JP2006116420A

JP2006116420A - 化学汚染物質の処理方法

Info

Publication number: JP2006116420A
Application number: JP2004306736A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Hasebe; 吉昭長谷部; Masahiro Eguchi; 正浩江口; Hiroaki Meguro; 裕章目黒
Original assignee: Organo Corp; Japan Organo Co Ltd
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 2004-10-21
Filing date: 2004-10-21
Publication date: 2006-05-11

Abstract

【課題】土壌等の化学汚染物質を極めて安全に短期間で、しかも場外搬出処理を不要とし簡便に処理可能な化学汚染物質の処理方法を提供する。
【解決手段】化学物質により汚染された化学汚染物に、前記化学物質に対して吸着性を有する吸着剤を混合すると同時もしくはその前および／または後に、微生物の増殖促進のための栄養塩を混合することを特徴とする化学汚染物質の処理方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、化学物質により汚染された汚染物質（化学汚染物質）を浄化する方法に関するものである。本発明にかかる化学汚染物質の処理方法は、例えば油、揮発性有機化合物、界面活性剤等の有機物に汚染された汚染物を処理するに際して好適に使用される。

近年、トリクロロエチレン（以下、ＴＣＥと言うこともある。）やテトラクロロエチレン等の揮発性有機化合物や、油類、さらにＰＣＢやダイオキシン類等の物質による土壌、底質、汚泥等の汚染が深刻化している。これらの浄化方法としては加熱処理を目的としたロータリーキルン法や土壌に分解剤として酸化剤や還元剤を加え、酸化還元反応により対象物質を分解する方法、また土壌中間隙中の土壌ガスを吸引することによって土壌中の揮発性有機化合物を除去する真空吸引法などが行われている。

しかしながら、これらの方法による処理では土壌の場外搬出処理が必要であったり、分解剤と対象化学物質との反応に時間がかかるため、長期間の浄化期間が必要であった。また、分解剤との反応期間中には汚染物質が存在しているため、そこからの環境汚染の拡大や分解剤自身やその分解生成物による二次汚染の可能性も指摘されている。

なお、反応期間中における揮発性有機化合物の環境流出を防止する方法としては、分解剤とともに活性炭を加え、該活性炭に揮発有機化合物を吸着させる方法が提案されているが（例えば、特許文献１）、場外搬出処理が不可欠である。
特開昭６１−１１８１８１号公報

そこで、本発明の課題は、土壌等の化学汚染物質を極めて安全に短期間に、しかも場外搬出処理を不要とし簡便に処理可能な化学汚染物質の処理方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る化学汚染物質の処理方法は、化学物質により汚染された化学汚染物に、前記化学物質に対して吸着性を有する吸着剤を混合すると同時もしくはその前および／または後に、微生物の増殖促進のための栄養塩または栄養塩および有機物源を混合することを特徴とする方法からなる。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る化学汚染物質の処理方法は、化学物質により汚染された化学汚染物に、前記化学物質に対して吸着性を有する吸着剤を混合すると同時もしくはその前および／または後に、微生物の増殖促進のための栄養塩および有機物源を混合することを特徴とする方法からなる。

具体的には化学物質で汚染された化学汚染物質に吸着剤を混合し、当該化学物質の不溶化を行い、周辺環境の汚染を防止する。本発明においては、この時点で環境基準値を達成することが可能である。また、栄養塩を添加することにより、化学汚染物質は吸着剤に吸着された状態で環境中の微生物等の働きにより徐々に分解される。さらに分解速度を上げたい場合には微生物に対する栄養塩とともに有機物源を添加することにより、当該化学物質を迅速に分解処理することが可能である。

上記吸着剤はとくに限定されるものではないが、活性炭、木炭、ゼオライト、粘土等を利用できる。また上記吸着剤を複数組み合わせたものを吸着剤として利用することも可能である。

上記処理対象となる化学汚染物質は、とくに限定されるものではないが、例えば土壌、汚泥、底質等を挙げることができる。

本発明によれば、従来必要とされていた場外搬出処理を不要とし簡便に土壌等の化学汚染物質を処理できる。また、周辺環境の汚染を防止しつつ安全に短期間で処理することができる。

以下、本発明についてより詳しく説明する。この実施形態は揮発性有機化合物汚染土壌に本発明を適用する例であるが、本発明で浄化対象とする化学汚染物質はとくに有機化学物質に汚染された土壌、汚泥、底質であり、有機化学物質としては主にキシレン、トルエン、トリクロロエチレン、ｃｉｓ−ジクロロエチレン（以下、ｃｉｓ−ＤＣＥと言うこともある）、テトラクロロエチレン等の揮発性有機化合物を対象としているが、ＶＯＣ以外の油、ダイオキシン類、その他の土壌汚染の浄化に対しても有効である。

本発明においては、まず現地調査により汚染された土壌の範囲および化学物質およびその濃度範囲を確定する。これに基づき実験室でプレテストを行い、最適な吸着剤の選定および添加量を決定する。この試験結果に基づき現地汚染土壌を掘削し、これに吸着剤を重量比で０．０１％から２０％（より望ましくは０．１から５％）の範囲で混合する。土壌の含水率が低い場合には、吸着剤混合と同時もしくは吸着剤混合前および／または吸着剤混合後に水分を添加する。吸着剤による汚染物質の吸着は乾燥状態でも可能であるが、通常の土壌では含水率が高い方が対象有機物の拡散速度が速くなるため迅速な処理が可能となり有利である。したがって、通常含水率が１０から５０％の範囲で処理が行われる。また、土壌改良用の重機等を使用して掘削を行わず原位置で薬剤を混合する方法も有効である。

上記のような吸着剤の混合により、化学汚染物質の溶出濃度は環境基準値以下まで低減される。そして、活性炭等の吸着剤の表面に濃縮された物質は徐々に環境中の物理化学的、もしくは生物化学的作用により徐々に分解され、長期的な視点で見れば完全な処理が可能である。

また、微生物の生育促進のため、化学物質を分解する微生物の投入や有機物源、栄養塩や有機物（水素供与体）の添加により微生物の活性を高める。栄養塩としては窒素源およびリン源が必要であり、窒素源としては硝酸塩、アンモニウム塩、尿素およびその他の窒素含有化合物、リン源としてはリン酸塩が好適に用いられ、また、通常の肥料等を使用することも好ましい。

有機物源としては酢酸ナトリウム、酢酸カリウム等の酢酸塩、グルコース、スクロース、糖蜜等の糖類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、高級脂肪酸や低級脂肪酸およびそれらのグリセリンエステル等の油類のほか、フェノール、クエン酸、生分解性プラスチック類、メタン等を有機物源として用いることができる。これら有機物源の溶出による地下水への影響や活性炭表面での有効利用を考えた場合には活性炭に吸着性の高い（疎水性の大きい）有機物や、地中での微生物による分解性が比較的ゆっくりと進行する有機物を選択することが望ましい。この時、当該汚染物を分解する菌が投入する有機物源を直接利用して汚染物と共に共代謝することによって分解を行う場合と、投入有機物源が他の微生物によって嫌気性醗酵され、そこで発生したメタンガスを栄養として当該汚染物質を分解する系の２通りが考えられる。また、以上のようにこれらの栄養物を人工的に合成して混合することも可能であるが、堆肥、コンポスト、有機性廃棄物、汚泥のほか落ち葉や植物体のような植物性廃棄物等を有機物源、栄養塩として混合することもできる。有機物源、栄養塩を投入して分解を行う方法は公知であるが、本発明では吸着剤表面という微生物の生育に最適な場を与えると同時に汚染物が吸着剤表面に濃縮できるという点で有利である。

実施例１
トリクロロエチレンに汚染された粘土質土壌に対し、吸着剤として活性炭を１％となるように添加して２時間静置した。その後有機物源として糖蜜０．１％を添加した。また、栄養塩として過燐酸石灰および塩化アンモニウムをそれぞれリンとして２０ｍｇＰ／ｋｇ、窒素として５０ｍｇＮ／ｋｇとなるように添加して１５℃の条件下で静置して反応させた。その後、所定の期間ごとに土壌の一部を採取してＴＣＥ等の含有量試験を行った。なお、含有量試験の方法は低質調査方法に従った。

比較例１
トリクロロエチレンに汚染された粘土質土壌を１５℃の条件下で静置した。その後、所定の期間ごとに土壌の一部を採取してＴＣＥ等の含有量試験を行った。

比較例２
トリクロロエチレンに汚染された粘土質土壌に対し、吸着剤として活性炭を１％となるように添加し、１５℃の条件下で静置した。その後、所定の期間ごとに土壌の一部を採取してＴＣＥ等の含有量試験を行った。

有機物と栄養塩を添加した系（実施例１）においては活性炭に吸着されたＴＣＥが脱塩素化されて生成したと考えられるｃｉｓ−ＤＣＥが検出されたが、その後ＴＣＥ、ｃｉｓ−ＤＣＥ共に分解されて検出下限値以下となった。これに対し無添加の系（比較例１）、活性炭をのみ添加した系（実施例１および比較例２）におけるＴＣＥの数値は依然高水準のままである。なお、試験期間中、活性炭のみを添加した系（比較例２）においては環境基準値（０．０１ｍｇ／Ｌ）を超えるＴＣＥの周辺環境への溶出は確認されなかった。

本発明に係る化学汚染物質の処理方法は、例えば油、揮発性有機化合物、界面活性剤等の有機物に汚染された化学汚染物質を処理するに際して好適に使用できる。

Claims

化学物質により汚染された化学汚染物質に、前記化学物質に対して吸着性を有する吸着剤を混合すると同時もしくはその前および／または後に、微生物の増殖促進のための栄養塩を混合することを特徴とする化学汚染物質の処理方法。
化学物質により汚染された化学汚染物質に、前記化学物質に対して吸着性を有する吸着剤を混合すると同時もしくはその前および／または後に、微生物の増殖促進のための栄養塩および有機物源を混合することを特徴とする化学汚染物質の処理方法。
前記吸着剤が活性炭、木炭、イオン交換樹脂、ゼオライト、粘土、またはこれらを複数組み合わせたものから選ばれる請求項1または２の化学汚染物質の処理方法。
処理対象となる化学汚染物質が土壌、汚泥、底質である請求項1ないし３のいずれかに記載の化学汚染物質の処理方法。