JP2012045508A - Ｐｃｂ汚染物の減容処理システムと減容処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ポリ塩化ビフェニルを含有する二次汚染物を減容処理することのできるシステムおよび方法を提供する。
【解決手段】 分解槽１内に微生物を含む培地を収容し、培地は微生物の培養に最適な温度、酸素量、ｐＨ値に設定する。ここに、ＰＣＢを含有する二次汚染物を投入し、培地を攪拌しながら微生物により二次汚染物を分解処理する。分解処理時に発生するガスは排気装置９より排気し、培地中に展開する油分および残渣は、分解槽１外で濾過装置１２および油水分離装置１３によって清浄化する。清浄化した培地は培地槽１５内に保管する。培地槽１５内の培地は必要に応じて分解槽１内へ循環させ、二次汚染物の分解処理に再利用する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＰＣＢを含有した汚染物を微生物によって分解処理し、かつ、微生物を培養する培地を可能な限り循環利用することのできるＰＣＢ汚染物の減容処理システムおよび減容処理方法に関する。

ＰＣＢは優れた電気絶縁特性や難燃性を有し、古くから変圧器の絶縁油として広く利用されてきた。しかし、今日では、生体に対する毒性や環境への高い残留性などからその使用が禁止されている。

そのため、当該絶縁油を使用した変圧器を解体し、回収した鉄心やコイル等、変圧器を構成する内部部品から鉄類或いは銅類（有価物）を回収する場合、該鉄心やコイル等からＰＣＢを含む絶縁油を確実に分離／除去する必要がある。

そこで、本出願人は、変圧器を解体処理して、鉄心やコイル等の内部部品に付着しているＰＣＢ含有絶縁油を蒸発／分離させ、蒸発した絶縁油等を凝縮回収等することを目的とした真空加熱設備における劣化生成物の回収および脱臭装置を先に提案している（特許文献１参照）

特許第４００７８４７号

前記特許文献１記載の装置によれば、これを構成する第１,２のコンデンサや捕集部材により、ＰＣＢを含有する絶縁油を冷却凝縮して回収することができ、結果、ＰＣＢを含む有害な劣化生成物（絶縁油、変圧器構成部材の熱分解生成物）が排気設備を介して大気中に排出（飛散）されることを確実に防止することができる。

然るに、前記特許文献１記載の装置においては、第１,２のコンデンサ、および、捕集部材によって冷却凝縮して密封回収されるが、回収物はＰＣＢを含む二次的な汚染物であり、有価物の回収には有効であるが有害なＰＣＢ汚染物の処理が完結できない点において課題が残る。

また、前記第１,２のコンデンサや捕集部材は、その性能維持のため定期的な清掃が不可欠であるが、当該清掃作業は、当該第１,２のコンデンサや捕集部材に付着した汚染物（タール）をウエス等の消耗品を利用して拭掃することにより行われている。

したがって、上記清掃作業によって、タールを含有したウエス等が発生し、該ウエス等を有効に処理する必要があるが、現状において有効な処理方法はなく、上記装置の各ユーザーが保管する状態にあり、その保管量は、定期的な清掃の継続によって年々増加している。

そこで、本発明は、上記の問題を解決するために、タールやＰＣＢを含有したウエス等の二次汚染物を有効に処理することのできるＰＣＢ汚染物の減容処理システムを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、培地を収容してポリ塩化ビフェニルを含有する汚染物を培地中の微生物により分解処理する分解槽と、前記培地中の微生物に最適な培養環境を設定／維持する環境設定／維持手段と、前記分解槽による汚染物を微生物により分解処理した後の分解残渣を該分解槽外で濾過／回収する濾過／回収手段と、前記分解槽内の培地中に展開した油分を分解槽外で分離／回収する分離／回収手段と、当該分離／回収手段により油分を回収した培地を保管／貯留し、必要に応じて前記分解槽内へ供給する培地槽を備えて構成したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記環境設置／維持手段は、前記分解槽内の培地を攪拌する攪拌手段と、前記分解槽内の培地に酸素を供給する酸素供給手段と、該分解槽内の培地の温度を調節する温度調節手段と、前記分解槽内の培地のｐＨ値を制御するｐＨ値調節手段と、前記汚染物分解処理時に発生するガスを分解槽外へ排出する排気手段を備えて構成したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２の何れかに記載の発明において、前記温度調節手段は、分解槽内部に配設したヒータと分解槽内の培地温度を検出するセンサと、当該センサによって検出した培地温度に基づき、分解槽内の培地温度を任意に設定した温度となるよう前記ヒータに通電制御する通電制御手段を備えて構成したことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項２または請求項３の何れかに記載の発明において、前記ｐＨ値調節手段は、分解槽内の培地のｐＨ値を測定する測定器と、培地のｐＨ値を中和する中和剤を収容する収容容器と、前記測定器の測定結果に応じて該収容容器から中和剤を分解槽内の培地中へ供給する供給量を制御する制御装置を備えて構成したことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の発明において、前記培地槽は、当該培地槽に保管／貯留した培地の劣化の程度に応じて、当該培地を前記分解槽へ循環（帰流）させる流路と、外部へ廃棄する流路を択一的に切り換える切替装置を具備して構成したことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れに記載の発明において、前記分離／回収手段は、分離／回収した油分を、これを無害化処理する外部に施設した液処理設備に流出する流路を具備して構成したことを特徴とする。

請求項７記載の発明は、分解槽内の培地に酸素を供給し、かつ、当該培地を加熱した状態で攪拌し、中和した培地中にポリ塩化ビフェニルを含有する汚染物を投入することにより、当該分解槽内で該汚染物を分解処理する工程と、該分解処理工程時に発生する残渣および培地中に展開した油分を培地とともに分解槽外へ排出し、分解槽外で培地から当該残渣を濾過／回収する工程と、分解槽外で培地から油分を分離／回収する工程と、当該残渣および油分を分離した培地を収容／貯留し、必要時に必要量前記分解槽内へ供給する工程からなることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、培地を収容した分解槽内でポリ塩化ビフェニルを含有する汚染物を微生物により分解処理して、当該汚染物の減容を確実に実現することができるので、ユーザーによる二次汚染物の保管負担の軽減に貢献することができる。

請求項２記載の発明によれば、分解槽内の培地を微生物の培養に最適な環境に常に維持することができ、微生物による汚染物の分解処理能力を維持することができる。

請求項３記載の発明によれば、目標とする培地温度を任意に設定し、分解槽内部に配設したヒータによって分解槽内の培地を加熱し、当該培地の温度をセンサによって検出することにより、培地の温度が任意の設定温度となるようヒータに通電制御することができ、簡易な構成で分解槽内の培地温度を任意の設定温度に調節することができる。

請求項４記載の発明によれば、ｐＨ測定器により分解槽内の培地のｐＨ値を測定し、当該測定結果をフィードバックすることにより、中和剤を収容する容器内から分解槽内へ供給する中和剤の供給量を制御する構成であるので、分解槽内の培地を確実に中性の範囲に設定することができる。

請求項５記載の発明によれば、培地槽内に保管／貯留した培地が劣化していない場合は、培地槽から分解槽へ当該培地を供給して培地の再利用を可能とし、培地槽内に保管／貯留した培地が劣化している場合は、分解槽内へ供給することなく廃棄することができる。

請求項６記載の発明によれば、汚染物を培地中の微生物によって分解処理した時に培地中に展開する油分のみを分離／回収手段によって回収することができるので、回収した油分のみを外部の液処理施設へ直接投入して無害化処理することが可能となる。

請求項７記載の発明によれば、汚染物の分解処理に利用した培地から残渣と油分を分離／回収することにより、当該培地を、再度、二次汚染物の分解処理に利用することができ、培地の循環利用を実現したＰＣＢ汚染物の減容処理方法の提供が可能となる。

本発明のＰＣＢ汚染物の減容処理システムの全体構成を示す概念図である。

以下、本発明の実施の形態について図１を用いて説明する。図１は本発明に係るＰＣＢ汚染物の減容処理システムの全体構成を示す概念図であり、図１において、１は微生物を培養する培地を収容する分解槽を示している。

２は分解槽１の上部を開口して形成した投入口であり、３は分解槽１の例えば、側周壁１ａ内部に配設され、分解槽１内の培地を所定の温度に加熱するヒータを示している。

４は分解槽１内の培地の温度を検出する温度検出センサであり、５は分解槽１内の培地のｐＨ値を測定する機器（以下、ｐＨ測定器という）である。６は、分解槽１内の培地中に酸素を供給する酸素供給装置であり、７は前記ｐＨ測定器５と連動して動作するｐＨ調節バルブ７ａの開閉によって分解槽１内に供給されるＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）を収容する収容容器を示している。

８は分解槽１内の培地を攪拌するための攪拌装置であり、９は分解槽１内に発生したガスを分解槽１の外部へ排出するための排気装置を示している。１０は分解槽１内から分解処理後の培地を配水管１１へ流出させる配水ポンプであり、１２は配水ポンプ１０の下流側の配水管１１上に配設され、配水管１１内を流れる培地に対して濾過作業を施す濾過装置を示している。

１３は濾過装置１２の下流側における配水管１１上に配設され、配水管１１内を流れる培地から油分を分離する油水分離装置であり、１４は油水分離装置１３で分離された油分のみを回収する回収油槽を示している。１５は油水分離装置１３の下流側における配水管１１上に配設されて、配水管１１内を流れる培地を保管するための培地槽であり、当該培地槽１５は配水管１１を介して前記分解槽１と連通し、また、配水管１１を介して排水ポンプ１６と接続されている。

つづいて、以上の如く構成された本発明に係るＰＣＢ汚染物の減容処理システムＡにおいて、二次汚染物を分解処理する動作について説明する。

変圧器を構成する鉄心やコイル等の内部部品（変圧器中身）は、既知の装置（上記特許文献１参照）等を利用することにより、ポリ塩化ビフェニル（以下、ＰＣＢという）を含有する絶縁油を前記内部部品から分離／回収することができる。

回収に当たっては、前記特許文献１記載の装置であれば、第１，２のコンデンサや捕集部材によって冷却凝縮した後、これに接続されるドレン等を介して排出するのであるが、回収される劣化生成物はＰＣＢを含むタールであり、有害な二次汚染物である。

また、前記第１，２のコンデンサや捕集部材は、その性能を維持するため定期的な清掃が必要となる。当該清掃には、ウエス等の布材が利用され、当該布材によって前記第１，２のコンデンサや捕集部材を拭掃することによって、ＰＣＢの分離／回収能力を低下させることなく、継続的な装置の利用が実現されている。

然るに、上記装置によって生成される二次汚染物（タール）やタールを拭掃したウエス等は、有害物質でありこれを有効に処理することが望まれるが、現状、有効な処理方法がなく、各ユーザーが所定の場所（ドラム缶等）に保管して環境に対して悪影響が及ぶことを防止している。

しかし、前記タールや汚染されたウエス等は、前述したように、装置の稼動および定期的な清掃作業の実施により、その保管量が年々増加することとなる。したがって、本発明は、このように保管された二次汚染物を、図１に示すシステムＡによって確実に減容処理することにより、ユーザーの保管負担を軽減することを目的とする。

図１に示す減容処理システムＡによって二次汚染物を減容処理する場合は、ユーザーが例えば、ドラム缶１７に保管した二次汚染物を処理することとなるが、その前提として、分解槽１内に分解微生物を含む培地を投入口２から所定量投入する。

分解槽１には、投入した培地を加熱するためのヒータ３が配設されており、さらに、培地の温度は温度検出センサ４によって厳重に管理される。また、分解槽１にはｐＨ測定器５が備えられ、培地のｐＨ値は逐一管理される。培地中の分解微生物は、培地が中性の範囲（ｐＨ値が６乃至８程度）でのみ生育可能であり、当該ｐＨ測定器５および収容容器７を利用して当該範囲が維持される。

具体的には、培地を分解槽１内に投入口２より直接投入した場合、培地の特性は酸性を呈する。この状態をｐＨ測定器５で検出し、培地が酸性である旨の信号がｐＨ値調節バルブ７ａに出力され、当該バルブ７ａを開放する。

バルブ７ａの開放により、収容容器７に予め収容されたＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）が分解槽１内の培地中に供給され、当該培地を酸性から中性へと移行させる。つまり、ｐＨ測定器５とｐＨ値調節バルブ７ａが連動することにより、分解槽１内の培地を中性の範囲に保つことができる。この結果、分解槽１内の培地を分解微生物の生育（培養）に適した環境に設定することが可能となる。

この状態で、分解槽１内の培地中に前記ドラム缶１７に保管してある二次汚染物を投入口２より投入し、培地中の分解微生物により該二次汚染物を分解処理する。このとき、培地中には、酸素供給バルブ６ａの開放操作により、酸素供給装置６から酸素が供給されており、また、攪拌装置８を構成する駆動源（モータ等）８ａの駆動によって、分解槽１内で培地が攪拌羽根８ｂによって攪拌／混合されるため、分解槽１内において、微生物による二次汚染物の分解処理が促進される。

以上のごとく、二次汚染物が微生物によって分解処理されると、二酸化炭素が発生するが、当該ガスは、分解槽１に備えた排気装置９によって分解槽１の外部へ良好に排出することができ、分解槽１内にガスが滞留する問題を確実に解消することができる。

一方、二次汚染物が微生物によって分解処理されると、培地中には二次汚染物から分離された油分（ＰＣＢ）および残渣が発生する。この状態で、図１に示す配水バルブ１０ａを開放操作することにより、前記油分（ＰＣＢ）および残渣を含んだ培地は分解槽１に連結した配水管１１へ排出される。

当該配水管１１内に排出された培地は、配水ポンプ１０の駆動に応じて配水管１１内を流通し、配水ポンプ１０の下流側の配水管１１上に配設した濾過装置１２に送られる。

濾過装置１２は、配水管１１を介して通流した培地から前記残渣を分離し、これを回収する。残渣の回収は、別途備えたドラム缶１８等に保管することにより実現すれば良い。このときの残渣の回収量は、紙ウエスで７０［ｗｔ％］以上の減容が実現されている。

濾過装置１２によって濾過された培地は、濾過装置１２の下流側の配水管１１内を通流し、油水分離装置１３へ送られる。油水分離装置１３では、分解槽１内で分解処理時に培地中に展開した油分（ＰＣＢ）を培地から分離することができる。

分離された油分（ＰＣＢ）は、これと排油管１９を介して連通する回収油槽１４に送出され、その後、排油管１９上に備えた排油バルブ２０を開放操作することにより、図示しない既存の液処理設備（ＰＣＢの分解施設または分解設備）に直接投入することが可能となる。

前記液処理設備においては、油分（ＰＣＢ）を完全に無害化処理することが期待され、環境保護を確実に図ることができる点で好ましい。

一方、油水分離装置１３によって油分（ＰＣＢ）が分離された培地は、再度、配水管１１を通過して培地槽１５に流入し、ここに貯留される。該培地槽１５は循環バルブ１５ａを介して前記分解槽１に連通しており、循環バルブ１５ａの開放操作によって、培地槽１５から配水管１１を介して再び分解槽１内へ供給することができる。

つまり、二次汚染物の分解処理に利用した培地を濾過装置１２や油水分離装置１３を介して清浄化した後、分解槽１内へ循環させることにより、再度、二次汚染物の分解処理に使用することができ、資源（培地）を有効活用することができる。

また、培地槽１５は配水管１１を介して排水ポンプ１６と接続されており、上述した複数回の循環使用によって培地が劣化した場合は、配水管１１上に備えた排水バルブ１５ｂを開放操作することにより、培地槽１５内の培地を配水管１１へ排出するとともに、排水ポンプ１６を駆動することによって、配水管１１内に排出された劣化した培地をシステムＡの外部へ廃水することが可能となる。

なお、循環バルブ１５ａと排水バルブ１５ｂは、何れかを択一的に開放操作するものであり、培地槽１５内に貯留する培地が劣化していない場合は、循環バルブ１５ａを開放して排水バルブ１５ｂを閉鎖するものとし、また、培地槽１５内に貯留する培地が劣化している場合は、循環バルブ１５ａを閉塞して排水バルブ１５ｂを開放するものである。

そして、培地槽１５から分解槽１に戻された培地は、再び、分解槽１に備えたヒータ３によって所定温度に加熱され、かつ、ｐＨ測定器５等によってｐＨ値が中性範囲に調節され、また、酸素供給装置６より培地中に酸素が供給されることにより、培地中の分解微生物の培養に最適な環境に設定される。

この状態で、攪拌装置８の攪拌羽根８ｂを駆動装置８ａで回転させることにより、分解槽１の投入口２から投入した二次汚染物を、培地中の微生物により繰り返し分解処理することができる。

また、培地槽１５内に貯留する培地の劣化によって排水バルブ１５ｂを開放して排出ポンプ１６の駆動により培地を外部へ排出した場合は、分解槽１の投入口２から新たな培地を分解槽１内に供給することにより、培地中の微生物による二次汚染物の分解処理を新たな培地中の微生物により促進させることが可能となる。

分解槽１内による培地中の微生物を利用した当該分解処理によって、二次汚染物であるタールについては、現時点で５０［tw％］以上の分解処理が実証されており、二次汚染物の減容を確実に実現することが可能である。

以上説明したように、本発明のＰＣＢ汚染物の減容処理システムによれば、ＰＣＢを含有する二次汚染物を微生物を利用して分解処理することにより、当該二次汚染物を効率的に減容することができる。その結果、ユーザーによる二次汚染物の保管負担を大幅に軽減することができる。

また、二次汚染物を分解処理する微生物を含む培地は、培地中に展開した油分や残渣を分離／回収する装置を利用することによって清浄化することができ、二次汚染物を再度、分解処理する際に循環利用することができる。

さらに、二次汚染物を分解処理する分解槽内の培地は、簡易な装置の組合せによって微生物の培養環境を最適な状態に設定／維持することができ、分解槽内における二次汚染物の分解処理が効率的に行われるよう分解槽内の環境を維持することができる。

しかも、分解処理後の培地に展開した油分（ＰＣＢ）を培地から分離した後は、既存の液処理設備に直接投入することができ、有害物質を効果的に無害化処理することが期待される。

ＰＣＢを含有する二次汚染物の減容処理に利用可能である。

１ 分解槽
２ 投入口
３ ヒータ
４ 温度指示調節計
５ ｐＨ測定器
６ 酸素供給装置
６ａ 酸素供給バルブ
７ 収容容器
７ａ ｐＨ調節バルブ
８ 攪拌装置
８ａ 攪拌羽根
８ｂ 駆動源
９ 排気装置
１０ 配水ポンプ
１０ａ 排水バルブ
１１ 配水管
１２ 濾過装置
１３ 油水分離装置
１４ 回収油槽
１５ 培地槽
１５ａ 循環バルブ
１５ｂ 排水バルブ
１６ 排水ポンプ
１７，１８ ドラム缶
１９ 排油管
２０ 排油バルブ
Ａ ＰＣＢ汚染物の減容処理システム

Claims (7)

1. 培地を収容してポリ塩化ビフェニルを含有する汚染物を培地中の微生物により分解処理する分解槽と、前記培地中の微生物に最適な培養環境を設定／維持する環境設定／維持手段と、前記分解槽による汚染物を微生物により分解処理した後の分解残渣を該分解槽外で濾過／回収する濾過／回収手段と、前記分解槽内の培地中に展開した油分を分解槽外で分離／回収する分離／回収手段と、当該分離／回収手段により油分を回収した培地を保管／貯留し、必要に応じて前記分解槽内へ供給する培地槽を備えて構成したことを特徴とするＰＣＢ汚染物の減容処理システム。
2. 前記環境設定／維持手段は、前記分解槽内の培地を攪拌する攪拌手段と、前記分解槽内の培地に酸素を供給する酸素供給手段と、該分解槽内の培地の温度を調節する温度調節手段と、前記分解槽内の培地のｐＨ値を制御するｐＨ値調節手段と、前記汚染物分解処理時に発生するガスを分解槽外へ排出する排気手段を備えて構成したことを特徴とする請求項１記載のＰＣＢ汚染物の減容処理システム。
3. 前記温度調節手段は、分解槽内部に配設したヒータと分解槽内の培地温度を検出するセンサと、当該センサによって検出した培地温度に基づき、分解槽内の培地温度を任意に設定した温度となるよう前記ヒータに通電制御する通電制御手段を備えて構成したことを特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載のＰＣＢ汚染物の減容処理システム。
4. 前記ｐＨ値調節手段は、分解槽内の培地のｐＨ値を測定する測定器と、培地のｐＨ値を中和する中和剤を収容する収容容器と、前記測定器の測定結果に応じて該収容容器から中和剤を分解槽内の培地中へ供給する供給量を制御する制御装置を備えて構成したことを特徴とする請求項２または請求項３の何れかに記載のＰＣＢ汚染物の減容処理システム。
5. 前記培地槽は、当該培地槽に保管／貯留した培地の劣化の程度に応じて、当該培地を前記分解槽へ循環（帰流）させる流路と、外部へ廃棄する流路を択一的に切り換える切替装置を具備して構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のＰＣＢ汚染物の減容処理システム。
6. 前記分離／回収手段は、分離／回収した油分を、これを無害化処理する外部に施設した液処理設備に流出する流路を具備して構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載のＰＣＢ汚染物の減容処理システム。
7. 分解槽内の培地に酸素を供給し、かつ、当該培地を加熱した状態で攪拌し、中和した培地中にポリ塩化ビフェニルを含有する汚染物を投入することにより、当該分解槽内で該汚染物を分解処理する工程と、該分解処理工程時に発生する残渣および培地中に展開した油分を培地とともに分解槽外へ排出し、分解槽外で培地から当該残渣を濾過／回収する工程と、分解槽外で培地から油分を分離／回収する工程と、当該残渣および油分を分離した培地を収容／貯留し、必要時に必要量前記分解槽内へ供給する工程からなることを特徴とするＰＣＢ汚染物の減容処理方法。

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