JP2009183820A - 有機ハロゲン化合物含有変圧器内部部材の無害化処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】有機ハロゲン化合物を微量含有する絶縁油の入った柱上変圧器から該絶縁油を抜き取った後に、柱上変圧器の内部部材に残留する有機ハロゲン化合物を、柱上変圧器解体前に、簡易に短時間で経済的に無害化処理できる方法を提供する。
【解決手段】有機ハロゲン化合物を微量含有する絶縁油が入った容量Ａの柱上変圧器から該絶縁油を抜き取った後の変圧器内に残留する絶縁油の容量Ｂが、０．０１≦Ｂ／Ａ≦０．０５を満たす場合において、抜油後の柱上変圧器内に０．０１〜２．０重量％のアルカリを含有するイソプロピルアルコール溶液からなる洗浄液を（容量Ｃ）を１０≦Ｃ／Ｂ≦８０を満たすように充填した後、洗浄液を触媒充填装置に流通させながら柱上変圧器内で循環洗浄すると共に、アルカリ濃度を保持しながら有機ハロゲン化合物を分解し、内部部材を無害化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機ハロゲン化合物を微量含有する絶縁油が入っていた柱上変圧器であって、該絶縁油を抜き取った後の柱上変圧器を、柱上変圧器容器と内部部材とに解体する前に、洗浄液で循環洗浄しながら柱上変圧器の内部部材を無害化処理する方法に関する。

各種有機ハロゲン化合物のなかでも、ポリ塩化ビフェニール（以下ＰＣＢと略称する）は人体を含む生体に極めて有害であることから、１９７３年に特定化学物質に指定され、その製造、輸入、使用が禁止されている。しかし、その後適切な廃棄方法が決まらないまま数万トンのＰＣＢが未処理の状態で放置されている。

有機ハロゲン化合物を含む絶縁油が入った変圧器の容器及び内部部材を無害化処理するには、一般的には、以下の方法が考えられる。
（１）変圧器から汚染された絶縁油を抜き取り、抜油後の変圧器を洗浄して解体し、容器（ケース）と内部部材とに分け、これらを個別に残留ＰＣＢが所定の卒業基準値を満たすまで洗浄する方法（従来法、図４のフローチャートを参照）。
（２）変圧器から汚染された絶縁油を抜き取り、抜油後の変圧器を丸ごと加熱もしくは真空加熱し、ＰＣＢを蒸発させて除去する方法。
（３）変圧器から汚染された絶縁油を抜き取り、抜油後の変圧器を解体せずに、変圧器全体を洗浄槽に浸漬し、容器（ケース）と内部部材を同時に洗浄する方法。
（４）変圧器から汚染された絶縁油を抜き取り、抜油後の変圧器を解体せずに、変圧器の中に洗浄液を入れて有機ハロゲン化合物を滲出させ、容器（ケース）と内部部材を同時に洗浄する方法（図５のフローチャートを参照）。

ところが、変圧器は複雑な内部構造を有するため、絶縁油を全て抜き取ることは事実上不可能である。そのため、上記（１）の方法では、変圧器を一次洗浄した後、ＰＣＢを含有したままの状態で内部部材を容器から取り出し解体しなければならず、密閉空間での慎重な作業が必要とされることから、作業時間がかかり、かつ作業員への負担も大きいという問題がある。

上記（２）の方法は、上記（１）の方法のような問題はなく、変圧器を解体することなく処理できる利点はあるが、容器が丸ごと収納可能な加熱炉もしくは真空加熱室等の大掛かりな設備が必要で、なおかつ、反応も真空加熱で２６０〜６００℃、加熱炉の場合８５０℃以上の加熱が必要である。

上記（３）および（４）の方法は、容器（ケース）と内部部材を同時に洗浄するため、新たに生じる洗浄廃液の処理が不要であるという利点があり、しかも、解体時には内部部材が無害化されているため作業上の制限も少ない。しかしながら、（３）の方法は、変圧器全体を浸漬できる洗浄槽が必要であり、容量１０００Ｌ級や１万Ｌ級の大型変圧器（ＪＥＭＡ機器）の場合には洗浄設備が大掛かりにならざるを得ない。柱上変圧器の場合は比較的小型で容量４０Ｌ程度のものもあるが、なかには４００Ｌを超える大型のものもあるため、特別な設備を新設せずに変圧器貯蔵所で無害化処理できることが望ましい。

以上の理由から、ＰＣＢを含む絶縁油を抜き取った後に、有機ハロゲン化合物を微量含有する絶縁油が残留した小型から大型に至る各種柱上変圧器の内部部材を、低コストで、かつ大掛かりな設備を使用せずに無害化するには、上記（４）の方法が適当と考えられる。

ところで、絶縁油抜き取り後の柱上変圧器容器の洗浄には、下記の各種方法が提案されている。

例えば、特許文献１には、ＰＣＢを含有する絶縁油抜き取り後の柱上変圧器を、ウォタージェットにより水で一次洗浄した後、ケースと内部部材とに解体・分別し、ケースを更に水および溶剤で洗浄することにより、柱上変圧器ケースを無害化する方法が開示されているが、この方法では解体前に内部部材を無害化できない。特許文献２には、変圧器の内部部材をプロパノール等の洗浄液中に浸漬することにより、該部材の隙間に洗浄液を侵入させ、隙間に付着したＰＣＢを洗浄除去する方法が開示されているが、この方法でも部材を解体後、さらに洗浄する必要がある。

特許文献３には、有機塩素化合物が入った変圧器から内容物を抜き取り、その後、変圧器の内部をイソプロピルアルコールを用いて循環洗浄する方法が開示され、循環洗浄時に有機塩素化合物を分解することもできるとされているが、基本的には、所定の卒業基準値を超える部材に対する洗浄が必要とされる方法である。特許文献４には、変圧器からＰＣＢ抜き取り後に変圧器内部の循環洗浄を行う方法が開示されているが、この方法は循環洗浄した後、内部部材を解体・分離し、内部部材については真空加熱分離処理または溶剤洗浄処理を行う方法である。

一方、柱上変圧器に入ったＰＣＢを微量含有する絶縁油を無害化処理する方法として、柱上変圧器の中にアルカリとイソプロピルアルコールを添加し、絶縁油とイソプロピルアルコールの混合液を触媒充填装置に流通させながら変圧器内で循環させることにより、油中のＰＣＢを分解する方法が開示されている（特許文献５等を参照）。この方法では、油の分解処理と同時に、内部部材中に残留するＰＣＢも滲出・分解するが、その滲出は非常にゆっくりでありかつ、循環する液中のＰＣＢ濃度にも影響されるので、油の分解処理時に液中のＰＣＢ濃度が０．５ｐｐｍ以下になったからと言って、内部部材も無害化できたと判断することは実質的に困難である。

さらに、変圧器容器の中に、アルカリとイソプロピルアルコールを添加し、イソプロピルアルコール溶液を触媒充填装置に流通させながら変圧器内で循環させることにより、絶縁紙中のＰＣＢを無害化処理する方法が開示されている（特許文献６を参照）。絶縁紙や木片に含まれているＰＣＢは、時間とともにイソプロピルアルコール中に拡散溶出していくので、それを分解すれば、時間とともにＰＣＢ濃度を減少させることが可能であることが開示されているが、具体的な無害化処理条件は開示されていない。
特許第３７７９４１号公報（請求項１等） 特開２００３−２４８８５号公報（請求項１、請求項１０等） 特開２００３−１４５１２２号公報（請求項１等） 特開２００３−１１７５１７号公報（請求項１等） 特許第３６２６９６０号公報（請求項１等） 特開２００６−１４２２７８号公報（請求項１、請求項３、図１等）

本発明は、前記の課題に鑑みてなされたものであり、有機ハロゲン化合物を微量含有する絶縁油の入った柱上変圧器から該絶縁油を抜き取った後に、柱上変圧器の内部部材に残留する有機ハロゲン化合物を、簡易に、短期間で経済的に、しかも有害なダイオキシン類を副生することなく、柱上変圧器解体前に無害化処理することができる、有機ハロゲン化合物含有変圧器内部部材の無害化処理方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、前記課題を解決するため、電力用はもとより多種多様の柱上変圧器について鋭意検討を行った。その結果、柱上変圧器の形状は容量にかかわらずほぼ相似形であるため、汚染された絶縁油の入った柱上変圧器から該絶縁油を抜き取った後の残油量は、柱上変圧器の用途・容量に関係なく、もとの柱上変圧器の容量の５％以下になるとの知見を得た。そして、該柱上変圧器の中にアルカリ含有イソプロピルアルコール溶液からなる洗浄液を入れ、その後、この溶液を触媒充填装置に流通させながら洗浄液を交換或いは追加せずに柱上変圧器内を循環洗浄させ、卒業基準を満たすまで内部部材を洗浄できるかどうかを試みた。

その結果、全く予期しないことに、柱上変圧器の容器を反応容器に見立て、残油に対する洗浄液の量を１０倍以上８０倍以下とすれば、洗浄液を追加しなくともアルカリを必要に応じて適時追添加するだけで、変圧器内部部材（鉄芯、コイル、絶縁紙、木片等）に残留する有機ハロゲン化合物を卒業基準を満たすまで無害化処理することができ、しかも、残油量が明確になることによって、無害化処理所要時間の予測が正確になり、かつ、触媒の量を最適化できるので高価な触媒を余分に使用する必要性が無くなることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は以下のとおりである。
（１）有機ハロゲン化合物を微量含有する絶縁油が入った、容量Ａの柱上変圧器から該絶縁油を抜き取った後の柱上変圧器内に残留する絶縁油の容量Ｂが、０．０１≦Ｂ／Ａ≦０．０５を満たす場合において、
絶縁油抜き取り後の柱上変圧器内に、０．０１〜２．０重量％のアルカリを含有するイソプロピルアルコール溶液からなる洗浄液を、その容量Ｃが、１０≦Ｃ／Ｂ≦８０を満たすように充填した後、
柱上変圧器内の洗浄液を触媒充填装置に流通させながら柱上変圧器内で循環洗浄すると共に、アルカリ濃度が０．０１〜２．０重量％の範囲を保持するようにしながら、柱上変圧器の内部部材に残留する有機ハロゲン化合物を分解する、
ことを特徴とする有機ハロゲン化合物含有変圧器内部部材の無害化処理方法。
（２）洗浄温度が常温以上６０℃以下であることを特徴とする、前記（１）に記載の有機ハロゲン化合物含有変圧器内部部材の無害化処理方法。
（３）アルカリがＮａＯＨおよびＫＯＨから選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする、前記（１）または（２）に記載の有機ハロゲン化合物含有変圧器内部部材の無害化処理方法。
（４）触媒がパラジウム担持炭素化合物であることを特徴とする、前記（１）〜（３）のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物含有変圧器内部部材の無害化処理方法。
（５）有機ハロゲン化合物の分解に際し、触媒充填装置内の洗浄液へマイクロ波を照射することを特徴とする、前記（１）〜（４）のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物含有変圧器内部部材の無害化処理方法。

本発明によれば、コイル或いは紙、木片等の内部部材に付着或いは染み込んだ有機ハロゲン化合物を、適量の洗浄液に滲出・溶解させた後、適時アルカリを追加しつつ、洗浄液を触媒充填装置に流通させながら柱上変圧器内で循環させるので、有機ハロゲン化合物の洗浄と分解が同時進行することによって、短時間に確実に内部部材を無害化できる。残油の量が明確であるため、残油中の有機ハロゲン化合物濃度と残油量とから残留する有機ハロゲン化合物の量を把握することができる。そのため、無害化処理所要時間の予測が正確になり、分解に用いる触媒の量も最適化できるので経済性が大幅に向上する。

絶縁油抜き取り後の柱上変圧器を無害化処理施設へ搬送する必要がなく、大規模な設備が不要で常圧下でも実施できるので、工場や変圧器貯蔵所などの現場で洗浄することができる。経済性及び安全性に優れた無害化処理である。

洗浄を常温以上６０℃以下で実施すれば、処理時に有害なダイオキシン類を副生させることがない。

アルカリとしてＫＯＨやＮａＯＨを使用し、分解用の触媒として金属担持炭素化合物を用いれば、有機ハロゲン化合物の分解を高効率で行うことができるので、処理コストを低減することができる。

触媒充填装置において触媒層を流通する洗浄液にマイクロ波を照射すれば、分解を促進することができる。

以下、本発明の有機ハロゲン化合物含有変圧器内部部材の無害化処理方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１，図２は、本発明の無害化処理方法の一実施形態を説明する図である。本発明においては、容量Ａが４０Ｌ〜４５０Ｌの柱上変圧器が対象となる。図中、１が柱上変圧器容器、２が洗浄液、３がコイル部、１０がマイクロ波装置、１５が触媒充填装置、２０が触媒層である。

無害化処理前の柱上変圧器に入っていた絶縁油は、有機ハロゲン化合物を微量含有する（含有量：１ｐｐｍ〜１０，０００ｐｐｍ、好ましくは１ｐｐｍ〜５００ｐｐｍ）絶縁油である。

絶縁油に含まれる有機ハロゲン化合物としては、ＰＣＢ、ダイオキシン類等を挙げることができ、その種類は特に限定されるものではない。ＰＣＢ市販品としては、例えば、鐘淵化学（株）のＫＣ−２００（主成分：２塩化ビフェニール）、ＫＣ−３００（主成分：３塩化ビフェニール）、ＫＣ−４００（主成分：４塩化ビフェニール）、ＫＣ−５００（主成分：５塩化ビフェニール）、ＫＣ−６００（主成分：６塩化ビフェニール）や、三菱モンサイト（株）のアロクロール１２５４（５４％ Ｃｈｌｏｒｉｎｅ）等を挙げることができる。

図３は、典型的な柱上変圧器の内部構造を説明する説明図である。柱上変圧器の容器１の中に、コイル３ａと鉄芯３ｂとからなるコイル部（別称：コア）３、鉄枠４、碍子５等の内部部材が存在し、コイルの中には図示しない絶縁紙、木片が存在する。

（絶縁油の抜き取り）
変圧器から絶縁油を抜き取る方式としては、一般的には、ドレン弁から排出する方式（別称：排油口抜き）、ポンプで汲み出す方式（別称：ポンプ上抜き）、ひっくり返し方式（別称：傾倒排油）が挙げられる。柱上変圧器にはドレン弁が付いていないため、絶縁油の抜き取りは柱上変圧器の開口部を通じて行うことになる。絶縁油抜き取りの際は、柱上変圧器の蓋を外し、変圧器容器の上部開口からポンプで油を汲み出す方式と、柱上変圧器を逆さにひっくり返して油を自然流下させる方式とを単独使用又は併用する。

絶縁油抜き取り後も、内部部材の隙間に侵入した油や容器壁面に残った油は完全に除去されないため、抜き取り後に柱上変圧器内に残った残油の容量Ｂを、変圧器の容量Ａに対する割合（Ｂ／Ａ）で表わすとＢ／Ａは、殆んどの場合、少なくとも０．０１以上ある。また、Ｂ／Ａが０．０５を超えると残油の量が多くなり過ぎ、１回の洗浄液の充填では内部部材を無害化することができなくなる恐れがあるため、Ｂ／Ａは０．０５以下とする。残油の容量Ｂは、柱上変圧器に充填されていた汚染絶縁油の量と、抜き取った絶縁油の量との差として、求めることができる。

（洗浄液の充填）
絶縁油抜き取り後、残油量がもとの柱上変圧器の容量の５％以下になった柱上変圧器内に、０．０１〜２．０重量％のアルカリを含有するイソプロピルアルコール溶液からなる洗浄液を、洗浄液の容量Ｃが、１０≦Ｃ／Ｂ≦８０を満たすように充填する。この段階で柱上変圧器の中には、残油（容量Ｂ）と洗浄液（容量Ｃ）が入っている。洗浄液の添加割合（Ｃ／Ｂ）が１０未満になると内部部材が洗浄液に全部浸らなくなるため、洗浄液と接触しない内部部材が無害化されなくなる。また、洗浄液の添加割合（Ｃ／Ｂ）が８０を超えると、柱上変圧器の容器内に収容できず溢れてしまう。

なお、ポンプで油を汲み出す方式のみ実施した場合は、残油量が比較的多いことから、洗浄液の容量Ｃが、１０≦Ｃ／Ｂ≦４０を満たすように充填することが好ましく、より好ましくは２０≦Ｃ／Ｂ≦４０である。一方、柱上変圧器を逆さにひっくり返して油を自然流下させる方式を実施した場合は、残油量が比較的少ないことから、洗浄液の容量Ｃが、２０≦Ｃ／Ｂ≦８０を満たすように充填することが好ましく、より好ましくは４０≦Ｃ／Ｂ≦８０である。

洗浄液を構成する溶剤は、イソプロピルアルコールを用いる。このイソプロピルアルコールは、有機ハロゲン化合物の溶解溶剤として、かつ、有機ハロゲン化合物分解時における水素供与体となる。

洗浄液を構成するアルカリは、脱ハロゲン化効率が高く、コスト及びハンドリング性に優れている観点より、ＫＯＨ、ＮａＯＨが好ましい。アルカリは、単独で又は２種以上を任意に組合わせて使用する。アルカリは、有機ハロゲン化合物の分解により脱離した塩素を中和する中和剤となるため、中和剤の量が多すぎても経済性に劣り、少なすぎると反応速度が低下することになる。

アルカリの量は、化学量論的には、柱上変圧器内の残油量Ｂ、及び、残油中の有機ハロゲン化合物の濃度から、柱上変圧器内の有機ハロゲン化合物の量を求め、該ハロゲンに対し１．０〜１．５倍当量をイソプロピルアルコール中に含有させるようにするのがよいと考えられるが、実際にはこれでは濃度が低すぎて反応が進まない。そこで、低濃度ＰＣＢ混入油の処理で得た知見と、容器処理では残油が反応液としては１０〜８０倍に希釈されることを考慮し、容器処理時のアルカリは残油量の１〜２０重量％を添加するのが好ましい。そのように調製したときの洗浄液中のアルカリ濃度は、通常、０．０１〜２．０重量％になる。アルカリ濃度が０．０１重量％未満の場合は反応速度が低下し、２．０重量％を超えても反応速度は上がらず、頭打ちになる。経済性や洗浄液の後処理等を考慮すると、さらに好ましいアルカリ濃度は０．０１〜１．０重量％、最も好ましいアルカリ濃度は０．０２〜０．５重量％である。

下記の（表１）には、柱上変圧器の油量及び容量と、残油量（ポンプ汲み出し方式）に対し所定量の洗浄液を充填したときの洗浄液の組成例を示した。また、下記（表２）には、柱上変圧器の油量及び容量と、残油量（ひっくり返し方式）に対し所定量の洗浄液を充填したときの洗浄液の組成例を示した。表１及び表２から、残油量が一定の範囲内にある場合は、洗浄液を一定の量範囲内で充填すれば、内部部材を洗浄液に浸漬することが可能になり、また洗浄液中のアルカリ濃度（該アルカリ濃度は、全液中のアルカリ濃度とほぼ等しい）も、０．０１〜２．０重量％の範囲内になることが分かる。

一方、残油に対し、洗浄液の量が少なすぎる場合は内部部材のコイルの上部を洗浄液に浸漬することができなくなり（No.1）、洗浄液の量が多すぎる場合は柱上変圧器の容器から洗浄液が溢れてしまうおそれがある（No.12）

（循環洗浄）
次に、柱上変圧器内の洗浄液を、触媒充填装置に流通させながら柱上変圧器内で循環洗浄すると共に、アルカリ濃度が０．０１〜２．０重量％の範囲を保持するようにし、アルカリが不足する場合は適時添加する。柱上変圧器内に充填した洗浄液は、触媒充填装置に循環洗浄させるためにポンプを介して循環を開始すると、配管及び触媒充填装置の中にも入り込むので、柱上変圧器内の洗浄液の量は減少する。この際に洗浄液の量を調整し、柱上変圧器の内部部材の碍子が浸る部分まで添加するのが、洗浄液の経済性及び内部部材の無害化との兼ね合いから、最も好ましい。

柱上変圧器内の洗浄液の量を調整した後、図１，図２に示すように、柱上変圧器内の洗浄液を、ポンプ１１を介して、マイクロ波装置１０内に設置された触媒充填装置１５へ供給する。図１，図２に示す触媒充填装置１５には、一部図示を省略しているが、有機ハロゲン化合物を分解しうる触媒が充填された触媒充填層が形成されている。洗浄液２は、図中の矢印で示すように、ポンプ１１、供給ライン１２を介して触媒充填装置１５に導入され、導入された洗浄液は触媒充填層２０を流通した後、回収ライン１３を介して柱上変圧器内へ戻される。

触媒充填装置に充填する触媒としては、有機ハロゲン化合物（特に、ＰＣＢ）の脱ハロゲン化反応を促進しうるものであれば限定されないが、無機系触媒は触媒寿命が長く、かつ、アルカリ化合物存在下でも安定であるため、有機系触媒よりも好ましい。無機系触媒としては、脱ハロゲン化効率を高める観点より、複合金属酸化物、炭素結晶化合物、金属担持炭素化合物、金属担持酸化物、金属担持複合金属酸化物及び金属酸化物等が好ましく用いられる。中でも、アルカリ性雰囲気で安定性が高い点より、炭素結晶化合物、金属担持炭素化合物、金属担持酸化物及び金属担持複合酸化物が好ましく、特に金属担持炭素化合物が好ましい。これらの触媒は、単独で又は２種以上を任意に組合せて使用することができ、再生触媒を使用してもよい。

金属担持炭素化合物としては、金属を担持した炭素化合物であればよく、その金属担持量は、触媒全量に対して０．１〜２０ｗｔ％、より好ましくは０．１〜１０ｗｔ％である。担持される金属としては、例えば、鉄、銀、白金、ルテニウム、パラジウム、ロジウム等が挙げられ、脱ハロゲン化効率を高める観点より、パラジウム、ルテニウム、白金が好ましいが、特にパラジウムが好ましい。金属担持炭素化合物の具体例としては、例えば、Ｐｄ／Ｃ（パラジウム担持炭素化合物）、Ｒｕ／Ｃ（ルテニウム担持炭素化合物）、Ｐｔ／Ｃ（白金担持炭素化合物）等が挙げられる。アルカリ化合物存在下で安定なものであれば、ポリエチレン等の樹脂に金属を担持した触媒も使用することができる

触媒の形状は、粒状のものでもハニカム状のものでもよい。粒状の場合はカラムの上下をメッシュ等で固定する必要があり、その場合の粒子径は７５μｍ〜１０ｍｍが好ましい。１０ｍｍを超える場合は比表面積が不足し、７５μｍ未満の場合はメッシュが詰まり差圧が高くなる。より好ましくは１５０μｍ〜５ｍｍが望ましい。触媒粒子は、できるだけ粒子径のそろったものがよい。

柱上変圧器内の洗浄液を触媒充填装置に流通させ、有機ハロゲン化合物を触媒と接触させながら、柱上変圧器内で循環洗浄することにより、変圧器内部部材に残留している有機ハロゲン化合物は徐々に洗浄液に溶解もしくは溶出する。同時に、洗浄液が触媒に接触することにより、洗浄液に混ざり込んだ残留有機ハロゲン化合物がイソプロピルアルコールから供給される水素と反応して脱塩素化分解する。

循環洗浄は、洗浄液を触媒充填装置に流通させながら循環させる状態で、所定時間、継続して行うことが好ましいが、断続的に行ってもよい。その間、適宜洗浄液中の有機ハロゲン化合物濃度を測定することにより、反応の進行状況を確認することができる。循環洗浄は、内部部材に残存する有機ハロゲン化合物が、それぞれ所定の卒業基準を満たすまで実施する。洗浄時の液温は、常温以上６０℃以下が好ましい。常温以下では有機ハロゲン化物の分解が遅いため処理時間が長くなり、６０℃を超えると副生物やダイオキシン類が生成しやすくなるからである。

また、本発明の無害化処理方法では、適時、例えば、１時間〜２４時間間隔で、洗浄液中のアルカリ濃度を測定した後、必要に応じてアルカリを追添加し、アルカリが所定濃度を保持するようにする。有機ハロゲン化合物の分解に伴い、逐次アルカリが消費されていくため、アルカリ濃度が低下すると、有機ハロゲン化合物の分解速度が低下し速やかな処理を実施することができなくなるからである。なお、洗浄液中のアルカリ濃度と液中のアルカリ濃度とはほぼ等しいことから（表１を参照）、洗浄液中のアルカリ濃度測定は、液中のアルカリ濃度測定をもって替えることができる。アルカリ濃度の測定方法に限定はないが、例えば、規定塩酸を用いた滴定で求めることができる。アルカリ濃度としては、脱塩素化効率及び経済性を考慮して、常時、０．０１〜２．０重量％の範囲、さらに好ましくは０．０１〜１．０重量％の範囲、特に好ましくは０．０２〜０．５重量％の範囲に保持するのがよい。

洗浄液を触媒充填装置に流通させる際には、触媒充填装置内で洗浄液にマイクロ波照射装置１０によりマイクロ波を照射することによって、有機ハロゲン化合物の分解を促進することができる。マイクロ波は連続的又は断続的に照射すればよい。この場合、マイクロ波の出力、周波数は、設定する洗浄条件に応じて適宜決定することができるが、周波数１〜３００ＧＨｚのマイクロ波を電気的に制御しながら１０Ｗ〜２０ｋＷの範囲で照射することが好ましい。この場合も、洗浄時の液温は常温以上６０℃以下が好ましい。

以上の方法により、内部部材に残留している有機ハロゲン化合物が卒業基準を満たすまで循環させることにより、内部部材を無害化することができる。

洗浄処理終了後、洗浄液を汲み上げポンプで柱上変圧器から抜き出し、図５のフローチャートに示すように、柱上変圧器を乾燥した後、鉄製の容器（ケース）と内部部材とに解体する。解体した容器（ケース）は容器（ケース）と碍子等に分解し、また、内部部材は鉄芯とコイル（銅線）とに分解し、コイルは破砕した後に銅と紙・木等とに分解する。分解した各部材は、部材ごとに所定の卒業基準値を満たしているかどうかを分析により確認する。その後、部材をリサイクルする。

本発明の無害化処理方法によれば、柱上変圧器解体前に内部部材を無害化処理することができるが、柱上変圧器の内部部材の無害化処理を実施した後に、万一、内部部材が卒業基準値を満たしていない場合は、従来公知の洗浄方法を用いてさらに洗浄すればよい。

また、本発明による無害化処理を実施する際には、内部部材が存在しない柱上変圧器容器の内側上部箇所の洗浄が不十分になるおそれがあるため、該箇所の洗浄を目的とした各種洗浄を併用してもよい。

次に、本発明の無害化処理方法により柱上変圧器内部部材を無害化処理した例を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。

（ＰＣＢ濃度測定）
ＰＣＢ濃度は、ＳＧＥ ＨＴ８（島津ＧＬＣ Ｌｔｄ．製）をキャピラリーカラムとするヒューレットパッカード製のガスクロマトグラフィー質量分析計ＨＰ６８９０（以下、「ＧＣ−ＭＳ」）を用いて分析した。

（抜き取り、循環洗浄）
絶縁油中にＰＣＢ１９ｐｐｍを含む３０ＫＶＡ（４５Ｌ容）柱上変圧器から、絶縁油（１種２号）をポンプで抜き出した。柱上変圧器の中には、２．１Ｌ（柱上変圧器容量の４．７％相当）の絶縁油が残った。

続いて、マイクロ波出力最大９００Ｗ、循環ポンプ循環量１Ｌ／ｍｉｎ、処理槽容量２０Ｌの処理装置を、柱上変圧器外部に設置し、絶縁油を抜き出した柱上変圧器に、残油量に対し２０．５倍相当の洗浄液（ＩＰＡ４３Ｌ（コイルが浸る量４１Ｌ＋触媒層吸収量２Ｌ）とＫＯＨ５１ｇ（残油量に対し約２．４％）の混合溶液）を加えた。洗浄液中のＫＯＨ濃度は０．１２重量％であった。

柱上変圧器内の洗浄液を、マイクロ波を照射させながらパラジウムを担持した活性炭触媒（２ｋｇ）層を通過させ、循環ポンプ２台にて洗浄液を流量１Ｌ／分にて循環させ、内部部材の洗浄処理を行った。洗浄処理においては処理温度を６０℃に保ちながらマイクロ波を８時間照射させながら洗浄液を循環させ、その後１６時間常温にて洗浄液を循環させた。

このような状態にて２０日間洗浄処理を行った。洗浄液にて処理を行っている期間中、処理日数０日目、１日目、４日目、８日目、１２日目、１６日目、２０日目にＰＣＢ濃度を測定し、ＰＣＢ濃度が基準値（０．５ｐｐｍ）以下に保たれ、かつ減少していくことを確認した。

なお、反応中はアルカリを追添加しなかったが、ＰＣＢ濃度の減少が途中で止まるような場合はアルカリ濃度を分析し、規定値以下に減少している場合はアルカリの追添加を行ってもよい。

（解体）
柱上変圧器内のコイルを吊り上げ、洗浄液が垂れなくなるまで液切りをしたのち、内部部材を分解し、材料別に鉄、銅、碍子、紙、木に分別をした。

（卒業判定）
以下に記述する卒業判定方法にて、柱上変圧器の内部部材の鉄、銅、碍子、紙、木に残留するＰＣＢ量を分析した。

鉄（コイル部）については、巻いてある状態のものを広げ表面部を有機溶剤（トルエン、ヘキサン、または第４石油類に属した有機溶剤）を浸した脱脂綿（１．５ｇ）またはガラスウール（２０ｇ）を用いて約５００ｃｍ^２の範囲を拭取り、拭取り試験用試料とした。

銅、碍子については、有機溶剤（トルエン、ヘキサン、または第４石油類に属した有機溶剤）を用い、金属製容器に１回の液量を洗浄する部材重量に対して等量とし洗浄した。

各材料毎に、液に浸漬し超音波洗浄を行った。銅、碍子は試料１つに対して洗浄容器に試料を入れ６時間超音波洗浄を実施し、分析試料とした（平成４年厚生省告示第１９２号、改正平成１０年８月第２２２号；別表第２の第三に準拠）。

紙材料は、コイルの外側、中、内側の部分を採取し１０ｃｍ以下に裁断し、縮分にて試料１６０ｇを採取した。１６０ｇ採取した試料を３ｃｍ以下に裁断し、分析試料とした。

木材料はコイルの中間部の木材料およびコイル上部にあるプレスボードをそれぞれ採取し試料ととした。

コイルの中間部の木材は全ての部分を５ｃｍ以下に裁断し、縮分にて試料１６０ｇを採取した。５０ｇ採取した試料を２ｍｍ目のふるいを通過した大きさに裁断し、分析試料とした。

コイル上部のプレスボードは５ｃｍ以下に裁断し、縮分にて試料１６０ｇを採取した。１５０ｇ採取した試料を２ｍｍ目のふるいを通過した大きさに裁断し、分析試料とした。

鉄、銅、碍子の有機溶剤抽出液については、ＰＣＢ濃度分析を行い、紙、木材については、溶出試験（平成１６年環境省告示第３１号に基づく）を行った。これらの分析結果を表３にまとめて示す。

表３から明らかなように、柱上変圧器の内部部材は、全て卒業基準を満たしていた。

洗浄処理に使用した洗浄液中のＰＣＢ濃度は、洗浄処理開始から終了まで表４に示すように０．５ｍｇ／ｋｇ以下で推移した。また、洗浄処理終了後の液中のダイオキシン類の濃度は、表５に示すが、ダイオキシン等の生成はなかった。なお、ダイオキシン類の測定法はＪＩＳ Ｋ ０３１１に準拠した。

本発明の有機ハロゲン化合物含有変圧器内部部材の無害化処理方法は、ＰＣＢが入っていた柱上変圧器の内部部材を無害化する処理方法として有用である。

本発明に係る有機ハロゲン化合物含有変圧器内部部材の無害化処理方法の一実施形態を示す概略図である。 本発明に係る有機ハロゲン化合物含有変圧器内部部材の無害化処理方法の一実施形態を示す概略図である。 柱上変圧器の構成例を示す説明図である。 本発明の有機ハロゲン化合物含有変圧器内部部材の無害化処理方法による柱上変圧器の処理例を示すフロー図である。 従来の有機ハロゲン化合物含有変圧器内部部材の無害化処理方法による柱上変圧器の処理例を示すフロー図である。

符号の説明

１ 柱上変圧器容器（ケース）
２ 洗浄液
３ コイル部（コイル＋鉄心）
４ 鉄枠
５ 碍子
６ 蓋
１０ マイクロ波装置
１１ ポンプ
１２ 供給ライン
１３ 回収ライン
１５ 触媒充填装置
２０ 触媒層

Claims (5)

1. 有機ハロゲン化合物を微量含有する絶縁油が入った、容量Ａの柱上変圧器から該絶縁油を抜き取った後の柱上変圧器内に残留する絶縁油の容量Ｂが、０．０１≦Ｂ／Ａ≦０．０５を満たす場合において、
   絶縁油抜き取り後の柱上変圧器内に、０．０１〜２．０重量％のアルカリを含有するイソプロピルアルコール溶液からなる洗浄液を、その容量Ｃが、１０≦Ｃ／Ｂ≦８０を満たすように充填した後、
   柱上変圧器内の洗浄液を触媒充填装置に流通させながら柱上変圧器内で循環洗浄すると共に、アルカリ濃度が０．０１〜２．０重量％の範囲を保持するようにしながら、柱上変圧器の内部部材に残留する有機ハロゲン化合物を分解する、
   ことを特徴とする有機ハロゲン化合物含有変圧器内部部材の無害化処理方法。
2. 洗浄温度が常温以上６０℃以下であることを特徴とする、請求項１に記載の有機ハロゲン化合物含有変圧器内部部材の無害化処理方法。
3. アルカリがＮａＯＨおよびＫＯＨから選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする、請求項１または２に記載の有機ハロゲン化合物含有変圧器内部部材の無害化処理方法。
4. 触媒がパラジウム担持炭素化合物であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物含有変圧器内部部材の無害化処理方法。
5. 有機ハロゲン化合物の分解に際し、触媒充填装置内の洗浄液へマイクロ波を照射することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物含有変圧器内部部材の無害化処理方法。