特許 6974063 地下土壌浄化システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6974063

(24)【登録日】2021年11月8日

(45)【発行日】2021年12月1日

(54)【発明の名称】地下土壌浄化システム

(51)【国際特許分類】

   B09C 1/10 20060101AFI20211118BHJP

   C12N 1/00 20060101ALN20211118BHJP

【ＦＩ】

   B09B3/00 EZAB

   !C12N1/00 R

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-151587(P2017-151587)

(22)【出願日】2017年8月4日

(65)【公開番号】特開2019-30822(P2019-30822A)

(43)【公開日】2019年2月28日

【審査請求日】2020年6月25日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】舟川 将史

(72)【発明者】

【氏名】向井 一洋

(72)【発明者】

【氏名】古川 靖英

(72)【発明者】

【氏名】奈良 知幸

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 祐二

(72)【発明者】

【氏名】奥田 信康

(72)【発明者】

【氏名】清水 孝昭

(72)【発明者】

【氏名】中島 朋宏

(72)【発明者】

【氏名】清塘 悠

(72)【発明者】

【氏名】稲葉 薫

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 陽平

(72)【発明者】

【氏名】竹内 満

【審査官】 森 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０２４４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２６５８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／０６１５４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０５７８８４１２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０７１１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３０５２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２０５０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０３２０３３５４（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０９Ｃ １／００− １／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

汚染土壌中の汚染物質を分解する分解微生物を活性化させる活性剤が添加された活性剤液を生成する活性剤液生成部と、
前記活性剤液とは別に、加温された加温液を生成する加温液生成部と、
前記活性剤液及び前記加温液を前記汚染土壌に注入する注入井戸と、
前記活性剤液生成部で生成された活性剤液を前記注入井戸に送り、該注入井戸から前記汚染土壌に注入する活性剤液注入ポンプと、
前記加温液生成部で生成された加温液を前記注入井戸に送り、該注入井戸から前記汚染土壌に注入する加温液注入ポンプと、
前記汚染土壌に設けられる観測井戸と、
前記観測井戸で観測された前記汚染土壌の地下水中の活性剤の濃度に基づいて、前記汚染土壌中の活性剤の濃度が所定値になるように、前記活性剤液生成部及び前記活性剤液注入ポンプの動作を制御する活性剤液制御部と、
前記汚染土壌に設けられ、該汚染土壌中の地下水の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部によって検出された前記汚染土壌の地下水の温度に基づいて、前記汚染土壌中の地下水の温度が所定値になるように、前記加温液生成部及び前記加温液注入ポンプの動作を制御する加温液制御部と、
を備え、
前記加温液制御部は、前記活性剤液制御部による前記活性剤液生成部及び前記活性剤液注入ポンプの制御とは別に、前記加温液生成部及び前記加温液注入ポンプを制御する、
地下土壌浄化システム。

【請求項2】

汚染土壌中の汚染物質を分解する分解微生物を活性化させる活性剤が添加された活性剤液を生成する活性剤液生成部と、
前記活性剤液とは別に、加温された加温液を生成する加温液生成部と、
前記活性剤液を前記汚染土壌に注入する活性剤液注入井戸と、
前記活性剤液生成部で生成された活性剤液を前記活性剤液注入井戸に送り、該活性剤液注入井戸から前記汚染土壌に注入する活性剤液注入ポンプと、
前記加温液を前記汚染土壌に注入する加温液注入井戸と、
前記加温液生成部で生成された加温液を前記加温液注入井戸に送り、該加温液注入井戸から前記汚染土壌に注入する加温液注入ポンプと、
前記汚染土壌に設けられる観測井戸と、
前記観測井戸で観測された前記汚染土壌の地下水中の前記活性剤の濃度に基づいて、前記汚染土壌中の活性剤の濃度が所定値になるように、前記活性剤液生成部及び前記活性剤液注入ポンプの動作を制御する活性剤液制御部と、
前記汚染土壌に設けられ、該汚染土壌中の地下水の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部によって検出された前記汚染土壌の地下水の温度に基づいて、前記汚染土壌中の地下水の温度が所定値になるように、前記加温液生成部及び前記加温液注入ポンプの動作を制御する加温液制御部と、
を備え、
前記加温液制御部は、前記活性剤液制御部による前記活性剤液生成部及び前記活性剤液注入ポンプの制御とは別に、前記加温液生成部及び前記加温液注入ポンプを制御する、
地下土壌浄化システム。

【請求項3】

汚染土壌中の汚染物質を分解する分解微生物を活性化させる活性剤が添加された活性剤液を生成する活性剤液生成部と、
前記活性剤液とは別に、加温された加温液を生成する加温液生成部と、
前記活性剤液を前記汚染土壌に注入する注入井戸と、
前記活性剤液生成部で生成された活性剤液を前記注入井戸に送り、該注入井戸から前記汚染土壌に注入する活性剤液注入ポンプと、
前記加温液生成部で生成された加温液を前記注入井戸に送り、該注入井戸から前記汚染土壌に注入する加温液注入ポンプと、
前記汚染土壌に設けられ、該汚染土壌と前記加温液と熱交換させる熱交換部と、
前記汚染土壌に設けられる観測井戸と、
前記観測井戸で観測された前記汚染土壌の地下水中の前記活性剤の濃度に基づいて、前記汚染土壌中の活性剤の濃度が所定値になるように、前記活性剤液生成部及び前記活性剤液注入ポンプの動作を制御する活性剤液制御部と、
前記汚染土壌に設けられ、該汚染土壌中の地下水の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部によって検出された前記汚染土壌の地下水の温度に基づいて、前記汚染土壌中の地下水の温度が所定値になるように、前記加温液生成部及び前記加温液注入ポンプの動作を制御する加温液制御部と、
を備え、
前記加温液制御部は、前記活性剤液制御部による前記活性剤液生成部及び前記活性剤液注入ポンプの制御とは別に、前記加温液生成部及び前記加温液注入ポンプを制御する、
地下土壌浄化システム。

【請求項4】

前記加温液生成部は、コージェネレーションシステムの排熱によって前記加温液を生成する、
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の地下土壌浄化システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地下土壌浄化システムに関する。

【背景技術】

【0002】

加温された加温液を注入井戸から汚染土壌に注入し、汚染土壌を加温することにより、汚染土壌の浄化効率を高める地下土壌浄化システムが知られている（例えば、特許文献１）。

【0003】

また、コージェネ（コージェネレーションシステム）の排熱を地盤に蓄熱する蓄熱システムが知られている（例えば、特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−２０５０８６号公報

【特許文献2】特開２００６−３２９５９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、汚染土壌の浄化方法としては、例えば、水素徐放剤や酵母抽出物質等の活性剤（栄養剤）が添加された活性剤液を注入井戸から汚染土壌に注入し、汚染土壌中の汚染物質を分解する微生物（以下、「分解微生物」という）を増殖、活性化させて分解微生物による汚染物質の浄化を促進させるバイオ方法（バイオスティミュレーション）が知られている。

【0006】

このようなバイオ方法において、分解微生物をさらに活性化させるために、加温された活性剤液を汚染土壌に注入し、汚染土壌を加温することが考えられる。

【0007】

しかしながら、この場合、活性剤液中の他の微生物も活性化し、バイオフィルム等が生成され易くなる。この結果、活性剤液を土壌に注入する注入井戸が目詰まりし易くなり、注入井戸から汚染土壌への活性剤液の注入効率が低下する可能性がある。

【0008】

本発明は、上記の事実を考慮し、活性剤液を土壌に注入する注入井戸の目詰まりを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

第１態様に係る地下土壌浄化システムは、土壌中の汚染物質を分解する分解微生物を活性化させる活性剤が添加された活性剤液を生成する活性剤液生成部と、前記活性剤液とは別に、加温された加温液を生成する加温液生成部と、前記活性剤液及び前記加温液を土壌に注入する注入井戸と、を備える。

【0010】

第１態様に係る地下土壌浄化システムによれば、活性剤液生成部は、活性剤液を生成する。活性剤液には、土壌中の汚染物質を分解する分解微生物を活性化させる活性剤が添加される。また、加温液生成部は、加温された加温液を生成する。加温液生成部は、活性剤液とは別に、加温液を生成する。これらの活性剤液及び加温液は、注入井戸から土壌に注入される。

【0011】

ここで、加温液生成部は、活性剤液とは別に加温液を生成する。つまり、加温液生成部は、活性剤液を加温しない。これにより、活性剤液中の微生物の活性化が抑制される。この結果、バイオフィルム等の生成が抑制される。したがって、注入井戸の目詰まりが抑制される。

【0012】

また、活性剤液及び加温液は、同じ注入井戸から土壌に注入される。したがって、活性剤液及び加温液を別々の注入井戸から土壌に注入する場合と比較して、注入井戸の本数が低減される。したがって、注入井戸の施工コストを削減することができる。

【0013】

第２態様に係る地下土壌浄化システムは、土壌中の汚染物質を分解する分解微生物を活性化させる活性剤が添加された活性剤液を生成する活性剤液生成部と、前記活性剤液とは別に、加温された加温液を生成する加温液生成部と、前記活性剤液を土壌に注入する活性剤液注入井戸と、前記加温液を土壌に注入する加温液注入井戸と、を備える。

【0014】

第２態様に係る地下土壌浄化システムによれば、活性剤液生成部は、活性剤液を生成する。活性剤液には、土壌中の汚染物質を分解する分解微生物を活性化させる活性剤が添加される。この活性剤液は、活性剤液注入井戸から土壌に注入される。

【0015】

また、加温液生成部は、加温された加温液を生成する。加温液生成部は、活性剤液とは別に、加温液を生成する。この加温液は、加温液注入井戸から土壌に注入される。

【0016】

ここで、加温液生成部は、活性剤液とは別に加温液を生成する。つまり、加温液生成部は、活性剤液を加温しない。これにより、活性剤液中の微生物の活性化が抑制される。この結果、バイオフィルム等の生成が抑制される。したがって、注入井戸の目詰まりが抑制される。

【0017】

また、活性剤液は、活性剤液注入井戸から土壌に注入され、加温液は、加温液注入井戸から土壌に注入される。これにより、活性剤液注入井戸内の温度上昇が抑制されるため、活性剤液注入井戸の目詰まりがさらに抑制される。

【0018】

第３態様に係る地下土壌浄化システムは、土壌中の汚染物質を分解する分解微生物を活性化させる活性剤が添加された活性剤液を生成する活性剤液生成部と、前記活性剤液とは別に、加温された加温液を生成する加温液生成部と、前記活性剤液を土壌に注入する注入井戸と、土壌に設けられ、該土壌と前記加温液と熱交換させる熱交換部と、を備える。

【0019】

第３態様に係る地下土壌浄化システムによれば、活性剤液生成部は、活性剤液を生成する。活性剤液には、土壌中の汚染物質を分解する分解微生物を活性化させる活性剤が添加される。この活性剤液は、注入井戸から土壌に注入される。

【0020】

また、加温液生成部は、加温された加温液を生成する。加温液生成部は、活性剤液とは別に、加温液を生成する。この加温液は、土壌に設けられた熱交換部において土壌と熱交換される。これにより、土壌が加温される。

【0021】

ここで、加温液生成部は、活性剤液とは別に加温液を生成する。つまり、加温液生成部は、活性剤液を加温しない。これにより、活性剤液中の微生物の活性化が抑制される。この結果、バイオフィルム等の生成が抑制される。したがって、注入井戸の目詰まりが抑制される。

【0022】

また、例えば、加温液を注入井戸から土壌に注入する場合は、加温液は土壌中に拡散される。したがって、土壌が広範囲に亘って加温される。

【0023】

一方、熱交換部において、加温液と土壌とを熱交換させる場合は、土壌を局所的に加温することができる。したがって、土壌の所定部の加温効率を高めることができる。

【0024】

第４態様に係る地下土壌浄化システムは、第１態様〜第３態様の何れか１つ係る地下土壌浄化システムにおいて、前記加温液生成部は、コージェネレーションシステムの排熱によって前記加温液を生成する。

【0025】

第４態様に係る地下土壌浄化システムによれば、加温液生成部は、コージェネレーションシステムの排熱によって加温液を生成する。これにより、コージェネレーションシステムの排熱を有効利用することができる。したがって、省エネルギー化を図ることができる。

【発明の効果】

【0026】

以上説明したように、本発明に係る地下土壌浄化システムによれば、活性剤液を土壌に注入する注入井戸の目詰まりを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】第一実施形態に係る地下土壌浄化システムが適用された地盤を示す縦断面図である。

【図2】第二実施形態に係る地下土壌浄化システムが適用された地盤を示す縦断面図である。

【図3】第三実施形態に係る地下土壌浄化システムが適用された地盤を示す縦断面図である。

【図4】第三実施形態に係る地下土壌浄化システムの熱交換用井戸の活用例を示す図３に相当する縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

（第一実施形態）
先ず、第一実施形態について説明する。

【0029】

（地下土壌浄化システム）
図１には、本実施形態に係る地下土壌浄化システム１０が適用された地盤１２の一例が示されている。地盤１２は、難透水層１２Ａと、難透水層１２Ａの上に堆積された帯水層１２Ｂとを有している。なお、図１に示される符号Ｓは、帯水層１２Ｂの地下水位を示している。また、図１に示される矢印Ｖは、地下水の流れを示している。

【0030】

帯水層１２Ｂは、難透水層１２Ａよりも通水性が高く、地下水が流動し易くなっている。この帯水層１２Ｂは、ＶＯＣ（揮発性有機化合物）等の汚染物質を含む汚染土壌１２Ｂ１を有している。

【0031】

汚染物質としては、例えば、有機化合物（塗料、印刷インキ、接着剤、洗浄剤、ガソリン、シンナーなどに含まれるトルエン、キシレンや、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、クロロエチレン（塩化ビニルモノマー）などの揮発性有機化合物）、重金属化合物、無機化合物、油類等が挙げられる。

【0032】

なお、本実施形態に係る地下土壌浄化システム１０は、上記の地盤１２に限らず、例えば、難透水層１２Ａが存在しない地盤１２等の種々の地盤に適用可能である。また、本実施形態では、地盤１２の上に構造物１１が立てられているが、地下土壌浄化システム１０は、構造物１１が立てられる前の地盤１２に適用することも可能である。

【0033】

地下土壌浄化システム１０には、バイオ方法（バイオスティミュレーション）が採用されている。バイオ方法は、例えば、水素徐放剤や酵母抽出物質等の活性剤（栄養剤）が添加された活性剤液を注入井戸１６から地盤１２に注入し、汚染土壌１２Ｂ１中の汚染物質を分解する微生物（以下、「分解微生物」という）を増殖、活性化させて分解微生物による汚染物質の浄化を促進させる方法である。

【0034】

また、地下土壌浄化システム１０では、帯水層１２Ｂ中の地下水（常温地下水）よりも高温に加温された加温液を帯水層１２Ｂに注入する。これにより、汚染土壌１２Ｂ１に存在する分解微生物を増殖、活性化させるとともに、汚染土壌１２Ｂ１から汚染物質が剥離し易い状態にし、汚染土壌１２Ｂ１の浄化効率を高めている。

【0035】

地下土壌浄化システム１０は、遮水壁１４と、注入井戸１６と、揚水井戸１８と、観測井戸２０と、温度検出部２２と、水処理装置３０と、活性剤液生成部４０と、活性剤液制御部４８と、加温液生成部５０と、加温液制御部５８とを備えている。

【0036】

（遮水壁）
遮水壁１４は、例えば、コンクリートや地盤改良等によって、帯水層１２Ｂに形成されている。また、遮水壁１４は、汚染土壌１２Ｂ１を囲むように平面視にて枠状に形成されている。この遮水壁１４は帯水層１２Ｂを貫通し、その下端部が難透水層１２Ａに根入れされている。これにより、汚染土壌１２Ｂ１で汚染された地下水等の拡散が防止されている。なお、遮水壁１４は、必要に応じて設ければ良く、適宜省略可能である。

【0037】

（注入井戸及び揚水井戸）
注入井戸１６は、遮水壁１４によって区画された領域（土壌）の一端側に配置されている。一方、揚水井戸１８は、遮水壁１４によって区画された領域（土壌）の他端側に配置されている。これらの注入井戸１６及び揚水井戸１８は、地盤１２を掘削することにより形成されている。

【0038】

各注入井戸１６及び揚水井戸１８は、地盤１２の帯水層１２Ｂを貫通し、難透水層１２Ａに達している。この注入井戸１６から地盤１２に供給された活性剤液及び加温液は、矢印Ｖで示されるように、汚染土壌１２Ｂ１を通過し、揚水井戸１８から揚水される。

【0039】

なお、注入井戸１６及び揚水井戸１８の数や配置、長さは、浄化対象となる汚染土壌１２Ｂ１の範囲に応じて適宜変更可能である。また、注入井戸１６及び揚水井戸１８は、必ずしも難透水層１２Ａに達する必要はない。

【0040】

（観測井戸）
観測井戸２０は、地盤１２を掘削することにより形成されている。この観測井戸２０は、遮水壁１４によって区画された領域内に設けられている。また、観測井戸２０は、汚染土壌１２Ｂ１に設けられている。この観測井戸２０は、地下水中の汚染物質の濃度や活性剤の濃度等を観測（検出）するための井戸である。

【0041】

観測井戸２０の内部には、例えば、図示しない揚水管が設けられており、この揚水管に設けられポンプを作動することより、汚染土壌１２Ｂ１の地下水が汲み上げられる。汲み上げられた地下水中の活性剤等の濃度は、濃度測定装置等によって測定される。

【0042】

なお、観測井戸２０の内部に設けられた濃度測定装置等によって、地下水中の活性剤等の濃度を測定することも可能である。また、活性剤液に蛍光染料等の指標材を添加し、この指標材の濃度を測定することにより、活性剤の濃度を推定することも可能である。

【0043】

（温度検出部）
温度検出部２２は、例えば、温度センサ等によって実現される。この温度検出部２２は、汚染土壌１２Ｂ１に埋設され、当該汚染土壌１２Ｂ１中の地下水の温度を検出する。また、温度検出部２２には、後述する加温液制御部５８が電気的に接続されている。

【0044】

なお、温度検出部２２は、汚染土壌１２Ｂ１に限らず、例えば、遮水壁１４で囲まれた領域内に設けることができる。また、温度検出部２２は、例えば、観測井戸２０内に設けることができる。さらに、温度検出部２２は、観測井戸２０から揚水された地下水の温度を検出しても良い。

【0045】

（水処理装置）
水処理装置３０は、例えば、揚水井戸１８から揚水された地下水をろ過するろ過装置等を含んで構成される。この水処理装置３０には、配管２６を介して揚水井戸１８が接続されている。配管２６には、揚水ポンプ２８が設けられており、この揚水ポンプ２８が作動することにより、揚水井戸１８から揚水された地下水が水処理装置３０に供給される。なお、揚水ポンプ２８は揚水井戸１８の内部に設けても良い。

【0046】

水処理装置３０に供給された地下水は、当該水処理装置３０によって水処理され、汚濁物質等が除去される。この水処理装置３０には、配管３２を介して活性剤液生成部４０が接続されるとともに、配管３４を介して加温液生成部５０が接続されている。そして、水処理装置３０によって水処理された地下水（処理水）は、配管３２を介して活性剤液生成部４０に供給されるとともに、配管３４を介して加温液生成部５０に供給される。

【0047】

（活性剤液生成部）
活性剤液生成部４０は、活性剤調整槽４２と、活性剤調整槽４２に活性剤を添加する添加装置４４とを有している。活性剤調整槽４２は、水処理装置３０から供給された地下水を一時的に貯留する貯留槽とされている。添加装置４４は、活性剤を収容する収容部と、活性剤調整槽４２に添加する活性剤の添加量を増減する添加量調整部とを有する。この添加装置４４によって、活性剤調整槽４２に貯留された地下水に活性剤を添加することにより、所定濃度の活性剤液が生成される。なお、添加装置４４には、後述する活性剤液制御部４８が電気的に接続されている。

【0048】

活性剤調整槽４２には、配管４５を介して注入井戸１６が接続されている。この配管４５には、活性剤液注入ポンプ４６が設けられている。この活性剤液注入ポンプ４６が作動することにより、活性剤調整槽４２の添加剤液が注入井戸１６から地盤（土壌）１２に注入される。また、活性剤液注入ポンプ４６には、後述する活性剤液制御部４８が電気的に接続されている。

【0049】

（活性剤液制御部）
活性剤液制御部４８は、汚染土壌１２Ｂ１の活性剤の濃度（汚染土壌１２Ｂ１における地下水中の活性剤の濃度）が所定値になるように、添加装置４４及び活性剤液注入ポンプ４６の動作を制御する。この活性剤液制御部４８には、添加装置４４及び活性剤液注入ポンプ４６が電気的に接続されている。なお、活性剤液制御部４８の動作については、汚染土壌の浄化方法と共に後述する。

【0050】

（加温液生成部）
加温液生成部５０は、加温槽５２と、加温装置５４とを有している。加温槽５２は、水処理装置３０から供給された地下水を一時的に貯留する貯留槽とされている。加温装置５４には、例えば、電気ヒーターやガスボイラー等が用いられる。この加温装置５４によって、加温槽５２に貯留された地下水に所定温度に加温することにより、加温液が生成される。つまり、本実施形態では、活性剤液とは別に、加温液を生成する。また、加温装置５４は、例えば、汚染土壌１２Ｂ１中の分解微生物が増殖、活性化し易い温度（例えば、２５℃〜６０℃）になるように加温槽５２内の地下水を加温する。

【0051】

なお、加温装置５４には、後述する加温液制御部５８が電気的に接続されている。また、加温装置５４には、例えば、地盤１２上に立てられる構造物に設置される空調や工場設備等より排出される排熱を用いることが出来る。この場合、空調や工場設備等より排出される排熱によって、加温槽５２の地下水が加温される。また、加温装置５４には、例えば、コージェネレーションシステムを用いることができる。この場合、コージェネレーションシステムの排熱によって、加温槽５２の地下水が加温される。

【0052】

加温槽５２には、配管５５を介して注入井戸１６が接続されている。また、配管５５には、加温液注入ポンプ５６が設けられている。この加温液注入ポンプ５６が作動することにより、加温槽５２の加温液が、注入井戸１６から地盤（土壌）１２に注入される。

【0053】

なお、加温槽５２を省略し、配管５５を流れる地下水を加温装置５４によって所定温度に加温することも可能である。

【0054】

（加温液制御部）
加温液制御部５８は、汚染土壌１２Ｂ１における地下水の温度が所定値になるように、加温装置５４及び加温液注入ポンプ５６の動作を制御する。この加温液制御部５８には、加温装置５４及び加温液注入ポンプ５６が電気的に接続されている。なお、活性剤液制御部４８の動作については、汚染土壌の浄化方法と共に後述する。

【0055】

（汚染土壌の浄化方法）
次に、第一実施形態に係る地下土壌浄化システムによる汚染土壌の浄化方法の一例について説明する。

【0056】

（地下土壌浄化システムの動作）
先ず、地下土壌浄化システム１０の全体の動作について説明する。地下土壌浄化システム１０では、活性剤液生成部４０で生成された活性剤液が注入井戸１６から地盤１２に注入されるとともに、加温液生成部５０で生成された加温液が注入井戸１６から地盤１２に注入される。

【0057】

地盤１２に注入された活性剤液及び加温液は、矢印Ｖで示されるように、汚染土壌１２Ｂ１に供給される。そして、汚染土壌１２Ｂ１を通過した地下水は、揚水井戸１８から揚水される。また、揚水井戸１８から揚水された地下水は、配管２６を介して水処理装置３０に供給され、水処理装置３０によって水処理される。また、水処理装置３０によって水処理された地下水は、配管３２を介して活性剤液生成部４０に供給されるとともに、配管３４を介して加温液生成部５０に供給される。

【0058】

活性剤液生成部４０は、水処理装置３０によって水処理された地下水に前述した活性剤を添加し、所定濃度の活性剤液を生成する。この活性剤液は、注入井戸１６から汚染土壌１２Ｂ１に再び注入される。一方、加温液生成部５０は、水処理装置３０によって水処理された地下水を加温し、所定温度の加温液を生成する。この加温液は、注入井戸１６から汚染土壌１２Ｂ１に再び注入される。

【0059】

このように本実施形態に係る地下土壌浄化システム１０では、汚染土壌１２Ｂ１と水処理装置３０、活性剤液生成部４０及び加温液生成部５０との間で地下水を循環させながら、汚染土壌１２Ｂ１を浄化する。

【0060】

（活性剤液制御部の動作）
次に、活性剤液制御部４８の動作について説明する。活性剤液制御部４８は、汚染土壌１２Ｂ１中の活性剤の濃度が所定値になるように、添加装置４４及び活性剤液注入ポンプ４６の動作を制御する。

【0061】

具体的には、活性剤液制御部４８は、観測井戸２０で観測された地下水中の活性剤の濃度が所定値未満の場合に、添加装置４４を作動し、活性剤調整槽４２に活性剤を添加して活性剤液を生成するとともに、活性剤液注入ポンプ４６を作動させる。これにより、活性剤調整槽４２で生成された所定濃度の活性剤液が、注入井戸１６から地盤１２に注入される。この際、揚水ポンプ２８を停止し、揚水井戸１８から地下水の揚水を適宜停止しても良い。

【0062】

一方、活性剤液制御部４８は、観測井戸２０で観測された地下水中の活性剤の濃度が所定値以上の場合に、添加装置４４及び活性剤液注入ポンプ４６を停止する。これにより、注入井戸１６から地盤１２への活性剤液の注入が停止される。

【0063】

ここで、汚染土壌１２Ｂ１に活性剤を注入すると、汚染土壌１２Ｂ１中の分解微生物を増殖、活性化され、分解微生物による汚染物質の浄化が促進される。したがって、汚染土壌１２Ｂ１の浄化効率が高められる。

【0064】

また、本実施形態では、活性剤液制御部４８によって、汚染土壌１２Ｂ１中の活性剤の濃度が所定値（所定範囲）に維持される。したがって、汚染土壌１２Ｂ１の浄化効率がさらに高められる。

【0065】

（加温液制御部の動作）
次に、加温液制御部５８の動作について説明する。加温液制御部５８は、汚染土壌１２Ｂ１における地下水の温度が所定値になるように、加温装置５４及び加温液注入ポンプ５６の動作を制御する。

【0066】

具体的には、加温液制御部５８は、温度検出部２２によって検出された汚染土壌１２Ｂ１の地下水の温度が所定値未満の場合に、加温装置５４を作動し、加温槽５２内の地下水を加温して所定温度の加温液を生成するとともに、加温液注入ポンプ５６を作動する。これにより、加温槽５２で生成された所定温度の加温液が、注入井戸１６から地盤１２に注入される。

【0067】

一方、加温液制御部５８は、温度検出部２２によって検出された汚染土壌１２Ｂ１の地下水の温度が所定値以上の場合に、加温装置５４及び加温液注入ポンプ５６を停止する。これにより、注入井戸１６から地盤１２への加温液の注入が停止される。この際、揚水ポンプ２８を停止し、揚水井戸１８から地下水の揚水を適宜停止しても良い。

【0068】

ここで、汚染土壌１２Ｂ１に加温液を注入すると、汚染土壌１２Ｂ１中の分解微生物が増殖、活性化されるとともに、汚染土壌１２Ｂ１から汚染物質が剥離し易くなる。したがって、汚染土壌１２Ｂ１の浄化効率が高められる。

【0069】

また、本実施形態では、加温液制御部５８によって、汚染土壌１２Ｂ１中の地下水の温度が所定値（所定範囲）に維持される。したがって、汚染土壌１２Ｂ１の浄化効率がさらに高められる。

【0070】

（効果）
次に、第一実施形態の効果について説明する。

【0071】

本実施形態に係る地下土壌浄化システム１０は、活性剤液生成部４０及び加温液生成部５０を備えている。この加温液生成部５０は、活性剤液とは別に加温液を生成する。つまり、加温液生成部５０は、活性剤液を加温しない。これにより、活性剤液中の微生物の活性化が抑制される。この結果、注入井戸１６の目詰まりの原因となるバイオフィルム等の生成が抑制される。したがって、注入井戸１６の目詰まりが抑制される。

【0072】

また、活性剤液生成部４０は、活性剤液制御部４８によって制御され、加温液生成部５０は、加温液制御部５８によって制御される。つまり、活性剤液生成部４０と加温液制御部５８とは、別々に制御される。これにより、本実施形態では、汚染土壌１２Ｂ１の地下水の温度に関わらず、活性剤液のみを汚染土壌１２Ｂ１に注入することができる。したがって、汚染土壌１２Ｂ１中の活性剤の濃度を効率的に調整することができる。

【0073】

これと同様に、本実施形態では、汚染土壌１２Ｂ１中の活性剤の濃度に関わらず、加温液のみを汚染土壌１２Ｂ１に注入することができる。したがって、汚染土壌１２Ｂ１における地下水の温度を効率的に調整することができる。

【0074】

また、本実施形態では、活性剤液生成部４０で生成された活性剤液と、加温液生成部５０で生成された加温液とが、同じ注入井戸１６から地盤１２に注入される。したがって、活性剤液及び加温液を別々の注入井戸１６から地盤１２に注入する場合と比較して、注入井戸１６の本数が低減される。したがって、注入井戸１６の施工コストを削減することができる。

【0075】

さらに、加温液生成部５０において、空調や工場設備等より排出される排熱もしくはコージェネレーションシステムの排熱によって加温液を生成することにより、省エネルギー化を図ることができる。

【0076】

（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。なお、第二実施形態において、第一実施形態と同じ構成の部材等には、同符号を付して説明を適宜省略する。

【0077】

図２には、第二実施形態に係る地下土壌浄化システム６０が示されている。この地下土壌浄化システム６０は、活性剤液注入井戸６２と、加温液注入井戸６４とを備えている。活性剤液注入井戸６２には、配管４５を介して活性剤調整槽４２（活性剤液生成部４０）が接続されている。この活性剤液注入井戸６２から、添加剤液が地盤１２に注入される。

【0078】

加温液注入井戸６４は、活性剤液注入井戸６２よりも汚染土壌１２Ｂ１及び揚水井戸１８側に配置されている。また、加温液注入井戸６４には、配管５５を介して加温槽５２（加温液生成部５０）が接続されている。この加温液注入井戸６４から、加温液が地盤１２に注入される。

【0079】

（作用）
次に、第二実施形態の作用について説明する。なお、第二実施形態に係る地下土壌浄化システムによる汚染土壌の浄化方法は、第一実施形態と同様であるため、説明を適宜省略する。

【0080】

本実施形態に係る地下土壌浄化システム６０によれば、活性剤液生成部４０で生成された活性剤液は、活性剤液注入井戸６２から地盤１２に注入される。一方、加温液生成部５０で生成された加温液は、加温液注入井戸６４から地盤１２に注入される。

【0081】

これにより、加温液による活性剤液注入井戸６２内の温度上昇が抑制されるため、活性剤液注入井戸６２の目詰まりがさらに抑制される。

【0082】

また、加温液注入井戸６４は、活性剤液注入井戸６２よりも汚染土壌１２Ｂ１及び揚水井戸１８側に配置されている。換言すると、活性剤液注入井戸６２は、加温液注入井戸６４に対して汚染土壌１２Ｂ１及び揚水井戸１８と反対側に配置されている。これにより、加温液注入井戸６４から汚染土壌１２Ｂ１及び揚水井戸１８側へ流れる加温液によって、活性剤液注入井戸６２が加温されることが抑制される。したがって、活性剤液注入井戸６２の目詰まりがさらに抑制される。

【0083】

なお、活性剤液注入井戸６２及び加温液注入井戸６４の配置は適宜変更可能であり、例えば、加温液注入井戸６４よりも揚水井戸１８側に活性剤液注入井戸６２を配置しても良い。また、図２の紙面奥行方向に、活性剤液注入井戸及び加温液注入井戸を並べて配置しても良い。

【0084】

また、加温液注入井戸６４は、後述する第三実施形態における熱交換用井戸７２（図３参照）のように、汚染土壌１２Ｂ１に複数設けても良い。

【0085】

（第三実施形態）
次に、第三実施形態について説明する。なお、第三実施形態において、第一実施形態と同じ構成の部材等には、同符号を付して説明を適宜省略する。

【0086】

図３には、第三実施形態に係る地下土壌浄化システム７０が示されている。この地下土壌浄化システム７０は、複数の熱交換用井戸７２を備えている。複数の熱交換用井戸７２は、地盤１２を掘削することにより形成されている。これらの熱交換用井戸７２は、間隔を空けて汚染土壌１２Ｂ１に設けられている。

【0087】

熱交換用井戸７２内には、熱交換部としての熱交換チューブ７４が設けられている。熱交換チューブ７４は、熱交換用井戸７２内で折り返すＵ字形状のチューブとされている。この熱交換チューブ７４の一端部には、送り配管８０を介して加温液生成部５０の加温槽５２が接続されている。また、熱交換チューブ７４の他端部には、戻り配管８２を介して加温液生成部５０の加温槽５２が接続されている。

【0088】

送り配管８０及び戻り配管８２は、熱交換チューブ７４と加温液生成部５０との間で加温液を循環させる循環流路を形成している。また、送り配管８０には、加温液を循環させる循環ポンプ８１が設けられている。循環ポンプ８１には、加温液制御部５８が電気的に接続されている。この加温液制御部５８によって、循環ポンプ８１及び加温液生成部５０の動作が制御される。

【0089】

なお、本実施形態における加温液生成部５０には、揚水井戸１８が接続されていないが、揚水井戸１８を接続することも可能である。

【0090】

（作用）
次に、第三実施形態の作用について説明する。なお、第三実施形態に係る地下土壌浄化システムによる汚染土壌の浄化方法は、第一実施形態と同様であるため、説明を適宜省略する。

【0091】

本実施形態に係る地下土壌浄化システム７０によれば、複数の熱交換用井戸７２には、熱交換チューブ７４が設けられている。これらの熱交換チューブ７４には、送り配管８０及び戻り配管８２を介して加温液生成部５０が接続されている。

【0092】

熱交換チューブ７４には、加温液生成部５０で生成された加温液が送り配管８０を介して供給される。この熱交換チューブ７４は、加温液生成部５０から供給された加温液と、汚染土壌１２Ｂ１とを熱交換させる。この結果、加温液の熱によって汚染土壌１２Ｂ１中の地下水が加温される。

【0093】

このように本実施形態では、加温液生成部５０と熱交換チューブ７４との間で加温液を循環させながら、汚染土壌１２Ｂ１中の地下水を加温する。これにより、上記第一実施形態と同様に、汚染土壌１２Ｂ１中の分解微生物が増殖、活性化されるとともに、汚染土壌１２Ｂ１から汚染物質が剥離し易くなる。したがって、汚染土壌１２Ｂ１の浄化効率が高められる。

【0094】

また、熱交換チューブ７４における汚染土壌１２Ｂ１との熱交換によって温度が低下した加温液は、戻り配管８２を介して加温液生成部５０に戻され、加温液生成部５０によって所定温度に加温される。

【0095】

ここで、例えば、第一実施形態のように、加温液を注入井戸１６から地盤１２に注入する場合は、加温液が地盤１２中に拡散される。したがって、地盤１２を広範囲に亘って加温することができる。

【0096】

一方、本実施形態では、熱交換チューブ７４において加温液を汚染土壌１２Ｂ１と熱交換させる。これにより、汚染土壌１２Ｂ１中の地下水を局所的に加温することができる。したがって、汚染土壌１２Ｂ１の所定部の効率的に加温することができる。

【0097】

また、図４に示されるように、複数の熱交換用井戸７２は、汚染土壌１２Ｂ１の浄化後に、例えば、地中熱を利用する地中熱利用システム９０に活用（転用）することができる。

【0098】

具体的には、熱交換チューブ７４には、送り配管８０及び戻り配管８２を介してヒートポンプ９２が接続されている。また、ヒートポンプ９２には、例えば、構造物１１の空調機９４が接続されている。このヒートポンプ９２は、熱交換チューブ７４において地盤１２と熱交換した流体から熱（冷熱又は温熱）を汲み上げ、空調機９４に供給する。これにより、地盤１２の地中熱を利用することができる。

【0099】

なお、図４に示される地中熱利用システム９０では、クローズループ方式とされているが、オープンループ方式とすることも可能である。

【0100】

（変形例）
次に、上記実施形態の変形例について説明する。なお、以下では、上記第一実施形態を例に各種の変形例を説明するが、これらの変形例は上記第二実施形態及び上記第三実施形態にも適宜適用可能である。

【0101】

上記第一実施形態では、バイオ方法として、バイオスティミュレーションを用いたが、これに限らない。例えば、外部で培養された微生物を活性剤等と共に、汚染地盤１２Ｂ１に注入するバイオオーグメンテーションを用いても良い。

【0102】

また、上記第一実施形態では、地盤１２に揚水井戸１８が設けられるが、上記実施形態はこれに限らない。揚水井戸１８は必要に応じて設ければ良く、適宜省略可能である。

【0103】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0104】

１０ 地下土壌浄化システム
１２ 地盤（土壌）
１２Ｂ１ 汚染土壌（土壌）
１６ 注入井戸
４０ 活性剤液生成部
５０ 加温液生成部
５８ 加温液制御部
６０ 地下土壌浄化システム
６２ 活性剤液注入井戸
６４ 加温液注入井戸
７０ 地下土壌浄化システム
７４ 熱交換チューブ（熱交換部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】