JPH067764A - 増加した傾斜の土および地下水汚染除去方法 - Google Patents

増加した傾斜の土および地下水汚染除去方法

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JPH067764A
JPH067764A JP4340672A JP34067292A JPH067764A JP H067764 A JPH067764 A JP H067764A JP 4340672 A JP4340672 A JP 4340672A JP 34067292 A JP34067292 A JP 34067292A JP H067764 A JPH067764 A JP H067764A
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extraction
soil
contaminated soil
contaminants
wells
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JP4340672A
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Kathryn E Braithwaite
ケスリン・イー・ブレイスウエイト
John F Dablow Iii
ザ・サード ジョン・エフ・ダブロウ、
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    • B09C1/06Reclamation of contaminated soil thermally
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    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
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    • B09C1/005Extraction of vapours or gases using vacuum or venting
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、汚染された土の汚染を効果的に除
去する圧力傾斜汚染除去システムを提供することを目的
とする。 【構成】 抽入ウェル14の一部分が汚染された土中30,3
2,34に近接して位置されるように1つ以上の抽入ウェル
14を穿孔し、汚染された土中30,32,34に近接して注入ウ
ェル14から間隔が隔てられるように1つ以上の抽出ウェ
ル40を穿孔し、注入ウェル14に加圧流体を注入し、同時
に抽出ウェル40に真空を供給し、それによって加圧流体
および前記汚染された土中の汚染物質が注入ウェル14か
ら抽出ウェル40へ実質的に水平方向に前記汚染された土
を通って強力に引き出され、抽出ウェル40から加圧流体
および前記汚染物質を除去することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に汚染された土を
除去するシステムに関し、特に増加した圧力傾斜汚染除
去システムに関する。
【0002】
【従来の技術】土および地下水の清浄さは、重要な環境
問題となっている。莫大な量の汚染物質が非常に多くの
有害物質で土地を汚染する。連邦の制定法によって促進
され、充実した浄化運動が進行中である。
【0003】汚染された土は、地下水面上、あるいは地
下水面付近、あるいは地下水面下に位置される汚染物資
のトラップされたレンズによって一般に特性が与えられ
る。土中の気孔内に捕捉された汚染物質の低い濃度の残
留汚染物質が存在する。水よりも重い液体の汚染物質は
地下水面の毛管フリンジに下方に流され、水よりも軽い
汚染物質は地下水のフリンジに遭遇する時に横に拡がる
傾向がある。
【0004】汚染された土地を洗浄する1つの方法は、
汚染された土の除去を含む。この方法は、莫大で、非実
用的で遅い。別の方法は、残留汚染物質を除去するため
の地下水の抽出である。地下水の抽出は、分離段階にお
いてガソリンなどの流出を回収するために地下水が下げ
られる傾向がある。しかしながら、地下水の抽出は有効
的ではないが、この方法によって典型的に回収される自
由な生成物の量は流出の推定量よりもかなり少ない。ど
のくらいの水がどのくらいで吸水されなければならない
のか、吸水が効果的であるかどうかということは予測で
きない。地下水の抽出はまたダウンホールポンプあるい
はエントレインメント管のような付加的な装置を必要と
する。
【0005】汚染された土は、真空圧力に結合される少
なくとも1つの恒久的な抽出ウェルを取り付けることに
よって通常除去される。この真空圧力は、インチ単位の
水位によって典型的に測定される。この種類の真空抽出
は、ガソリンあるいは溶媒のような揮発性の化合物、お
よびディーゼルエンジンの燃料のような半揮発性の化合
物に部分的に効果的である。半揮発性化合物の真空抽出
システムの効果はおよそ30%である。純粋な真空抽出
は、特定の蒸気圧力あるいはヘンリー定数を有する化合
物しか揮発させない。典型的な地中真空抽出システムは
微細に粒状にされた土における成果が制限され、12か
月を超える動作時間を必要とし、典型的に約10ppm
まで土の揮発性汚染物質の濃度を減少できるだけであ
る。
【0006】別の技術は、サブ表面へ蒸気を注入して明
確な圧力傾斜および増加されたサブ表面温度を形成し、
揮発性および半揮発性化合物を除去する方法である。抽
出が増加される蒸気は真空抽出よりも少ない揮発性化合
物しか除去できないが、抽出ウェルへのサブ表面汚染物
質の移動を強力に助ける。蒸気注入は、恒久的なウェル
を通って典型的に実行される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】結果として、現在存在
している技術は、恒久的なウェルに対する莫大な費用、
同時に汚染される全領域の処理、および12か月を超え
る動作時間を必要とする。恒久的なウェルは、取付けが
高価で廃棄が困難で費用がかかり、柔軟性が制限され
る。したがって、本発明の目的は、汚染された土の汚染
を効果的に除去する増加した圧力傾斜汚染除去を供給す
ることである。
【0008】本発明の別の目的は、移動式の増加した圧
力傾斜汚染除去システムおよび取外し可能に土中に穿孔
される少なくとも1つのプローブの利用を提供すること
である。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の好ましい実施例
によれば、増加した圧力傾斜システムは汚染された土に
蒸気が注入される少なくとも1つの注入ウェルと、土か
ら蒸気、他の流体および汚染物質が抽出される少なくと
も1つの抽出ウェルとを含んでいる。このシステムは、
高圧注入および真空から生ずる既知の技術よりも大きな
圧力傾斜を利用する。本発明は大気あるいは加熱された
空気あるいは蒸気の高い圧力注入とは無関係に、あるい
はそれに関連して高い真空を利用することによって実行
され、地下水抽出と結合されることもできる。増加した
圧力傾斜汚染除去は汚染物質が抽出ウェルへ移動する比
率を増加し、それによって汚染除去を完了するために必
要とされる時間を減少する。本発明の付加的な目的、利
点および特徴は、添付図面と共に以下の説明および特許
請求の範囲から明瞭となるであろう。
【0010】
【実施例】好ましい実施例の以下の説明は本質的に単に
例示であり、本発明あるいはその適用または使用を限定
するものではない。本発明の好ましい実施例によって、
汚染された土の汚染を除去するための増加した圧力傾斜
汚染除去システムが開示される。
【0011】図1を参照すると、本発明の実施例による
増加した傾斜汚染除去システムが示されている。システ
ム10は、土に加圧された流体を注入するための注入ウェ
ル12を含む。注入ウェル12は通常の恒久ウェルであり、
また流体の注入あるいは抽出のどちらかに使用できる回
収可能な抽出および注入プローブ14であることは好まし
い。
【0012】注入プローブ18は、一般的な水平方向に流
体を流すために形成される開孔28を有する細長い中空管
26から構成される。開孔28は、比較的高温の蒸気が土を
水平に通過しながら上昇するため、汚染物質30,32より
も深く位置されることが好ましい。プローブ18は、プロ
ーブ18に地中に取外し可能に穴を開けることができるよ
うに掘削錘38を有する先端36をさらに有する。
【0013】プローブ18は次のように取付けられる。先
端36は、好ましい5フィートの長い管状部分の下端部に
固定される。中空の管26の上端部はプローブ18を回転す
るように動作する駆動手段60に取付けられる。駆動手段
60は従来知られている通常のドリル装置であり、地中で
連続的な管状部分を穿孔するために利用される。駆動手
段60は中空の管26から取り外され、流体注入システム16
あるいは流体抽出システム44が付着される。土の汚染除
去に次いで、プローブ18は上記されたプロセスと反対の
プロセスによって取外される。
【0014】流体注入システム16は管20および結合器22
によって注入プローブ18へ接続され、1平方インチにつ
き10乃至60ポンドあるいは水銀が20乃至125イ
ンチの範囲内の圧力で注入されることが好ましい。流体
注入圧力は、水のインチの圧力によって予め正確に測定
されている。本発明は、従来のものよりもずっと大きな
圧力を使用する。注入媒体が蒸気である場合、任意の地
下水の表面より下で注入される。別の実施例において、
流体注入システム16は大気あるいは暖められた空気を注
入するように動作される。
【0015】増加した傾斜汚染除去システム10は、土か
ら流体あるいは汚染物質を抽出するための抽出プローブ
40を含む。抽出は、通常の恒久的なウェルによっても実
行されることができる。抽出プローブ40は注入プローブ
18と実質的に同様であり、抽出プローブ40が汚染物質3
0,32,34の深さの周囲の開孔42を形成されることがさら
に一般的に好ましい。
【0016】流体抽出および処理システム44は、管20お
よび結合器22によって抽出プローブ40に接続される。抽
出は、水銀柱で実質的に5乃至30インチ内の真空によ
って行われる。また、この真空圧力は任意の既知の技術
よりも非常に高い。増加した圧力傾斜は土の高速汚染除
去を生ずる。加えて、増加した圧力傾斜および土を洗い
流す蒸気フロントは、さらに効果的に様々な汚染物質を
汚染除去する。
【0017】土中の流体および汚染物質は、土からプロ
ーブ40へ開孔42を通って引き出される。5乃至30イン
チの範囲内の水銀で実質的に動作する真空の送風装置46
は、プローブ40、結合器22および液体−蒸気分離器48を
通って抽出の引き出しを行う。蒸気は、蒸気処理システ
ム50中へ真空送風装置46によって引き出される。液体は
分離タンク52を通って進行し、そこで水は処理システム
54によって取り除かれ、処理される。残存する自由な生
成物は蓄積され、56で再生される。
【0018】別の実施例において、抽出プローブ40、流
体抽出システム44、分離フィルタ48,52 および処理シス
テム50,54,56は何等の流体注入16がない時にそれぞれ動
作される。この実施例は、注入が一時的に停止される結
合された注入および抽出システムの動作にも対応するこ
とができる。別の実施例において、上記地下水レベルか
らの流体および汚染物質の抽出は、地下水抽出58によっ
て達成される。実施例の適当な選択は、地下水レベル、
汚染物質の深さおよび種類、および土の多孔率のような
様々な位置によって特定される係数に依存する。
【0019】増加した傾斜汚染除去は、揮発性および半
揮発性の化合物や微細な粉状の土においても効果的であ
る。回収可能な抽出および注入プローブは、恒久的なウ
ェルの必要性を除去する。プローブの利用は全システム
を移動可能にし、バッチ処理方法によって汚染除去する
ことを許容し、恒久的な技術に要求される大きな費用を
大いに削減する。
【0020】高圧蒸気注入は、土を強力に洗い流す蒸気
フロントを生成する。蒸気が土を通過するので、汚染物
質30,32,34は注入プローブ18から抽出プローブ40の方向
へ実質的に水平方向の蒸気と共に結合的に搬送される。
比較的熱い蒸気は土を通過するとき上昇する。抽出プロ
ーブ40の高い真空抽出は、注入流体、好ましくは蒸気お
よび汚染物質30,32,34を抽出プローブ40に対して強力に
引き出すように動作する。
【0021】無限の数のプローブの構成が上記に説明さ
れた要求を実現し、満足することは明らかである。前述
の論議は、本発明の単なる例示的な実施例を開示し、説
明するに過ぎない。当業者は、このような説明、および
添付図面および特許請求の範囲から、様々な変化、変更
および変形が特許請求の範囲に定められるような本発明
の技術的範囲内から逸脱することなしに行われることを
容易に理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施例による汚染された土の
汚染除去システムの説明図。
【図2】本発明の好ましい実施例による抽出および注入
プローブの側面図。
【符号の説明】
10…増加した圧力傾斜汚染除去システム,12…注入ウェ
ル,14…プローブ,30,32,34…汚染物質,40…抽出ウェ
ル,58…地下水。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01D 35/02 (72)発明者 ジョン・エフ・ダブロウ、 ザ・サード アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92646、ハンティントン・ビーチ、ビスマ ーク・ドライブ 10051

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 a)抽出ウェルの一部分が汚染された土
    中に近接して位置されるように1つ以上の抽出ウェルを
    穿孔し、 b)前記抽出ウェルに真空を供給し、それによって流体
    および前記汚染された土中の汚染物質が前記抽出ウェル
    へ実質的に水平方向に前記汚染された土を通って強力に
    引き出され、 c)前記抽出ウェルから前記流体および前記汚染物質を
    除去するステップを具備していることを特徴とする汚染
    された土の汚染除去方法。
  2. 【請求項2】 前記真空がほぼ水銀柱5乃至30インチ
    の範囲内である請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 ステップa)が前記土中にプローブを取
    外し可能に穿孔することによって実行される請求項1記
    載の方法。
  4. 【請求項4】 d)前記流体および汚染物質を液体と蒸
    気成分に分離し、 f)蒸気を処理し、液体を処理する付加的なステップを
    具備している請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 a)抽入ウェルの一部分が汚染された土
    中に近接して位置されるように1つ以上の抽入ウェルを
    穿孔し、 b)前記汚染された土中に近接して位置され、前記注入
    ウェルから間隔が隔てられるように1つ以上の抽出ウェ
    ルを穿孔し、 c)前記注入ウェルに加圧流体を注入し、同時に前記抽
    出ウェルに真空を供給し、それによって前記加圧流体お
    よび前記汚染された土中の汚染物質が前記注入ウェルか
    ら前記抽出ウェルへ実質的に水平方向に前記汚染された
    土を通って強力に引き出され、 d)前記抽出ウェルから前記加圧流体および前記汚染物
    質を除去するステップを具備している汚染された土の汚
    染除去方法。
  6. 【請求項6】 ステップc)が水銀柱20乃至120イ
    ンチの範囲内の比較的高い圧力および水銀柱5乃至30
    インチの範囲内の比較的高い真空によって実行され、そ
    れによって前記流体および汚染された物質が前記土を通
    って迅速に引き出される請求項5記載の方法。
  7. 【請求項7】 ステップa)およびb)が前記土中にプ
    ローブで取外し可能に穿孔することによって実行される
    請求項5記載の方法。
  8. 【請求項8】 e)前記加圧された流体および汚染物質
    を液体と蒸気成分に分離し、 f)前記蒸気を処理し、前記液体を処理する付加的なス
    テップを具備している請求項5記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記ステップc)が加熱された加圧流体
    によって実行され、前記土が同時に加熱される請求項5
    記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記加熱された加圧流体が蒸気である
    請求項9記載の方法。
JP4340672A 1991-12-20 1992-12-21 増加した傾斜の土および地下水汚染除去方法 Pending JPH067764A (ja)

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