有機化合物の酸化分解方法
【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，ツール化が実現される、有機化合物の酸化分解方法を提案する。
【解決手段】この酸化分解方法では、対象１となる難分解性の有機化合物について、水酸基有の場合の第１ステップと、炭素原子や酸素原子に付く水素原子有の場合の第２ステップと、その後に水酸基が再生される第３ステップとが、ＯＨラジカル関与のもとで、繰返される。更に必要に応じ、ＯＨラジカルが関与して生成される発生期の水素による、還元パターンの第４ステップも加わる。そして、これらの各ステップを繰返すことにより、対象１の有機化合物は、酸化分解されて水，炭酸ガス，酸素分子等に無機化される。これらをプログラム化したマイクロコンピュータ１４等の制御装置１１も、利用可能である。
【解決手段】この酸化分解方法では、対象１となる難分解性の有機化合物について、水酸基有の場合の第１ステップと、炭素原子や酸素原子に付く水素原子有の場合の第２ステップと、その後に水酸基が再生される第３ステップとが、ＯＨラジカル関与のもとで、繰返される。更に必要に応じ、ＯＨラジカルが関与して生成される発生期の水素による、還元パターンの第４ステップも加わる。そして、これらの各ステップを繰返すことにより、対象１の有機化合物は、酸化分解されて水，炭酸ガス，酸素分子等に無機化される。これらをプログラム化したマイクロコンピュータ１４等の制御装置１１も、利用可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機化合物の酸化分解方法に関する。すなわち、炭素，水素，更には酸素、等の元素からなる難分解性の有機化合物を、ＯＨラジカル（・ＯＨ）にて酸化分解して無機化する、酸化分解方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
《技術的背景》
例えば、ベンゼン，トルエン，フェノール，エストラジオール等の有機化合物は、炭素，水素，更には酸素等の元素からなると共に、難分解性である。そして、例えば各種の製造工程等で使用，生成，排出されるが、水に溶解した揮発性有機化合物（ＶＯＣ）よりなるものも多く、残留医薬や残留農薬等として排出されることもある。
そして、このような有機化合物は、廃液等に溶存，含有されて、地下水，河川水，湖水等として、環境中に排出されることが多く、環境汚染の原因となり、健康への悪影響も深刻化しつつある。
【０００３】
《従来技術》
これに対し、この種の有機化合物の有効な浄化処理技術，無害化処理技術は、確立していない。廃液等中に含有されたこの種の有機化合物の処理ニーズは、今後ますます高まることが予想されるが、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していない。
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、この種の有機化合物を酸化分解，無機化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】
《問題点について》
ところで、従来のフェントン法による処理技術，酸化分解方法については、次の課題が指摘されていた。
ＯＨラジカルは、周知のごとく強力な酸化力，分解力を備えており、難分解性の有機化合物の無機化力に優れている。しかし、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あり、寿命が極めて短い化学種でもあり、連鎖反応で生成させる生成効率の向上や反応効率の向上が、重要テーマとなる。
これに対し、従来例のフェントン法による処理技術については、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ラジカルの生成効率が悪く、又、所期の酸化分解反応以外の２次的反応が起こり易い等、反応効率が悪かった。
すなわちＯＨラジカルが、処理対象の難分解性の有機化合物にアタックして酸化分解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や、水，炭酸ガス，酸素等に無機化される割合の低さ、等々の問題が指摘されていた。
【０００６】
《その原因について》
このような、従来例のフェントン法について指摘されていた問題は、根本的には、ＯＨラジカルによる酸化分解プロセスの把握不足に、起因していた。従来例の問題点の根本原因は、次の各点の解明不足にある。
すなわち、処理対象の各有機化合物それぞれに対応した、１．酸化分解メカニズムの分析、２．そして酸化分解過程の化学式のプロセス解明、３．これに基づく、酸化分解に要するＯＨラジカルの必要総モル数の把握、４．フェントン法による過酸化水素や２価の鉄イオンの添加量の把握、等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１．対象となる有機化合物が、すべて酸化分解，無機化され尽くしてしまうまでの煩雑な酸化分解過程、そして２．その化学式プロセスを、確実にフォローして、３．必要総モル数や、４．添加量を把握するには、膨大な計算量そして多大な時間と労力を要し、ミス多発も予測される。
そこで、ＯＨラジカルの必要総モル数等の計算アルゴリズムの確立、そしてその自動化，制御化，ツール化が、特に切望されていた。
【０００７】
《本発明》
本発明の有機化合物の酸化分解方法は、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、有機化合物の酸化分解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】
《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、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の有機化合物の酸化分解方法は、少なくとも炭素，水素の２元素、又は酸素を加えた３元素からなる難分解性の有機化合物を処理対象とし、水溶液中の該対象を、ＯＨラジカル（・ＯＨ）にて酸化分解，無機化する。そして、次の第１，第２，第３ステップを、有している。
すなわち該対象について、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、該水酸基の酸素原子を二重結合化する第１ステップと、該対象について、炭素原子や酸素原子に付く水素原子（Ｈ）の有無を判定し、有の場合、ＯＨラジカルが該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第２ステップと、該対象について、上記第２ステップにて生成された炭素原子の不対電子や酸素原子の不対電子に対し、引続くＯＨラジカルが付加して、水酸基が再生される第３ステップと、を有している。
そして、上記第１ステップと上記第２，３ステップとが、繰返されること、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の有機化合物の酸化分解方法では、請求項１において、該対象について、水素原子が奪い尽くされ酸化し尽くされた場合、次の第４ステップへと進む。
第４ステップでは、まず、引続く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-）を生成する。そして、該発生期の水素が、水素原子が奪い尽くされた該対象を還元，水素化し、もって上記第２ステップへと進むこと、を特徴とする。
請求項３については、次のとおり。
請求項３の有機化合物の酸化分解方法では、請求項１において、上記第１ステップの該水酸基には、カルボキシル基（-ＣＯＯＨ）が包含される。そして、該カルボキシル基の場合は、上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離すること、を特徴とする。
【００１０】
請求項４については、次のとおり。
請求項４の有機化合物の酸化分解方法では、請求項１において、水素原子有のアルデヒド基（-ＣＨＯ）の場合は、上記第２ステップに際し奪われた水素原子の空位への、続く上記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離する。
水素原子有のメチレン基（-ＣＨ２-）の場合は、上記第２ステップに際し奪われた水素原子の空位への、続く上記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離する。
水素原子有のメチル基（ＣＨ３-）の場合は、上記第２ステップに際し奪われた水素原子の空位への、続く上記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスと酸素分子が生成されて系外に遊離する。
カルボニル基（-Ｃ＝Ｏ-）の場合は、上記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離する。
エーテル基（-Ｏ-）の場合は、上記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって酸素分子が生成されて系外に遊離すること、を特徴とする。
【００１１】
請求項５については、次のとおり。
請求項５の有機化合物の酸化分解方法では、請求項１，２，３，又は４において、該対象の酸化分解に要するＯＨラジカルの必要総モル数が、前記各ステップ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６については、次のとおり。
請求項６の有機化合物の酸化分解方法では、請求項５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２価の鉄イオンの添加量が、ＯＨラジカルの該必要総モル数と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７については、次のとおり。
請求項７の有機化合物の酸化分解方法では、請求項６において、まず、検出手段により該対象の濃度が検出されると共に、入力手段により該対象の構成成分とそのモル数が入力される。もって、該対象の検出された濃度、および入力された構成成分とモル数に基づき、制御装置により、該対象の酸化分解に要するＯＨラジカルの該必要総モル数、そして過酸化水素および２価の鉄イオンの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、該対象の水溶液に対し、該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こと、を特徴とする。
【００１２】
請求項８については、次のとおり。
請求項８の有機化合物の酸化分解方法では、請求項７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、そのプログラムにより、前記第１，第２，第３，第４の各ステップを繰返し、もって各ステップ毎に必要なＯＨラジカルのモル数を算出するステップ処理と、該ステップ処理に基づく、該対象の酸化分解に要するＯＨラジカルの該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２価の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９については、次のとおり。
請求項９の有機化合物の酸化分解方法では、請求項７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、そのプログラムにより、予め記憶されたデータを検索して、該対象の構成成分の酸化分解に必要な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、該対象の酸化分解に要するＯＨラジカルの該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２価の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。
【００１３】
《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）対象の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）そこで、ＯＨラジカルが生成される。
（４）ＯＨラジカルは、強力な酸化力，分解力を備えており、対象の有機化合物を、水，炭酸ガス，酸素等に無機化する。
（５）そして本発明では、対象の有機化合物が、次のステップにて酸化分解される。すなわち、水酸基有の場合の第１ステップ、炭素原子や酸素原子に付く水素原子有の場合の第２ステップ、その後に水酸基が再生される第３ステップ等の各ステップが、ＯＨラジカル関与のもとで繰返される。なお、発生期の水素にて還元する第４ステップが、加わることもある。
（６）このように、パターン化されたステップにより、酸化分解過程，化学式プロセスが、具体的に把握される。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）例えば、前記第１，第２，第３，第４の各ステップ処理、記憶データ検索処理，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実現される。
（９）なお、ＯＨラジカルの必要総モル数は、必要理論総モル数として算出されたモル数より、多目に算出，設定，準備される。もって、過酸化水素や鉄イオンの添加量についても、これに準じる。
（１０）さてそこで、本発明の有機化合物の酸化分解方法は、次の効果を発揮する。
【発明の効果】
【００１４】
《第１の効果》
第１に、本発明の酸化分解方法により、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、パターン化された第１，第２，第３，第４ステップを、処理対象の各有機化合物に対して共通適用することにより、各有機化合物の酸化分解過程，化学式プロセスが、それぞれ具体的に解明，把握される。もって、ＯＨラジカルの必要総モル数、そして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、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る。従って、過不足ないＯＨラジカルの生成と反応が可能となり、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。連鎖的に生成されると共に寿命の短いＯＨラジカルが、酸化に用いられずに消滅してしまうロス発生は防止され、２次的反応による中間生成物の生成ロスも削減され、無機化率が向上する。
【００１５】
《第２の効果》
第２に、特に本発明の酸化分解方法によって、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、対象の有機化合物の酸化分解，無機化について、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、濃度検出手段や対象入力手段を付設して、後はプログラムソフトに基づき各種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、そして過酸化水素，鉄イオンの添加量が算出されるようになる。前述したこの種従来例のように、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，ツール化実現の意義は大きい。
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】
【００１６】
【図１】本発明に係る有機化合物の酸化分解方法について、発明を実施するための形態の説明に供し、全体の構成フロー図である。
【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、処理ステップの１例のフローチャートであり、（１）図は、第１ステップに関し、（２）図は、第２ステップに関する。
【図５】同発明を実施するための形態の説明に供し、処理ステップの１例のフローチャートであり、（１）図は、第３ステップに関し、（２）図は、第４ステップに関する。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
そして以下、「処理対象」，「フェントン法」，「ＯＨラジカルの生成」，「本発明の概要」，「酸化分解等の具体例」，「ＯＨラジカル等の計算アルゴリズム」，「制御装置等」，「制御例（その１）」，「制御例（その２）」，「作用等」などの項目順に、説明する。
【００１８】
《処理対象１について》
本発明の酸化分解方法は、少なくとも炭素（Ｃ），水素（Ｈ）の２元素、又は酸素を加えた３元素からなる難分解性の有機化合物を処理対象１（以下単に対象１と言う）とし、水溶液中の対象１を、ＯＨラジカル（・ＯＨ）にて酸化分解し、もって水（Ｈ２Ｏ），炭酸ガス（ＣＯ２），酸素（Ｏ２）等に、無機化する。
まず、対象１となる有機化合物は、炭素，水素の２元素や、酸素を加えた３元素よりなり、例えば次の物質等が考えられる。
・ベンゼン（Ｃ６Ｈ６）
・トルエン（Ｃ６Ｈ５ＣＨ３）
・フェノール（Ｃ６Ｈ５ＯＨ）
・キシレン（Ｃ６Ｈ４（ＣＨ３）２）
・酢酸エチル（ＣＨ３ＣＯＯＣＨ２ＣＨ３）
・ホルムアルデヒド（ＨＣＨＯ）
・エストラジオール（Ｃ１８Ｈ２４Ｏ２）
【００１９】
《フェントン法について》
そして、本発明の酸化分解方法は、このような有機化合物を、ＯＨラジカルにて酸化分解する。
ＯＨラジカルの生成法、そしてＯＨラジカルによる酸化分解法としては、フェントン法が代表的である。そこで、まず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）が、付設されている。
そして、対象１の有機化合物が溶存，含有した被処理水８は、原水槽３からフェントン処理槽４へと供給される。
【００２０】
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、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。
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２価の鉄イオンにてＯＨラジカルが生成され、もって、対象１の有機化合物が酸化分解，無機化される。
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，含有された対象１の有機化合物を酸化し、遂には分解してしまう。
もって、有機化合物が無機化された被処理水８は、後処理槽５を経由し、凝集，沈殿，濾過，ｐＨ調整された後、外部排水され放流される。
フェントン法は、例えばこのようになっている。
【００２１】
《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式等について、説明しておく。
まず第１に、フェントン処理槽４内では、添加された過酸化水素が、触媒として添加された２価の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。
【００２２】
【化１】
【化２】
【化３】
【００２３】
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。
【００２４】
【化４】
【化５】
【００２５】
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。
【００２６】
【化６】
【化７】
【００２７】
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。
即ち、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。
【００２８】
【化８】
【化９】
【化１０】
フェントン法では、このようにＯＨラジカルが生成される。
【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、図４，図５のフローチャートを参照して、説明する。
フェントン処理槽４（図１を参照）内では、上述により生成されたＯＨラジカルにより、炭素，水素，酸素等の元素よりなる対象１の難分解性の有機化合物が、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ステップ，第２ステップ，第３ステップ，更には第４ステップを、順に繰返すことにより、行われる。
【００３０】
図４の（１）図は、第１ステップに関する。
まず前提として、ＳＴＥＰ１で対象１の有機化合物の化学式、具体的には、その構成成分を示した構造式が、入力される（後述する対象入力手段１３を参照）。
そして、この第１ステップのルーチンでは、そのＳＴＥＰ２で、対象１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、ＳＴＥＰ３，ＳＴＥＰ４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、ＳＴＥＰ５で自身は水（Ｈ２Ｏ）に回帰して系外に遊離する。
なおＳＴＥＰ６により、水酸基が無となるまで、上述した所が繰返される。
【００３１】
次に、図４の（２）図は、第２ステップに関する。
第１ステップの次のルーチンである第２ステップでは、まず、そのＳＴＥＰ７で、第１ステップ後の対象１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、ＳＴＥＰ８，ＳＴＥＰ９へと進み、ＯＨラジカルが水素原子を奪って酸化し、ＳＴＥＰ１０で、自身は水に回帰して系外に遊離する。
なおＳＴＥＰ１１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。
【００３２】
図５の（１）図は、第３ステップに関する。
上述した第２ステップの次のルーチンである第３ステップでは、まず、そのＳＴＥＰ１２で、第２ステップ後の対象１について、第２ステップ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）の不対電子の有無が、判定される。そして不対電子有の場合は、ＳＴＥＰ１３へと進んで、不対電子に引続く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、ＳＴＥＰ１４を経て、前述した図４の（１）図の第１ステップにリターンして、第１ステップを繰返すことになる。
【００３３】
図５の（２）図は、第４ステップに関する。
上述した第１，第２，第３ステップで、対象１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１が所期の通り水，炭酸ガス，酸素等に分解され、無機化されたことになる。
これに対し、第１，第２，第３ステップを経ても、対象１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ステップへと進む。
第４ステップでは、まずＳＴＥＰ１６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ＳＴＥＰ１７の発生期の水素が、ＳＴＥＰ１５の水素原子が奪い尽くされた対象１を、ＳＴＥＰ１８で還元，水素化する。
そこでフローは、ＳＴＥＰ１９を経て、前述した図４の（２）図の第２ステップへとリターンして、第２ステップを繰返すことになる。
本発明の概要は、このようになっている。
【００３４】
《酸化分解等の具体例》
対象１である炭素，水素，酸素等からなる難分解性の有機化合物は、このような第１ステップ，第２ステップ，第３ステップ、更には必要に応じ第４ステップを順に、多くの場合は多数回繰返すことにより、酸化分解されて、水，炭酸ガス，酸素等に無機化される。
ここで、対象１の有機化合物の構成成分となる各置換基や炭化水素について、その酸化分解，無機化の具体例を、以下に詳述する。表１は、このような具体例の酸化分解データである。
なお表１中、Ｒは、有機化合物の置換基等の構成成分以外の基本部分や残基を示す。Ｒ'は、Ｒに比し水素原子が１個少ない場合を示す。又、ＲとＲ"とは同一でも可。
【００３５】
【表１】
【００３６】
まず、カルボキシル基（-ＣＯＯＨ）は、表１中の項目ＮＯ．１に示したように、酸化分解される。
すなわち、対象１となる有機化合物に、カルボキシル基が最初に含まれていた場合、又は、ステップ処理によりカルボキシル基が途中で生成された場合は、前記第１ステップ（図４の（１）図を参照）を辿る。そして、第１ステップでの酸素原子（Ｏ）の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガス（ＣＯ２）が生成されて系外に遊離する。
結局、１モル（構成成分当量、以下同様）のカルボキシル基の酸化分解処理に関しては、１モルのＯＨラジカルが関与し，消費されることにより、１モルの水と１モルの炭酸ガスが生成される。
【００３７】
次に、水酸基（-ＯＨ）は、表１中の項目ＮＯ．２に示したように、酸化分解される。
すなわち、対象１となる有機化合物に、水酸基が最初に含まれていた場合、又は、ステップ処理により水酸基が途中で生成された場合は、前記第１ステップ（図４の（１）図を参照）を辿る。
もって、１モルの水酸基の酸化分解処理に関しては、１モルのＯＨラジカルが関与し，消費されることにより、１モルの水が生成される。
【００３８】
又、アルデヒド基（-ＣＨＯ）は、表１中の項目ＮＯ．３に示したように、酸化分解される。
すなわち、対象１となる有機化合物に、アルデヒド基が最初に含まれていた場合、又は、ステップ処理によりアルデヒド基が途中で生成された場合は、まず、前記第２ステップ（図４の（２）図を参照）を辿る。そして、水素原子（Ｈ）有のアルデヒド基の場合は、奪われた水素原子の空位に、前記第３ステップ（図５の（１）図を参照）でのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く前記第１ステップ（図４の（１）図を参照）での酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離する。
結局、１モルのアルデヒド基の酸化分解処理に関しては、３モルのＯＨラジカルが関与し，消費されることにより、２モルの水と、１モルの炭酸ガスとが、生成されることになる。
【００３９】
次に、メチル基（ＣＨ３-）は、表１中の項目ＮＯ．４に示したように、酸化分解される。
すなわち、対象１となる有機化合物に、メチル基が最初に含まれていた場合、又は、ステップ処理によりメチル基が途中で生成された場合は、まず、前記第２ステップを辿る。そして、水素原子有のメチル基の場合は、奪われた水素原子の空位に、続く前期第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く前記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスと酸素分子が生成されて系外に遊離する。
結局、１モルのメチル基の酸化分解処理に関しては、９モルのＯＨラジカルが関与し，消費されることにより、６モルの水と１モルの炭酸ガスと１／２モルの酸素分子とが、生成される。
【００４０】
次に、炭化水素（例えばアルキル基）一般については、次の通り。この場合は、表１中の項目ＮＯ．５に示したように、酸化分解される。
すなわち、対象１となる有機化合物中の構成成分の炭化水素は、（最初に含まれていた場合と、ステップ処理により途中で生成された場合とがあるが、いずれにしても）、前記第２ステップ，そして第３ステップ，第１ステップを順に辿り、もって水が生成されて系外に遊離する。
もって結局、有機化合物中の構成成分としての１モルの炭化水素成分の酸化分解処理に関しては、３モルのＯＨラジカルが関与し，消費されることにより、２モルの水が生成される。
【００４１】
次に、メチレン基（-ＣＨ２-）は、表１中の項目ＮＯ．６に示したように、酸化分解される。
すなわち、対象１となる有機化合物に、メチレン基が最初に含まれていた場合、又は、ステップ処理によりメチレン基が途中で生成された場合は、まず、前記第２ステップを辿る。そして、水素原子有のメチレン基の場合は、奪われた水素原子の空位に、続く前期第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く前記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離する。
結局、ｎモルのメチレン基の酸化分解処理に関しては、６ｎモルのＯＨラジカルが関与し，消費されることにより、４ｎモルの水とｎモルの炭酸ガスとが、生成される。
【００４２】
又、カルボニル基（-Ｃ＝Ｏ-）は、表１中の項目ＮＯ．７に示したように、酸化分解される。
すなわち、対象１となる有機化合物に、カルボニル基が最初に含まれていた場合、又は、ステップ処理によりカルボニル基が途中で生成された場合は、まず、前記第３ステップを辿る。そして、水素原子無のカルボニル基（-Ｃ＝Ｏ-）の場合は、前記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く前記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離する。
結局、ｎモルのカルボニル基の酸化分解処理に関しては、２ｎモルのＯＨラジカルが関与し，消費されることにより、ｎモルの水が生成される。
【００４３】
次に、エーテル基（-Ｏ-）は、表１中の項目ＮＯ．８に示したように、酸化分解されるようになる。
すなわち、対象１となる有機化合物に、エーテル基が最初に含まれていた場合、又は、ステップ処理により途中で生成された場合は、まず、前記第３ステップを辿る。そして、水素原子無のエーテル基の場合は、前記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く前記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって酸素分子が生成されて系外に遊離する。
結局、ｎモルのエーテル基の酸化分解処理に関しては、２ｎモルのＯＨラジカルが関与し，消費されることにより、ｎモルの水とｎモルの酸素分子とが生成される。
【００４４】
なおここで、前記第４ステップの例について述べておく。
例えば、対象１の酸化分解の過程で生成された中間生成物、つまり第１，第２，第３ステップを辿った結果、対象１の構成成分として生成されるに至った中間生成物について、既にその水素原子がＯＨラジカルにて奪い尽くされていた場合、その中間生成物は、前述したように、発生期の水素（Ｈ+＋ｅ-）にて還元されて、再び第２ステップへと進むことになる。
例えば、このような中間生成物（Ｏ＝Ｃ＝Ｃ＝Ｏ）は、この第４ステップで化１１の反応式にて、ホルムアルデヒド（Ｈ-ＣＨＯ）化された後、第２ステップにリターンし、もって化１２の反応式にて無機化される。
【００４５】
【化１１】
【化１２】
酸化分解等の具体例については、以上詳述したとおりである。
【００４６】
《ＯＨラジカル等の計算アルゴリズム》
この酸化分解方法では、対象１となる有機化合物の酸化分解に要するＯＨラジカルの必要総モル数が、前記第１，第２，第３，更には第４のステップ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２価の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。
【００４７】
この計算アルゴリズムについて、更に詳述する。まず、対象１となる難分解性の有機化合物について、水酸基有の場合の前記第１ステップ（図４の（１）図を参照）と、炭素原子や酸素原子に付く水素原子有の場合の第２ステップ（図４の（２）図を参照）と、その後に水酸基が再生される第３ステップ（図５の（１）図を参照）とが、ＯＨラジカル関与のもとで、順次繰り返される。更に必要に応じ、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、還元パターンの第４ステップ（図５の（２）図を参照）も加わる。
これらの各ステップを辿ることにより、対象１の有機化合物は、酸化分解されて、水，炭酸ガス，酸素分子等に無機化される。その中核をなす構成成分の酸化分解，無機化の具体例については、表１に関し前述した所を参照。
そして、これらの各ステップの化学式を、プロセス的に辿ることにより、その対象１を酸化分解するのに必要なＯＨラジカルの理論総モル数が、算出される。酸化分解の各化学式において、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。
そして実際上は、このように算出されたＯＨラジカルの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る。
【００４８】
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、フェントン法による過酸化水素と２価の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と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、対象１の酸化性状次第であるが、実際上、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。
ＯＨラジカルの必要総モル数等の計算アルゴリズムは、このようになっている。
【００４９】
《制御装置１１等について》
さて次に、このような酸化分解方法の自動化，制御化，ツール化について、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酸化分解方法の自動化，制御化，ツール化には、濃度検出手段１２，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、対象１の濃度が検出されると共に、対象入力手段１３により、対象１の構成成分とそのモル数（構成成分当量）が、入力される。このように検出された濃度、および入力された構成成分とそのモル数とに基づき、制御装置１１により、対象１の酸化分解に要する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。
そして、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２価の鉄イオン添加部１０により、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。
【００５０】
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ＴＯＣ（全有機体炭素）自動測定装置が使用され、被処理水８中の対象１濃度、つまり有機化合物濃度（例えばｍｇ／Ｌ）を、分析，測定し、その測定データが制御装置１１に入力される。
対象入力手段１３は、対象１となる有機化合物について、その構成成分とそのモル数（構成成分当量）を、制御装置１１に入力する。つまり対象入力手段１３は、キーボード等を使用して、対象１の化学構造式を参照しつつ、その有機化合物の構成成分、つまり各置換基や炭化水素等の炭素，水素，酸素による構成を、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、および対象１の構成成分とそのモル数とに基づき、対象１の酸化分解に必要なＯＨラジカルの総モル数を、算出する（この計算アルゴリズムについては、前述した所を参照）。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２価の鉄イオンの添加量が、通常、定量的正数，定量的係数を基準として算出される。
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等は、このようになっている。
【００５１】
《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５を参照しつつ、説明する。
この制御例の酸化分解方法において、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、次のステップ処理，総モル数演算処理，添加量演算処理等を行う。
すなわち、図４，図５に示したプログラムに基づき、前記第１，第２，第３，第４の各ステップを順に繰返すことにより、各ステップ毎に必要なＯＨラジカルのモル数を算出するステップ処理と、このステップ処理に基づき対象１の酸化分解に要する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２価の鉄イオンの添加量の演算処理とが、行われる。
【００５２】
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、図４，図５のフローチャートに示されたプログラムに基づき、図３中に示したように、第１ステップ処理手段２２，第２ステップ処理手段２３，第３ステップ処理手段２４，第４ステップ処理手段２５等として、順次経時的に機能する。このプログラムは、ＲＯＭ１８に書き込まれている。
そして、対象入力手段１３で入力された対象１の１モルやｎモルの有機化合物の構成成分を対象に、次のステップ処理が順次繰返される。
【００５３】
第１ステップ処理手段２２では、図４の（１）図のＳＴＥＰ１〜６を順次辿り、もって前述した第１ステップの入力，判断，処理等が行われる。第１ステップの次段階の第２ステップ処理手段２３では、図４の（２）図のＳＴＥＰ７〜１１を辿り、もって前述した第２ステップの判断や処理が行われる。
第２ステップの次段階の第３ステップ処理手段２４では、図５の（１）図のＳＴＥＰ１２〜１４を辿り、もって前述した第３ステップの判断や処理が行われる。第３ステップ処理手段２４で水酸基が再生されると、フローは第１ステップへとリターンする。
なお、このような第１，第２，第３ステップ処理手段２２，２３，２４の繰返しにより、対象１の有機化合物の構成成分は、原則的には、無機化され尽くされる。
これに対し、もしも無機化され尽くされなかった場合、フローは、第４ステップ処理手段２５へと進む。第４ステップ処理手段２５では、図５の（２）図のＳＴＥＰ１５〜１９を辿り、もって前述した第４ステップの処理や判断が行われる。そして、還元，水素化が行われると、フローは第２ステップへとリターンする。
【００５４】
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ラジカルについての総モル数演算手段（その１）２６として機能する。
この総モル数演算手段（その１）２６では、まず、対象１となる有機化合物の酸化分解に際し、上記第１，第２，第３，第４ステップの繰返しに関与し，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で検出された対象１の有機化合物の濃度（例えばｍｇ／Ｌ）から、そのモル数を換算する。
これらに基づき、対象１の酸化分解に必要なＯＨラジカルの総モル数が、まず算出される。
【００５５】
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として機能する。
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、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、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、添加されることになる。
制御例（その１）では、このような制御が実施される。
【００５６】
《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２，図３，表１を参照して、説明する。
この制御例の酸化分解方法において、該制御装置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、対象１に最初から含まれていた構成成分の酸化分解や、ステップ処理により生成された構成成分の酸化分解に必要な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、対象１の酸化分解に要する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２価の鉄イオンの該添加量の演算処理とが行われる。
【００５７】
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，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、酸化分解データテーブル３１として格納されている。つまり、炭素，水素，酸素等からなる有機化合物の構成成分毎に、その酸化分解に必要なＯＨラジカルのモル数が、対応づけて一般的に記憶されている。
【００５８】
そしてまず、データ検索処理手段２８は、対象入力手段１３で入力された対象１の有機化合物の構成成分を、検索キーとして、酸化分解データテーブル３１から読み出されたＯＨラジカルのモル数データを、検索する。もって、検索キーとされた構成成分の酸化分解に必要なＯＨラジカルのモル数を、抽出する。
そして、このような処理が順次繰返される。すなわち、最初の構成成分が無機化された後の残基が、次の酸化分解対象となり、その構成成分について、上述に準じ必要なＯＨラジカルのモル数が抽出され、以降このような処理が繰り返され（勿論、同一の構成成分が複数回、酸化分解対象として登場することも可能）、結局、すべてが無機化され尽くすに至る。
次に、総モル数演算手段（その２）２９では、まず、対象１の有機化合物の酸化分解に必要な、データ検索処理手段２８において抽出されたＯＨラジカルのモル数が合算される。これと共に、この総モル数演算手段（その２）２９では、濃度検出手段１２で検出された対象１の有機化合物の濃度（例えばｍｇ／Ｌ）から、そのモル数を換算する。
これらに基づき、対象１を酸化分解するのに必要なＯＨラジカルのモル数が、まず算出される。
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。
【００５９】
《作用等》
本発明の有機化合物の酸化分解方法は、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）対象１の難分解性の有機化合物を溶存，含有した被処理水８は、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）。そして、炭素，水素，酸素等からなる有機化合物は、本発明の酸化分解方法により、無機化される。
【００６０】
（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。
【００６１】
（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、触媒として添加された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１，２，３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ラジカルが生成される（前記化４，５，６，７，８，９，１０の反応式を参照）。
【００６２】
（４）このように生成された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，含有されていた対象１の有機化合物は、このＯＨラジカルにて、水，炭酸ガス，酸素分子等の低分子化合物に無機化され尽くしてしまう。
被処理水８は、このように溶存，含有していた対象１の有機化合物が無機化され、もって外部排出される。
【００６３】
（５）そして、本発明の酸化分解方法では、対象１の有機化合物が、次の各ステップを辿って酸化分解される（図４，図５を参照）。
すなわち、水酸基有の場合の第１ステップ、炭素原子や酸素原子に付く水素原子有の場合の第２ステップ、その後に水酸基が再生される第３ステップが、ＯＨラジカル関与のもとで順次繰返される。
このような酸化分解パターンにより、対象１は無機化される。なお、発生期の水素による第４ステップの還元パターンが、加わることもある。
【００６４】
（６）さて本発明では、このようにパターン化された第１，第２，第３，第４ステップを、対象１の有機化合物に対して共通適用することにより、各有機化合物の酸化分解過程，化学式プロセスが、それぞれ個別かつ具体的に解明，把握される。
もって、対象１の有機化合物の酸化分解に要するＯＨラジカルの必要総モル数、そして、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る。このように、ＯＨラジカルの必要総モル数等の計算アルゴリズムが、確立される。
【００６５】
（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。
すなわち、濃度検出手段１２にて、対象１となる有機化合物の被処理水８中での濃度を検出すると共に、対象入力手段１３にて、その有機化合物の構成成分とそのモル数（構成成分当量）とを入力するだけで、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ようになる（図１，図２を参照）。
【００６６】
（８）例えば、前記第１，第２，第３，第４の各ステップ処理や、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）。
又例えば、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）。
【００６７】
（９）なお、ＯＨラジカルの、実際使用量（必要総モル数）は、反応理論値（必要理論総モル数）より多目とされる。すなわち実際上、ＯＨラジカルは、反応理論値として算出されたモル数を下限値としつつ、より多目に算出，設定，準備される。
従って、ＯＨラジカルフェントン法による生成物質である過酸化水素や鉄イオンの添加量についても、これに準じることになる。
【符号の説明】
【００６８】
１ 対象（有機化合物）
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 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ステップ処理手段
２３ 第２ステップ処理手段
２４ 第３ステップ処理手段
２５ 第４ステップ処理手段
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 酸化分解データテーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機化合物の酸化分解方法に関する。すなわち、炭素，水素，更には酸素、等の元素からなる難分解性の有機化合物を、ＯＨラジカル（・ＯＨ）にて酸化分解して無機化する、酸化分解方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
《技術的背景》
例えば、ベンゼン，トルエン，フェノール，エストラジオール等の有機化合物は、炭素，水素，更には酸素等の元素からなると共に、難分解性である。そして、例えば各種の製造工程等で使用，生成，排出されるが、水に溶解した揮発性有機化合物（ＶＯＣ）よりなるものも多く、残留医薬や残留農薬等として排出されることもある。
そして、このような有機化合物は、廃液等に溶存，含有されて、地下水，河川水，湖水等として、環境中に排出されることが多く、環境汚染の原因となり、健康への悪影響も深刻化しつつある。
【０００３】
《従来技術》
これに対し、この種の有機化合物の有効な浄化処理技術，無害化処理技術は、確立していない。廃液等中に含有されたこの種の有機化合物の処理ニーズは、今後ますます高まることが予想されるが、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していない。
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、この種の有機化合物を酸化分解，無機化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】
《問題点について》
ところで、従来のフェントン法による処理技術，酸化分解方法については、次の課題が指摘されていた。
ＯＨラジカルは、周知のごとく強力な酸化力，分解力を備えており、難分解性の有機化合物の無機化力に優れている。しかし、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あり、寿命が極めて短い化学種でもあり、連鎖反応で生成させる生成効率の向上や反応効率の向上が、重要テーマとなる。
これに対し、従来例のフェントン法による処理技術については、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ラジカルの生成効率が悪く、又、所期の酸化分解反応以外の２次的反応が起こり易い等、反応効率が悪かった。
すなわちＯＨラジカルが、処理対象の難分解性の有機化合物にアタックして酸化分解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や、水，炭酸ガス，酸素等に無機化される割合の低さ、等々の問題が指摘されていた。
【０００６】
《その原因について》
このような、従来例のフェントン法について指摘されていた問題は、根本的には、ＯＨラジカルによる酸化分解プロセスの把握不足に、起因していた。従来例の問題点の根本原因は、次の各点の解明不足にある。
すなわち、処理対象の各有機化合物それぞれに対応した、１．酸化分解メカニズムの分析、２．そして酸化分解過程の化学式のプロセス解明、３．これに基づく、酸化分解に要するＯＨラジカルの必要総モル数の把握、４．フェントン法による過酸化水素や２価の鉄イオンの添加量の把握、等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１．対象となる有機化合物が、すべて酸化分解，無機化され尽くしてしまうまでの煩雑な酸化分解過程、そして２．その化学式プロセスを、確実にフォローして、３．必要総モル数や、４．添加量を把握するには、膨大な計算量そして多大な時間と労力を要し、ミス多発も予測される。
そこで、ＯＨラジカルの必要総モル数等の計算アルゴリズムの確立、そしてその自動化，制御化，ツール化が、特に切望されていた。
【０００７】
《本発明》
本発明の有機化合物の酸化分解方法は、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、有機化合物の酸化分解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】
《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、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の有機化合物の酸化分解方法は、少なくとも炭素，水素の２元素、又は酸素を加えた３元素からなる難分解性の有機化合物を処理対象とし、水溶液中の該対象を、ＯＨラジカル（・ＯＨ）にて酸化分解，無機化する。そして、次の第１，第２，第３ステップを、有している。
すなわち該対象について、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、該水酸基の酸素原子を二重結合化する第１ステップと、該対象について、炭素原子や酸素原子に付く水素原子（Ｈ）の有無を判定し、有の場合、ＯＨラジカルが該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第２ステップと、該対象について、上記第２ステップにて生成された炭素原子の不対電子や酸素原子の不対電子に対し、引続くＯＨラジカルが付加して、水酸基が再生される第３ステップと、を有している。
そして、上記第１ステップと上記第２，３ステップとが、繰返されること、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の有機化合物の酸化分解方法では、請求項１において、該対象について、水素原子が奪い尽くされ酸化し尽くされた場合、次の第４ステップへと進む。
第４ステップでは、まず、引続く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-）を生成する。そして、該発生期の水素が、水素原子が奪い尽くされた該対象を還元，水素化し、もって上記第２ステップへと進むこと、を特徴とする。
請求項３については、次のとおり。
請求項３の有機化合物の酸化分解方法では、請求項１において、上記第１ステップの該水酸基には、カルボキシル基（-ＣＯＯＨ）が包含される。そして、該カルボキシル基の場合は、上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離すること、を特徴とする。
【００１０】
請求項４については、次のとおり。
請求項４の有機化合物の酸化分解方法では、請求項１において、水素原子有のアルデヒド基（-ＣＨＯ）の場合は、上記第２ステップに際し奪われた水素原子の空位への、続く上記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離する。
水素原子有のメチレン基（-ＣＨ２-）の場合は、上記第２ステップに際し奪われた水素原子の空位への、続く上記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離する。
水素原子有のメチル基（ＣＨ３-）の場合は、上記第２ステップに際し奪われた水素原子の空位への、続く上記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスと酸素分子が生成されて系外に遊離する。
カルボニル基（-Ｃ＝Ｏ-）の場合は、上記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離する。
エーテル基（-Ｏ-）の場合は、上記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって酸素分子が生成されて系外に遊離すること、を特徴とする。
【００１１】
請求項５については、次のとおり。
請求項５の有機化合物の酸化分解方法では、請求項１，２，３，又は４において、該対象の酸化分解に要するＯＨラジカルの必要総モル数が、前記各ステップ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６については、次のとおり。
請求項６の有機化合物の酸化分解方法では、請求項５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２価の鉄イオンの添加量が、ＯＨラジカルの該必要総モル数と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７については、次のとおり。
請求項７の有機化合物の酸化分解方法では、請求項６において、まず、検出手段により該対象の濃度が検出されると共に、入力手段により該対象の構成成分とそのモル数が入力される。もって、該対象の検出された濃度、および入力された構成成分とモル数に基づき、制御装置により、該対象の酸化分解に要するＯＨラジカルの該必要総モル数、そして過酸化水素および２価の鉄イオンの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、該対象の水溶液に対し、該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こと、を特徴とする。
【００１２】
請求項８については、次のとおり。
請求項８の有機化合物の酸化分解方法では、請求項７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、そのプログラムにより、前記第１，第２，第３，第４の各ステップを繰返し、もって各ステップ毎に必要なＯＨラジカルのモル数を算出するステップ処理と、該ステップ処理に基づく、該対象の酸化分解に要するＯＨラジカルの該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２価の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９については、次のとおり。
請求項９の有機化合物の酸化分解方法では、請求項７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、そのプログラムにより、予め記憶されたデータを検索して、該対象の構成成分の酸化分解に必要な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、該対象の酸化分解に要するＯＨラジカルの該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２価の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。
【００１３】
《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）対象の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）そこで、ＯＨラジカルが生成される。
（４）ＯＨラジカルは、強力な酸化力，分解力を備えており、対象の有機化合物を、水，炭酸ガス，酸素等に無機化する。
（５）そして本発明では、対象の有機化合物が、次のステップにて酸化分解される。すなわち、水酸基有の場合の第１ステップ、炭素原子や酸素原子に付く水素原子有の場合の第２ステップ、その後に水酸基が再生される第３ステップ等の各ステップが、ＯＨラジカル関与のもとで繰返される。なお、発生期の水素にて還元する第４ステップが、加わることもある。
（６）このように、パターン化されたステップにより、酸化分解過程，化学式プロセスが、具体的に把握される。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）例えば、前記第１，第２，第３，第４の各ステップ処理、記憶データ検索処理，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実現される。
（９）なお、ＯＨラジカルの必要総モル数は、必要理論総モル数として算出されたモル数より、多目に算出，設定，準備される。もって、過酸化水素や鉄イオンの添加量についても、これに準じる。
（１０）さてそこで、本発明の有機化合物の酸化分解方法は、次の効果を発揮する。
【発明の効果】
【００１４】
《第１の効果》
第１に、本発明の酸化分解方法により、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、パターン化された第１，第２，第３，第４ステップを、処理対象の各有機化合物に対して共通適用することにより、各有機化合物の酸化分解過程，化学式プロセスが、それぞれ具体的に解明，把握される。もって、ＯＨラジカルの必要総モル数、そして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、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る。従って、過不足ないＯＨラジカルの生成と反応が可能となり、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。連鎖的に生成されると共に寿命の短いＯＨラジカルが、酸化に用いられずに消滅してしまうロス発生は防止され、２次的反応による中間生成物の生成ロスも削減され、無機化率が向上する。
【００１５】
《第２の効果》
第２に、特に本発明の酸化分解方法によって、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、対象の有機化合物の酸化分解，無機化について、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、濃度検出手段や対象入力手段を付設して、後はプログラムソフトに基づき各種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、そして過酸化水素，鉄イオンの添加量が算出されるようになる。前述したこの種従来例のように、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，ツール化実現の意義は大きい。
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】
【００１６】
【図１】本発明に係る有機化合物の酸化分解方法について、発明を実施するための形態の説明に供し、全体の構成フロー図である。
【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、処理ステップの１例のフローチャートであり、（１）図は、第１ステップに関し、（２）図は、第２ステップに関する。
【図５】同発明を実施するための形態の説明に供し、処理ステップの１例のフローチャートであり、（１）図は、第３ステップに関し、（２）図は、第４ステップに関する。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
そして以下、「処理対象」，「フェントン法」，「ＯＨラジカルの生成」，「本発明の概要」，「酸化分解等の具体例」，「ＯＨラジカル等の計算アルゴリズム」，「制御装置等」，「制御例（その１）」，「制御例（その２）」，「作用等」などの項目順に、説明する。
【００１８】
《処理対象１について》
本発明の酸化分解方法は、少なくとも炭素（Ｃ），水素（Ｈ）の２元素、又は酸素を加えた３元素からなる難分解性の有機化合物を処理対象１（以下単に対象１と言う）とし、水溶液中の対象１を、ＯＨラジカル（・ＯＨ）にて酸化分解し、もって水（Ｈ２Ｏ），炭酸ガス（ＣＯ２），酸素（Ｏ２）等に、無機化する。
まず、対象１となる有機化合物は、炭素，水素の２元素や、酸素を加えた３元素よりなり、例えば次の物質等が考えられる。
・ベンゼン（Ｃ６Ｈ６）
・トルエン（Ｃ６Ｈ５ＣＨ３）
・フェノール（Ｃ６Ｈ５ＯＨ）
・キシレン（Ｃ６Ｈ４（ＣＨ３）２）
・酢酸エチル（ＣＨ３ＣＯＯＣＨ２ＣＨ３）
・ホルムアルデヒド（ＨＣＨＯ）
・エストラジオール（Ｃ１８Ｈ２４Ｏ２）
【００１９】
《フェントン法について》
そして、本発明の酸化分解方法は、このような有機化合物を、ＯＨラジカルにて酸化分解する。
ＯＨラジカルの生成法、そしてＯＨラジカルによる酸化分解法としては、フェントン法が代表的である。そこで、まず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）が、付設されている。
そして、対象１の有機化合物が溶存，含有した被処理水８は、原水槽３からフェントン処理槽４へと供給される。
【００２０】
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、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。
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２価の鉄イオンにてＯＨラジカルが生成され、もって、対象１の有機化合物が酸化分解，無機化される。
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，含有された対象１の有機化合物を酸化し、遂には分解してしまう。
もって、有機化合物が無機化された被処理水８は、後処理槽５を経由し、凝集，沈殿，濾過，ｐＨ調整された後、外部排水され放流される。
フェントン法は、例えばこのようになっている。
【００２１】
《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式等について、説明しておく。
まず第１に、フェントン処理槽４内では、添加された過酸化水素が、触媒として添加された２価の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。
【００２２】
【化１】
【化２】
【化３】
【００２３】
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。
【００２４】
【化４】
【化５】
【００２５】
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。
【００２６】
【化６】
【化７】
【００２７】
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。
即ち、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。
【００２８】
【化８】
【化９】
【化１０】
フェントン法では、このようにＯＨラジカルが生成される。
【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、図４，図５のフローチャートを参照して、説明する。
フェントン処理槽４（図１を参照）内では、上述により生成されたＯＨラジカルにより、炭素，水素，酸素等の元素よりなる対象１の難分解性の有機化合物が、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ステップ，第２ステップ，第３ステップ，更には第４ステップを、順に繰返すことにより、行われる。
【００３０】
図４の（１）図は、第１ステップに関する。
まず前提として、ＳＴＥＰ１で対象１の有機化合物の化学式、具体的には、その構成成分を示した構造式が、入力される（後述する対象入力手段１３を参照）。
そして、この第１ステップのルーチンでは、そのＳＴＥＰ２で、対象１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、ＳＴＥＰ３，ＳＴＥＰ４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、ＳＴＥＰ５で自身は水（Ｈ２Ｏ）に回帰して系外に遊離する。
なおＳＴＥＰ６により、水酸基が無となるまで、上述した所が繰返される。
【００３１】
次に、図４の（２）図は、第２ステップに関する。
第１ステップの次のルーチンである第２ステップでは、まず、そのＳＴＥＰ７で、第１ステップ後の対象１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、ＳＴＥＰ８，ＳＴＥＰ９へと進み、ＯＨラジカルが水素原子を奪って酸化し、ＳＴＥＰ１０で、自身は水に回帰して系外に遊離する。
なおＳＴＥＰ１１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。
【００３２】
図５の（１）図は、第３ステップに関する。
上述した第２ステップの次のルーチンである第３ステップでは、まず、そのＳＴＥＰ１２で、第２ステップ後の対象１について、第２ステップ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）の不対電子の有無が、判定される。そして不対電子有の場合は、ＳＴＥＰ１３へと進んで、不対電子に引続く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、ＳＴＥＰ１４を経て、前述した図４の（１）図の第１ステップにリターンして、第１ステップを繰返すことになる。
【００３３】
図５の（２）図は、第４ステップに関する。
上述した第１，第２，第３ステップで、対象１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１が所期の通り水，炭酸ガス，酸素等に分解され、無機化されたことになる。
これに対し、第１，第２，第３ステップを経ても、対象１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ステップへと進む。
第４ステップでは、まずＳＴＥＰ１６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ＳＴＥＰ１７の発生期の水素が、ＳＴＥＰ１５の水素原子が奪い尽くされた対象１を、ＳＴＥＰ１８で還元，水素化する。
そこでフローは、ＳＴＥＰ１９を経て、前述した図４の（２）図の第２ステップへとリターンして、第２ステップを繰返すことになる。
本発明の概要は、このようになっている。
【００３４】
《酸化分解等の具体例》
対象１である炭素，水素，酸素等からなる難分解性の有機化合物は、このような第１ステップ，第２ステップ，第３ステップ、更には必要に応じ第４ステップを順に、多くの場合は多数回繰返すことにより、酸化分解されて、水，炭酸ガス，酸素等に無機化される。
ここで、対象１の有機化合物の構成成分となる各置換基や炭化水素について、その酸化分解，無機化の具体例を、以下に詳述する。表１は、このような具体例の酸化分解データである。
なお表１中、Ｒは、有機化合物の置換基等の構成成分以外の基本部分や残基を示す。Ｒ'は、Ｒに比し水素原子が１個少ない場合を示す。又、ＲとＲ"とは同一でも可。
【００３５】
【表１】
【００３６】
まず、カルボキシル基（-ＣＯＯＨ）は、表１中の項目ＮＯ．１に示したように、酸化分解される。
すなわち、対象１となる有機化合物に、カルボキシル基が最初に含まれていた場合、又は、ステップ処理によりカルボキシル基が途中で生成された場合は、前記第１ステップ（図４の（１）図を参照）を辿る。そして、第１ステップでの酸素原子（Ｏ）の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガス（ＣＯ２）が生成されて系外に遊離する。
結局、１モル（構成成分当量、以下同様）のカルボキシル基の酸化分解処理に関しては、１モルのＯＨラジカルが関与し，消費されることにより、１モルの水と１モルの炭酸ガスが生成される。
【００３７】
次に、水酸基（-ＯＨ）は、表１中の項目ＮＯ．２に示したように、酸化分解される。
すなわち、対象１となる有機化合物に、水酸基が最初に含まれていた場合、又は、ステップ処理により水酸基が途中で生成された場合は、前記第１ステップ（図４の（１）図を参照）を辿る。
もって、１モルの水酸基の酸化分解処理に関しては、１モルのＯＨラジカルが関与し，消費されることにより、１モルの水が生成される。
【００３８】
又、アルデヒド基（-ＣＨＯ）は、表１中の項目ＮＯ．３に示したように、酸化分解される。
すなわち、対象１となる有機化合物に、アルデヒド基が最初に含まれていた場合、又は、ステップ処理によりアルデヒド基が途中で生成された場合は、まず、前記第２ステップ（図４の（２）図を参照）を辿る。そして、水素原子（Ｈ）有のアルデヒド基の場合は、奪われた水素原子の空位に、前記第３ステップ（図５の（１）図を参照）でのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く前記第１ステップ（図４の（１）図を参照）での酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離する。
結局、１モルのアルデヒド基の酸化分解処理に関しては、３モルのＯＨラジカルが関与し，消費されることにより、２モルの水と、１モルの炭酸ガスとが、生成されることになる。
【００３９】
次に、メチル基（ＣＨ３-）は、表１中の項目ＮＯ．４に示したように、酸化分解される。
すなわち、対象１となる有機化合物に、メチル基が最初に含まれていた場合、又は、ステップ処理によりメチル基が途中で生成された場合は、まず、前記第２ステップを辿る。そして、水素原子有のメチル基の場合は、奪われた水素原子の空位に、続く前期第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く前記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスと酸素分子が生成されて系外に遊離する。
結局、１モルのメチル基の酸化分解処理に関しては、９モルのＯＨラジカルが関与し，消費されることにより、６モルの水と１モルの炭酸ガスと１／２モルの酸素分子とが、生成される。
【００４０】
次に、炭化水素（例えばアルキル基）一般については、次の通り。この場合は、表１中の項目ＮＯ．５に示したように、酸化分解される。
すなわち、対象１となる有機化合物中の構成成分の炭化水素は、（最初に含まれていた場合と、ステップ処理により途中で生成された場合とがあるが、いずれにしても）、前記第２ステップ，そして第３ステップ，第１ステップを順に辿り、もって水が生成されて系外に遊離する。
もって結局、有機化合物中の構成成分としての１モルの炭化水素成分の酸化分解処理に関しては、３モルのＯＨラジカルが関与し，消費されることにより、２モルの水が生成される。
【００４１】
次に、メチレン基（-ＣＨ２-）は、表１中の項目ＮＯ．６に示したように、酸化分解される。
すなわち、対象１となる有機化合物に、メチレン基が最初に含まれていた場合、又は、ステップ処理によりメチレン基が途中で生成された場合は、まず、前記第２ステップを辿る。そして、水素原子有のメチレン基の場合は、奪われた水素原子の空位に、続く前期第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く前記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離する。
結局、ｎモルのメチレン基の酸化分解処理に関しては、６ｎモルのＯＨラジカルが関与し，消費されることにより、４ｎモルの水とｎモルの炭酸ガスとが、生成される。
【００４２】
又、カルボニル基（-Ｃ＝Ｏ-）は、表１中の項目ＮＯ．７に示したように、酸化分解される。
すなわち、対象１となる有機化合物に、カルボニル基が最初に含まれていた場合、又は、ステップ処理によりカルボニル基が途中で生成された場合は、まず、前記第３ステップを辿る。そして、水素原子無のカルボニル基（-Ｃ＝Ｏ-）の場合は、前記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く前記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離する。
結局、ｎモルのカルボニル基の酸化分解処理に関しては、２ｎモルのＯＨラジカルが関与し，消費されることにより、ｎモルの水が生成される。
【００４３】
次に、エーテル基（-Ｏ-）は、表１中の項目ＮＯ．８に示したように、酸化分解されるようになる。
すなわち、対象１となる有機化合物に、エーテル基が最初に含まれていた場合、又は、ステップ処理により途中で生成された場合は、まず、前記第３ステップを辿る。そして、水素原子無のエーテル基の場合は、前記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く前記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって酸素分子が生成されて系外に遊離する。
結局、ｎモルのエーテル基の酸化分解処理に関しては、２ｎモルのＯＨラジカルが関与し，消費されることにより、ｎモルの水とｎモルの酸素分子とが生成される。
【００４４】
なおここで、前記第４ステップの例について述べておく。
例えば、対象１の酸化分解の過程で生成された中間生成物、つまり第１，第２，第３ステップを辿った結果、対象１の構成成分として生成されるに至った中間生成物について、既にその水素原子がＯＨラジカルにて奪い尽くされていた場合、その中間生成物は、前述したように、発生期の水素（Ｈ+＋ｅ-）にて還元されて、再び第２ステップへと進むことになる。
例えば、このような中間生成物（Ｏ＝Ｃ＝Ｃ＝Ｏ）は、この第４ステップで化１１の反応式にて、ホルムアルデヒド（Ｈ-ＣＨＯ）化された後、第２ステップにリターンし、もって化１２の反応式にて無機化される。
【００４５】
【化１１】
【化１２】
酸化分解等の具体例については、以上詳述したとおりである。
【００４６】
《ＯＨラジカル等の計算アルゴリズム》
この酸化分解方法では、対象１となる有機化合物の酸化分解に要するＯＨラジカルの必要総モル数が、前記第１，第２，第３，更には第４のステップ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２価の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。
【００４７】
この計算アルゴリズムについて、更に詳述する。まず、対象１となる難分解性の有機化合物について、水酸基有の場合の前記第１ステップ（図４の（１）図を参照）と、炭素原子や酸素原子に付く水素原子有の場合の第２ステップ（図４の（２）図を参照）と、その後に水酸基が再生される第３ステップ（図５の（１）図を参照）とが、ＯＨラジカル関与のもとで、順次繰り返される。更に必要に応じ、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、還元パターンの第４ステップ（図５の（２）図を参照）も加わる。
これらの各ステップを辿ることにより、対象１の有機化合物は、酸化分解されて、水，炭酸ガス，酸素分子等に無機化される。その中核をなす構成成分の酸化分解，無機化の具体例については、表１に関し前述した所を参照。
そして、これらの各ステップの化学式を、プロセス的に辿ることにより、その対象１を酸化分解するのに必要なＯＨラジカルの理論総モル数が、算出される。酸化分解の各化学式において、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。
そして実際上は、このように算出されたＯＨラジカルの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る。
【００４８】
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、フェントン法による過酸化水素と２価の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と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、対象１の酸化性状次第であるが、実際上、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。
ＯＨラジカルの必要総モル数等の計算アルゴリズムは、このようになっている。
【００４９】
《制御装置１１等について》
さて次に、このような酸化分解方法の自動化，制御化，ツール化について、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酸化分解方法の自動化，制御化，ツール化には、濃度検出手段１２，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、対象１の濃度が検出されると共に、対象入力手段１３により、対象１の構成成分とそのモル数（構成成分当量）が、入力される。このように検出された濃度、および入力された構成成分とそのモル数とに基づき、制御装置１１により、対象１の酸化分解に要する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。
そして、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２価の鉄イオン添加部１０により、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。
【００５０】
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ＴＯＣ（全有機体炭素）自動測定装置が使用され、被処理水８中の対象１濃度、つまり有機化合物濃度（例えばｍｇ／Ｌ）を、分析，測定し、その測定データが制御装置１１に入力される。
対象入力手段１３は、対象１となる有機化合物について、その構成成分とそのモル数（構成成分当量）を、制御装置１１に入力する。つまり対象入力手段１３は、キーボード等を使用して、対象１の化学構造式を参照しつつ、その有機化合物の構成成分、つまり各置換基や炭化水素等の炭素，水素，酸素による構成を、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、および対象１の構成成分とそのモル数とに基づき、対象１の酸化分解に必要なＯＨラジカルの総モル数を、算出する（この計算アルゴリズムについては、前述した所を参照）。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２価の鉄イオンの添加量が、通常、定量的正数，定量的係数を基準として算出される。
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等は、このようになっている。
【００５１】
《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５を参照しつつ、説明する。
この制御例の酸化分解方法において、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、次のステップ処理，総モル数演算処理，添加量演算処理等を行う。
すなわち、図４，図５に示したプログラムに基づき、前記第１，第２，第３，第４の各ステップを順に繰返すことにより、各ステップ毎に必要なＯＨラジカルのモル数を算出するステップ処理と、このステップ処理に基づき対象１の酸化分解に要する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２価の鉄イオンの添加量の演算処理とが、行われる。
【００５２】
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、図４，図５のフローチャートに示されたプログラムに基づき、図３中に示したように、第１ステップ処理手段２２，第２ステップ処理手段２３，第３ステップ処理手段２４，第４ステップ処理手段２５等として、順次経時的に機能する。このプログラムは、ＲＯＭ１８に書き込まれている。
そして、対象入力手段１３で入力された対象１の１モルやｎモルの有機化合物の構成成分を対象に、次のステップ処理が順次繰返される。
【００５３】
第１ステップ処理手段２２では、図４の（１）図のＳＴＥＰ１〜６を順次辿り、もって前述した第１ステップの入力，判断，処理等が行われる。第１ステップの次段階の第２ステップ処理手段２３では、図４の（２）図のＳＴＥＰ７〜１１を辿り、もって前述した第２ステップの判断や処理が行われる。
第２ステップの次段階の第３ステップ処理手段２４では、図５の（１）図のＳＴＥＰ１２〜１４を辿り、もって前述した第３ステップの判断や処理が行われる。第３ステップ処理手段２４で水酸基が再生されると、フローは第１ステップへとリターンする。
なお、このような第１，第２，第３ステップ処理手段２２，２３，２４の繰返しにより、対象１の有機化合物の構成成分は、原則的には、無機化され尽くされる。
これに対し、もしも無機化され尽くされなかった場合、フローは、第４ステップ処理手段２５へと進む。第４ステップ処理手段２５では、図５の（２）図のＳＴＥＰ１５〜１９を辿り、もって前述した第４ステップの処理や判断が行われる。そして、還元，水素化が行われると、フローは第２ステップへとリターンする。
【００５４】
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ラジカルについての総モル数演算手段（その１）２６として機能する。
この総モル数演算手段（その１）２６では、まず、対象１となる有機化合物の酸化分解に際し、上記第１，第２，第３，第４ステップの繰返しに関与し，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で検出された対象１の有機化合物の濃度（例えばｍｇ／Ｌ）から、そのモル数を換算する。
これらに基づき、対象１の酸化分解に必要なＯＨラジカルの総モル数が、まず算出される。
【００５５】
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として機能する。
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、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、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、添加されることになる。
制御例（その１）では、このような制御が実施される。
【００５６】
《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２，図３，表１を参照して、説明する。
この制御例の酸化分解方法において、該制御装置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、対象１に最初から含まれていた構成成分の酸化分解や、ステップ処理により生成された構成成分の酸化分解に必要な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、対象１の酸化分解に要する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２価の鉄イオンの該添加量の演算処理とが行われる。
【００５７】
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，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、酸化分解データテーブル３１として格納されている。つまり、炭素，水素，酸素等からなる有機化合物の構成成分毎に、その酸化分解に必要なＯＨラジカルのモル数が、対応づけて一般的に記憶されている。
【００５８】
そしてまず、データ検索処理手段２８は、対象入力手段１３で入力された対象１の有機化合物の構成成分を、検索キーとして、酸化分解データテーブル３１から読み出されたＯＨラジカルのモル数データを、検索する。もって、検索キーとされた構成成分の酸化分解に必要なＯＨラジカルのモル数を、抽出する。
そして、このような処理が順次繰返される。すなわち、最初の構成成分が無機化された後の残基が、次の酸化分解対象となり、その構成成分について、上述に準じ必要なＯＨラジカルのモル数が抽出され、以降このような処理が繰り返され（勿論、同一の構成成分が複数回、酸化分解対象として登場することも可能）、結局、すべてが無機化され尽くすに至る。
次に、総モル数演算手段（その２）２９では、まず、対象１の有機化合物の酸化分解に必要な、データ検索処理手段２８において抽出されたＯＨラジカルのモル数が合算される。これと共に、この総モル数演算手段（その２）２９では、濃度検出手段１２で検出された対象１の有機化合物の濃度（例えばｍｇ／Ｌ）から、そのモル数を換算する。
これらに基づき、対象１を酸化分解するのに必要なＯＨラジカルのモル数が、まず算出される。
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。
【００５９】
《作用等》
本発明の有機化合物の酸化分解方法は、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）対象１の難分解性の有機化合物を溶存，含有した被処理水８は、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）。そして、炭素，水素，酸素等からなる有機化合物は、本発明の酸化分解方法により、無機化される。
【００６０】
（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。
【００６１】
（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、触媒として添加された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１，２，３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ラジカルが生成される（前記化４，５，６，７，８，９，１０の反応式を参照）。
【００６２】
（４）このように生成された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，含有されていた対象１の有機化合物は、このＯＨラジカルにて、水，炭酸ガス，酸素分子等の低分子化合物に無機化され尽くしてしまう。
被処理水８は、このように溶存，含有していた対象１の有機化合物が無機化され、もって外部排出される。
【００６３】
（５）そして、本発明の酸化分解方法では、対象１の有機化合物が、次の各ステップを辿って酸化分解される（図４，図５を参照）。
すなわち、水酸基有の場合の第１ステップ、炭素原子や酸素原子に付く水素原子有の場合の第２ステップ、その後に水酸基が再生される第３ステップが、ＯＨラジカル関与のもとで順次繰返される。
このような酸化分解パターンにより、対象１は無機化される。なお、発生期の水素による第４ステップの還元パターンが、加わることもある。
【００６４】
（６）さて本発明では、このようにパターン化された第１，第２，第３，第４ステップを、対象１の有機化合物に対して共通適用することにより、各有機化合物の酸化分解過程，化学式プロセスが、それぞれ個別かつ具体的に解明，把握される。
もって、対象１の有機化合物の酸化分解に要するＯＨラジカルの必要総モル数、そして、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る。このように、ＯＨラジカルの必要総モル数等の計算アルゴリズムが、確立される。
【００６５】
（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。
すなわち、濃度検出手段１２にて、対象１となる有機化合物の被処理水８中での濃度を検出すると共に、対象入力手段１３にて、その有機化合物の構成成分とそのモル数（構成成分当量）とを入力するだけで、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ようになる（図１，図２を参照）。
【００６６】
（８）例えば、前記第１，第２，第３，第４の各ステップ処理や、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）。
又例えば、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）。
【００６７】
（９）なお、ＯＨラジカルの、実際使用量（必要総モル数）は、反応理論値（必要理論総モル数）より多目とされる。すなわち実際上、ＯＨラジカルは、反応理論値として算出されたモル数を下限値としつつ、より多目に算出，設定，準備される。
従って、ＯＨラジカルフェントン法による生成物質である過酸化水素や鉄イオンの添加量についても、これに準じることになる。
【符号の説明】
【００６８】
１ 対象（有機化合物）
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 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ステップ処理手段
２３ 第２ステップ処理手段
２４ 第３ステップ処理手段
２５ 第４ステップ処理手段
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 酸化分解データテーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも炭素，水素の２元素、又は酸素を加えた３元素からなる難分解性の有機化合物を処理対象とし、水溶液中の該対象を、ＯＨラジカル（・ＯＨ）にて酸化分解，無機化する方法であって、
該対象について、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、該水酸基の酸素原子を二重結合化する第１ステップと、
該対象について、炭素原子や酸素原子に付く水素原子（Ｈ）の有無を判定し、有の場合、ＯＨラジカルが該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第２ステップと、
該対象について、上記第２ステップにて生成された炭素原子の不対電子や酸素原子の不対電子に対し、引続くＯＨラジカルが付加して、水酸基が再生される第３ステップと、
を有してなり、上記第１ステップと上記第２，３ステップとが繰返されること、を特徴とする有機化合物の酸化分解方法。
【請求項２】
請求項１に記載した酸化分解方法において、該対象について、水素原子が奪い尽くされ酸化し尽くされた場合、次の第４ステップへと進み、
第４ステップでは、まず、引続く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、水素原子が奪い尽くされた該対象を還元，水素化し、もって上記第２ステップへと進むこと、を特徴とする有機化合物の酸化分解方法。
【請求項３】
請求項１に記載した酸化分解方法において、上記第１ステップの該水酸基には、カルボキシル基（-ＣＯＯＨ）が包含されると共に、
該カルボキシル基の場合は、上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離すること、を特徴とする有機化合物の酸化分解方法。
【請求項４】
請求項１に記載した酸化分解方法において、水素原子有のアルデヒド基（-ＣＨＯ）の場合は、上記第２ステップに際し奪われた水素原子の空位への、続く上記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離し、
水素原子有のメチレン基（-ＣＨ２-）の場合は、上記第２ステップに際し奪われた水素原子の空位への、続く上記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離し、
水素原子有のメチル基（ＣＨ３-）の場合は、上記第２ステップに際し奪われた水素原子の空位への、続く上記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスと酸素分子が生成されて系外に遊離し、
カルボニル基（-Ｃ＝Ｏ-）の場合は、上記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離し、
エーテル基（-Ｏ-）の場合は、上記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって酸素分子が生成されて系外に遊離すること、を特徴とする有機化合物の酸化分解方法。
【請求項５】
請求項１，２，３，又は４に記載した酸化分解方法において、該対象の酸化分解に要するＯＨラジカルの必要総モル数が、前記各ステップでの反応式に基づき算出されること、を特徴とする有機化合物の酸化分解方法。
【請求項６】
請求項５に記載した酸化分解方法において、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２価の鉄イオンの添加量が、ＯＨラジカルの該必要総モル数とフェントン法に基づき算出されること、を特徴とする有機化合物の酸化分解方法。
【請求項７】
請求項６に記載した酸化分解方法において、まず、検出手段により該対象の濃度が検出されると共に、入力手段により該対象の構成成分とそのモル数が入力され、
もって、該対象の検出された濃度、および入力された構成成分とモル数に基づき、制御装置により、該対象の酸化分解に要するＯＨラジカルの該必要総モル数、そして過酸化水素および２価の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、該対象の水溶液に対し、該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こと、を特徴とする有機化合物の酸化分解方法。
【請求項８】
請求項７に記載した酸化分解方法において、該制御装置は、コンピュータにて構成されており、そのプログラムにより、
前記第１，第２，第３，第４の各ステップを繰返し、もって各ステップ毎に必要なＯＨラジカルのモル数を算出するステップ処理と、
該ステップ処理に基づく、該対象の酸化分解に要するＯＨラジカルの該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２価の鉄イオンの添加量の演算処理とが、行われること、を特徴とする有機化合物の酸化分解方法。
【請求項９】
請求項７に記載した酸化分解方法において、該制御装置は、コンピュータにて構成されており、そのプログラムにより、
予め記憶されたデータを検索して、該対象の構成成分の酸化分解に必要な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、該対象の酸化分解に要するＯＨラジカルの該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２価の鉄イオンの添加量の演算処理とが、行われること、を特徴とする有機化合物の酸化分解方法。
【請求項１】
少なくとも炭素，水素の２元素、又は酸素を加えた３元素からなる難分解性の有機化合物を処理対象とし、水溶液中の該対象を、ＯＨラジカル（・ＯＨ）にて酸化分解，無機化する方法であって、
該対象について、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、該水酸基の酸素原子を二重結合化する第１ステップと、
該対象について、炭素原子や酸素原子に付く水素原子（Ｈ）の有無を判定し、有の場合、ＯＨラジカルが該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第２ステップと、
該対象について、上記第２ステップにて生成された炭素原子の不対電子や酸素原子の不対電子に対し、引続くＯＨラジカルが付加して、水酸基が再生される第３ステップと、
を有してなり、上記第１ステップと上記第２，３ステップとが繰返されること、を特徴とする有機化合物の酸化分解方法。
【請求項２】
請求項１に記載した酸化分解方法において、該対象について、水素原子が奪い尽くされ酸化し尽くされた場合、次の第４ステップへと進み、
第４ステップでは、まず、引続く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、水素原子が奪い尽くされた該対象を還元，水素化し、もって上記第２ステップへと進むこと、を特徴とする有機化合物の酸化分解方法。
【請求項３】
請求項１に記載した酸化分解方法において、上記第１ステップの該水酸基には、カルボキシル基（-ＣＯＯＨ）が包含されると共に、
該カルボキシル基の場合は、上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離すること、を特徴とする有機化合物の酸化分解方法。
【請求項４】
請求項１に記載した酸化分解方法において、水素原子有のアルデヒド基（-ＣＨＯ）の場合は、上記第２ステップに際し奪われた水素原子の空位への、続く上記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離し、
水素原子有のメチレン基（-ＣＨ２-）の場合は、上記第２ステップに際し奪われた水素原子の空位への、続く上記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離し、
水素原子有のメチル基（ＣＨ３-）の場合は、上記第２ステップに際し奪われた水素原子の空位への、続く上記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスと酸素分子が生成されて系外に遊離し、
カルボニル基（-Ｃ＝Ｏ-）の場合は、上記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって炭酸ガスが生成されて系外に遊離し、
エーテル基（-Ｏ-）の場合は、上記第３ステップでのＯＨラジカルの付加，水酸基化、更に、続く上記第１ステップでの酸素原子の二重結合化に伴い、原子価電子が移動し、もって酸素分子が生成されて系外に遊離すること、を特徴とする有機化合物の酸化分解方法。
【請求項５】
請求項１，２，３，又は４に記載した酸化分解方法において、該対象の酸化分解に要するＯＨラジカルの必要総モル数が、前記各ステップでの反応式に基づき算出されること、を特徴とする有機化合物の酸化分解方法。
【請求項６】
請求項５に記載した酸化分解方法において、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２価の鉄イオンの添加量が、ＯＨラジカルの該必要総モル数とフェントン法に基づき算出されること、を特徴とする有機化合物の酸化分解方法。
【請求項７】
請求項６に記載した酸化分解方法において、まず、検出手段により該対象の濃度が検出されると共に、入力手段により該対象の構成成分とそのモル数が入力され、
もって、該対象の検出された濃度、および入力された構成成分とモル数に基づき、制御装置により、該対象の酸化分解に要するＯＨラジカルの該必要総モル数、そして過酸化水素および２価の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、該対象の水溶液に対し、該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こと、を特徴とする有機化合物の酸化分解方法。
【請求項８】
請求項７に記載した酸化分解方法において、該制御装置は、コンピュータにて構成されており、そのプログラムにより、
前記第１，第２，第３，第４の各ステップを繰返し、もって各ステップ毎に必要なＯＨラジカルのモル数を算出するステップ処理と、
該ステップ処理に基づく、該対象の酸化分解に要するＯＨラジカルの該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２価の鉄イオンの添加量の演算処理とが、行われること、を特徴とする有機化合物の酸化分解方法。
【請求項９】
請求項７に記載した酸化分解方法において、該制御装置は、コンピュータにて構成されており、そのプログラムにより、
予め記憶されたデータを検索して、該対象の構成成分の酸化分解に必要な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、該対象の酸化分解に要するＯＨラジカルの該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２価の鉄イオンの添加量の演算処理とが、行われること、を特徴とする有機化合物の酸化分解方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−７８８７５（Ｐ２０１１−７８８７５Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３１６１１（Ｐ２００９−２３１６１１）
【出願日】平成２１年１０月５日（２００９．１０．５）
【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)
【出願人】（５０７１４１０６６）株式会社ニクス (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月５日（２００９．１０．５）
【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)
【出願人】（５０７１４１０６６）株式会社ニクス (10)
【Ｆターム（参考）】
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