清水建設は、地質汚染対策の揚水浄化処理で、揮発性有機化合物(VOC)で汚染された地下水の熱エネルギーを空調熱源とすることで、省エネと地下水浄化効率の向上を両立する「ヒートポンプ併設型VOC汚染地下水浄化システム」を開発した。

 

　地質汚染は地下水、地層、地下空気を全て汚染するクロスメディア型の汚染。その地下水汚染の拡散防止対策である揚水浄化処理は、汲み上げた地下水中に含まれるVOCを揮発させて浄化するが、低コストの一方で10年以上と長期間処理をするケースが多かった。同社は、揚水される地下水の熱エネルギーに着目し、浄化工程にヒートポンプによる熱交換工程を組み込んだ。

 

　熱交換工程では、夏季には地下水の浄化前に、冬季には浄化後に熱交換し、回収した熱エネルギーを空調熱源に用いる。夏季は、地下水の熱エネルギーで空調用空気を冷やすと地下水温度が5～7℃上昇し、VOCの揮発作用を促す。冬季は空調用空気を暖めると地下水温度が下がるため、揚水後にVOCを揮発させ、その後に熱交換を行って除去効率の低下を防ぐ。このシステムで、揚水量1t当たり約65kWh/年の省エネが可能となる。揚水量337t/日の現場では2万2106kWh/年の省エネ効果が得られる。同社の試算では、ヒートポンプの採用で、初期投資の増額分を5年弱で回収できるという。また、夏季のVOC除去効率が10％向上したことも確認された。