプラスチックドレーンであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の汚染土壌・地下水領域の浄化方法。
【請求項６】
前記ドレーン材は、生分解性素材からなることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の汚染土壌・地下水領域の浄化方法。
【請求項７】
前記所定の流体は、水又は酸化剤、微生物活性剤、還元剤のうち少なくとも１つの浄化剤を含むことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の汚染土壌・地下水領域の浄化方法。
【請求項８】
揚水した前記地下水の揚水直後の汚染物質の濃度と水処理後の汚染物質の濃度を計測することにより、浄化の管理を行なうことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の汚染土壌・地下水領域の浄化方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１１０８１３（Ｐ２０１２−１１０８１３Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６０８０７（Ｐ２０１０−２６０８０７）
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【出願人】（０００１６６６２７）五洋建設株式会社 (364)
【出願人】（０００２３６６１０）株式会社不動テトラ (136)
【出願人】（５９１１５９６７５）錦城護謨株式会社 (27)
【出願人】（３９０００２２３３）ケミカルグラウト株式会社 (79)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【出願人】（０００１６６６２７）五洋建設株式会社 (364)
【出願人】（０００２３６６１０）株式会社不動テトラ (136)
【出願人】（５９１１５９６７５）錦城護謨株式会社 (27)
【出願人】（３９０００２２３３）ケミカルグラウト株式会社 (79)
【Ｆターム（参考）】
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