JP2879808B2 - 汚染土壌の浄化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有害化学物質により汚
染された土壌を浄化する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】石油系炭化水素、有機溶媒、木材保存
剤、殺虫剤、コールタール、染料等の有害化学物質によ
り汚染された土壌を浄化する従来周知の方法の一つとし
て、微生物が持つ化学物質の分解能力を利用して、環境
中に放出された有害化学物質を分解、無害化する技術
（バイオレディエーション）がある。この方法はさら
に、処理システムにより固相処理法、スラリー処理法、
原位置処理法に大別される。

【０００３】このうちの固相処理法は、汚染土壌地域上
に処理ユニットを設置し、その中で汚染土を浄化する処
理方法で、従来、汚染土壌に栄養塩、水を添加し、土を
混合して土着の微生物による有害化学物質の分解反応を
促進させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】土中の温度は分解微生
物が活発に活動するには低く、微生物の活動が充分にな
されず、栄養塩や水を添加しただけでは、分解微生物の
代謝に必要な窒素、燐、その他の微量元素が不足してお
り、また、汚染土壌中の分解微生物の種類、絶対数も不
足している。さらに、分解速度の速い好気性分解微生物
に必要な酸素量も不足している。

【０００５】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、土中温度を上げて微生物の活動を活発にできると同
時に、分解微生物の代謝に必要な栄養分や分解微生物の
種類や数、また酸素を補うこともでき、有害化学物質の
分解をさらに促進できる汚染土壌の浄化方法を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、汚染土壌中の有害化学物質を微生物により分
解、無害化する汚染土壌の浄化方法において、有害化学
物質に汚染された土壌を掘り出し、この汚染土壌に、生
活排水汚泥や畜産廃棄物などの有機廃棄物、及び、もみ
がらや木材チップなどの水分調整材を投入し、混合し
て、醗酵可能なペーハー、含水率の汚染土壌の混合物を
得、この汚染土壌の混合物を地表と隔離した状態とし、
かつ、閉じ込まれた状態とし、この閉じ込まれた部分の
混合物にブロワーを用いて酸素を強制的に供給して、汚
染土壌の混合物の土中温度が上昇した状態で汚染土壌中
の有機廃棄物を醗酵させて有害化学物質を分解、無害化
し、醗酵終了後に、混合物をふるいにかけて修復土壌と
前記水分調整剤とを分離し、修復土壌のみを掘り起こし
た場所に復土すること、または、前記構成に加えて、ブ
ロワーを用いて酸素を強制的に土中に供給するには、通
気パイプの上に汚染土壌の混合物を堆積し、該通気パイ
プを介して行うこと、もしくは、ブロワーを用いて酸素
を強制的に土中に供給するには、修復リアクターにブロ
ワーを接続し、修復リアクター内に汚染土壌の混合物を
投入して行うことを要旨とするものである。

【０００７】

【作用】本発明によれば、汚染土壌に投入した有機廃棄
物が堆肥化することで醗酵熱が生じ、土中温度が上昇す
る。これにより、分解微生物が活発に活動して微生物に
よる有害化学物質の分解反応が促進する。また、有機廃
棄物中には微生物の代謝に必要な窒素、燐などの栄養分
や、多種多様の微生物が多量に含まれているから、分解
が促進する。

【０００８】しかも、通気パイプを介してまたは修復リ
アクターを用いてブロワーにより土中に酸素を強制的に
供給することで、有機廃棄物の堆肥化が速まるととも
に、好気性分解微生物に必要な酸素が充分供給されるか
ら、分解速度がさらに速まる。

【０００９】とくに、汚染土壌の混合物は、地表と隔離
した状態とし、かつ、閉じ込まれた状態とし、この閉じ
込まれた部分の混合物に酸素を強制的に供給するので、
有害化学物質の汚染拡散を防止するとともに、混合物か
ら発生する悪臭が周囲に拡散することを防ぎ、しかも、
ブロワーからの酸素を漏れなく集中的に供給することが
でき、堆肥化を確実ならしめる。

【００１０】通常、微生物生体の80％以上を水分が占
め、また、微生物による分解反応は、基本的に細胞液中
の液相反応であるため、本発明のように、汚染土壌の混
合物を得るのに、有機廃棄物のみならず、もみがらや木
材チップなどの水分調整材も含めることで、土壌の含水
率を適切に維持することは、分解反応の場で重要とな
る。すなわち、浄化対象土壌中の含水率が高いほど微生
物分解が高まる傾向にあることや、浄化時の含水率を土
壌の最大含水率の70％以上に設定する例があることから
も、より効果的な浄化が期待できる。

【００１１】しかも、醗酵終了後に、混合物をふるいに
かけて修復土壌と前記水分調整剤とを分離するので、水
分調整剤については再利用を図ることができ、一方、掘
り起こした場所へ戻す土は、余計な混合物を含まない修
復土壌のみなので、汚染前の土壌を確実に再現できる。

【００１２】

【実施例】以下、図面について本発明の実施例を詳細に
説明する。図１は本発明の汚染土壌の浄化方法の実施例
を示す説明図で、汚染土壌を浄化するには、図４のフロ
ーチャートに示すように、まず、有害化学物質に汚染さ
れた土壌を掘り出す。そして、この汚染土壌に有機廃棄
物、通気改良材、水分調整材、界面活性剤を投入し、ミ
キサー（図示せず）で混合して、醗酵可能なペーハー、
含水率の汚染土壌の混合物１を得る。

【００１３】この場合、有機廃棄物は、生活排水汚泥、
畜産廃棄物、食品工事排水等を含むものであり、水分調
整材にはもみがら、木材チップ等を使用する。

【００１４】土壌汚染修復装置として、前記混合物１を
地表と隔離した状態とし、有害化学物質の汚染拡散を防
止を図るための隔離シート２を地表に敷き、空気供給用
のブロワー３を付設するとともに、このブロワー３に接
続し複数の通気孔５を有する通気パイプ４を前記隔離シ
ート２の上に配設する。

【００１５】そして、通気パイプ４の上に汚染土壌の混
合物１を堆積し、堆積した汚染土壌の混合物１の表面を
脱臭シート６またはコンポスト土壌等で覆うことで、こ
の混合物１が前記隔離シート２と脱臭シート６との組合
せにより閉じ込まれた状態となり、この閉じ込まれた部
分の混合物１に前記ブロワー３を用いて酸素を強制的に
供給することで、混合物１から発生する悪臭が周囲に拡
散することを防ぐ。

【００１６】図中８は混合物１の土中に配設した温度セ
ンサを示し、この温度センサ８をブロワー制御装置７に
接続し、該ブロワー制御装置７をブロワー３に接続し
た。

【００１７】このようにして、汚染土壌の混合物１は有
機廃棄物が高速堆肥化することで醗酵熱が生じ、土中温
度が上昇して分解微生物が活発に活動して、微生物によ
る有害化学物質の分解反応が促進し無害化する。この場
合、例えば温度が10℃上昇すると分解反応速度は２倍に
なる。

【００１８】また、汚染土壌中には汚染物の炭素は存在
するが、これを代謝するのに必要な他の栄養素が不足し
ている。しかし、有機廃棄物中には窒素、燐、その他の
微量元素が多量に含まれているから、分解微生物の増
殖、代謝が良好に行われ、有害化学物質の分解が促進す
る。

【００１９】さらに、有機廃棄物中には多種多様の微生
物が高密度で存在するから、この中の、有害物質を土着
の微生物よりも効率よく分解できる菌により分解が促進
する。

【００２０】そして、ブロワー３から通気パイプ４を介
して土中に酸素を強制的に送ることで、有機廃棄物の堆
肥化が促進すると同時に、好気性分解菌に酸素を充分に
供給でき、分解速度が速くなる。この場合、野積みした
汚染土壌の混合物１を攪拌して酸素を供給する方法では
醗酵熱が消失するが、通気パイプ４により送気すること
で醗酵熱の損失を最小限に抑えられる。

【００２１】温度センサ８で計測される土中温度から醗
酵状態をブロワー制御装置７で判断し、この判断結果に
基づいて通気量を調整する。

【００２２】醗酵終了後、混合物１をふるいにかけ、修
復土壌と、通気改良材や水分調整材とを分離し、修復土
壌は掘り起こした場所に復土し、通気改良材や水分調整
材は次回の醗酵に再利用する。

【００２３】図２は第２実施例を示し、汚染土壌の混合
物１への空気供給手段として、通気パイプ４に排気ブロ
ワー９を接続し、この排気ブロワー９に脱臭装置10を接
続するもので、排気ブロワー９の吸気作用により外気を
混合物１中を通過させながら通気孔５に吸い込む。排気
は、脱臭装置10を通過後、排出される。その他の構成は
前記第１実施例と同じである。

【００２４】図３は第３実施例を示し、従来周知のコン
ポスト化装置などを利用する修復リアクター11の下部に
送気用のブロワー３を接続し、上部に脱臭装置10を接続
するもので、修復リアクター11内に汚染土壌の混合物１
を投入して堆肥化を行う。この場合は、前記修復リアク
ター11を構成する容器内で密閉された状態で堆肥化され
るので、混合物１は地表と隔離した状態とし、かつ、閉
じ込まれた状態となり、この閉じ込まれた部分の混合物
１にで酸素を強制的に供給するので、温度維持や脱臭の
管理が容易になる。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように本発明の汚染土壌の浄
化方法は、汚染土壌に有機廃棄物を添加するから、有機
廃棄物の堆肥化により土中温度を上げて微生物の活動を
活発にできると同時に、分解微生物の代謝に必要な栄養
分や分解微生物の種類や数を補うことができ、また酸素
を強制的に供給することで、堆肥化をさらに促進させる
とともに好気性微生物による有害化学物質の分解をさら
に促進できるものである。なお、有害化学物質の汚染拡
散を防止するとともに、混合物から発生する悪臭が周囲
に拡散することを防ぐことができ、しかも、ブロワーか
らの酸素を漏れなく集中的に供給して堆肥化を確実なら
しめる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の汚染土壌の浄化方法の第１実施例を示
す説明図である。

【図２】本発明の汚染土壌の浄化方法の第２実施例を示
す説明図である。

【図３】本発明の汚染土壌の浄化方法の第３実施例を示
す説明図である。

【図４】本発明の汚染土壌の浄化方法の動作を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１…汚染土壌の混合物 ２…隔離シート ３…ブロワー ４…通気パイプ ５…通気孔 ６…脱臭シート ７…ブロワー制御装置 ８…温度センサ ９…排気ブロワー 10…脱臭装置 11…修復リアクター

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚染土壌中の有害化学物質を微生物によ
   り分解、無害化する汚染土壌の浄化方法において、有害
   化学物質に汚染された土壌を掘り出し、この汚染土壌
   に、生活排水汚泥や畜産廃棄物などの有機廃棄物、及
   び、もみがらや木材チップなどの水分調整材を投入し、
   混合して、醗酵可能なペーハー、含水率の汚染土壌の混
   合物を得、この汚染土壌の混合物を地表と隔離した状態
   とし、かつ、閉じ込まれた状態とし、この閉じ込まれた
   部分の混合物にブロワーを用いて酸素を強制的に供給し
   て、汚染土壌の混合物の土中温度が上昇した状態で汚染
   土壌中の有機廃棄物を醗酵させて有害化学物質を分解、
   無害化し、醗酵終了後に、混合物をふるいにかけて修復
   土壌と前記水分調整剤とを分離し、修復土壌のみを掘り
   起こした場所に復土することを特徴とする汚染土壌の浄
   化方法。
2. 【請求項２】 ブロワーを用いて酸素を強制的に土中に
   供給するには、通気パイプの上に汚染土壌の混合物を堆
   積し、該通気パイプを介して行う請求項１記載の汚染土
   壌の浄化方法。
3. 【請求項３】 ブロワーを用いて酸素を強制的に土中に
   供給するには、修復リアクターにブロワーを接続し、修
   復リアクター内に汚染土壌の混合物を投入して行う請求
   項１記載の汚染土壌の浄化方法。