JP3993800B2

JP3993800B2 - Ｐｃｂ含有排ガスの処理方法

Info

Publication number: JP3993800B2
Application number: JP2002218230A
Authority: JP
Inventors: 明彦浄弘; 裕太西村
Original assignee: Kobelco Eco Solutions Co Ltd
Current assignee: Shinko Pantec Co Ltd
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2022-07-26
Also published as: JP2004057900A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＣＢ汚染物処理設備等から排出され、ＰＣＢと低沸点有機成分とを含有するＰＣＢ含有排ガスの処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリ塩化ビフェニール類（本発明において、単にＰＣＢともいう）を使用したコンデンサやトランスなどのＰＣＢ汚染機器を無害化するには、該ＰＣＢ汚染物より油抜き、切断、解体等の前処理を行った後、有機溶剤による洗浄を繰り返し行う必要がある。
【０００３】
そして、このような処理に於いては、ＰＣＢ汚染物の前処理に際して発生した塵埃や、溶剤による洗浄に際して発生した溶剤の揮発成分を吸引して除去する必要がある。また、そのようにして設備内の各所から吸引された排ガス中には、ごく微量ではあるもののＰＣＢが含まれているおそれがある。従って、このような排ガスについては、複数段の活性炭吸着塔によってこれを完全に吸着処理し、微量のＰＣＢさえも確実に除去した後、設備外へ放出することが望ましい。
【０００４】
ただ、上述のようなＰＣＢ汚染物処理設備において発生する排ガス中には、ＰＣＢの量と比較して非常に多くの洗浄用溶剤が含まれているという特徴がある。
そこで、従来、前記活性炭吸着塔については、交互に使用可能な２以上の吸着塔を設置しておき、一方の活性炭で吸着処理している間に、他方の活性炭をスチーム等の再生ガスで処理して吸着能力を回復させ、その後、活性炭の温度が低下してからこれら２つの吸着塔を切り換えて使用するという方法が検討されている。
【０００５】
そして、繰り返し使用されると活性炭は徐々に劣化して微細化するため、活性炭吸着塔の圧力損失が増大することとなるが、一般には、この圧力損失の増加を基準として、活性炭の交換時期を判断する方法が採られると思われる。
【０００６】
しかしながら、ＰＣＢは、溶剤のようにスチーム等によっては容易に活性炭から脱着しないという性質があるため、活性炭の劣化よりもＰＣＢの吸着による吸着能力の低下の方が早い可能性がある。よって、上述のようなＰＣＢ含有排ガスの吸着処理に使用する活性炭については、従来の圧力損失の増大に基づく交換時期の判断手法では、該吸着層をＰＣＢが破過してしまうおそれがあり、ＰＣＢ汚染物処理設備に付随して用いられる排ガス処理方法としては万全ではない。
加えて、ＰＣＢの検出方法として公定分析法を採用する場合には長時間を必要とし、また、センサー等によるオンライン分析を採用する場合には装置が非常に高価になるという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、ＰＣＢ汚染物処理設備等で発生したＰＣＢと低沸点有機成分とを含有する排ガスを処理するに際し、使用する活性炭のＰＣＢ吸着状態を適確に把握し、より確実にＰＣＢを除去し得るＰＣＢ含有排ガスの処理方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決すべく、本発明は、ＰＣＢと低沸点有機成分とを含有する排ガスを、吸着材が充填された２以上の吸着層により吸着処理するＰＣＢ含有排ガスの処理方法であって、前記排ガスを導入してＰＣＢと低沸点有機成分とを吸着処理する吸着工程と、低沸点有機成分についての吸着能を回復させるための再生工程とを、前記吸着層について所定の切替時間ごとに交互に行い、さらに、吸着処理後の排ガスについて前記低沸点有機成分の濃度を測定し、該測定によって低沸点有機成分が検出された時には、前記所定の切替時間よりも先に吸着工程と再生工程との切り替えを行うようにし、さらに、該測定によって低沸点有機成分が検出されたことにより前記吸着層がＰＣＢによって破過する前に予め該ＰＣＢによる破過を検知し、前記吸着材の交換時期を判断することを特徴とするＰＣＢ含有排ガスの処理方法を提供する。
尚、本発明において、低沸点有機成分とは、一般にＰＣＢ汚染物からＰＣＢを除去するための洗浄に使用され、ＰＣＢと比較して沸点が低い有機溶媒を意味するものである。また、本明細書においては、単に溶剤ともいう。
さらに、本発明において、低沸点有機成分の検出とは、測定される低沸点有機成分濃度が所定の値以上になった場合をいう。
【０００９】
本発明によれば、例えば８時間といった所定の切替時間内に低沸点有機成分が検出されたとき、その使用中の吸着層には、相当量のＰＣＢが蓄積されている（ＰＣＢの破過時期が近づいている）と推測でき、従来の圧損の上昇による交換時期の判断手法とは異なる、より安全な交換時期の判断基準とすることができる。
【００１１】
低沸点有機成分の検出により吸着層を交換すれば、低沸点有機成分の漏洩を防止できるだけでなく、ＰＣＢの確実な漏洩防止を図ることが可能となる。
また、低沸点有機成分が検出された時に前記吸着工程と再生工程とを切り替えることにより、ＰＣＢの確実な漏洩防止を図りつつ、吸着層を有効に活用すること、及び、吸着層の交換に必要な時間を確保することができる。
【００１２】
また、本発明は、ＰＣＢと低沸点有機成分とを含有する排ガスを、吸着材が充填された２以上の吸着層により吸着処理するＰＣＢ含有排ガスの処理方法であって、前記ＰＣＢ排ガスとしてＰＣＢ濃度の異なる２種以上の排ガスを導入するとともに、ＰＣＢ濃度の低い排ガスを濃縮してＰＣＢ濃度の高い排ガスとともに吸着処理することによりＰＣＢと低沸点有機成分とを吸着する吸着工程と、低沸点有機成分についての吸着能を回復させるための再生工程とを前記吸着層について所定の切替時間ごとに交互に行い、さらに、吸着処理後の排ガスについて前記低沸点有機成分の濃度を測定し、該測定によって低沸点有機成分が検出された時には、前記所定の切替時間よりも先に吸着工程と再生工程との切り替えを行うようにし、さらに、該測定によって低沸点有機成分が検出されたことにより前記吸着層がＰＣＢによって破過する前に予め該ＰＣＢによる破過を検知し、前記吸着材の交換時期を判断することを特徴とするＰＣＢ含有排ガスの処理方法を提供する。
【００１３】
斯かるＰＣＢ含有排ガスの処理方法によれば、上述した効果に加え、さらにＰＣＢ濃度の低い大量の排ガスとＰＣＢ濃度の高い少量の排ガスとを効率的に処理できるという特有の効果を奏するものとなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づき詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係るＰＣＢ含有排ガスの処理方法に使用される装置の一実施形態を示したフロー図である。図１に示したように、本実施形態に係るＰＣＢ含有排ガスの処理装置１は、ＰＣＢ汚染物処理設備から回収され、ＰＣＢ及びＰＣＢの洗浄に用いられた低沸点有機成分（以下、単に「溶剤」ともいう）を含む排ガスＸおよび排ガスＹを導入して処理するものである。
【００２０】
排ガスＸは、例えば、ＰＣＢ汚染物処理設備（図示せず）の前段において、ＰＣＢ汚染物の油ぬき工程、切断工程、解体工程、又は予備洗浄工程などの前処理工程から負圧管理のために吸引されて発生した排ガスであり、比較的多量の空気と共に排出されるものである。
一方、排ガスＹは、ＰＣＢ汚染物が容器や碍子、その他金属部品等として分解された後、これを溶剤によって洗浄する洗浄工程から発生した排ガスであり、比較的高濃度のＰＣＢおよび低沸点有機成分を含んだものである。
【００２１】
溶剤としては、一般に、炭化水素系溶剤や有機塩素系溶剤が使用される。なかでも、炭化水素系溶剤としてはノルマルパラフィンが好ましく、炭素数９〜１２のものが特に好ましく使用される。また、有機塩素系溶剤としては、パークロロエチレンが好ましい。
【００２２】
図１に示したように、ＰＣＢを含む排ガスＸは、プレ吸着層２１とハニカムローター２２を経て清浄なガスとして排出されるように構成されている。そして、ハニカムローター２２には高温（２００〜４００℃）の不活性ガスが導入され、吸着したＰＣＢを脱着させて濃縮ガスＺとし、ＰＣＢおよび溶剤を含む排ガスＹと併せて処理されるように構成されている。
【００２３】
排ガスＹ及び濃縮ガスＺの蒸気成分（ＰＣＢおよび溶剤）は、蒸気凝縮器１１によって冷却されることにより、凝縮させてガス中のＰＣＢ及び溶剤の量を低減させた後、交互に使用するために並設された吸着層１２のうちの一方（図１においては１２ａ）へ導入され、吸着材による吸着処理を経た後、最終吸着層１３を経て清浄ガスとして排出されるように構成されている。
そして、前記吸着層１２から最終吸着層１３へ至る排ガス経路には、溶剤（低沸点有機成分）の含有を検出するためのガスモニター１４が設置され、随時、検出結果を電気信号としてコンピュータ１５へ送信するように構成されている。
【００２４】
また、本実施形態のＰＣＢ含有排ガスの処理装置には、並設された吸着層１２の使用していない側の吸着材を再生処理するための再生処理手段が備えられている。該再生処理手段は具体的には、並設された吸着層１２のうち、再生工程にある側（図１においては１２ｂ）へ再生ガスとして高温（１００〜１５０℃）のスチーム若しくは高温（１００〜４００℃）の不活性ガスを供給し、活性炭から溶剤を脱着させ、脱着後の混合蒸気を凝縮させた後、分離槽３１によって溶剤と水とに静置分離し、さらに分離された水を後処理吸着層３２を経て排出するように構成されている。
【００２５】
さらに、後処理吸着層３２に吸着した溶剤については、該後処理吸着層に高温のスチームあるいは高温の不活性ガスを供給して溶剤を脱着させることにより、同様にして活性炭の再生処理が可能であるように構成されている。
【００２６】
前記吸着層１２に充填されている吸着材としては、ＰＣＢに対する選択吸着性の高いものが好ましく、例えば、細孔径１１〜２２Å、比表面積１０００ｍ²／ｇ以上、充填密度０．３８〜０．５ｇ／ｃｃ、硬度９６％以上、水分３％以下、粒度４〜６メッシュが９５％以上の活性炭等を好適に使用し得る。
【００２７】
また、吸着材の再生工程においては、供給されるスチーム又は不活性ガスによって１００℃以上に吸着材の温度が上昇するため、該吸着材を再び吸着工程に使用するには、その温度を常温程度にまで低下させる必要がある。従って、吸着層１２に充填される吸着材の量としては、再生工程における再生処理時間と冷却時間とを合わせた時間についてＰＣＢおよび溶剤を十分に吸着できるような量とすることが好ましい。
【００２８】
ガスモニター１４としては、溶剤（低沸点有機成分）を検出できるものであれば特に限定されないが、例えばＶＯＣ（揮発性有機化合物）モニターを好適に使用し得る。
【００２９】
また、プレ吸着層２１や最終吸着層１３、および後処理吸着層３２についても、それぞれ活性炭等の吸着材が充填されているが、プレ吸着層２１や最終吸着層１３については排ガス処理用の吸着材、後処理吸着層３２については水処理用の吸着材が充填されている。
【００３０】
ハニカムローター２２は、ハニカム状の微細な流路を有する円柱形状の吸着体（例えば活性炭）が周方向に回転可能に支持され、該吸着体が回転することによって排ガスの吸着を行う領域と、不活性ガスによる脱着が行われる領域とを、順次通過するように構成されたものである。そして、脱着領域から排出された不活性ガスには、処理排ガスよりも高濃度のＰＣＢ等の有機物が含まれるように、即ち、被処理ガスの流量が低減するように構成されている。
【００３１】
斯かる構成の排ガス処理装置の運転に際しては、並設された吸着層１２は、例えば８時間毎に吸着工程と再生工程とが自動的に切り替えられるように運転される。即ち、一方の吸着層１２ａによって吸着処理をしている間に、他方の吸着層１２ｂは、スチームによる脱着処理の後、冷却されて吸着能力が再生される。そして、設定された切り換え時間（例えば８時間）に達すると、吸着工程を終えた一方の吸着層１２ａと、再生工程を終えた他方の吸着層１２ｂとは、ガス経路の変更によって自動的に処理工程が切り換えられ、一方の吸着層１２ａでは再生工程が開始され、他方の吸着層１２ｂでは吸着工程が開始される。
【００３２】
吸着材が十分な吸着能力を有する間には、予め設定した切り換え時間（例えば、８時間）内には、ガスモニター１４によって溶剤が検出されることはない。しかし、上述のように吸着工程と再生工程とを繰り返すと、吸着層１２中の吸着材には徐々にＰＣＢが蓄積され、吸着材の吸着能力は徐々に低下することとなる。
【００３３】
そして、排ガス処理を開始して一定の期間が経過すると、吸着すべき低沸点有機成分を吸着しきれない程にＰＣＢが吸着した状態となり、吸着工程と再生工程との切り替え時間よりも、吸着材の溶剤による破過時間の方が短くなる状態になると推測される。
こうして、切り換え時間内に吸着材が溶剤によって破過したとすれば、吸着層１２を通過した排ガス中には溶剤が含まれることとなるため、前記ガスモニター１４によって直ちにこれを検出することができる。
【００３４】
そして、このような低沸点有機成分の検出は、即ち、ＰＣＢの破過時間が近づいていることをも示しており、吸着材のＰＣＢ吸着状態をリアルタイムで監視しながら運転することができる。
【００３５】
即ち、本実施形態に係る排ガス処理に於いては、従来のような吸着材の劣化という観点だけではなく、ＰＣＢの漏洩防止という観点からも、該吸着層における吸着材の交換時期を判断することができる。
【００３６】
従って、ガスモニター１４によって低沸点有機成分が検出された場合には、ＰＣＢ漏洩防止の観点から吸着層を交換するのが好ましいが、吸着層の交換に長時間を要する場合には、その時間を確保する必要がある。そこで、ガスモニター１４によって低沸点有機成分が検出された時には、この時を吸着工程と再生工程の切り替え時間とし、設定された切り換え時間よりも先に処理工程の切り替えを行ってもよい。これにより、ＰＣＢの漏洩を確実に防止しつつ、吸着層の交換のための時間を確保でき、吸着層の有効活用にもなる。
【００３７】
また、本実施形態では、交互に切り替えて使用する吸着層１２の後段に最終吸着層１３が備えられている為、通常運転中にＰＣＢや低沸点有機成分の漏洩を確実に防止できるだけでなく、このような取り替えの際にもＰＣＢ等の漏洩を確実に防止できるものとなる。
【００３８】
さらに、本実施形態では、ＰＣＢ汚染物処理設備より排出された極めて低濃度の排ガスについてもハニカムローターによって濃縮され、他方の排ガスとともに吸着処理されるため、コンパクト且つ低コストで該排ガスの処理を確実に行うことができるという効果がある。
【００３９】
また、前記実施形態の界面分離槽３１において分離された溶剤については、ＰＣＢ汚染物処理設備へ返送し、ＰＣＢ汚染物洗浄用の溶剤等とともに処理することができる。
一方、後処理吸着層３２を通過して回収された水については、系外へ排出することも可能であるが、ボイラ用の水等として再利用することにより、クローズドシステムとすることもできる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るＰＣＢ含有排ガス処理方法によれば、吸着層のＰＣＢ吸着状態を適確に把握することができ、より確実にＰＣＢを除去し得る排ガス処理方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＰＣＢ含有排ガスの処理方法に使用される装置の一実施形態を示した概略フロー図。

Claims

ＰＣＢと低沸点有機成分とを含有する排ガスを、吸着材が充填された２以上の吸着層により吸着処理するＰＣＢ含有排ガスの処理方法であって、
前記排ガスを導入してＰＣＢと低沸点有機成分とを吸着処理する吸着工程と、低沸点有機成分についての吸着能を回復させるための再生工程とを、前記吸着層について所定の切替時間ごとに交互に行い、さらに、吸着処理後の排ガスについて前記低沸点有機成分の濃度を測定し、該測定によって低沸点有機成分が検出された時には、前記所定の切替時間よりも先に吸着工程と再生工程との切り替えを行うようにし、さらに、該測定によって低沸点有機成分が検出されたことにより前記吸着層がＰＣＢによって破過する前に予め該ＰＣＢによる破過を検知し、前記吸着材の交換時期を判断することを特徴とするＰＣＢ含有排ガスの処理方法。
ＰＣＢと低沸点有機成分とを含有する排ガスを、吸着材が充填された２以上の吸着層により吸着処理するＰＣＢ含有排ガスの処理方法であって、前記ＰＣＢ排ガスとしてＰＣＢ濃度の異なる２種以上の排ガスを導入するとともに、ＰＣＢ濃度の低い排ガスを濃縮してＰＣＢ濃度の高い排ガスとともに吸着処理することによりＰＣＢと低沸点有機成分とを吸着する吸着工程と、低沸点有機成分についての吸着能を回復させるための再生工程とを前記吸着層について所定の切替時間ごとに交互に行い、さらに、吸着処理後の排ガスについて前記低沸点有機成分の濃度を測定し、該測定によって低沸点有機成分が検出された時には、前記所定の切替時間よりも先に吸着工程と再生工程との切り替えを行うようにし、さらに、該測定によって低沸点有機成分が検出されたことにより前記吸着層がＰＣＢによって破過する前に予め該ＰＣＢによる破過を検知し、前記吸着材の交換時期を判断することを特徴とするＰＣＢ含有排ガスの処理方法。