JP4431979B2 - Oil purification method and equipment for soil and groundwater - Google Patents
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Description
本発明は、微生物を利用することにより土壌及び地下水の油汚染を原位置で浄化する土壌及び地下水の油浄化方法及び浄化設備に関するものである。 The present invention relates to an oil purification method and purification equipment for soil and groundwater that purify oil contamination of soil and groundwater in situ by using microorganisms.
従来、汚染された土壌や地下水を浄化する方法には、汚染された土壌を一度掘削して別の場所に移動し浄化する方法や、土壌を掘削することなく、微生物の働きにより原位置で浄化を行う方法などが知られている。このとき、原位置で浄化を行う場合は、汚染物質の分解を行う土壌や地下水内に既に存在している微生物の活動を活性化させる為、酸素源や無機塩類などを土壌や地下水内に注入し、土壌や地下水内を好気性に保つことが行われている。更に、酸素源や無機塩類を注入するだけでなく、人為的に分解用微生物の注入を行うことも行われてきた(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、土壌及び地下水が油で汚染されている場合、従来のように汚染部位に酸素源や無機塩類を注入しても、油を効率的に浄化することができないという問題があった。 However, when soil and groundwater are contaminated with oil, there is a problem that the oil cannot be efficiently purified even if an oxygen source or inorganic salts are injected into the contaminated site as in the past.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、土壌及び地下水を汚染している油を効率的に浄化し、浄化工期の短縮を図ることができる土壌及び地下水の油浄化方法及び設備を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an oil purification method and equipment for soil and groundwater that can efficiently purify oil contaminating soil and groundwater and shorten the purification period. The purpose is to provide.
本発明の請求項1は前記目的を達成するために、油で汚染された土壌及び地下水の汚染部位に、窒素源を少なくとも含む無機塩と酸素源とを注入して前記油を前記汚染部位に存在する細菌によって浄化処理する土壌及び地下水の油浄化方法であって、前記汚染部位に硝化抑制物質を注入することを特徴とする。 In order to achieve the above object, claim 1 of the present invention injects an inorganic salt containing at least a nitrogen source and an oxygen source into a contaminated site of soil and groundwater contaminated with oil to introduce the oil into the contaminated site. An oil purification method for soil and groundwater that is purified by existing bacteria, wherein a nitrification inhibitor is injected into the contaminated site.
前述のように、原位置での浄化を行う際には、汚染された土壌や地下水へ細菌の活動を活性化させる酸素源や無機塩類を注入することで洗浄することができる。しかし、土壌や地下水に存在する細菌は多種多様な細菌が集まった複合細菌である。従って、汚染部位に酸素源や無機塩類を注入して汚染部位を好気性に保つことにより、油を分解する好気性従属栄養細菌の他に油の分解に関与しない好気性独立栄養細菌である硝化菌の活動も活性化してしまう。これにより、無機塩として窒素源やリン源を注入すると、硝化菌は窒素源に由来するアンモニウムイオンを硝酸イオンに変換し、それに伴って酸素源も消費してしまう。この結果、油を分解する好気性従属細菌が利用できるアンモニウムイオンと酸素源とが減少し、油を効率的に分解することができない。 As described above, when in-situ purification is performed, cleaning can be performed by injecting an oxygen source or inorganic salts that activate bacterial activity into contaminated soil or groundwater. However, the bacteria present in soil and groundwater are complex bacteria that gather a wide variety of bacteria. Therefore, nitrification, which is an aerobic autotrophic bacterium that does not contribute to oil degradation, in addition to aerobic heterotrophic bacteria that degrade oil by injecting oxygen sources and inorganic salts into the contaminated site to keep the contaminated site aerobic. The activity of fungi is also activated. Thus, when a nitrogen source or a phosphorus source is injected as an inorganic salt, the nitrifying bacteria convert ammonium ions derived from the nitrogen source into nitrate ions, and the oxygen source is consumed accordingly. As a result, ammonium ions and oxygen sources that can be used by aerobic subordinate bacteria that degrade oil are reduced, and the oil cannot be efficiently decomposed.
本発明の請求項1によれば、汚染部位に硝化抑制物質を注入するようにしたので、硝化菌の活性化を防止することができる。これにより、汚染部位に注入した窒素源や酸素源が硝化菌によって無駄に消費されることを防止できるので、油を分解する好気性従属栄養細菌により土壌及び地下水を汚染している油を効率的に浄化することができる。
According to
請求項2は請求項1において、前記地下水の水脈における前記無機塩と酸素源を注入した位置よりも下流側位置で、前記地下水の硝酸イオン濃度を測定し、該測定結果に基づいて前記硝化抑制物質の注入量を制御することを特徴とする。 A second aspect of the present invention provides the method according to the first aspect, wherein the groundwater nitrate ion concentration is measured at a position downstream of the position where the inorganic salt and the oxygen source are injected in the groundwater waterway, and the nitrification inhibition is performed based on the measurement result. It is characterized by controlling the injection amount of the substance.
硝化菌はアンモニウムイオンを硝酸イオンに変換するので、硝酸イオンがどの程度生成されているかを知ることで硝化菌の活性状態を知ることができる。請求項2では、地下水の硝酸イオン濃度を測定し、該測定結果に基づいて硝化抑制物質の注入量を制御するようにしたので、硝化抑制物質の注入量の過不足が生じることがない。また、硝酸イオン濃度の測定を、地下水の水脈における無機塩と酸素源を注入した注入位置よりも下流側位置で行うようにしたので、注入した窒素源に由来する硝酸イオン濃度の変化を精度良く測定することができる。 Since nitrifying bacteria convert ammonium ions into nitrate ions, the active state of nitrifying bacteria can be known by knowing how much nitrate ions are generated. According to the second aspect, since the nitrate ion concentration of the groundwater is measured and the injection amount of the nitrification inhibitor is controlled based on the measurement result, the nitrification inhibitor injection amount is not excessive or insufficient. In addition, the measurement of nitrate ion concentration was performed at a position downstream of the injection position where the inorganic salt and oxygen source were injected in the groundwater water vein, so the change in nitrate ion concentration derived from the injected nitrogen source was accurately detected. Can be measured.
請求項3は、油で汚染された土壌及び地下水の汚染部位を、該汚染部位に存在する細菌によって浄化処理する土壌及び地下水の油浄化設備において、窒素源を少なくとも含む無機塩を供給する無機塩供給装置と、酸素源を供給する酸素源供給装置と、硝化抑制物質を供給する硝化抑制物質供給装置と、前記各装置から供給される無機塩、酸素源、及び硝化抑制物質を前記汚染部位に注入する注入井戸と、前記地下水の水脈における前記注入井戸よりも下流位置に設けられた観測井戸と、前記測定用井戸において前記地下水の硝酸イオン濃度を測定する測定装置と、前記測定装置の測定結果に基づいて前記硝化抑制物質供給装置から前記汚染部位に注入する硝化抑制物質の注入量を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする。 [Claim 3] An inorganic salt supplying an inorganic salt containing at least a nitrogen source in an oil purification facility for soil and groundwater that purifies contaminated sites of soil and groundwater contaminated with oil with bacteria present in the contaminated sites. A supply device, an oxygen source supply device that supplies an oxygen source, a nitrification inhibitor supply device that supplies a nitrification inhibitor, and an inorganic salt, an oxygen source, and a nitrification inhibitor supplied from each of the devices to the contaminated site An injection well to be injected, an observation well provided at a position downstream of the injection well in the groundwater water vein, a measurement device for measuring the nitrate ion concentration of the groundwater in the measurement well, and a measurement result of the measurement device And a control device for controlling the injection amount of the nitrification inhibitor substance injected into the contaminated site from the nitrification inhibitor substance supply device.
本発明の請求項3によれば、硝化菌による硝化を硝化抑制物質により抑制し、硝酸イオン濃度の測定結果を元にして硝化抑制物質の注入量を制御する。これにより、硝化による無機塩類や酸素源の減少を抑え、油を分解する好気性従属栄養細菌の分解能力低下を防ぐので、無機塩類や酸素の有効活用と工期の短縮を図ることが可能になる。
According to
以上説明したように、本発明の土壌及び地下水の油浄化方法及び浄化設備によれば、油で汚染された土壌や地下水の浄化の妨げとなる硝化を硝化抑制剤の供給により抑制し、無機塩類や酸素の有効活用と工期の短縮を図ることが可能となる。 As described above, according to the oil purification method and purification equipment for soil and groundwater of the present invention, nitrification that hinders purification of soil and groundwater contaminated with oil is suppressed by supplying a nitrification inhibitor, and inorganic salts And effective use of oxygen and shortening the construction period.
以下添付図面に従って本発明に係る土壌及び地下水の油浄化方法及び浄化設備の好ましい実施の形態について詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of the oil purification method and purification equipment for soil and groundwater according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
最初に、本発明に係る土壌及び地下水浄化設備の構成について説明する。図1は本発明に係る土壌及び地下水浄化設備の構成図である。 First, the structure of the soil and groundwater purification equipment according to the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of a soil and groundwater purification facility according to the present invention.
図1に示すように、浄化設備1が設けられている土壌2には、地下水脈4が矢印Aの方向に向かって流れており、土壌2と地下水脈4は汚染部位3が油で汚染されている。土壌2へは浄化設備1から注入井戸16と観測井戸17が地下水脈4よりも深く形成されており、注入井戸16は観測井戸17よりも地下水脈4の上流に配設されている。
As shown in FIG. 1, the
浄化設備1には酸素源供給装置11と、無機塩供給装置12と、硝化抑制物質供給装置13とが備わっている。酸素源供給装置11からは酸素源を供給し、無機塩供給装置12からは窒素やリンなどの無機塩類を供給し、酸素源や無機塩類は油を分解する好気性従属栄養細菌の活動活性物質として使用される。硝化抑制物質供給装置13は硝化菌による硝化の進行を抑制する為の硝化抑制物質を供給する。
The
硝化抑制物質としては、チオ尿素、2−アミノ−4−クロル−6−メチルピリミジン、2−メルカプトベンゾチアゾール、ジシアンジアミド、サルファーチアゾール、N−2,5−ジクロルフェニル、サクシナミド酸、1−アミジノ−2チオウレア(グアニルチオウレア)、4−アミノ−1,2,4−トリアゾール塩酸塩などを好適に使用することができる。 As nitrification inhibitors, thiourea, 2-amino-4-chloro-6-methylpyrimidine, 2-mercaptobenzothiazole, dicyandiamide, sulfathiazole, N-2,5-dichlorophenyl, succinamic acid, 1-amidino- 2-thiourea (guanylthiourea), 4-amino-1,2,4-triazole hydrochloride and the like can be preferably used.
酸素源供給装置11と、無機塩供給装置12とにはそれぞれバルブ20、21が取り付けられ、これを調整することにより油を分解する好気性従属栄養細菌の活動活性物質としての酸素と無機塩類との供給量を調整する。
硝化抑制物質供給装置13には制御バルブ19が取り付けられ、制御バルブ19へは信号ケーブル又は無線により制御装置14が接続される。制御装置14には、観測井戸17に湧き出す水の硝酸イオン濃度を測定する測定装置18が取り付けられている。
A
制御装置14は測定装置18が検知した硝酸イオン濃度に基づいて制御バルブ19の開閉量を調整し、硝化抑制物質供給装置13からの硝化抑制物質供給量を調整する。
The
酸素源供給装置11と、無機塩供給装置12と、硝化抑制物質供給装置13とから供給された酸素源、無機塩類、及び硝化抑制物質は混合装置15にて一度混合され注入井戸16へ供給される。混合装置15にはバルブ22が取り付けられており、これを調整することで前記混合物質の供給量を調整する。
The oxygen source, the inorganic salts, and the nitrification inhibitor supplied from the oxygen
これらの構成により、本発明の土壌及び地下水浄化設備は、油で汚染された土壌や地下水の浄化の妨げとなる硝化を、硝化抑制剤の供給により抑制し、無機塩類や酸素の有効活用と工期の短縮を図ることが可能となる。 With these configurations, the soil and groundwater purification facility of the present invention suppresses nitrification, which hinders the purification of soil and groundwater contaminated with oil, by supplying a nitrification inhibitor, and effectively utilizes inorganic salts and oxygen and the construction period. Can be shortened.
なお、注入井戸16は、垂直に地下水脈4よりも深く掘り下げるだけでなく、図2に示す注入井戸23ように、L字状に形成し、地下水脈4の観測井戸17よりも上流に位置し、汚染部位3の上部に水平部分を形成したものでもよい。更に、注入井戸の代わりに、図3に示すように、地下水脈4の観測井戸17より上流に位置し、地上面に形成した溝24のような形状のものでもよい。
The injection well 16 not only digs deeper than the
次に、本発明に係る土壌及び地下水浄化設備の作用について説明する。図1に示す注入井戸16へは、浄化設備1の酸素源供給装置11と、無機塩供給装置12と、硝化抑制物質供給装置13とよりそれぞれ酸素、無機塩類、及び硝化抑制物質が混合装置15により混合されて供給されている。
Next, the operation of the soil and groundwater purification facility according to the present invention will be described. In the injection well 16 shown in FIG. 1, oxygen, inorganic salts, and a nitrification inhibitor are respectively mixed by an oxygen
供給された混合物質は注入井戸16より、土壌2及び地下水脈4へ浸透していく。酸素と無機塩類は、土壌2又は地下水脈4内に既に存在している油を分解する好気性従属栄養細菌の活動に必要な物質であり、好気性従属栄養細菌の活動を活性化させるので、酸素と無機塩類の浸透が進むことにより油の分解が促進される。これにより油で汚染された汚染部位3の浄化が通常よりも早く進行することとなり、浄化作業の工期が短縮される。
The supplied mixed substance penetrates into the
しかし、土壌2又は地下水脈4内には油を分解する好気性従属栄養細菌だけではなく、酸素を使用して無機塩類から生じるアンモニウムイオンを硝酸イオンに変換する好気性独立栄養細菌の硝化菌も存在している。この硝化菌によりアンモニウムイオンが硝酸イオンに変換されると、好気性従属栄養細菌の使用できる酸素や無機塩類が減少するため、好気性従属栄養細菌の活動が鈍くなり油の分解速度を鈍化させることになる。そこで本発明では汚染部位に硝化抑制物質を注入するようにした。
However, not only aerobic heterotrophic bacteria that decompose oil, but also nitrifying bacteria, aerobic autotrophic bacteria that convert oxygen ions from inorganic salts to nitrate ions in
即ち、浄化設備1から供給される硝化抑制物質は硝化菌の活性を抑える効果があるので、硝化による酸素源や無機塩類の減少も抑えられる。これにより、無機塩類や酸素を有効活用することが可能となる。
That is, since the nitrification inhibitor supplied from the
硝化抑制物質の供給量は、測定装置18により測定される硝酸イオンの濃度に基づいて、制御装置14により制御される。
The supply amount of the nitrification inhibiting substance is controlled by the
測定装置18は、地下水脈4の注入井戸16より下流の汚染部位3に向けて形成された観測井戸17内に設けられており、観測井戸17内に湧き出した汚染された水の硝酸イオン濃度測定を行い、その結果を制御装置14へ知らせる。
The measuring
制御装置14は、硝化抑制物質供給装置13から注入井戸16へ供給される硝化抑制物質の効果で硝化が抑制され、観測井戸17内の測定装置18で測定される硝酸イオン濃度が下がると、硝化抑制物質供給装置13に接続された制御バルブ19を閉めて硝化抑制物質の供給量を減少させる。硝酸イオン濃度が上がってきた場合は、制御バルブ19を開けて硝化抑制剤の供給量を増やす。これにより、濃度の変化に合わせて硝化抑制剤の供給量を自動的に変えられるので、硝化抑制剤も有効活用することが可能になる。
When the nitrification is suppressed by the effect of the nitrification inhibitor supplied from the nitrification
以上説明したように、本発明によれば、油で汚染された土壌や地下水の浄化の妨げとなる硝化を硝化抑制剤の供給により抑制し、無機塩類や酸素の有効活用と工期の短縮を図ることが可能となる。 As described above, according to the present invention, nitrification that hinders the purification of soil and groundwater contaminated with oil is suppressed by supplying a nitrification inhibitor, and effective use of inorganic salts and oxygen and shortening of the construction period are aimed at. It becomes possible.
1…浄化設備 、2…土壌 、3…汚染部位、4…地下水脈、11…酸素源供給装置、12…無機塩供給装置、13…硝化抑制物質供給装置、14…制御装置、15…混合装置、16、23…注入井戸、17…観測井戸、18…測定装置、19…制御バルブ、20、21、22…バルブ、23…溝
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記汚染部位に硝化抑制物質を注入することを特徴とする土壌及び地下水の油浄化方法。 An oil purification method for soil and groundwater in which an inorganic salt containing at least a nitrogen source and an oxygen source are injected into soil and groundwater contaminated sites with oil, and the oil is purified by bacteria present in the contaminated sites. There,
A method for purifying oil in soil and groundwater, wherein a nitrification inhibitor is injected into the contaminated site.
窒素源を少なくとも含む無機塩を供給する無機塩供給装置と、
酸素源を供給する酸素源供給装置と、
硝化抑制物質を供給する硝化抑制物質供給装置と、
前記各装置から供給される無機塩、酸素源、及び硝化抑制物質を前記汚染部位に注入する注入井戸と、
前記地下水の水脈における前記注入井戸よりも下流位置に設けられた観測井戸と、
前記測定用井戸において前記地下水の硝酸イオン濃度を測定する測定装置と、
前記測定装置の測定結果に基づいて前記硝化抑制物質供給装置から前記汚染部位に注入する硝化抑制物質の注入量を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする土壌及び地下水の油浄化設備。 In a soil and groundwater oil purification facility for purifying soil and groundwater contaminated sites with oil, using bacteria present in the contaminated sites,
An inorganic salt supply device for supplying an inorganic salt containing at least a nitrogen source;
An oxygen source supply device for supplying an oxygen source;
A nitrification inhibitor supplying device for supplying a nitrification inhibitor,
An injection well for injecting an inorganic salt, an oxygen source, and a nitrification inhibitor supplied from each device into the contaminated site;
An observation well provided at a position downstream of the injection well in the groundwater veins;
A measurement device for measuring nitrate ion concentration of the groundwater in the measurement well;
An oil purification facility for soil and groundwater, comprising: a control device for controlling an injection amount of a nitrification inhibitor substance injected into the contaminated site from the nitrification inhibitor supply apparatus based on a measurement result of the measurement apparatus.
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