(57)【要約】【課題】簡易で効率的な汚染物質の気体状有機塩素化合物を分解する分解方法および分解装置を提供する。【解決手段】塩素の存在下で汚染物質を分解する分解方法であって、塩素を含んだ溶液から塩素を気化させる塩素気化工程と、前記気化させた塩素の存在下で汚染物質に光を照射して汚染物質を分解する分解工程と、前記分解工程により生成した気体を水溶液と接触させ、前記水溶液を酸性溶液とする工程と、前記酸性溶液を前記塩素を含んだ溶液中に導入する工程とを有する分解対象物の分解方法。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩素の存在下で分解対象物を分解する分解方法であって、塩素を含んだ溶液から塩素を気化させる塩素気化工程と、前記気化させた塩素の存在下で前記分解対象物を分解する分解工程と、前記分解工程により生成した気体を水溶液と接触させ、前記水溶液を酸性溶液とする工程と、前記酸性溶液を前記塩素を含んだ溶液中に導入する酸性溶液供給工程とを有することを特徴とする分解対象物の分解方法。
【請求項２】
前記分解工程は、前記気化させた塩素の存在下で分解対象物に光を照射することによって前記分解対象物を分解することを特徴とする請求項１記載の分解対象物の分解方法。
【請求項３】
前記分解工程後の気体を接触させる水溶液のｐＨ値が、４以下であることを特徴とする請求項１または２記載の分解対象物の分解方法。
【請求項４】
前記塩素を含んだ溶液が、電解質を含む溶液の電気分解により生成する溶液であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載の分解対象物の分解方法。
【請求項５】
前記塩素を含んだ溶液が、次亜塩素酸塩溶液であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項に記載の分解対象物の分解方法。
【請求項６】
前記次亜塩素酸塩が、次亜塩素酸ナトリウム及び次亜塩素酸カリウムの少なくとも一方であることを特徴とする請求項５記載の分解対象物の分解方法。
【請求項７】
前記分解対象物が、分解対象物を含んだ土壌から抽出されたものあることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項に記載の分解対象物の分解方法。
【請求項８】
前記分解対象物が、分解対象物を含んだ地下水を曝気することにより得られたものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項に記載の分解対象物の質分解方法。
【請求項９】
前記分解対象物が、有機塩素化合物であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかの項に記載の分解対象物の分解方法。
【請求項１０】
塩素の存在下で分解対象物を分解する分解装置であって、塩素を含んだ溶液から塩素を気化させるための塩素気化手段と、前記気化させた塩素の存在下で前記分解対象物を分解するための分解手段と、前記分解により生成した気体を水溶液と接触させ、酸性溶液とするための手段と、前記酸性溶液を前記塩素を含んだ溶液中に導入するための酸性溶液供給手段とを有することを特徴とする分解対象物の分解装置。
【請求項１１】
前記分解手段は、前記分解対象物に光を照射する光照射手段を有することを特徴とする請求項１０記載の分解対象物の分解装置。
【請求項１２】
作用物質の存在下で分解対象質を分解する分解方法であって、前記作用物質を発生させる工程と、前記作用物質の存在下で、前記分解対象物を分解することにより生成する分解生成物から前記作用物質の発生に必要な物質を分離する工程と、前記分離工程後の作用物質の発生に必要な物質を用いて作用物質を発生させる工程とを有することを特徴とする分解対象物の分解方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分解対象物の分解方法及びそれに用いる分解装置に関し、特に気体状有機塩素化合物の分解方法及びそれに用いる分解浄化装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
近年までの産業技術の発展に伴い有機塩素化合物（例えば塩素化エチレン、塩素化メタン等）が膨大に使用され、その廃棄処理は深刻な問題となってきている。また、使用済みのこれらの気体が、自然環境を汚染するなどの環境問題がおこっており、その解決に多大な努力が払われている。
【０００３】
これらを処理する方法として、例えば、気相で紫外線を照射する光分解法が既に試みられている。例えば、有機ハロゲン化合物を含む排ガスを紫外線照射処理して酸性の分解ガスとした後、アルカリで洗浄して無害化処理する方法（例えば、特許文献１参照。）、有機ハロゲン化合物を含有する排水を曝気処理し、排出されるガスを紫外線照射した後、アルカリ洗浄する装置（例えば、特許文献２参照。）等が提案されている。
【０００４】
以上説明したように、従来から種々の有機塩素化合物の分解方法が提案されているが、本発明者らの検討によれば、より問題点が少なく環境に優しい汚染物質（有機塩素化合物等）の分解のための技術が必要であるとの結論に至った。すなわち、より簡易で、より効率的な汚染物質の分解方法、及び汚染物質分解装置を提供することが求められていた。
【０００５】
上記の如き問題に解決を与えるべき装置例として、塩素ガスを含む気体と分解されるべき気体状有機塩素化合物とを混合せしめ、該混合気体に対して光照射する気体状有機塩素化合物の分解浄化装置が提案されている。
ここで、塩素ガスを含む気体を得る簡便で安全な手段として、塩素を含む溶液から発生する塩素ガスを用いている。
【０００６】
図３は、その装置の一態様を示し、塩素ガスの再利用を行なわない、従来の塩素ガスと光照射を用いた気体状有機塩素化合物の分解装置を示す概略図である。１１は塩素ガスを含む空気の発生手段（塩素ガス発生槽）であり、塩素を含む溶液（塩素溶液）を貯留する水槽１２と、該溶液に空気を吹き込むパイプ１３及び空気の量を調整するためのバルブ１４を備えている。そして塩素溶液中を通過した空気は塩素ガスを含んだ空気となり、反応槽５に導かれる。１は分解対象ガスを供給する分解対象物供給手段であり、分解対象ガスは反応槽５に導かれ、反応槽５において塩素ガスを含んだ空気と混合され、光照射手段４によって混合気体に光を所定の時間照射し、分解対象ガスは分解される。分解されたガスは排気管６から排出される。
【０００７】
水槽１２中に入れる塩素溶液としては、水素イオン濃度（ｐＨ値）１〜４及び残留塩素濃度が５〜１５０ｍｇ／Ｌの特性を有する溶液等が用いられる。この様な溶液は例えば、水に次亜塩素酸塩（次亜塩素酸ナトリウムや次亜塩素酸カリウム）を溶解させ、この溶液のｐＨ値を上記範囲になるように酸溶液を加えることで得ることができる。ｐＨを低くすると効率良く塩素ガスを発生させることができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６２−１９１０２５号公報
【特許文献２】
特開昭６２−１９１０９５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の塩素ガスと光照射を用いた気体状有機塩素化合物の分解装置では、反応槽において分解対象ガスと塩素ガスを含んだ空気が混合され、光照射手段によって混合気体に光を照射し、分解対象ガスは分解されて分解ガスが生成する。しかし、分解ガスには、反応により生成した酸性物質や塩素が含まれているが、従来の方法では、それらの物質を回収し、分解装置に導入して再利用して有効に利用することはなされていなかった。
【００１０】
本発明は、この様な従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、反応後の気体に含まれる酸性物質を回収し、この酸性物質を含む酸性溶液を、分解に必要な塩素を含む空気を発生する塩素溶液の作成に利用して、簡易で効率的な気体状有機塩素化合物を分解する分解方法および分解装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、排出された処理ガスから酸性成分を回収し再び塩素の発生に供することで上記の課題を解決している。
【００１２】
即ち、本発明の分解対象物の分解方法は、塩素の存在下で分解対象物を分解する分解方法であって、塩素を含んだ溶液から塩素を気化させる塩素気化工程と、前記気化させた塩素の存在下で前記分解対象物を分解する分解工程と、前記分解工程により生成した気体を水溶液と接触させ、前記水溶液を酸性溶液とする工程と、前記酸性溶液を前記塩素を含んだ溶液中に導入する酸性溶液供給工程とを有することを特徴とする分解対象物の分解方法に関するものである。
【００１３】
また、本発明の分解対象物の分解装置は、塩素の存在下で分解対象物を分解する分解装置であって、塩素を含んだ溶液から塩素を気化させるための塩素気化手段と、前記気化させた塩素の存在下で前記分解対象物を分解するための分解手段と、前記分解により生成した気体を水溶液と接触させ、酸性溶液とするための手段と、前記酸性溶液を前記塩素を含んだ溶液中に導入するための酸性溶液供給手段とを有することを特徴とする分解対象物の分解装置に関するものである。
【００１４】
更に、本発明の分解対象物の分解方法は、作用物質の存在下で分解対象質を分解する分解方法であって、前記作用物質を発生させる工程と、前記作用物質の存在下で、前記分解対象物を分解することにより生成する分解生成物から前記作用物質の発生に必要な物質を分離する工程と、前記分離工程後の作用物質の発生に必要な物質を用いて作用物質を発生させる工程とを有することを特徴とする分解対象物の分解方法に関するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る分解対象物の分解装置の一実施態様の基本構成について図１に基づき以下に説明する。
【００１６】
図１は本発明の分解対象物の分解装置の一実施態様を示す概略図である。同図１において、５は反応槽であり、塩素ガス発生槽１１からの塩素を含む空気と、分解対象ガスを供給する分解対象物供給手段１からの分解されるべき気体状有機塩素化合物とを混合して収納する容器である。４の光を照射する光照射手段によって反応槽５内に光照射がおこなわれ、分解対象ガスが分解される。
【００１７】
塩素を含む水（塩素溶液）は塩素溶液用タンク２１から塩素ガス発生槽１１に供給される。この様な塩素溶液は、例えば、水に次亜塩素酸塩（次亜塩素酸ナトリウムや次亜塩素酸カリウム）を溶解させることで得られる。塩素ガス発生槽１１中の塩素溶液として、例えば水素イオン濃度（ｐＨ値）がｐＨ１〜４、及び残留塩素濃度が５〜３０００ｍｇ／Ｌなる特性を有する溶液等を用いることができる。溶液のｐＨが低いほうが塩素ガスを効率的に得られるため、塩素ガス発生槽１１中に入れる塩素溶液に無機酸等を含ませるのが好ましい。この目的で酸を供給する酸供給手段２５から塩素ガス発生槽１１中に酸溶液が供給される。塩素ガス発生槽１１内の溶液に気体（空気）吹き込みパイプ１３を介して気体を送り込むと塩素発生槽から塩素を含む気体が発生して反応槽５に送られる。
塩素ガス発生槽１１の塩素溶液の温度は、５〜９０℃が好ましい。
【００１８】
反応槽５における光分解後に排気管６から排出される浄化ガスには塩素または分解生成物である酸性物質が含まれている。これを吸収除外して系外に放出するには、通常、塩素等を浄化ガス中から吸収して除外する。この場合、アルカリ性水溶液に塩素を吸収させるが、同時に酸性物質もトラップ（捕獲）され、アルカリ性水溶液の水素イオン濃度（ｐＨ値）は徐々に低下し、最終的には酸性水溶液となり、塩素のトラップ能力を失う。
【００１９】
本発明は、これを防止するために塩素をトラップするための塩素トラップ手段２４と酸性物質をトラップするための酸性物質トラップ手段２３を別にして設け、図１では塩素トラップ手段２４の上流に酸性物質トラップ手段２３が設けられている。この酸性物質をトラップする手段２３で、排気管６から排出された塩素等を含む浄化ガスと水溶液とが接触し、水溶性の酸性物質が捕獲される。即ち、酸性物質をトラップする手段２３内の水溶液に分解反応で生成した酸性物質が蓄積していく。このとき、浄化ガスに含まれる塩素はほとんどこの酸性溶液にトラップされることなく、その後に設けられた塩素をトラップする手段２４に送られて回収される。
【００２０】
上記の運転を所定の期間行ない、酸性物質をトラップする手段２３内の酸性水溶液の濃度が所定のｐＨ値に達したとき、酸を供給する手段２５から塩素ガス発生槽１１中への酸溶液の供給をコック２６で断ち、この代わりにコック３４を開き、酸性物質をトラップする手段２３内の酸性水溶液をパイプ３３を介して塩素ガス発生槽１１に送る。塩素を含む水（塩素溶液）は塩素溶液用タンク２１から供給され続けており、これに上記酸性物質をトラップする手段２３からの酸性水溶液を加えることで、塩素ガス発生槽１１内の塩素を含む水のｐＨが低下し、塩素が発生しやすい条件になる。塩素ガス発生槽１１からは適宜所定の溶液が排水管（不図示）から排出される。
このようにして、分解反応で発生する物質を分解に用いる塩素ガスの発生に利用することができる。
【００２１】
（塩素溶液）
次に、塩素溶液用タンク２１の塩素溶液について説明する。
本発明に用いることのできる塩素溶液として、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム等の次亜塩素酸塩などを用いて試薬から調製したものを使用することができる。
【００２２】
また、電解質（例えば、塩化ナトリウムや塩化カリウムなど）を原水に溶解し、この水を一対の電極を有する水槽内で電気分解をおこなうことによって、上記と同様の性状の塩素溶液を得ることができる。この溶液は、電解水、機能水等と呼ばれ、除菌等目的で使用されている。
また、上記以外のいかなる方法で塩素を含む溶液を生成してよいが、その残留塩素濃度は５〜３０００ｍｇ／Ｌの範囲が望ましい。
【００２３】
（分解対象物）
ここで分解対象となる汚染物質としては、例えば、塩素化エチレン、塩素化メタン等が挙げられる。具体的には、塩素化エチレンとしては、エチレンの１〜４塩素置換体、即ちクロロエチレン、ジクロロエチレン（ＤＣＥ）、トリクロロエチレン（ＴＣＥ）、テトラクロロエチレン（ＰＣＥ）が挙げられる。更にジクロロエチレンとしては、例えば１，１−ジクロロエチレン（塩化ビニリデン）、ｃｉｓ−１，２−ジクロロエチレン、ｔｒａｎｓ−１，２−ジクロロエチレンを挙げることができる。また塩素化メタンとしては、メタンの塩素置換体、例えばクロロメタン、ジクロロメタン、トリクロロメタン等が挙げられる。
【００２４】
分解対象とする有機塩素化合物を含有する汚染物質には特に制限はなく、塗装工場やドライクリーニング工場の排水、排ガス、上記汚染物質で汚染された土壌や地下水の浄化に適用することができる。例えば、汚染物質を含んだ地下水を曝気する時に発生するガスや汚染された土壌からの真空抽出ガス等に含まれる汚染物質の除去に本発明を用いることができる。
【００２５】
（光照射手段）
本発明に用いることのできる光照射手段としては、例えば、波長３００〜５００ｎｍの光が好ましく、３５０〜４５０ｎｍの光を用いるのがより好ましい。また塩素ガスと分解対象物に対する光照射強度としては、例えば波長３６０ｎｍ近辺にピークを持つ光源では数百μＷ／ｃｍ2（３００ｎｍ〜４００ｎｍ間を測定）の強度で実用上十分の分解が進む。
【００２６】
本発明では光として人体に影響の大きい２５０ｎｍ付近若しくはそれ以下の波長の紫外光を用いる必要が全くないため、反応槽としてガラスやプラスティック等の使用が可能である。
そしてこの様な光の光源としては自然光（例えば、太陽光等）または人工光（水銀ランプ、ブラックライト、カラー蛍光ランプ、短波長（５００ｎｍ以下）発光ダイオード等）を用いることができる。
【００２７】
（分解反応機構及び分解反応によって生成する物質）
本発明者らは塩素ガスの存在下で光照射すると有機塩素化合物の分解が進むことを既に見出しているが、その反応機構については不明の部分が多かった。しかし、塩素が特定範囲の波長の光を受けると解離してラジカルを生じることが既に知られている。本発明においても光照射により塩素ラジカルが発生し、分解対象物と反応することでその結合を切断していると考えられる。
【００２８】
分解対象物にもよるが、上記分解反応によって、塩化水素、塩化酢酸等の酸性物質が得られる。この酸性物質は水溶性であるため、上記物質を含む酸性水溶液が生成される。この酸性水溶液を塩素を含む気体の発生に利用する。
【００２９】
（酸性物質トラップ手段：酸性水溶液）
酸性物質トラップ手段はいかなる形態でもよいが、スクラバー等の気液接触塔を利用することができる。
稼働初期には酸を供給する手段２５から酸溶液を供給し、その後酸性物質をトラップする手段２３から酸溶液を供給する構成について説明したが、予め酸性物質をトラップする手段２３に酸溶液を貯留し、稼働初期から、この貯留液を使用する構成としても良い。
【００３０】
分解反応で生成する酸性物質のみで所定のｐＨが得られない場合は、酸を供給する手段２５から酸溶液を供給すると良い。
酸性物質をトラップする手段２３内の酸溶液のｐＨを知るためにｐＨを測定する手段を具備しこの値をもって運転を制御する構成としてもよい。
【００３１】
（塩素トラップ手段：アルカリ水溶液）
塩素トラップ手段では、塩素がトラップされる。
アルカリ性の水溶液と排出された塩素を含む浄化ガスとの接触手段はいかなる形態でもよいが、例えば、アルカリ性の水溶液中に塩素を含む浄化ガスを導入したり、曝気したりして、気液の接触を増すものが望ましい。
【００３２】
また、捕獲に用いるアルカリ性の水溶液は、電解質（例えば、塩化ナトリウムや塩化カリウムなど）を原水に溶解し、この水を一対の電極を有する水槽内で電気分解をおこなう装置の、陰極側より生成するアルカリ性水を使用できる。この溶液は、アルカリイオン水などと呼ばれ健康及び美容に効果があるとして、生成装置は市販されている。
【００３３】
また、捕獲に用いるアルカリ性の水溶液として水酸化ナトリウム溶液、炭酸カルシウム溶液等も使用できる。その濃度は、捕捉する塩素量に合わせて設定すれば良いが、ｐＨで８以上１２以下が望ましい。
【００３４】
稼動を続けると塩素をトラップする手段２４中のアルカリ性水のｐＨが下がっていく。ｐＨは望ましくは８以上がよく、いずれにしろ塩素ガスが排出管３２から排出されないよう注意しなくてはならない。
上記、工程を繰り返すことで、塩素を有効利用した分解浄化処理を連続的に実現することができる。
【００３５】
【実施例】
以下に本発明の実施例を参照しながら説明する。
【００３６】
実施例１
図１において、５は反応槽であり、塩素ガス発生槽１１からの塩素を含む空気と分解対象物質供給手段１からの分解されるべき気体状有機塩素化合物とを混合して収納する容器であり、反応槽５内に光照射がおこなわれる。
【００３７】
塩素を含む水は塩素溶液用タンク２１から、酸溶液は酸を供給する手段２５から塩素ガス発生槽１１に供給され、この混合溶液に気体吹き込みパイプ１３を介して気体を送り込むことで塩素発生槽から塩素を含む気体が発生する。
光を照射する手段４によって反応槽５内に光照射がおこなわれ分解対象化合物が分解され処理ガスが排気管６から排出される。
【００３８】
排気管６から排出される浄化ガスに、分解反応による酸性の物質と塩素が含まれている場合、先ずこの酸性物質をトラップするため、酸性物質をトラップする手段２３が設けられている。酸性物質をトラップする手段２３には溶液が満たされており、排気管６から排出された浄化ガスが水溶液と接触し、水溶性の酸性物質が捕獲される。このとき、浄化ガスに含まれる塩素はほとんど酸性溶液にトラップされることなく、塩素をトラップする手段２４に送られる。塩素をトラップする手段２４にはアルカリ性の水溶液が満たされており、この溶液中に酸性物質をトラップする手段２３を通過した浄化ガスが排出されることで塩素は回収される。３２の排気管からは塩素も酸性物質も全く含まない浄化された気体（空気）が排出される。
【００３９】
酸性物質をトラップする手段２３は、酸性物質を捕獲できればいかなる溶液でもよい。例えば、水溶液の水素イオン濃度（ｐＨ値）が、４以下であること、特には１〜３が望ましい。このような溶液として、無機酸又は有機酸の溶液、例えば塩酸、硫酸、酢酸及びクエン酸等から選ばれる少なくとも一種の酸の溶液を用いることができる。
【００４０】
しかし、ｐＨが上記範囲にない水溶液でも酸性物質の捕獲に伴いｐＨが低下するため、運転を続けるうちに、酸性物質を捕獲する溶液のｐＨは先の水素イオン濃度（ｐＨ値）の範囲となるため当初は上記範囲になくても構わない。
【００４１】
所定の期間にわたり運転を行い、酸性物質をトラップする手段２３中の酸性水溶液のｐＨが所定の値となったのち、この溶液をパイプ３３を介して塩素ガス発生槽１１に送り、塩素を含む気体の発生に用いる。
このとき、塩素ガス発生槽１１または酸溶液をトラップする手段２３内の溶液のｐＨを計測することが望ましい。ｐＨは１〜４の範囲に調整されることが望ましい。
【００４２】
以下に図１に示す装置を用いて、本発明を実験的に確かめた例を示す。
容積４００ｍＬのガラス製カラムを反応槽５として用いた。また塩素ガス発生槽１１としてガラス瓶を用いて塩素溶液を１５０ｍＬ入れた。また、同様の塩素溶液を塩素溶液用タンク２１に４５０ｍＬ貯留し、塩素溶液用タンク２１から２ｍＬ／ｍｉｎで供給し、２ｍＬ／ｍｉｎで排水するようにした。
【００４３】
塩素溶液は水道水と次亜塩素酸で調製したもので、１２％次亜塩素酸ナトリウム溶液（キシダ化学、製造時含量約１２％、有効塩素：ｍｉｎ  ５％とラベルに表示）を原水１００ｍＬに対して０．１２５ｍＬ加えた。
【００４４】
塩素発生のため塩素ガス発生槽１１内の塩素溶液のｐＨを下げるため酸を供給する手段２５から、３５％塩酸を原水１００ｍＬに対して０．６３ｍＬの割合で加えた。この結果、塩素ガス発生槽１１内のｐＨは２．３から２．７の範囲となった。
【００４５】
光照射手段４であるブラックライト蛍光ランプ（（株）東芝製、ＦＬ２０Ｓ・ＢＬＢ；２０Ｗ）により光を照射した。この照射光量は、０．４〜１．２ｍＷ／ｃｍ2とした。
【００４６】
光の照射と同時に、反応槽５の底部から、パーミエータ（ガステック社製）で生成した２５０ｐｐｍの濃度のＴＣＥ（トリクロロエチレン）含有空気を１００ｍＬ／ｍｉｎの流量で送気した。また、塩素ガス発生槽１１には空気を１００ｍＬ／ｍｉｎの流量で送気した。
【００４７】
この装置の運転を開始してから３０分間、反応槽からの排気空気中のＴＣＥ濃度を、サンプリングポート３５で定期的にサンプリングし、ガスクロマトグラフィー（島津製作所（株）社製、ＧＣ−１４Ｂ（ＦＩＤ検出器付）、カラムはＪ＆Ｗ社製、ＤＢ−６２４）で測定したが、常に検出されなかった。また、終了後に塩素溶液中のＴＣＥ濃度も同様に測定したが、検出されなかった。このことから、ＴＣＥを完全に分解できることが示された。
【００４８】
排気管６から排出されたガスは酸性物質トラップ手段２３内の８０ｍＬ、ｐＨ３．２の塩酸溶液中に噴出した。酸溶液中を通過した浄化ガスは、塩素トラップ手段２４に送り、塩素トラップ手段２４内の１２０ｍＬ、ｐＨ１１．２の水酸化ナトリウムを含むアルカリ性水溶液中に噴出した。排気管３２において塩素濃度を検知管（ガステック社製、Ｎｏ．８Ｈ）で数回測定したところ、いずれも０．５ｐｐｍ以下であった。
【００４９】
この状態を維持したまま稼動開始１８０分を経過した時点で、酸性物質トラップ手段２３中の酸性水溶液、及び塩素トラップ手段２４中のアルカリ性水溶液のｐＨ及び塩素濃度を測定したところ、酸性物質トラップ手段２３の酸性水溶液は、ｐＨは１．２、残留塩素濃度は２２ｍｇ／Ｌであった。塩素トラップ手段２４のアルカリ性水溶液のｐＨは１１．０、残留塩素濃度は２０７ｍｇ／Ｌであった。そこで、一旦パーミエータからのガスの供給を止め、コック２６を閉じ替わりにコック３４を開き酸性物質トラップ手段２３中の酸性溶液を塩素ガス発生槽１１に送液した。塩素ガス発生槽１１のｐＨは２．５〜２．９の範囲にあった。
【００５０】
再び、パーミエータからのガスの供給を開始し、新たに酸性物質トラップ手段２３から回収した酸溶液と、塩素溶液用タンク２１からの次亜塩素酸塩水溶液を用いた塩素溶液から塩素を発生させ分解反応をおこなったところ、以前と同様な分解能力が維持された。
【００５１】
以上の工程を繰り返しても分解能力が低下することはなく、反応後の気体に含まれる酸性物質を回収し所望のｐＨになったとき、この酸性溶液が、分解に必要な塩素を含む空気を発生する能力をもつ塩素溶液の作成に利用できることを確認することができた。さらにこの溶液から発生する塩素を用いて継続的に分解が進むことを確認した。
【００５２】
実施例２
実施例１では、稼働初期には酸を供給する手段２５から酸溶液を供給し、その後酸性物質をトラップする手段２３から酸溶液を供給する構成であったが、本実施例では、予め酸性物質をトラップする手段２３に酸溶液を貯留し、稼働初期からこの貯留液を使用する構成としている。
【００５３】
図２は本発明の分解対象物の分解装置の他の実施態様を示す概略図である。同図２で、１９は分解対象物を含む気体状有機塩素化合物供給用のパイプである。例えば汚染土壌から真空吸引された土壌ガスなどがこのパイプを介して反応槽５に供給される。反応槽には光照射手段４が設置され分解部を構成している。
【００５４】
１１は塩素ガスを含む空気の発生手段のら塩素ガス発生槽であり、本実施例では塩素溶液から塩素を発生させる構成となっている。即ち、塩素を含む水は塩素溶液用タンク２１から、酸溶液は酸性物質をトラップする手段１２３から塩素ガス発生槽１１に供給され、この混合溶液に気体吹き込みパイプ１３を介して気体を送り込むことで塩素発生槽から塩素を含む気体が発生する。
【００５５】
光を照射する手段４によって反応槽５内に光照射がおこなわれ、分解対象物が分解され処理ガスが排気管６から排出される。本実施例では、光照射手段４で３００ｎｍ以下の光の波長を含まないブラックライト蛍光ランプを使用している。
【００５６】
１２３は酸性物質をトラップするための酸性物質トラップ手段であり、本実施例では気液接触塔を使用している。光照射による分解後の気体は酸性物質をトラップするための手段１２３に導入される。気液接触塔内の溶液はポンプ６５で循環し、気液接触塔の上部から溶液が排出され，主に６３の充填材中で気液接触が促進され、気液接触塔の下部の貯留部に落下する。この間、分解で生じた酸性物質は溶液部に移行する。
【００５７】
酸性物質をトラップするための手段１２３では、溶液は循環している。分解後の気体に含まれる塩素は、酸性物質をトラップするための手段１２３内で溶液と接触するが、溶液が酸性であるためその殆どが溶液内に残留することなく排出される。
【００５８】
酸性物質をトラップするための手段１２３内の酸性溶液は、コック３４を適宜開閉してパイプ３３を介して、塩素ガス発生槽１１に送液する。これにより塩素ガス発生槽１１内の塩素溶液は塩素を発生しやすい条件となり、分解に必要な塩素が得られる。送液分は水溶液が補充される（不図示）。
【００５９】
上記酸性溶液で十分なｐＨの低下が得られない場合は、酸性物質をトラップするための手段１２３内若しくは塩素ガス発生槽１１内に新たな酸溶液を供給してもよい。またこれらの判断をｐＨ値をもとに行なうシステムにしても良い。
【００６０】
排出された塩素を含む気体は、塩素をトラップする塩素トラップ手段１２４に送られる。ここで、アルカリ性の溶液（例えば水酸化ナトリウム溶液）と接触することで前述のように塩素は溶液内に吸収され、浄化済みの気体が排気管３２から排出される。
【００６１】
塩素をトラップする手段１２４は、酸性物質をトラップするための手段１２３と似た構成をとっている。即ち吸収溶液をポンプ６６で循環し、６４の充填材中で気液接触を促進している。ただし、塩素をトラップする手段１２４では供給及び排液の管を設け溶液内の塩素濃度が増大しないようにしている。
【００６２】
以下に本発明を実験的に確かめた例を示す。
分解対象物質として有機塩素化合物で汚染された土壌から真空吸引ポンプで吸引をおこない、汚染気体を光分解槽に１立米／分（滞留時間：３０秒）で送り込んだ。この汚染気体の主な汚染物質とその濃度は、トリクロロエチレン：１５〜２０ｐｐｍＶ、テトラクロロエチレン：１５〜３０ｐｐｍＶであった。塩素は塩素ガス発生槽１１から供給して反応槽内の塩素濃度が５０ｐｐｍＶとなるように調整した。このとき、塩素を含む水は塩素溶液用タンク２１から、酸溶液は酸性物質をトラップする手段１２３から供給した。
【００６３】
図２では光照射手段は反応槽の内部に設置してあるが、本実施例では外側から市販のブラックライト蛍光ランプ（東芝；ＦＬ４０Ｓ  ＢＬＢ）１６本で照射をした。
反応槽の側面はフッ素系の樹脂膜で形成されており、３００ｎｍ以上の波長が透過することを確かめた。
【００６４】
この装置の運転を開始してから光分解部からの排気気体中のトリクロロエチレン及びテトラクロロエチレンの濃度を知るため、定期的にガスタイトシリンジでサンプリングし、ガスクロマトグラフィー（島津製作所（株）社製、ＧＣ−１４Ｂ（ＦＩＤ検出器付）、カラムはＪ＆Ｗ社製ＤＢ−６２４）で測定したが、常に検出されなかった。
【００６５】
酸性物質をトラップするための手段１２３に相当する分解生成物を吸収する気液接触塔には、予め約７０Ｌの塩酸水（ｐＨ３．０）が貯留され、この溶液はポンプ６５により循環をおこなった。
【００６６】
循環する貯留液は充填材６３が設置された気液接触部で分解生成物であるジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸などのクロロ酢酸等を溶液側に吸収する。この溶液がパイプ３３を介して塩素ガス発生槽１１に送られることで塩素ガス発生槽１１から分解に必要な塩素が連続的に発生した。
【００６７】
これにより、反応後の気体に含まれる酸性物質を回収し、この酸性物質を含む酸性溶液を分解に必要な塩素を含む空気を発生する塩素溶液の作成に利用できることを確認することができた。さらにこの溶液から発生する塩素を用いて継続的に分解が進むことを確認した。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明により、塩素と分解対象物の分解反応により生成した酸性物質を利用することにより、薬品の使用量を減らすとともに連続的に分解対象物の分解を簡易に行なうことができる分解対象物の分解方法及び分解装置を提供できる効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の分解対象物の分解装置の一実施態様を示す概略図である。
【図２】本発明の分解対象物の分解装置の他の実施態様を示す概略図である。
【図３】従来の塩素ガスと光照射を用いた気体状有機塩素化合物の分解装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１  分解対象物質供給手段
３  パイプ（塩素ガスを含む空気供給用）
４  光照射手段
５  反応槽
６  排気管（分解ガス排出用）
１１  塩素ガスを含む空気の発生手段（塩素ガス発生槽）
１２  水槽
１３  パイプ（空気吹き込み用）
１４  バルブ（空気量調整用）
１９  パイプ（気体状有機塩素化合物供給用）
２１  塩素溶液用タンク
２３、１２３  酸性物質をトラップするための手段（酸性物質トラップ手段）
２４、１２４  塩素をトラップする手段（塩素トラップ手段）
２５  酸供給手段
２６  コック
３３  パイプ
３４  コック（塩素を含むアルカリ性水溶液供給調節用）
３５  サンプリングポート
６３  充填材
６４  充填材
６５  ポンプ
６６  ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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