エアスパージング

空気散布は、原位置エアストリッピング[1]や原位置揮発とも呼ばれ、石油系炭化水素などの揮発性有機化合物（VOC）で汚染された飽和土壌や地下水の処理に使用される原位置修復技術であり、[2]地下水と土壌の健康にとって広範な問題となっている。[3] [4] [5] [6] [7] [8]蒸気抽出は、VOC修復の非常に効果的で実用的な方法となっている。[9]飽和帯の修復において、空気散布とは、汚染が見つかった地面に炭化水素を含まないガス媒体を注入することを指す。[9]原位置空気散布に関しては、1980年代からヨーロッパで成功していることが証明された複雑な段階のプロセスとなった。現在、空気散布の工学設計とプロセスの改善に向けてさらなる開発が行われている。[9]

機構

エアスパージングは​​、汚染された地下水に加圧空気を注入し、炭化水素を溶解状態から蒸気状態に変化させる地下汚染物質除去技術です。[1] [10] [11 ] [12 ]その後、空気は真空抽出システムに送られ、汚染物質が除去されます。[13] [14] 抽出された空気、つまり「オフベーパー」は、有毒な汚染物質を除去するために処理されます。[15]

方法と治療

土壌蒸気抽出(SVE) では、汚染土壌に設置できる複数の空気注入ポイントと複数の土壌蒸気抽出ポイントを使用して、地下水位より上の蒸気相の汚染物質を抽出します。システムが効果的であるためには、汚染が地表から少なくとも 3 フィート (0.91 メートル) の深さにある必要があります。送風機は、通常、マニホールドを介して地下水位より下の井戸に取り付けられ、圧力を発生させます。加圧された空気は小さな泡になり、水柱の中や水柱より上の汚染物質を通過します。空気の泡によって汚染物質が揮発し、その上の不飽和土壌に運ばれます。飽和帯より上の不飽和土壌には真空ポイントが設置されます。真空ポイントは、土壌蒸気抽出システムを通して蒸気を抽出します。真空によって地表から空気が引き抜かれないように、地面は防水シートなどで覆うか、地表空気を遮断する必要があります。地表空気がシステムに侵入すると、効率が低下し、システム メトリックの精度も低下する可能性があります。防水シートは蒸気が上の地表に漏れ出るのを防ぐために使用されます。[16]

空気散布システムは、オフガス（汚染蒸気および抽出空気と呼ばれる）を処理します。蒸気は、大気中に放出される前に粒状活性炭で処理されます。 [16]

適用範囲

エアスパージングは​​一般に商業利用に適用される。エアスパージングの汚染物質グループは、地下水に含まれるVOCと燃料である。エアスパージングは​​通常、ベンゼン、エチルベンゼン、トルエン、キシレンなどの軽質ガソリン成分に適用される。この方法は、灯油やディーゼル燃料などの重質ガソリン製品には適用されない。[17]エアスパージングは​​、建物や障害物の下の汚染された水を浄化し、その水源のさらなる汚染を防ぐ場合によく使用される。エアスパージングとSVEは適切に実施すれば安全である。これにより、一定の品質基準を満たす清浄な空気のみが放出されるため、適切なサンプリング方法を実施して有害ガスが大気中に放出されなければ、脅威にはなりません。[18]

ヒ素に汚染された地下水は、鉄とヒ素のモル比が2の溶液中のヒ素の一定割合を除去するために空気散布によって処理することができます。地下水には溶解した鉄が多く含まれており、理論的な処理能力を備えているため、空気散布による処理は有益です。[19]

参考文献

  1. ^ ab 「エアスパージング」CPEO。
  2. ^ Johnson, RL; et al. (1993年11月). 「原位置空気散布法の概要」.地下水モニタリングと修復. 13 (4): 127– 135. doi :10.1111/j.1745-6592.1993.tb00456.x.
  3. ^ Reddy, Krishna R.; Adams, Jeffrey A.「空気散布を用いた化学物質流出の清掃」(PDF)。2013年12月2日時点のオリジナル(PDF)からのアーカイブ。
  4. ^ Di Julio, SS; Drucker, AS「空気散布による修復：不均一性と空気移動度 の低減に関する研究」（PDF）。有害物質研究ジャーナル。3 。
  5. ^ 「技術概要報告書」（PDF） . 地下水浄化技術分析センター. 1996年10月. 2013年11月3日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2013年10月31日閲覧。
  6. ^ 「エアスパージング」。水と土壌のバイオレメディエーション。2013年12月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年11月25日閲覧。
  7. ^ レディ、クリシュナ R.;テコラ、リュースガルト (2004)。 「空気散布を使用した地下水中の DNAPL 発生源ゾーンの修復」(PDF)。土地汚染と埋め立て。12 (2) : 67–83。2023 年3 月 22 日に取得– イリノイ大学シカゴ校経由。
  8. ^ Bass, David H.; Hastings, Nicholas A.; Brown, Richard A. (2000). 「空気散布システムの性能：事例研究のレビュー」. Journal of Hazardous Materials . 72 ( 2–3 ): 101– 119. doi :10.1016/S0304-3894(99)00136-3. PMID  10650186.
  9. ^ abc Marley, Michael C.; Hazebrouck, David J.; Walsh, Matthew T. (1992-05-01). 「革新的な土壌・地下水浄化技術としてのIn Situ Air Spargingの応用」. Ground Water Monitoring & Remediation . 12 (2): 137– 145. doi :10.1111/j.1745-6592.1992.tb00044.x. ISSN  1745-6592.
  10. ^ 「エアスパージング装置の用途」Enviro-Equipment社、環境機器・備品：レンタル、販売、サービス、修理。
  11. ^ 季、魏;他。 （1993年11月）。 「エアスパージングの実験室研究: 気流の可視化」。地下水の監視と修復。13 (4): 115–126。土井:10.1111/j.1745-6592.1993.tb00455.x。
  12. ^ 「土壌蒸気抽出と空気散布に関する市民ガイド」（PDF）。EPA（米国環境保護庁）、固形廃棄物・緊急対応局。2012年9月。2013年4月13日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。
  13. ^ Suthersan, Suthan S. (1999). 「In Situ Air Sparging」（PDF） .修復工学：設計コンセプト.
  14. ^ 「地下貯蔵タンク」. 米国環境保護庁. 2013年12月19日. 1999年9月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  15. ^ なし、米国環境保護庁（2017年11月30日）。「土壌蒸気抽出と大気に関する市民ガイド」（PDF）。EPA 。2017年11月30日閲覧。
  16. ^ ab 「土壌蒸気抽出と空気散布に関する市民ガイド」環境保護庁2015年4月9日。2015年10月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  17. ^ 「エアスパージング」エアスパージング、www.cpeo.org/techtree/ttdescript/airspa.htm。
  18. ^ EPA、OSWER、OSRTI、米国。「土壌蒸気抽出と空気散布に関する市民向けガイド｜米国EPA」。EPA米国。環境保護庁。
  19. ^ MacBean, Edward A.; Brunsting, Joseph H. (2014年4月). 「空気散布によるヒ素汚染地下水の原位置処理」. Journal of Contaminant Hydrology . 159 : 20– 35. Bibcode :2014JCHyd.159...20B. doi :10.1016/j.jconhyd.2014.01.003. PMID  24561624.

さらに読む

  • Nyer, Evan K; Suthersan, Suthan S (1993年11月). 「エアースパージング：地下水浄化の救世主か、それともただの風呂場でシャボン玉を吹いているだけか？」.地下水モニタリングと浄化. 13 (4): 87– 91. doi :10.1111/j.1745-6592.1993.tb00453.x.
  • ジー、ウェイ。他。 （1993年）。 「エアスパージングの実験室研究: 空気の流れの可視化」。地下水の監視と修復。13 (4): 115–126。土井:10.1111/j.1745-6592.1993.tb00455.x。
  • マーリー, マイケル C.; ヘイズブルック, デイビッド J.; ウォルシュ, マシュー T. (1992). 「革新的な土壌・地下水浄化技術としての原位置空気散布の応用」『地下水モニタリングと浄化』12 (2): 137– 145. doi :10.1111/j.1745-6592.1992.tb00044.x.
  • ジョンソン、リチャード・L.; 他 (1993). 「原位置空気散布の概要」.地下水モニタリングと修復. 13 (4): 127– 135. doi :10.1111/j.1745-6592.1993.tb00456.x.
  • Cabassud, C.; et al. (2001). 「限外濾過中空糸における空気散布：透過流束増加、ケーキ特性および流体力学的パラメータの関係」Journal of Membrane Science . 181 (1): 57– 69. doi :10.1016/s0376-7388(00)00538-x.
  • Hinchee, Robert E. 編著『現場修復のためのエアースパージング』第2巻、CRC Press、1994年。
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