(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設した埋設物の周囲に３価の鉄化合物を散布することを特徴とする埋設物保全方法。
【請求項２】
地中に埋設した埋設物の周囲に３価の鉄化合物と鉄還元細菌とを散布することを特徴とする埋設物保全方法。
【請求項３】
前記埋設物に３価の鉄化合物を混合する請求項１又は２記載の埋設物保全方法。
【請求項４】
前記埋設物に３価の鉄化合物と鉄還元細菌とを混合する請求項１又は２記載の埋設物保全方法。
【請求項５】
前記埋設物の周囲に、３価の鉄化合物と３価の鉄還元細菌のいずれか一方又は両方を混合した、地下水の浸入を防止するベントナイトなどの緩衝材を配置した請求項１〜４記載の埋設物保全方法。
【請求項６】
廃棄物を地中に埋設して処分する際に、廃棄物に３価の鉄化合物と鉄還元細菌とを混合することを特徴とする埋設物保全方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ゴミなどの一般廃棄物，放射性廃棄物等の廃棄物を地中に埋設した廃棄処理物や地下埋設構造物（ガス管，下水管などの金属配管やコンクリート管、コンクリート壁等）等の埋設物を保全する埋設物保全方法に関するものである
【０００２】。
【従来の技術】
ガス管，下水管などの地下埋設構造物は地中に埋設されている。また、ゴミ等の一般廃棄物は例えば金属容器、シート等で囲繞され、これが地中に埋設されて処分されることがあり、このように金属容器、シート等で廃棄物を囲繞しているため廃棄物による地下水汚染の防止等が図られる。
【０００３】
放射性廃棄物の場合は、放射性廃棄物をセメント等で囲繞して固化し、これを金属容器に入れて地中に埋設するなど、より慎重な隔離策がとられるものと予想される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のように廃棄処理物や地下埋設構造物等の埋設物は地中に埋設されているため、地中の微生物例えば硫酸還元細菌により埋設物が腐食される可能性がある。すなわち、地中に埋設されている金属はその金属の周囲に生存する硫酸還元細菌により腐食される。また、その硫酸還元細菌の活動により発生する硫化水素（Ｈ2 Ｓ）がその金属の周囲に生存するイオウ酸化細菌により酸化され、これにより生成した酸によりコンクリートが腐食される。
【０００５】
さらに、一般廃棄物を地中に埋設して処分する場合、廃棄物中の有機物から微生物の作用により各種のガスが発生し、悪影響を及ぼす可能性がある。例えばメタン生成細菌によりメタンが発生し、このメタンはＣＯ2 以上に温室効果が大きく、温暖化の原因となる。
【０００６】
放射性廃棄物の場合も、前記と同様のメカニズムでガスが発生する可能性があるが、この場合、発生したガスは地中を動きやすく、放射性核種の移行を早めたり、ガス自身が放射能を持っていたりして、処分場の核種閉じこめ性能が低下する。
【０００７】
このため、微生物の活動を抑えるため等に殺菌剤を使うことが提案されるが、その殺菌剤が地下水等に流出して飲料水に混じったりして人の健康への害が心配されるので採用できない。
【０００８】
そこで、本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、埋設物を良好に保全することができる埋設物保全方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の埋設物保全方法は、地中に埋設した埋設物の周囲に３価の鉄化合物又は３価の鉄化合物と鉄還元細菌とを散布するものである。その埋設物に３価の鉄化合物又は３価の鉄化合物と鉄還元細菌とを混合することが好ましい。その埋設物の周囲に、３価の鉄化合物と３価の鉄還元細菌のいずれか一方又は両方を混合した、、地下水の浸入を防止するベントナイトなどの緩衝材を配置することが好ましい。
【００１０】
また、廃棄物を地中に埋設して処分する際に、廃棄物に３価の鉄化合物と鉄還元細菌を混合するものである。
【００１１】
【作用】
地中の埋設物の周囲すなわち地中には硫酸還元細菌等の腐食微生物が生存することがある。また、埋設物（廃棄物も含む）にはメタン生成細菌等のガス発生微生物が含まれることがある。それら硫酸還元細菌やメタン生成細菌等の微生物は地中や埋設物中の有機物を基質（エサ、栄養源）とする微生物で、その有機物をより優先的に消費する鉄還元細菌を廃棄物処分環境で増殖優先させれば、腐食微生物やガス発生微生物を相対的に抑える（基質を利用できなくする）ことができる。すなわち、硫酸還元細菌やメタン生成細菌等の微生物と鉄還元細菌とは有機物を奪い合う関係にあり、鉄還元細菌が優勢となる環境にすればよい。鉄還元細菌は、基質である３価の鉄化合物が多量にあれば硫酸還元細菌やメタン生成細菌等の微生物より優勢となる。そこで、３価の鉄化合物又は鉄還元細菌が不足する場合には鉄還元細菌自体も混合して、鉄還元細菌を繁殖させ、その結果として硫酸還元細菌やメタン生成細菌等の微生物の繁殖を抑える。つまり、鉄還元細菌という別の微生物により、硫酸還元細菌やメタン生成細菌等の微生物の栄養である有機物を消費させ、硫酸還元細菌やメタン生成細菌等の微生物が栄養不足で繁殖できないようにする。
【００１２】
従って、埋設物の周囲に有機物がある場合には、埋設物の周囲の地中に３価の鉄化合物又は３価の鉄化合物と鉄還元細菌とを散布し、またその埋設物に３価の鉄化合物又は３価の鉄化合物と鉄還元細菌とを混合し、またその埋設物の周囲に３価の鉄化合物と３価の鉄還元細菌のいずれか一方又は両方を混合した緩衝材を配置しかつ、処分する廃棄物に有機物が含まれる場合には、廃棄物に３価の鉄化合物又は３価の鉄化合物と鉄還元細菌とを混合することで、埋設物の周囲、あるいは埋設物又はその両方が鉄還元細菌の繁殖に有利な環境になり、鉄還元細菌が有機物を優先的に消費して、硫酸還元細菌やメタン生成細菌等の微生物が活動できなく（又はしにくく）なり、埋設物を良好に保全することが可能となる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳述する。
【００１４】
図１は本発明の第１の実施例を示す図であり、（ａ）は埋設物の周囲の地中に３価の鉄化合物を散布した例を示す図、（ｂ）は埋設物の周囲の地中に３価の鉄化合物と鉄還元細菌とを散布した例を示す図、（ｃ）は埋設物の周囲に３価の鉄化合物を混合した緩衝材を配置した例を示す図、（ｄ）は埋設物の周囲に３価の鉄化合物と鉄還元細菌とを混合した緩衝材を配置した例を示す図である。これらの例はいずれも埋設物の周囲で硫酸還元細菌等の微生物が活動できなく（又はしにくく）するものである。
【００１５】
図１において、１は埋設物を示し、この埋設物１は、ゴミなどの一般廃棄物，放射性廃棄物等の廃棄物を地中に埋設した廃棄処理物や地下埋設構造物（ガス管，下水管などの金属配管やコンクリート管、コンクリート壁等）等で、具体的には一般廃棄物の場合は金属容器に入れたり、コンクリートで固めたり、シートを利用したりして埋設されたもので、放射性廃棄物の場合はセメント等で固化して金属容器に入れられたものである。
【００１６】
（ａ）に示す例では埋設物１の周囲の地中には３価の鉄化合物２が散布されている。３価の鉄化合物２は、鉄還元細菌の基質（エサ、栄養源）であり、塩化第二鉄（ＦｅＣｌ3 ）や酸化第二鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）などがあげられる。また、埋設物１の周囲の地中に、３価の鉄化合物２と共に鉄還元細菌３を散布してもよい。鉄還元細菌３は、凍結乾燥処理したものをそのまま使用してもよく、また水等に入れて元気な状態にしてから使用してもよい。鉄還元細菌３を凍結乾燥処理するのは細菌を保存するためである。
【００１７】
埋設物１の周囲には、地下水の浸入の防止等を図るためにベントナイトなどの緩衝材を配置することがある。この場合は、（ｃ）及び（ｄ）に示すように、その緩衝材４，５に３価の鉄化合物２又は３価の鉄化合物２と鉄還元細菌３とを混合する。
【００１８】
このように、埋設物１の周囲に３価の鉄化合物２又は３価の鉄化合物２と鉄還元細菌３とを配することにより、硫酸還元細菌等の腐食微生物（悪影響を及ぼす微生物）の繁殖を抑制することができる。
【００１９】
すなわち、地下に埋設された金属はその金属の回りに硫酸還元細菌が生存するとその細菌により腐食される。またコンクリートは、その硫酸還元細菌が生成した硫化水素をイオウ酸化細菌が酸化して生成する酸により腐食される可能性がある。硫酸還元細菌の基質（エサ、栄養源）は有機物であり、この有機物をより優先的に消費するのが鉄還元細菌である。つまり、硫酸還元細菌と鉄還元細菌とが共存する場合は後者の方が優先的に有機物を利用する。
【００２０】
鉄還元細菌の栄養源は３価の鉄化合物（３価の鉄）と有機物であり、地中埋設物１の周囲の３価の鉄濃度が低かったり、あるいは長期間のうちに消費されて濃度が低くなったりすると鉄還元細菌は繁殖しない。このため、地中埋設物１の周囲に、３価の鉄化合物２のみ（鉄還元細菌は存在すると仮定）又は３価の鉄化合物２と鉄還元細菌３を配することで、埋設物１の周囲は鉄還元細菌３が増殖する環境になり、鉄還元細菌３が３価の鉄を利用して増殖する。これにより、有機物は鉄還元細菌３により消費されることになり、硫酸還元細菌の繁殖が抑えられ、硫酸還元細菌により埋設物１が腐食することが抑制される。
【００２１】
図２は本発明の第２の実施例を示す図であり、この実施例は一般廃棄物（ゴミ）をシートを利用して処理する例である。図示するように、シート６を敷いた上に廃棄物（ゴミ）７を埋め立てていくが、このとき廃棄物７の層の隙間に３価の鉄化合物２と鉄還元細菌３との混合物、または、それを土に混ぜたものを入れるようにする。実際には、ある程度ゴミを埋めたあと、この上に３価の鉄化合物２等を被せ、更にゴミを埋める。
【００２２】
図３は本発明の第２の他の実施例を示す図であり、この実施例は放射性廃棄物を処理する例で、図示するように、廃棄物８を固化剤例えばセメント９で固化しこのセメント９中に３価の鉄化合物２と鉄還元細菌３とを混合し、これを金属容器１０内に入れる。
【００２３】
このように、廃棄物８に３価の鉄化合物２と鉄還元細菌３とを混合することにより、メタン生成細菌等のガス発生微生物の繁殖を抑制することができる。
【００２４】
すなわち、廃棄物７，８中にガス発生微生物例えばメタン生成細菌が生存するとその細菌が廃棄物７，８中の有機物を利用してメタン等のガスが発生する。その結果、大気へのメタンの放出や放射性核種の拡散が生じる可能性がある。メタン生成細菌の基質（エサ、栄養源）も有機物であり、この有機物をより優先的に消費するのが前述と同様に鉄還元細菌である。つまり、メタン生成細菌の代謝  （反応）は例えば次のようになる。
【００２５】
ＣＨ3 ＣＯＯ- ＋Ｈ+ →ＣＨ4 ＋ＣＯ2 
また、鉄還元細菌の代謝（反応）は例えば次のようになる。
【００２６】
ＣＨ3 ＣＯＯ- ＋８Ｆｅ(III) ＋４Ｈ2 Ｏ→２ＨＣＯ3 - ＋８Ｆｅ(II)＋９Ｈ+ この場合、両方の細菌がＣＨ3 ＣＯＯ- を奪い合うことになる。３価の鉄（Ｆｅ(III))がなければ、メタン生成細菌が優勢であるが、Ｆｅ(III) が十分あれば、鉄還元細菌が優勢となる。このため、廃棄物７，８に、３価の鉄化合物２と鉄還元細菌３を混合することで、廃棄物７，８は鉄還元細菌３が増殖する環境になり、鉄還元細菌３が優勢となって鉄還元細菌３が有機物を消費して増殖する。これにより、メタン生成細菌などガス発生微生物の繁殖が抑えられ、大気へのメタンの放出や放射性核種の拡散が生じる可能性が極めて少なくなる。
【００２７】
図４は本発明の第３の実施例を示す図であり、この実施例は、図示するように、埋設物例えば廃棄物１１に３価の鉄化合物２等を混合すると共に、その廃棄物１１を埋設した地中の周囲に３価の鉄化合物２等を散布する例である。廃棄物１１を固化する固化剤例えばセメント９の中に３価の鉄化合物２又は３価の鉄化合物２と鉄還元細菌３とを混合し、これを金属容器１２内に収容する。この金属容器１２を埋設する地中の周囲に３価の鉄化合物２又は３価の鉄化合物２と鉄還元細菌３とを散布する。
【００２８】
このように、廃棄物１１に３価の鉄化合物２又は３価の鉄化合物２と鉄還元細菌３とを混合すると共に、埋設物１１の周囲に３価の鉄化合物２又は３価の鉄化合物２と鉄還元細菌３とを配することにより、硫酸還元細菌やメタン生成細菌等の悪影響を及ぼす微生物の繁殖が抑制される。
【００２９】
なお、本発明の効果を実証するため、次の表の組成の液を容量70ｍｌのバイアル瓶に入れ、ヘッドスペースをＮ2 で置換して35℃で培養し硫酸還元及びメタン生成の状況を比較した。
【００３０】
0003644069.tif 000002
その結果、１日後の培養液（２価鉄を含む）の黒変（硫酸還元細菌による硫化水素が発生すれば、これと２価鉄が反応して黒色の硫化鉄ができる）は、３価の鉄化合物（ＦｅＣｌ3 ・６Ｈ2 Ｏ）を添加しないＡでは明らかに認められたが、３価の鉄化合物を添加したＢではごく僅かな黒変のみであった。これにより、３価の鉄化合物は硫酸還元細菌を抑える（硫酸還元細菌の活動や繁殖を抑制する）ことが定性的に確認できた。また、１日後のヘッドスペース中のメタン含有率は３価の鉄化合物（ＦｅＣｌ3 ・６Ｈ2 Ｏ）を添加しないＣでは 2.7％、３価の鉄化合物を添加したＤでは 1.5％であり、３価の鉄の添加がメタン発生をある程度抑えることがわかった。
【００３１】
従って、埋設物１の周囲の地中に有機物又は硫酸還元細菌やメタン生成細菌等の微生物がいる場合には、その地中に３価の鉄化合物２又は３価の鉄化合物２と鉄還元細菌３とを散布する。また、埋設物７，８に有機物又は硫酸還元細菌やメタン生成細菌等の微生物が含まれる場合には、埋設物７，８に３価の鉄化合物２又は３価の鉄化合物２と鉄還元細菌３とを混合する。さらに、埋設物１１の周囲の地中及び埋設物１１の両方に３価の鉄化合物２又は３価の鉄化合物２と鉄還元細菌３とを配する。これにより、埋設物の周囲、あるいは埋設物又はその両方が鉄還元細菌の繁殖に有利な環境になり、鉄還元細菌が有機物を優先的に消費して、硫酸還元細菌やメタン生成細菌等の微生物が活動できなく（又はしにくく）なる。このように、殺菌剤と異なり人の健康への害がなく（鉄が流出しても除去技術がある）、硫酸還元細菌やメタン生成細菌等の悪影響を及ぼす微生物の活動や繁殖を抑制することができ、埋設物を良好に保全することができる。また、３価の鉄化合物２と共に鉄還元細菌３を配することにより、鉄還元細菌３が早く繁殖して、その効果が早くあらわれる。
【００３２】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、埋設物を良好に保全できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図３】本発明の第２の他の実施例を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１  埋設物
２  ３価の鉄化合物
３  鉄還元細菌
【図１】
0003644069.tif 000003
【図２】
0003644069.tif 000004
【図３】
0003644069.tif 000005
【図４】
0003644069.tif 000006