(57)【要約】【課題】好気性微生物Ａを作用させる処理と嫌気性微生物Ｂを作用させる処理を別々の分解槽を使用して効率的に処理する装置を提供する。【解決手段】それぞれが攪拌機３、６を内装する第一の分解槽１と第二の分解槽４とを直列に連結し、前記第一の分解槽１内を好気的条件にし、前記第二の分解槽４内を嫌気的条件にするとともに、前記第一の分解槽１内に有機塩素系化合物で汚染された汚染物質ｐと好気性微生物Ａと嫌気性微生物Ｂとを混合して導入して前記汚染物質に含まれる有機塩素系化合物の一部を酸化分解させて一次処理物ｐ１とし、該一次処理物を前記第二の分解槽４に導入して残存する有機塩素系化合物を還元分解させて第二処理物ｐ２とすることを特徴とする有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが攪拌機を内装する第一の分解槽と第二の分解槽とを直列に連結し、前記第一の分解槽内を好気的条件にし、前記第二の分解槽内を嫌気的条件にするとともに、前記第一の分解槽内に有機塩素系化合物で汚染された汚染物質と好気性微生物と嫌気性微生物とを混合して導入して前記汚染物質に含まれる有機塩素系化合物の一部を酸化分解させて一次処理物とし、該一次処理物を前記第二の分解槽に導入して残存する有機塩素系化合物を還元分解させて第二処理物とすることを特徴とする有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置。
【請求項２】
第一の分解槽に空気供給装置と酸素濃度計とを併設し、前記酸素濃度計により第一の分解槽内の酸素濃度を検出し、その信号により前記空気供給装置から前記第一の分解槽内に所定量の空気を供給するようにしてなる請求項１記載の有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置。
【請求項３】
第二の分解槽に水分供給装置と水分計とを併設し、前記水分計により第二分解槽内に導入される第一処理物の水分を検出し、その信号により前記水分供給装置から前記第二の分解槽内に水を供給するようにしてなる請求項１または２記載の有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置
【請求項４】
第一の分解槽の排出口と第二の分解槽の投入口とをシール機構を有する連通管で連通させてなる請求項１乃至３記載の有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置。
【請求項５】
第二処理物の一部を第一の分解槽内に還流供給するようにしてなる請求項１乃至４記載の有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置、より詳しくは、ダイオキシン類等の有機塩素系化合物によって汚染された土壌や灰等の物質を人体に無害となるように浄化する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、環境問題の一つとして、ダイオキシン類等の有機塩素系化合物で汚染された土壌や灰等の汚染物質を浄化することが行われている。その方法として、溶融法、熱分解法、超臨界抽出法や生物的方法などが提案されている。この内、比較的広範囲で低濃度の汚染物質を浄化する場合は、経済性および技術面から生物的方法が好ましいとされている。
【０００３】
この生物的方法は、例えば、特開平１０―３４１２８号公報（以下特許文献１という）や本件特許出願人が先に出願しかつ特開２００３―１６４８４９号公報（以下特許文献２という）により公開されているように、嫌気性微生物と好気性微生物とを汚染物質に混合し、この汚染物質を嫌気的条件の基において嫌気性微生物を増殖と代謝活動を行わせることにより、２〜８塩素化ダイオキシン類を還元分解、すなわち還元的脱塩素化し、次いで好気的条件の基において好気性微生物を増殖と代謝活動を行わせることにより、１〜３塩素化ダイオキシン類を酸化分解するものである。そして、この汚染物質を嫌気的条件と好気的条件に置くことを交互に繰り返しながらダイオキシン類等を還元分解および酸化分解させることにより有機塩素系化合物によって汚染された土壌や灰等の汚染物質を浄化するようにしたものである。
【特許文献１】特開平１０―３４１２８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】
【０００４】
ところで、前記したような従来の生物的方法により有機塩素系化合物で汚染された物質を浄化する方法に用いられる装置においては、その浄化に長時間を要することとなるため実用的に問題がある。すなわち、汚染された物質を嫌気的条件と好気的条件とに交互に繰り返して雰囲気を調整することとなっているため、この条件形成に時間がかかるばかりでなく、バッチ処理となるためより多大の時間を要することとなる。その結果、汚染物質の大量処理ができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前記したような従来の汚染物質の浄化装置の欠点を解決するためになされたものであって、
１）請求項１に記載の発明は、それぞれが攪拌機を内装する第一の分解槽と第二の分解槽とを直列に連結し、前記第一の分解槽内を好気的条件にし、前記第二の分解槽内を嫌気的条件にするとともに前記第一の分解槽内に有機塩素系化合物で汚染された汚染物質と好気性微生物と嫌気性微生物とを混合して導入して前記汚染物質に含まれる有機塩素系化合物の一部を酸化分解させて一次処理物とし、該一次処理物を前記第二の分解槽に導入して残存する有機塩素系化合物を還元分解させて第二処理物とするようにした有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置を提供せんとするものである。
【０００６】
このように構成された有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置によれば、好気的条件と嫌気的条件とをあらかじめ異なる分解槽内に形成し、この異なる条件を有する分解槽内に汚染物質を順次導入して処理（浄化）することとなるため、好気的条件や嫌気的条件の形成に要する時間の調整の必要なく、効率的に処理できる。更に、汚染物質を連続して処理することができるため、特に汚染物質を大量処理する場合に極めて有効である。
【０００７】
２）また、請求項２に記載の発明は、第一の分解槽に空気供給装置と酸素濃度計とを併設し、前記酸素濃度計により第一の分解槽内の酸素濃度を検出し、その信号により前記空気供給装置から前記第一の分解槽内に所定量の空気を供給するように構成している。
【０００８】
このように構成された有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置によれば、第一の分解槽内で有機塩素系化合物が酸化分解されることにより、この第一の分解槽内の酸素濃度が低下してくるが、この状態を検知して、空気すなわち酸素を供給して好気的条件を保持することができるため連続処理が可能になるのである。
【０００９】
３）さらに、請求項３に記載の発明は、第二の分解槽に水分供給装置と水分計とを併設し、前記水分計により第二分解槽内に導入される第一処理物の水分を検出し、その信号により前記水分供給装置から前記第二の分解槽内に水を供給するようにした有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置である。
【００１０】
そして、このように構成された有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置によれば、第一の分解槽内の酸化分解により含水率が低下した汚染物質にこの第二の分解槽内で必要とする水分を供給することにより嫌気的条件を保持することができる。
【００１１】
４）さらにまた、請求項４に記載の発明は、第一の分解槽の排出口と第二の分解槽の投入口とをシール機構を有する連通管で連通させた有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置である。
【００１２】
このように構成された、有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置によれば、第一の分解槽で酸化分解処理された第一処理物を容易に第二の分解槽内に導入することができると共に、この第二の分解槽内の嫌気的条件を保持することができる。
【００１３】
５）請求項５に記載の発明は、第二処理物の一部を第一の分解槽内に供給するようにした有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置である。
【００１４】
このように構成した有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置によれば、この第二処理物内に含まれる好気的微生物と嫌気的微生物とを循環させて利用することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上の説明から明らかなように、本発明による有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置によれば、好気的条件と嫌気的条件とをあらかじめ独立した分解槽内に形成し、この異なる条件を有する分解槽内に汚染物質を順次、導入して処理（浄化）することとなるため、好気的条件や嫌気的条件の形成に要する時間は必要なく、しかも汚染物質を連続して処理することができるため特に大量処理することができ、実用上極めて有効なものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明を図に示す実施形態に基づき説明する。
図１は、有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置の概略側面図であって、１は、駆動装置２により回転される攪拌機３を内装する第一の分解槽であり、これの本体１ａは横型の円筒状胴体であり、その下段に配置されている４は、駆動装置５より回転される攪拌機６を内装する第二の分解槽であって、この第一の分解槽１と第二の分解槽４とは連通管７を介して直列に配置されている。
【００１７】
そして、この第一の分解槽１内は好気的条件に、また、第二の分解槽４内は嫌気的条件として保持されるようになっている。さらに、第一の分解槽１の上流側より本体１ａ内に有機塩素系化合物で汚染された汚染物質ｐと、好気性微生物群Ａと嫌気性微生物群Ｂとを混合した混合体(A,B,ｐ)を、好ましくはミキシング機能を有する供給装置８を介してこの第一の分解槽１内に所定量供給し、このの汚染物質ｐに含まれる有機塩素系化合物の一部を酸化分解して一次処理物ｐ１とし、この一次処理物ｐ１を連通管７を経由して第二の分解槽４に供給して残存する有機塩素系化合物を還元分解させて二次処理物ｐ２とに連続的に処理するように構成している。
【００１８】
ここで「嫌気性微生物と好気性微生物」を例示すると下記の通りである。
【００１９】
ダイオキシン類に対する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も用いることができる。これらの微生物は、ダイオキシン類汚染物質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使用できる。
【００２０】
また、本発明に適合する範囲で、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、菌群等を使用することができる。
【００２１】
ダイオキシン類に対する分解能を有する「嫌気性微生物」の代表的な例としては、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)属などの嫌気性古細菌、アセトバクテリウム(Acetobacterium)属、デスルフォバクテリウム(Desulfobacterium)属、デスフォモニル(Desulfomonile)属、デハロスピリルム(Dehalosplillum)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(Dehalocuccoides)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。
【００２２】
また、ダイオキシン類に対する分解能を有する「好気性微生物」の代表的な例としては、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。
【００２３】
より具体的には、第一の分解槽１内は、好気性微生物群Ａが活発に繁殖し、かつ代謝するための好気的条件が、すなわち、本体１aに付設された加熱装置１０（電気式加熱器）で所定の温度（例えば、１０℃〜４０℃）、含水率（例えば、３０〜４０％）やｐＨ（例えば、５〜８）となるような条件が、図示しない制御装置によって与えられて１ｒｐｍ〜１０ｒｐｍの緩やかな攪拌状態で保持されている。
【００２４】
（第一の分解槽１）
このような好気的条件が保持されている第一の分解槽１内に、好気性微生物群Aと嫌気性微生物群Bとが混在した土壌と汚染土壌を、スクリューコンベアなどの供給装置8によりその投入口１１から第一の分解槽１内に投入される。すると、好気性微生物群Aが増殖し、かつ代謝が行われ汚染物質pに含まれる有機塩素系化合物、とくに、１〜３塩素化ダイオキシン類が酸化分解され第一処理物ｐ１が生成される。
【００２５】
このとき、第一の分解槽１内に内装されたスクリューフィーダの如き攪拌機３によって緩やかに攪拌されるため、この酸化分解はより促進される。このようにして、生成された一次処理物ａ１は、排出口１３からシール機構を構成する多重弁１４を有する連通管７を経て第二の分解槽４の供給口内に導入される。    勿論、この第二の分解槽４内も図示しない装置により所定の温度、含水率やｐＨ、または酸素濃度となるように、即ち、嫌気的条件となるように制御されている。そのため、この第二の分解槽４内に導入された一次処理物ａ１中に存在する嫌気性微生物Bが増殖しかつ代謝して有機塩素系化合物、とくには、２〜８塩素化ダイオキシン類を還元分解する。
【００２６】
勿論、このときスクリューフィーダの如き攪拌機６により供給された一次処理物ｐ１は、攪拌されるため、その還元分解作用は促進され、浄化された二次処理物p２として多重弁１５を有する排出口１6から本体内部の雰囲気を乱すことなく系外へ排出される。このようにして、汚染物質ｐは、連続的に浄化処理されるのである。
【００２７】
前記第一の分解槽１には、制御弁２0を有するとともに図示しない空気供給装置に連なる空気供給管２１と枝管２１aと酸素濃度計２２とが設けられ、この酸素濃度計２2の信号Ｖ１により制御弁２0を制御して第一の分解槽１内に空気を導入するようにしている。  すなわち、第一の分解槽１内で汚染物質pに含まれる有機塩素系化合物を連続して酸化分解していると、この第一の分解槽１内の酸素濃度が低下してくるが、この酸素濃度を１．０％に保つ必要があり、０．５％以下に不足した場合に、酸素を供給して所定の酸素濃度を保持する。したがって、この酸素濃度の低下状態を酸素濃度計22で検出して制御弁２０を制御して空気を導入するようにしている。
【００２８】
（第二の分解槽４）
図２は、第二の分解槽４の他の実施例であって、この第二の分解槽４には、水分供給装置として制御弁３２とノズル３３とを有する水ライン３４と、水分計３５とを設けており、この水分計３５の信号Ｖ２により制御弁３２を制御して第二の分解槽４内に必要とする水Ｗを導入するようにしたものである。もちろん、この水Ｗは、所定の嫌気的条件を形成するためのものであると共に、界面活性剤としての働きをなすものである。
【００２９】
図３は、本発明による有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置のさらに他の実施例を示すものであって、図１と同一符号は、同一名称を示す。
【００３０】
この図３において、第二の分解槽４の排出口１６a内に枝管３０を突出して接続し、気体式の移送装置３１（エアーリフター）と連結管３２で、第一の分解槽１の投入口１１と連結して還流路を形成した装置である。
【００３１】
前記装置によって移送装置３１に供給された空気と共に第二の分解槽４より排出された二次処理物p2を第一の分解槽１の投入口１１経て第一の分解槽１内に循環させるようになっている。この二次処理物ｐ２の汚染物質への循環操作により、この二次処理物p２に含まれている好気性微生物Aおよび嫌気性微生物Bを無駄にすることなく有効に利用することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置の実施例を示す側断面図である。
【図２】本発明による有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置として使用される第二の分解槽の他の実施例を説明するための側面図である。
【図３】本発明による有機塩素系化合物で汚染された物質の浄化装置の他の実施例を説明するための概略側面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１・・・・第一の分解槽
２、５・・駆動装置
３、６・・攪拌機
４・・・・第二の分解槽
８・・・・供給装置（スクリューコンベア）
１１、１６・・・投入口
１３・・・排出口
１４、１５・・・多重弁
７、１６・・連通管
２０、３２・・制御弁
２１・・・・空気供給管
２２・・・・酸素濃度計
３３・・・・ノズル
３４・・・・水管
３５・・・・水分計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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