(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
揚水井戸中に揚水管を位置させ、ポンプで地下水を汲み上げ、汲み上げた地下水をタンクに貯留し空気を接触させて酸素を付与し、注水管を介して地中に注水し好気性化を図るとともに、注水管から揚水井戸に向け流れる地下水流帯を形成し、この地下水流帯に接触するように、かつ前記揚水井戸の上流側に一定距離を置いて、浄化促進体を埋設することにより、前記揚水井戸と前記浄化促進体間の土壌および地下水に栄養塩を供給して汚染された地下水を浄化する方法であって、前記浄化促進体として、炭素数が６以上の飽和モノカルボン酸または炭素数が１２以上のアルコールを主成分とし、少なくとも有用微生物群を収納可能な中空部を備えた透水性を有するものを用いたことを特徴とする地下水の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚染地下水の生物学的浄化に係り、特にトリクロロエチレンなどの有機塩素系化合物で汚染された地下水の浄化方法に関にするものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種現位置バイオレディエーションとしての地下水浄化方法およびシステムに関しては、各種のものが提案され、知られている。例えば、地中の地下水を揚水ポンプで揚水し、この揚水した地下水に地上の装置によって、微生物、栄養塩（窒素化合物、リン酸塩である硝酸カリウム、リン酸２水素化カリウム 炭酸ナトリウム等の無機栄養塩類）、好気性化のための酸素等を付与し、この地下水を再び地中に注水して有機塩素系化合物の汚染された地下水の浄化を行う方法がある（例えば、特許文献１および２）。また、複数種類の有用微生物からなる有用微生物群、この有用微生物群の栄養塩（鉄、コバルト等の重金属）、有用微生物群の繁殖を補助する基質を含有する透水性の処理層（成形体）を形成し、この地中に埋設した処理層中で、汚染された地下水の浄化を行う方法がある（例えば、特許文献３）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１０７５２号公報（第６〜７頁、第１図）
【特許文献２】
特開平９−２５３６８８号公報（第４頁、第１図）
【特許文献３】
特開平１１−３３３４９３号公報（第４〜６頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の地下水の浄化方法、システムおいては、揚水した地下水にまたは地中に形成した処理層に含有させた従来の栄養塩類では 水に対する溶解度が大きすぎ、供給する栄養塩の地下水への溶出が早く過剰な栄養塩の付与となり、このため前記過剰栄養塩よる特に湖沼や内海などの閉鎖系の水系でのプランクトン、藻、赤潮の異常発生をまねき、さらに長期的な安定した栄養塩の付与ができない課題があった。また地下水を揚水ポンプで揚水し、この揚水した地下水に地上の装置によって、微生物等とともに、栄養塩を付与し、この地下水を再び地中に注水するシステムにおいては、栄養塩の供給量のバラツキによる過剰栄養塩の恐れがあるとともに、特に地上のシステムの大型化、複雑化をまねく課題があった。
本発明は、前記従来のような課題を解決するもので、地下水中への過剰な栄養塩の付与による悪影響を防止するとともに、土壌、地下水の汚染度に対応して微生物分解を促進するための要素を収納、投入できるようにした浄化促進体とし、この浄化促進体から微生物分解を促進するための要素を付与して、微生物を増殖、活性化させて効率的な地下水の浄化と一定の水準まで浄化が進行した後は過剰栄養塩による悪影響を防止することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記従来の課題を解決するために、本発明は、揚水井戸中に揚水管を位置させ、ポンプで地下水を汲み上げ、汲み上げた地下水をタンクに貯留し空気を接触させて酸素を付与し、注水管を介して地中に注水し好気性化を図るとともに、注水管から揚水井戸に向け流れる地下水流帯を形成し、この地下水流帯に接触するように、かつ前記揚水井戸の上流側に一定距離を置いて、浄化促進体を埋設することにより、前記揚水井戸と前記浄化促進体間の土壌および地下水に栄養塩を供給して汚染された地下水を浄化する方法であって、前記浄化促進体として、炭素数が６以上の飽和モノカルボン酸または炭素数が１２以上のアルコールを主成分とし、少なくとも有用微生物群を収納可能な中空部を備えた透水性を有するものを用いたことを特徴とする。本発明によれば、土壌、地下水の汚染度が強い場合は、浄化促進体に収納、投入した分解微生物による浄化を促進するための要素を地下水に付与できるようにしたので有機塩素系化合物の分解を促進し、浄化期間の短縮をすることができる。さらに一定の水準まで浄化が進行した後は、水に対する溶解度が小さく、水に対して徐々にする溶解する炭素数が６以上の飽和モノカルボン酸または炭素数が１２以上のアルコールを主成分とした浄化促進体からの栄養塩を土壌、地下水に付与することによって、過剰栄養塩化による様々な悪影響を防止し長期間栄養塩を安定して供給することができる。さらに水に対する溶解度が小さく、水に対して徐々に溶解する前記炭素数が６以上の飽和モノカルボン酸または炭素数が１２以上のアルコールを主成分とした浄化促進体からの栄養塩を土壌、地下水に付与することによって、過剰栄養塩化による様々な悪影響を防止し、長期間栄養塩を安定して供給することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【０００７】
本発明の実施例を図１、図２を参照しながら説明する。図１（ａ）から（ｅ）は浄化促進体を示す斜視図である。本発明方法に用いる浄化促進体１の主成分である飽和モノカルボン酸としては、炭素数が６以上であることが必須であり、炭素数が６未満では水に対する溶解度が大きすぎ、短期間でその形状をとどめなくなり、一時的な過剰な栄養塩の付与と、さらに長期的な安定した栄養塩の付与ができないことから好ましくない。 また炭素数の上限は特に設ける必要はないが、工業的に大量に入手可能な材料としては炭素数１８程度と考えられるが、炭素数が１８以下のものに限られるものではないことはいうまでもない。 また浄化促進体１の主成分であるアルコールとしては、炭素数が１２以上であることが必須であり、炭素数が１２未満では水に対する溶解度が大きすぎ、短期間でその形状をとどめなくなり、一時的な過剰な栄養塩の付与と、さらに長期的な安定した栄養塩の付与ができないことから好ましくない。炭素数の上限は特に設ける必要はないが、工業的に大量に入手可能な材料としては炭素数２０程度と考えられる。ただ本発明におけるアルコールは炭素数２０以下のものに限定されるものではない。
前記した飽和モノカルボン酸やアルコールは、粒状体に形成するかまたは、主成分である飽和モノカルボン酸やアルコールをセルロース、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールなどの生体親和性の高い材料を用いた坦体に坦持させ、坦持体として用いることができる。飽和モノカルボン酸やアルコールを成形するためには、物質の融点以上に加熱した状態で金型などに挿入後、冷却固化させる方法などの通常の方法で容易になしうる。（これらの基本的な構成等は特許第３２９８５６２号公報に記載されている）
これらは例えば粒径が１から３ｍｍの粒状体、板状や棒状体としての成形品または飽和モノカルボン酸やアルコールを通気性のあるウレタン体、連続発泡体、紐上または織布、不織布上に固定化（コーティング）する等の手段によって実用に供する成形品とすることができる。さらに前記した粒状体、坦持体等の成形品を内部へ水が進入可能な袋、もしくは箱に挿入して、地中に充填、埋設した状態で地下水を通過させるための透水性を有する浄化促進体１を構成するものである。
浄化促進体１自体を、炭素数が６以上の飽和モノカルボン酸を主成分または炭素数が１２以上のアルコールを主成分とし、地中に充填、埋設したことによって、浄化促進体１は水に対する溶解度が小さく、従って栄養塩は水に対して徐々にする溶解することになり、過剰養塩化による様々な悪影響を防止することができるとともに長期間栄養塩を安定して供給することができるものである。
図１（ａ）〜（ｇ）は浄化促進体１の構成を示す斜視図で、（ａ）、（ｂ）は、粒状体、坦持体を円状または多角形状のほぼ中央に中空部２を有する柱状体に成形したもので、（ｃ）は粒状体または一定の大きさに成形した多数の坦持体５を透水性を有する枠体４に収納して柱状体に構成したものである。（ｄ）は複数のリング状体を積み重ねて柱状体に構成したものである。さらに（ｅ）は、前記柱状体を複数用いてこれらを併設し一体化して浄化促進体１の全体を構成したものである。（ｆ）は、複数の板状体間に中空部２を構成したもので、（ｇ）は、板状体に複数の中空部を構成したものである。各々微生物分解を促進するための要素の投入口３を形成させてある。
【０００８】
前記のように本実施例の浄化促進体１の構成は様々な形態を可能とするもので、土壌、地下水の汚染度、その他の状況に対応して任意に選択することができる。また複数の浄化促進体１を併設して一体化したものは、個々の浄化促進体を小形に製作することができるとともに、実施状況に応じて浄化促進体１の全体の必要サイズを任意に選択することができる。また浄化促進体１は透水性のあるフイルター、シート等で覆って地中に埋設してもよい。
前記浄化促進体１の中空部２に、汚染された土壌、地下水の微生物分解を促進するための要素を収納可能とするもので、前記微生物分解を促進するための要素として、有用微生物群（メタン資化性菌、フェノール資化性菌、消化菌等とそのたの嫌気性菌、共酸化菌）、好気性化の酸素が挙げられる。
微生物分解を促進するための要素は、土壌、地下水の汚染度、土壌、地下水中に存在する栄養塩、有用微生物群等の把握によって、その状況に対応して任意に選択することができる。
【０００９】
また、微生物分解を促進するための要素の投入口３を備えた浄化促進体１としたもので、土壌、地下水の汚染度、その他の状況に対応して随時微生物分解を促進するための要素を付与、調節することができ、分解微生物の生育、活性化を図ることができる。さらに、中空部２に微生物分解を促進するための要素を予め収納した浄化促進体１として地中に埋設することもできる。
また、微生物分解を促進するための要素は、栄養塩、有用微生物群、基質、酸素のいずれかの少なくとも一つを含むもので、土壌、地下水の汚染度等の調査により、微生物分解を促進するための必要な要素、その量を選択設定して、より効率的に分解微生物の増殖、活性化浄化促進体１を図ることができる。さらに、浄化促進体１を地中に設置初期において浄化促進体１の中空部２に栄養塩を付加して富栄養化することで、浄化促進体１の周辺部に生息する微生物を集める効果も有している。
以上のように、本発明は、炭素数が６以上の飽和モノカルボン酸または炭素数が１２以上のアルコールを主成分とし、汚染された土壌、地下水の微生物分解を促進するための要素を収納可能な中空部２を備えた透水性の浄化促進体１とするもので、土壌、地下水の汚染度が強い場合は、前記浄化促進体１に収納、投入した分解微生物による浄化を促進するための要素を地下水に付与できるようにしたのでトリクロロエチレン等の有機塩素系化合物の分解を促進し、浄化期間の短縮をすることができる。さらに一定の水準まで浄化が進行した後は、水に対する溶解度が小さく、水に対して徐々にする溶解する前記炭素数が６以上の飽和モノカルボン酸を主成分または炭素数が１２以上のアルコールを主成分とした浄化促進体１からの栄養塩を土壌、地下水に付与することによって、過剰栄養塩化による様々な悪影響を防止し長期間栄養塩を安定して供給することができるものである。
【００１０】
図２（ａ）は地下水浄化システムの実施状態の一例を示す断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の平面配置図である。
【００１１】
図２（ａ）（ｂ）において、地中１４を掘削しここに浄化促進体１を埋設している。この浄化促進体１から一定距離をおいて揚水井戸８を形成し、この中に揚水管９を位置させてポンプ１０で地下水を汲み上げる。１１はタンクで、ポンプ１０で汲み上げた地下水を貯留し、ここで地下水に空気を接触させて酸素を付与する。酸素を付与された地下水は注水管１２を介して、地中１４に注水される。浄化促進体１、地下水の流れのある地下水流帯に接触するように埋設し、また揚水井戸８は浄化促進体１の地下水流の下流側に設けられている。
【００１２】
地中の土壌、地下水には、浄化促進体１から分解微生物への栄養塩が供給されるとともに、地下水流中の一部から揚水し酸素を付与された地下水の注水により好気性化を図り、地中の土壌、地下水に自然条件下で生息する微生物を増殖、活性化させて効率的に地下水の浄化を行うことができる。図中の実線矢印は揚水および注水の流れ方向を示し、破線矢印は地下水の流れ方向を示す。
なお、図２に示す実施例において、複数の揚水井戸８と浄化促進体１とを一定距離をおいて平行状に対向させて配置し、上記した動作と同様に循環させても揚水井戸８と浄化促進体間の一定の汚染範囲に強制的な地下水流を発生させてもよい（図示なし）。これにより地下水の自然の流れが無いか非常に少ない状況等において、揚水井戸８と浄化促進体１間の一定の汚染範囲に強制的な地下水流を発生させるとともに、揚水井戸８と浄化促進体１間の土壌、地下水に浄化促進体１から分解微生物への栄養塩が供給されるとともに、酸素を付与された地下水の注水により好気性化を図り、地中の土壌、地下水に自然条件下で生息する微生物を増殖、活性化させて効率的に地下水の浄化を行うことができる。
【００１３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、土壌、地下水の汚染度が強い場合は、浄化促進体に収納、投入した分解微生物による浄化を促進するための要素を地下水に付与できるようにしたので有機塩素系化合物の分解を促進し、浄化期間の短縮をすることができる。さらに水に対する溶解度が小さく、水に対して徐々に溶解する炭素数が６以上の飽和モノカルボン酸または炭素数が１２以上のアルコールを主成分とした浄化促進体からの栄養塩を土壌、地下水に付与することによって、過剰栄養塩化による様々な悪影響を防止し長期間栄養塩を安定して供給することができる。
また、揚水井戸と浄化促進体間の土壌、地下水に浄化促進体から分解微生物への栄養塩が供給されるとともに、酸素を付与された地下水の注水により好気性化を図り、地中の土壌、地下水に自然条件下で生息する微生物を増殖、活性化させて効率的に地下水の浄化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｇ）本発明の一実施例の浄化促進体の斜視図
【図２】（ａ）本発明の一実施例の地下水浄化システムの実施状態の一例を示す断面図（ｂ）同平面配置図
【符号の説明】
１  浄化促進体
２  中空部
３  投入口
【図１】
0004378946.tif 000002
【図２】
0004378946.tif 000003