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環境ソリューションホワイトペーパー

2016年2月4日

その場で汚染を食べる!?

土壌汚染対策法の指定物質であり、金属等の洗浄剤やドライクリーニング溶剤として広く利用されてきたテトラクロロエチレン(PCE)やトリクロロエチレン(TCE)などの揮発性有機化合物(VOCs)や、環境省のガイドラインの対象となっている油類による土壌や地下水の汚染を、微生物の力を活用してオンサイトで浄化する技術(バイオレメディエーション)が注目されています。

汚染を食べるとは?

土壌や地下水中の有害物質は、微生物の「成長・増殖」の過程で無害な物質に分解されます。人が生きていくため(エネルギーを獲得するため)には酸素(電子受容体)と食べ物(有機物)が必要ですが、微生物もまた繁殖するためにはエネルギーを獲得する必要があります。微生物にとってはPCEなどのハロゲン化炭化水素は電子受容体(呼吸)となり、また、油類そのものは餌となるため、繁殖の過程で分解されていきます。“微生物が”その場で汚染を食べる”とは、PCEや油類といった有害物質を体に取り込んでエネルギーにしているということなのです。

  • 微生物によるVOCsの分解は、人間が酸素を吸って二酸化炭素を出す「呼吸」と同じようなもので、酸素のかわりにVOCsを吸って最終的には水と二酸化炭素に分解します。

  • 微生物による油の分解は、人間の食べ物と同じようなのであり、油そのものが微生物の餌となります。

バイオレメディエーションの分類

微生物の力を活用して浄化する技術=バイオレメディエーションですが、バイオレメディエーションは「バイオオーグメンテーション」と「バイオスティミュレーション」に大別されます。

バイオスティミュレーションは、微生物そのものを添加するのではなく、現地に生息する微生物を増殖させることによる浄化対策技術です。汚染サイトに微生物の餌となる栄養源を添加するとともに、土壌・地下水環境を微生物の生息に適した環境に維持することで有害物質の分解を促進します。特にVOCは比較的微生物分解されやすいため、バイオスティミュレーションの適応が多くなっています。

一方、油類は様々な物質の混合物であり、難分解性成分が含まれることも多いことから、複合部微生物製剤を利用したバイオオーグメンテーションが適しています。欧米ではバイオオーグメンテーションの活用が盛んですが、日本国内においても環境省・経済産業省からバイオレメディエーション利用指針が定められた事で、生態系等への影響を配慮し、適正な安全管理状態で微生物製剤を利用する事が可能となっています。

また、バイオレメディエーションには好気性微生物(酸素が豊富な環境を好む微生物)による分解と嫌気性微生物(酸素が欠乏した環境を好む)による分解の2つがあり、前者は油の分解、後者はVOCsの分解に利用されています。特に油類の原位置浄化では、酸素をいかに供給し、微生物(微生物製剤)の活性を高めるかが浄化のポイントとなります。

バイオレメディエーションの利点

従来、VOCsや油の浄化対策工事で主流なのは掘削除去でしたが、近年バイオレメディエーションが急速に注目され始めました。その理由は、バイオレメディエーションには掘削を含めた他の様々な対策方法と比較して4つの利点があるからです。
また、当初、バイオレメディエーションは他の方法と比較して処理に時間がかかると言われていましたが、技術の開発により短期間で浄化を達成できることができるようになりました。こうした利点が評価され、バイオレメディエーションによる浄化対策を選択する企業が増えています。

  • 大規模な掘削工事や土壌の処理がいらないためコストが大幅にダウンします。

  • 大掛かりな工事は不必要なので、稼動中の工事や狭いスペースにも対応できます。

  • 化学反応を用いた浄化方法に比べ、バイオレメディエーションは現地に生息していた微生物を増殖させるだけなので、土壌・地下水環境の変化がありません。

  • 揚水や掘削などと比較し、汚染土壌などの発生が少なくてすみます。

バイオレメディエーションには適切な方法で実施しなければ効果は期待できません。 国際航業のバイオレメディエーションは適応力が違います。

バイオスティミュレーション

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