JPH07275878A

JPH07275878A - 微生物浄水材料およびこれを用いる浄水装置ならびに浄水方法

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Publication number: JPH07275878A
Application number: JP6066986A
Authority: JP
Inventors: Yukitoshi Okubo; 幸俊大久保; Shinya Furusaki; 眞也古崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-04-05
Filing date: 1994-04-05
Publication date: 1995-10-24
Anticipated expiration: 2018-06-03
Also published as: JP3412902B2

Abstract

(57)【要約】【目的】有害化学物質汚染地下水の浄化。【構成】有害化学物質分解性微生物又はそれが産生し
た酵素を保持している透水性微生物担体と高吸収性高分
子物質に基く浄水材料を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は難分解性の有害化学物質
で汚染された汚染水の浄化に関する。

【０００２】更に詳しくは、浄化に用いる材料、この材
料を用いた装置、そしてこの装置または材料構成による
汚染水の浄化方法に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】近年、芳香族炭化水素、パラフィン、ナ
フテン等の炭化水素、あるいはトリクロロエチレン、テ
トラクロロエチレン、テトラクロロエタン等の有機塩素
系化合物等による環境汚染が問題となっている。これら
の多くは土質層中に浸透し、分解されずに、徐々に地下
水に溶け地下水を通じて汚染領域が拡大する。

【０００４】これらの深刻な環境汚染水の速やかな処理
技術が強く望まれている。

【０００５】近年汚染環境における有害化学物質を微生
物学的に分解処理する技術が自然力による修復で環境維
持に有利であること、微生物の活性を利用するため外か
ら格別のエネルギー供給が不要で低エネルギーであるこ
と、処理コストが低いことなどの観点から注目されてき
ている。

【０００６】一般に土壌汚染と言われているもののほと
んどは、土質層内に浸透した汚染物質が、固体層である
土質そのものを汚染して、動植物に直接影響を与える固
相汚染、土質層内の間隙にある気体層を汚染し、これが
地上の生物へ影響を与える気相汚染、それに水が汚染さ
れた地質層内を通過する際に汚染される、伏流水や井戸
を通じてこの地下水が利用される時動植物に影響を与え
る地下水汚染がある。

【０００７】有機塩素系化合物等の汚染が浸透し溶解す
る物質の汚染では、この汚染された地下水の拡散がその
影響を広げ、大きな環境問題となっている。

【０００８】汚染物質が地下水を通じて汚染を拡散する
のを防ぐためには、物理的な処理と生物学的処理との二
つの修復手法がある。物理的な手法としては、地下水を
汲み上げ、「曝気処理」したり、地下水流そのものを遮
断する「封じ込め処理」等、また汚染された土質の気層
そのものから汚染物質を「吸引処理」、または土質その
ものを加熱して汚染物質を除去する「加熱処理」等の方
法がある。

【０００９】一方汚染地下水の微生物処理技術として
は、汚染地下水を汲み上げてバイオリアクター処理する
か、地下地質層内で通過する汚染地下水が処理される微
生物棲息領域を設けるかのいずれかである。

【００１０】いずれにせよ汚染水の微生物による分解で
は、この汚染水が分解微生物の棲息領域を通過すること
により浄化がなされる。

【００１１】一般に、微生物の棲息領域として、微生物
が付着し安定に棲息できる場所として、種々の担体を設
けることが良く行われている。

【００１２】本発明では有害化学物質分解性微生物を保
持した担体の層を汚染物質が通過する時、この担体表面
もしくは近傍にいる菌に有害物を分解させる。

【００１３】担体には微生物の付着面積を大きくし、ま
た反応媒体（この発明では汚染水）との接触頻度を増加
させる目的からも多孔性もしくは通水性材料からなるも
のを特に用いる。

【００１４】従来、汚染水に対し分解微生物の棲息領域
を通過させる浄化技術では活性汚泥による浄化槽が良く
知られている。またバイオリアクターとして用いられる
ものの多くも微生物担体を保持し、この領域で処理材料
が反応する点で類似する技術であった。

【００１５】一般にこれら従来の浄化槽やリアクターで
は反応を十分に進めるために処理材料もしくは原材料が
系内に一定時間滞留して、攪拌等により、微生物担体と
の接触が頻繁に行われるよう留意するか、微生物担体の
存在領域を高密度にするとか、長い距離に配置すること
で反応が進むよう工夫されている。したがってこれらの
系では槽を大きくするとか微生物担体を多量に用いると
か、処理を緩慢に行うとかの選択が必要であった。

【００１６】これらで用いる担体は通常、微生物を多量
に棲息させるため間隙の多い多孔性で通水性の担体材料
に付着させ、処理水の流動を十分に生じさせる構成であ
った。

【００１７】また通常の廃水処理やリアクターでは分解
させたり反応させる基質は十分にあり、微生物は単にそ
れら基質を資化する菌を増殖することにより処理が行わ
れていた。しかし、地下水汚染においては微生物にとっ
て増殖や活性が維持できるほど十分な基質が供給されて
いない場合が多い。にもかかわらずそうした中で汚染物
質を確実に分解することが要求される。

【００１８】そこで地下水浄化についても、汚染水の移
動に対応して、微生物処理を行う領域を設け、リアクタ
ーのような系で十分な分解を望むなら、それなりに微生
物担体の密度を高めるか、通過する層の厚みを大きくす
るか、微生物の活性を充分に維持させるための各種の基
質物質を供給する等の対策が必要となる。

【００１９】なお本発明とは目的を異にするが、土壌に
通水性材料と吸水性高分子と微生物を合わせ持つ材料が
土壌改質剤として知られている。特開昭６１−１４８２
８８は光合成細菌と粉末、粒状、の吸水性高分子と動植
物性の有機物乾燥体と無機粉体とからなる土壌改良剤を
提案しているが、これは土壌中に散布して用いるもの
で、植物育成を目的としている点で本発明と異なる。発
明者はここで用いられている微生物が有害化学物質分解
性であるかどうかは知らない。また特開平０４−１４２
３９０は木炭粉体と、高吸水性樹脂粉末と、水溶性有機
高分子と水分を含有する土壌改良剤を提案しているが、
これも土壌中に分散して散布し、使用するもので、本発
明の有害化学物質を分解浄化する目的や使用上の構成に
おいても異なるものである。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来技術で
知られている多孔性材料や通水性材料の多くは嵩が大き
く、隙間を多く持つ特徴があり、担体材料の間を水が素
通りしやすい欠点があった。素通りした水は分解作用を
受けないから、地下水汚染のように汚染物質の完全な処
理を行うには、間隙を減らすために密度を大きくする
か、水が通過する担体の存在する層の厚みを大きくする
か、処理水の滞留時間を長くするかなどの対策手段に加
えて基質の確保も必要であった。これらは処理効率を低
下させるか、処理スペースを増加させるか、担体材料を
多量に必要にするか等、いずれかの欠点を持っていた。

【００２１】

【課題を解決するための手段】この発明は、水の移動に
対し、微生物担体との接触に無駄がない効率的反応が可
能な処理系を見いだしたことに基ずく。

【００２２】即ち、有害化学物質を分解できる微生物も
しくはその微生物由来材料例えば酵素を保持した透水性
微生物担体粒子と高吸収性高分子粒子を混合して、有害
化学物質で汚染された水の通過領域にこの構成材料を設
けることにより従来の欠点を改良したものである。以下
に本発明について詳述する。

【００２３】図１は本発明に使用する透水性微生物担体
を示す模式図である。１１は微生物担体粒子、１２はこ
れら粒子間に生じた空隙である。このような領域を汚染
水が通過する時、空隙を通る水は粒子表面に付着してい
る微生物もしくは微生物由来の物質と接触せずに、分解
を受けずに通過し易くなる。これを防止するためには担
体粒子が存在する層の厚みを増すか、密度を上げるか、
汚染水が緩慢に通過するか等の対策を講じる。

【００２４】本発明では図１における担体粒子と同等の
密度のままで、通過する汚染水が効率的にこの担体粒子
表面と接触するように改良したものである。

【００２５】図２では本発明の浄化材料を示す。該担体
粒子１１は高吸水性高分子粒子２１と混合されている。
（ａ）は乾燥状態の高吸水性高分子粒子２１が混合され
ている状態を示し、（ｂ）は吸水状態の高吸水性高分子
粒子２２が混合されている状態である。汚染水が処理さ
れる時は（ｂ）に示したように空隙は高吸水性高分子粒
子のゲルで満たされ、汚染水は容易に素通りすることは
できない。本発明に用いる高吸水性高分子としては天然
高分子類、合成高分子類のいずれも利用できる。

【００２６】天然高分子類のデンプン系ではデンプン−
アクリロニトリルグラフト重合体加水分解物、デンプン
−アクリル酸グラフト重合体、デンプン−スチレンスル
ホン酸グラフト重合体、デンプン−ビニルスルホン酸グ
ラフト重合体、デンプン−アクリルアミドグラフト重合
体、その他のデンプン系、セルロース系ではセルロース
−アクリロニトリルグラフト重合体、セルロース−スチ
レンスルホン酸グラフト重合体、カルボキシメチルセル
ロースの架橋体、その他のセルロース系。多糖類系では
ヒアルロン酸、アガロース。たんぱく質ではコラーゲ
ン、その他たんぱく質である。

【００２７】また合成高分子類ではポリビニルアルコー
ル系で、ポリビニルアルコール架橋重合体、ＰＶＡ吸水
ゲル凍結・解凍エラストマー、その他のＰＶＡ系であ
る。アクリル系ではポリアクリル酸ナトリウム架橋体、
アクリル酸ナトリウム−ビニルアルコール共重合体、ポ
リアクリロニトリル系共重合体ケン化物、ヒドロキシエ
チルメタクリレートポリマー（ＨＥＭＡ）、その他のア
クリル系。その他の付加重合体として無水マレイン酸系
（共）重合体、ビニルピロリドン系（共）重合体、その
他の付加重合体。ポリエーテル系はポリエチレングリコ
ール・ジアクリレート架橋重合体、その他のポリエーテ
ル系。縮合系ポリマーとしてはエステル系ポリマー、ア
ミド系ポリマー、その他縮合系ポリマー等である。

【００２８】本発明ではこの高吸水性高分子を粒状で用
いる。使用される吸水性高分子の乾燥時に対する吸水倍
率は重量比で５０〜１０００倍にも及ぶ。

【００２９】担体粒子の粒径は１０μｍから１０ｃｍの
範囲で用いられるが、通常は０．１mmから５mmの範囲で
使用される。

【００３０】吸水性高分子の粒径は乾燥状態で担体粒子
の１／２から１／１００、好ましくは１／４〜１／１０
の範囲で使用するとよい。１／１０以下の粒径での使用
では混合時に分離が生じ易く、また１／４以上にもなる
と空隙部の体積以上に膨潤し、担体を圧迫したり、空隙
をふさいでしまったりするのであまり好ましくない。混
合比率は乾燥重量比で０．０１％〜５０％の範囲である
が、好ましくは０．１％〜２０％の範囲で用いる。０．
１％以下では空隙を埋め切れないこともあり、２０％以
上では吸水した高分子粒子同志が圧着し透水性微生物担
体粒子が作る水路（チャンネル）を閉塞し、水移動の効
率を低下させることもある。最も望ましい材料混合比
は、選択された材料により左右されるが、図２（ｂ）に
示したよう、無添加の時の間隙を高吸水性高分子が埋め
つくし、微生物担体粒子による通水チャンネルのみが確
保される状態である。このような状態では汚染水は微生
物担体粒子の内部及び近傍のみに水移動が生じ、結果と
して水が通過するバイオ処理層の厚みを減少させ、これ
は担体粒子の量を減じるか、処理速度を速めるか、処理
率（反応率）を向上させるか、いずれかの効果をもたら
す。

【００３１】次に透水性微生物担体粒子について述べ
る。このものは透水性の多孔性材料や繊維状材料が適し
ている。これらは無機物、有機物、また合成物、天然物
いずれからも選択できるが、目的を達成したあとは無害
で、土壌中の微生物で消滅する生分解性材料が特に好ま
しい。

【００３２】無機物多孔性材料としてはパーライト、ゼ
オライト、バーミキュライト、酸性白土（モンモリロナ
イト）、活性白土（ケイ酸アルミニウム）、ケイ酸カル
シウム、ケイソウ土、シリカゲル、多孔質ガラス、ヒド
ロキシアパタイト、赤玉、鹿沼土といった、粘土鉱物、
多孔質セラミックス、土壌団粒等である。

【００３３】有機物では天然の植物性農業廃棄物、林業
廃棄物、動物、虫、魚等の遺骸もしくは廃棄物等があ
る。特に農林業での廃棄物は多量に産出し、低価格なの
で入手が有利となるケースがある。例えばオガクズ、木
材チップ、木材の皮、トーモロコシや砂糖黍の茎、モミ
ガラやソバガラ等の穀類の殻、フスマ、ヌカ、おから等
穀類、豆類の皮等がある。これら天然有機物の透水性微
生物担体には、微生物を付着させる担体機能と同時にこ
れら微生物の増殖や分解活性を誘導する機能を持たせる
ことができる。本発明ではこれら透水性の担体に微生物
や微生物由来の酵素、微生物の栄養素や分解活性を誘導
する物質、酸素や微量の無機物質を保持させることも特
徴としている。

【００３４】次に本発明で好ましく使用する微生物を示
す。微生物としては分解活性が確認されているものが使
用できるが、次の属にあるものから選択される。

【００３５】Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ、Ｈａｎｓｅ
ｎｕｌａ、Ｃａｎｄｉｄａ、Ｍｉｃｒｏｃｏｃｃｕｓ、
Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃ
ｃｕｓ、Ｌｅｕｃｏｎｏｓｔｏｃ、Ｌａｃｔｏｂａｃｉ
ｌｌｕｓ、Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ、Ａｒｔｈ
ｒｏｂａｃｔｅｒ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ、Ｃｌｏｓｔｒｉ
ｄｉｕｍ、Ｎｅｉｓｓｅｒｉａ、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉ
ａ、Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ、Ｓｅｒｒａｔｉａ、Ａ
ｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ、
Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ、Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅ
ｒ、Ｎｉｔｒｏｓｏｍｏｎａｓ、Ｎｉｔｒｏｂａｃｔｅ
ｒ、Ｔｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓ、Ｇｌｕｃｏｎｂａｃｔ
ｅｒ、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ、Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａ
ｓ、Ｖｉｂｒｉａ増殖材料としては、微生物培養の培地
で使用されているものを使用することができる。例えば
ブイヨン培地、Ｍ９培地、Ｌ培地、Ｍａｌｔｅｘｔｒ
ａｃｔ、ＭＹ培地、硝化菌選択培地等が有効であり、液
状のものは、本発明で使用する高分子吸水ゲル材料中に
直接溶解し用いることも有効である。この他上に記した
天然有機物は微生物の栄養源として増殖材料となる。

【００３６】活性維持材料としては、分解菌が特定され
ているものでは、誘導物質として知られているものがあ
るが、天然材料ではこれらが混在した状態にあるのが普
通であり、また特定できないものも多い。特に混合状態
の微生物の場合には、ある微生物の代謝物が別の微生物
の誘導物質として機能する共生系となることがある。し
たがって、混合微生物を使用する場合には種々の物質が
共存する天然の有機物が有効となる。特定された誘導物
質としてはメタン資化菌ではメタンが、芳香属資化菌で
は、トルエン、フェノール、ｏ．ｍ．ｐクレゾール等、
硝化菌ではアンモニウム塩などが知られている。

【００３７】いまトリクロロエチレンを分解できる菌と
して知られているものを例に上げると、これまでに、十
数種が発見、単離されている。このうち代表的なものは
その基質の種類によって大きく２つに分けることができ
る。

【００３８】即ちメタン資化菌とフェノール等の芳香属
化合物資化菌である。前者の代表的なものは、メタンモ
ノオキシゲナーゼを有するＭｅｔｈｙｌｏｃｙｓｔｉｓ
ｓｐ．ｓｔｒａｉｎＭ（Ａｇｒｉ．Ｂｉｃｓｃ
ｉ．Ｂｉｏｔｅｃｈ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，５６，４８６
（１９９２）、同５６，７３６（１９９２））、Ｍｅｔ
ｈｙｌｏｓｉｎｕｓｔｒｉｃｈｏｓｐｏｒｉｕｍＯ
Ｂ３ｂ（Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｎａｔｌ．Ｍｅｅ
ｔ．Ｄｉｖ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｃｈｅｍ．，２９，３６
５（１９８９）、Ａｐｐｌ．ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｔ
ｅｃｈｎｏｌ．，２８，９７７（１９９１））であり、
後者は、トルエンモノオキシゲナーゼあるいはトルエン
ジオキシゲナーゼを有するＡｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｏｒ
ｓｐ．ｓｔｒａｉｎＧ４（Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏ
ｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，５２，３８３（１９８
６）、同５３，９７９（１９８７）、同５４，９５１
（１９８９）、同５６，２７９（１９９０）、同５７，
１９３５（１９９１））、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｐ
ｕｔｉｄａＦ１（Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃ
ｒｏｂｉｏｌ．，５４，１７０３（１９８８）、同５
４，２５７８（１９８８）がその代表格である。これら
のうち、芳香属化合物資化トリクロロエチレン（ＴＣ
Ｅ）分解菌に関しては、ＴＣＥを分解する酵素が、フェ
ノール、トルエン等の芳香属化合物によって誘導される
誘導酵素であり、そのため、これらの微生物でＴＣＥを
分解させるためには、芳香属化合物を含んだ、もしくは
芳香属化合物に分解される材料が使用される。酵素を有
害化学物質の分解材料として使用する時は、微生物のた
めの増殖材料は不要であるが、その酵素が活性を示すの
に必要な金属イオン等を混合する必要がある。必要な金
属イオンとして良く知られているものには例えばＦｅ²⁺
等やＮＡＤＨ等の補酵素を混合する必要がる。

【００３９】酵素は原理的にはその系に存在すれば、永
続的に分解効果があるはずであるが、実際には使用条件
に応じて失活する。従ってこの酵素ができるだけ長時間
活性を維持するために必要な材料を混合一体化すること
を要する。酵素の例としては、トルエンモノオキシゲナ
ーゼ、トルエンオキシゲナーゼ、アンモニアモノオキシ
ゲナーゼ、メタンモノオキシゲナーゼ等がある。

【００４０】図３は本発明による浄化装置３６の一例で
ある。

【００４１】３５は給水口Ａと排水口Ｂを持つ容器であ
る。容器内は透水性の支持体３３と３４で、本発明の浄
化材料３２を層状に配置している。３２は図１に示した
とうり透水性微生物担体粒子と高吸水性高分子粒子を混
合した浄水材料である。この例で示すように高吸水性高
分子粒子が元来の担体のみを充填した時の空隙を埋めて
いるので、従来の同種の浄化装置に比較して薄い構造と
することができる。薄い構造であるため配置を屈曲させ
る等工夫すれば、コンパクトな装置で高速もしくは大量
の処理が容易となる。

【００４２】以下に、更に、本発明による汚染地下水の
浄水方法を示す。

【００４３】図４は地下汚染を生じている地質層の断面
に本発明の浄化方法を適用した例の模式図である。

【００４４】この地層には表土の下にローム層４３、そ
の下に砂層４４、砂礫層４５があり、難透水層もしくは
不透水層４６がある。図の中央に地質層に設けた溝４１
へ、本発明による浄化材料４２が充填されている。地下
水流は方向４０へ流れており、汚染された地下水流Ａの
部分とこの地下水が４２の浄化材料の層を通過し、浄化
された地下水Ｂへ移動した部分を４７で示してある。汚
染された地下水流Ａは浄化材料層４２により、一旦その
流れが阻止されて水位を上昇させるが、浄化材料層へ浸
透し、この中で微生物により汚染物質が分解され、浄化
された地下水はＢへ放出される。このように構成するこ
とで汚染された地下地質層の地下水流上流を取り囲む透
水性の壁を設けることで、汚染の拡散を防止すると同時
に、下流側での地下水利用に影響を与えず、しかも特別
の投入エネルギーなしで浄化を行うことができる。本発
明の浄化材料は粒子の混合物で、吸水高分子を乾燥状態
で取り扱えるため、軽量であり取扱性、操作性も良く、
施工上も極めて有利である。

【００４５】以上本発明では粒子状での利用についての
べたが、元来本発明は透水性微生物担体とその空隙を埋
める吸水性高分子からなることを特徴としており、この
変形についても本発明の範囲である。

【００４６】図５（ａ）は本発明の布状の浄水材料とし
て、縦糸５１に天然繊維を用いこれに微生物を担持さ
せ、横糸には吸水性高分子の繊維５２を用いた例を示す
模式図である。この浄化材料は吸水時には（ｂ）のよう
に横糸が膨潤し繊維間の間隙を埋め水流を制御する。こ
のように構成した布は、取扱が更に容易となり、汚染土
壌のパイル処理（汚染土を掘り出して、積み上げた土壌
で微生物分解処理を行う土壌浄化方法）を行う時下側の
ライニング処理に替えることができ、このパイル土壌へ
の降水、散水後の浸透水も浄化されて地下に逃がすこと
もできる。またこの布で縫製した袋に汚染土壌を入れ、
移送、埋め戻し、野積み等を行う時も、汚染水の漏水問
題から解放される。

【００４７】また本発明では使用される材料の全部もし
くは一部が生分解性材料からなるものである。

【００４８】天然高吸水性高分子の材料は、地中の微生
物により、分解速度の違いはあるが、生物学的に分解可
能であり、微生物を担持する材料も天然繊維や生分解性
高分子材料で構成することにより、汚染が浄化された後
最終的には全てが分解されて、二次汚染を生じることが
ないようにすることができる。また使用された生分解性
担持材料そのものが、汚染物質を分解する微生物の栄養
素として活用できる特長も有する。

【００４９】これらの材料において、微生物の分解活性
が失活したり、担体材料が消耗したら、それぞれの系に
おいてこれら材料の交換や補充は粒状もしくは布状であ
るため容易に行える。

【００５０】

【実施例】

実施例１ミズナラのオガクズと約１〜３ｃｍに裁断した稲ワラの
それぞれを等量で混合した担体材料１ｋｇを担体とし、
これに有害化学物質分解性微生物として、Ｐｓｅｕｄｏ
ｍｏｎａｓ属菌菌株ＫＫＯ１（通商産業省工業技術院微
生物工業研究所に寄託平成４年３月１１日、寄託番号Ｆ
ＥＲＭＰ−１２８６９）の培養液（菌数１０⁸ 個／ｍ
ｌ）１ｍｌに１００ｍｌの水を加えた菌液を噴霧器で均
一に吹きつけた後、乾燥した高吸水性高分子イソブチレ
ン−無水マレイン酸系高分子（商品名ＫＩゲル２０１
Ｋ、クラレイソプレンケミカル社製）８メッシュパスの
粉末５ｇを均一に混合する。内径が５ｃｍのガラスカラ
ム１ｍの一方に約１ｍｍの穴を多数設けた目皿を置き、
この上に細砂層を３０ｃｍ設けこの上に上記材料からな
る層を約２ｃｍ設け、更にこの上に細砂層を３０ｃｍ設
けた実験用モデル土壌を構成した。

【００５１】カラムの上方より１０ｐｐｍトリクロロエ
チレン（ＴＣＥ）を溶解したモデル汚染水を毎分２ｍｌ
注入したところ、カラムの底から約２時間後注入したの
と同量の流速で定常的に水が排出された。排出された水
を１時間毎に２ｍｌずつ採集しＴＣＥ濃度を測定したと
ころ図６に示した結果が得られた。

【００５２】比較例として微生物を添加しない透水層を
同様の条件にて行い、同じ図６に結果を示した。微生物
を含有しない透水層では１時間後から徐々にＴＣＥが検
出され、時間と共に増加する傾向を示したのに対し、微
生物を含有している透水性ゲル層では３〜５時間まで増
加したが、１２時間以後は検出限界以下に下がった。実施例２図５に構成を示した浄水材料において、縦糸５１に１〜
１．５ｍｍの麻繊維を、横糸５２に０．２ｍｍのレーヨ
ンに高吸水性高分子イソブチレン−無水マレイン酸系高
分子を均一にコーティングして編んだ布を用い、実施例
１で用いた菌の培養液（菌数１０⁸ 個／ｍｌ）を布１ｍ
² あたり２〜３ｍｌ噴霧した。この布材を二重にして土
壌約２０ｋｇが入る袋を作成した。トリクロロエチレン
（ＴＣＥ）３ｍｇ／ｋｇ相当を含有するシルト質系の汚
染土壌を作成し、この袋へその汚染土壌を入れて入口を
固く縛った。これを５０１のポリバケツの底に置いたス
テンレス製のすのこの上に置き、袋の上のみに間欠的に
毎時３０ｍｌの散水を行った。容器は密閉蓋をし、測定
期間中平均気温２０℃の室内に置いた。散水と散水の中
間時間に浸出液を下方に設けたドレインより採集しＴＣ
Ｅ濃度を測定した。この結果を図７に示す。比較のため
微生物を含まない袋に入れた汚染土壌について同様の測
定を行った。ドレインから採集できる水は、１０時間以
後ほぼ定常的に散水量と同程度となった。６時間では採
集できる水が１〜２ｍｌと少なかった。１０時間以降微
生物なしではややＴＣＥ濃度が増加する傾向を示したの
に対し、本実施例では１２時間以後検出限界以下であっ
た。

【００５３】

【発明の効果】本発明によって、有害化学物質によって
発生する汚染水の浄化が可能であり、地質層汚染により
生じる地下水汚染でも、実質的に拡散防止し、浸透する
地下水を浄化することができる。高い浄水効率で高速処
理または小型装置利用等高い効率の処理が可能な上、経
済的に優れた浄化が実施できる。更に菌の拡散を少なく
し、処理後不要物を残さない安全性に優れた土壌修復技
術を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】透水性微生物担体の模式図。

【図２】（ａ）は本発明の浄水材料の乾燥時の模式図。
（ｂ）は本発明の浄水材料の湿潤時の模式図。

【図３】本発明の浄水装置の模式図。

【図４】本発明の浄水方法を説明する図。

【図５】（ａ）は実施例２に示した本発明の浄水材料の
乾燥時の模式図。（ｂ）は実施例２に示した本発明の浄
水材料の湿潤時の模式図。

【図６】本発明の浄水方法の効果を説明する図。

【図７】本発明の浄水方法の効果を説明する図。

【符号の説明】

１１微生物担体（粒子）１２空隙２１吸水性高分子（粒子．乾燥）２２吸水性高分子（粒子．膨潤）３２本発明の浄水材料３３支持体３４支持体３５容器３６本発明の浄水装置４０地下水流の方向４１溝４２浄水材料４３ローム層４４砂層４５砂礫層４６難（不）透水層４７浄化された地下水５１微生物担体（繊維状）５２吸水性高分子（繊維状）Ａ給水口Ｂ排水口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有害化学物質分解性微生物および又はそ
れが産生した分解性酵素を保持している透水性微生物担
体および高吸水性高分子物質より成ることを特徴とする
浄水材料。
【請求項２】透水性微生物担体または高吸水性高分子
物質のいずれかが粒子の形状である請求項１に記載の浄
水材料。
【請求項３】透水性微生物担体または高吸水性高分子
物質のいずれかが繊維状または布状の形状である請求項
１に記載の浄水材料。
【請求項４】透水性微生物担体が該微生物の増殖材料
または活性化物質の少なくとも一種以上を含む請求項１
に記載の浄水材料。
【請求項５】透水性微生物担体は該酵素の活性維持材
料を更に含む請求項１に記載の浄水材料。
【請求項６】透水性微生物担体または高吸水性高分子
物質の少なくとも一方は生分解性である請求項１に記載
の浄水材料。
【請求項７】微生物がＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ、
Ｈａｎｓｅｎｕｌａ、Ｃａｎｄｉｄａ、Ｍｉｃｒｏｃｏ
ｃｃｕｓ、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ、Ｓｔｒｅｐ
ｔｏｃｏｃｃｕｓ、Ｌｅｕｃｏｎｏｓｔｏｃ、Ｌａｃｔ
ｏｂａｃｉｌｌｕｓ、Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕ
ｍ、Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ、Ｃ
ｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ、Ｎｅｉｓｓｅｒｉａ、Ｅｓｃｈ
ｅｒｉｃｈｉａ、Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ、Ｓｅｒｒ
ａｔｉａ、Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ、Ａｌｃａｌｉ
ｇｅｎｅｓ、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ、Ａｃｅｔ
ｏｂａｃｔｅｒ、Ｎｉｔｒｏｓｏｍｏｎａｓ、Ｎｉｔｒ
ｏｂａｃｔｅｒ、Ｔｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓ、Ｇｌｕｃ
ｏｎｂａｃｔｅｒ、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ、Ｘａｎｔ
ｈｏｍｏｎａｓ、Ｖｉｂｒｉａの各属のいずれかである
請求項１に記載の浄水材料。
【請求項８】吸水口および排水口を備えた容器の内部
に請求項１ないし７のいずれかに記載の浄水材料を収納
したことを特徴とする浄水装置。
【請求項９】被処理水を請求項１ないし７のいずれか
に記載の浄水材料に接触させることを特徴とする浄水方
法。
【請求項１０】被処理水が地下水で、該地下水の水流
を横切る面内に請求項１ないし７のいずれかに記載の浄
水材料の層を設けたことを特徴とする地下水の浄水方
法。