WO2013137452A1 - 有機化合物の除染方法 - Google Patents

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智彦 羽柴
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Definitions

  • the present invention relates to a method for decontaminating organic compounds, particularly toxic compounds such as chemical weapons.
  • Patent Document 1 a method using a mixed gas of ozone and hydrogen peroxide (Patent Document 1), the toxic compound is decomposed by combustion, and the generated acidic toxic gas is dissolved in an aqueous sodium hydroxide solution.
  • Patent Document 2 Method of neutralization
  • Patent Document 3 Method of evaporating and removing toxic compounds by heating in an airtight heating furnace
  • Patent Document 4 Method for decomposing toxic compounds by irradiation
  • the present invention has been made in view of such circumstances of the prior art, and is a method for efficiently and easily decontaminating a released organic compound, particularly a gaseous organic compound diffused in the atmosphere. It aims at providing the method of decontaminating efficiently and simply by processing in the environment of the diffusion place of a gaseous organic compound in this diffusion place.
  • the invention of claim 1 is a method for decontamination by exposing an organic compound to a processing gas at room temperature, and the processing gas is generated by causing a catalyst to act on methanol gas. It contains hydroxylmethyl radical, hydroperoxy radical, hydrogen radical and hydroxyl radical.
  • the processing gas can be exposed to the processing object at the original position under the natural environment condition of the original position where the processing object exists. That is, the organic compound released from a predetermined source can be decontaminated at the release site under the environmental conditions of the release site of the organic compound, so that it is compared with the conventional method using a heating furnace or a photolysis catalyst.
  • the treatment process can be greatly simplified, and the organic compound can be efficiently decontaminated.
  • hydroxylmethyl radicals, hydroperoxy radicals, hydrogen radicals, and hydroxyl radicals generated by the action of a catalyst on methanol gas have no corrosiveness or persistence, so there is little deterioration of the decontamination equipment and simple equipment maintenance. It is.
  • the processing gas containing these radicals is less toxic than ozone, safety of workers can be ensured.
  • the treatment gas may be exposed to the organic compound, decontamination can be performed regardless of whether the organic compound is gaseous or liquid. Furthermore, when decontaminating an organic compound, it is not necessary to irradiate the organic compound with light or to adjust the temperature of the decontamination environment, so that the organic compound can be decontaminated immediately in any natural environment.
  • the processing gas contains a plurality of radicals, various organic compounds can be decomposed. Furthermore, it is possible to decompose the molecules constituting the compound at a plurality of positions.
  • the invention of claim 2 is characterized in that the organic compound is a gas diffused in the atmosphere.
  • the organic compound gas can be decontaminated by spraying the treatment gas directly into the atmosphere polluted with the organic compound gas. Therefore, even if a highly volatile organic compound diffuses into the atmosphere, it can be quickly contaminated. Processing is possible.
  • hydroxylmethyl radicals, hydroperoxy radicals, hydrogen radicals, and hydroxyl radicals generated by the action of a catalyst on methanol gas are not corrosive or persistent. Deterioration can be prevented. Furthermore, since the process gas has little influence on the human body and biological system, the burden on the environment is small even if it is sprayed directly into the atmosphere.
  • the invention of claim 3 is characterized in that the organic compound is adsorbed on a porous body for decontamination.
  • the invention of claim 4 is characterized in that the organic compound is an organic phosphorus compound or a chlorine compound.
  • the gaseous organic compound diffused in the atmosphere is efficiently and simply treated by treatment at the diffusion site in the environment of the diffusion site of the gaseous organic compound. Can be decontaminated.
  • the decontamination method according to the present invention is a method for decontamination by exposing an organic compound to a processing gas at room temperature.
  • Decontamination refers to the chemical or physical decomposition or removal of the causative agent.
  • a gas containing radical species generated by causing a catalyst to act on methanol gas is used as the processing gas.
  • the radical species generated by such a reaction include a hydroxylmethyl radical, a hydroperoxy radical, a hydrogen radical, and a hydroxyl radical. These radical species are considered to exhibit organic compound resolution.
  • the processing gas may further contain an active species derived from methanol that is not a radical species, such as formaldehyde.
  • the method of exposing the processing gas is, for example, a method of spraying the processing gas in a predetermined area at room temperature.
  • the normal temperature means a room temperature in the case of indoors and an outside temperature in the case of outdoors, and means a natural environment temperature in which the temperature of the processing environment is not artificially adjusted.
  • the organic compound to be decontaminated may be a liquid organic compound or a gaseous organic compound. It may be a highly volatile organic compound that diffuses into the atmosphere.
  • the decontamination method according to the present invention is effective for decontamination of an organic phosphorus compound or a chlorine compound.
  • the organic phosphorus compounds include V agent (VE gas, VG gas, VM gas, VX gas) and G agent (tabun, sarin, soman, ethylsaline, cyclosaline).
  • examples of the chlorine-based compound include leucite, mustard gas, and ethyldichloroarsine.
  • decontamination may be performed by adsorbing an organic compound to the porous body.
  • the porous body is a porous material having physical adsorption ability, and examples thereof include activated carbon, zeolite, and mesoporous silica.
  • the organic compound is adsorbed and fixed to the porous body, and then the processing gas is exposed to the porous body to decontaminate the organic compound.
  • FIG. 1 the appearance of the processing gas generator 1 according to the first embodiment used in the present invention is provided with a processing gas supply pipe 2 on the side of the apparatus, and the concentration of the processing gas on the front of the apparatus.
  • Various operating elements 3 and a status indicator 4 are provided for setting the temperature, processing time, processing gas flow rate, and the like.
  • the processing gas generator 1 includes a processing gas generator 10 and a gas transport system 20 that supplies the processing gas generated by the processing gas generator 10 to a processing target area. And a controller 30.
  • the controller 30 has a function of controlling operations of the processing gas generator 10 and the gas transport system 20.
  • the process gas generator 10 includes a vaporization chamber 12 to which methanol is supplied from a methanol supply source (not shown) through a transfer pipe 11, and a first temperature for heating the vaporization chamber 12 from the surroundings.
  • a regulator 13 a substantially cylindrical catalyst tank 14 connected above the vaporization chamber 12, and a second temperature regulator 15 for heating the catalyst tank 14 from the surroundings are provided.
  • the catalyst tank 14 is filled with the granulated catalyst 16.
  • platinum, copper, aluminum, carbon, or a mixture thereof is used.
  • a predetermined amount of methanol is supplied into the vaporization chamber 12.
  • the methanol supplied to the vaporization chamber 12 is vaporized by heating and supplied to the catalyst tank 14.
  • a radicalization catalytic reaction is caused by the action of a catalyst on methanol gas, and a processing gas containing various radical species such as hydroxylmethyl radical, hydroperoxy radical, hydrogen radical, and hydroxyl radical is generated.
  • the amount of process gas generated depends on the amount of methanol vaporized in the vaporization chamber 12, the amount of methanol gas supplied to the catalyst tank 14, the heating temperature of the catalyst tank 14, and the like.
  • the gas transfer system 20 adjusts the humidity of the process gas to be discharged and the intake pump 21 for process gas transfer that discharges the outside air or the process gas (process gas or a mixed gas of the process gas and the outside air) from the process gas supply pipe 2. And a temperature controller 23 for adjusting the temperature of the discharged processing gas.
  • the intake pump 21, the humidity controller 22, and the temperature controller 23 are controlled by a controller 30.
  • the controller 30 controls the processing gas generator 10 to control the concentration of the processing gas to be discharged within a predetermined range, and controls the humidity controller 22 and the temperature controller 23 to discharge the processing gas.
  • the humidity and temperature are controlled within a predetermined range.
  • a processing gas generation device 1 ′ provided with a gas discharge system 40 for discharging exhaust gas after further decomposing the organic compound from the processing target area may be used.
  • the appearance of the processing gas generator 1 ′ according to the second embodiment includes a processing gas supply pipe 2 and an exhaust gas discharge pipe 5 on the side surface of the apparatus, and the concentration of the processing gas on the front of the apparatus.
  • Various operation elements 3 for setting temperature, processing time, processing gas flow rate, and the like and a status indicator 4 are provided.
  • This processing gas generator 1 ' is effective when the processing target area is a closed space.
  • symbol is attached
  • the processing gas generator 1 ′ includes a processing gas generator 10, a gas transport system 20 that supplies a processing gas generated by the processing gas generator 10 to a processing target area, a controller 30, and the like. And a gas discharge system 40.
  • the gas exhaust system 40 includes an exhaust gas treatment device 41 provided in the processing gas generator, an exhaust pump 42, and a recirculation air passage 43.
  • the exhaust pump 42 When the exhaust pump 42 is driven, the exhaust gas after the decomposition treatment is sucked into the exhaust gas discharge pipe 5 from the area to be treated, and after being inactivated by the exhaust gas treatment device 41, is discharged from the discharge side of the exhaust pump 42.
  • the inactivated exhaust gas discharged from the exhaust pump 42 is discharged to the outside of the processing gas generator 1 ′, or the reflux air connecting the exhaust port side of the exhaust pump 42 and the intake port side of the intake pump 21.
  • the air is supplied to the intake pump 21 through the passage 43.
  • the exhaust gas treatment device 41 and the exhaust pump 42 are controlled by the controller 30 in the same manner as the processing gas generator 10, the intake pump 21, the humidity controller 22, and the temperature controller 23.
  • the gas conveyance system 20 of the process gas generators 1 and 1 ′ includes the humidity controller 22 and the temperature controller 23, the process to be supplied to the processing target area.
  • the humidity controller 22 and the temperature controller 23 may not be provided.
  • the processing gas generator 1 ′ When decontaminating the organic compound gas that is a pollutant, first, the processing gas generator 1 ′ is carried near the structure 50 having the organic compound gas generation source. At this time, a chemical indicator for confirming the organic compound gas decontamination status is appropriately disposed at a predetermined location inside the structure 50 so that the entire area inside the structure 50 becomes a processing target area.
  • the installation position of the processing gas generator 1 ′ is preferably a place where an operator can easily see the chemical indicator.
  • the tip of the processing gas supply pipe 2 and the tip of the exhaust gas discharge pipe 5 are inserted into the structure 50 from an appropriate gap 51 of the structure 50.
  • a tubular member 53 such as a rubber tube or a metal tube is appropriately connected to the processing gas supply pipe 2 and the exhaust gas discharge pipe 5.
  • a blocking member 52 such as a tape or a filler is provided in the gap of the structure 50 including the gap 51 into which the processing gas supply pipe 2 and the exhaust gas discharge pipe 5 are inserted.
  • a tape is used as the closing member 52 to cover the gap 51 and the gap of the communication port.
  • the processing target area may not be sealed and some air gaps may be left.
  • the worker operates the processing gas generator 1 ′ in the organic compound decomposition processing mode using the operator 3. That is, the processing gas is supplied into the structure 50 that is the processing target area, and the organic compound gas is decontaminated at room temperature.
  • the intake pump 21 and the processing gas generator 10 are driven and controlled by the controller 30, whereby the processing gas is supplied to the processing target area at a predetermined concentration and a predetermined flow rate.
  • the humidity controller 22 and the temperature controller 23 may be operated as necessary, and the humidity and temperature of the processing gas may be adjusted as appropriate under the control of the controller 30.
  • a heating device may be carried into the processing target area, and after adjusting the temperature in the processing target area, the processing gas may be supplied to decontaminate the organic compound gas.
  • the operation of the generator 1 ′ is switched from the organic compound decomposition treatment mode to the exhaust gas discharge mode. Thereby, discharge of exhaust gas is started.
  • the processing gas generator 10 is stopped, and the intake pump 21 and the exhaust pump 42 are driven and controlled by the controller 30 to exhaust the exhaust gas in the processing target area.
  • the exhaust gas exhausted from the structure 50 that is the area to be processed is processed by the exhaust gas processor 41, and the processed exhaust gas is introduced into the intake pump via the exhaust pump 42 and supplied to the structure 50 again.
  • the processing gas concentration in the processing target area is reduced to a predetermined value by repeating the gas circulation process in which the exhaust gas in the processing target area is processed by the exhaust gas processing device 41 and then supplied again to the processing target area for a predetermined time.
  • the operator 3 stops the operation of the processing gas generation device 1 ′ in the exhaust gas discharge mode.
  • the worker After completion of the above series of operations, the worker removes the processing gas supply pipe 2 and the exhaust gas discharge pipe 5 from the structure 50 that was the processing target area, and removes the closing member 52 that has filled the gap in the structure 50. .
  • the processing gas generation device 1 ′ according to the second embodiment is used in the closed space, but instead, the processing gas generation device 1 according to the first embodiment may be used.
  • the intake pump 21 of the processing gas generator 1 is configured so as to be able to perform processing gas supply to the closed space and exhaust gas exhaust (repetition of exhaust gas exhaust or exhaust gas exhaust and outside air supply) and control. Under the control of the vessel 30, the intake pump 21 may be caused to exhaust not only the processing gas but also the exhaust gas.
  • the generation source of the organic compound gas exists in the closed space called the structure 50, and the organic compound gas is removed from the closed space using the processing gas generator 1 'according to the second embodiment.
  • the processing gas generation according to the first embodiment is performed instead of the processing gas generation device 1 ′ according to the second embodiment.
  • the apparatus 1 may be used to decontaminate organic compound gas that diffuses into the open space. That is, the worker appropriately arranges the chemical indicator in the processing target area where the organic compound gas is detected, and operates the processing gas generator 1 in the organic compound decomposition processing mode until the chemical indicator drops to a predetermined value. Supply process gas. When the organic compound gas decreases to a predetermined value, the operation of the processing gas generator 1 is stopped. At this time, the exhaust gas after decontamination of the organic compound gas is diffused into the outside air.
  • the method according to the present invention As described above, if the method according to the present invention is used, it is only necessary to directly expose the processing gas to the released processing object, so that it is compared with the conventional method using ozone, a heating furnace or a photolysis catalyst.
  • the treatment process can be greatly simplified, and the decontamination of organic compounds can be carried out promptly in any natural environment.
  • hydroxylmethyl radical, hydroperoxy radical, hydrogen radical, hydroxyl radical generated by causing a catalyst to act on methanol gas is used as the processing gas, and the processing gas is corrosive. Since there is no persistence, the decontamination apparatus is hardly deteriorated and the maintenance of the apparatus is simple.
  • all objects such as personnel decontamination, decontamination of equipment such as weapons and vehicles, regional decontamination of roads, facilities decontamination of buildings and subways, and precision equipment decontamination Decontamination is possible.
  • the processing gas was exposed in a state where the organic compound gas was diffused in the air.
  • a porous adsorbent such as activated carbon was disposed in the area to be treated, and the organic compound was placed on the porous adsorbent.
  • the organic compound gas may be decontaminated by exposing the porous adsorbent to a processing gas.
  • the organic compound gas is decontaminated.
  • the liquid organic compound can be decontaminated similarly to the organic compound gas by exposing the liquid organic compound to the treatment gas.
  • Examples of the decontamination method according to the present invention are shown below. Here, the case where it applies to the decontamination of sarin, mustard gas, and VX gas is illustrated.
  • Gas collection tube TENAX collection tube (manufactured by GL Sciences)
  • Processing gas generator Methanol radical gas (MR) generator (manufactured by Wing Turf)
  • Exposure conditions temperature 20 °C, humidity 90%
  • the gas sampling device includes a processing target gas system for ventilating a sarin-containing gas formed by a rubber tube (inner diameter: 3.0 mm), and methanol radical gas (MR) via a Y-type joint inserted into the processing target gas system.
  • a processing target gas system for ventilating a sarin-containing gas formed by a rubber tube (inner diameter: 3.0 mm), and methanol radical gas (MR) via a Y-type joint inserted into the processing target gas system.
  • MR methanol radical gas
  • a sarin gas generator was connected to the upstream end of the rubber tube forming the gas system to be treated.
  • the sarin gas generating device generates sarin gas by bringing an air stream formed by driving an intake pump of the gas sampling device into contact with liquid sarin.
  • a processing gas supply pipe of the MR generator was connected to the upstream end of the rubber tube forming the MR system.
  • the suction pump of the gas sampling device was driven, and sarin gas was vented to the gas system to be treated so that the flow rate at a position upstream of the Y-type joint was 1 L / min.
  • the MR generator was operated and a gas of MR 1000 ppm was vented at a flow rate of 5 L / min.
  • the MR flowing through the MR system was supplied to the gas system to be treated in which sarin gas was passed through the Y-type joint.
  • the gas after MR addition was collected for 60 minutes with the TENAX collection tube provided in the downstream end of the process target gas system. The same operation was performed for mustard gas and VX gas.
  • the method of the present invention can be efficiently decontaminated under the in-situ environmental conditions in which the organic compound is present, so that it is particularly effective for purifying the atmosphere in which the gaseous organic compound has diffused.
  • the method of the present invention can be used effectively not only for the atmosphere but also for the purification of contaminated soil and contaminated water because the treatment gas may be directly exposed to the organic compound that is a contaminant.

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Abstract

　有機化合物、特に、大気中に拡散したガス状の有機化合物を、原位置の環境条件のもと、原位置における処理により効率的かつ簡易に除染する方法を提供する。　有機化合物を処理ガスに常温で暴露することにより除染する方法であって、前記処理ガスが、メタノールガスに触媒を作用させることにより発生するヒドロキシルメチルラジカル、ヒドロペルオキシラジカル、水素ラジカル、ヒドロキシルラジカルを含む。

Description

有機化合物の除染方法
　本発明は、有機化合物、特に、化学兵器等の毒性化合物を除染する方法に関する。
　所定の発生源から放出される有機化合物には、一般毒性や発癌性など人体に影響を与えるものがある。特に、化学兵器として使用される毒性化合物は、人体への影響力が大きい。そこで、かかる毒性化合物汚染からの環境修復が大きな課題となっている。従来、このような毒性化合物の除染方法として、オゾンと過酸化水素の混合ガスを用いる方法（特許文献１）、毒性化合物を燃焼により分解し、発生した酸性の有毒ガスを水酸化ナトリウム水溶液により中和する方法（特許文献２）、気密状態の加熱炉内で加熱することにより毒性化合物を蒸発除去する方法（特許文献３）、光触媒を含有する除染剤を散布した後に紫外線を含む光を照射することにより毒性化合物を分解する方法（特許文献４）がある。
　しかし、引用文献１のオゾンを用いる方法では、オゾンが腐食性を有しているため、処理装置の劣化が著しくメンテナンスが煩雑という問題がある。また、特許文献２、３では、毒性化合物を燃焼させるための加熱炉を有する大掛かりな装置が必要である。また、毒性化合物を燃焼させた後の分解物も有害であるため、さらに中和するという工程が必要であり、操作が煩雑である。一方、特許文献４では、除染剤の散布方法は簡易であるが、紫外線を含む光を照射しなければ毒性化合物の分解は進行せず、暗所下では分解できないという問題がある。
特開２０１２－０２４３８５号公報 特開２００３－３１０７９２号公報 特開２００５－１９９２３６号公報 特開２０１１－０７８９０２号公報
　本発明は、このような従来技術の事情に鑑みなされたものであって、放出された有機化合物を効率的かつ簡易に除染する方法、特に、大気中に拡散した気体状有機化合物を、該気体状有機化合物の拡散場所の環境下、該拡散場所にて処理することにより効率的かつ簡易に除染する方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、請求項１の発明は、有機化合物を処理ガスに常温で暴露することにより除染する方法であって、前記処理ガスが、メタノールガスに触媒を作用させることにより発生するヒドロキシルメチルラジカル、ヒドロペルオキシラジカル、水素ラジカル、ヒドロキシルラジカルを含むことを特徴とする。
　この方法によれば、処理ガスを、処理対象物の存在する原位置の自然環境条件下にて該原位置において、前記処理対象物に暴露させることができる。すなわち、所定の発生源から放出された有機化合物を、該有機化合物の放出場所の環境条件下、該放出場所にて除染できるので、加熱炉や光分解触媒を使用する従来の方法と比較して、処理工程を大幅に簡素化でき、有機化合物の効率的な除染が可能となる。また、メタノールガスに触媒を作用させることにより発生するヒドロキシルメチルラジカル、ヒドロペルオキシラジカル、水素ラジカル、ヒドロキシルラジカルには腐食性、残留性がないため、除染装置の劣化が少なく、装置のメンテナンスが簡易である。さらに、これらのラジカルを含む処理ガスは、オゾンと比較して中毒性が低いので、作業員の安全を確保することができる。
　また、処理ガスを有機化合物に暴露させればよいので、有機化合物が気体状であっても液体状であっても除染できる。さらに、有機化合物を除染するにあたり、有機化合物への光照射や、除染環境の温度調節を施す必要はないので、あらゆる自然環境下にて、即時に有機化合物の除染を実施できる。
　また、処理ガスには複数のラジカルが含まれているので、多様な有機化合物を分解できる。さらに、化合物を構成する分子を複数位置で分解することが可能である。
　請求項２の発明は、前記有機化合物が、大気中に拡散した気体であることを特徴とする。
　以上の態様では、処理ガスを有機化合物ガスで汚染された大気中に直接散布すれば、有機化合物ガスの除染ができるので、揮発性の高い有機化合物が大気中に拡散しても迅速な汚染処理が可能である。また、メタノールガスに触媒を作用させることにより発生するヒドロキシルメチルラジカル、ヒドロペルオキシラジカル、水素ラジカル、ヒドロキシルラジカルには腐食性、残留性がないので、大気中に直接散布しても周囲の構造物の劣化を防止できる。さらに、前記処理ガスは人体や生物系への影響が小さいので、大気中に直接散布しても環境に与える負荷は小さい。
　請求項３の発明は、前記有機化合物を多孔質体に吸着させて除染することを特徴とする。
　以上の態様では、有機化合物を多孔質体に吸着させるので、除染の信頼性が大幅に向上する。
　請求項４の発明は、前記有機化合物が、有機リン系化合物又は塩素系化合物であることを特徴とする。
　本発明の有機化合物の除染方法によれば、大気中に拡散した気体状有機化合物を、該気体状有機化合物の拡散場所の環境下、該拡散場所にて処理することにより効率的かつ簡易に除染することができる。
本発明に係る除染方法にて使用する処理ガス発生装置の第１実施形態を示す外観斜視図である。 第１実施形態に係る処理ガス発生装置の構成図である。 第１実施形態に係る処理ガス発生器の構成図である。 本発明に係る除染方法にて使用する処理ガス発生装置の第２実施形態を示す外観斜視図である。 第２実施形態に係る処理ガス発生装置の構成図である。 本発明の使用例を示す構成図である。 本発明の実施例の結果を示す図である。
　本発明に係る除染方法は、有機化合物を処理ガスに常温で暴露することにより除染する方法である。除染とは、汚染の原因物質を化学的または物理的に分解するか、除去することをいう。
　本発明では、処理ガスとして、メタノールガスに触媒を作用させることにより発生するラジカル種を含むガスが使用される。かかる反応によって生じるラジカル種は、ヒドロキシルメチルラジカル、ヒドロペルオキシラジカル、水素ラジカル、ヒドロキシルラジカルを含む。これらのラジカル種が、有機化合物分解能を発揮すると考えられる。なお、処理ガスにはさらに、ラジカル種ではないメタノール由来の活性種、例えばホルムアルデヒドが含まれていてもよい。
　処理ガスを暴露する方法は、例えば、処理ガスを所定の区域に常温にて散布する方法である。なお、常温とは、屋内の場合は室温、屋外の場合は外気温のことであり、処理環境の温度を人為的に調整していない自然環境温度を意味する。
　除染される有機化合物は、液体状有機化合物でもよく、気体状有機化合物でもよい。揮発性の高い有機化合物であって、大気中に拡散する化合物であってもよい。本発明に係る除染方法は、具体的には、有機リン系化合物又は塩素系化合物の除染に有効である。有機リン系化合物として、例えば、Ｖ剤（ＶＥガス、ＶＧガス、ＶＭガス、ＶＸガス）、Ｇ剤（タブン、サリン、ソマン、エチルサリン、シクロサリン）が挙げられる。また、塩素系化合物として、例えば、ルイサイト、マスタードガス、エチルジクロロアルシンが挙げられる。
　また、有機化合物を多孔質体に吸着させて除染してもよい。多孔質体とは、物理吸着能を有する多孔質材料であり、例えば、活性炭、ゼオライト、メソポーラスシリカなどがある。この方法では、有機化合物を多孔質体に吸着・固定させてから、処理ガスを多孔質体に暴露して、有機化合物を除染する。
　以下では、本実施形態に係る除染方法を実施するための好適な装置の例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
（第１実施形態）
　本発明にて使用する第１実施形態に係る処理ガス発生装置１の外観は、図１に示すように、装置側面部に処理ガス供給管２を備え、装置前面部には、処理ガスの濃度、温度、処理時間、処理ガス流量等を設定するための各種操作子３や状態表示器４が設けられている。
　第１実施形態に係る処理ガス発生装置１は、図２に示すように、処理ガス発生器１０と、この処理ガス発生器１０で発生させた処理ガスを処理対象区域に供給するガス搬送系２０と、制御器３０とを備えている。制御器３０は、処理ガス発生器１０およびガス搬送系２０の動作を制御する機能を備えている。
　上記処理ガス発生器１０には、図３に示すように、メタノール供給源（図示せず）から搬送管１１を通してメタノールが供給される気化室１２と、気化室１２を周囲から加熱する第１温度調節器１３と、気化室１２の上方に接続された略円筒状の触媒槽１４と、触媒槽１４を周囲から加熱する第２温度調節器１５とが設けられている。触媒槽１４には、粒状化した触媒１６が充填されている。触媒１６には、白金、銅、アルミニウム、炭素またはこれらの混合物が用いられる。
　処理ガス発生器１０にて処理ガスを発生させる際、まず気化室１２内に所定量のメタノールが供給される。気化室１２に供給されたメタノールは、加熱により気化されて触媒槽１４に供給される。触媒槽１４内では、メタノールガスに触媒が作用することによりラジカル化触媒反応が起き、ヒドロキシルメチルラジカル、ヒドロペルオキシラジカル、水素ラジカル、ヒドロキシルラジカル等の各種ラジカル種を含む処理ガスが発生する。処理ガスの発生量は、気化室１２におけるメタノールの気化量、触媒槽１４に供給されるメタノールガスの量、触媒槽１４の加熱温度等に依存する。
　ガス搬送系２０は、外気または処理ガス（処理ガスまたは処理ガスと外気との混合気体）を処理ガス供給管２から排出させる処理ガス搬送用の吸気ポンプ２１と、排出する処理ガスの湿度を調節する湿度調節器２２と、排出する処理ガスの温度を調節する温度調節器２３とを有する。吸気ポンプ２１、湿度調節器２２及び温度調節器２３は、制御器３０により制御されている。
　制御器３０は、処理ガス発生器１０を制御することにより、排出する処理ガスの濃度を所定の範囲に制御しつつ、湿度調節器２２、温度調節器２３を制御することにより、排出する処理ガスの湿度、温度を所定の範囲に制御する。
（第２実施形態）
　本発明では、上記した処理ガス発生装置１に代えて、さらに処理対象区域から有機化合物を分解処理した後の排ガスを排出するガス排出系４０を設けた処理ガス発生装置１´を用いてもよい。この第２実施形態に係る処理ガス発生装置１´の外観は、図４に示すように、装置側面部に処理ガス供給管２と排ガス排出管５とを備え、装置前面部に処理ガスの濃度、温度、処理時間、処理ガス流量等を設定するための各種操作子３や状態表示器４を備えている。この処理ガス発生装置１´は、処理対象区域が閉鎖空間のときに効果的である。なお、第１実施形態に係る処理ガス発生装置１と同一の構成には同じ符号を付す。
　処理ガス発生装置１´は、図５に示すように、処理ガス発生器１０と、処理ガス発生器１０で発生させた処理ガスを処理対象区域に供給するガス搬送系２０と、制御器３０と、ガス排出系４０とを備えている。ガス排出系４０は、処理ガス発生装置内部に設けられた排ガス処理器４１と、排気ポンプ４２と、還流空気通路４３とを備えている。
　排気ポンプ４２を駆動させると、分解処理後の排ガスは処理対象区域から排ガス排出管５へと吸気され、排ガス処理器４１にて不活性化処理後、排気ポンプ４２の排出側から排出される。排気ポンプ４２から排出された不活性化処理後の排ガスは、処理ガス発生装置１´の外部に放出されるか、排気ポンプ４２の排気口側と吸気ポンプ２１の吸気口側をつないだ還流空気通路４３を介して吸気ポンプ２１に供給される。
　排ガス処理器４１及び排気ポンプ４２は、処理ガス発生器１０、吸気ポンプ２１、湿度調節器２２及び温度調節器２３と同じく、制御器３０により制御されている。
　なお、上記第１及び第２実施形態に係る処理ガス発生装置１、１´のガス搬送系２０は、湿度調節器２２と温度調節器２３とを備えていたが、処理対象区域に供給する処理ガスの温度及び湿度を所定の範囲に制御する必要がない場合には、湿度調節器２２、温度調節器２３を設けなくてもよい。
　次に、上記処理ガス発生装置１、１´による有機化合物除染方法について説明する。有機化合物除染における処理対象区域での作業、処理ガス発生装置１、１´の操作は、専門の作業員が行う。ここでは、第２実施形態に係る処理ガス発生装置１´を用いて、工場、処分場等の閉鎖空間内において、所定の発生源から拡散した有機化合物ガスの除染方法を例に、図６を用いて説明する。
　汚染物質である有機化合物ガスの除染に際し、まず、有機化合物ガス発生源を有する構造物５０近くに処理ガス発生装置１´を搬入する。このとき、構造物５０の内部全域が処理対象区域となるように、有機化合物ガス除染状況を確認するためのケミカルインジケータを構造物５０内部の所定箇所に適宜配置する。処理ガス発生装置１´の設置位置は、作業員がケミカルインジケータを視認しやすい場所とするのが好ましい。次に、前記構造物５０の適当な空隙部５１から処理ガス供給管２の先端と排ガス排出管５の先端を構造物５０内部に向けて挿入する。このとき、処理ガス発生装置１´と構造物５０の空隙部５１との間隔に距離があって処理ガス供給管２と排ガス排出管５の先端が構造物５０内部に到達しない場合には、図６に示すように、処理ガス供給管２と排ガス排出管５に適宜ゴムチューブ、金属管などの管状部材５３を接続する。
　その後、有機化合物の除染効率を向上させるために、処理ガス供給管２と排ガス排出管５を挿入した空隙部５１を含め、構造物５０の空隙にテープや充填材等の閉塞用部材５２を施して空隙を埋める。図６では、閉塞用部材５２としてテープを用いて、空隙部５１及び通用口の空隙を目張りしている。ただし、処理ガスの供給により構造物５０内部の気圧が過度に高くなるのを防止するために、処理対象区域は密閉せずに若干の空隙は残しておいてもよい。
　次に、作業員は、操作子３にて処理ガス発生装置１´を有機化合物分解処理モードにして運転させる。すなわち、処理ガスが処理対象区域である構造物５０内部に供給されて、有機化合物ガスが室温にて除染されていく。このとき、排気ポンプ４２は停止させつつ、吸気ポンプ２１、処理ガス発生器１０が制御器３０により駆動制御されることにより、所定濃度、所定流量にて処理ガスが処理対象区域に供給される。
　有機化合物ガスの除染にあたり、必要に応じて、湿度調節器２２、温度調節器２３を稼動させて、制御器３０による制御のもと処理ガスの湿度、温度を適宜調節してもよい。また、処理対象区域内に加熱装置を搬入して、処理対象区域内の温度調節を行ったうえで処理ガスを供給し、有機化合物ガスの除染を行ってもよい。
　そして、所定時間経過後、ケミカルインジケータにて構造物５０内部に拡散した有機化合物ガスの分解及び発生源からの有機化合物の放出停止が確認できたら、作業員は、操作子３にて、処理ガス発生装置１´の運転を有機化合物分解処理モードから排ガス排出モードに切り替える。これにより、排ガスの排出が開始される。つまり、処理ガス発生器１０を停止させ、吸気ポンプ２１、排気ポンプ４２が制御器３０により駆動制御されることにより処理対象区域内の排ガスを排気する。処理対象区域である構造物５０内から排気された排ガスは、排ガス処理器４１で処理され、処理された排ガスは排気ポンプ４２を介して吸気ポンプに導入されて、再び構造物５０内に供給される。このように、処理対象区域内の排ガスを排ガス処理器４１で処理してから処理対象区域に再度供給するガス循環工程を所定時間繰り返すことで、処理対象区域内の処理ガス濃度を所定値まで低減させる。作業員は、所定値まで処理ガス濃度が低下したことを確認したら、操作子３にて、処理ガス発生装置１´の排ガス排出モードの運転を停止させる。
　上記一連の作業終了後、作業員は、処理ガス供給管２と排ガス排出管５を処理対象区域であった構造物５０から外し、構造物５０の空隙を埋めていた閉塞用部材５２を除去する。
　上記の有機化合物除染方法では、閉鎖空間に第２実施形態に係る処理ガス発生装置１´を用いたが、これに代えて、第１実施形態に係る処理ガス発生装置１を用いてもよい。すなわち、処理ガス発生装置１の吸気ポンプ２１が、閉鎖空間への処理ガスの供給と排ガスの排気（排ガスの排気または排ガスの排気と外気の供給との繰り返し）とを実施できるよう構成し、制御器３０による制御のもと吸気ポンプ２１に処理ガスの吸気だけでなく排ガスの排気も行わせてもよい。
　また、上記の有機化合物除染方法では、有機化合物ガスの発生源が構造物５０という閉鎖空間に存在し、第２実施形態に係る処理ガス発生装置１´を用いて有機化合物ガスを該閉鎖空間において除染したが、有機化合物ガス発生源が、屋外等、開放空間に存在する場合には、第２実施形態に係る処理ガス発生装置１´に代えて、第１実施形態に係る処理ガス発生装置１を用いて開放空間に拡散する有機化合物ガスを除染してもよい。すなわち、作業員は、有機化合物ガスが検出される処理対象区域にケミカルインジケータを適宜配置し、ケミカルインジケータが所定値に低下するまで処理ガス発生装置１を有機化合物分解処理モードにて運転させて、処理ガスを供給する。有機化合物ガスが所定値まで低下したら処理ガス発生装置１の運転を停止させる。このとき、有機化合物ガスの除染後の排ガスは、外気中に拡散される。
　上記のように、本発明に係る方法を使用すれば、放出された処理対象物に処理ガスを直接暴露させればよいので、オゾンや加熱炉や光分解触媒を使用する従来法と比較して、処理工程が大幅に簡素化でき、また、あらゆる自然環境下にて有機化合物の除染を速やかに実施できる。
　また、本発明に係る方法では、処理ガスとして、メタノールガスに触媒を作用させることにより発生するヒドロキシルメチルラジカル、ヒドロペルオキシラジカル、水素ラジカル、ヒドロキシルラジカルを使用しており、かかる処理ガスには腐食性、残留性がないため、除染装置の劣化が少なく、装置のメンテナンスが簡易である。また、処理ガスの安全性が高いため、人員除染、武器・車両等の装備品除染、道路等の地域除染、ビル・地下鉄等の施設除染、精密器材除染等のあらゆる対象物への除染が可能である。
　なお、上記の除染方法では、有機化合物ガスが空気中に拡散した状態で処理ガスを暴露させたが、処理対象区域に活性炭などの多孔質吸着体を配置し、多孔質吸着体に有機化合物ガスを吸着させてから、該多孔質吸着体を処理ガスに暴露させて有機化合物ガスを除染してもよい。また、上記の除染方法では、有機化合物ガスを除染したが、液体状有機化合物を処理ガスに暴露させることで、有機化合物ガスと同様に、液体状有機化合物を除染できる。
　以下に、本発明に係る除染方法の実施例を示す。ここでは、サリン、マスタードガス、ＶＸガスの除染に適用した場合を例示する。
・ガス捕集管：ＴＥＮＡＸ捕集管（ＧＬサイエンス（株）製）
・処理ガス発生装置：メタノールラジカルガス（ＭＲ）発生装置（(株)ウイングターフ社製）
・暴露条件：温度２０℃、湿度９０％
　ガスサンプリング装置は、ゴムチューブ（内径３．０ｍｍ）にて形成したサリン含有ガスを通気させる処理対象ガス系と、前記処理対象ガス系に挿入されたＹ型継手を介してメタノールラジカルガス（ＭＲ）を処理対象ガス系に導入する、ゴムチューブ（内径３．０ｍｍ）にて形成したＭＲ系と、処理対象ガス系の下流側末端に設けたＴＥＮＡＸ捕集管と、ＴＥＮＡＸ捕集管の下流に設けた吸気ポンプと、を有する構成とした。このとき、Ｙ型継手とＴＥＮＡＸ捕集管との間のゴムチューブ（内径３．０ｍｍ）の長さは３０ｃｍとした。
　そして、処理対象ガス系を形成するゴムチューブの上流側末端にサリンガス発生装置を接続した。サリンガス発生装置とは、前記ガスサンプリング装置の吸気ポンプを駆動して形成された空気の気流を液体状のサリンに接触させることで、サリンガスを発生させるものである。また、ＭＲ系を形成するゴムチューブの上流側末端には、ＭＲ発生装置の処理ガス供給管を接続した。
　ガスサンプリング装置の吸気ポンプを駆動させて、処理対象ガス系に、Ｙ型継手よりも上流側の位置における流速が１Ｌ／ｍｉｎとなるようサリンガスを通気した。ＭＲ系には、ＭＲ発生装置を運転させてＭＲ１０００ｐｐｍのガスを流速５Ｌ／ｍｉｎにて通気した。ＭＲ系を流れるＭＲは、Ｙ型継手を介してサリンガスが通気した処理対象ガス系に供給した。そして、処理対象ガス系の下流側末端に設けたＴＥＮＡＸ捕集管にて、ＭＲ添加後のガスを６０分間捕集した。マスタードガス、ＶＸガスについても、同様の操作を行った。
　次に、それぞれの試料について液状濃度と気状濃度を測定した。測定結果を図７に示す。
　図７に示すように、ＭＲガスを供給することにより、サリン、マスタードガス、ＶＸガスの液状濃度が減少していくことが確認された。特に、サリンについては、供給開始３０分でほぼ分解し、６０分で完全に分解することが確認された。
　本発明の方法は、有機化合物の存在する原位置の環境条件のもと、該原位置において、効率的に有機化合物を除染できるので、特に、ガス状有機化合物が拡散した大気の浄化に有効に利用できる。また、本発明の方法は、汚染物質である有機化合物に直接処理ガスを暴露させればよいので、大気だけではなく汚染土壌及び汚染水の浄化にも有効に利用できる。
１、１´　　　　処理ガス発生装置
１０　　　　　　処理ガス発生器
２０　　　　　　ガス搬送系
３０　　　　　　制御器
４０　　　　　　ガス排出系

Claims (4)

  1. 　有機化合物を処理ガスに常温で暴露することにより除染する方法であって、前記処理ガスが、メタノールガスに触媒を作用させることにより発生するヒドロキシルメチルラジカル、ヒドロペルオキシラジカル、水素ラジカル、ヒドロキシルラジカルを含むことを特徴とする、除染方法。
  2. 　前記有機化合物が、大気中に拡散した気体であることを特徴とする、請求項１に記載の除染方法。
  3. 　前記有機化合物を多孔質体に吸着させて除染することを特徴とする、請求項１又は２に記載の除染方法。
  4. 　前記有機化合物が、有機リン系化合物又は塩素系化合物であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の除染方法。
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