JPH09276831A - 石油汚染土壌の修復方法 - Google Patents

石油汚染土壌の修復方法

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JPH09276831A
JPH09276831A JP8113163A JP11316396A JPH09276831A JP H09276831 A JPH09276831 A JP H09276831A JP 8113163 A JP8113163 A JP 8113163A JP 11316396 A JP11316396 A JP 11316396A JP H09276831 A JPH09276831 A JP H09276831A
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soil
petroleum
contaminated soil
contaminated
mixed
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JP8113163A
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Atsushi Taniguchi
敦 谷口
Naoki Shinohara
直規 篠原
Hidetoshi Yabuta
英俊 藪田
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Taisei Corp
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Taisei Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】土壌の焼却のような不経済な作業を要せず、か
つ従来の生物学的方法のように長期間を要せずに処理す
ることができる、石油汚染土壌の修復方法を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】石油汚染土壌に対して、窒素源、およびリ
ン源の水溶液を混和、あるいは注入して行う、石油汚染
土壌の修復方法を特徴としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、石油で汚染した土
壌を浄化または健全土壌に修復するための、修復方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】石油類を扱う事業所や工場は全国に多数
存在しているが、その内には取扱設備からの漏洩や廃棄
などによって土壌に石油が浸透して汚染している場合も
少なくない。こうした現象はすでに大きな環境問題とな
っており、その修復方法が必要とされている。従来の処
理方法としては汚染土壌を掘削した後、直接焼却して
石油分を燃焼除去する方法、あるいは汚染土壌に肥料
などを混和して生物学的に土壌を修復する方法が開発さ
れている。
【0003】
【本発明が解決しようとする課題】前記した従来の石油
汚染土壌の修復方法にあっては、次のような問題点が存
在する。 <イ>土壌を焼却する方法の場合、大量の土壌を処理す
ることは困難であり、多大な費用を必要とする。 <ロ>生物学的に処理する方法は、分解速度が遅いため
に処理期間が非常に長期となり実用的ではない。 <ハ>また生物学的に処理するためには土壌内への空気
の供給が不可欠であるが、有孔の通気管を通して空気を
圧送供給する場合に、土壌に大小の亀裂が発生し、均一
な供給ができない。それを補うために物理的な撹拌を施
すなど、補助作業を必要とし不経済なものとなる。 <ニ>土壌内に揮発性の汚染物質が存在する場合には、
圧縮空気を供給することで汚染物質を拡散させてしま
い、その回収、除去が不可能となる。 <ホ>また生物学的な修復において、空気の供給、土壌
表面の自然乾燥によって土壌の水分が失われる場合には
適度の水分を補給して土壌中の水分を適度に保持する必
要がある。しかし石油汚染土壌では、その表面に散水し
ても内部に水分が浸透しにくく、散水効果が小さい。
【0004】本発明は上記したような従来の問題を解決
するためになされたもので、土壌の焼却のような不経済
な作業を要せず、かつ従来の生物学的方法のように長期
間を要せずに処理することができる、石油汚染土壌の修
復方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明の石油汚染土壌の修復方法は、石油
汚染土壌に対して、窒素源、およびリン源の水溶液を混
和、あるいは注入して行う、石油汚染土壌の修復方法を
特徴としたものである。
【0006】
【本発明の実施の態様】以下図面を参照しながら本発明
の石油汚染土壌の修復方法の実施例について説明する。
【0007】<イ>水溶液の成分。 本発明の修復方法では、水溶液を石油汚染土壌に散布し
撹拌する。その水溶液には窒素源と、リン源を使用す
る。窒素源としては硝酸アンモニウムなどを使用する。
リン源としては、リン酸水素二カリウム、またはリン酸
二水素カリウムを使用する。
【0008】<ロ>混和作業。 上記のような成分の水溶液を、石油汚染土壌に散布しな
がら撹拌装置で土壌と混和撹拌する。あるいは均一に土
壌表面から浸透させることによって混和する。あるいは
地中にボーリングを行い、加圧注入また浸透させること
によって混和する。石油汚染土壌に生息して分解する土
壌微生物は多量の無機栄養素を必要としているが、この
ような混和作業によって適量の無機栄養素が供給され
る。そのために土壌微生物の石油分解速度を著しく増大
することができる。
【0009】<ハ>空気の供給。 上記のような無機栄養を含む水溶液の混和によって改善
された土壌内に、単数本または複数本の有孔管を埋設す
る。この有孔管は土壌に縦孔を削孔してその孔内に有孔
管を挿入埋設する方法、土壌を溝状に掘削して有孔管を
埋設する方法、あるいは有孔管を敷設した後に汚染土壌
をもり立てる方法などを採用することができる。この有
孔管を通して空気を吸引する。すると、周囲の新鮮な空
気が土壌内に引き込まれて土壌を好気性に保ち、土壌内
の石油類を土壌微生物の働きによって分解除去すること
ができる。埋設した有孔管から空気を吸引することで、
逆に空気を圧送した場合に生じやすい土壌の亀裂の発生
を防止し、広い面積へ平均的に空気を供給することが可
能となった。
【0010】この際、空気を供給する土壌の密度はある
程度の均一性を有し、土壌の飽和度が30〜80%とさ
れることが好ましい。有孔管を通して空気を吸引するこ
とから、石油汚染土壌に揮発性の物質が存在している場
合には、それらの大気への拡散、臭気の発生を防止して
揮発性の物質を除去することができる。
【0011】この場合に無機栄養の混和量は、土壌乾燥
重量1kgに対して窒素濃度が100 〜2,000mg/kg乾土(0.
01〜0.2 重量%)、かつリン濃度が10〜500mg/kg乾土
(0.001 〜0.05重量%)程度であり、好ましくは窒素濃
度が500mg/kg乾土(0.05重量%)、かつリン濃度が100
mg/kg 乾土(0.01重量%)程度である。また水溶液とし
て混和する水の量は、概ね0.5 〜5 重量%であり、その
土壌が保水性を有する範囲内で混和した後の土壌の飽和
度が30〜80% となるように設定されることが好ましい。
これは土壌改質後の空気供給のために土壌の通気性を良
好にするためである。
【0012】<ニ>周面の被覆。 無機栄養の供給、混和を行った汚染土壌の表面を、不織
布のシートなどで被覆することが望ましい。それは土壌
微生物の分解作用には土壌の湿潤が不可欠であるためで
ある。このシートによって土壌表面を遮光して極度の自
然乾燥を防ぐことができる。またシートへ散水すること
によってシートを湿潤状態に保ち、空気の吸引供給によ
って失われる土壌中の水分を補給することができる。さ
らにシートの被覆によって、土壌修復期間中の風雨によ
る浸食を防ぐことができる。
【0013】
【作用】元来、ほとんどの土壌において炭化水素分解能
を有する土壌微生物が存在しており、新たな微生物を加
えることなく微生物分解を利用した石油汚染土壌の修復
は可能なはずである。しかし農地などを例外として土地
の土壌ではこの土壌修復に必要な窒素、リンを主とする
無機栄養素が不足している。したがってこれらを何らか
の方法で補う必要がある。この時に、加えようとする無
機栄養の土壌に対する濃度に留意しなければならない。
微生物細胞の元素組成比(炭素:窒素:リン)は概ね1
00:20:2程度であり、汚染土壌の炭化水素濃度か
ら、窒素、リンの必要量が求められるが、無機栄養の濃
度が高くなると炭化水素分解速度は低下する。
【0014】したがって炭化水素濃度が1%を越えるよ
うな高濃度の汚染の場合には微生物細胞の元素組成比に
よらず、これよりも低い濃度で混和しなければならな
い。また、無機栄養の土壌への混和はこれを溶解した水
溶液体で行われた場合に著しい分解除去を可能とする。
これは土壌間隙水の無機栄養濃度を均一な状態にできる
ためである。もしこの無機栄養を固体や粉体のまま混和
すると、土壌間隙内の微細部では無機栄養濃度の大きな
濃度差が生じることから、土壌全体としての石油分解速
度はそれほど大きくならない。
【0015】本発明の方法によれば、石油汚染土壌が効
果的に改善され、未処理土壌に比較して10倍以上の炭
化水素分解速度を示し、効率的に浄化し、健全土壌に修
復することができる。
【0016】
【実施例1】ある汚染現場より採取した低濃度の石油汚
染土壌を風乾させたのち、この土壌18kgに約1%の軽油
を混合して石油汚染土壌とした。次に無機栄養素の添加
濃度が、窒素濃度500mg/kg乾土、かつリン濃度100mg/kg
乾土となるように作成した硝酸アンモニウム、リン酸水
素二カリウム、リン酸二水素カリウムの混合水溶液を作
成した。この水溶液を石油汚染土壌に混和撹拌し、これ
を10リットル容積のアクリル製円筒形容器にほぼ均一な
密度となるよう層状に充填(飽和度62%)したのち通
気を行った。
【0017】60日間の通気期間中、四塩化炭素抽出、
赤外線分光光度計による炭化水素濃度の定量、および酸
素消費速度の測定を行った結果を図1に示す。酸素消費
速度、すなわち炭化水素分解速度は未処理の比較例に比
べて最大で20倍以上の値を示し、大きな改質効果が確
認された。また炭化水素濃度は初期7,425mg/kg乾土から
60日後には518mg/kg乾土(浄化率93%)となり速や
かに浄化、修復されていることが確認された。
【0018】
【実施例2】さらにA重油を混合した石油汚染土壌につ
いて、実施例1と同じ方法によって土壌修復を行った結
果を図2に示す。炭化水素濃度は初期7,148mg/kg乾土か
ら60日後には検出限界100mg/kg乾土以下(浄化率98
%以上)となり、速やかに浄化、修復されていることが
確認された。
【0019】
【実施例3】石油汚染土壌(重油汚染、初期炭化水素濃
度50,000mg/kg 乾土)約12mgを、高さ50cm程度に敷き広
げ、硝酸アンモニウム25kg, リン酸水素二カリウム4kg,
リン酸二水素カリウム5kg を水200 リットルに溶解させ
た水溶液をほぼ均等に散布しながら、撹拌装置を備えた
機械(スタビライザー)で混和撹拌した。このときの土
壌乾燥重量に対する栄養素の添加濃度は、窒素濃度500m
/ kg乾土、かつリン濃度100mg/kg乾土となる。
【0020】この混合土壌Sを、仕切り材であるエキス
パンドメタル1に不織布2を張り合わせた鋼製土留め枠
3内であって、かつ空気供給のための有孔管4を配置し
た上に、ほぼ一定の密度となるよう層状に盛土した。盛
土の高さは1.1m程度であり、その表面には保護材として
表面不織布5を張り付けた。(図3)次に土壌s内の有
孔管4を真空ブロアー6に接続し、空気を吸引すること
で土壌sへの通気を行った。この実施例では真空ブロア
ー6ユニットより排出される排気中に炭化水素成分が検
出されなかったため排気のガス処理装置を必要としなか
った。
【0021】通気を行っている期間中には適宜、任意の
場所において3か所以上のサンプリングを行い、四塩化
炭素抽出、IR測定によって土壌中の石油系炭化水素濃
度を定量したところ、処理開始後2か月間で10.000mg/k
g 乾土もの石油系炭化水素が分解されたことが確認され
た。
【0022】
【本発明の効果】本発明の石油汚染土壌の修復方法は以
上説明したようになるから次のような効果を得ることが
できる。 <イ>石油汚染土壌中の土壌微生物の炭化水素分解速度
を著しく増大させ、効率よく石油汚染土壌を浄化、修復
することができる。 <ロ>汚染土壌への空気の供給の方法として、土壌中に
配置した有孔管を通して空気を吸引する方法を採用した
から、有害な揮発性炭化水素ガスの大気への拡散放出を
防止することができ、土壌全体への均等な通気によって
浄化効率を向上させることができる。 <ハ>処理土壌表面へ不織布などを敷設すれば、土壌修
復期間中の極度の自然乾燥と風雨による浸食を防止する
ことができるとともに、土壌への水分供給を容易にして
浄化効率を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】軽油汚染土壌の炭化水素濃度と、酸素消費速度
の変化を示す図。
【図2】A重油汚染土壌の炭化水素濃度と、酸素消費速
度の変化を示す図
【図3】本発明の石油汚染土壌の修復方法の実施例の説
明図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】石油汚染土壌に対して、 窒素源、およびリン源の水溶液を混和、あるいは注入し
    て行う、 石油汚染土壌の修復方法
  2. 【請求項2】石油汚染土壌に対して、 窒素源、およびリン源の水溶液を混和、あるいは注入
    し、 同時に汚染土壌に空気を供給して行う、 石油汚染土壌の修復方法
  3. 【請求項3】石油汚染土壌に対して、 窒素源、およびリン源の水溶液を混和、あるいは注入
    し、 同時に汚染土壌に空気を供給し、 その表面をシートなどで被覆して行う、 石油汚染土壌の修復方法
JP8113163A 1996-04-10 1996-04-10 石油汚染土壌の修復方法 Pending JPH09276831A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040015906A (ko) * 2002-08-14 2004-02-21 삼성에버랜드 주식회사 토양의 생물학적 정화를 위한 토양온도 상승 및유지방법과 그 시설
KR100439742B1 (ko) * 2000-11-29 2004-07-12 주식회사 드림바이오스 토양 공극의 미세공기압 자동조절 방식에 의한 유류 및유기물 오염토양의 지상 고층야적식 정화방법 및 그 장치
JP2009154152A (ja) * 2007-12-07 2009-07-16 Kurita Water Ind Ltd 汚染土壌又は地下水の浄化方法
JP2010022978A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 Kurita Water Ind Ltd 汚染土壌又は地下水の浄化方法
JP2012035224A (ja) * 2010-08-10 2012-02-23 Kajima Corp 掘り起こし残土の仮置き方法
JP2014034028A (ja) * 2012-08-10 2014-02-24 Kumagai Gumi Co Ltd 汚染土浄化装置

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