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公開番号2024032630
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-12
出願番号2022146844
出願日2022-09-15
発明の名称ラムノリピッドとミミズを組み合わせてダイオキシン汚染土壌を修復する方法
出願人生態環境部南京環境科学研究所
代理人個人
主分類B09C 1/10 20060101AFI20240305BHJP(固体廃棄物の処理;汚染土壌の再生)
要約【課題】高効率であり、グリーンで環境に優しく、低コスト、簡単なプロセス、操作しやすい利点を有する、ダイオキシン汚染土壌を修復する方法を提供する。
【解決手段】緑膿菌を利用してラムノリピッドを発酵および調製するステップと、ミミズ種を取得するステップと、汚染土壌を前処理するステップと、ラムノリピッドと脱イオン水を混合してラムノリピッド溶液を調製し土壌に投入するステップと、土壌に分水路と補助飼養基穴を設け補助飼養基穴に有機肥料を投入するステップと、ミミズ種を投入して土壌を処理及び修復するステップとを含む、ラムノリピッドとミミズを組み合わせてダイオキシン汚染土壌を修復する方法を提供する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ステップＳ１、
緑膿菌を利用してラムノリピッドを発酵および調製して用意し、ラムノリピッドを調製
するステップと、
ステップＳ２、
ミミズ種を取得するステップと、
ステップＳ３、
修復する汚染土壌をほぐし、雑物を除去した後表面をかき混ぜて処理層を形成し、ここ
で、ほぐし深さが３０～５０ｃｍであり、土壌を前処理するステップと、
ステップＳ４、
ステップＳ４-１、ラムノリピッド溶液の投入
ラムノリピッドと脱イオン水を混合して濃度３００～１０００ｍｇ／Ｌのラムノリピッド
溶液を調製した後、Ｓ３で形成された処理層に２～３Ｌ／ｍ
２
の施用量でラムノリピッド
溶液を施用し、再び土壌をほぐしてラムノリピッド溶液と土壌を均一に混合し、
ステップＳ４-２、土壌再処理
ステップＳ４-１処理後の処理層に、３～５ｍ間隔で深さ２０～３０ｃｍ、頂部幅１０～
１５ｃｍ、底部幅５～８ｃｍの縦断面二等辺三角形構造の分水路（１）を設け、前記分水
路（１）に８～１０ｍ間隔で内径３０～５０ｃｍ、深さ３０～５０ｃｍの補助飼養基穴（
２）を設け、前記補助飼養基穴（２）に補助飼養基穴（２）の容積の４０～６０％を占め
る有機肥料を投入し、
ステップＳ４-３、ミミズ種の投入
３０～８０本／ｍ
２
の投入密度でミミズ種を汚染土壌に投入し、
ステップＳ４-４、土壌の処理修復
前記分水路（１）によって汚染土壌の含水率を４０～５０％に保持し、この含水量を保持
した条件下で継続的に１２日修復した後、自然条件下で２１～３０日修復する、土壌を修
復処理するステップと、
を含むことを特徴とするラムノリピッドとミミズを組み合わせてダイオキシン汚染土壌
を修復する方法。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記ステップＳ１では、前記ラムノリピッドを発酵および調製する方法は、
ステップＳ１-１１、発酵培養
活性化後の緑膿菌を第１液体発酵培地に投入して温度３５～３７℃、振動回転数２３０～
２５０ｒ／ｍｉｎの条件下で４～７日発酵培養して、発酵液を得ること、
ステップＳ１-１２、ラムノリピッド抽出
発酵液を７０００～７５００ｒ／ｍｉｎの条件下で２０～２５ｍｉｎ遠心分離処理して菌
体を除去して上澄み液を取り、次に抽出法でラムノリピッドを抽出することを含む、こと
を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ステップＳ１-１１では、前記第１液体発酵培地の成分には、グリセロール４０～５
０ｇ／Ｌ、イーストペースト０．２ｇ／Ｌ、ＮａＮＯ
３
６．５ｇ／Ｌ、ＫＨ
２
ＰＯ
４
１．
０ｇ／Ｌ、ＮａＣｌ０．５ｇ／Ｌ、Ｎａ
２
ＨＰＯ
４
・
１２Ｈ
２
Ｏ１．０ｇ／Ｌ、ＦｅＳＯ
４
・
７Ｈ
２
Ｏ０．３ｇ／Ｌ、ＭｇＳＯ
４
・
７Ｈ
２
Ｏ０．１ｇ／Ｌ、脱イオン水１０００ｍ
ｌが含まれ、ｐＨ＝６．５～７．０である、ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ステップＳ１-１２では、前記抽出法としては、濃度９８％の硫酸を用いて上澄み液
のｐＨを１～１．５に調節し、４～８℃の条件下で１０～１２ｈ静置した後、体積比２：
１のクロロホルム-メタノール混合液で等量の上澄み液を抽出し、静置・層別した後下層
を取り、次に中層をクロロホルム-メタノール混合液で二次抽出し、静置・層別した後下
層を取り、２回の抽出液を合わせて溶媒を蒸発させてラムノリピッドを得る、ことを特徴
とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記有機肥料は、質量％で４０～５０％の家畜糞便、１５～２５％ストロー、５～１０％
おがくずおよび残部の落ち葉を発酵および調製して得られるものである、ことを特徴とす
る請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記発酵の方法としては、前記割合でストロー、落ち葉、おがくずを混合し粉砕した後家
畜糞便と混合して混合マトリクスを得て、混合マトリクスに発酵剤を加えて混合マトリク
スの含水量が４０～５０％になるまで水を添加し、１～３日堆積発酵した後反転させ、プ
ラスチックフィルムで覆って２１～３０日継続的に発酵し、継続的に発酵する過程中３～
５日ごとに反転させる、ことを特徴とする請求項５に記載の方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染土壌修復の技術分野に関し、具体的には、ラムノリピッドとミミズを組み
合わせてダイオキシン汚染土壌を修復する方法に関する。
続きを表示（約 6,900 文字）【背景技術】
【０００２】
ダイオキシンは、環境中に広く存在する残留性有機汚染物であり、塩素を含む多くの化学
プロセスから無意識に副産物として発生するものである。ダイオキシン類の天然の貯蔵庫
として、土壌は乾湿の大気沈着、有機塩素系農薬の散布、下水汚泥の農業利用、廃棄物沈
着など、さまざまな経路で土壌環境に入り込む。
【０００３】
土壌中のダイオキシン類は極めて安定で、自然環境下では非常にゆっくりと分解され、難
分解性である。土壌中のダイオキシン類を処理する既存技術としては、光分解、化学分解
、物理分解、バイオレメディエーションが一般的である。しかし、バイオレメディエーシ
ョンは、消費量が少なく、高効率で環境に優しいことから、近年広く注目されている土壌
浄化手段である。より効率的な分解株の単離と分解条件の探索により、バイオレメディエ
ーションは土壌ダイオキシン汚染の処理に重要な役割を果たすと思われている。
【発明の概要】
【０００４】
ラムノリピッドとミミズを組み合わせてダイオキシン汚染土壌を修復する方法は、
Ｓ１、ラムノリピッドを調製するステップと、
緑膿菌を利用してラムノリピッドを発酵および調製して用意し、
Ｓ２、ミミズ種を取得するステップと、
Ｓ３、土壌を前処理するステップと、
修復する汚染土壌をほぐし、雑物を除去した後表面をかき混ぜて処理層を形成し、ここで
、ほぐし深さが３０～５０ｃｍであり、
Ｓ４、土壌を修復処理するステップと、
Ｓ４-１、ラムノリピッド溶液の投入
ラムノリピッドと脱イオン水を混合して濃度３００～１０００ｍｇ／Ｌのラムノリピッド
溶液を調製した後、Ｓ３で形成された処理層に２～３Ｌ／ｍ
２
の施用量でラムノリピッド
溶液を施用し、再び土壌をほぐしてラムノリピッド溶液と土壌を均一に混合し、
Ｓ４-２、土壌再処理
Ｓ４-１処理後の処理層に、３～５ｍ間隔で深さ２０～３０ｃｍ、頂部幅１０～１５ｃｍ
、底部幅５～８ｃｍの縦断面二等辺三角形構造の分水路（１）を設け、前記分水路（１）
に８～１０ｍ間隔で内径３０～５０ｃｍ、深さ３０～５０ｃｍの補助飼養基穴（２）を設
け、前記補助飼養基穴（２）に補助飼養基穴（２）の容積の４０～６０％を占める有機肥
料を投入し、
Ｓ４-３、ミミズ種の投入
３０～８０本／ｍ
２
の投入密度でミミズ種を汚染土壌に投入し、
Ｓ４-４、土壌の処理修復
前記分水路（１）によって汚染土壌の含水率を４０～５０％に保持し、この含水量を保持
した条件下で継続的に１２日修復した後、自然条件下で２１～３０日修復する、を含む。
説明すると、分水路の設置により、土壌修復処理の前期に汚染土壌の含水量を保持し、補
助飼養基穴を設けて有機肥料を投入することにより、分水路の補水過程に伴い土壌への有
機肥料の浸透を促進することができる。
本発明の一側面として、前記ステップＳ１では、前記ラムノリピッドを発酵および調製す
る方法は、
Ｓ１-１１、発酵培養
活性化後の緑膿菌を第１液体発酵培地に投入して温度３５～３７℃、振動回転数２３０～
２５０ｒ／ｍｉｎの条件下で４～７日発酵培養して、発酵液を得ること、
Ｓ１-１２、ラムノリピッド抽出
発酵液を７０００～７５００ｒ／ｍｉｎの条件下で２０～２５ｍｉｎ遠心分離処理して菌
体を除去して上澄み液を取り、次に抽出法でラムノリピッドを抽出することを含む。
本発明の一側面として、前記ステップＳ１-１１では、前記第１液体発酵培地の成分には
、グリセロール４０～５０ｇ／Ｌ、イーストペースト０．２ｇ／Ｌ、ＮａＮＯ
３
６．５ｇ
／Ｌ、ＫＨ
２
ＰＯ
４
１．０ｇ／Ｌ、ＮａＣｌ０．５ｇ／Ｌ、Ｎａ
２
ＨＰＯ
４
・
１２Ｈ
２
Ｏ
１．０ｇ／Ｌ、ＦｅＳＯ
４
・
７Ｈ
２
Ｏ０．３ｇ／Ｌ、ＭｇＳＯ
４
・
７Ｈ
【０００５】
従来技術と比較すると、本発明は以下の有益な効果を有する。本発明はプロセス全体が合
理的であり、ラムノリピッドとミミズを組み合わせてダイオキシン汚染土壌を修復し、土
壌中の微生物の代謝経路を効果的に変更でき、生物活性剤としてのラムノリピッドの添加
により、ダイオキシンなどの汚染物の生物学的利用度を向上させ、微生物の応答を刺激し
、ミミズの活動によって生成された酵素や優勢菌は汚染物を効果的に分解し、高効率、グ
リーンで環境に優しく、低コストなどの利点を有し、添加した有機肥料はミミズの成長に
栄養を与え、ミミズの活動を促進し、本発明のプロセスは、簡単なプロセス、操作しやす
い利点を有し、幅広い普及に適している。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本発明のプロセスのフローチャートである。
本発明の処理層内の分水路と補助飼養基穴の局所的な構造の概略図である。
本発明の処理層内の分水路と補助飼養基穴の局所上面図である。
本発明の処理層内の分水路と補助飼養基穴の局所断面図である。
【０００７】
[符号の説明]
１分水路
２補助飼養基穴
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施例１
図１に示すラムノリピッドとミミズを組み合わせてダイオキシン汚染土壌を修復する方法
は以下のステップを含む。
Ｓ１、ラムノリピッドの調製
Ｓ１-１１、発酵培養
活性化後の緑膿菌を第１液体発酵培地に投入して温度３５℃、振動回転数２３０ｒ／ｍｉ
ｎの条件下で４日発酵培養して、発酵液を得、ここで、第１液体発酵培地の成分には、グ
リセロール４０ｇ／Ｌ、イーストペースト０．２ｇ／Ｌ、ＮａＮＯ
３
６．５ｇ／Ｌ、ＫＨ
２
ＰＯ
４
１．０ｇ／Ｌ、ＮａＣｌ０．５ｇ／Ｌ、Ｎａ
２
ＨＰＯ
４
・
１２Ｈ
２
Ｏ１．０ｇ／
Ｌ、ＦｅＳＯ
４
・
７Ｈ
２
Ｏ０．３ｇ／Ｌ、ＭｇＳＯ
４
・
７Ｈ
２
Ｏ０．１ｇ／Ｌ、脱イオン
水１０００ｍｌが含まれ、ｐＨ＝６．５であり、
Ｓ１-１２、ラムノリピッド抽出
発酵液を７０００ｒ／ｍｉｎの条件下で２０ｍｉｎ遠心分離処理して菌体を除去し上澄み
液を取り、次に抽出法でラムノリピッドを抽出し、ここで、抽出法として、濃度９８％の
硫酸で上澄み液のｐＨを１に調節し、４℃条件下で１０ｈ静置し、体積比２：１のクロロ
ホルム-メタノール混合液を用いて等量の上澄み液を抽出し、静置・層別した後下層を取
り、次に中層をクロロホルム-メタノール混合液で二次抽出し、静置・層別した後下層を
取り、２回の抽出液を合わせて溶媒を蒸発させてラムノリピッドを得、
Ｓ２、ミミズ種の取得
病気や傷がなく、はっきりとしたリング形状を持ち、体重３．０±０．５ｇの成熟したウ
イリアムズリングワームを得、
Ｓ３、土壌前処理
修復する汚染土壌をほぐし、雑物を除去した後表面をかき混ぜて、処理層を形成し、ここ
で、ほぐし深さが３０ｃｍであり、
Ｓ４、土壌修復処理
Ｓ４-１、ラムノリピッド溶液の投入
ラムノリピッドと脱イオン水を混合し調製して濃度３００ｍｇ／Ｌのラムノリピッド溶液
を得た後、Ｓ３で形成された処理層を２Ｌ／ｍ
２
の施用量でラムノリピッド溶液を施用し
、再び土壌をほぐしてラムノリピッド溶液と土壌を均一に混合し、
Ｓ４-２、土壌再処理
図２、３、４に示すように、Ｓ４-１処理後の処理層内で３ｍ間隔で深さ２０ｃｍ、頂部
幅１０ｃｍ、底部幅５ｃｍの縦断面二等辺三角形構造の分水路１を設け、分水路１に８ｍ
間隔で内径３０ｃｍ、深さ３０ｃｍの補助飼養基穴２を設け、補助飼養基穴２に補助飼養
基穴２の容積４０％の有機肥料を投入し、有機肥料は、質量％で４０％の家畜糞便、１５
％ストロー、５％おがくずおよび残部の落ち葉を発酵および調製して得られたものであり
、ここで、発酵方法として、割合でストロー、落ち葉、おがくずを混合し粉砕した後家畜
糞便と混合して、混合マトリクスを得、混合マトリクスに発酵剤を加えて、混合マトリク
スの含水量が４０％になるまで水を添加し、１日堆積発酵した後反転させ、プラスチック
【０００９】
実施例２
図１に示すラムノリピッドとミミズを組み合わせてダイオキシン汚染土壌を修復する方法
は以下のステップを含む。
Ｓ１、ラムノリピッドの調製
Ｓ１-１１、発酵培養
活性化後の緑膿菌を第１液体発酵培地に投入して温度３６℃、振動回転数２４０ｒ／ｍｉ
ｎの条件下で４～７日発酵培養して、発酵液を得、ここで、第１液体発酵培地の成分には
、グリセロール４５ｇ／Ｌ、イーストペースト０．２ｇ／Ｌ、ＮａＮＯ
３
６．５ｇ／Ｌ、
ＫＨ
２
ＰＯ
４
１．０ｇ／Ｌ、ＮａＣｌ０．５ｇ／Ｌ、Ｎａ
２
ＨＰＯ
４
・
１２Ｈ
２
Ｏ１．０
ｇ／Ｌ、ＦｅＳＯ
４
・
７Ｈ
２
Ｏ０．３ｇ／Ｌ、ＭｇＳＯ
４
・
７Ｈ
２
Ｏ０．１ｇ／Ｌ、脱イ
オン水１０００ｍｌが含まれ、ｐＨ＝６．８であり、
Ｓ１-１２、ラムノリピッド抽出
発酵液を７３００ｒ／ｍｉｎの条件下で２２ｍｉｎ遠心分離処理して菌体を除去し上澄み
液を取り、次に抽出法でラムノリピッドを抽出し、ここで、抽出法として、濃度９８％の
硫酸を用いて上澄み液のｐＨを１．３に調節し、５℃条件下で１１ｈ静置した後、体積比
２：１のクロロホルム-メタノール混合液で等量の上澄み液を抽出し、静置・層別した後
下層を取り、次に中層をクロロホルム-メタノール混合液で二次抽出し、静置・層別した
後下層を取り、２回の抽出液を合わせて溶媒を蒸発させてラムノリピッドを得、
Ｓ２、ミミズ種取得
病気や傷がなく、はっきりとしたリング形状を持ち、体重３．０±０．５ｇの成熟したウ
イリアムズリングワームを得、
Ｓ３、土壌前処理
修復する汚染土壌をほぐし、雑物を除去した後表面をかき混ぜて、処理層を形成し、ここ
で、ほぐし深さが４０ｃｍであり、
Ｓ４、土壌修復処理
Ｓ４-１、ラムノリピッド溶液の投入
ラムノリピッドと脱イオン水を混合し調製して濃度５００ｍｇ／Ｌのラムノリピッド溶液
を得た後、Ｓ３で形成された処理層を２．５Ｌ／ｍ
２
の施用量でラムノリピッド溶液を施
用し、再び土壌をほぐしてラムノリピッド溶液と土壌を均一に混合し、
Ｓ４-２、土壌再処理
図２、３、４に示すように、Ｓ４-１処理後の処理層内で４．５ｍ間隔で深さ２５ｃｍ、
頂部幅１２ｃｍ、底部幅６ｃｍの縦断面二等辺三角形構造の分水路１を設け、分水路１に
９ｍ間隔で内径４０ｃｍ、深さ４０ｃｍの補助飼養基穴２を設け、補助飼養基穴２に補助
飼養基穴２の容積５０％の有機肥料を投入し、有機肥料は質量％で４５％の家畜糞便、２
０％ストロー、８％おがくずおよび残部の落ち葉を発酵および調製して得られたものであ
り、ここで、発酵方法として、割合でストロー、落ち葉、おがくずを混合し粉砕した後家
畜糞便と混合して、混合マトリクスを得、混合マトリクスに発酵剤を加え混合マトリクス
の含水量が４５％になるまで水を添加し、２日堆積発酵した後反転させ、プラスチックフ
【００１０】
実施例３
図１に示すラムノリピッドとミミズを組み合わせてダイオキシン汚染土壌を修復する方法
は以下のステップを含む。
Ｓ１、ラムノリピッドの調製
Ｓ１-１１、発酵培養
活性化後の緑膿菌を第１液体発酵培地に投入して温度３７℃、振動回転数２５０ｒ／ｍｉ
ｎの条件下で７日発酵培養して、発酵液を得、ここで、第１液体発酵培地の成分には、グ
リセロール５０ｇ／Ｌ、イーストペースト０．２ｇ／Ｌ、ＮａＮＯ
３
６．５ｇ／Ｌ、ＫＨ
２
ＰＯ
４
１．０ｇ／Ｌ、ＮａＣｌ０．５ｇ／Ｌ、Ｎａ
２
ＨＰＯ
４
・
１２Ｈ
２
Ｏ１．０ｇ／
Ｌ、ＦｅＳＯ
４
・
７Ｈ
２
Ｏ０．３ｇ／Ｌ、ＭｇＳＯ
４
・
７Ｈ
２
Ｏ０．１ｇ／Ｌ、脱イオン
水１０００ｍｌが含まれ、ｐＨ＝７．０であり、
Ｓ１-１２、ラムノリピッド抽出
発酵液を７５００ｒ／ｍｉｎの条件下で２５ｍｉｎ遠心分離処理して菌体を除去し上澄み
液を取り、次に抽出法でラムノリピッドを抽出し、ここで、抽出法として、濃度９８％の
硫酸を用いて上澄み液のｐＨを１．５に調節し、８℃条件下で１２ｈ静置した後、体積比
２：１のクロロホルム-メタノール混合液で等量の上澄み液を抽出し、静置・層別した後
下層を取り、次に中層をクロロホルム-メタノール混合液で二次抽出し、静置・層別した
後下層を取り、２回の抽出液を合わせて溶媒を蒸発させてラムノリピッドを得、
Ｓ２、ミミズ種取得
病気や傷がなく、はっきりとしたリング形状を持ち、体重３．０±０．５ｇの成熟したウ
イリアムズリングワームを得、
Ｓ３、土壌前処理
修復する汚染土壌をほぐし、雑物を除去した後表面をかき混ぜて、処理層を形成し、ここ
で、ほぐし深さが５０ｃｍであり、
Ｓ４、土壌修復処理
Ｓ４-１、ラムノリピッド溶液の投入
ラムノリピッドと脱イオン水を混合し調製して濃度１０００ｍｇ／Ｌのラムノリピッド溶
液を得た後、Ｓ３で形成された処理層を３Ｌ／ｍ
２
の施用量でラムノリピッド溶液を施用
し、再び土壌をほぐしてラムノリピッド溶液と土壌を均一に混合し、
Ｓ４-２、土壌再処理
図２、３、４に示すように、Ｓ４-１処理後の処理層内に５ｍ間隔で深さ３０ｃｍ、頂部
幅１５ｃｍ、底部幅８ｃｍの縦断面二等辺三角形構造の分水路１を設け、分水路１に８～
１０ｍ間隔で内径５０ｃｍ、深さ５０ｃｍの補助飼養基穴２を設け、補助飼養基穴２に補
助飼養基穴２の容積６０％の有機肥料を投入し、有機肥料は質量％で５０％の家畜糞便、
２５％ストロー、１０％おがくずおよび残部の落ち葉を発酵および調製して得られたもの
であり、ここで、発酵方法として、割合でストロー、落ち葉、おがくずを混合し粉砕した
後家畜糞便と混合し、混合マトリクスを得、混合マトリクスに発酵剤を加え混合マトリク
スの含水量が５０％になるまで水を添加し、３日堆積発酵した後反転させ、プラスチック
（【００１１】以降は省略されています）

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