(57)【要約】      （修正有）【課題】安全で完全自動化出来、装置コスト及び操業コストも安い有機塩素化合物（ＰＣＢ、ダイオキシンなど）の分解、無害化技術を提供する。【解決手段】有機塩素化合物、特に毒性の強いＰＣＢ、ダイオキシンなどを含む液に水素を含む微小気泡（ナノバブル等）を添加混合し、その微小気泡に超音波を照射して微小な気泡を圧壊し、その圧壊のエネルギーにより気泡中の水素と有機塩素化合物の塩素を反応結合させ、常温、常圧で有機塩素化合物を分解無害化する。【選択図】図１
2006087876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機塩素化合物を含む液体に水素ガスを含む微小な気泡を混合接触させ、その混合液に超音波を照射して微小な気泡を圧壊し、その圧壊のエネルギーで気泡中の水素と有機塩素化合物中の塩素を反応結合させて、有機塩素化合物を分解することを特徴とする有機塩素化合物の分解方法。
【請求項２】
有機塩素化合物はＰＣＢ類、ダイオキシン類、又はトリクレンなどのＶＯＣ類から選ばれる一種又は二種以上である請求項１記載の有機塩素化合物の分解方法。
【請求項３】
有機塩素化合物を含む液体にアルカリ金属イオンを含有させておくことを特徴とする請求項１又は２記載の有機塩素化合物の分解方法。
【請求項４】
有機塩素化合物を含む液体にＭｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｆｅ、など塩酸と反応する金属又は金属の水酸化物を添加することを特徴とする請求項１又は２記載の有機塩素化合物の分解方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、有機塩素化合物の分解方法に関し、特に難分解とされるＰＣＢ、ダイオキシンなどの有機塩素化合物を常温、常圧下で安全に分解する方法を提供する。
【背景の技術】
【０００２】  ＰＣＢの分解に関してはアルカリ触媒分解法（ＢＣＤ法）、化学抽出分解法（ＤＭＩ／ＮａＯＨ法）ｔ−ＢｕＯＫ法、触媒水素化脱塩素法、超臨界水酸化法、金属ナトリウム法、紫外線照射／微生物分解法が承認されているが、常温、常圧で分解処理出来るのは金属ナトリウム法と紫外線照射／微生物分解法だけである。しかし金属ナトリウム法では完全に脱水しなければ反応せず、紫外線照射／微生物分解法では処理に１０日以上掛かるので実用的でない。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  ダイオキシン、ＰＣＢ、はベンゼン核に塩素が結合した構造をもっており、この塩素を取ってしまうとジオキシジフェニールやビフェニールという普通の有機化合物になる。脱塩素の方法としてＮａＯＨ、ｔ−ＢｕＯＫ、金属Ｎａなどが用いられていたが、金属Ｎａ以外は高温で作用させる必要がある。超臨界は反応としては理想的であるが、高圧の危険と装置が高価になる欠点がある。また金属Ｎａ法は土壌汚染の処理では最高であるが、液状の場合先ず脱水処理の必要がありネックとなっている。
本発明では、水または溶液中の有機塩素化合物を常温常圧で安全に脱塩素処理し、無害の有機化合物に変える方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明者は上記課題を下記に示す様に常温、常圧で安全に分解処理する方法を提供する。
（１）有機塩素化合物を含む液体に水素ガスを含む微小気泡を混合接触させ、その混合液に超音波を照射して微小な気泡を圧壊し、その圧壊のエネルギーで気泡中の水素と有機塩素化合物中の塩素を反応結合させて、有機塩素化合物を分解することを特徴とする有機塩素化合物の分解方法。
（２）有機塩素化合物はＰＣＢ類、ダイオキシン類、又はトリクレンなどのＶＯＣ類から選ばれる一種又は二種以上である前記（１）記載の有機塩素化合物の分解方法。
（３）有機塩素化合物を含む液体にアルカリ金属イオンを含有させておくことを特徴とする前記（１）又は（２）記載の有機塩素化合物の分解方法。
（４）有機塩素化合物を含む液体にＭｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｆｅ、など塩酸と反応する金属又は金属の水酸化物を添加することを特徴とする前記（１）又は（２）記載の有機塩素化合物の分解方法。
【発明の効果】
【０００５】本発明によれば次のような優れた効果を発揮する。
有機塩素化合物特に難分解性とされるＰＣＢ、ダイオキシンなどを含む液に水素の微小気泡（ナノバブル等）を発生又は注入し、その微小気泡（ナノバブル等）を超音波などで圧壊することにより、有機塩素化合物を脱塩素し無害化する。この方法は常温・常圧で反応が進行し、安全で自動化出来、設備コスト、操業コスト共安価で経済的な方法である。
【発明の実施するための最良の形態】
【０００６】本発明の実施の形態を図面に基ずいて説明する。
図１は、本発明の有機塩素化合物脱塩素分解説明図である。本発明は超音波発振器を設置した反応容器と微小気泡（ナノバブル）発生装置から成っており、それをパイプでつなぎ、ポンプで液を循環しながら途中で水素を注入する構造である。図において、１は反応容器、２は有機塩素化合物と溶媒（水又は及び有機溶媒）及び中和剤（アルカリ、例えばＮａＯＨ）の混合物、３は超音波発振器、４は撹拌器、５は邪魔板、６は導管、７は水素、８は水素吸入口、９はポンプ、１０は微小気泡（ナノバブル）発生装置、１１は微小気泡噴出口、である。
以下本発明の実施の形態を図面により説明する。先ず反応容器１に処理すべき有機塩素化合物と必要により溶媒として水又は有機溶媒（例えば有機塩素化合物を溶解するＩＰＡの様な溶媒）、若しくはその両方と中和剤としてアルカリ（ＮａＯＨなど）を加えた混合物２を撹拌器４で撹拌する。撹拌は超音波発振器３を使っても良いが、全体的に大きく撹拌する時は機械的な撹拌器４を使い、ミクロな振動や微小気泡（ナノバブル）の圧壊には超音波発振器３を使うと良い。
【０００７】  反応容器１の下部には導管６が繋がれており、導管の途中で水素７の吸入口８が設置され、有機塩素化合物を含む混合液２は水素の気泡を吸い込みながらポンプ９により微小気泡（ナノバブル）発生器１０に送られる。微小気泡発生器の種類は問わないが、水素気泡が１０μｍ以下、出来れば１μｍ以下の微小気泡発生器が望ましい。微小気泡発生器により混合液２に含まれる水素ガス７は１０μｍ以下の状態となり、導管を通って微小気泡噴出口１１より反応容器１に戻る。反応容器１に戻った水素微小気泡を含む混合液は、超音波を受けて順次水素微笑気泡が圧壊する。最近の研究によれば、微小気泡の圧壊の際マイクロ秒という一瞬であるが、５０００℃千気圧以上という高温高圧の状態が出現すると言われる。（朝日新聞２００４年３月６日５面）勿論これはミクロの反応なので、全体では少し温度は上がるが、殆ど常温常圧のままで、大きい変化は認められない。（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｉｓｔ．ｇｏ．ｊｐ／ａｉｓｔ  ｊ／ｐｒｅｓｓ  ｒｅｌｅａｓｅ／ｐｒ２００４／ｐｒ２００４０３１５／ｐｒ２００４０３１５．ｈｔｍｌ参照）本発明は空気又は酸素のバブルを水素に置き換えて、水素バブルの圧壊をＰＣＢ、ダイオキシンの脱塩素分解に応用したものである。
【０００８】  水素の微小気泡は超音波の刺激を受け膨張と収縮を繰り返して圧壊する。この時超音波を断続的に照射したり、放射線、電磁波、電界、磁界などを使用しても良い。この圧壊の時水素は大きなエネルギー（前述の様にマイクロ秒という一瞬であるが５０００℃千気圧以上）を受け、付近の有機塩素化合物と反応し、塩素と結合して塩化水素となったり、有機塩素化合物を水素添加したりする。例えばＰＣＢ、ダイオキシンは脱塩素したり水素添加すると毒性は急激にさがる。このようなミクロ状態での超高温超高圧の反応であるが、時間的にもマイクロ秒という時間なので繰り返し反応させても、温度がやや上がる程度で全く反応の安全性に問題はない。
【０００９】  尚排ガスは水素の残りが出る程度で、生成した塩化水素はアルカリで中和するので排ガス問題はない。また廃液は塩素の取れた有機化合物と添加した有機溶媒、中和して出来たＮａＣｌなどが混入しているので、蒸留により有機物は回収し、残りはアルカリ性なのでアルカリ中和液として使用する。本発明ではこの脱塩素や水素添加反応を自動的に継続して行うので規制値以下にすることは比較的簡単である。邪魔板５は微小気泡噴出口１１から出た微小水素気泡が、圧壊せず直ぐに導管６から出ないようにする為のものである。
【００１０】  この方法では反応の進行を知る為に塩素イオンメーターを活用すると良い。最初塩素は有機塩素化合物となっているので、塩素イオンはゼロである。しかし反応が進むとＨＣｌ、やＮａＣｌ，に変わって、塩素イオンメーターに感応してくるので、塩素イオンの数値は反応進行状況の目安となる。（実際には分析も必要）
中和の時アルカリの代わりにアルミニュウム、鉄、亜鉛、マグネシウムなどの金属又はその水酸化物で塩酸を中和しても良い。しかしこの場合生成物の溶解度に差があるので、塩素イオンメーターによる管理は適切でない。
【００１１】  一般にＰＣＢ、ダイオキシンの処理はアルカリを使っても３００〜４００℃の温度にすれば、殆ど脱塩素される。しかし高温でガスが漏れたり、機械が壊れたりの事故を懸念して付近住民の不安は尽きない。本発明の方法によれば全くの常温常圧で反応が進むので、若し地震などで反応容器が壊れても、液溜めのような受けを作っておくだけで充分安全である。しかも主な設備も超音波発振器と微小気泡発生器で、常温反応のため燃料費も掛からず、自動化により人件費も少なくてすみ、コストも安くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】有機塩素化合物の脱塩素分解説明図。
【符号の説明】
【００１３】  １：反応容器
２：有機塩素化合物と溶媒（水又は及びＩＰＡなど有機溶媒）及び中和剤（アルカリ、ＮａＯＨなど）の混合物
３：超音波発振器
４：撹拌器
５：邪魔板
６：導管
７：水素
８：水素吸入口
９：ポンプ
１０：微小気泡（ナノバブル）発生器
１１：微小気泡噴出口
１２：ドレン・コック
【図１】
2006087876.tif 000003