WO2000048968A1 - Procede de decomposition d'un compose organochlore - Google Patents

Description

明 細 書 有機塩素化合物の分解処理方法 技術分野

本発明は、 ダイォキシンなどの有機塩素化合物をォ一 トク レーブで還元的または接触的に分解処理する方法に関す、る も のである。 背景技術

ダイォキシ ンゃポ リ塩化ビフ ユ二ルなどの有機塩素化合物 は、 大気、 河川、 地下水、 土壌等を汚染する。 特に、 発ガン 性等の毒性を有する有機塩素化合物は環境汚染の観点から問 題視されている。 これらの有機塩素化合物の排出抑制技術お よび、 排出後に汚染物と して環境中に存在する有機塩素化合 物の分解処理技術の開発が進められている。

一般に、 環境上問題のある有機塩素化合物は自然分解され 難い。 有機塩素化合物を無害化する方法と しては、 a ) 紫外 線、 電子線または放射線による分解法、 b ) 微生物による分 解法、 c ) 燃焼による分解法、 d ) 酸化剤による化学的分解 法、 e ) 超臨界水による酸化分解法などが知られている。

しかし、 紫外線、 電子線または放射線による分解法はコス トが高いあるいは分解効率が低いという難点があり、 微生物 による分解法は、 分解効率および分解速度が小さい。 燃焼に よる分解法は燃焼条件によってはダイォキシン等の猛毒物質 が逆に生成する可能性があり、 酸化剤による化学的分解法は、 数時間で分解可能だが、 酸化剤による装置材料の腐食が問題 となっており、 超臨界水による酸化分解法は、 エネルギー消 費が大き過ぎる といつた問題があつた。 本発明の目的は、 ダイォキシ ン等の有機塩素化合物を還元 的も し く は接触的に分解処理する こ とにより従来技術の上記 諸問題を解決するこ とができる有機塩素化合物の分解処理方 法を提供する ことにある。 発明の開示

本発明による有機塩素化合物の分解処理方法は、 ダイォキ シ ン、 0 —ク ロロア二ソ 一ル等の有機塩素化合物をアルカ リ 水溶液中で還元剤および または触媒の存在下に分解するこ とを特徵とする方法である。

本発明方法で用いう るアルカ リ は、 アルカ リ金属またはァ ルカ リ土類金属の水酸化物、 炭酸塩等であり、 作業環境上の 面から、 水酸化ナ ト リ ウム、 水酸化カ リ ウム、 炭酸ナ ト リ ウ ム、 炭酸力 リ ゥムおよびアンモニア水からなる群より選ばれ る少な く とも 1つが好ま しい。

本発明方法で用いう る好ま しい還元剤は、 ハイ ドロサルフ ア イ ト ナ ト リ ウム、 ァス コルビン酸、 ヒ ドラ ジ ン、 水加ヒ ド ラ ジ ン、 中性硫酸ヒ ドラ ジ ン、 炭酸ヒ ドラ ジ ン、 チォ硫酸ナ ト リ ウム、 亜硫酸ナ ト リ ウム、 亜硫酸カ リ ウム、 ハイ ドロキ ノ ン、 4 一メ チルア ミ ノ フヱノ ール硫酸塩およびロンガリ ッ トからなる群より選ばれる少なく とも 1つである。 これらは、 分解処理中に無害化される。

本発明で用いう る好ま し く は触媒は、 活性炭および酸化チ タ ンからなる群より選ばれる少な く と も 1つである。

有機塩素化合物が水不溶性のものである場合、 該水溶液に 水溶性有機溶媒を加え、 これによつて有機塩素化合物が水に 溶解するようにするのが好ま しい。 水溶性有機溶媒は、 たと えばアセ ト ン、 メ タ ノ ール、 エタ ノ ールであってよい。

還元剤および Zまたは触媒は、 有機塩素化合物に対し過剰 量、 例えば 1 〜 2 . 5倍 （モル） 用いるのが好ま しい。

処理温度は好ま し く は 2 0 0〜 4 0 0 °Cである。

処理後の過剰アルカ リ は、 塩酸、 硫酸などの鉱酸で中和す るのが好ま しい。 . 処理後の過剰還元剤は、 空気、 酸素あるいは、 オゾン水、 過酸化水素水等の酸化剤で処理するのが好ま しい。

分解処理槽と してはオー トク レーブを用いるのが好ま しい。 本発明方法では、 ダイォキシンなどの有機塩素化合物をァ ルカ リ水溶液中で還元的に分解処理するので、 発生する塩素 や塩化水素はアルカ リで吸収され、 装置材料の腐食などによ る問題が起きない。

また、 還元剤使用の場合は、 処理後は、 過剰還元剤を酸化 処理し、 過剰のアルカ リを中和するだけでよいので、 処理コ ス トを低く抑えるこ とができる。 図面の簡単な説明

図 1 は本発明方法を示すフ ローシー トである。 発明を実施するための最良の形態

つぎに、 本発明を図 1 に基いて具体的に説明する。

分解処理槽と してはオー ト ク レープを用い、 ダイォキシン 等の有機塩素化合物を不活性雰囲気下、 オー ト ク レープに入 れる。 こ こに還元剤およびアルカ リ水溶液、 または触媒およ びアルカ リ水溶液を添加し、 有機塩素化合物を加圧、 加熱下 に分解処理する。

分解処理終了後、 後処理槽で過剰のアルカ リ を中和剤で中 和する。 中和剤と しては、 塩酸、 硫酸等が好ま しい。 また、 触媒を用いた場合、 後処理の前に、 使用済み触媒を分離する。 後処理槽に空気または酸素を曝気し、 あるいは、 オゾン水、 過酸化水素水等の酸化剤を添加し、 処理後の過剰還元剤を処 理する。 処理後の排水は無害なものであり系外へ排出しても 問題ない。 以下、 実施例により本発明を更に具体的に説明するが、 本 発明の範囲は以下の実施例に限定される ものではない。

(実施例 1 )

ォー ト ク レーブに有機塩素化合物と して 0 —ク ロロアニソ ール 1 0 gを入れ、 これに窒素雰囲気下 1規定炭酸ナ ト リ ウ ム水溶液 3 0 0 m 1を加えた。 さ らにヒ ドラ ジン水溶液を 0 — ク ロロア二ソールの 1 . 5倍 （モル） 添加し、 3 0 0 °Cで 3 0分反応を行った。 反応後、 ヒ ドラジ ンは分解していた。 反 応液を後処理槽に移し、 1規定硫酸を添加し、 過剰のアル力 リを中和処理した後ガスク ロマ ト グラフィ で処理液を分析し た結果、 0 —ク ロロア二ソールは検出されなかった。

(実施例 2 )

還元剤と して、 ハイ ドロサルフ アイ トナ ト リ ウムを 0 —ク 口ロア二ソ一ルの 1 . 5倍 （モル） 用いた点を除いて、 実施 例 1 と同様の操作を行った。 反応後、 ハイ ドロサルフ アイ ト ナ ト リ ウムは分解していた。 反応液を後処理槽に移し、 1規 定硫酸を添加し、 過剰のアルカ リ を中和処理した後ガスク ロ マ トグラフィ で処理液を分析した結果、 o —ク ロロアニソー ルは検出されなかつた。 (実施例 3 )

アルカ リ と して、 1規定水酸化ナ ト リ ウム水溶液 3 0 0 m l を用いた点を除いて、 実施例 1 と同様の操作を行った。 反応 後、 ヒ ドラ ジ ンは分解していた。 反応液を後処理槽に移し、 1規定硫酸を添加し、 過剰のアル力 リ を中和処理した後ガス ク ロマ トグラフィ で処理液を分析した結果、 0 —ク ロロア二 ソ ールは検出されなかった。

(実施例 4 )

還元剤の代わり に、 触媒と して活性炭を 1 g用いた点を除 いて、 実施例 1 と同様の操作を行った。 反応後、 反応液から 活性炭を濾過分離した。 反応液を後処理槽に移し、 1規定硫 酸を添加し、 過剰のアル力 リ を中和処理した後.ガスク ロマ ト グラフィ で処理液を分析した結果、 0 —ク 口ロア二ソ一ルの 分解率は 7 7 . 5 %であった。

(実施例 5 )

焼却施設から排出されたダイォキシ ン含有排水 1 0 m 1 を オー ト ク レープに入れた。 これに窒素雰囲気下 1規定炭酸ナ ト リ ゥム水溶液 3 0 0 m lを加えた。 さ らに 9 8重量％ヒ ドラ ジン水溶液を 1 0 m l 添加し、 3 0 0 °Cで 3 0分反応を行つ た。 反応液を後処理槽に移し、 1規定硫酸を添加し、 過剰の アル力 リを中和処理した後ガスク ロマ トグラフィ で処理液を 分析した結果、 ダイォキシンの分解率は 9 9 . 4 %であった。 産業上の利用可能性

本発明は、 ダイォキシンなどの有機塩素化合物をォ一 ト ク レーブで還元的または接触的に分解処理する方法に関し、 環 境汚染の問題を解決するこ とを企図したものである。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 有機塩素化合物をアル力 リ水溶液中で還元剤お よび Zまたは触媒の存在下に分解するこ とを特徵とする有機 塩素化合物の分解処理方法。

2 . アルカ リ と して、 水酸化ナ ト リ ウム、 水酸化力 リ ウム、 炭酸ナ ト リ ウム、 炭酸カ リ ウムおよびア ンモニア水 からなる群より選ばれる少なく と も 1つを用いる請求項 1記 載の方法。

3 . 還元剤と して、 ハイ ドロサルフ ァイ トナ ト リ ウ ム、 ァスコルビン酸、 ヒ ドラ ジン、 水加ヒ ドラ ジン、 中性硫 酸ヒ ドラ ジン、 炭酸ヒ ドラ ジ ン、 チォ硫酸ナ ト リ ウム、 亜硫 酸ナ ト リ ウム、 亜硫酸カ リ ウム、 ノヽイ ドロキノ ン、 4 ーメ チ ルア ミ ノ フヱノ ール硫酸塩およびロ ンガリ ッ トからなる群よ り選ばれる少なく と も 1つを用いる請求項 1 または 2記載の 方法。

4 . 触媒と して、 活性炭および酸化チタ ンからなる 群より選ばれる少なく とも 1つを用いる請求項 1 〜 3のいず れか記載の方法。

5 . 有機塩素化合物が水不溶性のものである場合、 該水溶液に水溶性有機溶媒を有機塩素化合物が水に溶解する ような量加える請求項 1 〜 4のいずれか記載の方法。

6 . 処理温度を 2 0 0 〜 4 0 0 °Cとする請求項 1 〜 5のいずれか記載の方法。

7 . 処理後の過剰アルカ リを酸で中和する請求項 1

〜 6のいずれか記載の方法。

8 . 処理後の過剰還元剤を空気、 酸素あるいは酸化 剤で処理する請求項 1 〜 7のいずれか記載の方法。