特許 7398972 土壌浄化方法

(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】

(24)【登録日】2023-12-07

(45)【発行日】2023-12-15

(54)【発明の名称】土壌浄化方法

(51)【国際特許分類】

   B09C 1/10 20060101AFI20231208BHJP

【ＦＩ】

B09C1/10

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020009355

(22)【出願日】2020-01-23

(65)【公開番号】P2021115503

(43)【公開日】2021-08-10

【審査請求日】2022-12-21

(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】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】北村 岳

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 祐二

【審査官】齊藤 光子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０６９２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５４０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０４２６２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０９Ｃ １／００－１０

Ｂ０９Ｂ １／００－５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地盤へ温水を注入することで、前記地盤内の第１の浄化対象物質を、前記第１の浄化対象物質とは分解に適した土壌の温度が異なる第２の浄化対象物質へ分解させた後に、非汚染物質へ分解させるにあたり、
前記地盤へ注入する温水の温度を前記第１の浄化対象物質の分解に適した土壌の温度へ調整すると共に、前記第１の浄化対象物質の濃度を検出し、前記第１の浄化対象物質の濃度が所定の濃度を下回った場合に、前記地盤へ注入する温水の温度を前記第２の浄化対象物質の分解に適した土壌の温度へ調整する土壌浄化方法。

【請求項2】

前記地盤へ注入する前記温水の温度、注入量、浄化時間は、浄化処理前に前記地盤の内部の前記浄化対象物質の種類と濃度を分析して設定する請求項１に記載の土壌浄化方法。

【請求項3】

前記地盤の内部を複数の注入エリアに分け、前記注入エリアに注入する前記温水の温度、注入量、浄化時間を各々設定する請求項２に記載の土壌浄化方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、土壌浄化方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、嫌気性バイオスティミュレーションを利用した汚染土壌及び地下水の浄化方法において、地中に嫌気性微生物活性剤を添加し、地中を３５℃未満に加熱することを特徴とする浄化方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－２４４０１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、特許文献１に開示された汚染土壌及び地下水の浄化方法によれば、土壌の温度は３５℃未満の一定温度に維持されている。微生物分解による浄化方法では浄化過程において浄化対象物質が変化していく場合があり、変化する浄化対象物質を分解する分解微生物とこれらの分解微生物が活性化される温度は浄化対象物質毎に異なる場合がある。このため、土壌の温度を一定温度に維持する浄化方法によれば、一部の浄化過程では効率的に浄化できるものの汚染物質を完全に分解するまでに長期間を要する可能性がある。

【0005】

本発明は上記事実を考慮し、地盤内温度を制御することにより省エネルギーかつ効率的に土壌を浄化する土壌浄化方法を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１態様の土壌浄化方法は、地盤の内部における浄化対象物質の変化に応じて前記地盤へ注入する温水の温度を変更することによって前記地盤の内部の温度を変更し、分解微生物により前記浄化対象物質を分解する。

【0007】

第１態様の土壌浄化方法によれば、地盤の内部における浄化対象物質の変化に合わせて地盤へ注入する温水の温度を変更することによって地盤の内部の温度を変更する。浄化対象物質は分解微生物により分解されることによって変化し、分解されることにより変化した浄化対象物質は別の分解微生物により分解される場合があり得る。また、分解微生物が浄化対象物質を分解するのに適した至適温度は分解微生物毎に異なる。このため、浄化対象物質の変化に応じて地盤の内部の温度を変更することにより、至適温度の異なる分解微生物の活動を各々活発にすることができる。これにより、浄化対象物質の分解を促進することができる。また、浄化対象物質に応じて注入する温水の温度を変化させることができるので、一定温度で加温する構成と比較して省エネルギーかつ効率的に土壌浄化を行うことができる。

【0008】

第２態様の土壌浄化方法は、第１態様の土壌浄化方法において、前記地盤へ注入する前記温水の温度、注入量、浄化時間は、浄化処理前に前記地盤の内部の前記浄化対象物質の種類と濃度を分析して設定する。

【0009】

第２態様の土壌浄化方法によれば、浄化処理前に地盤の内部の浄化対象物質の種類と濃度を分析することにより、地盤へ注入する温水の温度、注入量、浄化時間を設定する。これにより、浄化中に浄化対象物質の変化を検出しながら、注入温水の温度、注入量、浄化時間を決める方法と比較して、土壌浄化の装置を簡単に構成することができる。

【0010】

第３態様の土壌浄化方法は、第２態様の土壌浄化方法において、前記地盤の内部を複数の注入エリアに分け、前記注入エリアに注入する前記温水の温度、注入量、浄化時間を各々設定する。

【0011】

第３態様の土壌浄化方法によれば、汚染物質や濃度等の汚染状況が地盤内で異なる場合、汚染状況に応じて複数の注入エリアに分け、注入エリア毎に注入温水の温度、注入量、浄化時間を設定することで、効率的に土壌を浄化することができる。

【発明の効果】

【0012】

以上説明したように、本発明に係る土壌浄化方法は、地盤内温度を制御することにより省エネルギーかつ効率的に土壌を浄化することができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態に係る汚染土壌浄化システムの構成図である。

【図2】本実施形態に係る土壌浄化における浄化対象物質の変化を説明する図である。

【図3】浄化対象物質毎の土壌の温度と分解速度との関係図である。

【図4A】本実施形態に係る土壌浄化における浄化対象物質の濃度と浄化時間の関係図である。

【図4B】対比例に係る土壌浄化における浄化対象物質の濃度と浄化時間の関係図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図１～図４Ｂを用いて本発明に係る土壌浄化方法を適用した汚染土壌浄化システム１０の実施形態の一例について説明する。

【0015】

（汚染土壌浄化システム）
図１には、本実施形態に係る土壌浄化方法を適用した汚染土壌浄化システム１０が示されている。汚染土壌浄化システム１０とは、地盤としての地下土壌１２内に含まれる浄化対象物質としての汚染物質を分解し、浄化するためのシステムである。汚染土壌浄化システム１０は、地下土壌１２に配設された回収井戸１４及び注入井戸１６と、地表面ＧＳの上部（地上ＧＬ）に配置され、地上ＧＬと地下土壌１２の間を回収井戸１４及び注入井戸１６を介して循環する温水としての地下水ＷＧを浄化するための浄化装置１８と、を含んで構成されている。

【0016】

汚染土壌浄化システム１０は、上記に加えて、地上ＧＬにおいて循環する地下水ＷＧを加温する加温装置２０と、加温された地下水ＷＧに添加物ＡＤを添加する添加槽２２と、を含んで構成されている。

【0017】

（汚染土壌）
地下土壌１２は、地表面ＧＳよりも下方側の土壌であり、地下水ＷＧが流れる帯水層１２Ａと、地下水ＷＧが流れない不透水層１２Ｂを含んで構成されている。地下土壌１２のうち、汚染物質が基準値（例えば、汚染物質の種類毎に規定された値）以上含まれている部分を、汚染土壌Ｅと称する。ここで、「汚染物質」とは、テトラクロロエチレンＰＣＥ、トリクロロエチレンＴＣＥ、１，２－ジクロロエチレンＤＣＥ、クロロエチレンＶＣ、塩化ビニルモノマー、ベンゼン等の有機物、シアン等の無機化合物、及びガソリンや軽油等の鉱油類を含む概念である。以下の説明では、特に区別する場合を除いて、テトラクロロエチレンＰＣＥ、トリクロロエチレンＴＣＥ、１，２－ジクロロエチレンＤＣＥ、クロロエチレンＶＣ等の有機物（図２参照）を想定して説明する。

【0018】

図１には、地下水位Ｈが一点鎖線で示されると共に、地下土壌１２内における地下水ＷＧの流れＷＦの向きが破線の矢印で示されている。ここでの地下水ＷＧの流れＷＦとは、注入井戸１６から地下土壌１２へ注入され、回収井戸１４から地下水ＷＧを回収（揚水）することにより発生する流れを表す。

【0019】

（遮水壁）
汚染土壌Ｅの外側の地下土壌１２には、汚染土壌Ｅを囲むように下端が不透水層１２Ｂまで根入れされたソイルセメント製の遮水壁２６が配置されている。このため、汚染土壌Ｅは遮水壁２６と不透水層１２Ｂに囲まれることとなり、汚染物質が遮水壁２６の外側の地下土壌１２へ流出することを抑制することができる。具体的には、遮水壁２６の外側の地下土壌１２における地下水ＷＧの流れと汚染土壌Ｅの内部における地下水ＷＧの流れＷＦとを遮断し、地下土壌１２における地下水ＷＧが汚染土壌Ｅの外側の地下土壌１２に影響を及ぼさないように構成されている。

【0020】

（回収井戸）
汚染土壌Ｅと遮水壁２６との間に、地下土壌１２から地下水ＷＧを回収する回収井戸１４が配置されている。また、回収井戸１４は、例えば、塩化ビニール管や鋼管等により構成され、帯水層１２Ａに配置する部位に地下水ＷＧを取水するための孔またはスリットによって形成されたスクリーン（図示省略）を備えており、スクリーンは、浄化対象の帯水層１２Ａに対して設置されている。このため、帯水層１２Ａの地下水ＷＧを回収井戸１４内に流入させることができる。ここで、回収井戸１４による回収の具体的な方法や回収井戸１４の形状、サイズ等については公知であるため、詳細な説明を省略する。

【0021】

回収井戸１４は、地上ＧＬまで延在され、内部にはポンプ３０が配置されている。このため、回収井戸１４に貯水された地下水ＷＧは、ポンプ３０により地上ＧＬの浄化装置１８へ送られる。

【0022】

なお、以下の説明では、回収井戸１４の上部は地上まで延在されているとして説明するが、これに限らず、例えば、回収井戸の上部は、地下土壌に埋設された回収桶の内部に露出するように配設され、回収桶の内部に配置されたポンプにより地上へ送られてもよい。

【0023】

さらに、図１では、回収井戸１４は１本だけ記載されているが、これに限らず、複数の回収井戸が浄化対象の区域の広さ等に応じて適宜配置されてもよい。

【0024】

（注入井戸）
汚染土壌Ｅと回収井戸１４から離れた側の遮水壁２６との間に、浄化装置１８により浄化され、加温装置２０により加温された地下水ＷＧ又は加温された上で微生物活性剤が添加された上水（温水）を地下土壌１２に注入する複数（２本）の注入井戸１６が配置されている。注入井戸１６は、浄化対象の帯水槽１２Ａに到達するように地下土壌１２に埋設されている。また、注入井戸１６は、例えば、塩化ビニール管や鋼管等により構成され、帯水層１２Ａに配置する部位に地下水ＷＧ又は上水を流出させるための孔またはスリットによって形成されたスクリーン（図示省略）を備えている。このため、注入井戸１６から帯水層１２Ａへ加温された地下水ＷＧ又は上水（温水）を流出させることができる。ここで、注入井戸１６の形状、サイズ等については公知であるため、詳細な説明を省略する。

【0025】

なお、ここでは、注入井戸１６は２本配置されているとして説明するが、これに限らず、浄化対象の区域の広さ等に応じて３本以上の注入井戸が配置されてもよく、1本だけ注入井戸が配置されてもよい。

【0026】

（観測井戸）
さらに、汚染土壌Ｅと遮水壁２６との間には、地下土壌１２の状態を観測する観測井戸３２が配置されている。ここで、「地下土壌１２の状態」とは、観測井戸３２が埋設された位置における地下土壌１２中の地下水ＷＧの状態を表しており、具体的には、例えば、地下水位Ｈ、地下水ＷＧの温度、地下水ＷＧにおける後述する添加物ＡＤの濃度、地下水ＷＧにおける汚染物質の濃度等により表される。

【0027】

観測井戸３２の内部には図示しない各種センサーＳＳが配置されている。これらのセンサーＳＳは、上述した地下水位Ｈ、地下水ＷＧの温度、地下水ＷＧにおける添加物ＡＤの濃度、地下水ＷＧにおける汚染物質の濃度等を検知する。各種センサーＳＳにより検知されたデータは、地上ＧＬ側に配置された後述する制御部３４に電気信号（出力）として各々送信される。

【0028】

なお、以下の説明では、各種センサーＳＳは、観測井戸３２に配置されているとして説明するが、これに限らず、例えば、観測井戸に加えて回収井戸及び注入井戸の内部にも配置されてもよく、観測井戸を設けることなく回収井戸及び注入井戸だけに設けられてもよい。

【0029】

さらに、図１では、観測井戸３２は１本だけ記載されているが、これに限らず、複数の観察井戸が浄化対象の区域の広さ等に応じて適宜配置されてもよい。

【0030】

（浄化装置）
地上ＧＬには、浄化装置１８が設置されている。浄化装置１８は、回収井戸１４から回収された地下水ＷＧに、例えば、空気を送り込むことにより揮発性汚染物質を揮発させ、地下水ＷＧを浄化するように構成されている。

【0031】

（制御部）
汚染土壌浄化システム１０には、浄化装置１８、加温装置２０及び添加槽２２を制御するための制御部（制御装置）３４が設けられている。制御部３４は、観測井戸３２の内部に配置されたセンサーＳＳによって検知された地下水位Ｈ、地下水ＷＧの温度、地下水ＷＧにおける添加物ＡＤの濃度、地下水ＷＧにおける汚染物質の濃度等の情報を電気信号として受信し、受信した情報に応じて、浄化装置１８、加温装置２０及び添加槽２２を駆動制御する。

【0032】

（加温装置）
地上ＧＬ側には、浄化装置１８と図示しないパイプで連結された加温装置２０が設置されている。加温装置２０は、例えば、内部に設けられた図示しないヒーター等により浄化装置１８で浄化された地下水ＷＧ又は上水を加温する。加温装置２０の地下水ＷＧ又は上水を加温する温度は、制御部３４により温調される。加温装置２０によって地下水ＷＧ又は上水を加温することにより、地下土壌１２内で汚染物質を生物分解する分解微生物ＭＣの増殖を促進し、分解微生物ＭＣの活性を向上することができる。

【0033】

（添加槽）
地上ＧＬ側には、汚染物質の分解を促進するために加温装置２０によって加温された地下水ＷＧ又は上水に添加物ＡＤを添加するための添加槽２２が設けられている。加温装置２０において加温された地下水ＷＧ又は上水（温水）は、添加槽２２と連結された混合槽３８へ送られる。添加槽２２は、制御部３４により設定された分量の添加物ＡＤを混合槽３８の温水へ添加する。混合槽３８では、添加物ＡＤが混合された添加物ＡＤ水溶液が生成される。また、制御部３４は、混合槽３８を制御することにより注入井戸１６毎に温度の異なる温水を注入することができる。

【0034】

添加物ＡＤは、有機物、ＰＨ調整剤、微量栄養素及び微量元素を混合して構成される。添加物ＡＤに含まれる有機物としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸若しくはクエン酸又はそれらのナトリウム塩、カリウム塩若しくはカルシウム塩、グルコース、フルクトース、ガラクトース、ラクトース、マルトース、トレハロース、ペプトン、トリプトン、酵母エキス、フミン酸又は植物油等を用いることができる。

【0035】

添加物ＡＤに含まれるＰＨ調整剤としては、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等のナトリウム、カリウムの炭酸塩、炭酸水素塩、水酸化アンモニウム、炭酸アンモニウム、トリポリリン酸ナトリウム、リン酸水素ニナトリウム又はリン酸三ナトリウム等を用いることができる。

【0036】

添加物ＡＤに含まれる微量栄養素としては、ビタミンＢ１２、ビタミンＢ１、パントテン酸、ビオチン、葉酸等を用いることができる。また、微量元素としては、Ｃｏ（コバルト）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｆｅ（鉄）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｎi（ニッケル）、Ｍｏ（モリブデン）及びＢ（ホウ素）等を用いることができる。

【0037】

なお、本実施形態では、回収井戸１４から回収された地下水ＷＧは、地上ＧＬにおいて浄化装置１８、加温装置２０、混合槽３８の順に循環されるとして説明するが、これに限らず、例えば、混合槽において予め添加物ＡＤが混合された地下水ＷＧ又は上水が加温装置により加温された上で注入井戸から汚染土壌に注入されてもよい。

【0038】

（作用並びに効果）
次に、本実施形態に係る汚染土壌浄化システム１０の説明を通じて土壌浄化方法の作用並びに効果について説明する。

【0039】

汚染土壌浄化システム１０は、計画工程、分解工程及び制御工程といった複数の工程を繰り返すことにより運用される。計画工程では、制御部３４は土壌浄化を開始する前に観測井戸３２の内部に配置されたセンサーＳＳからの観測データに基づき地下土壌１２の内部の汚染物質の種類と濃度を特定すると共に、地下土壌１２の内部へ注水する水（温水）の温度、注入量、注水する時間（持続時間）を計画（設定）する。回収井戸１４で回収され、浄化装置１８で浄化された地下水ＷＧは、加温装置２０へ送られる（流出される）。加温装置２０は、制御部３４において設定された温度まで地下水ＷＧ又は上水を加温する。

【0040】

分解工程では、制御部３４において設定された計画に基づいて温水を注入することにより地下土壌１２の内部を加温し、汚染物質の分解を促進する。また、加温されて混合槽３８へ送られた地下水ＷＧ（温水）には、添加槽２２から制御部３４により設定された分量の添加物ＡＤが添加されている。制御部３４は、観測井戸３２で検知された地下水ＷＧにおける汚染物質の濃度（例えば、トリクロロエチレンＴＣＥの濃度が０．１ミリグラム／リットル以上）にもとづいて添加する添加物ＡＤの量を設定し、添加槽２２を制御する。これにより、混合槽３８において添加物ＡＤ水溶液が生成される。添加物ＡＤ水溶液は、混合槽３８から注入井戸１６を介して地下土壌１２へ連続的又は間欠的に注入される。地下土壌１２へ注入された添加物ＡＤ水溶液は、汚染土壌Ｅの中で拡散される。加温された添加物ＡＤ水溶液により活性化された分解微生物ＭＣは汚染物質を分解する。

【0041】

図２に示されるように、汚染物質の一種であるテトラクロロエチレンＰＣＥは、分解微生物を介した脱塩素反応（還元分解反応）によりトリクロロエチレンＴＣＥへ変化する。さらに、トリクロロエチレンＴＣＥは、分解微生物を介した還元分解反応により１，２－ジクロロエチレンＤＣＥ、さらにはクロロエチレンＶＣへと分解される。最終的に、クロロエチレンＶＣが還元分解反応により汚染物質ではないエチレンへ分解されることにより汚染物質の浄化（脱塩素化）が完了する。

【0042】

図３には、室内実験により求められたテトラクロロエチレンＰＣＥ、トリクロロエチレンＴＣＥ、１，２－ジクロロエチレンＤＣＥ及びクロロエチレンＶＣの分解微生物ＭＣによる分解速度と土壌の温度との関係の一例が示されている（「ＶＯＣｓに対する微生物分解の温度影響と仮想汚染地盤での浄化シミュレーション」、山崎祐二他、地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会講演集２３、ｐｐ．３６０－３６２、２０１７年１１月９日）。これによれば、テトラクロロエチレンＰＣＥの分解速度は土壌の温度が３０℃のときに最も速くなることがわかる。また、トリクロロエチレンＴＣＥや１，２－ジクロロエチレンＤＣＥの分解速度も土壌の温度が３０℃のときに最も速くなるものの２５℃でも分解速度が速いことがわかる。さらに、クロロエチレンＶＣの分解速度は土壌の温度が２５℃で最も速くなり、テトラクロロエチレンＰＣＥよりも低い温度で分解が促進されることがわかる。

【0043】

テトラクロロエチレンＰＣＥ、トリクロロエチレンＴＣＥ、１，２－ジクロロエチレンＤＣＥ及びクロロエチレンＶＣの分解に寄与する主要な分解微生物ＭＣは物質ごとに異なり得る。これらの分解微生物ＭＣが汚染物質を分解するのに適した至適温度は、分解微生物ＭＣ毎に異なる。このため、分解微生物ＭＣが最も活性化され、分解速度が最も速くなる温度は汚染物質により異なる。テトラクロロエチレンＰＣＥ等の有機物（汚染物質）を分解する分解微生物としては、例えば、デハロコッコイデス（Dehalococcoides）の他、Dehalobacter、Acetobacterium、Desulfomonile、Geobacter、Sulfurospirillum、Methanosarcina、Methanobacterium等が挙げられる。デハロコッコイデス（Dehalococcoides）は、テトラクロロエチレンＰＣＥ、トリクロロエチレンＴＣＥ、１，２－ジクロロエチレンＤＣＥ及びクロロエチレンＶＣの何れも分解する。一方で、DehalobacterはテトラクロロエチレンＰＣＥとトリクロロエチレンＴＣＥだけを分解し、Acetobacteriumは、テトラクロロエチレンＰＣＥだけを分解する。

【0044】

制御工程では、制御部３４は観測井戸３２の内部に配置されたセンサーＳＳからの観測データに基づき土壌浄化中の地下土壌１２の内部の汚染物質の種類と濃度を特定することにより地下土壌１２の内部へ注水する水（温水）の温度、注入量、注水する時間（持続時間）を設定する。制御部３４は、例えば、観測井戸３２に配置されたセンサーＳＳの観測データにもとづき地下水ＷＧの水温が所定の温度（例えば、地下水ＷＧの温度が目標温度のマイナス３度以下）よりも低いと判断（判定）した場合に、地下土壌１２内での地下水ＷＧの温度が所定の温度を上回るように加温装置２０で加温する温度を設定する。例えば、制御部３４は、観測井戸３２に配置されたセンサーＳＳの観測データにもとづき地下水ＷＧにおける汚染物質の濃度が所定の濃度（例えば、図４中の濃度Ｄ１）を上回っていると判断（判定）した場合に、地下土壌１２の内部を当該汚染物質の至適温度にするための温水を注入する時間を調整（延長）する。また、例えば、制御部３４は、観測井戸３２に配置されたセンサーＳＳの観測データにもとづき地下水ＷＧにおける汚染物質の濃度が所定の濃度を下回っていると判断（判定）した場合に、その汚染物質については分解が進んだものと判断して地下土壌１２の内部を分解後の物質の至適温度にするための温水の温度を調整（低下）する。

【0045】

本実施形態に係る汚染土壌浄化システム１０によれば、地下土壌１２の内部における汚染物質の変化に合わせて地下土壌１２へ注入する温水の温度等を変更することによって地下土壌１２の内部の温度を制御する。汚染物質は分解微生物ＭＣにより分解されることによって変化し、変化した汚染物質は別の分解微生物ＭＣにより分解される。また、分解微生物ＭＣが汚染物質を分解するのに適した至適温度は分解微生物ＭＣ毎に異なる。このため、汚染物質の変化に応じて地下土壌１２の内部の温度を変更することにより、至適温度の異なる分解微生物ＭＣの活動を各々活発にすることができる。

【0046】

図４Ａには、本実施形態に係る汚染土壌浄化システム１０により土壌浄化を行った場合の汚染物質の地下水ＷＧに対する濃度と浄化期間（浄化時間）の関係が示されている。図４Ａの縦軸は、各汚染物質の地下水ＷＧに対する濃度が対数軸で示されている。また、図４Ａの横軸は、浄化期間（週）が示されている。ここで、地下土壌１２へ注入する温水の温度は、地下土壌１２の内部における汚染物質の変化に合わせて浄化開始からＴ１週間後に変更されている。例えば、浄化開始からテトラクロロエチレンＰＣＥとトリクロロエチレンＴＣＥの濃度が所定の濃度Ｄ１を下回るまでの期間Ｔ１（週）までは、地下土壌１２の内部の温度を３０℃に維持するように注水する温水の温度が制御されている。また、期間Ｔ１（週）以降は、地下土壌１２の内部の温度を２５℃に維持するように注水する温水の温度が制御されている。図４Ａに示された事例では、制御部３４は、制御工程においてセンサーＳＳの観測データにもとづいて地下水ＷＧにおけるテトラクロロエチレンＰＣＥとトリクロロエチレンＴＣＥの濃度が低下すると共に、これらが分解されたことにより１，２－ジクロロエチレンＤＣＥの濃度が上昇したと判断した。このため、制御部３４は、Ｔ１（週）を境目として地下土壌１２へ注入する温水の温度を変更（制御）している。なお、制御工程においてセンサーＳＳの観測データにもとづいて判断することだけに限らず、計画工程において予め取得した観測データにもとづき地下土壌１２へ注入する温水の温度を変更するタイミングが土壌浄化の開始前に決定されてもよい。

【0047】

図４Ｂには、対比例として地下土壌１２の内部の温度を３０℃で一定に維持するように注水する温水の温度が制御された場合の汚染物質の地下水ＷＧに対する濃度と浄化期間（浄化時間）の関係が示されている。図４Ｂの縦軸と横軸は、図４Ａと同一の目盛間隔で示されている。本実施形態に係る汚染土壌浄化システム１０によれば、浄化開始から１，２－ジクロロエチレンＤＣＥの濃度が所定の濃度Ｄ１を下回るまでの期間Ｔ２Ａ（週）は、対比例に係る期間よりも短縮されている。また、浄化開始からクロロエチレンＶＣの濃度が所定の濃度Ｄ１を下回るまでの期間Ｔ２Ｂ（週）は、対比例に係る期間よりも約２割短縮されている。これらのことから、汚染物質に応じて注入する温水の温度を変化させることにより、一定温度で地下土壌１２を加温する場合と比較して浄化時間を短縮することができ、省エネルギーかつ効率的に土壌浄化を行うことができる。

【0048】

また、本実施形態に係る汚染土壌浄化システム１０によれば、計画工程により、土壌浄化を開始する前に地下土壌１２の内部の浄化対象物質の種類と濃度を分析することにより、地下土壌１２へ注入する温水の温度、注入量、浄化時間を設定する。これにより、土壌浄化中に汚染物質の変化を検出する制御工程を省略することが可能となるため、注入温水の温度、注入量、浄化時間を決める方法と比較して、土壌浄化のための装置等を簡単に構成することができる。

【0049】

さらに、本実施形態に係る汚染土壌浄化システム１０によれば、土壌浄化の対象となる区域内には複数の注入井戸１６が配置されている。地下土壌１２の内部における土壌は均一ではないため、地下水ＷＧの流れも不均一かつ不連続となる。このため、汚染物質や濃度等の分布が地下土壌１２内部の区域毎に異なる場合がある。汚染土壌浄化システム１０の制御部３４は、混合槽３８を制御することにより注入井戸１６毎に温度の異なる温水を注入することができる。これにより、汚染物質や濃度等の汚染状況が地下土壌１２内部の区域毎に異なる場合、汚染状況に応じて複数の区域に分け、区域毎に注入井戸１６から注入する温水の温度、注入量、浄化時間を設定することで、効率的に地下土壌１２を浄化することができる。

【0050】

以上説明したように、本実施形態に係る土壌浄化方法を適用した汚染土壌浄化システム１０は、地下土壌１２の内部の温度を制御することにより省エネルギーかつ効率的に土壌を浄化することができる。

【0051】

さらに、本実施形態に係る汚染土壌浄化システム１０によれば、汚染土壌Ｅの外周部を囲むように遮水壁２６が配置されている。このため、遮水壁２６と不透水層１２Ｂにより加温して注水された溶液によって加温された地下水ＷＧが遮水壁２６により囲まれた土壌の外側へ流出することが抑制される。したがって加温効率が保持され、汚染土壌Ｅの浄化効率が高められる。

【0052】

なお、本実施形態では、計画工程と制御工程において観測井戸３２に配置されたセンサーＳＳの観測データにもとづき地下土壌１２内の温度を制御しているとして説明したが、これに限らず、井戸から直接採取した地下水のデータに基づく計画工程だけで温水の温度、注入量、浄化時間が設定されてもよい。この場合に、制御工程が省略され、観測井戸とセンサーが配置されなくてもよい。

【0053】

さらに、本実施形態では、浄化装置１８、加温装置２０及び添加槽２２を汚染土壌Ｅがある地下土壌１２の地上ＧＬ側に配置されているとして説明したが、これに限らず、汚染土壌を含む区域以外の場所において地上に配置されてもよい。

【0054】

また、本実施形態では、地下土壌１２の一方の片側に回収井戸１４、他方の片側に注入井戸１６が設けられているとして説明したが、これに限られない。例えば、地下土壌１２の中央に回収井戸が配置され、その周囲において放射状に注入井戸が配置されてもよい。また、中央に注入井戸が配置され、その周囲において放射状に回収井戸が配置されても
よい。

【0055】

さらに、本実施形態では、遮水壁２６はソイルセメント製として説明したが、これに限らず、遮水壁２６の材質としては、粘土、コンクリート、鋼製矢板（シートパイル）等を用いてもよい。

【0056】

また、本実施形態では、遮水壁２６が設けられているものとして説明したが、これに限らず、遮水壁は必ずしも設けなくてもよい。具体的には、例えば、地下水の流れが一定方向に限られている地下土壌において、遮水壁を設けることなく上流側に注入井戸を配置し、下流側に回収井戸を配置されてもよい。

【0057】

さらに、本実施形態では、汚染土壌浄化システム１０には、注入井戸１６と回収井戸１４が設けられているとして説明したが、これに限らず、注入井戸のみで加温や浄化工事が達成できると判断された場合は、必ずしも回収井戸を設けなくてもよい。

【0058】

また、本実施形態では、汚染土壌浄化システム１０には、加温された上水に微生物活性剤が添加されているとして説明したが、これに限らず、加温された上水や地下水に微生物活性剤と併せて分解微生物が添加されてもよい。

【符号の説明】

【0059】

１０ 汚染土壌浄化システム（土壌浄化方法）
１２ 地下土壌（地盤）
ＭＣ 分解微生物
ＷＧ 地下水（温水）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】