JP2002159959A - 地下汚染領域の浄化方法及び浄化装置 - Google Patents
地下汚染領域の浄化方法及び浄化装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 化学物質、特に有機塩素化合物で汚染された
地下汚染領域を、短期間で、かつ低コスト、低エネルギ
ーで浄化することができる方法及び装置を提供する。 【解決手段】 まず、揚水手段２によって地下汚染領域
Ｘ又はその付近から地下水Ｗを揚水する。次に、浄化手
段４によって揚水した地下水の浄化処理（揚水ばっ気処
理、酸化処理等）を行う。さらに、酸化剤添加手段６に
よって浄化処理した水に酸化剤（Ｈ2Ｏ2等）を添加す
る。その後、注入手段８によって酸化剤を添加した浄化
処理水を再び地下汚染領域又はその付近に注入する。
地下汚染領域を、短期間で、かつ低コスト、低エネルギ
ーで浄化することができる方法及び装置を提供する。 【解決手段】 まず、揚水手段２によって地下汚染領域
Ｘ又はその付近から地下水Ｗを揚水する。次に、浄化手
段４によって揚水した地下水の浄化処理（揚水ばっ気処
理、酸化処理等）を行う。さらに、酸化剤添加手段６に
よって浄化処理した水に酸化剤（Ｈ2Ｏ2等）を添加す
る。その後、注入手段８によって酸化剤を添加した浄化
処理水を再び地下汚染領域又はその付近に注入する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化学物質、特に有
機塩素化合物で汚染された地下汚染領域を物理化学的に
浄化する方法及び装置に関する。
機塩素化合物で汚染された地下汚染領域を物理化学的に
浄化する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】トリクロロエチレン、テトラクロロエチ
レン等の有機塩素化合物は、洗浄剤として各種工場やク
リーニング店で広く使用されているが、これら有機塩素
化合物は発癌性物質である疑いがあるため、近年、上記
有機塩素化合物による地下水、土壌、底質、汚泥等の汚
染が大きな社会問題となっている。
レン等の有機塩素化合物は、洗浄剤として各種工場やク
リーニング店で広く使用されているが、これら有機塩素
化合物は発癌性物質である疑いがあるため、近年、上記
有機塩素化合物による地下水、土壌、底質、汚泥等の汚
染が大きな社会問題となっている。
【０００３】従来、有機塩素化合物で汚染された土壌の
処理法としては、汚染土壌の封じ込め処理、汚染土壌の
掘削・封じ込め処理などが主に行われている。また、有
機塩素化合物で汚染された地下水の処理法としては、揚
水ばっ気と活性炭処理とを組み合わせたポンプ・アンド
・トリート法などが主に行われている。ポンプ・アンド
・トリート法は、揚水した地下水に空気をばっ気するこ
とにより、水中の汚染化学物質を気相中に移行させて地
下水を浄化した後、気相を活性炭処理する方法であり、
浄化後の水は地表に流される。
処理法としては、汚染土壌の封じ込め処理、汚染土壌の
掘削・封じ込め処理などが主に行われている。また、有
機塩素化合物で汚染された地下水の処理法としては、揚
水ばっ気と活性炭処理とを組み合わせたポンプ・アンド
・トリート法などが主に行われている。ポンプ・アンド
・トリート法は、揚水した地下水に空気をばっ気するこ
とにより、水中の汚染化学物質を気相中に移行させて地
下水を浄化した後、気相を活性炭処理する方法であり、
浄化後の水は地表に流される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した汚染
土壌の封じ込め処理法、汚染土壌の掘削・封じ込め処理
法、汚染地下水のポンプ・アンド・トリート処理法は、
汚染化学物質を積極的に分解して無害化する技術ではな
いこと、莫大なコスト、エネルギー、手間を要するこ
と、浄化期間が１０〜２０年と長いことなどが問題とな
っていた。
土壌の封じ込め処理法、汚染土壌の掘削・封じ込め処理
法、汚染地下水のポンプ・アンド・トリート処理法は、
汚染化学物質を積極的に分解して無害化する技術ではな
いこと、莫大なコスト、エネルギー、手間を要するこ
と、浄化期間が１０〜２０年と長いことなどが問題とな
っていた。
【０００５】また、ポンプ・アンド・トリート法は、揚
水した汚染地下水の浄化処理を地上で行うものであっ
て、地下に存在する汚染源に対して直接除去処理を行う
ものではないため、地下に存在する汚染源の除去期間が
非常に長くなるという問題があった。
水した汚染地下水の浄化処理を地上で行うものであっ
て、地下に存在する汚染源に対して直接除去処理を行う
ものではないため、地下に存在する汚染源の除去期間が
非常に長くなるという問題があった。
【０００６】これに対し、近年では、過マンガン酸カリ
ウムや、過酸化水素と鉄溶液（フェントン試薬）を直接
井戸に注入することにより、原位置において地下汚染領
域の酸化処理を行う方法が開発されている。しかし、上
記方法では、高濃度の酸化剤を地下汚染領域に注入する
ため、酸化剤の取り扱いが難しいとともに、酸化剤によ
って地中で急激な発熱反応が生じるという問題があっ
た。また、過酸化水素と鉄溶液を地下汚染領域に注入す
る方法では、過酸化水素と鉄溶液との反応によって生
成、析出した３価の鉄化合物によって注入井戸近辺で土
壌の目詰まりが生じ、酸化剤の注入を数時間あるいは数
日という短期間しか行うことができないという問題があ
った。
ウムや、過酸化水素と鉄溶液（フェントン試薬）を直接
井戸に注入することにより、原位置において地下汚染領
域の酸化処理を行う方法が開発されている。しかし、上
記方法では、高濃度の酸化剤を地下汚染領域に注入する
ため、酸化剤の取り扱いが難しいとともに、酸化剤によ
って地中で急激な発熱反応が生じるという問題があっ
た。また、過酸化水素と鉄溶液を地下汚染領域に注入す
る方法では、過酸化水素と鉄溶液との反応によって生
成、析出した３価の鉄化合物によって注入井戸近辺で土
壌の目詰まりが生じ、酸化剤の注入を数時間あるいは数
日という短期間しか行うことができないという問題があ
った。
【０００７】本発明は、前述した事情に鑑みてなされた
もので、化学物質、特に有機塩素化合物で汚染された地
下汚染領域を、短期間で、かつ低コスト、低エネルギー
で浄化することができる方法及び装置を提供することを
目的とする。
もので、化学物質、特に有機塩素化合物で汚染された地
下汚染領域を、短期間で、かつ低コスト、低エネルギー
で浄化することができる方法及び装置を提供することを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記目的を
達成するために、トリクロロエチレン、テトラクロロエ
チレン等の有機塩素化合物で汚染された地下汚染領域を
浄化する酸化処理法について鋭意検討を行った。その結
果、揚水した地下水の浄化処理を行い、さらにその浄化
処理水に酸化剤を添加した後、該浄化処理水を再び地下
に注入した場合、この浄化処理水によって地下汚染領域
の汚染源が洗浄されるとともに、浄化処理水に含まれる
酸化剤によって地下汚染領域の汚染源が酸化分解され、
その結果、地下汚染領域の修復を短期間で終了できるこ
とを見出した。
達成するために、トリクロロエチレン、テトラクロロエ
チレン等の有機塩素化合物で汚染された地下汚染領域を
浄化する酸化処理法について鋭意検討を行った。その結
果、揚水した地下水の浄化処理を行い、さらにその浄化
処理水に酸化剤を添加した後、該浄化処理水を再び地下
に注入した場合、この浄化処理水によって地下汚染領域
の汚染源が洗浄されるとともに、浄化処理水に含まれる
酸化剤によって地下汚染領域の汚染源が酸化分解され、
その結果、地下汚染領域の修復を短期間で終了できるこ
とを見出した。
【０００９】また、本発明者は、従来は高濃度の酸化剤
を地下汚染領域に注入するため、酸化剤の取り扱いが難
しいとともに、酸化剤によって地中で急激な発熱反応が
生じるという問題があったが、酸化剤を添加した浄化処
理水を地下汚染領域に注入する場合は、酸化剤が浄化処
理水によって希釈されて低濃度となるため、高濃度の酸
化剤を地下汚染領域に注入する場合の前記不都合を解消
できることを知見した。
を地下汚染領域に注入するため、酸化剤の取り扱いが難
しいとともに、酸化剤によって地中で急激な発熱反応が
生じるという問題があったが、酸化剤を添加した浄化処
理水を地下汚染領域に注入する場合は、酸化剤が浄化処
理水によって希釈されて低濃度となるため、高濃度の酸
化剤を地下汚染領域に注入する場合の前記不都合を解消
できることを知見した。
【００１０】本発明は、上述した知見に基づいてなされ
たもので、化学物質で汚染された地下汚染領域の浄化方
法であって、地下汚染領域又はその付近から揚水した地
下水の浄化処理を行うとともに、その浄化処理水に酸化
剤を添加した後、該浄化処理水を再び地下汚染領域又は
その付近に注入することを特徴とする地下汚染領域の浄
化方法を提供する。
たもので、化学物質で汚染された地下汚染領域の浄化方
法であって、地下汚染領域又はその付近から揚水した地
下水の浄化処理を行うとともに、その浄化処理水に酸化
剤を添加した後、該浄化処理水を再び地下汚染領域又は
その付近に注入することを特徴とする地下汚染領域の浄
化方法を提供する。
【００１１】また、本発明は、化学物質で汚染された地
下汚染領域の浄化装置であって、地下汚染領域又はその
付近から地下水を揚水する揚水手段と、揚水手段により
揚水した地下水の浄化処理を行う浄化手段と、浄化手段
により浄化処理した水に酸化剤を添加する酸化剤添加手
段と、酸化剤添加手段により酸化剤を添加した水を地下
汚染領域又はその付近に注入する注入手段とを具備する
ことを特徴とする地下汚染領域の浄化装置を提供する。
下汚染領域の浄化装置であって、地下汚染領域又はその
付近から地下水を揚水する揚水手段と、揚水手段により
揚水した地下水の浄化処理を行う浄化手段と、浄化手段
により浄化処理した水に酸化剤を添加する酸化剤添加手
段と、酸化剤添加手段により酸化剤を添加した水を地下
汚染領域又はその付近に注入する注入手段とを具備する
ことを特徴とする地下汚染領域の浄化装置を提供する。
【００１２】以下、本発明につきさらに詳しく説明す
る。本発明では、地下汚染領域又はその付近から揚水し
た地下水の浄化処理を行う。地下水の浄化処理方法に限
定はないが、揚水ばっ気法又は酸化処理法を好適に使用
することができる。揚水ばっ気法は、揚水した地下水に
空気をばっ気して、水中の汚染化学物質を気相中に移行
させる方法である。
る。本発明では、地下汚染領域又はその付近から揚水し
た地下水の浄化処理を行う。地下水の浄化処理方法に限
定はないが、揚水ばっ気法又は酸化処理法を好適に使用
することができる。揚水ばっ気法は、揚水した地下水に
空気をばっ気して、水中の汚染化学物質を気相中に移行
させる方法である。
【００１３】また、酸化処理法としては、揚水した地下
水に２価鉄イオンの存在下で過酸化水素を添加する方法
が特に好ましい。汚染地下水に２価鉄イオンの存在下で
過酸化水素を添加した場合、２価鉄イオンと過酸化水素
との反応により発生するヒドロキシルラジカルによって
有機塩素化合物等の汚染化学物質が効率的に酸化分解さ
れる。
水に２価鉄イオンの存在下で過酸化水素を添加する方法
が特に好ましい。汚染地下水に２価鉄イオンの存在下で
過酸化水素を添加した場合、２価鉄イオンと過酸化水素
との反応により発生するヒドロキシルラジカルによって
有機塩素化合物等の汚染化学物質が効率的に酸化分解さ
れる。
【００１４】この場合、揚水した地下水中に２価鉄イオ
ンを存在させる方法としては、地下水に塩化鉄、硫酸
鉄、酸化鉄、鉄粉等の２価鉄イオン供給物質を添加する
方法が挙げられる。ただし、揚水した地下水に元々適当
量の２価鉄イオンが含まれている場合は、地下水に２価
鉄イオン供給物質を添加する必要はない。
ンを存在させる方法としては、地下水に塩化鉄、硫酸
鉄、酸化鉄、鉄粉等の２価鉄イオン供給物質を添加する
方法が挙げられる。ただし、揚水した地下水に元々適当
量の２価鉄イオンが含まれている場合は、地下水に２価
鉄イオン供給物質を添加する必要はない。
【００１５】揚水した地下水に２価鉄イオンの存在下で
過酸化水素を添加する浄化処理は下記条件で行うことが
適当である。これにより、水中の汚染化学物質のヒドロ
キシルラジカルによる酸化分解を効率的に行うことがで
きる。なお、ｐＨの制御は水に硫酸等のｐＨ調整剤を添
加することにより行うことができる。 ・水のｐＨ：２〜６、より好ましくは３〜４ ・水中の過酸化水素濃度：１〜５００ｍｇ／Ｌ、より好
ましくは５〜５０ｍｇ／Ｌ ・水中の２価鉄イオン濃度：１〜２００ｍｇ／Ｌ、より
好ましくは５〜５０ｍｇ／Ｌ
過酸化水素を添加する浄化処理は下記条件で行うことが
適当である。これにより、水中の汚染化学物質のヒドロ
キシルラジカルによる酸化分解を効率的に行うことがで
きる。なお、ｐＨの制御は水に硫酸等のｐＨ調整剤を添
加することにより行うことができる。 ・水のｐＨ：２〜６、より好ましくは３〜４ ・水中の過酸化水素濃度：１〜５００ｍｇ／Ｌ、より好
ましくは５〜５０ｍｇ／Ｌ ・水中の２価鉄イオン濃度：１〜２００ｍｇ／Ｌ、より
好ましくは５〜５０ｍｇ／Ｌ
【００１６】本発明では、上述のようにして揚水した地
下水の浄化処理を行った後、その浄化処理水に酸化剤を
添加する。酸化剤としては過酸化水素、過マンガン酸カ
リウム、次亜塩素酸ナトリウム等を挙げることができる
が、これらに限定されるものではない。
下水の浄化処理を行った後、その浄化処理水に酸化剤を
添加する。酸化剤としては過酸化水素、過マンガン酸カ
リウム、次亜塩素酸ナトリウム等を挙げることができる
が、これらに限定されるものではない。
【００１７】浄化処理水に酸化剤として過酸化水素を添
加する場合には、浄化処理水に過酸化水素と共に２価鉄
イオンを添加することが好ましい。このようにすると、
２価鉄イオンと過酸化水素との反応により発生するヒド
ロキシルラジカルによって地下汚染領域に存在する有機
塩素化合物等の汚染化学物質（汚染源）が効率的に酸化
分解される。
加する場合には、浄化処理水に過酸化水素と共に２価鉄
イオンを添加することが好ましい。このようにすると、
２価鉄イオンと過酸化水素との反応により発生するヒド
ロキシルラジカルによって地下汚染領域に存在する有機
塩素化合物等の汚染化学物質（汚染源）が効率的に酸化
分解される。
【００１８】この場合、浄化処理水に２価鉄イオンを添
加する方法としては、浄化処理水に塩化鉄、硫酸鉄、酸
化鉄、鉄粉等の２価鉄イオン供給物質を添加する方法が
挙げられる。ただし、浄化処理水に元々適当量の２価鉄
イオンが含まれている場合は、浄化処理水に２価鉄イオ
ン供給物質を添加する必要はない。
加する方法としては、浄化処理水に塩化鉄、硫酸鉄、酸
化鉄、鉄粉等の２価鉄イオン供給物質を添加する方法が
挙げられる。ただし、浄化処理水に元々適当量の２価鉄
イオンが含まれている場合は、浄化処理水に２価鉄イオ
ン供給物質を添加する必要はない。
【００１９】浄化処理水への過酸化水素及び２価鉄イオ
ンの添加は下記条件で行うことが適当である。これによ
り、地下汚染領域に存在する汚染化学物質のヒドロキシ
ルラジカルによる酸化分解を効率的に行うことができ
る。なお、ｐＨの制御は浄化処理水に硫酸等のｐＨ調整
剤を添加することにより行うことができる。 ・浄化処理水のｐＨ：２〜７、より好ましくは３〜６ ・浄化処理水中の過酸化水素濃度：０．００５〜５重量
％、より好ましくは０．０１〜２重量％ ・浄化処理水中の２価鉄イオン濃度：１〜５０００ｍｇ
／Ｌ、より好ましくは１〜２０００ｍｇ／Ｌ
ンの添加は下記条件で行うことが適当である。これによ
り、地下汚染領域に存在する汚染化学物質のヒドロキシ
ルラジカルによる酸化分解を効率的に行うことができ
る。なお、ｐＨの制御は浄化処理水に硫酸等のｐＨ調整
剤を添加することにより行うことができる。 ・浄化処理水のｐＨ：２〜７、より好ましくは３〜６ ・浄化処理水中の過酸化水素濃度：０．００５〜５重量
％、より好ましくは０．０１〜２重量％ ・浄化処理水中の２価鉄イオン濃度：１〜５０００ｍｇ
／Ｌ、より好ましくは１〜２０００ｍｇ／Ｌ
【００２０】浄化処理水に過酸化水素と共に２価鉄イオ
ンを添加する場合、浄化処理水に２価鉄イオンと共にキ
レート剤を添加することができる。すなわち、浄化処理
水に過酸化水素と共に２価鉄イオンを添加すると、これ
らの反応によりヒドロキシルラジカルが発生する際に３
価の鉄化合物が生成、析出し、この３価の鉄化合物によ
って注入井戸近辺で土壌の目詰まりが生じる。これに対
し、浄化処理水に２価鉄イオンと共にキレート剤を添加
すると、２価鉄イオンはキレート剤と結合して過酸化水
素とは急激に反応せず、２価鉄イオンと過酸化水素とは
徐々に反応することになる。その結果、３価の鉄化合物
による注入井戸近辺で土壌の目詰まりが抑制され、酸化
剤の注入を連続的に行うこと、酸化剤の酸化力を持続さ
せること、酸化剤による酸化処理範囲を拡大することが
可能となる。キレート剤として、具体的にはＥＤＴＡ、
１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸等を
用いることができる。また、キレート剤の添加量は０．
１〜１０ｍｇ／Ｌとすることが適当である。
ンを添加する場合、浄化処理水に２価鉄イオンと共にキ
レート剤を添加することができる。すなわち、浄化処理
水に過酸化水素と共に２価鉄イオンを添加すると、これ
らの反応によりヒドロキシルラジカルが発生する際に３
価の鉄化合物が生成、析出し、この３価の鉄化合物によ
って注入井戸近辺で土壌の目詰まりが生じる。これに対
し、浄化処理水に２価鉄イオンと共にキレート剤を添加
すると、２価鉄イオンはキレート剤と結合して過酸化水
素とは急激に反応せず、２価鉄イオンと過酸化水素とは
徐々に反応することになる。その結果、３価の鉄化合物
による注入井戸近辺で土壌の目詰まりが抑制され、酸化
剤の注入を連続的に行うこと、酸化剤の酸化力を持続さ
せること、酸化剤による酸化処理範囲を拡大することが
可能となる。キレート剤として、具体的にはＥＤＴＡ、
１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸等を
用いることができる。また、キレート剤の添加量は０．
１〜１０ｍｇ／Ｌとすることが適当である。
【００２１】また、浄化処理水に過酸化水素と共に２価
鉄イオンを添加する場合、浄化処理水に過酸化水素と２
価鉄イオンを交互に添加することができる。すなわち、
浄化処理水に過酸化水素と共に２価鉄イオンを添加する
と、前記のように注入井戸近辺で土壌の目詰まりが生じ
る。これに対し、浄化処理水に過酸化水素と２価鉄イオ
ンを交互に添加する方法（間欠注入法）を採用すると、
２価鉄イオンは過酸化水素とは急激に反応せず、２価鉄
イオンと過酸化水素とは地下汚染領域（汚染の原位置）
で接触して反応することになる。その結果、３価の鉄化
合物による注入井戸近辺で土壌の目詰まりが抑制され、
汚染の原位置でヒドロキシルラジカルを発生させて汚染
化学物質を効率的に酸化分解することが可能となる。
鉄イオンを添加する場合、浄化処理水に過酸化水素と２
価鉄イオンを交互に添加することができる。すなわち、
浄化処理水に過酸化水素と共に２価鉄イオンを添加する
と、前記のように注入井戸近辺で土壌の目詰まりが生じ
る。これに対し、浄化処理水に過酸化水素と２価鉄イオ
ンを交互に添加する方法（間欠注入法）を採用すると、
２価鉄イオンは過酸化水素とは急激に反応せず、２価鉄
イオンと過酸化水素とは地下汚染領域（汚染の原位置）
で接触して反応することになる。その結果、３価の鉄化
合物による注入井戸近辺で土壌の目詰まりが抑制され、
汚染の原位置でヒドロキシルラジカルを発生させて汚染
化学物質を効率的に酸化分解することが可能となる。
【００２２】本発明では、上記のようにして浄化処理水
に酸化剤を添加した後、この浄化処理水を再び地下汚染
領域又はその付近に注入するものである。これにより、
地下に再注入された浄化処理水によって地下汚染領域の
汚染源が洗浄されるとともに、浄化処理水に含まれる酸
化剤によって地下汚染領域の汚染源が酸化分解される。
に酸化剤を添加した後、この浄化処理水を再び地下汚染
領域又はその付近に注入するものである。これにより、
地下に再注入された浄化処理水によって地下汚染領域の
汚染源が洗浄されるとともに、浄化処理水に含まれる酸
化剤によって地下汚染領域の汚染源が酸化分解される。
【００２３】本発明に係る地下汚染領域の浄化方法及び
装置は、有機塩素化合物に汚染された地下汚染領域の浄
化に好適に使用されるが、これに限定されるものではな
い。すなわち、浄化処理水に過酸化水素と共に２価鉄イ
オンを添加する方法では、ほとんどの有機物と反応する
強力な非特異性酸化剤であるヒドロキシルラジカルによ
って有機物を酸化分解するため、様々な有機物を効率的
に分解することができる。したがって、浄化処理水に過
酸化水素と共に２価鉄イオンを添加する方法は、有機塩
素化合物による地下汚染領域の浄化のみならず、他の有
機物、例えば油、ベンゼン、トルエン、キシレン等によ
る地下汚染領域の浄化にも適用可能である。ただし、本
発明の内の他の方法も、様々な汚染化学物質による地下
汚染領域の浄化に適用可能である。
装置は、有機塩素化合物に汚染された地下汚染領域の浄
化に好適に使用されるが、これに限定されるものではな
い。すなわち、浄化処理水に過酸化水素と共に２価鉄イ
オンを添加する方法では、ほとんどの有機物と反応する
強力な非特異性酸化剤であるヒドロキシルラジカルによ
って有機物を酸化分解するため、様々な有機物を効率的
に分解することができる。したがって、浄化処理水に過
酸化水素と共に２価鉄イオンを添加する方法は、有機塩
素化合物による地下汚染領域の浄化のみならず、他の有
機物、例えば油、ベンゼン、トルエン、キシレン等によ
る地下汚染領域の浄化にも適用可能である。ただし、本
発明の内の他の方法も、様々な汚染化学物質による地下
汚染領域の浄化に適用可能である。
【００２４】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明に係る地下汚染領域
浄化装置の第１実施形態を示す図である。図１において
２は揚水手段、４は浄化手段、６は酸化剤添加手段、８
は注入手段を示す。
施の形態を説明する。図１は本発明に係る地下汚染領域
浄化装置の第１実施形態を示す図である。図１において
２は揚水手段、４は浄化手段、６は酸化剤添加手段、８
は注入手段を示す。
【００２５】揚水手段２は、地下汚染領域Ｘ又はその付
近から地下水Ｗを揚水するものである。本例の揚水手段
２は、地中に埋設され、管のスクリーンを通して内部に
地下水を流入させる揚水井戸１０と、揚水井戸１０内に
設置された揚水ポンプ１２と、揚水ポンプ１２に連結さ
れた揚水管１４と、揚水管１４に連結された地下水貯留
タンク１６とを備えている。
近から地下水Ｗを揚水するものである。本例の揚水手段
２は、地中に埋設され、管のスクリーンを通して内部に
地下水を流入させる揚水井戸１０と、揚水井戸１０内に
設置された揚水ポンプ１２と、揚水ポンプ１２に連結さ
れた揚水管１４と、揚水管１４に連結された地下水貯留
タンク１６とを備えている。
【００２６】浄化手段４は、揚水手段２により揚水した
地下水の浄化処理を行うものである。本例の浄化手段４
は、揚水ばっ気槽１８と、地下水貯留タンク１６内の地
下水を揚水ばっ気槽１８に導入する配管２０及びポンプ
２２とを備えている。揚水ばっ気槽１８は、内部を下向
流で流れる地下水に空気２４をばっ気して、水中の汚染
化学物質を気相中に移行させるものである。
地下水の浄化処理を行うものである。本例の浄化手段４
は、揚水ばっ気槽１８と、地下水貯留タンク１６内の地
下水を揚水ばっ気槽１８に導入する配管２０及びポンプ
２２とを備えている。揚水ばっ気槽１８は、内部を下向
流で流れる地下水に空気２４をばっ気して、水中の汚染
化学物質を気相中に移行させるものである。
【００２７】酸化剤添加手段６は、浄化手段４により浄
化処理した水に混合槽２６において酸化剤を添加するも
のである。混合槽２６には、揚水ばっ気槽１８の流出水
を導入する配管２８、過酸化水素添加手段３０及び硫酸
添加手段３２が連結されている。そして、配管２８から
導入された浄化処理水に、過酸化水素添加手段３０及び
硫酸添加手段３２から過酸化水素（酸化剤）及び硫酸
（ｐＨ調整剤）が添加されるようになっている。酸化剤
添加手段６における処理例としては、浄化処理水にその
過酸化水素濃度が０．５重量％、ｐＨが３〜４になるよ
うに過酸化水素及び硫酸を添加する例が挙げられる。な
お、浄化処理水には過酸化水素と共に２価鉄イオン及び
キレート剤を添加してもよい。
化処理した水に混合槽２６において酸化剤を添加するも
のである。混合槽２６には、揚水ばっ気槽１８の流出水
を導入する配管２８、過酸化水素添加手段３０及び硫酸
添加手段３２が連結されている。そして、配管２８から
導入された浄化処理水に、過酸化水素添加手段３０及び
硫酸添加手段３２から過酸化水素（酸化剤）及び硫酸
（ｐＨ調整剤）が添加されるようになっている。酸化剤
添加手段６における処理例としては、浄化処理水にその
過酸化水素濃度が０．５重量％、ｐＨが３〜４になるよ
うに過酸化水素及び硫酸を添加する例が挙げられる。な
お、浄化処理水には過酸化水素と共に２価鉄イオン及び
キレート剤を添加してもよい。
【００２８】注入手段８は、酸化剤添加手段６により酸
化剤を添加した水を再び地下汚染領域Ｘ又はその付近に
注入するものである。本例の注入手段８は、地中に埋設
され、管のスクリーンを通して外部に水を流出させる注
水井戸３４と、混合槽２６に連結され、注水井戸３４内
に水を放出する注水管３６と、注水管３６に介装された
注水ポンプ３８とを備えている。
化剤を添加した水を再び地下汚染領域Ｘ又はその付近に
注入するものである。本例の注入手段８は、地中に埋設
され、管のスクリーンを通して外部に水を流出させる注
水井戸３４と、混合槽２６に連結され、注水井戸３４内
に水を放出する注水管３６と、注水管３６に介装された
注水ポンプ３８とを備えている。
【００２９】図２は本発明に係る地下汚染領域浄化装置
の第２実施形態を示す図である。本例の装置は、酸化剤
添加手段６の構成が異なること以外は図１の装置と同じ
であるため、図２において図１と同一構成の部分には同
一参照符号を付してその説明を省略する。
の第２実施形態を示す図である。本例の装置は、酸化剤
添加手段６の構成が異なること以外は図１の装置と同じ
であるため、図２において図１と同一構成の部分には同
一参照符号を付してその説明を省略する。
【００３０】本例の酸化剤添加手段６の混合槽２６に
は、過酸化水素添加手段４０、硫酸添加手段４１及び硫
酸鉄添加手段４２が連結されている。そして、配管２８
から導入された浄化処理水に、過酸化水素添加手段４０
及び硫酸鉄添加手段４２から、過酸化水素（酸化剤）
と、硫酸鉄溶液（２価鉄イオン供給物質）とがバルブ４
４、４６の作動によって交互に間欠的に添加されるよう
になっている。なお、硫酸添加手段４１から硫酸（ｐＨ
調整剤）をバルブ４５の作動によって混合槽２６内の水
に添加することにより、該水のｐＨを３〜４に調整す
る。この調整はｐＨモニター（図示せず）を見ながら行
う。
は、過酸化水素添加手段４０、硫酸添加手段４１及び硫
酸鉄添加手段４２が連結されている。そして、配管２８
から導入された浄化処理水に、過酸化水素添加手段４０
及び硫酸鉄添加手段４２から、過酸化水素（酸化剤）
と、硫酸鉄溶液（２価鉄イオン供給物質）とがバルブ４
４、４６の作動によって交互に間欠的に添加されるよう
になっている。なお、硫酸添加手段４１から硫酸（ｐＨ
調整剤）をバルブ４５の作動によって混合槽２６内の水
に添加することにより、該水のｐＨを３〜４に調整す
る。この調整はｐＨモニター（図示せず）を見ながら行
う。
【００３１】図３は本発明に係る地下汚染領域浄化装置
の第３実施形態を示す図である。本例の装置は、浄化手
段４及び酸化剤添加手段６の構成が異なること以外は図
１の装置と同じであるため、図３において図１と同一構
成の部分には同一参照符号を付してその説明を省略す
る。
の第３実施形態を示す図である。本例の装置は、浄化手
段４及び酸化剤添加手段６の構成が異なること以外は図
１の装置と同じであるため、図３において図１と同一構
成の部分には同一参照符号を付してその説明を省略す
る。
【００３２】本例の浄化手段４は反応槽５６を備えてい
る。この反応槽５６には、地下水貯留タンク１６内の地
下水を導入する配管２０、過酸化水素添加手段５０、硫
酸添加手段５２及び硫酸鉄添加手段５４が連結されてい
る。そして、反応槽５６において、配管２０から導入さ
れた地下水に２価鉄イオンの存在下で過酸化水素を添加
して、地下水の浄化処理（酸化処理）を行うようになっ
ている。反応槽５６における処理例としては、例えば、
水にその過酸化水素濃度が１０ｍｇ／Ｌ、２価鉄イオン
濃度が１０ｍｇ／Ｌ、ｐＨが３．５になるように、過酸
化水素添加手段５０、硫酸添加手段５２及び硫酸鉄添加
手段５４から過酸化水素（酸化剤）、硫酸（ｐＨ調整
剤）及び硫酸鉄溶液（２価鉄イオン供給物質）を添加し
て、３０分間反応させる例が挙げられる。
る。この反応槽５６には、地下水貯留タンク１６内の地
下水を導入する配管２０、過酸化水素添加手段５０、硫
酸添加手段５２及び硫酸鉄添加手段５４が連結されてい
る。そして、反応槽５６において、配管２０から導入さ
れた地下水に２価鉄イオンの存在下で過酸化水素を添加
して、地下水の浄化処理（酸化処理）を行うようになっ
ている。反応槽５６における処理例としては、例えば、
水にその過酸化水素濃度が１０ｍｇ／Ｌ、２価鉄イオン
濃度が１０ｍｇ／Ｌ、ｐＨが３．５になるように、過酸
化水素添加手段５０、硫酸添加手段５２及び硫酸鉄添加
手段５４から過酸化水素（酸化剤）、硫酸（ｐＨ調整
剤）及び硫酸鉄溶液（２価鉄イオン供給物質）を添加し
て、３０分間反応させる例が挙げられる。
【００３３】本例の酸化剤添加手段６の混合槽２６に
は、過酸化水素添加手段５０が連結されている。そし
て、配管２８から導入された浄化処理水に、過酸化水素
添加手段５０から過酸化水素（酸化剤）が添加されるよ
うになっている。酸化剤添加手段６における処理例とし
ては、浄化処理水にその過酸化水素濃度が０．５重量％
になるように過酸化水素を添加する例が挙げられる。な
お、浄化処理水には過酸化水素と共に２価鉄イオン及び
キレート剤を添加してもよい。
は、過酸化水素添加手段５０が連結されている。そし
て、配管２８から導入された浄化処理水に、過酸化水素
添加手段５０から過酸化水素（酸化剤）が添加されるよ
うになっている。酸化剤添加手段６における処理例とし
ては、浄化処理水にその過酸化水素濃度が０．５重量％
になるように過酸化水素を添加する例が挙げられる。な
お、浄化処理水には過酸化水素と共に２価鉄イオン及び
キレート剤を添加してもよい。
【００３４】図４は本発明に係る地下汚染領域浄化装置
の第４実施形態を示す図である。本例の装置は、酸化剤
添加手段６の構成が異なること以外は図３の装置と同じ
であるため、図４において図３と同一構成の部分には同
一参照符号を付してその説明を省略する。
の第４実施形態を示す図である。本例の装置は、酸化剤
添加手段６の構成が異なること以外は図３の装置と同じ
であるため、図４において図３と同一構成の部分には同
一参照符号を付してその説明を省略する。
【００３５】本例の酸化剤添加手段６の混合槽２６に
は、過酸化水素添加手段５０及び硫酸鉄添加手段５４が
連結されている。そして、配管２８から導入された浄化
処理水に、過酸化水素添加手段５０及び硫酸鉄添加手段
５４から、過酸化水素（酸化剤）及び硫酸鉄溶液（２価
鉄イオン供給物質）がバルブ５６、５８の作動によって
交互に間欠的に添加されるようになっている。
は、過酸化水素添加手段５０及び硫酸鉄添加手段５４が
連結されている。そして、配管２８から導入された浄化
処理水に、過酸化水素添加手段５０及び硫酸鉄添加手段
５４から、過酸化水素（酸化剤）及び硫酸鉄溶液（２価
鉄イオン供給物質）がバルブ５６、５８の作動によって
交互に間欠的に添加されるようになっている。
【００３６】ところで、図１〜図４の装置では、地下汚
染領域Ｘの浄化処理を行うに当たり、揚水手段２による
揚水位置Ａを地下水Ｗの流れＦの下流側、注入手段８に
よる注入位置Ｂを地下水Ｗの流れＦの上流側に設定して
いる。このようにすると、下流側で揚水した汚染地下水
を浄化し、その浄化処理水に酸化剤を添加して上流側に
注入するという、水の流れがほぼ閉鎖された系（閉鎖
系）で浄化処理を行うことができるので、地下汚染領域
の浄化を効率的に行うことが可能となる。したがって、
本発明に係る地下汚染領域の浄化装置では、揚水手段に
よる揚水位置を地下水の流れの下流側、注入手段による
水の注入位置を地下水の流れの上流側に設定することが
好ましい。
染領域Ｘの浄化処理を行うに当たり、揚水手段２による
揚水位置Ａを地下水Ｗの流れＦの下流側、注入手段８に
よる注入位置Ｂを地下水Ｗの流れＦの上流側に設定して
いる。このようにすると、下流側で揚水した汚染地下水
を浄化し、その浄化処理水に酸化剤を添加して上流側に
注入するという、水の流れがほぼ閉鎖された系（閉鎖
系）で浄化処理を行うことができるので、地下汚染領域
の浄化を効率的に行うことが可能となる。したがって、
本発明に係る地下汚染領域の浄化装置では、揚水手段に
よる揚水位置を地下水の流れの下流側、注入手段による
水の注入位置を地下水の流れの上流側に設定することが
好ましい。
【００３７】
【実施例】揚水した地下水を浄化し、その浄化処理水に
酸化剤を添加して地下に再注入することの効果を調べ
た。この場合、トリクロロエチレンで汚染された土を詰
めたカラム（土カラム：カラム径２ｃｍ、カラム長４０
ｃｍ）を用意し、下記条件〜でテストを行い、浄化
期間について比較を行った。
酸化剤を添加して地下に再注入することの効果を調べ
た。この場合、トリクロロエチレンで汚染された土を詰
めたカラム（土カラム：カラム径２ｃｍ、カラム長４０
ｃｍ）を用意し、下記条件〜でテストを行い、浄化
期間について比較を行った。
【００３８】地下水を揚水したのみの場合を模擬した
条件 図５に示すように、汚染土７０を詰めた土カラム７２
に、清浄な地下水７４を線速度１４ｃｍ／日で通水し、
浄化期間（通水期間）とカラム流出水７６中のトリクロ
ロエチレン濃度との関係を調べた。
条件 図５に示すように、汚染土７０を詰めた土カラム７２
に、清浄な地下水７４を線速度１４ｃｍ／日で通水し、
浄化期間（通水期間）とカラム流出水７６中のトリクロ
ロエチレン濃度との関係を調べた。
【００３９】揚水した地下水を浄化し、その浄化処理
水をそのまま地下に再注入する場合を模擬した条件 図５に示すように、汚染土７０を詰めた土カラム７２
に、清浄な地下水７４と、カラム流出水７６に対してば
っ気槽７８でばっ気（浄化処理）を行った循環水８０と
の混合水を線速度７０ｃｍ／日で通水し、浄化期間（通
水期間）とカラム流出水７６中のトリクロロエチレン濃
度との関係を調べた。
水をそのまま地下に再注入する場合を模擬した条件 図５に示すように、汚染土７０を詰めた土カラム７２
に、清浄な地下水７４と、カラム流出水７６に対してば
っ気槽７８でばっ気（浄化処理）を行った循環水８０と
の混合水を線速度７０ｃｍ／日で通水し、浄化期間（通
水期間）とカラム流出水７６中のトリクロロエチレン濃
度との関係を調べた。
【００４０】揚水した地下水を浄化し、その浄化処理
水に酸化剤を添加して地下に再注入する場合を模擬した
条件 図５に示すように、汚染土７０を詰めた土カラム７２
に、清浄な地下水７４と、カラム流出水７６に対してば
っ気槽７８でばっ気を行うとともに、添加槽８２でばっ
気処理後の水にその過酸化水素濃度が１重量％、ｐＨが
３になるように過酸化水素及び硫酸を添加した循環水８
０との混合水を線速度７０ｃｍ／日で通水し、浄化期間
（通水期間）とカラム流出水７６中のトリクロロエチレ
ン濃度との関係を調べた。
水に酸化剤を添加して地下に再注入する場合を模擬した
条件 図５に示すように、汚染土７０を詰めた土カラム７２
に、清浄な地下水７４と、カラム流出水７６に対してば
っ気槽７８でばっ気を行うとともに、添加槽８２でばっ
気処理後の水にその過酸化水素濃度が１重量％、ｐＨが
３になるように過酸化水素及び硫酸を添加した循環水８
０との混合水を線速度７０ｃｍ／日で通水し、浄化期間
（通水期間）とカラム流出水７６中のトリクロロエチレ
ン濃度との関係を調べた。
【００４１】図６に浄化期間のテスト結果を示す。図６
より、地下水を揚水したのみの場合（）は１２０日が
経過してもトリクロロエチレン（ＴＣＥ）濃度がまだ環
境基準値に達しておらず、また、揚水した地下水を浄化
し、その浄化処理水をそのまま地下に再注入する場合
（）はトリクロロエチレン濃度が環境基準値以下にな
るのにおよそ４０日を要するのに比べ、本発明のように
揚水した地下水を浄化し、その浄化処理水に酸化剤を添
加して地下に再注入する場合（）は、汚染土中のトリ
クロロエチレンが短期間で流出するとともに、トリクロ
ロエチレンが酸化剤により酸化分解されるため、カラム
流出水中のトリクロロエチレン濃度がおよそ１５日とい
う短期間で環境基準値以下になり、浄化期間が大幅に短
縮されることが確認された。以上の処理結果から、本発
明が汚染地下水の短時間の分解処理及び地下汚染領域の
浄化期間の短縮に極めて有効であることがわかる。
より、地下水を揚水したのみの場合（）は１２０日が
経過してもトリクロロエチレン（ＴＣＥ）濃度がまだ環
境基準値に達しておらず、また、揚水した地下水を浄化
し、その浄化処理水をそのまま地下に再注入する場合
（）はトリクロロエチレン濃度が環境基準値以下にな
るのにおよそ４０日を要するのに比べ、本発明のように
揚水した地下水を浄化し、その浄化処理水に酸化剤を添
加して地下に再注入する場合（）は、汚染土中のトリ
クロロエチレンが短期間で流出するとともに、トリクロ
ロエチレンが酸化剤により酸化分解されるため、カラム
流出水中のトリクロロエチレン濃度がおよそ１５日とい
う短期間で環境基準値以下になり、浄化期間が大幅に短
縮されることが確認された。以上の処理結果から、本発
明が汚染地下水の短時間の分解処理及び地下汚染領域の
浄化期間の短縮に極めて有効であることがわかる。
【００４２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、化学物
質により汚染された地下汚染領域、特に有機塩素化合物
で汚染された地下汚染領域を、短期間で、かつ低コス
ト、低エネルギーで浄化することができる。また、浄化
処理水に過酸化水素と共に２価鉄イオンを添加する本発
明方法は、各種の難分解性化学物質を効率的に分解でき
るラジカル反応を利用しているため、高濃度の複合地下
汚染領域の浄化に特に有効であり、その有用性は極めて
大きい。さらに、本発明では浄化処理した水を地下に再
注入するので、地盤沈下の防止効果も得ることができ
る。
質により汚染された地下汚染領域、特に有機塩素化合物
で汚染された地下汚染領域を、短期間で、かつ低コス
ト、低エネルギーで浄化することができる。また、浄化
処理水に過酸化水素と共に２価鉄イオンを添加する本発
明方法は、各種の難分解性化学物質を効率的に分解でき
るラジカル反応を利用しているため、高濃度の複合地下
汚染領域の浄化に特に有効であり、その有用性は極めて
大きい。さらに、本発明では浄化処理した水を地下に再
注入するので、地盤沈下の防止効果も得ることができ
る。
【図１】本発明に係る地下汚染領域浄化装置の第１実施
形態を示す図である。
形態を示す図である。
【図２】本発明に係る地下汚染領域浄化装置の第２実施
形態を示す図である。
形態を示す図である。
【図３】本発明に係る地下汚染領域浄化装置の第３実施
形態を示す図である。
形態を示す図である。
【図４】本発明に係る地下汚染領域浄化装置の第４実施
形態を示す図である。
形態を示す図である。
【図５】実施例における浄化期間のテスト方法を示す図
である。
である。
【図６】実施例の浄化期間のテストにおける浄化期間と
カラム流出水中のトリクロロエチレン濃度との関係を示
すグラフである。
カラム流出水中のトリクロロエチレン濃度との関係を示
すグラフである。
Ｘ 地下汚染領域 Ｗ 地下水 ２ 揚水手段 ４ 浄化手段 ６ 酸化剤添加手段 ８ 注入手段 １０ 揚水井戸 １４ 揚水管 １６ 地下水貯留タンク １８ 揚水ばっ気槽 ２６ 混合槽 ３０ 過酸化水素添加手段 ３２ 硫酸添加手段 ３４ 注水井戸 ３６ 注水管 ４０ 過酸化水素／硫酸添加手段 ４２ 硫酸鉄添加手段 ５０ 過酸化水素添加手段 ５２ 硫酸添加手段 ５４ 硫酸鉄添加手段 ５６ 反応槽
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 1/58 Ｃ０２Ｆ 1/00 Ｋ ４Ｄ０５０ 1/72 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０４Ｋ Ｅ０２Ｄ 3/10 ＺＡＢ // Ｃ０２Ｆ 1/00 Ｆターム(参考） 2D043 DA00 EB06 2E191 BA12 BB01 BC01 BD11 4D004 AA41 AB06 AC05 AC07 CA12 CA35 CA36 CB05 CB42 CB43 CB44 CC03 CC06 CC11 CC12 DA02 DA20 4D037 AA01 AB14 BA23 BB05 CA11 CA14 4D038 AA02 AB14 BA04 BB03 BB13 BB16 4D050 AA02 AB19 BB09 BC10 BD03 BD06 CA03 CA13
Claims (9)
- 【請求項１】 化学物質で汚染された地下汚染領域の浄
化方法であって、地下汚染領域又はその付近から揚水し
た地下水の浄化処理を行うとともに、その浄化処理水に
酸化剤を添加した後、該浄化処理水を再び地下汚染領域
又はその付近に注入することを特徴とする地下汚染領域
の浄化方法。 - 【請求項２】 浄化処理水に酸化剤として過酸化水素を
添加する請求項１に記載の地下汚染領域の浄化方法。 - 【請求項３】 浄化処理水に過酸化水素と共に２価鉄イ
オンを添加する請求項２に記載の地下汚染領域の浄化方
法。 - 【請求項４】 浄化処理水に２価鉄イオンと共にキレー
ト剤を添加する請求項３に記載の地下汚染領域の浄化方
法。 - 【請求項５】 浄化処理水に過酸化水素と２価鉄イオン
を交互に添加する請求項３に記載の地下汚染領域の浄化
方法。 - 【請求項６】 浄化処理水に過酸化水素と共にｐＨ調整
剤を添加する請求項２〜５のいずれか１項に記載の地下
汚染領域の浄化方法。 - 【請求項７】 揚水した地下水の浄化処理方法が揚水ば
っ気法又は酸化処理法である請求項１〜６のいずれか１
項に記載の地下汚染領域の浄化方法。 - 【請求項８】 酸化処理法が揚水した地下水に２価鉄イ
オンの存在下で過酸化水素を添加する方法である請求項
７に記載の地下汚染領域の浄化方法。 - 【請求項９】 化学物質で汚染された地下汚染領域の浄
化装置であって、地下汚染領域又はその付近から地下水
を揚水する揚水手段と、揚水手段により揚水した地下水
の浄化処理を行う浄化手段と、浄化手段により浄化処理
した水に酸化剤を添加する酸化剤添加手段と、酸化剤添
加手段により酸化剤を添加した水を地下汚染領域又はそ
の付近に注入する注入手段とを具備することを特徴とす
る地下汚染領域の浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000355794A JP2002159959A (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 地下汚染領域の浄化方法及び浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000355794A JP2002159959A (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 地下汚染領域の浄化方法及び浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002159959A true JP2002159959A (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=18828148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000355794A Pending JP2002159959A (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 地下汚染領域の浄化方法及び浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002159959A (ja) |
Cited By (13)
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-
2000
- 2000-11-22 JP JP2000355794A patent/JP2002159959A/ja active Pending
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