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» 2020年04月03日 06時00分 公開

大成建設が地盤加熱型の微生物浄化技術を実用化産業動向

大成建設は、電極兼用注入管を用いて地盤を加熱し、汚染地下水に含有する揮発性有機化合物(VOCs)を短時間で浄化する技術を開発し、実証試験を経て実用化させた。

[BUILT]

 大成建設は2020年3月11日、汚染地下水に含有する揮発性有機化合物(VOCs)を短時間で浄化する技術を実用化させたことを公表した。

適切な深度に効果的に通電加熱し、浄化材を供給

打込み式電極兼用注入管による浄化手順 出典:大成建設

 大成建設ではこれまでVOCsに汚染された地下水の原位置浄化対策として、汚染地下水を含む帯水層に設置した打込み式注入管から浄化材や空気を注入し、VOCsを浄化する菌の増殖を促す微生物浄化を多数行ってきた。しかし、帯水層の温度は通常20度前後で、浄化菌が活発に活動できる温度(約30〜35度)より低いため、浄化期間が長期化する傾向があったという。また、浄化材や空気は、透水性の高い砂層にしか供給できないため、粘土層などに残存したVOCsが再び溶出するリバウンド現象が発生するといった問題点もあった。

 今回、電極兼用注入管を用いて粘土層を加熱することで、VOCsを粘土層から帯水層に溶出させた後に浄化材を供給することにより、微生物による浄化を促進する地盤加熱型の微生物浄化技術を開発。実地盤における加熱実証試験をテストしい、実用化にめどをつけた。

地盤温度による微生物分解速度の違い 出典:大成建設

 電極兼用注入管は、規格品のガス鋼管と塩ビ管を組み合わせ、表層に配管した絶縁部と、粘土層まで到達させる鋼管の通電部で構成。管は絶縁部、通電部の深度設定や帯水層に浄化材を供給するスリットの位置を自由に設定できるため、VOCsが存在する深度に効果的に通電加熱し、浄化材を供給する。施工面でも、電極兼用注入管は、通常の浄化作業で使用している注入管と同様に、自走式の小型ボーリングマシンを用いて簡単かつ短時間に設置できる。

 粘土層への通電により地盤温度を高くできるため、VOCsの粘土層から帯水層への溶出が促進され、これまで困難だった粘土層に残存したVOCsの原位置浄化が期待できる。溶出したVOCsは、地盤を加熱しない場合と比較して、約半分の時間で浄化することが可能。

 さらに通電量を調整することにより、浄化対象とする帯水層の温度を制御し、浄化菌の増殖に適した温度に設定し、電気使用量を抑えて浄化することも見込める。

 加熱実証試験では、帯水層(GL-13.5メートル)の温度は、試験開始前の17度から60日後には30度まで上昇。通電量を制御することにより、温度を長期的に維持することが確認された。一方、粘土層(GL-14.5メートル)では、VOCsが帯水層に溶出しやすくなる60度までの土壌温度を上昇が確かめられた。

実地盤での通電による加熱試験状況 出典:大成建設

 地盤温度を20〜30度前後に高めることで、帯水層に溶出したVOCsの浄化期間が半減することが証明された。

 今後、大成建設では、VOCs汚染が懸念され、短期間での浄化が求められる汚染サイトで、粘土層などの不透水層に接する帯水層を対象とした原位置浄化技術として適用していくことを示している。

加熱試験における実地盤での土壌温度の推移 出典:大成建設

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