JPH11207299A - 有機塩素化合物の還元化学的処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 有機塩素化合物（ＰＣＢ）を触媒と水を
混合し、還元装置にてクラスタ化し、再度加熱加圧して
超臨界圧流体状態に化学処理をし、塩素１３個結合した
ものから１０個結合したものまで存在するものと、ベン
ゼンから水素原子が２個とれて１〜１０番までの水素原
子のところへ塩素原子が置換したＰＣＢの有機物を無機
物に分解して、油と触媒と水（塩素含有物）等を夫々分
離して、油はボイラー用に他の物質を無害に処理する方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、有機塩素化合物
（ＰＣＢ）と触媒と水を混合し還元装置によるクラスタ
を細分解し、さらに加熱、加圧の超臨界状態にし有機塩
素化合物（ＰＣＢ）の油、水、塩素系の物質を夫々に分
解回収する方法に関するものである。

【０００２】本発明有機塩素化合物のポリクロリネーテ
ットフェニールをＰＣＢということにします。ＰＣＢ
は、塩素が１個から１０個結合したものまでを云い、ベ
ンゼンから水素原子が２個とれて結合したものがジフェ
ニール、ビフェニールと云うジフェニールの１〜１０番
までの水素原子のところへ塩素原子が入り置換するとＰ
ＣＢができる。

【０００３】

【従来の技術】従来有機塩素化合物（ＰＣＢ）の処理方
法としては、１．光学分解処理法、２．化学処理方法、
３．超臨界流体方法、４．微生物分解方法、５．熱分解
方法、６．化学処理と高温処理方法等が公開されている
が、１．光学分解方法と４．微生物分解方法については
研究段階であり実用化されていません。２．化学処理方
法では、触媒を使用して酸化分解するが処理後の溶液処
理と完全分解が不可能であり理論的には可能であっても
現実には不可能に近く実用されていない。３．超臨界流
体方法では、高温、高圧、超臨界状態の装置設備が、処
理能力がｌ当り数千万円と云う費用が必要なことで現実
的には無理であり、費用面から考慮すると実現が困難と
おもわれる。５．の熱分解方法では、過去１９８５年１
２月に１度実施したことが報告されているが、実用的な
方法が確立されていないまま監督機関よりその物質を特
別有害物質として、政令によって管理物質に指定されて
いるのが現状である。６．の化学処理と高温処理方法で
は、特開平９−１９２４７８で示す通り第一工程で化学
処理を済ませ、溶液を処理するために高温処理するが、
処理場での付近住民との同意を得るのが難しく社会問題
され、処理施設の開設までの難題とされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】有機塩素系化合物（Ｐ
ＣＢ）は、前記に記載した如く化学的に非常に安定した
物質であるため、変圧器やコンデンサー、熱交換器等に
利用しても不燃性のため広く世界中で利用されて来た。
また、これに類してトリクロロエチレン、テトラクロロ
エチレン等も同じく塩素含有量があり環境汚染物質と定
められている。一方、ＰＣＢは人体に対し有害物質であ
り１９６８年に入って西日本を中心にカネミ油症が発生
し、呼吸器、消化器、皮膚から吸収され肝臓障害等体内
蓄積されて、慢性中毒を起こすと云われている。

【０００５】この発明の課題は、ＰＣＢ等有機塩素系化
合物の化学的に安定で且つ難燃性の物質に触媒や水を加
え、還元能力を上げるために予熱し還元装置にかける。

【０００６】還元装置は、従来にない新装置で超臨界圧
装置にかける前に完全に無機物にするため、ＰＣＢに触
媒や水を加えた混合液を夫々クラスタ化することにより
有害物質とされているＣｌを遊離化さす。この不安定で
クラスタ化された混合液を超臨界圧装置で更に加熱、高
圧（２５０〜５００℃，５００〜１０００ａｔｇ）化す
ることにより分解、結合され、安定した再生油と塩分を
含んだ水や炭酸ガス等に分離される。

【０００７】再生油と塩分を含んだ混合液は、遠心分離
器・膜等にて完全に再生油と塩水を含んだ水に分かれ
る。

【０００８】一方ガスは、炭酸ガスや塩素系ガスが出る
と考えられるため、中和層にて無害化したガスを大気に
放出する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本願の発明において、ＰＣＢが化学的に安定している
ために有害となる物質を他の物質に変換する。ＰＣＢ
に、触媒と水を加えて混合液にし、この混合液を予熱し
（４０〜５０℃）還元器にてクラスタ化を図る。

【００１０】混合液をクラスタ化することにより、有害
物質であるＣｌ原子と触媒の原子とでＮａＣｌの状態に
結合し易くする（プロセス参照）。

【００１１】更に次の段階である超臨界圧装置に送るた
め、より完全な原子分離結合をさすために２５０℃〜５
００℃程度に混合液を加熱し、特殊超臨界圧装置（５０
０〜１０００ａｔｇ）にかける。

【００１２】超臨界圧装置では、ＰＣＢの有機塩素系化
合物も触媒と化合し、無機化合物となった混合液とな
る。

【００１３】この混合液は、直接高温燃焼装置かボイラ
ー等の燃料として活用しても無害であるが、この提案で
は油の再生を図るため遠心分離器にかける。

【００１４】遠心分離器では、無機となった混合油を、
塩水を含んだ水と油に分離する。一方、炭酸ガス及び塩
素系ガスが微量発生するため中和槽に送り、処理して大
気中に無害なガスとして排出する。

【００１５】遠心分離器から出た油は、再生油としてボ
イラー等の燃料として活用出来る。一方、ドレンとして
出てくる塩分を含んだ水は構内排水等にドレンをする。

【００１６】また一方で、ガスとして炭酸ガスや塩素系
ガスが発生するが、無害化にするためアルカリ中和槽を
通し環境にやさしいガスとして大気中に放出する。

【００１７】

【発明の実施の形態】有機塩素系化合物のＰＣＢは、化
学的に安定しているため触媒を入れただけの混合液では
無機化に変化し難い。そのため、対象有機塩素化合物と
触媒混合液を還元器にてエネルギーを与え、混合液をク
ラスタ化することにより無機物にまで分解して還元処理
し、無害化方法の開発に成功した。

【００１８】還元器は、電源１００Ｖを使用し高電圧、
高周波数に合わせ、特殊構造をした螺線管電極に接続し
た装置に、エネルギーを与えることにより化学的に安定
した分子が互に不安定分子となる。

【００１９】更に、完全な無機化を図るため次の段階の
超臨界圧装置で、不安定な遊離分子が互に結合状態とな
る様にする。

【００２０】超臨界圧装置では、クラスタ化された混合
液を２５０〜５００℃近辺まで電気ヒーター又は石油類
で加熱し、圧縮機にて５００〜１０００ａｔｇまで加圧
することにより有機塩素化合物の有害性は、無機化とな
った混合油となる。

【００２１】この混合油は、一方でボイラー等燃焼して
も無害な油として利用出来るが、この提案では油の再生
を図る。このため、混合油を遠心分離器にかけることに
より炭素は炭酸ガスに、油は無害な再生油に、又ドレン
としての塩素イオンはＮａＣｌとＨ₂ Ｏとなり塩水を含
んだ水となる。

【００２２】遠心分離器から分離された油は、油タンク
等に詰め無害な再生油としてボイラー等燃料油に再利用
する。

【００２３】一方ガスについても、炭素分の内酸素と化
合し炭酸ガス（ＣＯ₂ ）となって出てくる。そのため、
大気放出するため他の塩素系ガスが含まれた場合を想定
し、アルカリ中和槽を通しクリーンなガスとして放出す
る。

【００２４】また残渣分として、ＮａＣｌとなった塩分
の含んだ水（Ｈ₂ Ｏ）が出るためドレンとして排出す
る。

【００２５】

【発明の効果】本願の有機塩素系の処理については、今
迄にない還元装置を通すことにより、有機塩素を無害化
するための分子の遊離性と媒体による無機化に出来たこ
と。

【００２６】更に、超臨界圧装置を併用することにより
完全な有機塩素系を無機化出来たのが大きな効果であ
る。

【００２７】この他に、特徴として以下の事項がある。 ａ 装置が簡単で小型に出来る。 ｂ 塩素系化合物を還元装置（特殊）にて、化合物を遠
心分離化を図る。 ｃ 特殊超臨界圧ポンプにて、完全に有機物を無機物化
とする。特に超臨界圧ポンプは小型化されている。 ｄ 取扱いが簡単である。 ｅ 処理能力が大きい。 ｆ 場所をとらない。

【００２８】

【実施例】［課題］ 有機塩素化合物を無害化処理で、
油と塩素を含んだ水とを分離回収することを提供するも
のである。以下、本発明の実施例をプロセスに基づき説
明する。原料は、ＫＣ−１３００番ＰＣＢ有機塩素化合
物を用いて、ＰＣＢ〜５００ｇ、純水〜２００ｇ、触媒
〜３００ｇをブレンダー（シャイン電子製）を用いて混
合して加温（４０〜５０℃）させ、熱したものを還元器
にてクラスタ化し、加熱（２５０〜３００℃）されたＰ
ＣＢ混合物を超臨界圧流体装置（シャイン電子製）にて
１０分間加圧（７００ｋｇ／ｃｍ² ）した後、高圧（３
０ｌ）タンクに冷却しながら気水分離しつつ流し込み、
タンクの上方より炭酸ガス、塩化ガス等の排ガスを、ア
ルカリ水（５０ｌ）タンクにて除去し、無害化された排
ガスを大気中に放出した。また、高圧タンク（３０ｌ）
から分離された残渣を遠心分離機に入れ、油と水溶性塩
素を分離して油は無害化の燃料としてボイラー用として
使用する。水は、塩と水を分離膜によって分離処理し塩
を回収する。また水は、排水処理した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の、有機塩素化合物の還元化学的処理方
法の図である。

【符号の説明】

１ 有機塩素化合物 ２ 混合器 ３ 水 ４ 触媒 ５ 予熱装置 ６ 還元器 ７ 加熱装置 ８ 超臨界圧装置（２５０℃：５００〜１００ｋｇ／ｃ
ｍ² ） ９ 気水分離装置 １０ 排気ガスライン １１ 塩化水素除去装置（アルカリ水） １２ 排ガス放出筒 １３ 遠心分離機 １４ 油（再生油）（無害油としてボイラー使用） １５ ドレン槽 １６ 塩水分離装置 １７ 塩素（回収） １８ 水（排水）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機塩素化合物（ＰＣＢ）に、触媒と水
   を混合し還元装置にてクラスタを細分解し、有機物を無
   機物に分解して有機塩素化合物（ＰＣＢ）の油を還元化
   学的処理方法により無害な油とする方法。
2. 【請求項２】 還元装置は、有機塩素化合物（ＰＣＢ）
   のもつ化学的に安定な物質のＣｌを触媒と水を遊離状態
   にするための装置で、効率を上げるためこれらを加熱し
   還元することを特徴とした請求項１記載の還元化学的処
   理方法。
3. 【請求項３】 更に完全に有機物を無機化するため還元
   装置から出た混合物を超臨界圧装置に送り、再加熱した
   状態（２５０℃，５００〜１０００ａｔｇ）で超臨界圧
   にすることにより、無害な油と塩分の含んだ水及びガス
   体を処理する請求項１・２を特徴とする方法。
4. 【請求項４】 油は塩分（ＮａＣｌ）を含んだ状態にあ
   るため、遠心分離器にかけ無害な再生油（燃料用等）と
   塩分を含んだ水に分解する。一方、ガス体として炭酸ガ
   スと塩素イオン系ガスにするため中和水槽を通し大気に
   排出する。請求項１・２・３に記載の有機塩素化合物
   （ＰＣＢ）の還元化学的処理方法。