(57)【要約】【課題】生物学的に安全でかつ自然法則に反さないような汚染物質環境改善剤を提供する。【解決手段】コロイド活性溶液を含み、該活性溶液が水と少なくとも１種の酸化剤で希釈されており、有機汚染物質への注入前に活性溶液が圧縮空気と混合され、活性溶液と有機汚染物質との相互作用による還元・酸化により有機化合物を化学減成させて非汚染混合物とする汚染物質環境改善剤を使用して処理タンク内で有機廃棄物の化学減成を行うべく、環境改善剤と有機廃棄物を処理タンク内に配置して両者を接触せしめ、有機廃棄物が減成されるまで圧縮空気を処理タンク内に注入し、有機廃棄物の選択的減成に必要な期間有機廃棄物を処理タンク内に保ち、有機廃棄物を処理タンクから保持タンクに移して有機廃棄物を水と接触させ、酸化・還元による化学減成に必要な保持時間有機廃棄物を保持タンク内に保持し、バイオ改善された有機廃棄物を保持タンクから廃棄場所に移す。【選択図】図１
2006055310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コロイド活性溶液を含んでおり、該コロイド活性溶液が水と少なくとも１種の酸化剤で所定のように希釈されており、有機汚染物質への注入前に該コロイド活性溶液が圧縮空気と混合され、コロイド活性溶液と有機汚染物質との相互作用によって還元・酸化により有機化合物を化学減成させて非汚染混合物とすることを特徴とする汚染物質環境改善剤。
【請求項２】
圧縮空気が４０〜６０ポンド／平方インチの圧力を有していることを特徴とする請求項１に記載の改善剤。
【請求項３】
少なくとも１種の酸化剤が過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の改善剤。
【請求項４】
コロイド活性溶液が約１０-5〜１０-7ｃｍの平均粒度のコロイド状ミクロスフェアを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の改善剤。
【請求項５】
圧縮空気が選択的に力、攪拌および循環により添加されることを特徴とする請求項１に記載の改善剤。
【請求項６】
コロイド活性溶液を含んでおり、所定のように該コロイド活性溶液が水と少なくとも１種の酸化剤で希釈されており、有機汚染物質への注入前に該コロイド活性溶液が圧縮空気と混合され、コロイド活性溶液と有機汚染物質との相互作用によって還元・酸化により有機化合物を化学減成させて非汚染混合物とする汚染物質環境改善剤を使用して処理タンク内で有機廃棄物の化学減成を行う方法であって、
ａ．汚染物質環境改善剤を処理タンク内に配置し、
ｂ．有機廃棄物を処理タンク内に配置し、
ｃ．有機廃棄物を汚染物質環境改善剤と接触せしめ、
ｄ．選択的に
ｅ．有機廃棄物が減成されるまで圧縮空気を処理タンク内に注入し、
ｆ．有機廃棄物の選択的減成に必要な期間に亙って有機廃棄物を処理タンク内に保ち、
ｇ．有機廃棄物を処理タンクから保持タンクに移し、
ｈ．保持タンク内において有機廃棄物を水と接触させ、
ｉ．酸化・還元による化学減成に必要な保持時間に亙って有機廃棄物を保持タンク内に保持し、
ｊ．バイオ改善された廃棄物を保持タンクから所望の廃棄場所に移す
ことを特徴とする有機廃棄物の化学減成方法。
【請求項７】
コロイド活性溶液を含んだ汚染物質環境改善剤を用い、該コロイド活性溶液を所定の如く水と酸化剤とで希釈し、有機汚染物質に注入する前にコロイド活性溶液を圧縮空気と混合し、コロイド活性溶液が有機汚染物質と相互作用して還元・酸化により有機汚染物質を化学減成して非汚染物質混合物とする方法であって、
ａ．土地領域内に有機廃棄物を有した対象土壌の表面近くにシステムタンクを配置し、
ｂ．システムタンク中に汚染物質環境改善剤を配置し、
ｃ．システムタンクと対象土壌間の流体通路中に注入システムを配置し、
ｄ．注入システムの少なくとも１個の注入管はほぼ対象土壌下１フィートまたは土地領域内の地下水位の場所に垂直に延在しており、
ｅ．該注入管は相互に離間した所定数およびサイズの注入孔を有していてこれが汚染された対象土壌全体に汚染物質環境改善剤を所定のように搬送し、
ｆ．注入システムは汚染物質環境改善剤の汚染対象土壌へのポンプ送り通路内に流体ポンプを有しており、
ｇ．システムタンクから汚染対象土壌へ汚染物質環境改善剤を搬送し、
ｈ．汚染対象土壌中に圧縮空気を注入し、
ｉ．対象土壌中の有機廃棄物の環境改善レベルをテストし、
ｊ．化学減成期間中に選択的に対象土壌への汚染物質環境改善剤の濃度と混合と搬送速度とを調節する
ことを特徴とする土壌中の有機廃棄物の化学減成方法。
【請求項８】
有機汚染物がＰＣＢであることを特徴とする請求項１に記載の環境改善剤。
【請求項９】
ＰＣＢの減殺を助成する溶媒を含んでいることを特徴とする請求項８に記載の環境改善剤。
【請求項１０】
溶媒がディーゼル燃料であることを特徴とする請求項９に記載の環境改善剤。
【請求項１１】
処理タンク内のＰＣＢの化学減成を行うべく汚染物質環境改善剤を用い、該環境改善剤はコロイド活性溶液とディーゼル燃料を含む一群の溶媒からの溶媒を含んでおり、該コロイド活性溶液は水と少なくとも１種の酸化剤で所定のように希釈され、有機汚染物質への注入前にコロイド活性溶液は圧縮空気と混合され、
コロイド活性溶液は有機汚染物質と相互作用して還元・酸化により有機化合物が非汚染混合物へと化学減成される方法であって、
ａ．汚染物質環境改善剤を処理タンク内に配置し、
ｂ．ＰＣＢを含んだ有機廃棄物を処理タンク内に配置し、
ｃ．ＰＣＢを含んだ有機廃棄物を汚染物質環境改善剤と選択的に接触させ、
ｄ．有機廃棄物の化学減成中に処理タンクに圧縮空気を注入し、
ｅ．有機廃棄物を選択的に化学減成するのに必要な期間に亙ってＰＣＢを含んだ有機廃棄物を処理タンク内に保持し、
ｆ．ＰＣＢを含んだ有機廃棄物を処理タンクから保持タンクに移し、
ｇ．保持タンク内で有機廃棄物を水と接触させ、
ｈ．還元・酸化による化学減成に必要な保持時間に亙りＰＣＢを含んだ有機廃棄物を保持タンク内に保持し、
ｉ．バイオ改善された廃棄物を保持タンクから所望の廃棄場所に移す
ことを特徴とする処理タンク内のＰＣＢの化学減成方法。
【請求項１２】
コロイド活性溶液とディーゼル燃料を含む一群の溶媒からの溶媒を含んだ環境改善剤を用い、該コロイド活性溶液は水と少なくとも１種の酸化剤で所定のように希釈され、有機汚染物質への注入前にコロイド活性溶液は圧縮空気と混合され、
ａ．土地領域中の有機廃棄物を有した対象土壌の表面近くにシステムタンクを配置し、
ｂ．システムタンク中に汚染物質環境改善剤を配置し、
ｃ．システムタンクと対象土壌との間の流体通路中に注入システムを配置し、
ｄ．注入システムの少なくとも１個の注入管がほぼ対象土壌の１フィート下または土地領域の地下水レベルの場所まで垂直に延在しており、
ｅ．注入管が所定の数およびサイズの離間した注入孔を有していて汚染対象土壌全体に所定のように汚染物質環境改善剤を搬送し、
ｆ．注入システムは汚染物質環境改善剤の汚染対象土壌へのポンプ送り通路内に流体ポンプを有しており、
ｇ．汚染物質環境改善剤をシステムタンクから汚染対象土壌に搬送し、
ｈ．圧縮空気を汚染対象土壌中に注入し、
ｉ．対象土壌中の有機廃棄物の環境改善レベルをテストし、
ｊ．化学減成期間に亙って選択的に対象土壌への汚染物質環境改善剤の濃度、混合および搬送速度を調節する
ことを特徴とする土壌中にＰＣＢを含んだ有機廃棄物の化学減成方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、有機汚染物質を、酸化・還元反応で化学的に減成するために、植物油脂系界面活性剤、微生物、栄養素、水、酸化剤、および成長促進要素を用いて、環境汚染を改善する技術に関するものである。
【０００２】
化学的液体、濃縮物、および固体を用いて、環境汚染を改善するための数々の試みが知られている。しかしながら、環境汚染に対する、この発明で示唆する次のような生態的改善法は、全く知られていない。つまり、有機汚染物質を、化学的に減成するために、圧縮空気、その他の酸化剤、あるいは分子に付加された酸化金属、あるいは溶液中への溶解、例えば、過酸化水素Ｈ2Ｏ2などを用いて、環境に優しく、安全な方法で処理する、生態的（エコロジカル）な改善法は、知られていない。
【０００３】
この発明と最も密接に関連しながらも、明らかに異なる公知の装置が、以下の各特許文献に記載されている。
【０００４】
アメリカ特許番号            発明者                  発行日
４，８６５，７７３        Ｋｉｍら            ０９−１２−１９８９
６，０３０，４６７        Ｌｅｓｅｒら        ０２−２９−２０００
６，０６０，２８７        Ｒｏｃｈａら        ０５−０９−２０００
５，６１８，７２７        Ｌａｊｏｉｅら      ０４−０８−１９９７
５，３７６，１８２        Ｅｖｅｒｅｔｔら    １２−１７−１９９４
４，９９７，３１３        Ｇｉｂｓｏｎら      ０３−０５−１９９１
４，９４３，３９０        Ｈａｙｅｓら        ０７−２４−１９９０
４，８３５，２３４        Ｖａｌｉｎｔら      ０５−３０−１９８９
４，０４３，９０８        Ｒｏｂｅｒｔｓら    ０８−２３−１９７７
【特許文献１】アメリカ特許第４，８６５，７７３号
【特許文献２】アメリカ特許第６，０３０，４６７号
【特許文献３】アメリカ特許第６，０６０，２８７号
【特許文献４】アメリカ特許第５，６１８，７２７号
【特許文献５】アメリカ特許第５，３７６，１８２号
【特許文献６】アメリカ特許第４，９９７，３１３号
【特許文献７】アメリカ特許第４，９４３，３９０号
【特許文献８】アメリカ特許第４，８３５，２３４号
【特許文献９】アメリカ特許第４，０４３，９０８号
【０００５】
上記Ｋｉｍらの特許は、ある形式のコロイド活性合成洗剤組成物を開示しており、それは本発明の原料成分として使うこともできる。Ｒｏｃｈａらの特許は、タンカーの壁面、ないしその他のオイル取扱い構造体に至る、石油製造配管から、ビスコースオイル堆積物を除去するための、生物系界面活性剤を準備する方法を教示した。Ｌｅｓｔｅｒらの特許は、固体からエマルジョンを分離し、次にそのエマルジョンを回収するという、ノッキング防止ポリマーを乳剤化する方法を教示した。Ｌａｊｏｉｅらの特許は、ある種の界面活性剤、およびポリ塩化ビフェニール（「ＰＣＢ」）を消滅させるために、新品種の微生物を使用することを教示した。Ｅｖｅｒｅｔｔらの特許は、汚染除去のために、スーパー界面活性剤使用に加えて、汚染された土壌を超音波処理することを教示した。
【０００６】
これら、およびその他の、汚染除去の試みがなされたにもかかわらず、人類の活動に伴い、環境に対して好ましからざる影響を及ぼす、天然または合成由来の化学物質による環境公害に関する懸念が、世の中には依然として、増大し続けている。
【０００７】
全世界での合成有機化学物質の年間生産量は、３億トン以上と推定される。産業生産に伴う副産物として、米国内の１４，０００個所の産業プラントで、毎年約２６５メートルトンの有害廃棄物が発生している。
【０００８】
米国環境保護局、および連邦議会工業アセスメント局では、これら廃棄物の内８０％が埋立地に投棄され、これら廃棄物の多くが有害で、環境内持続性があると推定している。ＥＰＡが実施した全国調査で次のように指摘している。有機化合物は最も一般的な環境汚染物質である。最も数多くの場所で発見された化学的廃棄物のタイプは、微水溶性有機物、重金属化合物、疎水性有機物である。化学物質は、次のような場合、結果として直接環境に入ってしまうことがある。その場合とは、輸送中の事故、漏出や、産業施設としての廃棄物投棄場所、および貯蔵場所からの漏れ出しである。
【０００９】
オイルと燃料は、一般的にガソリン貯蔵タンク、およびその付属配管からの漏れ出し、および事故的漏出の結果として環境に入ってしまう。
【００１０】
汚染材、および有機物質の一部は、有害な性質のものがある。あるものは人類および環境に対し、重大な脅威となる危険性をはらむ、発ガン性物質として知られる。それらは、直ちには生態的減成ができず、汚染マトリックスとして２０年にもおよび存続することがありうる。代表的汚染物には、ＰＣＢ、殺虫剤、およびダイオキシンが含まれる。これらは化学的に安定で、生体内蓄積性を有するが故に、環境に対し、重大な脅威となる危険性をはらむ、処理困難な有機物質である。これらは生体器官内に蓄積される。これらは、空気中、水中、土壌中、および食物中に存続することがありうる。
【００１１】
汚染された環境、およびマトリックスを処理するための、様々な処理方法が知られ、または提案されてきた。その中に含まれるのは、化学処理、焼却、現地処理、場所外処理、生態的改善、土壌洗浄、土壌ガス抜き、その他である。
【００１２】
これら諸システム内には、充分満足できるものが皆無であった。ＰＣＢ廃棄のため、唯一、焼却だけが、相当採用されている。しかしながら、それは非常に処理費が高価で、多くの国がその実施をやめることを考慮中で、ヨーロッパ、および全世界で、多くの焼却施設が閉鎖された。ＰＣＢを減成するための、熱を使わずに有害副産物を発生せず、適正コストでの処理法として、実証されたものは現存しない。環境的に安全なものは皆無である。
【００１３】
しかしながら、この発明では、環境の化学的汚染に対して、環境的に安全で、適正コストで、信頼できる改善法を提供するだけでなく、この発明ではまた、公知の別処理法を適正コストで、環境的に安全に組込むことも可能となる。
【発明の要約】
【００１４】
この発明が示唆する、特許性があり新規で有用な目的は、汚染物質の生態的改善剤とその使用法を提供することである。つまり、不自然な副作用を伴わず、生物学的に安全な液体である、汚染物質の生態的改善剤を提供することであり；
【００１５】
有害な性質、例えば、コーティング特性、毒性、水相および水相で溶解できるその他の相における、酸化−還元特性のような有害性質を、有機汚染物質を分解すること、化学官能基を不活性化することによって、広範囲の有機化合物を、化学的、および生物学的に減成する改善剤を提供することであり；
【００１６】
限定的ではないが、次のようなものを含む、ＰＣＢ、殺虫剤、塩素含有溶剤、揮発性有機化合物、ＢＥＴＸ、全石油炭化水素類、オイル、燃料、有害な、および有害でない大部分のカーボンチェーン、および今日取扱われる全ての有機化合物という、広範囲の化学物質公害などに起因する、広範囲の環境汚染を生態的に改善することであり；
【００１７】
これらは、達成できる成果に比し比較的安価であり；コロイド活性洗浄剤溶液中で増殖能力を有する、多品種の微生物（内因性または外因性）を使用することが可能で；
【００１８】
汚染された土壌、コンポスト、農場、天然減衰、ヘドロ、植物−生態的改善の強化、および地下水の現地改善処理、および場所外改善処理を選んで提供することができ；
【００１９】
土壌を洗浄し；汚染された埋立地流出液を改善処理し；水相の高濃度非水相液体を可溶解化、および減成し；土壌を脱臭し；土壌、植物、その他アイテムから雑菌増殖を除去し；
【００２０】
従来技術による生物改善法の問題点であった、（１）酸素の不適切な濃縮と分散、（２）水分／湿度の不適切な濃縮と分散、（３）栄養素の不適切な濃縮と分散、（４）汚染物質内に生物生存が困難、（５）汚染物質の拡散性不足、（６）汚染物質の分散が困難、（７）微生物の移動能力不足、（８）微生物の代謝不足、の諸問題を克服こと。以上はこの発明が示唆する、特許性があり新規で有用な目的としての、汚染物質の生態的改善剤とその使用法である。
【００２１】
本発明は、アルカノールアミド中で所定粒子サイズのコロイド状ミクロスフェアとともに、コロイド活性洗浄剤溶液を用いる、汚染物質の生態的改善によって、これらおよびその他の目的を達成する。
【００２２】
このアルカノールアミドは、所定の野菜脂肪酸を、所定比率のアルカノールアミン、イソオクチルフェノキシポリオキシオキシエチレンエタノール、蒸留水、ｐ−ｔｅｒｔ−オクチルフェノキシポリエトキシ・エタノール、およびエチレン・ジアミン・テトラアセチック酸で濃縮して準備する。
【００２３】
この野菜脂肪酸は、鹸化値約２７１を有し、酸性値約２６９を有する。
【００２４】
このコロイド活性洗浄剤は、窒素、二酸化炭素、酸素、および水を含む混合物に対し、酸化・還元した有機化合物の生態的減成、および生態的改善増強のために、栄養素および酸化促進剤で希釈する。
【００２５】
塩素および硫黄基を含む有機汚染物質では、その混合物はＨＣＬ、ＮＡＣＬ、Ｈ2Ｓ、ＳＯ3などを含むことがある。
【００２６】
汚染物質の生態的改善法のひとつでは、生体利用有効性増強のために、空気、および攪拌を所定量加える現地改善処理、および場所外改善処理適用を含む。
【００２７】
本発明の上記、およびそれ以外の目的、実施形態、および利点は、実施形態を説明する添付図面とともに、以下の詳しい記述を読めば、この技術分野に精通した当業者には、直ちに明らかになるであろう。
【００２８】
本発明は、以下に簡単に説明する次の図面を参照しながら記述する、選ばれた実施例とともに、特許請求の範囲により説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
この明細書においては下記に番号を付して示した用語を使用するものである。１．汚染物質環境改善剤、２．処理タンク、３．非処理有機廃棄物、４．アジテーター、５．処理済み有機廃棄物、６．保持タンク、７．水、８．バイオ改善廃棄物、９．廃棄場所、１０．空気、１１．ベンチュリーノズル、１２．加圧源、１３．空気管、１４．システムタンク、１５．対象土壌、１６．領域、１７．注入管、１８．注入オリフィス、１９．流体ポンプ、２０．モニターウエル、２１．空気搬送器、２２．抽出ウエル、２３．抽出ポンプ，２４．地下水、２５．汚染土壌、２６．パンフィーダー、２７．トロンメルスクリーン、２８．カスタムタンク、２９．カスタムアジテーター、３０．プレス、３１．水相環境改善剤
【００３０】
この発明は環境安全改善剤とその使用方法に係るものであり、環境とその中の物の化学汚染を科学的およびバイオ的に減成するものである。ここで環境的に安全な改善剤を汚染物質環境改善剤と呼ぶことにする。汚染物質環境改善剤１は液状組成物であって、コロイド活性洗浄剤を含んでおり、該洗浄剤はアルカノールアミド中の所定の粒子サイズのコロイド状ミクロスフェアを有した溶液である。コロイド状ミクロスフェアの粒子サイズは１０-5〜１０-7であるのが望ましい。
【００３１】
アルカノールアミドは所定の植物脂肪酸のアルカノールアミン［ＨＯＣＨ2ＣＨ2ＮＨ2］、非イオン性表面活性剤であるイソオシトルフェノキシポリキシエチレンエタノール［（ＣＨ3）3ＣＣＨ2Ｃ（ＣＨ3）2Ｃ6Ｈ4Ｏ（ＣＨ2）2Ｏ（Ｃ2Ｈ4Ｏ）7Ｃ2Ｈ4ＯＨ］、ｐ−ｔｅｒｔ−オクチルフェノキシポリエトキシエタノール［（ＣＨ3）3ＣＣＨ2Ｃ（ＣＨ3）2Ｃ6Ｈ4Ｏ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）XＨ］、蒸留水およびエチレンジアミンテトラアセチル酸の所定比率との縮合により形成されるものである。
【００３２】
アルカノールアミドの量は約２８〜３０重量％であり、イソオシチルフェノキシポリオキシエチレンエタノールの量は約２５〜２７重量％であり、蒸留水の量は約２６〜２８重量％であり、ｐ−ｔｅｒｔ−オクチルフェノキシポリエトキシエタノールの量は約１６〜１８重量％であり、エチレンジアミンテトラアセチル酸の量は約１重量％である。
【００３３】
植物性脂肪酸の鹸化値は約２７１であり、酸価は約２６９である。植物性脂肪酸は所定の汚染物質選択性のバイオ減成とバイオ改善に特有の所定の構造と長さとを有した分子ポリマーを含んでいる。それは所定の汚染物質選択性のバイオ減成とバイオ改善に特有の所定の構造と長さの脂肪酸を有した植物性のものの誘導体でも良い。植物性のものはソイビーンズ、コーン、ココナツ、ピーナッツ、サフラワーシーズ、オリーブおよびその他の顕著な植物性脂肪源を含むことができる。それら植物の脂肪酸でも適切であるが、そのうちいくつかは他のものよりも特定の化学的汚染物質の減成に適している。
【００３４】
例えば、コーンとココナツとはソイビーンズとオリーブよりも長いポリマーの脂肪酸を産し、この故にＰＣＢの特に長いポリマーの化学減成に対する有効性が若干低いが、他の化学的汚染物質の減成には若干有効性が高い。特定の化学的汚染物質の減成とバイオ改善のためのコロイド活性洗浄剤の植物性脂肪酸の選択は濃度、混合および化学減成期間中における選択的な対象土壌への汚染物質環境改善剤１と圧縮空気との搬送速度の調節を含む方法の使用に含むことができるものである。
【００３５】
コロイド活性洗浄剤は、酸化・還元により有機化合物の化学減成と高バイオ改善のために選ばれて硝酸塩や二酸化炭素や酸素や水を含んだ非汚染混合物を結果する所定濃度の水と栄養素と酸化剤とにより、希釈される。塩素基や硫黄基を含んだ有機汚染物質から、非汚染混合物はＨＣｌ、ＮＡＣＬ、Ｈ2ＳおよびＳＯ3を含むことがある。
【００３６】
コロイド活性洗浄剤が希釈される栄養素と酸化剤は選択肥料、空気、酸化剤、水などを選択的に含んでいる。選択肥料は、処方Ｃ／Ｎ／Ｐ比、ｐＨファクターおよび他の処方栄養素を与えるべく選択された所定の有機質肥料、汚水、アンモニアおよび化学肥料調剤などを含むことができる。選択的に攪拌および循環などによる注入システムからの力により酸素が空気として添加される。また水も注入システムからの力により添加できる。ベンチュリー空気注入、攪拌および循環などが選択的に使われる。
【００３７】
コロイド活性洗浄剤上に成長する能力を有したいくつかの系統の微生物が汚染物質環境改善剤１に含有できる。この能力を具えたいくつかの系統の微生物が開発され、遺伝子工学の急速な発展とともに増加的に開発できている。
【００３８】
汚染物質環境改善剤１の基本的な有利さは比較的天然の構成成分の選択を含む適応性を具え、しかも有効な表面活性洗浄剤の特性を具えている点にある。この適応性ファクターとしては生来のバクテリアと革新的かつ規範的に組み合わされたバイオ改善のための生体利用有効性を含んでいる。適応性ファクターをより有効的に、永続的に、安価にかつ環境安全的にバイオ改善にするのは新規な特徴である。
【００３９】
コロイド活性洗浄剤溶液は洗浄剤メカニズムとして並外れた効果を具えた栄養素表面活性剤であって、イオン化なしに強力な表面活動能力を有している。該洗浄剤溶液は溶液中に迅速に分散してコロイド粒子のランダムな運動を続けて、磁性、電気泳動、吸収性、表面活動、超湿潤性、浸透、エマルジョン化、分散、粒子の使用に際しての超洗浄作用などの複雑な活性を促進する。
【００４０】
洗浄剤混合物が水中に分散すると、洗浄剤はミセルとしてのコロイド分散剤を形成する。コロイド粒子は相互ランダム反応を通して表面帯電粒子と複雑な衝突を発生する。実際には、水は独特の洗浄メカニズムを機能化する重要なファクターである。コロイド活性調合物は非常に高程度の微生物分解性を有していて、海または河川中で短期間に分解され得る。しかも微生物は、非常に低温でも、この表面活性剤を容易に分解する。洗浄剤溶液の２５℃における微生物分解性の程度は２４時間後で約９０重量％、７日後で９９重量％である。この産物のミセル形成は水溶性汚染物質を捕捉しかつ比較的溶解する。
【００４１】
栄養素表面活性剤の使用は水相中の有機化合物の減成を高める。これらの表面活性剤は、アメリカ特許第６，０３０，４６７号や第２，７４８，０８０号に開示されているように、有害性廃棄物の減成を高めることが強く証明されている。それらは両親媒性の分子であって、親水性極性ヘッド基と疎水性非極性テイル基とから構成されている。
【特許文献１０】アメリカ特許第２，７４８，０８０号
【００４２】
有利な点として、それらの分子は極性・非極性の物質を溶解する。それらは表面に移動して集団を呼んだミセルの形成により新たな分子表面を繋ぎ合せるか生成する。またこれらの表面活性剤は物質の溶解性を高めることにより有機除去を高めることができ、２種の非混和液体間にエマルジョンを形成することに加えて、微生物細胞膜を横断する基質の移動促進と減成とを有効にする。
【００４３】
栄養素表面活性剤の高められた溶液としての汚染物質環境改善剤１が栄養素の添加により生成されるとき、土壌や水や遊離物の汚染されたマトリックスを有する対象有機化合物を含む物と接触する。水が酸化剤（過酸化水素かまたは水相中の空気混和）と一緒に添加されると、酸化・還元プロセスが始まる。すると有機化合物は硝酸塩、酸素、二酸化炭素および水に減成される。ＰＣＢや塩素化された溶媒や揮発性有機化合物（ＶＯＣｓ）や殺虫剤やＢＥＴＸやＴＨＰや芳香族化合物や脂肪族化合物などを含んだハロゲン化された有機化合物を処理する際は、産物はその減成の副産物のひとつを対応する水和ハロゲンとするが、これは水マトリックス（相）や有機マトリックスや土壌マトリックス中のすべての有機物を減成する。
【００４４】
生体利用有効性は有機汚染物質上の表面張力の減少と水相への疎水性有機化合物（ＩＴＦ）の解放を高めるための有機化合物と水と土壌との間の界面張力の改善の結果である。生体利用有効性はバイオ減成のためにバクテリア集団が汚染物質にアクセルできる液相中への炭素鎖の分割（ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ）を高めることにより達成できる。
【００４５】
ひとつの選択は表面活性剤などの汚染媒体への添加であって、これにより溶解性レートが増加し、バイオ減成に対してなじみ易い汚染物質の大きな片を形成する。栄養素表面活性剤による有機相から水相への転移は複数相の混合を１種の相へと同質化する。この栄養素表面活性剤を含む汚染物質環境改善剤の使用は、他の表面活性剤を使用することからの高レートエマルジョン化とは対照的に非エマルジョンプロセスが起きないこと、を示した。
【００４６】
汚染された場所中での微生物活性は、化学的または物理的に汚染物質を変えて天然バイオ改善に対してより電導性を有するようにすることにより、高められる。この汚染物質環境改善剤１の有するＣ／Ｎ／Ｐ比は、マトリックスが土壌である場合は土壌特性を考慮に入れると、各使用および場所について最適化される。
【００４７】
有機化合物の鉱物化は、この汚染物質環境改善剤１の使用とともに水相中の汚染物質の生体利用有効性を通して天然のバクテリアにより与えられる。バクテリアは有機相では有機炭素にアクセスできないので、有機化合物は水相中で生体利用有効性でなければならない。有機化合物の炭素は水相中で利用有効性でなければならない。汚染物質または有機化合物が汚染物質環境改善剤１溶液の水相中で同質化されると、バクテリアはエネルギー源としてそれにより減成されるのに利用できる短炭素鎖にアクセスする。微生物細胞膜を通って搬送されるべく、炭素鎖は水相でなければならない。この有機炭素は短鎖であって細胞膜を通過しなければならない。
【００４８】
有機化合物は水溶性ではなくまた水相中に容易にアクセスしてバクテリアがそれらを減成できるものでもない。これがバイオ改善、廃棄物水処理プラントおよびその他の目的が水相中の有機化合物をエマルジョン化することにある廃棄物処理技術において表面活性剤を使用する所以である。バクテリアによる水相中の有機炭素の鉱物化の副産物はメタン、二酸化炭素、硝酸塩および水などである。
【００４９】
汚染物質環境改善剤１は石鹸、乳化剤および天然超湿潤剤などの天然混合物を含んでおり、水分子、栄養素および酸素の全処理区域での均一な分散を助長するものである。汚染物質環境改善剤１はまた親水性であって、それが土壌マトリックス中での高い水濃度を保持する助けとなる。
【００５０】
コロイド状ガスアフロン（ａｆｒｏｎ）の効果（土壌中における発泡効果泡）は水相への有機化合物の溶解を助長する。この効果はまた処理区域に存在する抵抗性有機物や非水性相液体の溶解性においても助けとなる。この発泡効果は処理レベルから上方に移ろうとする傾向がある。何故なら産物が注入ウエルにより導入されるからである。このウエルは水面下１フィートに達し、汚染物質環境改善剤１をコロイドガス発泡効果を生成する圧力で注入された水と混合するように引き渡す。この注入は注入ウエルの環境全体に汚染物質環境改善剤１を展開させる圧縮空気により地下水面上区域を通っておよび上方および側方に上区域または排出区域に印加される。泡は処理区域の全表面上に存在する。泡は汚染物質の可溶化および空気（Ｏ2）の叩きにより生体利用有効性を助長して、使用方法目的を達成する。
【００５１】
１．酸素の適正な濃度と分散を生成すること。２．水／湿度の適正な濃度と分散を生成すること。３．微生物栄養素の適正な濃度と分散を生成すること。４．有害化合物の大きな分子を微生物により利用できる小さな分子鎖に破壊することにより水相中の対象有機汚染物質を生体利用有効性にすること。５．汚染物質を可溶化すること。６．汚染物質の温度伝導性を増大すること。７．微生物の可動性を増大すること。８．微生物の新陳代謝を高めること。
【００５２】
汚染土壌を処理するのに汚染物質環境改善剤１を使用する方法のためには、プラムと呼ばれる汚染の対象領域の近くの戦略上の位置に複数の注入ウエルを有して、選択された体積の土壌を処理するのが望ましい。注入ウエル中に入れられるのは注入システムであって、有効に配置されかつ約３０ｐｓｉまでの圧縮空気を提供される。注入ウエル中の注入システムの深さは対象領域の水面下約１フィートであるのが望ましく、これにより確実に汚染物質環境改善剤１を地下水面上領域中におよび下に注入することができる。該注入システムはＰＶＣ有孔流体搬送器を含むものであって、搬送装器中およびに沿って有孔オリフィスを有しており、汚染物質環境改善剤１を対象領域に所定のように連通させる。
【００５３】
栄養素（Ｃ／Ｎ／Ｐ比、Ｏ2、湿度およびｐＨ）を含んだ環境改善剤１の水位近くの対象土壌への空圧注入は環境改善剤１と地下水面より上の領域下の水との均質な混合物を生成する。同時にそれは泡形成の発泡効果を生む。これにより従来技術におけるバイオ改善における諸問題、つまり（１）酸素の不適切な濃度と分布、（２）水／湿気の不適切な濃度／分布、（３）栄養素の不適切な濃度／分布、（４）汚染物質の乏しい生体利用有効性、（５）汚染物質の乏しい溶解性、（６）汚染物質の乏しい温度伝導度、（７）微生物の乏しい可動性および（８）微生物の乏しい新陳代謝という問題が克服される。
【００５４】
発泡効果は蓄積して地下水面より上の領域を昇り、これが土壌の選ばれた処理体積の表面上において観察できる。処理領域に選ばれた量の環境改善剤１を注入した後、エアレーションがコンスタントに加えられて、微生物活性が起きるための適切な酸素施与が確実となる。圧縮空気には他にも所定の領域全体に亙って環境改善剤１が減成されるべき対象汚染物質と理想的に接触するという重要な面がある。
【００５５】
加圧流体注入はまた、効果的な環境改善および浄化のために望ましい水の地下フローパターン、を変えたり再指向させることができる。また場所の水文地質学的な封じ込めにも使われる。加圧流体はまた汚染物質環境改善剤処理流体と対象汚染物質との間のエマルジョン形成をも助長する。
【００５６】
一旦有機汚染物質が環境改善剤１によりエマルジョン化されると、非エマルジョン化はできないことは特記されるべきである。影響された領域またはプルーム（ｐｌｕｍｅ）近くの天然バクテリアおよび環境改善剤１により汚染物質は減成され、バイオ改善され、バイオ減成され、浄化されかつ安定化されているから、汚染物質の移動は起こらない。さらなる汚染なしに、影響された領域に施与されたと同時に汚染物質環境改善剤１を施与することにより、影響された領域または汚染物質の前のプルーム近くの本来のバクテリアは前に存在していたよりよい微生物状態を与えられる。これは汚染の逆転である。
【００５７】
さらに汚染物質環境改善剤１と有機汚染物質との接触が確実となることにより、撒散システムの施与が行われ、これは農業におけるような汚染土壌の灌漑システムであって、重力と浸透により汚染物質環境改善剤１を土壌に行き渡らせるのである。これらの実施例において、汚染物質環境改善剤１が施与されてかつ所定の処理計画に沿って後刻選択的に回収された場合にはいつでも、灌漑とエアレーションとは停止される。
【００５８】
濾過ピットまたは抽出ウエルを用いて、保持タンクに移されてエアレーションされて汚染物質環境改善剤１で処理されて汚染領域にのみ注入により戻された汚染物質接触水を回収することができる。
【００５９】
土地耕作、汚染物質の自然減衰および植物改善は一般に汚染物質環境改善剤１の使用により最適化され得る。何故ならその組成は土壌の微生物活性を高めるよりもＣ／Ｎ／Ｐ比を含んでいるからである。生体利用有効性効果が対象土壌中に発生される。これは天然バクテリアによる鉱物化を齎す。植物改善については、植物はその毒性特性なしに処理された汚染物質を吸収する。
【００６０】
１万を超える既知のバクテリア種族のほぼ１／２は植物であり、他の１／２は動物である。それらは相互に生物学的プロセスにおいて微生物的に支持し合い、全ての生命形態をリサイクルする。人間に当てはめた場合、自然に達成することを指数的に達成することができる。この発明は人間に指向された化学汚染のバイオ改善を提供するものである。
【００６１】
汚染物質環境改善剤１を使用する方法においては、生体内においても生体外においても、その応用に際しては環境改善水、空気および所定の攪拌による生体利用有効性向上を伴うものである。
【実施例】
【００６２】
処理タンクの使用に関する図１において、汚染物質環境改善剤１は処理タンク２内に配置され、該処理タンク内には未処理有機廃棄物３がついで添加される。未処理有機廃棄物３は環境改善剤１により適宜接触される。この適宜な接触においてはアジテーター４中における攪拌、環境改善剤１の循環および環境改善剤１および／またはその水、空気および栄養素の構成成分の処理タンク２への加圧添加が含まれている。
【００６３】
処理タンク２内における加圧処理の後、処理済み有機廃棄物５は保持タンク６に移されて、保持されるとともに水７で洗浄されおよび／または適宜な濃度および／または混合の環境改善剤１によりさらに処理されてバイオ減成廃棄物８となって、適宜な廃棄場所９に移される。
【００６４】
好気的にバイオ減成可能な未処理有機廃棄物３は所定の処理のために空気１０と接触する。空気１０の導入と接触とはベンチュリーノズル１１により達成され、これにより環境改善剤１による接触が高められおよび／または水７との接触が高められる。ベンチュリーノズル１１を使って、加圧源１２からの空気１０は空気管１３から放出される。該空気管はベンチュリーノズル１１と共軸状でありかつベンチュリーノズルの喉部に近接している。これにより環境改善剤１および／または水７を含む物質が搬送される。ついで空気１０は該物質と混合して処理タンク２および／または保持タンク６に選択的に搬送する。
【００６５】
未処理有機廃棄物３は有機相の固体および／または種々の液体または水相の液体であることができる。
【００６６】
土壌中での使用についての図２において、環境改善剤１は土地領域１６中の汚染対象土壌１５の表面近くのシステムタンク１４中に配置される。環境改善剤１はシステムタンク１４と汚染対象土壌１５との中間と流体連通している注入システムを介して汚染対象土壌１５中に注入される。注入システムは少なくとも１個の注入管１７を有しており、該注入管は、汚染対象土壌１５下およそ１フィートまたは場所の地下水下１フィートにおよぶまで、垂直に延在している。
【００６７】
注入管１７は所定数およびサイズの相互離間した注入孔１８を有しており、これが環境改善剤１を汚染対象土壌１５全体に搬送する。注入システムは環境改善剤１を汚染対象土壌１５に流体ポンプ送する流体ポンプ１９を有している。これにより環境改善剤１はシステムタンク１４から汚染対象土壌１５に搬送され、該対象土壌は処理処方に応じて環境改善剤１により処理される。汚染対象土壌１５中のバイオ改善または環境改善のレベルはモニターウエル２０からのサンプリングにより規範通りにテストされる。環境改善剤１の濃度、混合および搬送速度はバイオ改善期間中選択的に調整される。
【００６８】
好気的にバイオ改善できる有機廃棄物のために、注入システムは少なくとも１個の搬送器２１を有しており、これを通して空気１０が加圧源１２から汚染対象土壌１５に搬送される。空気搬送器は適宜小サイズのベンチュリーノズル１１を有しているのが望ましく、該ノズルは各注入オリフィス１８において空気搬送器２１と空気連通している。ついで環境改善剤１は流体ポンプ１９および／または空気１０により選択的に加圧搬送されて空気搬送器２１を経て注入オリフィス１８に至る。これにより好気的および非好気的バイオ改善のために空気１０の注入が変更されかつ調整される。
【００６９】
汚染対象土壌１５中の有機廃棄物のバイオ改善を加速および／または置換するための環境改善剤１の地上での使用のためには、抽出ポンプ２３を具えた抽出ウエル２２が汚染対象土壌１５からの地下水２４の流れより所定のように下方傾斜して与えられる。汚染対象土壌１５から汚染された地下水２４は抽出ウエル２２を経てシステムタンク１４に搬送されて、環境改善剤１により処方通りに処理される。汚染水は処理水に変換されて汚染対象土壌１５に搬送される。環境改善剤１の濃度、混合および搬送速度はバイオ改善期間中に選択的に調整される。地下水２４はバイオ改善対象のために適宜リサイクルできる。
【００７０】
モニターウエル２０は汚染対象土壌１５から下がり傾斜および上がり傾斜で配置でき、地下水２４のブラケットテストのみならず、バイオ改善に使われたのとは異なる濃度の環境改善剤で汚染対象土壌１５を押し流すことも行う。これには上がり傾斜および下がり傾斜を添加する。
【００７１】
地上土壌押流しおよび地中バイオ改善方法はともに選択汚染対象土壌１５について採用できる。環境改善剤の濃度、組成、抽出および地上土壌押流しに関するリサイクル、生体内バイオ改善の差異は別として、それらは同じ構造および使用方法を採用することができる。
【００７２】
図３において、汚染対象土壌２５からの特殊な有機廃棄物はパンフィーダー２６によりトロンメルスクリーン２７に供給されて、そこでスクリーン処理されて、環境改善剤１のカスタムタンク２８に移される。使用方法においてもカスタムアジテーター２９とプレス３０とを使用して特殊サイズと形状の汚染有機廃棄物を取り扱うことができる。水相環境改善剤３１は使用方法の適応性から引き出される。
【００７３】
以上の内容には種々の変更を適宜加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】この発明による汚染物質環境改善剤の、処理タンク使用法を示すダイヤグラムである。
【図２】地上、および／または、地下式の生態的改善法を含むことができる、土壌処理法を示すダイヤグラムである。
【図３】特別仕様を適用した、汚染物質環境改善剤の使用法を示すダイヤグラムである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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