特開 2024-93927 土壌浄化方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024093927

(43)【公開日】2024-07-09

(54)【発明の名称】土壌浄化方法

(51)【国際特許分類】

   B09C 1/00 20060101AFI20240702BHJP

【ＦＩ】

B09C1/00 ZAB

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022210585

(22)【出願日】2022-12-27

(71)【出願人】

【識別番号】590002482

【氏名又は名称】株式会社ＮＩＰＰＯ

(74)【代理人】

【識別番号】110001081

【氏名又は名称】弁理士法人クシブチ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】関野 英男

(72)【発明者】

【氏名】大橋 貴志

【テーマコード（参考）】

4D004

【Ｆターム（参考）】

4D004AA41

4D004AC07

4D004CA12

4D004CC02

(57)【要約】

【課題】汚染土壌から効率よく汚染物質を回収する手法を提供する。
【解決手段】施工区域に、送気用のスパージング井戸と、地下水を吸引する吸引装置を設置可能な揚水井戸とを設け、スパージング井戸を通じて地下水面より深い第１深度で送気するエアスパージング工程と、吸引装置によって、第１深度より浅く地下水面の位置より深い第２深度から地下水を汲み上げる揚水工程と、第２深度より浅い第３深度で地下水を汲み上げる回収工程と、を含み、回収工程を、エアスパージング工程および揚水工程の後に行う、土壌浄化方法。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

施工区域に、送気用のスパージング井戸と、地下水を吸引する吸引装置を設置可能な揚水井戸とを設け、
前記スパージング井戸を通じて地下水面より深い第１深度で送気するエアスパージング工程と、
前記吸引装置によって、前記第１深度より浅く地下水面の位置より深い第２深度から地下水を汲み上げる揚水工程と、
前記第２深度より浅い第３深度で地下水を汲み上げる回収工程と、
を含み、
前記回収工程を、前記エアスパージング工程および前記揚水工程の後に行う、
土壌浄化方法。

【請求項2】

前記吸引装置を、前記揚水井戸の内部で異なる深さに移動可能であり、
前記揚水工程を行った後、前記揚水井戸の内部で前記吸引装置を前記第３深度に移動させて、前記回収工程を実行する、
請求項１に記載の土壌浄化方法。

【請求項3】

前記吸引装置は、気体と液体とを分離する気液分離装置を通じて、負圧を発生する負圧発生装置に接続され、
前記回収工程において、前記吸引装置を前記揚水井戸の内部で地下水面の近傍に位置させる、
請求項２に記載の土壌浄化方法。

【請求項4】

前記揚水工程を行った後、前記揚水井戸の内部で前記吸引装置を地下水面よりも高い位置まで上昇させて、前記揚水井戸を通じて気体を回収する揚水後ガス回収工程を実行する、
請求項２に記載の土壌浄化方法。

【請求項5】

前記スパージング井戸および前記揚水井戸とは異なるガス回収井戸を設け、
前記ガス回収井戸を通じて地下水面より高い位置で気体を回収するガス回収工程を行う、請求項１から４のいずれかに記載の土壌浄化方法。

【請求項6】

前記エアスパージング工程で送気を行う間、前記揚水工程および前記回収工程を行わない、請求項１から請求項４のいずれかに記載の土壌浄化方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、土壌浄化方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、有機化合物等により汚染された土壌を浄化する種々の手法が提案されている。例えば、特許文献１には、汚染地盤に造成した地盤改良用の砂利杭を利用して、汚染物質の回収を行う技術が開示されている。特許文献１の技術によれば、地下水を汲み上げて地下水位を汚染層よりも低い位置まで低下させてから、汚染層に圧縮空気を注入し、汚染物質を圧縮空気とともに砂利杭を通じて地上に回収する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－１３１２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された技術は、地下水位以下の地盤中に汚染層が存在する場合に、地下水位が汚染層より低くなるように揚水することを必要とする。このため、汚染層が深い位置にある場合や、汚染が広い面積に及ぶ場合には、揚水される地下水の量が非常に多くなってしまうという課題があった。
本開示は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、汚染土壌から効率よく汚染物質を回収する手法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】

【0005】

本発明の態様は、施工区域に、送気用のスパージング井戸と、吸引装置を設置可能な揚水井戸とを設け、前記スパージング井戸を通じて地下水面より深い第１深度で送気するエアスパージング工程と、前記吸引装置によって、前記第１深度より浅く地下水面の位置より深い第２深度から地下水を汲み上げる揚水工程と、前記第２深度より浅い第３深度で地下水を汲み上げる回収工程と、を含み、前記回収工程を、前記エアスパージング工程および前記揚水工程の後に行う、土壌浄化方法である。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、エアスパージングによって地下水中の汚染物質を地下水面に向けて上昇させ、かつ、地下水を汲み上げることによって地下水面の勾配を発生させた上で、地下水を回収する。これにより、地下水に混入した汚染物質を効率よく回収できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】土壌浄化システムおよび土壌浄化方法の概要を示す図である。

【図2】土壌浄化方法を示すフローチャートである。

【図3】土壌浄化システムの適用例を示す図である。

【図4】地下水位の変化の一態様を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図１は、本発明を適用した実施形態としての土壌浄化システム１、及び、土壌浄化システム１による土壌浄化方法の概要を示す図であり、汚染物質を含む浄化対象の地盤に揚水井戸１０、スパージング井戸２０、及びガス回収井戸３０を設置した状態を示す。図１には、揚水井戸１０、スパージング井戸２０、及びガス回収井戸３０及び地盤の断面を模式的に示している。図１の例では、説明の便宜のために、１つの揚水井戸１０と、２つのスパージング井戸２０と、２つのガス回収井戸３０とを浄化対象の地盤に設けた例を示しているが、各井戸の数および配置は制限されない。また、理解の便宜のため、図１における縦方向と横方向の長さの比率等は実際の構成とは一致しない。

【0009】

揚水井戸１０、スパージング井戸２０及びガス回収井戸３０が配置される領域を、施工区域とする。施工区域では、地表面からの汚染物質の放出を抑制するため、地表面をシートにより被覆してもよい。このシートは、止水性を有し、ガス化した汚染物質を透過させないシートであることが好ましい。揚水井戸１０、スパージング井戸２０、及びガス回収井戸３０とシートが干渉する位置ではシートを開口させ、漏れのないよう開口端を封止すればよい。

【0010】

図１の地盤は地下水を含む。以下では不飽和層と飽和層の境界を地下水位と呼び、地下水の水面を地下水面ＷＬ１、ＷＬ２として示す。図中の地下水面ＷＬ１は土壌浄化方法を実行する前の水位を示し、地下水面ＷＬ２は、後述する揚水工程で地下水を汲み上げた後の水位を示す。施工区域の内外における地下水の流動を抑制するため、施工区域を地中壁によって囲んでもよい。この地中壁は、例えば、コンクリート製の地中連続壁、或いは鋼矢板を用いた止水壁を採用できる。

【0011】

揚水井戸１０は、直管部１１及び透水管１２を有し、地中の所定深さに透水管１２が設置され、その上部に直管部１１が連結されている。直管部１１及び透水管１２は金属製または合成樹脂製の管である。直管部１１は揚水井戸１０の上部に配置され、通気性および透水性を有しない管である。直管部１１は、回収しようとする汚染物質に対して耐用性を有する材料で構成され、例えばステンレス鋼管である。透水管１２は直管部１１の下端に連結され、通気性および透水性を有する。透水管１２は、回収しようとする汚染物質に対して耐用性を有する材料で構成される。透水管１２には、例えば、ステンレス製の巻き線ストレーナ管、或いは、ステンレスパンチング管を用いることができる。直管部１１及び透水管１２のサイズは任意に変更可能であり、例えばφ２０ｍｍ－φ１５０ｍｍの範囲で選択され、典型的にはφ５０ｍｍである。

【0012】

直管部１１及び透水管１２の内部空間は連通しており、この空間に吸引装置１３が配置される。吸引装置１３は、気体および液体を吸い込むヘッドであり、例えばフィルタを有する。吸引装置１３には吸引ヘッダ管１４が連結され、吸引ヘッダ管１４の負圧により吸引装置１３を通じて気体や液体が吸引される。直管部１１の上端には上蓋１６が配置され、吸引ヘッダ管１４は上蓋１６を貫通して直管部１１の外に引き出される。上蓋１６は、吸引ヘッダ管１４と直管部１１との間を隙間無く閉塞する。これにより、吸引ヘッダ管１４から吸引が行われたときに揚水井戸１０の内部が負圧となる。吸引装置１３及び吸引ヘッダ管１４は、後述するように直管部１１及び透水管１２の内部で移動可能であり、吸引装置１３が位置する深さを変更できる。

【0013】

図１には１つの揚水井戸１０における異なる位置に吸引装置１３を図示しているが、この図は吸引装置１３を異なる深さ位置に移動可能であることを示しており、１本の揚水井戸１０に複数の吸引装置１３を設置することを意味しない。すなわち、１つの揚水井戸１０の内部に、１本の吸引ヘッダ管１４に接続された１つの吸引装置１３を設置し、吸引装置１３を揚水井戸１０の内部で移動可能な構成である。

【0014】

直管部１１の外周はセメンテーション層１８で囲まれることが好ましい。また、直管部１１の外周のセメンテーション層１８はセメントであることが好ましい。また、透水管１２の外周は珪砂１９で囲まれることが好ましい。透水管１２の外周の一部を珪砂１９にしても良い。これらの構成は、例えば、地盤を円柱状に掘削して透水管１２及び直管部１１を配置した後に、透水管１２の周囲に珪砂を充填し、直管部１１の周囲をセメンテーションさせることにより構築できる。透水管１２の下端は底蓋１５によって閉塞される。

【0015】

揚水井戸１０の内部を負圧にする場合の圧力は適宜に設定可能であり、吸引装置１３により吸引を行うことが可能な構成であればよい。また、吸引ヘッダ管１４によって強く吸引を行い、揚水井戸１０から真空で吸引を行う場合には、土壌中に液体の状態で滞留する汚染物質を気化させて、ガスとして回収することができる。また、汚染物質の吸引量を増加させる効果が期待できる。

【0016】

スパージング井戸２０は、直管部２１及び通気管２２を有し、地中の所定深さに通気管２２が設置され、その上部に直管部２１が連結されている。直管部２１及び通気管２２は金属製または合成樹脂製の管である。直管部２１はスパージング井戸２０の上部に配置され、通気性および透水性を有しない管である。直管部２１は、回収しようとする汚染物質に対して耐用性を有する材料で構成され、例えばステンレス鋼管である。通気管２２は直管部２１の下端に連結され、通気性を有する。通気管２２は回収しようとする汚染物質に対して耐用性を有する材料で構成される。通気管２２には、例えば、ステンレス製の巻き線ストレーナ管、或いは、ステンレスパンチング管を用いることができる。直管部２１及び通気管２２のサイズは任意に変更可能であり、例えばφ１５ｍｍ－φ７０ｍｍの範囲で選択され、典型的にはφ２０ｍｍのステンレス鋼管を用いることができる。

【0017】

直管部２１及び通気管２２の内部空間は連通しており、直管部２１の下端は底蓋２４により塞がれ、直管部２１の上端には上蓋２５が配置される。直管部２１には、上蓋２５を貫通する送気ヘッダ管２３が設けられる。送気ヘッダ管２３は、後述するコンプレッサ１１０から圧縮空気をスパージング井戸２０に供給する。上蓋２５は、送気ヘッダ管２３と直管部２１との間を隙間無く閉塞する。このため、送気ヘッダ管２３から圧縮空気が送り込まれると、スパージング井戸２０の内部が陽圧となり、通気管２２の側面から地中に圧縮空気が噴出する。

【0018】

直管部２１の外周はセメンテーション層２６で囲まれることが好ましい。また、直管部１１の外周のセメンテーション層１８はセメントであることが好ましい。また、通気管２２の外周は珪砂２７で囲まれることが好ましい。セメンテーション層２６及び珪砂２７は、例えば、上述したセメンテーション層１８及び珪砂１９と同様に構築できる。

【0019】

ガス回収井戸３０は、直管部３１及び通気管３２を有し、地中の所定深さに通気管３２が設置され、その上部に直管部３１が連結されている。直管部３１及び通気管３２は金属製または合成樹脂製の管である。直管部３１はガス回収井戸３０の上部に配置され、通気性および透水性を有しない管である。直管部３１は、回収しようとする汚染物質に対して耐用性を有する材料で構成され、例えばステンレス鋼管である。通気管３２は直管部３１の下端に連結され、通気性及び透水性を有する。通気管３２は回収しようとする汚染物質に対して耐用性を有する材料で構成される。通気管３２には、例えば、ステンレス製の巻き線ストレーナ管、或いは、ステンレスパンチング管を用いることができる。直管部３１及び通気管３２のサイズは任意に変更可能であり、例えばφ２０ｍｍ－φ１５０ｍｍであり、典型的にはφ５０ｍｍである。

【0020】

直管部３１及び通気管３２の内部空間は連通しており、直管部３１の下端は底蓋３４により塞がれ、直管部３１の上端には上蓋３５が配置される。直管部３１には、上蓋３５を貫通する回収ヘッダ管３３が設けられる。回収ヘッダ管３３は、後述するブロワ１０６に接続され、ガス回収井戸３０から気体を吸引する。上蓋３５は、回収ヘッダ管３３と直管部３１との間を隙間無く閉塞する。このため、回収ヘッダ管３３による吸引が行われると、ガス回収井戸３０の内部が負圧となり、通気管３２から地中の気体や液体が吸引される。回収ヘッダ管３３の下端の位置は制限されない。例えば、回収ヘッダ管３３を地下水面ＷＬ２よりも深い位置まで配置することにより、回収ヘッダ管３３を通じて地下水を回収することができる。また、例えば、回収ヘッダ管３３の下端を地下水面ＷＬ１または地下水面ＷＬ２の上方に位置させて、地中のガスを回収ヘッダ管３３により回収できる。

【0021】

直管部３１の外周はセメンテーション層３７で囲まれることが好ましい。また、直管部３１の外周のセメンテーション層３７はセメントであることが好ましい。また、通気管３２の外周は珪砂３６で囲まれることが好ましい。セメンテーション層３７及び珪砂３６は、例えば、上述したセメンテーション層１８及び珪砂１９と同様に構築できる。

【0022】

揚水井戸１０、スパージング井戸２０、及びガス回収井戸３０は、地上設備１００に接続される。地上設備１００は、施工区域内、或いはその外側の地上に設置される各種設備を含む。

【0023】

図１に示す地上設備１００は、セパレータタンク１０２、タンク１０３、気液分離機１０４、活性炭槽１０５、ブロワ１０６、及び、コンプレッサ１１０を含む。

【0024】

セパレータタンク１０２は、吸引管１０１により吸引ヘッダ管１４及び回収ヘッダ管３３に連結される。セパレータタンク１０２には、吸引管１０１から気体および液体が流入する。セパレータタンク１０２は、気体と液体とを分離するタンクであり、セパレータタンク１０２の内部に貯まる液体は不図示のポンプによりタンク１０３に送られて、タンク１０３に貯留される。セパレータタンク１０２の内部の気体は、ブロワ１０６の負圧により気液分離機１０４に送られる。

【0025】

気液分離機１０４は、セパレータタンク１０２から流入する流体に含まれる液体を除去あるいは分離し、気体のみを活性炭槽１０５に通過させる装置である。活性炭槽１０５は、活性炭を収容した容器である。気液分離機１０４から活性炭槽１０５に流入する気体に含まれるＶＯＣ（Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）等の有機物、及び、金属蒸気等の無機物は、活性炭槽１０５において活性炭に吸着される。活性炭槽１０５にはブロワ１０６が接続され、ブロワ１０６は、活性炭槽１０５を通じて吸引を行う。ブロワ１０６の吸引力によって、吸引管１０１からセパレータタンク１０２、気液分離機１０４、及び活性炭槽１０５を通る気流が発生する。
セパレータタンク１０２及び気液分離機１０４の各々、或いはこれらの組合せは、本発明の気液分離装置の一例に対応する。ブロワ１０６は負圧発生装置の一例に対応する。

【0026】

コンプレッサ１１０は、圧縮空気を送気管１１１に供給する。送気管１１１は、スパージング井戸２０の送気ヘッダ管２３に接続される。

【0027】

図１には、揚水井戸１０とガス回収井戸３０とが共通の吸引管１０１を通じて地上設備１００に接続される構成を例示したが、これは一例である。例えば、揚水井戸１０が接続される地上設備１００と、ガス回収井戸３０が接続される地上設備とを別に設置してもよい。この場合、ガス回収井戸３０が接続される地上設備は、ガス回収井戸３０を通じて気体を回収できればよく、液体を分離する設備は不要である。具体的には、ガス回収井戸３０が接続される地上設備は、気液分離機１０４、活性炭槽１０５、及びブロワ１０６と同様の構成を備え、セパレータタンク１０２及びタンク１０３に相当する構成を持たなくてもよい。

【0028】

揚水井戸１０、スパージング井戸２０、及びガス回収井戸３０を利用する土壌浄化方法は、エアスパージング工程、揚水工程、回収工程、揚水後ガス回収工程、及び、ガス回収工程を含む。これらについて順に説明する。

【0029】

エアスパージング工程は、スパージング井戸２０により圧縮空気を地中に吹き込む工程である。圧縮空気が地中に吹き込まれる深度はスパージング井戸２０の下端に配置された通気管２２の深さである。通気管２２の位置を第１深度Ｄ１とする。第１深度Ｄ１は、地下水面ＷＬ１よりも深い位置である。また、揚水工程で地下水面ＷＬ１が低下することを考慮して、第１深度Ｄ１は地下水面ＷＬ１よりも十分に深いことが好ましい。
さらに好ましくは、通気管２２から圧縮空気が４５°上方へ拡散するように、圧縮空気の噴出圧力が調整される。

【0030】

通気管２２の下端には底蓋２４があるため、圧縮空気は通気管２２の側面から側方に向けて噴出する。これにより、第１深度Ｄ１において地中に圧縮空気が拡散し、地上に向けて上昇する。圧縮空気が地下水中を上昇することにより、地下水に混入しているＶＯＣ等の汚染物質が、地上に向けて押し上げられる。すなわち、水に溶解せず地下水中を浮遊している汚染物質は、上昇する気泡に接触し、或いは、気泡の動きに伴う上昇方向の水流とともに、地下水中を上昇する。また、地下水に溶解した揮発性の汚染物質は、気泡に接触して揮発し、或いは水から分離され、気泡とともに上昇する。従って、図に矢印ＵＦで示すように、エアスパージングによって汚染物質を上昇させることができる。

【0031】

なお、図１では、第１深度Ｄ１を、通気管２２の高さ方向における中央の位置として示している。後述する第２深度Ｄ２、第３深度Ｄ３、第４深度Ｄ４、及び、第５深度Ｄ５についても、吸引装置１３、通気管２２、通気管３２の高さ方向における中央を図示する。

【0032】

揚水工程は、揚水井戸１０により地下水を汲み上げる工程である。揚水井戸１０において、透水管１２の下端は地下水面ＷＬ１よりも深い位置にある。浄化対象の地盤の地下水面ＷＬ１の位置は、土壌浄化方法の施工前のボーリング調査等により予め知ることができる。透水管１２の上端の位置に制限はないが、後述する揚水後ガス回収工程を実行するため、地下水面ＷＬ１よりも深度の浅い位置まで透水管１２が設けられていることが好ましい。

【0033】

揚水工程では、吸引装置１３を地下水面ＷＬ１よりも深い位置に配置して、吸引ヘッダ管１４から吸引が行われる。このときの吸引装置１３の位置を第２深度Ｄ２とする。第２深度Ｄ２は、地下水面ＷＬ１よりも深い。また、揚水により地下水面ＷＬ１が低下することを考慮して、第２深度Ｄ２は地下水面ＷＬ１よりも十分に深いことが好ましい。また、エアスパージングにより汚染物質を上昇させる効果をより高めるため、第１深度Ｄ１は第２深度Ｄ２よりも深い位置であることが好ましい。

【0034】

揚水工程で地下水が汲み上げられることにより、地下水面ＷＬ１が地下水面ＷＬ２へ降下する。地下水面ＷＬ２には、揚水井戸１０を中心とする地下水位の勾配が形成されている。地下水位の勾配が形成されることにより、揚水井戸１０に向けて、矢印ＦＬで示すように地下水の水平方向における流れが発生する。この地下水の流れは、揚水井戸１０から離れた位置の汚染物質を揚水井戸１０に向けて輸送する効果を生じるので、広い範囲の汚染物質を揚水井戸１０から回収できる。
さらに、揚水井戸１０の内部を負圧にして真空で吸引装置１３から吸引を行うことによって、より広範囲から汚染物質を回収できる。

【0035】

回収工程は、地下水を、地下水面ＷＬ２の近傍において汲み上げる工程である。回収工程では揚水井戸１０が使用される。回収工程に先立ち、揚水井戸１０において吸引装置１３が第３深度Ｄ３に移動される。第３深度Ｄ３は第２深度Ｄ２と同じ位置であってもよいし、第２深度Ｄ２よりも浅い位置であってもよい。回収工程では、地下水面ＷＬ２の近傍において地下水を汲み上げる。地下水面ＷＬ２の近傍の水中には、エアスパージングにより浮上した汚染物質が多く含まれる。このため、回収工程では、効率よく多くの汚染物質を回収できる。エアスパージングによって、汚染物質は地下水面ＷＬ２に近い位置まで浮上しているため、第３深度Ｄ３が、揚水工程で低下した地下水面ＷＬ２の近傍であれば、より効率よく汚染物質を回収できる。揚水工程において地下水面ＷＬ２が十分に低下した場合など、第３深度Ｄ３が地下水面ＷＬ２に近い場合には、第２深度Ｄ２と同じ位置であってもよい。さらに、地下水面ＷＬ２に近い位置では、地下水面ＷＬ２の勾配によって生じる矢印ＦＬ方向の水流が速いと推定される。吸引装置１３が地下水面ＷＬ２に近いほど、矢印ＦＬ方向の水流による回収効果を効率的に利用できるため、回収効率をより一層、高めることができる。回収工程において、吸引装置１３の上端が地下水面ＷＬ２の上にあってもよい。この場合、吸引ヘッダ管１４を通じて地下水と地中のガスとが吸引される。地上設備１００にはセパレータタンク１０２及び気液分離機１０４が設置されているため、吸引ヘッダ管１４により地下水と地中のガスとが混ざって吸引されても回収に支障はない。

【0036】

揚水後ガス回収工程、及び、ガス回収工程は、地中のガスを吸引し回収する工程である。このうち揚水後ガス回収工程は揚水井戸１０を利用してガスを回収し、ガス回収工程はガス回収井戸３０を利用してガスを回収する工程である。

【0037】

揚水後ガス回収工程に先立ち、揚水井戸１０において吸引装置１３が第４深度Ｄ４に移動される。第４深度Ｄ４は第３深度Ｄ３よりも浅い位置であり、地下水面ＷＬ２よりも浅い。エアスパージングにより地中に送気された圧縮空気は、地下水中において気泡となって汚染物質を上昇させた後、さらに、地下水面ＷＬ２から地中に移動する。エアスパージング工程で地中に吹き込まれる空気の容積が、揚水工程や回収工程で吸引される地下水やガスの容積よりも大きければ、より速やかに、圧縮空気が地下水面ＷＬ２から上方に移動する。地下水面ＷＬ２から上昇する空気は地下水に溶解していた汚染物質を含んでいるので、エアスパージング工程の後に、吸引装置１３によりガスを吸引することによって、ガス化した汚染物質を効率よく回収できる。地中から気体が揚水井戸１０に流入する位置は、通気管２２において地下水面ＷＬ２よりも上の部分である。揚水井戸１０の上端は上蓋１６に塞がれているため、吸引装置１３の位置に関わらず、吸引装置１３から吸引を行うことによって揚水井戸１０に気体が流入する。従って、第４深度Ｄ４は、地下水面ＷＬ２よりも浅い位置であればよい。

【0038】

ガス回収工程では、ガス回収井戸３０から回収ヘッダ管３３を通じて吸引が行われる。ガス回収工程では地中から気体を吸引することにより、地盤に浸透して揮発した汚染物質、及び、エアスパージングにより地中を上昇した汚染物質を回収する。地中からガス回収井戸３０に気体が流入する位置は、通気管３２において地下水面ＷＬ２よりも上の部分である。ガス回収井戸３０の上端は上蓋３５に塞がれているため、回収ヘッダ管３３がガス回収井戸３０の内部から気体を吸引できる構造であれば、汚染物質を回収できる。このため、ガス回収井戸３０の内部では、回収ヘッダ管３３が開口していればよい。

【0039】

地上設備１００において、吸引管１０１と吸引ヘッダ管１４との間、および、吸引管１０１と複数の回収ヘッダ管３３との間の各々を開閉する弁を設けてもよい。この場合、ブロワ１０６を稼働させることにより、吸引ヘッダ管１４および各々の回収ヘッダ管３３から、選択的に吸引を開始および停止させることができる。このため、揚水工程、回収工程、揚水後ガス回収工程、及び、ガス回収工程を、１つの地上設備１００により選択的に実行できる。

【0040】

図２は、土壌浄化システム１による土壌浄化方法を示すフローチャートである。
土壌浄化方法では、揚水井戸１０、スパージング井戸２０、及びガス回収井戸３０を施工区域に設置する（ステップＳ１）。ステップＳ１は土壌浄化方法の事前の準備としてもよい。

【0041】

最初に、スパージング井戸２０を用いてエアスパージング工程が行われる（ステップＳ２）。エアスパージング工程の後、揚水井戸１０において吸引装置１３が第２深度Ｄ２に移動され（ステップＳ３）、揚水工程が実行される（ステップＳ４）。

【0042】

揚水工程の実行後、揚水井戸１０において吸引装置１３が第３深度Ｄ３に移動され（ステップＳ５）、回収工程が実行される（ステップＳ６）。第２深度Ｄ２と第３深度Ｄ３が同じ深度であってもよく、この場合、ステップＳ５の移動を省略してもよい。

【0043】

回収工程の後、揚水井戸１０において吸引装置１３が第４深度Ｄ４に移動され（ステップＳ７）、揚水後ガス回収工程が実行される（ステップＳ８）。

【0044】

また、エアスパージング工程（ステップＳ２）の後、ガス回収井戸３０を利用してガス回収工程が実行される（ステップＳ９）。ガス回収工程は、揚水工程、回収工程、及び揚水後ガス回収工程の実行中であるか否かにかかわらず実行可能である。

【0045】

本実施形態の土壌浄化方法においては、ステップＳ２のエアスパージング工程の実行中は、回収工程（ステップＳ６）、揚水後ガス回収工程（ステップＳ８）、及びガス回収工程（ステップＳ９）は実行されない。すなわち、スパージング井戸２０から圧縮空気を送気している間は、揚水井戸１０及びガス回収井戸３０からの吸引を行わない。地中に圧縮空気が送り込まれている間に、揚水井戸１０から吸引を行うと、地中から揚水井戸１０への液体や気体の流入速度が高くなる。このため、地中の砂礫や粒子が、透水管１２を構成する巻き線ストレーナ管やステンレスパンチング管の開口を通過し、揚水井戸１０に入り込む事象が発生する可能性がある。ガス回収井戸３０から吸引を行う場合も同様である。この事象は、例えば、施工区域の地盤に、サンドコンパクションパイル工法で利用される砂などの微細な土壌粒子が含まれる場合に発生が懸念される。そこで、エアスパージング工程（ステップＳ２）の後に回収工程（ステップＳ６）、揚水後ガス回収工程（ステップＳ８）、或いはガス回収工程（ステップＳ９）を開始する場合、エアスパージングが停止してから、吸引を開始する。このように、エアスパージング工程と、回収工程、揚水後ガス回収工程、及びガス回収工程との実行タイミングを分離することによって、揚水井戸１０やガス回収井戸３０のメンテナンスの頻度を抑えることができ、施工の効率を向上させることができる。

【0046】

本実施形態の土壌浄化方法は一例であり、例えば、ステップＳ２のエアスパージング工程と並行して、揚水工程（ステップＳ４）、回収工程（ステップＳ６）、揚水後ガス回収工程（ステップＳ８）、及びガス回収工程（ステップＳ９）のいずれか１以上を実行してもよい。この方法は、揚水井戸１０への砂礫や粒子の流入の懸念が小さい場合や、これらの流入による工事への影響が小さい場合に有効である。エアスパージング工程の実行中に揚水やガス回収を行うと、土壌中から地中から揚水井戸１０に向けて、液体や気体の高速の流れを生じさせることができる。これにより、施工区域の土壌におけるより広い範囲から、より効率よく、揚水井戸１０に汚染物質を集めることができ、回収効率を高める効果が期待できる。

【0047】

揚水後ガス回収工程（ステップＳ８）を完了した後、及び、ガス回収工程（ステップＳ９）を完了した後は、ステップＳ２に戻ってエアスパージング工程を実行できる。つまり、ステップＳ２～Ｓ９からなる施工サイクルを繰り返し実行できる。

【0048】

また、吸引装置１３の移動（ステップＳ７）及び揚水後ガス回収工程（ステップＳ８）を行わず、回収工程を所定時間、実行した後、ステップＳ２に戻ってエアスパージング工程を実行してもよい。つまり、ステップＳ７～Ｓ８は必須の工程ではなく、例えば、ステップＳ２～Ｓ６からなる施工サイクル及びステップＳ９を繰り返し実行してもよい。

【0049】

このように、本開示の土壌浄化方法によれば、汚染物質を含む地盤において、地下水中の汚染物質を地下水とともに回収し、地下水面より上方に存在する汚染物質をガスの状態で回収できる。回収可能な汚染物質は地下水に溶解するものに限らず、溶解度が低く地下水中に混入あるいは浮遊するものであってもよい。例えば、ベンゼン、トルエン、その他の有機溶剤や、いわゆるＶＯＣに含まれる各種の物質を対象として、回収を行える。このうち、水よりも比重の軽い物質や揮発性を有する物質を回収する場合に、本開示の土壌浄化方法は特に効果的である。

【0050】

図３は、土壌浄化システム１の適用例を示す図であり、施工区域５の平面図である。
図３の例では、施工区域５に、汚染度の高い汚染範囲５１、及び、汚染範囲５２が存在する。このため、汚染範囲５１に対応する第１工区Ａ１、及び、汚染範囲５２に対応する第２工区Ａ２を設け、第１工区Ａ１及び第２工区Ａ２の各々に土壌浄化システム１を設置して、土壌浄化方法を実行する。

【0051】

第１工区Ａ１には、複数の揚水井戸１０が円を描くように配置される。これら複数の揚水井戸１０で囲まれる領域を処理領域Ａ１１とする。処理領域Ａ１１、及び、処理領域Ａ１１の外に、複数のスパージング井戸２０が配置される。
また、第２工区Ａ２には複数の揚水井戸１０が円を描くように配置される。これらの揚水井戸１０で囲まれる領域を処理領域Ａ２１とする。処理領域Ａ２１、及び、処理領域Ａ２１の外に、複数のスパージング井戸２０が配置される。

【0052】

また、第１工区Ａ１には処理領域Ａ１１の内外に複数のガス回収井戸３０が設置され、第２工区Ａ２には処理領域Ａ２１の内外に複数のガス回収井戸３０が設置されるが、ガス回収井戸３０の位置については図示を省略する。

【0053】

第１工区Ａ１及び第２工区Ａ２において上述した土壌浄化方法を実施することにより、汚染物質が回収される。
また、処理領域Ａ１１では、複数の揚水井戸１０で揚水工程を実行することにより、地下水位が顕著に低下する。処理領域Ａ２１においても同様である。

【0054】

図４は、地下水位の変化の一態様を示す図であり、処理領域Ａ１１における地下水位の変化を示す。図４に示すように、揚水工程によって、揚水井戸１０を中心として地下水位が低下し、処理領域Ａ１１では、複数の揚水井戸１０の間で地下水位が図中一点鎖線で示すように低下する。最終的に、処理領域Ａ１１では、図に示すように、地下水面ＷＬ２が処理領域Ａ１１の外よりも低い状態となる。

【0055】

図４に示すように地下水面ＷＬ２が低下した状態では、処理領域Ａ１１の外から処理領域Ａ１１に向けて、矢印ＦＬ方向の水流が発生し、汚染物質が処理領域Ａ１１に集められる。また、処理領域Ａ１１では、土壌浄化方法の施工前に処理領域Ａ１１に存在していた地下水が、処理領域Ａ１１の外よりも多く汲み上げられる。このため、汚染物質を多く含む地下水を揚水工程で回収し、さらに、処理領域Ａ１１の外の汚染物質を複数の揚水井戸１０により効率よく回収できる。この効果は処理領域Ａ２１においても同様である。従って、施工区域５において汚染物質が特に多く分布している汚染範囲５１、５２を複数の揚水井戸１０で囲むように、揚水井戸１０を配置することにより、汚染物質を効率よく回収できる。

【0056】

（他の実施形態）
上記実施形態は本発明を適用した一具体例を示すものであり、発明が適用される形態を限定するものではない。

【0057】

上記実施形態では、揚水井戸１０において吸引装置１３を深さ方向に移動可能とし、揚水工程、回収工程、及び、揚水後ガス回収工程で揚水井戸１０を用いる例を示したが、これは一例である。例えば、揚水井戸１０の内部に複数の吸引装置１３を配置し、各々の吸引装置１３の位置を、第２深度Ｄ２、第３深度Ｄ３、及び、第４深度Ｄ４としてもよい。この場合、揚水工程では第２深度Ｄ２に配置した吸引装置１３を用い、回収工程では第３深度Ｄ３に配置した吸引装置１３を用い、揚水後ガス回収工程では第４深度Ｄ４に配置した吸引装置１３を用いてもよい。この場合、各々の吸引装置１３に接続される吸引ヘッダ管１４を、吸引管１０１に切り替えて接続できる構成とし、吸引装置１３を選択して吸引を実行可能な構成としてもよい。

【0058】

また、１つの揚水井戸１０に代えて、複数の井戸を設けてもよい。具体的には、第２深度Ｄ２で揚水を行う揚水井戸１０と、第３深度Ｄ３で回収工程を行う揚水井戸１０と、第４深度Ｄ４で揚水後ガス回収工程を行う揚水井戸１０とを、施工区域に設けてもよい。揚水後ガス回収工程を行うための揚水井戸１０は、実質的にガス回収井戸３０と同様に機能するので、ガス回収井戸３０を揚水井戸１０の近傍に設けることで代替してもよい。第２深度Ｄ２で揚水を行う揚水井戸１０と第３深度Ｄ３で回収を行う揚水井戸１０とが近ければ、揚水工程で生じる地下水面ＷＬ２の勾配を利用することが可能であるため、同様の効果が得られる。

【0059】

また、エアスパージング工程ではスパージング井戸２０から気体を送気すればよく、送気される気体は圧縮空気に限定されない。例えば、スパージング工程において、汚染物質を土壌から剥離し易くする効果や、汚染物質を分解する効果を有する薬剤や気体を含む圧縮空気を用いることが挙げられる。
また、揚水井戸１０、スパージング井戸２０及びガス回収井戸３０の数や配置、及び、地上設備１００の構成等、土壌浄化システム１の細部については、施工の便宜等に応じて任意に変更可能である。

【0060】

（上記実施形態によりサポートされる構成）
上記実施形態は、以下の構成の具体例である。

【0061】

（構成１）施工区域に、送気用のスパージング井戸と、地下水を吸引する吸引装置を設置可能な揚水井戸とを設け、前記スパージング井戸を通じて地下水面より深い第１深度で送気するエアスパージング工程と、前記吸引装置によって、前記第１深度より浅く地下水面の位置より深い第２深度から地下水を汲み上げる揚水工程と、前記第２深度より浅い第３深度で地下水を汲み上げる回収工程と、を含み、前記回収工程を、前記エアスパージング工程および前記揚水工程の後に行う、土壌浄化方法。
構成１の土壌浄化方法によれば、エアスパージング工程で送気された気体により汚染物質を上昇させ、かつ、揚水工程により地下水位に勾配を生じさせて、地下水を回収することにより、地下水中の汚染物質を効率よく回収できる。

【0062】

（構成２）前記吸引装置を、前記揚水井戸の内部で異なる深さに移動可能であり、前記揚水工程を行った後、前記揚水井戸の内部で前記吸引装置を前記第３深度に移動させて、前記回収工程を実行する、構成１に記載の土壌浄化方法。
構成２の土壌浄化方法によれば、揚水井戸を利用して、地下水位に勾配を生じさせる揚水工程と、地下水と共に汚染物質を回収する回収工程とを実行できる。これにより、より効率よく汚染物質を回収できる。

【0063】

（構成３）前記吸引装置は、気体と液体とを分離する気液分離装置を通じて、負圧を発生する負圧発生装置に接続され、前記回収工程において、前記吸引装置を前記揚水井戸の内部で地下水面の近傍に位置させる、構成１または構成２に記載の土壌浄化方法。
構成３の土壌浄化方法によれば、揚水井戸から汲み上げた地下水に気体が混入しても、支障なく汲上を行うことができる。このため、地下水位に近い位置に吸引装置を配置して、回収工程を実行できる。エアスパージングによって汚染物質が地下水位の付近まで浮上し、地下水位及びその近傍には汚染物質が多く含まれるので、地下水位に近い位置で地下水を吸引して回収することによって、汚染物質をより効率よく回収できる。

【0064】

（構成４）前記揚水工程を行った後、前記揚水井戸の内部で前記吸引装置を地下水面よりも高い位置まで上昇させて、前記揚水井戸を通じて気体を回収する揚水後ガス回収工程を実行する、構成２または構成３に記載の土壌浄化方法。
構成４の土壌浄化方法によれば、エアスパージングにより地下水位よりも上に移動した汚染物質を、地中のガスとともに、揚水井戸を利用して回収できる。

【0065】

（構成５）前記スパージング井戸および前記揚水井戸とは異なるガス回収井戸を設け、前記ガス回収井戸を通じて地下水面より高い位置で気体を回収するガス回収工程を行う、構成１から４のいずれかに記載の土壌浄化方法。
構成５の土壌浄化方法によれば、エアスパージングにより地下水位よりも上に移動した汚染物質を、地中のガスとともに回収できる。揚水井戸とは異なるガス回収井戸を用いることにより、回収工程等と並行してガス回収工程を実行できる。

【0066】

（構成６）前記エアスパージング工程で送気を行う間、前記揚水工程および前記回収工程を行わない、構成１から構成５のいずれかに記載の土壌浄化方法。
構成６の土壌浄化方法によれば、地中の砂礫や粒子が揚水井戸に入り込むことを抑制できるので、揚水井戸のメンテナンスの頻度を抑えることができ、施工の効率を向上させることができる。

【符号の説明】

【0067】

１ 土壌浄化システム
５ 施工区域
１０ 揚水井戸
１１ 直管部
１２ 透水管
１３ 吸引装置
１４ 吸引ヘッダ管
１５ 底蓋
１６ 上蓋
２０ スパージング井戸
２１ 直管部
２２ 通気管
２３ 送気ヘッダ管
２４ 底蓋
２５ 上蓋
３０ ガス回収井戸
３１ 直管部
３２ 通気管
３３ 回収ヘッダ管
３４ 底蓋
３５ 上蓋
１００ 地上設備
１０１ 吸引管
１０２ セパレータタンク（気液分離装置）
１０３ タンク
１０４ 気液分離機（気液分離装置）
１０５ 活性炭槽
１０６ ブロワ（負圧発生装置）
１１０ コンプレッサ
１１１ 送気管
Ｄ１ 第１深度
Ｄ２ 第２深度
Ｄ３ 第３深度
Ｄ４ 第４深度
Ｄ５ 第５深度
ＷＬ１ 地下水面
ＷＬ２ 地下水面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】