JP2003103242A - 汚染物質の無害化処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 短時間で処理することができ且つ周辺環境へ
の影響も少なく有機化合物による汚染物質を無害化する
ことができる、有機化合物による汚染物質の無害化処理
方法を提供する。 【解決手段】 有機化合物で汚染された汚染土壌などの
汚染物質に電磁波を照射することにより、有機化合物を
分解して汚染物質を浄化する。必要に応じて、汚染物質
に電磁波を照射する前に汚染物質に触媒を混合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、汚染物質の無害化
処理方法に関し、特に、近年環境問題として取り上げら
れている有害な有機化合物で汚染された汚染物質の無害
化処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年環境問題として取り上げられている
有害な有機化合物で汚染された汚染物質（汚染土壌、焼
却灰、汚泥などの固体の汚染物質、工業排出水、地下
水、河川、海洋水など汚染水、および燃焼設備の排出気
体などの汚染気体）の無害化処理方法、例えば、有機物
で汚染された土壌を浄化する方法として、有機物で汚染
された土壌を炉などで焼成することにより有機物を分解
して浄化する方法（焼成法）や、有機物で汚染された土
壌に添加剤を混合して化学的作用により有機物を分解し
て浄化する方法（添加剤法）などが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、焼成法には、
処理できる汚染有機物の種類が多く、処理時間も比較的
短期間で済むという利点があるが、焼成用の炉や焼成時
に発生するガスを処理する設備が必要であるため、設備
コストがかかり、現地での処理ができないなどの欠点が
ある。一方、添加剤法には、鉄粉などを使用すれば、周
辺環境への影響も少なく有機物を分解できるという利点
があるが、焼成法に比べて分解までの日数がかかる。

【０００４】そのため、有機物で汚染された土壌などの
汚染物質を浄化する方法として、焼成法のように短期間
で処理を行うことができ且つ添加剤法のように周辺環境
への影響も少なく汚染土壌などの汚染物質を浄化するこ
とができる方法が望まれている。

【０００５】したがって、本発明は、このような従来の
問題点に鑑み、短時間で処理することができ且つ周辺環
境への影響も少なく有機化合物による汚染物質を無害化
することができる、汚染物質の無害化処理方法を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究した結果、有機化合物で汚染
された汚染土壌などの汚染物質に電磁波を照射すること
により有機化合物を分解して汚染物質を浄化することが
できることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明による汚染物質の無害化
処理方法は、有機化合物で汚染された汚染物質に電磁波
を照射することにより、有機化合物を分解して汚染物質
を浄化することを特徴とする。

【０００８】この汚染物質の無害化処理方法において、
必要に応じて、汚染物質に電磁波を照射する前に汚染物
質に触媒を混合してもよい。この場合、触媒が有機化合
物を吸着保持する特性を備えた触媒であることが好まし
く、特に活性炭などの炭素を含む触媒であることが好ま
しい。

【０００９】また、上記の汚染物質の無害化処理方法
は、有機化合物が有機ハロゲン化合物である場合や、有
機化合物がダイオキシン、ベンゼンおよびジクロロベン
ゼンのいずれか１つ以上である場合に使用することがで
きる。また、上記の汚染物質の無害化処理方法は、汚染
物質が有機化合物により汚染された土壌である場合に使
用するのが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明による汚染物質の無害化処
理方法の実施の形態では、有機化合物で汚染された汚染
物質に電磁波を照射することにより、有機化合物を分解
して汚染物質を浄化する。必要に応じて、汚染物質に電
磁波を照射する前に汚染物質に触媒を混合してもよい。

【００１１】本発明による汚染物質の無害化処理方法を
使用可能な汚染物質としての汚染土壌は、水分を含み且
つ伝導物質の粒子を含有していれば、特にその性状は問
わない。したがって、本発明による汚染物質の無害化処
理方法を焼却灰や汚泥にも使用することができる。ま
た、土壌は、粒子状であることが好ましく、目開き２ｍ
ｍ以下のふるい下であればさらに好ましい。土壌が塊状
や固化状であると、電磁波の伝達にムラが生じるため、
効率的に処理できないからである。

【００１２】本発明による汚染物質の無害化処理方法に
より分解される有機化合物は、飽和炭化水素または不飽
和炭化水素であればよく、エチレンやプロピレンなどの
直鎖炭化水素またはこれらの中の少なくとも１つの誘導
体であるのが好ましい。また、有機化合物は、塩素、フ
ッ素、臭素またはヨウ素などハロゲンの少なくとも１つ
以上を構造式に含むとともに、リン、硫黄、窒素または
酸素などの元素の少なくとも１つを構造式に含み、気体
や液体であるのが好ましい。

【００１３】汚染物質中の伝導物質は、炭素、珪素、マ
グネシウム、アルミニウム、マンガン、亜鉛、鉄、コバ
ルト、ニッケル、銅、チタンなどの元素の少なくとも一
つ以上を含む物質であることが好ましい。本発明による
汚染物質の無害化処理方法は、上記の成分を含む導電性
物質として、廃電子材料、アルミニウムドロス、屑鉄な
どの廃棄物を利用することもできる。また、伝導物質
は、土壌中で撹拌し易いように、粒状またはさらに細か
い粉状であることが好ましく、特に最大２ｍｍ以下の大
きさの粒状または粉状であることが好ましい。さらに、
伝達物質は重金属でもよく、本発明による汚染物質の無
害化処理方法は、重金属と有機化合物で汚染された土壌
においても有効である。

【００１４】本発明による汚染物質の無害化処理方法に
おいて使用する電磁波の周波数は、３０００〜３×１０
^１１Ｈｚの範囲であればよく、好ましくは２０００〜３
０００ＭＨｚである。また、電磁波の出力は、処理をす
る土壌の量や期待する処理時間により決めればよい。

【００１５】本発明による汚染物質の無害化処理方法で
は、有機物の誘導体間の分子結合を切ることにより有機
物を分解できると考えられる。どの分子から切れるかは
その有機物により異なると考えられる。電磁波による分
解メカニズムは明らかではないが、電磁波の照射により
土壌中の伝導物質から電荷イオンが発生し、この電荷イ
オン同士のスパークによる極僅かな局部的な熱発生によ
り、またはイオン放出により活性化した伝達物質によ
り、有機物を分解できると考えられる。本発明による汚
染物質の無害化処理方法を汚染土壌に使用した場合に
は、電磁波により、汚染土壌に含まれるハロゲン物質よ
り先に伝導物質が上記の作用を発生させ、有機物のさら
なる反応による有害な物質の発生を防止する。

【００１６】なお、本発明による汚染物質の無害化処理
方法の実施の形態では、電磁波を用いて電荷イオンの発
生などを励起させているが、本発明は、特にこの方法に
限られるものではない。

【００１７】本発明による汚染物質の無害化処理方法を
有機化合物で汚染された土壌に使用する場合には、汚染
土壌を重機などにより採掘後、土壌の粒度を整えるた
め、ふるいなどにより石や廃棄物などを選別して除去す
る。この選別は、ホッパーなどを改良したものによって
行ってもよい。その後、汚染土壌をゴムまたは布製のコ
ンベア上に移送し、このコンベアによって電磁波発生器
を備えた設備に汚染土壌を導入し、汚染土壌に電磁波を
照射する。このとき、汚染土壌内で電磁波を均一に照射
して伝達物質による有機化合物の分解を促進するため、
汚染土壌を撹拌する手段、またはコンベアを多段に配置
して混合も同時に行うことができる手段を設けるのが好
ましい。電磁波が照射されて浄化された土壌は、そのま
ま採掘場所に埋め戻す。このように、本発明による汚染
物質の無害化処理方法に使用する設備は、車両などの移
送可能な程度の大きさにすることができ、汚染土壌の現
場でも汚染土壌を処理することができる。

【００１８】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明による汚染物
質の無害化処理方法について詳細に説明する。

【００１９】［実施例１］１００ｍｌのバイアル瓶にベ
ンゼン１μＬを入れて密閉した後、このバイアル瓶を電
磁波発生器内に導入して、周波数２４５０ＭＨｚ、発信
器出力６００Ｗで電磁波を５秒間照射した。その後、ヘ
ッドスペースガスをガスクロマトグラフ（ＧＣ−ＭＣ）
で測定したところ、ベンゼンのピークが減って、ＣＯ_２
のピークが現れたことが観察された。この結果から、ベ
ンゼンに電磁波を照射することにより、ベンゼンが分解
されてＣＯ_２が生成されたことがわかる。

【００２０】［実施例２］１００ｍｌのバイアル瓶に活
性炭０．５ｇとジクロロベンゼン１μＬを入れて密閉し
た後、このバイアル瓶を電磁波発生器内に導入して、周
波数２４５０ＭＨｚ、発信器出力６００Ｗで電磁波を５
秒間照射した。その後、ヘッドスペースガスをガスクロ
マトグラフ（ＧＣ−ＭＣ）で測定したところ、ジクロロ
ベンゼンのピークが減って、ＣＯ_２のピークが現れたこ
とが観察された。この結果から、活性炭を混合したジク
ロロベンゼンに電磁波を照射することにより、ジクロロ
ベンゼンが分解されてＣＯ_２が生成されたことがわか
る。

【００２１】［実施例３］ダイオキシンにより汚染され
た汚染土壌（ダイオキシン濃度１．２ｐｇ／ｇ）１０ｋ
ｇをマイクロウェーブ乾燥機に投入し、周波数２４５０
ＭＨｚ、発信器出力１ｋＷで電磁波を１時間照射した。
その後、汚染土壌中のダイオキシン濃度を測定したとこ
ろ、ダイオキシン濃度は０．６ｐｇ／ｇに減少してい
た。この結果から、ダイオキシンにより汚染された汚染
土壌に電磁波を照射することにより、ダイオキシンが分
解して汚染土壌が浄化されたことがわかる。

【００２２】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、有機
化合物で汚染された汚染土壌などの汚染物質に（必要に
応じて触媒を混合して）電磁波を照射することにより、
有機化合物を分解して汚染物質を浄化することができ
る。

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 35/06 Ｃ０７Ｃ 25/08 37/06 Ｃ０７Ｄ 319/24 Ｃ０７Ｃ 15/04 Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ 25/08 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０４Ｋ Ｃ０７Ｄ 319/24 ＺＡＢ // Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ (72)発明者 日野 成雄 東京都千代田区丸の内一丁目８番２号 同 和鉱業株式会社内 Ｆターム(参考） 2E191 BA02 BA11 BA12 BB01 BB02 BD00 4D004 AA36 AA41 AB03 AB05 AB06 AB07 AC07 CA44 CB33 CC09 4G075 AA22 AA37 BA05 CA24 CA54 FC11 4H006 AA05 AC13 AC26 BA32 BA95 EA21 4H039 CA99 CE90

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機化合物で汚染された汚染物質に電磁
   波を照射することにより、有機化合物を分解して汚染物
   質を浄化することを特徴とする、汚染物質の無害化処理
   方法。
2. 【請求項２】 前記汚染物質に電磁波を照射する前に、
   前記汚染物質に触媒を混合することを特徴とする、請求
   項１に記載の汚染物質の無害化処理方法。
3. 【請求項３】 前記触媒が炭素を含む触媒であることを
   特徴とする、請求項２に記載の汚染物質の無害化処理方
   法。
4. 【請求項４】 前記有機化合物が有機ハロゲン化合物で
   あることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記
   載の汚染物質の無害化処理方法。