(57)【要約】【課題】  汚染化学物質の分解が効果的である化学物質分解剤、およびこれを用いた汚染物の浄化方法を提供する。【解決手段】  過硫酸ナトリウムや過硫酸カリウムなどの過硫酸塩を主成分としこれに、銀イオンを配合することにより、従来の過硫酸塩や過酸化水素を主成分とする化学物質分解剤にくらべて非常に分解率の高い化学物質分解剤とすることができた。さらに本発明の化学物質分解剤は過酸化水素を更に配合すると、さらに化学物質の分解率を飛躍的に高めることができる。さらに本発明は、このような本発明の化学物質分解剤を用いて土壌や地下水などを処理することにより土壌や地下水を極めて効果的に浄化することができるものである。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
過硫酸塩、および銀イオンを必須の成分として含有することを特徴とする化学物質分解剤。
【請求項２】
更に過酸化水素を含有することを特徴とする請求項１に記載の化学物質分解剤。
【請求項３】
過硫酸塩が過硫酸アルカリ金属塩である、請求項１または請求項２に記載の化学物質分解剤。
【請求項４】
化学物質に汚染された汚染物に、請求項１〜３の何れかに記載の化学物質分解剤を添加することを特徴とする、化学物質汚染物の浄化方法。
【請求項５】
化学物質が有機塩素化合物である請求項４に記載の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学物質により汚染された汚染物に添加することによって、当該汚染化学物質を分解することのできる化学物質分解剤、およびこれを用いた汚染物の浄化方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、洗浄剤などとして半導体工場やクリーニング店（工場）などで広く使用されてきたが、その環境負荷が大きいため、近年はその使用が敬遠されている。
【０００３】
しかしながら、すでに使用されたこれらの有機塩素化合物などの化学物質は、土壌や地下水に混入してこれら土壌や地下水を汚染していることが社会問題にもなっている。
【０００４】
そこでこれら汚染地下水や汚染土壌を浄化するために、種々の試みが用いられており、特許文献１に記載の発明では汚染物に過硫酸塩を添加するか、または過硫酸塩と共に過酸化水素水を添加することが行われている。
【０００５】
しかし、過硫酸塩と過酸化水素併用するだけでは効果が不十分であった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３０７０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の目的は、汚染化学物質の分解が効果的である化学物質分解剤、およびこれを用いた汚染物の浄化方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは上記に鑑み鋭意研究の結果本発明に到達した。即ち本発明は、過硫酸塩、および銀イオンを必須の成分として含有することを特徴とする化学物質分解剤である。
【０００９】
また本発明は、上記の化学物質分解剤に更に過酸化水素を含有することを特徴とする化学物質分解剤である。
【００１０】
また本発明は、過硫酸塩が過硫酸アルカリ金属塩である上記の化学物質分解剤である。
【００１１】
また本発明は、化学物質（特に有機塩素化合物）に汚染された汚染物に、上記の化学物質分解剤を添加することを特徴とする、化学物質汚染物の浄化方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の効果は、汚染化学物質の分解が効果的である化学物質分解剤、およびこれを用いた汚染物の浄化方法を提供したことにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に使用される過硫酸塩は、特に限定されるものではなく、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸リチウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸マグネシウム、過硫酸カルシウム、過硫酸アンモニウムなど、およびこれらから選ばれる１種以上の混合物を使用することができるが、窒素排水を生じずまた本発明の効果の点から、好ましくは過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムがよい。
【００１４】
本発明に使用する銀イオンは特に限定されず１価の銀イオンでも２価の銀イオンでもこれらを併用しても、いずれでもよく、例えば、硝酸銀、硫酸銀などの水溶性銀化合物を用いればよい。
【００１５】
本発明の化学物質分解剤は上記の通り過硫酸塩及び銀イオンを必須の成分として含有するものであり、これらの使用割合は特に限定されないが、より効果的な汚染化学物質分解のためには、好ましくは過硫酸塩純分の質量及び銀イオンを生成する水溶性銀化合物の質量を基準として（後述の過酸化水素を併用する場合は、過酸化水素、過酸化水素水、過酸化水素発生剤などの質量をさらに合計する）銀化合物を０．００１質量％以上、好ましくは０．１質量％以上とすることがよい。また、極端に銀イオンの量が多いと産業化適正が悪化するだけでなくスラッジを発生しやすくなるので、好ましくは銀化合物は１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下とするのがよい。
【００１６】
本発明の化学物質分解剤は、上記過硫酸塩及び銀イオンに加えて更に過酸化水素を配合すると更に汚染化学物質の分解が効果的であり好ましい。
【００１７】
本発明に使用する過酸化水素は特に限定されず、過酸化水素水として使用してもよいし、固体状過酸化水素発生剤を含有させてもよい。
【００１８】
本発明に使用される固体状過酸化水素発生剤は、水に溶解することで過酸化水素を発生させるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、過炭酸アンモニウム，過炭酸リチウム，過炭酸ナトリウム，過炭酸カリウム，過炭酸カルシウム，過炭酸マグネシウムなどの過炭酸塩、過硼酸アンモニウム，過硼酸リチウム，過硼酸ナトリウム，過硼酸カリウム，過硼酸カルシウム，過硼酸マグネシウムなどの過硼酸塩、硫酸リチウム過酸化水素付加物，硫酸ナトリウム過酸化水素付加物，硫酸カリウム過酸化水素付加物などの硫酸アルカリ金属塩過酸化水素付加物、硫酸マグネシウム過酸化水素付加物，硫酸カルシウム過酸化水素付加物などの硫酸アルカリ土類金属塩過酸化水素付加物、尿素過酸化水素付加物、メラミン過酸化水素付加物、ヒスチジン過酸化水素付加物などのアミノ酸過酸化水素付加物、過酸化リチウム，過酸化ナトリウム，過酸化カリウムなどの過酸化アルカリ金属、過酸化マグネシウム，過酸化カルシウムなどの過酸化アルカリ土類金属、およびこれらから選ばれる１種以上の混合物も例示することができる。勿論過酸化水素水との併用も差し支えない。
【００１９】
これらの固体状過酸化水素発生剤のなかでも、本発明の効果の点から、過炭酸ナトリウム、過炭酸カリウム、過硼酸ナトリウム、過硼酸カリウム、硫酸ナトリウム過酸化水素付加物、硫酸カリウム過酸化水素付加物、硫酸マグネシウム過酸化水素付加物、尿素過酸化水素付加物、メラミン過酸化水素付加物、ヒスチジン過酸化水素付加物、過酸化ナトリウム、過酸化マグネシウム、過酸化カルシウム、およびこれらから選ばれる１種以上の混合物が好ましい。
【００２０】
さらに、過炭酸ナトリウム、過硼酸ナトリウム、硫酸ナトリウム過酸化水素付加物、硫酸マグネシウム過酸化水素付加物、尿素過酸化水素付加物、メラミン過酸化水素付加物、過酸化ナトリウム、過酸化カルシウム、およびこれらから選ばれる１種以上の混合物が好ましい。
【００２１】
本発明において過酸化水素の使用割合は特に限定されるものではないが、より効果的な化学物質分解効果のためには好ましくは過硫酸塩純分の質量、銀イオンを生成する水溶性銀化合物の質量、及び過酸化水素（過酸化水素水及び／又は過酸化水素発生剤の質量として）の質量を基準として過酸化水素水及び／又は過酸化水素発生剤の質量として０．１質量％以上、より好ましくは１質量％以上とすることがよい。またその上限はとくにないが極端に多いと産業化適正が悪化するだけでなく過硫酸塩の割合を低下させてしまうので、好ましくは６０質量％以下、より好ましくは５０質量％以下、最も好ましくは２０質量％以下とすることがよい。
【００２２】
本発明の化学物質分解剤は、上記の他に、本発明の効果を阻害しない範囲内で任意の成分として、貯蔵安定性向上のため過酸化水素安定剤を配合することができ、例えばピロリン酸ナトリウムなどのピロリン酸塩、トリポリリン酸ナトリウムなどのトリポリリン酸塩、ＥＤＴＡ，ＤＴＰＡ，ホスホン酸系キレート剤，リン酸系キレート剤などのキレート剤などを任意に混合して使用することができる。また、排水の低ｐＨ化抑制のために重炭酸ナトリウムなのどの重炭酸塩、炭酸ナトリウムなどの炭酸塩を任意に配合することができる。
【００２３】
本発明の化学物質分解剤は、化学物質の分解に適しており、特にトリクロロエチレン、テトラクロロエチレンなどの有機塩素化合物の分解に適している。例えば、このような化学物質、例えばトリクロロエチレン、テトラクロロエチレンなどの有機塩素化合物を含有する地下水や土壌に対して本発明の化学物質分解剤を添加することによりこれら化学物質を分解することができる。
【００２４】
本発明の化学物質分解剤は上記の通り過硫酸塩、および銀イオンを必須の成分とし、さらに好ましい成分として過酸化水素を含有するものであるが、上記のような化学物質とこれらの成分が同時に存在すればよいのであり、例えば、過硫酸塩、銀イオンまたは更に過酸化水素を混合した後化学物質に添加して使用してもよいし、化学物質に過硫酸塩を添加した後銀イオンを生成する銀化合物を添加しても、過硫酸塩水溶液を添加した後銀イオンを生成する銀化合物を添加しても、過硫酸塩を添加した後銀イオンを含有する水溶液を添加しても、過硫酸塩水溶液を添加した後銀イオンを含有する水溶液を添加しても、更にこれらの任意の段階で過酸化水素を添加（過酸化水素水でも固体状過酸化水素発生剤でもよい）しても、いずれの方法によって本発明の化学物質分解剤を構成させてもよい。
【００２５】
次に本発明の浄化方法について説明する。
本発明の浄化方法は、化学物質に汚染された汚染物に、上記本発明の化学物質分解剤を添加するものである。
【００２６】
本発明の浄化方法において好ましく分解することのできる化学物質は、例えばトリクロロエチレン、テトラクロロエチレンなどの有機塩素化合物である。以下では便宜的に有機塩素化合物と標記する。
【００２７】
本発明の浄化方法に使用する化学物質分解剤は、上記本発明の化学物質分解剤と同義であり、その好ましい態様も同様であるのでここでは説明を省略する。
【００２８】
本発明の浄化方法において、上記本発明の化学物質分解剤の添加量は特に限定されるものではないが、極端に少ないと有機塩素化合物の分解効果が希薄となるので好ましくは有機塩素化合物１質量部に対して、本発明の化学物質分解剤中の過硫酸塩、過酸化水素（過酸化水素水及び／又は過酸化水素発生剤の質量として）および銀イオンを生成する銀化合物の合計量として１質量部以上、より好ましくは１０質量部以上、更に好ましくは５０質量部以上使用することがよい。
【００２９】
本発明の浄化方法において、上記本発明の化学物質分解剤の添加量の上限は特にないが、極端に多すぎるとコスト面で産業化適正が低下するだけでなく、処理後の排水中に残存する化学物質分解剤の処理や、過硫酸塩の分解により生じた硫酸によって排水ｐＨが低下することに対応するための中和処理が必要となるので、好ましくは有機塩素化合物１質量部に対して、本発明の化学物質分解剤中の過硫酸塩、過酸化水素（過酸化水素水及び／又は過酸化水素発生剤の質量として）および銀イオンを生成する銀化合物の合計量として１００００質量部以下、より好ましくは１０００質量部以下とすることがよい。
【００３０】
本発明の浄化方法において、汚染物への上記本発明の化学物質分解剤の添加方法は特に限定されない。例えば、地下水などの液体汚染物に対しては本発明の化学物質分解剤を添加して均一混合すればよい。温度は特に限定されるものではなく、おおむね０℃〜８０℃程度で混合すればよいが、あまり低温であると反応性が低下し、あまり高温であると作業性が悪化するので概ね１０〜５０℃程度で混合すればよい。
【００３１】
汚染物が土壌などの固体状である場合は本発明の化学物質分解剤を土壌に添加して均一に混合すればよいが、好ましくは反応性を高めるためには水分を土壌に含有させてスラリー状態として混合することがよい。勿論最初から土壌が水分を含んでいて容易にスラリー状となる場合や、本発明の化学物質分解剤自体が水溶液である場合は特に水分を添加する必要はない。混合時の温度は液体の場合と同様である。
【実施例】
【００３２】
以下に実施例をあげて本発明を更に説明するが本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３３】
過硫酸塩、銀イオン生成剤、および過酸化水素水もしくは過酸化水素発生剤を下記のように配合して本発明の各種化学物質分解剤を調製した。尚、銀イオン生成剤および過酸化水素水（もしくは過酸化水素発生剤）の配合割合は、過硫酸塩および銀化合物及び過酸化水素水ないし過酸化水素発生剤の合計質量を基準とした、それぞれ、銀化合物、過酸化水素水ないし過酸化水素発生剤の配合割合（質量基準）である。
【００３４】
次に、２０ミリリットル容のバイアル瓶に、最終的に全量を１０ミリリットルとした場合にトリクロロエチレン濃度が５ミリグラム／リットルとなる量を注入し、そこに表１の各種化学物質分解剤を、同様に１グラム／リットルの濃度となるように添加し、水を加えて全量を１０ミリリットルとしたのち、バイアル瓶を密閉し、よく混合して均一にして浄化処理を開始した。処理開始前と２４時間後のバイアルのヘッドスペース中に含まれるトリクロロエチレン濃度をＧＣ／ＭＳヘッドスペース法（ＪＩＳ−Ｋ０１２５）にて測定し、その比較からトリクロロエチレンの分解率を測定した。結果は以下の通りである。
【００３５】
尚、はじめに過硫酸塩、銀イオン生成剤、および過酸化水素水もしくは過酸化水素発生剤を混合して本発明の化学物質分解剤を調製するのではなく、トリクロロエチレン溶液に対して過硫酸塩、銀イオン生成剤、過酸化水素水もしくは過酸化水素発生剤を順次、或いは順不同で、もしくは同時に、添加した場合でも同様の結果であった。
【００３６】
〔実施例１〕
過硫酸塩として過硫酸カリウム、銀イオン生成剤として硝酸銀を使用。硝酸銀の配合割合は０．００１％とした。分解率は６１％であった。
【００３７】
〔実施例２〕
過硫酸塩として過硫酸ナトリウム、銀イオン生成剤として硝酸銀を使用。硝酸銀の配合割合は０．０１％とした。分解率は６３％であった。
【００３８】
〔実施例３〕
過硫酸塩として過硫酸ナトリウム、銀イオン生成剤として硝酸銀を使用。硝酸銀の配合割合は０．１％とした。分解率は６６％であった。
【００３９】
〔実施例４〕
過硫酸塩として過硫酸カリウム、銀イオン生成剤として硝酸銀を使用。硝酸銀の配合割合は０．５％とした。分解率は７０％であった。
【００４０】
〔実施例５〕
過硫酸塩として過硫酸ナトリウム、銀イオン生成剤として硝酸銀を使用。硝酸銀の配合割合は１％とした。分解率は７１％であった。
【００４１】
〔実施例６〕
過硫酸塩として過硫酸ナトリウム、銀イオン生成剤として硝酸銀を使用。硝酸銀の配合割合は５％とした。分解率は７３％であった。
【００４２】
〔実施例７〕
過硫酸塩として過硫酸カリウム、銀イオン生成剤として硫酸銀を使用。硫酸銀の配合割合は１％とした。分解率は７０％であった。
【００４３】
〔実施例８〕
過硫酸塩として過硫酸ナトリウム、銀イオン生成剤として硝酸銀、過酸化水素として３５％過酸化水素水を使用。硝酸銀の配合割合は０．５％とした。過酸化水素水の配合割合は１０％とした。分解率は９５％であった。
【００４４】
〔実施例９〕
過硫酸塩として過硫酸カリウム、銀イオン生成剤として硝酸銀、過酸化水素として３５％過酸化水素水を使用。硝酸銀の配合割合は１％とした。過酸化水素水の配合割合は５％とした。分解率は９7％であった。
【００４５】
〔実施例１０〕
過硫酸塩として過硫酸ナトリウム、銀イオン生成剤として硫酸銀、過酸化水素として６０％過酸化水素水を使用。硫酸銀の配合割合は５％とした。過酸化水素水の配合割合は１％とした。分解率は９６％であった。
【００４６】
〔実施例１１〕
過硫酸塩として過硫酸ナトリウム、銀イオン生成剤として硝酸銀、過酸化水素として５％過酸化水素水を使用。硝酸銀の配合割合は１％とした。過酸化水素水の配合割合は１０％とした。分解率は９４％であった。
【００４７】
〔実施例１２〕
過硫酸塩として過硫酸ナトリウム、銀イオン生成剤として硝酸銀、過酸化水素として過炭酸ナトリウムを使用。硝酸銀の配合割合は１％とした。過炭酸ナトリウムの配合割合は５％とした。分解率は９６％であった。
【００４８】
〔比較例１〕
過硫酸塩として過硫酸ナトリウムを使用した。銀イオン生成剤の代わりに鉄イオン生成剤として硫酸第一鉄を使用した。硫酸第一鉄の配合割合は１％とした。分解率は５７％であった。
【００４９】
〔比較例２〕
過硫酸塩として過硫酸ナトリウムを使用した。銀イオン生成剤の代わりに銅イオン生成剤として硫酸銅を使用した。硫酸銅の配合割合は１％とした。分解率は５６％であった。