成果報告書詳細
管理番号20110000001047
タイトル平成22年度成果報告書 土壌汚染対策のための技術開発 原位置処理重金属等土壌汚染対策技術開発 生物的処理対策技術の開発
公開日2012/2/17
報告書年度2010 - 2010
委託先名新日鉄エンジニアリング株式会社 株式会社不動テトラ 大阪瓦斯株式会社
プロジェクト番号P10013
部署名環境部
和文要約本研究は、操業中の工場・事業場においても適用可能な低コスト原位置浄化技術として、好気性及び嫌気性のバイオ技術により、シアン汚染サイトの土質(砂層またはシルト・粘土層)及び地層(飽和層または不飽和層)に適した、安全かつ安価な工法の確立を目的とする。シアン汚染土壌を対象としたバイオレメディエーション技術の確立のために、微生物分解を評価するための「i) 全シアン含有量分析方法の開発」、シアン分解の基礎技術となる「ii) シアンの微生物分解の基礎技術確立」、そして、ii)の成果を現場に適用する「iii) 土質・地層に応じた工法の開発」について実施した。具体的には、以下の1)~11)の項目について研究開発を実施した。研究項目毎の平成22年度の成果について述べる。1)全シアン含有量分析方法の確立:塩化第一銅添加蒸留法を基に、分析過程の試薬等の条件を検討してシアンの回収率の確認を行い、模擬砂質土、模擬粘性土、実汚染土壌においてフェロシアンの回収率95%以上となる塩化第二銅・塩化スズ還元蒸留法を見出した。2)微生物分解可否評価研究:フラスコ内でスラリー状にした汚染土壌に栄養剤を加えて、好気条件下で養生するスラリー試験を行い、スラリー中の全シアン含有量は5か月で分解(30mg/L-スラリー→22mg/L-スラリー)することを確認した。3)嫌気性シアン微生物分解法実用化研究:フラスコ内でスラリー状にした汚染土壌に栄養剤を加えて、嫌気条件下で養生するスラリー試験を行い、スラリー中の全シアン含有量は5か月で分解(31mg/L-スラリー→23mg/L-スラリー)することを確認した。また、シアン汚染土壌を分離源としてフェロシアン寒天プレートから嫌気培養下で、Pseudomonas(シュードモナス)属の微生物を2株分離し、HPLC法および全シアン分析法によりフェロシアンの分解を確認した。4)シアン分解微生物の特定基礎研究:シアン分解傾向が見られたスラリー試験サンプル中の優占微生物を推定すると共に、その優占微生物のシアン分解遺伝子を保有する微生物種を見出した。5)飽和層での好気性シアン分解微生物処理実証研究、7)不飽和層での好気性シアン分解微生物実証研究、9)飽和層での嫌気性シアン分解微生物実証研究、10)不飽和層での嫌気性シアン分解微生物実証研究:既往の汚染調査、土質調査情報を収集し、実証サイトの選定を行うために、実証試験候補サイトの試料採取と基本物性の把握を行った。6)浸透式微生物分解処理基礎研究:カラムに充填した土壌水分の測定値から散水量へフィードバックすることを特徴とする室内カラム試験を行った。銅シアン錯体を対象にしたカラム試験では、圃場容水量75%の水分管理がシアンの分解に適していることを確認した。8)原位置浄化混練工法基礎研究:土壌に混練した栄養剤濃度の分布の変動係数は、ベネジクト試薬中の硫酸銅の消費量の測定により判明した。また、乾燥粘土等から作成した模擬土を使用した室内混練試験での栄養剤濃度の分布の変動係数が判明したため、現地試験での混練方法(混練時間、加水量等)が推測可能になった。11)総合技術研究:4つの対象地盤に応じたシアン浄化マップであるプロセス・工法マトリクスの一次案を作成した。
英文要約Our research intends to establish a safe and low-cost construction method which is better adapted to the cyanide-contaminated site (the layer of sand or silt-clay layer) or the layer (saturated zone or unsaturated layer) by an aerobic or anaerobic bio-technique as a low-cost in-situ treatment technology applicable to factory in operation and business place.In detail, we conducted the research development about next 11 heads.1)The establishment of the method to determine total cyanide content :
We found the copper chloride-tin chloride reduction distillation method which the ferrocyanide collection rate is over 95% at the imitation-sandy soil, imitation-cohesive soil and actual contaminated soil.2)The evaluation of microbial decomposition potential, 3)The practical application research of the method of anaerobic cyanide microbial decomposition : We had a slurry test that we added a nutritional supplement to the slurry contaminated soil in the flask and cured under aerobic and anaerobic conditions. We confirmed that the total cyanide content in the slurry decreased (30mg/L-slurry → 22mg/L-slurry : aerobic, 31mg/L-slurry → 23mg/L-slurry : anaerobic) in 5 months. And, we separated 2 Pseudomonas strains from the ferrocyanide agar plate sourced from cyanide contaminated soil under an anaerobic culture condition and confirmed the degradation of ferrocyanide by HPLC method and total cyanide analysis method. 4)The specific basic research of cyanide degrading microorganism : We estimated the predominant microbes in the slurry test sample which show cyanide degrading tendency, and also we identified the microbial species that have the cyanide degrading gene of the predominant microbes. 5)7)9)10)The experimental study of aerobic/anaerobic cyanide degrading microorganism treatment at the saturated/unsaturated zone. : We collected the information of contamination survey and ground survey and, in order to make a selection of the demonstration site, we had material sampling of the verification candidate site and grasped the basic property. 6)The basic research of infiltration formula microbial decomposition treatment : In column test usingsoil contaminated by copper-cyanide complex, we confirmed that the moisture control at 75% of field capacity is appropriate to decompose the cyanogens. 8)The basic research of in-situ treatment of mixing method : We found that the variation coefficient of concentration of nutritional supplement distribution mixing in soil can be turned out by the measurement of consumption of copper vitriol in the Benedict ’s reagent. And, since the variation coefficient of concentration of nutritional supplement has been established by mixing lab-test using a simulated soil made of dried clay, the suitable mixing condition (mixing time, amount of addition water) at field test became predictable. 11)The general technical research : We made a primary scheme of process and construction method matrix for the cyanide clarification map that the microbial treatment technology adjusts to 4 kinds of sites.
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