汚染地下水の浄化方法および浄化構造体
【課題】フッ素と、重金属または有機塩素化合物とを含む汚染地下水を、周辺環境に与える影響を低減し、原位置で簡易な手段により浄化できる汚染地下水の浄化方法および浄化構造体を提供する。
【解決手段】汚染地下水を、反応層２１、フッ素吸着層２２、およびｐＨ調整層２３の順に通過させる。反応層２１とフッ素吸着層２２との通過順は反対にしてもよく、この場合、フッ素吸着層２２を通過させた後にｐＨ調整層２３を通過させてから反応層２１を通過させる。反応層２１は、鉄粉を含み、フッ素吸着層２２は酸化マグネシウム粒子等を含み、ｐＨ調整層２３は酸性白土粒子等を含む。
【解決手段】汚染地下水を、反応層２１、フッ素吸着層２２、およびｐＨ調整層２３の順に通過させる。反応層２１とフッ素吸着層２２との通過順は反対にしてもよく、この場合、フッ素吸着層２２を通過させた後にｐＨ調整層２３を通過させてから反応層２１を通過させる。反応層２１は、鉄粉を含み、フッ素吸着層２２は酸化マグネシウム粒子等を含み、ｐＨ調整層２３は酸性白土粒子等を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フッ素と、有機塩素化合物または重金属とで汚染された地下水を浄化する方法および構造体に関し、特に汚染地下水を原位置で浄化する方法および構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有害物質で汚染された土壌や汚染土壌を流れる地下水を浄化する方法として、汚染土壌を掘削して洗浄等により処理する方法、および汚染地下水を揚水して浄化する方法等が知られている。これらの方法は、汚染土壌・地下水を地上の処理設備で浄化する方法であり、汚染物質を分解等して除去するための処理条件の設定および管理が容易であるという利点を有する。
【０００３】
しかし、上記方法では掘削等により土壌または地下水を地上に運び上げる必要があり、処理コストが高くなる。これに対し、土壌を掘削することなく原位置で浄化する原位置浄化方法も提案されている。例えば、特許文献１には、有機塩素化合物で汚染された地下水を原位置で浄化する方法として、汚染地下水が流れる帯水層に浄化壁を設置する汚染地下水の浄化法が開示されている。
【０００４】
特許文献１に開示された方法では、浄化壁は透水性で金属鉄を含み、帯水層の下に存在する不透水層に達し、汚染地下水がこの浄化壁を透過する際に有機塩素化合物が金属鉄と反応することにより、汚染地下水が浄化される。また、非特許文献１および非特許文献２には、金属鉄を重金属で汚染された地下水の流路に添加し、汚染地下水に含まれる重金属を還元して除去する汚染地下水の原位置浄化方法が開示されている。
【０００５】
上述した原位置浄化方法では、地上の浄化設備が不要であり、地下水等を揚水等する必要がない。このため、地下水等を地上に運び上げて地上の浄化設備で処理する場合に比して、処理コストを低減できるメリットがある。一方、原位置浄化を行なう際の処理条件は、土壌の物理化学的条件や気象条件等の様々な要因の影響を受けるため、厳密に管理することは困難である。
【０００６】
このため、汚染物質の種類によっては原位置浄化が困難な場合もある。例えばフッ素を含有する汚染地下水については、原位置で浄化するための方法も提案されているが（特許文献２）、従来は揚水した後、地上設備で浄化する方法が一般的とされている。
【特許文献１】特表平５−５０１５２０号公報
【特許文献２】特開２００５−８１５号公報
【非特許文献１】Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈａｚａｒｄｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｖｏｌ４２，４２，１９９５ｐ２０１−２１２
【非特許文献２】Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｖｏｌ３１，１９９７，ｐ３３４８−３３５７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したとおり、汚染地下水の原位置浄化は、処理条件の維持管理が困難であり、特に性質の異なる複数の汚染物質を含む汚染地下水を原位置で同時に浄化することは実際には困難であった。例えば、地中に金属鉄を含む浄化壁を設ける上記従来技術によれば、鉛、カドミウム、シアン、砒素、水銀、セレン、または六価クロムといった重金属、および有機塩素化合物を含む汚染地下水を浄化できるが、フッ素を除去することはできない。
【０００８】
一方、特許文献２に記載の方法のように、フッ素イオンと反応するフッ素吸着剤を含む浄化壁を地中に設ければ、フッ素を除去することはできる。しかし、フッ素吸着剤の種類によっては、浄化壁の通過前後で水のｐＨ等が変化し、重金属または有機塩素化合物の処理に悪影響を与える場合がある。特に、フッ素吸着剤として酸化セリウム等を用いた場合、高いフッ素除去効果が得られる一方で浄化壁を通過した地下水がアルカリ化するため、金属鉄による重金属等の除去能力を低下させる。
【０００９】
このように、フッ素のような陰イオンと、重金属等の陽イオンとを含む汚染地下水を原位置で浄化することはこれまで困難であった。また、原位置浄化の場合は揚水等による地上での処理に比べて処理条件を調整することが困難であることから、複数の汚染物質を原位置で浄化しようとすると、汚染物質の除去が優先されることになる。この結果、処理後の地下水のｐＨ等を自然水に近づけるような対策が考慮されない場合が生じる。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みてなされ、フッ素と、重金属または有機塩素化合物とを含む汚染地下水を、周辺環境に与える影響を低減し、原位置で簡易な手段により浄化できる汚染地下水の浄化方法および浄化構造体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】
【００１１】
本発明は、フッ素、および重金属または有機塩素化合物で汚染された地下水を原位置で浄化する汚染地下水の原位置浄化法であって、汚染地下水をフッ素吸着層および鉄粉を含む反応層を通過させて汚染物質を除去し、特にフッ素吸着層を通過した後の被処理水をｐＨ調整層に通過させる。より具体的には、本発明は以下を提供する。
【００１２】
（１）フッ素と、有機塩素化合物または重金属と、を含む汚染地下水を、鉄粉を含む反応層と、フッ素吸着剤を含むフッ素吸着層と、を順不同に通過させ、前記フッ素吸着層を通過させた後にｐＨ調整剤を含むｐＨ調整層に通過させる汚染地下水の浄化方法。
（２）前記フッ素吸着剤は、前記フッ素吸着層を通過した前記汚染地下水をアルカリ化させる固形のアルカリ化成分を含むフッ素吸着剤である（１）に記載の汚染地下水の浄化方法。
（３）前記アルカリ化成分を含むフッ素吸着剤は、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化セリウム、およびハイドロタルサイトのいずれか１種以上の化合物である（２）に記載の汚染地下水の浄化方法。
（４）前記反応層、フッ素吸着層、またはｐＨ調整層は、透水性材料をさらに含み、それぞれ、前記鉄粉、フッ素吸着剤、またはｐＨ調整剤と前記透水性材料とが混合されて構成されている（１）から（３）のいずれかに記載の汚染地下水の浄化方法。
（５）前記汚染地下水を、前記反応層、前記フッ素吸着層、および前記ｐＨ調整層の順で通過させて処理する（１）から（４）のいずれかに記載の汚染地下水の浄化方法。
（６）前記汚染地下水を、前記フッ素吸着層、前記ｐＨ調整層、前記反応層、および第２のｐＨ調整層、にこの順で通過させて処理する（１）から（４）のいずれかに記載の汚染地下水の浄化方法。
（７）フッ素と、有機塩素化合物または重金属と、により汚染された汚染地下水の流路に設けられる汚染地下水の浄化構造体であって、 鉄粉を含む反応層と、フッ素吸着剤を含むフッ素吸着層と、ｐＨ調整剤を含むｐＨ調整層と、を含む浄化部を備え、 前記流路の上流から下流側に向かって、前記フッ素吸着層、および前記ｐＨ調整層がこの順に配置されている汚染地下水の浄化構造体。
（８）前記流路の上流から下流側に向かって、前記反応層、前記フッ素吸着層、および前記ｐＨ調整層がこの順に配置されている（７）に記載の汚染地下水の浄化構造体。
（９）前記ｐＨ調整層は、第１ｐＨ調整層と、第２ｐＨ調整層と、を含み、 前記流路の上流から下流側に向かって、前記フッ素吸着層、前記第１ｐＨ調整層、前記反応層、および前記第２ｐＨ調整層がこの順に配置されている（７）記載の汚染地下水の浄化構造体。
【００１３】
本発明で処理される汚染地下水は、環境基準値を超えるフッ素と、重金属または有機塩素化合物とを含む。そこで、汚染地下水は、フッ素吸着剤を含んでなるフッ素吸着層と、鉄粉を含んでなる反応層とを通過させて処理する。フッ素吸着層と反応層との通過順序は限定されないが、フッ素吸着層の直後にはｐＨ調整層を設ける。これにより、本発明によれば、フッ素吸着層を通過した汚染地下水（フッ素除去水）のｐＨをコントロールできる。このため、本発明ではフッ素のみならず重金属または有機塩素化合物を含む汚染地下水を同時に原位置で浄化でき、また、周辺環境に与える影響を低減できる。
【００１４】
フッ素吸着剤としては、フッ素吸着の前後で被処理水のｐＨを変化させがたいものを用いてもよく、被処理水をアルカリ化させるもの（例えばアニオン交換樹脂、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化セリウム、およびハイドロタルサイト等）を用いてもよい。特に、被処理水をアルカリ化させるアルカリ化成分を含むフッ素吸着剤は、フッ素除去効果が高く、１０〜２０ｍｇ／Ｌ程度の濃度のフッ素を含む汚染地下水のフッ素濃度を０．８ｍｇ／Ｌ以下まで低減できるため好適に使用できる。
【００１５】
フッ素吸着層は、フッ素吸着剤以外にフッ素、重金属、および有機塩素化合物のいずれとも反応しない物質であって、槽内に間隙を与えて、透水性を向上させる透水性材料を含んでもよい。透水性材料は粒状であることが好ましく、例えば、砂、または砕石等を使用できる。
【００１６】
フッ素吸着剤と透水性材料とを混合してフッ素吸着層を構成する場合、フッ素吸着剤と透水性材料との混合割合は、透水性材料：フッ素吸着剤の容積比が２０〜９０：１０〜８０程度とすることが好ましい。反応層は鉄粉を含み、さらに上述した透水性材料を含んでもよい。
【００１７】
ｐＨ調整層は、ｐＨ調整剤を含み、特に粒状の固形ｐＨ調整剤を用いることが好ましい。特に、酸性鉱物または酸性化合物の粒状物が好ましく、具体的には、酸性白土、活性白土、珪藻土、腐植土、火山灰土壌、および弱酸性イオン交換樹脂が挙げられる。ｐＨ調整層は、上述した透水性材料を含んでもよい。
【００１８】
上述したフッ素吸着層、反応層、およびｐＨ調整層は、地中に形成した穴にフッ素吸着剤等の構成材料を投入することにより、形成できる。あるいは地中に管を列状に埋め込み、この管（トレンチ）の中に層の構成材料を投入してもよい。フッ素吸着層、反応層、ｐＨ調整層が透水性材料を含む場合、透水性材料は、フッ素吸着剤、鉄粉、またはｐＨ調整剤と混合した状態であってよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、フッ素以外に重金属または有機塩素化合物を含む地下水を、原位置で簡易な手法により処理できる。また、本発明によれば、フッ素等を除去する処理を行なう前後での地下水のｐＨの変化を回避できる。このため、原位置浄化の際に周辺環境に与える影響を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明について詳細に説明する。以下において、同一部材には同一符号を付し、説明を省略または簡略化する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る浄化構造体１０が地中に埋設された状態を示す平面図、図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。図２に示すように、地表面から所定の深さまでは表層土で構成される飽和層１が存在し、飽和層１より下層に地下水が流れる帯水層２、帯水層２の下部に粘土等が堆積した不透水層（または難透水層）３が存在する。
【００２２】
本実施形態では、浄化構造体１０は浄化部２０と集水構造としての一対の平板状の矢板３０ａ、３０ｂとを含み、浄化部２０は、汚染地下水の上流側から下流側に向かって鉄粉を含む反応層２１、フッ素吸着層２２、およびｐＨ調整層２３がこの順に並べられて構成されている。浄化部２０全体は、壁状で、壁面が汚染地下水の流れを遮断するように、すなわち矢印Ｒで示す地下水流向に対して略直交するように配置されている。
【００２３】
図２に示すように、浄化部２０の一端縁（以下、「下端」）は不透水層３に達し、下端に対向する側の端縁（以下、「上端」）は地下水水位４から０〜１００ｃｍ程度高くなるように設置されている。浄化部２０の下端と上端とを接続する一対の端縁（以下、「側縁」）には、図１に示すように矢板３０ａ、３０ｂの一端縁（側縁）が接するように配置されている。矢板３０ａ、３０ｂの側縁同士を接続する一対の端縁（上端および下端）は、一方（下端）が不透水層３に達し、他方（上端）は地下水水位４から０〜１００ｃｍ程度高く、好ましくは浄化部２０の上端より２０〜１００ｃｍ程度高くなるように設置されている。
【００２４】
フッ素、および重金属または有機塩素化合物で汚染された汚染地下水は、図１に示すように矢印Ｒで示す方向で領域Ｗを流れる。本実施形態では、矢板３０ａ、３０ｂは、地下水の流路上流側に位置する側縁同士の間隔が広く、下流側に位置する側縁同士の間隔が狭くなるように配置されている。これにより、地下水は地下水流路の上流から下流に向かって幅が狭くなった矢板３０ａ、３０ｂの間を流れ、確実に浄化部２０を通過する。
【００２５】
浄化部２０を構成する反応層２１は鉄粉を含み、例えば本実施形態では鉄粉として粒径が０．５〜２ｍｍ程度の銑鉄（鋳鉄）屑と、粒径が０．５〜２ｍｍ程度の川砂とを混合比３０：７０で混合して構成されている。反応層２１の厚さは、例えば１００〜２００ｃｍ程度である。
【００２６】
処理される汚染地下水に含まれるフッ素以外の汚染物質は、重金属としては鉛、カドミウム、シアン、砒素、六価クロム、セレン、および水銀等である。また、有機塩素化合物としては、テトラクロロエチレン、トリクロロエチレン、シス１,２−ジクロロエチレン、トランス１,２−ジクロロエチレン、１,１−ジクロロエチレン、１,２−ジクロロエタン、塩化ビニルモノマー、１,１,１−トリクロロエタン、および１,１−ジクロロエタン等が挙げられる。
【００２７】
汚染地下水は、反応層２１を通過することで重金属または／および有機塩素化合物が除去される。具体的には、反応層２１を通過した汚染地下水（以下、「反応処理水」）は、地下水基準値以下となる。反応処理水はｐＨ６〜１０程度であり、０．９ｍｇ／Ｌ以上の濃度のフッ素を含むことからフッ素吸着層２２を通過させてフッ素を除去する。
【００２８】
フッ素吸着層２２は、フッ素吸着剤として粒径が０．１〜３ｍｍ程度の酸化マグネシウム粒子と粒径０．２〜３ｍｍ程度の川砂とを混合比３０：７０で混合して構成されている。フッ素吸着層２２の厚さは、例えば５０〜２００ｃｍ程度である。
【００２９】
反応処理水は、フッ素吸着層２２を通過することでフッ素が吸着除去される。具体的には、フッ素吸着層２２を通過したフッ素除去水は、フッ素濃度は０．８ｍｇ／Ｌ以下になっている一方、ｐＨ１０〜１２程度であることから、ｐＨ調整層２３を通過させる。
【００３０】
ｐＨ調整層２３は、ｐＨ調整剤として粒径が０．１〜３ｍｍ程度の酸性白土粒子と粒径０．１〜３ｍｍ程度の川砂とを混合比５０：５０で混合して構成されている。ｐＨ調整層２３の厚さは、例えば５０〜２００ｃｍ程度となるように構成している。このように、汚染地下水の流れに対して下流側に、フッ素吸着層２２に隣接するｐＨ調整層２３を設けることで浄化部２０から流出する処理水を中性にし、周辺環境への影響を低減できる。
【００３１】
上記実施形態は、適宜変更することができる。例えば、上記実施形態では矢板３０ａ、３０ｂにより遮水層を構成したｆｕｎｎてもよい。また、壁状の浄化部２０に代えてトレンチを列状に形成してフッ素吸着剤等の処理層の構成材料をトレンチに流し込んで浄化部としてもよい。この場合、トレンチの列が汚染地下水の流れに直交するように配置することで、フッ素吸着剤等が層状に配置され、汚染地下水が透過する浄化部を形成できる。
【００３２】
また、本発明は重金属等で汚染された土壌が存在する領域を囲い込んで浄化する原位置封じ込め工法に適用できる。図３は、本発明の別の一実施形態に係る浄化構造体１００が埋め込まれた汚染地域を示す断面斜視図であり、図４は浄化構造体１００の平面図、図５は浄化構造体１００の一部の斜視図、図６は図３のＹ−Ｙ線に沿う断面図、図７は図５のＺ−Ｚ線に沿う断面図である。
【００３３】
浄化構造体１００は、４枚の遮水壁９が略矩形枠状となるように配置されて構成された枠体１９と、枠体で囲まれた領域内から周辺領域へ流出する汚染地下水を浄化する浄化部１２０と、略矩形枠状の集水路１４と、を備える。枠体１９は、フッ素等の汚染物質で汚染された汚染土壌および地下水が存在する汚染領域８を囲い、周囲８Ａと隔絶するように設置されている。枠体１９の下端は不透水層３に達している。上端は、本実施形態では地表面Ｇに達しているが、地下水水位より所定高さ（例えば０〜５００ｃｍ程度）高ければよい。
【００３４】
集水路１４は、浄化部１２０の厚さとほぼ同じ距離で枠体１９から離れた位置で枠体１９の内側に配置されている。本実施形態では、透水性材料として直径が１ｃｍ程度の粗石を柱状に配置して集水路１４を構成しているが、他の集水構造、例えば孔あき管を枠状に並べて構成してもよい。集水路１４の垂直位置は、飽和層１と帯水層２との間であって地下水水位４を含む位置である。
【００３５】
枠体１９には、遮水壁９の上端の一部を凹ませて形成された流出部１１が３箇所、設けられている。この流出部１１が形成された枠体１９と集水路１４の間には、壁状の浄化部１２０がそれぞれ設けられ、合計で３つが配置されている。浄化部１２０の上端は、流出部１１の下端より上位、好ましくは０〜２００ｃｍ程度上位に位置し、下端は流出部１１の下端より下位、好ましくは５０〜５００ｃｍ程度下位であって集水路１４の下端より下位に位置する。
【００３６】
浄化部１２０の一方の壁面（以下、「外面」）は遮水壁９の内面に接するように配置され、他方の壁面（以下、「内面」）は集水路１４の外面に接するように配置されている。浄化部１２０の外面は、一部が流出部１１にはみ出してもよい。浄化部１２０の幅は、流出部１１の幅と同一であってよいが、流出部１１の幅より５〜３０ｃｍ程度大きくしてもよい。浄化部１２０の外面と内面とを接続する側縁部は、本実施形態のように鋼板等からなる板材１３で覆われている。板材１３は、汚染地下水の周辺領域への拡散を防止するものであり、省略してもよく、防水コンクリート壁のような他の構造としてもよい。
【００３７】
図７は浄化部１２０の詳細構造を示す。本実施形態では、浄化部１２０は、汚染地下水の流れの上流側から下流側（すなわち集水路１４から流出部１１）へ向かって、フッ素吸着層２２０、第１ｐＨ調整層２３１、反応層２１０、および第２ｐＨ調整層２３２をこの順で含んで構成されている。
【００３８】
浄化部１２０では、上述した各処理層は直接隣接せず、透水性を高めるための粗砂層２４を介して互いに隣接している。粗砂層２４は、粒径１ｃｍ程度の粗砂を厚さ２０ｃｍ程度として構成され、浄化部１２０の最外層および最内層にも配置されている。すなわち、浄化部１２０は、集水路１４から流出部１１側に向かって、粗砂層２４、フッ素吸着層２２０、粗砂層２４、第１ｐＨ調整層２３１、粗砂層２４、反応層２１０、粗砂層２４、第２ｐＨ調整層２３２、および粗砂層２４がこの順に並んで構成されている。
【００３９】
フッ素吸着層２２０は、第１実施形態に係る浄化部２０のフッ素吸着層２２と同様の構造である。反応層２１０は、第１実施形態に係る浄化部２０の反応層２１と同様の構造である。第１ｐＨ調整層２３１と第２ｐＨ調整層２３２とは実質的に同一で、第１実施形態の浄化部２０のｐＨ調整層２３と同様の構造である。
【００４０】
本実施形態では、汚染地下水はまずフッ素吸着層２２０を透過することでフッ素が吸着除去され、第１ｐＨ調整層２３１を通過することで、アルカリ性になったフッ素除去水が中和される。このように、反応層２１０を透過する被処理水はｐＨが５〜９程度であることから、還元反応が阻害されず、反応層２１０の除去能力低下が防止できる。さらに、反応処理水はアルカリ化しているが、第２ｐＨ調整層２３２を通過することで中和され、浄化部１２０から最終的に流出する処理水のｐＨは５〜９程度となる。
【００４１】
上記実施形態は、適宜、変更可能で、例えば集水路１４を矩形枠状に配置する代わりに円形枠状に配置することもできる。また、集水路１４を枠状以外の形、例えば櫛の歯状等にしてもよく、枠状に配置する場合に一部が途切れていてもよい。さらに、地表面Ｇを遮水シート等で覆い、雨水の地下浸透を防止してもよい。
【００４２】
図８は、原位置浄化方法に用いられる本発明のさらに別の実施形態に係る浄化構造体２００の平面図である。図９は、浄化構造体２００の一部を拡大した平面図、図１０は図９のＶ−Ｖ線での断面模式図である。
【００４３】
浄化構造体２００では、集水路１４０の配置が第２実施形態の浄化構造体１００の集水路１４と異なり、浄化された処理水を枠体１９０外へ取り出す排出部２５を備える。また、枠体１９０には流出部は形成されていない。
【００４４】
この浄化構造体２００では、集水路１４０は互いに複数の水路が並列に並べられた２列の水路１４ａ、１４ｂの一端同士が直角に交わり、交点部分に中央集水路１４ｃが配置されている。中央集水路１４ｃの一端は、浄化部１２０の内面側（フッ素吸着層２２０に近い側）に接続されている。排出部２５は、浄化部１２０の外面側に接続された接続管２５３、遮水壁９を貫通する排水管２５１、および接続管と排水管との間に設けられた集水容器２５２で構成されているが、これに限定されない。
【００４５】
本実施形態では、枝状の水路１４ａ、１４ｂから中央集水路１４ｃに集められた汚染地下水は、浄化部１２０を通過し、浄化された処理水は接続管２５３を介して集水容器２５２に集められ、排水管２５１から枠体１９０の外側、例えば下水道または周囲へ排出される。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、フッ素と、重金属または有機塩素化合物で汚染された地下水の浄化に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る浄化構造体が地中に埋設された状態を示す平面模式図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線断面であり、前記実施形態に係る浄化構造体の浄化部の構造を示す模式図である。
【図３】本発明の別の実施形態に係る浄化構造体の地中に埋設された状態を示す斜視断面図である。
【図４】前記実施形態に係る浄化構造体の平面図である。
【図５】前記実施形態に係る浄化構造体の一部斜視図である。
【図６】図３のＹ−Ｙ線断面模式図である。
【図７】図５のＺ−Ｚ線断面図であり、前記実施形態に係る浄化構造体の浄化部の構造を示す模式図である。
【図８】本発明のさらに別の実施形態に係る浄化構造体の平面図である。
【図９】前記実施形態に係る浄化構造体の一部を拡大した平面図である。
【図１０】図９のＶ−Ｖ線断面模式図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０、１００、２００ 浄化構造体
２０、１２０ 浄化部
２１、２１０ 反応層
２２、２２０ フッ素吸着層
２３、２３１、２３２ ｐＨ調整層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フッ素と、有機塩素化合物または重金属とで汚染された地下水を浄化する方法および構造体に関し、特に汚染地下水を原位置で浄化する方法および構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有害物質で汚染された土壌や汚染土壌を流れる地下水を浄化する方法として、汚染土壌を掘削して洗浄等により処理する方法、および汚染地下水を揚水して浄化する方法等が知られている。これらの方法は、汚染土壌・地下水を地上の処理設備で浄化する方法であり、汚染物質を分解等して除去するための処理条件の設定および管理が容易であるという利点を有する。
【０００３】
しかし、上記方法では掘削等により土壌または地下水を地上に運び上げる必要があり、処理コストが高くなる。これに対し、土壌を掘削することなく原位置で浄化する原位置浄化方法も提案されている。例えば、特許文献１には、有機塩素化合物で汚染された地下水を原位置で浄化する方法として、汚染地下水が流れる帯水層に浄化壁を設置する汚染地下水の浄化法が開示されている。
【０００４】
特許文献１に開示された方法では、浄化壁は透水性で金属鉄を含み、帯水層の下に存在する不透水層に達し、汚染地下水がこの浄化壁を透過する際に有機塩素化合物が金属鉄と反応することにより、汚染地下水が浄化される。また、非特許文献１および非特許文献２には、金属鉄を重金属で汚染された地下水の流路に添加し、汚染地下水に含まれる重金属を還元して除去する汚染地下水の原位置浄化方法が開示されている。
【０００５】
上述した原位置浄化方法では、地上の浄化設備が不要であり、地下水等を揚水等する必要がない。このため、地下水等を地上に運び上げて地上の浄化設備で処理する場合に比して、処理コストを低減できるメリットがある。一方、原位置浄化を行なう際の処理条件は、土壌の物理化学的条件や気象条件等の様々な要因の影響を受けるため、厳密に管理することは困難である。
【０００６】
このため、汚染物質の種類によっては原位置浄化が困難な場合もある。例えばフッ素を含有する汚染地下水については、原位置で浄化するための方法も提案されているが（特許文献２）、従来は揚水した後、地上設備で浄化する方法が一般的とされている。
【特許文献１】特表平５−５０１５２０号公報
【特許文献２】特開２００５−８１５号公報
【非特許文献１】Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈａｚａｒｄｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｖｏｌ４２，４２，１９９５ｐ２０１−２１２
【非特許文献２】Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｖｏｌ３１，１９９７，ｐ３３４８−３３５７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したとおり、汚染地下水の原位置浄化は、処理条件の維持管理が困難であり、特に性質の異なる複数の汚染物質を含む汚染地下水を原位置で同時に浄化することは実際には困難であった。例えば、地中に金属鉄を含む浄化壁を設ける上記従来技術によれば、鉛、カドミウム、シアン、砒素、水銀、セレン、または六価クロムといった重金属、および有機塩素化合物を含む汚染地下水を浄化できるが、フッ素を除去することはできない。
【０００８】
一方、特許文献２に記載の方法のように、フッ素イオンと反応するフッ素吸着剤を含む浄化壁を地中に設ければ、フッ素を除去することはできる。しかし、フッ素吸着剤の種類によっては、浄化壁の通過前後で水のｐＨ等が変化し、重金属または有機塩素化合物の処理に悪影響を与える場合がある。特に、フッ素吸着剤として酸化セリウム等を用いた場合、高いフッ素除去効果が得られる一方で浄化壁を通過した地下水がアルカリ化するため、金属鉄による重金属等の除去能力を低下させる。
【０００９】
このように、フッ素のような陰イオンと、重金属等の陽イオンとを含む汚染地下水を原位置で浄化することはこれまで困難であった。また、原位置浄化の場合は揚水等による地上での処理に比べて処理条件を調整することが困難であることから、複数の汚染物質を原位置で浄化しようとすると、汚染物質の除去が優先されることになる。この結果、処理後の地下水のｐＨ等を自然水に近づけるような対策が考慮されない場合が生じる。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みてなされ、フッ素と、重金属または有機塩素化合物とを含む汚染地下水を、周辺環境に与える影響を低減し、原位置で簡易な手段により浄化できる汚染地下水の浄化方法および浄化構造体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】
【００１１】
本発明は、フッ素、および重金属または有機塩素化合物で汚染された地下水を原位置で浄化する汚染地下水の原位置浄化法であって、汚染地下水をフッ素吸着層および鉄粉を含む反応層を通過させて汚染物質を除去し、特にフッ素吸着層を通過した後の被処理水をｐＨ調整層に通過させる。より具体的には、本発明は以下を提供する。
【００１２】
（１）フッ素と、有機塩素化合物または重金属と、を含む汚染地下水を、鉄粉を含む反応層と、フッ素吸着剤を含むフッ素吸着層と、を順不同に通過させ、前記フッ素吸着層を通過させた後にｐＨ調整剤を含むｐＨ調整層に通過させる汚染地下水の浄化方法。
（２）前記フッ素吸着剤は、前記フッ素吸着層を通過した前記汚染地下水をアルカリ化させる固形のアルカリ化成分を含むフッ素吸着剤である（１）に記載の汚染地下水の浄化方法。
（３）前記アルカリ化成分を含むフッ素吸着剤は、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化セリウム、およびハイドロタルサイトのいずれか１種以上の化合物である（２）に記載の汚染地下水の浄化方法。
（４）前記反応層、フッ素吸着層、またはｐＨ調整層は、透水性材料をさらに含み、それぞれ、前記鉄粉、フッ素吸着剤、またはｐＨ調整剤と前記透水性材料とが混合されて構成されている（１）から（３）のいずれかに記載の汚染地下水の浄化方法。
（５）前記汚染地下水を、前記反応層、前記フッ素吸着層、および前記ｐＨ調整層の順で通過させて処理する（１）から（４）のいずれかに記載の汚染地下水の浄化方法。
（６）前記汚染地下水を、前記フッ素吸着層、前記ｐＨ調整層、前記反応層、および第２のｐＨ調整層、にこの順で通過させて処理する（１）から（４）のいずれかに記載の汚染地下水の浄化方法。
（７）フッ素と、有機塩素化合物または重金属と、により汚染された汚染地下水の流路に設けられる汚染地下水の浄化構造体であって、 鉄粉を含む反応層と、フッ素吸着剤を含むフッ素吸着層と、ｐＨ調整剤を含むｐＨ調整層と、を含む浄化部を備え、 前記流路の上流から下流側に向かって、前記フッ素吸着層、および前記ｐＨ調整層がこの順に配置されている汚染地下水の浄化構造体。
（８）前記流路の上流から下流側に向かって、前記反応層、前記フッ素吸着層、および前記ｐＨ調整層がこの順に配置されている（７）に記載の汚染地下水の浄化構造体。
（９）前記ｐＨ調整層は、第１ｐＨ調整層と、第２ｐＨ調整層と、を含み、 前記流路の上流から下流側に向かって、前記フッ素吸着層、前記第１ｐＨ調整層、前記反応層、および前記第２ｐＨ調整層がこの順に配置されている（７）記載の汚染地下水の浄化構造体。
【００１３】
本発明で処理される汚染地下水は、環境基準値を超えるフッ素と、重金属または有機塩素化合物とを含む。そこで、汚染地下水は、フッ素吸着剤を含んでなるフッ素吸着層と、鉄粉を含んでなる反応層とを通過させて処理する。フッ素吸着層と反応層との通過順序は限定されないが、フッ素吸着層の直後にはｐＨ調整層を設ける。これにより、本発明によれば、フッ素吸着層を通過した汚染地下水（フッ素除去水）のｐＨをコントロールできる。このため、本発明ではフッ素のみならず重金属または有機塩素化合物を含む汚染地下水を同時に原位置で浄化でき、また、周辺環境に与える影響を低減できる。
【００１４】
フッ素吸着剤としては、フッ素吸着の前後で被処理水のｐＨを変化させがたいものを用いてもよく、被処理水をアルカリ化させるもの（例えばアニオン交換樹脂、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化セリウム、およびハイドロタルサイト等）を用いてもよい。特に、被処理水をアルカリ化させるアルカリ化成分を含むフッ素吸着剤は、フッ素除去効果が高く、１０〜２０ｍｇ／Ｌ程度の濃度のフッ素を含む汚染地下水のフッ素濃度を０．８ｍｇ／Ｌ以下まで低減できるため好適に使用できる。
【００１５】
フッ素吸着層は、フッ素吸着剤以外にフッ素、重金属、および有機塩素化合物のいずれとも反応しない物質であって、槽内に間隙を与えて、透水性を向上させる透水性材料を含んでもよい。透水性材料は粒状であることが好ましく、例えば、砂、または砕石等を使用できる。
【００１６】
フッ素吸着剤と透水性材料とを混合してフッ素吸着層を構成する場合、フッ素吸着剤と透水性材料との混合割合は、透水性材料：フッ素吸着剤の容積比が２０〜９０：１０〜８０程度とすることが好ましい。反応層は鉄粉を含み、さらに上述した透水性材料を含んでもよい。
【００１７】
ｐＨ調整層は、ｐＨ調整剤を含み、特に粒状の固形ｐＨ調整剤を用いることが好ましい。特に、酸性鉱物または酸性化合物の粒状物が好ましく、具体的には、酸性白土、活性白土、珪藻土、腐植土、火山灰土壌、および弱酸性イオン交換樹脂が挙げられる。ｐＨ調整層は、上述した透水性材料を含んでもよい。
【００１８】
上述したフッ素吸着層、反応層、およびｐＨ調整層は、地中に形成した穴にフッ素吸着剤等の構成材料を投入することにより、形成できる。あるいは地中に管を列状に埋め込み、この管（トレンチ）の中に層の構成材料を投入してもよい。フッ素吸着層、反応層、ｐＨ調整層が透水性材料を含む場合、透水性材料は、フッ素吸着剤、鉄粉、またはｐＨ調整剤と混合した状態であってよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、フッ素以外に重金属または有機塩素化合物を含む地下水を、原位置で簡易な手法により処理できる。また、本発明によれば、フッ素等を除去する処理を行なう前後での地下水のｐＨの変化を回避できる。このため、原位置浄化の際に周辺環境に与える影響を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明について詳細に説明する。以下において、同一部材には同一符号を付し、説明を省略または簡略化する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る浄化構造体１０が地中に埋設された状態を示す平面図、図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。図２に示すように、地表面から所定の深さまでは表層土で構成される飽和層１が存在し、飽和層１より下層に地下水が流れる帯水層２、帯水層２の下部に粘土等が堆積した不透水層（または難透水層）３が存在する。
【００２２】
本実施形態では、浄化構造体１０は浄化部２０と集水構造としての一対の平板状の矢板３０ａ、３０ｂとを含み、浄化部２０は、汚染地下水の上流側から下流側に向かって鉄粉を含む反応層２１、フッ素吸着層２２、およびｐＨ調整層２３がこの順に並べられて構成されている。浄化部２０全体は、壁状で、壁面が汚染地下水の流れを遮断するように、すなわち矢印Ｒで示す地下水流向に対して略直交するように配置されている。
【００２３】
図２に示すように、浄化部２０の一端縁（以下、「下端」）は不透水層３に達し、下端に対向する側の端縁（以下、「上端」）は地下水水位４から０〜１００ｃｍ程度高くなるように設置されている。浄化部２０の下端と上端とを接続する一対の端縁（以下、「側縁」）には、図１に示すように矢板３０ａ、３０ｂの一端縁（側縁）が接するように配置されている。矢板３０ａ、３０ｂの側縁同士を接続する一対の端縁（上端および下端）は、一方（下端）が不透水層３に達し、他方（上端）は地下水水位４から０〜１００ｃｍ程度高く、好ましくは浄化部２０の上端より２０〜１００ｃｍ程度高くなるように設置されている。
【００２４】
フッ素、および重金属または有機塩素化合物で汚染された汚染地下水は、図１に示すように矢印Ｒで示す方向で領域Ｗを流れる。本実施形態では、矢板３０ａ、３０ｂは、地下水の流路上流側に位置する側縁同士の間隔が広く、下流側に位置する側縁同士の間隔が狭くなるように配置されている。これにより、地下水は地下水流路の上流から下流に向かって幅が狭くなった矢板３０ａ、３０ｂの間を流れ、確実に浄化部２０を通過する。
【００２５】
浄化部２０を構成する反応層２１は鉄粉を含み、例えば本実施形態では鉄粉として粒径が０．５〜２ｍｍ程度の銑鉄（鋳鉄）屑と、粒径が０．５〜２ｍｍ程度の川砂とを混合比３０：７０で混合して構成されている。反応層２１の厚さは、例えば１００〜２００ｃｍ程度である。
【００２６】
処理される汚染地下水に含まれるフッ素以外の汚染物質は、重金属としては鉛、カドミウム、シアン、砒素、六価クロム、セレン、および水銀等である。また、有機塩素化合物としては、テトラクロロエチレン、トリクロロエチレン、シス１,２−ジクロロエチレン、トランス１,２−ジクロロエチレン、１,１−ジクロロエチレン、１,２−ジクロロエタン、塩化ビニルモノマー、１,１,１−トリクロロエタン、および１,１−ジクロロエタン等が挙げられる。
【００２７】
汚染地下水は、反応層２１を通過することで重金属または／および有機塩素化合物が除去される。具体的には、反応層２１を通過した汚染地下水（以下、「反応処理水」）は、地下水基準値以下となる。反応処理水はｐＨ６〜１０程度であり、０．９ｍｇ／Ｌ以上の濃度のフッ素を含むことからフッ素吸着層２２を通過させてフッ素を除去する。
【００２８】
フッ素吸着層２２は、フッ素吸着剤として粒径が０．１〜３ｍｍ程度の酸化マグネシウム粒子と粒径０．２〜３ｍｍ程度の川砂とを混合比３０：７０で混合して構成されている。フッ素吸着層２２の厚さは、例えば５０〜２００ｃｍ程度である。
【００２９】
反応処理水は、フッ素吸着層２２を通過することでフッ素が吸着除去される。具体的には、フッ素吸着層２２を通過したフッ素除去水は、フッ素濃度は０．８ｍｇ／Ｌ以下になっている一方、ｐＨ１０〜１２程度であることから、ｐＨ調整層２３を通過させる。
【００３０】
ｐＨ調整層２３は、ｐＨ調整剤として粒径が０．１〜３ｍｍ程度の酸性白土粒子と粒径０．１〜３ｍｍ程度の川砂とを混合比５０：５０で混合して構成されている。ｐＨ調整層２３の厚さは、例えば５０〜２００ｃｍ程度となるように構成している。このように、汚染地下水の流れに対して下流側に、フッ素吸着層２２に隣接するｐＨ調整層２３を設けることで浄化部２０から流出する処理水を中性にし、周辺環境への影響を低減できる。
【００３１】
上記実施形態は、適宜変更することができる。例えば、上記実施形態では矢板３０ａ、３０ｂにより遮水層を構成したｆｕｎｎてもよい。また、壁状の浄化部２０に代えてトレンチを列状に形成してフッ素吸着剤等の処理層の構成材料をトレンチに流し込んで浄化部としてもよい。この場合、トレンチの列が汚染地下水の流れに直交するように配置することで、フッ素吸着剤等が層状に配置され、汚染地下水が透過する浄化部を形成できる。
【００３２】
また、本発明は重金属等で汚染された土壌が存在する領域を囲い込んで浄化する原位置封じ込め工法に適用できる。図３は、本発明の別の一実施形態に係る浄化構造体１００が埋め込まれた汚染地域を示す断面斜視図であり、図４は浄化構造体１００の平面図、図５は浄化構造体１００の一部の斜視図、図６は図３のＹ−Ｙ線に沿う断面図、図７は図５のＺ−Ｚ線に沿う断面図である。
【００３３】
浄化構造体１００は、４枚の遮水壁９が略矩形枠状となるように配置されて構成された枠体１９と、枠体で囲まれた領域内から周辺領域へ流出する汚染地下水を浄化する浄化部１２０と、略矩形枠状の集水路１４と、を備える。枠体１９は、フッ素等の汚染物質で汚染された汚染土壌および地下水が存在する汚染領域８を囲い、周囲８Ａと隔絶するように設置されている。枠体１９の下端は不透水層３に達している。上端は、本実施形態では地表面Ｇに達しているが、地下水水位より所定高さ（例えば０〜５００ｃｍ程度）高ければよい。
【００３４】
集水路１４は、浄化部１２０の厚さとほぼ同じ距離で枠体１９から離れた位置で枠体１９の内側に配置されている。本実施形態では、透水性材料として直径が１ｃｍ程度の粗石を柱状に配置して集水路１４を構成しているが、他の集水構造、例えば孔あき管を枠状に並べて構成してもよい。集水路１４の垂直位置は、飽和層１と帯水層２との間であって地下水水位４を含む位置である。
【００３５】
枠体１９には、遮水壁９の上端の一部を凹ませて形成された流出部１１が３箇所、設けられている。この流出部１１が形成された枠体１９と集水路１４の間には、壁状の浄化部１２０がそれぞれ設けられ、合計で３つが配置されている。浄化部１２０の上端は、流出部１１の下端より上位、好ましくは０〜２００ｃｍ程度上位に位置し、下端は流出部１１の下端より下位、好ましくは５０〜５００ｃｍ程度下位であって集水路１４の下端より下位に位置する。
【００３６】
浄化部１２０の一方の壁面（以下、「外面」）は遮水壁９の内面に接するように配置され、他方の壁面（以下、「内面」）は集水路１４の外面に接するように配置されている。浄化部１２０の外面は、一部が流出部１１にはみ出してもよい。浄化部１２０の幅は、流出部１１の幅と同一であってよいが、流出部１１の幅より５〜３０ｃｍ程度大きくしてもよい。浄化部１２０の外面と内面とを接続する側縁部は、本実施形態のように鋼板等からなる板材１３で覆われている。板材１３は、汚染地下水の周辺領域への拡散を防止するものであり、省略してもよく、防水コンクリート壁のような他の構造としてもよい。
【００３７】
図７は浄化部１２０の詳細構造を示す。本実施形態では、浄化部１２０は、汚染地下水の流れの上流側から下流側（すなわち集水路１４から流出部１１）へ向かって、フッ素吸着層２２０、第１ｐＨ調整層２３１、反応層２１０、および第２ｐＨ調整層２３２をこの順で含んで構成されている。
【００３８】
浄化部１２０では、上述した各処理層は直接隣接せず、透水性を高めるための粗砂層２４を介して互いに隣接している。粗砂層２４は、粒径１ｃｍ程度の粗砂を厚さ２０ｃｍ程度として構成され、浄化部１２０の最外層および最内層にも配置されている。すなわち、浄化部１２０は、集水路１４から流出部１１側に向かって、粗砂層２４、フッ素吸着層２２０、粗砂層２４、第１ｐＨ調整層２３１、粗砂層２４、反応層２１０、粗砂層２４、第２ｐＨ調整層２３２、および粗砂層２４がこの順に並んで構成されている。
【００３９】
フッ素吸着層２２０は、第１実施形態に係る浄化部２０のフッ素吸着層２２と同様の構造である。反応層２１０は、第１実施形態に係る浄化部２０の反応層２１と同様の構造である。第１ｐＨ調整層２３１と第２ｐＨ調整層２３２とは実質的に同一で、第１実施形態の浄化部２０のｐＨ調整層２３と同様の構造である。
【００４０】
本実施形態では、汚染地下水はまずフッ素吸着層２２０を透過することでフッ素が吸着除去され、第１ｐＨ調整層２３１を通過することで、アルカリ性になったフッ素除去水が中和される。このように、反応層２１０を透過する被処理水はｐＨが５〜９程度であることから、還元反応が阻害されず、反応層２１０の除去能力低下が防止できる。さらに、反応処理水はアルカリ化しているが、第２ｐＨ調整層２３２を通過することで中和され、浄化部１２０から最終的に流出する処理水のｐＨは５〜９程度となる。
【００４１】
上記実施形態は、適宜、変更可能で、例えば集水路１４を矩形枠状に配置する代わりに円形枠状に配置することもできる。また、集水路１４を枠状以外の形、例えば櫛の歯状等にしてもよく、枠状に配置する場合に一部が途切れていてもよい。さらに、地表面Ｇを遮水シート等で覆い、雨水の地下浸透を防止してもよい。
【００４２】
図８は、原位置浄化方法に用いられる本発明のさらに別の実施形態に係る浄化構造体２００の平面図である。図９は、浄化構造体２００の一部を拡大した平面図、図１０は図９のＶ−Ｖ線での断面模式図である。
【００４３】
浄化構造体２００では、集水路１４０の配置が第２実施形態の浄化構造体１００の集水路１４と異なり、浄化された処理水を枠体１９０外へ取り出す排出部２５を備える。また、枠体１９０には流出部は形成されていない。
【００４４】
この浄化構造体２００では、集水路１４０は互いに複数の水路が並列に並べられた２列の水路１４ａ、１４ｂの一端同士が直角に交わり、交点部分に中央集水路１４ｃが配置されている。中央集水路１４ｃの一端は、浄化部１２０の内面側（フッ素吸着層２２０に近い側）に接続されている。排出部２５は、浄化部１２０の外面側に接続された接続管２５３、遮水壁９を貫通する排水管２５１、および接続管と排水管との間に設けられた集水容器２５２で構成されているが、これに限定されない。
【００４５】
本実施形態では、枝状の水路１４ａ、１４ｂから中央集水路１４ｃに集められた汚染地下水は、浄化部１２０を通過し、浄化された処理水は接続管２５３を介して集水容器２５２に集められ、排水管２５１から枠体１９０の外側、例えば下水道または周囲へ排出される。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、フッ素と、重金属または有機塩素化合物で汚染された地下水の浄化に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る浄化構造体が地中に埋設された状態を示す平面模式図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線断面であり、前記実施形態に係る浄化構造体の浄化部の構造を示す模式図である。
【図３】本発明の別の実施形態に係る浄化構造体の地中に埋設された状態を示す斜視断面図である。
【図４】前記実施形態に係る浄化構造体の平面図である。
【図５】前記実施形態に係る浄化構造体の一部斜視図である。
【図６】図３のＹ−Ｙ線断面模式図である。
【図７】図５のＺ−Ｚ線断面図であり、前記実施形態に係る浄化構造体の浄化部の構造を示す模式図である。
【図８】本発明のさらに別の実施形態に係る浄化構造体の平面図である。
【図９】前記実施形態に係る浄化構造体の一部を拡大した平面図である。
【図１０】図９のＶ−Ｖ線断面模式図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０、１００、２００ 浄化構造体
２０、１２０ 浄化部
２１、２１０ 反応層
２２、２２０ フッ素吸着層
２３、２３１、２３２ ｐＨ調整層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素と、有機塩素化合物または重金属と、を含む汚染地下水を、鉄粉を含む反応層と、フッ素吸着剤を含むフッ素吸着層と、を順不同に通過させ、前記フッ素吸着層を通過させた後にｐＨ調整剤を含むｐＨ調整層に通過させる汚染地下水の浄化方法。
【請求項２】
前記フッ素吸着剤は、前記フッ素吸着層を通過した前記汚染地下水をアルカリ化させる固形のアルカリ化成分を含むフッ素吸着剤である請求項１に記載の汚染地下水の浄化方法。
【請求項３】
前記アルカリ化成分を含むフッ素吸着剤は、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化セリウム、およびハイドロタルサイトのいずれか１種以上の化合物である請求項２に記載の汚染地下水の浄化方法。
【請求項４】
前記反応層、フッ素吸着層、またはｐＨ調整層は、透水性材料をさらに含み、それぞれ、前記鉄粉、フッ素吸着剤またはｐＨ調整剤と前記透水性材料とが混合されて構成されている請求項１から３のいずれかに記載の汚染地下水の浄化方法。
【請求項５】
前記汚染地下水を、前記反応層、前記フッ素吸着層、および前記ｐＨ調整層の順で通過させて処理する請求項１から４のいずれかに記載の汚染地下水の浄化方法。
【請求項６】
前記汚染地下水を、前記フッ素吸着層、前記ｐＨ調整層、前記反応層、および第２のｐＨ調整層、にこの順で通過させて処理する請求項１から４のいずれかに記載の汚染地下水の浄化方法。
【請求項７】
フッ素と、有機塩素化合物または重金属と、により汚染された汚染地下水の流路に設けられる汚染地下水の浄化構造体であって、
鉄粉を含む反応層と、フッ素吸着剤を含むフッ素吸着層と、ｐＨ調整剤を含むｐＨ調整層と、を含む浄化部を備え、
前記流路の上流から下流側に向かって、前記フッ素吸着層、および前記ｐＨ調整層がこの順に配置されている汚染地下水の浄化構造体。
【請求項８】
前記流路の上流から下流側に向かって、前記反応層、前記フッ素吸着層、および前記ｐＨ調整層がこの順に配置されている請求項７に記載の汚染地下水の浄化構造体。
【請求項９】
前記ｐＨ調整層は、第１ｐＨ調整層と、第２ｐＨ調整層と、を含み、
前記流路の上流から下流側に向かって、前記フッ素吸着層、前記第１ｐＨ調整層、前記反応層、および前記第２ｐＨ調整層がこの順に配置されている請求項７記載の汚染地下水の浄化構造体。
【請求項１】
フッ素と、有機塩素化合物または重金属と、を含む汚染地下水を、鉄粉を含む反応層と、フッ素吸着剤を含むフッ素吸着層と、を順不同に通過させ、前記フッ素吸着層を通過させた後にｐＨ調整剤を含むｐＨ調整層に通過させる汚染地下水の浄化方法。
【請求項２】
前記フッ素吸着剤は、前記フッ素吸着層を通過した前記汚染地下水をアルカリ化させる固形のアルカリ化成分を含むフッ素吸着剤である請求項１に記載の汚染地下水の浄化方法。
【請求項３】
前記アルカリ化成分を含むフッ素吸着剤は、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化セリウム、およびハイドロタルサイトのいずれか１種以上の化合物である請求項２に記載の汚染地下水の浄化方法。
【請求項４】
前記反応層、フッ素吸着層、またはｐＨ調整層は、透水性材料をさらに含み、それぞれ、前記鉄粉、フッ素吸着剤またはｐＨ調整剤と前記透水性材料とが混合されて構成されている請求項１から３のいずれかに記載の汚染地下水の浄化方法。
【請求項５】
前記汚染地下水を、前記反応層、前記フッ素吸着層、および前記ｐＨ調整層の順で通過させて処理する請求項１から４のいずれかに記載の汚染地下水の浄化方法。
【請求項６】
前記汚染地下水を、前記フッ素吸着層、前記ｐＨ調整層、前記反応層、および第２のｐＨ調整層、にこの順で通過させて処理する請求項１から４のいずれかに記載の汚染地下水の浄化方法。
【請求項７】
フッ素と、有機塩素化合物または重金属と、により汚染された汚染地下水の流路に設けられる汚染地下水の浄化構造体であって、
鉄粉を含む反応層と、フッ素吸着剤を含むフッ素吸着層と、ｐＨ調整剤を含むｐＨ調整層と、を含む浄化部を備え、
前記流路の上流から下流側に向かって、前記フッ素吸着層、および前記ｐＨ調整層がこの順に配置されている汚染地下水の浄化構造体。
【請求項８】
前記流路の上流から下流側に向かって、前記反応層、前記フッ素吸着層、および前記ｐＨ調整層がこの順に配置されている請求項７に記載の汚染地下水の浄化構造体。
【請求項９】
前記ｐＨ調整層は、第１ｐＨ調整層と、第２ｐＨ調整層と、を含み、
前記流路の上流から下流側に向かって、前記フッ素吸着層、前記第１ｐＨ調整層、前記反応層、および前記第２ｐＨ調整層がこの順に配置されている請求項７記載の汚染地下水の浄化構造体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−２６０５２５（Ｐ２００７−２６０５２５Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８７０６５（Ｐ２００６−８７０６５）
【出願日】平成１８年３月２８日（２００６．３．２８）
【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１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２８日（２００６．３．２８）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
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