JP5186169B2 - 帯水層中の土壌、地下水の浄化方法 - Google Patents

帯水層中の土壌、地下水の浄化方法 Download PDF

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Description

本発明は、土壌、地下水の浄化方法、微生物の培養方法及び栄養剤に関する。
近年、トリクロロエチレン(TCE)やテトラクロロエチレン(PCE)等の揮発性有機化合物(VOC)に代表される有機化合物による土壌、地下水、底質、汚泥等の汚染が深刻化している。このような汚染された地下水等の浄化方法としては、水層まで井戸を掘り、地下水を揚水し、地上密閉装置の中で曝気を行いVOCを揮散させ、活性炭等で吸着処理する地下水の揚水曝気方法、加熱処理を目的としたロータリーキルン法や土壌の分解剤として酸化剤や還元剤等を加え、酸化還元反応により対象物質を分解する方法、土壌間隙中の土壌ガスを吸引することによって土壌中の揮発性有機化合物を除去する真空吸引法などの物理化学的処理法が多用されている。
また、近年では汚染環境中に栄養塩や有機物、酸素等を添加することにより汚染環境中に存在する微生物群の活動を活発化させて汚染物質の分解、無害化を行う方法(バイオスティミュレーション)等の生物化学的処理法(バイオレメディエーション)も物理化学的処理法と比較してコスト的に有利である等の理由から一部の汚染物質に対して適用され始めている。特に、最近では低コストな浄化技術として有機塩素化合物汚染土壌や地下水中に有機物や栄養塩等を添加し、汚染環境を還元的雰囲気にし、水素生成菌により発生した水素を使用して有機塩素化合物の脱塩素化を行う微生物群を活性化させて無害化を行う嫌気性バイオスティミュレーション法が使用されてきている。このときの有機物源としてはエタノール、メタノール、クエン酸等の低分子化合物から、油脂やポリ乳酸グリセリンエステルのような高分子化合物まで様々なものが使用されている。
嫌気性バイオスティミュレーション法においては汚染環境中に水素供与体として有機物を注入する必要があり、現状ではポリ乳酸エステル(例えば特許文献1参照)、酵母エキス(例えば特許文献2参照)、クエン酸塩(例えば特許文献3参照)等が用いられている。
特許第3239899号公報 特許第3564573号公報 特許第3695292号公報
しかしながら、酵母エキスやクエン酸塩類は微生物による分解性が非常に高く、汚染土壌、地下水中に供給されると直ちに分解され、地中での持続性が低いため浄化が完了するまで継続的に薬剤を供給、もしくは初期に多量の薬剤を注入する必要が生じている。またポリ乳酸エステルおよびクエン酸塩は薬剤中に窒素やリン等の栄養塩を含まないため、必要に応じて別途栄養塩の添加を行う必要がある。さらに、ポリ乳酸エステルや酵母エキスは非常に高価な有機物源であるため、浄化にかかるコストが高くなる等の問題点があった。
本発明は、有機化合物により汚染された土壌、地下水等の汚染環境を短期間のうちに効率良く、かつ低コストで浄化処理することが可能になるとともに、汚染環境中の窒素濃度を抑制することが可能になる土壌、地下水の浄化方法、及びそれに用いられる微生物の培養方法、栄養剤である。
本発明は、揮発性有機化合物及び有機塩素化合物のうち少なくとも1つを含む有機化合物により汚染された帯水層中にコーンスティープリカー及び糖蜜を添加して、嫌気性条件下で微生物により前記有機化合物を分解する帯水層中の土壌、地下水の浄化方法において、前記コーンスティープリカー及び糖蜜を、添加後の前記帯水層中の地下水中の窒素濃度が10mg/L以下になるように添加する帯水層中の土壌、地下水の浄化方法である。
また、前記帯水層中の土壌、地下水の浄化方法において、前記コーンスティープリカー及び糖蜜を、添加後の前記帯水層中の地下水中の有機体炭素(TOC)濃度が50〜500mg/Lの範囲になるように添加することが好ましい。また、前記帯水層中の土壌、地下水の浄化方法において、前記コーンスティープリカー及び糖蜜を、重量比で前記コーンスティープリカー20〜35%、前記糖蜜65〜80%で混合して添加することが好ましい。
また、本発明は、有機化合物を分解する微生物をコーンスティープリカー及び糖蜜の存在下で培養し、前記培養した微生物を用いて、有機化合物により汚染された土壌及び地下水のうち少なくとも1つを浄化する土壌、地下水の浄化方法である。
また、本発明は、有機化合物を分解する微生物をコーンスティープリカー及び糖蜜の存在下で培養する微生物の培養方法である。
さらに、本発明は、有機化合物により汚染された土壌及び地下水の前記有機化合物を分解する微生物の活性を高めるための栄養剤であって、コーンスティープリカー及び糖蜜が、重量比で前記コーンスティープリカー20〜35%、前記糖蜜65〜80%で混合されて構成される栄養剤である。
本発明によれば、コーンスティープリカー及び糖蜜を添加して、嫌気性条件下で微生物により有機化合物を分解することにより、有機化合物により汚染された土壌、地下水等の汚染環境を短期間のうちに効率よく、かつ低コストで浄化処理することが可能になるとともに、汚染環境中の窒素濃度を抑制することが可能になる。
また、本発明によれば、コーンスティープリカー及び糖蜜の存在下で培養した、有機化合物を分解する微生物を用いることにより、有機化合物により汚染された土壌、地下水等の汚染環境を短期間のうちに効率よく、かつ低コストで浄化処理することが可能になるとともに、汚染環境中の窒素濃度を抑制することが可能になる。
また、本発明によれば、コーンスティープリカー及び糖蜜の存在下で有機化合物を分解する微生物を培養することにより、有機化合物により汚染された土壌、地下水等の汚染環境を短期間のうちに効率よく、かつ低コストで浄化処理することが可能になるとともに、汚染環境中の窒素濃度を抑制することが可能な微生物を得ることができる。
また、本発明によれば、コーンスティープリカー及び糖蜜から構成される栄養剤により、有機化合物を分解する微生物の活性を高め、有機化合物により汚染された土壌、地下水等の汚染環境を短期間のうちに効率よく、かつ低コストで浄化処理することが可能になるとともに、汚染環境中の窒素濃度を抑制することが可能になる。
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。特に揮発性有機塩素化合物等の揮発性有機化合物で汚染された地下水の浄化に本実施形態に係る方法を適用する場合を中心に説明する。
本発明者らは、コーンスティープリカー(CSL)という植物体の抽出液を汚染環境に添加する有機物(有機基質)として用いたところ、従来の有機物に比較して、高い浄化効果が得られることを見出した。CSLはトウモロコシの抽出液、であり、主成分としてアミノ酸類を20〜30重量%、糖類を1〜10重量%程度の含有率で含むものである。CSLはコーンスターチ等の精製過程で製造される副生成物であり、コーンウエットミリング等で発生するものが一般的である。コーンウエットミリングではトウモロコシを亜硫酸水溶液中に浸漬し、水に可溶な成分が抽出される。この抽出液を濃縮したものがCSLであり、抽出液は亜硫酸浸漬中に一部乳酸発酵するため、糖類やアミノ酸類を豊富に含んでおり、微生物に対して非常に有効な栄養源となりうる。さらに、CSLは通常、含有有機物の1/4程度を微細な粒子状物質で構成されており、これが比較的ゆっくり微生物分解を受けるため、有機基質としての持続性も有している。また、CSLにコーンウエットミリング工程で分離される繊維分を添加したものはコーングルテンフィードと呼ばれるが、これもバイオレメディエーションにおいて有用な有機物源となる(本明細書では、これもCSLの範疇に含める)。なお、バイオレメディエーションにCSLを使用する場合、有機物源として単独で用いることのほか、他の有機物源と混合して使用してもよい。
CSLが高い浄化効果を有するのは、含有するアミノ酸等の有効成分によるものと推測される。さらに、CSLは含有する有機体炭素(TOC)濃度が低いことから、嫌気状態を創出するためや微生物が生育するために必要な、例えばTOC100mg/L以上を確保しようとすると、浄化に必要な有効成分は過剰に存在するものと推測される。
しかし、CSLはTOC含有量に比べて窒素含有量が高い。CSL中の窒素は地下水中で最終的に硝酸性窒素に転換するおそれがあり、その濃度を環境基準値以下(10mg−N/L以下)に抑制するためには、地下水中に注入するCSL量を抑制してTOC濃度を低くする必要が生じ、浄化が進行しにくくなることが懸念される。
このように、CSLが汚染環境に添加するための最適な有機物であるとはいえず、かつ窒素含有量の問題がある。さらに、CSLはポリ乳酸エステルや酵母エキス等に比べれば安価であるが大量に工業生産される有機物に比べれば高価である等、改良の余地が多分にあった。
そこで本発明者らはさらに検討したところ、汚染環境に添加するための有機物としてCSLのみを用いるのではなく、有効成分源としてのCSLに有機物源として別の物質を混合することを検討した。安価に大量に入手可能な有機物はメタノールに代表されるように多々あるが、種々の有機物を試した結果、嫌気状態の創出のし易さや価格等を考慮すると糖蜜が最適であることを見出した。糖蜜は、糖分を含んだ液体であり、主成分として糖類を40〜60重量%、タンパク質を5〜15重量%程度の含有率で含むものである。糖蜜は一般的にはサトウキビまたはテンサイ等から作られる原料糖の精製過程の副生成物である。有機物としてCSLのみを使用する場合と、糖蜜およびCSLの混合物を使用する場合とを比較した結果、CSLのみより浄化効果が高いことを確認し、低コストな水素供与体として使用できることを見出し、汚染土壌、地下水等の汚染環境の浄化方法として確立した。さらに、CSLと糖蜜とを混合することで、汚染環境中の窒素濃度を抑制することができることを見出した。
本実施形態に係る土壌、地下水の浄化方法は、有機化合物により汚染された土壌、地下水等の汚染環境を浄化するものである。有機化合物としては、主に四塩化炭素、ジクロロメタン、1,1,1−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、cis−1,2−ジクロロエチレン、テトラクロロエチレン、ビニルクロライド(塩化ビニル)等の揮発性有機塩素化合物等の揮発性有機化合物(VOC)を対象としているが、ダイオキシン類、PCB等の有機塩素化合物、その他の地下水汚染の浄化に対しても本実施形態に係る方法は有効である。
また、有機物および栄養塩等を添加して汚染環境中の微生物を増殖、活性化させて浄化を行うバイオスティミュレーションの他、汚染物質およびそこから生成する副生成物を分解する微生物を積極的に外部から添加するバイオオーギュメンテーションに対しても本実施形態に係る方法は好適に使用することができる。
すなわち、コーンスティープリカー及び糖蜜を例えば混合液の状態で直接汚染土壌、地下水、底泥等の汚染環境に添加して、汚染環境中に生育する嫌気性微生物の活性を高めることにより、汚染物質の無害化を生物化学的に行うバイオスティミュレーションを実施することができる。また、コーンスティープリカー及び糖蜜の混合液を栄養剤として有機化合物を分解する微生物を培養し、その培養液を汚染土壌、地下水、底泥等の汚染環境に添加することにより、汚染物質の無害化を生物化学的に行うバイオオーグメンテーションを実施することができる。
なお、嫌気性バイオスティミュレーションにおける塩素化エチレンの主な分解経路は、例えば下記式に示すように塩素が一つずつ脱離していく段階的な反応であり、テトラクロロエチレン(PCE)からトリクロロエチレン(TCE)、シス−1,2−ジクロロエチレン(cis−DCE)、ビニルクロライド(塩化ビニル:VC)を経て最終的に害の少ないエチレンまで分解されると考えられている。
Figure 0005186169
微生物としては、有機化合物を分解することができる微生物を含むものであれば良く特に制限はないが、例えば、有機塩素化合物の分解菌として知られているデハロコッコイデス(Dehalococcoides(学術名))属、硫酸還元菌(Desulfitobacterium(学術名)属等)、PCEを分解できると知られているメタン菌(Methanosarcina(学術名)属等)、デハロバクター(Dehalobacter(学術名))属、クロストリジウム(Clostridium(学術名))属等を含むものが挙げられる。
本実施形態においては、まず現地調査より汚染された地下水等の汚染環境の範囲、汚染物質およびその濃度範囲を確定することができる。これに基づき実験室でプレテストを行い、有機物の最適な添加量、添加方法等を決定する。このプレテストは汚染環境中に対象汚染物質もしくは汚染物質が分解して生成する分解生成物を分解することのできる微生物が存在するかどうかの微生物学的試験および実際に採取した地下水等の汚染物質に有機物を添加して汚染物質濃度の濃度変化を確認するビーカースケール試験、実際に汚染現場において有機物を添加して汚染物質濃度の変化を確認する現場試験等から適宜選択する。ただし、汚染現場の状態から明らかに有機物の添加により汚染物質の分解が起こるであろうことが予測される場合(汚染現場において対象汚染物質が分解して無害化された分解産物が確認される場合等)はこれらのプレテストを省略することができる。
本実施形態においてはこの有機物源としてコーンスティープリカー(CSL)と糖蜜を例えば混合液の状態で使用する。通常、CSL中のTOCは0.1〜0.2g/g程度であり、炭素(C):窒素(N)比率は5:1程度である。また、通常、糖蜜中のTOCは0.2〜0.3g/g程度であり、炭素(C):窒素(N)比率は50:1程度となっている。有機物を汚染環境中の栄養剤として使用する場合、TOCが少ないとVOC分解菌の増殖も行われず、VOCの分解も進まない。そこでVOCの分解に効果があるCSLと、嫌気状態を創出するために有効で、かつ窒素含有量が低い糖蜜を混合することによって新たな栄養剤を開発した。
本実施形態において、コーンスティープリカー及び糖蜜を、添加後の土壌、地下水等の汚染環境中の窒素濃度が10mg/L以下になるように添加することが好ましい。その理由は、汚染環境中で硝化菌の働きにより窒素が酸化されて硝酸性窒素になるとき、その濃度が10mg/Lを超えると、環境へ悪影響を与える場合があるからである。
また、本実施形態において、コーンスティープリカー及び糖蜜を、添加後の土壌、地下水等の汚染環境中の有機体炭素(TOC)濃度が50〜500mg/Lの範囲になるように添加することが好ましく、100mg/L〜200mg/Lの範囲になるように添加することがより好ましい。TOC濃度が50mg/L未満であると微生物の活性化が進まない場合があり、500mg/Lを超えても効果はそれほど変わらない。
ここで、本明細書において、「添加後」の汚染環境中の窒素濃度、TOC濃度とは、浄化対象エリアを特定し、コーンスティープリカー及び糖蜜を添加して7日〜30日後のそのエリア内における地下水等の中の窒素濃度、TOC濃度を平均して求めたものである。
このとき、土壌、地下水等の汚染環境中の窒素濃度を10mg/L以下にするために、栄養剤中のCSLの含有率が20〜35%、糖蜜は65〜80%の範囲となるように混合すればよい。なお、嫌気性生物処理では、有機体窒素(TOC):窒素(N)=20:1程度が良いとされている。したがって、CSLと糖蜜との混合比率は重量%で、CSL:20〜35%、糖蜜:65〜80%、特にはCSL:27%、糖蜜:73%として、TOC:N=20:1程度とすることがより好ましい。
浄化対象となる地下水等に対しCSLを添加、注入する方法としては、一般的な方法が使用でき、特に限定はないが、例えば、浄化対象エリアに薬剤注入用の井戸を設置して注入する方法等が好適に使用できる。この際、薬剤の注入は重力により行う方法や圧力をかけて注入する方法等が選択できる。また、井戸は地表面に対して垂直である必要はなく、斜めもしくは水平井戸等により注入を行うことも可能である。
注入用の井戸等を設置して飽和層中にCSL及び糖蜜を含有する有機物を注入する場合には、浄化対象エリアの地下水量等より計算された必要量を満足するように注入量を調整することになるため、濃縮液として注入することもできるが、適切な濃度に希釈した水溶液を注入することが有機物を汚染エリアへ速やかに拡散させるためにも好ましい。また、別途揚水用の井戸等を設置し、揚水を行うことにより地下水の飽和層内の流動を促進させることによって有機物を拡散させる手法も好適に用いることができる。注入は必要量を一度に添加する方法のほか、浄化終了までに間欠的にもしくは連続的に注入することができる。なお、CSL及び糖蜜を他の有機物と混合して使用することも可能である。
CSLには豊富な窒素およびリンを含有しており、通常はこれらの栄養塩を添加する必要はないが、他の有機物を混合することなどでこれらの栄養塩が不足する場合には別途もしくは同時に添加を行うことができる。また、有機塩素化合物の分解によって精製する塩酸や、有機化合物の分解によって精製する有機酸等によってアルカリ度が消費されるため、地下水中のアルカリ度が不足する場合(おおむね100mgCaCO3/L程度以下)の場合には炭酸塩等のアルカリ化合物等を添加することが好ましい。
以下に、CSL及び糖蜜の好ましい使用条件について説明する。
(1)pH:6.0〜8.5(より好ましくは7.0〜8.0)
CSLの添加により嫌気性条件で通常、有機酸が生成する。そのため、対象となる地下水中にはある程度(100mg−CaCO3/L)のアルカリ度があることが好ましい。アルカリ度が不足している場合には炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、リン酸塩、水酸化ナトリウム、炭酸カルシウム等の一般的なアルカリ物質を添加することにより調整可能である。
(2)硫酸イオン濃度:1500mg−SO4 2-/L以下(より好ましくは1000mg/L以下)
硫酸イオンが高濃度に存在する場合、通常、有機物を添加することにより嫌気性硫酸還元菌の働きが活発になり、硫化水素を生成する。また、脱塩素を担う微生物の活性を阻害することがある。そのため硫酸イオン濃度は低いことが好ましい。(ちなみに海水中硫酸イオン濃度は2700mg/L程度である。)
(3)注入方法:
注入用の井戸等から、地下水によって飽和している地層である帯水層中に注入することが好ましい。注入は連続、間欠、一度のみ等いずれでも可能である。
(4)注入量:
浄化対象エリアを特定し、そのエリア内において地下水中の有機物質濃度がTOCとして平均で目標の範囲となるように調整する。
(5)希釈水:
特に規定はないが、有害物質を含まないものを使用することが好ましい。また、固形物を多く含む水は井戸のスクリーンや地層等を閉塞する可能性があるので使用しないことが好ましい。また、微量元素を考慮する観点からは純水よりも工水、水道水、地下水等の方が好ましい。
(6)希釈方法:
CSL及び糖蜜は上記の希釈水を用いて希釈してもよい。希釈方法はラインミキサ等による混合、タンク等の容器内での混合(ミキサの使用可)等が挙げられる。また、気温が低い場合などに固形物が生成している場合には加温することによって溶解して使用してもよい。
(7)注入CSLのモニタリング:
注入したCSLはTOC計によるTOC測定、BOD測定、CODCr測定、過マンガン酸消費量の測定等により濃度のモニタリングを行うことができる。このうち現場においてはCODCr測定キットを使用した測定方法や過マンガン酸消費量を測定することが簡便である。
(8)温度:
温度は一般的な地下水温度(10〜20℃程度)で使用することができる。ただし、環境が許せば加温(20〜35℃程度)を行うことによって浄化の期間を短縮することが可能である。
本実施形態に係る微生物の培養方法は、有機化合物を嫌気的に分解する微生物を、コーンスティープリカー及び糖蜜を添加して培養するものである。また、コーンスティープリカーと糖蜜を混合することにより、有機化合物を分解する嫌気性微生物の活性を高める栄養剤として用いることができる。
浄化対象現場に、汚染物質の分解菌が存在せずプレテスト結果によっても、浄化の傾向が確認されない時には、培養した分解微生物(分解菌)を汚染現場に添加する手法であるバイオオーグメンテーションが有効となる。デハロコッコイデス属に代表されるような分解微生物を外部で培養する際には、例えばコーンスティープリカーと糖蜜との混合液を、培地容積に対して好ましくは0.002〜0.05%(wt/vol)、より好ましくは0.01〜0.02%(wt/vol)程度添加し、スラリー状態で撹拌しながら培養することができる。培養時に有機化合物を添加する場合には、その有機化合物が分解していることを確認した培養液を汚染現場の原位置に注入を行う。または、掘削された汚染土壌、揚水された汚染地下水に培養した分解微生物を添加し分解することも可能である。
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
<試験1>
(比較例1)
VOCに汚染された地下水40mLを容積100mLのバイアル瓶に入れ、嫌気条件を創出するため、上部の空気を窒素パージした。これに対して、汚染物質のシス−1,2−ジクロロエチレン(cis−DCE)を12mg/Lになるように加え、コーンスティープリカー(サンエイ糖化製、主成分:アミノ酸類を20〜30重量%、糖類を1〜10重量%含有)をTOCが200mg/Lとなるように添加して20℃に設定したインキュベータ内で培養を行った。この試料のヘッドスペース(HS)部分を定期的にサンプリングして、PID検出器付ガスクロマトグラフ(日本電子(株)製、GC−311型)でcis−DCEの分析を行い、水溶液中のそれぞれの濃度を定量した。結果を図1に示す。また、試料中の窒素濃度は38.6mg/Lであった。なお、窒素濃度は全有機体炭素計((株)島津製作所製、TOC−VオプションTNM−1)を用いて測定した。TOC濃度は全有機体炭素計((株)島津製作所製、ASI−5000)を用いて測定した。
(比較例2)
CSLの代わりにポリ乳酸グリセリンエステル(商品名HRC、Regenesis社製)を使用して比較例1と同様の試験を実施した。結果を図1に示す。また、試料中の窒素濃度は10.0mg/Lであった。
(比較例3)
CSLの代わりに酵母エキスを使用して比較例1と同様の試験を実施した。結果を図1に示す。また、試料中の窒素濃度は9.8mg/Lであった。
<試験結果>
図1に結果を示すように、CSLを使用した比較例1においては他の有機基質を使用した比較例2、3と比較してcis−DCEの脱塩素化反応の発現が早いことが確認された。
<試験2>
(実施例1)
滅菌地下水38mLとVOC分解菌(デハロコッコイデス属)の培養液2mL(106個/mL)とを容積100mLのバイアル瓶に入れ、嫌気条件を創出するため、上部の空気を窒素パージした。これに対して、汚染物質のcis−DCEを1mg/Lになるように加え、有機基質である廃糖蜜(富士デベロップメント製、糖類を40〜60重量%、タンパク質を5〜15重量%含有)とコーンスティープリカー(サンエイ糖化製)の混合液をTOCとして100mg/Lとなるように添加して20℃に設定したインキュベータ内で培養を行った。CSLと糖蜜との混合比率は、有機体炭素(TOC):窒素(N)がほぼ20:1となるようにCSL:糖蜜=27:73(重量比)に固定して行った。この試料のヘッドスペース(HS)部分を定期的にサンプリングして、PID検出器付ガスクロマトグラフでcis−DCEの分析を行い、水溶液中のそれぞれの濃度を定量した。結果を図2に示す。また、試料中の窒素濃度は5.0mg/Lであった。
(比較例4)
CSLのみをTOCが100mg/Lとなるように添加して、実施例1と同様の条件で試験を行った。結果を図2に示す。また、試料中の窒素濃度は19.3mg/Lであった。
<試験結果>
図2に試験結果を示すように、実施例1と比較例4においてほぼ同時にcis−DCEの脱塩素化反応が発現したことが確認された。従って糖蜜とCSLの混合物は有機化合物を分解する微生物の活性を高めるための栄養剤としてCSLのみの場合と同等の効果があることが示唆された。
<試験1、試験2の総合評価>
試験1と試験2の結果を表1にまとめた。浄化速度、二次汚染(硝酸性窒素)、コスト面で、総合的に評価すると、地下水浄化においての栄養剤には、糖蜜+CSLが最も適していることが分かった。
Figure 0005186169
<試験3>
(実施例2〜5、参考例1,2
滅菌地下水38mLとVOC分解菌(デハロコッコイデス属)の培養液2mL(106個/mL)とを容積100mLのバイアル瓶に入れ、嫌気条件を創出するため、上部の空気を窒素パージした。これに対して、汚染物質のcis−DCEを1mg/Lになるように加え、有機基質である廃糖蜜(富士デベロップメント製)とコーンスティープリカー(サンエイ糖化製)の混合液(混合比率=CSL:糖蜜=27:73(重量比))をTOCとして20mg/Lとなるように添加して20℃に設定したインキュベータ内で培養を行った。この試料のヘッドスペース(HS)部分を定期的にサンプリングして、PID検出器付ガスクロマトグラフでcis−DCEの分析を行い、水溶液中のそれぞれの濃度を定量した。また、実施例3〜7として有機基質である糖蜜とCSLの混合液をTOCとして50mg/L(実施例3)、100mg/L(実施例4)、200mg/L(実施例5)、300mg/L(実施例6)、500mg/L(実施例7)となるように添加して、実施例2と同様の試験を実施した。結果を図3に示す。また、試料中の窒素濃度は1.0mg/L(実施例2)、2.5mg/L(実施例3)、5.0mg/L(実施例4)、10.0mg/L(実施例5)、15.0mg/L(参考)、25.1mg/L(参考)、であった。
<試験結果>
図3にcis−DCE濃度の経時変化を示すように、CSLと糖蜜の混合液(混合比率=CSL:糖蜜=27:73(重量比))をTOCとして200mg/Lとなるように添加した実施例5において、他の実施例、比較例と比較してcis−DCEの脱塩素化反応の発現が早いことが確認された。また、TOCが50mg/L以上ではある程度cis−DCEの脱塩素反応は早く進むが、TOCが50mg/L未満であると、脱塩素反応の速度が下がることが判明した。これらのことから、地中の窒素濃度を10mg/L以下に抑えつつ、より早く脱塩素反応を進めるためには、CSL中の有効成分以外に嫌気状態創出、微生物増殖のための有機物が必要であるとわかった。その有機物を糖蜜とし、CSLと糖蜜を混合比率、CSL:糖蜜=27:73、TOCは200mg/Lにするのが最適な方法として確立した。
<試験4>
(実施例
再現性を確認するために、実施例2(TOC:20mg/L)、実施例3(TOC:50mg/L)、実施例4(TOC:100mg/L)、実施例5(TOC:200mg/L)の試験を同じ条件でそれぞれ実施例として行った。結果を図4に示す。また、試料中の窒素濃度は1.0mg/L(実施例)、2.5mg/L(実施例)、5.0mg/L(実施例)、10.0mg/L(実施例)であった。
<試験結果>
図4にcis−DCE濃度の経時変化を示すように、CSLと糖蜜の混合液(混合比率=CSL:糖蜜=27:73)をTOCとして100mg/L、200mg/Lとなるように添加した実施例において、他の実施例と比較してcis−DCEの脱塩素化反応の発現が早いことが確認された。
<試験3、試験4の総合評価>
試験3と試験4の結果を表2にまとめた。浄化速度、二次汚染(硝酸性窒素)、再現性、コスト面で、総合的に評価すると、地下水浄化においてのTOCは、50〜500mg/Lの範囲が適しており、100〜200mg/Lの範囲が最も適していることが分かった。
Figure 0005186169
<試験5>
(実施例10、比較例5,6)
VOCに汚染された地下水40mLを容積100mLのバイアル瓶に入れ、嫌気条件を創出するため、上部の空気を窒素パージした。これに対して、汚染物質のcis−DCEを5mg/Lになるように加え、栄養剤として糖蜜とCSLとの混合物(実施例10)、糖蜜のみ(比較例5)、CSLのみ(比較例6)をTOCが200mg/Lとなるように添加して20℃に設定したインキュベータ内で培養を行った。この試料のヘッドスペース(HS)部分を定期的にサンプリングして、PID検出器付ガスクロマトグラフでcis−DCEの分析を行い、水溶液中のそれぞれの濃度を定量した。結果を図5に示す。また、試料中の窒素濃度は10.0mg/L(実施例10)、3.9mg/L(比較例5)、38.6mg/L(比較例6)であった。
<試験結果>
図5にcis−DCE濃度の経時変化を示すように、糖蜜のみを使用してもcis−DCEの脱塩素化反応はほとんど起こらないことが確認された。
本発明の比較例1〜3におけるcis−DCE濃度の経時変化を示す図である。 本発明の実施例1及び比較例4におけるcis−DCE濃度の経時変化を示す図である。 本発明の実施例2〜5、参考例1,2におけるcis−DCE濃度の経時変化を示す図である。 本発明の実施例におけるcis−DCE濃度の経時変化を示す図である。 本発明の実施例10、比較例5,6におけるcis−DCE濃度の経時変化を示す図である。

Claims (3)

  1. 揮発性有機化合物及び有機塩素化合物のうち少なくとも1つを含む有機化合物により汚染された帯水層中にコーンスティープリカー及び糖蜜を添加して、嫌気性条件下で微生物により前記有機化合物を分解する帯水層中の土壌、地下水の浄化方法において、前記コーンスティープリカー及び糖蜜を、添加後の前記帯水層中の地下水中の窒素濃度が10mg/L以下になるように添加することを特徴とする帯水層中の土壌、地下水の浄化方法。
  2. 請求項1に記載の帯水層中の土壌、地下水の浄化方法であって、
    前記コーンスティープリカー及び糖蜜を、添加後の前記帯水層中の地下水中の有機体炭素(TOC)濃度が50〜500mg/Lの範囲になるように添加することを特徴とする帯水層中の土壌、地下水の浄化方法。
  3. 請求項1または2に記載の帯水層中の土壌、地下水の浄化方法であって、
    前記コーンスティープリカー及び糖蜜を、重量比で前記コーンスティープリカー20〜35%、前記糖蜜65〜80%で混合して添加することを特徴とする帯水層中の土壌、地下水の浄化方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011025105A (ja) * 2009-07-21 2011-02-10 Miyoshi Oil & Fat Co Ltd 有機塩素化合物で汚染された土壌、地下水の浄化方法
JP5303389B2 (ja) * 2009-07-23 2013-10-02 Jfeミネラル株式会社 土壌または地下水の浄化剤および浄化方法
JP2013022585A (ja) * 2011-07-25 2013-02-04 Earth Solution Inc 有機塩素系農薬による環境汚染の浄化方法
JP6155773B2 (ja) * 2013-04-02 2017-07-05 株式会社大林組 地盤浄化方法
JP6411716B2 (ja) * 2013-07-29 2018-10-24 Dowaエコシステム株式会社 土壌・地下水浄化方法及び土壌・地下水浄化装置
JP2020099881A (ja) * 2018-12-25 2020-07-02 栗田工業株式会社 地下水の浄化方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11253925A (ja) * 1998-03-13 1999-09-21 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd 土壌及び地下水中の有機塩素化合物の除去方法及び装置
JPH11266858A (ja) * 1998-03-24 1999-10-05 Showa Shell Sekiyu Kk 新規低栄養性微生物および該微生物を用いた石油あるいは芳香族化合物汚染物質の浄化方法
JP2002045841A (ja) * 2000-07-31 2002-02-12 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 地下汚染修復方法
JP3922944B2 (ja) * 2002-03-13 2007-05-30 株式会社荏原製作所 環境試料の石油分解能力の予測法
JP2005278441A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Asahi Sangyo Kk 有機系廃棄物処理用微生物製剤及びその製造方法
JP2006055127A (ja) * 2004-08-23 2006-03-02 Research Institute Of Innovative Technology For The Earth 微生物の培養方法ならびに培養装置、生物的水素製造方法および燃料電池システム
JP2006116420A (ja) * 2004-10-21 2006-05-11 Japan Organo Co Ltd 化学汚染物質の処理方法
JP2007222823A (ja) * 2006-02-24 2007-09-06 Kubota Corp 塩素系有機化合物に汚染された土壌の浄化方法

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