JP2001300529A - 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Info
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- JP2001300529A JP2001300529A JP2000123397A JP2000123397A JP2001300529A JP 2001300529 A JP2001300529 A JP 2001300529A JP 2000123397 A JP2000123397 A JP 2000123397A JP 2000123397 A JP2000123397 A JP 2000123397A JP 2001300529 A JP2001300529 A JP 2001300529A
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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にアル
カリ供給系７からｐＨ調整剤としてのアルカリを添加し
て所定範囲のｐＨ値に制御しながら、超音波発信体１１
から処理対象物２へ、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を照射す
る。
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にアル
カリ供給系７からｐＨ調整剤としてのアルカリを添加し
て所定範囲のｐＨ値に制御しながら、超音波発信体１１
から処理対象物２へ、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を照射す
る。
Description
【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。
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。
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。
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。
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ｐＨ調整剤を添加して所定範囲の
ｐＨ値に制御しながら、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。
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ｐＨ調整剤を添加して所定範囲の
ｐＨ値に制御しながら、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。
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】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、水素ラジカル、酸素ラジカル、ヒドロキシ
ラジカル、窒素ラジカル等のラジカルが発生する。
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、水素ラジカル、酸素ラジカル、ヒドロキシ
ラジカル、窒素ラジカル等のラジカルが発生する。
【０００８】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。
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】ラジカルによって過酸化水素、亜硝酸、硝
酸などの酸化性化合物が発生するので、処理の進行に伴
って処理対象物のｐＨが低下する。処理対象物の酸性が
強くなるとラジカルの発生量が減少し、難分解性有機物
の分解速度が低下する。このため、ｐＨ調整剤を添加し
て処理対象物を難分解性有機物の分解に適した所定範囲
のｐＨ値に制御し、分解速度を高める。
酸などの酸化性化合物が発生するので、処理の進行に伴
って処理対象物のｐＨが低下する。処理対象物の酸性が
強くなるとラジカルの発生量が減少し、難分解性有機物
の分解速度が低下する。このため、ｐＨ調整剤を添加し
て処理対象物を難分解性有機物の分解に適した所定範囲
のｐＨ値に制御し、分解速度を高める。
【００１０】このｐＨの適値は難分解性有機物の種類に
よって異なり、複数種類の難分解性有機物が存在する場
合にはｐＨ３〜１０で可能であるが、好ましくはｐＨ６
〜９が適値である。
よって異なり、複数種類の難分解性有機物が存在する場
合にはｐＨ３〜１０で可能であるが、好ましくはｐＨ６
〜９が適値である。
【００１１】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。
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。
【００１２】
【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。
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。
【００１３】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、ｐＨ調整剤として酸を供給する酸供給系６とアルカ
リを供給するアルカリ供給系７とを接続しており、酸供
給系６およびアルカリ供給系７は各々酸供給ポンプ６
ａ、アルカリ供給ポンプ７ａを備えている。
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、ｐＨ調整剤として酸を供給する酸供給系６とアルカ
リを供給するアルカリ供給系７とを接続しており、酸供
給系６およびアルカリ供給系７は各々酸供給ポンプ６
ａ、アルカリ供給ポンプ７ａを備えている。
【００１４】反応槽１の内部には処理対象物２を攪拌す
る攪拌機８とｐＨセンサー９を設けており、酸供給ポン
プ６ａ、アルカリ供給ポンプ７ａ、ｐＨセンサー９に接
続してｐＨ制御装置１０を設けている。ｐＨ制御装置１
０はｐＨセンサー９の出力を受けて酸供給ポンプ６ａ、
アルカリ供給ポンプ７ａを駆動制御し、酸供給系６から
供給する酸もしくはアルカリ供給系７から供給するアル
カリによって、処理対象物２を予め設定する範囲のｐＨ
値に制御する。
る攪拌機８とｐＨセンサー９を設けており、酸供給ポン
プ６ａ、アルカリ供給ポンプ７ａ、ｐＨセンサー９に接
続してｐＨ制御装置１０を設けている。ｐＨ制御装置１
０はｐＨセンサー９の出力を受けて酸供給ポンプ６ａ、
アルカリ供給ポンプ７ａを駆動制御し、酸供給系６から
供給する酸もしくはアルカリ供給系７から供給するアル
カリによって、処理対象物２を予め設定する範囲のｐＨ
値に制御する。
【００１５】このｐＨの適値は難分解性有機物の種類に
よって異なり、複数種類の難分解性有機物が存在する場
合にはｐＨ３〜１０において可能であるが、好ましくは
ｐＨ６〜９が適値である。
よって異なり、複数種類の難分解性有機物が存在する場
合にはｐＨ３〜１０において可能であるが、好ましくは
ｐＨ６〜９が適値である。
【００１６】反応槽１の槽底部には超音波発信体１１を
設置しており、超音波発信体（ホーン）１１は、導波管
１２を通して超音波発振器１３に接続しており、超音波
発振器１３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１１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。
設置しており、超音波発信体（ホーン）１１は、導波管
１２を通して超音波発振器１３に接続しており、超音波
発振器１３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１１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。
【００１７】超音波発信体１１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。
１ｋＨｚ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。
【００１８】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。攪拌機８で攪拌しながら、超音波発振器１３で
発振する超音波を導波管１２を通して超音波発信体１１
から処理対象物２へ照射する。
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。攪拌機８で攪拌しながら、超音波発振器１３で
発振する超音波を導波管１２を通して超音波発信体１１
から処理対象物２へ照射する。
【００１９】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１
１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。
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１
１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。
【００２０】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。
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。
【００２１】処理の進行に伴いラジカルによって酸化性
化合物が発生し、処理対象物のｐＨが低下する。ｐＨ制
御装置１０はｐＨセンサー９の出力を受けてアルカリ供
給ポンプ７ａを駆動してアルカリ供給系７からアルカリ
を供給し、あるいは必要に応じて酸を供給することによ
り、供給処理対象物２を難分解性有機物の分解に適した
ｐＨ３〜１０に制御する。因みに、ベンゼン、ペタンク
ロロフェノール、ヒドロキシ安息香酸等はラジカル反応
によって主に分解され、ｐＨ７に制御することにより分
解速度が向上する。
化合物が発生し、処理対象物のｐＨが低下する。ｐＨ制
御装置１０はｐＨセンサー９の出力を受けてアルカリ供
給ポンプ７ａを駆動してアルカリ供給系７からアルカリ
を供給し、あるいは必要に応じて酸を供給することによ
り、供給処理対象物２を難分解性有機物の分解に適した
ｐＨ３〜１０に制御する。因みに、ベンゼン、ペタンク
ロロフェノール、ヒドロキシ安息香酸等はラジカル反応
によって主に分解され、ｐＨ７に制御することにより分
解速度が向上する。
【００２２】超音波の照射は、振動抽出作用の超音波と
分解作用の超音波とを含む広い帯域の超音波として照射
しても良いし、双方の超音波を所定時間毎に交互に照射
しても良いし、双方の超音波を各々別途の超音波発信体
から照射しても良い。
分解作用の超音波とを含む広い帯域の超音波として照射
しても良いし、双方の超音波を所定時間毎に交互に照射
しても良いし、双方の超音波を各々別途の超音波発信体
から照射しても良い。
【００２３】図２は本発明の他の実施の形態を示すもの
である。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、前段のｐＨ調整槽１４と後段の反応槽１の間に循環
ポンプ１５を有する循環系１６を設け、ｐＨ調整槽１４
に攪拌機１７、ｐＨセンサー９を設け、さらに酸供給系
６とアルカリ供給系７とを接続している。
である。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、前段のｐＨ調整槽１４と後段の反応槽１の間に循環
ポンプ１５を有する循環系１６を設け、ｐＨ調整槽１４
に攪拌機１７、ｐＨセンサー９を設け、さらに酸供給系
６とアルカリ供給系７とを接続している。
【００２４】上記した構成により、循環ポンプ１５を駆
動することによって、処理対象物２をｐＨ調整槽１４と
後段の反応槽１の間で循環しながら、ｐＨ調整槽１４で
処理対象物２のｐＨを適値に制御し、反応槽１において
難分解性有機物を分解する。他の作用効果は先の実施の
形態と同様であるので、説明を省略する。
動することによって、処理対象物２をｐＨ調整槽１４と
後段の反応槽１の間で循環しながら、ｐＨ調整槽１４で
処理対象物２のｐＨを適値に制御し、反応槽１において
難分解性有機物を分解する。他の作用効果は先の実施の
形態と同様であるので、説明を省略する。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、超音
波の振動抽出作用によって難分解性有機物を固相から液
相に移行させ、分解作用によって液相に移行した難分解
性有機物をラジカルと反応させて分解し、あるいはキャ
ビティー内に取り込んで高温度、高圧力下において分解
することができ、ｐＨ調整剤を添加して処理対象物を難
分解性有機物の分解に適した所定範囲のｐＨ値に制御す
ることで、ラジカルの発生量の減少を防止して分解速度
を高めることができる。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。
波の振動抽出作用によって難分解性有機物を固相から液
相に移行させ、分解作用によって液相に移行した難分解
性有機物をラジカルと反応させて分解し、あるいはキャ
ビティー内に取り込んで高温度、高圧力下において分解
することができ、ｐＨ調整剤を添加して処理対象物を難
分解性有機物の分解に適した所定範囲のｐＨ値に制御す
ることで、ラジカルの発生量の減少を防止して分解速度
を高めることができる。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１】本発明の実施形態における分解装置の模式図で
ある。
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。
図である。
１ 反応槽 ２ 処理対象物 ３ ポンプ ４ 供給系 ５ 排出系 ６ 酸供給系 ６ａ 酸供給ポンプ ７ アルカリ供給系 ７ａ アルカリ供給ポンプ ８ 攪拌機 ９ ｐＨセンサー １０ ｐＨ制御装置 １１ 超音波発信体 １２ 導波管 １３ 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） Ｃ０７Ｃ 15/04 Ｃ０７Ｃ 15/04 21/10 21/10 39/36 39/36 65/03 65/03 Ｄ Ｃ０７Ｄ 319/24 Ｃ０７Ｄ 319/24 (72)発明者 南 宏和 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号 株式会社クボタ内 (72)発明者 中河 浩一 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号 株式会社クボタ内 (72)発明者 吉崎 耕大 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号 株式会社クボタ内 Ｆターム(参考） 4D037 AA11 AA12 AB02 AB14 AB16 BA26 BB01 BB02 CA11 CA14 4D038 AA08 AB10 AB11 AB14 BA02 BA06 BB07 BB13 BB16 4D059 AA01 AA02 AA03 BC10 BH01 BK22 EB05 EB20 4H006 AA05 AC13 AC26 BA91 BB31 BC16 BE10 BJ50 BN30 BS30 EA03 FC52 FE13 FE73 FE75
Claims (1)
- 【請求項１】 反応槽に貯留した処理対象物にｐＨ調整
剤を添加して所定範囲のｐＨ値に制御しながら、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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000123397A JP2001300529A (ja) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | 難分解性有機物の分解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000123397A JP2001300529A (ja) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | 難分解性有機物の分解方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001300529A true JP2001300529A (ja) | 2001-10-30 |
Family
ID=18633704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000123397A Pending JP2001300529A (ja) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | 難分解性有機物の分解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001300529A (ja) |
-
2000
- 2000-04-25 JP JP2000123397A patent/JP2001300529A/ja active Pending
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