JP2001240560A

JP2001240560A - 吸着工程付き分解方法および吸着手段付き分解装置

Info

Publication number: JP2001240560A
Application number: JP2000187857A
Authority: JP
Inventors: Akira Kuriyama; 朗栗山; Kinya Kato; 欽也加藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-06-22
Filing date: 2000-06-22
Publication date: 2001-09-04

Abstract

(57)【要約】【課題】ハロゲン化脂肪族炭化水素化合物の分解の為
の複雑な装置や分解生成物の更なる無害化処理等が不要
で、環境に優しい分解技術を提供する。【解決手段】密閉状態にある反応領域内で、光照射に
よって機能水中に生成された分解活性成分に、分解対象
物質としてのハロゲン化脂肪族炭化水素化合物を接触さ
せ分解する工程と、残った分解対象物質を該反応領域か
ら取り出して吸着材に吸着させる工程と、該吸着材から
脱着、前記反応領域に還流する工程とを有することを特
徴とする機能水による化合物の分解方法、並びに前記各
工程のための手段を有する分解装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はハロゲン化脂肪族炭
化水素化合物の分解方法及びそれに用いる装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年までの産業技術の発展に伴い様々な
有機化合物、例えばハロゲン化脂肪族炭化水素が膨大に
使用され、その廃棄処理は深刻な問題となってきてい
る。また使用済みの各種のハロゲン化脂肪族炭化水素
が、自然環境を汚染するなどの環境問題を引き起こして
おり、その解決に多大な努力が払われている。

【０００３】例えば、ハロゲン化脂肪族炭化水素の一つ
であるトリクロロエチレン(ＴＣＥ)やテトラクロロエチ
レン(ＰＣＥ)等の塩素化脂肪族炭化水素は、金属部品、
半導体部品、衣料等の洗浄溶剤や反応溶剤として種々の
産業で広くかつ大量に使用されてきた。

【０００４】しかしこれら化合物の変異原性や発ガン性
など生体への毒性が指摘されて以来、これら化合物の使
用撤廃とともにこれまで使ってきた溶剤を処理して無害
化することが求められている。また、すでに自然環境に
漏洩したこれら化合物は河川や地下水や土壌の汚染を引
き起こしており、自然環境に拡散したこれら汚染物質を
経済的かつ効率的に浄化する技術が望まれている。そし
てそのための種々の技術が提案されている。

【０００５】例えば塩素化脂肪族炭化水素化合物の分解
装置の例としては、燃焼処理する方法が挙げられる。こ
の方法は比較的簡便であるが、燃焼過程で塩素化脂肪族
炭化水素の分解生成物である塩化水素、塩素等が他の有
機物と反応し、ポリ塩化ビフェニルやダイオキシン等
の、より有毒な物質を排出する可能性が懸念される。ま
たエネルギー的に考えても高温処理が欠点である。

【０００６】塩素化脂肪族炭化水素化合物の分解装置の
他の例として酸化剤や触媒を用いる方法が挙げられ、具
体的には例えばオゾンで分解する方法(特開平３-３８
２９７号公報)、高温高圧下で湿式酸化分解する方法お
よび過酸化水素や鉄塩で酸化分解する方法(特開昭６０-
２６１５９０号公報)等が知られている。

【０００７】また酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを
用いる方法も提案され(米国特許公報第５６１１６４
２号)、また、次亜塩素酸ナトリウムと紫外線照射と組
み合わせる手法が提案されている(米国特許公報第５５
８２７４１号)。酸化チタンなどの酸化物半導体微粒子
からなる光触媒と液状の塩素化脂肪族炭化水素をアルカ
リ条件下で懸濁して光照射により分解する方法も知られ
ている(特開平７-１４４１３７号公報)。また、白金
系、アルミナ系、ジルコニア系などの酸化物を用いて酸
化分解を行なう触媒法も知られている(市村博司ら:同
上;特開平６-３１１３５号公報)。

【０００８】更に塩素化脂肪族化合物の分解方法として
酸化剤を用いずに気相で紫外線を照射させる光分解法が
すでに試みられている(関廣二ら:「地下水・土壌汚染の
現状と対策」日本水環境学会関西支部編、環境技術研究
協会、1995;特開平８-２４３３５１号公報)。

【０００９】ＴＣＥやＰＣＥなどの塩素化脂肪族炭化水
素は微生物により好気的あるいは嫌気的に分解されるこ
とが知られており、このような工程を利用して分解ある
いは浄化を行なうことが試みられている。

【００１０】また活性炭やゼオライトなどの吸着材に低
沸点有機物を吸着させて除去する方法が特開平５-２６
９３４６号公報や特開平５-０６８８４５号公報に開
示されている。これらの方法は、吸着した汚染物質の処
理には触れていないが、汚染物質を吸着させた活性炭を
加熱し、脱着した汚染物質を分解する方法が特開平８-
２４５７２号公報に開示されている。ここでは、薫蒸倉
庫から出る臭化メチル含有排ガスを活性炭に吸着し、こ
れを加熱して脱着した臭化メチルをアルミナ、チタニ
ア、ジルコニア等の触媒の存在下で加熱分解を行なって
いる。

【００１１】また、鉄系多孔体に有機塩素化合物を吸着
させて分解する方法が特開平５-０００２９０、０００
２９１、０００２９２各号公報に開示されている。こ
こでは、トリクロロエチレン等の有機塩素化合物を含む
排水に過酸化水素水を添加し、鉄系多孔体を設置した処
理装置の中を循環させながら曝気することで吸着酸化分
解を行なっている。

【００１２】更に、触媒を多孔体にして排水を処理する
方法が特開平５-３１７７１６号公報に開示されてい
る。ここでは、鉄の酸化物に、コバルト、ニッケル、セ
リウム、銀、金、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニ
ウムおよびイリジウムの中の少なくとも１種の元素を含
有させる物を焼成して得られた多孔体を触媒にし、これ
に吸着した窒素含有化合物、硫黄含有化合物、有機ハロ
ゲン化合物を湿式酸化している。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は上記した様
な種々のハロゲン化脂肪族炭化水素化合物の分解方法に
ついて検討した結果、分解の為の複雑な装置が必要であ
ったり、分解生成物の更なる無害化処理等が必要である
など、いずれも問題点を包含しており、あるいは包含し
ていると予想されることから、より問題点が少なく、環
境に優しいハロゲン化脂肪族炭化水素化合物の分解のた
めの技術が必要であるとの結論に至った。

【００１４】本発明は、本発明者らによる新たな知見に
基づきなされたものであり、その目的は、より環境に優
しく、分解によって生成する化合物が新たな環境汚染を
ひきおこしてしまう可能性がより低く、ハロゲン化脂肪
族炭化水素化合物を効率的に分解できる方法及びそれに
用いる装置を提供することにある。

【００１５】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、殺菌効果(特開平１-１８０２９３
号公報)や半導体ウエハー上の汚染物の洗浄効果(特開平
７-０５１６７５号公報)を有することが報告されてい
る水の電気分解によって得られる機能水、例えば酸性水
が、光の照射を行なうことでハロゲン化脂肪族炭化水素
化合物の分解能が著しく促進される事実を見出した。

【００１６】更に、この光を照射した機能水によるハロ
ゲン化脂肪族炭化水素化合物または芳香族化合物の分解
の速度は非常に高速ではあるが、分解反応が化学反応で
ある以上分解対象物質の濃度が低下するに従い分解効率
が落ちるのが一般的である。

【００１７】本発明者らは、残留汚染物質量を１オーダ
ー下げるのに必要な時間は分解率 99％から 99.9％まで
分解する場合でも 99.9％から 99.99％まで分解する場
合でも大差ないことに注目し、むやみに時間をかけて一
度に残留汚染物質濃度を排出基準以下にするよりは、分
解は適度なところで終了させ、残留汚染物質を吸着して
排水または排気ガスの濃度を排出基準以下にし、吸着し
た汚染物質を再度濃縮脱着して分解装置に入れて分解す
ることで高い効率を維持できることを見出し、本発明に
至った。

【００１８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、密
閉状態にある反応領域内で、光照射によって機能水中に
生成された分解活性成分と、分解対象物質としてのハロ
ゲン化脂肪族炭化水素化合物とを接触させて、該分解対
象物質を分解する工程と、該反応領域内に分解されずに
残された残存分解対象物質を該反応領域から取り出して
吸着材に吸着させる工程と、該吸着材から該残存分解対
象物質を脱着させ、前記反応領域に還流する工程とを有
することを特徴とする機能水による化合物の分解方法に
ついてのものである。

【００１９】また、密閉状態にある反応領域と、分解対
象物質としてのハロゲン化脂肪族炭化水素化合物を該反
応領域に供給する手段と、機能水を該反応領域に供給す
る手段と、機能水中に分解活性成分を生成するための光
照射手段と、該反応領域内に分解されずに残された残存
分解対象物質を該反応領域から取り出す手段と、該取り
出された残存分解対象物質を吸着材に吸着させる手段
と、該吸着材から該残存分解対象物質を脱着させ、前記
反応領域に還流させる手段とを有することを特徴とする
機能水による化合物の分解装置についてのものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】(機能水-酸性電解水)水の電気分
解によって生成する機能水とは、例えば電解質(例え
ば、塩化ナトリウムや塩化カリウムなど)を原水に溶解
し、この電解質溶液に対して一対の電極を有する水槽内
で電気分解を行なうことによってその陽極近傍で得るこ
とができる、水素イオン濃度(pＨ値)が１以上４以下、
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 800ｍＶ以上 1500ｍＶ以下、
かつ塩素濃度が５ｍg/L以上 150ｍg/L以下の性状をもつ
水を指す。

【００２１】上記したような特性の機能水を製造する場
合、電解前の原水中の電解質の濃度は例えば塩化ナトリ
ウムでは 20ｍg/L〜2000ｍg/Lが望ましく、そのときの
電解電流値は２Ａ〜２０Ａとするのが望ましい。そして
このような機能水を得る手段としては、市販の強酸性電
解水生成器(例えば、商品名:オアシスバイオハーフ;旭
硝子エンジニアリング(株)社製、商品名:強電解水生成
器Ｍodel ＦＷ-２００;アマノ(株)社製等)を利用する
ことができる。

【００２２】またこのとき一対の電極間に隔膜を配置し
た場合、陽極近傍に生成される酸性水と陰極近傍にて生
成するアルカリ性の水との混合を防ぐことができ、ハロ
ゲン化脂肪族炭化水素化合物の分解をより効率的に行な
う事ができる酸性水を得ることができる。該隔膜として
は例えばイオン交換膜等が好適に用いられる。

【００２３】(機能水-混合電解水)さらに上記酸性電解
水以外にも、酸性水１に対して、酸性電解水を作成する
電気分解の際に陰極付近で得られるアルカリ性水を１以
下の割合で混合して得られ、水素イオン濃度(pＨ値)が
４以上１０以下、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 300ｍＶ以上
1100ｍＶ以下、かつ塩素濃度が２ｍg/L以上 100ｍg/L以
下の性状をもつ混合電解水も酸性電解水に準じた分解能
を奏する。

【００２４】(機能水-合成機能水)また上記した電気分
解によって生成する機能水とほぼ同等のハロゲン化脂肪
族炭化水素化合物分解能を奏する機能水は、電解によっ
てばかりでなく原水に種々の試薬を溶解して調製するこ
とも可能である。例えば、塩酸 0.001〜0.1ｍol/L(0.00
1〜0.1Ｎより算出)、塩化ナトリウム 0.005〜0.02ｍol/
L(0.005〜0.02Ｎより算出)、および次亜塩素酸ナトリウ
ム 0.0001〜0.01ｍol/Lとすることにより得ることがで
きる。

【００２５】また、pＨが４〜１０であり、好ましくは
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)300〜1100ｍＶ、及び塩素濃度２〜１００ｍg/
Lである機能水も、電解によってばかりでなく原水に種
々の試薬を溶解して調製することも可能である。例え
ば、塩酸 0.001〜0.1ｍol/L(0.001〜0.1Ｎより算出)、
水酸化ナトリウム 0.001〜0.1ｍol/L(0.001〜0.1Ｎより
算出)、および次亜塩素酸ナトリウム 0.0001〜0.01ｍol
/Lとすることにより得ることができるし、次亜塩素酸塩
のみを用いて、例えば次亜塩素酸ナトリウム 0.0001〜
0.01ｍol/Lとすることでも得られる。塩酸と次亜塩素酸
塩でpＨが４.０以下で塩素濃度が２ｍg/Lの機能水を調
製することもできる。

【００２６】上記の塩酸の代りに他の無機酸または有機
酸を使用することができる。無機酸としては例えば、フ
ッ酸、硫酸、リン酸、ホウ酸などが、有機酸としては酢
酸、ぎ酸、りんご酸、クエン酸、シュウ酸などが利用で
きる。また、弱酸性水粉末生成剤(例えば、商品名キノ
ーサン２１Ｘ(クリーンケミカル株式会社製))として市
販されているＮ₃Ｃ₃Ｏ₃ＮaＣl₂等を用いても機能水を製
造することができる。

【００２７】これら薬品調合による機能水も、実施例か
ら明らかなように分解能力に差はあるものの光を照射す
ることで電解による機能水の場合と同様にハロゲン化脂
肪族炭化水素化合物を分解する能力を有す。ここで原水
とは水道水、河川水、海水等が挙げられる。これらの水
のpＨは通常６〜８の間にあり、塩素濃度は最大でも１
ｍg/L未満であり、このような原水は当然のことながら
上記したようなハロゲン化脂肪族炭化水素化合物の分解
能は有さない。

【００２８】(分解対象ハロゲン化脂肪族炭化水素化合
物)本発明における分解対象物質はハロゲン化脂肪族炭
化水素化合物である。

【００２９】そしてハロゲン化脂肪族炭化水素化合物と
しては、塩素原子で置換された脂肪族炭化水素化合物が
挙げられる。

【００３０】具体的には、トリクロロメタン、ジクロロ
メタン、１,１-ジクロロエチレン、cis-１,２-ジクロロ
エチレン、trans-１,２-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、１,１,１-トリクロ
ロエタン等が挙げられる。

【００３１】そして上記した種々の化合物の分解後の機
能水中には現状において環境に悪影響を与えるとされて
いるような有機化合物の新たな生成は例えばマススペク
トル等によっても全く観察されない。

【００３２】なお、本発明における残存分解対象物質に
は、未分解の分解対象物質の他に、分解の目的であるハ
ロゲン原子の分離が達成されていない、中間段階の分解
生成物を含む。一方、分解済み生成物の究極は二酸化炭
素と水であるが、本願発明では前記目的を達したもの、
例えば低級カルボン酸などの有機酸などはpＨ調整にお
いて有用であるため、分解済み生成物と見なしてよい。

【００３３】(光源について)機能水による分解対象物質
の分解の際に照射する光としては、例えば、波長３００
〜５００nｍ、特には３５０〜４５０nｍの光が分解対象
物質の分解には特に好ましい。

【００３４】また機能水若しくは次亜塩素酸水溶液と分
解対象物質との混合物に対する光照射強度は分解効率を
必要レベル以上に保つ観点から、１０μＷ/cｍ²〜１０
ｍＷ/cｍ²、特には５０μＷ/cｍ²〜５ｍＷ/cｍ²が好ま
しい。具体的には、例えば波長３６５nｍにピークを持
つ光源では数百μＷ/cｍ²(３００nｍ〜４００nｍ間を測
定)の強度で実用上十分の分解が進む。

【００３５】そしてこの様な光の光源としては自然光
(例えば、太陽光等)または人工光(水銀ランプ、ブラッ
クライト、カラー蛍光ランプ等)を用いることができ
る。

【００３６】電解機能水もしくは合成機能水と分解対象
物質との混合物に対する光の照射は、機能水に対して直
接行なってもよく、或いはガラスやプラスティック等で
できている透明な容器を介して行なってもよい。分解対
象物質との混合の前あるいは機能水を生成する過程にお
いても光照射を行なってよい。

【００３７】いずれにしろ、分解を著しく促進するに
は、機能水および／又は機能水から発生する気体と分解
対象物質の接触時に光照射を行なうのが望ましい。また
機能水を用いる本実施態様においては、光として人体に
影響の大きい２５０nｍの紫外光を用いる必要がない。

【００３８】(機能水の作用と好適な濃度)上記の各種機
能水はすべて光の照射によって分解がすすむ。このと
き、例えば塩化ナトリウム等の電解質を含む水の電気分
解によって生成する機能水は、次亜塩素酸、もしくは次
亜塩素酸イオンを含み、この次亜塩素酸あるいは次亜塩
素酸イオンが光の作用によって塩素ラジカルや水酸基ラ
ジカルやスーパーオキサイド等の分解活性を有する分解
活性成分を誘起し、分解対象物質の分解反応を促進する
ものと考えられる。

【００３９】電気分解によって陽極近傍に生成する機能
水による分解対象物質の分解に寄与していると考えられ
る機能水中の次亜塩素酸の量は、pＨと塩素濃度から求
めることができる。更にまた電解によって生成する機能
水を例えば純水等によって希釈したものを、分解対象物
質の分解に供することもできる。

【００４０】例えば、10 ppｍ程度のＴＣＥ汚染水なら
ばpＨ２.１、酸化還元電位 1150ｍＶ、残留塩素濃度 54
ｍg/Lの機能水を水で５倍以上希釈した機能水であって
も４時間で 0.03 ppｍ以下まで分解が進む。

【００４１】また、希釈した機能水と同じ性状の機能水
を直接生成してもよい。

【００４２】(吸着材について)分解対象物質を吸着し、
必要時に脱離できる性質を持ったものなら何でも良い。
このような性質を持ったものとしては吸着表面が大きな
多孔質体が一般的である。例えば、炭化水素化合物など
の吸着に一般的に用いられる、木材などのセルロース質
物質やキチン質物質を炭化処理して作られる活性炭、活
性炭素繊維の他に、シリカゲルなどの多孔質、ゼオライ
ト、鉄やアルミナなどの微粉末を焼成した多孔質金属、
油分の吸着や消臭剤としても用いられる活性白土などが
挙げられる。

【００４３】中でも一般的に用いられる活性炭は、比表
面積が 300〜3000ｍ²/g、孔径が３０〜３００オングス
トローム程度で、気相中のＴＣＥなら自重の１０倍程度
吸着するといわれている。また、本発明者らが実験した
ところ、液中に溶けたＴＣＥの場合、ＴＣＥ量の４００
倍程度の活性炭を入れればその吸着作用により液のＴＣ
Ｅ濃度は環境基準である 0.03ｍg/L以下になる。また、
この吸着量はＴＣＥのみの水溶液の場合でもＴＣＥの分
解を行ない液中に分解生成物が存在する状態でも変わら
なかった。

【００４４】この為、使用し始めたばかりの活性炭なら
１０gほど詰めたパイプに数ｍg/Lの濃度のＴＣＥ水溶液
を１０ｍL/ｍinの速度で流しても数百時間の間、流出側
の濃度を環境基準値以下にし続ける事が出来る計算にな
る。現在では、様々な活性炭素繊維が開発されており、
これらを布状や不織布状に加工した活性炭シートや更に
カートリッジ形状にしたもの等があるが、装置にこれら
を組み込んでも良い。

【００４５】これらの吸着材に吸着した分解対象物質
は、吸着材を高温に加熱するか、減圧下に置くことによ
って容易に吸着剤から脱離させて回収することが出来
る。吸着材を高温にする方法としては、吸着材の容器を
加熱する方法の他に、吸着材自身に水蒸気などの高温の
媒体を接触させる、マイクロ波を照射する、直接電流を
流すといった方法がある。

【００４６】どの吸着材を用いるかは、分解対象物質が
どのような状態で存在するかによって決まる。例えば、
活性炭での吸着は、分解対象物質が気体に含まれる場
合、液体中に含まれる場合の両方に適用できる。一方、
ゼオライトは気体に対しては活性炭より高い吸着能を期
待できるが水を吸着する能力も高いので、水に含まれる
分解対象物質の吸着には使えない。

【００４７】(方法及び装置の具体例)以下に機能水を用
いた分解対象物質の分解方法および装置について説明す
る。本実施態様において光照射下での機能水と分解対象
物質との接触は、常温常圧下で行なえばよく、特殊な設
備や環境は不要である。

【００４８】例えば機能水を貯留した密閉状態の容器に
分解対象物質を導入し光を照射するだけで良く、あるい
は機能水が作製されている密閉状態の水槽中に分解対象
物質を光照射下で導入するだけで良い。ここで密閉状態
とは、別の装置と接続する管が弁などで閉じられ、ガス
や液体が外界に漏れないことを指す。

【００４９】分解装置の構成としては例えば下記の
１)、２)または３)などが挙げられる。

【００５０】１)分解装置に電解または/および合成機能
水と分解対象物質を含むガスを投入してこれに光照射を
行ない、処理後のガスを吸着装置を通して完全に分解対
象物を除去した後排気する様にした構成:図１は本発明
に係る化合物の分解装置の一実施態様の概略図である。
図１において１３がガラスなど光を通す物で作られた分
解槽本体である。

【００５１】ここで分解対象物質は機能水中に含まれる
分解活性成分と水中および/または気相中で接触して、
光照射により分解される。この分解槽１３に機能水供給
装置１２から供給された機能水が送られるのであるが、
機能水供給装置１２から電解質を供給し分解槽１３に電
極を組み込み(図示せず)電極に電圧をかけることによっ
て、一つの槽で機能水生成と分解対象物質の分解を同時
に行なう兼用槽にしても良い。

【００５２】汚染ガス供給装置１０からポンプ１１を使
い分解槽１３内のバブラ１５を通して分解対象物質を含
むガスを投入し、分解槽１３の横に設置した光照射手段
１４により光を照射する。即ち、汚染ガス供給装置１０
から供給される汚染ガスは、バブラ１５を通じて機能水
中に噴出される。これにより機能水から気体が発生する
と共に該気体と汚染ガスとの混合が分解槽１３内でなさ
れる。次いで、この混合気体に光照射手段１４より光が
照射される。

【００５３】分解後のガスは加熱手段(例えば電熱線、
温水管など)１７を巻き付けるか内部に設置した吸着装
置１６で処理され、そこから残留分解対象物質が吸着除
去された後、切り替えバルブ１８(Ａ)を経由して排気さ
れる。

【００５４】分解槽１３で分解しきれず流出し吸着装置
１６内に濃縮された分解対象物質は、一定時間ごとに切
り替えバルブ１８(Ａ,Ｂ)を切り替えてから加熱手段１
７で吸着装置１６を加熱して脱着され、還流管１９を経
由し、再び汚染ガス供給手段に戻され更に汚染ガスと混
合されて再び分解槽１３に戻され再度分解される。

【００５５】また各手段１７〜１９を省略し、吸着装置
１６を定期的に交換し、取り外した吸着装置１６内に吸
着した分解対象物質を脱着して汚染ガス供給装置１０に
入れる構成としてもよい。

【００５６】２)分解装置に電解または/および合成機能
水と分解対象物質の原液または分解対象物質を含む液を
投入してこれに光照射を行ない、処理後の液を吸着装置
を通して完全に分解対象物質を除去した後排水する様に
した構成:図２は、本発明に係る化合物の分解装置の別
の実施態様の概略図である。図２において、２３がガラ
スなど光を通す物で作られた分解槽本体である。ここで
分解対象物質は機能水と水中および/または気相中で接
触して、光照射により分解される。

【００５７】この分解槽２３に機能水供給装置２２から
供給された機能水が送られるのであるが、分解槽２３に
電極および電解質供給装置のような機能水供給装置２２
の機能を組み込み一つの槽で機能水生成、分解を行なう
兼用槽にしても良い。

【００５８】汚染水供給装置２０からポンプ２１を使い
分解槽２３内のノズル２５を通して分解対象物質を含む
水を噴霧し、分解槽２３横に設置した光照射手段２４に
より光を照射する。分解後の水は加熱手段(例えば電熱
線、温水管など)２７を巻き付けるか内部に設置した吸
着装置２６および切り替えバルブ２８(Ａ)を経由して排
水される。

【００５９】分解槽２３で分解しきれず流出し吸着装置
２６内に濃縮されたハロゲン化脂肪族炭化水素化合物
は、一定時間ごとに切り替えバルブ２８(Ａ,Ｂ)を切り
替えてから、加熱手段２７で吸着装置２６を加熱して脱
着され、還流管２９を経由して再び分解槽２３に戻され
再度分解されることで、効率よく分解処理することが出
来る。また各手段２７〜２９を省略し、吸着装置２６を
定期的に交換し、取り外した吸着装置２６内に吸着した
ハロゲン化脂肪族炭化水素化合物を脱着して汚染水供給
装置２０に入れる構成としてもよい。

【００６０】３)分解装置に電解または/および合成機能
水と分解対象物質の原液または分解対象物質を含む液を
投入してこれに光照射を行ない、処理後の液を曝気して
気化した残留分解対象物を吸着装置で除去し、分解対象
物を完全に除去した後排水するようにした構成:図６
は、本発明に係る化合物の分解装置の別の実施態様の概
略図である。図６において、３３がガラスなど光を通す
もので作られた分解槽本体である。ここで、分解対象物
質は機能水と水中および/または気相中で接触して、光
照射により分解される。

【００６１】この３３に機能水供給装置３２から供給さ
れた機能水が送られるのであるが、分解槽３３に電極を
組み込み(図示せず)電極に電圧をかけることによって、
一つの槽で機能水生成と分解対象物質の分解を同時に行
なう兼用槽にしても良い。

【００６２】ハロゲン化脂肪族炭化水素化合物原液また
はハロゲン化脂肪族炭化水素化合物を含む汚染水は汚染
水供給口３０から分解槽３３に投入され、分解槽３３横
に設置した光照射手段３４により光を照射する。この
時、切り替えバルブ３８(Ａ，Ｂ)により吸着装置３６を
通らないように短絡された状態でガス循環ポンプ３１を
動かし、分解槽３３上部のガスが底部機能水中のバブラ
３５から曝気されることで槽内のガスを循環させ分解の
効率を高めることが出来る。

【００６３】分解後の水は更に曝気され、残留汚染物質
を含むガスは切り替えバルブ３８(Ａ,Ｂ)を切り替えて
加熱手段(例えば電熱線、温水管など)３７を巻き付ける
か内部に設置した吸着装置３６に導入される。この曝気
吸着をしばらくやって残留汚染物質を除去した後、排水
される。このバッチ分解サイクルを繰り返す方法で分解
処理を行なうわけだが、連続的に分解対象物質および/
または機能水を供給し、分解槽３３からの排水を次に曝
気槽(図示せず)に供給してここで残留汚染物質を除去す
る曝気を行なう連続分解の構成としてもよい。

【００６４】分解槽３３で分解しきれず曝気によって気
化し吸着装置３６内に濃縮されたハロゲン化脂肪族炭化
水素化合物は、一定時間ごとに切り替えバルブ３８(Ａ,
Ｂ)を切り替え、加熱手段３７で吸着装置３６を加熱し
て再脱着され、還流管３９を経由して再び分解槽３３に
戻され再度分解することで、効率よく分解処理すること
が出来る。また３７〜３９を省略し、吸着装置３６を定
期的に交換し、別途吸着装置３６内に吸着したハロゲン
化脂肪族炭化水素化合物を再脱着して汚染水供給口３０
から分解槽３３に入れる構成としてもよい。

【００６５】

【実施例】本発明の詳細を図示した各態様に基づき説明
する。

【００６６】[実施例１] 電気分解で得た機能水でＴＣ
Ｅをバッチ分解コック付き排気口に活性炭カラムを取り付けたガラス瓶
に機能水とＴＣＥを入れてバッチ分解した。まずはじめ
に、強酸性機能水生成装置(商品名:強電解水生成器(ア
マノ(株)社製、Ｍodel ＦＷ-２００)を用いて機能水を
調製した。なお陽極及び陰極の間には隔膜が配置されて
いる。

【００６７】この装置を用いるとともに、電解する水の
電解質濃度、電解時間を種々変化させて、その結果陽極
側で得られる酸性の機能水のpＨおよび酸化還元電位をp
Ｈメーター((株)東興化学研究所、ＴＣＸ-９０iおよび
ＫＰ９００-２Ｎ)および導電率メーター((株)東興化学
研究所、ＴＣＸ-９０iおよびＫＭ９００-２Ｎ)で、また
塩素濃度を塩素試験紙(アドバンテック)により測定し
た。

【００６８】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 1000ｍg/L)、電解電流値、電解時間な
どによってこの機能水のpＨは１.０〜４.０、酸化還元
電位は 800ｍＶ〜1500ｍＶ、また塩素濃度は５ｍg/L〜1
50ｍg/Lに変化した。そこで本実施例ではハロゲン化脂
肪族炭化水素化合物の分解実験に用いる機能水としてp
Ｈ２.６、酸化還元電位 1000ｍＶ、残留塩素濃度 75ｍg
/Lの機能水を調製した。

【００６９】この機能水５５０ｍLをＴＣＥの原液７０
０μL(およそ１g)と混合し十分攪拌して完全に溶解した
物を容積５.５Lのガラス瓶に入れた。排気口のコックを
閉じた状態で瓶内の液をマグネットスターラで攪拌しな
がら、ガラス瓶の両側に２本設置したブラックライト蛍
光ランプ(商品名:ＦＬ１０ＢＬＢ;株式会社東芝製、１
０Ｗ)を点灯して光を照射し、分解を始めた。照射光量
は０.１〜０.４ｍＷ/cｍ²とした。

【００７０】１５分間分解した後５分間蛍光ランプを消
灯し分解を中断し、排気口のコックを開いて約３分間瓶
内の液を曝気して瓶内のＴＣＥを活性炭カラムに吸着さ
せた瓶内に残留ＴＣＥが検出されないことを確認した
後、約２分で再びＴＣＥ７００μLを溶解した機能水５
５０ｍLを瓶に入れた。この作業を４回計８０分行なっ
た。

【００７１】定期的にガラス瓶内部のガスをガスタイト
シリンジでサンプリングし、ガスクロマトグラフィ(島
津製作所(株)製、ＦIＤ検出器付きＧＣ-１４Ｂ、カラム
はＪ&Ｗ製ＤＢ-６２４)で測定した。これらの結果から
の換算した瓶内ＴＣＥ総量の変化を図３に示す。

【００７２】この結果、ＴＣＥに汚染された排水および
排気ガスを出すことなく、８０分間で約 3.99g のＴＣ
Ｅを分解できる事が判った。

【００７３】[比較例１]８０分間連続的に光を照射して
ＴＣＥ分解を行なった以外は実施例１と同様の実験を行
なった。この時の結果を図３に示す。

【００７４】この結果、ＴＣＥに汚染された排水および
排気ガスを出すことなく、８０分間で約１g のＴＣＥを
分解できる事が判った。

【００７５】[実施例２] 電気分解で得た機能水でＴＣ
Ｅ汚染ガスを連続分解図１に示す分解装置を用いてＴＣＥ汚染ガスを連続分解
した。まずはじめに、実施例１と同様に強酸性機能水生
成装置１２を用いてpＨ２.６、酸化還元電位 1000ｍ
Ｖ、残留塩素濃度 75ｍg/Lの機能水を調製し、機能水供
給手段１２内のポンプで内径３cｍ高さ１００cｍのガラ
ス製の分解槽１３に３００ｍL送水した。この時水位は
およそ４０cｍだった。

【００７６】このガラス管の５cｍ横に光照射手段１４
であるブラックライト蛍光ランプ(商品名:ＦＬ１０ＢＬ
Ｂ;株式会社東芝製、１０Ｗ)を上下に２本設置して光を
照射した。照射光量は０.１〜０.４ｍＷ/cｍ²とした。

【００７７】また、分解槽から排出されたガスは吸着装
置１６である約１０g の粒状活性炭(関東化学製)を詰め
た内径３cｍ長さ３０cｍのガラス管を通して排気される
ようにした。この活性炭を詰めたガラス管には加熱手段
１７であるファスナー付きパイプ用マントルヒータと加
熱防止機の温度センサを巻き付け、スイッチを入れると
管内の活性炭が約９５℃になるようにした。

【００７８】次に、汚染ガス供給手段１０としてパーミ
エータ((株)ガステック、ＰＢ-１Ｂ)を用い 10.4 ppｍ
(vol.)のＴＣＥ含有空気を生成しバブラ１５を通して分
解槽１３内の電解機能水に５０ｍL/ｍinの流速で送気
し、定期的に分解槽１３から排出されたガスおよび吸着
装置１６から排出されたガスの中のＴＣＥ濃度を測定し
た。

【００７９】なおガス中のＴＣＥ濃度の測定は、分解槽
１３と吸着装置１６の間、吸着装置１６と切り替えバル
ブ１８(Ａ)の間を繋ぐテフロン管の途中に設けたサンプ
リングポートからガスをガスタイトシリンジでサンプリ
ングし、ガスクロマトグラフィ(島津製作所(株)製、ＦI
Ｄ検出器付きＧＣ-１４Ｂ、カラムはＪ&Ｗ製ＤＢ-６２
４)で測定した。この結果を図４に示す。

【００８０】ＴＣＥは分解槽中で分解されるが、分解槽
排出ガスのＴＣＥ濃度が検出限界の約 0.05 ppｍ(vol.)
以下なのはおよそ５分間ほどで、その後は 0.1 ppｍ(vo
l.)程度だった。一方、吸着装置排出ガスのＴＣＥ濃度
は６０分間常に検出限界以下であった。

【００８１】実験開始６０分後に、パーミエータ内部か
らのＴＣＥガスの発生はそのままにして、切り替えバル
ブ１８(Ａ)を吸着装置排出ガスがパーミエータに空気を
送るコンプレッサに戻るように切り替え、カラムに巻き
付けたマントルヒータの電源を入れた。

【００８２】その結果、約２０分間１ppｍ(vol.)近いＴ
ＣＥ濃度の吸着装置排出ガスが生じ、バルブ１８および
汚染ガス供給手段１２を経由して分解槽１３に還流され
再分解された。脱着開始３０分後には、吸着装置排出ガ
スのＴＣＥ濃度は 0.1 ppｍ(vol.)になったため、活性
炭に吸着されたＴＣＥはほぼ全量脱着されたと判断して
マントルヒータの電源を切り、１０分後吸着装置排出ガ
スのＴＣＥ濃度が再び検出限界以下になったので、バル
ブ１８(Ａ)を切り替えて吸着装置排出ガスを排気側にし
た。

【００８３】この実験により、分解槽のみでは約５分で
排出ガスは検出限界以上の濃度に上昇するが、分解槽の
後に吸着装置を取り付けることで一定期間分解吸着を行
ない一定期間脱着還流再分解を行なうサイクルを繰り返
すことで、常に排気ガスの濃度を検出限界以下に保った
まま連続的にＴＣＥを分解できることが判った。

【００８４】[比較例２]図１に示す分解装置のポンプ１
１と吸着装置１６の流入端を直接つなぎ、パーミエータ
から発生したＴＣＥ含有ガスが直接吸着装置に流入する
ようにした。

【００８５】この装置で動かしたところ、約４０分で吸
着装置１６からの排出ガス中のＴＣＥ濃度が 0.01 ppｍ
(vol.)程度になり、活性炭による吸着漏れが生じること
が判った。

【００８６】[実施例３] 電極付き分解槽でＴＣＥ汚染
ガスを連続分解実施例２で用いた図１に示す分解装置の機能水供給手段
１２を取り外し、分解槽１３の底部に長さ４cｍ幅１cｍ
の白金板を１cｍの間隔で２枚設置(図示せず)し、それ
ぞれに電線を取り付けて電源装置に繋いだ。分解槽１３
には 1000ｍg/Lの濃度の食塩水をおよそ３００ｍL送水
した。

【００８７】この装置を用いて実施例２と同様のブラッ
クライト蛍光ランプを点灯しパーミエータからＴＣＥ含
有空気を供給すると同時に、電源装置の電源を入れ白金
電極に電圧をかけた。この時、装置の供給上限の２Ａに
なるように電流を調節したところ、電圧は約３０Ｖであ
った。

【００８８】結果は実施例２とほぼ同様で、機能水生成
装置で生成供給した機能水でなく、分解槽内部に電極を
設置して電解機能水を生成するタイプの電極付き分解槽
でも分解吸着と脱着還流再分解のサイクルを繰り返すこ
とで、常に排気ガスの濃度を検出限界以下に保ったまま
連続的にＴＣＥを分解できることが判った。

【００８９】[実施例４] 合成機能水でＴＣＥ汚染ガス
を連続分解図１に示す分解装置の機能水供給手段１２を実施例２で
用いた電解機能水生成装置ではなく、容積約１Lのガラ
ス瓶とポンプにした。塩酸 0.001〜0.1ｍol/L(0.001〜
0.1Ｎより算出)、塩化ナトリウム 0.005〜0.02ｍol/L
(0.005〜0.02Ｎより算出)、および次亜塩素酸ナトリウ
ム 0.0001〜0.01ｍol/Lとなるように調製した水溶液に
付いて、pＨ、酸化還元電位および塩素濃度を測定し
た。

【００９０】その結果、pＨは１.０〜４.０、酸化還元
電位は 800ｍＶ〜1500ｍＶ、また塩素濃度は５ｍg/L〜
150ｍg/Lに変化した。そこで本実施例では塩酸 0.006ｍ
ol/L、塩化ナトリウム 0.014ｍol/L、および次亜塩素酸
ナトリウム 0.002ｍol/Lとなるように機能水供給手段１
１のガラス瓶に調製し、pＨ２.３、酸化還元電位 1180
ｍＶ、残留塩素濃度 105ｍg/Lとなる機能水を得、ポン
プで分解槽１３におよそ３００ｍL送水した。

【００９１】この装置を用いて実施例２と同様のブラッ
クライト蛍光ランプを点灯しパーミエータからＴＣＥ含
有空気を供給した。

【００９２】結果は実施例２とほぼ同様で、合成機能水
を分解槽に充填した分解槽でも分解吸着と脱着還流再分
解のサイクルを繰り返すことで、常に排気ガスの濃度を
検出限界以下に保ったまま連続的にＴＣＥを分解できる
ことが判った。

【００９３】[実施例５] 電気分解で得た機能水でＴＣ
Ｅ汚染水を連続分解図２に示す分解装置を用いてＴＣＥ汚染水を連続分解し
た。まずはじめに、実施例２と同様に強酸性機能水生成
装置２２を用いてpＨ２.６、酸化還元電位 1000ｍＶ、
残留塩素濃度 75ｍg/Lの機能水を調製し、水位がおよそ
４０cｍになるように流出口を調節した内径３cｍ高さ１
００cｍのガラス製の分解槽２３にポンプで１０ｍL/ｍi
nの流速で送水した。

【００９４】このガラス管の横に実施例２と同様にブラ
ックライト蛍光ランプを設置して光を照射した。また、
分解槽２３から排出された液は実施例２と同様のマント
ルヒータと温度センサを巻き付けた粒状活性炭入りガラ
ス管を通るようにした。

【００９５】次に、汚染水供給手段２０内に蒸留水に１
０ｍg/Lの割合でＴＣＥを溶解した液を入れ、ポンプ２
１を用いノズル２５を通して分解槽２３内に１０ｍL/ｍ
inの流速で送水し、定期的に分解槽２３から排出された
液および吸着装置２６から排出された液のＴＣＥ濃度を
測定した。

【００９６】なお液中のＴＣＥ濃度の測定は、分解槽２
３と吸着装置２６の間、吸着装置２６と切り替えバルブ
２８(Ａ,Ｂ)の間を繋ぐテフロン（登録商標）管の途中
に設けたサンプリングポートから液をガスタイトシリン
ジで１０ｍLサンプリングして容積２７ｍLのバイアル瓶
に入れテフロンコートしたブチルゴムで栓をして２３.
５℃で３０分放置後気相をガスクロマトグラフィ(島津
製作所(株)製、ＦIＤ検出器付きＧＣ-１４Ｂ、カラムは
Ｊ&Ｗ製ＤＢ-６２４)で測定し、換算した。この結果を
図５に示す。

【００９７】ＴＣＥは分解槽中で分解されるが、分解槽
排出液のＴＣＥ濃度が排水基準値の0.03ｍg/L以下なの
はおよそ５分間ほどで、その後は 0.05ｍg/L程度だっ
た。一方、吸着装置排出液のＴＣＥ濃度は１２０分間常
に排水基準以下であった。

【００９８】実験開始１２０分後に、切り替えバルブ２
８(Ａ,Ｂ)を切り替えて吸着装置排出液がポンプ２１で
吸い上げられてノズル２５を通って分解槽２３に戻るよ
うにし、カラムに巻き付けたマントルヒータの電源を入
れた。

【００９９】その結果、約３０分間最大で１ｍg/L近い
ＴＣＥ濃度の吸着装置排出水が生じ、分解槽２３に還流
され再分解された。脱着開始４０分後には、吸着装置排
出ガスのＴＣＥ濃度は 0.1ｍg/Lになったため、活性炭
に吸着されたＴＣＥはほぼ全量脱着されたと判断してマ
ントルヒータの電源を切った。

【０１００】１０分後吸着装置排出水のＴＣＥ濃度が再
び 0.03ｍg/L以下になったので、バルブ２８(Ａ,Ｂ)を
切り替えて吸着装置排出水を排水側にし、汚染水供給手
段２０から新たな汚染水が分解槽２３に供給されるよう
にした。

【０１０１】この実験により、分解槽のみでは約５分で
排出水は検出限界以上の濃度に上昇するが、分解槽の後
に吸着装置を取り付けることで一定期間分解吸着を行な
い一定期間脱着還流再分解を行なうサイクルを繰り返す
ことで、常に排出水の濃度を検出限界以下に保ったまま
連続的にＴＣＥを分解できることが判った。

【０１０２】[実施例６] 電極付き分解槽でＴＣＥ汚染
水を連続分解実施例５に示す分解装置の分解槽２３の底部に長さ４c
ｍ幅１cｍの白金板を１cｍの間隔で２枚設置(図示せず)
し、それぞれに電線を取り付けて電源装置に繋いだ。ま
た、機能水供給手段２２で 1000ｍg/Lの濃度の食塩水を
分解槽２３に１０ｍL/ｍinの流速で送水した。

【０１０３】この装置を用いて実施例５と同様のブラッ
クライト蛍光ランプを点灯しＴＣＥ汚染水を供給すると
同時に、電源装置の電源を入れ白金電極に電圧をかけ
た。この時、装置の供給上限の２Ａになるように電流を
調節したところ、電圧は約３０Ｖであった。

【０１０４】結果は実施例５とほぼ同様で、機能水生成
装置で生成供給した機能水でなく、分解槽内部に電極を
設置して電解機能水を生成するタイプの電極付き分解槽
でも分解吸着と脱着還流再分解のサイクルを繰り返すこ
とで、常に排水の濃度を排水基準以下に保ったまま連続
的にＴＣＥを分解できることが判った。

【０１０５】[実施例７] 合成機能水でＴＣＥ汚染水を
連続分解図２に示す分解装置の機能水供給手段２２を実施例５で
用いた電解機能水生成装置ではなく、容積約５Lのガラ
ス瓶とポンプにした。更に実施例４と同様に塩酸 0.006
ｍol/L(0.006Ｎより算出)、塩化ナトリウム 0.014ｍol/
L(0.014Ｎより算出)、および次亜塩素酸ナトリウム 0.0
02ｍol/Lとなるように調製し、pＨ２.３、酸化還元電位
1180ｍＶ、残留塩素濃度 105ｍg/Lとなる機能水を得、
ポンプで分解槽２３に１０ｍL/ｍinの流速で送水した。

【０１０６】この装置を用いて実施例５と同様のブラッ
クライト蛍光ランプを点灯しＴＣＥ汚染水を供給した。

【０１０７】結果は実施例５とほぼ同様で、合成機能水
を分解槽に充填した分解槽でも分解吸着と脱着還流再分
解のサイクルを繰り返すことで、常に排気ガスの濃度を
検出限界以下に保ったまま連続的にＴＣＥを分解できる
ことが判った。

【０１０８】[実施例８] ゼオライトの吸着装置を交換
してＴＣＥ汚染ガスをバッチ分解図１の吸着装置加熱手段１７を取り外し、吸着装置の活
性炭を１０gのゼオライト(三興建装(株)、レインボーサ
ンド)に交換した分解装置を用いて、実施例２と同様の
分解実験を５時間行なった。この時、吸着装置１６から
の排出ガス中のＴＣＥ濃度は常に検出限界以下であっ
た。また、分解槽１３からの排出ガス中のＴＣＥ濃度は
始めの２時間ほどはおよそ 0.1 ppｍ(vol.)であった
が、２時間目以降次第に上昇し分解実験を終えた５時間
目には約 10 ppｍ(vol.)になり、機能水が分解能を失っ
ていることが示唆された。

【０１０９】５時間後、パーミエータのバルブを閉めポ
ンプ１１を止めＴＣＥ含有空気の供給を止めると共にブ
ラックライト蛍光ランプを消灯して分解を終了した。そ
の後、吸着装置１６を取り外し、一方の口を閉じもう一
方の口を吸引ポンプに繋いで吸引し活性炭に付着したＴ
ＣＥを吸引脱着した。吸引ポンプから排出されたＴＣＥ
を含むガスは冷却管に送られ０℃程度に冷却されＴＣＥ
の液として回収した。この時、回収されたＴＣＥは０.
１μL程度であった。

【０１１０】回収したＴＣＥ液をパーミエータに再添加
し、脱着操作を行なって再生された吸着装置１６を再び
取り付けた。更に、分解槽１３内の機能水を新しいもの
と交換した、この後、パーミエータのバルブを開きポン
プ１１を動かし、蛍光ランプを点灯してＴＣＥ分解を行
なった。

【０１１１】再び約５時間装置を運転したが吸着装置排
出ガスからはＴＣＥは検出されず、ゼオライトから脱着
回収したＴＣＥも問題なく分解し、分解しきれなかった
微量のＴＣＥは再生されたゼオライトを含む吸着装置で
吸着されることが判った。

【０１１２】[実施例９] 電気分解で得た機能水でＴＣ
Ｅ原液をバッチ分解図６に示す分解装置を用いてＴＣＥ原液をバッチ分解し
た。まずはじめに、実施例２と同様に強酸性機能水生成
装置３２を用いてpＨ２.６、酸化還元電位 1000ｍＶ、
残留塩素濃度 75ｍg/Lの機能水を調製し、水位がおよそ
４０cｍになるように内径３cｍ高さ１００cｍのガラス
製の分解槽３３に送水した。

【０１１３】この分解槽３３の気密性は上下のバルブ等
を開けない限り保たれる仕組みになっている。また分解
槽内の上部のガスは、ガス循環ポンプ３１によってガス
切り替えバルブ３８(Ａ)、ガス還流管３９、バブラ３５
を経て分解槽底部に戻り、分解槽内のガスおよび機能水
を気密的に曝気攪拌される仕組みになっている。

【０１１４】更に、分解槽内の汚染物質を吸着させる際
には、ガス切り替えバルブ３８(Ａ,Ｂ)を切り替えるこ
とによって、ガスは実施例２と同様のマントルヒータと
温度センサを巻き付けた粒状活性炭入りガラス管から成
る吸着装置３６を通り汚染物質を吸着された後、ガス切
り替えバルブ３８(Ｂ)を通ってガス還流管３９に流れる
ようにした。

【０１１５】汚染水供給口３０からＴＣＥの原液４９０
μL(およそ７００ｍg)を入れバルブを閉めた後、この分
解槽３３の横に実施例２と同様に設置したブラックライ
ト蛍光ランプを点灯して光を照射し、ガスが吸着装置３
６を通らないようにガス切り替えバルブ３８(Ａ,Ｂ)を
セットした上でガス循環ポンプ３１を動かし分解槽内を
攪拌して分解を行なった。

【０１１６】ＴＣＥは分解槽内で分解されるが、２０分
間分解処理をした後では残留量は１００分の１程度で、
液の濃度も排水基準の 0.03ｍg/L以上有った。２０分間
分解を行なった後、ガス切り替えバルブ３８(Ａ,Ｂ)を
切り替え、分解槽内の液を曝気して管内の残留ＴＣＥを
吸着装置３６内の活性炭に吸着させた。槽内の液のＴＣ
Ｅ濃度が排水基準以下になったことを確かめた後、ガス
切り替えバルブ３８(Ａ,Ｂ)を元に戻し、底部バルブお
よび上部の供給口を開いて排水した。この後、再び分解
槽内に機能水とＴＣＥの原液を入れ分解操作を繰り返し
た。この作業を計１０回行なった。

【０１１７】なお、分解槽内のガスのＴＣＥ濃度の測定
は、分解槽３３とガス切り替えバルブ３８Ａを繋ぐテフ
ロン管の途中に設けたサンプリングポートからガスをサ
ンプリングして実施例２と同様の方法で測定した。ま
た、分解槽内の液のＴＣＥ濃度の測定は、分解槽３３と
排水バルブの間を繋ぐテフロン管の途中に設けたサンプ
リングポートから液をサンプリングして実施例５と同様
の方法で測定した。これらの結果からの換算した分解槽
内ＴＣＥ総量の変化の０分から６０分までの部分を図７
に示す。

【０１１８】ＴＣＥのバッチ分解を１００回行なった後
に、ブラックライト蛍光ランプ３４を消灯し分解槽内の
液を排水し、再度機能水を入れた。この後、ガス循環ポ
ンプ３１の電源を入れると同時に、吸着装置３６のマン
トルヒータ３７の電源を入れて吸着装置内の活性炭の再
生を行なった。約３０分間に気相及び液相のＴＣＥ濃度
を測定して分解槽内のＴＣＥ総量を計算したところ約５
００ｍgで、活性炭に吸着されたＴＣＥはほぼ全量脱着
されたと判断してガス循環ポンプ３１とマントルヒータ
３７の電源を切り、再び２０分間ブラックライト蛍光ラ
ンプ３４を点灯した。この後、分解槽内のＴＣＥ濃度を
測定して残留量を計算したところ約５ｍgだったので、
ガス循環ポンプ３１を約５分間動かし、分解槽内の液を
曝気し、槽内の液のＴＣＥ濃度が排水基準以下になった
ことを確かめた後、底部バルブを開いて排水した。

【０１１９】この実験により、分解槽のみでは約２０分
間の分解時間では槽内にＴＣＥが残留しそのまま槽内の
液及びガスを排出できないが、分解槽の後に吸着装置を
取り付けることで一定期間分解吸着を行ない一定期間脱
着還流再分解を行なうサイクルを繰り返すことで、ＴＣ
Ｅに汚染された排水を出すことなく、50.5 時間で約７
０gのＴＣＥを分解でき、また活性炭を再生できること
が判った。

【０１２０】[比較例３]８０分間連続的に光を照射して
ＴＣＥ分解を行なった以外は実施例７と同様の実験を行
なった。この時の結果を図７に示す。

【０１２１】この結果、８０分間では投入したＴＣＥを
すべて分解できない事が判った。

【０１２２】[実施例１０] 電極付き分解槽でＴＣＥ原
液をバッチ分解実施例９に示す分解装置の分解槽３３の底部に長さ４c
ｍ幅１cｍの白金板を１cｍの間隔で２枚設置(図示せず)
し、それぞれに電線を取り付けて電源装置に繋いだ。

【０１２３】この装置を用いて実施例９と同様にＴＣＥ
原液を４９０μLを入れ、ブラックライト蛍光ランプを
点灯しガス循環ポンプ３１を動かすと同時に、電源装置
の電源を入れ白金電極に電圧をかけた。この時、装置の
供給上限の２Ａになるように電流を調節したところ、電
圧は約３０Ｖであった。

【０１２４】結果は実施例９とほぼ同様で、機能水生成
装置で生成供給した機能水でなく、分解槽内部に電極を
設置して電解機能水を生成するタイプの電極付き分解槽
でも分解吸着と脱着還流再分解のサイクルを繰り返すこ
とで、ＴＣＥに汚染された排水を出すことなくＴＣＥを
分解でき、また活性炭を再生できることが判った。

【０１２５】[実施例１１] 合成機能水でＴＣＥ原液を
バッチ分解図６に示す分解装置の機能水供給手段３２を実施例９で
用いた電解機能水生成装置ではなく、容積約５Lのガラ
ス瓶とポンプにした。更に実施例４と同様に塩酸 0.006
ｍol/L(0.006Ｎより算出)、塩化ナトリウム 0.014ｍol/
L(0.014Ｎより算出)、および次亜塩素酸ナトリウム 0.0
02ｍol/Lとなるように調製し、pＨ２.３、酸化還元電位
1180ｍＶ、残留塩素濃度 105ｍg/Lとなる機能水を得、
このガラス瓶に補給し、３０分間の１サイクルが終わり
排水した後に再び分解槽３３の水位が４０cｍになるよ
うに、ポンプでこの機能水を供給した。

【０１２６】この装置を用いて実施例９と同様にブラッ
クライト蛍光ランプを点灯しガス循環ポンプ３１を動か
してＴＣＥを分解した。

【０１２７】結果は実施例９とほぼ同様で、合成機能水
を分解槽に充填した分解槽でも分解吸着と脱着還流再分
解のサイクルを繰り返すことで、ＴＣＥに汚染された排
水を出すことなくＴＣＥを分解でき、また活性炭を再生
できることが判った。

【０１２８】[実施例１２] 電気分解で得た機能水でＴ
ＣＥ汚染水をバッチ分解図６に示す分解装置を用いてＴＣＥ汚染水をバッチ分解
した。まずはじめに、実施例２と同様に強酸性機能水生
成装置３２を用いてpＨ２.６、酸化還元電位 1000ｍ
Ｖ、残留塩素濃度 75ｍg/Lとなるように調整した機能水
を、水位がおよそ２０cｍになるように内径３cｍ高さ１
００cｍのガラス製の分解槽３３にポンプで送水した。

【０１２９】次に、汚染水供給口３０から、あらかじめ
1000ｍg/Lの割合でＴＣＥを溶解した液を水位が４０c
ｍになるように入れバルブを閉めた。次にブラックライ
ト蛍光ランプを点灯しガス循環ポンプ３１を動かし、実
施例９と同様に３０分間１サイクルでＴＣＥを分解し
た。この結果、ＴＣＥ汚染水と電解機能水を分解槽に混
合した分解槽でも分解吸着と脱着還流再分解のサイクル
を繰り返すことで、ＴＣＥに汚染された排水を出すこと
なくＴＣＥを分解でき、また活性炭を再生できることが
判った。

【０１３０】[実施例１３] 電極付き分解槽でＴＣＥ汚
染水をバッチ分解図６に示す分解装置の分解槽３３の底部に長さ４cｍ幅
１cｍの白金板を１cｍの間隔で２枚設置(図示せず)し、
それぞれに電線を取り付けて電源装置に繋いだ。

【０１３１】この装置を用いて濃度 1000ｍg/LのＴＣＥ
汚染水を水位４０cｍになるように入れ、更に 1000ｍg/
Lの濃度になるように塩化ナトリウムの粉末を添加し
て、分解槽上部のバルブを閉めた。次にブラックライト
蛍光ランプを点灯しガス循環ポンプ３１を動かすと同時
に、電源装置の電源を入れ白金電極に電圧をかけ、実施
例９と同様に３０分間１サイクルでＴＣＥを分解した。
この時、装置の供給上限の２Ａになるように電流を調節
したところ、電圧は約３０Ｖであった。

【０１３２】この結果、機能水生成装置で生成供給した
機能水でなく、分解槽内部に電極を設置して電解機能水
を生成するタイプの電極付き分解槽でも、毎回汚染水に
電解質を溶解させて電気分解し、分解吸着と脱着還流再
分解のサイクルを繰り返すことで、ＴＣＥに汚染された
排水を出すことなくＴＣＥを分解でき、また活性炭を再
生できることが判った。

【０１３３】[実施例１４] 合成機能水でＴＣＥ汚染水
をバッチ分解図６に示す分解装置を用いて実施例１３と同様に濃度 1
000ｍg/LのＴＣＥ汚染水を水位４０cｍになるように入
れ、更にそれぞれ 0.006ｍol/L(0.006Ｎより算出)、0.0
14ｍol/L(0.014Ｎより算出)、0.002ｍol/Lの濃度になる
ように塩酸、塩化ナトリウムおよび次亜塩素酸ナトリウ
ムを添加して、分解槽３３上部のバルブを閉めた。次に
ブラックライト蛍光ランプを点灯しガス循環ポンプ３１
を動かし、実施例９と同様に３０分間１サイクルでＴＣ
Ｅを分解した。

【０１３４】この結果、機能水生成装置で生成供給した
機能水でなく、毎回ＴＣＥ汚染水に次亜塩素酸ナトリウ
ム等を添加して合成機能水と同等にする方法で、分解吸
着と脱着還流再分解のサイクルを繰り返すことで、ＴＣ
Ｅに汚染された排水を出すことなく、ＴＣＥを分解で
き、また活性炭を再生できることが判った。

【０１３５】

【発明の効果】本発明により、ハロゲン化脂肪族炭化水
素化合物の分解処理において、処理装置排気または排水
中の低濃度の分解対象物質を更に環境基準値以下に下げ
る際にコストのかかる効率の悪い運転(処理装置の分解
槽を大きくしたり滞留時間を延長したり、同様の処理装
置を多段に繋いだり)を行なうことなく、処理装置から
排出されたガスまたは液中の低濃度の分解対象物質をい
ったん吸着装置で吸着し一定時間ごとに再脱着して処理
装置に還流することで、処理装置の処理能力を下げるこ
となく容易に排水を環境基準値以下の排水可能な濃度に
下げることができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るハロゲン化脂肪族炭化水素化合物
の分解装置の一実施態様の概略図である。

【図２】本発明に係るハロゲン化脂肪族炭化水素化合物
の分解装置の別の実施態様の概略図である。

【図３】ＴＣＥのバッチ分解における、断続吸着処理と
新規供給を繰り返した例(実施例１)と完全分解まで続け
た例(比較例１)における、分解用ガラス瓶内のＴＣＥ総
量を定期的に測定した結果を示したグラフである。

【図４】汚染ガス中のＴＣＥの連続分解における、活性
炭による吸着・脱着処理を併用した例(実施例２)におけ
る、ガス中のＴＣＥ濃度を定期的に測定した結果を示し
たグラフである。

【図５】汚染水中のＴＣＥの連続分解における、活性炭
による吸着・脱着処理を併用した例(実施例５)におけ
る、ガス中のＴＣＥ濃度を定期的に測定した結果を示し
たグラフである。

【図６】本発明に係るハロゲン化脂肪族炭化水素化合物
の分解装置の別の実施態様の概略図である。

【図７】ＴＣＥ原液のバッチ分解における、断続吸着処
理と新規供給を繰り返した例(実施例９)と新規供給をせ
ずに分解を続けた例(比較例３)における、分解槽内のＴ
ＣＥ総量を定期的に測定した結果を示したグラフであ
る。

【符号の説明】

１０汚染ガス供給装置１１ (汚染ガス供給)ポンプ１２機能水供給装置１３分解槽１４光照射手段１５ (汚染ガス曝気用)バブラ１６ (残留汚染物質)吸着装置１７加熱手段１８(Ａ,Ｂ) 排気ガス)切り替えバルブ１９ (濃縮ガス)還流管２０汚染水供給装置２１ (汚染水供給)ポンプ２２機能水供給装置２３分解槽２４光照射手段２５ (汚染水噴霧用)ノズル２６ (残留汚染物質)吸着装置２７加熱手段２８(Ａ,Ｂ) (排水)切り替えバルブ２９ (濃縮水)還流管３０汚染水供給口３１ガス循環ポンプ３２機能水供給装置３３分解槽３４光照射手段３５ (槽内ガス循環用)バブラ３５ (残留汚染物質)吸着装置３７加熱手段３８(Ａ,Ｂ) (ガス)切り替えバルブ３９ (ガス)還流管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０２Ｆ 1/30 Ｃ０２Ｆ 1/30 1/46 1/46 ＡＣ０７Ｃ 19/03 Ｃ０７Ｃ 19/03 19/04 19/04 19/05 19/05 21/04 21/04 21/06 21/06 21/08 21/08 21/10 21/10 21/12 21/12 Ｆターム(参考） 4D012 CA20 CB12 CD01 CD05 CD07 CH10 4D017 AA01 BA04 CA03 CA05 DA01 DB03 EA01 4D037 AA11 AB14 BA16 BB01 CA01 CA04 4D061 DA01 DB07 DB08 DB10 EA02 EB04 EB12 EB39 ED12 ED13 FA06 FA07 GC18 4H006 AA04 AA05 AC13 BA95 BB31 BC17 BC18 BC19 BD33 BD52 BE01 BE03 BE04 BE36 BE61 BE90

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉状態にある反応領域内で、光照射に
よって機能水中に生成された分解活性成分と、分解対象
物質としてのハロゲン化脂肪族炭化水素化合物とを接触
させて、該分解対象物質を分解する工程と、該反応領域内に分解されずに残された残存分解対象物質
を該反応領域から取り出して吸着材に吸着させる工程
と、該吸着材から該残存分解対象物質を脱着させ、前記反応
領域に還流する工程とを有することを特徴とする機能水
による化合物の分解方法。
【請求項２】前記分解対象物質が気体に含まれ、前記
残存分解対象物質の前記反応領域からの取り出しが該反
応領域からの排気により行なわれ、該排気を前記吸着材
と接触させる請求項１に記載の分解方法。
【請求項３】前記分解対象物質が液体に含まれ、前記
残存分解対象物質の前記反応領域からの取り出しが該反
応領域からの排液により行なわれ、該排液を前記吸着材
と接触させる請求項１または２に記載の分解方法。
【請求項４】前記各工程が連続的に行なわれる請求項
１〜３のいずれかに記載の分解方法。
【請求項５】該脱着が該吸着材またはその容器を加熱
するか高温の媒体と接触させて行なわれる請求項１〜４
のいずれかに記載の分解方法。
【請求項６】該脱着が該吸着材またはその容器内の減
圧により行なわれる請求項１〜４のいずれかに記載の分
解方法。
【請求項７】機能水に気体状のハロゲン化脂肪族炭化
水素化合物を通気させる工程と、該機能水から発生する
気体と前記気体状のハロゲン化脂肪族炭化水素化合物と
に光を照射する工程と、を有する請求項１に記載の分解
方法。
【請求項８】前記気体状のハロゲン化脂肪族炭化水素
化合物は、バブラを介して前記機能水に通気される請求
項７に記載の分解方法。
【請求項９】該機能水が次亜塩素酸イオンを含有する
請求項１〜８のいずれかに記載の分解方法。
【請求項１０】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１〜９の
いずれかに記載の分解方法。
【請求項１１】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と陰極近傍に生成する
アルカリ性水との混合水である請求項１〜９のいずれか
に記載の分解方法。
【請求項１２】該混合水が該酸性水とアルカリ性水と
を１:１以下の割合で混合したものである請求項１１に
記載の分解方法。
【請求項１３】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方である請求項１０〜１２のいず
れかに記載の分解方法。
【請求項１４】該機能水が次亜塩素酸塩水溶液である
請求項１〜９のいずれかに記載の分解方法。
【請求項１５】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方である請求
項１４に記載の分解方法。
【請求項１６】該機能水が更に無機酸または有機酸を
含む請求項９〜１５のいずれかに記載の分解方法。
【請求項１７】該無機酸または有機酸が塩酸、フッ
酸、硫酸、リン酸、ホウ酸、酢酸、ぎ酸、りんご酸、ク
エン酸及びシュウ酸から選ばれる少なくとも一つである
請求項１６記載の分解方法。
【請求項１８】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)８００〜１５００ｍＶ、及び塩素濃
度が５〜１５０ｍg/Lである請求項１〜１０、１３、１
６および１７のいずれかに記載の分解方法。
【請求項１９】該機能水が水素イオン濃度(pＨ値)４
〜１０、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)３００〜１１００ｍＶ、及び塩素濃
度２〜１００ｍg/Lである請求項１〜９および１１〜１
７のいずれかに記載の分解方法。
【請求項２０】該光が、波長３００〜５００nｍの波
長域の光を含む光である請求項１〜１９のいずれかに記
載の分解方法。
【請求項２１】該光が、波長３５０〜４５０nｍの波
長域の光である請求項２０に記載の分解方法。
【請求項２２】該光の照射量が１０μＷ/cｍ²〜１０
ｍＷ/cｍ²である請求項１〜２１のいずれかに記載の分
解方法。
【請求項２３】該光の照射量が５０μＷ/cｍ²〜５ｍ
Ｗ/cｍ²である請求項２２に記載の分解方法。
【請求項２４】該ハロゲン化脂肪族炭化水素が塩素原
子で置換されている脂肪族炭化水素である請求項１〜２
３のいずれかに記載の分解方法。
【請求項２５】該ハロゲン化脂肪族炭化水素化合物が
トリクロロエチレン、１,１,１-トリクロロエタン、ク
ロロエチレン、テトラクロロエチレン、１,１-ジクロロ
エチレン、cis-１,２-ジクロロエチレン、trans-１,２-
ジクロロエチレン、トリクロロメタン(クロロホルム)及
びジクロロメタンの中の少なくとも一つである請求項２
４に記載の分解方法。
【請求項２６】該吸着材が表面が多孔質になった固形
物である請求項１〜２５のいずれかに記載の分解方法。
【請求項２７】該表面が多孔質になった固形物が活性
炭、活性炭素繊維、シリカゲル、ゼオライト、多孔質金
属、活性白土の中から選ばれる少なくとも一つである請
求項２６に記載の分解方法。
【請求項２８】密閉状態にある反応領域と、分解対象物質としてのハロゲン化脂肪族炭化水素化合物
を該反応領域に供給する手段と、機能水を該反応領域に供給する手段と、機能水中に分解活性成分を生成するための光照射手段
と、該反応領域内に分解されずに残された残存分解対象物質
を該反応領域から取り出す手段と、該取り出された残存分解対象物質を吸着材に吸着させる
手段と、該吸着材から該残存分解対象物質を脱着させ、前記反応
領域に還流させる手段とを有することを特徴とする機能
水による化合物の分解装置。
【請求項２９】前記分解対象物質が気体に含まれ、前
記残存分解対象物質を前記反応領域から取り出す手段が
該反応領域からの排気手段であり、該取り出された残存
分解対象物質を吸着材に吸着させる手段が該排気を該吸
着材と接触させる手段である請求項２８に記載の分解装
置。
【請求項３０】前記分解対象物質が液体に含まれ、前
記残存分解対象物質を前記反応領域から取り出す手段が
該反応領域からの排液手段であり、該取り出された残存
分解対象物質を吸着材に吸着させる手段が該排液を該吸
着材と接触させる手段である請求項２８または２９に記
載の分解装置。
【請求項３１】該脱着手段が該吸着材または該吸着手
段を加熱するか高温の媒体と接触させるかする手段であ
る請求項２８〜３０のいずれかに記載の分解装置。
【請求項３２】該脱着手段が該吸着材または該吸着手
段を減圧する手段である請求項２８〜３０のいずれかに
記載の分解装置。
【請求項３３】機能水に気体状のハロゲン化脂肪族炭
化水素化合物を通気させる手段と、該機能水から発生す
る気体と前記気体状のハロゲン化脂肪族炭化水素化合物
とに光を照射する手段と、を有する請求項２８に記載の
分解装置。
【請求項３４】前記機能水に気体状のハロゲン化脂肪
族炭化水素化合物を通気させる手段は、バブラを含む請
求項３３に記載の分解装置。
【請求項３５】該機能水が次亜塩素酸イオンを含有す
る請求項２８〜３４のいずれかに記載の分解装置。
【請求項３６】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２８〜３
５のいずれかに記載の分解装置。
【請求項３７】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と陰極近傍に生成する
アルカリ性水との混合水である請求項２８〜３５のいず
れかに記載の分解装置。
【請求項３８】該混合水が該酸性水とアルカリ性水と
を１:１以下の割合で混合したものである請求項３７に
記載の分解装置。
【請求項３９】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方である請求項３６〜３８のいず
れかに記載の分解方法。
【請求項４０】該機能水が次亜塩素酸塩水溶液である
請求項３５に記載の分解装置。
【請求項４１】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方である請求
項４０に記載の分解装置。
【請求項４２】該機能水が更に無機酸または有機酸を
含む請求項３５〜４１のいずれかに記載の分解装置。
【請求項４３】該無機酸または有機酸が塩酸、フッ
酸、硫酸、リン酸、ホウ酸、酢酸、ぎ酸、りんご酸、ク
エン酸及びシュウ酸から選ばれる少なくとも一つである
請求項４２に記載の分解装置。
【請求項４４】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)８００〜１５００ｍＶ、及び塩素濃
度が５〜１５０ｍg/L である請求項２８〜３９、４２お
よび４３のいずれかに記載の分解装置。
【請求項４５】該機能水が水素イオン濃度(pＨ値)４
〜１０、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)３００〜１１００ｍＶ、及び塩素濃
度２〜１００ｍg/L である請求項２８〜３５および３７
〜４３のいずれかに記載の分解装置。
【請求項４６】該光が、波長３００〜５００nｍの波
長域の光を含む光である請求項２８〜４５のいずれかに
記載の分解装置。
【請求項４７】該光が、波長３５０〜４５０nｍの波
長域の光を含む光である請求項４６に記載の分解装置。
【請求項４８】該光の照射量が１０μＷ/cｍ²〜１０
ｍＷ/cｍ²である請求項２８〜４７のいずれかに記載の
分解装置。
【請求項４９】該光の照射量が５０μＷ/cｍ²〜５ｍ
Ｗ/cｍ²である請求項４８に記載の分解装置。
【請求項５０】該吸着材が表面が多孔質になった固形
物である請求項２８〜４９のいずれかに記載の分解装
置。
【請求項５１】該表面が多孔質になった固形物が活性
炭、活性炭素繊維、シリカゲル、ゼオライト、多孔質金
属、活性白土の中から選ばれる少なくとも一つである請
求項５０に記載の分解装置。