(57)【要約】      （修正有）【課題】食品廃棄物の有効利用に貢献でき、かつ低コスト・低環境負荷でダイオキシン類汚染土壌を浄化できる方法を提供する。【解決手段】  ダイオキシン類含有土壌・底泥・灰等に、リンゴジュース、オレンジジュース等の食品ジュース又は賞味期限切れのそれらの食品廃棄物を添加・撹拌し、常温〜４０℃で数週間以上保持する事を特徴とする浄化方法；上記のジュース若しくはその廃棄物をダイオキシン類含有土壌・底泥・灰等に重量比で３０〜２００％添加する浄化方法；ジュースの代わりに果実、野菜、又はその廃棄物を用いる方法；ダイオキシン類含有土壌・底泥・灰等の代わりにダイオキシン類含有液体（廃水等）とする浄化方法；ダイオキシン類含有土壌・底泥・灰等に硫黄、又は硫黄と石灰石の混合物を混和し独立栄養脱窒を行わせる浄化方法等を適用すればよい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオキシン類含有土壌・底泥・灰等に、リンゴジュース、オレンジジュース、パイナップルジュース、グレープフルーツジュース、ブドウジュース、トマトジュース、大豆ジュース等の食品ジュース若しくは賞味期限切れのそれらの食品廃棄物を添加・攪拌し、常温〜４０℃で数週間以上、保持する事を特徴とする浄化方法。
【請求項２】
請求項１において用いるジュース若しくはその廃棄物を、ダイオキシン類含有土壌・底泥・灰等に重量比で３０〜２００％程度添加する事を特徴とする浄化方法。
【請求項３】
請求項１において、ダイオキシン類含有土壌・底泥・灰等に、ジュースの代わりに果実、野菜、若しくはその廃棄物を用いる方法。
【請求項４】
請求項１において、ダイオキシン類含有土壌・底泥・灰等の代わりにダイオキシン類含有液体（廃水等）とする浄化方法。
【請求項５】
ダイオキシン類含有土壌・底泥・灰等に硫黄、若しくは硫黄と石灰石の混合物を混和して、独立栄養脱窒を行わせる事を特徴とする浄化方法。
【請求項６】
果汁等を用いる請求項１〜５の方法と独立栄養脱窒を用いる請求項５の方法を組み合わせる浄化方法。
【請求項７】
請求項１〜６において、ダイオキシン類の代わりに、ＰＣＢ、残留農薬、化学兵器、油等の各種有機汚染物質を処理する方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ダイオキシン類で汚染された土壌・底泥・灰等を浄化する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、土壌等に含まれるダイオキシン類を除去する方法として、（１）溶融固化法、（２）アルカリ触媒化学分解法、（３）超臨界水酸化法、（４）高温焼却法、（５）促進酸化法、（６）溶媒洗浄法、（７）生物環境修復法等の様々な方法が提供されているが、従来の技術では、処理コスト及び二次汚染リスク等の問題があるため処理が十分には進んでおらず、より安価で、かつ低環境負荷である方法の開発が求められている。一方、食品産業の分野では毎日、大量のフルーツジュースが流通しているが、賞味期限切れ若しくは飲み残しで廃棄せざるをえない量も莫大であり、こういった食品由来の生物資源の有効利用、資源循環が食品リサイクル法を通して強く求められているところである。本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、新規の資源循環技術、ダイオキシン類浄化技術の双方を提供したものである。【０００３】  まず、果汁若しくはその廃棄物を用いた浄化法（本発明の請求項１〜４）に関しての従来の技術としては、ウヤマ酵素（「塩素化合物分解剤及び塩素化合物分解方法」、特開平６−２８５１８１）を挙げる必要性がある。しかし、このウヤマ酵素法は「生石灰と高分子化合物分解酵素と鉱物の３つの組み合わせ」を前提としており、本発明では生石灰や鉱物を用いない点で異なっている。また、ウヤマ酵素法では、脱水濃縮・熱風乾燥したパイナップル果汁粉を用いているが、本発明では液体・乾燥等の形態にこだわらない点も異なっており、ウヤマ酵素法の特許とは抵触しないものと考えられる。【０００４】  次に、
【請求項５】
に対する従来の技術としては、独立栄養脱窒細菌を硫黄と石灰石の混合物（ＳＣ１１）に定着させ、それにより硝酸汚染水を浄化する技術（増島博：東農大学集報「硫黄−石灰石粉混合造粒物を用いた畑地暗渠排水の脱窒処理」）を挙げる事ができるが、この技術はあくまでも硝酸汚染除去に限定して使われており、脱窒過程で生じる還元反応を活用したダイオキシン類の脱塩素反応は考慮されていない。この点、本発明は新規性、独自性を有するものと考えている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  土壌、底泥、灰等に含まれるダイオキシン類を、安価かつ低環境負荷に浄化する技術を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上記目的を達成するため、（１）ダイオキシン類含有土壌・底泥・灰等に、リンゴジュース、オレンジジュース、パイナップルジュース、グレープフルーツジュース、ブドウジュース、トマトジュース、大豆ジュース等の食品ジュース若しくは賞味期限切れのその食品廃棄物を添加し、常温〜４０℃で数週間以上、保持する事を特徴とする浄化方法；（２）上に述べたジュース若しくはその廃棄物を、ダイオキシン類含有土壌・底泥・灰等に重量比で３０〜２００％添加する事を特徴とする浄化方法；（３）１で述べたダイオキシン類含有土壌・底泥・灰等に、ジュースの代わりに果実、野菜、若しくはその廃棄物を用いる方法；（４）１で述べた方法において、ダイオキシン類含有土壌・底泥・灰等の代わりにダイオキシン類含有液体（廃水等）とする浄化方法；（５）ダイオキシン類含有土壌・底泥・灰等に硫黄、若しくは硫黄と石灰石の混合物を混和し独立栄養脱窒を行わせる事を特徴とする浄化方法；（６）果汁等を用いる方法と独立栄養脱窒を用いる方法とを組み合わせる浄化方法；（７）以上の浄化法において、ダイオキシン類の代わりに、ＰＣＢ、残留農薬、化学兵器、油等の各種有機汚染物質を処理する方法；の計７技術のいずれかを適用すればよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】  以下、本発明を更に詳細に説明する。食品小売業、外食産業では、リンゴジュース、パイナップルジュース、オレンジジュース、グレープフルーツジュース、ブドウジュース、トマトジュース、大豆ジュース等の各種果汁が毎日、大量に販売されているが、その一方で賞味期限切れや飲み残し等で廃棄せざるをえない果汁廃棄物も日々、大量に発生している。この点、食品リサイクル法でも対処が求められているが、現時点では有効な資源循環技術は開発されておらず、下水に破棄されているのみである。本発明は、この点に着目したものであり、循環型社会形成推進基本法の精神に沿って食品廃棄物の有効利用の新たな方向性を切り拓くものである。【０００８】  請求項１〜４においては、各種果汁若しくはその廃棄物をダイオキシン類汚染土壌に投入処理し、それによってダイオキシン類の無毒化を行う事を特徴としているが、その原理は２つの可能性が考えられる。１つは果汁等に元々含まれる植物由来の各種酵素群によるダイオキシン分解である。実際、漆や椿等のある種の植物種にはラッカーゼ等の難分解性有機化合物分解能を有する酵素群が含まれている事が知られており、果汁等に元々含まれるそれらの複合酵素群がダイオキシン類を直接、分解する能力がある可能性が考えられる。次に、もう１つの可能性としては、果汁等には大量の糖などの各種栄養源が含まれるので、それらが汚染土壌に元々生息している各種の有機化合物分解微生物群を活性化できる栄養塩として利用できている可能性である。すなわち「バイオスティミュレーションにおける食品廃棄物の活用」である。【０００９】  このどちらの原理が働いているか（あるいは両方が同時に機能しているのか）は定かではないが、ただ、今回実証試験を行った際、果汁をダイオキシン汚染土壌に添加するにあたっての発酵臭（腐敗臭）が極めて強烈であり、恐らくは植物由来の複合酵素群が機能していると言うより、むしろバイオスティミュレーションの栄養塩として機能していると考えた方がより自然であるかもしれない。この点、学問的には今後、詳細な原理確認実験が必要であるが、重要な事は原理が何であれ、単に果汁をダイオキシン類含有土壌に添加し、数週間放置するだけで、実際に有為なダイオキシン類分解能が確認できたという実験事実が現に得られたという点である。【００１０】  発明者らは、果汁をダイオキシン類汚染土壌に添加するにあたり、果汁１００％の濃縮還元パイナップルジュース、オレンジジュース、リンゴジュース、トマトジュース、及びそれらを混合したミックスジュースを用いたが、１ケ月の処理にて、いずれの果汁も高濃度ダイオキシン類含有土壌（７９００ｐｇＴＥＱ／ｇ）を３割以上も分解できており、中でもリンゴジュースに関しては６割程度もの分解効率が確認できた。この事実は、果汁に関する食品廃棄物が、非常に安価かつ低環境負荷なダイオキシン浄化剤になりうる事を示唆している。【００１１】  特に値段に関しては、食品廃棄物である以上、処理剤費用が運送費以外は無料となり、極めて有利に有害物質を除去可能である。また環境負荷面においても、元々は食品である事から考えても、有害な効果が生態系等で発生するとは考えにくく、「地球に優しい」ダイオキシン��化法であると主張できよう。また、浄化に関わる労力に関しても、単にダイオキシン類汚染土壌に果汁を添加しておれば、それでよいので、人件費、装置費等が非常に安く設定する事が期待できよう。また、浄化に必要な温度も、常温〜４０℃の範囲で十分可能なので、主に夏場に浄化処理を行うならば、温度設定に伴う費用が大きく節約できる効果もある。【００１２】  なお、発明者らが今回、行った実証試験においては、リンゴジュースが最も高い分解効率を示していたので、秋田県、青森県のようなリンゴ生産地域にとっては「新たなリンゴ利用法」としての地域おこし、村おこし効果が、ある程度は期待できるものと考えられよう。特に、本発明は秋田県立大学から生まれたものであるので、秋田県の益々の発展を祈るものである。【００１３】  次に、各種果汁のダイオキシン類含有土壌の添加割合であるが重量比にして３０〜２００％程度にすればよい。この際、果汁を水道水、河川水等で希釈して使っても良い。なお、実証試験においては６０％で行い、良好な結果を得た。そういった意味では、（微生物や植物から分泌される各種酵素を汚染土壌に行き渡らせるために）スラリー状にするというのが１つのポイントかもしれない。また、添加時期としては、最初にまとめて果汁を汚染土壌に添加、攪拌してもよいし、数週間、数ヶ月の処理期間において、数回にわけて添加してもよい。また、果汁若しくは果汁廃棄物は、酵素活性を保持するために、乾燥させずに、そのまま用いた方が良いが、運送コストを低減させるために乾燥させ粉末として活用しても良いものとする。【００１４】  また、果汁の代わりに、（果汁が含まれる）果実や野菜の破砕物をダイオキシン類汚染土壌等に処理しても良い。特にコスト面を考えれば賞味期限切れの果実がこういった処理には望ましいだろう。【００１５】  更には、土壌等の固体だけでなく、廃水等の液体に関しても、同様に処理する事が可能であろう。すなわち、ダイオキシン類で汚染された廃水等に果汁を投入し、数種間放置する事によって、ダイオキシン無毒化効果が期待できるものと考えられる。【００１６】  次に、独立栄養脱窒のダイオキシン浄化への活用法に関して説明する。チオバチルス属等の独立栄養細菌は、一般に土壌等に広く棲息しており、窒素循環における脱窒過程に関与している。窒素固定酵素（ニトロゲナーゼ）の例で見られるように、窒素循環に関わる酵素群は基質特異性が甘いものがあり、還元反応を司る脱窒反応に関しても同様な傾向がある可能性も考えられる。従って、ダイオキシン類汚染土壌に、独立栄養脱窒の電子供与体となる硫黄を施す事によって、土壌生態系において人為的に独立栄養脱窒の機能を高めてやり、それでもってダイオキシン類の脱塩素化を進める事ができるものと考えられる。この際、テイラー培地等で予め対象土壌のチオバチルス属細菌を増殖してやり、それを硫黄と共に汚染土壌に添加する方向性をとってもよい。また、単に硫黄を添加するだけでなく、石灰石も同時に処理する事によって、土壌の酸性化を防ぐと同時に、独立栄養脱窒効果を高める事もできるであろう。なお、最近、東京農業大学の増島氏らは硫黄と石灰石を１：１に溶融混和させたＳＣ１１なる資材を開発し硝酸汚染除去に有効で���る事を示しているが、このような資材も還元反応である脱塩素反応に有効であるかもしれない。【００１７】  また、必要なら請求項１〜４に示した果汁を用いたダイオキシン浄化法と請求項５に示した独立栄養脱窒反応によるダイオキシン浄化法を組み合わせても良い。【００１８】  以上、述べてきたダイオキシン類含有土壌等の除去法は、何もダイオキシン類に限定して考える必要はなく、ＰＣＢ、残留農薬、化学兵器、油等の各種有機汚染物質を処理する方法としても利用可能である事は言うまでもない。【００１９】  次に、実施例にて本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記の例のみに限定されるものではない。なお、ここで示した実施例では、富山県の富岩運河底泥（７９００ｐｇＴＥＱ／ｇ）を用いており、人為的にダイオキシンを添加したようなモデル土壌は採用していない。
【実施例】
【００２０】  高濃度のダイオキシン類で汚染された富山県の富岩運河底泥（７９００ｐｇＴＥＱ／ｇ）を５０ｇ採取し、３００ｍｌのビーカーに添加した。リンゴジュース（濃縮還元アップルジュース１００％、イオン株式会社）を３０ｍｌ添加し、攪拌後３０℃で１ヶ月間培養した。なお培養期間中は１〜５日おきに（乾燥が進む）リンゴジュースを汚染土壌に対し６０％に保てるよう再添加を繰り返した。また、ネガティブコントロールとして未処理土壌を４℃暗室で１ヶ月保管した。リンゴジュースを加えた区は、培養１週間後には、強烈な腐敗臭が出始め嫌気微生物群による発酵が進んでいることが推測できた。１ヶ月後に、両区を各々ドライングオーブン（４０℃）で２日間乾燥し、乳鉢で粉砕混和させ、ダイオキシン量を高分解能ＧＣ／ＭＳ迅速分析法（環境テクノ株式会社）で測定した。その結果、未処理区が７９００ｐｇＴＥＱ／ｇだったのに対して、リンゴジュース添加区は、３３００ｐｇＴＥＱ／ｇまで分解できている事が確認できた。なおリンゴジュース中の固形成分は無視できる程度であるため、約６割のダイオキシン類が分解できたことになる。なお、ここでは具体的なデータを示さないが、本実験において、リンゴジュースと同時に、果汁１００％のパイナップルジュース、オレンジジュース、トマトジュース、ダイズジュースでも同様に浄化実験を試みたところ、いずれも約４割のダイオキシン類の分解が確認できた。なお本実験で用いたダイオキシン汚染土壌は、７９００ｐｇＴＥＱ／ｇと極めて高濃度である事を考えれば、１０００〜２０００ｐｇＴＥＱ／ｇ程度の中程度の汚染土壌を用いれば分解率１００％になる可能性も考えられよう。
【発明の効果】
【００２１】  実施例で示したように、ダイオキシン類含有土壌等に単に果汁を添加し、数週間、常温で保持するだけで有為な分解効果が確認できる。また、独立栄養脱窒反応を活用した脱塩素反応も有効な分解効果が期待できるものと考えられる。以上、本発明によって、今までは大量に廃棄処理していた果汁廃棄物を環境修復剤として有効に活用できる資源循環効果が期待できるだけでなく、ジオメルト法などに見られるように今までは高コスト高環境負荷で行われていたダイオキシン処理が安価かつ低環境負荷で行える効果が期待できる。本発明によって、国民の健康と福祉に貢献できる日がくる事を祈りたい。