(57)【要約】【課題】  本発明は処理コストの低減を図るとともに、焼却灰等を有効利用する有機性有害物質の分解方法を得るにある。【解決手段】  環境ホルモンやダイオキシン類等の有害物質を含む土壌や廃棄物に酸化力を有する処理剤を混合する混合工程と、この混合工程の後、混合撹拌する混合撹拌工程とで有機性有害物質の分解方法を構成している。【選択図】  図１
2004181457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境ホルモンやダイオキシン類等の有機性有害物質を含む土壌や廃棄物に酸化力を有する処理剤を混合する混合工程と、この混合工程の後、混合撹拌する混合撹拌工程とを含むことを特徴とする有機性有害物質の分解方法。
【請求項２】
環境ホルモンやダイオキシン類等の有機性有害物質を含む土壌や廃棄物からガレキやビン等の不処理物を取除く下処理工程と、この下処理工程で処理された土壌や廃棄物に酸化力を有する処理剤および適量の水分を混合する混合工程と、この混合工程の後、混合撹拌する混合撹拌工程とを含むことを特徴とする有機性有害物質の分解方法。
【請求項３】
前記混合工程後に、有機質の分解力を高める促進剤を添加する添加工程を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項あるいは第２項記載の有機性有害物質の分解方法。
【請求項４】
前記混合撹拌後に、処理対象物の流動性を抑え、固化を促進させる促進剤を投入する投入工程を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１ないし第３項記載の有機性有害物質の分解方法
【請求項５】
前記促進剤はより多くのＯＨラジカル（．ＯＨ）を生成して、有害な有機性有害物を酸化分解するアルカリ剤であること、又はより多くのＯＨラジカル（．ＯＨ）を生成して、有害な有機性有害物を酸化分解する２価鉄であることを特徴とする特許請求の範囲第１ないし第４項記載の有機性有害物質の分解方法。
【請求項６】
前記処理剤は、焼却灰であること、又は焼却灰と鹿沼土の混合物であること、又は焼却灰、鹿沼土および促進剤の混合物であることを特徴とする特許請求の範囲第１ないし第４項記載の有機性有害物質の分解方法。
【請求項７】
前記処理剤は、珪酸とアルミニウムを含む無機成分であること、又は焼却灰、鹿沼土あるいは珪酸とアルミニウムを含む無機成分を選択的に混合させた混合物であることを特徴とする特許請求の範囲第１ないし第４項記載の有機性有害物質の分解方法。
【請求項８】
前記処理剤に使用することができる珪酸とアルミニウムを含む無機成分はアロフェンであることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の有機性有害物質の分解方法。
【請求項９】
前記処理剤の焼却灰は、石炭灰と火山灰の混合物、あるいは選択的に混合させることができることを特徴とする特許請求の範囲第１ないし第４項記載の有機性有害物質の分解方法。
【請求項１０】
環境ホルモンやダイオキシン類等の有機性有害物質を含む土壌や廃棄物に、シラス、消石灰、活性炭を選択的に１種、あるいは２種あるいは３種を混合した処理剤を使用する混合工程を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１ないし第９項記載の有機性有害物質の分解方法。
【請求項１１】
有機質の分解力を高める前記促進剤として過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）及び水分を添加する添加工程、及びこの添加工程の後、混合撹拌工程とを含むことを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の有機性有害物質の分解方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、環境ホルモン、農薬、有機塩素系溶剤、ポリ塩化ビフェニール（ＰＣＢ）、ダイオキシン類等の有機性有害物質の分解方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、化学工業、電子工業の事業活動に伴って、土壌や廃棄物に有害物質が存在している。
従来、我国の環境行攻は、有害物の有害性の判断は、その有害物が水にどの程度溶出しているのかを計量する溶出試験によって行われ、数値が国の基準を超えている場合は有害、基準値以下であれば無害と判断されていたが、有害物を含む土壌や廃棄物が風によって空気中に舞い上がり、人間の呼吸器に入り込んだり、動植物の育成に悪影響を与えていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】従来の有害物の処理方法において、例えば、有害物質を含む土壌や廃棄物に熱を加えて、熱分解する方法では、燃焼方式のために、大きな設備と廃ガス対策が必要で、焼却炉を設置する周辺住民の同意も得にくく、処理コストも高い。
また、土壌や廃棄物に含まれる有害物の沸点を確認し、それ以上の温度まで土壌や廃棄物を加熱し、有害物を揮散させ、活性炭に吸着させ処理する方法では、加熱エネルギーが必要なので大型設備が必要になり、活性炭の耐久性は熱により悪化するので、活性炭の交換回数が多くなりコスト高になる。
さらに、温度と圧力を常温常圧とせず、化学的変化を促進する条件まで変化させ、触媒や分解剤等を用いて化学的に分解する方法では、常温常圧状態ではないために、設備や管理が煩雑になり、処理設備も大型で、コスト高になってしまう。
一般的には、熱エネルギーを利用する方法は、排ガス対策が大変で、設備を設置する近隣住民の同意を得ることは困難であるという欠点があった。【０００４】  本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、処理コストの低減を図るとともに、焼却灰等を有効利用する極めて画期的な有機性有害物質の分解方法を提供することを目的としている。【０００５】  本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】上記目的を達成するために、本発明は環境ホルモンやダイオキシン類等の有害物を含む土壌や廃棄物に酸化力を有する処理剤を混合する混合工程と、この混合工程の後、混合撹拌する混合撹拌工程とで有機性有害物質の分解方法を構成している。
【発明の効果】
【０００７】  本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。【０００８】（１）環境ホルモンやダイオキシン類等の有機性有害物質を含む土壌や廃棄物に酸化力を有する処理剤を混合する混合工程と、この混合工程の後、混合撹拌する混合撹拌工程とからなるので、短時間に安全に有機性有害物質を分解することができる。【０００９】（２）前記（１）によって、工程が簡単であるので、容易に実施することができる。【００１０】（３）前記（１）によって、未利用の資源である焼却灰、火山灰等を有効利用するので、資源の有効利用とコストの低減を図ることができる。【００１１】（４）前記（１）によって、大型施設や設備を必要としないので、有害物質の処理コストの低減を図ることができる。【００１２】（５）請求項２〜１１も前記（１）〜（４）と同様以上の作用効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】  以下、図面に示す実施の形態により、本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】  図１ないし図４に示す本発明の実施例１の形態において、下処理工程１は、環境ホルモン（内分泌かく乱物質）、農薬、有機塩素系溶剤、ポリ塩化ビフェニール（ＰＣＢ）、ダイオキシン類等の有害物質によって汚染されている土壌や廃棄物２からコンクリートガラ、プラスティック、缶、ビン、木くず等の不処理物３を取除く工程で、この下処理工程１では、土塊等は必要により破砕機等で破砕される。【００１５】  混合工程６は前記下処理工程１で下処理された土壌や廃棄物４に酸化力を有する処理剤７および適量の水分８を混合する工程で、この混合工程６の処理剤７は、二酸化ケイ素および二酸化アルミニウム（アルミナ）によって作られる含水ケイ酸塩鉱物であるアロフェン７ａ（Ａｌｌｏｐｈａｎｅ：ｌＳｉＯ２・ｍＡｌ２Ｏ３・ｎＨ２Ｏ）である。このアロフェン７ａは、好ましくは二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）および二酸化アルミニウム（アルミナ）（Ａｌ２Ｏ３）との比率が１：１〜２：１で、陰陽イオン交換機能を有している。【００１６】  上記よりなる有機性有害物質の分解方法は、処理剤としてのアロフェン７ａから電子が飛び出し、周辺の有機性有害物質のＯＨ−に働きかけ、ＯＨ−のマイナス部分が取れて不安定な状態となり、周辺の有機性有害物質と電子のやり取りを行い極めて優れた分解能力を有することを発見したものである。
また、前記処理剤７としてのアロフェン７ａは、石炭灰のフライアッシュ、シラス、鹿沼土等の中に多く含まれ、安価で容易に手にすることができ、処理操作もし易く、コスト競争力も従来の、あるいは他の処理方法と比較しても格段にある。【００１７】  混合攪拌工程９は前記混合工程６の後、下処理された土壌や廃棄物４、処理剤７および適量の水分８を従来と同様の、あるいは効率のよい混合撹拌機５によって混合撹拌する工程で、この混合撹拌工程９では、本実施の形態では、約２〜１５分間よく混合撹拌を行う。
【発明の異なる実施の形態】
【００１８】  次に、図５ないし図１８に示す本発明の異なる実施の形態につき説明する。なお、これらの本発明の異なる実施の形態の説明に当って、前記本発明の実施例１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【実施例２】
【００１９】  図５および図６に示す本発明の実施例２の形態において、前記本発明の実施例１の形態と主に異なる点は、前記混合工程６を行った後の混合物Ｚに、有機質の分解力を高める促進剤としての過酸化水素水１０（Ｈ２Ｏ２）を添加する添加工程１１を含む点で、このように構成した有機性有害物質の分解方法により反応が促進され、本発明の実施例１の形態と同様以上の作用効果を得ることができる。
【実施例３】
【００２０】  図７および図８に示す本発明の実施例３の形態において、前記本発明の実施例２の形態と主に異なる点は、焼却灰である処理剤７Ａを混合する混合工程６Ａを用いた点で、このように構成した有機性有害物質の分解方法にしても本発明の第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができるとともに、本実施の形態で用いる該処理剤７Ａは、好ましくは石炭灰であるフライアッシュ７ｂと火山灰であるシラス７ｃとの混合物、あるいは選択的に一方を混合する。【００２１】  前記フライアッシュ７ｂは石炭火力発電所から集塵機によって排出されるもので、ニ酸化ケイ素を４５％以上、二酸化アルミニウムを２０％前後含んでいる。
前記シラス７ｃは火山噴出物およびそれに由来する二次的堆積物で白色砂質堆積物で、ニ酸化ケイ素を７０％前後、二酸化アルミニウムを約１２〜１８％含んでいる。これらのフライアッシュ７ｂやシラス７ｃの処理剤７を使用することにより、未利用の資源を効率よく活用することができる。【００２２】本実施の形態において、実用的な規模での実験を行った結果、
処理対象物はＰＣＢを含有する土壌（２６ｍｇ／ｋｇ）２００ｇに対し、石炭灰１０ｇとシラス１０ｇを添加し、混練できる程度の水を加え混合撹拌を約３分位行って、１週間後に含有量分析を行った結果、ＰＣＢの含有量は９．１ｍｇ／ｋｇとなった。
【実施例４】
【００２３】  図９および図１０に示す本発明の実施例４の形態において、前記本発明の実施例１の形態と主に異なる点は、前記下処理工程１で処理された土壌や廃棄物４に、フライアッシュ７ｂ、シラス７ｃ、鹿沼土７ｄを混合した処理剤７Ｂを使用する混合工程６Ｂを用いた点で、このように構成された有機性有害物質の分解方法にしても本発明の実施例１の形態と同様以上の作用効果を得ることができる。
【実施例５】
【００２４】  図１１および図１２に示す本発明の実施例５の形態において、前記本発明の実施例２の形態と主に異なる点は、前記促進剤にアルカリ剤１２を用いる添加工程１１Ａを行う点で、このように構成した有機性有害物質の分解方法にしても本発明の実施例２の形態と同様以上の作用効果を得ることができるとともに、アルカリサイドで混合撹拌して、効率よく分解することができる。
なお、前記アルカリ剤１２のＯＨは活性酵素の１つであるヒドロキシルラジカルなので、フリーラジカルの発生はアルカリサイドが望ましく、ＯＨを多くする働きがあるので、強力な酸化剤の一つであるＯＨラジカル（．ＯＨ）を生成させて、有害な有機化合物を酸化分解させることが発見できたのである。
【実施例６】
【００２５】  図１３および図１４に示す本発明実施例６の形態において、前記本発明の実施例５の形態と主に異なる点は、前記において、前記促進剤は２価鉄１３（Ｆｅ２＋）を用いる添加工程１１Ｂを行う点で、このように構成した有機性有害物質の分解方法にしても本発明の実施例５の形態と同様以上の作用効果を得ることができるとともに、強力な酸化剤の一つであるＯＨラジカル（．ＯＨ）を生成させて、有害な有機化合物を酸化分解させることができる。
【実施例７】
【００２６】  図１５および図１６に示す本発明の実施例７の形態において、前記本発明の実施例１の形態と主に異なる点は、前記下処理工程１で処理された土壌や廃棄物４に、アロフェン７ａに、フライアッシュ７ｂ、シラス７ｃ、鹿沼土７ｄを混合した処理剤７Ｃを使用する混合工程６Ｃを用いた点で、このように構成した有機性有害物質の分解方法は、本発明の実施例１の形態と同様以上の作用効果を得ることができる。
【実施例８】
【００２７】  図１７および図１８に示す本発明の実施例８の形態において、前記本発明の実施例１の形態と主に異なる点は、前記下処理工程１で処理された土壌や廃棄物４の処理量や有害物質の種類によって、アロフェン７ａ、フライアッシュ７ｂ、シラス７ｃ、鹿沼土７ｄを選択的に１種、あるいは２種以上を適宜に混合した処理剤７Ｄを使用する混合工程６Ｄを用いた点で、このように構成した有機性有害物質の分解方法は、本発明の第１の実施の形態と同様以上の作用効果を得ることができ、その中でもアロフェン７ａと鹿沼土７ｄを適宜に混合することが特に望ましい。
【実施例９】
【００２８】    図１９および図２０に示す本発明の実施例９の形態において、前記本発明の実施例５の形態と主に異なる点は、前記下処理工程１で処理された土壌や廃棄物４の処理量や有害物質の種類によって、シラス７ｃ、消石灰７ｅ、活性炭７ｆを選択的に１種、あるいは２種以上を適宜に混合した処理剤７Ｅを使用する混合工程６Ｅを用い、更に有機質の分解力を高める促進剤としての過酸化水素水１０（Ｈ２Ｏ２）を添加する添加工程１１、及び適量の約１５℃の水分８を冠水状態で添加し、従来と同様の、あるいは効率のよい混合撹拌機５によって混合撹拌する工程で、本実施の形態では、約２〜１５分間よく混合撹拌を行う。このように構成した有機性有害物質の分解方法にすることにより更に飛躍的に分解効果が向上し極めて清浄化することができたのである。【００２９】本実施例９の形態において、実用的な規模での実験を行った結果、
処理対象物はＰＣＢを含有する土壌（２６ｍｇ／ｋｇ）２００ｇに対し、シラス７ｃを１０ｇ、消石灰７ｅを１ｇ、活性炭７ｆを５ｇ添加し、促進剤の過酸化水素水１０（Ｈ２Ｏ２）を添加する添加工程１１と混練できる程度の水８を加え混合撹拌を約３分位行って、１週間後に含有量分析を１０数回行った結果、平均２．２ｍｇ／ｋｇとなった。【００３０】更に同一条件で、活性炭７ｆを１０ｇ添加した場合は更に望ましい結果が得られ平均２．０ｍｇ／ｋｇとなった。【００３１】なお、前記本発明の異なる実施の形態では主に第１の実施の形態を基にして説明したが、本発明はこれに限らず、各実施の形態に使用された構成を組み合わせて使用しても同様な作用効果が得られることも含むものである。
［変形実施例］【００３２】  更にこの発明は次のように変形して実施することを含むものである。【００３３】  （１）前記本発明の各実施の形態で使用する火山灰であるシラスの代替品として、シラスを急速加熱して成分であるシラスガラスの軟化と水分の蒸発により形成されるシラスバルーンを使用してもよい。【００３４】（２）実施例９の活性炭７ｆの代わりに、微量の油吸着の活性炭７ｈを添加することにより、ダイオキシン、ＰＣＢ、有機系塩素等が油に溶け易い性質を持つことを利用し、分解効果を更に高めることが出来る。この場合は油の添加量は水質汚濁防止法で定められている１５ＰＰＭよりはるかに少ない約０．０５〜１２ＰＰＭに制限使用することにより飛躍的な効果を得ることが出来、逆発想による最適な処理材を得ることができたのである。【００３５】  （３）促進剤の過酸化水素水１０（Ｈ２Ｏ２）の代わりに次亜塩素酸ソーダを添加してもよい。【００３６】  （４）促進剤の過酸化水素水１０（Ｈ２Ｏ２）の代わりにオゾン（Ｏ３）を添加、若しくはそれらを混合使用しても良い。【００３７】  （５）常温の水８を９０℃以上の熱水８ａとし、分子の動きを活発化させ、更に効果を高めることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】  本発明は、環境ホルモン、農薬、有機塩素系溶剤、ポリ塩化ビフェニール（ＰＣＢ）、ダイオキシン類等の有機性有害物質の分解方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例１の形態の工程図。
【図２】本発明の実施例１の形態の下処理工程の説明図。
【図３】本発明の実施例１の形態の混合工程の説明図。
【図４】本発明の実施例１の形態の混合撹拌工程の説明図。
【図５】本発明の実施例２の形態の工程図。
【図６】本発明の実施例２の形態の工程の説明図。
【図７】本発明の実施例３の形態の工程図。
【図８】本発明の実施例３の形態の工程の説明図。
【図９】本発明の実施例４の実施の形態の工程図。
【図１０】本発明の実施例４の形態の工程の説明図。
【図１１】本発明の実施例５の形態の工程図。
【図１２】本発明の実施例５の形態の工程の説明図。
【図１３】本発明の実施例６の形態の工程図。
【図１４】本発明の実施例６の形態の工程の説明図。
【図１５】本発明の実施例７の形態の工程図。
【図１６】本発明の実施例７の形態の工程の説明図。
【図１７】本発明の実施例８の形態の工程図。
【図１８】本発明の実施例８の形態の工程の説明図。
【図１９】本発明の実施例９の形態の工程図。
【図２０】本発明の実施例９の形態の工程の説明図。
【符号の説明】
【００４０】１：下処理工程、                      ２：土壌や廃棄物、
３：不処理物、                        ４：下処理された土壌や廃棄物、
５：混合撹拌機、                      ６、６Ａ〜６Ｄ：混合工程、
７、７Ａ〜７Ｅ：処理剤、              ７ａ：アロフェン、
７ｂ：フライアッシュ、                ７ｃ：シラス、
７ｄ：鹿沼土、                        ７ｅ：消石灰、
７ｆ：活性炭                          ７ｈ：微量の油吸着の活性炭
８：水分、                            ９：混合撹拌工程、
１０：過酸化水素水、                  １１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ：添加工程、
１２：アルカリ剤、                    １３：２価鉄、
Ｚ：混合物。
【図１】
2004181457.tif 000003
【図２】
2004181457.tif 000004
【図３】
2004181457.tif 000005
【図４】
2004181457.tif 000006
【図５】
2004181457.tif 000007
【図６】
2004181457.tif 000008
【図７】
2004181457.tif 000009
【図８】
2004181457.tif 000010
【図９】
2004181457.tif 000011
【図１０】
2004181457.tif 000012
【図１１】
2004181457.tif 000013
【図１２】
2004181457.tif 000014
【図１３】
2004181457.tif 000015
【図１４】
2004181457.tif 000016
【図１５】
2004181457.tif 000017
【図１６】
2004181457.tif 000018
【図１７】
2004181457.tif 000019
【図１８】
2004181457.tif 000020
【図１９】
2004181457.tif 000021
【図２０】
2004181457.tif 000022