JP3834808B2 - 有機塩素化合物の処理装置及びシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トリクロロエチレンなどの有機塩素化合物を無害化するための処理装置及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場跡地内の土壌には、発ガン性物質であるトリクロロエチレン、テトラクロロエチレンなどの有機塩素化合物が含まれていることがあり、このような土壌をそのまま放置すると地下水等を介して有機塩素化合物が環境に拡散するおそれがある。そのため、このような汚染土壌に対しては所定の浄化処理を行なわねばならない。
【０００３】
一方、最近では、微生物の活性を利用して環境中の汚染物質を分解無害化する技術、すなわちバイオレメディエーションの研究が進んできており、上述したような汚染土壌への適用も研究されるようになってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような微生物を利用した汚染物質の処理方法は、少なくとも実験室レベルでは十分な成果が確認されており、現実的な対応についても今後大いに期待されるところである。
【０００５】
しかしながら、土質状況によっては、分解菌の活性を十分上げることができず、該汚染土内の汚染物質を分解するのに長時間を要したり、場合によっては微生物分解自体が実質的に不可能になるという問題が懸念される。
【０００６】
また、汚染土に生石灰を混合することで、汚染土内に含まれている水分と生石灰との化学反応に伴う水和熱を発生させ、かかる水和熱を利用して汚染物質である有機塩素化合物を気化処理する方法も検討開発されている（特開平７−２７５８３７号公報参照）が、かかる方法では、汚染土が生石灰により強アルカリ性となり、埋め戻した後でアルカリ成分が地下水等に拡散したり生態系に悪影響を及ぼすといった事態が懸念される。
【０００７】
さらには、汚染土壌から土壌内空気を吸引したり土壌内地下水を揚水する方法、汚染土壌を高温に加熱する方法、鉄粉の還元作用を利用した方法などがあるが、空気吸引若しくは地下水揚水は、長時間を要するとともにその間に設備の維持にコストがかかる、高温加熱方法は土壌の生態系に悪影響を残す、鉄粉による還元方法は適用できる状況に制約が大きいなどの問題をそれぞれ生じていた。
【０００８】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、処理済みの土壌に悪影響を残すことなく確実かつ短期間にしかもどんな汚染土壌に対しても有機塩素化合物を除去処理可能な有機塩素化合物の処理装置及びシステムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る有機塩素化合物の処理装置は請求項１に記載したように、有機塩素化合物を含む汚染水等の汚染媒体が貯留される貯留槽と、該貯留槽内に設けられた一対の電極と、該電極に電気接続された極性反転可能な電源とからなり、前記貯留槽の側板、底板等の貯留本体に集水孔を形成するとともに、該貯留槽を有機塩素化合物を含む汚染土壌又は汚染廃棄物内に埋設可能に構成したものである。
【００１０】
また、本発明に係る有機塩素化合物の処理システムは請求項２に記載したように、有機塩素化合物を含む汚染土壌内に形成された集水貯留手段と、該集水貯留手段内に設けられた一対の電極と、該一対の電極に電気接続された極性反転可能な電源とからなるものである。
【００１７】
本発明に係る有機塩素化合物の処理装置においては、一対の電極が貯留槽内に配設された状態となるように上述の汚染媒体を貯留槽内に貯留する。また、本発明に係る有機塩素化合物の処理システムにおいては、有機塩素化合物を含む汚染土壌内の地下水を集水手段で集水し、これを揚水ポンプで揚水して一対の電極が設けられた貯留槽内に貯留するか、集水貯留手段内に一対の電極を配置するか、又は一対の電極を汚染土壌内に直接埋設する。
【００１８】
次に、上述した電極間に通電する。このようにすると、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンといった有害な有機塩素化合物は、主として陰極表面の還元反応によって塩素イオン等の塩化物と、エチレン、エタンなどの炭化水素に電気分解される。そして、これらの塩化物や炭化水素はいずれも無害物質であるため、結局、有害な有機塩素化合物が無害化されることとなる。
【００１９】
また、上述した各発明においては、通電の際、電極の極性反転を所定時間ごとに行う。すなわち、陽極を陰極に、陰極を陽極に反転する。このようにすると、電極表面上の付着物や電解生成物といった通電阻害物質が除去され、その結果、新鮮な電極面が露出して通電量が回復し、かくして、通電量の低下ひいては有機塩素化合物の電解分解効率の低下が未然に防止される。一例としては、陽極で発生付着した酸素ガスと陰極で発生付着した水素ガスが反応して水に変化するため、通電阻害物質である気泡が消失し、通電量が回復する。
【００２０】
極性反転の時期的タイミングとしては、例えば一定時間ごとに切り換える、通電量を監視しながら該通電量が一定値を下回ったときに手動で又は自動的に切り換えるといった方法が考えられる。
【００２１】
本発明に係る有機塩素化合物の処理装置に関し、その構成要素である貯留槽を地上に設置し、該貯留槽内に汚染水を流入するようにしてもよいが、かかる貯留槽の側板、底板等の貯留本体に集水孔を形成するとともに、該貯留槽を有機塩素化合物を含む汚染土壌又は汚染廃棄物内に埋設可能に構成した場合においては、汚染土壌内の地下水や汚染廃棄物からの滲出水が汚染水として集水孔を通って貯留槽内に集水貯留され、該貯留槽内で極性反転を伴う電気分解処理が行われる。そのため、汚染規模と貯留槽との容量との関係によっては、汚染土壌内の汚染水や汚染廃棄物から滲出してきた汚染水を揚水ポンプで揚水する作業を不要とし、又はその回数を減らすことが期待できる。
【００２２】
本発明に係る有機塩素化合物の処理システムに関し、汚染土壌内に給水を行う給水手段を備えるようにしたならば、地下水の水位が低い場合にも適用することが可能となる。また、前記汚染土壌内に前記集水手段又は前記電極の近傍にて所定の止水壁を設けたならば、地下水に流れがある場合にも該地下水を効率よく集水手段や電極に集めることができるとともに、該地下水の周囲への拡散を未然に防止することも可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る有機塩素化合物の処理装置及びシステムの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
（第１実施形態）
【００２５】
図１は、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理装置を示した概念図である。同図でわかるように、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理装置１は、有機塩素化合物を含む汚染媒体としての汚染水５が貯留される貯留槽２と、該貯留槽内に設けられた一対の電極３ａ、３ｂと、該電極３ａ、３ｂに電気接続された極性反転可能な電源４とから構成してある。
【００２６】
電源４は、電極３ａ、３ｂの極性、すなわち陽極と陰極を反転させる、換言すれば切り換えることができるようになっていれば、その構造や回路構成は問わない。
【００２７】
電極３ａ、３ｂは、例えば数ｃｍ〜数十ｃｍ離間して配置し、電源４は、例えば１０〜３０ボルト程度の直流電圧を印加できるように構成しておくのがよい。
【００２８】
ここで、貯留槽２は、冷却槽６の内部に配置してあり、冷却装置７から循環供給される冷却水によって汚染水５が冷却されるようになっている。
【００２９】
本実施形態に係る有機塩素化合物の処理装置１を用いて本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法を実施するには、まず、電極３ａ、３ｂが配設された貯留槽２内に有機塩素化合物が含まれた汚染水５を貯留槽２内に貯留する。
【００３０】
汚染水５を貯留するには、例えば汚染土壌から揚水されたものをポンプ圧送し、これを貯留槽２に投入するようにすればよい。
【００３１】
次に、電極３ａ、３ｂの極性を一定時間ごとに反転させつつ、１０〜３０ボルト程度の直流電圧を両電極間に印加して直流電流を通電する。極性の反転操作については、例えば、電極３ａ、３ｂ間の通電量を計測する電流計及び電源４に内蔵された極性切り換え手段を制御する制御装置を別途備えておき、電流計で通電量を監視しながら該通電量が一定値を下回ったときに制御装置で電源４の極性切り換え手段を制御することにより、電極３ａ、３ｂの極性を自動的に切り換えるようにしておくのがよい。
【００３２】
このように電極３ａ、３ｂ間に通電を行うと、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンといった有害な有機塩素化合物は、主として陰極表面の還元反応によって塩素イオン等の塩化物と、エチレン、エタンなどの炭化水素に電気分解される。そして、これらの塩化物や炭化水素はいずれも無害物質であるため、結局、有害な有機塩素化合物が無害化されることとなる。なお、塩化物や炭化水素といった反応生成物は、いずれも無害であるので、特に回収する必要はないが、必要であれば、貯留槽２に蓋をした上、該貯留槽内のガスを吸引回収するようにしてもよい。
【００３３】
ここで、通電量が増加すると、電気分解による有機塩素化合物の処理速度が速くなる反面、ジュール熱が発生してエネルギー効率が低下するとともに、発生熱による水温上昇によって有機塩素化合物が電気分解されずに気化し、気化ガスを処理するための設備が別途必要となる。
【００３４】
そのため、上述した通電作業を行うにあたっては、有機塩素化合物の気化が抑制される範囲で電気分解による処理速度ができるだけ向上するよう、電圧や電流の大きさ、通電時間若しくは冷却槽６及び冷却装置７による冷却の度合いを適宜調整するのが望ましい。
【００３５】
ちなみに、汚染水５が汚染土壌から揚水された地下水であるような場合には、通常の地下水であれば、０．１〜０．３ｍＳ／ｃｍ程度の電気伝導度であるので、電流値は小さく、したがって消費電力もわずかである。
【００３６】
また、上述した通電の際、電極３ａ、３ｂの極性反転を所定時間ごとに行う。すなわち、陽極を陰極に、陰極を陽極に反転する。このようにすると、電極３ａ、３ｂ表面上の付着物や電解生成物といった通電阻害物質が除去され、その結果、新鮮な電極面が露出して通電量が回復する。
【００３７】
次に、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理装置１及び方法における通電に関する作用効果を実験で確認したので、その概略を以下に説明する。
【００３８】
まず、有機塩素化合物であるトリクロロエチレン（以下TCEという）が100mg/L含まれた汚染水を容器に入れ、該容器内に電極を設置して直流電流を流し（電流値０．０５Ａ、電圧値３０Ｖ）、そのときに発生する塩素ガスの量とTCEの残存量とを計測した。なお、TCEの揮発による損失をできるだけ減らすため、上述したように容器を冷却水の中に入れて冷却した。
【００３９】
計測にあたっては、通電時間が異なるケースを４回行い、それぞれ通電終了後に試料液を採取して液中のTCE濃度、塩化物イオン（Cl^-）濃度及び塩素（Cl₂）濃度を測定した。
【００４０】
実験の結果をグラフにして図２に示す。同図でわかるように、通電を行った場合には、通電時間とともにTCE濃度（TCE残存率として表示）が減少するとともに、塩化物イオン濃度（TCE塩素化率として表示）が増大することがわかる。これは、主に陰極表面での還元反応によってTCEの構成成分の一つである塩素がTCEから脱離する、すなわち脱塩素反応が生じ、TCEが減少したものと考えられる。なお、塩素濃度は、いずれもほとんどゼロであった。
【００４１】
以上の実験結果から、汚染水中のTCEを通電時間に比例して確実に分解・無害化できるとともにそれに要する電力もわずかであることがわかった。なお、通電を行わずに放置した場合、TCE濃度はほとんど不変で、塩化物イオンも検出されなかった。また、トリクロロエチレン、ジクロロエチレン、テトラクロロエチレンといった他の有機塩素化合物についても同様の処理効果を示すことを確認済みである。
【００４２】
次に、極性反転による作用効果を実験で確認したので、その概略を以下に説明する。
【００４３】
まず、TCEが100mg/L 含まれた汚染水を容器に入れ、該容器内に電極を設置してそれらの極性を反転させつつ直流電流を流し（電流値０．１Ａ）、そのときのTCEの除去速度を計測した。
【００４４】
実験の結果をグラフにして図３に示す。同図でわかるように、極性を反転させつつ通電を行った場合（電極切り替えあり）には、極性を反転させない場合（電極切り替えなし）に比べ、高いTCE除去速度が維持されることがわかる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法及び処理装置１によれば、貯留槽２内に貯留された有機塩素化合物を含む汚染水５を電極３ａ、３ｂで電気分解するようにしたので、有機塩素化合物は、塩化物と炭化水素とに電気分解され、かくして有機塩素化合物を無害化することが可能となる。しかも、わずかな電力でかつ通電時間に比例した形で有機塩素化合物を無害化処理することができるので、ランニングコストが小さくかつ制御しやすい処理装置を容易に構築することが可能となる。
【００４６】
また、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法及び処理装置１によれば、通電を行いつつ、電極３ａ、３ｂの極性を反転させるようにしたので、電極表面上の付着物や電解生成物といった通電阻害物質が除去され、その結果、新鮮な電極面が露出して通電量が回復する。
【００４７】
そのため、通電量の低下ひいては有機塩素化合物の電解分解効率の低下を未然に防止することが可能となり、高濃度汚染や短時間処理に適したものとなる。
【００４８】
また、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法及び装置１によれば、極性を反転しない場合における陽極腐食を抑制することが可能となり、その結果として、耐腐食性の金や白金を使用せずとも鉄などで代用することができる。
【００４９】
また、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法及び装置１によれば、貯留槽２を冷却槽６で冷却するようにしたので、冷却槽６による冷却の度合いを適宜設定することによって、有機塩素化合物を実質的に気化させることなく大きな通電量を確保することが可能となり、かくして有機塩素化合物を迅速に無害化処理することが可能となる。
【００５０】
本実施形態では、電極３ａ、３ｂを貯留槽２内に配設するようにしたが、貯留槽２自体を導電体で形成し、これを電極３ａ又は電極３ｂとしてもよい。
【００５１】
また、本実施形態では、有機塩素化合物の気化を抑制すべく、貯留槽２を冷却槽６で冷却するようにしたが、電圧値、電流値、通電時間、通電サイクルといった通電条件を適宜設定することによって有機塩素化合物の気化を抑制することができるのであれば、かかる冷却槽６及び冷却装置７を省略してもよい。
【００５２】
また、本実施形態では、汚染水５を汚染媒体とし、該汚染水を電極３ａ、３ｂが配設された貯留槽２内に貯留するようにしたが、汚染媒体が汚染土壌や汚染廃棄物である場合には、これらの汚染媒体を先に貯留槽２内に投入し、しかる後に電極３ａ、３ｂを汚染媒体に埋め込むようにして配置すればよい。
【００５３】
また、本実施形態では、貯留槽２を地上に設置することを前提とし、該貯留槽内に汚染媒体である汚染水を流入するようにしたが、かかる貯留槽２を用いた構成に代えて、図４に示す構成としてもよい。
【００５４】
同図に示した有機塩素化合物の処理装置１１は、有機塩素化合物を含む汚染水５が貯留される電極兼用の貯留槽１２と、該貯留槽内に配設された電極１３と、該電極及び貯留槽１２に電気接続された極性反転可能な電源４とから構成してあり、電極１３及び貯留槽１２は、本発明で言うところの一対の電極として機能し、電源４によって一定時間ごとに極性反転される。
【００５５】
ここで、貯留槽１２は、貯留本体である側板１７及び底板１６に集水孔１４を多数形成するとともに、汚染土壌１５内に埋設できるように構成してある。
【００５６】
かかる構成においては、汚染土壌１５内の地下水が汚染水として集水孔１４を通って貯留槽１２内に集水貯留され、該貯留槽内で極性反転されつつ電極１３及び貯留槽１２による通電が行われる。
【００５７】
なお、貯留槽１２内には同図に示すように揚水ポンプ１８を設置しておき、該貯留槽内に貯留された処理済みの水を適宜揚水することにより、貯留槽１２周囲の地下水を該貯留槽内に継続的又は断続的に集水し、極性反転を伴う電気分解反応が連続的かつ効率的に行われるようにするのが望ましい。
【００５８】
また、本変形例では、貯留槽１２を汚染土壌１５内に埋設するようにしたが、該汚染土壌に代えて汚染廃棄物に埋設するようにしてもよいことは言うまでもない。
【００５９】
また、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法は、図１で説明したように、貯留槽２内に電極３ａ、３ｂが配設された処理装置１に適用したが、本発明に係る有機塩素化合物の処理方法は、必ずしもこのような処理装置１に適用することに限定されるものではなく、要するに、有機塩素化合物を含む汚染土壌、汚染水、汚染廃棄物等の汚染媒体に電極３ａ、３ｂを配置し、かかる状態で上述したと同様に極性反転を伴った通電を行えばよい。
【００６０】
（第２実施形態）
【００６１】
次に、第２実施形態について説明する。なお、上述の実施形態と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６２】
図５は、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理システムを示した概念図である。同図でわかるように、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理システム２１は、有機塩素化合物を含む汚染土壌１５内に埋設された集水手段としての集水管２２と、該集水管に集水された地下水を汚染水２５として揚水する揚水ポンプ２３と、揚水された汚染水が貯留される貯留槽２と、該貯留槽内に設けられた一対の電極３ａ、３ｂと、これらの電極３ａ、３ｂに電気接続された極性反転可能な電源４とからなり、集水管２２には、汚染土壌１５内の地下水を集水するための集水孔２４を多数形成してある。
【００６３】
本実施形態に係る有機塩素化合物の処理システム２１を用いて有機塩素化合物を処理するには、まず、有機塩素化合物を含む汚染土壌１５内の地下水を汚染水２５として集水管２２で集水し、これを揚水ポンプ２３で揚水して貯留槽２内に貯留する。
【００６４】
次に、電極３ａ、３ｂの極性を一定時間ごとに反転させつつ、１０〜３０ボルト程度の直流電圧を両電極間に印加して直流電流を通電する。極性を反転させるタイミングとしては、例えば通電量を監視しながら該通電量が一定値を下回ったときに切り換えるのがよい。
【００６５】
このように電極３ａ、３ｂ間に通電を行うと、第１実施形態と同様、汚染水２５に含まれているトリクロロエチレン、テトラクロロエチレンといった有害な有機塩素化合物は、主として陰極表面の還元反応によって塩素イオン等の塩化物と、エチレン、エタンなどの炭化水素に電気分解される。そして、これらの塩化物や炭化水素はいずれも無害物質であるため、結局、有害な有機塩素化合物が無害化されることとなる。
【００６６】
また、上述した通電の際、電極３ａ、３ｂの極性反転を所定時間ごとに行う。すなわち、陽極を陰極に、陰極を陽極に反転する。このようにすると、電極３ａ、３ｂ表面上の付着物や電解生成物といった通電阻害物質が除去され、その結果、新鮮な電極面が露出して通電量が回復する。
【００６７】
ここで、貯留槽２内には排水ポンプ２６を設置しておき、該貯留槽内の処理済みの水を適宜排水することにより、極性反転を伴う電気分解反応が連続的かつ効率的に行われるようにするのが望ましい。
【００６８】
なお、その他の作用効果については第１実施形態と実質的に同一であるので、ここではその説明を省略する。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理システム２１によれば、貯留槽２内に貯留された有機塩素化合物を含む汚染水２５を電極３ａ、３ｂで電気分解するようにしたので、有機塩素化合物は、塩化物と炭化水素とに電気分解され、かくして有機塩素化合物を無害化することが可能となる。しかも、わずかな電力でかつ通電時間に比例した形で有機塩素化合物を無害化処理することができるので、ランニングコストが小さくかつ制御しやすい処理システムを容易に構築することが可能となる。
【００７０】
また、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法及び処理装置２１によれば、通電を行いつつ、電極３ａ、３ｂの極性を反転させるようにしたので、電極表面上の付着物や電解生成物といった通電阻害物質が除去され、その結果、新鮮な電極面が露出して通電量が回復する。
【００７１】
そのため、通電量の低下ひいては有機塩素化合物の電解分解効率の低下を未然に防止することが可能となり、高濃度汚染や短時間処理に適したものとなる。
【００７２】
また、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理方法及び装置１によれば、極性を反転しない場合における陽極腐食を抑制することが可能となり、その結果として、耐腐食性の金や白金を使用せずとも鉄などで代用することができる。
【００７３】
本実施形態では特に言及しなかったが、図６に示すように、汚染土壌１５内に給水を行う給水手段としての給水ポンプ３１及び給水管３２を備え、該給水ポンプで圧送されてきた水を給水管３２を介して汚染土壌１５内に給水するようにしたならば、地下水の水位が低い場合にも、本システムを適用することが可能となる。なお、汚染水５を処理した後の処理水を給水に利用することによって、汚染土壌１５に供給される水を循環使用することが可能である。
【００７４】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、図７に示すように、集水手段である集水管２２近傍に止水壁４１を例えば連続地中壁工法で構築するようにしてもよい。かかる構成においては、止水壁４１によって地下水の流れが汚染土壌１５内で堰き止められるので、地下水に流れがある場合にも該地下水を効率よく集水管２２に集めることができるとともに、該地下水の周囲への拡散を未然に防止することも可能となる。
【００７５】
また、本実施形態では、集水手段を集水管２２としたが、集水手段をどのように構成するかは任意であり、集水管２２に代えて、図８に示すようなトレンチ状掘削溝５４を集水手段としてもよい。
【００７６】
かかる構成においても、上述したと同様の作用効果を奏するほか、トレンチ状掘削溝５４を長くすることによって大規模な集水貯留を行うとともに、それに応じて電極３ａ、３ｂ、電源４の規模を適宜設定することにより、有機塩素化合物の処理を大規模に行うことが可能となる。
【００７７】
（第３実施形態）
【００７８】
次に、第３実施形態について説明する。なお、上述の実施形態と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７９】
図９は、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理システムを示した概念図である。同図でわかるように、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理システム６１は、有機塩素化合物を含む汚染土壌１５内に形成された集水貯留手段としてのトレンチ状掘削溝６６と、該トレンチ状掘削溝に設けられた一対の電極３ａ、３ｂと、これらの電極３ａ、３ｂに電気接続された極性反転可能な電源４とからなる。
【００８０】
ここで、トレンチ状掘削溝６６内には同図に示すように揚水ポンプ１８を設置しておき、該トレンチ状掘削溝内に貯留された処理済みの水を適宜揚水することにより、トレンチ状掘削溝６６周囲の地下水を該溝内に継続的又は断続的に集水し、極性反転を伴う電気分解反応が連続的かつ効率的に行われるようにするのが望ましい。
【００８１】
本実施形態に係る有機塩素化合物の処理システム６１を用いて有機塩素化合物を処理するには、まず、有機塩素化合物を含む汚染土壌１５内の地下水を汚染水２５としてトレンチ状掘削溝６６内に集水貯留する。
【００８２】
次に、電極３ａ、３ｂの極性を一定時間ごとに反転させつつ、１０〜３０ボルト程度の直流電圧を両電極間に印加して直流電流を通電する。極性を反転させるタイミングとしては、例えば通電量を監視しながら該通電量が一定値を下回ったときに切り換えるのがよい。
【００８３】
このように電極３ａ、３ｂ間に通電を行うと、第１、第２実施形態と同様、汚染水２５に含まれているトリクロロエチレン、テトラクロロエチレンといった有害な有機塩素化合物は、主として陰極表面の還元反応によって塩素イオン等の塩化物と、エチレン、エタンなどの炭化水素に電気分解される。そして、これらの塩化物や炭化水素はいずれも無害物質であるため、結局、有害な有機塩素化合物が無害化されることとなる。
【００８４】
また、上述した通電の際、電極３ａ、３ｂの極性反転を所定時間ごとに行う。すなわち、陽極を陰極に、陰極を陽極に反転する。このようにすると、電極３ａ、３ｂ表面上の付着物や電解生成物といった通電阻害物質が除去され、その結果、新鮮な電極面が露出して通電量が回復する。
【００８５】
なお、その他の作用効果については第１、第２実施形態と実質的に同一であるので、ここではその説明を省略する。
【００８６】
以上説明したように、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理システム６１によれば、第１、第２実施形態で述べたと同様の作用効果を奏するほか、トレンチ状掘削溝６６を長くすることによって大規模な集水貯留を行うとともに、それに応じて電極３ａ、３ｂ、電源４の規模を適宜設定することにより、有機塩素化合物の処理を大規模に行うことが可能となる。
【００８７】
（第４実施形態）
【００８８】
次に、第４実施形態について説明する。なお、上述の実施形態と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８９】
図７は、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理システムを示した概念図である。同図でわかるように、本実施形態に係る有機塩素化合物の処理システム７１は、有機塩素化合物を含む汚染土壌１５内に埋設された一対の電極３ａ、３ｂと、これらの電極３ａ、３ｂに電気接続された極性反転可能な電源４とから構成してある。
【００９０】
本実施形態に係る有機塩素化合物の処理システム７１を用いて有機塩素化合物を処理するには、上述した各実施形態と同様、電極３ａ、３ｂの極性を一定時間ごとに反転させつつ、１０〜３０ボルト程度の直流電圧を両電極間に印加して直流電流を通電する。
【００９１】
このように電極３ａ、３ｂ間に通電を行うと、第１、第２実施形態と同様、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンといった有害な有機塩素化合物は、主として陰極表面の還元反応によって塩素イオン等の塩化物と、エチレン、エタンなどの炭化水素に電気分解される。そして、これらの塩化物や炭化水素はいずれも無害物質であるため、結局、有害な有機塩素化合物が無害化されることとなる。
【００９２】
また、上述した通電の際、電極３ａ、３ｂの極性反転を所定時間ごとに行う。すなわち、陽極を陰極に、陰極を陽極に反転する。このようにすると、電極３ａ、３ｂ表面上の付着物や電解生成物といった通電阻害物質が除去され、その結果、新鮮な電極面が露出して通電量が回復する。
【００９３】
なお、上述の実施形態とは、電気分解反応が貯留槽２等ではなく、電極３ａ、３ｂ周囲の汚染土壌１５内で進行することを除いて実質的に同一であり、その他の作用効果についてはここでは説明を省略するが、本実施形態は、コロイド粒子が少ない砂礫質地盤に特に適しており、該砂礫質地盤に含まれる有機塩素化合物を原位置で効率よく無害化することができるという顕著な作用効果や、生石灰を使用するような従来方法とは異なり、汚染土壌に対して何ら悪影響を及ぼさないという顕著な作用効果を奏する。
【００９４】
なお、本実施形態においても、第２実施形態で述べたような給水手段としての給水ポンプ３１及び給水管３２を備えることにより、汚染土壌１５に給水を行って地下水の水位を上げるようにしてもよい。
【００９５】
同様に、電極３ａ、３ｂの近傍に止水壁４１を例えば連続地中壁工法で構築することにより、該止水壁で地下水の流れを汚染土壌１５内に堰き止めるようにしてもよい。かかる構成によれば、地下水に流れがある場合にも該地下水を効率よく陽極３ａ及び陰極３ｂ周辺に集めることができるとともに、該地下水の周囲への拡散を未然に防止することも可能となる。
【００９６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る有機塩素化合物の処理装置及びシステムによれば、周辺への汚染拡散を防ぎつつ処理済みの土壌に悪影響を残すことなく確実かつ短期間にしかもどんな汚染土壌に対しても有機塩素化合物を除去処理することが可能となる。
【００９７】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る有機塩素化合物の処理装置を示した概念図。
【図２】第１実施形態に係る有機塩素化合物の処理装置の通電による作用効果を示したグラフ。
【図３】第１実施形態に係る有機塩素化合物の処理装置の極性反転による作用効果を示したグラフ。
【図４】変形例に係る有機塩素化合物の処理装置を示した概念図。
【図５】第２実施形態に係る有機塩素化合物の処理システムを示した概念図。
【図６】変形例に係る有機塩素化合物の処理システムを示した概念図。
【図７】別の変形例に係る有機塩素化合物の処理システムを示した概念図。
【図８】別の変形例に係る有機塩素化合物の処理システムを示した概念図。
【図９】第３実施形態に係る有機塩素化合物の処理システムを示した概念図。
【図１０】第４実施形態に係る有機塩素化合物の処理システムを示した概念図。
【符号の説明】
１、１１ 有機塩素化合物の処理装置
２ 貯留槽
３ａ、３ｂ 電極
４ 電源
５、２５ 汚染水
１２ 貯留槽、電極
１３ 電極
１４ 集水孔
１５ 汚染土壌
１６ 底板（貯留本体）
１７ 側板（貯留本体）
２１、６１、７１ 有機塩素化合物の処理システム
２２ 集水管（集水手段）
２３ 揚水ポンプ
３１ 給水ポンプ（給水手段）
３２ 給水管（給水手段）
４１ 止水壁
５４ トレンチ状掘削溝（集水手段）
６６ トレンチ状掘削溝（集水貯留手段）

Claims (2)

1. 有機塩素化合物を含む汚染水等の汚染媒体が貯留される貯留槽と、該貯留槽内に設けられた一対の電極と、該電極に電気接続された極性反転可能な電源とからなり、前記貯留槽の側板、底板等の貯留本体に集水孔を形成するとともに、該貯留槽を有機塩素化合物を含む汚染土壌又は汚染廃棄物内に埋設可能に構成したことを特徴とする有機塩素化合物の処理装置。
2. 有機塩素化合物を含む汚染土壌内に形成された集水貯留手段と、該集水貯留手段内に設けられた一対の電極と、該一対の電極に電気接続された極性反転可能な電源とからなることを特徴とする有機塩素化合物の処理システム。

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