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JP2006275940A - Soil purification monitoring method - Google Patents

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JP2006275940A
JP2006275940A JP2005098833A JP2005098833A JP2006275940A JP 2006275940 A JP2006275940 A JP 2006275940A JP 2005098833 A JP2005098833 A JP 2005098833A JP 2005098833 A JP2005098833 A JP 2005098833A JP 2006275940 A JP2006275940 A JP 2006275940A
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JP
Japan
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soil
gas sensor
concentration
host computer
monitoring method
Prior art date
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Pending
Application number
JP2005098833A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kotaro Kitamura
光太郎 北村
Tetsuji Miyabayashi
哲司 宮林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Hitachi Plant Technologies Ltd filed Critical Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority to JP2005098833A priority Critical patent/JP2006275940A/en
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Abstract

【課題】特に複雑な装置構成を要することなく、かつ地形や距離に影響されずに土壌の状態や土壌浄化の進捗状況を簡易に調査できる土壌浄化モニタリング方法を提供する。
【解決手段】各CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16,16…の無線ネットワークモジュール16cは、他の無線ネットワーク・モジュール16c,16c…や、ホストコンピュータ14の通信手段であるゲートウエイ22を無線で接続し、破線で示した自律的なネットワークを構築する。このネットワークにおいて、各CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16,16…で連続的に測定されたCO2 ガス濃度は、他の無線ネットワーク・モジュール16c,16c…を中継して、又は直接的にホストコンピュータ14のゲートウエイ22へ送信される。ホストコンピュータ14は、受信した各測定値からその時系列的な変化を解析し、土壌中のCO2 濃度の時系列的な変化をモニタ20に表示させる。
【選択図】 図3
A soil remediation monitoring method that can easily investigate the state of soil and the progress of soil remediation without requiring a particularly complicated apparatus configuration and without being affected by topography and distance.
A wireless network module 16c of each CO 2 gas sensor network unit 16, 16 ... wirelessly connects another wireless network module 16c, 16c ... and a gateway 22 which is a communication means of a host computer 14, Establish an autonomous network indicated by broken lines. In this network, the CO 2 gas concentration continuously measured by each CO 2 gas sensor network unit 16, 16... Is relayed to other wireless network modules 16 c, 16 c. To the gateway 22. The host computer 14 analyzes the time series change from each received measurement value, and displays the time series change of the CO 2 concentration in the soil on the monitor 20.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は土壌浄化モニタリング方法に係り、特に油で汚染された土壌又は地下水を微生物の活性により浄化を行う際に、浄化の進行を管理する土壌浄化モニタリング方法に関する。   The present invention relates to a soil purification monitoring method, and more particularly to a soil purification monitoring method that manages the progress of purification when soil or groundwater contaminated with oil is purified by the activity of microorganisms.

近年、産業廃棄物の投棄や産業廃水の排出により、油類や揮発性有機化合物などの汚染物質が土壌に浸入して土壌が汚染されるという問題があった。土壌が汚染されると地下水へ汚染物質が溶出して土壌の汚染及び地下水の汚染が広範囲に拡がり、生活環境に影響を及ぼす虞がある。そのため、環境基本法や水質汚濁防止法などによって土壌環境基準及び地下水の浄化基準が定められ、様々な物質が規制されている。   In recent years, there has been a problem that pollutants such as oils and volatile organic compounds infiltrate into the soil due to the dumping of industrial waste and the discharge of industrial wastewater, thereby contaminating the soil. When the soil is contaminated, the contaminants are eluted into the groundwater, so that the soil contamination and the groundwater contamination spread over a wide area, which may affect the living environment. Therefore, soil environment standards and groundwater purification standards are established by the Basic Environment Law and the Water Pollution Control Law, and various substances are regulated.

従来、汚染土壌に対する浄化を行うために様々な取り組みがなされており、汚染された土壌や地下水を掘り起こして物理・化学的に汚染物質の処理を行なう方法の他、汚染された土壌の原位置から汚染物質を処理するための薬剤等を直接注入して行なう方法が提案されている。   In the past, various efforts have been made to purify contaminated soil. In addition to digging up contaminated soil and groundwater to physically and chemically treat pollutants, the original location of contaminated soil A method of directly injecting a drug or the like for treating a pollutant has been proposed.

特に、油等の汚染物質で汚染された汚染土壌の上流側に、酸素源、窒素源、リン源等の微生物分解を促進する物質や、汚染物質の分解能を有する微生物を直接注水して浄化処理を行なう方法であるバイオレメディエーション法は、大掛かりな設備や工法を必要としない上に、浄化処理による二次汚染の原因である副産物の発生もないため、低コストで広範囲かつ効果的に土壌浄化が可能な方法として多用されている(特許文献1参照)。   In particular, the upstream side of contaminated soil contaminated with oil and other pollutants is directly purified by injecting substances that promote microbial degradation, such as oxygen sources, nitrogen sources, and phosphorus sources, and microorganisms that have a resolution of pollutants. The bioremediation method is a method that does not require large-scale equipment and construction methods, and it also eliminates the generation of by-products that cause secondary contamination due to the purification process. It is widely used as a possible method (see Patent Document 1).

ところで、上述した方法で土壌浄化を行なう場合、先ず汚染された土壌又は地下水の汚染状況等の調査(すなわち、モニタリング)を行なって、その調査結果に基づいて土壌浄化作業が着手される。そして、土壌浄化中においても土壌又は地下水のモニタリングを定期的に行なうことにより、土壌浄化の進捗状況を常に監視する必要がある。   By the way, when soil purification is performed by the above-described method, first, investigation (that is, monitoring) of contaminated soil or groundwater is conducted, and soil purification work is started based on the investigation result. And even during soil remediation, it is necessary to constantly monitor the progress of soil remediation by regularly monitoring soil or groundwater.

上述したモニタリング(調査)の方法としては、汚染地域をボーリンクして、その土壌又は地下水の一部をサンプリングし、対象とする汚染物質を検知管やガスクロマトグラフィーによって検知又は分析して行われる方法が一般的である。   The monitoring (survey) method described above is performed by boring the contaminated area, sampling a part of the soil or groundwater, and detecting or analyzing the target pollutant with a detector tube or gas chromatography. The method is common.

また、特許文献2のように、複数個所に土壌中のガスを採取するための土壌ガス採取用配管を配置するとともに、一つの土壌ガスを分析する分析機器と接続させ、分析機器において各配管で採取されたガスの供給を切り替えて分析することにより、土壌ガスを連続的にモニタリング(調査)する装置も開示されている。これにより、サンプリング作業を省力化することができる。
特開平11−262751号公報 特開2001−221725号公報
In addition, as in Patent Document 2, soil gas collection pipes for collecting gas in soil are arranged at a plurality of locations, and connected to an analysis instrument for analyzing one soil gas. An apparatus for continuously monitoring (investigating) soil gas by switching and analyzing the supply of collected gas is also disclosed. Thereby, the sampling work can be saved.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-262551 JP 2001-221725 A

しかしながら、土壌又は地下水が油等の汚染物質に汚染されると、その汚染範囲は地下水の流れに従って広範囲にわたる上に、汚染された土壌の地表には工場施設等の建物が立地している場合が多い。そのため、上述したボーリングによるモニタリング方法では、サンプリングや分析に多くの時間や労力を要する上、連続的な測定を行なうことができない。したがって、従来の方法では、土壌の状態や土壌浄化の進捗情報に関する正確な情報を得ることは、極めて難しい。   However, when soil or groundwater is contaminated with pollutants such as oil, the contamination range is wide according to the flow of groundwater, and buildings such as factory facilities may be located on the surface of the contaminated soil. Many. For this reason, the above-described monitoring method using boring requires a lot of time and labor for sampling and analysis, and cannot perform continuous measurement. Therefore, with the conventional method, it is extremely difficult to obtain accurate information regarding the state of the soil and the progress information of soil purification.

特許文献2においても、多数の採取用配管を立地した施設を避けながら広範囲に設置しなければならないため、多くの設備コストを要する上に、設置する条件に制約がある。その上、設備の維持に要する時間やコストが増大するという欠点があった。   Also in Patent Document 2, since it is necessary to install a wide range while avoiding a facility where a large number of sampling pipes are located, a lot of equipment costs are required and there are restrictions on the installation conditions. In addition, there is a drawback that the time and cost required to maintain the equipment increase.

また、特許文献2の装置では分析機器が一つしか設けられていないため、測定箇所が多数である場合には、各箇所を連続的に測定することが難しくなるため、正確な土壌の状況変化や土壌浄化の進捗状況に関する情報を得ることができないという問題もあった。   Moreover, since only one analytical instrument is provided in the apparatus of Patent Document 2, when there are a large number of measurement locations, it is difficult to continuously measure each location, and therefore accurate soil condition changes are possible. There was also a problem that information on the progress of soil purification could not be obtained.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、油で汚染された土壌を好気性微生物による土壌浄化を行なう際に、特に複雑な装置構成を要することなく、かつ地形や距離に影響されずに土壌の状態や土壌浄化の進捗状況を簡易に調査できる土壌浄化モニタリング方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and when performing soil purification with aerobic microorganisms on soil contaminated with oil, it is not particularly required to have a complicated apparatus configuration, and is affected by topography and distance. It is an object of the present invention to provide a soil purification monitoring method that can easily investigate the state of soil and the progress of soil purification.

請求項1に記載の発明は前記目的を達成するために、油で汚染された土壌に対して、好気性微生物によって前記油を生分解して土壌浄化を行なう際に、前記土壌の状況や前記土壌浄化の進捗状況を調査するための土壌浄化モニタリング方法において、前記土壌中のCO2 ガス濃度を連続的に検知可能なCO2 ガスセンサを、前記土壌中の複数個所に配置して、前記CO2 ガスセンサは、前記土壌中の複数個所のCO2 濃度を連続的に測定するとともに、測定された測定値を集積して解析を行なうホストコンピュータへ送信し、受信した各CO2 ガスセンサの測定値を基にして、前記ホストコンピュータによって前記CO2 濃度の時系列的な変化から前記土壌浄化の進捗状況を予測することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1, when soil is purified by biodegrading the oil by aerobic microorganisms with respect to soil contaminated with oil, in the soil remediation monitoring method for investigating the progress of soil remediation, continuously detectable CO 2 gas sensor of CO 2 gas concentration in the soil, and located at a plurality of the soil, the CO 2 The gas sensor continuously measures the CO 2 concentration at a plurality of locations in the soil, accumulates the measured values, transmits them to a host computer for analysis, and receives the measured values of the respective CO 2 gas sensors. Then, the progress status of the soil purification is predicted from the time-series change of the CO 2 concentration by the host computer.

なお、ここで述べる「土壌」とは、土壌そのものの他、土壌中に存在し、土壌中を微速に流れる地下水も含むものとする。   The “soil” described here includes not only the soil itself but also groundwater that exists in the soil and flows at a low speed in the soil.

本発明によれば、土壌浄化のため土壌又は地下水を汚染する油を好気性微生物によって好気的に生物分解させると、その分解過程でCO2 ガスが発生する。本願発明者は、この点に着目し、土壌中のCO2 ガス濃度を測定することにより、好気性微生物による土壌浄化の進捗状況を予測して、土壌浄化をモニタリングする手法を導き出した。 According to the present invention, when an oil that contaminates soil or groundwater is aerobically biodegraded by aerobic microorganisms for soil purification, CO 2 gas is generated during the decomposition process. The inventor of the present application pays attention to this point, and predicts the progress of soil purification by aerobic microorganisms by measuring the concentration of CO 2 gas in the soil, and derives a method for monitoring the soil purification.

すなわち、もし土壌浄化が進行している場合には、土壌中の油が生分解されて微生物活性が高まるため、土壌中のCO2 濃度が上昇する。一方、土壌浄化が終了した場合には、生分解する油が減少して微生物活性が低下するため、土壌中のCO2 濃度も低下する。このように、土壌中のCO2 濃度と土壌浄化の進捗状況とは関連性があるため、各地点におけるCO2 濃度の変化を時系列的に分析することにより、正確に土壌浄化の進捗状況を予測することができる。 That is, if soil purification is in progress, oil in the soil is biodegraded and the microbial activity increases, so the CO 2 concentration in the soil increases. On the other hand, when the soil purification is completed, the biodegradable oil decreases and the microbial activity decreases, so the CO 2 concentration in the soil also decreases. Thus, since the CO 2 concentration in the soil and the progress of soil purification are related, the progress of the soil purification can be accurately determined by analyzing the change in CO 2 concentration at each point in time series. Can be predicted.

本発明において土壌のモニタリングを行なう際には、先ず汚染された土壌およびその近傍における測定したい箇所にCO2 ガスセンサを土壌中に設置するとともに、各CO2 ガスセンサと接続したホストコンピュータを設置する。各CO2 ガスセンサは、配置された箇所の土壌中から発生するCO2 ガス濃度を連続的に測定し、その測定値をホストコンピュータへ送信する。ホストコンピュータでは、受信した各CO2 ガスセンサからの連続的な測定値を集積して解析し、これら測定値の変化によって土壌浄化の進捗状況を予測する。これにより、油で汚染された土壌をバイオレメディエーション法による浄化を行なう際に、浄化を行なう土壌の状況や浄化の進捗状況を簡易に調査可能であるため、短時間で効率のよい土壌浄化を行なうことができる。加えて、本発明では、測定したい各地点にCO2 ガスセンサを設置するだけなので、土壌浄化のモニタリングに要する設備コスト、設備スペース、及び手間を大幅に削減することができる。 When performing soil monitoring in the present invention, first, a CO 2 gas sensor is installed in the soil in the contaminated soil and in the vicinity thereof, and a host computer connected to each CO 2 gas sensor is installed. Each CO 2 gas sensor continuously measures the concentration of CO 2 gas generated from the soil at the place where it is placed, and transmits the measured value to the host computer. The host computer accumulates and analyzes the continuous measurement values received from each CO 2 gas sensor, and predicts the progress of soil remediation based on changes in these measurement values. As a result, when the soil contaminated with oil is purified by the bioremediation method, it is possible to easily investigate the status of the soil to be purified and the progress of the purification, so that efficient soil purification is performed in a short time. be able to. In addition, according to the present invention, since only a CO 2 gas sensor is installed at each point to be measured, the equipment cost, equipment space, and labor required for monitoring soil purification can be greatly reduced.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のCO2 ガスセンサは、双方向のデータ通信可能なノードである通信モジュールを備え、前記ホストコンピュータ及び前記通信モジュールは、他の通信モジュールを中継点としたネットワークを自律的に構築するネットワーク機能を有することを特徴とする。また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のCO2 ガスセンサは、前記ホストコンピュータとのデータ通信を無線で行なうことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the CO 2 gas sensor according to the first aspect includes a communication module that is a node capable of bidirectional data communication, and the host computer and the communication module relay other communication modules. It has a network function for autonomously building a pointed network. The invention according to claim 3 is characterized in that the CO 2 gas sensor according to claim 1 or 2 performs data communication with the host computer wirelessly.

なお、上述した「ネットワークを自律的に構築する」とは、ソフトウエア等によって予め設定された指令に従って、ホストコンピュータや各通信モジュールが互いにデータを送受信(すなわち、センシング)することにより、ホストコンピュータ及び各通信モジュールの間で自動的にネットワークを構築することを指す。   The above-described “autonomous construction of the network” means that the host computer and each communication module transmit / receive data (ie, sensing) to each other in accordance with a command set in advance by software or the like. This refers to automatically building a network between each communication module.

本発明によれば、CO2 ガスセンサに備えられたノードである通信モジュールは、ホストコンピュータとのデータ通信を無線で行なう上、自律的なネットワークを構築する機能により他のCO2 ガスセンサの通信モジュールを中継してホストコンピュータへ測定値を送信することができる。センサをネットワーク化することにより、モニタリングする土壌が広範囲であったり、建物等が立地して地形が複雑であったりする場合においても、特に複雑な装置構成を用いることなく、地形や距離に影響されずに広範囲にわたって任意の位置にCO2 ガスセンサを配置して、土壌浄化のモニタリングを効率よく行なうことができる。 According to the present invention, the communication module, which is a node provided in the CO 2 gas sensor, performs data communication with the host computer wirelessly, and allows other CO 2 gas sensor communication modules to function by constructing an autonomous network. Measurement values can be relayed and transmitted to the host computer. By networking sensors, even when the soil to be monitored is wide, or when the terrain is complex due to the location of buildings, etc., it is affected by the terrain and distance without using a particularly complicated device configuration. In addition, the CO 2 gas sensor can be arranged at an arbitrary position over a wide range, and soil purification can be monitored efficiently.

その上、CO2 ガスセンサとホストコンピュータとは双方向にデータ通信が可能であるため、CO2 ガスセンサの作動をホストコンピュータによって制御することも可能となる。これにより、CO2 ガスセンサ自体の状態を常に監視できる上に、必要のないときにはホストコンピュータでCO2 ガスセンサの電源をOFFにすることも可能であるため、広範囲に散在するCO2 ガスセンサの管理やメンテナンスに要する手間を簡素化することができる。 In addition, since the data communication between the CO 2 gas sensor and the host computer is possible in both directions, the operation of the CO 2 gas sensor can be controlled by the host computer. Thus, management and maintenance of the CO 2 gas sensor since it is possible to turn OFF the power of the CO 2 gas sensors on the host computer, scattered over a wide range in the absence on, need to be able to constantly monitor the state of the CO 2 gas sensor itself Can be simplified.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のうち少なくとも一つに記載のホストコンピュータは、前記CO2 ガスセンサからの測定値を基にして、前記土壌中のCO2 濃度分布を表示する表示手段を備えたことを特徴とする。これにより、土壌の状態や土壌浄化の進捗状況を表示手段で簡易に視認することができるので、土壌浄化のモニタリングに要する手間や労力を低減することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, the host computer according to at least one of the first to third aspects displays a CO 2 concentration distribution in the soil based on a measurement value from the CO 2 gas sensor. A display means is provided. Thereby, since the state of soil and the progress of soil purification can be easily visually recognized by the display means, it is possible to reduce labor and labor required for monitoring soil purification.

なお、前記表示手段は、前記土壌中のCO2 濃度分布を等値線で示すことが好ましい。また、前記表示手段は、前記土壌中のCO2 濃度の変化を時系列的に表示することが好ましい。これにより、土壌の状態の変化や土壌浄化の進捗状況を表示手段で一目で認識することが可能となるため、土壌浄化のモニタリングに要する手間をさらに低減することができる。 Incidentally, the display means preferably exhibits a CO 2 concentration distribution of the soil by isolines. Further, the display means, it is preferable to chronologically display the changes in the CO 2 concentration in the soil. Thereby, since it is possible to recognize the change in the state of the soil and the progress of the soil purification at a glance with the display means, it is possible to further reduce the labor required for monitoring the soil purification.

以上説明したように本発明に係る土壌浄化モニタリング方法によれば、汚染された土壌の各箇所に設置されたCO2 ガスセンサによって土壌中のCO2 濃度を連続的に測定し、これら測定されたCO2 濃度の連続的な変化からホストコンピュータで土壌浄化の進捗状況を予測するため、低コストで土壌浄化の状況を正確に把握することができる。また、CO2 ガスセンサとホストコンピュータとは、ノードである通信モジュールにより双方向のデータ通信を無線で行なうとともに自律的なネットワークを自動的に構築するので、各CO2 ガスセンサを中継点として利用可能となる。浄化サイトにモニタリング用のセンサネットワークを形成することで、モニタリングする地形や距離に影響されることなく、効率のよい土壌浄化のモニタリングを簡易かつ広範囲に行なうことができる。 As described above, according to the soil purification monitoring method according to the present invention, the CO 2 concentration in the soil is continuously measured by the CO 2 gas sensor installed at each location of the contaminated soil, and the measured CO 2 is measured. 2 Since the progress of soil remediation is predicted by the host computer from the continuous change in concentration, it is possible to accurately grasp the state of soil remediation at low cost. In addition, since the CO 2 gas sensor and the host computer perform two-way data communication wirelessly using a communication module as a node and automatically construct an autonomous network, each CO 2 gas sensor can be used as a relay point. Become. By forming a sensor network for monitoring at the purification site, efficient soil purification monitoring can be easily and widely performed without being affected by the topography and distance to be monitored.

以下添付図面に従って本発明に係る土壌浄化モニタリング方法の好ましい実施の形態について詳説する。   Hereinafter, preferred embodiments of a soil purification monitoring method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明における実施の形態である土壌浄化モニタリング・システム10の全体構成を示した側面断面図である。   FIG. 1 is a side sectional view showing an overall configuration of a soil purification monitoring system 10 according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、地表2を形成する不飽和層4の下方には、地下水を含んだ飽和層6が形成されており、不飽和層4及び飽和層6の一部には油で汚染された汚染土壌8が存在する。   As shown in FIG. 1, a saturated layer 6 including groundwater is formed below the unsaturated layer 4 forming the ground surface 2, and the unsaturated layer 4 and a part of the saturated layer 6 are contaminated with oil. Contaminated soil 8 is present.

なお、ここで述べる飽和層6とは、岩石の割れ目や土壌中の孔隙が地下水により飽和された層であり、飽和層6では飽和された地下水の微速な流れが生じている。また、汚染土壌8とは、土壌そのものの他、土壌中に存在する地下水も含むものとする。   The saturated layer 6 described here is a layer in which rock fractures and pores in the soil are saturated with groundwater, and in the saturated layer 6, a slow flow of saturated groundwater is generated. In addition to the soil itself, the contaminated soil 8 includes groundwater existing in the soil.

土壌浄化モニタリング・システム10は、汚染土壌8の近傍上方に配置され、主に複数の観測井戸12,12…と、土壌浄化のモニタリングを行なうホストコンピュータ14と、各観測井戸12,12…の内部土壌中のCO2 濃度を測定するCO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16,16…と、から構成される。 The soil remediation monitoring system 10 is disposed in the vicinity of the contaminated soil 8 and mainly includes a plurality of observation wells 12, 12..., A host computer 14 for monitoring soil remediation, and the interior of each observation well 12, 12. And CO 2 gas sensor network units 16, 16... For measuring the CO 2 concentration in the soil.

観測井戸12は、汚染土壌8及びその近傍に複数配置され、地表2から汚染土壌8に対して垂直方向に飽和層6に達する深さまで掘削されて形成される。観測井戸12の形状や穴径については特に限定しないが、CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16を安定して設置可能であるとともに、汚染土壌8の内部のガス類を大気中へ放出させない構造であることが好ましい。なお、観測井戸12の詳細な構造については、図2において後述する。 A plurality of observation wells 12 are arranged in the contaminated soil 8 and the vicinity thereof, and are formed by excavating from the ground surface 2 to a depth reaching the saturated layer 6 in a direction perpendicular to the contaminated soil 8. The shape and hole diameter of the observation well 12 are not particularly limited, but the CO 2 gas sensor network unit 16 can be stably installed, and the structure does not release the gases inside the contaminated soil 8 into the atmosphere. Is preferred. The detailed structure of the observation well 12 will be described later with reference to FIG.

ホストコンピュータ14は、地表2の上面に設置された施設18内に設置され、不図示の通信手段や表示手段であるモニタ20を備えている。ホストコンピュータ14は、各CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16,16…によるワイヤレス・センサ・ネットワークを構築するソフトウエアを内蔵し、各CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16,16…で測定された測定値等のデータの集積及び解析を行なうことにより、土壌浄化のモニタリングを行なう。なお、ホストコンピュータ14、通信手段、及びモニタ20についての詳細な説明は後述する。 The host computer 14 is installed in a facility 18 installed on the upper surface of the ground surface 2 and includes a monitor 20 that is a communication unit and a display unit (not shown). The host computer 14 has a built-in software to build a wireless sensor network according to the CO 2 gas sensor network unit 16, 16 ..., each CO 2 gas sensor network unit 16, 16 ... of the measurement value or the like measured by the Soil remediation is monitored by collecting and analyzing data. Detailed descriptions of the host computer 14, the communication means, and the monitor 20 will be described later.

図2は、本実施形態における観測井戸12及びCO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16の構造を示す拡大断面図である。 FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the structure of the observation well 12 and the CO 2 gas sensor network unit 16 in the present embodiment.

CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16は、CO2 ガスセンサ16aと、CO2 ガスセンサ制御モジュール16bと、無線ネットワーク・モジュール16cと、導線16dと、から構成される。 The CO 2 gas sensor network unit 16 includes a CO 2 gas sensor 16a, a CO 2 gas sensor control module 16b, a wireless network module 16c, and a conductor 16d.

CO2 ガスセンサ16aは、観測井戸12の内部において、飽和層6の上方に設置される。なお、設置条件としては、土壌中のCO2 濃度測定を正確に行なうために、CO2 ガスセンサ16aの一部又は全部が観測井戸12内の地下水に浸漬しない設置状態や構造であることが好ましい。 The CO 2 gas sensor 16 a is installed above the saturated layer 6 inside the observation well 12. The installation condition is preferably an installation state or structure in which part or all of the CO 2 gas sensor 16a is not immersed in the ground water in the observation well 12 in order to accurately measure the CO 2 concentration in the soil.

本実施形態では、CO2 ガス測定濃度範囲;大気濃度(約400ppm)〜80,000ppm、出力;0〜4V、センサ精度;±20%(CO2 濃度に換算すると±1000ppm)、使用温湿度条件;−10〜50°Cかつ5〜95%RH、の性能を有するCO2 ガスセンサ16aが使用される。この仕様のCO2 ガスセンサ16aでは、測定されたCO2 濃度の測定値は、ボルト(V)に換算されて測定値のデータとして出力される。 In this embodiment, CO 2 gas measurement concentration range: atmospheric concentration (about 400 ppm) to 80,000 ppm, output: 0 to 4 V, sensor accuracy: ± 20% (± 1000 ppm when converted to CO 2 concentration), operating temperature and humidity conditions A CO 2 gas sensor 16a having a performance of −10 to 50 ° C. and 5 to 95% RH is used. In the CO 2 gas sensor 16a of this specification, the measured value of the measured CO 2 concentration is converted into volts (V) and output as measured value data.

CO2 ガスセンサ制御モジュール16bは、CO2 ガスセンサ16aの上方に位置し、観測井戸12の上部に安定して固定される。CO2 ガスセンサ制御モジュール16bは、CO2 ガスセンサ16aと導線16dを介して接続しており、CO2 ガスセンサ16aから出力された測定値を受信するとともに、CO2 ガスセンサ16a及び無線ネットワーク・モジュール16cに対する各種動作の制御を行なう。また、CO2 ガスセンサ制御モジュール16bは不図示の電源(例えば、DC5Vの電源)を内蔵しており、CO2 ガスセンサ16a及び無線ネットワーク・モジュール16cに対するON・OFFの制御も行なう。そして、CO2 ガスセンサ・ユニット自体の情報を測定値とともに、無線ネットワーク・モジュールを介して送信する。無線ネットワーク・モジュール16cは、自律的なワイヤレス・ネットワークを構築可能な、すなわち自律的に送受信を行なう双方向性を有する通信ノードであり、無線周波数が902〜928MHzで、IEEE802.15.4に準拠する仕様であることが好ましい。 The CO 2 gas sensor control module 16b is located above the CO 2 gas sensor 16a and is stably fixed to the upper part of the observation well 12. CO 2 gas sensor control module 16b is connected via the CO 2 gas sensors 16a and conductor 16d, which receives a measurement value output from the CO 2 gas sensors 16a, various relative CO 2 gas sensors 16a and the wireless network module 16c Control the operation. The CO 2 gas sensor control module 16b incorporates a power source (not shown) (for example, a DC 5V power source), and also performs ON / OFF control for the CO 2 gas sensor 16a and the wireless network module 16c. Then, information on the CO 2 gas sensor unit itself is transmitted together with the measurement value via the wireless network module. The wireless network module 16c is a communication node capable of constructing an autonomous wireless network, that is, a bidirectional communication node that autonomously transmits and receives data, and has a radio frequency of 902 to 928 MHz and conforms to IEEE 802.15.4. It is preferable that the specifications be

無線ネットワーク・モジュール16cの上方、すなわち観測井戸12の上面には、上蓋12Aが設置されており、これにより観測井戸12の内部に外気が流れ込むことによる土壌中のCO2 濃度の測定結果への影響を防止することができる。 An upper lid 12A is installed above the wireless network module 16c, that is, on the upper surface of the observation well 12, and thereby the influence of the outside air flowing into the observation well 12 on the measurement result of the CO 2 concentration in the soil. Can be prevented.

図3は、本発明の実施の形態である土壌浄化モニタリング・システムにおけるネットワーク全体のシステム構成を示したブロック図であり、土壌浄化モニタリング・システムを上方から見た概略図である。   FIG. 3 is a block diagram showing the system configuration of the entire network in the soil remediation monitoring system according to the embodiment of the present invention, and is a schematic view of the soil remediation monitoring system as viewed from above.

各CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16,16…の無線ネットワーク・モジュール16cは、電源が入ると、無線による通信を自動的に開始して、周囲にある他の無線ネットワーク・モジュール16c,16c…や、ホストコンピュータ14の通信手段であるゲートウエイ22をセンシングする。そして、他の無線ネットワーク・モジュール16c,16c…や、ゲートウエイ22と接続すると、図3の破線で示すような無線ネットワークが構築される。このネットワークは、双方向にデータ交換が可能であり、構築された後でも無線ネットワーク・モジュール16c,16c…の欠落や増加があっても、無線ネットワーク・モジュール16c,16c…が常にデータ通信によるセンシングが行なわれているので、常に最新のネットワークが自動的に再構築される。 When the wireless network module 16c of each CO 2 gas sensor network unit 16, 16,... Is turned on, the wireless network module 16c automatically starts wireless communication, and other wireless network modules 16c, 16c,. The gateway 22 which is a communication means of the host computer 14 is sensed. When connected to the other wireless network modules 16c, 16c... And the gateway 22, a wireless network as shown by the broken line in FIG. This network can exchange data in both directions. Even if the wireless network modules 16c, 16c,... Are missing or increased even after being constructed, the wireless network modules 16c, 16c,. Is always done, so the latest network is always rebuilt automatically.

このように構築されたネットワークにおいて、各CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16,16…で連続的に測定されたCO2 ガス濃度は、付属する各無線ネットワーク・モジュール16c,16c…から、他のCO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16,16…の無線ネットワーク・モジュール16c,16c…を中継点として、又は直接的にゲートウエイ22に送信される。 In this way constructed network, continuously measured CO 2 gas concentration in each CO 2 gas sensor network unit 16, 16 ..., each wireless network module 16c that comes from 16c ..., other CO 2 The wireless network modules 16c, 16c of the gas sensor network units 16, 16... Are transmitted to the gateway 22 as relay points or directly.

なお、図3に示すように、ホストコンピュータ14は、LAN/WAN50の回線や接続端子等を介して、他のPC52や、PDA54等の携帯端末、他のネットワーク56、データベース58と接続可能であることが好ましい。これにより、他の端末や遠隔地同士においても情報を一元管理して利用することができる。   As shown in FIG. 3, the host computer 14 can be connected to another PC 52, a portable terminal such as a PDA 54, another network 56, and a database 58 via a LAN / WAN 50 line or connection terminal. It is preferable. Thereby, information can be centrally managed and used also in other terminals and remote locations.

図4は、土壌浄化のモニタリング結果の一例である画面を表示したときのモニタ28を示した平面図である。     FIG. 4 is a plan view showing the monitor 28 when a screen which is an example of a monitoring result of soil purification is displayed.

図4で示されたモニタ20内の各囲い線20a,20a…は、各CO2 濃度を示した等値線である。モニタ20では、各CO2 濃度を結んだ等値線で示した画面が時系列で切り替わって表示される。このように、モニタ20にて汚染土壌を上方から見たCO2 分布を表示させることにより、土壌浄化の進捗状況を簡易に認識させることが可能となる。 4. Each enclosure line 20a, 20a... In the monitor 20 shown in FIG. 4 is an isoline showing each CO 2 concentration. On the monitor 20, a screen indicated by an isoline connecting each CO 2 concentration is displayed by switching in time series. In this way, by displaying the CO 2 distribution of the contaminated soil as viewed from above on the monitor 20, it is possible to easily recognize the progress of soil purification.

次に、上記のごとく構成された本発明の実施の形態である土壌浄化モニタリング・システム10の作用について説明する。   Next, the operation of the soil purification monitoring system 10 according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described.

油で汚染された汚染土壌に対して浄化を行なう際に、汚染土壌中の微生物を活性化させて油を分解することにより浄化するバイオレメディエーション法は、環境への影響も少ない浄化を行なうことができることから多く採用されている。   When purifying contaminated soil contaminated with oil, the bioremediation method, which purifies by decomposing oil by activating microorganisms in contaminated soil, can be purified with little impact on the environment. It is often adopted because it can be done.

一般に土壌浄化を行なう場合、先ず汚染された土壌又は地下水の汚染状況等の調査を行なうモニタリングを行なう必要があり、そのモニタリングによる調査結果に基づいて土壌浄化作業が着手される。そして、土壌浄化中においても土壌又は地下水のモニタリングを定期的に行なって、土壌浄化の進捗状況を常に監視することにより、より効果的な土壌浄化を行なうことができる。   In general, when soil purification is performed, it is first necessary to conduct monitoring to investigate the contamination status of contaminated soil or groundwater, and the soil purification work is started based on the survey results. And even during soil purification, soil or groundwater can be monitored regularly, and the progress of soil purification can be constantly monitored, so that more effective soil purification can be performed.

上述したモニタリング方法としては、汚染地域をボーリンクして、その土壌又は地下水の一部をサンプリングし、対象とする汚染物質を検知管やガスクロマトグラフィーによって検知して行われる方法が一般的である。しかしながら、このモニタリング方法では、多くのコストや労力を要するだけでなく、タイムリーなモニタリングを行なうことができないという欠点があった。   As the above-mentioned monitoring method, a method in which a polluted area is bored, a part of the soil or groundwater is sampled, and a target pollutant is detected by a detector tube or gas chromatography is generally performed. . However, this monitoring method not only requires a lot of cost and labor, but also has a drawback that timely monitoring cannot be performed.

そこで、本願発明者は、土壌又は地下水を汚染する油を好気性微生物によって好気的に生物分解させると、その分解過程でCO2 ガスが発生する点に着目し、土壌中のCO2 ガス濃度を測定することにより、好気性微生物による土壌浄化における土壌の状況や土壌浄化の進捗状況をモニタリングし、その結果を基にして土壌浄化を行なう方法を導き出した。 Therefore, the inventor of the present application pays attention to the point that when an oil that contaminates soil or groundwater is aerobically biodegraded by aerobic microorganisms, CO 2 gas is generated in the decomposition process, and the concentration of CO 2 gas in the soil The soil condition and the progress of soil purification in soil purification by aerobic microorganisms were monitored, and a method for soil purification was derived based on the results.

すなわち、もし土壌浄化が進行している場合には、土壌中の油が分解されて土壌中の微生物活性が高まるため、土壌中のCO2 濃度が上昇する。一方、土壌浄化が終了した場合には、分解する油がなくなり土壌中の微生物活性が低下するため、土壌中のCO2 濃度も低下する。このように、土壌中のCO2 濃度と土壌浄化の進捗状況とは相関性があるため、CO2 濃度の変化を時系列的に分析することで、土壌の状態や土壌浄化の進捗状況を予測することが可能となる。 That is, if soil purification is in progress, the oil in the soil is decomposed and the microbial activity in the soil increases, so the CO 2 concentration in the soil increases. On the other hand, when the soil purification is completed, the oil to be decomposed disappears and the microbial activity in the soil decreases, so the CO 2 concentration in the soil also decreases. In this way, the CO 2 concentration in the soil and the progress of soil purification have a correlation, so the change in the CO 2 concentration is analyzed in time series to predict the state of the soil and the progress of soil purification. It becomes possible to do.

本願発明者は、上述したCO2 ガス濃度による土壌浄化のモニタリング方法を立証するために、下記に記した第1及び第2の試験を行なった。 The inventor of the present application conducted the first and second tests described below in order to verify the soil remediation monitoring method using the CO 2 gas concentration described above.

先ず、第1の試験では、図5に示した第1の実験装置60を用いて、本実施形態で使用されるCO2 ガスセンサの精度の検証を行なった。 First, in the first test, the accuracy of the CO 2 gas sensor used in the present embodiment was verified using the first experimental apparatus 60 shown in FIG.

図5に示すように、第1の実験装置60は、密閉性の高いφ100mm×h200mmの円筒カラム62に対して下方からCO2 を供給するとともに、円筒カラム62内に本実施形態で使用されたCO 2ガスセンサ16aを設置した。CO 2ガスセンサ16aは、電源を供給するパワーサプライ64と、測定値を表示するデジタルパネル66と、を備えている。 As shown in FIG. 5, the first experimental device 60 supplied CO 2 from below to a cylindrical column 62 with high sealing performance of φ100 mm × h200 mm and was used in the cylindrical column 62 in this embodiment. A CO 2 gas sensor 16a was installed. The CO 2 gas sensor 16a includes a power supply 64 that supplies power and a digital panel 66 that displays measured values.

また、第1の実験装置60には、比較検証のためのCO2 濃度計68が設けられる。CO2 濃度計68は、付属する吸引ポンプ70により円筒カラム62の上方から内部のCO2 を吸引してそのCO2 濃度を測定する。CO2 濃度計68による測定は、非分散赤外線によるNDIR方式でCO2 濃度の測定が行なわれる。CO2 濃度計68の測定値は、付属するインジケーター72によって表示される。 The first experimental apparatus 60 is provided with a CO 2 concentration meter 68 for comparison and verification. The CO 2 concentration meter 68 sucks the internal CO 2 from above the cylindrical column 62 by the attached suction pump 70 and measures the CO 2 concentration. Measurements by the CO 2 concentration meter 68 is the NDIR method using non-dispersive infrared measurement of CO 2 concentration is performed. The measured value of the CO 2 concentration meter 68 is displayed by an attached indicator 72.

上述した構成の第1の実験装置60において、円筒カラム62へ供給するCO2 濃度を変化させて、CO 2ガスセンサ16a及びCO2 濃度計68におけるCO2 濃度の測定値の比較を行なった。その結果を図6に示す。図6は、第1の試験におけるCO 2ガスセンサ16aの測定値とCO2 濃度計68の測定値との相関を示すグラフであり、縦軸はCO2 濃度計68の測定値を示し、横軸はCO 2ガスセンサ16aの測定値を示している。 In the first experiment 60 having the above structure, by changing the CO 2 concentration is supplied to the cylindrical column 62, a comparison was made of the measured values of the CO 2 concentration in the CO 2 gas sensors 16a and CO 2 concentration meter 68. The result is shown in FIG. FIG. 6 is a graph showing the correlation between the measured value of the CO 2 gas sensor 16a and the measured value of the CO 2 concentration meter 68 in the first test. The vertical axis shows the measured value of the CO 2 concentration meter 68, and the horizontal axis Indicates the measured value of the CO 2 gas sensor 16a.

図6のグラフに示すように、本実施形態で使用されるCO 2ガスセンサ16aと、CO2 濃度計68とは、ほぼ正比例の関係があり、その相関係数R2 は、0.99と高い相関性を示している。これにより、本実施例で使用されるCO 2ガスセンサ16aは、非分散赤外線によるNDIR方式の測定と同様の高い測定性能を有することが立証された。 As shown in the graph of FIG. 6, the CO 2 gas sensor 16a used in the present embodiment and the CO 2 concentration meter 68 have a substantially direct relationship, and the correlation coefficient R 2 is as high as 0.99. Correlation is shown. As a result, it was proved that the CO 2 gas sensor 16a used in this example has a high measurement performance similar to that of the NDIR system measurement using non-dispersed infrared rays.

次に、第2の試験として、図7に示した第2の実験装置80を用いて、好気性微生物によって土壌中から発生したCO2 濃度を本実施例に使用されるCO 2ガスセンサ16aで測定する検証試験を行なった。 Next, as a second test, the second experimental apparatus 80 shown in FIG. 7 is used to measure the CO 2 concentration generated from the soil by aerobic microorganisms using the CO 2 gas sensor 16a used in this embodiment. A verification test was conducted.

図7に示すように、第2の実験装置80は、密閉性の高いφ100mm×h200mmの円筒カラム62の内部に、土壌サンプル82を湿潤重量で25g入れたビーカー84を設置して、その土壌サンプル82に栄養塩として土壌浄化に使用される栄養塩を適量の純水に溶解させた状態で約16mL添加した。さらに、その土壌サンプル82に汚染油のサンプルとして機械油を50μL添加した状態で静置した。   As shown in FIG. 7, the second experimental apparatus 80 includes a beaker 84 in which 25 g of a soil sample 82 is put in a wet weight inside a cylindrical column 62 having a high sealability of φ100 mm × h200 mm, and the soil sample About 82 mL of nutrient salt used for soil purification as a nutrient salt was dissolved in 82 in a proper amount of pure water. Furthermore, it left still in the state which added 50 microliters of machine oil to the soil sample 82 as a sample of contaminated oil.

円筒カラム62の内部には、本実施形態で使用されたCO 2ガスセンサ16aを設置した。CO 2ガスセンサ16aは、電源を供給するパワーサプライ64と、測定値を表示して記録するデータロガー96と、を備えている。 Inside the cylindrical column 62, the CO 2 gas sensor 16a used in the present embodiment was installed. The CO 2 gas sensor 16a includes a power supply 64 that supplies power, and a data logger 96 that displays and records measured values.

また、第2の実験装置80には、温度による影響を調査するために外気温計88及びカラム内温度計90が設けられ、その測定結果はサーモレコーダー92に送られて表示されて記録される。   The second experimental device 80 is provided with an outside air temperature meter 88 and an in-column thermometer 90 for investigating the influence of temperature, and the measurement result is sent to the thermo recorder 92 for display and recording. .

さらに、第2の実験装置80では、外気のCO2 濃度による影響を調査するために、外気CO2 濃度計94が設けられる。外気CO2 濃度計94は、付属する吸引ポンプ70により外気のエアを吸引し、そのCO2 濃度を測定する。外気CO2 濃度計94としては、第1の実験装置60のCO2 濃度計68と同様に、非分散赤外線によるNDIR方式で測定を行なう。外気CO2 濃度計94の測定値は、付属するインジケーター72によって表示される。 Further, in the second experimental apparatus 80, in order to investigate the influence of external air CO 2 concentration, the outside air CO 2 concentration meter 94 is provided. The outside air CO 2 concentration meter 94 sucks outside air by the attached suction pump 70 and measures the CO 2 concentration. As the outside air CO 2 concentration meter 94, measurement is performed by the NDIR method using non-dispersed infrared rays, as with the CO 2 concentration meter 68 of the first experimental apparatus 60. The measured value of the outside air CO 2 concentration meter 94 is displayed by an attached indicator 72.

第2の試験では、上述した第2の実験装置80を135時間運転し、その気温及びCO2 濃度の変化について検証した。その結果を図8に示す。図8は、第2の試験における各CO2 濃度及び各温度の変化を示したグラフである。図8のグラフにおいて、■は円筒カラム62内に設置されたCO 2ガスセンサ16aの測定値を示し、▲は外気CO2 濃度計94の測定値を示し、□は円筒カラム62内に設置されたカラム内温度計90の測定値を示し、△は外気温計88の測定値を示している。なお、図8のグラフ中における「暖房運転期」及び「暖房停止期」の記載は、第2の試験で使用された実験室での暖房の運転時期を示している。 In the second test, the second experimental apparatus 80 described above was operated for 135 hours, and changes in the temperature and CO 2 concentration were verified. The result is shown in FIG. FIG. 8 is a graph showing changes in each CO 2 concentration and each temperature in the second test. In the graph of FIG. 8, ■ indicates the measured value of the CO 2 gas sensor 16 a installed in the cylindrical column 62, ▲ indicates the measured value of the outside air CO 2 concentration meter 94, and □ indicates that installed in the cylindrical column 62. The measured value of the in-column thermometer 90 is shown, and Δ shows the measured value of the outside air temperature meter 88. In addition, the description of "heating operation period" and "heating stop period" in the graph of FIG. 8 has shown the heating operation time in the laboratory used by the 2nd test.

図8のグラフに示すように、外気のCO2 濃度の平均が433±40ppmであった。それに対し、円筒カラム62内のCO2 濃度は、若干の減衰があるものの、増加する傾向が確認され、CO2 濃度の最高値として2,220ppmであった。一方、温度変化に関しては、暖房の運転による実験室の温度変動に依存しており、周期的であった。 As shown in the graph of FIG. 8, the average of the CO 2 concentration in the outside air was 433 ± 40 ppm. On the other hand, the CO 2 concentration in the cylindrical column 62 tended to increase although there was some attenuation, and the maximum value of the CO 2 concentration was 2,220 ppm. On the other hand, the temperature change depends on the temperature variation of the laboratory due to the heating operation and is periodic.

図6のグラフから、温度変化とCO2 濃度の変化との関係において、環境温度が上昇するのに伴い、土壌サンプル54内において微生物活性が上がるので、円筒カラム52内のCO2 濃度が増加する一方で、環境温度が下がるにつれて微生物活性が低下して、再び環境温度が上昇するまでCO2 濃度に変化が見られないことが判明した。 From the graph of FIG. 6, the microbial activity increases in the soil sample 54 as the environmental temperature rises in the relationship between the temperature change and the CO 2 concentration change, so that the CO 2 concentration in the cylindrical column 52 increases. On the other hand, it was found that the microbial activity decreased as the environmental temperature decreased, and that the CO 2 concentration did not change until the environmental temperature increased again.

この第1及び第2の試験の結果から、本発明の土壌浄化モニタリング方法を採用することにより、CO2 濃度の変化を分析調査すれば、油で汚染された土壌の状態やバイオレメディエーション法による土壌浄化の進捗状況を簡易かつ的確に予測することができることが立証された。 Based on the results of the first and second tests, if the change in CO 2 concentration is analyzed and investigated by adopting the soil remediation monitoring method of the present invention, the state of soil contaminated with oil and the soil by the bioremediation method It was proved that the progress of purification can be predicted easily and accurately.

また、本発明の実施形態において、各CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16,16…に付属する無線ネットワーク・モジュール16c,16c…に付属する無線ネットワーク・モジュール16c、16c…によって、自律的にネットワークを構築する、いわゆるノードによるワイヤレス・ネットワーク構築方法を採用している。 In the embodiment of the present invention, the network is autonomously constructed by the wireless network modules 16c, 16c attached to the respective CO 2 gas sensor network units 16, 16 .... The so-called node-based wireless network construction method is employed.

従来の無線を用いたネットワークの構築方法、いわゆるクライアント/サーバ形式のネットワークでは、図9Aに示すように、ホストコンピュータ14と各CO2 ガスセンサ・ユニット16,16…とは、一対一で双方向のデータ通信を行なうことにより構築される。したがって、ホストコンピュータ14との間に建物等の障害物100,100が存在した場合には、その障害物100,100によって無線通信の妨げとなるため、測定値を送信できないCO2 ガスセンサ・ユニット16’,16’…が存在してしまう。その上、CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16からホストコンピュータ14までの距離が無線通信可能な所定の距離以上に離れてしまうと、無線によるデータ通信が困難となる。 In a conventional network construction method using radio, that is, a so-called client / server type network, as shown in FIG. 9A, the host computer 14 and each CO 2 gas sensor unit 16, 16. It is constructed by performing data communication. Accordingly, when there are obstacles 100, 100 such as buildings between the host computer 14 and the obstacles 100, 100, the wireless communication is hindered, so that the CO 2 gas sensor unit 16 cannot transmit the measured value. ', 16' ... exists. In addition, if the distance from the CO 2 gas sensor network unit 16 to the host computer 14 exceeds a predetermined distance that allows wireless communication, wireless data communication becomes difficult.

したがって、従来では、データ通信の中継地点を設ける方法や、有線で各CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16,16…を接続する方法等で対処することが検討されるが、その設備コストが増大する上に、設置するスペースを確保しなければならないので、モニタリングの各機材の設置条件に制約が生じるという問題があった。 Therefore, conventionally, it has been considered to deal with a method of providing a data communication relay point or a method of connecting each CO 2 gas sensor network unit 16, 16,... In addition, since the installation space must be secured, there is a problem in that the installation conditions of the monitoring equipment are limited.

一方、本発明のネットワーク構築方法では、図9Bに示すように、各CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16,16…同士が自律的にセンシングして、各CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16,16…を中継点としたネットワークを自動的に構築することができる。したがって、CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16からホストコンピュータ14との直線的な間に障害物100,100が存在したとしても、ノードである各CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16,16…を最適な中継点として、ホストコンピュータ14へ各測定値を送信することができる。また、CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16からホストコンピュータ14までの距離が無線通信可能な所定距離以上に離れてしまっても、ノードである各CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16,16…の中から最適な中継点を自動的に選択して、ホストコンピュータ14へ測定値を送信することができる。加えて、CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16を新たに追設したり撤去したりしても、このネットワークでは常に行なわれている双方向のデータ通信を介してセンシングが行なわれているため、常に最新のネットワークを自動的に再構築することができる。これにより、ネットワークの構築に要する手間を大幅に削減することができる。 On the other hand, in the network construction method of the present invention, as shown in FIG. 9B, each CO 2 gas sensor network unit 16, 16... Autonomously senses and relays each CO 2 gas sensor network unit 16, 16. A point network can be automatically constructed. Therefore, even if the obstacles 100, 100 exist linearly between the CO 2 gas sensor network unit 16 and the host computer 14, each CO 2 gas sensor network unit 16, 16,. As described above, each measurement value can be transmitted to the host computer 14. Further, even if the distance from the CO 2 gas sensor network unit 16 to the host computer 14 is more than a predetermined distance capable of wireless communication, the optimum CO 2 gas sensor network unit 16, 16. The relay point can be automatically selected and the measured value can be transmitted to the host computer 14. In addition, even if a new CO 2 gas sensor network unit 16 is added or removed, sensing is performed through bidirectional data communication that is always performed in this network, so it is always up-to-date. Network can be rebuilt automatically. As a result, the labor required to construct the network can be greatly reduced.

また、ホストコンピュータ14と、各CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16,16…とは、双方向でデータ通信が可能である。したがって、CO2 ガスセンサ制御モジュール16bから無線ネットワーク・モジュール16cを介して送信されたデータにより、各CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16,16…の状態をホストコンピュータ14で把握することができる。その上、各CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16,16…自体をホストコンピュータ14で制御することができる。これにより、土壌浄化モニタリング・システム10全体の管理を簡易かつ低コストで行なうことができる。 Further, the host computer 14 and each CO 2 gas sensor network unit 16, 16,. Therefore, the state of each CO 2 gas sensor network unit 16, 16... Can be grasped by the host computer 14 based on the data transmitted from the CO 2 gas sensor control module 16b via the wireless network module 16c. In addition, each CO 2 gas sensor network unit 16, 16... Itself can be controlled by the host computer 14. Thereby, management of the soil purification monitoring system 10 whole can be performed simply and at low cost.

なお、上述した土壌浄化モニタリング・システム10において、使用される各装置及び部材の個数、形状、及び材質等は、特に限定されるものではない。   In the soil purification monitoring system 10 described above, the number, shape, material, and the like of each device and member used are not particularly limited.

土壌浄化モニタリング・システム10において、各CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット16,16…を観測井戸12,12…の内部に配置して構成されているが、特に限定するものではない。土壌中に注水を行なう注水井戸や、揚水を行なう揚水井戸等のように、土壌中に掘削されている穴を観測井戸12として用いてもよい。また、図10に示した土壌浄化モニタリング・システム10’のように、観測井戸を設けずに各CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット17,17…を地表から1〜2mの深さに埋設する態様でも、本発明を適用することができる。但し、CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット17,17…における測定精度等は、本実施形態のものとは異なるため変更する必要がある。 In the soil purification monitoring system 10, each CO 2 gas sensor network unit 16, 16... Is arranged inside the observation well 12, 12. A hole excavated in the soil may be used as the observation well 12, such as a water injection well that performs water injection into the soil or a water pump well that performs pumping. Further, as in the soil purification monitoring system 10 ′ shown in FIG. 10, each CO 2 gas sensor network unit 17, 17... Is buried at a depth of 1 to 2 m from the ground surface without providing an observation well. The present invention can be applied. However, the measurement accuracy and the like in the CO 2 gas sensor network units 17, 17... Are different from those of the present embodiment and need to be changed.

本発明における実施の形態である土壌浄化モニタリング・システムの全体構成を示した側面断面図Side surface sectional view which showed the whole structure of the soil purification monitoring system which is embodiment in this invention 本実施形態における観測井戸及びCO2 ガスセンサネットワーク・ユニットの構造を示す拡大断面図Expanded sectional view showing the structure of the observation well and the CO 2 gas sensor network unit in the present embodiment 本発明の実施の形態である土壌浄化モニタリング・システムにおけるセンサネットワーク全体の構成を示したブロック図The block diagram which showed the structure of the whole sensor network in the soil purification monitoring system which is embodiment of this invention 土壌浄化のモニタリング結果の一例である画面を表示したときのモニタを示した平面図The top view which showed the monitor when displaying the screen which is an example of the monitoring result of soil remediation 本発明を立証するための第1の実験装置を示した概略構成図Schematic configuration diagram showing a first experimental apparatus for demonstrating the present invention 第1の試験におけるCO 2ガスセンサの測定値とCO2 濃度計の測定値との相関を示すグラフGraph showing correlation between measured value of CO 2 gas sensor and measured value of CO 2 concentration meter in first test 本発明を立証するための第2の実験装置を示した概略構成図Schematic configuration diagram showing a second experimental apparatus for demonstrating the present invention 第2の試験における各CO2 濃度及び各温度の変化を示したグラフGraph showing changes in each CO 2 concentration and each temperature in the second test 従来における無線によるネットワーク構築の一例を示したブロック図Block diagram showing an example of conventional wireless network construction 本発明におけるワイヤレス・センサ・ネットワークによるネットワーク構築の一例を示したブロック図The block diagram which showed an example of the network construction by the wireless sensor network in this invention 本発明における実施形態の変形例である土壌浄化モニタリング・システムの全体構成を示した側面断面図Side surface sectional drawing which showed the whole structure of the soil purification monitoring system which is a modification of embodiment in this invention

符号の説明Explanation of symbols

10…土壌浄化モニタリング・システム、12…観測井戸、14…ホストコンピュータ、16…CO2 ガスセンサネットワーク・ユニット、16a…CO2 ガスセンサ、16b…CO2 ガスセンサ制御モジュール、16c…無線ネットワーク・モジュール、60…第1の実験装置、80…第2の実験装置、100…障害物
10 ... soil remediation monitoring system, 12 ... observation wells, 14 ... host computer, 16 ... CO 2 gas sensor network unit, 16a ... CO 2 gas sensors, 16b ... CO 2 gas sensor control module, 16c ... wireless network module, 60 ... First experimental device, 80 ... second experimental device, 100 ... obstacle

Claims (6)

油で汚染された土壌に対して、好気性微生物によって前記油を生分解して土壌浄化を行なう際に、前記土壌の状況や前記土壌浄化の進捗状況を調査するための土壌浄化モニタリング方法において、
前記土壌中のCO2 ガス濃度を連続的に検知可能なCO2 ガスセンサを、前記土壌中の複数個所に配置して、
前記CO2 ガスセンサは、前記土壌中の複数個所のCO2 濃度を連続的に測定するとともに、測定された測定値を集積して解析を行なうホストコンピュータへ送信し、
受信した各CO2 ガスセンサの測定値を基にして、前記ホストコンピュータによって前記CO2 濃度の時系列的な変化から前記土壌浄化の進捗状況を予測することを特徴とする土壌浄化モニタリング方法。
In soil purification monitoring method for investigating the state of the soil and the progress of soil purification, when biodegrading the oil by aerobic microorganisms and soil purification for soil contaminated with oil,
Continuously detectable CO 2 gas sensor of CO 2 gas concentration in the soil, and located at a plurality of said soil,
The CO 2 gas sensor continuously measures the CO 2 concentration at a plurality of locations in the soil, and collects the measured values and sends them to a host computer for analysis,
A soil remediation monitoring method, wherein the progress of soil remediation is predicted from a time-series change of the CO 2 concentration by the host computer based on the received measurement values of each CO 2 gas sensor.
前記CO2 ガスセンサは、双方向のデータ通信可能なノードである通信モジュールを備え、
前記ホストコンピュータ及び前記通信モジュールは、他の通信モジュールを中継点としたネットワークを自律的に構築するネットワーク構築機能を有することを特徴とする請求項1に記載の土壌浄化モニタリング方法。
The CO 2 gas sensor includes a communication module that is a node capable of bidirectional data communication.
The soil purification monitoring method according to claim 1, wherein the host computer and the communication module have a network construction function for autonomously constructing a network using another communication module as a relay point.
前記CO2 ガスセンサは、前記ホストコンピュータとのデータ通信を無線で行なうことを特徴とする請求項1又は2に記載の土壌浄化モニタリング方法。 The soil purification monitoring method according to claim 1 or 2, wherein the CO 2 gas sensor wirelessly performs data communication with the host computer. 前記ホストコンピュータは、前記CO2 ガスセンサからの測定値を基にして、前記土壌中のCO2 濃度分布を表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項1〜3のうち何れか一つに記載の土壌浄化モニタリング方法。 The host computer is any one of the preceding claims, wherein based on measurements from CO 2 gas sensor, characterized by comprising display means for displaying the CO 2 concentration distribution of the soil The soil remediation monitoring method described in 1. 前記表示手段は、前記土壌中のCO2 濃度分布を等値線で示すことを特徴とする請求項4に記載の土壌浄化モニタリング方法。 The soil remediation monitoring method according to claim 4, wherein the display means indicates the CO 2 concentration distribution in the soil by an isoline. 前記表示手段は、前記土壌中のCO2 濃度の変化を時系列的に表示することを特徴とする請求項4又は5に記載の土壌浄化モニタリング方法。
The display means, soil remediation monitoring method according to claim 4 or 5, characterized in that chronologically display the changes in the CO 2 concentration in the soil.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100952845B1 (en) * 2007-11-28 2010-04-15 프랙라이트 인바이런멘탈 엘티디 Soil purification and soil contamination check method using soil pore enlargement.
JP2011064671A (en) * 2009-09-21 2011-03-31 Korea Inst Of Geoscience & Mineral Resources Sensing device, monitoring system and monitoring method for concentration of carbon dioxide in non-saturation zone at premise for storing carbon dioxide underground
JP2012032294A (en) * 2010-07-30 2012-02-16 Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry Science & Technology Gas sensor unit and gas concentration measuring equipment
JP2013526706A (en) * 2010-05-10 2013-06-24 グラウンドスウェル テクノロジーズ,インコーポレイテッド Method and apparatus for groundwater basin storage tracking, purification performance monitoring and optimization
JP2014002128A (en) * 2012-06-14 2014-01-09 Korea Institute Of Geoscience And Mineral Resources System and method for monitoring unsaturated zone gas and near-surface atmosphere in real time by using isotope analyzer
WO2015140981A1 (en) * 2014-03-20 2015-09-24 中外テクノス株式会社 Carbon dioxide above-ground-leakage monitoring system
WO2018087996A1 (en) * 2016-11-14 2018-05-17 株式会社竹中工務店 System for estimating concentration of soil injection agent
WO2020101192A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-22 고려대학교 산학협력단 System and method for monitoring soil gas and performing responsive processing on basis of result of monitoring
CN114295813A (en) * 2022-03-09 2022-04-08 中国矿业大学(北京) Device and method for synchronously monitoring gas flux in multiple areas of coal field fire area
JP7727866B1 (en) * 2025-01-16 2025-08-21 東京瓦斯株式会社 Estimation method

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100952845B1 (en) * 2007-11-28 2010-04-15 프랙라이트 인바이런멘탈 엘티디 Soil purification and soil contamination check method using soil pore enlargement.
JP2011064671A (en) * 2009-09-21 2011-03-31 Korea Inst Of Geoscience & Mineral Resources Sensing device, monitoring system and monitoring method for concentration of carbon dioxide in non-saturation zone at premise for storing carbon dioxide underground
EP2569659A4 (en) * 2010-05-10 2017-11-08 Groundswell Technologies, Inc. Method and apparatus for groundwater basin storage tracking, remediation performance monitoring and optimization
JP2013526706A (en) * 2010-05-10 2013-06-24 グラウンドスウェル テクノロジーズ,インコーポレイテッド Method and apparatus for groundwater basin storage tracking, purification performance monitoring and optimization
JP2012032294A (en) * 2010-07-30 2012-02-16 Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry Science & Technology Gas sensor unit and gas concentration measuring equipment
JP2014002128A (en) * 2012-06-14 2014-01-09 Korea Institute Of Geoscience And Mineral Resources System and method for monitoring unsaturated zone gas and near-surface atmosphere in real time by using isotope analyzer
US8772720B2 (en) 2012-06-14 2014-07-08 Korea Institute Of Geoscience And Mineral Resources System and method for monitoring unsaturated zone gas and near-surface atmosphere in real time by using isotope analyzer
WO2015140981A1 (en) * 2014-03-20 2015-09-24 中外テクノス株式会社 Carbon dioxide above-ground-leakage monitoring system
WO2018087996A1 (en) * 2016-11-14 2018-05-17 株式会社竹中工務店 System for estimating concentration of soil injection agent
JPWO2018087996A1 (en) * 2016-11-14 2019-09-26 株式会社竹中工務店 Ground injection agent concentration estimation system
JP7136415B2 (en) 2016-11-14 2022-09-13 株式会社竹中工務店 Ground grout concentration estimation method
WO2020101192A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-22 고려대학교 산학협력단 System and method for monitoring soil gas and performing responsive processing on basis of result of monitoring
CN114295813A (en) * 2022-03-09 2022-04-08 中国矿业大学(北京) Device and method for synchronously monitoring gas flux in multiple areas of coal field fire area
CN114295813B (en) * 2022-03-09 2022-05-31 中国矿业大学(北京) Device and method for synchronously monitoring gas flux in multiple areas of coal field fire area
JP7727866B1 (en) * 2025-01-16 2025-08-21 東京瓦斯株式会社 Estimation method

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