JP2000354877A - Apparatus and method for decomposing organochlorine compound - Google Patents

Apparatus and method for decomposing organochlorine compound

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JP2000354877A
JP2000354877A JP16513899A JP16513899A JP2000354877A JP 2000354877 A JP2000354877 A JP 2000354877A JP 16513899 A JP16513899 A JP 16513899A JP 16513899 A JP16513899 A JP 16513899A JP 2000354877 A JP2000354877 A JP 2000354877A
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porous body
volatile organic
decomposition
decomposition apparatus
aqueous medium
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JP16513899A
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Japanese (ja)
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Yuji Kawabata
祐司 川畑
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for more rapidly and safely decomposing a voltage organochlorine compd. in an aq. medium. SOLUTION: This apparatus is provided with a means for infiltrating an aq. medium containing a voltage organochlorine compd. in a porous body 2, a chamber 9 for mixing the volatile organochlorine compd. volatilized from the porous body 2 in which the aq. medium is infiltrated with chlorine gas and the light irradiation means to the chamber 9. The light irradiation means can emit light with a wavenegth of 300-450 mm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は揮発性有機塩素化合
物の分解装置に関するものである。
The present invention relates to an apparatus for decomposing volatile organic chlorine compounds.

【0002】[0002]

【従来の技術】産業技術の発展の中で様々な揮発性有機
塩素化合物が使用され、これらが化学的に安定であるた
めにその廃棄処理は深刻な問題となっている。また、使
用済みの揮発性有機塩素化合物が自然環境を汚染するな
どの環境問題もおこっており、その解決に多大な努力が
払われている。典型的な揮発性有機塩素化合物はトリク
ロロエチレンやテトラクロロエチレンなどの塩素化脂肪
族炭化水素であり、排水中や自然環境へ漏洩したこれら
を経済的かつ効率的に分解する技術が望まれている。
2. Description of the Related Art Various volatile organic chlorine compounds have been used in the development of industrial technology, and their disposal is a serious problem due to their chemical stability. In addition, environmental problems such as the use of used volatile organic chlorine compounds polluting the natural environment have occurred, and great efforts have been made to solve them. Typical volatile organic chlorine compounds are chlorinated aliphatic hydrocarbons such as trichloroethylene and tetrachloroethylene, and a technique for economically and efficiently decomposing these leaked in wastewater or into the natural environment is desired.

【0003】このような揮発性有機塩素化合物の分解処
理には、焼却、熱分解、光分解、酸化分解、還元分解、
触媒、あるいは微生物分解などの方法が知られている。
例えば、揮発性有機塩素化合物を吸着した活性炭を燃焼
する方法は最も簡単な処理方法であるが、処理過程にお
いてポリ塩化ビフェニルやダイオキシン等さらに毒性の
高い化合物の生成が懸念されている。また、熱分解する
方法では温度制御により毒性化合物の生成を抑制できる
が、高温処理には多大なエネルギーを要するためコスト
の低減が課題となっている。
[0003] Such volatile organic chlorine compound decomposition treatment includes incineration, thermal decomposition, photolysis, oxidative decomposition, reductive decomposition,
Methods such as catalysts and microbial degradation are known.
For example, the method of burning activated carbon to which a volatile organic chlorine compound has been adsorbed is the simplest treatment method. Further, in the thermal decomposition method, the generation of a toxic compound can be suppressed by controlling the temperature. However, since high-temperature treatment requires a large amount of energy, cost reduction is an issue.

【0004】また、酸化剤や触媒を用いる例としては、
オゾンで分解する方法(特開平03-38297)、過酸化水素
の存在下で紫外線を照射する方法(特開昭63-21829
3)、あるいは過酸化水素や鉄塩で酸化分解する方法
(特開昭60-261590)等が知られている。原位置におい
て過酸化水素や次亜塩素酸を酸化剤として揮発性有機塩
素化合物を分解する方法も開示されている(米国特許55
25008、5611642)。また、次亜塩素酸ナトリウムと紫外
線照射を組み合わせた分解方法も提案されている(特開
平05-269374、米国特許5582741)。酸化チタンなどの光
触媒に光を照射してアルカリ条件下で揮発性有機塩素化
合物を分解する方法も知られている(特開平07-14413
7)。
[0004] Examples of using an oxidizing agent or a catalyst include:
A method of decomposing with ozone (JP-A-03-38297) and a method of irradiating ultraviolet rays in the presence of hydrogen peroxide (JP-A-63-21829)
3) Alternatively, a method of oxidative decomposition with hydrogen peroxide or an iron salt (JP-A-60-261590) is known. A method of decomposing volatile organic chlorine compounds in situ using hydrogen peroxide or hypochlorous acid as an oxidizing agent has also been disclosed (US Pat.
25008, 5616142). A decomposition method combining sodium hypochlorite and ultraviolet irradiation has also been proposed (JP-A-05-269374, US Pat. No. 5,558,271). There is also known a method in which a photocatalyst such as titanium oxide is irradiated with light to decompose a volatile organic chlorine compound under alkaline conditions (JP-A-07-14413).
7).

【0005】これら以外にも、気化した揮発性有機塩素
化合物に紫外線やレーザーを照射する方法(特開平08-2
43351、特開平06-262035)、白金系の酸化物を用いて酸
化分解を行なう方法(特開平06-31135)、あるいは鉄粉
による分解方法(特開平08-257570)などがある。
In addition to these methods, a method of irradiating a vaporized volatile organic chlorine compound with ultraviolet rays or a laser (Japanese Patent Laid-Open No.
43351, JP-A-06-262035), a method of performing oxidative decomposition using a platinum-based oxide (JP-A-06-31135), and a decomposition method using iron powder (JP-A-08-257570).

【0006】排水中、あるいは地下水中の揮発性汚染物
質を効率よく分離あるいは分解する方法もいくつか知ら
れている。例えば、多孔質体からなる羽根体を管内に配
置して、羽根体を通過する液体と管内を通過する気体を
接触させ、液体中の揮発性汚染物質を気体へ移動させる
方法(特開平05-096144)や微生物などの揮発性汚染物
質を分解する分解手段を多孔質体に固定し、これをリア
クタ内に配置して分解する方法(特開平08-024893、特
開平09-266784、特開平10-084947、米国特許5057221)
などがある。また、酸化チタンなどの光触媒を多孔質体
とし、これに光を照射しながら地下水中の汚染物質を分
解する方法(米国特許5862449)も提案されている。
[0006] Several methods are known for efficiently separating or decomposing volatile pollutants in wastewater or groundwater. For example, a method of disposing a vane body made of a porous body in a pipe, bringing a liquid passing through the vane body into contact with a gas passing through the pipe, and moving volatile contaminants in the liquid to a gas (Japanese Patent Laid-Open No. 05-2005). 096144) and a method of decomposing volatile contaminants such as microorganisms by fixing them to a porous body, disposing them in a reactor and decomposing them (JP 08-024893, JP 09-266784, JP 10 -084947, U.S. Pat.
and so on. In addition, a method has been proposed in which a photocatalyst such as titanium oxide is used as a porous body, and a pollutant in groundwater is decomposed while irradiating the porous body (US Pat. No. 5,682,449).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このように排水や地下
水中の揮発性有機塩素化合物の分解方法は数多く提案さ
れているが、実用的な観点からはさらに低コストで安全
な処理方法が望まれている。具体的には、分解に要する
エネルギーや資材が少なく、分解反応速度が速く、また
環境に与える影響の小さな処理を達成することのできる
装置および方法を提供することを目的としている。
As described above, many methods for decomposing volatile organic chlorine compounds in wastewater and groundwater have been proposed, but from a practical viewpoint, a lower cost and safer treatment method is desired. ing. Specifically, it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method that require less energy and materials for decomposition, have a high decomposition reaction rate, and can achieve processing that has little effect on the environment.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記のような課題の達成
を目的として検討を行なったところ、本発明者らは水性
媒体から揮発性有機塩素化合物を気化させ、これを塩素
ガスと光照射下で接触させることによって極めて効率的
に揮発性有機塩素化合物を分解できることを見出し、本
発明をなすに至った。
The inventors of the present invention have conducted studies for the purpose of achieving the above-mentioned objects, and as a result, the present inventors have vaporized a volatile organic chlorine compound from an aqueous medium, and then vaporized this compound under irradiation with chlorine gas and light. It has been found that the volatile organic chlorine compound can be decomposed very efficiently by contacting with the above, and the present invention has been accomplished.

【0009】すなわち、本発明の一実施態様にかかる分
解装置は、水性媒体中の揮発性有機塩素化合物の分解装
置であって、(i)多孔質体に揮発性有機塩素化合物を
含む水性媒体を浸透させる手段;(ii)該水性媒体の
浸透した該多孔質体から揮発する該揮発性有機塩素化合
物と塩素ガスとを混合するチャンバー;および(ii
i)該チャンバーに対する光照射手段、を備えているこ
とを特徴とするものである。
That is, a decomposition apparatus according to one embodiment of the present invention is a decomposition apparatus for a volatile organic chlorine compound in an aqueous medium, wherein (i) an aqueous medium containing a volatile organic chlorine compound in a porous body. Means for infiltrating; (ii) a chamber for mixing the volatile organic chlorine compound volatilized from the porous material impregnated with the aqueous medium with chlorine gas; and (ii)
i) means for irradiating the chamber with light.

【0010】また本発明の一実施態様にかかる水性媒体
中の揮発性有機塩素化合物の分解方法は、(i)多孔質
体に揮発性有機塩素化合物を含む水性媒体を浸透させ、
該多孔質体から該揮発性有機塩素化合物を揮発させる工
程;(ii)該多孔質体から揮発した該揮発性有機塩素
化合物を塩素ガスと混合する工程;及び(iii)該揮
発性有機塩素化合物と塩素ガスとの混合ガスに対して光
照射して該揮発性有機塩素化合物を分解する工程、を有
することを特徴とするものである。
The method for decomposing a volatile organic chlorine compound in an aqueous medium according to one embodiment of the present invention comprises: (i) impregnating an aqueous medium containing the volatile organic chlorine compound into a porous body;
Evaporating the volatile organic chlorine compound from the porous body; (ii) mixing the volatile organic chlorine compound volatilized from the porous body with chlorine gas; and (iii) the volatile organic chlorine compound And a step of irradiating a mixed gas of chlorine and chlorine gas with light to decompose the volatile organic chlorine compound.

【0011】なお特開平08-281271には電解槽内の染色
排水中の染料を電気分解により発生する次亜塩素酸又は
/及び次亜塩素酸イオンにより分解する技術が開示され
ている。また雑誌「水処理技術」Vol.37、No.5(1996)
第33頁には電気化学反応を利用した染色排水の処理につ
いて記載されている。しかし、これらの特許公開公報あ
るいは雑誌には揮発性有機塩素化合物を含む水性媒体を
分解できることを示唆する記載はない。また光照射によ
り分解反応を促進させることについても記述されていな
い。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-281271 discloses a technique for decomposing a dye in a dyeing wastewater in an electrolytic cell by hypochlorous acid and / or hypochlorite ions generated by electrolysis. In addition, magazine "Water Treatment Technology" Vol.37, No.5 (1996)
Page 33 describes the treatment of dyeing wastewater using electrochemical reactions. However, there is no description in these patent publications or magazines suggesting that an aqueous medium containing a volatile organic chlorine compound can be decomposed. Further, there is no description about promoting a decomposition reaction by light irradiation.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の一実施態様にかかる分解
装置について以下に説明する。図1は円筒形の外形形状
を有する分解装置の断面図である。分解装置1は、第1
室(チャンバー)9及び第2室101を有し、第1室と
第2室の間は多孔質体2で隔てられている。7は第2室
101に揮発性有機塩素化合物を含む水性媒体を供給す
るためのインレット、8は該第2室101内に導入した
該水性媒体を排出する為のアウトレットである。また5
は第1室9内に塩素ガスを導入する為のインレット、6
は該第1室内の気体を排出する為のアウトレットであ
る。また3は第1室内に配置された攪拌翼、4は第1室
内に配置された光源である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A decomposition apparatus according to one embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a sectional view of a disassembly apparatus having a cylindrical outer shape. The decomposition device 1
It has a chamber (chamber) 9 and a second chamber 101, and the first chamber and the second chamber are separated by the porous body 2. Reference numeral 7 denotes an inlet for supplying an aqueous medium containing a volatile organic chlorine compound to the second chamber 101, and reference numeral 8 denotes an outlet for discharging the aqueous medium introduced into the second chamber 101. Also 5
Is an inlet for introducing chlorine gas into the first chamber 9;
Is an outlet for discharging gas from the first chamber. Reference numeral 3 denotes a stirring blade disposed in the first chamber, and reference numeral 4 denotes a light source disposed in the first chamber.

【0013】そして第2室101に導入された水性媒体
は多孔質体2に浸透し、多孔質体2からは揮発性有機塩
素化合物が気化して第1室内に侵入する。ここでインレ
ット5から第1室内に導入した塩素ガスと気化した揮発
性有機塩素化合物とを攪拌翼で攪拌しつつ、光源4を点
灯して光照射することによって該揮発性有機塩素化合物
を分解する。分解後、アウトレット6からは余剰の塩素
ガスと分解生成物を、またアウトレット8からは揮発性
有機塩素化合物濃度の低下した水性媒体を排出する。
The aqueous medium introduced into the second chamber 101 penetrates the porous body 2, and the volatile organic chlorine compound is vaporized from the porous body 2 and enters the first chamber. Here, while the chlorine gas introduced into the first chamber from the inlet 5 and the vaporized volatile organic chlorine compound are stirred by a stirring blade, the light source 4 is turned on to irradiate light to decompose the volatile organic chlorine compound. . After the decomposition, excess chlorine gas and decomposition products are discharged from the outlet 6, and an aqueous medium having a reduced volatile organic chlorine compound concentration is discharged from the outlet 8.

【0014】かかる装置によって処理することのできる
水性媒体としては、例えば揮発性有機塩素化合物を含む
工場排水や地下水などが挙げられる。また揮発性有機塩
素化合物としては主に塩素化脂肪族炭化水素が挙げられ
るが、具体的にはビニルクロライド、1,1-ジクロロエチ
レン、cis-ジクロロエチレン、trans-ジクロロエチレ
ン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンなどの
塩素化エチレンのほかに、クロロメタン、ジクロロメタ
ン、クロロホルムなどの塩素化メタン、が挙げられる。
これらの揮発性有機塩素化合物は単独で水性媒体に含ま
れていてもよいし、また2つ以上の化合物が共存してい
ても構わない。水性媒体中の揮発性有機塩素化合物の濃
度は、環境基準値が設定されている化合物については環
境基準値から飽和水溶液濃度までを処理対象とすること
ができ、また、環境基準値が設けられていない化合物に
ついては、生物毒性のない濃度から飽和水溶液濃度まで
を処理対象とすることができる。
The aqueous medium that can be treated by such an apparatus includes, for example, factory wastewater and groundwater containing a volatile organic chlorine compound. Chlorinated aliphatic hydrocarbons are mainly used as volatile organic chlorine compounds.Specifically, chlorinated ethylene such as vinyl chloride, 1,1-dichloroethylene, cis-dichloroethylene, trans-dichloroethylene, trichloroethylene, tetrachloroethylene, etc. And chlorinated methane such as chloromethane, dichloromethane and chloroform.
These volatile organic chlorine compounds may be contained alone in the aqueous medium, or two or more compounds may coexist. The concentration of the volatile organic chlorine compound in the aqueous medium can be processed from the environmental standard value to the concentration of the saturated aqueous solution for the compound for which the environmental standard value is set, and the environmental standard value is provided. For compounds that do not have a biotoxicity, they can be treated from a concentration that is not biologically toxic to a concentration of a saturated aqueous solution.

【0015】分解処理の際に照射光としては例えば、30
0〜450 nmの波長の光を用いればよい。また光照射強度
としては、例えば波長365 nmにピークを持つ光源では0.
1 mW/cm2(300 nm〜400 nm間を測定)で分解が進み、1
mW/cm2以上であれば実用上十分な光強度である。このよ
うな光源としては水銀ランプ、ブラックライト、カラー
蛍光ランプ、発光ダイオード、電界発光素子などの人工
光源のほかに、安定に利用できるとすれば太陽光も挙げ
られる。光源から光ファイバーなどの光導波路に光を導
入し、これを分解装置にまで導くことにより光源と分解
装置を分離させることもできる。また、漏洩型光ファイ
バーを用いれば、光を線状あるいは面状に発光させるこ
とができるので、分解装置における分解効率をさらに向
上させることが可能である。
In the decomposition treatment, the irradiation light may be, for example, 30
Light having a wavelength of 0 to 450 nm may be used. The light irradiation intensity is, for example, 0 for a light source having a peak at a wavelength of 365 nm.
Decomposition proceeds at 1 mW / cm 2 (measured between 300 nm and 400 nm),
If mW / cm 2 or more, the light intensity is practically sufficient. Such light sources include artificial light sources such as mercury lamps, black lights, color fluorescent lamps, light-emitting diodes, and electroluminescent devices, as well as sunlight if they can be used stably. By introducing light from a light source into an optical waveguide such as an optical fiber and guiding the light to a decomposition device, the light source and the decomposition device can be separated. In addition, if a leaky optical fiber is used, light can be emitted in a linear or planar manner, so that the decomposition efficiency in the decomposition device can be further improved.

【0016】分解に利用する塩素は市販の塩素ガスを用
いることができる。より安全に塩素ガスを供給する方法
としては、例えば機能水を気体を接触させて、機能水か
ら塩素ガスを気化させ、その塩素ガスを利用すれ方法が
挙げられる。この機能水は、塩化ナトリウムや塩化カリ
ウムなどの電解質を水に溶解し、この水を一対の電極に
よって電気分解することによって陽極側で得られる酸性
水を指している。望ましい機能水の性状としては、水素
イオン濃度(pH値)が1〜4、作用電極をプラチナ電極と
し参照電極を銀−塩化銀としたときの酸化還元電位が80
0〜1500 mV、かつ塩素濃度が5〜150 mg/lである。ま
た、機能水と同様な性状をもつ水溶液を化学的に調製し
てもよい。例えば、次亜塩素酸ナトリウムに塩酸を添加
しても機能水と同じ働きをする。
As the chlorine used for the decomposition, commercially available chlorine gas can be used. As a method for supplying chlorine gas more safely, for example, there is a method in which functional water is brought into contact with a gas, the chlorine gas is vaporized from the functional water, and the chlorine gas is used. This functional water refers to acidic water obtained on the anode side by dissolving an electrolyte such as sodium chloride or potassium chloride in water and electrolyzing the water with a pair of electrodes. Desirable properties of the functional water include a hydrogen ion concentration (pH value) of 1 to 4, a redox potential of 80 when the working electrode is a platinum electrode, and the reference electrode is silver-silver chloride.
0-1500 mV and chlorine concentration 5-150 mg / l. Further, an aqueous solution having the same properties as the functional water may be prepared chemically. For example, addition of hydrochloric acid to sodium hypochlorite has the same function as functional water.

【0017】揮発性有機塩素化合物の分解装置では、単
位時間に多量の化合物を処理することが望まれるので、
大きな分解反応速度が要求される。このため、濃縮操作
などにより水性媒体中の揮発性有機塩素化合物濃度を上
げたり、揮発性有機塩素化合物を気化させて気相で反応
させたりするとよい。本発明の分解装置では分解反応は
主に気相で進行すると考えられるので、水性媒体から揮
発性有機塩素化合物の気化が反応律速にならないように
気化速度を大きくすることが肝要である。最も簡便な方
法は、気液界面の面積を大きくできる多孔質体を水性媒
体の流路に用いて、気液の接触を促進して気化速度を大
きくする方法である。多孔質体には有機あるいは無機の
多くのものが利用できる。例えば、テフロン、ポリスチ
レン、ポリエチレン、ポリウレタン、塩化ビニル、尿素
樹脂、フェノール樹脂、ゴムなどの多孔質体、パーライ
ト、バーミキュライト、泡ガラスなどの多孔質体、ある
いはアスベスト、ロックウール、グラスウール、セラミ
ックファイバー、動植物繊維、炭素質繊維などの繊維材
料も分解装置に充填することにより多孔質体と同様の効
果を示すことができる。さらに、アルミナ、ケイ酸カル
シウム、炭酸マグネシウム、ケイソウ土などの無機材料
を焼成して多孔質体としてもよい。
In a volatile organic chlorine compound decomposer, it is desired to treat a large amount of the compound per unit time.
A large decomposition reaction rate is required. Therefore, the concentration of the volatile organic chlorine compound in the aqueous medium may be increased by a concentration operation or the like, or the volatile organic chlorine compound may be vaporized and reacted in the gas phase. In the decomposition apparatus of the present invention, since the decomposition reaction is considered to proceed mainly in the gas phase, it is important to increase the vaporization rate so that the vaporization of the volatile organic chlorine compound from the aqueous medium does not become reaction-limited. The simplest method is to use a porous material capable of increasing the area of the gas-liquid interface in the flow path of the aqueous medium to promote gas-liquid contact and increase the vaporization rate. Many organic or inorganic materials can be used for the porous body. For example, porous materials such as Teflon, polystyrene, polyethylene, polyurethane, vinyl chloride, urea resin, phenolic resin, rubber, etc., porous materials such as perlite, vermiculite, foam glass, or asbestos, rock wool, glass wool, ceramic fiber, animals and plants By filling a fibrous material such as fiber or carbonaceous fiber into the decomposition device, the same effect as that of the porous body can be exhibited. Further, inorganic materials such as alumina, calcium silicate, magnesium carbonate, and diatomaceous earth may be fired to form a porous body.

【0018】多孔質体に水性媒体あるいは機能水を流下
する手段としては、最も簡単なのは静水圧差、つまり水
の自重による落下を利用する方法である。多孔質体の空
隙率が大きく、かつ空隙が連続的につながっている場合
はこの方法が利用できるが、多孔質体の比表面積を大き
くするために空隙の孔径を小さくすると圧損失が大きく
なり自重での流下は困難となる。このような場合は、ポ
ンプで強制的に送液すればよい。どちらの場合も、揮発
性有機塩素化合物が十分気化できるように送液速度を制
御することが望ましい。
The simplest means for flowing an aqueous medium or functional water down the porous body is a method utilizing a hydrostatic pressure difference, that is, a method of dropping water by its own weight. This method can be used when the porosity of the porous body is large and the porosity is continuously connected.However, if the pore diameter of the porosity is reduced to increase the specific surface area of the porous body, the pressure loss increases and the weight of the porosity increases. It is difficult to flow down the river. In such a case, the liquid may be forcibly sent by a pump. In either case, it is desirable to control the liquid sending rate so that the volatile organic chlorine compound can be sufficiently vaporized.

【0019】また、気化した揮発性有機塩素化合物は塩
素(機能水由来や次亜塩素酸由来を含む)と十分に混合
して光照射することにより効率よく分解できる。自然拡
散により十分混合できる場合以外は、両者を混合するた
めの手段を分解装置内に設けることが望ましい。具体的
には、攪拌翼で混合ガスを攪拌する、ガス流路に邪魔板
を取り付けて混合を促進する、などが挙げられる。
The vaporized volatile organic chlorine compounds can be efficiently decomposed by sufficiently mixing with chlorine (including those derived from functional water and hypochlorous acid) and irradiating with light. Unless the mixture can be sufficiently mixed by natural diffusion, it is desirable to provide a means for mixing both in the decomposition device. Specific examples include stirring the mixed gas with a stirring blade, and attaching a baffle plate to the gas flow path to promote mixing.

【0020】図2は図1の構成を平板状にしたものであ
る。分解装置は分解チャンバー9、多孔質体10、及び
漏洩型光ファイバー11からなっている。塩素はインレ
ット12より導入され、分解チャンバー9を通過してア
ウトレット13より排出される。また、揮発性有機塩素
化合物を含む水性媒体はインレット14より直接多孔質
体10に導入され、アウトレット15より排出される。
多孔質体10を流下する過程で水性媒体から気化した揮
発性有機塩素化合物は分解チャンバー9内に拡散し、塩
素と混合される。そして分解チャンバー9内の混合気体
は漏洩型光ファイバー11からの光に照射され、その結
果揮発性有機塩素化合物は分解される。
FIG. 2 is a plan view of the configuration of FIG. The decomposition apparatus includes a decomposition chamber 9, a porous body 10, and a leaky optical fiber 11. Chlorine is introduced from the inlet 12, passes through the decomposition chamber 9, and is discharged from the outlet 13. The aqueous medium containing the volatile organic chlorine compound is directly introduced into the porous body 10 through the inlet 14 and discharged through the outlet 15.
The volatile organic chlorine compound vaporized from the aqueous medium in the process of flowing down the porous body 10 diffuses into the decomposition chamber 9 and is mixed with chlorine. Then, the mixed gas in the decomposition chamber 9 is irradiated with light from the leak type optical fiber 11, and as a result, the volatile organic chlorine compound is decomposed.

【0021】図3は塩素ガス発生源として先に述べた機
能水を用いた分解装置の概略斜視図、図4は図3のAA
線断面図である。
FIG. 3 is a schematic perspective view of a decomposition apparatus using the above-described functional water as a chlorine gas generation source, and FIG.
It is a line sectional view.

【0022】円筒形の外形形状を有する分解装置16
は、機能水と水性媒体が混合しないように分離された2
つの多孔質体(第1の多孔質体17及び第2の多孔質体
18)、攪拌翼19、及び光源20からなっている。揮
発性有機塩素化合物を含む水性媒体はインレット21よ
り第1の多孔質体17に直接導入され、第1の多孔質体
17と接触しながらアウトレット22より排出される。
また、機能水はインレット23より第2の多孔質体に直
接導入され、第2の多孔質体18と接触しながらアウト
レット24より排出される。水性媒体が第1の多孔質体
17を流下する過程で第1の多孔質体からは揮発性有機
塩素化合物が気化し、また機能水が第2の多孔質体18
を流下する過程で第2の多孔質体からは塩素ガスが気化
し、チャンバ9内には該揮発性有機塩素化合物と塩素ガ
スとが充填される。そしてチャンバ9内の 塩素ガスと
揮発性有機塩素化合物とは分解装置内で混合され、両者
の混合を促進するために攪拌翼19を適宜回転させ、光
源20を点灯して光照射することにより揮発性有機塩素
化合物の分解が行われる。分解後、アウトレット25か
らは余剰の塩素と分解生成物が、アウトレット22から
は浄化後の水性媒体が得られる。
Decomposing device 16 having a cylindrical outer shape
Is separated so that the functional water and the aqueous medium are not mixed.
It comprises one porous body (a first porous body 17 and a second porous body 18), a stirring blade 19, and a light source 20. The aqueous medium containing the volatile organic chlorine compound is directly introduced into the first porous body 17 from the inlet 21 and is discharged from the outlet 22 while being in contact with the first porous body 17.
Further, the functional water is directly introduced into the second porous body from the inlet 23, and is discharged from the outlet 24 while being in contact with the second porous body 18. In the course of the aqueous medium flowing down the first porous body 17, volatile organic chlorine compounds are vaporized from the first porous body, and functional water is removed from the second porous body 18.
Chlorine gas is vaporized from the second porous body in the process of flowing down, and the inside of the chamber 9 is filled with the volatile organic chlorine compound and chlorine gas. The chlorine gas and the volatile organic chlorine compound in the chamber 9 are mixed in the decomposer, and the stirring blade 19 is appropriately rotated in order to promote the mixing of the two, and the light source 20 is turned on to irradiate the light to emit light. The decomposition of the volatile organic chlorine compound is performed. After decomposition, excess chlorine and decomposition products are obtained from the outlet 25, and a purified aqueous medium is obtained from the outlet 22.

【0023】図5は図3の構成を平板状にしたものであ
る。分解装置は分解チャンバー26、2つの多孔質体
(第1の多孔質体27及び第2の多孔質体28)、及び
漏洩型光ファイバー29からなっている。水性媒体はイ
ンレット30より直接多孔質体27に直接導入されアウ
トレット31より排出される。また、機能水はインレッ
ト32より直接多孔質体28に導入されアウトレット3
3より排出される。多孔質体27及び28は直接あるい
は漏洩型光ファイバー29の間隙を通して分解チャンバ
ー26と接触しているので、多孔質体27及び28から
それぞれ気化した揮発性有機塩素化合物及び塩素ガスは
分解チャンバー26で混合される。さらに、漏洩型光フ
ァイバー29により分解チャンバー26を光照射し、分
解反応を行なう。分解後、アウトレット34からは余剰
の塩素と分解生成物が、またアウトレット31からは浄
化後の水性媒体が得られる。
FIG. 5 is a plan view of the configuration of FIG. The decomposition device includes a decomposition chamber 26, two porous bodies (a first porous body 27 and a second porous body 28), and a leaky optical fiber 29. The aqueous medium is directly introduced into the porous body 27 from the inlet 30 and discharged from the outlet 31. In addition, functional water is introduced directly into the porous body 28 through the inlet 32, and the outlet 3
It is discharged from 3. Since the porous bodies 27 and 28 are in contact with the decomposition chamber 26 directly or through the gap of the leaky optical fiber 29, the volatile organic chlorine compounds and chlorine gas vaporized from the porous bodies 27 and 28 are mixed in the decomposition chamber 26. Is done. Further, the decomposition chamber 26 is irradiated with light by the leak type optical fiber 29 to perform a decomposition reaction. After the decomposition, excess chlorine and decomposition products are obtained from the outlet 34, and the purified aqueous medium is obtained from the outlet 31.

【0024】以上、本発明にかかる種々の実施態様につ
いて具体的に説明したが、本発明はこれら実施態様に限
定されるものでないことはいうまでもない。
Although various embodiments according to the present invention have been specifically described above, it is needless to say that the present invention is not limited to these embodiments.

【0025】以下、実施例により本発明を詳述するが、
これらは本発明をなんら限定するものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.
They do not limit the invention in any way.

【0026】実施例1 <実験に用いた装置の説明>図1に示す実験装置を作製
して実施例に供した。はじめに、ステンレス製の円筒管
1(内径80 mm、外径100 mm、長さ500 mm)にアルミナ
製の多孔質円筒管2(内径40 mm、外径60 mm、長さ500
mm、日本ガイシ(株)製、FA-2)を差し込んだ。次に、
多孔質円筒管2の内部に攪拌翼3(羽根の外径15 mm)
と光源4(ブラックライト、東芝ライテック(株)製、
6 W x 2本)を配置した。最後に、インレット5、7及
びアウトレット6、8をもつステンレス製フランジで円
筒管1の両端を塞ぎ、分解装置を組み立てた。
Example 1 <Explanation of Apparatus Used in Experiment> An experimental apparatus shown in FIG. 1 was manufactured and provided for an example. First, an alumina porous cylindrical tube 2 (inner diameter 40 mm, outer diameter 60 mm, length 500 mm) was replaced with a stainless steel cylindrical tube 1 (inner diameter 80 mm, outer diameter 100 mm, length 500 mm).
mm, manufactured by NGK Insulators, Ltd., FA-2). next,
Stirring impeller 3 (outer diameter of blade 15 mm) inside porous cylindrical tube 2
And light source 4 (black light, manufactured by Toshiba Lighting & Technology Corporation)
6 W x 2). Finally, both ends of the cylindrical tube 1 were closed with stainless steel flanges having inlets 5 and 7 and outlets 6 and 8 to assemble a disassembling apparatus.

【0027】<揮発性有機塩素化合物の分解>1,1-ジク
ロロエチレン、cis-ジクロロエチレン、trans-ジクロロ
エチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレ
ン、及びジクロロメタンのそれぞれの濃度が5 ppmとな
るように、純水にこれらの揮発性有機塩素化合物を溶解
した。この溶液をインレット7から毎分10mlの流量で流
した。また、塩素濃度が500 ppmVとなるように塩素(塩
素ボンベから供給)と空気を混合し、これをインレット
5から毎分10 mlの流量で導入した。攪拌翼3を毎分120
回転で回してガス混合を促進させるとともに、光源4を
点灯させた。アウトレット6から排出される気体の中の
揮発性有機塩素化合物の濃度、及びアウトレット8から
排出される溶液中の揮発性有機塩素化合物の濃度をそれ
ぞれ、電子捕獲型検出器付きのガスクロマトグラフィー
(直接試料を注入、及びn-ヘキサン抽出後に試料を注
入、島津製作所(株)社製、GC-14B)により測定した。
その結果、気体中のいずれの揮発性有機塩素化合物の濃
度も0.05 ppmV以下であった。また、溶液中のいずれの
揮発性有機塩素化合物の濃度も0.1 ppm以下であり、こ
の分解装置により揮発性有機塩素化合物を効率よく分解
できることがわかった。
<Decomposition of Volatile Organic Chlorine Compounds> [0027] Volatility of 1,1-dichloroethylene, cis-dichloroethylene, trans-dichloroethylene, trichloroethylene, tetrachloroethylene, and dichloromethane is adjusted so that the concentration of each is 5 ppm. The soluble organic chlorine compound was dissolved. This solution was flowed from the inlet 7 at a flow rate of 10 ml / min. Further, chlorine (supplied from a chlorine cylinder) and air were mixed so that the chlorine concentration became 500 ppmV, and this was introduced from the inlet 5 at a flow rate of 10 ml / min. Stirring blade 3 at 120
The light source 4 was turned on while rotating to accelerate gas mixing. The concentration of the volatile organochlorine compound in the gas discharged from the outlet 6 and the concentration of the volatile organochlorine compound in the solution discharged from the outlet 8 were each determined by gas chromatography with an electron capture detector (directly). The sample was injected, and after extracting with n-hexane, the sample was injected and measured by GC-14B manufactured by Shimadzu Corporation.
As a result, the concentration of any volatile organic chlorine compounds in the gas was 0.05 ppmV or less. In addition, the concentration of any volatile organic chlorine compound in the solution was 0.1 ppm or less, indicating that the volatile organic chlorine compound can be efficiently decomposed by this decomposing device.

【0028】次に、塩素濃度を5 ppmV〜1000 ppmVの範
囲で変化させて、分解後の揮発性有機塩素化合物の濃度
を測定したところ、いずれの塩素濃度においても揮発性
有機塩素化合物の初期濃度(5 ppm)よりも低下してお
り、本分解装置により分解できることを確かめた。
Next, the chlorine concentration was changed in the range of 5 ppmV to 1000 ppmV, and the concentration of the volatile organic chlorine compound after decomposition was measured. The initial concentration of the volatile organic chlorine compound was determined at any chlorine concentration. (5 ppm), confirming that it can be decomposed by this decomposer.

【0029】比較例1 インレット5より空気のみを導入した以外は、実施例1
と同様に実験を行なった。その結果、気体中のいずれの
揮発性有機塩素化合物の濃度も100 ppmV以上で、溶液中
のいずれの揮発性有機塩素化合物の濃度も3 ppm以上と
なった。このことより、塩素を導入しなければ揮発性有
機塩素化合物の分解は起こらないことがわかった。
Comparative Example 1 Example 1 was repeated except that only air was introduced from the inlet 5.
An experiment was performed in the same manner as described above. As a result, the concentration of any volatile organochlorine compound in the gas was 100 ppmV or more, and the concentration of any volatile organochlorine compound in the solution was 3 ppm or more. From this, it was found that the decomposition of the volatile organic chlorine compound did not occur unless chlorine was introduced.

【0030】実施例2 図2に示す実験装置を作製して実施例に供した。はじめ
に、PMMA製の分解チャンバー9(幅100 mm、長さ30
0 mm、厚み15 mm)にアルミナ製の多孔質板10(幅100
mm、長さ300 mm、厚み30 mm、日本ガイシ(株)製、FP
-6)を張り合わせた。なお、多孔質板10については分
解チャンバー9との接触面以外はアルミニウムで蒸着
し、水性媒体の漏洩を防止した。また、実施例1で用い
たブラックライトの光を漏洩型光ファイバー11(住友
3M、3Mライトファイバーサイドライト高輝度タイプ)に
導入し、これを分解チャンバー9の側面に取り付けた。
さらに、実施例1と同様な塩素と揮発性有機塩素化合物
を含む水性媒体をそれぞれインレット12、及び14よ
り流し、アウトレット13、及び15から排出される揮
発性有機塩素化合物の濃度を実施例1と同様に測定し
た。その結果、気体中のいずれの塩素化脂肪族炭化水素
の濃度も0.1 ppmV以下であった。また、溶液中のいずれ
の塩素化脂肪族炭化水素の濃度も2 ppm以下であり、こ
の分解装置により塩素化脂肪族炭化水素を効率よく分解
できることがわかった。
Example 2 An experimental apparatus shown in FIG. 2 was prepared and used in Examples. First, a PMMA decomposition chamber 9 (width 100 mm, length 30)
0 mm, thickness 15 mm) and alumina porous plate 10 (width 100
mm, length 300 mm, thickness 30 mm, NGK Insulators, FP
-6). In addition, the porous plate 10 was vapor-deposited with aluminum except for the contact surface with the decomposition chamber 9 to prevent leakage of the aqueous medium. Further, the light of the black light used in Example 1 was leaked to the optical fiber 11 (Sumitomo).
3M, 3M light fiber side light high brightness type) and attached to the side of the decomposition chamber 9.
Further, the same aqueous medium containing chlorine and a volatile organic chlorine compound as in Example 1 was flowed from the inlets 12 and 14, respectively, and the concentration of the volatile organic chlorine compound discharged from the outlets 13 and 15 was determined as in Example 1. Measured similarly. As a result, the concentration of any chlorinated aliphatic hydrocarbon in the gas was 0.1 ppmV or less. Further, the concentration of any chlorinated aliphatic hydrocarbons in the solution was 2 ppm or less, and it was found that the chlorinated aliphatic hydrocarbons could be efficiently decomposed by this decomposition device.

【0031】次に、漏洩型光ファイバーからの照射光強
度を10 μW/cm2〜10 mW/cm2の範囲で変化させて、分解
後の揮発性有機塩素化合物の濃度を測定したところ、い
ずれの光強度においても揮発性有機塩素化合物の初期濃
度(5 ppm)よりも低下しており、本分解装置により分
解できることを確かめた。
Next, the concentration of the volatile organic chlorine compound after decomposition was measured by changing the irradiation light intensity from the leaky optical fiber in the range of 10 μW / cm 2 to 10 mW / cm 2 . The light intensity was also lower than the initial concentration (5 ppm) of the volatile organic chlorine compound, and it was confirmed that it could be decomposed by this decomposition device.

【0032】実施例3 実施例1において、アルミナ製の多孔質管にかえてテフ
ロン製の多孔質管(テフロンフィルター、平均孔径25
μm、厚み0.13 mm)を用いて分解装置を作製した。この
装置を用いて、実施例1と同様にして揮発性有機塩素化
合物の分解を行なった。その結果、気体中のいずれの揮
発性有機塩素化合物の濃度も0.7 ppmV以下であった。ま
た、溶液中のいずれの揮発性有機塩素化合物の濃度も1.
5 ppm以下であり、この分解装置により揮発性有機塩素
化合物を効率よく分解できることがわかった。
Example 3 In Example 1, a porous tube made of Teflon (Teflon filter, average pore size 25) was used instead of the porous tube made of alumina.
(μm, 0.13 mm thickness). Using this apparatus, the decomposition of volatile organic chlorine compounds was carried out in the same manner as in Example 1. As a result, the concentration of any volatile organic chlorine compounds in the gas was 0.7 ppmV or less. Also, the concentration of any volatile organic chlorine compounds in the solution was 1.
It was 5 ppm or less, indicating that volatile organic chlorine compounds could be efficiently decomposed by this decomposer.

【0033】実施例4 <実験に用いた装置の説明>図3に示す実験装置を作製
して実施例に供した。はじめに、アルミナ製の多孔質円
筒管(内径40 mm、外径60 mm、長さ500 mm、日本ガイシ
(株)製、FA-2)を縦に2等分(17及び18)し、円
筒の断面部分にステンレス板(幅10 mm、長さ500 mm、
厚み2mm)を挟んで、再び円筒形とした。この円筒の外
側部分のみにアルミニウムを蒸着し、流下する溶液が外
に漏れないようにした。この内部に実施例1と同様な攪
拌翼19と光源20と設置し、インレット21及び2
3、アウトレット22及び24〜25をもつステンレス
製フランジで円筒形の両端を塞いで、分解装置を作製し
た。
Example 4 <Explanation of Apparatus Used in Experiment> An experimental apparatus shown in FIG. 3 was manufactured and provided for an example. First, an alumina porous cylindrical tube (inner diameter 40 mm, outer diameter 60 mm, length 500 mm, manufactured by NGK Insulators, Ltd., FA-2) is vertically divided into two equal parts (17 and 18), Stainless steel plate (width 10 mm, length 500 mm,
It was again cylindrical with a thickness of 2 mm). Aluminum was vapor-deposited only on the outer part of the cylinder to prevent the flowing solution from leaking out. A stirring blade 19 and a light source 20 similar to those of the first embodiment are installed in the inside, and inlets 21 and 2 are provided.
3. The cylindrical end was closed with a stainless steel flange having outlets 22 and 24 to 25 to prepare a disassembly apparatus.

【0034】<塩素化脂肪族炭化水素の分解>実施例1
と同様に、揮発性有機塩素化合物の濃度が5 ppmとなる
ように純水にそれぞれを溶解した。この溶液をインレッ
ト21から毎分10 mlの流量で流した。
<Decomposition of Chlorinated Aliphatic Hydrocarbons>
Similarly, each was dissolved in pure water so that the concentration of the volatile organic chlorine compound was 5 ppm. This solution was flowed from the inlet 21 at a flow rate of 10 ml / min.

【0035】次に、強酸性機能水生成装置(商品名:強
電解水生成器(Model FW-200)、アマノ(株)社製)を
用いて機能水を調製した。この装置を用いて、電解する
水の電解質濃度、電解時間を種々変化させて、陽極側で
得られる機能水のpH及び酸化還元電位をpHメーター
((株)東興化学研究所、TCX-90i及びKP900-2N)及び
導電率メーター((株)東興化学研究所、TCX-90i及びK
M900-2N)で、さらに塩素濃度を塩素試験紙(アドバン
テック)により測定した。その結果、電解質である塩化
ナトリウムの濃度(標準濃度は1000 mg/l)、電解電流
値、電解時間などによってこの機能水のpHは1〜4、酸化
還元電位は800〜1500 mV、また塩素濃度は5〜150 mg/l
に変化した。そこで本実施例では機能水としてpH2.6、
酸化還元電位1000 mV、塩素濃度54 mg/lの機能水を用意
した。なお、この機能水は電解質(塩化ナトリウム)濃
度を1000 mg/l、電解時間を5分間とすることによって得
られた。この機能水をインレット23より毎分10 mlの
流速で流した。
Next, functional water was prepared using a strongly acidic functional water generator (trade name: strong electrolytic water generator (Model FW-200), manufactured by Amano Corporation). Using this device, the electrolyte concentration and electrolysis time of the water to be electrolyzed are variously changed, and the pH and redox potential of the functional water obtained on the anode side are measured with a pH meter (Toko Chemical Laboratory, TCX-90i and KP900-2N) and conductivity meter (Toko Chemical Laboratory Co., Ltd., TCX-90i and K
M900-2N), and the chlorine concentration was further measured with a chlorine test paper (Advantech). As a result, the pH of this functional water is 1-4, the oxidation-reduction potential is 800-1500 mV, and the chlorine concentration depends on the concentration of sodium chloride as an electrolyte (standard concentration is 1000 mg / l), electrolysis current value and electrolysis time. Is 5-150 mg / l
Changed to Therefore, in this embodiment, pH 2.6 as functional water,
Functional water having an oxidation-reduction potential of 1000 mV and a chlorine concentration of 54 mg / l was prepared. This functional water was obtained by setting the electrolyte (sodium chloride) concentration to 1000 mg / l and the electrolysis time to 5 minutes. This functional water was supplied from the inlet 23 at a flow rate of 10 ml / min.

【0036】次に、攪拌翼19を回転させ、光源20を
点灯させて分解を行ない、アウトレット25から排出さ
れる気体の中の揮発性有機塩素化合物の濃度、さらには
アウトレット22及び24から排出される溶液中の揮発
性有機塩素化合物の濃度をそれぞれ測定した。その結
果、気体中のいずれの揮発性有機塩素化合物の濃度も0.
1 ppmV以下であった。また、溶液中のいずれの揮発性有
機塩素化合物の濃度も0.4 ppm以下であり、この分解装
置により揮発性有機塩素化合物を効率よく分解できるこ
とがわかった。
Next, the stirring blade 19 is rotated, the light source 20 is turned on to perform decomposition, and the concentration of the volatile organic chlorine compound in the gas discharged from the outlet 25, and further discharged from the outlets 22 and 24. The concentration of the volatile organic chlorine compound in each solution was measured. As a result, the concentration of any volatile organochlorine compounds in the gas was 0.
It was less than 1 ppmV. In addition, the concentration of any volatile organic chlorine compound in the solution was 0.4 ppm or less, and it was found that the volatile organic chlorine compound can be efficiently decomposed by this decomposition device.

【0037】さらに、機能水製造時の電解条件を変化さ
せ、pH1〜4、酸化還元電位800 mV〜1500 mV、塩素濃度5
mg/l〜150 mg/lの機能水を作製し分解に供したとこ
ろ、いずれの機能水においても揮発性有機塩素化合物の
初期濃度(5 ppm)よりも低下しており、本分解装置に
より分解できることを確かめた。
Further, the electrolysis conditions during the production of the functional water were changed so that the pH was 1-4, the oxidation-reduction potential was 800 mV-1500 mV, and the chlorine concentration was 5
When functional water of mg / l to 150 mg / l was prepared and subjected to decomposition, the concentration of volatile organic chlorine compounds was lower than the initial concentration (5 ppm) in all functional waters. I confirmed that I can do it.

【0038】実施例5 図4に示す実験装置を作製して実施例に供した。はじめ
に、実施例2と同様にして、分解チャンバー26と多孔
質板27を張り合わせた。なお、漏洩型光ファイバー2
9が接する分解チャンバー26の窓面は取り外し、さら
に漏洩型光ファイバー29も窓面のないPMMA製の枠
内に設置した。分解チャンバー26と漏洩型光ファイバ
ー29をサンドイッチ状に挟み込むように、漏洩型光フ
ァイバー29の枠側に多孔質板28を設置し、さらに多
孔質板27と28は外側部分のみにアルミニウムを蒸着
して流下する溶液が外に漏れないようにした。
Example 5 An experimental apparatus shown in FIG. 4 was manufactured and provided for an example. First, the decomposition chamber 26 and the porous plate 27 were bonded in the same manner as in Example 2. In addition, the leakage type optical fiber 2
The window surface of the disassembling chamber 26 in contact with 9 was removed, and the leaky optical fiber 29 was also set in a frame made of PMMA without the window surface. A porous plate 28 is provided on the frame side of the leaky optical fiber 29 so as to sandwich the decomposition chamber 26 and the leaky optical fiber 29 in a sandwich shape. Solution was not leaked out.

【0039】次に、実施例1と同様にして、揮発性有機
塩素化合物の濃度が5 ppmとなるように純水にそれぞれ
を溶解し、この溶液をインレット30から毎分10 mlの
流量で流した。また、次亜塩素酸ナトリウムを0.01 wt%
含む塩酸(10 mM)溶液を調製し、これをインレット3
2より毎分10 mlの流量で流した。漏洩型光ファイ
バー29を通して太陽光を分解チャンバー26に照射し
て分解を行ない、アウトレット34から排出される気体
の中の揮発性有機塩素化合物の濃度、さらにはアウトレ
ット31及び33から排出される溶液中の揮発性有機塩
素化合物の濃度をそれぞれ測定した。その結果、気体中
のいずれの揮発性有機塩素化合物の濃度も0.05 ppmV以
下であった。また、溶液中のいずれの揮発性有機塩素化
合物の濃度も0.1 ppm以下であり、この分解装置により
揮発性有機塩素化合物を効率よく分解できることがわか
った。
Next, in the same manner as in Example 1, each was dissolved in pure water so that the concentration of the volatile organic chlorine compound became 5 ppm, and the solutions were flowed through the inlet 30 at a flow rate of 10 ml / min. did. In addition, 0.01 wt% of sodium hypochlorite
Hydrochloric acid (10 mM) solution containing
It flowed at a flow rate of 10 ml per minute from 2. The decomposition chamber 26 is decomposed by irradiating sunlight to the decomposition chamber 26 through the leaky optical fiber 29, the concentration of the volatile organic chlorine compound in the gas discharged from the outlet 34, and the concentration in the solution discharged from the outlets 31 and 33. The concentrations of the volatile organic chlorine compounds were measured. As a result, the concentration of any volatile organic chlorine compounds in the gas was 0.05 ppmV or less. In addition, the concentration of any volatile organic chlorine compound in the solution was 0.1 ppm or less, indicating that the volatile organic chlorine compound can be efficiently decomposed by this decomposing device.

【0040】さらに、次亜塩素酸塩の濃度や塩酸濃度を
変化させ、pH1〜4、酸化還元電位800 mV〜1500 mV、塩
素濃度5 mg/l〜150 mg/lの機能水を作製して分解に供し
たところ、いずれの場合においても揮発性有機塩素化合
物の初期濃度(5 ppm)よりも低下しており、本分解装
置により分解できることを確かめた。
Further, the concentration of hypochlorite and the concentration of hydrochloric acid were changed to prepare functional water having a pH of 1 to 4, a redox potential of 800 mV to 1500 mV, and a chlorine concentration of 5 mg / l to 150 mg / l. When subjected to decomposition, in each case, the concentration was lower than the initial concentration (5 ppm) of the volatile organic chlorine compound, and it was confirmed that the decomposition was possible by the present decomposition apparatus.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明により、揮発性有機塩素化合物、
特にテトラクロロエチレンやトリクロロエチレンなどの
塩素化脂肪族炭化水素で汚染された排水や地下水を効率
よく分解浄化することが可能となった。
According to the present invention, a volatile organic chlorine compound,
In particular, it has become possible to efficiently decompose and purify wastewater and groundwater contaminated with chlorinated aliphatic hydrocarbons such as tetrachloroethylene and trichloroethylene.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施態様にかかる分解装置の概略断
面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a decomposition apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施態様にかかる分解装置の概略
断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a decomposition apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図3】本発明の更に他の実施態様にかかる分解装置の
概略斜視図である。
FIG. 3 is a schematic perspective view of a disassembling apparatus according to still another embodiment of the present invention.

【図4】図3の分解装置のAA線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA of the disassembling apparatus of FIG. 3;

【図5】本発明の更に他の実施態様にかかる分解装置の
概略斜視図である。
FIG. 5 is a schematic perspective view of a disassembling apparatus according to still another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 分解装置 2 多孔質体 3 攪拌翼 4 光源 5 インレット 6 アウトレット 7 インレット 8 アウトレット 9 チャンバー 10 多孔質体 11 漏洩型光ファイバー 12 インレット 13 アウトレット 14 インレット 15 アウトレット 16 分解装置 17 多孔質体 18 多孔質体 19 攪拌翼 20 光源 21 インレット 22 アウトレット 23 インレット 24 アウトレット 25 アウトレット 26 チャンバー 27 多孔質体 28 多孔質体 29 漏洩型光ファイバー 30 インレット 31 アウトレット 32 インレット 33 アウトレット 34 アウトレット 101 第2室 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Decomposition apparatus 2 Porous body 3 Stirring blade 4 Light source 5 Inlet 6 Outlet 7 Inlet 8 Outlet 9 Chamber 10 Porous body 11 Leakage type optical fiber 12 Inlet 13 Outlet 14 Inlet 15 Outlet 16 Decomposition apparatus 17 Porous body 18 Porous body 19 Stirring blade 20 Light source 21 Inlet 22 Outlet 23 Inlet 24 Outlet 25 Outlet 26 Chamber 27 Porous body 28 Porous body 29 Leaky optical fiber 30 Inlet 31 Outlet 32 Inlet 33 Outlet 34 Outlet 101 Outlet 101 Second chamber

Claims (37)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水性媒体中の揮発性有機塩素化合物の分
解装置であって、(i)多孔質体に揮発性有機塩素化合
物を含む水性媒体を浸透させる手段;(ii)該水性媒
体の浸透した該多孔質体から揮発する該揮発性有機塩素
化合物と塩素ガスとを混合するチャンバー;および(i
ii)該チャンバーに対する光照射手段、を備えている
ことを特徴とする分解装置。
1. A device for decomposing a volatile organic chlorine compound in an aqueous medium, comprising: (i) means for permeating an aqueous medium containing a volatile organic chlorine compound into a porous body; (ii) permeation of the aqueous medium A chamber for mixing the volatile organic chlorine compound volatilized from the porous body and chlorine gas; and (i)
ii) a decomposition apparatus comprising: a light irradiating unit for irradiating the chamber.
【請求項2】 該多孔質体に揮発性有機塩素化合物を浸
透させる手段が、該多孔質体に直接該水性媒体を供給す
る手段である請求項1記載の分解装置。
2. The decomposition apparatus according to claim 1, wherein the means for permeating a volatile organic chlorine compound into the porous body is a means for directly supplying the aqueous medium to the porous body.
【請求項3】 該多孔質体に直接水性媒体を供給する手
段を、該多孔質に供給された該水性媒体が重力によって
該多孔質体を伝って流下するような位置に配置する請求
項2記載の分解装置。
3. The means for directly supplying an aqueous medium to the porous body is disposed at a position where the aqueous medium supplied to the porous body flows down the porous body by gravity. The disassembly apparatus according to any one of the preceding claims.
【請求項4】 該多孔質体に揮発性有機塩素化合物を含
む水性媒体を浸透させる手段が、該チャンバーに該多孔
質体の壁を介して配置されてなる該水性媒体の貯蔵室お
よび該貯蔵室への該水性媒体の供給手段を含む請求項1
記載の分解装置。
4. A storage chamber for said aqueous medium, wherein said means for permeating an aqueous medium containing a volatile organic chlorine compound into said porous body is disposed in said chamber through a wall of said porous body, and said storage means. And means for supplying said aqueous medium to the chamber.
The disassembly apparatus according to any one of the preceding claims.
【請求項5】 該貯蔵スペースに該水性媒体を供給する
手段を有する請求項4記載の分解装置。
5. The decomposition apparatus according to claim 4, further comprising means for supplying the aqueous medium to the storage space.
【請求項6】 該水性媒体が排水もしくは地下水である
請求項1に記載の分解装置。
6. The decomposition apparatus according to claim 1, wherein the aqueous medium is wastewater or groundwater.
【請求項7】 該揮発性有機塩素化合物が塩素化脂肪族
炭化水素化合物である請求項1に記載の分解装置。
7. The decomposition apparatus according to claim 1, wherein the volatile organic chlorine compound is a chlorinated aliphatic hydrocarbon compound.
【請求項8】 該塩素化脂肪族炭化水素が1,1-ジクロロ
エチレン、cis-ジクロロエチレン、trans-ジクロロエチ
レン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、及
びジクロロメタンからなる群から選ばれる少なくとも一
つである請求項3に記載の分解装置。
8. The method according to claim 3, wherein the chlorinated aliphatic hydrocarbon is at least one selected from the group consisting of 1,1-dichloroethylene, cis-dichloroethylene, trans-dichloroethylene, trichloroethylene, tetrachloroethylene, and dichloromethane. Disassembly device.
【請求項9】 該光照射手段が、波長が300 nm〜450 nm
の波長域の光を放射可能なものである請求項1に記載の
分解装置。
9. The light irradiating means has a wavelength of 300 nm to 450 nm.
The decomposer according to claim 1, which is capable of emitting light in a wavelength range of:
【請求項10】 該光照射手段が、光強度が10 μW/cm2
〜10 mW/cm2の光を放射可能なものである請求項1に記
載の分解装置。
10. The light irradiating means has a light intensity of 10 μW / cm 2.
Decomposing apparatus according to claim 1 is capable emitting light at ~10 mW / cm 2.
【請求項11】 該塩素ガスの濃度が5 ppmV〜1000 ppm
Vである請求項1に記載の分解装置。
11. The concentration of the chlorine gas is 5 ppmV to 1000 ppm.
The decomposition device according to claim 1, wherein V is V.
【請求項12】 該多孔質体がセラミックスである請求
項1に記載の分解装置。
12. The decomposition apparatus according to claim 1, wherein the porous body is a ceramic.
【請求項13】 該セラミックスがアルミナである請求
項12に記載の分解装置。
13. The decomposition apparatus according to claim 12, wherein the ceramic is alumina.
【請求項14】 該多孔質体が高分子である請求項1に
記載の分解装置。
14. The decomposition apparatus according to claim 1, wherein the porous body is a polymer.
【請求項15】 該高分子がテフロンである請求項14
に記載の分解装置。
15. The polymer according to claim 14, wherein said polymer is Teflon.
A disassembly apparatus according to claim 1.
【請求項16】 該多孔質体の形状が円筒形あるいは平
板形である請求項1に記載の分解装置。
16. The decomposition apparatus according to claim 1, wherein the shape of the porous body is cylindrical or flat.
【請求項17】 該チャンバー内に攪拌手段を有する請
求項1記載の分解装置。
17. The decomposition apparatus according to claim 1, further comprising a stirring means in said chamber.
【請求項18】 該攪拌手段が攪拌翼である請求項17
記載の分解装置。
18. The stirring means according to claim 17, wherein said stirring means is a stirring blade.
The disassembly apparatus according to any one of the preceding claims.
【請求項19】 該光照射手段がブラックライト、発光
ダイオードあるいは電界発光素子から選ばれる少なくと
も一つである請求項1に記載の分解装置。
19. The decomposition apparatus according to claim 1, wherein the light irradiation means is at least one selected from a black light, a light emitting diode, and an electroluminescent element.
【請求項20】 該分解装置が更に該塩素ガスの発生手
段を備えている請求項1記載の分解装置。
20. The decomposition apparatus according to claim 1, wherein said decomposition apparatus further comprises means for generating said chlorine gas.
【請求項21】 該塩素ガスの発生手段が、第2の多孔
質体および該第2の多孔質体に機能水を浸透させる手段
とを備えている請求項20記載の分解装置。
21. The decomposition apparatus according to claim 20, wherein said means for generating chlorine gas comprises a second porous body and a means for permeating functional water into said second porous body.
【請求項22】 該第2の多孔質体に機能水を浸透させ
る手段が、該第2の多孔質体に直接該機能水を供給する
手段を有する請求項21記載の分解装置。
22. The decomposition apparatus according to claim 21, wherein the means for permeating the functional water into the second porous body includes a means for directly supplying the functional water to the second porous body.
【請求項23】 該第2の多孔質体に直接機能水を供給
する手段を、該第2の多孔質体に供給された該機能水が
重力によって該第2の多孔質体を伝って流下する様な位
置に配置する請求項22記載の分解装置。
23. A means for directly supplying functional water to the second porous body, wherein the functional water supplied to the second porous body flows down the second porous body by gravity along the second porous body. 23. The disassembly device according to claim 22, wherein the disassembly device is disposed at a position where the disassembly is performed.
【請求項24】 該第2の多孔質体に機能水を浸透させ
る手段が、該チャンバーに隣接して該第2の多孔質体の
壁を介して配置されてなる機能水貯蔵室を含む請求項2
3記載の分解装置。
24. The means for permeating functional water into the second porous body includes a functional water storage chamber disposed adjacent to the chamber through a wall of the second porous body. Item 2
3. The disassembly apparatus according to 3.
【請求項25】 該機能水が、水素イオン濃度(pH値)
1〜4、酸化還元電位(作用電極:プラチナ電極、参照電
極:銀−塩化銀電極)800 mV〜1500 mV、及び塩素濃度
が5 mg/l〜150 mg/lなる特性を有する請求項21に記載
の分解装置。
25. The functional water has a hydrogen ion concentration (pH value).
24. The method according to claim 21, wherein the redox potential (working electrode: platinum electrode, reference electrode: silver-silver chloride electrode) is 800 mV to 1500 mV, and the chlorine concentration is 5 mg / l to 150 mg / l. The disassembly apparatus according to any one of the preceding claims.
【請求項26】 該機能水が、電解質を含む水の電気分
解により陽極近傍に生成する酸性水である請求項25に
記載の分解装置。
26. The decomposition apparatus according to claim 25, wherein the functional water is acidic water generated near an anode by electrolysis of water containing an electrolyte.
【請求項27】 該電解質が塩化ナトリウム、及び塩化
カリウムの少なくとも一つである請求項26に記載の分
解装置。
27. The decomposition apparatus according to claim 26, wherein the electrolyte is at least one of sodium chloride and potassium chloride.
【請求項28】 該機能水が次亜塩素酸塩水溶液である
請求項21に記載の分解装置。
28. The decomposition apparatus according to claim 21, wherein the functional water is an aqueous solution of hypochlorite.
【請求項29】 該次亜塩素酸塩が次亜塩素酸ナトリウ
ム、及び次亜塩素酸カリウムの少なくとも一つである請
求項28に記載の分解装置。
29. The decomposition apparatus according to claim 28, wherein the hypochlorite is at least one of sodium hypochlorite and potassium hypochlorite.
【請求項30】 該水溶液が更に無機酸または有機酸を
含む請求項28に記載の分解装置。
30. The decomposition apparatus according to claim 28, wherein the aqueous solution further contains an inorganic acid or an organic acid.
【請求項31】 該無機酸または該有機酸が塩酸、フッ
酸、シュウ酸、硫酸、リン酸、ホウ酸、酢酸、ギ酸、リ
ンゴ酸、及びクエン酸から選ばれる少なくとも一つであ
る請求項30に記載の分解装置。
31. The inorganic acid or the organic acid is at least one selected from hydrochloric acid, hydrofluoric acid, oxalic acid, sulfuric acid, phosphoric acid, boric acid, acetic acid, formic acid, malic acid, and citric acid. A disassembly apparatus according to claim 1.
【請求項32】 該第2の多孔質体がセラミックスであ
る請求項21に記載の分解装置。
32. The decomposition apparatus according to claim 21, wherein the second porous body is a ceramic.
【請求項33】 該セラミックスがアルミナである請求
項32に記載の分解装置。
33. The decomposition apparatus according to claim 32, wherein the ceramic is alumina.
【請求項34】 該第2の多孔質体が高分子である請求
項21に記載の分解装置。
34. The decomposition device according to claim 21, wherein the second porous body is a polymer.
【請求項35】 該高分子がテフロンである請求項34
に記載の分解装置。
35. The polymer according to claim 34, wherein the polymer is Teflon.
A disassembly apparatus according to claim 1.
【請求項36】 該第2の多孔質体の形状が円筒形ある
いは平板形である請求項32に記載の分解装置。
36. The decomposition apparatus according to claim 32, wherein the shape of the second porous body is cylindrical or flat.
【請求項37】 水性媒体中の揮発性有機塩素化合物の
分解方法であって、 (i)多孔質体に揮発性有機塩素化合物を含む水性媒体
を浸透させ、該多孔質体から該揮発性有機塩素化合物を
揮発させる工程; (ii)該多孔質体から揮発した該揮発性有機塩素化合
物を塩素ガスと混合する工程;及び (iii)該揮発性有機塩素化合物と塩素ガスとの混合
ガスに対して光照射して該揮発性有機塩素化合物を分解
する工程、を有することを特徴とする水性媒体中の揮発
性有機塩素化合物の分解方法。
37. A method for decomposing a volatile organic chlorine compound in an aqueous medium, comprising the steps of: (i) impregnating an aqueous medium containing a volatile organic chlorine compound into a porous body; (Ii) a step of mixing the volatile organic chlorine compound volatilized from the porous body with chlorine gas; and (iii) a gas mixture of the volatile organic chlorine compound and chlorine gas. Decomposing the volatile organic chlorine compound by irradiating the volatile organic chlorine compound with light.
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