(57)【要約】    【課題】  使用を禁止された後に土中に埋設され、或いは農家等で保管されたまま放置されているような、いわゆる使用残農薬であって、特に固形状の農薬の処理方法とその装置に関し、二次汚染物の発生が少なく、作業環境を安全に保つことができ、しかも固形状の使用残農薬中の有機塩素化合物等の有機ハロゲンを好適に分解処理させることのできる使用残農薬の処理方法と装置を提供することを課題とする。    【解決手段】  使用残農薬の処理方法の発明であって、ハロゲン化合物を含む固形状の使用残農薬に溶媒を添加して溶媒中に農薬中の有機ハロゲン化合物を抽出して固形分から分離し、溶媒中に抽出された有機ハロゲン化合物をアルカリ金属によって分解し脱ハロゲン化処理することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハロゲン化合物を含む固形状の使用残農薬に溶媒を添加して溶媒中に農薬を抽出して固形分から分離し、溶媒中に抽出された農薬をアルカリ金属によって分解し脱ハロゲン化処理することを特徴とする使用残農薬の処理方法。
【請求項２】
農薬を抽出する溶媒が、脂肪族系炭化水素、灯油、灯油由来溶剤である請求項１記載の使用残農薬の処理方法。
【請求項３】
溶媒を添加する前に、固形状の使用残農薬を乾燥させる請求項１又は２記載の使用残農薬の処理方法。
【請求項４】
ハロゲン化合物を含む固形状の使用残農薬に溶媒を添加して溶媒中に農薬を抽出して固形分から分離する手段と、溶媒中に抽出された農薬をアルカリ金属によって分解し脱ハロゲン化処理する手段とを具備することを特徴とする使用残農薬の処理装置。
【請求項５】
溶媒を添加する前に、固形状の使用残農薬を乾燥させる手段を具備する請求項４記載の使用残農薬の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用残農薬の処理方法とその装置、さらに詳しくは、使用を禁止された後に土中に埋設され、或いは農家等で保管されたまま放置されているような、いわゆる使用残農薬であって、特に固形状の農薬の処理方法とその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＤＤＴ、ヘキサクロロシクロヘキサン（ＢＨＣ）やヘキサクロロベンゼン（ＨＣＢ）等の有機塩素化合物等の有機ハロゲンを含有する農薬がその害虫駆除の著効性ゆえに広く使用されてきたが、近年になり、生体残留あるいは生体濃縮して、これら薬剤が本来の生体ホルモンに類似した挙動を示すことにより、正常な繁殖機能を失うなど生態系に大きな影響を及ぼすことが明らかになり（環境ホルモン、内分泌攪乱物質等と称されている）、現在は使用が禁止されている。これらの農薬は使用が禁止されて以降、残存しているものは土中に埋設され、又は農家等で保管されたまま放置され、或いは農薬の製造メーカーが回収して保管しているのが現状であり、これらの農薬は、使用残農薬とも称されている。  
【０００３】
このような使用残農薬のうち、農家等で保管されているものや製造メーカーが回収したものはまだしも、土中に埋設され長年放置されているものは保管状態によっては環境破壊の要因ともなり、生態系への影響も無視することができない。
【０００４】
そこで、近年ではこのように土中に埋設され長年放置されている使用残農薬を掘り起こして処理することも行なわれている。これら有機ハロゲン系農薬は、残留性有機汚染物質に含まれ、2001年５月に採択されたストックホルム条約により、今後計画的に処理することが求められている。そのような使用残農薬を処理する場合、従来では下記特許文献１や特許文献２に示すように焼却する方法が採用されていた。
【特許文献１】特開2003−284920号公報
【特許文献２】特開2001−70470 号公報
【０００５】
しかし、このような塩素等のハロゲン化合物を含む農薬を焼却すると、含有する塩素等のハロゲンにより炉寿命が短くなることと、さらにダイオキシン等の二次汚染物が発生するおそれがあるという問題点があった。また農家等で保管されている農薬や製造メーカーで回収された農薬も、処理する場合には、結局焼却手段によらざるを得ず、ダイオキシン等の発生の問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述のような問題点をすべて解決するためになされたもので、二次汚染物の発生が少なく、作業環境を安全に保つことができ、しかも固形状の使用残農薬中の有機塩素化合物等の有機ハロゲンを好適に分解処理させることのできる使用残農薬の処理方法と装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、請求項１記載の発明は、使用残農薬の処理方法の発明であって、ハロゲン化合物を含む固形状の使用残農薬に溶媒を添加して溶媒中に農薬中の有機ハロゲン化合物を抽出して固形分から分離し、溶媒中に抽出された有機ハロゲン化合物をアルカリ金属によって分解し脱ハロゲン化処理することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の使用残農薬の処理方法において、農薬中の有機ハロゲン化合物を抽出する溶媒が、脂肪族系炭化水素、灯油、灯油由来溶剤であることを特徴とする。さらに、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の使用残農薬の処理方法において、溶媒を添加する前に、固形状の使用残農薬を乾燥させることを特徴とする。
【０００９】
さらに、請求項４記載の発明は、使用残農薬の処理装置の発明であって、ハロゲン化合物を含む固形状の使用残農薬に溶媒を添加して溶媒中に農薬中の有機ハロゲン化合物を抽出して固形分から分離する手段と、溶媒中に抽出された農薬中の有機ハロゲン化合物をアルカリ金属によって分解し脱ハロゲン化処理する手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
さらに、請求項５記載の発明は、請求項４記載の使用残農薬の処理装置において、溶媒を添加する前に、固形状の使用残農薬を乾燥させる手段を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
このように、本発明では、ハロゲン化合物を含む固形状の使用残農薬に溶媒を添加して溶媒中に農薬中の有機ハロゲン化合物を抽出して固形分から分離し、溶媒中に抽出された有機ハロゲン化合物をアルカリ金属によって分解し脱ハロゲン化処理するため、二次汚染物の発生が少なく、作業環境を安全に保つことができ、しかも固形状の使用残農薬中の有機塩素化合物等の有機ハロゲンを好適に分解処理させることのできるという効果がある。      
【００１２】
特に、溶媒として脂肪族系炭化水素、灯油、灯油由来溶剤を用いる場合には、これらの溶媒がアルカリ金属と反応することがなく、アルカリ金属の無駄な消費をより確実に防止することができるという効果がある。
【００１３】
さらに、溶媒を添加する前に、固形状の使用残農薬を乾燥させる場合には、固形状の農薬が溶媒に好適に分散されることとなり、その分、固形物から農薬を分離させ易くなるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面に従って説明する。先ず、一実施形態としての、使用残農薬の処理装置について説明する。
【００１５】
本実施形態の使用残農薬の処理装置には、図１に示すように、固形状の使用残農薬を乾燥させる乾燥装置１と、該乾燥装置１によって乾燥された固形状の農薬を溶媒抽出させるための溶媒抽出装置２と、溶媒中に抽出された農薬を脱塩素化する脱塩素化装置３とが具備されている。
【００１６】
乾燥装置１は、固形状の使用残農薬を加熱して乾燥させるもので、乾燥によって水分が蒸発して固形状の農薬から除去されることとなる。
【００１７】
溶媒抽出装置２は、溶媒を添加して溶媒中に農薬中の有機塩素化合物を抽出させるためのものであり、このような抽出により、固形分が分離されることとなる。
【００１８】
脱塩素化装置３は、金属ナトリウムを絶縁油に分散させたナトリウム分散体を添加して有機塩素化合物を分解するためのものである。この脱塩素化装置３は、図３に示すように槽本体４内に攪拌翼５を具備した構造のものである。そして、その攪拌翼５は、同図に示すように、モータ６で駆動される回転軸７の上下２段にパドル翼8a,8b が垂直に取り付けられた構成からなり、その上下のパドル翼8a,8b は明確に図示しないが、45度の交差角度をなして配設されている。また、この脱塩素化装置３は、窒素ガスをパージして窒素雰囲気とされている。
【００１９】
さらに前記脱塩素化装置３の後段側には、水和槽９、中和槽10、及び油水分離器11が設けられている。水和槽９は、前記脱塩素化装置３で消費されなかったナトリウム分散剤を水和させるためのものであり、その水和槽９には水が添加される。
【００２０】
また、中和槽10は、前記水和槽９での水和反応によって生ずるアルカリを中和するためのものであり、その中和槽10には炭酸ガスが添加される。さらに、油水分離器11は、水和及び中和後の処理水を油水分離するためのものである。そして、この油水分離器11の後段側には、該油水分離後の処理水を浄化する活性炭処理装置12が設けられている。
【００２１】
さらに、前記乾燥装置１での加熱乾燥により蒸発した水分を凝縮するための凝縮装置13、前記溶媒抽出装置２で分離された固形分を乾燥する乾燥装置14、前記脱塩素化装置３から生ずる排ガス中の農薬成分を吸着させる活性炭処理装置15がそれぞれ設けられている。      
【００２２】
次に、上記のような使用残農薬の処理装置を用いて、使用残農薬を処理する方法の実施形態について説明する。
【００２３】
先ず、固形状の使用残農薬を乾燥装置１へ供給する。この固形状の使用残農薬は、土中に埋設された固形状の農薬、農家等で保管されたまま放置されているような固形状の農薬、或いは製造メーカーが回収した固形状の農薬であるが、いずれも残存して処理が必要とされるものである。
【００２４】
この場合、農家等で保管、放置されていた農薬や製造メーカーが回収した農薬はそのまま乾燥装置１へ供給されるが、土中の使用残農薬は、ビニール袋等に包装された上で容器に収容され、さらにその容器が予め地中に埋設されたコンクリート製のパイプの中空部内に充填された状態で埋設されているので、このような状態の使用残農薬を土中から掘り起し、ビニール袋、容器、コンクリートがら、土壌等から分離した上で、固形状の農薬が上記のような乾燥装置１へ供給されることとなる。
【００２５】
乾燥装置１へ供給された固形状の使用残農薬は、その乾燥装置１で加熱されて乾燥される。乾燥後の固形状の農薬は、溶媒抽出装置２へ供給され、乾燥によって蒸発した水蒸気は凝縮装置13へ供給される。
【００２６】
乾燥によって水分が除去された固形状の農薬は溶媒抽出装置２へ供給されるが、その溶媒抽出装置２へは溶媒が供給されて、その溶媒によって固形状の農薬から農薬中の塩素化合物が抽出されることとなる。この場合、溶媒として本実施形態ではノルマルパラフィン、イソパラフィン等の脂肪族系炭化水素が用いられる。
【００２７】
固形分と分離して有機塩素化合物を抽出した溶媒は、脱塩素化装置３へ供給される。そして、脱塩素化装置３で、金属ナトリウム分散体中の金属ナトリウムによって有機塩素化合物が分解される。すなわち、金属ナトリウムを絶縁油中に分散させたナトリウム分散体が脱塩素化装置３に添加され、そのナトリウム分散体中の金属ナトリウムが、抽出溶媒中の農薬と反応し、有機塩素化合物が脱塩素化されて分解されるのである。このとき、反応促進剤としてのイソプロピルアルコールが添加される。
【００２８】
そして、脱塩素化装置３で消費されなかった過剰の金属ナトリウムは、次の水和槽９へ供給される。水和槽９へは水が供給されて前記未消費の金属ナトリウムが水和されることとなる。この水和槽９では金属ナトリウムの水和反応によってアルカリが生成されるので、その水和後の処理水は中和槽10へ供給されて中和される。すなわち、中和槽10へは炭酸ガスが供給されてその炭酸ガスがアルカリと反応して中和されることとなるのである。
【００２９】
中和槽10で中和された処理水は油水分離器11へ供給され、油水分離される。油水分離後の油分は処理油として回収され、水分は処理水として前記活性炭処理装置12へ供給され、処理水中に仮に微量の有機塩素化合物が含有されていたとしても、その活性炭処理装置12で処理水中の有機塩素化合物が活性炭に吸着され、有機塩素化合物の含有されていない処理水のみが排水として系外に排出されることとなるのである。また回収された処理油は溶媒として再利用することもできる。
【００３０】
一方、前記乾燥装置１で蒸発して凝縮装置13へ供給された水蒸気は、その凝縮装置13で凝縮され、凝縮水として活性炭処理装置12へ供給される。農薬中の有機塩素化合物は、乾燥装置１で乾燥された固形分に保持されて溶媒抽出装置２へ供給されており、本来凝縮水中には存在しないはずであるが、仮に凝縮水中に微量の有機塩素化合物が含有されていたとしても、その有機塩素化合物は活性炭処理装置12の活性炭に吸着され、有機塩素化合物の含有されていない処理水のみが系外に放流されることとなる。
【００３１】
また、溶媒抽出装置２で農薬中の有機塩素化合物が溶媒抽出されて除去された固形分は、乾燥装置14へ供給されて加熱乾燥され、蒸発して溶媒は、前記農薬を抽出した溶媒とともに、脱塩素化装置３へ供給される。また乾燥装置14で乾燥された固形物は、処理残渣として回収される。
【００３２】
さらに脱塩素化装置３からの排ガスは、活性炭処理装置15に供給される。そして、脱塩素化装置３で有機塩素化合物が分解、除去された排ガスに、仮に微量の有機塩素化合物が含有されていたとしても、その有機塩素化合物は活性炭処理装置15の活性炭に吸着され、有機塩素化合物の含有されていない排ガスのみが系外に排出されることになるのである。      
【００３３】
以上のように、本実施形態においては、固形状の使用残農薬を乾燥装置１へ供給して乾燥させた後、溶媒抽出装置２に供給して溶媒を添加するので、固形分に付着した農薬は溶媒側へ抽出されることになり、脱塩素化装置３へは溶媒抽出された農薬のみが固形分から分離され溶媒側に抽出された状態で供給されることになる。
【００３４】
また、固形状農薬は乾燥装置１で乾燥されて水分が除去された上で溶媒抽出装置２に供給されるので、固形状の農薬が溶媒に好適に分散されることとなり、その分、固形物から有機塩素化合物を分離させ易くなる。また乾燥装置で乾燥された農薬は、溶媒抽出し易くするために、攪拌ミル等によって磨り潰しておくのが好ましい。
【００３５】
尚、上記実施形態では、溶媒としてノルマルパラフィン、イソパラフィン等の脂肪族系炭化水素を用いたが、溶媒の種類はこれに限定されるものではなく、灯油、灯油由来溶剤等を使用することも可能である。
【００３６】
有機塩素化合物を抽出するという意味では、イソプロピルアルコール、エタノール、メタノール等のアルコール系の溶剤、アセトン等のケトン系の溶剤、エチルエーテル等のエーテル系の溶剤等を使用することができる。また、トルエン、キシレン、アルキルベンゼン等の芳香族炭化水素、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素を使用することもできる。
【００３７】
しかし、上記アルコール系の溶剤、ケトン系の溶剤、エーテル系の溶剤は、アルカリ金属と反応するため、有機塩素化合物を抽出できても脱塩素化装置３へ供給された際にアルカリ金属が不用意に消費されるという問題がある。また、芳香族炭化水素、脂環式炭化水素は、水和槽９で余剰アルカリ金属を水和する際に、溶媒が水槽に溶出し、排水処理が必要となるために好ましくない。
【００３８】
従って、これらの点を考慮すると、上記のような脂肪族系炭化水素や灯油、灯油由来溶剤等を使用するのが望ましい。尚、この場合、沸点は100 〜300 ℃の範囲のものを用いるのが好ましい。ちなみに、ノルマルパラフィンの沸点は171 〜227 ℃程度であり、ケロシンの沸点は150 〜270 ℃程度である。
【００３９】
さらに、脱塩素化装置３において農薬から分離した有機塩素化合物とナトリウム分散体とを反応させる温度も、特に限定されるものではないが、30〜100 ℃程度であることが好ましい。
【００４０】
また、塩素に対するアルカリ金属の割合は、有機塩素化合物を溶媒で抽出した汚染油が高濃度の場合には１〜10モル程度が好ましく、低濃度の場合には10〜1000モル程度が好ましい。
【００４１】
さらに、上記実施形態の脱塩素化装置３で農薬の分解反応を行わせるものとして用いた金属ナトリウムは安価で一般的に入手し易い利点があるが、これに限らず、金属カリウム、金属ストロンチウム、金属リチウム或いはこれらの合金を用いることも可能である。つまりアルカリ金属を油等の分散媒に分散させた分散体が用いられればよいのである。
【００４２】
さらに、本発明で用いる農薬の種類も、ＤＤＴやＢＨＣ等、その種類は問うものではない。また、農薬の性状も、たとえばベントナイト、粘土等の増量剤に農薬を付着させて粒状、粉状等にしたもの、或いはデキストリン等のデンプン系のバインダーで農薬を固めて錠剤にしたもの等、その性状は問わない。要は固形状のものであればよい。
【００４３】
さらに、上記実施形態では、有機塩素化合物を含む農薬を処理する場合について説明したが、塩素以外の有機ハロゲン化合物を含む農薬の処理に本発明を適用することも可能である。
尚、本発明において、「有機ハロゲン化合物を含む農薬」とは、たとえば農薬が粒状の場合に、ＤＤＴやＢＨＣ等の本来の薬効成分以外に増量剤等が含有されており、或いは農薬が散剤の場合には、散布時の溶解分散を容易にするために約90％程の無機助剤が含有されており、これらの無機助剤や増量剤等を含む全体が農薬であり、薬効成分の部分のみが有機ハロゲン化合物であることを意味するものである。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の使用残農薬の処理方法とその装置は、残存して土中に埋設若しくはそのまま保存されているような農薬であって、固形状の農薬に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】一実施形態としての使用残農薬の処理装置の概略ブロック図。
【図２】同概略フロー図。
【図３】処理装置中の脱塩素化装置の概略正面図。
【符号の説明】
【００４６】
１…乾燥装置              ２…溶媒抽出装置
３…脱塩素化装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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