JP2000176487A - 汚染地下水及び汚染地層の浄化方法及び浄化システム - Google Patents
汚染地下水及び汚染地層の浄化方法及び浄化システムInfo
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Landscapes
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 汚染サイトの浄化期間を短縮する。
【解決手段】 この揚水井１０から汲み上げられた地下
水に、上記化学物質の分解酵素を誘導するための誘導基
質を溶解して汚染サイトに供給する複数の注入井１２を
揚水井１０を挟んでその周囲に配置している。従って、
注入井１２に注入された地下水は、揚水井の周辺から揚
水井１０に向けて流れる。そこで、揚水井１０の周辺に
汚染化学物質を分解する菌を増殖させることができる。
また、揚水井１０に流れ込む地下水は、この菌が生育し
ている地層を通過したものになる。これによって、揚水
井１０に循環する地下水中の汚染化学物質を効果的に除
去することができ、汚染サイトの浄化期間を大幅に短縮
することができる。
水に、上記化学物質の分解酵素を誘導するための誘導基
質を溶解して汚染サイトに供給する複数の注入井１２を
揚水井１０を挟んでその周囲に配置している。従って、
注入井１２に注入された地下水は、揚水井の周辺から揚
水井１０に向けて流れる。そこで、揚水井１０の周辺に
汚染化学物質を分解する菌を増殖させることができる。
また、揚水井１０に流れ込む地下水は、この菌が生育し
ている地層を通過したものになる。これによって、揚水
井１０に循環する地下水中の汚染化学物質を効果的に除
去することができ、汚染サイトの浄化期間を大幅に短縮
することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化学物質、特にト
リクロロエチレンなどの有機塩素化合物に汚染された地
下水、地層を浄化する汚染地下水及び汚染地層の浄化方
法及び浄化システムに関する。
リクロロエチレンなどの有機塩素化合物に汚染された地
下水、地層を浄化する汚染地下水及び汚染地層の浄化方
法及び浄化システムに関する。
【従来の技術】トリクロロエチレンや、テトラクロロエ
チレンなどの有機塩素化合物は、脱脂などの洗浄剤とし
て、各種工場、およびクリーニング店で広く使用されて
いる。ところが、これら有機塩素化合物には、発ガン性
を有するとの疑いがあり、これらの有機塩素化合物によ
る、地下水、土壌汚染が大きな社会問題となってきてい
る。
チレンなどの有機塩素化合物は、脱脂などの洗浄剤とし
て、各種工場、およびクリーニング店で広く使用されて
いる。ところが、これら有機塩素化合物には、発ガン性
を有するとの疑いがあり、これらの有機塩素化合物によ
る、地下水、土壌汚染が大きな社会問題となってきてい
る。
【０００２】このような有機塩素化合物等の化学物質に
よる汚染地下水及び汚染地層に対し、これまで行われて
きた浄化対策としては、汚染物質を一定の領域に封じ込
める封じ込め処理、汚染土壌を掘削して非汚染土壌で埋
め戻す処理等、地下水を揚水した後曝気して汚染物質を
大気中に放散させる揚水ばっ気処理、真空抽気と活性炭
吸着などの組み合わせによるポンプ＆トリート法等が挙
げられる。しかし、これらの物理化学的方法は高濃度の
汚染には有効であるが、設備費や運転費が嵩むため、低
濃度、広範囲の汚染に対しては効率的ではない。また、
汚染物質を分解、無害化する技術ではないため、汚染物
質による二次汚染の問題があった。
よる汚染地下水及び汚染地層に対し、これまで行われて
きた浄化対策としては、汚染物質を一定の領域に封じ込
める封じ込め処理、汚染土壌を掘削して非汚染土壌で埋
め戻す処理等、地下水を揚水した後曝気して汚染物質を
大気中に放散させる揚水ばっ気処理、真空抽気と活性炭
吸着などの組み合わせによるポンプ＆トリート法等が挙
げられる。しかし、これらの物理化学的方法は高濃度の
汚染には有効であるが、設備費や運転費が嵩むため、低
濃度、広範囲の汚染に対しては効率的ではない。また、
汚染物質を分解、無害化する技術ではないため、汚染物
質による二次汚染の問題があった。
【０００３】そこで、微生物を利用して有機塩素化合物
などの汚染化学物質を分解する処理方法として、汚染サ
イトで実施する原位置バイオレメディエーション技術の
開発が進んでいる。この原位置バイオレメディエーショ
ン技術による地層及び地下水の浄化方法では、汚染サイ
トの地層中で特定の微生物を増殖させ、この微生物を利
用して有機塩素化合物を分解処理する。
などの汚染化学物質を分解する処理方法として、汚染サ
イトで実施する原位置バイオレメディエーション技術の
開発が進んでいる。この原位置バイオレメディエーショ
ン技術による地層及び地下水の浄化方法では、汚染サイ
トの地層中で特定の微生物を増殖させ、この微生物を利
用して有機塩素化合物を分解処理する。
【０００４】ここで、有機塩素化合物などの汚染化学物
質を生物学的に処理する場合、汚染物質を直接資化でき
る菌が存在しないため、メタン、トルエン、フェノー
ル、アンモニアを資化する菌の共酸化を利用した処理方
法が検討されている。すなわち、汚染サイトに栄養塩、
酸素、および有機塩素化合物等の汚染化学物質の分解酵
素の誘導基質となるメタン、トルエン、フェノール、ア
ンモニアなどの注入を行い、有効な菌の増殖、および分
解酵素を誘導し共酸化を利用して分解する。
質を生物学的に処理する場合、汚染物質を直接資化でき
る菌が存在しないため、メタン、トルエン、フェノー
ル、アンモニアを資化する菌の共酸化を利用した処理方
法が検討されている。すなわち、汚染サイトに栄養塩、
酸素、および有機塩素化合物等の汚染化学物質の分解酵
素の誘導基質となるメタン、トルエン、フェノール、ア
ンモニアなどの注入を行い、有効な菌の増殖、および分
解酵素を誘導し共酸化を利用して分解する。
【０００５】図６に、従来行われているメタンを誘導基
質として利用しトリクロロエチレン（以下ＴＣＥとい
う）を分解処理するバイオレメディエーションの浄化シ
ステムの一例を示す。このように、１本の揚水井１と、
１本の注入井２とが所定の間隔をおいて配置される。そ
して、揚水井１から汲み上げた地下水に酸素Ｏ２、硝酸
ＮＯ３、メタンＣＨ４を溶解して注入井２に供給する。
これによって、注入井２と揚水井１間の地層にメタン資
化菌が増殖し、このメタン資化菌の作用によってここを
循環通過する地下水中の汚染化学物質を分解除去するこ
とができる。
質として利用しトリクロロエチレン（以下ＴＣＥとい
う）を分解処理するバイオレメディエーションの浄化シ
ステムの一例を示す。このように、１本の揚水井１と、
１本の注入井２とが所定の間隔をおいて配置される。そ
して、揚水井１から汲み上げた地下水に酸素Ｏ２、硝酸
ＮＯ３、メタンＣＨ４を溶解して注入井２に供給する。
これによって、注入井２と揚水井１間の地層にメタン資
化菌が増殖し、このメタン資化菌の作用によってここを
循環通過する地下水中の汚染化学物質を分解除去するこ
とができる。
【０００６】なお、このような原位置バイオレメディエ
ーション技術については、特開平９−２０６７８９号公
報、特開平９−２３４４９０号公報、特開平９−２５３
６８８号公報などに記載がある。
ーション技術については、特開平９−２０６７８９号公
報、特開平９−２３４４９０号公報、特開平９−２５３
６８８号公報などに記載がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ここで、このシステム
における注入した地下水の流れ、広がりを考慮すると、
メタン資化細菌が増殖してＴＣＥが分解されるゾーン
（バイオゾーン）４は、数年単位で領域は拡大するが、
図に示すように、注入井２からその周辺に放射状に広が
り、その一部が揚水井１に向けて細く延びる形状にな
る。
における注入した地下水の流れ、広がりを考慮すると、
メタン資化細菌が増殖してＴＣＥが分解されるゾーン
（バイオゾーン）４は、数年単位で領域は拡大するが、
図に示すように、注入井２からその周辺に放射状に広が
り、その一部が揚水井１に向けて細く延びる形状にな
る。
【０００８】一方、揚水井１で引き上げられる地下水
は、揚水井１の周辺からのものであり、この揚水井１で
揚水された地下水のうち、バイオゾーン４を通過してき
た地下水はほんの一部である。このため、揚水される地
下水のＴＣＥ濃度に、バイオゾーンを通過してＴＣＥが
分解された効果がなかなか反映されず、ＴＣＥ濃度の減
少が観察されるまでに数年を要する。この結果、汚染サ
イト全体を浄化するのに数年以上の長い期間が必要であ
った。
は、揚水井１の周辺からのものであり、この揚水井１で
揚水された地下水のうち、バイオゾーン４を通過してき
た地下水はほんの一部である。このため、揚水される地
下水のＴＣＥ濃度に、バイオゾーンを通過してＴＣＥが
分解された効果がなかなか反映されず、ＴＣＥ濃度の減
少が観察されるまでに数年を要する。この結果、汚染サ
イト全体を浄化するのに数年以上の長い期間が必要であ
った。
【０００９】また、共酸化を利用した処理方法において
は、フェノールやトルエンなどの芳香族化合物の基質を
用いた共酸化系の方が、メタンを用いた系より有機塩素
化合物の分解効率が良いことが知られている。
は、フェノールやトルエンなどの芳香族化合物の基質を
用いた共酸化系の方が、メタンを用いた系より有機塩素
化合物の分解効率が良いことが知られている。
【００１０】しかし、日本の様に汚染サイトに民家が近
接している場合、毒性の強い芳香族を注入することは安
全面において問題があり、現状国内ではメタンを用いた
バイオレメディエーションの実用化が望まれており、こ
のメタンを用いたバイオレメディエーションの浄化シス
テムでは浄化期間を短くしたいという要望が特に大き
い。
接している場合、毒性の強い芳香族を注入することは安
全面において問題があり、現状国内ではメタンを用いた
バイオレメディエーションの実用化が望まれており、こ
のメタンを用いたバイオレメディエーションの浄化シス
テムでは浄化期間を短くしたいという要望が特に大き
い。
【００１１】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、汚染サイトの浄化期間を短縮できる汚染地下水及
び汚染地層の浄化方法及び浄化システムを提供すること
を目的とする。
あり、汚染サイトの浄化期間を短縮できる汚染地下水及
び汚染地層の浄化方法及び浄化システムを提供すること
を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、化学物質によ
って汚染された汚染サイトにおける地下水、地層を浄化
する汚染地下水及び汚染地層の浄化方法において、汚染
サイトに設けられた揚水井から地下水を汲み上げ、汲み
上げられた地下水に、上記化学物質の分解酵素を誘導す
るための誘導基質を溶解し、得られた誘導基質を溶解し
た地下水を、上記揚水井を挟んでその周囲に配置された
複数の注入井に注入して、上記誘導物質を揚水井の周囲
から揚水井に向けて拡散させ、揚水井の周囲に生育する
細菌によって上記誘導物質から生成される酵素を利用し
て上記化学物質を分解することを特徴とする。
って汚染された汚染サイトにおける地下水、地層を浄化
する汚染地下水及び汚染地層の浄化方法において、汚染
サイトに設けられた揚水井から地下水を汲み上げ、汲み
上げられた地下水に、上記化学物質の分解酵素を誘導す
るための誘導基質を溶解し、得られた誘導基質を溶解し
た地下水を、上記揚水井を挟んでその周囲に配置された
複数の注入井に注入して、上記誘導物質を揚水井の周囲
から揚水井に向けて拡散させ、揚水井の周囲に生育する
細菌によって上記誘導物質から生成される酵素を利用し
て上記化学物質を分解することを特徴とする。
【００１３】このように、本発明によれば、この揚水井
から汲み上げられた地下水に、上記化学物質の分解酵素
を誘導するための誘導基質を溶解して汚染サイトに供給
する複数の注入井を揚水井を挟んでその周囲に配置して
いる。従って、注入井に注入された地下水は、揚水井の
周辺から揚水井に向けて流れる。そこで、揚水井の周辺
に汚染化学物質の共酸化に利用する菌を増殖させること
ができる。また、揚水井に流れ込む地下水は、この菌が
生育している地層を通過したものになる。これによっ
て、揚水井に循環する地下水中の汚染化学物質を効果的
に除去することができ、汚染サイトの浄化期間を大幅に
短縮することができる。
から汲み上げられた地下水に、上記化学物質の分解酵素
を誘導するための誘導基質を溶解して汚染サイトに供給
する複数の注入井を揚水井を挟んでその周囲に配置して
いる。従って、注入井に注入された地下水は、揚水井の
周辺から揚水井に向けて流れる。そこで、揚水井の周辺
に汚染化学物質の共酸化に利用する菌を増殖させること
ができる。また、揚水井に流れ込む地下水は、この菌が
生育している地層を通過したものになる。これによっ
て、揚水井に循環する地下水中の汚染化学物質を効果的
に除去することができ、汚染サイトの浄化期間を大幅に
短縮することができる。
【００１４】なお、処理対象の化学物質としては、トリ
クロロエチレンや、テトラクロロエチレンなどの有機塩
素化合物の他、ベンゼン、キシレン等の油類なども対象
となる。
クロロエチレンや、テトラクロロエチレンなどの有機塩
素化合物の他、ベンゼン、キシレン等の油類なども対象
となる。
【００１５】また、揚水井から揚水した地下水には、分
解酵素の誘導基質の他、栄養塩、酸素などを溶解するこ
とが好適である。これらを溶解した地下水を注入井から
注入することで、この注入井の周囲、特に揚水井に向け
たエリアの地層に誘導基質を資化する細菌を増殖させる
ことができる。
解酵素の誘導基質の他、栄養塩、酸素などを溶解するこ
とが好適である。これらを溶解した地下水を注入井から
注入することで、この注入井の周囲、特に揚水井に向け
たエリアの地層に誘導基質を資化する細菌を増殖させる
ことができる。
【００１６】この誘導基質としては、メタン、トルエ
ン、フェノール、アンモニア等が採用可能である。ま
た、栄養塩としては硝酸等が利用され、酸素は空気とし
て供給することも可能であるが、酸素濃度の高い純酸素
の方が効果的である。
ン、フェノール、アンモニア等が採用可能である。ま
た、栄養塩としては硝酸等が利用され、酸素は空気とし
て供給することも可能であるが、酸素濃度の高い純酸素
の方が効果的である。
【００１７】また、上記化学物質は有機塩素化合物であ
り、上記誘導基質はメタンであることが好適である。メ
タンは、安全な物質であり、民家に近い汚染サイトなど
においても利用することができる。
り、上記誘導基質はメタンであることが好適である。メ
タンは、安全な物質であり、民家に近い汚染サイトなど
においても利用することができる。
【００１８】また、前記揚水井からの地下水に、さらに
酸素及び栄養塩を供給し、かつ誘導基質、酸素及び栄養
塩の３つが同時に供給されないようにこれらの地下水へ
の注入を互いに時間をずらせて間欠的に行うことが好適
である。誘導基質、酸素、及び栄養塩類を一度に溶解し
た地下水を注入井に注入すると、この注入井において、
細菌が増殖しやすい状況になる。このため、注入井の内
面に細菌が増殖して、注入井が目詰まりして、地下水の
周辺への拡散が行えなくなる。注入を間欠的にすること
で、注入井においては細菌増殖のための環境が十分では
なくなり、注入井における目詰まりの発生を抑制するこ
とができる。
酸素及び栄養塩を供給し、かつ誘導基質、酸素及び栄養
塩の３つが同時に供給されないようにこれらの地下水へ
の注入を互いに時間をずらせて間欠的に行うことが好適
である。誘導基質、酸素、及び栄養塩類を一度に溶解し
た地下水を注入井に注入すると、この注入井において、
細菌が増殖しやすい状況になる。このため、注入井の内
面に細菌が増殖して、注入井が目詰まりして、地下水の
周辺への拡散が行えなくなる。注入を間欠的にすること
で、注入井においては細菌増殖のための環境が十分では
なくなり、注入井における目詰まりの発生を抑制するこ
とができる。
【００１９】また、前記揚水井からの地下水に、さらに
過酸化水素を添加することを特徴とすることが好適であ
る。過酸化水素は、殺菌力を有しており、この添加によ
り注入井における細菌の増殖、目詰まりの発生を抑制す
ることができる。
過酸化水素を添加することを特徴とすることが好適であ
る。過酸化水素は、殺菌力を有しており、この添加によ
り注入井における細菌の増殖、目詰まりの発生を抑制す
ることができる。
【００２０】また、本発明は、化学物質によって汚染さ
れた汚染サイトにおける地下水、土壌を浄化する汚染地
下水及び汚染地層の浄化システムであって、汚染サイト
の地下水を汲み上げる揚水井と、この揚水井から汲み上
げられた地下水に、上記化学物質の分解するために必要
な物質を溶解する溶解手段と、この物質溶解後の地下水
を汚染サイトに供給する複数の注入井と、を有し、上記
複数の注入井を揚水井を挟んでその周囲に配置すること
を特徴とする。このシステムにより、上述のようなバイ
オレメディエーションを行うことができる。
れた汚染サイトにおける地下水、土壌を浄化する汚染地
下水及び汚染地層の浄化システムであって、汚染サイト
の地下水を汲み上げる揚水井と、この揚水井から汲み上
げられた地下水に、上記化学物質の分解するために必要
な物質を溶解する溶解手段と、この物質溶解後の地下水
を汚染サイトに供給する複数の注入井と、を有し、上記
複数の注入井を揚水井を挟んでその周囲に配置すること
を特徴とする。このシステムにより、上述のようなバイ
オレメディエーションを行うことができる。
【００２１】また、このシステムを１ユニットとし、こ
れを地下水の流れに沿って複数配置することが好適であ
る。これによって、汚染サイト全体を効果的に浄化する
ことができる。
れを地下水の流れに沿って複数配置することが好適であ
る。これによって、汚染サイト全体を効果的に浄化する
ことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
ここで、この実施形態では、メタンを用いたバイオレメ
ディエーションにより、トリクロロエチレン（ＴＣＥ）
の汚染サイトを浄化することとして説明する。
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
ここで、この実施形態では、メタンを用いたバイオレメ
ディエーションにより、トリクロロエチレン（ＴＣＥ）
の汚染サイトを浄化することとして説明する。
【００２３】図１は、本実施形態の概念的構成を示す図
である。このように、本実施形態では、バイオレメディ
エーションを行う際に複数の注入井１２を揚水井１０の
周囲に揚水井１０を取り囲むように配置してある。そし
て、揚水井１０から揚水した地下水に酸素Ｏ２、栄養塩
としての硝酸ＮＯ３、メタンＣＨ４を溶解して注入井１
２に供給する。
である。このように、本実施形態では、バイオレメディ
エーションを行う際に複数の注入井１２を揚水井１０の
周囲に揚水井１０を取り囲むように配置してある。そし
て、揚水井１０から揚水した地下水に酸素Ｏ２、栄養塩
としての硝酸ＮＯ３、メタンＣＨ４を溶解して注入井１
２に供給する。
【００２４】図２に揚水井１０と、１つの注入井１２を
結ぶ線における汚染サイトの断面の概念図を示す。この
ように、地上から地下水流の内部に間で至る揚水井１０
の内底部には、揚水ポンプ１４が配置される。この揚水
ポンプ１４として水中ポンプを採用したが、地上に配置
して揚水井１０内の地下水を吸い上げる形式のポンプで
もよい。
結ぶ線における汚染サイトの断面の概念図を示す。この
ように、地上から地下水流の内部に間で至る揚水井１０
の内底部には、揚水ポンプ１４が配置される。この揚水
ポンプ１４として水中ポンプを採用したが、地上に配置
して揚水井１０内の地下水を吸い上げる形式のポンプで
もよい。
【００２５】この揚水ポンプ１４で揚水された地下水
は、溶解装置１６を介し、注水井１２に供給される。溶
解装置１６には、栄養塩等供給装置１８からの栄養塩等
が供給され、注水井１２に至る管内においてこれらが地
下水に混合溶解される。
は、溶解装置１６を介し、注水井１２に供給される。溶
解装置１６には、栄養塩等供給装置１８からの栄養塩等
が供給され、注水井１２に至る管内においてこれらが地
下水に混合溶解される。
【００２６】溶解装置１６には、エゼクター等の各種の
インラインミキサを適宜利用することができる。また、
インラインミキサに限らず、他の混合装置を利用するこ
ともできる。また、栄養塩等供給装置１８は、酸素
Ｏ２、硝酸ＮＯ３、メタンＣＨ４を供給するもので、こ
れらを選択して適宜供給する。酸素Ｏ２及びメタンＣＨ
４はガス体であり、ボンベ等により供給する。また、硝
酸ＮＯ３は水溶液であり、ナトリウム塩等が利用され
る。
インラインミキサを適宜利用することができる。また、
インラインミキサに限らず、他の混合装置を利用するこ
ともできる。また、栄養塩等供給装置１８は、酸素
Ｏ２、硝酸ＮＯ３、メタンＣＨ４を供給するもので、こ
れらを選択して適宜供給する。酸素Ｏ２及びメタンＣＨ
４はガス体であり、ボンベ等により供給する。また、硝
酸ＮＯ３は水溶液であり、ナトリウム塩等が利用され
る。
【００２７】そして、図１に示すように、地下水に酸
素、栄養塩、メタンを溶解して汚染サイトに供給する注
入井１２は、円上に８つ設けられている。そして、１本
の揚水井１０から汲み上げられた地下水は、分配器２０
により８つに分配され、各注入井１２に供給される。こ
の分配器２０は、８分配するものであれば、送られてく
る地下水を常時８分配するものでも、時間的に切り換え
て分配するものであってもよい。
素、栄養塩、メタンを溶解して汚染サイトに供給する注
入井１２は、円上に８つ設けられている。そして、１本
の揚水井１０から汲み上げられた地下水は、分配器２０
により８つに分配され、各注入井１２に供給される。こ
の分配器２０は、８分配するものであれば、送られてく
る地下水を常時８分配するものでも、時間的に切り換え
て分配するものであってもよい。
【００２８】なお、注入井１２は、揚水井１０を挟んで
配置すれば足り、２つでもよい。しかし、４〜１０本程
度の注水井１２を円上に配置し、地下水を汲み上げる揚
水井１０をその円の中心に配置することが好適である。
配置すれば足り、２つでもよい。しかし、４〜１０本程
度の注水井１２を円上に配置し、地下水を汲み上げる揚
水井１０をその円の中心に配置することが好適である。
【００２９】このようなシステムにより、揚水井１０か
ら汲み上げた地下水を周囲の複数の注水井に供給するこ
とで、複数の注水井１２から酸素、栄養塩、メタンを溶
解した地下水が拡散する。そして、これらの多くは、揚
水井１０に向けて流れる。
ら汲み上げた地下水を周囲の複数の注水井に供給するこ
とで、複数の注水井１２から酸素、栄養塩、メタンを溶
解した地下水が拡散する。そして、これらの多くは、揚
水井１０に向けて流れる。
【００３０】そこで、図１に示すように、複数の注水井
１２を取り囲むほぼ円状のエリアにおいて、酸素、栄養
塩、メタンを溶解した地下水が拡散し、ここにメタン資
化菌が増殖し、バイオゾーン２４が形成される。
１２を取り囲むほぼ円状のエリアにおいて、酸素、栄養
塩、メタンを溶解した地下水が拡散し、ここにメタン資
化菌が増殖し、バイオゾーン２４が形成される。
【００３１】この結果、揚水井１０で引き上げられる地
下水が、バイオゾーン２４を通過してきた地下水でほと
んど占められることなる。このため、汚染サイトに合致
した適切なバイオゾーン２４が形成されるように、揚水
井１０及び注入井１２を配置することによって、バイオ
ゾーン２４を汚染サイトに効果的に広げることができ、
汚染サイトに集中的に地下水を循環して、汚染サイトの
ＴＣＥを効果的に分解除去することができる。
下水が、バイオゾーン２４を通過してきた地下水でほと
んど占められることなる。このため、汚染サイトに合致
した適切なバイオゾーン２４が形成されるように、揚水
井１０及び注入井１２を配置することによって、バイオ
ゾーン２４を汚染サイトに効果的に広げることができ、
汚染サイトに集中的に地下水を循環して、汚染サイトの
ＴＣＥを効果的に分解除去することができる。
【００３２】なお、モニター井２２は、ここから地下水
を採水し、地下水中のＴＣＥを分析測定するためのもの
である。
を採水し、地下水中のＴＣＥを分析測定するためのもの
である。
【００３３】このような構成により、モニター井２２に
おいて採取した地下水のＴＣＥ濃度に、バイオレメディ
エーションにより低下した効果が直接反映され、ＴＣＥ
が顕著に低下していくのが観察される。この結果、数ヶ
月から１年程度の短期間で汚染サイト全体を浄化するこ
とが可能となる。
おいて採取した地下水のＴＣＥ濃度に、バイオレメディ
エーションにより低下した効果が直接反映され、ＴＣＥ
が顕著に低下していくのが観察される。この結果、数ヶ
月から１年程度の短期間で汚染サイト全体を浄化するこ
とが可能となる。
【００３４】ここで、溶解装置１６における地下水への
酸素、栄養塩、メタンの注入は間欠的に交互に注入する
ことが好ましい。これは、酸素、栄養塩、メタンが注入
井１２内においてそろうことにより、注入井１２の内面
やその周囲において、メタン資化菌が過剰に増殖し、注
入井または地下水の流れる帯水層を閉塞することを抑制
するためである。すなわち、間欠的な注入によって、注
入井１２の周囲のみにおいてメタン資化菌が過剰に増殖
することを防止して、広いバイオゾーン２４全体におい
て、比較的均一にメタン資化菌を増殖させることがで
き、これによって注入井１２またはその周囲における地
下水の流れる帯水層を閉塞することを抑制することがで
きる。
酸素、栄養塩、メタンの注入は間欠的に交互に注入する
ことが好ましい。これは、酸素、栄養塩、メタンが注入
井１２内においてそろうことにより、注入井１２の内面
やその周囲において、メタン資化菌が過剰に増殖し、注
入井または地下水の流れる帯水層を閉塞することを抑制
するためである。すなわち、間欠的な注入によって、注
入井１２の周囲のみにおいてメタン資化菌が過剰に増殖
することを防止して、広いバイオゾーン２４全体におい
て、比較的均一にメタン資化菌を増殖させることがで
き、これによって注入井１２またはその周囲における地
下水の流れる帯水層を閉塞することを抑制することがで
きる。
【００３５】さらに、微生物の過剰な増殖を抑制するた
めに、過酸化水素Ｈ２Ｏ２を注入することも効果的であ
る。過酸化水素は殺菌作用があり、これによって注入井
１２の周囲におけるメタン資化菌の過剰増殖を抑制する
ことができる。この場合、過酸化水素（好ましくは５〜
１００mg/l）を連続的に注入することが効果的である。
めに、過酸化水素Ｈ２Ｏ２を注入することも効果的であ
る。過酸化水素は殺菌作用があり、これによって注入井
１２の周囲におけるメタン資化菌の過剰増殖を抑制する
ことができる。この場合、過酸化水素（好ましくは５〜
１００mg/l）を連続的に注入することが効果的である。
【００３６】なお、処理対象の化学物質としては、トリ
クロロエチレンや、テトラクロロエチレンなどの有機塩
素化合物の他、ベンゼン、キシレン等の油類なども対象
となる。
クロロエチレンや、テトラクロロエチレンなどの有機塩
素化合物の他、ベンゼン、キシレン等の油類なども対象
となる。
【００３７】図３に、本発明のバイオレメディエーショ
ンにより、広い範囲の汚染サイトを修復する場合のシス
テムを示す。
ンにより、広い範囲の汚染サイトを修復する場合のシス
テムを示す。
【００３８】このシステムでは、複数の注入井を円上に
配置し、さらに地下水を汲み上げる揚水井をその円の中
心に配置した浄化システムを１つのユニット３０とし、
このユニット３０を汚染源３２から地下水の流れに沿っ
て汚染下流に向けて４ユニット配置している。各ユニッ
ト３０においては、上述の場合と同様の効果的な汚染化
学物質の除去が行われ、複数のユニット３０によって、
バイオゾーン２４を汚染サイト全体に広げることが可能
となる。この結果、１年以内という短期間で汚染サイト
全体を浄化することが可能となる。なお、このシステム
では、汚染下流にいくに従って、１ユニットの大きさを
大きくして、低濃度の汚染に対応している。
配置し、さらに地下水を汲み上げる揚水井をその円の中
心に配置した浄化システムを１つのユニット３０とし、
このユニット３０を汚染源３２から地下水の流れに沿っ
て汚染下流に向けて４ユニット配置している。各ユニッ
ト３０においては、上述の場合と同様の効果的な汚染化
学物質の除去が行われ、複数のユニット３０によって、
バイオゾーン２４を汚染サイト全体に広げることが可能
となる。この結果、１年以内という短期間で汚染サイト
全体を浄化することが可能となる。なお、このシステム
では、汚染下流にいくに従って、１ユニットの大きさを
大きくして、低濃度の汚染に対応している。
【００３９】
【実施例】図１、２に示すバイオレメディエーション浄
化システムによりＴＣＥの処理を行った場合のＴＣＥの
経時変化を図４に示す。
化システムによりＴＣＥの処理を行った場合のＴＣＥの
経時変化を図４に示す。
【００４０】この例は、揚水井１０において揚水した地
下水に酸素１０ｍｇ／ｌ、硝酸１０ｍｇ／Ｌ、メタン４
ｍｇ／Ｌを溶解して８本の注入井へ供給した。これよ
り、揚水井１０、モニター井２２において採取した何れ
の地下水においても十分なＴＣＥの低下が得られること
がわかる。すなわち、当初１．０ｍｇ／ＬであったＴＣ
Ｅを１年後には０．０３ｍｇ／Ｌ以下にすることができ
る。
下水に酸素１０ｍｇ／ｌ、硝酸１０ｍｇ／Ｌ、メタン４
ｍｇ／Ｌを溶解して８本の注入井へ供給した。これよ
り、揚水井１０、モニター井２２において採取した何れ
の地下水においても十分なＴＣＥの低下が得られること
がわかる。すなわち、当初１．０ｍｇ／ＬであったＴＣ
Ｅを１年後には０．０３ｍｇ／Ｌ以下にすることができ
る。
【００４１】また、地下水への酸素、硝酸、メタンを間
欠注入した場合、及びこの間欠注入に加え過酸化水素を
連続中した場合の注入ポンプの圧力上昇を図５に示す。
欠注入した場合、及びこの間欠注入に加え過酸化水素を
連続中した場合の注入ポンプの圧力上昇を図５に示す。
【００４２】間欠注入は、酸素３０ｍｇ／Ｌ及び硝酸３
０ｍｇ／Ｌを４時間、地下水のみを２時間、メタン１０
ｍｇ／Ｌを４時間、地下水のみ２時間という注入を１サ
イクルとしてこれを繰り返して行った。また、過酸化水
素５０ｍｇ／ｌの連続注入を実施した。
０ｍｇ／Ｌを４時間、地下水のみを２時間、メタン１０
ｍｇ／Ｌを４時間、地下水のみ２時間という注入を１サ
イクルとしてこれを繰り返して行った。また、過酸化水
素５０ｍｇ／ｌの連続注入を実施した。
【００４３】この結果から、間欠注入、および過酸化水
素の連続注入が微生物の過剰な増殖による注入ポンプの
圧力上昇を抑制するのに効果のあることが明らかとなっ
た。
素の連続注入が微生物の過剰な増殖による注入ポンプの
圧力上昇を抑制するのに効果のあることが明らかとなっ
た。
【００４４】（比較例）図７に図６に示す従来例のバイ
オレメディエーション浄化システムによるＴＣＥの経時
変化を示す。この従来例では、揚水井１で揚水した地下
水に酸素１０ｍｇ／Ｌ、硝酸１０ｍｇ／Ｌ、メタン４ｍ
ｇ／Ｌを溶解して注入井２から汚染サイトに供給した。
オレメディエーション浄化システムによるＴＣＥの経時
変化を示す。この従来例では、揚水井１で揚水した地下
水に酸素１０ｍｇ／Ｌ、硝酸１０ｍｇ／Ｌ、メタン４ｍ
ｇ／Ｌを溶解して注入井２から汚染サイトに供給した。
【００４５】この場合、揚水井で引き上げられる地下水
において、バイオゾーンを通過してきた地下水はほんの
一部であるため、揚水される地下水のＴＣＥ濃度に、バ
イオゾーンを通過してＴＣＥが分解された効果が反映さ
れず、ＴＣＥ濃度の減少が１年ではあまり観察されな
い。すなわち、当初１ｍｇ／ＬであったＴＣＥ濃度が、
１年後においても０．７〜０．９ｍｇ／Ｌである。この
ため、汚染サイト全体を浄化するのに数年以上の長い期
間を要する。
において、バイオゾーンを通過してきた地下水はほんの
一部であるため、揚水される地下水のＴＣＥ濃度に、バ
イオゾーンを通過してＴＣＥが分解された効果が反映さ
れず、ＴＣＥ濃度の減少が１年ではあまり観察されな
い。すなわち、当初１ｍｇ／ＬであったＴＣＥ濃度が、
１年後においても０．７〜０．９ｍｇ／Ｌである。この
ため、汚染サイト全体を浄化するのに数年以上の長い期
間を要する。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明は、揚水井
を挟んで複数の注水井を配置することで、地下水、土壌
汚染を修復するに当たり、浄化期間が短く、実用化の可
能なバイオレメディエーション法を提供することができ
る。また、栄養塩等の間欠注入や過酸化水素の供給によ
り、注入井などにおける目詰まりを抑制することができ
る。さらに、１本の揚水井と複数の注水井からなるユニ
ットを複数設けることで広域の汚染サイトに対しても効
果的なバイオレメディエーションを実施することができ
る。
を挟んで複数の注水井を配置することで、地下水、土壌
汚染を修復するに当たり、浄化期間が短く、実用化の可
能なバイオレメディエーション法を提供することができ
る。また、栄養塩等の間欠注入や過酸化水素の供給によ
り、注入井などにおける目詰まりを抑制することができ
る。さらに、１本の揚水井と複数の注水井からなるユニ
ットを複数設けることで広域の汚染サイトに対しても効
果的なバイオレメディエーションを実施することができ
る。
【図１】 本発明の実施形態のバイオレメディエーショ
ン浄化システムの概略構成を示す図である。
ン浄化システムの概略構成を示す図である。
【図２】 本発明の実施形態のバイオレメディエーショ
ン浄化システムの概略断面構成を示す図である。
ン浄化システムの概略断面構成を示す図である。
【図３】 広域の汚染サイトに適応例を示す図である。
【図４】 本発明の浄化システムにおけるＴＣＥ濃度経
時変化を示す図である。
時変化を示す図である。
【図５】 注入ポンプ圧力の経時変化を示す図である。
【図６】 従来の浄化システムにおけるＴＣＥ濃度経時
変化を示す図である。
変化を示す図である。
【図７】 従来の浄化システムにおけるＴＣＥ濃度変化
を示す図である。
を示す図である。
１０ 揚水井、１２ 注入井、１４ 揚水ポンプ、１６
溶解装置、１８ 栄養塩等供給装置、２０ 分配器、
２２ モニター井、２４ バイオゾーン、３０ユニッ
ト、３２ 汚染源。
溶解装置、１８ 栄養塩等供給装置、２０ 分配器、
２２ モニター井、２４ バイオゾーン、３０ユニッ
ト、３２ 汚染源。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１１月４日（１９９９．１１．
４）
４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、化学物質によ
って汚染された汚染サイトにおける地下水、地層を浄化
する汚染地下水及び汚染地層の浄化方法において、汚染
サイトに設けられた揚水井から地下水を汲み上げ、汲み
上げられた地下水に、上記化学物質の分解酵素を誘導す
るための誘導基質を溶解し、得られた誘導基質を溶解し
た地下水を、上記揚水井を挟んでその周囲に配置された
複数の注入井に注入して、上記誘導基質を揚水井の周囲
から揚水井に向けて拡散させ、揚水井の周囲に生育する
細菌によって上記誘導基質から生成される酵素を利用し
て上記化学物質を分解することを特徴とする。
って汚染された汚染サイトにおける地下水、地層を浄化
する汚染地下水及び汚染地層の浄化方法において、汚染
サイトに設けられた揚水井から地下水を汲み上げ、汲み
上げられた地下水に、上記化学物質の分解酵素を誘導す
るための誘導基質を溶解し、得られた誘導基質を溶解し
た地下水を、上記揚水井を挟んでその周囲に配置された
複数の注入井に注入して、上記誘導基質を揚水井の周囲
から揚水井に向けて拡散させ、揚水井の周囲に生育する
細菌によって上記誘導基質から生成される酵素を利用し
て上記化学物質を分解することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】また、本発明は、化学物質によって汚染さ
れた汚染サイトにおける地下水、土壌を浄化する汚染地
下水及び汚染地層の浄化システムであって、汚染サイト
の地下水を汲み上げる揚水井と、この揚水井から汲み上
げられた地下水に、上記化学物質を分解するために必要
な物質を溶解する溶解手段と、この物質溶解後の地下水
を汚染サイトに供給する複数の注入井と、を有し、上記
複数の注入井を揚水井を挟んでその周囲に配置すること
を特徴とする。このシステムにより、上述のようなバイ
オレメディエーションを行うことができる。
れた汚染サイトにおける地下水、土壌を浄化する汚染地
下水及び汚染地層の浄化システムであって、汚染サイト
の地下水を汲み上げる揚水井と、この揚水井から汲み上
げられた地下水に、上記化学物質を分解するために必要
な物質を溶解する溶解手段と、この物質溶解後の地下水
を汚染サイトに供給する複数の注入井と、を有し、上記
複数の注入井を揚水井を挟んでその周囲に配置すること
を特徴とする。このシステムにより、上述のようなバイ
オレメディエーションを行うことができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】図２に揚水井１０と、１つの注入井１２を
結ぶ線における汚染サイトの断面の概念図を示す。この
ように、地上から地下水流の内部にまで至る揚水井１０
の内底部には、揚水ポンプ１４が配置される。この揚水
ポンプ１４として水中ポンプを採用したが、地上に配置
して揚水井１０内の地下水を吸い上げる形式のポンプで
もよい。
結ぶ線における汚染サイトの断面の概念図を示す。この
ように、地上から地下水流の内部にまで至る揚水井１０
の内底部には、揚水ポンプ１４が配置される。この揚水
ポンプ１４として水中ポンプを採用したが、地上に配置
して揚水井１０内の地下水を吸い上げる形式のポンプで
もよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】 広域の汚染サイトに適応した例を示す図であ
る。
る。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】 従来の浄化システムの概略構成を示す図であ
る。
る。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】 従来の浄化システムにおけるＴＣＥ濃度経時
変化を示す図である。
変化を示す図である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 1/50 ５２０ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５３１Ｑ ５３１ Ｂ０９Ｂ 3/00 Ｅ
Claims (6)
- 【請求項１】 化学物質によって汚染された汚染サイト
における地下水、地層を浄化する汚染地下水及び汚染地
層の浄化方法において、 汚染サイトに設けられた揚水井から地下水を汲み上げ、 汲み上げられた地下水に、上記化学物質の分解酵素を誘
導するための誘導基質を溶解し、 得られた誘導基質を溶解した地下水を、上記揚水井を挟
んでその周囲に配置された複数の注入井に注入して、上
記誘導物質を揚水井の周囲から揚水井に向けて拡散さ
せ、 揚水井の周囲に生育する細菌によって上記誘導物質から
生成される酵素を利用して上記化学物質を分解すること
を特徴とする汚染地下水及び汚染地層の浄化方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、 上記化学物質は有機塩素化合物であり、上記誘導基質は
メタンであることを特徴とする汚染地下水及び汚染地層
の浄化方法。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の方法におい
て、 前記揚水井からの地下水に、さらに酸素及び栄養塩を供
給し、かつ誘導基質、酸素及び栄養塩の３つが同時に供
給されないようにこれらの地下水への注入を互いに時間
をずらせて間欠的に行うことを特徴とする汚染地下水及
び汚染地層の浄化方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１つに記載の方
法において、 前記揚水井からの地下水に、さらに過酸化水素を添加す
ることを特徴とする汚染地下水及び汚染地層の浄化方
法。 - 【請求項５】 化学物質によって汚染された汚染サイト
における地下水、土壌を浄化する汚染地下水及び汚染地
層の浄化システムであって、 汚染サイトの地下水を汲み上げる揚水井と、 この揚水井から汲み上げられた地下水に、上記化学物質
を分解するために必要な物質を溶解する溶解手段と、 この物質溶解後の地下水を汚染サイトに供給する複数の
注入井と、 を有し、 上記複数の注入井を揚水井を挟んでその周囲に配置する
ことを特徴とする汚染地下水及び汚染地層の浄化システ
ム。 - 【請求項６】 化学物質によって汚染された汚染サイト
における地下水、土壌を浄化する汚染地下水及び汚染地
層の浄化システムであって、 請求項５に記載のシステムを１ユニットとし、これを地
下水の流れに沿って複数配置したことを特徴とする汚染
地下水及び汚染地層の浄化システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10356560A JP2000176487A (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | 汚染地下水及び汚染地層の浄化方法及び浄化システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10356560A JP2000176487A (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | 汚染地下水及び汚染地層の浄化方法及び浄化システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000176487A true JP2000176487A (ja) | 2000-06-27 |
Family
ID=18449644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10356560A Pending JP2000176487A (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | 汚染地下水及び汚染地層の浄化方法及び浄化システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000176487A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005035150A1 (de) * | 2003-10-07 | 2005-04-21 | Brandenburgische Technische Universität Cottbus | Anordnung und verfahren zum einbringen von reagenzien in einen grundwasserstrom |
| JP2007237132A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Ohbayashi Corp | 有機化合物汚染土壌の原位置洗浄方法 |
| JP2009011939A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Panasonic Corp | 汚染土壌及び地下水の浄化方法 |
| JP2018035613A (ja) * | 2016-09-01 | 2018-03-08 | 株式会社竹中工務店 | 注入液の注入方法 |
| CN109848193A (zh) * | 2018-12-31 | 2019-06-07 | 上海勘察设计研究院(集团)有限公司 | 一种基于水力屏障的地下水原位修复方法 |
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1998
- 1998-12-15 JP JP10356560A patent/JP2000176487A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005035150A1 (de) * | 2003-10-07 | 2005-04-21 | Brandenburgische Technische Universität Cottbus | Anordnung und verfahren zum einbringen von reagenzien in einen grundwasserstrom |
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| CN109848193A (zh) * | 2018-12-31 | 2019-06-07 | 上海勘察设计研究院(集团)有限公司 | 一种基于水力屏障的地下水原位修复方法 |
| CN109848193B (zh) * | 2018-12-31 | 2021-01-12 | 上海勘察设计研究院(集团)有限公司 | 一种基于水力屏障的地下水原位修复方法 |
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