JP2002253696A - Ｐｃｂの化学的無害化処理方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】環境に有害な有機塩素系化合物を化学的処理に
より簡単で，しかも安全に無害化する方法及び装置を提
供すること。 【解決手段】撹拌機及び加熱装置を有した反応装置に生
石灰，硅石，活性炭を投入し，加熱しながら撹拌しつつ
有害な有機塩素系化合物を含む絶縁油を注入する。これ
に水を注入して，生石灰との水和熱及び外部加熱を利用
して有機塩素系化合物から塩素を脱離させ，無害な有機
化合物とする。また，処理生成物は抽出，焼成等の処理
を施すことによって次回の処理に利用することができ
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，有害な有機塩素系
化合物を含む絶縁油を安全にかつ経済的に無害化処理す
る方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】ポリ塩素化ビフェニル
（通称ＰＣＢ。以下ＰＣＢと記す）は耐熱性，電気絶縁
性等に優れた特性を持ち，化学的に非常に安定な物質で
ある。その性質のため，コンデンサやトランス等の電気
機器に多量に使用されていた。

【０００３】しかし，カネミ油症事件以来，その毒性の
高さのゆえに，一部の密閉系で使用が認められているだ
けで，製造，輸入及び新たな使用が原則的に禁止されて
いる。又，使用後も各事業所で保管されている。

【０００４】然るに，廃ＰＣＢ等の保管が長期化する中
で，ＰＣＢの紛失，漏出，事故による漏洩等により環境
が汚染される恐れがあり，廃ＰＣＢ等の早期処理に着手
しなければならなくなった。

【０００５】しかし，ＰＣＢの処理は我が国においては
一事例のみで後続がなく，保管が続けられる状況のまま
今日に至っている。

【０００６】一方海外では，焼却や化学処理法によりＰ
ＣＢ処理が進められている状況にあることから，１９９
０年代半ば以降，国におけるＰＣＢ処理技術，分析技術
等の調査研究が行われるとともに，大量保管者・プラン
トメーカーを中心とした民間企業における研究開発が盛
んに実施されるようになってきた。

【０００７】

【従来の技術】従来ＰＣＢの処理方法としては，１．光
学分解処理法 ２．化学処理法 ３．超臨界水酸化分解
法 ４．微生物分解法 ５．熱分解法 ６．化学処理と
高温処理法が公開されているが，例えばコストの面で採
算が合わないこと，あるいは付近住民の同意を得るのが
難しいことなどで実用化には至っていない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】こういった状況に鑑み，
本発明者は，ＰＣＢを含む有機塩素系化合物の無害化処
理の研究を行い，以前に特許第２５８２３３３号を得
た。本出願は，本発明者が該特許をもとに発展させたも
のである。該特許において，生石灰と硅石でＰＣＢが被
覆されるという技術を，以下のように発展させた。

【０００９】即ち，撹拌機及び加熱装置を有した反応装
置に，生石灰，硅石，活性炭を投入し，撹拌しつつ有害
な有機塩素系化合物を含む絶縁油を注入する。これに水
を注入して，生石灰との水和熱及び外部加熱を利用し
て，有機塩素系化合物から塩素を脱離し，無害な有機化
合物とする。

【００１０】また，処理生成物は油分と固形物に分離
し，油分は次回の処理の水素供給源として，固形物は焼
成して次回の処理に利用できるので，外部へ最終処理物
を出すことなく有機塩素系化合物を安全に処理すること
ができる。尚ここでいう有害な有機塩素系化合物とは，
ＰＣＢの他，ダイオキシン類，ジベンゾフラン等その分
子中に塩素を含み，人体及び環境に悪影響を与える有機
化合物のことである。

【００１１】単なるＰＣＢの被覆の技術であった該特許
を，生石灰と水から発生する水和熱及び外部加熱によ
り，また活性炭を加えることにより，脱塩素化反応を起
こさせ，完全に無害な物質に変換するという点で該特許
よりも先進的である。反応後の生成物は油分と固形分に
分離し，次回の処理に活用する点も，該特許では出来得
なかったことである。

【００１２】

【発明の実施の形態】具体的な実施例として，図１に示
すようなモーター２に接続された撹拌子３を備えた反応
容器１に，粉状の生石灰５，粉状の硅石６，粉状活性炭
７を投入する。このとき，投入量は生石灰：硅石：活性
炭＝１０：１：０．０１（重量比）とする。

【００１３】反応容器を密閉し，処理時間の短縮と反応
の促進のため，反応容器１に取付けた加熱装置４により
反応容器１の内部温度が１８０℃に達するまで加熱す
る。

【００１４】１８０℃に達したらモーター２を駆動して
撹拌子３を回転させて，投入した生石灰５，硅石６，活
性炭７を混合する。撹拌子３の回転速度は６０〜９０
ｒ．ｐ．ｍ程度が望ましい。加熱装置は３５０℃まで加
熱を続ける。

【００１５】投入した粉体がよく混合したら（撹拌開始
から１〜２分程度），ＰＣＢを含む絶縁油（以下油とい
う）８を注入する。油８が混合した粉体１０とよく混合
するようにしばらく撹拌する（３〜５分程度）。

【００１６】よく混合したら水９を注入する。このと
き，注入速度が速すぎると，急速な水和反応により反応
容器１の内部圧力の急上昇等危険を伴うので，注入速度
は速すぎないように注意する。また，注入量は生石灰：
油：水＝３０：１：２．５（重量比）とする。

【００１７】撹拌速度を上昇（１５０〜１８０ｒ．ｐ．
ｍ程度）し，水和熱の発生を促し，反応容器１の内部温
度を３５０℃まで上昇させる。

【００１８】温度が３５０℃に達したら，そのまま状態
を１時間保持する。然るにＰＣＢ中の塩素が脱離し，無
害な有機化合物に還元される。このとき，塩素は塩化カ
ルシウムとして捕獲されるので，系外への排出はない。

【００１９】１時間経過後，撹拌を停止させ，反応容器
１の内部温度を１００℃前後まで冷却する。その後，反
応により生じた生成物１１から油１４を抽出する。抽出
方法は２通りあり，適宜選択する。

【００２０】第一に処理生成物を溶剤に浸し，撹拌した
後ろ過する方法である（図４）。冷却した後，反応容器
１内へ溶剤１２を投入する。撹拌した後ろ過機１３でろ
過し，油を含んだ溶剤と固形物１４とに分離する。その
後，油を含んだ溶剤を油１５と溶剤１２に分離する。使
用した溶剤は再度抽出に使用できる。

【００２１】第二に真空ポンプにより減圧して分離する
方法がある（図５）。冷却後，真空ポンプ１６を用いて
反応容器内で減圧すると，油，水が凝縮して出てくる。
これを水−油分離装置１７により水分８と油分１５に分
離する。

【００２２】どちらの方法を選定するかは，処理する油
の量，コスト等により適宜選定する。どちらを選定して
も油の抽出率には気を配る必要がある。

【００２３】抽出後の粉体は焼成機により焼成すれば再
び処理に利用できる。抽出後の粉体を焼成機に投入し，
５００℃で１時間程度加熱すると，水酸化カルシウム中
の水分は脱水され，水酸化カルシウムは酸化カルシウム
に戻る。

【００２４】回収された油は次回処理する油と混合し，
ＰＣＢの還元に使用される水素供給源とする。これによ
り，処理した油及び処理に使用した全ての物質を処理の
サイクルの中に留め，外に出すことなくＰＣＢ処理を完
了できる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば，有害な有機塩素系化合
物を化学的反応，分解により無害化処理でき，しかも処
理に使用した物質を再度処理に使用することで，全ての
物質を処理のサイクル中に留め，最終処分物を排出する
ことなく安全にＰＣＢの処理を行うことができる。ま
た，処理サイクルからの排出がないので，周囲の環境へ
の安全性が高く，経済的な処分方法を提供することで社
会に貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機塩素系化合物の無害化処理方法の
工程図である。

【図２】本発明の処理工程において粉体投入時の図であ
る。

【図３】本発明の処理工程において液体注入時の図であ
る。

【図４】本発明の処理工程において抽出工程の抽出方法
第１の図である。

【図５】本発明の処理工程において抽出工程の抽出方法
第２の図である。

【符号の説明】

１ 反応容器 ２ モーター ３ 撹拌子 ４ 加熱装置 ５ 生石灰 ６ 硅石 ７ 活性炭 ８ ＰＣＢを含む絶縁油 ９ 水 １０ 混合した粉体 １１ 処理生成物 １２ 溶剤 １３ ろ過器 １４ 油分 １５ 固形分 １６ 真空ポンプ １７ 水−油分離装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有害な有機塩素系化合物を処理するための
   装置において， ａ）撹拌機，加熱及び冷却機能を有する装置を装備した
   有害な有機塩素系化合物を処理する反応容器。 ｂ）上記ａ）記載の反応容器に附帯する，反応容器への
   生石灰等固形物質の投入手段。 ｃ）上記ａ）記載の反応容器に附帯する，反応容器への
   ＰＣＢ含有絶縁油等液状物質の注入手段。 ｄ）上記ａ）記載の反応容器による処理後の処理生成物
   を油分と固形物に分離する手段。 ｅ）分離した固形物を焼成し，次回の処理に利用できる
   よう復元する装置及び手段。 ｆ）上記ａ）記載の反応容器及び上記ｅ）記載の焼成機
   を連結し，反応により生成した処理生成物より分離した
   固形物を反応容器から焼成機へ，また焼成機から反応容
   器へ移送するための装置及び手段。 ｇ）本処理における各装置，手段を自動制御装置を用い
   て自動化し，省力化する手段。
2. 【請求項２】ａ）撹拌機及び加熱装置を有した反応装置
   の反応容器内に生石灰，硅石，活性炭を計量して投入
   し， ｂ）被投入物を加熱装置により１８０℃前後まで加熱
   し， ｃ）１８０℃に達した後，撹拌機により撹拌を開始，被
   投入物を混合し， ｄ）有害な有機塩素系化合物を含む絶縁油を反応容器内
   の被混合物に注入して撹拌し， ｅ）混合が十分にされたところで水を注入すると，生石
   灰と水が反応して水和熱が発生し，発生した反応熱及び
   加熱装置をもとに反応容器内温度を３５０℃まで上昇さ
   せ，そして， ｆ）反応容器内温度が３５０℃に達したら，温度を１時
   間保持すると，有機塩素系化合物は無害な有機化合物に
   変化する。有害な有機塩素系化合物を化学的手法で無害
   な有機化合物へ，請求項１の装置を用いて処理する方
   法。
3. 【請求項３】請求項２の方法により処理して生成した処
   理生成物を油分と固形分に分離する手段と，油分は次回
   の処理の水素供給源として，固形分は焼成して次回の処
   理の粉体混合物として利用する，処理に利用する物質の
   再利用に関する方法。