令和４年度 土壌汚染対策セミナー

嫌気性バイオオーグメンテーション（クリオーグ・パワーバイオⓇ等）
2023年2月1日～2月14日 録画配信セミナー

栗田工業株式会社
鈴木 義彦© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

アジェンダ１．バイオレメディエーション開発の経緯
２．嫌気性バイオレメディエーションの開発と適用
３．オーグメンテーション（クリオーグ・パワーバイオⓇ ）の開発と適用
４．パワーバイオE-PLUSのご紹介© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

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アジェンダ１．バイオレメディエーション開発の経緯
２．嫌気性バイオレメディエーションの開発と適用
３．オーグメンテーション（クリオーグ・パワーバイオⓇ ）の開発と適用
４．パワーバイオE-PLUSのご紹介© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

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１．バイオレメディエーション開発の経緯
バイオレメディエーション（Bioremediation）とは？
生物的浄化・生物的修復→生物の力を借りて、汚染物質を分解・無害化すること。
特にここでは土壌や地下水中に元来存在する微生物の力を利用すること
バイオレメディエーション
バイオスティミュレーション（Biostimulaion)

バイオオーグメンテーション（Bioaugmentation）

ラボ等で培養した汚染物質分解菌を栄養剤とと栄養剤等を地下水に注入し、土着の汚染物質分解菌を活性化させ、汚染物質を分解する。 もに地下水に注入し、汚染物質を分解する。
汚染物質分解菌© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

汚染物質分解菌

掘削した汚染土壌等を地上で処理するオンサイト処理もある。

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１．バイオレメディエーション開発の経緯
バイオレメディエーションとは？
好気性バイオレメディエーション
主に、共代謝反応を利用して、酸化分解する。共代謝反応を利用するため、分解酵素を発現させるための誘導基質を加える。
酸素源の添加も必要。

汚染物質

基質

分解酵素

汚染物質分解菌

汚染物質

嫌気性バイオレメディエーション

CO2等

還元物質

電子供与体主に電子供与体となる有機物や栄養塩を加え分解菌を活性化させる。

汚染物質分解菌栄養剤© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

H2水素生成菌

H+, Cl-5

１．バイオレメディエーション開発の経緯
世界的なバイオレメディエーションの開発の経緯

最初の原位置好気性バイレメの現場適用（油対象）

1977

1979

1981

生物による完全な還元的脱塩素反応の発見

脱塩素呼吸細菌の発見

生物的還元的脱塩素反応の発見

1983

1985

共代謝による好気性バイレ
メの現場適用

1987

1989

1991

1993

クロロエチレン分解酵素遺伝
子検出用プローブの発明

バイオオーグメ
ンテーションの現場適用

1995

1997

1999

2001

2003

2005

2007

年

非生物的還元脱塩素反応の発見

共代謝による好気的トリクロロエチレン分解の発見

Dehalococcoides
ethenogenesの発見及び検出用16S rDNAプローブの発明

嫌気性バイレメの現場適用

学術的発見・発明© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

現場適用6

１．バイオレメディエーション開発の経緯
今回の発表でターゲットとする汚染物質
ドライクリーニングや半導体産業等で溶剤や洗浄剤として使用されてきた、・テトラクロロエチレン（以下、PCEと記載）
・トリクロロエチレン（以下、TCEと記載）

これらの物質が土壌・地下水中に漏洩し、浸透した場合、自然に生物分解され生成する
・シス-1,2-ジクロロエチレン （以下、cis-1,2-DCEと記載）
・トランス-1,2-ジクロロエチレン（以下、trans-1,2-DCEと記載）
・1,1-ジクロロエチレン（以下、1,1-DCEと記載）
・クロロエチレン（以下、CEと記載）を対象汚染物質とします。
ClClC
Cl

Cl

Cl
C

C
Cl

テトラクロロエチレン(PCE)

HHClClCCCl

トリクロロエチレン(TCE)

HClClCCClHHCCHtrans-1,1-ジクロロエチレン cis-1,2-ジクロロエチレン(cis-1,2-DCE)(trans-1,2-DCE)© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

HClClHClCCH
H Cl

1,1-ジクロロエチレン(1,1-DCE)

CH

クロロエチレン(CE)7

アジェンダ１．バイオレメディエーション開発の経緯
２．嫌気性バイオレメディエーションの開発と適用
３．オーグメンテーション（クリオーグ・パワーバイオⓇ ）の開発と適用
４．パワーバイオE-PLUSのご紹介© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

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２．嫌気性バイオレメディエーションの開発と適用
好気性バイオレメディエーションと嫌気性バイオレメディエーションの違い(1/3)
TCEやcis-1,2-DCEは生物的分解にて好気的にも、嫌気的にも可能である。
TCE
cis-1,2-DCETCEcis-1,2-DCE

基質

電子供与体

CO2等

TCE、cis-1,2-DCE
分解菌

分解酵素

TCE、cis-1,2-DCE
分解菌

生成物

栄養剤

H2H+, Cl-水素生成菌

好気分解共代謝反応であるため、基質の添加が必須であり、基質自体がTCEやcis-1,2DCE分解の目的に対しては拮抗阻害が起こり、効率的分解を望むのは難しい。
また、PCEを分解できない。
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嫌気分解

電子供与体と栄養塩等があれば、PCEやTCEを分解できる。

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２．嫌気性バイオレメディエーションの開発と適用
好気性バイオレメディエーションと嫌気性バイオレメディエーションの違い(2/3)
PCE
TCE
TCE
cis-1,2-DCE

基質

生成物

電子供与体

CO2等

PCE、TCE
分解菌

分解酵素

TCE、cis-1,2-DCE
分解菌

好気分解
基質として、メタン、フェノール、トルエン、プロパン、イソプロピルﾍﾞﾝｾﾞﾝ、アンモニアを資化する細菌が、共代謝反応によりTCEやcis-1,2-DCE分解する。
フェノールやトルエン等を地下水に注入することに懸念あり。
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栄養剤

H2水素生成菌

H+, Cl-

嫌気分解

既に、土壌・地下水中でPCEやTCEがcis1,2-DCEまで分解されており、cis-1,2-DCEが蓄積している汚染サイトが多く、 cis-1,2DCEをクロロエチレンを介して、エチレンやエタンまで分解できるのはDehaloccoides属細菌（以下、DHC菌と記載）が必要。

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２．嫌気性バイオレメディエーションの開発と適用
好気性バイオレメディエーションと嫌気性バイオレメディエーションの違い(3/3)
嫌気性の方が適用できる物質が多い
好気性ﾊﾞｲｵ法

嫌気性ﾊﾞｲｵ法

ｸﾛﾛｴﾁﾚﾝ

○

○

四塩化炭素

△

○

1,2-ｼﾞｸﾛﾛｴﾀﾝ○○

1,1-ｼﾞｸﾛﾛｴﾁﾚﾝ△※1○ｼｽ-1,2-ｼﾞｸﾛﾛｴﾁﾚﾝ△※1○1,3-ｼﾞｸﾛﾛﾌﾟﾛﾍﾟﾝ

△○ｼﾞｸﾛﾛﾒﾀﾝ○○

ﾃﾄﾗｸﾛﾛｴﾁﾚﾝ

×○1,1,1-ﾄﾘｸﾛﾛｴﾀﾝ△○

1,1,2-ﾄﾘｸﾛﾛｴﾀﾝ△○ﾄﾘｸﾛﾛｴﾁﾚﾝ△○ﾍﾞﾝｾﾞﾝ○△※2○：容易に分解（ｴﾈﾙｷﾞｰ源に利用可能） △：やや難分解（共代謝等で分解）※1：ｴﾈﾙｷﾞｰとして利用できる分解菌の報告あり ※2：脱窒菌による分解可能© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

×：分解困難11

２．嫌気性バイオレメディエーションの開発と適用
嫌気性バイオ法による塩素化エチレンの分解経路
Cl

Cl

Ｈ

Ｃ Ｃ
Cl

Cl

Ｈ

Ｃ Ｃ
Cl

PCE

Cl

Ｈ

Ｃ Ｃ
ClTCE

Ｈ

Cl

Ｈ

Ｈ

Ｃ Ｃ

Ｃ ＣClＨ

ClＨ

VC

cis-1,2-DCE

Ｈ Ｈ

ＨＨＨｴﾁﾚﾝＣ Ｃ Ｈ

Ｈ Ｈｴタﾝここまでは簡単に進行
Dehalococcoides 属細菌（DHC菌）が必要
ｻﾝﾌﾟﾘﾝｸﾞﾎﾟｰﾄ
（22 mLﾊﾞｲｱﾙ）

弊社は当該DHC菌が存在する、集積培養体を獲得。
カラム：φ5 ×20 cm
温度：20 ℃
炭素源、窒素、りん添加

4 mL/hP© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.
注入口

三方コック

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２．嫌気性バイオレメディエーションの開発と適用

弊社は当該DHC菌が存在する、集積培養体を獲得。
どのように獲得したか？

右写真の土カラム試験では電子供与体として、cis-1,2-DCEを添加し、現場汚染地下水を使用し、分解試験を行い、cis-1,2DCEがエチレン、エタンまで脱塩素反応が進んだ試験カラムである。

カラム：φ5 ×20 cm
温度：20 ℃
炭素源、窒素、リン添加

嫌気菌を培養で単離するのは困難。
そこで、DHC菌の16SrDNA※を測定する技術を開発し、当該汚染物質の分解にDHC菌が寄与していることを確認※16SrDNA：16SrRNA（遺伝子から転写されたメッセンジャーRNA：mRNAを取り込み、タンパク質をアミノ酸から合成する際に必要となるリボソームを構成する遺伝情報の一つ）の遺伝子。タンパク質合成にかかわる重要な分子であるため、進化速度が比較的遅く、種のレベルにおいて保存が高い遺伝子。
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２．嫌気性バイオレメディエーションの開発と適用
DHC菌の16SrDNAを測定する技術を開発

Real-Time PCRによるDHC菌検出
DHC菌の存在数は少ないため、16SrDNAを増幅させ、見える化させる。
DHC菌が存在しなければ、当該16rDNAは増幅されない。
DHC菌

DNA

蛍光DNA

PCRﾌﾟﾗｲﾏｰ

合成

標的部位（16SrDNA）© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

蛍光ﾌﾟﾛｰﾌﾞ
合成

PCRﾌﾟﾗｲﾏｰ

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２．嫌気性バイオレメディエーションの開発と適用
土カラム試験の水中の各物質の濃度変化エチレン類濃度80

DHC菌DNA
106

エチレン

cis-1,2-DCE

DHC菌 16S rDNA(copies/mL)

エチレン類(umol/L)

604020CE

cis-1,2-DCE添加有り

105

cis-1,2-DCE添加なし
0104020406080

経過日数 (day)© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

100020406080

100

経過日数 (day)15

２．嫌気性バイオレメディエーションの開発
嫌気性バイオ法の適用（パイロット試験）
実地下水汚染現場にて実施。主たる汚染物質はcis-1,2-DCE
栄養剤
Ｐ0m

揚水井戸

不飽和層

注水井戸
-6 m

断面図

帯水層
-11 m

ｻﾝﾌﾟﾘﾝｸﾞﾎﾟｲﾝﾄ
平面図

注水井戸

4m

揚水井戸
4m
© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved. 環境庁（現環境省）平成10年度土壌汚染浄化新技術確立・実証試験

16２．嫌気性バイオレメディエーションの開発
嫌気性バイオ法の適用（パイロット試験）
エチレン類およびエタン / mg/L

1.0

6ヶ月間で基準適合0.9

cis-1,2-DCE0.8

CE0.7

エチレン0.6

エタン

0.50.40.3
0.20.1

地下水環境基準

0.00.04 mg/L以下

0123456789

経過時間 / 月© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved. 環境庁（現環境省）平成10年度土壌汚染浄化新技術確立・実証試験

17２．嫌気性バイオレメディエーションの開発
嫌気性バイオ法の適用の流れ
１．適用可能性試験（Treatability test）
・対象サイト地下水を採取し、分解菌の存在を確認

２．パイロット浄化試験
・地質・水理学的条件、既存の調査結果より、処理条件を決定し、対象サイトの一部で浄化試験を実施
・栄養剤の拡がり、分解菌の増殖、及び対象汚染物質をモニタリング

３．フルスケール浄化・パイロット浄化試験結果に基づき、最適化された処理条件にて、対象サイトをフ ル
スケール浄化を実施
・浄化効果をモニタリングにて確認© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

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２．嫌気性バイオレメディエーションの開発
嫌気性バイオ法の適用事例（Aサイト）
1,000,000

栄養剤注入

100,000

4ヶ月間で基準適合

10

DHC菌

1,000

エタン

0.1

CE

0.01

'07/8

'07/6'07/4

1'07/2'06/12'06/10'06/8'06/4'06/2'05/12© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

100
10

エチレン
'05/100.001

10,000cis-1,2-DCE

1'06/6エチレン類 (mg/L)

100

DHC菌 (cells/mL)

1,000

19

２．嫌気性バイオレメディエーションの開発
嫌気性バイオ法の適用事例（Bサイト）

エチレン類 (mg/L)

100

101,000,000

栄養剤注入

100,000

20ヶ月間で基準適合
DHC菌

cis-1,2-DCE

10,000エチレン1TCE
0.1
0.01 VC

1,000

エタン

100

DHC菌 (cells/mL)

1,000

100.001
1'04/5 '04/9 '05/1 '05/5 '05/9 '06/1 '06/5 '06/9 '07/1 '07/5© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

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２．嫌気性バイオレメディエーションの開発
嫌気性バイオ法の適用してからの課題
左図のように、cis-1,2-DCEもCEも分解されエチレンが生成する現場がほとんどであったが、右図のように、 cis-1,2-DCE分解後CEが蓄積するサイトが確認された。
→当該試験時、CE（塩化ビニルモノマーとして）が地下水環境基準の要監視項目から有害物質になるかどうかが検討されていた時期であった。
6080

cis-1,2-DCE

60
エチレン40CE20001020
経過日数Time(d)© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

30濃度（μM）(μM)
Ethenes( mM)
Ethenes濃度（μM）

cis-1,2-DCE

CE40
エチレン

2000102030

経過日数
Days

405021２．嫌気性バイオレメディエーションの開発
嫌気性バイオ法の適用してからの課題
これらの地下水中のDHC菌の性状を調べた。
DHC菌を特異的に検出する際に利用する遺伝子

CE分解酵素遺伝子が未検出

16S rDNA

CE分解酵素遺伝子

CE分解酵素遺伝子12345678
サンプル1 ： 汚染地下水A
サンプル2 ： 汚染地下水B
サンプル3 ： 汚染地下水C
サンプル4： 汚染地下水D
サンプル5： 汚染地下水E
サンプル6 ： 汚染地下水F
サンプル7： 汚染地下水G
サンプル8： DNAスタンダード© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

CE分解酵素遺伝子を持つ
DHC菌

16S rDNAVC分解酵素遺伝子を持たな
いDHC菌

地下水中にDHC菌が存在したとしても、CEを分解する酵素を有するものとないものが存在することが判明。

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２．嫌気性バイオレメディエーションの開発
嫌気性バイオ法によってCEを含む塩素化エチレン類を確実に分解するためには①現場地下水中にDHC菌が存在することを事前に確認②さらにそのDHC菌の多くがCE分解酵素遺伝子を有することを確認する必要がある。

嫌気性バイオ法の適用してからのさらなる課題
・現場地下水中にDHC菌が存在しない or 非常に少ない場合
・DHC菌が存在したとしても、CE分解酵素遺伝子を有しない場合

このような地下水汚染をバイオレメディエーションでどう浄化すればいいか？
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アジェンダ１．バイオレメディエーション開発の経緯
２．嫌気性バイオレメディエーションの開発と適用
３．オーグメンテーション（クリオーグ・パワーバイオⓇ ）の開発と適用
４．パワーバイオE-PLUSのご紹介© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

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３．オーグメンテーション（クリオーグ・パワーバイオⓇ ）の開発と適用■従来法（バイオスティミュレーション）の課題①もともとDHC菌が生息しないサイトでは適用できない②DHC菌が一定数まで増殖し、濃度が低下するまでに期間を要する。
③生息するDHC菌の種類によっては、CEの状態で分解が止まってしまう場合がある。

■クリオーグ・パワーバイオⓇ （バイオオーグメンテーション）の特徴①もともとDHC菌が存在しなくても適用できる。
②一定数以上の分解菌を注入するため、速やかに汚染濃度が低下する。
③CE分解能を持つ菌を注入するため、CEも分解できる。

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３．オーグメンテーション（クリオーグ・パワーバイオⓇ ）の開発と適用

デハロマスターⓇ（栗田が開発した塩素化エチレン分解菌群の集積培養体）を栄養剤と共に現場地下水に注入し、塩素化エチレン汚染土壌地下水を浄化

デハロマスター

栄養剤＋培養菌体培養槽© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

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３．オーグメンテーション（クリオーグ・パワーバイオⓇ ）の開発と適用

Ｈ
ClＨ

Cl

Cl

Ｈ

Ｃ Ｃ

Ｃ Ｃ
Cl
Cl

Cl
Ｃ Ｃ

Cl

テトラクロロエチレン（PCE）

Cl

Ｈ

Ｈ

Ｈ

Ｃ Ｃ

Ｃ Ｃ
Cl

トリクロロエチレン（TCE）

Cl

Ｈ

Cl

ジクロロエチレン（cis-1,2-DCE）

Ｈ

Ｈ

Ｈ
Ｃ Ｃ

Cl

クロロエチレン（CE）

Ｈ

Ｈ

エチレン
27（無害）

様々な嫌気性
微生物

栗田の培養菌

CEも分解

DHC菌
土着の分解菌© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

CEを分解できないタイプが存在

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３．オーグメンテーション（クリオーグ・パワーバイオⓇ ）の開発と適用

20121086420

V O Cs (mg/ L )V O Cs (mg/ L )デハロマスターⓇ （塩素化エチレン分解菌群の集積培養体）の集積培養

1612840010 20 30 40 50 60 70
時間 (日)

VCCE© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

10 20 30 40 50 60 70
時間 (日)

図 1 ciscis-1,2-DCEの 分 解
cisc i s- 1 , 2 - D C E0ETH

図 2 CE
VCの 分 解VCCEETH28

３．オーグメンテーション（クリオーグ・パワーバイオⓇ ）の開発と適用

地下水cis-1,2-DCE濃度 (mg/l)

デハロマスターⓇ （塩素化エチレン分解菌群の集積培養体）の分解能4.0従来法ﾊﾟﾜｰﾊﾞｲｵ法

3.0

浄化期間を短縮！！
（CEの蓄積無し）

2.0

1.0

0.00

地下水環境基準0.04mg/L以下
102030

経過日数 （日）© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

※ラボでの比較評価試験結果例

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３．オーグメンテーション（クリオーグ・パワーバイオⓇ ）の開発と適用

オーグメンテーション適用時の課題【課題①】
人工的に培養した高性能な分解菌を自然環境（土壌・地下水）中にに注入するため、高い浄化効果は期待できるが、人体や生態系への影響がないことを検証する必要がある。

【課題②】
短期間で培養できる菌の量に限界がある。
つまり、比較的小規模（数千m3）の汚染サイトや大規模の汚染サイトの一部での 適用に留まり、コスト削減や期間短縮効果が得られるケースが限定的であった。

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３．オーグメンテーション（クリオーグ・パワーバイオⓇ ）の開発と適用【課題①】への対応
バイオオーグメンテーションの指針「微生物によるバイオレメディエーション利用指針」 を環境省・経済産業省が制定（平成17年3月30日）

栗田のクリオーグ・パワーバイオⓇ法：（塩素化エチレン汚染土壌地下水向けバイオオーグメンテーション技術）・環境省及び経済産業省の合同部会で審査
・浄化効果及び安全性を確認

原位置でのバイオオーグメンテーションとしては 国内第1号の指針適合（平成20年6月）© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

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３．オーグメンテーション（クリオーグ・パワーバイオⓇ ）の開発と適用利用指針適合確認取得事業（全件）
適合確認日

事業者名

使用菌体

事業名称

平成18年3月31日

株式会社クボタ

バイオオーグメンテーションによるテトラクロロエチレン含有汚染土壌の浄化

Desulfitobacterium sp.KBC1株

平成18年10月30日

前田建設工業株式会社

白色腐朽菌利用によるダイオキシン類汚染土壌の浄化

キノコの一種でウスキイロカワタケの分離株YK-624株

平成20年6月9日

栗田工業株式会社

バイオオーグメンテーションによる塩素化エチレン汚染地下水および土壌の浄化

Dehalococcoides属細菌を含むコン

平成21年5月29日

株式会社 奥村組
株式会社 アイアイビー

バイオオーグメンテーションによる油含有土壌の浄化
奥村組は主に浄化事業、アイアイビーは主に投入微生物の管理、培養を行う。

Novosphingobium sp.No.2株
Pseudomonas sp.No.5株
Rhodococcus sp.No.10株

平成21年5月29日

大成建設株式会社

バイオオーグメンテーションによるベンゼン汚染土壌・地下水の浄化

Azoarcus sp.DN11株

平成23年5月6日

日工株式会社
株式会社熊谷組
学校法人立命館

バイオオーグメンテーションによる鉱油類汚染土壌の浄化

Rhodococcus sp.NDKK6株
Gordonia sp.NDKY76A株

平成23年5月6日

鹿島建設株式会社
ケミカルグラウト株式会社
日本国土開発株式会社
他6社

微生物による鉱物油及びベンゼン汚染土壌の浄化

Rhodococcus erythropolis
Gordonia polyisoprenivoransRhodococcus rhodochrous

平成25年4月9日

株式会社ゲイトバイオオーグメンテーションによるベンゼン及び鉱物油汚染土
壌の浄化

Acinetobacter sp.（GKN-4）

平成26年10月8日

大成建設株式会社
独立行政法人製品評価技術基盤機構

バイオオーグメンテーションによる塩素化エチレン類汚染土壌
及び地下水の浄化

Rhodococcus jostii RHA1株

塩素化エチレン類を分解する嫌気性菌UCH007株およびUCH001
大成建設株式会社
平成27年11月25日 独立行政法人製品評価技 株による塩素化エチレン類汚染土壌及び地下水の浄化© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.
術基盤機構

ソーシア※

Dehalococcoides mccarti UCH007株
及びSulfurospirilum sp.UCH001株

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３．オーグメンテーション（クリオーグ・パワーバイオⓇ ）の開発と適用

適合確認日
平成31年4月24日

令和4年9月1日

事業者名

使用菌体

事業名称

株式会社竹中工務店
バイオオーグメンテーションによるクロロエチレン類含有汚染土
国立大学法人名古屋工業
壌の浄化
大学
株式会社エンバイオ・エンジ バイオオーグメンテーションによる塩素化エチレン類汚染汚染土
ニアリング
壌・地下水の浄化
国立大学法人東京農工大学

Dehalococcoides mccartyi NIT01株

Dehalococcoides属細菌 UCH-ATV1株

現在12件が指針適合となっています。

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３．オーグメンテーション（クリオーグ・パワーバイオⓇ ）の開発と適用【課題②】への対応
2003

2007

2008

2009

DHC菌の探索

2010

2011

2012

2013

2014

2015 2016 2017

クリオーグ・パワーバイオ法開発、国の安全指針に適合（国内初）

NEDOプロジェクト

国の安全指針への対応
現場実証
VC分解能の高いDHC菌を取得

培養条件の検討・大容量培養槽の導入

大量培養技術の開発
大量培養された菌によるラボ試験・現場実証データの蓄積

現場実証

大量培
養技術の確立CEの基準追加

実サイトでの適用開始© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

大量培養技術の開発を実施

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３．オーグメンテーション（クリオーグ・パワーバイオⓇ ）の開発と適用【課題②】への対応
新規導入
・食品添加物を主体とした栄養剤により培養。
・大容量の培養槽において高濃度で分解菌を培養することに成功。

従来

培養規模 ：約8 L© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

培養規模 ：約150 L
35

３．オーグメンテーション（クリオーグ・パワーバイオⓇ ）の開発と適用【課題②】への対応

大量培養による浄化規模の拡大

CE分解能を持つDHC菌
栄養剤＋培養菌体

150 L

対象体積約20倍

8L

培養能力 ：浄化体積約500 m3分/月

従来
短期浄化（半年程度）を狙う場合、汚染体積が数千 m3までの小規模サイトに限定された。
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培養能力 ：浄化体積約10,000 m3分/月

大量培養技術確立後

汚染体積が数万 m3以上の大規模サイトであっても短期浄化を狙うことが可能となった。
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３．オーグメンテーション（クリオーグ・パワーバイオⓇ ）の開発と適用
適用事例（Cサイト）
クリオーグ・パワーバイオ法

栄養剤＋分解菌注入

栄養剤注入

11010
cis-1,2-DCE

cis-1,2-DCE

1080.1CE

0.010.001

106

CE
DHC菌

DHC菌
-50

050

100150

浄化日数© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

200-50104050100150

DHC菌濃度（個/L)

エチレン類濃度（mg/L)

嫌気性バイオ法

200

浄化日数

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３．オーグメンテーション（クリオーグ・パワーバイオⓇ ）の開発と適用
適用事例（Dサイト）
注入前嫌気性バイオ法エリア

1ヶ月後クリオーグ・パワーバイオ法
エリア

エチレン濃度(mg/L)

10.1
0.01
0.001

2ヶ月後

15 m
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アジェンダ１．バイオレメディエーション開発の経緯
２．嫌気性バイオレメディエーションの開発と適用
３．オーグメンテーション（クリオーグ・パワーバイオⓇ法）の開発と適用
４．パワーバイオE-PLUSのご紹介© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

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４．パワーバイオE-PLUSのご紹介
地下水の原位置浄化時の課題
従来、土壌中に塩素化エチレン類（VOCs）が残存する場合にはバイオ浄化だけでは完全に浄化することが難しく、リバウンドにより浄化期間が長期化するという課題がある。

粘性土層

・地下水は浄化できても土壌に吸着したVOCsは残存© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

・土壌からVOCsが再溶出し、リバウンドが発生・再浄化が必要となるため、浄化期間が長期化・確実に浄化するためには建屋解体後、掘削除去が必要

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４．パワーバイオE-PLUSのご紹介
地下に電極を設置し、土壌を加温することによりVOCsを地下水中に溶出させ、溶出したVOCsをクリオーグ・パワーバイオⓇ法により分解

土壌中のVOCsを確実に除去リバウンドの抑制による浄化期間の短縮

操業中の建屋内でも施工可能© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

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４．パワーバイオE-PLUSのご紹介
パワーバイオE-PLUS適用事例（Eサイト）
IW-1

地下水面IW-2

土壌ガス
吸引井戸

分解菌群・栄養剤
注入井戸

電極

電気発
熱法

GL
埋土電源装置-1 m

IW-3+ E-5 SW-6
E-6IW-4E-4E-7E-82.5m

-3 m
-4 m

地下水位

VOCs
シルト質細砂細砂E-92.5m

5.0m
既存設備：栄養素注入井戸

電気発熱用：電極井戸(E-1～9)

既存設備：土壌ガス吸引井戸

電気発熱用：土壌温度観測井戸
電気発熱用：埋設用トレンチ

図-1 平面配置図© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

パクワリーオバー
イグオ・🄬

SW-4-2 m
5.0m

E-32.5m

E-2E-1 SW-32.5m+地下水位以浅 ⇒電気発熱法でVOCsを揮発させ吸引
地下水位以深 ⇒電気発熱法で地下水にVOCsを空欄 溶出させ微生物分解

図-2 断面配置図（イメージ）42

４．パワーバイオE-PLUSのご紹介
パワーバイオE-PLUS適用事例（Eサイト）
IW-1

IW-2
加温電源装置

基準適合（2年間）

SB-1

SB-2+ E-5IW-4 SW-6 E-6E-4SW-4E-72.5m

IW-3E-32.5m

E-82.5m

E-2リバウンドを抑制

5.0m+

E-1 SW-3

加温E-92.5m

5.0m

図-3 ボーリング地点図

ボーリング調査地点

表-1 PCE土壌溶出量（基準値 ：0.01 mg/L以下）

浄化前

浄化後

SB-1 GL-1 m

0.043

0.0041

SB-2 GL-1 m

0.040

0.0095© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

基準適合

図-4 地下水濃度変化（IW-4）・電気発熱法を適用した結果、PCE土壌溶出量基準適合が確認された。
・加温後バイオ浄化を適用したことによりCEを含む地下水中VOCs濃度が低減し、その後地下水基準適合の状態を2年間継続している。
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ご清聴ありがとうございました

栗田工業株式会社 国内営業本部
社会インフラ部門 土壌営業部 コンサルティング課
主任技師 鈴木 義彦
Tel 090-2494-7719
E-mail y-suzuki18@kurita-water.com© 2018 KURITA WATER INDUSTRIES LTD. All Rights Reserved.

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