油汚染土壌に油分散材を高圧噴射撹拌する油汚染対策工法
【課題】比較的小規模な設備にて,不飽和帯・飽和帯の区別なく、数日の短期間にて油汚染地盤の浄化を完了させる。
【解決手段】油汚染土壌に油分分散材を高圧で噴射する。高圧噴流体による運動エネルギーにて地盤の組織を破壊し、油分を含んだ土壌と油分分散材を強制的に混合撹拌する。油分が分散微細化され、油膜を除去する。さらに油分分散材に含まれる消臭剤にて油臭を中和する。次に、油分分散材と油汚染土壌を混合撹拌した土壌に、さらにセメント系硬化材を高圧にて噴射し汚染土壌を硬化させる。それにより一部残留している炭化水素を不溶化する。また、石油類地下タンクからの油分の再流出を防ぎ、再汚染を防止する。
【解決手段】油汚染土壌に油分分散材を高圧で噴射する。高圧噴流体による運動エネルギーにて地盤の組織を破壊し、油分を含んだ土壌と油分分散材を強制的に混合撹拌する。油分が分散微細化され、油膜を除去する。さらに油分分散材に含まれる消臭剤にて油臭を中和する。次に、油分分散材と油汚染土壌を混合撹拌した土壌に、さらにセメント系硬化材を高圧にて噴射し汚染土壌を硬化させる。それにより一部残留している炭化水素を不溶化する。また、石油類地下タンクからの油分の再流出を防ぎ、再汚染を防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガソリンスタンド等の油汚染土壌の浄化対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
土壌ガス吸引は、地下に存在する油分の揮発成分を、井戸などを減圧して土壌ガスを吸引することにより地中からガス態として抽出除去する方法である。地下水揚水や地中曝気などとの併用で適用範囲の拡大も行われ、また好気的な微生物分解を促進する目的で行われる事もある。この場合は油分中の揮発性を有しない成分もその対象となる。
【０００３】
原位置バイオレメディエーション工法には、不飽和土層に存在する油含有土壌の浄化を対象としたバイオベンティング工法と、地下水以下の油含有土壌浄化を対象とした酸素供給工法がある。バイオベンティング工法は、不飽和層に井戸を設置し、吸気・送気を行う。また、栄養塩などを注入する。送気のさい蒸気を送付し油分の脱離・分解を促進させる場合もある。浄化期間は微生物の増殖速度に依存するため数ヶ月〜数年は必要である。
【０００４】
特許文献１には、界面活性効果を持つ油分散剤を土壌に浸透させて土壌粒子の中に浸透した油分を遊離させる土壌の浄化方法が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、油に汚染された透水層の上流側に井戸を設け、地下水を加熱するとともに好気性化し、油の微生物分解を促進させる土壌の修復方法が開示されている。
【０００６】
特許文献３には、地下水面以下の飽和層に存在する油汚染個所の下部から注入井戸を通して空気を吹き込むと共に薬剤を注入し、油回収井戸により油分を回収して土壌中の汚染油濃度を十分に低下してから、化学酸化処理またはバイオレメディエーション処理を行って汚染油濃度を許容水準以下に低下させる原位置浄化方法が開示されている。
【０００７】
特許文献４には、汚染土壌を原位置で洗浄した後、原位置でバイオ処理する浄化方法が開示されている。
【０００８】
特許文献５には、土壌中の汚染領域に到達するボーリング孔を掘削する工程と、掘削されたボーリング孔内に噴流噴射手段を先端に取付けた多重管を挿入する工程と、多重管の内部空間を介して噴流噴射手段から少なくとも２種類の流体を汚染領域に噴射する流体噴射工程とを含む浄化工法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−０７３６７２号公報
【特許文献２】特開２００７−１０５５９４号公報
【特許文献３】特開２００７−２５３０５９号公報
【特許文献４】特開２００４−２９８８３０号公報
【特許文献５】特開２００８−２３８０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ガソリンスタンド等にて発生している油汚染土壌に対しての汚染対策工法としては、掘削除去が主たる対策として実施されている。しかし、土壌汚染対策法の改正に伴い、掘削除去する場合には多くの制約が義務づけられた。また、原位置における対策として実施されている土壌ガス吸引工法では対象地盤が通気帯（不飽和帯）に限定され、なおかつ、揮発性を有する成分に限定される。また、バイオレメディエーション工法では不飽和帯と飽和帯では採用工法が異なり、なおかつ浄化まで数ヶ月から数年は必要となる。
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、比較的小規模な設備にて,不飽和帯・飽和帯の区別なく、数日の短期間にて油汚染地盤の浄化を完了させる工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決すべく本発明に係る油汚染対策工法は、油汚染土壌に油分分散材を高圧で噴射する。高圧噴流体による運動エネルギーにて地盤の組織を破壊し、油分を含んだ土壌と油分分散材を強制的に混合撹拌する。油分が分散微細化されることにより油膜を除去する。さらに油分分散材に含まれる消臭剤にて油臭を中和する。
【００１３】
次に、油分分散材と油汚染土壌を混合撹拌した土壌に、さらにセメント系硬化材を高圧にて噴射し汚染土壌を硬化させる。それにより、一部残留している炭化水素を不溶化する。また、石油類地下タンクからの油分の再流出を防ぎ、再汚染を防止する。
【発明の効果】
【００１４】
比較的小規模な設備にて,不飽和帯・飽和帯の区別なく、数日の短期間にて油汚染地盤の浄化を完了させることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、油汚染土壌を鉛直面にて切断した断面を側方から見た断面図である。図１（ａ）は、ボーリングマシンにて造成管を計画深度まで削孔する工程を示す図である。図１（ｂ）は、油分分散材を高圧噴射しながら汚染土壌と混合撹拌する工程を示す図である。図１（ｃ）は、セメント系硬化材を高圧にて噴射させながら土壌を混合撹拌する工程を示す図である。
【図２】図２は、試験実施のために設けた油汚染模擬地盤の様子を示す概念図である。
【図３】図３は、試験状況を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る工法の実施形態を説明する。
【００１７】
図１は、油汚染土壌を鉛直面にて切断した断面を側方から見た断面図である。図１（ａ）は、ボーリングマシンにて造成管を計画深度まで削孔する工程を示す図である。図１（ｂ）は、油分分散材を高圧噴射しながら汚染土壌と混合撹拌する工程を示す図である。図１（ｃ）は、セメント系硬化材を高圧にて噴射させながら土壌を混合撹拌する工程を示す図である。
【００１８】
第１工程（口元管設置工程）。まず、施工位置に口元管１０を設置する。
第２工程（造成管削孔工程）。次に、ボーリングマシン２０にて、造成管３０を計画深度まで削孔する。
第３工程（油分分散材高圧噴射工程）。造成管３０に設けた噴射口から油分分散材４０を高圧(20〜40MPa)にて噴射させながら汚染土壌と混合撹拌する。造成管３０を首振り運動させながら、引き抜きつつ、油分散材４０を高圧噴射することができる。このとき発生する泥土は、口元管１０より回収し、貯泥槽５０に送る。
第４工程（造成管再度挿入工程）油分散材高圧噴射工程の作業を計画範囲にて実施終了後、造成管３０を計画深度まで再度挿入する。
第５工程（硬化材高圧噴射工程）セメント系硬化材６０を高圧(20〜40MPa)にて噴射させながら汚染土壌を混合撹拌する。造成管３０を首振り運動させながら、引き抜きつつ、セメント系硬化材６０を高圧噴射することができる。このとき発生する泥土は、口元管１０より回収し、貯泥槽５０に送る。
以上、第１工程から第５工程までの作業を計画本数繰り返す。
【実施例１】
【００１９】
図２は、試験実施のために設けた油汚染模擬地盤の様子を示す概念図である。油汚染模擬地盤として2.0ｍ×2.0ｍの穴を深さ3.0ｍ掘削する。
GL-2.0〜3.0ｍ区間（地下２メートルから３メートルの範囲)に軽油を650リットル投入し土砂と撹拌し締め固める。
GL-1.0〜2.0ｍ区間（地下１メートルから２メートルの範囲）に軽油を350リットル投入し土砂と撹拌し締め固める。
表１に油汚染模擬地盤の性状を示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】
油汚染模擬地盤に使用する浄化材料の地盤への添加量を表２に示す。
【００２２】
【表２】
【００２３】
浄化工事に使用した材料の配合表を表３に示す。また、試験工事状況を図３の写真に示す。表３の油分分散材としては、名古屋市中区のワイエスピー株式会社が提供する「オイルメディ」（「オイルメディ」はワイエスピー社の商標）を用いることができる。この油分分散材は、完全水系の油処理剤であり、生分解性９９パーセント以上のものである。非イオン系界面活性剤を約４パーセント含む。天然植物由来の消臭剤を配合している。また、土壌菌を増殖させる栄養剤をも含む。油分を分解、分散する効果を有する。
【００２４】
【表３】
【００２５】
試験結果は次のとおりである。
【００２６】
「油臭、油膜」について
環境庁の油汚染対策ガイドラインによると、油臭・油膜の判定は人の感覚にて判断する。
そこで、事前（本発明に係る油対策工法の実施前）、泥土（油分分散材高圧噴射後）、硬化後（セメント系硬化材高圧噴射後）の油臭・油膜を観測した。試験結果を表４に示す。
【００２７】
【表４】
以上より、本発明に係る浄化工事にて油臭、油膜の削減効果が認められた。
【００２８】
TPH試験
油臭、油膜を定量化する試験として、ＧＣ−ＦＩＤ法（水素炎イオン化検出器付きガスクロマトグラフ）によるＴＰＨ（Total Petroleum Hydrocarbon）試験を実施した。炭素数により３つの画分に分け、炭素範囲ごとにクロマトグラムのピークパターンや濃度を比較することで同定を行う試験であり、油汚染対策ガイドラインに準拠するものである。その試験結果を表５に示す。
【００２９】
【表５】
【００３０】
このＴＰＨ試験により、浄化工事にてＴＰＨ値が１９％〜２６％程度に減少していることが認められた。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
現在ガソリンスタンドである土地の土壌改良、過去においてガソリンスタンドであった場所の土壌改良、住宅地造成中に何らかの原因で油汚染が発見された場合の対策などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１０ 口元管
２０ ボーリングマシン
３０ 造成管
４０ 油分分散材
５０ 貯泥槽
６０ セメント系硬化材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガソリンスタンド等の油汚染土壌の浄化対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
土壌ガス吸引は、地下に存在する油分の揮発成分を、井戸などを減圧して土壌ガスを吸引することにより地中からガス態として抽出除去する方法である。地下水揚水や地中曝気などとの併用で適用範囲の拡大も行われ、また好気的な微生物分解を促進する目的で行われる事もある。この場合は油分中の揮発性を有しない成分もその対象となる。
【０００３】
原位置バイオレメディエーション工法には、不飽和土層に存在する油含有土壌の浄化を対象としたバイオベンティング工法と、地下水以下の油含有土壌浄化を対象とした酸素供給工法がある。バイオベンティング工法は、不飽和層に井戸を設置し、吸気・送気を行う。また、栄養塩などを注入する。送気のさい蒸気を送付し油分の脱離・分解を促進させる場合もある。浄化期間は微生物の増殖速度に依存するため数ヶ月〜数年は必要である。
【０００４】
特許文献１には、界面活性効果を持つ油分散剤を土壌に浸透させて土壌粒子の中に浸透した油分を遊離させる土壌の浄化方法が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、油に汚染された透水層の上流側に井戸を設け、地下水を加熱するとともに好気性化し、油の微生物分解を促進させる土壌の修復方法が開示されている。
【０００６】
特許文献３には、地下水面以下の飽和層に存在する油汚染個所の下部から注入井戸を通して空気を吹き込むと共に薬剤を注入し、油回収井戸により油分を回収して土壌中の汚染油濃度を十分に低下してから、化学酸化処理またはバイオレメディエーション処理を行って汚染油濃度を許容水準以下に低下させる原位置浄化方法が開示されている。
【０００７】
特許文献４には、汚染土壌を原位置で洗浄した後、原位置でバイオ処理する浄化方法が開示されている。
【０００８】
特許文献５には、土壌中の汚染領域に到達するボーリング孔を掘削する工程と、掘削されたボーリング孔内に噴流噴射手段を先端に取付けた多重管を挿入する工程と、多重管の内部空間を介して噴流噴射手段から少なくとも２種類の流体を汚染領域に噴射する流体噴射工程とを含む浄化工法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−０７３６７２号公報
【特許文献２】特開２００７−１０５５９４号公報
【特許文献３】特開２００７−２５３０５９号公報
【特許文献４】特開２００４−２９８８３０号公報
【特許文献５】特開２００８−２３８０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ガソリンスタンド等にて発生している油汚染土壌に対しての汚染対策工法としては、掘削除去が主たる対策として実施されている。しかし、土壌汚染対策法の改正に伴い、掘削除去する場合には多くの制約が義務づけられた。また、原位置における対策として実施されている土壌ガス吸引工法では対象地盤が通気帯（不飽和帯）に限定され、なおかつ、揮発性を有する成分に限定される。また、バイオレメディエーション工法では不飽和帯と飽和帯では採用工法が異なり、なおかつ浄化まで数ヶ月から数年は必要となる。
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、比較的小規模な設備にて,不飽和帯・飽和帯の区別なく、数日の短期間にて油汚染地盤の浄化を完了させる工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決すべく本発明に係る油汚染対策工法は、油汚染土壌に油分分散材を高圧で噴射する。高圧噴流体による運動エネルギーにて地盤の組織を破壊し、油分を含んだ土壌と油分分散材を強制的に混合撹拌する。油分が分散微細化されることにより油膜を除去する。さらに油分分散材に含まれる消臭剤にて油臭を中和する。
【００１３】
次に、油分分散材と油汚染土壌を混合撹拌した土壌に、さらにセメント系硬化材を高圧にて噴射し汚染土壌を硬化させる。それにより、一部残留している炭化水素を不溶化する。また、石油類地下タンクからの油分の再流出を防ぎ、再汚染を防止する。
【発明の効果】
【００１４】
比較的小規模な設備にて,不飽和帯・飽和帯の区別なく、数日の短期間にて油汚染地盤の浄化を完了させることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、油汚染土壌を鉛直面にて切断した断面を側方から見た断面図である。図１（ａ）は、ボーリングマシンにて造成管を計画深度まで削孔する工程を示す図である。図１（ｂ）は、油分分散材を高圧噴射しながら汚染土壌と混合撹拌する工程を示す図である。図１（ｃ）は、セメント系硬化材を高圧にて噴射させながら土壌を混合撹拌する工程を示す図である。
【図２】図２は、試験実施のために設けた油汚染模擬地盤の様子を示す概念図である。
【図３】図３は、試験状況を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る工法の実施形態を説明する。
【００１７】
図１は、油汚染土壌を鉛直面にて切断した断面を側方から見た断面図である。図１（ａ）は、ボーリングマシンにて造成管を計画深度まで削孔する工程を示す図である。図１（ｂ）は、油分分散材を高圧噴射しながら汚染土壌と混合撹拌する工程を示す図である。図１（ｃ）は、セメント系硬化材を高圧にて噴射させながら土壌を混合撹拌する工程を示す図である。
【００１８】
第１工程（口元管設置工程）。まず、施工位置に口元管１０を設置する。
第２工程（造成管削孔工程）。次に、ボーリングマシン２０にて、造成管３０を計画深度まで削孔する。
第３工程（油分分散材高圧噴射工程）。造成管３０に設けた噴射口から油分分散材４０を高圧(20〜40MPa)にて噴射させながら汚染土壌と混合撹拌する。造成管３０を首振り運動させながら、引き抜きつつ、油分散材４０を高圧噴射することができる。このとき発生する泥土は、口元管１０より回収し、貯泥槽５０に送る。
第４工程（造成管再度挿入工程）油分散材高圧噴射工程の作業を計画範囲にて実施終了後、造成管３０を計画深度まで再度挿入する。
第５工程（硬化材高圧噴射工程）セメント系硬化材６０を高圧(20〜40MPa)にて噴射させながら汚染土壌を混合撹拌する。造成管３０を首振り運動させながら、引き抜きつつ、セメント系硬化材６０を高圧噴射することができる。このとき発生する泥土は、口元管１０より回収し、貯泥槽５０に送る。
以上、第１工程から第５工程までの作業を計画本数繰り返す。
【実施例１】
【００１９】
図２は、試験実施のために設けた油汚染模擬地盤の様子を示す概念図である。油汚染模擬地盤として2.0ｍ×2.0ｍの穴を深さ3.0ｍ掘削する。
GL-2.0〜3.0ｍ区間（地下２メートルから３メートルの範囲)に軽油を650リットル投入し土砂と撹拌し締め固める。
GL-1.0〜2.0ｍ区間（地下１メートルから２メートルの範囲）に軽油を350リットル投入し土砂と撹拌し締め固める。
表１に油汚染模擬地盤の性状を示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】
油汚染模擬地盤に使用する浄化材料の地盤への添加量を表２に示す。
【００２２】
【表２】
【００２３】
浄化工事に使用した材料の配合表を表３に示す。また、試験工事状況を図３の写真に示す。表３の油分分散材としては、名古屋市中区のワイエスピー株式会社が提供する「オイルメディ」（「オイルメディ」はワイエスピー社の商標）を用いることができる。この油分分散材は、完全水系の油処理剤であり、生分解性９９パーセント以上のものである。非イオン系界面活性剤を約４パーセント含む。天然植物由来の消臭剤を配合している。また、土壌菌を増殖させる栄養剤をも含む。油分を分解、分散する効果を有する。
【００２４】
【表３】
【００２５】
試験結果は次のとおりである。
【００２６】
「油臭、油膜」について
環境庁の油汚染対策ガイドラインによると、油臭・油膜の判定は人の感覚にて判断する。
そこで、事前（本発明に係る油対策工法の実施前）、泥土（油分分散材高圧噴射後）、硬化後（セメント系硬化材高圧噴射後）の油臭・油膜を観測した。試験結果を表４に示す。
【００２７】
【表４】
以上より、本発明に係る浄化工事にて油臭、油膜の削減効果が認められた。
【００２８】
TPH試験
油臭、油膜を定量化する試験として、ＧＣ−ＦＩＤ法（水素炎イオン化検出器付きガスクロマトグラフ）によるＴＰＨ（Total Petroleum Hydrocarbon）試験を実施した。炭素数により３つの画分に分け、炭素範囲ごとにクロマトグラムのピークパターンや濃度を比較することで同定を行う試験であり、油汚染対策ガイドラインに準拠するものである。その試験結果を表５に示す。
【００２９】
【表５】
【００３０】
このＴＰＨ試験により、浄化工事にてＴＰＨ値が１９％〜２６％程度に減少していることが認められた。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
現在ガソリンスタンドである土地の土壌改良、過去においてガソリンスタンドであった場所の土壌改良、住宅地造成中に何らかの原因で油汚染が発見された場合の対策などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１０ 口元管
２０ ボーリングマシン
３０ 造成管
４０ 油分分散材
５０ 貯泥槽
６０ セメント系硬化材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油汚染土壌に対して、油汚染対策を施す施工位置に口元管を設置する口元管設定工程と、
該施工位置にボーリングマシンにて造成管を計画深度まで削孔する造成管削孔工程と、
該造成管に設けた噴射口から油分分散材を高圧にて噴射させながら汚染土壌と混合撹拌し、そのとき発生する泥土を前記口元管より回収し貯泥槽に送る油分分散材高圧噴射工程と、
を有し、前記汚染土壌の油分を分散・微細分することにより、油臭・油膜を除去する油汚染対策工法。
【請求項２】
請求項１に記載した油汚染対策工法であって、
前記油分分散材は、界面活性剤と、消臭剤と、土壌菌を増殖させる栄養剤とを含むことを特徴とする油汚染対策工法。
【請求項３】
請求項１に記載した油汚染対策工法であって、
前記油分分散材高圧噴射工程にて油臭・油膜を除去した土壌に対し、
前記造成管を計画深度まで再度挿入する造成管再度挿入工程と、
該造成管に設けた噴射口からセメント等硬化材を高圧にて噴射させながら混合撹拌し、そのとき発生する泥土を前記口元管より回収し貯泥槽に送る硬化材高圧噴射工程と
をさらに有し、それにより前記土壌を硬化させることを特徴とする油汚染対策工法。
【請求項１】
油汚染土壌に対して、油汚染対策を施す施工位置に口元管を設置する口元管設定工程と、
該施工位置にボーリングマシンにて造成管を計画深度まで削孔する造成管削孔工程と、
該造成管に設けた噴射口から油分分散材を高圧にて噴射させながら汚染土壌と混合撹拌し、そのとき発生する泥土を前記口元管より回収し貯泥槽に送る油分分散材高圧噴射工程と、
を有し、前記汚染土壌の油分を分散・微細分することにより、油臭・油膜を除去する油汚染対策工法。
【請求項２】
請求項１に記載した油汚染対策工法であって、
前記油分分散材は、界面活性剤と、消臭剤と、土壌菌を増殖させる栄養剤とを含むことを特徴とする油汚染対策工法。
【請求項３】
請求項１に記載した油汚染対策工法であって、
前記油分分散材高圧噴射工程にて油臭・油膜を除去した土壌に対し、
前記造成管を計画深度まで再度挿入する造成管再度挿入工程と、
該造成管に設けた噴射口からセメント等硬化材を高圧にて噴射させながら混合撹拌し、そのとき発生する泥土を前記口元管より回収し貯泥槽に送る硬化材高圧噴射工程と
をさらに有し、それにより前記土壌を硬化させることを特徴とする油汚染対策工法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１４７８４６（Ｐ２０１１−１４７８４６Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９２０４（Ｐ２０１０−９２０４）
【出願日】平成２２年１月１９日（２０１０．１．１９）
【出願人】（３９２０１２２６１）東興ジオテック株式会社 (28)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１９日（２０１０．１．１９）
【出願人】（３９２０１２２６１）東興ジオテック株式会社 (28)
【Ｆターム（参考）】
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