JP2002001304A - 土壌及び/又は地下水中の有機塩素化合物の分解処理方法 - Google Patents
土壌及び/又は地下水中の有機塩素化合物の分解処理方法Info
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Abstract
に供給し、嫌気性微生物の作用を利用して該土壌及び/
又は地下水中の有機塩素化合物を還元的に分解処理する
方法において、土壌や地下水のpHや増殖基質を調製す
る際に用いる希釈水のpHに影響されることなく、微生
物による分解を安定かつ効率的に進行させる。 【解決手段】 増殖基質として6以上8以下の範囲に酸
解離指数を有する有機酸及び/又はその塩を用いる。
Description
下水中の有機塩素化合物を原位置で分解処理する方法に
関するものである。
より汚染されることがある。中でもテトラクロロエチレ
ン(PCE)やトリクロロエチレン(TCE)、ジクロ
ロエチレン(DCE)等の有機塩素化合物による汚染は
深刻な問題となっている。
ものが多いことから、従来、土壌や地下水中に含有され
る有機塩素化合物は、土壌ガスを吸引したり、地下水を
揚水したりすることにより、土壌や地下水中から有機塩
素化合物を取り出し、地上において活性炭吸着処理を行
うなどして処理されている。しかしながら、これらの方
法は処理期間が長いという問題がある。
増殖基質を供給し、嫌気性微生物の作用を利用して、土
壌や地下水中の有機塩素化合物を原位置で還元的に分解
処理する方法、いわゆるイン・シチュ・バイオレメディ
エーションが新しい技術として注目されている。イン・
シチュ・バイオレメディエーションは増殖基質を土壌や
地下水中に供給するだけで良いため、大量のエネルギー
を必要とすることなく、安価に実施することができ、ま
た、有機塩素化合物を原位置で分解するため、処理期間
が短縮されるといった優れた利点を有する。
糖、エタノール等が利用できることが知られており、増
殖基質は、通常、100〜500g/L程度の濃厚溶液
(以下「濃縮液」と称す。)を図11に示すようなpH
調整設備で大量の水道水や地下水(以下「稀釈水」と称
す。)で希釈することにより現場で調製された増殖基質
溶液として土壌や地下水中に注入されている。即ち、増
殖基質濃縮液はポンプP4により希釈水が流入するpH
調整槽2に供給して希釈し、pH計に連動するポンプP
2又はP3でアルカリ又は酸のpH調整剤を添加してp
H調整し、所定の濃度及びpHに調整した増殖基質濃縮
液をポンプP1で井戸管1を経て土壌や地下水に注入す
る。
は土壌や地下水のpHが中性である場合にのみ進行す
る。従って、処理対策土壌や地下水が酸性やアルカリ性
である場合、或いは上記分解反応の結果、土壌や地下水
が酸性やアルカリ性となってしまう場合には、分解反応
が起こらなかったり、反応が途中で止まったりする。
希釈水で希釈して増殖基質溶液を調製する場合、用いる
希釈水のpHが常に中性であるとは限らず、酸性の場合
もアルカリ性の場合もあり得る。従って、上記分解反応
を有効に進行させるためには、増殖基質溶液のpH調整
を行う必要があり、そのために図11に示すようなpH
調整設備を処理現場に設置しなければならず、また、p
H調整のための薬品も必要となるという問題もあった。
微生物による有機塩素化合物の分解処理法において、土
壌及び/又は地下水のpHや増殖基質を調製する際に用
いる希釈水のpHに影響されることなく、従って、処理
現場において、pH調整のための設備や薬品を必要とす
ることなく、微生物による分解を安定かつ効率的に進行
させることができる土壌及び/又は地下水中の有機塩素
化合物の分解処理方法を提供することを目的とする。
地下水中の有機塩素化合物の分解処理方法は、微生物の
増殖基質を土壌及び/又は地下水中に供給し、嫌気性微
生物の作用を利用して該土壌及び/又は地下水中の有機
塩素化合物を還元的に分解処理する方法において、該増
殖基質として6以上8以下の範囲に酸解離指数(以下
「pKa」と略記する。)を有する有機酸及び/又はそ
の塩を用いることを特徴とする。
aの常用対数の負値すなわちpKa=−logKaとし
て定義される。
元的に分解される。例えば、テトラクロロエチレン(P
CE)はトリクロロエチレン(TCE)、ジクロロエチ
レン(DCE)及びビニルクロライド(VC)を経てエ
チレンに分解される。この分解反応が生起するpH範囲
は6.3〜7.5であり、それより高くても低くても急
激に反応速度が低下するか、或いは、反応は起こらな
い。
て、従来、乳酸やショ糖、エタノール等を利用できるこ
とが知られているが、これらの物質にはpH緩衝能がな
く、処理対象の土壌や地下水が酸性やアルカリ性である
場合には分解反応が起こらない。また、これらの物質を
利用した場合、分解に伴ってpHが低下し、反応が途中
で止まってしまうことがある。
aを持つ有機酸及び/又はその塩を利用した場合には、
中性付近でpH緩衝能を発揮するため、処理対象の土壌
や地下水が酸性やアルカリ性であっても増殖基質を供給
することにより容易に土壌や地下水中のpHを中性にす
ることができる。また、分解に伴うpH変化を抑制でき
るため、安定して有機塩素化合物の分解処理を継続する
ことができる。更に、濃縮液を水道水などで希釈して増
殖基質溶液を調製するに当たっても、増殖基質のpH緩
衝能により、希釈水のpHに影響されることなく、簡便
にpH中性の増殖基質溶液を調製することができるた
め、pH調整のための設備や薬品が不要となる。
機酸及び/又はその塩としては、クエン酸及び/又はそ
の塩が好適であり、分解する有機塩素化合物としては、
PCE、TCE及びDCEよりなる群から選ばれる1種
又は2種以上の物質が挙げられる。
を用いる場合、予めpHを6.3以上7.5以下に調整
したクエン酸濃縮液を大量の水で希釈することによりク
エン酸濃度が50mg/L以上の増殖基質溶液を調製
し、この増殖基質溶液を土壌及び/又は地下水中に供給
することが好ましい。
に説明する。
が6〜8の有機酸及び/又はその塩を利用することによ
り、土壌及び/又は地下水中の有機塩素化合物を還元的
に分解処理する。pKa6〜8の有機酸としてはクエン
酸(pKa6.4)或いはクエン酸のナトリウム塩、カ
リウム塩、カルシウム塩、アンモニウム塩等を用いるこ
とができる。これらは1種を単独で用いても良く、2種
以上を混合して用いても良い。
供給する溶液中の有機酸及び/又はその塩の濃度は、5
0mg/L以上、例えば100〜1000mg/Lとす
ることが望ましく、pHは6.3〜7.5の範囲内とす
ることが望ましい。この条件を逸脱すると、pH緩衝能
が小さくなり、本発明による効果が発揮されにくい。
5に調整した上記有機酸及び/又はその塩の濃縮液を大
量の希釈水で所定濃度に希釈することによって調製でき
る。この希釈水には、水道水、工業用水、地下水、河川
水等が利用できるが、pHが5〜9の範囲内にある水で
あることが望ましい。このpH範囲を外れる水では、調
製した有機酸及び/又はその塩の溶液のpHを中性に保
つことが困難となる。希釈前の有機酸及び/又はその塩
の濃縮液の濃度に制限はないが、100〜500g/L
であることが望ましい。これより濃度が低いと、微生物
分解(腐敗)が起き易く、高いと粘性が高く、取り扱い
に不便である。
の溶液の供給法には特に制限はないが、井戸管を通して
供給するのが簡便であり、上述のような濃度の溶液とし
て1〜10m3/日程度の流量で土壌や地下水に供給さ
れる。
要がないことから、有機酸及び/又はその塩の濃縮液を
単に希釈水で所定の濃度に希釈するのみで、土壌及び/
又は地下水中に供給することができ、従って、例えば図
1に示す如く、水道管にポンプPでクエン酸濃縮液を注
入し、インラインミキサー3で混合することにより、容
易に増殖基質溶液を調製して、これを土壌や地下水に供
給することができる。
有機塩素化合物としては、PCE,TCE,DCE,V
C等が挙げられる。
発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超
えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
した500g/Lのクエン酸濃縮液を注入してインライ
ンミキサー3で混合することによりクエン酸濃度100
0mg/Lの増殖基質溶液を調製した。
殖基質溶液のpHとの経時変化を図2に示した。
水道水のpH変動に影響されることなく、pHの安定し
た増殖基質溶液を調製することができることがわかる。
を地下水で希釈し、1,000mg/Lのクエン酸を含
む増殖基質溶液を調製した。
た粘土質土壌50mLと上記増殖基質溶液100mLを
155mL容量のバイアル瓶に入れ、気相を窒素ガスで
置換した後、栓をして30℃で培養した。
ィーで分析することにより、有機塩素化合物及びエチレ
ン濃度を求め、結果を図3に示した。なお、実験後のp
Hは6.8であった。
7.0に調整した500g/Lのショ糖濃縮液を用い、
1,000mg/Lのショ糖を含む増殖基質溶液を調製
したこと以外は全く同様にして試験を行い、結果を図4
に示した。なお、実験後のpHは5.9であった。
を水道水で希釈し、1,000mg/Lのクエン酸を含
む増殖基質溶液を調製した。この水道水のpHは5.8
であったが、調製された増殖基質溶液のpHは7.0で
あった。
汚染された砂質土壌50mLと上記増殖基質溶液100
mLを155mL容量のバイアル瓶に入れ、気相を窒素
ガスで置換した後、栓をして30℃で培養した。
ィーで分析することにより、有機塩素化合物及びエチレ
ン、エタン濃度を求め、結果を図5に示した。なお、実
験後のpHは6.8であった。
7.0に調整した500g/Lの乳酸(pKa=3.
9)濃縮液を用い、1,000mg/Lの乳酸を含む増
殖基質溶液を調製したこと以外は全く同様にして試験を
行い、結果を図6に示した。なお、実験後のpHは6.
2であった。
を水道水で希釈し、1,000mg/Lのクエン酸を含
む増殖基質溶液を調製した。この水道水のpHは6.3
であったが、調製された増殖基質溶液のpHは7.0で
あった。
汚染された砂質土壌50mLと上記増殖基質溶液100
mLを155mL容量のバイアル瓶に入れ、気相を窒素
ガスで置換した後、栓をして30℃で培養した。
ィーで分析することにより、液中の有機塩素化合物及び
エチレン濃度を求め、結果を図7に示した。なお、実験
後のpHは6.8であった。
りに、pH無調整(pH4.8)の100g/Lのクエ
ン酸濃縮液を用いたこと以外は全く同様にして試験を行
い、結果を図8に示した。なお、実験後のpHは5.4
であった。
を水道水で希釈し、200mg/Lのクエン酸を含む増
殖基質溶液を調製した。
汚染された砂質土壌50mLと上記増殖基質溶液100
mLを155mL容量のバイアル瓶に入れ、気相を窒素
ガスで置換した後、栓をして30℃で培養した。
ィーで分析することにより、有機塩素化合物及びエチレ
ン濃度を求め、結果を図9に示した。なお、実験後のp
Hは6.9であった。
mg/Lとしたこと以外は全く同様にして試験を行い、
結果を図10に示した。なお、実験後のpHは6.3で
あった。
以上8以下の範囲にpKaをもつ有機酸及び/又はその
塩を土壌や地下水中に供給することにより、土壌や地下
水のpHや希釈水のpH等に影響を受けることなく、安
定的かつ効率的に、簡便に有機塩素化合物を分解処理で
きることがわかる。
又は地下水中の有機塩素化合物の分解処理法によれば、
pKa6〜8の有機酸及び/又はその塩を利用すること
により、土壌及び/又は地下水のpHや増殖基質を調製
する際に用いる希釈水のpHに影響されることなく、従
って、処理現場において、pH調整のための設備や薬品
を必要とすることなく、微生物による分解を安定かつ効
率的に進行させることができる
用いられる希釈設備の実施の形態を示す系統図である。
H変化を示すグラフである。
ン酸を含む増殖基質溶液を用いた場合の有機塩素化合物
の分解挙動を示すグラフである。
糖を含む増殖基質溶液を用いた場合の有機塩素化合物の
分解挙動を示すグラフである。
ン酸を含む増殖基質溶液を用いた場合の有機塩素化合物
の分解挙動を示すグラフである。
を含む増殖基質溶液を用いた場合の有機塩素化合物の分
解挙動を示すグラフである。
00g/Lクエン酸濃縮液を希釈することにより調製し
た増殖基質溶液を用いた場合の有機塩素化合物の分解挙
動を示すグラフである。
クエン酸濃縮液を希釈することにより調製した増殖基質
溶液を用いた場合の有機塩素化合物の分解挙動を示すグ
ラフである。
を含む増殖基質溶液を用いた場合の有機塩素化合物の分
解挙動を示すグラフである。
を含む増殖基質溶液を用いた場合の有機塩素化合物の分
解挙動を示すグラフである。
用いられてきたpH調整設備を示す系統図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 微生物の増殖基質を土壌及び/又は地下
水中に供給し、嫌気性微生物の作用を利用して該土壌及
び/又は地下水中の有機塩素化合物を還元的に分解処理
する方法において、該増殖基質として6以上8以下の範
囲に酸解離指数を有する有機酸及び/又はその塩を用い
ることを特徴とする土壌及び/又は地下水中の有機塩素
化合物の分解処理方法。 - 【請求項2】 請求項1において、該有機酸及び/又は
その塩がクエン酸及び/又はその塩であることを特徴と
する土壌及び/又は地下水中の有機塩素化合物の分解処
理方法。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2において、該有機
塩素化合物がテトラクロロエチレン、トリクロロエチレ
ン及びジクロロエチレンよりなる群から選ばれる1種又
は2種以上の物質であることを特徴とする土壌及び/又
は地下水中の有機塩素化合物の分解処理方法。 - 【請求項4】 請求項2又は請求項3において、予めp
Hを6.3以上7.5以下に調整したクエン酸濃厚溶液
を水で希釈することによりクエン酸濃度が50mg/L
以上の増殖基質溶液を調製し、該増殖基質溶液を該土壌
及び/又は地下水中に供給することを特徴とする土壌及
び/又は地下水中の有機塩素化合物の分解処理方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000187970A JP3695292B2 (ja) | 2000-06-22 | 2000-06-22 | 土壌及び/又は地下水中の有機塩素化合物の分解処理方法 |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006272118A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Kurita Water Ind Ltd | 有機塩素化合物による汚染物の浄化方法 |
JP2008093575A (ja) * | 2006-10-12 | 2008-04-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 浄化装置とこの浄化装置を用いた地下水の浄化方法 |
JP2011212669A (ja) * | 2010-12-17 | 2011-10-27 | Eco Renaissance Entec:Kk | 土壌汚染浄化方法 |
JP2013139020A (ja) * | 2011-12-07 | 2013-07-18 | Kurita Water Ind Ltd | 汚染土壌の浄化方法 |
JP2014046269A (ja) * | 2012-08-31 | 2014-03-17 | Kurita Water Ind Ltd | 汚染土壌の浄化方法 |
JP2014188481A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Panasonic Corp | 微生物栄養源注入装置 |
-
2000
- 2000-06-22 JP JP2000187970A patent/JP3695292B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2014046269A (ja) * | 2012-08-31 | 2014-03-17 | Kurita Water Ind Ltd | 汚染土壌の浄化方法 |
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