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土壌調査・汚染対策は環境省指定調査機関の株式会社セロリにおまかせください

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セロリの取組みが、
環境新聞に取り上げられました

株式会社環境新聞社刊/環境新聞2438号(平成30年10月24日付)の【特集企画】『土壌・地下水汚染対策で注目の企業』に、セロリと岩手大学・晴山渉助教授、大東環境科学が、ワイン残渣等を利用した過硫酸法による揮発性有機化合物(VOC)汚染浄化の技術確立と実用化へ向けての取組みが取り上げられました。

ワイン残渣等利用した過硫酸法の技術確立へ
岩手大学、セロリ、大東環境科学が共同で実証

晴山 渉 岩手大学助教に聞く

岩手大学、セロリ、大東環境科学は、ワイン残渣・ヤマブドウ果汁残渣を利用した過硫酸法による揮発性有機化合物(VOC)汚染浄化実証試験を行い、実用化を目指している。促進酸化法の一つ過硫酸法による浄化効果を高めることが狙いだが、ワイン製造等で大量に廃棄される残渣の有効活用につながる取り組みとしても注目が集まる。実証試験を行っている岩手大学の晴山渉助教に技術の概要や実証の現状、実用化に向けた展望を聞いた。
(エコビジネスライター・名古屋悟)

酒石酸の供給源にワイン残渣等利用
――ワイン残渣等を利用した過硫酸法実証の狙いは。
「VOCによる地下水・土壌汚染浄化において、土地取引等を契機とし、工期が短く、速やかな浄化が求められる場合は、促進酸化法が有力な浄化方法でこれまでフェントン法が用いられることが多いが、過酸化水素が土壌成分とすぐに反応してしまうため、注入井戸からの有効範囲や持続性の問題がある。
 そのため、持続性等が高い過硫酸塩を酸化剤とする過硫酸法が近年注目されている。過硫酸法は、過硫酸イオンに鉄触媒の添加や熱をかけることで、強酸化剤の硫酸ラジカルを生成し、VOCを酸化分解する。これまでの研究により酒石酸が存在することで、VOCの分解速度を著しく増加できることが分かっている。その酒石酸の供給源としてワイン残渣やヤマブドウ果汁残渣といった廃棄物を用いても効果が得られることがこれまでの実証で分かっている。
 しかし、実汚染サイトごとに透水性、汚染深度、土質等のさまざまな因子が異なり、過硫酸分解反応にも影響を及ぼす可能性がある。
 そこで、透水性や汚染深度の異なる実汚染サイトで、クロロエチレン類の浄化試験を実施し、過硫酸と廃棄物由来の酒石酸を用いたVOC分解手法の有効性のさらなる検証を行った」
――残渣に着目した理由は。
「酒石酸をはじめ、有機酸は非常に高価なものなので、低コストで調達でき、使えるものを考えた。そこで、酒石酸を含むブドウに注目し、廃棄物処理されているワイン残渣、ヤマブドウジュースの残渣に着目した。
 ワイナリー等では産業廃棄物として処理している。コスト面でもワイン単価を上げる要素にもなっており、ワイン製造者等にとっても環境浄化用の添加剤として利用できることはメリットになるようだ。
 ワイン残渣は岩手県または山梨県のワイン工場、ヤマブドウ果汁残渣は岩手県内のヤマブドウジュース工場から頂いたものを利用した。これらの残渣は、醸造・熟成時においてタンク内に発生する沈殿物を用いた」
――実証の結果は。
「実証サイトは東京都や神奈川県内の工場跡地等3カ所。環境基準超過する汚染物質は、いずれのサイトもクロロエチレン類である。実証試験では、これらの残渣を200リットルタンクで溶解後、井戸から土壌への注入を行った。
 透水係数が比較的大きいサイトAとサイトCでは、注入井戸と観測井戸を分け、観測井戸から定期的に地下水のサンプリングを行い、クロロエチレン類濃度、全有機炭素(TOC)、pH、酸化還元電位等の測定を行った。透水係数が小さいサイトBでは、注入井戸と観測井戸を同じ井戸として、薬剤またはワイン残渣等の溶出液を注入後に定期的にサンプリングを実施した。薬剤等は、まず注入井戸より過硫酸ナトリウムと硫酸第一鉄の混合水溶液を注入した。その後、ワイン残渣またはヤマブドウ残渣に水道水を加え酒石酸を水中に溶出された水溶液を注入することで実験を行った。
 各サイトの経過は図に示した通りだが、結論から言うと、透水係数や汚染深度の異なるさまざまな環境下でも、井戸の間隔や薬剤・残渣の注入方法を調整することにより、効率的なクロロエチレン類の分解浄化が可能であることが確認された」

図 各サイトの観測井戸間におけるTCEの経時変化

1年後をめどに実用化
――どのくらい浄化効果がアップするのか。
「過硫酸は浄化効果が持続する点が特徴だが、時間がかかる点が課題である。ワイン残渣等を入れることで、浄化速度を上げることができる。
 ラボ試験の結果、10時間後、過硫酸のみでは30%程度の分解だが、酒石酸を添加したものは95%分解できている。浄化速度と持続性を両立させることが可能だ」
――実用化に向けては。
「地下中に残渣由来の酒石酸等の有機物が残ってしまうことが懸念されたため、サイトCでクロロエチレン類分解後も長期的な観測を実施。残渣中の有機物もクロロエチレン類が分解するとともに減少するためTOC濃度は減少し続け、最後のヤマブドウ果汁残渣の注入から約1カ月後の分析でTOC濃度はほぼ薬剤注入前の数値となった。過硫酸イオンの注入量に対する残渣溶出液の注入量を調整することで、地下中に有機物質が残存することなく浄化できると考えられる。
 実用化に向けては、透水性に合わせた注入の仕方等に少し工夫が必要と考えている。また、ブドウの品種による酒石酸含有の差もあるので、その辺りを整理すれば実用化は可能であり、引き続き現場実証を進め、1年後をめどに実用化したい」
――廃棄物を活用した環境浄化。ほかにも取り組みは。
「ワイン残渣等と同じく産業廃棄物として処理されているカキなど貝殻を活用したフッ素の吸着剤の実用化に向けた研究を始めている。
 基準超過した場合、掘削除去が選択されるケースが多いが、この吸着剤によりオンサイトで対応できる工法を開発したいと考えている」

【環境新聞2438号(平成30年10月24日付)掲載】

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