JP2010274170A - 有機ハロゲン化合物残留機器の無害化処理方法及び無害化処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】容器及び内部部材に残留する有機ハロゲン化合物を分解する無害化処理において、前記容器に水素供与体とアルカリ化合物とからなる溶液を充填して有機ハロゲン化合物を溶出させて混合液とした後、該混合液を触媒槽の中に配置された触媒充填装置を流通させ、触媒槽下部の液溜りに貯留させた後、容器に戻す循環を行うことで有機ハロゲン化合物を分解する際に、該触媒充填装置流通時に照射されたマイクロ波によって加熱された液を、前記液溜りにて冷却することを特徴とする方法、及び、それに用いる装置である。
【選択図】図2
Description
該容器に、水素供与体とアルカリ化合物とからなる溶液を充填して有機ハロゲン化合物を溶出させて混合液とした後、該混合液の一部を取り出して、触媒槽内の上部に配置した触媒充填装置を流通させ、触媒槽下部の液溜りに貯留させた後に、該容器に戻して、該混合液を循環させると共に、該触媒充填装置を流通する混合液へのマイクロ波の照射と停止を一定の間隔で繰り返し、有機ハロゲン化合物を分解する無害化処理方法であって、
触媒槽下部の液溜りに冷却コイルを設置し、マイクロ波照射中は、該冷却コイルにより、液溜りに貯留する混合液を冷却することを特徴とする有機ハロゲン化合物残留機器の無害化処理方法。
(2)マイクロ波照射中に、触媒充填装置を流通する混合液の温度が、予め設定された管理温度以上となった時は、マイクロ波の照射強度を制限すると共に、触媒槽下部の液溜りで冷却された混合液は、容器に戻すことなく、直接触媒充填装置に循環させ、
触媒充填装置を流通する混合液の温度が、予め設定された設定温度以下に低下した時点で、マイクロ波の照射強度を復活させると共に、触媒槽下部の液溜りで冷却された混合液が容器に戻される循環が再開されることを特徴とする、(1)に記載の無害化処理方法。
(3)前記の管理温度が、所定の反応温度プラス10℃であり、前記の設定温度が所定の反応温度マイナス10℃であることを特徴とする、(2)に記載の無害化処理方法。
(4)マイクロ波の照射強度は、管理温度及び設定温度に対応してPID制御により制御されていることを特徴とする、(1)〜(3)のいずれかに記載の無害化処理方法。
触媒槽下部の液溜りに冷却コイルを設置し、マイクロ波照射中は、該冷却コイルにより、液溜りに貯留する混合液を冷却することを特徴とする有機ハロゲン化合物残留部材の無害化処理方法。
(6)部材が、鉄心、銅コイル、碍子又は絶縁紙である、(5)に記載の無害化処理方法。
(a)触媒充填装置と、
(b)その上部に該触媒充填装置を収容し、その下部が液溜りとなっている触媒槽と、
(c)容器内の混合液を取り出し、該触媒充填装置に供給した後、再び容器に戻すための容器循環系統と、
(d)該触媒充填装置にマイクロ波を照射するためのマイクロ波装置と、
(e)マイクロ波照射中に触媒槽下部の液溜りに貯留した混合液を冷却するための冷却コイルと、
を少なくとも備えていることを特徴とする無害化処理装置。
(8)さらに、
(f)前記触媒充填装置を流通する混合液の温度を測定する温度センサと、
(g)マイクロ波の照射中に、触媒充填装置を流通する混合液の温度が予め設定された管理温度以上となった時は、混合液の温度が予め設定された設定温度以下となるまでマイクロ波の照射を制限するマイクロ波制御装置と、
(h)前記混合液を触媒槽下部の液溜りから取り出し、前記触媒充填装置に供給した後、再び触媒槽に戻すための触媒槽循環系統と、
(i)マイクロ波の照射強度を制限している間は、前記混合液を該触媒循環系統にて循環させる系統制御装置と、
を備えていることを特徴とする、(7)に記載の無害化処理装置。
(9)前記マイクロ波制御装置が、マイクロ波の照射強度を、触媒充填装置を流通する混合液の管理温度及び設定温度に対応してPID制御により制御することを特徴とする、(8)に記載の無害化処理装置。
その実施形態は特に限定されない。例えば、図1に示したように、オイルパン27の上に柱上変圧器(容器)を載置し、その上方のオイルパン28の上に本発明の無害化処理装置を載置し、柱上変圧器(容器)と無害化処理装置をラインで連結した後、所定の処理をすることで、容器及び内部部材に残留する有機ハロゲン化合物を分解し、無害化処理することができる。
触媒充填装置4には、有機ハロゲン化合物(特にPCB)を分解可能な触媒を充填する。 触媒充填装置4は、処理途中で分解速度が低下した場合に、簡単、迅速に取り替えることができ、使用後の触媒の後処理も容易である点より、交替可能な触媒カートリッジ5を備えていることが好ましい。
触媒槽7は、触媒充填装置4を収容すると共に、触媒充填装置4を流通させた混合液を触媒槽の下部に貯留し、容器に戻すことができるよう構成されている。触媒槽の底面には、混合液を容器に戻すための液排出口30が設けられている。
循環系統は、混合液を容器1、触媒充填装置4、触媒槽7に循環させるための配管及びポンプからなる。循環系統には、容器循環系統と触媒槽循環系統の2種類がある。
通常時は容器循環系統が用いられる。容器1内の混合液を触媒充填装置4に循環させて有機ハロゲン化合物を分解することにより、容器1内の混合液中の有機ハロゲン化合物濃度を低下させ、容器1や内部部材からの溶出を促進させることができるためである。
マイクロ波装置12は、マイクロ波の照射中に、触媒充填装置を流通する混合液の温度が管理温度以上となった時は、触媒充填装置を流通する混合液の温度が設定温度以下に低下するまでマイクロ波の照射強度を制限するマイクロ波制御装置を備えているのが良い。混合液の異常加熱を防止し、安全性を高めることができるためである。ここで、混合液の温度の管理温度や設定温度は、後述する反応温度を考慮して設定すれば良いが、管理温度は通常、反応温度のプラス10〜20℃、好ましくはプラス10℃に設定される。また、設定温度は通常、反応温度のマイナス5〜10℃、好ましくはマイナス10℃に設定される。
冷却コイル18は、触媒槽7下部の液溜めに貯留された混合液を冷却できるよう、触媒槽7の内部の適宜な場所に備えられる。図示した冷却コイル18は、冷熱源から冷却媒体が供給される一般的な熱交換器などの冷却水循環装置13を用い、該装置13から、ライン19を介して冷却コイル入口に供給された冷水が、混合液と接触した後、冷却コイル出口からライン20を介して、該装置13に戻るように設計されている。
絶縁油(PCB濃度は0.9〜28.9mg/kg)を抜き出した10種類の柱上変圧器容器(A〜J)に、それぞれ、イソプロピルアルコールにKOHを溶解した溶液(KOH濃度0.5w/v%)を充填した。
柱上変圧器の上部に、容量20Lの触媒槽を設置し、触媒槽の上部に配置された触媒充填装置の中に、パラジウムを5%担持した活性炭触媒を充填した。なお、この触媒槽の下部には、内径6mmの鋼製チューブを、直径420mmの円形状に3段重ねた構造の冷却コイルを配置した。
実施例1で処理したのとは異なる柱上変圧器容器(PCB濃度19〜25mg/kg)を用いて、実施例1と同様にして、無害化処理を実施したが、この間、混合液の冷却操作及びマイクロ波の照射強度のPID制御を行わずに、最大出力1.5kWのマイクロ波をON/OFFしながら照射し、触媒充填装置を通過する混合液の温度を60℃に維持した。
実施例1において、卒業基準を満たせなかった柱上変圧器のコイル鉄心について、無害化処理を実施した。
次いで、実施例1と同様にして、混合液を循環すると共に、マイクロ波を断続的に照射して、PCBを分解し、無害化処理を行った。
また、無害化処理できなかった部材については、当該部材を容器に入れ、同様の無害化処理を行うことにより、短期間で無害化処理できることがわかる。
2 混合液
3 内部部材(コイル)
4 触媒充填装置
5 触媒カートリッジ
6 触媒層
7 触媒槽
8 構造体
9 ポンプ
10 温度センサ
11 温度コントローラ
12 マイクロ波装置
13 冷却水循環装置
14 冷却水流量調整器
15,16,17,21 ライン
18 冷却コイル
30 排出口
Claims (9)
- 有機ハロゲン化合物又は有機ハロゲン化合物を含む油を内蔵する容器について、有機ハロゲン化合物又は有機ハロゲン化合物を含む油を抜き出した後に、該容器及び内部部材に残留する有機ハロゲン化合物を分解する無害化処理において、
該容器に、水素供与体とアルカリ化合物とからなる溶液を充填して有機ハロゲン化合物を溶出させて混合液とした後、該混合液の一部を取り出して、触媒槽内の上部に配置した触媒充填装置を流通させ、触媒槽下部の液溜りに貯留させた後に、該容器に戻して、該混合液を循環させると共に、該触媒充填装置を流通する混合液へのマイクロ波の照射と停止を一定の間隔で繰り返し、有機ハロゲン化合物を分解する無害化処理方法であって、
触媒槽下部の液溜りに冷却コイルを設置し、マイクロ波照射中は、該冷却コイルにより、液溜りに貯留する混合液を冷却することを特徴とする有機ハロゲン化合物残留機器の無害化処理方法。 - マイクロ波照射中に、触媒充填装置を流通する混合液の温度が、予め設定された管理温度以上となった時は、マイクロ波の照射強度を制限すると共に、触媒槽下部の液溜りで冷却された混合液は、容器に戻すことなく、直接触媒充填装置に循環させ、
触媒充填装置を流通する混合液の温度が、予め設定された設定温度以下に低下した時点で、マイクロ波の照射強度を復活させると共に、触媒槽下部の液溜りで冷却された混合液が容器に戻される循環が再開されることを特徴とする、請求項1に記載の無害化処理方法。 - 前記の管理温度が、所定の反応温度プラス10℃であり、前記の設定温度が所定の反応温度マイナス10℃であることを特徴とする、請求項2に記載の無害化処理方法。
- マイクロ波の照射強度は、管理温度及び設定温度に対応してPID制御により制御されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の無害化処理方法。
- 容器に、有機ハロゲン化合物が残留する部材を入れ、さらに水素供与体とアルカリ化合物とからなる溶液を充填して有機ハロゲン化合物を溶出させて混合液とした後、該混合液の一部を取り出して、触媒槽内の上部に配置した触媒充填装置を流通させ、触媒槽下部の液溜りに貯留させた後に、該容器に戻して、該混合液を循環させると共に、該触媒充填装置を流通する混合液へのマイクロ波の照射と停止を一定の間隔で繰り返し、該部材に残留する有機ハロゲン化合物を分解する無害化処理方法であって、
触媒槽下部の液溜りに冷却コイルを設置し、マイクロ波照射中は、該冷却コイルにより、液溜りに貯留する混合液を冷却することを特徴とする有機ハロゲン化合物残留部材の無害化処理方法。 - 部材が、鉄心、銅コイル、碍子又は絶縁紙である、請求項5に記載の無害化処理方法。
- 有機ハロゲン化合物又は有機ハロゲン化合物を含む油を内蔵する容器について、有機ハロゲン化合物又は有機ハロゲン化合物を含む油を抜き出した後に、水素供与体とアルカリ化合物とからなる溶液を充填して有機ハロゲン化合物を溶出させて混合液とした後、該容器及び内部部材に残留する有機ハロゲン化合物を分解する無害化処理装置であって、
(a)触媒充填装置と、
(b)その上部に該触媒充填装置を収容し、その下部が液溜りとなっている触媒槽と、
(c)容器内の混合液を取り出し、該触媒充填装置に供給した後、再び容器に戻すための容器循環系統と、
(d)該触媒充填装置にマイクロ波を照射するためのマイクロ波装置と、
(e)マイクロ波照射中に触媒槽下部の液溜りに貯留した混合液を冷却するための冷却コイルと、を少なくとも備えていることを特徴とする無害化処理装置。 - さらに、
(f)前記触媒充填装置を流通する混合液の温度を測定する温度センサと、
(g)マイクロ波の照射中に、触媒充填装置を流通する混合液の温度が予め設定された管理温度値以上となった時は、混合液の該温度が予め設定された設定温度以下となるまでマイクロ波の照射を制限するマイクロ波制御装置と、
(h)前記混合液を触媒槽下部の液溜りから取り出し、前記触媒充填装置に供給した後、再び触媒槽に戻すための触媒槽循環系統と、
(i)マイクロ波の照射強度を制限している間は、前記混合液を該触媒循環系統にて循環させる系統制御装置と、
を備えていることを特徴とする、請求項7に記載の無害化処理装置。 - 前記マイクロ波制御装置が、マイクロ波の照射強度を、触媒充填装置を流通する混合液の管理温度及び設定温度に対応してPID制御により制御することを特徴とする、請求項8に記載の無害化処理装置。
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