JP2002239483A

JP2002239483A - Ｐｃｂ汚染物の無害化処理方法及び装置

Info

Publication number: JP2002239483A
Application number: JP2001036358A
Authority: JP
Inventors: Akira Tanaka; 皓田中; Katsunori Shinohara; 勝則篠原; Kenji Nishimura; 建二西村; Kenjiyun Fu; 建順傅; Wataru Saiki; 渉斎木; Ko Hatakeyama; 耕畠山
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2001-02-14
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2002-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】ＰＣＢ汚染物の洗浄から無害化までを効率良
く一貫処理する。【解決手段】ＣＯ_２溶媒で洗浄することによりＰＣ
Ｂ汚染物１からＰＣＢ液２を抽出除去すると共に有機部
材３と無機部材とに分別する洗浄プロセスＡと、除去し
たＰＣＢ液２と有機部材３とをガス化分解するガス化分
解プロセスＢとを有する。洗浄プロセスＡには、亜臨界
条件のＣＯ_２を溶媒として予備洗浄する予備洗浄工程
１２と、予備洗浄で有効に洗浄されなかった部材を切断
・分離することで更に有機部材３と無機部材に分別し、
そのうちの無機部材について、次の本洗浄に適した形態
に分解・破砕する本洗浄前処理工程１３と、分解・破砕
された無機部材を超臨界条件のＣＯ_２溶媒で本洗浄す
る本洗浄工程１４とが含まれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄処分しようと
する変圧器やコンデンサ等のＰＣＢ（ポリクロロビフェ
ニル）汚染物の無害化処理方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＣＢで汚染された変圧器等の電気機器
を除染する方法として、特開平７−３４０９６公報等
に、超臨界または擬臨界（亜臨界）状態のＣＯ_２溶媒
をＰＣＢ汚染物に接触させて、ＰＣＢを抽出除去する方
法が記載されている。また、前記超臨界または亜臨界状
態のＣＯ_２に、アセトンやエタノール等の一般助溶剤
を添加して洗浄効果を高めることも記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の超臨
界または亜臨界状態のＣＯ_２溶媒を用いた除染方法
は、臨界点近傍のＣＯ_２が液体状態の溶媒に比べて拡
散係数が著しく高く且つ粘度が低いことを利用して、多
層コイルの奥深くまで浸透したＰＣＢを除染するという
ものであるが、ＰＣＢが表面付着した程度の簡単に除染
できる部品（容器等）から、ＰＣＢが奥深く浸透し簡単
には除染できない部品（多層コイル等）までを同じ条件
の１回の洗浄で処理するものであるから、必ずしも効率
の良い洗浄効果が得られないおそれがあった。また、Ｐ
ＣＢ除染までの処理であるから、除去したＰＣＢの無害
化処理については別途考慮しなくてはならなかった。

【０００４】本発明は、上記事情を考慮し、ＰＣＢ汚染
物の洗浄から無害化までを効率良く一貫処理できるよう
にした、ＰＣＢ汚染物の無害化処理方法及び装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ＰＣ
Ｂ汚染物の無害化処理方法において、二酸化炭素を溶媒
として洗浄することにより、ＰＣＢ汚染物からＰＣＢ液
を抽出除去する洗浄プロセスと、ＰＣＢ汚染物から除去
したＰＣＢ液をガス化分解するガス化分解プロセスと、
を含む一貫した処理プロセスを有しており、前記洗浄プ
ロセスに、（ａ）ＰＣＢ汚染物を、亜臨界条件の二酸化
炭素を溶媒として予備洗浄する予備洗浄工程と、（ｂ）
予備洗浄により有効に洗浄された部材と有効に洗浄され
なかった部材とを分別し、有効に洗浄されなかった部材
を、次の本洗浄に適した形態に分解・破砕する本洗浄前
処理工程と、（ｃ）本洗浄前処理工程で分解・破砕した
部材を、超臨界条件の二酸化炭素を溶媒として本洗浄す
る本洗浄工程と、が含まれていることを特徴としてい
る。

【０００６】ここで、本洗浄工程の前に予備洗浄工程を
設けた意味について説明する。例えば、変圧器やコンデ
ンサ等のＰＣＢ汚染機器（ＰＣＢ汚染物）を無害化処理
するような場合、容器や蓋や碍子などのような構造的に
入り組んでいない部材については、金属や磁器等の無機
部材の表面にＰＣＢ液が付着しているだけであるから、
比較的容易に洗浄して除去することができる。しかし、
内装されたコアなどの部品は、鉄心やコイル等の無機部
材の他に有機部材を組み合わせた入り組んだ構造をなし
ているので、そのままの状態で簡単に洗浄することは難
しい。従って、コアなどの構造的に入り組んだ部品と、
容器、蓋、碍子などの部品とを一律の条件で洗浄するこ
とは効率的によくない。

【０００７】そこで、本発明では、簡単に洗い落とせる
もの、つまり、もともと洗浄しやすい部材表面に付着し
ているＰＣＢ液は、物理的（機械的）洗浄効果の高い亜
臨界の液体状態の二酸化炭素で予め除去し、それによ
り、後段の分解・破砕時の作業者への汚染の負担を減ら
しておく（油の飛散などを低減し、作業環境の負荷を低
減しておく）。そして、予備洗浄により有効に洗浄され
なかった部材についてだけ、本洗浄に適した形態に分解
・破砕した上で、超臨界条件の二酸化炭素で本洗浄す
る。このように予備洗浄と本洗浄の二段階に分けること
で、本洗浄及びその前処理の負担を減らすことができる
ので、結果的に全体の洗浄効率をアップすることができ
る。

【０００８】洗浄プロセスでＰＣＢ液を除去した部材に
ついては、必要に応じてリサイクルに回したり、リサイ
クルできないものは、一般廃棄物として処分したりする
ことができる。また、洗浄プロセスで除去したＰＣＢ液
は、その次のガス化分解プロセスでガス化分解し、有用
ガスとしてリサイクルに回すことができる。従って、一
部の廃棄物が若干出る可能性はあるものの、ＰＣＢ液を
含めて、ほとんどの構成要素をリサイクル化することが
できる。また、洗浄からＰＣＢ液のガス化分解までを含
めて一貫処理できるので、処理能率が向上する。

【０００９】請求項２の発明は、有機部材と無機部材の
組み合わせよりなるＰＣＢ汚染物の無害化処理方法にお
いて、二酸化炭素を溶媒として洗浄することにより、前
記ＰＣＢ汚染物からＰＣＢ液を抽出除去すると共に、当
該ＰＣＢ汚染物を構成している部材を有機部材と無機部
材とに分別する洗浄プロセスと、前記ＰＣＢ汚染物から
除去したＰＣＢ液と前記分別した有機部材とをガス化分
解するガス化分解プロセスと、を含む一貫した処理プロ
セスを有しており、前記洗浄プロセスに、（ａ）ＰＣＢ
汚染物を、亜臨界条件の二酸化炭素を溶媒として予備洗
浄する予備洗浄工程と、（ｂ）予備洗浄により有効に洗
浄された部材と有効に洗浄されなかった部材とを分別
し、有効に洗浄されなかった部材を切断・分離すること
で更に有機部材と無機部材に分別し、そのうちの無機部
材について、次の本洗浄に適した形態に分解・破砕する
本洗浄前処理工程と、（ｃ）本洗浄前処理工程で分解・
破砕された無機部材を、超臨界条件の二酸化炭素を溶媒
として本洗浄する本洗浄工程と、が含まれていることを
特徴としている。

【００１０】例えば、変圧器（トランス）等のＰＣＢ汚
染機器（ＰＣＢ汚染物）には、その構成部材として、有
機部材（紙や木等）や無機部材（金属や磁器等）が多数
組み合わせて用いられているケースがある。このような
ＰＣＢ汚染機器を無害化処理するような場合、全部を一
律に洗浄しようとしても、特に構造的に入り組んでいる
部品は簡単に洗浄できないし、紙や木などの有機部材に
はＰＣＢ液が浸透しているので、簡単に洗浄することは
できない。

【００１１】そこで、本発明では、最初の予備洗浄の段
階で、もともと簡単に洗い落とせるＰＣＢ液を、物理的
（機械的）洗浄効果の高い亜臨界の液体状態の二酸化炭
素で予め除去し、それにより、後の分解・破砕時の作業
者への汚染の負担を減らしておく（油の飛散などを低減
し、作業環境の負荷を低減しておく）。亜臨界条件の二
酸化炭素を用いるのは、紙や木等の有機部材の表面に付
着したＰＣＢ液を効率良く除去するためには、却って浸
透力の弱い亜臨界ＣＯ_２を使用する方が、表面をきれ
いにする上で都合がよいからである。

【００１２】そして、予備洗浄により有効に洗浄されな
かった部材についてだけ分解・分離することで、有機部
材（紙や木等）と無機部材（金属や磁器等）とに分別
し、ガス化分解可能な有機部材については、次のガス化
分解プロセスに処理を任せて、それ以上の洗浄は行わ
ず、能率の悪い洗浄負担を減らし、有機部材と分別した
無機部材についてだけ、更に本洗浄しやすい形態まで分
解・破砕した上で、本洗浄工程へ回して、超臨界条件の
二酸化炭素で本洗浄する。

【００１３】このように予備洗浄と本洗浄の二段階に分
けることで、本洗浄及びその前処理の作業負担を減らす
ことができるので、結果的に全体の洗浄効率をアップす
ることができる。また、紙や木等の有機部材は、洗浄す
るとなると、内部に浸透しているＰＣＢ液を除去するの
に非常に時間がかかるが、本発明では、本洗浄する前の
段階で有機部材を洗浄プロセスから外してガス化分解プ
ロセスへ回すので、本洗浄工程の負担を減らすことがで
き、洗浄効率のアップを図ることができる。

【００１４】洗浄プロセスでＰＣＢ液を除去した部材に
ついては、必要に応じてリサイクルに回したり、リサイ
クルできないものは、一般廃棄物として処分したりする
ことができる。また、洗浄プロセスで除去したＰＣＢ液
や分別した紙や木等の有機部材は、その次のガス化分解
プロセスでガス化分解し、有用ガスとしてリサイクルに
回すことができる。従って、一部の廃棄物が若干出る可
能性はあるものの、ＰＣＢ液や有機部材を含めて、ほと
んどの構成要素をリサイクル化することができる。ま
た、洗浄からＰＣＢ液のガス化分解までを含めて一貫処
理できるので、処理能率が向上する。

【００１５】請求項３の発明の無害化処理方法は、請求
項１または２において、前記洗浄プロセスに、洗浄によ
り発生したＰＣＢ液と溶媒とを分離し、分離した溶媒を
洗浄に再利用する工程が含まれていることを特徴として
いる。

【００１６】本発明では、予備洗浄及び本洗浄共にＣＯ
_２を洗浄溶媒として利用するので、減圧するだけで、
洗浄後の溶媒をＰＣＢ液とＣＯ_２に簡単に分離するこ
とができる。

【００１７】請求項４の発明の無害化処理装置は、ＰＣ
Ｂ汚染物を亜臨界条件の二酸化炭素を溶媒として予備洗
浄する予備洗浄槽と、予備洗浄により有効に洗浄されな
かった部材を更に超臨界条件の二酸化炭素を溶媒として
本洗浄する本洗浄槽と、予備洗浄及び本洗浄により発生
したＰＣＢ液と溶媒とを分離する溶媒分離器と、ＰＣＢ
汚染物から除去したＰＣＢ液をガス化分解するガス化反
応器と、を備えていることを特徴としている。

【００１８】本発明の装置によれば、亜臨界条件の二酸
化炭素を溶媒として予備洗浄する予備洗浄槽と、超臨界
条件の二酸化炭素を溶媒として本洗浄する本洗浄槽と、
洗浄により発生したＰＣＢ液と溶媒とを分離する溶媒分
離器と、ＰＣＢ液をガス化分解するガス化反応器とを備
えているので、請求項１〜３の発明の無害化処理方法を
実施することができる。

【００１９】請求項５の発明の無害化処理装置は、請求
項４において、前記予備洗浄により有効に洗浄されなか
った部材のうち、有機部材を微粉砕してスラリー化した
上で前記ガス化反応器に導入する手段を備えていること
を特徴としている。

【００２０】ここで、有機部材を微粉砕してスラリー化
した上でガス化反応器に導入する手段は、例えば、微粉
砕手段、スラリー化手段、送給パイプ、送給ポンプ等か
ら構成されている。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１はＰＣＢ汚染物の無害化処理方
法の全体プロセスを示す図である。この無害化処理方法
は、有機部材と無機部材の組み合わせよりなるＰＣＢ汚
染物（トランスやコンデンサ等のＰＣＢ使用機器）１の
無害化処理方法に係るものであり、二酸化炭素を溶媒と
して洗浄することにより、ＰＣＢ汚染物１からＰＣＢ液
２を抽出除去すると共に、当該ＰＣＢ汚染物１を構成し
ている部材を、紙や木等の有機部材３と無機部材とに分
別するＣＯ_２洗浄プロセスＡと、この洗浄プロセスＡ
においてＰＣＢ汚染物１から除去したＰＣＢ液２と分別
した有機部材３とをガス化分解する高温高圧水ガス化分
解プロセスＢと、の２つの一貫した処理プロセスを有す
る。

【００２２】ＣＯ_２洗浄プロセスＡには、ＰＣＢ汚染
物１を受け入れて液抜きする受入工程１１と、ＰＣＢ汚
染物１を亜臨界条件の二酸化炭素を溶媒として予備洗浄
する予備洗浄工程１２と、予備洗浄により有効に洗浄さ
れた部材と有効に洗浄されなかった部材とを分別し、有
効に洗浄されなかった部材を切断・分離することで更に
有機部材３と無機部材に分別し、そのうちの無機部材に
ついて次の本洗浄に適した形態に分解・破砕する本洗浄
前処理工程１３と、本洗浄前処理工程１３で分解・破砕
された無機部材を超臨界条件の二酸化炭素を溶媒として
本洗浄する本洗浄工程１４と、排気処理工程１５とが含
まれている。このＣＯ_２洗浄プロセスＡでは、ＰＣＢ
液２と有機部材３とが抽出除去され、除染された金属や
磁器等の洗浄済物４が、有価物あるいは一般廃棄物とし
て取り出される。

【００２３】高温高圧水ガス化分解プロセスＢには、そ
の他の廃ＰＣＢ液を含めて、洗浄プロセスＡにおいて抽
出除去したＰＣＢ液２と有機部材３とをガス化分解でき
る形に前処理するガス化前処理工程３１と、ガス化のた
め前処理を施した処理物をガス化分解反応させる主反応
工程３２と、反応後の処理物を分離する後処理工程３３
と、排気処理工程３４とが含まれている。このガス化分
解プロセスＢでは、主反応工程３２において次式の化学
反応が起こり、最終的に、有用ガス５と、塩６と、残さ
７とが出てくる。ＰＣＢｓ＋Ｈ_２Ｏ＋Ｍ → Ｈ_２＋ＣＯ_２＋ＭＣｌ但し、Ｍは、アルカリ、アルカリ土類金属の水酸化物、
酸化物、炭酸塩等の塩類等の添加物（例えば、ＮａＯＨ
等）であり、Ｃｌの中和剤及びガス化促進剤として添加
される。

【００２４】以下に図２及び図３を用いて各プロセス
Ａ、Ｂの詳細を説明する。図２は、ＣＯ_２洗浄プロセ
スＡの受入工程１１、予備洗浄工程１２、洗浄前処理工
程１３、本洗浄工程１４の内容の詳細を示している。図
３は、高温高圧水ガス化分解プロセスＢのガス化前処理
工程３１、主反応工程３２、後処理工程３３の内容の詳
細を示している。

【００２５】図２に示されるように、ＣＯ_２洗浄プロ
セスＡを実施するための装置類としては、予備洗浄槽５
１、本洗浄槽５２、溶媒分離器５３、溶媒再生器５４、
予備洗浄槽５１へのＣＯ_２供給源５５、本洗浄槽５２
へのＣＯ_２及び助剤の供給源５６が用意されている。

【００２６】また、図３に示されるように、ガス化分解
プロセスＢを実施するための装置類としては、還元雰囲
気に維持された高温高圧水中において有機物をガス化分
解するガス化反応器６１と、ガス化反応器６１にＰＣＢ
液を導入するＰＣＢ液導入系６２と、ガス化反応器６１
に有機部材３のスラリーを導入するスラリー導入系６３
と、ガス化反応器６１に供給水を導入する供給水導入系
６４と、固気分離器６５と、気液分離器６６と、活性炭
フィルタ６７とが用意されている。これらのＣＯ_２洗
浄プロセスＡを実施するための装置類とガス化分解プロ
セスＢを実施するための装置類とにより、ＰＣＢ汚染物
の無害化処理装置が構成されている。

【００２７】前記ＰＣＢ液導入系６２は、ＣＯ_２洗浄
プロセスから回収されたＰＣＢ液２や他の廃ＰＣＢ液を
貯留するＰＣＢ液タンク６２ａと、このＰＣＢ液タンク
６２ａ内に貯留されたＰＣＢ液を配管６２ｂを介してガ
ス化反応器６１に送給するポンプ６２ｃとからなる。ス
ラリー導入系６３は、ＣＯ_２洗浄プロセスから回収さ
れた紙や木等の有機部材３を微粉砕する微粉砕手段６３
ａと、微粉砕された有機部材３を、添加剤タンク６３ｂ
からポンプ６３ｃにより送られてくるＭ（前述）を含む
添加剤や、供給水タンク６４ａからポンプ６４ｃにより
送られてくる供給水と共に混合攪拌することでスラリー
化するスラリー化手段６３ｄと、スラリー化した有機部
材を配管６３ｅを介してガス化反応器６１に送給するポ
ンプ６３ｆとからなる。なお、スラリー化手段６３ｄに
対して、ＰＣＢ液の一部あるいは全部を導入するように
してもよい。

【００２８】供給水導入系６４は、供給水を貯留する供
給水タンク６４ａと、この供給水タンク６４ａ内に貯留
された供給水を配管６４ｂを介してガス化反応器６１に
送給するポンプ６４ｃと、ガス化反応器６１に供給する
供給水を予熱する予燃器６４ｄとからなる。また、ガス
化反応器６１には、必要量の酸素を導入できるように酸
素導入手段６８が接続されている。

【００２９】固気分離器６５と気液分離器６６と活性炭
フィルタ６７は、この順にガス化反応器６１の出口に接
続されており、固気分離器６５によりガス化反応器６１
から出てきた物質は固体（ＭＣｌ）と流体に分離され、
気液分離器６６により固気分離器６５から出てきた物質
は液体（水）と気体に分離され、活性炭フィルタ６７を
介して系外に取り出される。そして、気液分離器６６よ
り取り出された水はリサイクル水として、供給水タンク
６４ａに戻されるようになっている。

【００３０】次に変圧器を無害化処理する場合の流れを
説明する。まず、図２に示すように、受入工程１１にお
いて、変圧器７０の蓋７２を容器７１から取り外して、
中のＰＣＢ液（絶縁油）２を抜く。次に、予備洗浄工程
１２において、予備洗浄槽５１の中に、コアが一体化さ
れた状態の容器７１と蓋７２とを入れ、丸洗いによる予
備洗浄を行う。予備洗浄は、亜臨界条件（例：温度３０
℃以下、圧力７〜１０ＭＰａ）のＣＯ_２を溶媒として
行う。溶媒のＣＯ_２は、ＣＯ_２供給源５５から溶媒再
生器５４を介して予備洗浄槽５１に導入する。

【００３１】洗浄は、溶媒の供給と抜き出しを繰り返す
バッチ洗浄とする。予備洗浄槽５１内において、ＰＣＢ
液はＣＯ_２との混和（攪拌等）などにより、被洗浄物
表面より剥離され、一部はＣＯ_２中に溶解した状態と
なる。これを、予備洗浄槽５１内の圧力を利用して噴出
させ、ＰＣＢ液及びＣＯ_２を洗浄槽５１より抜き出
す。この操作を数回繰り返し、被洗浄物の表面のＰＣＢ
液（絶縁油）を除去し、被洗浄物である変圧器容器７１
や蓋７２等を基準値以下に洗浄する。一方、コア７４に
ついては、後の切断・破砕時の作業者への汚染負担を軽
減する（油の飛散などを低減し、作業環境の負荷を低減
する）程度まで洗浄する。予備洗浄で使用した溶媒は溶
媒分離器５３に導入し、ここで減圧することにより、Ｐ
ＣＢ液とＣＯ_２に分離し、ＣＯ_２を溶媒再生器５４
に戻す。

【００３２】予備洗浄を終えたら、本洗浄前処理工程に
おいて、予備洗浄済みの物品を、容器７１・蓋７２・碍
子７３・コア７４に分解・分離し、表面だけにＰＣＢ液
が付着していることで有効に洗浄された容器７１・蓋７
２・碍子７３と、ＰＣＢ液が奥まで浸透していることで
有効に洗浄されなかったコア７４とを分別する。有効に
洗浄された部材のうち、容器７１、蓋７２等の金属部品
は、そのまま有価物として回収する。また、碍子７３
は、一般廃棄物として処理する。

【００３３】コア７４については、更に切断したり分解
したりすることで、鉄心７５とコイル７６に分け、これ
ら双方それぞれに切断したり破砕したりしながら、鉄片
７７や銅片７８等の金属部材（無機部材）と、紙や木等
の有機部材３とに分別する。そして、有機部材３につい
ては、洗浄プロセスＡから外し、ガス化分解プロセスＢ
へ送り出す。

【００３４】また、鉄片７７や銅片７８はかごに入れた
状態で本洗浄槽５２に入れる。そして、本洗浄を行う。
本洗浄は、超臨界条件（例：温度３０〜８０℃、圧力７
〜２０ＭＰａ）のＣＯ_２を溶媒として行う。この場
合、溶媒のＣＯ_２には、洗浄力を高めるための助剤
（例：メタノール）を添加する。溶媒のＣＯ_２は、Ｃ
Ｏ _２供給源５６から溶媒再生器５４を介して本洗浄槽
５２に導入する。本洗浄のやり方や溶媒の戻し方は、予
備洗浄の場合と同様である。この本洗浄においては、超
臨界条件のＣＯ_２の浸透力と溶解度を利用して、精密
な洗浄を行うことができる。洗浄後の鉄片７７や銅片７
８は、そのまま金属リサイクル品として回収する。

【００３５】以上のように、このＣＯ_２洗浄プロセス
Ａでは、洗浄工程を、亜臨界条件のＣＯ_２を溶媒とし
て洗浄を行う予備洗浄工程１２と、超臨界条件のＣＯ
_２を溶媒として洗浄を行う本洗浄工程１４の二段に分
けているので、本洗浄及びその前処理の作業負担を減ら
すことができ、結果的に全体の洗浄効率をアップするこ
とができる。また、紙や木等の有機部材３は、洗浄する
となると、内部に浸透しているＰＣＢ液を除去するのに
非常に時間がかかることになるが、それを本洗浄する前
の段階で、洗浄プロセスＡから外してガス化分解プロセ
スＢへ回すようにしているので、本洗浄工程１４の負担
を減らすことができる。また、予備洗浄及び本洗浄では
共に溶媒としてＣＯ_２を利用するので、洗浄後の溶媒
を減圧するだけで、ＰＣＢ液とＣＯ_２を簡単に分離す
ることができる。従って、有機溶媒を利用する方法と違
って、廃液、廃水が発生せず、溶媒再生のための蒸留工
程などの面倒なプロセスが不要となる。

【００３６】次に高温高圧水ガス化分解プロセスＢの流
れを説明する。ＣＯ_２洗浄プロセスＡで回収されたＰ
ＣＢ液２や有機部材３は、図３の高温高圧水ガス化分解
プロセスＢのガス化前処理工程３１に送り込まれる。Ｐ
ＣＢ液２は、ＰＣＢ液タンク６２ａからポンプ６２ｃに
よりガス化反応器６１に導入される。紙や木などの有機
部材３は、微粉砕され、スラリー化された後、ポンプ６
３ｆでガス化反応器６１に導入される。その他にＭを含
む添加剤が、スラリー化の段階で添加され（この段階で
ＰＣＢ液が一緒に混ぜられることもある）、供給水が、
予熱された状態でガス化反応器６１に導入される。

【００３７】主反応工程３２におけるガス化反応器６１
では、還元雰囲気の高温高圧水中においてＰＣＢを含む
有機分をガス化分解する。代表的なガス化分解条件は、
温度７００〜１２００℃、圧力７〜３０ＭＰａとする。
その場合の反応は次式のようになる。ＰＣＢｓ＋Ｈ_２Ｏ＋Ｍ → Ｈ_２＋ＣＯ_２＋ＭＣｌ

【００３８】ここで、Ｍ（例えばＮａＯＨ）は、ＰＣＢ
を含む有機分をガス化分解する際に生成する塩素を中和
するための中和剤及びガス化促進剤として導入される。
分解後の生成物は、Ｈ_２、ＣＯ_２を主成分とする有
用ガス（ＣＨ_４等も含まれる）、ＭＣｌを主成分とす
る塩、余剰の水である。ガス化反応器６１から出てきた
物質のうち、ＭＣｌは後処理工程３３における固気分離
器６５で分離され、固気分離器６５を出た有用ガスは、
気液分離器６６で分離された後、活性炭フィルタ６７を
介して回収される。このうちＣＯ_２は、先のＣＯ_２
洗浄プロセスＡへ戻されて再利用される。

【００３９】また、気液分離器６６で分離された余剰の
水は、反応溶媒としてリサイクルするために供給水タン
ク６４ａへ戻される。従って、プロセス外に出る排水が
発生しない。つまり、ここでのガス化分解反応は、酸化
反応ではなく、水を反応溶媒とし、ガス化反応時に水を
消費するものであるから、反応によって新たな水が発生
せず、プロセスからの排水の必要性が発生しない。

【００４０】また、ＰＣＢ及びＰＣＢ汚染有機部材を高
圧高温水下で分解する場合、還元性雰囲気下での装置腐
食は、酸化雰囲気下での装置腐食に比べて低減される。
つまり、酸化雰囲気下での酸化反応であると、過剰の酸
素ガスによって反応系の腐食環境が形成されるが、この
ガス化反応器６１内のガス化分解は還元雰囲気下での反
応であるため、腐食性環境の形成を抑えることができ、
酸化分解法と違って、反応系の腐食を低減できる。

【００４１】また、還元雰囲気の高圧高温水中での反応
であるから、全てのＰＣＢを含む有機物を効率良く分解
することができ、分解速度の向上により短時間で完全分
解できる。また、完全分解できるから、一般低温水熱加
水分解法と違って、分解過程中の中間生成物やダイオキ
シンなどの生成の危険性がない。

【００４２】なお、上記のガス化分解反応には熱が必要
であるが、その熱は、必要最小量の酸素を酸素導入手段
６８によってガス化反応器６１に供給して原料の一部を
酸化させることにより発生する熱で賄う（内熱方式）。
従って、予熱の熱量を低減しながら、高温でガス化分解
反応を促進することができる。

【００４３】以上のように、一貫したプロセスで効率良
くＰＣＢ汚染物を無害化処理することができる。また、
有用なものは全てリサイクル可能な形で回収することが
できる。例えば、ＰＣＢ汚染物の中の金属類などは、洗
浄後、リサイクルできる形で回収し、ＰＣＢを含む油、
木、紙など全ての有機分は、ガス化反応器６１中の還元
雰囲気下でガス化分解させて、水素、二酸化炭素を主成
分とする有用ガスへ転換する。従って、一部の少量の廃
棄物が出る可能性はあるものの、ほとんどの構成要素を
リサイクル化することができ、資源の活用に寄与するこ
とができる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明の
無害化処理方法によれば、超臨界状態の二酸化炭素によ
る本洗浄工程の前に、亜臨界状態の二酸化炭素による予
備洗浄工程を設けたので、本洗浄及びその前処理の作業
負担を減らすことができ、結果的に全体の洗浄効率をア
ップすることができる。また、洗浄プロセスで除去した
ＰＣＢ液は、その次のガス化分解プロセスで続けてガス
化分解し、有用ガスとしてリサイクルに回すことができ
るので、ＰＣＢ汚染物の洗浄から除去したＰＣＢ液のガ
ス化分解までを含めて、効率良く一貫処理することがで
きると共に、ＰＣＢ液を含めて、ほとんどの構成要素を
リサイクル化することができる。

【００４５】請求項２の発明の無害化処理方法によれ
ば、有機部材と無機部材の組み合わせよりなるＰＣＢ汚
染物を無害化処理するに際し、最初の予備洗浄工程でＰ
ＣＢ汚染物を亜臨界条件の二酸化炭素を溶媒として予備
洗浄し、予備洗浄により有効に洗浄されなかった部材か
ら有機部材を取り除いて、無機部材についてだけ、本洗
浄前処理工程で次の本洗浄に適した形態に分解・破砕し
て、本洗浄工程でその分解・破砕した無機部材を超臨界
条件の二酸化炭素を溶媒として本洗浄するようにしたの
で、本洗浄及びその前処理の作業負担を減らすことがで
き、結果的に全体の洗浄効率をアップすることができ
る。

【００４６】また、紙や木等の有機部材は、本洗浄せず
にガス化分解プロセスへ回すので、本洗浄工程の負担を
減らすことができ、洗浄効率のアップを図ることができ
る。また、洗浄プロセスで除去したＰＣＢ液や有機部材
は、次のガス化分解プロセスで続けてガス化分解するの
で、有用ガスとしてリサイクルに回すことができ、ＰＣ
Ｂ汚染物の洗浄から、除去したＰＣＢ液や有機部材のガ
ス化分解処理までを含めて、効率良く一貫処理すること
ができると共に、無機部材は勿論、ＰＣＢ液や有機部材
を含めて、ほとんどの構成要素をリサイクル化すること
ができる。

【００４７】請求項３の発明の無害化処理方法によれ
ば、予備洗浄及び本洗浄共にＣＯ_２を洗浄溶媒として利
用するので、減圧するだけで洗浄後の溶媒をＰＣＢ液と
ＣＯ _２に簡単に分離することができる。従って、有機
溶媒を利用して洗浄する場合と違って、蒸留塔等を用い
た複雑な溶媒再生プロセスが不要であり、溶媒を効率良
くリサイクルできると共に、廃液や廃水が発生しないた
めに、余分な処理が無用である。

【００４８】請求項４の発明の無害化処理装置によれ
ば、請求項１〜３の発明の無害化処理方法を実施するこ
とができるので、各処理方法による効果を奏することが
可能である。

【００４９】請求項５の発明の無害化処理装置によれ
ば、スラリー化した状態でガス化反応器に有機部材を導
入するので、効率良くガス化分解反応を進めることがで
きると共に、配管でつなぐだけで有機部材を移送でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の全体プロセスを示す図であ
る。

【図２】本発明の実施形態の洗浄プロセスの詳細を示す
図である。

【図３】本発明の実施形態のガス化分解プロセスの詳細
を示す図である。

【符号の説明】

ＡＣＯ_２洗浄プロセスＢ高温高熱水ガス化分解プロセス１ＰＣＢ汚染物２ＰＣＢ液３有機部材１２予備洗浄工程１３本洗浄前処理工程１４本洗浄工程３２主反応工程５１予備洗浄槽５２本洗浄槽５３溶媒分離器５５，５６ＣＯ_２供給源６１ガス化反応器６２ＰＣＢ液導入系６３スラリー導入系６４供給水導入系７０変圧器（ＰＣＢ汚染物）７１容器（予備洗浄により有効に洗浄された部材）７２蓋（予備洗浄により有効に洗浄された部材）７３碍子（予備洗浄により有効に洗浄された部材）７４コア（予備洗浄により有効に洗浄されなかった部
材）７７鉄片（無機部材）７８銅片（無機部材）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０７Ｂ 37/06 Ｃ０７Ｂ 37/06 ４Ｈ００６Ｃ１１Ｄ 7/02 Ｃ１１Ｄ 7/02 7/50 7/50 (72)発明者西村建二茨城県那珂郡那珂町向山1002−14 三菱マテリアル株式会社環境エネルギー研究所内 (72)発明者傅建順茨城県那珂郡那珂町向山1002−14 三菱マテリアル株式会社環境エネルギー研究所内 (72)発明者斎木渉茨城県那珂郡那珂町向山1002−14 三菱マテリアル株式会社環境エネルギー研究所内 (72)発明者畠山耕茨城県那珂郡那珂町向山1002−14 三菱マテリアル株式会社環境エネルギー研究所内Ｆターム(参考） 2E191 BA13 BB01 BD11 3B116 AA46 AA47 BB11 BB81 CA01 CD21 4D056 AB18 AC24 BA16 CA05 CA26 CA39 CA40 4G075 AA03 AA37 AA62 BA05 BD12 CA02 EA06 EB01 4H003 DA15 DB01 DC01 EA31 ED32 FA03 4H006 AA05 AC13 AC26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＰＣＢ汚染物の無害化処理方法におい
て、二酸化炭素を溶媒として洗浄することにより、ＰＣＢ汚
染物からＰＣＢ液を抽出除去する洗浄プロセスと、ＰＣ
Ｂ汚染物から除去したＰＣＢ液をガス化分解するガス化
分解プロセスと、を含む一貫した処理プロセスを有して
おり、前記洗浄プロセスに、（ａ）ＰＣＢ汚染物を、亜臨界条件の二酸化炭素を溶媒
として予備洗浄する予備洗浄工程と、（ｂ）予備洗浄により有効に洗浄された部材と有効に洗
浄されなかった部材とを分別し、有効に洗浄されなかっ
た部材を、次の本洗浄に適した形態に分解・破砕する本
洗浄前処理工程と、（ｃ）本洗浄前処理工程で分解・破砕した部材を、超臨
界条件の二酸化炭素を溶媒として本洗浄する本洗浄工程
と、が含まれていることを特徴とするＰＣＢ汚染物の無害化
処理方法。
【請求項２】有機部材と無機部材の組み合わせよりな
るＰＣＢ汚染物の無害化処理方法において、二酸化炭素を溶媒として洗浄することにより、前記ＰＣ
Ｂ汚染物からＰＣＢ液を抽出除去すると共に、当該ＰＣ
Ｂ汚染物を構成している部材を有機部材と無機部材とに
分別する洗浄プロセスと、前記ＰＣＢ汚染物から除去し
たＰＣＢ液と前記分別した有機部材とをガス化分解する
ガス化分解プロセスと、を含む一貫した処理プロセスを
有しており、前記洗浄プロセスに、（ａ）ＰＣＢ汚染物を、亜臨界条件の二酸化炭素を溶媒
として予備洗浄する予備洗浄工程と、（ｂ）予備洗浄により有効に洗浄された部材と有効に洗
浄されなかった部材とを分別し、有効に洗浄されなかっ
た部材を切断・分離することで更に有機部材と無機部材
に分別し、そのうちの無機部材について、次の本洗浄に
適した形態に分解・破砕する本洗浄前処理工程と、（ｃ）本洗浄前処理工程で分解・破砕された無機部材
を、超臨界条件の二酸化炭素を溶媒として本洗浄する本
洗浄工程と、が含まれていることを特徴とするＰＣＢ汚染物の無害化
処理方法。
【請求項３】前記洗浄プロセスに、洗浄により発生し
たＰＣＢ液と溶媒とを分離し、分離した溶媒を洗浄に再
利用する工程が含まれていることを特徴とする請求項１
または２に記載のＰＣＢ汚染物の無害化処理方法。
【請求項４】ＰＣＢ汚染物を亜臨界条件の二酸化炭素
を溶媒として予備洗浄する予備洗浄槽と、予備洗浄によ
り有効に洗浄されなかった部材を更に超臨界条件の二酸
化炭素を溶媒として本洗浄する本洗浄槽と、予備洗浄及
び本洗浄により発生したＰＣＢ液と溶媒とを分離する溶
媒分離器と、ＰＣＢ汚染物から除去したＰＣＢ液をガス
化分解するガス化反応器と、を備えていることを特徴と
するＰＣＢ汚染物の無害化処理装置。
【請求項５】前記予備洗浄により有効に洗浄されなか
った部材のうち、有機部材を微粉砕してスラリー化した
上で前記ガス化反応器に導入する手段を備えていること
を特徴とする請求項４記載のＰＣＢ汚染物の無害化処理
装置。