JP4255872B2 - Groundwater purification method and groundwater purification structure - Google Patents
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Description
本発明は、地下水浄化方法および地下水浄化構造体に関し、より詳しくは、汚染物質で汚染された地下水から該汚染物質を除去し、地下水を浄化するための地下水浄化方法および地下水浄化構造体に関する。 The present invention relates to a groundwater purification method and a groundwater purification structure, and more particularly to a groundwater purification method and a groundwater purification structure for removing the contaminant from the groundwater contaminated with the contaminant and purifying the groundwater.
有機塩素化合物や重金属などの有害物質は、本来、所定の法的基準によって処理されるべきものであるが、工場や商業地域では、長年の間に蓄積された汚染物質が土壌中を拡散し、地下水を汚染することがある。 Hazardous substances such as organochlorine compounds and heavy metals should be treated according to the prescribed legal standards, but in factories and commercial areas, pollutants accumulated over many years diffuse in the soil, May contaminate groundwater.
汚染物質で汚染された地下水を浄化する方法としては、従来、地下水を汲み上げ、無害化処理プラントにおいて薬品や微生物等で無害化処理した後、放流する方法が知られている(特許文献1および2)。
しかしながら、斯かる従来技術によれば、処理プラントを建設し且つ運転するための莫大な費用が発生するという問題がある。
また、地下水を汲み上げると地盤沈下の原因となるおそれがあり、汚染された地下水の量や地盤の強度などによっては、適切な方法とは言えない場合も多い。
さらに、難透水性の地盤の下に地下水がある場合には、該地下水を汲み上げ難いという問題がある。
However, according to such prior art, there is a problem that enormous costs for constructing and operating the processing plant are generated.
In addition, pumping up groundwater can cause ground subsidence, and depending on the amount of contaminated groundwater and the strength of the ground, it is often not an appropriate method.
Furthermore, when there is groundwater under the poorly permeable ground, there is a problem that it is difficult to pump up the groundwater.
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、より簡便且つ安価に、汚染された地下水を浄化する手段を提供することを一の課題とする。 An object of the present invention is to provide a means for purifying contaminated groundwater more easily and inexpensively in view of the problems of the prior art.
上記課題を解決すべく、本発明の地下水浄化方法は、地下水の流れる地盤に対し、該地盤を構成する土、安定材および浄化剤を混合撹拌して形成された柱状の固化体と、該固化体の外周に液状の材料を吐出して部分的に形成され前記固化体よりも硬い補強層とからなる地下水浄化構造体を設け、地下水に含まれる汚染物質を前記固化体によって除去することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the groundwater purification method of the present invention comprises a columnar solidified body formed by mixing and stirring the soil, stabilizer and purification agent constituting the ground with respect to the ground through which the groundwater flows, and the solidification. A groundwater purification structure comprising a reinforcing layer that is partially formed by discharging a liquid material on the outer periphery of the body and that is harder than the solidified body is provided, and contaminants contained in the groundwater are removed by the solidified body. And
また、地下水に含まれる汚染物質を除去するために地下水の流れる地盤中に設けられる本発明の地下水浄化構造体は、該地盤を構成する土、安定材および浄化剤を混合撹拌して形成された柱状の固化体と、該固化体の外周に液状の材料を吐出して部分的に形成された、該固化体よりも硬い補強層とからなることを特徴とする。 In addition, the groundwater purification structure of the present invention provided in the ground through which groundwater flows to remove contaminants contained in the groundwater was formed by mixing and stirring the soil, stabilizer and purification agent constituting the ground. It is characterized by comprising a columnar solidified body and a reinforcing layer harder than the solidified body, which is partially formed by discharging a liquid material on the outer periphery of the solidified body.
また、本発明の地下水浄化方法および地下水浄化構造体は、好ましくは前記補強層を、前記固化体の軸方向に対して所定間隔で形成することを特徴とする。 The groundwater purification method and the groundwater purification structure according to the present invention are preferably characterized in that the reinforcing layer is formed at a predetermined interval with respect to the axial direction of the solidified body.
本発明に係る地下水浄化方法および地下水浄化構造体によれば、固化体よりも硬い補強層が固化体の外周に部分的に形成されているため、その隙間から地下水が固化体へと到達し、該固化体に含まれる浄化剤によって地下水中の汚染物質が除去されることとなる。
また、浄化剤を含む固化体の外周には、部分的に、該固化体よりも硬い補強層が形成されているため、該補強層によって固化体の形状が保持されやすく、周辺地盤が軟弱化するのを防止することができる。
According to the groundwater purification method and the groundwater purification structure according to the present invention, since the reinforcing layer harder than the solidified body is partially formed on the outer periphery of the solidified body, the groundwater reaches the solidified body from the gap, Contaminants in the groundwater will be removed by the cleaning agent contained in the solidified body.
Further, since a reinforcing layer that is harder than the solidified body is partially formed on the outer periphery of the solidified body containing the purifier, the shape of the solidified body is easily retained by the reinforcing layer, and the surrounding ground is softened. Can be prevented.
以上のように、本発明に係る地下水浄化方法および地下水浄化構造体によれば、従来の地盤改良工法を改良した比較的簡易な手段によって施工が可能であり、しかも施工後は運転費用等がかからず安価に地下水の浄化を行うことができる。 As described above, according to the groundwater purification method and the groundwater purification structure according to the present invention, the construction can be performed by a relatively simple means obtained by improving the conventional ground improvement method, and the operation cost or the like is increased after the construction. It is possible to purify groundwater at a low cost.
以下、図面を参照しつつ本発明について詳細に説明する。
図1は、地下水浄化構造体1の実施形態を示した側面図であり、図2は該地下水浄化構造体1の断面図である。
図1および2に示すように、本実施形態の地下水浄化構造体1は、該地盤を構成する土、安定材および浄化剤を混合撹拌して形成された柱状の固化体2と、該固化体2の外周に部分的に形成され前記固化体2よりも硬い補強層3とからなる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view showing an embodiment of the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
固化体2は、地盤中に略垂直に形成される円柱状のものであり、該固化体2の直径や長さ(深さ)は、浄化対象である地下水が流れる位置や量に応じて適宜設定される。具体的には、直径が20cm以上、好ましくは50〜200cmとして形成される。
The
一方、補強層3は、図1に示すように、柱状の固化体2の一部が外側の地盤と直接接することができるように、該固化体2の外周部分に部分的に形成されたものである。補強層3の形状としては、例えば、図1(a)に示すように円環状の補強層3が固化体2の軸方向に対して間隔を空けて設けられたものや、図1(b)に示すように固化体2と同軸となるような螺旋状に形成されたものなどを挙げることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the reinforcing
該補強層3の厚みは、通常0.5〜50cm、好ましくは2〜20cmとし、円環状又は螺旋状とする場合の該補強層3の幅は、通常1〜50cm、好ましくは5〜20cmとする。
The thickness of the reinforcing
尚、該補強層3は、固化体2の一部が外側の地盤と直接接することができ、しかも、該固化体2の形状が維持されやすいように該固化体2を補強し得る形状であれば、上記の形状に限定されるものではない。
また、浄化対象である地下水の流れる位置が限定されている場合には、その地下水の流れる領域のみ上述のように所定間隔をおいて形成し、それ以外の部分、例えば、地下水脈よりも下方又は上方の領域では、固化体2全体を覆うように前記補強層3を形成してもよく、又は該補強層3を形成しないようにしてもよい。
The reinforcing
In addition, when the position where the groundwater to be purified flows is limited, only the area where the groundwater flows is formed at a predetermined interval as described above, and other portions, for example, below the groundwater vein or In the upper region, the reinforcing
前記固化体2を形成するための安定材としては、従来、地盤改良工法に用いられる一般的な安定材を使用でき、例えば、石灰系やセメント系の化学的安定材を用いることができる。
As the stabilizer for forming the
また、浄化剤としては、吸着剤又は不溶化剤を使用することができる。吸着剤としては、ゼオライト等の粘土鉱物、活性炭、アパタイト等を挙げることができ、不溶化剤としては、鉄粉、硫酸鉄(II)等の鉄(II)塩、硫化ナトリウム等の硫化物などを挙げることができる。
これらの浄化剤や吸着剤は、何れか1種のみを用いてもよく、また、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Moreover, an adsorbent or an insolubilizing agent can be used as the purifying agent. Examples of the adsorbent include clay minerals such as zeolite, activated carbon, and apatite. Examples of the insolubilizer include iron powder, iron (II) salts such as iron (II) sulfate, and sulfides such as sodium sulfide. Can be mentioned.
These cleaning agents and adsorbents may be used alone or in combination of two or more.
一方、補強層3を構成する材料は、上記固化体2よりも高強度な補強層3を形成しうるものであれば特に限定されないが、例えば、上述のような安定材のみならず、ファイバの混入したセメントモルタルやポリマーセメントモルタルなどの高強度材料、または瀝青材や水ガラス系材料などの急速固化材を用いることができる。
また、これらを実際に使用する場合には液状態で用いるのが好ましい。
On the other hand, the material constituting the reinforcing
Moreover, when actually using these, it is preferable to use in a liquid state.
尚、固化体2や補強層3を形成する材料は上記のものに限定されず、地盤の土質や地下水の量、汚染物質の種類、設置する地下水浄化構造体の大きさなどに応じて適宜選択したり、又は、他の材料と組み合わせて使用することも可能である。
The material for forming the
次に、地下水浄化構造体1の形成方法について説明する。
該地下水浄化構造体1は、まず、地盤を掘削しながら安定材および浄化剤を吐出し、この安定材、浄化剤、および掘削した土とを混合撹拌して該掘削部に柱状の固化体2を形成する。その後、該固化体2の外周近傍内方に上記安定材又は他の材料を吐出し、該固化体2の外周近傍内方に、上述のような円環状や螺旋状などの補強層3を形成する。
Next, a method for forming the
The
図3は、地下水浄化構造体1の形成に使用される施工装置の回転シャフト11の先端部分を示した斜視図である。
この回転シャフト11は駆動装置本体(図示せず)の下部に正逆回転可能に取付けられており、その下端部には穿孔ビット12が固設され、また穿孔ビット12の上部近傍には掘削翼13と撹拌翼14とが固設されている。また、穿孔ビット12は先細り形状の板状体で形成されており、回転シャフト11の駆動時に該回転シャフト11と一緒に回転して地盤に穴を開けるものである。また、掘削翼13及び撹拌翼14は共に水平方向に延びる四角形状の板状体によって形成されており、特に掘削翼13の下端部には凹凸状の掘削刃15が形成されている。
そして、これら掘削翼13及び撹拌翼14は、回転シャフト11の正方向の回転に合わせて、共に同一の仰角を以って回転シャフト11に固設されている。尚、撹拌翼14は回転シャフト11の上下方向に多段に亘って設けられており、それぞれが互いに90度ずつ角度をずらして配設されている。
FIG. 3 is a perspective view showing a tip portion of the rotating
The
The
さらに、該装置には、掘削翼13近傍の回転シャフト11に第1の吐出孔16が設けられており、また掘削翼13の先端部には、掘削翼13の裏面側に配設された導管18に導かれた第2の吐出孔17が設けられている。
これらの吐出孔16、17は回転シャフト11の内部に形成された2本の供給通路と各々接続されている。そして、吐出孔16に接続された供給経路からは、主に安定材および浄化剤が供給され、吐出孔16から吐出されるように構成されている。一方、吐出孔17に接続された供給通路からは主として安定材が供給され、吐出孔17から吐出されるように構成されている。
Further, in the apparatus, a
These
上記構成からなる装置を用いて地下水浄化構造体1を形成する際の状態を、図4及び図5に示す。まず、柱状の固化体2を形成する際には、図4に示すように、回転シャフト11を正方向に回転させて穿孔ビット12で地盤に穴を開け、掘削翼13によって次第に掘り進む。この掘削と同時に、回転シャフト11に開設された第1の吐出孔16から石灰系やセメント系等の化学的安定材および浄化剤を吐出し、撹拌翼14によって掘削された土と安定材とを十分に混合撹拌して、該掘削部位に固化体2を形成する。
The state at the time of forming the
次に、所定深度まで掘り進んだことを確認し、第1の吐出孔16からの安定材および浄化剤の供給を停止し、図5に示すように回転シャフト11を逆回転させながら引き上げていく。そして、それと同時に、掘削翼13の先端部に開設された第2の吐出孔17から安定材または他の材料を供給する。
Next, it is confirmed that the digging has progressed to a predetermined depth, the supply of the stabilizer and the purifying agent from the
例えば、図1(a)に示すような円環状の補強層3を形成する場合には、回転シャフト11を逆回転させつつ回転シャフト11の引き上げを一時的に停止し、第2の吐出孔17から安定材等の供給を行うことによって円環状の補強層3を形成する。そして、安定材等の供給を停止し、回転シャフト11の引き上げを再開し、上記手順を繰り返すことにより、円環状の補強層3を所定間隔で形成することができる。
For example, when the annular reinforcing
また、図1(b)に示すような螺旋状の補強層3を形成する場合には、回転シャフト11を逆回転させながら一定速度で引き上げ、同時に吐出孔17から安定材または他の材料を連続供給する。そして、吐出孔17が一回転する間に引き上げられる距離と、吐出する安定材等の量を調節することにより、所定のピッチおよび幅を有する螺旋状の補強層3を形成することができる。
When forming the
本発明の地下水浄化構造体1は、地下水が流れる地盤中に設けられるものである。よって、一般的な地盤改良工法によって形成される固化体中に、単に浄化剤を添加しただけでは、安定材や浄化剤が地下水の流れによって散逸してしまうこととなる。また、固化体が散逸すると、その土壌部分が乱されて地盤が軟弱化するおそれがあり、そのような固化体を多数設けると周辺地盤へ悪影響を及ぼしてしまう。
これに対し、本発明の地下水浄化構造体1は、中央部分に浄化剤を含んだ固化体2を形成するとともに、該固化体2の外周部に補強層3を部分的に形成する構造であるため、内部の固化体2が十分に硬化するまでの間、および硬化した後においても、その表面が保護されることとなり、地下水による安定材や浄化剤の散逸を防止することができる。よって、このような地下水浄化構造体を多数設置しても地盤が軟弱化されにくく、周辺地盤へも悪影響を与え難いものとなる。
The
On the other hand, the
斯かる地下水浄化構造体1は、浄化対象となる地下水の流れる地盤に、複数設置することが好ましい。該地下水浄化構造体1の配置としては、例えば図6(a)に示すように、所定の領域内に均等間隔で分布するように配置する場合や、図6(b)に示すように、地下水の流れ方向上流側を中心とする円弧上に等間隔で分布するように配置する場合などを挙げることができる。
It is preferable to install a plurality of such
斯かる構成の地下水浄化構造体1を地盤中に設置すると、汚染物質を含んだ地下水が補強層3の間隙から固化体2へと流れ込み、浄化剤によって汚染物質が吸着除去又は不溶化されることとなり、地下水を浄化することができる。
When the
尚、上記実施形態では、地下水を浄化するための浄化剤を固化体にのみ含有させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、即ち、補強層としての機能を発揮しうる範囲内であれば、浄化剤を補強層に含有させてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the purification agent for purifying the groundwater is contained only in the solidified body has been described. If it is within the possible range, a purifying agent may be contained in the reinforcing layer.
1 地下水浄化構造体
2 固化体
3 補強層
1
Claims (4)
該地盤を構成する土、安定材および浄化剤を混合撹拌して形成された柱状の固化体と、該固化体の外周に液状の材料を吐出して部分的に形成され前記固化体よりも硬い補強層とからなる地下水浄化構造体を設け、地下水に含まれる汚染物質を前記固化体によって除去することを特徴とする地下水浄化方法。 For ground where groundwater flows
A columnar solidified body formed by mixing and stirring the soil, stabilizer and purification agent constituting the ground, and partially formed by discharging a liquid material around the solidified body and being harder than the solidified body A groundwater purification method comprising: providing a groundwater purification structure comprising a reinforcing layer, and removing contaminants contained in groundwater by the solidified body.
該地盤を構成する土、安定材および浄化剤を混合撹拌して形成された柱状の固化体と、該固化体の外周に液状の材料を吐出して部分的に形成された、該固化体よりも硬い補強層とからなることを特徴とする地下水浄化構造体。 A groundwater purification structure provided in ground where groundwater flows to remove contaminants contained in groundwater,
A columnar solidified body formed by mixing and stirring the soil, stabilizer and purifying agent constituting the ground, and the solidified body partially formed by discharging a liquid material to the outer periphery of the solidified body A groundwater purification structure characterized by comprising a hard reinforcing layer.
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