JP2608493B2 - 有機塩素化合物で汚染された土壌及び地下水の清浄化処理方法及び装置 - Google Patents
有機塩素化合物で汚染された土壌及び地下水の清浄化処理方法及び装置Info
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- Treatment Of Biological Wastes In General (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、汚染された土壌及び地
下水の清浄化処理に係り、特にトリクロロエチレンのよ
うな有機塩素化合物に汚染された土壌及び地下水を清浄
化するための処理方法及び装置に関する。
下水の清浄化処理に係り、特にトリクロロエチレンのよ
うな有機塩素化合物に汚染された土壌及び地下水を清浄
化するための処理方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】トリクロロエチレンなどの有機塩素化合
物は、洗浄剤として半導体製造工場などで多用されてお
り、近年、地下水や土壌への汚染が深刻な社会問題にな
っている。これまでに行われてきた汚染土壌の修復技術
としては、(a)地下に蒸気を吹き込み、地表に排気さ
れる排ガスを、活性炭で吸着除去する方法、(b)汚染
地域の土壌に、有機塩素化合物の分解能力を有する微生
物と、その菌の生育に必要な基質とを浸透させる方法、
(c)汚染土壌を掘り出して、溶融処理等で汚染物を封
じ込める方法、などが行われてきた。
物は、洗浄剤として半導体製造工場などで多用されてお
り、近年、地下水や土壌への汚染が深刻な社会問題にな
っている。これまでに行われてきた汚染土壌の修復技術
としては、(a)地下に蒸気を吹き込み、地表に排気さ
れる排ガスを、活性炭で吸着除去する方法、(b)汚染
地域の土壌に、有機塩素化合物の分解能力を有する微生
物と、その菌の生育に必要な基質とを浸透させる方法、
(c)汚染土壌を掘り出して、溶融処理等で汚染物を封
じ込める方法、などが行われてきた。
【0003】これらの方法は、大部分が大がかりな土木
作業を伴うものであり、経費の増大により普及は進んで
いなかった。また(b)の生物学的な処理方法は、その
地域の土着微生物ではない菌株を使用するケースが多い
点、基質として酸素を供給する必要があり、地下への酸
素供給が容易ではない点、菌株によっては炭素源として
フェノールなどの有害な物質を使用する場合がある点、
などの問題点を有していた。一方、これまでに行われて
きた汚染地下水の処理方法は、エアストリッピング法、
活性炭吸着法、あるいは逆浸透膜法などであり、主とし
て物理化学的な方法であった。しかし、これらの方法
は、有機塩素化合物を分解して無害化する方法ではな
く、単に液相から気相へ、あるいは活性炭のような吸着
材(固相)へ移行させることで、水中から汚染物を除去
する方法に過ぎなかった。すなわち、安上がりで、かつ
有機塩素化合物を分解、無害化できるような、土壌や地
下水の修復技術が望まれていた。
作業を伴うものであり、経費の増大により普及は進んで
いなかった。また(b)の生物学的な処理方法は、その
地域の土着微生物ではない菌株を使用するケースが多い
点、基質として酸素を供給する必要があり、地下への酸
素供給が容易ではない点、菌株によっては炭素源として
フェノールなどの有害な物質を使用する場合がある点、
などの問題点を有していた。一方、これまでに行われて
きた汚染地下水の処理方法は、エアストリッピング法、
活性炭吸着法、あるいは逆浸透膜法などであり、主とし
て物理化学的な方法であった。しかし、これらの方法
は、有機塩素化合物を分解して無害化する方法ではな
く、単に液相から気相へ、あるいは活性炭のような吸着
材(固相)へ移行させることで、水中から汚染物を除去
する方法に過ぎなかった。すなわち、安上がりで、かつ
有機塩素化合物を分解、無害化できるような、土壌や地
下水の修復技術が望まれていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を除き、土壌や地下水中の有機塩素化合物
を、土壌中に存在するメタン酸化細菌のような微生物の
酸化作用によって、無害な炭酸ガス、水、塩酸に分解す
る経済的な汚染された土壌及び地下水の清浄化処理方法
と装置を提供することを課題とする。
術の問題点を除き、土壌や地下水中の有機塩素化合物
を、土壌中に存在するメタン酸化細菌のような微生物の
酸化作用によって、無害な炭酸ガス、水、塩酸に分解す
る経済的な汚染された土壌及び地下水の清浄化処理方法
と装置を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、有機塩素化合物によって汚染された土
壌及び地下水を清浄化処理する方法において、該汚染地
域から汲み上げた地下水を、空気溶解工程、ろ過工程及
びメタンと空気の混合ガスを溶解する工程に順次通した
後に、地下に戻す操作を繰り返すことにより、汚染土壌
中に有機塩素化合物分解能力を有するメタン酸化細菌を
優占種とする混合微生物系を生育させ、該土壌及び地下
水を清浄化することを特徴とする有機塩素化合物で汚染
された土壌及び地下水の清浄化処理方法としたものであ
る。また、本発明では、前記の有機塩素化合物で汚染さ
れた土壌及び地下水の清浄化処理方法に使用する装置に
おいて、該汚染地域から地下水を汲み上げる手段、汲み
上げた地下水を順次通す空気溶解装置、ろ過装置及びメ
タンと空気の混合ガスを溶解する装置を有し、該各装置
を通った処理水を地下に戻す手段を有することを特徴と
する有機塩素化合物で汚染された土壌及び地下水の清浄
化処理装置としたものである。
に、本発明では、有機塩素化合物によって汚染された土
壌及び地下水を清浄化処理する方法において、該汚染地
域から汲み上げた地下水を、空気溶解工程、ろ過工程及
びメタンと空気の混合ガスを溶解する工程に順次通した
後に、地下に戻す操作を繰り返すことにより、汚染土壌
中に有機塩素化合物分解能力を有するメタン酸化細菌を
優占種とする混合微生物系を生育させ、該土壌及び地下
水を清浄化することを特徴とする有機塩素化合物で汚染
された土壌及び地下水の清浄化処理方法としたものであ
る。また、本発明では、前記の有機塩素化合物で汚染さ
れた土壌及び地下水の清浄化処理方法に使用する装置に
おいて、該汚染地域から地下水を汲み上げる手段、汲み
上げた地下水を順次通す空気溶解装置、ろ過装置及びメ
タンと空気の混合ガスを溶解する装置を有し、該各装置
を通った処理水を地下に戻す手段を有することを特徴と
する有機塩素化合物で汚染された土壌及び地下水の清浄
化処理装置としたものである。
【0006】次に、本発明を詳しく説明する。本発明
は、汚染土壌中でトリクロロエチレン等の有機塩素化合
物の分解能力を有するメタン酸化細菌を優占化し、メタ
ン酸化細菌の酸化作用で有機塩素化合物の分解処理を行
うものである。また、メタン細菌は好気性であることか
ら、その生育に酸素を必要とする。従来の方法では、地
下水へ酸素を供給する方法として、土壌に散気装置を埋
設する方法、あるいは汲み上げた地下水に酸素を溶解さ
せた後、地下に戻す方法が行われていたが、この方法で
は土壌の酸化還元電位が高くなり、地下水に溶解してい
た鉄イオン等が酸化されて含水酸化物として析出し、そ
の結果、土壌内の地下水の流れが変化したり、地下水が
赤色を呈する場合があった。
は、汚染土壌中でトリクロロエチレン等の有機塩素化合
物の分解能力を有するメタン酸化細菌を優占化し、メタ
ン酸化細菌の酸化作用で有機塩素化合物の分解処理を行
うものである。また、メタン細菌は好気性であることか
ら、その生育に酸素を必要とする。従来の方法では、地
下水へ酸素を供給する方法として、土壌に散気装置を埋
設する方法、あるいは汲み上げた地下水に酸素を溶解さ
せた後、地下に戻す方法が行われていたが、この方法で
は土壌の酸化還元電位が高くなり、地下水に溶解してい
た鉄イオン等が酸化されて含水酸化物として析出し、そ
の結果、土壌内の地下水の流れが変化したり、地下水が
赤色を呈する場合があった。
【0007】本発明は、このような点を十分に考慮した
結果なされたもので、有機塩素化合物の分解と、鉄など
による障害の防止を両立させるものである。本発明の中
で、空気溶解工程およびろ過工程は、汲み上げた地下水
の鉄、あるいはマンガンを除去する工程である。本発明
に使用する混合ガスのメタン濃度は、メタン酸化細菌の
メタン/酸素要求量や、混合ガスの爆発性などを考慮し
て決定されるが、通常は5vol%以下の濃度が適切であ
る。またメタンガスの供給源として、付近の廃水処理装
置から発生する消化ガスを利用することもできる。また
本発明では、処理開始時期にメタン酸化細菌を含む土壌
や活性汚泥を、土壌中に植種するのが、処理機能の発現
を迅速にできるので有効である。植種源は、なるべく汚
染地域の近隣のものを使用するのが、その地域の土壌生
態系を乱さないので有効である。メタン酸化細菌は、水
田土壌や蓮池土壌、あるいは活性汚泥中に存在している
場合が多い。
結果なされたもので、有機塩素化合物の分解と、鉄など
による障害の防止を両立させるものである。本発明の中
で、空気溶解工程およびろ過工程は、汲み上げた地下水
の鉄、あるいはマンガンを除去する工程である。本発明
に使用する混合ガスのメタン濃度は、メタン酸化細菌の
メタン/酸素要求量や、混合ガスの爆発性などを考慮し
て決定されるが、通常は5vol%以下の濃度が適切であ
る。またメタンガスの供給源として、付近の廃水処理装
置から発生する消化ガスを利用することもできる。また
本発明では、処理開始時期にメタン酸化細菌を含む土壌
や活性汚泥を、土壌中に植種するのが、処理機能の発現
を迅速にできるので有効である。植種源は、なるべく汚
染地域の近隣のものを使用するのが、その地域の土壌生
態系を乱さないので有効である。メタン酸化細菌は、水
田土壌や蓮池土壌、あるいは活性汚泥中に存在している
場合が多い。
【0008】また本発明では、空気溶解工程及びメタン
と空気の混合ガス溶解工程が、加圧密閉型のガス溶解装
置により行われる。これは、有機塩素化合物の大気中へ
の揮散を防止できる点で効果的である。溶解装置の圧力
は、動力費等を考慮して適宜決定されるが、通常は空気
溶解装置:5kgf /cm2以下、混合ガス溶解装置:2kgf
/cm2 以下が適切である。また本発明では、ろ過工程
が圧力式の密閉型ろ過器であり、ろ材が除鉄、除マンガ
ン材である。このようなろ材としては、オキシ水酸化鉄
あるいは水和二酸化マンガンを被着されたものが有効で
ある。これにより、前述したような有機塩素化合物の揮
散を防止できるとともに、除鉄、除マンガンの能力を向
上させることができる。
と空気の混合ガス溶解工程が、加圧密閉型のガス溶解装
置により行われる。これは、有機塩素化合物の大気中へ
の揮散を防止できる点で効果的である。溶解装置の圧力
は、動力費等を考慮して適宜決定されるが、通常は空気
溶解装置:5kgf /cm2以下、混合ガス溶解装置:2kgf
/cm2 以下が適切である。また本発明では、ろ過工程
が圧力式の密閉型ろ過器であり、ろ材が除鉄、除マンガ
ン材である。このようなろ材としては、オキシ水酸化鉄
あるいは水和二酸化マンガンを被着されたものが有効で
ある。これにより、前述したような有機塩素化合物の揮
散を防止できるとともに、除鉄、除マンガンの能力を向
上させることができる。
【0009】
【作用】本発明により、汚染土壌中にトリクロロエチレ
ンなどの有機塩素化合物分解能力を有するメタン酸化細
菌を優占種とする混合微生物系を生育させることが可能
で、メタン酸化細菌等の酸化作用により、土壌や地下水
に含まれるトリクロロエチレンを分解、無害化すること
が可能である。また、土壌中に酸素を供給することで生
ずる、酸化鉄などの生成を抑制でき、地下水帯の水理環
境や地下水の水質に変化を生ずることなく、汚染土壌の
修復を行うことができる。
ンなどの有機塩素化合物分解能力を有するメタン酸化細
菌を優占種とする混合微生物系を生育させることが可能
で、メタン酸化細菌等の酸化作用により、土壌や地下水
に含まれるトリクロロエチレンを分解、無害化すること
が可能である。また、土壌中に酸素を供給することで生
ずる、酸化鉄などの生成を抑制でき、地下水帯の水理環
境や地下水の水質に変化を生ずることなく、汚染土壌の
修復を行うことができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されない。 実施例1 図1に本発明の処理装置のフロー工程図を示す。図1に
おいて、1は土壌カラムで土壌2と汚染地下水3からな
り、該汚染地下水3をポンプ7で汲み上げ管12によ
り、空気溶解槽4に導入してコンプレッサー8により空
気を吹き込んだ後、管13からろ過器5に導入する。ろ
過器5で鉄、マンガンが除去された処理水は、管14か
らメタンと空気の混合ガス溶解槽に導かれて、コンプレ
ッサー10により吹き込まれるメタンと空気が処理水中
な溶解され、管15により土壌2中に戻される。土壌2
中では、処理水中に溶解したメタンと酸素により土壌中
のメタン酸化細菌を優占種とする混合微生物系が生育
し、汚染源であるトリクロロエチレンを分解し無害化す
る。
るが、本発明はこれに限定されない。 実施例1 図1に本発明の処理装置のフロー工程図を示す。図1に
おいて、1は土壌カラムで土壌2と汚染地下水3からな
り、該汚染地下水3をポンプ7で汲み上げ管12によ
り、空気溶解槽4に導入してコンプレッサー8により空
気を吹き込んだ後、管13からろ過器5に導入する。ろ
過器5で鉄、マンガンが除去された処理水は、管14か
らメタンと空気の混合ガス溶解槽に導かれて、コンプレ
ッサー10により吹き込まれるメタンと空気が処理水中
な溶解され、管15により土壌2中に戻される。土壌2
中では、処理水中に溶解したメタンと酸素により土壌中
のメタン酸化細菌を優占種とする混合微生物系が生育
し、汚染源であるトリクロロエチレンを分解し無害化す
る。
【0011】図1の処理装置を用いて、次の運転条件で
実施した処理結果を以下に示す。 −運転条件− ・修復土壌カラム:内径2m、深さ5mの密閉カラム。
これに土壌を4.5m充填し、トリクロロエチレン濃度
5ppmの模擬汚染地下水を5m3 加えた。 ・地下水汲み上げポンプ:1台 深度4.4mから汲み上げ、処理水は深度3.5mに戻
した。 ・汲み上げ水量:80ml/分 ・空気溶解装置:密閉タンク(φ6cm×高さ50cm) 運転圧力:1kgf /cm2 ・ろ過装置:上向流式ろ過器(φ5cm×高さ30cm) ろ材として、オキシ水酸化鉄を被着させたケイ砂(有効
径1.2mm、均等係数1.2)を15cm積層した ・混合ガス溶解装置:スプレータンク(φ6cm×高さ5
0cm) 運転圧力:0.5kgf /cm2 混合ガス(メタン2vol%)注入量・・・1.5ml/分 上記の運転条件で、1年間の処理を行った結果を図2に
示す。このように、約2カ月後から、地下水のトリクロ
ロエチレンの低下が認められて、9カ月後の濃度は30
μg/lに低下した。
実施した処理結果を以下に示す。 −運転条件− ・修復土壌カラム:内径2m、深さ5mの密閉カラム。
これに土壌を4.5m充填し、トリクロロエチレン濃度
5ppmの模擬汚染地下水を5m3 加えた。 ・地下水汲み上げポンプ:1台 深度4.4mから汲み上げ、処理水は深度3.5mに戻
した。 ・汲み上げ水量:80ml/分 ・空気溶解装置:密閉タンク(φ6cm×高さ50cm) 運転圧力:1kgf /cm2 ・ろ過装置:上向流式ろ過器(φ5cm×高さ30cm) ろ材として、オキシ水酸化鉄を被着させたケイ砂(有効
径1.2mm、均等係数1.2)を15cm積層した ・混合ガス溶解装置:スプレータンク(φ6cm×高さ5
0cm) 運転圧力:0.5kgf /cm2 混合ガス(メタン2vol%)注入量・・・1.5ml/分 上記の運転条件で、1年間の処理を行った結果を図2に
示す。このように、約2カ月後から、地下水のトリクロ
ロエチレンの低下が認められて、9カ月後の濃度は30
μg/lに低下した。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように、本発明により、土
壌や地下水中の有機塩素化合物を、生物学的に分解し、
無害化することが可能である。本発明は、これらの汚染
汚染土壌の修復や汚染地下水の処理には、広く採用され
ていくものである。
壌や地下水中の有機塩素化合物を、生物学的に分解し、
無害化することが可能である。本発明は、これらの汚染
汚染土壌の修復や汚染地下水の処理には、広く採用され
ていくものである。
【図1】本発明の処理装置のフロー工程図である。
【図2】本発明による処理実績を示すグラフである。
1:土壌カラム、2:土壌、3:汚染地下水、4:空気
溶解層、5:ろ過器、6:混合ガス溶解槽、7:汲み上
げポンプ、8,10:コンプレッサー、9,11:循環
ブロア、12,13,14,15:地下水循環管、1
6:空気導入管、17:メタン、空気混合ガス導入管
溶解層、5:ろ過器、6:混合ガス溶解槽、7:汲み上
げポンプ、8,10:コンプレッサー、9,11:循環
ブロア、12,13,14,15:地下水循環管、1
6:空気導入管、17:メタン、空気混合ガス導入管
フロントページの続き (72)発明者 下村 達夫 神奈川県藤沢市本藤沢4丁目2番1号 株式会社荏原総合研究所内 (56)参考文献 特開 平1−34380(JP,A) 特開 平2−92274(JP,A) 国際公開90/5708(WO,A)
Claims (2)
- 【請求項1】 有機塩素化合物によって汚染された土壌
及び地下水を清浄化処理する方法において、該汚染地域
から汲み上げた地下水を、空気溶解工程、ろ過工程及び
メタンと空気の混合ガスを溶解する工程に順次通した後
に、地下に戻す操作を繰り返すことにより、汚染土壌中
に有機塩素化合物分解能力を有するメタン酸化細菌を優
占種とする混合微生物系を生育させ、該土壌及び地下水
を清浄化することを特徴とする有機塩素化合物で汚染さ
れた土壌及び地下水の清浄化処理方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の有機塩素化合物で汚染さ
れた土壌及び地下水の清浄化処理方法に使用する装置に
おいて、該汚染地域から地下水を汲み上げる手段、汲み
上げた地下水を順次通す空気溶解装置、ろ過装置及びメ
タンと空気の混合ガスを溶解する装置を有し、該各装置
を通った処理水を地下に戻す手段を有することを特徴と
する有機塩素化合物で汚染された土壌及び地下水の清浄
化処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3203593A JP2608493B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 有機塩素化合物で汚染された土壌及び地下水の清浄化処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3203593A JP2608493B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 有機塩素化合物で汚染された土壌及び地下水の清浄化処理方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0523692A JPH0523692A (ja) | 1993-02-02 |
JP2608493B2 true JP2608493B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=16476639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3203593A Expired - Fee Related JP2608493B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 有機塩素化合物で汚染された土壌及び地下水の清浄化処理方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2608493B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101201222B1 (ko) | 2012-01-17 | 2012-11-15 | 안양대학교 산학협력단 | 매립지 사전 안정화를 위한 추출가스 재순환방법 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4988989B2 (ja) * | 2001-01-17 | 2012-08-01 | 大阪瓦斯株式会社 | 土壌浄化方法 |
JP4076088B2 (ja) * | 2004-10-13 | 2008-04-16 | オルガノ株式会社 | 汚染地下水及び汚染地層の浄化方法並びにその装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE439917B (sv) * | 1984-01-16 | 1985-07-08 | Vyrmetoder Ab | Forfarande for att minska nitrathalten i grundvatten |
US4749491A (en) * | 1987-04-02 | 1988-06-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Microbiological decomposition of chlorinated aliphatic hydrocarbons |
US4959315A (en) * | 1987-04-30 | 1990-09-25 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency | Biodegradation of chloroethylene compounds |
US5006250A (en) * | 1987-12-04 | 1991-04-09 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Pulsing of electron donor and electron acceptor for enhanced biotransformation of chemicals |
-
1991
- 1991-07-19 JP JP3203593A patent/JP2608493B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101201222B1 (ko) | 2012-01-17 | 2012-11-15 | 안양대학교 산학협력단 | 매립지 사전 안정화를 위한 추출가스 재순환방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0523692A (ja) | 1993-02-02 |
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