(57)【要約】【課題】有害物質を無害化するための無害化処理剤であって、広範囲な汚染区域や大量の焼却灰中の有害物質の無害化処理に極めて有効であって、長期の保存に耐え、かつ、製品としての取り扱いや運搬にも有利で利便性の高い無害化処理剤を提供する。【解決手段】汚染物中の有害物質を分解し、変性し、または吸着して無害化するための有害物質の無害化処理剤であって、当該無害化処理剤は、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水中に高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素を所定量分散させた分散液を、油成分およびアルカリ成分を介して固化してなる固形状、または、これを所定量の水で希釈してなる液状のものである。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染物中の有害物質を分解し、変性し、または吸着して無害化するための有害物質の無害化処理剤であり、当該無害化処理剤は、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水中に高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素を所定量分散させた分散液を、油成分およびアルカリ成分を介して固化してなる固形状のものであることを特徴とする有害物質の無害化処理剤。
【請求項２】
請求項１に記載の有害物質の無害化処理剤であり、前記高浸透性水に対する微粉末状炭素の分散比率は、前記高浸透性水１００ｃｃ当たり前記微粉末状炭素が０．３ｇ〜３．５ｇの範囲にあることを特徴とする有害物質の無害化処理剤。
【請求項３】
請求項１または２に記載の有害物質の無害化処理剤であり、前記高浸透性水は、強磁場処理された水に炭素数２〜４のカルビノールが３５ｗｔ％〜５５ｗｔ％混合する水溶液を被処理液とし、同被処理液中の水分子クラスターを細分化処理および融合処理して調製されるものであることを特徴とする有害物質の無害化処理剤。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の有害物質の無害化処理剤であり、前記微粉末状炭素は、炭素化率が９０％以上、比表面積が１０００ｍ２／ｇ以上、ｐＨが９．０〜１１．０である高炭素質で高多孔質のものであることを特徴とする有害物質の無害化処理剤。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の有害物質の無害化処理剤であり、無害化処理の対象とする有害物質は、土壌または焼却灰中に混在している人工的に生成されまたは自然に存在する汚染物質であることを特徴とする有害物質の無害化処理剤。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の有害物質の無害化処理剤である固形状の無害化処理剤を水で希釈してなる液状の無害化処理剤であり、当該無害化処理剤は、前記固形状無害化処理剤を、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水を含有する所定量の水で希釈してなる液状のものであることを特徴とする有害物質の無害化処理剤。
【請求項７】
土壌または焼却灰中に混在している人工的に生成されまたは自然に存在する有害物質で汚染された土壌または焼却灰を処理して、有害物質を無害化処理するための無害化処理方法であり、当該無害化処理方法では、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水中に高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素を所定量分散された分散液を油成分およびアルカリ成分を介して固化してなる固体状の無害化処理剤または同無害化処理剤を所定量の水で希釈してなる液状の無害化処理剤を大量の水で希釈して無害化処理液を調製して、同無害化処理液を、有害物質で汚染されている土壌または焼却灰中に混在させることを特徴とする有害物質の無害化処理方法。
【請求項８】
請求項７に記載の有害物質の無害化処理方法であり、前記無害化処理液を有害物質で汚染されている土壌層上または焼却灰層上に散布することを特徴とする有害物質の無害化処理方法。
【請求項９】
請求項７に記載の有害物質の無害化処理方法であり、前記無害化処理液を有害物質で汚染されている土壌層上または焼却灰層上に散布した後、当該無害化処理液を散布した土壌層上または焼却灰層上に水を散布することを特徴とする有害汚染物質の無害化処理方法。
【請求項１０】
請求項７に記載の有害物質の無害化処理方法であり、前記無害化処理液を有害物質で汚染されている土壌または焼却灰に混ぜ合わせることを特徴とする有害汚染物質の無害化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土壌や焼却灰中に混在している人工的に生成されまたは自然に存在する有害物質（汚染物質）を、分解し、変性し、または吸着して無害化するための、有害物質の無害化処理剤および無害化処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、工場や塵焼却施設の近辺、工場や塵焼却施設の跡地では、工場や塵焼却施設から漏洩、飛散したＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル類）、ＰＣＤＤ（ダイオキシン類）、その他の有機化学物質、重油系物質、タール物質、重金属やその他の無機化学物質等の有害物質による土壌や焼却灰の汚染、これらに起因する地下水や河川の汚染が大きな問題になっている。また、人工的に生成された有害物質だけではなく、自然に存在する有害物質で汚染されている地域も存在し、これらの地域の開発に当たっては、これらの地域の土壌の有害物質による汚染が問題になる。このため、汚染されている土壌や焼却灰中の有害物質を無害化するための有効な無害化処理剤や、無害化処理方法の開発が要請されている。
【０００３】
現在、有害物質を無害化する無害化処理剤や無害化処理方法として、個々の有害物質に対するものとして種々提案されていて、個々の有害物質の無害化にかなりの成果をあげている。しかしながら、有害物質を無害化する無害化処理では、複数の有害物質によって汚染されている土壌が広範囲にわたり、また、焼却灰が大量であることから、複数の有害物質による広範囲な汚染地域や大量な焼却灰を、簡単な手段で安価に無害化処理できる方法が要請されてはいるが、このような簡単かつ安価で有効な無害化処理は未だ開発されてはいないのが実状である。
【０００４】
本出願人は、かかる問題に対処すべく、有害物質を無害化する有効な無害化処理剤や無害化処理方法を、特願２００１−１８５４７８号出願にて、「有害汚染物質の除去処理剤および除去処理方法」なる名称で提案している。当該除去処理剤や除去処理方法は、本出願人の先の出願である特願２００１−１４６５１９号にて提案している高浸透性水の特性を有効利用しているもので、簡単かつ安価で、特に、複数の有害物質による広範囲な汚染地域や大量の焼却灰中の有害物質の無害化処理にとって極めて有効なものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、本出願人の先願に係る除去処理剤を改良して、広範囲な土壌や大量な焼却灰中の多くの種類の有害物質を無害化するのに有効で、しかも、製品として長期間の保存中もその有効性が保持され、かつ、製品としての取り扱いや運搬にも有利で利便性の高い無害化処理剤を提供することにあり、さらには、当該無害化処理剤を使用する無害化処理方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、有害物質の無害化処理剤に関するものである。本発明に係る第１の無害化処理剤は、汚染物中の有害物質を分解し、変性し、または吸着して無害化するための有害物質の無害化処理剤であって、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水中に高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素を所定量分散させた分散液を、油成分およびアルカリ成分を介して固化してなる固形状のものであることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る無害化処理剤においては、前記高浸透性水に対する微粉末状炭素の分散比率は、前記高浸透性水１００ｃｃ当たり前記微粉末状炭素が０．３ｇ〜３．５ｇの範囲にあること、前記高浸透性水は、強磁場処理された水に炭素数２〜４のカルビノールが３５ｗｔ％〜５５ｗｔ％混合する水溶液を被処理液とし、同被処理液中の水分子クラスターを細分化処理および融合処理して調製されること、前記微粉末状炭素は、炭素化率が９０％以上、比表面積が１０００ｍ２／ｇ以上、ｐＨが９．０〜１１．０である高炭素質で高多孔質のものであることが好ましい。当該無害化処理剤は、土壌または焼却灰中に混在している人工的に生成されまたは自然に存在する有害物質を無害化する対象とすることができる。
【０００８】
また、本発明に係る第２の無害化処理剤は、上記した第１の無害化処理剤である固形状の無害化処理剤を所定量の水で希釈してなる液状の無害化処理剤であり、当該無害化処理剤は、前記固形状の無害化処理剤を、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水を含有する所定量の水で希釈された液状のものであることを特徴とする。
【０００９】
さらにまた、本発明は、土壌または焼却灰中に混在している人工的に生成されまたは自然に存在する有害物質を無害化処理するための無害化処理方法であり、当該無害化処理方法では、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水中に高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素を所定量分散させた分散液を油成分およびアルカリ成分を介して固化してなる固体状の無害化処理剤、または、同無害化処理剤を所定量の水で希釈してなる液状の無害化処理剤を大量の水で希釈して無害化処理液を調製し、同無害化処理液を、有害物質で汚染されている土壌または焼却灰中に混在させることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明に係る無害化処理方法においては、前記無害化処理液を有害物質で汚染されている土壌層上または焼却灰層上に散布する手段を採ることができ、この場合には、前記無害化処理液を汚染されている土壌層上または焼却灰層上に散布した後、当該無害化処理液を散布した土壌層または焼却灰層上に水を散布する手段を採ることができる。また、当該無害化処理方法においては、前記無害化処理液を汚染されている土壌または焼却灰に混ぜ合わせる手段を採ることもできる。
【００１１】
【発明の作用・効果】
本発明に係る各無害化処理剤は、土壌や焼却灰中の有害物質を分解し、変性し、または吸着して無害化する機能を有する剤であり、本発明に係る第１の無害化処理剤は、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水中に高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素を所定量分散させた分散液を、油成分およびアルカリ成分を介して固化してなる固形状の剤である。換言すれば、当該無害化処理剤は、高浸透性水と、高浸透性水中に分散している微粉末状炭素の炭素群と、油成分とを主成分とする固形ソープ状のものである。
【００１２】
当該無害化処理剤を構成する主成分である高浸透性水は、本発明者が開発して特願２００１−１４６５１９号出願にて提案している機能性水であって、ｐＨが７．０〜７．５の範囲で、比重が０．９５〜０．９７の範囲にあって、不燃性で添加物に対して特別な化学反応を示さないものである。当該高浸透性水は、土壌、木材、石材、プラスチック、その他の固体材料に対する浸透性が極めて高いものであるが、各種の液体や微粉末状の固体を、木材、土壌層、セラミック材、プラスチック材、石材等の内部に誘導する物質誘導作用をも有しているものである。
【００１３】
当該無害化処理剤を構成する主成分である高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素は、炭素化率が９０％以上、比表面積が１０００ｍ２／ｇ以上、ｐＨが９．０〜１１．０である高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素であって、その集合体である炭素群を高浸透性水中に分散させるものである。当該微粉末状炭素は、ナノメータのオーダの炭素分子クラスターであるものと推定され、一般の活性炭に比較して、高い炭素化率、高い比表面積で、特異なｐＨ領域を有し、内部構造的には、無数の超微細な細孔が連続した内部構造を呈しているものである。
【００１４】
当該微粉末状炭素は、各種物質に対する吸着機能が極めて高いものであるが、内部構造的には、水分子クラスターの最小分子集団を通過させる機能を有し、また、物理特性的には、電磁場域を形成してその周囲から自由電子（−ｅ）を誘導し、陽イオン（＋ｅ）を排除する機能を有し、かつ、特定周波数の輻射波を大量に発生させる機能を有するものと推測される。
【００１５】
当該無害化処理剤は、これら両主成分を油成分およびアルカリ成分を介して固化してなる固形ソープ状のものであり、使用するに当たっては、当該無害化処理剤を一般水で５００倍〜２０，０００倍程度に希釈して、使用に便利な無害化処理液に調製する。
【００１６】
調製された無害化処理液は、固形ソープ状に封じ込まれていた上記した両主成分の機能が復活し、第１の主成分である高浸透性水は、その高浸透作用と第２の主成分である微粉末炭素の内部構造的な作用とが相まって、微粉末炭素とさらに第３の主成分であるソープ状物質（油成分等）を土壌層や焼却灰層中へ誘導して、土壌層や焼却灰層内に広く分散させるとともに深く浸透させる。土壌層や焼却灰層中に広くかつ深く分散した微粉末状炭素は、その内部構造的かつ物理特性的作用により、土壌層や焼却灰層中に含まれる有害物質を大量に取込み、取込んだ有害物質を分解し、変性し、または吸着して無害な物質に変換する。
【００１７】
また、この際、微粉末状炭素と一体になって土壌層や焼却灰層中に広くかつ深く分散したソープ状物質は、多くの有機化学物質、重油系物質、タール物質に対して親和性を有してこれらの物質を溶解しながら取込む。微粉末状炭素は、この状態の有機化学物質、重油系物質、タール物質を取込んで、取込んだ有害物質を分解し、変性し、または吸着して無害な物質にする。
【００１８】
本発明に係る第１の無害化処理剤は、大量の水で希釈して調製された無害化処理液の形態で有効に機能するものであって、当該無害化処理液に比較して極めて高い濃度に濃縮された固形状のものである。当該無害化処理剤は、製品として保管中もその有効性が保持され、しかも、高濃度に濃縮された固形状であって、製品としては当該無害化処理液に比較して極めて小型かつ軽量であることから、製品としての取り扱いや運搬が容易であって利便性が高いものである。
【００１９】
本発明に係る第２の無害化処理剤は、上記した第１の無害化処理剤を、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水を含有する所定量の水で若干希釈された液状のものである。当該無害化処理剤も、第１の無害化処理剤と同様に、使用時には、一般水で大量の水で希釈して無害化処理液に調製されるものであって、第１の無害化処理剤で調製された無害化処理液と同様に機能するもである。但し、第２の無害化処理剤は、第１の無害化処理剤に比較して濃度が若干低くて容量が大きくなるが、使用時の無害化処理液の調製が、固形状の第１の無害化処理剤に比較して容易で、迅速に行うことができるという利点がある。
【００２０】
本発明に係る有害物質の無害化処理方法では、上記のごとく調製された無害化処理液を、有害物質で汚染されている土壌または焼却灰中に混在させるものである。混在させる手段としては、有害物質で汚染されている土壌層上や焼却灰層上に散布する手段や、有害物質で汚染されている土壌や焼却灰に混ぜ合わせる手段を採ることができ、有害物質をこれらの簡単な作業で容易に無害化することができる。
【００２１】
なお、上記した各作用効果は、本発明に係る各無害化処理剤が奏する固有の作用効果であるが、本発明に係る各無害化処理剤はこれ以外に、本出願人の先願である特願２００１−１８５４７８号出願にて提案している除去処理剤と同様の作用効果を奏することは当然である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明は、有害物質の無害化処理剤、および、当該無害化処理剤を使用した有害物質の無害化処理方法に関するものである。本発明に係る第１の無害化処理剤は、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水中に高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素を所定量分散させた分散液を、油成分およびアルカリ成分を介して固化してなる固形状のものである。また、本発明に係る第２の無害化処理剤は、上記した第１の無害化処理剤である固形状の無害化処理剤を、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水を含有する所定量の水で希釈して調製した液状のものである。
【００２３】
本発明に係るこれらの無害化処理剤は、第１の無害化処理剤が固形状の形態であるのに対して、第２の無害化処理剤が固形状の第１の無害化処理剤を水で若干希釈してなる液状の形態であって、互いに形態を異にしているが、無害化処理剤の主成分は実質的に同一である。従って、以下では、これら両無害化処理剤を当該無害化処理剤と称し、形態状の区別を要する場合には、第１の無害化処理剤および第２の無害化処理剤と称して説明する。当該無害化処理剤は、高浸透性水と、高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素の炭素群と、油成分とを主成分とするものである。
【００２４】
当該無害化処理剤を構成する主成分である高浸透性水は、水分子クラスターを細分化処理してなるもので、本出願人が先願である特願２００１−１４６５１９号出願にて提案している機能性水である。当該高浸透性水は、ｐＨが７．０〜７．５の範囲で、比重が０．９５〜０．９７の範囲にあって、不燃性で添加物に対して特別な化学反応を示さないものである。当該高浸透性水は、土壌、木材、石材、プラスチック、その他の固体材料に対する浸透性が極めて高いものであるが、各種の液体や微粉末状の固体を、木材、土壌層、セラミック材、プラスチック材、石材等の内部に誘導する物質誘導作用をも有するものである。
【００２５】
当該高浸透性水は、実際には、細分化処理された細分化状態の水分子クラスターを、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のカルビノールに融合させて安定化したものである。当該高浸透性水を調製する一例を示すならば、強磁場処理された純水、精製水、一般水等に炭素数２〜４のカルビノールを３５ｗｔ％〜５５ｗｔ％混合してなる水溶液を被処理液とし、当該被処理液を噴霧状態で１０℃以下の温度で撹拌することにより、当該被処理液中の水分子クラスターを細分化し、その後、細分化状態の水分子クラスターを８０℃〜８３℃の範囲の温度で、カルビノール分子と融合させるものである。これにより、細分化状態の水分子クラスターは、長期間安定した状態に維持される高浸透性水が調製される。当該高浸透性水は、細分化状態の水分子クラスターに起因する高浸透作用を有しているとともに、各種の液体や微粉末状の固体を土壌層や、焼却灰層等へ誘導する物質誘導作用を有している。
【００２６】
図１は、当該高浸透性水を製造する装置を概略的に示すもので、当該高浸透性水は、構成成分として、純水、高度に精製された精製水、水道水等の一般水（水道水で可）と、カルビノールであるエチルアルコール（工業用アルコールで可）、イソプロピルアルコール（工業用アルコールで可）とを採用して、図１に示す製造装置を使用することにより製造することができる。
【００２７】
図１に示す製造装置は水として精製水を採用するもので、水処理装置１１、精製水貯留タンク１２、精製水処理装置１３、アルコール貯留タンク１４、水分子クラスターの細分化装置１５、水分子クラスターの融合装置１６、機能性水貯留タンク１７（高浸透性水の貯留タンク）を備えている。これらの装置および貯留タンクは、各供給管路１１ａ〜１６ａを介して連結されているとともに、各供給管路１１ａ〜１６ａには供給ポンプが介装されている。
【００２８】
水処理装置１１は、活性炭物質および医療用濾過繊維からなる複合濾過システムを内蔵しているもので、供給される一般水道水を濾過して精製度が９８％またはそれ以上の精製度に処理する。得られた精製水は、供給管路１１ａを通して精製水貯留タンク１２に供給される。なお、水処理装置１１においては、必要により、複合濾過システムをイオン交換樹脂を有するイオン交換システムに置換することができ、これにより、精製水を純水またはこれに近似する高い純度の精製水に調製することができる。
【００２９】
精製水処理装置１３は、精製水貯留タンク１２から供給される精製水を、強磁場領域を通過させることにより強磁場処理して細分化装置１５に供給するもので、強磁場領域を形成するための活性炭を内蔵している。活性炭は、埋設されている磁石の作用で、精製水処理装置１３内に強磁場領域を形成し、活性炭層を通過する精製水中の水分子クラスターの回転に変化を生じさせて、次工程である細分化工程での水分子クラスターの細分化機能を高め、かつ、次々工程である水分子クラスターとアルコール分子との融合化機能を高める。
【００３０】
細分化装置１５は、精製水処理装置１３を通過して供給される強磁場処理済みの精製水と、アルコール貯留タンク１４から供給されるアルコールを混合撹拌して、水分子クラスターを細分化するもので、精製水およびアルコールを供給する各供給管路１３ａ，１４ａが接続する噴射ノズル、および、モータで駆動する撹拌機を内蔵している。細分化装置１５においては、精製水およびアルコールが所定の比率、例えば精製水に対してアルコールが３５ｗｔ％〜５５ｗｔ％の範囲の適宜の比率で噴射ノズルに供給され、噴射ノズルから両成分が噴霧状態で同時に細分化装置１５内に供給される。噴霧状態で供給された精製水およびアルコールは、撹拌機の駆動により均一に混合されるとともに、水分子クラスターが細分化される。当該製造装置においては、細分化装置１５の容量が１５０Ｌに設定されていて、精製水およびアルコールの設定された全量が供給された時点から１０分間、撹拌機を１０００回／分の回転数で駆動して水分子クラスターの細分化処理を行って、処理液が１００Ｌになるようになっている。
【００３１】
融合装置１６は、細分化装置１５から供給される処理液を加熱撹拌して細分化された水分子クラスターとアルコール分子の融合を図るもので、電熱ヒータおよびモータで駆動する撹拌機を内蔵している。細分化装置１５から供給管路１５ａを通して供給された処理液は、融合装置１６内にて撹拌状態で加熱されて、水分子クラスターとアルコール分子とが互いに融合する。かかる融合では、細分化された水分子クラスターはアルコール分子を取込み、水分子クラスターはこの状態で細分化状態を長期間安定的に維持する形態を採る。
【００３２】
当該製造装置においては、融合装置１６の容量が１５０Ｌに設定されていて、撹拌機を５００回／分の回転数で駆動して８２℃〜１０５℃の範囲で加熱することにより、供給された処理液の融合を図るようになっている。融合装置１５の運転では、好ましくは、処理液が融合温度（８０℃〜８３℃）に達した時点、または、その後所定時間（数１０秒）経た時点で撹拌および加熱を停止し、処理液を自然冷却するようにする。これにより、融合装置１６内で高浸透性水が調製され、調製された高浸透性水は供給管路１６ａを通して機能性水貯留タンク１７に供給されて貯留される。機能性水貯留タンク１７内に貯留される高浸透性水は、必要時には流出管路１７ａを通して採取される。
【００３３】
本発明に係る無害化処理剤を構成する高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素は、炭素化率が９０％以上、比表面積が１０００ｍ２／ｇ以上、ｐＨが９．０〜１１．０である高炭素質で高多孔質の微粉末状炭素であって、超微細な炭素分子クラスター、例えばナノメータのオーダの炭素分子クラスターであるものと推測され、当該無害化処理剤では、当該微粉末状炭素を所定量（炭素群、集合体）として使用する。
【００３４】
当該微粉末状炭素の炭素群（集合体）は、例えば、ヤシ殻とオガ粉を使用して、通常のヤシ殻炭を製造する炭化工程で燻炭を生成し、当該燻炭を真空状態で数時間熱処理することにより生成される。この場合、熱処理温度を１０００℃〜１３００℃の範囲で適宜制御することにより、炭素化率が９０％〜９６％またはそれ以上、比表面積が１０００ｍ２／ｇ以上のものが調製される。当該炭素群を構成する微粉末状炭素は、好ましくは比表面積が１２００ｍ２／ｇ以上であって、熱処理温度を適宜制御することにより、比表面積が２０００ｍ２／ｇまでの任意の比表面積のものを調製することができる。
【００３５】
本発明に係る第１の無害化処理剤は、当該高浸透性水中に当該微粉末状炭素を所定量分散させた分散液を、油成分およびアルカリ成分を介して固化してなる固形状のものであり、換言すれば、固形ソープである。高浸透性水と微粉末状炭素の容量割合は、高浸透性水１００ｃｃ当たり微粉末状炭素が０．３ｇ〜３．５ｇの範囲にあるものとするのが好ましい。
【００３６】
当該無害化処理剤の製造には、油成分として例えば、ココナッツオイル、パームオイル、大豆オイル、その他の植物性オイルを使用することができる。しかしながら、不純物の混入や微粉末状炭層に対する影響を考慮すれば、ココナッツオイルの使用が最適である。また、アルカリ成分として例えば、苛性ソーダを使用する。当該無害化処理剤の製造の一例を示すならば、高浸透性水１００ｃｃ、微粉末状の炭素群０．３ｇ〜３．５ｇの範囲の適宜の量、１００％ココナッツオイル５００ｃｃ、苛性ソーダ７０ｇ〜１２５ｇの範囲の適宜の量、および、精製水５００ｃｃを使用する。これにより、約１．５ｋｇの固形状の無害化処理剤を製造することができる。
【００３７】
製造に当たっては、苛性ソーダを精製水に溶解して苛性ソーダ水溶液を調製しておき、十分に撹拌混合してなる微粉末状炭素の炭素群とココナッツオイルとの混合物を高浸透性水中に混合し、これを加熱器によって加熱して沸騰するまでの間撹拌する。混合液が沸騰した時点で、予め調製しておいた苛性ソーダ水溶液を混合液に添加して、石鹸状の粘性体が形成されるまで撹拌を継続する。この間、混合液は、化学反応によって粘性を増加させつつ漸次体積を膨張させ、体積が約８倍に膨張した時点では、撹拌機の撹拌棒や撹拌へら等に付着する程度の高い粘性体となる。生成された粘性体は保管用容器に移し替え、保管用容器に収容した状態で自然冷却または冷蔵庫内で冷却する。これにより、粘性体は固化されて、固形状の無害化処理剤となる。固形状の無害化処理剤は、好ましくは１週間〜数週間放置して使用する。
【００３８】
本発明に係る第１の無害化処理剤の無害化機能は、当該無害化処理剤を所定日数放置することによって安定し、その後の長期の保存によっても、無害化機能の低下は認められない。当該無害化処理剤は、使用する際には大量の一般水で希釈して、無害化処理液に調製して使用される。希釈倍率は、５００倍〜２０，０００倍程度である。希釈倍率の目安は、例えば、汚染レベルが３，０００ｐｐｍ以下であれば１，０００倍以下、汚染レベルが１０，０００ｐｐｍ以下であれば１，５００倍以下、汚染レベルが１０，０００ｐｐｍ以上である場合や、汚染物質が油性物質である場合には１５，０００倍以上とすることが好ましい。
【００３９】
このように、本発明に係る第１の無害化処理剤は、使用時に調製される無害化処理液に比較して極めて高い濃度に濃縮されているものである。当該無害化処理剤は、製品として保管中もその有効性（機能）が保持されるが、高濃度に濃縮された固形状であって、製品としては当該無害化処理液に比較して極めて小容量でかつ軽量であることから、製品としての取り扱いや運搬が容易であって利便性が高いものである。
【００４０】
また、本発明に係る第２の無害化処理剤は、本発明に係る第１の無害化処理剤である固形状の無害化処理剤を、上記した高浸透性水を含有する所定量の水で適宜の濃度に希釈して調製したものである。但し、製品としては、使用時に調製される無害化処理液に比較して高い濃度のものである。第２の無害化処理剤は、例えば、水道水や井戸水等の一般水１０Ｌと高浸透性水１Ｌとの混合水を約４０℃に加熱して、この加熱水中に固形状の無害化処理剤である第１の無害化処理剤４０ｇを添加して溶解することによって調製される。調製された液状の無害化処理剤は、第１の無害化処理剤である固形状の無害化処理剤の約０．４％濃度のものであって、使用に際しては、これを１０倍〜１００倍程度に希釈して無害化処理液に調製される。
【００４１】
このように、本発明に係る第２の無害化処理剤は、上記した第１の無害化処理剤を、水分子クラスターを細分化処理してなる高浸透性水を含有する所定量の水で希釈された液状のものである。当該無害化処理剤も、第１の無害化処理剤と同様に、使用時には、大量の一般水で希釈して無害化処理液に調製されるものであって、第１の無害化処理剤で調製された無害化処理液と同様に機能するもである。但し、第２の無害化処理剤は、第１の無害化処理剤に比較して濃度が低くて容量が大きくなるが、使用時の無害化処理液の調製が、固形状の第１の無害化処理剤に比較して容易であって、迅速に行うことができる利点がある。
【００４２】
本発明に係る有害物質の無害化処理方法では、上記のごとく調製された無害化処理液を、有害物質で汚染されている土壌または焼却灰中に混在させるものである。混在させる手段としては、有害物質で汚染されている土壌層上や焼却灰層上に散布する手段や、有害物質で汚染されている土壌や焼却灰を掘り起こしてこれに混ぜ合わせる手段を採ることができ、有害物質をこのような簡単な作業で容易に無害化することができる。無害化処理の対象となる有害物質には、人工的および／または天然に存在する有害な有機物質や無機物質、有害な金属等がある。
【００４３】
具体的には、化学工場や塵焼却施設の周辺、工場や塵焼却施設の跡地における工場や塵焼却施設から漏洩、飛散したＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル類）、ＰＣＤＤ（ダイオキシン類）、その他の有機塩素系化合物であるジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素、トリクロロエタン、テトラクロロエチレン、ジクロロプロパン、有機燐化合物、シアン化合物、カドミウム、鉛、砒素、水銀等、化学工場やその周辺における流出重油、ホルムアルデヒド、その他の有機化学物質や、石油備蓄基地、天然ガス生成基地、火力発電施設近辺、ガソリンスタンド周囲における重油系物質、タール物質、重金属やその他の無機化学物質等の有害物質、硫化水素発生地域、硫黄含有地域におけるこれらの有害物質等を挙げることができる。
【００４４】
当該無害化処理液が含有する高浸透性水は、その高浸透作用によって有害物質の分子結合を緩めて分子結合間を拡大させて、当該分子結合間に微粉末状炭素を誘導する。有害物質の分子結合間に誘導された微粉末状炭素は、結合を緩められた分子を順次吸着または内部に取込み、微粉末状炭素の表面または内部で分解、融合、吸着、分解等を繰返し、無害の分子や金属等に変換して放出する。これにより、有害物質は無害化される。また、当該無害化処理液が含有するソープ状成分は、多くの有機化学物質、重油系物質、タール物質に対して親和性を有してこれらの物質溶解した状態で取込む。微粉末状炭素は、有機化学物質、重油系物質、タール物質をソープ状成分ごと取込んで、取込んだ有害物質を変性、分解、または吸着して無害な物質にする。
【００４５】
当該無害化処理方法においては、当該無害化処理液を野外で土壌層上や焼却灰層上に散布する手段では、当該無害化処理液が含有する微粉末状炭素の炭素群は、高浸透性水を伴っているため、強風以外では、散布の途中で風により飛散するようなことはほとんどなく、かつ、散布後の微粉末状炭素の炭素群は、当該高浸透性水の物質誘導作用により、土壌層や焼却灰層内に浸透して広くかつ深く分散して、広く分散している大量の有害物質に対して吸着、分解、変質等の作用を発揮して、大量の有害物質を吸着、分解、変性等してこれを除去すべく機能する。
【００４６】
この場合、当該無害化処理液を散布された土壌層上や焼却灰層上に、さらに、水を適宜に散布することが好ましい。当該無害化処理液を散布された土壌層上や焼却灰層上に水を散布すれば、すでに散布されて土壌層や焼却灰層中に浸透している無害化理液中の高浸透性水は、散布された水を誘導してさらに土壌層や焼却灰層中に浸透し、同時に、土壌層や焼却灰層内の微粉末状炭素の炭素群やソープ状成分をさらに深く広く分散させて、分散する範囲をさらに拡大させる。当該無害化処理液を、掘り起こした土壌群や集積された焼却灰群に散布して混ぜ合わせる手段を採る場合においても、当該無害化処理液は散布する場合と同様に、土壌群や焼却灰中に大量に分散している有害物質を無害化すべく機能する。
【００４７】
【実施例】
本実施例では、本発明に係る第１の無害化処理剤を調製し、当該第１の無害化処理剤から本発明に係る第２の無害化処理剤を調製し、かつ、当該第２の無害化処理剤から無害化処理液を調製して、当該無害化処理液を使用して、各地域で採取した各種の有害物質で汚染された土壌、焼却灰を供試体として、これを無害化処理する実験を試みた。
【００４８】
（第１の無害化処理剤の調製）：図１に示す製造装置で製造された高浸透性水（ｐＨ７．０〜７．５、比重０．９６〜０．９７）、植物を原料とする微粉末炭素（炭素化率９５％、比表面積１５００ｍ２／ｇ、ｐＨ９．５）、１００％ココナッツオイル、苛性ソーダおよび精製水を使用して第１の無害化処理剤を調製した。第１の無害化処理剤１．５ｋｇを調製するために、高浸透性水１００ｃｃ、微粉末炭素３．５ｇ、１００％ココナッツオイル５００ｃｃ、苛性ソーダ８０ｇ、および精製水５００ｃｃを採用した。
【００４９】
調製に当たっては、苛性ソーダ８０ｇを精製水５００ｃｃに溶解して苛性ソーダ水溶液を調製しておき、十分に混合された微粉末状炭素の炭素群３．５ｇと１００％ココナッツオイル５００ｃｃとの混合物を高浸透性水１００ｃｃ中に混合し、これを加熱器によって加熱して沸騰するまでの間撹拌した。混合液が沸騰した時点で、予め調製しておいた苛性ソーダ水溶液を混合液に添加して、石鹸状の粘性体が形成されるまで撹拌を継続した。。この間、混合液は化学反応によって粘性を増加させつつ漸次体積を膨張させ、体積が約８倍に膨張した時点では、撹拌機の撹拌棒や撹拌へら等に付着する程度の高い粘性体となる。生成された粘性体は保管用容器に移し替え、保管用容器に収容した状態で自然冷却または冷蔵庫内で冷却する。これにより、粘性体は固化されて、固形状の無害化処理剤となり、これを数週間放置した。
【００５０】
（第２の無害化処理剤の調製）：第２の無害化処理剤の調製では、上記した第１の無害化処理剤である固形状の無害化処理剤を、上記した高浸透性水を含有する所定量の水で希釈して調製した。第２の無害化処理剤を２００Ｌ調製するために、第１の無害化処理剤４０ｇ、一般水中に上記した高浸透性水を１Ｌ含有する希釈用水１０Ｌを採用し、４０℃に加温した状態の希釈用水１０Ｌ中に第１の無害化処理剤４０ｇを溶解して調製した。当該第２の無害化処理液の第１の無害化処理液に対する濃度は、０．４％〜０．５％の範囲にある。
【００５１】
（無害化処理液の調製）：上記した第２の無害化処理剤である液状の無害化処理剤は、第１の無害化処理剤である固形状の無害化処理剤の０．４％〜０．５％濃度のものであって、使用に際しては、これを一般水によって１００倍に希釈して無害化処理液に調製した。
【００５２】
（無害化処理実験その１）：供試体としては、焼却場から採取したダイオキシン類で汚染されている焼却灰（供試体１）を採用し、上記した無害化処理液を使用して、供試体１を無害化処理する実験を行った。実験では、２００ｃｃの供試体１に当該無害化処理液１００ｃｃを加えて撹拌し、１２時間放置した後の供試体１中のダイオキシン類の濃度を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
2004122079.tif 000003
【００５４】
但し、表１における異性体中のジベンゾフランは（２，３，７，８−ＰＣＤＦｓ）であり、ダイオキシンは（２，３，７，８−ＰＣＤＤｓ）であり、（ジベンゾフラン・ダイオキシン）は、（２，３，７，８−ＰＣＤＦｓ）と（２，３，７，８−ＰＣＤＤｓ）を合せたものである。毒性等価量ＴＥＱは、２，３，７，８−塩素置換ダイオキシン（２，３，７，８−ＴＣＤＤ）換算量である。また、表１における同族体中のジベンゾフランは（ＰＣＤＦｓ）であり、ダイオキシンは（ＰＣＤＤｓ）であり、（ジベンゾフラン・ダイオキシン）は（ＰＣＤＦｓ）と（ＰＣＤＤｓ）を合わせたものである。また、各ダイオキシン類の測定は、高分解能ガスクロマトグラフ質量分析法に基づいた。
【００５５】
表１に示す減少率を参照すれば、当該無害化処理実験で使用した無害化処理液は、ダイオキシン類に対する無害化機能が極めて高いことが確認される。毒性等価量を評価の基準とすれば、毒性等価量は最大１，０００ｐｇ−ＴＥＱ／ｇでいあるが、当該無害化処理実験では、毒性等価量が最大２５０ｐｇ−ＴＥＱ／ｇであることを目的としている。このため、供試体１中にダイオキシン類が大量に含まれている場合には、無害化処理液中の無害化処理剤の濃度を高めるか、無害化処理を複数回行うことによって達成することができる。
【００５６】
（無害化処理実験その２）：供試体としては、山間地域で採取したわずかにダイオキシン類を含む一般の土壌（供試体２）、特定の工場敷地で採取した硫化水素ガスを含む汚染土壌（供試体３）を採用し、上記した無害化処理液を使用して、これらの各供試体を無害化処理する実験を行った。実験では、各供試体２００ｃｃに当該無害化処理液１００ｃｃを加えて撹拌し、供試体２については１２時間放置した後に、また、供試体３については２４時間放置した後に特定の有害物質を測定した。得られた結果を表２に示す。但し、供試体２に含まれるダイオキシン類の測定は、ＧＣ−ＭＳ／ＭＳによる簡易分析測定法に基づいた。また、供試体３に含まれる硫化水素ガスの測定は、ヘッドスペースガスクロマトグラフ質量分析法に基づいた。
【００５７】
【表２】
2004122079.tif 000004
【００５８】
（無害化処理実験その３）：供試体として、焼却灰で埋め立てた金属類等で汚染されている土壌（供試体４）を採用し、上記した無害化処理液を使用して、これらの供試体４を無害化処理する実験を行った。実験では、供試体２００ｃｃに当該無害化処理液１００ｃｃを加えて撹拌し、１２時間放置した後に各有害物質を測定した。得られた結果を表３に示す。但し、供試体４に含まれる砒素、鉛、カドミウム、水銀、クロム、シアン化合物中、砒素の測定は、ＤＤＴＣ−Ａｇ吸光光度法に基づいた。鉛およびカドミウムの測定は、原子吸光法に基づいた。水銀の測定は、還元気化原子吸光法に基づいた。クロムの測定は、ジフェニルカルバジド吸光光度法に基づいた。シアン化合物については、ピリジン−ピラゾン吸光光度法に基づいた。また、表３中の表示ＮＤは、各測定法では、含有量を確認し得ないことを意味する。
【００５９】
【表３】
2004122079.tif 000005
【００６０】
（無害化処理実験その４）：供試体として、重油系廃棄物で汚染されている工場近辺の異なる場所で採取した５種類の土壌を（供試体５〜９）を採用し、上記した無害化処理液を使用して、各供試体５を無害化処理する実験を行った。実験では、供試体２００ｃｃに当該無害化処理液１００ｃｃを加えて撹拌し、１２時間放置した後に各有害物質を測定した。得られた結果を表４に示す。なお、各供試体中のタール状物質の測定は、ＴＰＨｓ法（総合石油炭化水素法）により行い、硫酸ピッチおよび重油の測定は、ノルマルヘキサン抽出法により行った。但し、硫酸ピッチの測定では、土壌中の硫酸ピッチのｐＨが１．２であったことから、高浸透性水で硫酸ピッチのｐＨを２．５程度に調整した。
【００６１】
【表４】
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【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無害化処理剤を構成する高浸透性水を調製するための製造装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１１…水処理装置、１２…精製水貯留タンク、１３…精製水処理装置、１４…アルコール貯留タンク、１５…細分化装置、１６…融合装置、１７…機能性水貯留タンク。
【図１】
2004122079.tif 000007