JP2003047952A - 地下水浄化装置及び地下水浄化方法 - Google Patents
地下水浄化装置及び地下水浄化方法Info
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Abstract
下水浄化装置、並びに、かかる地下水浄化装置を用いた
地下水浄化方法を提供すること。 【課題】井戸ケーシング7の内周面に、上下方向に螺旋
状にのびるスパイラルガイド7bを設け、井戸ケーシン
グ7下部に設置された散気装置8により螺旋状に極微細
な気泡を発生させて、気泡を上記スパイラルガイド7b
に案内させて上昇させ、地下水中の揮発性有機化合物を
気相中に移動させて地下水を浄化する。 【解決手段】
Description
びこれを用いた地下水浄化方法に関し、特に、トリクロ
ロエチレン及びテトラクロロエチレン等の揮発性有機化
合物で汚染された地下水の浄化のために用いられるもの
に関する。
水揚水式浄化装置が知られている。該地下水揚水式浄化
装置では、井戸底に設置された水中型の揚水ポンプを用
いて地下水を地上へ揚水し、地上に設置された曝気塔を
用いて汚染地下水の曝気処理を行い、揮発性有機化合物
を気相中へ移行させて地下水を浄化している。
方式浄化装置が知られている。この気泡槽方式浄化装置
は、地下水を導入するための井戸ケーシングと、井戸ケ
ーシング内下部に配設され地下水中に気泡を噴出する散
気装置とを備え、井戸ケーシング内に導入された地下水
中に散気装置により気泡空気を発生させて地下水を曝気
し、地下水中の揮発性有機化合物を気相中に移動させて
地下水を浄化している。
水法では、汚染地下水を地上へ一旦揚水する必要がある
ので処理効率が悪く、また、低濃度の揮発性有機化合物
を含んだ地下水であってもその浄化に長時間を要すると
いった問題がある。
置においては、井戸ケーシング内で曝気を行うので処理
効率は良いものの、散気装置からの気泡が、井戸ケーシ
ング内を地下水面まで略鉛直に上昇する短い距離におい
て地下水を曝気しているので曝気効率が悪く、揮発性有
機化合物の除去率に限界があった。そのため、地下水中
の揮発性有機化合物の濃度が高い場合には、別途、大規
模な曝気装置を設ける必要があり、地下水浄化装置全体
が大型化してしまうといった問題があった。
発性有機化合物の除去率が高く、小型に構成可能な地下
水浄化装置、並びに、かかる地下水浄化装置を用いた地
下水浄化方法を提供することを目的とする。
に本発明は、地下水を導入するための井戸ケーシング
と、井戸ケーシング内下部に配設され地下水中に気泡を
噴出する散気装置とを備えた地下水浄化装置であって、
井戸ケーシングの少なくとも地下水面下に位置する部分
の内周面に、上下方向に螺旋状にのびるスパイラルガイ
ドを設け、上記井戸ケーシング内の地下水中に上記散気
装置により気泡を発生させて、気泡を上記スパイラルガ
イドに案内させて上昇させ、地下水中の揮発性有機化合
物を気相中に移動させて地下水を浄化することを特徴と
する。
イラルガイドに案内されて上昇するので、井戸ケーシン
グ内の気泡の移動距離が格段に長くなる。そのため、気
液接触を十分に行うことができるので曝気効率が上昇
し、揮発性有機化合物の除去率が高くなる。また、地下
水中の揮発性有機化合物の濃度が高い場合であっても、
大規模な曝気装置を設ける必要がなく、地下水浄化装置
を小型に構成することができる。
めのコンプレッサーに接続され気泡を噴出するための噴
出孔を有する噴出筒と、該噴出筒内に設けられ、噴出筒
の筒軸を回転軸とする中心翼車とを備え、コンプレッサ
ーから噴出筒に送られた圧搾空気により上記中心翼車が
回転し、該中心翼車の回転によって上記噴出孔から螺旋
状に極微細な気泡が噴出するのが好ましい。
を噴出するので、井戸ケーシング内に気泡を容易に充満
させることができる。また、極微細な気泡が噴出される
ので、気泡が揮発性有機化合物を包み込んで地下水を浄
化する効率が上昇する。
井戸ケーシングの上下方向に対して所定の角度に傾斜さ
せて設置する傾斜設置手段と、上記散気装置を上記井戸
ケーシングの上下方向に対して垂直な面内で回転させる
ための回転駆動手段を備えるようにしても良い。これに
より、散気装置からの気泡を井戸ケーシング内に充満さ
せることがより容易となる。また、噴出筒の筒軸の傾斜
角度を調整することにより、地下水の量や地下水中の揮
発性有機化合物濃度等に応じて、地下水の曝気効率を調
整することができる。
下水が流入する加圧浮上装置を備え、該加圧浮上装置に
よって、地下水中の狭雑物及び油分等の懸濁物質を除去
すると共に、該懸濁物質を除去後の処理水を溶存酸素濃
度が高いまま地下に戻すようにすれば、土壌微生物によ
るバイオレメデーション効果を促進することができる。
が流入する光分解装置を備え、該光分解装置によって、
気相中に移動した揮発性有機化合物を、光触媒に吸着さ
せ紫外線を照射して分解するようにすれば、揮発性有機
化合物を活性炭で吸着する等の他の工程が不要になる
か、または、該他の工程での揮発性有機化合物の処理量
を少なくすることができる。
上記した地下水浄化装置を用いて地下水を浄化すること
を特徴とする。
装置であり、該地下水浄化装置1は、曝気揚水井戸2
と、加圧浮上装置3と、放散塔4a、4bと、光分解装
置5と、処理水槽6とを有する。
水を導入するための井戸ケーシング7と、井戸ケーシン
グ内下部に配設され地下水中に気泡を噴出する散気装置
であるスパイラルエアレーション8とを備える。
亙る部分は巻線ストレーナ7aで形成されており、該巻
線ストレーナ7aを介して地下水が井戸ケーシング7内
に導入される。また、上記井戸ケーシング7の内周面に
は、上記スパイラルエアレーション8の気泡噴出孔付近
からケーシング上部にかけて、上下方向に螺旋状にのび
るスパイラルガイド7bが設けられている。該スパイラ
ルガイド7bは、井戸ケーシング7の内径を同じ外径を
有する板バネ部材を井戸ケーシング7の内周面に固着す
ることによって形成する。
に示すように、圧搾空気を送るためのコンプレッサー
(図示しない)に接続される噴出筒8aを有し、該噴出
筒8a先端に設けられた噴出孔8bから気泡を噴出する
ようになっている。噴出筒8a内には、噴出筒8aの筒
軸を回転軸とする中心翼車(図示しない)が備えられ、
コンプレッサーから噴出筒8aに送られた圧搾空気によ
り上記中心翼車を回転させ、該中心翼車の回転によって
上記噴出孔8bから螺旋状に極微細な気泡が噴出され
る。該スパイラルエアレーション8は、井戸ケーシング
7の上下方向に延びる仮想軸に対して垂直な面内で且つ
該仮想軸を中心とする同一円周上に均等な間隔を存して
8個設置されて1ユニットを構成する。本実施の形態で
は上下に2ユニットを設けることにより、計16個のス
パイラルエアレーション8を設置している。また、スパ
イラルエアレーション8は、上記仮想軸を中心とする円
周に沿って傾斜させて設置することができ(傾斜設置手
段)、その傾き角度は自由に調整可能である。また、該
スパイラルエアレーション8は、噴出筒8aに導入され
るコンプレッサーからの圧搾空気の一部を利用して、上
記仮想軸を中心軸として回転させることができるように
構成されている(回転駆動手段)。また、井戸ケーシン
グ7内の上端部にはガス吸引路9が設けられている。該
ガス吸引路9はガス移送管L1に接続されており、該ガ
ス移送管L1に設けられたファンFの吸引力によって、
井戸ケーシング7内のガスは上記光分解装置5に移送さ
れる。
揚水ポンプ10が設置されている。該揚水ポンプ10で
汲み上げられた地下水は、流入管L2を介して加圧浮上
装置3の円筒状の浮上槽3a内に流入する。加圧浮上装
置3は、浮上槽3a上部に、流入水の水面に浮上した狭
雑物及び油分等の懸濁物質を掻き取って除去するための
スクレーパー3bを有している。また、加圧浮上装置3
は、地下水に空気を加えて加圧溶解する為の気泡発生装
置11を備えており、上記浮上槽3aと該気泡発生装置
11は、浮上槽3aから気泡発生装置11に対して地下
水を流出させるための流出管L3と、気泡発生装置11
で空気を加圧溶解した地下水を浮上槽3aに対して流入
させるための流入管L4とで接続されている。また、浮
上槽3aの上部空間は上記ガス移送管L1に接続されて
おり、浮上槽3a内部のガスはファンFの吸引力によっ
て上記光分解装置5に移送される。また、浮上槽3aと
上記放散塔4aの下部とは、狭雑物及び油分等の懸濁物
質が除去された地下水を浮上槽3aから放散塔4aに流
出するための流出管L5で接続されている。
部2箇所に充填材12が設置されている。また、放散塔
4aの上部は移流管L6によって上記放散塔4bの上部
と接続されている。また、放散塔4a及び放散塔4bの
上部空間は上記ガス移送管L1に接続されている。これ
により、放散塔4a、4bで地下水から分離されたガス
はファンFの吸引力によって上記光分解装置5に移送さ
れる。放散塔4bは下向流式のものであって、内部に多
孔板13及び接触材14がそれぞれ設置されている。ま
た、放散塔4a、4bの下部には、空気導入管Laから
空気が導入され、放散塔4a、4b下部に設置されたデ
ィフューザー15により曝気が行われる。放散塔4b下
部からの処理水は、処理水管L7を介して上記処理水槽
6に送られる。処理水槽6は復水路L8を介し、地下水
路に繋がっている復水井戸16と接続されている。
からガス移送管L1を介して移送されてきたガス内の揮
発性有機化合物を該光触媒に吸着させると共に紫外線を
照射して分解する分解部5aと、活性炭を備え、汚染物
質を吸着して無害化し大気排出する吸着部5bとを備え
ている。
た地下水浄化方法について説明する。
を適切に設置する必要がある。具体的には、上記井戸ケ
ーシング7内の揚水ポンプ10が地下水に完全に浸かる
ようにし、且つ、上記ガス吸引路9が地下水面よりも上
にくるように設置する。
水中に上記スパイラルエアレーション8により極微細な
気泡を発生させる。発生した気泡は、上記スパイラルガ
イド7bに案内されて螺旋状に上昇する。これにより、
一定時間後には、井戸ケーシング7内は、螺旋状に運動
する極微細な気泡で充満することとなる。該気泡は、地
下水中に含まれる揮発性有機化合物を液相から気相に移
動させて包み込み、井戸ケーシング7内の地下水面上に
引き上げる。
上記ガス吸引路9からファンFの作用により上記移送管
L1を介して光分解装置5に移送される。該光分解装置
5は、移送されてきた汚染空気内の揮発性有機化合物を
上記分解部5aにおいて光触媒に吸着させ紫外線を照射
して分解し、上記吸着部5bにおいて汚染物質を活性炭
に吸着させて無害化し、大気排出する。
ング7内の地下水を汲み上げ、上記流入管L2を介して
上記加圧浮上装置3の浮上槽3aに流入させる。該浮上
槽3a内の地下水は、上記流出管L3を介して上記気泡
発生装置11に流出し、該気泡発生装置11によって空
気が加圧溶解された後、上記流入管L4を介して浮上槽
3aに戻される。該戻された地下水は浮上槽3aにおい
て加圧状態から大気圧下に解放されるので、気体の溶解
度の関係により溶解できなくなった余剰の空気が大気中
に逃散しようとし、微細な気泡が発生する。該微細な気
泡は、地下水中の狭雑物及び油分等の懸濁物質のうち比
較的比重の軽いものを付着し、流入水の水面に浮上させ
る。また、地下水中の狭雑物及び油分等の懸濁物質のう
ち比較的比重の重いものは浮上槽3a底面に沈殿する。
加圧浮上装置3は、上記スクレーバー3bによって、流
入水の水面に浮上した懸濁物質を掻き取って除去すると
共に、流入水の水面と浮上槽3aの底面との中間から地
下水を取りだし、流出管L5を介して上記放散塔4aに
送る。また、浮上槽3aの上部空間に滞留するガスは、
該上部空間に接続された上記ガス移送管L1を介してフ
ァンFの吸引力により上記光分解装置5に移送され、上
記曝気揚水井戸2のガス吸引路9からのガスと同様に無
害化されて大気排出される。
4a下部に送られてきた地下水は、放散塔4a上部に接
続された移流管L6から流出するまでの間に、上記空気
導入管Laからの空気を放散塔4a下部に設置されたデ
ィフューザー15で噴出することにより曝気し、地下水
中に残留している汚染物質を気相中に移行させる。ここ
で、放散塔4aには上記加圧浮上装置3aから飽和状態
に近い地下水が送られているため、該地下水から徐々に
微細気泡が発生し、気液の分離効率が高くなるようにな
っている。また、該放散塔4aでは、途中2箇所に設置
された充填材12が乱流をおこすことにより空気と地下
水との接触効率が高くなる。充填材12を通過した地下
水は放散塔4a上部に接続された上記移流管L6を介し
て放散塔4bに送られる。放散塔4bでは、地下水を途
中に設置された多孔板13及び接触材14を通過させる
ことにより分散させて、水面までの落下間に効率よく汚
染物質を揮発させる。放散塔4b下部には、放散塔4a
下部と同様にディフューザー15が設置され、上記空気
導入管Laからの空気により曝気を行い最終的な気液分
離を行う。放散塔4a、4bで気相中に移行した揮発性
有機化合物は、放散塔4a、4bの上部空間からガス移
行管L1を介してファンFの吸引力により上記光分解装
置5に移送され、上記曝気揚水井戸2のガス吸引路9か
らのガスと同様に無害化されて大気排出される。
処理水管L7を介して上記処理水槽6に送られる。該処
理水槽に送られた処理水は、上記復水路L8を介し、地
下水路に繋がっている復水井戸16に還元される。ここ
で、復水井戸16に還元される処理水は、上記加圧浮上
装置3の気泡発生装置11によって空気が加圧溶解され
ており溶存酸素濃度が高いので、地下水脈に戻された後
の土壌微生物によるバイオレメデーション効果を促進す
る。
スパイラルガイドに案内されて上昇するので、井戸ケー
シング内の気泡の移動距離が格段に長くなる。そのた
め、気液接触を十分に行うことができるので曝気効率が
上昇し、揮発性有機化合物の除去率が高くなる。また、
地下水中の揮発性有機化合物の濃度が高い場合であって
も、大規模な曝気装置を設ける必要がなく、地下水浄化
装置を小型に構成することができる。また、散気装置と
して、上気螺旋状に極微細な気泡を噴出するものを用い
ることにより、井戸ケーシング内に気泡を容易に充満さ
せることができ、気泡が揮発性有機化合物を包み込んで
地下水を浄化する効率が上昇する。また、上記傾斜設置
手段及び回転駆動手段により、散気装置からの気泡を井
戸ケーシング内に充満させることがより容易となり、ま
た、噴出筒の筒軸の角度を調整することで、地下水の量
や地下水中の揮発性有機化合物濃度等に応じて、地下水
の曝気効率を調整することができる。
Claims (6)
- 【請求項1】 地下水を導入するための井戸ケーシング
と、井戸ケーシング内下部に配設され地下水中に気泡を
噴出する少なくとも1つの散気装置とを備えた地下水浄
化装置であって、井戸ケーシングの少なくとも地下水面
下に位置する部分の内周面に、上下方向に螺旋状にのび
るスパイラルガイドを設け、上記井戸ケーシング内の地
下水中に上記散気装置により気泡を発生させて、気泡を
上記スパイラルガイドに案内させて上昇させ、地下水中
の揮発性有機化合物を気相中に移動させて地下水を浄化
することを特徴とする地下水浄化装置。 - 【請求項2】 上記散気装置は、圧搾空気を送るための
コンプレッサーに接続され気泡を噴出するための噴出孔
を有する噴出筒と、該噴出筒内に設けられ、噴出筒の筒
軸を回転軸とする中心翼車とを備え、コンプレッサーか
ら噴出筒に送られた圧搾空気により上記中心翼車が回転
し、該中心翼車の回転によって上記噴出孔から螺旋状に
極微細な気泡が噴出することをを特徴とする請求項1に
記載の地下水浄化装置。 - 【請求項3】 上記散気装置の噴出筒の筒軸を上記井戸
ケーシングの上下方向に対して所定の角度に傾斜させて
設置する傾斜設置手段と、上記散気装置を上記井戸ケー
シングの上下方向に対して垂直な面内で回転させるため
の回転駆動手段を備えたことを特徴とする請求項2に記
載の地下水浄化装置。 - 【請求項4】 井戸ケーシング内から汲み上げた地下水
が流入する加圧浮上装置を備え、該加圧浮上装置によっ
て、地下水中の狭雑物及び油分等の懸濁物質を除去する
と共に、該懸濁物質を除去後の処理水を溶存酸素濃度が
高いまま地下に戻すことを特徴とする請求項1〜3のい
ずれかに記載の地下水浄化装置。 - 【請求項5】 井戸ケーシング内から排気した気体が流
入する光分解装置を備え、該光分解装置によって、気相
中に移動した揮発性有機化合物を、光触媒に吸着させ紫
外線を照射して分解することを特徴とする請求項1〜4
のいずれかに記載の地下水浄化装置。 - 【請求項6】 請求項1〜請求項5の内いずれか1項に
記載の地下水浄化装置を用いて地下水を浄化することを
特徴とする地下水浄化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001238785A JP2003047952A (ja) | 2001-08-07 | 2001-08-07 | 地下水浄化装置及び地下水浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001238785A JP2003047952A (ja) | 2001-08-07 | 2001-08-07 | 地下水浄化装置及び地下水浄化方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003047952A true JP2003047952A (ja) | 2003-02-18 |
Family
ID=19069648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001238785A Pending JP2003047952A (ja) | 2001-08-07 | 2001-08-07 | 地下水浄化装置及び地下水浄化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003047952A (ja) |
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