JP7786711B2 - Control method and workpiece repair method - Google Patents
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Description
本開示は、地中や地表の水を制御する技術に関する。 This disclosure relates to technology for controlling underground and surface water.
地下水が原因となって公害や災害などが発生することがある。例えば、産業廃棄物処分場や放射性廃棄物処分場などから漏出した有害物質が地下水に混入すると、地下水が流れ込む川、湖、海、周辺地域の土壌などが有害物質で汚染されうる(例えば、非特許文献1参照)。また、地下水が浸透することにより地盤が緩んで土砂災害が発生したり、堤防などの建造物が破損したりする場合がある。 Groundwater can sometimes cause pollution and disasters. For example, if hazardous substances leaking from industrial waste disposal sites or radioactive waste disposal sites mix with groundwater, the rivers, lakes, oceans, and surrounding soil into which the groundwater flows can become contaminated with the hazardous substances (see, for example, Non-Patent Document 1). Groundwater infiltration can also loosen the ground, causing landslides and damaging structures such as levees.
地下水を遮水するために地中に遮水壁を設置するには、多大な工期と工費を要する。より簡易な手法で効果的に地下水を制御する技術が求められる。 Installing underground water barriers to block groundwater requires a significant amount of construction time and cost. Technology that effectively controls groundwater using simpler methods is needed.
本開示は、このような課題に鑑みてなされ、その目的は、地中や地表の水を適切に制御する技術を提供することである。 This disclosure was made in light of these issues, and its purpose is to provide technology for appropriately controlling underground and surface water.
上記課題を解決するために、本開示のある態様の制御方法は、地中及び地表の少なくとも一方に水が存在する領域に、難溶性塩を構成する陽イオンを生成可能な第1の化合物、及び、難溶性塩を構成する陰イオンを生成可能な第2の化合物の少なくとも一方を含むイオン供給材を設けるステップと、イオン供給材の周囲において難溶性塩が析出することにより、水の流量、流向、及び滞留量の少なくとも1つが変更されるステップと、を備える。 To solve the above-mentioned problems, a control method according to one embodiment of the present disclosure includes the steps of providing an ion supply material containing at least one of a first compound capable of generating cations that constitute poorly soluble salts and a second compound capable of generating anions that constitute poorly soluble salts in an area where water is present underground and/or on the surface of the earth, and changing at least one of the flow rate, flow direction, and retention amount of water by precipitating poorly soluble salts around the ion supply material.
本開示の別の態様は、補強方法である。この方法は、地中及び地表の少なくとも一方に、難溶性塩を構成する陽イオンを生成可能な第1の化合物、及び、難溶性塩を構成する陰イオンを生成可能な第2の化合物の少なくとも一方を含むイオン供給材を設けるステップと、イオン供給材の周囲において難溶性塩が析出することにより、地中及び地表の少なくとも一方が補強されるステップと、を備える。 Another aspect of the present disclosure is a reinforcement method. This method includes the steps of providing, in at least one of the underground and the earth's surface, an ion supply material containing at least one of a first compound capable of generating cations that constitute a poorly soluble salt and a second compound capable of generating anions that constitute a poorly soluble salt, and reinforcing at least one of the underground and the earth's surface by precipitating poorly soluble salt around the ion supply material.
本開示のさらに別の態様は、浄化方法である。この方法は、地中及び地表の少なくとも一方に、難溶性塩を構成する陽イオンを生成可能な第1の化合物、及び、難溶性塩を構成する陰イオンを生成可能な第2の化合物の少なくとも一方を含むイオン供給材を設けるステップと、イオン供給材の周囲に存在する有害なイオンが陽イオン又は陰イオンと難溶性塩を生成して析出することにより、有害なイオンが低減されるステップと、を備える。 Yet another aspect of the present disclosure is a purification method. This method includes the steps of providing, at least one of underground and on the surface of the earth, an ion supply material containing at least one of a first compound capable of generating cations that constitute poorly soluble salts and a second compound capable of generating anions that constitute poorly soluble salts, and reducing harmful ions present around the ion supply material by forming poorly soluble salts with the cations or anions and precipitating them.
本開示のさらに別の態様は、工作物である。この工作物は、地中及び地表の少なくとも一方に水が存在する領域に存在し、難溶性塩を構成する陽イオンを生成可能な第1の化合物、及び、難溶性塩を構成する陰イオンを生成可能な第2の化合物の少なくとも一方を含むイオン供給材と、イオン供給材の周囲に存在する難溶性塩と、を備える。 Yet another aspect of the present disclosure is a structure. The structure is present in an area where water is present underground and/or on the earth's surface, and includes an ion supply material containing at least one of a first compound capable of generating cations that constitute a poorly soluble salt and a second compound capable of generating anions that constitute a poorly soluble salt, and a poorly soluble salt that is present around the ion supply material.
本開示の更に別の態様は、工作物の修復方法である。この方法は、上記の工作物の難溶性塩の近傍に、イオン供給材を追加するステップを備える。 Yet another aspect of the present disclosure is a method for repairing a workpiece. The method includes adding an ion supply material to the vicinity of the sparingly soluble salt of the workpiece.
本開示の更に別の態様は、工作物の修復方法である。この方法は、上記の工作物の孔の近傍に新たな孔を設けるステップと、新たな孔の内部に、イオン供給材を設けるステップと、を備える。 Yet another aspect of the present disclosure is a method for repairing a workpiece. The method includes the steps of providing a new hole in the workpiece adjacent to the hole, and providing an ion supply material within the new hole.
本開示によれば、地中や地表の水を適切に制御することができる。 This disclosure makes it possible to appropriately control underground and surface water.
本開示において、地中や地表に存在する水の流量、流向、滞留量などを制御する技術について説明する。本開示の実施の形態に係る制御方法では、地中及び地表の少なくとも一方に水が存在する領域に、難溶性塩を構成する陽イオンを生成可能な第1の化合物、及び、難溶性塩を構成する陰イオンを生成可能な第2の化合物の少なくとも一方を含むイオン供給材を設ける。イオン供給材の周囲において難溶性塩が析出することにより、水の流量、流向、及び滞留量の少なくとも1つが変更される。 This disclosure describes a technology for controlling the flow rate, flow direction, and retention amount of water present underground or on the surface of the earth. In a control method according to an embodiment of this disclosure, an ion supply material containing at least one of a first compound capable of generating cations that constitute poorly soluble salts and a second compound capable of generating anions that constitute poorly soluble salts is provided in an area where water exists underground or on the surface of the earth. Precipitation of poorly soluble salts around the ion supply material changes at least one of the flow rate, flow direction, and retention amount of water.
本開示の制御方法により制御可能な水は、地中や地表に存在する水全般であり、海水と淡水を問わない。本開示の制御方法により、河川、池、湖沼、水路、海、運河などから地中に浸透した水や、降雨、台風、竜巻、河川の氾濫などにより地表に大量に発生した水が地中に浸透した水や、河川、池、湖沼、水路、海、運河などに存在する水や、降雨、台風、竜巻、河川の氾濫などにより地表に大量に発生した水などを制御することができる。 Water that can be controlled using the control method of the present disclosure includes all water that exists underground or on the earth's surface, regardless of whether it is seawater or freshwater. The control method of the present disclosure can control water that has seeped into the ground from rivers, ponds, lakes, waterways, seas, canals, etc.; water that has formed in large quantities on the earth's surface due to rainfall, typhoons, tornadoes, river flooding, etc.; water that exists in rivers, ponds, lakes, waterways, seas, canals, etc.; and water that has formed in large quantities on the earth's surface due to rainfall, typhoons, tornadoes, river flooding, etc.
地中に存在する地下水や浸透水などを制御する場合は、イオン供給材は、土壌、地盤、岩盤、海底などの地中に設けられてもよい。地表に存在する河川水や海水などを制御する場合は、イオン供給材は、河川水や海水などに接する地表や地中に設けられてもよい。後述するように、イオン供給材から供給されたイオンが周囲に拡散して難溶性塩を析出するので、イオン供給材は、イオン供給材から供給されたイオンが周囲に拡散可能である場所に設けられることが望ましい。 When controlling underground groundwater or seepage water, the ion supply material may be placed underground, such as in soil, ground, bedrock, or the seabed. When controlling river water or seawater on the surface of the earth, the ion supply material may be placed on the surface of the earth or underground in contact with the river water or seawater. As will be described later, ions supplied from the ion supply material diffuse into the surroundings and precipitate sparingly soluble salts, so it is desirable to place the ion supply material in a location where the ions supplied from the ion supply material can diffuse into the surroundings.
図1は、本開示の工作物の実施の形態に係る地下水制御設備の構成を概略的に示す。地下水2が存在する領域に存在する産業廃棄物処分場や放射性廃棄物処分場などの施設1から有害物質が漏出した場合、漏出した有害物質が地下水2に混入しうる。本実施の形態では、有害物質が混入した地下水2の河川、湖沼、海、汚染を避けるべき地域などへの流入を低減させるために、地下水制御設備3がそれらの領域の上流側に設けられる。 Figure 1 shows a schematic diagram of a groundwater control facility according to an embodiment of the structure of the present disclosure. If hazardous substances leak from a facility 1, such as an industrial waste disposal site or a radioactive waste disposal site, located in an area where groundwater 2 exists, the leaked hazardous substances may become mixed into the groundwater 2. In this embodiment, in order to reduce the inflow of groundwater 2 contaminated with hazardous substances into rivers, lakes, oceans, areas where contamination should be avoided, etc., groundwater control facility 3 is installed upstream of these areas.
地下水制御設備3は、地下水2が存在する領域に設けられたボーリング孔4と、ボーリング孔4の内部に設けられたイオン供給材5と、イオン供給材5から供給されたイオンにより生成された難溶性塩6とを備える。イオン供給材5は、難溶性塩6を構成する陽イオンを生成可能な第1の化合物、及び、難溶性塩6を構成する陰イオンを生成可能な第2の化合物の少なくとも一方を含む。ボーリング孔4の内部及び周囲において、イオン供給材5から供給されたイオンから難溶性塩6が析出することにより、ボーリング孔4の内部及び周囲において、地下水2の流路の少なくとも一部が閉塞され、地下水2の下流域への流量が低減される。 The groundwater control facility 3 includes a borehole 4 provided in an area where groundwater 2 exists, an ion supply material 5 provided inside the borehole 4, and a sparingly soluble salt 6 generated from the ions supplied from the ion supply material 5. The ion supply material 5 includes at least one of a first compound capable of generating cations that constitute the sparingly soluble salt 6 and a second compound capable of generating anions that constitute the sparingly soluble salt 6. The sparingly soluble salt 6 precipitates from the ions supplied from the ion supply material 5 inside and around the borehole 4, thereby blocking at least a portion of the flow path of the groundwater 2 inside and around the borehole 4 and reducing the flow rate of the groundwater 2 to the downstream area.
図1の例では、複数のボーリング孔4が短い間隔で設けられ、隣接するボーリング孔4の間に析出した難溶性塩6の少なくとも一部が一体化して、地下水制御設備3が壁を形成する。これにより、地下水2の下流域への流量がより一層低減される。壁により流れが妨げられた地下水の一部は上流側に滞留し、一部は壁の外側に回り込んで流れる。したがって、地下水制御設備3の内側では、難溶性塩6が複数のボーリング孔4にわたって形成されることに伴い地下水2の流量が減少し、外側では地下水2の流量が地下水制御設備3内側の減少分増大する。また、壁を含む地下水制御設備3の上流側では地下水2の滞留量が増大し、下流側では地下水2の滞留量が減少する。地下水制御設備3により堰き止められた地下水2は、汲み上げられて有害物質を処理するための処理施設などに運搬されてもよいし、処理施設がある場所の方へ流れるように誘導されてもよい。 In the example shown in Figure 1, multiple boreholes 4 are provided at close intervals, and at least a portion of the sparingly soluble salts 6 precipitated between adjacent boreholes 4 combine to form a wall around the groundwater control equipment 3. This further reduces the flow rate of groundwater 2 downstream. Some of the groundwater, whose flow is obstructed by the wall, remains upstream, while some flows around the outside of the wall. Therefore, inside the groundwater control equipment 3, the flow rate of groundwater 2 decreases as sparingly soluble salts 6 form across the multiple boreholes 4, while outside the equipment 3, the flow rate of groundwater 2 increases by the amount of the decrease inside the equipment 3. Furthermore, the amount of groundwater 2 remaining upstream of the groundwater control equipment 3, including the wall, increases, while the amount of groundwater 2 remaining downstream decreases. The groundwater 2 blocked by the groundwater control equipment 3 may be pumped up and transported to a treatment facility for treating hazardous substances, or it may be directed to flow toward a treatment facility.
イオン供給材5に第1の化合物が含まれる場合は第1の化合物から難溶性塩を構成する陽イオンが、イオン供給材5に第2の化合物が含まれる場合は第2の化合物から難溶性塩を構成する陰イオンが、それぞれ溶出する。イオン供給材5に第1の化合物及び第2の化合物の双方が含まれる場合は、溶出した陽イオンと陰イオンから難溶性塩が生成される。イオン供給材5に第1の化合物が含まれる場合は、溶出した陽イオンと周囲の地下水などに含まれる陰イオンから難溶性塩が生成される。イオン供給材5に第2の化合物が含まれる場合は、溶出した陰イオンと周囲の地下水などに含まれる陽イオンから難溶性塩が生成される。 When the ion supply material 5 contains a first compound, cations that form a sparingly soluble salt are eluted from the first compound; when the ion supply material 5 contains a second compound, anions that form a sparingly soluble salt are eluted from the second compound. When the ion supply material 5 contains both the first compound and the second compound, a sparingly soluble salt is produced from the eluted cations and anions. When the ion supply material 5 contains a first compound, a sparingly soluble salt is produced from the eluted cations and anions contained in the surrounding groundwater, etc. When the ion supply material 5 contains a second compound, a sparingly soluble salt is produced from the eluted anions and cations contained in the surrounding groundwater, etc.
イオン供給材5から供給されたイオンは、ボーリング孔4の周囲の岩盤や地層などにある空隙や亀裂などにも拡散するので、ボーリング孔4の周囲の空隙や亀裂の中でも難溶性塩6が形成される。これにより、ボーリング孔4の内部だけでなく、ボーリング孔4の周囲の空隙も難溶性塩6で閉塞することができる。図1に示すように、複数のボーリング孔4を設け、隣接するボーリング孔4の間にある空隙を難溶性塩6で閉塞すれば、複数のボーリング孔4を含む面を実質的に遮水壁として機能させることができる。これにより、地中に遮水壁を設置する場合よりも大幅に工期や工費を抑えつつ、地下水2の流量、流速、流向、滞留量などを効果的に制御することができる。 The ions supplied from the ion supply material 5 diffuse into voids and cracks in the bedrock and strata surrounding the borehole 4, forming sparingly soluble salt 6 in the voids and cracks surrounding the borehole 4. This allows the sparingly soluble salt 6 to be blocked not only inside the borehole 4, but also in the voids surrounding the borehole 4. As shown in Figure 1, by providing multiple boreholes 4 and blocking the voids between adjacent boreholes 4 with sparingly soluble salt 6, the surface including the multiple boreholes 4 can essentially function as a watertight wall. This makes it possible to effectively control the flow rate, flow velocity, flow direction, and retention volume of groundwater 2 while significantly reducing construction time and costs compared to installing a watertight wall underground.
イオン供給材5から供給されたイオンは、そのイオンの濃度勾配によって拡散していくが、通常、ボーリング孔4の周囲に元々存在していたそのイオンの濃度は低いので、外力などを与えなくてもボーリング孔4の周囲の岩盤にある空隙や亀裂まで容易にそのイオンを拡散させることができる。また、水に溶解した状態でイオンが拡散していくので、地下深部であっても間隙水圧に関係なく原子・分子レベルの極めて微小な空隙や亀裂などにも容易にイオンを拡散させ、そこで難溶性塩6を形成して閉塞することができるので、より確実にボーリング孔4の内部や周囲において地下水2の流れを遮ることができる。 Ions supplied from the ion supply material 5 diffuse according to the ion concentration gradient. However, because the concentration of ions originally present around the borehole 4 is typically low, the ions can easily diffuse to the voids and cracks in the bedrock surrounding the borehole 4 without the need for external force. Furthermore, because the ions diffuse dissolved in water, they can easily diffuse into extremely tiny voids and cracks at the atomic and molecular level, even deep underground, regardless of pore water pressure, and form sparingly soluble salts 6 there to block them, more reliably blocking the flow of groundwater 2 inside and around the borehole 4.
ボーリング孔4の周囲に形成される難溶性塩6の反応縁の幅L(cm)と、反応縁が形成される速度V(cm/s)と、地層におけるイオンの拡散係数D(cm2/s)の間には、D=VLという関係が成立する。例えば、複数のボーリング孔4を20cm間隔で設ける場合、それぞれのボーリング孔4からイオンの拡散と難溶性塩の析出が進み、反応縁の幅が概ね10cmになると、隣接するボーリング孔4からの反応縁同士が重なる。ボーリング孔4の周囲におけるイオンの拡散係数Dが10-5~-6cm2/sであるとすると、隣接するボーリング孔4からの反応縁同士が重なるまでに、およそ数ヶ月から1年程度かかることになる。複数のボーリング孔4の間隔や配置パターンは、ボーリング孔4の周囲におけるイオンの拡散係数、透水係数、地下水2の流量や流速、隣接するボーリング孔4の間の空隙を閉塞するまでの期間、地下水制御設備3が設けられる目的などに応じて設計されてもよい。 The relationship D = VL holds between the width L (cm) of the reaction edge of the sparingly soluble salt 6 formed around the borehole 4, the speed V (cm/s) at which the reaction edge is formed, and the diffusion coefficient D (cm 2 /s) of ions in the stratum. For example, if multiple boreholes 4 are provided at 20 cm intervals, ion diffusion and sparingly soluble salt precipitation will progress from each borehole 4, and when the reaction edge width reaches approximately 10 cm, the reaction edges from adjacent boreholes 4 will overlap. If the ion diffusion coefficient D around the borehole 4 is 10 -5 to -6 cm 2 /s, it will take approximately several months to a year for the reaction edges from adjacent boreholes 4 to overlap. The spacing and arrangement pattern of the multiple boreholes 4 may be designed according to the ion diffusion coefficient, permeability coefficient, flow rate and velocity of the groundwater 2 around the boreholes 4, the period until the gaps between adjacent boreholes 4 are blocked, and the purpose for which the groundwater control equipment 3 is installed.
難溶性塩は、ボーリング孔4が設けられる場所における水に対する溶解度が十分に低く、化学的に安定で、周囲の自然環境を汚染しないものであればよく、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸鉄(II)(菱鉄鉱、シデライト)などの炭酸塩や、炭酸カルシウムマグネシウム(CaMg(CO3)2、苦灰石、ドロマイト)などの複塩や、硫酸カルシウムなどの硫酸塩などであってもよい。難溶性塩は、ボーリング孔4が設けられる場所に応じて適宜選択されてもよい。例えば、炭酸カルシウムは、二酸化炭素との化学反応により、水に対する溶解度が比較的高い炭酸水素カルシウムに変化しうるので、二酸化炭素の濃度が比較的高い環境にボーリング孔4を設ける場合には、炭酸カルシウム以外の難溶性塩を形成するイオンを供給するイオン供給材5がボーリング孔4に設けられてもよい。また、炭酸カルシウムは、酸との化学反応により溶解しうるので、pHが比較的低い環境に構造材を配設する場合には、水酸化物や酸化物が水に対して難溶である鉄(III)イオンなどのイオンを供給するイオン供給材5がボーリング孔4に設けられてもよい。これにより、ボーリング孔4の周囲に存在する酸によってボーリング孔4の内部や周囲の炭酸カルシウムが溶解したとしても、炭酸カルシウムにより酸が中和されてpHが上昇し、難溶性の水酸化物や酸化物が沈殿するので、沈殿した水酸化物や酸化物によりボーリング孔4の内部や周囲の空隙を閉塞することができる。難溶性の水酸化物や酸化物を形成するためのイオンは、例えば、鉄(III)イオン、アルミニウムイオン、銅(II)イオン、亜鉛イオン、マンガンイオンなどであってもよい。 The sparingly soluble salt may be any salt that has sufficiently low solubility in water at the location where the borehole 4 is to be constructed, is chemically stable, and does not pollute the surrounding natural environment. For example, carbonates such as calcium carbonate, magnesium carbonate, and iron (II) carbonate (siderite, siderite), double salts such as calcium magnesium carbonate (CaMg( CO3 ) 2 , dolomite, dolomite), and sulfates such as calcium sulfate may be used. The sparingly soluble salt may be selected appropriately depending on the location where the borehole 4 is to be constructed. For example, calcium carbonate can be converted into calcium bicarbonate, which has a relatively high solubility in water, by chemical reaction with carbon dioxide. Therefore, if the borehole 4 is to be constructed in an environment with a relatively high concentration of carbon dioxide, an ion supply material 5 may be provided in the borehole 4 to supply ions that form sparingly soluble salts other than calcium carbonate. Furthermore, since calcium carbonate can be dissolved by chemical reaction with acid, when the structural material is disposed in an environment with a relatively low pH, an ion supply material 5 may be provided in the borehole 4 to supply ions such as iron (III) ions, whose hydroxides and oxides are sparingly soluble in water. In this way, even if calcium carbonate in or around the borehole 4 is dissolved by acid present around the borehole 4, the acid is neutralized by the calcium carbonate, raising the pH and causing the sparingly soluble hydroxides and oxides to precipitate, which can then block voids in or around the borehole 4. The ions for forming the sparingly soluble hydroxides and oxides may be, for example, iron (III) ions, aluminum ions, copper (II) ions, zinc ions, manganese ions, etc.
難溶性塩として炭酸カルシウムを析出させる場合、カルシウムと同じアルカリ土類金属でありカルシウムと化学的性質が類似するストロンチウムが、炭酸カルシウムに取り込まれる。これにより、地下水2にストロンチウムの放射性同位体が含まれる場合であっても、炭酸カルシウムとともに析出させることができるので、地下水2からストロンチウムの放射性同位体を除去することができる。また、その他の放射性物質を難溶性塩6と共沈させたり、難溶性塩6に吸着させたりして固定化することにより、放射性物質を含む汚染水の拡散を抑止するだけでなく、汚染水や地中又は地表を浄化することができる。 When calcium carbonate is precipitated as a sparingly soluble salt, strontium, which is an alkaline earth metal like calcium and has similar chemical properties to calcium, is incorporated into the calcium carbonate. As a result, even if groundwater 2 contains radioactive isotopes of strontium, the calcium carbonate can be precipitated along with the calcium carbonate, thereby removing the radioactive isotopes of strontium from groundwater 2. Furthermore, by immobilizing other radioactive substances by co-precipitating them with sparingly soluble salt 6 or by adsorbing them to sparingly soluble salt 6, not only can the diffusion of contaminated water containing radioactive substances be prevented, but the contaminated water, the ground, or the surface of the earth can also be purified.
難溶性塩として炭酸カルシウムを析出させる場合、第1の化合物は、カルシウムイオンを生成可能であり、イオン供給材が配設される環境の温度における水に対する溶解度が十分に高く、周囲の自然環境を汚染しないものであればよい。第1の化合物は、例えば、塩化カルシウム(CaCl2)、硝酸カルシウム(Ca(NO3)2)、炭酸水素カルシウム(Ca(HCO3)2)、酸化カルシウム(CaO)などであってもよい。 When calcium carbonate is precipitated as a sparingly soluble salt, the first compound may be any compound capable of generating calcium ions, having sufficiently high solubility in water at the temperature of the environment in which the ion supply material is disposed, and not polluting the surrounding natural environment. Examples of the first compound include calcium chloride (CaCl 2 ), calcium nitrate (Ca(NO 3 ) 2 ), calcium bicarbonate (Ca(HCO 3 ) 2 ), and calcium oxide (CaO).
難溶性塩として炭酸カルシウムを析出させる場合、第2の化合物は、炭酸イオン及び炭酸水素イオンのうち少なくとも一方を生成可能であり、イオン供給材が配設される環境の温度における水に対する溶解度が十分に高く、周囲の自然環境を汚染しないものであればよい。第2の化合物は、例えば、炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)、炭酸水素カリウム(KHCO3)、炭酸水素アンモニウム(NH4HCO3)などであってもよい。 When calcium carbonate is precipitated as a sparingly soluble salt, the second compound may be, for example, sodium bicarbonate (NaHCO 3 ), potassium bicarbonate (KHCO 3 ), ammonium bicarbonate (NH 4 HCO 3 ), or the like, as long as it can generate at least one of carbonate ions and bicarbonate ions, has sufficiently high solubility in water at the temperature of the environment in which the ion supply material is placed , and does not pollute the surrounding natural environment.
イオン供給材5を地中や地表に設けることにより、地中や地表に含まれる有害なイオンを難溶性塩として沈殿させ、地中や地表を浄化することもできる。例えば、地盤を改良するために石膏ボードを砕いたものを地盤に撒くことがあるが、石膏に含まれる硫酸カルシウム(CaSO4)が溶解して硫酸イオンが土壌中に溶出すると、硫酸塩還元細菌によって硫化水素に変換され、コンクリートなどの腐食の原因となる。また、硫酸イオンの濃度が高まると、硫酸ナトリウムが10水和塩(Na2SO4・10H2O:ミラビライト)や無水塩(Na2SO4:テナルダイト)として析出するが、10水和塩の生成は大きな膨張圧を発生するため、コンクリートやレンガなどの中で10水和塩が多量に生成すると、膨張破壊を引き起こす可能性がある。また、硫酸塩とセメント中に含まれるアルミネート相の反応により生成するエトリンガイト(3CaO・Al2O3・3CaSO4・32H2O)も膨張する性質を有しているため、セメントが硬化した後にエトリンガイトが遅延生成すると、膨張破壊を引き起こす可能性がある。このように、硫酸イオンは、コンクリートなどにより建造された構造物の劣化の原因となる点で有害なイオンである。カルシウムイオンを供給可能なイオン供給材5を土壌中に設けることにより、土壌中に含まれる硫酸イオンを硫酸カルシウムとして沈殿させることができるので、土壌中に含まれる硫酸イオンを減少させ、土壌を浄化することができる。この場合、第1の化合物は、塩化カルシウム(CaCl2)、硝酸カルシウム(Ca(NO3)2)、炭酸水素カルシウム(Ca(HCO3)2)などであってもよい。また、本実施の形態の技術によれば、地中や地表に存在する重金属イオンや放射性物質などの有害物質を沈殿させたり、共沈させたり、吸着させたりすることにより、地中や地表に含まれる有害物質の濃度を減少させ、地中や地表を浄化することもできる。 By providing the ion supply material 5 underground or on the ground surface, harmful ions contained in the ground or on the ground surface can be precipitated as sparingly soluble salts, thereby purifying the ground or the ground surface. For example, crushed gypsum board is sometimes scattered on the ground to improve the ground. However, when calcium sulfate (CaSO 4 ) contained in the gypsum dissolves and sulfate ions are released into the soil, they are converted into hydrogen sulfide by sulfate-reducing bacteria, causing corrosion of concrete and the like. Furthermore, when the concentration of sulfate ions increases, sodium sulfate precipitates as a decahydrate salt (Na 2 SO 4 ·10H 2 O: mirabilite) or anhydrous salt (Na 2 SO 4 : thenardite). However, the formation of a decahydrate salt generates a large expansion pressure, and the formation of a large amount of decahydrate salt in concrete, bricks, etc. may cause expansion failure. Furthermore, ettringite (3CaO·Al 2 O 3 ·3CaSO 4 ·32H 2 O), which is formed by the reaction of sulfate with an aluminate phase contained in cement, also has the property of expanding. Therefore, if ettringite forms delayed after cement hardens, it may cause expansion failure. Thus, sulfate ions are harmful ions in that they cause deterioration of structures constructed of concrete, etc. By providing an ion supply material 5 capable of supplying calcium ions in the soil, sulfate ions contained in the soil can be precipitated as calcium sulfate, thereby reducing the sulfate ions contained in the soil and purifying the soil. In this case, the first compound may be calcium chloride (CaCl 2 ), calcium nitrate (Ca(NO 3 ) 2 ), calcium bicarbonate (Ca(HCO 3 ) 2 ), etc. Furthermore, according to the technology of this embodiment, the concentration of harmful substances contained in the ground or on the ground surface, such as heavy metal ions and radioactive substances, can be reduced by precipitating, co-precipitating, or adsorbing the harmful substances present in the ground or on the ground surface, thereby purifying the ground or on the ground surface.
第1の化合物及び第2の化合物の双方がイオン供給材5中に一緒に存在してもよい。例えば、第1の化合物と第2の化合物がイオン供給材5中に混在していてもよい。第1の化合物及び第2の化合物の双方がイオン供給材5中に分離して存在してもよい。例えば、第1の化合物及び第2の化合物のうち少なくとも一方がカプセルなどに封入されてイオン供給材5中に含有されてもよい。カプセルは、水などに溶解する材質で形成されてもよい。 Both the first compound and the second compound may be present together in the ion supply material 5. For example, the first compound and the second compound may be present mixedly in the ion supply material 5. Both the first compound and the second compound may be present separately in the ion supply material 5. For example, at least one of the first compound and the second compound may be enclosed in a capsule or the like and contained in the ion supply material 5. The capsule may be made of a material that dissolves in water or the like.
イオン供給材5は、第1の化合物及び第2の化合物のうち少なくとも一方を内包する母材を更に備えてもよい。母材は、ボーリング孔4に注入可能な流動性を有し、注入後に水和や重合などの化学反応、加熱、冷却、乾燥、光などによって硬化する材料であってもよい。母材は、例えば、セメント、モルタル、コンクリートなどであってもよいし、エポキシ樹脂、シリコーン化合物、ポリオール化合物、フェノール化合物などの熱硬化性樹脂であってもよいし、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂であってもよいし、それらの混合物であってもよい。母材は、第1の化合物を構成する陽イオン及び第2の化合物を構成する陰イオンの少なくとも一方を徐放するような材料であってもよい。例えば、母材は、エポキシ樹脂であってもよい。なお、母材が固化した状態のイオン供給材5をボーリング孔4に挿入してもよい。 The ion supply material 5 may further include a base material containing at least one of the first compound and the second compound. The base material may be a material that has fluidity that allows it to be poured into the borehole 4 and that hardens after injection through a chemical reaction such as hydration or polymerization, or through heating, cooling, drying, or exposure to light. The base material may be, for example, cement, mortar, concrete, or a thermosetting resin such as an epoxy resin, silicone compound, polyol compound, or phenolic compound, or a thermoplastic resin such as an acrylic resin, or a mixture thereof. The base material may be a material that gradually releases at least one of the cations that constitute the first compound and the anions that constitute the second compound. For example, the base material may be an epoxy resin. The ion supply material 5 in a solidified state may be inserted into the borehole 4.
イオン供給材5は、供給すべきイオンが吸着されたイオン交換樹脂を含んでもよい。この場合、供給すべきイオンの種類や、ボーリング孔4の周囲の地下水に溶解している化学物質の成分、量、pHなどに応じて、適切な量及び供給速度でイオンを放出するようなイオン交換樹脂を選択又は設計することができる。 The ion supply material 5 may include an ion exchange resin onto which the ions to be supplied are adsorbed. In this case, the ion exchange resin can be selected or designed to release ions in an appropriate amount and supply rate depending on the type of ions to be supplied and the composition, amount, and pH of the chemicals dissolved in the groundwater surrounding the borehole 4.
イオン供給材5は、供給すべきイオンを内包して徐放するカプセルを含んでもよい。カプセルに内包されるイオンは、第1の化合物や第2の化合物として含有されてもよいし、イオンが吸着されたイオン交換樹脂として含有されてもよい。この場合も、供給すべきイオンの種類や、ボーリング孔4の周囲の地下水に溶解している化学物質の成分、量、pHなどに応じて、適切な量及び供給速度でイオンを放出するようなカプセルの材質、厚さ、形状などを選択又は設計することができる。 The ion supply material 5 may include capsules that encapsulate and slowly release the ions to be supplied. The ions encapsulated in the capsules may be contained as a first compound or a second compound, or as an ion exchange resin onto which the ions are adsorbed. In this case, too, the material, thickness, shape, etc. of the capsules can be selected or designed to release ions in an appropriate amount and at an appropriate supply rate depending on the type of ions to be supplied and the components, amount, and pH of the chemicals dissolved in the groundwater surrounding the borehole 4.
イオン供給材5は、難溶性塩を析出させるための核となる難溶物を含んでもよい。これにより、難溶性塩6の析出を促進することができる。難溶物は、イオン供給材5が設けられるボーリング孔4の温度における水に対する溶解度が十分に低く、化学的に安定で、周囲の自然環境を汚染しないものであればよく、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸鉄(II)(菱鉄鉱、シデライト)などの炭酸塩や、炭酸カルシウムマグネシウム(CaMg(CO3)2、苦灰石、ドロマイト)などの複塩や、硫酸カルシウムなどの硫酸塩や、水酸化鉄などの金属水酸化物や、鉄などの金属や、砂、岩石などの鉱物などであってもよい。難溶物は、析出させる難溶性塩と同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。 The ion supply material 5 may contain a sparingly soluble material that serves as a nucleus for precipitating the sparingly soluble salt 6, thereby promoting the precipitation of the sparingly soluble salt 6. The sparingly soluble material may be any material that has sufficiently low solubility in water at the temperature of the borehole 4 in which the ion supply material 5 is provided, is chemically stable, and does not pollute the surrounding natural environment. For example, the sparingly soluble material may be a carbonate such as calcium carbonate, magnesium carbonate, or iron (II) carbonate (siderite, siderite), a double salt such as calcium magnesium carbonate (CaMg( CO3 ) 2 , dolomite, dolomite), a sulfate such as calcium sulfate, a metal hydroxide such as iron hydroxide, a metal such as iron, or a mineral such as sand or rock. The sparingly soluble material may be the same as or different from the sparingly soluble salt to be precipitated.
難溶性塩6が析出してボーリング孔4の内部や周囲の空隙が閉塞された後に、地震、地殻変動、潮流、台風などによる外力などに起因して、ボーリング孔4の内部や周囲に空隙や亀裂が生じたとしても、イオン供給材5から供給されるイオンが残っている場合には、イオン供給材5から供給されたイオンがボーリング孔4の内部や周囲の空隙や亀裂に拡散するので、対イオンと反応することにより沈殿した難溶性塩により空隙や亀裂を閉塞することができる。このように、本実施の形態の技術によれば、地下水制御設備3に自己修復機能を付与することができるので、地下水制御設備3の耐久性を向上させることができる。ボーリング孔4の内部や周囲の空隙が閉塞された後にも、イオン供給材5から供給されるイオンが残されるように、イオン供給材5が設計されることが望ましい。ボーリング孔4の配設直後にボーリング孔4の内部や周囲の空隙を閉塞するために必要なイオンを供給するように設計されたイオン供給材5に加えて、ボーリング孔4の内部や周囲に空隙や亀裂などの損傷が生じるような外力が印加されたときに、その外力により破断して内容物を放出するようなカプセルなどの容器に、イオンを含む易溶性塩やイオン交換樹脂などを内包させたイオン供給材5をボーリング孔4の内部に配設してもよい。 Even if voids or cracks develop in or around the borehole 4 due to external forces such as earthquakes, crustal movements, tidal currents, or typhoons after the poorly soluble salts 6 precipitate and block the voids in or around the borehole 4, if ions supplied from the ion supply material 5 remain, the ions supplied from the ion supply material 5 will diffuse into the voids and cracks in or around the borehole 4, reacting with the counterions to precipitate the poorly soluble salts, thereby blocking the voids and cracks. Thus, the technology of this embodiment can impart a self-repair function to the groundwater control equipment 3, thereby improving the durability of the groundwater control equipment 3. It is desirable to design the ion supply material 5 so that ions supplied from the ion supply material 5 remain even after the voids in or around the borehole 4 are blocked. In addition to the ion supply material 5 designed to supply the ions necessary to block voids in and around the borehole 4 immediately after placement of the borehole 4, the borehole 4 may also be provided with an ion supply material 5 containing ion-containing, easily soluble salts or ion exchange resins in a container such as a capsule that will break and release its contents when an external force is applied that causes damage such as voids or cracks in or around the borehole 4.
ボーリング孔4の内部に、地下水のpHを高くするためのpH調整材が設けられてもよい。地下水2に鉄イオンが含まれる場合、pH調整材による地下水2のpHの上昇に伴って、鉄イオンが、α-、β-、γ-、又はδ-オキシ水酸化鉄、酸化鉄(III)、水酸化鉄(III)などの形で沈殿したりコロイド化したりして、pH調整材の表面に吸着される。これにより、地下水2に含まれる鉄イオンの濃度を減少させることができるとともに、地下水2の流量を減少させることができる。鉄酸化物は、沈殿したりコロイド化したりする際に、重金属化合物などを共沈させる働きがあることが知られている。したがって、地下水2に含まれる鉄イオンだけでなく、鉛(Pb)、カドミウム(Cd)、ヒ素(As)などの重金属イオンや、アルミニウム(Al)などの軽金属イオンなどの濃度も減少させることができる。また、ウランなどのα核種は、酸性条件下では錯体を形成して水に溶解しているが、アルカリ性条件下では沈殿することが知られている。したがって、pH調整材による地下水2のpHの上昇に伴って、ウランなどのα核種の濃度を減少させることができる。同様に、酸性条件下では水に溶解するがアルカリ条件下では沈殿する他の有害物質の濃度も減少させることができる。pH調整材は、炭酸カルシウム、炭酸水素カルシウム、酸化カルシウム、及び水酸化カルシウムのうち少なくとも1以上を含んでもよい。pH調整材は、コンクリート、セメント、セメントクリンカー、エーライト、ビーライト、アルミネート、フェライトなどを含んでもよい。pH調整材は、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化ナトリウム、酢酸カルシウム、酢酸ナトリウムなど、水溶液がアルカリ性を呈する任意の化合物であってもよい。pH調整材は、イオン供給材5と同じ化合物であってもよいし、異なる化合物であってもよい。pH調整材は、イオン供給材5が設けられたボーリング孔4の内部に設けられてもよいし、イオン供給材5が設けられていないボーリング孔4の内部に設けられてもよい。複数のボーリング孔4が設けられ、内部にイオン供給材5が設けられたボーリング孔4と、内部にpH調整材が設けられたボーリング孔4が別々に設けられてもよい。イオン供給材5として水溶液がアルカリ性を呈する化合物が設けられる場合、イオン供給材5がpH調整材を兼ねてもよい。 A pH adjuster may be installed inside the borehole 4 to increase the pH of the groundwater. If the groundwater 2 contains iron ions, as the pH of the groundwater 2 is increased by the pH adjuster, the iron ions precipitate or colloidize in the form of α-, β-, γ-, or δ-iron oxyhydroxide, iron (III) oxide, iron (III) hydroxide, etc., and are adsorbed onto the surface of the pH adjuster. This reduces the concentration of iron ions in the groundwater 2 and the flow rate of the groundwater 2. Iron oxides are known to co-precipitate heavy metal compounds when they precipitate or colloidize. Therefore, the concentrations of not only iron ions in the groundwater 2 but also heavy metal ions such as lead (Pb), cadmium (Cd), and arsenic (As), and light metal ions such as aluminum (Al), can be reduced. Furthermore, it is known that alpha nuclides such as uranium form complexes and dissolve in water under acidic conditions, but precipitate under alkaline conditions. Therefore, as the pH of the groundwater 2 is increased by the pH adjuster, the concentration of alpha nuclides such as uranium can be reduced. Similarly, the concentration of other harmful substances that dissolve in water under acidic conditions but precipitate under alkaline conditions can also be reduced. The pH adjuster may include at least one of calcium carbonate, calcium bicarbonate, calcium oxide, and calcium hydroxide. The pH adjuster may include concrete, cement, cement clinker, alite, belite, aluminate, ferrite, etc. The pH adjuster may be any compound whose aqueous solution is alkaline, such as sodium carbonate, sodium bicarbonate, sodium hydroxide, calcium acetate, or sodium acetate. The pH adjuster may be the same compound as the ion supply material 5, or a different compound. The pH adjuster may be provided inside a borehole 4 that has an ion supply material 5 provided therein, or inside a borehole 4 that does not have an ion supply material 5 provided therein. Multiple boreholes 4 may be provided, with some boreholes 4 having an ion supply material 5 provided therein and others having a pH adjuster provided therein. When a compound that causes the aqueous solution to be alkaline is used as the ion supply material 5, the ion supply material 5 may also serve as a pH adjuster.
ボーリング孔4は、透水性地盤を貫通し、難透水性地盤に至る深さまで設けられてもよい。なお、地下水2が存在する領域に既設のボーリング孔や地下構造物などが存在し、そのボーリング孔4の内部や地下構造物と地盤とのコンタクト部分などにイオン供給材5を設ける場合は、新たにボーリング孔を設けなくてもよい。 The borehole 4 may be drilled deep enough to penetrate the permeable ground and reach the less permeable ground. Note that if there are existing boreholes or underground structures in the area where the groundwater 2 exists, and the ion supply material 5 is to be provided inside the borehole 4 or at the contact point between the underground structure and the ground, it is not necessary to drill a new borehole.
図2は、実施の形態に係る地下水制御設備の別の例の構成を概略的に示す。地下水2が存在する領域に存在する施設1から漏出した有害物質が混入した地下水2の下流地域への流入を低減させるために、地下水制御設備3が地下水2の下流地域の上流側に設けられる。本図の例では、図1に示した例よりも広い間隔で複数のボーリング孔4が設けられており、難溶性塩6は一体化していない。この場合も、地下水制御設備3の内側では地下水2の流量が減少し、外側では地下水2の流量が増大する。また、地下水制御設備3の上流側では地下水2の滞留量が増加し、下流側では地下水2の滞留量が減少する。これにより、地下水の下流地域の河川や土壌などの汚染を抑えることができる。 Figure 2 shows a schematic diagram of another example of a groundwater control facility according to an embodiment. Groundwater control facility 3 is installed upstream of the downstream area of groundwater 2 to reduce the inflow of groundwater 2 contaminated with hazardous substances leaked from facility 1 located in the area where groundwater 2 exists into the downstream area. In this example, multiple boreholes 4 are installed at wider intervals than in the example shown in Figure 1, and the sparingly soluble salts 6 are not integrated. Again, the flow rate of groundwater 2 decreases inside the groundwater control facility 3 and increases outside. Furthermore, the amount of groundwater 2 stored increases upstream of the groundwater control facility 3 and decreases downstream. This reduces the contamination of rivers, soil, and other areas downstream of the groundwater.
図3は、実施の形態に係る地下水制御設備の別の例の構成を概略的に示す。河川などの堤防10を構成する堤体11の基礎地盤が透水性の高い地盤である場合、雨水や河川水が基礎地盤に浸透して漏水やパイピングなどを生じる可能性がある。基礎地盤に地下水制御設備3を設けることにより、雨水や河川水の基礎地盤への浸透を抑えることができる。地下水制御設備3の内側では雨水や河川水が浸透した地下水2の流量が減少し、外側では地下水2の流量が増加する。また、地下水制御設備3の河川側では地下水2の滞留量が増加し、陸側では地下水2の滞留量が減少する。また、堤体11の表面にイオン供給材12を設け、堤体11の表面に難溶性塩13を析出させることにより、堤体11の内部への雨水や河川水の浸透を抑えることができる。これにより、堤防10の強度や耐久性を向上させることができる。 Figure 3 shows a schematic diagram of another example of the configuration of a groundwater control system according to an embodiment. When the foundation ground of the embankment body 11 constituting the embankment 10, such as a river embankment, is highly permeable, rainwater or river water may seep into the foundation ground, potentially causing leaks or piping problems. By providing groundwater control system 3 in the foundation ground, the infiltration of rainwater or river water into the foundation ground can be suppressed. Inside the groundwater control system 3, the flow rate of groundwater 2, which has infiltrated with rainwater or river water, decreases, while outside the groundwater control system 3, the flow rate of groundwater 2 increases. Furthermore, the amount of groundwater 2 retained on the river side of the groundwater control system 3 increases, while the amount of groundwater 2 retained on the land side decreases. Furthermore, by providing an ion supply material 12 on the surface of the embankment body 11 and precipitating sparingly soluble salt 13 on the surface of the embankment body 11, the infiltration of rainwater or river water into the embankment body 11 can be suppressed. This improves the strength and durability of the embankment 10.
図4は、実施の形態に係る地下水制御設備の別の例の構成を概略的に示す。地下水2が存在する領域に有害物質を含む汚染源7が存在する場合に、地下水2の汚染源7への流入を低減させるために、地下水制御設備3が汚染源7の上流側に設けられる。地下水制御設備3により地下水2の流向が汚染源7を迂回する方向へ変更される。地下水制御設備3の内側では地下水2の流量が減少し、外側では地下水2の流量が増加する。また、地下水制御設備3の上流側では地下水2の滞留量が増加し、下流側では地下水2の滞留量が減少する。これにより、地下水2の汚染を抑えることができる。盛り土など、地盤の緩い脆弱領域が地下水2が存在する領域に存在する場合も、同様に、地下水2の脆弱領域への流入を低減させるために、地下水制御設備3が脆弱領域の上流側に設けられる。これにより、地下水2の浸透により脆弱領域が崩壊して土砂災害が発生するのを抑えることができる。 Figure 4 shows a schematic diagram of another example of the configuration of a groundwater control system according to an embodiment. When a contamination source 7 containing harmful substances is present in an area where groundwater 2 exists, groundwater control system 3 is installed upstream of the contamination source 7 to reduce the inflow of groundwater 2 into the contamination source 7. The groundwater control system 3 changes the flow direction of groundwater 2 to bypass the contamination source 7. The flow rate of groundwater 2 decreases inside the groundwater control system 3 and increases outside the groundwater control system 3. Furthermore, the amount of groundwater 2 stored increases upstream of the groundwater control system 3 and decreases downstream. This reduces the contamination of groundwater 2. Similarly, when a weak area with loose ground, such as an embankment, exists in the area where groundwater 2 exists, groundwater control system 3 is installed upstream of the weak area to reduce the inflow of groundwater 2 into the weak area. This reduces the risk of groundwater 2 seeping through and collapsing the weak area, causing a landslide.
図5は、実施の形態に係る地下水制御設備の別の例の構成を概略的に示す。地下水2が存在する領域に産業廃棄物などの有害物質を含む汚染源7が廃棄されている場合に、地下水2の汚染源7への流入と、汚染源7からの地下水2の流出を低減させるために、地下水制御設備3が汚染源7の周囲に設けられる。地下水制御設備3により地下水2の流向が汚染源7を迂回する方向へ変更される。地下水制御設備3の内側では地下水2の流量が減少し、外側では地下水2の流量が増加する。また、地下水制御設備3に囲まれた内側では汚染源7からの地下水2の滞留量が増加し、地下水制御設備3の下流側では汚染源7からの地下水2の滞留量が減少する。これにより、汚染された地下水2の下流地域への流入を抑えることができるとともに、地下水2の浸透により汚染源7が崩壊して土砂災害が発生するのを抑えることができる。 Figure 5 shows a schematic diagram of another example of a groundwater control system according to an embodiment. When a pollution source 7 containing hazardous substances, such as industrial waste, is disposed of in an area where groundwater 2 exists, groundwater control system 3 is installed around the pollution source 7 to reduce the inflow of groundwater 2 into the pollution source 7 and the outflow of groundwater 2 from the pollution source 7. The groundwater control system 3 changes the flow direction of groundwater 2 to bypass the pollution source 7. The flow rate of groundwater 2 decreases inside the groundwater control system 3, while the flow rate of groundwater 2 increases outside the system. Furthermore, the amount of groundwater 2 remaining from the pollution source 7 increases inside the area surrounded by the groundwater control system 3, while the amount of groundwater 2 remaining from the pollution source 7 decreases downstream of the groundwater control system 3. This prevents the inflow of contaminated groundwater 2 into downstream areas and prevents the pollution source 7 from collapsing due to the infiltration of groundwater 2, resulting in landslides.
図6は、実施の形態に係る地下水制御設備の別の例の構成を概略的に示す。地下水2が存在する領域に産業廃棄物などの有害物質を含む汚染源7が廃棄されている場合に、地下水2が汚染源7を避けて流れるようにするための流路に沿って地下水制御設備3が設けられる。地下水制御設備3により地下水2の流向が汚染源7を迂回する方向へ変更される。地下水制御設備3の内側では地下水2の流量が減少し、外側では地下水2の流量が増加する。また、地下水制御設備3に囲まれた内側に位置する汚染源7の周辺では地下水2の滞留量が減少し、地下水制御設備3の下流側では地下水2の滞留量が減少する。これにより、汚染された地下水2の下流地域への流入を抑えることができるとともに、地下水2の浸透により汚染源7が崩壊して土砂災害が発生するのを抑えることができる。 Figure 6 shows a schematic diagram of another example of the configuration of a groundwater control facility according to an embodiment. When a pollution source 7 containing hazardous substances, such as industrial waste, is disposed of in an area where groundwater 2 exists, groundwater control facility 3 is installed along a flow path to direct the groundwater 2 away from the pollution source 7. The groundwater control facility 3 changes the flow direction of the groundwater 2 to bypass the pollution source 7. The flow rate of groundwater 2 decreases inside the groundwater control facility 3, while the flow rate increases outside the facility. Furthermore, the amount of groundwater 2 remaining around the pollution source 7, located inside the facility and surrounded by the groundwater control facility 3, decreases, and the amount of groundwater 2 remaining downstream of the facility 3 also decreases. This prevents contaminated groundwater 2 from flowing into downstream areas and prevents the pollution source 7 from collapsing due to the infiltration of groundwater 2, resulting in landslides.
図7は、実施の形態に係る地下水制御設備の別の例の構成を概略的に示す。地下水2が存在する領域に建設中の地下構造物8が存在する場合に、地下水2の地下構造物8への流入を低減させるために、地下水制御設備3が地下構造物8の上流側に設けられる。地下水制御設備3の内側では地下水2の流量が減少し、外側では地下水2の流量が増加する。また、地下水制御設備3の上流側では地下水2の滞留量が増加し、下流側では地下水2の滞留量が減少する。これにより、地下水2が地下構造物8の建設の妨げになるのを抑えることができる。 Figure 7 shows a schematic diagram of another example of the configuration of a groundwater control facility according to an embodiment. When an underground structure 8 under construction exists in an area where groundwater 2 exists, groundwater control facility 3 is provided upstream of the underground structure 8 to reduce the inflow of groundwater 2 into the underground structure 8. The flow rate of groundwater 2 decreases inside the groundwater control facility 3, while it increases outside. Furthermore, the amount of groundwater 2 remaining increases upstream of the groundwater control facility 3, while it decreases downstream. This prevents groundwater 2 from interfering with the construction of the underground structure 8.
図8は、実施の形態に係る地下水制御設備の別の例の構成を概略的に示す。地下水2が存在する領域にダム9が存在する場合に、地下水2をダム9に流入させるための流路に沿って地下水制御設備3が設けられる。地下水制御設備3により地下水2の流向がダム9の方へ変更される。地下水制御設備3の内側では地下水2の流量が減少し、外側では地下水2の流量が増加する。また、地下水制御設備3の間に位置するダム9の周辺では地下水2の滞留量が増加し、地下水制御設備3を挟んでダム9の反対側では地下水2の滞留量が減少する。これにより、地下水2をダム9の周辺に誘導することができる。 Figure 8 shows a schematic configuration of another example of a groundwater control facility according to an embodiment. When a dam 9 is present in an area where groundwater 2 exists, groundwater control facility 3 is provided along a flow path for directing groundwater 2 into dam 9. The groundwater control facility 3 changes the flow direction of groundwater 2 toward dam 9. The flow rate of groundwater 2 decreases inside the groundwater control facility 3, while it increases outside. Furthermore, the amount of groundwater 2 stored increases around the dam 9 located between the groundwater control facilities 3, while the amount of groundwater 2 stored decreases on the opposite side of the dam 9 across from the groundwater control facility 3. This allows groundwater 2 to be guided toward the periphery of the dam 9.
図9は、実施の形態に係る地下水制御設備の別の例の構成を概略的に示す。地震などが発生したときに液状化が予想される地盤に予め地下水制御設備3が設けられる。難溶性塩6が析出して体積が増えることにより周囲の砂礫が圧迫されるとともに、砂礫の隙間が難溶性塩6で閉塞されて砂礫の隙間に滞留していた地下水が追い出され、滞留量が減少する。これにより、地盤を強化することができる。 Figure 9 shows a schematic diagram of another example of the configuration of a groundwater control facility according to an embodiment. Groundwater control facility 3 is installed in advance in ground that is expected to liquefy in the event of an earthquake or other event. As sparingly soluble salt 6 precipitates and increases in volume, it compresses the surrounding gravel, and the gaps between the gravel are blocked by sparingly soluble salt 6, expelling groundwater that had accumulated in the gaps between the gravel and reducing the amount of accumulated water. This strengthens the ground.
図10は、実施の形態に係る地下水制御設備の別の例の構成を概略的に示す。地盤が緩く崩落の可能性がある地盤に予め地下水制御設備3が設けられる。この場合も、難溶性塩6が析出して体積が増えることにより周囲の砂礫が圧迫されるとともに、砂礫の隙間が難溶性塩6で閉塞されて砂礫の隙間に滞留していた地下水が追い出され、滞留量が減少する。これにより、地盤を強化することができるので、土砂災害の発生を抑えることができる。 Figure 10 shows a schematic diagram of another example of the configuration of a groundwater control facility according to an embodiment. Groundwater control facility 3 is installed in advance in loose ground that is prone to collapse. In this case, too, the sparingly soluble salts 6 precipitate and increase in volume, compressing the surrounding gravel. Furthermore, the sparingly soluble salts 6 block the gaps in the gravel, expelling groundwater that had accumulated in the gaps, reducing the amount of accumulated water. This strengthens the ground, thereby reducing the occurrence of landslides.
図11は、実施の形態に係る地下水制御設備の別の例の構成を概略的に示す。地下構造物8を建設する前に、含水量の多い地盤に予め地下水制御設備3が設けられる。難溶性塩6が析出して体積が増えることにより周囲の砂礫が圧迫されるとともに、砂礫の隙間が難溶性塩6で閉塞されて砂礫の隙間に滞留していた地下水が追い出され、滞留量が減少する。これにより、強化された地盤に地下構造物8を建設することができるので、地下構造物8の強度や耐久性を向上させることができる。 Figure 11 shows a schematic diagram of another example of the configuration of a groundwater control facility according to an embodiment. Before constructing an underground structure 8, a groundwater control facility 3 is installed in advance in ground with a high water content. As sparingly soluble salts 6 precipitate and increase in volume, the surrounding gravel is compressed, and the gaps between the gravel are blocked by the sparingly soluble salts 6, expelling groundwater that had accumulated in the gaps between the gravel and reducing the amount of accumulation. This allows the underground structure 8 to be constructed on reinforced ground, thereby improving the strength and durability of the underground structure 8.
図12は、実施の形態に係る制御方法の手順を示すフローチャートである。地中及び地表の少なくとも一方に水が存在する領域にボーリング孔4を設ける(S10)。ボーリング孔4の内部にイオン供給材5を設ける(S12)。ボーリング孔4の内部及び周囲において、イオン供給材5から供給されたイオンから難溶性塩6が析出する(S14)。ボーリング孔4の内部及び周囲の空隙が難溶性塩6により閉塞され、地中及び地表の少なくとも一方に存在する水の流量、流速、流向、滞留量などが変更される。 Figure 12 is a flowchart showing the steps of a control method according to an embodiment. A borehole 4 is provided in an area where water exists underground and/or on the surface (S10). An ion supply material 5 is provided inside the borehole 4 (S12). A poorly soluble salt 6 is precipitated from ions supplied from the ion supply material 5 inside and around the borehole 4 (S14). The poorly soluble salt 6 blocks voids inside and around the borehole 4, changing the flow rate, flow velocity, flow direction, and retention amount of water present underground and/or on the surface.
図13は、実施の形態に係る地下水制御設備の修復方法の手順を示すフローチャートである。地下水制御設備3が設置された後、地下水の流量、流速、流向、滞留量などを調査することにより、地下水制御設備3による地下水の制御が不十分であることが判明した場合や、地下水制御設備3の難溶性塩6に空隙や亀裂などが生じたことが判明した場合には、地下水制御設備3が修復される。ボーリング孔4の内部にイオン供給材5を追加する(S20)。また、既設のボーリング孔4の近傍に新たなボーリング孔4を設け(S22)、新たなボーリング孔4の内部にイオン供給材5を設ける(S24)。新たに設けられたイオン供給材5から供給されたイオンから難溶性塩6が析出する(S26)。ボーリング孔4の内部及び周囲の空隙が難溶性塩6により閉塞され、地下水の流量、流速、流向、滞留量などが変更される。S20と、S22及びS24のうち、いずれか一方のみが実施されてもよいし、双方が実施されてもよい。 Figure 13 is a flowchart showing the steps of a method for repairing groundwater control equipment according to an embodiment. After the installation of the groundwater control equipment 3, an investigation of the groundwater flow rate, flow velocity, flow direction, and retention volume reveals that the groundwater control by the groundwater control equipment 3 is insufficient, or that voids or cracks have occurred in the sparingly soluble salt 6 of the groundwater control equipment 3. If this reveals, the groundwater control equipment 3 is repaired. An ion supply material 5 is added to the borehole 4 (S20). A new borehole 4 is then drilled near the existing borehole 4 (S22), and an ion supply material 5 is then drilled inside the new borehole 4 (S24). Sparingly soluble salt 6 precipitates from ions supplied by the newly drilled ion supply material 5 (S26). The sparingly soluble salt 6 blocks the voids inside and around the borehole 4, changing the groundwater flow rate, flow velocity, flow direction, retention volume, etc. Either S20, S22, or S24 may be performed, or all of them may be performed.
以上、本開示を、実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present disclosure has been described above based on examples. These examples are merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications are possible in the combination of each component and each treatment process, and that such modifications are also within the scope of the present disclosure.
実施の形態では、難溶性塩を難溶物の周囲に析出させたが、塩以外の難溶性の化合物を析出させてもよい。この場合、自身は水に易溶であるが、イオン供給材が配設される環境に存在する他の化合物と化学反応して難溶性の沈殿を生じるような化合物が、イオン供給材に含有されてもよい。例えば、火山の付近の地下に建造する構造物を構成するイオン供給材に、亜鉛イオンを生成する化合物を含有させ、周囲に存在する硫化水素との反応により硫化亜鉛を析出させるようにしてもよい。 In the embodiment, a sparingly soluble salt is precipitated around the sparingly soluble material, but sparingly soluble compounds other than salt may also be precipitated. In this case, the ion supply material may contain a compound that is readily soluble in water but reacts chemically with other compounds present in the environment in which the ion supply material is placed to produce a sparingly soluble precipitate. For example, an ion supply material for a structure to be constructed underground near a volcano may contain a compound that generates zinc ions, which reacts with hydrogen sulfide present in the surrounding area to precipitate zinc sulfide.
本開示の一態様の概要は、次の通りである。 An overview of one aspect of this disclosure is as follows:
本開示の制御方法は、地中及び地表の少なくとも一方に水が存在する領域に、難溶性塩を構成する陽イオンを生成可能な第1の化合物、及び、難溶性塩を構成する陰イオンを生成可能な第2の化合物の少なくとも一方を含むイオン供給材を設けるステップと、イオン供給材の周囲において難溶性塩が析出することにより、水の流量、流向、及び滞留量の少なくとも1つが変更されるステップと、を備える。これにより、地中や地表に存在する水を適切に制御し、災害や公害などの発生を抑えることができる。また、より簡易な手法で地中や地表に存在する水を制御することができるので、工期や工費を低減させることができる。イオン供給材は、地下水が存在する土壌、地盤、岩盤、海底などの地中に設けられてもよいし、河川水や海水などに接する地表や地中に設けられてもよい。 The control method disclosed herein includes the steps of providing an ion supply material containing at least one of a first compound capable of generating cations that constitute sparingly soluble salts and a second compound capable of generating anions that constitute sparingly soluble salts in an area where water exists underground or on the earth's surface, and changing at least one of the flow rate, flow direction, and retention amount of water by precipitating sparingly soluble salts around the ion supply material. This allows for appropriate control of water underground or on the earth's surface, thereby preventing disasters, pollution, and other problems. Furthermore, since this method allows for a simpler method of controlling water underground or on the earth's surface, it is possible to reduce construction time and costs. The ion supply material may be provided underground, such as in soil, ground, bedrock, or the seabed where groundwater exists, or on the earth's surface or in contact with river water, seawater, or the like.
制御方法は、上記の領域に孔を設けるステップを更に備え、イオン供給材を設けるステップは、孔の内部にイオン供給材を設けるステップを含み、孔の内部及び周囲において難溶性塩が析出することにより、孔の内部及び周囲における水の流量、流向、及び滞留量の少なくとも1つが変更されてもよい。これにより、地中や地表に存在する水を適切に制御し、災害や公害などの発生を抑えることができる。なお、本開示において、「孔」とは、有底のものを含む。また、イオン供給材を「設ける」とは、イオン供給材の形態に合わせて、「充填する」、「注入する」、「投入する」、「挿入する」、「封入する」などを含む。 The control method further includes the step of providing a hole in the above-mentioned region, and the step of providing an ion supply material includes providing the ion supply material inside the hole, and at least one of the flow rate, flow direction, and retention amount of water inside and around the hole may be changed by precipitating sparingly soluble salts inside and around the hole. This allows for appropriate control of water present underground or on the surface, and prevents the occurrence of disasters, pollution, and the like. Note that in this disclosure, "hole" includes one with a bottom. Furthermore, "providing" an ion supply material includes "filling," "injecting," "putting in," "inserting," "encapsulating," and the like, depending on the form of the ion supply material.
イオン供給材は、水の流入を低減させるべき領域の上流側に設けられてもよい。イオン供給材は、水の流出を低減させるべき領域の下流側に設けられてもよい。イオン供給材は、水を誘導する流路に沿って設けられてもよい。これにより、地中や地表に存在する水を適切に制御し、災害や公害などの発生を抑えることができる。 The ion supply material may be provided upstream of an area where water inflow should be reduced. The ion supply material may be provided downstream of an area where water outflow should be reduced. The ion supply material may be provided along a flow path that guides water. This allows for appropriate control of water underground and on the surface, preventing disasters and pollution.
イオン供給材は、上記の領域の複数個所に存在し、隣接するイオン供給材の間に難溶性塩が析出することにより、水の流量、流向、及び滞留量の少なくとも1つが変更されてもよい。これにより、地中や地表に存在する水を適切に制御し、災害や公害などの発生を抑えることができる。 Ion supply materials may be present at multiple locations in the above-mentioned region, and at least one of the flow rate, flow direction, and retention volume of water may be changed by the precipitation of sparingly soluble salts between adjacent ion supply materials. This allows for appropriate control of water underground and on the surface, preventing the occurrence of disasters and pollution.
隣接するイオン供給材の間に析出した難溶性塩の少なくとも一部が一体化して壁が形成されてもよい。これにより、より一層地中や地表に存在する水の流量、流向、及び滞留量の少なくとも1つを変更することができる。 At least a portion of the poorly soluble salt precipitated between adjacent ion supply materials may merge to form a wall. This can further change at least one of the flow rate, flow direction, and retention amount of water present underground or on the surface.
複数の孔が設けられ、複数の孔の間隔は、複数の孔が設けられる場所における陽イオン及び陰イオンの少なくとも一方の拡散係数に基づいて定められてもよい。これにより、地中や地表に存在する水を適切に制御することができるとともに、工期や工費を低減させることができる。 Multiple holes may be provided, and the spacing between the holes may be determined based on the diffusion coefficient of at least one of cations and anions at the locations where the holes are provided. This allows for appropriate control of water present underground and on the surface, while also reducing construction time and costs.
複数の孔の間隔は、孔の周囲に形成される難溶性塩の反応縁の幅L(cm)、反応縁が形成される速度V(cm/s)、拡散係数D(cm2/s)の間の関係式D=VLに基づいて定められてもよい。これにより、地中や地表に存在する水を適切に制御することができるとともに、工期や工費を低減させることができる。 The spacing between the multiple holes may be determined based on the relationship D = VL between the width L (cm) of the reaction edge of the sparingly soluble salt formed around the hole, the speed V (cm/s) at which the reaction edge is formed, and the diffusion coefficient D (cm 2 /s). This makes it possible to appropriately control water present underground and on the surface, and also reduces construction time and costs.
難溶性塩は、炭酸カルシウムであってもよい。これにより、材料費を抑えつつ、地中や地表に存在する水を制御するための設備の耐久性を向上させることができる。 The sparingly soluble salt may be calcium carbonate. This reduces material costs while improving the durability of equipment for controlling water present underground or on the surface.
炭酸カルシウムが析出するときに、水に含まれるストロンチウムが取り込まれてもよい。これにより、地中や地表に存在する水に含まれるストロンチウムの放射性同位体を低減させることができる。 When calcium carbonate precipitates, it may also absorb strontium contained in the water. This can reduce the amount of radioactive strontium isotopes contained in water underground and on the surface of the earth.
イオン供給材は、母材と、母材に混入された第1の化合物及び第2の化合物のうち少なくとも一方とを含んでもよい。これにより、工期や工費を低減させることができる。 The ion supply material may include a base material and at least one of a first compound and a second compound mixed into the base material. This can reduce construction time and costs.
母材は、エポキシ樹脂を含んでもよい。これにより、母材に混入された第1の化合物や第2の化合物からイオンを徐放させることができるので、より確実にボーリング孔4の内部や周囲の空隙を閉塞することができる。 The base material may contain epoxy resin. This allows ions to be gradually released from the first compound and second compound mixed into the base material, thereby more reliably sealing off voids inside and around the borehole 4.
孔の内部に、水のpHを高くするためのpH調整材が設けられてもよい。これにより、地中や地表に存在する水に含まれる鉄イオンや重金属イオンなどを低減させることができる。 A pH adjuster may be placed inside the hole to increase the pH of the water. This can reduce the iron ions and heavy metal ions contained in water underground and on the surface.
本開示の補強方法は、地中及び地表の少なくとも一方に、難溶性塩を構成する陽イオンを生成可能な第1の化合物、及び、難溶性塩を構成する陰イオンを生成可能な第2の化合物の少なくとも一方を含むイオン供給材を設けるステップと、イオン供給材の周囲において難溶性塩が析出することにより、地中及び地表の少なくとも一方が補強されるステップと、を備える。これにより、地中や地表を適切に補強し、災害などの発生を抑えることができる。また、工期や工費を低減させることができる。 The reinforcement method disclosed herein comprises the steps of providing, in at least one of the underground and the surface, an ion supply material containing at least one of a first compound capable of generating cations that constitute sparingly soluble salts and a second compound capable of generating anions that constitute sparingly soluble salts, and reinforcing at least one of the underground and the surface by precipitating sparingly soluble salts around the ion supply material. This allows for appropriate reinforcement of the underground and the surface, preventing the occurrence of disasters and other problems. It also reduces construction time and costs.
本開示の浄化方法は、地中及び地表の少なくとも一方に、難溶性塩を構成する陽イオンを生成可能な第1の化合物、及び、難溶性塩を構成する陰イオンを生成可能な第2の化合物の少なくとも一方を含むイオン供給材を設けるステップと、イオン供給材の周囲に存在する有害なイオンが陽イオン又は陰イオンと難溶性塩を生成して析出することにより、有害なイオンが低減されるステップと、を備える。これにより、地中や地表を適切に浄化し、災害や公害などの発生を抑えることができる。また、工期や工費を低減させることができる。 The purification method disclosed herein comprises the steps of providing, at least either underground or on the surface of the earth, an ion supply material containing at least one of a first compound capable of generating cations that constitute sparingly soluble salts and a second compound capable of generating anions that constitute sparingly soluble salts, and reducing harmful ions present around the ion supply material by forming sparingly soluble salts with cations or anions and precipitating them. This allows for the proper purification of the underground and the surface of the earth, preventing disasters and pollution, and reducing construction time and costs.
有害なイオンは硫酸イオンであってもよい。これにより、コンクリートなどの腐食を防ぎ、耐久性を向上させることができる。 The harmful ions may be sulfate ions, which can prevent corrosion of concrete and other materials and improve durability.
本開示の工作物は、地中及び地表の少なくとも一方に水が存在する領域に存在し、難溶性塩を構成する陽イオンを生成可能な第1の化合物、及び、難溶性塩を構成する陰イオンを生成可能な第2の化合物の少なくとも一方を含むイオン供給材と、イオン供給材の周囲に存在する難溶性塩と、を備える。これにより、地中や地表に存在する水を適切に制御し、災害や公害などの発生を抑えることができる。また、より簡易な手法で地中や地表に存在する水を制御することができるので、工期や工費を低減させることができる。 The structure disclosed herein is present in an area where water exists underground or on the surface of the earth, and includes an ion supply material containing at least one of a first compound capable of generating cations that constitute a poorly soluble salt and a second compound capable of generating anions that constitute a poorly soluble salt, and poorly soluble salt present around the ion supply material. This allows for appropriate control of water present underground or on the surface of the earth, thereby preventing the occurrence of disasters, pollution, and the like. Furthermore, because water present underground or on the surface of the earth can be controlled using a simpler method, construction time and costs can be reduced.
イオン供給材は、上記の領域に存在する孔の内部に存在してもよい。これにより、地中や地表に存在する水を適切に制御し、災害や公害などの発生を抑えることができる。また、より簡易な手法で地中や地表に存在する水を制御することができるので、工期や工費を低減させることができる。 The ion supply material may be present inside pores in the above-mentioned area. This allows for appropriate control of water underground or on the surface, preventing disasters and pollution. Furthermore, since water underground or on the surface can be controlled using a simpler method, construction time and costs can be reduced.
本開示の工作物の修復方法は、難溶性塩の近傍に、イオン供給材を追加するステップを備える。これにより、地中や地表に存在する水を制御するための設備の耐久性を向上させることができ、長期にわたって地中や地表に存在する水を適切に制御することができる。 The disclosed method for repairing a workpiece includes adding an ion supply material near the sparingly soluble salt. This improves the durability of equipment for controlling water present underground or on the surface, enabling appropriate control of water present underground or on the surface over the long term.
本開示の工作物の修復方法は、孔の近傍に新たな孔を設けるステップと、新たな孔の内部に、イオン供給材を設けるステップと、を備える。これにより、地中や地表に存在する水を制御するための設備の耐久性を向上させることができ、長期にわたって地中や地表に存在する水を適切に制御することができる。 The disclosed method for repairing a workpiece includes the steps of creating a new hole near the existing hole and providing an ion supply material inside the new hole. This improves the durability of equipment for controlling water present underground or on the surface, enabling appropriate control of water present underground or on the surface over the long term.
1 施設、2 地下水、3 地下水制御設備、4 ボーリング孔、5 イオン供給材、6 難溶性塩、7 汚染源、8 地下構造物、9 ダム、10 堤防、11 堤体、12 イオン供給材、13 難溶性塩。 1 Facility, 2 Groundwater, 3 Groundwater control facility, 4 Borehole, 5 Ion supply material, 6 Sparingly soluble salt, 7 Contamination source, 8 Underground structure, 9 Dam, 10 Levee, 11 Levee body, 12 Ion supply material, 13 Sparingly soluble salt.
Claims (14)
前記イオン供給材の周囲において前記難溶性塩が析出することにより、前記水の流向が変更されるステップと、
を備え、
前記イオン供給材は、前記水を誘導しようとする流路に沿って設けられる
制御方法。 providing an ion supplying material containing at least one of a first compound capable of generating cations constituting a poorly soluble salt and a second compound capable of generating an anion constituting the poorly soluble salt in a region where water exists in at least one of the underground and the surface of the earth;
A step in which the hardly soluble salt is precipitated around the ion supply material, thereby changing the flow direction of the water;
Equipped with
The ion supplying material is provided along the flow path through which the water is to be guided.
Control method.
前記イオン供給材を設けるステップは、前記孔の内部に前記イオン供給材を設けるステップを含み、
前記孔の内部及び周囲において前記難溶性塩が析出することにより、前記孔の内部及び周囲における前記水の流量、流向、及び滞留量の少なくとも1つが変更される
請求項1に記載の制御方法。 providing holes in the region;
providing the ion supply material includes providing the ion supply material within the hole;
The control method according to claim 1 , wherein the precipitation of the hardly soluble salt inside and around the hole changes at least one of the flow rate, flow direction, and retention amount of the water inside and around the hole.
請求項1又は2に記載の制御方法。 3. The control method according to claim 1, wherein the ion supplying material is provided upstream of a region where the inflow of water is to be reduced.
請求項1から3のいずれかに記載の制御方法。 4. The control method according to claim 1, wherein the ion supplying material is provided downstream of a region where the outflow of water is to be reduced.
請求項1から4のいずれかに記載の制御方法。 A control method described in any one of claims 1 to 4, wherein the ion supply material is present at multiple locations in the region, and at least one of the flow rate, flow direction, and retention volume of the water is changed by the precipitation of the sparingly soluble salt between adjacent ion supply materials.
請求項5に記載の制御方法。 6. The control method according to claim 5 , wherein at least a portion of the hardly soluble salt precipitated between adjacent ion supply materials is integrated to form a wall.
複数の前記孔の間隔は、複数の前記孔が設けられる場所における前記陽イオン及び前記陰イオンの少なくとも一方の拡散係数に基づいて定められる
請求項2に記載の制御方法。 A plurality of the holes are provided,
The control method according to claim 2 , wherein the intervals between the plurality of holes are determined based on the diffusion coefficient of at least one of the cations and the anions at locations where the plurality of holes are provided.
請求項7に記載の制御方法。 The control method according to claim 7, wherein the spacing between the plurality of holes is determined based on the relationship D= VL between the width L (cm) of the reaction edge of the hardly soluble salt formed around the hole, the speed V (cm/s) at which the reaction edge is formed, and the diffusion coefficient D (cm 2 /s).
炭酸カルシウムが析出するときに、前記水に含まれるストロンチウムが取り込まれる
請求項1から8のいずれかに記載の制御方法。 the poorly soluble salt is calcium carbonate,
9. The control method according to claim 1, wherein strontium contained in the water is taken up when calcium carbonate precipitates.
請求項1から9のいずれかに記載の制御方法。 The control method according to claim 1 , wherein the ion supply material includes a base material and at least one of the first compound and the second compound mixed in the base material.
請求項2、7、又は8に記載の制御方法。 9. The control method according to claim 2 , 7, or 8 , wherein a pH adjuster for increasing the pH of the groundwater is provided inside the hole.
工作物の修復方法。 In order to repair a workpiece, the workpiece is present in an area where water exists underground and/or on the surface of the earth, and the workpiece includes an ion supply material containing at least one of a first compound capable of generating cations constituting a poorly soluble salt and a second compound capable of generating anions constituting the poorly soluble salt, and the poorly soluble salt is present around the ion supply material, the method includes adding the ion supply material to the vicinity of the poorly soluble salt.
How to repair a workpiece .
請求項12に記載の工作物の修復方法。 The method for repairing a workpiece according to claim 12 , wherein the ion source material is present within holes present in the region.
前記新たな孔の内部に、前記イオン供給材を設けるステップと、
を備える請求項13に記載の工作物の修復方法。 providing a new hole adjacent to the hole;
providing the ion supply material inside the new hole;
The method of claim 13 , comprising:
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