放射線による有害化学物質の分解

Decomposition of hazardous pollutants by ionizing radiation

広田 耕一

Hirota, Koichi

放射線による環境汚染物質の分解について解説したものである。具体的には、電子線を利用した排ガス中揮発性有機化合物(VOC)及びゴミ燃焼排ガス中ダイオキシン類の分解について、実験装置,分解率,分解によって生成する中間副生成物等について放射線化学の観点から概説した。例えば、VOCの分解では、排ガスに直接電子線を照射することにより空気成分の水から生成したOHラジカル等により芳香族化合物を分解し、中間副生成物として、ギ酸,酢酸,プロピオン酸等の有機酸と有機硝酸塩を含む粒子状物質が生成するが、さらに酸化がすすむと二酸化炭素まで完全に分解できる。また、酸化分解を促進するため電子線照射後の排ガスに二酸化マンガン触媒を接触させることにより、効率的に二酸化炭素まで分解できる。ダイオキシン類の分解については、高崎市の高浜クリーンセンターからの実排ガスに電子線を直接照射して、ダイオキシン及びフランを90%以上分解できること、及びフランの分解率がダイオキシンのそれより低いのは、高塩素化同族体の脱塩素反応による低塩素化同族体の生成が原因であることを示した。

Treatment of volatile organic compounds and dioxin by electron beams are presented in the specialized book. The book reviews experimental apparatus, decomposition, intermediates produced by oxidation of target substance from radiation chemistry point of view. For example, volatile organic compounds can be oxidized by radicals like OH produced by the irradiation of water existing in air by electron beams. Aromatic compounds are decomposed to be organic acids of formic, acetic, and propionic acids. These intermediates can be oxidized to carbon dioxides with a help of catalyst of manganese oxide. In the case of dioxin treatment, more than 90% decomposition of dioxin and furan was obtained by electron beam irradiation using actual fuel gases from Takahama Clean Center at Takasaki city. Dechlorination of higher chlorinated furan homologues during irradiation caused its lower decomposition compared to that of dioxins.