JPS61135592A - 地下層中の汚染物質のバイオ酸化を促進する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は地下層内の汚染物質のバイオ酸化を刺戟する方
法に関する。

土壌、地下水および地下層の汚染は深刻な環境問題であ
る。洩れのある地下ガソリン貯槽は１００．０００を越
え、使用可能な帯水層の上または近くに配置された裏打
ちのない工業用包囲物はｓｏ、ｏｏｏを越えると推定さ
れている。

汚染物質としては有機物たとえば石油製品、フェノール
類、ハロゲン化炭化水素類、アルコール拳；ならびに無
機物質があげられる。従来の通常の処理は汚染層物質を
安全な土地門立てに捨てるかあるいはその表面に地下水
をポンプ給送して処理するか、そのいづれかから成るも
のでめった。

これらの技術は両者とも有効性に限度があり且つ非常に
費用がかかるものである。これらは長時間の操作を必要
とし、且つ汚染を更に拡散させない保証もない。

浸透性地下層中の多くの汚染物質がバイオ酸化によって
無害にしうろことは周知である。然し、地下層への酸素
の物質移動は通常は酸素ガスの拡散または水中酸素の溶
解度によって限定される。それ故、十分な酸素を地下層
に導入してそこに含まれる汚染物質をバイオ酸化するこ
とはふつうには困難である。

レイモンドの米国特許第３．８４６，２９０号には栄養
物および酸素を与えて地下層にふつうに存在する微生物
相による炭化水素汚染物質のバイオ酸化とバイオ分解を
促進することによって地下層水から炭化水素汚染物質を
消滅させる方法が記載されている。

ジャベリの米国特許第４，４０１，５６９号には炭化水
素化合物で汚染された地面および地下水を処理する方法
が記載されている。この方法は汚染された地下層に水を
循環させて汚染物質を水中に浸出し、この浸出液をタン
クに送り、そして酸化浸出液を地下層に再注入すること
を必要とする。

ジャベリの特許の方法は地面の近くにあるバイオ分解性
有機化合物の処理に限定され、且つ大量の浸出液の循環
によりて浸食されうる構造物の近くではもちろん使用で
きない。

また、ジャベリの方法はバイオ酸化が生じうる地面にタ
ンクもしくはその他の容器を設置することを必要とする
。

理論的には、生物学的または化学機構のいづれかＫよる
汚染物質のその場での酸化は比較的短時間および低コス
トで汚染物質を無害なものにするという有力な利点を与
える。

その場でのバイオ酸化に伴なう問題は水性溶液中の酸素
の限定された溶解度および別の酸化剤の使用についての
相対的毒性もしくは環境上の非所望性である。また微生
物相の蓄積は地下層への酸化剤の注入点またはその付近
での地下　　　　　層の閉塞を起す傾向がある。

西独公開特許第２．５３３．７７５号には酸素の限られ
ている環境の微生物相に酸素を供給するために過酸化水
素を使用しうろことが記載されている。好気性バクテリ
アのキヤタリアーゼ酵素は過酸化水素を水と酸素に分解
しうる。然し、キャタリアーゼ酵素が不活性になるのを
防ぐために過酸化水素の濃度を限定することが必要であ
る。

クローウニの米国特許第３，５２９，６６６号には地層
を過酸化水素で処理し次いで酸で処理するという遂次処
理が地層の浸透性を害する微生物相を除去するに有用で
あるということが記載されている。

本発明の利点は酸素源として過酸化水素を使用して浸透
性地下層内の汚染物質のバイオ酸化速度を刺戟する改良
法である。

本発明の別の利点は酸化性環境を地下層内に保持して、
このような地下層に存在する微生物相を不活性にするこ
となしに汚染物質のバイオ酸化を促進する改良法である
。

本発明の更なる利点は酸素と栄養物を地下層内の微生物
相に有効に供給し、地下層の浸透性を減少させる生物相
を漕足に除去し、それによって地下層内の汚染物質のバ
イオ酸化を刺戟する改良法である。

本発明は過酸化水素水溶液を地下層中に少なくともその
１の位置において導入することを包含する、地下層内の
化合物のバイオ酸化を刺戟する方法を提供するものであ
る。

はじめに導入する過酸化水素の２４時間の平均濃度は０
．１チ以下であり、その２４時間の平均濃度は地下層内
の微生物相に利用しうる酸素の増加を与えるに十分な然
し微生物相に毒性の環境を与えない割合で時間と共に増
大せしめられる。そして地下層に導入する過酸化水素濃
度を間けつ的に増大させてその導入位置またはそれに密
接に隣接する位置における微生物相に対して十分に毒性
あるものとし、これによって微生物相および微生物置（
バイオマス）を除いて過酸化水素の導入位置またはその
隣接位置の地下層の浸透性を増大させる。

本発明の方法にとって過酸化水素の臨界的な最小初期濃
度は存在しない。過酸化水素のｘｑ／を程度の低い初期
濃度でさえ微生物相を刺戟してより高濃度の過酸化水素
に微生物相を順応させる環境を与える。地下層中の汚染
物質のより迅速な酸化を与える高濃度の過酸化水素に微
生物相を１暇応させるに必要な時間を最小にするために
約１０１１Ｐ／を以上の濃度であるのが通常は望ましい
。

過酸化水素の平均濃度をその導入期間中に増大させ、地
下層内に存在する微生物相を更に高濃度の過酸化水素に
耐えられるように順応させ、これによって地下層内の微
生物相を刺戟して汚染物質の酸化速度を増大させること
が本発明において臨界的である。地下層へ導入する過酸
化水素の２４時間平平均度を増大させないと、過酸化水
素の濃度は導入位置からの距離の逆関数として減少する
。それは地下層内での種々の分解過程および拡散と混合
の過程のためである。

地下層内の微生物相を、増大してゆく濃度の過酸化水素
に耐えるよう順応させることが本発明の方法において重
要である。然し、汚染物質を酸化する微生物相の付近の
過酸化水素濃度がこれらの微生物相を不活化もしくは破
壊するほど十分に上昇しないようＫすることも臨界的で
ある。それ故、過酸化水素の２４時間平平均度の所望の
増加率を決定することが重要であり、そしてそのような
決定は不当処多くの実験を行なうことなしに任意の便利
な周知の方法により当業者によって容易に達成しうろこ
とである。たとえば、最大増加率は微生物相の実際の順
応速度、過酸化水素水溶液の分解速度および全体の水理
地質学を測定するための中心部試料を使用する実験室的
測定値から計算することができる。過酸化水素濃度の増
加率は最大増加率である必要はなく、好ましくはこのよ
うな最大増加率の２０〜９０％である。あるいはまた、
過酸化水素濃度の所望の増加率は導入位置から下方に傾
斜しているモニタ井戸からの流出液のバクテリア数管検
査することによっても決定することができる。

最適の結果のためには、地下層に導入する過酸化水素の
実際の濃度を短時間のあいだ周期的に増大させて微生物
相に対して毒性のある十分に高濃度の過酸化水素のスラ
グ又はパッドを導入位置またはその隣接位置にお−て与
え、このような区域に存在する細胞物質、粘質物、また
は他の生物量を分解して可溶化することが必要である。

高濃度過酸化水素のスラグ（スパイクまたはパッドとも
呼ぶ）を地下層中に駆動させるが、このスラグ中の過酸
化水素濃度は逆混合、拡散、および希釈、ならび罠分解
細胞物質の酸化および分解による酸素の生成の結果とし
て減少する。また、分解した細胞物質は過酸化水素導入
位置から更に離れ喪微生物相に栄養物を与える。このよ
うにして、活性な微生物相は追加の栄養物によって刺戟
され且つ増大した過酸化水素濃度のスラグもしくはパッ
ドによって順応せしめられる。当業者はスラグとして導
入する過酸化水素の量を容易に計算することができ、そ
れによって過酸化水素を導入位置から１〜２ｍ以内の地
下層中のバクテリアに対して毒性でないようにすること
ができる。

任意に１塩酸または酢酸のような希酸を、高濃度過酸化
水素のスラグもしくはパッドを形成する水溶液の一部に
混合することができる。醗の量は臨界的ではない。然し
、約３〜約１のｐＨを生じるに十分な塩酸水溶液または
酢酸水溶液が好ましい。当業者は加えるべき酸の量を計
算することができ、それによってスラグを導入位置から
１〜２ｍ１ｌｌｌれ九バクテリアに対して毒性でないよ
う（することができる。

バクテリアの刺戟は処理場所中くまなく均一には起らな
いが、その代りとして最大バクテリア生育の移動前面と
して見ることができる。前面の先端で、汚染物質は実質
的に最トに変形される。前面のうしろで、汚染物質は完
全に鉱物質化した細胞物質に転化するか又は危険性の小
さい形体に変形する。前面の先端の役目を果す又は酸化
性のバクテリアは実質的にそのもとの又は背景の水準に
とどまる。前面のうしろで、役目を果すバクテリアは比
較的不活性である。汚染物質がもはや食料源として存在
しないためである。

多くの場合、第２世代のバクテリアが発生して汚染物質
を酸化する役目を果すバクテリアの細胞物質を同化して
該細胞物質を鉱物質化した形体に変える。前面の保持は
過酸化水素から酸素への付随する制御された分解を必要
とする。

分解速度が速すぎる°と、処理流体中の酸素の溶解度が
超過してガスが放出され、地下層の閉鎖が生じる。他方
、分解速度が遅すぎると、必要な酸素水準を保つために
大過剰の過酸化水素が必要となシ、この過剰が副反応を
増大させ、バクテリアのストレスを増大させ、そして実
質的に処理コストを増大させる。

大部分の地下層は過酸化水素の不均一分解を生ぜしめ、
ガス閉塞の区域と高濃度過酸化水素区域をもたらす傾向
がある。過酸化水素のこのような不均一分解のために、
汚染された地下層のバイオ酸化をくまなく制御すること
は困難であり、不完全な処理が生じうる。最大バクテリ
ア活性の前面の保持は遊離過酸化水素と分子状酸素との
間の有効酸素の臨界的なバランスを必要とする。過酸化
水素から分子状酸素への最大転化率は最大バクテリア活
性と一致すべきである。

適切なバランスは過酸化水素分解剤の使用によって及び
添加する過酸化水素の濃度を変えることによって達成し
うる。はじめには活性前面は注入位置に近い。然し、こ
のような注入位置に密接する場所での過酸化水素から酸
素への転化は最大活性を刺戟するＫは遅すぎることがあ
る。このような場合、過酸化水素分解触媒たとえば酵素
またＨ（キレートもしくはイオンの状態の）遷移金属を
加えるのが望ましいことがある。鉄、銅、マンガン、ク
ロムまたは任意の周知の触媒金属のような金属を使用す
ることができる。

然し、使用する金属は過酸化水素を分解しうるのみなら
ず、使用する濃度において所望微生物に対して毒性のな
いものでなければならない。バイオ酸化は中性ｐＨにお
いて容易に起るので、多くの活性金属は沈殿して不活性
になりうる。

それ故、キレート化金属を使用するのが好ましい。金属
の分解活性の制御に加えて、キレートはバクテリアに及
ぼす金属の効果を温和にする。許容しうるキレートはエ
チレンジアミン四酢酸の塩もしくは誘導体；オルンニ官
能芳香族化合物たとえばカテコール；７タレート類、シ
トレート類、または縮合ホスフェート類である。他のキ
レートを使用することもできるけれども、上記の金属は
バクテリアによって同化され従って生育を抑制せず、あ
るいは処理を受ける地下層を更に汚染することもない。

好適な酵素はパーオキシダーゼまたはオキシダーゼの酵
素類たとえばグルコースオキシダーゼ、ホーセラディツ
シュパーオキシダーゼ、モノオキシジエナーゼ、および
キサンチンオキシダーゼである。分解触媒は別途加える
ことができ、あるいｔｉまた地下層に導入される過酸化
水素水溶液の部分として加えることもできる。過酸化水
素水溶液は任意に有効量の流動性調節剤（水和性ポリマ
ー物質、界面変性剤、および密度増加剤から成る群から
えらばれる）を含むことができ、これによって地下層内
の過酸化水素水溶液の流れを変性することができる。

水和性ポリマー物質は油井の水力流体の粘度を調節して
プロツピング剤またはパンギング剤の懸濁を容易にする
のく有用であることが知られている。過酸化水素水溶液
の粘度を変えることによって浸透性地下層九とえば砂、
砂利、または土壌の中の過酸化水素水溶液の水平流と垂
直流の比率を制御しうろことが予想外にも発見された。

地下水を含む地下層におりて、過酸化水素水溶液の粘度
が増大すると該水溶液から地下水への過酸化水素の拡散
が減少し、地下層内の水溶液の流量も減少することが発
見された。

当業者は汚染物質の酸化が完了した後に地下層から除去
しやすくするために水和性ポリマー物質含有水溶液の粘
度を減少させることが望ましいことがわかるであろう。

水力流体の粘度が触媒作用を受けた過酸化水素のような
酸化剤によって数時間のうちに減少もしくは「破壊」し
うろことは周知である。

水和性ポリマー物質はまた酸化が比較的短時間内に終了
する際の本発明において使用するのにも好適である。本
発明に有用な代表的なポリマー物質として水和性多情類
、ポリアクリルアミド、およびポリアクリルアミドコポ
リマーがあけられる。％に望ましい多糖類としてガラク
トマンナンゴム、その誘導体、およびセルローズ誘導体
があけられる。代表的な多糖＠には次のようなものがあ
る：グアゴム、ローカストビーンゴム、カラギヤゴム、
ナトリウムカルボキシメチルグア、ヒドロキシエチルグ
ア、ヒドロキシプロピルグア、ナトリウムヒドロキシメ
チルセルローズ、ナトリウムカルボキシメチルヒドロキ
シエチルセルローズ、およびヒドロキシエチルセルロー
ズ。然し、過酸素化合物の存在下での破壊に耐性のある
ポリマー物質を使用するのが好ましいときには、米国特
許第４．１３０．５０１号に記載されているような、ａ
−β−低級カルボン酸の交差結合インターポリマーまた
は米国特許第３．４４９，８４４号に記載されているよ
うなポリアリルサクロースを含むアクリル酸コポリマー
がえらばれる。

水和性ポリマー物質の使用量は水性処理液に望まれる濃
度に依存する。水性処理液１ｉ当り１〜１０に９の水和
性ポリマーが望ましく使用きれる。

本発明の目的にとって「界面変性剤」は多孔質物質への
該水溶液の毛管上昇を増大させうる、又は表面を湿潤す
る該水溶液の能力を増大させうる化合物と定義される。

水溶液の表面張力を減少させることの知られている表面
活性剤は界面変性剤である。

表面活性剤は粘土が膨潤するのを防ぎ、汚染区域にくま
なく物質を分散させ、そして金属の過酸化物分解活性を
減少させるという追加の利点をもちうる。水性処理液１
ｉ当り０．５〜４０麺の表面活性剤を使用するのが望ま
しい。

オル）　ＩＪン酸の可溶性塩および縮合リン酸の可溶性
塩は多孔性物質への水溶液の毛管上昇を増大させ、従っ
て本発明による界面変性剤でもあることが予想外にも見
出された。

本発明の目的のために、オルトリン酸の可溶性塩および
縮合リン酸の可溶性塩は以後単に「リン酸塩」と呼ぶ。

リン酸塩は水溶液の表面張力に影響を及ぼさない。然し
、リン酸塩と表面活性剤は共に水面よシ上の毛管浸入を
増大させて浸透性地下層中の汚染物質に隣接する水性処
理液に含まれる過酸化水素を水面より上に分布させるこ
とによって流動性調節剤としての機能を果す。望ましく
はリン酸塩の使用量は０．５〜４０Ｋｆ／ｒＩＩである
。

水溶液中にとかしたときその密度を増大させる塩をしば
しば“密度増加剤”　（ｄｅｎｓｉｆｉｅｒ）と呼ぶ。

密度増加剤は井戸孔中の完成流体柱に対して地下層の静
止水圧を均衡させるために井戸完成流体中に使用されて
いる。地下層に導入する水溶液の密度を増大させるため
に密度増加剤を使用することによって、水溶液と地下水
との混合が最小になることが発見された。それ故、地下
層中にたとえば帯水層底部に又は水の地下層体の底部層
に汚染物質が配置されているとき、過酸化水素水溶液中
の密度増加剤の存在は該水溶液が汚染物質のない地下層
よりも汚染物質の方によく分布するのを助ける。井戸の
水力的処理にふつうに使用される密度増加剤として塩化
す）　ＩＪウム、塩化並塩、塩化カルシウムおよび臭化
す）　ＩＪウムがあげられる。これらの塩は本発明の方
法における密度増加剤として有用でありうるけれども、
密度増加剤としてリン酸塩を使用するのが更に望ましい
。２ａ以上の流動性調節剤の組合せが地下層中の汚染物
質に隣接する水溶液を分布させるのに好ましいことがあ
る。

地下層内の過酸化水素の分解を制御して汚染物質に隣接
する水溶液の分布を遅延もしくは閉塞する遊離酸素ガス
の生成を避けることが本発明の方法にとって重要である
。任意に、過酸化水素の安定化剤を水溶液に加えてこの
ような制御を行なうことができる。適当な安定化剤は当
業者にとって周知であり１．従来技術によって、たとえ
ばＳ　ｃ　ｈ　ｕｍｂらのＨｙｄｒｏｇｅｎ　Ｐｅｒｏ
ｘｉｄｅ　（米国二ｗ−コーク州Ｒｅ１ｎｈｏｌｄ　Ｐ
ｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　、　　
１９５５年刊行）によって示されている。これらＫは無
機リン酸塩および有機キレート剤のような錯化剤が包含
される。

別法として、過酸化水素分解を最小にするために又は分
解触媒を汚染区域中に均一に分布するために、地下層を
予備処理することができる。これは過酸化水素分解触媒
と反応して、またはこれを錯化して、またはこれを溶解
および／または除去して、または浸透性地下層の触媒的
に活性な表面を不活性化して過酸化水素分解触媒を不活
性にする化合物を含む予備処理用流体を地下層に導入す
ることによつて達成しうる。好適な予備処理用流体は上
記の３ｃｈｕｍｂらの刊行物および他の従来技術を参照
することによって当業者が容易にえらぶことかできる。

リン酸塩は予備処理用流体に配合するのに％Ｋｍましい
。オルトリン酸塩は過酸化水素用の多くの触媒を沈殿さ
せあるいは触媒的に活性な表面に沈殿させることが知ら
れている。縮合リン酸塩特にピロリン酸塩は過酸素糸の
安定化剤として周知であυ、他の縮合リン酸塩は過酸化
水素用触媒をしばしば分解させる可溶化多価イオンを錯
化、不活性、または可溶化するのく好適であるものとし
て周知である。

浸透性地下層の予備処理はまた、粘土を含む地下層の浸
透性を改良するために、あるいは汚染物質を含まない地
下層部分く水溶液が流れるのを阻止するために望ましい
ものであシうる。リン酸カリウムと表面活性剤とを含む
流体による予備処理が粘土を含む地下層の浸透性を改良
するのに特に望ましいのに対して、ナトリウム塩または
他の粘土膨潤剤による予備処理は過酸化水素水溶液が地
下層の非汚染部分と接触するのを阻止するのに望ましい
。

リン酸塩を水溶液および／または予備処理流体に配合す
るのが％に望ましい。リン酸塩はｐＨ緩衝剤として有用
で６１）、また安定化剤、流動性調節剤、酪化／沈殿剤
、および表面不活性化剤という多重機能をも与えるから
である。

次の実施例は本発明の最良の実施態様を当業者に知らせ
るために提示するものである。

実施例１ 粘液質物質および細胞物質の蓄積である微生物量（バイ
オマス）の堆積は地下層の浸透性の減少をもたらすこと
がある。これは該微生物量が処理液の導入位置において
地下層を閉塞するときに特に問題となる。多孔質のセラ
ミックおよび耐火しどガの試験試料（１，２ｘ　７．６
　ｘ　０．６ａｚ　）をサクロース溶液含有の培養タン
ク中に懸垂させて粘液質物質の被覆でこれを汚染させた
。染料による試験はこの被覆が主としてグラム陽性細胞
であることを示した。試験試料を０．５％、１．８％、
および３チの過酸化水素希薄溶液中に浸漬した。２種の
試験試料からの粘液質物質の平均除去チを第１表に示す
。

実施例２ 過酸化水素および希酸を使用して実施例１をくりかえし
た。濃度および結果を第２表に示す。４％塩酸溶液のｐ
Ｈおよび４％酢酸溶液のｐＨはそれぞれ約１および約３
である。

実施例３ 水を循環させた充てんカラム中で水溶性ガンリン留分を
使用し、バクテリアによって生産された粘液質物質を除
去するため過酸化水素水溶液を使用した。このカラムは
ポリプロピレンのサドルパツキンを充てんした直径０．
９ｍ、高さ４ｍの向流垂直空気スクラバーであった。２
ケ月間で、空気による水溶性ガンリン留分の酸化のスク
ラバー効率は９９％から９０％に低下した。充てん物上
に堆積した微生物量（バイオマス）はスクラバー効率の
低下に基因するものと信ぜられた。スクラバーを通る正
常の流れは約１５０ｔ／分であったが、激しい微生物汚
染により適正な排出流は妨げられ、パツキンよシ上のス
クラバー中にフラッシングが生じた。スクラバーの流れ
を６８ｔ／分に減少させて更なるフラッシングを防いだ
。０．８％過酸化水素で２時間処理したところ、流れは
１５０ｔ／分く回復した。

実施例４ レイモンドの米国特許第３，８４６．２９０号の方法に
よるガソリンのバイオ分解中に注入井戸がバイオマスで
ひどく閉塞された。地下層は３〜５ｍの深さに水を含む
固められていない砂の層であり、砂１１’当り５ｔのガ
ソリンを含んでいた。第３表に示すように０．８％まで
の過酸化水素を用いて過酸化水素の注入を行なった。流
れは１時間たつと１４ｔ／分から１９ｔ／分に増大し、
４時間たつともとの流れ２８ｔ／分にまで増大した。下
向傾斜８ｍの試験位置での溶解酸素は９６時間に０．４
Ｗ／ｌから１５ｗＩＩ／を以上に上昇した。

実施例５ ６０ｃｆｆＩＸ　１．５ｃｒｆＩ（内径）のガラス管に
ガンリン洩れの場所からの砂を充てんすることによって
作った砂カラムを使用して地下層内のバイオ酸化を刺戟
した。この砂はガソリンを飽和させ、余剰液を排出し、
そして１５００１９の蒸留水で洗ったものであった。こ
の場所からの地下水を使用して、０．１１州４ＮＯｓ、
０．０４％ＫＨ＋ａＰＯ４，０，０６％　ＮａｚＨＰＯ
４，０，０２ＴｏＭｇＳＯ４曝Ｈｚ０．０．００１Ｔｏ
ＣａＣ４、および０．０００５５　％Ｆｅ５Ｏａ　・７
Ｈ２０ならびに第４表および第５表に示す量の過酸化水
素を含む栄養溶液を作った。この溶液を２ｔのヘッドタ
ンクから３００ｍ／日の割合でカラムに供給した。この
ヘッドタンクは毎日再充てんした。

ヘッドタンクおよび４８時間毎のカラム流出液からのバ
クテリア数を“Ｅ”″型表示法（３，５Ｅ６は３．５Ｘ
１０’コロニー／−である）を用いて第４表に示した。

７日目にヘッドタンク中の過酸化水素濃度を１６７チだ
け増加（１５０ｑ／Ｌから２５０Ｈｑ／ｌへ、または３
００＊／ｚから５００ｑ／Ｌへ増加）させ、８日目のバ
クテリア数が２４時間の増大過酸化水素濃度を反映する
ようにした。第４表は測定したバクテリア数を表わす。

第５表および第６表はこれらのデータを比として比較し
ている。実験１〜実験４は対照標準を示し、平均の供給
および流出のカウント数は時間と共に顕著には変わって
いないことがわかる。はじめの供給物のバクテリア数は
４日目のカウント数の減少を示しているが、８日目の増
加は７日目の過酸化水素の濃度の増大にもかかわらず順
応が行なわれていることを示すものである。

実験５〜１２および実験１３〜１６の流出液は時間経過
に伴なう及び供給物中の過酸化水素濃度の増大に伴なう
順応の証拠を示している。

地下層（砂のカラム）内の過酸化水素濃度増大に対する
バクテリアの順応性は予想外にも過酸化水素水溶液（供
給タンクからの供給物）中の順応性よりも大きいことが
特に顕著なこととして注目される。

実施例６ 生物相に及ぼす過酸化水素の毒性効果を、過酸化水素水
溶液と酸素飽和水とを比較するボトル試験において実証
した。

ガンリンの洩れている場所から採取した水を約０．０１
ｒ／ｌのリン酸塩、ｏ、ｏｘｒ／ｌの塩化アンモニウム
および３０岬／ｌのガソリンの初期添加物によって培養
した。約１５００ｍをグラスウールを通して濾過し、５
０ｍ０Ｆ液を３２オンスの狭口のガラスびんに加えた。

栄養濃縮物を次に加え、その後に１滴のガソリンをそれ
ぞれのびんに加え丸。アルミニウム箔内張シを使用して
これらのびんに蓋をし丸。試験中、隔日毎に１滴のガソ
リンを加えた。

試験期間の終了時に、１ｄの３５＊ＨＣ１を加えて沈殿
金属を溶解させた。試料を遠心分離、Ｆ遇および乾燥し
て、固体を秤量した。細胞の塊りをバクテリア生育の決
定因子として使用して第７表および第８表に示す。

第７表は約１０１１１Ｉ／ｌのＨ２Ｏ２の存在がバイオ
マスの生育を刺戟することおよび過酸化水素濃度の５ｏ
ｗｌＩ／ｌから１００８１／ｌへの増大がバイオマスの
生育速度を低下させることを示している。データの外挿
は過酸化水素の最大初期濃度が少なくとも１０００’ｌ
ｉ／ｌ　（０，１％）でおることを示唆している。

第８表は試験の第１週中にバイオマスの生育は１ｏｏＷ
ｑ／ｌの過酸化水素含有試料において酸素飽和試料中に
おいてよりも小さかったことを示している。然し第２週
中にバイオマスの生育速度は１００岬／ｌの＆Ｏｔを含
む試料中で加速された。これは順応を示すものである。

実施例７ ７０ｍＸ１００ｍの場所をベンゼン、トルエンおよびキ
シレンから成る工業用溶媒混合物（ＢＴＸ）で汚染させ
る。

この汚染物を０．３　ｍの飽和帯域および０．６　ｍの
不飽和帯域中に配置する。平均の土壌汚染は約ｓ、ｏ　
ｏ　ｏ　ｐｐｍであり、地下水はｇＱｐｐｍの合計ＢＴ
Ｘ濃度を示す。地下層は粗い砂と砂利゛とから成り、４
００１７分の流量を維持し、水までの深さは７ｍである
。

５０ｍＸ１ｍＸ１．２ｍの溝から成る注入道を掘ること
Ｋよって注入場所を作る。この注入道を天然地下水に対
して垂直な且つ天然地下水から回収井戸に対して上方傾
斜している洩れのある場所に配置する。１０ｃｙＩｔの
孔あきパイプを０．３ｍの粗岩層の頂部において注入道
の頂部に配置し、付加の粗岩で覆う。土壌汚染の周囲に
おいて、下方傾斜で、回収井戸を設置し、水面から下３
ｍの深さまで水面からスク＋７−ニングする。回収井戸
を垂直にして地下水が注入道に戻りうるようにする。

汚染区域から取り出した地下水と中心試料を分析して処
理用流体との相溶性を調べる。その区域罠もとがらある
炭化水素分解微生物はシェードモナス属のアルンバクタ
ー、ノルカルシア、およびアシネトバクタ−と同定され
る。炭化水素利用バクテリアは１ｔの土壌当り１０２〜
１０３コロニーの集団レベルをもつ混合培養物であるこ
とがわがつた。この場所からの地下水試料についての生
育研究をアンモニウムイオンおよびオルトリン酸塩イオ
ンを含むＲｅ５ｔｏｒｅ　ＴＭ３５２微生物栄養剤（エ
フ・エム・シー・コーポレーション製）の０．２％溶液
を用いて行なう。鉄、マグネシウム、マンガンおよびカ
ルシウムのような痕跡量の試料を試料に加える。この研
究を通して、最適の生育はＲｅ５ｔｏｒｅ　ＴＭＩＱ５
微生物栄養剤の他にｏ、ｓｔｑ／ｌ−の鉄を加えること
によって得られることが決定される。

２０％Ｒｅ５ｔｏｒｅ　ＴＭ３５２微生物栄養剤の１２
０（１バツチを次々に、ｌＪプサイル地下水中のアンモ
ニウムおよび合計リン（リン酸塩として）の濃度が２０
０〜５００ｗ９／ｌに達するまで、加えることによって
場所を形成する。

ポンプ／注大の速度は２００１７分で均衡させる。ひと
たび２００〜５００ｐｐｍの水準が達成されたら、Ｒｅ
ｓｔｏｒｅＴＭ３５２微生物栄養剤を絶えず加えて必要
な水準のアンモニウムイオンおよび合計ホスフェートイ
オンを保ちながら、循環を２週間続ける。地下水の分析
は炭化水素バクテリアの水準が１０４〜１０’／ｍに増
大したことを示す。

この期間の後に、Ｒｅ５ｔｏｒｅ　ＴＭＩＱ５微生物栄
養剤のような過酸化水素溶液（エフ・エム・シー・コー
ポレーション製）の過酸化水素溶液を注入道の上流の地
下水に加える。初期添加濃度は過酸化水素１０〜１００
岬／ｌであり、リサイクル地下水中のバクテリア数が１
０’〜１０６コロニー　／ｍｅ　Ｋ達するまで続ける。

過酸化水素濃度を１００〜２００１Ｑ／ｌ／週の割合で
、５００１’ＩＰ／Ｌ以上の水準に達するまで、段階的
に増大させる。過酸化水素濃度の上限はバクテリア数が
著るしく減少する点によって決定され、一般にはｔｏ、
ｏｏｏ岬／１（または０．１チ）未溝である。

Ｒｅ５ｔｏｒｅ　ＴＭ３５２微生物栄養剤、鉄溶液、お
よびＲｅ５ｔｏｒｅ　ＴＭ１０５微生物栄養剤の注入を
続けて最適な生育を保持する。

バイオ再生法の期間中に周期的に、注入道への注入が注
入道の中のおよびそのまわりの細胞物質の堆積により減
少するときは、Ｒｅ５ｔｏｒｅ　　　　１０５微生物栄
養剤（水性過酸化水素）を使用して０．５〜１％の過酸
化水素のパッドもしくはスパイクを０．５〜３時間導入
する。これは注入が細胞物質の溶解によって回復するま
で各スパイク間に６〜１２時間の遅延をおいてくりかえ
す。（この実施は最大活性の帯域中の微生物が悪影響を
受けないことを保証する。）栄養剤と過酸化水素の添加
は場所の分析により土壌汚染の９０〜９５％がバクテリ
アによって分解されたことがわかるまで続ける。この時
点でアンモニウムおよび全ホスフェートのイオン濃度を
５０〜１００キ／ｌに減少させ、過酸化水素濃度は５ｏ
ｏｑ７を以上に保ちつづけて吸収栄養物を消費させる。

土壌汚染かもとの９８チ以下に減少したとき、栄養物の
注入をやめて過酸化水素の濃度をｔｏｏｌＩＰ／ｌに減
少させる。地下水および過酸化水素の注入を更に１ケ月
つづける。最後に、過酸化水素の導入はやめるが、地下
水注入は残存アンモニウムおよびホスフェートの濃度が
規定の要件に合うまでつづける。

第１表 汚染されたセラミック基質を使用するＨ２Ｏ２存在にお
ける粘液質物質の除去効率 所要時間（単位分） ０．５　　　　１８　　　　　　３６ １．８　　　　１６．５　　　　　３４３．０　　　　
１３　　　　　　２６ 第２表 汚染されたセラミック基質を使用するＨ２Ｏ２および酸
の存在における粘液質物質の除去効率所要時間（単位分
） Ｈｚ（ｈ　　ＨＣｌ　　ＨＯＡＣ チ　　　％　　　％　　　５０チ除去　１００チ除去０
．５　　４　　　　　　　　　５　　　　　１５１．８
　　４　　　　　　　　１３　　　　　２６３．０　　
４　　　　　　　　１１．５　　　　２３０．５−４１
２　　　　　２５ １．８　　−　　　４　　　　　９　　　　　１７３．
０　　−　　　４　　　　１１．５　　　　２２第３表 汚染された注入井戸の過酸化水素による処理（合計３４
０１の３５　ｑｂＨｚ０２を０．３１１５＋の割合で添
加）０　　　　　１４　　　　　　　　０．８２１　　
　　　１９　　　　　　　　０．６３３．７　　　　３
４　　　　　　　　０．３５４　　　　　３８　　　　
　　　　０．３１第７表 ０　　　　８．６　　　　　　１．０ １　　　　６．３　　　　　　０．７３１０　　　　１
０．１　　　　　　１．１７５０　　　　７．９　　　
　　　０．９１２００　　　　７．６　　　　　　０．
８８２週間の生育研究。Ｈ２Ｏ２は特定濃度にまで隔日
添加、。

第８表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、酸素と栄養物を微生物相に有効に供給して地下層内
   の化合物のバイオ酸化を刺戟する方法において；少なく
   とも１つの位置において地下層中に過酸化水素水溶液を
   導入し、且つその際に初期に導入する過酸化水素の２４
   時間平均濃度を０．０００１％〜０．１％となし、過酸
   化水素の２４時間平均濃度を地下層内の微生物相に利用
   される酸素を対応して増大させるに十分な割合で然し微
   生物相に毒性の環境を与えないように時間と共に増大さ
   せ；そして過酸化水素の導入位置またはこれに密に隣接
   する位置における微生物相に対して毒性であるに十分な
   ように地下層に導入する過酸化水素の濃度を短期間のあ
   いだ間けつ的に増大させ、それによって微生物相を除い
   て過酸化水素導入位置またはこれに隣接する位置におけ
   る地下層の浸透性を増大させ；任意に過酸化水素水溶液
   に流動性調節剤を含有させ且つ地下層をリン酸塩および
   所望ならば遊離酸素ガスの生成を避ける量の過酸化水素
   分解剤の溶液で処理する；ことから成る地下層中のバイ
   オ酸化を刺戟する方法。 ２、過酸化水素水溶液中の過酸化水素濃度の短期間の増
   大が約０．５重量％〜約３重量％である特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ３、過酸化水素水溶液中の過酸化水素濃度の短期間の増
   大が約０．５重量％〜約３重量％であり、そして更に該
   水溶液中に酸を含有させてｐＨを３以下に下げる特許請
   求の範囲第１項に記載の方法。 ４、酵素、遷移金属イオン、および遷移金属イオンのキ
   レートから成る群からえらばれた過酸化水素分解触媒を
   過酸化水素の分解を制御して、汚染物質に隣接する過酸
   化水素水溶液の分布を阻止する遊離酸素ガスの生成を避
   けるに十分な量で、地下層に導入する過酸化水素に含有
   させる特許請求の範囲第１項〜第３項のいづれか１項に
   記載の方法。 ５、過酸化水素水溶液が地下層内の過酸化水素水溶液の
   流れを変性するに十分な、水和性ポリマー物質、界面変
   性剤、および密度増加剤から成る群からえらばれた流動
   性調節剤の有効量をも含む特許請求の範囲第１項〜第４
   項のいづれか１項に記載の方法。 ６、地下層中にリン酸塩水溶液を導入することによって
   地下層を予備処理する工程を含む特許請求の範囲第１項
   〜第５項のいづれか１項に記載の方法。