JP4159165B2

JP4159165B2 - 有機ハロゲン化合物で汚染された固形物の浄化方法とその装置

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Publication number: JP4159165B2
Application number: JP04847999A
Authority: JP
Inventors: 隆夫川井; 健治桂
Original assignee: Kobelco Eco Solutions Co Ltd
Current assignee: Shinko Pantec Co Ltd
Priority date: 1999-02-25
Filing date: 1999-02-25
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2019-02-25
Also published as: JP2000246002A

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で汚染された固形物の浄化方法とその装置、さらに詳しくは、ポリ塩化ビフェニル、ダイオキシン、農薬等の有機ハロゲン化合物で汚染された土壌、土石、コンクリート、フライアッシュ等の固形物を浄化して無害化するための浄化方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
周知のように、有機ハロゲン化合物の一種であるポリ塩化ビフェニルは非常に安定で分解され難く、しかも絶縁性（電気抵抗）が高いことから、従前においては変圧器やコンデンサー等の絶縁材料や熱媒体或いはカーボンレス複写紙等に用いられていたが、現在では環境上の理由から使用が禁止されている。
【０００３】
しかし、従前から用いられていたものが残存する等、現在でも土壌や汚泥等の固形物中に微量成分として残存している場合があり、これらをどのように分解，処理するかは重要な課題となっている。
【０００４】
また、近年では、廃棄物の焼却過程で不用意に生成されるダイオキシンや、ダイオキシンと同等の毒性を有するコプラナーＰＣＢ等の有機ハロゲン化合物も環境破壊や安全性の観点から、その処理が問題となっており、このようなダイオキシン等も土壌や汚泥等の固形物中に微量成分として残存している場合がある。
【０００５】
さらに、ＤＤＴやＢＨＣ等に代表される有機塩素化合物からなる農薬も広く使用されるようになった結果、地域によっては土壌中にかなり高く残存濃縮し、生態系を狂わせる等の環境上の問題が顕在化している。
【０００６】
このような有機ハロゲン化合物で汚染された土壌等の汚染物を浄化する方法として、浄化対象物を350 〜450 ℃以上に加熱して分解させる加熱燃焼法や、窒素雰囲気で分解触媒と接触させて分解させる方法や、350 〜450 ℃でＮａＯＨやＫＯＨ等のアルカリ化合物を加え、炭化水素系溶媒の存在下で有機ハロゲン化合物の無害化を図る化学法（ＢＣＤ法）等が行われている。
【０００７】
しかし、加熱燃焼法や窒素雰囲気での分解法では、350 〜450 ℃という高温で加熱されるため、酸素の供給が不十分であると、有機ハロゲン化合物が分解されるよりも先に蒸発して飛散することとなり、二次汚染を引き起こすおそれがあった。
【０００８】
特に、ダイオキンは酸化雰囲気中での上記の温度において生成され易く、蒸発飛散による二次汚染の発生は重要な問題となっていた。
【０００９】
従って、排気部分に二次燃焼装置や触媒分解装置等の排ガス処理装置を設ける必要があり、設備全体が大がかりとなる問題点があった。
【００１０】
一方、化学法では、アルカリ化合物が添加されるため、加熱燃焼法に比べると有機ハロゲン化合物の分解は促進されるが、350 〜450 ℃という高温で処理されるため、有機ハロゲン化合物が蒸発飛散するおそれは免れ得なかった。
【００１１】
また、いずれの方法も高温で処理されるので、多大な熱エネルギーを要することとなっていた。
【００１２】
一方、粉末状の農薬は、従来の化学法では反応薬剤と接触反応させるには効率が悪く、新たな方法の開発が望まれていた。
【００１３】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、有機ハロゲン化合物を分解処理する前に固形物から有機ハロゲン化合物を除去し、有機ハロゲン化合物の飛散による周辺の環境破壊を防止することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するために、有機ハロゲン化合物で汚染された固形物の浄化方法とその装置としてなされたもので、浄化方法としての特徴は有機ハロゲン化合物で汚染された土壌、汚泥、土石、又はコンクリートからなる固形物を抽出槽に供給するとともに、該抽出槽内に、前記有機ハロゲン化合物より沸点が低い有機溶剤を添加して該有機溶剤中に有機ハロゲン化合物を抽出し、該有機溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液を前記固形物から分離して該固形物から有機ハロゲン化合物を除去し、その後、前記有機溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液に、前記有機溶剤より沸点が高く前記有機ハロゲン化合物より沸点が低い炭化水素系溶剤を添加し、前記有機溶剤の沸点より高く前記炭化水素系溶剤の沸点より低い温度で蒸留して、該炭化水素系溶剤及び前記有機ハロゲン化合物から前記有機溶剤を分離することにある。
【００１５】
また、他の浄化方法としての特徴は、有機ハロゲン化合物で汚染された土壌、汚泥、土石、又はコンクリートからなる固形物を抽出槽に供給するとともに、該抽出槽内に、前記有機ハロゲン化合物より沸点が低い有機溶剤を添加して該有機溶剤中に有機ハロゲン化合物を抽出し、該有機溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液を前記固形物から分離して該固形物から有機ハロゲン化合物を除去し、その後、前記有機溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液に、前記有機溶剤より沸点が高く前記有機ハロゲン化合物より沸点が低い炭化水素系溶剤を添加し、前記有機溶剤の沸点より高く前記炭化水素系溶剤の沸点より低い温度で蒸留して、該炭化水素系溶剤及び前記有機ハロゲン化合物から前記有機溶剤を分離し、その後、蒸留後に残存する炭化水素系溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液に、金属ナトリウムの粉末を絶縁油に分散させたナトリウム分散剤を添加して、有機ハロゲン化合物を脱ハロゲン化処理することにある。
【００１８】
有機ハロゲン化合物で汚染された固形物に添加される溶剤としては、有機ハロゲン化合物と水との双方を溶解させるものを使用するのが好ましい。
【００１９】
脱ハロゲン化処理は、たとえば金属ナトリウムと有機ハロゲン化合物とを反応させることによって行われる。
【００２０】
さらに、有機ハロゲン化合物で汚染された固形物の浄化装置としての特徴は、有機ハロゲン化合物で汚染された土壌、汚泥、土石、又はコンクリートからなる固形物を供給するとともに、前記有機ハロゲン化合物より沸点が低い有機溶剤を添加して該有機溶剤中に有機ハロゲン化合物を抽出する第１抽出槽１と、該第１抽出槽１から供給される有機溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液を前記固形物から分離するための分離装置２と、前記有機溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液に、前記有機溶剤より沸点が高く前記有機ハロゲン化合物より沸点が低い炭化水素系溶剤を添加し、前記有機溶剤の沸点より高く前記炭化水素系溶剤の沸点より低い温度で蒸留して、該炭化水素系溶剤及び前記有機ハロゲン化合物から前記有機溶剤を分離するための蒸留装置７とを具備することにある。
【００２１】
さらに、他の有機ハロゲン化合物で汚染された固形物の浄化装置としての特徴は、有機ハロゲン化合物で汚染された土壌、汚泥、土石、又はコンクリートからなる固形物を供給するとともに、前記有機ハロゲン化合物より沸点が低い有機溶剤を添加して該有機溶剤中に有機ハロゲン化合物を抽出する第１抽出槽１と、該第１抽出槽１から供給される有機溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液を前記固形物から分離するための分離装置２と、前記有機溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液に、前記有機溶剤より沸点が高く前記有機ハロゲン化合物より沸点が低い炭化水素系溶剤を添加して、該炭化水素系溶剤中に有機ハロゲン化合物を抽出する第２抽出槽６と、該第２抽出槽６で抽出された抽出液を、前記有機溶剤の沸点より高く前記炭化水素系溶剤の沸点より低い温度で蒸留して、該炭化水素系溶剤及び前記有機ハロゲン化合物から前記有機溶剤を分離するための蒸留装置７とを具備することにある。
【００２２】
さらに、他の有機ハロゲン化合物で汚染された固形物の浄化装置としての特徴は、
有機ハロゲン化合物で汚染された土壌、汚泥、土石、又はコンクリートからなる固形物を供給するとともに、前記有機ハロゲン化合物より沸点が低い有機溶剤を添加して該有機溶剤中に有機ハロゲン化合物を抽出する第１抽出槽１と、該第１抽出槽１から供給される有機溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液を前記固形物から分離するための分離装置２と、前記有機溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液に、前記有機溶剤より沸点が高く前記有機ハロゲン化合物より沸点が低い炭化水素系溶剤を添加して、該炭化水素系溶剤中に有機ハロゲン化合物を抽出する第２抽出槽６と、該第２抽出槽６で抽出された抽出液を、前記有機溶剤の沸点より高く前記炭化水素系溶剤の沸点より低い温度で蒸留して、該炭化水素系溶剤及び前記有機ハロゲン化合物から前記有機溶剤を分離するための蒸留装置７と、蒸留後に残存する炭化水素系溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液に、金属ナトリウムの粉末を絶縁油に分散させたナトリウム分散剤を添加して、有機ハロゲン化合物と金属ナトリウムとを反応させる反応装置１０とを具備することにある。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に従って説明する。
【００２５】
先ず、一実施形態としての、有機ハロゲン化合物で汚染された固形物の浄化装置について説明する。
【００２６】
図１において、１は、有機ハロゲン化合物の一例としてのダイオキシンを含有する土壌を供給するとともに、アルコール、アミン類等の有機溶剤を添加して、その有機溶剤とともにダイオキシンを抽出するための第１抽出槽で、この第１抽出槽において土壌中に含有されている有機ハロゲン化合物と水とが有機溶剤に溶解して抽出されることとなる。
【００２７】
２は、前記第１抽出槽１で抽出された有機ハロゲン化合物、水、有機溶剤からなる抽出液と土壌とを固液分離するための分離装置で、該分離装置２で固形物として分離された土壌中に有機ハロゲン化合物が残存しているか否かを分析する分析装置３が前記分離装置２の後段に設けられている。
【００２８】
また、該分析装置３で有機ハロゲン化合物が残存していない場合に土壌を乾燥処理する乾燥装置４が前記分析装置３の後段に設けられ、さらに有機ハロゲン化合物が残存している場合に土壌を前記第１抽出槽１に返送する返送ライン５が分析装置３と第１抽出槽１に接続して設けられている。
【００２９】
６は、前記分離装置２で分離された抽出液に、炭化水素系溶剤（石油系溶剤）を添加するための第２抽出槽で、この第２抽出槽では、炭化水素系溶剤の添加によって水が除去されるとともに有機溶剤、炭化水素系溶剤、及び有機ハロゲン化合物を含有する抽出液が抽出されることとなる。
【００３０】
７は、前記第２抽出槽６で抽出された有機溶剤、炭化水素系溶剤、及び有機ハロゲン化合物からなる抽出液を蒸留するための蒸留装置で、この蒸留装置７での蒸留により、抽出液から有機溶剤が分離回収されることとなる。
【００３１】
そして、分離回収された有機溶剤を前記第１抽出槽１へ返送するための返送ライン８が該第１抽出槽１と前記蒸留装置７とに接続されている。
【００３２】
９は、前記第２抽出槽６で抽出された抽出液の蒸留後の炭化水素系溶剤及び有機ハロゲン化合物を含有する抽出液を供給して濃度調整を行うための濃度調整槽で、この濃度調整槽９で炭化水素系溶剤が添加されて濃度調整が行われる。
【００３３】
10は、前記濃度調整された抽出液を供給するとともに、金属ナトリウムの粉末を絶縁油に分散させたナトリウム分散剤を添加して、ダイオキシン金属ナトリウムを反応させるための反応装置で、この反応装置10には、さらに水が添加される。
【００３４】
11は、前記反応装置10での反応後の液を中和するための中和槽で、この中和槽には塩酸が添加される。
【００３５】
12は、前記中和槽11で調整された液を油水分離するための油水分離装置で、この油水分離装置で分離された炭化水素系溶剤を前記濃度調整槽９に返送するための返送ライン13が、該濃度調整槽９と前記油水分離装置12とに接続されている。
【００３６】
次に、このような浄化装置を用いて、有機ハロゲン化合物の一例としてのダイオキシンで汚染された固形物を浄化する方法を、図１及び図２に従って説明する。
【００３７】
先ず、ダイオキシンを含有する汚染土壌を第１抽出槽１へ供給し、その第１供給槽１に有機溶剤を添加する。
【００３８】
この有機溶剤としては、たとえばイソプロピルアルコールが使用される。
【００３９】
この有機溶剤であるイソプロピルアルコールは、処理対象物であるダイオキシンを溶解するだけでなく、水も溶解するため、有機溶剤の添加によって土壌に含有されていたダイオキシンと水分とが有機溶剤に溶解して抽出されることとなる。
【００４０】
次に、第１抽出槽１で有機溶剤が添加された土壌は、分離装置２へ供給され、その分離装置２で固液分離される。
【００４１】
すなわち、第１抽出槽１で抽出されたダイオキシン、水、有機溶剤からなる抽出液と固形物である土壌とが分離され、分離された土壌は分析装置３へ供給され、土壌中にダイオキシンが残存しているか否かが分析される。
【００４２】
ダイオキシンが残存していない場合には、土壌は乾燥装置４へ供給され、乾燥物として処理される。
【００４３】
すなわち、無害化された乾燥物として得られることとなるのである。
【００４４】
ダイオキシンが残存している場合には、土壌は返送ライン５を介して前記第１抽出槽１に返送され、再度有機溶剤が添加されて上記のような抽出操作が行われる。
【００４５】
一方、前記分離装置２で分離されたダイオキシン、水、有機溶剤からなる抽出液は、第２抽出槽６へ供給される。
【００４６】
この第２抽出槽６では、炭化水素系溶剤（石油系溶剤）としてたとえばオクタンが添加される。
【００４７】
この炭化水素系溶剤は、有機溶剤に溶解する溶解度以上の量が添加される。
【００４８】
この場合において、有機溶剤であるイソプロピルアルコールに対する炭化水素系溶剤のオクタンの溶解度は、そのイソプロピルアルコールに対する水の溶解度よりも大きいため、有機溶剤に対しては、炭化水素系溶剤の飽和量のみが溶解し、溶解しきれない炭化水素系溶剤及び水が溶解しきれずに抽出されることとなる。
【００４９】
このようにして水は抽出液から除去されることとなる。
【００５０】
次に、このようにして水が除去された有機溶剤、炭化水素系溶剤、ダイオキシンからなる抽出液は、蒸留装置７へ供給され、その蒸留装置７で蒸留される。
【００５１】
この場合において、炭化水素系溶剤であるオクタンは、有機溶剤であるイソプロピルアルコールよりも沸点が高く、ダイオキシンはさらに沸点が高いため、有機溶剤（イソプロピルアルコール）のみが蒸発し、有機溶剤のみが分離回収されることとなる。
【００５２】
分離回収された有機溶剤は、前記第１抽出槽１へ返送され、再利用される。
【００５３】
蒸留後の炭化水素系溶剤及び有機ハロゲン化合物を含有する抽出液は、濃縮装置９へ供給され、その濃度調整槽９で炭化水素系溶剤が添加される。
【００５４】
このようにして濃度調整が行われた抽出液は、反応装置10へ供給され、約100 ℃で加熱した状態で、反応装置10に金属ナトリウムの粉末を絶縁油に分散させたナトリウム分散剤が添加される。
【００５５】
これによって、炭化水素系溶剤中のダイオキシンがナトリウム分散剤中の金属ナトリウムとが反応し、ダイオキシンが脱塩素化されることとなる。
【００５６】
さらに、反応装置10には水が添加され、ダイオキシンとの反応で消費されなかった過剰のナトリウムが水と反応して苛性ソーダが生成される。
【００５７】
これらの苛性ソーダ、水、ダイオキシンの分解で得られた有機物（ビフェニル）、及び炭化水素系溶剤は、中和槽11へ供給される。
【００５８】
この中和槽11には塩酸が添加され、苛性ソーダが塩酸と反応して塩化ナトリウムが得られる。これによって中和されることとなる。
【００５９】
中和された液は、油水分離装置12へ供給され、その油水分離装置12で炭化水素系溶剤が分離される。
【００６０】
分離された炭化水素系溶剤は、返送ラインを介して濃度調整槽９へ返送される。
【００６１】
上述のように、本実施形態においては、ダイオキシンと水との双方に溶解する有機溶剤を添加して抽出するため、ダイオキシンを土壌から好適に分離，除去することができ、また水にも溶解する溶剤を用いることで、脱水も同時に行うことが可能となる。
【００６２】
また、抽出後に炭化水素系溶剤を添加して蒸留し、有機溶剤のみを分離するため、その有機溶剤を返送して抽出用として再利用することができる。
【００６３】
さらに、このような蒸留は、有機溶剤の沸点以上で且つ炭化水素系溶剤の沸点以下の温度で行えばよく、処理対象物であるダイオキシンより相当低い温度で蒸留しうるため、ダイオキシンが不用意に蒸発することもなく、従って周辺に飛散することもない。
【００６４】
さらに、濃縮工程においては、炭化水素系溶剤が添加されるため、ダイオキシンの周辺への飛散はより確実に防止されることとなる。
【００６５】
さらに、反応工程においても、金属ナトリウムの粉末を絶縁油に分散させたナトリウム分散剤をダイオキシンと反応させてダイオキシンを脱塩素化処理するため、金属ナトリウムが反応する温度である常温以上好ましくは60℃以上200 ℃以下の温度範囲で処理できることとなり、従って沸点が上記温度よりはるかに高いダイオキシンが蒸発して飛散することがなく、周辺に影響を及ぼすこともないのである。
【００６６】
さらに、土壌中のダイオキシンは溶剤で抽出されることにより予め土壌から分離され、土壌中でダイオキシンの分解反応が行われないため、上記反応工程において土壌中に分解反応の生成物が生成されることもなく、従って、処理後の土壌はそのまま乾燥等してただちに再利用することができる。
【００６７】
このように、本実施形態においては、ダイオキシンの分解反応による処理前にダイオキシンが予め抽出分離するため、上記のような効果が得られ、しかもいずれの工程においてもダイオキシンの沸点より低い温度で処理がされるため、ダイオキシンの蒸発，飛散を好適に防止することができた。
【００６８】
（実施例）
絶縁油中に抽出したＰＣＢやダイオキシン等の有機ハロゲン化合物を、上記反応装置で分解処理する前と後との有機ハロゲン化合物の濃度を測定した。
【００６９】
試料として、ＰＣＢ及びコプラナーＰＣＢを含有する試料（実施例１及び実施例２）、ダイオキシン類、ＰＣＢ及びコプラナーＰＣＢを含有する試料（実施例３及び実施例４）を用いた。
【００７０】
ここで、コプラナーＰＣＢとは、ＰＣＢの異性体のうち、その化学構造でオルト位（2,2',6及び6') に置換塩素を持たないもの、１個或いは２個のみ持つ４塩化体以上の異性体の数種は共平板状（コプラナー）の構造を示すＰＣＢで、一般のＰＣＢに比べて強い毒性を有し、ダイオキシン類と類似した作用を示す。
【００７１】
試験結果を表１に示す。表１において、ＮＤとは、定量下限値以下であることを意味する。
【００７２】
【表１】

【００７３】
表１からも明らかなように、実施例１及び実施例２では、いずれもコプラナーＰＣＢは大幅に減少し、またＰＣＢは定量下限値以下に減少した。
【００７４】
また、実施例３及び実施例４では、ダイオキシン類とＰＣＢはいずれも定量下限値以下に減少し、コプラナーＰＣＢは大幅に減少した。
【００７５】
一方、ＰＣＢについて反応装置での分解処理を行う際の温度を、常温、60℃、75℃、90℃、110 ℃に変えて、それぞれ残留ＰＣＢ率の経時変化を試験した。
【００７６】
ここで、残留ＰＣＢ率は次式で示される。
【００７７】

【００７８】
尚、ＰＣＢの初期濃度は360ppmで行った。
【００７９】
試験結果を図３に示す。
【００８０】
図３からも明らかなように、110 ℃では約５分でＰＣＢが完全に分解し、90℃では約10分で完全に分解し、75℃では約15分で分解し、60℃では約95分で分解した。
【００８１】
常温では、残留ＰＣＢ率は約120 時間で約75％まで低減することができ、常温でもＰＣＢの分解反応が可能であることが確認できた。
【００８２】
これらより、常温でも分解処理は可能であるが、処理にかかる時間を考慮すると、60℃以上で処理するのが好ましい。
【００８３】
また、処理温度を高くすると、短時間に処理できるようになるが、200 ℃を超えるとＰＣＢの蒸発が顕著になるため、200 ℃以下で分解処理を行うのが好ましい。
【００８４】
尚、上記実施形態では、有機溶剤としてイソプロピルアルコールを使用したが、有機溶剤の種類はこれに限定されるものではなく、たとえばエタノールやメタノールを使用することも可能であり、また、これ以外のアルコールを使用することも可能である。
【００８５】
ただし、イソプロピルアルコールは官能基が多く、低粘度のため反応性に優れていること、消毒薬等の医薬品に使用されるため安全性に優れているという利点がある。
【００８６】
また、生物分解性が良好であり、従って残存物の分解を比較的容易に行うことができるという利点がある。
【００８７】
さらに、アルコールのような親水性の溶剤以外に、アセトンやアミン類等の疎水性の溶剤を使用することも可能である。
【００８８】
アミン類としては、たとえばモノメチルアミン、モノエチルアミン、イソプロピルアミン、アリルアミン、モノ−ｎ−ブチルアミン、イソブチルアミン、ｔ−ブチルアミン、ｓ−ブチルアミン、アミルアミン、シクロヘキアルアミン等の一級アミン類、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン等の二級アミン類、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン等の三級アミン類等を使用することができる。
【００８９】
また、疎水性の溶剤として、上記アセトンやアミン類の他、パークロロエチレン等の不燃性の溶剤を使用することもでき、このような溶剤は不燃性であること、回収が容易であること、洗浄力に優れていること等の利点がある。
【００９０】
さらに、有機溶剤として、上記実施形態では、ダイオキシンのみならず、水にも溶解する有機溶剤を用いたため、上記のような好ましい効果が得られたが、ダイオキシンと水の双方に溶解する有機溶剤を用いることは本発明に必須の条件ではなく、ダイオキシンのみに溶解する有機溶剤を用いることも可能である。
【００９１】
さらに、抽出後に土壌と抽出液を分離する手段としては、遠心分離、重力濾過、自然沈降等の種々の手段を採用することが可能である。
【００９２】
さらに、炭化水素系溶剤として、上記実施形態ではオクタンを用いたが、石油系溶剤の種類もこれに限定されるものではなく、たとえばトルエン、ノナン、ヘキサン、ベンゼン等を使用することも可能である。
【００９３】
また、ペンタクロロフェノール、ヘキサクロロシクロヘキサン、クロルデン、1,2 −ジブロモ−３−クロロプロパン、メトキシクロル、2,4 −ジクロロフェノール等を使用することも可能であり、これらの炭化水素系溶剤は、固形物を汚染している処理対象物が農薬である場合に有効である。
【００９４】
また、上記実施形態でダイオキシンの分解反応を行わせるものとして用いた金属ナトリウムは安価で一般的に入手し易い利点があるが、これに限らず、金属カリウム、金属ストロンチウム、金属リチウム或いはこれらの合金を用いることも可能である。
【００９５】
要は、アルカリ金属を油等の分散媒に分散させた分散剤が用いられればよいのである。
【００９６】
また、該実施形態では、蒸留後の有機溶剤を抽出工程に返送したため、その有機溶剤を再利用することができるという好ましい効果が得られたが、返送して再利用することは、本発明に必須の条件ではない。
【００９７】
該実施形態では、油水分離後の炭化水素系溶剤を、濃縮工程に返送したため、炭化水素系溶剤を再利用することができるという好ましい効果が得られたが、炭化水素系溶剤を返送して再利用することも本発明に必須の条件ではない。
【００９８】
さらに、上記実施形態では、金属ナトリウムを絶縁油等の分散媒に分散させたため、親和性が向上し、アルカリ金属と有機ハロゲン化合物との反応がより確実に行われるという好ましい効果が得られたが、このような分散媒に分散させることは本発明に必須の条件ではない。
【００９９】
さらに、上記実施例では、ダイオキシンを処理する場合について説明したが、処理すべき有機ハロゲン化合物の種類も、上記実施例のダイオキシンに限定されるものではなく、たとえばポリ塩化ビフェニルのようなものであってもよい。
【０１００】
また、ＤＤＴやＢＨＣ等の農薬類であってもよい。
【０１０１】
要は、処理すべき土壌に有機ハロゲン化合物が含有されていればよいのである。
【０１０２】
さらに、上記実施例では、有機ハロゲン化合物を含有する土壌を処理する場合について説明したが、土壌に限らず、たとえば有機ハロゲン化合物を含有する汚泥、土石、コンクリート等の廃棄物を処理する場合に本発明を適用することも可能である。
【０１０３】
さらに、有機ハロゲン化合物が付着した容器類や布地、紙類等の処理に本発明を適用することも可能である。
【０１０４】
要は、有機ハロゲン化合物が含有され、或いは付着等されることによって汚染された固形物であれば、本発明を適用することが可能である。
【０１０５】
尚、上記実施形態では、中和槽11に塩酸を添加し中和を行ったが、これに限らず、炭酸ガス、酢酸等の有機酸、硝酸、硫酸等の無機酸も状況に応じた濃度で用いることができる。
【０１０６】
【発明の効果】
叙上のように、本発明においては、土壌等の固形物中の有機ハロゲン化合物が溶剤で抽出されて予め固形物から分離され、固形物中で有機ハロゲン化合物の反応が行われないため、従来のように分解反応の工程において固形物中に分解反応の生成物が生成されることもなく、従って、処理後の固形物はそのまま乾燥等してただちに再利用することができるという効果がある。
【０１０７】
また、予め固形物中の有機ハロゲン化合物が溶剤で抽出されて固形物から分離されるため、このような抽出，分離と有機ハロゲン化合物の分解除去反応とを別々に行うことができ、従って、これら抽出分離や反応装置等の個々の処理設備をコンパクトにできるために、全体としての処理設備も小型化することができるという効果がある。
【０１０８】
さらに、抽出、分離、蒸留等の一連の工程が、すべて有機ハロゲン化合物の蒸発温度以下の温度で行われるため、従来の方法のように有機ハロゲン化合物が不用意に蒸発することもなく、従って周辺に飛散することもないので、環境破壊をもたらすこともないという効果がある。
【０１０９】
この結果、従来のように、蒸発する有機ハロゲン化合物を捕獲するための大がかりな装置を設ける必要もなく、設備を小型化することができるという効果がある。
【０１１０】
また、従来の方法に比べて低い温度で処理することができるので、従来のように多大な熱エネルギーを要することもない。
【０１１１】
さらに、有機ハロゲン化合物と水との双方に溶解する溶剤を添加して抽出した場合には、有機ハロゲン化合物を固形物から好適に分離，除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例としての有機ハロゲン化合物の分解処理装置の概略ブロック図。
【図２】一実施例としての有機ハロゲン化合物の分解処理工程を示す概略ブロック図。
【図３】反応時間と残留ＰＣＢ率の相関関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１…第１抽出装置２…分離装置
６…第２抽出装置７…蒸留装置
10…反応装置

Claims

有機ハロゲン化合物で汚染された土壌、汚泥、土石、又はコンクリートからなる固形物を抽出槽に供給するとともに、該抽出槽内に、前記有機ハロゲン化合物より沸点が低い有機溶剤を添加して該有機溶剤中に有機ハロゲン化合物を抽出し、該有機溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液を前記固形物から分離して該固形物から有機ハロゲン化合物を除去し、その後、前記有機溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液に、前記有機溶剤より沸点が高く前記有機ハロゲン化合物より沸点が低い炭化水素系溶剤を添加し、前記有機溶剤の沸点より高く前記炭化水素系溶剤の沸点より低い温度で蒸留して、該炭化水素系溶剤及び前記有機ハロゲン化合物から前記有機溶剤を分離することを特徴とする有機ハロゲン化合物で汚染された固形物の浄化方法。
有機ハロゲン化合物で汚染された土壌、汚泥、土石、又はコンクリートからなる固形物を抽出槽に供給するとともに、該抽出槽内に、前記有機ハロゲン化合物より沸点が低い有機溶剤を添加して該有機溶剤中に有機ハロゲン化合物を抽出し、該有機溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液を前記固形物から分離して該固形物から有機ハロゲン化合物を除去し、その後、前記有機溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液に、前記有機溶剤より沸点が高く前記有機ハロゲン化合物より沸点が低い炭化水素系溶剤を添加し、前記有機溶剤の沸点より高く前記炭化水素系溶剤の沸点より低い温度で蒸留して、該炭化水素系溶剤及び前記有機ハロゲン化合物から前記有機溶剤を分離し、その後、蒸留後に残存する炭化水素系溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液に、金属ナトリウムの粉末を絶縁油に分散させたナトリウム分散剤を添加して、有機ハロゲン化合物を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で汚染された固形物の浄化方法。
炭化水素系溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液にナトリウム分散剤を添加する前に、該抽出液に炭化水素系溶剤を添加して抽出液の濃度調整を行う請求項２記載の有機ハロゲン化合物で汚染された固形物の浄化方法。
有機ハロゲン化合物で汚染された固形物に添加される有機溶剤が、イソプロピルアルコール、エタノール、メタノール、アセトン、モノメチルアミン、モノエチルアミン、イソプロピルアミン、アリルアミン、モノ−ｎ−ブチルアミン、イソブチルアミン、ｔ−ブチルアミン、ｓ−ブチルアミン、アミルアミン、シクロヘキアルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、パークロロエチレンのいずれかである請求項１乃至３のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物で汚染された固形物の浄化方法。
有機ハロゲン化合物が、ダイオキシン、ポリ塩化ビフェニル、コプラナーＰＣＢ、ＤＤＴ、又はＢＨＣのいずれかである請求項１乃至４のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物で汚染された固形物の浄化方法。
有機溶剤より沸点が高く有機ハロゲン化合物より沸点が低い炭化水素系溶剤が、オクタン、トルエン、ノナン、ヘキサン、ベンゼン、ペンタクロロフェノール、ヘキサクロロシクロヘキサン、クロルデン、１，２−ジブロモ−３−クロロプロパン、メトキシクロル、又は２，４−ジクロロフェノールのいずれかである請求項１乃至５のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物で汚染された固形物の浄化方法。
有機ハロゲン化合物で汚染された土壌、汚泥、土石、又はコンクリートからなる固形物を供給するとともに、前記有機ハロゲン化合物より沸点が低い有機溶剤を添加して該有機溶剤中に有機ハロゲン化合物を抽出する第１抽出槽（１）と、該第１抽出槽（１）から供給される有機溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液を前記固形物から分離するための分離装置（２）と、前記有機溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液に、前記有機溶剤より沸点が高く前記有機ハロゲン化合物より沸点が低い炭化水素系溶剤を添加し、前記有機溶剤の沸点より高く前記炭化水素系溶剤の沸点より低い温度で蒸留して、該炭化水素系溶剤及び前記有機ハロゲン化合物から前記有機溶剤を分離するための蒸留装置（７）とを具備することを特徴とする有機ハロゲン化合物で汚染された固形物の浄化装置。
有機ハロゲン化合物で汚染された土壌、汚泥、土石、又はコンクリートからなる固形物を供給するとともに、前記有機ハロゲン化合物より沸点が低い有機溶剤を添加して該有機溶剤中に有機ハロゲン化合物を抽出する第１抽出槽（１）と、該第１抽出槽（１）から供給される有機溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液を前記固形物から分離するための分離装置（２）と、前記有機溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液に、前記有機溶剤より沸点が高く前記有機ハロゲン化合物より沸点が低い炭化水素系溶剤を添加して、該炭化水素系溶剤中に有機ハロゲン化合物を抽出する第２抽出槽（６）と、該第２抽出槽（６）で抽出された抽出液を、前記有機溶剤の沸点より高く前記炭化水素系溶剤の沸点より低い温度で蒸留して、該炭化水素系溶剤及び前記有機ハロゲン化合物から前記有機溶剤を分離するための蒸留装置（７）とを具備することを特徴とする有機ハロゲン化合物で汚染された固形物の浄化装置。
有機ハロゲン化合物で汚染された土壌、汚泥、土石、又はコンクリートからなる固形物を供給するとともに、前記有機ハロゲン化合物より沸点が低い有機溶剤を添加して該有機溶剤中に有機ハロゲン化合物を抽出する第１抽出槽（１）と、該第１抽出槽（１）から供給される有機溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液を前記固形物から分離するための分離装置（２）と、前記有機溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液に、前記有機溶剤より沸点が高く前記有機ハロゲン化合物より沸点が低い炭化水素系溶剤を添加して、該炭化水素系溶剤中に有機ハロゲン化合物を抽出する第２抽出槽（６）と、該第２抽出槽（６）で抽出された抽出液を、前記有機溶剤の沸点より高く前記炭化水素系溶剤の沸点より低い温度で蒸留して、該炭化水素系溶剤及び前記有機ハロゲン化合物から前記有機溶剤を分離するための蒸留装置（７）と、蒸留後に残存する炭化水素系溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液に、金属ナトリウムの粉末を絶縁油に分散させたナトリウム分散剤を添加して、有機ハロゲン化合物と金属ナトリウムとを反応させる反応装置（１０）とを具備することを特徴とする有機ハロゲン化合物で汚染された固形物の浄化装置。
炭化水素系溶剤と有機ハロゲン化合物との抽出液にナトリウム分散剤を添加する前に、該抽出液に炭化水素系溶剤を添加して抽出液の濃度調整を行う濃度調整槽（９）がさらに具備されている請求項９記載の有機ハロゲン化合物で汚染された固形物の浄化装置。
有機ハロゲン化合物で汚染された固形物に添加される有機溶剤が、イソプロピルアルコール、エタノール、メタノール、アセトン、モノメチルアミン、モノエチルアミン、イソプロピルアミン、アリルアミン、モノ−ｎ−ブチルアミン、イソブチルアミン、ｔ−ブチルアミン、ｓ−ブチルアミン、アミルアミン、シクロヘキアルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、パークロロエチレンのいずれかである請求項７乃至１０のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物で汚染された固形物の浄化装置。
有機ハロゲン化合物が、ダイオキシン、ポリ塩化ビフェニル、コプラナーＰＣＢ、ＤＤＴ、又はＢＨＣのいずれかである請求項７乃至１１のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物で汚染された固形物の浄化装置。
有機溶剤より沸点が高く有機ハロゲン化合物より沸点が低い炭化水素系溶剤が、オクタン、トルエン、ノナン、ヘキサン、ベンゼン、ペンタクロロフェノール、ヘキサクロロシクロヘキサン、クロルデン、１，２−ジブロモ−３−クロロプロパン、メトキシクロル、又は２，４−ジクロロフェノールのいずれかである請求項７乃至１２のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物で汚染された固形物の浄化装置。