JPH0975709A - 有機化合物の処理方法及びその装置 - Google Patents

有機化合物の処理方法及びその装置

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JPH0975709A
JPH0975709A JP8052088A JP5208896A JPH0975709A JP H0975709 A JPH0975709 A JP H0975709A JP 8052088 A JP8052088 A JP 8052088A JP 5208896 A JP5208896 A JP 5208896A JP H0975709 A JPH0975709 A JP H0975709A
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dialysis
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 特にハロゲンを包含する有機化合物を、低リ
スクの方法で分解し、中和し、及び処理する方法及びそ
の装置を提供すること。 【解決手段】 炭素、水素及び酸素に加えて、原子結合
しているハロゲン、リン、イオウ及び/又は金属元素を
包含する危険な又は有毒な有機化合物を処理するため
に、前記化合物を電離に供し、及びその直後に電気透析
に供することが提案される。上記反応のイオン性最終生
成物は、容易に取り扱うことができ、いずれもの問題を
伴わずに、更なる使用に、又は埋め立て地における若し
くは焼却による処理に供給することができる。電離は、
電離放射線の影響下に起こる。本発明の方法は、特に各
種殺虫剤のようなハロゲン含有芳香族化合物の処理に適
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の技術分野】本発明の主題は、炭素、水素及び
酸素元素に加えて、原子結合(atomic bond)しているハ
ロゲン、リン、イオウ及び/又は金属元素を包含する有
機化合物の処理方法、並びに前記方法を実施するための
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ハロゲン、リン、イオウ、さらには水銀
やヒ素のような金属元素等を包含する物質は、多くの種
類の適用において用いられている。それらは、冷却剤、
エアロゾル推進剤、殺虫剤、医薬品、変圧器油等に用い
られ得る。なお、特に危険な分野は、化学兵器剤であ
る。すべてのそのような場合において、とりわけ、これ
らのしばしば高い有毒性を有する化合物には処理の問題
がある。この点で、製造廃棄物、貯蔵品、それらの製造
後に法的規制により禁止され得る製品、消費者廃棄物な
どを破壊する必要がある。
【0003】この点での頻繁なアプローチは、焼却によ
る処理である。炭素、水素及び酸素のみを含有する有機
化合物は、酸素が十分に供給される場合には、いずれも
の問題なく焼却され、二酸化炭素と水になる。しかしな
がら、特にハロゲン化合物が含まれる場合は、焼却中に
起こる危険なダイオキシンの生成が、この種の中和の障
害を構成していることが指摘された。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そのような物質を破壊
し、中和し及び処理する低いリスクの方法への要求が依
然として存在する。
【0005】本発明は、帯電したイオン又は分子部分
は、電気透析(electrodialysis) により互いに分離され
得るという知識に基づいている。相互作用する元素の原
子結合、( すなわち非極性結合) を有する有機化合物に
おいては、この結合が極性化され、かつそれが電気的エ
ネルギーにより分割され得る条件にもたらされた場合に
のみそのような分離が可能である。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、処理
されるべき有機化合物を電離に供し、発生する帯電して
いる電離生成物を電気透析により分離し、かつイオン性
最終生成物、さらには残留有機物質を、既知の使用、埋
め立て地内への又は焼却による処理に供することを提案
する。
【0007】
【発明の実施の形態】電離は、電離放射線の影響下に行
うことができる。
【0008】このプロセスにおいて、原子結合は、極性
化され、処理されるべき物質は、イオン性生成物に分解
され、そして異なって荷電した分子の分離が電気エネル
ギーの影響下に行われ得る。元来は原子結合により互い
に結合している元素がイオンの形態になるや否や、それ
らはより容易に扱われ得、また、容易に処理され得又は
他の目的に用いられ得る。このようにすることにより、
以前は熱分解において生じていたいずれもの危険を犯す
必要なく、危険な化合物が中和される。
【0009】このようにすることにより、殺虫剤、除草
剤、殺菌剤のような有害生物防除剤、さらにはハロゲン
化炭化水素、塩素化変圧器油、医薬品又は化学兵器剤が
有利な方法で処理される。
【0010】本発明の方法は、特に有機ハロゲン化合物
に対して、特にハロゲンが芳香族環に、好ましくはフェ
ニル環に結合しているような場合に有利であることが証
明された。
【0011】これらの化合物には、例えば、塩素、臭
素、及び/又は沃素で置換されたベンゼン誘導体であっ
て、好ましくは、1個又は複数個のヒドロキシル、シア
ニド(cyanide) 、アルキル又は場合によってエステル化
されたカルボキシル若しくはカルボキシアルケン基によ
り置換された誘導体が含まれる。
【0012】具体的例は、ジブロモヒドロキシベンゾニ
トリル(dibromohydroxybenzoic nitrile) 又はジヨード
ヒドロキシベンゾニトリル、及びクロロトリル−2−オ
キソプロパン酸である。これら物質の組み合わせは、A
NITENR の名称で除草剤として農業において用いら
れている。
【0013】本発明の方法は、変圧器油として用いられ
るハロゲン化ポリフェニルに対して、好ましくはポリハ
ロゲン化ビフェニル(PCB)に対しても用いることが
できる。
【0014】処理における更なる問題は、冷却剤及びエ
アゾル推進剤として用いられる脂肪族ハロゲン化炭化水
素(CFC)が原因である。それらの処理もまた本発明
の目的である。
【0015】処理されるべき化合物の電離は、場合によ
ってベータ線及び/又はガンマ線と組み合わされたX線
により行うことができる。
【0016】最も単純な形態においては、この目的のた
めには、所望しないベータ及びガンマ放射線のために挿
入されたアルミニウムプレートが除かれているところの
通常のX線装置が用いられる。
【0017】処理されるべき物質は、好ましくは液体状
態にあり、特に溶液の形態にあり、好ましくは水溶液と
して存在する。
【0018】電離及び透析装置は、好ましくは空間的に
連結されている。なぜならば、特に照射線による電離に
関しては、発生する電離された生成物の寿命が、度々比
較的短いからである。
【0019】所望の効果を達成するためには、電離によ
り、500μS(マイクロモー)の溶液の最低伝導率を
生じさせなければならない。
【0020】本発明の目的は、前記方法を実施するため
の装置でもある。
【0021】本発明の装置を添付の図面を参照すること
により説明する。
【0022】図1には、以下の構成要素を包含する好ま
しいマルチチャンバー装置が示されている。
【0023】原料溶液が、材料ライン2を通り中央チャ
ンバー1内に導入され、電離を前記チャンバー1内で行
う。電離は、好ましくは電離放射線の影響下に行う。ア
ノード3とカソード4との間に直流が適用され、その影
響により、電離された成分が分離される。中央チャンバ
ー1は、それぞれ膜5及び6により中央チャンバーから
隔てられているところのアノード液チャンバー7及びカ
ソード液チャンバー8に隣接している。無機排出物(ano
rganic drag-out)が、排出ライン9及び10を通り、前
記チャンバー7及び8から濃縮物として排出される。
【0024】電離の後にチャンバー1内に残留し、膜
5、6を通って拡散することのできない有機材料は、排
出ライン11を通り、希釈物として排出される。
【0025】アノード液チャンバー7及びカソード液チ
ャンバー8は、それぞれ膜12及び13により隔てられ
ているところのアノードチャンバー14及びカソードチ
ャンバー15に隣接しており、イオンの貯蔵を確立させ
るために、供給ライン16及び18によりカセイ又は塩
溶液が供給される。
【0026】アノード液チャンバー7及びカソード液チ
ャンバー8もまた、供給ライン17及び19によりカセ
イ又は塩溶液、すなわちイオンが供給され、好ましくは
両ライン17及び19により、約1重量パーセントNa
OHが供給される。
【0027】膜5及び13は、アノード膜AMを構成
し、膜6及び12は、カソード膜KMを構成する。
【0028】両極性膜の使用は、電気透析の平均的技術
者の知識の範囲内である。
【0029】本発明の好ましい態様の1つは、除草剤A
NITENR を無害にする方法であり、前記除草剤は、
2−(4−クロロ−o−トリルオキシ)プロパン酸、
3,5−ジヨード−4−ヒドロキシベンゾニトリル、及
び3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシベンゾニトリルの
重量比5:1:1の混合物からなる。中央チャンバー1
に、約525g/リットルの濃度を有するこの物質混合
物の水溶液を供給する。
【0030】最大限に簡単な方法では、電離は、放射線
遮蔽のために用いられるアルミニウムプレートが除かれ
たところの、元来は医療目的のX線装置に相当する装置
により達成される。
【0031】装置を作動させる際は、技術の現状及びO
VE(オーストリア電気工学協会)規制に従い、要求さ
れる放射線保護手段に忠実であることが必要なことが理
解される。
【0032】装置は、原料溶液が、好ましくは1時間当
たり17リットルの速度でチャンバー1を通過する状態
で、連続的に作動される。
【0033】化学的に純粋なNaOH1%を含有し、か
つ試験の開始時は塩素を全く含有しない脱ミネラル水か
らなるアノード液チャンバー7内の溶液は、試験の持続
時間2分経過後は、既に、塩素含有量24. 5mg/リ
ットル、沃素含有量0. 15mg/リットル、及び臭素
含有量0. 25mg/リットルを示す。
【0034】この溶液のハロゲン含有量は、好ましく
は、分光光度法により確認される。
【0035】上述の連続作動のプロセスにおいて、水酸
化ナトリウム4ないし8重量%溶液がライン16及び1
8を通り供給される。
【0036】アノード液溶液又はカソード液溶液は、N
aOH:ハロゲン=約1:1の比の約8重量%水酸化ナ
トリウム溶液の供給により、連続的に置換される。
【0037】図1に示すように、透析装置は、好ましく
は、マルチチャンバー装置である。しかしながら、ある
場合には、1つのチャンバーのみを有する単純な透析装
置が十分であり得る。
【0038】透析装置は、好ましくは少なくとも1つの
両極性膜を包含する。
【0039】透析を、30ないし200ボルトの電圧を
かけて、図1に示す装置において行った。なお、処理さ
れるべき液体1Kg当たり約21Wの電気エネルギーが
流れる。
【0040】本発明の方法の実際の作動において、電離
及び透析は、好ましくは圧力下に行われる。
【0041】水酸化ナトリウム溶液を供給する代わり
に、ナトリウム塩溶液のような塩溶液を供給することも
できる。
【0042】図2は、この場合は、互いに離れて配置さ
れているところの電離装置及び透析装置が配置された全
体の装置を示している。
【0043】設備部Iにおいて、原料混合物は、必要と
されるポンプ及びバルブを備えるところのライン21を
通り、タンク20から供給される。
【0044】電離部IIにおける電離装置22の影響に
より、処理されるべき物質は、透析装置内で分割され、
かつ分離される。
【0045】透析部IIIには、希釈物である有機物質
が、ライン24により透析装置23から排出される一方
で、無機反応生成物/濃縮物は、循環25及び26によ
り排出されることが示されている。これらを27及び2
8で排出することを可能にするために、カセイ又は塩溶
液をライン29及び30に供給することが必要である。
【0046】不完全に処理された溶液は、プロセス中に
再循環される。
【0047】図3には、概略の機能的表示による、より
複雑なマルチチャンバーシステムが示されている。表示
は、装置内で起こるイオン流れの原理を示している。希
釈物の再循環部分は、まだその処理が完了していないと
すると、原料溶液と共に装置に戻すことができる。
【0048】膜3’ないし8’は、アノード1’とカソ
ード2’との間に配置され、膜3’、5’、及び7’
は、カソード膜であり、膜4’、6’及び8’は、アノ
ード膜である。この態様において、アノード液9’及び
カソード液10’は、硫酸ナトリウム溶液である。塩水
溶液(例えば、NaCl,Na2 SO4 )又はカセイア
ルカリ(例えば、NaOH)が、受容溶液としてライン
11’により供給され、濃縮物が、ライン13’、1
5’及び17’により排出される。
【0049】CFCの原料溶液、殺虫剤又は除草剤が1
2’に供給される。希釈物がライン14’、16’を通
り排出され、又は12’に戻される。
【0050】プロセスを作動させるための更なる詳細に
ついては、電気透析の平均的技術者の専門技術の範囲内
にあり、ここでさらに詳細に説明される必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法を実施するための、好ましい電離
透析装置。
【図2】本発明の方法を実施するために用いられる全体
の装置の一般的配置。
【図3】強化された電気透析のマルチチャンバーシステ
ムを有する改良された装置。
【符号の説明】
1…中央チャンバー、 7…アノード液チャンバー、 8…カソード液チャンバー、 14…アノードチャンバー、 15…カソードチャンバー、 I…設備部、 II…電離部、 III…透析部、 1’…アノード、 2’…カソード

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭素、水素及び酸素元素に加えて、原子
    結合しているハロゲン、リン、イオウ及び/又は金属元
    素を包含する有機化合物の処理方法であって、処理され
    るべき該化合物を電離に供し、得られた電離生成物を電
    気透析により分割し、並びにイオン性最終生成物及び残
    留有機物質を既知の使用、又は埋め立て地における若し
    くは焼却による処理に供することを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 有機ハロゲン化合物を処理することを特
    徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 芳香族環に、好ましくはフェニル環にハ
    ロゲンが結合している化合物を処理することを特徴とす
    る請求項1又は2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 塩素、臭素、及び/又は沃素により置換
    されたベンゼン誘導体を処理することを特徴とする請求
    項1ないし3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 【請求項5】 ハロゲン以外に、1個又は複数個のヒド
    ロキシル、シアニド、アルキル、又は場合によってエス
    テル化されたカルボキシル若しくはカルボキシアルケン
    基によっても置換されているベンゼン化合物を処理する
    ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記
    載の方法。
  6. 【請求項6】 ジブロモヒドロキシベンゾニトリル又は
    ジヨードヒドロキシベンゾニトリルを処理することを特
    徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の方
    法。
  7. 【請求項7】 クロロトリル−2−オキソプロパン酸を
    処理することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか
    1項に記載の方法。
  8. 【請求項8】 ジブロモヒドロキシベンゾニトリル又は
    ジヨードヒドロキシベンゾニトリルとクロロトリル−2
    −オキソプロパン酸との混合物を処理することを特徴と
    する請求項1ないし7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 【請求項9】 ハロゲン化ポリフェニルを、好ましくは
    ポリハロゲン化ビフェニル(PCB)を処理することを
    特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の方
    法。
  10. 【請求項10】 脂肪族ハロゲン化合物を処理すること
    を特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
  11. 【請求項11】 該電離を、場合によってベータ線及び
    /又はガンマ線と組み合わされたX線により行うことを
    特徴とする請求項1ないし10のいずれか1項に記載の
    方法。
  12. 【請求項12】 該処理されるべき物質を、液体状態で
    電離させることを特徴とする請求項1ないし11のいず
    れか1項に記載の方法。
  13. 【請求項13】 該処理されるべき物質を、溶液の形態
    で、好ましくは水溶液の形態で処理することを特徴とす
    る請求項1ないし12のいずれか1項に記載の方法。
  14. 【請求項14】 該電離により、500μM(マイクロ
    モー)の最少伝導率を生じさせる請求項1ないし13の
    いずれか1項に記載の方法。
  15. 【請求項15】 該電気透析を、30ないし200ボル
    トの電圧下に行うことを特徴とする請求項1ないし14
    のいずれか1項に記載の方法。
  16. 【請求項16】 電離及び透析を、圧力下に行うことを
    特徴とする請求項1ないし15のいずれか1項に記載の
    方法。
  17. 【請求項17】 該伝導率を上昇させるために、アルカ
    リ金属水酸化物、好ましくは、水酸化ナトリウム、又は
    アルカリ金属塩をアノード又はカソード領域内の透析液
    に添加することを特徴とする請求項1ないし16のいず
    れか1項に記載の方法。
  18. 【請求項18】 請求項1ないし17のいずれか1項に
    記載の方法を実施するための装置であって、該装置が、
    空間的に相互に統合されているところの電離装置と透析
    装置とを包含することを特徴とする装置。
  19. 【請求項19】 電離装置として、不所望のベータ及び
    ガンマ放射線を遮蔽するために挿入されたアルミニウム
    プレートが除去されたところの通常のX線装置を用いる
    ことを特徴とする請求項18に記載の装置。
  20. 【請求項20】 該透析装置が、マルチチャンバー装置
    であることを特徴とする請求項18又は19に記載の装
    置。
  21. 【請求項21】 該透析装置が、少なくとも1つの両極
    性膜を包含することを特徴とする請求項18ないし20
    のいずれか1項に記載の装置。
  22. 【請求項22】 請求項18ないし21のいずれか1項
    に記載の装置であって、その中で電離が起こるところの
    中央チャンバー、該中央チャンバーに隣接し、アノード
    及びカソードの方向に、該中央チャンバーからそれぞれ
    膜により分離されているところのアノード液チャンバー
    及びカソード液チャンバー、該アノード液チャンバー及
    び該カソード液チャンバーに隣接し、それぞれ膜により
    分離されているところの、更なるアノードチャンバー及
    びカソードチャンバーを包含し、並びに原料溶液用材料
    ライン、カセイ溶液又は塩溶液をアノード液チャンバー
    若しくはカソード液チャンバー内に、又はアノードチャ
    ンバー若しくはカソードチャンバー内に供給するライ
    ン、有機排出物(希釈物)用排出ライン、及び無機排出
    物(濃縮物)用排出ラインを包含することを特徴とする
    装置。
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