(57)【要約】【課題】複数地域の汚染土壌の浄化を効率よく行う方法及び装置を提供する。【解決手段】ある地域において得られた分解を要する分解対象物を分解する工程と、前記分解工程を中止する工程と、前記分解を中止したときに残存する未分解の前記分解対象物を他の地域へ搬送する搬送工程と、前記搬送された分解対象物と前記他の地域において得られた分解対象物とを前記他の地域で分解する工程とを備え、前記ある地域から得られた分解対象物と前記他の地域で得られた分解対象物は同一物質である分解対象物の分解方法及び装置。【選択図】　　　　　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある地域において得られた分解を要する分解対象物を分解する工程と、前記分解工程を中止する工程と、前記分解を中止したときに残存する未分解の前記分解対象物を他の地域へ搬送する搬送工程と、前記搬送された分解対象物と前記他の地域において得られた分解対象物とを前記他の地域で分解する工程とを備え、前記ある地域から得られた分解対象物と前記他の地域で得られた分解対象物は同一物質であることを特徴とする分解対象物の分解方法。
【請求項２】
前記分解対象物を、液体中に取り込んだ状態で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】
前記搬送工程において、前記分解を中止したときに残存する未分解の前記分解対象物を容器に収納した状態で他の地域へ搬送す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】
前記分解対象物は、汚染地域から採取された汚染物質を分解して得られた分解生成物であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の分解対象物の分解方法。
【請求項５】
前記汚染物質を分解する工程をさらに有し、前記分解対象物である前記分解生成物の分解工程を中止する工程は、前記汚染物質を分解する工程を終了する前に行うことを特徴とする請求項４記載の分解対象物の分解方法。
【請求項６】
前記汚染物質は有機塩素化合物であり、前記分解生成物はハロゲン化された酢酸であることを特徴とする請求項４または５記載の分解対象物の分解方法。
【請求項７】
前記請求項１乃至６のいずれかに記載の分解対象物の分解方法の実施に使用する分解装置であって、前記ある地域から搬送された未分解の前記分解対象物を取り込むための取り込み手段を備えることを特徴とする分解対象物の分解装置。
【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の装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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ことで分解する光分解法が既に試みられている。このような方法や装置として、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（特開昭６２−１９１０２５号公報）、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（特開昭６２−１９１０９５号公報）が提案されている。
【０００４】
また、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を照射することで気体状有機塩素化合物を分解浄化する装置が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の気体状有機塩素化合物を分解する反応においては、分解生成物が発生し、この分解生成物をこのまま環境に放出すると２次汚染のおそれがある。そこで、この分解生成物を効率よく処理すべきとの知見に立ち本発明者は研究の結果、本発明を想起するに至った。
【０００６】
本発明は、分解生成物の効率的処理を可能とする方法及び装置を提供するものである。また、複数地域の汚染土壌の浄化を効率よく行う方法及び装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ある地域において得られた分解を要する分解対象物を分解する工程と、前記分解工程を中止する工程と、前記分解を中止したときに残存する未分解の前記分解対象物を他の地域へ搬送する搬送工程と、前記搬送された分解対象物と前記他の地域において得られた分解対象物とを前記他の地域で分解する工程とを備え、前記ある地域から得られた分解対象物と前記他の地域で得られた分解対象物は同一物質であることを特徴とする分解対象物の分解方法である。
【０００８】
また、本発明により、前記分解方法の実施に使用する分解装置であって、前記ある地域から搬送された未分解の前記分解対象物を取り込むための取り込み手段を備えることを特徴とする分解対象物の分解装置が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る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。
図１に於いて、１は土壌中の汚染物質、例えばトリクロロエチレン等の有機塩素化合物を分解処理するための装置であり、処理装置１は分解処理主部１ａと分解処理副部１ｂ及び汚染土壌から汚染物質を吸引し処理装置１におくる汚染物質供給手段１ｃとからなる。
【００１０】
主部１ａでは例えばトリクロロエチレンのような前記汚染物質の基本的な一次分解処理を行うとともに、副部１ｂでは、例えばクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸等のハロゲン化された酢酸等の分解生成物の２次処理を行う。ハロゲン化された酢酸は、例えば前記トリクロロエチレンが分解してできた生成物である。１Ｓは処理装置１の設置された土壌修復の現場１Ｓを示す。
【００１１】
副部１ｂでおこなう分解処理形態は特に限定されないが、分解による生成物の処理を効率的に進めるため、分解生成物の濃度が所定の高い値を維持した状態で分解処理をするとよい。このように所定の高濃度であると、分解の反応が生じる確率が高く短時間で分解を行うことが可能になるからである。
【００１２】
図２に処理装置１の一例を示す。
汚染された土壌の浄化を目的とする処理装置１は土壌から吸引された汚染ガスの処理を行う。図２において５は汚染土壌であり、６は汚染土壌中に設置され、吸引ポンプ等で汚染ガスを吸引するための吸引井戸である。吸引井戸で吸引された汚染ガスは、例えば塩素雰囲気下で光を照射することで分解処理主部１ａにおいて分解され、このとき生じた分解生成物が分解処理副部１ｂに排出される。
【００１３】
ここでは、分解処理副部１ｂは気体と液体を接触させることで気体を液体中に取り込ませるためのいわゆるスクラバーの構成を用いている。
分解副部１ｂでは主部１ａで処理された気相状若しくはミスト状の分解生成物がスクラバー内の水溶液と接触し溶液に移行しスクラバーの底部に流下し、分解生成物の濃度が高められていく。
【００１４】
分解生成物の分解反応は、濃度が高くなるほど効率がよく、例えば分解処理副部１ｂであるスクラバーに分解用の電極７ａ，７ｂを設置し電気分解する場合、濃度が高いほど、単位電荷あたりの分解量は増大する。
【００１５】
このような状態で処理装置１を稼働し分解処理を行うとともに、一定の濃度を維持した状態で分解副部１ｂにおいて分解生成物の分解を行うと、分解生成物が分解処理副部１ｂに導入される量と分解生成物が分解処理副部１ｂで分解される量がおおよそ等しい状態で定常的に運転され、分解処理副部１ｂ内の濃度が所定の値を維持しながら分解が行われる。
【００１６】
最終的に汚染土壌５が十分浄化され分解対象物質の供給が止まり、生成物質が発生しなくなった時点では、分解処理副部１ｂの底部には高濃度の分解生成物が残留することになる。
【００１７】
一方、図１において次の処理現場である２Ｓに処理装置２を設置し１と同様に処理を開始するときやはり分解生成物の処理の必要性が生じてくるが、このときも生成物の処理を効　　率的に短時間で進めるため、高い濃度の状態から分解処理を開始するとよい。
【００１８】
このため、先の処理場で最終的に発生した分解処理液を処理現場２Ｓまでに搬送し、処理装置２の副部２ｂにおいて運転初期から使用することで、最初から高濃度で分解生成物の効率の良い処理が行えるとともに、先の現場では残った分解生成物の完全な分解処理を何ら行う必要がなく手間が省けるとともに時間とエネルギーを省略することができる。仮に先の現場で分解生成物の完全な分解処理を行おうとすると、膨大なエネルギーと時間が必要となるからである。また、副部２ｂにおいて分解生成物の量がゼロの状態から作業を始めるとすると、トリクロロエチレンの分解に伴いハロゲン化された酢酸が生じて所定の濃度になるまで待ってからハロゲン化された酢酸の分解を開始しなければならず、この間の待ち時間が無駄である。
【００１９】
よって、本発明によれば、ある現場における汚染物質の分解処理で生じた分解生成物のさらなる分解工程で分解されずに残った未分解物を完全に分解する時間とエネルギーを省略できるのみならず、前記未分解物を次の現場で利用することで次の現場での分解生成物の分解に際して待ち時間が省略され、効率的に短時間で分解操作を行うことができる。
【００２０】
図１に示すように、２Ｓの処理現場での処理が終了したときは、先と同様に他の処理現場３Ｓに分解生成物を含む溶液を搬送し、これを副部内に組み込み処理を進めるという過程を次々と進めていく。
【００２１】
このような処理系を全体で確立することで、１つの処理現場で分解生成物を最後まで処理をせず、一番分解効率の良い高い濃度で常に運転するようにし、さらに、残った分解生成物を次の処理現場に持ち込み、次の処理現場では、運転開始から効率の良い高い濃度で分解生成物を分解することで、全体として処理効率の向上が認められた。
【００２２】
【実施例】
以下に本発明の実施例を参照しながら説明する。
【００２３】
実施例１
図２で模式的に示した処理装置を用いて本発明の実施をおこなった。
図２で、汚染土壌５から真空吸引された土壌ガスなどが反応槽に供給される。反応槽には光照射手段が設置され分解処理主部１ａを構成している。さらに、塩素ガスを含む空気の発生手段（本実施例では塩素ボンベ）から反応槽に塩素が供給されている（不図示）。本実施例では、光照射手段で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ので、塩素ガスを含む空気の発生手段が必要となるが、例えば２５４ｎｍの波長の光を用いて分解をおこなう場合は塩素ガスを含む空気の発生手段は必ずしも必要でない。
【００２４】
４は分解生成物質をトラップするためのトラップ手段であり、本実施例では気液接触塔（スクラバー）１４を使用している。光照射による分解後の気体は分解生成物質をトラップするための手段４に導入される。気液接触塔１４内の溶液はポンプ９で循環し、気液接触塔の上部から溶液が供給され主に８の充填材中で気液接触が促進され、分解生成物を取り込んだ液体は重力により気液接触塔の下部の貯留部１０に落下する。
【００２５】
この間、分解で生じた酸性物質（ハロゲン化された酢酸）は溶液部に移行する。溶液は循環しているため溶液中の酸性物質の濃度は増加する。分解後の気体に含まれる塩素は、分解生成物質をトラップするための手段４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手段４の上方の排出部（不図示）から次の処理工程（不図示）に排出される。このような次の処理工程としては、塩素を微生物により分解させたり活性炭に吸着させた後で焼却する等の方法がある。
【００２６】
分解生成物質をトラップするための手段の溶液部に溶け込んだ分解生成物は、分解用電極７ａ，７ｂで分解される。
電気分解で単位時間内に分解できる量は、電流量が一定ならば、溶液の濃度に依存する。
【００２７】
即ち、溶液の濃度が高いほど単位時間あたりの分解量は増大する。分解量が増大し溶液の濃度が低下すると電気分解による分解量も低下する。しかしこの間、トラップするための手段４に分解生成物は供給されるので、結果として溶液中の濃度は上昇する。溶液中の濃度は上昇すれば、単位時間あたりの分解量は増大し、溶液中の濃度は下降に向かう。
【００２８】
このような現象を連続的、マクロ的にみれば、単位時間内にトラップするための手段４に入り込む分解生成物の量がトラップするための手段４内で分解される。このため分解生成物質をトラップするための手段４内における分解生成物の濃度はある濃度を維持する。電流量が少なければ多い時と比較し、分解生成物質をトラップするための手段４内における分解生成物の濃度は高いところで維持される。即ち効率の良い状態で稼働したことになる。
【００２９】
この状態で連続的に運転をおこない、土壌浄化を完了するとき分解生成物質をトラップするための手段４内には比較的高い濃度の分解生成物溶液が残留する。
【００３０】
この溶液を、次に行う汚染土壌の浄化処理に使用する。即ち、新たな土壌処理の現場に設置した同様な処理装置において、分解生成物質をトラップするための手段内に先の分解生成物を含む溶液を循環用の溶液として使用する。これにより、稼働の初期から高い濃度で運転することができるので前記濃度までに上昇するまでの待ち時間が不要になるとともに、前の現場での循環液の最終処理、すなわち完全に分解する操作を行う必要がなくなる。
【００３１】
以上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行い、汚染気体を光分解槽　　に１ｍ３　／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：５〜２０ｐｐｍＶ、テトラクロロエチレン：５〜３０ｐｐｍＶであった。
【００３２】
塩素ボンベから塩素を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。
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以上の波長の光が透過することを確かめた。
【００３３】
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装置［島津製作所（株）社製、ＧＣ−１４Ｂ（ＦＩＤ検出器付）、カラム（Ｊ＆Ｗ社製ＤＢ−６２４）］で測定したが、常に検出されなかった。
【００３４】
分解生成物をトラップするための手段４に相当する分解生成物を吸収する気液接触塔には約７０ｌの水道水が貯留され、この水はポンプ９により循環をおこなった。
循環する貯留液は充填材８が設置された気液接触部で分解生成物であるハロゲン化された酢酸を溶液側に吸収する。
【００３５】
吸収したハロゲン化された酢酸を分解するため電極に通電し１５Ａ、３．０Ｖで電気分解をおこなった。
運転５ヵ月後にこの貯留液のハロゲン化された酢酸濃度は０．６％前後を維持していた。
【００３６】
一方、土壌から吸引されるガスから殆ど汚染ガスは検出されず、土壌浄化は完了したことを確認した。そこで、この現場での作業を終了した。
【００３７】
分解生成物をトラップするための手段４に残留する貯留液の引き抜きを行った。
この引き抜きは、手段４の底部に弁を設け、この弁を開放することでポリタンク等に収容することで行ってもよい。また、ポンプ９から分岐する管を別途設け、この管を通して引き抜きポリタンク等に収容してもよい。また、手段４内に貯留液を保持したまま手段４を液密にシールした上で手段４のみを装置本体から外した上で他の現場へ搬送するか、あるいは装置全体のまま他の現場へ搬送してもよい。
【００３８】
また、前記他の現場では、同様に搬送された同じ分解装置を使用することができるが、この分解装置の手段４には前記先の現場から搬送された貯留液を再び手段４内に導入するための開閉可能な蓋部を設けておいてもよい。
【００３９】
次に、有機塩素化合物で汚染された新たな汚染土壌に先に使用したほぼ同様の処理装置を設置し真空吸引ポンプで吸引を行った。汚染気体を光分解槽に１ｍ３　／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：３０〜５０ｐｐｍＶ、テトラクロロエチレン：２０〜４０ｐｐｍＶであった。
【００４０】
塩素ボンベから塩素を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。
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。
【００４１】
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。
【００４２】
分解生成物をトラップするための手段４に相当する分解生成物を吸収する気液接触塔に水道水のかわりに、先の現場で引き抜いたハロゲン化された酢酸の濃度０．６％の貯留液を導入し約７０ｌとした。この溶液はポンプ９により循環をおこなった。
【００４３】
水道水のかわりに以前の現場で使用したハロゲン化された酢酸を含む貯留液を使用しても、問題なく土壌浄化は進み、分解生成物の分解も維持された。
運転６ヵ月後にこの貯留液のハロゲン化された酢酸の濃度は０．７％に前後を維持していた。
一方、土壌から吸引されるガスから殆ど汚染ガスは検出されず、土壌浄化は完了したことを確認した。そこでこの現場での作業を終了した。
【００４４】
本実施例では、土壌浄化完了まで、分解生成物の分解を継続したが、一般に土壌浄化処理の最終段階では、分解対象物質の濃度は低下するので、最終段階では分解生成物質の分解を停止し高い濃度の循環液を得てこれを次の修復現場に持ち込むようにしても良い。
【００４５】
尚、先の現場での汚染物質の第１の分解処理工程は、時間の経過と共に土壌の浄化が進み、吸引されるトリクロロエチレン等の汚染物質の量が次第に低減するので、第１の分解処理工程の終期近くでは分解生成物の生成量も少なくなる。
【００４６】
よって、第１の分解処理工程の終期と前記分解生成物の第２の分解処理工程の終期は必ずしも一致させる必要がなく、むしろ第１の分解処理工程の終期よりも前に前記分解生成物の第２の分解処理工程を中止する方がよい。
【００４７】
これにより、分解生成物がほとんど発生しない終期の状態で第２の分解処理工程を続行することがなくなり、他の現場へ搬送する分解生成物の濃度が必要以上に低減しないようにすることができ、他の現場へ搬送後、高濃度の分解生成物の状態でより高い効率で分解生成物の分解を行うことが可能となる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、ある現場で生じた分解生成物を含む溶液を他の現場まで搬送して再び分解に使用することで、各現場における無駄な作業を低減でき、短時間で効率よく分解処理作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様を模式的に示す図である。
【図２】本発明で用いた処理装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１，２，３　　処理装置
１ａ，２ａ，３ａ　分解処理主部
１ｂ，２ｂ，３ｂ　分解処理副部
１ｃ，２ｃ，３ｃ　汚染物質供給手段
１Ｓ，２Ｓ，３Ｓ　現場
４　トラップ手段
５　汚染土壌
６　吸引井戸
７ａ　分解用電極
７ｂ　分解用電極
９　ポンプ
１４　気液接触塔
【図１】
2004016915.tif 000002
【図２】
2004016915.tif 000003