JP2001145883A - 有機塩素化合物の処理方法及び装置並びにシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】処理済みの土壌に悪影響を残すことなく確実か
つ短期間にしかもどんな汚染土壌に対しても有機塩素化
合物を除去処理する。 【構成】本発明に係る有機塩素化合物の処理装置１は、
有機塩素化合物を含む汚染媒体としての汚染水５が貯留
される貯留槽２と、該貯留槽内に設けられた一対の電極
３ａ、３ｂと、これらの陽極３ａ及び陰極３ｂに電気接
続された極性反転可能な電源４とから構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トリクロロエチレ
ンなどの有機塩素化合物を無害化するための処理方法及
び装置並びにシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】工場跡地内の土壌には、発ガン性物質で
あるトリクロロエチレン、テトラクロロエチレンなどの
有機塩素化合物が含まれていることがあり、このような
土壌をそのまま放置すると地下水等を介して有機塩素化
合物が環境に拡散するおそれがある。そのため、このよ
うな汚染土壌に対しては所定の浄化処理を行なわねばな
らない。

【０００３】一方、最近では、微生物の活性を利用して
環境中の汚染物質を分解無害化する技術、すなわちバイ
オレメディエーションの研究が進んできており、上述し
たような汚染土壌への適用も研究されるようになってき
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような微生物を利
用した汚染物質の処理方法は、少なくとも実験室レベル
では十分な成果が確認されており、現実的な対応につい
ても今後大いに期待されるところである。

【０００５】しかしながら、土質状況によっては、分解
菌の活性を十分上げることができず、該汚染土内の汚染
物質を分解するのに長時間を要したり、場合によっては
微生物分解自体が実質的に不可能になるという問題が懸
念される。

【０００６】また、汚染土に生石灰を混合することで、
汚染土内に含まれている水分と生石灰との化学反応に伴
う水和熱を発生させ、かかる水和熱を利用して汚染物質
である有機塩素化合物を気化処理する方法も検討開発さ
れている（特開平７−２７５８３７号公報参照）が、か
かる方法では、汚染土が生石灰により強アルカリ性とな
り、埋め戻した後でアルカリ成分が地下水等に拡散した
り生態系に悪影響を及ぼすといった事態が懸念される。

【０００７】さらには、汚染土壌から土壌内空気を吸引
したり土壌内地下水を揚水する方法、汚染土壌を高温に
加熱する方法、鉄粉の還元作用を利用した方法などがあ
るが、空気吸引若しくは地下水揚水は、長時間を要する
とともにその間に設備の維持にコストがかかる、高温加
熱方法は土壌の生態系に悪影響を残す、鉄粉による還元
方法は適用できる状況に制約が大きいなどの問題をそれ
ぞれ生じていた。

【０００８】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、処理済みの土壌に悪影響を残すことなく確実
かつ短期間にしかもどんな汚染土壌に対しても有機塩素
化合物を除去処理可能な有機塩素化合物の処理方法及び
装置並びにシステム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、本発明に係る有機塩素化合物の処理方法は請求項１
に記載したように、有機塩素化合物を含む汚染水等の汚
染媒体に一対の電極を配置し、該電極の極性を所定時間
ごとに反転させつつ通電することによって前記有機塩素
化合物を電気分解するものである。

【００１０】また、本発明に係る有機塩素化合物の処理
装置は請求項２に記載したように、有機塩素化合物を含
む汚染水等の汚染媒体が貯留される貯留槽と、該貯留槽
内に設けられた一対の電極と、該電極に電気接続された
極性反転可能な電源とからなるものである。

【００１１】また、本発明に係る有機塩素化合物の処理
装置は、前記貯留槽の側板、底板等の貯留本体に集水孔
を形成するとともに、該貯留槽を有機塩素化合物を含む
汚染土壌又は汚染廃棄物内に埋設可能に構成したもので
ある。

【００１２】また、本発明に係る有機塩素化合物の処理
システムは請求項４に記載したように、有機塩素化合物
を含む汚染土壌内に埋設された集水手段と、該集水手段
に集水された汚染水を揚水する揚水ポンプと、揚水され
た汚染水が貯留される貯留槽と、該貯留槽内に設けられ
た一対の電極と、該一対の電極に電気接続された極性反
転可能な電源とからなるものである。

【００１３】また、本発明に係る有機塩素化合物の処理
システムは、前記汚染土壌内に給水を行う給水手段を備
えたものである。

【００１４】また、本発明に係る有機塩素化合物の処理
システムは、前記汚染土壌内に前記集水手段又は前記電
極の近傍にて所定の止水壁を設けたものである。

【００１５】また、本発明に係る有機塩素化合物の処理
システムは請求項７に記載したように、有機塩素化合物
を含む汚染土壌内に形成された集水貯留手段と、該集水
貯留手段内に設けられた一対の電極と、該一対の電極に
電気接続された極性反転可能な電源とからなるものであ
る。

【００１６】また、本発明に係る有機塩素化合物の処理
システムは請求項８に記載したように、有機塩素化合物
を含む汚染土壌内に埋設された一対の電極と、該一対の
電極に電気接続された極性反転可能な電源とからなるも
のである。

【００１７】本発明に係る有機塩素化合物の処理方法に
おいては、有機塩素化合物を含む汚染土壌、汚染水、汚
染廃棄物等の汚染媒体に一対の電極を配置する。また、
本発明に係る有機塩素化合物の処理装置においては、一
対の電極が貯留槽内に配設された状態となるように上述
の汚染媒体を貯留槽内に貯留する。また、本発明に係る
有機塩素化合物の処理システムにおいては、有機塩素化
合物を含む汚染土壌内の地下水を集水手段で集水し、こ
れを揚水ポンプで揚水して一対の電極が設けられた貯留
槽内に貯留するか、集水貯留手段内に一対の電極を配置
するか、又は一対の電極を汚染土壌内に直接埋設する。

【００１８】次に、上述した電極間に通電する。このよ
うにすると、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレ
ンといった有害な有機塩素化合物は、主として陰極表面
の還元反応によって塩素イオン等の塩化物と、エチレ
ン、エタンなどの炭化水素に電気分解される。そして、
これらの塩化物や炭化水素はいずれも無害物質であるた
め、結局、有害な有機塩素化合物が無害化されることと
なる。

【００１９】また、上述した各発明においては、通電の
際、電極の極性反転を所定時間ごとに行う。すなわち、
陽極を陰極に、陰極を陽極に反転する。このようにする
と、電極表面上の付着物や電解生成物といった通電阻害
物質が除去され、その結果、新鮮な電極面が露出して通
電量が回復し、かくして、通電量の低下ひいては有機塩
素化合物の電解分解効率の低下が未然に防止される。一
例としては、陽極で発生付着した酸素ガスと陰極で発生
付着した水素ガスが反応して水に変化するため、通電阻
害物質である気泡が消失し、通電量が回復する。

【００２０】極性反転の時期的タイミングとしては、例
えば一定時間ごとに切り換える、通電量を監視しながら
該通電量が一定値を下回ったときに手動で又は自動的に
切り換えるといった方法が考えられる。

【００２１】本発明に係る有機塩素化合物の処理装置に
関し、その構成要素である貯留槽を地上に設置し、該貯
留槽内に汚染水を流入するようにしてもよいが、かかる
貯留槽の側板、底板等の貯留本体に集水孔を形成すると
ともに、該貯留槽を有機塩素化合物を含む汚染土壌又は
汚染廃棄物内に埋設可能に構成した場合においては、汚
染土壌内の地下水や汚染廃棄物からの滲出水が汚染水と
して集水孔を通って貯留槽内に集水貯留され、該貯留槽
内で極性反転を伴う電気分解処理が行われる。そのた
め、汚染規模と貯留槽との容量との関係によっては、汚
染土壌内の汚染水や汚染廃棄物から滲出してきた汚染水
を揚水ポンプで揚水する作業を不要とし、又はその回数
を減らすことが期待できる。

【００２２】本発明に係る有機塩素化合物の処理システ
ムに関し、汚染土壌内に給水を行う給水手段を備えるよ
うにしたならば、地下水の水位が低い場合にも適用する
ことが可能となる。また、前記汚染土壌内に前記集水手
段又は前記電極の近傍にて所定の止水壁を設けたなら
ば、地下水に流れがある場合にも該地下水を効率よく集
水手段や電極に集めることができるとともに、該地下水
の周囲への拡散を未然に防止することも可能となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る有機塩素化合
物の処理方法及び装置並びにシステムの実施の形態につ
いて、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と
実質的に同一の部品等については同一の符号を付してそ
の説明を省略する。

【００２４】（第１実施形態）

【００２５】図１は、本実施形態に係る有機塩素化合物
の処理装置を示した概念図である。同図でわかるよう
に、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理装置１は、
有機塩素化合物を含む汚染媒体としての汚染水５が貯留
される貯留槽２と、該貯留槽内に設けられた一対の電極
３ａ、３ｂと、該電極３ａ、３ｂに電気接続された極性
反転可能な電源４とから構成してある。

【００２６】電源４は、電極３ａ、３ｂの極性、すなわ
ち陽極と陰極を反転させる、換言すれば切り換えること
ができるようになっていれば、その構造や回路構成は問
わない。

【００２７】電極３ａ、３ｂは、例えば数ｃｍ〜数十ｃ
ｍ離間して配置し、電源４は、例えば１０〜３０ボルト
程度の直流電圧を印加できるように構成しておくのがよ
い。

【００２８】ここで、貯留槽２は、冷却槽６の内部に配
置してあり、冷却装置７から循環供給される冷却水によ
って汚染水５が冷却されるようになっている。

【００２９】本実施形態に係る有機塩素化合物の処理装
置１を用いて本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方
法を実施するには、まず、電極３ａ、３ｂが配設された
貯留槽２内に有機塩素化合物が含まれた汚染水５を貯留
槽２内に貯留する。

【００３０】汚染水５を貯留するには、例えば汚染土壌
から揚水されたものをポンプ圧送し、これを貯留槽２に
投入するようにすればよい。

【００３１】次に、電極３ａ、３ｂの極性を一定時間ご
とに反転させつつ、１０〜３０ボルト程度の直流電圧を
両電極間に印加して直流電流を通電する。極性の反転操
作については、例えば、電極３ａ、３ｂ間の通電量を計
測する電流計及び電源４に内蔵された極性切り換え手段
を制御する制御装置を別途備えておき、電流計で通電量
を監視しながら該通電量が一定値を下回ったときに制御
装置で電源４の極性切り換え手段を制御することによ
り、電極３ａ、３ｂの極性を自動的に切り換えるように
しておくのがよい。

【００３２】このように電極３ａ、３ｂ間に通電を行う
と、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンといっ
た有害な有機塩素化合物は、主として陰極表面の還元反
応によって塩素イオン等の塩化物と、エチレン、エタン
などの炭化水素に電気分解される。そして、これらの塩
化物や炭化水素はいずれも無害物質であるため、結局、
有害な有機塩素化合物が無害化されることとなる。な
お、塩化物や炭化水素といった反応生成物は、いずれも
無害であるので、特に回収する必要はないが、必要であ
れば、貯留槽２に蓋をした上、該貯留槽内のガスを吸引
回収するようにしてもよい。

【００３３】ここで、通電量が増加すると、電気分解に
よる有機塩素化合物の処理速度が速くなる反面、ジュー
ル熱が発生してエネルギー効率が低下するとともに、発
生熱による水温上昇によって有機塩素化合物が電気分解
されずに気化し、気化ガスを処理するための設備が別途
必要となる。

【００３４】そのため、上述した通電作業を行うにあた
っては、有機塩素化合物の気化が抑制される範囲で電気
分解による処理速度ができるだけ向上するよう、電圧や
電流の大きさ、通電時間若しくは冷却槽６及び冷却装置
７による冷却の度合いを適宜調整するのが望ましい。

【００３５】ちなみに、汚染水５が汚染土壌から揚水さ
れた地下水であるような場合には、通常の地下水であれ
ば、０．１〜０．３ｍＳ／ｃｍ程度の電気伝導度である
ので、電流値は小さく、したがって消費電力もわずかで
ある。

【００３６】また、上述した通電の際、電極３ａ、３ｂ
の極性反転を所定時間ごとに行う。すなわち、陽極を陰
極に、陰極を陽極に反転する。このようにすると、電極
３ａ、３ｂ表面上の付着物や電解生成物といった通電阻
害物質が除去され、その結果、新鮮な電極面が露出して
通電量が回復する。

【００３７】次に、本実施形態に係る有機塩素化合物の
処理装置１及び方法における通電に関する作用効果を実
験で確認したので、その概略を以下に説明する。

【００３８】まず、有機塩素化合物であるトリクロロエ
チレン（以下TCEという）が100mg/L含まれた汚染水を容
器に入れ、該容器内に電極を設置して直流電流を流し
（電流値０．０５Ａ、電圧値３０Ｖ）、そのときに発生
する塩素ガスの量とTCEの残存量とを計測した。なお、T
CEの揮発による損失をできるだけ減らすため、上述した
ように容器を冷却水の中に入れて冷却した。

【００３９】計測にあたっては、通電時間が異なるケー
スを４回行い、それぞれ通電終了後に試料液を採取して
液中のTCE濃度、塩化物イオン（Cl^-）濃度及び塩素（Cl
₂）濃度を測定した。

【００４０】実験の結果をグラフにして図２に示す。同
図でわかるように、通電を行った場合には、通電時間と
ともにTCE濃度（TCE残存率として表示）が減少するとと
もに、塩化物イオン濃度（TCE塩素化率として表示）が
増大することがわかる。これは、主に陰極表面での還元
反応によってTCEの構成成分の一つである塩素がTCEから
脱離する、すなわち脱塩素反応が生じ、TCEが減少した
ものと考えられる。なお、塩素濃度は、いずれもほとん
どゼロであった。

【００４１】以上の実験結果から、汚染水中のTCEを通
電時間に比例して確実に分解・無害化できるとともにそ
れに要する電力もわずかであることがわかった。なお、
通電を行わずに放置した場合、TCE濃度はほとんど不変
で、塩化物イオンも検出されなかった。また、トリクロ
ロエチレン、ジクロロエチレン、テトラクロロエチレン
といった他の有機塩素化合物についても同様の処理効果
を示すことを確認済みである。

【００４２】次に、極性反転による作用効果を実験で確
認したので、その概略を以下に説明する。

【００４３】まず、TCEが100mg/L 含まれた汚染水を容
器に入れ、該容器内に電極を設置してそれらの極性を反
転させつつ直流電流を流し（電流値０．１Ａ）、そのと
きのTCEの除去速度を計測した。

【００４４】実験の結果をグラフにして図３に示す。同
図でわかるように、極性を反転させつつ通電を行った場
合（電極切り替えあり）には、極性を反転させない場合
（電極切り替えなし）に比べ、高いTCE除去速度が維持
されることがわかる。

【００４５】以上説明したように、本実施形態に係る有
機塩素化合物の処理方法及び処理装置１によれば、貯留
槽２内に貯留された有機塩素化合物を含む汚染水５を電
極３ａ、３ｂで電気分解するようにしたので、有機塩素
化合物は、塩化物と炭化水素とに電気分解され、かくし
て有機塩素化合物を無害化することが可能となる。しか
も、わずかな電力でかつ通電時間に比例した形で有機塩
素化合物を無害化処理することができるので、ランニン
グコストが小さくかつ制御しやすい処理装置を容易に構
築することが可能となる。

【００４６】また、本実施形態に係る有機塩素化合物の
処理方法及び処理装置１によれば、通電を行いつつ、電
極３ａ、３ｂの極性を反転させるようにしたので、電極
表面上の付着物や電解生成物といった通電阻害物質が除
去され、その結果、新鮮な電極面が露出して通電量が回
復する。

【００４７】そのため、通電量の低下ひいては有機塩素
化合物の電解分解効率の低下を未然に防止することが可
能となり、高濃度汚染や短時間処理に適したものとな
る。

【００４８】また、本実施形態に係る有機塩素化合物の
処理方法及び装置１によれば、極性を反転しない場合に
おける陽極腐食を抑制することが可能となり、その結果
として、耐腐食性の金や白金を使用せずとも鉄などで代
用することができる。

【００４９】また、本実施形態に係る有機塩素化合物の
処理方法及び装置１によれば、貯留槽２を冷却槽６で冷
却するようにしたので、冷却槽６による冷却の度合いを
適宜設定することによって、有機塩素化合物を実質的に
気化させることなく大きな通電量を確保することが可能
となり、かくして有機塩素化合物を迅速に無害化処理す
ることが可能となる。

【００５０】本実施形態では、電極３ａ、３ｂを貯留槽
２内に配設するようにしたが、貯留槽２自体を導電体で
形成し、これを電極３ａ又は電極３ｂとしてもよい。

【００５１】また、本実施形態では、有機塩素化合物の
気化を抑制すべく、貯留槽２を冷却槽６で冷却するよう
にしたが、電圧値、電流値、通電時間、通電サイクルと
いった通電条件を適宜設定することによって有機塩素化
合物の気化を抑制することができるのであれば、かかる
冷却槽６及び冷却装置７を省略してもよい。

【００５２】また、本実施形態では、汚染水５を汚染媒
体とし、該汚染水を電極３ａ、３ｂが配設された貯留槽
２内に貯留するようにしたが、汚染媒体が汚染土壌や汚
染廃棄物である場合には、これらの汚染媒体を先に貯留
槽２内に投入し、しかる後に電極３ａ、３ｂを汚染媒体
に埋め込むようにして配置すればよい。

【００５３】また、本実施形態では、貯留槽２を地上に
設置することを前提とし、該貯留槽内に汚染媒体である
汚染水を流入するようにしたが、かかる貯留槽２を用い
た構成に代えて、図４に示す構成としてもよい。

【００５４】同図に示した有機塩素化合物の処理装置１
１は、有機塩素化合物を含む汚染水５が貯留される電極
兼用の貯留槽１２と、該貯留槽内に配設された電極１３
と、該電極及び貯留槽１２に電気接続された極性反転可
能な電源４とから構成してあり、電極１３及び貯留槽１
２は、本発明で言うところの一対の電極として機能し、
電源４によって一定時間ごとに極性反転される。

【００５５】ここで、貯留槽１２は、貯留本体である側
板１７及び底板１６に集水孔１４を多数形成するととも
に、汚染土壌１５内に埋設できるように構成してある。

【００５６】かかる構成においては、汚染土壌１５内の
地下水が汚染水として集水孔１４を通って貯留槽１２内
に集水貯留され、該貯留槽内で極性反転されつつ電極１
３及び貯留槽１２による通電が行われる。

【００５７】なお、貯留槽１２内には同図に示すように
揚水ポンプ１８を設置しておき、該貯留槽内に貯留され
た処理済みの水を適宜揚水することにより、貯留槽１２
周囲の地下水を該貯留槽内に継続的又は断続的に集水
し、極性反転を伴う電気分解反応が連続的かつ効率的に
行われるようにするのが望ましい。

【００５８】また、本変形例では、貯留槽１２を汚染土
壌１５内に埋設するようにしたが、該汚染土壌に代えて
汚染廃棄物に埋設するようにしてもよいことは言うまで
もない。

【００５９】また、本実施形態に係る有機塩素化合物の
処理方法は、図１で説明したように、貯留槽２内に電極
３ａ、３ｂが配設された処理装置１に適用したが、本発
明に係る有機塩素化合物の処理方法は、必ずしもこのよ
うな処理装置１に適用することに限定されるものではな
く、要するに、有機塩素化合物を含む汚染土壌、汚染
水、汚染廃棄物等の汚染媒体に電極３ａ、３ｂを配置
し、かかる状態で上述したと同様に極性反転を伴った通
電を行えばよい。

【００６０】（第２実施形態）

【００６１】次に、第２実施形態について説明する。な
お、上述の実施形態と実質的に同一の部品等については
同一の符号を付してその説明を省略する。

【００６２】図５は、本実施形態に係る有機塩素化合物
の処理システムを示した概念図である。同図でわかるよ
うに、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理システム
２１は、有機塩素化合物を含む汚染土壌１５内に埋設さ
れた集水手段としての集水管２２と、該集水管に集水さ
れた地下水を汚染水２５として揚水する揚水ポンプ２３
と、揚水された汚染水が貯留される貯留槽２と、該貯留
槽内に設けられた一対の電極３ａ、３ｂと、これらの電
極３ａ、３ｂに電気接続された極性反転可能な電源４と
からなり、集水管２２には、汚染土壌１５内の地下水を
集水するための集水孔２４を多数形成してある。

【００６３】本実施形態に係る有機塩素化合物の処理シ
ステム２１を用いて有機塩素化合物を処理するには、ま
ず、有機塩素化合物を含む汚染土壌１５内の地下水を汚
染水２５として集水管２２で集水し、これを揚水ポンプ
２３で揚水して貯留槽２内に貯留する。

【００６４】次に、電極３ａ、３ｂの極性を一定時間ご
とに反転させつつ、１０〜３０ボルト程度の直流電圧を
両電極間に印加して直流電流を通電する。極性を反転さ
せるタイミングとしては、例えば通電量を監視しながら
該通電量が一定値を下回ったときに切り換えるのがよ
い。

【００６５】このように電極３ａ、３ｂ間に通電を行う
と、第１実施形態と同様、汚染水２５に含まれているト
リクロロエチレン、テトラクロロエチレンといった有害
な有機塩素化合物は、主として陰極表面の還元反応によ
って塩素イオン等の塩化物と、エチレン、エタンなどの
炭化水素に電気分解される。そして、これらの塩化物や
炭化水素はいずれも無害物質であるため、結局、有害な
有機塩素化合物が無害化されることとなる。

【００６６】また、上述した通電の際、電極３ａ、３ｂ
の極性反転を所定時間ごとに行う。すなわち、陽極を陰
極に、陰極を陽極に反転する。このようにすると、電極
３ａ、３ｂ表面上の付着物や電解生成物といった通電阻
害物質が除去され、その結果、新鮮な電極面が露出して
通電量が回復する。

【００６７】ここで、貯留槽２内には排水ポンプ２６を
設置しておき、該貯留槽内の処理済みの水を適宜排水す
ることにより、極性反転を伴う電気分解反応が連続的か
つ効率的に行われるようにするのが望ましい。

【００６８】なお、その他の作用効果については第１実
施形態と実質的に同一であるので、ここではその説明を
省略する。

【００６９】以上説明したように、本実施形態に係る有
機塩素化合物の処理システム２１によれば、貯留槽２内
に貯留された有機塩素化合物を含む汚染水２５を電極３
ａ、３ｂで電気分解するようにしたので、有機塩素化合
物は、塩化物と炭化水素とに電気分解され、かくして有
機塩素化合物を無害化することが可能となる。しかも、
わずかな電力でかつ通電時間に比例した形で有機塩素化
合物を無害化処理することができるので、ランニングコ
ストが小さくかつ制御しやすい処理システムを容易に構
築することが可能となる。

【００７０】また、本実施形態に係る有機塩素化合物の
処理方法及び処理装置２１によれば、通電を行いつつ、
電極３ａ、３ｂの極性を反転させるようにしたので、電
極表面上の付着物や電解生成物といった通電阻害物質が
除去され、その結果、新鮮な電極面が露出して通電量が
回復する。

【００７１】そのため、通電量の低下ひいては有機塩素
化合物の電解分解効率の低下を未然に防止することが可
能となり、高濃度汚染や短時間処理に適したものとな
る。

【００７２】また、本実施形態に係る有機塩素化合物の
処理方法及び装置１によれば、極性を反転しない場合に
おける陽極腐食を抑制することが可能となり、その結果
として、耐腐食性の金や白金を使用せずとも鉄などで代
用することができる。

【００７３】本実施形態では特に言及しなかったが、図
６に示すように、汚染土壌１５内に給水を行う給水手段
としての給水ポンプ３１及び給水管３２を備え、該給水
ポンプで圧送されてきた水を給水管３２を介して汚染土
壌１５内に給水するようにしたならば、地下水の水位が
低い場合にも、本システムを適用することが可能とな
る。なお、汚染水５を処理した後の処理水を給水に利用
することによって、汚染土壌１５に供給される水を循環
使用することが可能である。

【００７４】また、本実施形態では特に言及しなかった
が、図７に示すように、集水手段である集水管２２近傍
に止水壁４１を例えば連続地中壁工法で構築するように
してもよい。かかる構成においては、止水壁４１によっ
て地下水の流れが汚染土壌１５内で堰き止められるの
で、地下水に流れがある場合にも該地下水を効率よく集
水管２２に集めることができるとともに、該地下水の周
囲への拡散を未然に防止することも可能となる。

【００７５】また、本実施形態では、集水手段を集水管
２２としたが、集水手段をどのように構成するかは任意
であり、集水管２２に代えて、図８に示すようなトレン
チ状掘削溝５４を集水手段としてもよい。

【００７６】かかる構成においても、上述したと同様の
作用効果を奏するほか、トレンチ状掘削溝５４を長くす
ることによって大規模な集水貯留を行うとともに、それ
に応じて電極３ａ、３ｂ、電源４の規模を適宜設定する
ことにより、有機塩素化合物の処理を大規模に行うこと
が可能となる。

【００７７】（第３実施形態）

【００７８】次に、第３実施形態について説明する。な
お、上述の実施形態と実質的に同一の部品等については
同一の符号を付してその説明を省略する。

【００７９】図９は、本実施形態に係る有機塩素化合物
の処理システムを示した概念図である。同図でわかるよ
うに、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理システム
６１は、有機塩素化合物を含む汚染土壌１５内に形成さ
れた集水貯留手段としてのトレンチ状掘削溝６６と、該
トレンチ状掘削溝に設けられた一対の電極３ａ、３ｂ
と、これらの電極３ａ、３ｂに電気接続された極性反転
可能な電源４とからなる。

【００８０】ここで、トレンチ状掘削溝６６内には同図
に示すように揚水ポンプ１８を設置しておき、該トレン
チ状掘削溝内に貯留された処理済みの水を適宜揚水する
ことにより、トレンチ状掘削溝６６周囲の地下水を該溝
内に継続的又は断続的に集水し、極性反転を伴う電気分
解反応が連続的かつ効率的に行われるようにするのが望
ましい。

【００８１】本実施形態に係る有機塩素化合物の処理シ
ステム６１を用いて有機塩素化合物を処理するには、ま
ず、有機塩素化合物を含む汚染土壌１５内の地下水を汚
染水２５としてトレンチ状掘削溝６６内に集水貯留す
る。

【００８２】次に、電極３ａ、３ｂの極性を一定時間ご
とに反転させつつ、１０〜３０ボルト程度の直流電圧を
両電極間に印加して直流電流を通電する。極性を反転さ
せるタイミングとしては、例えば通電量を監視しながら
該通電量が一定値を下回ったときに切り換えるのがよ
い。

【００８３】このように電極３ａ、３ｂ間に通電を行う
と、第１、第２実施形態と同様、汚染水２５に含まれて
いるトリクロロエチレン、テトラクロロエチレンといっ
た有害な有機塩素化合物は、主として陰極表面の還元反
応によって塩素イオン等の塩化物と、エチレン、エタン
などの炭化水素に電気分解される。そして、これらの塩
化物や炭化水素はいずれも無害物質であるため、結局、
有害な有機塩素化合物が無害化されることとなる。

【００８４】また、上述した通電の際、電極３ａ、３ｂ
の極性反転を所定時間ごとに行う。すなわち、陽極を陰
極に、陰極を陽極に反転する。このようにすると、電極
３ａ、３ｂ表面上の付着物や電解生成物といった通電阻
害物質が除去され、その結果、新鮮な電極面が露出して
通電量が回復する。

【００８５】なお、その他の作用効果については第１、
第２実施形態と実質的に同一であるので、ここではその
説明を省略する。

【００８６】以上説明したように、本実施形態に係る有
機塩素化合物の処理システム６１によれば、第１、第２
実施形態で述べたと同様の作用効果を奏するほか、トレ
ンチ状掘削溝６６を長くすることによって大規模な集水
貯留を行うとともに、それに応じて電極３ａ、３ｂ、電
源４の規模を適宜設定することにより、有機塩素化合物
の処理を大規模に行うことが可能となる。

【００８７】（第４実施形態）

【００８８】次に、第４実施形態について説明する。な
お、上述の実施形態と実質的に同一の部品等については
同一の符号を付してその説明を省略する。

【００８９】図７は、本実施形態に係る有機塩素化合物
の処理システムを示した概念図である。同図でわかるよ
うに、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理システム
７１は、有機塩素化合物を含む汚染土壌１５内に埋設さ
れた一対の電極３ａ、３ｂと、これらの電極３ａ、３ｂ
に電気接続された極性反転可能な電源４とから構成して
ある。

【００９０】本実施形態に係る有機塩素化合物の処理シ
ステム７１を用いて有機塩素化合物を処理するには、上
述した各実施形態と同様、電極３ａ、３ｂの極性を一定
時間ごとに反転させつつ、１０〜３０ボルト程度の直流
電圧を両電極間に印加して直流電流を通電する。

【００９１】このように電極３ａ、３ｂ間に通電を行う
と、第１、第２実施形態と同様、トリクロロエチレン、
テトラクロロエチレンといった有害な有機塩素化合物
は、主として陰極表面の還元反応によって塩素イオン等
の塩化物と、エチレン、エタンなどの炭化水素に電気分
解される。そして、これらの塩化物や炭化水素はいずれ
も無害物質であるため、結局、有害な有機塩素化合物が
無害化されることとなる。

【００９２】また、上述した通電の際、電極３ａ、３ｂ
の極性反転を所定時間ごとに行う。すなわち、陽極を陰
極に、陰極を陽極に反転する。このようにすると、電極
３ａ、３ｂ表面上の付着物や電解生成物といった通電阻
害物質が除去され、その結果、新鮮な電極面が露出して
通電量が回復する。

【００９３】なお、上述の実施形態とは、電気分解反応
が貯留槽２等ではなく、電極３ａ、３ｂ周囲の汚染土壌
１５内で進行することを除いて実質的に同一であり、そ
の他の作用効果についてはここでは説明を省略するが、
本実施形態は、コロイド粒子が少ない砂礫質地盤に特に
適しており、該砂礫質地盤に含まれる有機塩素化合物を
原位置で効率よく無害化することができるという顕著な
作用効果や、生石灰を使用するような従来方法とは異な
り、汚染土壌に対して何ら悪影響を及ぼさないという顕
著な作用効果を奏する。

【００９４】なお、本実施形態においても、第２実施形
態で述べたような給水手段としての給水ポンプ３１及び
給水管３２を備えることにより、汚染土壌１５に給水を
行って地下水の水位を上げるようにしてもよい。

【００９５】同様に、電極３ａ、３ｂの近傍に止水壁４
１を例えば連続地中壁工法で構築することにより、該止
水壁で地下水の流れを汚染土壌１５内に堰き止めるよう
にしてもよい。かかる構成によれば、地下水に流れがあ
る場合にも該地下水を効率よく陽極３ａ及び陰極３ｂ周
辺に集めることができるとともに、該地下水の周囲への
拡散を未然に防止することも可能となる。

【００９６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る有機塩
素化合物の処理方法及び装置並びにシステムによれば、
周辺への汚染拡散を防ぎつつ処理済みの土壌に悪影響を
残すことなく確実かつ短期間にしかもどんな汚染土壌に
対しても有機塩素化合物を除去処理することが可能とな
る。

【００９７】

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る有機塩素化合物の処理装置
を示した概念図。

【図２】第１実施形態に係る有機塩素化合物の処理装置
の通電による作用効果を示したグラフ。

【図３】第１実施形態に係る有機塩素化合物の処理装置
の極性反転による作用効果を示したグラフ。

【図４】変形例に係る有機塩素化合物の処理装置を示し
た概念図。

【図５】第２実施形態に係る有機塩素化合物の処理シス
テムを示した概念図。

【図６】変形例に係る有機塩素化合物の処理システムを
示した概念図。

【図７】別の変形例に係る有機塩素化合物の処理システ
ムを示した概念図。

【図８】別の変形例に係る有機塩素化合物の処理システ
ムを示した概念図。

【図９】第３実施形態に係る有機塩素化合物の処理シス
テムを示した概念図。

【図１０】第４実施形態に係る有機塩素化合物の処理シ
ステムを示した概念図。

【符号の説明】

１、１１ 有機塩素化合物の処理装
置 ２ 貯留槽 ３ａ、３ｂ 電極 ４ 電源 ５、２５ 汚染水 １２ 貯留槽、電極 １３ 電極 １４ 集水孔 １５ 汚染土壌 １６ 底板（貯留本体） １７ 側板（貯留本体） ２１、６１、７１ 有機塩素化合物の処理シ
ステム ２２ 集水管（集水手段） ２３ 揚水ポンプ ３１ 給水ポンプ（給水手段） ３２ 給水管（給水手段） ４１ 止水壁 ５４ トレンチ状掘削溝（集水
手段） ６６ トレンチ状掘削溝（集水
貯留手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 俊彦 東京都清瀬市下清戸４丁目640 株式会社 大林組技術研究所内 Ｆターム(参考） 2E191 BA12 BB01 BD11 4D004 AA41 AB06 CA40 CA44 CC03 4D061 DA01 DB19 DC09 EA02 EA04 EB05 EB19 EB39 FA20 GC16

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機塩素化合物を含む汚染水等の汚染媒
   体に一対の電極を配置し、該電極の極性を所定時間ごと
   に反転させつつ通電することによって前記有機塩素化合
   物を電気分解することを特徴とする有機塩素化合物の処
   理方法。
2. 【請求項２】 有機塩素化合物を含む汚染水等の汚染媒
   体が貯留される貯留槽と、該貯留槽内に設けられた一対
   の電極と、該電極に電気接続された極性反転可能な電源
   とからなることを特徴とする有機塩素化合物の処理装
   置。
3. 【請求項３】 前記貯留槽の側板、底板等の貯留本体に
   集水孔を形成するとともに、該貯留槽を有機塩素化合物
   を含む汚染土壌又は汚染廃棄物内に埋設可能に構成した
   請求項２記載の有機塩素化合物の処理装置。
4. 【請求項４】 有機塩素化合物を含む汚染土壌内に埋設
   された集水手段と、該集水手段に集水された汚染水を揚
   水する揚水ポンプと、揚水された汚染水が貯留される貯
   留槽と、該貯留槽内に設けられた一対の電極と、該一対
   の電極に電気接続された極性反転可能な電源とからなる
   ことを特徴とする有機塩素化合物の処理システム。
5. 【請求項５】 前記汚染土壌内に給水を行う給水手段を
   備えた請求項４記載の有機塩素化合物の処理システム。
6. 【請求項６】 前記汚染土壌内に前記集水手段又は前記
   電極の近傍にて所定の止水壁を設けた請求項４記載の有
   機塩素化合物の処理システム。
7. 【請求項７】 有機塩素化合物を含む汚染土壌内に形成
   された集水貯留手段と、該集水貯留手段内に設けられた
   一対の電極と、該一対の電極に電気接続された極性反転
   可能な電源とからなることを特徴とする有機塩素化合物
   の処理システム。
8. 【請求項８】 有機塩素化合物を含む汚染土壌内に埋設
   された一対の電極と、該一対の電極に電気接続された極
   性反転可能な電源とからなることを特徴とする有機塩素
   化合物の処理システム。