(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、汚染土壌中に含まれる有機塩素系化合物を微生物分解により無害化する方法において、汚染土壌に対する処理時間を短縮し時間当たりの土壌処理量を高めるとともに、充分な好気状態および嫌気状態を作り出して好気性微生物および嫌気性微生物の活性を高めて、有機塩素系化合物の分解処理効率を向上するとともに、全処理時間を短縮しつつ分解処理装置をコンパクト化することができる有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法を提供することである。【解決手段】  本発明の有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法は、有機塩素系化合物含有土壌を、有機塩素系化合物の抽出処理手段に入れ、界面活性剤および／またはシクロデキストリンを含む抽出液を添加して、有機塩素系化合物含有土壌から有機塩素系化合物を分離して、有機塩素系化合物を含有する有機塩素系化合物抽出液を調製し抽出手段から排出して、有機塩素系化合物抽出液に対して、微生物による分解処理を行う有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法であって、前記有機塩素系化合物含有土壌を、有機塩素系化合物の抽出処理手段に入れ、界面活性剤および／またはシクロデキストリンを含む抽出液を添加して、前記有機塩素系化合物含有土壌から有機塩素系化合物を分離して、有機塩素系化合物を含有する有機塩素系化合物抽出液を調製し前記抽出手段から排出して、前記有機塩素系化合物抽出液に対して、微生物による分解処理を行う有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法。
【請求項２】
有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法であって、前記有機塩素系化合物含有土壌を、有機塩素系化合物の抽出処理手段に入れ、界面活性剤および／またはシクロデキストリンを含む抽出液を添加して、有機塩素系化合物を含有する有機塩素系化合物抽出液を調製して排出する工程（１）、好気性微生物を含むコンポストを充填した好気的処理手段に、有機塩素系化合物抽出液を入れて、前記有機塩素系化合物抽出液に含まれる有機塩素系化合物を、前記好気性微生物により分解処理して排出する工程（２）、嫌気性微生物を含むコンポストを充填した嫌気的処理手段に、有機塩素系化合物抽出液を入れて、前記有機塩素系化合物抽出液に含まれる有機塩素系化合物を、前記嫌気性微生物により分解処理して排出する工程（３）、および前記好気的処理および嫌気的処理を終えた処理液の少なくとも一部を、前記抽出処理手段、好気的処理手段または嫌気的処理手段へリサイクルし、残りを廃棄処理する工程（４）からなる有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法。
【請求項３】
有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法が、前記工程（１）、（２）、（３）および（４）の順番で行なわれる請求項２に記載の有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法。
【請求項４】
有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法が、前記工程（１）、（３）、（２）および（４）の順番で行なわれる請求項２に記載の有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法。
【請求項５】
前記好気的処理手段への送風により、好気状態を作り出し、前記好気的処理手段からの排気を、前記抽出手段へ送る請求項２〜４のいずれか１項に記載の有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイオキシン類等の有機塩素系化合物を含有する土壌の浄化方法に関し、さらに詳しくは、土壌中に含まれる有機塩素系化合物を、好気性および嫌気性微生物の分解処理により無害化する微生物処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイオキシン類は、７５種の異性体をもつポリ塩化ジベンゾパラジオキシン（ＰＣＤＤｓ）、１３５種の異性体をもつポリ塩化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦｓ）およびコプラナＰＣＢｓからなる有機塩素系化合物の総称である。コプラナＰＣＢは、２０９種の異性体をもつＰＣＢｓのなかでオルト位に塩素置換がないＰＣＢｓおよびオルト位に１個の塩素が置換したＰＣＢｓであり、高い毒性をもつ有機塩素系化合物である。ダイオキシン類における塩素の置換数は、ＰＣＤＤｓおよびＰＣＤＦｓ塩素の置換数が、１〜８個、コプラナＰＣＢ塩素の置換数が、１〜１０個である。
【０００３】
ダイオキシン類の毒性は、化合物中の塩素数により大きく変化するため、汚染土壌の浄化のためには、これらすべての種類のダイオキシン類を分解処理する必要がある。例えば、最も毒性が強いダイオキシン類は、２，３，７，８−テトラクロロジベンゾパラジオキシン（２，３，７，８−ＴＣＤＤ）の４塩素化ダイオキシンであるため、これを分解できる方法であれば毒性等量（ＴＥＱ）換算でのダイオキシン濃度は大きく低下する。しかし、塩素数が７や８のダイオキシン類が分解されずに土壌等に残留した場合、微生物等の作用により脱塩素化が進行するに従い、分解処理の実施後、相当時間を経過してから、４塩素化ダイオキシンに変化し、急激に毒性等量ベースでの濃度が上昇する、といった事態が懸念される。
【０００４】
ダイオキシン類等の有機塩素系化合物による土壌汚染は、発生源付近の高濃度で狭い範囲面積の汚染と、発生源から離れた、低濃度で広範囲の汚染の二つが想定され、それぞれに適した浄化技術が必要と考えられる。例えば、ダイオキシン類発生源付近の高濃度で狭い範囲の汚染は、溶融法、熱分解法、超臨界抽出法等による分解・浄化方法が適当であり、一方、広範囲で低濃度の汚染土壌の浄化や環境修復には、経済性及び技術面から生物的分解処理方法が妥当と考えられる。
【０００５】
特許文献１は、有機塩素化合物で汚染された土壌を掘削し、界面活性剤溶液と撹拌混合して、土壌から汚染物質を脱離させて、活性炭に汚染物質を吸着させるという物理的処理方法を開示している。しかし特許文献１は、有機塩素化合物を、土壌から分離する物理的方法を示すのみであり、有機塩素化合物を無害化するための効果的な方法を開示していない。したがって、有機塩素化合物を浄化するためには、別のダイオキシン類の分解処理が必要であり、ダイオキシン類の無害化を果たしていない。
【０００６】
特許文献２は、有機塩素系化合物に汚染された土壌に対して、嫌気性微生物および好気性微生物を含んだ活性土壌をコンポストとして添加・混合して、嫌気的条件および好気的条件を交互に繰り返しながら、土壌中に含まれる有機塩素系化合物を生物的に処理する方法を開示している。この方法は、１つの処理槽に対して、撹拌やエアレーション等を行うことにより好気状態を作り、その後、処理槽を一定時間、遮蔽して静置することにより、好気性微生物に酸素を消費させて嫌気状態を作るものであり、これを交互に繰り返して微生物分解する方法である。しかし、好気状態から嫌気状態への切り換えに時間がかかる上に、充分な嫌気状態を確実に作り出すことは、難しい状況にあった。さらに、嫌気性および好気性微生物を含んだコンポストの添加割合は、汚染土壌に対して等量から３倍量と多く、これらコンポストと汚染土壌とを合計した量をそのまま微生物分解処理しなければならず、大きな分解処理装置が必要であり、しかも処理時間が長期にわたり、時間当たりに処理できる汚染土壌の量が少ないことが課題となっていた。
【０００７】
したがって、汚染土壌に対する直接的な処理時間を短くして処理能力を改良すること、微生物の活性を高めて有機塩素系化合物を無害化する分解処理効率を向上させること、全体の処理時間を短縮すること、分解処理装置をコンパクト化することの全てを満たす有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法は未だ確立されていない。
【特許文献１】特開平９−７５９０７号公報
【特許文献２】特開２００３−１６４８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、汚染土壌中に含まれる有機塩素系化合物を微生物分解により無害化する方法において、汚染土壌に対する処理時間を短縮し時間当たりの土壌処理量を高めるとともに、充分な好気状態および嫌気状態を作り出して好気性微生物および嫌気性微生物の活性を高めて、有機塩素系化合物の分解処理効率を向上するとともに、全処理時間を短縮しつつ分解処理装置をコンパクト化することができる有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する本発明の有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法は、有機塩素系化合物含有土壌を、有機塩素系化合物の抽出処理手段に入れ、界面活性剤および／またはシクロデキストリンを含む抽出液を添加して、有機塩素系化合物含有土壌から有機塩素系化合物を分離して、有機塩素系化合物を含有する有機塩素系化合物抽出液を調製し抽出手段から排出して、有機塩素系化合物抽出液に対して、微生物による分解処理を行う有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法である。
【００１０】
本発明の有機塩素系化合物の処理方法は、有機塩素系化合物含有土壌を、有機塩素系化合物の抽出処理手段に入れ、界面活性剤および／またはシクロデキストリンを含む抽出液を添加して、有機塩素系化合物を含有する有機塩素系化合物抽出液を調製して排出する工程（１）、好気性微生物を含むコンポストを充填した好気的処理手段に、有機塩素系化合物抽出液を入れて、有機塩素系化合物抽出液に含まれる有機塩素系化合物を、好気性微生物により分解処理して排出する工程（２）、嫌気性微生物を含むコンポストを充填した嫌気的処理手段に、有機塩素系化合物抽出液を入れて、有機塩素系化合物抽出液に含まれる有機塩素系化合物を、嫌気性微生物により分解処理して排出する工程（３）、および好気的処理および嫌気的処理を終えた処理液の少なくとも一部を、抽出処理手段、好気的処理手段または嫌気的処理手段へリサイクルし、残りを廃棄処理する工程（４）からなる有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法である。なお、各工程の順番は、工程（1）、（２）、（３）、（４）の順、または工程（1）、（３）、（２）、（４）の順のどちらでもよい。
【００１１】
本発明の有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法は、好気的処理手段への送風により、好気状態を作り出し、好気的処理手段からの排気を、抽出処理手段へ送ることが、好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法は、土壌からの有機塩素系化合物の分離・抽出と微生物分解処理とを独立させて、最初に有機塩素系化合物含有土壌から、有機塩素系化合物を界面活性剤および／またはシクロデキストリン含有抽出液を使用して、抽出することにより、土壌から有機塩素系化合物を分離・除去してしまうため、時間当たりの汚染土壌の処理量を３〜１０倍に、高めることができる。
【００１３】
本発明における有機塩素系化合物の微生物分解処理は、好気的処理手段と嫌気的処理手段とを、それぞれ独立させて、好気状態および嫌気状態をより積極的に作り出して制御するものであり、充分な好気状態および嫌気状態を作り出すことができ、好気性微生物および嫌気性微生物の活性を高めて、有機塩素系化合物の分解処理効率を向上することができる。
【００１４】
本発明の有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法は、土壌から有機塩素系化合物を分離・除去する抽出手段と、抽出液中に集められた有機塩素系化合物の微生物分解手段とを、独立して処理するものであり、土壌に対する直接的な処理時間を短縮し、時間当たりの土壌処理量を高めるとともに、処理装置のコンパクト化の達成ができ、かつ好気性微生物および嫌気性微生物の活性を高めて、抽出液中の有機塩素系化合物を無害化する分解処理効率を向上し、全体としての処理時間を短縮することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明を詳細に説明する。
【００１６】
本発明の有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法は、有機塩素系化合物含有土壌を、有機塩素系化合物の抽出処理手段に入れ、界面活性剤および／またはシクロデキストリンを含む抽出液を添加して、有機塩素系化合物抽出液を調製して排出する工程（１）を含むものである。
【００１７】
本発明において、微生物による分解処理の対象とする有機塩素系化合物は、主にポリ塩化ジベンゾジオキシン類（ＰＣＤＤｓ）、ポリ塩化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦｓ）およびコプラナＰＣＢなどのダイオキシン類であるが、テトラクロロエチレン、トリクロロエチレンなどの有機塩素系溶剤や、農薬も対象とすることが可能である。また、本発明における有機塩素系化合物含有土壌とは、上記の有機塩素系化合物を含む土壌、焼却灰、汚泥などが挙げられる。
【００１８】
本発明の処理方法に使用する抽出液は、界面活性剤および／またはシクロデキストリンを含むものであり、いずれか一方を含む溶液を使用してもよいし、両者をともに含む溶液を使用してもよい。  
【００１９】
本発明の処理方法に使用する界面活性剤は、土壌や焼却灰に強く吸着している有機塩素系化合物を脱離させ、微生物による分解を促す作用がある。すなわち、界面活性剤を含む抽出液を添加すると、土壌や灰などの中に含まれ、もしくは付着した状態の有機塩素系化合物を遊離させて、抽出液中に分離・除去することができる。
【００２０】
本発明において、界面活性剤の種類は、土壌の状態に適合し、かつ微生物の増殖を阻害しないものが選ばれ、好ましくはポリオキシアルキレンエーテル系、ポリオキシアルキレンエステル系、多価アルコール脂肪酸エステル系、糖脂肪酸エステル系、アルキルポリグリコシド系等を使用することができる。
【００２１】
本発明の抽出液に使用するシクロデキストリンは、Ｄ−グルコースがα１→４結合で環状構造を形成しており、有機塩素系化合物がシクロデキストリンに包接されて包接化合物を作ることにより、有機塩素系化合物が水中に可溶化しやすくなる特性がある。シクロデキストリンは、糖であるから、容易に微生物に分解される。
【００２２】
本発明において、抽出液中の界面活性剤および／またはシクロデキストリンの濃度は、好ましくは１０〜７０重量％、より好ましくは３０〜６０重量％である。界面活性剤および／またはシクロデキストリンの濃度が、上記範囲未満であると、有機塩素系化合物を抽出する能力が十分に得られない傾向があり、上記範囲を超えても有機塩素系化合物の抽出量が増えず、抽出液のコストが増すだけであり経済的に、好ましくない。
【００２３】
本発明において、有機塩素系化合物含有土壌に対する界面活性剤および／またはシクロデキストリンを含む抽出液添加量は、処理土壌１００重量部に対して、抽出液が、好ましくは３〜１０重量部、より好ましくは５〜７重量部である。抽出液添加量が、上記範囲未満であると、有機塩素系化合物を抽出する能力が十分に得られない傾向があり、上記範囲を超えても、抽出できる有機塩素系化合物の量は変化せず、好ましくない。
【００２４】
有機塩素系化合物の抽出処理手段の下部は、好ましくは土壌の流出を抑制して、有機塩素系化合物抽出液だけを流出する流出制御手段を有する。この手段は、例えば、抽出処理手段の底部において少なくとも一部に開口部を設け、その開口部に土壌の粒度より細かい開度を有する金属メッシュ、パンチメタル、プラスチックワイヤメッシュ等を、張り合わせた手段である。処理対象とする土壌の粒度により、適宜、金属メッシュ等の開度を選択することができる。また、金属メッシュ等を重ね合わせて使用することにより、十分な強度を得ることができる。
【００２５】
ただし、抽出処理手段の下部から、流出する抽出液は、金属メッシュの開度より微細な粒度の土粒を含んでもよく、これら抽出液中に含まれる微細粒度の土粒は、そのまま次の処理工程に送られてもよい。
【００２６】
さらに、抽出処理手段の底部の開口部は、好ましくはスリット状の開閉手段を有しており、閉止状態においては、抽出液を抽出処理手段の内部に溜めることができる。これにより、有機塩素系化合物土壌を抽出液に浸漬させ、有機塩素系化合物を十分に抽出した後、開閉手段を開口状態とすることにより、濃度が高い有機塩素系化合物抽出液を排出することができる。
【００２７】
なお、有機塩素系化合物の抽出処理手段において、抽出処理手段の下部から取り出した抽出液を、抽出処理手段の上部へ再度、添加して内部循環させてもよい。抽出液を循環させることにより、有機塩素系化合物の抽出濃度をより高めることができ、好ましい。
【００２８】
本発明において、抽出処理手段には、土壌を混合して、上下に撹拌する撹拌手段を有していることが好ましい。撹拌手段により、抽出液と土壌の接触の均一化を図ることができ、抽出液による濡れむらをなくし、後述する好気的処理手段からの排気との接触もむらなく均一にすることができ、好ましい。
【００２９】
有機塩素系化合物の抽出処理手段は、上下に多段に構成されていてもよい。また、各段の下部には、前述の開閉手段および流出制御手段が設けられていることが好ましい。処理土壌が各段に振り分けられて、一段当たりの処理土壌の量が少なくなることから、抽出効率の向上が期待され、好ましい。
【００３０】
さらに、１段または多段に構成された抽出処理手段の下部には、スクリューコンベア等の移送手段が配置されていることが好ましい。この移送手段により、有機塩素系化合物の抽出処理を終え、有機塩素系化合物含量が低い土壌を、効率よく排出することができる。また、移送手段を低速で稼動させながら抽出液を供給・噴霧して、有機塩素系化合物含有土壌の供給と抽出済み土壌の排出を連続化することにより、有機塩素系化合物の抽出処理をより迅速に行うことが期待できる。
【００３１】
上記の工程（１）により、有機塩素系化合物含有土壌から有機塩素系化合物を分離・除去して、有機塩素系化合物を高い濃度で含有する抽出液を調製して、有機塩素系化合物抽出液を取り出すことができる。
【００３２】
次に微生物による有機塩素系化合物の分解処理について説明する。本発明において使用する嫌気性微生物や好気性微生物としては、有機塩素系化合物に対する分解能を有するものであれば、特に制限はない。有機塩素系化合物の分解能を有する嫌気性微生物あるいは好気性微生物としては、単一種に限らず、複数の種や菌株を含む微生物群を用いることができる。これらの微生物は、有機塩素系化合物に汚染された土壌などから既知のスクリーニング方法により採取することができるので、それを培養して種菌として、コンポストに多く含有させて使用できる。また、本発明方法に適合する範囲で、ダイオキシン類等に対する分解活性を持つことが知られている公知の微生物種、菌株、菌群等を共存させて使用できる。
【００３３】
本発明の有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法は、好気性微生物を含むコンポストを充填した好気的処理手段に有機塩素系化合物抽出液を入れて、有機塩素系化合物抽出液に含まれる有機塩素系化合物を、好気性微生物により分解処理して排出する工程（２）を含むものである。
【００３４】
本発明において、好気的処理手段は、好気性微生物を含有するコンポストからなるものである。好気的処理手段内を、有機塩素系化合物抽出液が通過することにより、好気性微生物が有機塩素系化合物と接触して、主に塩素置換数が１〜３の塩素化ダイオキシンを酸化分解することができる。好気性微生物を含有するコンポストは、従来公知の方法により好気性微生物を培養させて、得ることができる。
【００３５】
好気性微生物を含有するコンポストに対する有機塩素系化合物抽出液添加量は、コンポスト１００重量部に対して、抽出液が、好ましくは１〜４重量部、より好ましくは２〜３重量部である。抽出液添加量が、上記範囲未満であると、時間当たりの処理能力が十分に得られない傾向があり、上記範囲を超えると、有機塩素系化合物を十分に微生物分解できない傾向があり、好ましくない。
【００３６】
好気的処理手段における有機塩素系化合物抽出液の滞留時間は、好ましくは６〜１８時間、より好ましくは８〜１４時間である。抽出液の滞留時間が、上記未満であると、有機塩素系化合物を十分に微生物分解できない傾向があり、上記範囲を超えると、時間当たりの処理能力が十分に得られない傾向があり、好ましくない。
【００３７】
本発明において、好気性微生物は、好ましくは、スフィンゴモナス（Sphingomonas）属、バークホリデリア（Burkholderia）属、ラルストニア（Ralstonia）属、シュードモナス（Pseudomonas）属、ノカルジオイデス（Nocardioides）属、ロドコッカス（Rhodococcus）属、テラバクター（Terrabacter）属等を挙げることができる。
【００３８】
本発明において、好気的処理手段は、好ましくは、外部から空気を送風することにより好気状態を維持することができる。具体的には、送風管を好気的処理手段に充填されたコンポスト中に挿入して、外部から空気を送風するものである。好気的処理手段へ送風する空気量は、１分間あたり好気的処理手段の容積の２分の１以上に相当する容量（０．５ｖｖｍ以上）が好ましく、さらに、１分間あたり好気的処理手段容積と等量以上の空気量（１ｖｖｍ以上）を送風することが、より好ましい。コンポストの下部に挿入された送風管には、側面に複数の噴出口が設けられているとが、好気的処理手段へ満遍なく送風できるため、好ましい。
【００３９】
さらに空気の噴出口の上部には、コンポストが噴出口へ落下することを防ぐため、笠状または卵の殻を半切にした形のような保護キャップが配置されていることが好ましい。これにより、空気噴出口が目詰まりすることなく、噴出口と保護キャップとの間隙から通気することができ、好気性微生物と外部から送られた空気が確実に接触することが期待できる。
【００４０】
このように好気的処理手段が、常に好気状態に維持されるため、好気的処理手段のコンポストに生息する好気性微生物は、活性を高いレベルで維持することができ、有機塩素系化合物の分解処理を効果的に行うことができる。
【００４１】
また、好気的手段へ送風された空気は、好気的手段の内部を通過したのち、前段の抽出手段へ供給されることが好ましい。好気的手段からの排気を、抽出手段へ供給することにより、有機塩素系化合物を含む土壌に内在する好気性微生物の活性を高めて、予備的に好気的微生物分解を進めることが期待できる。なお、抽出手段への通気においても、好気的手段への送風と同様に土壌中の下部に挿入された噴出口を有する送風管および保護キャップが配置されていることが好ましい。
【００４２】
本発明において、好気的処理手段には、コンポストを混合して、上下に撹拌する撹拌手段を有していることが好ましい。撹拌手段により、抽出液とコンポストの接触の均一化を図ることができ、抽出液によるコンポストの濡れむらをなくし、外部から送風される空気との接触もむらなく均一にすることができ、好気性微生物の活性および有機塩素系化合物の分解効率を高めることができ、好ましい。
【００４３】
なお、有機塩素系化合物の好気的処理手段において、処理手段の下部から取り出した処理液を、好気的処理手段の上部へ再度、添加して内部循環させてもよい。処理液を再循環させることにより、有機塩素系化合物の好気性微生物による分解処理をより一層進行させることができ、好ましい。
【００４４】
本発明において、有機塩素系化合物の好気的処理手段の下部は、好ましくはコンポストの流出を抑制して、有機塩素系化合物処理液だけを流出させる手段を有する。この手段は、前記の抽出処理手段の底部に設けられた流出制御手段と同じものでよい。
【００４５】
さらに、好気的処理手段の下部から、流出する処理抽出液は、微細な粒度のコンポストを含んでいてもよく、これら処理抽出液中に含まれる微細粒度のコンポストは、そのまま次の処理工程に送られてもよい。
【００４６】
上記の工程（２）により、有機塩素系化合物抽出液中に含まれる有機塩素系化合物を好気性微生物により、分解処理して、主に塩素置換数が１〜３の塩素化ダイオキシンを酸化分解した有機塩素系化合物処理液を取り出すことができる。
【００４７】
本発明の有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法は、嫌気性微生物を含むコンポストを充填した嫌気的処理手段に有機塩素系化合物抽出液を入れて、有機塩素系化合物抽出液に含まれる有機塩素系化合物を、嫌気性微生物により分解処理して排出する工程（３）を含むものである。
【００４８】
本発明において、嫌気的処理手段は、嫌気性微生物を含有するコンポストからなるものである。嫌気的処理手段内を、有機塩素系化合物抽出液が通過することにより、嫌気性微生物が有機塩素系化合物と接触して、主に２〜８塩素化ダイオキシンを還元的に脱塩素化することができる。嫌気性微生物を含有するコンポストは、従来公知の方法により嫌気性微生物を培養させて、得ることができる。
【００４９】
嫌気性微生物を含有するコンポストに対する有機塩素系化合物抽出液添加量は、コンポスト１００重量部に対して、抽出液が、好ましくは１〜４重量部、より好ましくは２〜３重量部である。抽出液添加量が、上記範囲未満であると、時間当たりの処理能力が十分に得られない傾向があり、上記範囲を超えると、有機塩素系化合物を十分に微生物分解できない傾向があり、好ましくない。
【００５０】
嫌気的処理手段における有機塩素系化合物抽出液の滞留時間は、好ましくは６〜１８時間、より好ましくは８時間〜１４時間である。抽出液の滞留時間が、上記未満であると、有機塩素系化合物を十分に微生物分解できない傾向があり、上記範囲を超えると、時間当たりの処理能力が十分に得られない傾向があり、好ましくない。
【００５１】
嫌気性微生物としては、好ましくは、メタノバクテリウム（Methanobacterium）属、メタノサルシナ（Methanosarcina）属、メタノロブス（Methanolobus）属等の嫌気性古細菌、アセトバクテリウム（Acetobacterium）属、デスルフォバクテリウム（Desulfobacterium）属、デスルフォモニル（Desulfomonile）属、デハロスピリルム（Dehalospirillum）属、デハロバクター（Dehalobacter）属、デハロバクテリウム（Dehalobacterium）属、デハロコッコイデス（Dehalococcoides）属、クロストリジウム（Clostridium）属等の嫌気性細菌のほか、シトロバクター（Citrobacter）属、エシェリキア（Escherichia）属、エンテロバクター（Enterobacter）属、セラチア（Serratia）属、プロテウス（Proteus）属、シュワネラ（Shewanella）属、スタフィロコッカス（Staphylococcus）属等の通性嫌気性細菌を挙げることができる。
【００５２】
本発明において、嫌気的処理手段は、常に脱酸素状態に維持されていることが好ましい。嫌気的処理手段は、有機塩素系化合物抽出液の供給時および有機塩素系化合物処理液の排出時を除いて、外部と遮断された閉空間となっていることが好ましく、また有機塩素系化合物抽出液を供給した後、および有機塩素系化合物処理液を排出した後、脱気処理を行う手段を有していることが、好ましい。脱気処理手段は、外気と連通した後に、起動させて嫌気状態を作り出してもよいし、常に、連続して稼動させて脱気処理を行っていてもよい。この脱気処理手段により、嫌気的処理手段内の脱酸素化を早めることができる。
【００５３】
本発明において、嫌気的処理手段に充填されたコンポストの上部には、不通気性シートまたは防水シート等からなる空気を通さない天幕シートが覆われていることが、好ましい。天幕シートの所定箇所には、脱気処理手段へ連通する開口部が配置されており、コンポスト内の空気が排出するにつれて、天幕シートとコンポストとの間の間隙が狭まり、コンポストに内在する空気を確実に排除することができる。なお、天幕シートは、固定されているのではなく、脱気処理手段との着脱が可能であり、さらに巻き取りも可能に配置されていることが好ましく、有機塩素系化合物抽出液の供給時には巻き取り等を行いコンポストを曝して、抽出液を直接、コンポストに噴霧することができるようになっていることが、好ましい。
【００５４】
本発明の嫌気的処理手段は、常に嫌気状態に維持させるため、嫌気的処理手段のコンポストにおける嫌気性微生物は、常に高い活性レベルを維持することができ、有機塩素系化合物の分解処理をより効果的に行うことができる。
【００５５】
本発明において、嫌気的処理手段には、コンポストを混合して、上下に撹拌する撹拌手段を有していることが好ましい。撹拌手段により、抽出液とコンポストの接触の均一化を図ることができ、抽出液によるコンポストの濡れむらをなくして均一にすることができ、嫌気性微生物の活性および有機塩素系化合物の分解効率をより高めることができ、好ましい。
【００５６】
なお、有機塩素系化合物の嫌気的処理手段において、処理手段の下部から取り出した処理液を、嫌気的処理手段の上部へ再度、添加して内部循環させてもよい。処理液を再循環させることにより、有機塩素系化合物の嫌気性微生物による分解処理をより一層進行させることができ、好ましい。
【００５７】
本発明において、有機塩素系化合物の嫌気的処理手段の下部は、好ましくはコンポストの流出を抑制して、有機塩素系化合物処理液だけを流出する手段を有する。この手段は、前記の抽出処理手段の底部に設けられた流出制御手段と同じものでよい。
【００５８】
さらに、嫌気的処理手段の下部から、流出する処理抽出液は、微細な粒度のコンポストを含んでいてもよく、これら泥水中に含まれる微細粒度のコンポストは、そのまま次の処理工程に送られてもよい。
【００５９】
上記の工程（３）により、有機塩素系化合物抽出液中に含まれる有機塩素系化合物を嫌気性微生物により、分解処理して、主に２〜８塩素化ダイオキシンを還元的に脱塩素化することができる。
【００６０】
本発明の有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法は、好気的処理および嫌気的処理を終えた処理液を抽出処理手段、好気的処理手段または嫌気的処理手段へリサイクルし、残りを廃棄処理する工程（４）を含むものである。
【００６１】
好気的処理および嫌気的処理を終え、有機塩素系化合物を分解して、残留濃度が低い処理液は、その一部を、抽出液として抽出処理手段をリサイクルして、使用することができる。これにより、界面活性剤および／またはシクロデキストリン入り抽出液の新たに添加する量を削減することができる。
【００６２】
また好気的処理および嫌気的処理を終えた分解液に含まれる有機塩素系化合物が、所定の濃度を超えて残留する場合には、好気的処理手段または嫌気的処理手段へ戻して再処理することができる。例えば、好気的処理および嫌気的処理を終えた分解液に含まれる有機塩素系化合物を分析して、分解液に主に４〜８塩素化ダイオキシンの濃度が高い場合には、嫌気的処理手段へ、主に１〜３塩素化ダイオキシンの濃度が高い場合には、好気的処理手段へ戻すことにより、再度、有効に微生物分解を進めることができる。
【００６３】
本発明において、分解液を抽出処理手段、好気的処理手段、嫌気的処理手段へリサイクルするに際して、前記処理手段のいずれか１つに戻してもよいし、２以上の処理手段に分割して戻してもよい。すなわち、本発明の微生物処理方法は、前記各処理手段に含まれる液量を検知する手段や分解液中の有機塩素系化合物の残留量を検知するための手段を有しており、その結果に基づき適宜、戻し先および量を選択、調節してリサイクルすることができる。また、余剰する分解液は、適宜、廃棄処理することができる。
【００６４】
本発明の有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法は、上記の工程（1）〜（４）の順番が、工程（1）、（２）、（３）、（４）の順、または工程（1）、（３）、（２）、（４）の順のどちらであってもよい。
【００６５】
例えば、主に４〜８塩素化ダイオキシンの濃度が高い土壌の処理を行う場合には、工程（1）、（３）、（２）、（４）の順に処理を行うことが好ましく、主に１〜３塩素化ダイオキシンの濃度が高い土壌処理を行う場合には、工程（1）、（２）、（３）、（４）の順に処理を行うことが好ましい。
【００６６】
より具体的には、本発明の好ましい態様の一つとして、図１に示す有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法を挙げることができる。詳しくは、下記の工程（Ｉ）〜（ＩＶ）を含む有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法である。
（Ｉ）有機塩素系化合物含有土壌を、有機塩素系化合物の抽出処理手段に入れ、界面活性剤および／またはシクロデキストリンを含む抽出液を添加して、有機塩素系化合物抽出液を調製して排出する工程。
（ＩＩ）好気性微生物を含むコンポストを充填した好気的処理手段に前記有機塩素系化合物抽出液をいれて、前記有機塩素系化合物抽出液に含まれる有機塩素系化合物を、好気性微生物により分解処理して、有機塩素系化合物中間処理液を調製して排出する工程。
（ＩＩＩ）嫌気性微生物を含むコンポストを充填した嫌気的処理手段に前記有機塩素系化合物中間処理液を入れて、前記有機塩素系化合物中間処理液に含まれる有機塩素系化合物を、嫌気性微生物により分解処理して、有機塩素系化合物処理液を排出する工程。
（ＩＶ）前記有機塩素系化合物処理液の一部を前記抽出処理手段または好気的処理手段へリサイクルし、残りを廃棄処理する工程。
【００６７】
さらに、本発明の好ましい態様の別の一つとして、図２に示す有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法を挙げることができる。具体的には、下記の工程（Ｉ）および（Ｖ）〜（ＶＩＩ）を含む有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法である。
（Ｉ）有機塩素系化合物含有土壌を、有機塩素系化合物の抽出処理手段に入れ、界面活性剤および／またはシクロデキストリンを含む抽出液を添加して、有機塩素系化合物抽出液を調製して排出する工程。
（Ｖ）嫌気性微生物を含むコンポストを充填した嫌気的処理手段に前記有機塩素系化合物抽出液を入れて、前記有機塩素系化合物抽出液に含まれる有機塩素系化合物を、嫌気性微生物により分解処理して、有機塩素系化合物中間処理液を調製して排出する工程。
（ＶＩ）好気性微生物を含むコンポストを充填した好気的処理手段に前記有機塩素系化合物中間処理液を入れて、前記有機塩素系化合物分解中間液に含まれる有機塩素系化合物を、好気性微生物により分解処理して、有機塩素系化合物処理液を排出する工程。
（ＶＩＩ）前記有機塩素系化合物処理液の一部を前記抽出処理手段または嫌気的処理手段へリサイクルし、残りを廃棄処理する工程。
【００６８】
本発明の有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法は、最初に有機塩素系化合物含有土壌から、有機塩素系化合物を界面活性剤および／またはシクロデキストリン含有抽出液で抽出することにより、土壌から有機塩素系化合物を短時間で効率的に分離・除去することができるため、土壌への直接的な処理量を時間当たり３〜１０倍に、高めることができる。
【００６９】
従来の微生物分解処理が、処理対象である有機塩素系化合物含有土壌の２〜４倍量にもおよぶコンポスト入り土壌に対して、１つの処理槽内で微生物分解処理をするものであったが、本発明の処理方法は、有機塩素系化合物を高濃度で含んだ抽出液のみを、好気的処理手段および嫌気的処理手段に通して、抽出液中の有機塩素系化合物の微生物処理を行うため、処理手段の装置スペースのコンパクト化を達成することができる。
【００７０】
本発明の有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法は、好気的処理手段および嫌気的処理手段を、それぞれ独立させて、各状態をより積極的に作り出して制御することにより、充分な好気状態および嫌気状態を作り出すことができるため、好気性微生物および嫌気性微生物の活性を高めて、有機塩素系化合物の分解処理効率を向上することができる。
【００７１】
本発明の有機塩素系化合物含有土壌の微生物処理方法は、土壌から有機塩素系化合物を分離・除去する抽出手段と、抽出液中に濃縮された有機塩素系化合物の微生物分解手段とを、独立させて処理するものであり、土壌に対する直接的な処理時間を短縮し、時間当たりの土壌処理量を高めるとともに、処理装置のコンパクト化の達成ができ、かつ好気性微生物および嫌気性微生物の活性を高めて、抽出液中の有機塩素系化合物の分解処理効率を向上し、全体としての処理時間を短縮することができるものである。
【実施例】
【００７２】
以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例により限定するものではない。
【００７３】
＜実施例１＞
［抽出処理手段］
シクロデキストリン（和光純薬社製）の３０重量％濃度水溶液を調製する。
【００７４】
ダイオキシン類を含有する土壌５０ｋｇを、前述した抽出処理手段へ入れ、上記のシクロデキストリン水溶液を０．１ｋｇ／時間の供給速度にて、１０時間添加しながら、後述する好気的手段からの排気ガスを抽出処理手段へ通気させる。１２時間の後、抽出処理手段の下部から排出したダイオキシン類抽出液は、０．８ｋｇである。
【００７５】
抽出処理前後の土壌、および抽出液が含有するダイオキシン類の量を、ＧＣ／ＭＳ法で分析する。その結果、抽出処理前の土壌のダイオキシン量が、８００００ｐｇ／ｇ（８００ｐｇＴＥＱ／ｇ）、抽出処理後の土壌のダイオキシン量が、２６０００ｐｇ／ｇ（３００ｐｇＴＥＱ／ｇ）であり短時間で約３３％にダイオキシン量を低減させることができる。また、ダイオキシン類抽出液のダイオキシン量は、９００００ｐｇ／ｇ（９５０ｐｇＴＥＱ／ｇ）である。
【００７６】
［嫌気的処理手段］
抽出処理手段により得られたダイオキシン類抽出液を、嫌気性微生物を多く含むコンポストを収容する嫌気的処理手段へ、０．１ｋｇ／時間の供給速度にて、８時間かけて添加する。嫌気的処理手段内は、常に脱気して嫌気的状態となっている。その操作で得られたダイオキシン類の中間処理液の量は、０．７５ｋｇでる。
【００７７】
［好気的処理手段］
嫌気的処理手段により得られたダイオキシン類中間処理液を、好気性微生物を多く含むコンポストを収容する好気的処理手段へ、０．１ｋｇ／時間の供給速度にて、７．５時間かけて添加する。好気的処理手段は、１ｖｖｍ（１分間に容器と等容積の空気を送風）の空気を送風し、その排気を前記の抽出処理手段へ送る。
【００７８】
得られたダイオキシン類の分解処理液の量は、０．５５ｋｇでる。
【００７９】
［分解処理液のリサイクル］
一回の汚染土壌（ダイオキシン類含有土壌）の充填で、１００〜１５０日の期間、リサイクル処理することで、浄化（ダイオキシン類の微生物分解による無害化）が完了する。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】微生物処理方法における好ましい態様の一例の概要を示すフローチャートである。
【図２】微生物処理方法における好ましい態様の一例の概要を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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