JP2003112166A

JP2003112166A - 土壌の嫌気的浄化方法

Info

Publication number: JP2003112166A
Application number: JP2001340004A
Authority: JP
Inventors: Saburo Matsui; 三郎松井; Yoshihisa Shimizu; 芳久清水; Tsunetaka Yasukagawa; 常孝安カ川; Eiichi Tashiro; 榮一田代
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-09-30
Filing date: 2001-09-30
Publication date: 2003-04-15

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】バイオレメディエーションにおいて、微生物
による有機系難分解性物質の分解を促進する。【解決手段】土壌中に含まれる有機溶剤、油分、その他
の難分解物質や、埋立地などにおける木材成分などを、
嫌気性或いは通性嫌気性菌の活性を利用して浄化する場
合において、土壌中や埋立地に、水とともにサボニン含
有物を添加或いは注入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工場跡地など難分
解物質に汚染された土壌を浄化したり埋立地の減容を図
る新規な方法に関わり、特に、土壌や埋立地に水分を供
給して浄化する、嫌気的浄化方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】様々な経済活動の結果、その排出物であ
る重金属や有機物質が土壌中に蓄積し、これらが環境を
悪化させるとして大きな社会問題になっている。現在、
これら土壌汚染物質の除去には、汲み上げた地下水を中
に溶解している成分を曝気や薬品処理したり、地中に空
気を吹き込んだり吸い出したりして、空気中の汚染物質
を除去したり、汚染された土壌自体を加熱焼却処理する
など、各種の方法が行われている。

【０００３】しかし、地下水の汲み上げでは、水に溶解
しない油分や難分解物質は処理できないし、空気の吸い
出しでは、揮発成分以外の処理はできない。また、土壌
の加熱焼却処理は手間とコストが掛かる上に、処理した
土壌の処分も問題になる。

【０００４】そこで、土中の微生物を利用し、その分解
作用により土中の有機物を分解する、いわゆるバイオレ
メディエーションの技術開発が活発に行われている。

【０００５】一方、埋立地には建築廃材など木材製品が
大量に廃棄埋め立てされている。木材の大部分を占める
セルロースやリグニンは微生物に侵されにくい一種の難
分解物質である。廃棄木材は焼却処分が可能であるが、
ダイオキシン発生の問題から、現在では焼却は禁止され
ており、埋立可能地は全国的に減少にむかっている。そ
こで、これら埋立地おおいて木材成分の微生物分解が促
進されれば、埋立地の容量はその分増加する。しかし、
現在、木材製品の積極的な微生物処理は行われていな
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】例えば、微生物の活動
を活発化にするために、酸素やアルコールなどの栄養分
を土中や地下水中に圧入することが一般に行われてい
る。また、土中に生息している微生物に他の微生物が有
する汚染物質分解遺伝子を導入する（特開平１０−２７
１９９３）、微生物の増殖期に増殖速度を低下させて分
解活動を向上させる（特開平９−２７６８４３）、微生
物濃度が設定値以下になれば微生物の追加を行う（特開
平７−１３６６３３）、微生物を休眠状態から回復した
後土中に注に宇する（特開平２０００−２０２４２７）
等、各種の微生物活性化の技術の開発も進んでいる。

【０００７】しかし、これらは、特殊な技術が必要にな
ったり、単利に手間を取られるなどの難点がある。

【０００８】ところで、このバイオレメディエーション
には、好気性菌を用いて好気的な雰囲気で処理するもの
と、嫌気性菌を用いて嫌気的な雰囲気で処理するものと
がある。前者は処理速度は早いが、空気の吹き込みなど
に手間とコストがかかる。また、原位置での処理には限
界もある。これに対し、土壌中や積層された廃棄物中に
生息する嫌気性菌を利用すれば、比較的手間をかけずに
土壌の浄化処理が可能となる。しかし、嫌気性菌は好気
性菌に比べて増殖速度が遅いし、有機物の分解速度も遅
い。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
微生物の活性化の手段として、サポニンを地中や積層さ
れた廃棄物中に添加することに思い至り、本発明を完成
させたものである。これは、サポニン、特に、しゃぼん
の木から得られたキラヤサポニンを排水の活性汚泥処理
工程中に添加すると、汚泥の発生が少ないとか油分の分
解性に優れるなどの効果が生じることにヒントを得て開
発されたものである。これらの効果をもたらす理由は不
明であるが、サポニンが微生物の生理活性を向上させる
のではないかと推察されている。

【００１０】汚染土壌とは、有機塩素化合物や芳香属炭
化水素、鉱物油などの難分解有機化合物の他に重金属類
に汚染された土壌を言う。しかし、本発明が対象とする
汚染土壌は、微生物の分解作用を利用することから、主
として難分解有機化合物に汚染された土壌ということに
なる。また、本発明では、木材製品が多量に含まれる埋
立地をも汚染土壌に含める。

【００１１】そして、芳香属炭化水素や鉱物油は併せて
石油系炭化水素と言われるが、農薬などの有機塩素化合
物に比べて微生物分解を受けやすく、前述の通り各種の
技術が開発されている。しかし、如何せん相手は微生物
であり、その処理には時間がかかる。特に、嫌気性菌を
利用して手間やコストをなるべく掛けずに処理使用とす
る場合、その処理の促進を図ることが重要となる。

【００１２】本発明は、この処理のスピードアップを図
るために、土壌中にサポニンを添加するものである。
尚、微生物の生息活動には、水分が必要となる。通常、
最低でも３０〜５０％程度の水分が必要と言われてい
る。そこで、原位置での土壌浄化では、水の注入が必要
になるが、この水中にサポニンを添加しておく。また、
被処理物質である重油やその他の炭化水素や木材等に馴
至した微生物を水中に添加してもよい。

【００１３】使用される嫌気性微生物としては、メタン
生成菌、硫酸塩還元菌、酸生成菌、通性嫌気性菌等が挙
げられる。また、栄養素や、更に必要ならばｐＨ調整剤
等も注入水等に添加して、土壌中に供給するとよい。

【００１４】尚、硫酸塩還元菌とメタン生成菌は競合関
係にあると言われているが、硫酸塩を土壌中に供給する
と硫酸塩還元菌が優勢となる。硫酸塩還元菌の場合、硫
化水素を発生するが、ｐＨの調整により土壌中に閉じ込
めることもできる。この場合、硫化水素は、土壌中の重
金属と反応して、水に不溶な硫化金属になるので、土壌
中の重金属の除去にも大変都合がよいものである。

【００１５】次にサポニンとは、植物体に含有される配
糖体の一種で、セッケンのように著しくアワ立つコロイ
ド水溶液を作るものの総称であり、多くの植物から見出
されている。本発明では用いるサポニンの種類は問わな
いが、コストや安定供給の点から、植物体中の含有量が
多く且つその植物が大量に存在し安定して入手できるも
のが好ましい。この観点から、キラヤサポニンやユッ
カ、なぎいかだ、大豆、砂糖大根、スギナ等から得られ
るサポニンが好ましい。この内特に、南米のチリー、ボ
リビア、ペルー等に自生するシャボンの木（学名：Ｑｕ
ｉｌａｉａｓａｐｏｎａｒｉａＭｏｌ．バラ科）か
ら抽出したキラヤサポニンが好適である。これは、キラ
ヤ酸をアグリコン（配糖体の非糖質部分）とするトリテ
ルペン系の配糖体であり、構造及び分析技術が解明され
ている数少ないサポニンであるし、比較的サポニン含有
濃度の高い抽出液が得られることによる。

【００１６】サポニン含有剤は、植物体から抽出した抽
出液（溶媒を含む）をそのまま用いてもよく、それを精
製したもの自体でもよい。抽出の方法は通常の方法でよ
く、エタノール等の低級アルコール等で抽出できる。更
に、精製物や抽出液を粉状、顆粒状、又は錠剤に加工し
たものも用いられる。或いはサポニンを含む植物体の部
分を乾燥して粉砕してもよい。

【００１７】ところで、本発明者はサポニンが汚水の生
物学的処理工程に有効であることを見出したが、これは
サポニンが配糖体であるため微生物の栄養分となり、酸
素含有量が多いこととあいまって微生物の繁殖を助ける
結果、処理効率が向上するものと推察されている。更
に、植物体から抽出した抽出液中には、糖類や蛋白質が
多く含まれており、これらも微生物の栄養分になる。

【００１８】水中に添加するサポニンの濃度は、土壌に
対して１０〜１００ｐｐｍ程度である。これより少ない
と効果が見られないし、多すぎると逆に効果が減少す
る。３００〜７０ｐｐｍ程度がより好ましい。

【００１９】

【実施例】（実施例１）土壌に代えて、濃度の高い消
化汚泥（水分９０％）にキラヤサポニン含有物（サポニ
ンを４％含有）を２０ｐｐｍ添加し又は添加せずに、４
０℃に保ってｐＨの測定お連続して行った。その結果、
サポニン無添加では酸性発酵からアルカリ性発酵に変化
するまでに３０日かかったのに対し、サポニン添加で
は、７日で変化した。その結果、メタン生成菌の活動が
約４〜５倍も促進されたことになる。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、以上詳述したように、土壌中
に含まれる有機溶剤、油分、その他の難分解物質、或い
は埋立地に含まれる木材物質等の難分解物質を、土壌中
に水を添加して浄化するに際し、水にサポニン含有物を
添加しておくものである。

【００２１】その結果、土壌中の嫌気性微生物の活動が
４〜５倍にも促進された。ことにより、土壌中の難分解
有機物の分解が速やかに行われ、処理に要する時間の短
縮が図られ、処理費用が大幅に低減する結果となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ１２Ｎ 1/20 Ｂ０９Ｂ 3/00 Ａ (72)発明者田代榮一大阪府枚方市楠葉並木２丁目13番17号Ｆターム(参考） 2E191 BA12 BB01 BC05 BD20 4B065 AA01X AA57X BA21 BD25 CA54 4D004 AA12 AA41 AB02 AB06 AB10 CA18 CC03 CC07 CC15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】土壌中に含まれる有機溶剤、油分、その
他の難分解物質や、埋立地などにおける木材成分など
を、嫌気性或いは通性嫌気性菌の活性を利用して浄化す
る場合において、土壌中や埋立地に、水とともにサポニ
ン含有物を添加或いは注入することを特徴とする土壌の
嫌気的浄化方法。
【請求項２】サポニン含有物とともに、難分解物質に
馴致したバクテリアを添加するものである、請求項１記
載の土壌の嫌気的浄化方法。
【請求項３】サポニンは、キラヤサポニンである、請
求項１又は２記載の土壌の嫌気的浄化方法。
【請求項４】嫌気性菌として、硫酸塩還元菌を用いる
ものである、請求項１、請求項２又は請求項３記載の土
壌の嫌気的浄化方法。