(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分および伝導物質を含有し且つ有機ハロゲン化合物または不飽和炭化水素からなる有機化合物で汚染された汚染物質としての汚染土壌を採掘し、この汚染土壌に有機化合物を吸着保持する特性を有する触媒を混合した後、周波数２０００〜３０００ＭＨｚの電磁波を照射することにより、伝導物質から電荷イオンを発生させて有機化合物を分解して汚染土壌を浄化し、この浄化された土壌をそのまま埋め戻すことを特徴とする、汚染物質の無害化処理方法。
【請求項２】
前記触媒が炭素を含む触媒であることを特徴とする、請求項１に記載の汚染物質の無害化処理方法。
【請求項３】
前記有機ハロゲン化合物がジクロロベンゼンまたはダイオキシンであり、前記不飽和炭化水素がベンゼン、ジクロロベンゼンまたはダイオキシンであることを特徴とする、請求項１または２に記載の汚染物質の無害化処理方法。
【請求項４】
前記伝導物質が、炭素、珪素、マグネシウム、アルミニウム、マンガン、亜鉛、鉄、コバルト、ニッケル、銅およびチタンからなる少なくとも一つの元素を含む物質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、汚染物質の無害化処理方法に関し、特に、近年環境問題として取り上げられている有害な有機化合物で汚染された汚染物質の無害化処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年環境問題として取り上げられている有害な有機化合物で汚染された汚染物質（汚染土壌、焼却灰、汚泥などの固体の汚染物質、工業排出水、地下水、河川、海洋水など汚染水、および燃焼設備の排出気体などの汚染気体）の無害化処理方法、例えば、有機物で汚染された土壌を浄化する方法として、有機物で汚染された土壌を炉などで焼成することにより有機物を分解して浄化する方法（焼成法）や、有機物で汚染された土壌に添加剤を混合して化学的作用により有機物を分解して浄化する方法（添加剤法）などが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、焼成法には、処理できる汚染有機物の種類が多く、処理時間も比較的短期間で済むという利点があるが、焼成用の炉や焼成時に発生するガスを処理する設備が必要であるため、設備コストがかかり、現地での処理ができないなどの欠点がある。一方、添加剤法には、鉄粉などを使用すれば、周辺環境への影響も少なく有機物を分解できるという利点があるが、焼成法に比べて分解までの日数がかかる。
【０００４】
そのため、有機物で汚染された土壌などの汚染物質を浄化する方法として、焼成法のように短期間で処理を行うことができ且つ添加剤法のように周辺環境への影響も少なく汚染土壌などの汚染物質を浄化することができる方法が望まれている。
【０００５】
したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、短時間で処理することができ且つ周辺環境への影響も少なく有機化合物による汚染物質を無害化することができる、汚染物質の無害化処理方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、有機化合物で汚染された汚染土壌などの汚染物質に電磁波を照射することにより有機化合物を分解して汚染物質を浄化することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明による汚染物質の無害化処理方法は、有機化合物で汚染された汚染物質に電磁波を照射することにより、有機化合物を分解して汚染物質を浄化することを特徴とする。
【０００８】
この汚染物質の無害化処理方法において、必要に応じて、汚染物質に電磁波を照射する前に汚染物質に触媒を混合してもよい。この場合、触媒が有機化合物を吸着保持する特性を備えた触媒であることが好ましく、特に活性炭などの炭素を含む触媒であることが好ましい。
【０００９】
また、上記の汚染物質の無害化処理方法は、有機化合物が有機ハロゲン化合物である場合や、有機化合物がダイオキシン、ベンゼンおよびジクロロベンゼンのいずれか１つ以上である場合に使用することができる。また、上記の汚染物質の無害化処理方法は、汚染物質が有機化合物により汚染された土壌である場合に使用するのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明による汚染物質の無害化処理方法の実施の形態では、有機化合物で汚染された汚染物質に電磁波を照射することにより、有機化合物を分解して汚染物質を浄化する。必要に応じて、汚染物質に電磁波を照射する前に汚染物質に触媒を混合してもよい。
【００１１】
本発明による汚染物質の無害化処理方法を使用可能な汚染物質としての汚染土壌は、水分を含み且つ伝導物質の粒子を含有していれば、特にその性状は問わない。したがって、本発明による汚染物質の無害化処理方法を焼却灰や汚泥にも使用することができる。また、土壌は、粒子状であることが好ましく、目開き２ｍｍ以下のふるい下であればさらに好ましい。土壌が塊状や固化状であると、電磁波の伝達にムラが生じるため、効率的に処理できないからである。
【００１２】
本発明による汚染物質の無害化処理方法により分解される有機化合物は、飽和炭化水素または不飽和炭化水素であればよく、エチレンやプロピレンなどの直鎖炭化水素またはこれらの中の少なくとも１つの誘導体であるのが好ましい。また、有機化合物は、塩素、フッ素、臭素またはヨウ素などハロゲンの少なくとも１つ以上を構造式に含むとともに、リン、硫黄、窒素または酸素などの元素の少なくとも１つを構造式に含み、気体や液体であるのが好ましい。
【００１３】
汚染物質中の伝導物質は、炭素、珪素、マグネシウム、アルミニウム、マンガン、亜鉛、鉄、コバルト、ニッケル、銅、チタンなどの元素の少なくとも一つ以上を含む物質であることが好ましい。本発明による汚染物質の無害化処理方法は、上記の成分を含む導電性物質として、廃電子材料、アルミニウムドロス、屑鉄などの廃棄物を利用することもできる。また、伝導物質は、土壌中で撹拌し易いように、粒状またはさらに細かい粉状であることが好ましく、特に最大２ｍｍ以下の大きさの粒状または粉状であることが好ましい。さらに、伝達物質は重金属でもよく、本発明による汚染物質の無害化処理方法は、重金属と有機化合物で汚染された土壌においても有効である。
【００１４】
本発明による汚染物質の無害化処理方法において使用する電磁波の周波数は、３０００〜３×１０１１Ｈｚの範囲であればよく、好ましくは２０００〜３０００ＭＨｚである。また、電磁波の出力は、処理をする土壌の量や期待する処理時間により決めればよい。
【００１５】
本発明による汚染物質の無害化処理方法では、有機物の誘導体間の分子結合を切ることにより有機物を分解できると考えられる。どの分子から切れるかはその有機物により異なると考えられる。電磁波による分解メカニズムは明らかではないが、電磁波の照射により土壌中の伝導物質から電荷イオンが発生し、この電荷イオン同士のスパークによる極僅かな局部的な熱発生により、またはイオン放出により活性化した伝達物質により、有機物を分解できると考えられる。本発明による汚染物質の無害化処理方法を汚染土壌に使用した場合には、電磁波により、汚染土壌に含まれるハロゲン物質より先に伝導物質が上記の作用を発生させ、有機物のさらなる反応による有害な物質の発生を防止する。
【００１６】
なお、本発明による汚染物質の無害化処理方法の実施の形態では、電磁波を用いて電荷イオンの発生などを励起させているが、本発明は、特にこの方法に限られるものではない。
【００１７】
本発明による汚染物質の無害化処理方法を有機化合物で汚染された土壌に使用する場合には、汚染土壌を重機などにより採掘後、土壌の粒度を整えるため、ふるいなどにより石や廃棄物などを選別して除去する。この選別は、ホッパーなどを改良したものによって行ってもよい。その後、汚染土壌をゴムまたは布製のコンベア上に移送し、このコンベアによって電磁波発生器を備えた設備に汚染土壌を導入し、汚染土壌に電磁波を照射する。このとき、汚染土壌内で電磁波を均一に照射して伝達物質による有機化合物の分解を促進するため、汚染土壌を撹拌する手段、またはコンベアを多段に配置して混合も同時に行うことができる手段を設けるのが好ましい。電磁波が照射されて浄化された土壌は、そのまま採掘場所に埋め戻す。このように、本発明による汚染物質の無害化処理方法に使用する設備は、車両などの移送可能な程度の大きさにすることができ、汚染土壌の現場でも汚染土壌を処理することができる。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明による汚染物質の無害化処理方法について詳細に説明する。
【００１９】
［実施例１］
１００ｍｌのバイアル瓶にベンゼン１μＬを入れて密閉した後、このバイアル瓶を電磁波発生器内に導入して、周波数２４５０ＭＨｚ、発信器出力６００Ｗで電磁波を５秒間照射した。その後、ヘッドスペースガスをガスクロマトグラフ（ＧＣ−ＭＣ）で測定したところ、ベンゼンのピークが減って、ＣＯ２のピークが現れたことが観察された。この結果から、ベンゼンに電磁波を照射することにより、ベンゼンが分解されてＣＯ２が生成されたことがわかる。
【００２０】
［実施例２］
１００ｍｌのバイアル瓶に活性炭０．５ｇとジクロロベンゼン１μＬを入れて密閉した後、このバイアル瓶を電磁波発生器内に導入して、周波数２４５０ＭＨｚ、発信器出力６００Ｗで電磁波を５秒間照射した。その後、ヘッドスペースガスをガスクロマトグラフ（ＧＣ−ＭＣ）で測定したところ、ジクロロベンゼンのピークが減って、ＣＯ２のピークが現れたことが観察された。この結果から、活性炭を混合したジクロロベンゼンに電磁波を照射することにより、ジクロロベンゼンが分解されてＣＯ２が生成されたことがわかる。
【００２１】
［実施例３］
ダイオキシンにより汚染された汚染土壌（ダイオキシン濃度１．２ｐｇ／ｇ）１０ｋｇをマイクロウェーブ乾燥機に投入し、周波数２４５０ＭＨｚ、発信器出力１ｋＷで電磁波を１時間照射した。その後、汚染土壌中のダイオキシン濃度を測定したところ、ダイオキシン濃度は０．６ｐｇ／ｇに減少していた。この結果から、ダイオキシンにより汚染された汚染土壌に電磁波を照射することにより、ダイオキシンが分解して汚染土壌が浄化されたことがわかる。
【００２２】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、有機化合物で汚染された汚染土壌などの汚染物質に（必要に応じて触媒を混合して）電磁波を照射することにより、有機化合物を分解して汚染物質を浄化することができる。