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JP3491963B2 - Suppression of diffusion of underground pollutants and purification method thereof - Google Patents

Suppression of diffusion of underground pollutants and purification method thereof

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JP3491963B2
JP3491963B2 JP09753894A JP9753894A JP3491963B2 JP 3491963 B2 JP3491963 B2 JP 3491963B2 JP 09753894 A JP09753894 A JP 09753894A JP 9753894 A JP9753894 A JP 9753894A JP 3491963 B2 JP3491963 B2 JP 3491963B2
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JP
Japan
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soil
water
formation
microorganisms
absorbent resin
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眞也 古崎
幸俊 大久保
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Canon Inc
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Publication date
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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Biological Wastes In General (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は乾燥状態の高分子吸水性
樹脂と分解性の微生物及び生残・増殖・活性材料を汚染
地域の地層に注入し、高分子吸水性樹脂の膨張による土
壌粒子間隙の閉塞により汚染物質の拡散を抑制し、さら
に分解性の微生物によって汚染物質の分解を行う土壌処
理方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is a method of injecting a high-molecular water-absorbing resin in a dry state, a degradable microorganism and a surviving / proliferating / active material into a stratum in a contaminated area, and swelling the high-polymer water-absorbing resin in soil particles The present invention relates to a soil treatment method in which the diffusion of pollutants is suppressed by closing the gaps and the pollutants are decomposed by degradable microorganisms.

【0002】[0002]

【従来技術】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。
2. Description of the Related Art In recent years, environmental pollution caused by hydrocarbons such as aromatic hydrocarbons, paraffins and naphthenes, and organic chlorine compounds such as trichloroethylene, tetrachloroethylene and tetrachloroethane has become a problem. Most of these penetrate into the soil layer, are not decomposed, and gradually dissolve in the groundwater to expand the contaminated area through the groundwater.

【0003】これらの深刻な環境汚染の再発を防止する
と共に、すでに汚染されてしまった環境を浄化もしく
は、汚染領域の拡散を防止する技術の確立が強く望まれ
ている。
There is a strong demand for the establishment of a technique for preventing the recurrence of these serious environmental pollutions and for purifying an already polluted environment or preventing the diffusion of a polluted area.

【0004】従来、環境修復技術の例としては、汚染さ
れた地下水を汲み上げて揮発性の有機物を分離し、活性
炭に吸着させる曝気処理、汚染土質層を太陽や熱源にさ
らし、揮発性有機物を熱により蒸発させる加熱処理、汚
染土質層にボーリング穴を設け、真空で汚染物質を吸引
する真空抽出、また汚染土質層を真空釜に入れて加熱し
吸引して抽出する真空釜処理等が行われている。
[0004] Conventionally, as an example of the environmental restoration technique, a polluted groundwater is pumped up to separate volatile organic substances, and aeration treatment for adsorbing them on activated carbon, exposing the contaminated soil layer to the sun or a heat source to heat the volatile organic substances. Heat treatment to evaporate by, the boring hole in the polluted soil layer and vacuum extraction to suck the pollutants in vacuum, and the vacuum pot processing to put the polluted soil layer into the vacuum pot and heat it to extract by suction. There is.

【0005】また汚染の拡散を防止するためには、鋼矢
板や、土壌凝固材、コンクリート壁等による遮蔽、地下
水流の下流域に設けた汲み上げ井戸(バリヤー井戸)の
設置等で汚染地下水の移動を阻止する方法等が知られて
いる。
In order to prevent the diffusion of pollution, movement of contaminated groundwater is carried out by shielding with steel sheet pile, soil coagulant, concrete wall, etc., and by installing a pumping well (barrier well) in the downstream area of groundwater flow. There are known methods for preventing the above.

【0006】高濃度かつ局部的な汚染の場合はこれら物
理化学的処理が有効となることもあるが、汚染が低濃度
で広範囲である時の処理速度やコストの問題、回収した
汚染物質を更に無害化するための処理が必要となるなど
の問題を有していた。これら物理化学的処理の問題を解
決する方法として、近年微生物による生物学的分解能力
を用いた土壌修復法、いわゆるバイオレメディエーショ
ンが検討されている。
In the case of high concentration and local pollution, these physicochemical treatments may be effective, but the problems of processing speed and cost when pollution is low concentration and wide range, and collected pollutants are further There was a problem that a treatment for making it harmless was required. As a method for solving these problems of physicochemical treatment, a soil remediation method using the biodegradability by microorganisms, so-called bioremediation has been studied in recent years.

【0007】この微生物による浄化方法であれば、投入
エネルギーも小さく、また分解も水、炭酸ガス、酸素、
窒素ガス等まで完全に進められる。
According to this purification method using microorganisms, the input energy is small, and the decomposition is performed with water, carbon dioxide, oxygen,
It can be completely advanced to nitrogen gas.

【0008】さて、土質層汚染を引き起こしている難分
解性化合物、例えば、芳香族炭化水素や有機塩素系化合
物を分解する微生物は数多く知られている。しかしなが
ら、実際の汚染土質層に、これらの分解微生物をそのま
ま散布した場合、通常、微生物の増殖や分解活性は十分
得られない。
A large number of microorganisms are known that decompose persistent compounds that cause soil layer pollution, such as aromatic hydrocarbons and organic chlorine compounds. However, when these degrading microorganisms are directly applied to the actual contaminated soil layer, the growth and degrading activity of the microorganisms are usually not sufficient.

【0009】この理由のひとつに菌の分布と汚染物の分
布状態のくい違い、また菌の生残と活性条件が不十分な
ことが挙げられる。
One of the reasons for this is that the distribution of bacteria and the distribution of contaminants are different, and the survival of the bacteria and the conditions for the activity are insufficient.

【0010】これらを克服するため、従来、微生物の散
布と同時に栄養素や酸素を供給する薬品を一緒に散布す
る方法や、微生物を地中に圧送する等の方法が用いられ
てきた。しかし、散布した微生物が、既に汚染された有
害物質の分布と同じ分布をすることは期待できない。理
由は、汚染物質との比重の違いや土質層に対する化学的
親和性の差、汚染物と微生物の拡散する時間のズレ等が
あるからである。また微生物を直接汚染土質層に散布し
ても多くの場合、微生物はその土質層に適応できないで
死滅する。これは微生物が必要とする栄養素の不足、水
や酸素の有無、従来から棲息する他の微生物との競合や
捕食、その他pHや温度等物理的条件の不適合があると
考えられる。
In order to overcome these problems, conventionally, a method of spraying microorganisms together with a chemical that supplies nutrients and oxygen, and a method of pumping microorganisms underground have been used. However, it cannot be expected that the sprayed microorganisms will have the same distribution as the distribution of already polluted harmful substances. The reason is that there is a difference in specific gravity with the pollutant, a difference in chemical affinity with the soil layer, and a difference in the diffusion time of the contaminant and the microorganism. In many cases, even if the microorganisms are directly applied to the contaminated soil layer, the microorganisms cannot adapt to the soil layer and die. It is considered that this is due to lack of nutrients required by microorganisms, presence or absence of water and oxygen, competition with other microorganisms that live in the past, predation, and incompatibility of other physical conditions such as pH and temperature.

【0011】一方、汚染物質の拡散を防止するため、鋼
矢板や、土壌凝固剤等による物理的遮蔽を行うもので
は、一時的に汚染物質の拡散を防止できるが、これらは
時間が経つと、必ず一部から汚染地下水のリークが生ず
る。完全にリークを防止するには膨大な工事を要し、コ
スト、時間、場所等に問題を生ずる。また完全な遮水が
行われると、地下水下流域での地下水利用ができなくな
ったり、地盤沈下を引き起こす等の副次的問題を生ず
る。
On the other hand, in order to prevent the diffusion of the pollutants, a steel sheet pile or a physical shielding agent such as a soil coagulant can temporarily prevent the diffusion of the pollutants. Leakage of contaminated groundwater always occurs from a part. Enormous work is required to completely prevent the leak, which causes problems in cost, time, place, and the like. In addition, if the water is completely blocked, there will be secondary problems such as the inability to use groundwater in the downstream area of groundwater and ground subsidence.

【0012】従来短期的な遮水工事として、高分子吸水
ゲルを用いたものが知られている。高分子吸水ゲルによ
る遮水壁は一時的に水の移動を遅くするのに有効であ
り、河川工事や、トンネル、地下道等の漏水を一時的に
緩和するのに極めて有効である。しかしこの遮水能力に
は持続性はなく、したがって汚染物質の拡散を恒久的に
防止する目的で使用することはできなかった。
Conventionally, as a short-term impermeable construction, one using a polymer water-absorbing gel is known. Impermeable walls made of polymer water-absorbing gel are effective for temporarily slowing the movement of water, and are extremely effective for temporarily mitigating water leaks in river construction, tunnels, and underground passages. However, this impermeable capacity is not sustainable and therefore could not be used to permanently prevent the spread of pollutants.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとしている課題】地下汚染が実質的
に環境へ影響を与える経路は、汚染物質の性質や汚染状
態により多様である。しかしながら、近年特に問題とさ
れている有機塩素化合物による地下汚染の場合、地下に
漏洩した有機溶剤等が、比重の重さから地中深くに速や
かに浸透し、地下水に溶解し、この地下水の移動と共に
汚染領域の拡大を生じるという深刻な問題を引き起こし
ている。
The route by which underground pollution substantially affects the environment varies depending on the nature of the pollutant and the pollution state. However, in the case of underground pollution due to organic chlorine compounds, which has been a particular problem in recent years, organic solvents that leaked underground penetrate rapidly deep into the ground due to its specific gravity, dissolve into groundwater, and this groundwater moves. Along with that, it causes a serious problem of expanding the contaminated area.

【0014】これに対して、前述のような遮水壁は多く
の場合、地層に対して垂直に構築され、横方向の汚染物
質の移動の防止に関しては有効であるが、汚染物質が土
壌下層へ浸透することを抑制するには効果的ではない。
これに対処するには地層に対して水平に遮水壁を構築す
る必要があるが、地中においてこのような遮水壁を構築
することは施工上非常に困難なことであり、また汚染水
が貯留されるにつれて、遮水壁周囲から汚染物質が漏洩
してしまうなどの問題もある。
On the other hand, the above-mentioned impermeable wall is often constructed perpendicularly to the stratum and is effective in preventing lateral migration of pollutants, but the pollutants are not It is not effective in suppressing the penetration of
In order to deal with this, it is necessary to construct an impermeable wall horizontally to the stratum, but it is extremely difficult to construct such an impermeable wall in the ground, and it is also difficult to construct contaminated water. As the water is stored, there is also a problem that pollutants leak from around the impermeable walls.

【0015】また、既に汚染された土壌の下層に注入し
た分解微生物によって、上層から浸透してきた汚染物質
を浄化する方法も、一般にバイオレメディエーションに
おいて行われているが、物質の浸透が容易な細砂、粗
砂、礫などの地層においては、汚染物質の下層への浸透
速度が速く、分解微生物による分解作用を受ける前に下
層へ拡散してしまうことも多い。
A method for purifying pollutants that have permeated from the upper layer by decomposing microorganisms that have been injected into the lower layer of soil that has already been contaminated is also commonly used in bioremediation, but fine sand that allows easy permeation of the substance is used. In the formations such as coarse sand and gravel, the permeation speed of the pollutant into the lower layer is high, and it often diffuses to the lower layer before it is decomposed by degrading microorganisms.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の問題
に対し、水膨張性をもつ高分子吸水性樹脂を有害物分解
性の微生物と組合わせて同時に汚染された地層、または
汚染された地層の下層に水平方向に注入することによ
り、汚染物質の拡散の抑制、更に汚染物質の浄化を効果
的に行うことを着想し、本発明に至った。すなわち、乾
燥状態にある微粒子状の高分子吸水性樹脂を地層に注入
すると、高分子吸水性樹脂は注入箇所で土壌中の水分を
吸収して膨張し、土壌粒子の間隙をせばめるからこれに
よって下層への汚染物質の移動速度を抑制する。更に同
時に注入された分解性の微生物と長時間接触できるよう
になり、浸透水は浄化されて徐々に下層へ流去していく
というものである。本発明の第1の土壌処理方法は、有
害化学物質により汚染されかつ地下水の垂直方向の移動
がありうる地層、もしくは有害化学物質により汚染され
た地層の下方に位置しかつ上層からの有害化学物質の流
入により汚染の生じる恐れのある地層を有する領域に、
乾燥状態の高分子吸水性樹脂と生物学的分解材料を地層
に対して水平方向に配置し、下方への有害化学物質の移
動を抑制しながら生物学的に浄化することを特徴とする
土壌処理方法である。本発明の第2の土壌処理方法は、
有害化学物質に汚染された地層の下層であり、かつその
下で地下水の移動が認められる地層に乾燥状態の高分子
吸水性樹脂と生物学的分解材料を地層に対して水平方向
に配置し、有害化学物質の下方への移動を抑制しながら
生物学的に浄化することを特徴とする土壌処理方法であ
る。以下本発明について詳述する。
In order to solve the above problems, the present inventors have combined a water-swellable polymeric water-absorbent resin with harmful substance-degrading microorganisms to simultaneously contaminate the formation or contaminated formation. The present invention has been made based on the idea of suppressing the diffusion of pollutants and effectively purifying the pollutants by injecting horizontally into the lower layer of the stratum. That is, when a fine particulate water-absorbent resin in a dry state is injected into the formation, the polymer water-absorbent resin absorbs water in the soil at the injection point and expands, thereby narrowing the gap between soil particles. Controls the migration rate of contaminants to the lower layer. Further, it becomes possible to contact with the decomposable microorganisms injected at the same time for a long time, and the permeated water is purified and gradually drained to the lower layer. The first soil treatment method of the present invention is
Vertical migration of polluted chemicals and groundwater
Can be contaminated by potentially harmful formations or hazardous chemicals
Flow of toxic chemicals below and above the strata
In areas with formations that may be contaminated by
Formation of dry polymer water absorbent resin and biodegradable material
Place it horizontally with respect to the
Characterized by biological purification while suppressing movement
It is a soil treatment method. The second soil treatment method of the present invention is
Under the stratum contaminated with hazardous chemicals, and
Polymers in a dry state in the stratum where groundwater migration is observed below
Water absorbent resin and biodegradable material horizontal to the formation
Placed in place to prevent downward movement of harmful chemical substances
A soil treatment method characterized by biological purification
It The present invention will be described in detail below.

【0017】本発明に使用する高分子吸水性樹脂(高分
子吸水性ゲル)としては、土壌に投入して用いるからゲ
ル強度が高く耐塩性に優れたものが好ましい。農園芸分
野で用いられているものは使用できる。具体的にはデン
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、
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
ルセルロース架橋体、ヒアルロン酸、アガロース、ポリ
ビニルアルコール架橋重合体、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重合体ケン化物などであ
る。
The polymer water-absorbent resin (polymer water-absorbent gel) used in the present invention is preferably one having high gel strength and excellent salt resistance since it is used by being put into soil. Those used in the field of agriculture and horticulture can be used. Specifically, starch acrylonitrile graft polymer hydrolyzate, starch acrylic acid graft polymer, starch styrene sulfonic acid graft polymer, starch vinyl sulfonic acid graft polymer, starch acrylamide graft polymer,
Cellulose acrylonitrile graft polymer, cellulose styrene sulfonic acid graft polymer, carboxymethyl cellulose crosslinked body, hyaluronic acid, agarose, polyvinyl alcohol crosslinked polymer, sodium polyacrylate crosslinked body, sodium acrylate vinyl alcohol copolymer, polyacrylonitrile-based heavy polymer Such as combined saponification.

【0018】これらの高分子吸水性樹脂は、土壌中で速
やかに移動し拡散させるため粒径ができるだけ細かいも
のが良い。特に乾燥時で20μm以下の粒状で、吸水時
では400〜500倍に膨潤し1〜4mmのゲル状の粒
体になるものが好ましい。しかし乾燥時500μm以下
であれば実用になる。乾燥状態で粒径の大きなものなら
ば、粉砕して粒径を細かくすることも勿論有効である。
These polymeric water-absorbent resins preferably have a particle size as small as possible in order to rapidly move and diffuse in soil. In particular, it is preferable that the particles have a particle size of 20 μm or less when dried and swell 400 to 500 times at the time of water absorption to form a gel-like particle of 1 to 4 mm. However, when it is 500 μm or less when dried, it becomes practical. Of course, it is also effective to grind to make the particle size fine if the particle size is large in the dry state.

【0019】この高分子吸水性樹脂は乾燥時には微小で
あるため土壌中での移動は容易であるが、膨潤すると著
しく移動は困難となる。そのため水に接してから膨潤ま
でに比較的長時間を要する高分子吸水性樹脂であれば、
土壌に注入してもしばらくの間は膨潤が抑えられ、目的
とする場所に運ばれた後に徐々に膨潤し、土壌粒子間隙
を埋めることができる。またできるだけ注入時間を短く
することにも留意することが重要である。膨張速度の遅
い高分子吸水性樹脂であれば注入時間を1〜2分に抑え
られれば問題はない。また土壌粒子間隙が大きい地層へ
注入する場合は、注入時間に比較的長い時間がかかって
も大きな支障にはならない。
This polymer water-absorbent resin is easy to move in soil because it is minute when it is dried, but it becomes extremely difficult to move when it swells. Therefore, if it is a polymeric water-absorbent resin that requires a relatively long time from contact with water to swell,
Swelling is suppressed for a while even when injected into the soil, and after being transported to the intended location, it is gradually swollen, and the gaps between soil particles can be filled. It is also important to keep the injection time as short as possible. There is no problem if the injection time can be suppressed to 1 to 2 minutes if the polymer water absorbent resin has a slow expansion rate. In addition, when injecting into a stratum with a large gap between soil particles, a relatively long injection time does not cause a big problem.

【0020】膨張速度の速い高分子吸水性樹脂を用いる
ときや、地層への注入に時間がかかる場合、土壌粒子間
隙が小さい場合には、目的の場所まで樹脂が到達しなか
ったり、注入口で目詰まりを生じるおそれがある。そこ
で樹脂表面にオゾン処理やホルムアルデヒド処理等を軽
度に施し、水に接してから膨張するまでの時間を延長さ
せる手段が有効である。
When a high-molecular water-absorbent resin having a high expansion rate is used, when it takes a long time to inject it into the formation, or when the soil particle gap is small, the resin does not reach the intended location or is injected at the injection port. It may cause clogging. Therefore, it is effective to lightly subject the resin surface to ozone treatment, formaldehyde treatment, or the like to prolong the time from contact with water to expansion.

【0021】また注入時の樹脂の水への接触時間をでき
るだけ短縮するために図1に示したように、高分子吸水
性樹脂等1を水不浸透性の膜や袋2に乾燥状態で充填
し、掘削坑3の注入孔4付近に設置して(錘5をつけて
掘削孔に落とすなど)し、注入時の注入液6への加圧に
よって破裂させて瞬間的に樹脂等を地層中に送り込むと
いう方式も考案している(図1)。
In order to shorten the contact time of the resin with water at the time of injection, as shown in FIG. 1, a polymer water-absorbent resin 1 is filled in a water-impermeable membrane or bag 2 in a dry state. Then, it is installed in the vicinity of the injection hole 4 of the digging pit 3 (for example, by attaching a weight 5 and dropping it in the digging hole), and it is ruptured by the pressure applied to the injection liquid 6 at the time of injection, and the resin etc. are momentarily in the formation. We have also devised a method of sending it to (Fig. 1).

【0022】さて、膨潤後の高分子吸水性樹脂には柔軟
性があり、土壌中で土壌粒子間の空隙を埋めるよう変形
する。空隙容積に関して注入する高分子吸水性樹脂の量
を調整することで、膨張した樹脂の層を透過する汚染水
の浸透速度が制御できる。この浸透速度の調整は汚染物
質の濃度、汚染水の浸透速度、分解微生物の汚染物質分
解能力などに応じて任意に決めれば良い。
The swollen polymeric water-absorbent resin is flexible and deforms to fill voids between soil particles in soil. By adjusting the amount of the polymer water-absorbent resin to be injected with respect to the void volume, the permeation rate of the contaminated water that permeates the expanded resin layer can be controlled. The permeation rate may be adjusted arbitrarily according to the concentration of the pollutant, the permeation rate of contaminated water, the ability of the degrading microorganisms to decompose the pollutant, and the like.

【0023】次に分解性微生物による汚染物質の分解に
ついて述べる。本発明で問題とする土壌汚染を引き起こ
している有害化学物質は、難分解性化合物で、例えば、
芳香族炭化水素系化合物や有機塩素系炭化水素化合物で
ある。これらを分解する微生物はいくつか知られている
が、現実の汚染地層にこれらの微生物をそのまま散布し
ても、土壌中の有害化学物質に対して十分な効果は期待
できない。その理由のひとつとして、土壌中ではこれら
分解微生物と汚染物質の接触が効率よく行われにくいこ
と、初期微生物濃度に対して、地層に注入後の微生物濃
度が時間と共に急速に減少することが挙げられる。その
ため、微生物材料を頻繁に、大量に蒔く等の対策を必要
とし、処理時間やコスト等で不都合である。従って、汚
染物質との接触を長く保つこと、微生物の生残・増殖・
活性を維持する方法を構じることが必要である。
Next, the decomposition of pollutants by degrading microorganisms will be described. Hazardous chemical substances causing soil pollution which is a problem in the present invention are persistent compounds, for example,
They are aromatic hydrocarbon compounds and organic chlorine hydrocarbon compounds. Although some microorganisms that decompose these are known, even if these microorganisms are directly sprayed on the actual contaminated stratum, a sufficient effect on harmful chemical substances in soil cannot be expected. One of the reasons is that it is difficult to efficiently contact these degrading microorganisms and pollutants in the soil, and the concentration of microorganisms after injecting into the formation decreases rapidly with time, compared to the initial concentration of microorganisms. . Therefore, it is necessary to take measures such as frequent and large-scale seeding of microbial material, which is inconvenient in processing time and cost. Therefore, keeping contact with pollutants for a long time, survival and growth of microorganisms,
It is necessary to devise a method of maintaining activity.

【0024】本発明では地中で、分解性の微生物を微生
物の生息に好適な担体に保持させ、これを高分子吸水性
樹脂と混合し(以下、この高分子吸水性樹脂と微生物保
持担体の混合物を浄化剤と呼ぶ)、同時に地層中に配置
する方法によってこれらの課題を解決した。すなわち、
目的とする地層中において膨張した高分子吸水性樹脂の
間に微生物保持担体が混在している形態を作り出す。こ
れによって、高分子吸水性樹脂によって滞留させられる
ようになった汚染物質は分解性の微生物と長時間接触す
るようになり、浄化能が促進される。また微生物を担体
に保持させることにより、微生物の生残・増殖性が向上
し、新たな微生物の供給は不要となり、更に土壌環境に
馴養された微生物が維持されるなどの効果がある。もち
ろん担体に保持させることなく土壌中での生残・増殖が
維持されるような微生物であれば、浄化剤注入時に使用
する媒体(例えば溶液)中に遊離の微生物を懸濁させて
土壌中に注入しても良い。さらに微生物の増殖・活性維
持材料をこの担体に保持させたり、あるいは浄化剤注入
時の溶液中に添加することによって、増殖・分解活性を
維持できる。
In the present invention, in the ground, degradable microorganisms are held in a carrier suitable for inhabiting microorganisms, and this is mixed with a polymer water-absorbing resin (hereinafter, this polymer water-absorbing resin and the microorganism-holding carrier are These problems have been solved by the method in which the mixture is called a purifying agent), and at the same time, it is placed in the formation. That is,
A morphology in which a microorganism holding carrier is mixed between expanded polymer water-absorbent resins in a target formation is created. As a result, the contaminants retained by the polymer water-absorbent resin come into contact with degradable microorganisms for a long time, and the purification ability is promoted. Further, by retaining the microorganisms on the carrier, the survival / proliferation of the microorganisms is improved, the supply of new microorganisms becomes unnecessary, and the microorganisms adapted to the soil environment are maintained. Of course, for microorganisms that can maintain their survival and growth in the soil without being retained by a carrier, suspend the free microorganisms in the medium (for example, solution) used when injecting the purifying agent and put them in the soil. May be injected. Further, the growth / decomposition activity can be maintained by holding a material for maintaining the growth / activity of microorganisms on this carrier or by adding it to the solution at the time of injecting the cleaning agent.

【0025】微生物保持担体だけを用いた土壌浄化方法
に関して、本発明者らはすでにマイクロハビタットを利
用した技術を開発している(特願平5−26086
6)。
Regarding the soil remediation method using only the carrier for holding microorganisms, the present inventors have already developed a technique using microhabitat (Japanese Patent Application No. 5-26086).
6).

【0026】マイクロハビタットとは数μm程度の孔隙
中の微生物の微小な棲みかのことをいい、微生物を過酷
な外部環境から守る働きを持つ。例えば孔隙外が微生物
生存に影響を及ぼすような乾燥状態になっても、マイク
ロハビタット中には毛管水が保持されているため微生物
への水分供給は保たれる。またマイクロハビタット中の
微生物は土壌中の原生動物による捕食を回避することが
できる。そこで投与する微生物のマイクロハビタットを
担体中に人工的に形成させ、この担体を土壌中に投与す
ることにより、微生物の生残性を向上させるというもの
である。本発明における担体への微生物保持は、このマ
イクロハビタットによる生残性向上効果で一層の効果を
もたらす。
[0026] The micro habitat means a microscopic living of microbes in pores of about several µm, and has a function of protecting the microbes from a harsh external environment. For example, even when the outside of the pores is in a dry state where it affects the survival of the microorganisms, the water supply to the microorganisms is maintained because the capillary water is retained in the microhabitat. Microorganisms in the microhabitat can also avoid predation by protozoa in the soil. Therefore, the microhabitat of the microorganism to be administered is artificially formed in a carrier, and this carrier is administered into the soil to improve the survival of the microorganism. The retention of microorganisms on the carrier in the present invention brings about a further effect of improving the survival property by the microhabitat.

【0027】担体の種類としては、特に限定はないが、
土壌中での移動を容易にするためには、数μm〜数百μ
m程度のものが望ましい。300μm前後が最も扱い易
い。大きなものなら粉砕処理を施す。また、孔隙構造を
持つ担体や、イオン交換基を表面に持つイオン吸着性に
優れた担体は微生物の吸着や生育にとって好適である。
このような担体の例として、多孔質セラミックス、多孔
質ガラス、ケイ酸カルシウム、シリカのような無機材
料、活性炭、アニオン交換樹脂、セルロース、リグニ
ン、キチン、キトサンなどの有機材料がある。土壌中に
大量に投与することを考慮すると安価なものが好まし
い。
The type of carrier is not particularly limited,
To facilitate movement in soil, several μm to several hundred μ
It is preferably about m. Around 300 μm is the easiest to handle. If it is large, crush it. Further, a carrier having a pore structure or a carrier having an ion exchange group on the surface and excellent in ion adsorption is suitable for adsorption and growth of microorganisms.
Examples of such carriers include porous ceramics, porous glass, inorganic materials such as calcium silicate and silica, activated carbon, anion exchange resins, organic materials such as cellulose, lignin, chitin and chitosan. An inexpensive one is preferable in consideration of a large amount of administration in soil.

【0028】増殖材料は微生物の培地に相当するもので
ある。微生物は栄養素により増殖し、汚染物質の分解に
寄与する。増殖に直接必要とする栄養物質に加え、好気
性菌では酸素を必要とし、その他多くの微生物は微量な
無機塩類も必要とし、これらを含め栄養素と記す。活性
維持材料は汚染物質の分解を実質的に推進するためのも
ので、栄養素と区別できない場合もある。微生物は特定
の物質に直接作用できない時、この特定の物質を分解す
るため誘導物質(インデューサー)により分解酵素を生
産し分解を進めることが広く知られている。汚染物質の
分解は微生物がこうして生産する酵素により可能となる
場合が多い。この発明ではこの汚染物質分解酵素を生産
するのに必要な材料を活性維持材料とする。
The growth material corresponds to a culture medium of microorganisms. Microbes grow with nutrients and contribute to the degradation of pollutants. In addition to nutrients required for growth directly, aerobic bacteria require oxygen, and many other microorganisms also require trace amounts of inorganic salts, and these are referred to as nutrients. The activity-maintaining material is intended to substantially promote the decomposition of pollutants and may be indistinguishable from nutrients. It is widely known that, when a microorganism cannot directly act on a specific substance, an inducing substance (inducer) produces a degrading enzyme to decompose the specific substance and promotes the decomposition. Degradation of pollutants is often enabled by the enzymes thus produced by microorganisms. In the present invention, the material required for producing this contaminant-degrading enzyme is used as the activity maintaining material.

【0029】微生物の種類としては分解活性が認められ
ているものであれば特に限定はないが、細菌、酵母等が
増殖、分解等の観点から実用的である。また微生物は一
種類のものだけを用いても良いし、2種以上の微生物を
混合して用いても良い。また単離や同定のされていない
土着の微生物をそのまま用いることもできる。
The type of microorganism is not particularly limited as long as it has a degrading activity, but it is practical from the viewpoint of growth and degradation of bacteria, yeast and the like. In addition, as the microorganism, only one kind may be used, or two or more kinds of microorganisms may be mixed and used. Indigenous microorganisms that have not been isolated or identified can also be used as they are.

【0030】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、Malt extrac
t、MY培地、硝化菌選択培地等が有効である。
As the growth material, those used in the medium for culturing microorganisms can be used. For example, broth medium, M9 medium, L medium, Malt extract
t, MY medium, nitrifying bacteria selective medium and the like are effective.

【0031】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。特定できる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
ある。
As the activity maintaining material, there are materials known as inducers when the degrading bacteria are specified. As an inducer that can be identified, methane is used in methane-utilizing bacteria, and toluene, phenol, o,
In the case of nitrifying bacteria, there are ammonium salts and the like.

【0032】いまトリクロロエチレン(TCE)を分解
できる菌として知られているものを例に挙げると、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。
Now, taking as an example the bacteria known to be capable of degrading trichlorethylene (TCE), more than ten species have been discovered and isolated so far. Of these, the representative ones can be roughly divided into two depending on the type of the substrate.

【0033】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.strain M
(Agri. Biosci.Biotech.Biochem.,56,486(1992)、同56,
736(1992)) 、Methylosinus trichosporium OB3b(Am.Ch
em.Soc.Natl.Meet.Div.Environ.Chem.,29,365(1989)、A
ppl.biochem.Biotechnol.,28,877(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(App
l.Environ.Microbiol.,52,383(1986) 、同53、949(198
7)、同54,951(1989)、同56,279(1990)、同57,1935(199
1))、Pseudomonas putida F1(Appl.Environ.Microbio
l.,54,1703(1988) 、同54,2578(1988))がその代表格で
ある。これらのうち、芳香属化合物資化性TCE分解菌
に関しては、TCEを分解する酵素は、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。
That is, methane-utilizing bacteria and aromatic genus such as phenol
It is a compound-assimilating bacterium. The representative of the former is methane
Has nooxygenaseMethylocystis sp.strain M
(Agri.Biosci.Biotech.Biochem., 56,486 (1992), 56,
736 (1992)),Methylosinus trichosporium OB3b (Am.Ch
em.Soc.Natl.Meet.Div.Environ.Chem., 29,365 (1989), A
ppl.biochem.Biotechnol., 28,877 (1991)), the latter
Is toluene monooxygenase or toluenedio
Have xygenaseAcinetobactor sp.strain G4(App
l.Environ.Microbiol., 52,383 (1986), 53, 949 (198)
7), 54,951 (1989), 56,279 (1990), 57,1935 (199)
1)),Pseudomonas putida F1(Appl.Environ.Microbio
l., 54,1703 (1988) and 54,2578 (1988)) are typical examples.
is there. Of these, aromatic compounds assimilating TCE-degrading bacteria
With respect to, the enzyme that degrades TCE is phenol,
Inducible enzyme induced by aromatic compounds such as ruene
Yes, and therefore cause these microorganisms to degrade TCE
In order to contain aromatic compounds or
A material that is decomposed into things is used.

【0034】担体への微生物の保持方法は通常の方法で
良く、例えば担体と培地を混合して微生物を培養する、
減圧下で孔隙内に微生物を封入する、等の方法で保持さ
せれば良い。
The method for retaining the microorganisms on the carrier may be an ordinary method, for example, culturing the microorganisms by mixing the carrier with a medium.
It may be retained by a method such as encapsulating microorganisms in the pores under reduced pressure.

【0035】浄化剤の配置は一般的には媒体による注入
であり汚染された地層あるいは汚染された地層の下層領
域に地層に対して水平に浄化剤の層が形成されるように
行う。この故に本発明を適用する地層を構成する土壌の
種類としては地下水の横方向への浸透が容易な細砂、粗
砂、礫などにおいて特に有効である。浄化剤を注入する
ことに関しても、これらは本発明が適用しやすい土壌で
ある。浄化剤を注入する方法としては、従来の微生物を
土壌中に注入する方法と同様で良い。例えば掘削孔を設
け、そこから給水ポンプで水と共に浄化剤を圧送する方
法などがある。浄化剤は微生物菌体よりは粒径が大きい
ものを含むから、注入ポンプの圧力を強力にしたり、汚
染箇所の近傍まで注入口を導く必要がある。それ以外は
特に制限はない。
The disposing of the purifying agent is generally injection by a medium, and is carried out so that a layer of the purifying agent is formed horizontally in the contaminated formation or in a lower region of the contaminated formation. Therefore, the type of soil constituting the stratum to which the present invention is applied is particularly effective for fine sand, coarse sand, gravel, etc., in which groundwater can easily penetrate in the lateral direction. Also with regard to injecting decontamination agents, these are soils to which the invention is readily applicable. The method of injecting the purifying agent may be the same as the conventional method of injecting microorganisms into the soil. For example, there is a method in which an excavation hole is provided and a purifying agent is pumped together with water by a water supply pump. Since the cleaning agent contains particles having a particle size larger than that of microbial cells, it is necessary to increase the pressure of the injection pump or guide the injection port to the vicinity of the contaminated site. Other than that, there is no particular limitation.

【0036】また、浄化剤は汚染物質の下層方向への拡
散にも対処するものであるが、地層に対して垂直に浄化
剤の層を形成されても汚染物質が地下水に到達し、水平
方向の移動が行われるようになっても無駄ではない。
Further, the purifying agent also deals with the diffusion of the pollutant in the lower layer, but even if the layer of the purifying agent is formed vertically with respect to the stratum, the pollutant reaches the groundwater and the horizontal direction. It will not be a waste even if the movement of people comes to be done.

【0037】さらに汚染物質の移動方向に汚染源を囲い
込むように注入・設置すれば、汚染源との距離を考慮す
る必要もなくなる。
Further, by injecting and installing the source so as to surround the source in the moving direction of the contaminant, it is not necessary to consider the distance from the source.

【0038】図2に本発明の構成を模式的に説明する。
図2の地層は表土やローム層11の下に砂質層或は粗砂
層、砂礫層12があり、難透水層もしくは不透水層13
がある。そしてその上層に地下水層14が形成されてい
る。本発明にかかわる浄化剤は砂層、粗砂層、砂礫層1
2の地層の内、汚染物質の到達している地層部分、ある
いは汚染物質の下層部分に掘削坑3の注入孔4から注入
し、高分子吸水性樹脂1の膨潤後、微生物材料16と1
7のような層を形成している。汚染源18から拡散した
汚染物質の層19は地下に浸透し、A方向に流れてい
る。汚染物質は層17により、流速を低下させつつ17
の層内を通過し、この過程で16に含有される微生物に
より汚染物質が分解され、浄化された水がBへ放出され
る。
The configuration of the present invention will be schematically described in FIG.
In the stratum of FIG. 2, there are a sandy layer, a coarse sand layer, and a gravel layer 12 below the topsoil or loam layer 11, and the impermeable layer or impermeable layer 13
There is. And the groundwater layer 14 is formed in the upper layer. The purifying agent according to the present invention is a sand layer, a coarse sand layer, a gravel layer 1
Of the two strata, the stratum reaching the pollutant or the lower stratum of the pollutant is injected from the injection hole 4 of the excavation pit 3 to swell the polymer water-absorbent resin 1 and then to the microbial materials 16 and 1
A layer like No. 7 is formed. The pollutant layer 19 diffused from the pollution source 18 permeates underground and flows in the A direction. Contaminants are reduced by the layer 17 while reducing the flow velocity.
, The pollutants are decomposed by the microorganisms contained in 16 in this process, and purified water is released to B.

【0039】土壌浄化の実際においては浄化剤を土壌に
注入するのに先立って、浄化剤配置の具体的計画の為に
汚染地域の調査を実施する。多くの場合、汚染源は地上
施設や汚染物質の埋設地が過去の資料から特定でき、汚
染源を中心に碁盤の目状にボーリングを行い、地下水下
流側に向かって広がる汚染状態をマップ化する。これが
無い時は汚染の発見された場所からボーリング調査によ
って、順次地下水流の上流側へ碁盤の目状に調査を進め
る必要がある。このボーリング調査時に、地層・地質・
地下水流の方向等のデータも蓄積される。
In the practice of soil remediation, a survey of the contaminated area is carried out prior to injecting the remedial agent into the soil for a specific plan of disinfectant placement. In many cases, the source of pollution can be identified from past materials such as ground facilities and the land where pollutants are buried. Boring is performed in a grid pattern centering on the source of pollution to map the state of pollution that spreads toward the downstream side of groundwater. If this is not the case, it is necessary to carry out the drilling survey from the location where the contamination was found to the upstream side of the groundwater flow in a grid pattern. At the time of this boring survey,
Data such as the direction of groundwater flow is also accumulated.

【0040】汚染の領域や汚染物質の拡散方向が解析さ
れたら、一般的には、そこで可能な物理的浄化対策が実
施される。しかしこの発明では、物理的な浄化対策が実
施できないような時、または可能な対策が施された後
に、残留する汚染物を除去するのにも有効に用いられ
る。
Once the area of contamination and the diffusion direction of the pollutants have been analyzed, generally possible physical cleaning measures are implemented there. However, the present invention is also effectively used to remove residual contaminants when physical purification measures cannot be implemented or after possible measures have been taken.

【0041】以下に本発明の実施を例で示すが、これら
は本発明の範囲を何ら限定するものではない。
Examples of the present invention will be shown below, but these do not limit the scope of the present invention.

【0042】[0042]

【実施例】【Example】

参考例1 浄化剤の土壌中における移動性の調査 ここで、高分子吸水性樹脂および微生物材料からなる浄
化剤の土壌中における注入の可否を検討した。
Reference Example 1 Investigation of Mobility of Purifying Agent in Soil Here, whether or not a purifying agent composed of a polymeric water absorbent resin and a microbial material can be injected into soil was examined.

【0043】まず、細砂(粒径0.2〜0.12m
m)、粗砂(粒径1.8〜0.9mm)、礫(粒径2.
5mm以上)を内径30mm、長さ800mmのガラス
カラムに少しずつ圧密しながらつめ、長さ500mmま
で充填した。この土壌カラムの上端から浄化剤に擬制し
た懸濁液100mlを注入した。擬制した浄化剤は10
0〜200μmの粒径で選別したポリアクリル酸架橋体
高分子吸水性樹脂(三洋化成社製サンウエットIM−5
000S)1g、粒径180〜210μmのセルロース
担体(旭化成社製マイクロキャリア)0.5gからな
る。また注入方法は垂直に立てたカラムの上端から浄化
剤擬制懸濁液をビーカーで注ぎ、ガラス管を取りつけた
ゴム栓をした後、そのガラス管から圧搾空気を送り込む
ことによって行った。
First, fine sand (particle size 0.2 to 0.12 m
m), coarse sand (particle size 1.8 to 0.9 mm), gravel (particle size 2.
(5 mm or more) was gradually packed into a glass column having an inner diameter of 30 mm and a length of 800 mm, and the glass column was packed to a length of 500 mm. From the upper end of this soil column, 100 ml of a suspension simulating a purifying agent was injected. 10 simulated agents
Polyacrylic acid cross-linked polymer water absorbent resin selected by particle size of 0 to 200 μm (Sunwet IM-5 manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd.
000S) 1 g, and a cellulose carrier (microcarrier manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) 0.5 g having a particle size of 180 to 210 μm. In addition, the injection method was performed by pouring the purifying agent pseudo suspension from the upper end of a vertically standing column with a beaker, using a rubber stopper with a glass tube attached, and then sending compressed air from the glass tube.

【0044】注入から24時間経過後、カラムの上端か
ら50、150、250、350、450mmの各ポイ
ントでカラムを切断し、そのポイントの土壌10gをサ
ンプリングした。この土壌サンプル10gに蒸留水50
mlを加えて穏やかに懸濁し、10秒静置後の上ずみ液
をとり、径250μmの篩いで篩別された高分子吸水性
樹脂の容積を測定した。
Twenty-four hours after the injection, the column was cut at each point of 50, 150, 250, 350, and 450 mm from the upper end of the column, and 10 g of soil at that point was sampled. 50g of distilled water was added to 10g of this soil sample.
After adding 10 ml to the solution and gently suspending it, the supernatant was taken after standing for 10 seconds, and the volume of the polymer water-absorbent resin sieved with a sieve having a diameter of 250 μm was measured.

【0045】その結果を図3に示す。The results are shown in FIG.

【0046】この結果、細砂よりも粒径の荒い土壌にお
いて、浄化剤の注入は可能であり、特に礫、粗砂、細砂
という粒径の荒い土壌の順に浄化剤の移動性が良いこと
がわかった。 実施例1 汚染土壌の浄化実験 ライシメーターを用いて実際に浄化剤による汚染物質の
浄化実験を行った。
As a result, the purifying agent can be injected into the soil having a grain size smaller than that of fine sand, and the mobility of the purifying agent is particularly good in the order of gravel, coarse sand, and fine sand having a coarse grain size. I understood. Example 1 Purification Experiment of Contaminated Soil A purification experiment of a pollutant with a purifying agent was actually conducted using a lysimeter.

【0047】図4(a)は実験モデルの側面図で、底部
に5つのドレイン35(径20mm)と側面に1つの注
入孔31(10mm×50mm)及びこの注入孔31に
接続した浄化剤注入のための500ml容シリンジ32
を設けた1m四方、深さ1.2mの土壌槽33に細砂
(粒径0.2〜0.12mm)、粗砂(粒径1.8〜
0.9mm)、礫(粒径2.5mm以上)を2:2:1
に混合した土壌34を深さ1mまで充填した。この試験
土壌槽33に注入孔からフェノール100ppmを含ん
だ浄化剤懸濁液10lを圧送した。浄化剤懸濁液はポリ
アクリル酸架橋体高分子吸水性樹脂100g、TCE分
解菌を保持させたセルロース担体50gからなる。ポリ
アクリル酸架橋体高分子吸水性樹脂は100〜200μ
mの粒径を選別した三洋化成社製サンウエットIM−5
000Sを用い、これにTCE分解菌としてはフェノー
ルをTCE分解の誘導物質とするPseudomonas cepacia
KK01(寄託番号FERM BP−4235)を用い
た。浄化剤懸濁液に添加したフェノールはこのP.cepaci
a の誘導に用いた。セルロース担体への保持方法は、ま
P.cepacia を500mlの培地(0.2%グルタミン
酸ナトリウム、M9培地(Na2 HPO4 6.2g、K
2 PO4 3.0g、NaCl 0.5g、NH 4 Cl
1.0g/l))に接種し、30℃で培養を行った。
培養液のO.D.が約0.7に達した後、この溶液にセ
ルロース担体(旭化成社製マイクロキャリア)5gを加
え、耐圧瓶中で減圧復圧操作を行なって微小孔隙中に菌
を導入した。これをろ紙(ワットマンNO.44)を用
いて担体だけを回収し、これを浄化剤として用いた。
FIG. 4 (a) is a side view of the experimental model, showing the bottom.
5 drains 35 (diameter 20 mm) and one note on the side
In the inlet hole 31 (10 mm × 50 mm) and the injection hole 31
500ml syringe 32 for injecting purifying agent connected
1m square and 1.2m deep soil tank 33 with sand
(Particle size 0.2 to 0.12 mm), coarse sand (particle size 1.8 to
0.9 mm), gravel (particle size 2.5 mm or more) 2: 2: 1
The soil 34 mixed in was filled up to a depth of 1 m. This test
Soil tank 33 contains phenol 100ppm from injection hole
Then, 10 l of the purifying agent suspension was pumped. Purifier suspension is poly
Acrylic acid cross-linked polymer water absorbent resin 100g, TCE content
It is composed of 50 g of a cellulosic carrier which holds lysate. Poly
Acrylic acid crosslinked polymer water absorbent resin is 100-200μ
SANWET IM-5 manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd. in which the particle size of m is selected
000S was used, and as a TCE-degrading bacterium, pheno
As an inducer of TCE degradationPseudomonas cepacia 
Using KK01 (deposit number FERM BP-4235)
It was The phenol added to the purification agent suspension isP.cepaci
a It was used for the induction of. For the method of holding on a cellulose carrier,
WithoutP.cepacia To 500 ml of medium (0.2% glutamine
Sodium acid, M9 medium (Na2 HPOFour 6.2g, K
H2 POFour 3.0 g, NaCl 0.5 g, NH Four Cl
  1.0 g / l)) and inoculated at 30 ° C.
O. of the culture solution. D. When the solution reaches about 0.7, the solution is
Add 5 g of roulose carrier (Asahi Kasei Microcarrier)
Evacuate in the pressure bottle to recover the bacteria in the micropores.
Was introduced. Use this with filter paper (Whatman NO.44)
Then, only the carrier was recovered and used as a purifying agent.

【0048】浄化剤の土壌34への注入方法は、浄化剤
をシリンジに充填し、ピストンを用いて約150ml/
秒の速度になるように注入孔から圧送した。
The purifying agent is injected into the soil 34 by filling the syringe with the purifying agent and using a piston to obtain about 150 ml /
It was pumped from the injection hole so that the speed was 2 seconds.

【0049】浄化剤注入から24時間後、10ppmの
TCE溶液をドレイン35の真上の土壌表面5点に10
0ml/時間の速度で滴下し、滴下開始から2時間ごと
に下部のドレインから漏出する液のTCE濃度を測定し
た。TCE濃度は漏出液5mlを20ml容バイアル瓶
に入れ、ゴム栓、アルミキャップで密封後、20℃に1
0分間保温し、気相0.1mlをFID検出器でガスク
ロマトグラフィー分析することにより求めた。
Twenty-four hours after the cleaning agent was injected, 10 ppm of TCE solution was applied to 5 points of the soil surface immediately above the drain 35.
The solution was added dropwise at a rate of 0 ml / hour, and the TCE concentration of the liquid leaked from the lower drain was measured every 2 hours from the start of the addition. The TCE concentration was 5 ml of the leaked liquid in a 20 ml vial bottle, sealed with a rubber stopper and an aluminum cap, and then set to 1 at 20 ° C.
The temperature was maintained for 0 minutes, and 0.1 ml of the gas phase was analyzed by gas chromatography using an FID detector.

【0050】その結果を図5に示す。 比較例1 汚染物質の浸透制御実験 実施例1と同様に作製した試験土壌槽に浄化剤に擬制し
た高分子吸水性樹脂(サンウエットIM−5000S)
のみを注入し、TCE溶液の滴下はNO.3のドレイン
の真上の土壌表面のみにした。後は実施例1と同様に、
ドレインNO.3からの漏出液の容量及びTCE濃度を
測定した。その結果を図6、7に示す。 比較例2 微生物材料のみによる浄化実験 実施例1と同様に作製した試験土壌槽に浄化剤としてP.
cepacia KK01を保持させたセルロース担体(旭化成
社製マイクロキャリア)のみを注入し、TCE滴下はN
O.3のドレインの真上の土壌表面のみに滴下した。後
は実施例1と同様に、ドレインNO.3からの漏出液の
容量及びTCE濃度を測定した。その結果を図6、7に
示す。 比較例3 対象 実施例1と同様に作製した試験土壌槽に注入孔からは何
も注入せず、後は実施例1と同様にTCE及び蒸留水を
滴下し、ドレインからの漏出液の容量及びTCE濃度を
測定した。その結果を図6、7に示す。
The results are shown in FIG. Comparative Example 1 Contaminant Permeation Control Experiment Polymeric water absorbent resin (Sunwet IM-5000S) simulated in a test soil tank prepared as in Example 1 with a purifying agent.
Inject only TCE solution and NO. Only on the soil surface directly above the drain of 3. After that, as in Example 1,
Drain NO. The volume of leaked liquid from 3 and the TCE concentration were measured. The results are shown in FIGS. Comparative Example 2 Purification experiment using only microbial material P. was used as a purifying agent in a test soil tank prepared in the same manner as in Example 1 .
Only the cellulose carrier that holds cepacia KK01 (Microcarrier manufactured by Asahi Kasei Corp.) is injected, and TCE dropping is N
O. It was dripped only on the soil surface just above the drain of 3. After that, as in the first embodiment, the drain NO. The volume of leaked liquid from 3 and the TCE concentration were measured. The results are shown in FIGS. Comparative Example 3 Nothing was injected from the injection hole into the test soil tank prepared in the same manner as in the target Example 1, and thereafter, TCE and distilled water were dropped in the same manner as in Example 1, and the volume of the leaked liquid from the drain and The TCE concentration was measured. The results are shown in FIGS.

【0051】以上の結果から、まずTCEの分解に関し
ては、実施例1、比較例1、2、3より、分解微生物の
導入による効果が見られ、高分子吸水性樹脂による分解
活性の向上効果が明らかにされている。これは比較例
1、2、3からわかるように高分子吸水性樹脂によって
TCEの浸透速度が抑制されたことによるものと考えら
れる。なお比較例3のブランクにおけるTCEの減少は
TCEの揮散等の影響による。
From the above results, first, regarding the decomposition of TCE, from Example 1 and Comparative Examples 1, 2 and 3, the effect of introducing the decomposing microorganisms was observed, and the effect of improving the decomposing activity by the polymer water-absorbing resin was found. Has been revealed. It is considered that this is because the polymer water-absorbing resin suppressed the permeation rate of TCE as seen from Comparative Examples 1, 2, and 3. The decrease in TCE in the blank of Comparative Example 3 was due to the effect of volatilization of TCE.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明によって、土壌汚染の拡散、特に
有害化学物質の下層方向への拡散を抑制し、さらに分解
微生物の作用を促進することによって、有害化学物質の
分解・無害化の効率を向上させることができた。
The present invention suppresses the diffusion of soil pollution, especially the downward diffusion of harmful chemical substances, and further promotes the action of degrading microorganisms, thereby improving the efficiency of decomposing and detoxifying harmful chemical substances. I was able to improve.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明における浄化剤の配置を行なう一例を示
す模式図。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of disposing a purifying agent according to the present invention.

【図2】本発明の実施状況の模式図。FIG. 2 is a schematic diagram of an implementation status of the present invention.

【図3】参考例1における浄化剤の移動性を測定したグ
ラフ。
FIG. 3 is a graph showing the measured mobility of the cleaning agent in Reference Example 1.

【図4】浄化実験のモデルを示し、(a)は側面概観
図、(b)は底面図。
FIG. 4 shows a model of a purification experiment, (a) is a side view and (b) is a bottom view.

【図5】漏出液のTCE濃度の経時変化を示すグラフ。FIG. 5 is a graph showing changes over time in the TCE concentration of the leaked liquid.

【図6】漏出液のTCE濃度の経時変化を示すグラフ。FIG. 6 is a graph showing changes over time in the TCE concentration of the leaked liquid.

【図7】漏出液量の経時変化を示すグラフ。FIG. 7 is a graph showing changes over time in the amount of leaked liquid.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 高分子吸水性樹脂 2 膜又は袋 3 掘削孔 4 注入孔 5 錘 6 注入液 11 表土又はローム層 12 砂質層、粗砂層又は砂礫層 13 難(不)透水層 14 地下水層 16 微生物材料 17 層 18 汚染源 19 汚染物質の層 A 地下水の流れ方向 B 浄化された水 31 注入孔 32 シリンジ 33 土壌槽 34 土壌 35 ドレイン 1 Polymer water absorbent resin 2 membranes or bags 3 drilling holes 4 injection holes 5 weights 6 injection liquid 11 Topsoil or loam layer 12 Sandy layer, coarse sand layer or gravel layer 13 difficult (un) permeable layer 14 Groundwater layer 16 Microbial material 17 layers 18 pollution sources 19 layers of pollutants A Groundwater flow direction B purified water 31 injection hole 32 syringes 33 soil tank 34 soil 35 drain

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−115862(JP,A) 特開 平1−142119(JP,A) 特開 平2−164936(JP,A) 特開 平6−55153(JP,A) 特表 平4−502277(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 3/00 B09C 1/10 E02D 19/16 E02D 3/12 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-5-115862 (JP, A) JP-A-1-142119 (JP, A) JP-A-2-164936 (JP, A) JP-A-6- 55153 (JP, A) Special Tables 4-502277 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C02F 3/00 B09C 1/10 E02D 19/16 E02D 3/12

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 有害化学物質により汚染されかつ地下水
垂直方向の移動がありうる地層、もしくは有害化学物
質により汚染された地層の下方に位置しかつ上層からの
有害化学物質の流入により汚染の生じる恐れのある地層
を有する領域に乾燥状態の高分子吸水性樹脂と生物学
的分解材料を地層に対して水平方向に配置し、下方への
有害化学物質の移動を抑制しながら生物学的に浄化する
ことを特徴とする土壌処理方法。
1. A formation or toxic chemical that is contaminated by toxic chemicals and may have vertical movement of groundwater .
Polymeric water-absorbent resin in a dry state and biological decomposition in the area below the quality-contaminated strata and in the strata where the inflow of harmful chemicals from the upper layer may cause pollution. Place the material horizontally to the formation and
A soil treatment method characterized by biologically purifying while suppressing the movement of harmful chemical substances .
【請求項2】 有害化学物質に汚染された地層の下層で
あり、かつその下で地下水の移動が認められる地層に乾
燥状態の高分子吸水性樹脂と生物学的分解材料を地層に
対して水平方向に配置し、有害化学物質の下方への移動
を抑制しながら生物学的に浄化することを特徴とする土
壌処理方法。
2. Under the stratum contaminated with hazardous chemicals
Yes, and a high molecular water-absorbent resin and the biological degradation materials in a dry state into the formation observed movement of groundwater under which the formation
Horizontally, the downward movement of hazardous chemicals
A soil treatment method characterized by biologically purifying while suppressing soil.
【請求項3】 地下水の移動が垂直方向である場合にお
ける請求項2に記載の方法。
3. The method according to claim 2, wherein the movement of groundwater is vertical.
【請求項4】 配置の行なわれる地層が砂質、粗砂ある
いは礫から構成されている場合における請求項2または
3に記載の方法。
4. The method according to claim 2 or 3, wherein the formation layer to be arranged is composed of sand, coarse sand or gravel.
【請求項5】 該高分子吸水性樹脂を地層に注入後、土
壌中の水分を吸収して膨張し、該高分子吸水性樹脂によ
る層を形成させることを特徴とする請求項ないし4の
いずれかに記載の方法。
5. After injecting the polymer water-absorbing resin into the formation, and expands by absorbing moisture in the soil, claims 1, characterized in that to form the layer by the polymer water-absorbing resin 4 The method described in either.
【請求項6】 乾燥状態の高分子吸水性樹脂は、その粒
径が500μm以下である請求項1ないし5のいずれか
に記載の方法。
6. The method according to claim 1, wherein the polymer water absorbent resin in a dry state has a particle size of 500 μm or less.
【請求項7】 生物学的分解材料は、有害化学物質分解
性の微生物と微生物保持担体、微生物増殖材料および微
生物活性材料からなる群から選ばれた少くともいずれか
一種以上との組み合わせである請求項1ないし6のいず
れかに記載の方法。
7. The biodegradable material is a combination of a microorganism degradable by a harmful chemical substance and at least one selected from the group consisting of a microbial carrier, a microbial growth material and a microbial active material. Item 7. The method according to any one of Items 1 to 6.
【請求項8】 微生物が細菌である請求項7に記載の方
法。
8. The method according to claim 7, wherein the microorganism is a bacterium.
【請求項9】 該微生物がシュードモナス属に属するこ
とを特徴とする請求項8記載の方法。
9. The method according to claim 8, wherein the microorganism belongs to the genus Pseudomonas.
【請求項10】 該微生物がシードモナス・セパシアで
あることを特徴とする請求項9記載の方法。
10. The method according to claim 9, wherein the microorganism is Seedmonas cepacia.
【請求項11】 シュードモナス・セパシアはシュード
モナス・セパシアKK01株である請求項10に記載の
方法。
11. The method according to claim 10, wherein the Pseudomonas cepacia is Pseudomonas cepacia KK01 strain.
【請求項12】 該有害化学物質が有機塩素化合物であ
ることを特徴とする請求項1ないし11のいずれかに記
載の方法。
12. The method according to claim 1, wherein the harmful chemical substance is an organic chlorine compound.
【請求項13】 該有害化学物質がトリクロロエチレン
であることを特徴とする請求項12に記載の方法。
13. The method according to claim 12, wherein the harmful chemical substance is trichlorethylene.
【請求項14】 高分子吸水性樹脂と生物学的分解材料
の配置は、乾燥状態で水不浸透性包装材に充填し、予め
所定位置に設けて後注入媒体への加圧によって包装材を
破裂せしめ充填物を地層中に送り込む請求項1〜13の
いずれかに記載の方法。
14. The polymeric water-absorbent resin and the biodegradable material are placed in a water-impermeable packaging material in a dry state, provided in a predetermined position in advance, and then the packaging material is pressed by a post-injection medium. 14. A method according to any of claims 1-13, wherein the burst caulking fill is fed into the formation.
【請求項15】 担体は1μmないし300μmの粒径
である請求項7に記載の方法。
15. The method according to claim 7, wherein the carrier has a particle size of 1 μm to 300 μm.
【請求項16】 担体は孔隙構造である請求項7に記載
の方法。
16. The method according to claim 7, wherein the carrier has a pore structure.
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