JP6501646B2

JP6501646B2 - Ｐｃｂ処理方法

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Publication number: JP6501646B2
Application number: JP2015124086A
Authority: JP
Inventors: 清水　由章; 由章清水; 英明浮氣; 梅園　庄治; 庄治梅園; 加藤　治; 治加藤; 和美馬込; 政憲藤岡; 誠柳原; 隆角尾
Original assignee: Kobelco Eco Solutions Co Ltd
Current assignee: Shinko Pantec Co Ltd
Priority date: 2015-06-19
Filing date: 2015-06-19
Publication date: 2019-04-17
Anticipated expiration: 2035-06-19
Also published as: JP2017006851A

Description

本発明は、ＰＣＢ汚染物をプラズマ処理するＰＣＢ処理方法に関する。

従来、不燃性の絶縁体であるＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）の処理方法として、プラズマ溶融炉にＰＣＢ汚染物を投入し、ＰＣＢ汚染物を溶融分解する方法が知られている（例えば、特許文献１〜２参照）。

特許文献１のＰＣＢ処理方法は、保管容器に収容されているＰＣＢ汚染物を、プラズマ溶融炉に投入できる大きさの容器に詰替える工程と、空になった保管容器等を破砕機によって破砕する工程と、容器に詰替えられたＰＣＢ汚染物および破砕された保管容器等をプラズマ溶融炉に投入してＰＣＢを溶融分解する工程とを備えている。

特許文献２のＰＣＢ処理方法は、ＰＣＢ汚染物の成分に基づいてスラグの組成を予測し、換算されたスラグ重量に対する酸化第二鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）の重量比率が６０％以下に収まるように塩基度調整剤の投入量を決定する工程と、ＰＣＢ汚染物と塩基度調整剤とをプラズマ溶融炉に投入し、ＰＣＢを溶融分解する工程とを備えている。炉内温度より高い融点を有する酸化第二鉄の重量比率を低下させることでスラグの流動性を高め、炉に対するスラグの固着を防止するものである。

特開２０１２−１３９６６９号公報特開２００９−２３３５３１号公報

特許文献１のＰＣＢ処理方法は、プラズマ溶融炉に投入されるＰＣＢ汚染物の投入量が、容器に詰替えられたり、破砕されたりする前のＰＣＢ汚染物の総量と同等である。つまり、プラズマ溶融炉において単位時間当たりに処理できるＰＣＢ汚染物の処理量は、容器に詰替える前と変わらず、処理効率の観点から改善の余地がある。

また、特許文献２のＰＣＢ処理方法は、塩基度調整剤を所定量投入することで、スラグの流動性を高める点で有効であるが、ＰＣＢ汚染物自体は減量化されない。つまり、ＰＣＢ汚染物に鉄分が多く含まれる場合は、塩基度調整剤を多量に投入する必要があり、改善の余地がある。

そこで、プラズマ処理の処理効率を高めつつ、塩基度調整剤の減量化を図ることのできるＰＣＢ処理方法が望まれている。

本発明に係るＰＣＢ処理方法の特徴構成は、ＰＣＢが含まれる電気機器を破砕する破砕工程と、前記破砕工程で破砕された前記電気機器を、磁性物と非磁性物とに選別する磁選工程と、前記非磁性物に対し、前記非磁性物に含まれる鉄分量に応じて決定された所定量の塩基度調整剤を添加したのち、前記非磁性物をプラズマ処理して溶融分解する分解工程と、前記分解工程で生成されるスラグに含まれる酸化第二鉄の量に応じて、前記塩基度調整剤の添加量を調整する調整工程と、を備えている点にある。

本構成では、ＰＣＢ汚染物としての電気機器を破砕して、鉄心やケースなどの磁性物と、樹脂やアスファルトなどの非磁性物とを選別して、非磁性物がプラズマ処理される。その結果、プラズマ処理するＰＣＢ汚染物の処理量は、磁性物の重量分だけ低減される。例えば、安定器の場合、ＰＣＢ汚染物に対する磁性物の重量比が半分以上であるので、１回のプラズマ処理で無害化される安定器の処理量が大幅に向上する。よって、破砕、磁選といった簡便な方法で、プラズマ処理の処理効率を高めることができる。

また、プラズマ処理される磁性物を磁選工程で取り除き、非磁性物に混入している鉄分量に応じて塩基度調整剤の添加量を決定するので、従来必要とされていた磁性物に含まれる鉄分量に対する塩基度調整剤の添加量を省略することができる。さらに、本構成の調整工程では、分解工程で生成されるスラグに含まれる酸化第二鉄の量に応じて塩基度調整剤の量を調整しているので、塩基度調整剤を過剰に添加することがない。よって、塩基度調整剤をより一層減少させることができる。

このように、プラズマ処理の処理効率を高めつつ、塩基度調整剤の減量化を図ることのできるＰＣＢ処理方法が提供できた。

他の特徴構成は、前記磁性物に付着している不純物を除去する除去工程と、前記不純物が除去された前記磁性物を溶剤で洗浄する洗浄工程と、を備え、前記不純物をプラズマ処理する点にある。

破砕された磁性物の表面には、ＰＣＢで汚染された樹脂などの不純物が付着していることが多い。不純物が付着した状態で磁性物を溶剤洗浄した場合、ＰＣＢ濃度の比較的高い樹脂によって洗浄効率が低下する。また、洗浄溶剤を再利用する場合、洗浄溶剤が循環する管路に樹脂が付着して閉塞されるおそれがある。そこで、本構成のように、磁性物に付着している不純物を除去した上で、磁性物を洗浄すれば、磁性物を効率よく確実に洗浄することができる。

しかも、ＰＣＢ濃度の比較的高い樹脂等はプラズマ処理されるので、電気機器に含まれるＰＣＢを確実に無害化することができる。

他の特徴構成は、前記除去工程は、前記磁性物に珪砂を接触させて前記不純物を除去する点にある。また、前記珪砂を前記分解工程における前記塩基度調整剤として再利用する点にある。

本構成のように、珪砂を用いて磁性物をサンドブラストすれば、磁性物の表面に付着した不純物を除去することができる。しかも、除去工程で用いた珪砂を、プラズマ処理の塩基度調整剤として再利用するので効率的である。

ＰＣＢ処理装置を示す概略図である。第一実施形態に係るＰＣＢ処理方法を示す図である。塩基度調整剤の添加量の調整方法を示す説明図である。第一実施形態の別実施例１に係るＰＣＢ処理方法を示す図である。第一実施形態の別実施例２に係るＰＣＢ処理方法を示す図である。安定器を示す概略図である。第二実施形態に係るＰＣＢ処理方法を示す図である。第二実施形態の別実施例１に係るＰＣＢ処理方法を示す図である。第二実施形態の別実施例２に係るＰＣＢ処理方法を示す図である。切断位置の特定方法を示す概略説明図である。第三実施形態に係るプラズマ溶融炉を示す概略図である。発生ガスのガス量曲線を示す図である。ＰＣＢ処理のフローチャートを示す図である。

以下に、本発明に係るＰＣＢ処理方法の実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、ＰＣＢ処理方法の一例として、プラズマ溶融炉１を用いてＰＣＢ汚染物を溶融分解する例を説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

［ＰＣＢ処理装置の基本構成］
ＰＣＢ処理装置Ｘは、ＰＣＢ汚染物である電気機器（安定器、トランス、コンデンサ等）、運転廃棄物（作業服、ゴム手袋、ウエス等）、感圧複写紙、汚泥、絶縁油などを、無害化する装置である。図１に示すように、ＰＣＢ処理装置Ｘは、プラズマ溶融炉１を備え、プラズマ溶融炉１の下流側に設けられる排ガス処理設備として、恒温チャンバ３と、減温塔４と、バグフィルタ５と、触媒反応塔６と、活性炭槽７とを備えている。

プラズマ溶融炉１は、ＰＣＢ汚染物を収容した容器Ｃ（例えば、ドラム缶やベール缶）を投入する投入口１１と、ＰＣＢ汚染物をプラズマ処理して溶融分解する処理部１２と、を備えている。投入口１１には、室１１ａ内部に転動方向に横置きした容器Ｃを処理部１２に移送する押圧部１１ｂ（プッシャー）が形成され、ＰＣＢ汚染物が溶融分解される時間（例えば３０分）が経過した後に、次の容器Ｃが処理部１２に投入される。

処理部１２はプラズマトーチ１２ａを有しており、このプラズマトーチ１２ａに連続的に空気などを送り、電気エネルギーを加えることで、中心温度が１５，０００度以上であるプラズマアークを発生させる。このとき、炉内温度は約１，４００度に維持され、ＰＣＢが分解されると共に、金属等の不燃物が溶融してスラグＳが生成される。このスラグＳは、容器ＣやＰＣＢ汚染物が溶融分解された時点で、傾倒部１２ｂによって処理部１２を傾倒させ、スラグ収容容器１３に排出される。

恒温チャンバ３は、約１，２００度に維持され、プラズマ溶融炉１からの発生ガスにダイオキシン類が含まれていたとしても、このダイオキシン類を分解するものである。減温塔４は、恒温チャンバ３から供給される排気を、例えば水や空気により冷却し、ダイオキシン類の再合成を防止するものである。

バグフィルタ５は、排気中のダストを除去すると共に、活性炭や消石灰を吹き込んで微量の有害有機物質や排気中に含まれるＨＣｌ等の酸性ガスを吸着または反応除去するものである。触媒反応塔６は、酸化チタン等の触媒によって排気中のダイオキシン類を分解すると共に、アンモニアガスを加えることでＮＯｘを分解するものである。活性炭槽７は、万一、排気中に有害有機物質が残存していたとしても、充填された活性炭によって、この有害有機物質を吸着するセーフティネットとして機能するものである。

［第一実施形態］
以下、第一実施形態について説明する。図２に示すように、本実施形態に係るＰＣＢ処理方法は、ＰＣＢが含まれる電気機器を破砕する破砕工程と、破砕工程で破砕された電気機器を、磁性物と非磁性物とに選別する磁選工程と、非磁性物をプラズマ処理して溶融分解する分解工程とを備えている。

ここで、電気機器として、図６に示すような、磁性物である鉄心やコイルを含む変圧部２１と、ＰＣＢを絶縁油として含むコンデンサ２２とを有する安定器２を想定している。この安定器２は、変圧部２１とコンデンサ２２との間に、樹脂やアスファルトといった充填材２３が充填されている。なお、電気機器として、磁性物と非磁性物とを含むトランスやコンデンサなどであっても良いし、電気機器と運転廃棄物等とを容器Ｃに収容し、プラズマ処理しても良く特に限定されない。

図２に示すように、まず安定器２を受入れ、破砕機（不図示）を用いて破砕する。次いで、磁力によって磁性物を分離する磁選機（不図示）で、磁性物（鉄等）と非磁性物（樹脂、アルミ、アスファルト等）とを選別する。選別された磁性物は、炭化水素系の溶剤等で洗浄処理される（洗浄工程）。磁性物はＰＣＢ濃度が比較的低いので、洗浄処理によって容易に無害化することができる。次いで、ＰＣＢ濃度が基準値以下か否かの卒業判定が実行され、無害であると判定されたものは資源として再利用するといった適正処分が行われる。逆に、卒業判定でＰＣＢ濃度が基準値をクリアしていない場合は、再度洗浄処理が行われる。このとき、洗浄工程で用いた溶剤は、系内で蒸留等することで再利用される。なお、洗浄方法は、超音波洗浄、浸漬洗浄、撹拌洗浄、真空加熱分離などを単独または適宜組み合わせて実行する。

一方、選別された非磁性物は、ＰＣＢ濃度が比較的高いので、珪砂（ＳｉＯ_２）、生石灰（ＣａＯ）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）などの塩基度調整剤と共に容器Ｃに詰込まれ、プラズマ溶融炉１でプラズマ処理を実行する。プラズマ処理で発生したスラグＳは、ＰＣＢ濃度が基準値以下か否かの卒業判定が実行され、無害であると判定されたものは埋立処分や資源として再利用するといった適正処分が行われる。逆に、卒業判定でＰＣＢ濃度が基準値をクリアしていない場合は、再度プラズマ処理が行われる。

ところで、容器Ｃに鉄分が含まれていたり、非磁性物に破砕および磁選によって完全に鉄分が除去されずに混入したりしているので、プラズマ処理した際、炉内温度より高い融点を持つ酸化第二鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）が生成され、スラグＳが炉内に固着するおそれがある。これを防止するため、本実施形態では、非磁性物に混入している鉄分量に応じて、添加される塩基度調整剤の所定量を決定すると共に、スラグＳに含まれる酸化第二鉄の量に応じて、塩基度調整剤の添加量を調整する調整工程を備えている。

図３に示すように、まず、容器Ｃに収容されているＰＣＢ汚染物の鉄分量を測定する。次いで、この鉄分量に応じて塩基度調整剤の添加量を決定する。この塩基度調整剤の添加量の決定に際し、鉄分量に対する塩基度調整剤の投入量をマップ化しても良いし、スラグＳの全体重量を予測して、スラグＳの全体重量に対する酸化第二鉄の重量が所定値（例えば、６０％や６０％以下の値）となるように演算しても良い。次いで、塩基度調整剤が添加されたＰＣＢ汚染物をプラズマ処理し、このときに発生するスラグＳに含まれる酸化第二鉄の重量比を測定する。次いで、測定された酸化第二鉄の重量比が所定値となるように、塩基度調整剤の添加量を調整（フィードバック制御）する。

この調整工程によって、塩基度調整剤の添加量を適正値に修正することができ、塩基度調整剤の過剰添加を防止することができる。よって、塩基度調整剤の減量分だけ、容器Ｃに収容するＰＣＢ汚染物を増大させることができるので、処理効率が向上する。また、上述したように、磁選工程で磁性物として選別された鉄分は、プラズマ処理しない。安定器２の場合、ケースや変圧部２１に含まれる鉄分が重量比で６〜８割含まれているので、安定器２を磁選しない場合に比べて、鉄分を減量した分だけ塩基度調整剤を節約することができるので、プラズマ溶融すべき総量（安定器＋塩基度調整剤）が削減され、プラズマ処理の処理効率が大幅に向上する。

［第一実施形態の別実施例１］
上述したように、安定器２には、樹脂などが充填剤として使用されている。このため、破砕、磁選工程で選別された磁性物の表面には、ＰＣＢで汚染された樹脂などの不純物が付着していることが多い。この磁性物を溶剤洗浄した場合、鉄心などと比較してＰＣＢ濃度の高い樹脂等によって洗浄効率が低下する。また、洗浄溶剤を再利用するとき、洗浄溶剤の循環管路に溶剤から析出した樹脂が付着して閉塞されるおそれがある。

そこで、図４に示すように、ＰＣＢ処理方法は、磁選工程で磁選された磁性物に付着している不純物を除去する除去工程をさらに備えても良い。これによって、洗浄効率の向上や洗浄溶剤の適切な再利用を図ることができる。また、除去された不純物をプラズマ溶融炉１でプラズマ処理するのが好ましい。これによって、不純物は、確実に無害化される。なお、不純物をプラズマ溶融炉１に投入する際、非磁性物を収容した容器Ｃとは別の容器に不純物を詰めても良いし、不純物を同じ容器Ｃに詰めても良い。不純物を別の容器に詰める場合、非磁性物の発生量に関わらず不純物の発生量のみを管理すれば良いので、作業効率が高い。

この除去工程において、洗浄、篩、風力選別、比重選別、光学選別などが考えられる。また、磁性物に珪砂を接触させて不純物を除去することが考えられる。具体的には、磁性物と珪砂とを所定の容器に収容して、この容器に振動を与えたり、磁性物に珪砂を吹付けたりして、磁性物に付着している不純物を剥離させる。このとき、洗浄、篩、風力選別、比重選別、光学選別などを併用しても良い。また、除去工程で使用した珪砂を、分解工程における塩基度調整剤として再利用することが好ましい。

［第一実施形態の別実施例２］
図５に示すように、トランスなどの大型の電気機器と安定器２などの小型の電気機器とを分別し、大型の電気機器は、切断機で切断して所定の大きさにした後に破砕しても良い。これによって破砕効率を向上させることができる。

［第二実施形態］
以下、第二実施形態について説明する。図６および図７に示すように、本実施形態に係るＰＣＢ処理方法は、変圧部２１と、ＰＣＢが含まれるコンデンサ２２とを有する安定器２（電気機器の一例）を、コンデンサ２２の全体が含まれるコンデンサ領域を残存させた状態で切断する切断工程と、変圧部領域（コンデンサ領域以外の領域）を破砕する破砕工程と、破砕工程で破砕された破砕物を、磁性物と非磁性物とに選別する磁選工程と、コンデンサ領域と選別された非磁性物とをプラズマ処理して溶融分解する分解工程とを備えている。

図６に示すように、安定器２は、変圧部２１とコンデンサ２２とが長手方向に沿った両側領域に配置され、変圧部２１とコンデンサ２２との隙間には、樹脂やアスファルトなどが充填されている。また、鉄心が含まれる変圧部２１は、コンデンサ２２に比べて大きな重量を有しており、コンデンサ２２は、平面視における占有面積が、変圧部２１に比べて小さく、長手方向に対する中央線Ｔより一方側に偏って配置されている。

そこで、図７に示すように、安定器２を受入れた後、安定器２の中央線Ｔを境界とした両側領域の重量差に基づいて、コンデンサ領域を区分する重量差判定を行う。具体的には、図６に示すように、安定器２の中央線Ｔに沿った支持部材３１（例えば、棒状部材）を配置すれば、重力によって変圧部領域が下降し、これに伴いコンデンサ領域が上昇する。この上昇した領域（重量の小さい側）をコンデンサ領域として判定する。次いで、変圧部領域とコンデンサ領域とを所定の比率（例えば、１：１や３：２）に設定し、中央線Ｔまたは中央線Ｔとコンデンサ２２との間の位置で、安定器２を切断する。そして、重量差判定でコンデンサ領域として判定された領域をプラズマ溶融炉１に搬送し、変圧部領域を破砕工程に移行させる。これによって、コンデンサ領域を分解工程へ確実に搬送することができる。また、切断位置を特定する工程を省略しているので、極めて簡便である。なお、重量差判定や切断工程は、手動で実施しても良いし、自動で実施しても良い。また、重量差判定は、中央線Ｔで切断した後に、変圧部領域とコンデンサ領域との重量を測定し、重量の軽い方をコンデンサ領域と特定しても良く、特に限定されない。

図７に示すように、切断された変圧部領域を搬送し、破砕機（不図示）を用いて破砕する。次いで、磁力によって磁性物を分離する磁選機（不図示）で、磁性物（鉄等）と非磁性物（樹脂、アルミ、アスファルト等）とを選別する。選別された磁性物は、炭化水素系の溶剤等で洗浄処理される（洗浄工程）。磁性物はＰＣＢ濃度が比較的低いので、洗浄処理によって無害化することができる。次いで、ＰＣＢ濃度が基準値以下か否かの卒業判定が実行され、無害であると判定されたものは資源として再利用するといった適正処分が行われる。逆に、卒業判定でＰＣＢ濃度が基準値をクリアしていない場合は、再度洗浄処理が行われる。このとき、洗浄工程で用いた溶剤は、系内で蒸留することで再利用される。なお、洗浄方法は、超音波洗浄、浸漬洗浄、撹拌洗浄、真空加熱分離などを単独または適宜組み合わせて実行する。

一方、選別された非磁性物および切断されたコンデンサ領域は、珪砂（ＳｉＯ_２）、生石灰（ＣａＯ）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）などの塩基度調整剤と共に容器Ｃに詰込まれ、プラズマ溶融炉１でプラズマ処理を実行する。プラズマ処理で発生したスラグＳは、ＰＣＢ濃度が基準値以下か否かの卒業判定が実行され、無害であると判定されたものは埋立処分や資源として再利用するといった適正処分が行われる。逆に、卒業判定でＰＣＢ濃度が基準値をクリアしていない場合は、再度プラズマ処理が行われる。

なお、本実施形態においても、上述した第一実施形態と同様、図３に示すように、非磁性物に混入している鉄分量に応じて、添加される塩基度調整剤の所定量を決定すると共に、スラグＳに含まれる酸化第二鉄の量に応じて、塩基度調整剤の添加量を調整する調整工程を備えても良い。

本実施形態によれば、切断工程によって変圧部２１に含まれる磁性物の容量分だけプラズマ処理されるＰＣＢ汚染物が減量される。安定器２は、変圧部２１に含まれる磁性物の容量比が半分以上であるので、１回のプラズマ処理で無害化される安定器２の処理効率が約２倍となる。また、プラズマ処理される鉄分を磁選工程で減少させているので、塩基度調整剤の添加量を節約することができる。つまり、塩基度調整剤が減量化された分だけプラズマ溶融すべき総量（安定器＋塩基度調整剤）が削減されるので、プラズマ処理の処理効率をさらに向上させることができる。

［第二実施形態の別実施例１］
図８に示すように、ＰＣＢ処理方法は、磁選工程で磁選された磁性物に付着している樹脂やアスファルトといった不純物を除去する除去工程をさらに備えても良い。この場合、分解工程において、不純物を容器Ｃに詰めて、プラズマ溶融炉１でプラズマ処理するのが好ましい。これによって、洗浄効率の向上や洗浄溶剤の適切な再利用を図ることができる。しかも、不純物は、プラズマ処理が施され、確実に無害化される。なお、不純物を除去する方法は、第一実施形態の別実施例１と同様の方法が考えられる。

［第二実施形態の別実施例２］
上述した実施形態では、切断工程において、中央線Ｔまたは中央線Ｔとコンデンサ２２との間の位置で、安定器２を切断した。これに代えて、図９に示すように、切断工程において、切断位置を特定する工程を備えていても良い。

具体的には、図１０に示すように、安定器２の長手方向に沿った複数箇所に挿入される針部材３２（挿入器具の一例）を設け、変圧部２１とコンデンサ２２との間の領域を針部材３２の挿入抵抗に基づいて特定する。この場合、夫々の針部材３２が独立して移動可能に構成されているのが好ましい。変圧部２１やコンデンサ２２が存在する領域は、変圧部２１やコンデンサ２２が存在しない領域に比べて、針部材３２の挿入抵抗が高い。つまり、挿入抵抗の相対的に低い位置が変圧部２１とコンデンサ２２との隙間となる。この隙間を切断位置として特定すれば、コンデンサ２２を誤って切断してしまい、ＰＣＢが拡散するといった不都合を確実に防止することができる。

なお、切断位置を特定する方法としては、例えば１本の針部材３２を移動させながら複数個所に順次挿入する形態としても良い。また、超音波の反射波を計測することで、コンデンサ２２の位置とコンデンサ２２が存在しない充填材２３の領域との境界を特定しても良い。この場合、安定器２をグリセリンなどの接触媒質に浸漬し、超音波を伝搬させ易くするのが好ましい。また、安定器２の底板２４を剥離させたり、外面を剥離させたりして、目視で変圧部２１やコンデンサ２２の位置を特定しても良い。

［第三実施形態］
以下、第三実施形態について説明する。

図１１に示すように、本実施形態に係るプラズマ溶融炉１は、ＰＣＢが含まれる不燃性汚染物（処理対象物）を収容した容器Ｃを投入する第一投入口１４と、ＰＣＢが含まれる可燃性汚染物を投入する第二投入口１５と、不燃性汚染物および可燃性汚染物をプラズマ処理する処理部１２と、不燃性汚染物および可燃性汚染物の投入を制御する制御部１６とを備えている。また、プラズマ溶融炉１は、処理部１２の炉内の圧力、酸素濃度、排気量または温度を計測する計測部１７を備え、計測部１７からの測定値が制御部１６に出力されるように構成されている。なお、第一投入口１４は、第一実施形態における投入口１１と同様に構成されている。

ここで、不燃性汚染物と可燃性汚染物との分類は、燃焼容易性で区分される。本実施形態では、不燃性汚染物として、不燃物の重量比が概ね５０％以上の電気機器（安定器、トランス、コンデンサ等）、比較的ゆっくり燃える感圧複写紙、汚泥などを想定している。一方、可燃性汚染物は、急速に燃焼する感圧複写紙、運転廃棄物（作業服、ゴム手袋、ウエス等）、樹脂、絶縁油などを想定している。これら可燃性汚染物は、そのままで、あるいは切断、破砕等してから小型容器Ｃａに収容して第二投入口１５から投入される。なお、小型容器Ｃａに収容することによって投入間隔を制御しやすくなる利点があるが、小型容器Ｃａに収容せずに直接投入しても良いし、そのままで、あるいは破砕等してから、加圧、加熱、固化材添加、混練の少なくとも一つの手段により固形物化して、小型容器Ｃａに収容してまたは直接投入しても良く、特に限定されない。可燃性汚染物を小型容器Ｃａに収容したり、固形物化したりすれば、投入された可燃性汚染物（一般に非常に軽い）が炉内で飛散することなく、確実に分解できる。その結果、着火した可燃性汚染物が後段の排ガス処理設備へ飛散し、火災を発生する等のリスクを最小化できる。特に、固形物化された可燃性汚染物は比表面積が小さくなるため、燃焼が緩慢になり急激な排ガス発生を抑制できる。

図１２の実線で示すように、不燃性汚染物をプラズマ溶融炉１でプラズマ処理すると、発生するガス量曲線は、不燃性汚染物に含まれる可燃物の燃焼に伴って徐々に上昇してピーク値に到達し、ピーク値から緩やかに低下する。一方、図１２の一点鎖線で示すように、可燃性汚染物をプラズマ溶融炉１でプラズマ処理すると、発生するガス量曲線は、急勾配で上昇してピーク値に到達し、ピーク値から急勾配で下降する。このため、例えば、不燃性汚染物と可燃性汚染物とを混合した状態で第一投入口１４に投入すると、ピーク値が炉内圧力としての基準値となるように混合割合を設定する必要があり、煩雑である。また、不燃性汚染物が収容された容器Ｃが完全に溶融するまでに次の容器Ｃを投入すると、発生ガス量が制御不能になったり、容器Ｃどうしが干渉してプラズマ処理効率が低下したりする。このため、容器Ｃは、長い投入間隔（例えば３０分）でプラズマ処理されることとなり、可燃性汚染物の処理量が限定される。

そこで、本実施形態における制御部１６は、不燃性汚染物を第一投入口１４に投入して所定時間（例えば１０分）経過した後に、可燃性汚染物を第二投入口１５に投入するように構成されている。この所定時間は、不燃性汚染物に含まれる可燃物が燃焼して発生ガス量が所定値（例えば、投入前の発生ガス量と同値）以下に低下した時点に設定される。これによって、１つの容器Ｃに収容する不燃性汚染物と可燃性汚染物との混合割合を調整する手間が省略できる。また、不燃性汚染物がプラズマ処理されている間に、短時間で燃焼される可燃性汚染物を頻繁に投入することができるので、処理効率が向上する。

また、制御部１６は、可燃性汚染物を第二投入口１５に投入する間隔を制御する投入間隔制御部１６ａを有していることが好ましい。この投入間隔制御部１６ａは、計測部１７で計測された処理部１２の圧力、酸素濃度、排気量および温度の少なくとも一つに基づいて可燃性汚染物の処理状況を特定し、可燃性汚染物を第二投入口１５に投入する間隔を決定する。可燃性汚染物は短時間で燃焼するので、ガス量曲線は、可燃性汚染物の投入量を一定にすれば概ね同様の曲線形状を有する。このため、可燃性汚染物を第二投入口１５に投入する間隔を制御すれば、不燃性汚染物のガス量曲線と合成したガス量曲線のピーク値が過大となることが防止される。また、処理部１２のガス量と相関関係がある炉内圧力等に基づいて投入間隔を制御すれば、仮に可燃性汚染物が多めに投入された場合でも、投入間隔を大きくすることで炉内圧力が急激に上昇するといった不都合を回避できる。

本実施形態では、上述した第一実施形態または第二実施形態におけるＰＣＢ処理方法を適宜組み合わせても良い。例えば、安定器２を破砕した後、磁選工程で選別された樹脂等（可燃物）を、第二投入口１５に投入しても良い。この可燃物は、除去工程で除去された不純物であっても良い。この場合、第一投入口１４に投入する容器Ｃに収容可能な安定器２の個数を増大させることができる。また、可燃性汚染物を破砕して小型容器Ｃａに収容しても良い。この場合、１回の投入量を少量にすることができるので、ガス量曲線のピーク値を抑制することができる。さらに、上述した実施形態のごとく容器Ｃに塩基度調整剤を添加するのに代えて、第二投入口１５から塩基度調整剤を投入しても良い。この場合、不燃性汚染物を第一投入口１４に投入して所定時間経過するまでの間に、塩基度調整剤を投入するのが好ましい。この期間であれば、可燃性汚染物が第二投入口１５から投入されないので、効率的である。なお、塩基度調整剤の投入口を別で設けても良く、容器に詰めて塩基度調整剤を投入するなど投入方法は特に限定されない。

続いて、図１２〜図１３を用いて、プラズマ溶融炉１の制御方法について説明する。

図１３に示すように、まず第一投入口１４に不燃性汚染物を投入する（＃５１）。次いで、不燃性汚染物を投入してから所定時間（例えば１０分）経過したかが判定される（＃５２）。所定時間が経過していなければ（＃５２Ｎｏ判定）、引き続き待機する。所定時間が経過している場合（＃５２Ｙｅｓ判定）、炉内圧力が所定値（例えば、不燃性汚染物のガス量ピーク値の半分に相当する圧力）以下に低下しているかが判定される（＃５３）。なお、炉内圧力に代えて、炉内の酸素濃度が所定値以上か否かを判定したり、炉内の温度が所定値以下か否かを判定したりしても良く、特に限定されない。

炉内圧力が所定値より大きい場合（＃５３Ｎｏ判定）、引き続き待機する。炉内圧力が所定値以下の場合（＃５３Ｙｅｓ判定）、第二投入口１５に可燃性汚染物を投入する（＃５４）。次いで、予め設定された投入間隔Ｔ１が経過した時点で、炉内圧力が所定値以下に低下しているかを判定する（＃５５）。炉内圧力が所定値以下に低下している場合（＃５５Ｙｅｓ判定）は、第二投入口１５に可燃性汚染物を投入する（＃５６）。この投入間隔Ｔ１は、不燃性汚染物を投入してから所定時間経過した直後の段階における投入間隔であり、その後の段階における投入間隔Ｔｉ（ｉ≧２）に比べて大きく設定されている。

次いで、炉内圧力が所定値以下に低下しているかを判定し（＃５７）、低下している場合（＃５７Ｙｅｓ判定）は、次の投入間隔Ｔｉ（ｉ＝２）を炉内圧力等に基づいて設定し（＃５８）、投入間隔Ｔ２で第二投入口１５に可燃性汚染物を投入する（＃５９）。そして、炉内圧力が所定値以下に低下しているかを判定し（＃６０）、低下している場合（＃６０Ｙｅｓ判定）は、投入間隔Ｔｉが所定の閾値（例えば、可燃性汚染物が燃焼する時間として１０秒）に到達しているか否かが判定される（＃６１）。投入間隔Ｔｉを短縮する余地がある場合（＃６１Ｎｏ判定）、投入間隔Ｔｉを更新設定し（＃５８）、同様の処理が繰り返される（＃５９〜＃６１）。一方、投入間隔Ｔｉが限界値である場合（＃６１Ｙｅｓ判定）、投入間隔Ｔｉで可燃性汚染物の投入を継続する（＃６２）。次いで、不燃性廃棄物が完全に溶融したことを例えば処理部１２の炉内に設置された撮影装置の画像で確認し、次の不燃性汚染物が収容された容器Ｃを投入するタイミング（例えば、３０分経過）であると判定された場合（＃６３Ｙｅｓ判定）、最初に戻って一連の処理（＃５１〜＃６３）が反復される。

図１２に示すように、不燃性汚染物の処理時間の後半に、可燃性汚染物を第二投入口１５に投入することで、発生ガス量のピーク値を抑制しつつ可燃性汚染物の処理量を飛躍的に増大させることができる。しかも、可燃性汚染物の発生ガス量がある程度残存している初期段階は、可燃性汚染物の投入間隔を大きく設定しているので、急激な圧力上昇に伴って処理部１２に負荷がかかることがない。その結果、ＰＣＢを外部に漏出させたり、下流側の排ガス処理設備を損傷させたりすることが防止される。

［その他の実施形態］
（１）上述した実施形態では、鉄分量に応じて添加される塩基度調整剤の所定量を決定すると共に、スラグＳに含まれる酸化第二鉄の量に応じて、塩基度調整剤の添加量を調整した。これに代えて、アルミニウムの量に応じて添加される塩基度調整剤の所定量を決定すると共に、スラグＳに含まれる酸化アルミニウムの量に応じて、塩基度調整剤の添加量を調整しても良い。この場合、例えば、スラグＳに含まれる酸化アルミニウムが２０％以下となるように調整される。また、スラグＳに含まれる酸化第二鉄または酸化アルミニウムの量に応じて算出される塩基度調整剤のうち、いずれか大きい値を所定量としても良い。
（２）除去工程は、珪砂を用いずに他の粒子で磁性物をサンドブラストしても良いし、化学処理で不純物を除去しても良く、特に限定されない。
（３）上述した実施形態の投入間隔制御部１６ａは、計測部１７で計測された処理部１２の圧力、酸素濃度、排気量および温度の少なくとも一つに基づいて、可燃性汚染物を第二投入口１５に投入する間隔を決定した。これに代えて、処理部１２の炉内に設置された撮影装置の画像に基づいて、可燃性汚染物の投入間隔を決定しても良い。また、処理部１２の圧力、酸素濃度、排気量および温度の少なくとも一つに基づいて、可燃性汚染物の投入量を決定する投入量制御部を設けても良い。さらに、可燃性汚染物の投入間隔や投入量を予め定めたマップに基づいて決定しても良い。なお、圧力、酸素濃度、排気量および温度の測定位置は処理部１２だけでなく、その後段の恒温チャンバ３であっても同様の効果を得られる。
（４）図１や図１１では、処理部１２のプラズマトーチ１２ａが１つである例を示したが、複数のプラズマトーチ１２ａを設置しても良い。また、プラズマトーチ１２ａの位置を容器Ｃの位置に応じて変更する位置制御部を設けても良い。

本発明は、ＰＣＢが含まれる安定器などの電気機器をプラズマ処理するＰＣＢ処理方法に利用可能である。

２安定器（電気機器）

Claims

ＰＣＢが含まれる電気機器を破砕する破砕工程と、
前記破砕工程で破砕された前記電気機器を、磁性物と非磁性物とに選別する磁選工程と、
前記磁性物に付着している不純物を除去する除去工程と、
前記非磁性物に対し、前記非磁性物に含まれる鉄分量に応じて決定された所定量の塩基度調整剤を添加したのち、前記非磁性物をプラズマ処理して溶融分解する分解工程と、を備え、
前記分解工程において、前記除去工程で除去された前記不純物をプラズマ処理して溶融分解するＰＣＢ処理方法。
前記不純物が除去された前記磁性物を溶剤で洗浄する洗浄工程と、を備え、
前記不純物をプラズマ処理する請求項１に記載のＰＣＢ処理方法。
前記除去工程は、前記磁性物に珪砂を接触させて前記不純物を除去する請求項１又は２に記載のＰＣＢ処理方法。
前記珪砂を前記分解工程における前記塩基度調整剤として再利用する請求項３に記載のＰＣＢ処理方法。