(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機塩素化合物を加熱して分解処理する方法において、
有機塩素化合物を、水以外の極性溶媒と水酸化アルカリが存在し、水が存在しない条件下に、還元性雰囲気中で、極性溶媒の臨界温度を超える温度に加熱して、有機塩素化合物を分解させること
を特徴とする有機塩素化合物の処理方法。
【請求項２】
前記水酸化アルカリと有機塩素化合物中の塩素との反応により生じ、極性溶媒中に析出した塩化物を分離した後、水酸化アルカリを含む極性溶媒を前記有機塩素化合物を分解させる工程に再び使用することを特徴とする請求項１記載の有機塩素化合物の処理方法。
【請求項３】
前記極性溶媒としてメタノールを用い、前記分解処理温度を、メタノールの臨界温度である２４０℃を超える温度としたことを特徴とする請求項１または２記載の有機塩素化合物の処理方法。
【請求項４】
前記水酸化アルカリとして、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機塩素化合物の処理方法。
【請求項５】
有機塩素化合物の分解に使用した極性溶媒を蒸留して回収し、有機塩素化合物を分解させる工程に再び使用することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の有機塩素化合物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機塩素化合物の処理方法に関し、詳しくは、塩化メチレン、クロロフォルム、四塩化炭素、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、フロン、ＰＣＢ（polychlorinated biphenyl）、ＤＤＴ（p,p-dichloro,diphenyl trichloro ethane）、ＢＨＣ（hexachloro cyclo hexane)、１，２ジクロロエタン、１，１，１トリクロロエタン、１，１ジクロロエチレンなどの有機塩素化合物を加熱分解して無害化処理する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
塩化メチレン、フロン、クロロホルム、四塩化炭素、パークレン、ＰＣＢ（polychlorinated biphenyl）、ＤＤＴ（p,p-dichloro,diphenyl trichloro ethane）、ＢＨＣ（hexachloro cyclo hexane)、１，２ジクロロエタン、１，１，１トリクロロエタン、１，１ジクロロエチレンなどの有機塩素化合物は、溶剤、洗浄剤、冷媒、農薬その他の用途に広く用いられている。
しかし、それらの多くは有害で、使用が制限される方向にあったり、あるいは、すでに使用が禁止されていたりするものであり、廃棄する場合に、何らかの無害化処理を行うことが必要になる。
【０００３】
そして、これらの有機塩素化合物を無害化処理するための処理方法として、燃焼処理により分解して無害化する方法や、水とともに加熱して分解する方法（水熱分解法）などが提案され、その一部が実施されている。
【０００４】
ところで、有機塩素化合物を水熱分解法により分解処理する場合、分解率を向上させようとすると、通常、有機塩素化合物中の塩素に対して、化学量論的に２〜３倍程度のアルカリ（例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど）の存在下で、有機塩素化合物中の脱塩素を行いながら分解を行わせることが必要になる。すなわち、このアルカリは、有機塩素化合物の分解率を高めるのに必要であるとともに、有機塩素化合物の分解により生じる、有害で腐食性の強い塩化水素を中和し、固定する機能を果たす。
【０００５】
しかし、アルカリとして、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムを用いて有機塩素化合物の水熱分解を行った場合、有機塩素化合物中の塩素と反応して生成した塩化物（塩化ナトリウムや塩化カリウムなど）が、有機塩素化合物に添加した水に溶解するため、水中に水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどのアルカリと、塩化ナトリウムや塩化カリウムなどの塩化物とが共存することになる。
【０００６】
そして、水中の塩化ナトリウムや塩化カリウムなどの塩化物の濃度が上昇すると、水熱分解反応の効率が低下したり、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどの水酸化アルカリを必要量だけ溶解させるのに制約が生じたりするという不都合がある。
【０００７】
一方、水中の塩化ナトリウムや塩化カリウムなどの塩化物をアルカリ（水酸化ナトリウムや水酸化カリウム）と分離しようとすると、晶析装置が必要になり、設備コストやランニングコストの増大を招くという問題点がある。
そのため、通常は、アルカリを含む水溶液を廃棄して、水熱分解の各バッチ毎に新しいアルカリを添加する方法がとられることになり、ランニングコストの増大を招くという問題点がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するものであり、大きな設備コストやランニングコストを必要とせず、効率よく経済的に有機塩素化合物を分解処理して無害化することが可能な有機塩素化合物の処理方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明（請求項１）の有機塩素化合物の処理方法は、
有機塩素化合物を加熱して分解処理する方法において、
有機塩素化合物を、水以外の極性溶媒と水酸化アルカリが存在し、水が存在しない条件下に、還元性雰囲気中で、極性溶媒の臨界温度を超える温度に加熱して、有機塩素化合物を分解させること
を特徴としている。
【００１０】
有機塩素化合物を、極性溶媒と水酸化アルカリが存在し、水が存在しない条件下に、還元性雰囲気中で極性溶媒の臨界温度を超える温度に加熱することにより、還元性雰囲気下での熱分解反応と、水酸化アルカリによる脱塩素反応とが生成し、有機塩素化合物が効率よく分解されるとともに、塩素が水酸化アルカリと反応して、塩化物として固定される。
その結果、効率よく有機塩素化合物を分解処理することが可能になる。
なお、本発明においては、極性溶媒として、メタノール、エタノール、プロピルアルコールなどの低級アルコール、ギ酸、酢酸など、ＨＯ−，Ｏ２Ｎ−，ＨＯＯＣ−などの極性基を有する種々の物質を用いることが可能であり、それらの中から適宜、使用条件に適合する物質を選択して用いることができる。
【００１１】
また、請求項２の有機塩素化合物の処理方法は、前記水酸化アルカリと有機塩素化合物中の塩素との反応により生じ、極性溶媒中に析出した塩化物を分離した後、水酸化アルカリを含む極性溶媒を前記有機塩素化合物を分解させる工程に再び使用することを特徴としている。
【００１２】
極性溶媒に対して、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどの水酸化アルカリは溶解するが、水酸化アルカリと有機塩素化合物中の塩素との反応により生成する塩化物は、通常、極性溶媒に対する溶解度が低いため、極性溶媒中に析出する。したがって、この析出した塩化物を除去することにより、水酸化アルカリが溶解した極性溶媒を再度、有機塩素化合物を分解させる工程に使用することが可能になり、ランニングコストを低減することができるようになる。
【００１３】
また、請求項３の有機塩素化合物の処理方法は、前記極性溶媒としてメタノールを用い、前記分解処理温度を、メタノールの臨界温度である２４０℃を超える温度としたことを特徴としている。
【００１４】
本発明において、極性溶媒としては、種々のものを用いることが可能であるが、安価で、市場で入手しやすいメタノールを用いるとともに、分解処理温度を、メタノールの臨界温度２４０℃より高い温度（超臨界温度）とすることにより、極性溶媒のコストを抑えつつ、効率よく有機塩素化合物を分解することが可能になる。
【００１５】
また、請求項４の有機塩素化合物の処理方法は、前記水酸化アルカリとして、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを用いることを特徴としている。
【００１６】
本発明において、水酸化アルカリとしては、種々のものを用いることが可能であるが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムを用いることにより、効率よく、かつ、経済的に有機塩素化合物の分解を行うことが可能になり、本発明をさらに実効あらしめることができる。
【００１７】
また、請求項５の有機塩素化合物の処理方法は、有機塩素化合物の分解に使用した極性溶媒を蒸留して回収し、有機塩素化合物を分解させる工程に再び使用することを特徴としている。
【００１８】
有機塩素化合物の分解に使用した極性溶媒を蒸留して回収し、再使用することにより、極性溶媒を系外に排出することのないクローズドシステムを構築することが可能になり、本発明をより実効あらしめることができる。
なお、極性溶媒を蒸留、回収することは容易であり、大がかりな設備を必要とすることなく、周知の技術により、効率よく極性溶媒を回収して再使用することが可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を示してその特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【００２０】
［実施形態１］
この実施形態では、試料（有機塩素化合物）として、下記の物質を用い、表１に示すような条件で、分解処理を行った。
(１)塩化メチレン
(２)クロロフォルム
(３)四塩化炭素
(４)トリクロロエチレン
(５)テトラクロロエチレン
(６)フロン１１３
【００２１】
なお、表１の試験番号１〜６の各分解処理試験においては、極性溶媒としてメタノールを用い、水酸化アルカリとして水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を用いた。
また、メタノールと水酸化ナトリウムは、水酸化ナトリウムをあらかじめメタノールに溶解して３規定のＮａＯＨ−メタノール溶液として用いた。
【００２２】
そして、各有機塩素化合物と、３規定のＮａＯＨ−メタノール溶液を、表１に示すような割合で配合したものをオートクレーブに投入し、表１に示すような所定の条件で加熱処理した。
なお、分解処理温度は、メタノールの臨界温度２４０℃を超える２５０℃（超臨界温度）とした。
【００２３】
なお、有機塩素化合物に対する３規定のＮａＯＨ−メタノール溶液の添加量は、ＮａＯＨの化学量論比が有機塩素化合物中のＣｌの３倍を超える量となるようにした。
【００２４】
【表１】
0004350821.tif 000002
【００２５】
それから分解処理後の各有機塩素化合物の分解率を測定した。その結果を表１に併せて示す。
【００２６】
表１に示すように、各実験において、有機塩素化合物の分解率は、いずれも９９％以上で、十分な分解率が得られることが確認された。
また、分解処理後のＮａＯＨ−メタノール溶液中には、有機塩素化合物中のＣｌとＮａＯＨとの反応で生じるＮａＣｌの理論量にほぼ一致するＮａＣｌの結晶が析出することが確認された。
【００２７】
［実施形態２］
上記実施形態１において、有機塩素化合物の分解処理後に、ＮａＯＨ−メタノール溶液（極性溶媒）中に析出したＮａＣｌを除去した。
なお、上記実施形態１の分解処理工程において極性溶媒中に析出したＮａＣｌは、速やかに沈降し、容易に分離することができた。
【００２８】
そして、ＮａＣｌを分離したＮａＯＨ−メタノール溶液（極性溶媒）にＮａＯＨを添加して３規定−ＮａＯＨ−メタノール溶液とし、これを上記実施形態１の場合と同じ割合で有機塩素化合物に添加し、実施形態１の場合と同じ条件で分解処理を行った。
その結果、上記実施形態１の場合と同様の分解率で、有機塩素化合物を分解処理できることが確認された。
【００２９】
なお、上記実施形態では、有機塩素化合物として、塩化メチレン、クロロフォルム、四塩化炭素、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、フロン１１３について分解処理を行った場合について説明したが、ＰＣＢ、ＤＤＴ、ＢＨＣ、１，２ジクロロエタン、１，１，１トリクロロエタン、１，１ジクロロエチレンなどの他の有機塩素化合物の分解にも本発明を適用することが可能である。
【００３０】
また、上記実施形態では、水酸化アルカリとして、ＮａＯＨを用いた場合について説明したが、水酸化カリウム（ＫＯＨ）その他の水酸化アルカリを使用することも可能である。
【００３１】
なお、本発明の有機塩素化合物の処理方法においては、分解反応によりいくらか水が発生する場合があるが、極性溶媒は複数回繰り返して使用することが可能であり、水分の含有率がある程度以上に高くなれば、蒸留などの方法でメタノールを回収し、再利用するように構成することも可能である。
【００３２】
また、本発明の有機塩素化合物の処理方法においては、分解促進剤として、酢酸塩、亜鉛粉末、貴金属触媒などを添加することにより、さらに分解効率を向上させることが可能である。
【００３３】
また、上記実施形態では、単一の有機塩素化合物を分解する場合を例にとって説明したが、本発明は、複数種類の有機塩素化合物の混合物を分解する場合にも適用することが可能であり、また、有機塩素化合物以外の他の物質と共存している有機塩素化合物を分解する場合にも適用することが可能である。
【００３４】
本発明は、さらにその他の点においても上記実施形態に限定されるものではなく、有機塩素化合物に対するメタノール及び水酸化アルカリの添加量、分解処理温度（加熱温度）、所定の分解処理温度での保持時間などに関し、発明の要旨の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【００３５】
【発明の効果】
上述のように、本発明（請求項１）の有機塩素化合物の処理方法は、有機塩素化合物を、極性溶媒と水酸化アルカリが存在し、水が存在しない条件下に、還元性雰囲気中で極性溶媒の臨界温度を超える温度に加熱するようにしているので、水酸化アルカリによる脱塩素反応と、還元性雰囲気下での熱分解反応を効率よく生起させて、有機塩素化合物を確実に分解処理して無害化することが可能になる。
【００３６】
また、極性溶媒に対して、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどの水酸化アルカリは溶解するが、水酸化アルカリと有機塩素化合物中の塩素との反応により生成する塩化物は、通常、極性溶媒に対する溶解度が低いため、請求項２の有機塩素化合物の処理方法のように、極性溶媒中に析出する。したがって、この析出した塩化物を除去することにより、水酸化アルカリが溶解した極性溶媒を再度、有機塩素化合物を分解させる工程に使用することが可能になり、ランニングコストを低減することが可能になる。
【００３７】
また、本発明においては、極性溶媒として種々のものを用いることが可能であるが、請求項３の有機塩素化合物の処理方法のように、安価で、市場で入手しやすいメタノールを用いるとともに、分解処理温度を、メタノールの臨界温度２４０℃より高い温度（超臨界温度）とすることにより、極性溶媒のコストを抑えつつ、効率よく有機塩素化合物を分解することが可能になる。
【００３８】
また、請求項４の有機塩素化合物の処理方法のように、水酸化アルカリとしては、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを用いることにより、効率よく、かつ、経済的に有機塩素化合物の分解を行うことが可能になり、本発明をさらに実効あらしめることができる。
【００３９】
また、請求項５の有機塩素化合物の処理方法のように、有機塩素化合物の分解に使用した極性溶媒を蒸留して回収し、再使用することにより、極性溶媒を系外に排出することのないクローズドシステムを構成することが可能になり、本発明をより実効あらしめることができる。