JP3051047B2 - Purification method and purification system for contaminated soil using soil microorganisms - Google Patents

Purification method and purification system for contaminated soil using soil microorganisms

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JP3051047B2
JP3051047B2 JP7188528A JP18852895A JP3051047B2 JP 3051047 B2 JP3051047 B2 JP 3051047B2 JP 7188528 A JP7188528 A JP 7188528A JP 18852895 A JP18852895 A JP 18852895A JP 3051047 B2 JP3051047 B2 JP 3051047B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、土壌微生物を用いた汚
染土壌の浄化方法及び浄化システムに関する。より詳細
には、原則として土壌中に生息する汚染物質を分解可能
な微生物を活性化することにより、効果的に汚染土壌を
浄化することが可能な汚染土壌の浄化方法及び浄化シス
テムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and a system for purifying contaminated soil using soil microorganisms. More specifically, the present invention relates to a method and a system for purifying contaminated soil that can effectively purify contaminated soil by activating microorganisms capable of decomposing contaminants living in soil in principle.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、トリクロロエチレン、テトラクロ
ロエチレン等の揮発性有機塩素化合物やガソリン等石油
系炭化水素による地層又は地下水の汚染が全世界的に広
がっていることが明らかになっており、地下環境の汚染
が地球規模で深刻な問題になっている。
2. Description of the Related Art In recent years, it has been revealed that pollution of underground environment due to volatile organic chlorinated compounds such as trichloroethylene and tetrachloroethylene and petroleum hydrocarbons such as gasoline is spreading worldwide. Is a serious problem on a global scale.

【0003】この地下環境の汚染を除去する手段とし
て、活性炭に汚染物質を吸着されたり、セメントで汚染
物質を固化したりする物理的方法や、化学的に汚染物質
を中和又は分解する方法等が知られている。
[0003] As a means for removing the contamination of the underground environment, a physical method of adsorbing contaminants on activated carbon or solidifying contaminants with cement, a method of chemically neutralizing or decomposing contaminants, etc. It has been known.

【0004】そして、最近ではこれらの物理的又は化学
的方法に加えて、汚染物質を微生物の力で分解する生物
的方法が着目され、実用化が進められている。
Recently, in addition to these physical or chemical methods, biological methods for decomposing contaminants by the power of microorganisms have attracted attention and are being put to practical use.

【0005】この生物的方法には、自然のプロセスを
利用するので、汚染物質の処理に要するエネルギーが少
なくて済み、経済的であり、汚染物質を分解又は無害
化するので2次廃棄物の発生が認められない恒久的な浄
化手段であり、原位置又はオンサイトで汚染修復が可
能である等の利点が認められる。
[0005] This biological process uses natural processes and therefore requires less energy to treat the pollutants, is economical and decomposes or detoxifies the pollutants, thus generating secondary waste. This is a permanent purification means that does not show any pollution, and has advantages such as the ability to repair contamination in situ or on site.

【0006】具体的に、上記の生物的方法は、オンサ
イト又はオフサイトの土壌処理ユニットを設計・設備
し、その中で汚染土を浄化処理する処理方法である「固
相処理法」、前処理として掘削した汚染土をスラリー
状に調製し、スラリーバイオリアクターを用いて、土中
の汚染物質の微生物分解を行う処理方法である「スラリ
ー処理法」及び汚染物質で汚染された通気層、帯水層
を掘削することなく、井戸や散水溝を用いて地中へ微生
物の栄養源や酸素等を注入して、汚染物質の微生物分解
を行う処理方法である「原位置処理法」の3種類の処理
方法に大別される。
More specifically, the biological method described above is a “solid phase treatment method” which is a treatment method in which an on-site or off-site soil treatment unit is designed and installed, and in which contaminated soil is purified. The "slurry treatment method" is a treatment method that prepares contaminated soil excavated as slurry in a slurry state and uses a slurry bioreactor to perform microbial decomposition of contaminants in the soil. Three types of in-situ treatment method, which is a treatment method that injects microbial nutrients and oxygen into the ground using wells and watering trenches without excavating the water layer and performs microbial decomposition of pollutants Processing method.

【0007】これらの生物的方法の中で、「原位置処理
法」は、最も費用対効果の高い処理方法であるが、個々
の汚染部位の特異性に左右される要素が多い。そして、
地上に設置したバイオリアクターを用いて汲み上げた汚
染地下水の浄化をおこない、浄化処理後の地下水を地中
へ再注入する循環機構がしばしば用いられる。
[0007] Among these biological methods, the "in-situ treatment method" is the most cost-effective treatment method, but has many factors depending on the specificity of each contaminated site. And
A circulation mechanism is often used to purify contaminated groundwater pumped up using a bioreactor installed on the ground and re-inject the groundwater after purification treatment into the ground.

【0008】現在、「原位置処理法」における上記循環
機構において、メタン等の汚染物質を分解することがで
きる微生物の栄養源を注入井戸等を通じて土壌中に供給
し、当該土壌中の当該微生物を活性化させて、当該微生
物による汚染物質の分解を一層促進させる試みがなされ
ている。
At present, in the above-mentioned circulation mechanism in the “in situ treatment method”, a nutrient source of microorganisms capable of decomposing contaminants such as methane is supplied into soil through an injection well or the like, and the microorganisms in the soil are removed. Attempts have been made to activate it to further accelerate the degradation of contaminants by the microorganism.

【0009】しかしながら、栄養源の注入井戸付近の微
生物のみが特異的に増殖してしまい、注入井戸が過度に
増殖した微生物により目詰まりを起こし、その上、注入
井戸付近の土壌環境が、かかる微生物のためにかえって
汚染されてしまう傾向があるという点は否めない。
[0009] However, only the microorganisms near the injection well of the nutrient source grow specifically, and the injection well is clogged with the microorganisms that have excessively grown. There is no denying that they tend to be contaminated instead.

【0010】そこで、本発明が解決すべき課題は、土壌
微生物の栄養源の積極的な注入を行っても上記の欠点が
生ぜず、さらにより効果的に土壌微生物による汚染物質
の分解を促進させる手段を提供することにある。
[0010] Therefore, the problem to be solved by the present invention is that even if the nutrient source of soil microorganisms is positively injected, the above-mentioned drawbacks do not occur, and the decomposition of pollutants by soil microorganisms is more effectively promoted. It is to provide a means.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題の
解決のために鋭意検討を重ねた。その結果、主に土壌中
の微生物の栄養源の供給地点を栄養源の要素毎に分離
し、当該供給地点を特定の配置とすることにより、上記
課題を解決し得ることを見出した。すなわち、本発明者
は、以下に掲げる発明を提供するものである。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems. As a result, it has been found that the above problems can be solved mainly by separating the supply points of the nutrient sources of the microorganisms in the soil for each element of the nutrient sources and by setting the supply points in a specific arrangement. That is, the inventor provides the following inventions.

【0013】請求項1により、土壌中の汚染物質を分解
可能な微生物の生育を促進し、当該微生物に汚染物質を
分解させることを特徴とする汚染土壌の浄化方法におい
て、上記微生物の生育を促進する複数の要素を3以上の
供与地点において分離して土壌に供与し、次いで土壌に
供与した上記要素を帯水層中の水流により移動させて当
該帯水層中において混交し、当該混交地点で上記微生物
を活性化して、上記微生物の活性化領域における汚染物
質を分解することを特徴とする汚染土壌の浄化方法を提
供する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for purifying contaminated soil, comprising promoting the growth of microorganisms capable of decomposing contaminants in soil and decomposing the microorganisms into contaminants. A plurality of elements separated at three or more donation points and donated to the soil, and then the elements donated to the soil are moved by the water flow in the aquifer and mixed in the aquifer, and mixed at the mixed point. A method for purifying contaminated soil, comprising activating the microorganism and decomposing contaminants in an activated region of the microorganism.

【0014】請求項2により、前記請求項1記載の汚染
土壌の浄化方法において、混交地点に汚染物質を分解可
能な微生物の生育を促進する複数の要素を移動させるた
めの水流を発生させる手段を設けて、当該手段で上記微
生物の生育を促進する複数の要素を混交地点に向けて移
動させることを特徴とする汚染土壌の浄化方法を提供す
る。
According to a second aspect of the present invention, in the method for purifying contaminated soil according to the first aspect, a means for generating a water flow for moving a plurality of elements for promoting the growth of microorganisms capable of decomposing contaminants to the confluence point is provided. The present invention provides a method for purifying contaminated soil, characterized in that a plurality of elements for promoting the growth of the microorganisms are moved toward a confluence point by the means.

【0015】請求項3により、前記請求項2記載の汚染
土壌の浄化方法において、混交地点に汚染物質を分解可
能な微生物の生育を促進する複数の要素を移動させるた
めの水流を発生させる手段が、帯水層中の水の揚水であ
ることを特徴とする汚染土壌の浄化方法を提供する。
According to a third aspect of the present invention, in the method for purifying contaminated soil according to the second aspect, a means for generating a water flow for moving a plurality of elements for promoting the growth of microorganisms capable of decomposing contaminants to the confluence point is provided. And a method for purifying contaminated soil characterized by pumping water in an aquifer.

【0016】請求項4により、汚染物質を分解可能な微
生物の生育を促進する複数の要素として、当該微生物に
対する電子供与体及び電子受容体を含むことを特徴とす
る前記請求項1乃至請求項3のいずれかの請求項記載の
汚染土壌の浄化方法を提供する。
According to a fourth aspect of the present invention, the plurality of elements for promoting the growth of microorganisms capable of decomposing contaminants include an electron donor and an electron acceptor for the microorganisms. A method for purifying contaminated soil according to any one of the preceding claims.

【0017】請求項5により、前記請求項4記載の汚染
土壌の除去方法において、土壌に汚染物質を分解可能な
微生物における電子供与体を供与する地点から、帯水層
中の水流を基準にして、下流でかつ等距離の地点に複数
の土壌に電子受容体を供与する地点を設け、帯水層中の
水流によって、土壌中に供与された上記電子供与体及び
上記電子受容体がそれぞれ移動して混交した地点におい
て、上記微生物を活性化することを特徴とする汚染土壌
の浄化方法を提供する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for removing contaminated soil according to the fourth aspect, the point at which an electron donor of a microorganism capable of decomposing contaminants is provided to the soil with reference to the water flow in the aquifer. In the downstream, equidistant points are provided points for donating electron acceptors to a plurality of soils, and the water flow in the aquifer moves the electron donors and the electron acceptors donated into the soil, respectively. A method for purifying contaminated soil, characterized in that the microorganism is activated at a mixed site.

【0018】請求項6により、汚染物質を分解可能な微
生物がメタン資化性菌であることを特徴とする前記請求
項1乃至請求項5のいずれかの請求項記載の汚染土壌の
浄化方法を提供する。
According to the sixth aspect, the method for purifying contaminated soil according to any one of the first to fifth aspects, wherein the microorganism capable of decomposing the pollutant is a methane-utilizing bacterium. provide.

【0019】請求項7により、汚染領域に、当該汚染領
域における汚染物質を分解可能な微生物を添加すること
を特徴とする前記請求項1乃至請求項6のいずれかの請
求項記載の汚染土壌の浄化方法を提供する。
According to a seventh aspect of the present invention, a microorganism capable of decomposing a pollutant in the contaminated area is added to the contaminated area. Provide a purification method.

【0020】請求項8により、前記請求項1乃至請求項
7のいずれかの請求項記載の汚染土壌の浄化方法におい
て、以下の工程を繰り返すことを特徴とする汚染土壌の
浄化方法を提供する。 汚染物質を分解可能な微生物を活性化させる第一工
程; 第一工程後、上記微生物の生育を促進する複数の要素
の土壌への供与を停止した状態で汚染物質を上記微生物
に分解させる第二工程; 第二工程後、上記微生物の活性が低下した時点で再び
上記微生物の生育を促進する複数の要素の土壌への供与
を行う第三工程。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a method for purifying contaminated soil according to any one of the first to seventh aspects, wherein the following steps are repeated. A first step of activating a microorganism capable of decomposing contaminants; a second step of decomposing the contaminants into the microorganisms after the first step in a state in which the provision of a plurality of elements for promoting the growth of the microorganisms to the soil is stopped. Step: After the second step, when the activity of the microorganism decreases, a third step of providing the soil with a plurality of factors that promote the growth of the microorganism again.

【0021】請求項9により、汚染物質を分解可能な微
生物に対する電子供与体溶存水供給手段により供給され
た電子供与体溶存水を帯水層中に注入する電子供与体溶
存水注入手段及び汚染物質を分解可能な微生物に対する
電子受容体溶存水供給手段から供給された電子受容体溶
存水を帯水層中に注入する電子受容体溶存水注入手段
を、帯水層中の水流において汚染領域の上流であり、か
つ上記電子供与体溶存水注入手段により土壌中に注入さ
れた電子供与体溶存水及び上記電子受容体溶存水注入手
段により土壌中に注入された電子受容体溶存水が上記汚
染領域において混交するように、上記電子供与体溶存水
注入手段及び上記電子受容体溶存水注入手段を3か所以
上の地点に設けたことを特徴とする汚染土壌の浄化シス
テムを提供する。
According to the ninth aspect, the electron donor dissolved water injection means for injecting the electron donor dissolved water supplied by the electron donor dissolved water supply means for microorganisms capable of decomposing the pollutant into the aquifer, and the contaminant Means for injecting the electron acceptor dissolved water supplied from the electron acceptor dissolved water supply means into the aquifer with respect to microorganisms capable of decomposing the water, in the water flow in the aquifer upstream of the contaminated region. And the electron acceptor dissolved water injected into the soil by the electron donor dissolved water injection means and the electron acceptor dissolved water injected into the soil by the electron acceptor dissolved water injection means in the contaminated area. There is provided a purification system for contaminated soil, wherein the electron donor dissolved water injection means and the electron acceptor dissolved water injection means are provided at three or more points so as to be mixed.

【0022】請求項10により、汚染物質を分解可能な
微生物に対する電子供与体溶存水供給手段により供給さ
れた電子供与体溶存水を帯水層中に注入する電子供与体
溶存水注入手段及び汚染物質を分解可能な微生物におけ
る電子受容体溶存水供給手段から供給された電子受容体
溶存水を帯水層中に注入する電子受容体溶存水注入手段
並びに帯水層中の水を揚水する揚水手段を、当該揚水手
段における揚水により生じた帯水層中の水流により、上
記電子供与体溶存水注入手段により土壌中に注入された
電子供与体溶存水及び上記電子受容体溶存水注入手段に
より土壌中に注入された電子受容体溶存水が汚染領域に
おいて混交することが可能な配置で、上記電子供与体溶
存水注入手段及び上記電子受容体溶存水注入手段を3か
所以上の地点に設け、かつ上記揚水手段を設け、さらに
上記揚水手段から揚水した水を上記電子供与体溶存水供
給手段及び/又は電子受容体溶存水供給手段に配給し
て、電子供与体溶存水及び/又は電子受容体溶存水の製
造に資することを特徴とする汚染土壌の浄化システムを
提供する。
According to claim 10, an electron donor dissolved water injection means for injecting an electron donor dissolved water supplied by an electron donor dissolved water supply means for microorganisms capable of decomposing a pollutant into an aquifer, and a contaminant Means for injecting the electron acceptor dissolved water supplied from the electron acceptor dissolved water supply means in the microorganism capable of decomposing the water into the aquifer, and pumping means for pumping water in the aquifer. The water in the aquifer generated by pumping in the pumping means causes the electron donor dissolved water injected into the soil by the electron donor dissolved water injection means and the electron acceptor dissolved water injected into the soil by the electron acceptor dissolved water injection means. The electron donor dissolved water injecting means and the electron acceptor dissolved water injecting means are provided at three or more points in such an arrangement that the injected electron acceptor dissolved water can mix in the contaminated area. And the pumping means is provided, and the water pumped from the pumping means is distributed to the electron donor dissolved water supply means and / or the electron acceptor dissolved water supply means, and the electron donor dissolved water and / or the electron acceptor are supplied. Provided is a purification system for contaminated soil, which contributes to production of body-dissolved water.

【0023】請求項11により、前記請求項10記載の
汚染土壌の浄化システムにおいて、揚水手段により揚水
された地下水における汚染物質を分離する手段を設け、
当該手段によって再浄化された地下水を汚染物質を分解
可能な電子供与体溶存水供給手段及び/又は汚染物質を
分解可能な微生物に対する電子受容体溶存水供給手段に
配給して、上記電子受容体溶存水及び/又は上記電子受
容体溶存水の製造に資することを特徴とする汚染土壌の
浄化システムを提供する。
According to the eleventh aspect, in the purification system for contaminated soil according to the tenth aspect, means for separating contaminants in groundwater pumped by the pumping means is provided,
The groundwater repurified by the means is supplied to an electron donor dissolved water supply means capable of decomposing pollutants and / or an electron acceptor dissolved water supply means for microorganisms capable of decomposing pollutants, and the electron acceptor dissolved water is supplied. A purification system for contaminated soil characterized by contributing to the production of water and / or the above-described dissolved water of the electron acceptor.

【0024】請求項12により、帯水層中の地下水流の
上流に、汚染物質を分解可能な微生物に対する電子供与
体溶存水注入手段を設け、当該地点から上記地下水流の
下流に向けて等距離の地点に複数の電子受容体溶存水供
給手段を設けたことを特徴とする前記請求項10又は請
求項11記載の汚染土壌の浄化システムを提供する。
According to the twelfth aspect, a means for injecting dissolved water of an electron donor for microorganisms capable of decomposing pollutants is provided upstream of the groundwater flow in the aquifer, and is equidistant from the point to the downstream of the groundwater flow. The purification system for contaminated soil according to claim 10 or 11, wherein a plurality of electron acceptor dissolved water supply means are provided at the point.

【0025】請求項13により、汚染領域に、当該汚染
領域における汚染物質を分解可能な微生物を添加してな
ることを特徴とする前記請求項8乃至請求項12のいず
れかの請求項記載の汚染土壌の浄化システムを提供す
る。
According to the thirteenth aspect, the microorganism according to any one of the eighth to twelfth aspects, wherein a microorganism capable of decomposing the contaminant in the contaminated region is added to the contaminated region. Provide a soil purification system.

【0026】以下、本発明について詳細に説明する。 A.上記の通り、本発明の汚染土壌の浄化方法は、土壌
中の汚染物質を分解可能な微生物の生育を促進し、当該
微生物に汚染物質を分解させる汚染土壌の浄化方法に関
する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. A. As described above, the method for purifying contaminated soil according to the present invention relates to a method for purifying contaminated soil in which the growth of microorganisms capable of decomposing contaminants in soil is promoted and the microorganisms decompose contaminants.

【0027】図1は、従来技術を含めたこの汚染土壌の
浄化方法を実現するための機構について説明した概略図
である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a mechanism for realizing this method of purifying contaminated soil including the prior art.

【0028】図1において、浄化システム10は、地層
20における帯水界面30を貫通して帯水層40にまで
届く、揚水井戸11;揚水ポンプ12により揚水され、
吸水管13によって供給される地下水を曝気等により前
処理する前処理手段14;排水管13’によって供給さ
れる、前処理手段14により前処理された地下水に、栄
養分及び空気を添加及び混合して富栄養水を調製する混
合手段15;並びに混合手段15によって供給される富
栄養水の注入用配管13''が通じる注入井戸16を含
む。図1中の矢印は、水の流れる方向を示すが、注入用
配管13''により注入井戸16に注入された富栄養水
は、主に揚水ポンプ12における揚水によって生じる難
透水層60の上層に位置する帯水層40において生ずる
地下水流によって、汚染土50に向けて移動する。そし
て、汚染土50において、汚染物質を分解可能な微生物
の生育を促進させて、当該汚染物質の分解をすることに
より、汚染土50を浄化することが可能になる。
In FIG. 1, the purification system 10 is pumped by a pumping well 11; a pumping pump 12, which penetrates an aquifer interface 30 in a formation 20 and reaches an aquifer 40.
Pretreatment means 14 for pretreating the groundwater supplied by the water absorption pipe 13 by aeration or the like; adding and mixing nutrients and air to the groundwater supplied by the drainage pipe 13 'and pretreated by the pretreatment means 14; A mixing means 15 for preparing the eutrophic water; and an injection well 16 to which the injection pipe 13 ″ for the eutrophic water supplied by the mixing means 15 communicates. The arrow in FIG. 1 indicates the direction in which the water flows, but the eutrophic water injected into the injection well 16 by the injection pipe 13 ″ is mainly located on the upper layer of the poorly permeable layer 60 generated by pumping in the pump 12. The groundwater flow generated in the located aquifer 40 moves toward the contaminated soil 50. Then, in the contaminated soil 50, the growth of microorganisms capable of decomposing the pollutant is promoted, and the contaminant is decomposed, whereby the contaminated soil 50 can be purified.

【0029】前述したように、従来技術においては、富
栄養水により、注入井戸60付近の微生物の生育を過度
に促進させてしまい、当該注入井戸60が過度に増殖し
た微生物により目詰まりを起こし、その上、注入井戸6
0付近の土壌環境が上記微生物によりかえって汚染され
てしまう傾向があるという点は否めない。
As described above, in the prior art, the eutrophic water excessively promotes the growth of microorganisms in the vicinity of the injection well 60, and the injection well 60 is clogged by excessively grown microorganisms. In addition, injection well 6
It cannot be denied that the soil environment near zero tends to be contaminated by the microorganisms.

【0030】B.本発明は、土壌中の汚染物質を分解可
能な微生物の生育を促進する複数の要素を3以上の供与
地点において分離して土壌中に供与する汚染土壌の浄化
方法に関する。本発明の適用対象となる汚染物質として
は、ベンゼン,トルエン,エチルベンゼン,キシレン,
トリクロロエチレン,ジクロロエチレン,テトラクロロ
エチレン,クロロフォルム,四塩化炭素等の有機溶剤;
クレオソート,ペンタクロロフェノール等の木材保存
剤;ポリ塩化ビフェニール(PCB)等の高分子ハロゲ
ン化芳香族;各種の農薬;重金属イオン;又はこれらの
混合物等を広く挙げることができ、さらにここで例示し
た汚染物質に本発明の適用対象となる汚染物質が限定さ
れるものではない。
B. The present invention relates to a method for purifying contaminated soil in which a plurality of elements that promote the growth of microorganisms capable of decomposing contaminants in soil are separated at three or more donor points and provided to the soil. Pollutants to which the present invention is applied include benzene, toluene, ethylbenzene, xylene,
Organic solvents such as trichloroethylene, dichloroethylene, tetrachloroethylene, chloroform, carbon tetrachloride;
Wood preservatives such as creosote and pentachlorophenol; polymeric halogenated aromatics such as polychlorinated biphenyl (PCB); various pesticides; heavy metal ions; The contaminants to which the present invention is applied are not limited to the contaminated substances.

【0031】土壌中の汚染物質を分解可能な微生物は、
浄化を図る汚染物質の種類に応じて、適宜選択すること
ができる。
Microorganisms capable of decomposing contaminants in soil are:
It can be appropriately selected according to the type of pollutant to be purified.

【0032】例えば、上記のトリクロロエチレン,ジク
ロロエチレン,テトラクロロエチレン等の揮発性有機塩
素化合物の土壌中からの浄化を図る場合には、かかる揮
発性有機塩素化合物を分解可能な微生物、すなわちメタ
ン資化性菌、フェノール資化性菌、硝化菌等の好気性菌
のみならず、上記揮発性有機塩素化合物、例えばテトラ
クロロエチレンを分解可能な嫌気性菌をも用いることが
できる。
For example, when purifying volatile organic chlorine compounds such as trichloroethylene, dichloroethylene and tetrachloroethylene from soil, microorganisms capable of decomposing such volatile organic chlorine compounds, that is, methane assimilating bacteria, Not only aerobic bacteria such as phenol-utilizing bacteria and nitrifying bacteria, but also the above-mentioned volatile organic chlorine compounds, for example, anaerobic bacteria capable of decomposing tetrachloroethylene can be used.

【0033】なお、本発明においては、原則としてもと
もと汚染地域の土壌中に生息する微生物を汚染手段とし
て用いるが、例えば、浄化を図る土壌中に所望する微生
物が存在しない場合や存在しても衰弱等している場合に
は、積極的に外部からかかる所望の微生物を、汚染領域
に向けて補充することができる。
In the present invention, microorganisms which originally inhabit the soil of the contaminated area are used as a contamination means in principle. For example, if the desired microorganism does not exist in the soil to be purified or if it exists, it is weakened. In such a case, the desired microorganisms can be actively replenished from the outside toward the contaminated area.

【0034】また、補充する微生物として、元来自然界
に存在する微生物のみならず、遺伝子工学的手法により
創生した微生物をも用いることができる。
As the microorganism to be supplemented, not only a microorganism originally existing in nature but also a microorganism created by a genetic engineering technique can be used.

【0035】上記の微生物の汚染領域への補充手段は特
に限定されず、例えば、後述する微生物の生育を促進す
る要素と共に補充することや、個別に微生物補充用の注
入口を設けて、当該注入口から補充することも可能であ
る。
The means for replenishing the contaminated region with microorganisms is not particularly limited. For example, replenishment may be performed together with an element for promoting the growth of microorganisms described later, or an injection port for replenishing microorganisms may be provided separately. It is also possible to refill from the entrance.

【0036】「上記微生物の生育を促進する複数の要
素」とは、文字通り、添加することにより、その微生物
の活力を増進して増殖を促進する複数の要素をいう。か
かる要素は、土壌の浄化手段として選択する微生物の種
類によって異なるものであるが、概して、微生物におけ
る汚染物質の分解反応の「電子供与体」若しくは「電子
受容体」又は微生物の生育に必要なその他の栄養源(例
えば、含リン化合物,以下同様)等を用いることができ
る。
The term "plurality of factors promoting the growth of the microorganism" means, literally, a plurality of factors which increase the vitality of the microorganism and promote the growth by being added. Such factors will vary depending on the type of microorganism selected as a means of soil remediation, but will generally be an "electron donor" or "electron acceptor" for the decomposition reaction of contaminants in the microorganism or any other necessary for the growth of the microorganism. (For example, phosphorus-containing compounds, the same applies hereinafter) and the like can be used.

【0037】例えば、好気性メタン資化性菌中において
は、可溶性メタンモノオキシゲナーゼの働きにより、
「電子供与体」であるメタンと「電子受容体」である酸
素とが反応して二酸化炭素と水が生成する。そして、当
該酵素の働きによる、上と類似した反応により、トリク
ロロエチレン等の揮発性有機塩素化合物も、かかる好気
性メタン資化性菌においては「電子供与体」となり得
る。
For example, in aerobic methane-utilizing bacteria, the action of soluble methane monooxygenase causes
Methane, which is an “electron donor”, reacts with oxygen, which is an “electron acceptor”, to produce carbon dioxide and water. Then, by a reaction similar to the above by the action of the enzyme, a volatile organic chlorine compound such as trichloroethylene can also be an “electron donor” in such aerobic methane-utilizing bacteria.

【0038】このようにして、土壌中の揮発性有機塩素
化合物が好気性メタン資化性菌によって、分解される。
In this way, the volatile organochlorine compounds in the soil are decomposed by the aerobic methane-utilizing bacteria.

【0039】この電子受容体として供与され得る成分
は、メタン資化性菌等の好気性微生物においては概ね酸
素であるが、電子供与体として供与され得る成分は、生
育の促進を企図する微生物の種類により多岐にわたり、
また特に限定されるものではない。例えば、メタン資化
性菌における電子供与体としては、前記のメタン、揮発
性有機塩素化合物の他、メタノール、フェノール、トリ
プトファン又は単純な炭化水素等を挙げることができ
る。さらに、炭化水素の資化性菌の電子供与体として
は、メタン、エタン又はプロパン等の種々の炭化水素等
を挙げることができる。
The component that can be provided as an electron acceptor is generally oxygen in aerobic microorganisms such as methane assimilating bacteria, but the component that can be provided as an electron donor is a component of a microorganism intended to promote growth. A wide variety depending on the type,
It is not particularly limited. For example, examples of the electron donor in the methane-assimilating bacterium include methanol, phenol, tryptophan, and simple hydrocarbons in addition to the above-mentioned methane and volatile organic chlorine compounds. Further, examples of the electron donor of the hydrocarbon-assimilating bacterium include various hydrocarbons such as methane, ethane, and propane.

【0040】なお、具体的に土壌中に供与する要素は、
選択する汚染物質を分解する微生物の性質や汚染物質の
除去を図る土壌成分によっても決定付けられる。
The specific elements to be provided in the soil are:
It is also determined by the nature of the microorganisms that degrade the pollutant of choice and the soil components that seek to remove the pollutant.

【0041】すなわち、好気性微生物を汚染物質分解性
微生物として選択する場合であり、かつ汚染物質とかか
る好気性微生物の電子供与体が一致しない場合、上記要
素を電子供与体と電子受容体に分離して用いることが好
ましい。例えば、好気性のメタン資化性菌を土壌中のト
リクロロエチレンの浄化を図る目的で用いる場合には、
電子供与体としてのメタンと電子受容体として酸素を分
離して供与することが通常好ましい。
That is, when an aerobic microorganism is selected as a contaminant-degrading microorganism, and when the contaminant does not match the electron donor of the aerobic microorganism, the above element is separated into an electron donor and an electron acceptor. It is preferable to use them. For example, when using aerobic methane-utilizing bacteria for the purpose of purifying trichlorethylene in soil,
It is usually preferable to separate and provide methane as an electron donor and oxygen as an electron acceptor.

【0042】これに対して、好気性微生物を汚染物質分
解性微生物として選択する場合であっても、汚染物質と
かかる好気性微生物の電子供与体が一致する場合、上記
要素を電子受容体と電子供与体以外の栄養源に分離して
用いることが好ましい。例えば、好気性のフェノール資
化性菌を用いて土壌中のフェノールの分解を図る場合に
は、フェノールをさらに土壌に供与することは、土壌中
のフェノール汚染をさらに助長する可能性がある。ゆえ
に、かかる場合には、電子受容体である酸素とフェノー
ル以外の当該土壌中で比較的欠乏していると判断できる
栄養源を分離して供与するのが好ましい。
On the other hand, even when an aerobic microorganism is selected as a pollutant-degrading microorganism, if the contaminant and the electron donor of the aerobic microorganism match, the above element is used as an electron acceptor and an electron acceptor. It is preferable to use it separately from nutrient sources other than the donor. For example, when degrading phenol in soil using an aerobic phenol-assimilating bacterium, providing more phenol to the soil may further promote phenol contamination in the soil. Therefore, in such a case, it is preferable that nutrient sources other than oxygen and phenol, which are electron acceptors, which can be determined to be relatively deficient in the soil be separated and provided.

【0043】さらに、メタン資化性嫌気性菌を用いて土
壌中の汚染物質、例えばテトラクロロエチレンの浄化を
図る場合には、当該嫌気性菌に対して、電子受容体とし
て酸素を供与することはできない。かかる場合は、適切
な電子供与体(上記の例であればメタン等)とその他の
当該土壌中で比較的欠乏していると判断できる栄養源を
分離して供与するのが好ましい。
Furthermore, when purifying contaminants in the soil, for example, tetrachloroethylene, using methane-utilizing anaerobic bacteria, oxygen cannot be provided to the anaerobic bacteria as an electron acceptor. . In such a case, it is preferable to separate and provide an appropriate electron donor (such as methane in the above example) and other nutrient sources that can be determined to be relatively deficient in the soil.

【0044】なお、上記した電子供与体等の土壌中の微
生物の生育を促進する要素の土壌への供与形態は、特に
限定されないが、かかる要素を水に溶存させた溶存水の
形態で供与することが、上記要素をより効率的に土壌中
へ供給可能であるという点から好ましい。
The form of the element for promoting the growth of microorganisms in the soil, such as the above-mentioned electron donor, to the soil is not particularly limited, but the element is provided in the form of dissolved water in which such an element is dissolved in water. Is preferable in that the above-mentioned elements can be more efficiently supplied to soil.

【0045】さらに本発明においては、上記した土壌中
の汚染物質を分解可能な微生物の生育を促進する複数の
要素を、3以上の供与地点において分離して土壌に供与
する。すなわち、上記の生育の促進を企図する微生物
の、「電子供与体」若しくは「電子受容体」又は微生物
の生育に必要な他栄養源等の要素を少なくとも2種類に
分離して、3以上設けた供与地点から土壌中へ供与す
る。
Further, in the present invention, a plurality of factors for promoting the growth of microorganisms capable of decomposing the above-mentioned pollutants in soil are separated at three or more donor points and provided to the soil. That is, for the microorganisms intended to promote the growth described above, elements such as "electron donors" or "electron acceptors" or other nutrients necessary for the growth of the microorganisms are separated into at least two types, and three or more are provided. Donate into the soil from the point of donation.

【0046】これは、必ずしも分割した上記要素につい
て全て別個に供与地点を設けて土壌中へ供与しなければ
ならないことを意味するものではなく、例えば3か所設
けた供与地点のうち2か所において同一の上記要素を土
壌中へ供与し、他の要素を残りの1か所において土壌中
に供与するごとき態様をも許容するものである。
This does not mean that it is not always necessary to provide separate donation points for all of the above divided elements and to provide them to the soil. For example, two out of three provided donation points Embodiments are also possible in which the same element is provided in the soil, and the other element is provided in the soil in the remaining one place.

【0047】また、上記の分離は、必ずしも一つの供与
地点においては一つの要素のみを供与できないものでは
なく、例えば電子供与体と電子受容体を分離した場合で
あっても、かかる電子供与体及び/又は電子受容体中に
これら以外の栄養源を含ませることを除外するものでは
ない。
Further, the above separation does not necessarily mean that one element cannot be provided at one donor point. For example, even when an electron donor and an electron acceptor are separated, such an electron donor and an electron acceptor can be separated. It does not exclude the inclusion of other nutrient sources in the electron acceptor.

【0048】複数の要素を別個の供与地点を設けて土壌
中に供与することにより、注入井戸に代表される注入手
段付近で微生物が過度に増殖することを回避することが
可能になり、当該注入手段の目詰まりや当該注入手段の
土壌環境の微生物汚染、すなわち上述の従来技術におけ
る欠点を克服し得る。また、後述するように、汚染領域
において上記複数の要素を混交させることで、当該汚染
領域において微生物の生育の促進を図ることにより、汚
染物質の除去を極めて効率的に実現することが可能であ
る。
By providing a plurality of elements in the soil at separate supply points, it is possible to avoid excessive growth of microorganisms near the injection means typified by injection wells. Clogging of the means and microbial contamination of the soil environment of the injection means, ie the above-mentioned disadvantages of the prior art, can be overcome. In addition, as described later, by mixing the plurality of elements in the contaminated region to promote the growth of microorganisms in the contaminated region, it is possible to extremely efficiently remove the contaminants. .

【0049】なお、後述するように、3か所以上の供与
地点を設けることにより、可能な限り漏れなく微生物の
生育を促進する上記の要素を、所望する汚染領域におい
て混交することが可能である。
As will be described later, by providing three or more donation points, it is possible to mix the above-mentioned elements for promoting the growth of microorganisms as much as possible in a desired contaminated area. .

【0050】C.本発明は、上記供与地点において土壌
に供与した上記要素を帯水層中の水流により移動させて
当該帯水層中において混交し、当該混交地点で上記微生
物を活性化して、上記微生物の活性化領域における汚染
物質を上記微生物により分解する汚染土壌の供与方法に
関する。
C. In the present invention, the element provided to the soil at the above-mentioned donation point is mixed in the aquifer by moving by the water flow in the aquifer, and the microorganism is activated at the mixing point to activate the microorganism. The present invention relates to a method for supplying contaminated soil in which contaminants in an area are decomposed by the microorganism.

【0051】上述のように、3か所以上設けた供与地点
において土壌中に供与された上記の微生物の生育を促進
する要素を混交する手段は、別個に帯水層中の水流を惹
起しない場合には、現に存在する帯水層における地下水
流の方向及び速度等を勘案して、土壌中に供与したそれ
ぞれの微生物の生育を促進する要素が所望する汚染領域
において混交するべき配置で、上記3か所以上の供与地
点を設定する。
As described above, the means for mixing the above-mentioned elements for promoting the growth of the microorganisms provided in the soil at three or more provided donation points may be used when the water flow in the aquifer is not caused separately. In consideration of the direction and velocity of the groundwater flow in the existing aquifer, an element that promotes the growth of each microorganism provided in the soil should be mixed in the desired contaminated area. Set more than one donation point.

【0052】例えば、上記の電子供与体と電子受容体を
分離して、かつ3か所の供与地点からこれらを土壌中に
供与する場合には、帯水層中の地下水流において、1か
所の電子供与体の供与地点から、下流方向に向けて等距
離の地点に2か所の電子受容体の供給地点を設けること
が好ましい。
For example, when the above-mentioned electron donor and electron acceptor are separated from each other and are donated into the soil from three points, the groundwater flow in the aquifer may be one point. It is preferable to provide two electron acceptor supply points at equidistant points downstream from the electron donor supply point.

【0053】なぜならば、上記のように、一般に供与す
べき電子供与体は、爆発性を有する物質であったり、そ
れ自体が土壌を深刻に汚染し得る物質であったり、さら
にかかる特性故に土壌中の濃度が法的に規制されること
が多い物質であるために、供与した電子供与体は可能な
限り効率的に土壌中の微生物により分解させる必要があ
るからである。
Because, as described above, generally, the electron donor to be donated is a substance having explosive properties, a substance which itself can seriously contaminate the soil, and furthermore, because of such properties, it is difficult for the electron donor to be provided in the soil. This is because the donor is required to be decomposed by microorganisms in the soil as efficiently as possible because the donor is a substance whose concentration is often legally regulated.

【0054】すなわち、土壌中に供与された上記微生物
の生育を促進する要素は、帯水層における水流によっ
て、供与地点からその流れの方向に向けて紡錘形に拡散
するが、仮に供与地点を2か所に設定し、供与した電子
供与体と電子受容体を微生物の生育の促進がある程度効
果的になされると予想される濃度で、上記の供与地点の
地下水流の下流の汚染領域において混交することを図る
場合には、一般的に、紡錘形に拡散した上記電子供与体
が全て、同じく紡錘形に拡散した上記電子受容体と混交
することは困難であり、微生物に容易に分解されないま
ま、上記電子供与体の一部が土壌中に残留してしまう危
険を避け難い。
That is, the factor that promotes the growth of the microorganisms provided in the soil is a spindle-shaped diffusion from the donor point in the direction of the flow due to the water flow in the aquifer. At a concentration that is expected to promote the growth of microorganisms to some extent in the contaminated area downstream of the groundwater flow at the donor point above. In general, it is difficult to mix all the electron donors diffused in the spindle shape with the electron acceptors diffused in the spindle shape, and the electron donors are not easily decomposed by microorganisms. It is difficult to avoid the danger that parts of the body will remain in the soil.

【0055】これに対して、帯水層中の地下水流におい
て、1か所の電子供与体の供与地点から、下流方向に向
けて等距離の地点に2か所の電子受容体の供給地点を設
けることで、これらの電子供与体と電子受容体を混交を
企図する領域において可能な限り効率的に土壌中の微生
物に電子供与体を資化させることが可能である。
On the other hand, in the groundwater flow in the aquifer, two electron acceptor supply points are set at a position equidistant downstream from one electron donor supply point. By providing such an electron donor, it is possible to assimilate the electron donor to microorganisms in the soil as efficiently as possible in a region where mixing of the electron donor and the electron acceptor is intended.

【0056】また、例えば上記の電子受容体と電子供与
体以外の微生物の栄養源を分離して土壌中に供与する場
合にも、上記と同様に3か所の供与地点を配置(電子供
与体以外の微生物の栄養源を地下水流の上流から供与)
することにより、効率的に微生物に供与した上記栄養源
を供給することが可能になり、当該栄養源により土壌が
汚染する危険性を回避することができる。
In the case where nutrient sources of microorganisms other than the electron acceptor and the electron donor are separated and donated to the soil, for example, three donation points are arranged in the same manner as described above (electron donors). Provide nutrients for other microorganisms from upstream of groundwater flow)
By doing so, the nutrient source provided to the microorganisms can be efficiently supplied, and the risk of soil contamination by the nutrient source can be avoided.

【0057】D.本発明においては、上記混交地点に汚
染物質を分解可能な微生物の生育を促進する複数の要素
を移動させるための水流を発生させる手段を設けて、当
該手段で上記微生物の生育を促進する複数の要素を混交
地点に向けて移動させることも可能である。
D. In the present invention, a means for generating a water flow for moving a plurality of elements for promoting the growth of microorganisms capable of decomposing contaminants to the mixing point is provided, and a plurality of means for promoting the growth of the microorganisms by the means are provided. It is also possible to move the element towards the confluence point.

【0058】例えば、排水ポンプ等の地下給水手段によ
り、積極的に水を帯水層中に送り込んで水流を発生させ
ることや、逆に、揚水ポンプ等の揚水手段により、帯水
層中の水を揚水して水流を発生させることができる。
For example, the water in the aquifer may be positively pumped into the aquifer by an underground water supply means such as a drain pump or the like, or may be generated by a pumping means such as a water pump. To generate a water flow.

【0059】本発明においては、上述のように、可能な
限り土壌に供与した微生物の生育を促進する要素を、当
該微生物に効率良く利用させる必要性があることから、
後者の揚水手段により、地下水流を発生させることが非
常に好ましい。
In the present invention, as described above, it is necessary that the microorganisms provided to the soil can promote the growth of the microorganisms as efficiently as possible.
It is highly preferred to generate a groundwater flow by the latter pumping means.

【0060】上述した例のごとく、電子供与体と電子受
容体を分離して、かつ3か所の供与地点からこれらを土
壌中に供与する場合に、帯水層中の地下水流において、
1か所の電子供与体の供与地点から、下流方向に向けて
等距離の地点に2か所の電子受容体の供給地点を設けた
場合を想定する。
As in the example described above, when the electron donor and the electron acceptor are separated and supplied into the soil from three points, the groundwater flow in the aquifer may be:
It is assumed that two electron acceptor supply points are provided at a position equidistant downstream from one electron donor supply point.

【0061】かかる場合、上記供与地点から、浄化を企
図する汚染領域に向けて地下水流を発生させるように、
言い換えれば、結果として揚水手段を設けた地点が発生
させた地下水流の下流に位置するように当該揚水手段を
設けることにより、上記汚染領域において、さらに効率
的に上記電子供与体と電子受容体とを混交させて、土壌
中の微生物の生育を促進させることができる。
In such a case, a groundwater flow is generated from the above-mentioned donation point toward the contaminated area where purification is intended.
In other words, by providing the pumping means so that the point at which the pumping means is provided as a result is located downstream of the generated groundwater flow, in the contaminated area, the electron donor and the electron acceptor can be more efficiently used. Can be mixed to promote the growth of microorganisms in the soil.

【0062】なお、一般に汚染物質を分解可能な微生物
は、当該汚染物質を分解することにより生育が可能であ
るが、当該汚染物質の量が余りに多いとかえって生育が
阻害される傾向にある。すなわち、本発明における注入
手段を3か所以上の地点に設ける他の意義として、上記
微生物生育促進要素の土壌への注入時においては、主に
地下水流の上流域からのさらなる汚染物質による浄化区
域の汚染を防ぐことが可能であり、これにより上記微生
物生育促進要素の注入時におけるさらなる汚染物質によ
る、汚染物質を分解可能な微生物の上記生育阻害を回避
することが可能である。これを言い換えれば、浄化開始
当初の土壌中の汚染物質の濃度を基準にして、当該汚染
物質の浄化作業を行うことが可能である。
In general, microorganisms capable of decomposing contaminants can grow by decomposing the contaminants. However, if the amount of the contaminants is too large, the growth tends to be inhibited. That is, as another meaning of providing the injection means in three or more points in the present invention, when the microorganism growth promoting element is injected into the soil, a purification area mainly by an additional contaminant from the upstream area of the groundwater flow is used. It is possible to prevent the above-mentioned inhibition of the growth of microorganisms capable of decomposing contaminants due to additional contaminants at the time of injection of the microbial growth promoting element. In other words, it is possible to perform the work of purifying the pollutant based on the concentration of the pollutant in the soil at the beginning of the purification.

【0063】このように、3か所以上設けた供与地点に
おいて土壌中に供与された上記の微生物の生育を促進す
る要素を混交する手段の一つとして、別個に帯水層中の
水流を発生させる場合には、結果として発生する帯水層
における地下水流の方向及び速度等を勘案して、土壌中
に供与したそれぞれの微生物の生育を促進する要素が所
望する汚染領域において混交するべき配置で、上記3か
所以上の供与地点を設定するのが好ましい。
As described above, as one of means for mixing the above-mentioned elements for promoting the growth of the microorganisms provided to the soil at the three or more providing points, the water flow in the aquifer is separately generated. In such a case, in consideration of the direction and velocity of the groundwater flow in the resulting aquifer, an element that promotes the growth of each microorganism provided in the soil should be mixed in the desired contaminated area. It is preferable to set the above three or more donation points.

【0064】なお、かかる揚水手段を用いた形態におい
ても、供与地点を2か所しか設けない場合には、上記
C.において述べた場合と同様の不都合が生じる。
In this embodiment using the pumping means, if only two donation points are provided, the above C.I. The same inconveniences as in the case described above occur.

【0065】E.本発明の汚染土壌の浄化方法において
は、 汚染物質を分解可能な微生物を活性化させる第一工
程、 第一工程後、上記微生物の生育を促進する複数の要素
の土壌への供与を停止した状態で汚染物質を上記微生物
に分解させる第二工程、 第二工程後、上記微生物の活性が低下した時点で再び
上記微生物の生育を促進する複数の要素の土壌への供与
を行う第三工程; 以上の工程を繰り返すことにより、一層効率的に汚染物
質を土壌から除去することができる。
E. In the method for purifying contaminated soil according to the present invention, a first step of activating microorganisms capable of decomposing contaminants, and after the first step, the provision of a plurality of elements for promoting the growth of the microorganisms to the soil is stopped. A second step of decomposing contaminants into the microorganisms in the third step, and after the second step, when the activity of the microorganisms decreases, a third step of providing a plurality of elements for promoting the growth of the microorganisms to the soil again; By repeating the above steps, contaminants can be more efficiently removed from the soil.

【0066】すなわち、上記第一工程において、上述し
たごとく、汚染物質を分解可能な微生物の生育を促進す
ることが可能な要素を土壌中に供与することにより、当
該微生物を活性化、すなわちその活力を増進して増殖を
促し;第二工程において、上記要素の供与を停止するこ
とによって、供与されてきた要素に代えて土壌における
汚染物質の上記微生物による分解を促進させ;第三工程
において、再び疲弊した上記微生物を活性化させる;こ
れらの工程を繰り返すことによって、一層効率的に汚染
物質を土壌から除去することができる。
That is, in the first step, as described above, an element capable of promoting the growth of a microorganism capable of decomposing contaminants is provided to the soil to activate the microorganism, that is, activate the microorganism. In the second step, promoting the decomposition of the contaminants in the soil by the microorganisms in place of the donated element by stopping the donation of the element in the second step; Activate the exhausted microorganisms; by repeating these steps, contaminants can be more efficiently removed from the soil.

【0067】この方法は、例えばメタン資化性菌を活性
化する場合等において、メタン等の電子供与体と揮発性
有機塩素化合物等の分解を企図する汚染物質が異なる場
合に、特に有効な方法である。
This method is particularly effective when, for example, when methane assimilating bacteria are activated, and when a contaminant intended to decompose an electron donor such as methane and a volatile organic chlorine compound is different from each other. It is.

【0068】上記A〜Eにおいて、上記汚染物質を分解
することが可能な微生物の生育を促進する要素の具体的
な分離の態様、当該要素の供与量及び上記Eに記載した
各工程について要する時間等は、汚染物質の浄化を企図
する領域の状況に応じて、個別具体的に決定されるべき
事項であり、一概に限定されるべきものではない。よっ
て、これらの事項については、後述する実施例において
具体的に開示する。
In each of the above A to E, the specific mode of separation of the element for promoting the growth of the microorganism capable of decomposing the contaminant, the supply amount of the element, and the time required for each step described in E above And the like are items to be individually and specifically determined according to the situation of the area where purification of the pollutant is intended, and are not necessarily limited. Therefore, these matters will be specifically disclosed in examples described later.

【0069】F.本発明は、上記汚染土壌の浄化方法の
みならず、当該浄化方法を実施するための汚染土壌の浄
化システムをも提供する。本発明の浄化システムの構成
は、基本的には前述の図1に準ずる構成を含んでなる。
F. The present invention provides not only the method for purifying contaminated soil but also a system for purifying contaminated soil for implementing the method. The configuration of the purification system of the present invention basically includes the configuration according to FIG. 1 described above.

【0070】すなわち、本発明浄化システムにおける
「汚染物質を分解可能な微生物に対する電子供与体溶存
水供給手段」及び「汚染物質を分解可能な微生物に対す
る電子受容体溶存水供給手段」は、図1における混合手
段15に対応する。また、かかる電子供与体溶存水供給
手段により供給された「電子供与体溶存水を帯水層中に
注入する電子供与体溶存水注入手段」及びかかる電子受
容体溶存水供給手段により供給された「電子受容体溶存
水を帯水層中に注入する電子受容体溶存水注入手段」は
図1における注入井戸16に対応する。
That is, the “electron donor dissolved water supply means for microorganisms capable of decomposing pollutants” and the “electron acceptor dissolved water supply means for microorganisms capable of decomposing pollutants” in the purification system of the present invention are shown in FIG. This corresponds to the mixing means 15. Further, the “electron donor dissolved water injection means for injecting the electron donor dissolved water into the aquifer” supplied by the electron donor dissolved water supply means and the “electron acceptor dissolved water supply means” supplied by the electron acceptor dissolved water supply means. "Electron acceptor dissolved water injection means for injecting the electron acceptor dissolved water into the aquifer" corresponds to the injection well 16 in FIG.

【0071】ここで、上記電子供与体溶存水及び電子受
容体溶存水には、土壌中に供給することを企図する電子
供与体及び電子受容体がそれぞれ溶存していることは言
うまでもないが、必要に応じてこれらの溶存水中に他の
栄養源を含ませることも可能である。
Here, it is needless to say that the electron donor dissolved water and the electron acceptor dissolved water contain an electron donor and an electron acceptor which are intended to be supplied to the soil, respectively. It is also possible to include other nutrient sources in these dissolved waters depending on the conditions.

【0072】なお、上記注入手段の具体的態様は、上記
溶存水を効率的に土壌に供与できる限りにおいて特に限
定されず、例えば図1に示したごとく「注入井戸」の形
態とすることができる。
The specific mode of the injection means is not particularly limited as long as the dissolved water can be efficiently supplied to the soil. For example, the injection means may be in the form of an “injection well” as shown in FIG. .

【0073】これらの注入手段を3か所以上の地点に設
ける意義及びこれらの注入手段において、上記電子供与
体溶存水注入手段を設け、かつ当該地点から上記地下水
流の下流に向けて等距離の地点に複数の電子受容体溶存
水供給手段を設ける意義については上述した。
The significance of providing these injection means at three or more points, and in these injection means, the electron donor dissolved water injection means is provided, and the injection means is equidistant from the point to the downstream of the groundwater flow. The significance of providing a plurality of electron acceptor dissolved water supply means at a point has been described above.

【0074】また、別個揚水井戸に代表される帯水層の
水を揚水して、さらに所望の地下水流を生ずる揚水手段
を設ける意義についても上述した。
The significance of providing pumping means for pumping water in an aquifer typified by a separate pumping well and generating a desired groundwater flow has also been described above.

【0075】図2は、本発明の浄化システムの一態様に
おける注入手段等の配置を示した概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the arrangement of the injection means and the like in one embodiment of the purification system of the present invention.

【0076】図2において、浄化システム100は、帯
水層中の地下水を揚水する揚水井戸110;揚水井戸1
10によって揚水され、吸水管130によって供給され
る地下水を2つに分けて、一方に電子供与体及びその他
の栄養分を添加及び混合し、他方に電子受容体及びその
他の栄養分を添加及び混合する混合手段150;混合手
段150で調製された、電子供与体及びその他の栄養分
を含む地下水を供給するための電子供与体注入用配管1
31が通じる電子供与体注入用井戸161;混合手段1
50で調製された、電子受容体及びその他の栄養分を含
む地下水を供給するための電子受容体注入用配管132
が通じる電子供与体注入用井戸162を含む。また、図
2中の小穴170は、当該位置の帯水層の汚染状況等を
監視する観測井戸である。さらに矢印180は、地下水
流の流れる方向を示す。
In FIG. 2, a purification system 100 includes a pumping well 110 for pumping groundwater in an aquifer;
Mixing the groundwater pumped by 10 and supplied by the suction pipe 130 into two parts, one to add and mix electron donors and other nutrients and the other to add and mix electron acceptors and other nutrients Means 150: Piping for electron donor injection 1 for supplying groundwater containing electron donors and other nutrients prepared by mixing means 150
Electron donor injection well 161 through which 31 communicates; mixing means 1
Electron acceptor injection tubing 132 for supplying groundwater containing electron acceptors and other nutrients prepared at 50
Include an electron donor injection well 162 communicating therewith. The small hole 170 in FIG. 2 is an observation well for monitoring the status of contamination of the aquifer at that position. Further, arrow 180 indicates the direction of flow of the groundwater flow.

【0077】なお、本浄化システム100は、給水管1
30と混合手段150との間には、図1に示したと同様
に、給水管130によって供給される地下水を曝気等に
より前処理する前処理手段を伴うこともできる(図示せ
ず)。さらに必要に応じて、汚染した土壌中に、汚染物
質を分解可能な微生物を補充するための微生物補充用口
を設けて、所望する微生物を意図的に土壌中に補充し
て、当該土壌の浄化に資することが可能である。
The purification system 100 includes the water supply pipe 1
As shown in FIG. 1, a pretreatment means for pretreating the groundwater supplied by the water supply pipe 130 by aeration or the like may be provided between the 30 and the mixing means 150 (not shown). Further, if necessary, a port for replenishing microorganisms for replenishing microorganisms capable of decomposing contaminants is provided in the contaminated soil, and desired microorganisms are intentionally replenished in the soil to purify the soil. It is possible to contribute to.

【0078】図2中の矢印は、上記の矢印180を含め
て水の流れる方向を示すが、混合手段150において調
製された2種類の富栄養水のうち、電子供与体を含む富
栄養水は、電子供与体注入用井戸161を介して土壌中
に供与される。一方、電子受容体を含む富栄養水は、電
子受容体注入用井戸162を介して土壌中に供与され
る。
The arrows in FIG. 2 indicate the direction in which water flows, including the arrow 180. Of the two types of eutrophic water prepared by the mixing means 150, eutrophic water containing an electron donor is , Into the soil via the electron donor injection well 161. On the other hand, eutrophic water containing an electron acceptor is supplied to the soil via the electron acceptor injection well 162.

【0079】土壌中に供与された電子供与体及び電子受
容体は、揚水井戸110の揚水力により、当該揚水井戸
110に向かう地下水流180に乗って、揚水井戸11
0と注入用井戸161,162の間に存在する汚染領域
において混交され、当該汚染領域の汚染物質を分解可能
な微生物の生育を促進して、かかる汚染物質を分解する
ことができる。
The electron donor and the electron acceptor donated into the soil ride on the groundwater flow 180 toward the pumping well 110 by the pumping power of the pumping well 110, so that the pumping well 11
0 and the contaminated area existing between the injection wells 161 and 162, the growth of microorganisms capable of decomposing the contaminant in the contaminated area can be promoted, and the contaminant can be decomposed.

【0080】上記Eにおいて示した一連の工程を行う場
合には、観測井戸170によって、当該位置の帯水層の
汚染状況を監視して、各工程を進めることができる。
In the case of performing the series of steps shown in E, each step can be carried out by monitoring the state of contamination of the aquifer at the position by the observation well 170.

【0081】このように、本発明においては、土壌中の
微生物の能力を高めて用いることにより、汚染した土壌
を生物的に浄化することが可能である。
As described above, in the present invention, it is possible to biologically purify contaminated soil by increasing the ability of microorganisms in the soil.

【0082】[0082]

【実施例】以下に、実施例によって本発明をさらに具体
的に説明する。しかしながら、この実施例によって、本
発明の技術的範囲が限定されて解釈されるべきものでは
ない。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the technical scope of the present invention should not be interpreted as being limited by these examples.

【0083】<浄化対象地域の概要>平成元年に千葉県
A市の民家の井戸からトリクロロエチレンが検出され、
トリクロロエチレンによる土壌汚染が確認された。平成
2年以来、汚染の実態調査が行われている。汚染地層の
サンプルとして、揚水井付近でボーリングを行い、地表
から14〜23mのコアを採取した。汚染地下水は、揚
水井(ストレーナ深度地層から14〜23m)から汲み
上げている地下水を採取した。
<Outline of the area targeted for purification> In 1989, trichlorethylene was detected from a well of a private house in A city, Chiba prefecture.
Soil contamination by trichlorethylene was confirmed. Since 1990, the actual status of pollution has been investigated. As a sample of the contaminated stratum, drilling was performed near the pumping well, and a core of 14 to 23 m was collected from the surface. As the contaminated groundwater, groundwater pumped from a pumping well (14 to 23 m from the strainer depth formation) was collected.

【0084】<汚染地域の汚染及び地質状況>上記汚染
対象地域の汚染及び地質状況について種々の試験を行っ
た。その結果の一部を第1表に示す。
<Pollution and Geological Conditions in the Contaminated Area> Various tests were conducted on the pollution and geological conditions in the above-mentioned contaminated areas. Table 1 shows some of the results.

【表1】 [Table 1]

【0085】<汚染地域のモデリング>上記の試験結果
等を参考にして、汚染地域のモデリングを行った。モデ
リングは、以下の手順で行った。
<Modeling of the contaminated area> The contaminated area was modeled with reference to the above test results and the like. Modeling was performed in the following procedure.

【0086】使用モデルの選定:本件において、使用
モデルは3次元モデルである、米国地質調査所(USG
S)が開発したMODFLOW(McDonald and Harbaug
h 1988)を用いた。また、地下水流動モデルによるシュ
ミレーション結果は、モジュール構造をした3次元有限
要素モデルであるMT3Dを用いた。
Selection of Use Model: In this case, the use model is a three-dimensional model, the US Geological Survey (USG).
S) developed MODFLOW (McDonald and Harbaug
h 1988). In addition, the simulation result by the groundwater flow model used MT3D which is a three-dimensional finite element model having a modular structure.

【0087】帯水層の諸元の設定:透水係数は、揚水
試験結果から推定した。動水勾配は、実測値を用いた。
貯留係数は、揚水試験結果から推定した。有効空隙率
は、空隙率より低めの値を推定した。全空隙率は、実測
値を用いた。帯水層の上限と下限は、平均地下水位及び
帯水層と区分する粘土層の標高とした。地層の嵩比重
は、地層の空隙率と地層成分の比重から算出した。汚染
物質の初期濃度は、実測値を用いた。縦方向及び横方向
の分散係数は、Gelharら(EPRI) の理論に基づき算出し
た。有機炭素・水分配係数は、米国EPAのデータベー
スの数値を使用した。有機炭素含有率は、実測値を用い
た。
Setting of aquifer specifications: Permeability was estimated from pumping test results. The measured value was used for the hydraulic gradient.
The storage coefficient was estimated from the pumping test results. The effective porosity was estimated to be lower than the porosity. As the total porosity, an actually measured value was used. The upper and lower limits of the aquifer were the average groundwater level and the altitude of the clay layer, which was separated from the aquifer. The bulk specific gravity of the formation was calculated from the porosity of the formation and the specific gravity of the formation components. As the initial concentration of the pollutant, an actually measured value was used. Vertical and horizontal dispersion coefficients were calculated based on the theory of Gelhar et al. (EPRI). As the organic carbon / water partition coefficient, a numerical value from a database of the US EPA was used. As the organic carbon content, an actually measured value was used.

【0088】有限要素格子の設定:モデリング対象領
域は、揚水及び注入の影響がほとんど及ばない程度に十
分広く設定した。その上で、モデリング対象領域を10
0×100程度の格子に分割した。その際、格子の大き
さは、周辺部分では大きく、揚水井及び注入井の近傍で
は小さく設定した。
Setting of Finite Element Grid: The modeling target area was set wide enough so that the influence of pumping and injection hardly affected. After that, the modeling target area is set to 10
It was divided into about 0 × 100 grids. At that time, the size of the grid was set large in the periphery and small in the vicinity of the pumping well and injection well.

【0089】境界条件・初期条件の設定:有限要素格
子の横軸方向の地下水の流向と一致させた。有限要素格
子の左端と右端を汚染源とし、地下水位を実測値に基づ
き固定した。汚染物質、酸素、メタンの初期濃度は、サ
ンプル性状分析の結果の数値を参考にして設定した。
Setting of boundary condition and initial condition: The flow direction of groundwater in the horizontal axis direction of the finite element grid was made to match. The left and right ends of the finite element grid were used as the pollution source, and the groundwater level was fixed based on the measured values. The initial concentrations of pollutants, oxygen, and methane were set with reference to the results of the sample property analysis.

【0090】地下水流動・物質動態シュミレーショ
ン:上記〜に基づき、i)揚水井のみの定常状態での
地下水流動シュミレーション、ii) 注入井を加えた定常
状態での地下水流動、物質動態シュミレーション、iii)
遷移状態での物質状態シュミレーションの3段階のシュ
ミレーションを行った。
Groundwater flow / material dynamics simulation: Based on the above, i) groundwater flow simulation in steady state only with pumping well, ii) groundwater flow and material dynamics simulation in steady state with injection well, iii)
A three-stage simulation of the material state simulation in the transition state was performed.

【0091】<井戸等の配置>上記で行ったシュミレ
ーションの結果等により、上記の汚染地域による本発明
浄化システムにおける各種井戸等の配置等を決定した。
かかる配置等を図3に示す。
<Arrangement of Wells and the Like> The arrangement of various wells and the like in the purification system of the present invention according to the above-mentioned contaminated area was determined based on the results of the simulation and the like performed above.
FIG. 3 shows such an arrangement.

【0092】図3において、210は揚水井戸であり;
220は電子供与体(メタン)溶存水・電子受容体(酸
素)溶存水の調製をし、本発明の浄化システムの統括操
作を行う原位置モジュールであり;231は電子供与体
(メタン)溶存水供給管であり:232は電子受容体
(酸素)溶存水供給管であり;241は電子供与体(メ
タン)注入井戸(Iwj-3)であり;251(Iwj-1)及び2
52(Iwj-2)は、共に電子受容体(酸素)注入井戸であ
り;261(Mw-1)及び262(Mw-2)は、共に観測井
戸であり;270は汚染領域である。
In FIG. 3, 210 is a pumping well;
Reference numeral 220 denotes an in situ module for preparing electron donor (methane) dissolved water / electron acceptor (oxygen) dissolved water and performing overall control of the purification system of the present invention; 231 denotes an electron donor (methane) dissolved water Supply pipe: 232 is an electron acceptor (oxygen) dissolved water supply pipe; 241 is an electron donor (methane) injection well (Iwj-3); 251 (Iwj-1) and 2
52 (Iwj-2) are both electron acceptor (oxygen) injection wells; 261 (Mw-1) and 262 (Mw-2) are both observation wells; and 270 is a contaminated area.

【0093】また、揚水井戸210と観測井戸262の
間の横軸方向の距離は7m;観測井戸262と観測井戸
261との横軸方向の距離は3m50cm;注入井戸2
51・252と注入井戸241との横軸方向の距離は共
に1m40cm;同じく縦軸方向の距離は共に1m40
cm;観測井戸261と注入井戸241との横軸方向の
距離は3m50cmである。
The horizontal distance between the pumping well 210 and the observation well 262 is 7 m; the horizontal distance between the observation well 262 and the observation well 261 is 3 m50 cm;
The distance in the horizontal axis direction between the 51.252 and the injection well 241 is 1 m40 cm;
cm; the distance between the observation well 261 and the injection well 241 in the horizontal axis direction is 3 m50 cm.

【0094】<原位置モジュールの運転> (1)運転条件: 土壌中のメタン資化性菌を増殖させるための増殖運転
は、36日間行った。図3に示すごとく、メタンと無機
栄養塩類の混合溶存水は上記供給管231を通って、注
入井戸241(Iwj-3 )を介して土壌中に供給した。さ
らに、酸素と無機栄養塩類の混合溶存水は上記供給管2
32(2管)を通って、注入井戸251(Iwj-1)及び2
52を介して土壌中に供給した。
<Operation of in-situ module> (1) Operating conditions: The breeding operation for growing methane assimilating bacteria in soil was performed for 36 days. As shown in FIG. 3, mixed dissolved water of methane and inorganic nutrients was supplied to the soil through the supply pipe 231 and the injection well 241 (Iwj-3). Further, the mixed dissolved water of oxygen and inorganic nutrients is supplied to the supply pipe 2.
32 (two pipes), and the injection wells 251 (Iwj-1) and 2
52 into the soil.

【0095】メタン溶存水には、10ppm のメタンが溶
解しており、このメタン溶存水を0.75t/時間の割合
で土壌中に注入した。また、酸素溶存水には、20ppm
の酸素が溶解しており、この酸素溶存水を0.75t/時
間の割合で土壌中に注入した。
The methane-dissolved water contained 10 ppm of methane, and the methane-dissolved water was injected into the soil at a rate of 0.75 t / hour. In addition, the oxygen-dissolved water contains 20 ppm
Oxygen was dissolved, and this oxygen-dissolved water was injected into the soil at a rate of 0.75 t / hour.

【0096】また、上述のように、各溶存水中には、以
下の無機栄養塩類を溶存させた。 i) 硝酸カリウム(KNO3 ....95.8g/時間(3か所の注入井戸の総和) ii)リン酸2水素カリウム(KH2 PO4 ..33.8g/時間(同上) iii) 炭酸ナトリウム(Na2 CO3 ... 209.0g/時間(同上) また、pHは、7.0付近に硫酸により調整した。さら
に、揚水井戸210における揚水速度は、4.2t/時間
であった。かかる条件で、原位置モジュールを運転し
た。
Further, as described above, the following inorganic nutrients were dissolved in each dissolved water. i) Potassium nitrate (KNO 3 ) ... 95.8 g / h (total of three injection wells) ii) Potassium dihydrogen phosphate (KH 2 PO 4 ) .. 33.8 g / h (same as above) iii ) Sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) ... 209.0 g / hour (same as above) The pH was adjusted to around 7.0 with sulfuric acid. Further, the pumping speed in the pumping well 210 was 4.2 t / hour. The in-situ module was operated under such conditions.

【0097】土壌中のトリクロロエチレンを分解する
ための分解運転は54日間行った。かかる分解運転は、
上記の増殖運転において、メタン、酸素及び無機栄養塩
類の土壌中への注入を停止することにより行った。
The decomposition operation for decomposing trichlorethylene in the soil was performed for 54 days. Such a disassembly operation is
In the above-mentioned breeding operation, the injection of methane, oxygen and inorganic nutrients into the soil was stopped.

【0098】(2)モニタリング 上記増殖運転中及び上記分解運転中を通じて、溶存酸素
量、無機栄養塩類、トリクロロエチレン類の分析を各モ
ニタリング井戸等で行った。
(2) Monitoring During the above-mentioned breeding operation and the above-mentioned decomposition operation, the amount of dissolved oxygen, inorganic nutrients, and trichloroethylene were analyzed in each monitoring well and the like.

【0099】<結果> (1)物質移動:図4は、横軸に注入開始(増殖運転)
からの経過時間を示し、縦軸に電気伝導度及び溶存酸素
量の「観測井戸262(Mw-2)における濃度/注入井戸
251(Iwj-1)」を示す。すなわち、図4に示したグラ
フは、溶存酸素濃度の推移のシュミレーションから予想
される物質移動と、実測された電気伝導度から推測され
る物質移動(酸素量が多ければ電気伝導度は上昇する)
の相関を示したグラフである。図4に示されているよう
に、溶存酸素濃度の推移のシュミレーションから予想さ
れる物質移動時間と、実測された電気伝導度の推移を示
す物質移動時間がほぼ一致した。このことから、上記シ
ュミレーションの結果が実際の地下水流動に反映してい
ることが明らかになった。
<Results> (1) Mass transfer: In FIG. 4, injection is started on the horizontal axis (proliferation operation).
The vertical axis indicates “concentration in the observation well 262 (Mw-2) / injection well 251 (Iwj-1)” of the electric conductivity and the dissolved oxygen amount. That is, the graph shown in FIG. 4 shows the mass transfer predicted from the simulation of the transition of the dissolved oxygen concentration and the mass transfer estimated from the actually measured electric conductivity (the electric conductivity increases as the amount of oxygen increases).
5 is a graph showing the correlation of the above. As shown in FIG. 4, the mass transfer time expected from the simulation of the change in the dissolved oxygen concentration and the mass transfer time indicating the change in the measured electric conductivity were almost the same. From this, it became clear that the result of the simulation was reflected in the actual groundwater flow.

【0100】(2)無機栄養塩類の移動:図5は、上記
と同じく観測井戸262(Mw-2)における電気伝導度を
測定することによる無機栄養塩類の移動状況のモニタリ
ングを示すグラフである。図5により、無機栄養塩類は
約4日間で上記観測井戸に到達したことが判明した。こ
の結果は、増殖運転中、無機栄養塩類が十分に供給され
ていたことを示している。
(2) Movement of inorganic nutrients: FIG. 5 is a graph showing monitoring of the state of movement of inorganic nutrients by measuring electric conductivity in the observation well 262 (Mw-2) as described above. From FIG. 5, it was found that the inorganic nutrients reached the observation well in about 4 days. This result indicates that the inorganic nutrients were sufficiently supplied during the growth operation.

【0101】(3)溶存酸素の供給:図6は、酸素を注
入後の観測井戸261(Mw-1)、262(Mw-2)及び注
入井戸241(Iwj-3)における溶存酸素量の変化の推移
を示すグラフである。図6により、酸素を注入している
限りにおいては、微生物の増殖に十分な酸素が上記各地
点に供給されていることが明らかになった。なお、酸素
を注入する前の、上記各地点の溶存酸素濃度は約5〜6
ppm であった。
(3) Supply of dissolved oxygen: FIG. 6 shows changes in the amount of dissolved oxygen in the observation wells 261 (Mw-1) and 262 (Mw-2) and the injection well 241 (Iwj-3) after oxygen is injected. 5 is a graph showing the transition of. FIG. 6 revealed that as long as oxygen was injected, sufficient oxygen for the growth of microorganisms was supplied to each of the above points. Before the oxygen injection, the dissolved oxygen concentration at each of the above points is about 5-6.
ppm.

【0102】(4)微生物の増殖:図7は、酸素等の注
入開始後の、観測井戸261(Mw-1)、262(Mw-2)
及び注入井戸241(Iwj-3)におけるメタン資化性菌の
菌数(MPN:MOST PROBABLE NUMBER)の変化を示すグ
ラフである。各地点において、メタン資化性菌の十分な
増殖が認められた。なお、当然のことながら、注入井戸
に近い順で、メタン資化性菌が増殖を開始することも示
された。
(4) Propagation of microorganisms: FIG. 7 shows the observation wells 261 (Mw-1) and 262 (Mw-2) after starting the injection of oxygen and the like.
It is a graph which shows the change of the number (MPN: MOST PROBABLE NUMBER) of methane assimilating bacteria in injection well 241 (Iwj-3). At each point, sufficient growth of methane-utilizing bacteria was observed. In addition, as a matter of course, it was also shown that the methane-utilizing bacteria start to proliferate in the order close to the injection well.

【0103】(5)トリクロロエチレンの微生物分解:
図8は、全ての観測井戸及び注入井戸におけるトリクロ
ロエチレン濃度の推移を観察した結果を示すグラフであ
る。増殖運転条件下においては、予め行われた実証試験
範囲のトリクロロエチレンは希釈効果により減少した。
また、分解運転条件下においては、微生物分解が起こら
ない限り、上流の高濃度の汚染箇所から随時トリクロロ
エチレンが補給されたために、実証試験範囲内の井戸に
おけるトリクロロエチレン濃度が上昇した。
(5) Microbial degradation of trichlorethylene:
FIG. 8 is a graph showing the results of observing changes in trichlorethylene concentration in all observation wells and injection wells. Under the breeding operation conditions, trichlorethylene in the range of the demonstration tests performed beforehand decreased due to the dilution effect.
Under the decomposition operation conditions, as long as microbial decomposition did not occur, trichloroethylene was replenished from the high-concentration contaminated sites as needed, and the trichlorethylene concentration in wells within the verification test range increased.

【0104】なお、シュミレーションによる、揚水井戸
におけるトリクロロエチレン濃度の回復率は、分解運転
開始後15日目において90〜95%であった。なお、
このシュミレーションは、トリクロロエチレンの微生物
分解の影響を除外したものである。
The recovery rate of the trichlorethylene concentration in the pumping well by the simulation was 90 to 95% on the 15th day after the start of the decomposition operation. In addition,
This simulation excludes the effects of microbial degradation of trichlorethylene.

【0105】しかしながら、図8に示したように、トリ
クロロエチレン濃度の実測値は、各観測地点において、
分解運転開始後約50日後にようやく上昇した。すなわ
ち、上記シュミレーションによる試算よりも約35日も
遅れてトリクロロエチレン濃度が上昇したことが示され
た。これは、トリクロロエチレンが、増殖したメタン資
化性菌により分解したことを明らかに示すものである。
However, as shown in FIG. 8, the measured value of the trichlorethylene concentration was
It finally rose about 50 days after the start of the decomposition operation. That is, it was shown that the trichlorethylene concentration increased about 35 days later than the calculation based on the simulation. This clearly indicates that trichlorethylene was decomposed by the grown methane-utilizing bacteria.

【0106】そして、本実施例により、上記した増殖運
転と分解運転を繰り返すことにより、土壌中に繰り返し
供給されるトリクロロエチレンを、メタン資化性菌によ
り継続的に分解をすることが可能であることも明らかに
なった。
According to the present embodiment, it is possible to continuously decompose trichlorethylene repeatedly supplied to the soil by methane-utilizing bacteria by repeating the above-described growth operation and decomposition operation. Also became apparent.

【0107】[0107]

【発明の効果】本発明により、原則として土壌中に生息
する汚染物質を分解可能な微生物を活性化することによ
り、効果的に汚染土壌を浄化することが可能な汚染土壌
の浄化方法及び浄化システムにが提供された。
According to the present invention, a method and system for purifying contaminated soil that can purify contaminated soil effectively by activating microorganisms capable of decomposing contaminants inhabiting the soil in principle. Was provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来技術を含めたこの汚染土壌の浄化方法を実
現するための機構について説明した概略図。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a mechanism for realizing a method for purifying contaminated soil including a conventional technique.

【図2】本発明の浄化システムの一態様における注入手
段等の配置を示した概略図である。
FIG. 2 is a schematic view showing an arrangement of an injection means and the like in one embodiment of the purification system of the present invention.

【図3】実施例の井戸等の具体的配置を示した概略図で
ある。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a specific arrangement of wells and the like according to the embodiment.

【図4】溶存酸素濃度の推移のシュミレーションから予
想される物質移動時間と、実測された電気伝導度の推移
を示す物質移動時間の相関を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a correlation between a mass transfer time estimated from a simulation of a change in dissolved oxygen concentration and a mass transfer time indicating a change in an actually measured electric conductivity.

【図5】電気伝導度を測定することによる無機栄養塩類
の移動状況のモニタリングを示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing monitoring of the state of movement of inorganic nutrients by measuring electric conductivity.

【図6】酸素を注入後の観測井戸等における溶存酸素量
の変化の推移を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a change in the amount of dissolved oxygen in an observation well or the like after oxygen is injected.

【図7】酸素等の注入開始後の、観測井戸等におけるメ
タン資化性菌の菌数の変化を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a change in the number of methane assimilating bacteria in an observation well or the like after the start of injection of oxygen or the like.

【図8】全ての観測井戸及び注入井戸におけるトリクロ
ロエチレン濃度の推移を観察した結果を示すグラフであ
る。
FIG. 8 is a graph showing the results of observing changes in trichlorethylene concentration in all observation wells and injection wells.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、100 浄化システム 11、110、210 揚水井戸 12 揚水ポンプ 13、13' 、130 吸水管 13'' 注入用配管 14 前処理手段 15、150 混合手段 16、161、162、163 注入井戸 20 地層 30 帯水界面 40 帯水層 50 汚染土 170、261、262 観測井戸 220 原位置モジュール 231 電子供与体(メタン)溶存水供給管 232 電子受容体(酸素)溶存水供給管 241 電子供与体(メタン)注入井戸 251、252 電子受容体(酸素)注入井戸 270 汚染領域 10, 100 Purification system 11, 110, 210 Pumping well 12 Pumping pump 13, 13 ', 130 Water absorption pipe 13' 'Injection pipe 14 Pretreatment means 15, 150 Mixing means 16, 161, 162, 163 Injection well 20 Formation 30 Aquifer interface 40 Aquifer 50 Contaminated soil 170, 261, 262 Observation well 220 In-situ module 231 Electron donor (methane) dissolved water supply pipe 232 Electron acceptor (oxygen) dissolved water supply pipe 241 Electron donor (methane) Injection well 251, 252 Electron acceptor (oxygen) injection well 270 Contaminated area

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クレイ ウオルトン アメリカ合衆国 80401 コロラド州 ゴールデン市 フェスキュアベニュー 23377 (72)発明者 ニック キューサラス アメリカ合衆国 80002 コロラド州 アルバーダ市 ダブリュウ.グランドビ ューズアベニュー (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B09B 3/00 ZABE ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Clay Walton United States 80401 Fes Cure Avenue, Golden City, Colorado 23377 (72) Inventor Nick Cusallas United States of America 80002 Arubada, Colorado AW. Grand View Avenue (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B09B 3/00 ZABE

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】土壌中の汚染物質を分解可能な微生物の生
育を促進し、当該微生物に汚染物質を分解させることを
特徴とする汚染土壌の浄化方法において、上記微生物の
生育を促進する複数の要素を3以上の供与地点において
分離して土壌に供与し、次いで土壌に供与した上記要素
を帯水層中の水流により移動させて当該帯水層中におい
て混交し、当該混交地点で上記微生物を活性化して、上
記微生物の活性化領域における汚染物質を分解すること
を特徴とする汚染土壌の浄化方法。
1. A method for purifying contaminated soil, comprising promoting the growth of microorganisms capable of decomposing contaminants in soil and decomposing the microorganisms into contaminants. The elements are separated and provided to the soil at three or more supply points, and then the elements provided to the soil are mixed by being moved by the water current in the aquifer and mixed in the aquifer. A method for purifying contaminated soil, comprising activating and decomposing contaminants in an activated region of the microorganism.
【請求項2】請求項1記載の汚染土壌の浄化方法におい
て、混交地点に汚染物質を分解可能な微生物の生育を促
進する複数の要素を移動させるための水流を発生させる
手段を設けて、当該手段で上記微生物の生育を促進する
複数の要素を混交地点に向けて移動させることを特徴と
する汚染土壌の浄化方法。
2. The method for purifying contaminated soil according to claim 1, further comprising means for generating a water flow for moving a plurality of elements for promoting the growth of microorganisms capable of decomposing contaminants to the confluence point. A method for purifying contaminated soil, wherein a plurality of elements for promoting the growth of the microorganisms are moved toward a mixed point by means.
【請求項3】請求項2記載の汚染土壌の浄化方法におい
て、混交地点に汚染物質を分解可能な微生物の生育を促
進する複数の要素を移動させるための水流を発生させる
手段が、帯水層中の水の揚水であることを特徴とする汚
染土壌の浄化方法。
3. The method for purifying contaminated soil according to claim 2, wherein the means for generating a water flow for moving a plurality of elements for promoting the growth of microorganisms capable of decomposing contaminants to the confluence point includes an aquifer. A method for purifying contaminated soil, characterized by pumping water in the inside.
【請求項4】汚染物質を分解可能な微生物の生育を促進
する複数の要素として、当該微生物に対する電子供与体
及び電子受容体を含むことを特徴とする請求項1乃至請
求項3のいずれかの請求項記載の汚染土壌の浄化方法。
4. The method according to claim 1, wherein the plurality of factors promoting the growth of microorganisms capable of decomposing pollutants include an electron donor and an electron acceptor for the microorganisms. A method for purifying contaminated soil according to the claim.
【請求項5】請求項4記載の汚染土壌の除去方法におい
て、土壌に汚染物質を分解可能な微生物における電子供
与体を供与する地点から、帯水層中の水流を基準にし
て、下流でかつ等距離の地点に複数の土壌に電子受容体
を供与する地点を設け、帯水層中の水流によって、土壌
中に供与された上記電子供与体及び上記電子受容体がそ
れぞれ移動して混交した地点において、上記微生物を活
性化することを特徴とする汚染土壌の浄化方法。
5. The method for removing contaminated soil according to claim 4, wherein a point at which an electron donor of a microorganism capable of decomposing contaminants is provided to the soil is downstream on the basis of the water flow in the aquifer and A point where an electron acceptor is provided to a plurality of soils at equidistant points, and a point where the electron donor and the electron acceptor donated into the soil move and mix with each other due to the flow of water in the aquifer. , A method for purifying contaminated soil, comprising activating the microorganism.
【請求項6】汚染物質を分解可能な微生物がメタン資化
性菌であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のい
ずれかの請求項記載の汚染土壌の浄化方法。
6. The method for purifying contaminated soil according to claim 1, wherein the microorganism capable of decomposing pollutants is a methane-utilizing bacterium.
【請求項7】汚染領域に、当該汚染領域における汚染物
質を分解可能な微生物を添加することを特徴とする請求
項1乃至請求項6のいずれかの請求項記載の汚染土壌の
浄化方法。
7. The method for purifying contaminated soil according to claim 1, wherein microorganisms capable of decomposing contaminants in the contaminated area are added to the contaminated area.
【請求項8】請求項1乃至請求項7のいずれかの請求項
記載の汚染土壌の浄化方法において、以下の工程を繰り
返すことを特徴とする汚染土壌の浄化方法: 汚染物質を分解可能な微生物を活性化させる第一工
程; 第一工程後、上記微生物の生育を促進する複数の要素
の土壌への供与を停止した状態で汚染物質を上記微生物
に分解させる第二工程; 第二工程後、上記微生物の活性が低下した時点で再び
上記微生物の生育を促進する複数の要素の土壌への供与
を行う第三工程。
8. The method for purifying contaminated soil according to any one of claims 1 to 7, wherein the following steps are repeated: microorganisms capable of decomposing contaminants. A second step of decomposing contaminants into the microorganisms after the supply of the plurality of factors that promote the growth of the microorganisms to the soil is stopped after the first step; A third step of providing a plurality of elements for promoting the growth of the microorganism to the soil again when the activity of the microorganism decreases.
【請求項9】汚染物質を分解可能な微生物に対する電子
供与体溶存水供給手段により供給された電子供与体溶存
水を帯水層中に注入する電子供与体溶存水注入手段及び
汚染物質を分解可能な微生物に対する電子受容体溶存水
供給手段から供給された電子受容体溶存水を帯水層中に
注入する電子受容体溶存水注入手段を、帯水層中の水流
において汚染領域の上流であり、かつ上記電子供与体溶
存水注入手段により土壌中に注入された電子供与体溶存
水及び上記電子受容体溶存水注入手段により土壌中に注
入された電子受容体溶存水が上記汚染領域において混交
するように、上記電子供与体溶存水注入手段及び上記電
子受容体溶存水注入手段を3か所以上の地点に設けたこ
とを特徴とする汚染土壌の浄化システム。
9. An electron donor dissolved water injection means for injecting an electron donor dissolved water supplied by an electron donor dissolved water supply means for microorganisms capable of decomposing pollutants into aquifer, and capable of decomposing pollutants. An electron acceptor dissolved water injection means for injecting the electron acceptor dissolved water supplied from the electron acceptor dissolved water supply means for the microorganism into the aquifer, upstream of the contaminated region in the water flow in the aquifer, And the electron donor dissolved water injected into the soil by the electron donor dissolved water injection means and the electron acceptor dissolved water injected into the soil by the electron acceptor dissolved water injection means are mixed in the contaminated region. Wherein the electron donor dissolved water injection means and the electron acceptor dissolved water injection means are provided at three or more points.
【請求項10】汚染物質を分解可能な微生物に対する電
子供与体溶存水供給手段により供給された電子供与体溶
存水を帯水層中に注入する電子供与体溶存水注入手段及
び汚染物質を分解可能な微生物における電子受容体溶存
水供給手段から供給された電子受容体溶存水を帯水層中
に注入する電子受容体溶存水注入手段並びに帯水層中の
水を揚水する揚水手段を、当該揚水手段における揚水に
より生じた帯水層中の水流により、上記電子供与体溶存
水注入手段により土壌中に注入された電子供与体溶存水
及び上記電子受容体溶存水注入手段により土壌中に注入
された電子受容体溶存水が汚染領域において混交するこ
とが可能な配置で、上記電子供与体溶存水注入手段及び
上記電子受容体溶存水注入手段を3か所以上の地点に設
け、かつ上記揚水手段を設け、さらに上記揚水手段から
揚水した水を上記電子供与体溶存水供給手段及び/又は
電子受容体溶存水供給手段に配給して、電子供与体溶存
水及び/又は電子受容体溶存水の製造に資することを特
徴とする汚染土壌の浄化システム。
10. An electron donor dissolved water injection means for injecting an electron donor dissolved water supplied by an electron donor dissolved water supply means for microorganisms capable of decomposing a pollutant into an aquifer, and capable of decomposing a pollutant. An electron acceptor dissolved water supply means for injecting the electron acceptor dissolved water supplied from the electron acceptor dissolved water supply means into the aquifer, and a pumping means for pumping water in the aquifer. The water flow in the aquifer generated by pumping in the means caused the electron donor dissolved water injected into the soil by the electron donor dissolved water injection means and was injected into the soil by the electron acceptor dissolved water injection means. An arrangement in which the electron acceptor dissolved water can mix in the contaminated area, the electron donor dissolved water injection means and the electron acceptor dissolved water injection means are provided at three or more points, and Providing a stage, and further distributing the water pumped from the pumping means to the electron donor dissolved water supply means and / or the electron acceptor dissolved water supply means, and dissolving the electron donor dissolved water and / or the electron acceptor dissolved water. A contaminated soil purification system characterized by contributing to production.
【請求項11】請求項10記載の汚染土壌の浄化システ
ムにおいて、揚水手段により揚水された地下水における
汚染物質を分離する手段を設け、当該手段によって再浄
化された地下水を汚染物質を分解可能な電子供与体溶存
水供給手段及び/又は汚染物質を分解可能な微生物に対
する電子受容体溶存水供給手段に配給して、上記電子受
容体溶存水及び/又は上記電子受容体溶存水の製造に資
することを特徴とする汚染土壌の浄化システム。
11. A contaminated soil purification system according to claim 10, further comprising means for separating contaminants in the groundwater pumped by the pumping means, wherein the groundwater repurified by the means is capable of decomposing the contaminants. Supplying the donor-dissolved water supply means and / or the contaminant to the electron-acceptor-dissolved-water supply means for decomposable microorganisms to contribute to the production of the electron-acceptor-dissolved water and / or the electron-acceptor-dissolved water; Characterized purification system for contaminated soil.
【請求項12】帯水層中の地下水流の上流に、汚染物質
を分解可能な微生物に対する電子供与体溶存水注入手段
を設け、当該地点から上記地下水流の下流に向けて等距
離の地点に複数の電子受容体溶存水供給手段を設けたこ
とを特徴とする請求項10又は請求項11記載の汚染土
壌の浄化システム。
12. A means for injecting dissolved water of an electron donor for microorganisms capable of decomposing contaminants is provided upstream of a groundwater flow in an aquifer, and a point equidistant from the point to the downstream of the groundwater flow. The purification system for contaminated soil according to claim 10 or 11, wherein a plurality of electron acceptor dissolved water supply means are provided.
【請求項13】汚染領域に、当該汚染領域における汚染
物質を分解可能な微生物を添加してなることを特徴とす
る請求項8乃至請求項12のいずれかの請求項記載の汚
染土壌の浄化システム。
13. The contaminated soil purification system according to claim 8, wherein a microorganism capable of decomposing the contaminants in the contaminated region is added to the contaminated region. .
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