(57)【要約】【課題】様々な地質状態の汚染サイトを修復することができ、低コストの修復工事が可能となる有機ハロゲン化合物、特には有機塩素化合物によって汚染された土壌又は汚染地下水或いは底質土の生物学的修復に用いる添加剤を提供する。【解決手段】微生物コンソーシアムを造成・活性化する物質と、嫌気性微生物の還元的脱ハロゲン化を促進する物質と、嫌気状態を造成する物質とを有する添加剤によって、土着の微生物群（微生物コンソーシアム）は、土壌、地下水或いは底質土中の酸素を消費して修復対象を嫌気性雰囲気（嫌気状態）とし、この造成された嫌気性雰囲気において、嫌気性微生物は供給された電子供与体或いは供給された他の添加剤が分解して発生する電子供与体を利用して還元的脱ハロゲン化により電子受容体である有機ハロゲン化合物を分解し、最終的には無機ハロゲン塩にまで分解する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物コンソーシアムを造成・活性化する物質を有する、有機ハロゲン化合物により汚染された土壌、地下水或いは底質土の修復に使用する添加剤。
【請求項２】
嫌気性微生物の還元的脱ハロゲン化を促進する物質を有する請求項１記載の添加剤。
【請求項３】
嫌気状態を造成する物質を有する請求項１記載の添加剤。
【請求項４】
前記嫌気性微生物の還元的脱ハロゲン化を促進する物質と前記嫌気状態を造成する物質とを有する請求項１記載の添加剤。
【請求項５】
前記微生物コンソーシアムを造成・活性化する物質が酵母であて、
前記嫌気性微生物の還元的脱ハロゲン化を促進する物質が脂肪酸及び脂肪酸塩の少なくとも一方であって、
前記嫌気状態を造成する物質が炭水化物である
請求項１から４のいずれか記載の添加剤。
【請求項６】
前記脂肪酸塩がプロピオン酸塩であって、前記炭水化物が乳糖である請求項５記載の添加剤。
【請求項７】
前記修復対象が有機塩素化合物を含む請求項１から６のいずれか記載の添加剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ハロゲン化合物、特には有機塩素化合物によって汚染された土壌、または地下水の生物学的修復方法とその際に使用する添加剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、テトラクロロエチレン、トリクロロエチレン、ジクロロエチレン、ダイオキシン類、ポリ塩素化ビフェニル類などの有機塩素化合物に代表される有機ハロゲン化合物による土壌、地下水或いは底質土の汚染が深刻な問題となっている。
現在、このような有機ハロゲン化合物により汚染された土壌、地下水或いは底質土などの修復技術として、汚染地下水の汲み上げ、活性炭、または樹脂吸着、汚染された土壌の風乾による揮散除去などの物理的処理法が有効とされている（例えば文献１参照）。しかし、いずれも初期設備投資や動力コストが高く、汚染物質を完全に無害化する技術ではないため根本的な対処策とはならない。そこで、微生物を活用して土壌、地下水或いは底質土などに含まれる難分解性の有害物質を分解して汚染を除去するバイオレメディエーション技術の開発が期待されている。
【０００３】
バイオレメディエーション（生物修復法）は、有害な有機化合物を生物学的に分解し、炭酸ガスやメタン、水、無機塩、バイオマスなどのような無害な物質に変換する技術である。最近では、バイオレメディエーションの概念は有害廃棄物や汚染された土壌、地下水或いは底質土を修復する技術に拡大している。そうした中、国内でのクロロカーボン汚染のバイオレメディエーションについてこれまで好気性微生物を利用した研究開発が行われてきた。
バイオスティミュレーション（生物活性法）は、汚染現場に生息している特定の好気性微生物を増殖・活性化させることにより汚染の分解・除去を促進させるため、外部からメタンなどの炭素源物質、空気又は純酸素、栄養塩等の必要物質を供給する手法である。
バイオオーギュメンテーションは、生物添加法とも呼ばれ、優れた分解能を持つ単一の微生物を大量に培養・活性化し、これを酸化剤とともに汚染現場の地下に注入して汚染を分解・除去させる手法である。
また、特に有機塩素化合物を分解する手段として、嫌気性微生物による還元的脱塩素化がある（例えば文献１参照）。嫌気性微生物は、有機酸などの電子供与体が供給されると、有機塩素化合物を電子受容体とする還元的脱塩素化により有機塩素化合物を分解する。しかし、このプロセスを有機塩素化合物による汚染の修復に応用する場合、汚染地域を嫌気状態とする手段が必要となる。
【０００４】
【文献１】
環境浄化技術  Ｖｏｌ．１，Ｎｏ．１（第８０−８４頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これらの方法では、酸化剤や大量の空気の導入に多額の設備投資と修復コストを要するという問題があった。また、微生物の分解能が注入された汚染地域の環境に依存し、必ずしも注入した微生物の能力が十分に発揮されないという問題もあり、さらには有機ハロゲン化合物の分解能を持つ嫌気性微生物を利用するために修復対象地域を嫌気性状態にする手段が考慮されていないなどという問題があった。このように、これまでに開発されたバイオレメディエーション技術のいずれもが問題を内包しており、それらを解消する修復技術の開発が求められてきた。
【０００６】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、様々な土質の汚染サイトに修復効果を再現することができ、低コストの修復工事が可能となる有機ハロゲン化合物、特には有機塩素化合物によって汚染された土壌、地下水或いは底質土などの生物学的修復方法及び生物学的修復に用いる添加剤を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本出願第１の発明に係る有機ハロゲン化合物により汚染された土壌、地下水或いは底質土の修復に使用する添加剤は、微生物コンソーシアムを造成・活性化する物質を有する。
【０００８】
有機ハロゲン化合物、特には有機塩素化合物によって汚染された地域の土壌、地下水或いは底質土を微生物によって修復するには、複数種類の性質の異なる微生物を有効に機能させることが効果的である。
まず、土着の好気性微生物或いは偏性嫌気性微生物が硝酸イオン、硫酸イオンなどとともに酸素を電子受容体として消費し、土壌、地下水或いは底質土を嫌気条件にする。
【０００９】
このように修復対象が嫌気状態になると、絶対嫌気性微生物が有機ハロゲン化合物、特には有機塩素化合物を電子受容体として分解することが可能となる。例えば、テトラクロロエチレンは、逐次的に起こる還元的脱塩素化反応によりトリクロロエチレン、さらにはジクロロエチレンとなり、最終的には安定な無機塩にまで分解される。
すなわち、有機ハロゲン化合物、特には有機塩素化合物を分解するためには、好気性と嫌気性の両方を含む土着の微生物群（微生物コンソーシアムとも称する）全体を活性化させて嫌気状態にすることが特に重要である。
【００１０】
本出願第１の発明に係る添加剤は、この点に着目し、微生物コンソーシアムを造成・活性化する物質を有する。ここでいう微生物コンソーシアムを造成・活性化する物質とは、好気性と嫌気性とのどちらの微生物にとっても、その造成、即ち繁殖に有効な物質である。
【００１１】
微生物コンソーシアム全体を造成・活性化する物質を供給することで修復対象の雰囲気が速やかに嫌気性となる。このため、嫌気性微生物により還元的脱ハロゲン化を行う環境が速やかに提供されることとなり、修復作業が効率的に進行する。また、微生物コンソーシアムに含まれる絶対嫌気性微生物が還元的脱塩素化の過程で生成する有害な中間生成物には、これら絶対嫌気性微生物では必ずしも効果的に分解できないもの（塩化ビニルモノマー、シス-1,2-ジクロロエチレンなど）もあるが、微生物コンソーシアム全体が活性化していれば、微生物コンソーシアムを構成する他の種類の微生物がこれらの物質を効果的に分解する。従って、嫌気性微生物を用いる修復作業において有害な中間生成物が残留しにくい。
【００１２】
また、本願第２の発明に係る添加剤は、本願第１の発明に係る添加剤であって、さらに嫌気性微生物の還元的脱ハロゲン化を促進する物質を有する。
嫌気性微生物が有機ハロゲン化合物、特には有機塩素化合物の脱ハロゲン化することを促進する物質を供給することで、嫌気性微生物の機能が効果的に発揮される。具体的には電子供与体であり、例えば、カルボキシル基、アルコキシ基を有する物質が該当する。
【００１３】
さらに、本願第３の発明に係る添加剤は、本願第１の発明に係る添加剤であって、嫌気状態を造成する物質を有する。
微生物コンソーシアム全体を造成・活性化する物質以外に、嫌気状態を造成する物質、即ち好気性微生物など酸素を消費する微生物を効果的に繁殖させることができる物質も積極的に供給することで、修復対象からさらに効率よく酸素が除去されて速やかに嫌気状態となる。
【００１４】
さらにまた、本願第４の発明に係る添加剤は、本願第１の発明に係る添加剤であって、嫌気性微生物の還元的脱ハロゲン化を促進する物質と嫌気状態を造成する物質とを有する。
このように、有機ハロゲン化合物、特に有機塩素化合物を分解する過程で関与する微生物コンソーシアム全体の働きを考慮して、複数種類の異なった機能を有する物質を添加剤として供給することで、効率的であって、しかも有害物質が残留しにくいバイオレメディエーション工法が可能となる。さらに、修復に利用する微生物が嫌気性であることから酸化剤や空気の供給を必要とせず、低コストでの修復工事が可能である。
なお、添加剤を構成するそれぞれの物質の配合比は修復対象の土質に合わせて設定することで修復の効果を高めることができる。
【００１５】
また、本発明における修復対象は、有機ハロゲン化合物、特には有機塩素化合物により汚染された土壌、地下水或いは底質土などである。また、有機ハロゲン化合物とは、脂肪族、または芳香族炭化水素の水素とハロゲン（フッ素、塩素など）が置換した物質である。例えば、テトラクロロエチレン、トリクロロエチレン及びジクロロエチレンなどの脂肪族有機塩素化合物、ポリ塩素化ジベンゾジオキシン（ＰＣＤＤ）及びポリ塩素化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦ）などのダイオキシン類、コプラナーポリ塩素化ビフェニルなどのＰＣＢ類及びクロロベンゼンなどの芳香族有機塩素化合物がこれに該当する。なお、以上の記載は例示であり、その記載によっては本発明の修復対象や除去すべき化学物質は限定されない。
【００１６】
また、本出願第５の発明は、本出願第１から４のいずれかの発明による添加剤であって、微生物コンソーシアムを造成・活性化する物質が酵母であって、嫌気性微生物の還元的脱ハロゲン化を促進する物質が脂肪酸及び脂肪酸塩の少なくとも一方であって、嫌気状態を造成する物質が炭水化物である。
【００１７】
ここでいう酵母とは、活性酵母であっても不活性酵母であってもよく、いずれも微生物コンソーシアムを構成する複数種類の微生物により分解される。また分解生成物である蛋白質、アミノ酸、ビタミン類もまた微生物コンソーシアムを構成する微生物の栄養源であり、効果的に微生物コンソーシアムが活性化される。微生物コンソーシアムが活性化することによって修復対象が速やかに嫌気性になり、修復対象に有害物質が残留しにくい。
また、脂肪酸又は脂肪酸塩は、嫌気性微生物が有機ハロゲン化合物、特には有機塩素化合物を電子受容体として分解するにあたって、電子供与体として直接的に使用するものである。従って、脂肪酸又は脂肪酸塩は還元的脱ハロゲン化を促進する物質として好ましい。
さらに、炭水化物は好気性微生物が栄養源としてこれを分解する過程で効率的に酸素を消費するから、嫌気状態を造成する物質として好ましい。
【００１８】
さらに本出願第６の発明は、本出願第５の発明による添加剤であって、脂肪酸塩がプロピオン酸塩であって、炭水化物が乳糖である。
【００１９】
プロピオン酸塩は優れた電子供与性を有し、かつ有機ハロゲン化合物の脱ハロゲン化反応において水素の供給源となる。しかも、安定的にか且つ安価に入手可能である。よって本発明で用いる脂肪酸塩として特に望ましい物質である。
また、乳糖は、好気性微生物にとって有効な栄養源である糖類の一種であり、その中でも分解されやすく、しかも安定的にかつ安価に入手可能である。よって本発明で用いる炭水化物として特に望ましい物質である。
従って、これらの物質を添加剤として用いることで、有機ハロゲン化合物、特には有機塩素化合物により汚染された地下水、土壌或いは底質土を修復する作業が短期間で且つ安価に行われる。
【００２０】
なお、添加剤が酵母と乳糖とからなる添加剤を用いてもよい。
酵母は微生物コンソーシアム全体を活性化するものとして好適である。また乳糖は、微生物コンソーシアムを構成する微生物のうち、特に好気性微生物を効果的に増殖させることができるから嫌気状態を効率よく発生させることができる。また、いずれの物質も安定に且つ安価に入手可能な物質である。
さらに、酵母は乳糖が存在しなくても嫌気状態を発生させることは可能であるから、酵母とプロピオン酸とからなる添加剤を用いてもよい。
【００２１】
さらに本出願第７の発明は、本出願第１から６の発明のいずれかによる添加剤であって、修復対象が有機塩素化合物を含む。
有機ハロゲン化合物のうち特に有機塩素化合物は、塩素の電気陰性度及び塩素と炭素原子との結合状態が適当であるため、嫌気性微生物によって効率的に還元反応、即ち脱塩素化反応が行われる。このため、修復対象である土壌、地下水或いは底質土が有機塩素化合物を含んでいる場合には、修復する作業が効率的に行われやすい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本実施形態においては、実験室におけるミクロコスムの研究により汚染地域に土着の微生物群、すなわち微生物コンソーシアムに応じた適切な電子供与体の混合比率が決定される。ミクロコスムは、汚染地域から採取した土壌、地下水或いは底質土で形成される。電子供与体である乾燥した酵母、乳糖及びプロピオン酸塩を種々の比率で混合してミクロコスムに加える。一定温度の下、ミクロコスムを培養する。嫌気条件において土又は水をミクロコスムから定期的に採取し、有機塩素化合物、メタン、塩化ビニル、塩素イオン、溶存酸素量、酸化還元電位、硝酸イオン、硫酸イオンの濃度をモニタリングする。有機塩素化合物、メタン、塩化ビニル及び塩素イオンは、汚染物及びその分解生成物の濃度を確認するためである。溶存酸素量及び酸化還元電位は、ミクロコスムが絶対嫌気雰囲気になっていることを確認するためである。これらがそれぞれ０．５ｍｇ／Ｌ、−５０ｍＶとなると絶対嫌気条件である。硝酸イオン及び硫酸イオンは、嫌気性微生物の還元反応において有機塩素化合物よりも優先して消費される。したがって、硝酸イオン及び硫酸イオンの濃度を測定することで、ミクロコスムにおける還元反応が開始されたことが確認できる。一定期間、通常は一から二ヶ月程度の実験の結果に基づき、汚染地域の修復対象に最適な電子供与体の配合比が決定される。
【００２３】
添加剤は、汚染地域の土壌、地下水或いは底質土中に添加される。添加剤の形態は、固体状、液体状、スラリー状などであり、汚染地域の地層などの地質状態や、汚染地域の汚染状況に基づいて決定される。
【００２４】
微生物コンソーシアムは、添加剤に含まれる物質を分解したり、その分解で生成した電子供与体を利用したりすることで、土壌、地下水或いは底質土中の溶存酸素を消費し、修復対象の環境を嫌気性雰囲気である嫌気状態とする。この際、硝酸イオン、硫酸イオンなど元来汚染地域に存在する電子受容体も同時に消費する。そして、微生物コンソーシアムに含まれる絶対嫌気性微生物は、造成された嫌気状態において、供給された或いは分解生成物として発生した電子供与体を利用して電子受容体である有機塩素化合物を還元的脱塩素化により分解する。嫌気性微生物の脱塩素化による有機塩素化合物の分解は、高い塩素化数の化合物から逐次的に生じ、最終的には無機塩化物にまで分解する。
【００２５】
以下に本発明の第二の実施形態に係るいくつかの実施例を示す。
実施例１
有機塩素化合物により汚染された地下水の原位置修復において、添加剤による還元脱塩素化反応の促進効果を実証するため、実験室規模のミクロコスムの実験を行った。実験に使用するサンプルは、テトラクロロエチレン（以下、ＰＣＥと記述する）、トリクロロエチレン（同上、ＴＣＥ）、シス−１，２−ジクロロエチレン（同上、C-ＤＣＥ）、などの有機塩素化合物により汚染された地下水を汚染地域から採取した。試料は、予め滅菌した９本の５００ｍLの褐色ガラス容器に満杯になるまで入れ、４℃で冷蔵しながら実験室に運搬した。
培養開始直前に試料の一部をそれぞれの容器から採取してガスクロマトグラフにより試料中の有機塩素化合物を分析した。その結果を表１に示す。
次に、嫌気条件において上記の試料に下記の処理を施した試料を各処理につき３つづつ作成した。
処理１（電子供与体添加）：乾燥した酵母０.２５ｇ、乳糖１.０ｇ、プロピオン酸カルシウム０．２５ｇを混合して調製した添加剤を添加したもの
処理２（殺菌処理）：処理１と同一の添加剤に加え、土着の嫌気性微生物を死滅させるための殺菌剤として塩化水銀７.５ｇ添加したもの
処理３（比較用）：添加剤及び殺菌剤を添加しないもの
以上の処理を施した試料に対して、容器の頭隙（ヘッドスペース）の空気を窒素ガスと置換した後に封印し、これを暗所において２０℃で１８０日間培養した。培養後、試料の一部を嫌気的に採取してガスクロマトグラフにより有機塩素化合物を分析した。各処理の結果は、３つの試料の平均値である。その結果を表１に示す。
【００２６】
表１より電子供与体を添加した場合には、分析した全ての有機塩素化合物が減少していることが分かる。一方、殺菌処理したもの、或いは電子供与体を添加しなかったものにおいては、若干の有機塩素化合物濃度の減少はあるものの、処理１ほどの顕著な減少は見られなかった。なお、処理２における有機塩素化合物の減少は、培養期間中或いは試料操作における揮発によるものと考えられる。以上のことから、電子供与体の添加により土着の微生物が活性化され、有機塩素化合物の分解効果が高まったことが分かる。
【００２７】
表１  培養開始前後の有機塩素化合物濃度（３つの試料の平均）
【表１】
2005185870.tif 000002
【００２８】
実施例２
有機塩素化合物により汚染された地下水の原位置修復において、添加剤による還元脱塩素化反応の促進効果を実証するため、有機塩素化合物による地下水汚染が確認されているサイトにおいてパイロット試験を実施した。パイロット試験現場の面積は、縦２５ｍ×横２５ｍ×地表からの深さ１０ｍである。この試験においては、有機塩素化合物（ＰＣＥ、ＴＣＥ、トリクロロエタン（以下、ＴＣＡと記述する。）、Ｃ−ＤＣＥ、ジクロロエタン（同上、ＤＣＡ.）、塩化ビニル（同上、ＶＣＭ））の濃度、硝酸イオン、硫酸イオン濃度、溶存酸素量、酸化還元電位をパラメータとして測定した。有機塩素化合物濃度は、ガスクロマトグラフＰｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ  ＡｕｔｏＳｙｓｔｅｍ  ＸＬを用いて測定した。硝酸・硫酸イオン濃度は、イオンクロマトグラフＤｉｏｎｅｘ  ＤＸ−１２０を使用して測定した。この試験において使用した電子供与体は、乾燥した不活性酵母２０％、乳糖５０％及びプロピオン酸カルシウム３０％の混合物であり、これを現場の井戸から地下水に注入した。この井戸から注入直前と注入から６ヵ月後の地下水を採取して化学分析を実施した。その結果を表２に示す。
【００２９】
表２  電子供与体の注入による有機塩素化合物濃度以外の各パラメータの変化
【表２】
2005185870.tif 000003
【００３０】
表２から電子供与体の注入により汚染地域の溶存酸素、硝酸イオン、硫酸イオンなどの電子受容体が減少していることが分かる。また、酸化還元電位が大きく減少していることから、電子供与体の添加によりこのサイトの地下水が嫌気状態になったことが分かる。微生物は、嫌気状態において有機塩素化合物を電子受容体として利用して分解するので、電子供与体の添加により有機塩素化合物により汚染された地下水が微生物による脱塩素化に適当な嫌気条件となったことが予想される。このことから土着の好気性微生物及び偏性嫌気性微生物により汚染地域に存在した電子受容体が消費され、微生物による有機塩素化合物の分解が生じやすい条件が造成されたと考えられる。
【００３１】
次に表３に試験前後の地下水中の有機塩素化合物の濃度を示す。分析した全ての有機塩素化合物が６ヶ月の試験期間を経て減少している。このことから電子供与体の添加が有機塩素化合物の分解に有効であることが分かる。
汚染地域において実施したパイロット試験における以上の結果から、電子供与体を混合して調製された添加剤は、有機塩素化合物により汚染された地下水を原位置において修復するために有効であることが実証された。
【００３２】
表３  電子供与体の注入による有機塩素化合物濃度の変化
【表３】
2005185870.tif 000004
【００３３】
実施例３
有機塩素化合物、特にダイオキシン類により汚染された底質土の原位置修復において、添加剤による還元脱塩素化反応の促進効果を実証するため、実験室規模のミクロコスムの実験を行った。ダイオキシンによって汚染された運河の底質土を採取した。これを容量５００ｍｌのガラス容器１５本に３００ｍｌずつ入れ、さらに水を容器内の空間が無くなるまで入れて試料とした。酵母、プロピオン酸ナトリウム及び乳糖を下に示すように2種類の配合比で混合して添加剤を調整し、前記の試料に添加した。また、これら2種類の試料に塩化水銀を添加した試料も比較用として同時に作成した。試料は、下記の４種類の各組み合わせにつき３つの合計１２個を作成した。
パターン１：酵母１０ｇ＋乳糖５ｇ
パターン２：酵母７ｇ＋乳糖７ｇ＋プロピオン酸ナトリウム７ｇ
パターン３：比較用１  （酵母１０ｇ＋乳糖５ｇ、さらに塩化水銀１．５ｇを添加して試料を殺菌）
パターン４：比較用２  （酵母７ｇ＋乳糖７ｇ＋プロピオン酸ナトリウム７ｇ、さらに塩化水銀１．５ｇを添加して試料を殺菌）
【００３４】
培養開始前の容器から試料を採取し、ガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）によってダイオキシン類、コプラナーポリ塩素化ビフェニルを分析した。分析方法は、「ダイオキシン類に係る底質調査測定マニュアル（平成１２年３月環境庁水質保全局水質管理課）」に準拠した。各組み合わせの３つの試料の平均値を初期濃度として表４に示す。
容器内を窒素ガスで置換した後に密栓し、摂氏２５度に制御された暗所において１２０日間培養した。培養後に試料をそれぞれの容器から採取し、ＧＣ−ＭＳによってダイオキシン類、コプラナーポリ塩素化ビフェニルを分析した。分析方法は、「ダイオキシン類に係る底質調査測定マニュアル（平成１２年３月  環境庁水質保全局水質管理課）」に準拠した。各組み合わせの３つの試料について、分解試験後の毒性等量（ＴＥＱ）の平均値、分解率{（１−培養後／培養開始時）×１００}を表６に示した。
【００３５】
表４  添加剤注入によるダイオキシン類分解効果
【表４】
2005185870.tif 000005
【００３６】
これより、パターン３（比較用１）及びパターン４（比較用２）においては、ダイオキシン類、ジベンゾフラン、コプラナーPCBのいずれの場合もほとんど減少していない。一方、添加剤を添加したパターン１及びパターン２の試料においては、ダイオキシン類、ジベンゾフラン、コプラナーポリ塩素化ビフェニルの減少が見受けられる。特にダイオキシン類の分解率は８６から８８％と極めて高い。したがって、添加剤の添加によって土着の微生物によるダイオキシン類、ジベンゾフラン、コプラナーポリ塩素化ビフェニルなどのポリ塩素化芳香族化合物の分解を促進できたといえる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、有機ハロゲン化合物、特には有機塩素化合物により汚染された土壌、地下水或いは底質土などを修復するにあたって、修復対象内の土着の好気性及び嫌気性微生物を含む微生物コンソーシアム全体を活性化させる添加剤と、嫌気性微生物の還元的脱ハロゲン化を促進する物質と、嫌気状態を造成する添加剤とを修復対象に供給することで、微生物コンソーシアムが速やかに嫌気状態を造成し、係る嫌気状態で効率的に脱ハロゲン化が進行する。従って、短工期で、かつ有害な物質が残留しにくい修復工事が可能となる。
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月8日(2003.10.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物コンソーシアムを造成・活性化する物質を有する、有機ハロゲン化合物により汚染された土壌、地下水或いは底質土の修復に使用する添加剤。
【請求項２】
嫌気性微生物の還元的脱ハロゲン化を促進する物質を有する請求項１記載の添加剤。
【請求項３】
嫌気状態を造成する物質を有する請求項１記載の添加剤。
【請求項４】
嫌気性微生物の還元的脱ハロゲン化を促進する物質と嫌気状態を造成する物質とを有する請求項１記載の添加剤。
【請求項５】
前記微生物コンソーシアムを造成・活性化する物質が酵母であて、
前記嫌気性微生物の還元的脱ハロゲン化を促進する物質が脂肪酸及び脂肪酸塩の少なくとも一方であって、
前記嫌気状態を造成する物質が炭水化物である
請求項４記載の添加剤。
【請求項６】
前記脂肪酸塩がプロピオン酸塩であって、前記炭水化物が乳糖である請求項５記載の添加剤。
【請求項７】
前記修復対象が有機塩素化合物を含む請求項１から６のいずれか記載の添加剤。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本出願第５の発明は、本願第４の発明に係る添加剤であって、微生物コンソーシアムを造成・活性化する物質が酵母であって、嫌気性微生物の還元的脱ハロゲン化を促進する物質が脂肪酸及び脂肪酸塩の少なくとも一方であって、嫌気状態を造成する物質が炭水化物である。




【手続補正書】
【提出日】平成16年1月5日(2004.1.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物コンソーシアムを造成・活性化する物質と嫌気性微生物の還元的脱ハロゲン化を促進する物質と嫌気状態を造成する物質とを有し、前記微生物コンソーシアムを造成・活性化する物質が酵母であり、前記嫌気性微生物の還元的脱ハロゲン化を促進する物質がプロピオン酸塩であり、前記嫌気状態を造成する物質が乳糖である有機ハロゲン化合物により汚染された土壌、地下水或いは底質土の修復に使用する添加剤。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本出願の発明は、微生物コンソーシアムを造成・活性化する物質と嫌気性微生物の還元的脱ハロゲン化を促進する物質と嫌気状態を造成する物質とを有し、前記微生物コンソーシアムを造成・活性化する物質が酵母であり、前記嫌気性微生物の還元的脱ハロゲン化を促進する物質がプロピオン酸塩であり、前記嫌気状態を造成する物質が乳糖である有機ハロゲン化合物により汚染された土壌、地下水或いは底質土の修復に使用する添加剤である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本出願の発明に係る有機ハロゲン化合物により汚染された土壌、地下水或いは底質土の修復に使用する添加剤は、微生物コンソーシアムを造成・活性化する物質を有することを特徴とする。
有機ハロゲン化合物、特には有機塩素化合物によって汚染された地域の土壌、地下水或いは底質土を微生物によって修復するには、複数種類の性質の異なる微生物を有効に機能させることが効果的である。
まず、土着の好気性微生物或いは偏性嫌気性微生物が硝酸イオン、硫酸イオンなどとともに酸素を電子受容体として消費し、土壌、地下水或いは底質土を嫌気条件にする。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、本出願の発明に係る有機ハロゲン化合物により汚染された土壌、地下水或いは底質土の修復に使用する添加剤は、嫌気性微生物の還元的脱ハロゲン化を促進する物質を有することを特徴とする。
嫌気性微生物が有機ハロゲン化合物、特には有機塩素化合物の脱ハロゲン化することを促進する物質を供給することで、嫌気性微生物の機能が効果的に発揮される。具体的には電子供与体であり、例えば、カルボキシル基、アルコキシ基を有する物質が該当する。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、本出願の発明に係る有機ハロゲン化合物により汚染された土壌、地下水或いは底質土の修復に使用する添加剤は、嫌気状態を造成する物質を有することを特徴とする。
微生物コンソーシアム全体を造成・活性化する物質以外に、嫌気状態を造成する物質、即ち好気性微生物など酸素を消費する微生物を効果的に繁殖させることができる物質も積極的に供給することで、修復対象からさらに効率よく酸素が除去されて速やかに嫌気状態となる。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
このように、有機ハロゲン化合物、特に有機塩素化合物を分解する過程で関与する微生物コンソーシアム全体の働きを考慮して、複数種類の異なった機能を有する物質を添加剤として供給することで、効率的であって、しかも有害物質が残留しにくいバイオレメディエーション工法が可能となる。さらに、修復に利用する微生物が嫌気性であることから酸化剤や空気の供給を必要とせず、低コストでの修復工事が可能である。
なお、添加剤を構成するそれぞれの物質の配合比は修復対象の土質に合わせて設定することで修復の効果を高めることができる。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本出願の発明は、微生物コンソーシアムを造成・活性化する物質が酵母であり、嫌気性微生物の還元的脱ハロゲン化を促進する物質がプロピオン酸塩であり、嫌気状態を造成する物質が乳糖であることを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
ここでいう酵母とは、活性酵母であっても不活性酵母であってもよく、いずれも微生物コンソーシアムを構成する複数種類の微生物により分解される。また分解生成物である蛋白質、アミノ酸、ビタミン類もまた微生物コンソーシアムを構成する微生物の栄養源であり、効果的に微生物コンソーシアムが活性化される。微生物コンソーシアムが活性化することによって修復対象が速やかに嫌気性になり、修復対象に有害物質が残留しにくい。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】