(57)【要約】【課題】有機塩素化合物で汚染された底質を簡易な手段で浄化する方法を提供する。【解決手段】有機塩素化合物で汚染された底質を浚渫する浚渫工程と、浚渫した底質に有機塩素化合物分解能を持つ微生物を添加して混合する添加混合工程と、得られた混合物を、通気性および透水性を有する袋に充填する袋詰工程と、充填後の袋を静置する静置工程と、を含む汚染底質の浄化方法。まず、高濃度浚渫船１０により汚染底質を浚渫する。浚渫した底質は、空気圧送船２０に送られ、ここで、底質に、微生物および必要に応じて生物系有機物等が添加される。空気圧送終了時には、底質と微生物等は充分均等に混合され、微生物添加底質中の有機塩素化合物を効率的に無害化処理し易い状態となっている。移送終了後、貯泥ピット３０に排出された微生物添加底質をポンプ４０にて揚土し、袋に圧入充填して、袋詰底質５０とした後、脱水・減容化し静置保管する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機塩素化合物で汚染された底質を浚渫する浚渫工程と、
浚渫した底質に有機塩素化合物分解能を持つ微生物を添加して混合する添加混合工程と、
得られた混合物を、通気性および透水性を有する袋に充填する袋詰工程と、
充填後の袋を静置する静置工程と、
を含むことを特徴とする、汚染底質の浄化方法。
【請求項２】
請求項１において、前記添加混合工程は、底質に前記微生物を添加した後、空気圧送法により移送することによって行われるものである、汚染底質の浄化方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、静置工程で前記袋から滲出した排水を処理する排水処理工程を含むことを特徴とする、汚染底質の浄化方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項において、前記静置工程に引き続き、前記袋を水底に敷設する覆砂工程を含むことを特徴とする、汚染底質の浄化方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項において、前記微生物とともに、生物系有機物及び／または生分解性プラスチックを添加することを特徴とする、汚染底質の浄化方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項において、前記微生物が、嫌気性微生物および好気性微生物を含有する微生物群であることを特徴とする、汚染底質の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染底質の浄化方法に関し、より詳細には、ダイオキシン類等の有機塩素化合物で汚染された底質を、微生物の作用で浄化する汚染底質の浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
底質の浚渫に関して、グラブ浚渫装置やバケット浚渫装置、あるいは高濃度浚渫装置で浚渫し、揚土した底質をポンプ、あるいは空気圧送装置で貯泥ピットまで管路移送し、ポンプにて透水性の大型土嚢に圧入して脱水・減容化し、保管する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平０２−１５７０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の如き方法で袋詰した底質は、陸上に保管する場合と、浚渫地点、或いはその近傍の海底に覆砂として返還する場合がある。土嚢は特殊繊維でつくられており、底質に有機塩素化合物などの汚染物質が含まれている場合であっても、汚染物質が土嚢から外に滲出することはない。従って、土嚢が破損しない限り汚染物質の拡散を防ぐことができる。しかし、汚染物質はそのまま土嚢内に残存しているので、一旦土嚢が破損すれば汚染底質が外に漏出し、汚染が拡散する可能性があり、根本的な底質の浄化にはなっていない。
【０００５】
浚渫された汚染底質を化学的方法によって処理し、有機塩素化合物を除去することも理論的には可能であるが、大量に発生する汚染底質の全てを処理するには、大型の処理装置、および多大な労力と費用がかかるため、現実には困難である。
【０００６】
従って、本発明の目的は、有機塩素化合物で汚染された底質を簡易な手段で浄化する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の第1の態様は、有機塩素化合物で汚染された底質を浚渫する浚渫工程と、浚渫した底質に有機塩素化合物分解能を持つ微生物を添加して混合する添加混合工程と、得られた混合物を、通気性および透水性を有する袋に充填する袋詰工程と、充填後の袋を静置する静置工程と、を含むことを特徴とする、汚染底質の浄化方法である。
【０００８】
この第１の態様では、浚渫底質に、有機塩素化合物分解能を持つ微生物を添加、混合し、静置することによって、袋詰した状態の底質中で、有機塩素化合物に微生物を作用させて、分解することが可能になる。微生物を利用することによって、格別の装置を必要とせず、静置しておくだけで汚染底質を浄化できるため、経済性も高く、有機塩素化合物が拡散する心配もない。
【０００９】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記添加混合工程は、底質に前記微生物を添加した後、空気圧送法により移送することによって行われるものである、汚染底質の浄化方法である。
【００１０】
この第２の態様では、空気圧送法を利用することによって、添加混合工程を効率良く実施できる。  
すなわち、空気圧送では、浚渫底質を速やかに搬送できる利点に加え、圧送途中で添加した微生物は、空気圧送に特有の混練作用によって底質と十分に混ざり合うため、別途攪拌機などによる混合を行う必要がない。
【００１１】
本発明の第３の態様は、第１または第２の態様において、静置工程で前記袋から滲出した排水を処理する排水処理工程を含むことを特徴とする、汚染底質の浄化方法である。
【００１２】
この第３の態様によれば、袋から滲出した排水を回収し、処理することによって、有機塩素化合物の拡散を防ぐことができる。
【００１３】
本発明の第４の態様は、第１から第３の態様のいずれかにおいて、前記静置工程に引き続き、前記袋を水底に敷設する覆砂工程を含むことを特徴とする、汚染底質の浄化方法である。底質を充填した袋は、環境適合性が高いものであるため、水底に敷設することによって、敷設場所が浚渫場所と同じ場合には原位置環境の修復が可能になり、敷設場所が浚渫場所と異なる場合には、水底環境の整備が可能になる。また、微生物の作用によって有機塩素化合物が分解されているので、万一水底で袋が破損した場合でも、有機塩素化合物の拡散による再汚染が発生することはない。
【００１４】
本発明の第５の態様は、第１の態様から第４の態様のいずれか１項において、前記微生物とともに、生物系有機物及び／または生分解性プラスチックを添加することを特徴とする、汚染底質の浄化方法である。
【００１５】
この第５の態様によれば、生物系有機物および／または生分解性プラスチックを添加することにより、微生物の生育に必要な炭素源が確保され、微生物の増殖と活発な代謝活動が図られる。その結果、有機塩素系化合物の生物的な分解が速やかに進行する。
【００１６】
本発明の第６の態様は、第１の態様から第５の態様のいずれか１項において、前記微生物が、嫌気性微生物および好気性微生物を含有する微生物群であることを特徴とする、汚染底質の浄化方法である。この第６の態様によれば、有機塩素化合物の分解に対し、異なる役割を有する嫌気性微生物および好気性微生物の両方を含有する微生物群を用いることで、処理期間を短縮することが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、浚渫された底質を袋詰にして静置し、微生物を作用させるという簡易な手段によって、底質中の有機塩素化合物を浄化することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明方法は、浚渫工程、添加混合工程、袋詰工程、静置工程を含むように実施される。
【００１９】
＜浄化対象＞
本発明方法の浄化対象は、有機塩素化合物を含む汚染底質である。ここで、底質とは、例えば河川、湖沼、海洋等の水底の堆積層を構成する砂利、砂、粘土、ヘドロ等の物質を意味するものである。
【００２０】
分解・除去の対象となる有機塩素化合物は、主にポリ塩化ジベンゾダイオキシン類（ＰＣＤＤ）、ポリ塩化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦ）などのダイオキシン類であるが、例えば、コプラナーＰＣＢ（Ｃｏ−ＰＣＢ）をはじめとするＰＣＢ類、テトラクロロエチレン、トリクロロエチレンなどの有機塩素系溶剤も対象とすることが可能である。さらに有機塩素系農薬として、例えばＤＤＴ、ＤＤＥ、ＤＤＤ、ＢＨＣ、アルドリン、エンドリン、ディルドリン、エンドスルファン、ヘプタクロル、ポリハロアルキル剤、ＰＣＮＢ剤、Ｄ−Ｄ剤、ＤＣＩＰ剤、クロロタロニル、ジコホール、フサライド、テトラジフォン等の分解・除去にも適用できる。
【００２１】
＜浚渫工程＞
浚渫工程は、浚渫船などを用いて底質の浚渫を行う工程である。浚渫方法としては、特に制限はなく、高濃度浚渫、グラブ浚渫、バックホウ浚渫などの浚渫方法を採用することができる。
【００２２】
＜添加混合工程＞
添加混合工程は、浚渫された底質に有機塩素化合物分解能を持つ微生物等を添加し、混合する工程である。ここで、浚渫された底質は、例えば、空気圧送、ポンプ圧送などの方法で陸上まで移送するため、移送過程で微生物等を添加、混合することも可能である。特に、底質に微生物を添加した後、空気圧送法により移送することによって、移送と混合が同時に行えるので好ましい。ポンプ圧送の場合は、ポンプ投入の前に微生物等を添加し、例えば攪拌機などによって攪拌を実施することができる。均一な混合により、有機塩素化合物に微生物が接触しやすい状態が作り出される。
【００２３】
浄化に用いる微生物としては、有機塩素化合物に対する分解能を有するものであれば、特に制限はない。有機塩素化合物の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を用いることもできる。これらの微生物は、有機塩素化合物に汚染された土壌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。
【００２４】
また、コンポストの中には種々の微生物が存在するため、これらコンポストの中で、有機塩素化合物分解能力を強化させたコンポストを利用することができる。なお、本発明方法に適合する範囲で、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、菌群等を使用できることは言うまでもない。
【００２５】
有機塩素化合物の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）属等の嫌気性古細菌、アセトバクテリウム（Acetobacterium）属、デスルフォバクテリウム（Desulfobacterium）属、デスルフォモニル（Desulfomonile）属、デハロスピリルム（Dehalospirillum）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（Dehalococcoides）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。
【００２６】
また、有機塩素化合物の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、ノカルディオイデス（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。
【００２７】
上記の中で、嫌気的条件下で水素を利用してダイオキシン類等の分解が可能な嫌気性微生物としては、例えば、デハロコッコイデス属、デハロスピリルム属、デハロバクター属、デハロバクテリウム属等を挙げることができる。また、有機物を嫌気的に分解し水素を生産できる嫌気性微生物として、例えばクロストリジウム属、シトロバクター属、エンテロバクター属等が有用である。これらの嫌気性微生物によって生産された水素は、有機塩素化合物の脱塩素化に寄与する。
【００２８】
また、後述する静置工程においては、袋表面から進入した空気によって、部分的に有酸素状態が形成されるため、低塩素価数のダイオキシン類は好気性微生物によって骨格構造が分解され、無機化される。これらに関与する好気性微生物として、例えば、スフィンゴモナス属、シュードモナス属、ノカルディオイデス属、ロドコッカス属等を挙げることができる。
【００２９】
微生物としては、前記例示の微生物種の混合物を使用できるほか、嫌気的条件および好気的条件を交互に繰返して製造した複合微生物剤を用いることができる。特に、嫌気性微生物や好気性微生物を、嫌気的条件と好気的条件を交互に切替えるサイクル（嫌気−好気サイクル）で有機物や有機塩素化合物とともに培養・増殖させることにより、複合微生物剤に含まれる嫌気性微生物および好気性微生物を十分に馴致された状態にして利用できる。
【００３０】
複合微生物剤の製造に際し添加できる有機塩素系化合物としては、浄化段階で分解・除去の対象となる汚染物質の有機塩素系化合物と同じものを使用できるほか、有機塩素系化合物の代替となる多環芳香族化合物、ヘテロ原子を含む多環芳香族化合物、農薬などを使用することができる。農薬は、入手が容易であるため、汚染物質の有機塩素系化合物が特定できない場合に有利に使用可能である。馴養に使用可能な農薬としては、有機塩素系農薬として、例えばＤＤＴ、ＤＤＥ、ＤＤＤ、ＢＨＣ、アルドリン、エンドリン、ディルドリン、エンドスルファン、ヘプタクロル、ポリハロアルキル剤、ＰＣＮＢ剤、Ｄ−Ｄ剤、ＤＣＩＰ剤、クロロタロニル、ジコホール、フサライド、テトラジフォン等を使用できるほか、有機リン系農薬も使用可能であり、その例として、ＥＰＮ、メチルジメトン、メチルパラチオン、パラチオン等を挙げることができる。  
【００３１】
また、複合微生物剤の製造過程で有機塩素系化合物を添加して馴養する場合は、中和剤の存在下で行うことが好ましい。これは、有機塩素系化合物の脱塩素化により生成する塩化水素を中和することによって、複合微生物剤のｐＨの低下を防ぎ、塩化水素による微生物への悪影響を抑制できるためである。中和剤としては、炭酸カルシウム等のアルカリ性物質を直接使用してもよいが、例えば卵殻等のように炭酸カルシウムを多く含む廃棄物を用いることができる。中和剤として廃棄物を使用することは、その有効利用を図ることにもなる。  
【００３２】
複合微生物剤の調製方法を以下に例示する。複合微生物剤は、嫌気性微生物および好気性微生物を、有機物の存在下で、微好気的条件に置くか、嫌気的条件および好気的条件を交互に繰り返しながら馴養することによって得られるものである。複合微生物剤の調製は、微生物剤製造装置を用いて行うことができる。微生物剤製造装置は、単一槽または複数に分割された槽で構成され、コンポスト化処理法により、定期的に追加送入される生ごみ、ドックフード等の有機物を連続的にコンポスト化処理する。この複合微生物剤の調製には、ダイオキシン類で汚染された土壌、底泥、コンポスト等またはダイオキシン類に汚染されていない土壌、底泥、コンポスト等を採取し、生ごみ等の有機物により馴致したものを種菌として使用できる。  
【００３３】
コンポスト化処理中、微生物剤製造装置内の雰囲気を微好気的条件に置くか、交互に嫌気的状態と好気的状態にして、嫌気性微生物と好気性微生物の両方を増殖させるとともに、活発化させる。  
【００３４】
微好気的条件は、Ｎ２ガスを通気することや、攪拌頻度のコントロール、あるいは、密閉状態の装置を定期的（例えば、１日１回）に開放することによって維持できる。例えば、微好気的条件は、適度に攪拌しながらＮ２ガスを吹き込み、微生物剤製造装置内の酸素濃度を０．０５〜０．１v/v％に調整することによって実現できる。この濃度でも、好気性微生物の代謝活動には充分な量の酸素濃度を供給できる。  
【００３５】
嫌気的条件にするためには、脱気を行ってもよいが、通常は一定時間静置することによって嫌気状態を作り出すことができる。一方、好気的条件は、攪拌やエアレーション等の操作によって作り出すことができる。したがって、好気的条件を作り出すための操作を間欠的に実施することによって、嫌気的条件と好気的条件を交互に繰り返す処理環境を作ることができる。より具体的には、例えば１時間あたり５分程度攪拌を行い、残りの５５分間を静置する、という操作によって嫌気的条件と好気的条件を交互に繰返す環境を作ることができる。  
【００３６】
また、嫌気−好気サイクルのタイミングは、有機物の添加方法に応じて適宜設定することが好ましい。以下、有機物の添加方法として、毎日有機物を添加する方法（方法Ａ）と、約１週間おきに有機物を添加する方法（方法Ｂ）との二通りの例を挙げて説明する。なお、前者（方法Ａ）は複合微生物剤を大量に生成させることを意図する場合、後者（方法Ｂ）は少量の複合微生物剤を生成させる場合に適している。  
【００３７】
方法Ａ：  （１）１日１回、微生物剤製造装置の内容物１０ｋｇあたり０．３〜１．０ｋｇ（水切後の湿重量）の有機物を投入する。  （２）有機物の投入直後に５分間機械的攪拌を行い、内容物とよく混合する。  （３）その後、嫌気−好気サイクルにてバッチ運転を行う。  （４）嫌気−好気の１サイクルにおいて、嫌気時間／好気時間の比が１２〜６０の間になるように設定する。すなわち、嫌気時間を１時間とすれば、好気時間は１〜５分の間で設定する。  （５）１サイクルの嫌気時間は１〜６時間とする。  
【００３８】
方法Ｂ：  （１）１週間毎に、微生物剤製造装置の内容物１０ｋｇあたり１．０ｋｇ（水切後の湿重量）の有機物を投入する。  （２）有機物の投入直後に５分間機械的攪拌を行い、内容物とよく混合する。  （３）その後、嫌気−好気サイクルにてバッチ運転を行う。  （４）嫌気−好気の１サイクルにおいて、嫌気時間／好気時間の比が１２〜６０の間になるように設定する。すなわち、嫌気時間を３時間とすれば、好気時間は３〜１５分の間で設定する。  （５）１サイクルの嫌気時間は３〜１２時間とする。  
【００３９】
上記方法Ａ、方法Ｂのいずれの場合も好気的条件は機械的攪拌で達成できる。このとき同時に空気を吹き込むこともできる。また、適宜温風を吹き込んで水分を飛ばし、所定の含水率を維持するように調整することが好ましい。微生物剤製造装置内で処理する混合物の含水率は、３０〜６０重量％となるように設定することが好ましく、最適範囲は３５〜４５重量％である。  
【００４０】
また、処理中は微生物剤製造装置内の温度が、１０〜７０℃となるようにすることが好ましく、最適範囲は２５〜５５℃である。さらに、微生物剤製造装置で処理する混合物のｐＨは、ｐＨ６〜９となるように調整することが好ましく、最適範囲はｐＨ７.５〜８.５である。なお、有機物を添加している間は、初期にｐＨ低下（ｐＨ６程度）が見られるが、日数が経過するにつれてｐＨ７〜９の間で安定するようになる。従って、特にｐＨ調節をする必要はないが、仮にｐＨがｐＨ６〜９の範囲を超えて変化した場合には、適宜６Ｎ−希硫酸や４Ｎ−苛性ソーダ液等でｐＨを調整することができる。微生物生育における基本的な条件である水分、温度およびｐＨを上記範囲に調整することにより、活発な増殖と代謝活動を維持できる。  
【００４１】
以上のような操作により、複合微生物剤中において、種菌である嫌気性および好気性微生物を大量に培養、増殖させる効果があるので、以後の有機塩素系化合物の分解処理における初発菌数を飛躍的に増大させることが可能となる。また、種菌は自然界や汚染土壌中の複合微生物系を利用することから、土壌中の土着菌に駆逐されることがない。  
【００４２】
また、前記したように複合微生物剤の調製は、ダイオキシン類等の有機塩素系化合物や農薬、油脂および／または界面活性剤を添加して行うことが可能である。これらの添加により、有機塩素系化合物馴養、農薬馴養または油馴養した複合微生物剤を得ることができる。  
【００４３】
微生物剤製造装置へ導入された生ごみ等の有機物はコンポスト化処理され、一部が複合微生物剤（嫌気性細菌、好気性細菌等から構成される複合微生物と有機物を含む）となる。残りの複合微生物剤はコンポストとして、農業、園芸等の分野で有効利用することが可能となる。
【００４４】
添加混合工程においては、微生物以外に、例えば、生物系有機物、生分解性プラスチック等を添加することができる。
【００４５】
ダイオキシン類を効率的に分解するためには、分解に携わる微生物量を確保する必要がある。また、脱塩素化に必要な水素は、生物系有機物の嫌気的分解によって生成され、このためにも生物系有機物は必要である。なお、底質が生物系有機物を豊富に含む場合には、その含有生物系有機物が利用できることは言うまでもない。
【００４６】
生物系有機物としては、生分解可能な生物系有機物であれば特に限定されないが、食品廃棄物や厨芥あるいは廃植物油のような廃棄物を利用すると経済的である。生物系有機物の添加量は、汚染物質と微生物の混合物に対して、例えば、１日あたり０．０１〜０．５重量％となる量が適しており、処理期間に応じた生物系有機物量を汚染物質と微生物の混合時に予め添加することができる。
【００４７】
本発明は、底質と微生物との混合物を一定期間静置し、底質中の有機塩素化合物を分解する方法であり、この静置期間が長期に及ぶ場合には、通常の生物系有機物の場合、静置開始後から処理期間途中で微生物による分解が終了してしまい、処理全期間にわたって微生物の増殖・活性維持及び水素供給に必要な生物系有機物の供給が困難になる場合がある。この問題を解決するために、生分解性プラスチックを添加混合工程において、例えば汚染底質と微生物との混合時に添加することができる。生分解性プラスチックは、微生物によって徐々に分解される性質を有しており、長期間にわたって有機塩素化合物の分解に関与する微生物の増殖・活性維持に必要な基質を供給することができる。つまり、生分解性プラスチックは、微生物の炭素源となる有機物により構成されているので、炭素源の持続的な供給源として機能する。
【００４８】
生分解性プラスチックは、微生物にとって炭素の供給源であり、増殖には窒素、リンをはじめとする他の栄養素も必要となるが、有機塩素化合物分解能力を強化したコンポストや前記複合微生物剤を使用する場合は、炭素源以外の栄養源はコンポストや複合微生物剤中に含まれており、特に供給する必要性は低い。これら窒素、リンなどの栄養源が不足する場合は別途底質と、微生物混合時にこれら栄養源を添加すればよい。
【００４９】
生分解性プラスチックとしては、例えば、でんぷん系、ポリ乳酸系、脂肪族ポリエステル系、ポリプロラクトン系などの系統のものをいずれも使用することができる。生分解性プラスチックの形状としては、例えば、その平均粒径が１〜２ｍｍ以上３〜５ｃｍ以下の粒状または粉末状の生分解性プラスチックを挙げることができる。
【００５０】
＜袋詰工程＞
本発明浄化方法では、通気性および透水性を有する袋を用いる袋詰法によって生物的浄化が行われる。この袋詰法による浄化は、通気性および透水性を有する袋に、底質および微生物のほか、必要に応じて生物系有機物、生分解性プラスチック等を添加配合した混合物（事前に攪拌したもの）を充填することによって行われる。
【００５１】
袋詰め工程は、通気性および透水性を有する袋に汚染底質と微生物、必要に応じて他の添加物を含む混合物を充填する工程である。通気性および透水性の袋としては、特に制限はないが、例えば、ポリエステル繊維製の織布などが好適に利用できる。
＜静置工程＞
静置工程では、底質と微生物等との混合物を充填した袋を陸上で静置する。静置期間は、有機塩素化合物の生物的分解が可能となる期間であればよく、底質中の汚染物質の濃度等によって適宜設定できるが、例えば３ヶ月から２〜３年である。ここで、内容物（前記混合物）の含水率は、３０〜６０重量％、好ましくは３５〜４５重量％に設定できる。
この方法においては、前記混合物からの水分の放散を防止するため、袋を通気性のシートで覆うことが好ましい。また、袋詰された混合物を非透水性のシートで覆い、袋と前記シートとの間に高湿度空気を注入することによって、前記混合物中の水分の放散を防止し、有機塩素化合物の分解に適した含水率を長期間保持することも可能である。袋詰状態では、ある程度の通気性が維持され、袋表面から進入した空気が袋内部に進入し、部分的に有酸素状態を形成する。この状態で通気性容器内部には微好気状態が作り出され、前述の嫌気性微生物と好気性微生物の作用により有機塩素化合物の分解が進行する。
【００５２】
＜排水処理工程＞
静置期間中には、透水性の袋から液分が滲出してくる。この滲出液には、未分解の有機塩素化合物が含まれていることがあるので、必要に応じて排水処理を行う排水処理工程を設けることができる。排水処理は、既知の方法によって実施することが可能であり、例えば、活性炭吸着法や促進酸化法などによって実施できる。
【００５３】
＜覆砂工程＞
本発明方法においては、静置工程に引き続き、前記袋を水底に敷設する覆砂工程を付加的に実施することができる。覆砂工程は、静置工程を経て有機塩素化合物の生物分解が終了した底質を袋詰状態のまま水底敷設（水底返還）することにより行われる。敷設場所が浚渫場所と同じ場合には、原位置環境の修復が可能になり、敷設場所が浚渫場所と異なる場合には、水底環境の整備が可能になる。また、微生物の作用によって有機塩素化合物が分解されているので、万一水底で袋が破損した場合でも、有機塩素化合物の拡散による再汚染が発生することはない。
【００５４】
次に、図面に基き、本発明の好ましい実施の形態を説明する。  
図１は、本発明の底質浄化プロセスの好ましい実施形態の概要を説明する図面である。この底質浄化プロセスにおいては、まず、高濃度浚渫船１０により汚染底質を浚渫する。浚渫した底質は、空気圧送船２０に送られ、ここで、底質に、微生物および必要に応じて生物系有機物等が添加される。
本実施形態においては、微生物等が添加された底質を貯泥ピット３０まで移送する手段として、空気圧送装置による管路移送方法を採用している。  
この底質移送において、空気圧送装置内、あるいは管路根元付近、あるいは管路途中で汚染底質（有機塩素化合物）を無害化するための微生物、および必要に応じて微生物の活動を活性化させるための生物系有機物、生分解性プラスチック等が添加される。底質を空気圧送する管路中では、空気及び微生物等が添加された底質による混相プラグ流が生成される。このプラグ流は、ほぼ満管状態の液相（微生物等が添加された底質）と空気相が管路中を交互に流下する流動状態であり、液相の前面には強い渦が生成する。この渦は、液相の前方管底部に沈降堆積している微生物添加底質を掻き上げ強力に攪拌混合する効果を有する。この攪拌混合は圧送区間において継続される。
【００５５】
空気圧送終了時には、底質と微生物等は充分均等に混合され、微生物添加底質中の有機塩素化合物を効率的に分解処理し易い状態となっている。移送終了後、貯泥ピット３０に排出された微生物添加底質をポンプ４０にて揚土し、袋に圧入充填して、袋詰底質５０とした後、脱水・減容化し静置保管する。この袋詰静置した状態で底質中の有機塩素化合物は、微生物の作用により分解される。
【００５６】
袋詰直後の底質には、浚渫方法にもよるが、５０〜９０重量％程度の水分が含まれている。一方、静置状態での最適な含水率は４０重量％前後であることから、過剰な水分は滲出液として除去される。滲出液中には、有機塩素化合物が含まれている可能性があるので、例えば、活性炭吸着法や促進酸化法などの水処理方法により排水処理することができる。
【００５７】
図２は、本発明プロセスにおいて、静置工程に至るまでの前半工程（浚渫方法、浚渫底質の移送、袋詰充填）のバリエーションを示している。浚渫方法としては、高濃度浚渫、グラブ浚渫、バックホウ浚渫などを採用できる。移送方法としては、空気圧送、ポンプ圧送などを利用できる。移送後の貯泥は、陸上の貯泥ピット３０で行ってもよく、台船上の貯泥槽３１で行ってもよい。これらの好ましい組合せ例としては、以下のとおりである。  
(1)高濃度浚渫船１０で浚渫後、空気圧送船２０により移送し、陸上の貯泥ピット３０で袋詰めを行う方法；(2)高濃度浚渫船１０で浚渫後、空気圧送船２０により移送し、台船上の貯泥槽３１で袋詰めを行う方法；(3)高濃度浚渫船１０で浚渫後、ポンプ圧送船２１により移送し、陸上の貯泥ピット３０で袋詰めを行う方法；(4)高濃度浚渫船１０で浚渫後、ポンプ圧送船２１により移送し、台船上の貯泥槽３１で袋詰めを行う方法；(5)グラブ浚渫船１１で浚渫後、空気圧送船２０により移送し、陸上の貯泥ピット３０で袋詰めを行う方法；(6)グラブ浚渫船１１で浚渫後、空気圧送船２０により移送し、台船上の貯泥槽３１で袋詰めを行う方法；(7)グラブ浚渫船１１で浚渫後、ポンプ圧送船２１により移送し、陸上の貯泥ピット３０で袋詰めを行う方法；(8)グラブ浚渫船１１で浚渫後、ポンプ圧送船２１により移送し、台船上の貯泥槽３１で袋詰めを行う方法；(9)バックホウ浚渫船１２で浚渫後、空気圧送船２０により移送し、陸上の貯泥ピット３０で袋詰めを行う方法；(10)バックホウ浚渫船１２で浚渫後、空気圧送船２０により移送し、台船上の貯泥槽３１で袋詰めを行う方法；(11)バックホウ浚渫船１２で浚渫後、ポンプ圧送船２１により移送し、陸上の貯泥ピット３０で袋詰めを行う方法；(12)バックホウ浚渫船１２で浚渫後、ポンプ圧送船２１により移送し、台船上の貯泥槽３１で袋詰めを行う方法、等が挙げられる。
【００５８】
以上では、浚渫方法として、高濃度浚渫、グラブ浚渫、バックホウ浚渫の３方式を挙げて組合せを説明したが、組合せはこれに限定されるものではなく、例えば、ポンプ浚渫等との組合せも可能である。
【００５９】
図２では、各工程を別々の台船上（または陸上）で行っているが、浚渫と圧送は同じ台船上で行ってもよい。また、浚渫と、圧送と、袋詰の全部を同じ台船上で実施してもよく、浚渫と圧送、または圧送と袋詰を同じ台船上で実施してもよい。
【００６０】
また、空気圧送の場合、微生物等の添加位置は、底質を空気圧送装置に投入する前、投入と同時、または投入後の搬送管路のどの位置で行ってもよい。ポンプ圧送方式の場合には、ポンプ投入前の攪拌混合槽２２に微生物等を添加することができる。
【００６１】
以下、実施例、比較例を挙げ、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれにより何ら制約されるものではない。  
実施例１
水底からグラブ浚渫されたダイオキシン類汚染底質を供試サンプルとして用い、含水率７０％に調整した。この供試サンプルとダイオキシン類の分解機能を高めたコンポスト及び木材チップを重量比で６：２：１になるように混合し、さらに有機物としてドッグフードを前記混合物に対して４．５重量％添加し、ポリエステル繊維製の織布で作製した袋に充填し静置した。
【００６２】
この供試サンプル、コンポスト、及び木材チップの混合にあたっては、小型空気圧送装置を用い、圧送管路中でプラグ流の攪拌効果を用いて攪拌混合した。圧送管路終端部から排出された混合物は容器に受け、さらにこの容器からポンプにて混合物を吸引し、ポリエステル繊維製の織布袋に圧入、充填した。
【００６３】
なお、ダイオキシン類の分解機能を高めたコンポストは以下の方法で調整した。  
すなわち、生ゴミ処理法で調製されたコンポストと基材である木材チップとダイオキシンを含有する焼却灰とを生ゴミ処理機に等量づつ投入、混合し、厨芥を毎日投入して３ヶ月間処理した。このとき含水率は４０重量％に調整した。
【００６４】
袋に充填されたダイオキシン類汚染底質混合物は３ヶ月間静置された。この間、含水率は６０％から３５％まで低下した。
【００６５】
処理期間中の混合物中に含まれているダイオキシン濃度を「ダイオキシン類に係る土壌調査測定マニュアル」（環境庁水質保全局土壌農薬課；平成１２年１月発行）に基づいて分析した結果、表１に示す通りであった。３ヶ月後、初期値の３３．６％のダイオキシン類が分解された。
【００６６】
【表１】
2005262174.tif 000003
【００６７】
実施例２
水底からグラブ浚渫されたダイオキシン類汚染底質を供試サンプルとして用い、含水率７４％に調整した。この供試サンプルとダイオキシン類の分解機能を高めたコンポスト（実施例１と同様のもの）及び木材チップを重量比で６：２：２になるように混合し、さらに有機物としてドッグフードを前期混合物に対して１重量％及び生分解性プラスチックの一種であるポリカプロラクトンの粉末４重量％をそれぞれ添加し、ポリエステル繊維製の織布で作製した袋に充填し静置した。
【００６８】
この供試サンプル、コンポスト、及び木材チップの混合にあたっては、小型空気圧送装置を用い、圧送管路中でプラグ流の攪拌効果を用いて攪拌混合した。圧送管路終端部から排出された混合物は容器に受け、さらにこの容器からポンプにて混合物を吸引し、ポリエステル繊維製織布袋に圧入、充填した。
【００６９】
袋に充填されたダイオキシン類汚染底質混合物は３ヶ月間静置された。この間、含水率は６０％から３９％まで低下した。
【００７０】
処理期間中の混合物中に含まれているダイオキシン濃度を「ダイオキシン類に係る土壌調査測定マニュアル」（環境庁水質保全局土壌農薬課；平成１２年１月発行）に基づいて分析した結果、表２に示す通りであった。３ヶ月後、初期値の４４．９％のダイオキシン類が分解された。
【００７１】
【表２】
2005262174.tif 000004
【００７２】
以上、本発明を種々の実施形態に関して述べたが、本発明は上記実施形態に制約されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、他の実施形態についても適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、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などの浄化に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】底質浄化プロセスの概要を示す図面である。
【図２】底質浄化プロセスの前半工程の概要を示す図面である。
【符号の説明】
【００７５】
１０  高濃度浚渫船
１１  グラブ浚渫船
１２  バックホウ浚渫船
２０  空気圧送船
２１  ポンプ圧送船
３０  貯泥ピット
３１  貯泥槽
４０  ポンプ
５０  袋詰底質
【図１】
2005262174.tif 000005
【図２】
2005262174.tif 000006