JP7503229B1 - リサイクル可能なラッカーゼシステムによって土壌中の多環芳香族炭化水素を除去する方法 - Google Patents
リサイクル可能なラッカーゼシステムによって土壌中の多環芳香族炭化水素を除去する方法 Download PDFInfo
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
【課題】リサイクル可能なラッカーゼシステムによって土壌中の多環芳香族炭化水素を除去する方法を提供する。【解決手段】Ｓ１、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを調製するステップと、Ｓ２、界面活性剤ベースのラッカーゼを調製するステップと、Ｓ３、土壌にポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼおよび界面活性剤ベースのラッカーゼを施用するステップと、Ｓ４、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを回収するステップと、を含む。改良されたポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼを多環芳香族炭化水素汚染土壌に共施用することにより、土壌中の多環芳香族炭化水素を効率的に除去することができる。【選択図】図１
Description
本発明は、土壌汚染物管理の技術分野に関し、具体的に、リサイクル可能なラッカーゼシ
ステムによって土壌中の多環芳香族炭化水素を除去する方法に関する。
ステムによって土壌中の多環芳香族炭化水素を除去する方法に関する。
多環芳香族炭化水素とは、２つ以上のベンゼン環を含む芳香族炭化水素を指し、ＰＡＨｓ
とも呼ばれる。ＰＡＨｓは、その毒性、遺伝毒性、変異原性および発がん性により、呼吸
器系、循環器系、神経系への障害、肝臓、腎臓への障害など、人体に影響を及ぼす主要な
有機汚染物質として認識されている。
多環芳香族炭化水素（ＰＡＨｓ）を環境から除去することは、汚染された環境を回復する
ための最も重要な方法と考えられる。焼却、アルカリ触媒による脱塩素化、紫外線酸化、
固定化、溶媒抽出など、多くの物理的・化学的処理法が試みられてきたが、このような方
法はコストがかかり、複雑で、規制が難しいという欠点がある。また、これらの伝統的な
環境浄化技術は、多くの場合、汚染物質を完全に除去することは難しく、単に汚染物質を
ある環境から別の環境へ移動させたり、別の汚染物質を形成したりするだけである。現在
、バイオレメディエーションと半導体光触媒分解技術が、多環芳香族炭化水素を除去する
ためのより良い方法である。
最近の研究では、ラッカーゼがＰＡＨｓの管理に有効であることが判明しているが、ラッ
カーゼをＰＡＨｓの浄化に合理的に利用するには、さらなる研究が必要である。
とも呼ばれる。ＰＡＨｓは、その毒性、遺伝毒性、変異原性および発がん性により、呼吸
器系、循環器系、神経系への障害、肝臓、腎臓への障害など、人体に影響を及ぼす主要な
有機汚染物質として認識されている。
多環芳香族炭化水素（ＰＡＨｓ）を環境から除去することは、汚染された環境を回復する
ための最も重要な方法と考えられる。焼却、アルカリ触媒による脱塩素化、紫外線酸化、
固定化、溶媒抽出など、多くの物理的・化学的処理法が試みられてきたが、このような方
法はコストがかかり、複雑で、規制が難しいという欠点がある。また、これらの伝統的な
環境浄化技術は、多くの場合、汚染物質を完全に除去することは難しく、単に汚染物質を
ある環境から別の環境へ移動させたり、別の汚染物質を形成したりするだけである。現在
、バイオレメディエーションと半導体光触媒分解技術が、多環芳香族炭化水素を除去する
ためのより良い方法である。
最近の研究では、ラッカーゼがＰＡＨｓの管理に有効であることが判明しているが、ラッ
カーゼをＰＡＨｓの浄化に合理的に利用するには、さらなる研究が必要である。
上記従来の問題点に対して、本発明は、リサイクル可能なラッカーゼシステムによって土
壌中の多環芳香族炭化水素を除去する方法を提供する。
本発明の技術的解決策は以下のとおりである。
リサイクル可能なラッカーゼシステムによって土壌中の多環芳香族炭化水素を除去する方
法は、
Ｓ１、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの調製：重量部
で、ＢｉＶＯ４固体粉末１～２部、（ＣＨ３ＣＯＯ）２Ｚｎ固体粉末５～６部、ＮａＯＨ
固体粉末４部を１５～２０部の質量濃度７５％のエタノール溶液に加え、室温で３０ｍｉ
ｎ磁気攪拌して混合液を得て、前記混合液とポリアニリン繊維膜破片を１５～２５：１の
重量比で混合し、１～２ｈ混合振盪し、その後ポリアニリン繊維膜破片を取り出し、オー
ブンに入れて２～３ｈインキュベートし、次に前記混合液とインキュベート後のポリアニ
リン繊維膜破片を１０～１５：１の重量比で混合し、水浴で３～４ｈ加熱し、ポリアニリ
ン繊維膜破片を取り出し、乾燥させて活性化後のポリアニリン繊維膜破片を得て、５：１
の重量比で活性化後のポリアニリン繊維膜破片とラッカーゼ溶液を混合攪拌し、ラッカー
ゼ溶液の質量濃度を５～２０ｍｇ／ｍＬとし、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜
金属カーネルラッカーゼを得るステップと、
Ｓ２、界面活性剤ベースのラッカーゼの調製：ラムノリピッド、ラッカーゼ溶液と脱イオ
ン水を混合して、界面活性剤ベースのラッカーゼを得て、得られた界面活性剤ベースのラ
ッカーゼにおいて、ラムノリピッドの質量濃度を３００～５００ｍｇ／Ｌとし、ラッカー
ゼ溶液の質量濃度を１００～２００ｍｇ／Ｌとするステップと、
Ｓ３、土壌へのポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面
活性剤ベースのラッカーゼの施用：３：５～１０の重量比で土壌に金属カーネルラッカー
ゼと界面活性剤ベースのラッカーゼを施用し、施用深度を２０～８０ｃｍとするステップ
と、を含む。
本発明の一側面として、上記方法は、金属カーネルラッカーゼを回収して再利用するステ
ップＳ４をさらに含み、
Ｓ４、金属カーネルラッカーゼの回収サイクル：施用装置を通じてステップＳ３で施用し
たポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを回収し、回収した
ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを脱イオン水で洗浄し
た後再びステップＳ３の土壌に施用でき、回収したポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊
維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼを４：７の重量比で土壌に
施用する。
本発明の一側面として、前記ステップＳ１におけるポリアニリン繊維膜破片のサイズは０
．５ｍｍ～５ｍｍであり、ポリアニリン繊維膜破片の厚さは０．５μｍ～２ｍｍであり、
混合振盪の振盪回転速度は１０００ｒｐｍであり、オーブンでのインキュベート温度は４
００℃であり、水浴加熱の温度は１００℃であり、活性化後のポリアニリン繊維膜破片と
ラッカーゼ溶液の混合攪拌回転速度は４００ｒｐｍである。
本発明の一側面として、前記ステップＳ１におけるＢｉＶＯ４固体粉末の調製方法は以下
のとおりであり：０．０１ｍｏｌのＢｉ（ＮＯ３）３・５Ｈ２Ｏを取って２０ｍＬのエチ
レングリコール溶液に溶解し、６０ｍｉｎ磁気攪拌して混合液Ａを得て、０．０１ｍｏｌ
のＮＨ４ＶＯ３を取って２０ｍＬの脱イオン水に溶解し、６０ｍｉｎ磁気攪拌して混合液
Ｂを得た後、混合液Ｂを混合液Ａに滴下して６０ｍｉｎ磁気攪拌し、反応釜に入れて１５
０℃で１０ｈ反応させ、炉で室温まで冷却した後生成物を遠心分離機に入れて遠心分離し
、ＢｉＶＯ４固体を得て、７５℃で２ｈ真空乾燥して用意する。
説明：この方法で調製されたＢｉＶＯ４固体はラッカーゼ担体として安定性が良好であり
、コストが低く、ラッカーゼの担持量および活性を増加させる。
本発明の一側面として、前記ステップＳ３におけるポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊
維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼの施用順序は以下のとおり
であり：まず界面活性剤ベースのラッカーゼを層状浸透のように土壌内部に施用した後、
ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを層状敷設のように土
壌内部に施用し、界面活性剤ベースのラッカーゼの浸透速度は０．３～０．６Ｌ／ｈであ
り、浸透量は２～３Ｌ／ｍ２であり、各界面活性剤ベースのラッカーゼの浸透層間の間隔
は１０～１５ｃｍであり、各界面活性剤ベースのラッカーゼの浸透層と各ポリアニリン－
ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの敷設層は１対１で対応する。
説明：金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼの施用順序を最適化する
ことにより、界面活性剤ベースのラッカーゼを土壌に浸透させた後、金属カーネルラッカ
ーゼを施用することで、金属カーネルラッカーゼの処理活性を増加させ、土壌中の多環芳
香族炭化水素の処理効果を高め、同時に金属カーネルラッカーゼを回収することができる
。
本発明の一側面として、前記ステップＳ３で、施用装置を用いてポリアニリン－ＢｉＶＯ
４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼを施用し、前
記施用装置は中空に配置されたカートリッジを含み、前記カートリッジの内部にポリアニ
リン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを配置するための複数のディス
ペンサーアセンブルが設けられ、各前記ディスペンサーアセンブルはカートリッジの軸方
向に沿ってらせん状に分布し
ディスペンサーアセンブルは、外側スライダー、および前記外側スライダーの内部に位置
し摺動可能に接続された内側スライダーを含み、外側スライダーの前端は、前記カートリ
ッジの側壁に設けられた第１スロットに摺動可能に接続され、外側スライダーの後端はカ
ートリッジの内側壁に延伸し、外側スライダーの後端の上下両側にそれぞれ固定ブロック
が設けられ、前記固定ブロックの前端は第１バネを介してカートリッジの前端内側壁に接
続され、固定ブロックの後端は伸縮ロッドを介してカートリッジの後端内側壁に接続され
、前記内側スライダーの前端は、外側スライダーの前側壁上に設けられた第２スロットに
摺動可能に接続され、内側スライダーの後端は外側スライダーの内部に設けられた空洞内
に延伸して空洞の後端に当接され得て、前記空洞の後端に第３スロットが設けられ、前記
第３スロット先端に多孔質バッフルが設けられ、内側スライダーの後端は第２バネを介し
て前記多孔質バッフルの中心に接続され
各前記ディスペンサーアセンブルの先端に対応する前記カートリッジの内側壁に、界面活
性剤ベースのラッカーゼを土壌内に浸透させるための浸透孔がそれぞれ設けられ
前記内側スライダーの上下両側面に、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カー
ネルラッカーゼを配置するための配置溝が設けられ、下方の前記配置溝の表面に浸透膜が
設けられ、２つの浸透膜間に磁気吸引ディスクが設けられ、内側スライダーの後端の上下
両側に係合ブロックがそれぞれ設けられ、前記係合ブロックは、前記外側スライダーの内
腔の上下両側に設けられた摺動溝に摺動可能に接続され、前記カートリッジの頂部に空気
入口と液体入口が設けられ、カートリッジの底部にドリルビットが設けられる。
説明：施用装置を設置することで、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネ
ルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼの施用を完了し、本発明の方法の実現に最
も適合し、溝を設けることで、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラ
ッカーゼおよび回収したポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカー
ゼを配置することができ、同時にポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネル
ラッカーゼの回収に便利である。
好ましくは、前記伸縮ロッドが最も短く圧縮されると、前記外側スライダーの前端が前記
第１スロットに嵌り、第２バネが最も長く伸長されると、前記配置溝が完全に伸長して前
記第２スロットの外部に位置し、
前記浸透孔の上下両側に第３バネがそれぞれ設けられ、２つの前記第３バネの先端に、浸
透孔を遮断するための制限バッフルが共同で接続され、第３バネが自然に伸長すると、前
記制限バッフルは前記内側スライダーの後端に嵌り、前記ディスペンサーアセンブルの数
は５～６個であり、すべての浸透孔の総浸透量は０．３～０．６Ｌ／ｈである。
説明：伸縮ロッドの長さを最適化および制限することで、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／Ｚ
ｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの最良処理効果が達成され、同時に装置の運転がスム
ーズにし、故障率を減少させることができ、制限バッフルを設けることで、界面活性剤ベ
ースのラッカーゼが多孔質バッフルから空洞に入るのを回避する同時に、ガス注入後浸透
孔を封鎖することができる。
壌中の多環芳香族炭化水素を除去する方法を提供する。
本発明の技術的解決策は以下のとおりである。
リサイクル可能なラッカーゼシステムによって土壌中の多環芳香族炭化水素を除去する方
法は、
Ｓ１、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの調製：重量部
で、ＢｉＶＯ４固体粉末１～２部、（ＣＨ３ＣＯＯ）２Ｚｎ固体粉末５～６部、ＮａＯＨ
固体粉末４部を１５～２０部の質量濃度７５％のエタノール溶液に加え、室温で３０ｍｉ
ｎ磁気攪拌して混合液を得て、前記混合液とポリアニリン繊維膜破片を１５～２５：１の
重量比で混合し、１～２ｈ混合振盪し、その後ポリアニリン繊維膜破片を取り出し、オー
ブンに入れて２～３ｈインキュベートし、次に前記混合液とインキュベート後のポリアニ
リン繊維膜破片を１０～１５：１の重量比で混合し、水浴で３～４ｈ加熱し、ポリアニリ
ン繊維膜破片を取り出し、乾燥させて活性化後のポリアニリン繊維膜破片を得て、５：１
の重量比で活性化後のポリアニリン繊維膜破片とラッカーゼ溶液を混合攪拌し、ラッカー
ゼ溶液の質量濃度を５～２０ｍｇ／ｍＬとし、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜
金属カーネルラッカーゼを得るステップと、
Ｓ２、界面活性剤ベースのラッカーゼの調製：ラムノリピッド、ラッカーゼ溶液と脱イオ
ン水を混合して、界面活性剤ベースのラッカーゼを得て、得られた界面活性剤ベースのラ
ッカーゼにおいて、ラムノリピッドの質量濃度を３００～５００ｍｇ／Ｌとし、ラッカー
ゼ溶液の質量濃度を１００～２００ｍｇ／Ｌとするステップと、
Ｓ３、土壌へのポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面
活性剤ベースのラッカーゼの施用：３：５～１０の重量比で土壌に金属カーネルラッカー
ゼと界面活性剤ベースのラッカーゼを施用し、施用深度を２０～８０ｃｍとするステップ
と、を含む。
本発明の一側面として、上記方法は、金属カーネルラッカーゼを回収して再利用するステ
ップＳ４をさらに含み、
Ｓ４、金属カーネルラッカーゼの回収サイクル：施用装置を通じてステップＳ３で施用し
たポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを回収し、回収した
ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを脱イオン水で洗浄し
た後再びステップＳ３の土壌に施用でき、回収したポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊
維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼを４：７の重量比で土壌に
施用する。
本発明の一側面として、前記ステップＳ１におけるポリアニリン繊維膜破片のサイズは０
．５ｍｍ～５ｍｍであり、ポリアニリン繊維膜破片の厚さは０．５μｍ～２ｍｍであり、
混合振盪の振盪回転速度は１０００ｒｐｍであり、オーブンでのインキュベート温度は４
００℃であり、水浴加熱の温度は１００℃であり、活性化後のポリアニリン繊維膜破片と
ラッカーゼ溶液の混合攪拌回転速度は４００ｒｐｍである。
本発明の一側面として、前記ステップＳ１におけるＢｉＶＯ４固体粉末の調製方法は以下
のとおりであり：０．０１ｍｏｌのＢｉ（ＮＯ３）３・５Ｈ２Ｏを取って２０ｍＬのエチ
レングリコール溶液に溶解し、６０ｍｉｎ磁気攪拌して混合液Ａを得て、０．０１ｍｏｌ
のＮＨ４ＶＯ３を取って２０ｍＬの脱イオン水に溶解し、６０ｍｉｎ磁気攪拌して混合液
Ｂを得た後、混合液Ｂを混合液Ａに滴下して６０ｍｉｎ磁気攪拌し、反応釜に入れて１５
０℃で１０ｈ反応させ、炉で室温まで冷却した後生成物を遠心分離機に入れて遠心分離し
、ＢｉＶＯ４固体を得て、７５℃で２ｈ真空乾燥して用意する。
説明：この方法で調製されたＢｉＶＯ４固体はラッカーゼ担体として安定性が良好であり
、コストが低く、ラッカーゼの担持量および活性を増加させる。
本発明の一側面として、前記ステップＳ３におけるポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊
維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼの施用順序は以下のとおり
であり：まず界面活性剤ベースのラッカーゼを層状浸透のように土壌内部に施用した後、
ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを層状敷設のように土
壌内部に施用し、界面活性剤ベースのラッカーゼの浸透速度は０．３～０．６Ｌ／ｈであ
り、浸透量は２～３Ｌ／ｍ２であり、各界面活性剤ベースのラッカーゼの浸透層間の間隔
は１０～１５ｃｍであり、各界面活性剤ベースのラッカーゼの浸透層と各ポリアニリン－
ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの敷設層は１対１で対応する。
説明：金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼの施用順序を最適化する
ことにより、界面活性剤ベースのラッカーゼを土壌に浸透させた後、金属カーネルラッカ
ーゼを施用することで、金属カーネルラッカーゼの処理活性を増加させ、土壌中の多環芳
香族炭化水素の処理効果を高め、同時に金属カーネルラッカーゼを回収することができる
。
本発明の一側面として、前記ステップＳ３で、施用装置を用いてポリアニリン－ＢｉＶＯ
４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼを施用し、前
記施用装置は中空に配置されたカートリッジを含み、前記カートリッジの内部にポリアニ
リン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを配置するための複数のディス
ペンサーアセンブルが設けられ、各前記ディスペンサーアセンブルはカートリッジの軸方
向に沿ってらせん状に分布し
ディスペンサーアセンブルは、外側スライダー、および前記外側スライダーの内部に位置
し摺動可能に接続された内側スライダーを含み、外側スライダーの前端は、前記カートリ
ッジの側壁に設けられた第１スロットに摺動可能に接続され、外側スライダーの後端はカ
ートリッジの内側壁に延伸し、外側スライダーの後端の上下両側にそれぞれ固定ブロック
が設けられ、前記固定ブロックの前端は第１バネを介してカートリッジの前端内側壁に接
続され、固定ブロックの後端は伸縮ロッドを介してカートリッジの後端内側壁に接続され
、前記内側スライダーの前端は、外側スライダーの前側壁上に設けられた第２スロットに
摺動可能に接続され、内側スライダーの後端は外側スライダーの内部に設けられた空洞内
に延伸して空洞の後端に当接され得て、前記空洞の後端に第３スロットが設けられ、前記
第３スロット先端に多孔質バッフルが設けられ、内側スライダーの後端は第２バネを介し
て前記多孔質バッフルの中心に接続され
各前記ディスペンサーアセンブルの先端に対応する前記カートリッジの内側壁に、界面活
性剤ベースのラッカーゼを土壌内に浸透させるための浸透孔がそれぞれ設けられ
前記内側スライダーの上下両側面に、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カー
ネルラッカーゼを配置するための配置溝が設けられ、下方の前記配置溝の表面に浸透膜が
設けられ、２つの浸透膜間に磁気吸引ディスクが設けられ、内側スライダーの後端の上下
両側に係合ブロックがそれぞれ設けられ、前記係合ブロックは、前記外側スライダーの内
腔の上下両側に設けられた摺動溝に摺動可能に接続され、前記カートリッジの頂部に空気
入口と液体入口が設けられ、カートリッジの底部にドリルビットが設けられる。
説明：施用装置を設置することで、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネ
ルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼの施用を完了し、本発明の方法の実現に最
も適合し、溝を設けることで、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラ
ッカーゼおよび回収したポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカー
ゼを配置することができ、同時にポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネル
ラッカーゼの回収に便利である。
好ましくは、前記伸縮ロッドが最も短く圧縮されると、前記外側スライダーの前端が前記
第１スロットに嵌り、第２バネが最も長く伸長されると、前記配置溝が完全に伸長して前
記第２スロットの外部に位置し、
前記浸透孔の上下両側に第３バネがそれぞれ設けられ、２つの前記第３バネの先端に、浸
透孔を遮断するための制限バッフルが共同で接続され、第３バネが自然に伸長すると、前
記制限バッフルは前記内側スライダーの後端に嵌り、前記ディスペンサーアセンブルの数
は５～６個であり、すべての浸透孔の総浸透量は０．３～０．６Ｌ／ｈである。
説明：伸縮ロッドの長さを最適化および制限することで、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／Ｚ
ｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの最良処理効果が達成され、同時に装置の運転がスム
ーズにし、故障率を減少させることができ、制限バッフルを設けることで、界面活性剤ベ
ースのラッカーゼが多孔質バッフルから空洞に入るのを回避する同時に、ガス注入後浸透
孔を封鎖することができる。
本発明は以下の有益な効果を有する。
（１）本発明のリサイクル可能なラッカーゼシステムによって土壌中の多環芳香族炭化水
素を除去する方法は、改良されたポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネル
ラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼを多環芳香族炭化水素汚染土壌に共施用する
ことにより、土壌中の多環芳香族炭化水素を効率的に除去することができ、施用方法を最
適化することにより、まず界面活性剤ベースのラッカーゼを層状浸透のように土壌内部に
施用した後、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを層状敷
設のように土壌内部に施用し、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラ
ッカーゼの処理活性を長持ちさせ、土壌中の多環芳香族炭化水素の処理効果を向上させ、
同時に、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの回収を容易
にすることができる。
（２）本発明のリサイクル可能なラッカーゼシステムによって土壌中の多環芳香族炭化水
素を除去する方法によって調製されたポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜固体はラ
ッカーゼ担体として安定性が良好であり、コストが低く、ラッカーゼの担持量および活性
を増加させ、界面活性剤ベースのラッカーゼとともに多環芳香族炭化水素汚染土壌に共施
用することで、土壌中の多環芳香族炭化水素の除去率が３５～５０％に達し、回収したポ
リアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと新たに調製したポリア
ニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを最適化および調整し、混合
して使用することにより、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカ
ーゼの回収使用効率をさらに向上させ、高い回収使用率の前提下で処理効果の低下が回避
され、環境に優しく、効率的で、さらなる普及に適している。
（３）本発明のリサイクル可能なラッカーゼシステムによって土壌中の多環芳香族炭化水
素を除去する方法は、施用装置を設置することで、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊
維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼの施用を完了し、本発明の
方法の実現に最も適合し、溝を設けることで、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜
金属カーネルラッカーゼおよび回収したポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カ
ーネルラッカーゼを配置することができ、同時にポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維
膜金属カーネルラッカーゼの回収に便利であり、伸縮ロッドの長さを最適化および制限す
ることで、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの最良処理
効果が達成され、同時に装置の運転がスムーズにし、故障率を減少させることができ、制
限バッフルを設けることで、界面活性剤ベースのラッカーゼが多孔質バッフルから空洞に
入るのを回避する同時に、ガス注入後浸透孔を封鎖することができる。
（１）本発明のリサイクル可能なラッカーゼシステムによって土壌中の多環芳香族炭化水
素を除去する方法は、改良されたポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネル
ラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼを多環芳香族炭化水素汚染土壌に共施用する
ことにより、土壌中の多環芳香族炭化水素を効率的に除去することができ、施用方法を最
適化することにより、まず界面活性剤ベースのラッカーゼを層状浸透のように土壌内部に
施用した後、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを層状敷
設のように土壌内部に施用し、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラ
ッカーゼの処理活性を長持ちさせ、土壌中の多環芳香族炭化水素の処理効果を向上させ、
同時に、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの回収を容易
にすることができる。
（２）本発明のリサイクル可能なラッカーゼシステムによって土壌中の多環芳香族炭化水
素を除去する方法によって調製されたポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜固体はラ
ッカーゼ担体として安定性が良好であり、コストが低く、ラッカーゼの担持量および活性
を増加させ、界面活性剤ベースのラッカーゼとともに多環芳香族炭化水素汚染土壌に共施
用することで、土壌中の多環芳香族炭化水素の除去率が３５～５０％に達し、回収したポ
リアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと新たに調製したポリア
ニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを最適化および調整し、混合
して使用することにより、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカ
ーゼの回収使用効率をさらに向上させ、高い回収使用率の前提下で処理効果の低下が回避
され、環境に優しく、効率的で、さらなる普及に適している。
（３）本発明のリサイクル可能なラッカーゼシステムによって土壌中の多環芳香族炭化水
素を除去する方法は、施用装置を設置することで、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊
維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼの施用を完了し、本発明の
方法の実現に最も適合し、溝を設けることで、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜
金属カーネルラッカーゼおよび回収したポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カ
ーネルラッカーゼを配置することができ、同時にポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維
膜金属カーネルラッカーゼの回収に便利であり、伸縮ロッドの長さを最適化および制限す
ることで、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの最良処理
効果が達成され、同時に装置の運転がスムーズにし、故障率を減少させることができ、制
限バッフルを設けることで、界面活性剤ベースのラッカーゼが多孔質バッフルから空洞に
入るのを回避する同時に、ガス注入後浸透孔を封鎖することができる。
［符号の説明］
１ カートリッジ
１１ 第１スロット
１２ 浸透孔
１３ 空気入口
１４ 液体入口
１５ ドリルビット
２ 外側スライダー
２１ 固定ブロック
２２ 第１バネ
２３ 伸縮ロッド
２４ 第２スロット
２５ 空洞
２６ 第３スロット
２７ 多孔質バッフル
２８ 摺動溝
３ 内側スライダー
３１ 第２バネ
３２ 配置溝
３３ 磁気吸引ディスク
３４ 係合ブロック
４ 制限バッフル
４１ 第３バネ
１ カートリッジ
１１ 第１スロット
１２ 浸透孔
１３ 空気入口
１４ 液体入口
１５ ドリルビット
２ 外側スライダー
２１ 固定ブロック
２２ 第１バネ
２３ 伸縮ロッド
２４ 第２スロット
２５ 空洞
２６ 第３スロット
２７ 多孔質バッフル
２８ 摺動溝
３ 内側スライダー
３１ 第２バネ
３２ 配置溝
３３ 磁気吸引ディスク
３４ 係合ブロック
４ 制限バッフル
４１ 第３バネ
実施例１
リサイクル可能なラッカーゼシステムによって土壌中の多環芳香族炭化水素を除去する方
法は、以下のステップを含み、
Ｓ１、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの調製：重量部
で、ＢｉＶＯ４固体粉末１部、（ＣＨ３ＣＯＯ）２Ｚｎ固体粉末５部、ＮａＯＨ固体粉末
４部を１７部の質量濃度７５％のエタノール溶液に加え、室温で３０ｍｉｎ磁気攪拌して
混合液を得て、前記混合液とポリアニリン繊維膜破片を１５～２５：１の重量比で混合し
、１ｈ混合振盪し、その後ポリアニリン繊維膜破片を取り出し、オーブンに入れて２ｈイ
ンキュベートし、次に前記混合液とインキュベート後のポリアニリン繊維膜破片を１２：
１の重量比で混合し、水浴で３ｈ加熱し、ポリアニリン繊維膜破片を取り出し、乾燥させ
て活性化後のポリアニリン繊維膜破片を得て、５：１の重量比で活性化後のポリアニリン
繊維膜破片とラッカーゼ溶液を混合攪拌し、ラッカーゼ溶液の質量濃度を１２ｍｇ／ｍＬ
とし、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを得て、ポリア
ニリン繊維膜破片のサイズは１ｍｍであり、ポリアニリン繊維膜破片の平均厚さは５０μ
ｍであり、混合振盪の振盪回転速度は１０００ｒｐｍであり、オーブンでのインキュベー
ト温度は４００℃であり、水浴加熱温度は１００℃であり、活性化後のポリアニリン繊維
膜破片とラッカーゼ溶液の混合攪拌回転速度は４００ｒｐｍであり、
（ＣＨ３ＣＯＯ）２ＺｎとＮａＯＨの化学反応により水酸化亜鉛を生成し、水酸化亜鉛は
３００～４００度の温度下で加熱されると分解してＺｎＯを生成し、
ＢｉＶＯ４固体粉末の調製方法は以下のとおりであり：０．０１ｍｏｌのＢｉ（ＮＯ３）
３・５Ｈ２Ｏを２０ｍＬのエチレングリコール溶液に溶解し、６０ｍｉｎ磁気攪拌して混
合液Ａを得て、０．０１ｍｏｌのＮＨ４ＶＯ３を２０ｍＬ脱イオン水に溶解し、６０ｍｉ
ｎ磁気攪拌して混合液Ｂを得た後、混合液Ｂを混合液Ａに滴下して６０ｍｉｎ磁気攪拌し
、反応釜に入れて１５０℃で１０ｈ反応させ、炉で室温まで冷却した後生成物を遠心分離
機に入れて遠心分離し、ＢｉＶＯ４固体を得て、７５℃で２ｈ真空乾燥して用意し、
Ｓ２、界面活性剤ベースのラッカーゼの調製：ラムノリピッド、ラッカーゼ溶液と脱イオ
ン水を混合して、界面活性剤ベースのラッカーゼを得て、得られた界面活性剤ベースのラ
ッカーゼにおいて、ラムノリピッドの質量濃度を４００ｍｇ／Ｌとし、ラッカーゼ溶液の
質量濃度を１５０ｍｇ／Ｌとし、
Ｓ３、土壌へのポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面
活性剤ベースのラッカーゼの施用：３：７の重量比で土壌に金属カーネルラッカーゼと界
面活性剤ベースのラッカーゼを施用し、施用深度を６０ｃｍとし、
ステップＳ３中のポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界
面活性剤ベースのラッカーゼの施用順序は以下のとおりであり：まず界面活性剤ベースの
ラッカーゼを層状浸透のように土壌内部に施用した後、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／Ｚｎ
Ｏ繊維膜金属カーネルラッカーゼを層状敷設のように土壌内部に施用し、界面活性剤ベー
スのラッカーゼの浸透速度は０．５Ｌ／ｈであり、浸透量は２．５Ｌ／ｍ２であり、各界
面活性剤ベースのラッカーゼの浸透層間の間隔は１２ｃｍであり、各界面活性剤ベースの
ラッカーゼの浸透層と各ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカー
ゼの敷設層は１対１で対応する。
リサイクル可能なラッカーゼシステムによって土壌中の多環芳香族炭化水素を除去する方
法は、以下のステップを含み、
Ｓ１、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの調製：重量部
で、ＢｉＶＯ４固体粉末１部、（ＣＨ３ＣＯＯ）２Ｚｎ固体粉末５部、ＮａＯＨ固体粉末
４部を１７部の質量濃度７５％のエタノール溶液に加え、室温で３０ｍｉｎ磁気攪拌して
混合液を得て、前記混合液とポリアニリン繊維膜破片を１５～２５：１の重量比で混合し
、１ｈ混合振盪し、その後ポリアニリン繊維膜破片を取り出し、オーブンに入れて２ｈイ
ンキュベートし、次に前記混合液とインキュベート後のポリアニリン繊維膜破片を１２：
１の重量比で混合し、水浴で３ｈ加熱し、ポリアニリン繊維膜破片を取り出し、乾燥させ
て活性化後のポリアニリン繊維膜破片を得て、５：１の重量比で活性化後のポリアニリン
繊維膜破片とラッカーゼ溶液を混合攪拌し、ラッカーゼ溶液の質量濃度を１２ｍｇ／ｍＬ
とし、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを得て、ポリア
ニリン繊維膜破片のサイズは１ｍｍであり、ポリアニリン繊維膜破片の平均厚さは５０μ
ｍであり、混合振盪の振盪回転速度は１０００ｒｐｍであり、オーブンでのインキュベー
ト温度は４００℃であり、水浴加熱温度は１００℃であり、活性化後のポリアニリン繊維
膜破片とラッカーゼ溶液の混合攪拌回転速度は４００ｒｐｍであり、
（ＣＨ３ＣＯＯ）２ＺｎとＮａＯＨの化学反応により水酸化亜鉛を生成し、水酸化亜鉛は
３００～４００度の温度下で加熱されると分解してＺｎＯを生成し、
ＢｉＶＯ４固体粉末の調製方法は以下のとおりであり：０．０１ｍｏｌのＢｉ（ＮＯ３）
３・５Ｈ２Ｏを２０ｍＬのエチレングリコール溶液に溶解し、６０ｍｉｎ磁気攪拌して混
合液Ａを得て、０．０１ｍｏｌのＮＨ４ＶＯ３を２０ｍＬ脱イオン水に溶解し、６０ｍｉ
ｎ磁気攪拌して混合液Ｂを得た後、混合液Ｂを混合液Ａに滴下して６０ｍｉｎ磁気攪拌し
、反応釜に入れて１５０℃で１０ｈ反応させ、炉で室温まで冷却した後生成物を遠心分離
機に入れて遠心分離し、ＢｉＶＯ４固体を得て、７５℃で２ｈ真空乾燥して用意し、
Ｓ２、界面活性剤ベースのラッカーゼの調製：ラムノリピッド、ラッカーゼ溶液と脱イオ
ン水を混合して、界面活性剤ベースのラッカーゼを得て、得られた界面活性剤ベースのラ
ッカーゼにおいて、ラムノリピッドの質量濃度を４００ｍｇ／Ｌとし、ラッカーゼ溶液の
質量濃度を１５０ｍｇ／Ｌとし、
Ｓ３、土壌へのポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面
活性剤ベースのラッカーゼの施用：３：７の重量比で土壌に金属カーネルラッカーゼと界
面活性剤ベースのラッカーゼを施用し、施用深度を６０ｃｍとし、
ステップＳ３中のポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界
面活性剤ベースのラッカーゼの施用順序は以下のとおりであり：まず界面活性剤ベースの
ラッカーゼを層状浸透のように土壌内部に施用した後、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／Ｚｎ
Ｏ繊維膜金属カーネルラッカーゼを層状敷設のように土壌内部に施用し、界面活性剤ベー
スのラッカーゼの浸透速度は０．５Ｌ／ｈであり、浸透量は２．５Ｌ／ｍ２であり、各界
面活性剤ベースのラッカーゼの浸透層間の間隔は１２ｃｍであり、各界面活性剤ベースの
ラッカーゼの浸透層と各ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカー
ゼの敷設層は１対１で対応する。
実施例２
本実施例は実施例１とは以下の点で異なり：ラッカーゼ溶液の質量濃度が異なる。
Ｓ２、界面活性剤ベースのラッカーゼの調製：ラムノリピッド、ラッカーゼ溶液と脱イオ
ン水を混合して、界面活性剤ベースのラッカーゼを得て、得られた界面活性剤ベースのラ
ッカーゼにおいて、ラムノリピッドの質量濃度を４００ｍｇ／Ｌとし、ラッカーゼ溶液の
質量濃度を１００ｍｇ／Ｌとする。
実施例３
本実施例は実施例１とは以下の点で異なり：ラッカーゼ溶液の質量濃度が異なる。
Ｓ２、界面活性剤ベースのラッカーゼの調製：ラムノリピッド、ラッカーゼ溶液と脱イオ
ン水を混合して、界面活性剤ベースのラッカーゼを得て、得られた界面活性剤ベースのラ
ッカーゼにおいて、ラムノリピッドの質量濃度を４００ｍｇ／Ｌとし、ラッカーゼ溶液の
質量濃度を２００ｍｇ／Ｌとする。
実施例４
本実施例は実施例１とは以下の点で異なり：
Ｓ３、土壌へのポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面
活性剤ベースのラッカーゼの施用：３：５の重量比で土壌にポリアニリン－ＢｉＶＯ４／
ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼを施用し、施用深
度を６０ｃｍとする。
実施例５
本実施例は実施例１とは以下の点で異なり：
Ｓ３、土壌へのポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面
活性剤ベースのラッカーゼの施用：３：９の重量比で土壌にポリアニリン－ＢｉＶＯ４／
ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼを施用し、施用深
度を６０ｃｍとする。
実施例６
本実施例は実施例１とは以下の点で異なり：
Ｓ３、土壌へのポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面
活性剤ベースのラッカーゼの施用：３：１０の重量比で土壌にポリアニリン－ＢｉＶＯ４
／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼを施用し、施用
深度を６０ｃｍとする。
実施例７
本実施例は実施例１とは以下の点で異なり：
Ｓ３、土壌へのポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面
活性剤ベースのラッカーゼの施用：３：１２の重量比で土壌にポリアニリン－ＢｉＶＯ４
／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼを施用し、施用
深度を６０ｃｍとする。
実施例８
本実施例は実施例１とは以下の点で異なり：
Ｓ３、土壌へのポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面
活性剤ベースのラッカーゼの施用：３：４の重量比で土壌にポリアニリン－ＢｉＶＯ４／
ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼを施用し、施用深
度を６０ｃｍとする。
実施例９
本実施例は、実施例１とは以下の点で異なり、ステップＳ４をさらに含み、
Ｓ４、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの回収：施用装
置を通じてステップＳ３で施用したポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネ
ルラッカーゼを回収し、回収したポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネル
ラッカーゼを脱イオン水で洗浄した後再びステップＳ３の土壌に施用でき、回収したポリ
アニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッ
カーゼを４：７の重量比で土壌に施用する。
実施例１０
本実施例は実施例１とは以下の点で異なり：ステップＳ１とＳ３の一部の具体的なパラメ
ータの選択が異なる。
Ｓ１、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの調製：重量部
で、ＢｉＶＯ４固体粉末１部、（ＣＨ３ＣＯＯ）２Ｚｎ固体粉末５部、ＮａＯＨ固体粉末
４部を１５部の質量濃度７５％のエタノール溶液に加え、室温で３０ｍｉｎ磁気攪拌して
混合液を得て、前記混合液とポリアニリン繊維膜破片を１５：１の重量比で混合し、１ｈ
混合振盪し、その後ポリアニリン繊維膜破片を取り出し、オーブンに入れて２ｈインキュ
ベートし、次に前記混合液とインキュベート後のポリアニリン繊維膜破片を１０：１の重
量比で混合し、水浴で３ｈ加熱し、ポリアニリン繊維膜破片を取り出し、乾燥させて活性
化後のポリアニリン繊維膜破片を得て、５：１の重量比で活性化後のポリアニリン繊維膜
破片とラッカーゼ溶液を混合攪拌し、ラッカーゼ溶液の質量濃度を５ｍｇ／ｍＬとし、ポ
リアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを得ポリアニリン繊維膜
破片のサイズは０．５ｍｍであり、ポリアニリン繊維膜破片の平均厚さは０．５μｍであ
り、混合振盪の振盪回転速度は１０００ｒｐｍであり、オーブンでのインキュベート温度
は４００℃であり、水浴加熱温度は１００℃であり、活性化後のポリアニリン繊維膜破片
とラッカーゼ溶液の混合攪拌回転速度は４００ｒｐｍであり、
ステップＳ３中のポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界
面活性剤ベースのラッカーゼの施用順序は以下のとおりであり：まず界面活性剤ベースの
ラッカーゼを層状浸透のように土壌内部に施用した後、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／Ｚｎ
Ｏ繊維膜金属カーネルラッカーゼを層状敷設のように土壌内部に施用し、界面活性剤ベー
スのラッカーゼの浸透速度は０．３Ｌ／ｈであり、浸透量は２Ｌ／ｍ２であり、各界面活
性剤ベースのラッカーゼの浸透層間の間隔は１０ｃｍであり、各界面活性剤ベースのラッ
カーゼの浸透層と各ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの
敷設層は１対１で対応する。
実施例１１
本実施例は実施例１とは以下の点で異なり：ステップＳ１とＳ３の一部の具体的なパラメ
ータの選択が異なる。
Ｓ１、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの調製：重量部
で、ＢｉＶＯ４固体粉末２部、（ＣＨ３ＣＯＯ）２Ｚｎ固体粉末６部、ＮａＯＨ固体粉末
４部を２０部の質量濃度７５％のエタノール溶液に加え、室温で３０ｍｉｎ磁気攪拌して
混合液を得て、前記混合液とポリアニリン繊維膜破片を２５：１の重量比で混合し、２ｈ
混合振盪し、その後ポリアニリン繊維膜破片を取り出し、オーブンに入れて３ｈインキュ
ベートし、次に前記混合液とインキュベート後のポリアニリン繊維膜破片を１５：１の重
量比で混合し、水浴で４ｈ加熱し、ポリアニリン繊維膜破片を取り出し、乾燥させて活性
化後のポリアニリン繊維膜破片を得て、５：１の重量比で活性化後のポリアニリン繊維膜
破片とラッカーゼ溶液を混合攪拌し、ラッカーゼ溶液の質量濃度を２０ｍｇ／ｍＬとし、
ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを得ポリアニリン繊維
膜破片のサイズは５ｍｍであり、ポリアニリン繊維膜破片の平均厚さは２ｍｍであり、混
合振盪の振盪回転速度は１０００ｒｐｍであり、オーブンでのインキュベート温度は４０
０℃であり、水浴加熱温度は１００℃であり、活性化後のポリアニリン繊維膜破片与ラッ
カーゼ溶液混合攪拌回転速度は４００ｒｐｍであり、
ステップＳ３中のポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界
面活性剤ベースのラッカーゼの施用順序は以下のとおりであり：まず界面活性剤ベースの
ラッカーゼを層状浸透のように土壌内部に施用した後、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／Ｚｎ
Ｏ繊維膜金属カーネルラッカーゼを層状敷設のように土壌内部に施用し、界面活性剤ベー
スのラッカーゼの浸透速度は０．６Ｌ／ｈであり、浸透量は３Ｌ／ｍ２であり、各界面活
性剤ベースのラッカーゼの浸透層間の間隔は１５ｃｍであり、各界面活性剤ベースのラッ
カーゼの浸透層と各ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの
敷設層は１対１で対応する。
実施例１２
本実施例では、実施例１のステップＳ３で施用装置を用いてポリアニリン－ＢｉＶＯ４／
ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼを施用し、図１に
示すように、施用装置は、中空に配置されたカートリッジ１を含み、前記カートリッジ１
の内部にポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを配置するた
めの複数のディスペンサーアセンブルが設けられ、各前記ディスペンサーアセンブルはカ
ートリッジ１の軸方向に沿ってらせん状に分布し、
図２～４に示すように、ディスペンサーアセンブルは、外側スライダー（２）、および前
記外側スライダー（２）の内部に位置し摺動可能に接続された内側スライダー（３）を含
み、外側スライダー（２）の前端は、前記カートリッジ（１）の側壁に設けられた第１ス
ロット（１１）に摺動可能に接続され、外側スライダー（２）の後端はカートリッジ（１
）の内側壁に延伸し、外側スライダー（２）の後端の上下両側にそれぞれ固定ブロック（
２１）が設けられ、前記固定ブロック（２１）の前端は第１バネ（２２）を介してカート
リッジ（１）の前端内側壁に接続され、固定ブロック（２１）の後端は伸縮ロッド（２３
）を介してカートリッジ（１）の後端内側壁に接続され、前記内側スライダー（３）の前
端は、外側スライダー（２）の前側壁上に設けられた第２スロット（２４）に摺動可能に
接続され、内側スライダー（３）の後端は外側スライダー（２）の内部に設けられた空洞
（２５）内に延伸して空洞（２５）の後端に当接され得て、前記空洞（２５）の後端に第
３スロット（２６）が設けられ、前記第３スロット（２６）先端に多孔質バッフル（２７
）が設けられ、内側スライダー（３）の後端は第２バネ（３１）を介して前記多孔質バッ
フル（２７）の中心に接続され、
図２、３、５に示すように、内側スライダー３の上下両側面にポリアニリン－ＢｉＶＯ４
／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを配置するための配置溝３２が設けられ、下方の
配置溝３２の表面に浸透膜が設けられ、２つの浸透膜間に磁気吸引ディスク３３が設けら
れ、内側スライダー３の後端の上下両側に係合ブロック３４がそれぞれ設けられ、係合ブ
ロック３４は外側スライダー２の内腔の上下両側に設けられた摺動溝２８に摺動可能に接
続され、カートリッジ１の頂部に空気入口１３および液体入口１４が設けられ、カートリ
ッジ１の底部にドリルビット１５が設けられ、伸縮ロッド２３が最も短く圧縮されると、
前記外側スライダー（２）の前端が前記第１スロット（１１）に嵌り、第２バネ（３１）
が最も長く伸長されると、前記配置溝（３２）が完全に伸長して前記第２スロット（２４
）の外部に位置し、
図１、２に示すように、各前記ディスペンサーアセンブルの先端に対応する前記カートリ
ッジ（１）の内側壁に、界面活性剤ベースのラッカーゼを土壌内に浸透させるための浸透
孔（１２）がそれぞれ設けられ、浸透孔（１２）の上下両側に第３バネ（４１）がそれぞ
れ設けられ、２つの前記第３バネ（４１）の先端に、浸透孔（１２）を遮断するための制
限バッフル（４）が共同で接続され、第３バネ（４１）が自然に伸長すると、前記制限バ
ッフル（４）は前記内側スライダー（３）の後端に嵌り、すべての浸透孔１２総浸透量は
０．５Ｌ／ｈである。
実施例１３
本実施例は実施例１２とは以下の点で異なり：
ディスペンサーアセンブルの数は６個であり、ディスペンサーアセンブルの数を６個とす
ることは、外側スライダー２と浸透孔１２の数が６個であることを示し、本発明の請求項
４における「各（６個）界面活性剤ベースのラッカーゼの浸透層の間隔は１０～１５ｃｍ
であり、各（６個）界面活性剤ベースのラッカーゼの浸透層は各（６個）ポリアニリン－
ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの敷設層に対応する」に対応する。
動作原理：以下、本発明の方法と併せて本発明の施用装置の動作原理をさらに説明する。
使用する時、まずカートリッジ１をドリルビット１５を通して多環芳香族炭化水素汚染土
壌の内部に降下させ、次に液体入口１４から界面活性剤ベースのラッカーゼを注入し、各
浸透孔１２を通して土壌内部に浸透させて土壌を処理し、浸透量がステップＳ３の規定量
に達した後、空気入口１３から加圧用空気を注入し、制限バッフル４が空気圧力の作用下
で第３バネ４１を圧縮して浸透孔１２を封鎖し、同時に外側スライダー２は第１スロット
１１に沿って摺動し、第１バネ２２を圧縮して伸縮ロッド２３を引っ張り、伸縮ロッド２
３が最大伸長量に達すると、内側スライダー３は第２スロット２４に沿って外側に摺動し
、第２バネ３１を引っ張り、配置溝３２が外側スライダー２の外側に伸長し、配置溝３２
に配置されたポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼは土壌に
接触して土壌中の多環芳香族炭化水素を処理する。
なお、ここでの配置溝３２の上方に新たに調製されたポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ
繊維膜金属カーネルラッカーゼが配置され、配置溝３２の下方に回収したポリアニリン－
ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼが配置され、土壌浄化した後カートリ
ッジ１内部のガスを排出させ、２つのバネの作用下で外側スライダー２と内側スライダー
３を回復させ、カートリッジ１を取り出してポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金
属カーネルラッカーゼを交換して回収し、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属
カーネルラッカーゼの回収方法は以下のとおりであり：上記と同様の操作で外側スライダ
ー２と内側スライダー３を飛び出させ、配置溝３２の上下両側のポリアニリン－ＢｉＶＯ
４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを収集し、収集溝３２上方のポリアニリン－Ｂ
ｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを処理して再利用し、収集溝３２下方の
ラッカーゼは再利用回数に応じて再度処理して使用し、その後、配置溝３２の上下両側に
必要なポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを再び配置し、
次回または次の位置の土壌浄化に使用する。
実験例１
実施例１～３中の方法を実際の土壌中の多環芳香族炭化水素検出に適用し、界面活性剤ベ
ースのラッカーゼ中のラッカーゼ溶液の質量濃度による土壌中のベンゾ（ａ）アントラセ
ンの分解率の大きさに対する影響を観察し、結果を表１に示す。
表１ 実施例１～３中の方法による土壌中のベンゾ（ａ）アントラセンの分解率
本実施例は実施例１とは以下の点で異なり：ラッカーゼ溶液の質量濃度が異なる。
Ｓ２、界面活性剤ベースのラッカーゼの調製：ラムノリピッド、ラッカーゼ溶液と脱イオ
ン水を混合して、界面活性剤ベースのラッカーゼを得て、得られた界面活性剤ベースのラ
ッカーゼにおいて、ラムノリピッドの質量濃度を４００ｍｇ／Ｌとし、ラッカーゼ溶液の
質量濃度を１００ｍｇ／Ｌとする。
実施例３
本実施例は実施例１とは以下の点で異なり：ラッカーゼ溶液の質量濃度が異なる。
Ｓ２、界面活性剤ベースのラッカーゼの調製：ラムノリピッド、ラッカーゼ溶液と脱イオ
ン水を混合して、界面活性剤ベースのラッカーゼを得て、得られた界面活性剤ベースのラ
ッカーゼにおいて、ラムノリピッドの質量濃度を４００ｍｇ／Ｌとし、ラッカーゼ溶液の
質量濃度を２００ｍｇ／Ｌとする。
実施例４
本実施例は実施例１とは以下の点で異なり：
Ｓ３、土壌へのポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面
活性剤ベースのラッカーゼの施用：３：５の重量比で土壌にポリアニリン－ＢｉＶＯ４／
ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼを施用し、施用深
度を６０ｃｍとする。
実施例５
本実施例は実施例１とは以下の点で異なり：
Ｓ３、土壌へのポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面
活性剤ベースのラッカーゼの施用：３：９の重量比で土壌にポリアニリン－ＢｉＶＯ４／
ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼを施用し、施用深
度を６０ｃｍとする。
実施例６
本実施例は実施例１とは以下の点で異なり：
Ｓ３、土壌へのポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面
活性剤ベースのラッカーゼの施用：３：１０の重量比で土壌にポリアニリン－ＢｉＶＯ４
／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼを施用し、施用
深度を６０ｃｍとする。
実施例７
本実施例は実施例１とは以下の点で異なり：
Ｓ３、土壌へのポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面
活性剤ベースのラッカーゼの施用：３：１２の重量比で土壌にポリアニリン－ＢｉＶＯ４
／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼを施用し、施用
深度を６０ｃｍとする。
実施例８
本実施例は実施例１とは以下の点で異なり：
Ｓ３、土壌へのポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面
活性剤ベースのラッカーゼの施用：３：４の重量比で土壌にポリアニリン－ＢｉＶＯ４／
ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼを施用し、施用深
度を６０ｃｍとする。
実施例９
本実施例は、実施例１とは以下の点で異なり、ステップＳ４をさらに含み、
Ｓ４、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの回収：施用装
置を通じてステップＳ３で施用したポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネ
ルラッカーゼを回収し、回収したポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネル
ラッカーゼを脱イオン水で洗浄した後再びステップＳ３の土壌に施用でき、回収したポリ
アニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッ
カーゼを４：７の重量比で土壌に施用する。
実施例１０
本実施例は実施例１とは以下の点で異なり：ステップＳ１とＳ３の一部の具体的なパラメ
ータの選択が異なる。
Ｓ１、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの調製：重量部
で、ＢｉＶＯ４固体粉末１部、（ＣＨ３ＣＯＯ）２Ｚｎ固体粉末５部、ＮａＯＨ固体粉末
４部を１５部の質量濃度７５％のエタノール溶液に加え、室温で３０ｍｉｎ磁気攪拌して
混合液を得て、前記混合液とポリアニリン繊維膜破片を１５：１の重量比で混合し、１ｈ
混合振盪し、その後ポリアニリン繊維膜破片を取り出し、オーブンに入れて２ｈインキュ
ベートし、次に前記混合液とインキュベート後のポリアニリン繊維膜破片を１０：１の重
量比で混合し、水浴で３ｈ加熱し、ポリアニリン繊維膜破片を取り出し、乾燥させて活性
化後のポリアニリン繊維膜破片を得て、５：１の重量比で活性化後のポリアニリン繊維膜
破片とラッカーゼ溶液を混合攪拌し、ラッカーゼ溶液の質量濃度を５ｍｇ／ｍＬとし、ポ
リアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを得ポリアニリン繊維膜
破片のサイズは０．５ｍｍであり、ポリアニリン繊維膜破片の平均厚さは０．５μｍであ
り、混合振盪の振盪回転速度は１０００ｒｐｍであり、オーブンでのインキュベート温度
は４００℃であり、水浴加熱温度は１００℃であり、活性化後のポリアニリン繊維膜破片
とラッカーゼ溶液の混合攪拌回転速度は４００ｒｐｍであり、
ステップＳ３中のポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界
面活性剤ベースのラッカーゼの施用順序は以下のとおりであり：まず界面活性剤ベースの
ラッカーゼを層状浸透のように土壌内部に施用した後、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／Ｚｎ
Ｏ繊維膜金属カーネルラッカーゼを層状敷設のように土壌内部に施用し、界面活性剤ベー
スのラッカーゼの浸透速度は０．３Ｌ／ｈであり、浸透量は２Ｌ／ｍ２であり、各界面活
性剤ベースのラッカーゼの浸透層間の間隔は１０ｃｍであり、各界面活性剤ベースのラッ
カーゼの浸透層と各ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの
敷設層は１対１で対応する。
実施例１１
本実施例は実施例１とは以下の点で異なり：ステップＳ１とＳ３の一部の具体的なパラメ
ータの選択が異なる。
Ｓ１、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの調製：重量部
で、ＢｉＶＯ４固体粉末２部、（ＣＨ３ＣＯＯ）２Ｚｎ固体粉末６部、ＮａＯＨ固体粉末
４部を２０部の質量濃度７５％のエタノール溶液に加え、室温で３０ｍｉｎ磁気攪拌して
混合液を得て、前記混合液とポリアニリン繊維膜破片を２５：１の重量比で混合し、２ｈ
混合振盪し、その後ポリアニリン繊維膜破片を取り出し、オーブンに入れて３ｈインキュ
ベートし、次に前記混合液とインキュベート後のポリアニリン繊維膜破片を１５：１の重
量比で混合し、水浴で４ｈ加熱し、ポリアニリン繊維膜破片を取り出し、乾燥させて活性
化後のポリアニリン繊維膜破片を得て、５：１の重量比で活性化後のポリアニリン繊維膜
破片とラッカーゼ溶液を混合攪拌し、ラッカーゼ溶液の質量濃度を２０ｍｇ／ｍＬとし、
ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを得ポリアニリン繊維
膜破片のサイズは５ｍｍであり、ポリアニリン繊維膜破片の平均厚さは２ｍｍであり、混
合振盪の振盪回転速度は１０００ｒｐｍであり、オーブンでのインキュベート温度は４０
０℃であり、水浴加熱温度は１００℃であり、活性化後のポリアニリン繊維膜破片与ラッ
カーゼ溶液混合攪拌回転速度は４００ｒｐｍであり、
ステップＳ３中のポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界
面活性剤ベースのラッカーゼの施用順序は以下のとおりであり：まず界面活性剤ベースの
ラッカーゼを層状浸透のように土壌内部に施用した後、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／Ｚｎ
Ｏ繊維膜金属カーネルラッカーゼを層状敷設のように土壌内部に施用し、界面活性剤ベー
スのラッカーゼの浸透速度は０．６Ｌ／ｈであり、浸透量は３Ｌ／ｍ２であり、各界面活
性剤ベースのラッカーゼの浸透層間の間隔は１５ｃｍであり、各界面活性剤ベースのラッ
カーゼの浸透層と各ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの
敷設層は１対１で対応する。
実施例１２
本実施例では、実施例１のステップＳ３で施用装置を用いてポリアニリン－ＢｉＶＯ４／
ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼを施用し、図１に
示すように、施用装置は、中空に配置されたカートリッジ１を含み、前記カートリッジ１
の内部にポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを配置するた
めの複数のディスペンサーアセンブルが設けられ、各前記ディスペンサーアセンブルはカ
ートリッジ１の軸方向に沿ってらせん状に分布し、
図２～４に示すように、ディスペンサーアセンブルは、外側スライダー（２）、および前
記外側スライダー（２）の内部に位置し摺動可能に接続された内側スライダー（３）を含
み、外側スライダー（２）の前端は、前記カートリッジ（１）の側壁に設けられた第１ス
ロット（１１）に摺動可能に接続され、外側スライダー（２）の後端はカートリッジ（１
）の内側壁に延伸し、外側スライダー（２）の後端の上下両側にそれぞれ固定ブロック（
２１）が設けられ、前記固定ブロック（２１）の前端は第１バネ（２２）を介してカート
リッジ（１）の前端内側壁に接続され、固定ブロック（２１）の後端は伸縮ロッド（２３
）を介してカートリッジ（１）の後端内側壁に接続され、前記内側スライダー（３）の前
端は、外側スライダー（２）の前側壁上に設けられた第２スロット（２４）に摺動可能に
接続され、内側スライダー（３）の後端は外側スライダー（２）の内部に設けられた空洞
（２５）内に延伸して空洞（２５）の後端に当接され得て、前記空洞（２５）の後端に第
３スロット（２６）が設けられ、前記第３スロット（２６）先端に多孔質バッフル（２７
）が設けられ、内側スライダー（３）の後端は第２バネ（３１）を介して前記多孔質バッ
フル（２７）の中心に接続され、
図２、３、５に示すように、内側スライダー３の上下両側面にポリアニリン－ＢｉＶＯ４
／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを配置するための配置溝３２が設けられ、下方の
配置溝３２の表面に浸透膜が設けられ、２つの浸透膜間に磁気吸引ディスク３３が設けら
れ、内側スライダー３の後端の上下両側に係合ブロック３４がそれぞれ設けられ、係合ブ
ロック３４は外側スライダー２の内腔の上下両側に設けられた摺動溝２８に摺動可能に接
続され、カートリッジ１の頂部に空気入口１３および液体入口１４が設けられ、カートリ
ッジ１の底部にドリルビット１５が設けられ、伸縮ロッド２３が最も短く圧縮されると、
前記外側スライダー（２）の前端が前記第１スロット（１１）に嵌り、第２バネ（３１）
が最も長く伸長されると、前記配置溝（３２）が完全に伸長して前記第２スロット（２４
）の外部に位置し、
図１、２に示すように、各前記ディスペンサーアセンブルの先端に対応する前記カートリ
ッジ（１）の内側壁に、界面活性剤ベースのラッカーゼを土壌内に浸透させるための浸透
孔（１２）がそれぞれ設けられ、浸透孔（１２）の上下両側に第３バネ（４１）がそれぞ
れ設けられ、２つの前記第３バネ（４１）の先端に、浸透孔（１２）を遮断するための制
限バッフル（４）が共同で接続され、第３バネ（４１）が自然に伸長すると、前記制限バ
ッフル（４）は前記内側スライダー（３）の後端に嵌り、すべての浸透孔１２総浸透量は
０．５Ｌ／ｈである。
実施例１３
本実施例は実施例１２とは以下の点で異なり：
ディスペンサーアセンブルの数は６個であり、ディスペンサーアセンブルの数を６個とす
ることは、外側スライダー２と浸透孔１２の数が６個であることを示し、本発明の請求項
４における「各（６個）界面活性剤ベースのラッカーゼの浸透層の間隔は１０～１５ｃｍ
であり、各（６個）界面活性剤ベースのラッカーゼの浸透層は各（６個）ポリアニリン－
ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの敷設層に対応する」に対応する。
動作原理：以下、本発明の方法と併せて本発明の施用装置の動作原理をさらに説明する。
使用する時、まずカートリッジ１をドリルビット１５を通して多環芳香族炭化水素汚染土
壌の内部に降下させ、次に液体入口１４から界面活性剤ベースのラッカーゼを注入し、各
浸透孔１２を通して土壌内部に浸透させて土壌を処理し、浸透量がステップＳ３の規定量
に達した後、空気入口１３から加圧用空気を注入し、制限バッフル４が空気圧力の作用下
で第３バネ４１を圧縮して浸透孔１２を封鎖し、同時に外側スライダー２は第１スロット
１１に沿って摺動し、第１バネ２２を圧縮して伸縮ロッド２３を引っ張り、伸縮ロッド２
３が最大伸長量に達すると、内側スライダー３は第２スロット２４に沿って外側に摺動し
、第２バネ３１を引っ張り、配置溝３２が外側スライダー２の外側に伸長し、配置溝３２
に配置されたポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼは土壌に
接触して土壌中の多環芳香族炭化水素を処理する。
なお、ここでの配置溝３２の上方に新たに調製されたポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ
繊維膜金属カーネルラッカーゼが配置され、配置溝３２の下方に回収したポリアニリン－
ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼが配置され、土壌浄化した後カートリ
ッジ１内部のガスを排出させ、２つのバネの作用下で外側スライダー２と内側スライダー
３を回復させ、カートリッジ１を取り出してポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金
属カーネルラッカーゼを交換して回収し、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属
カーネルラッカーゼの回収方法は以下のとおりであり：上記と同様の操作で外側スライダ
ー２と内側スライダー３を飛び出させ、配置溝３２の上下両側のポリアニリン－ＢｉＶＯ
４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを収集し、収集溝３２上方のポリアニリン－Ｂ
ｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを処理して再利用し、収集溝３２下方の
ラッカーゼは再利用回数に応じて再度処理して使用し、その後、配置溝３２の上下両側に
必要なポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを再び配置し、
次回または次の位置の土壌浄化に使用する。
実験例１
実施例１～３中の方法を実際の土壌中の多環芳香族炭化水素検出に適用し、界面活性剤ベ
ースのラッカーゼ中のラッカーゼ溶液の質量濃度による土壌中のベンゾ（ａ）アントラセ
ンの分解率の大きさに対する影響を観察し、結果を表１に示す。
表１ 実施例１～３中の方法による土壌中のベンゾ（ａ）アントラセンの分解率
表１のデータから分かるように、ラッカーゼ溶液の質量濃度を１００～１５０ｍｇ／Ｌに
すると、土壌中のベンゾ（ａ）アントラセンの分解率に対する影響が大きく、ラッカーゼ
溶液の質量濃度を１５０～２００ｍｇ／Ｌにするとき影響が小さく、コストも高くなるた
め、実施例１中の界面活性剤ベースのラッカーゼ中のラッカーゼ溶液の質量濃度が好まし
い。
実験例２
実施例１、４～８中の方法を土壌中の多環芳香族炭化水素の実際検出に適用し、ポリアニ
リン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカー
ゼの比率による土壌中のベンゾ（ｂ）フルオランテンの分解率の大きさに対する影響を観
察し、結果を表２に示す。
表２ 実施例１、４～８中の方法による土壌中のベンゾ（ｂ）フルオランテンの分解率
すると、土壌中のベンゾ（ａ）アントラセンの分解率に対する影響が大きく、ラッカーゼ
溶液の質量濃度を１５０～２００ｍｇ／Ｌにするとき影響が小さく、コストも高くなるた
め、実施例１中の界面活性剤ベースのラッカーゼ中のラッカーゼ溶液の質量濃度が好まし
い。
実験例２
実施例１、４～８中の方法を土壌中の多環芳香族炭化水素の実際検出に適用し、ポリアニ
リン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカー
ゼの比率による土壌中のベンゾ（ｂ）フルオランテンの分解率の大きさに対する影響を観
察し、結果を表２に示す。
表２ 実施例１、４～８中の方法による土壌中のベンゾ（ｂ）フルオランテンの分解率
表２のデータから分かるように、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネル
ラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼは適切な比率範囲である必要があり、多すぎ
ても少なすぎても分解率が低下する可能性があり、実施例７および８中の比率範囲は本発
明の範囲から外れるため、実施例１と比較すると分解率の低下が最も顕著であり、実施例
１中のポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベ
ースのラッカーゼの比率が好ましい。
実験例３
また、Ｆｅ３Ｏ４@ＳｉＯ２－キトサン固定化ラッカーゼによる固定化ラッカーゼの形成
も、水および土壌中の多環芳香族炭化水素に対して一定の管理効果を与えることができる
研究があり、比較例として、比較例１ではＦｅ３Ｏ４@ＳｉＯ２－キトサン固定化ラッカ
ーゼを使用して固定化ラッカーゼを形成し、実際の土壌中のフェナントレン汚染物を処理
し、比較例２では、実施例１中のポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネル
ラッカーゼに代えて、上記Ｆｅ３Ｏ４@ＳｉＯ２－キトサン固定化ラッカーゼを使用して
固定化ラッカーゼを形成し、実際の土壌中のフェナントレン汚染物を処理し、結果を表３
に示す。
表３ 実施例１、比較例１および２中の方法による土壌中のベンゾ（ａ）アントラセンの
分解率
ラッカーゼと界面活性剤ベースのラッカーゼは適切な比率範囲である必要があり、多すぎ
ても少なすぎても分解率が低下する可能性があり、実施例７および８中の比率範囲は本発
明の範囲から外れるため、実施例１と比較すると分解率の低下が最も顕著であり、実施例
１中のポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベ
ースのラッカーゼの比率が好ましい。
実験例３
また、Ｆｅ３Ｏ４@ＳｉＯ２－キトサン固定化ラッカーゼによる固定化ラッカーゼの形成
も、水および土壌中の多環芳香族炭化水素に対して一定の管理効果を与えることができる
研究があり、比較例として、比較例１ではＦｅ３Ｏ４@ＳｉＯ２－キトサン固定化ラッカ
ーゼを使用して固定化ラッカーゼを形成し、実際の土壌中のフェナントレン汚染物を処理
し、比較例２では、実施例１中のポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネル
ラッカーゼに代えて、上記Ｆｅ３Ｏ４@ＳｉＯ２－キトサン固定化ラッカーゼを使用して
固定化ラッカーゼを形成し、実際の土壌中のフェナントレン汚染物を処理し、結果を表３
に示す。
表３ 実施例１、比較例１および２中の方法による土壌中のベンゾ（ａ）アントラセンの
分解率
表３のデータから分かるように、同じ土壌サンプルと使用量の条件下で、本発明の処理方
法による土壌中のフェナントレンの分解率は２組の比較例よりも優れ、これは、本発明の
ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースの
ラッカーゼの合理的な組み合わせにより、土壌中のフェナントレン汚染物の分解率を効果
的に高めることができることを示す。
同時に、上記３組の実験例から分かるように、土壌中の各種多環芳香族炭化水素の汚染物
に対して、本発明の方法は良好な分解効果を発揮することができる。
実験例４
実施例１と実施例９中の方法を土壌中の多環芳香族炭化水素の実際検出に適用し、二次再
利用のポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベ
ースのラッカーゼの比率を再設定した後、土壌中の各種汚染物の除去効果を観察し、実施
例１の方法と比較し、同時に比較例３と比較し、比較例３では、実施例９中の方法を使用
してポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの再利用を再度行
い、結果を表４に示す。
表４ 実施例１、９および比較例３中の方法による土壌中のベンゾ（ａ）アントラセン、
ベンゾ（ｂ）フルオランテンの分解率
法による土壌中のフェナントレンの分解率は２組の比較例よりも優れ、これは、本発明の
ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベースの
ラッカーゼの合理的な組み合わせにより、土壌中のフェナントレン汚染物の分解率を効果
的に高めることができることを示す。
同時に、上記３組の実験例から分かるように、土壌中の各種多環芳香族炭化水素の汚染物
に対して、本発明の方法は良好な分解効果を発揮することができる。
実験例４
実施例１と実施例９中の方法を土壌中の多環芳香族炭化水素の実際検出に適用し、二次再
利用のポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼと界面活性剤ベ
ースのラッカーゼの比率を再設定した後、土壌中の各種汚染物の除去効果を観察し、実施
例１の方法と比較し、同時に比較例３と比較し、比較例３では、実施例９中の方法を使用
してポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼの再利用を再度行
い、結果を表４に示す。
表４ 実施例１、９および比較例３中の方法による土壌中のベンゾ（ａ）アントラセン、
ベンゾ（ｂ）フルオランテンの分解率
表４のデータから分かるように、実施例９中の方法を使用してポリアニリン－ＢｉＶＯ４
／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを回収し、界面活性剤ベースのラッカーゼとの比
率を再度調整して再利用する場合、土壌中の汚染物の除去率に大きな変化がなく、これは
、本発明の実施例９の方法が実施可能であることを示し、本発明の装置が本発明の方法と
協働してその効果を発揮できることを示し、比較例３では再度再利用すると除去率が大幅
低下するため、実施例９中の方法による再利用は１回で十分であり、複数回の再利用は推
奨されない。
／ＺｎＯ繊維膜金属カーネルラッカーゼを回収し、界面活性剤ベースのラッカーゼとの比
率を再度調整して再利用する場合、土壌中の汚染物の除去率に大きな変化がなく、これは
、本発明の実施例９の方法が実施可能であることを示し、本発明の装置が本発明の方法と
協働してその効果を発揮できることを示し、比較例３では再度再利用すると除去率が大幅
低下するため、実施例９中の方法による再利用は１回で十分であり、複数回の再利用は推
奨されない。
Claims (1)
- ステップＳ１、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属ラッカーゼの調製：重量部
で、ＢｉＶＯ４固体粉末１～２部、（ＣＨ３ＣＯＯ）２Ｚｎ固体粉末５～６部、ＮａＯＨ
固体粉末４部を１５～２０部の質量濃度７５％のエタノール溶液に加え、室温で３０ｍｉ
ｎ磁気攪拌して混合液を得て、前記混合液とポリアニリン繊維膜破片を１５～２５：１の
重量比で混合し、１～２ｈ混合振盪し、その後ポリアニリン繊維膜破片を取り出し、オー
ブンに入れて２～３ｈインキュベートし、次に前記混合液とインキュベート後のポリアニ
リン繊維膜破片を１０～１５：１の重量比で混合し、水浴で３～４ｈ加熱し、ポリアニリ
ン繊維膜破片を取り出し、乾燥させて活性化後のポリアニリン繊維膜破片を得て、５：１
の重量比で活性化後のポリアニリン繊維膜破片とラッカーゼ溶液を混合攪拌し、ラッカー
ゼ溶液の質量濃度を５～２０ｍｇ／ｍＬとし、ポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜
金属ラッカーゼを得るステップと、
ステップＳ２、界面活性剤ベースのラッカーゼの調製：ラムノリピッド、ラッカーゼ溶液
と脱イオン水を混合して、界面活性剤ベースのラッカーゼを得て、得られた界面活性剤ベ
ースのラッカーゼにおいて、ラムノリピッドの質量濃度を３００～５００ｍｇ／Ｌとし、
ラッカーゼ溶液の質量濃度を１００～２００ｍｇ／Ｌとするステップと、
ステップＳ３、土壌へのポリアニリン－ＢｉＶＯ４／ＺｎＯ繊維膜金属ラッカーゼと界面
活性剤ベースのラッカーゼの施用：３：５～１０の重量比で土壌に金属ラッカーゼと界面
活性剤ベースのラッカーゼを施用し、施用深度を２０～８０ｃｍとするステップと、を含
む、ことを特徴とするリサイクル可能なラッカーゼシステムによって土壌中の多環芳香族
炭化水素を除去する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310907685.7 | 2023-07-24 | ||
| CN202310907685 | 2023-07-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP7503229B1 true JP7503229B1 (ja) | 2024-06-20 |
Family
ID=91483479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023132233A Active JP7503229B1 (ja) | 2023-07-24 | 2023-08-15 | リサイクル可能なラッカーゼシステムによって土壌中の多環芳香族炭化水素を除去する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7503229B1 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110496856A (zh) | 2019-07-24 | 2019-11-26 | 浙江工业大学 | 一种基于漆酶降解的被农药污染的土壤修复方法 |
| CN113025337A (zh) | 2021-02-04 | 2021-06-25 | 浙江卓锦环保科技股份有限公司 | 一种土壤修复制剂的制备方法及其在土壤修复中的应用 |
| CN115739963A (zh) | 2022-10-13 | 2023-03-07 | 浙江工业大学 | 一种用漆酶和过氧化物酶联合降解土壤中多效唑的方法 |
-
2023
- 2023-08-15 JP JP2023132233A patent/JP7503229B1/ja active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110496856A (zh) | 2019-07-24 | 2019-11-26 | 浙江工业大学 | 一种基于漆酶降解的被农药污染的土壤修复方法 |
| CN113025337A (zh) | 2021-02-04 | 2021-06-25 | 浙江卓锦环保科技股份有限公司 | 一种土壤修复制剂的制备方法及其在土壤修复中的应用 |
| CN115739963A (zh) | 2022-10-13 | 2023-03-07 | 浙江工业大学 | 一种用漆酶和过氧化物酶联合降解土壤中多效唑的方法 |
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