JP2000354642A

JP2000354642A - ダイオキシン類の分解方法及びダイオキシン類の分解装置

Info

Publication number: JP2000354642A
Application number: JP16878599A
Authority: JP
Inventors: Shinya Furusaki; 眞也古崎; Kinya Kato; 欽也加藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-06-15
Filing date: 1999-06-15
Publication date: 2000-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】常圧、常温下で行なうことのできる、より簡
易なダイオキシン類の分解方法、及び該方法を実現し得
るダイオキシン類の分解装置を提供すること。【解決手段】電解質を含む水の電気分解によって生成
する機能水とダイオキシン類を含む媒体とを光照射下に
て接触させる工程を有することを特徴とするダイオキシ
ン類の分解方法、及びダイオキシン類の分解装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイオキシン類の
分解方法及びそれに用いるダイオキシン類の分解装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ごみの焼却等で発生するといわれるダイ
オキシンは、微量でも人体に対し極めて有毒で、特に強
い発癌性を示す物質であり、最近では大きな社会問題と
なっている。このため、その処理方法の確立が強く望ま
れている。一般にダイオキシン類とは、ポリ塩化ジベン
ゾパラダイオキシン（ＰＣＤＤ）とポリ塩化ジベンゾフ
ラン（ＰＣＤＦ）を指し、塩素の結合数と結合位置によ
って多数の化合物が存在する。これらの化合物は、ｍｏ
ｎｏ−、ｄｉ−、ｔｒｉ−等の数を表す接頭語の頭文字
と数値により塩素の結合数を表して、例えば、Ｍ１ＣＤ
Ｄ、Ｄ２ＣＤＤ、Ｔ３ＣＤＤ・・・のように表示するこ
とができる。

【０００３】従来報告されているダイオキシン類の処理
方法には、例えば、微生物による分解法、化学反応によ
るもの、燃焼による処理等がある。微生物による分解法
としては、例えば、Ｐｓｕｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕ
ｇｉｎｏｓａや、リグニン分解能をもつ微生物である
Ｐ．ｃｈｒｙｓｏｓｐｏｒｉｕｍを、ダイオキシン類、
特に、４を超える塩素で置換されたポリ塩素化ジベンゾ
パラジオキシン（ＰＣＤＤｓ）及び／又はポリ塩素化ジ
ベンゾフラン（ＰＣＤＦｓ）等を含む液に加えて分解す
る方法が提案されている（特開平１０−３２３６４６号
公報参照）。

【０００４】又、化学反応によるものとしては、ダイオ
キシン類を含有する被処理物を、反応促進剤としてアル
カリ珪酸塩を添加したアルカリ水溶液中で加熱し、前記
被処理物中に含まれるダイオキシン類を加水分解する方
法（特開平８−９８９００号公報）や、ダイオキシン類
を含有する被処理物をガス状のアミン化合物と１００℃
以上３００℃未満の条件下で接触させる方法（特開平１
０−２７２４４０号公報）が挙げられる。

【０００５】ダイオキシンの生成過程には不明な点が多
いが、ゴミ焼却の際に発生するプラスチック類を源とす
る塩化水素と、燃焼未燃分中の炭化水素とが２５０〜５
００℃の範囲で反応し、生成するといわれている。この
ため、ダイオキシンの発生を抑制するために、ゴミ焼却
炉での燃焼効率を高めて未燃分を発生させないような対
策が多く施されている（特開平１０−１９６９３０号公
報、特開平７−１３８０５４号公報、特開平１０−１３
２２５４号公報参照）。又、最近では、超臨界水を用い
た方法（特開平９−３２７６７８号公報）や、オゾンと
過酸化水素と紫外線により発生させたヒドロキシラジカ
ルによって分解する方法（特開平１１−０３３５７０号
公報）が開発されてきている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この様に、これまで種
々のダイオキシン類の分解方法が提案されてきている
が、本発明者らの検討によれば、いずれも、分解の為の
複雑な装置が特別に必要であったり、分解生成物の更な
る無害化処理等が必要である場合が多く、より問題点が
少なく、環境に優しいダイオキシン類の分解のための技
術が必要であるとの結論に至った。本発明は、本発明者
らによる新たな知見に基づきなされたものであり、その
目的は、常圧、常温下で行なうことのできる、より簡易
なダイオキシン類の分解方法、及び該方法を実現し得る
ダイオキシン類の分解装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記の本
発明によって達成される。即ち、本発明は、電解質を含
む水の電気分解によって生成する機能水とダイオキシン
類を含む媒体とを光照射下にて接触させる工程を有する
ことを特徴とするダイオキシン類の分解方法、及びそれ
に用いるダイオキシン類の分解装置である。

【０００８】上記のような課題の達成を目的として、本
発明者らが検討を行なったところ、殺菌効果（特開平１
−１８０２９３号公報）や、半導体ウエハー上の汚染物
の洗浄効果（特開平７−５１６７５号公報）を有するこ
とが報告されている水の電気分解によって得られる機能
水、例えば、酸性水を用い、且つ、光の照射を行なうこ
とでダイオキシン類が分解される事実を見出して本発明
に至った。即ち、本発明の一実施態様にかかるダイオキ
シン類の分解方法は、電解質を含む水の電気分解によっ
て生成する機能水とダイオキシン類を含む媒体とを光照
射下にて接触させる工程を有することを特徴とする。上
記したような機能水と光の照射によって種々のダイオキ
シン類の分解が促進する理由は明らかでない。しかし、
例えば、塩化ナトリウム等の電解質を含む水の電気分解
によって生成する水は、次亜塩素酸、若しくは次亜塩素
酸イオンを含み、この次亜塩素酸或いは次亜塩素酸イオ
ンが光の作用によって塩素ラジカルや水酸基ラジカルや
スーパーオキサイドを誘起し、上記の分解反応を促進す
るものと考えられる。

【０００９】又、本発明の別の一実施態様にかかるダイ
オキシン類の分解方法は、次亜塩素酸を含む水とダイオ
キシン類を含む媒体とを光照射下で接触させる工程を有
することを特徴とする。本発明の別の一実施態様に係る
ダイオキシン類の分解装置は、一対の電極と該電極に電
位をかける電源とを備えた容器、該容器に電解質を溶解
した水を供給する手段、光を照射する手段、及びダイオ
キシン類を含む媒体を供給する手段を有することを特徴
とする。更に、本発明の別の一実施態様に係るダイオキ
シン類の分解装置は、分解処理槽、水の電気分解によっ
て生成する機能水を該分解処理槽に供給する手段、分解
されるべきダイオキシン類を該分解処理槽に供給する手
段、及び該分解処理槽に光を照射する手段を有すること
を特徴とする。

【００１０】尚、特開平８−２８１２７１号公報には、
電解槽内の染色排水中の染料を、電気分解によって発生
する次亜塩素酸又は／及び次亜塩素酸イオンにより分解
する技術が開示されている。又、雑誌「水処理技術」Ｖ
ｏｌ．３７、Ｎｏ．５（１９９６）第３３頁には、電気
化学反応を利用した染色排水の処理について記載されて
おり、電解により染料の着色成分分子を分解する方法と
しての間接電解法では、先ず、電解により酸化剤を発生
させ、その酸化力で間接的に染料を分解させるものであ
ることが記載されており、更に、その酸化剤として用い
られるのは次亜塩素酸が殆どであり、それは、排水に塩
化ナトリウムを加えて電解する際にアノードで発生する
塩素ガスがカソードで発生する水酸イオンとの反応によ
って生じるものであることが記載されている。しかし、
これらの特許公報及び雑誌には、これらの方法によって
ダイオキシン類が分解可能であることを示唆する記載は
一切ない。まして光を照射して分解を進めることについ
ては一切記述されていない。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。本発明のダイ
オキシン類の分解方法の一実施態様では、水の電気分解
によって生成する機能水と、分解されるべきダイオキシ
ン類とを光照射下で接触させる工程を有することを特徴
とし、又、別の一実施態様では、次亜塩素酸を含む水溶
液とダイオキシン類を含む媒体とを光照射下で接触させ
る工程を有することを特徴とする。以下、これらの態様
を有する本発明のダイオキシン類の分解方法において使
用する各構成材料について説明する。

【００１２】［機能水］（酸性水）本発明において使用することのできる水の電
気分解によって生成する機能水としては、例えば、電解
質（例えば、塩化ナトリウムや塩化カリウム等）を原水
に溶解し、この水を一対の電極を有する水槽内で電気分
解を行なうことによって、その陽極近傍で得ることがで
きる。本発明においては、このようにして得られる機能
水の中でも、水素イオン濃度（ｐＨ値）が１以上４以
下、作用電極をプラチナ電極とし、参照電極を銀−塩化
銀として測定したときの酸化還元電位が８００ｍＶ以上
１５００ｍＶ以下であり、且つ、塩素濃度が５ｍｇ／ｌ
以上１５０ｍｇ／ｌ以下の性状のものを使用することが
好ましい。

【００１３】上記したような特性を有する機能水を製造
するためには、電解前の原水中の電解質の濃度を、例え
ば、電解質として塩化ナトリウムを用いる場合では２０
ｍｇ／ｌ〜２０００ｍｇ／ｌとすることが望ましく、且
つ、そのときの電解電流値を２Ａ〜２０Ａとするのが望
ましい。又、このような機能水を得る手段としては、市
販の強酸性電解水生成器である、例えば、商品名：オア
シスバイオハーフ（旭硝子エンジニアリング（株）社
製）、商品名：強電解水生成器ＭｏｄｅｌＦＷ−２
００（アマノ（株）社製）等を利用することができる。
又、電解するときに一対の電極間に隔膜を配置すれば、
陽極近傍に生成される酸性水と、陰極近傍にて生成する
アルカリ性の水との混合を防ぐことができ、ダイオキシ
ン類の分解をより効率的に行なうことができる酸性水を
得ることができる。この際に使用する隔膜としては、例
えば、イオン交換膜等が好適に用いられる。

【００１４】（混合水）本発明において使用することの
できる水の電気分解によって生成する機能水としては、
例えば、上述した一対の電極間に隔膜を有しない、或い
は、これを除いた電解装置の陽極近傍で生成したような
機能水であって、例えば、酸化還元電位が３００ｍＶ以
上１１００ｍＶ以下、且つ、塩素濃度が２ｍｇ／ｌ以上
１００ｍｇ／ｌ以下であり、ｐＨが４〜１０の特性を有
しているような機能水も挙げられる。このような性状の
機能水も、有機化合物の分解に有効に用いることができ
る。このような機能水は、中性の機能水としても得られ
る。更に、電極間に隔膜を配置し作成した酸性水とアル
カリ性水とを混合して、分解能をもつ機能水を得ること
もでき、かかる機能水も有効に利用することができる。
この際の酸性水とアルカリ性水の混合比は、体積比で、
例えば、１：０〜１：１のものを使用することが望まし
い。

【００１５】（合成機能水）上記した電気分解によって
生成する機能水とほぼ同等のダイオキシン類分解能を奏
する機能水は、電解によってばかりでなく、原水に種々
の試薬を溶解して、合成機能水として調製することも可
能である。例えば、塩酸０．００１Ｎ〜０．１Ｎ、塩化
ナトリウム０．００５Ｎ〜０．０２Ｎ、及び、次亜塩素
酸ナトリウム０．０００１Ｍ〜０．０１Ｍとすることに
より得ることができる。又、ｐＨ４以上の機能水も、電
解によってばかりでなく、原水に種々の試薬を溶解して
調製することも可能である。例えば、塩酸０．００１Ｎ
〜０．１Ｎ、水酸化ナトリウム０．００１Ｎ〜０．１
Ｎ、及び、次亜塩素酸ナトリウム０．０００１Ｍ〜０．
０１Ｍとすることにより得ることができるし、次亜塩素
酸塩のみ、例えば、次亜塩素酸ナトリウム０．０００１
Ｍ〜０．０１Ｍとすることでも得られる。塩酸と次亜塩
素酸塩とを混合してｐＨが４．０以下で塩素濃度が２ｍ
ｇ／ｌ以上の機能水を調製することもできる。

【００１６】上記で使用した塩酸の代りに、他の無機酸
又は有機酸を使用することもできる。この際に、無機酸
としては、例えば、フッ酸、硫酸、リン酸及びホウ酸等
が、有機酸としては、酢酸、ぎ酸、りんご酸、クエン酸
及びシュウ酸等を利用することができる。又、弱酸性水
粉末生成剤、例えば、商品名：キノーサン２１Ｘ（クリ
ーンケミカル株式会社製）として市販されているＮ₃Ｃ₃
Ｏ₃ＮａＣｌ₂等を用いても、本発明で使用し得る機能水
を製造することができる。後述する実施例からも明らか
なように、これら薬品調合による合成機能水も、分解能
力に差はあるものの、光を照射することで、前述した電
解により得られる機能水の場合と同様に充分なダイオキ
シン類を分解する能力を有する。

【００１７】［分解対象のダイオキシン類］本発明のダ
イオキシン類の分解方法において分解されるべき対象と
してのダイオキシン類としては、特に、ポリ塩化ジベン
ゾパラダイオキシン（ＰＣＤＤ）及びポリ塩化ジベンゾ
フラン（ＰＣＤＦ）が挙げられる。又、これらのダイオ
キシン類が含まれる媒体の形態としては、気体状又は液
状のいずれでもよい。液状のものとしては、例えば、水
道水、河川水、海水等の原水が挙げられる。これらの原
水のｐＨは、通常６〜８の間にあり、塩素濃度は最大で
も１ｍｇ／リットル未満であり、このような原水は、当
然のことながら、上記したようなダイオキシン類の分解
能を有していない。

【００１８】［分解の際の光照射の光源］本発明のダイ
オキシン類の分解方法では、上記に挙げた機能水による
ダイオキシン類の分解の際に、光照射することを特徴と
する。本発明者らの検討によれば、照射する光として
は、例えば、波長３００〜５００ｎｍ、特には、３５０
〜４５０ｎｍの光が、ダイオキシン類の分解に用いるに
は特に好ましいことがわかった。又、機能水若しくは次
亜塩素酸水溶液と分解対象ダイオキシン類との混合物に
対する光照射強度は、分解効率という観点から、１０μ
Ｗ／ｃｍ²〜１０ｍＷ／ｃｍ²、特には、５０μＷ／ｃｍ
²〜５ｍＷ／ｃｍ²であることが好ましいことがわかっ
た。具体的には、例えば、波長３６５ｎｍにピークを持
つ光源では、数百μＷ／ｃｍ²（３００ｎｍ〜４００ｎ
ｍ間を測定）の強度であれば、実用上充分に分解が進む
ことがわかった。

【００１９】そして、この様な光の光源としては、例え
ば、太陽光等の自然光や、例えば、水銀ランプ、ブラッ
クライト、カラー蛍光ランプ等の人工光を、いずれも好
適に用いることができる。又、機能水若しくは次亜塩素
酸水溶液と、ダイオキシン類との混合物に対する光の照
射は、機能水に対して直接行ってもよく、或いは、ガラ
スやプラスティック等でできている透明な容器を介して
行なってもよい。又、ダイオキシン類の存在下、機能水
を生成する過程で光照射を行ってもよいし、機能水を生
成後に、機能水中にダイオキシン類を加え、その後光照
射してもよい。いずれにしろ、ダイオキシン類の分解を
著しく促進させるには、機能水とダイオキシン類の接触
時に光照射を行うのが望ましい。尚、以上説明した機能
水若しくは次亜塩素酸水溶液を用いる実施態様において
は、分解を促進させるための光照射の光として、人体に
影響の大きい２５０ｎｍの紫外光を用いる必要はない。

【００２０】本発明者らの検討によれば、上記で説明し
た各種機能水を用いてダイオキシン類を分解する場合に
は、すべての場合において、光を照射することによって
分解が進むことがわかった。これは、先に説明したよう
に、例えば、塩化ナトリウム等の電解質を含む水の電気
分解によって生成する機能水は、次亜塩素酸、若しくは
次亜塩素酸イオンを含むが、この次亜塩素酸或いは次亜
塩素酸イオンが、光の作用によって塩素ラジカルや水酸
基ラジカルやスーパーオキサイドを誘起し、ダイオキシ
ン類の分解反応を促進するためと考えられる。電気分解
によって陽極近傍に生成する機能水によるダイオキシン
類の分解に寄与していると考えられる機能水中の次亜塩
素酸量は、機能水のｐＨと塩素濃度とから求めることが
できる。更に、電解によって作製した機能水を、例え
ば、純水等によって希釈したものをダイオキシン類の分
解に供することもできる。図１に、上記の方法によるダ
イオキシン類の分解プロセス及び分解後のダイオキシン
類の存在量の測定過程を掲げた。

【００２１】以下に、上記で説明したような機能水を用
いたダイオキシン類の分解方法に適用できる本発明のダ
イオキシン類の分解装置について説明する。かかる分解
装置において、光照射下での機能水とダイオキシン類と
の接触は、常温常圧下で行なえばよく、特殊な設備や環
境は不要である。例えば、機能水を貯留した容器にダイ
オキシン類或いはダイオキシン類を含む媒体を導入して
光を照射するだけでよく、或いは、作製された機能水を
有する水槽中にダイオキシン類若しくはダイオキシン類
を含む媒体を光照射下で導入するだけでよい。ダイオキ
シン類の分解装置の構成としては、例えば、下記の
（１）や（２）の構成が挙げられる。

【００２２】（１）機能水が得られる電解水生成装置
に、分解されるべきダイオキシン類を直接投入すること
によって、生成された機能水とダイオキシン類とを接触
させ、これに光照射を行う様にした構成のダイオキシン
類の分解装置；図２は、本発明のダイオキシン類の分解
装置の一実施態様の概略図である。以下、これについて
説明する。図２において、１０１は水槽である。該水槽
は、陰極１０３及び陽極１０５、これらの電極間に配置
されたイオン交換膜等からなる隔膜１０７、これらの電
極に繋がる電源１０９、電解質を含む水を該水槽内に供
給するためのパイプ１１１及びポンプ１１３、分解され
るべきダイオキシン類若しくはそれを含む媒体を水槽１
０１内に供給するためのパイプ１１５とポンプ１１７と
を備えている。又、１１９は、水槽１０１内でダイオキ
シン類と反応した結果、活性を失った機能水を収納する
ためのタンクである。

【００２３】上記構成を有するダイオキシン類の分解装
置において、水槽１０１に、電解質を溶解した水がパイ
プ１１１を通して供給されてくると、水槽１０１が電解
質を溶解した水で満たされる。そして、電気分解用の電
極１０３及び１０５に電源１０９から電力が供給される
と、陽極１０５側に酸性水が生成する。そこで、液状の
ダイオキシン類、ダイオキシン類を含む液状媒体を、パ
イプ１１５から所望の流量で連続的に水槽１０１の陽極
１０５側に供給する。又、これと共に、水槽１０１内に
設置されている光源１６６により、水槽１０１内に光を
照射する。この結果、水槽１０１中でダイオキシン類は
機能水と接触して分解し、しかも光照射によって分解が
促進される。その後、ダイオキシン類との反応により失
活した機能水は、排水パイプ１１８を通して水槽１０１
からタンク１１９に排出される。この際にガスが排出す
る場合は、排出管１２１から排出される。しかし、ガス
が排出しない場合は、必ずしも排出管１２１を必要とし
ない。尚、タンク１１９に排出された水に電解質を溶解
し、これを再び水槽１０１内に供給する構成としてもよ
い。

【００２４】又、図２に示す構成のダイオキシン類の分
解装置において、隔膜１０７としては、例えば、陰極１
０３側及び陽極１０５側の電解質水溶液を各々反対側に
移動させず、且つ、陽極側に存在する陽イオン（例え
ば、Ｎａ⁺、Ｃａ⁺、Ｍｇ²⁺、Ｋ⁺等）の陰極側への不可
逆な移動を許容し、又、陰極側に存在する陰イオン（例
えば、Ｃｌ^-、ＳＯ₄ ^2-、ＨＣＯ₃ ^-等）の陽極１０５側へ
の不可逆な移動を許容する様なイオン交換膜が好適に用
いられる。即ち、このようなイオン交換膜を用いること
で、陽極側近傍に、後述する様な特性を有する本発明に
好適な機能水を効率よく生成させることができる。

【００２５】ダイオキシン類を含む媒体が水等の液状媒
体の場合は、この溶液によって水槽１０１内の電解質溶
液が過度に希釈されない様に、電解質を溶解した水の
量、又は、電解質の濃度をダイオキシン類を含む溶液の
量等を制御し、電解により生成する酸性水の、水素イオ
ン濃度、酸化還元電位、及び塩素濃度等の特性が、先に
述べたような範囲となる様に制御することが好ましい。
尚、上記構成のダイオキシン類の分解装置においては、
気相に含まれるダイオキシン類を水槽に導入する様な構
成を採用することも可能である。

【００２６】（２）電解水生成装置で作成した機能水を
分解処理槽に移し、該分解処理槽にダイオキシン類を導
入して両者を接触させ、これに光照射を行う様にした構
成のダイオキシン類の分解装置；図３は、上記構成を有
するダイオキシン類の分解装置の一実施態様の概略図で
ある。かかる装置では、機能水生成装置１２３で形成さ
れた機能水が、ポンプ１４５及びパイプ１４７を介して
分解処理槽１４３に供給される。一方、液状のダイオキ
シン類、若しくはダイオキシン類が溶解している液状媒
体が貯蔵されているタンク１３７からは、ポンプ１３１
及びパイプ１３３を介してダイオキシン類が分解処理槽
１４３に供給される。分解処理槽１４３内には攪拌装置
１４９が配置されており、該攪拌装置１４９によって混
合液が攪拌される。これと共に、光照射装置１６６によ
って分解処理槽内を光照射する。この結果、ダイオキシ
ン類と機能水とが接触し、ダイオキシン類が機能水によ
って分解し、このダイオキシン類の分解が光照射により
促進される。かかる構成のダイオキシン類の分解装置に
おいては、図３に示したように、分解処理槽１４３内に
攪拌手段１４９を設けることで、ダイオキシン類と機能
水との接触効率を向上させることができる結果、ダイオ
キシン類の分解効率のより一層の改善を図ることが可能
になる。

【００２７】尚、上記構成のダイオキシン類の分解装置
においては、気相に含まれるダイオキシン類を水槽に導
入する様な構成を採用することも可能である。又、上記
した構成を有するダイオキシン類の分解装置において
は、機能水を供給する手段として、電解水生成装置に代
えて、次亜塩素酸水溶液若しくは次亜塩素酸塩水溶液か
らなる合成機能水の供給装置を配置したものでもよい。

【００２８】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳述するが、こ
れらは本発明をなんら限定するものではない。（実施例１）［電気分解で得た機能水とブラックライト光照射の構成
によるダイオキシンの分解の例］先ず、強酸性機能水生
成装置（商品名：強電解水生成器（ＭｏｄｅｌＦＷ−
２００；アマノ（株）社製）を用いて機能水を調製し
た。尚、該装置では、陽極及び陰極の間に隔膜が配置さ
れている。上記装置を用いると共に、電解する水の電解
質濃度、電解時間を種々変化させて種々の性状の機能水
を得た。そして、陽極側で得られた酸性の各機能水につ
いて、ｐＨ及び酸化還元電位をｐＨメーター（（株）東
興化学研究所、ＴＣＸ−９０ｉ及びＫＰ９００−２Ｎ）
及び導電率メーター（（株）東興化学研究所、ＴＣＸ−
９０ｉ及びＫＭ９００−２Ｎ）で測定し、又、塩素濃度
を塩素試験紙（アドバンテック）により測定した。

【００２９】その結果、電解質として用いた塩化ナトリ
ウムの濃度（標準濃度は１０００ｍｇ／ｌ）、電解電流
値、電解時間等の、電解する際の条件によって、生成さ
れる機能水のｐＨは、１．０〜４．０、酸化還元電位
は、８００ｍＶ〜１５００ｍＶ、又、塩素濃度は、５ｍ
ｇ／ｌ〜１５０ｍｇ／ｌに変化したものが得られた。そ
こで、本実施例では、ダイオキシン類の分解実験に用い
る機能水として、ｐＨが２．１、酸化還元電位が１１５
０ｍＶ、及び、残留塩素濃度が５４ｍｇ／ｌの機能水を
用意した。この機能水は、電解質（塩化ナトリウム）濃
度を１０００ｍｇ／ｌとし、電解時間１１分間とするこ
とによって得られた。

【００３０】次に、ダイオキシン類の分解実験に供した
ダイオキシンとしては、ダイオキシン測定キット「ＤＩ
ＯＸＩＮＲＩＳｃＴＥＳＴ（ＳＴＲＡＴＥＧＩＣ
ＤＩＡＧＮＯＳＴＩＣＳＩＮＣ．製）」に付属するダ
イオキシンモデル物質２,３,７−Trichlorodibenzo−ｐ
−dioxin（ＴｒｉＣＤＤ）を用いた。このＴｒｉＣＤＤ
は、代表的なダイオキシンである２,３,７,８−Tetrach
lorodibenzo−ｐ−dioxin（２,３,７,８−ＴＣＤＤ）よ
り遥かに毒性の少ない物質でありながら、２,３,７,８
−ＴＣＤＤの分析標品として使用できるため、米国ＥＰ
Ａ（ＥｎｖｉｒｏｎｍａｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉ
ｏｎＡｇｅｎｃｙ、環境保護局）で採用されている物
質である（ＮａｔｉｏｎａｌＤｉｏｘｉｎＳｔｕｄ
ｙ、ＯｆｆｉｃｅｏｆＳｏｌｉｄＷａｓｔｅＡ
ｎｄＥｍｅｒｇｅｎｃｙＲｅｓｐｏｎｓｅ．ＥＰＡ
／５３０−ＳＷ−８７−０２５．Ａｕｇｅｓｔ，１９８
７参照）。

【００３１】このＴｒｉＣＤＤのＤＭＳＯ溶液１０μｌ
ずつを、ピペットによって１０本の遠心チューブに分注
し、遠心濃縮機（トミー精工社製、ＣＣ−１００）によ
ってＤＭＳＯを揮発させた後、５本の遠心チューブに先
に説明した機能水１０μｌずつを添加し、遠心チューブ
の蓋を開けたまま、上部１０ｃｍの距離からブラックラ
イト蛍光ランプ（商品名：ＦＬ１０ＢＬＢ；株式会社東
芝製、１０Ｗ）の光を照射した。この際の光照射量は、
デジタル紫外線強度計（ＮＴコーポレーション製、ＵＶ
Ａ−３６５）で測定したところ、約０．５ｍＷ／ｃｍ²
であった。又、対照として残り５本の遠心チューブに、
機能水の代わりに純水１０μｌずつを添加し、蓋を開け
たまま同じ実験室内に放置した。１６時間後、機能水又
は純水が完全に蒸発した各遠心チューブに、ＤＭＳＯ溶
液を１０μｌずつを添加し、ピペットによる吸引・放出
を３回繰り返すことで、各遠心チューブ内のＴｒｉＣＤ
Ｄを溶解させた。

【００３２】この溶液を測定用サンプルとして、先に説
明したダイオキシン測定キットにより残留したＴｒｉＣ
ＤＤの濃度を測定した。その結果、対照とした５本のサ
ンプルのＴｒｉＣＤＤの濃度の平均が２８３．４ｐｐｂ
であるのに対し、分解処理した５本のサンプルのＴｒｉ
ＣＤＤの濃度の平均は２６８．６ｐｐｂであり、明らか
に有為差をもって分解処理を施したサンプルの方がＴｒ
ｉＣＤＤ濃度が低くなっていた。更に、対照とした５本
のサンプルのＴｒｉＣＤＤ濃度の最小値が、分解処理し
た５本のサンプルのＴｒｉＣＤＤ濃度の最大値を上回っ
ており、電気分解によって作製した機能水の添加と、及
び、ブラックライト光照射により、ダイオキシン類を分
解できることを確認できた。更に、先に説明したｐＨ及
び残量塩素濃度が、上記と異なる各機能水を用いた場合
のダイオキシン類の分解についても評価したところ、い
ずれの場合も経時的な濃度低下が観測され、各機能水の
添加と光照射とによってダイオキシン類の分解が起こる
ことが確認された。

【００３３】（実施例２）［電気分解で得られた機能水と太陽光照射との構成によ
るダイオキシン類の分解の例］実施例１と同様にして機
能水を調製した。本実施例では、ｐＨ２．３、酸化還元
電位１０５０ｍＶ、残留塩素濃度５０ｍｇ／ｌの機能水
を用いた。そして、実施例１と同様に、ＴｒｉＣＤＤの
ＤＭＳＯ溶液１０μｌずつをピペットによって１０本の
遠心チューブに分注し、遠心濃縮機（トミー精工社製、
ＣＣ−１００）によってＤＭＳＯを揮発させた後、５本
の遠心チューブに、先の機能水１０μｌずつを添加し、
遠心チューブの蓋を開けたまま上部から直射日光のあた
るところに９時から１７時まで放置した。この際におけ
る光照射量は、デジタル紫外線強度計（ＮＴコーポレー
ション製、ＵＶＡ−３６５）で測定したところ、０．４
〜１．２ｍＷ／ｃｍ²の範囲で変化していた。又、対照
として、残り５本の遠心チューブに純水１０μｌずつを
添加し、蓋を開けたまま同じ屋外に放置した。

【００３４】そして、上記操作によって機能水又は純水
が完全に蒸発した各遠心チューブに、ＤＭＳＯ１０μｌ
ずつを添加し、ピペットによる吸引・放出を３回繰り返
すことで遠心チューブ内のＴｒｉＣＤＤを溶解させた。
そして、この溶液をサンプルとして、先のダイオキシン
測定キットにより、残留したＴｒｉＣＤＤの濃度を測定
した。その結果、対照とした遠心チューブにおけるＴｒ
ｉＣＤＤ濃度の平均が２８８．５ｐｐｂであったのに対
し、分解処理したものでは２７３．４ｐｐｂであり、Ｔ
ｒｉＣＤＤ濃度が、分解処理を施したサンプルの方が明
らかに有為差をもって低くなっており、電気分解によっ
て作製した機能水の添加と太陽光照射によりダイオキシ
ン類を分解できることがわかった。

【００３５】（実施例３）［隔膜のない電気分解で得た機能水とブラックライト光
照射によるダイオキシンの分解］陽極及び陰極間の隔膜
を除去した強電解水生成器（ＭｏｄｅｌＦＷ−２０
０；アマノ（株）社製）を用い、電解する水の電解質濃
度を種々変化させて、陽極側で得られる混合水である各
機能水を得た。得られた各機能水について、ｐＨ及び酸
化還元電位をｐＨメーター（（株）東興化学研究所、Ｔ
ＣＸ−９０ｉ及びＫＰ９００−２Ｎ）及び導電率メータ
ー（（株）東興化学研究所、ＴＣＸ−９０ｉ及びＫＭ９
００−２Ｎ）で測定し、又、塩素濃度を塩素試験紙（ア
ドバンテック）により測定した。その結果、電解質とし
て用いた塩化ナトリウムの濃度（標準濃度は１０００ｍ
ｇ／ｌ）、電解電流値、電解時間等によって、各機能水
の特性値が、ｐＨは４．０〜１０．０、酸化還元電位は
３００ｍＶ〜８００ｍＶ、塩素濃度は２ｍｇ／ｌ〜７０
ｍｇ／ｌに変化した。そこで、本実施例では、有機化合
物の分解実験に用いる機能水として、ｐＨ７．９、酸化
還元電位５７０ｍＶ、残留塩素濃度１５ｍｇ／ｌの機能
水を用意した。尚、この機能水は、電解質濃度を１００
０ｍｇ／ｌとして強電解水生成器を１１分稼動すること
によって得られた。

【００３６】ダイオキシン類の分解実験の方法について
は、実施例１と同様にして行なった。その結果、対照の
遠心チューブの平均値が２８１．９ｐｐｂであったのに
対し、分解処理したものでは２７１．２ｐｐｂであり、
ＴｒｉＣＤＤ濃度が、有為差をもって明らかに低くなっ
ており、隔膜のない電気分解によって作製した機能水の
添加とブラックライト光照射によりダイオキシン類を分
解できることがわかった。更に、先に説明したｐＨ及び
残量塩素濃度が、上記と異なる各機能水を用いた場合の
ダイオキシン類の分解についても評価したところ、いず
れの場合も経時的な濃度低下が観測され、各機能水の添
加と光照射とによってダイオキシン類の分解が起こるこ
とが確認された。

【００３７】（実施例４）［塩酸、塩化ナトリウム、及び次亜塩素酸ナトリウムで
調製した合成機能水とブラックライト光照射によるダイ
オキシンの分解］純水に、夫々の濃度が、塩酸０．００
１Ｎ〜０．１Ｎ、塩化ナトリウム０．００５Ｎ〜０．０
２Ｎ、及び次亜塩素酸ナトリウム０．０００１Ｍ〜０．
０１Ｍとなるように調製した各水溶液について、ｐＨ、
酸化還元電位、及び残留塩素濃度を測定したところ、ｐ
Ｈは１．０〜４．０、酸化還元電位は８００ｍＶ〜１５
００ｍＶ、又残留塩素濃度は５ｍｇ／ｌ〜１５０ｍｇ／
ｌに変化し、実施例１と同様な性状をもつ機能水が得ら
れた。ここで、塩酸０．００６Ｎ、塩化ナトリウム０．
０１４Ｎ、及び次亜塩素酸ナトリウム０．００２Ｍとし
たとき、ｐＨ２．３、酸化還元電位１１８０ｍＶ、残留
塩素濃度１０５ｍｇ／ｌとなったので、この機能水を実
験に供した。

【００３８】ダイオキシン類の分解実験の方法について
は、実施例１と同様にして行なった。その結果、対照の
遠心チューブの平均値が２８５．７ｐｐｂであったのに
対し、分解処理したものでは２７０．８ｐｐｂと、両者
間でＴｒｉＣＤＤ濃度が有為差をもって明らかに低くな
っており、次亜塩素酸塩等の水溶液によって作製した機
能水の添加とブラックライト光照射によりダイオキシン
類を分解できることがわかった。更に、ｐＨ、及び残量
塩素濃度が異なる塩酸、塩化ナトリウム、及び次亜塩素
酸ナトリウムで調製した各機能水についてダイオキシン
類の分解を評価したところ、いずれも経時的な濃度低下
が観測され、機能水と光照射によるダイオキシン類の分
解が確認された。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
常温常圧下で経済的に、且つ、安全にダイオキシンの分
解を行なうことが可能なダイオキシン類の分解方法及び
ダイオキシン類の分解装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のダイオキシン類の分解プロセスの概
略、及び分解後の試料中のダイオキシン類の測定過程を
示すフロー図である。

【図２】本発明のダイオキシン類の分解装置の一実施態
様の概略図である。

【図３】本発明のダイオキシン類の分解装置の別の実施
態様の概略図である。

【符号の説明】１０１：水槽１０３：陰極１０５：陽極１０７：隔膜１０９：電源１１１、１１５、１４７、：パイプ１０９、１１３、１１７、１３１、１４５：ポンプ１１８：排水ポンプ１１９、１３７：タンク１２１：ガス排出管１２３：機能水生成装置１４３：分解処理槽１４９：撹拌装置（手段）１６６：光源１６６’：光照射装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０２Ｆ 1/58 Ｃ０２Ｆ 1/76 Ｚ４Ｄ０６１ 1/76 Ｂ０１Ｄ 53/34 １３４ＥＦターム(参考） 2E191 BA12 BD17 4D002 AA21 BA08 BA09 4D037 AA11 AB14 BA18 CA04 CA11 4D038 AA08 AB14 BA04 BB07 BB10 BB16 4D050 AA12 AB19 BB01 BC09 BD06 CA10 4D061 DA08 DB19 DC09 EA03 EB04 ED12 ED17 GA18 GC18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電解質を含む水の電気分解によって生成
する機能水とダイオキシン類を含む媒体とを光照射下に
て接触させる工程を有することを特徴とするダイオキシ
ン類の分解方法。
【請求項２】機能水が、電解質を含む水の電気分解に
よって陽極近傍に生成する酸性水である請求項１に記載
のダイオキシン類の分解方法。
【請求項３】機能水が、電解質を含む水の電気分解に
より陽極近傍に生成する酸性水と陰極近傍に生成するア
ルカリ性水との混合水である請求項１に記載のダイオキ
シン類の分解方法。
【請求項４】混合水が、酸性水と該アルカリ性水とを
１：１以下の割合で混合したものである請求項３に記載
のダイオキシン類の分解方法。
【請求項５】電解質が、塩化ナトリウム及び塩化カリ
ウムの少なくとも一方である請求項１に記載のダイオキ
シン類の分解方法。
【請求項６】次亜塩素酸を含む機能水とダイオキシン
類を含む媒体とを光照射下で接触させる工程を有するこ
とを特徴とするダイオキシン類の分解方法。
【請求項７】機能水が、次亜塩素酸塩水溶液である請
求項６に記載のダイオキシン類の分解方法。
【請求項８】次亜塩素酸塩が、次亜塩素塩酸ナトリウ
ム及び次亜塩素塩酸カリウムの少なくとも一方である請
求項７に記載のダイオキシン類の分解方法。
【請求項９】機能水の塩素濃度が２〜２００ｍｇ／ｌ
である請求項６に記載のダイオキシン類の分解方法。
【請求項１０】次亜塩素酸塩水溶液が、更に無機酸又
は有機酸を含む請求項６に記載のダイオキシン類の分解
方法。
【請求項１１】無機酸又は有機酸が、塩酸、フッ酸、
シュウ酸、硫酸、リン酸、ホウ酸、酢酸、ぎ酸、りんご
酸及びクエン酸から選ばれる少なくとも一つである請求
項１０に記載のダイオキシン類の分解方法。
【請求項１２】機能水が、水素イオン濃度（ｐＨ値）
１〜４、酸化還元電位（作用電極：プラチナ電極、参照
電極：銀−塩化銀電極）８００〜１５００ｍＶ、及び、
塩素濃度が５〜１５０ｍｇ／ｌなる特性を有する請求項
１又は請求項６に記載のダイオキシン類の分解方法。
【請求項１３】機能水が、水素イオン濃度（ｐＨ値）
４〜１０、酸化還元電位（作用電極：プラチナ電極、参
照電極：銀−塩化銀電極）３００〜１１００ｍＶ、及
び、塩素濃度２〜１００ｍｇ／ｌなる特性を有する請求
項１又は請求項６に記載のダイオキシン類の分解方法。
【請求項１４】照射する光が、波長３００〜５００ｎ
ｍの波長域の光を含む請求項１又は請求項６に記載のダ
イオキシン類の分解方法。
【請求項１５】光が、波長３５０〜４５０ｎｍの波長
域の光である請求項１４に記載のダイオキシン類の分解
方法。
【請求項１６】照射する光の照射強度が、１０μＷ／
ｃｍ²〜１０ｍＷ／ｃｍ²である請求項１又は請求項６に
記載のダイオキシン類の分解方法。
【請求項１７】照射する光の照射量が、５０μＷ／ｃ
ｍ²〜５ｍＷ／ｃｍ²である請求項１６に記載のダイオキ
シン類の分解方法。
【請求項１８】電解質を含む水の電気分解によって生
成する機能水とダイオキシン類を含む媒体とを光照射下
にて接触させる工程が、一対の電極を備え、該電極間に
電位をかけるための電源を備えた容器であって内部に電
解質を含む水を含む容器を用意する過程；該電極の少な
くとも陽極の近傍にダイオキシン類を存在させるように
する過程；該電極間に電位をかけて水を電気分解し、機
能水を生成させる過程；及び、該機能水に光照射する過
程を有する請求項１に記載のダイオキシン類の分解方
法。
【請求項１９】容器内に、電気分解によって陽極近傍
に生成する機能水と陰極近傍に生成する機能水とが混合
するのを防ぐための隔膜がこれらの電極間に設けられて
いる請求項１８に記載のダイオキシン類の分解方法。
【請求項２０】ダイオキシン類を含む媒体が気体状で
あって、該ダイオキシン類を含む媒体を陽極近傍でバブ
リングすることで該陽極近傍に該ダイオキシン類を含む
媒体を存在させる請求項１９に記載のダイオキシン類の
分解方法。
【請求項２１】バブリングを、陽極近傍に機能水が生
成した後に行なう請求項２０に記載のダイオキシン類の
分解方法。
【請求項２２】ダイオキシン類を含む媒体が液状であ
って、該ダイオキシン類を含む媒体を陽極近傍に供給し
て該ダイオキシン類を該陽極近傍に存在させる請求項１
９に記載のダイオキシン類の分解方法。
【請求項２３】ダイオキシン類を含む媒体の陽極近傍
への供給が、該陽極近傍に機能水が生成した後に行なわ
れる請求項２２に記載のダイオキシン類の分解方法。
【請求項２４】電解質を含む水の電気分解によって陽
極近傍に生成する機能水を容器に供給する工程、及び該
容器にダイオキシン類を含む媒体を供給する工程、及び
該容器に対して光を照射する工程を有する請求項１に記
載のダイオキシン類の分解方法。
【請求項２５】ダイオキシン類がポリ塩化ジベンゾパ
ラダイオキシン（ＰＣＤＤ）とポリ塩化ジベンゾフラン
（ＰＣＤＦ）である請求項１又は請求項６に記載のダイ
オキシン類の分解方法。
【請求項２６】次亜塩素酸を含む機能水が収納されて
いる容器、該容器に光を照射する手段、及び該容器にダ
イオキシン類を含む媒体を供給する手段を有することを
特徴とする該ダイオキシン類の分解装置。
【請求項２７】分解処理槽、水の電気分解によって生
成する機能水を該分解処理槽に供給する手段、分解され
るべきダイオキシン類を該分解処理槽に供給する手段、
及び該分解処理槽に光を照射する手段を有することを特
徴とするダイオキシン類の分解装置。
【請求項２８】水の電気分解によって生成する機能水
を分解処理槽に供給する手段が、水の電気分解によって
陽極近傍に生成する機能水を分解処理槽に供給する手段
である請求項２７に記載の分解装置。
【請求項２９】一対の電極と該電極に電位をかけるた
めの電源とを備えた容器、該容器に電解質を溶解した水
を供給する手段、光を照射する手段、及び、ダイオキシ
ン類を含む媒体を供給する手段を有することを特徴とす
るダイオキシン類の分解装置。
【請求項３０】ダイオキシン類を含む媒体を供給する
手段が、ダイオキシン類を電極の陽極側に供給する手段
である請求項２９に記載の分解装置。