JP2003260433A - 再生絶縁油の除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被処理物を真空加熱してＰＣＢを蒸発除去す
る真空加熱炉の排気系内の汚損を著しく軽減し排ガスの
異臭発生対策も軽減できる再生絶縁油の除去方法を提供
する。 【解決手段】 ＰＣＢ含有再生絶縁油を含有する紙・木
類から成る被処理材を、真空加熱炉１内で真空加熱して
前記被処理材から前記再生絶縁油とともにＰＣＢを蒸発
除去する再生絶縁油の除去方法において、真空加熱炉１
内を温度１６０〜１７０℃、真空度０．０２Ｔｏｒｒ以
下に維持して前記被処理材の真空加熱をおこなう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＰＣＢを含有す
る再生絶縁油（以下、絶縁油という）を用いた電気機器
の構成部材から該絶縁油とともにＰＣＢを除去する除去
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）は、優れ
た安定性、電気絶縁性を有するため、電気機器の絶縁油
に広く用いられたが、廃棄後も分解し難く人体にも蓄積
されるため製造・使用等は中止され、ＰＣＢを用いた使
用済みの電気機器は事業者等により大量に保管されてい
る。

【０００３】このため上記電気機器からＰＣＢを分離回
収して、機器本体は有用物として再利用する処理技術の
確立が望まれており、そのひとつとして真空加熱により
ＰＣＢを蒸発除去する方法が検討され、特開平９ー１９
２５３４号公報および特開平９ー１９２５３５号公報に
は、配電用柱上トランス部材から抜油後、真空加熱によ
り絶縁油とともにＰＣＢを蒸発除去する処理方法が開示
されている。

【０００４】そして上記の処理方法では、より確実にＰ
ＣＢを除去する真空加熱条件として、真空炉内温度１９
０〜２１０℃、真空度０．０５Ｔｏｒｒ以下という設定
条件が挙げられている。ところが上記の設定条件で、抜
油後のトランス部材を真空加熱すると、真空加熱炉の排
気管路に設けた絶縁油回収用の蒸発物回収装置である冷
却コンデンサの内部や上記排気管路内にタール状の付着
物が付着堆積し、排気管路の下流端から放出される排ガ
スの異臭対策として大型の脱臭装置が必要であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記の問題
点を解決しようとするもので、被処理物を真空加熱して
ＰＣＢを蒸発除去する真空加熱炉の排気系内の汚損を著
しく軽減し排ガスの異臭対策も軽減できる再生絶縁油の
除去方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に発明者らは、上記冷却コンデンサ内部の付着物の成分
や排ガス成分を調査分析した結果、トランス部材中のプ
レスボードや絶縁紙などの紙・木類の熱分解により生じ
たタール成分が冷却されて上記付着物となり、また上記
熱分解により生じた低分子成分中、アルデヒド類が異臭
の発生をひきおこすこと、およびこれら各成分は紙・木
類の構成材中のヘミセルロースとリグニンの熱分解で発
生し、この熱分解は加熱温度により左右されるものであ
ることを知見した。

【０００７】そしてこの熱分解と加熱温度との関係に関
して、図３に示すのは公知文献（１９９５年１０月発行
の刊行物「木材学会誌」第４１巻No１０号の８８０頁）
に記載の木材および木材成分のＤＴＧ（微分熱重量）曲
線であり、この曲線によれば、リグニン、およびヘミセ
ルロース（キシラン、グルコマンナン）は、単体成分で
は約１２０〜１５０℃で熱分解を開始し、木材に存在し
たままの状態では熱分解は抑制されることが示されては
いるが、加熱温度はより低温である方がリグニンおよび
ヘミセルロースの熱分解抑制の上では好ましいというこ
とが知見され、上記各知見に基づいてこの発明を完成す
るに至った。

【０００８】すなわち、請求項１記載の再生絶縁油の除
去方法は、ＰＣＢ含有再生絶縁油を含有する紙・木類か
ら成る被処理材を、真空加熱炉内で真空加熱して前記被
処理材から前記再生絶縁油とともにＰＣＢを蒸発除去す
る再生絶縁油の除去方法において、前記真空加熱炉内を
温度１６０〜１７０℃、真空度０．０２Ｔｏｒｒ以下に
維持して前記被処理材の真空加熱をおこなうことを特徴
とする。

【０００９】請求項１の発明によれば、真空加熱時にお
ける加熱温度を１７０℃以下としたので、紙・木類から
成る被処理材の構成材中のヘミセルロースとリグニンは
殆ど熱分解されず、この熱分解によって発生するタール
成分やアルデヒド類等の低分子成分が、真空加熱炉の排
気系内を流通して汚損させたり異臭が発生するのを、防
止することができる。また真空加熱温度を低温にする
と、絶縁油およびＰＣＢの蒸発速度が遅くなり真空加熱
処理時間を延長する必要が生じるが、真空加熱時の加熱
温度の下限値を１６０℃とし、真空度を０．０２Ｔｏｒ
ｒ以下とすることにより、真空加熱処理時間はたとえば
後述の実施例に示すように数十時間〜数日程度で実施す
ることができる。

【００１０】この発明において紙・木類から成る被処理
材は、電気機器の構成部品のままの形状で真空加熱処理
してもよいが、請求項２記載の発明のように、前記被処
理材をクラッシャ等で５mm角以下に破砕した状態で前記
真空加熱をおこなうようにすれば、被処理材の表面積増
大により、被処理材に染み込んだ絶縁油およびＰＣＢ
を、より短時間で確実に蒸発除去できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下図１に示す一例により、この
発明を柱上トランス部材からのＰＣＢ除去に適用する場
合の実施の形態を説明する。図中、１は真空加熱炉、２
はこの真空加熱炉の排気口に接続した排気管路で、真空
排気手段として真空ポンプ３を有し、この真空ポンプ３
の上流側には、排ガス中の絶縁油を凝縮させて回収する
シャワー塔４が、下流側には、排ガス中の気体成分を吸
着して回収する吸着塔５が、それぞれ設けてある。

【００１２】この例では、蒸発物回収装置であるシャワ
ー塔４としては油循環式のシャワー塔を用い、吸着塔５
としては活性炭を吸着剤として充填したものを用いてい
る。上記シャワー塔４は、図２に示すように塔体内の上
部に設けた噴射ノズル管６からの油シャワーにより排ガ
スＧを冷却するもので、７は金網フィルタ、８は塔体底
部に形成した絶縁油を貯留する油タンクであり、この油
タンク８内の絶縁油はクーラ９により冷却後、ポンプ１
０により噴射ノズル管６部へ循環供給される。

【００１３】上記構成の装置を用いてＰＣＢ含有再生絶
縁油を用いたトランス部材から絶縁油を除去するには、
先ず図示しない前処理設備においてトランス内の絶縁油
をポンプ等により吸引回収後、トランスを傾倒状態で保
持して絶縁油を滴下抜油する。その後トランスを解体・
分別しあるいは破砕・分別して鉄，銅，磁器，および紙
・木類に分別したものを、被処理材として真空加熱炉１
に収容する。

【００１４】そして紙・木類から成る被処理材（紙・木
類と他の材質部材が混合している場合も含む）に対して
は、真空加熱炉１内を真空度０．０２Ｔｏｒｒ以下に減
圧し炉内温度を１６０〜１７０℃に維持して、被処理材
を真空加熱処理する。この真空加熱処理時間は、紙・木
類の部材の形状、破砕粒度などに応じて、処理後の残留
ＰＣＢ量が所定値以下となるよう、実験データ等にもと
づいて選定されるものであるが、たとえば上記被処理材
が５mm角以下に破砕されたものである場合、残留ＰＣＢ
量を後述の底質調査法による定量下限値未満とするに
は、上記処理時間を数十時間〜数日程度とするのが好ま
しい。

【００１５】上記の真空加熱により、被処理材に付着あ
るいは含浸していた絶縁油とともにＰＣＢは蒸発して、
排気管路２内を流れ、シャワー塔４部で冷却されて凝縮
・滴下し、油タンク８内に回収され、この絶縁油および
ＰＣＢ除去後の排ガスは真空ポンプ３により吸引され、
常圧に復圧後吸着塔５を通過してガス中のアルデヒド類
などの低分子成分を吸着除去され、排気管路２の下流端
から大気中へ放出される。

【００１６】そして上記の真空加熱炉１における真空加
熱処理は、炉内温度１６０〜１７０℃の設定条件でおこ
なわれるため、紙・木類の構成材中のヘミセルロースと
リグニンはいずれも殆ど熱分解されず、上記真空加熱に
よりタール成分や、アルデヒド類などは殆ど発生しない
ので、これらの成分が上記排気ガス流とともに排気管路
２やシャワー塔４内を流通してこれら排気系内を汚損さ
せたり、異臭発生の原因となることがないのである。

【００１７】

【実施例】上記構成のテスト装置（但し、真空加熱炉１
の炉内容積＝０．８ｍ^３、真空ポンプ３の排気流量＝８
００Ｎｌ／min 、シャワー塔４の油温度＝３５℃）を用
いて、絶縁油を滴下・抜油した柱上ワニス含浸トランス
を解体・分別して、絶縁紙，プレスボード，ダクトレー
ルなどの紙・木類部材を選別し、これをクラッシャーに
より５mm角以下に破砕したものを被処理材として真空加
熱炉１に１０Ｋｇ装入し、真空加熱炉１内の真空度とし
て０．０２Ｔｏｒｒと０．０５Ｔｏｒｒの２通りの真空
度に対し、炉内温度を１５０、１６０、１７０、１９０
℃の４通りの温度を組合わせ、表１に示すように設定条
件が１７０℃×０．０２Ｔｏｒｒの第１実施例、１６０
℃×０．０２Ｔｏｒｒの第２実施例、および同表中に示
す各温度と真空度の組合わせを設定条件とする第１〜第
６比較例の計８例について、それぞれ真空加熱処理時間
を５０時間として真空加熱処理し、シャワー塔４による
絶縁油およびＰＣＢの回収をおこなった。

【００１８】そして上記処理中に、排気管路２の真空加
熱炉１への接続部の近傍部にガス採取口を設けた図示し
ない分析計により、真空加熱炉１からの排ガス中の低分
子成分であるアルデヒド類の含有量を調べるとともに、
シャワー塔４の内部の付着物中のタール成分の有無を調
べたところ、表中に○印で示す実施例１，２および比較
例１〜４では、上記各成分は殆ど検出されなかったのに
対し、表中に×印で示す比較例５，６ではタールやアル
デヒド等の上記各成分が検出された。

【００１９】また上記各設定条件で上記真空加熱処理後
の被処理材に残留するＰＣＢ量を、底質調査法（昭和６
３年、環水管１２７号、定量下限値０．０５ｍｇＰＣＢ
／Ｋｇ部材）により測定したところ、実施例１および比
較例５，６ではいずれも定量下限値未満（ＮＤ）であっ
たのに対し、実施例２および比較例１〜４ではいずれも
定量下限値を越える残留ＰＣＢ値を示したので、前記タ
ール成分や低分子成分の発生がなく、且つ真空加熱処理
時間５０時間でＰＣＢを確実に除去できるのは、実施例
１の場合であることが判明した。

【００２０】そこで上記実施例２において、真空加熱処
理時間を２５０時間として、その他は上記実施例２と同
一条件で真空加熱処理をおこなったところ、処理後の被
処理材に残留するＰＣＢ量は上記定量下限値（ＮＤ）以
下となり、この処理時間の延長によりＰＣＢを確実に除
去できることが判明した。

【００２１】

【表１】

【００２２】さらに新たな被処理材に対する真空加熱処
理を繰返す連続操業試験として、実施例１および比較例
５，６の各設定条件で、上記５０時間の真空加熱操業を
１０回繰返したのち、それぞれシャワー塔４内を点検し
たところ、実施例１の場合はシャワー塔内部への付着堆
積物は殆ど見受けられず、これに対して比較例５，６の
場合はシャワー塔内部、特に金網フィルタ７部に厚さ数
mm程度の粘稠性付着物が堆積しており、真空排気能力が
低下し直ちに清掃・洗浄を必要とする状態であった。

【００２３】この発明は上記の例に限定されるものでは
なく、たとえば蒸発物回収装置として他の形式のものを
用いたり複数基設けるなど、排気管路２に設ける機器構
成や機器の形式などは上記以外のものとしてもよい。ま
たこの発明は上記の柱上トランスのほか、コンデンサそ
の他の電気機器の構成部材から絶縁油とともにＰＣＢを
除去する場合にも、適用できるものである。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
真空加熱炉内を温度１６０〜１７０℃、真空度０．０２
Ｔｏｒｒ以下に維持して紙・木類から成る被処理材の真
空加熱をおこなうことにより、紙・木類の構成材中のヘ
ミセルロースとリグニンの熱分解を抑え、この熱分解の
発生成分による真空加熱炉の排気系内の汚損を著しく軽
減し排ガスの異臭対策も軽減できる。

【００２５】また上記の効果に加えて、請求項２記載の
発明によれば、紙・木類から成る被処理材を５mm角以下
に破砕した状態で真空加熱をおこなうことにより、被処
理材に染み込んだ絶縁油およびＰＣＢを、より短時間で
確実に蒸発除去できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の方法に使用する装置の一例を示す機
器系統図である。

【図２】図１におけるシャワー塔の構造を示す略示縦断
面図である。

【図３】木材および木材成分のＤＴＧ曲線の一例を示す
線図である。

【符号の説明】

１…真空加熱炉、２…排気管路、３…真空ポンプ、４…
シャワー塔、８…油タンク。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＰＣＢ含有再生絶縁油を含有する紙・木
   類から成る被処理材を、真空加熱炉内で真空加熱して前
   記被処理材から前記再生絶縁油とともにＰＣＢを蒸発除
   去する再生絶縁油の除去方法において、前記真空加熱炉
   内を温度１６０〜１７０℃、真空度０．０２Ｔｏｒｒ以
   下に維持して前記被処理材の真空加熱をおこなうことを
   特徴とする再生絶縁油の除去方法。
2. 【請求項２】 前記被処理材を５mm角以下に破砕した状
   態で前記真空加熱をおこなう請求項１記載の再生絶縁油
   の除去方法。