JP2000189944A

JP2000189944A - 揮発性汚染物質分解方法

Info

Publication number: JP2000189944A
Application number: JP10370729A
Authority: JP
Inventors: Etsuko Sugawa; 悦子須川; Masahiro Kawaguchi; 正浩川口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-12-25
Filing date: 1998-12-25
Publication date: 2000-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】真空抽出した汚染物質含有ガスを導入した
分解槽内で分解微生物の活性を効率よく利用出来る汚染
物質分解方法を提供する。【解決手段】耐圧型密閉構造の汚染物質分解槽内の
圧力を、揮発性汚染物質を含む気体の加圧導入、または
容積可変構造の分解槽の加圧圧縮により変化させること
で気相中の揮発性汚染物質の蒸気圧を調整し、それによ
る溶解度の変化により該揮発性汚染物質の液相中濃度を
調整することによる該微生物分解の高効率化。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微生物(原生動
物、糸状菌、放線菌、酵母、細菌)を培養し、この微生
物が有する生分解作用を利用して、汚染土壌から抽出し
た揮発性汚染物質を分解する方法及びそのための装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の急速な科学技術の進歩は大量の化
学物質や化成品を生みだしている。これらの多くは環境
中に徐々に蓄積しながら自然を汚染している。環境中の
水、大気が循環していることを考えると環境汚染は地球
レベルへと拡大していく深刻な問題である。これまでに
よく知られた汚染物質としては、トリクロロエチレン
(ＴＣＥ)やテトラクロロエチレン(ＰＣＥ)、ダイオキシ
ンなどの有機塩素化合物、あるいはトルエン、キシレ
ン、ベンゼンなどの芳香族化合物、ガソリンなどの燃料
などが挙げられる。なかでもトリクロロエチレンやテト
ラクロロエチレンなどの有機塩素化合物は精密部品の洗
浄やドライクリーニングなどにおいてかつて大量に使用
され、その漏洩により土壌や地下水の大規模な汚染実体
が明らかになりつつある。また、これらの有機塩素化合
物は、一般に、揮発性が高く、場合によっては大気汚染
をも引き起こす。さらに、これら有機塩素化合物の催奇
性や発がん性が指摘され、生物界へも極めて重大な影響
を及ぼすことがわかったため、汚染源の遮断はもちろ
ん、すでに汚染が拡大した土壌や地下水の浄化は早急に
解決すべき課題となっている。

【０００３】有機塩素化合物で汚染された土壌の浄化方
法としては、汚染土壌を掘り起こして加熱処理する方
法、汚染土壌から真空抽出する方法、あるいは汚染物質
を分解する能力を有する微生物を注入する方法などが挙
げられる。

【０００４】加熱処理法ではほとんど完全に土壌から汚
染物質を取り除くことが可能であるが、土壌掘削が必要
であるから建造物下の浄化処理は困難であり、また掘削
・加熱処理に要する費用が膨大となるため広範囲な汚染
土壌の浄化にも適用困難である。さらに、土壌中から加
熱蒸発させた有機塩素化合物は大気汚染の原因になるの
で、活性炭等に吸着して回収する必要があるが、この使
用済みの活性炭をさらに処理する必要が生じる。汚染物
質がＴＣＥやＰＣＥ等の有機塩素化合物の場合、この処
理時にホスゲン等の更に毒性の高い化合物を生成してし
まうという問題も有る。

【０００５】これに対して、真空抽出法や微生物利用法
は汚染土壌を掘削する必要がないため安価で簡便である
上、構造物等で地表が覆われている場合でもそれらを撤
去する事無しに修復作業を行うことができるという利点
がある。しかし、真空抽出法は数ppｍ以下の低濃度の有
機塩素化合物の除去効率が低い上に、加熱処理用と同様
に回収した有機塩素化合物を改めて処理をする必要があ
る。一方、微生物浄化方法は、土壌に元来生息する土壌
の分解微生物を利用する方法と土壌に元来生息しない外
来の分解微生物を利用する方法に分けられる。

【０００６】前者の場合は、分解活性を高めるための栄
養素、インデューサ、酸素、増殖刺激剤などの菌活性化
物質を土壌に抽入して浄化を行う。

【０００７】例えば、以下に示すＴＣＥ分解菌の単離株
が報告されており、これらを用いることができる。

【０００８】Ｗelchia alkenophila sero ５(ＵＳＰ
４８７７７３６,ＡＴＣＣ５３５７０)、Ｗelchia
alkenophila sero ３３(ＵＳＰ４８７７７３６,Ａ
ＴＣＣ５３５７1)、Ｍethylocystis sp.strain Ｍ
(Ａgric.Ｂiol.Ｃheｍ.,５３，2903(1989)、Ｂiosci.Ｂ
iotech.Ｂioche.,５６，486(1992)、同５６，736(199
2))、Ｍethylosinus trichospriuｍＯＢ３b(Ａｍ.Ｃ
heｍ.Ｓoc.Ｎatl.Ｍeet.Ｄev.Ｅnviron.Ｍicrobiol.,２
９，365(1989)、Ａppl.Ｅnviron.Ｍicrobiol.,５５，31
55(1989)、Ａppl.Ｂiocheｍ.Ｂiotechnol.,２８，877(1
991)、特開平０２-９２２７４号公報、特開平０３-２９
２９７０号公報)、Ｍethyloｍonas sp.ＭＭ２(Ａppl.
Ｅnviron.Ｍicrobiol.,５７，236(1991))、Ａlcaligene
s denitrificans ssp.xylosoxidans JＥ７５(Ａrch.
ｍicrobiol.,1５４，410(1990))、Ａlcaligenes eutro
phus JＭＰ1３４(Ａppl.Ｅnviron.Ｍicrobiol.,５６，
1179(1990))Ｍycobacteriuｍ vaccae JＯＢ５(J.Ｇe
n.Ｍicrobiol.,８２，163(1974)、Ａppl.Ｅnviron.Ｍic
robiol.,５４，2960(1989)、ＡＴＴＣ２９６７８),Ｐ
seudoｍonas putida ＢＨ(下水道協会誌、２４，27(1
987))、Ａcinetobactor sp.strain Ｇ４(Ａppl.Ｅnvi
ron.Ｍicrobiol.,５２，383(1986)、同５３，949(198
7)、同５４，951(1989)、同５６，279(1990)、同５７，
193(1991)、ＵＳＰ４９２５８０２,ＡＴＣＣ５３６
1７、この菌は初めＰseudoｍonas cepaciaと分類され
ていたが、Ａcinetobactor sp.に変更された)、Ｐseud
oｍonas ｍendocina ＫＲ-1(Ｂio/Ｔechnol.,７，282
(1989))、Ｐseudoｍonas putida Ｆ1(Ａppl.Ｅnviro
n.Ｍicrobiol.,５４，1703(1988)、同５４，2578(198
8))、Ｐseudoｍonas fluorescens ＰＦＬ1２(Ａppl.
Ｅnviron.Ｍicrobiol.,５４，2578(1988))、Ｐseudoｍo
nas putida ＫＷI-９(特開平０６-７０７５３号公
報)、Ｐseudoｍonas cepacia ＫＫ０1(特開平０６-２
２７７６９号公報)、Ｎitrosoｍonas europaea(Ａppl.
Ｅnviron.Ｍicrobiol.,５６，1169(1990))、Ｌactobaci
llus vaginalis sp.nov(Int.J.Ｓyst.Ｂacteriol.,３
９，368(1989)、ＡＴＣＣ４９５４０)これらの分解菌
は、すべて、ＴＣＥを分解するために、その分解誘導物
質として芳香族化合物やメタン等の化学物質を必要とす
る。

【０００９】また後者の場合は、外来微生物を土壌に注
入するとともに、分解活性を高めるための菌活性化物質
の注入を行う。このとき、できる限り少量の微生物ある
いは化学物質などを目的としている修復領域に広く注入
し、これにより汚染物質を分解して土壌浄化を行うこと
が経済的に望まれる。このため、微生物浄化処理は修復
領域の土壌空隙を満たすほどの薬液量を土壌に注入して
行っており、広範な修復領域に対しては膨大な薬液量が
必要となる、という欠点がある。

【００１０】また、いずれの微生物利用法においても、
この注入した微生物や菌活性化物質を一定地域に封じ込
めることや、処理作業終了後に土中で増殖した分解菌や
土壌中に残留した菌活性物質の回収が困難であるため、
これらによる土壌の二次汚染の問題がある。

【００１１】この問題を回避するものとして、汚染され
た地下水を地上に設置したリアクターに導入し微生物分
解を行う方法があるが、これらのバイオリアクターは、
被処理水とそれを処理する微生物とを混合してしまうた
め、微生物を含む多大量の処理済み水が発生し、これを
さらに殺菌やフィルターレーション等の二次処理を行わ
なければ、環境中に放出することはできない。

【００１２】以上のように、真空抽出法と微生物浄化法
には加熱処理法を上回る利点はあるが、それぞれ欠点を
持っている。

【００１３】そこで、特開平６-２５４５３７号公報お
よび特開平７-１１２１７６号公報では、真空抽出法と
微生物浄化法を組み合わせ、汚染土壌中の有機塩素化合
物で汚染された空気や地下水を真空吸引して地上のリア
クタに導き、その中で微生物により分解処理する方法が
提案されている。これらの方法では、バイオリアクタ内
の微生物を分解に最適な一定条件に維持するために様々
な付帯設備が新たに必要となるものの、真空抽出法と微
生物分解を組み合わせる事によって、真空抽出法の欠点
であった回収済み有機塩素化合物の再処理が不要となる
こと、微生物浄化方法の欠点であった薬液注入の問題や
二次汚染の問題を同時に解決することができる。

【００１４】しかしながら、これらの方法においてもい
くつかの課題が残されている。その一つは、汚染された
土壌あるいは地下水を真空抽出すると、低濃度の汚染物
質を含むガスが大量に発生する。気相中の汚染物質濃度
が低いと、分解微生物を含む液相に溶け込む汚染物質の
濃度は更に低くなるため分解効率が非常に低くなる。従
って、これをリアクターに導入し連続的に分解処理して
いくためには微生物の高い分解活性を長時間維持しなく
てはならない。しかしながら現状では、ＴＣＥ等の有機
塩素化合物を微生物で分解浄化する場合、高い分解活性
を長期間にわたって維持することは非常に困難であるう
え、微生物はＴＣＥの分解中間産物によって障害を受け
分解活性が低下するという問題がある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】汚染物質、特に有機塩
素化合物で汚染された土壌の修復には以上述べたよう
に、二次処理まで考え合わせると真空抽出法と微生物浄
化法を組み合わせたリアクター方式が有利と考えられる
が、この方式においてもまだいくつかの問題が挙げられ
る。

【００１６】その1つは、汚染土壌からの真空抽出は土
壌の性質、構造、汚染状況により様々であるが、一般的
には高濃度の揮発性汚染物質を含むガスが抽出されるの
は割合短期的な浄化初期でその後徐々に濃度は低下し、
低濃度ガスを抽出する作業が月オーダー、年オーダーで
続きその間低濃度の揮発性汚染物質を含むガスが大量に
しかも連続的に発生する。

【００１７】しかしながら、これに対し分解微生物の分
解活性維持期間は短く、リアクターで活用出来るのは短
くて数時間、長くても1週間以内であるのが一般的、と
いった問題がありこれを解決するための多くの課題が残
されている。分解微生物の分解活性を低下させる1つの
原因は、汚染物質を分解した時に生成される中間産物に
よるダメージである。このため汚染浄化初期に汚染物質
が高濃度でリアクター内に導入されると分解活性は低下
する。

【００１８】更に、分解微生物の分解活性が維持されて
いても、気相の汚染物質濃度が低下すると液相濃度も減
少し分解効率が低下する。従って真空抽出した揮発性汚
染物質を含むガスを微生物分解するためには、気相中に
低濃度に分散した汚染物質を濃縮、あるいは効率よく液
相に送り込むための技術が必要となる。

【００１９】そこで本発明では、汚染土壌を真空抽出法
と微生物浄化法で浄化する技術において、真空抽出技術
については現状を維持しつつ、真空抽出したガスを導入
した汚染物質分解槽内で分解微生物の分解活性を最も効
率よく利用出来る条件を作り出し、汚染物質の分解量を
向上させることのできる汚染物質分解方法を提供するこ
とにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は以下の方
法や装置により達成される。

【００２１】すなわち、分解微生物を保持する液相と、
該液相と接する気相とを形成した汚染物質分解槽に、汚
染土壌から抽出した揮発性汚染物質を含む気体を導入し
て微生物分解する汚染土壌浄化方法において、該汚染物
質分解槽の気相の圧力を変化させることで該気相中の該
揮発性汚染物質の蒸気圧を調整する事を特徴としてい
る。

【００２２】また、前記方法に用いられる、分解微生物
を保持する液相と、該液相と接する気相とを形成した分
解槽と、汚染土壌から抽出した揮発性汚染物質を含む気
体を導入する手段を有する揮発性汚染物質分解装置が、
該揮発性汚染物質の液相中濃度を調整するために、該分
解槽内の気相の圧力を変化させる手段を有する事を特徴
としている。

【００２３】さらに、前記分解槽が耐圧型密閉構造であ
り、揮発性汚染物質を含む気体を導入する手段が前記気
相を加圧可能な通気手段であり、それにより該分解槽内
の気相の圧力を調整する事、あるいは、該分解槽の容積
と内圧が可変である構造であり、前記揮発性汚染物質を
含む気体が一定量導入された状態で容積を変化させる手
段を有する事を特徴としている。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明を実現しうる汚染物質分解
槽は、汚染土壌から真空抽出した揮発性汚染物質を含む
気体を導入する導入口と、分解処理後の気体を排出する
排出口をもち、それぞれ槽内部を密閉出来るようシーリ
ングされ、かつ耐圧構造となっている。容積可変構造の
場合、導入口と排出口は共通であってもよく、またそれ
ぞれが汚染物質分解槽の液相側にあっても気相側にあっ
てもよい。また、この容積可変構造はピストン型が最も
簡便であるが、これに限定される物ではなく、槽の材
質、性能等により適宜選択すべきである。

【００２５】汚染物質分解槽容器、及びシーリング材料
等は汚染物質の種類により適宜選択すべきであるが、耐
圧性、耐溶媒性、非吸着性のものが好ましく、特に容器
としてはステンレス性、シーリング材料としてはテフロ
ン（登録商標）製が好ましい。

【００２６】本発明で用いる分解微生物としては、対象
とする揮発性汚染物質を分解しうるものであればいかな
る菌株でも利用可能であるが、好ましくはインデューサ
ーの添加を必要としないもの、例えばＴＣＥ分解微生物
であるJＭ1株(通産省生命工学工業技術研究所受託番号:
ＦＥＲＭＢＰ-５３５２、受託日:平成７年1２月２２
日)などが用いられる。

【００２７】真空抽出により土壌より抽出した揮発性汚
染物質を含むガスは、必要に応じて濃縮または希釈処理
した後分解槽中に導入する。分解槽が、容積可変構造の
場合は、ほぼ大気圧で汚染物質分解槽に導入される。加
圧導入式の場合は、加圧可能な通気手段、たとえばコン
プレッサーを介し導入口より導入される。

【００２８】容積可変構造、あるいは加圧導入式などで
汚染物質分解槽の気相の圧力を変化させると、該気相中
の該揮発性汚染物質の蒸気圧が調整でき、それに従い溶
解度が変化するため、該揮発性汚染物質の液相中濃度を
任意の値に調整して分解微生物の分解活性を最も効率よ
く利用出来る条件を作り出し、汚染物質の分解量を向上
させることができる。

【００２９】この時揮発性汚染物質濃度が分解微生物の
能力以上かもしくは同等である場合は、汚染物質分解槽
中の液相中濃度への導入量を減らし(同等である場合は
満たし)、分解微生物の分解活性を最も効率よく使える
濃度にまで希釈すれば良い。

【００３０】揮発性汚染物質の濃度が分解効率を低下さ
せるほど低濃度の場合もしくは、汚染物質分解の最中に
揮発性汚染物質濃度が低下した場合は、揮発性汚染物質
を含む気体の圧力を高くする事により分解微生物を含ん
だ液相の揮発性汚染物質濃度を高め、最も効率よく微生
物分解出来る条件を作り出す。

【００３１】気相部の圧縮についてより詳しく述べる
と、加圧導入式の場合、加圧は導入口に接続された加圧
可能な通気手段で揮発性汚染物質を含む気体を圧縮しな
がら汚染物質分解槽へ導入する事で行う。また、容積可
変構造の場合は、たとえばピストン部に圧力をかけて内
部の気体を圧縮する。

【００３２】気相部の圧力は大気圧から汚染物質分解槽
の圧縮可能な範囲内において、揮発性汚染物質を含む気
体の濃度により、あるいは分解微生物の分解能力により
適宜決定されるべきであるが、圧縮後の液相中揮発性汚
染物質濃度が分解微生物にとって最も効率よく分解出来
る濃度範囲である事が望ましい。

【００３３】例えば、トリクロロエチレン(ＴＣＥ)をＴ
ＣＥ分解微生物である前記JＭ1株で分解する場合、スタ
ート時には加圧・圧縮後の液相中濃度が５ppｍ〜２０pp
ｍとなるように前記の加圧・圧縮操作を行う。また、分
解が進み液相中のＴＣＥ濃度が５ppｍ以下に低下したと
きは加圧・圧縮後の液相中濃度が５ppｍ〜２０ppｍとな
るように前記の加圧・圧縮操作を行う。

【００３４】上記スタート時の加圧・圧縮後の液相中濃
度、分解操作中の加圧・圧縮後の液相中濃度は、分解対
象となる汚染物質の種類の違いはもちろんのこと、使用
する分解微生物の菌株によっても変わるので、それぞれ
の菌株にとって好適な濃度範囲を定める必要がある。

【００３５】気相を加圧、圧縮した場合の液相中揮発性
汚染物質の濃度はヘンリーの法則が当てはまらない事か
ら予測する事が出来ず、個々の物質について、それぞれ
の圧力における液相濃度を測定する必要がある。しかし
ながら、揮発性汚染物質と水の２相系において液相と接
触する気相の圧力が変化しても揮発性汚染物質の蒸気圧
と溶解度の関係が維持されると仮定すれば、気相の全圧
の変化に比例して揮発性汚染物質の蒸気圧が変化する。
従って液相濃度もこれに見合うだけ変化する。気相を所
望の圧力にまで圧縮した後、気相及び液相の汚染物質濃
度が速やかに平衡に達するよう、攪拌、エアースパージ
ング等を行いながら、分解微生物による浄化を行うこと
でより効果的となる。

【００３６】このとき、汚染物質分解槽の気相部分に圧
力ゲージ、温度センサー、液相部分に温度センサー、サ
ンプリング口を設け、定期的に各相の汚染物質濃度、温
度、気相圧力をモニターし、適宜圧力調節を行うこと
で、更に効果が得られる。

【００３７】尚、微生物の分解活性については３０kgf/
cｍ²(絶対圧。以下同様)程度でも変化しない事が確認さ
れており、装置的に可能であればこの程度まで加圧が可
能といえる。ただし、加圧時、減圧時の圧力変動が分解
微生物の分解活性に悪影響を及ぼさないようにゆっくり
と変化させる事が必要であり、圧力変動は５kgf/cｍ²ｍ
in以下程度が望ましい。

【００３８】以下、図を参照しながらより具体的な実施
の形態を説明する。

【００３９】加圧導入式の場合を図１に示す。汚染物質
分解槽として用いる分解容器本体と蓋の間にはテフロン
製Ｏ-リングを用い固定金具にて密閉出来るようにす
る。

【００４０】蓋には３つのポートを設け、ポート１を揮
発性汚染物質を含む気体導入口とし、シリンジにより揮
発性汚染物質を含む気体を導入出来るようバルブ機構と
する。ポート２にはコンプレッサーから圧縮空気を導入
出来るよう耐圧チューブにより接続し、コンプレッサー
と分解槽の間に圧力制御用の圧力ゲージを取付ける。ポ
ート３はバルブ操作で分解容器内の培養液をサンプリン
グ出来るようサンプリングパイプを取付け、耐圧シリン
ジによりサンプリング出来るようにする。

【００４１】分解微生物培養液及びスターラーチップを
分解容器に入れ密栓し、スターラーを回転させる。サン
プリングパイプのバルブを閉め、分解する揮発性汚染物
質を導入口より導入する。このとき、必要に応じて加圧
する。気体の導入と加圧は適宜繰り返してよい。また、
適宜培養液のサンプリングを行う。ノルマルヘキサン1
ｍLを入れた容器を用意し、この中へ採取した1ｍLの培
養液を入れ３分間攪拌し培養液中のＴＣＥを抽出し、ガ
スクロマトグラフ-ＥＣＤによりノルマルヘキサンに抽
出されたＴＣＥ測定を行う。

【００４２】容積可変構造の場合を図６に示す。汚染物
質分解槽として耐圧型ガスシリンジを使用する。分解微
生物培養液をシリンジに入れ、分解する揮発性汚染物質
を入れ試料導入側をロックした後、ピストンで内容積を
適宜圧縮し固定する。

【００４３】攪拌を例えば1時間に1回の頻度で行い室温
で分解させた後、ノルマルヘキサン1０ｍLを入れた容器
を用意しシリンジ内の培養液５ｍLを入れ３分間攪拌し
培養液中のＴＣＥを抽出する。ガスクロマトグラフ-Ｅ
ＣＤによりノルマルヘキサンに抽出されたＴＣＥ測定を
行う。

【００４４】以下、実施例を以って本発明をより詳細に
説明する。

【００４５】

【実施例】[実施例１]汚染物質分解槽としてステンレス
製の分解容器(内径１００ｍｍ、高さ２００ｍｍ)を使用
した。サンプリングパイプとして、ステンレスパイプ
内径1ｍｍ、外形２ｍｍを用いた。

【００４６】汚染物質としてＴＣＥを用い、分解微生物
として前記JＭ1株を使用した。JＭ1は1５℃で３日間培
養し菌濃度が４.８×1０⁸cell/ｍLのものを使用した。
培地組成は以下の通り。

【００４７】培地組成Ｎa₂ＨＰＯ₄ ６.２g/L ＫＨ₂ＰＯ₄ ３.０g/L ＮaＣl ０.５g/L ＮＨ₄Ｃl 1.０g/L 総合ミネラル液 1２mL/L グルタミン酸ナトリウム 1０g/L 総合ミネラル液組成(単位はすべてg/L) nitrilotriacetic acid 1.５ＭgＳＯ₄ ３.０ＭnＳＯ₄ ０.５ＮaＣl 1.０ＦeＳＯ₄ ０.1 ＣaＣl₂ ０.1 ＣoＣl₂ ０.1 ＺnＳＯ₄ ０.1 ＣuＳＯ₄ ０.1 ＡlＫ(ＳＯ₄)₂ ０.1 Ｈ₃ＢＯ₃ ０.1 Ｎa₂ＭoＯ₄ ０.1 ＮiＣl₂ ０.1 分解微生物培養液の量は５００ｍLとした。分解するＴ
ＣＥ標準ガスは、標準ガス精製装置(ガステック社製、
パーミエーターＰＤ-1Ｂ)により精製し、濃度は２０
０ppｍ、導入量は３００ｍLとした。導入後即座に密封
した後、コンプレッサーで空気を送り、圧力が３kgf/c
ｍ²に達したところで加圧を停止した。

【００４８】分解容器内部のスターラーを回転させなが
ら分解実験を行い、分解開始から２時間毎に1ｍLの培養
液のサンプリングを行った。ノルマルヘキサン1ｍLを入
れた容器を用意し、この中へ採取した1ｍLの培養液を入
れ３分間攪拌し培養液中のＴＣＥを抽出し、ガスクロマ
トグラフ-ＥＣＤによりノルマルヘキサンに抽出された
ＴＣＥ測定を行った。

【００４９】更に上記と全く同様の装置、ＴＣＥ標準ガ
スを用い、分解菌を含まない培養液をいれた場合のブラ
ンク実験も同時に行い同様のＴＣＥ測定を行った。結果
を図２に示す。

【００５０】この実験におけるJＭ1菌によるＴＣＥの総
分解量は０.３ｍgであった。

【００５１】[比較例１]実施例１と同様の実験装置を用
いJＭ1菌によるＴＣＥの分解実験を行った。JＭ1菌は実
施例１に用いたものと同時に培養したもので４.８×1０
⁸cell/ｍL、５００ｍLを分解槽に入れた。ＴＣＥ標準ガ
スは２００ppｍ、１００ｍLを揮発性汚染物質を含む気
体導入口より導入した。コンプレッサーと分解容器間の
圧力ゲージを閉じた状態で大気圧のまま分解実験を行っ
た。分解実験開始後より２時間後とに1ｍLの培養液をサ
ンプリングしノルマルヘキサン1ｍLに抽出したものを、
ガスクロマトグラフ-ＥＣＤで測定した。

【００５２】更に上記と同様の実験装置、上記と同様、
同量のＴＣＥ標準ガスを用い、JＭ1菌の入らない培養液
５００ｍLを分解槽に入れブランク実験とし、同様に培
養液中のＴＣＥの濃度測定を行った。結果を図３に示
す。この実験におけるJＭ1菌によるＴＣＥの総分解量
は、０.０７ｍgであった。

【００５３】[実施例２]実施例１と同様の実験装置を用
いJＭ1菌によるＴＣＥの分解実験を行った。JＭ1菌は実
施例１に用いたものと同時に培養したもので４.８×1０
⁸cell/ｍL、５００ｍL、及びスターラーチップを分解容
器に入れ密栓し、スターラーを回転させた。サンプリン
グパイプのバルブを閉め、２００ppｍのＴＣＥ標準ガス
５００ｍLを汚染物質導入口より導入し即座に密封した
後、コンプレッサーで空気を送り、圧力が５kgf/cｍ²に
達したところで加圧を停止した。

【００５４】分解容器内部のスターラーを回転させなが
ら分解実験を行い、分解実験開始後より２時間後とに1
ｍLの培養液をサンプリングしノルマルヘキサン1ｍLに
抽出したものを、ガスクロマトグラフ-ＥＣＤで測定し
た。

【００５５】更に上記と同様の実験装置、上記と同様、
同量のＴＣＥ標準ガスを用い、JＭ1菌の入らない培養液
５００ｍLを分解容器に入れブランク実験とし、同様に
培養液中のＴＣＥの濃度測定を行った。結果を図４に示
す。この実験におけるJＭ1菌によるＴＣＥの総分解量は
０.５ｍgであった。

【００５６】[実施例３]実施例１と同様の実験装置を用
いJＭ1菌によるＴＣＥの分解実験を行った。実施例１、
２に用いたものと同時に培養したJＭ1菌(菌濃度４.８×
1０⁸cell/ｍL、５００ｍL)及びスターラーチップを分解
容器に入れ密栓し、サンプリングパイプのバルブを閉
め、スターラーを回転させながら２００ppｍのＴＣＥ標
準ガス１００ｍLを汚染物質導入口より導入し即座に密
封した後大気圧のまま２時間分解させた。

【００５７】その間３０分毎に1ｍLの培養液をサンプリ
ングしノルマルヘキサン1ｍLに抽出したものを、ガスク
ロマトグラフ-ＥＣＤで測定した後、更に汚染物質導入
口より２００ppｍのＴＣＥを１００ｍL送り込みコンプ
レッサーで２kgf/cｍ²まで加圧しこの状態で２時間分解
させながら３０分毎にＴＣＥの測定をした。

【００５８】この方法で２時間毎に２００ppｍのＴＣＥ
を1００ｍLずつ５回注入、加圧、ＴＣＥ濃度測定を繰り
返し５kgf/cｍ²まで加圧したのち最終的に２４時間まで
分解を測定した。尚1２時間以降のＴＣＥ濃度測定は1８
時間後、２４時間後とした。

【００５９】更にJＭ1菌の入らない培養液５００ｍLを
分解槽に入れ上記と同様の実験を行いブランク実験と
し、同様に培養液中のＴＣＥの濃度測定を行った。結果
を図５に示す。この実験におけるJＭ1菌によるＴＣＥの
総分解量は０.４５ｍgであった。

【００６０】[実施例４]汚染物質分解槽として耐圧型ガ
スシリンジ(マグナムガスシリンジ５００ｍL)を使用
し、JＭ1菌によるＴＣＥの分解実験を行った。JＭ1菌は
実施例１〜３に用いたものと同時に培養したもので４.
８×1０⁸cell/ｍLのものを使用した。

【００６１】分解微生物培養液１００ｍLをシリンジに
入れ、更に標準ガス精製装置(ガステック社製、パーミ
エーターＰＤ-1Ｂ)により精製した1０ppｍのＴＣＥ標
準ガス４００ｍLを入れ試料導入側をロックした後、ピ
ストンで内容積を２００ｍLになるまで圧縮し固定し
た。

【００６２】1時間に1回の頻度で攪拌し室温で２４時間
分解させた後、ノルマルヘキサン1０ｍLを入れた容器を
用意しシリンジ内の培養液５ｍLを入れ３分間攪拌し培
養液中のＴＣＥを抽出した。ガスクロマトグラフ-ＥＣ
Ｄによりノルマルヘキサンに抽出されたＴＣＥ測定を行
った。

【００６３】更に上記と同じシリンジを使い、ＴＣＥ標
準ガスを用い、分解菌を含まない培養液をいれた場合の
ブランク実験も同時に行い同様のＴＣＥ測定を行った。

【００６４】２４時間後のＴＣＥ濃度はブランク実験で
０.1７ppｍ分解実験では０.０３ppｍとなり、この実験
におけるJＭ1菌によるＴＣＥの総分解量は０.０１８ｍg
であった。

【００６５】[比較例２]実施例４と同様のシリンジを用
いJＭ1菌によるＴＣＥの分解実験を行った。JＭ1菌は実
施例１〜４に用いたものと同時に培養したもので４.８
×1０⁸cell/ｍL、１００ｍLをシリンジに入れた。ＴＣ
Ｅ標準ガス２００ppｍ、４００ｍLをJＭ1の入ったシリ
ンジに導入し、導入側及びピストンをロックし大気圧の
まま1時間に1回の頻度で攪拌し、２４時間室温下で分解
実験を行った。

【００６６】２４時間後５ｍLの培養液をサンプリング
しノルマルヘキサン1０ｍLに抽出したものを、ガスクロ
マトグラフ-ＥＣＤで測定した。更に、JＭ1菌の入らな
い培養液１００ｍLを用い、上記と同様の実験を行いブ
ランクとした。２４時間後のＴＣＥ濃度はブランク実験
で０.１００ppｍ分解実験では０.０５ppｍとなり、この
実験におけるJＭ1菌によるＴＣＥの総分解量は０.０1１
ｍgであった。

【００６７】[実施例５]実施例４と同様のシリンジを用
いJＭ1菌によるＴＣＥの分解実験を行った。JＭ1菌は実
施例1〜４に用いたものと同時に培養したもので４.８×
1０⁸cell/ｍL、１００ｍLをシリンジに入れ、更に２０
０ppｍのＴＣＥ標準ガス４００ｍLをこのシリンジに導
入し、導入側をロックした。

【００６８】ピストンを動かし容積を１５０ｍLまで圧
縮しピストンをロックし、この状態で1時間に1回の頻度
で攪拌し室温下２４時間分解実験を行った。実施例４と
同様にシリンジ内の培養液をサンプリングしノルマルヘ
キサンに残留ＴＣＥを抽出し、ガスクロマトグラフ-Ｅ
ＣＤで測定した。

【００６９】更に上記と同様の実験装置、上記と同様、
同量のＴＣＥ標準ガスを用い、JＭ1菌の入らない培養液
１００ｍLを分解容器に入れブランク実験とし、同様に
培養液中のＴＣＥの濃度測定を行った。２４時間後のＴ
ＣＥ濃度はブランク実験で０.1９ppｍ分解実験では０.
０２ppｍとなり、この実験におけるJＭ1菌によるＴＣＥ
の総分解量は０.０２０ｍgであった。

【００７０】

【発明の効果】以上説明してきたように、汚染物質分解
槽内の圧力を変化させることで真空抽出後の気相中の低
濃度揮発性汚染物質の蒸気圧を調整し、それによる溶解
度の変化により前記揮発性汚染物質の液相中濃度を調整
することで、前記揮発性汚染物質を高効率で微生物分解
出来るようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】加圧導入式の分解容器の模式図である。

【図２】実施例１の結果を示すグラフである。

【図３】比較例１の結果を示すグラフである。

【図４】実施例２の結果を示すグラフである。

【図５】実施例３の結果を示すグラフである。

【図６】容積可変構造の分解容器の模式図である。

【符号の説明】

１汚染物質分解槽本体２汚染物質分解槽蓋３テフロン製Ｏリング４金属製固定金具５ポート１汚染ガス導入ロ６ポート２圧縮空気導入ロ７ポート３サンプリングパイプ８バルブ９耐圧チューブ１０圧力ゲージ１１コンプレッサー１２分解微生物を含む培養液２１耐圧型ガスシリンジ２２分解菌培養液２３揮発性汚染物質を含む気相２４試料導入部２５試料導入側ロック２６ピストン２７ピストンロック

【手続補正書】

【提出日】平成１１年５月１３日（１９９９．５．１
３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2E191 BA11 BA12 BA15 BB01 BD20 4B065 AA01X BC05 BD25 CA56 4D004 AA41 AB05 AB06 AB07 AC07 CA19 CB04 CC02 CC07 DA02 DA06 DA07 DA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分解微生物を保持する液相と、該液相と
接する気相とを形成した汚染物質分解槽に、汚染土壌か
ら抽出した揮発性汚染物質を含む気体を導入して微生物
分解する汚染土壌浄化方法において、該汚染物質分解槽
の気相の圧力を変化させることで該気相中の該揮発性汚
染物質の蒸気圧を調整する事を特徴とする揮発性汚染物
質分解方法。
【請求項２】前記汚染物質分解槽内の気相の圧力を変
化させる方法が、前記揮発性汚染物質を含む気体を順次
加圧導入する、請求項１記載の分解方法。
【請求項３】前記汚染物質分解槽内の気相の圧力を変
化させる方法が、揮発性汚染物質を含む気体を一定量汚
染物質分解槽に導入した後前記気相の容積を変化させ
る、請求項１記載の分解方法。
【請求項４】前記分解微生物が好気性である、請求項
１ないし３のいずれかに記載の記載の分解方法。
【請求項５】前記揮発性汚染物質が揮発性炭化水素で
ある、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の分解方
法。
【請求項６】前記揮発性炭化水素が有機塩素化合物、
または、芳香族化合物である、請求項５記載の分解方
法。
【請求項７】前記有機塩素化合物がトリクロロエチレ
ン、テトラクロロエチレンのいずれかからなる、請求項
６記載の分解方法。
【請求項８】前記揮発性炭化水素が石油系燃料であ
る、請求項５記載の分解方法。
【請求項９】分解微生物を保持する液相と、該液相と
接する気相とを形成した分解槽と、汚染土壌から抽出し
た揮発性汚染物質を含む気体を導入する手段とを有す
る、揮発性汚染物質分解装置において、該揮発性汚染物
質の液相中濃度を調整するために、該分解槽内の気相の
圧力を変化させる手段を有する事を特徴とする揮発性汚
染物質分解装置。
【請求項１０】前記分解槽が耐圧型密閉構造であり、
揮発性汚染物質を含む気体を導入する手段が前記気相を
加圧可能な通気手段であり、それにより該分解槽内の気
相の圧力を調整する、請求項９記載の汚染物質分解装
置。
【請求項１１】前記分解槽が耐圧型密閉構造であり、
かつ該分解槽の容積と内圧が可変である構造であり、前
記揮発性汚染物質を含む気体が一定量導入された状態で
容積を変化させる手段を有する、請求項９記載の汚染物
質分解装置。
【請求項１２】前記記載の分解微生物が好気性であ
る、請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の記載の
汚染物質分解装置。
【請求項１３】前記揮発性汚染物質が揮発性炭化水素
である、請求項９ないし１２のいずれか１項に記載の汚
染物質分解装置。
【請求項１４】前記揮発性炭化水素が有機塩素化合
物、または、芳香族化合物である、請求項１３記載の汚
染物質分解装置。
【請求項１５】前記有機塩素化合物がトリクロロエチ
レン、テトラクロロエチレンのいずれかからなる、請求
項１４記載の汚染物質分解装置。
【請求項１６】前記揮発性炭化水素が石油系燃料であ
る、請求項１３記載の汚染物質分解装置。