(57)【要約】【課題】  本発明は、揮発性有機塩素化合物に汚染された土壌及び地下水を含む地盤を効率的に浄化するための通水嫌気性バイオシステムに用いるための、嫌気性通水システム及びその使用方法を提供することを目的とする。【解決手段】  揮発性有機塩素化合物（ＶＯＣｓ）を分解する嫌気性微生物を含有する、揮発性有機塩素化合物に汚染された水から、前記揮発性有機塩素化合物を除去する嫌気性通水システムであって、前記揮発性有機塩素化合物に汚染された水を曝気処理して、前記揮発性有機塩素化合物を気化するための曝気装置と、前記曝気処理に用いるガスから酸素を除去するための脱酸素剤を含有する脱酸素装置と、前記曝気処理により気化した前記揮発性有機塩素化合物を吸着除去するための浄化装置と、前記浄化装置から回収されたガスを前記曝気装置に移送循環させるガス移送装置と、を含む、嫌気性通水システムを提供する。【選択図】図２
2020131136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性有機塩素化合物（ＶＯＣｓ）を分解する嫌気性微生物を含有する、揮発性有機塩素化合物に汚染された水から、前記揮発性有機塩素化合物を除去する嫌気性通水システムであって、
前記揮発性有機塩素化合物に汚染された水を曝気処理して、前記揮発性有機塩素化合物を気化するための曝気装置と、
前記曝気処理に用いるガスから酸素を除去するための脱酸素剤を含有する脱酸素装置と、
前記曝気処理により気化した前記揮発性有機塩素化合物を吸着除去するための浄化装置と、
前記浄化装置から回収されたガスを前記曝気装置に移送循環させるガス移送装置と、
を含む、嫌気性通水システム。
【請求項２】
さらに前記曝気処理により、加水された曝気ガスから水分を除去するための気液分離装置を含む、請求項１に記載の嫌気性通水システム。
【請求項３】
前記脱酸素剤が鉄粉を含む、請求項１又は２に記載の嫌気性通水システム。
【請求項４】
前記浄化装置が活性炭を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の嫌気性通水システム。
【請求項５】
揮発性有機塩素化合物（ＶＯＣｓ）に汚染された土壌及び地下水を含む地盤を浄化するための通水嫌気バイオシステムであって、
汚染された地盤から、揮発性有機塩素化合物を分解する嫌気性微生物を含有する、前記揮発性有機塩素化合物に汚染された地下水を取水するための取水井戸と、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の嫌気性通水システムと、
前記嫌気性通水システムによって前記揮発性有機塩素化合物が除去された水を地盤に戻すための注水井戸と、
を含み、
前記取水井戸は、前記地盤中を流れる地下水の下流側に設けられ、前記注水井戸は、前記地盤中を流れる地下水の上流側に設けられている、
上記通水嫌気バイオシステム。
【請求項６】
嫌気的微生物分解促進剤を貯蔵するための分解促進剤貯槽を含み、
前記分解促進剤貯槽から、前記揮発性有機塩素化合物が除去された水と共に、前記注水井戸に前記嫌気的微生物分解促進剤が注入される請求項５に記載の通水嫌気バイオシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揮発性有機塩素化合物に汚染された土壌及び地下水を効率的に浄化するための嫌気性通水システム、及び当該嫌気性通水システムを用いた通水嫌気性バイオシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
揮発性有機塩素化合物であるテトラクロロエチレン、トリクロロエチレン、ジクロロエチレンは、金属類の脱脂・洗浄、ドライクリーニングの洗浄、冷媒等に用いられ、産業上の利用価値は高いが、人体にとっては肝障害や腎障害等を引き起こす有害物質となる。その為、これら有機塩素化合物による土壌や地下水汚染は深刻な社会問題となっている。
【０００３】
これら有機塩素化合物を分解し、汚染された土壌や地下水を浄化するための技術が多数存在し、その一つに揚水曝気処理による浄化方法がある。この方法は、汚染された地下水を揚水し、その地下水に含まれる揮発性有機塩素化合物を曝気処理することにより気化させ、気化した揮発性有機塩素化合物を活性炭などに吸着させて除去することで、汚染された地下水を浄化するという方法である（例えば特許文献１）。
【０００４】
その他の技術として、汚染された土壌及び地下水を嫌気性微生物による還元的脱塩素化処理によって浄化する方法がある開発された（バイオレメディエーション）。この方法は、汚染された土壌及び地下水に存在する嫌気性微生物を用いて有機塩素化合物の塩素を水素に置換することで汚染された土壌及び地下水を浄化する方法である（例えば、特許文献２又は３）。
【０００５】
またこれらの技術を組み合わせて、曝気処理することにより揮発性有機塩素化合物を気化させ、気化した揮発性有機塩素化合物を活性炭などに吸着させて除去させつつ、嫌気性微生物による還元的脱塩素化処理によって浄化を促進する方法も本願発明者らによって開発された（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１５４３５６号公報
【特許文献２】特開平１０−２１６６９４号公報
【特許文献３】特開２０００−２６３０３２号公報
【特許文献４】特許４８２１０９７号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】大林組技術研究所報 No.73 2009
【非特許文献２】Journal of Environmental Biotechnology Vol. 13, No. 1, 13-18, 2013
【非特許文献３】Nature Biotechnology  vol 23 no.10, 2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本願発明者らは、特許文献４に記載のように、窒素ガスを添加して嫌気曝気を行うことにより、揚水した地下水中の嫌気的分解菌の活性を落とすことなく、地下水中の揮発性有機塩素化合物（ＶＯＣｓ）を除去して、再度地盤中に嫌気的分解菌を含む地下水を注水し、ＶＯＣ汚染の嫌気分解を促進する技術を開発した。しかしながら、曝気中も外部より空気（酸素）の侵入があるため、曝気処理中に偏性嫌気性細菌である、ジクロロエチレン（ＤＣＥ）や塩化ビニル（ＶＣ）を分解するＤｅｈａｌｏｃｏｃｃｏｉｄｅｓ属細菌などがダメージを受ける（非特許文献１〜３）。したがって曝気処理に用いた廃ガスを循環利用するためには、窒素ガスを継続的に添加し、酸素濃度を抑制する必要がある。窒素ガスを添加することで一定程度量の排ガスを大気開放しなければならず、窒素ガスを添加しての嫌気曝気には、窒素ガス追加添加及び排ガスの放出のための制御システムが必要であった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
窒素ガス追加添加及び排ガスの放出のための制御を不要とするため、本願発明者らは鋭意研究の結果、脱酸素剤を含有する脱酸素装置で、曝気ガスの脱酸素ができることを新たに見出した。とりわけ、上記脱酸素装置を、曝気直後に設置することにより、酸素を効率よく除去し、これにより、曝気ガスの制御の簡略化に成功した。
【００１０】
従って、本願発明は以下の［１］〜［３Ａ］である。
［１］揮発性有機塩素化合物（ＶＯＣｓ）を分解する嫌気性微生物を含有する、揮発性有機塩素化合物に汚染された水から、前記揮発性有機塩素化合物を除去する嫌気性通水システムであって、
前記揮発性有機塩素化合物に汚染された水を曝気処理して、前記揮発性有機塩素化合物を気化するための曝気装置と、
前記曝気処理に用いるガスから酸素を除去するための脱酸素剤を含有する脱酸素装置と、
前記曝気処理により気化した前記揮発性有機塩素化合物を吸着除去するための浄化装置と、
前記浄化装置から回収されたガスを前記曝気装置に移送循環させるガス移送装置と、
を含む、嫌気性通水システム。
［２］前記曝気処理により、加水された曝気ガスから水分を除去するための気液分離装置をさらに含む、請求項１に記載の嫌気性通水システム。
［３］前記脱酸素剤が鉄粉を含む、［２］に記載の嫌気性通水システム。
［４］前記浄化装置が活性炭を含む、［１］〜［３］のいずれか一項に記載の嫌気性通水システム。
【００１１】
［５］揮発性有機塩素化合物（ＶＯＣｓ）に汚染された土壌及び地下水を含む地盤を浄化するための通水嫌気バイオシステムであって、
（Ａ）上記汚染された地盤から、揮発性有機塩素化合物を分解する嫌気性微生物を含有する、揮発性有機塩素化合物に汚染された水を取水するための取水井戸と；
（Ｂ）［１］〜［４］のいずれか一項に記載の嫌気性通水システムと；そして
（Ｃ）上記嫌気性通水システムによって前記揮発性有機塩素化合物が除去された水を地盤に戻すための注水井戸を含み、
前記地盤中を流れる地下水の下流側に前記取水井戸（Ａ）は設けられ、そして上流側に前記注水井戸（Ｃ）は設けられている、
上記通水嫌気バイオシステム。
［６］さらに（６）嫌気的微生物分解促進剤を貯蔵するための分解促進剤貯槽を含み、前記分解促進剤貯槽から、前記揮発性有機塩素化合物が除去された水と共に、注水井戸に嫌気的微生物分解促進剤が注入される［５］に記載の通水嫌気バイオシステム。
【００１２】
［１Ａ］揮発性有機塩素化合物（ＶＯＣｓ）を分解する嫌気性微生物を含有する、揮発性有機塩素化合物に汚染された水から、揮発性有機塩素化合物（ＶＯＣｓ）を分解する嫌気性微生物の酸素によるダメージを抑えつつ、前記揮発性有機塩素化合物を除去された水を回収する方法であって、
前記汚染された水を曝気装置に注水し、
工程１）曝気処理して、前記揮発性有機塩素化合物を気化し、
工程２）前記曝気処理に用いた曝気ガスを、脱酸素剤を含有する脱酸素装置に通して酸素を除去し、
工程３）任意選択で、前記酸素を除去した曝気ガスを気液分離装置を通して、水分を除去し、
工程４）前記曝気処理により気化した前記揮発性有機塩素化合物を浄化装置を通して吸着除去し、
工程５）前記酸素及び前記揮発性有機塩素化合物を除去した曝気ガスをガス移送装置を用いて前記曝気装置に循環移送させ、
工程１）〜５）を繰り返すことにより、
嫌気曝気を行い、
前記揮発性有機塩素化合物を除去された水を回収する方法。
【００１３】
［２Ａ］揮発性有機塩素化合物（ＶＯＣｓ）に汚染された土壌及び地下水を含む地盤を浄化する方法であって、
工程Ａ）上記汚染された地盤中に設置された取水井戸から、揮発性有機塩素化合物を分解する嫌気性微生物を含有する、揮発性有機塩素化合物に汚染された水を回収し、
工程Ｂ）［１Ａ］の記載の方法により、前記揮発性有機塩素化合物の除去された水を回収し、
工程Ｃ）前記揮発性有機塩素化合物が除去された水を地盤に戻すための注水井戸に、注水する
ことを含み、
前記取水井戸は、前記地盤中を流れる地下水の下流側に設けられ、前記注水井戸は、前記地盤中を流れる地下水の上流側に設けられている、上記方法。
［３Ａ］工程Ｃ）において、前記揮発性有機塩素化合物が除去された水と共に、嫌気的微生物分解促進剤が注入される［２Ａ］に記載の方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、窒素ガスを添加しての嫌気曝気が不要になり、ガスの制御のためのシステムを簡素化することが可能である。また脱酸素処理したガスを１００％回収するため、脱酸素処理を速やかに進めることができ、曝気処理中に好気性微生物の増殖を抑え、揮発性有機塩素化合物を分解する嫌気性微生物のダメージを減らし、その後の地中に地下水を戻した時のバイオスティミュレーションへの悪影響を減らすことが可能になった。
加えて、脱酸素剤を含有する脱酸素装置自体が、ＶＯＣ吸着除去作用を有しており、従来の揮発性有機塩素化合物を吸着除去するための浄化装置の効果も兼ねることにより、より効率よく、揮発性有機塩素化合物を除去できることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】嫌気性微生物による有機塩素化合物の還元的脱塩素化反応とその生成物を反応過程とともに示した図である。
【図２】本発明の一実施例として説明する嫌気性通水システムの構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施例として説明する通水嫌気バイオシステムの構成を示す図である。
【図４】実施例１に記載の嫌気曝気実験装置の模式図
【図５】嫌気性微生物によるＶＯＣ分解に対する、３０度における嫌気曝気及び好気曝気の影響を示す図である。
【図６】嫌気性微生物によるＶＯＣ分解に対する、３５度における嫌気曝気及び好気曝気の影響を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を用いて詳細に説明するが、必ずしもこれに限定するわけではない。なお、本発明の目的、特徴、利点、及びそのアイデアは、本明細書の記載により、当業者には明らかであり、本明細書の記載から、当業者であれば、容易に本発明を再現できる。以下に記載された発明の実施の形態及び具体的な実施例などは、本発明の好ましい実施態様を示すものであり、例示又は説明のために示されているのであって、本発明をそれらに限定するものではない。本明細書で開示されている本発明の意図並びに範囲内で、本明細書の記載に基づき、様々な改変並びに修飾ができることは、当業者にとって明らかである。
【００１７】
嫌気性通水システム
本願発明の一態様は、揮発性有機塩素化合物（ＶＯＣｓ）を分解する嫌気性微生物を含有する、揮発性有機塩素化合物に汚染された水から、前記揮発性有機塩素化合物を除去する嫌気性通水システムであって、前記揮発性有機塩素化合物に汚染された水を曝気処理して、前記揮発性有機塩素化合物を気化するための曝気装置と、前記曝気処理に用いるガスから酸素を除去するための脱酸素剤を含有する脱酸素装置と、前記曝気処理により気化した前記揮発性有機塩素化合物を吸着除去するための浄化装置と、前記浄化装置から回収されたガスを前記曝気装置に移送循環させるガス移送装置と、を含む、嫌気性通水システムである。管路を通じて、前記曝気装置、前記脱酸素装置、前記浄化装置、前記ガス移送装置の順で連結されていることが好ましい。
嫌気性通水システムは、曝気処理により、加水された曝気ガスから水分を除去するための気液分離装置をさらに含んでよい。かかる場合、管路を通じて、前記曝気装置、前記脱酸素装置、前記気液分離装置、前記浄化装置、前記ガス移送装置の順で連結されていることが好ましい。
嫌気性通水システムにおいて、前記脱酸素剤が鉄粉を含んでいてもよい。
嫌気性通水システムにおいて、前記浄化装置が活性炭を含んでいてもよい。
【００１８】
通水嫌気バイオシステム
本願発明の一態様は、揮発性有機塩素化合物（ＶＯＣｓ）に汚染された土壌及び地下水を含む地盤を浄化するための通水嫌気バイオシステムであって、（Ａ）上記汚染された地盤から、揮発性有機塩素化合物を分解する嫌気性微生物を含有する、揮発性有機塩素化合物に汚染された水を取水するための取水井戸と；（Ｂ）上記嫌気性通水システムと；そして（Ｃ）上記嫌気性通水システムによって前記揮発性有機塩素化合物が除去された水を地盤に戻すための注水井戸を含み、前記地盤中を流れる地下水の下流側に前記取水井戸（Ａ）は設けられ、そして上流側に前記注水井戸（Ｃ）は設けられている、通水嫌気バイオシステムである。
通水嫌気バイオシステムは、さらに嫌気的微生物分解促進剤を貯蔵するための分解促進剤貯槽を含んでよく、前記分解促進剤貯槽から、前記揮発性有機塩素化合物が除去された水と共に、注水井戸に嫌気的微生物分解促進剤が注入されてもよい。
【００１９】
「揮発性有機塩素化合物（ＶＯＣｓ）」とは揮発性の高い有機塩化物を指す。特に限定しないが、テトラクロロエチレン（ＰＣＥ）、トリクロロエチレン（ＴＣＥ）、ジクロロエチレン（cis又はtrans−ＤＣＥ）などが含まれる。
【００２０】
「揮発性有機塩素化合物（ＶＯＣｓ）を分解する嫌気性微生物」とは、嫌気的条件下で増殖でき、揮発性有機塩素化合物（ＶＯＣｓ）を分解する微生物を指す。特に限定しないが、Ｄｅｈａｌｏｂａｃｔｅｒ、Ｄｅｈａｌｏｃｏｃｃｏｉｄｅｓ、Ｄｅｓｕｌｆｉｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ、Ｄｅｓｕｌｆｕｒｏｍｏｎａｓ、Ｇｅｏｂａｃｔｅｒ、Ｓｕｌｆｕｒｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ属の細菌などがあげられる。とりわけ、偏性嫌気性細菌である、ジクロロエチレン（ＤＣＥ）や塩化ビニル（ＶＣ）を分解するＤｅｈａｌｏｃｏｃｃｏｉｄｅｓ属が含まれていることが好ましい（図１）。
【００２１】
「曝気処理」とは、液体に気体を吹き込む（エアレーション）ことを指し、「曝気装置」とはそのための装置を指す。当該技術分野で、曝気槽、エアレーションタンクとして用いられるものを含む。「曝気装置」は、管路を介して下記「脱酸素剤を含有する脱酸素装置」、「気液分離装置」、「揮発性有機塩素化合物を吸着除去するための浄化装置」及び「ガス移送装置」が連結してしてよく、エアレーションのための散気装置を内包していてもよく、その場合、散気装置はガス移送装置に連結していることが好ましい。
【００２２】
「脱酸素剤」とは、酸素を吸着除去する物質を指す。特に限定しないが、鉄（鉄粉、鉄スポンジ、鉄ホイル、鉄ロッドなど）、グルコースとグルコースオキシターゼ、レダクトン（ビタミンC）等が好ましい。「脱酸素剤を含有する脱酸素装置」としては、脱酸素剤を含むカラムなどがあげられるが、これに限定しない。
「曝気処理に用いるガス」は本願発明に係る嫌気性通水システム製造時において空気であっても、「脱酸素剤を含有する脱酸素装置」を循環通過することによって脱酸素化される。
【００２３】
「気液分離装置」とは、気体と液体を分離する機能を有している、例えば、気液分離膜などを備えている装置やガラスビーズを充填したカラム等が好ましい。かかる装置により、「揮発性有機塩素化合物を吸着除去するための浄化装置」に気体のみが送られ、以下の「揮発性有機塩素化合物を吸着除去するための浄化装置」に含まれる、揮発性有機塩素化合物を吸着除去する物質が吸水することを防ぐ。上記「脱酸素剤を含有する脱酸素装置」が水分を吸収する場合、「気液分離装置」としての機能も有しうる。
【００２４】
「揮発性有機塩素化合物を吸着除去するための浄化装置」とは曝気ガスに含まれる気化した揮発性有機塩素化合物を吸着除去する物質を含む装置を指し、かかる物質として活性炭が好ましいが、例えば、セラミック分離膜のようなガス分離膜を内包する装置であってもよい。かかる装置により、曝気ガスは無害化され、再利用されうる。
【００２５】
「ガス移送装置」とは上記無害化された曝気ガスを再度曝気装置に移送し、曝気処理に用いるための装置を指す。コンプレッサーなどがこれにあたり、圧力を高めて曝気装置内の散気装置に送ることによりそのままエアレーションを可能にすることもできる。特に限定しないが、揮発性有機塩素化合物や湿度による劣化を防ぐため、「ガス移送装置」は上記「脱酸素剤を含有する脱酸素装置」及び「浄化装置」の下流に設置されることが好ましい。
【００２６】
「嫌気的微生物分解促進剤」とは、揮発性有機塩素化合物の塩素と水素を置換する還元的脱塩素化反応における水素供与体、又は水との反応によって水素を影響する鉄（鉄粉、鉄スポンジ、鉄ホイル、鉄ロッドなど）があげられる。水素供与体としては、例えば、これに限定しないが、メタノール若しくはエタノールなどのアルコール、グルコース若しくはスクロースなどの低分子の有機物、酢酸、プロピオン酸、乳酸、若しくは酪酸などの低級脂肪酸、又はポリ乳酸エステルであるHRC(Hydrogen Release Compound：水素供与化合物)、グルコン酸及びグルコン酸塩，グルコン酸アミド，グルコン酸エステル，グルコン酸無水物等のグルコン酸誘導体などがある。
【００２７】
本願発明に係る「嫌気性通水システム」の一態様は、図２に記載のように、曝気装置（１）、脱酸素装置（２）、気液分離装置（３）、浄化装置（４）、及びガス移送装置（５）を含んでよい。これらは、管路を介して連結しており、閉回路を形成していてよい。なお、脱酸素装置（２）が水分を吸収する場合は、気液分離装置（３）は含まなくてもよい。
曝気装置（１）には揮発性有機塩素化合物に汚染された水（以下、「汚染水」）を注水するための配管と、揮発性有機塩素化合物を取り除いた水（以下、「汚染除去水」）を排水する配管を有する。１つの配管で注水と排水を行ってもよい。
汚染水が曝気装置（１）に注水され、曝気ガスにより曝気処理が行われる。曝気処理後の曝気ガスは、汚染水注入時に混入した酸素及び気化した揮発性有機塩素化合物を含んでおり、かつ湿度を含んでいる。かかるガスを脱酸素装置（２）に通過させると、その湿度の高さ故、混入した酸素が効率よく吸収される。加えて、気化した揮発性有機塩素化合物自体も部分的に吸収される。したがって、浄化装置（４）の消耗を防ぐ。
【００２８】
脱酸素装置（２）を通過後の湿度を含んだ曝気ガスは、水分を除去するために気液分離装置（３）を通過する。かかる処理により、浄化装置（４）の消耗を抑える。分離された水分は、曝気装置（１）に戻されてもよい。その際、別の配管により、脱酸素装置（２）を経由せずに曝気装置（１）に戻してもよい。
【００２９】
水分を除去した曝気ガスを浄化装置（４）に通過させることにより、曝気ガス中に含まれる、気化した揮発性有機塩素化合物が吸収除去される。
【００３０】
浄化装置（４）を通過した曝気ガスは再利用のため、ガス移送装置（５）により、曝気装置（１）に戻される。
【００３１】
かかる曝気ガスの循環により、汚染水から揮発性有機塩素化合物が吸収除去される。曝気ガスは嫌気的状態が保たれるため、汚染水に含まれていた揮発性有機塩素化合物（ＶＯＣｓ）を分解する偏性嫌気性細菌のダメージは抑制される。
したがって本願発明に係る「嫌気性通水システム」によって揮発性有機塩素化合物が取り除かれた汚染除去水を地盤に戻すことにより、汚染地盤のバイオスティミュレーション（微生物による揮発性有機塩素化合物（ＶＯＣｓ）の分解）は促進する。
【００３２】
本願発明に係る「通水嫌気バイオシステム」の一態様は図３にあるように、揮発性有機塩素化合物（ＶＯＣｓ）に汚染された地盤中に設置された、取水井戸から採取された汚染水を、本願発明に係る「嫌気性通水システム」で処理することにより揮発性有機塩素化合物（ＶＯＣｓ）は除去され、その除去された水を注水井戸に戻すことにより、汚染地盤の原位置嫌気性バイオスティミュレーションは促進する。
あるいは、ＶＯＣを分解する嫌気性微生物が多く存在する地盤に取水井戸を設け、ＶＯＣを分解する嫌気性微生物が存在しない又は少ない地盤に注水井戸を設置することにより、ＶＯＣを分解する嫌気性微生物が存在しない又は少ない汚染地盤のバイオスティミュレーションを促進させることができる。
その際、任意選択により、前記揮発性有機塩素化合物が除去された水と共に、嫌気的微生物分解促進剤が注水井戸に注入される。かかる処理により、汚染地盤のバイオスティミュレーションはさらに促進する。
【００３３】
以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されない。
【実施例】
【００３４】
実施例１：鉄粉カラムを用いた嫌気曝気実験
嫌気状態を維持するために、曝気ガス中の酸素を脱酸素剤である鉄粉を通過させて除去し、活性炭を通過させてＶＯＣを除去し、再度、循環利用することが可能か検証した。
【００３５】
１．試験方法
（１）鉄粉カラム槽の作製
和光純薬製の試薬鉄粉（＜１５０μｍ；090-04781；CAS.NO439-89-6）を用いて、表１に記載の鉄粉カラム槽（以下鉄粉槽）を作製した。
【表１】
2020131136.tif 000003
【００３６】
（２）試験装置（図４）
曝気槽：３Ｌ容積（内径１０ｃｍ、高さ４０ｃｍ、円柱）（トリクロロエチレン溶液２Ｌ、水道水にトリクロロエチレン試薬を添加）
トリクロロエチレン濃度：１ｍｇ／Ｌ
曝気量：１Ｌ／分
酸素濃度計：ＪＩＣＫＯ  ＯＸＹ−１−Ｍ
気液分離槽：ガラスビーズを充填したプラスチックカラム（内径５ｃｍ、長さ２０ｃｍ）
活性炭槽：顆粒状活性炭（和光純薬試薬）１０００ｇを含む
【００３７】
２．結果
（１）酸素濃度
鉄粉槽（脱酸素装置）の設置位置における脱酸素の効果を見るために、鉄粉槽を曝気槽直後に設置したケースと、気液分離槽直後に設置したケースで、酸素濃度の時間変化を調べた。
酸素濃度は、酸素濃度計（（株）イチネンジコー製、ＯＸＹ−１−Ｍ）で測定した。鉄粉槽を曝気槽直後に設置した場合は、酸素濃度は約２０分間で０．５％以下となった。一方、気液分離槽直後に設置すると長時間経過しても酸素濃度は１４％程度までしか低下することができなかった（表２）。酸素濃度を十分低下させるには、湿度が十分高い状態である必要がある。
【表２】
2020131136.tif 000004
【００３８】
（２）排ガス中のＶＯＣ濃度
曝気直後のＶＯＣ濃度を検知管（ガステック社製、１３２Ｍ、１３２ＬＬ）を用いて測定した。鉄粉カラム通過直後に８５％濃度低下した。さらに活性炭槽通過後に、ほぼゼロとなった（表３）。
【表３】
2020131136.tif 000005
【００３９】
（３）溶液中のＶＯＣ濃度
溶液中のＶＯＣ濃度をヘッドスペース法で測定した（分析機器は、日本電子ＧＣ−８６１０  ＰＩＤ検出器）。１時間後（総曝気量６０Ｌ）には、ＶＯＣ濃度はほぼ０になった（表４）。
【表４】
2020131136.tif 000006
【００４０】
実施例２：曝気時の酸素の影響
ＶＯＣ分解菌液として、神奈川県のサイトから採取した地下水をトリクロロエチレンとクロロクリン（登録商標）で継代培養したDehalococcoides属細菌を含む分解菌液培養液を用いた。
１．試験方法
（１）曝気方法
曝気時間：６時間
曝気水量（ＶＯＣ分解菌液培養液）：２Ｌ
曝気量：１Ｌ／分
温度制御：曝気装置を恒温層に入れて、温度制御（温度：３０℃及び３５℃）を行った。
嫌気曝気には実施例１と同様に脱酸素処理した空気を使った。好気曝気には脱酸素も排ガスの循環利用もしない空気を用いた。
【００４１】
（２）室温分解実験
１３０ｍＬ容メジューム瓶に、曝気処理した分解菌液を添加し、水道水、微生物栄養剤［クロロクリン（登録商標）（グルコン酸ソーダ93％、尿素6％、リン酸二水素カリウム１％）］、トクロロエチレン（ＴＣＥ）溶液を表６の割合で添加し、室温で養生を行った。メジューム瓶中の液をサンプリングして、ヘッドスペース法でガスクロマトグラフ（ＰＩＤ検出器）を用いて測定した。
【表５】
2020131136.tif 000007
【００４２】
２．結果
結果を図６及び７に示す。３０℃では、鉄粉による酸素を取り除いた空気を用いた嫌気曝気の場合、約１０日と極めて分解が速かったのに対して、好気曝気の場合では、約３０日と大きく遅延した。３５℃でも同様に、嫌気曝気の場合、約２０日で分解が完了したのに対して、好気曝気の場合、約４０日と倍以上の時間を要して、大きく遅延した。従って、鉄粉による酸素を取り除いた空気で曝気をすると、嫌気菌によるＴＣＥの分解を高める効果があることが分かった。
【符号の説明】
【００４３】
（１）    曝気装置
（２）    脱酸素装置
（３）    気液分離装置
（４）    浄化装置
（５）    ガス移送装置
（６）    分解促進剤貯槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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