JP3919633B2 - ポリ塩化ビフェニルで汚染された安定器、低圧トランス・コンデンサ等の機器類の処理方法とその装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ハロゲン化合物で汚染された安定器、低圧トランス・コンデンサ等の機器類の処理方法とその装置、さらに詳しくは、蛍光灯の電源として用いられる安定器等であって、小型コンデンサを具備する安定器や家電製品に使用される低圧トランス・コンデンサ等、主として大型コンデンサ等に適用される抜油手段を用いることの難しい、ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）等の有機ハロゲン化合物で汚染された機器類の処理方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、有機ハロゲン化合物の一種であるポリ塩化ビフェニルは非常に安定で分解され難く、しかも絶縁性（電気抵抗）が高いことから、従前においては変圧器やコンデンサー等の絶縁材料に用いられていたが、現在では環境上の理由から使用が禁止されている。
【０００３】
しかし、従前から用いられていたものが残存する等、現在でもコンデンサー等に微量成分として残存している場合があり、これらをどのように分解，処理するかは重要な課題となっている。
【０００４】
特に、蛍光灯の電源として用いられる安定器には、小型コンデンサー、変圧器が具備され、そのコンデンサーにポリ塩化ビフェニルが残存している場合が多く、このようにポリ塩化ビフェニルで汚染された安定器等の機器類を処理するとの要請は強いものとなっている。
また、電子レンジ、テレビ、冷暖房器、洗濯機等の家電製品のペーパーコンデンサのような低圧トランス・コンデンサにもポリ塩化ビフェニルが含浸されており、このような低圧トランス・コンデンサに含浸されたポリ塩化ビフェニルも処理する必要がある。
さらには、これらコンデンサー等の部品類を固定するために隙間を樹脂等で充填しているが、その充填部分にもポリ塩化ビフェニルが漏れ出て汚染される場合があり、このような場合にも汚染された機器類を処理する必要がある。
【０００５】
そこで、従来では、このような安定器に残存するポリ塩化ビフェニルを洗浄して処理する方法が採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の方法では、安定器を抜油，分解，解体し、その分解，解体された部品ごとに洗浄が行われていたため、解体及び洗浄という全体の作業に手間がかかり、非常に煩雑なものとなっていた。この結果、汚染拡大や暴露のリスクが大きくなるという問題があった。
また、このような抜油，分解，解体等の処理を行っても、汚染物の形態が変わるだけで、本質的な処理とはなり難く、ポリ塩化ビフェニルのさらに完全な分解の手段が必要となる。
【０００７】
また、上記のような抜油，分解，解体等の手段は、重電機器等の大型機器に対応可能であるが、小形の機器類には適用しにくい。
特に、小形のコンデンサ等を具備した安定器は、１個あたり約３kgと小さい物であるため、このような処理対象物に対して上記のように手間のかかる煩雑な処理方法を行うのでは、その処理のためのコストが到底見合わないものとなる。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、従来のように解体して部品ごとに洗浄するという煩雑な作業が不要となり、処理のための時間を著しく短縮することができるとともに、その処理のためのコストも低減させることを課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するために、ポリ塩化ビフェニルで汚染された安定器、低圧トランス・コンデンサ等の機器類の処理方法とその装置としてなされたもので、処理方法としての特徴は、ポリ塩化ビフェニルで汚染された安定器、低圧トランス・コンデンサ等の機器類を破砕し、破砕された機器類を還元雰囲気下で加熱して脱ハロゲン化処理し、次に該還元雰囲気下での加熱処理によって排出される排ガス中に含まれているポリ塩化ビフェニルを洗浄油中に抽出し、その後、該洗浄油中に抽出されたポリ塩化ビフェニルをアルカリ金属によって脱ハロゲン化処理することである。
これにより、手間のかかる解体、分別を行うことがないので、低コスト、短時間の処理が可能となるという効果がある。
また、処理装置としての特徴は、ポリ塩化ビフェニルで汚染された安定器、低圧トランス・コンデンサ等の機器類を破砕する破砕装置１と、該破砕装置１で破砕された機器類を還元雰囲気下で加熱して処理する還元加熱装置４と、該還元加熱装置４から排出される排ガスを供給して洗浄油中にポリ塩化ビフェニルを抽出させるオイルスクラバー５と、該オイルスクラバー５内の洗浄油中に抽出されたポリ塩化ビフェニルをアルカリ金属によって脱ハロゲン化処理する脱ハロゲン化装置６とを具備させたことである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に従って説明する。
【００１２】
（実施形態１）
先ず、一実施形態としての、有機ハロゲン化合物の一例であるポリ塩化ビフェニルで汚染された安定器の処理装置について説明する。
【００１３】
本実施形態の安定器の処理装置は、図１に示すように、破砕装置１と、還元加熱装置４と、オイルスクラバー５と、脱塩素化装置６と、活性炭吸着塔７を具備している。
【００１４】
破砕装置１は、有機ハロゲン化合物の一例としてのポリ塩化ビフェニルで汚染された安定器を破砕するためのもので、本実施形態ではたとえば２軸破砕機が用いられる。
【００１５】
還元加熱装置４は、還元加熱によって脱塩素化処理を行うもので、図２に示すように、円筒状の加熱装置本体８を具備している。
【００１６】
還元加熱装置４は、空気及び窒素ガスを供給する通路を有しており、ほぼ中央の長手方向に回転軸９が回転自在に取り付けられている。そして、回転軸９には、複数のパドル翼10が取り付けられている。
【００１７】
また、加熱装置本体８の外周部分には、ブロア11によって給送される燃焼ガスからなる熱媒を貯留する貯留部12が形成されている。そして、加熱装置本体８の後段には、還元加熱装置４からの排ガスを冷却するための熱交換器13が具備されている。
【００１８】
オイルスクラバー５は、還元加熱装置４からの排ガスを供給して洗浄油中にポリ塩化ビフェニル等を抽出，捕集させるためのものである。ここで洗浄油としては、たとえば電気絶縁油、重油、軽油、ノルマルパラフィン系炭化水素、ヘキサン、デカリン等が使用される。
【００１９】
脱塩素化装置６は、金属ナトリウムの微粒子を絶縁油、重油、軽油、ノルマルパラフィン系炭化水素等の有機溶媒に分散させたナトリウム分散剤を添加して、前記オイルスクラバー５から供給される洗浄油中のポリ塩化ビフェニルを分解して脱塩素化するためのもので、この脱塩素化装置６には、さらに反応促進物質である水やイソプロピルアルコール等が添加される。
【００２０】
そして、脱塩素化装置６とオイルスクラバー５間には、図３に示すように減圧蒸留槽14が設けられている。この減圧蒸留槽14は、ポリ塩化ビフェニルを金属ナトリウムと反応させる前に、予め洗浄油中の水分を減圧蒸留で除去するためのものである。
【００２１】
また、脱塩素化装置６の後段側には、図３に示すように水和槽15が設けられている。この水和槽15は、前記脱塩素化装置６で消費されなかったナトリウム分散剤を水和させるためのものである。
【００２２】
活性炭吸着塔７は、前記オイルスクラバー５から排出される排ガスを通過させるためのものである。
【００２３】
次に、上記のような処理装置を用いて、有機ハロゲン化合物の一例としてのポリ塩化ビフェニルで汚染された安定器を処理する方法の実施形態について説明する。
【００２４】
先ず、処理対象である安定器を破砕装置１へ供給し、その破砕装置１で破砕する。
【００２５】
次に、破砕装置１で破砕された安定器の破砕物は、還元加熱装置４に供給される。この還元加熱装置４では、ポリ塩化ビフェニルが分解される。
【００２６】
より具体的に説明すると、安定器の破砕物は、還元加熱装置４の加熱装置本体８に供給され、またその加熱装置本体８には、窒素ガスも供給されて還元雰囲気で加熱処理される。加熱温度は300 〜750 ℃でなされる。
【００２７】
加熱装置本体８内では、図２に示すように回転軸９が回転されることにより、その回転軸９に取り付けられた複数のパドル翼10で破砕物が攪拌されることとなる。これにより、破砕物に残存している相当量のポリ塩化ビフェニルは分解されることとなる。
【００２８】
加熱装置本体８からの排ガスは、図２に示すようにオイルスクラバー５へ供給され、そのオイルスクラバー５を経由した後、活性炭吸着塔７を介して排出される。オイルスクラバー５の機能については後述する。
【００２９】
還元加熱装置４で排出される排ガス中にポリ塩化ビフェニルが含まれている場合には、次の脱塩素化装置６へ供給されて分解されることとなる。
【００３０】
これをより具体的に説明すると、還元加熱装置４で排出される排ガス中に含まれていたポリ塩化ビフェニルは、先ず図１乃至図３に示すようにオイルスクラバー５に供給される。そして、オイルスクラバー５内でポリ塩化ビフェニルは洗浄油中に抽出される。
【００３１】
次に、オイルスクラバー５中の洗浄油は図３のように減圧蒸留槽14へ供給されるが、洗浄油中の水分は減圧蒸留槽14で蒸留されて除去されることとなる。これは、次工程での金属ナトリウムの消費量を減らすためであるとともに、洗浄油中に水分が多量に含有されていると、後に添加される金属ナトリウムが水分と反応して金属ナトリウムを消費したり、苛性ソーダになり、金属ナトリウムとポリ塩化ビフェニルとの反応に支障を生ずるおそれがあるため、減圧蒸留によって予め水分が除去されるのである。
【００３２】
次に、減圧蒸留槽14で水分が除去された洗浄油は、図３に示すように脱塩素化装置６に供給され、その脱塩素化装置６に添加される金属ナトリウムによってポリ塩化ビフェニルが分解される。
【００３３】
すなわち、金属ナトリウムの微粒子を絶縁油等中に分散させたナトリウム分散剤が上記脱塩素化装置６に添加され、そのナトリウム分散剤中の金属ナトリウムが洗浄油中のポリ塩化ビフェニルと反応し、ポリ塩化ビフェニルが脱塩素化されて分解されるのである。
【００３４】
脱塩素化の反応温度は、たとえば90〜190℃で行われる。
【００３５】
脱塩素化装置６で消費されなかった過剰の金属ナトリウムは、図３のように水和槽15へ供給される。水和槽15では水が供給されて未消費の金属ナトリウムが水和されることとなる。
【００３６】
前記水和槽15で油水分離された洗浄油（再生油）は、前記オイルスクラバー５へ返送される。
【００３７】
上述のように、本実施形態においては、安定器が破砕装置１で破砕されて、その破砕物がそのまま還元加熱装置４へ供給されてポリ塩化ビフェニルが加熱により分解されるため、従来のように安定器を部品ごとに解体した上で処理する必要がなく、そのような解体作業を省略できるので、作業が大幅に簡易化されることとなる。
【００３８】
また、還元加熱装置４で分解されないポリ塩化ビフェニルは、還元加熱装置４から排出される排ガス中に含有されるが、オイルスクラバー５により洗浄油に捕捉され、脱塩素化装置６へ供給され、金属ナトリウムによって分解処理されるので、脱塩素化処理をより確実になされることとなる。
【００３９】
いずれにしても、本実施形態においては、処理対象となる安定器中のポリ塩化ビフェニルは系外に排出されることなく、完全に分解されることとなるのである。
【００４０】
（実施形態２）
本実施形態では、図４に示すように、破砕装置１の後段に洗浄装置17を設けており、この点でかかる洗浄装置17が設けられていない実施形態１と相違する。
【００４１】
還元加熱装置４、オイルスクラバー５、脱塩素化装置６、活性炭吸着塔７を具備している点では、実施形態１と共通する。
【００４２】
本実施形態では、破砕装置１で破砕された安定器の破砕物が、還元加熱装置４へ供給される前に、洗浄装置17で溶媒によって洗浄される。そして、洗浄に用いられた溶媒は、脱塩素化装置６へ供給される。
【００４３】
溶媒としては、炭素数９〜13のパラフィン系炭化水素、特にノルマルパラフィンが好ましく用いられる。また、オイルスクラバーに用いられる洗浄油と同じものを用いるのが好ましい。
【００４４】
この場合、溶媒は、ポリ塩化ビフェニルが残存していた安定器の破砕物を洗浄しているので、その溶媒中にはポリ塩化ビフェニルが含有されることになる。
【００４５】
しかし、溶媒中に含有されたポリ塩化ビフェニルは、脱塩素化装置６へ供給されて、脱塩素化装置６に添加されるナトリウム分散剤中の金属ナトリウムによって脱塩素化されて分解されることとなる。
【００４６】
一方、洗浄された安定器の破砕物は、還元加熱装置４へ供給され、破砕物に付着しているポリ塩化ビフェニルは、実施形態１と同様にして分解されることになる。
【００４７】
還元加熱装置４で分解されないポリ塩化ビフェニルを、オイルスクラバー５を経由して脱塩素化装置６で処理する点等は実施形態１と同じであるため、その説明は省略する。
【００４８】
本実施形態では、破砕装置１で破砕された破砕物を洗浄装置17で一旦洗浄し、その洗浄に用いた溶媒中にポリ塩化ビフェニルを含有させて直接脱塩素化装置６へ供給して金属ナトリウムによって分解処理されるので、破砕物と分別したポリ塩化ビフェニルの処理を行うことができる。
【００４９】
しかも、洗浄によって相当量のポリ塩化ビフェニルを予め安定器から除去できるので、還元加熱処理すべきポリ塩化ビフェニルを低減することができるのである。よって、還元加熱時間も短縮でき、加熱のためのエネルギーコストが低減できるのである。
【００５０】
また、破砕装置１で破砕した破砕物をそのまま還元加熱処理するので、安定器を部品ごとに解体した上で処理する必要がない点は、実施形態１と同様である。尚、実施形態２では、破砕装置１と洗浄装置17とを別々のものを用いたが、１つの装置に破砕手段と洗浄手段との双方の手段を具備した破砕洗浄装置を用いることも可能である。
【００５１】
（その他の実施形態）
尚、上記実施形態では、破砕装置１として２軸破砕器を用いたが、破砕装置１の種類はこれに限定されるものではない。
【００５２】
また、還元加熱装置４の構造も、上記実施形態のような円筒状の加熱装置本体８を具備し、回転軸９や複数のパドル翼10を具備した構造のものに限定されない。
【００５３】
たとえば外筒が回転するロータリーキルンタイプのものを使用することも可能である。
【００５４】
さらに、上記実施形態の金属ナトリウム処理設備５でポリ塩化ビフェニルの分解反応を行わせるものとして用いた金属ナトリウムは安価で一般的に入手し易い利点があるが、これに限らず、金属カリウム、金属ストロンチウム、金属リチウム或いはこれらの合金を用いることも可能である。つまりアルカリ金属を油等の分散媒に分散させた分散剤が用いられればよいのである。
また、アルカリ金属は、上記のような分散剤としたものに限らず、塊状のものを用いることも可能である。
【００５７】
尚、本発明は、上記実施形態のように安定器を処理することを主眼とするものであるが、安定器以外の他の機器類、たとえば低圧トランス・コンデンサ等に適用することも可能である。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、ポリ塩化ビフェニルで汚染された安定器、低圧トランス・コンデンサ等機器類を破砕し、還元雰囲気下で加熱して処理するものであるため、機器類の破砕物がそのまま還元加熱されてポリ塩化ビフェニルが加熱により分解されることとなり、従来のように安定器等を部品ごとに解体した上で洗浄するという煩雑な作業が不要となり、処理作業が大幅に簡易化され、また処理のための作業時間を著しく短縮することができるとともに、コストも大幅に低減することができるという効果がある。
【００６２】
特に、ポリ塩化ビフェニルで汚染された安定器や低圧トランス・コンデンサ等のように小さい物を処理する場合でも、解体せずにそのまま破砕して処理できるので、従来のように対象物に対して処理のためのコストが見合わないという事態も生ずることがない。
【００６３】
また、還元雰囲気下で加熱処理する前に、破砕物を溶媒で洗浄する場合には、洗浄によってポリ塩化ビフェニルを予め安定器等から除去できるので、還元加熱処理すべき有ポリ塩化ビフェニルを低減することができ、また還元加熱時間を短縮でき、さらに洗浄に用いた溶媒中にポリ塩化ビフェニルを含有させて別途脱ハロゲン化処理できるので、破砕物と分別したポリ塩化ビフェニルの処理を容易に行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態としての有機ハロゲン化合物で汚染された安定器の処理装置の概略ブロック図。
【図２】処理装置中の還元加熱装置等の概略ブロック図。
【図３】処理装置中の脱塩素化装置等の概略ブロック図。
【図４】他実施形態の処理装置の概略ブロック図。
【符号の説明】
１…破砕装置 ４…還元加熱装置
６…脱塩素化装置

Claims (9)

1. ポリ塩化ビフェニルで汚染された安定器、低圧トランス・コンデンサ等の機器類を破砕し、破砕された機器類を還元雰囲気下で加熱して脱ハロゲン化処理し、次に該還元雰囲気下での加熱処理によって排出される排ガス中に含まれているポリ塩化ビフェニルを洗浄油中に抽出し、その後、該洗浄油中に抽出されたポリ塩化ビフェニルをアルカリ金属によって脱ハロゲン化処理することを特徴とするポリ塩化ビフェニルで汚染された安定器、低圧トランス・コンデンサ等の機器類の処理方法。
2. 洗浄油中のポリ塩化ビフェニルをアルカリ金属によって脱ハロゲン化処理する前に、予め洗浄油を減圧蒸留し、該洗浄油中の水分を除去する請求項１記載のポリ塩化ビフェニルで汚染された安定器、低圧トランス・コンデンサ等の機器類の処理方法。
3. 還元雰囲気下で加熱する脱ハロゲン化処理が、３００〜７５０℃の温度でなされる請求項１又は２記載のポリ塩化ビフェニルで汚染された安定器、低圧トランス・コンデンサ等の機器類の処理方法。
4. アルカリ金属による脱ハロゲン化処理工程で消費されなかった洗浄油中のアルカリ金属を水和し、水和に用いられた水と洗浄油との油水分離を行い、分離された洗浄油を、還元雰囲気下での加熱処理によって排出される排ガス中のポリ塩化ビフェニルの抽出に再利用する請求項１乃至３のいずれかに記載のポリ塩化ビフェニルで汚染された安定器、低圧トランス・コンデンサ等の機器類の処理方法。
5. 破砕された機器類を、還元雰囲気下で加熱する前に溶媒で洗浄し、洗浄に用いた溶媒をアルカリ金属による脱ハロゲン化処理工程へ供給する請求項１乃至４のいずれかに記載のポリ塩化ビフェニルで汚染された安定器、低圧トランス・コンデンサ等の機器類の処理方法。
6. ポリ塩化ビフェニルで汚染された安定器、低圧トランス・コンデンサ等の機器類を破砕する破砕装置（１）と、該破砕装置（１）で破砕された機器類を還元雰囲気下で加熱して処理する還元加熱装置（４）と、該還元加熱装置（４）から排出される排ガスを供給して洗浄油中にポリ塩化ビフェニルを抽出させるオイルスクラバー（５）と、該オイルスクラバー（５）内の洗浄油中に抽出されたポリ塩化ビフェニルをアルカリ金属によって脱ハロゲン化処理する脱ハロゲン化装置（６）とを具備することを特徴とするポリ塩化ビフェニルで汚染された安定器、低圧トランス・コンデンサ等の機器類の処理装置。
7. オイルスクラバー（５）内の洗浄油を減圧蒸留して、該洗浄油中の水分を除去する減圧蒸留槽（１４）がさらに具備されている請求項６記載のポリ塩化ビフェニルで汚染された安定器、低圧トランス・コンデンサ等の機器類の処理装置。
8. 脱ハロゲン化装置（６）で消費されなかった洗浄油中のアルカリ金属を水和する水和槽（１５）がさらに具備され、水和に用いられた水と洗浄油との油水分離が前記水和槽（１５）でなされ、分離された洗浄油がオイルスクラバー（５）へ返送されるように構成されている請求項６又は７記載のポリ塩化ビフェニルで汚染された安定器、低圧トランス・コンデンサ等の機器類の処理装置。
9. 破砕された機器類を、還元雰囲気下で加熱する前に溶媒で洗浄する洗浄装置（１７）がさらに具備され、該洗浄装置（１７）で用いられた溶媒が脱ハロゲン化装置へ供給されるように構成されている請求項６乃至８のいずれかに記載のポリ塩化ビフェニルで汚染された安定器、低圧トランス・コンデンサ等の機器類の処理装置。

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