JP5666832B2

JP5666832B2 - 有機物質の分解処理方法および有機物質の分解処理剤キット

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Publication number: JP5666832B2
Application number: JP2010124280A
Authority: JP
Inventors: 篠田　功; 功篠田; 崇良金田
Original assignee: Adeka Corp
Current assignee: Adeka Corp
Priority date: 2010-05-31
Filing date: 2010-05-31
Publication date: 2015-02-12
Anticipated expiration: 2030-05-31
Also published as: JP2011245458A

Description

本発明は、有機物質の分解処理方法に関し、詳しくは、土壌、底質、汚泥、地下水、排水中に存在する有機物質の分解、特に有機塩素化合物の分解処理方法、及び該分解処理方法に好適な有機物質の分解処理剤キットに関する。

近年、石油系炭化水素、有機塩素化合物等による土壌、地下水等の汚染が、大きな社会問題となっている。石油系炭化水素や有機塩素化合物の中には、ベンゼン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン等の発癌性物質の疑いがある物質もある。石油系炭化水素による汚染の原因としては、製油施設からの原油や石油製品の漏出や、工場や給油施設で使用する燃料油や潤滑油の漏出等が挙げられ、有機塩素化合物よる汚染の原因としては、工場やクリーニング店等で使用される有機塩素系の溶剤や洗浄剤の漏出が挙げられる。石油系炭化水素や有機塩素化合物を製造又は使用していた施設や事業所の中には、その土壌や地下水が石油系炭化水素、有機塩素化合物等の有機物質により汚染されているものも多く、このような施設や事業所の土地を再利用又は再開発する上での障害となっている。

有機塩素化合物で汚染された土壌や地下水、排水の分解処理法の１つに酸化処理による分解処理法がある。酸化処理による有機塩素化合物の分解処理法は、分解処理液を井戸等により汚染土壌に注入することができることから、汚染土壌の掘削、搬出、埋め戻し等が不要であり、作業性、経済性の点で優れている。酸化処理による有機塩素化合物の分解処理法としては、過酸化水素及び鉄系触媒を使用した、いわゆるフェントン法による方法（特許文献１を参照）、過硫酸塩による方法（特許文献２、３を参照）、過硫酸塩と過酸化水素を併用する方法（特許文献４、５を参照）等が知られている。

特開平７−７５７７２号公報特開平６−９９１８１号公報特開２００２−１３６９６１号公報特表平９−５１１１７４号公報特開２００２−３０７０４９号公報

しかしながら、過酸化水素は共雑物により自己分解を起こしやすく、特に共雑物の多い土壌において、フェントン法や、過硫酸塩と過酸化水素を併用する方法では、過酸化水素が自己分解しやすいことから、比較的短時間のうちに大半の過酸化水素が有機物質の分解に関与せずに消費され、注入井戸から広範囲に拡散させることが困難であるという問題があった。一方、過硫酸塩による方法は、過硫酸塩の分解が過酸化水素に比べて遅いことから、フェントン法や、過硫酸塩及び過酸化水素による方法よりも広範囲に拡散できるが、未だ十分とは言えず、有機物質の分解率も十分ではなかった。

そこで本発明の目的は、有機物質の分解率が高く、その分解率を長期間にわたって維持できる有機物質の分解処理方法を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、過酸化水素と鉄化合物とを用いて有機物質を酸化分解する場合に、コロイダルシリカを併用することにより、過酸化水素の自己分解が抑制されて有機物質の分解率が向上することを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の有機物質の分解処理方法は、有機物質の分解処理方法であって、該有機物質を含む対象中に、過酸化水素、コロイダルシリカおよび鉄化合物を添加する有機物質の分解処理方法であって、過酸化水素およびコロイダルシリカを含有する薬液（Ａ）と、鉄化合物を含有する薬液（Ｂ）と、を別々に添加することを特徴とするものである。

本発明の有機物質の分解処理方法は、前記薬液（Ａ）に、さらに、過硫酸塩を添加することが好ましい。また、本発明の有機物質の分解処理方法は、前記薬液（Ａ）に、さらに尿素、アルカリ金属炭酸塩、アンモニウムの炭酸塩、アルカリ金属リン酸塩およびアンモニウムリン酸塩からなる群から選ばれる過硫酸塩安定化剤を添加することが好ましく、前記薬液（Ｂ）に、さらにキレート剤を添加することが好ましい。さらに、本発明の有機物質の分解処理方法は、前記薬液（Ｂ）で処理した後、前記薬液（Ａ）で処理することが好ましい。

本発明の有機物質の分解処理剤キットは、過酸化水素およびコロイダルシリカを含有する薬液（Ａ）と、鉄化合物を含有する薬液（Ｂ）とから構成されることを特徴とするものである。

本発明の有機物質の分解処理剤キットは、前記薬液（Ａ）中、過酸化水素の含有量が０．５〜２０質量％、コロイダルシリカ（固形分）の含有量が０．１〜３０質量％であり、前記薬液（Ｂ）中、鉄化合物の含有量が０．１〜３０質量％であることが好ましい。

また、本発明の有機物質の分解処理剤キットは、前記過酸化水素およびコロイダルシリカを含有する薬液（Ａ）が、さらに過硫酸塩を含有することが好ましい。

また、本発明の有機物質の分解処理剤キットは、前記薬液（Ａ）中、過酸化水素の含有量が０．０５〜５質量％、コロイダルシリカ（固形分）の含有量が０．１〜２０質量％、過硫酸塩の含有量が２〜３０質量％であり、前記薬液（Ｂ）中、鉄化合物の含有量が０．１〜３０質量％であることが好ましい。

また、本発明の有機物質の分解処理剤キットは、前記過酸化水素およびコロイダルシリカを含有する薬液（Ａ）が、さらに尿素、アルカリ金属炭酸塩、アンモニウムの炭酸塩、アルカリ金属リン酸塩およびアンモニウムリン酸塩からなる群から選ばれる過硫酸塩安定化剤を含有することが好ましい。

本発明によれば、過酸化水素の自己分解が抑制され、有機物質の分解率が高く、その分解率を長期間にわたって維持できる有機物質の分解処理方法を提供することができる。

本発明の有機物質の分解処理方法は、有機物質により汚染された土壌、底質、汚泥、地下水、排水、洗浄水、溶媒等に適用できる。初めに、本発明の有機物質の分解処理方法に使用する化合物について説明した後、本発明の有機物質の分解処理方法、本発明の有機物質の分解処理剤キットについて説明する。なお、本発明では、本発明に使用する水以外の化合物を薬剤、薬剤の水溶液または水分散液を薬液、過酸化水素を含有する薬液を分解処理液、鉄化合物を含有する薬液を鉄触媒液という場合がある。

＜過酸化水素＞
本発明の有機物質の分解処理方法では、過酸化水素は、有機物質の酸化剤として機能する。過酸化水素の使用量は、分解処理の対象、有機物質の種類、有機物質の濃度、分解処理の温度等により異なる。

＜コロイダルシリカ＞
本発明の有機物質の分解処理方法では、その詳細なメカニズムは未だ明らかではないが、コロイダルシリカにより、過酸化水素の自己分解が抑制されると考えられる。本発明において、コロイダルシリカとは、粒径が３００ｎｍ以下の二酸化ケイ素をいい、水和物として水中に懸濁しているもの、水以外の溶媒に分散されているもの、微粉状のものがある。また、本発明のコロイダルシリカは、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、亜鉛、チタニウム、スズ等の金属原子または半金属原子を、ケイ素原子に対するモル比で、１０％以下であれば含有しても良い。コロイダルシリカの製造方法としては、テトラハロシラン化合物やテトラアルコキシシラン化合物を加水分解・縮合する方法、ケイ酸アルカリ水溶液を中和してアルカリイオンなどのイオンを除去する方法、ケイ酸アルカリ水溶液をイオン交換してアルカリイオンなどのイオンを除去する方法等が知られているが、本発明ではいずれの製法によるコロイダルシリカでもよい。

コロイダルシリカの粒径は、過酸化水素の分解抑制効果が大きいことから、平均粒径が３００ｎｍ以下であることが好ましく、１５０ｎｍ以下であることが更に好ましく、５０ｎｍ以下であることが最も好ましい。

＜鉄化合物＞
本発明の有機物質の分解処理方法において、鉄化合物は、過酸化水素による有機物質の酸化分解を促進する、いわゆる触媒として作用する。本発明の有機物質の分解処理方法に用いる鉄化合物としては、水に溶解または分散できるものであれば、特に限定されず、金属鉄、酸化鉄、水酸化鉄、硫化鉄、鉄塩等の何れでもよいが、水への拡散性に優れることから、水溶性の鉄塩が好ましい。なお、本発明において水溶性の鉄塩とは、２５℃の水１００ｇに１ｇ以上溶解する鉄塩をいう。水溶性の鉄塩としては、例えば、塩化鉄（ＩＩ）、塩化鉄（ＩＩＩ）、過塩酸鉄（ＩＩ）、過塩酸鉄（ＩＩＩ）、臭化鉄（ＩＩ）、臭化鉄（ＩＩＩ）、ヨウ化鉄（ＩＩ）、ヨウ化鉄（ＩＩＩ）、硝酸鉄（ＩＩ）、硝酸鉄（ＩＩＩ）、チオシアン酸鉄（ＩＩ）、チオシアン酸鉄（ＩＩＩ）、酢酸鉄（ＩＩ）、シュウ酸鉄（ＩＩＩ）、硫酸アンモニウム鉄（ＩＩ）、硫酸アンモニウム鉄（ＩＩＩ）、硫酸カリウム鉄（ＩＩＩ）、硫酸鉄（ＩＩ）、硫酸鉄（ＩＩＩ）、フェロシアン化ナトリウム、フェリシアン化ナトリウム、フェロシアン化カリウム、フェリシアン化カリウム、フェロシアン化アンモニウム、フェリシアン化アンモニウム等が挙げられ、有機物質の分解率と経済性の点から、塩化鉄（ＩＩ）、塩化鉄（ＩＩＩ）、硝酸鉄（ＩＩ）、硝酸鉄（ＩＩＩ）、硫酸鉄（ＩＩ）、硫酸鉄（ＩＩＩ）が好ましく、塩化鉄（ＩＩ）、硝酸鉄（ＩＩ）、硫酸鉄（ＩＩ）が更に好ましく、塩化鉄（ＩＩ）、硫酸鉄（ＩＩ）が最も好ましい。鉄化合物が鉄塩の場合は、無水塩でもよいし水和物（水化物ともいう）でもよく、水への溶解または分散のしやすさから、適宜選択すればよい。なお、本発明において水和物とは結晶水を有する塩をいい、例えば、硫酸鉄（ＩＩ）は無水塩のほかに、一水和物、四水和物、五水和物、七水和物が知られている。

＜キレート剤＞
本発明の有機物質の分解処理方法では、過酸化水素の自己分解が低減し有機物質の分解率が向上するとともに、鉄化合物の析出を低減できることから、更に、キレート剤を使用することが好ましい。キレート剤としては、例えば、グリコール酸、乳酸、ヒドロキシ酪酸、グリセリン酸、クエン酸、イソクエン酸、リンゴ酸、酒石酸、グルコン酸、ガラクタル酸、サリチル酸等のヒドロキシカルボン酸化合物及びこれらの塩；シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、１，２−ヒドロヘキシルジカルボン酸等のジカルボン酸化合物及びこれらの塩；グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、トレオニン、システイン、メチオニン、アスパラギン、グルタミン、プロリン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アルギニン、ヒスチジン、リシン、β−アラニン、タウリン等のアミノ酸及びこれらの塩；エチレンジアミンテトラ酢酸、ニトリロトリ酢酸、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−ジコハク酸、アスパラギン酸−Ｎ，Ｎ−ジ酢酸、グルタミン酸−Ｎ，Ｎ−ジ酢酸、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−ジマロン酸塩、プロパンジアミン−Ｎ，Ｎ’−ジマロン酸塩、イミノジコハク酸、タウリン−Ｎ，Ｎ−ジ酢酸、メチルグリシン−Ｎ，Ｎ−ジ酢酸、セリン−Ｎ，Ｎ−ジ酢酸、ヒドロキシイミノジコハク酸等のイミノカルボン酸化合物およびこれらの塩等が挙げられ、有機物質の分解率が高いことからヒドロキシカルボン酸化合物及びこれらの塩、イミノカルボン酸化合物およびこれらの塩が好ましく、易生分解性で環境への負荷が少ないことから、ヒドロキシカルボン酸化合物及びこれらの塩が更に好ましく、クエン酸およびその塩が最も好ましい。

＜過硫酸塩＞
本発明の有機物質の分解処理方法では、有機物質の分解率が向上し、過酸化水素の使用量を低減できることから、更に、過硫酸塩を使用することが好ましい。過硫酸塩は、過酸化水素とともに、有機物質の酸化剤として機能する。過硫酸塩とは、ペルオキソ二硫酸塩のみをいう場合と、ペルオキソ一硫酸塩とペルオキソ二硫酸塩とをあわせていう場合があるが、本発明では、ペルオキソ一硫酸塩とペルオキソ二硫酸塩とをあわせて過硫酸塩という。過硫酸塩としては、例えば、ペルオキソ二硫酸ナトリウム（過硫酸ナトリウムと呼ばれることがある）、ペルオキソ二硫酸カリウム（過硫酸カリウムと呼ばれることがある）、ペルオキソ二硫酸アンモニウム（過硫酸アンモニウムと呼ばれることがある）、ペルオキソ一硫酸ナトリウム、ペルオキソ一硫酸カリウム、ペルオキソ一硫酸アンモニウム等が挙げられ、自己分解が少なく、有機物質の分解率も良好であることから、ペルオキソ二硫酸ナトリウム、ペルオキソ二硫酸アンモニウムが好ましく、ペルオキソ二硫酸ナトリウムが特に好ましい。

＜過硫酸塩安定化剤＞
本発明の有機物質の分解処理方法において、過硫酸塩を使用する場合には、過硫酸塩の自己分解が抑制でき、有機物質の分解率が向上することから更に、尿素、アルカリ金属炭酸塩、アンモニウムの炭酸塩、アルカリ金属リン酸塩、および、アンモニウムのリン酸塩からなる群から選ばれる過硫酸塩安定化剤を含有することが好ましい。アルカリ金属もしくはアンモニウムの炭酸塩としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム等が挙げられる。アルカリ金属もしくはアンモニウムのリン酸塩としては、例えば、リン酸三ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸三カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム等が挙げられる。

次に、本発明の有機物質の分解処理方法について説明する。本発明の有機物質の分解処理方法は、分解しようとする有機物質を含む対象中に、過酸化水素、コロイダルシリカおよび鉄化合物を添加することを特徴とするものである。ここで、有機物質を含む対象としては、有機物質を含む液体、固体物質、粉体、土壌、砂、泥、底質等が挙げられる。上記過酸化水素、コロイダルシリカおよび鉄化合物の添加は同時添加でも、時間差を置いて添加してもよい。同時の場合は、事前に混合しても良く、直前に混合してから添加してもよい。また、時間差を置いて添加する場合は、その添加の順番は特に限定されない。

上記有機物質を含む液体としては、例えば、分解しようとする有機物質を溶解した溶媒、有機物質を含む固体をスラリー化したもの、有機物質を含有する洗浄水、排水、地下水、井戸水、湧水、河川、池、湖沼等が挙げられる。なお、排水とは工場排水、生活排水、その他排水一般を意味し、排水が流れ込んだ河川、池または湖沼等であってもよい。

本発明の有機物質の分解処理方法において、過酸化水素の使用量は、分解処理の対象、有機物質の種類、有機物質の濃度、分解処理の温度等により異なるが、０〜４０℃の温度で、水中に１〜１０００質量ｐｐｍ溶解する有機物質を分解する場合には、有機物質１モルに対して、過酸化水素のモル数が、１０〜１０００であることが好ましく、１５〜５００であることが更に好ましく、２０〜２００であることが最も好ましい。

本発明の有機物質の分解処理方法において、コロイダルシリカの使用量は過酸化水素１００質量部に対して、１０〜１００００質量部が好ましく、１００〜８０００質量部が更に好ましく、２００〜５０００質量部が最も好ましい。コロイダルシリカの使用量が過酸化水素１００質量部に対して、１０質量部よりも少ない場合には、過酸化水素の分解抑制効果が小さい場合があり、１００００質量部よりも多い場合には増量に見合う分解抑制効果が得られない場合がある。

本発明の有機物質の分解処理方法において、鉄化合物の使用量は、過酸化水素１モルに対する鉄化合物のモル数（鉄原子換算）が、０．００５〜１００であることが好ましく、０．０１〜２０であることが更に好ましく、０．１〜５であることが最も好ましい。鉄化合物の使用量が過酸化水素１モルに対して、０．００５モルよりも少ない場合には、有機物質の分解が十分進行しない場合があり、１００モルよりも多い場合には増量に見合う有機化合物の分解率の向上見られない場合がある。

また、キレート剤を使用する場合には、鉄化合物１モル（鉄原子換算）に対するキレート剤のモル数が、０．００５〜５であることが好ましく、０．０５〜３であることが更に好ましく、０．３〜１であることが最も好ましい。キレート剤の使用量が鉄化合物１モルに対して、０．００５モルよりも少ない場合には、有機物質の分解率の向上があまりみられない場合があり、３モルよりも多い場合には増量に見合う有機物質の分解率の向上が見られない場合がある。

過硫酸塩を使用する場合には、過酸化水素１モルに対して、過硫酸塩のモル数が、１〜２００であることが好ましく、２〜５０であることが更に好ましく、３〜２０であることが最も好ましい。過硫酸塩の使用量が過酸化水素１モルに対して、１モルよりも少ない場合および２００モルよりも多い場合には、有機化合物の分解率の向上があまりみられない場合がある。過硫酸塩を使用する場合には、過酸化水素の使用量を低減することができ、過酸化水素及び過硫酸塩の使用量は有機物質１モルに対して、過硫酸塩のモル数の２倍の数と過酸化水素のモル数の合計が、１０〜１０００であることが好ましく、１５〜５００であることが更に好ましく、２０〜２００であることが最も好ましい。過酸化水素の使用量により、コロイダルシリカおよび鉄化合物の好ましい使用量が決まることから、過硫酸塩を使用することにより、過酸化水素だけでなく、コロイダルシリカや鉄化合物の使用量も低減できる。

過硫酸塩を使用する場合には、更に過硫酸塩安定化剤を使用することが好ましいが、過硫酸塩安定化剤の使用量は、過硫酸塩１００質量部に対して、０．５〜３０質量部であることが好ましく、１〜２０質量部であることが更に好ましく、２〜１５質量部であることが最も好ましい。過硫酸塩安定化剤の使用量が、過硫酸塩１００質量部に対して０．５質量部よりも少ない場合には、過硫酸塩の自己分解の十分な抑制効果が得られないことがあり、３０質量部よりも多い場合には増量に見合う効果が得られない場合があるからである。

本発明の分解処理方法により、有機物質を含有する排水や、地下水、地下からの湧水等の汚染水中の有機物質を酸化分解する場合には、汚染水に、過酸化水素、コロイダルシリカ、および、鉄化合物、また、必要に応じて過硫酸塩、過硫酸塩安定剤、キレート剤、を添加した後、撹拌や振盪を行い、拡散、混合させる。添加する薬剤の使用量は、先に説明したように、汚染水中の有機物質の量に応じて決めればよい。添加薬剤が十分に拡散、混合された後は、更に撹拌や振盪を続けてもよいし、静置してもよい。定期的に汚染水をサンプリングして汚染物質、過酸化水素のモニタリングを行い、汚染物質の濃度が目標値以下に達すれば分解処理が終了する。なお、汚染物質の濃度が目標値以下に達せず、汚染水中の過酸化水素が、有機物質１モルに対して１０モルよりも低下している場合には、過酸化水素を汚染水に追加すればよい。

次に、有機物質により汚染された土壌を浄化する場合について説明する。汚染された土壌を浄化する場合には、汚染された土壌に水を加えてスラリー状にしてから分解処理してもよいし、汚染された土壌に薬液を直接注入して分解処理してもよい。スラリーにして浄化する方法は、掘削や土壌撹拌が必要であることによる浄化コストや、土壌のスラリー化による土粒子の構造変化や間隙率の増大による地盤の脆弱化対策の必要性等の問題があることから、汚染土壌の浄化方法としては、浄化コストや地盤の安定性の点から、土壌に薬液を直接注入することが好ましい。

土壌をスラリーにして分解処理する場合には、浄化処理中に撹拌する必要がある以外は、汚染水を浄化する場合と同様に分解処理を行えばよく、添加する薬剤はスラリー中の有機物質の量に応じて決めればよい。

なお、汚染された土壌が鉄分を多く含む土壌である場合には、土壌のスラリーに塩酸、硫酸、硝酸等の無機の強酸を添加することにより、土壌中の鉄分を鉄イオンとして溶出させることが可能である。溶出された鉄イオンは、本発明の分解処理方法の鉄化合物として使用することができる。無機の強酸を使用した場合には土壌が酸性化することから、有機物質の分解処理後に中和処理を行うことが好ましい。

土壌に薬剤を直接注入する方法において、本発明の分解処理方法に用いる薬剤は、それぞれ別々に地盤に注入してもよく、混合してから地盤に注入してもよい。薬剤を混合してから注入することは作業効率化の点で優れているが、過酸化水素と鉄化合物とを混合した場合には過酸化水素の自己分解が起こりやすくなることから、過酸化水素を含有する薬液（分解処理液）と鉄化合物を含有する薬液（鉄触媒液）とは別々に地盤に注入することが好ましい。

分解処理液と鉄触媒液とを別々に地盤に注入する場合には、有機物の分解率が向上することから鉄触媒液を注入した後に、分解処理液を注入することが好ましい。分解処理液中の、過酸化水素または過酸化水素および過硫酸塩の含有量は、０．００５〜１５％が好ましく、０．０１〜１０％が更に好ましく、０．０５〜５％が最も好ましい。注入する鉄触媒液中の鉄化合物の含有量は、分解処理液中の、過酸化水素の含有量に応じて決めればよい。

分解処理液と鉄触媒液とを別々に地盤に注入する場合、コロイダルシリカは分解処理液と鉄触媒液のどちらに含有されていてもよいが、分解処理液に添加して注入することが好ましい。また、過硫酸塩、過硫酸塩安定化剤を使用する場合には、分解処理液に添加して注入することが好ましく、キレート剤を使用する場合には、鉄触媒液に添加して注入することが好ましい。

本発明の分解処理方法に用いる薬剤を土壌に注入する場合には、汚染深度に達する注入用の井戸を、例えば、１ｍから２０ｍ、好ましくは２ｍから５ｍ程度の間隔で設置する。また、本発明の分解処理方法に用いる薬剤の拡散を促進するために揚水用の井戸を設置し、地下水を揚水しながら本発明の分解処理方法に用いる薬剤を注入することが好ましい。注入井戸の間に観測井戸を設置し、定期的に地下水をサンプリングし汚染物質のモニタリングを行い、汚染物質が目標値に達したら注入を停止することが好ましい。

本発明の分解処理方法に用いる薬剤は、それぞれを汚染処理の現場で配合して使用してもよいが、処理作業の効率性の点からは、あらかじめ、工場等で配合された薬液を使用することが好ましく、運送や保管のコストの面からは、できるだけ高濃度の薬液であることが好ましい。工場等で薬液を調製する場合には、過酸化水素または過酸化水素および過硫酸塩と鉄化合物とを混合した場合には過酸化水素の自己分解が起こりやすくなることから、過酸化水素または過酸化水素および過硫酸塩と鉄化合物とは別々の薬液にすることが好ましい。

＜有機物質の分解処理剤キット＞
本発明の有機物質の分解処理剤キットは、上記の有機物質の分解処理方法に好適な分解処理剤のキットであり、過酸化水素およびコロイダルシリカを含有する薬液（Ａ）と、鉄化合物を含有する薬液（Ｂ）とから構成される。
過酸化水素およびコロイダルシリカ、また、必要に応じて過硫酸塩、過硫酸塩安定剤を含有する薬液（Ａ）の組成、鉄化合物、必要に応じてキレート剤を含有する薬液（Ｂ）の組成としては、工業的な原料の入手、薬液の経時の安定性又は保存性、運送や保管のコスト等を考慮し、下記の組成が好ましい。なお、本発明において、有機物質の分解処理剤キットのそれぞれの薬液は有機物質の存在量等、使用状況に照らして稀釈して使用することができる。下記の組成の薬液（Ａ）、および下記の組成の薬液（Ａ）を土壌に注入する程度の濃度まで希釈した希釈液は、本発明の薬液（Ａ）である。同様に、下記の組成の薬液（Ｂ）、および下記の組成の薬液（Ｂ）を土壌に注入する程度の濃度まで希釈した希釈液は、本発明の薬液（Ｂ）である。

＜薬液（Ａ）の好適な組成＞
・過酸化水素：０．５〜２０質量％、好ましくは１〜１０質量％
・コロイダルシリカ（固形分）：０．１〜３０質量％、好ましくは２〜２０質量％
・水：残量
又は
・過酸化水素：０．０５〜５質量％、好ましくは０．１〜２質量％
・コロイダルシリカ（固形分）：０．１〜２０質量％、好ましくは０．５〜５質量％
・過硫酸塩：２〜３０質量％、好ましくは５〜１５質量％
・過硫酸塩安定化剤：０〜６質量％、好ましくは０．１〜２質量％
・水：残量

＜薬液（Ｂ）の好適な組成＞
・鉄化合物：０．１〜３０質量％、好ましくは５〜２０質量％
・水：残量
又は
・鉄化合物：０．１〜３０質量％、好ましくは５〜２０質量％
・キレート剤：０〜１０質量％、好ましくは１〜５質量％
・水：残量

本発明の有機物質の分解処理方法は、有機物質の中でも、芳香族炭化水素化合物、ハロゲン化脂肪族炭化水素化合物、ハロゲン化脂環式化合物、ハロゲン化芳香族化合物等に好適に適用できる。芳香族炭化水素化合物としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、クリセン、ベンゾ［ａ］ピレンが挙げられる。ハロゲン化脂肪族炭化水素化合物としては、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、ブロモトリフルオロメタン、ブロモクロロジフルオロメタン、ジブロモジフルオロメタン、ジブロモテトラフルオロエタン、トリブロモフルオロメタン、テトラクロロエチレン、トリクロロエチレン、１，１−ジクロロエチレン、１，２−ジクロロエチレン、クロロエチレン、ヘキサクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、１，１−ジクロロエタン、１，２−ジクロロエタン、１，２−ジクロロテトラフルオロエタン、１，３−ジクロロプロペン、２−クロロ−１，３−ブタジエンが挙げられる。ハロゲン化脂環式化合物としては、例えば、１，２，３，４，５，６−ヘキサクロロシクロヘキサン、アルドドリン（Ａｌｄｒｉｎ）、ディルドリン（Ｄｉｅｌｄｒｉｎ）、エンドリン（Ｅｎｄｒｉｎ）、クロルデン（Ｃｈｌｏｒｄｅｎ）、ヘプタクロル（Ｈｅｐｔａｃｈｏｒ）、マイレックス（Ｍｉｒｅｘ）、トキサフェン（Ｔｏｘａｐｈｅｎｅ）が挙げられる。ハロゲン化芳香族化合物としては、例えば、ジクロロジフェニルトリクロロエタン（ＤＤＴ）、２，４−ジクロロフェノール、２，４，５−トリクロロフェノール、２，４，６−トリクロロフェノール、ペンタクロロフェノール、ポリ塩化ビフェニル類（ＰＣＢ）、ダイオキシン類が挙げられる。本発明の有機物質の分解処理方法は、特に、ハロゲン化脂肪族炭化水素化合物の分解処理に好適に適用できる。

以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。尚、実施例中の「部」や「％」は質量基準によるものである。
３５％過酸化水素水（Ｈ_２Ｏ_２）、平均粒径１０〜２０ｎｍのコロイダルシリカ（ＡＤＥＫＡ社製、商品名：アデライトＡＴ−３０、コロイダルシリカ含量３０％）、ペルオキソ二硫酸ナトリウム（Ｎａ_２Ｓ_２Ｏ_８）、無水炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ_３）、メタケイ酸ナトリウム・９水和物（Ｎａ_２ＳｉＯ_３・９Ｈ_２Ｏ）およびイオン交換水を用いて、表１の組成にて薬液（Ａ）（Ａ１〜Ａ６）、比較の処理液Ｃ１〜Ｃ５を調製した。また、硫酸鉄（ＩＩ）・７水和物、クエン酸三ナトリウム・２水和物およびイオン交換水を用いて、表２の組成にて薬液（Ｂ）Ｃ１〜Ｃ３を調製した。なお、表中の数字は各薬剤の、水もしくは結晶水を除いた純分の質量％を表わす。

特開２００７−１０５５５７の実施例に準じ、活性炭（キャタラー社製、粒径：８〜３２メッシュ、商品名：ＤＳＷ−３）１００質量部および酸化鉄（ＩＩ）（和光純薬社製）１００質量部を、粉体ミキサーに投入し、混合しながら、コロイダルシリカ（ＡＤＥＫＡ社製、商品名：アデライトＡＴ−３０、コロイダルシリカ含量３０％）３３０質量部を１時間かけて添加し造粒した。造粒後、１８０℃で１時間加熱し、粒径１〜５ｍｍの鉄粒状体Ｄを製造した。

薬液（Ａ）Ａ１〜Ａ６、比較の処理液Ｃ１〜Ｃ５および薬液（Ｂ）Ｂ１〜Ｂ４を用いて下記の方法により、トリクロロエチレン（ＴＣＥ）の分解率、並びに過酸化水素および過硫酸塩の残存率を評価した。結果を表３及び表４に示す。なお、表中の（）内は使用した薬液（Ａ）、比較の処理液または薬液（Ｂ）を表し、保存前のＴＣＥ濃度は計算値である。

＜評価方法＞
内容量１２０ｍＬの遮光バイアル瓶に、表３又は表４に示す量の薬液（Ａ）または処理液、および薬液（Ｂ）、並びに模擬土壌（市販園芸用赤玉土を乾燥粉砕したもの）１０ｇを入れた後、内容物量が６０ｇになるようイオン交換水を入れた。この遮光バイアル瓶に濃度２００ｍｇ／Ｌのトリクロロエチレン（ＴＣＥ）水溶液を５０ｍＬ入れ、テフロン（登録商標）コーティングを施したゴム栓およびアルミシールで密栓した後、軽く振盪し、２５℃の恒温槽に２８日間保存した。
２８日間保存後、バイアル瓶内の試験液からろ過して模擬土壌を除去した後、ＴＣＥ、過酸化水素および過硫酸ナトリウムの濃度並びにｐＨを測定した。保存前の過酸化水素および過硫酸ナトリウムの濃度の計算値と、２８日保存後の過酸化水素および過硫酸ナトリウムの濃度の測定値から過酸化水素および過硫酸塩の残存率を求めた。なお、ＴＣＥの濃度は、ＪＩＳＫ０１２５（用水・排水中の揮発性有機化合物試験方法）の水素イオン検出器（ＦＩＤ）を用いたヘッドスペース−ガスクロマトグラフ法に準拠して測定した。ただし、ガスクロマトグラフの検出器はＥＣＤ（電子捕獲検出器）を使用した。過酸化水素および過硫酸ナトリウムの濃度は、それぞれＪＩＳＫ１４６３（過酸化水素）、ＪＩＳＫ８２５３（ペルオキソ二硫酸カリウム（試薬））に、それぞれ準拠して測定した。

環境基本法第１６条第１項の規定に基づく土壌の汚染に係る環境基準では、トリクロロエチレンの環境基準は検液（土壌の水抽出液）１Ｌにつき０．０３ｍｇ以下である。実施例１〜１０では、トリクロロエチレンが０．０３ｍｇ／Ｌ以下になっており本発明の分解処理方法が有機物質に対して高い分解性を有することを示している。また、２８日保存後も過酸化水素が残存していることは、２８日後でも有機物質を分解する余力があることを示している。

本発明に係る有機物質の浄化方法は、とくに、有機塩素化合物等の難分解性化合物で高濃度に汚染された土壌、底質、汚泥、地下水、排水中等の汚染物質の分解に好適なものである。

Claims

有機物質の分解処理方法であって、該有機物質を含む対象中に、過酸化水素、コロイダルシリカおよび鉄化合物を添加する有機物質の分解処理方法であって、過酸化水素およびコロイダルシリカを含有する薬液（Ａ）と、鉄化合物を含有する薬液（Ｂ）と、を別々に添加することを特徴とする有機物質の分解処理方法。
前記薬液（Ａ）に、さらに、過硫酸塩を添加する請求項１記載の有機物質の分解処理方法。
前記薬液（Ａ）に、さらに尿素、アルカリ金属炭酸塩、アンモニウムの炭酸塩、アルカリ金属リン酸塩およびアンモニウムリン酸塩からなる群から選ばれる過硫酸塩安定化剤を添加する請求項２記載の有機物質の分解処理方法。
前記薬液（Ｂ）に、さらにキレート剤を添加する請求項１〜３のうちいずれか一項記載の有機物質の分解処理方法。
前記薬液（Ｂ）で処理した後、前記薬液（Ａ）で処理する請求項１〜４のうちいずれか一項記載の有機物質の分解処理方法。
過酸化水素およびコロイダルシリカを含有する薬液（Ａ）と、鉄化合物を含有する薬液（Ｂ）とから構成されることを特徴とする有機物質の分解処理剤キット。
前記薬液（Ａ）中、過酸化水素の含有量が０．５〜２０質量％、コロイダルシリカ（固形分）の含有量が０．１〜３０質量％であり、前記薬液（Ｂ）中、鉄化合物の含有量が０．１〜３０質量％である請求項６記載の有機物質の分解処理剤キット。
前記過酸化水素およびコロイダルシリカを含有する薬液（Ａ）が、さらに過硫酸塩を含有する請求項７記載の有機物質の分解処理剤キット。
前記薬液（Ａ）中、過酸化水素の含有量が０．０５〜５質量％、コロイダルシリカ（固形分）の含有量が０．１〜２０質量％、過硫酸塩の含有量が２〜３０質量％であり、前記薬液（Ｂ）中、鉄化合物の含有量が０．１〜３０質量％である請求項８記載の有機物質の分解処理剤キット。
前記過酸化水素およびコロイダルシリカを含有する薬液（Ａ）が、さらに尿素、アルカリ金属炭酸塩、アンモニウムの炭酸塩、アルカリ金属リン酸塩およびアンモニウムリン酸塩からなる群から選ばれる過硫酸塩安定化剤を含有する請求項８または９記載の有機物質の分解処理剤キット。