JPH09253688A - 有機塩素化合物で汚染された地層および地下水の浄化方法 - Google Patents
有機塩素化合物で汚染された地層および地下水の浄化方法Info
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- JPH09253688A JPH09253688A JP8091911A JP9191196A JPH09253688A JP H09253688 A JPH09253688 A JP H09253688A JP 8091911 A JP8091911 A JP 8091911A JP 9191196 A JP9191196 A JP 9191196A JP H09253688 A JPH09253688 A JP H09253688A
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Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 二次汚染の問題がなく、しかも高い処理効率
で処理できる地層および地下水の浄化方法を提供する 【解決手段】 本発明方法は、原位置バイオレメディエ
ーションとリアクターとを併用する地層及び地下水の浄
化方法である。本発明方法は、汚染地層中でメタン資化
菌を増殖させるメタン資化菌増殖工程と、メタン資化菌
により誘導された分解酵素により有機塩素化合物を分解
する有機塩素化合物分解工程とからなるバイオレメディ
エーションを備えている。更に、本発明方法は、上記バ
イオレメディエーションとは別に地下水を揚水してリア
クタに送水し、フェノール資化菌、トルエン資化菌を含
む芳香族化合物資化菌のいずれかにより揚水地下水中の
有機塩素化合物をリアクタ内で分解して浄化する。
で処理できる地層および地下水の浄化方法を提供する 【解決手段】 本発明方法は、原位置バイオレメディエ
ーションとリアクターとを併用する地層及び地下水の浄
化方法である。本発明方法は、汚染地層中でメタン資化
菌を増殖させるメタン資化菌増殖工程と、メタン資化菌
により誘導された分解酵素により有機塩素化合物を分解
する有機塩素化合物分解工程とからなるバイオレメディ
エーションを備えている。更に、本発明方法は、上記バ
イオレメディエーションとは別に地下水を揚水してリア
クタに送水し、フェノール資化菌、トルエン資化菌を含
む芳香族化合物資化菌のいずれかにより揚水地下水中の
有機塩素化合物をリアクタ内で分解して浄化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トリクロロエチレ
ン等の有機塩素化合物で汚染された地層およびこの地層
中の地下水を微生物学的に浄化する方法に関し、更に詳
細には、原位置バイオレメディエーション技術とリアク
ターとを併用して有機塩素化合物汚染地層を速やかに、
かつ経済的に浄化すると共に二次汚染の発生を防止した
方法に関するものである。
ン等の有機塩素化合物で汚染された地層およびこの地層
中の地下水を微生物学的に浄化する方法に関し、更に詳
細には、原位置バイオレメディエーション技術とリアク
ターとを併用して有機塩素化合物汚染地層を速やかに、
かつ経済的に浄化すると共に二次汚染の発生を防止した
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】トリクロロエチレン（C2HCl3、以下、Ｔ
ＣＥと略記する) や、テトラクロロエチレン（Cl2C=CCl
2)などの有機塩素化合物は、油脂等に対する溶解性が高
いので、一般溶剤、脱脂用洗浄剤等として各種の工場及
びクリーニング店等で広く使用されている。そのため、
長年の間に、これらの有機塩素化合物のかなりの量が、
使用中に誤って外部に流出したり、或いは廃棄されたり
して、地層及び地下水を汚染している。ところで、これ
らの有機塩素化合物は発ガン性物質であると言う恐れが
あるため、汚染された地層及び地下水の浄化が、近年、
大きな社会的要望となっている。そこで、微生物を利用
して有機塩素化合物を分解する処理方法、特に汚染サイ
トで実施する原位置バイオレメディエーション技術の開
発が進んでいる。
ＣＥと略記する) や、テトラクロロエチレン（Cl2C=CCl
2)などの有機塩素化合物は、油脂等に対する溶解性が高
いので、一般溶剤、脱脂用洗浄剤等として各種の工場及
びクリーニング店等で広く使用されている。そのため、
長年の間に、これらの有機塩素化合物のかなりの量が、
使用中に誤って外部に流出したり、或いは廃棄されたり
して、地層及び地下水を汚染している。ところで、これ
らの有機塩素化合物は発ガン性物質であると言う恐れが
あるため、汚染された地層及び地下水の浄化が、近年、
大きな社会的要望となっている。そこで、微生物を利用
して有機塩素化合物を分解する処理方法、特に汚染サイ
トで実施する原位置バイオレメディエーション技術の開
発が進んでいる。
【０００３】原位置バイオレメディエーション（biorem
ediation）による地層および地下水の浄化方法は、有機
塩素化合物等の汚染物質に対する分解能を有する微生物
を汚染サイトの地層中で増殖、活性化して、汚染物質を
原位置、即ち地層中で分解して無害な物質に転化するこ
とにより、地層および地下水を浄化する方法を言う。有
機塩素化合物による汚染を微生物学的に浄化する場合、
有機塩素化合物を直接資化できる菌は、地層中に存在し
ていないので、メタン、トルエン、フェノール、アンモ
ニア等をそれぞれ資化する菌（以下、それぞれメタン資
化菌、トルエン資化菌、フェノール資化菌、アンモニア
資化菌と言う）の共酸化を利用した処理方法が検討され
ている。
ediation）による地層および地下水の浄化方法は、有機
塩素化合物等の汚染物質に対する分解能を有する微生物
を汚染サイトの地層中で増殖、活性化して、汚染物質を
原位置、即ち地層中で分解して無害な物質に転化するこ
とにより、地層および地下水を浄化する方法を言う。有
機塩素化合物による汚染を微生物学的に浄化する場合、
有機塩素化合物を直接資化できる菌は、地層中に存在し
ていないので、メタン、トルエン、フェノール、アンモ
ニア等をそれぞれ資化する菌（以下、それぞれメタン資
化菌、トルエン資化菌、フェノール資化菌、アンモニア
資化菌と言う）の共酸化を利用した処理方法が検討され
ている。
【０００４】この方法は、メタン資化菌等の資化菌の増
殖に必要な栄養塩及び酸素に加えて、メタン資化菌等の
資化菌のそれぞれの基質として、環境的に比較的害の少
ないメタン、トルエン、フェノール、アンモニアなどを
汚染サイトに注入して資化菌を増殖し、有機塩素化合物
を基質として分解する分解酵素を資化菌により誘導す
る。そして、誘導された分解酵素により有機塩素化合物
を分解し、無害な物質に転化する方法である。
殖に必要な栄養塩及び酸素に加えて、メタン資化菌等の
資化菌のそれぞれの基質として、環境的に比較的害の少
ないメタン、トルエン、フェノール、アンモニアなどを
汚染サイトに注入して資化菌を増殖し、有機塩素化合物
を基質として分解する分解酵素を資化菌により誘導す
る。そして、誘導された分解酵素により有機塩素化合物
を分解し、無害な物質に転化する方法である。
【０００５】しかし、上記のような資化菌の共酸化を利
用した原位置バイオレメディエーション方法を実施する
際、メタンなどの基質が汚染サイトに高濃度で有機塩素
化合物と共存した場合、基質の競争阻害が生じ、汚染物
質の分解速度が極端に低下する。そこで、従来、共酸化
を利用した有機塩素化合物汚染地層の浄化方法を実施す
る際、栄養塩、酸素及びメタン等の基質を注入して、専
ら資化菌を増殖させる増殖フェーズと、次いで、栄養
塩、酸素及び基質の注入を停止し、資化菌により誘導さ
れた分解酵素により専ら有機塩素化合物を分解する分解
フェーズとに分けていた。しかも、分解フェーズを長期
間にわたり実施すると、有機塩素化合物の分解反応で生
成した反応中間体が分解酵素を失活させ、有機塩素化合
物の分解が実質的に停止するので、分解フェーズの実施
期間を分解酵素の活性が存続する短い期間に限る必要が
あった。そこで、従来法では、数ケ月間にわたって増殖
フェーズを実施し、次に実施する分解フェーズを短期間
で終了し、二つのフェーズを交互に繰り返すことによ
り、浄化を行って来た。
用した原位置バイオレメディエーション方法を実施する
際、メタンなどの基質が汚染サイトに高濃度で有機塩素
化合物と共存した場合、基質の競争阻害が生じ、汚染物
質の分解速度が極端に低下する。そこで、従来、共酸化
を利用した有機塩素化合物汚染地層の浄化方法を実施す
る際、栄養塩、酸素及びメタン等の基質を注入して、専
ら資化菌を増殖させる増殖フェーズと、次いで、栄養
塩、酸素及び基質の注入を停止し、資化菌により誘導さ
れた分解酵素により専ら有機塩素化合物を分解する分解
フェーズとに分けていた。しかも、分解フェーズを長期
間にわたり実施すると、有機塩素化合物の分解反応で生
成した反応中間体が分解酵素を失活させ、有機塩素化合
物の分解が実質的に停止するので、分解フェーズの実施
期間を分解酵素の活性が存続する短い期間に限る必要が
あった。そこで、従来法では、数ケ月間にわたって増殖
フェーズを実施し、次に実施する分解フェーズを短期間
で終了し、二つのフェーズを交互に繰り返すことによ
り、浄化を行って来た。
【０００６】図３は、従来から実施されている原位置バ
イオレメディエーション設備（以下、簡単に地層浄化設
備と言う）の一例の構成を示す概念図である。地層浄化
設備１０は、汚染地層に存在するメタン資化菌を利用し
て、本発明方法により有機塩素化合物汚染地層を浄化す
る設備であって、汚染地層の上に設置されている。地層
浄化設備１０は、図３に示すように、酸素、メタン及び
必要な栄養塩を水に溶解する溶解・注入装置１２と、酸
素、メタン及び必要な栄養塩を溶解した水を汚染地層に
注水する注入井１４と、地下水中の酸素濃度、メタン濃
度、栄養塩濃度、メタン資化菌の菌数、汚染物質濃度等
を測定するための観測井１６と、汚染地層中の地下水を
汲み上げる揚水井１８と、揚水井１８で揚水した地下水
を曝気してＴＣＥを含む有機塩素化合物を除去する曝気
塔２０とを備えている。曝気塔２０で曝気された地下水
は、ポンプ２２により溶解・注入装置１２に送水され
る。送水された地下水は、そこで、酸素、メタン及び必
要な栄養塩を溶解するための水として使用され、注入水
１４を介して再び地層中に返される。
イオレメディエーション設備（以下、簡単に地層浄化設
備と言う）の一例の構成を示す概念図である。地層浄化
設備１０は、汚染地層に存在するメタン資化菌を利用し
て、本発明方法により有機塩素化合物汚染地層を浄化す
る設備であって、汚染地層の上に設置されている。地層
浄化設備１０は、図３に示すように、酸素、メタン及び
必要な栄養塩を水に溶解する溶解・注入装置１２と、酸
素、メタン及び必要な栄養塩を溶解した水を汚染地層に
注水する注入井１４と、地下水中の酸素濃度、メタン濃
度、栄養塩濃度、メタン資化菌の菌数、汚染物質濃度等
を測定するための観測井１６と、汚染地層中の地下水を
汲み上げる揚水井１８と、揚水井１８で揚水した地下水
を曝気してＴＣＥを含む有機塩素化合物を除去する曝気
塔２０とを備えている。曝気塔２０で曝気された地下水
は、ポンプ２２により溶解・注入装置１２に送水され
る。送水された地下水は、そこで、酸素、メタン及び必
要な栄養塩を溶解するための水として使用され、注入水
１４を介して再び地層中に返される。
【０００７】地層浄化設備１０を使用した、従来の原位
置バイオレメディエーション技術により地層及び地下水
を浄化する方法では、先ず、資化菌増殖工程で、溶解・
注入装置１２でメタン資化菌の増殖に必要な酸素、栄養
塩及びメタンを曝気地下水に溶解し、次いで注入井１４
から汚染地層に連続的に注入する。地層の地下水中のメ
タン資化菌の菌数が、所定菌数に到達した時点で、資化
菌増殖工程を終了し、次の有機塩素化合物分解工程に移
行して、有機塩素化合物を分解する。
置バイオレメディエーション技術により地層及び地下水
を浄化する方法では、先ず、資化菌増殖工程で、溶解・
注入装置１２でメタン資化菌の増殖に必要な酸素、栄養
塩及びメタンを曝気地下水に溶解し、次いで注入井１４
から汚染地層に連続的に注入する。地層の地下水中のメ
タン資化菌の菌数が、所定菌数に到達した時点で、資化
菌増殖工程を終了し、次の有機塩素化合物分解工程に移
行して、有機塩素化合物を分解する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、原位置バイオ
レメディエーション技術による地層及び地下水の上述の
従来の浄化方法には、以下の二つの問題があった。第１
には、揚水した地下水から曝気塔による曝気により除去
された有機塩素化合物は、そのままの有害な形態で大気
中に放出されているので、二次公害を発生させる恐れが
強かった。第２には、地層及び地下水の従来の浄化方法
では、主として分解フェーズで有機塩素化合物を分解し
ているので、有機塩素化合物の処理効率が低く、地層及
び地下水の浄化に要する時間が長いという問題があっ
た。
レメディエーション技術による地層及び地下水の上述の
従来の浄化方法には、以下の二つの問題があった。第１
には、揚水した地下水から曝気塔による曝気により除去
された有機塩素化合物は、そのままの有害な形態で大気
中に放出されているので、二次公害を発生させる恐れが
強かった。第２には、地層及び地下水の従来の浄化方法
では、主として分解フェーズで有機塩素化合物を分解し
ているので、有機塩素化合物の処理効率が低く、地層及
び地下水の浄化に要する時間が長いという問題があっ
た。
【０００９】そこで、本発明の目的は、有機塩素化合物
で汚染された地層および地下水を原位置バイオレメディ
エーション技術により浄化するにあたり、二次汚染の問
題がなく、しかも高い処理効率で処理できる浄化方法を
提供することである。
で汚染された地層および地下水を原位置バイオレメディ
エーション技術により浄化するにあたり、二次汚染の問
題がなく、しかも高い処理効率で処理できる浄化方法を
提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者は、有機塩素化
合物による二次公害を防止するために、先ず、揚水地下
水の曝気により生じた有機塩素化合物を含む気体を活性
炭等の吸着層に通し、有機塩素化合物を活性炭等に吸着
させる方法、或いは触媒層に通し、触媒反応により有機
塩素化合物を塩化水素に転化し、更に苛性ソーダ等のア
ルカリ溶液で中和する方法等を研究した。しかし、吸着
法では吸着させた活性炭の処理を含む廃棄物の廃棄が問
題であり、また触媒法は設備が複雑でコストが嵩むので
実用化が難しいことが判った。
合物による二次公害を防止するために、先ず、揚水地下
水の曝気により生じた有機塩素化合物を含む気体を活性
炭等の吸着層に通し、有機塩素化合物を活性炭等に吸着
させる方法、或いは触媒層に通し、触媒反応により有機
塩素化合物を塩化水素に転化し、更に苛性ソーダ等のア
ルカリ溶液で中和する方法等を研究した。しかし、吸着
法では吸着させた活性炭の処理を含む廃棄物の廃棄が問
題であり、また触媒法は設備が複雑でコストが嵩むので
実用化が難しいことが判った。
【００１１】そこで、本発明者は、揚水した地下水を曝
気する方法に代えて、資化菌により有機塩素化合物を分
解することに着眼した。そして、図３に示した従来の設
備の曝気塔に代えてリアクタを設け、リアクタに揚水地
下水中を送水し、そこで揚水地下水中の有機塩素化合物
を資化菌により分解することを研究した。研究の結果、
資化菌として、有機塩素化合物の分解速度の速い芳香族
化合物資化菌、例えばフェノール資化菌又はトルエン資
化菌を利用し、処理効率を高めることにより、経済的に
処理できることを見い出した。また原位置バイオレメデ
ィエーションに用いる資化菌としては環境衛生的に安全
なメタンを用いることとした。
気する方法に代えて、資化菌により有機塩素化合物を分
解することに着眼した。そして、図３に示した従来の設
備の曝気塔に代えてリアクタを設け、リアクタに揚水地
下水中を送水し、そこで揚水地下水中の有機塩素化合物
を資化菌により分解することを研究した。研究の結果、
資化菌として、有機塩素化合物の分解速度の速い芳香族
化合物資化菌、例えばフェノール資化菌又はトルエン資
化菌を利用し、処理効率を高めることにより、経済的に
処理できることを見い出した。また原位置バイオレメデ
ィエーションに用いる資化菌としては環境衛生的に安全
なメタンを用いることとした。
【００１２】上記目的を達成するために、有機塩素化合
物で汚染された地層及び地下水の本発明に係る浄化方法
は、有機塩素化合物による汚染地層および地下水の有機
塩素化合物濃度を低下させ、汚染地層および地下水を浄
化する方法において、メタン、酸素及び栄養塩を溶解し
た水溶液を汚染地層に供給して、汚染地層中でメタン資
化菌の働きによって有機塩素化合物を分解する原位置バ
イオレメディエーションと、地下水を揚水してリアクタ
に送水し、フェノール資化菌、トルエン資化菌を含む芳
香族化合物資化菌のいずれかによって、揚水地下水中の
有機塩素化合物をリアクタ内で分解するリアクターとを
併用し、更に、リアクターの処理水を原位置バイオレメ
ディエーションにおいて用いるメタン、酸素及び栄養塩
を溶解する水溶液の溶媒として用いることを特徴として
いる。
物で汚染された地層及び地下水の本発明に係る浄化方法
は、有機塩素化合物による汚染地層および地下水の有機
塩素化合物濃度を低下させ、汚染地層および地下水を浄
化する方法において、メタン、酸素及び栄養塩を溶解し
た水溶液を汚染地層に供給して、汚染地層中でメタン資
化菌の働きによって有機塩素化合物を分解する原位置バ
イオレメディエーションと、地下水を揚水してリアクタ
に送水し、フェノール資化菌、トルエン資化菌を含む芳
香族化合物資化菌のいずれかによって、揚水地下水中の
有機塩素化合物をリアクタ内で分解するリアクターとを
併用し、更に、リアクターの処理水を原位置バイオレメ
ディエーションにおいて用いるメタン、酸素及び栄養塩
を溶解する水溶液の溶媒として用いることを特徴として
いる。
【００１３】本発明方法で使用するリアクタは、既知の
リアクタであって、菌浮遊式のリアクタでも良く、また
充填層式のリアクタでも良いが、目詰まり等を考慮して
菌浮遊式のリアクタが好ましい。リアクタの設置場所
は、特に制約はなく、どこでも良いが、揚水井又は注入
井の近くに設置するのが経済的であり、また地上でも半
地下式でも良い。本発明方法における原位置バイオレメ
ディエーションは、従来の方法を用いることができる。
栄養塩は、酸素、メタン以外に資化菌の増殖に必要な物
質であって、例えば鉄、コバルト等の重金属を言う。
リアクタであって、菌浮遊式のリアクタでも良く、また
充填層式のリアクタでも良いが、目詰まり等を考慮して
菌浮遊式のリアクタが好ましい。リアクタの設置場所
は、特に制約はなく、どこでも良いが、揚水井又は注入
井の近くに設置するのが経済的であり、また地上でも半
地下式でも良い。本発明方法における原位置バイオレメ
ディエーションは、従来の方法を用いることができる。
栄養塩は、酸素、メタン以外に資化菌の増殖に必要な物
質であって、例えば鉄、コバルト等の重金属を言う。
【００１４】本発明の好適な実施態様は、リアクタとし
て第１リアクタと第２リアクタとを設け、芳香族化合物
資化菌の増殖に必要な酸素、栄養塩及び芳香族化合物を
溶解した水溶液を第１リアクタに供給して、第１リアク
タ内で芳香族化合物資化菌を増殖させて、芳香族化合物
資化菌の濃度の高い水溶液を生成し、一方、第１リアク
タで生成した芳香族化合物資化菌の高濃度水溶液及び揚
水した地下水を第２リアクタに送水し、芳香族化合物資
化菌により誘導された分解酵素により第２リアクタ内で
揚水地下水中の有機塩素化合物を分解して揚水地下水を
浄化することを特徴としている。
て第１リアクタと第２リアクタとを設け、芳香族化合物
資化菌の増殖に必要な酸素、栄養塩及び芳香族化合物を
溶解した水溶液を第１リアクタに供給して、第１リアク
タ内で芳香族化合物資化菌を増殖させて、芳香族化合物
資化菌の濃度の高い水溶液を生成し、一方、第１リアク
タで生成した芳香族化合物資化菌の高濃度水溶液及び揚
水した地下水を第２リアクタに送水し、芳香族化合物資
化菌により誘導された分解酵素により第２リアクタ内で
揚水地下水中の有機塩素化合物を分解して揚水地下水を
浄化することを特徴としている。
【００１５】本発明の別の好適な実施態様は、リアクタ
として第１リアクタと第２リアクタとを設け、芳香族化
合物資化菌の増殖に必要な酸素、栄養塩及び芳香族化合
物を揚水した地下水に溶解して第１リアクタに供給し
て、第１リアクタ内で芳香族化合物資化菌を増殖させ
て、揚水地下水中の芳香族化合物資化菌の濃度を高く
し、次いで、第１リアクタから芳香族化合物資化菌を高
濃度に含む揚水地下水を第２リアクタに送水し、芳香族
化合物資化菌により誘導された分解酵素により第２リア
クタ内で揚水地下水中の有機塩素化合物を分解して揚水
地下水を浄化すことを特徴としている。
として第１リアクタと第２リアクタとを設け、芳香族化
合物資化菌の増殖に必要な酸素、栄養塩及び芳香族化合
物を揚水した地下水に溶解して第１リアクタに供給し
て、第１リアクタ内で芳香族化合物資化菌を増殖させ
て、揚水地下水中の芳香族化合物資化菌の濃度を高く
し、次いで、第１リアクタから芳香族化合物資化菌を高
濃度に含む揚水地下水を第２リアクタに送水し、芳香族
化合物資化菌により誘導された分解酵素により第２リア
クタ内で揚水地下水中の有機塩素化合物を分解して揚水
地下水を浄化すことを特徴としている。
【００１６】更に好適な実施態様は、第２リアクタで浄
化された揚水地下水を更に膜濾過装置に通し、揚水地下
水から菌体を分離し、分離した菌体を第１リアクタに戻
すことを特徴としている。これにより、芳香族化合物資
化菌を高濃度にリアクタに保持できる。
化された揚水地下水を更に膜濾過装置に通し、揚水地下
水から菌体を分離し、分離した菌体を第１リアクタに戻
すことを特徴としている。これにより、芳香族化合物資
化菌を高濃度にリアクタに保持できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に、実施例を挙げ、添付図面
を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に説
明する。実施例１ 本実施例は、リアクタに用いる芳香族化合物資化菌とし
てフェノール資化菌を使用した本発明方法の例である。
図１に示す地層浄化設備３０は、実施例１を実施する地
層浄化設備の一例であって、従来の地層浄化設備１０と
同じ溶解・注入装置１２、注入井１４、観測井１６及び
揚水井１８を備えている。更に、従来の曝気塔２０に代
えて、攪拌機３２を備えた菌浮遊式の第１リアクタ３４
と、同じく攪拌機３６を備えた菌浮遊式の第２リアクタ
３８と、第２リアクタ３８の下流に接続された、ＵＦ膜
又はＭＦ膜による膜濾過装置４０とを備えている。更
に、フェノール資化菌の増殖に必要な酸素、栄養塩及び
フェノールを溶解した水溶液を第１リアクタ３４に供給
する第１供給装置４２、及びＴＣＥの分解酵素による分
解反応に必要な酸素、栄養塩及びフェノールを溶解した
水溶液を第２リアクタ３８に供給する第２供給装置４４
が設けてある。尚、第１リアクタ３４から第２リアクタ
３８に送水するポンプ、第２リアクタ３８から膜濾過装
置４０に送水するポンプ等は省略されている。
を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に説
明する。実施例１ 本実施例は、リアクタに用いる芳香族化合物資化菌とし
てフェノール資化菌を使用した本発明方法の例である。
図１に示す地層浄化設備３０は、実施例１を実施する地
層浄化設備の一例であって、従来の地層浄化設備１０と
同じ溶解・注入装置１２、注入井１４、観測井１６及び
揚水井１８を備えている。更に、従来の曝気塔２０に代
えて、攪拌機３２を備えた菌浮遊式の第１リアクタ３４
と、同じく攪拌機３６を備えた菌浮遊式の第２リアクタ
３８と、第２リアクタ３８の下流に接続された、ＵＦ膜
又はＭＦ膜による膜濾過装置４０とを備えている。更
に、フェノール資化菌の増殖に必要な酸素、栄養塩及び
フェノールを溶解した水溶液を第１リアクタ３４に供給
する第１供給装置４２、及びＴＣＥの分解酵素による分
解反応に必要な酸素、栄養塩及びフェノールを溶解した
水溶液を第２リアクタ３８に供給する第２供給装置４４
が設けてある。尚、第１リアクタ３４から第２リアクタ
３８に送水するポンプ、第２リアクタ３８から膜濾過装
置４０に送水するポンプ等は省略されている。
【００１８】第１リアクタ３４では、第１供給装置４２
から供給された酸素、栄養塩及びフェノールにより、専
らフェノール資化菌が連続的に増殖し、第１リアクタ３
４内の水溶液はフェノール資化菌を高濃度で含有する。
フェノール資化菌の増殖中、第１リアクタ３４内の水溶
液は、酸素、栄養塩、フェノール及びフェノール資化菌
の濃度がリアクタ内で一様になるように、攪拌機３２に
より攪拌される。一方、第２リアクタ３８には、揚水井
１８により揚水された地下水と、第１リアクタ３４から
送出されたフェノール資化菌を高濃度で含む水溶液とが
送入され、増殖したフェノール資化菌により誘導された
分解酵素により揚水地下水中のＴＣＥが分解される。ま
た、第２リアクタ３８には、必要に応じて酸素、栄養塩
及びフェノールが供給され、酸素、栄養塩、フェノー
ル、フェノール資化菌及び分解酵素の濃度が第２リアク
タ内で一様になるように、攪拌機３６により攪拌され
る。
から供給された酸素、栄養塩及びフェノールにより、専
らフェノール資化菌が連続的に増殖し、第１リアクタ３
４内の水溶液はフェノール資化菌を高濃度で含有する。
フェノール資化菌の増殖中、第１リアクタ３４内の水溶
液は、酸素、栄養塩、フェノール及びフェノール資化菌
の濃度がリアクタ内で一様になるように、攪拌機３２に
より攪拌される。一方、第２リアクタ３８には、揚水井
１８により揚水された地下水と、第１リアクタ３４から
送出されたフェノール資化菌を高濃度で含む水溶液とが
送入され、増殖したフェノール資化菌により誘導された
分解酵素により揚水地下水中のＴＣＥが分解される。ま
た、第２リアクタ３８には、必要に応じて酸素、栄養塩
及びフェノールが供給され、酸素、栄養塩、フェノー
ル、フェノール資化菌及び分解酵素の濃度が第２リアク
タ内で一様になるように、攪拌機３６により攪拌され
る。
【００１９】第２リアクタ３８で浄化された揚水地下水
は、更に膜濾過装置４０に導入され、菌体を高い濃度で
含有する濃縮液と、菌体を含まない透過水とに分離され
る。濃縮液は第１リアクタ３４に戻され、透過水は、酸
素、栄養塩及びメタンを溶解した後、注入井１４から地
層に戻される。
は、更に膜濾過装置４０に導入され、菌体を高い濃度で
含有する濃縮液と、菌体を含まない透過水とに分離され
る。濃縮液は第１リアクタ３４に戻され、透過水は、酸
素、栄養塩及びメタンを溶解した後、注入井１４から地
層に戻される。
【００２０】メタン資化菌による原位置バイオレメディ
エーションによる地層及び地下水の浄化は、従来の方法
と同じである。すなわち、メタン資化菌増殖工程では、
地層中の地下水に溶存しているメタン濃度が５．０〜１
０mg/lの範囲になるようにメタン供給量を調整するとと
もに酸素および栄養塩を供給する。メタン濃度の測定
は、観測井１６を介して連続的又は断続的に行う。有機
塩素化合物分解工程では、酸素、栄養塩、基質であるメ
タンの供給を停止して、資化菌により誘導された分解酵
素により有機塩素化合物を分解する。なお有機塩素化合
物分解工程では、酸素及び栄養塩の供給を継続する一
方、地層中の地下水に溶存しているメタン濃度が０．１
〜６．０mg/lの範囲になるように少量のメタンを供給す
るようにしても良い。
エーションによる地層及び地下水の浄化は、従来の方法
と同じである。すなわち、メタン資化菌増殖工程では、
地層中の地下水に溶存しているメタン濃度が５．０〜１
０mg/lの範囲になるようにメタン供給量を調整するとと
もに酸素および栄養塩を供給する。メタン濃度の測定
は、観測井１６を介して連続的又は断続的に行う。有機
塩素化合物分解工程では、酸素、栄養塩、基質であるメ
タンの供給を停止して、資化菌により誘導された分解酵
素により有機塩素化合物を分解する。なお有機塩素化合
物分解工程では、酸素及び栄養塩の供給を継続する一
方、地層中の地下水に溶存しているメタン濃度が０．１
〜６．０mg/lの範囲になるように少量のメタンを供給す
るようにしても良い。
【００２１】実施例２ 本実施例はリアクタに用いる芳香族化合物資化菌として
フェノール資化菌を使用した本発明方法の別の例であ
る。図２に示す地層浄化設備５０は、実施例２を実施す
る地層浄化設備の一例であって、従来の地層浄化設備１
０と同じ溶解・注入装置１２、注入井１４、観測井１６
及び揚水井１８を備えている。また、従来の曝気塔２０
に代えて、攪拌機５２を備えた菌浮遊式の第１リアクタ
５４と、同じく攪拌機５６を備えて、第１リアクタ５４
に直列に接続された菌浮遊式の第２リアクタ５８と、Ｕ
Ｆ膜又はＭＦ膜による膜濾過装置６０とを備えている。
更に、フェノール資化菌の増殖に必要な酸素、栄養塩及
びフェノールを溶解した水溶液を第１リアクタ５４に供
給する第１供給装置６２、及びＴＣＥの分解酵素による
分解反応に必要な酸素、栄養塩及びフェノールを溶解し
た水溶液を第２リアクタ５８に供給する第２供給装置６
４が設けてある。尚、第１リアクタ５４から第２リアク
タ５８に送水するポンプ、第２リアクタ５８から膜濾過
装置６０に送水するポンプ等は省略されている。
フェノール資化菌を使用した本発明方法の別の例であ
る。図２に示す地層浄化設備５０は、実施例２を実施す
る地層浄化設備の一例であって、従来の地層浄化設備１
０と同じ溶解・注入装置１２、注入井１４、観測井１６
及び揚水井１８を備えている。また、従来の曝気塔２０
に代えて、攪拌機５２を備えた菌浮遊式の第１リアクタ
５４と、同じく攪拌機５６を備えて、第１リアクタ５４
に直列に接続された菌浮遊式の第２リアクタ５８と、Ｕ
Ｆ膜又はＭＦ膜による膜濾過装置６０とを備えている。
更に、フェノール資化菌の増殖に必要な酸素、栄養塩及
びフェノールを溶解した水溶液を第１リアクタ５４に供
給する第１供給装置６２、及びＴＣＥの分解酵素による
分解反応に必要な酸素、栄養塩及びフェノールを溶解し
た水溶液を第２リアクタ５８に供給する第２供給装置６
４が設けてある。尚、第１リアクタ５４から第２リアク
タ５８に送水するポンプ、第２リアクタ５８から膜濾過
装置６０に送水するポンプ等は省略されている。
【００２２】揚水井１８から揚水された地下水は、第１
リアクタ５４に流入する。第１リアクタ５４では、揚水
地下水中のフェノール資化菌が、供給装置６２から必要
な酸素、栄養塩及びフェノールを得て、増殖し、揚水地
下水は比較的高い濃度のフェノール資化菌を含有する水
となって、第２リアクタ５８に流入する。第２リアクタ
５８では、流入した揚水水中のフェノール資化菌から誘
導された分解酵素がＴＣＥを分解し、揚水地下水を浄化
する。第２リアクタ５８には、必要な応じて酸素、栄養
塩及びフェノールが供給装置６４から供給される。
リアクタ５４に流入する。第１リアクタ５４では、揚水
地下水中のフェノール資化菌が、供給装置６２から必要
な酸素、栄養塩及びフェノールを得て、増殖し、揚水地
下水は比較的高い濃度のフェノール資化菌を含有する水
となって、第２リアクタ５８に流入する。第２リアクタ
５８では、流入した揚水水中のフェノール資化菌から誘
導された分解酵素がＴＣＥを分解し、揚水地下水を浄化
する。第２リアクタ５８には、必要な応じて酸素、栄養
塩及びフェノールが供給装置６４から供給される。
【００２３】第２リアクタ５８で浄化された揚水地下水
は、更に、膜濾過装置６０に導入され、菌体を高い濃度
で含有する濃縮液と、菌体を含まない透過水とに分離さ
れる。濃縮液は第１リアクタ５４に戻され、透過水は、
溶解・注入装置１２で酸素、栄養塩及びメタンを溶解し
た後、注入井１４から地層に戻される。メタン資化菌に
よる原位置バイオレメディエーションによる地層及び地
下水の浄化は、従来の方法と同じである。なお、実施例
１および２では芳香族化合物資化菌を用いたリアクタを
２基用いているが、本リアクタは一基でもよい。
は、更に、膜濾過装置６０に導入され、菌体を高い濃度
で含有する濃縮液と、菌体を含まない透過水とに分離さ
れる。濃縮液は第１リアクタ５４に戻され、透過水は、
溶解・注入装置１２で酸素、栄養塩及びメタンを溶解し
た後、注入井１４から地層に戻される。メタン資化菌に
よる原位置バイオレメディエーションによる地層及び地
下水の浄化は、従来の方法と同じである。なお、実施例
１および２では芳香族化合物資化菌を用いたリアクタを
２基用いているが、本リアクタは一基でもよい。
【００２４】
【発明の効果】本発明方法によれば、有機塩素化合物で
汚染された地層及び地下水を原位置バイオレメディエー
ション法により浄化する際に、地層ではメタン資化菌を
利用して有機塩素化合物を分解する一方、リアクタ内で
は芳香族化合物資化菌を利用して揚水地下水中の有機塩
素化合物を分解している。本発明方法では、揚水地下水
中の有機塩素化合物を分解して、無害な物質に転化して
排出しているので、従来法では発生する恐れのあった二
次公害を防止し、しかも、メタン資化菌増殖工程に加え
て有機塩素化合物分解工程でも揚水して有機塩素化合物
を分解しているので、従来の方法に比べて、浄化期間を
短くすることができる。また、本発明方法によれば、地
層及び地下水の開放系の原位置処理では環境衛生的に安
全なメタン資化菌を使用し、一方、芳香族化合物を基質
とする芳香族化合物資化菌、例えばフェノール資化菌を
使用した効率的処理は閉塞系のリアクタ内で行っている
ので、環境衛生的な安全性が高い。
汚染された地層及び地下水を原位置バイオレメディエー
ション法により浄化する際に、地層ではメタン資化菌を
利用して有機塩素化合物を分解する一方、リアクタ内で
は芳香族化合物資化菌を利用して揚水地下水中の有機塩
素化合物を分解している。本発明方法では、揚水地下水
中の有機塩素化合物を分解して、無害な物質に転化して
排出しているので、従来法では発生する恐れのあった二
次公害を防止し、しかも、メタン資化菌増殖工程に加え
て有機塩素化合物分解工程でも揚水して有機塩素化合物
を分解しているので、従来の方法に比べて、浄化期間を
短くすることができる。また、本発明方法によれば、地
層及び地下水の開放系の原位置処理では環境衛生的に安
全なメタン資化菌を使用し、一方、芳香族化合物を基質
とする芳香族化合物資化菌、例えばフェノール資化菌を
使用した効率的処理は閉塞系のリアクタ内で行っている
ので、環境衛生的な安全性が高い。
【図１】本発明方法の実施例１を実施するための地層浄
化設備の一例の構成を示すフローシートである。
化設備の一例の構成を示すフローシートである。
【図２】本発明方法の実施例２を実施するための地層浄
化設備の一例の構成を示すフローシートである。
化設備の一例の構成を示すフローシートである。
【図３】従来方法を実施する地層浄化設備の構成を示す
概念図である。
概念図である。
１０ 地層浄化設備 １２ 溶解・注入装置 １４ 注入井 １６ 観測井 １８ 揚水井 ２０ 曝気塔 ２２ ポンプ ３０ 本発明方法の実施例１を実施するための地層浄化
設備 ３２、５２、３６、５６ 攪拌機 ３４、５４ 第１リアクタ ３８、５８ 第２リアクタ ４０、６０ 膜濾過装置 ４２、６２ 第１供給装置 ４４、６４ 第２供給装置 ５０ 本発明方法の実施例２を実施するための地層浄化
設備
設備 ３２、５２、３６、５６ 攪拌機 ３４、５４ 第１リアクタ ３８、５８ 第２リアクタ ４０、６０ 膜濾過装置 ４２、６２ 第１供給装置 ４４、６４ 第２供給装置 ５０ 本発明方法の実施例２を実施するための地層浄化
設備
Claims (4)
- 【請求項１】 有機塩素化合物による汚染地層および地
下水の有機塩素化合物濃度を低下させ、汚染地層および
地下水を浄化する方法において、 メタン、酸素及び栄養塩を溶解した水溶液を汚染地層に
供給して、汚染地層中でメタン資化菌の働きによって有
機塩素化合物を分解する原位置バイオレメディエーショ
ンと、 地下水を揚水してリアクタに送水し、フェノール資化
菌、トルエン資化菌を含む芳香族化合物資化菌のいずれ
かによって、揚水地下水中の有機塩素化合物をリアクタ
内で分解するリアクターとを併用し、 更に、リアクターの処理水を原位置バイオレメディエー
ションにおいて用いるメタン、酸素及び栄養塩を溶解す
る水溶液の溶媒として用いることを特徴とする有機塩素
化合物で汚染された地層および地下水の浄化方法。 - 【請求項２】 リアクタとして第１リアクタと第２リア
クタとを設け、 芳香族化合物資化菌の増殖に必要な酸素、栄養塩及び芳
香族化合物を溶解した水溶液を第１リアクタに供給し
て、第１リアクタ内で芳香族化合物資化菌を増殖させ
て、芳香族化合物資化菌の濃度の高い水溶液を生成し、 一方、第１リアクタで生成した芳香族化合物資化菌の高
濃度水溶液及び揚水した地下水を第２リアクタに送水
し、芳香族化合物資化菌により誘導された分解酵素によ
り第２リアクタ内で揚水地下水中の有機塩素化合物を分
解して揚水地下水を浄化することを特徴とする請求項１
に記載の有機塩素化合物で汚染された地層および地下水
の浄化方法。 - 【請求項３】 リアクタとして第１リアクタと第２リア
クタとを設け、 芳香族化合物資化菌の増殖に必要な酸素、栄養塩及び芳
香族化合物を揚水した地下水に溶解して第１リアクタに
供給して、第１リアクタ内で芳香族化合物資化菌を増殖
させて、揚水地下水中の芳香族化合物資化菌の濃度を高
くし、 次いで、第１リアクタから芳香族化合物資化菌を高濃度
に含む揚水地下水を第２リアクタに送水し、芳香族化合
物資化菌により誘導された分解酵素により第２リアクタ
内で揚水地下水中の有機塩素化合物を分解して揚水地下
水を浄化することを特徴とする請求項１に記載の有機塩
素化合物で汚染された地層および地下水の浄化方法。 - 【請求項４】 第２リアクタで浄化された揚水地下水を
更に膜濾過装置に通し、揚水地下水から菌体を分離し、
分離した菌体を第１リアクタに戻すことを特徴とする請
求項２又は３に記載の有機塩素化合物で汚染された地層
および地下水の浄化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8091911A JPH09253688A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 有機塩素化合物で汚染された地層および地下水の浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8091911A JPH09253688A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 有機塩素化合物で汚染された地層および地下水の浄化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09253688A true JPH09253688A (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=14039772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8091911A Pending JPH09253688A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 有機塩素化合物で汚染された地層および地下水の浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09253688A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001252371A (ja) * | 2000-03-14 | 2001-09-18 | Kurita Water Ind Ltd | 土壌及び／又は地下水中の有機塩素化合物の分解方法 |
| JP2002119977A (ja) * | 2000-10-13 | 2002-04-23 | Japan Organo Co Ltd | 汚染地下水の浄化方法及び装置 |
| JP2002200480A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-16 | Shinichi Ueda | 土壌浄化方法 |
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1996
- 1996-03-21 JP JP8091911A patent/JPH09253688A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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