JPH02501543A - 水性及び有機液中の有機物質を環境適合性生成物が生じるように分解するための接触的方法 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、水性及び有機液中に存在する有機物質を環境適合性の反応生成物が生 じるように制御された分解をするだめの接触的方法及び反応方法に関し：そして 殊にこれらの接触的な方法を有機溶媒、飲料水、工業排水、汚染された土壌また はスラッジからの有害な有機物質の除去、並びに吸着剤例えは粒状活性炭の化学 的再生への応用に関する。

発明の背景 生活排水及び工業排水管理は、現代生活の最も厳しく、且つ緊急な問題の１つに なっている。この問題の厳しさは、重大であり、そして多くの提案された解決は 公共のための健康及び安全基準並びに環境保護のための法律及び政策と直接衝突 する。本質的に、この問題は、次のように要約される：いかにして生活及び工業 廃棄物、主として天然及び合成有機物質を、更に空気、水及び土壌を汚染せずに ；そしてしばしば元の廃棄物自身より公洪的に危険である毒性及び／または有害 な物質の生成及び放出により生じる追加の危機及び害なしに処理または投棄する か。この問題は、廃棄物中に見い出される有機物質の多様性を認めると、そして 全体の廃棄物問題に関与する有機物質の源の範囲を認めることにより複雑で、且 つ困難になる。

例えば、人体排泄物及び食料消費は、下水及び水汚染を生じさせる。

工業的製造工程は、製造操作からの有機溶媒及び有害副生物並びに原料としての 他の事業及び工業により用いられる化学組成物を含む高度に毒性で、しばしば発 癌性の有機物質を生じさせ、その多くは生物分解性でなく、環境的に安全でもな い。

今日量も通常の解決策は、陸上投棄または解放もしくは閉鎖焼却器中での有機廃 棄物質の燃焼のいずれである。例えば、飲料水及び工業排水の精製のために濾過 材として使用される粒状活性炭（以後「ＧＡＣ」）は、ＧＡＣの表面上に前に吸 着した有機物質を揮発及び高温での酸化により脱着させる熱的揮発により最も一 般的には再生される。この熱的再生技術は、酸化及び摩耗によるＧＡＣの損失； 及び約８００〜８５０°Ｃの温度にＧＡＣを加熱する際のエネルギー経費により 典型的に特徴づけられる。熱的揮発技術は、次のことを含む大きな欠点を有する ：しばしば不完全や有機物質の分解；大量に空気中に放出されない場合における 焼却生成物の廃棄；揮発しＩ；場合に従業員及び公共に対して健康に有害になる 部分燃焼の毒性生成物の放出；及び有機物質の熱分解に寄与する工程に対する一 般的制限。

明らかにこれらの理由により、ガソリンまたは他の有機物質で汚染された水溶液 または懸濁液、有機溶媒及び土壌中に見られる有機物質の分解やＧＡＣの現場再 生などの他の方策が検討された。

有機分解を分解するか、または破壊する現在の方策（またある研究者により「ミ ネラル化（ｍｉｎｅｒａｌ　ｉｚｉｎｇ）Ｊと称されている）は、主に３つに分 けられる。最初のものは、応用指向のものであり、且つ多くは粒状活性炭である 排出されたフィルター吸着物質の化学的再生手段の探索である。

これらの研究は、ＧＡＣフィルターにより保持される有機物質を脱着させるため に通常の液体溶媒を用い、そして種々の水性及び有機性の溶媒の排出されたＧＡ Ｃからの置換ベンゼン、フェノール等の有機物質の抽出能力に主に焦点を当てて いる［ボセイ（Ｐｏｓｅｙ）及びキン（Ｋｉｎ）、Ｊ、　ＷＰＣＦｒＲｅｓ、１ ８：５９−７３　（１９８４）；マーチン及びング、Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｒ。

Ｊ、Ｊｏｕｒ、ＡＷＷＡニア　４−８４　（１９８７）　］−この一般的な方策 の唯一の目標は、再生されたＧＡＣを与えることであることが注目され、且つ認 められ；溶媒が有機物質を脱着させ、そして吸着剤フィルター物質を再生した後 に如何に液体溶媒を処理するかの問題には興味及び注意を殆んどか、または全く 示されていない。

また第二の一般的な方策は、応用指向であり、そして主に代表的には５０〜５０ ０ｐｐｍの比較的低濃度で存在する有害な天然及び／または合成有機化合物除去 のための家庭用水源の処理にある。この方策の常にある必要性及び特徴は、水中 の有害な有機化合物の分解のための化学的酸化剤と組合わせた紫外光開始反応の 使用である。化学的酸化剤としてオゾンガスまたは過酸化水素のいずれかを用い る。

酸化剤としてオゾンガスを用いる場合、オゾンは不安定なガスであるため、ガス は用いる場所で発生させなければならず；新たに発生したオゾンは、紫外光の存 在下で有機化合物と反応して、しばしば最初に存在した有害な有機化合物の過酸 化物又はヒドロキシ誘導体である広範囲の酸化された含炭素反応生成物を生成さ せる。加えて、反応の速度は、しばしば紫外光の強さに依存する。この技術を記 載する代表的な出版物には次のものが含まれる：ウィリアム（Ｗ　ｉ　Ｉ　Ｉ　 ｉａｍ）Ｈ，グラーゼ（Ｇｌａｚｅ）、Ｅｎｖｉｒｏｎ、　Ｓｃｉ、Ｔｅｃｈｎ ｏｌ、　２土：２２４〜２３０　（１９８７）；マステン（Ｍａｓｔｅｎ）及び ブトラー（Ｂｕｔｌｅｒ）、オゾン・サイエンス・アンド・エンジニアリング（ Ｏｚｏｎｅ　５ｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）　８　：　３ ３９−３５３　（１９８７）：ペイトン（Ｐｅｙｔｏｎ）及びグラーゼ、「メカ ニズム・オブ・フォトリティック・オゾネーション（Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ 　Ｐｈｏｔｏｌｙｔｉｃ　０ｚｏｎａｔｉｏｎ）Ｊ、フォトケミストリー・オブ ψエンバイロンメンタル・アクアティック・システムズ（Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉ ｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ａｑｕａｔｉｃ　Ｓｙｓｔｅｍ ｓ）、米国化学会、１９８７．７６〜８８頁。

また、化学的酸化剤として過酸化水素を紫外光と組合せて用むする場合、種々の 低分子量有機化合物は、比較的低濃度で最初に存在する場合には、部分的にか、 まｔ；は完全に分解された。化学的に類似の化合物を分解する能力における大き な相違が注目されており；そして有害な有機物質の完全な分解は、簡単な脂肪族 化合物との反応においてのみ起こり得る。

この技術の代表例は、次の文献にある：サンドストロム（Ｓｕｎｄｓｒｒｏｍ） ら、ハザーダス・ウェイスト・アンド・ノーザーダス・マテリアルズ（Ｈａｚａ ｒｄ。

ｕｓ　Ｗａｓｔｅ　ａｎｄ　Ｈａｚａｒｄｏｕｓ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）３　： 　１０１”　１１０（１９８６）；ビア（Ｗｅｉｒ）ら、ハザーダス・ウェイス ト・アンド・ノ１ザーダス・マテリアルズ４　：　１６５〜１７６　（１９８７ ）；コラベック（Ｋｏｕｂｅｋ）、Ｅ、、　Ｉｎｄ。

Ｅｎｇ、　Ｃｈｅｍ、　Ｐｒｏｃ、　Ｒｅｓ、　Ｄａｖ、上４　：　３４８　（ １９７５）；マライヤンデイ（Ｍａｌａｉｙａｎｄｉ）ら、ウォーター・リサー チ（Ｗａｔｅｒ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ）ニアリューエンド・アンド・ウォーター・ トリートメント・ジャーナル（Ｅｆｆｌｕｅｎｔ　ａｎｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｔｒｅ ａｔｍｅｎｔ　Ｊｏｕｒｎａｌ）２２　：　３３５　（１９ｇ　２　）。

第三の一般的な方策は、更により理論的であり、且つ研究指向でする。

この方策は、水性懸濁液または溶液並びに水及び有機溶媒の液体混合物中の有機 物質の光促進された接触分解に焦点を当ててしする。これらの研究のすべてにお いて、酸化剤として分子状酸素［０，］を固体触媒、最もしばしば粉末状の半導 体遷移元素酸化物と組合わせて酸素飽和されるか、または曝気された水の形で用 いる。しばしば「不埒−光接触法」と称せられるこの反応工程は、光触媒表面上 に吸着された反応体を転化するために連続的に照射された、光励起可能な固体触 媒を用いる。これらの光触媒は、反応体を液体中で固体内において固体触媒のバ ンド−ギャップより高い光子により発生される電子及び／または正孔と接触させ ると考えられている半導体である［ティヒナ−（Ｔｅ　１ｃｈｎｅｒ）及び７オ ーメンテイ（Ｆｏｒｍｅｎｔ　ｉ）、「不均一光触媒（ｌ（ｅｔｅｒｏｇｅｎｅ ｏｕｓ　Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ）Ｊ　ｓ光電気化学、光触媒及び光反応 器（Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、　Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙ ｓｉｓ、　Ａｎｄ　Ｐｈｏｔｏｒｅａｃｔｏｒｓ）ＣＭ、シアベロ（Ｓｃｈ　１ ａｖｅ　ｌ　ｌｏ）編］、Ｄ、レイデル（Ｒｅｉｄｅｌ）出版社、１９８５．４ ５７−４８９頁］。これらの研究は、殊に飲料水供給及び水環境浄化に関し；そ して水性懸濁液または溶液中の有機塩素化合物の如き有機物質を分解することを めている。最近の実験の代表的リストは次により与えられる：マシューズ（Ｍａ ｔｈｅｗｓ）、Ｒ。

ｅｍ、　Ｓｏｃ、　Ｊｐｎ、５８　：　２０１ｓ〜２０２２　（１９８５）　； ブルゾン（Ｐｒｕｄｅｎ）及びオリス（Ｏｌｌｉｓ）、Ｅｎｖｉｒｏｎ、　Ｓｃ ｉ、　Ｔｅｃｈｎｏｌ、上７：６２８〜６３１　（１９８３）；オリスら、Ｊ、 　Ｃａｔａｌ、８８　：　８９〜９６（１９８４）；オリス、Ｄ、Ｆ、、　Ｅｎ ｖｉｒｏｎ、　Ｓｃｉ、　Ｔｅｃｈｎｏｌ、上９１８０−４８４　（１９８５） ：チャン（Ｃｈａｎｇ）及びサベージ（Ｓａｖａｇｅ）、Ｅｎｖｉｒｏｎ、　Ｓ ｃｉ、　Ｔｅｃｈｎｏｌ。

１５：２０１〜２０６　（１９８１）；　）フマル（Ｔｏｋｕｍａｒｕ）ら、「 有機化合物の半導体触媒されｔ；光反応（Ｓｅｍｉ−ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ−Ｃａ ｔａｌｙｓｅｄ　Ｐｈｏｔｏｒｅａｃｔｉ。

ｎｓ　ｏｆ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）Ｊ、不均一媒質中の有機光 転移（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｐｈｏｔｏｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ　Ｉｎ　Ｎ ｏｎｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ　Ｍｅｄｉａ）［マリエ・アンネ・フオツクス（Ｍ ａｒｙｅ　Ａｎｎｅ　Ｆｏｘ）編］、米国化学会、ワシントン、Ｄ、Ｃ，，１９ ８５，４３〜５５頁；ベリゼツテイ（Ｐｅｌｉｚｚｅｔｔｉ）ら、Ｌａ　Ｃｈｉ ｍｉｃａ　Ｅｌ’　１ｎｄｕｓｔｒｉａ　６７　：　６２３−６２５　（１９８ ５）　；Ｒ，Ｌ、ジョリー（Ｊｏｌ　Ｉｅｙ）、「ウェースト・マネージメント 争トレンズ（Ｗａｓｔｅ　Ｍａｎａｇｅａ＋ｅｎｔ　Ｔｒｅｎｄｓ）：化学及び 毒物学的モニタリングを用いるエンジニアリングのイタ−フェース（Ｔｈｅ　Ｉ ｎｔｅｒｆａｃｅ　ｏｆ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｗｉｔｈ　Ｃｈｅｍｉｓｔ ｒｙ　Ａｎｄ　Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）Ｊ　第１ ９３回米国化学会（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｍｅｅｔｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅＡｍｅｒ ｉｃａｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　５ｏｃｉｅｔｙ）、１９８７年４月５−１０日。

これらの出版物は、酸化剤として分子状酸素を用いる水性懸濁液中の異なつｔ； 有機物質の光触媒的酸化の可能性及び制御に関する知識及び理解の状態が、しば しば衝突し、そして対立することを表わし、そして記載している。

明らかに、例えば二酸化チタンの高度に活性及びより活性でない状態間における 金属酸化物の活性に関して明確な問題点がある。加えて、酸化剤として分子状酸 素を用いる光触媒的酸化が、二酸化炭素及び他の生成物に完全に転化する、すべ てのクラスの有機物質の全体的な分解を与ええるか否かに関する継続的な不一致 がある。二酸化炭素への完全な分解ではなく、有機物質の部分的な酸化のデータ を与える多数の報告が文献中にある［キリ（ｃａｒｅｙ）ら、Ｂｕｌｌ、　Ｅｎ ｖｉｒ、　Ｃｏｎｔａ＋ｏ、　Ｔｏｘｉｃ、土」３６９７−７０１　（１９７６ ）ｉオリバー（０１１ｖｅｒ）らＪｎｖｉｒ、　Ｓｃｉ、　Ｔｅｃｈｎｏｌ。

１３　：　ｌ　０７５−１０７７　（１９７９）ｉノ＼スタート（Ｈｕｓｔｅｒ ｔ）ら、ケモス７エア（Ｃｈｅｍｏｓｐｈｅｒｅ）上２　：　５５〜５８　（１ ９８３）；オリス（Ｏｌｌｉｓ）ら、Ｊ、　Ｃａｔｌ、　８８　：　８９　（１ ９８４）　］−まｔ；水中におけるある通常の、有機汚染物が近紫外光で照射さ れた二酸化チタン触媒の存在下で完全にミネラル化されることを示す他の論文も ある［バーベニ（Ｂａｒｂｅｎｉ）ら、Ｎｏｕｖ、　Ｊ、　ｄｅＣｈｉｍ、　８ 　：　５４７　（１９８４）　；バーベニら、ケモス旦ヱ：　５６５　（１９８ ６）及びＷａｔｅｒ　Ｒｅｓ、２０　：　５６９−５７８　（１９８６）］。明 らかに、この分野における現在の知識及び予期は流動的であり、且つ種々の反対 及び逆の見解を調和させる必要がある。

これらの技術及び研究の発展が存在するにもかかわらず、これらの相違した方策 及び研究努力を総合し、そして統合する試みがなく；まＩ；唯一の接触的方法が 広範囲の異なった用途に適するとする認識または評価もない。更に、水性懸濁液 及び液体は多くの研究及び研究努力の目的であったが、環境適合的方法での溶媒 の再生または有機物質の分解のいずれに関しても、有機溶媒及び液体中での有機 物質の分解に関してはあまり努力はされていなかった。従って明らかに、有機及 び水性液体の両方において一般的に信頼できる仕方で完全に有機物質を分解する 接触的方法は、現在公知で且つ利用できる技術を超える大きな利益及び実質的な 改善として認められ、そして評価されよう。

発明の概要 本発明は、有機物質の環境適合生成物への接触分解方法を与え、この方法は、含 水液体状態で分解される有機物質を得る工程；及び液体有機物質を少なくとも１ 種の遷移元素からなる固体触媒及び該固体触媒により吸収可能な光エネルギーの 存在下で過酸化物と一緒に反応混合物にして、反応混合物として少なくとも二酸 化炭素を含む環境適合性生成物を生じさせる工程からなる。

この方法は、すべての水性の液体及び懸濁液並びに少なくとも０．５重量部の水 を含む有機溶媒に適用し得る。本発明は、溶解されるか、または分散された有害 及び／または有毒有機物質を含む有機溶媒からの有害及び／または有毒溶質の接 触的除去方法；飲料水及び工業排水の環境適合性浄化方法：並びに土壌、スラッ ジ及び捕集された廃棄物からの有害及び／または有毒有機物質の除去に対する多 数の応用及び用途を有する。

好適な具体例の詳細な記述 本発明は、１種またはそれ以上の有機物質の、少なくとも二酸化炭素を含む環境 適合性反応生成物への制御された接触的分解方法である。その最も一般的な形態 において、本接触的方法は、含水流動状態で分解される有機物質を得；液体有機 物質を少なくとも１種の遷移元素からなる固体触媒及び過酸化物と一緒にして反 応混合物とし：そして光エネルギーを反応混合物に加えて少なくとも二酸化炭素 を含む環境適合性反応生成物を生じさせる３つの工程からなる。光エネルギーは 、好ましくは固体触媒により吸収可能な可視または紫外光範囲のものである。

その最も一般的な定義における本発明の外見上の単純さにかかわらず、この独特 な接触的方法はその利用者に多数の大きな利点及び予期せぬ利益を与える。

（１）本発明の接触的方法により生成される反応生成物は、直接周囲環境中に放 出されるか、または環境的に安全な方法で容易に制御され、そして迅速に処理し 得る環境適合性反応生成物を与える。殆んどの場合、反応生成物は、ガス状であ り、そして二酸化炭素、ＸがハロゲンであるＨＸ、水及びある種の含窒素化合物 例えばアンモニアまたは種々の窒素酸化物を含む。かかる環境適合性の、容易に 中和されるか、または他の方法で容易に処理され得る反応生成物は、しばしば今 日の廃棄物処理において見られる空気、水及び土壌中への有害、有毒または生物 的に非分解性の物質の放出の危険を除去する。

（２）本発明の接触法は、一般に有機物質の完全分解を与えることができる。本 分野で従来公知である方法と異って、本発明の一般的接触方法は、芳香族、アル カン、アルケン、アリールアルカン、ハロゲン化アリール、ハロゲン化アルキル 、ハロゲン化アルキルアリール及びその誘導体を少なくとも二酸化炭素からなる 環境適合性反応生成物；並びにしばしば水、ハロゲン化水素間及び含窒素化合物 に完全に分解する。少なくとも１種の遷移元素を含む固体触媒及び過酸化物の組 合せによる接触的分解に明らかに耐性である有機溶媒及び液体は、本発明により １種またはそれ以上の有機物質を浄化し得る。

（３）本明細書に新定する新規な方法は、液体状態の大量及び高濃度の有機汚染 物をこれらの有機物質が流動性塊状物質、懸濁液、コロイド状分散体または真の 溶液の状態であるか否かに無関係に、二酸化炭素及び他の環境適合性生成物に分 解する能力において独特である。分子状酸素または過酸化水素のいずれかを単独 で用いる従来公知の照射技術とは異なり、本発明はその適用において極めて希釈 された（例えばｐｐｂレベル）汚染物の溶液のみに限定されない。この能力は以 後に実験的に示され、そして本分野において一般的に認識され、且つ長年のニー ズを満足する。

（４）また本発明は、かつて可能ではなかった濃度水準の水性液中での有害及び ／または有害有機物質の所望濃度及び分解を可能とする。本発明により与えられ る改善は、洗剤の存在下で水中での溶解により得られる濃度のｌＯ乃至１０００ 倍間である有害及び／または有毒有機物質の濃度で有り得る有機汚染物の洗剤乳 化された水性分散体を利用する。この独特な方法を用いる洗剤乳化された有機物 質のかかる高濃度の分解は、高速で進行し、そして二酸化炭素及び他の環境適合 性反応生成物を大量に生成させる。更に、ミ２・ラル化反応は、通常の公知の方 法と比較して予期せずに長期間続く。これらの可能性の各々は、以後に実験に基 づし１て記載する。

（５）本発明の接触方法は、分解される有機物質が含水液であることを企図し、 そして期待する。接触機構の進行に必要とされる水は、極少量であり、実質的に 水０．５容量％からの範囲の量がこの方法の実施に必要とされるすべてである。

従って、分解される有機物質を含む液体は、９９％より多い有機物質を含むこと ができ；そして多くの応用におし１て担体液体として有機溶媒を９９容量％の濃 度で用いることが望ましし１゜また、担体液体は、他の極端な例では、１００％ までの水性の組成であり得る。しかしながら、水及び１種またはそれ以上の有機 溶媒を、本発明により必要とされる含水液体として有用かまたは所望の割合及び 比の混合物が通常組合わされると考えられる。

（６）本発明の接触方法は、周囲温度で利用される。周囲温度は、温度帯域にお いて通常と考えられる範囲内、即ち実質的に３２〜１００″Ｆの範囲で変えられ る。しカルながらまた、特殊な条件及び使用状況下で望まれるか、または必要と される場合、接触方法は昇温下で用し１得る。

■　分解される有機物質が何であれ、その化学的予備処理は必要としない。この 予備処理の不必要な事は、有機物質を最初に沈着させ、モして／または吸着させ る際に有機物質自身及び他の物質例えば吸着剤の両方に同等にあてはまる。本発 明を用いるためには、有機物質および吸着剤物質のいずれも予備処理または化学 的分解を必要としなし１゜本発明の広く定義された接触方法は、直接にまたは僅 かな改変で多数の用途に有用に使用される。例えば、接触方法は溶解された有機 物質を含む有機溶媒の精製に用いることがで−、本方法は、含水液体として可溶 化された有機物質を含む有機溶媒を得る工程：及び含水液体を少なくとも１種の 遷移元素からなる固体触媒過酸化物と固体触媒により吸収可能な光工、；、ルギ ーの存在下で一緒にして反応混合物とし、実質的に精製された有機溶媒及び少な くとも二酸化炭素からなる環境適合性反応生成物を生成させる工程からなる。

また、本発明は、有機物質を含む排出された粒状活性炭からの環境適合性の粒状 活性炭の再生方法を与え、その末法は、排出された粒状活性炭を有機溶媒と、有 機物質が該有機溶媒に溶解し、そして粒状活性炭を実質的に吸着されＩ；有機物 質が含まれない状態で再生されるように混合し；再生された該粒状活性炭を溶解 された有機物質を含む該有機溶媒からの分離し；分離された該有機溶媒を水、少 なくとも１種の遷移元素からなる固体触媒及び反応混合物としての過酸化物と一 緒にし；そして該固体触媒により吸収可能な光エネルギーを該反応混合物に加え て実質的に溶解した有機物質を含まぬ有機溶媒及び少なくとも二酸化炭素からな る環境適合性反応生成物を生成させる工程からなる。

また、本発明は、飲料水及び工業排液を浄化する際の環境適合方法としての２つ の異なった仕方において使用し得る。第一の水精製の浄化方法は有機物質で汚染 された水を得る工程；汚染された該水を少なくとも１種の遷移元素からなる固体 触媒及び反応混合物としての過酸化物と一緒にする工程：及び該固体触媒により 吸収可能な光エネルギーを該反応混合物に加えて実質的に精製された水及び少な くとも二酸化炭素からなる環境適合性反応生成物を生成させる工程からなる。ま た第二の木精製方法は有機物質で汚染された水を得る工程；汚染された該水を粒 状活性炭を通して該有機物質が実質的に該粒状活性炭により吸着され、そして該 水が実質的に精製されるように通し：吸着された有機物質を含む該粒状活性炭を 有機溶媒と、該有機物質が該有機溶媒に溶解し、そして該粒状活性炭素を実質的 に吸着された有機物質を含まない状態で再生されるように混合する工程：再生さ れた該粒状活性炭を溶解された有機物質を含む該有機溶媒から分離する工程；分 離した該有機溶媒を水、少なくとも１種の遷移元素からなる固体触媒及び反応混 合物としての過酸化物と一緒にする工程；及び該固体触媒により吸収可能な光エ ネルギーを該反応混合物に加えて、実質的に溶解した有機物質を含まぬ有機溶媒 及び少なくとも二酸化炭素からなる環境適合性反応を生成物を生成させる工程か らなる。

最後に、本発明は、スラッジまたは他の固体廃棄物中に含まれるか、または土壌 と混合されるか、またはこのものに吸収される有機物質の環境適合性除去方法を 与える。この方法はスラッジ、固体廃棄物または土壌を有機溶媒または１種また はそれ以上の洗剤を含む水で抽出して有害な有機物質を含む液体を生成させ：該 液体を反応混合物として少なくとも１種の遷移元素を含む固体触媒及び過酸化物 と一緒にし；そして固体触媒により吸収可能な光エネルギーを反応混合物に加え て少なくとも二酸化炭素からなる環境適合性反応生成物を生成させる工程からな る。

本発明の全体としての目的を構成する環境適合性接触方法をより容易に理解し、 そして良く認識するために、本発明を有利に使用し得る種々の利点及び異なった 応用を示す代表的実験例に個々に従って反応対及び反応条件の詳細を記述するこ とが有用である。

完全に分解し得る有機物質 本発明により分解され得る有機物質は、少なくとも１つの、代表的には混合され た異なった有機組成物の混合物である。有機物質の起源は次のものを含む廃棄物 と予期される：生活及び工業廃棄物の；有毒及び無毒の化学組成物；環境的に有 毒及び無毒の物質；液体中に懸濁、分散または溶解された有機固体、スラッジ、 液体及び／またはガス；重合体例えばナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン 、ポリプロピレン及びポリスチレンを含む合成物質；並びに無機物（例えば土、 砂まｔ；は粘土）、粒状活性炭及び有機物の処理可能か、または再生可能な配合 物として組合せの混合物、広く、且つ種々の範囲の化学組成物が完全に分解され る有機物質の一般的群の範囲内に含まれる。これらのものは、比較的低分子量の 飽和有機物例えばアルカン、限定されない置換されたアルカン及び関連する高分 子物質が含まれる。加えて、アレーン、アリールアルカン及びその誘導体、ハロ ゲン化アリール、ハロゲン化アリールアルキル、オレフィン及びハロオレフィン 並びに関連する高分子物質を含む高分子量の不飽和化合物は、本発明の接触方法 により完全に分解される。代表的であるが、これに限定されない分解され得る異 なった種類及び型の有機物質の一覧表を下の第１表に示す。

第１表 アルカン及びその誘導体 直鎖アルカン（例えばオクタン、デカン及びヘキサデカン）分校鎖状アルカン（ 例えばイソオクタン）シクロアルカン（例えばシクロヘキサン）アレーン及びそ の誘導体 アルキルベンゼン（例えばトルエン及びキシレン）フェノール 酸素置換及び炭素置換されたアルキルフェノールアニリン 窒素置換及び炭素置換されたアルキルアニリンカテコール 酸素置換及び炭素置換され！；アルキルカテコールレゾルシノール 酸素置換及び炭素置換されたアルキルレゾルシノールクレゾール 酸素置換及び炭素置換されｔ；アルキルクレゾールハイドロキノン 酸素置換及び炭素置換されたアルキルノーイドロキノン塩化ベンジル 塩化アルキルベンジル クロロベンゼン アルキルクロロベンゼン ジクロロベンゼン アルキルジクロロベンゼン ポリクロロベンゼン ポリクロロアルキルベンゼン ニトロベンゼン アルキルニトロベンゼン ジニトロトルエン クロロフェノール 酸素置換及び炭素置換されたアルキルクロロフェノールポリクロロフェノール 酸素置換及び炭素置換されたアルキルポリクロロフェノールジフェニルエチレン クロロナ７タレン アルキルナフタレン ナフトール 酸素置換及び炭素置換されたアルキルナフトールクロロナフトール 安息香酸 酸素置換及び炭素置換されたアルキル安息香酸サリチル酸 酸素置換及び炭素置換されたアルキルサリチル酸クロロビフェニル ジクロロビフェニル ポリクロロビフェニル 環基素化されたフェニル酢酸 ジクロロジフェニルトリクロロエタン（Ｄ　Ｄ　Ｔ）単純なアルケン アルカジエン 塩化ビニル トリクロロエチレン テトラクロロエチレン ハロゲン化アルキル ジクロロエタン及びジブロモエタン トリクロロエタン及ヒドリブロモエタンテトラクロロエタン及びテトラブロモエ タンＣＦＣＩ、ＣＦｚＣｌｘ及び他のクロロフルオロカーボン塩化メチル及び臭 化メチル ジクロロメチレン及びジブロモメチレンクロロホルム及びブロモホルム 四塩化炭素及び四臭化炭素 他の群の例 塩素化されたダイオキシン 塩素化されたジベンゾフラン トリクロロ酢酸 アルキル及びアリールトリカーバメートアルキル及びアリールアミン アルキル及びアリールメルカプタン アルキル及びアリールチオエーテル 上の群のいずれかまたはすべてに関係する高分子物質第１表を一見すると、ＥＰ Ａ、０５ＨＡ及び）ＩＯ５Ｈの如き連邦及び州政府により有青な、環境に有害で ある組成物として分類された多くの物質が存在する。加えて、これらの物質の多 くは公知であるが、またはその使用が種々のｍｉ間及び安全に関する省庁により 注意深く制御されている発癌性または発癌促進剤として考えられている。これら のすべてのものは少なくとも二酸化炭素からなる環境に安全な反応生成物に完全 に分解し得る有機物質の一般群の員を構成する。

含水液体担体 本発明の接触方法は、分解される有機物質が含水液状で得られることを必要とす る。従って、完全に分解する有機物質がそれ自体少量（０，５〜５．０％）の水 を含む液体である場合、必要性は満たされる。代表的には、有機物質は固体また は主に有機もしくは水性状態のいずれかである固体及び液体（またはガス）の混 合物である。主に水性液であるかかる混合物の例には、生活廃棄物及び排水；汚 染された飲料水；及び工業排水がある。通常の主に有機性の液体混合物には、工 業溶媒残分；ドライ・クリーニング及び防水に使用される有機液体；有機洗浄剤 並びに石油工業及び精製工程における分離液：並びにハイ・テクノロジー産業に おける金属及び金属付着物に対する脱グリース剤及び溶媒が含まれる。

有機消費物及び工業排液の多くは一般に、固有に存在するかまたはその使用の結 果として付随的に得た少量の水を含むことが、これらの有機液体が最少の０．５ 容量％の水を含む場合、含水液状の必要条件を満たすことが認められよう。従っ て、分解される有機物質が懸濁され、溶解され、まｔ；は担持される実質的に０ ．５％またはそれ以上の水を含む、起源とは型関係にいずれかの有機液体が必要 とされる基準と合致し、そして満足するこが明白に理解されよう。

また殊に液体が水性であるか、または実質的な（５，０％またはそれ以上）容量 の水を含む場合、この改善された方法の使用者は、分解される有機物質の濃度を 随時意図的に増大させることも予期される。多大に増大された有機汚染物の濃度 を得るには、通常使用される水溶性洗剤例えばラウリル硫酸ナトリウムを導入し 、そして液体中に存在する水と混合して分解される有機物質の洗剤乳化された水 性分散体を生成させる。

一般に、用いる洗剤の量は、全液体重量または容量の０．０００１〜５．０％の 範囲であり、１．０〜２．０％のレベルが殆んどの用途に有用である。混合を容 易にするために有機汚染物を含む液体に加える場合は、洗剤自体を液状にするこ とが最も望ましい。この方法で、分解される有機物質の増大された濃度で含む液 体を意図的に、調製することができ、洗剤の不在下に得られる濃度の１０乃至１ ０００倍間の濃度が可能である。

個々にか、または組合せた多数の異なった有機溶媒を単独でか、または分解され る有機物質に体する液体担体としての水と一緒に有用に使用し得る。一般に、有 機溶媒は、本方法による接触分解に耐性であることが好ましい。しかしながらま た、溶媒が部分的にか、または全体として分解される場合でも、ある有機溶媒は 有用であると考え得る。かかることは特殊な汚染物が本方法によって分解される 有機溶媒中に最もよく溶解され、そして／または分解される場合である。有機溶 媒自体が本方法の間に有機溶媒自体が消費される事は汚染物が分解される限りは これらの状況下では二次的であるか、または重大ではない。有用な有機溶媒の代 表的な一覧表を下の第■表に示す。

第ｎ表 有用な有機溶媒 アセトエト９１１本 Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド本 ２．２−ジメチルプロピオニトリル ジメチルスルホキシド プロピオエト９１１本 ｔ−ブチルアルコール Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド 酢酸エチル メタノール 酢酸メチル メチルエチルケトン 本好適有機溶媒 また必要または所望に応じて、実質量の水を用いるか、または用いずにこれらの 有機溶媒を一緒に配合して液体混合物を生成させる。原料から得られた場合に有 機溶媒混合物または個々の有機溶媒が０．５容量％の最少の水を含まない場合に は、次の水を混合物または個々の溶媒に加えて最少の水の必要含有量（０．５％ ）に達成させることが必要である。

しかしながら、殆んどの使用状況において、分解される有機物質を含む有機溶媒 は、少なくとも含水状態の液体と称するに必要とされる最少量の水を既に含んで いる。

少なくとも１種の遷移元素を含む固体触媒本発明に用いられる触媒は、好ましく は反応のために大きな表面積を与えるために粉末化したまＩ；は分割された固体 である。各々の固体触媒は、特定の型及び波長範囲の光エネルギーを吸収し得る 少なくとも１種の遷移元素を含む。遷移元素は、元素としてか、またはいずれか のその通常生じる酸化状態で部分的に満たされたｒｄＪまたはｒｆＪ類を有する ものである。遷移元素の特性及び特徴はＦ．Ａ．コツトン（Ｃｏｔｔｏｎ）及び Ｇ．ウィルキンソン（Ｗｉ　Ｉｋｉｎｓｏｎ）、アドバンスト・インオーガニッ ク・ケミストリー（Ａｄｖａｎｃｅｄ　ｌｎｏｒｇａｎｉ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ）、第４版、ジョーン・ウィリー・アンド・サンズ（Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｌｙ　ａ ｎｄ　Ｓｏｎｓ）、ニューヨーク、１９８０に記載されるものから知られ、本文 献を本明細書に参考として併記する。

この広い触媒の群の中で、遷移元素の酸化物を含む固体が高度に好ましい。好適 な金属酸化物触媒の代表例を下の第ｍ表に含めるが、これに限定されない。

第■表 ＢａＴｉＯ。

Ｒ　ｕ　Ｏ２／Ｔ　ｉ　Ｏ。

Ｐｔ／ＴｉＯ１ ｐｔ１５ｒＴｉＯ。

Ｐｔ／ＢａＴｉ０３ ｎＯ Ｆ　ｅ，Ｏｓ−Ｆ　ｅｓｏ。

ＷＯ。

Ｓｎ−Ｓｂ−酸化物 Ｃ０２９−ゼオライト　Ｙ Ｆｅ”−ゼオライト　Ｙ Ｔｉ”−ゼオライト　Ｙ モンモリロナイト粘土 モナザイト砂 これらの中で、二酸化チタン及び、殊にＤｅｇｕｓｓａ　Ｐ　２５級ＴｉＯ２が 最も好ましい。Ｄ　ｅｇｕｓｓａで調製された二酸化チタンは、主にアナターゼ 形であり（ルチル形でなく）、そしてアルカン、アレーン、／１０アルカン、ハ ロアルキル、ハロ芳香族フエノーノ呟ハロフェノール及ヒ他の有機化合物の群を 二酸化炭素及び他の生成物に完全に分解する際に高度に活性であることが示され た。本発明に用いる触媒を選び、そして個々に用いるか、または２種又はそれ以 上の触媒の混合物としての組合せで使用し得る。本発明の触媒方法に使用するに 適する固体触媒の製造は、本分野で通常公知であり、そしてその刊行された製造 方法により製造し得るか、まｔ；は種々の異なった供給元から商業的に購入し得 る。

過酸化物 本発明の接触分解方法に必要な反応体は、反応混合物中での過酸化の使用である 。一般に化学薬品群としての過酸化物は、本発明において有用に使用し得る。過 酸化物は式ＲＯＯＲ’を有する合成物として化学的に定義され、ここでＲ及びＲ ′は水素及びアルキル、アリール並びに有機または無機アシル基よりなる基から 選ばれる。本発明に使用される際に最も好ましいのは、過酸化水素、ＨＯＯＨで ０．１−１０．０％の範囲の濃度である。有機物質として反応して環境適合性生 成物を生成させる際に酸素原子及び水素原子のみを与えるので、過酸化水素が最 も好ましい。Ｒ及びＲ′が水素ではない場合、本発明の反応生成物は、環境適合 性のままであるが、二酸化炭素に加えて他の組成物を含有し得る。好適な過酸化 物反応体である過酸化水素は、多くの異なった出所からの量及び濃度状態で得る ことができる。

本発明は、有機物質を制御された仕方で光エネルギーの存在下に少なくとも二酸 化炭素からなる環境適合反応生成物に接触分解するその能力に独特のものがある 。以後に実験的に示すように、を機動質はこれらのものを適当な固体触媒及び過 酸化物と一緒にすることにより迅速に、そして長期間分解する。本明細書に使用 されるように、光エネルギーはいずれかの波長の電磁放射として定義される。ま た触媒反応の全体を予じめ定めた時間、使用者により望まれるか、または必要に 従って、連続的にか、または周期的に行い得ることが理解されよう。

光エネルギーを反応混合物に加える場合、このものは触媒の活性を高める際に最 も有効である遷移元素触媒により吸収し得る可視及び近紫外光波長である。本明 細書に従う例において、光エネルギーを反応混合物に加える場合、かかる光エネ ルギーは、限定されそして固体可能な範囲の光波長を有する実験室規模のランプ 及び照明装置を用いて得られた。

大規模な工業または商業的利用の場合には、日光または種々の異なった光源から の人工光を使用し得ることが予期される。かかる入射光エネルギーを加える場合 、反応体として組合せて遷移元素触媒及び過酸化物を用いない現在公知の方法に より得られるもの以上の入射エネルギー１アインシユタイン（Ｅ　１ｎｓｔｅｉ ｎ）当りのを機動分解の実質的増加が存在する。加えて、光エネルギーの使用は 、通常の公知の方法により得られるものの収率として比較して実質的に増大され た有機物質分解の収率を与える。

好適反応条件 本発明の接触方法は、３２〜１００″Ｆ′間であると一般に予想される周囲環境 の温度範囲内である周囲環境温度で行うことが一般に好ましい。

しかしながら必要に応じて、一般的な反応生成物に実質的な変化を与えずに熱を 加えるか、または除去することができる。

環境適合性反応生成物 本発明の接触方法は、各々の場合において有利物質の少なくとも二酸化炭素を含 む環境適合性反応生成物への完全分解を与える。反応生成物は、部分的にガス状 態で発生し、そして部分的に反応媒質の液体中に溶解するようになる。明らかに 、反応生成物の正確な同定は分解される有機物質の特定の化学的組成で変わり、 そしてこれに依存する。しかしながら、全体として本発明を示す種々の代表的な 反応及び反応生成物は、下の第■表の反応Ａ−Ｆにより与えられる。

第■表 （Ｂ）　Ｈ３Ｃ−ＣＨｚ−ＣＨｘ＋Ｈ２Ｏ２−〉ＣＯ，＋Ｈ，ＯＮｏ。

説明のみのために、好適な触媒、Ｄｅｇｕｓｓａ　Ｐ　２５二酸化チタン、及び 好適な過酸化物、過酸化水素を各々の場合に用いる。

第■表により説明的に表わされる種々の有機物質のために、各々の反応を個々に 簡単に要約することが有用である。反応Ａは、本接触方法による分解に耐性でな い有機溶媒の完全分解を表わす。四塩化炭素は、直接的な例として用いたが、他 の炭素のクロロ誘導体（例えばクロロホルム）及び他の炭素のハロゲン誘導体も 同様に反応して二酸化炭素及びＨＣΩを生成させることは明らかにである。反応 Ｂは、一般に飽和炭化水素及び飽和アルキル誘導体の代表である。また直鎖状、 分枝鎖状及び環式のアルカン及びアルキル誘導体も完全に分解される。反応Ｃは 、置換または未置換の両方の状態の直鎖状及び分校鎖状オレフィンを表わす。

反応Ｄ１ハロゲン置換された芳瞥族化合物の完全分解を示し、そして一般にすべ てのアリールアルカン及びアリールハロゲン化物誘導体を表わす。反応Ｅは、現 在安全な分解及び除去方法がない工業廃棄物の副生物として生じる化合物の群の 例であり；また反応生成物を含む窒素は特記したものに加えて他の酸化窒素組成 物も含有し得る。反応Ｆは、安全及び便利な状態での有機カルボン酸の完全分解 を示す。

第■表は、本発明により与えられる種々の接触反応の単なる代表例である。各々 のすべての場合において反応生成物は、少なくとも二酸化炭素からなり；そして 無毒または毒害のいずれかであるか、あるいは中和されるか、または迅速に、且 つ容易に環境適合性生成物に転化し得る他の環境適合性生成物を含む。

更に全体として本発明の接触方法の主題を全体として更に記述するために、種々 の異なった実験室で行った実験を記載する。これらの実験室規模の実験は、本方 法により接触分解され得る液体及び有機物質の種々の応用を単に説明するための ものである。装置及び実験計画は、全く実験室規模であるが、これらのパラメー タは工業的及び商業的規模の操作に合わせるように拡張することができる。加え て、限定された数の異なった有機物質を好適な遷移元素触媒、過酸化水素及び光 エネルギーのみを用いて分解するが、これらの実験的詳細は、本発明を何ら限定 も制限もしないことが理解されよう。逆に、これらの実験例は、本触媒方法の実 旅において有利に使用し得る有機物質及び反応条件の数、種類及び変異の単なる 代表である。

験計画及び一般的実験記録 以後に記載する実験は、固体担体物質（例えば反応セル壁の内部表面）上に十分 に被覆された水性スラリーとしてか；部分的に固体担体上に被覆され、そして部 分的に液体反応媒質中に分散された水性スラリーとしてか；または液体反応媒質 中に単独で完全に分散された懸濁液としてかのいずれかの状態の好適な固体触媒 、Ｄｅｇｕｓｓａ　Ｐ　２５　ＴｉＯｘを用いる。

固体触媒の設定位置により得られる反応生成物の品質または量に有意差はない。

液体反応媒質は単一の分解される有機汚染物まｔ；は選ばれた有機汚染物の混合 物のいずれかを含んでいた。反応媒質の液体は、有機溶媒もしくは水；または市 販のｒＴｉｄｅＪの如き洗剤の水性分散体のいずれかであった。反応体の過酸化 物は、３０％の水性Ｈ，Ｏ，であり、このものを有機汚染物（複数）を含む液体 媒質に加えた。固体触媒を液体媒質、有機汚染物（複数）及びＨ８０，を機械的 方法で十分に混合した。

照射が蛍光室内灯による場合以外は、反応セルを外部表面を注意して覆うことに より過剰光から保護した。光エネルギーを次のランプの１つを用いて反応セル壁 を通して内部的にか、または外部的のいずれかで液体反応媒質に供給した：Ｈｇ −Ａｒまたは蛍光室内灯。代表的な固体触媒の担持量は、液体反応混合物１００ 罰当り０．１〜１．０ｇで変えた。

反応の進行は、反応セル中に残る有機汚染物の量を常法により測定することによ り実験的に監視した。有機汚染物は、ガスクロマトグラフィーにより検出し、同 定し、そして定量した。ガスクロマトグラフィー装置は、水素炎イオン化検出器 を用いるＰｅｒｋｉｎ−Ｅ　１ｍｅｒ　Ｓ　ｉｇｍａ３００ガスクロマトグラフ 中に設定されたケイソウ出土に担持された２０％Ｃａｒｂｏｗａｘ　２０　Ｍを 充填した６フィートｘ％インチステンレス・スチールカラムを含んでいた。有機 汚染物の分解により反応セルから発生する二酸化炭素は、　Ｐ　ｏｒａｐａｋ　 −Ｎ物質を充填した同じカラム及び熱伝導度検出器を用いたこのガスクロマトグ ラフ装置で同定し、そして定量した。反応セル内でのハロゲン有機汚染物のミネ ラル化から生じる塩素イオンは、０ｒｉｏｎ塩化イオン選択性電極をＲａｄｉｏ ｍｅｔｅｒ　ＰＨＭ−８５メーターと結合して用いて検出した。過酸化物の存在 は、酸性にしたＫＭｎＯ，の脱色により検出した。これらの分析方法及び装置の 各々に対する測定の個々の操作及び条件は、本分野で公知且つ通常であり；従っ てその分析に関する詳細は、本明細書に記載する必要はないと考えられる。

実施例１ Ｄｅｇｕｓｓａ　Ｐ　２５　Ｔｉｅｓ粉末触媒約１．０ｇを本釣２０．０ｍ１２ でスラリーにし、そしてこの調製されたスラリーを反応セルとして作用させるガ ラスシリンダーの内部表面上に被覆した。内部表面をむらなく被覆するためにガ ラスシリンダーを手で回転し、続いてスラリー水を空気で蒸発させた。被覆した 触媒が完全に乾燥した後、トリクロルエチレン（以後ｒＴｃＥＪ　）１．０ｍＬ アセトン９０ｍＱ及び３０％水性ＨｚＯｘ　１０ｍＱを含む液体混合物の被覆さ れたシリンダー中に導入した。次に２５ワツトの石英製の低圧水銀−アルゴンラ ンプを反応体の液体混合物中に浸漬し、そして反応セルをアルミニウム箔で覆っ た。次に液体反応混合物を室温（２０℃）で１．０時間照射した。照射１時間後 の液体反応混合物の分析により、ＴＣＥは完全に消失していることが分った。唯 二つの反応生成物としての二酸化炭素及び塩素イオンの生成は、それぞれガスク ロマトグラフィー及びイオン選択性電位差法により確認した。

実施例２ 意図的に汚染された粒状活性炭（以後ｒＧＡｃ」）を次のように調製した：ＴＣ Ｅ　３９ｍｇ／ｆｆを含む水溶液５８−をＧＡＣカラム内でのＴＣＥ溶液の滞留 時間が約１５分間になるように約３〜７滴／分の速度でＧＡＣ５，Ｏｇのカラム に通した。ＧＡＣカラムから得られた溶出液は、ＴＣＥｌ、７ｍｇ／＜＋を含む ことが実験的に見い出された。

次にＴＣＥを吸着したＧＡＣカラムを溶出液がカラムの長さ方向に通るようにア セトン４５ｍｆｆで洗浄した。アセトン溶出液を捕集し、次にＧＡＣカラムを水 のみで溶水させてアセトンを含まなくなるまで洗浄した。

２回洗浄されたカラムは、前に導入したＴＣＥ担持体を完全に含まないことが見 い出され：カラムに吸着された殆んどすべてのもとのＴＣＥはアセトン溶出液中 に存在することが実験的に確認された。

ガラスシリンダー反応セルの内部表面を実施例１に記載した方法でＤｅｇｕｓｓ ａ　Ｐ　２５　Ｔｉ１ｔ触媒で被覆した。この触媒被覆された反応セル中に溶解 されたＴＣＥを含むアセトン溶出液の全部及び反応混合物としてのｌＯ％ＨｘＯ ＊　１０ｍ１２を導入した。次に実施例１の水銀−アルゴンランプをガラスシリ ンダー中に挿入し；反応セルをアルミニウム箔で覆い；そして反応混合物を機械 的に撹拌し、そして室温（２０℃）で１時間照射した。続いての分析によりＴＣ Ｈの完全な消失及び塩素イオンの生成が示された。

実施例３ 実施例２により再生したＧＡＣのカラムをＴＣＥ７１＋ＩＩｇ／Ωを含む第二の 調製された水溶液を吸着するｔ；めに用いた。ＴＣＥ７１＋ｎｇ／１２の溶液２ ０ｖａＱを再生されたＧＡＣカラム内でのＴＣＨの滞留時間が約１５分間になる ように約３〜７滴／分の速度で再生されたＧＡＣ５，０ｇのカラムに通した。再 生されたＧＡＣカラムから得られた溶出液は、ＴＣＥＩＯｍｇ／Ｑを含むことが 実験的に見い出された。従って再生されたＧＡＣカラムは新たな、前もって使用 されていないＧＡＣの元の吸着活性を殆んどすべて保持していることが示された 。

実施例４ 新たなＧＡＣをＴＣＥで意図的に汚染し、次にアセトンで洗浄する代りに実施例 ２に記載の通りにアセトニトリルで洗浄した。アセトニトリル溶出液を捕集し、 次にＧＡＣカラムを水で洗浄してすべての微量のアセトニトリルを除去した。カ ラムに吸着された殆んどすべての元のＴＣＥはアセトニトリル溶出液中にあるこ とが実験的に確認された。

ガラスシリンダー反応セルの内部表面を実施例１に記載の通りにＤｅｇｕｓｓａ 　Ｐ　２５　ＴｉＯｘ触媒で被覆した。この触媒被覆された反応セル中に溶解さ れｆ−ＴＣＥを含むすべてのアセトニトリル溶出液及び反応混合物を形成する３ ０％ＨｘＯｚ　１０ｍＱを導入した。次に実施例１の水銀−アルゴンランプをガ ラスシリンダー中に挿入し；反応セルをアルミニウム箔で覆い：反応混合物を機 械的に撹拌し、そして室温で１時間照射した。続いての分析によりＴＣＨの完全 分解が分った。加えて、反応セル中に導入されたアセトニトリル溶出液の全量が 完全に回収された。

実施例５ 新たなＧＡＣをＴＣＥで意図的に汚染し、次にアセトンで洗浄する代りに実施例 ２に記載の通りにメタノールで洗浄した。メタノール溶出液を捕集し、次にＧＡ Ｃカラムを水で洗浄してすべての微量のメタノールを除去した。カラムに吸着さ れた殆んどすべての元のＴＣＥはメタノール溶出液中にあることが実験的に確認 された。

ガラスシリンダー反応セルの内部表面を実施例１に記載の通りにＤｅｇｕｓｓａ 　Ｐ　２５　Ｔｉ０ｚ触媒で被覆した。この触媒被覆された反応セル中に溶解さ れたＴＣＥを含むすべてのメタノール溶出液及び反応混合物を形成する３０％Ｈ ，Ｏ□　ｌＯ−を導入した。次に実施例１の水銀−アルゴンランプをガラスシリ ンダー中に挿入し；反応セルをアルミニウム箔で覆い；反応混合物を機械的に撹 拌し、そして室温で１時間照射した。

続いての分析によりＴＣＨの完全分解が分った。

実施例６ Ｄｅｇｕｓｓａ　Ｐ　’ｌ　５　Ｔｉｅ、粉末触媒的０．１ｇをアセトニトリル ５．０ｍｆｆ中でスラリーにし、そしてガラスシリンダの内部表面上に付着させ た。

この触媒被覆されたシリンダー中に次のものを導入した：各１．ＯｍＱのイソオ クタン、ベンゼン、１．２−ジクロロエタン（以後ｒＤＣＥＪ　）及びクロロベ ンゼンを含む４種の汚染物の液体混合物；３０％水性Ｈ２０ｘ　１０ｍ１２；並 びに反応混合物１００ｍ＋＋を調製する十分な容量のアセトニトリル。２５ワツ トの石英製Ｈｇ−Ａｒ低圧ランプを反応混合物中に挿入し；反応セルをアルミニ ウム箔で覆い：反応混合物を機械的に撹拌し、そして６時間照射した。反応混合 物を監視し、そして有機物質含有量に対して２及び６時間の照射時間で分析的に 評価した。有機物質の分析結果を下の第７表に要約する。

第７表 ２　１００％　７９％　３７％　６５％６３０％　６５％　２０％　５５％ 実施例７ Ｄｅｇｕｓｓａ　Ｐ　２５　ＴｉＯ２粉末触媒約０．５ｇをアセトニトリル５． ０＋ｎＱ中でスラリーにし、そしてガラスシリンダの内部表面上に付着させた。

この触媒被覆されたシリンダー中に次のものを導入した：各１　、０　ｍ＋２の イソオクタン、ベンゼン、１．２−ジクロロエタン（以後ｒＤｃＥＪ　）及びク ロロベンゼンを含む４種の汚染物の液体混合物；並びに反応混合物１００−を調 製する十分な容量のアセトニトリル。実施例６の反応混合物に比較して、反応体 としてのＨ２Ｏ２の使用を意図的に省略した。周囲空気により与えられる分子状 酸素のみが存在した。２５ワツトの石英製Ｈｇ−Ａｒ低圧ランプを反応混合物中 に挿入し；反応セルをアルミニウム箔で覆い；反応混合物を機械的に撹拌し、そ して６時間照射した。反応混合物を監視し、そして有機物質含有量に対して２及 び６時間の照射時間で分析的に評価した。有機物質の分析結果を下の第■表に要 約する。

第■表 ２１００％　１００％　１００％　１００％６１００％　１００％　１００％　 １００％各々の場合に反応混合物にＨ，Ｏ，を存在させない場合には、有機物質 汚染物の分解は全く認められなった。従って第Ｖ及び■表の寅験データの比較に より、固体遷移元素触媒及び触媒により吸収可能な波長での光エネルギーの存在 にもかかわらず、本方法による有機物質汚染物のミネラル化は反応体としての過 酸化物の存在なしでは進行しないことが明白に示された。

実施例８ Ｄｅｇｕｓｓａ　Ｐ　２５　ＴｉＯ２粉末触媒約０．１ｇを３０％Ｈ２Ｏ２１０ ｍｆｆ並びに０．００１６％（ｖ／ｖ）イソオクタン、０．０３４％（ｖ／ｖ） ベンゼン、０．０２１％（ｖ／ｖ）　トリクロロエチレン（以後ｒＴｃＥ」）、 ０゜３２％（ｖ／ｖ）　１　、２−ジクロロエタン及び０．０４２％クロロベン ゼンを含む水中の５種の汚染物の飽和溶液９０ｍ（２と一緒にした。次にこの反 応混合物をガラスシリンダー反応セル中に導入し、そして機械的に撹拌した。次 に２５ワツトの石英１４Ｈｇ−Ａｒ低圧ランプを反応混合物中に浸漬し；反応セ ルをアルミニウム箔で覆い：反応混合物を機械的に撹拌し、そして２．５時間照 射した。混合物の反応体を２．５時間後に分析的に同定し、そして評価した。そ の結果を下の第■表に要約する。

第■表 実施例９ 実施例８に記載の反応混合物を再び調製した。Ｄｅｇｕｓｓａ　Ｐ　２５　Ｔｉ Ｏ□粉末触媒約０−１ｇを３０％ＨｚＯｚ　ｌＯｍＱ並びニ０−００１６％　（ ｖ／ｖ）イソオクタン、０．０２１％（ｖ／ｖ）　）ジクロロエタン、０．０３ ４％（ｖ／ｖ）ベンゼン、０．３２％（Ｖ／Ｖ）　１．２−ジクロロエタン及び ０．０４２％（Ｖ／Ｖ）クロロベンゼンを含む５種の汚染物の飽和水溶液９０− と−緒にした。次にこの反応混合物をガラスシリンダー反応セル中に導入し、そ して機械的に撹拌した。しかしながらこの場合、照射は通常の蛍光室内灯のみに より反応セルを通して２０．０時間行った。反応混合物を２０時間の蛍光照射時 間後に有機物質含有量に対して分析的に同定し、そして評価した。その結果を下 の第１表に要約する。

第１表 実施例１Ｏ Ｄｅｇｕｓｓａ　Ｐ　２５　Ｔｉ０ａ粉末触媒約０．１ｇを３０％ＨｚＯｘ　１ ０−並びに液体ｒＴｉｄｅＪ　（市販）１．ＯｍＬ　０．２９％（Ｖ／Ｖ）イソ オクタン、０．２３％（Ｖ／Ｖ）ベンゼン、０．３３％（ｖ／ｖ）トリクロロエ タン、０゜２５％（Ｖ／Ｖ）１．２−ジクロロエタン及び１．１０％（ｖ／ｖ） りｏｏベンゼンを含む水中の５種の汚染物の洗剤乳化され、そして分散された飽 和溶液９０−と−緒にいＩ；。実施例８及び９で使用されたこれらの５種の有機 汚染物の最初の濃度に比較して、この反応混合物中の最初の汚染物濃度はＤＣＨ に対する極めて類似した値からイソオクタンに対する約１８０倍の濃度値までの 範囲であった。次にこの高度に濃縮され、洗浄分散された反応混合物をガラスシ リンダー反応セル中に導入し；アルミ箔で覆い：そして機械的に撹拌した。再び 実施例８に記載の通りに、照射は反応セル中に浸漬された２５ワツトの石英製Ｈ ｇ−Ａｒ低圧水銀灯によった。しかしながらこの場合、照射は４．５時間であっ た。それぞれ照射２．５及び４．５時間後に濃縮され、洗剤分散された反応混合 物の含有物を分析的に同定し、そして評価した。その結果を下の第■表に要約す る。

第■表 ２．５　１４％　２２％　１６％　６０％　２２％４．５１％　１３％　５％　 ４６％　４％寅施例１１ この実験はいずれの種類の固体触媒も反応混合物中か、または反応工程中のいず れでも使用しない以外は前記の実施例１Ｏと同様であった。

その代り、調製された反応混合物は３０％ＨｚＯｚ　１０ｍｆｆ並びに液体ｒ　 Ｔ　１ｄｅＪ　（市販）１．０ｍ＜１，０．２９％（ｖ／ｖ）イソオクタン、０ ．２３％（ｖ／ｖ）ベンゼン、０．３３％（ｖ／ｖ）　）ジクロロエチレン、０ ．２５％（Ｖ／Ｖ）　１．２−ジクロロエタン及び１．１０％（ｖ／ｖ）クロロ ベンゼンを含む水中の５種の汚染物の洗剤乳化され、そして分散された飽和溶液 ９０ＩＩＩＱの組合せのみを含んでいた。実施例１Ｏの通りに、実施例８及び９ のこれらの５種の有機汚染物の初期濃度に比較して、この反応混合物中の初期汚 染物濃度はＤＣＨに対する極めて類似した値からイソオクタンに対する約１８０ 倍の濃度値までの範囲であった。次いでいずれの遷移元素触媒も含まぬ高度に濃 縮され、洗剤分散された反応混合物をアルミニウム箔で覆われ、そして機械的に 撹拌されたガラスシリンダー反応セル中に導入した。再び実施例１Ｏに記載の通 り、照射を反応セル中に浸漬された２５ワツトの石英製Ｈｇ−Ａｒ低圧ランプに より４．５時間行った。固体触媒を含まぬ濃縮され、洗剤分散された反応今後物 の含有物をそれぞれ２．５及び４．５時間後に分析的に同定し、そして評価した 。

その結果を下の第Ｘ表に要約する。

第Ｘ表 ２．５　８９％　６５％　５９％　８４％　８８％４．５　８９％　６５％　５ ９％　８４％　８８％各々の場合に、５種の汚染物の洗剤分散された反応混合物 中の固体遷移元素触媒を含まぬＨ，Ｏ，のみの存在は４．５時間の反応時間にわ たる各々の汚染有機物質の効果的な分解に失敗した。第■及びＸ表により表わさ れる実験データの比較はＤｅｇｕｓｓａ　Ｐ　２５　ＴｉＯｘの如き固体の、遷 移元素触媒の必要性及び利点を明らかに示す。

また実施例１０及び１１は、各々洗剤を存在させずに水のみ中へのその溶解によ り得られる濃度の１０乃至１０．０００倍間の汚染有機物質の濃度を含有する洗 剤乳化された分散剤を用いて行ったことを強調することは重要と考えられる。更 に、実験的に得られたデータの比較により、ＴｉＯ２の存在下での汚染物分解反 応が、存在しない反応より寅質的に速く：そしてＴｉｅ、の存在下で行った洗剤 乳化された反応中で２．５乃至４．５時間の間に汚染物の追加の分解が起こらな かったことが示される。

また、ＴｉＯ３が存在する場合にこれらの洗剤分散された反応混合物において、 有機汚染物の分解は４．５時間の試験期間の全体を通して起こった。

実施例１２ 粉末状Ｄｅｇｕｓｓａ　Ｐ２５　Ｔｉｅｓ　０．５ｇ、３０％ＨｘＯｚ　１０ｍ ｆｆ並びにイソオクタン、ベンゼン及びクロロベンゼン各０．５ｍ＜１を含む水 中の３種の汚染物の洗剤を含まぬ飽和溶液９ｏｆｆＩＱの配合物である反応混合 物を調製した。調製された反応混合物中のこれらの３種の有機汚染物の量は水中 でのその個々の溶解度の過剰からは離れており；各々の汚染物は主に機械的撹拌 により懸濁状態に保持された液滴として存在した。これらのものが洗剤分散され た実施例１ｏ及び１１において存在する量に比較して最初に存在する各々の汚染 物の量はイソオクタンに対して１７０％；ベンゼンに対して２２０％：そしてク ロロベンゼンに対して４５％であった。この混合物をアルミニウム箔で覆われ、 そして分解工程を通して機械的に撹拌されたガラスシリンダー反応セル中に導入 した。照射は反応セル中に浸漬した２５ワツトの石英製Ｈｇ−Ａｒ低圧ランプに より４．５時間行った。液滴を含む、水性反応混合物の含有物を４．５時間の照 射後に同定し、そして評価した。その結果を下の第■表に要約する。

第■表 各々の場合に、実験データは、明らかに機械的撹拌により懸濁液中に液滴として 保持される有機汚染物の高濃度でさえも過酸化水素及び固体遷移元素触媒の併用 により４．５時間以内に有意な量で分解されること以下は、上記の技術の応用及 びこれらの応用の経済的意義の非網羅的な目録である。

今日、有害廃棄物の処理の主な方法は、埋立及び焼却によるものであり、圧倒的 に埋立てによっている。飲料水及び排水の浄化に広く使用される中間処理工程は 、空気ストリッピング及び炭素吸着による処理である。空気ストリッピング及び 炭素吸着の主な弱点は、これらが非破壊的技術であることにある。かくて、空気 ストリッピングは液体汚染問題を大気汚染問題に変え、そして炭素吸着は１９８ ８年以後米国で直接埋立てできない有害な固体を生じさせる。従って、環境汚染 防止への圧力は、非破壊的方法から理想的には全体に有害な流出物を生じさせる べき破壊的方法に継続的に移っている。しかしながらまた、有害物質を破壊する 技術は、経済的に競争できる経費でこの任務を達成しなければならない。

本発明は、次の例にも示すように、従来の技術よりかなり低い経費で有害有機物 を破壊する方法を与えることによりこの任務を達成する。

（１）飲料水及び排水の処理に最も広く用いられる技術の１つに粒状活性炭（Ｇ ＡＣ）がある。水中に多く見られるようになった有機汚染物の数種の例には、広 範囲の分子量の炭化水素、殺虫剤、ジー及びトリハロメタン、ＰＣＢ、塩素化さ れたダイオキシン及び種々の溶媒が含まれる。ＧＡＣは、液体及びガス流から有 害有機物を除去するために極めて有効であるが、ＧＡＣは、実際は有害物質で飽 和されるようになり、そしてそれ自体処理されなければならない。今日、汚染さ れたＧＡＣは、埋立てるか、または熱工程を介して再生するかのいずれかである 。この再生または埋立は、ＧＡＣの使用において最も経費のかかる工程の１つで ある。有害物質を埋立てることは、米国の法律により近い将来終了する。埋立で きる場所の減少のために、埋立ての経費は劇的に増加する。

また汚染されたＧＡＣを輸送する輸送経費はかなり上昇し、そして多くの行政単 位は、その町、市、及び州を通っての有害廃棄物の輸送を禁止する法律を通して いる。ＧＡＣの熱再生は、埋立の代替であるが、極めて高価であり得る。第一に 、ＧＡＣをその塔容器から物理的に取出し、そして再生施設に輸送しなければな らない。殆んどの場合、極めて大きい市の施設以外は、再生炉は輸送及び付随す る経費を必要とする離れた場所にある。熱再生は、極めて資本集中的であり、そ して主要な装置並びに操作及び維持にかなりの投資を必要とする。また熱再生装 置の位置は、地域社会に対して極めて微妙な問題である。熱分解再生工程中に１ ０％までのＧＡＣが破壊される。最後に、ＧＡＣを処理位置に戻し、そして塔容 器中に再挿入する際に追加の経費がかかる。

本発明は、ＧＡＣをその場で再生し、そして熱再生の必要性を取り除くことを可 能にする。本明細書に記載される技術を用い、ＧＡＣを適当な溶媒を用いてＧＡ Ｃから汚染物を最初に抽出することにより再生する。

このことは、その容器からＧＡＣを取出さずに達成できｊ；。次に汚染された溶 媒をＧＡＣ容器から取出し、そして本発明の方法により処理する。

かくて汚染物をその場で分解され、これは、有害物質の輸送に伴う経費及び問題 を取除く。また、ＧＡＣは、その容器から取り出されず、この大きな経費要素が 除かれる。炉並びにそれに関連する操作及び維持経費に対する資本経費が除かれ る。この非熱的再生は埋立または熱再生のいずれかに現在かかっている経費の一 部を要するのみである。

（２）今日の大きな有害廃棄物問題の１つは、毎年生成される数百万トンの固体 有害廃棄物を如何にするかにある。汚染となるこれらの固体は、衣類及び材料を 含むスラッジ、土壌及び他の捕集された廃棄物を含む。この問題の例として、Ｅ ＰＡは、米国には１〜１．５百万の大容量の自動車燃料及び化学薬品の地下貯蔵 タンクが存在すると推定している。

そのタンクの１５〜２０％が漏れていると言われている。これらの数は国をわた って存在する数百万の中から小型の地下貯蔵タンクは含んでいないことに注目す べきである。第一に、漏れた汚染物が地下水に達する場合、ＧＡＣに通常強く依 存する地下水の浄化事業を關始しなければならない（上の例１参照）。第二に、 汚染された土壌自体は処理するか、または除去するかしなければならない。今日 、ガソリンスタンドから除去された汚染された土壌の大部分は、埋立に輸送され るが、埋立容量は急速に減少し、そして１９８８年以後は、有害廃棄物の直接埋 立は閉鎖される。有機汚染物を除去するための焼却は、代替策であるが、土壌を 焼却施設に運搬するためにかなりの経費がかかり、そして現在は焼却能力がかな り欠けている。焼却施設の建設に対する強い公共的な抵抗のために、この容量の 欠陥は問題となり統けるであろう。

本明細書に記載される技術は、汚染された土壌、スラッジ及び他の捕集された廃 棄物をその場で処理し、そして焼却の必要性を除くことを可能にする。特殊な材 料をスラッジの場合のように埋立てる必要がある場合には、有害有機物は投棄す る前にスラッジから除去する。地下のガソリンタンクの漏れの例においては、汚 染された土壌をその場で処理する。

汚染物は、汚染物が液状で得られる多数の標準的手段の１つを用いて土壌から抽 出される。次にこの汚染された液体は、上記の技術により処理され、そして有害 有機物の完全分解を生じさせる。この分解工程によって、土壌は汚染物から洗浄 され、そしてその場に残し得る。有害物質の輸送する経費及びその埋立は除かれ た。この方法、土壌の輸送及び投棄に必要とされる額の一部の経費を要する。

（３）多数の工業は、その製造工程の副生成物として有害な有機物を生じるか、 または現在は処理しなければならないＰＣＢの如き有害物質を用いてきた。今日 、これらの有機物質は、埋立てるか、または焼却するかのいずれかである。上記 のように、埋立てる能力は近い将来閉鎖される。焼却は、経費がかかり、そして 代替策としての埋立の除去による９Ｆ￥要を満たすには能力が欠けている。また 、埋立及び焼却は共にかなりの輸送経費を必要とする。

本明細書に記載される技術は、有害有機物質を直接処理する能力を与え、そして 埋立または焼却の必要性を除去する。更に、本技術は、自動車施設に容易に採用 され、このことは有害物質をその源で処理する能力をかなり与え、かくて経費的 、そして潜在的にも問題のある有害物質の輸送の必要性を除去する。本発明の独 特の方法は、有害物質の埋立または焼却に現在払われている経費の一部でこの任 務を達成する。

（４）工業排水の処理に広く用いられる方法の１つは、炭化水素、油及び溶媒の 如き有害有機物の液滴の排水流を清澄にするために設計された分離技術である。

これら分離器は、長年有効に用いられていたが、その有効性は連邦及び州規則が 工業源から来る溶出液中の汚染物の許容量に関して徐々により厳しくなるために 急速に減少する。分離技術に関する問題は、水流中に溶解され、そして分散され た有機物を除去し得ないことにある。ＧＡＣは、溶出液の精製に有効な精製工程 であるが、多くの場合に特に比較的少量の溶出液を生成させる工業源の場合に経 済的５ご成り立たない。

本明細書に記載の技術は、ＧＡＣを用いるより更に経費的に有利な方法で水流を 精製する能力を与える。この系において、本方法は、予備処理された汚染水を、 光及び適当な分散剤の存在下で触媒上を通すチャンバー中で利用される。この方 法において、有機汚染物は分解される。

ＧＡＣの必要性並びにその再生及び／または処理を回避することにより、上記の 技術はより経済的に有害有機汚染物の溶出流を清澄化する能力を与える。汚染源 で有機汚染物を破壊することにより、一般の市街システム中に流入する溶出液は より清浄であり、従って更に下流での続いての清澄化経費を減少させる。かかる 技術を十分に確立され、そして安価な分離系に容易に改造することにより、汚染 された溶出液の大型及び小型の両方の工業製造業者は、彼等が放出する溶出液を 制御する経費的に有利な装置を有することができる。

本発明は、付随する特許請求の範囲による以外は、その態様は制限されず、その 範囲は限定されない。

手続補正書 平成１年１１月１日留１ 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示 ＰＣＴ／ＵＳ　８９１００７８２ ２、発明の名称 水性及び有機液中の有機物質を環境適合性生成物が生じるように分解するための 接触的方法３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　トラステイーズ・オブ・ボストン・ユニバーシティ ４、代理人　〒１０７ ５、補正命令の日付　なし ６、補正の対象 明細書中の「特許請求の範囲」の欄および「発明の詳細な説明」の欄 （１）本願特許請求の範囲の記載を別紙のとおり訂正する。

（２）明細書第４３頁７行以降に下記文章を追加する。

ｒ本発明の主なる特徴および態様は以下のとおりである。

１、有機物質を環境に適合する生成物に分解する方法において、含水液状で分解 されるべき有機物質含水液状態で得る工程：該液体有機物質を反応混合物として の少なくとも１種の遷移元素からなる固体触媒及び過酸化物と一緒にする工程； 及び該固体触媒により吸収可能な光エネルギーを該反応混合物に加えて少なくと も二酸化炭素からなる環境適合性反応生成物を生成させる工程からなる接触分解 方法。

２、該液体有機混合物を、分解されるべき有機物質を液体担体と混合して液体混 合物を生成させ；そして水を該液体混合物に加えることにより得る、第１項記載 の接触方法。

３、該液体有機物質を、含水有機物質を液体担体と混合することにより得る、第 １項記載の接触方法。

４、該液体有機物質を、水及び分解されるべき有機物質の液体混合物として得る 、第１項記載の接触方法。

５、該液体有機物質が有機液体からなる、第１項記載の接触方法。

６、分解される有機物質が異なった組成の混合物からなる、第１項記載の接触方 法。

７、該混合物が固体粒状物を含む、第６項記載の接触方法。

８、該固体粒状物が粒状の活性炭からなる、第７項記載の接触方法。

９、該有機物質が合成物質からなる、第１項記載の接触方法。

１０、該合成物質をナイロン；ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリピレン及び ポリスチレンよりなる群から選ぶ、第９項記載の接触方法。

１１、該液体有機物質が洗剤乳化された分散体からなる、第１項記載の接触方法 。

１２、分解されるべき有機物質が少なくとも１つの毒性物質からなる、第１項記 載の接触方法。

１３、分解されるべき有機物質が少なくとも１つの無毒性物質からなる１、第１ 項記載の接触方法。

１４、分解されるべき有機物質が水の汚染物質からなる、第１項記載の接触方法 。

１５、該光エネルギーを可視光波長及び紫外光波長から選ぶ、第１項記載の接触 方法。

１６、該反応生成物の少なくとも１つがガス状である、第１項記載の接触方法。

１７、該固体触媒が遷移元素の酸化物からなる、第１項記載の接触方法。

１８、該固体触媒が二酸化チタンである、第１項記載の接触方法。

１９、該過酸化物が過酸化水素である、第１項記載の接触方法。

２０、溶解された有機物質を含む有機溶媒を浄化する接触的方法において、溶解 された有機物質を含む有機溶媒を含水液体として得る工程；該含水液体を反応混 合物としての少なくとも１種の遷移元素からなる固体触媒及び過酸化物と一緒に する工程；及び該固体触媒により吸収可能な光エネルギーを該反応混合物に加え て、実質的に精製された有機溶媒及び少なくとも二酸化炭素からなる環境適合性 反応生成物を生成させる工程からなる、方法。

２１、有機物質を含む排出された粒状活性炭から粒状活性炭を再生させる方法に おいて、排出された粒状活性炭を有機溶媒と、有機物質が該有機溶媒に溶解し、 そして粒状活性炭を実質的に吸着された有機物質が含まれない状態で再生される ように混合し；再生された該粒状活性炭を溶解された有機物質を含む該有機溶媒 から分離し：分離された該有機溶媒を水、反応混合物としての少なくとも１種の 遷移元素からなる固体触媒及び過酸化物と一緒にし；そして該固体触媒により吸 収可能な光エネルギーを該反応混合物に加えて実質的に溶解した有機物質を含ま ぬ有機溶媒及び少なくとも二酸化炭素からなる環境適合性反応生成物を生成させ る工程からなる、粒状活性炭の環境適合性再生方法。

２２、該固体触媒が遷移元素の酸化物である、第２０または２１項記載の方法。

２３、該固体触媒が二酸化チタンである、第２０または２１項記載の方法。

２４、該過酸化物が過酸化水素である、第２０または２１項記載の方法。

２５、該有機溶媒がアセトニトリルである、第２０及び２１項記載の方法。

２６、該有機溶媒をアルキルニトリル、Ｎ、Ｎ−ジメチルアクリルアミド及びジ アルキルスルホンよりなる群から選ぶ、第２０または２１項記載の方法。

２７、飲料水及び工業排水を精製する方法において、有機物質で汚染された水を 得；汚染された該水を反応混合物としての少なくとも１種の遷移元素からなる固 体触媒及び過酸化物と一緒にし；そして該固体触媒により吸収可能な光エネルギ ーを該反応混合物に加えて実質的に精製された水及び少なくとも二酸化炭素から なる環境適合性反応生成物を生成させる工程からなる、飲料水及び工業排水の環 境適合性精製方法。

２８、飲料水及び工業排水を精製する方法において、有機物質で汚染された水を 得：汚染された該水を粒状活性炭を通して該有機物質が実質的に該粒状活性炭に より吸着され、モして該水が実質的に精製されるように通し；吸着された有機物 質を含む該粒状活性炭を有機溶媒と、該有機物質が該有機溶媒に溶解するように し、そして該粒状活性炭素を実質的に吸着された有機物質を含まない状態で再生 するように混合し；再生された該粒状活性炭を溶解された有機物質を含む該有機 溶媒から分離し：分離した該有機溶媒を水、反応混合物としての少なくとも１種 の遷移元素からなる固体触媒及び過酸化物と一緒にし：そして該固体触媒により 吸収可能な光エネルギーを該反応混合物に加えて、実質的に溶解した有機物質を 含まぬ有機溶媒及び少なくとも二酸化炭素からなる環境適合性反応生成物を生成 させる工程からなる、飲料水及び工業排水の環境適合性の精製方法。

２９、該有機溶媒がアセトニトリルである、舗２８項記載の方法。

３０、該有機溶媒をアルキ、ｌニトリル、Ｎ、Ｎ−ジメチルアクリルアミド及び ジアルキルスルホンよりなる群から選ぶ、第２８項記載の方法。

３１、該反応混合物が洗剤乳化された分散体を含む、第２７又は２８項記載の方 法。

３２、該固体触媒が遷移元素の酸化物である、第２７または２８項記載の方法。

３３、該固体触媒が二酸化チタンである、第２７または２８項記載の方法。

３４、該過酸化物が過酸化水素である、第２７または２８項記載の方法。」 以上 特許請求の範囲　３°１紙 １、有機物質を環境に適合する生成物に分解する方法において、含水液状で分解 されるべき有機物質含水液状態で得る工程：該液体有機物質を反応混合物として の少なくとも１種の遷移元素からなる固体触媒及び過酸化物と一緒にする工程； 及び該固体触媒により吸収可能な光エネルギーを該反応混合物に加えて少なくと も二酸化炭素からなる環境適合性反応生成物を生成させる工程からなる接触分解 方法。

２、溶解された有機物質を含む有機溶媒を浄化する接触的方法において、溶解さ れた有機物質を含む有機溶媒を含水液体として得る工程：該含水液体を反応混合 物としての少なくとも１種の遷移元素からなる固体触媒及び過酸化物と一緒にす る工程；及び該固体触媒により吸収可能な光エネルギーを該反応混合物に加えて 、実質的に精製された有機溶媒及び少なくとも二酸化炭素からなる環境適合性反 応生成物を生成させる工程からなる、方法。

３、有機物質を含む排出された粒状活性炭から粒状活性炭を再生させる方法にお いて、排出された粒状活性炭を有機溶媒と、有機物質が該有機溶媒に溶解し、そ して粒状活性炭を実質的に吸着された有機物質が含まれない状態で再生されるよ うに混合し；再生された該粒状活性炭を溶解された有機物質を含む該有機溶媒か ら分離し；分離された該有機溶媒を水、反応混合物としての少なくとも１種の遷 移元素からなる固体触媒及び過酸化物と一緒にし；そして該固体触媒により吸収 可能な光エネルギーを該反応混合物に加えて実質的に溶解した有機物質を含まぬ 有機溶媒及び少なくとも二酸化炭素からなる環境適合性反応生成物を生成させる 工程からなる、粒状活性炭の環境適合性再生方法。

４、飲料水及び工業排水を精製する方法において、有機物質で汚染された水を得 ；汚染された該水を反応混合物としての少なくとも１種の遷移元素からなる固体 触媒及び過酸化物と一緒にし；そして該固体触媒により吸収可能な光エネルギー を該反応混合物に加えて実質的に精製された水及び少なくとも二酸化炭素からな る環境適合性反応生成物を生成させる工程からなる、飲料水及び工業排水の環境 適合性精製方法。

５、飲料水及び工業排水を精製する方法において、有機物質で汚染された水を得 ：汚染された該水を粒状活性炭を通して該有機物質が実質的に該粒状活性炭によ り吸着され、モして該水が実質的に精製されるように通し；吸着された有機物質 を含む該粒状活性炭を有機溶媒と、該有機物質が該有機溶媒に溶解するようにし 、そして該粒状活性炭素を実質的に吸着された有機物質を含まない状態で再生す るように混合し；再生された該粒状活性炭を溶解された有機物質を含む該有機溶 媒から分離し；分離した該有機溶媒を水、反応混合物としての少なくとも１種の 遷移元素からなる固体触媒及び過酸化物と一緒にし；そして該固体触媒により吸 収可能な光エネルギーを該反応混合物に加えて、実質的に溶解した有機物質を含 まぬ有機溶媒及び少なくとも二酸化炭素からなる環境適合性反応生成物を生成さ せる工程からなる、飲料水及び工業排水の環境適合性の精製方法。

国際調査報告

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. １．有機物質を環境に適合する生成物に分解する方法において、含水液状で分解 されるべき有機物質含水液状態で得る工程；該液体有機物質を反応混合物として の少なくとも１種の遷移元素からなる固体触媒及び過酸化物と一緒にする工程； 及び該固体触媒により吸収可能な光エネルギーを核反応混合物に加えて少なくと も二酸化炭素からなる環境適合性反応生成物を生成させる工程からなる接触分解 方法。
2. ２．該液体有機混合物を、分解されるべき有機物質を液体担体と混合して液体混 合物を生成させ；そして水を該液体淀合物に加えることにより得る、請求の範囲 第１項記載の接触方法。
3. ３．該液体有機物質を、含水有機物質を液体担体と混合することにより得る、請 求の範囲第１項記載の接触方法。
4. ４．該液体有機物質を、水及び分解されるべき有機物質の液体混合物として得る 、請求の範囲第１項記載の接触方法。
5. ５．該液体有機物質が有機液体からなる、請求の範囲第１項記載の接触方法。
6. ６．分解される有機物質が異なった組成の混合物からなる、請求の範囲第１項記 載の接触方法。
7. ７．該混合物が固体粒状物を含む、請求の範囲第６項記載の接触方法。
8. ８．該固体粒状物が粒状の活性炭からなる、請求の範囲第７項記載の接触方法。
9. ９．該有機物質が合成物質からなる、請求の範囲第１項記載の接触方法。
10. １０．該合成物質をナイロン；ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリピレン及び ポリスチレンよりなる群から選ぶ、請求の範囲第９項記載の接触方法。
11. １１．該液体有機物質が洗剤乳化された分数体からなる、請求の範囲第１項記載 の接触方法。
12. １２．分解されるべき有機物質が少なくとも１つの毒性物質からなる、請求の範 囲第１項記載の接触方法。
13. １３．分解されるべき有機物質が少なくとも１つの無毒性物質からなる、請求の 範囲第１項記載の接触方法。
14. １４．分解されるべき有機物質が水の汚染物質からなる、請求の範囲第１項記載 の接触方法。
15. １５．該光エネルギーを可視光波長及び素外光波長から選ぶ、請求の範囲第１項 記載の接触方法。
16. １６．核反応生成物の少なくとも１つがガス状である、請求の範囲第１項記載の 接触方法。
17. １７．該固体触媒が遷移元素の酸化物からなる、請求の範囲第１項記載の接触方 法。
18. １８．該固体触媒が二酸化チタンである、請求の範囲第１項記載の接触方法。
19. １９．該過酸化物が過酸化水素である、請求の範囲第１項記載の接触方法。
20. ２０．溶解された有機物質を含む有機溶媒を浄化する接触的方法において、溶解 された有機物質を含む有機溶媒を含水液体として得る工程；該含水液体を反応混 合物としての少なくとも１種の遷移元素からなる固体触媒及び過酸化物と一緒に する工程；及び該固体触媒により吸収可能な光エネルギーを該反応混合物に加え て、実質的に精製された有機溶媒及び少なくとも二酸化炭素からなる環境適合性 反応生成物を生成させる工程からなる、方法。
21. ２１．有機物質を含む排出された粒状活性炭から粒状活性炭を再生させる方法に おいて、排出された粒状活性炭を有機溶媒と、有機物質が該有機溶媒に溶解し、 そして粒状活性炭を実質的に吸着された有機物質が含まれない状態で再生される ように混合し；再生された該粒状活性炭を溶解された有機物質を含む該有機溶媒 から分離し；分離された該有機溶媒を水、反応混合物としての少なくとも１種の 遷移元素からなる固体触媒及び過酸化物と一緒にし；そして該固体触媒により吸 収可能な光エネルギーを該反応混合物に加えて実質的に溶解した有機物質を含ま ぬ有機溶媒及び少なくとも二酸化炭素からなる環境適合性反応生成物を生成させ る工程からなる、粒状活性炭の環境適合性再生方法。
22. ２２．該固体触媒が遷移元素の酸化物である、請求の範囲第２０または２１項記 載の方法。
23. ２３．該固体触媒が二酸化チタンである、請求の範囲第２０または２１項記載の 方法。
24. ２４．該過酸化物が過酸化水素である、請求の範囲第２０または２１項記載の方 法。
25. ２５．該有機溶媒がアセトニトリルである、請求の範囲第２０及び２１項記載の 方法。
26. ２６．該有機溶媒をアルキルニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド及びジ アルキルスルホンよりなる群から選ぶ、請求の範囲第２０または２１項記載の方 法。
27. ２７．飲料水及び工業排水を精製する方法において、有機物質で汚染された水を 得；汚染された該水を反応混合物としての少なくとも１種の遷移元素からなる固 体触媒及び過酸化物と一緒にし；そして該固体触媒により吸収可能な光エネルギ ーを該反応混合物に加えて実質的に精製された水及び少なくとも二酸化炭素から なる環境適合性反応生成物を生成させる工程からなる、飲料水及び工業排水の環 境適合性精製方法。
28. ２８．飲料水及び工業排水を精製する方法において、有機物質で汚染された水を 得；汚染された該水を粒状活性炭を通して該有機物質が実質的に該粒状活性炭に より吸着され、そして該水が実質的に精製されるように通し；吸着された有機物 質を含む該粒状活性炭を有機溶媒と、該有機物質が該有機溶媒に溶解するように し、そして該粒状活性炭素を実質的に吸着された有機物質を含まない状態で再生 するように混合し；再生された該粒状活性炭を溶解された有機物質を含む該有機 溶媒から分離し；分離した該有機溶媒を水、反応混合物としての少なくとも１種 の遷移元素からなる固体触媒及び過酸化物と一緒にし；そして該固体触媒により 吸収可能な光エネルギーを該反応混合物に加えて、実質的に溶解した有機物質を 含まぬ有機溶媒及び少なくとも二酸化炭素からなる環境適合性反応生成物を生成 させる工程からなる、飲料水及び工業排水の環境適合性の精製方法。
29. ２９．該有機溶媒がアセトニトリルである、請求の範囲第２８項記載の方法。
30. ３０．該有機溶媒をアルキルニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド及びジ アルキルスルホンよりなる群から選ぶ、請求の範囲第２８項記載の方法。
31. ３１．該反応混合物が洗剤乳化された分散体を含む、請求の範囲第２７又は２８ 項記載の方法。
32. ３２．該固体触媒が遷移元素の酸化物である、請求の範囲第２７または２８項記 載の方法。
33. ３３．該固体触媒が二酸化チタンである、請求の範囲第２７または２８項記載の 方法。
34. ３４．該過酸化物が過酸化水素である、請求の範囲第２７または２８項記載の方 法。