(57)【要約】【課題】ダイオキシン類やＰＣＢ類などの毒性の高い有機塩素化合物や、これら毒性物質の前駆体となるクロロベンゼン類などの有害な有機塩素化合物を含有する物質（飛灰、土壌、底質等）を加熱することなく、常温で低害化することができる工業的に有利な有機塩素化合物の処理方法を提供する。【解決手段】有機塩素化合物を含有する物質を、アルカリ金属化合物および脂肪族アルコール化合物と接触させることにより有機塩素化合物を処理する。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機塩素化合物を含有する物質を、アルカリ金属化合物および脂肪族アルコール化合物と接触させることを特徴とする有機塩素化合物の処理方法。
【請求項２】
アルカリ金属化合物がアルコキシド化合物であることを特徴とする請求項１記載の有機塩素化合物の処理方法。
【請求項３】
アルカリ金属化合物がナトリウム化合物またはカリウム化合物であ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処理方法。
【請求項４】
脂肪族アルコール化合物が２級アルコール化合物であることを特徴とする請求項１〜３記載の有機塩素化合物の処理方法。
【請求項５】
有機塩素化合物を含有する物質にアルカリ金属化合物、脂肪族アルコールを添加し混合した混練物が粉体であることを特徴とする請求項１〜４記載の有機塩素化合物の処理方法。
【請求項６】
常温で処理することを特徴とする請求項１〜５記載の有機塩素化合物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はダイオキシン類、ＰＣＢ類、クロロベンゼン類などの有害な有機塩素化合物を含有する物質を低害化する処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイオキシン類やＰＣＢ類などの毒性の高い有機塩素化合物や、これら毒性化合物の前駆体となるクロロベンゼン類などの有害な有機塩素化合物を含有する飛灰や土壌を処理する方法としては、１２００℃以上の温度で溶融する方法や、無酸素雰囲気で３５０℃以上の温度で加熱処理する方法が知られている。しかし、これらの方法は、高温での加熱処理を行うための大規模な加熱装置を必要とするため初期コストが高額となり、また既存の焼却施設においては、このような大きな装置をあとから焼却炉に併設することは空間的に困難であった。
【０００３】
近年、ＰＣＢの処理において従来の焼却法に代わる技術として。アルカリを用いた化学的分解法に関した処理技術が提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００４】
特許文献１には、第２アルコール中で分解触媒とアルカリ化合物の存在下、３０〜１００℃に加熱して芳香族塩素化合物を分解する方法が提案されている。しかしながら、この分解方法は、白金やパラジウム、ルテニウムなどの高価な貴金属類を含有する触媒を使用しており、工業的に有利ではなかった。
【０００５】
特許文献２，３には、金属アルカリアルコラートを添加し２００℃程度の温度に加熱するＰＣＢ油の分解処理方法が提案されている。また、特許文献４には、ダイオキシン類で汚染された飛灰または土壌を、水酸化カリウム・アルコール溶液に添加混合した後、密閉容器中で１２０℃以上に加熱するダイオキシン類の分解処理方法が提案されている。しかしながらこれらの分解処理方法は、被処理物を高温で加熱するための装置を必要としており、工業的に有利ではなかった。
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−２６６８８８号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開昭６４−７００８４号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開平８−１０３５２号公報（特許請求の範囲）
【特許文献４】特開２０００−２３３１６５号公報（特許請求の範囲）
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような従来技術の問題点を解決し、簡易にダイオキシン類やＰＣＢ類などの毒性の高い有機塩素化合物や、これら毒性化合物の前駆体となるクロロベンゼン類などの有機塩素化合物を低害化する処理方法を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、これらの課題を解決するために、鋭意検討した結果、本発明を完成するに至ったものであり、有害な有機塩素化合物に汚染された物質を、アルカリ金属化合物および脂肪族アルコール化合物と接触させることを特徴とする有機塩素化合物の処理方法を提供するものである。
【０００８】
本発明の有機塩素化合物処理方法が低害化できる有機塩素化合物とは、ダイオキシン類やＰＣＢ類などの毒性の高い塩素化合物や、これら毒性化合物の前駆体となるクロロベンゼン類、クロロフェノール類、さらには、発ガン性を有するクロロエチレン類などの揮発性有機塩素化合物、ＤＤＴに代表される有機塩素系農薬などである。
【０００９】
本発明の有機塩素化合物の処理方法に使用するアルカリ金属化合物は、塩基性の高い化合物が好ましく、アルコキシド化合物であることが望ましい。また、本発明の有機塩素化合物の処理方法に使用するアルカリ金属化合物のアルカリ金属種としては、リチウム及びナトリウムよりも塩基性の高いカリウム、ルビジウム、セシウムを使用することにより、より高い処理効果を期待することができる。しかし高価なルビジウム、セシウムを使用することは経済的ではないため、ナトリウム化合物またはカリウム化合物が工業的には有利である。例えば、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムｔ−ブトキシドなどの強塩基性ナトリウム化合物、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、カリウムｔ−ブトキシドなどの強塩基性カリウム化合物が有用に使用できる。特に塩基性の高いカリウムｔ−ブトキシドが最も好ましい。
【００１０】
本発明の有機塩素化合物の処理方法に使用する脂肪族アルコール化合物は、有害な有機塩素化合物から塩素を脱離させた後、これを水素化する過程における水素供給源として作用するものと考えられる。種々の脂肪族アルコール化合物の水素供給能を検討した結果、１級及び２級アルコールは水素供給能を有するが、３級アルコールはほとんど水素供給能を有しないことを見いだした。したがって、本発明の有機塩素化合物の処理方法に使用するアルコール化合物としては、１級及び／または２級アルコール、好ましくは、より水素供給能の高い２級アルコールを使用することが望ましく、さらに、広義のアルコール化合物である、ジオール類、グリコール類であってもよい。具体的には、１級アルコールとしてメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなど、２級アルコールとして、２−プロパノール、２−ブタノール、２−ペンタノール、３−ペンタノールなど、ジオール類として１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオールなど、グリコール類としてエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコールなどが例示される。特に２級アルコールのなかで活性が高くかつ比較的安価に入手できる２−プロパノールの使用が最も好ましい。
【００１１】
本発明の有機塩素化合物の処理は、ダイオキシン類、ＰＣＢ類、クロロベンゼン類などの有害な有機塩素化合物を含有する物質（以下、被処理物という）を、上記のようなアルカリ金属化合物および脂肪族アルコール化合物に接触させることを特徴とする。接触方法としては、被処理物にアルカリ金属化合物および脂肪族アルコール化合物を添加し、十分に混合することにより達せられる。被処理物としては、飛灰、土壌、底質（海・湖沼・河川などの底の土、砂）などの固体状の物質が挙げられる。
【００１２】
被処理物に対するアルカリ金属化合物の添加量は、少なくとも被処理物中の有機塩素化合物の全塩素量と当量以上を必要とする。被処理物に対する脂肪族アルコール化合物の添加量は、被処理物に対し１〜３０重量％、更に好ましくは２〜２０重量％であることが望ましい。これより少ない量であると、添加したアルカリ金属化合物の極一部しか低害化処理に寄与せず、効率的でない。また脂肪族アルコール化合物の添加量がこれより多量であると、経済性を損なうばかりでなく、有機塩素化合物の処理能力の低下を招く恐れがある。また、脂肪族アルコール化合物の添加量がこの範囲にあっても、被処理物の性状によっては、アルカリ金属化合物、脂肪族アルコールを添加し混合した被処理混練物が粘土状、あるいはペースト状となり、工業的な操作性を悪化させることがある。被処理混練物を粉体として取り扱うことができるような量の脂肪族アルコール化合物を添加することが望ましい。
【００１３】
本発明の有機塩素化合物の処理方法におけるアルカリ金属化合物および脂肪族アルコール化合物の添加方法・添加順序は特に問わないが、できる限りアルカリ金属化合物および脂肪族アルコール化合物を被処理物に均一に分散させることが好ましい。この見地からすれば、アルカリ金属化合物を脂肪族アルコール化合物の溶液として添加することが最も好ましい添加方法である。また、アルカリ金属化合物を固体で添加する場合、分散性を向上させるため、該アルカリ金属化合物を粉体としておくことが望ましい。被処理物にアルカリ金属化合物および脂肪族アルコール化合物を添加後の混合には、例えば、飛灰中の重金属処理剤の混練に現状用いられている２軸パドル式、振動造粒式、高速造粒式などの混練機が有用に使用できる。ただし、強度のアルカリに耐え得るよう混練機の材質に留意する必要がある。
【００１４】
本発明の有機塩素化合物の処理方法によれば、被処理物を加熱する必要がなく、常温においても有機塩素化合物を低害化することができ、工業的に有利である。ここで本発明でいう常温とは、加熱、冷却等の温度変化を伴う処理をしない、自然のままの温度をいう。常温においては混練後の被処理物を一晩養生することで有機塩素化合物を低害化することができる。また混練後の被処理物を加温することにより、より短時間で有機塩素化合物の低害化を達成することができる。例えば８０℃、１時間の加熱により、常温一晩と同程度の効果を得ることができる。ただし使用する脂肪族アルコール化合物の沸点を越える温度で加温する際には加温装置の耐圧性に留意する必要がある。
【００１５】
【実施例】
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに制限されるものではない。
【００１６】
実施例１
有機塩素化合物の代表として１，２，３，４−テトラクロロベンゼンを用い、１，２，３，４−テトラクロロベンゼン２．３ｇを３０ｍｌのジエチルエーテルに溶解し、これに市販の粉体状α−アルミナ（キシダ化学製、特級試薬）４７．７ｇを加え、ロータリーエバポレーターにより蒸発乾固して、１，２，３，４−テトラクロロベンゼンを４．６ｗｔ％含有するα−アルミナを調製した。
【００１７】
この有機塩素化合物汚染物質５．０ｇに市販の粉体状カリウムｔ−ブトキシド０．９ｇを添加しよく混合後、２−プロパノール０．３ｇを添加しスパチュラでよく混練後、室温約２５℃の室内に一晩（１８時間）放置した。
【００１８】
反応後、混合物をトルエンにより抽出し、ＦＩＤ式ガスクロマトグラフ（島津製作所製ＧＣ−１４Ａ、分析カラム：ジーエルサイエンス製ＮＢ−５）により定量分析をおこなった所、未反応の１，２，３，４−テトラクロロベンゼンは検出されず、トリクロロベンゼン類が９４ｍｇ、ジクロロベンゼン類が４３ｍｇ検出された。なお、試験に用いた有機塩素化合物汚染物質５．０ｇ中には１，２，３，４−テトラクロロベンゼンが２３０ｍｇ含有されていた。
【００１９】
実施例２
実施例１で使用したものと同じ有機塩素化合物汚染物質５．０ｇに市販の粉体状カリウムｔ−ブトキシド０．９ｇを添加しよく混合後、エタノール０．３ｇを添加し実施例１と同様に混練後、室温約２５℃の室内に一晩（１８時間）放置した。
【００２０】
反応後、混合物をトルエンにより抽出し、ガスクロマトグラフにより定量分析をおこなった所、未反応の１，２，３，４−テトラクロロベンゼンが１ｍｇ検出され、他にトリクロロベンゼン類が１２９ｍｇ、ジクロロベンゼン類が１３ｍｇ検出された。なお、試験に用いた有機塩素化合物汚染物質５．０ｇ中には１，２，３，４−テトラクロロベンゼンが２３０ｍｇ含有されていた。
【００２１】
実施例３
有機塩素化合物の代表として１，２，３，４−テトラクロロベンゼンを用い、１，２，３，４−テトラクロロベンゼン０．２３ｇを３０ｍｌのジエチルエーテルに溶解し、これに市販の粉体状α−アルミナ（キシダ化学製、特級試薬）４９．７７ｇを加え、ロータリーエバポレーターにより蒸発乾固して、１，２，３，４−テトラクロロベンゼンを０．４６ｗｔ％含有するα−アルミナを調製した。
【００２２】
この有機塩素化合物汚染物質５．０ｇに市販の粉体状カリウムｔ−ブトキシド０．１９ｇを添加し実施例１と同様によく混合後、エタノール０．１ｇを添加しよく混練後、室温約２５℃の室内に一晩（１８時間）放置した。
【００２３】
反応後、混合物をトルエンにより抽出し、ガスクロマトグラフにより定量分析をおこなった所、未反応の１，２，３，４−テトラクロロベンゼンが０．１ｍｇ検出され、他にトリクロロベンゼン類が１３ｍｇ、ジクロロベンゼン類が１．７ｍｇ検出された。なお、試験に用いた有機塩素化合物汚染物質５．０ｇ中には１，２，３，４−テトラクロロベンゼンが２３ｍｇ含有されていた。
【００２４】
比較例１
実施例１で使用したものと同じ有機塩素化合物汚染物質５．０ｇに、重量で５％の水酸化カリウムをエタノールに溶解した水酸化カリウム・エタノール溶液２．５ｇを添加し実施例１と同様によく混練後、室温約２５℃の室内に一晩（１８時間）放置した。
【００２５】
反応後、混合物をトルエンにより抽出し、ガスクロマトグラフにより定量分析をおこなった所、未反応の１，２，３，４−テトラクロロベンゼンが２２９ｍｇ検出され、トリクロロベンゼン類、ジクロロベンゼン類は検出されなかった。なお、試験に用いた有機塩素化合物汚染物質５．０ｇ中には１，２，３，４−テトラクロロベンゼンが２３０ｍｇ含有されていた。
【００２６】
【発明の効果】
実施例で明らかなように、本発明の有機塩素処理方法は常温においてダイオキシン類やＰＣＢ類などの毒性の高い有機塩素化合物や、これら毒性化合物の前駆体となるクロロベンゼン類などの有機塩素化合物を低害化することができる。