JP2006026553A - Decontaminating means deciding method - Google Patents

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JP2006026553A JP2004210335A JP2004210335A JP2006026553A JP 2006026553 A JP2006026553 A JP 2006026553A JP 2004210335 A JP2004210335 A JP 2004210335A JP 2004210335 A JP2004210335 A JP 2004210335A JP 2006026553 A JP2006026553 A JP 2006026553A
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Hiromoto Ogata
浩基 緒方
Mizuyo Yomoto
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To judge whether or not an organic chlorine compound can be decomposed by anaerobic microorganisms and to decide a decontamination means to be applied according to the judgment in regard to the decontamination means for decontaminating soil and ground water or surface water contaminated with organic chlorine compounds that are decomposable by the anaerobic microorganisms. <P>SOLUTION: Testing soil is prepared by extracting a prescribed amount of soil from the soil to be treated and testing water is prepared by extracting a prescribed amount of water from ground water or surface water. Dichloroethylene is added to the testing soil and the testing water to respectively prepare dichloroethylene-spiked testing soil and dichloroethylene-spiked testing water. The dichloroethylene-spiked testing soil and the dichloroethylene-spiked testing water are blended with an anaerobic microorganism decomposition accelerator for promoting decomposition by the anaerobic microorganisms. Obtained mixture is kept at a predetermined temperature under anaerobic conditions. After the predetermined period, it is judged whether or not dichloroethylene contained in the mixture is decomposed. According to this judgement, decontamination means to be applied to the soil and the ground water or the surface water is decided. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、嫌気性微生物によって分解可能な有機塩素化合物に汚染された土壌及び地下水又は地表水を浄化する浄化手段について、前記有機塩素化合物に対して前記土壌中の嫌気性微生物による分解が可能かどうかを判断し、その判断によって前記浄化手段を判定する浄化手段判定方法に関する。   The present invention relates to a purification means for purifying soil and groundwater or surface water contaminated with organochlorine compounds that can be decomposed by anaerobic microorganisms. Is it possible to decompose the organochlorine compounds by anaerobic microorganisms in the soil? The present invention relates to a purification means determination method for determining whether or not and determining the purification means based on the determination.

揮発性有機塩素化合物であるテトラクロロエチレン、トリクロロエチレンは、金属類の脱脂・洗浄、ドライクリーニングの洗浄、冷媒等に用いられ、産業上の利用価値は高いが、人体にとっては肝障害や腎障害等を引き起こす有害物質となる。その為、これら有機塩素化合物による土壌や地下水汚染は深刻な社会問題となっている。   Tetrachloroethylene and trichlorethylene, which are volatile organic chlorine compounds, are used for degreasing and washing of metals, washing for dry cleaning, refrigerants, etc., and they have high industrial utility value, but they cause liver damage and kidney damage for the human body. It becomes a harmful substance. Therefore, soil and groundwater contamination by these organochlorine compounds is a serious social problem.

これら有機塩素化合物を分解し、汚染された土壌や地下水を浄化するための技術が多数開示されている(例えば特許文献1、2、3、4、及び5参照)。その技術の一つとして嫌気性微生物による還元的脱塩素化処理方法がある。これは、汚染された現場の土壌に存在する嫌気性微生物を用いて有機塩素化合物を分解する方法である。しかし、この方法を実際に適用する前に、汚染された土壌や地下水における有機塩素化合物を分解できる嫌気性微生物の存在を確認するための適用性評価試験(トリータビリティー試験)を実施することが必要である。
特開平10−216694号公報 特開2000−263032号公報 特開2003−53320号公報 特開2004−9025号公報 特開2004−130166号公報
Many techniques for decomposing these organic chlorine compounds and purifying contaminated soil and groundwater have been disclosed (see, for example, Patent Documents 1, 2, 3, 4, and 5). One of the techniques is a reductive dechlorination treatment method using anaerobic microorganisms. This is a method of decomposing organochlorine compounds using anaerobic microorganisms present in contaminated soil at the site. However, before this method is actually applied, an applicability evaluation test (treatability test) to confirm the presence of anaerobic microorganisms capable of decomposing organochlorine compounds in contaminated soil and groundwater may be conducted. is necessary.
JP-A-10-216694 JP 2000-263032 A JP 2003-53320 A JP 2004-9025 A JP 2004-130166 A

嫌気性微生物による有機化合物の分解は、テトラクロロエチレン(以下「PCE」と称する。)からトリクロロエチレン(以下「TCE」と称する。)、そしてジクロロエチレン(以下「DCE」と称する。)、塩化ビニル(以下「VC」と称する。)、エチレン(以下「ETY」と称する。)、エタン(以下「ETA」と称する。)といった順序で反応が進む(図1を参照)。これら有機化合物を分解する嫌気性微生物のうち、PCE及びTCEを分解する嫌気性菌は、例えばDesulfitobacterium sp. PCE1、Dehalospirillum multivorans、Desulfitobacterium sp. Y51株など数多く存在するが、DCEを分解する嫌気性菌は、例えばDehalococcoides ethenogenes 195株で、非常に少ない。そのため、DCEの嫌気性微生物による分解はPCE及びTCEの分解に比べてかなり時間を要する。さらにDCEは、PCE又はTCEの分解に伴って一時的に増加するため、DCEが分解されていてもその量が減少しないことがある。従って、DCEを分解する嫌気性微生物が存在するか否かを判断することは困難である。また、仮に判断できたとしても、それには数ヶ月の期間を要する場合がある。このことから公知のトリータビリティー試験によって、検査対象となる土壌又は地下水が嫌気性微生物によって分解可能か否かの判断することは難しく、たとえ判断できたとしてもかなりの時間を要した。   Degradation of organic compounds by anaerobic microorganisms includes tetrachloroethylene (hereinafter referred to as “PCE”) to trichlorethylene (hereinafter referred to as “TCE”), dichloroethylene (hereinafter referred to as “DCE”), and vinyl chloride (hereinafter referred to as “VC”). The reaction proceeds in the order of ethylene (hereinafter referred to as “ETY”), ethane (hereinafter referred to as “ETA”) (see FIG. 1). Among these anaerobic microorganisms that decompose organic compounds, there are many anaerobic bacteria that decompose PCE and TCE, such as Desulfitobacterium sp. PCE1, Dehalospirillum multivorans, and Desulfitobacterium sp. Y51 strain. For example, Dehalococcoides ethenogenes 195 strain is very small. Therefore, the degradation of DCE by anaerobic microorganisms takes much longer than the degradation of PCE and TCE. Furthermore, since DCE temporarily increases with the decomposition of PCE or TCE, even if DCE is decomposed, its amount may not decrease. Therefore, it is difficult to determine whether there are anaerobic microorganisms that degrade DCE. Even if it can be determined, it may take several months. From this, it is difficult to determine whether or not the soil or groundwater to be inspected can be decomposed by anaerobic microorganisms by a known treatability test, and even if it can be determined, it took a considerable amount of time.

しかしながら、汚染された土壌や地下水の現場で建設工事などを行う場合、その現場を浄化する方法を迅速に選択する必要がある。   However, when construction work is performed on contaminated soil or groundwater, it is necessary to quickly select a method for purifying the site.

そこで、本発明は、短期間で嫌気性微生物による還元的脱塩素化処理方法がその現場に適用できるか否か判断し、その判断によって浄化手段を判定する浄化手段判定方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a purification means determination method that determines whether or not a reductive dechlorination treatment method using anaerobic microorganisms can be applied to the site in a short period of time and determines the purification means based on the determination. And

上記課題を解決すべく、本発明に係る浄化手段判定方法は、嫌気性微生物によって分解可能な有機塩素化合物に汚染された土壌を浄化する浄化手段について、前記有機塩素化合物に対して前記土壌中の嫌気性微生物による分解が可能かどうかを判断し、その判断によって前記浄化手段を判定する浄化手段判定方法であって、前記土壌から所定の量の土を採取し、前記土からジクロロエチレン等の有機塩素化合物の生成・分解反応経路の中間生成物を除去して試験土を調製する工程と、前記試験土にジクロロエチレンを添加してジクロロエチレンスパイク試験土を調製する工程と、前記ジクロロエチレンスパイク試験土と、前記嫌気性微生物による分解を促進させるための嫌気性微生物分解促進剤と、を混合し、その混合物を嫌気状態下にて所定の期間、所定温度に保持する工程と、前記所定の期間の後、前記混合物に含まれている前記ジクロロエチレンが分解しているか否かを判断する工程と、前記判断により、前記土壌に対して用いる前記浄化手段を判定する工程と、を含む。   In order to solve the above problems, a purification means determination method according to the present invention provides a purification means for purifying soil contaminated with an organic chlorine compound that can be decomposed by anaerobic microorganisms. A purification means determination method for determining whether or not decomposition by anaerobic microorganisms is possible and determining the purification means based on the determination, wherein a predetermined amount of soil is collected from the soil, and organic chlorine such as dichloroethylene is collected from the soil A step of preparing a test soil by removing intermediate products in the compound formation / decomposition reaction pathway, a step of adding dichloroethylene to the test soil to prepare a dichloroethylene spike test soil, the dichloroethylene spike test soil, An anaerobic microbial degradation accelerator for promoting degradation by anaerobic microorganisms, and the mixture is placed under anaerobic conditions. A step of maintaining the temperature at a predetermined temperature, a step of determining whether or not the dichloroethylene contained in the mixture is decomposed after the predetermined period, and using the soil according to the determination Determining the purification means.

また、本発明に係る浄化手段判定方法の別態様は、嫌気性微生物によって分解可能な有機塩素化合物に汚染された地下水又は地表水を浄化する浄化手段について、前記有機塩素化合物に対して前記土壌中の嫌気性微生物による分解が可能かどうかを判断し、その判断によって前記浄化手段を判定する浄化手段判定方法であって、前記地下水又は地表水から所定の量の水を採取し、前記水からジクロロエチレン等の有機塩素化合物の生成・分解反応経路の中間生成物を除去して試験水を調製する工程と、前記試験水にジクロロエチレンを添加してジクロロエチレンスパイク試験水を調製する工程と、前記ジクロロエチレンスパイク試験水と、前記嫌気性微生物による分解を促進させるための嫌気性微生物分解促進剤と、を混合し、その混合物を嫌気状態下にて所定の期間、所定温度に保持する工程と、前記所定の期間の後、前記混合物に含まれている前記ジクロロエチレンが分解している否かを判断する工程と、前記判断により、前記地下水又は地表水に対して用いる前記浄化手段を判定する工程と、を含む。   Another aspect of the purification means determination method according to the present invention is a purification means for purifying ground water or surface water contaminated with an organic chlorine compound that can be decomposed by anaerobic microorganisms. It is a purification means determination method that determines whether or not decomposition by anaerobic microorganisms is possible, and determines the purification means based on the determination, wherein a predetermined amount of water is collected from the ground water or surface water, and dichloroethylene is collected from the water The step of preparing test water by removing intermediate products of the production / decomposition reaction pathway of organochlorine compounds, etc., the step of preparing dichloroethylene spike test water by adding dichloroethylene to the test water, and the dichloroethylene spike test Mixing water and an anaerobic microbial degradation promoter for promoting degradation by the anaerobic microorganisms, and mixing the mixture A step of maintaining the temperature at a predetermined temperature for a predetermined period under a gas state, a step of determining whether the dichloroethylene contained in the mixture is decomposed after the predetermined period, and the determination, Determining the purification means used for the ground water or surface water.

本発明に係る浄化手段判定方法のさらなる別態様は、嫌気性微生物によって分解可能な有機塩素化合物に汚染された土壌及び地下水又は地表水を浄化する浄化手段について、前記有機塩素化合物に対して前記土壌中の嫌気性微生物による分解が可能かどうかを判断し、その判断によって前記浄化手段を判定する浄化手段判定方法であって、前記土壌から所定の量の土を採取し、前記土からジクロロエチレン等の有機塩素化合物の生成・分解反応経路の中間生成物を除去して試験土を調製する工程と、前記地下水又は地表水から所定の量の水を採取し、前記水からジクロロエチレン等の有機塩素化合物の生成・分解反応経路の中間生成物を除去して試験水を調製する工程と、前記試験土及び試験水にジクロロエチレンを添加してジクロロエチレンスパイク試験土及び試験水を調製する工程と、前記ジクロロエチレンスパイク試験土及び試験水と、前記嫌気性微生物による分解を促進させるための嫌気性微生物分解促進剤と、を混合し、その混合物を嫌気状態下にて所定の期間、所定温度に保持する工程と、前記所定の期間の後、前記混合物に含まれている前記ジクロロエチレンが分解している否かを判断する工程と、前記判断により、前記土壌及び地下水又は地表水に対して用いる前記浄化手段を判定する工程と、を含む。   Still another aspect of the purification means determination method according to the present invention relates to a purification means for purifying soil and groundwater or surface water contaminated with an organic chlorine compound that can be decomposed by anaerobic microorganisms. It is a purification means determination method for determining whether or not decomposition by anaerobic microorganisms is possible, and for determining the purification means based on the determination, collecting a predetermined amount of soil from the soil, such as dichloroethylene from the soil The step of preparing the test soil by removing intermediate products in the production / decomposition reaction path of the organic chlorine compound, collecting a predetermined amount of water from the ground water or surface water, and collecting an organic chlorine compound such as dichloroethylene from the water A step of preparing test water by removing intermediate products in the production / decomposition reaction path, and adding dichloroethylene to the test soil and test water to dichloroethylene Mixing the step of preparing spike test soil and test water, the dichloroethylene spike test soil and test water, and the anaerobic microbial degradation accelerator for promoting the degradation by the anaerobic microorganisms, and the mixture in an anaerobic state Holding at a predetermined temperature for a predetermined period below, determining whether or not the dichloroethylene contained in the mixture has decomposed after the predetermined period, and determining the soil by the determination And determining the purification means used for ground water or surface water.

なお、上記のいずれの浄化手段判定方法においても、前記ジクロロエチレンが、シス−ジクロロエチレンであることが好ましく、また、前記有機塩素化合物が、テトラクロロエチレン、トリクロロエチレン、ジクロロエチレン、及び塩化ビニルからなる群から選ばれる1又は2以上の化合物であってもよい。さらに、前記嫌気性微生物分解促進剤は、前記有機塩素化合物の塩素を水素に置換する還元的脱塩素化を促進するために必要な前記水素を提供する水素供与体であることが好ましい。   In any of the above purification means determination methods, the dichloroethylene is preferably cis-dichloroethylene, and the organic chlorine compound is selected from the group consisting of tetrachloroethylene, trichloroethylene, dichloroethylene, and vinyl chloride. Or two or more compounds may be sufficient. Furthermore, the anaerobic microbial degradation promoter is preferably a hydrogen donor that provides the hydrogen necessary to promote reductive dechlorination that replaces chlorine in the organochlorine compound with hydrogen.

本発明により、短期間で嫌気性微生物による還元的脱塩素化処理方法が汚染された土壌及び地下水又は地表水に適用できるか否か判断し、その判断によって浄化手段を判定する浄化手段判定方法を提供する。   According to the present invention, there is provided a purification means determination method for determining whether a reductive dechlorination treatment method using anaerobic microorganisms in a short period of time can be applied to contaminated soil and groundwater or surface water, and for determining the purification means based on the determination. provide.

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明の目的、特徴、利点、及びそのアイデアは、本明細書の記載により、当業者には明らかであり、本明細書の記載から、当業者であれば、容易に本発明を再現できる。以下に記載された発明の実施の形態及び具体的な実施例などは、本発明の好ましい実施態様を示すものであり、例示又は説明のために示されているのであって、本発明をそれらに限定するものではない。本明細書で開示されている本発明の意図並びに範囲内で、本明細書の記載に基づき、様々な改変並びに修飾ができることは、当業者にとって明らかである。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The objects, features, advantages, and ideas of the present invention will be apparent to those skilled in the art from the description of the present specification, and those skilled in the art can easily reproduce the present invention from the description of the present specification. it can. The embodiments and specific examples of the invention described below show preferred embodiments of the present invention and are shown for illustration or explanation, and the present invention is not limited to them. It is not limited. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made based on the description of the present specification within the spirit and scope of the present invention disclosed herein.

===浄化手段の判定手順===
本発明の嫌気性微生物(例えば、Dehalospirillum multivorans、Dehalococcoides ethenogenes 195株等)によって分解可能な有機塩素化合物に汚染された土壌及び地下水又は地表水について、前記有機塩素化合物に対して嫌気性微生物による分解が可能かどうかを判断する判断方法(以下、「判断方法」と略す。)は、以下の工程を実施する。
=== Purification Procedure for Purifying Means ===
For soil and groundwater or surface water contaminated with organochlorine compounds degradable by anaerobic microorganisms of the present invention (for example, Dehalospirillum multivorans, Dehalococcoides ethenogenes 195 strain, etc.), the organochlorine compounds are decomposed by anaerobic microorganisms. A determination method for determining whether or not it is possible (hereinafter abbreviated as “determination method”) performs the following steps.

まず、判断方法の対象となる原位置の土壌から所定の量(例えば、5〜50g)の土を採取する。本発明は、土に添加したDCEを分解できる嫌気性微生物の存在を判断することにより、その土が嫌気性微生物浄化に適しているかどうか判定するため、土に含まれているDCEの生成・分解反応経路の中間生成物であるPCE、TCE、DCE、VC等の有機塩素化合物を予め除去し、有機塩素化合物のない試験土を調製する。その為の除去作業は、採取した土に含まれている有機塩素化合物を全て除去することが目的となるので、有機塩素化合物を除去する公知の技術のいずれを用いてもよいが、試験土に含まれている微生物を死滅させるような手段、例えば800℃以上の加熱処理をすることによって有機塩素化合物を除去するような処理は用いるべきではない。   First, a predetermined amount (for example, 5 to 50 g) of soil is sampled from the soil at the original position that is the target of the determination method. The present invention determines the presence of anaerobic microorganisms capable of decomposing DCE added to the soil, thereby determining whether the soil is suitable for purification of anaerobic microorganisms. Organochlorine compounds such as PCE, TCE, DCE, and VC, which are intermediate products in the reaction path, are previously removed to prepare a test soil free from organochlorine compounds. The purpose of the removal work is to remove all the organic chlorine compounds contained in the collected soil, so any known technique for removing the organic chlorine compounds may be used. Means for killing the contained microorganisms, for example, treatment for removing organochlorine compounds by heat treatment at 800 ° C. or higher should not be used.

一方で、判断方法の対象となる原位置の地下水又は地表水から所定の量の水を採取し、その水に含まれているDCEの生成・分解反応経路の中間生成物であるPCE、TCE、DCE、VC等の有機塩素化合物を予め除去し、試験水を調製する。例えば、曝気処理によって水から有機塩素化合物を気化すればよい。なお、気化した有機塩素化合物は活性炭などを用いて浄化できる。曝気処理に使用する気体は、微生物分解を嫌気状態下で行うため、窒素が好ましい。また曝気処理以外の手段、例えば、鉄粉を使用する化学分解などによって有機塩素化合物を除去してもよいし、それらの手段と曝気処理とを組み合わせて処理してもよい。この有機塩素化合物の除去処理は、試験土の調製と同様に、DCEを分解できる嫌気性微生物の存在を迅速に判断することを目的とするため、地下水又は地表水内の微生物を死滅させるような除去処理、例えば、過酸化水素水等の酸化化合物による有機塩素化合物の除去をするような方法は用いるべきではない。   On the other hand, a predetermined amount of water is collected from in-situ ground water or surface water that is the object of the judgment method, and PCE, TCE, which are intermediate products of the production / decomposition reaction path of DCE contained in the water, Organochlorine compounds such as DCE and VC are previously removed to prepare test water. For example, an organic chlorine compound may be vaporized from water by aeration treatment. The vaporized organochlorine compound can be purified using activated carbon or the like. The gas used for the aeration treatment is preferably nitrogen because microbial decomposition is performed in an anaerobic state. Further, the organic chlorine compound may be removed by means other than aeration treatment, for example, chemical decomposition using iron powder, or a combination of these means and aeration treatment. This organic chlorine compound removal treatment is intended to quickly determine the presence of anaerobic microorganisms capable of decomposing DCE, similar to the preparation of the test soil, so that the microorganisms in the groundwater or surface water are killed. A removal process, for example, a method of removing an organic chlorine compound with an oxidizing compound such as aqueous hydrogen peroxide should not be used.

このようにして調製された試験土又は試験水にDCEを添加して、DCEスパイク試験土又は試験水を調製する。試験土と試験水のどちらか一方だけを調製してもよいが、両方調製するほうが好ましい。   DCE is added to the test soil or test water thus prepared to prepare a DCE spike test soil or test water. Only one of the test soil and the test water may be prepared, but it is preferable to prepare both.

これらの試験土又は試験水には有機塩素化合物の除去処理によりすでにDCEの前駆体であるPCE及びTCEが存在しないので、これらの試験土及び試験水は、DCEだけを含む。従って、微生物による有機塩素化合物分解中でも、DCEが初期量より増加することはないため、DCEスパイク試験土又は試験水にDCEを分解する微生物が存在する場合は、添加したDCEの減少又はVCの増加が迅速に検出できる。また、DCEは後述の混合処理で添加してもよいし、試験土又は試験水のどちらか一方だけに添加することとしてもよい。   Since these test soils or test waters do not contain PCE and TCE, which are precursors of DCE, due to the removal treatment of organochlorine compounds, these test soils and test waters contain only DCE. Accordingly, DCE does not increase from the initial amount even during the decomposition of organochlorine compounds by microorganisms. Therefore, when there are microorganisms that decompose DCE in the DCE spike test soil or test water, the added DCE decreases or the VC increases. Can be detected quickly. DCE may be added by a mixing process described later, or may be added only to either the test soil or the test water.

こうして調製されたDCEスパイク試験土又は試験水に、嫌気性微生物による分解を促進するための嫌気性微生物分解促進剤を混合し、その混合物を嫌気状態下にて所定温度で保持する。所定温度は、原位置における汚染された土壌、地下水又は地表水の温度でもよいが、25〜30℃が好ましい。また、混合状態の改善を促す場合などのために混合物に水分を補うときは、有機塩素化合物を含まない水を用いるか、好ましくは蒸留水を使用する。なお、上記嫌気性微生物分解促進剤の例としては、有機塩素化合物の塩素と水素を置換する還元的脱塩素化を促進するために必要な水素を提供する水素供与体又は水との化学反応によって水素を提供する鉄粉などがある。水素供与体としては、例えば、メタノール若しくはエタノールなどのアルコール、グルコース若しくはスクロースなどの低分子の有機物、酢酸、プロピオン酸、乳酸、若しくは酪酸などの低級脂肪酸、又はポリ乳酸エステルなどの水素供与化合物(HRC;Hydrogen Release Compound)がある。   The DCE spike test soil or test water thus prepared is mixed with an anaerobic microbial degradation accelerator for promoting degradation by anaerobic microorganisms, and the mixture is maintained at a predetermined temperature under anaerobic conditions. The predetermined temperature may be the temperature of contaminated soil, groundwater or surface water in situ, but is preferably 25 to 30 ° C. When the mixture is supplemented with water for the purpose of promoting improvement of the mixed state, water containing no organic chlorine compound is used, or distilled water is preferably used. Examples of the anaerobic microbial degradation promoter include chemical reaction with a hydrogen donor or water that provides hydrogen necessary to promote reductive dechlorination to replace chlorine and hydrogen of an organic chlorine compound. There are iron powders that provide hydrogen. Examples of the hydrogen donor include alcohols such as methanol or ethanol, low-molecular organic substances such as glucose or sucrose, lower fatty acids such as acetic acid, propionic acid, lactic acid, or butyric acid, or hydrogen donor compounds such as polylactic acid esters (HRC). ; Hydrogen Release Compound).

さらに、所定の期間(2週間〜1ヶ月)の後(概ね2週間以上だが、混合物内の微生物の量又は活動状態、混合物の全体量などの諸条件により適宜変更しうる)、所定温度に保持した混合物に含まれているDCEが分解したかどうかを判断する。   Furthermore, after a predetermined period (2 weeks to 1 month) (approximately 2 weeks or more, but can be changed as appropriate according to various conditions such as the amount or activity of microorganisms in the mixture, the total amount of the mixture), and maintained at a predetermined temperature It is determined whether DCE contained in the prepared mixture has decomposed.

その手段の一つとして、混合物にDCEの分解物が生成しているかどうかを判断する。分解物が生成している場合は、有機塩素化合物に汚染された土壌及び地下水又は地表水について嫌気性微生物分解を行うために必要な嫌気性微生物が存在していることを示す。なお、上記分解物としては、嫌気性微生物によるDCEの還元的脱塩素化により生成される、VC、ETY(又はエテン)、又はETAがある。この還元的脱塩素化は、炭素に結合している塩素を嫌気性微生物の働きにより水素と置換する反応で、その過程を図1に図示している。これら分解物を測定する方法としては、ガスクロマトグラフィー又は液体クロマトグラフィーがあり、分解物のいずれか又はそれらの組み合わせの生成が確認されればよい。   As one of the means, it is determined whether or not a DCE decomposition product is generated in the mixture. When the decomposition product is produced | generated, it shows that the anaerobic microbe required in order to perform anaerobic microbe decomposition | disassembly with respect to the soil and groundwater or surface water contaminated with the organochlorine compound exists. Examples of the decomposition product include VC, ETY (or ethene), and ETA produced by reductive dechlorination of DCE by anaerobic microorganisms. This reductive dechlorination is a reaction in which chlorine bonded to carbon is replaced with hydrogen by the action of an anaerobic microorganism, and the process is illustrated in FIG. As a method for measuring these decomposed products, there are gas chromatography or liquid chromatography, and it is only necessary to confirm the generation of any of the decomposed products or a combination thereof.

他の手段として、DCEが減少しているかどうかを直接調べることによって、DCEが分解されているか否かの判断ができる。しかし、DCEは揮発性であるため、嫌気性微生物によって分解される以外に、蒸発によって減少する可能性が考えられる。通常、蒸発による減少はDCEが分解されることによる減少に比べて微量であり、DCEの全体量に対して大きな減少を与える可能性は低いが、DCEが蒸発によって減少しているのか、分解によって減少しているかを詳細に調べるためには、ガスクロマトグラフィー等を用いて蒸発したDCEを計測し、混合物に添加したDCEとの量を比較すればよい。このことから、DCEが分解によって減少している場合は、有機塩素化合物に汚染された土壌及び地下水又は地表水について嫌気性微生物分解を行うために必要な嫌気性微生物が存在していることを示す。   As another means, it is possible to determine whether or not the DCE is decomposed by directly examining whether or not the DCE is decreasing. However, since DCE is volatile, it can be reduced by evaporation in addition to being decomposed by anaerobic microorganisms. Usually, the decrease due to evaporation is small compared to the decrease due to the decomposition of DCE, and it is unlikely to give a large decrease in the total amount of DCE. In order to investigate in detail whether it has decreased, the evaporated DCE is measured using gas chromatography or the like, and the amount of DCE added to the mixture may be compared. From this, when DCE is reduced by decomposition, it indicates that there are anaerobic microorganisms necessary for anaerobic microbial decomposition of soil and groundwater or surface water contaminated with organochlorine compounds. .

好ましくは、所定温度に保持した混合物に生成するDCEの分解物の量とともに、DCE自体の減少量を調べることで、混合物に添加したDCEが分解したか否かについてより明確な判断ができる。   Preferably, it is possible to more clearly determine whether or not the DCE added to the mixture has decomposed by examining the amount of decrease in DCE itself as well as the amount of DCE decomposition produced in the mixture maintained at a predetermined temperature.

===浄化手段の判定===
前述の浄化手段の処理手順によって、嫌気性微生物分解を行うために必要な嫌気性微生物が存在しているか否かの判断がなされる。必要とされる嫌気性微生物が存在する場合は、汚染された土壌又は地下水又は地表水に対してその微生物を介した還元的脱塩素化処理を適用する。この処理方法は、汚染された土壌を掘削して風力乾燥や加熱処理等を行うことにより有機塩素化合物を除去する掘削処理や、汚染された地下水を揚水して曝気処理し活性炭吸着などによって有機塩素化合物を除去する揚水処理などに比べ、設備やエネルギーを必要としないので費用がかからない。さらに、原位置に存在する嫌気性微生物を用いるので、原位置に存在しない微生物を使用する場合に必要な手続き・申請等の事務処理も発生しないので、容易に行うことができる。
=== Purification Means ===
It is determined whether or not anaerobic microorganisms necessary for anaerobic microbial degradation are present by the processing procedure of the purification means described above. If the required anaerobic microorganisms are present, reductive dechlorination treatment through the microorganisms is applied to the contaminated soil or groundwater or surface water. This treatment method involves excavating the contaminated soil to remove organochlorine compounds by performing wind drying, heat treatment, etc., or pumping up the contaminated groundwater to aeration and adsorbing activated carbon to the organic chlorine. Compared to pumping treatment that removes compounds, no equipment or energy is required, so there is no cost. Furthermore, since anaerobic microorganisms that are present in situ are used, administrative procedures such as procedures and applications required when using microorganisms that are not in situ are not generated, and can be easily performed.

また、必要とされる嫌気性微生物が存在しない場合でも、嫌気性微生物を用いないで浄化する方法を迅速に選択できるため、本発明は有用である。   Moreover, even when the required anaerobic microorganism does not exist, the present invention is useful because a method for purification without using an anaerobic microorganism can be selected quickly.

さらに、本発明は、原位置(本明細書では、「汚染された土壌の場所」を意味する)において実施することとしてもよい。   Furthermore, the present invention may be carried out in situ (referred to herein as “contaminated soil location”).

有機塩素化合物に汚染された土壌及び地下水について、従来の適用性評価試験を用い、その試験に係る日数を測定することにより、本発明の判断方法がどれだけの日数を効率化できるか判断するため、以下の実験を行った。   To determine how many days the judgment method of the present invention can improve the efficiency of soil and groundwater contaminated with organochlorine compounds by measuring the number of days related to the test using a conventional applicability evaluation test. The following experiment was conducted.

100ml容褐色ねじ口瓶に、有機塩素化合物を含む土壌50gと、有機塩素化合物を含む地下水100mlを添加し、水素供与体(EDC、エコサイクル社)を0.1〜0.2%加えた後、ねじ口瓶の上部分の間隙に窒素ガスを注入して酸素と置換することで嫌気状態を作り出した。そして、テフロンコーティングしたシリコンセプタム付きキャップでねじ口瓶を密封し、その中の物質を混合した後、25℃にて静置培養した。その後数日おきにねじ口瓶内の気相部分のガスをサンプリングし、ガスクロマトグラフ(GC−8610、日本電子データム社)(検出器:DELCD、分離カラム:ステンレスキャピラリーカラム NBW-310SS30)を用いて、有機塩素化合物(PCE、TEC、シス−ジクロロエチレン(以下「cis−DCE」と称す。))の分析を行った。その結果を図2に示す。   After adding 50 g of soil containing an organic chlorine compound and 100 ml of groundwater containing an organic chlorine compound to a 100 ml brown screw mouth bottle and adding 0.1 to 0.2% of a hydrogen donor (EDC, Ecocycle Co.), the screw mouth bottle An anaerobic state was created by injecting nitrogen gas into the gap in the upper part of the gas and replacing it with oxygen. Then, the screw mouth bottle was sealed with a Teflon-coated cap with a silicon septum, and the substances contained therein were mixed, followed by stationary culture at 25 ° C. After that, the gas in the gas phase portion in the screw bottle was sampled every few days, using a gas chromatograph (GC-8610, JEOL Datum) (detector: DELCD, separation column: stainless capillary column NBW-310SS30), Analysis of organochlorine compounds (PCE, TEC, cis-dichloroethylene (hereinafter referred to as “cis-DCE”)) was performed. The result is shown in FIG.

PCEは、実験開始直後から減少し10日後には環境基準値(0.01 mg/l)以下になった。PCEが分解されて生成するTCEも10日後からは減少し、20日後には環境基準値(0.03 mg/l)以下になった。しかしながら、TCEが分解されて生成するcis−DCEは35日目になるまでゆるやかに増大し、35日目からようやく減少し始めた。実験に使用された土壌及び地下水又は地表水のPCE及びTCE(土壌の有機物に付着していて水に溶解しなかったものも含む)が全てcis−DCEに分解されるには時間がかかるため、cis−DCEが次第に増加してきたと考えられる。この図から推測できるように、本発明を用いることで、35日という日数を効率化できることが明らかとなった。つまり、従来の方法では2ヶ月以上かかる作業を、本発明を用いることで3週間位で完了することが可能であることが明らかとなった。   The PCE decreased immediately after the start of the experiment, and became 10 μm or less after the start of the experiment. The TCE produced by the decomposition of PCE also decreased after 10 days and became less than the environmental standard value (0.03 mg / l) after 20 days. However, cis-DCE produced by decomposition of TCE gradually increased until the 35th day and finally began to decrease from the 35th day. Since it takes time to decompose all the PCE and TCE (including those attached to soil organic matter and not dissolved in water) used in the experiment into cis-DCE, It is thought that cis-DCE gradually increased. As can be inferred from this figure, it became clear that the number of days of 35 days can be improved by using the present invention. That is, it has been clarified that an operation that takes two months or more in the conventional method can be completed in about three weeks by using the present invention.

有機塩素化合物の還元的脱塩素化反応とその生成物を反応過程とともに示した図である。It is the figure which showed the reductive dechlorination reaction of an organic chlorine compound, and its product with the reaction process. 本発明の一実施例において、従来の適用性評価試験によって土壌及び地下水に含まれている有機塩素化合物が分解される過程を時間の経過とともに示したグラフである。In one Example of this invention, it is the graph which showed the process in which the organochlorine compound contained in soil and groundwater was decomposed | disassembled with time by the conventional applicability evaluation test.

Claims (6)

嫌気性微生物によって分解可能な有機塩素化合物に汚染された土壌を浄化する浄化手段について、前記有機塩素化合物に対して前記土壌中の嫌気性微生物による分解が可能かどうかを判断し、その判断によって前記浄化手段を判定する浄化手段判定方法であって、
前記土壌から所定の量の土を採取し、前記土からジクロロエチレン等の有機塩素化合物の生成・分解反応経路の中間生成物を除去して試験土を調製する工程と、
前記試験土にジクロロエチレンを添加してジクロロエチレンスパイク試験土を調製する工程と、
前記ジクロロエチレンスパイク試験土と、前記嫌気性微生物による分解を促進させるための嫌気性微生物分解促進剤と、を混合し、その混合物を嫌気状態下にて所定の期間、所定温度に保持する工程と、
前記所定の期間の後、前記混合物に含まれている前記ジクロロエチレンが分解しているか否かを判断する工程と、
前記判断により、前記土壌に対して用いる前記浄化手段を判定する工程と、
を含むことを特徴とする浄化手段判定方法。
With regard to the purification means for purifying soil contaminated with organochlorine compounds that can be decomposed by anaerobic microorganisms, it is determined whether or not the organochlorine compounds can be decomposed by anaerobic microorganisms in the soil, A purification means determination method for determining a purification means,
Collecting a predetermined amount of soil from the soil, removing intermediate products of the production / decomposition reaction pathway of organochlorine compounds such as dichloroethylene from the soil, and preparing test soil;
Adding dichloroethylene to the test soil to prepare a dichloroethylene spike test soil;
Mixing the dichloroethylene spike test soil and an anaerobic microbial degradation promoter for promoting degradation by the anaerobic microorganisms, and maintaining the mixture at a predetermined temperature for a predetermined period under anaerobic conditions;
Determining whether the dichloroethylene contained in the mixture has decomposed after the predetermined period; and
A step of determining the purification means used for the soil by the determination;
The purifying means determination method characterized by including.
嫌気性微生物によって分解可能な有機塩素化合物に汚染された地下水又は地表水を浄化する浄化手段について、前記有機塩素化合物に対して前記土壌中の嫌気性微生物による分解が可能かどうかを判断し、その判断によって前記浄化手段を判定する浄化手段判定方法であって、
前記地下水又は地表水から所定の量の水を採取し、前記水からジクロロエチレン等の有機塩素化合物の生成・分解反応経路の中間生成物を除去して試験水を調製する工程と、
前記試験水にジクロロエチレンを添加してジクロロエチレンスパイク試験水を調製する工程と、
前記ジクロロエチレンスパイク試験水と、前記嫌気性微生物による分解を促進させるための嫌気性微生物分解促進剤と、を混合し、その混合物を嫌気状態下にて所定の期間、所定温度に保持する工程と、
前記所定の期間の後、前記混合物に含まれている前記ジクロロエチレンが分解している否かを判断する工程と、
前記判断により、前記地下水又は地表水に対して用いる前記浄化手段を判定する工程と、
を含むことを特徴とする浄化手段判定方法。
Regarding purification means for purifying groundwater or surface water contaminated with organochlorine compounds that can be decomposed by anaerobic microorganisms, determine whether the organochlorine compounds can be decomposed by anaerobic microorganisms in the soil, and A purification means determination method for determining the purification means by determination,
Collecting a predetermined amount of water from the ground water or surface water, and preparing test water by removing intermediate products from the production / decomposition reaction path of organochlorine compounds such as dichloroethylene from the water;
Adding dichloroethylene to the test water to prepare dichloroethylene spike test water;
Mixing the dichloroethylene spike test water and an anaerobic microbial degradation promoter for promoting degradation by the anaerobic microorganisms, and maintaining the mixture at a predetermined temperature for a predetermined period under anaerobic conditions;
Determining whether the dichloroethylene contained in the mixture has decomposed after the predetermined period;
Determining the purification means to be used for the groundwater or surface water according to the determination;
The purifying means determination method characterized by including.
嫌気性微生物によって分解可能な有機塩素化合物に汚染された土壌及び地下水又は地表水を浄化する浄化手段について、前記有機塩素化合物に対して前記土壌中の嫌気性微生物による分解が可能かどうかを判断し、その判断によって前記浄化手段を判定する浄化手段判定方法であって、
前記土壌から所定の量の土を採取し、前記土からジクロロエチレン等の有機塩素化合物の生成・分解反応経路の中間生成物を除去して試験土を調製する工程と、
前記地下水又は地表水から所定の量の水を採取し、前記水からジクロロエチレン等の有機塩素化合物の生成・分解反応経路の中間生成物を除去して試験水を調製する工程と、
前記試験土及び試験水にジクロロエチレンを添加してジクロロエチレンスパイク試験土及び試験水を調製する工程と、
前記ジクロロエチレンスパイク試験土及び試験水と、前記嫌気性微生物による分解を促進させるための嫌気性微生物分解促進剤と、を混合し、その混合物を嫌気状態下にて所定の期間、所定温度に保持する工程と、
前記所定の期間の後、前記混合物に含まれている前記ジクロロエチレンが分解している否かを判断する工程と、
前記判断により、前記土壌及び地下水又は地表水に対して用いる前記浄化手段を判定する工程と、
を含むことを特徴とする浄化手段判定方法。
Regarding purification means for purifying soil and groundwater or surface water contaminated with organochlorine compounds that can be decomposed by anaerobic microorganisms, it is determined whether the organochlorine compounds can be decomposed by anaerobic microorganisms in the soil. A purification means determination method for determining the purification means based on the determination,
Collecting a predetermined amount of soil from the soil, removing intermediate products of the production / decomposition reaction pathway of organochlorine compounds such as dichloroethylene from the soil, and preparing test soil;
Collecting a predetermined amount of water from the ground water or surface water, and preparing test water by removing intermediate products from the production / decomposition reaction path of organochlorine compounds such as dichloroethylene from the water;
Adding dichloroethylene to the test soil and test water to prepare dichloroethylene spike test soil and test water;
The dichloroethylene spike test soil and test water are mixed with an anaerobic microbial degradation accelerator for promoting degradation by the anaerobic microorganisms, and the mixture is maintained at a predetermined temperature for a predetermined period under anaerobic conditions. Process,
Determining whether the dichloroethylene contained in the mixture has decomposed after the predetermined period;
The step of determining the purification means used for the soil and groundwater or surface water by the determination;
The purifying means determination method characterized by including.
前記ジクロロエチレンが、シス−ジクロロエチレンであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の浄化手段判定方法。   The said dichloroethylene is cis-dichloroethylene, The purification | cleaning means determination method in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 前記有機塩素化合物が、テトラクロロエチレン、トリクロロエチレン、ジクロロエチレン、及び塩化ビニルからなる群から選ばれる1又は2以上の化合物であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の浄化手段判定方法。   The said organic chlorine compound is 1 or 2 or more compounds chosen from the group which consists of tetrachloroethylene, trichloroethylene, dichloroethylene, and vinyl chloride, The purification | cleaning means determination method in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 前記嫌気性微生物分解促進剤は、前記有機塩素化合物の塩素を水素に置換する還元的脱塩素化を促進するために必要な前記水素を提供する水素供与体であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の浄化手段判定方法。   2. The anaerobic microbial degradation promoter is a hydrogen donor that provides the hydrogen necessary to promote reductive dechlorination for replacing chlorine in the organochlorine compound with hydrogen. The purification | cleaning means determination method in any one of -5.
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