(57)【要約】【課題】油で汚染された土壌を、微生物を利用して浄化する場合、油が土壌粒子の中に浸透している場合や粘土質など本来油が浸透しにくい土壌に少しずつ油が浸透していた場合などでは、浸透した油と油分解微生物との接触機会が少なく分解までに非常に長期の時間を必要とする。これが微生物利用の土壌浄化に要する施工期間を長引かせる要因の一つになっている。【解決手段】重質油が土壌粒子の中に比較的多く浸透している場合、最初に界面活性効果を持つ油分散剤を土壌に十分に浸透させて土壌粒子の中に浸透した油分を遊離させ、さらに遊離した油を油吸着材に吸着させることで土壌中に残る油の量を相対的に低下させ、次いで、ロドコッカス・ロドクロウス種，ノカルディア・グロベルーラ種などの微生物を含有する製剤と栄養分を散布することによって油の分解を容易にした。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
重質油を主体とする油汚染土壌の浄化にあたり、界面活性効果を持つ油分散剤を油汚染土壌に散布することにより油分を土壌から分離し、次いで油分を油吸着材に吸収させ、その後、ロドコッカス・ロドクロウス種（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ），ノカルディア・グロベルーラ種（Ｎｏｃａｒｄｉａ  ｇｌｏｂｅｒｕｌａ）のうちの少なくとも一種以上の微生物を含有する製剤と微生物の増殖に必要な栄養分を散布するバイオレメディエーションによって油の分解を図ることを特徴とする油汚染土壌の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、油で汚染された土壌の浄化方法に関するものであり、長期にわたって油が土壌中に浸透していて通常の工法では油の浄化がしにくい場合などに、効率的な手段として有用な、油分を土壌中から遊離させた後に微生物を利用したバイオレメディエーション工法を適用することにより油の浄化を促進する油汚染土壌の浄化技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  ２００６年３月に環境省より告示された「油汚染対策ガイドライン」では油で汚染された土壌の浄化基準として油臭や水中での油膜の発生がないことを浄化の目安としている。
この「油汚染対策ガイドライン」によれば、鉱油の流出や土壌中への蓄積などで周辺環境への影響がある汚染が発覚した場合、汚染原因者に対策が求められる。汚染の原因が重油パイプの破損等事故による場合は、発覚後直ちに油除去の為の適切な対策をとることにより比較的容易に浄化（修復）が可能である。【０００３】  しかし、ガソリンスタンド跡地等、長期にわたって油が地下に浸透した汚染土壌の場合などでは、油が土壌の微細な粒子の中に浸透しており通常の対策ではなかなか除去しきれない場合が多い。特に土質が粘土質などの場合は、油が浸透しにくいが、一度浸透するとその中の油を除去するのは容易ではない。このため、従来技術においては、このような汚染土壌では、汚染部分の土壌を掘削して産廃処分するのが唯一の手段であった。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処理に要する費用の問題、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ないこと、また処理後の土壌、特に炭素範囲が大きい鉱油類に汚染された土壌などは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など、多くの問題を抱えていた。その上、産業廃棄物処分場の受け入れ容積の不足など大きな社会問題に直面することにもなる。
このため、土壌の入れ替えに代えて、安価で環境に優しく、しかも確実に油の汚染を除去する技術が求められていた。【０００４】  上記要望に応えるものとして、近年、油汚染土壌に対する微生物を利用したバイオレメディエーション工法（技術）が開発されて、油汚染地域に天然に生息する油分解性微生物を利用した、いわゆるバイオスティミュレーションが一般的に利用されてきた。また、２００５年３月に経済産業省と環境省より告示された「微生物によるバイオレメディエーション利用指針」では、油汚染地域とは別の場所で採取または培養された油分解機能を有する天然の微生物を利用した油の浄化方法、いわゆるバイオオーグメンテーションを利用する場合の取扱指針を与えている。【０００５】  本願発明者等は、土壌中に浸透した油の浄化を促進するために、はじめに界面活性効果をもつ油分散材を油汚染土壌に散布してよく撹拌することにより油を土壌から遊離させ、次いで、油吸着材を混合して分離した油を吸着材に吸収させた後、土壌中に天然に生息する微生物を利用して油の浄化を行なうという方法等を以前に提案している（特許文献１参照）。【０００６】  一般に、水中の油や容器に付着した油を遊離させるための分散剤としては界面活性剤が公知であり、家庭でも家庭用洗剤として広く使用されているほか、工業用としても数多くの洗浄剤が市販されている。
なお、油を吸着する材料を土壌改良剤及び土壌改良方法として使用する技術は、特開２００３−４１２５５号公報（特許文献２）等により提案されている。しかし、これらの提案は、セルロースよりなる基材と生きたバクテリアを含有する土壌改良剤を利用して、土壌を植物の栽培に適した状態に改良することを目的としたものであり、油により汚染された土壌の浄化について示唆するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】  特開２００８−７３６７２号公報
【特許文献２】  特開２００３−４１２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】    本願発明者等が上記特許文献１により開示した発明は、はじめに界面活性効果をもつ油分散材を油汚染土壌に散布して、よく撹拌することにより油を土壌から遊離させて分散剤に吸収させ、次いで、油吸着材を混合して撹拌し、分離した油を分散剤ごと吸着材に吸収させ、土壌中に残る油を相対的に減少させた後、土壌中に天然に生息する微生物の働きで油を分解させる、または、油分解に優れた性能を有する微生物を１種乃至十数種含有する微生物製剤を土中に撒布して撹拌するなどして微生物を利用することにより、油の浄化を促進した油汚染土壌の浄化方法である。また、浄化工程において使用する微生物としては、例えばアルスロバクター（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ）やバチラス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）など、バイオレメディーションに使用可能な微生物であって、人や環境に対して安全なもののみを１種乃至十数種を選んで用いることにしている。【０００９】    しかし、その後、上記特許文献１に開示した浄化方法を実施した際に、一部の工場跡地などの油汚染土壌において、必ずしも満足できる油汚染浄化ができない場合のある事例が発生した。このため、本願発明者らが浄化状況等を詳細に検討した結果、工場跡地などでは、長期に亘って土壌の微細な粒子の中に油が浸透し、場合によっては油が固化していたりすることもあり、特に、潤滑油や機械油など粘性の高い油あるいは炭素数が約２５以上の燃料油などの重質油により汚染されている工場跡地などで、油汚染土壌の浄化の効率が必ずしも十分でない場合が発生することが判った。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  本願発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、重質油を主体とする油汚染土壌の浄化にあたり、界面活性効果を持つ油分散剤を油汚染土壌に散布することにより油分を土壌から分離し、次いで油分を油吸着材に吸収させ、その後、ロドコッカス・ロドクロウス種（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ），ノカルディア・グロベルーラ種（Ｎｏｃａｒｄｉａ  ｇｌｏｂｅｒｕｌａ）のうちの少なくとも一種以上の微生物を含有する製剤と微生物の増殖に必要な栄養分を散布するバイオレメディエーションによって油の分解を図ることを特徽とするものである。
【発明の効果】
【００１１】  本願発明の方法を、重質油を主体とする油類で汚染された土壌に適用することによって、微生物がその性能を発揮し易い環境を与えることができ、散布したうちの特定の微生物が重質油に対して油分解の機能を発揮するため、これまで通常のバイオレメディエーションでは極めて難しかった重質油の分解を可能にして汚染土壌を浄化できるとともに、重質油が比較的少ない場合でも高濃度の油汚染（例えば、２００００ｍｇ／ｋｇ以上）を対象としたバイオレメディエーションにおいても、重質油分の分解を促進するために、バイオレメディエーションの工期を著しく短縮できるようになる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】  環境に優しい油の分解、除去方法として、バイオレメディエーションが広く活用されるようになってきているが、この方法の課題は油の除去までに要する工期の問題であった。
油の種類によっても異なるが、通常、微生物が油を分解するには、気温や栄養塩、水分及び酸素の補給が十分に行なわれている場合でも通常３ヶ月以上、特に現地に生息する微生物を利用する場合などでは短い場合でも６ヶ月以上、通常１年を要することも珍しくない。その理由は利用する微生物が十分に油を分解できるだけの数にまで増殖させるのに時間が必要なこと、特に現地に生息する微生物では必ずしも効率の良い微生物が生息することが保証されず、また微生物が油を捕捉して新陳代謝により油を水と炭酸ガスに分解するまでにある程度の時間を要することなどである。
さらには、仮に微生物が効率良く働くことのできる環境下にあっても、肝心の油と微生物が接触できる機会が十分でなければ分解は遅々として進まないことになる。これが油汚染土壌の浄化期間を長引かせ、或いは浄化期間をばらつかせる大きな要因の一つであった。
【００１３】  上述したように、長期にわたって油汚染土壌中の微細な粒子にまで浸透した油は、そのままでは、微生物による分解が難しく、浄化に要する時間が長期化する。このため、本発明においては、第１の手順として、界面活性効果を持つ油分散剤を油汚染土壌に散布することにより浸透した重質油等を土壌粒子から遊離させて、油分解機能を有する微生物が油と接触しやすい環境を整えてやるという手段を採る。
この手段は、ガソリンスタンド跡地のように部分的に２００００ｍｇ／ｋｇ以上の高濃度油汚染土壌に対しても工期の大幅短縮を期待できる有用な手段である。
【００１４】  土壌中に浸透した油を土壌粒子から遊離させる方法としては、界面活性効果を有する油分散剤を利用することが極めて効果的である。すなわち油分散剤を汚染土壌に均一に混合することで土壌中の油分の多くが遊離して分散剤に溶け込み、このことで土壌中に残存する油は大幅に減少する。同時に、当該土壌から遊離した油は微生物との接触機会が多くなり、微生物による油の分解を促進させるのに役立つ。勿論、土壌粒子に浸透した油以外の汚染の場合でもより効率的に適用が可能なことは言うまでも無い。
【００１５】  次に、第２の手順として、土壌中に油吸着材を散布、混合して、分散剤に溶け込んだ油を、油吸着材に吸収させる。かかる手段を採ることにより、油吸着材に吸収した分だけ相対的に土壌中の油は減少する。このため、これより以後の手順におけるバイオレメディエーションを比較的容易に進行することが可能となる。
この際に、油吸着材として、バイオレメディエーションに適したものとして既知の微生物を内在させた植物性油吸着材を利用すれば、吸着材内部に取り込んだ油は吸着材内部の微生物が分解し、土壌に残る油は土壌中の微生物が分解を促進することになり極めて効果的である。また、油吸着材に内在させる微生物のなかに、重質油に対する分解機能を持つ後述する独自な微生物を含有することが望ましい。そのことによって、吸着材中に取り込まれた重質油が効率的に分解、浄化することができるという特異な効果を発揮することができる。
また、油吸着材としては、吸着した油の分解後に土壌中の微生物により分解されるよう、綿の廃材などを使用した植物性のものが望ましい。
【００１６】  上記第２の手順、すなわち土壌中に油吸着材を散布し混合した後に、第３の手順として、ロドコッカス・ロドクロウス種（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ），ノカルディア・グロベルーラ種（Ｎｏｃａｒｄｉａ  ｇｌｏｂｅｒｕｌａ）のうちの少なくとも一種以上の微生物を含有する製剤と微生物の増殖に必要な栄養分を散布し、混合する。
上記微生物、すなわちロドコッカス・ロドクロウス種（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）及びノカルディア・グロベルーラ種（Ｎｏｃａｒｄｉａ  ｇｌｏｂｅｒｕｌａ）のうちの少なくとも一種以上の微生物は、本願発明者等が多くの汚染土壌について浄化実験を行ない、ＧＣ−ＦＩＤ法によるＴＰＨ試験による油種の同定、ピークパターンや濃度の比較等の検討を行った結果、重質油分が多く含まれている油汚染土壌であっても効率的に浄化を促進できる特異な作用・効果を有する独自な微生物であることを見出したものである。現段階において、これら独自な微生物がどのように浄化作用に寄与しているのか必ずしも明確にされてはいないが、これら独自な微生物は、炭素値が２５以上の重質油であっても、炭化水素の鎖を切断する機能を有しており、それによって他の微生物が協働して油の分解作用ができる環境を整えるために、困難であった重質油の分解浄化作業を効率的に行なっていると考えられる。
本発明において、上記独自微生物を含有させることは極めて重要なことであり、この手段を採用することにより、汚染土壌中に存在している重質油の浄化を効率的に行なうことが可能となる。
【００１７】  前記第２の手順において、上記独自の微生物を内在しない油吸着材を使用する場合であっても、本発明においては、前記第３の手順を必須不可欠として、独自微生物を散布し混合するために、重質油の分解浄化を促進することができる。
特に、土壌中に天然に生息する微生物の中には重質油を分解できる微生物は極めて少ないと考えられるので、重質油の分解機能を持つ上記独自の微生物の１種又は十数種類の微生物を内在させた植物性油吸着材を利用する、あるいは油吸着材を散布し混合した土壌等に上記独自の微生物を散布し混合することで、従来、実現できなかった主として重質油により汚染された土壌の浄化を効率的に実施できるという効果がある。
【００１８】  上述したように、本発明は、油分解微生物がその機能を最大限に発揮できる環境を作るために、被分解物質である重質油を油分解性微生物に接触させる機会を増やし、特に重質油分解効果の大きい独自の微生物を組み合わせることによって油の分解を促進する方法を提供する。また、この方法は土壌の汚染の状況や土質が変化しても微生物による分解効果に影響を受けないところに特長がある。
本発明によれば、土壌中に浸透した重質油の遊離と油吸着材への吸着により、微生物の活動には必ずしも適していない比較的低温の気候であっても、油臭や油膜の発生を抑えることができる。
【００１９】  本発明において、分散剤の水による希釈倍率や栄養塩の量、微生物製剤の量及び植物性吸着剤の量などは、分散剤の種類、油汚染濃度や土質により適宜変えることができることは言うまでもない。
なお、遊離した油を強力な油吸着材に吸収させることで、前述の油汚染対策ガイドラインに適合するように油膜や油臭を抑えるだけであれば、微生物が働きにくい環境下、例えば比較的低温の下でもそのための工期は著しく短縮され、バイオレメディエーションの課題の一つである工期改善に著しい効果が発揮される。
以下、本発明の実施例を説明する。なお、これら実施例における油汚染の分析評価などは、ＧＣ−ＦＩＤ法によるＴＰＨ試験で行った。
【実施例１】
【００２０】  自動車部品工場の地下から流出した廃油（切削油）で汚染された工場内周回道路の路面下の土壌の浄化を行なった。道路下の汚染土壌は掘削して近隣の空地に搬出し、浄化作業を行なった。汚染発見された約６ｍ幅の道路約７０ｍ、深さ１ｍから２ｍの間の土壌を掘削して空地の部分に積み上げ、この上から油分散剤として水で希釈した工業用洗浄剤を散布しバックホウで攪拌、混合した。２時間ほど放置した後に、油吸着剤を散布しバックホウでよく混合した。この土壌にバイオレメディエーションの効果を高めるために使用される栄養剤として水溶性の農業用の肥料（主成分は窒素、リン酸及びカリ）と独自の微生物を含有する微生物製剤を撒布、混合しながらコンクリート上に積み上げ、養生した。１１月の作業前の油分濃度はＴＰＨで２４０００ｍｇ／ｋｇで、強い油臭と油膜が確認されたが、３ヵ月後の２月には２００ｍｇ／ｋｇまで油分濃度が下がり、油膜、油臭ともに見られなくなり油分散剤の効果が認められた。なお、通常使用される微生物製剤ではこのような短期間で重質油の浄化が進むことは殆んど期待できない。独自微生物の効果が立証された。
【実施例２】
【００２１】  用地転用を予定しているガソリンスタンド跡地で、油分（ＴＰＨ）１７８００ｍｇ／ｋｇの汚染が発覚し、バイオレメディエーションによる浄化を行なった。油はＴＰＨ分析の結果、Ｃの値が２５以上となる重質油が８２００ｍｇ／ｋｇ認められ、汚染土壌の量は約３００立方メートル（約５００トン）あった。最初に５０倍希釈の分散剤を約３０００リットル散布し、十分に撹拌した。次いで微生物を内在させた油吸着材を約１５００ｋｇ散布混合した。次に微生物製剤と栄養塩を加えた水溶液を１５００リットル散布して混合した。その後も１週間から２週間ごとに土壌の切り返しを行い酸素と水の補給を行なった。
実施時期は２月から６月にかけてで、微生物には条件の良くない時期であったが、４ヶ月経過後の油濃度は油臭、油膜がまったく認められず、油分（ＴＰＨ）は５６０ｍｇ／ｋｇまで低下した。分散剤の効果に加えて、特に重質油分解効率の良い微生物を添加した材料を使用したことが、春の時期でありながら工期の短縮という好結果をもたらした。
【産業上の利用可能性】
【００２２】  微生物を利用するバイオレメディエーションは、汚染油が重質油の場合、浄化が非常に難しく、精密部品工場跡地や自動車修理工場など重油を汚染源とする場所への適用が困難と考えられていた。しかし、本発明により重質油の分解も可能となり、産業的に有用であることが更に明らかになった。しかも環境に新たな負荷を与えない点でも優れた方法といえる。また、本発明は、油の漏出事故等による油汚染の緊急対策としても十分に適用可能な技術である。