JP2007111630A - 溶液中のダイオキシン類捕集方法および回収方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ダイオキシン類を含む水溶液1に、非晶質ケイ酸等を添加して調製したシクロデキストリンポリマー2を添加する過程P1、過程P1で得られた混合物を濾過等によりシクロデキストリンポリマーと水溶液とに分離してダイオキシン類が除去された溶液3を得る過程P2、さらに濾過物をメタノール、等の有機溶媒を含む溶液で攪拌処理してダイオキシン類を含む溶液4と捕集したダイオキシン類を解離したシクロデキストリンポリマー10とに分離する過程P3を経て、ダイオキシン類の捕集、および回収を行う。
【選択図】 図1
Description
(2) アルカリ条件下でシクロデキストリンにアルカリケイ酸塩、もしくはそれらの水溶液を添加し、これにエポキシ化合物を加えることによって得られるシクロデキストリンポリマーをダイオキシン類が含まれる水溶液と接触させ、ダイオキシン類をシクロデキストリンポリマーに捕集させることを特徴とする、水溶液からのダイオキシン類捕集方法。
(3) 前記エポキシ化合物が、エピクロロヒドリンその他のモノエポキシ化合物、またはエチレングリコールジグリシジルエーテルその他のジエポキシ化合物のいずれかであることを特徴とする、(1)または(2)に記載の水溶液からのダイオキシン類捕集方法。
(4) 前記シクロデキストリンポリマーとして、α−シクロデキストリンポリマーを、単独または他のシクロデキストリンポリマーと併せて用いることを特徴とする、(1)ないし(3)のいずれかに記載の水溶液からのダイオキシン類捕集方法。
(5) 前記シクロデキストリンポリマーとして、β−シクロデキストリンポリマーを、単独または他のシクロデキストリンポリマーと併せて用いることを特徴とする、(1)ないし(3)のいずれかに記載の水溶液からのダイオキシン類捕集方法。
(6) 前記シクロデキストリンポリマーとして、γ−シクロデキストリンポリマーを、他のシクロデキストリンポリマーと併せて用いることを特徴とする、(1)ないし(3)のいずれかに記載の水溶液からのダイオキシン類捕集方法。
(7) 前記シクロデキストリンポリマーとして、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、もしくはγ−シクロデキストリンから組み合わされる複数の種類のシクロデキストリンで構成されるポリマーを、単独または他のシクロデキストリンポリマーと併せて用いることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の水溶液からのダイオキシン類捕集方法。
(8) (1)ないし(7)のいずれかに記載のダイオキシン類捕集方法により捕集されたダイオキシン類に、適宜の温度条件下にて、有機化合物による処理もしくはこれを含む水溶液による処理を施すことによって、前記シクロデキストリンポリマーから該ダイオキシン類を溶液中に解離させる、ダイオキシン類回収方法。
図1は、本発明の水溶液中からのダイオキシン類の捕集方法、およびダイオキシン類の回収方法の構成を合わせて示すフロー図である。図示するように本発明の各方法は、ダイオキシン類を含む水溶液1に、非晶質ケイ酸等を添加して調製したシクロデキストリンポリマー2を添加する過程P1、過程P1で得られた混合物を濾過等によりシクロデキストリンポリマーと水溶液とに分離してダイオキシン類が除去された溶液3を得る過程P2(以上、ダイオキシン類捕集の過程)、さらに、濾過物をメタノール、エタノール、アセトン等の有機溶媒を含む溶液で攪拌処理してダイオキシン類を含む溶液4と捕集したダイオキシン類を解離したシクロデキストリンポリマー10とに分離する過程P3(以上、ダイオキシン類回収の過程)とからなる。
水酸化ナトリウム水溶液(NaOH80.0g/H2O200.0g)にα−、β−、またはγ−シクロデキストリンを単一物もしくはそれらの混合物として52.86mmol(2成分混合物では、それぞれの成分26.43mmol)を溶解させ、次に、非晶質ケイ酸60.0g(1mol)を溶解し、テフロン(登録商標)羽根付きの攪拌棒を毎分400回転させながら、エピクロロヒドリン45.6g(492.9mmol)を加え、50℃で420分攪拌後、ブフナー漏斗を使用して吸引濾過を行い、水で中性になるまで洗浄、最後にメタノールで洗浄後、減圧乾燥し、無色または白色のα−、β−、またはγ−シクロデキストリンの、それぞれ単一シクロデキストリンで構成される単一成分型ビーズ状シクロデキストリンポリマー(単一成分型ビーズ状CyDポリマー)を、およびそれらシクロデキストリンの混合成分で構成される混合成分型ビーズ状シクロデキストリンポリマー(混合成分型ビーズ状CyDポリマー)を得た。
精製水200mlにダイオキシン類標準物質(1,3,6,8-TeCDF、2,3,7,8-TeCDF、1,3,6,8-TeCDD、2,3,7,8-TeCDD、1,2,3,7,8-PeCDF、2,3,4,7,8-PeCDF、1,2,3,7,8-PeCDD、1,2,3,4,7,8-HxCDF、1,2,3,6,7,8-HxCDF、1,2,3,7,8,9-HxCDF、2,3,4,6,7,8-HxCDF、1,2,3,6,7,8-HxCDD、1,2,3,6,7,8-HxCDD、1,2,3,7,8,9-HxCDD、1,2,3,4,6,7,8-HpCDF、1,2,3,4,7,8,9-HpCDF、1,2,3,4,6,7,8-HpCDD、1,2,3,4,6,7,8,9-OCDF、1,2,3,4,6,7,8,9-OCDD、3,4,4',5-TeCB、3,3',4,4'-TeCB、3,3',4,4',5-PeCB、3,3',4,4',5,5'-HxCB、2',3,4,4',5-PeCB、2,3',4,4',5-PeCB、2,3,3',4,4'-PeCB、2,3,4,4',5-PeCB、2,3',4,4',5,5'-HxCB、2,3,3',4,4',5-HxCB、2,3,3',4,4',5'-HxCB、2,3,3',4,4',5,5'-HxCB)それぞれを8塩素化ダイオキシンおよび8塩素化ジベンゾフランは200pg、それ以外は100pg添加し、次に製造例1で得た実施例1:単一成分型ビーズ状β-CyDポリマー0.5gまたは1.0gを懸濁し、室温下2時間攪拌後、ブフナー漏斗を使用して吸引濾過し、濾液と濾過物に分けた。
実験1と同様に、精製水200mlにダイオキシン類標準物質(1,3,6,8-TeCDF、2,3,7,8-TeCDF、1,3,6,8-TeCDD、2,3,7,8-TeCDD、1,2,3,7,8-PeCDF、2,3,4,7,8-PeCDF、1,2,3,7,8-PeCDD、1,2,3,4,7,8-HxCDF、1,2,3,6,7,8-HxCDF、1,2,3,7,8,9-HxCDF、2,3,4,6,7,8-HxCDF、1,2,3,6,7,8-HxCDD、1,2,3,6,7,8-HxCDD、1,2,3,7,8,9-HxCDD、1,2,3,4,6,7,8-HpCDF、1,2,3,4,7,8,9-HpCDF、1,2,3,4,6,7,8-HpCDD、1,2,3,4,6,7,8,9-OCDF、1,2,3,4,6,7,8,9-OCDD、3,4,4',5-TeCB、3,3',4,4'-TeCB、3,3',4,4',5-PeCB、3,3',4,4',5,5'-HxCB、2',3,4,4',5-PeCB、2,3',4,4',5-PeCB、2,3,3',4,4'-PeCB、2,3,4,4',5-PeCB、2,3',4,4',5,5'-HxCB、2,3,3',4,4',5-HxCB、2,3,3',4,4',5'-HxCB、2,3,3',4,4',5,5'-HxCB)それぞれを8塩素化ダイオキシンおよび8塩素化ジベンゾフランは200pg、それ以外は100pg添加し、次に製造例1で得た実施例2:単一成分型ビーズ状α-CyDポリマー0.5gまたは1.0gを懸濁し、室温下2時間攪拌後、ブフナー漏斗を使用して吸引濾過し、濾液と濾過物に分けた。
実験1と同様に、精製水200mlにダイオキシン類標準物質(1,3,6,8-TeCDF、2,3,7,8-TeCDF、1,3,6,8-TeCDD、2,3,7,8-TeCDD、1,2,3,7,8-PeCDF、2,3,4,7,8-PeCDF、1,2,3,7,8-PeCDD、1,2,3,4,7,8-HxCDF、1,2,3,6,7,8-HxCDF、1,2,3,7,8,9-HxCDF、2,3,4,6,7,8-HxCDF、1,2,3,6,7,8-HxCDD、1,2,3,6,7,8-HxCDD、1,2,3,7,8,9-HxCDD、1,2,3,4,6,7,8-HpCDF、1,2,3,4,7,8,9-HpCDF、1,2,3,4,6,7,8-HpCDD、1,2,3,4,6,7,8,9-OCDF、1,2,3,4,6,7,8,9-OCDD、3,4,4',5-TeCB、3,3',4,4'-TeCB、3,3',4,4',5-PeCB、3,3',4,4',5,5'-HxCB、2',3,4,4',5-PeCB、2,3',4,4',5-PeCB、2,3,3',4,4'-PeCB、2,3,4,4',5-PeCB、2,3',4,4',5,5'-HxCB、2,3,3',4,4',5-HxCB、2,3,3',4,4',5'-HxCB、2,3,3',4,4',5,5'-HxCB)それぞれを8塩素化ダイオキシンおよび8塩素化ジベンゾフランは200pg、それ以外は100pg添加し、次に製造例1で得た実施例3:単一成分型ビーズ状γ-CyDポリマー0.5gまたは1.0gを懸濁し、室温下2時間攪拌後、ブフナー漏斗を使用して吸引濾過し、濾液と濾過物に分けた。
実験1と同様に、精製水200mlにダイオキシン類標準物質(1,3,6,8-TeCDF、2,3,7,8-TeCDF、1,3,6,8-TeCDD、2,3,7,8-TeCDD、1,2,3,7,8-PeCDF、2,3,4,7,8-PeCDF、1,2,3,7,8-PeCDD、1,2,3,4,7,8-HxCDF、1,2,3,6,7,8-HxCDF、1,2,3,7,8,9-HxCDF、2,3,4,6,7,8-HxCDF、1,2,3,6,7,8-HxCDD、1,2,3,6,7,8-HxCDD、1,2,3,7,8,9-HxCDD、1,2,3,4,6,7,8-HpCDF、1,2,3,4,7,8,9-HpCDF、1,2,3,4,6,7,8-HpCDD、1,2,3,4,6,7,8,9-OCDF、1,2,3,4,6,7,8,9-OCDD、3,4,4',5-TeCB、3,3',4,4'-TeCB、3,3',4,4',5-PeCB、3,3',4,4',5,5'-HxCB、2',3,4,4',5-PeCB、2,3',4,4',5-PeCB、2,3,3',4,4'-PeCB、2,3,4,4',5-PeCB、2,3',4,4',5,5'-HxCB、2,3,3',4,4',5-HxCB、2,3,3',4,4',5'-HxCB、2,3,3',4,4',5,5'-HxCB)それぞれを8塩素化ダイオキシンおよび8塩素化ジベンゾフランは200pg、それ以外は100pg添加し、次に製造例1で得た実施例4:混合成分型ビーズ状α,β-CyDポリマー1.0gを懸濁し、室温下2時間攪拌後、ブフナー漏斗を使用して吸引濾過し、濾液と濾過物に分けた。
実験1と同様に、精製水200mlにダイオキシン類標準物質(1,3,6,8-TeCDF、2,3,7,8-TeCDF、1,3,6,8-TeCDD、2,3,7,8-TeCDD、1,2,3,7,8-PeCDF、2,3,4,7,8-PeCDF、1,2,3,7,8-PeCDD、1,2,3,4,7,8-HxCDF、1,2,3,6,7,8-HxCDF、1,2,3,7,8,9-HxCDF、2,3,4,6,7,8-HxCDF、1,2,3,6,7,8-HxCDD、1,2,3,6,7,8-HxCDD、1,2,3,7,8,9-HxCDD、1,2,3,4,6,7,8-HpCDF、1,2,3,4,7,8,9-HpCDF、1,2,3,4,6,7,8-HpCDD、1,2,3,4,6,7,8,9-OCDF、1,2,3,4,6,7,8,9-OCDD、3,4,4',5-TeCB、3,3',4,4'-TeCB、3,3',4,4',5-PeCB、3,3',4,4',5,5'-HxCB、2',3,4,4',5-PeCB、2,3',4,4',5-PeCB、2,3,3',4,4'-PeCB、2,3,4,4',5-PeCB、2,3',4,4',5,5'-HxCB、2,3,3',4,4',5-HxCB、2,3,3',4,4',5'-HxCB、2,3,3',4,4',5,5'-HxCB)それぞれを8塩素化ダイオキシンおよび8塩素化ジベンゾフランは200pg、それ以外は100pg添加し、次に製造例1で得た実施例5:混合成分型ビーズ状α,γ-CyDポリマー1.0gを懸濁し、室温下2時間攪拌後、ブフナー漏斗を使用して吸引濾過し、濾液と濾過物に分けた。
実験1と同様に、精製水200mlにダイオキシン類標準物質(1,3,6,8-TeCDF、2,3,7,8-TeCDF、1,3,6,8-TeCDD、2,3,7,8-TeCDD、1,2,3,7,8-PeCDF、2,3,4,7,8-PeCDF、1,2,3,7,8-PeCDD、1,2,3,4,7,8-HxCDF、1,2,3,6,7,8-HxCDF、1,2,3,7,8,9-HxCDF、2,3,4,6,7,8-HxCDF、1,2,3,6,7,8-HxCDD、1,2,3,6,7,8-HxCDD、1,2,3,7,8,9-HxCDD、1,2,3,4,6,7,8-HpCDF、1,2,3,4,7,8,9-HpCDF、1,2,3,4,6,7,8-HpCDD、1,2,3,4,6,7,8,9-OCDF、1,2,3,4,6,7,8,9-OCDD、3,4,4',5-TeCB、3,3',4,4'-TeCB、3,3',4,4',5-PeCB、3,3',4,4',5,5'-HxCB、2',3,4,4',5-PeCB、2,3',4,4',5-PeCB、2,3,3',4,4'-PeCB、2,3,4,4',5-PeCB、2,3',4,4',5,5'-HxCB、2,3,3',4,4',5-HxCB、2,3,3',4,4',5'-HxCB、2,3,3',4,4',5,5'-HxCB)それぞれを8塩素化ダイオキシンおよび8塩素化ジベンゾフランは200pg、それ以外は100pg添加し、次に製造例1で得た実施例6:混合成分型ビーズ状β,γ-CyDポリマー1.0gを懸濁し、室温下2時間攪拌後、ブフナー漏斗を使用して吸引濾過し、濾液と濾過物に分けた。
製造例1と同様にして、水酸化ナトリウム水溶液(NaOH80.0g/H2O200.0g)にα−、β−、またはγ−シクロデキストリン52.86mmolを溶解させ、次に、強熱減量3.5%、比表面積50m2/gであるもみ殻灰6.0gを添加し、テフロン(登録商標)羽根付きの攪拌棒を毎分400回転させながら、エピクロロヒドリン4.56g(49.3mmol)を加え、80℃で420分攪拌後、2N塩酸を加えてpH7としたものを親水性PTFE濾過膜にて濾過し、水、メタノール、DMF、メタノールの順で洗浄後、減圧乾燥して、いずれもビーズ状の単一成分型の、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、またはγ−シクロデキストリンを、さらにこれら各々ともみ殻灰との複合による複合エピクロロヒドリンポリマー(それぞれ、ハイブリッドα-CyDポリマー、ハイブリッドβ-CyDポリマー、ハイブリッドγ-CyDポリマー)を得た。
実験1と同様に、精製水200mlにダイオキシン類標準物質(1,3,6,8-TeCDF、2,3,7,8-TeCDF、1,3,6,8-TeCDD、2,3,7,8-TeCDD、1,2,3,7,8-PeCDF、2,3,4,7,8-PeCDF、1,2,3,7,8-PeCDD、1,2,3,4,7,8-HxCDF、1,2,3,6,7,8-HxCDF、1,2,3,7,8,9-HxCDF、2,3,4,6,7,8-HxCDF、1,2,3,6,7,8-HxCDD、1,2,3,6,7,8-HxCDD、1,2,3,7,8,9-HxCDD、1,2,3,4,6,7,8-HpCDF、1,2,3,4,7,8,9-HpCDF、1,2,3,4,6,7,8-HpCDD、1,2,3,4,6,7,8,9-OCDF、1,2,3,4,6,7,8,9-OCDD、3,4,4',5-TeCB、3,3',4,4'-TeCB、3,3',4,4',5-PeCB、3,3',4,4',5,5'-HxCB、2',3,4,4',5-PeCB、2,3',4,4',5-PeCB、2,3,3',4,4'-PeCB、2,3,4,4',5-PeCB、2,3',4,4',5,5'-HxCB、2,3,3',4,4',5-HxCB、2,3,3',4,4',5'-HxCB、2,3,3',4,4',5,5'-HxCB)それぞれを8塩素化ダイオキシンおよび8塩素化ジベンゾフランは200pg、それ以外は100pg添加し、次に製造例1で得られたビーズ状α-CyDポリマー、ビーズ状β-CyDポリマーもしくはビーズ状γ-CyDポリマー、または、製造例2で得られたハイブリッドα-CyDポリマー、ハイブリッドβ-CyDポリマーもしくはハイブリッドγ-CyDポリマー0.5gを懸濁し、室温下2時間攪拌後、ブフナー漏斗を使用して吸引濾過し、濾液と濾過物に分けた。
製造例1で得た各実施例1〜6の1.0gを、内径15mmのガラス製クロマト管に充填した中に、精製水200mlにダイオキシン類標準物質(1,3,6,8-TeCDF、2,3,7,8-TeCDF、1,3,6,8-TeCDD、2,3,7,8-TeCDD、1,2,3,7,8-PeCDF、2,3,4,7,8-PeCDF、1,2,3,7,8-PeCDD、1,2,3,4,7,8-HxCDF、1,2,3,6,7,8-HxCDF、1,2,3,7,8,9-HxCDF、2,3,4,6,7,8-HxCDF、1,2,3,6,7,8-HxCDD、1,2,3,6,7,8-HxCDD、1,2,3,7,8,9-HxCDD、1,2,3,4,6,7,8-HpCDF、1,2,3,4,7,8,9-HpCDF、1,2,3,4,6,7,8-HpCDD、1,2,3,4,6,7,8,9-OCDF、1,2,3,4,6,7,8,9-OCDD、3,4,4',5-TeCB、3,3',4,4'-TeCB、3,3',4,4',5-PeCB、3,3',4,4',5,5'-HxCB、2',3,4,4',5-PeCB、2,3',4,4',5-PeCB、2,3,3',4,4'-PeCB、2,3,4,4',5-PeCB、2,3',4,4',5,5'-HxCB、2,3,3',4,4',5-HxCB、2,3,3',4,4',5'-HxCB、2,3,3',4,4',5,5'-HxCB)それぞれを8塩素化ダイオキシンおよび8塩素化ジベンゾフランは200pg、それ以外は100pg添加した溶液を室温下、流速25mL/minで通過させ、通過液を得た。
2:非晶質ケイ酸等を添加して調製したシクロデキストリンポリマー
3:ダイオキシン類が除去された溶液
4:ダイオキシン類を含む溶液
10:ダイオキシン類を解離したシクロデキストリンポリマー
P1:ダイオキシン類を含む水溶液へのポリマー添加過程
P2:濾過等によりシクロデキストリンポリマーと水溶液を分離する過程
P3:ダイオキシン類を捕集したシクロデキストリンポリマーからのダイオキシン類回収過程
Claims (8)
- アルカリ条件下でシクロデキストリンに非晶質のケイ酸を添加し、これにエポキシ化合物を加えることによって得られるシクロデキストリンポリマーをダイオキシン類が含まれる水溶液と接触させ、ダイオキシン類をシクロデキストリンポリマーに捕集させることを特徴とする、水溶液からのダイオキシン類捕集方法。
- アルカリ条件下でシクロデキストリンにアルカリケイ酸塩、もしくはそれらの水溶液を添加し、これにエポキシ化合物を加えることによって得られるシクロデキストリンポリマーをダイオキシン類が含まれる水溶液と接触させ、ダイオキシン類をシクロデキストリンポリマーに捕集させることを特徴とする、水溶液からのダイオキシン類捕集方法。
- 前記エポキシ化合物が、エピクロロヒドリンその他のモノエポキシ化合物、またはエチレングリコールジグリシジルエーテルその他のジエポキシ化合物のいずれかであることを特徴とする、請求項1または2に記載の水溶液からのダイオキシン類捕集方法。
- 前記シクロデキストリンポリマーとして、α−シクロデキストリンポリマーを、単独または他のシクロデキストリンポリマーと併せて用いることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の水溶液からのダイオキシン類捕集方法。
- 前記シクロデキストリンポリマーとして、β−シクロデキストリンポリマーを、単独または他のシクロデキストリンポリマーと併せて用いることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の水溶液からのダイオキシン類捕集方法。
- 前記シクロデキストリンポリマーとして、γ−シクロデキストリンポリマーを、他のシクロデキストリンポリマーと併せて用いることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の水溶液からのダイオキシン類捕集方法。
- 前記シクロデキストリンポリマーとして、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、もしくはγ−シクロデキストリンから組み合わされる複数の種類のシクロデキストリンで構成されるポリマーを、単独または他のシクロデキストリンポリマーと併せて用いることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の水溶液からのダイオキシン類捕集方法。
- 請求項1ないし7のいずれかに記載のダイオキシン類捕集方法により捕集されたダイオキシン類に、適宜の温度条件下にて、有機化合物による処理もしくはこれを含む水溶液による処理を施すことによって、前記シクロデキストリンポリマーから該ダイオキシン類を溶液中に解離させる、ダイオキシン類回収方法。
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