JP2003300910A - 有機ハロゲン化合物の処理方法 - Google Patents
有機ハロゲン化合物の処理方法Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 汚染物に付着した有機塩素化合物やその他の
有機ハロゲン化合物を処理するのに適した有機ハロゲン
化合物の処理方法を提供する。 【解決手段】 反応槽において有機ハロゲン化合物もし
くは有機ハロゲン化合物を抽出した溶媒を触媒と水素と
アルカリの存在下で脱ハロゲン化処理することで、有害
な有機ハロゲン化合物の毒性を低減し、脱ハロゲン化処
理の分解生成分であるハロゲンイオンをアルカリとの反
応によって塩として回収することで触媒の活性を維持す
る。
有機ハロゲン化合物を処理するのに適した有機ハロゲン
化合物の処理方法を提供する。 【解決手段】 反応槽において有機ハロゲン化合物もし
くは有機ハロゲン化合物を抽出した溶媒を触媒と水素と
アルカリの存在下で脱ハロゲン化処理することで、有害
な有機ハロゲン化合物の毒性を低減し、脱ハロゲン化処
理の分解生成分であるハロゲンイオンをアルカリとの反
応によって塩として回収することで触媒の活性を維持す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機ハロゲン化合
物の処理方法に関し、有機塩素化合物等の有機ハロゲン
化合物に汚染された土壌、焼却処理施設の解体物等の汚
染物に含まれる有機塩素化合物等の有機ハロゲン化合
物、地下水などの水中の有機ハロゲン化合物や、埋立浸
出水、産業廃水などの廃水処理プロセスにおける有機ハ
ロゲン化合物、もしくはガス状有機ハロゲン化合物の処
理技術に係るものである。
物の処理方法に関し、有機塩素化合物等の有機ハロゲン
化合物に汚染された土壌、焼却処理施設の解体物等の汚
染物に含まれる有機塩素化合物等の有機ハロゲン化合
物、地下水などの水中の有機ハロゲン化合物や、埋立浸
出水、産業廃水などの廃水処理プロセスにおける有機ハ
ロゲン化合物、もしくはガス状有機ハロゲン化合物の処
理技術に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、有機ハロゲン化合物の処理法とし
て、たとえばダイオキシン類によって地下水が汚染され
た場合には、曝気活性炭吸着、紫外線による脱塩素処
理、微生物分解などがある。さらに、触媒としてアルミ
ナ、鉄、活性炭などにパラジウムを担持させたものを使
用し、この触媒を浸漬した反応槽内において槽内液を水
素ガスで曝気し、水中の有機ハロゲン化合物を脱ハロゲ
ン化処理するものがある。
て、たとえばダイオキシン類によって地下水が汚染され
た場合には、曝気活性炭吸着、紫外線による脱塩素処
理、微生物分解などがある。さらに、触媒としてアルミ
ナ、鉄、活性炭などにパラジウムを担持させたものを使
用し、この触媒を浸漬した反応槽内において槽内液を水
素ガスで曝気し、水中の有機ハロゲン化合物を脱ハロゲ
ン化処理するものがある。
【０００３】また、通常、ガス状有機ハロゲン化合物を
含む排ガスは活性炭処理をして後に大気へ放出してい
る。
含む排ガスは活性炭処理をして後に大気へ放出してい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したよう
な、活性炭吸着においては、活性炭の維持コストが高
く、使用済み活性炭の処理方法を考慮する必要がある。
つまり、活性炭吸着は有機ハロゲン化合物の分解ではな
く除去する技術であるために、ＰＣＢｓやＤＸＮｓを吸
着した活性炭の処理が問題となり、活性炭の再生工程に
おいて活性炭から脱離した有機ハロゲン化合物を処理す
る方法を考慮する必要がある。
な、活性炭吸着においては、活性炭の維持コストが高
く、使用済み活性炭の処理方法を考慮する必要がある。
つまり、活性炭吸着は有機ハロゲン化合物の分解ではな
く除去する技術であるために、ＰＣＢｓやＤＸＮｓを吸
着した活性炭の処理が問題となり、活性炭の再生工程に
おいて活性炭から脱離した有機ハロゲン化合物を処理す
る方法を考慮する必要がある。
【０００５】紫外線処理においては、紫外線ランプの寿
命やランプ保護管のスケール除去等の維持管理に手間を
要する。オゾン処理では、オゾン発生機のイニシャルコ
スト、ランニングコストが高くなる傾向がある。
命やランプ保護管のスケール除去等の維持管理に手間を
要する。オゾン処理では、オゾン発生機のイニシャルコ
スト、ランニングコストが高くなる傾向がある。
【０００６】微生物処理においては、処理対象の有機ハ
ロゲン化合物によるが、通常において数時間から数日の
長い処理時間を要する問題があった。本発明は上記した
課題を解決するものであり、特に汚染物に付着した有機
塩素化合物やその他の有機ハロゲン化合物を処理するの
に適した有機ハロゲン化合物の処理方法を提供すること
を目的とする。
ロゲン化合物によるが、通常において数時間から数日の
長い処理時間を要する問題があった。本発明は上記した
課題を解決するものであり、特に汚染物に付着した有機
塩素化合物やその他の有機ハロゲン化合物を処理するの
に適した有機ハロゲン化合物の処理方法を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の本発明の有機ハロゲン化合物の処理
方法は、反応槽において有機ハロゲン化合物もしくは有
機ハロゲン化合物を抽出した溶媒を触媒と水素とアルカ
リの存在下で脱ハロゲン化処理するものである。
に、請求項１記載の本発明の有機ハロゲン化合物の処理
方法は、反応槽において有機ハロゲン化合物もしくは有
機ハロゲン化合物を抽出した溶媒を触媒と水素とアルカ
リの存在下で脱ハロゲン化処理するものである。
【０００８】上記した構成により、水素供与体によって
水素を供給する状態で、有機ハロゲン化合物もしくは溶
媒中や水中の有機ハロゲン化合物が触媒作用を受けて還
元剤の水素と反応して脱ハロゲン化処理され、有害な有
機ハロゲン化合物の毒性が低減される。このとき、有機
ハロゲン化合物の濃度が高くて分解生成分のハロゲンイ
オンが高くなると触媒反応が阻害されるが、脱ハロゲン
化処理の分解生成分であるハロゲンイオンをアルカリと
の反応によって塩として回収することで触媒の活性を維
持できる。
水素を供給する状態で、有機ハロゲン化合物もしくは溶
媒中や水中の有機ハロゲン化合物が触媒作用を受けて還
元剤の水素と反応して脱ハロゲン化処理され、有害な有
機ハロゲン化合物の毒性が低減される。このとき、有機
ハロゲン化合物の濃度が高くて分解生成分のハロゲンイ
オンが高くなると触媒反応が阻害されるが、脱ハロゲン
化処理の分解生成分であるハロゲンイオンをアルカリと
の反応によって塩として回収することで触媒の活性を維
持できる。
【０００９】請求項２記載の本発明の有機ハロゲン化合
物の処理方法は、反応塔において有機ハロゲン化合物と
水素を含有するガスを触媒の存在下で脱ハロゲン化処理
するものである。
物の処理方法は、反応塔において有機ハロゲン化合物と
水素を含有するガスを触媒の存在下で脱ハロゲン化処理
するものである。
【００１０】上記した構成により、反応塔の触媒層に有
機ハロゲン化合物と水素を含有するガスを通気させるこ
とで、ガス中の有機ハロゲン化合物を脱ハロゲン化す
る。
機ハロゲン化合物と水素を含有するガスを通気させるこ
とで、ガス中の有機ハロゲン化合物を脱ハロゲン化す
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１において、触媒リアクター１
の触媒層２には貴金属からなる触媒を充填配置してい
る。触媒リアクター１の上部には汚染物を供給する汚染
物供給系３を接続し、汚染物供給系３の途中にアルカリ
を供給するアルカリ供給系４を接続している。アルカリ
供給系４は触媒リアクター１へ直接に接続することも可
能である。
に基づいて説明する。図１において、触媒リアクター１
の触媒層２には貴金属からなる触媒を充填配置してい
る。触媒リアクター１の上部には汚染物を供給する汚染
物供給系３を接続し、汚染物供給系３の途中にアルカリ
を供給するアルカリ供給系４を接続している。アルカリ
供給系４は触媒リアクター１へ直接に接続することも可
能である。
【００１２】汚染物は、ＤＸＮｓに代表される有機塩素
化合物やその他のＰＣＢｓ、４−Ｃｌ−Ｂｉｐｈｅｎｙ
ｌ等を含む有機ハロゲン化合物に汚染された地下水、埋
立浸出水、産業廃水等であり、有機塩素化合物そのもの
場合もある。アルカリはＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＣａＯ、Ｃ
ａ（ＯＨ）2等である。
化合物やその他のＰＣＢｓ、４−Ｃｌ−Ｂｉｐｈｅｎｙ
ｌ等を含む有機ハロゲン化合物に汚染された地下水、埋
立浸出水、産業廃水等であり、有機塩素化合物そのもの
場合もある。アルカリはＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＣａＯ、Ｃ
ａ（ＯＨ）2等である。
【００１３】触媒層２の触媒は貴金属塩化物を含浸法に
より担体の１〜５ｗ％担持したものであり、担体をなす
アナターゼ型のＴｉＯ2にＰｄを担持したＰｄ／ＴｉＯ2
であることが好ましく、触媒の他の貴金属としてはＲ
ｈ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｒｕ等の使用が可能であり、触媒の他
の担体としてＥｕ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、ＣｅＯ2、Ｇｄ2Ｏ3
等の希土類の使用も可能である。触媒の担体としてＣｅ
Ｏ2を使用する場合にはアルカリ金属もしくはアルカリ
土類を添加した複合酸化物であることが好ましい。
より担体の１〜５ｗ％担持したものであり、担体をなす
アナターゼ型のＴｉＯ2にＰｄを担持したＰｄ／ＴｉＯ2
であることが好ましく、触媒の他の貴金属としてはＲ
ｈ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｒｕ等の使用が可能であり、触媒の他
の担体としてＥｕ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、ＣｅＯ2、Ｇｄ2Ｏ3
等の希土類の使用も可能である。触媒の担体としてＣｅ
Ｏ2を使用する場合にはアルカリ金属もしくはアルカリ
土類を添加した複合酸化物であることが好ましい。
【００１４】触媒は親油性または親水性の表面特性を有
するように、シラン修飾、アルカリ処理、加水分解処理
等の表面処理を施す。また、触媒の形状はハニカム状、
ペレット状、ビーズ状等である。粉末状の触媒を利用す
る場合には膜などを使用して固液分離する。
するように、シラン修飾、アルカリ処理、加水分解処理
等の表面処理を施す。また、触媒の形状はハニカム状、
ペレット状、ビーズ状等である。粉末状の触媒を利用す
る場合には膜などを使用して固液分離する。
【００１５】触媒リアクター１の下端には水素供与体で
ある水素ガスを還元剤として供給する水素ガス供給系５
を接続しており、水素ガス注入は散気管方式、インジェ
クター方式、または膜を通して供給する方式がある。水
素供与体の供給は水素ガスを直接に供給するものに限ら
ず、触媒リアクター１において電気分解等によって水素
を発生させることも可能であり、種々の方法がある。
ある水素ガスを還元剤として供給する水素ガス供給系５
を接続しており、水素ガス注入は散気管方式、インジェ
クター方式、または膜を通して供給する方式がある。水
素供与体の供給は水素ガスを直接に供給するものに限ら
ず、触媒リアクター１において電気分解等によって水素
を発生させることも可能であり、種々の方法がある。
【００１６】また、図１中に破線で示すように、触媒リ
アクター１の上部の気相部分に水素ガスを充填し、その
水素ガスを水素ガス循環系６を通して触媒リアクター１
の下部から曝気する方式も可能である。触媒リアクター
１の下流には処理物貯留槽７を設けており、処理物貯留
槽７には分解副生成分を排出する分解副生成分排出系８
と生成分の塩を排出する塩排出系９とを接続している。
アクター１の上部の気相部分に水素ガスを充填し、その
水素ガスを水素ガス循環系６を通して触媒リアクター１
の下部から曝気する方式も可能である。触媒リアクター
１の下流には処理物貯留槽７を設けており、処理物貯留
槽７には分解副生成分を排出する分解副生成分排出系８
と生成分の塩を排出する塩排出系９とを接続している。
【００１７】以下、上記した構成における作用を説明す
る。触媒リアクター１では、汚染物供給系３から供給す
る有機ハロゲン化合物、およびアルカリ供給系４から供
給するアルカリを、水素ガス供給系５から供給する水素
ガスで曝気して攪拌し、有機ハロゲン化合物を触媒層２
の触媒の存在下で還元剤である水素との反応によって脱
ハロゲン化処理する。このとき、触媒反応を阻害する分
解生成分のハロゲンイオンをアルカリと反応させて塩を
生成することで触媒活性を維持できる。
る。触媒リアクター１では、汚染物供給系３から供給す
る有機ハロゲン化合物、およびアルカリ供給系４から供
給するアルカリを、水素ガス供給系５から供給する水素
ガスで曝気して攪拌し、有機ハロゲン化合物を触媒層２
の触媒の存在下で還元剤である水素との反応によって脱
ハロゲン化処理する。このとき、触媒反応を阻害する分
解生成分のハロゲンイオンをアルカリと反応させて塩を
生成することで触媒活性を維持できる。
【００１８】触媒リアクター１から排出する処理物は処
理物貯留槽７に貯留し、沈降した塩を塩排出系９から排
出し、有機ハロゲン化合物の脱ハロゲン化処理により生
成する分解副生成分を分解副生成分排出系８から排出す
る。
理物貯留槽７に貯留し、沈降した塩を塩排出系９から排
出し、有機ハロゲン化合物の脱ハロゲン化処理により生
成する分解副生成分を分解副生成分排出系８から排出す
る。
【００１９】図２に本発明の他の実施の形態を示す。図
２において、溶媒洗浄槽１１は攪拌器１２を有してお
り、汚染物を供給する汚染物供給系１３と、溶媒を補給
する溶媒補給系１４とを接続している。
２において、溶媒洗浄槽１１は攪拌器１２を有してお
り、汚染物を供給する汚染物供給系１３と、溶媒を補給
する溶媒補給系１４とを接続している。
【００２０】汚染物は有機ハロゲン化合物含有固形物で
あり、ＤＸＮｓに代表される有機塩素化合物やその他の
ＰＣＢｓ、４−Ｃｌ−Ｂｉｐｈｅｎｙｌ等を含む有機ハ
ロゲン化合物に汚染された土壌、焼却処理施設の解体
物、廃水処理プロセスにおける生物処理の余剰汚泥、凝
集沈殿汚泥等である。溶媒はエタノールが好ましいが他
の低級アルコール、例えばメタノール、イソプロピルア
ルコール、プロパノールあるいは有機ハロゲン化合物を
溶解、あるいは水素供与体ともなりえる溶媒の使用も可
能であり、溶媒の他に洗浄剤として水、界面活性剤を含
むことが可能である。
あり、ＤＸＮｓに代表される有機塩素化合物やその他の
ＰＣＢｓ、４−Ｃｌ−Ｂｉｐｈｅｎｙｌ等を含む有機ハ
ロゲン化合物に汚染された土壌、焼却処理施設の解体
物、廃水処理プロセスにおける生物処理の余剰汚泥、凝
集沈殿汚泥等である。溶媒はエタノールが好ましいが他
の低級アルコール、例えばメタノール、イソプロピルア
ルコール、プロパノールあるいは有機ハロゲン化合物を
溶解、あるいは水素供与体ともなりえる溶媒の使用も可
能であり、溶媒の他に洗浄剤として水、界面活性剤を含
むことが可能である。
【００２１】溶媒洗浄槽１１の下流には分離手段として
沈殿池１５を設けており、分離手段には他に膜分離装置
の使用が可能である。沈殿池１５の下流には触媒リアク
ター１６を設けており、触媒リアクター１６の触媒層１
７には貴金属からなる触媒を充填配置している。触媒は
先に説明したものと同様である。
沈殿池１５を設けており、分離手段には他に膜分離装置
の使用が可能である。沈殿池１５の下流には触媒リアク
ター１６を設けており、触媒リアクター１６の触媒層１
７には貴金属からなる触媒を充填配置している。触媒は
先に説明したものと同様である。
【００２２】触媒リアクター１６の下端には水素供与体
である水素ガスを還元剤として供給する水素ガス供給系
１８を接続している。水素ガス注入は先に説明したもの
と同様である。また、図２中に破線で示すように、触媒
リアクター１６の上部の気相部分に水素ガスを充填し、
その水素ガスを水素ガス循環系１６ａを通して触媒リア
クター１６の下部から曝気する方式も可能である。
である水素ガスを還元剤として供給する水素ガス供給系
１８を接続している。水素ガス注入は先に説明したもの
と同様である。また、図２中に破線で示すように、触媒
リアクター１６の上部の気相部分に水素ガスを充填し、
その水素ガスを水素ガス循環系１６ａを通して触媒リア
クター１６の下部から曝気する方式も可能である。
【００２３】溶媒洗浄槽１１と沈殿槽１５と触媒リアク
ター１６と処理溶媒貯留槽１９の間にはそれぞれ送液路
２０ａ，２０ｂ，２０ｃを設けており、処理溶媒貯留槽
１９と溶媒洗浄槽１１との間には溶媒返送系２１を設け
ている。触媒リアクター１６の前段の送液路２０ｂには
アルカリ供給系２２を接続しており、アルカリ供給系２
２は触媒リアクター１６に直接に接続することも可能で
ある。アルカリは先に説明したものと同様である。
ター１６と処理溶媒貯留槽１９の間にはそれぞれ送液路
２０ａ，２０ｂ，２０ｃを設けており、処理溶媒貯留槽
１９と溶媒洗浄槽１１との間には溶媒返送系２１を設け
ている。触媒リアクター１６の前段の送液路２０ｂには
アルカリ供給系２２を接続しており、アルカリ供給系２
２は触媒リアクター１６に直接に接続することも可能で
ある。アルカリは先に説明したものと同様である。
【００２４】沈殿池１５の沈殿物排出系２３は付着溶媒
洗浄槽２４に連通しており、循環系２５が沈殿物排出系
２３から分岐して汚染物供給系１３に連通している。付
着溶媒洗浄槽２４には洗浄のための洗浄溶媒を供給する
洗浄溶媒供給系２６を接続しており、洗浄溶媒供給系２
６は処理溶媒貯留槽１９に連通している。また、付着溶
媒洗浄槽２４の槽底部には処理固形物を排出する固形物
排出系２７を接続し、上部には送液路２０ｂに連通する
洗浄後溶媒供給系２８を接続している。
洗浄槽２４に連通しており、循環系２５が沈殿物排出系
２３から分岐して汚染物供給系１３に連通している。付
着溶媒洗浄槽２４には洗浄のための洗浄溶媒を供給する
洗浄溶媒供給系２６を接続しており、洗浄溶媒供給系２
６は処理溶媒貯留槽１９に連通している。また、付着溶
媒洗浄槽２４の槽底部には処理固形物を排出する固形物
排出系２７を接続し、上部には送液路２０ｂに連通する
洗浄後溶媒供給系２８を接続している。
【００２５】処理溶媒貯留槽１９には処理溶媒ないしは
分解副生成分を排出する分解副生成分排出系２９と生成
分の塩を排出する塩排出系３０とを接続している。以
下、上記した構成における作用を説明する。溶媒は溶媒
洗浄槽１１、沈殿池１５、触媒リアクター１６、処理溶
媒貯留槽１９を循環し、必要に応じて溶媒補給系１４か
ら補給する。この状態で有機ハロゲン化合物に汚染され
たスラリー状の汚染物を汚染物供給系１３から溶媒洗浄
槽１１へ供給し、攪拌器１２で攪拌しながら汚染物を洗
浄することにより、汚染物に含まれた有機ハロゲン化合
物を抽出して溶媒中へ移行させる。
分解副生成分を排出する分解副生成分排出系２９と生成
分の塩を排出する塩排出系３０とを接続している。以
下、上記した構成における作用を説明する。溶媒は溶媒
洗浄槽１１、沈殿池１５、触媒リアクター１６、処理溶
媒貯留槽１９を循環し、必要に応じて溶媒補給系１４か
ら補給する。この状態で有機ハロゲン化合物に汚染され
たスラリー状の汚染物を汚染物供給系１３から溶媒洗浄
槽１１へ供給し、攪拌器１２で攪拌しながら汚染物を洗
浄することにより、汚染物に含まれた有機ハロゲン化合
物を抽出して溶媒中へ移行させる。
【００２６】洗浄した汚染物および溶媒は送液路２０ａ
を通して沈殿池１５へ供給し、汚染物と有機ハロゲン化
合物を含む溶媒とに分離する。分離した汚染物は循環系
２５を通して溶媒洗浄槽１１へ循環させて繰り返し洗浄
し、その一部は沈殿物排出系２３を通して付着溶媒洗浄
槽２４へ排出する。
を通して沈殿池１５へ供給し、汚染物と有機ハロゲン化
合物を含む溶媒とに分離する。分離した汚染物は循環系
２５を通して溶媒洗浄槽１１へ循環させて繰り返し洗浄
し、その一部は沈殿物排出系２３を通して付着溶媒洗浄
槽２４へ排出する。
【００２７】一方、有機ハロゲン化合物を含む溶媒はア
ルカリ供給系２２から供給するアルカリとともに、触媒
リアクター１６に導入する。触媒リアクター１６では水
素ガス供給系１８から供給する水素ガスによる曝気によ
って溶媒を攪拌し、水中ないしは溶媒中の有機ハロゲン
化合物を触媒層１７の触媒の存在下で還元剤である水素
との反応によって脱ハロゲン化処理する。沈殿池１５を
利用する場合に、触媒リアクター１６にはＳＳ等の粒子
状の汚染物粒子が溶媒とともに流入する。この汚染物粒
子に付着した有機ハロゲン化合物は触媒との接触が困難
であるためにその脱ハロゲン化処理が阻害されるが、溶
媒のエタノールが汚染物粒子から有機ハロゲン化合物を
溶出させることで触媒との接触が可能となるので、槽内
における有機ハロゲン化合物の脱ハロゲン化処理効率が
高まる。さらに、触媒反応を阻害する分解生成分のハロ
ゲンイオンをアルカリと反応させて塩を生成することで
触媒活性を維持できる。
ルカリ供給系２２から供給するアルカリとともに、触媒
リアクター１６に導入する。触媒リアクター１６では水
素ガス供給系１８から供給する水素ガスによる曝気によ
って溶媒を攪拌し、水中ないしは溶媒中の有機ハロゲン
化合物を触媒層１７の触媒の存在下で還元剤である水素
との反応によって脱ハロゲン化処理する。沈殿池１５を
利用する場合に、触媒リアクター１６にはＳＳ等の粒子
状の汚染物粒子が溶媒とともに流入する。この汚染物粒
子に付着した有機ハロゲン化合物は触媒との接触が困難
であるためにその脱ハロゲン化処理が阻害されるが、溶
媒のエタノールが汚染物粒子から有機ハロゲン化合物を
溶出させることで触媒との接触が可能となるので、槽内
における有機ハロゲン化合物の脱ハロゲン化処理効率が
高まる。さらに、触媒反応を阻害する分解生成分のハロ
ゲンイオンをアルカリと反応させて塩を生成することで
触媒活性を維持できる。
【００２８】触媒リアクター１６で処理した処理溶媒は
処理溶媒貯留槽１９に導いて後に、溶媒返送系２１を通
して溶媒洗浄槽１１へ返送し、一部を洗浄溶媒供給系２
６を通して付着溶媒洗浄槽２４へ供給する。処理溶媒貯
留槽１９では余剰分の処理溶媒ないしは分解副生成分を
分解副生成分排出系２９から排出し、沈降した塩を塩排
出系３０から排出する。
処理溶媒貯留槽１９に導いて後に、溶媒返送系２１を通
して溶媒洗浄槽１１へ返送し、一部を洗浄溶媒供給系２
６を通して付着溶媒洗浄槽２４へ供給する。処理溶媒貯
留槽１９では余剰分の処理溶媒ないしは分解副生成分を
分解副生成分排出系２９から排出し、沈降した塩を塩排
出系３０から排出する。
【００２９】沈殿池１５から排出する固形物には有機ハ
ロゲン化合物を抽出した溶媒が付着している。このた
め、触媒リアクター１６で有機ハロゲン化合物を分解済
みの処理溶媒を洗浄溶媒として処理溶媒貯留槽１９から
付着溶媒洗浄槽２４に供給し、付着溶媒洗浄槽２４にお
いて固形物に付着した使用済み溶媒を洗浄溶媒で洗浄す
る。付着溶媒洗浄槽２４から排出する洗浄後溶媒は洗浄
後溶媒供給系２８を通して送液路２０ｂに供給し、触媒
リアクター１６で前述した操作で処理する。
ロゲン化合物を抽出した溶媒が付着している。このた
め、触媒リアクター１６で有機ハロゲン化合物を分解済
みの処理溶媒を洗浄溶媒として処理溶媒貯留槽１９から
付着溶媒洗浄槽２４に供給し、付着溶媒洗浄槽２４にお
いて固形物に付着した使用済み溶媒を洗浄溶媒で洗浄す
る。付着溶媒洗浄槽２４から排出する洗浄後溶媒は洗浄
後溶媒供給系２８を通して送液路２０ｂに供給し、触媒
リアクター１６で前述した操作で処理する。
【００３０】上述した各実施の形態において、反応は連
続処理して行っても良く、バッチ処理して行っても良
い。また、例えば前処理として、ＵＶ処理、ＵＶ／窒素
処理、ＵＶ／水素処理、ＵＶ／オゾン処理、ＵＶ／Ｈ2
Ｏ2処理、ＵＶ／光触媒処理等を組み合わせることで反
応を効率化できる。
続処理して行っても良く、バッチ処理して行っても良
い。また、例えば前処理として、ＵＶ処理、ＵＶ／窒素
処理、ＵＶ／水素処理、ＵＶ／オゾン処理、ＵＶ／Ｈ2
Ｏ2処理、ＵＶ／光触媒処理等を組み合わせることで反
応を効率化できる。
【００３１】ところで、有機ハロゲン化合物である液状
ＰＣＢ処理技術においては窒素ガスパージ下でＮａ金属
を用いて脱ハロゲン処理する方法がある。この方法にお
いては反応後の余剰Ｎａ金属を除去するために水を加え
るので、窒素排ガスには生成ガスとして水素ガスの他に
若干残存するＰＣＢｓや微量のＤＸＮｓが含まれる。
ＰＣＢ処理技術においては窒素ガスパージ下でＮａ金属
を用いて脱ハロゲン処理する方法がある。この方法にお
いては反応後の余剰Ｎａ金属を除去するために水を加え
るので、窒素排ガスには生成ガスとして水素ガスの他に
若干残存するＰＣＢｓや微量のＤＸＮｓが含まれる。
【００３２】このため、ガス状ＰＣＢｓおよび水素ガス
を含む排ガスをＰｄ／ＴｉＯ２触媒を充填した触媒層を
持つ反応塔（カラム）に通気して脱ハロゲン処理するこ
とで排ガスを無害化できる。
を含む排ガスをＰｄ／ＴｉＯ２触媒を充填した触媒層を
持つ反応塔（カラム）に通気して脱ハロゲン処理するこ
とで排ガスを無害化できる。
【００３３】以下に本発明者らが行った実験について説
明する。 （実験１）反応槽に、エタノール：４０ｍｌに４−クロ
ロビフェニール：５０ｍＭを溶解した溶液を貯留し、触
媒としてＴｉＯ2にＰｄを１Ｗｔ％担持させたＰｄ／Ｔ
ｉＯ2（ＴｉＯ2は触媒学会参照触媒ＴＩＯ４）を１０ｍ
ｇ投入し、水素ガスを１ａｔｍ、２０ｍｌ／ｍｉｎで供
給し、反応温度３０℃の条件で反応させた。
明する。 （実験１）反応槽に、エタノール：４０ｍｌに４−クロ
ロビフェニール：５０ｍＭを溶解した溶液を貯留し、触
媒としてＴｉＯ2にＰｄを１Ｗｔ％担持させたＰｄ／Ｔ
ｉＯ2（ＴｉＯ2は触媒学会参照触媒ＴＩＯ４）を１０ｍ
ｇ投入し、水素ガスを１ａｔｍ、２０ｍｌ／ｍｉｎで供
給し、反応温度３０℃の条件で反応させた。
【００３４】図３に１ＮのＮａＯＨ：２ｍｌを投入する
ものと、投入しないものとの比較を示す。図３に示すよ
うに、ＮａＯＨの存在によって転換率、ＴＯＮとも約１
０倍の反応が促進された。 （実験２）このアルカリの添加濃度には最適値があり、
先と同条件下でＮａＯＨの添加濃度を違えた結果を図４
に示す。図４の条件下では１ＮのＮａＯＨが最適であ
る。 （実験３）反応槽に、エタノール：４０ｍｌに４−クロ
ロビフェニール：５０ｍＭを溶解した溶液を貯留し、触
媒として各種担体にＰｄを１Ｗｔ％担持させたものを１
０ｍｇ投入し、１．５ＮのＮａＯＨ：２ｍｌを投入し、
水素ガスを１ａｔｍ、２０ｍｌ／ｍｉｎで供給し、反応
温度３０℃の条件で１０分間反応させた。
ものと、投入しないものとの比較を示す。図３に示すよ
うに、ＮａＯＨの存在によって転換率、ＴＯＮとも約１
０倍の反応が促進された。 （実験２）このアルカリの添加濃度には最適値があり、
先と同条件下でＮａＯＨの添加濃度を違えた結果を図４
に示す。図４の条件下では１ＮのＮａＯＨが最適であ
る。 （実験３）反応槽に、エタノール：４０ｍｌに４−クロ
ロビフェニール：５０ｍＭを溶解した溶液を貯留し、触
媒として各種担体にＰｄを１Ｗｔ％担持させたものを１
０ｍｇ投入し、１．５ＮのＮａＯＨ：２ｍｌを投入し、
水素ガスを１ａｔｍ、２０ｍｌ／ｍｉｎで供給し、反応
温度３０℃の条件で１０分間反応させた。
【００３５】図５に示すように、Ｐｄの担体としてはＴ
ｉＯ2が転換率およびＴＯＮにおいて優れており、他に
ＺｒＯ2が良く、またＰｄＯ／ＣｅＯ2が良い。 （実験４）反応槽に、エタノール：４０ｍｌに２，４−
ジクロロフェノキシ酢酸：２ｍＭを溶解した溶液を貯留
し、実験ａ〜ｅにおいては触媒としてＴｉＯ2にＰｄを
１Ｗｔ％担持させたものを５ｍｇ投入し、実験ｆにおい
ては触媒としてＳｉＯ2にＰｄを１Ｗｔ％担持させたも
のを５ｍｇ投入し、水素ガスを１ａｔｍ、２０ｍｌ／ｍ
ｉｎで供給し、反応温度３０℃の条件で１０分間反応さ
せ、この操作をＰｄの各平均粒径毎に行った。
ｉＯ2が転換率およびＴＯＮにおいて優れており、他に
ＺｒＯ2が良く、またＰｄＯ／ＣｅＯ2が良い。 （実験４）反応槽に、エタノール：４０ｍｌに２，４−
ジクロロフェノキシ酢酸：２ｍＭを溶解した溶液を貯留
し、実験ａ〜ｅにおいては触媒としてＴｉＯ2にＰｄを
１Ｗｔ％担持させたものを５ｍｇ投入し、実験ｆにおい
ては触媒としてＳｉＯ2にＰｄを１Ｗｔ％担持させたも
のを５ｍｇ投入し、水素ガスを１ａｔｍ、２０ｍｌ／ｍ
ｉｎで供給し、反応温度３０℃の条件で１０分間反応さ
せ、この操作をＰｄの各平均粒径毎に行った。
【００３６】
【表１】
【００３７】表１に示すように、Ｐｄの平均粒径が２〜
５ｎｍ程度のＰｄ粒子が担持されたＴｉＯ2触媒が高活
性を示す。平均粒径３ｎｍのＰｄ粒子が担持されたＰｄ
／ＳｉＯ2触媒（実験ｆ）とＰｄ／ＴｉＯ2触媒（実験
ｃ）を比較すると明らかにＰｄ／ＴｉＯ2触媒が高活性
であり、顕著な担体効果を発揮する。
５ｎｍ程度のＰｄ粒子が担持されたＴｉＯ2触媒が高活
性を示す。平均粒径３ｎｍのＰｄ粒子が担持されたＰｄ
／ＳｉＯ2触媒（実験ｆ）とＰｄ／ＴｉＯ2触媒（実験
ｃ）を比較すると明らかにＰｄ／ＴｉＯ2触媒が高活性
であり、顕著な担体効果を発揮する。
【００３８】以上のことから、２〜５ｎｍのＰｄ粒子を
担持した酸化チタンが高活性な触媒であると結論でき
る。酸化セリウム担体についても、担持量依存性から類
推して２〜５ｎｍのＰｄ粒子が担持されていることが重
要である。 （実験５）反応槽に、含水率（Ｘ％）のエタノール：４
０ｍｌに４−クロロビフェニール：５０ｍＭを溶解した
溶液を貯留し、触媒としてＴｉＯ2にＰｄを１Ｗｔ％担
持させたＰｄ／ＴｉＯ2（ＴｉＯ2は触媒学会参照触媒Ｔ
ＩＯ４）を１０ｍｇ投入し、１ＮのＮａＯＨ：２ｍｌを
投入し、水素ガスを１ａｔｍ、２０ｍｌ／ｍｉｎで供給
し、反応温度３０℃の条件で反応させた。
担持した酸化チタンが高活性な触媒であると結論でき
る。酸化セリウム担体についても、担持量依存性から類
推して２〜５ｎｍのＰｄ粒子が担持されていることが重
要である。 （実験５）反応槽に、含水率（Ｘ％）のエタノール：４
０ｍｌに４−クロロビフェニール：５０ｍＭを溶解した
溶液を貯留し、触媒としてＴｉＯ2にＰｄを１Ｗｔ％担
持させたＰｄ／ＴｉＯ2（ＴｉＯ2は触媒学会参照触媒Ｔ
ＩＯ４）を１０ｍｇ投入し、１ＮのＮａＯＨ：２ｍｌを
投入し、水素ガスを１ａｔｍ、２０ｍｌ／ｍｉｎで供給
し、反応温度３０℃の条件で反応させた。
【００３９】図６に示すように、含水率１０％以下で反
応効率が高くなる。 （実験６）反応槽に、エタノール：４０ｍｌに４−クロ
ロビフェニール：５０ｍＭを溶解した溶液を貯留し、触
媒としてＴｉＯ2にＰｄを１Ｗｔ％担持させたＰｄ／Ｔ
ｉＯ2（ＴｉＯ2は触媒学会参照触媒ＴＩＯ４）を１０ｍ
ｇ投入し、１ＮのＮａＯＨ：２ｍｌを投入し、水素ガス
Ｘｍｌ／ｍｉｎを含む空気と水素の混合ガス２０ｍｌ／
ｍｉｎを供給し、反応温度３０℃の条件で反応させた。
応効率が高くなる。 （実験６）反応槽に、エタノール：４０ｍｌに４−クロ
ロビフェニール：５０ｍＭを溶解した溶液を貯留し、触
媒としてＴｉＯ2にＰｄを１Ｗｔ％担持させたＰｄ／Ｔ
ｉＯ2（ＴｉＯ2は触媒学会参照触媒ＴＩＯ４）を１０ｍ
ｇ投入し、１ＮのＮａＯＨ：２ｍｌを投入し、水素ガス
Ｘｍｌ／ｍｉｎを含む空気と水素の混合ガス２０ｍｌ／
ｍｉｎを供給し、反応温度３０℃の条件で反応させた。
【００４０】図７に示すように、水素分圧が高い方が触
媒反応効率が高い。 （実験７）反応槽に、エタノール：４０ｍｌに４−クロ
ロビフェニール：ＸｍＭを溶解した溶液を貯留し、触媒
としてＴｉＯ2にＰｄを１Ｗｔ％担持させたＰｄ／Ｔｉ
Ｏ2（ＴｉＯ2は触媒学会参照触媒ＴＩＯ４）を１０ｍｇ
投入し、１ＮのＮａＯＨ：２ｍｌを投入し、水素ガスを
１ａｔｍ、２０ｍｌ／ｍｉｎで供給し、反応温度３０℃
の条件で１０分間反応させた。
媒反応効率が高い。 （実験７）反応槽に、エタノール：４０ｍｌに４−クロ
ロビフェニール：ＸｍＭを溶解した溶液を貯留し、触媒
としてＴｉＯ2にＰｄを１Ｗｔ％担持させたＰｄ／Ｔｉ
Ｏ2（ＴｉＯ2は触媒学会参照触媒ＴＩＯ４）を１０ｍｇ
投入し、１ＮのＮａＯＨ：２ｍｌを投入し、水素ガスを
１ａｔｍ、２０ｍｌ／ｍｉｎで供給し、反応温度３０℃
の条件で１０分間反応させた。
【００４１】図８に示すように、初期基質濃度が上がる
に伴って転換率は下がるが、ＴＯＮは上がる。 （実験８）反応槽に、エタノール：４０ｍｌに４−クロ
ロビフェニール：５０ｍＭを溶解した溶液を貯留し、触
媒としてＴｉＯ2にＰｄを１Ｗｔ％担持させたＰｄ／Ｔ
ｉＯ2（ＴｉＯ2は触媒学会参照触媒ＴＩＯ４）をＸｍｇ
投入し、１ＮのＮａＯＨ：２ｍｌを投入し、水素ガスを
１ａｔｍ、２０ｍｌ／ｍｉｎで供給し、反応温度３０℃
の条件で２時間反応させた。
に伴って転換率は下がるが、ＴＯＮは上がる。 （実験８）反応槽に、エタノール：４０ｍｌに４−クロ
ロビフェニール：５０ｍＭを溶解した溶液を貯留し、触
媒としてＴｉＯ2にＰｄを１Ｗｔ％担持させたＰｄ／Ｔ
ｉＯ2（ＴｉＯ2は触媒学会参照触媒ＴＩＯ４）をＸｍｇ
投入し、１ＮのＮａＯＨ：２ｍｌを投入し、水素ガスを
１ａｔｍ、２０ｍｌ／ｍｉｎで供給し、反応温度３０℃
の条件で２時間反応させた。
【００４２】図９に示すように、触媒量が増加するのに
伴って転換率は上がり、ＴＯＮが下がる。実験において
十分な転換率を得るための必要触媒量は１０ｍｇであ
る。
伴って転換率は上がり、ＴＯＮが下がる。実験において
十分な転換率を得るための必要触媒量は１０ｍｇであ
る。
【００４３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、有機ハロ
ゲン化合物もしくは水中や溶媒中の有機ハロゲン化合物
を触媒作用によって還元剤の水素と反応させて脱ハロゲ
ン化処理して有害な有機ハロゲン化合物の毒性を低減で
き、脱ハロゲン化処理の分解生成分であるハロゲンイオ
ンをアルカリとの反応によって塩として回収することで
触媒の活性を維持できる。
ゲン化合物もしくは水中や溶媒中の有機ハロゲン化合物
を触媒作用によって還元剤の水素と反応させて脱ハロゲ
ン化処理して有害な有機ハロゲン化合物の毒性を低減で
き、脱ハロゲン化処理の分解生成分であるハロゲンイオ
ンをアルカリとの反応によって塩として回収することで
触媒の活性を維持できる。
【図１】本発明の実施の形態における有機ハロゲン化合
物の処理装置を示すブロック図である。
物の処理装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の他の実施の形態における有機ハロゲン
化合物の処理装置を示すブロック図である。
化合物の処理装置を示すブロック図である。
【図３】本発明の有機ハロゲン化合物の処理方法におけ
るＰｄ／ＴｉＯ2触媒による4-Chlorobiphenylの転換率
およびＴＯＮとNaOHの存在との関係を示すグラフ図であ
る。
るＰｄ／ＴｉＯ2触媒による4-Chlorobiphenylの転換率
およびＴＯＮとNaOHの存在との関係を示すグラフ図であ
る。
【図４】本発明の有機ハロゲン化合物の処理方法におけ
るＰｄ／ＴｉＯ2触媒による4-Chlorobiphenylの転換率
およびＴＯＮとNaOHの濃度の関係を示すグラフ図であ
る。
るＰｄ／ＴｉＯ2触媒による4-Chlorobiphenylの転換率
およびＴＯＮとNaOHの濃度の関係を示すグラフ図であ
る。
【図５】本発明の有機ハロゲン化合物の処理方法におけ
る担体毎の4-Chlorobiphenylの転換率およびＴＯＮを示
すグラフ図である。
る担体毎の4-Chlorobiphenylの転換率およびＴＯＮを示
すグラフ図である。
【図６】本発明の有機ハロゲン化合物の処理方法におけ
るＰｄ／ＴｉＯ2触媒による4-Chlorobiphenylの転換率
およびＴＯＮと含水率の関係を示すグラフ図である。
るＰｄ／ＴｉＯ2触媒による4-Chlorobiphenylの転換率
およびＴＯＮと含水率の関係を示すグラフ図である。
【図７】本発明の有機ハロゲン化合物の処理方法におけ
るＰｄ／ＴｉＯ2触媒による4-Chlorobiphenylの転換率
およびＴＯＮと水素分圧の関係を示すグラフ図である。
るＰｄ／ＴｉＯ2触媒による4-Chlorobiphenylの転換率
およびＴＯＮと水素分圧の関係を示すグラフ図である。
【図８】本発明の有機ハロゲン化合物の処理方法におけ
るＰｄ／ＴｉＯ2触媒による4-Chlorobiphenylの転換率
およびＴＯＮと4-Chlorobiphenylの初期濃度の関係を示
すグラフ図である。
るＰｄ／ＴｉＯ2触媒による4-Chlorobiphenylの転換率
およびＴＯＮと4-Chlorobiphenylの初期濃度の関係を示
すグラフ図である。
【図９】本発明の有機ハロゲン化合物の処理方法におけ
るＰｄ／ＴｉＯ2触媒による4-Chlorobiphenylの転換率
およびＴＯＮと触媒量の関係を示すグラフ図である。
るＰｄ／ＴｉＯ2触媒による4-Chlorobiphenylの転換率
およびＴＯＮと触媒量の関係を示すグラフ図である。
１ 触媒リアクター
２ 触媒層
３ 有機ハロゲン化合物供給系
４ アルカリ供給系
５ 水素ガス供給系
６ 水素ガス循環系
７ 処理物貯留槽
８ 分解副生成分排出系
９ 塩排出系
１１ 溶媒洗浄槽
１２ 攪拌器
１３ 汚染物供給系
１４ 溶媒補給系
１５ 沈殿池
１６ 触媒リアクター
１６ａ 水素ガス循環系
１７ 触媒層
１８ 水素ガス供給系
１９ 処理溶媒貯留槽
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ 送液路
２１ 溶媒返送系
２２ アルカリ供給系
２３ 沈殿物排出系
２４ 付着溶媒洗浄槽
２５ 循環系
２６ 洗浄溶媒供給系
２７ 固形物排出系
２８ 洗浄後溶媒供給系
２９ 分解副生成分排出系
３０ 塩排出系
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 大塚 潔
埼玉県戸田市南町４−16−701
(72)発明者 山中 一郎
東京都大田区西蒲田２−５−３−102
(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 森本 圭司
兵庫県尼崎市浜１−１−１ 株式会社クボ
タ阪神事務所内
Ｆターム(参考） 2E191 BA12 BB01 BC01 BD13
4D056 AB17 AC06 BA03 BA13 CA05
CA14 CA17 CA37
4G069 AA03 BA02A BA02B BA04A
BA04B BA48A BB02A BB02B
BB04A BC38A BC44A BC70A
BC71A BC72A BC72B BC74A
BC75A CA05 CA19
4H006 AA05 AC13 AD31 BA09 BA25
BA56 BA95 BB10 BC14 BD84
BE10 BE11 BE20
Claims (3)
- 【請求項１】 反応槽において有機ハロゲン化合物もし
くは有機ハロゲン化合物を抽出した溶媒を触媒と水素と
アルカリの存在下で脱ハロゲン化処理することを特徴と
する有機ハロゲン化合物の処理方法。 - 【請求項２】 反応塔において有機ハロゲン化合物と水
素を含有するガスを触媒の存在下で脱ハロゲン化処理す
ることを特徴とする有機ハロゲン化合物の処理方法。 - 【請求項３】 紫外線照射下で脱ハロゲン化処理するこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の有機ハロゲン化合
物の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002109846A JP2003300910A (ja) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | 有機ハロゲン化合物の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002109846A JP2003300910A (ja) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | 有機ハロゲン化合物の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003300910A true JP2003300910A (ja) | 2003-10-21 |
Family
ID=29393153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002109846A Pending JP2003300910A (ja) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | 有機ハロゲン化合物の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003300910A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008120588A1 (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | 排水処理用触媒及びその触媒を用いた排水の処理方法 |
| CN103752583A (zh) * | 2014-01-10 | 2014-04-30 | 中国环境科学研究院 | 卤代POPs废物的处理方法及系统 |
| JP2015010036A (ja) * | 2013-06-26 | 2015-01-19 | Ｊｆｅケミカル株式会社 | 芳香族ハロゲン化物の分解方法 |
| JP2016019929A (ja) * | 2014-07-11 | 2016-02-04 | 東京電力株式会社 | ポリ塩化ビフェニルで汚染された土壌の浄化方法 |
-
2002
- 2002-04-12 JP JP2002109846A patent/JP2003300910A/ja active Pending
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