(57)【要約】      （修正有）【課題】事故などで漏出した油で土壌が汚染された時に、土壌や地下水或いは地表を伝わって油が拡散又は流出することを防止するための手段を提供すること。【解決手段】油汚染土壌中の油の拡散、流出を防止する為に、油吸着材と汚染の無い土壌を混合し、又は混合せずに交互に層状に一つの土嚢袋に詰め、その土嚢を油の拡散又は流出のおそれのある場所（通り道）に設置し、設置した土嚢の上から汚染の無い土壌で埋め戻し、または埋め戻しを行わずに、かつ吸着した油を可能な限り土嚢内で微生物により分解する油拡散防止方法に用いる土嚢。油吸着材は内部に油分解微生物を内在させたものを使用し、吸着すべき油汚染濃度に応じた量の粒状肥料を混合して使用することを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
油分解特性を有する微生物を内在する油吸着材と、前記微生物の栄養剤として混合する粒状肥料と、油汚染の無い土壌とを混合して、袋に詰め込んだことを特徴とする油の流出または拡散防止用土嚢。
【請求項２】
請求項１記載の発明において、上記粒状肥料が主として中期間型の緩効性粒状肥料であることを特徴とする油の流出または拡散防止用土嚢。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の発明において、上記油吸着材と上記油汚染の無い土壌との混合比が、重量比で、１：３から３：１の範囲であることを特徴とする油の流出または拡散防止用土嚢。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、油の漏出などで汚染されている土壌等において、油が地表や土中あるいは地下水中を伝って流出または拡散することを防止する目的で使用する土嚢に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  ２００６年油汚染対策ガイドラインが環境省より告示され、鉱油の流出や土壌中への蓄積などにより周辺環境への影響が発覚した場合には、まず油の拡散や河川への流出を防止することが最優先となった。例えば、冬季における暖房用重油のパイプ破損などの事故により重油が漏出した場合、重油の流出や土壌中への蓄積などにより周辺環境への影響が考えられる場合には、油の拡散や河川への流出を防止することが緊急に求められる。
このため、安価でかつできるだけ迅速に土壌中の油の拡散を防止することができる油の拡散防止を実現することが求められた。【０００３】  このような近隣や河川への流出の緊急防止策として、従来は、油で汚染された土壌を全て掘削して産廃処分あるいは高温焼却するなどの処理を行い、掘削したあとは新しい土壌で埋め戻すのが一般的であった。この方法は、汚染した油を除去する方法として確実ではあるが、汚染土壌を焼却処分するなど、その処理に要する費用の問題があるだけでなく、焼却に使用する燃料による過剰な炭酸ガスの発生など環境への悪影響が避けられず、さらに高温で加熱するために土壌としての再利用も困難になる。その上、産業廃棄物処分場の受け入れ容積の不足など社会問題に直面することにもなる。このため、土壌の入れ替え方式に代えて、比較的安価で環境に優しく、しかも確実に油の流出又は汚染拡大を防止する技術が求められている。【０００４】  土壌中の油の拡散等を防止する方法としては、例えば、特開２００３−３４０４４７号公報（特許文献１）には、油分により汚染された地下水の下流側に、油分吸着ゲル化材又はこれを含む層を壁状あるいは柱状に形成し、前記地下水を油分吸着ゲル化材に接触させることを特徴とする油分の不溶化処理方法が提案されている。
また、特開２００２−１２８４号公報（特許文献２）には、油分汚染土壌に、まず油吸収材を添加し、続いて水溶性固化剤を添加することを特徴とする油分汚染土壌の処理方法が開示されている。【０００５】  しかし、特許文献１記載の方法は、油をゲル化材に接触させることにより拡散を防止するものであるが、設置状況によってはゲル化が十分に行なわれないおそれがあり、また、ゲル化された土壌中に残存する油分が再分解して溶出する可能性があるなどの点で問題がある。また、特許文献２記載の方法では、油分吸収剤を注入しながら混合し、続いて同様に水溶性固化剤を不透水層から地上面まで混合して、深層混合孔内の土壌と各薬剤とを混合する方法であり、混合が十分に行なわれない場合には汚染の拡散を防止できないおそれがある。【０００６】  かかる状況に鑑み、本願発明者等は、油の流出を防止するための土嚢として、袋に汚染のない土壌と油を分解する特性を有する微生物を内在する油吸着材を混合した混合土壌をそのまま詰めた土嚢、又は袋に汚染のない土壌と前記微生物を内在する油吸着材を交互に層状に詰めた土嚢を作成し、この土嚢を用いた油の流出又は拡散防止の方法を、例えば特開２００８−６８２４４号公報（特許文献３）等により提案している。特許文献３記載の方法によれば、土嚢の中の油吸着材が油を吸着して油を固定するために、油の拡散または流出を防止することができる。
【特許文献１】特開２００３−３４０４４７号公報
【特許文献２】特開２００２−１２８４号公報
【特許文献３】特開２００８−６８２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  近年、汚染源の油の拡散を防ぐ方法として油を吸着する性能に優れた油吸着材が注目されている。この油吸着材には、単に油を吸着し固定するだけのものと、吸着した油を分解する微生物を内在するものとの二種類がある。本願発明者等は、その中でも、後者の油分解微生物を内在する油吸着材に着目し、上述したように、この油吸着材を用いた土嚢を使用して油の流出または拡散防止放方法を提案し、この方法が油の流出や拡散防止などに効果があることを開示した。
しかし、最近は、単に油の流出や拡散を防止するだけではなく、事故などで漏出した油を吸着、固定して、そのうえで油分を無害化することまでが求められはじめている。このためには、油吸着材に吸着した油を固定するだけでなく、吸着した油がほぼ消滅する程度にまで分解することが望まれる。
しかし、上記特許文献３で開示した方法は、油の移動を阻止することを主たる目的として提案したものであり、その目的は達成しているものの、吸着した油を微生物が十分に分解して消滅させるまでには至らない場合が多いことがわかった。これは、微生物を内在する油吸着材が、多くの場合、油を吸着して拡散を防ぐためにその場で油を固定するか低濃度の吸着油を分解するだけが目的のもので、油漏出事故などの現場で吸着した高濃度の油を分解することまでは考慮されていないことに起因する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  上記課題を解決するために、本願第１の発明は、油分解特性を有する微生物を内在する油吸着材と、前記微生物の栄養剤として混合する粒状肥料と、油汚染の無い土壌とを混合して、袋に詰め込んだことを特徴とする油の流出または拡散防止用の土嚢である。このように構成した土嚢を、油汚染が発生し油の拡散又は流出の恐れのある場所に設置することにより、汚染油の拡散または流出を防止できるとともに、土嚢中に混合した粒状肥料から徐々に溶け出す栄養分の補給により、油吸着材に内在する微生物が継続的に働いて、汚染した土壌等から油吸着材に吸着した多量の油あるいは高濃度の油等をその場で分解するために、ほぼ無害化できる。本願発明において、上記油吸着材として、あらかじめ液状または粉体状の栄養分を内在させている油吸着材を用いた場合には、粒状肥料から栄養分が徐々に供給され始めるまでの初期段階の処理において微生物の活性化が促進される。このため、土嚢を埋設して直ぐに汚染油が油吸着材に吸着され始めるような場合には、栄養分を内在しない油吸着材を使用するよりも、あらかじめ栄養分を内在させてある油吸着材を使用することが望ましい。
本願第２の発明は、上記第１の発明における上記粒状肥料として、１カ月〜３カ月程度の期間にわたり効果が継続的に働く、いわゆる中期間型の緩効性粒状肥料を主として用いることを特徴とするものである。このように土嚢を構成することにより、通常の油汚染状態の場合には、約３ケ月程度でほぼ無害化することができる。仮に、多量・高濃度な油汚染状態など重度な油汚染の場合で、油の分解浄化の長期化が予測される場合には、中期間型の緩効性粒状肥料を主体として、約半年〜１年以上効果が持続するいわゆる長期間型緩効性粒状肥料も追加混合しておくことが好ましい。
本願第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記油吸着材と上記油汚染の無い土壌との混合比が、重量比で、１：３から３：１の範囲であることを特徴とするものである。このように配合することで、油吸着材への油吸着がほどよく分散し継続して行われるため、効率的な分解浄化ができる
【発明の効果】
【０００９】  本願発明によれば、油分解特性を有する微生物を内在する油吸着材と、前記微生物の栄養剤になる粒状肥料と、油汚染の無い土壌とをよく混合して、袋に詰め込んで土嚢を作製しているため、土壌の中で拡散，移動，または流出しようとする油は、土嚢中の油吸着材に吸着され、その場で分解され、無害化されるので、汚染場所よりも下流側への拡散や移動又は流出は考慮する必要がなくなる。
吸着した多量あるいは高濃度の油をその場で微生物が分解するためには、油分解性微生物が継続的に活性化され分解浄化が進行するような環境が必要と考えられるが、前述したように、現状では、事故などで汚染が発生した場所の近傍で吸着した高濃度の油を分解できるだけの栄養剤を内在する吸着材は見当たらない。また、吸着材にあらかじめ栄養剤を内在させる手法としては、液状または粉体状の栄養剤を用いているだけであり、栄養剤の流出等の影響もあって、その効果が有効に働くのは比較的短期間であり、無害化することが難しい。
これに対し、本願発明においては、土嚢中に粒状肥料が含まれているために、油吸着材中に内在する微生物に、吸着した油を分解するに足るだけの栄養剤（肥料）が継続的に十分に補給されるため、微生物による分解が継続して進行し、汚染油の無害化が可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】  本願発明は、油分解特性を有する微生物を内在する油吸着材と、前記微生物の栄養剤になる粒状肥料と、油汚染の無い土壌とを混合して、袋に詰め込んだことを特徴とするものであり、油の流出または拡散防止用等に使用するための土嚢である。
本願発明による土嚢を、油の漏出などにより油の拡散または流出のおそれのある汚染場所に設置することにより、まず、土壌中などに漏出した油を土嚢中の油吸着材に吸着・保持することでそれ以上の油の拡散または流出を防止し、次いで吸着・保持した油を微生物により分解して、ほぼ無害化することができる汚染油の処理方法を実現することができる。
土嚢を設置するためには、一般的に、油で汚染された土壌の周辺における油の流路又は拡散の方向を見定めて、さらなる拡散の恐れがある部分に溝を掘ることが必要である。その深さは、汚染源からの距離にもよるが粘土層など油が浸透しにくい地層、あるいは地下水層に達するまで堀下げる。この溝の中に、土嚢を設置することにより、拡散、移動又は流出しようとする油は土嚢袋の中の油吸着材に吸着され保持されて、それより下流側への拡散、移動又は流出を阻止することができる。なお、土嚢の設置場所は、土壌中ばかりでなく地表であっても有効である。
【００１１】  本願発明において、微生物の栄養剤として粒状肥料を用いることは、必須不可欠の要件である。栄養剤としての肥料は、土嚢に詰める前の吸着材に出来るだけ均一に分散されていなければならないが、液状肥料を用いた場合には分散むらが生じやすく吸着材に均一に分散させることが難しい。これに対し、本願発明においては、粒状肥料を用いているために、吸着材や汚染されていない土壌などとよく混ぜ合わせることで、ほぼ均一に分散させることが容易である。
また、最終的に油を完全に分解するには、流出源（漏出源）から土嚢設置位置まで距離があるような場合などを想定すると、油汚染が土嚢まで到達するまでにある程度の時間がかかるので栄養剤が時間をかけて少しずつ溶け出していく状態が望ましい。本願発明においては、土嚢中に混合した粒状肥料から徐々に溶け出す栄養分の補給により、吸着材中の微生物が長期間に亘り継続して働いて、汚染した土壌等から吸着した多量の油あるいは高濃度の油等を分解し続けるために、ほぼ完全に無害化することができる。
なお、本願発明において、粒状肥料はいわゆる固形肥料も包含するものである。また、出来るだけ均一に分散されるように混ぜ合わせるためには、ある程度小粒であって球状に近いものが好ましい。
【００１２】  本願発明において、混合する粒状肥料の量は油汚染土壌の汚染濃度等に応じて配合することが望ましく、粒状肥料中の窒素の量が、吸着した油の濃度の５％から２０％程度となるように粒状肥料の量を配合することが好ましい。なお、油分解微生物を内在する油吸着材は、通常、微生物の栄養分をある程度内在していることが多いので、その点も考慮して、使用する粒状肥料の肥料三要素の配合比や粒状肥料の混合量を決めることが望ましい。
粒状肥料中の窒素量が、油吸着材に吸着する油の濃度の５％よりも少なすぎると微生物が十分に活動できる栄養環境を継続して維持できない恐れがあるため、少なくとも５％以上混合することが必要である。他方、粒状肥料を多く配合しても必要以上に窒素濃度の高い環境になるだけであり、微生物の活動をより活発化できるわけではなく、無意味であるため、実用的には２０％以下の混合量にすることが望ましい。好ましくは、７％〜１０％程度の混合量と推定される。上記範囲に混合量を適切にしておくことにより、微生物による油の分解が必要十分な期間に亘り継続して行われる状態を維持することができ、分解浄化が効率よく行われる。
なお、栄養剤を内在する油吸着材を使用する場合には、内在している栄養分を考慮して追加混合する粒状肥料の窒素含有量や量を設定することが好ましいが、実質的に上記窒素換算量の配合範囲内に収まるようであれば、必ずしも厳密に内在量を考慮しなくても問題はない。
【００１３】  油吸着材や汚染の無い土壌等を袋に詰める仕様としては、粒状肥料と油吸着材と汚染の無い土壌とを混合した土壌等をそのまま詰め込む場合と、あるいは粒状肥料と油吸着材とを混合したものと汚染のない土壌とを袋中に層状に詰め込む場合があるが、どちらでも効果はほぼ同等であり、油漏れや流出・拡散の状態に応じて選択すれば良い。
土嚢中の汚染の無い土壌としては、川砂を使用することが好ましい。川砂を使用することにより、通常の土を使用する場合に比し、土嚢中への油の浸透及び吸収が良好になる。
【００１４】  以上，詳述したように、本願発明は、油分解性を有する微生物を内在する油吸着材と、微生物を活性化する粒状肥料と、土や砂と混合した混合土壌等を詰めた土嚢を作ることを特徴とするものであり、本願発明による土嚢を、油で汚染された土壌の周辺における油の流路又は拡散のおそれのある部分に溝を掘るなどして、溝の中に埋設又は地表に積み上げることで油の拡散，移動又は流出を防止し、さらに吸着・保持した油を油吸着材に内在する微生物により可能な限り分解するものである。
以下、本願発明を実施例に基づいて、より具体的に説明するが、本願発明がこれら実施例に限定されるものでないことは言うまでも無い。
【実施例１】
【００１５】  油で汚染された土壌について、汚染油の種類や汚染量および汚染土壌周辺の環境状況等を考慮して、油吸着材に吸着される油の濃度を約３０００ｇ／ｋｇと想定し、必要な粒状肥料中の窒素の量は、吸着される油の濃度の１０％相当の約３００ｇ／ｋｇと判断した。
油吸着材は油分解特性を有する微生物及び栄養剤を内在するものを使用した。市販されている油吸着材１袋は通常２４リットルであり、天然植物繊維系油吸着材の比重は約０．５なので、約１２ｋｇ／袋である。したがって、必要な粒状肥料中の窒素の量は、油吸着材１袋当たり約３６００ｇになる。このため、窒素成分の配合比１５の中期間型の緩効性粒状肥料（窒素含有率約３７％相当）を用い、油吸着材１袋当たり約１００００ｇ（１０ｋｇ）追加混合した。
次に、上記割合で油吸着材と粒状肥料を混合してなる混合材料と汚染のない土壌（川砂と土壌の混合土壌）を重量比で１：１の割合で混合し、この混合土壌を河川堤防の補強などに使用される土嚢袋に適量封入して土嚢を準備した。封入する量は袋の大きさに応じて加減したが、通常、袋の大きさの半分ぐらいが適量であり、それを目安とした。袋の口は、紐などで結ばずに、袋の余分な部分を折り返して蓋をした。なお、積み上げるときに土壌を入れた袋の形状がある程度自由に変形できるように量を加減したが、これは土嚢１を所定の場所に、所定の高さで積み上げたときに、できるだけ隣同士を密着させて空隙ができないようにするためである。
一方、油で汚染された土壌の周辺の油の拡散方向の下流側に、土嚢を設置するための溝を掘った。土嚢袋を積み上げた位置は、粘土層など土中の油がそれ以上浸透しない深さを底とした。油汚染の認められる範囲全体に亘って、混合土壌を詰めた土嚢袋の長さ又はその整数倍以上の幅の溝を作り、その中に、地中に汚染が認められる位置を全てカバーできる深さまで土嚢を積み上げた。なお、地表に積み上げる場合には、油が土嚢袋の上を乗り越えない程度の高さまでとした。
混合土壌はそれだけでも油を吸着することができるが、本願発明においては、土嚢袋を使用することにより、必要な場所に、必要な数だけ設置でき、しかも他の場所で予め土嚢を準備してから必要な場所に運搬することができるため、比較的短時間で処理ができた。
また、約３ヶ月後には土嚢埋設部の油分がほぼ分解され無害化されていることが確認された。
【実施例２】
【００１６】  冬季暖房用のＡ重油配管が破損し、重油が流出して土壌が汚染された。漏出した重油の量と推定汚染土壌量から、土壌の汚染の濃度は最大約４００００ｍｇ／ｋｇ程度と推定された。近くに小川があり、重油が土壌を伝わって小川に流出する懸念が生じたので、直ちに汚染発生地点と小川の間に深さ約０．８ｍ、幅約６０ｃｍ、長さ約３０ｍの溝を掘り、この溝に幅約３５ｃｍ、長さ約４５ｃｍ、厚さ約１３ｃｍの土嚢を溝全体にわたり４段ずつ積み上げた。土嚢１袋の中身は、あらかじめ微生物及び栄養剤が内在された油吸着材に粒状肥料８００ｇを追加混合したもの約４．７ｋｇと、川砂主体の土壌約１５．１ｋｇの混合土である。
袋の余剰部分は混合土を詰めたのち折り返して蓋をし、積み上げの際にできるだけ形を整えて隙間のできないようにした。溝の中に土嚢袋を積み上げたのち、油汚染のない土壌で溝の空隙を埋めた。さらに重機を使用して地表面の転圧を行った。
これでＡ重油の小川への流出は完全に防止することができた。また、約３ヶ月後には土嚢埋設部の油分もほぼ分解されていることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００１７】  本願発明は、事故で漏出した油の流出，拡散を防止する手段として極めて有効で、油をほぼ完全に遮断することが可能である。産業的にも有用かつ容易に利用でき、油の流出事故の際や工場等長期にわたって蓄積した油の流出防止にも即座に対応が可能である。しかも環境に新たな負荷を与えない点でも優れた手段と言える。