塩素系有機化合物の処理方法
【課題】第１に、ＯＨラジカルの必要総モル数等の計算アルゴリズムが確立し、第２に、特にその自動化，制御化，ツール化も実現される、塩素系有機化合物の処理方法を提案する。
【解決手段】この処理方法では、難分解性の塩素系有機化合物の塩素原子を、処理対象１とし、水溶液中の処理対象１を、フェントン処理槽４で生成されたＯＨラジカルにて処理する。そして、水酸基有の場合、ＯＨラジカルが水素原子を奪って酸化すると共に、酸素原子を不対電子有化等する第１プロセスと、不対電子有の場合、ＯＨラジカルが付加して、水酸基が生成される第２プロセスとを、順不同に有してなる。そして第３プロセスにおいて、ＯＨラジカルが水分子から水素原子を奪って酸化して、発生期の水素が生成され、もって発生期の水素による還元にて、次亜塩素酸が生成される。
【解決手段】この処理方法では、難分解性の塩素系有機化合物の塩素原子を、処理対象１とし、水溶液中の処理対象１を、フェントン処理槽４で生成されたＯＨラジカルにて処理する。そして、水酸基有の場合、ＯＨラジカルが水素原子を奪って酸化すると共に、酸素原子を不対電子有化等する第１プロセスと、不対電子有の場合、ＯＨラジカルが付加して、水酸基が生成される第２プロセスとを、順不同に有してなる。そして第３プロセスにおいて、ＯＨラジカルが水分子から水素原子を奪って酸化して、発生期の水素が生成され、もって発生期の水素による還元にて、次亜塩素酸が生成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩素系有機化合物の処理方法に関する。すなわち塩素系有機化合物について、その構成成分の塩素原子（Ｃｌ）を処理対象とし、これを連鎖的に発生するＯＨラジカル（・ＯＨ）にて、処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
《技術的背景》
塩素は周知の通り、炭素，水素，酸素等に次いで、各種の有機化合物に含まれる原子の１つであるが、塩素系有機化合物は難分解性のものも多い。そして、酸化剤，漂白剤，殺菌剤，農薬，医薬品，工業原料，その他各種の用途に用いられているが、環境中に排出された場合は、環境中で分解されにくく、生物体内に蓄積しやすく、環境中を移動する虞もある。
そして、このような難分解性の塩素系有機化合物は、例えば廃液等に溶存，含有されて自然環境中へと流出し、もって地下水，河川水，湖水，その他の水中に残留，排出されて検出されることも多く、強い毒性等を示し環境汚染の原因となり、人体への悪影響が懸念されている。
又、ダイオキシン類（例：ポリ塩化ジベンゾダイオキシン，ＰＣＤＤ）は、塩素系有機化合物が廃棄物として、焼却施設等で不完全燃焼された時に発生する残渣よりなり、猛毒の環境汚染物質として知られている。
【０００３】
《従来技術》
これに対し、廃液等中に含有された難分解性の塩素系有機化合物、そしてその構成成分の塩素原子について、有効な浄化処理技術，無害化処理技術は確立していない。その処理ニーズは、今後ますます高まると予測されるが、その難分解性等に起因して、効果的な処理技術は未だ確立されていない。
この種の処理技術として開発，使用された従来技術は、いずれも設備コスト面やランニングコスト面等に、大きな難点が指摘されていた。
唯一、過酸化水素と鉄塩にてＯＨラジカルを生成して処理する、フェントン法の処理技術が提案され注目されている状況にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
このようなフェントン法による処理技術としては、例えば、次の特許文献１，２に示されたものが挙げられる。
【特許文献１】特開２００６−３３４５７０号公報
【特許文献２】特開２００７−５０３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
《問題点》
ところで、このような従来のフェントン法による処理技術については、次の課題が指摘されていた。
ＯＨラジカルは、周知のごとく酸化力の強いラジカルであり、強力な酸化力，分解力を備えており、難分解性の塩素系有機化合物の塩素原子の処理に、効果的である。しかしＯＨラジカルは、ラジカルで反応性に富んでいるだけに、存在時間が瞬間的で寿命が極めて短い化学種であり、生成効率向上や反応効率向上が重要テーマとなる。
これに対し従来のフェントン法は、例えば、過酸化水素が途中で水と酸素に分解され易い等、ＯＨラジカルの連鎖的な生成に支障が生じ易く、ＯＨラジカルの生成効率が悪かった。又、所期の処理以外の２次的反応が起こり易い等、反応効率も悪かった。
ＯＨラジカルが、処理対象の塩素系有機化合物の塩素原子にアタックすることなく、その処理に用いられることなく、消滅してしまうロスや、不安定な中間生成物を生成してしまうロス、等々の問題が従来より指摘されていた。
【０００６】
《その原因について》
従来のフェントン法について指摘されていた上述した問題は、根本的には、次の各点の解明不足，把握不足にあった。
すなわち、処理対象の塩素原子について、ａ．処理プロセスの分析、→そしてｂ．これに基づく、化学式の解明、→ｃ．これに基づく、処理に要するＯＨラジカルの必要総モル数の算出、→ｄ．これに基づく、フェントン法での過酸化水素や鉄イオンの添加量の算出、等々の点についての解明不足が挙げられる。
又、これらの解明が進展したとしても、これらを手計算で行うことの困難性が、特に指摘されていた。すなわちａ．処理対象が処理され尽くすまでの煩雑な処理プロセス、そしてｂ．その化学式を確実にフォローして、ｃ．ＯＨラジカルの必要総モル数の算出や、ｄ．過酸化水素や鉄イオンの添加量の算出等には、膨大な計算そして多大な時間や労力を要し、ミスも多発していた。
そこで、難分解性の塩素系有機化合物の塩素原子について、系統立った処理プロセスの解明、最適処理条件の選定、その計算アルゴリズムの確立、その自動化，制御化，ツール化等が、切望されていた。
【０００７】
《本発明について》
本発明の塩素系有機化合物の処理方法は、このような実情に鑑み、上記従来技術の課題を解決すべくなされたものである。
そして本発明は、第１に、ＯＨラジカルの必要総モル数等の計算アルゴリズムが確立し、第２に、特にその自動化，制御化，ツール化が実現される、塩素系有機化合物の処理方法を提案することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
《各請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、特許請求の範囲にも記載したように、次のとおりである。
まず、請求項１については、次のとおり。
請求項１の塩素系有機化合物の処理方法は、難分解性の塩素系有機化合物について、その構成成分の塩素原子（Ｃｌ）を処理対象とし、水溶液中の該処理対象を、ＯＨラジカル（・ＯＨ）にて処理する。そしてまず、次の第１と第２プロセスとを、順不同に有してなる。
すなわち該処理対象について、水酸基（−ＯＨ）の有無を判定し、有の場合、ＯＨラジカルが該水酸基の水素原子（Ｈ）を奪って酸化し、自身は水に回帰して系外遊離すると共に、該水酸基の酸素原子（Ｏ）を不対電子有化させる第１プロセスと、該処理対象について、不対電子の有無を判定し、有の場合、ＯＨラジカルが付加して水酸基が生成される第２プロセスとを、有してなる。
そして、最終的に第３プロセスにおいて、まず、ＯＨラジカルが水分子から水素原子を奪って酸化し、自身は水に回帰して系外に遊離すると共に、酸素分子を発生させつつ発生期の水素（Ｈ＋＋ｅ-）を生成し、該発生期の水素が、該処理対象の残基を還元して、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が生成されること、を特徴とする。
【０００９】
請求項２については、次のとおり。
請求項２の塩素系有機化合物の処理方法では、請求項１において、該処理対象の処理に要するＯＨラジカルの必要総モル数が、前記各プロセスでの反応式に基づき算出されること、を特徴とする。
請求項３については、次のとおり。
請求項３の塩素系有機化合物の処理方法では、請求項２において、ＯＨラジカルはフェントン法にて生成され、過酸化水素および鉄イオンの添加量が、ＯＨラジカルの該必要総モル数と該フェントン法に基づき算出されること、を特徴とする。
請求項４については、次のとおり。
請求項４の塩素系有機化合物の処理方法では、請求項３において、まず検出手段により、該塩素系有機化合物の濃度が検出されると共に、入力手段により、該塩素系有機化合物中の該処理対象のモル数が入力される。
もって、検出された該濃度および入力された該処理対象のモル数に基づき、制御装置により、該処理対象の処理に要するＯＨラジカルの該必要総モル数、そして過酸化水素および鉄イオンの該添加量が算出される。
そして、該制御装置からの指示に基づき、過酸化水素添加部および鉄イオン添加部により、該処理対象の水溶液に対し、少なくとも該添加量の過酸化水素および鉄イオンが添加されること、を特徴とする。
【００１０】
請求項５については、次のとおり。
請求項５の塩素系有機化合物の処理方法では、請求項４において、該制御装置はコンピュータにて構成されている。
そして、そのプログラムに基づき、該処理対象について、前記第１，第２，第３の各プロセス毎に必要なＯＨラジカルのモル数を、算出するプロセス処理と、該プロセス処理に基づく、該処理対象の処理に要するＯＨラジカルの該必要総モル数の演算処理と、該演算処理に基づく、過酸化水素および鉄イオンの該添加量の演算処理とが、行われることを特徴とする。
請求項６については、次のとおり。
請求項６の塩素系有機化合物の処理方法では、請求項４において、該制御装置はコンピュータにて構成されている。
そして、そのプログラムに基づき、予め記憶されたデータを検索して、該処理対象の処理に必要なＯＨラジカルのモル数を抽出するデータ検索処理と、該データ検索処理に基づく、該処理対象の処理に要するＯＨラジカルの該必要総モル数の演算処理と、該演算処理に基づく、過酸化水素および鉄イオンの該添加量の演算処理とが、行われることを特徴とする。
【００１１】
《作用等について》
本発明は、このような手段よりなるので、次のようになる。
（１）難分解性の塩素系有機化合物を含有した被処理水は、フェントン処理槽に供給される。
（２）そして、過酸化水素や鉄イオンが添加される。
（３）もって、ＯＨラジカルが連鎖的に生成される。
（４）ＯＨラジカルは、処理対象の塩素系有機化合物の構成成分である塩素原子を、処理する。
（５）すなわち本発明では、処理対象が次の各プロセスにて処理される。まず、水酸基有の場合の第１プロセスと、不対電子有の場合の第２プロセスとが、ＯＨラジカル関与のもとで順不同に実施される。それから、ＯＨラジカル関与のもと、発生期の水素にて還元する第３プロセスにて、次亜塩素酸が生成される。
（６）このように、パターン化された各プロセスにより、処理プロセスや化学式が具体的に解明，把握される。もって、ＯＨラジカルの必要総モル数や、過酸化水素や鉄イオンの添加量が、容易かつ確実に算出可能となる。
（７）このような計算アルゴリズムは、コンピュータ等の制御装置を利用することにより、自動化，制御化，ツール化される。
（８）すなわち、前記第１，第２，第３の各プロセス処理や、記憶データ検索処理、そして必要総モル数演算処理，添加量演算処理等を、プログラム化してコンピュータにて行うことにより、上述したところが、容易かつ確実に自動化，制御化，ツール化される。
（９）なお、ＯＨラジカルの必要総モル数や、過酸化水素や鉄イオンの添加量は、理論上算出された値より、実際上は多目に算出，設定，準備される。
（１０）さてそこで、本発明の塩素系有機化合物の処理方法は、次の効果を発揮する。
【発明の効果】
【００１２】
《第１の効果》
第１に、本発明の処理方法により、ＯＨラジカルの必要総モル数等の計算アルゴリズムが、確立する。
すなわち、第１，第２，第３の各プロセスを、処理対象の難分解性の塩素系有機化合物の構成成分、つまり塩素原子に対して適用することにより、処理プロセスや化学式が具体的に系統立って解明，把握される。そこで、ＯＨラジカルの必要総モル数や、フェントン法の過酸化水素や鉄イオンの添加量を、容易かつ確実に算出可能となる。
このように本発明では、処理用のＯＨラジカルの必要総モル数等の計算アルゴリズムが確立され、最適処理条件が系統だって選定される。もって、前述したこの種従来例に比し、ＯＨラジカルの生成効率や反応効率が向上する。
連鎖的に生成され寿命の短いＯＨラジカルが、処理対象である塩素原子に対し、効率良くアタックするようになり、処理に用いられずに消滅してしまう消滅ロスは防止され、２次的反応による中間生成物の生成ロスも削減される。これらにより、有効な水質向上技術が確立する。
【００１３】
《第２の効果》
第２に、特に本発明の処理方法によって、上述した計算アルゴリズムの自動化，制御化，ツール化が、実現される。
本発明では、コンピュータ等の制御装置を利用することにより、塩素系有機化合物の塩素原子の処理に関し、ＯＨラジカルの必要総モル数等の計算アルゴリズムが、自動化，制御化，ツール化される。
すわなち、濃度検出手段や処理対象入力手段を付設すると共に、プログラムソフトに基づき演算処理等を行うことにより、容易かつ確実に、ＯＨラジカルの必要総モル数，過酸化水素の添加量，鉄イオンの添加量等が、算出される。前述したこの種従来例では、手計算により多大な時間と労力を要し、ミス多発の虞もあったのに比し、このように自動化，制御化，ツール化される意義は大きい。
このように、この種従来例に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る塩素系有機化合物の処理方法について、発明を実施するための形態の説明に供し、フェントン法の構成ブロック図である。
【図２】同発明を実施するための形態の説明に供し、制御装置のコンピュータ等の構成ブロック図である。
【図３】同発明を実施するための形態の説明に供し、制御装置のコンピュータの要部の機能ブロック図である。
【図４】同発明を実施するための形態の説明に供し、処理プロセスの代表例のフローチャートである。
【図５】基本部分等の処理プロセスを示し、（１）図は、第１’プロセスのフローチャート、（２）図は、第２’プロセスのフローチャートである。
【図６】同基本部分等の処理プロセスを示し、（１）図は、第３’プロセスのフローチャート、（２）図は、第４’プロセスのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。
すなわち以下、「フェントン法」，「ＯＨラジカルの生成」，「処理対象等」，「本発明の概要」，「処理データ」，「処理内容」，「計算アルゴリズム」，「制御装置等」，「制御例（その１）」，「制御例（その２）」，「作用等」，「基本部分等の酸化分解」，「実施例」、等の順に説明する。
【００１６】
《フェントン法について》
本発明の処理方法は、難分解性の塩素系有機化合物について、その構成成分の塩素原子（Ｃｌ）を、処理対象１とする。そして、水溶液中の処理対象１を、ＯＨラジカル（・ＯＨ）にて処理する。
さて、ＯＨラジカルの生成法やＯＨラジカルによる処理法としては、フェントン法が代表的である。そこでまず、本発明の前提となるフェントン法について、図１を参照して、その概要を説明する。
図示したフェントン法の処理装置２は、原水槽３，フェントン処理槽４，後処理槽５を順に備えており、フェントン処理槽４には、過酸化水素槽６，鉄イオン槽７，ｐＨ調整手段（図示せず）等が、付設されている。
もって、塩素系有機化合物を溶存，含有した被処理水８が、処理対象１として、原水槽３からフェントン処理槽４へと供給される。
【００１７】
フェントン処理槽４は、ｐＨ調整手段にて常時弱酸性に調整されている。そして、フェントン処理槽４に供給された被処理水８に対し、反応当初において、過酸化水素槽６から過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）の水溶液が、電磁弁やポンプを備えた過酸化水素添加部９を介し、フェントン試薬として全量添加される。
それから、上述により過酸化水素が添加されたフェントン処理槽４の被処理水８に対し、間欠的に複数サイクル繰り返して、鉄イオン槽７から２価の鉄イオン（Ｆｅ２＋）溶液が、電磁弁やポンプを備えた鉄イオン添加部１０を介し、フェントン試薬として分割添加される。
すなわち、液中で２価の鉄イオンを生じる物質、例えば硫酸第一鉄７水和物（ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）が、このような鉄塩として代表的に使用されるが、その他の無水塩や含水塩、例えば塩化鉄（ＦｅＣｌ２）やその水和物も使用可能である。なお、鉄イオン槽７から鉄イオン添加部１０を介して分割添加される鉄イオンとしては、このように２価の鉄イオン（Ｆｅ２＋）が代表的であるが、これに代え３価の鉄イオン（Ｆｅ３＋）も使用可能である（後述する化１や化５の反応式も参照）。
【００１８】
フェントン処理槽４内では、このように添加された過酸化水素と鉄イオンにてＯＨラジカルが生成され、もって、被処理水８中の処理対象１、つまり塩素系有機化合物の構成成分である塩素原子が、処理される。
すなわち、ＯＨラジカルつまりヒドロキシラジカル（・ＯＨ）は、周知のごとく強力な電子奪取力，酸化力，分解力を有すると共に、ラジカルで反応性に富んでおり、反応が激しいだけに存在時間が瞬間的であり、寿命の短い化学種でもある。そして、水相分散したＯＨラジカルは、被処理水８中に溶存，含有された塩素系有機化合物について、処理対象１の塩素原子を処理する。
もって被処理水８は、後処理槽５を経由し、凝集，沈殿，濾過，ｐＨ調整された後、外部排水されて放流される。
フェントン法については、以上のとおり。
【００１９】
《ＯＨラジカルの生成》
次に、フェントン法におけるＯＨラジカルの生成反応について、図１を参照して説明しておく。
第１に、フェントン処理槽４内では、まず、添加された過酸化水素が、添加された鉄イオンにて還元されて、ＯＨラジカルが生成される。すなわち、次の化１，化２の反応式に基づき、ＯＨラジカルが生成される。これがフェントン主反応である。なお、化１と化２の反応式を合成すると、化３の反応式となる。
【００２０】
【化１】
【化２】
【化３】
【００２１】
第２に、上記第１のようにＯＨラジカルが生成されると共に、上記化２の過酸化水素の還元反応にて生成された水酸化イオンが、上記化１の２価の鉄イオンの酸化反応にて生成された３価の鉄イオンにて酸化されて、ＯＨラジカルが生成される。
すなわち、次の化４，化５の反応式によっても、付随的，副次的，連鎖的に、ＯＨラジカルの生成が可能である。
【００２２】
【化４】
【化５】
【００２３】
第３に、更に前記化３（化１，化２）や上記化４，化５の反応式にて生成されたＯＨラジカルが、被処理水８等の水と反応して、新たなＯＨラジカルと水とを生成する反応が、次の化６，化７の反応式により、付随的，副次的，連鎖的に繰り返して可能である。
【００２４】
【化６】
【化７】
【００２５】
第４に、前記化３（化１）の２価の鉄イオンの酸化反応にて生成される３価の鉄イオンと、過酸化水素とが反応して、新たにＯＨラジカル等を生成する反応が、次の化８，化９の反応式により、付随的，副次的，連鎖的に繰り返して可能である。なお、化８と化９の反応式を合成すると、化１０の反応式となる。
すなわち、被処理水８をｐＨ調整手段にてアルカリ化し、もって化８の反応式にて、過酸化水素がプロトン（Ｈ＋）を遊離し、３価の鉄イオンが２価の鉄イオンに還元されると共に、酸素分子に電子が付加されているスーパーオキシドアニオン（・Ｏ２−）が生成される。そして、化９の反応式により、このスーパーオキシドアニオンが、過酸化水素と反応して、ＯＨラジカルを生成する。なお、化８と化９の反応式を合成すると、化１０の反応式となる。
【００２６】
【化８】
【化９】
【化１０】
【００２７】
フェントン法では、このように、主反応や各付随的，副次的，連鎖的反応によって、ＯＨラジカルが生成される。
ＯＨラジカルの生成については、以上のとおり。
【００２８】
《処理対象１等について》
次に、処理対象１等について、説明する。本発明は、難分解性の塩素系有機化合物について、その構成成分である塩素原子（Ｃｌ）を、処理対象１とする。
難分解性の塩素系有機化合物としては、各種の物質が存在するが、例えば、クロロベンゼン（Ｃ６Ｈ５Ｃｌ）、２，４−ジクロロフェノール（Ｃ６Ｈ４Ｃｌ２Ｏ）、クロロホルム（トリハロメタン）（ＣＨＣｌ３）、トリクロロエチレン（Ｃ２ＨＣｌ３）、テトラクロロエチレン（ＣＣｌ２＝ＣＣｌ２）、等が挙げられる。
本発明は、このような難分解性の塩素系有機化合物について、その塩素原子（Ｃｌ）を処理対象１とする。そして塩素原子は、Ｒ側の末端接続部と切断，分離，遊離し、単独で取扱可能，処理可能である。すなわち、Ｒ側の末端接続部との酸化力，結合力は、塩素原子に比し例えばＯＨラジカルの方が遥かに勝っており、フェントン処理槽４内において、Ｒ側と塩素原子側とは容易に切断，分離する。
なお本明細書において、Ｒとは、対象となる塩素系有機化合物について、処理対象１となる塩素原子以外、つまりその基本部分，有機本体部分や残基等を示す。勿論、アルキル基を示す場合も含まれ、高分子よりなる場合もあり、多くの場合は炭素原子（Ｃ），水素原子（Ｈ），更には酸素原子（Ｏ）、等々からなる。
処理対象１等については、以上のとおり。
【００２９】
《本発明の概要について》
以下、本発明について説明する。まず、本発明の概要について説明する。
フェントン処理槽４（図１を参照）内では、連鎖的に生成されるＯＨラジカルにより、水溶液中の難分解性の塩素系有機化合物について、塩素原子が処理対象１とされ、最終的には次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が生成される。
そしてこれは、処理対象１である塩素原子が、まず、次の第１プロセス，第２プロセスを、順不同に辿ることにより行われる。
第１プロセスについては、次のとおり。第１プロセスでは、処理対象１の塩素原子（Ｃｌ）について、塩素原子に付く水酸基（−ＯＨ）の有無が判定される。そして水酸基有の場合は、ＯＨラジカル（・ＯＨ）が水酸基の水素原子（Ｈ）を奪って酸化し、自身は水（Ｈ２Ｏ）に回帰して系外に遊離すると共に、水酸基の酸素原子（Ｏ）を、不対電子有化（−Ｏ・）させる。
第２プロセスについては、次のとおり。第２プロセスでは、処理対象１の塩素原子について、不対電子（・）の有無が判定される。そして不対電子有の場合は、ＯＨラジカルがこれに付加し、もって水酸基が生成される。
第３プロセスについては、次のとおり。最終プロセスである第３プロセスでは、まず、ＯＨラジカルが水分子から水素原子を奪って酸化する。もって、自身は水に回帰して系外に遊離すると共に、酸素分子を発生させつつ、発生期の水素（Ｈ＋＋ｅ−）を生成する。そして、生成された発生期の水素が、処理対象１つまり塩素原子の残基を還元し、もって次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が生成される。
本発明の概要については、以上のとおり。
【００３０】
《処理データ》
次に、このような処理データについて、説明する。難分解性の塩素系有機化合物について、処理対象１の塩素原子は、本発明では、前記第１プロセス，第２プロセス，第３プロセスを辿り、最終的に次亜塩素酸が生成される。付随して、水や酸素が副次的に派生するが、これらは系外へと遊離する。
表１は、このような処理を行った結果のデータである。以下、このような処理内容について、説明する。
【００３１】
【表１】
【００３２】
《処理内容》
まず、処理対象１の塩素原子は、表１のパターン１に示したように、処理される。すなわち、難分解性の塩素系有機化合物において、処理対象１とされた１モルの塩素原子は、前記第１プロセス，第２プロセス，第３プロセスを順不同に辿る。なお、そのＲ側は既に離脱，分離しているが、その処理等については、後述を参照。
もって、計３モルのＯＨラジカルが関与し消費されることにより、１モルの次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が生成され、１モルの水と０．５モルの酸素分子が派生される。
前記第１，第２プロセス，第３プロセスの適用については、次の化１１の（１）〜（４）の反応式として、順次把握される。そして、この化１１の（１）〜（４）の４式を合成，総括すると、表１のパターン１の反応式となる。
【００３３】
【化１１】
【００３４】
上記化１１の（１）〜（４）の反応式について、図４も参照して説明する。まず、塩素系有機化合物において、塩素原子は、その原子価がおおむね１価であり、炭化水素の水素原子を置換した構造よりなる。
そして塩素原子は、不対電子を有した形で、鎖状炭化水素や環状炭化水素等の有機本体部分側つまりＲ側に、不対電子を残すことなく、切断，分離して処理対象１となる。
まず、反応式（１）では、前記第２プロセスが適用されて、ＯＨラジカルが付加される（図４のステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３のルーチンを参照）。
続く反応式（２）では、前記第１プロセスが適用され、ＯＨラジカルによる酸化と共に、酸素原子が分子化される（図４のステップＳ４，Ｓ５のルーチンを参照）。もって、共有結合からイオン結合への過渡形態として、単結合で不対電子を持ち、次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ−）に１電子欠けた中間生成物（・Ｏ−Ｃｌ）が、生成される。
それから、反応式（３），（４）に進んで、前記第３プロセスが適用される。もって上記中間生成物が、発生期の水素（Ｈ＋＋ｅ−）にて還元されて、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）そして電離した次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ−）が、生成される。
処理内容については、以上のとおり。
【００３５】
《計算アルゴリズム》
次に、ＯＨラジカル等の計算アルゴリズムについて、説明する。
本発明の処理方法では、処理対象１となる塩素原子について、その処理に要するＯＨラジカルの必要総モル数が、前記第１プロセス，第２プロセス，第３プロセスでの反応式に基づき、算出される。
そしてＯＨラジカルは、代表的にはフェントン法にて生成されるので、過酸化水素および鉄イオンの添加量が、ＯＨラジカルの算出された必要総モル数と、フェントン法の反応式とに基づき、算出される。
【００３６】
この計算アルゴリズムについて、更に詳述する。まず、処理対象１の塩素原子について、水酸基有の場合の前記第１プロセスと、不対電子有の場合の前記第２プロセスとが、ＯＨラジカル関与のもとで順不同に実行される。それから次に、ＯＨラジカルが関与して生成される発生期の水素（Ｈ＋＋ｅ−）による、還元パターンの前記第３プロセスが実行される。
これらの各プロセスを辿ることにより、処理対象１の塩素原子は処理され、もって次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が生成されると共に、水や酸素が派生する。その具体的パターンについては、前記表１等を参照。
そして、各プロセスの化学反応式を辿ることにより、処理に必要なＯＨラジカルの理論総モル数が、算出される。すなわち、酸化分解の各反応式において、原料側（左側）において関与，使用されるＯＨラジカルのモル数を合算することにより、必要理論総モル数が算出される。
【００３７】
ＯＨラジカルのモル数が算出されると、これに基づき、フェントン法による過酸化水素と鉄イオンの必要添加量も算出される。すなわち、必要総モル数のＯＨラジカルを生成するのに必要な過酸化水素の添加量と、２価の鉄イオン等の鉄イオンの添加量も、フェントン法の反応式に基づき、算出される。
フェントン法によるＯＨラジカル生成の反応式については、前記化１，化２，（化３）の主反応や、前記化４，化５や、前記化６，化７や、前記化８，化９，（化１０）等の副次的反応を参照。
具体的には、主反応に対する副次的反応のウェート付け次第であるが、実際上、過酸化水素の添加量は、１モルの過酸化水素から例えば１．５モルや２モルのＯＨラジカルが生成される旨、定量的に算出される。鉄イオンの添加量に関しては、実際上は過酸化水素の添加量から係数計算することにより、算出される。
【００３８】
なお、実際上の取扱いについては、次のとおり。実際上は、ＯＨラジカルについて、前述により算出された必要理論総モル数を基に、より多目の必要総モル数が定量的に算出され、この多目の必要総モル数を基に、過酸化水素や鉄イオンについて、その添加量が算出される。又は、ＯＨラジカルの必要理論総モル数を基に、過酸化水素や鉄イオンの添加量が、定量的に多目に算出される。
すなわち、前述した各化学反応式は、水溶液中に存する他物質による外乱等がなく、原料系から生成系へと正反応が進み、逆反応がない状態を想定したものであるので、実際上は、上述したように多目に算出されることになる。そして、過酸化水素および鉄イオンは、理論的に算出された添加量が、少なくとも添加される。ＯＨラジカルの必要理論総モル数を基に算出された添加量を、最低限として添加される。
計算アルゴリズムについては、以上のとおり。
【００３９】
《制御装置１１等について》
次に、制御装置１１等について、図１を参照して説明する。
上述した計算アルゴリズムに基づく処理方法の自動化，制御化，ツール化には、濃度検出手段１２，処理対象入力手段１３，制御装置１１，過酸化水素添加部９，鉄イオン添加部１０、等が使用される。
そして、まず濃度検出手段１２により、塩素系有機化合物の濃度が検出されると共に、処理対象入力手段１３により、この塩素系有機化合物中の処理対象１つまり塩素原子のモル数（構成成分当量）が、入力される。このように検出された濃度および入力されたモル数に基づき、制御装置１１により、処理対象１の処理に要するＯＨラジカルの必要総モル数、そして過酸化水素および２価の鉄イオンの添加量が、算出される。
もって、制御装置１１からの指示信号に基づき、過酸化水素添加部９および鉄イオン添加部１０により、処理対象１の水溶液つまり被処理水８に対し、その添加量の過酸化水素および２価の鉄イオンが、添加される。
【００４０】
これらについて、更に詳述する。濃度検出手段１２は、原水槽３に付設されており、例えば、ＣＯＤ−Ｃｒ（二クロム酸カリウムによる酸素消費量）測定装置や、ＣＯＤ−Ｍｎ（過酸化マンガンカリウムによる酸素消費量）測定装置や、ＴＯＣ（全有機体炭素）測定装置等が使用される。もって、被処理水８中の塩素系有機化合物の濃度（例えばｍｇ／Ｌ）が、分析，測定されて、その測定データが制御装置１１に入力される。
処理対象入力手段１３は、塩素系有機化合物について、処理対象１である塩素原子のモル数（構成成分当量）を、キーボード等を使用して手入力により、又は分析装置を使用して自動入力により、制御装置１１に対して入力する。
そして制御装置１１は、このように入力された濃度データおよびモル数とに基づき、処理対象１の処理に必要なＯＨラジカルの総モル数を、算出する。ＯＨラジカルの必要総モル数が算出されると、これに基づき、過酸化水素および鉄イオンの添加量が、通常は定量的正数，定量的係数を基準として、算出される（これらの計算アルゴリズムについては、前述した所を参照）。
もって制御装置１１から、過酸化水素添加部９および鉄イオン添加部１０に対し、それぞれの添加量指示信号が、駆動回路１５を経由して出力される。そこで、過酸化水素添加部９により、過酸化水素槽６の過酸化水素が、所定添加量だけフェントン処理槽４に添加される。又、鉄イオン添加部１０により、鉄イオン槽７の代表的には２価の鉄イオンが、所定添加量だけフェントン処理槽４に分割添加される。
制御装置１１としては、マイクロコンピュータ１４が代表的に使用される。マイクロコンピュータ１４は、周知のごとく、図２に示したようにＣＰＵ１６，ＲＡＭ１７，ＲＯＭ１８，記憶装置１９，インプット・ポート２０，アウトプット・ポート２１等を備えている。
制御装置１１等については、以上のとおり。
【００４１】
《制御例（その１）について》
次に、このような制御の具体例（その１）について、図１〜図３を参照しつつ、説明する。
この制御例の処理方法において、制御装置１１は、マイクロコンピュータ１４にて構成されており、順次経時的に、次のプロセス処理，総モル数演算処理，添加量演算処理等を行う。
すなわち、処理対象１について前記第１，第２，第３のプロセス処理を行うプログラムに基づき、各プロセス毎に必要なＯＨラジカルのモル数を算出するプロセス処理と、このプロセス処理に基づく、処理対象１の処理に要するＯＨラジカルの必要総モル数の演算処理と、過酸化水素および鉄イオンの添加量の演算処理とが、順次経時的に行われる。
【００４２】
このような制御例（その１）について、更に詳述する。制御装置１１として使用されるマイクロコンピュータ１４は、そのＣＰＵ１６が、まず、次のように機能することによってプロセス処理を行う。
すなわち、マイクロコンピュータ１４のＣＰＵ１６は、プログラムに基づき、図３中に示したように、前記第１プロセスの処理を実行する第１プロセス処理手段２２、前記第２プロセスの処理を実行する第２プロセス処理手段２３、前期第３プロセスを実行する第３プロセス実行手段２４として、順不同に機能する。プログラムは、ＲＯＭ１８に書き込まれている。
もって、処理対象入力手段１３で入力された処理対象１の１モルやｎモルの構成成分を対象に、プロセス処理手段２２，２３，２４が機能する。そして、各プロセスの判断や処理が行われる（前記化１１の反応式を参照）。
【００４３】
次に、マイクロコンピュータ１４のＣＰＵ１６は、図３中に示したように、ＯＨラジカルの総モル数演算手段（その１）２６として機能し、もって、総モル数演算処理が行われる。
この総モル数演算手段（その１）２６では、まず、処理対象１の処理に際し、上記第１，第２，第３のプロセスに関与して消費されるＯＨラジカルのモル数が、合算される（その計算アルゴリズムについては、前述したところを参照）。これと共に、この総モル数演算手段（その１）２６は、検出手段１２で検出された塩素系有機化合物の濃度（例えばｍｇ／Ｌ）から、処理対象１のモル数を換算する。これらに基づき、処理対象１の処理に必要なＯＨラジカルの総モル数が、算出される。
それから、マイクロコンピュータ１４のＣＰＵ１６は、図３中に示したように、過酸化水素や鉄イオンの添加量演算手段（その１）２７として機能し、もって添加量演算処理が行われる。すなわち、この添加量演算手段（その１）２７は、上述により得られたＯＨラジカルの必要総モル数に基づき、まず、過酸化水素の必要モル数を算出する（その計算アルゴリズムについては、前述したところを参照）。
過酸化水素について、必要モル数が算出されると、その密度，分子量，質量を基に、その必要添加量が算出される。なお、２価の鉄イオン等の鉄イオンの必要添加量は、この過酸化水素の必要添加量から係数計算することにより、算出される。もって、算出された添加量の過酸化水素や鉄イオンが、添加される。
制御例（その１）では、このような制御が実施される。
【００４４】
《制御例（その２）について》
次に、制御の具体例（その２）について、図１〜図３，表１等を参照して、説明する。
この制御例の処理方法において、制御装置１１は、マイクロコンピュータ１４にて構成されており、次のデータ検索処理，総モル数演算処理，添加量演算処理等を行う。
すなわち、そのプログラムに基づき、予め記憶されたデータを検索することにより、処理対象１の処理に必要なＯＨラジカルのモル数を抽出するデータ検索処理と、このデータ検索処理に基づく、処理対象１の処理に要するＯＨラジカルの必要総モル数の演算処理と、これに基づく、過酸化水素および鉄イオンの該添加量の演算処理とが、行われる。
【００４５】
このような制御例（その２）について、更に詳述する。制御装置１１として使用されるマイクロコンピュータ１４のＣＰＵ１６は、ＲＯＭ１８に書き込まれたプログラムに基づき、図３中に示したように、データ検索処理手段２８，総モル数演算手段（その２）２９，添加量演算手段（その２）３０、等として順次経時的に機能する。
これと共に、マイクロコンピュータ１４の記憶装置１９には、前述した表１のデータが、その他各種の官能基等の酸化分解用のデータと共に、データテーブル３１に格納されている。つまり塩素原子について、その処理に必要なＯＨラジカルのモル数が、記憶されている。
【００４６】
そしてまず、データ検索処理手段２８は、処理対象入力手段１３で入力された処理対象１の塩素原子を、検索キーとして、データテーブル３１から読み出されたデータを検索する。もって、検索キーとされた塩素原子の処理に必要なＯＨラジカルのモル数を、抽出する。
次に、総モル数演算手段（その２）２９では、まず、濃度検出手段１２で検出された塩素系有機化合物の濃度（例えばｍｇ／Ｌ）から、処理対象１の塩素原子のモル数を換算する。そして、この塩素原子の換算モル数と、上記ＯＨラジカルの抽出モル数とに基づき、処理対象１を処理するのに必要なＯＨラジカルのモル数が、算出される。
後は、添加量演算手段（その２）３０が、過酸化水素および鉄イオンの添加量を演算することになるが、添加量演算手段（その１）２７等において述べた所に準じるので、その説明は省略する。もって、算出された添加量の過酸化水素および鉄イオンが、添加されることになる。
制御例（その２）では、このような制御が実施される。
【００４７】
《作用等》
本発明の塩素系有機化合物の処理方法は、以上説明したように構成されている。そこで、以下のようになる。
（１）難分解性の塩素系有機化合物を溶存，含有した被処理水８が、原水槽３からフェントン処理槽４へと、供給される（図１を参照）。
【００４８】
（２）フェントン処理槽４に供給された被処理水８は、まず反応当初に、過酸化水素添加部９から過酸化水素槽６の過酸化水素溶液が、全量添加される。
しかる後、鉄イオン添加部１０から鉄イオン槽７の鉄イオン溶液が、複数回に分けて分割添加される。この間、被処理水８は、ｐＨ調整手段（図示せず）により弱酸性に維持されている（図１を参照）。
【００４９】
（３）さてそこで、フェントン処理槽４内の被処理水８について、ＯＨラジカルが生成される。
すなわち過酸化水素が、添加された例えば２価の鉄イオンにて還元されて、ＯＨラジカルを生成するフェントン主反応（前記化１〜３の反応式を参照）を始め、付随的，副次的，連鎖的反応により、ＯＨラジカルが連鎖的に生成される（前記化４〜１０の反応式を参照）。
【００５０】
（４）このように連鎖的に生成されるＯＨラジカルは、極めて強力な酸化力，分解力を備えている。もって、被処理水８中に溶存，含有されていた塩素系有機化合物中の処理対象１つまり塩素原子は、このＯＨラジカルにて処理される。
被処理水８は、このように溶存，含有していた塩素系有機化合物の塩素原子が、処理対象１として処理されて外部排出される。なお、Ｒ側つまり有機化合物の基本部分，有機本体部分や残基等の酸化分解，無機化については、後述を参照。
【００５１】
（５）さて、本発明の処理方法では、処理対象１となる塩素原子が、次の各プロセスを辿ることにより、処理される（図４も参照）。
すなわちまず、水酸基有の場合の第１プロセスと、不対電子有の場合の第２プロセスとが、ＯＨラジカル関与のもとで、順不同に実施される。それからＯＨラジカル関与のもと、発生期の水素にて還元する第３プロセスにて、次亜塩素酸が生成される。
【００５２】
（６）本発明では、このような第１，第２，第３プロセスを、処理対象１の塩素原子に対して適用することにより、その処理プロセスや化学式が、具体的に解明，把握される（前記化１１の反応式を参照）。
もって、処理に要するＯＨラジカルの必要総モル数や、そのＯＨラジカルの生成に必要なフェントン法の過酸化水素や鉄イオンの添加量が、容易かつ確実に算出可能となり、その計算アルゴリズムが確立される。
【００５３】
（７）そして本発明は、マイクロコンピュータ１４等の制御装置１１を利用することにより、このような計算アルゴリズムが、自動化，制御化，ツール化される。
すなわち、濃度検出手段１２にて、塩素系有機化合物の被処理水８中での濃度を検出すると共に、処理対象入力手段１３にて、その塩素原子のモル数（構成成分当量）を入力するだけで、ＯＨラジカルの必要総モル数と、過酸化水素や鉄イオンの添加量が、容易かつ確実に算出される（図１，図２を参照）。
【００５４】
（８）例えば、前述した制御例（その１）のように、前記第１，第２，第３のプロセス処理や、所定の総モル数演算処理，添加量演算処理を、プログラムに基づきマイクロコンピュータ１４にて行うことにより、上述したモル数や添加量が算出される（図３等を参照）。
又は例えば、前述した制御例（その２）のように、予め記憶されたデータの検索処理や、所定の総モル数演算処理，添加量演算処理を、プログラムに基づきマイクロコンピュータ１４にて行うことによっても、上述したモル数や添加量が算出される（表１，図３等を参照）。
【００５５】
（９）なお実際使用量は、反応理論値（必要理論値）より多目とされる。例えばＯＨラジカルは、反応理論値として算出された必要理論総モル数を下限値としつつ、より多目の必要総モル数が算出，設定，準備される。過酸化水素や鉄イオンの添加量についても、同様である。
本発明の作用等については、以上のとおり。
ところで本発明は、塩素系有機化合物について、その構成成分である塩素（Ｃｌ）を処理対象１としたが、その処理技術は、他のハロゲン系有機化合物にも適用可能である。すなわち、例えば臭素（Ｂｒ）やヨウ素（Ｉ）を処理対象として、前述した所に準じ第１〜第３プロセスを適用することにより、その処理プロセス等が具体的に把握され、その計算アルゴリズムが確立する。
【００５６】
《参考：基本部分等の酸化分解について》
ここで、塩素系有機化合物において、以上説明した処理対象１以外、つまり塩素原子以外の基本部分等の酸化分解，無機化について、説明しておく。
すなわち、前述したところにおいて、Ｒの符号を付して示した基本部分，有機本体部分や残基等は、多くの場合、炭素原子（Ｃ），水素原子（Ｈ）からなるが、酸素原子（Ｏ），硫黄原子（Ｓ），窒素原子（Ｎ），燐原子（Ｐ）、等々がこれに加わることもある。そして、このような基本部分等は、次のように酸化分解され、もって無機化される。
【００５７】
これらについて更に詳述する。このような基本部分等は、以下のように第１’プロセス〜第３’プロセス、更には第４’プロセスを辿って、酸化分解されて無機化されるが、その際、処理装置２，原水槽３，フェントン処理槽４，後処理槽５，過酸化水素槽６，鉄イオン槽７，被処理水８等は、前述と共通に使用される。更に、過酸化水素添加部９，鉄イオン添加部１０，制御装置１１，濃度検出手段１２，処理対象入力手段１３，マイクロコンピュータ１４等も、前述と共通に使用される。
マイクロコンピュータ１４のＣＰＵ１６は、前記第１，第２，第３プロセス処理手段２２，２３，２４に準じたプロセス処理手段として機能し、第１’，第３’，第４’プロセスを実行する。更に、第４プロセス処理手段２５として機能し、第２’プロセスを実行する。総モル数演算手段２６，２９や、添加量演算手段２７，３０や、データテーブル３１等についても、前述に準じて機能する。
結局、難分解性の塩素系有機化合物に関し、処理対象１となる塩素原子の処理と共に、その他の基本部分，有機本体部分や残基の構成成分の酸化分解，無機化が、同時併行的に実施されるようになる。もって塩素系有機化合物は、全体的に処理され、酸化分解，無機化され尽くしてしまう。
【００５８】
このような基本部分等を対象とした処理，無機化について、そのポイントを、図５，図６を参照して説明しておく。
フェントン処理槽４（図１を参照）内では、前述により生成されたＯＨラジカルにより、塩素系有機化合物について、その基本部分，有機本体部分や残基，中間生成物等が、酸化分解されて無機化される。そして、この酸化分解，無機化は、次の第１’プロセス，第２’プロセス，第３’プロセス，第４’プロセスを、順次繰返すことにより行われる。
なお、前述した第２プロセスが、ここでは第３’プロセスに対応し、共に第２プロセス処理手段２３で処理が実行される。因みに第２’プロセスは、第４プロセス処理手段２５で処理が実行される。
【００５９】
まず、図６の（１）図は、第１’プロセスに関する。
まず前提として、ステップＳ１０１で対象となる塩素系有機化合物のＲ側、つまりその基本部分，有機本体部分や残基等の化学式、具体的には構成成分を示した構造式が、入力される（処理対象入力手段１３を参照）。
そして、この第１’プロセスのルーチンでは、そのステップＳ１０２で、入力された対象について、まず水酸基（−ＯＨ）の有無が判定される。そして、水酸基有の場合は、ステップＳ１０３，Ｓ１０４へと進み、ＯＨラジカル（・ＯＨ）が水酸基の水素原子（Ｈ）を奪って酸化し、水酸基の酸素原子（Ｏ）を二重結合化（＝Ｏ）すると共に、ステップＳ１０５で自身は水（Ｈ２Ｏ）に回帰して系外に遊離する。そしてステップＳ１０６により、水酸基が無となるまで、上述した所が繰返される。
なお、水酸基の酸素原子について、図示例のように二重結合化によらず、不対電子有化や、分子化して系外遊離する場合もある。
【００６０】
次に、図６の（２）図は、第２’プロセスに関する。
第１’プロセスの次のルーチンである第２’プロセスでは、まず、そのステップＳ１０７で、第１’プロセス後の対象について、炭素原子（Ｃ）や酸素原子（Ｏ）に付く水素原子（Ｈ）の有無が、判定される。そして、水素原子有の場合は、ステップＳ１０８，Ｓ１０９へと進み、ＯＨラジカルが水素原子を奪って酸化し、ステップＳ１１０で、自身は水に回帰して系外に遊離する。なおステップＳ１１１により、炭素原子や酸素原子に付く水素原子が無となるまで、上述した所が繰返される。
図７の（１）図は、第３’プロセスに関する。
上述した第２’プロセスの次のルーチンである第３’プロセスでは、まず、そのステップＳ１１２で、第２’プロセス後の対象について、第２’プロセスにて生成された炭素原子（Ｃ）の不対電子（−）の有無や、酸素原子（Ｏ）の不対電子の有無等、原子の不対電子の有無が判定される。
そして不対電子有の場合は、ステップＳ１１３へと進んで、不対電子に対し引続くＯＨラジカルが付加して、水酸基が再生される。そこでフローは、ステップＳ１１４を経て、前述した図６の（１）図の第１’プロセスにリターンして、第１’プロセスを繰返すことになる。
【００６１】
図７の（２）図は、第４’プロセスに関する。
上述した第１’，第２’，第３’プロセスで、対象について、水酸基，炭素原子，酸素原子等の水素原子が、奪い尽くされ酸化し尽くされた場合、通常は、対象が所期の通り水，炭酸ガス，酸素等に分解され、無機化されてしまったことになる。
これに対し、第１’，第２’，第３’プロセスを経ても、対象が、未だすべて無機化され尽くされていない場合は、次のルーチンである第４’プロセスへと進む。第４’プロセスでは、まずステップＳ１１６で、引続くＯＨラジカルが、水分子から水素原子を奪って酸化する。もって、自身は水に回帰して系外に遊離すると共に、酸素分子を発生させつつ、発生期の水素（Ｈ＋＋ｅ−）を生成する。
そして、生成されたステップＳ１１７の発生期の水素が、ステップＳ１１５の水素原子が奪い尽くされた対象を、ステップＳ１１８で還元，水素化する。そこでフローは、ステップＳ１１９を経て終了するが、更に前述した図６の（２）図の第２’プロセスへと、リターンする場合もある。
基本部分等の処理については、以上のとおり。
【実施例】
【００６２】
難分解性の塩素系有機化合物の１例であり、染料，溶剤，その他多くの有機化合物の合成原料として使用される、クロロベンゼン（Ｃ６Ｈ５Ｃｌ）について、前記プロセスを適宜適用して処理し、酸化分解，無機化した所、所期のとおり、次の化１２の反応式そして次亜塩素酸が得られた。
【００６３】
【化１２】
【符号の説明】
【００６４】
１ 処理対象（塩素原子）
２ 処理装置
３ 原水槽
４ フェントン処理槽
５ 後処理槽
６ 過酸化水素槽
７ 鉄イオン槽
８ 被処理水
９ 過酸化水素添加部
１０ 鉄イオン添加部
１１ 制御装置
１２ 濃度検出手段
１３ 処理対象入力手段
１４ マイクロコンピュータ
１５ 駆動回路
１６ ＣＰＵ
１７ ＲＡＭ
１８ ＲＯＭ
１９ 記憶装置
２０ インプット・ポート
２１ アウトプット・ポート
２２ 第１プロセス処理手段
２３ 第２プロセス処理手段
２４ 第３ロセス処理手段
２５ 第４プロセス処理手段
２６ 総モル数演算手段（その１）
２７ 添加量演算手段（その１）
２８ データ検索処理手段
２９ 総モル数演算手段（その２）
３０ 添加量演算手段（その２）
３１ データテーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩素系有機化合物の処理方法に関する。すなわち塩素系有機化合物について、その構成成分の塩素原子（Ｃｌ）を処理対象とし、これを連鎖的に発生するＯＨラジカル（・ＯＨ）にて、処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
《技術的背景》
塩素は周知の通り、炭素，水素，酸素等に次いで、各種の有機化合物に含まれる原子の１つであるが、塩素系有機化合物は難分解性のものも多い。そして、酸化剤，漂白剤，殺菌剤，農薬，医薬品，工業原料，その他各種の用途に用いられているが、環境中に排出された場合は、環境中で分解されにくく、生物体内に蓄積しやすく、環境中を移動する虞もある。
そして、このような難分解性の塩素系有機化合物は、例えば廃液等に溶存，含有されて自然環境中へと流出し、もって地下水，河川水，湖水，その他の水中に残留，排出されて検出されることも多く、強い毒性等を示し環境汚染の原因となり、人体への悪影響が懸念されている。
又、ダイオキシン類（例：ポリ塩化ジベンゾダイオキシン，ＰＣＤＤ）は、塩素系有機化合物が廃棄物として、焼却施設等で不完全燃焼された時に発生する残渣よりなり、猛毒の環境汚染物質として知られている。
【０００３】
《従来技術》
これに対し、廃液等中に含有された難分解性の塩素系有機化合物、そしてその構成成分の塩素原子について、有効な浄化処理技術，無害化処理技術は確立していない。その処理ニーズは、今後ますます高まると予測されるが、その難分解性等に起因して、効果的な処理技術は未だ確立されていない。
この種の処理技術として開発，使用された従来技術は、いずれも設備コスト面やランニングコスト面等に、大きな難点が指摘されていた。
唯一、過酸化水素と鉄塩にてＯＨラジカルを生成して処理する、フェントン法の処理技術が提案され注目されている状況にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
このようなフェントン法による処理技術としては、例えば、次の特許文献１，２に示されたものが挙げられる。
【特許文献１】特開２００６−３３４５７０号公報
【特許文献２】特開２００７−５０３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
《問題点》
ところで、このような従来のフェントン法による処理技術については、次の課題が指摘されていた。
ＯＨラジカルは、周知のごとく酸化力の強いラジカルであり、強力な酸化力，分解力を備えており、難分解性の塩素系有機化合物の塩素原子の処理に、効果的である。しかしＯＨラジカルは、ラジカルで反応性に富んでいるだけに、存在時間が瞬間的で寿命が極めて短い化学種であり、生成効率向上や反応効率向上が重要テーマとなる。
これに対し従来のフェントン法は、例えば、過酸化水素が途中で水と酸素に分解され易い等、ＯＨラジカルの連鎖的な生成に支障が生じ易く、ＯＨラジカルの生成効率が悪かった。又、所期の処理以外の２次的反応が起こり易い等、反応効率も悪かった。
ＯＨラジカルが、処理対象の塩素系有機化合物の塩素原子にアタックすることなく、その処理に用いられることなく、消滅してしまうロスや、不安定な中間生成物を生成してしまうロス、等々の問題が従来より指摘されていた。
【０００６】
《その原因について》
従来のフェントン法について指摘されていた上述した問題は、根本的には、次の各点の解明不足，把握不足にあった。
すなわち、処理対象の塩素原子について、ａ．処理プロセスの分析、→そしてｂ．これに基づく、化学式の解明、→ｃ．これに基づく、処理に要するＯＨラジカルの必要総モル数の算出、→ｄ．これに基づく、フェントン法での過酸化水素や鉄イオンの添加量の算出、等々の点についての解明不足が挙げられる。
又、これらの解明が進展したとしても、これらを手計算で行うことの困難性が、特に指摘されていた。すなわちａ．処理対象が処理され尽くすまでの煩雑な処理プロセス、そしてｂ．その化学式を確実にフォローして、ｃ．ＯＨラジカルの必要総モル数の算出や、ｄ．過酸化水素や鉄イオンの添加量の算出等には、膨大な計算そして多大な時間や労力を要し、ミスも多発していた。
そこで、難分解性の塩素系有機化合物の塩素原子について、系統立った処理プロセスの解明、最適処理条件の選定、その計算アルゴリズムの確立、その自動化，制御化，ツール化等が、切望されていた。
【０００７】
《本発明について》
本発明の塩素系有機化合物の処理方法は、このような実情に鑑み、上記従来技術の課題を解決すべくなされたものである。
そして本発明は、第１に、ＯＨラジカルの必要総モル数等の計算アルゴリズムが確立し、第２に、特にその自動化，制御化，ツール化が実現される、塩素系有機化合物の処理方法を提案することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
《各請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、特許請求の範囲にも記載したように、次のとおりである。
まず、請求項１については、次のとおり。
請求項１の塩素系有機化合物の処理方法は、難分解性の塩素系有機化合物について、その構成成分の塩素原子（Ｃｌ）を処理対象とし、水溶液中の該処理対象を、ＯＨラジカル（・ＯＨ）にて処理する。そしてまず、次の第１と第２プロセスとを、順不同に有してなる。
すなわち該処理対象について、水酸基（−ＯＨ）の有無を判定し、有の場合、ＯＨラジカルが該水酸基の水素原子（Ｈ）を奪って酸化し、自身は水に回帰して系外遊離すると共に、該水酸基の酸素原子（Ｏ）を不対電子有化させる第１プロセスと、該処理対象について、不対電子の有無を判定し、有の場合、ＯＨラジカルが付加して水酸基が生成される第２プロセスとを、有してなる。
そして、最終的に第３プロセスにおいて、まず、ＯＨラジカルが水分子から水素原子を奪って酸化し、自身は水に回帰して系外に遊離すると共に、酸素分子を発生させつつ発生期の水素（Ｈ＋＋ｅ-）を生成し、該発生期の水素が、該処理対象の残基を還元して、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が生成されること、を特徴とする。
【０００９】
請求項２については、次のとおり。
請求項２の塩素系有機化合物の処理方法では、請求項１において、該処理対象の処理に要するＯＨラジカルの必要総モル数が、前記各プロセスでの反応式に基づき算出されること、を特徴とする。
請求項３については、次のとおり。
請求項３の塩素系有機化合物の処理方法では、請求項２において、ＯＨラジカルはフェントン法にて生成され、過酸化水素および鉄イオンの添加量が、ＯＨラジカルの該必要総モル数と該フェントン法に基づき算出されること、を特徴とする。
請求項４については、次のとおり。
請求項４の塩素系有機化合物の処理方法では、請求項３において、まず検出手段により、該塩素系有機化合物の濃度が検出されると共に、入力手段により、該塩素系有機化合物中の該処理対象のモル数が入力される。
もって、検出された該濃度および入力された該処理対象のモル数に基づき、制御装置により、該処理対象の処理に要するＯＨラジカルの該必要総モル数、そして過酸化水素および鉄イオンの該添加量が算出される。
そして、該制御装置からの指示に基づき、過酸化水素添加部および鉄イオン添加部により、該処理対象の水溶液に対し、少なくとも該添加量の過酸化水素および鉄イオンが添加されること、を特徴とする。
【００１０】
請求項５については、次のとおり。
請求項５の塩素系有機化合物の処理方法では、請求項４において、該制御装置はコンピュータにて構成されている。
そして、そのプログラムに基づき、該処理対象について、前記第１，第２，第３の各プロセス毎に必要なＯＨラジカルのモル数を、算出するプロセス処理と、該プロセス処理に基づく、該処理対象の処理に要するＯＨラジカルの該必要総モル数の演算処理と、該演算処理に基づく、過酸化水素および鉄イオンの該添加量の演算処理とが、行われることを特徴とする。
請求項６については、次のとおり。
請求項６の塩素系有機化合物の処理方法では、請求項４において、該制御装置はコンピュータにて構成されている。
そして、そのプログラムに基づき、予め記憶されたデータを検索して、該処理対象の処理に必要なＯＨラジカルのモル数を抽出するデータ検索処理と、該データ検索処理に基づく、該処理対象の処理に要するＯＨラジカルの該必要総モル数の演算処理と、該演算処理に基づく、過酸化水素および鉄イオンの該添加量の演算処理とが、行われることを特徴とする。
【００１１】
《作用等について》
本発明は、このような手段よりなるので、次のようになる。
（１）難分解性の塩素系有機化合物を含有した被処理水は、フェントン処理槽に供給される。
（２）そして、過酸化水素や鉄イオンが添加される。
（３）もって、ＯＨラジカルが連鎖的に生成される。
（４）ＯＨラジカルは、処理対象の塩素系有機化合物の構成成分である塩素原子を、処理する。
（５）すなわち本発明では、処理対象が次の各プロセスにて処理される。まず、水酸基有の場合の第１プロセスと、不対電子有の場合の第２プロセスとが、ＯＨラジカル関与のもとで順不同に実施される。それから、ＯＨラジカル関与のもと、発生期の水素にて還元する第３プロセスにて、次亜塩素酸が生成される。
（６）このように、パターン化された各プロセスにより、処理プロセスや化学式が具体的に解明，把握される。もって、ＯＨラジカルの必要総モル数や、過酸化水素や鉄イオンの添加量が、容易かつ確実に算出可能となる。
（７）このような計算アルゴリズムは、コンピュータ等の制御装置を利用することにより、自動化，制御化，ツール化される。
（８）すなわち、前記第１，第２，第３の各プロセス処理や、記憶データ検索処理、そして必要総モル数演算処理，添加量演算処理等を、プログラム化してコンピュータにて行うことにより、上述したところが、容易かつ確実に自動化，制御化，ツール化される。
（９）なお、ＯＨラジカルの必要総モル数や、過酸化水素や鉄イオンの添加量は、理論上算出された値より、実際上は多目に算出，設定，準備される。
（１０）さてそこで、本発明の塩素系有機化合物の処理方法は、次の効果を発揮する。
【発明の効果】
【００１２】
《第１の効果》
第１に、本発明の処理方法により、ＯＨラジカルの必要総モル数等の計算アルゴリズムが、確立する。
すなわち、第１，第２，第３の各プロセスを、処理対象の難分解性の塩素系有機化合物の構成成分、つまり塩素原子に対して適用することにより、処理プロセスや化学式が具体的に系統立って解明，把握される。そこで、ＯＨラジカルの必要総モル数や、フェントン法の過酸化水素や鉄イオンの添加量を、容易かつ確実に算出可能となる。
このように本発明では、処理用のＯＨラジカルの必要総モル数等の計算アルゴリズムが確立され、最適処理条件が系統だって選定される。もって、前述したこの種従来例に比し、ＯＨラジカルの生成効率や反応効率が向上する。
連鎖的に生成され寿命の短いＯＨラジカルが、処理対象である塩素原子に対し、効率良くアタックするようになり、処理に用いられずに消滅してしまう消滅ロスは防止され、２次的反応による中間生成物の生成ロスも削減される。これらにより、有効な水質向上技術が確立する。
【００１３】
《第２の効果》
第２に、特に本発明の処理方法によって、上述した計算アルゴリズムの自動化，制御化，ツール化が、実現される。
本発明では、コンピュータ等の制御装置を利用することにより、塩素系有機化合物の塩素原子の処理に関し、ＯＨラジカルの必要総モル数等の計算アルゴリズムが、自動化，制御化，ツール化される。
すわなち、濃度検出手段や処理対象入力手段を付設すると共に、プログラムソフトに基づき演算処理等を行うことにより、容易かつ確実に、ＯＨラジカルの必要総モル数，過酸化水素の添加量，鉄イオンの添加量等が、算出される。前述したこの種従来例では、手計算により多大な時間と労力を要し、ミス多発の虞もあったのに比し、このように自動化，制御化，ツール化される意義は大きい。
このように、この種従来例に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る塩素系有機化合物の処理方法について、発明を実施するための形態の説明に供し、フェントン法の構成ブロック図である。
【図２】同発明を実施するための形態の説明に供し、制御装置のコンピュータ等の構成ブロック図である。
【図３】同発明を実施するための形態の説明に供し、制御装置のコンピュータの要部の機能ブロック図である。
【図４】同発明を実施するための形態の説明に供し、処理プロセスの代表例のフローチャートである。
【図５】基本部分等の処理プロセスを示し、（１）図は、第１’プロセスのフローチャート、（２）図は、第２’プロセスのフローチャートである。
【図６】同基本部分等の処理プロセスを示し、（１）図は、第３’プロセスのフローチャート、（２）図は、第４’プロセスのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。
すなわち以下、「フェントン法」，「ＯＨラジカルの生成」，「処理対象等」，「本発明の概要」，「処理データ」，「処理内容」，「計算アルゴリズム」，「制御装置等」，「制御例（その１）」，「制御例（その２）」，「作用等」，「基本部分等の酸化分解」，「実施例」、等の順に説明する。
【００１６】
《フェントン法について》
本発明の処理方法は、難分解性の塩素系有機化合物について、その構成成分の塩素原子（Ｃｌ）を、処理対象１とする。そして、水溶液中の処理対象１を、ＯＨラジカル（・ＯＨ）にて処理する。
さて、ＯＨラジカルの生成法やＯＨラジカルによる処理法としては、フェントン法が代表的である。そこでまず、本発明の前提となるフェントン法について、図１を参照して、その概要を説明する。
図示したフェントン法の処理装置２は、原水槽３，フェントン処理槽４，後処理槽５を順に備えており、フェントン処理槽４には、過酸化水素槽６，鉄イオン槽７，ｐＨ調整手段（図示せず）等が、付設されている。
もって、塩素系有機化合物を溶存，含有した被処理水８が、処理対象１として、原水槽３からフェントン処理槽４へと供給される。
【００１７】
フェントン処理槽４は、ｐＨ調整手段にて常時弱酸性に調整されている。そして、フェントン処理槽４に供給された被処理水８に対し、反応当初において、過酸化水素槽６から過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）の水溶液が、電磁弁やポンプを備えた過酸化水素添加部９を介し、フェントン試薬として全量添加される。
それから、上述により過酸化水素が添加されたフェントン処理槽４の被処理水８に対し、間欠的に複数サイクル繰り返して、鉄イオン槽７から２価の鉄イオン（Ｆｅ２＋）溶液が、電磁弁やポンプを備えた鉄イオン添加部１０を介し、フェントン試薬として分割添加される。
すなわち、液中で２価の鉄イオンを生じる物質、例えば硫酸第一鉄７水和物（ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）が、このような鉄塩として代表的に使用されるが、その他の無水塩や含水塩、例えば塩化鉄（ＦｅＣｌ２）やその水和物も使用可能である。なお、鉄イオン槽７から鉄イオン添加部１０を介して分割添加される鉄イオンとしては、このように２価の鉄イオン（Ｆｅ２＋）が代表的であるが、これに代え３価の鉄イオン（Ｆｅ３＋）も使用可能である（後述する化１や化５の反応式も参照）。
【００１８】
フェントン処理槽４内では、このように添加された過酸化水素と鉄イオンにてＯＨラジカルが生成され、もって、被処理水８中の処理対象１、つまり塩素系有機化合物の構成成分である塩素原子が、処理される。
すなわち、ＯＨラジカルつまりヒドロキシラジカル（・ＯＨ）は、周知のごとく強力な電子奪取力，酸化力，分解力を有すると共に、ラジカルで反応性に富んでおり、反応が激しいだけに存在時間が瞬間的であり、寿命の短い化学種でもある。そして、水相分散したＯＨラジカルは、被処理水８中に溶存，含有された塩素系有機化合物について、処理対象１の塩素原子を処理する。
もって被処理水８は、後処理槽５を経由し、凝集，沈殿，濾過，ｐＨ調整された後、外部排水されて放流される。
フェントン法については、以上のとおり。
【００１９】
《ＯＨラジカルの生成》
次に、フェントン法におけるＯＨラジカルの生成反応について、図１を参照して説明しておく。
第１に、フェントン処理槽４内では、まず、添加された過酸化水素が、添加された鉄イオンにて還元されて、ＯＨラジカルが生成される。すなわち、次の化１，化２の反応式に基づき、ＯＨラジカルが生成される。これがフェントン主反応である。なお、化１と化２の反応式を合成すると、化３の反応式となる。
【００２０】
【化１】
【化２】
【化３】
【００２１】
第２に、上記第１のようにＯＨラジカルが生成されると共に、上記化２の過酸化水素の還元反応にて生成された水酸化イオンが、上記化１の２価の鉄イオンの酸化反応にて生成された３価の鉄イオンにて酸化されて、ＯＨラジカルが生成される。
すなわち、次の化４，化５の反応式によっても、付随的，副次的，連鎖的に、ＯＨラジカルの生成が可能である。
【００２２】
【化４】
【化５】
【００２３】
第３に、更に前記化３（化１，化２）や上記化４，化５の反応式にて生成されたＯＨラジカルが、被処理水８等の水と反応して、新たなＯＨラジカルと水とを生成する反応が、次の化６，化７の反応式により、付随的，副次的，連鎖的に繰り返して可能である。
【００２４】
【化６】
【化７】
【００２５】
第４に、前記化３（化１）の２価の鉄イオンの酸化反応にて生成される３価の鉄イオンと、過酸化水素とが反応して、新たにＯＨラジカル等を生成する反応が、次の化８，化９の反応式により、付随的，副次的，連鎖的に繰り返して可能である。なお、化８と化９の反応式を合成すると、化１０の反応式となる。
すなわち、被処理水８をｐＨ調整手段にてアルカリ化し、もって化８の反応式にて、過酸化水素がプロトン（Ｈ＋）を遊離し、３価の鉄イオンが２価の鉄イオンに還元されると共に、酸素分子に電子が付加されているスーパーオキシドアニオン（・Ｏ２−）が生成される。そして、化９の反応式により、このスーパーオキシドアニオンが、過酸化水素と反応して、ＯＨラジカルを生成する。なお、化８と化９の反応式を合成すると、化１０の反応式となる。
【００２６】
【化８】
【化９】
【化１０】
【００２７】
フェントン法では、このように、主反応や各付随的，副次的，連鎖的反応によって、ＯＨラジカルが生成される。
ＯＨラジカルの生成については、以上のとおり。
【００２８】
《処理対象１等について》
次に、処理対象１等について、説明する。本発明は、難分解性の塩素系有機化合物について、その構成成分である塩素原子（Ｃｌ）を、処理対象１とする。
難分解性の塩素系有機化合物としては、各種の物質が存在するが、例えば、クロロベンゼン（Ｃ６Ｈ５Ｃｌ）、２，４−ジクロロフェノール（Ｃ６Ｈ４Ｃｌ２Ｏ）、クロロホルム（トリハロメタン）（ＣＨＣｌ３）、トリクロロエチレン（Ｃ２ＨＣｌ３）、テトラクロロエチレン（ＣＣｌ２＝ＣＣｌ２）、等が挙げられる。
本発明は、このような難分解性の塩素系有機化合物について、その塩素原子（Ｃｌ）を処理対象１とする。そして塩素原子は、Ｒ側の末端接続部と切断，分離，遊離し、単独で取扱可能，処理可能である。すなわち、Ｒ側の末端接続部との酸化力，結合力は、塩素原子に比し例えばＯＨラジカルの方が遥かに勝っており、フェントン処理槽４内において、Ｒ側と塩素原子側とは容易に切断，分離する。
なお本明細書において、Ｒとは、対象となる塩素系有機化合物について、処理対象１となる塩素原子以外、つまりその基本部分，有機本体部分や残基等を示す。勿論、アルキル基を示す場合も含まれ、高分子よりなる場合もあり、多くの場合は炭素原子（Ｃ），水素原子（Ｈ），更には酸素原子（Ｏ）、等々からなる。
処理対象１等については、以上のとおり。
【００２９】
《本発明の概要について》
以下、本発明について説明する。まず、本発明の概要について説明する。
フェントン処理槽４（図１を参照）内では、連鎖的に生成されるＯＨラジカルにより、水溶液中の難分解性の塩素系有機化合物について、塩素原子が処理対象１とされ、最終的には次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が生成される。
そしてこれは、処理対象１である塩素原子が、まず、次の第１プロセス，第２プロセスを、順不同に辿ることにより行われる。
第１プロセスについては、次のとおり。第１プロセスでは、処理対象１の塩素原子（Ｃｌ）について、塩素原子に付く水酸基（−ＯＨ）の有無が判定される。そして水酸基有の場合は、ＯＨラジカル（・ＯＨ）が水酸基の水素原子（Ｈ）を奪って酸化し、自身は水（Ｈ２Ｏ）に回帰して系外に遊離すると共に、水酸基の酸素原子（Ｏ）を、不対電子有化（−Ｏ・）させる。
第２プロセスについては、次のとおり。第２プロセスでは、処理対象１の塩素原子について、不対電子（・）の有無が判定される。そして不対電子有の場合は、ＯＨラジカルがこれに付加し、もって水酸基が生成される。
第３プロセスについては、次のとおり。最終プロセスである第３プロセスでは、まず、ＯＨラジカルが水分子から水素原子を奪って酸化する。もって、自身は水に回帰して系外に遊離すると共に、酸素分子を発生させつつ、発生期の水素（Ｈ＋＋ｅ−）を生成する。そして、生成された発生期の水素が、処理対象１つまり塩素原子の残基を還元し、もって次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が生成される。
本発明の概要については、以上のとおり。
【００３０】
《処理データ》
次に、このような処理データについて、説明する。難分解性の塩素系有機化合物について、処理対象１の塩素原子は、本発明では、前記第１プロセス，第２プロセス，第３プロセスを辿り、最終的に次亜塩素酸が生成される。付随して、水や酸素が副次的に派生するが、これらは系外へと遊離する。
表１は、このような処理を行った結果のデータである。以下、このような処理内容について、説明する。
【００３１】
【表１】
【００３２】
《処理内容》
まず、処理対象１の塩素原子は、表１のパターン１に示したように、処理される。すなわち、難分解性の塩素系有機化合物において、処理対象１とされた１モルの塩素原子は、前記第１プロセス，第２プロセス，第３プロセスを順不同に辿る。なお、そのＲ側は既に離脱，分離しているが、その処理等については、後述を参照。
もって、計３モルのＯＨラジカルが関与し消費されることにより、１モルの次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が生成され、１モルの水と０．５モルの酸素分子が派生される。
前記第１，第２プロセス，第３プロセスの適用については、次の化１１の（１）〜（４）の反応式として、順次把握される。そして、この化１１の（１）〜（４）の４式を合成，総括すると、表１のパターン１の反応式となる。
【００３３】
【化１１】
【００３４】
上記化１１の（１）〜（４）の反応式について、図４も参照して説明する。まず、塩素系有機化合物において、塩素原子は、その原子価がおおむね１価であり、炭化水素の水素原子を置換した構造よりなる。
そして塩素原子は、不対電子を有した形で、鎖状炭化水素や環状炭化水素等の有機本体部分側つまりＲ側に、不対電子を残すことなく、切断，分離して処理対象１となる。
まず、反応式（１）では、前記第２プロセスが適用されて、ＯＨラジカルが付加される（図４のステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３のルーチンを参照）。
続く反応式（２）では、前記第１プロセスが適用され、ＯＨラジカルによる酸化と共に、酸素原子が分子化される（図４のステップＳ４，Ｓ５のルーチンを参照）。もって、共有結合からイオン結合への過渡形態として、単結合で不対電子を持ち、次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ−）に１電子欠けた中間生成物（・Ｏ−Ｃｌ）が、生成される。
それから、反応式（３），（４）に進んで、前記第３プロセスが適用される。もって上記中間生成物が、発生期の水素（Ｈ＋＋ｅ−）にて還元されて、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）そして電離した次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ−）が、生成される。
処理内容については、以上のとおり。
【００３５】
《計算アルゴリズム》
次に、ＯＨラジカル等の計算アルゴリズムについて、説明する。
本発明の処理方法では、処理対象１となる塩素原子について、その処理に要するＯＨラジカルの必要総モル数が、前記第１プロセス，第２プロセス，第３プロセスでの反応式に基づき、算出される。
そしてＯＨラジカルは、代表的にはフェントン法にて生成されるので、過酸化水素および鉄イオンの添加量が、ＯＨラジカルの算出された必要総モル数と、フェントン法の反応式とに基づき、算出される。
【００３６】
この計算アルゴリズムについて、更に詳述する。まず、処理対象１の塩素原子について、水酸基有の場合の前記第１プロセスと、不対電子有の場合の前記第２プロセスとが、ＯＨラジカル関与のもとで順不同に実行される。それから次に、ＯＨラジカルが関与して生成される発生期の水素（Ｈ＋＋ｅ−）による、還元パターンの前記第３プロセスが実行される。
これらの各プロセスを辿ることにより、処理対象１の塩素原子は処理され、もって次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が生成されると共に、水や酸素が派生する。その具体的パターンについては、前記表１等を参照。
そして、各プロセスの化学反応式を辿ることにより、処理に必要なＯＨラジカルの理論総モル数が、算出される。すなわち、酸化分解の各反応式において、原料側（左側）において関与，使用されるＯＨラジカルのモル数を合算することにより、必要理論総モル数が算出される。
【００３７】
ＯＨラジカルのモル数が算出されると、これに基づき、フェントン法による過酸化水素と鉄イオンの必要添加量も算出される。すなわち、必要総モル数のＯＨラジカルを生成するのに必要な過酸化水素の添加量と、２価の鉄イオン等の鉄イオンの添加量も、フェントン法の反応式に基づき、算出される。
フェントン法によるＯＨラジカル生成の反応式については、前記化１，化２，（化３）の主反応や、前記化４，化５や、前記化６，化７や、前記化８，化９，（化１０）等の副次的反応を参照。
具体的には、主反応に対する副次的反応のウェート付け次第であるが、実際上、過酸化水素の添加量は、１モルの過酸化水素から例えば１．５モルや２モルのＯＨラジカルが生成される旨、定量的に算出される。鉄イオンの添加量に関しては、実際上は過酸化水素の添加量から係数計算することにより、算出される。
【００３８】
なお、実際上の取扱いについては、次のとおり。実際上は、ＯＨラジカルについて、前述により算出された必要理論総モル数を基に、より多目の必要総モル数が定量的に算出され、この多目の必要総モル数を基に、過酸化水素や鉄イオンについて、その添加量が算出される。又は、ＯＨラジカルの必要理論総モル数を基に、過酸化水素や鉄イオンの添加量が、定量的に多目に算出される。
すなわち、前述した各化学反応式は、水溶液中に存する他物質による外乱等がなく、原料系から生成系へと正反応が進み、逆反応がない状態を想定したものであるので、実際上は、上述したように多目に算出されることになる。そして、過酸化水素および鉄イオンは、理論的に算出された添加量が、少なくとも添加される。ＯＨラジカルの必要理論総モル数を基に算出された添加量を、最低限として添加される。
計算アルゴリズムについては、以上のとおり。
【００３９】
《制御装置１１等について》
次に、制御装置１１等について、図１を参照して説明する。
上述した計算アルゴリズムに基づく処理方法の自動化，制御化，ツール化には、濃度検出手段１２，処理対象入力手段１３，制御装置１１，過酸化水素添加部９，鉄イオン添加部１０、等が使用される。
そして、まず濃度検出手段１２により、塩素系有機化合物の濃度が検出されると共に、処理対象入力手段１３により、この塩素系有機化合物中の処理対象１つまり塩素原子のモル数（構成成分当量）が、入力される。このように検出された濃度および入力されたモル数に基づき、制御装置１１により、処理対象１の処理に要するＯＨラジカルの必要総モル数、そして過酸化水素および２価の鉄イオンの添加量が、算出される。
もって、制御装置１１からの指示信号に基づき、過酸化水素添加部９および鉄イオン添加部１０により、処理対象１の水溶液つまり被処理水８に対し、その添加量の過酸化水素および２価の鉄イオンが、添加される。
【００４０】
これらについて、更に詳述する。濃度検出手段１２は、原水槽３に付設されており、例えば、ＣＯＤ−Ｃｒ（二クロム酸カリウムによる酸素消費量）測定装置や、ＣＯＤ−Ｍｎ（過酸化マンガンカリウムによる酸素消費量）測定装置や、ＴＯＣ（全有機体炭素）測定装置等が使用される。もって、被処理水８中の塩素系有機化合物の濃度（例えばｍｇ／Ｌ）が、分析，測定されて、その測定データが制御装置１１に入力される。
処理対象入力手段１３は、塩素系有機化合物について、処理対象１である塩素原子のモル数（構成成分当量）を、キーボード等を使用して手入力により、又は分析装置を使用して自動入力により、制御装置１１に対して入力する。
そして制御装置１１は、このように入力された濃度データおよびモル数とに基づき、処理対象１の処理に必要なＯＨラジカルの総モル数を、算出する。ＯＨラジカルの必要総モル数が算出されると、これに基づき、過酸化水素および鉄イオンの添加量が、通常は定量的正数，定量的係数を基準として、算出される（これらの計算アルゴリズムについては、前述した所を参照）。
もって制御装置１１から、過酸化水素添加部９および鉄イオン添加部１０に対し、それぞれの添加量指示信号が、駆動回路１５を経由して出力される。そこで、過酸化水素添加部９により、過酸化水素槽６の過酸化水素が、所定添加量だけフェントン処理槽４に添加される。又、鉄イオン添加部１０により、鉄イオン槽７の代表的には２価の鉄イオンが、所定添加量だけフェントン処理槽４に分割添加される。
制御装置１１としては、マイクロコンピュータ１４が代表的に使用される。マイクロコンピュータ１４は、周知のごとく、図２に示したようにＣＰＵ１６，ＲＡＭ１７，ＲＯＭ１８，記憶装置１９，インプット・ポート２０，アウトプット・ポート２１等を備えている。
制御装置１１等については、以上のとおり。
【００４１】
《制御例（その１）について》
次に、このような制御の具体例（その１）について、図１〜図３を参照しつつ、説明する。
この制御例の処理方法において、制御装置１１は、マイクロコンピュータ１４にて構成されており、順次経時的に、次のプロセス処理，総モル数演算処理，添加量演算処理等を行う。
すなわち、処理対象１について前記第１，第２，第３のプロセス処理を行うプログラムに基づき、各プロセス毎に必要なＯＨラジカルのモル数を算出するプロセス処理と、このプロセス処理に基づく、処理対象１の処理に要するＯＨラジカルの必要総モル数の演算処理と、過酸化水素および鉄イオンの添加量の演算処理とが、順次経時的に行われる。
【００４２】
このような制御例（その１）について、更に詳述する。制御装置１１として使用されるマイクロコンピュータ１４は、そのＣＰＵ１６が、まず、次のように機能することによってプロセス処理を行う。
すなわち、マイクロコンピュータ１４のＣＰＵ１６は、プログラムに基づき、図３中に示したように、前記第１プロセスの処理を実行する第１プロセス処理手段２２、前記第２プロセスの処理を実行する第２プロセス処理手段２３、前期第３プロセスを実行する第３プロセス実行手段２４として、順不同に機能する。プログラムは、ＲＯＭ１８に書き込まれている。
もって、処理対象入力手段１３で入力された処理対象１の１モルやｎモルの構成成分を対象に、プロセス処理手段２２，２３，２４が機能する。そして、各プロセスの判断や処理が行われる（前記化１１の反応式を参照）。
【００４３】
次に、マイクロコンピュータ１４のＣＰＵ１６は、図３中に示したように、ＯＨラジカルの総モル数演算手段（その１）２６として機能し、もって、総モル数演算処理が行われる。
この総モル数演算手段（その１）２６では、まず、処理対象１の処理に際し、上記第１，第２，第３のプロセスに関与して消費されるＯＨラジカルのモル数が、合算される（その計算アルゴリズムについては、前述したところを参照）。これと共に、この総モル数演算手段（その１）２６は、検出手段１２で検出された塩素系有機化合物の濃度（例えばｍｇ／Ｌ）から、処理対象１のモル数を換算する。これらに基づき、処理対象１の処理に必要なＯＨラジカルの総モル数が、算出される。
それから、マイクロコンピュータ１４のＣＰＵ１６は、図３中に示したように、過酸化水素や鉄イオンの添加量演算手段（その１）２７として機能し、もって添加量演算処理が行われる。すなわち、この添加量演算手段（その１）２７は、上述により得られたＯＨラジカルの必要総モル数に基づき、まず、過酸化水素の必要モル数を算出する（その計算アルゴリズムについては、前述したところを参照）。
過酸化水素について、必要モル数が算出されると、その密度，分子量，質量を基に、その必要添加量が算出される。なお、２価の鉄イオン等の鉄イオンの必要添加量は、この過酸化水素の必要添加量から係数計算することにより、算出される。もって、算出された添加量の過酸化水素や鉄イオンが、添加される。
制御例（その１）では、このような制御が実施される。
【００４４】
《制御例（その２）について》
次に、制御の具体例（その２）について、図１〜図３，表１等を参照して、説明する。
この制御例の処理方法において、制御装置１１は、マイクロコンピュータ１４にて構成されており、次のデータ検索処理，総モル数演算処理，添加量演算処理等を行う。
すなわち、そのプログラムに基づき、予め記憶されたデータを検索することにより、処理対象１の処理に必要なＯＨラジカルのモル数を抽出するデータ検索処理と、このデータ検索処理に基づく、処理対象１の処理に要するＯＨラジカルの必要総モル数の演算処理と、これに基づく、過酸化水素および鉄イオンの該添加量の演算処理とが、行われる。
【００４５】
このような制御例（その２）について、更に詳述する。制御装置１１として使用されるマイクロコンピュータ１４のＣＰＵ１６は、ＲＯＭ１８に書き込まれたプログラムに基づき、図３中に示したように、データ検索処理手段２８，総モル数演算手段（その２）２９，添加量演算手段（その２）３０、等として順次経時的に機能する。
これと共に、マイクロコンピュータ１４の記憶装置１９には、前述した表１のデータが、その他各種の官能基等の酸化分解用のデータと共に、データテーブル３１に格納されている。つまり塩素原子について、その処理に必要なＯＨラジカルのモル数が、記憶されている。
【００４６】
そしてまず、データ検索処理手段２８は、処理対象入力手段１３で入力された処理対象１の塩素原子を、検索キーとして、データテーブル３１から読み出されたデータを検索する。もって、検索キーとされた塩素原子の処理に必要なＯＨラジカルのモル数を、抽出する。
次に、総モル数演算手段（その２）２９では、まず、濃度検出手段１２で検出された塩素系有機化合物の濃度（例えばｍｇ／Ｌ）から、処理対象１の塩素原子のモル数を換算する。そして、この塩素原子の換算モル数と、上記ＯＨラジカルの抽出モル数とに基づき、処理対象１を処理するのに必要なＯＨラジカルのモル数が、算出される。
後は、添加量演算手段（その２）３０が、過酸化水素および鉄イオンの添加量を演算することになるが、添加量演算手段（その１）２７等において述べた所に準じるので、その説明は省略する。もって、算出された添加量の過酸化水素および鉄イオンが、添加されることになる。
制御例（その２）では、このような制御が実施される。
【００４７】
《作用等》
本発明の塩素系有機化合物の処理方法は、以上説明したように構成されている。そこで、以下のようになる。
（１）難分解性の塩素系有機化合物を溶存，含有した被処理水８が、原水槽３からフェントン処理槽４へと、供給される（図１を参照）。
【００４８】
（２）フェントン処理槽４に供給された被処理水８は、まず反応当初に、過酸化水素添加部９から過酸化水素槽６の過酸化水素溶液が、全量添加される。
しかる後、鉄イオン添加部１０から鉄イオン槽７の鉄イオン溶液が、複数回に分けて分割添加される。この間、被処理水８は、ｐＨ調整手段（図示せず）により弱酸性に維持されている（図１を参照）。
【００４９】
（３）さてそこで、フェントン処理槽４内の被処理水８について、ＯＨラジカルが生成される。
すなわち過酸化水素が、添加された例えば２価の鉄イオンにて還元されて、ＯＨラジカルを生成するフェントン主反応（前記化１〜３の反応式を参照）を始め、付随的，副次的，連鎖的反応により、ＯＨラジカルが連鎖的に生成される（前記化４〜１０の反応式を参照）。
【００５０】
（４）このように連鎖的に生成されるＯＨラジカルは、極めて強力な酸化力，分解力を備えている。もって、被処理水８中に溶存，含有されていた塩素系有機化合物中の処理対象１つまり塩素原子は、このＯＨラジカルにて処理される。
被処理水８は、このように溶存，含有していた塩素系有機化合物の塩素原子が、処理対象１として処理されて外部排出される。なお、Ｒ側つまり有機化合物の基本部分，有機本体部分や残基等の酸化分解，無機化については、後述を参照。
【００５１】
（５）さて、本発明の処理方法では、処理対象１となる塩素原子が、次の各プロセスを辿ることにより、処理される（図４も参照）。
すなわちまず、水酸基有の場合の第１プロセスと、不対電子有の場合の第２プロセスとが、ＯＨラジカル関与のもとで、順不同に実施される。それからＯＨラジカル関与のもと、発生期の水素にて還元する第３プロセスにて、次亜塩素酸が生成される。
【００５２】
（６）本発明では、このような第１，第２，第３プロセスを、処理対象１の塩素原子に対して適用することにより、その処理プロセスや化学式が、具体的に解明，把握される（前記化１１の反応式を参照）。
もって、処理に要するＯＨラジカルの必要総モル数や、そのＯＨラジカルの生成に必要なフェントン法の過酸化水素や鉄イオンの添加量が、容易かつ確実に算出可能となり、その計算アルゴリズムが確立される。
【００５３】
（７）そして本発明は、マイクロコンピュータ１４等の制御装置１１を利用することにより、このような計算アルゴリズムが、自動化，制御化，ツール化される。
すなわち、濃度検出手段１２にて、塩素系有機化合物の被処理水８中での濃度を検出すると共に、処理対象入力手段１３にて、その塩素原子のモル数（構成成分当量）を入力するだけで、ＯＨラジカルの必要総モル数と、過酸化水素や鉄イオンの添加量が、容易かつ確実に算出される（図１，図２を参照）。
【００５４】
（８）例えば、前述した制御例（その１）のように、前記第１，第２，第３のプロセス処理や、所定の総モル数演算処理，添加量演算処理を、プログラムに基づきマイクロコンピュータ１４にて行うことにより、上述したモル数や添加量が算出される（図３等を参照）。
又は例えば、前述した制御例（その２）のように、予め記憶されたデータの検索処理や、所定の総モル数演算処理，添加量演算処理を、プログラムに基づきマイクロコンピュータ１４にて行うことによっても、上述したモル数や添加量が算出される（表１，図３等を参照）。
【００５５】
（９）なお実際使用量は、反応理論値（必要理論値）より多目とされる。例えばＯＨラジカルは、反応理論値として算出された必要理論総モル数を下限値としつつ、より多目の必要総モル数が算出，設定，準備される。過酸化水素や鉄イオンの添加量についても、同様である。
本発明の作用等については、以上のとおり。
ところで本発明は、塩素系有機化合物について、その構成成分である塩素（Ｃｌ）を処理対象１としたが、その処理技術は、他のハロゲン系有機化合物にも適用可能である。すなわち、例えば臭素（Ｂｒ）やヨウ素（Ｉ）を処理対象として、前述した所に準じ第１〜第３プロセスを適用することにより、その処理プロセス等が具体的に把握され、その計算アルゴリズムが確立する。
【００５６】
《参考：基本部分等の酸化分解について》
ここで、塩素系有機化合物において、以上説明した処理対象１以外、つまり塩素原子以外の基本部分等の酸化分解，無機化について、説明しておく。
すなわち、前述したところにおいて、Ｒの符号を付して示した基本部分，有機本体部分や残基等は、多くの場合、炭素原子（Ｃ），水素原子（Ｈ）からなるが、酸素原子（Ｏ），硫黄原子（Ｓ），窒素原子（Ｎ），燐原子（Ｐ）、等々がこれに加わることもある。そして、このような基本部分等は、次のように酸化分解され、もって無機化される。
【００５７】
これらについて更に詳述する。このような基本部分等は、以下のように第１’プロセス〜第３’プロセス、更には第４’プロセスを辿って、酸化分解されて無機化されるが、その際、処理装置２，原水槽３，フェントン処理槽４，後処理槽５，過酸化水素槽６，鉄イオン槽７，被処理水８等は、前述と共通に使用される。更に、過酸化水素添加部９，鉄イオン添加部１０，制御装置１１，濃度検出手段１２，処理対象入力手段１３，マイクロコンピュータ１４等も、前述と共通に使用される。
マイクロコンピュータ１４のＣＰＵ１６は、前記第１，第２，第３プロセス処理手段２２，２３，２４に準じたプロセス処理手段として機能し、第１’，第３’，第４’プロセスを実行する。更に、第４プロセス処理手段２５として機能し、第２’プロセスを実行する。総モル数演算手段２６，２９や、添加量演算手段２７，３０や、データテーブル３１等についても、前述に準じて機能する。
結局、難分解性の塩素系有機化合物に関し、処理対象１となる塩素原子の処理と共に、その他の基本部分，有機本体部分や残基の構成成分の酸化分解，無機化が、同時併行的に実施されるようになる。もって塩素系有機化合物は、全体的に処理され、酸化分解，無機化され尽くしてしまう。
【００５８】
このような基本部分等を対象とした処理，無機化について、そのポイントを、図５，図６を参照して説明しておく。
フェントン処理槽４（図１を参照）内では、前述により生成されたＯＨラジカルにより、塩素系有機化合物について、その基本部分，有機本体部分や残基，中間生成物等が、酸化分解されて無機化される。そして、この酸化分解，無機化は、次の第１’プロセス，第２’プロセス，第３’プロセス，第４’プロセスを、順次繰返すことにより行われる。
なお、前述した第２プロセスが、ここでは第３’プロセスに対応し、共に第２プロセス処理手段２３で処理が実行される。因みに第２’プロセスは、第４プロセス処理手段２５で処理が実行される。
【００５９】
まず、図６の（１）図は、第１’プロセスに関する。
まず前提として、ステップＳ１０１で対象となる塩素系有機化合物のＲ側、つまりその基本部分，有機本体部分や残基等の化学式、具体的には構成成分を示した構造式が、入力される（処理対象入力手段１３を参照）。
そして、この第１’プロセスのルーチンでは、そのステップＳ１０２で、入力された対象について、まず水酸基（−ＯＨ）の有無が判定される。そして、水酸基有の場合は、ステップＳ１０３，Ｓ１０４へと進み、ＯＨラジカル（・ＯＨ）が水酸基の水素原子（Ｈ）を奪って酸化し、水酸基の酸素原子（Ｏ）を二重結合化（＝Ｏ）すると共に、ステップＳ１０５で自身は水（Ｈ２Ｏ）に回帰して系外に遊離する。そしてステップＳ１０６により、水酸基が無となるまで、上述した所が繰返される。
なお、水酸基の酸素原子について、図示例のように二重結合化によらず、不対電子有化や、分子化して系外遊離する場合もある。
【００６０】
次に、図６の（２）図は、第２’プロセスに関する。
第１’プロセスの次のルーチンである第２’プロセスでは、まず、そのステップＳ１０７で、第１’プロセス後の対象について、炭素原子（Ｃ）や酸素原子（Ｏ）に付く水素原子（Ｈ）の有無が、判定される。そして、水素原子有の場合は、ステップＳ１０８，Ｓ１０９へと進み、ＯＨラジカルが水素原子を奪って酸化し、ステップＳ１１０で、自身は水に回帰して系外に遊離する。なおステップＳ１１１により、炭素原子や酸素原子に付く水素原子が無となるまで、上述した所が繰返される。
図７の（１）図は、第３’プロセスに関する。
上述した第２’プロセスの次のルーチンである第３’プロセスでは、まず、そのステップＳ１１２で、第２’プロセス後の対象について、第２’プロセスにて生成された炭素原子（Ｃ）の不対電子（−）の有無や、酸素原子（Ｏ）の不対電子の有無等、原子の不対電子の有無が判定される。
そして不対電子有の場合は、ステップＳ１１３へと進んで、不対電子に対し引続くＯＨラジカルが付加して、水酸基が再生される。そこでフローは、ステップＳ１１４を経て、前述した図６の（１）図の第１’プロセスにリターンして、第１’プロセスを繰返すことになる。
【００６１】
図７の（２）図は、第４’プロセスに関する。
上述した第１’，第２’，第３’プロセスで、対象について、水酸基，炭素原子，酸素原子等の水素原子が、奪い尽くされ酸化し尽くされた場合、通常は、対象が所期の通り水，炭酸ガス，酸素等に分解され、無機化されてしまったことになる。
これに対し、第１’，第２’，第３’プロセスを経ても、対象が、未だすべて無機化され尽くされていない場合は、次のルーチンである第４’プロセスへと進む。第４’プロセスでは、まずステップＳ１１６で、引続くＯＨラジカルが、水分子から水素原子を奪って酸化する。もって、自身は水に回帰して系外に遊離すると共に、酸素分子を発生させつつ、発生期の水素（Ｈ＋＋ｅ−）を生成する。
そして、生成されたステップＳ１１７の発生期の水素が、ステップＳ１１５の水素原子が奪い尽くされた対象を、ステップＳ１１８で還元，水素化する。そこでフローは、ステップＳ１１９を経て終了するが、更に前述した図６の（２）図の第２’プロセスへと、リターンする場合もある。
基本部分等の処理については、以上のとおり。
【実施例】
【００６２】
難分解性の塩素系有機化合物の１例であり、染料，溶剤，その他多くの有機化合物の合成原料として使用される、クロロベンゼン（Ｃ６Ｈ５Ｃｌ）について、前記プロセスを適宜適用して処理し、酸化分解，無機化した所、所期のとおり、次の化１２の反応式そして次亜塩素酸が得られた。
【００６３】
【化１２】
【符号の説明】
【００６４】
１ 処理対象（塩素原子）
２ 処理装置
３ 原水槽
４ フェントン処理槽
５ 後処理槽
６ 過酸化水素槽
７ 鉄イオン槽
８ 被処理水
９ 過酸化水素添加部
１０ 鉄イオン添加部
１１ 制御装置
１２ 濃度検出手段
１３ 処理対象入力手段
１４ マイクロコンピュータ
１５ 駆動回路
１６ ＣＰＵ
１７ ＲＡＭ
１８ ＲＯＭ
１９ 記憶装置
２０ インプット・ポート
２１ アウトプット・ポート
２２ 第１プロセス処理手段
２３ 第２プロセス処理手段
２４ 第３ロセス処理手段
２５ 第４プロセス処理手段
２６ 総モル数演算手段（その１）
２７ 添加量演算手段（その１）
２８ データ検索処理手段
２９ 総モル数演算手段（その２）
３０ 添加量演算手段（その２）
３１ データテーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
難分解性の塩素系有機化合物について、その構成成分の塩素原子（Ｃｌ）を処理対象とし、水溶液中の該処理対象を、ＯＨラジカル（・ＯＨ）にて処理する方法であって、
該処理対象について、水酸基（-ＯＨ）の有無を判定し、有の場合、ＯＨラジカルが該水酸基の水素原子（Ｈ）を奪って酸化し、自身は水に回帰して系外遊離すると共に、該水酸基の酸素原子（Ｏ）を不対電子有化させる第１プロセスと、
該処理対象について、不対電子の有無を判定し、有の場合、ＯＨラジカルが付加して水酸基が生成される第２プロセスとを、順不同に有してなると共に、
最終的に第３プロセスにおいて、まず、ＯＨラジカルが水分子から水素原子を奪って酸化し、自身は水に回帰して系外に遊離すると共に、酸素分子を発生させつつ発生期の水素（Ｈ＋＋ｅ-）を生成し、該発生期の水素が、該処理対象の残基を還元して、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が生成されること、を特徴とする塩素系有機化合物の処理方法。
【請求項２】
請求項１において、該処理対象の処理に要するＯＨラジカルの必要総モル数が、前記各プロセスでの反応式に基づき算出されること、を特徴とする塩素系有機化合物の処理方法。
【請求項３】
請求項２において、ＯＨラジカルはフェントン法にて生成され、過酸化水素および鉄イオンの添加量が、ＯＨラジカルの該必要総モル数と該フェントン法に基づき算出されること、を特徴とする塩素系有機化合物の処理方法。
【請求項４】
請求項３において、まず検出手段により、該塩素系有機化合物の濃度が検出されると共に、入力手段により、該塩素系有機化合物中の該処理対象のモル数が入力され、
もって、検出された該濃度および入力された該処理対象のモル数に基づき、制御装置により、該処理対象の処理に要するＯＨラジカルの該必要総モル数、そして過酸化水素および鉄イオンの該添加量が算出され、
そして、該制御装置からの指示に基づき、過酸化水素添加部および鉄イオン添加部により、該処理対象の水溶液に対し、少なくとも該添加量の過酸化水素および鉄イオンが添加されること、を特徴とする塩素系有機化合物の処理方法。
【請求項５】
請求項４において、該制御装置はコンピュータにて構成されており、そのプログラムに基づき、該処理対象について、前記第１，第２，第３の各プロセス毎に必要なＯＨラジカルのモル数を、算出するプロセス処理と、
該プロセス処理に基づく、該処理対象の処理に要するＯＨラジカルの該必要総モル数の演算処理と、該演算処理に基づく、過酸化水素および鉄イオンの該添加量の演算処理とが、行われること、を特徴とする塩素系有機化合物の処理方法。
【請求項６】
請求項４において、該制御装置はコンピュータにて構成されており、そのプログラムに基づき、予め記憶されたデータを検索して、該処理対象の処理に必要なＯＨラジカルのモル数を抽出するデータ検索処理と、
該データ検索処理に基づく、該処理対象の処理に要するＯＨラジカルの該必要総モル数の演算処理と、該演算処理に基づく、過酸化水素および鉄イオンの該添加量の演算処理とが、行われること、を特徴とする塩素系有機化合物の処理方法。
【請求項１】
難分解性の塩素系有機化合物について、その構成成分の塩素原子（Ｃｌ）を処理対象とし、水溶液中の該処理対象を、ＯＨラジカル（・ＯＨ）にて処理する方法であって、
該処理対象について、水酸基（-ＯＨ）の有無を判定し、有の場合、ＯＨラジカルが該水酸基の水素原子（Ｈ）を奪って酸化し、自身は水に回帰して系外遊離すると共に、該水酸基の酸素原子（Ｏ）を不対電子有化させる第１プロセスと、
該処理対象について、不対電子の有無を判定し、有の場合、ＯＨラジカルが付加して水酸基が生成される第２プロセスとを、順不同に有してなると共に、
最終的に第３プロセスにおいて、まず、ＯＨラジカルが水分子から水素原子を奪って酸化し、自身は水に回帰して系外に遊離すると共に、酸素分子を発生させつつ発生期の水素（Ｈ＋＋ｅ-）を生成し、該発生期の水素が、該処理対象の残基を還元して、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が生成されること、を特徴とする塩素系有機化合物の処理方法。
【請求項２】
請求項１において、該処理対象の処理に要するＯＨラジカルの必要総モル数が、前記各プロセスでの反応式に基づき算出されること、を特徴とする塩素系有機化合物の処理方法。
【請求項３】
請求項２において、ＯＨラジカルはフェントン法にて生成され、過酸化水素および鉄イオンの添加量が、ＯＨラジカルの該必要総モル数と該フェントン法に基づき算出されること、を特徴とする塩素系有機化合物の処理方法。
【請求項４】
請求項３において、まず検出手段により、該塩素系有機化合物の濃度が検出されると共に、入力手段により、該塩素系有機化合物中の該処理対象のモル数が入力され、
もって、検出された該濃度および入力された該処理対象のモル数に基づき、制御装置により、該処理対象の処理に要するＯＨラジカルの該必要総モル数、そして過酸化水素および鉄イオンの該添加量が算出され、
そして、該制御装置からの指示に基づき、過酸化水素添加部および鉄イオン添加部により、該処理対象の水溶液に対し、少なくとも該添加量の過酸化水素および鉄イオンが添加されること、を特徴とする塩素系有機化合物の処理方法。
【請求項５】
請求項４において、該制御装置はコンピュータにて構成されており、そのプログラムに基づき、該処理対象について、前記第１，第２，第３の各プロセス毎に必要なＯＨラジカルのモル数を、算出するプロセス処理と、
該プロセス処理に基づく、該処理対象の処理に要するＯＨラジカルの該必要総モル数の演算処理と、該演算処理に基づく、過酸化水素および鉄イオンの該添加量の演算処理とが、行われること、を特徴とする塩素系有機化合物の処理方法。
【請求項６】
請求項４において、該制御装置はコンピュータにて構成されており、そのプログラムに基づき、予め記憶されたデータを検索して、該処理対象の処理に必要なＯＨラジカルのモル数を抽出するデータ検索処理と、
該データ検索処理に基づく、該処理対象の処理に要するＯＨラジカルの該必要総モル数の演算処理と、該演算処理に基づく、過酸化水素および鉄イオンの該添加量の演算処理とが、行われること、を特徴とする塩素系有機化合物の処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２１０５８０（Ｐ２０１２−２１０５８０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７７４８０（Ｐ２０１１−７７４８０）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００５９０２）三井造船株式会社 (1,723)
【出願人】（５００５６１９３１）三井造船プラントエンジニアリング株式会社 (41)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００５９０２）三井造船株式会社 (1,723)
【出願人】（５００５６１９３１）三井造船プラントエンジニアリング株式会社 (41)
【Ｆターム（参考）】
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