JP2003126838A - 汚染土壌の浄化方法 - Google Patents

汚染土壌の浄化方法

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JP2003126838A
JP2003126838A JP2001332176A JP2001332176A JP2003126838A JP 2003126838 A JP2003126838 A JP 2003126838A JP 2001332176 A JP2001332176 A JP 2001332176A JP 2001332176 A JP2001332176 A JP 2001332176A JP 2003126838 A JP2003126838 A JP 2003126838A
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soil
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Osamu Miki
理 三木
Toshiro Kato
敏朗 加藤
Kazuhisa Fukunaga
和久 福永
Hisao Taima
久夫 當間
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 汚染土壌から芳香族系炭化水素を効率的に安
定して除去する。 【解決手段】 汚染土壌を淡水および／または海水によ
り洗浄した後、溶出した汚染物を含む洗浄水を、汚染土
壌中の微生物および／または汚染物で馴養した微生物を
用いて、反応槽で処理することを特徴とする汚染土壌の
浄化方法。又は、汚染土壌に淡水および／または海水を
散布しながら空気を土壌に供給して、汚染土壌中の微生
物を用いること、および／または汚染物で馴養した微生
物を添加することにより、土壌中の汚染物を処理するこ
とを特徴とする汚染土壌の浄化方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ベンゼン、ナフタ
レンなどの芳香属系炭化水素に汚染された土壌の浄化方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ベンゼン、トルエン、キシレンなどの単
環芳香属炭化水素(Mono aromatic Hydrocarbons)やコー
ルタールの主成分であるナフタレン、フエナンスレンな
どの多環芳香属系炭化水素（Polycyclicaromatic hydro
carbons、以降「PAHs」と略記する。)で汚染された土壌
が米国を中心に数多く報告されている。これらの土壌汚
染は、土壌がガソリンなどの石油製品やコールタールな
どの石炭製品で汚染されることによって発生し、主とし
て工場跡地などでみられる。これらの物質は環境上好ま
しくないため、土壌や地下水が汚染された場合除去が必
要である。
【０００３】このような芳香属系炭化水素によって汚染
された土壌の浄化方法は、大別すると以下のような方法
がある。 洗浄法 加熱処理法（揮発・脱離）・熱分解法・溶融法 吸着法 化学分解法 生物分解法
【０００４】まず、洗浄法は、土壌に含有・吸着してい
る芳香属炭化水素を水中に分散または溶解させる方法で
あり、芳香属炭化水素を分解するものではない。処理と
いうよりも前処理操作に位置づけられる。
【０００５】加熱法は、土壌中の芳香属炭化水素を揮発
化する効果は高い。しかし、加熱により土壌から揮発さ
せた芳香属炭化水素は、そのまま大気に放出できず、最
終的にはトラップして分解し、無害化する必要がある。
処理コストが高いこと、装置コストが大きくなること、土
壌性状が加熱により大幅に変化すること、臭気の発生な
どの理由からほとんど採用されていない。
【０００６】活性炭などによる芳香族有機物の吸着法
は、洗浄法との併用になる。活性炭は芳香属炭化水素に
対しては吸着効果があるものの、再生に膨大な費用がか
かる欠点がある。
【０００７】また、過マンガン酸カリウムなどの薬剤を
用いる芳香族系炭化水素の分解法は、通常、過剰の薬品
添加量を必要とするため、処理コストが大きくなること
に加え、残留薬品による２次汚染の可能性がある。
【０００８】これらの方法の中で、欧米を中心に微生物
を用いた生物分解法が一般的となってきている。生物分
解法は、２次汚染の可能性が小さいこと、省エネルギー
であること、低コストであること、広範囲の土壌に適用
でき土壌そのものの性質を変えないなどの利点がある。
【０００９】微生物の適用方法としては、微生物を直接
土壌に添加する方法と土壌を洗浄した水を微生物により
浄化する方法がある。
【００１０】例えば、オランダで以下のような報告があ
る。アスファルト製造工場跡地の土壌と地下水が、ベン
ゼン、トルエン、キシレンなどの単環芳香属炭化水素や
ナフタレン、フエナンスレンなどの多環芳香属系炭化水
素（PAHs)で汚染されていることがわかり、これらの除
去のために微生物分解を検討した（Environ Tecnolog
y、Vol.10、No.2、185-189、1989）。ここでは、土壌を
洗浄した水を生物反応槽で循環して処理を行った。この
結果、洗浄水中のベンゼン濃度は当初2.5ｍｇ／ｌであ
ったが、３７日後には９４質量％、９２日後には１００
質量％除去できた。また、洗浄水中のＰＡＨｓ濃度は当
初4.4ｍｇ／ｌであったが、３７日後には９９質量％、
９２日後には１００質量％除去できた。土壌からの除去
率でみると１４０日後で、土壌中のベンゼンは９５質量
％以上減少したが、ＰＡＨｓは土壌に強く吸着されてい
て除去率は４０質量％程度であった。
【００１１】このように微生物を用いた単環芳香属炭化
水素やナフタレン、フエナンスレンなどの多環芳香属系
炭化水素（PAHs)分解法が広く開発されつつある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これまでに開
発された微生物を用いた汚染土壌の処理方法は、以下の
ような課題が残されている。 物質分解に要する期間が長いこと（通常数十日から数
百日の期間） ＰＡＨｓの除去率が悪いこと（40-50質量％程度の除
去率） 効率的かつ微生物処理に適した前処理方法が無いこと
【００１３】土壌浄化に要する期間が長い理由は多くの
原因がある。まず、特定の汚染物質に対して分解機能を
有している微生物の育成が進んでおらず、その濃度が極
めて低いことがあげられる。例えば、都市下水処理場や
食品工業廃水処理場の活性汚泥を、芳香族化合物で汚染
された土壌にそのまま用いても分解はほとんど進まな
い。しかし、芳香族炭化水素分解機能を有する微生物や
活性汚泥を高濃度に維持できれば、処理期間の短縮の可
能性が大きくなる。また、微生物の濃度ばかりでなく、
これらの微生物が十分に機能を発揮できる環境条件が整
っていなければならない。例えば、環境条件としては、
汚染物負荷、ｐＨ、ＤＯ（溶存酸素）、温度、水分、微
量栄養源、毒性物質の有無、微生物と空気と汚染物質の
接触効率などがあげられる。微生物を高濃度に維持でき
るだけでなく、このような環境条件が整って分解に要す
る期間の短縮が初めて可能となるのである。例えば、汚
染物が適当な負荷であれば、汚染物除去は微生物分解が
主となる。しかし、汚染物負荷が高すぎると、分解より
も汚染物が空気中に気散する傾向がより強くなり、この
処置も必要となってしまう。
【００１４】また、ＰＡＨｓは、ベンゼンなどの単環芳
香族炭化水素と比較すると、除去率が一般的に低い。こ
れは、微生物の分解性だけでなく、ＰＡＨｓの土壌や汚
泥の吸着性がベンゼンなどより高いため、洗浄してもな
かなか分離できないためである。したがって、ＰＡＨｓ
については、まず、効率的に土壌から分離する方法の確
立が必要であり、その上で、ＰＡＨｓを分解する微生物
の適用を進める必要があると思われる。
【００１５】本発明では、芳香族系炭化水素を高濃度に
含有する土壌から、単環及び多環芳香族系炭化水素を効
率的に除去し、高い除去率を得る浄化方法を提供するこ
とを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく検討を重ねた結果、以下の方法により、
高濃度の芳香族系炭化水素を安定して効率的に処理でき
ることを見い出した。
【００１７】本発明の要旨とするところは次の（１）〜
（１５）である。 （１）汚染土壌を淡水および／または海水により洗浄し
た後、溶出した汚染物を含む洗浄水を、汚染土壌中の微
生物および／または汚染物で馴養した微生物を用いて、
反応槽で処理することを特徴とする汚染土壌の浄化方
法。
【００１８】（２）汚染土壌に淡水および／または海水
を散布しながら空気を土壌に供給して、汚染土壌中の微
生物を用いること、および／または汚染物で馴養した微
生物を添加することにより、土壌中の汚染物を処理する
ことを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
【００１９】（３）汚染土壌を淡水および／または海水
により洗浄した後、溶出した汚染物を含む洗浄水を、汚
染土壌中の微生物および／または汚染物で馴養した微生
物を用いて、反応槽で処理するとともに、洗浄後の土壌
に、淡水および／または海水を散布しながら空気を土壌
に供給して、汚染土壌中の微生物を用いること、および
／または汚染物で馴養した微生物を添加することによ
り、土壌中の汚染物を処理することを特徴とする汚染土
壌の浄化方法。
【００２０】（４）汚染土壌にコークス工場から発生す
る安水の活性汚泥処理水、または該活性汚泥処理水と淡
水および／または海水の混合水を散布しながら、空気を
土壌に供給して、土壌中の汚染物を処理することを特徴
とする汚染土壌の浄化方法。
【００２１】（５）汚染土壌の洗浄水および／または汚
染土壌の散布水がコークス工場から発生する安水の活性
汚泥処理水であることを特徴とする前記（１）〜（３）
のいずれか１項に記載の汚染土壌の浄化方法。
【００２２】（６）汚染土壌の洗浄水を処理する反応槽
の微生物および／または汚染土壌に添加する微生物が、
コークス工場から発生する安水の活性汚泥であることを
特徴とする前記（１）〜（３）、（５）のいずれか１項
に記載の汚染土壌の浄化方法。
【００２３】（７）汚染土壌の洗浄水を微生物を用いて
処理する反応槽および／または汚染土壌の酸化還元電位
（ＯＲＰ）が０ｍＶ以上に維持されるように調整するこ
とを特徴とする前記（１）〜（６）のいずれか１項に記
載の汚染土壌の浄化方法。
【００２４】（８）汚染物が単環芳香族炭化水素および
／または多環芳香族炭化水素であることを特徴とする前
記（１）〜（７）のいずれか１項に記載の汚染土壌の浄
化方法。
【００２５】（９）洗浄水および／または散布水にシク
ロデキストリンおよび／または界面活性剤の水溶液を添
加することを特徴とする前記（１）〜（８）のいずれか
１項に記載の汚染土壌の浄化方法。
【００２６】（10）汚染土壌の洗浄水を微生物を用いて
処理する反応槽に、微生物固定化担体を投入することを
特徴とする前記（１）、（３）、（５）〜（９）のいず
れか１項に記載の汚染土壌の浄化方法。
【００２７】（11）微生物固定化担体が活性炭および／
または炭素繊維であることを特徴とする前記（10）に記
載の汚染土壌の浄化方法。
【００２８】（12）汚染土壌の洗浄水を微生物を用いて
処理する反応槽が、固定床式または生物膜ろか式である
ことを特徴とする前記（１）、（３）、（５）〜（11）
のいずれか１項に記載の汚染土壌の浄化方法。
【００２９】（13）汚染土壌の洗浄水を微生物を用いて
処理した後に、オゾン、紫外線および光触媒の少なくと
も１種により処理することを特徴とする前記（１）、
（３）、（５）〜（12）のいずれか１項に記載の汚染土
壌の浄化方法。
【００３０】（14）汚染土壌の洗浄水を微生物を用いて
処理する前に、鉄系凝集剤を洗浄水に添加し、凝集操作
によりシアンイオンを除去することを特徴とする前記
（１）、（３）、（５）〜（13）のいずれか１項に記載
の汚染土壌の浄化方法。
【００３１】（15）反応槽および／または汚染土壌のｐ
Ｈが６．０から８．５に維持されるように、ｐＨを調整
することを特徴とする前記（１）〜（１４）のいずれか
１項に記載の汚染土壌の浄化方法。
【００３２】
【発明の実施の形態】本発明の処理対象となる汚染土壌
とは、有機物で汚染された土壌であり、例えばベンゼ
ン、トルエン、キシレンなどの単環芳香属系炭化水素や
コールタールの主成分であるナフタレン、フエナンスレ
ンなどの多環芳香属系炭化水素で汚染された土壌を挙げ
ることができる。
【００３３】発明者らは、有機物、特にベンゼンなどの
芳香族系炭化水素で汚染された土壌から、芳香族系炭化
水素を安定かつ効率的に除去するため、以下の手法を考
案した。表1に本発明の汚染土壌処理プロセスをまとめ
て示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】ケース1の方法について説明する。
【００３６】まず、汚染土壌を淡水および／または海水
により洗浄する。汚染土壌に対して、１ないし１０倍容
量の淡水または海水、あるいは海水と淡水の混合水を添
加した後、振倒処理または磨砕処理などを行い、洗浄水
中に汚染物を溶出させる。洗浄水としては淡水を用いれ
ばよい。しかし、淡水単独の場合は、微生物処理に必要
な微量栄養源を添加する必要がある場合があるので、海
水が容易に得られる場合はこれを用いることが望まし
い。海水を用いる理由としては、微生物処理に必要な微
量栄養源を含有していること、ｐＨ緩衝能があること、
安価であること、水温がほぼ一定であることなどがあげ
られる。淡水と海水を混合して用いてもかまわない。
尚、淡水と海水の混合割合は任意で良いが、上記の様な
海水の作用を発揮させるには、混合水中の海水が５０容
量％以上が望ましい。汚染土壌の近辺に製鐵所があり、
コークス工場から発生する安水の活性汚泥処理水を得る
ことができればこれを用いてもかまわない。製鐵所のコ
ークス工場から発生する安水の活性汚泥処理水は、元々
海水を混合させて処理しているため、海水を５０−７０
容量％程度含有している。また、水温も３０−３８℃近
くで一定しているため、冬場の微生物活性の低下する時
期には最適である。また、微生物の栄養源である窒素、
リンなども大量に含有している。このため、汚染土壌を
洗浄する水としては最も望ましいものであると思われ
る。
【００３７】しかし、汚染土壌が大量のコールタール等
の汚染物で汚染されている場合、ＰＡＨｓの水中への溶
出が難しいことがある。このような場合、微生物に対し
て阻害性が少なく、かつ、微生物分解性の良好な界面活
性剤を選定し、洗浄水に混合して洗浄すればよい。しか
し、界面活性剤は微生物の阻害剤となる場合がある。な
かでも、カチオン系の界面活性剤の１種であるアンモニ
ウム塩類や、ノニオン系の界面活性剤の中には強い殺菌
力を示すものがある。したがって、用いる界面活性剤と
しては、アニオン系界面活性剤が望ましい。好ましいア
ニオン系界面活性剤としては例えば、硫酸エステル化
塩、一級高級アルコール硫酸エステル化塩、二級高級ア
ルコール硫酸エステル化塩、アルキルアリル化硫酸化
塩、アルカン硫酸化塩、エステル硫酸化塩等を挙げるこ
とができる。
【００３８】あるいは、界面活性剤のかわりにシクロデ
キストリンなどの水に溶解しやすいオリゴ糖を用いても
かまわない。シクロデキストリンは、Ｄ−グルコースが
結合した環状構造になっており、汚染物がシクロデキス
トリンと包接化合物を作ることにより、汚染物が水中に
可溶化しやすくなる特徴がある。濃度としては、汚染状
態によるが、０．０１−１．０質量％のシクロデキスト
リン水溶液を用いればよい。シクロデキストリン自体
は、オリゴ糖であるから、容易に微生物分解される。シ
クロデキストリンと界面活性剤を併用してもかまわな
い。
【００３９】次に、汚染土壌を洗浄した液の処理方法に
ついて詳細に説明する。
【００４０】汚染土壌を洗浄した液を微生物を用いて分
解する反応槽は、ブロアーおよび／または水中攪拌機を
設置し、空気曝気を行う。汚染物は、汚染土壌中の微生
物および／または汚染物で馴養した微生物を用いて処理
される。通常、汚染土壌中に存在する微生物は、汚染物
例えば芳香族系炭化水素で既に馴養されており、洗浄水
にもこれらの微生物が含まれているから、これを反応槽
で増殖させ用いればよい。更に、微生物反応速度を上げ
る必要がある場合は、汚染物である芳香族系炭化水素で
馴養された微生物を添加すればよい。この場合、芳香族
系炭化水素で馴養された微生物であれば何でもよいが、
コークス工場から発生する安水の活性汚泥を得ることが
できればこれを用いることが望ましい。安水の活性汚泥
中の微生物は、安水に含まれる多種類の芳香族系炭化水
素で十分に馴養されており、また、海水にも馴養されて
いるため、反応槽での芳香族系炭化水素の分解を加速す
ることができる。
【００４１】反応槽内の処理水の酸化還元電位（ＯＲ
Ｐ）が０ｍＶ（銀／塩化銀複合電極基準、以下同じ）以
上に維持されるように、ブロアーおよび／または攪拌機
の回転数を制御すればよい。これは、好気的雰囲気で反
応は促進され、ＯＲＰが０ｍＶ以上あれば汚染物の分解
反応は進行するためである。また、ＯＲＰの値は大きい
ほど汚染物の分解反応は進行するため、特に上限を規定
するものではない。
【００４２】また、反応槽内の処理水のｐＨは、微生物
の生育に適した６．０から８．５に維持されることが望
ましい。ｐＨの調整剤としては、希硫酸や水酸化ナトリ
ウムの水溶液を用いればよい。さらに、汚染物の主体が
ベンゼンを主体とする単環芳香族炭化水素および／また
はナフタレンを主体とする多環芳香族炭化水素である場
合、このような物質を分解する微生物の生育速度は、都
市下水の活性汚泥と比較し、１／１０−１／５程度であ
るため、反応槽内部に微生物固定化担体を、反応槽容量
あたり５−２０容量％投入することが望ましい。微生物
固定化担体の表面あるいは内部に微生物が付着、増殖
し、反応槽での高濃度の維持が容易となる。さらに、反
応槽の微生物固定化担体としては、プラスチックス、セ
ラミックス、スラグ、ゲル、活性炭、炭素繊維などどれ
を用いてもよいが、特に活性炭および／または炭素繊維
を用いることが望ましい。一般的に疎水性の物質を吸着
しやすいため、活性炭および／または炭素繊維を用いる
ことが望ましい。したがって、汚染物の主体がベンゼン
を主体とする単環芳香族系炭化水素および／またはナフ
タレンを主体とする多環芳香族系炭化水素である場合、
これらの物質が疎水性であるため、活性炭や炭素繊維に
容易に吸着され、しかも、ここで微生物分解も受けるこ
とになる。反応槽の形式としては、微生物や固定化担体
を反応槽で流動させる方式ばかりでなく、充填剤を反応
槽内に充填した固定床式や生物膜ろか式としてもよい。
充填剤として、粒状活性炭および／または炭素繊維の束
を槽内に充填して用いればよい。
【００４３】また、廃水規制値が厳しく、汚染土壌を洗
浄した液を微生物を用いた処理のみでは規制を遵守でき
ない場合、微生物処理の後段で、オゾン、紫外線および
光触媒の少なくとも１種を用いて分解処理すればよい。
【００４４】さらに、汚染土壌を洗浄した液中にシアン
等の微生物阻害物質が存在する場合、微生物を用いて処
理する前に、鉄系凝集剤を洗浄水に添加し、凝集操作に
より、阻害物質であるシアンイオンを除去することが可
能である。
【００４５】次にケース２の方法について説明する。
【００４６】汚染土壌の量が膨大な場合あるいは汚染の
程度が低く洗浄の必要性が小さい場合、汚染土壌に淡水
または海水、あるいは海水と淡水の混合水を散布すると
ともに、空気を土壌に供給して、土壌中の汚染物を、汚
染土壌中の微生物および／または汚染物で馴養した微生
物を用いて処理すればよい。
【００４７】散布水として、淡水または海水、あるいは
海水と淡水の混合水を用いる理由はケース1と同様であ
る。また、散布水として、汚染土壌の近辺に製鐵所があ
り、コークス工場から発生する安水の活性汚泥処理水を
得ることができればこれを用いることが望ましい。コー
クス工場から発生する安水の活性汚泥処理水は、海水を
混合させて処理しているため、海水濃度が高く、また、
水温も３０−３８℃近くある。また、微生物の栄養源で
ある窒素、リン、マグネシウムなども含有している。こ
のため、安水の活性汚泥処理水は汚染土壌に散布する水
としては最も望ましいものである。また、コークス工場
から発生する安水の活性汚泥処理水中には、芳香族系炭
化水素で十分に馴養された微生物が含まれており、ま
た、海水にも馴養されているため、土壌での芳香族系炭
化水素の分解を加速することが可能となる。
【００４８】さらに、汚染土壌内部での嫌気化を防止す
るため、空気曝気を行う。空気曝気方法は特に限定され
ないが、例えば掘削した汚染土壌下部に配管を設置し、
ブロアーによって空気曝気を行う方法が挙げられる。こ
の場合、汚染土壌の乾燥が進むと微生物が死滅するた
め、これを防止するため、汚染土壌に、淡水および／ま
たは海水を添加する。従って、汚染土壌が乾燥しない様
に散布することを達成できれば、散布形態としては連続
的でも、間欠的でも可能であるが、経済的な観点から間
欠的な散布が望ましい。そのための間欠的散布の頻度と
しては、地域、気候により異なるが、例えば、１−２回
／日、汚染土壌容量に対して１−２容量％程度間欠的に
土壌全面に散布する。ここで、対象とする汚染土壌の容
量は、予め汚染状況を調査して汚染土壌の深さを把握し
ておき、これにより得られる汚染土壌の空体積を用い
る。コークス工場の安水活性汚泥処理水が得られれば、
これを用いて散布することが望ましい。汚染物の主体が
ベンゼンを主体とする単環芳香族炭化水素および／また
はナフタレンを主体とする多環芳香族炭化水素である場
合、このような物質を分解する微生物を安水活性汚泥処
理水は大量に含んでいる。また、窒素、リン、マグネシ
ウム、鉄などの微量栄養源を含んでいる。また、土壌間
隙水の酸化還元電位（ＯＲＰ）は、汚染物の好気的分解
を進めるため、０ｍＶ以上に維持されるようにブロアー
による空気量を制御すればよい。ＯＲＰが０ｍＶ以上あ
れば汚染物の分解反応は進行している。また、ＯＲＰの
値は大きいほど汚染物の分解反応は進行するため、特に
上限を規定するものではない。定期的に土壌の切り返し
を行って、好気的分解を促進してもかまわない。また、
土壌間隙水のｐＨは、通常は制御しないが、微生物の生
育に適した６．０から８．５に維持されることが望まし
い。ｐＨを調整する場合は、ｐＨ調整剤として、石灰や
硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウムなどを土中に混
入させればよい。これらの物質は、肥料としても広く用
いられているため、２次汚染の心配がない。また、微生
物の生育のための微量栄養源にもなりうる。更に、微生
物による汚染物の分解速度を上げる必要がある場合は、
芳香族系炭化水素で馴養した微生物を添加すればよい。
この場合、コークス工場から発生する安水の活性汚泥を
得ることができればこれを用いることが望ましい。安水
の活性汚泥中の微生物は、芳香族系炭化水素で十分に馴
養されており、また、海水にも馴養されているため、土
壌中での芳香族系炭化水素の分解を加速することができ
る。
【００４９】また、ケース２の別の実施形態として、汚
染土壌にコークス工場から発生する安水の活性汚泥処理
水、または該活性汚泥処理水と淡水及び／または海水の
混合水を散布しながら、空気を土壌に供給することで、
土壌中の汚染物を処理する方法がある。コークス工場か
ら発生する安水の活性汚泥処理水には、上述の様に、芳
香族系炭化水素で十分に馴養された微生物が含まれてお
り、また、海水にも馴養されているため、安水の活性汚
泥処理水自体で、土壌での芳香族系炭化水素を分解する
ことが可能である。
【００５０】最後にケース3の方法について説明する。
【００５１】汚染土壌を洗浄水で洗浄しても、土壌にか
なりの汚染物が残留する場合、洗浄水の処理（ケース
１）と土壌の直接浄化処理（ケース２）を連続して行う
必要がある。基本的にはケース1とケース２の組み合わ
せとなる。すなわち、汚染土壌を淡水および／または海
水により洗浄した後、溶出した汚染物を含む洗浄水を、
汚染土壌中の微生物および／または汚染物で馴養した微
生物を用いて、反応槽で処理するとともに、洗浄後の土
壌に、淡水および／または海水を散布しながら空気を土
壌に供給して、汚染土壌中の微生物を用いること、およ
び／または汚染物で馴養した微生物を添加することによ
り、土壌中の汚染物を処理する方法である。
【００５２】なお、処理期間等を考慮して、ケース1を
繰返し、洗浄頻度を増やしたりすればよい。
【００５３】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００５４】（実施例）本発明の方法をベンゼンやコー
ルタールの主成分であるナフタレン、フエナンスレンな
どの多環芳香属系炭化水素（PAHs)に適用した。
【００５５】汚染土壌は、表２に示すようにベンゼンを
５００ｍｇ／ｋｇ、ＰＡＨｓも３５００ｍｇ／ｋｇ含ん
でいる。また、汚染土壌の浄化処理のフローを図１に示
す。
【００５６】汚染土壌（１）を海水と淡水の混合水
（２）（海水：淡水＝1：1（容量ベース））により洗浄
した。汚染土壌（１）に、土壌容量の１０倍量の海水と
淡水の混合水（２）を添加した後、磨砕処理を行い、洗
浄水中に汚染物を溶出させた。表３に溶出水の水質を示
す。
【００５７】汚染土壌洗浄水（５）は、微生物を用いて
処理する前に、混合槽等の前処理装置（７）で鉄系凝集
剤（６）として塩化第二鉄を洗浄水に100ｍｇ／ｌ添加
し、凝集操作により、ＳＳ成分やシアン等の微生物阻害
物質を除去した。
【００５８】続いて、前処理を行った汚染土壌洗浄水
（５）を、微生物反応槽（８）に通水した。
【００５９】微生物反応槽（８）で細菌により、洗浄水
中の炭化水素をＣＯ2まで酸化する微生物反応槽（８）
の水理学的滞留時間（ＨＲＴ）が当初、２４時間の条件
で通水した。反応槽（８）はブロアー（９）を設置し、
常時、空気曝気を行った。微生物としては、製鐵所コー
クス工場から発生する安水の活性汚泥（３）を用いた。
また、反応槽の酸化還元電位（ＯＲＰ）が０ｍＶ（銀／
塩化銀複合電極基準、以下同じ）以上に維持されるよう
に、ブロア−の回転数を制御した。また、反応槽のｐＨ
は、希硫酸や水酸化ナトリウムの溶液を用い、微生物の
生育に適した６．０から８．５に維持した。反応槽内部
には、微生物固定化担体として炭素繊維を２０容量％充
填し、固定床タイプの反応槽（８）とした。さらに、微
生物処理の後段に、オゾン酸化装置を設置し、微生物で
は分解が進みにくいＰＡＨｓの分解促進をはかった。
【００６０】処理水の水質を表４に示す。微生物反応槽
（３）のＨＲＴが２４時間の条件で、処理水（１０）の
ベンゼンは排水基準（０．１ｍｇ／ｌ）以下の０．０５
ｍｇ／ｌとなった。また、Ｔ−ＰＡＨｓは排水基準が特
にないが、２．５ｍｇ／ｌと小さな値となった。さら
に、オゾン処理の結果、最終処理水（１２）のベンゼン
は０．０１ｍｇ／ｌ、Ｔ−ＰＡＨｓは１．０ｍｇ／ｌと
なり、いずれもさらに小さな値となった。
【００６１】
【表２】
【００６２】
【表３】
【００６３】
【表４】
【００６４】汚染土壌（１）は、汚染の程度が大きく、
洗浄のみでは、洗浄後土壌（４）中の汚染物の濃度に課
題が残った。そこで、洗浄後土壌（４）にコークス工場
から発生する安水の活性汚泥処理水を１回／日、汚染土
壌容量に対して１容量％、土壌全面に散布した。コーク
ス工場から発生する安水の活性汚泥処理水は、海水を廃
水と混合させて処理しているため、海水濃度が高く、ま
た、水温も３０−３８℃近くあった。さらに、汚染土壌
内部での嫌気化を防止するため、掘削した汚染土壌下部
に配管を設置し、ブロアーによって空気曝気を常時行っ
た。
【００６５】表５に、活性汚泥処理水の添加を開始して
から３０日後の土壌中の芳香属系炭化水素濃度（ｍｇ／
ｋｇ）量を示す。土壌中のベンゼンは５００ｍｇ／ｋｇ
から検出限界以下まで、また、Ｔ−ＰＡＨｓは３５００
ｍｇ／ｋｇから３００ｍｇ／ｋｇ以下となった。
【００６６】
【表５】
【００６７】
【発明の効果】本発明の浄化方法により、芳香族系炭化
水素を高濃度に含有する土壌でも、微生物を用いて安価
に安定して、単環及び多環芳香族系炭化水素を高い除去
率で浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】土壌中の芳香族系炭化水素を除去するプロセス
フローである。
【符号の説明】
（１）汚染土壌 （２）海水＋淡水 （３）安水活性汚泥処理水 （４）洗浄後土壌 （５）洗浄水 （６）鉄系凝集剤 （７）前処理装置 （８）微生物反応槽 （９）オゾン酸化装置 （１０）ブロアー （１１）微生物処理水 （１２）最終処理水 （１３）安水活性汚泥
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） Ｃ０２Ｆ 1/58 Ｃ０２Ｆ 1/78 ４Ｄ０３８ 1/72 １０１ 3/10 Ａ ４Ｄ０５０ 1/78 Ｚ 3/10 3/12 Ｈ Ｖ 3/12 9/00 ５０１Ａ ５０１Ｂ 9/00 ５０１ ５０２Ｎ ５０２Ｐ ５０２ ５０２Ｒ ５０３Ｃ ５０３Ｇ ５０３ ５０４Ａ ５０４Ｄ ５０４ Ｂ０９Ｂ 3/00 Ｅ 5/00 ＺＡＢＳ (72)発明者 福永 和久 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 當間 久夫 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 Ｆターム(参考） 4D003 AA01 AA12 AB01 AB18 CA03 EA14 EA18 EA25 FA06 4D004 AA41 AB05 AC07 CA13 CA15 CA19 CA40 CB02 CB26 CC03 CC05 CC08 DA01 DA03 DA20 4D015 BA04 CA01 CA17 DA12 EA14 EA32 FA24 FA26 4D028 AB00 CA01 CB02 CD01 4D037 AA12 AB16 BA18 CA07 CA08 CA12 CA14 4D038 AA08 AB01 AB08 AB32 BA04 BA06 BB07 BB13 BB16 BB18 BB19 4D050 AA12 AB01 AB12 BB02 BC04 BC09 BD06 BD08 CA13 CA16 CA17

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 汚染土壌を淡水および／または海水によ
    り洗浄した後、溶出した汚染物を含む洗浄水を、汚染土
    壌中の微生物および／または汚染物で馴養した微生物を
    用いて、反応槽で処理することを特徴とする汚染土壌の
    浄化方法。
  2. 【請求項２】 汚染土壌に淡水および／または海水を散
    布しながら空気を土壌に供給して、汚染土壌中の微生物
    を用いること、および／または汚染物で馴養した微生物
    を添加することにより、土壌中の汚染物を処理すること
    を特徴とする汚染土壌の浄化方法。
  3. 【請求項３】 汚染土壌を淡水および／または海水によ
    り洗浄した後、溶出した汚染物を含む洗浄水を、汚染土
    壌中の微生物および／または汚染物で馴養した微生物を
    用いて、反応槽で処理するとともに、洗浄後の土壌に、
    淡水および／または海水を散布しながら空気を土壌に供
    給して、汚染土壌中の微生物を用いること、および／ま
    たは汚染物で馴養した微生物を添加することにより、土
    壌中の汚染物を処理することを特徴とする汚染土壌の浄
    化方法。
  4. 【請求項４】 汚染土壌にコークス工場から発生する安
    水の活性汚泥処理水、または該活性汚泥処理水と淡水お
    よび／または海水の混合水を散布しながら、空気を土壌
    に供給して、土壌中の汚染物を処理することを特徴とす
    る汚染土壌の浄化方法。
  5. 【請求項５】 汚染土壌の洗浄水および／または汚染土
    壌の散布水がコークス工場から発生する安水の活性汚泥
    処理水であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
    １項に記載の汚染土壌の浄化方法。
  6. 【請求項６】 汚染土壌の洗浄水を処理する反応槽の微
    生物および／または汚染土壌に添加する微生物が、コー
    クス工場から発生する安水の活性汚泥であることを特徴
    とする請求項１〜３、５のいずれか１項に記載の汚染土
    壌の浄化方法。
  7. 【請求項７】 汚染土壌の洗浄水を微生物を用いて処理
    する反応槽および／または汚染土壌の酸化還元電位（Ｏ
    ＲＰ）が０ｍＶ以上に維持されるように調整することを
    特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の汚染土
    壌の浄化方法。
  8. 【請求項８】 汚染物が単環芳香族炭化水素および／ま
    たは多環芳香族炭化水素であることを特徴とする請求項
    １〜７のいずれか１項に記載の汚染土壌の浄化方法。
  9. 【請求項９】 洗浄水および／または散布水にシクロデ
    キストリンおよび／または界面活性剤の水溶液を添加す
    ることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載
    の汚染土壌の浄化方法。
  10. 【請求項１０】 汚染土壌の洗浄水を微生物を用いて処
    理する反応槽に、微生物固定化担体を投入することを特
    徴とする請求項１、３、５〜９のいずれか１項に記載の
    汚染土壌の浄化方法。
  11. 【請求項１１】 微生物固定化担体が活性炭および／ま
    たは炭素繊維であることを特徴とする請求項１０に記載
    の汚染土壌の浄化方法。
  12. 【請求項１２】 汚染土壌の洗浄水を微生物を用いて処
    理する反応槽が、固定床式または生物膜ろか式であるこ
    とを特徴とする請求項１、３、５〜１１のいずれか１項
    に記載の汚染土壌の浄化方法。
  13. 【請求項１３】 汚染土壌の洗浄水を微生物を用いて処
    理した後に、オゾン、紫外線および光触媒の少なくとも
    １種により処理することを特徴とする請求項１、３、５
    〜１２のいずれか１項に記載の汚染土壌の浄化方法。
  14. 【請求項１４】 汚染土壌の洗浄水を微生物を用いて処
    理する前に、鉄系凝集剤を洗浄水に添加し、凝集操作に
    よりシアンイオンを除去することを特徴とする請求項
    １、３、５〜１３のいずれか１項に記載の汚染土壌の浄
    化方法。
  15. 【請求項１５】 反応槽および／または汚染土壌のｐＨ
    が６．０から８．５に維持されるように、ｐＨを調整す
    ることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記
    載の汚染土壌の浄化方法。
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