JP2012170359A - New microorganism, dioxins-degrading agent and method for degrading dioxins - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダイオキシン類の分解能に優れる新規な微生物、それを用いたダイオキシン類分解剤、及び該製剤を用いるダイオキシン類の分解方法に関する。 The present invention relates to a novel microorganism excellent in dioxin resolution, a dioxin decomposing agent using the same, and a method for decomposing dioxins using the preparation.
産業廃棄物の分解には、細菌による生分解が利用されている。このような産業廃棄物の生分解に利用される微生物としては、例えば、バチルス・ミドウスジ・ＳＨ２Ｂが知られている（例えば、特許文献１参照。）。 Biodegradation by bacteria is used for decomposing industrial waste. As a microorganism used for biodegradation of such industrial waste, for example, Bacillus, Midusuji, and SH2B are known (for example, see Patent Document 1).
また産業廃棄物としては、例えば焼却炉の使用、焼却施設の解体や焼却灰の埋め立てによって発生する、ダイオキシン類を含有する汚染物（ダイオキシン類汚染物）が知られており、このようなダイオキシン類汚染物を生分解によって浄化する方法としては、例えばダイオキシン類汚染土壌又はそれを含有する水スラリーに、バチルス・ミドウスジ又はその菌体破砕物を混合して、ダイオキシン類汚染土壌中のダイオキシン類を分解する方法が知られている（例えば、特許文献２及び３参照。）。
In addition, as industrial waste, for example, pollutants containing dioxins (dioxin pollutants) generated by the use of incinerators, dismantling of incineration facilities and landfill of incineration ash are known. Such dioxins As a method for purifying contaminants by biodegradation, for example, dioxins in soil contaminated with dioxins are mixed with dioxin-contaminated soil or a water slurry containing the same by mixing Bacillus midusuji or its crushed cells. There are known methods (see, for example,
本発明は、産業廃棄物中のダイオキシン類をさらに効率よく分解することが可能な技術を提供する。 The present invention provides a technique capable of more efficiently decomposing dioxins in industrial waste.
本発明者らは、バチルス・ミドウスジのダイオキシン類の分解能をさらに上回る微生物を発見し、本発明を完成させた。 The present inventors have discovered a microorganism that further exceeds the resolution of dioxins of Bacillus midusuji and completed the present invention.
すなわち本発明は、受託番号ＮＩＴＥ Ｐ−１０２３として寄託されているバチルス属の菌を提供する。 That is, the present invention provides a bacterium belonging to the genus Bacillus deposited under the accession number NITE P-1023.
また本発明は、受託番号ＮＩＴＥ Ｐ−１０２３として寄託されているバチルス属の菌、前記菌の菌体破砕物、及び前記菌体破砕物の分画物のいずれか一以上を含有するダイオキシン類分解剤であって、前記菌体破砕物が前記菌の菌体膜の破砕物を含み、前記分画物が前記菌体膜の分画物を含む、ダイオキシン類分解剤を提供する。 The present invention also relates to a decomposition of dioxins containing any one or more of a Bacillus genus deposited under accession number NITE P-1023, a crushed cell of the bacterium, and a fraction of the crushed cell. Provided is a dioxin-degrading agent, wherein the disrupted cell body contains a disrupted cell membrane of the fungus, and the fraction contains the fraction of the cell membrane.
また本発明は、ダイオキシン類を含有する水相に、酸素を供給しながら請求項２に記載のダイオキシン類分解剤を混合して前記水相中のダイオキシン類を分解する工程を含む、ダイオキシン類の分解方法を提供する。
The present invention also includes a step of decomposing dioxins in the aqueous phase by mixing the dioxins decomposing agent according to
また本発明は、前記水相が、ダイオキシン類を含有する汚染土壌からシルトを分離する工程と、分離されたシルトを酸で洗浄してシルトのガラス成分をシルトから除去する工程と、洗浄されたシルト中のダイオキシン類を非水溶性溶剤に抽出する工程と、非水溶性溶剤中のダイオキシン類を非水溶性溶剤から水溶性溶剤に抽出する工程と、ダイオキシン類を抽出した水溶性溶剤と水とを混合する工程と、によって得られる前記の分解方法を提供する。 In the present invention, the water phase is washed with a step of separating silt from contaminated soil containing dioxins, a step of washing the separated silt with an acid to remove a glass component of the silt from the silt, and A step of extracting dioxins in the silt into a water-insoluble solvent, a step of extracting dioxins in the water-insoluble solvent from a water-insoluble solvent into a water-soluble solvent, a water-soluble solvent from which the dioxins are extracted, and water. And the above-described decomposition method obtained by:
又は本発明は、前記水相が、ダイオキシン類を含有する汚染土壌からシルトを分離する工程と、分離されたシルトとフミン質とを含有するアルカリ性の水スラリーを調製して水相にダイオキシン類を抽出する工程と、によって得られる前記の分解方法を提供する。 Alternatively, according to the present invention, the water phase is a step of separating silt from contaminated soil containing dioxins, and an alkaline water slurry containing the separated silt and humic substance is prepared to add dioxins to the water phase. And the above-described decomposition method obtained by the extraction step.
また本発明は、水スラリーの調製前に、分離されたシルトを酸で洗浄してシルトのガラス成分をシルトから除去する工程をさらに含む前記の分解方法を提供する。 The present invention also provides the above-described decomposition method further comprising a step of washing the separated silt with an acid to remove the glass component of the silt from the silt before preparing the water slurry.
本発明は、受託番号ＮＩＴＥ Ｐ−１０２３として寄託されているバチルス属の菌の菌株をダイオキシン類分解剤に利用することによって、バチルス・ミドウスジをダイオキシン類分解剤に利用する場合に比べて、産業廃棄物等に含まれるダイオキシン類をさらに効率よく分解することができる。 The present invention uses industrial strains of the genus Bacillus deposited under the accession number NITE P-1023 as a dioxin decomposing agent, thereby reducing industrial waste compared to the case of using Bacillus midusuji as a dioxin decomposing agent. Dioxins contained in materials and the like can be decomposed more efficiently.
本発明の新規微生物は、２０１０年１２月２２日に、特許法施行規則に基づく微生物の寄託機関であり、またブダペスト条約に基づく国際寄託当局である特許微生物寄託センター（日本国千葉県木更津市かずさ鎌足２−５−８）へ、受託番号ＮＩＴＥ Ｐ−１０２３として寄託されているバチルス属の菌である。以下、本発明の新規微生物を「バチルスＵＺＯ３」とも言う。 On December 22, 2010, the novel microorganism of the present invention is a microorganism depository organization based on the Enforcement Regulations of the Patent Law and an international depositary authority based on the Budapest Treaty (Kazusa Kisarazu City, Chiba Prefecture, Japan). Bacillus genus bacteria deposited under the accession number NITE P-1023 to the sickle feet 2-5-8). Hereinafter, the novel microorganism of the present invention is also referred to as “Bacillus UZO3”.
本発明のダイオキシン類分解剤は、バチルスＵＺＯ３、バチルスＵＺＯ３の菌体破砕物、及び前記菌体破砕物の分画物のいずれか一以上を含有する。前記菌体破砕物は、バチルスＵＺＯ３の菌体膜の破砕物を含み、前記分画物は、菌体膜の分画物を含む。 The dioxin decomposing agent of the present invention contains at least one of Bacillus UZO3, Bacillus UZO3 crushed cells, and a fraction of the crushed cells. The disrupted cell body includes a disrupted cell membrane of Bacillus UZO3, and the fraction includes a fraction of the cell membrane.
本発明において、ダイオキシン類とは、ポリ塩素化ジベンゾ−ｐ−ダイオキシン、ポリ塩素化ジベンゾフラン、及びコプラナーＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）の全ての総称である。本発明では、「ダイオキシン類」は、特に断らない限りこれらの化合物の一部又は全部を表す。 In the present invention, dioxins are a general term for all of polychlorinated dibenzo-p-dioxin, polychlorinated dibenzofuran, and coplanar PCB (polychlorinated biphenyl). In the present invention, “dioxins” represent a part or all of these compounds unless otherwise specified.
本発明においては、特に断らない限り、バチルスＵＺＯ３の菌体破砕物とは、バチルスＵＺＯ３の菌体全体の破砕物を言う。バチルスＵＺＯ３の菌体膜を含む菌体破砕物は、微生物の菌体破砕物を得るために通常用いられる方法によって得ることができる。このような方法としては、例えば、超音波、圧搾、細胞膜分解酵素の添加等によって菌体を破砕する工程と、必要に応じて破砕物からの菌体膜分画と細胞質分画とを分離する工程とを含む方法が挙げられる。本発明において、菌体膜を含む菌体破砕物は、菌体膜の破砕物が含まれていれば、細胞質等の他の部位の破砕物をさらに含んでいてもよい。 In the present invention, unless otherwise specified, a crushed cell of Bacillus UZO3 refers to a crushed material of the entire cell of Bacillus UZO3. A crushed cell containing a cell membrane of Bacillus UZO3 can be obtained by a method usually used for obtaining a crushed cell of a microorganism. As such a method, for example, a step of crushing bacterial cells by ultrasonic wave, pressing, addition of cell membrane degrading enzyme, etc., and separating a cell membrane fraction and a cytoplasm fraction from the crushed product as necessary And a method including a process. In the present invention, the crushed cell body containing the microbial cell membrane may further include a crushed material of other parts such as cytoplasm as long as the crushed cell membrane material is included.
また、前記菌体破砕物の分画物は、ダイオキシン類の分解活性を有するたんぱく質を少なくとも含有する。このような分画物は、前記菌体破砕物全体又は菌体膜の破砕物から、ダイオキシン類の分解活性を有するたんぱく質を抽出することによって、或いは、前記菌体破砕物全体又は菌体膜の破砕物から、ダイオキシン類の分解活性を有さないたんぱく質を分離することによって得られる。このようなたんぱく質の抽出や分離は、例えば、沈殿法による分離、例えば硫安沈殿法、クロマトグラフィーによる分離、例えばイオン交換クロマトグラフィー、アフィニティー吸着クロマトグラフィー、ゲル濾過クロマトグラフィー等、電気泳動法による分離法、及びこれらの方法の任意の組み合わせによって実施することができる。 Moreover, the fraction of the crushed cell body contains at least a protein having a decomposition activity for dioxins. Such a fraction can be obtained by extracting a protein having the activity of degrading dioxins from the whole crushed cell or crushed cell membrane, or by dividing the whole crushed cell or cell membrane. It is obtained by separating a protein that does not have the activity of degrading dioxins from the crushed material. Such protein extraction and separation may be performed by, for example, separation by precipitation, for example, ammonium sulfate precipitation, separation by chromatography, for example, ion exchange chromatography, affinity adsorption chromatography, gel filtration chromatography, etc. , And any combination of these methods.
本発明のダイオキシン類分解剤は、ダイオキシン類分解剤の種類に応じて、通常の微生物の生分解による特定化合物の分解方法に従ってダイオキシン類の分解に用いることができる。ダイオキシン類分解剤がバチルスＵＺＯ３を含む場合には、バチルスＵＺＯ３が増殖する条件における、ダイオキシン類を含有する水相に、ダイオキシン類分解剤を混合することによって、水相中のダイオキシン類の分解に用いることができる。ダイオキシン類を含有する水相は、ダイオキシン類分解剤が前記菌体破砕物及び前記分画物の一方又は両方を含む場合には、ダイオキシン類を含有する水相に、酸素を供給しながらダイオキシン類分解剤を混合することによって、水相中のダイオキシン類の分解に用いることができる。 The dioxin decomposing agent of the present invention can be used for decomposing dioxins according to a method for decomposing a specific compound by normal biodegradation of microorganisms according to the kind of the dioxin decomposing agent. When the dioxins decomposer contains Bacillus UZO3, the dioxins decomposer is mixed with the aqueous phase containing dioxins under the conditions where Bacillus UZO3 grows, thereby decomposing dioxins in the aqueous phase. be able to. The aqueous phase containing dioxins is dioxins while supplying oxygen to the aqueous phase containing dioxins when the dioxins decomposing agent contains one or both of the crushed bacterial cells and the fraction. By mixing a decomposing agent, it can be used for decomposing dioxins in the aqueous phase.
バチルスＵＺＯ３をダイオキシン類分解剤として用いる場合の条件としては、例えば、水相中のダイオキシン類分解剤の含有量が水相に対する重量比で１／１，０００〜１／１０，０００であり、水相中のダイオキシン類の濃度が１００〜６００ｐｇ−ＴＥＱ／総量であり、温度が３０〜６５℃であり、水相への酸素の供給量が０．１〜１．０ｍｇ／Ｌである条件が挙げられる。ダイオキシン類の分解の促進の観点から、温度が６５℃であり、水相への酸素の供給量が１．０ｍｇ／Ｌであることが好ましい。また、前記の観点から、ダイオキシン類以外の基質の濃度が１〜３質量％であり、水相のｐＨが７．０〜８．５であることがより好ましい。ダイオキシン類以外の基質としては、例えば、コンスティープリカー、トリプチソイブロス、及びイーストエキストラクトが挙げられる。 The conditions for using Bacillus UZO3 as a dioxins decomposer include, for example, that the content of the dioxins decomposer in the aqueous phase is 1/1000 to 1 / 10,000 in terms of the weight ratio to the aqueous phase, The condition is that the concentration of dioxins in the phase is 100 to 600 pg-TEQ / total amount, the temperature is 30 to 65 ° C., and the supply amount of oxygen to the aqueous phase is 0.1 to 1.0 mg / L. It is done. From the viewpoint of promoting the decomposition of dioxins, the temperature is preferably 65 ° C., and the amount of oxygen supplied to the aqueous phase is preferably 1.0 mg / L. From the above viewpoint, it is more preferable that the concentration of the substrate other than dioxins is 1 to 3% by mass, and the pH of the aqueous phase is 7.0 to 8.5. Substrates other than dioxins include, for example, constipurica, tryptic soy broth, and yeast extract.
前記菌体破砕物及び前記分画物の一方又は両方をダイオキシン類分解剤として用いる場合の条件としては、例えば、水相中のダイオキシン類分解剤の含有量が水相に対する重量比で１／１，０００〜１／１０，０００であり、水相中のダイオキシン類の濃度が１００〜１，０００ｐｇ−ＴＥＱ／総量であり、温度が２８〜６５℃であり、水相への酸素の供給量が０．１ｍｇ／Ｌ以上である条件が挙げられる。ダイオキシン類の分解の促進の観点から、温度が６５℃であり、水相への酸素の供給量が０．３ｍｇ／Ｌであることが好ましい。また、前記の観点から、水相のｐＨが７．０〜８．０であることがより好ましい。 As a condition when using one or both of the crushed microbial cells and the fraction as a dioxin decomposing agent, for example, the content of the dioxin decomposing agent in the aqueous phase is 1/1 by weight ratio to the aqueous phase. The concentration of dioxins in the aqueous phase is 100 to 1,000 pg-TEQ / total amount, the temperature is 28 to 65 ° C., and the amount of oxygen supplied to the aqueous phase is The condition which is 0.1 mg / L or more is mentioned. From the viewpoint of promoting the decomposition of dioxins, the temperature is preferably 65 ° C., and the amount of oxygen supplied to the aqueous phase is preferably 0.3 mg / L. From the above viewpoint, the pH of the aqueous phase is more preferably 7.0 to 8.0.
本発明のダイオキシン類分解剤は、そのまま前記水相と混合して用いることができ、また、たんぱく質やダイオキシン類等の有機化合物に対して吸着能力を有するゼオライトや活性炭、又はハイドロキシアパタイト等の無機担体や、又はアクリルアミドポリマー、アルギン酸やカラギーナン等の有機高分子系担体等の担体に、通常用いられている方法に従って担持させて用いることもできる。 The dioxins decomposing agent of the present invention can be used as it is mixed with the aqueous phase as it is, and is also an inorganic carrier such as zeolite, activated carbon, or hydroxyapatite that has an adsorption ability for organic compounds such as proteins and dioxins. Alternatively, it can be used by being supported on a carrier such as an acrylamide polymer, an organic polymer carrier such as alginic acid or carrageenan in accordance with a commonly used method.
前記菌体破砕物及び前記分画物は、バチルスＵＺＯ３の活動可能な温度で前記水相中のダイオキシン類を分解することが可能であり、またバチルスＵＺＯ３の活動可能な温度よりも低い温度（例えば２５℃以上）でも水相中のダイオキシン類を分解することが可能である。本発明のダイオキシン類分解剤の使用における前記水相の温度は、６０℃以上であることが、前記水相中の雑菌による浸食や分解を防止する観点から好ましく、６５℃であることがより好ましい。 The disrupted cell body and the fraction can decompose dioxins in the aqueous phase at an active temperature of Bacillus UZO3, and are lower than the active temperature of Bacillus UZO3 (for example, The dioxins in the aqueous phase can be decomposed even at 25 ° C. or higher). The temperature of the aqueous phase in the use of the dioxin decomposing agent of the present invention is preferably 60 ° C. or more from the viewpoint of preventing erosion and decomposition by various bacteria in the aqueous phase, and more preferably 65 ° C. .
本発明のダイオキシン類の分解方法は、ダイオキシン類を含有する水相に、酸素を供給しながら本発明のダイオキシン類分解剤を混合して前記水相中のダイオキシン類を分解する工程を含む。 The method for decomposing dioxins of the present invention includes the step of decomposing dioxins in the aqueous phase by mixing the dioxins decomposing agent of the present invention while supplying oxygen to the aqueous phase containing dioxins.
水相への酸素の供給は、酸素そのものの供給でもよいし、空気のように酸素を含有するガスの供給であってもよい。酸素の供給は、ダイオキシン類分解剤と酸素とが水相中で接触するように酸素又は酸素含有ガスを水相中に供給することによって行うことができる。水相の撹拌によって大気中の空気が水相に十分に供給される場合には、水相の撹拌装置が水相への酸素供給装置を兼ねてもよい。 The supply of oxygen to the water phase may be a supply of oxygen itself or a gas containing oxygen such as air. The supply of oxygen can be performed by supplying oxygen or an oxygen-containing gas into the aqueous phase so that the dioxin decomposer and oxygen come into contact with each other in the aqueous phase. When air in the atmosphere is sufficiently supplied to the aqueous phase by stirring the aqueous phase, the stirring device for the aqueous phase may also serve as an oxygen supply device for the aqueous phase.
前記水相としては、例えば、ダイオキシン類を含有するダイオキシン類汚染物と水との混合物、及び、水溶性成分によって水相中に抽出されたダイオキシン類と水との混合物、が挙げられる。ダイオキシン類汚染物としては、例えば、飛灰（フライ・アッシュ）、ダイオキシン類を含有する土壌、及びダイオキシン類の溶液が挙げられる。 Examples of the aqueous phase include a mixture of dioxin-containing contaminants containing dioxins and water, and a mixture of dioxins and water extracted into the aqueous phase by water-soluble components. Examples of the dioxin contaminants include fly ash, soil containing dioxins, and dioxin solutions.
前記水相は、ダイオキシン類汚染物と水とを混合することによって得ることができる。前記水相は、ダイオキシン類汚染物からのダイオキシン類の抽出処理によって得られる水相であることが、ダイオキシン類の分解の効率や汚染物の浄化作業の効率の向上の観点から好ましい。 The aqueous phase can be obtained by mixing dioxin contaminants and water. The aqueous phase is preferably an aqueous phase obtained by extraction treatment of dioxins from dioxins contaminants from the viewpoint of improving the efficiency of decomposition of dioxins and the purification operation of contaminants.
このようなダイオキシン類汚染物からのダイオキシン類の抽出処理は、ダイオキシン類汚染物の種類に応じて行うことができる。例えばダイオキシン類汚染物がダイオキシン類を含有するダイオキシン類汚染土壌である場合では、土壌は通常、シルトを含有し、このシルトにダイオキシン類が蓄積されやすいことから、ダイオキシン類汚染土壌からシルトを分離し、シルトからダイオキシン類を抽出することによって、ダイオキシン類の抽出処理による前記水相を得ることができる。 Such extraction processing of dioxins from dioxins contaminants can be performed according to the type of dioxins contaminants. For example, when the dioxin pollutant is dioxin-contaminated soil containing dioxins, the soil usually contains silt, and dioxins are likely to accumulate in the silt, so the silt is separated from the dioxin-contaminated soil. By extracting dioxins from silt, the aqueous phase can be obtained by extraction treatment of dioxins.
例えば、前記水相は、ダイオキシン類を含有する汚染土壌からシルトを分離する第一の工程と、分離されたシルトを酸で洗浄してシルトのガラス成分をシルトから除去する第二の工程と、洗浄されたシルト中のダイオキシン類を非水溶性溶剤に抽出する第三の工程と、非水溶性溶剤中のダイオキシン類を非水溶性溶剤から水溶性溶剤に抽出する第四の工程と、ダイオキシン類を抽出した水溶性溶剤の水溶液を非水溶性溶剤から分液する第五の工程と、によって得ることができる。 For example, the aqueous phase includes a first step of separating silt from contaminated soil containing dioxins, and a second step of washing the separated silt with acid to remove the glass component of the silt from the silt. A third step of extracting dioxins in the washed silt into a water-insoluble solvent; a fourth step of extracting dioxins in the water-insoluble solvent from a water-insoluble solvent into a water-soluble solvent; and dioxins And a fifth step of separating the aqueous solution of the water-soluble solvent extracted from the water-insoluble solvent.
また例えば、前記水相は、ダイオキシン類を含有する汚染土壌からシルトを分離する第一の工程と、分離されたシルトとフミン質とを含有するアルカリ性の水スラリーを調製して水相にダイオキシン類を抽出する第六の工程と、によって得ることができる。この水相の調整方法では、シルトからのダイオキシン類の抽出効率をより高める観点から、第一の工程と第六の工程との間に前記第二の工程をさらに含めることができる。 Further, for example, the aqueous phase is prepared by preparing a first step of separating silt from contaminated soil containing dioxins, preparing an alkaline water slurry containing the separated silt and humic substance, and dioxins in the aqueous phase. And a sixth step of extracting. In this aqueous phase adjustment method, the second step can be further included between the first step and the sixth step from the viewpoint of further increasing the extraction efficiency of dioxins from silt.
前記第一の工程は、ダイオキシン類を含有する汚染土壌からシルトを分離する。シルトは、珪藻の堆積物から生成された成分と言われており、土壌中の成分のうち、砂と粘土の中間の粒径である、５μｍ以上７５μｍ未満の粒径を有する粒子の成分である。前記第一の工程では、ダイオキシン類汚染土壌からシルトのみが分離されてもよいし、主成分としてシルトがそれ以外の成分を副成分として伴って分離されてもよい。シルトのみの分離は、ダイオキシン類汚染土壌からのダイオキシン類の抽出率を高める観点から好ましく、シルトを主成分とし泥等の副成分を含むシルトの分離は、シルトの分離作業の簡易化の観点から好ましい。 The first step separates silt from contaminated soil containing dioxins. Silt is said to be a component generated from diatom deposits, and is a component of particles having a particle size of 5 μm or more and less than 75 μm, which is an intermediate particle size between sand and clay among components in soil. . In the first step, only silt may be separated from dioxin-contaminated soil, or silt as a main component may be separated with other components as subcomponents. Separation of silt alone is preferable from the viewpoint of increasing the extraction rate of dioxins from dioxin-contaminated soil, and separation of silt containing silt as a main component and secondary components such as mud is from the viewpoint of simplifying silt separation work. preferable.
第一の工程は、土壌の分級における常法によって行うことができる。第一の工程に用いられる方法としては、例えば、所定量の水を土壌に加えた試料を振動する篩にかけて、篩の目開きに応じた所望の粒径の成分を分離する、電動ふるい装置を用いる加水ふるい法が挙げられる。 The first step can be performed by a conventional method in soil classification. As a method used in the first step, for example, an electric sieving device that separates components having a desired particle size according to the opening of the sieve by passing a sample obtained by adding a predetermined amount of water to the soil through a vibrating sieve. The sieving method used is mentioned.
前記第二の工程は、分離されたシルトを酸で洗浄してシルトのガラス成分をシルトから除去する。第二の工程におけるシルトからのガラス成分の除去は、シルトへの酸の添加と、シルト及び酸の十分な混合と、酸によってゲル化したガラス成分のシルトからの分離とによって行うことができる。シルトと酸との混合はスラリーを撹拌可能な通常の撹拌装置を用いて行うことができ、シルトからのゲル化したガラス成分の除去は、例えば、回転式水洗浄機と、スクリュー型湿式分別機又はフィルタプレス型脱水機とを用いた一連の加水洗浄・分別装置を用いて行うことができる。 In the second step, the separated silt is washed with an acid to remove the glass component of the silt from the silt. The removal of the glass component from the silt in the second step can be performed by adding an acid to the silt, thoroughly mixing the silt and the acid, and separating the glass component gelled by the acid from the silt. The mixing of the silt and the acid can be performed using a normal stirring device capable of stirring the slurry, and the gelled glass component can be removed from the silt by, for example, a rotary water washer and a screw type wet fractionator. Or it can carry out using a series of water washing | cleaning and a fractionation apparatus using a filter press type | mold dehydrator.
第二の工程に用いられる酸は一種でも二種以上でもよい。このような酸としては、例えば塩酸、硫酸、及び硝酸等の無機酸や、スルホン酸等の有機酸が挙げられる。第二の工程に用いられる酸の濃度は、シルトのガラス成分を除去する観点から、１規定以上であることが好ましく、２規定以上であることがより好ましい。また、第二の工程における酸の使用量は、シルトと酸との混合性の観点から、シルトに対して体積比で１以上であることが好ましく、２以上であることがより好ましい。 The acid used in the second step may be one type or two or more types. Examples of such acids include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid, and organic acids such as sulfonic acid. The concentration of the acid used in the second step is preferably 1 N or more, more preferably 2 N or more, from the viewpoint of removing the glass component of silt. In addition, the amount of acid used in the second step is preferably 1 or more and more preferably 2 or more in terms of volume ratio with respect to silt from the viewpoint of the mixing properties of silt and acid.
前記第三の工程は、洗浄されたシルト中のダイオキシン類を非水溶性溶剤に抽出する。前記非水溶性溶剤には、静置によって水と分液することができ、かつ、シルト中の有機物を吸収してシルトから分離することができる成分を用いることができる。非水溶性溶剤は一種でも二種以上でもよい。このような非水溶性溶剤としては、例えば、アルカン等の飽和脂肪族炭化水素、アルケン等の不飽和脂肪族炭化水素、ベンゼンやトルエン等の芳香族炭化水素、及びこれらの非水溶性の誘導体が挙げられる。非水溶性溶剤としてより具体的には、炭素数１６以上のアルカンが挙げられ、さらにはｎ−ヘキサデカンが挙げられる。 In the third step, dioxins in the washed silt are extracted into a water-insoluble solvent. As the water-insoluble solvent, there can be used a component that can be separated from water by standing, and that can absorb organic substances in the silt and separate them from the silt. One or more water-insoluble solvents may be used. Examples of such water-insoluble solvents include saturated aliphatic hydrocarbons such as alkanes, unsaturated aliphatic hydrocarbons such as alkenes, aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene, and water-insoluble derivatives thereof. Can be mentioned. More specifically, examples of the water-insoluble solvent include alkanes having 16 or more carbon atoms, and n-hexadecane.
第三の工程は、２０〜６５℃で行われることが好ましく、２０〜４０℃で行われることがより好ましい。シルトからダイオキシン類を抽出した非水溶性溶剤は、静置及び分液によって回収することができる。 The third step is preferably performed at 20 to 65 ° C, more preferably 20 to 40 ° C. The water-insoluble solvent obtained by extracting dioxins from the silt can be recovered by standing and liquid separation.
前記第四の工程は、非水溶性溶剤中のダイオキシン類を非水溶性溶剤から水溶性溶剤に抽出する。前記水溶性溶剤は、非水溶性溶剤よりも高いダイオキシン類の溶解性を有し、かつ水溶性を有する溶剤である。水溶性溶剤は一種でも二種以上でもよい。このような水溶性溶剤としては、例えばジメチルスルホキシド及びアセトンが挙げられる。第四の工程は、１０〜３０℃で行われることが好ましく、常温で行われることがより好ましい。第四の工程は、例えば、ダイオキシン類を抽出した非水溶性溶剤と水溶性溶剤とを混合することによって行うことができる。 In the fourth step, dioxins in the water-insoluble solvent are extracted from the water-insoluble solvent into the water-soluble solvent. The water-soluble solvent is a solvent having higher solubility of dioxins than water-insoluble solvents and water-solubility. One or more water-soluble solvents may be used. Examples of such water-soluble solvents include dimethyl sulfoxide and acetone. The fourth step is preferably performed at 10 to 30 ° C., more preferably performed at room temperature. A 4th process can be performed by mixing the water-insoluble solvent and water-soluble solvent which extracted dioxins, for example.
前記第五の工程は、ダイオキシン類を抽出した水溶性溶剤の水溶液を非水溶性溶剤から分液する。第五の工程は、第四の工程における非水溶性溶剤と水溶性溶剤との混合溶剤にさらに水を加えて混合し、水溶性溶剤と水溶性溶剤に溶解したダイオキシン類とを水相に移し、この水相を非水溶性溶剤と分液することによって行うことができる。前記混合溶剤に添加される水の量は、水溶性溶剤の水溶液が非水溶性溶剤と静置によって分液可能な量であればよい。 In the fifth step, the aqueous solution of the water-soluble solvent from which dioxins are extracted is separated from the water-insoluble solvent. In the fifth step, water is further added to and mixed with the mixed solvent of the water-insoluble solvent and the water-soluble solvent in the fourth step, and the water-soluble solvent and dioxins dissolved in the water-soluble solvent are transferred to the aqueous phase. The aqueous phase can be separated from the water-insoluble solvent. The amount of water added to the mixed solvent may be an amount that allows the aqueous solution of the water-soluble solvent to be separated from the water-insoluble solvent by standing.
前記第六の工程は、分離されたシルトとフミン質とを含有するアルカリ性の水スラリーを調製して水相にダイオキシン類を抽出する。フミン質とは、植物等が微生物によって分解されるときの最終分解生成物で、直鎖炭化水素と多環芳香族化合物（分子量数千から１万程度）の難分解性高分子化合物であり、腐植質ともいう。フミン質はフミン酸やフルボ酸を含む。フミン質には、石炭化度の低い泥炭や褐炭から分離された成分を用いることができ、また、パルプの製造において排出されるパルプ廃液を用いることができる。 In the sixth step, an alkaline water slurry containing the separated silt and humic substance is prepared, and dioxins are extracted into the aqueous phase. A humic substance is a final decomposition product when a plant or the like is decomposed by a microorganism, and is a hardly decomposable polymer compound of a linear hydrocarbon and a polycyclic aromatic compound (molecular weight of about several thousand to 10,000). Also called humus. Humic substances include humic acid and fulvic acid. As the humic substance, components separated from peat and lignite having a low degree of coalification can be used, and pulp waste liquid discharged in the production of pulp can be used.
フミン酸とは、フミン質のうち、アルカリに溶けて、酸で沈殿する有機高分子化合物をいう。このような溶解特性を有することから、フミン質はフミン酸であることが、ダイオキシン類の抽出効率の向上、及び抽出、分離作業のさらなる効率化の観点から好ましい。 Humic acid refers to an organic polymer compound that dissolves in an alkali and precipitates with an acid among humic substances. Since it has such solubility characteristics, it is preferable that the humic substance is humic acid from the viewpoint of improving the extraction efficiency of dioxins and further improving the efficiency of extraction and separation operations.
第六の工程における水スラリーは、ダイオキシン類汚染土壌から分離されたシルトにフミン質を添加し、必要に応じて水を添加することによって調製することができる。水スラリーにおける水の含有量は、流動性の担保、本発明のダイオキシン類分解剤とダイオキシン類との反応、及び処理量の減容の観点から、シルト１００質量部に対して８０〜３００質量部であることが好ましく、１００〜２５０質量部であることがより好ましく、１００〜１５０質量部であることがさらに好ましい。 The water slurry in the sixth step can be prepared by adding humic substances to silt separated from dioxin-contaminated soil and adding water as necessary. The water content in the water slurry is 80 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of silt from the viewpoint of ensuring fluidity, the reaction between the dioxins decomposition agent of the present invention and dioxins, and the volume reduction of the treatment amount. It is preferable that it is 100-250 mass parts, and it is more preferable that it is 100-150 mass parts.
また、水スラリーにおけるフミン質の含有量は、シルトからのダイオキシン類の抽出性能を高める観点から、シルト１００質量部に対して２０〜１００質量部であることが好ましく、５０〜１００質量部であることがより好ましく、８０〜１００質量部であることがさらに好ましい。 Moreover, it is preferable that it is 20-100 mass parts with respect to 100 mass parts of silt, from the viewpoint of improving the extraction performance of dioxins from silt, content of the humic substance in water slurry is 50-100 mass parts. It is more preferable, and it is still more preferable that it is 80-100 mass parts.
水スラリーのアルカリ性への調整は、水スラリーのｐＨをアルカリ側の所望のｐＨに調整可能な薬剤の水スラリーへの添加によって行うことができる。このような薬剤としては、例えば水酸化ナトリウム等のアルカリや、アルカリ性を維持するｐＨ緩衝液が挙げられる。水スラリーのｐＨは、フミン質、例えばフミン酸の水への可溶性を維持する観点から、７より大きく９以下であることが好ましく、８〜９であることがより好ましく、９であることがさらに好ましい。 Adjustment of the water slurry to alkalinity can be performed by adding to the water slurry a chemical capable of adjusting the pH of the water slurry to a desired pH on the alkali side. Examples of such agents include alkalis such as sodium hydroxide and pH buffer solutions that maintain alkalinity. The pH of the water slurry is preferably greater than 7 and 9 or less, more preferably 8 to 9, more preferably 9, from the viewpoint of maintaining the solubility of humic substances such as humic acid in water. preferable.
前記水相の調整方法には、前述した第一から第六の工程以外の他の工程をさらに含めることができる。このような他の工程としては、例えば、摩砕処理工程、及びアルコール処理工程が挙げられる。 The method for adjusting the aqueous phase can further include steps other than the first to sixth steps described above. Examples of such other steps include a grinding treatment step and an alcohol treatment step.
前記摩砕処理工程は、前記第一の工程に先立って、ダイオキシン類汚染土壌の一部又は全部を揉み擦り合わせる。摩砕処理工程によって、ダイオキシン類汚染土壌中のダイオキシン類はシルトにより一層偏在することから、摩砕処理工程は、シルトのダイオキシン類の含有量を高める観点から好ましい。摩砕処理工程は、ダイオキシン類汚染土壌を混練可能な装置、例えば新六精機株式会社製、骨材研磨機「ハリケーン」（登録商標）を用いて行うことができる。 Prior to the first step, the grinding treatment step rubs and rubs part or all of the dioxin-contaminated soil. Since the dioxins in the dioxin-contaminated soil are more unevenly distributed due to silt in the grinding treatment step, the grinding treatment step is preferable from the viewpoint of increasing the content of dioxins in the silt. The grinding treatment step can be performed using an apparatus capable of kneading dioxin-contaminated soil, for example, an aggregate polishing machine “Hurricane” (registered trademark) manufactured by Shinroku Seiki Co., Ltd.
前記アルコール処理は、前記第二の工程に続いて、酸処理されたシルトとアルコールとを混合する。アルコールは、タンパク質に対して脱水作用を呈し、タンパク質を変性させて収縮させる。アルコール処理は、シルトの細孔中に収容されている、ダイオキシン類を含みやすい有機物を収縮させて、シルトからのダイオキシン類の抽出効率を高める観点から好ましい。 In the alcohol treatment, following the second step, the acid-treated silt and alcohol are mixed. Alcohol exhibits a dehydrating action on the protein, denatures and contracts the protein. The alcohol treatment is preferable from the viewpoint of increasing the extraction efficiency of dioxins from the silt by shrinking organic substances that are contained in the pores of the silt and are likely to contain dioxins.
アルコール処理工程で用いられるアルコールには、前述したタンパク質の変性を生じさせるアルコールを用いることができる。アルコールは一種でも二種以上でもよい。このようなアルコールとしては、例えば、エタノール及びプロパノールが挙げられる。アルコール処理におけるアルコールの濃度は、シルトからの有機物の抽出率をさらに高める観点から、８０体積％以上であることが好ましい。またアルコール処理は、常温で行うことができ、アルコール処理時間は１２〜２４時間であることが好ましい。 As the alcohol used in the alcohol treatment step, an alcohol that causes the above-described protein denaturation can be used. The alcohol may be one type or two or more types. Examples of such alcohols include ethanol and propanol. The concentration of alcohol in the alcohol treatment is preferably 80% by volume or more from the viewpoint of further increasing the extraction rate of organic substances from silt. The alcohol treatment can be performed at room temperature, and the alcohol treatment time is preferably 12 to 24 hours.
前述した水相の調製方法では、シルト中のダイオキシン類の含有量が所望の値を下回るまで、第三の工程でダイオキシン類が抽出されたシルトを第三の工程やアルコール処理工程で処理されるシルトとして繰り返し使用することができ、又は第六の工程でダイオキシン類が抽出されたシルトを第六の工程で処理されるシルトとして繰り返し使用することができる。 In the aqueous phase preparation method described above, the silt from which dioxins are extracted in the third step is treated in the third step or the alcohol treatment step until the dioxin content in the silt falls below a desired value. It can be repeatedly used as a silt, or the silt from which dioxins are extracted in the sixth step can be repeatedly used as a silt to be treated in the sixth step.
本発明のダイオキシン類の分解方法は前述の水相の調製方法と、ダイオキシン類汚染土壌におけるシルト以外の土壌成分やダイオキシン類が除去されたシルトを回収する工程をさらに含むことによって、ダイオキシン類汚染土壌の浄化を行うことができる。このような本発明のダイオキシン類の分解方法では、ダイオキシン類汚染土壌の採取場所で行われること、及び水スラリーとしてダイオキシン類汚染土壌が搬入されること、がダイオキシン類の拡散を防止する観点から好ましい。 The method for decomposing dioxins of the present invention further comprises a method for preparing the aqueous phase described above, and a step of recovering silt from which dioxins are removed from soil components other than silt in dioxins-contaminated soil, and dioxins-contaminated soil. Can be purified. In such a method for decomposing dioxins according to the present invention, it is preferable that the dioxin-contaminated soil is collected at the collection site and that the dioxin-contaminated soil is carried in as a water slurry from the viewpoint of preventing the dioxins from diffusing. .
本発明のダイオキシン類の分解方法によれば、高いダイオキシン類の分解活性と、高い再現性とが得られる。例えば本発明のダイオキシン類の分解方法によれば、菌体破砕物をダイオキシン類分解剤として用いて、水相中の２，７−ジクロロジベンゾ−ｐ−ダイオキシン（２，７ＤＣＤＤ）の濃度を約５時間で半減させることができ、また８０％を超える確率でこのような高い分解活性の実施例を得ることができる。 According to the method for decomposing dioxins of the present invention, high dioxin decomposing activity and high reproducibility can be obtained. For example, according to the method for decomposing dioxins of the present invention, the concentration of 2,7-dichlorodibenzo-p-dioxin (2,7DCDD) in the aqueous phase is set to about 5 using the disrupted cells as a dioxin decomposing agent. Examples of such high degradation activity can be obtained with a probability that can be halved in time and more than 80%.
本発明のダイオキシン類の分解方法において、水相中のダイオキシン類の分解の終点は、水相中のダイオキシン類の濃度によって決めることができる。ダイオキシン類汚染土壌の浄化の終点は、水相中のシルトにおけるダイオキシン類の濃度によって決めることができる。水相中のシルトにおけるダイオキシン類の濃度は、例えば、従来のように、シルトを水相から採取し、シルト中のダイオキシン類を水相に抽出し、抽出されたダイオキシン類に対して、ダイオキシン類と選択的に結合する工程を用いるＥＬＩＳＡ法を適用することによって求めることができる。水相中のダイオキシン類の濃度は、水相からの適当な有機溶媒（例えば酢酸エチル等）への抽出やさらなる適当な誘導体化を利用することによって、ＧＣ−ＭＳによってダイオキシン類、その誘導体化物、又はその分解物を検出し、求めることができる。 In the method for decomposing dioxins of the present invention, the end point of decomposition of dioxins in the aqueous phase can be determined by the concentration of dioxins in the aqueous phase. The end point of the purification of dioxin-contaminated soil can be determined by the concentration of dioxins in the silt in the water phase. The concentration of dioxins in the silt in the aqueous phase can be determined, for example, by collecting the silt from the aqueous phase and extracting the dioxin in the silt into the aqueous phase, as compared with the conventional dioxins. It can obtain | require by applying the ELISA method using the process couple | bonded selectively. The concentration of dioxins in the water phase can be determined by GC-MS using extraction from a water phase into a suitable organic solvent (eg ethyl acetate) or further suitable derivatization, Alternatively, the degradation product can be detected and determined.
本発明のダイオキシン類の分解方法において、ダイオキシン類を含有する浄化対象シルトは、例えば図１に示すように、摩砕処理機を用いてダイオキシン汚染土壌を摩砕処理し、次いで電動ふるい装置を用いて砂礫、シルト、及び水に分離することによって、分離されたシルトとして得ることができる。また前記浄化対象シルトは、図１に示すように、分離されたシルトを、摩砕処理機を用いて酸とさらに摩砕処理することによって、酸処理シルトとして得ることができる。摩砕処理機には、例えば新六精機株式会社製、骨材研磨機「ハリケーン」（登録商標）を用いることができ、電動ふるい装置には、例えば筒井理化学器械株式会社製、ふるい振とう機を用いることができる。分離された砂礫は、ダイオキシン類の濃度が規制値未満であれば土壌として埋め立て等に再利用することができる。分離された水は、シルトの分離に再利用することができる。 In the method for decomposing dioxins according to the present invention, the silt to be purified containing dioxins, for example, as shown in FIG. 1, grinds dioxin-contaminated soil using a grinder, and then uses an electric sieve device. By separating it into gravel, silt and water, it can be obtained as a separated silt. Further, as shown in FIG. 1, the purification target silt can be obtained as an acid-treated silt by further grinding the separated silt with an acid using a grinder. For example, Shinroku Seiki Co., Ltd., aggregate grinder “Hurricane” (registered trademark) can be used as the grinding processing machine. For example, Tsutsui Rika Instruments Co., Ltd., sieve shaker can be used as the electric sieve device. Can be used. The separated gravel can be reused as landfill if the concentration of dioxins is less than the regulation value. The separated water can be reused for silt separation.
浄化対象シルトの浄化は、例えば図２に示すように、撹拌装置を用いてアルカン系溶媒等の非水溶性溶剤と浄化対象シルトとを撹拌し、シルトを含む第一の水相、及び第一の油相に分離し、撹拌装置を用いて、分離した第一の油相をジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の水溶性溶剤と撹拌し、この撹拌後に水を混合し、第二の水相及び第二の油相に分離することによって行うことができる。浄化対象シルト中のダイオキシン類は、非水溶性溶剤及び水溶性溶剤を経て第二の水相に抽出される。撹拌装置には、水相及び油相を収容する槽と、これらの二相を十分に撹拌、混合可能な撹拌機とを有する装置を用いることができる。 For example, as shown in FIG. 2, the purification target silt is agitated with a water-insoluble solvent such as an alkane solvent and the purification target silt using a stirring device, and a first aqueous phase containing silt and a first The first oil phase is stirred with a water-soluble solvent such as dimethyl sulfoxide (DMSO) using a stirrer, and after this stirring, water is mixed, and the second water phase and the second water phase are mixed. This can be done by separating into two oil phases. Dioxins in the silt to be purified are extracted into the second aqueous phase through a water-insoluble solvent and a water-soluble solvent. The stirrer can be a device having a tank that contains an aqueous phase and an oil phase, and a stirrer that can sufficiently stir and mix these two phases.
浄化対象シルトと非水溶性溶剤との撹拌前にエタノール等のアルコールとの撹拌や浸漬によって浄化対象シルトをアルコール処理すると、浄化対象シルトからのダイオキシン類のアルカン系溶媒への抽出効率を高める観点から好ましい。また、第一の水相は、浄化対象シルトとして、非水溶性溶剤による抽出操作に繰り返し用いてもよい。また、第二の油相は、非水溶性溶剤として再利用することができる。 From the viewpoint of increasing the extraction efficiency of dioxins from the purification target silt to the alkane solvent by subjecting the purification target silt to alcohol treatment by stirring or dipping with an alcohol such as ethanol before stirring the purification target silt and the water-insoluble solvent. preferable. Further, the first aqueous phase may be repeatedly used for the extraction operation with a water-insoluble solvent as the purification target silt. The second oil phase can be reused as a water-insoluble solvent.
また浄化対象シルトの浄化は、例えば図３に示すように、撹拌装置を用いて浄化対象シルト、水、フミン酸、及びアルカリを撹拌し、シルトと上澄み（水相）との分離することによっても行うことができる。浄化対象シルト中のダイオキシン類は、フミン酸によって水相に抽出される。シルトと上澄みとの分離は、例えば沈殿槽や遠心分離機による固液分離のような、スラリーからの土壌の通常の分離方法によって行うことができる。分離したシルトは、そのダイオキシン類の濃度に応じて、浄化対象シルトとして繰り返し使用してもよい。また分離したシルトは、そのダイオキシン類の濃度に応じて、摩砕処理機による酸処理を行って酸処理シルトとした後に浄化対象シルトとして繰り返し使用してもよい。分離したシルトは、ダイオキシン類の濃度が規制値未満であれば土壌として再利用することができる。 In addition, as shown in FIG. 3, for example, the purification target silt can be purified by stirring the purification target silt, water, humic acid, and alkali using a stirrer, and separating the silt from the supernatant (aqueous phase). It can be carried out. Dioxins in the silt to be purified are extracted into the aqueous phase by humic acid. Separation of the silt and the supernatant can be performed by an ordinary method for separating the soil from the slurry, such as solid-liquid separation by a sedimentation tank or a centrifuge. The separated silt may be repeatedly used as a purification target silt depending on the concentration of the dioxins. In addition, the separated silt may be repeatedly used as a purification target silt after being acid-treated by a milling machine according to the concentration of the dioxins to obtain an acid-treated silt. The separated silt can be reused as soil if the concentration of dioxins is less than the regulation value.
図２に示す方法における第二の水相や図３に示す方法における上澄み等の、分解の対象となるダイオキシン類が含まれている分解対象水相中のダイオキシン類の分解は、図４に示すように、ダイオキシン類分解剤の種類に応じて撹拌装置又は撹拌培養装置を用いて分解対象水相とダイオキシン類分解剤と撹拌することによって行うことができる。それにより分解対象水相中のダイオキシン類は分解され、浄化水となる。バチルスＵＺＯ３の生菌をダイオキシン類分解剤として用いる場合では撹拌培養装置を用いる。バチルスＵＺＯ３の菌体破砕物又はその分画物をダイオキシン類分解剤として用いる場合では、撹拌培養装置及び撹拌装置のいずれを用いてもよい。水相中のダイオキシン類濃度が規制値以上である場合には、ダイオキシン類分解剤やフミン酸の追加投入や、水相の温度の調整を必要に応じて行う。 The decomposition of dioxins in the decomposition target aqueous phase containing the dioxins to be decomposed, such as the second aqueous phase in the method shown in FIG. 2 and the supernatant in the method shown in FIG. 3, is shown in FIG. Thus, according to the kind of dioxin decomposing agent, it can carry out by stirring a decomposition object water phase and a dioxin decomposing agent using a stirring apparatus or a stirring culture apparatus. As a result, dioxins in the water phase to be decomposed are decomposed into purified water. When viable bacteria of Bacillus UZO3 are used as a dioxin degrading agent, a stirring culture apparatus is used. In the case of using a crushed cell of Bacillus UZO3 or a fraction thereof as a dioxin degrading agent, either a stirring culture device or a stirring device may be used. If the dioxin concentration in the aqueous phase is higher than the regulation value, add a dioxin decomposing agent or humic acid or adjust the temperature of the aqueous phase as necessary.
ここでの撹拌装置は、水相を収容する槽を有し、必要に応じて、水相中に酸素含有ガスを供給する装置と、水相を十分に撹拌可能な撹拌機とを有する装置である。撹拌酸素含有ガスの水相への供給によって、ダイオキシン類分解剤によるダイオキシン類の分解を行うのに十分に水相が撹拌される場合には、撹拌装置は撹拌機を有していてなくてもよい。また、水相の撹拌によって、ダイオキシン類分解剤によるダイオキシン類の分解を行うのに十分に水相へ空気が供給される場合には、撹拌装置は酸素含有ガス供給装置を有していなくてもよい。撹拌培養装置は、前述の撹拌装置の構成に加えて、バチルスＵＺＯ３が生育可能な温度に水相の温度を調整する装置をさらに有する装置を用いることができる。 The stirrer here is a device having a tank that contains the aqueous phase, and if necessary, a device that supplies an oxygen-containing gas into the aqueous phase and a stirrer that can sufficiently stir the aqueous phase. is there. When the aqueous phase is sufficiently stirred to decompose the dioxins by the dioxins decomposition agent by supplying the stirring oxygen-containing gas to the aqueous phase, the stirring device may not have a stirrer. Good. Further, when air is sufficiently supplied to the aqueous phase to decompose the dioxins by the dioxins decomposition agent by stirring the aqueous phase, the stirring device may not have an oxygen-containing gas supply device. Good. In addition to the configuration of the above-described stirring device, the stirring culture device may be a device that further includes a device for adjusting the temperature of the aqueous phase to a temperature at which Bacillus UZO3 can grow.
浄化水は、必要に応じて活性汚泥処理等のさらなる処理を施して放流することができる。また浄化水は、例えばバチルスＵＺＯ３の生菌をダイオキシン類分解剤として用いる場合では、浄化水中のダイオキシン類分解剤を回収し、ダイオキシン類分解剤として再利用することができ、また図示の方法における水として再利用することができる。 The purified water can be discharged after further treatment such as activated sludge treatment if necessary. In addition, for example, in the case where live bacteria of Bacillus UZO3 is used as a dioxin decomposing agent, the purified water can be recovered and reused as a dioxin decomposing agent. Can be reused as
本発明のダイオキシン類の分解方法では、浄化対象シルトからのダイオキシン類の水相への抽出と、水相におけるダイオキシン類の分解とを一つの操作で行うことも可能である。浄化対象シルトからのダイオキシン類の分解は、例えば図５に示すように、図４に示す分解方法と同様にダイオキシン類分解剤の種類に応じて撹拌装置又は撹拌培養装置を用いて、浄化対象シルト、水、フミン酸、アルカリ、及びダイオキシン類分解剤を撹拌し、シルトと上澄み（水相）との分離することによっても行うことができる。 In the method for decomposing dioxins of the present invention, extraction of dioxins from the purification target silt into the aqueous phase and decomposition of the dioxins in the aqueous phase can be performed in one operation. As shown in FIG. 5, for example, as shown in FIG. 5, the decomposition of dioxins from the purification target silt is performed using a stirrer or a stirring culture apparatus according to the type of the dioxin decomposition agent, as shown in FIG. , Water, humic acid, alkali, and dioxin decomposing agent can be stirred to separate the silt and the supernatant (aqueous phase).
浄化対象シルト中のダイオキシン類は、フミン酸によって水相に抽出され、水相中でダイオキシン類分解剤によって分解される。分離したシルトは、図３に示す浄化対象シルトの浄化と同様に、シルト中のダイオキシン類の濃度に応じて、浄化対象シルトとして繰り返し使用してもよいし、摩砕処理機による酸処理を行って酸処理シルトとした後に浄化対象シルトとして繰り返し使用してもよい。 Dioxins in the silt to be purified are extracted into the aqueous phase by humic acid and decomposed in the aqueous phase by a dioxin decomposing agent. The separated silt may be repeatedly used as the purification target silt depending on the concentration of dioxins in the silt, or may be subjected to an acid treatment by a grinding processor, as in the purification of the purification target silt shown in FIG. The acid-treated silt may be used repeatedly as the purification target silt.
分離したシルトは、ダイオキシン類の濃度が規制値未満であれば土壌として再利用することができる。浄化水は、図４に示す方法と同様に放流してもよいし、ダイオキシン類分解剤を含む部分を採取してダイオキシン類分解剤として再利用してもよいし、図示の方法における水として再利用してもよい。 The separated silt can be reused as soil if the concentration of dioxins is less than the regulation value. The purified water may be discharged in the same manner as in the method shown in FIG. 4, or the portion containing the dioxin decomposing agent may be collected and reused as the dioxin decomposing agent, or recycled as water in the illustrated method. May be used.
図１に示すシルトの酸処理では、例えば２０％の濃度の塩酸を用いた摩砕処理を１時間以上行うことによってシルトの乾燥重量の６％に相当するガラス成分をシルトから分離することができる。酸処理シルトは、ガラス成分の除去やその後のアルカリの使用量を抑制する観点から、その後の工程に用いる前に水洗されることが好ましい。酸処理シルトの水洗には例えばシルトと同じ重量の水が用いられ、水洗の回数は特に限定されないが二回以上であることが好ましい。 In the acid treatment of silt shown in FIG. 1, glass components corresponding to 6% of the dry weight of the silt can be separated from the silt by performing a grinding treatment using hydrochloric acid having a concentration of 20% for 1 hour or more, for example. . The acid-treated silt is preferably washed with water before being used in the subsequent steps from the viewpoint of removing the glass component and suppressing the amount of alkali used thereafter. For example, water having the same weight as that of the silt is used for the water washing of the acid-treated silt, and the number of times of the water washing is not particularly limited, but is preferably two or more.
図２に示す方法における非水溶性溶剤であるアルカン系溶媒には、例えばｎ−ヘキサデカンを用いることができる。アルカン系溶媒の使用量は、例えば浄化対象シルトを含有する水相と同体積の量であり、非水溶性溶剤へのダイオキシン類の抽出は、例えば５０〜６５℃で行うことができる。 For example, n-hexadecane can be used as the alkane solvent which is a water-insoluble solvent in the method shown in FIG. The amount of the alkane solvent used is, for example, the same volume as the aqueous phase containing the purification target silt, and the extraction of dioxins into the water-insoluble solvent can be performed at 50 to 65 ° C., for example.
また図２に示す方法における水溶性溶剤の使用量は、例えば油相に対して８〜１０体積％である。非水溶性溶剤から水溶性溶剤へのダイオキシン類の抽出は、例えば常温で１２時間の攪拌により行われる。またこれらの溶剤の混合物と水との混合によるダイオキシン類の水相への抽出は、例えば常温で１２時間の攪拌により行われる。このときの水の使用量は例えば油相と同体積の量である。 Moreover, the usage-amount of the water-soluble solvent in the method shown in FIG. 2 is 8-10 volume% with respect to an oil phase, for example. Extraction of dioxins from a water-insoluble solvent to a water-soluble solvent is performed, for example, by stirring at room temperature for 12 hours. Extraction of dioxins into the aqueous phase by mixing a mixture of these solvents with water is performed, for example, by stirring for 12 hours at room temperature. The amount of water used at this time is, for example, the same volume as the oil phase.
図２に示す方法においてアルコール処理を行う場合では、アルコールの使用量は例えば浄化対象シルトを含有する水相に対して８０体積％以上となる量である。アルコール処理は、例えば９８％エタノールを用いて常温で４時間攪拌することによって行うことができる。 In the case of performing the alcohol treatment in the method shown in FIG. 2, the amount of alcohol used is, for example, an amount that is 80% by volume or more with respect to the aqueous phase containing the purification target silt. The alcohol treatment can be performed, for example, by stirring for 4 hours at room temperature using 98% ethanol.
図３や図５に示す方法おける浄化対象シルトに対するフミン酸の使用量は、浄化対象シルトの乾燥重量に対して例えば１５〜３０質量％である。またアルカリには例えば水酸化ナトリウム水溶液を用いることができ、水相のｐＨは例えば９に調整される。またダイオキシン類分解剤としてバチルスＵＺＯ３の生菌を用いる場合の使用量は、例えば水相において０．１〜０．０１質量％である。生菌を用いる場合では、前記水相へ培地をさらに加えることが好ましい。このような培地としては、例えば、水相に対して３％のコンスティープリカー又はトリプチソイブロス等の培地と０．３％濃度のイーストエキストラクトとの溶液が挙げられる。図３に示す浄化対象シルトからのフミン酸による水相へのダイオキシン類の抽出は、例えば２５℃において１６０ｒｐｍで２４時間撹拌することによって行うことができる。 The amount of humic acid used for the purification target silt in the method shown in FIGS. 3 and 5 is, for example, 15 to 30% by mass with respect to the dry weight of the purification target silt. Moreover, for example, an aqueous sodium hydroxide solution can be used as the alkali, and the pH of the aqueous phase is adjusted to 9, for example. Moreover, the usage-amount when using the living microbe of Bacillus UZO3 as a dioxin decomposing agent is 0.1-0.01 mass% in an aqueous phase, for example. When using live bacteria, it is preferable to further add a medium to the aqueous phase. Examples of such a medium include a solution of a medium such as 3% constitu liquor or tryptic soy broth and a 0.3% yeast extract with respect to the aqueous phase. Extraction of dioxins into the aqueous phase with humic acid from the purification target silt shown in FIG. 3 can be performed, for example, by stirring at 25 ° C. and 160 rpm for 24 hours.
図４や図５に示す方法において、ダイオキシン類分解剤によるダイオキシン類の分解における水相の温度は、生菌を使用する場合では例えば６５℃以上、前記菌体破砕物又はその分画物を使用する場合では例えば２８℃以上である。ダイオキシン類分解剤と水相との撹拌時間は、例えば１〜２４時間である。また、生菌を使用する場合の水相への酸素含有ガスの供給量は、例えば水相中の溶存酸素が１％以上になる量である。 In the method shown in FIG. 4 or FIG. 5, the temperature of the aqueous phase in the decomposition of dioxins by a dioxin decomposing agent is, for example, 65 ° C. or higher when viable bacteria are used. In this case, for example, it is 28 ° C. or higher. The stirring time of the dioxins decomposer and the aqueous phase is, for example, 1 to 24 hours. Moreover, the supply amount of the oxygen-containing gas to the aqueous phase when using viable bacteria is, for example, such that the dissolved oxygen in the aqueous phase is 1% or more.
前記の浄化対象シルトの浄化では、採用する方法によって多少は異なるが、一回の抽出でシルト中のダイオキシン類を約５０％まで水相に抽出することができ、水相に抽出したダイオキシン類の約９０％かそれ以上を分解することができる。ダイオキシン類汚染土壌中の実際のダイオキシン類の濃度は、環境基準を若干超える程度であることが多いことから、通常はダイオキシン類の水相への一回の抽出によってダイオキシン類汚染土壌が浄化されることが期待される。 In the purification of the silt to be purified, although depending on the method employed, dioxins in the silt can be extracted up to about 50% in the aqueous phase by one extraction, and the dioxins extracted in the aqueous phase can be extracted. About 90% or more can be decomposed. The actual concentration of dioxins in dioxin-contaminated soil is often slightly higher than the environmental standard, so dioxin-contaminated soil is usually purified by a single extraction of dioxins into the water phase. It is expected.
また、抽出を繰り返すことによってダイオキシン類汚染土壌をさらに一層浄化することができる。さらに、水スラリーの調製前にシルトを酸処理することによって、ダイオキシン類の抽出効率をより高めることができ、酸処理されたシルトをさらに水洗することによって、ダイオキシン類の抽出効率をより一層高めることができる。 Moreover, dioxin contaminated soil can be further purified by repeating extraction. Furthermore, the extraction efficiency of dioxins can be further increased by acid-treating the silt prior to the preparation of the water slurry, and the extraction efficiency of dioxins can be further increased by further washing the acid-treated silt with water. Can do.
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, the technical scope of this invention is not limited to these Examples.
［ダイオキシン類分解バチルス菌のスクリーニング］
総量で５，０００ｐｇ−ＴＥＱ／ｇのダイオキシン類を含む病院跡地における廃棄焼却炉周辺のダイオキシン類汚染土壌から分離したシルト成分と１０8個／ｍＬのＳＨ２Ｂ−Ｊ２菌の共存培養において、６５℃の高温環境に７日間維持することにより、バチルスＳＨ２Ｂのコロニーとは異なるコロニーを得た。この異なるコロニーを採取し、５０ｍＬのコニカルチューブ中で、３質量％のSoybean-Casein Digest Brothと０．３質量％のイーストとを含有する液体培地Ａに投入し、この液体培地Ａを５０ｍＬのコニカルチューブに収容し、円盤式回転培養装置（ＴＡＩＴＥＣ製）により６５℃の雰囲気で２０ｒｐｍの回転数で２時間培養し、ダイオキシン類の分解活性を有するバチルスの菌株を得た。得られた菌株を「バチルスＵＺＯ３」と名付けた。
[Screening of Dioxins Degrading Bacillus]
In the co-culture of silt components isolated from dioxin-contaminated soil around the waste incinerator and 10 8 / mL SH2B-J2 bacteria in a hospital site containing a total amount of 5,000 pg-TEQ / g dioxins, By maintaining in a high temperature environment for 7 days, colonies different from those of Bacillus SH2B were obtained. The different colonies are picked and put into a liquid medium A containing 3% by weight of soybean-casease digest broth and 0.3% by weight of yeast in a 50 mL conical tube, and this liquid medium A is put into 50 mL of conical. It was housed in a tube and cultured for 2 hours at a rotation speed of 20 rpm in an atmosphere of 65 ° C. with a disk-type rotary culture apparatus (manufactured by TAITEC) to obtain a strain of Bacillus having dioxin-degrading activity. The obtained strain was named “Bacillus UZO3”.
［バチルスＵＺＯ３株の遺伝子解析］
バチルスＵＺＯ３株のゲノムを抽出し、１６Ｓ ｒＤＮＡ用プライマーを設計し、ＰＣＲ法によってバチルスＵＺＯ３の１６Ｓ ｒＤＮＡの増幅と複製を行い、１６Ｓ ｒＤＮＡの塩基配列を解析した。
[Genetic analysis of Bacillus UZO3 strain]
The genome of Bacillus UZO3 strain was extracted, primers for 16S rDNA were designed, 16S rDNA of Bacillus UZO3 was amplified and replicated by PCR, and the base sequence of 16S rDNA was analyzed.
ゲノムの抽出は、バチルスＵＺＯ３株をＯＤ600＝０．６〜０．８まで培養し、６，５００ｒｐｍ、４℃で遠心分離し、ＴＥＳＳ Ｂｕｆｆｅｒで懸濁・洗浄を繰り返し、得られた試料にリゾチウムを添加して細胞壁を加水分解し、次にプロテナーゼＫで細胞を破壊したのち、フェノール処理後にエタノールを加えることによって行った。プライマーによる１６Ｓ ｒＤＮＡの増幅は、鈴木健一郎らの「微生物の分類・同定実験法」に記載の方法に従って行った。ｒＤＮＡの増幅と複製の試薬には、ｔａｋａｒａ製ＴａＫａＲａ ＬＡ Ｔａｑを用いた。ＤＮＡ配列の決定には、ＢｉｇＤｙｅ ｔｅｒｍｉｎａｔｏｒ ＦＳ Ｃｏｒｅ ｋｉｔ Ｖｅｒ．３．１とＡＢＩ３１００ ａｕｔｏｓｅｑｕｅｎｃｅｒ（Ａｐｐｌｉｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ社製）を用いた。このようにしてバチルスＵＺＯ３株の１６Ｓ ｒＤＮＡ配列、１，４１４の塩基配列を決定した。 For the extraction of the genome, Bacillus UZO3 strain is cultured to OD 600 = 0.6 to 0.8, centrifuged at 6,500 rpm at 4 ° C., suspended and washed repeatedly with TESS Buffer, and lysotium is added to the obtained sample. Was added to hydrolyze the cell wall, and then the cells were disrupted with proteinase K, followed by addition of ethanol after phenol treatment. Amplification of 16S rDNA with a primer was performed according to the method described in Kenichiro Suzuki et al. TaKaRa LA Taq manufactured by Takara was used as a reagent for rDNA amplification and replication. For determination of DNA sequence, BigDye terminator FS Core kit Ver. 3.1 and ABI3100 autosequencer (Applied Biosystems) were used. Thus, the 16S rDNA sequence of Bacillus UZO3 strain and the base sequence of 1,414 were determined.
［バチルスＵＺＯ３株の生理学的解析］
バチルスＵＺＯ３株の培養液を調製し、マクファーランド比濁法によって菌液を調製し、アピ マニュアルキット（シスメックス・ビオメリュー株式会社製）を用いた炭素源資化性及び酵素活性の解析を行った。培養液の調製及び菌液の調製は、バチルスＵＺＯ３株をＴｒｉｐｔｉｃａｓｅ Ｓｏｙ Ａｇｅｒ培地で１２時間培養したのち、菌体を捕集し、マクファーランド比濁法により所定の濃度に調整することによって行った。炭素源資化性の解析は、アピ５０ＣＨを用い、説明書に記載の方法と手順に従って行った。酵素活性の解析は、アピ２０ＮＥを用い、説明書に記載の方法と手順に従って行った。これらの解析結果を表１に示す。表１において、「＋」は該当する性質を有することを表し、「−」は該当する性質を有さないことを表し、「±」は該当する性質を有するか否かが不明であることを表す。
[Physiological analysis of Bacillus UZO3 strain]
A culture solution of Bacillus UZO3 strain was prepared, a bacterial solution was prepared by McFarland turbidimetry, and analysis of carbon source utilization and enzyme activity was performed using an apical manual kit (Sysmex Biomelieu Co., Ltd.). . The culture solution and the bacterial solution were prepared by culturing the Bacillus UZO3 strain in Tripticase Soy Ager medium for 12 hours, collecting the cells, and adjusting the concentration to a predetermined concentration by McFarland turbidimetry. . The carbon source assimilation was analyzed using API 50CH according to the methods and procedures described in the instructions. Analysis of enzyme activity was performed using API 20NE according to the method and procedure described in the instructions. The analysis results are shown in Table 1. In Table 1, “+” indicates that the property is applicable, “−” indicates that the property is not applicable, and “±” indicates that it is unknown whether the property is applicable. To express.
［バチルス・ミドウスジＳＨ２Ｂ株との対比］
特許文献１にはバチルス・ミドウスジＳＨ２Ｂ株の１６ＳｒＤＮＡ領域の塩基配列のうちの５３８塩基配列が記載されている。バチルス・ミドウスジＳＨ２Ｂ株の１６ＳｒＤＮＡ領域の５３８塩基配列と、前述の得られたバチルスＵＺＯ３株の１６ＳｒＤＮＡ領域の塩基配列のうちのＳＨ２Ｂ株の５３８塩基配列に対応する部分の塩基配列とを比較したところ、１１塩基配列が異なっており、相同性は９８．７％であった。ＳＨ２Ｂ株の５３８塩基配列に対応する部分の塩基配列を含む、バチルスＵＺＯ３株の１６Ｓ ｒＤＮＡ領域の６００塩基配列を配列番号１に示す。
[Comparison with Bacillus / Midouszi SH2B strain]
また、バチルス・ミドウスジＳＨ２Ｂ株を用いる以外はバチルスＵＺＯ３株と同様にして炭素源資化性及び酵素活性の解析を行った。これらの解析結果も表１に示す。表１から明らかなように、バチルスＵＺＯ３株とバチルス・ミドウスジＳＨ２Ｂ株とでは、炭素源資化性能において、グリセロール及びスクロースの資化性が異なり、酵素活性能において、ウレアーゼの有無が異なっている。 In addition, the carbon source assimilation and enzyme activity were analyzed in the same manner as the Bacillus UZO3 strain except that the Bacillus midusji SH2B strain was used. These analysis results are also shown in Table 1. As is apparent from Table 1, the Bacillus UZO3 strain and the Bacillus midusuji SH2B strain differ in the utilization of glycerol and sucrose in the carbon source utilization performance, and the presence or absence of urease in the enzyme activity.
以上の解析結果より、バチルスＵＺＯ３とバチルス・ミドウスジＳＨ２Ｂは共にGeobacillus属に属すると考えられるが、遺伝的に異なる種のバクテリアであると結論付けた。バチルスＵＺＯ３株は、２０１０年１２月２２日に、特許法施行規則に基づく微生物の寄託機関であり、またブダペスト条約に基づく国際寄託当局である特許微生物寄託センター（日本国千葉県木更津市かずさ鎌足２−５−８）へ、受託番号ＮＩＴＥ Ｐ−１０２３として寄託した。 From the above analysis results, it was concluded that both Bacillus UZO3 and Bacillus midusji SH2B belong to the genus Geobacillus, but are genetically different species of bacteria. On December 22, 2010, the Bacillus UZO3 strain is a depositary organization for microorganisms based on the Patent Law Enforcement Regulations and an international depositary authority based on the Budapest Treaty (Kazusa Kamashika, Kisarazu City, Chiba Prefecture, Japan). 2-5-8) was deposited under the accession number NITE P-1023.
［実施例１］
ＵＺＯ３菌をフレンチプレス（１，５００ｋｇ／ｃｍ2）で破砕し、遠心分離（２５，０００ｇ×１０分間）で得た上清を粗酵素とした。粗酵素１ｍｇに２，７−ＤＣＤＤのトルエン溶液（６．２５ｇ／Ｌ）をそれぞれ０．５μＬ加え、これを蓋付き試験管内で、６５℃で、１〜５時間のそれぞれの時間で混合した。そして得られた分解反応液中の２，７−ＤＣＤＤの濃度をＧＣ−ＭＳにて測定した。測定結果を図６に示す。なお、２，７−ＤＣＤＤの濃度は、各測定時間における分解反応液にピリジンを添加した後、溶媒を乾固し、ピリジンを再度添加し、ＴＭＳ化剤であるＢＳＴＦＡ（Ｎ，Ｏ−ビス（トリメチルシリル）トリフルオロアセトアミド）をさらに添加して溶解させ、６５℃、３０分間の条件で２，７−ＤＣＤＤをＴＭＳ化し、このＴＭＳ化物をＧＣ−ＭＳで検出した。
[Example 1]
UZO3 bacteria were crushed with a French press (1,500 kg / cm 2 ), and the supernatant obtained by centrifugation (25,000 g × 10 minutes) was used as a crude enzyme. 0.5 mg of a 2,7-DCDD toluene solution (6.25 g / L) was added to 1 mg of the crude enzyme, and this was mixed in a covered test tube at 65 ° C. for 1 to 5 hours. And the density | concentration of 2,7-DCDD in the obtained decomposition reaction liquid was measured by GC-MS. The measurement results are shown in FIG. The concentration of 2,7-DCDD was determined by adding pyridine to the decomposition reaction solution at each measurement time, then drying the solvent, adding pyridine again, and BSTFA (N, O-bis ( (Trimethylsilyl) trifluoroacetamido) was further added and dissolved, and 2,7-DCDD was converted to TMS at 65 ° C. for 30 minutes, and this TMS product was detected by GC-MS.
図６から明らかなように、バチルスＵＺＯ３の菌体破砕物によるダイオキシン類（２，７−ＤＣＤＤ）の分解では、５時間後には添加されたダイオキシン類がほぼ半減した。 As is clear from FIG. 6, in the decomposition of dioxins (2,7-DCDD) by the disrupted Bacillus UZO3 cells, the added dioxins were almost halved after 5 hours.
［実施例２及び３］
共存培養における温度を６５℃から３７℃又は２８℃に代えた以外は実施例１と同様に２，７−ＤＣＤＤの分解及び検出を行った。その結果、３７℃又は２８℃においても実施例１と同様にＴＭＳ化物が検出された。
[Examples 2 and 3]
Decomposition and detection of 2,7-DCDD were performed in the same manner as in Example 1 except that the temperature in co-culture was changed from 65 ° C to 37 ° C or 28 ° C. As a result, a TMS product was detected at 37 ° C. or 28 ° C. as in Example 1.
［比較例１］
焼却灰及び飛灰を含有する土壌であるダイオキシン類汚染土壌を、新六精機株式会社製の骨材研磨機「ハリケーン」（登録商標）を用いて摩砕処理した。摩砕処理は、質量比が土壌：水で４：１となるようにダイオキシン類汚染土壌に水を加え、回転数を３００ｒｐとし、常温、常圧の条件で行った。得られた摩砕処理土壌を、筒井理化学機器株式会社製の振とうふるい機、３００−ＭＭを用いて加水ふるい処理法にて分級し、１５０メッシュを通過した、シルトと粘土成分とからなる土壌成分を得た。分級条件は、振動数が１，０００ｒｐｍ、片振幅が１．０ｍｍ、処理試料質量が２００ｇ、加水量が一回当たり１Ｌ、加水回数が３回、とした。得られた土壌成分を原料シルトとした。
[Comparative Example 1]
Dioxin contaminated soil, which is soil containing incinerated ash and fly ash, was ground using an aggregate grinder “Hurricane” (registered trademark) manufactured by Shinroku Seiki Co., Ltd. The grinding treatment was performed under conditions of normal temperature and normal pressure by adding water to the dioxin-contaminated soil so that the mass ratio was 4: 1 with soil: water, the rotation speed being 300 rp. The obtained ground soil was classified by a hydro-sieving method using a shaking screen machine, 300-MM manufactured by Tsutsui Rikagaku Co., Ltd., and passed through 150 mesh, and was composed of silt and clay components. Ingredients were obtained. The classification conditions were a vibration frequency of 1,000 rpm, a half amplitude of 1.0 mm, a treatment sample mass of 200 g, a water addition amount of 1 L per time, and a water addition frequency of 3 times. The obtained soil component was used as a raw material silt.
得られた原料シルトに１規定の塩酸を等量加え、１６０ｒｐｍで１時間の振とう混合を行うことにより原料シルトを酸処理し、原料シルトからガラス成分を除去して酸処理シルトを得た。 An equal amount of 1N hydrochloric acid was added to the obtained raw material silt, and the raw material silt was acid-treated by shaking and mixing at 160 rpm for 1 hour, and the glass component was removed from the raw material silt to obtain an acid-treated silt.
酸処理シルトに、酸処理シルトに対して同量の水を加えて水スラリーを調製し、さらに酸処理シルトと同量のフミン酸を水スラリーに添加し、さらに３％の濃度に調整したＴｒｙｐｔｉｃａｓｅ Ｓｏｙ Ｂｒｏｔｈの水溶液培地１００ｍＬと、１０8個／ｍＬのバチルスＳＨ２Ｂ菌株とを水スラリーに添加し、さらに水酸化ナトリウムを水スラリーに添加して水スラリーのｐＨを９に調整した。その後、６５℃の環境で１６０ｒｐｍの速度で振とう混合を６日間継続した。振とう混合の間、水スラリーを適時に採取し、水スラリー中の四塩素化以上のダイオキシン類の濃度を実施例１と同様に測定した。測定結果を図７に示す。振とう混合終了後、シャープレス連続遠心器（巴工業株式会社製）を用いて水スラリーを遠心分離することにより、水スラリーからシルトと水相とを分離した。図７から明らかなように、バチルス・ミドウスジＳＨ２Ｂによるダイオキシン類の分解では、水スラリー中のダイオキシン類がほぼ半減するまでに２４時間を要した。 The same amount of water is added to the acid-treated silt to prepare an aqueous slurry, and the same amount of humic acid as the acid-treated silt is added to the water slurry, and Trypticase adjusted to a concentration of 3%. 100 mL of Soy Broth aqueous medium and 10 8 / mL Bacillus SH2B strain were added to the water slurry, and sodium hydroxide was further added to the water slurry to adjust the pH of the water slurry to 9. Thereafter, shaking and mixing at a speed of 160 rpm in an environment of 65 ° C. was continued for 6 days. During the shaking mixing, the water slurry was collected in a timely manner, and the concentration of dioxins at least tetrachlorinated in the water slurry was measured in the same manner as in Example 1. The measurement results are shown in FIG. After completion of the shaking and mixing, the silt and the aqueous phase were separated from the water slurry by centrifuging the water slurry using a Sharpless continuous centrifuge (manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd.). As is clear from FIG. 7, in the decomposition of dioxins by Bacillus meidousji SH2B, it took 24 hours until the dioxins in the water slurry were almost halved.
［ダイオキシン類汚染土壌のＤＴＡ解析］
ダイオキシン類汚染土壌を加水ふるい処理法にて分級し、シルト１を得た。また、実施例１に記載の方法によって摩砕処理が施されてなるシルト２を得た。さらに、シルト２を１３．４Ｎの硝酸で常温にて２４時間酸処理し、硝酸処理が施されてなるシルト３を得た。さらには、シルト２を１Ｎの塩酸で常温にて２４時間酸処理し、乾燥後に９５％のエタノールを供給し、常温にてさらに２４時間のアルコール処理が施されてなる、塩酸−アルコール処理シルトであるシルト４を得た。
[DTA analysis of soil contaminated with dioxins]
Dioxin-contaminated soil was classified by a hydrosieving treatment method, and
得られたシルト１〜４のそれぞれを示差熱分析（ＤＴＡ）で分析した。この分析は、島津製作所社製のＤＴＧ−６０を用い、露点が−８０℃の清浄乾燥空気を供給し、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で行った。分析結果を以下の表２に示す。またシルト２のＤＴＡ及び熱重量測定（ＴＧＡ）の結果を図８に示す。
Each of the obtained
表２及び図８から明らかなように、酸処理が施されていないシルト１及びシルト２には、５１２℃付近にガラス転移点が見られる。しかしながら表２及び図８から明らかなように、酸処理が施されているシルト３及びシルト４ではこのガラス転移点が見られない。この結果から、シルトの酸による処理によってシルト中のケイ素成分が除去されていることがわかる。
As apparent from Table 2 and FIG. 8, a glass transition point is observed at around 512 ° C. in
本発明は、バチルスＵＺＯ３によってダイオキシン類分解剤を構成することから、生分解によるダイオキシン類の分解において、従来のダイオキシン類分解性微生物を用いる場合に比べてより高い分解能をより高い再現性で得ることができる。また本発明は、自然物由来のフミン質を抽出剤として使用することにより、ダイオキシン類汚染土壌からダイオキシン類を効率よく水相に抽出することができることから、ダイオキシン類汚染土壌の浄化処理を、環境付加がより低い方法によって容易に行うことができ、ダイオキシン類汚染土壌の浄化の作業性のさらなる向上が期待される。 In the present invention, since the dioxin decomposing agent is constituted by Bacillus UZO3, higher resolution can be obtained with higher reproducibility in the degradation of dioxins by biodegradation than in the case of using a conventional dioxin degrading microorganism. Can do. In addition, the present invention can efficiently extract dioxins from dioxin-contaminated soil into an aqueous phase by using humic substances derived from natural products as an extractant. Can be easily performed by a lower method, and further improvement in workability of purification of soil contaminated with dioxins is expected.
Claims (6)
ダイオキシン類を含有する汚染土壌からシルトを分離する工程と、
分離されたシルトを酸で洗浄してシルトのガラス成分をシルトから除去する工程と、
洗浄されたシルト中のダイオキシン類を非水溶性溶剤に抽出する工程と、
非水溶性溶剤中のダイオキシン類を非水溶性溶剤から水溶性溶剤に抽出する工程と、
ダイオキシン類を抽出した水溶性溶剤と水とを混合する工程と、によって得られることを特徴とする請求項３に記載のダイオキシン類の分解方法。 The aqueous phase is
Separating silt from contaminated soil containing dioxins;
Washing the separated silt with acid to remove the glass component of the silt from the silt;
A step of extracting dioxins in the washed silt into a water-insoluble solvent;
Extracting the dioxins in the water-insoluble solvent from the water-insoluble solvent into the water-soluble solvent;
The method for decomposing dioxins according to claim 3, wherein the method is obtained by mixing a water-soluble solvent from which dioxins are extracted and water.
ダイオキシン類を含有する汚染土壌からシルトを分離する工程と、
分離されたシルトとフミン質とを含有するアルカリ性の水スラリーを調製して水相にダイオキシン類を抽出する工程と、によって得られることを特徴とする請求項３に記載のダイオキシン類の分解方法。 The aqueous phase is
Separating silt from contaminated soil containing dioxins;
The method for decomposing dioxins according to claim 3, wherein the method comprises the step of preparing an alkaline water slurry containing the separated silt and humic substance and extracting dioxins into the aqueous phase.
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