JP6575111B2 - 汚染地盤用浄化剤、汚染地盤用浄化剤の製造方法、及び、汚染地盤の浄化方法 - Google Patents

Description

本発明は、汚染地盤用浄化剤、汚染地盤用浄化剤の製造方法、及び、汚染地盤の浄化方法に関する。

トリクロロエチレン（ＴＣＥ）等の揮発性を有する有機塩素化合物（ＶＯＣ）で汚染された地盤を浄化すべく、地盤中に常在する微生物を活性化させる汚染地盤の浄化方法が知られている。この浄化方法では、微生物を活性化させるため、微生物の栄養成分を含有する浄化剤を地盤に注入している。この浄化剤には、即効性の栄養成分としてグリセリンを含有し、徐放性の栄養成分としてデンプンを含有するものがある（例えば特許文献１を参照）。

特開２０１２−１２５７０６号公報

前述の浄化剤では、デンプン分子の間にグリセリンが入り込んだ状態になるため、粘性土層まで確実にグリセリンを供給できる。また、徐放性の栄養成分であるデンプンを含有しているので、微生物に対して長期間にわたって栄養成分を供給することができる。

ここで、デンプンよりも徐放性が一層高い栄養成分を用いることができれば、浄化剤による微生物の活性化期間を従来よりも延ばすことができ、汚染物質をより長い期間にわたって浄化できる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、汚染物質をより長い期間にわたって浄化することにある。

前述の目的を達成するため、本発明は、有機塩素化合物で汚染された地盤に注入され、前記有機塩素化合物を分解する前記地盤中の微生物を活性化させる汚染地盤用浄化剤であって、グリセリンと、植物油と、デンプンと、界面活性剤とを含有することを特徴とする。

また、本発明は、有機塩素化合物で汚染された地盤を、前記有機塩素化合物を分解する前記地盤中の微生物を活性化させることで浄化する汚染地盤の浄化方法であって、有機塩素化合物で汚染された地盤に注入孔を形成する注入孔形成工程と、グリセリン、植物油、デンプン、及び界面活性剤を含有する浄化剤を、前記注入孔に注入する浄化剤注入工程と、を行うことを特徴とする。

これらの発明によれば、徐放性の栄養成分として植物油を含有しているので、汚染物質をより長い期間にわたって浄化することができる。また、即効性の栄養成分であるグリセリンを含有しているので、注入の初期から栄養成分を放出させることができる。さらに、デンプンと界面活性剤を含有しているので、グリセリンに対して植物油を安定な状態で分散させることができる。

また、本発明は、有機塩素化合物で汚染された地盤に注入され、前記有機塩素化合物を分解する前記地盤中の微生物を活性化させる汚染地盤用浄化剤の製造方法であって、グリセリンにデンプンを添加して混合する第１混合工程と、前記第１混合工程で得られた第１混合物に界面活性剤を添加して混合する第２混合工程と、前記第２混合工程で得られた第２混合物に植物油を添加して混合する第３混合工程と、を行うことを特徴とする。

本発明によれば、第１混合工程では、デンプンがグリセリンに分散され、第２混合工程では、分散されたデンプンに界面活性剤が吸着し、分散する。このため、第３混合工程を行うことで、界面活性剤に植物油が取り込まれ、グリセリンに対して植物油を安定な状態で分散させることができる。

前述の発明において、前記デンプンが５重量％以上２０重量％以下の範囲で含有され、前記界面活性剤が１．２５重量％以上１０重量％以下の範囲で含有され、残余が前記グリセリン及び前記植物油であることが好ましい。

本発明によれば、汚染地盤に含まれる汚染物質をより長い期間にわたって浄化することができる。

持続性確認試験で使用した材料を説明する図である。 （ａ）は乳化植物油を使用したサンプルの作製手順を説明する図、（ｂ）は比較例となるデキストリンを使用したサンプルの作製手順を説明する図である。 対照区におけるトリクロロエチレン濃度の経時変化を説明する図である。 乳化植物油を使用したサンプルにおけるトリクロロエチレン濃度の経時変化を説明する図である。 デキストリンを使用したサンプルにおけるトリクロロエチレン濃度の経時変化を説明する図である。 混合評価試験で使用した材料を説明する図である。 混合評価試験の結果を説明する図である。 デンプン添加量評価試験の結果を説明する図である。 界面活性剤評価試験で使用した界面活性剤を説明する図である。 界面活性剤評価試験の結果を説明する図である。 汚染地盤の浄化工程を説明する図であり、（ａ）は地盤に形成された注入井戸を説明する図、（ｂ）は浄化剤を注入井戸に注入した状態を説明する図、（ｃ）はグリセリンが拡散する様子を模式的に説明する図、（ｄ）は植物油が拡散する様子を模式的に説明する図である。 浄化剤の製造工程を模式的に説明する図であり、（ａ）は第１混合工程の説明図、（ｂ）は第２混合工程の説明図、（ｃ）は第３混合工程の説明図、（ｄ）は製造された浄化剤を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。本実施形態では、持続性確認試験、混合評価試験、デンプン添加量評価試験、及び、界面活性剤評価試験を行った。以下、これらの試験について説明する。

持続性確認試験では、有機塩素化合物（ＶＯＣ）の分解微生物の栄養成分とし乳化植物油を選定し、従来の栄養剤の栄養成分であるデンプンと比較して、どちらの栄養成分が長期間にわたって分解微生物を活性化できるかについて確認した。

図１は、持続性確認試験に使用した材料を説明する図である。同図に示すように、この持続性確認試験では、土壌として山砂を用いた。この山砂には、ＶＯＣを分解する分解微生物が生息している。栄養成分としての乳化植物油は市販品を用いた。具体的には、ＥＯＳ Ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ，ＬＬＣ製の嫌気性微生物活性剤「ＥＯＳ乳化油基質」を用いた。栄養成分としてのデンプンはデキストリンを用いた。このデキストリンは、数個のα-グルコースがグリコシド結合によって重合した低分子量の炭水化物である。さらに、模擬汚染水として、トリクロロエチレンを脱イオン水に５ｍｇ／Ｌの濃度になるように溶解したＴＣＥ溶液を用いた。

図２は、分析対象となるサンプルの作製手順を説明する図である。図２（ａ）に示すように、乳化植物油を用いたサンプルは、１００ｇの土壌１１と１０ｇの乳化植物油１２Ａをメジューム瓶１０Ａに添加し、さらに３００ｍＬのＴＣＥ溶液１３をメジューム瓶１０Ａに添加した。これらを混合撹拌することで乳化植物油１２ＡをＴＣＥ溶液１３に分散させ、栄養成分入りのＴＣＥ溶液１４Ａと土壌１１を含む第１段階のサンプルを作製した。

第１段階のサンプルから第１規定量（後述）の上澄み液（栄養成分入りのＴＣＥ溶液１４Ａ）を採取して別のメジューム瓶１０Ｂに移した。別のメジューム瓶１０Ｂには予め土壌１００ｇと第２規定量（後述）の脱イオン水を添加しておき、混合することで第２段階のサンプルを作製した。なお、第２段階のサンプルにおいて希釈後のＴＣＥ溶液１４Ａは３００ｍＬとした。また、第１段階のサンプルには、ＴＣＥ溶液１３を補充して液量を３００ｍＬに戻した。

第２段階のサンプルについても同様に、第１規定量の上澄み液（希釈後のＴＣＥ溶液１４Ａ）を採取してさらに別のメジューム瓶１０Ｃに移した。このメジューム瓶１０Ｃにも予め土壌１００ｇと第２規定量の脱イオン水を添加しておき、混合することで第３段階のサンプルを作製した。なお、第３段階のサンプルにおける希釈後のＴＣＥ溶液１４Ａは３００ｍＬとした。

以降は、第１段階のサンプルを室温（２０〜２２℃）で養生し、所定期間が経過する毎に上述の手順で第２段階のサンプル及び第３段階のサンプルを作製した。この所定期間（養生期間）に関し、試験開始から３年間は１〜２ヶ月とし、それ以降は３ヶ月とした。また、各サンプルにおける第１規定量に関し、試験開始から３年間は５０ｍＬとし、それ以降は１００ｍＬとした。これに伴い第２規定量は、試験開始から３年間までは２５０ｍＬとし、それ以降は２００ｍＬとした。

図２（ｂ）に示すように、デキストリンを用いたサンプルも、乳化植物油を用いたサンプルと同じ手順で作製した。すなわち、１００ｇの土壌１１と１０ｇのデキストリン１２Ｂをメジューム瓶１０Ｄに添加し、さらに３００ｍＬのＴＣＥ溶液１３をメジューム瓶１０Ｄに添加することで、栄養成分入りのＴＣＥ溶液１４Ｂと土壌１１を含む第１段階のサンプルを作製した。

第１段階のサンプルから第１規定量の上澄み液（栄養成分入りのＴＣＥ溶液１４Ｂ）を採取し、予め土壌１００ｇと第２規定量の脱イオン水を添加した別のメジューム瓶１０Ｅに移して混合することで、第２段階のサンプルを作製した。

同様に、第２段階のサンプルから第１規定量の上澄み液（希釈された栄養成分入りのＴＣＥ溶液１４Ｂ）を採取し、予め土壌１００ｇと第２規定量の脱イオン水を添加した別のメジューム瓶１０Ｆに移して混合することで、第３段階のサンプルを作製した。

なお、デキストリン１２Ｂを用いた各サンプルに関し、養生期間、第１規定量、及び、第２規定量については、乳化植物油１２Ａを用いたサンプルと同じである。

試験結果を図３〜図５に示す。図３は、対象区におけるトリクロロエチレン濃度の経時変化を説明する図である。図４は、乳化植物油を使用したサンプルにおけるトリクロロエチレン濃度の経時変化を説明する図である。図５は、デキストリンを使用したサンプルにおけるトリクロロエチレン濃度の経時変化をそれぞれ説明する図である。

ここで、対象区は、栄養成分を添加せずに１０ｇの脱イオン水を添加したサンプルであり、乳化植物油やデキストリンを用いたサンプルと同様に、第１段階〜第３段階のサンプルを作製した。そして、これらの図に三角形の記号で示す時期に第２段階及び第３段階のサンプルを作製し、第３段階のサンプルについてトリクロロエチレン濃度を測定した。

図３に示すように対象区では、試験開始から約３６０日までの期間において、分解微生物の浄化能力によって、ＴＣＥ濃度が１ｍｇ／Ｌ程度まで低下した。しかしながら、３６０日以降は分解微生物の浄化能力が発揮されず、ＴＣＥ濃度は３０ｍｇ／Ｌ前後で推移した。

図４に示すように乳化植物油を用いたサンプルでは、試験開始から約１００日までの期間においてＴＣＥの低下傾向が確認できた。そして、試験開始から約１００日で、ＴＣＥ濃度は０．０１ｍｇ／Ｌまで低下した。これは、分解微生物の増殖に伴って浄化能力が向上したためと考えられる。その後、３００日までのＴＣＥ濃度は０．０１ｍｇ／Ｌを維持した。これは、十分に増殖した分解微生物によって、第３段階のサンプルに含まれるＴＣＥが速やかに分解されたためと考えられる。３５０日以降は、ＴＣＥの添加によってＴＣＥ濃度が１０ｍｇ／Ｌ前後まで上昇されるが、所定の養生期間（１〜３ヶ月）を経過することでＴＣＥ濃度は０．０１ｍｇ／Ｌまで低下した。このことから、土壌１１に生息している分解微生物が、試験開始当初に添加された乳化植物油（栄養成分）を栄養源として活動していることが判る。このため、乳化植物油を用いたサンプルでは、試験開始から約１３００日経過するまで、分解微生物によるＴＣＥの分解が行われたといえる。

図５に示すようにデキストリンを用いたサンプルでは、試験開始直後にＴＣＥの低下傾向が確認され、試験開始から約３０日で、ＴＣＥ濃度は０．０１ｍｇ／Ｌまで低下した。これも、分解微生物の増殖に伴って浄化能力が向上したためと考えられる。その後、３６０日までのＴＣＥ濃度は０．０１ｍｇ／Ｌを維持していた。これも、十分に増殖した分解微生物によって、第３段階のサンプルに含まれるＴＣＥが速やかに分解されたためと考えられる。３６０日以降は、ＴＣＥの添加によってＴＣＥ濃度が１０ｍｇ／Ｌ前後まで上昇されるが、所定の養生期間（１〜２ヶ月）を経過することでＴＣＥ濃度は０．０１ｍｇ／Ｌまで低下した。デキストリンを用いたサンプルでも、土壌１１に生息している分解微生物が、試験開始当初に添加された乳化植物油（栄養成分）を栄養源として活動していることが判る。そして、このサンプルでは、試験開始から約５５０日までの期間において、ＴＣＥ濃度を０．０１ｍｇ／Ｌまで低下させることができた。しかしながら、６００日以降７００日までは分解微生物の浄化能力が低下し、７００日以降のＴＣＥ濃度は１５〜２０ｍｇ／Ｌ前後で推移した。このため、デキストリンを用いたサンプルでは、試験開始から約５５０日経過するまで、分解微生物によるＴＣＥの分解が行われたといえる。

以上の持続性確認試験により、分解微生物の栄養成分として乳化植物油を用いることで、比較例の栄養成分であるデンプンを用いるよりも長期間にわたって分解微生物を活性化できることが確認できた。

ところで、持続性確認試験で用いた乳化植物油は市販品であり、製造にはホモジナイザー（高圧、高速攪拌機）などの特殊な装置が必要となる。しかしながら、汚染地盤の浄化現場には、ホモジナイザーを持ち込むことは困難である。また、市販品の乳化植物油には水分が含まれており、浄化剤に使用した場合には水の分だけ栄養成分の比率が低下してしまう。

そこで、コンクリート用のハンドミキサー（定格出力７００Ｗ〜１ｋＷ，回転数４００〜１０００ｒｐｍ）であっても十分に植物油を乳化でき、かつ、界面活性剤の添加量を低減できる混合方法を確定すべく混合評価試験を行った。以下、混合評価試験について説明する。

図６は、混合評価試験に使用した材料を説明する図である。同図に示すように、この混合評価試験験では、植物油として市販の食用植物油を用いた。この食用植物油は、植物を由来とする複数種類の油脂（植物油）を混合した調合サラダ油である。また、即効性を有する栄養成分としてグリセリンを用い、グリセリンと植物油を乳化させるための材料として、デンプン（コーンスターチ）と界面活性剤（ポリグリセリン脂肪酸エステル）を用いた。

混合評価試験では、上記４種類の材料を混合する順序について検討した。図７に示すように、ベースとなる材料を材料Ａとし、混合第１段階で材料Ａに混合される材料を材料Ｂとした。そして、混合第１段階で得られた材料Ａと材料Ｂの混合物（第１混合物）に対して、混合第２段階で混合される材料を材料Ｃとし、混合第２段階で得られた材料Ａと材料Ｂと材料Ｃの混合物（第２混合物）に対して、混合第３段階で混合される材料を材料Ｄとした。なお、混合は薬さじによる撹拌で行った。また、混合時間は１０分間とした。以下、図７を参照し、各サンプルについて説明する。

サンプルＮｏ．１では、材料Ａが植物油であり８１ｇを添加した。材料Ｂは界面活性剤であり４ｇを添加した。材料Ｃはコーンスターチであり１５ｇを添加した。材料Ｄはグリセリンであり１００ｇを添加した。なお、各材料の添加量は他のサンプルでも同じであるため、以降の説明は省略する。混合第１段階では、植物油に界面活性剤を添加して混合した。混合第２段階では、植物油と界面活性剤の第１混合物にコーンスターチを添加して混合した。混合第３段階では、植物油と界面活性剤とコーンスターチの第２混合物にグリセリンを添加して混合した。

サンプルＮｏ．２では、材料Ａが植物油、材料Ｂが界面活性剤、材料Ｃがグリセリン、材料Ｄがコーンスターチである。混合第１段階では、植物油に界面活性剤を添加して混合した。混合第２段階では、植物油と界面活性剤の第１混合物にグリセリンを添加して混合した。混合第３段階では、植物油と界面活性剤とグリセリンの第２混合物にコーンスターチを添加して混合した。

サンプルＮｏ．３では、材料Ａが植物油、材料Ｂがコーンスターチ、材料Ｃが界面活性剤、材料Ｄがグリセリンである。混合第１段階では、植物油にコーンスターチを添加して混合した。混合第２段階では、植物油とコーンスターチの第１混合物に界面活性剤を添加して混合した。混合第３段階では、植物油とコーンスターチと界面活性剤の第２混合物にグリセリンを添加して混合した。

サンプルＮｏ．４では、材料Ａがグリセリン、材料Ｂが界面活性剤、材料Ｃが植物油、材料Ｄがコーンスターチである。混合第１段階では、グリセリンに界面活性剤を添加して混合した。混合第２段階では、グリセリンと界面活性剤の第１混合物に植物油を添加して混合した。混合第３段階では、グリセリンと界面活性剤と植物油の第２混合物にコーンスターチを添加して混合した。

サンプルＮｏ．５では、材料Ａがグリセリン、材料Ｂが界面活性剤、材料Ｃがコーンスターチ、材料Ｄが植物油である。混合第１段階では、グリセリンに界面活性剤を添加して混合した。混合第２段階では、グリセリンと界面活性剤の第１混合物にコーンスターチを添加して混合した。混合第３段階では、グリセリンと界面活性剤とコーンスターチの第２混合物に植物油を添加して混合した。

サンプルＮｏ．６では、材料Ａがグリセリン、材料Ｂがコーンスターチ、材料Ｃが界面活性剤、材料Ｄが植物油である。混合第１段階では、グリセリンにコーンスターチを添加して混合した。混合第２段階では、グリセリンとコーンスターチの第１混合物に界面活性剤を添加して混合した。混合第３段階では、グリセリンとコーンスターチと界面活性剤の第２混合物に植物油を添加して混合した。

この評価試験では、上述の手順で作製したサンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．６を混合の翌日に観察し、植物油とグリセリンが混合（乳化）できているか、或いは、分離しているかを、目視観察で評価した。評価結果を図７の翌日分離状況の欄に示す。

この欄に示すように、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．５については植物油とグリセリンが分離してしまった。例えば、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．２に関し、界面活性剤は植物油に直接溶解させることは困難であった。サンプルＮｏ．３に関し、植物油にコーンスターチを直接投入すると凝集が生じてしまい、均一に分散させることは困難であった。これに対し、サンプルＮｏ．６では、植物油とグリセリンとが混合（乳化）された。

ここで、サンプルＮｏ．６について植物油とグリセリンとが混合された理由について考察する。コーンスターチ等のデンプンは、多糖類であるため水に溶解しないものの、多くの水酸基を有していることから、親水性の高いグリセリンに対して容易に、かつ、均一に分散させることができる。このデンプンは、水に溶解しないことにより、疎水性を併せ持つことも明らかである。このため、親水性の強いグリセリンには溶解し難いが疎水性を併せ持つ界面活性剤は、デンプンに吸着するものと考えられる。すなわち、界面活性剤は、グリセリンの中で均一に分散しているデンプンに吸着することにより、グリセリンの中で分散されると考えられる。そして、植物油は界面活性剤に吸着することにより、グリセリンの中で均一に分散され、混合（乳化）されたものと考えられる。

加えて、高分子化合物は、所定濃度以上であれば、コロイドを分散させる作用を有することが知られている。デンプン及び界面活性剤による分散作用と高分子化合物のコロイド分散作用の相乗効果によって、薬さじによる撹拌程度の弱い力であっても、グリセリンと植物油を乳化できたと考えられる。なお、薬さじによる撹拌で乳化できたことから、現場においては、コンクリート用のハンドミキサーを用いることで十分に乳化できるといえる。

持続性確認試験で述べたように、デンプン（コーンスターチ）と植物油は共に分解微生物の栄養成分であるが、デンプンよりも植物油の方が長期間にわたって分解微生物を活性化する。このため、浄化剤においては、デンプンの含有比率を極力少なくし、その分だけ植物油の含有比率を高めることが望ましい。そこで、デンプン添加量を評価する試験（デンプン添加量評価試験）を行った。

デンプン添加量評価試験では、図６で説明した４種類の材料を使用した。そして、図８に示すように、コーンスターチと植物油の添加量を変化させて混合状態（乳化状態）を評価した。なお、混合手順は、混合評価試験におけるサンプルＮｏ．６（図７）と同じであるので、説明は省略する。また、図８の各サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．６において、材料Ａのグリセリンについて使用量を１００ｇ（全体の５０重量％）で固定し、材料Ｃの界面活性剤について使用量を４ｇ（全体の２重量％）で固定したため、グリセリンと界面活性剤の説明は省略する。

サンプルＮｏ．１では、材料Ｂのコーンスターチを０ｇ、材料Ｄの植物油を９６ｇとした。サンプルＮｏ．２では、コーンスターチを５ｇ、植物油を９１ｇとし、サンプルＮｏ．３では、コーンスターチを１０ｇ、植物油を８６ｇとした。同様に、サンプルＮｏ．４では、コーンスターチを１５ｇ、植物油を８１ｇとし、サンプルＮｏ．５では、コーンスターチを２０ｇ、植物油を７６ｇとし、サンプルＮｏ．６では、コーンスターチを４０ｇ、植物油を５６ｇとした。

図８に示すように、Ｎｏ．１及びＮｏ．２のサンプルでは、撹拌終了から２時間以内にグリセリンと植物油は分離をしてしまった。Ｎｏ．３のサンプルでは、撹拌終了から３〜４時間後にグリセリンと植物油が分離した。一般に、汚染地盤の浄化工法では、現場で浄化剤を作製し、作製した浄化剤を直ぐに注入井戸へ注入する。このため、撹拌終了から３〜４時間にわたって混合されていれば、現場作業において特段支障はないと考えられる。また、Ｎｏ．４〜Ｎｏ．６のサンプルでは、撹拌終了から２４時間を経過してもグリセリンと植物油の混合状態（乳化状態）を維持していた。

以上の結果より、界面活性剤の使用量を４ｇ（２重量％）とした場合、植物油を乳化させるためには、コーンスターチを１０ｇ（５重量％）〜４０ｇ（２０重量％）の範囲で添加することが好ましいといえる。そして、グリセリンと植物油の混合状態を２４時間以上にわたって維持するのであれば、コーンスターチを１５ｇ（７．５重量％）〜４０ｇ（２０重量％）の範囲で添加することが好ましいといえる。

なお、以上の評価試験では、界面活性剤の使用量を４ｇ（２重量％）で固定しているが、界面活性剤の使用量については、地盤中の分解微生物や環境に与える影響を考慮して定められる。一般的には、１０重量％以下であれば、地盤中の分解微生物や環境に影響を与えることなく使用できる。そして、界面活性剤の使用量が増えれば、その分だけ必要となるコーンスターチの量を少なくできる。

また、作製された浄化剤において、デンプン（コーンスターチ）と植物油以外の材料は、グリセリンと植物油であることから水を含有しておらず、浄化剤における栄養成分の含有割合を高めることができるといえる。この点でも分解微生物に対して栄養成分を、長期間にわたって供給し続けることができる。

前述の各試験では、界面活性剤としてポリグリセリン脂肪酸エステルのうち、主成分としてモノラウリン酸ヘキサグリセルを含有するものを用いたが、ポリグリセリン脂肪酸エステルに属する他の種類の界面活性剤についても評価を行った。以下、界面活性剤を評価する試験（界面活性剤評価試験）について説明する。

図９は、界面活性剤評価試験に使用した界面活性剤を説明する図である。同図に示すように、この界面活性剤評価試験では、ラウンリン酸ポリグリセル−１０を主成分として含有し、ＨＬＢ値が１５．５である界面活性剤ＳＦ１と、モノラウリン酸ヘキサグリセルを主成分として含有し、ＨＬＢ値が１４．５である界面活性剤ＳＦ２と、デカグリセリンステアレートを主成分として含有し、ＨＬＢ値が１２である界面活性剤ＳＦ３とを使用した。

なお、界面活性剤ＳＦ１は、日光ケミカルズ株式会社の商品名：Ｄｅｃａｇｌｙｎ １−ＬＶＥＸを使用した。界面活性剤ＳＦ２は、同じく日光ケミカルズ株式会社の商品名：Ｈｅｘａｇｌｙｎ １−Ｌを使用した。界面活性剤ＳＦ３は、理研ビタミン株式会社の商品名：ポエムＪ−００８１ＨＶを使用した。

界面活性剤評価試験では、上記３種類の界面活性剤ＳＦ１〜ＳＦ３の添加量を調整し、あわせてコーンスターチと植物油の添加量を調整することでサンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．６を作製した。以下、図１０を参照し、各サンプルについて説明する。なお、各サンプルにおいて、混合手順は前述の各試験と同様であるため、説明を省略する。

サンプルＮｏ．１では、グリセリンを１００ｇ（５０重量％）、コーンスターチを１５ｇ（７．５重量％）、界面活性剤ＳＦ１を５ｇ（２．５重量％）、植物油を８０ｇ（４０重量％）とし、サンプルＮｏ．２では、グリセリンを１００ｇ（４９重量％）、コーンスターチを２０ｇ（９．８重量％）、界面活性剤ＳＦ１を２．５ｇ（１．２重量％）、植物油を８２．５ｇ（４０重量％）とした。

サンプルＮｏ．３では、グリセリンを１００ｇ（４４．４重量％）、コーンスターチを４０ｇ（１７．８重量％）、界面活性剤ＳＦ２を５ｇ（２．２重量％）、植物油を８０ｇ（３５．６重量％）とし、サンプルＮｏ．４では、グリセリンを１００ｇ（４９重量％）、コーンスターチを２０ｇ（９．８重量％）、界面活性剤ＳＦ２を２．５ｇ（１．２重量％）、植物油を８２．５ｇ（４０重量％）とした。

サンプルＮｏ．５では、グリセリンを１００ｇ（４４．４重量％）、コーンスターチを４０ｇ（１７．８重量％）、界面活性剤ＳＦ３を５ｇ（２．２重量％）、植物油を８０ｇ（３５．６重量％）とし、サンプルＮｏ．６では、グリセリンを１００ｇ（４４．４重量％）、コーンスターチを４０ｇ（１７．８重量％）、界面活性剤ＳＦ３を４ｇ（１．８重量％）、植物油を８１ｇ（３６重量％）とした。

何れのサンプルでも、撹拌終了から２４時間を経過してもグリセリンと植物油の混合状態（乳化状態）を維持していた。この観点からは、界面活性剤ＳＦ１〜ＳＦ３の何れも良好に使用できるといえる。そして、界面活性剤ＳＦ１〜ＳＦ３の濃度に関し、１．２５重量％以上の濃度で含有していれば植物油を分散することができる。なお、地盤中の分解微生物や環境に影響を与えないという観点から、界面活性剤ＳＦ１〜ＳＦ３の濃度は１０重量％以下であることが好ましい。

粘度に着目すると、界面活性剤ＳＦ３を用いたサンプルＮｏ．５の粘度は１３．７パスカル秒、サンプルＮｏ．６の粘度は１２パスカル秒であった。これに対し、界面活性剤ＳＦ１を用いたサンプルＮｏ．１の粘度は９．５パスカル秒、サンプルＮｏ．２の粘度は８．９パスカル秒であった。界面活性剤ＳＦ２を用いたサンプルＮｏ．３の粘度は９．６パスカル秒、サンプルＮｏ．４の粘度は８パスカル秒であった。粘度の観点からは、界面活性剤ＳＦ３よりも、界面活性剤ＳＦ１やＳＦ２の方が良好といえる。

コーンスターチの添加割合に着目すると、界面活性剤ＳＦ３を用いたサンプルＮｏ．５及びＮｏ．６の添加割合はともに１７．８重量％であり、界面活性剤ＳＦ２を用いたサンプルＮｏ．３の添加割合も１７．８重量％であった。そして、界面活性剤ＳＦ２を用いたサンプルＮｏ．４の添加割合は９．８重量％であった。また、界面活性剤ＳＦ１を用いたサンプルＮｏ．２の添加割合は９．８重量％であり、サンプルＮｏ．１の添加割合は７．５重量％であった。

前述したように、コーンスターチと植物油は共に分解微生物の栄養成分であるが、植物油の方が長期間にわたって栄養成分を放出し続ける。このため、コーンスターチの添加割合が低くなれば、その分植物油の使用比率を高めることができる。この観点からは、界面活性剤ＳＦ３よりも界面活性剤ＳＦ２の方が好ましく、界面活性剤ＳＦ２よりも界面活性剤ＳＦ１の方が好ましいといえる。

次に、前述の浄化剤を用いた本実施形態にかかる汚染地盤の浄化方法について説明する。この浄化方法では、図１１（ａ）に示すように、汚染地盤Ｇに対して、地表の下に存在する粘性土層Ｇ１まで達する注入井戸２１を設ける。この注入井戸２１は、例えば直径が約５ｃｍであって深さが約１０ｍと、細く長い孔として設けられている。なお、注入井戸２１は、地表から粘性土層Ｇ１に達するように設けられたボーリング孔であってもよい。

汚染地盤Ｇに注入井戸２１を設けたならば、浄化剤２２を製造する。例えば、図８で説明したサンプルＮｏ．３〜Ｎｏ．６や、図１０で説明したサンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．６と同じ配合の浄化剤２２を製造する。浄化剤２２の製造に際しては、例えば、図１２（ａ）〜（ｄ）に示すように、混合容器ＭＣに投入したグリセリン２２ａに対してコーンスターチ（デンプン）２２ｂを添加し、コンクリート用のハンドミキサーＨＭで混合する第１混合工程と、第１混合工程で得られた第１混合物ＭＩＸ１に界面活性剤２２ｃを添加してハンドミキサーＨＭで混合する第２混合工程と、第２混合工程で得られた第２混合物ＭＩＸ２に植物油２２ｄを添加してハンドミキサーＨＭで混合する第３混合工程とを行う。第１〜第３混合工程を行うことで、混合容器ＭＣには植物油がグリセリンに混合（乳化）された浄化剤２２が作製される。

混合評価試験で説明したように、第１混合工程ではグリセリン２２ａに対してコーンスターチ２２ｂを混合し、第２混合工程では第１混合物ＭＩＸ１に界面活性剤２２ｃを混合し、第３混合工程では第２混合物ＭＩＸ２に植物油２２ｄを混合しているので、定格出力が７００Ｗ〜１ｋＷであり、回転数が４００〜１０００ｒｐｍであるコンクリート用のハンドミキサーＨＭであっても、植物油をグリセリンに混合することができる。

以上の手順で製造された浄化剤２２は、図１１（ｂ）に示すように、注入井戸２１へ注入される。図１１（ｃ）に示すように、浄化剤２２が注入されると、まず低分子化合物であり土への吸着性が比較的低いグリセリン２２ａが粘性土層Ｇ１の中を速やかに拡散していく。このようにグリセリン２２ａが供給されることで、粘性土層Ｇ１に常在する分解微生物が速やかに活性化される。従って、粘性土層Ｇ１が含有する有機塩素化合物（ＶＯＣ）の分解が早期に開始される。

グリセリンが放出されると、徐放性の栄養成分が放出される。本実施形態の浄化剤２２では、徐放性の栄養成分として植物油２２ｄが主成分となっているので、図１１（ｄ）に示すように、デンプンが放出された後も植物油２２ｄによって分解微生物を活性化し続けることができる。その結果、粘性土層Ｇ１の分解微生物を長期間にわたって持続的に活性化することができ、粘性土層Ｇ１を長期間にわたって浄化できる。

以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれる。例えば、次のように構成してもよい。

植物油に関し、前述の実施形態では市販の食用植物油（調合サラダ油）を用いたが、これに限定されるものではない。例えば、大豆油、菜種油、オリーブ油、及びこれらの混合油などを用いることができる。要するに、植物を由来とする複数種類の油脂を使用することができる。そして、浄化剤における植物油の含有割合に関し、植物油がグリセリンに混合（乳化）されていればよいが、植物油の徐放性を考慮すると、デンプンよりも多いことが好ましい。また、植物油の含有比率が浄化剤の５０重量％を越えてしまうと、植物油が乳化されない懸念がある。これらを考慮して、浄化剤における植物油の含有割合については、２５％重量以上５０重量％以下であることが好ましい。

デンプンに関し、前述の実施形態ではコーンスターチを用いたが、これに限定されるものではない。例えば、タピオカデンプン、馬鈴薯デンプン、小麦粉などの各種デンプンを用いることができる。

界面活性剤に関し、前述の実施形態ではポリグリセリン脂肪酸エステルを用いたが、これに限定されるものではない。例えば、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステルなどを用いることができる。

１０Ａ〜１０Ｆ…メジューム瓶，１１…土壌，１２Ａ…乳化植物油，１２Ｂ…デキストリン，１３…ＴＣＥ溶液，１４Ａ〜１４Ｂ…栄養成分入りのＴＣＥ溶液，２１…注入井戸，２２…浄化剤，２２ａ…グリセリン，２２ｂ…コーンスターチ，２２ｃ…界面活性剤，２２ｄ…植物油，Ｇ…汚染地盤，Ｇ１…粘性土層，ＨＭ…ハンドミキサー，ＭＩＸ１…第１混合物，ＭＩＸ２…第２混合物

Claims (3)

1. 有機塩素化合物で汚染された地盤に注入され、前記有機塩素化合物を分解する前記地盤中の微生物を活性化させる汚染地盤用浄化剤の製造方法であって、
   グリセリンにデンプンを添加して混合する第１混合工程と、
   前記第１混合工程で得られた第１混合物に界面活性剤を添加して混合する第２混合工程と、
   前記第２混合工程で得られた第２混合物に植物油を添加して混合する第３混合工程と、
   を行い、水を添加しないことを特徴とする汚染地盤用浄化剤の製造方法。
2. 前記第１混合工程では、５重量％以上２０重量％以下の量の前記デンプンを前記グリセリンに添加して混合し、
   前記第２混合工程では、１．２５重量％以上１０重量％以下の前記界面活性剤を前記第１混合物に添加して混合することを特徴とする請求項１に記載の汚染地盤用浄化剤の製造方法。
3. 有機塩素化合物で汚染された地盤を、前記有機塩素化合物を分解する前記地盤中の微生物を活性化させることで浄化する汚染地盤の浄化方法であって、
   有機塩素化合物で汚染された地盤に注入孔を形成する注入孔形成工程と、
   順に、グリセリンにデンプンを添加して混合し、界面活性剤を添加して混合し、植物油を添加して混合してなり、水を含有しない浄化剤を、前記注入孔に注入する浄化剤注入工程と、
   を行うことを特徴とする汚染地盤の浄化方法。

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