(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機化合物により汚染された汚染土壌を掘削し、水又は活性剤を含む水により掘削した汚染土壌を洗浄する洗浄工程と、
洗浄に使用された廃水を生物処理法により処理する洗浄廃水処理工程と、
該洗浄廃水の生物処理時に副生された生物汚泥と、洗浄処理された汚染土壌とを混合した混合物を地上に積み上げる積層工程と、
該混合物に栄養塩、水、及び空気を注入して混合物内の微生物を増殖させ、微生物の働きにより土壌中の汚染物質を分解する汚染物質分解工程と、を有する汚染土壌修復方法。
【請求項２】
有機化合物により汚染された汚染土壌が、油分を含む汚染土壌である請求項１に記載の汚染土壌修復方法。
【請求項３】
有機化合物により汚染された汚染土壌が、５％以上の有機化合物を含む汚染土壌である請求項１に記載の汚染土壌修復方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚染土壌修復を効率よく修復する汚染土壌修復方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境汚染問題の解決策として、有機物質等で汚染された土壌の汚染物質を除去し、土壌を修復するための種々の試みがなされており、例えば、汚染された土壌を掘削して表面に露出させ、汚染物質を分解する機能を有する微生物に有用な水や栄養素を注入し、微生物の機能により汚染物質を分解除去するいわゆるオンサイト（ｏｎ−ｓｉｔｅ）法が広く用いられてきた。
オンサイト法による処理においては、土壌を一旦掘削して処理するものであるが、土壌は地上にパイル状に積み上げられ、パイルには窒素、リンなどの微生物にとっての栄養塩、及び空気（Ｏ2）が注入され、元々の土壌に存在していた土着の微生物が増殖し、増殖した微生物により汚染物質が炭酸ガスと水にまで分解されるのである。
【０００３】
特に重油などにより高濃度の有機化合物に汚染された土壌では、そのまま上記のような処理を行うことが困難であり、一旦、土壌を洗浄し、汚染物質を低濃度化してからオンサイト法を行うことが一般的である。
この場合掘削された土壌中には、汚染物質の分解に有用な土着の微生物の数は少なく、さらに、土壌の洗浄工程を経ることで、土壌中の分解微生物は一層少なくなり、菌数でいえば１ｇの土壌中には１００個程度となってしまう。このような土壌に対して、空気、栄養塩等を注入することにより、分解性の微生物を徐々に増殖させ、最大菌数（１０7〜１０8個程度）に達した時点より汚染物質の多くが分解され始めるのである。ところが、実際には分解能を発揮する菌数に達するまでには、一般的に１ヶ月〜２ヶ月の増殖期間が必要であり、土壌の浄化が始まるまでに時間がかかるという欠点があった。
また、オンサイト法の他の態様として、パイル状の土壌中に分解性の微生物を分散させた分散液を直接供給する方法もあるが、分解性の微生物を選択して増殖させ、所定の数に保持し、使用時まで安定的に保存する必要があり、工程が煩雑で、微生物培養或いは保管のための設備を要するため、コストがかかるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高濃度の有機化合物に汚染された土壌の処理を、微生物を使用して、効率よく短時間で行うことができる汚染土壌修復方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の汚染土壌修復方法は、有機化合物により汚染された汚染土壌を掘削し、水又は活性剤を含む水により掘削した汚染土壌を洗浄する洗浄工程と、洗浄に使用された廃水を生物処理法により処理する洗浄廃水処理工程と、該洗浄廃水処理工程において副生された生物汚泥と、洗浄処理された汚染土壌とを混合した混合物を地上に積み上げる積層工程と、該混合物に栄養塩、水、及び空気を注入して混合物内の微生物を増殖させ、微生物の働きにより土壌中の汚染物質を分解する汚染物質分解工程と、を有することを特徴とする。
【０００６】
本発明においては、有機化合物により高濃度汚染された土壌を洗浄する際に排出される廃水の処理に用いた後の残存物である生物汚泥を洗浄後の土壌と混合するため、生物汚泥中に残存する微生物が直ちに土壌中の汚染物質の分解機能を発揮することになり、従来法である、元々の土壌に存在していた土着の微生物の増殖活性化による汚染物質の分解開始までに係る時間を大幅に短縮できる。さらに、従来であれば、それ自体産業廃棄物として処理されるべき生物汚泥を活用しうるため、環境保護性が高く、経済的な土壌修復処理を効率よく行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に詳しく説明する。
本発明においては、高濃度の有機化合物により汚染された汚染土壌はまず掘削により地表へと搬出される。この掘削は公知の方法により行われ、汚染土壌の量、存在位置などにより、例えば、ボーリング装置などの公知の掘削装置を適宜選択して用いて行う。
搬出された汚染土壌は汚染物質の種類や濃度を測定したのち、汚染物質の濃度が所定の値より高い場合、特に、重油などの有機化合物の含有量が５％以上である場合には、洗浄槽に投入して洗浄処理を行う。洗浄は水、あるいは水性溶剤や界面活性剤を所定量含有する水溶液などにより行われる。
【０００８】
汚染土壌中の油分の含有量が多い場合には、例えば、特開平８−３０９３３０号公報や、同８−３１８２９５号公報に記載のような、加熱処理、或いは溶剤処理と加熱とを組み合わせた処理を行って油分の含有量を低減させた後、洗浄処理を行うこともできる。
洗浄処理後、遠心分離などの方法により、洗浄水（廃水）と土壌とを分離する。分離された土壌にはなお、汚染物質が残存しているため、その後、汚染土壌パイルを形成し、微生物による有機化合物の分解処理を行う。この処理については、後述する。
【０００９】
土壌と分離された洗浄水は、高濃度の汚染物質を含有し、そのままでは排水できないため、生物処理法により汚染物質を除去した後、放流する。生物処理法としては、公知の方法を適宜用いることができるが、処理の容易性、効果の観点から生物膜法を適用するのが好ましい。
生物膜法では微生物が膜に固定されているので、攪拌式を用いるにしろ、濾過床式を用いるにしろ、生物汚泥の発生が少ないのが特徴である。ここで発生した生物汚泥は通常、産業廃棄物として処理されるが、有機化合物を分解する特性を有する微生物を高濃度で含有しているため、本発明では、先に洗浄処理した汚染土壌と混合される。
【００１０】
洗浄後の汚染土壌と生物汚泥との混合比（重量比）は、生物汚泥中の活性微生物の数により異なるが、一般的な処理法を行った場合には、汚染土壌１に対して１０-4以上となることが好ましく、１０-3以上となることががさらに好ましい。本発明の方法によれば、ここで用いられる生物汚泥（活性汚泥）は処理中に副生され、上記の有効量は副生された生物汚泥で充足することができるという利点をも有する。汚染土壌と生物汚泥とからなる混合物は、地上にパイル状に積み上げられ、微生物を活性化する空気及び窒素、リンなどの微生物にとっての栄養塩を含有する液体を供給される。空気や栄養塩の供給は、まず、栄養塩水溶液供給装置から栄養塩を含む液体がポンプにより圧送され、コンプレッサーにより供給される空気とともにパイプを経由してパイプ先端より土壌内に噴出されることにより行われる。
この方法によれば、オンサイト法で微生物分散液を供給するよりも低コストで、また、土壌中の微生物を活性化させる数まで増殖させる方法よりも短時間で効果的な汚染土壌の処理を行うことができる。
【００１１】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに制限されるものではない。
（実施例１）
汚染土壌として、Ａ重油を約５％程度含有するものを処理対象とする。まず、この汚染土壌１トンを、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系の生分解性の高い界面活性剤を０．５重量％含有する水溶液で攪拌手段を備えた洗浄槽で洗浄する。洗浄後の汚染土壌の重油の含有量は約１．５％であった。
洗浄水を遠心分離で除去し、分離された洗浄水はＡ重油にて馴養した汚泥を用いた生物膜装置で処理することで清浄化し、排水する。洗浄水を分離することで約２００ｇの生物汚泥（活性汚泥）を得た。次に、前記汚染土壌と生物汚泥とを重量比で５０００：１の割合で混合して混合物を得て、地上に積み上げる。この積層された混合物に対して、ポンプにより栄養塩水溶液が、コンプレッサーにより空気が、それぞれ供給され、これらはパイプを経由してパイプ先端より土壌内に噴出される。この空気と栄養塩により微生物が増殖し、最大菌数（１０7〜１０8個程度）に達した時点より汚染物質の多くが分解され始める。
【００１２】
図１は、混合物中に含有する微生物の増殖状況を経時的に菌体をカウントすることで算出した結果により表示するグラフである。図１のグラフより、本実施例１においては、微生物が汚染物質の多くが分解され始める最大菌数（１０7〜１０8個程度）に達するまでに要する時間が１０日未満であることがわかる。
図２は、本発明の汚染土壌中に含有された汚染物質である重油の残存濃度を示すグラフである。図２のグラフより、本実施例１の方法によれば、重油の残存濃度が周囲に影響を与えないレベルである０．５％になるのに２５日間を要し、その後３０日目で０．３５％程度に減少し、さらに９０日に達するまで処理を継続したが、それ以上の現象は見られなかった。
【００１３】
（比較例１）
前記実施例１と同様の汚染土壌を用い、洗浄処理廃水の生物膜処理で副生された活性汚泥を土壌に混合せず、洗浄後の汚染土壌をパイル状に積み上げて、実施例１におけるとの同様にして、栄養塩と空気とを供給し、土壌中の微生物を増殖させて処理を行った。実施例１におけるのと同様にして、土壌中の菌体数と汚染物質（重油）の残存濃度を測定した。結果を図１、図２のグラフに破線で併記する。
【００１４】
図１のグラフより、比較例１においては、微生物が汚染物質の多くが分解され始める最大菌数（１０7〜１０8個程度）に達するまでに要する時間が２５日であることがわかる。
また、図２のグラフより、比較例１の方法によれば、重油の残存濃度が周囲に影響を与えないレベルである０．５％になるのに５０日以上を要し、その後０．３５％程度に減少したのは９０日後であった。
【００１５】
実施例と比較例の対比により、本発明の如く、廃水処理により副生された微生物を含む生物汚泥を利用することで、汚染土壌の修復が短時間で効率よく進行することがわかる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の汚染土壌修復方法によれば、高濃度の有機化合物に汚染された土壌の処理を、微生物を使用して、効率よく短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例１及び比較例１の方法における汚染土壌中の微生物の菌体数の変化を示すグラフである。
【図２】  実施例１及び比較例１の方法における汚染土壌中の重油の残存濃度の変化を示すグラフである。
【図１】
0003977656.tif 000002
【図２】
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