JP2001300524A - 難分解性有機物の分解方法 - Google Patents

難分解性有機物の分解方法

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JP2001300524A
JP2001300524A JP2000123399A JP2000123399A JP2001300524A JP 2001300524 A JP2001300524 A JP 2001300524A JP 2000123399 A JP2000123399 A JP 2000123399A JP 2000123399 A JP2000123399 A JP 2000123399A JP 2001300524 A JP2001300524 A JP 2001300524A
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JP
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ultrasonic
organic matter
decompose
liquid phase
hardly decomposable
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JP2000123399A
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English (en)
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Yasuo Horii
安雄 堀井
Tomohiko Sasaki
智彦 佐々木
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水、汚泥、スラリーに含まれたダイオキシン
類、農薬等の難分解性有機物を、常温、常圧の下で、少
ないエネルギーによって、特殊薬品の使用や副生成物を
伴うことなく分解する。 【解決手段】 反応槽1に貯留した処理対象物2に薬剤
供給系6から界面活性剤を添加し、超音波発信体8から
処理対象物2へ、処理対象物中の固相に振動抽出作用を
及ぼし、液相に分解作用を及ぼす超音波を照射する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、難分解性有機物の
分解方法に関し、一般廃棄物や産業廃棄物等の最終処分
場における浸出水、下水、し尿等の水、汚泥、スラリー
に含まれた難分解性有機物を分解する技術に係るもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、難分解性有機物を分解する方法と
しては、例えば固形物中のダイオキシン類を、1200
度以上の高温度条件下において溶融する溶融処理法や、
370度以上、22MPa以上の高温度、高圧力条件下
において処理する超臨界処理法が確認されている。ある
いは、処理対象物に水素供与体、アルカリ、溶媒を添加
した後に、窒素雰囲気下で、350度程度に加熱処理す
るアルカリ触媒分解法が確認されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した構成
においては高温度、高圧力の条件下を維持するための消
費エネルギーが多く、ランニングコストが高くなり、溶
媒を使用して固相中のダイオキシン類を液相中に移行さ
せる場合には、ダイオキシン類以外の有害物質や生態毒
性物質等の副生成物が発生する恐れがあり、埋立浸出
水、下水、し尿等の水、汚泥、スラリーに含まれた難分
解性有機物を分解する場合に、上記した方法の適用は困
難である。
【0004】本発明は上記した課題を解決するものであ
り、水、汚泥、スラリーに含まれたダイオキシン類、農
薬等の難分解性有機物を、常温、常圧の下で、少ないエ
ネルギーによって、特殊薬品の使用や副生成物を伴うこ
となく分解することができる難分解性有機物の分解方法
を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の難分解性有機物の分解方法は、反応槽に
貯留した処理対象物に界面活性剤を添加し、超音波発信
体から処理対象物へ、処理対象物中の固相に振動抽出作
用を及ぼし、液相に分解作用を及ぼす超音波を照射する
ものである。
【0006】上記した構成により、処理対象物中にはダ
イオキシン類等の難分解性有機物が土壌等の固相の表面
に吸着し、あるいは内部に取り込まれた状態にある。処
理対象物の固相に作用する超音波は、その振動エネルギ
ーによって難分解性有機物を固相から液相に移行させる
振動抽出作用を及ぼす。
【0007】このとき、抽出した難分解性有機物は再び
固相に再吸着し易いが、界面活性剤が難分解性有機物と
結合することによって、固相に対する難分解性有機物の
再吸着を防止し、難分解性有機物を液相に留める。
【0008】一方、処理対象物の液相に作用する超音波
によって、キャビテーションバブルの空洞(キャビティ
ー)を生成する。このキャビティーが崩壊する際に、断
熱圧縮によって数百気圧、数千度の特異な状態が得られ
ると同時に、ラジカルが発生する。液相に移行した難分
解性有機物のうち、比較的親水性で不飽和結合を多く含
む物質は、発生したラジカルと反応することによって分
解する。比較的疎水性で蒸気圧が低い有機化合物(例え
ばトリクロロエチレン等)はキャビティー内に取り込ま
れ、高温度、高圧力下において分解される。
【0009】この振動抽出作用および分解作用を及ぼす
超音波は、周波数が1kHzから1MHzの範囲のもの
であり、処理対象物の物性、例えば難分解性有機物の種
類や組成、汚泥や土壌の性状によって異なり、あるいは
反応槽の形状によって異なるので、経験則として予め求
める。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1において、反応槽1に貯留する
処理対象物2は、一般廃棄物や産業廃棄物等の最終処分
場における埋立地浸出水、下水、し尿等であり、その
水、汚泥、スラリーはダイオキシン類や農薬等の難分解
性有機物を含んでいる。
【0011】反応槽1には、処理対象物2を供給するポ
ンプ3を有した供給系4と、処理物を排出する排出系5
と、界面活性剤を投入する薬剤供給系6とを接続してい
る。反応槽1の内部には処理対象物2を攪拌する攪拌機
7を設け、槽底部に超音波発信体8を設置している。超
音波発信体(ホーン)8は、導波管9を通して超音波発
振器10に接続しており、超音波発振器10は処理対象
物2の固相に振動抽出作用を及ぼし、液相に分解作用を
及ぼす超音波振動を発振するものである。超音波発信体
8は電圧を受けて発振するセラミック等の振動子を使用
することもできる。
【0012】超音波発信体8から発信する超音波は、1
kHzから1MHzの範囲の中から選定する。振動抽出
作用と分解作用を及ぼす超音波の周波数は、処理対象物
2の物性、例えば難分解性有機物の種類や組成、汚泥や
土壌の性状によって異なり、あるいは反応槽1の形状に
よって異なるので、経験則として予め求める。
【0013】以下、上記した構成における作用を説明す
る。ポンプ3を駆動して供給系4から反応槽1へ処理対
象物2を供給し、所定量の処理対象物2を反応槽1に貯
留する。薬剤供給系6から所定量の界面活性剤、例えば
LAS(アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウム)を
添加し、攪拌機7で攪拌しながら、超音波発振器10で
発振する超音波を導波管9を通して超音波発信体8から
処理対象物2へ照射する。
【0014】処理対象物2に含まれたダイオキシン類等
の難分解性有機物は、土壌等の固相の表面に吸着し、あ
るいは内部に取り込まれた状態にある。超音波発信体8
から照射した超音波は処理対象物2の固相および液相に
作用し、固相に作用する超音波はその振動エネルギーに
よって難分解性有機物を固相から液相に移行させる振動
抽出作用を及ぼす。
【0015】このとき、通常においては抽出した難分解
性有機物が再び固相に再吸着されるが、抽出した難分解
性有機物が界面活性剤と結合することによって、固相に
対する難分解性有機物の再吸着を防止して難分解性有機
物を液相に留める。
【0016】一方、処理対象物2の液相に作用する超音
波は、液相にキャビテーションバブルの空洞(キャビテ
ィー)を生成する。このキャビティーが崩壊する際に、
断熱圧縮によって数百気圧、数千度の特異な状態が得ら
れると同時に、ラジカルが発生する。液相に移行した難
分解性有機物のうち、比較的親水性で不飽和結合を多く
含む物質は、発生したラジカルと反応することによって
分解する。比較的疎水性で蒸気圧が低い有機化合物(例
えばトリクロロエチレン等)はキャビティー内に取り込
まれ、高温度、高圧力下において分解される。このと
き、難分解性有機物は界面活性剤と結合することによっ
て液相に留まっているので、界面活性剤を添加しない場
合に比べて高い分解効率を得ることができる。難分解性
有機物を分解した処理物は排出系5を通して槽外へ取り
出す。
【0017】図2は本発明の他の実施の形態を示すもの
であり、先の実施の形態と同様の作用を行なう部材につ
いては同一番号を付して説明を省略する。図2におい
て、反応槽1の底部には、第1導波管9aを通して第1
超音波発振器10aに接続した超音波発信体8aと、第
2導波管9bを通して第2超音波発振器10bに接続し
た超音波発信体8bとを所定間隔をあけて設置してい
る。
【0018】第1超音波発振器10aは、処理対象物2
の固相に振動抽出作用を及ぼす周波数の超音波振動を発
振するものであり、第2超音波発振器10bは、処理対
象物2の液相に分解作用を及ぼす周波数の超音波振動を
発振するものである。
【0019】超音波発信体8a、8bから発信する超音
波は、1kHzから1MHzの範囲の中から選定する。
振動抽出作用を及ぼす周波数および分解作用を及ぼす周
波数は、処理対象物の物性、例えば難分解性有機物の種
類や組成、汚泥や土壌の性状によって異なり、あるいは
反応槽1の形状によって異なるので、経験則として予め
求める。
【0020】以下、上記した構成における作用を説明す
る。界面活性剤を添加した処理対象物2を攪拌機7で攪
拌しながら、第1超音波発振器10a、第2超音波発振
器10bで発振する超音波を導波管9a、9bを通して
各超音波発信体8a、8bから処理対象物2へ照射し、
処理対象物中の難分解性有機物を分解する。
【0021】第1超音波発信体8aから照射する振動抽
出作用の超音波と第2超音波発信体8bから照射する分
解作用の超音波は、所定時間毎に交互に照射してもよ
い。他の作用効果は先の実施の形態と同様である。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、処理
対象物に界面活性剤を添加して超音波を照射することに
より、界面活性剤が難分解性有機物と結合して、固相に
対する難分解性有機物の再吸着を防止し、難分解性有機
物を液相に留めるので、キャビティー内に難分解性有機
物を取り込む頻度が高まり、キャビティー崩壊時の高温
度、高圧力下において難分解性有機物を効率良く分解す
ることができる。したがって、水、汚泥、スラリーに含
まれたダイオキシン類、農薬等の難分解性有機物を、常
温、常圧の下で、少ないエネルギーによって、特殊薬品
の使用や副生成物を伴うことなく分解することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態における分解装置の模式図で
ある。
【図2】本発明の他の実施形態における分解装置の模式
図である。
【符号の説明】
1 反応槽 2 処理対象物 3 ポンプ 4 供給系 5 排出系 6 薬剤供給系 7 攪拌機 8 超音波発信体 9 導波管 10 超音波発振器
───────────────────────────────────────────────────── 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) C07B 37/06 C07B 37/06 // C07D 319/24 C07D 319/24 Fターム(参考) 2E191 BA11 BA12 BB00 BC05 BD00 BD11 4D037 AA11 AA12 AB14 AB18 BA11 BA26 BB04 BB08 4D059 AA01 AA03 AA18 BH01 BJ06 BK22 DB08 4G075 AA15 AA35 AA37 BA05 BB03 BB08 BD30 CA23 CA57 DA01 EB01 EC11 ED02 ED08 ED15 4H006 AA05 AC13 AC26 BA73 BA91 BB31 BC10 BC11 EA02 EA10

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応槽に貯留した処理対象物に界面活性
    剤を添加し、超音波発信体から処理対象物へ、処理対象
    物中の固相に振動抽出作用を及ぼし、液相に分解作用を
    及ぼす超音波を照射することを特徴とする難分解性有機
    物の分解方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003236551A (ja) * 2002-02-20 2003-08-26 Kurita Water Ind Ltd 有機ハロゲン化合物の分解方法、及び分解装置。
JP2004210697A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Hiroshi Kashihara 含ハロ有機化合物の分解方法
KR100790315B1 (ko) 2006-12-11 2008-01-02 한윤정 초음파를 이용한 원료물질 추출장치
KR100790316B1 (ko) 2006-12-11 2008-01-02 한윤정 초음파를 이용한 원료물질 추출장치
JP2014046223A (ja) * 2012-08-29 2014-03-17 Kumagai Gumi Co Ltd 除染方法
CN106745880A (zh) * 2016-12-07 2017-05-31 广西南宁科茂企业信息咨询有限公司 应用于城市污水的污水处理方法

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