浄化工事現場レポートⅠ：埼玉県クリーニング工場跡地 “化学酸化・バイオレメディエーションによる地下水汚染の浄化” ＜工事概要＞ ●規模：273m2 ●汚染原因：ドライクリーニング機付近で溶剤として使用していたテトラクロロエチレンの漏洩等により土壌が汚染され、さらに、汚染された土壌が地下水汚染を引き起こしていると推察された。 ●汚染物質：テトラクロロエチレン及びその分解生成物（トリクロロエチレン、シス-1,2-ジクロロエチレン、1,1-ジクロロエチレン）による土壌及び地下水汚染土壌／地下水項目土壌汚染テトラクロロエチレン地下水汚染（低濃度）テトラクロロエチレンテトラクロロエチレントリクロロエチレン地下水汚染（高濃度）シス-1,2-ジクロロエチレン 1,1-ジクロロエチレン濃度土壌溶出量基準 0.2 mg/L 0.053 地下水濃度 mg/L 地下水濃度 4.9 mg/L 地下水濃度 0.98 mg/L 地下水濃度 1.8 mg/L 地下水濃度 0.006 mg/L 0.01 mg/L 0.01 mg/L 0.01 mg/L 0.03 mg/L 0.04 mg/L 0.1 mg/L ●工期：2014 年 6 月～2014 年 11 月工期内訳・2014 年 6 月~7 月中旬（1.5 ヶ月間）：浄化工事期間・2014 円 7 月中旬～11 月（4.5 ヶ月間）：モニタリング期間 ●浄化工法：・原位置化学酸化（土壌） http://is-solution.com/technology/oxidation.html ・バイオレメディエーション（地下水） http://is-solution.com/technology/bioremediation.html ・原位置化学酸化とバイオレメディエーションのハイブリッド工法対策の流れ ①調査 VOCs による土壌汚染と地下水汚染を確認 ②浄化工法の検討・施工計画土壌汚染→化学酸化剤による浄化地下水汚染→バイオレメディエーションによる浄化 ③土壌汚染浄化 ④簡易地下水調査化学酸化剤（フェントン反応剤）による浄化地下水汚染浄化の効率化を目的 ※地下水の高濃度汚染判明浄化完了浄化工法の再検討 ⑥地下水汚染浄化 ⑤地下水汚染浄化【高濃度汚染】【低濃度汚染】化学酸化とバイオレメディエーションのハイブリッド工法バイオレメディエーションによる浄化 ⑦地下水モニタリング・浄化完了土地の引き渡し実施内容 ①調査調査の結果、以下の表のとおり、テトラクロロエチレンによる土壌及び地下水汚染が確認されました。表層部分の土壌汚染が、下層部分の地下水に拡散し地下水汚染を引き起こしていると推察されました。表土壌／地下水項目土壌汚染ﾃﾄﾗｸﾛﾛｴﾁﾚﾝ地下水汚染ﾃﾄﾗｸﾛﾛｴﾁﾚﾝ汚染状況濃度土壌溶出量面積 0.2 mg/L 6m×6m＝（基準：0.01 mg/L） 36m2 0.053 mg/L 地下水濃度（基準：0.01 mg/L） 10m×10m＝ 100m2 深度対策数量地表面～-2m 72m3 2m～10m 800m3 調査に使用したボーリングマシン（ジオプローブ）礫・砂層汚染部分土壌汚染と地下水汚染の両方に対応する必要がある滞水層難透水（粘土）層土壌及び地下水の汚染状況のイメージ図 ②浄化工法の検討・施工計画（土壌汚染）調査結果により得られた汚染の範囲、深度、濃度から最適な浄化工法を検討・選択しました。バックホウによる化学酸化剤の土壌汚染浄化混合撹拌バックホウによる混合撹拌を選択した理由表層の土壌汚染が原因で地下水汚染が引き起こされるため、土壌汚染を先行して浄化する必要がある。 ↓ 対象深度（2m）を撹拌可能なバックホウを施工機械として選択した。施工機械：バックホウ化学酸化剤を浄化薬剤として選択した理由表層の土壌汚染が原因で地下水汚染が引き起こされるため、土壌汚染浄化を先行する。 ↓ VOCs を速やかに分解することができるため、化学酸化剤（フェントン反応剤）を選択した。 VOCs は、フェントン反応剤と接触後、水と二酸化炭素に分解される。 http://is-solution.com/technology/oxidation.html 【フェントン反応剤】 + 過酸化水素 H2 O 2 + 鉄(触媒） Fe2+ + VOCs 水 H2 O フェントン反応剤による VOCs の分解二酸化炭素 CO2 ②浄化工法の検討・施工計画（地下水汚染）ボーリングマシンを用いた地下水汚染浄化バイオレメディエーション促進剤の注入バイオレメディエーションによる浄化を選択した理由 1) テトラクロロエチレン濃度が基準の約５倍と比較的低濃度。 2) 化学酸化剤の注入よりも、薬剤量・注入期間を短縮することができ、施工費を抑えることができる。バイオレメディエーションによる浄化計画 1) 土壌・地下水中に存在する微生物の働きを活性化させる薬剤を注入。 2) 薬剤注入後、汚染濃度は緩やかに減少していくため、養生期間を設け定期的にモニタリングを実施する必要がある。 3) バイオレメディエーションによるテトラクロロエチレンの分解メカニズムのイメージを以下の図に示します。 http://is-solution.com/technology/bioremediation.html 薬剤の微生物による分解薬剤分解生成物薬剤の分解により、水素生成薬剤の分解生成物自体も栄養となるバイオレメディエーションによる分解メカニズム ②浄化工法の検討・施工計画（簡易地下水調査）実際に汚染が広がっている範囲を把握し、地下水調査バイオレメディエーションを効率的に実施 ●既存の調査結果のみでは、地下水の汚染状況が不明確。（既存の調査は、10m×10m の範囲で 1 地点のみ）調査方法 ●土壌浄化後、地下水浄化のために使用するボーリングマシンを用いる。 ●採取した地下水の分析は、現地測定による簡易分析とした。 ●現地測定の利点は、 1) 地下水を現地で分析することができる。 2) 分析結果を速やかに得られるため、結果を直ちに工法にフィードバックすることができる。現地測定による簡易分析状況 ③土壌汚染の浄化ポンプにより化学酸化剤を散布しつつバックホウで撹拌し、汚染土壌と薬剤を接触させる薬剤散布フェントン反応剤 P 対策深度施工イメージ図施工中施工中施工後の土壌を採取・分析し、基準適合を確認汚染土壌の浄化完了 ④簡易地下水調査得られた結果比較的低濃度に地下水汚染が広がっている範囲、深度の把握低濃度汚染として、バイオレメディエーションによる浄化高濃度で局所的に汚染されている範囲が新たに判明高濃度地下水汚染対策範囲 B-1 既存調査地点 ←現場図面・既存調査地点と新たに判明した高濃度地下水汚染範囲。・既存調査地点は、10m×10m の対策範囲に 1 地点のみ。・高濃度汚染は、既存調査地点と全く異なる場所に存在高濃度地下水汚染の状況 ● 基準（0.01mg/L）の約 500 倍の高濃度 ● 平面範囲は 2m×3m で、深度 5m 程度の局所的な汚染計画していた工法では浄化不可能と判断し、工法を再検討 ④簡易地下水調査（工法再検討）高濃度汚染のポイント ●高濃度で、化学酸化・バイオレ ●平面範囲は局所的だが、メディエーションそれぞれの単深さ 5m までの汚染があるため、用では浄化できない。バックホウでは施工できない。化学酸化とバイオレメディ深層部の土壌を撹拌すエーションを複合したハイることができる柱状改ブリッド工法の採用良機を施工機械として ※化学酸化により汚染濃度を減少させた後、バイオレメディエーションにより基準適合させる。採用柱状改良機を用いたハイブリッド工法による浄化柱状改良機による施工イメージ柱状改良機施工イメージ図先端についている撹拌翼から薬剤を吐出するため、深層部の土壌と薬剤を撹拌することができる柱状改良機 ⑤地下水汚染の浄化【低濃度汚染】鉄製の注入管をボーリングマシンで打ち込み、ポンプを用いて所定の深度に薬剤を注入、浸透させる注入状況注入状況薬剤注入プラント（調整タンク、送液ポンプ）注入後、地下水を 4.5 ヶ月間モニタリング浄化完了 ⑥地下水汚染の浄化【高濃度汚染】柱状改良機を用いたハイブリッド工法第一段階：化学酸化剤（フェントン反応剤）の撹拌（汚染濃度をバイオレメディエーション可能まで減少させる）第二段階：バイオレメディエーション促進剤の撹拌（バイオレメディエーションにより基準適合させる）施工中施工中施工中攪拌後、地下水を 4.5 ヶ月間モニタリング浄化完了 ⑦地下水モニタリング【低濃度汚染】バイオレメディエーションにより PCE が減少、分解生成物の濃度が上昇するが※1、基準以下で推移バイオレメディエーションにより PCE の減少 PCE 減少に伴い、c-1,2-DCE が増加するが、基準以下の濃度で推移地下水VOCs濃度 (mg/L) 1.000 PCE TCE c‐1,2‐DCE 0.100 1,1‐DCE PCE 基準 TCE 基準 0.010 c‐1,2‐DCE 基準 1,1‐DCE 基準 0.001 0 20 40 60 80 施工後経過日数（日） 100 120 PCE：テトラクロロエチレン TCE：トリクロロエチレン c-1,2-DCE：シス-1,2-ジクロロエチレン 1,1-DCE：1,1-ジクロロエチレン ※1 バイオレメディエーションでは、PCE を以下の順番で分解していく PCE→TCE→DCE→塩化ビニルモノマー→エチレンそのため、PCE の濃度減少に伴い、DCE などの分解生成物の濃度が上昇する ⑦地下水モニタリング【高濃度汚染】化学酸化により VOCs 濃度が急激に減少し、その後、バイオレメディエーションにより PCE 及び分解生成物を基準適合まで減少地下水VOCs濃度 (mg/L) 10.000 PCE 1.000 TCE c‐1,2‐DCE 0.100 1,1‐DCE PCE 基準 0.010 TCE 基準 c‐1,2‐DCE 基準 0.001 1,1‐DCE 基準 0 20 40 60 80 100 施工後経過日数（日）解説 10.000 地下水VOCs濃度 (mg/L) 化学酸化による急激な濃度減少バイオレメディエーションによる汚染物質の分解 PCE 1.000 TCE c‐1,2‐DCE 0.100 1,1‐DCE PCE 基準 0.010 TCE 基準 c‐1,2‐DCE 基準 0.001 1,1‐DCE 基準 0 20 40 60 施工後経過日数（日） 80 100 ●現場担当者の声（小松さん・北原さん）クリーニング工場の跡地に多いテトラクロロエチレン汚染（VOCs の一種、パーク、パークレンとも呼ばれる）は、地下水汚染を伴っていること、深層部まで汚染されていることが多く、弊社が得意とする原位置浄化が向いています。浄化費用は掘削除去等よりも非常に安価にでき、揚水対策のように、いつまでも浄化が終わらない、ということがありません。ぜひ、パーク汚染は弊社にお任せください！小松大祐浄化工事では、既存の調査結果のみではすべての汚染状況を把握することが難しい場面もあります。既存の調査結果のみに頼らず、現場でデータを取りながら詳細な汚染状況を把握し、浄化を進めます。北原亘