JP2002200480A

JP2002200480A - 土壌浄化方法

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Publication number: JP2002200480A
Application number: JP2000400977A
Authority: JP
Inventors: Shojiro Osumi; 省二郎大隅; Jun Tsubota; 潤坪田; Masabumi Shinohara; 正文篠原; Shinichi Ueda; 進一上田; Ryosuke Ito; 亮介伊藤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2002-07-16
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: JP4636679B2

Abstract

(57)【要約】【課題】浄化対象土壌に含まれる有機物を微生物を用
いて除去する際に、浄化対象土壌中に広く酸素を行き亘
らせることによって、浄化対象土壌全体を均一に浄化す
る土壌浄化方法を提供する。【解決手段】浄化対象土壌１に含まれる有機物を微生
物を用いて除去する土壌浄化方法において、前記浄化対
象土壌１中の土壌間隙水を吸引する吸引工程を有する土
壌浄化方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は土壌浄化方法に関
し、特に、浄化対象土壌に含まれる有機物を、この有機
物を分解可能な微生物を用いて除去する土壌浄化方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の土壌浄化方法を用いて、
土壌間隙に地下水等の水分が充満した状態の汚染土壌か
ら有機物を分解除去しようとすると、前記地下水等の滞
留によって地表からの酸素供給が制限され、これによ
り、前記土壌間隙が酸素不足の状態となり、前記微生物
の前記有機物の分解活動が抑制されることが知られてい
た。よって、酸素不足を解消するため、前記土壌の内
部、もしくは土壌下部に空気注入用のパイプや散気盤を
埋設し、このパイプから前記土壌中に酸素を含む空気を
供給していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の土壌浄化方法によれば、前記パイプや散気盤か
ら放出された酸素を含んだ気泡は、その浮力によって鉛
直上方に移動しようとするので、水平方向への拡散があ
まり起こらない。又、前記気泡は、前記土壌間隙に均等
に行き亘るのではなく、進入が容易な比較的大きな径の
土壌間隙に偏って地表方向に上昇する傾向がある。よっ
て、土壌内部或いは下方から空気を供給しても、供給源
の鉛直上方の限られた領域（通り道）のみを気泡が通過
し、浄化対象となる土壌全体に亘って、均一に酸素を供
給することは困難であったので、前記微生物による前記
有機物の分解を効率よく行なうことは困難であるという
問題点があった。

【０００４】従って、本発明の目的は、上記欠点に鑑
み、浄化対象土壌に含まれる有機物を微生物を用いて除
去する際に、浄化対象土壌中に広く酸素を行き亘らせる
ことによって、浄化対象土壌全体を均一に浄化する土壌
浄化方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の土壌浄化方法の特徴手段は、請求項１に記載
されているように、浄化対象土壌に含まれる有機物を微
生物を用いて除去する土壌浄化方法において、前記浄化
対象土壌中の土壌間隙水を吸引する吸引工程を有する点
にある。更に、上記特徴手段において、請求項２に記載
されているように、間欠的に、前記吸引工程を行なって
もよい。

【０００６】又は、請求項３に記載されているように、
前記吸引工程で吸引した前記土壌間隙水と比べて溶存酸
素濃度の高い酸素供給用水を前記浄化対象土壌に供給す
る供給工程を有していてもよく、請求項４に記載されて
いるように、前記供給工程において、前記土壌間隙水に
酸素を添加して前記酸素供給用水を得てもよく、請求項
５に記載されているように、間欠的に、前記吸引工程と
前記供給工程とを行なってもよく、請求項６に記載され
ているように、前記吸引工程において、前記土壌間隙水
に含まれる微細土粒子を前記土壌間隙水から分離しても
よく、請求項７に記載されているように、前記浄化対象
土壌に前記有機物を分解可能な前記微生物を添加する微
生物添加工程を有していてもよい。そして、これらの作
用効果は、以下の通りである。

【０００７】先ず、発明者らは、上記課題の解決を目指
すに際し、前記土壌間隙が水で飽和された土壌（以下、
飽和土壌）中に空気や酸素を供給した場合に、浄化対象
土壌の浄化が均一に進まない理由を考察し、以下のよう
な仮説を立てた。即ち、飽和土壌中に気体を供給する場
合、上述したように数本の気体（気泡）の通り道がで
き、その通り道以外の部分は気体と直接接触することが
ない。よって、エアレーションによって気体状の酸素を
飽和土壌に供給すると、通り道付近の土壌へは十分な酸
素が供給されるが、通り道から離れたところに存在する
土壌への酸素供給は、土壌間隙水に溶解した酸素が、水
の移動、もしくは拡散により運ばれることになる。しか
しながら、水中の溶存酸素の拡散速度は非常に遅く、
又、一般に、前記飽和土壌における土壌間隙水の移動速
度も非常に遅いためほとんど滞留しているような状態で
あるので、前記通り道から離れた場所に存在する土壌に
到達する前に微生物活動などにより酸素は消費されてい
ると推定される。結果として、従来法では、前記気体の
供給源から離れた土壌に、酸素を供給するのは非常に困
難であると考えられる。

【０００８】この仮説に基づけば、前記土壌間隙中に酸
素を含む気体或いは酸素を豊富に溶存する液体を広く流
通させる通り道を確保することができれば、浄化対象で
ある土壌全体に亘って酸素を行き亘らせることができ
る。そして、浄化対象土壌全体に亘って酸素を行き亘ら
せることができれば、この浄化対象土壌に存在する、前
記有機物を分解する微生物を活性化することができるの
で、浄化対象となる土壌全体に亘って前記有機物の分解
を促進して浄化対象土壌を浄化することができると考え
られる。発明者らは、このような点に着目して鋭意研究
した結果、本願発明に想到するに至った。

【０００９】即ち、請求項１に記載されているように、
浄化対象土壌に含まれる有機物を微生物を用いて除去す
る土壌浄化方法において、前記浄化対象土壌中の土壌間
隙水を吸引する吸引工程を設ければ、前記地下水等の土
壌間隙水の移動と比べて前記土壌間隙水の吸引速度を大
きくなるように吸引することによって、吸引された土壌
間隙水の体積と移動により他の領域から進入した土壌間
隙水の体積の差の基づく負圧が生じ、前記土壌間隙内が
前記浄化対象土壌の間隙に存在する流体（液体、気体）
が、遠方から吸引箇所に向かって流動することを促進す
ることができる。これによって、前記土壌間隙水に流れ
を作ることができ、地表付近その他の領域にある溶存酸
素量の高い土壌間隙水を、他の領域に移動させることが
できる。そして、溶存酸素量の多い土壌間隙水が、従来
法では酸素を運搬することが困難であった微細な土壌間
隙や遠隔にある土壌間隙を通過することによって、酸素
供給が困難であった領域にまで速やかに酸素を供給する
ことができる。特に、土壌間隙水の水平方向への移動が
容易となることによって、地表から離れた深部や吸引箇
所から水平方向に離れた領域にまで酸素を容易に供給す
ることができる点で、気泡のみを供給する曝気などの方
法では酸素供給が困難であった領域にまで酸素を供給す
ることができる。

【００１０】上述した理由により、本願請求項１に係る
発明は、原位置バイオレメディエーションを広い領域で
行なうのに適している。或いは、原位置で処理を行なわ
ないで、リアクター等に浄化対象である土壌を収容して
浄化処理を行なう場合であっても、同様にして、前記リ
アクター等に収容した浄化対象土壌全体に対して、効率
よく酸素を供給することができる。

【００１１】尚、有機物を微生物を用いて除去する方法
としては、上述した酸素供給の改善による土着微生物に
よる有機物分解の活性化や、分解対象有機物を分解可能
な微生物を外部から添加する方法を採用することができ
る。

【００１２】又、請求項２に記載されているように、こ
の吸引工程を間欠的に行なえば、吸引処理終了後に前記
土壌間隙内に生じた負圧を利用して、大気中にある酸素
に富んだ空気を、土壌表層側から深部の土壌間隙に向か
って引き込むことができる。このとき、空気がキャリア
になって、この空気に含まれる気体状酸素そのものが、
前記土壌間隙内の気圧が大気圧と平衡に達するまで土壌
間隙にくまなく浸透するので、地表から離れた深部や吸
引箇所から水平方向に離れた微細な土壌間隙にまで酸素
を容易に供給することができる。

【００１３】更には、請求項３に記載されているよう
に、前記吸引工程において前記土壌間隙水を前記浄化対
象土壌から抜き出して土壌間隙に負圧を形成すると共
に、この負圧が形成された前記浄化対象土壌に、前記吸
引工程で吸引した前記土壌間隙水と比べて溶存酸素濃度
の高い酸素供給用水を供給する供給工程を施すことによ
って、前記土壌間隙に前記流体を積極的に誘導し、前記
土壌間隙内をより流動させ易くすることができる。尚、
前記吸引工程を実施する位置と前記供給工程を実施する
位置が同位置であれば、前記吸引工程と前記供給工程と
を交互に実施すればよい。このようにすることで、前記
吸引工程で、前記土壌間隙中に土壌間隙水を抜き取って
土壌間隙に酸素が豊富な大気を導入して酸素供給をした
後、更に、溶存酸素濃度が高い酸素供給水を供給して、
前記浄化対象土壌中の微生物を活性化することができ
る。この場合、処理を行なうための井戸などを掘削する
ための手間を省くことができる。又、前記吸引工程を実
施する位置と前記供給工程を実施する位置とが別位置で
あれば、前記吸引工程と前記供給工程とを交互に実施し
ても同時に行なってもよいが、同時に実施した方が、前
記土壌間隙中の流体の移動が起こり易いと考えられるの
で好ましい。

【００１４】又、前記酸素供給用水を供給するにあたっ
て、前記請求項４に記載されているように、前記供給工
程において、前記吸引工程で前記浄化対象土壌から取り
出した前記土壌間隙水に酸素を添加して前記酸素供給用
水を得ることによって、前記土壌間隙水を酸素供給用水
として再利用することができる。これによって、前記吸
引工程で前記浄化対象土壌から取り出した前記土壌間隙
水を廃棄する必要が無くなるので、廃水処理設備の建設
・運転コストを削減することができる。又、同時に、別
個に前記酸素供給用水を調達する必要が無くなるので、
前記酸素供給用水の採取・運搬コストを削減することが
できる。

【００１５】又、前記浄化対象土壌への酸素供給は連続
的に行なうこともできるが、前記有機物の分解に必要と
される酸素の量が連続供給により供給される酸素量を下
回るのであれば、請求項５に記載されているように、間
欠的に、前記吸引工程と前記供給工程とを行なってもよ
い。これによって、酸素供給に要する処理を省力化する
ことができ、コストを削減することができる。尚、前記
供給工程は、前記吸引工程を行なうことによって生じた
土壌間隙中の負圧が存在する間に行なうと、前記酸素供
給用水の移動が促進されるので好ましい。

【００１６】ここで、除去対象である有機物が疎水性の
高いものである場合、前記土壌間隙水に溶解し難いの
で、前記微細土粒子の表面に吸着等して存在している比
率が高い。このような場合に、請求項６に記載されてい
るように、前記吸引工程において、前記土壌間隙水に含
まれる微細土粒子を前記土壌間隙水から分離すると、微
生物による前記浄化対象土壌中における除去とは別に、
前記有機物を前記浄化対象土壌外に集約して回収するこ
とができる。そして、前記微細土粒子に付着した有機物
を微生物の存在する浄化対象土壌から分離し、低濃度に
なった有機物に前記微生物を接触させることで、前記浄
化対象土壌から前記有機物を短い期間で更に低濃度にま
で除去することができる。特に、除去対象が微生物に対
して毒性がある有機物の場合等に、微生物による有機物
分解活性阻害を抑制することができるという意味で非常
に有効である。

【００１７】又、土着微生物による除去対象有機物の分
解に依存するのみならず、請求項７に記載されているよ
うに、前記浄化対象土壌に前記有機物を分解可能な微生
物を外部から添加する微生物添加工程を設けて、外来微
生物によって除去対象有機物の分解反応を促進すること
によって、更に効率よく浄化対象土壌の浄化を行なうこ
とができる。この場合、添加する微生物の選択は、分解
対象である有機物との関係で任意に選択することができ
る。例えば、分解対象有機物の分解速度が速い微生物、
一般の微生物の生育を阻害する濃度の分解対象有機物に
抵抗性を示す微生物、他の微生物と協働して有機物分解
を促進する微生物などが好適であり、１種だけでなく複
数種を混合し或いは浄化処理ステージに合わせて順次添
加することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に、本発明に係る土壌浄化方
法を実施するための原位置レメディエーション設備の一
実施形態を示す。

【００１９】この設備が設置される浄化対象土壌１は、
表層付近の土壌間隙が水分で飽和されていない不飽和土
壌１１となっており、この領域では、土壌間隙における
酸素供給が比較的容易に行なわれる。この不飽和土壌１
１の下層には、地下水で土壌間隙が満たされた飽和土壌
１２が存在する。この飽和土壌１２領域では、水の滞留
によって前記土壌間隙内での空気の移動が起こり難く、
微生物による有機物分解が行なわれ難い。

【００２０】前記原位置レメディエーション設備は、前
記飽和土壌１２中に取水部（図示省略）を設けた回収部
２（例えば、細孔を多数穿設したパイプ、井戸）と、前
記飽和土壌１２中に注入部（図示省略）を設けた供給部
３（例えば、細孔を多数穿設したパイプ、井戸）とを有
し、これらを前記浄化対象土壌１中に離間して設けてあ
る。前記回収部２と前記供給部３とは貯液槽５を介して
気液流通可能に接続されていて、前記回収部２と前記貯
液槽５の収容部５１とは回収管２１で接続され、ポンプ
Ｐ１を駆動することによって前記回収部２から前記貯液
槽５に前記飽和土壌１２中の土壌間隙水が吸引されるよ
うに構成されている。又、前記収容部５１と前記供給部
３とは供給管３１で接続され、ポンプＰ２を駆動するこ
とによって、前記収容部５１中に蓄えられた回収液５２
（土壌間隙水）が前記供給部３に注入されるように構成
されている。尚、前記回収部２から前記土壌間隙水と共
に吸引された気体は、前記貯液槽５に設けられたガス抜
き孔５３から排出される。

【００２１】更に、前記供給部３の近傍の前記飽和土壌
１２には、ポンプＰ３から空気を注入される通気部４
（例えば、細孔を多数穿設したパイプ）が穿設されてお
り、前記飽和土壌１２に対して、空気（気泡）を供給す
る。

【００２２】前記回収部２、供給部３、通気部４は、浄
化対象である土壌に対して、同数ずつ設けてあってもよ
いが、何れかが他方に対して高い比率で設けられてもよ
く、これらの設置比率、基数は、土質、浄化範囲、浄化
深度などを考慮して定めることができる。

【００２３】上述した原位置レメディエーション設備の
前記ポンプＰ１を駆動すると、前記飽和土壌１２中の土
壌間隙水は、前記回収管２１を通じて、前記貯液槽５に
移送され、回収液５２となる。これにより、前記飽和土
壌１２の土壌間隙は他の領域に比べると減圧状態にな
り、他の領域から水が流入し易くなる。他方、前記供給
部３には、前記貯液槽５から供給管３１を通じて前記回
収液５２が流入し、他の領域に比べると加圧状態とな
り、前記回収液５２は前記供給部３から遠方に浸透し易
くなる。よって、前記回収液５２は、図１の矢印に示す
ように、前記供給部３から前記回収部２に向かって略水
平方向に流れることとなる。このとき、前記３の近傍に
設けられた通気部４から空気が供給されることによっ
て、前記供給部３から前記回収部２に向かう水流には、
前記回収部２から回収された土壌間隙水と比べて溶存酸
素濃度の高い回収液５２（酸素供給用水）が流れ、前記
飽和土壌１２の広い範囲に亘って、前記酸素供給用水が
浸透する。このようにすることによって、前記飽和土壌
１２内を流動する前記土壌間隙水が酸素キャリアとなっ
て前記土壌間隙の隅々に行きわたり、前記飽和土壌１２
に存在する好気的微生物の生育及び活動を促進すること
ができるので、微生物による有機物分解が促進される。
尚、前記取水部及び前記注入部の設置面積を広くした
り、垂直方向の設置長さを調節することによっても、前
記酸素供給用水の浸透範囲や速度を調整することができ
る。

【００２４】前記微生物は、土着のものでもよいが、特
に除去対象となる有機物の分解能力の高い微生物を外部
から導入することによって、更に、効率よく有機物の分
解が進行する。前記微生物の導入方法としては、地表に
散布して前記飽和土壌１２への移住を待ってもよいし、
前記供給部３、通気部４から、前記回収液５２や空気と
共に前記飽和土壌１２に送り込んでもよい。

【００２５】又、前述した酸素供給用液の供給は、連続
的に行なって循環サイクルを常時形成しておいてもよい
が、連続的に循環させなければならないほど酸素要求量
が高くない場合には、間欠的に前記土壌間隙水を循環さ
せることによって運転コストを削減することができる。

【００２６】又、前記取水部を通過する粒子径をある程
度大きくして（例えば、７５μｍ以下の粒子を通過させ
る）、図１に示すように、土壌間隙水と同時に微細な土
粒子も前記貯液槽５に回収し、前記収容部５１において
上澄み５２と土粒子５４とを分離し、前記上澄み５２の
みを前記供給部３に再度供給すると、前記土粒子に吸着
した有機物を前記微生物による分解の場から除去するこ
とができる。これにより、前記処理対象土壌中の前記有
機物の濃度を下げることによって、微生物に与える付加
を削減し、微生物分解を促進することができる。

【００２７】又、前記浄化対象土壌は、掘削してリアク
ターに投入してもよく、又、掘削することなく現場にパ
イプを設置することにより処理することも可能である。
更には、前記回収液５２を前記飽和土壌１２に再度供給
する際に、除去対象有機物を分解する微生物が好む養分
を供給すると、前記微生物より効果が高まる。

【００２８】尚、前記ポンプＰ１を一定期間駆動して前
記回収部２から前記飽和土壌１２中の土壌間隙水を抜き
取り、その後、一定期間放置することを繰り返すことに
よっても、前記飽和土壌１２への効率的な酸素供給を行
なうことができる。即ち、前記ポンプＰ１を停止した
後、前記土壌間隙は他の領域に比べて減圧状態になるの
で他の領域から流体を受け入れ易くなるが、このとき、
前記飽和土壌１２を満たす土壌間隙水より空気の方が移
動し易い場合、前記土壌間隙水を抜き取った後の土壌間
隙には地上部から酸素を豊富に含んだ空気が広範囲に亘
って流入し、前記微生物への酸素供給が行なわれる。こ
の後、前記飽和土壌１２の他の領域から徐々に地下水が
浸透して土壌間隙が地下水で充満するが、再度、土壌間
隙水を抜き取れば、前記空気をキャリアとして酸素を補
給することができる。

【００２９】

【実施例】以下に、本発明の実施例を、浄化による除去
対象たる有機物がタールである場合を例示して、図面に
基づいて説明する。

【００３０】人工的にタールを含有させた浄化対象土壌
（タール含浸土壌）を作製し、このタール含浸土壌とタ
ール分解微生物との混合物６２を以下に説明する実験に
供した。

【００３１】〔実施例１〕前記混合物６２のうち４００
ｇを分取し、図２に示すように、容積２６０ｍＬの収容
部６１を有するカラム６の前記収容部６１内部に圧密し
て収容した。前記収容部６１には、上下端に１０〜２０
μｍの孔径をもつ焼結ステンレスのフィルタ６３、６３
を取り付けてあって、前記タール含浸土壌が前記収容部
６１から流出しないようにしてある。さらに、ガス抜き
孔７１を備えた貯水槽７を設け、この貯水槽７と前記収
容部６１の上下端とを送水管８１，８２により連結して
送液ポンプＰ４で前記送水管８１，８２内の水溶液を循
環させる水溶液循環経路を形成すると共に、前記貯水槽
７と前記収容部６１の下端とを連結する前記送水管８１
に空気供給管９を接続して、エアポンプＰ５からの酸素
供給経路を形成した。このようにして、原位置でのバイ
オレメディエーション及びリアクターに浄化対象土壌を
収容した非スラリー法による土壌処理系を模した実験系
を構築した。

【００３２】前記水溶液循環系に、０．１％Ｋ₂ＨＰＯ₄
及び０．１％ＮＨ₄ＮＯ₃を含有する水溶液（以下、ＮＰ
培地）を流通させることによって、前記ＮＰ培地を、前
記カラム６の収容部６１内を下部から上部に向かって移
動する方向に浸入させ、前記タール含浸土壌の土壌間隙
を前記ＮＰ培地で満たした。

【００３３】前記送液ポンプＰ４を駆動して、前記収容
部６１の内部に、下部から上部に向かって０．０１、
０．０５、又は０．１ｍＬ／分の流速で前記ＮＰ培地を
供給しながら、前記エアポンプＰ５を駆動して、前記空
気供給管９から前記ＮＰ培地に対して１０ｍＬ／分の流
速で前記収容部６１の下部から上部に向かって空気を供
給した。このようにして、前記ＮＰ培地を前記タール含
浸土壌から吸引する工程と酸素富化した前記ＮＰ培地を
供給する工程を同時に進行させることで、前記ＮＰ培地
は、酸素キャリアとして前記収容部６１内を移動するこ
とになる。

【００３４】前記収容部６１上部から排出された前記Ｎ
Ｐ培地は、前記送液管８２を通じて一旦貯液槽７に運ば
れて貯留され、再び、前記貯液槽７から前記送液管８１
を通じて前記収容部６１に送られて前記タール含浸土壌
に供給された。尚、前記収容部６１上部から前記ＮＰ培
地と共に排出された気体は、前記ガス抜き孔７１から大
気中へ放出した。

【００３５】この操作を７週間続けた時の前記タール含
浸土壌中のタール残存濃度を、その主成分である総ＰＡ
Ｈ（多環芳香族炭化水素；ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃａｒ
ｏｍａｔｉｃｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ）濃度の経時変
化でモニタした。この結果を図３に示す。尚、前記ＰＡ
Ｈ濃度は、次のようにして測定した。採取した前記ター
ル含浸土壌をドラフト内で２日以上風乾した。この風乾
した前記タール含浸土壌を粉砕し、前記タール含浸土壌
１ｇに対して２ｍＬのアセトニトリルを添加して、６０
℃で３０分間湯浴した後、３０００ｒｐｍで１０分間遠
心分離を行ない、これによって得られた上清をＨＰＬＣ
にて分析した。

【００３６】〔比較例１−１〕比較のために、前記ＮＰ
培地を前記収容部６１内に充満させた後、前記ＮＰ培地
を循環させることなく空気のみを、１０ｍＬ／分の流速
で前記収容部６１の下部から上部に向かって供給した結
果についても、図３に示す。ここで、前記空気（気泡）
の移動は、前記タール含浸土壌の土壌間隙内を浮上する
に任せてあり、前記収容部６１内にある前記ＮＰ培地
は、酸素キャリアとして積極的な働きをしていない。

【００３７】〔比較例１−２〕又、スラリー法によって
処理した場合の結果を、図３に併せて示す。この方法
は、攪拌することによって、培地中への酸素の拡散が促
進されるので、微生物への酸素供給が行ない易いことが
知られている。前記スラリー法による処理は、以下のよ
うにして実施した。上述したタール含浸土壌とタール分
解微生物との混合物１２ｇと前記ＮＰ培地２０ｍＬとを
３００ｍＬ容三角フラスコに収容し、通気性のある綿栓
で封をして、３０℃、１７５ｒｐｍで、７週間振とう培
養した。

【００３８】前記ＮＰ培地を循環させず、実験開始時に
投入したＮＰ培地を滞留させたままの場合、即ち、前記
微生物への酸素供給を前記ＮＰ培地への酸素の拡散に依
存した場合、図３に示すように、７週間の処理後の総Ｐ
ＡＨ分解率は１０％にも及ばず、ＰＡＨ分解速度は遅か
った（比較例１−１）。スラリー法による処理（比較例
１−２）の場合、図３に示すように、前記タール含浸土
壌中の総ＰＡＨ濃度は急速に減少し、処理開始４週間後
には約６０％の総ＰＡＨが分解されていた。しかし、ス
ラリー法は、浄化対象となる土壌を大量の培地（溶液）
中に懸濁して攪拌通気するものであるので、原位置バイ
オレメディエーションに適用するのが非常に困難であ
り、本出願の課題を解決する方法としては不向きであ
る。

【００３９】一方、実施例１にあるように、前記タール
含浸土壌内に空気と共に前記ＮＰ培地を強制的に循環さ
せることによって、土壌間隙の隅々にまで酸素を溶存さ
せた前記ＮＰ培地を供給した場合、７週間の処理後の総
ＰＡＨ分解率は５０％にまで達し、前記タールの分解が
大幅に促進されることが分かった。これは、前掲のスラ
リー法（比較例１−２）による処理と比較すると初期段
階における分解速度は遅いものの、７週間経過後におい
ては前記スラリー法とほとんど分解率に差が無かった。
これらの結果から、飽和土壌に対して空気を直接気泡と
して供給するより、酸素を含んだ水を循環させることに
よって、生物による有機物質の分解速度が増大し、スラ
リー法による処理とほとんど同じレベルまで浄化できる
ことが明らかとなった。尚、前記実施例１において、前
記ＮＰ培地の循環速度を０．０１、０．０５、０．１ｍ
Ｌ／分に夫々設定して処理を行なったが、流量の違いに
よる前記総ＰＡＨ分解速度の差はほとんどなかった。

【００４０】上記結果によれば、中長期的な浄化処理に
おいては、本法を採用することによって、浄化対象であ
る土壌を流動化させて攪拌すること無く、前記スラリー
法と同程度に土壌浄化を進めることができると考えられ
る。

【００４１】〔実施例２〕実施例１と同様に、前記収容
部６１内に前記混合物６２を４００ｇ圧密し、１０〜２
０μｍの孔径をもつ焼結ステンレスのフィルタ６３、６
３を前記収容部６１の上下端側に取り付け、前記タール
含浸土壌が前記収容部６１から流出しないようにした。
この収容部６１の内部に、前記ＮＰ培地を、収容部６１
下部から供給して前記土壌間隙を前記ＮＰ培地で満たし
た。この後、前記送液ポンプＰ４を用いて、前記ＮＰ培
地をこの収容部６１下部から引き抜き、ほぼ全ての土壌
間隙水を除去することによって、前記土壌間隙に空気を
満たした（吸引操作）。これにより、空になった土壌間
隙に空気が直接酸素を供給する。この後、前記送液ポン
プＰ４を用いて、引き抜いたＮＰ培地を再び収容部６１
に注入して、前記タール含浸土壌の間隙を前記ＮＰ培地
で満たした（注入操作）。（この注入操作は、他領域か
らの地下水の浸透を模したものである。）尚、上述した前記ＮＰ培地の吸引操作、注入操作を実施
していないときには、前記土壌間隙を前記ＮＰ培地で満
たした状態で、前記エアポンプＰ５を用いて、空気を１
０ｍＬ／分の流速で供給した。上記吸引・注入操作を１
回／日、７週間継続したとき、即ち、前記タール含浸土
壌の土壌間隙の多くの領域を空気が容易に流通すること
ができる状態とし、空気を酸素キャリアとして土壌間隙
に酸素を１回／日供給したときの前記総ＰＡＨ濃度の経
時変化を図４に示す。

【００４２】〔比較例２−１〕比較のために、上述した
前記ＮＰ培地の吸引操作、注入操作を実施しないで空気
の供給を続けた以外は、実施例２と同様に処理を行なっ
た結果を図４に示す。

【００４３】〔比較例２−２〕比較例１−２と同様に、
スラリー法によって前記タール含浸土壌を７週間処理し
た結果を、図４に示す。

【００４４】図４に示すように、前記土壌間隙水の吸引
を行なわず、空気の供給だけを続けたときには、７週間
の処理後の総ＰＡＨ分解率は１０％にも及ばず、総ＰＡ
Ｈ分解速度は遅かった（比較例２−１）。一方、スラリ
ー法により処理した場合は、前記タール含浸土壌中の総
ＰＡＨ濃度は急速に減少し、処理開始４週間後には約６
０％の総ＰＡＨが分解されていた（比較例２−２）。

【００４５】ここで、前記タール含浸土壌の間隙から間
欠的に土壌間隙水を吸引・注入することにより土壌間隙
中に空気（酸素）を行き亘らせた実施例２にあっては、
７週間の処理後の総ＰＡＨ分解率は５０％にまで達し、
前記タールの分解が大幅に促進され、前記スラリー法を
採用した場合と近いレベルまで土壌浄化の効果を改善で
きることが明らかとなった。

【００４６】〔実施例３〕実施例１と同様に、前記カラ
ム６の収容部６１内に前記混合物６２を４００ｇ圧密し
た。ここで、実施例３にあっては、１０〜２０μｍの孔
径をもつ焼結ステンレスフィルタに代えて、カラムの下
部には２０〜４０μｍの孔径を持つガラスフィルタを取
り付けて土壌を保持し、上部には１ｍｍの孔径の穴を多
数をもつテフロン（登録商標）フィルタを取り付けて、
微細な土粒子が前記ＮＰ培地と共に前記収容部６１の外
部に流出するようにした。

【００４７】この収容部６１の内部に、前記ＮＰ培地
を、収容部６１下部から供給して前記土壌間隙を前記Ｎ
Ｐ培地で満たした後、前記送液ポンプＰ４を駆動して、
前記収容部６１の内部に下部から上部に向かって０．０
１又は０．１ｍＬ／分の流速で前記ＮＰ培地を供給しな
がら、前記エアポンプＰ５を駆動して、前記空気供給管
４から前記ＮＰ培地に対して１０ｍＬ／分の流速で前記
カラム６の下部から上部に向かって空気を供給した。前
記カラム上部から排出された前記ＮＰ培地は、前記送液
管８２を通じて一旦貯液槽７に運ばれて貯留され、再
び、前記貯液槽７から前記送液管８１を通じて前記収容
部６１に送られて前記タール含浸土壌に供給された。前
記収容部６１上部から排出された気体は、前記貯液槽７
のガス抜き孔７１から大気中へ放出した。又、前記収容
部６１から流出して前記貯液槽７に流入した微細な土粒
子は、前記貯液槽７底部に沈降し、再び前記収容部６１
へは供給しないようにした。このように、前記タール含
浸土壌から微細な土粒子を除去しつつ、前記ＮＰ培地の
吸引と供給を同時に行なって酸素キャリアとしてのＮＰ
培地を循環させ、これを７週間続けたときの土壌中の総
ＰＡＨ濃度の経時変化を図５に示す。

【００４８】〔比較例３〕比較のために、前記ＮＰ培地
を循環することなく滞留させた状態で、空気のみを供給
した場合の結果を、図５に併せて示す。

【００４９】図５に示すように、前記ＮＰ培地を循環さ
せなかった比較例３では、処理開始から４週間まで殆ど
ＰＡＨの分解は進んでいなかったが、７週間の処理後は
約４０％分解されていた。一方、実施例３にあるよう
に、前記ＮＰ培地を通気しながら循環させて、かつ、微
細な土粒子を除去すると、処理開始から４週間後には、
前記タール含浸土壌中のＰＡＨは分解され尽くしてい
て、タールの分解速度が大幅に改善されていた。この実
施例３の結果を、上記実施例１及び２と比較すると、実
施例３の処理後の総ＰＡＨ濃度が極めて低くなってお
り、微細な土粒子を除去することによって、浄化対象土
壌から、効率よく有機物を除去することができることは
明らかである。ここで、前記タール含浸土壌から消失し
たＰＡＨは、一部は前記貯水槽７に堆積した土粒子に付
着して滞留していることが確認されており、他は前記タ
ール分解微生物によって分解されたと考えられる。尚、
前記ＮＰ培地の流量の違いによる分解速度の差はほとん
どなかった。

【００５０】〔別実施形態〕以下に別実施形態を説明す
る。上記実施例においては、除去対象たる有機物がター
ルである場合を例示したが、本発明に係る土壌浄化方法
は、除去対象が有機物であれば特に制限されるものでは
ない。従って、本法を用いて、浄化対象土壌に存在す
る、除去対象となる有機物を分解可能な微生物に対して
酸素供給を促進することによって、前記有機物の分解を
促進し、土壌浄化効率を向上させることができる。又、
上記実施形態において、前記通気部４を前記飽和土壌１
２に穿設したが、前記回収部２より下流側に曝気槽を設
けたり、前記回収管２１や前記供給管３１にエアポンプ
を用いて給気することによって、前記浄化対象土壌１に
供給する前記回収液を酸素富化して酸素供給用水とする
こともできる。又、上記実施例においては、除去対象で
ある有機物を分解する微生物を浄化対象土壌に外部より
添加して、その浄化対象土壌に元来生息する土着の微生
物の働きを補強したが、本法は、前記浄化対象土壌に生
息する土着の微生物を活性化することによって、前記有
機物の分解効率を向上させるために用いることもでき
る。又、前記実施例においては、微生物の栄養源となる
ＮＰ培地を循環させたが、循環させる流体は、浄化対象
となる有機物を分解するのに有用な微生物の栄養要求性
を考慮して適宜変更することができる。或いは、浄化対
象土壌の土壌間隙から回収した液体を、そのまま再利用
してもよく、この液体に栄養分を補給して再供給しても
よい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本法の実施形態を表わす概略図

【図２】本法の実施例で使用した土壌浄化モデル系の概
略図

【図３】本法によるタール分解結果を表わすグラフ

【図４】本法の別実施形態によるタール分解結果を表わ
すグラフ

【図５】本法の別実施形態によるタール分解結果を表わ
すグラフ

【符号の説明】

１浄化対象土壌２回収部３供給部４通気部５貯液槽１１不飽和土壌１２飽和土壌

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上田進一兵庫県神戸市西区井吹台東町５丁目14番19 号 (72)発明者伊藤亮介大阪府八尾市柏村町２番58号曙川健友寮北405号Ｆターム(参考） 4D004 AA41 AB05 AC07 CA18 CC03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】浄化対象土壌に含まれる有機物を微生物
を用いて除去する土壌浄化方法において、前記浄化対象
土壌中の土壌間隙水を吸引する吸引工程を有する土壌浄
化方法。
【請求項２】間欠的に、前記吸引工程を行なう請求項
１に記載の土壌浄化方法。
【請求項３】前記吸引工程で吸引した前記土壌間隙水
と比べて溶存酸素濃度の高い酸素供給用水を前記浄化対
象土壌に供給する供給工程を有する請求項１に記載の土
壌浄化方法。
【請求項４】前記供給工程において、前記土壌間隙水
に酸素を添加して前記酸素供給用水を得る請求項３に記
載の土壌浄化方法。
【請求項５】間欠的に、前記吸引工程と前記供給工程
とを行なう請求項３又は４項に記載の土壌浄化方法。
【請求項６】前記吸引工程において、前記土壌間隙水
に含まれる微細土粒子を前記土壌間隙水から分離する請
求項１〜５の何れか１項に記載の土壌浄化方法。
【請求項７】前記浄化対象土壌に前記有機物を分解可
能な前記微生物を添加する微生物添加工程を有する請求
項１〜６の何れか１項に記載の土壌浄化方法。