油汚染部の油濃度を低下させる方法
【課題】油汚染部の油濃度を効率的に下げる方法を提供する。
【解決手段】本発明による油汚染部の油濃度を低下させる方法によれば、地中の油汚染部１に界面活性剤２を供給して生成されるエマルジョンを吸引した。このように、油汚染部１に界面活性剤２を供給したことによって、油汚染部１の油が分散して油と地下水とが混じり合ったエマルジョンが生成されるので、当該エマルジョンを吸引することによって、油汚染部１の油分を速くかつ多く除去できる。特に、地中の油汚染部を攪拌するとともに油汚染部に界面活性剤を供給して生成されたエマルジョンを吸引することで、界面活性剤の供給と攪拌とによって安定したエマルジョンを生成できるので、油汚染部の油分をより速くかつより多く除去できる。
【解決手段】本発明による油汚染部の油濃度を低下させる方法によれば、地中の油汚染部１に界面活性剤２を供給して生成されるエマルジョンを吸引した。このように、油汚染部１に界面活性剤２を供給したことによって、油汚染部１の油が分散して油と地下水とが混じり合ったエマルジョンが生成されるので、当該エマルジョンを吸引することによって、油汚染部１の油分を速くかつ多く除去できる。特に、地中の油汚染部を攪拌するとともに油汚染部に界面活性剤を供給して生成されたエマルジョンを吸引することで、界面活性剤の供給と攪拌とによって安定したエマルジョンを生成できるので、油汚染部の油分をより速くかつより多く除去できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中の油汚染部の油濃度を効率的に低下させることの可能な方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地中油汚染土壌の油汚染部に油を分解する微生物を供給することによって地中油汚染土壌を浄化する方法が提案されている（例えば、特許文献１，２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２７６８３７号公報
【特許文献２】特開平９−２７６８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、油汚染部の油濃度が高い場合、例えば油濃度が１％を超える場合には、微生物が油を分解できず、油汚染部の油濃度を下げることができないという課題があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、油汚染部の油濃度を効率的に下げる方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による油汚染部の油濃度を低下させる方法によれば、地中の油汚染部に界面活性剤を供給して生成されるエマルジョンを吸引した。このように、油汚染部に界面活性剤を供給したことによって、油汚染部の油が分散して油と地下水とが混じり合ったエマルジョンが生成されるので、当該エマルジョンを吸引することによって、油汚染部の油分を速くかつ多く除去できる。即ち、油汚染部の油分を効果的に除去でき、油汚染部の油濃度を効率的に下げることができる。
本発明による油汚染部の油濃度を低下させる方法によれば、地中の油汚染部を攪拌するとともに油汚染部に界面活性剤を供給して生成されたエマルジョンを吸引したので、界面活性剤の供給と攪拌とによって安定したエマルジョンを生成できるので、油汚染部の油分をより速くかつより多く除去できる。
本発明による油汚染部の油濃度を低下させる方法によれば、筒状のロッドの先端に掘削ビットを有した曲線ボーリング装置を用いて地中の油汚染部を通過した先行孔を形成して先行孔の出口から地上に引き出されたロッドの先端の掘削ビットを取り外して当該ロッドの先端に先行孔の孔径よりも掘削径の大きい拡径掘削装置を取付けた後に、ロッドを回転させながら拡径掘削装置を先行孔の出口から先行孔を経由して先行孔の入口に向けて掘削前進させる途中において拡径掘削装置が油汚染部を掘削攪拌しながら通過する際に拡径掘削装置を介して油汚染部に界面活性剤を供給し、油汚染部への界面活性剤の供給と油汚染部の攪拌とにより生成されたエマルジョンを吸引したので、界面活性剤の供給と攪拌とによって安定したエマルジョンを生成できるので、油汚染部の油分をより速くかつより多く除去できる。また、先行孔を利用して油汚染部を攪拌できるので、油汚染部を確実に攪拌できる。
また、拡径掘削装置が油汚染部を通過する際に拡径掘削装置の掘削部の掘削径を大きくして油汚染部を掘削攪拌したので、掘削攪拌範囲を広げたことによって、エマルジョンの生成される範囲を大きくできるので、油汚染部の油濃度をより効率的に下げることができる。さらに、拡径掘削装置による油汚染部以外の部分の拡径孔の径を小さくできるので、掘削作業が容易となって経済的であり、かつ、地盤の崩落を少なくできる。
また、拡径掘削装置の後端に管を引き連れさせることによって先行孔内に管を設置し、油汚染部に位置された管の内外に貫通するように設けられた孔及び管を介して上記エマルジョンを地上まで吸引したので、吸引用の管の付設作業を容易とできる。
また、油汚染部の油濃度が１％以下になったことを確認した後に、油汚染部に微生物を供給したので、微生物が油を分解することによって油汚染部の濃度がさらに下がって油汚染部が浄化される。
また、油汚染部の油濃度が１％以下になったことを確認した後に、地上から管及び油汚染部に位置された管の内外に貫通するように設けられた孔を介して油汚染部に微生物を供給したので、吸引用に用いた管を微生物供給用に使用でき、作業の簡略化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】油汚染部の油濃度を低下させる方法の手順を示す図（形態１）。
【図２】油汚染部の油濃度を低下させる方法の手順を示す図（形態１）。
【図３】（ａ）はリーマ装置の断面図、（ｂ）はリーマ装置の側面図、（ｃ）はリーマ装置の前面図（形態１）。
【図４】（ａ）はリーマ装置の拡径前を示す断面図、（ｂ）はリーマ装置の拡径後を示す断面図（形態２）。
【図５】（ａ）はリーマ装置の拡径前を示す側面図、（ｂ）はリーマ装置の拡径後を示す側面図（形態２）。
【図６】リーマ装置の拡径動作の手順を示す図（形態２）。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
形態１
図１乃至図３は形態１を示し、図１及び図２は油汚染部の油濃度を低下させる方法の手順を示し、図３はリーマ装置を示す。
【０００８】
図１及び図２に示すように、形態１の方法では、機械工場９０のような建屋下の地中や廃棄物処分場跡のような更地下の地中においてＡ重油や機械油などの油で汚染された地中の油汚染部１に液体洗剤のような界面活性剤２を供給するとともに油汚染部１を攪拌することによって、油を地下水中に分散させて油と地下水とが混じり合ったエマルジョンを生成させ、当該エマルジョンを吸引することで、油汚染部１の油濃度を下げ、油汚染部１の油濃度が１％以下になったことを確認した後に、油汚染部１に微生物を供給することによって、油汚染部１に供給された微生物が油汚染部１に残った油を分解するので、油汚染部１の油濃度がさらに低下し、油汚染部１が浄化されることになる。図中、３４は地下水位、３７は不飽和帯、３８は飽和帯を示す。
【０００９】
油汚染部１の油濃度を低下させるための処理装置３は、曲線ボーリング装置４と、掘削液供給装置５と、掘削液供給管６と、拡径掘削装置７としてのリーマ装置と、界面活性剤供給装置８と、界面活性剤供給管９と、管１０と、吸引装置１１と、微生物培養装置１２とを備える。掘削液供給装置５、界面活性剤供給装置８、吸引装置１１、微生物培養装置１２は、地上に設置される。
【００１０】
図３を参照し、リーマ装置７の一例を説明する。リーマ装置７は、リーマ１３と、液体取込管１４と、液体収容部１５と、管連結部材１６と、ジョイント部材１７と、スイベル継手１８とを備える。
リーマ１３は、釣鐘形状のリーマ本体２０と、リーマ本体２０の外面より突出するように設けられた掘削刃部２１とを備える。掘削刃部２１は、後述するリーマ装置７の中心軸を中心とした螺旋状に設けられる。掘削刃部２１間に形成される凹溝２２が掘削土を後方に導く排出溝として機能する。リーマ本体２０を形成する釣鐘の頂点部２３には頂部貫通孔２４が形成される。当該釣鐘の下端開口部２５に近い内側には、釣鐘の内部を頂点側と下端開口部２５側とに仕切る仕切部材２６が設けられる。
液体取込管１４は、一端が仕切部材２６に連結され、他端側がリーマ本体の頂部貫通孔２４を通過してリーマ本体２０の外部に突出する。液体取込管１４の他端には、後述するロッド５２の先端が連結される。液体取込管１４は、中心軸が、釣鐘の頂点と仕切部材２６の中心とを通過するリーマ装置７の中心軸と一致するように設けられる。液体取込管１４の外周と頂部貫通孔２４との間、仕切部材２６の外縁とリーマ本体２０の内周面２７との間は、密閉状態に形成される。これにより、仕切部材２６とリーマ本体２０の内周面２７と液体取込管１４の外周面２８との間に液体収容部１５となる空間が形成される。
液体収容部１５内に位置される液体取込管１４には、管の内周面と外周面とに貫通する管貫通孔３０が形成される。液体収容部１５と接するリーマ本体２０には、リーマ本体２０の内周面２７と外周面２９とに貫通するリーマ貫通孔３１が形成される。仕切部材２６には、後述する保護筒４０の外側と液体収容部１５とに貫通する仕切部貫通孔３２が形成される。従って、ロッド５２、液体取込管１４、管貫通孔３０を介して液体収容部１５に収容された掘削液１９や界面活性剤２がリーマ貫通孔３１及び仕切部貫通孔３２を介してリーマ本体２０の外部に吐出される。
管連結部材１６の管連結部３５には管１０の先端が接続される。管連結部材１６のリーマ１３側は、ジョイント部材１７及びスイベル継手１８を介して仕切部材２６の裏面３６に連結される。仕切部材２６の裏面３６には、ジョイント部材１７及びスイベル継手１８を筒内に収容してこれらを保護する保護筒４０が連結される。
スイベル継手１８は、回転側部材４１と非回転側部材４２とを備え、回転側部材４１が仕切部材２６の裏面３６に連結され、非回転側部材４２がジョイント部材１７及び管連結部材１６を介して管１０に連結されたことで、リーマ１３がロッド５２の回転力を受けた場合に、リーマ１３のみが回転して掘削刃５４で地盤を掘削し、管１０は回転しない。
ジョイント部材１７は、リーマ１３と管１０とが図３（ａ）の紙面と直交する方向及び紙面と平行な方向に相互に揺動可能となるように管連結部材１６とスイベル継手１８とを連結した構成を備えたものである。
【００１１】
次に、処理装置３を用いて油汚染部１の油濃度を低下させる方法を具体的に説明する。
浄化対象とする油汚染部１の位置は、事前にボーリング調査を行うことで確認する。
そして、図１（ａ）；図１（ｂ）に示すように、筒状のロッド５２の先端に掘削ビット５０（掘削刃）が取付けられた曲線ボーリング装置４を用いて先行孔５１を形成する。掘削ビット５０の径（掘削径）は例えば４５ｍｍ程度であり、ロッド５２の外径は掘削ビット５０の径よりも小さい。掘削ビット５０は先端部が斜切り面に形成されたものである。
先行孔５１を形成する場合は、まず、掘削ビット５０を油汚染部１の深さ位置まで斜め下方向に推進させるようにして斜め下方向に地盤を掘削した後、掘削ビット５０を水平方向に推進させるようにして水平方向に地盤を掘削して油汚染部１を通過する先行孔５１を形成し、その後、掘削ビット５０を斜め上方向に推進させるようにして斜め上方向に地盤を掘削して掘削ビット５０を地上に出す。
地盤を斜めに掘削する場合には、ロッド５２をロッド５２の中心軸を回転中心としてモータのような駆動源で回転させることで掘削ビット５０を回転させながら掘削ビット５０を推進させる。
掘削ビット５０の推進方向を変える場合は、ロッド５２を回転させないで、油圧シリンダのような押圧装置でロッドに推進力を与えて掘削ビットの斜切り面に土圧が作用するようにすることで、掘削ビット５０の推進方向を変える。
掘削の際には、ロッド５２の筒内に通したホースのような掘削液供給管６の先端を掘削ビット５０に回転しないように固定してロッド５２の後端より引き出された掘削液供給管６の後端を掘削液供給装置５に繋ぎ、ロッド５２を回転させるとともに、掘削液供給装置５から掘削液供給管６を介して掘削ビット５０に掘削液１９を圧送して供給する。掘削液１９としては、水、泥水、ベントナイト等を用いる。これにより、掘削ビット５０の掘削液噴射孔３９から地盤に掘削液１９が噴射されながら掘削ビット５０が地盤を掘削する。尚、ロッド５２の筒内に通したホースのような界面活性剤供給管９の先端を掘削ビット５０に回転しないように固定して界面活性剤供給管９の後端をロッド５２の後端より引き出しておく。そして、掘削が進むのに応じてロッド５２、掘削液供給管６、界面活性剤供給管９の後端にそれぞれロッド５２、掘削液供給管６、界面活性剤供給管９を継ぎ足していく動作を繰り返すことにより、油汚染部１を通過する先行孔５１を形成する。
【００１２】
曲線ボーリング装置４を用いて地中の油汚染部１を通過した先行孔５１を形成した後、先行孔５１の出口５６から地上に引き出したロッド５２の先端に取付けられていた掘削ビット５０を取り外し、代わりに、ロッド５２の先端に先行孔５１の孔径よりもリーマ１３の外径（掘削径）の大きいリーマ装置７の前端（液体取込管１４の他端）を取付けるとともに、リーマ装置７の後端（管連結部３５）に管１０の先端を取付ける（図１（ｃ）参照）。また、掘削液供給管６の先端、及び、界面活性剤供給管９の先端をリーマ装置７の液体取込管１４内に取付ける。そして、ロッド５２を回転させながらリーマ装置７を先行孔５１の出口５６から先行孔５１を経由して先行孔５１の入口５７に向けて掘削前進させることで、先行孔５１が拡径された拡径孔５８内に管１０が引き込まれる。リーマ装置７が先行孔５１中を通過して掘削前進するのに応じて、管１０の後端に新たに管１０を継ぎ足していく動作を繰り返すことにより、先行孔５１の出口５６から入口５７に跨るように拡径孔５８が形成され、この拡径孔５８内に管１０が引き込まれて埋設される（図２（ｂ）参照）。尚、この場合、油汚染部１に位置される管１０だけを有孔管１０ｘとして、その他の部位に位置される管１０は無孔管１０ｙを用いる。有孔管１０ｘとは、管の内周面と外周面とに跨って貫通する貫通孔６１を複数備えた管である。この場合、予め、先行孔５１の入口５７から油汚染部１までの距離ｘを調べておいて、リーマ装置７が先行孔５１の出口から距離ｘだけ進むまでは無孔管１０ｙを継ぎ足して、その後、油汚染部の範囲だけ有孔管１０ｘを継ぎ足すことにより、油汚染部１にのみ有孔管１０ｘを設置できる。
リーマ装置７が、油汚染部１以外の部分を掘削する際には、掘削液供給管６を介してリーマ装置７の液体収容部１５に掘削液１９を供給することにより、掘削液１９がリーマ貫通孔３１及び仕切部貫通孔３２を介して地中に吐出される。
【００１３】
リーマ装置７が油汚染部１を掘削攪拌する際には、界面活性剤供給管９の後端を界面活性剤供給装置８に繋ぎ、界面活性剤供給装置８から界面活性剤供給管９を介してリーマ装置７の液体収容部１５に界面活性剤２を圧送供給することにより、界面活性剤２がリーマ貫通孔３１及び仕切部貫通孔３２を介して地中に吐出される（図２（ａ）参照）。この攪拌と界面活性剤２とによって油汚染部１の油が分散して油と地下水とが混じり合った安定したエマルジョンが形成される。
【００１４】
そして、先行孔５１の出口５６から入口５７に跨る拡径孔５８内に管１０が埋設された後に、上記エマルジョンを吸引することによって、油汚染部１の油分をより速くかつ多く除去できる。即ち、油汚染部１の油分を効果的に除去でき、油汚染部１の油濃度を効率的に下げることができる。
【００１５】
尚、吸引作業は、先端部に周知のパッカー装置６０を備えた内管６３（図２（ｂ）参照）を用意し、この内管６３をパッカー装置６０側から管１０内に挿入してパッカー装置６０を油汚染部１の位置の有孔管１０ｘまで届かせてからパッカー装置６０を作動させることで、有孔管１０ｘ内に有孔管１０ｘの貫通孔６１を介して油汚染部１と連通した両端閉空間６２を形成し、内管６３の末端部を吸引ポンプなどの吸引装置１１に繋いで両端閉空間６２を吸引することで、上記エマルジョンを有孔管１０ｘの貫通孔６１、両端閉空間６２、内管６３経由で地上まで吸引できる。
【００１６】
上記吸引作業を繰り返し、吸引したエマルジョンの油濃度を検査して油濃度が１％以下になっていれば、油汚染部１の油濃度が１％以下になったとして、その後、図２（ｃ）に示すように、内管６３の末端を微生物培養装置１２に接続し、吸引作業と同様に内管６３のパッカー装置６０を作動させることで、油汚染部１に微生物を供給する。
【００１７】
形態１によれば、油汚染部１への界面活性剤２の供給と油汚染部１の攪拌とによって油汚染部１の油が分散して油と地下水とが混じり合った安定したエマルジョンが形成されるので、油汚染部１の油分をより速くかつ多く除去できる。即ち、油汚染部１の油分を効果的に除去でき、油汚染部１の油の濃度を微生物が油を分解可能な濃度（１％以下）となるまで効率的に下げることができるので、油除去作業の迅速化が図れる。
また、油汚染部１の油の濃度を微生物が油を分解可能な濃度となった後に油汚染部１に微生物を供給したので、微生物が油分解能力を十分に発揮できることになり、油汚染部１を迅速に浄化できる。
また、先行孔５１を利用してリーマ装置７により油汚染部１を攪拌したので、油汚染部１を確実に攪拌でき、安定したエマルジョンが生成される。
また、リーマ装置７の後端に管１０を引き連れさせることによって先行孔５１内に有孔管１０ｘを設置したので、吸引用の管の付設作業を容易とできる。
また、吸引用に用いた有孔管１０ｘを微生物供給用に使用したので、作業の簡略化が図れる。
【００１８】
形態２
リーマ装置７が油汚染部１を通過する際にリーマ装置７のリーマ１３（掘削部）の外径（掘削径）を大きくして油汚染部１を掘削攪拌する。例えば、リーマ装置７の螺旋状の掘削刃部２１とは別に設けた掘削刃６５（図４参照）、又は、リーマ装置７の螺旋状の掘削刃５４の一部６６（図５参照）が、リーマ本体２０の径方向に進退可能に形成されたリーマ装置７０を用いて、図６に示すように、リーマ装置７が油汚染部１に到達したら、上記掘削刃６５又は掘削刃５４の一部６６をリーマ本体２０の外側に突出させることでリーマ１３の外径を拡径し、リーマ装置７が油汚染部１を通過したら、上記掘削刃６５又は掘削刃５４の一部６６をリーマ本体２０の内側に戻してリーマ１３の外径を元に戻すようにする。例えば、リーマ１３の元の外径が４００ｍｍであれば、リーマ１３の外径が５００ｍｍ〜７５０ｍｍになるように形成する。尚、上記掘削刃６５又は掘削刃５４の一部６６を進退させる機構は、例えば、バネを用いた機構、水圧シリンダや油圧シリンダを用いた機構により形成される。
以上によれば、リーマ１３の外径が拡径している間に、リーマ装置７に界面活性剤２を圧送供給することで、圧送供給された界面活性剤２がリーマ貫通孔３１及び仕切部貫通孔３２を介して地中に吐出されるとともに、リーマ装置７の回転により油汚染部１が攪拌される。
形態２によれば油汚染部１での攪拌範囲を大きくできるので、界面活性剤２を広範囲に分散でき、油汚染部１の広範囲において安定したエマルジョンが形成されるので、油汚染部１の油分をより速くかつ多く除去でき、油汚染部１の油濃度を効果的に低下させることができる。また、リーマ装置７による油汚染部１以外の部分の拡径孔５８の径を小さくできるので、掘削作業が容易となって経済的となり、また、地盤の崩落を少なくできる。
【００１９】
形態３
油汚染部１に対して上から見て格子状となるように拡径孔５８を形成すれば、例えば、広範囲に渡る油汚染部１の油濃度を効果的に下げることができる。
【００２０】
形態４
地盤を掘削して油汚染部１に到達する孔を形成し、当該孔を介して、界面活性剤２を油汚染部に送り込むことによってエマルジョンを生成させ、当該エマルジョンを吸引するようにしてもよい。
【００２１】
形態５
形態４において、油汚染部１を攪拌機械で攪拌しながら油汚染部１に界面活性剤２を送り込んだり、攪拌機械で油汚染部１を攪拌せずに油汚染部１に界面活性剤２を高圧で送り込むことで油汚染部１に攪拌効果を付与すれば、エマルジョンが安定するので、好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
拡径孔５８内に埋設される管１０として全て有孔管１０ｘを用いてもよい。この場合、油汚染部１がリーマ装置７により掘削攪拌され油汚染部１に界面活性剤２が供給されている最中に有孔管１０ｘを介してエマルジョンを吸引してもよい。
形態１では、油汚染部１の油濃度が１％以下になったことを確認した後に、油汚染部１に微生物を供給する例を示したが、エマルジョンの吸引だけでもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１ 油汚染部、２ 界面活性剤、４ 曲線ボーリング装置、９ 拡径掘削装置、
１０ 管、５０ 掘削ビット、５１ 先行孔、５２ ロッド、５６ 出口、５７ 入口。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中の油汚染部の油濃度を効率的に低下させることの可能な方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地中油汚染土壌の油汚染部に油を分解する微生物を供給することによって地中油汚染土壌を浄化する方法が提案されている（例えば、特許文献１，２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２７６８３７号公報
【特許文献２】特開平９−２７６８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、油汚染部の油濃度が高い場合、例えば油濃度が１％を超える場合には、微生物が油を分解できず、油汚染部の油濃度を下げることができないという課題があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、油汚染部の油濃度を効率的に下げる方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による油汚染部の油濃度を低下させる方法によれば、地中の油汚染部に界面活性剤を供給して生成されるエマルジョンを吸引した。このように、油汚染部に界面活性剤を供給したことによって、油汚染部の油が分散して油と地下水とが混じり合ったエマルジョンが生成されるので、当該エマルジョンを吸引することによって、油汚染部の油分を速くかつ多く除去できる。即ち、油汚染部の油分を効果的に除去でき、油汚染部の油濃度を効率的に下げることができる。
本発明による油汚染部の油濃度を低下させる方法によれば、地中の油汚染部を攪拌するとともに油汚染部に界面活性剤を供給して生成されたエマルジョンを吸引したので、界面活性剤の供給と攪拌とによって安定したエマルジョンを生成できるので、油汚染部の油分をより速くかつより多く除去できる。
本発明による油汚染部の油濃度を低下させる方法によれば、筒状のロッドの先端に掘削ビットを有した曲線ボーリング装置を用いて地中の油汚染部を通過した先行孔を形成して先行孔の出口から地上に引き出されたロッドの先端の掘削ビットを取り外して当該ロッドの先端に先行孔の孔径よりも掘削径の大きい拡径掘削装置を取付けた後に、ロッドを回転させながら拡径掘削装置を先行孔の出口から先行孔を経由して先行孔の入口に向けて掘削前進させる途中において拡径掘削装置が油汚染部を掘削攪拌しながら通過する際に拡径掘削装置を介して油汚染部に界面活性剤を供給し、油汚染部への界面活性剤の供給と油汚染部の攪拌とにより生成されたエマルジョンを吸引したので、界面活性剤の供給と攪拌とによって安定したエマルジョンを生成できるので、油汚染部の油分をより速くかつより多く除去できる。また、先行孔を利用して油汚染部を攪拌できるので、油汚染部を確実に攪拌できる。
また、拡径掘削装置が油汚染部を通過する際に拡径掘削装置の掘削部の掘削径を大きくして油汚染部を掘削攪拌したので、掘削攪拌範囲を広げたことによって、エマルジョンの生成される範囲を大きくできるので、油汚染部の油濃度をより効率的に下げることができる。さらに、拡径掘削装置による油汚染部以外の部分の拡径孔の径を小さくできるので、掘削作業が容易となって経済的であり、かつ、地盤の崩落を少なくできる。
また、拡径掘削装置の後端に管を引き連れさせることによって先行孔内に管を設置し、油汚染部に位置された管の内外に貫通するように設けられた孔及び管を介して上記エマルジョンを地上まで吸引したので、吸引用の管の付設作業を容易とできる。
また、油汚染部の油濃度が１％以下になったことを確認した後に、油汚染部に微生物を供給したので、微生物が油を分解することによって油汚染部の濃度がさらに下がって油汚染部が浄化される。
また、油汚染部の油濃度が１％以下になったことを確認した後に、地上から管及び油汚染部に位置された管の内外に貫通するように設けられた孔を介して油汚染部に微生物を供給したので、吸引用に用いた管を微生物供給用に使用でき、作業の簡略化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】油汚染部の油濃度を低下させる方法の手順を示す図（形態１）。
【図２】油汚染部の油濃度を低下させる方法の手順を示す図（形態１）。
【図３】（ａ）はリーマ装置の断面図、（ｂ）はリーマ装置の側面図、（ｃ）はリーマ装置の前面図（形態１）。
【図４】（ａ）はリーマ装置の拡径前を示す断面図、（ｂ）はリーマ装置の拡径後を示す断面図（形態２）。
【図５】（ａ）はリーマ装置の拡径前を示す側面図、（ｂ）はリーマ装置の拡径後を示す側面図（形態２）。
【図６】リーマ装置の拡径動作の手順を示す図（形態２）。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
形態１
図１乃至図３は形態１を示し、図１及び図２は油汚染部の油濃度を低下させる方法の手順を示し、図３はリーマ装置を示す。
【０００８】
図１及び図２に示すように、形態１の方法では、機械工場９０のような建屋下の地中や廃棄物処分場跡のような更地下の地中においてＡ重油や機械油などの油で汚染された地中の油汚染部１に液体洗剤のような界面活性剤２を供給するとともに油汚染部１を攪拌することによって、油を地下水中に分散させて油と地下水とが混じり合ったエマルジョンを生成させ、当該エマルジョンを吸引することで、油汚染部１の油濃度を下げ、油汚染部１の油濃度が１％以下になったことを確認した後に、油汚染部１に微生物を供給することによって、油汚染部１に供給された微生物が油汚染部１に残った油を分解するので、油汚染部１の油濃度がさらに低下し、油汚染部１が浄化されることになる。図中、３４は地下水位、３７は不飽和帯、３８は飽和帯を示す。
【０００９】
油汚染部１の油濃度を低下させるための処理装置３は、曲線ボーリング装置４と、掘削液供給装置５と、掘削液供給管６と、拡径掘削装置７としてのリーマ装置と、界面活性剤供給装置８と、界面活性剤供給管９と、管１０と、吸引装置１１と、微生物培養装置１２とを備える。掘削液供給装置５、界面活性剤供給装置８、吸引装置１１、微生物培養装置１２は、地上に設置される。
【００１０】
図３を参照し、リーマ装置７の一例を説明する。リーマ装置７は、リーマ１３と、液体取込管１４と、液体収容部１５と、管連結部材１６と、ジョイント部材１７と、スイベル継手１８とを備える。
リーマ１３は、釣鐘形状のリーマ本体２０と、リーマ本体２０の外面より突出するように設けられた掘削刃部２１とを備える。掘削刃部２１は、後述するリーマ装置７の中心軸を中心とした螺旋状に設けられる。掘削刃部２１間に形成される凹溝２２が掘削土を後方に導く排出溝として機能する。リーマ本体２０を形成する釣鐘の頂点部２３には頂部貫通孔２４が形成される。当該釣鐘の下端開口部２５に近い内側には、釣鐘の内部を頂点側と下端開口部２５側とに仕切る仕切部材２６が設けられる。
液体取込管１４は、一端が仕切部材２６に連結され、他端側がリーマ本体の頂部貫通孔２４を通過してリーマ本体２０の外部に突出する。液体取込管１４の他端には、後述するロッド５２の先端が連結される。液体取込管１４は、中心軸が、釣鐘の頂点と仕切部材２６の中心とを通過するリーマ装置７の中心軸と一致するように設けられる。液体取込管１４の外周と頂部貫通孔２４との間、仕切部材２６の外縁とリーマ本体２０の内周面２７との間は、密閉状態に形成される。これにより、仕切部材２６とリーマ本体２０の内周面２７と液体取込管１４の外周面２８との間に液体収容部１５となる空間が形成される。
液体収容部１５内に位置される液体取込管１４には、管の内周面と外周面とに貫通する管貫通孔３０が形成される。液体収容部１５と接するリーマ本体２０には、リーマ本体２０の内周面２７と外周面２９とに貫通するリーマ貫通孔３１が形成される。仕切部材２６には、後述する保護筒４０の外側と液体収容部１５とに貫通する仕切部貫通孔３２が形成される。従って、ロッド５２、液体取込管１４、管貫通孔３０を介して液体収容部１５に収容された掘削液１９や界面活性剤２がリーマ貫通孔３１及び仕切部貫通孔３２を介してリーマ本体２０の外部に吐出される。
管連結部材１６の管連結部３５には管１０の先端が接続される。管連結部材１６のリーマ１３側は、ジョイント部材１７及びスイベル継手１８を介して仕切部材２６の裏面３６に連結される。仕切部材２６の裏面３６には、ジョイント部材１７及びスイベル継手１８を筒内に収容してこれらを保護する保護筒４０が連結される。
スイベル継手１８は、回転側部材４１と非回転側部材４２とを備え、回転側部材４１が仕切部材２６の裏面３６に連結され、非回転側部材４２がジョイント部材１７及び管連結部材１６を介して管１０に連結されたことで、リーマ１３がロッド５２の回転力を受けた場合に、リーマ１３のみが回転して掘削刃５４で地盤を掘削し、管１０は回転しない。
ジョイント部材１７は、リーマ１３と管１０とが図３（ａ）の紙面と直交する方向及び紙面と平行な方向に相互に揺動可能となるように管連結部材１６とスイベル継手１８とを連結した構成を備えたものである。
【００１１】
次に、処理装置３を用いて油汚染部１の油濃度を低下させる方法を具体的に説明する。
浄化対象とする油汚染部１の位置は、事前にボーリング調査を行うことで確認する。
そして、図１（ａ）；図１（ｂ）に示すように、筒状のロッド５２の先端に掘削ビット５０（掘削刃）が取付けられた曲線ボーリング装置４を用いて先行孔５１を形成する。掘削ビット５０の径（掘削径）は例えば４５ｍｍ程度であり、ロッド５２の外径は掘削ビット５０の径よりも小さい。掘削ビット５０は先端部が斜切り面に形成されたものである。
先行孔５１を形成する場合は、まず、掘削ビット５０を油汚染部１の深さ位置まで斜め下方向に推進させるようにして斜め下方向に地盤を掘削した後、掘削ビット５０を水平方向に推進させるようにして水平方向に地盤を掘削して油汚染部１を通過する先行孔５１を形成し、その後、掘削ビット５０を斜め上方向に推進させるようにして斜め上方向に地盤を掘削して掘削ビット５０を地上に出す。
地盤を斜めに掘削する場合には、ロッド５２をロッド５２の中心軸を回転中心としてモータのような駆動源で回転させることで掘削ビット５０を回転させながら掘削ビット５０を推進させる。
掘削ビット５０の推進方向を変える場合は、ロッド５２を回転させないで、油圧シリンダのような押圧装置でロッドに推進力を与えて掘削ビットの斜切り面に土圧が作用するようにすることで、掘削ビット５０の推進方向を変える。
掘削の際には、ロッド５２の筒内に通したホースのような掘削液供給管６の先端を掘削ビット５０に回転しないように固定してロッド５２の後端より引き出された掘削液供給管６の後端を掘削液供給装置５に繋ぎ、ロッド５２を回転させるとともに、掘削液供給装置５から掘削液供給管６を介して掘削ビット５０に掘削液１９を圧送して供給する。掘削液１９としては、水、泥水、ベントナイト等を用いる。これにより、掘削ビット５０の掘削液噴射孔３９から地盤に掘削液１９が噴射されながら掘削ビット５０が地盤を掘削する。尚、ロッド５２の筒内に通したホースのような界面活性剤供給管９の先端を掘削ビット５０に回転しないように固定して界面活性剤供給管９の後端をロッド５２の後端より引き出しておく。そして、掘削が進むのに応じてロッド５２、掘削液供給管６、界面活性剤供給管９の後端にそれぞれロッド５２、掘削液供給管６、界面活性剤供給管９を継ぎ足していく動作を繰り返すことにより、油汚染部１を通過する先行孔５１を形成する。
【００１２】
曲線ボーリング装置４を用いて地中の油汚染部１を通過した先行孔５１を形成した後、先行孔５１の出口５６から地上に引き出したロッド５２の先端に取付けられていた掘削ビット５０を取り外し、代わりに、ロッド５２の先端に先行孔５１の孔径よりもリーマ１３の外径（掘削径）の大きいリーマ装置７の前端（液体取込管１４の他端）を取付けるとともに、リーマ装置７の後端（管連結部３５）に管１０の先端を取付ける（図１（ｃ）参照）。また、掘削液供給管６の先端、及び、界面活性剤供給管９の先端をリーマ装置７の液体取込管１４内に取付ける。そして、ロッド５２を回転させながらリーマ装置７を先行孔５１の出口５６から先行孔５１を経由して先行孔５１の入口５７に向けて掘削前進させることで、先行孔５１が拡径された拡径孔５８内に管１０が引き込まれる。リーマ装置７が先行孔５１中を通過して掘削前進するのに応じて、管１０の後端に新たに管１０を継ぎ足していく動作を繰り返すことにより、先行孔５１の出口５６から入口５７に跨るように拡径孔５８が形成され、この拡径孔５８内に管１０が引き込まれて埋設される（図２（ｂ）参照）。尚、この場合、油汚染部１に位置される管１０だけを有孔管１０ｘとして、その他の部位に位置される管１０は無孔管１０ｙを用いる。有孔管１０ｘとは、管の内周面と外周面とに跨って貫通する貫通孔６１を複数備えた管である。この場合、予め、先行孔５１の入口５７から油汚染部１までの距離ｘを調べておいて、リーマ装置７が先行孔５１の出口から距離ｘだけ進むまでは無孔管１０ｙを継ぎ足して、その後、油汚染部の範囲だけ有孔管１０ｘを継ぎ足すことにより、油汚染部１にのみ有孔管１０ｘを設置できる。
リーマ装置７が、油汚染部１以外の部分を掘削する際には、掘削液供給管６を介してリーマ装置７の液体収容部１５に掘削液１９を供給することにより、掘削液１９がリーマ貫通孔３１及び仕切部貫通孔３２を介して地中に吐出される。
【００１３】
リーマ装置７が油汚染部１を掘削攪拌する際には、界面活性剤供給管９の後端を界面活性剤供給装置８に繋ぎ、界面活性剤供給装置８から界面活性剤供給管９を介してリーマ装置７の液体収容部１５に界面活性剤２を圧送供給することにより、界面活性剤２がリーマ貫通孔３１及び仕切部貫通孔３２を介して地中に吐出される（図２（ａ）参照）。この攪拌と界面活性剤２とによって油汚染部１の油が分散して油と地下水とが混じり合った安定したエマルジョンが形成される。
【００１４】
そして、先行孔５１の出口５６から入口５７に跨る拡径孔５８内に管１０が埋設された後に、上記エマルジョンを吸引することによって、油汚染部１の油分をより速くかつ多く除去できる。即ち、油汚染部１の油分を効果的に除去でき、油汚染部１の油濃度を効率的に下げることができる。
【００１５】
尚、吸引作業は、先端部に周知のパッカー装置６０を備えた内管６３（図２（ｂ）参照）を用意し、この内管６３をパッカー装置６０側から管１０内に挿入してパッカー装置６０を油汚染部１の位置の有孔管１０ｘまで届かせてからパッカー装置６０を作動させることで、有孔管１０ｘ内に有孔管１０ｘの貫通孔６１を介して油汚染部１と連通した両端閉空間６２を形成し、内管６３の末端部を吸引ポンプなどの吸引装置１１に繋いで両端閉空間６２を吸引することで、上記エマルジョンを有孔管１０ｘの貫通孔６１、両端閉空間６２、内管６３経由で地上まで吸引できる。
【００１６】
上記吸引作業を繰り返し、吸引したエマルジョンの油濃度を検査して油濃度が１％以下になっていれば、油汚染部１の油濃度が１％以下になったとして、その後、図２（ｃ）に示すように、内管６３の末端を微生物培養装置１２に接続し、吸引作業と同様に内管６３のパッカー装置６０を作動させることで、油汚染部１に微生物を供給する。
【００１７】
形態１によれば、油汚染部１への界面活性剤２の供給と油汚染部１の攪拌とによって油汚染部１の油が分散して油と地下水とが混じり合った安定したエマルジョンが形成されるので、油汚染部１の油分をより速くかつ多く除去できる。即ち、油汚染部１の油分を効果的に除去でき、油汚染部１の油の濃度を微生物が油を分解可能な濃度（１％以下）となるまで効率的に下げることができるので、油除去作業の迅速化が図れる。
また、油汚染部１の油の濃度を微生物が油を分解可能な濃度となった後に油汚染部１に微生物を供給したので、微生物が油分解能力を十分に発揮できることになり、油汚染部１を迅速に浄化できる。
また、先行孔５１を利用してリーマ装置７により油汚染部１を攪拌したので、油汚染部１を確実に攪拌でき、安定したエマルジョンが生成される。
また、リーマ装置７の後端に管１０を引き連れさせることによって先行孔５１内に有孔管１０ｘを設置したので、吸引用の管の付設作業を容易とできる。
また、吸引用に用いた有孔管１０ｘを微生物供給用に使用したので、作業の簡略化が図れる。
【００１８】
形態２
リーマ装置７が油汚染部１を通過する際にリーマ装置７のリーマ１３（掘削部）の外径（掘削径）を大きくして油汚染部１を掘削攪拌する。例えば、リーマ装置７の螺旋状の掘削刃部２１とは別に設けた掘削刃６５（図４参照）、又は、リーマ装置７の螺旋状の掘削刃５４の一部６６（図５参照）が、リーマ本体２０の径方向に進退可能に形成されたリーマ装置７０を用いて、図６に示すように、リーマ装置７が油汚染部１に到達したら、上記掘削刃６５又は掘削刃５４の一部６６をリーマ本体２０の外側に突出させることでリーマ１３の外径を拡径し、リーマ装置７が油汚染部１を通過したら、上記掘削刃６５又は掘削刃５４の一部６６をリーマ本体２０の内側に戻してリーマ１３の外径を元に戻すようにする。例えば、リーマ１３の元の外径が４００ｍｍであれば、リーマ１３の外径が５００ｍｍ〜７５０ｍｍになるように形成する。尚、上記掘削刃６５又は掘削刃５４の一部６６を進退させる機構は、例えば、バネを用いた機構、水圧シリンダや油圧シリンダを用いた機構により形成される。
以上によれば、リーマ１３の外径が拡径している間に、リーマ装置７に界面活性剤２を圧送供給することで、圧送供給された界面活性剤２がリーマ貫通孔３１及び仕切部貫通孔３２を介して地中に吐出されるとともに、リーマ装置７の回転により油汚染部１が攪拌される。
形態２によれば油汚染部１での攪拌範囲を大きくできるので、界面活性剤２を広範囲に分散でき、油汚染部１の広範囲において安定したエマルジョンが形成されるので、油汚染部１の油分をより速くかつ多く除去でき、油汚染部１の油濃度を効果的に低下させることができる。また、リーマ装置７による油汚染部１以外の部分の拡径孔５８の径を小さくできるので、掘削作業が容易となって経済的となり、また、地盤の崩落を少なくできる。
【００１９】
形態３
油汚染部１に対して上から見て格子状となるように拡径孔５８を形成すれば、例えば、広範囲に渡る油汚染部１の油濃度を効果的に下げることができる。
【００２０】
形態４
地盤を掘削して油汚染部１に到達する孔を形成し、当該孔を介して、界面活性剤２を油汚染部に送り込むことによってエマルジョンを生成させ、当該エマルジョンを吸引するようにしてもよい。
【００２１】
形態５
形態４において、油汚染部１を攪拌機械で攪拌しながら油汚染部１に界面活性剤２を送り込んだり、攪拌機械で油汚染部１を攪拌せずに油汚染部１に界面活性剤２を高圧で送り込むことで油汚染部１に攪拌効果を付与すれば、エマルジョンが安定するので、好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
拡径孔５８内に埋設される管１０として全て有孔管１０ｘを用いてもよい。この場合、油汚染部１がリーマ装置７により掘削攪拌され油汚染部１に界面活性剤２が供給されている最中に有孔管１０ｘを介してエマルジョンを吸引してもよい。
形態１では、油汚染部１の油濃度が１％以下になったことを確認した後に、油汚染部１に微生物を供給する例を示したが、エマルジョンの吸引だけでもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１ 油汚染部、２ 界面活性剤、４ 曲線ボーリング装置、９ 拡径掘削装置、
１０ 管、５０ 掘削ビット、５１ 先行孔、５２ ロッド、５６ 出口、５７ 入口。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中の油汚染部に界面活性剤を供給して生成されたエマルジョンを吸引したことを特徴とする油汚染部の油濃度を低下させる方法。
【請求項２】
地中の油汚染部を攪拌するとともに油汚染部に界面活性剤を供給して生成されたエマルジョンを吸引したことを特徴とする油汚染部の油濃度を低下させる方法。
【請求項３】
筒状のロッドの先端に掘削ビットを有した曲線ボーリング装置を用いて地中の油汚染部を通過した先行孔を形成して先行孔の出口から地上に引き出されたロッドの先端の掘削ビットを取り外して当該ロッドの先端に先行孔の孔径よりも掘削径の大きい拡径掘削装置を取付けた後に、ロッドを回転させながら拡径掘削装置を先行孔の出口から先行孔を経由して先行孔の入口に向けて掘削前進させる途中において拡径掘削装置が油汚染部を掘削攪拌しながら通過する際に拡径掘削装置を介して油汚染部に界面活性剤を供給し、油汚染部への界面活性剤の供給と油汚染部の攪拌とにより生成されたエマルジョンを吸引したことを特徴とする油汚染部の油濃度を低下させる方法。
【請求項４】
拡径掘削装置が油汚染部を通過する際に拡径掘削装置の掘削部の掘削径を大きくして油汚染部を掘削攪拌したことを特徴とする請求項３に記載の油汚染部の油濃度を低下させる方法。
【請求項５】
拡径掘削装置の後端に管を引き連れさせることによって先行孔内に管を設置し、油汚染部に位置された管の内外に貫通するように設けられた孔及び管を介して上記エマルジョンを地上まで吸引したことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の油汚染部の油濃度を低下させる方法。
【請求項６】
油汚染部の油濃度が１％以下になったことを確認した後に、油汚染部に微生物を供給したことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の油汚染部の油濃度を低下させる方法。
【請求項７】
油汚染部の油濃度が１％以下になったことを確認した後に、地上から管及び油汚染部に位置された管の内外に貫通するように設けられた孔を介して油汚染部に微生物を供給したことを特徴とする請求項５に記載の油汚染部の油濃度を低下させる方法。
【請求項１】
地中の油汚染部に界面活性剤を供給して生成されたエマルジョンを吸引したことを特徴とする油汚染部の油濃度を低下させる方法。
【請求項２】
地中の油汚染部を攪拌するとともに油汚染部に界面活性剤を供給して生成されたエマルジョンを吸引したことを特徴とする油汚染部の油濃度を低下させる方法。
【請求項３】
筒状のロッドの先端に掘削ビットを有した曲線ボーリング装置を用いて地中の油汚染部を通過した先行孔を形成して先行孔の出口から地上に引き出されたロッドの先端の掘削ビットを取り外して当該ロッドの先端に先行孔の孔径よりも掘削径の大きい拡径掘削装置を取付けた後に、ロッドを回転させながら拡径掘削装置を先行孔の出口から先行孔を経由して先行孔の入口に向けて掘削前進させる途中において拡径掘削装置が油汚染部を掘削攪拌しながら通過する際に拡径掘削装置を介して油汚染部に界面活性剤を供給し、油汚染部への界面活性剤の供給と油汚染部の攪拌とにより生成されたエマルジョンを吸引したことを特徴とする油汚染部の油濃度を低下させる方法。
【請求項４】
拡径掘削装置が油汚染部を通過する際に拡径掘削装置の掘削部の掘削径を大きくして油汚染部を掘削攪拌したことを特徴とする請求項３に記載の油汚染部の油濃度を低下させる方法。
【請求項５】
拡径掘削装置の後端に管を引き連れさせることによって先行孔内に管を設置し、油汚染部に位置された管の内外に貫通するように設けられた孔及び管を介して上記エマルジョンを地上まで吸引したことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の油汚染部の油濃度を低下させる方法。
【請求項６】
油汚染部の油濃度が１％以下になったことを確認した後に、油汚染部に微生物を供給したことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の油汚染部の油濃度を低下させる方法。
【請求項７】
油汚染部の油濃度が１％以下になったことを確認した後に、地上から管及び油汚染部に位置された管の内外に貫通するように設けられた孔を介して油汚染部に微生物を供給したことを特徴とする請求項５に記載の油汚染部の油濃度を低下させる方法。
【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２０１０−１８４２０４（Ｐ２０１０−１８４２０４Ａ）
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３０３６８（Ｐ２００９−３０３６８）
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（５９３００６６３０）学校法人立命館 (359)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（５９３００６６３０）学校法人立命館 (359)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]