(57)【要約】【課題】浄化目的の土壌、地下水位置に炭素源をゲル状で止め、長期間炭素を供給する土壌、地下水浄化組成物を提供するものである。【解決手段】代表的な構成は、（１）ソルビトール、グリセリン、マニトールから選択される少なくとも１種以上の有機物と、（２）炭素数が１２以上で粒径が１ｍｍ以内の脂肪酸、アルコール、脂肪酸とアルコールのエステル、生分解樹脂から選択される少なくとも１種以上の有機物から構成される土壌、地下水浄化組成物である。【選択図】 なし 【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素数が１２以上で粒径が１ｍｍ以内の脂肪酸、アルコール、脂肪酸とアルコールのエステル、または、生分解樹脂から選択される少なくとも１種以上の有機物と、多価アルコールとからなる土壌、または、地下水の浄化組成物。
【請求項２】
ソルビトール、グリセリン、マニトールから選択される少なくとも１種以上の有機物と、炭素数が１２以上で粒径が１ｍｍ以内の脂肪酸、アルコール、脂肪酸とアルコールのエステル、生分解樹脂から選択される少なくとも１種以上の有機物からなる土壌、または地下水の浄化組成物。
【請求項３】
ソルビトール、グリセリン、マニトールから選択される少なくとも１種以上の有機物と、炭素数が１２以上で粒径が１ｍｍ以内の脂肪酸、アルコール、脂肪酸とアルコールのエステル、生分解樹脂から選択される少なくとも１種以上の有機物と、粒径が５０ミクロンミリ以内のカルシウム化合物からなる土壌、または、地下水の浄化組成物。
【請求項４】
ソルビトール、グリセリン、マニトールから選択される少なくとも１種以上の有機物と、オレイン酸、リノレン酸から選択される少なくとも１種以上の有機物と、粒径が５０ミクロンミリ以内のカルシウム化合物からなる土壌、または、地下水の浄化組成物。
【請求項５】
脂肪酸がステアリン酸である請求項１、２、または、３のいずれかに記載の土壌、または、地下水の浄化組成物
【請求項６】
カルシウム化合物が炭酸カルシウムである請求項１、２、または、３のいずれかに記載の土壌、または、地下水の浄化組成物。
【請求項７】
ソルビトール、グリセリン、マニトールから選択される少なくとも１種以上の有機物の含有量が３０重量％以上である請求項２または３に記載の土壌、または、地下水の浄化組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌、地下水浄化に用いる炭素源としての土壌・地下水浄化組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の原位置微生物を用いた土壌、地下水処理方法は、特許文献１や特許文献２に開示されているような、微生物の炭素源（炭素源、電子供与体とも言われる）を液体で土壌、地下水中に添加するものであった。
【特許文献１】特開平９−２７６８９４号公報
【特許文献２】特開平１１−９０４８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これら従来の技術では、液体炭素が地下水の流れで移動し、目的とする汚染源から逸脱し、本来の目的を達成しないという課題があった。
【０００４】
本発明はこれら従来の課題を効果的に解決するものであり、浄化目的の土壌、地下水位置に炭素源をゲル状で止め、長期間炭素を供給する土壌、地下水浄化組成物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これら従来の課題を解決するために本発明者らは鋭意研究の結果、以下の手段を用いることが本発明の課題を効果的に解決し得ることを見出し、本発明を完結するに至った。
【０００６】
本発明は、炭素数が１２以上で粒径が１ｍｍ以内の脂肪酸、アルコール、脂肪酸とアルコールのエステル、または、生分解樹脂から選択される少なくとも１種以上の有機物と、多価アルコールとからなる土壌、地下水浄化組成物で構成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、浄化目的の土壌、地下水に対し、長期間炭素を供給する土壌、地下水浄化組成物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
本実施の形態では、ソルビトール、グリセリン、マニトールのいずれかを用いるが、これらは、末端にアルコール基を複数有する多価アルコールであり、嫌気雰囲気下で徐々に生分解を受けて水素を発生しながら、最終的には炭酸ガスやメタンガスになると考えられている。
【０００９】
この際に発生する水素により、浄化対象とする有機塩素化合物の塩素原子と水素が交換反応を起こし、塩素を持たない無害なエチレン、エタンに変換されることで浄化を達成するものである。
【００１０】
また、ソルビトール、グリセリン、マニトールから選択される有機物は液体であるため流動性があり、土壌、地下水中で容易に移動して目的の汚染源に達することができ、その
場所で浄化に寄与することが可能である。
【００１１】
さらには、浄化に寄与する他の固体物質をソルビトール、グリセリン、マニトールから選択される有機物にあらかじめ混合しておくことで、該寄与する他の固体物質をも汚染源に輸送することが可能である。
【００１２】
本実施の形態において用いる多価アルコールとしては、ソルビトール、グリセリン、マニトールから選択される有機物のうちのいずれかを用いるのが最も好ましいが、環境浄化のために毒性の低いもの、または、ないものであれば同様に用いることはできる。
【００１３】
本実施の形態に用いる脂肪酸、アルコール、脂肪酸とアルコールのエステル、生分解樹脂は、炭素数が１２以上であることが必須である。炭素数が１２未満では一般的に常温または土壌、地下水環境下で液体になり、汚染源で止めることが困難であるため好ましくない。また炭素数の上限は特に特定するものではないが、商業的に流通し、工業材料として入手が容易な２２程度が好適である。
【００１４】
これら脂肪酸、アルコール、脂肪酸とアルコールのエステル、生分解樹脂そのものは固体のため流動性はないが、前記ソルビトール、グリセリン、マニトールから選択される有機物にあらかじめ混合し、井戸などの地上から設けた穴などを通じて土壌、地下水へ添加することで、汚染源に容易に到達することができ、その後長期間汚染源に止まり、前述のソルビトール、グリセリン、マニトールから選択される有機物と同様に生分解を受けながら水素を長期間にわたり発生し、浄化に寄与するものである。
【００１５】
これら脂肪酸、アルコール、脂肪酸とアルコールのエステル、生分解樹脂としては、脂肪酸の例としてカプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、リグノセリン酸、ベヘニン酸、およびこれら脂肪酸の混合物、塩、水素添加品などが例示される。
【００１６】
脂肪酸混合物としては、単体脂肪酸を人為的に混合してもよく、また牛脂脂肪酸、ヤシ油脂肪酸、パーム油脂肪酸、なたね油脂肪酸などの天然混合物でもよい。
【００１７】
さらには該脂肪酸を含有する牛脂、豚脂、カカオ脂、ヤシ油、パーム油、パーム核油、なたね由なども含まれる。
さらには該脂肪酸を含有する牛脂、豚脂、カカオ脂、ヤシ油、パーム油、パーム核油、なたね由なども含まれる。
【００１８】
次にアルコールの例としては、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、ステアリルアルコール、セチルアルコール、ベヘニルアルコール、およびこれらアルコールの混合物、塩などが例示される。
【００１９】
アルコールの混合物としては、単体アルコールを人為的に混合してもよく、また天然混合物でもよい。
【００２０】
次に脂肪酸とアルコールのエステルの例としてはミリスチン酸ミリスチル、パルミチン酸セチル、ステアリン酸ステアリル、ステアリン酸メチル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸コレステリル、ステアリン酸バチル、ベヘニン酸オクチルドデシル、ベヘニン酸ベヘニル、およびこれらエステルの混合物や脂肪酸が２塩基酸であるフタル酸ジステアリル、ソルビタンモノミリスチレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンジステアレート、ソルビタントリステアレート、ソリビタンモノベヘネート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノ
ステアレート、ポリエチレングリコールジステアレート、セスキステアリン酸ソルビタン、トリステアリン酸ソルビタン、ヘキサステアリン酸ポリオキシエチレンソルビット、およびこれらエステルの混合物や、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンベヘニルエーテル、グリセリンセチルエーテル、グリセリンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンデシルテトラデシルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテルなどのエーテル類、ステアリン酸モノグリセライド、パルミチン酸ステアリン酸モノグリセライド、オレイン酸モノグリセライド、ステアリン酸モノジグリセライド、オレイン酸ステアリン酸モノジグリセライド、オレイン酸ステアリン酸モノグリセライド、ベヘニン酸モノグリセライド、モノステアリン酸テトラグリセル、トリステアリン酸テトラグリセル、ペンタステアリン酸テトラグリセル、モノステアリン酸ヘキサグリセル、ペンタステアリン酸ヘキサグリセル、モノステアリン酸デカグリセル、ジステアリン酸デカグリセル、トリステアリン酸デカグリセル、ペンタステアリン酸デカグリセル、ヘプタステアリン酸デカグリセル、デカステアリン酸デカグリセル、モノステアリン酸ポリオキシエチレングリセリン、モノステアリン酸ポロピレングリコール、およびこれらエステルの混合物などが例示される。
【００２１】
さらに生分解性樹脂の例としては、乳酸重合体、ヒドロキシ酪酸とヒドロキシ吉草酸の共重合体、ポリオール類と脂肪族ジカルボン酸との縮合重合物、ポリ（ε−カプロラクトン）などが例示される。
【００２２】
以上の有機物のうち好ましくはアルコール基とエステル反応によるゲル化が期待できる脂肪酸類であり、特に好ましいのはコストが安く単位重量あたりに発生する水素量が多いステアリン酸である。
【００２３】
本実施の形態に用いるリノール酸、リノレン酸とは、炭素数１８の不飽和脂肪酸であり、土壌、地下水中で徐々に生分解を受けて水素を放出するものであり、土壌、地下水中では通常液体として存在すると考えられる。
【００２４】
本実施の形態に用いるカルシウム化合物とは、無機性のカルシウム化合物であり、微生物の生育に最適な適度なアルカリ度と増粘作用による土壌、地下水中での有機物の早期逸脱防止のため用いるものである。
【００２５】
この観点から粒径が５０ミクロンミリ以内の炭酸カルシウムを選択することが増粘作用、アルカリ度、さらにはコストの点から好ましい。
【００２６】
ここで本実施の形態の最大の特長は、アルコール基を有する特定の有機物と、粒子径が１ｍｍ以内の固体状有機物群、さらには粒径が５０ミクロンミリ以内のカルシウム化合物を共存させる時、従来技術の課題が効果的に解決されることである。
【００２７】
すなわち、固体状脂肪酸類はカルボキシル基とアルコール基のエステル反応で徐々にエステル化が進み、ゲル状物質を土壌、地下水中で形成し、さらには粒径が５０ミクロンミリ以内の炭酸カルシウムの作り出す増粘作用により、該環境下で長期間止まることにより浄化に寄与するものである。
【００２８】
また、脂肪酸以外の固体状有機物では粒径が５０ミクロンミリ以内の炭酸カルシウムの作り出す増粘作用により土壌、地下水中で流動性が制限され、該環境下で長期間止まることにより浄化に寄与するものである。
【００２９】
ソルビトール、グリセリン、マニトールの選択は、これらがいずれも多価アルコールであるため、エステル反応に寄与するアルコール基が多いこと、５０ミクロンミリ以内の炭酸カルシウムなどの無機物による増粘効果が高いこと、安全性が高く生分解性に優れることが主な理由である。
【００３０】
これらソルビトール、グリセリン、マニトールは組成物全体の３０％以上存在しなければ、組成物全体の流動性、汚染源でのゲル形成性が不十分なため好ましくない。また、上限は特に設定する必要はないが、組成物に添加する他の物質群が作り出す効果的な水素発生および増粘性を得るためは９０％程度が好ましい。
【００３１】
有機物以外の微生物の栄養塩（窒素、リンなど）は、本発明に用いる有機物群とは別に添加、注入してもよいが、予め本発明の組成物に混合して添加、注入することで、たとえ栄養塩が水溶性であっても、有機物と同じ位置で流動化が制限され、溶出を制御することができるため好ましい。
【実施例】
【００３２】
次に実施例によって本発明についてさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
グリセリン１００重量部、平均粒径１０５ミクロンミリのステアリン酸１０重量部、平均粒径１２ミクロンミリ炭酸カルシウム２０重量部の割合で合計４５ｋｇを計量し、回転数１５０ｒｐｍの羽（直径３０ｃｍ）で攪拌し、均一な土壌、地下水浄化組成物を得た。
【００３３】
本組成物は成分が均一に分散したゲル状態を示し、成分の沈降、分離現象はみられず、また流動性は良好であった。
【００３４】
本組成物４５ｋｇを予め掘られた井戸（直径２０ｃｍ）に挿入された直径１６ｃｍのエンビ製パイプを通じて地下２２ｍの帯水層（飽和水層）へポンプを用いて直接添加したが、連続添加は非常に容易であった。
【００３５】
次に、井戸の地上開口部に蓋を設けた状態で自然放置し、１１０日後に該組成物を添加した地点の帯水層の水質を分析した結果、初期に１４．１ｍｇ／Ｌ存在していたトリクロロエチレンが０．４ｍｇ／Ｌに低下していた。
【００３６】
これは、添加した組成物が生分解し水素を発生することにより微生物がトリクロロエチレンを分解したものである。
【００３７】
また、添加した地点から１．５ｍの地下水の流れに対して川下側に設けた観測用の井戸からは有機物（ＴＯＣで測定）の増加は認められず、本実施例の組成物は土壌、地下水環境下でゲル状を維持し、またはゲル化が進むことにより、汚染源から逸脱する現象は認められなかった。
【００３８】
（実施例２）
ソルビトール１００重量部、平均粒径８５ミクロンミリのラウリン酸５重量部、平均粒径４０ミクロンミリのミリスチルアルコール８重量部、平均粒径２５ミクロンミリの炭酸カルシウム５重量部、平均粒径１５ミクロンミリリンの酸二水素供与体カリウム０．１重量部の割合で合計５０ｋｇを計量し、回転数１５０ｒｐｍの羽（直径３０ｃｍ）で攪拌し、均一な土壌、地下水浄化組成物を得た。
【００３９】
本組成物は成分が均一に分散したゲル状態を示し、成分の沈降、分離現象はみられず、
また流動性は良好であった。
【００４０】
本組成物４５ｋｇを予め掘られた井戸（直径２０ｃｍ）に挿入された直径１６ｃｍのエンビ製パイプを通じて地下５ｍの帯水層（飽和水層）へポンプを用いて直接添加したが、連続添加は非常に容易であった。
【００４１】
次に、井戸の地上開口部に蓋を設けた状態で自然放置し、１８０日後に該組成物を添加した地点の帯水層の水質を分析した結果、初期に３．０ｍｇ／Ｌ存在していたトリクロロエチレンが０．０２ｍｇ／Ｌに低下していた。
【００４２】
これは、添加した組成物が生分解し水素を発生することにより微生物がトリクロロエチレンを分解したものである。
【００４３】
また、添加した地点から１．５ｍの地下水の流れに対して川下側に設けた観測用の井戸からは有機物（ＴＯＣで測定）の増加は認められず、本実施例の組成物は土壌、地下水環境下でゲル状を維持し、またはゲル化が進むことにより、汚染源から逸脱する現象は認められなかった。
（実施例３）
マニトール１００重量部、平均粒径２００ミクロンミリの乳酸重合体５重量部、平均粒径２０ミクロンミリのステアリン酸ステアリル５重量部平均粒径２５ミクロンミリの炭酸カルシウム５重量部の割合で合計５０ｋｇを計量し、回転数１５０ｒｐｍの羽（直径３０ｃｍ）で攪拌し、均一な土壌、地下水浄化組成物を得た。
【００４４】
本組成物は成分が均一に分散したゲル状態を示し、成分の沈降、分離現象はみられず、また流動性は良好であった。
【００４５】
本組成物４５ｋｇを予め掘られた井戸（直径２０ｃｍ）に挿入された直径１６ｃｍのエンビ製パイプを通じて地下８．５ｍの帯水層（飽和水層）へポンプを用いて直接添加したが、連続添加は非常に容易であった。
【００４６】
次に、井戸の地上開口部に蓋を設けた状態で自然放置し、１４４日後に該組成物を添加した地点の帯水層の水質を分析した結果、初期に６．３ｍｇ／Ｌ存在していたトリクロロエチレンが０．０９ｍｇ／Ｌに低下していた。
【００４７】
これは、添加した組成物が生分解し水素を発生することにより微生物がトリクロロエチレンを分解したものである。
【００４８】
また、添加した地点から１．５ｍの地下水の流れに対して川下側に設けた観測用の井戸からは有機物（ＴＯＣで測定）の増加は認められず、本実施例の組成物は土壌、地下水環境下でゲル状を維持し、またはゲル化が進むことにより、汚染源から逸脱する現象は認められなかった。
【００４９】
なお、本実施例で示した各種材料の添加量および組み合わせは一例であり、値の増減または組み合わせの種類は対象とする土壌、地下水環境やコストなどの諸条件により、本発明の主眼を損なわない範囲で変更できることはいうまでもない。
（実施例４）
グリセリン１００重量部、リノール酸５重量部、リノレン酸２重量部、平均粒径１０ミクロンミリ炭酸カルシウム１０重量部の割合で合計５５ｋｇを計量し、回転数１５０ｒｐｍの羽（直径３０ｃｍ）で攪拌し、均一な土壌、地下水浄化組成物を得た。
【００５０】
本組成物は成分が均一に分散したゲル状態を示し、成分の沈降、分離現象はみられず、また流動性は良好であった。
【００５１】
本組成物５０ｋｇを予め掘られた井戸（直径２０ｃｍ）に挿入された直径１６ｃｍのエンビ製パイプを通じて地下４．５ｍの帯水層（飽和水層）へポンプを用いて直接添加したが、連続添加は非常に容易であった。
【００５２】
次に、井戸の地上開口部に蓋を設けた状態で自然放置し、１１０日後に該組成物を添加した地点の帯水層の水質を分析した結果、初期に０．７２ｍｇ／Ｌ存在していたトリクロロエチレンが０．０２ｍｇ／Ｌに低下していた。
【００５３】
これは、添加した組成物が生分解し水素を発生することにより微生物がトリクロロエチレンを分解したものである。
【００５４】
また、添加した地点から１．５ｍの地下水の流れに対して川下側に設けた観測用の井戸からは有機物（ＴＯＣで測定）の増加は認められず、本実施例の組成物は土壌、地下水環境下でゲル状を維持し、またはゲル化が進むことにより、汚染源から逸脱する現象は認められなかった。
【００５５】
また、本発明の実施例では、土壌、地下水中への添加は井戸からの直接添加を例示したが、添加方法はこれに限定されるものではなく、例えば地上に汚染土壌を掘削し、地上で本発明の組成物と機械的に攪拌し埋め戻す方法、井戸の変わりに土木機械により形成した溝へ添加する方法、さらには井戸を掘りながら同時に添加する方法などが任意に選択可能なことはいうまでもない。本実施の形態によれば、主にトリクロロエチレン等の有機塩素化合物を、嫌気状態下で微生物反応により原位置で浄化できる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明に係る浄化組成物によれば、有機塩素化合物を含む土壌や地下水の浄化に利用することが可能である。