JP3682097B2 - Pcb汚染物の溶融処理方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、PCBが封入されていたコンデンサ、トランス等のPCB汚染物の無害化処理方法、特にPCB汚染物の溶融処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
電力用コンデンサ、トランス等の電気機器には、絶縁材として絶縁特性等が優れていることからポリ塩化ビフェニル(PCB)が使用されていた。
【0003】
しかしながら、PCBは、人体及び環境に対して有害であることから、その製造は中止され、これらPCBを含有する電気機器を無害化するための技術が提案されたものの、実用化されていないために、PCB絶縁油を使用したコンデンサ、トランス等の電気機器は処理されずに、特別管理産業廃棄物として、所定の管理された場所に保管されたまま現在に到っているのが実情である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、保管量が増えたため、管理場所の確保が難しくなってきたことから、これらのPCBが付着した電気機器を安全に処理できる技術が必要になった。
【0005】
そこで、本発明は、PCBが付着した電気機器等のPCB汚染物を安全に無害化処理できる実用的な方法を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、PCB絶縁油を抜いたコンデンサ、トランス等のPCB汚染物について、PCBを乾燥蒸発させ、乾燥後のPCB汚染物を解体後、誘導炉内でPCB付着可燃物を焼却するとともに、金属は溶融処理し、前記乾燥及び溶融で発生するPCB含有排ガスは高温熱分解処理する電気機器の無害化処理において、炉体上部へ密閉炉蓋を配設し、シール部の隙間から炉内ガスの漏洩を防止するため、炉内圧を負圧で制御することを特徴とし、さらに、誘導炉上部空間に可燃物を燃焼させるため、空気あるいは酸素富化空気を吹き込み、可燃物は誘導加熱を受けた金属あるいは溶融金属を介して加熱を受け、可燃物の昇温・焼却を可能にするものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明が適用されるPCB付着コンデンサ、トランス等の電気機器の処理フローについて説明する。
【0008】
図3は、PCB付着コンデンサの無害化処理フローの説明図である。
【0009】
PCBが封入されているコンデンサは、まず油抜きされ、抜かれた油は分解処理され、無害化される。
【0010】
油抜きしたPCB含浸コンデンサは、付着しているPCBの量によっては、さらにPCBを落として安全に取り扱えるようにするため、必要に応じて溶剤洗浄希釈工程内でベンゼン、トルエン、キシレン、アセトン、ノルマルヘキサン、代替フロン等の溶剤を送り込んで溶剤洗浄してPCBを除去する。なお、溶剤洗浄工程のPCB含有廃液は簡易蒸留により溶剤を回収し、分離されたPCBは、分解処理により無害化される。
【0011】
油抜きしたPCB含浸コンデンサは、後工程の切断、圧密作業時にコンデンサに含浸しているPCBが飛散するのを防止するために、PCB含浸コンデンサを乾燥してPCBを蒸発させると共に、湿潤状態から乾き状態にする。乾燥は、無酸素下低温真空加熱、無酸素下高温常圧加熱により行う。乾燥温度は、PCBの沸点600〜650°C以上が望ましく、0.05Torrの真空下約250°Cもしくは常圧下約800°Cで行って、残留PCBを蒸発させてPCB付着量を減少させる。乾燥工程に用いる炉は、例えば、被乾燥物を連続的に移送でき且つエアロックされたトンネル炉、真空加熱炉あるいは回分式密閉炉等が適している。乾燥工程で蒸発するPCB含有排ガスは、後述の高温熱分解処理により無害化する。
【0012】
乾燥後のコンデンサは、プレス枠に入れてプレスして圧密し減容化する。圧密にあたり、必要に応じてコンデンサを切断し、圧密機の枠内に装入できるようにする。
【0013】
圧密されたコンデンサの圧密体は誘導炉に装入し、本発明により溶融処理される。誘導炉内で、PCB含浸絶縁紙等の可燃物を燃焼させ、アルミニウム電極あるいはケース等の金属を溶融する。誘導炉で発生したPCB含有排ガスは、後述の高温熱分解処理して無害化する。
【0014】
図4はPCB濃度が高いトランスの無害化処理フローの説明図で、図5はPCB濃度が低いトランスの無害化処理フローの説明図である。
【0015】
図4において、PCBが封入されているトランスは、まず油抜きされ、抜かれた油は分解処理され、無害化される。PCB濃度の高いトランスは、油抜きした後、さらに付着しているPCBを落として安全に取り扱えるようにするため、溶剤洗浄装置内で300°C程度のベンゼン、トルエン、キシレン等の溶剤蒸気を送り込んで溶剤洗浄してPCBを除去する。なお、溶剤洗浄工程のPCB含有廃液は、分解処理により無害化される。
【0016】
油抜きされた後、溶剤洗浄されたトランスは、後工程の切断、圧密作業時にコンデンサに付着しているPCBが飛散するのを防止するために、油抜きされたコンデンサを乾燥してPCBを蒸発させ、湿潤状態から乾き状態にする。乾燥は、前述のPCB含浸コンデンサと同様に行う。乾燥工程で蒸発するPCB含有排ガスは、後述の高温熱分解処理により無害化される。
【0017】
次いで、乾燥後のコンデンサは、解体し、ケースは、電炉や転炉のスクラップ源として利用される。ケースから取り出されたトランスコアは、モービルシャーにより銅コイルを切断し、コイル線とコアとを分離する。
【0018】
分離したコアのうち、特別管理産業廃棄物の判定基準を満たす場合は、スクラップ源としてそのまま利用するが、そうでない場合は、鉄溶融炉で溶融して回収後、スクラップとして利用する。
【0019】
また、分離した銅コイルや可燃物は、誘導炉に装入し、本発明にしたがって可燃物を燃焼させ、銅コイルを溶融する。
【0020】
溶融炉には、炉の制御性、シール性、間接加熱の観点から誘導加熱炉が適している。炉内に空気あるいは酸素富化空気を送り込んで絶縁紙等の可燃物を燃焼させるとともに、金属を誘導加熱して溶融する。加熱温度は、銅溶融の場合1200°C、鉄溶融の場合約1600°Cにする。金属の誘導加熱の際に生じる熱が可燃物の燃焼に有効に利用できるために可燃物を速やかに燃焼させることが可能となる。
【0021】
各溶融炉で発生したPCB含有排ガスは、後述の高温熱分解処理により無害化する。
【0022】
図5はPCB濃度が低いトランスの無害化処理フローの説明図で、PCB濃度が低いので、油抜きされたトランスは溶剤洗浄することなく、乾燥、解体及び切断分離する。これらの処理は、前述のPCB濃度が高いトランスの場合と同様であるが、解体されたケースはそのまま電炉、転炉のスクラップになり、切断分離された鉄心もPCB濃度が低いので、解体されたケースと同様にそのまま電炉、転炉のスクラップに利用される。銅及び可燃物については、PCB濃度が高いトランスの場合と同様に本発明にしたがって誘導炉で可燃物の燃焼及び金属の溶融処理を行う。
【0023】
溶融処理に用いる誘導炉は、炉体上部へ密閉炉蓋を配設し、シール部の隙間から炉内ガスの漏洩を防止するため、炉内圧を負圧で制御する。また、誘導炉上部空間に可燃物を燃焼させるため、空気あるいは酸素富化空気を吹き込み、可燃物は誘導加熱を受けた金属あるいは溶融金属を介して加熱を受け、可燃物の昇温・焼却を可能にする。
【0024】
【実施例】
図1は本発明を実施するための誘導炉の正面の断面図、図2は図1の誘導炉の側面の断面図で、図1及び図2において、誘導炉1は、炉体2、炉体2上の炉蓋3、炉蓋3に設けられた装入部4とから構成される。
【0025】
炉体2には高周波コイル5が設けられている。炉蓋3には空気あるいは酸素富化空気の吹き込み口6と排ガスの排気口7が設けられている。
【0026】
装入部4には銅等の金属及び絶縁紙等の可燃物を装入するための装入ホッパー8が設けられ、装入部4はシール弁9a,9bにより装入ホッパー8と炉内が連通しないように構成されている。装入部4には装入物10を炉内へ押し込むための押出機11が設けられている。装入部4には炉内ガス逆流防止のためにN2吹き込み口12が設けられている。
【0027】
図6はPCB含有排ガスの高温熱分解処理の系統図で、乾燥炉、鉄溶融炉及び銅溶融炉1から発生したPCB含有排ガスは、高温熱分解処理系に送られて無害化される。PCB含有排ガスは、まず、高温熱分解炉21に入り、1200°C以上、好ましくは1400°Cで2秒以上、加熱されることにより、PCBが分解される。
【0028】
高温熱分解炉21から発生した塩化水素が急冷缶22の水に溶解して生成した濃度の薄い塩酸は、排水処理系のフィルター23で固形分をろ過し、活性炭24で仮に有機塩素化合物等有害物質があっても吸着し、中和槽25で苛性ソーダにより塩酸は中和され、中和された液は沈殿槽26で固形分を沈殿させ、上澄み液をフィルター27でろ過した後に放流する。
【0029】
高温熱分解炉から発生した排ガスは、排ガス処理系の吸収・除外塔28で処理され、吸収水に吸収された塩化水素は急冷缶22に戻されて前述の排水処理系で処理される。吸収・除外塔28から出たガスはデミスター29を通ってフイルター30でろ過され、仮にダイオキシンあるいはリークしたPCBがあってもこれらを活性炭31で吸着した後にブロワー33で煙突32から放出される。
【0030】
図1及び図2において、炉内を負圧にするために、炉内ガスが排気口7から吸引されるが、炉内圧はー10mmHgとなるように排気口7と熱分解炉の排気ガス通路に設けられた圧力検出端からの信号で開閉弁35を制御する。金属の溶融及び可燃物の焼却後は炉体を傾動させて出湯する。
【0031】
追加装入時の溶融処理方法は、装入ホッパー8のシール弁9aを開けて装入物10を装入部4に落とす。その際炉蓋3側のシール弁9bは炉内ガスが装入部4に来ないように閉めておく。装入が終了するとホッパー8側のシール弁9aを閉め、炉蓋3側のシール弁9bを開け、押出機11で装入物を炉内へ投入する。
【0032】
誘導炉内では、可燃物の燃焼及び金属の溶融処理が行われ、可燃物は吹き込み口6から吹き込まれる空気あるいは酸素富化空気によって、燃焼が促進される。
【0033】
なお、1バッチ処理の工程内容として、初充填物が溶融又は燃焼により減容し、炉内上部に新たに空間が形成された後、装入ホッパー8に受け入れた追加装入原料を2重シール弁9a,9bの交互開閉動作と押出機11の押し出し動作により炉内気密を維持しながら追加挿入することが可能である。この追加装入の繰り返しにより炉内に蓄積された溶湯が定格レベルに達した後、出湯作業に入るようにすれば1バッチの処理量を増大することができ、効果的な運転が可能となる。
【0034】
【発明の効果】
本発明の効果はつぎのとおりである。
【0035】
(1) 可燃物の燃焼と金属類の溶融が同時に行われるので、処理効率がよい。
【0036】
(2) 空気の吹き込みにより可燃物の燃焼が促進され、O2富化により燃焼が加速され、排ガス量が低減できる。
【0037】
(3) 密閉炉蓋により、リークガス量のミニマム化により排ガス量を低減させることができる。
【0038】
(4) 排ガス量が低減されるので、PCB含有排ガスの高温熱分解の容量を低減できる。
【0039】
(5) 炉内圧の負圧制御により、炉内ガスが漏洩するのを防止できるので、炉周辺での作業の安全性が確保できる。
【0040】
(6) シールされた装入部を設けたので、半連続的に溶融処理でき、1バッチ溶解能力の増大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施するための誘導炉の正面の断面図。
【図2】本発明を実施するための誘導炉の側面の断面図。
【図3】PCB付着コンデンサの無害化処理フローの説明図。
【図4】PCB濃度が高いトランスの無害化処理フローの説明図。
【図5】PCB濃度が低いトランスの無害化処理フローの説明図。
【図6】PCB含有排ガスの高温熱分解処理の系統図。
【符号の説明】
1 誘導炉、 2 炉体、 3 炉蓋、 4 装入部、 5 コイル、 6 吹き込み口、 7 排気口、 8 装入ホッパー、 9 シール弁、 10 装入物、 11 押出機、 12 N2吹き込み口、 21 高温熱分解炉、 22 急冷缶、 23 フィルター、 24 活性炭吸着塔、25 中和槽、 26 沈殿槽、 27 フィルター、 28 吸収・除害塔、 29 デミスター、 30 フイルター、 31 活性炭吸着塔、 32 煙突、 33 ブロワー、 34 圧力指示調節計、 35開閉弁
Claims (2)
- 油抜きしたコンデンサ、トランス等のPCB汚染物について、PCBを乾燥蒸発させ、乾燥後のPCB汚染物を解体後、誘導炉内で焼却するとともに、金属は溶融処理し、炉内からのPCB含有排ガスは高温熱分解処理するPCB含有物の無害化処理方法において、炉体上部へ密閉炉蓋を配設し、シール部の隙間から炉内ガスの漏洩を防止するため、炉内圧を負圧で制御することを特徴とするPCB汚染物の溶融処理方法。
- 誘導炉上部空間に可燃物を燃焼させるため、空気あるいは酸素富化空気を吹き込み、可燃物は誘導加熱を受けた金属あるいは溶融金属を介して加熱を受け、可燃物の昇温・焼却を可能にすることを特徴とする請求項1記載のPCB汚染物の溶融処理方法。
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