(57)【要約】【課題】特別な装置を要することなく、低エネルギーで安価かつ簡易にＰＣＢを分解処理することができる分解処理剤及びそのような分解処理方法を提供することを課題とする。【解決手段】酸化カルシウム（ＣａＯ）をアルコールによりアルコキシド化させた後、無酸素もしくは貧酸素状態下で加熱することによって孔内に有機炭素を含有する有機炭素含有酸化カルシウムを製造し、この有機炭素含有酸化カルシウムを有効成分として含むＰＣＢ分解処理剤をＰＣＢが含まれる液体に添加混合することにより、ＰＣＢを分解する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質の酸化カルシウムと、孔内に含まれる有機炭素を有する有機炭素含有酸化カルシウム。
【請求項２】
請求項１に記載の有機炭素含有酸化カルシウムを含むＰＣＢ分解処理剤。
【請求項３】
酸化カルシウムの粉末をアルコール中に浸漬させてアルコキシド化させ、無酸素もしくは貧酸素状態下で加熱することにより請求項１に有機炭素含有酸化カルシウムを製造する有機炭素含有酸化カルシウム製造方法。
【請求項４】
加熱温度が７００℃以上９００℃以下である請求項３に記載の有機炭素含有酸化カルシウム製造方法。
【請求項５】
請求項２に記載のＰＣＢ分解処理剤をＰＣＢが含まれる液体に添加混合することによりＰＣＢを分解するＰＣＢ分解処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＣＢで汚染した油や汚染物中のＰＣＢなどを分解処理するＰＣＢの分解処理剤及びこのような分解処理剤を用いるＰＣＢの分解処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）は残留性有機汚染物質の一つである。これらは環境中に残留しやすく、脂溶性で生物濃縮率が高く、半揮発性で大気経由の移動があり、人の健康・環境への有害性が確認され、水や底質及び生物など広範囲に環境中に残留している。ＰＣＢには２０９種類の異性体があり、その塩素数と位置によって毒性が異なる。コプラナＰＣＢはダイオキシン類と同様の毒性がある。
【０００３】
かつて有用な物質として生産・使用されていたＰＣＢは、日本ではカネミ油症事件をきっかけに生体・環境への影響があることが明らかとなって以来、生産が中止され、開放系用途での使用や新規使用が禁じられている。閉鎖系用途についてはその後熱媒体用のＰＣＢは回収されたが、ＰＣＢが使用された電気機器は現在も継続して使用されているか、保管されている。また、最近ではＰＣＢを使用していないとする電気機器の中にも、微量のＰＣＢが混入したものが判明しており、その処理が望まれ、これまでいくつかの燃焼技術や分解・洗浄技術が実施もしくは提案されている。たとえば、特許文献１にはＰＣＢを高温加熱により熱分解処理する技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００８−４９２０８号公開特許公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された発明をはじめ、従来のＰＣＢ処理技術はいずれも、取り扱いが大掛かりでしかも困難であったり、あるいはエネルギー的にコストがかかりすぎるという問題点がある。従って、特別な装置を要することなく、ＰＣＢで汚染された油と混合するだけでＰＣＢを分解できる薬剤の開発が望まれている。本発明は、これらの社会的な要請に鑑みてなされたものであり、安価かつ簡易にＰＣＢを分解処理することができる分解処理剤及びそのような分解処理方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、有機炭素を含有する酸化カルシウムをＰＣＢで汚染された油に添加混合することにより、ＰＣＢが効率よく分解されることを見出して本発明に至った。
【０００６】
上記の課題を解決するため、この発明の有機炭素含有酸化カルシウムは、多孔質の酸化カルシウムと、孔内に含まれる有機炭素を有する。
【０００７】
この発明の有機炭素含有酸化カルシウムは、酸化カルシウムの粉末をアルコール中に浸漬させてアルコキシド化させ、無酸素もしくは貧酸素状態下で加熱することにより製造することができる。この場合、加熱温度が７００℃以上９００℃以下であることが好ましい。
【０００８】
この発明のＰＣＢ分解処理剤は、上述の有機炭素含有酸化カルシウムを含むものである。
【０００９】
さらに、この発明のＰＣＢ分解処理方法は、上述のＰＣＢ分解処理剤をＰＣＢが含まれる液体に添加混合することによりＰＣＢを分解するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のＰＣＢ分解処理剤およびＰＣＢ分解処理方法によれば、ＰＣＢを効率よく分解する。特に高温加熱する必要はなく、簡易な装置により低いエネルギーコストでＰＣＢ分解処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明を実施するための最良の形態について説明する。本発明に用いられる有機炭素埋蔵酸化カルシウムは、酸化カルシウム（ＣａＯ）をアルコールによりアルコキシド化させた後、無酸素もしくは貧酸素状態下で加熱して得られる。
【００１２】
本発明に用いられる有機炭素埋蔵酸化カルシウムは粉末状のものが好ましい。粉末状有機炭素埋蔵酸化カルシウムの粒径は６０〜６００メッシュが好ましく、より好ましくは１００〜２００メッシュである。また、この物質を粉末状にする方法やその条件は特に限定されないが、通常は無水蒸気下で粉末化した酸化カルシウムを作成した後、アルコールを反応させてアルコキシド化後、その化合物を加熱して粉末状の有機炭素埋蔵酸化カルシウムを製造する。
【００１３】
本発明の好ましい分解処理方法は、有機炭素埋蔵酸化カルシウムを液状ＰＣＢ廃棄物と混合することによって実施することができる。この混合方法は特に限定されていないが、液状ＰＣＢ廃棄物油の粘性が高い場合は、ｎ−ヘキサンや灯油のような炭化水素系化合物の溶剤によって汚染油を希釈した後に混合攪拌することが望ましい。またＰＣＢで汚染された容器類等の洗浄と分解を行う場合は、ｎ−ヘキサンや灯油のような炭化水素系化合物の溶剤により、容器に付着したＰＣＢを洗浄し、その洗浄溶液に有機炭素埋蔵酸化カルシウムを含む分解処理剤を入れて混合攪拌することが望ましい。
【００１４】
本発明のＰＣＢ分解処理剤は、液状ＰＣＢ廃棄物に添加され、ＰＣＢを分解する。添加量は液状ＰＣＢ汚染物中のＰＣＢ含有量によって調整する。通常ＰＣＢ濃度をあらかじめ求め、塩素量を計算した後、ＰＣＢ廃液に含まれる塩素量と同モル数もしくは若干多くの有機炭素埋蔵酸化カルシウム量を添加する。なお，大過剰の分解処理剤を添加しても分解率に影響しないが、分解処理後の廃棄物量が増加するため好ましくない。
【００１５】
添加方法は特に限定されない。通常はＰＣＢ分解処理剤に被処理ＰＣＢ汚染油を添加し、攪拌する。
【実施例１】
【００１６】
市販の酸化カルシウム（ＣａＯ  １００〜２００メッシュ）１００ｇにメタノール１００ｍｌを入れ攪拌し、約１時間室温にて放置した。その後過剰のメタノールをロータリーエバポレーターで吸引除去した後、メトキシ化した酸化カルシウムのほぼ全量を電気炉に入れてＮ2を流しながら約７００℃で１時間加熱し、粉末状の有機炭素埋蔵酸化カルシウムを得た。顕微鏡でこの有機炭素埋蔵酸化カルシウムを観察したところ、多孔質の酸化カルシウムの孔内に有機炭素が埋蔵された構造が見られた。この有機炭素埋蔵酸化カルシウムは新規な物質である。この有機炭素埋蔵酸化カルシウムは実施例２以下に示すように、反応活性が高く、ＰＣＢ分解処理剤として有効なものである。特にこの実施例に示すように、約７００℃で加熱した場合が、反応活性が高く、優れている。加熱温度が８００℃を超えると、生成された有機炭素埋蔵酸化カルシウムの反応活性が低下し始め、９００℃以上では反応活性がさらに低くなる。したがって、加熱温度が７００℃以上９００℃以下であることが好ましく、さらに、７００℃程度であることがより好ましい。また、この加熱処理は０．１％以下の貧酸素状態で行うことが好ましい。酸素が多いと炭素が失われる量が増加し、生成効率が低下する。
【実施例２】
【００１７】
実施例１に示す有機炭素埋蔵酸化カルシウムをＰＣＢ分解処理剤として使用する。この有機炭素埋蔵酸化カルシウム約１ｇをＰＣＢ（カネクロールＫＣ−Ｍｉｘ）標準物質５０μｇを含むｎ−ヘキサン１００ｍｌに添加し、２５℃で１２時間攪拌した後にｎ−ヘキサン中ＰＣＢ濃度を測定した。図１は電子捕獲方検出器付きガスクロマトグラフィー（ＧＣ−ＥＣＤ）におけるＰＣＢのガスクロマトグラムの時間的変化を示すグラフであり、ＰＣＢの相対濃度を示す。この図１において、クロマトグラフの高さによってＰＣＢの相対濃度が示されている。図１より、ＰＣＢの同族体、異性体を問わず、１２時間後にはすべてのＰＣＢ化合物がほぼ１００％分解消失したことがわかる。
【実施例３】
【００１８】
実施例２と同様に、実施例１に示す有機炭素埋蔵酸化カルシウムをＰＣＢ分解処理剤として使用する。有機炭素埋蔵酸化カルシウムの約１ｇをＰＣＢを１．６μｇ含む絶縁油１ｇ（１．６ｐｐｍ）に添加し、それに約１０ｍｌのｎ−ヘキサンを加え、２５℃でよく攪拌した。攪拌開始から２４時間まで上澄液を１ｍｌづつ採取し、公定法によりＰＣＢ量を測定した。図２はＰＣＢ濃度の時間変化を示すグラフである。図２で「ヘキサン」と表示された線が、この実施例のデータを示す。これより時間の経過と共にＰＣＢ量が減少し、２４時間後にはＰＣＢのほぼ全量が消失したことが分かる。
【実施例４】
【００１９】
上述のＰＣＢ分解処理剤（有機炭素埋蔵酸化カルシウム）の約１ｇをＰＣＢを１．６μｇ含む絶縁油１ｇ（１．６ｐｐｍ）に添加し、それに約１０ｍｌの灯油を加え２５℃でよく攪拌した。攪拌開始から時間ごとに２４時間後まで上澄液中ＰＣＢ量を測定した。ついで、ＰＣＢ分解処理剤１ｇを再び付加混合し、その後２４時間後までのＰＣＢ量を測定した。図２で「灯油」と表示された線が、この実施例のデータを示す。分解処理剤添加１回目では、初期のＰＣＢ量の約５０％が分解消失し、ついで２回目添加ではＰＣＢ量の９５％以上が分解消失した。実施例３におけるｎ−ヘキサンにより希釈したものに比べて、実施例４の灯油により希釈したものの方が分解速度が遅いのは、ｎ−ヘキサンに比べて灯油の方がＰＣＢの溶解度が高いことに加えて、粘度が高いため、分解処理剤へのＰＣＢ吸着速度が遅いためである。従って、希釈溶剤としては溶解度が比較的低く、かつ粘度の低いｎ−ヘキサンが優れているといえるが、一方、灯油はｎ−ヘキサンは揮発性が低く、かつ引火性も低いため、安全性がより高く、取り扱いやすいという利点がある。
【００２０】
以上、実施例に示すとおり、このＰＣＢ分解処理剤およびＰＣＢ分解処理方法によれば、特別に高温加熱しなくても効果的にＰＣＢを分解処理することができ、室温であっても実施可能である。したがって、ＰＣＢ分解処理のための装置を小型に構成することもできる。さらに、ＰＣＢ分解処理剤自体も、酸化カルシウムやメタノールなど、安価な原料より製造される。したがって、低コストで実施できるものである。
【００２１】
ＰＣＢで汚染された廃油に対しては、直接又はｎ−ヘキサンもしくは灯油などの有機溶媒により希釈したものにＰＣＢ分解処理剤を添加混合されることにより、ＰＣＢを効率よく分解する。ＰＣＢ汚染物（容器類例えばトランス・コンデンサ、プラスチックくず、鉄くず、紙くずなど）に含まれるＰＣＢ処理については、ｎ−ヘキサン又は灯油によりＰＣＢを洗浄溶解した後、その溶液にＰＣＢ分解処理剤を添加混合することにより、ＰＣＢを効率よく分解する。従って、本発明のＰＣＢ分解処理剤を用いるＰＣＢの処理方法により絶縁油に含まれるＰＣＢやＰＣＢにより汚染された容器や鉄・紙くず等のＰＣＢを効率よく分解処理することができ、環境汚染をおこさないでＰＣＢ廃棄物の処理を行うことができる。また、このＰＣＢ分解処理によって得られたＰＣＢ処理済の油や容器類及び使用済分解処理剤はそれぞれ燃料、金属材料、セメント材料などに再利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ＧＣ−ＥＣＤにおけるＰＣＢのガスクロマトグラムの時間的変化を示すグラフである。
【図２】ＰＣＢ濃度の時間変化を示すグラフである。
【図１】
2009256144.tif 000002
【図２】
2009256144.tif 000003