プラズマ紫外線源による有機塩素系産業廃棄物の非燃焼型・処理技術開発

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07680513
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: Toyama Prefectural University
• Principal Investigator: 松本 和憲 富山県立大学, 工学部, 助教授 (00107179)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川端 繁樹 富山県立大学, 工学部, 講師 (90224831)
• Keywords: 有機塩素系有害物質 / 無害化処理 / 脱塩素 / 紫外線照射 / プラズマ光源

Research Abstract

商用周波数多相交流(6相)電源を製作し、水素雰囲気中の放電により紫外線を発生させ、ベンゼン環の水素原子が何個か塩素原子で置換されている簡単な構造の有機塩素系物質(トリクロロベンゼンなど)および三塩化ビフェニールを主成分とするポリ塩化ビィフェニール(KC300)を用いて、紫外線照射実験を行い、更に、ガスクロマトグラフ質量計を用いた分析を行った。
三相交流電源の各相入力を正相および逆相接続した2台の単相変圧器の一次側に接続し、変圧器二次側の6個の出力を星形結線することにより、商用周波数対称6相電源を構成した。各相の出力を、真空装置内(φ100×500)に正6角形状(一辺;40mm)に配置した6本の電極(チタンパイプ;φ10)にそれぞれ給電した。時間分解できるビデオカメラを用いて、放電が電極間を一秒間に電源周波数回(60Hz)だけ回転しながら発生することを確認した。更に、分光器を用いて発光スペクトルを観測し、水素ガスを用いた放電において紫外領域に発光が集中するプラズマを生成できることが分かった。
石英試験管(φ10×70)に入れた有機塩素系試料を、6本の電極で囲まれた中心部に固定された別の真空シール用の石英管(φ50×500)内部に挿入し、プラズマから放射される紫外光線を円周方向から一様に照射した。
クロロベンゼン、ジクロロベンゼンおよびトリクロロベンゼンをそれぞれイソプロピルアルコールに溶解させた試料への照射実験では、ガスクロマトグラフ質量計による分析の結果、短時間で塩素が脱離することが分かった。次ぎに、ポリ塩化ビフェニール(KC300)を用いて同様な実験を行った結果、脱塩素化は極めてゆっくり進行するが、長時間照射(紫外線照射強度を同様にして)の後、ほとんどが無害なビフェニールにまで脱塩素化されることが確認された。