JP4370015B2 - 有機ハロゲン化合物の分解処理方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ハロゲン化合物の分解処理方法、さらに詳しくは、電気絶縁油、熱媒体、有機性排液等に含有されているポリ塩化ビフェニル等の有機ハロゲン化合物を脱塩素化して分解処理する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
周知のように、ポリ塩化ビフェニルは非常に安定で分解され難く、しかも絶縁性（電気抵抗）が高いことから、従前においては変圧器やコンデンサー等の絶縁材料や熱媒体或いはカーボンレス複写紙等に用いられていたが、現在では環境上の理由から使用が禁止されている。
【０００３】
しかし、従前から用いられて、また材料そのものの他に現在でも有機性排液及び排水中等に微量成分として残存している場合があり、これらをどのように分解，処理するかが重要な課題となっている。
【０００４】
このようなポリ塩化ビフェニルの分解，処理の手段として、一般には焼却による手段が多く用いられており、また焼却法は法律によって唯一の処理方法として認められているが、この焼却によれば、ダイオキシン等の別の有害物質を生じさせるおそれもあり、環境破壊や安全性の観点からは必ずしも十分ではなく、現在のところ、この化合物が含有される材料や廃棄物の処理は行われていない。
【０００５】
そこで、これを解決する他の手段として、たとえばポリ塩化ビフェニルを含む絶縁油中に水と金属ナトリウムを添加することによって処理する方法等が開発されている。
【０００６】
この方法は、図３に示すように、反応槽内にポリ塩化ビフェニルを含む絶縁油を反応槽内に供給し、その反応槽へ、金属ナトリウムを絶縁油に分散させた金属ナトリウム分散剤を添加するとともに、水等の反応促進剤を添加し、その後、有機ハロゲン化合物と金属ナトリウムとの反応によって生成した反応生成物を絶縁油と分離して抽出した後、抽出槽から絶縁油をさらに分離する方法である。
【０００７】
しかし、この方法によると、ポリ塩化ビフェニルが１％未満の低濃度である場合には処理可能であるが、１％以上の高濃度になると十分に処理できなかった。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、ポリ塩化ビフェニルが高濃度であっても処理を可能とすることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その課題を解決するための手段は、アルカリ金属を予め反応槽内に収容した後、反応槽内に有機ハロゲン化合物を含有する被処理液を供給して、有機ハロゲン化合物を分解処理することにある。
【００１０】
本発明では、上述のように処理対象物である有機ハロゲン化合物を含有する被処理液を反応槽へ供給する前に、予めアルカリ金属を収容しておくため、有機ハロゲン化合物が１％以上含有されているような高濃度の被処理液の場合でも、有機ハロゲン化合物の分解処理を確実に行なうことができることとなった。
【００１１】
このように高濃度の被処理液の分解処理が確実に行なわれることとなった理由として種々の要因が考えられるが、有機ハロゲン化合物を含有する被処理液が供給される前に予めアルカリ金属を供給しておくので、アルカリ金属が常に過剰となる条件で反応が行われることが１つの理由と推定される。
【００１２】
アルカリ金属とともに、反応促進物質も反応槽に収容しておくことが好ましい。
【００１３】
反応促進物質としては、たとえばイソプロピルアルコールが用いられる。
【００１４】
また、アルカリ金属としては、たとえばナトリウムが用いられる。
【００１５】
アルカリ金属は、分散媒に分散してアルカリ金属分散剤として用いられ、その分散剤として、有機ハロゲン化合物を含有する被処理液の分散媒である絶縁油と同種の絶縁油が用いられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に従って説明する。
【００１７】
図１は、一実施形態としての有機ハロゲン化合物の分解処理方法を実施するための分解処理装置の概略ブロック図を示す。
【００１８】
図１において、１は、金属ナトリウムの粉末を絶縁油に分散させたナトリウム分散剤を添加し、その中に有機ハロゲン化合物の一例としてのポリ塩化ビフェニルを含有する絶縁油を供給することによってポリ塩化ビフェニルと金属ナトリウムを反応させるための反応槽で、この反応槽１には、さらに反応促進物質であるイソプロピルアルコールが添加される。
【００１９】
２は、予めポリ塩化ビフェニルを含有する絶縁油中の水分を減圧蒸留で除去するための蒸留装置で、前記反応槽１の前段に設けられている。
【００２０】
３は、前記反応槽１へ添加されるナトリウム分散剤の濃度を予め調整するためのナトリウム分散剤調整槽で、前記反応槽１の前段に設けられている。
【００２１】
４は、前記ナトリウム分散剤調整槽３へ供給する絶縁油を蒸留するための蒸留装置で、該ナトリウム分散剤調整槽３の前段に設けられている。
【００２２】
５は、ポリ塩化ビフェニルと金属ナトリウムとの反応によって生成したビフェニル、塩化ナトリウム等の反応生成物を、抽出水を用いて絶縁油から分離して抽出するための抽出槽で、前記反応槽１の後段に設けられている。
【００２３】
６は、前記抽出槽５からの絶縁油を抽出水と分離するための分離装置で、この分離装置６による分離は、静置分離により行われる。
【００２４】
次に、上記のような有機ハロゲン化合物の分解処理装置で、有機ハロゲン化合物の一例としてのポリ塩化ビフェニルを分解する分解処理方法について図１及び図２に従って説明する。
【００２５】
先ず、ナトリウム分散剤の濃度調整用の絶縁油を、蒸留装置４で減圧蒸留するとともに、処理対象物であるポリ塩化ビフェニルを含有する絶縁油を蒸留装置２で減圧蒸留する。
【００２６】
これによって、それぞれの絶縁油の水分が蒸発して水分が除去されることとなる。
【００２７】
次に、蒸留装置４で減圧蒸留した絶縁油は、ナトリウム分散剤調整槽３へ供給され、ナトリウム分散剤の濃度が調整される。
【００２８】
次に、濃度調整されたナトリウム分散剤は、反応槽１へ供給される。
【００２９】
この反応槽１へは、さらにイソプロピルアルコールが添加される。
【００３０】
反応槽１内は、窒素ガスでパージされ、発生したガスは活性炭フィルターを通して放出される。
【００３１】
次に、減圧蒸留された処理対象物であるポリ塩化ビフェニルを含有する絶縁油を、反応槽１へ供給する。
【００３２】
この絶縁油中のポリ塩化ビフェニルと、予め反応槽１へ供給されていたナトリウム分散剤中の金属ナトリウムとが反応し、ポリ塩化ビフェニルが脱塩素化されることとなる。
【００３３】
また、予め添加されていたイソプロピルアルコールにより、ポリ塩化ビフェニルと金属ナトリウムとの反応が促進されることとなる。
【００３４】
このポリ塩化ビフェニルとナトリウムとの反応によって、ビフェニル等の有機副生成物と塩化ナトリウムが生成されることとなる。
【００３５】
反応槽１で生成されたビフェニル等の有機副生成物と塩化ナトリウムとを含む被処理液は、抽出槽５へ供給され、その抽出槽５へは水と炭酸ガスとが供給される。
【００３６】
この抽出槽５においては、未反応のナトリウム分散剤中の金属ナトリウムは、添加された水によって苛性ソーダとなり、さらに炭酸ガスによって中和される。
【００３７】
そして、抽出槽５内の被処理液は、分離装置６へ供給され、静置分離によってビフェニル等の副生成物と塩化ナトリウムとを含む水溶液と、絶縁油とに分離される。
【００３８】
分離装置６で分離された絶縁油は再利用され、分離装置６で分離されたビフェニル等の副生成物と塩化ナトリウムとの水溶液は、次工程である生物処理工程（図示せず）へ供給される。
【００３９】
（実施例）
ポリ塩化ビフェニルの濃度が１％の絶縁油について、上記実施形態の処理方法（実施例１、実施例２）と、従来の処理方法（比較例１、比較例２）で試験を行った。
【００４０】
また、ポリ塩化ビフェニルの濃度が10％の絶縁油について、上記実施形態の処理方法（実施例３、実施例４）で試験を行った。
【００４１】
ナトリウム分散剤の量は、実施例１乃至４ではそれそれ18.0 L、24.0 L、49.5 L、49.5 Lとした。
【００４２】
また、比較例１及び２では、それぞれ6.5 L 、18.1 Lとした。
【００４３】
反応促進剤としては、実施例１乃至４及び比較例２についてはイソプロピルアルコールを用い、比較例１については水を用いた。
【００４４】
イソプロピルアルコールの量は、実施例１乃至４ではそれそれ4.86 L、5.0 L 、19.1 L、19.1 Lとした。
【００４５】
また、比較例２では、4.36 Lとした。
【００４６】
比較例１の水の量は、0.15 Lとした。
【００４７】
その結果を、表１に示す。
【００４８】
【表１】

【００４９】
表１からも明らかなように、ポリ塩化ビフェニルの残存濃度が比較例１では400ppb、比較例２では78ppb であるのに対し、実施例１乃至４では、いずれも今回用いたガスクロマトグラフ分析装置の定量下限値である20ppb 以下であった。
【００５０】
尚、上記実施形態では、安価で入手し易いという利点を有することから金属ナトリウムを用いたが、これに限らず、金属カリウム、金属ストロンチウム、金属リチウム、或いはこれらの合金を用いることも可能である。
【００５１】
要は、アルかリ金属を油等の分散媒に分散させた分散剤が用いられればよいのである。
【００５２】
また、該実施形態では、反応促進剤としてイソプロピルアルコールを用いたが、反応促進剤の種類はこれに限定されるものではなく、たとえばエタノールやメタノール等を用いることも可能である。
【００５３】
イソプロピルアルコールは官能基（反応基）が多く、低粘度であるため反応性に優れ、また消毒薬等の医薬品に使用される等、安全性の面でも優れている。さらに、生物分解性が良いという利点もある。
【００５８】
さらに、上記実施例では、ポリ塩化ビフェニルを処理する場合について説明したが、処理すべき有機ハロゲン化合物の種類も、上記実施例のポリ塩化ビフェニルに限定されるものではなく、たとえばダイオキシンのようなものであってもよい。また、ＤＤＴやＢＨＣ等の農薬類であってもよい。要は、処理すべき対象物に有機ハロゲン化合物が含有されていればよいのである。
【００５９】
さらに、上記実施形態では、絶縁油を分離する手段として静置分離による手段を用いたが、静置分離以外に、たとえば遠心分離、膜分離、電気泳動式の分離手段等で分離することも可能である。
【００６１】
尚、本発明は、上述のように１％以上の高い濃度の被処理液を処理することを主眼とするものではあるが、１％以下の低い濃度の被処理液に本発明を適用することも可能である。
【００６２】
【発明の効果】
叙上のように、本発明は、処理対象物である有機ハロゲン化合物を含有する被処理液を反応槽へ供給する前に、予め金属ナトリウム等のアルカリ金属を収容しておくため、有機ハロゲン化合物が１％以上含有されているような高濃度の被処理液に対しても、有機ハロゲン化合物の分解処理を確実に行なうことができるという効果がある。
【００６３】
また、イソプロピルアルコールのような反応促進物質を添加した場合には、アルカリ金属と有機ハロゲン化合物との反応がより促進されることとなり、有機ハロゲン化合物をより確実に分解することができるという効果がある。
【００６４】
さらに、処理すべきポリ塩化ビフェニル等の有機ハロゲン化合物は、絶縁油に含まれているため、添加するアルカリ金属を絶縁油に分散させることで、親和性が向上し、アルカリ金属と有機ハロゲン化合物との反応がより確実に行われることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例としての有機ハロゲン化合物の分解処理装置の概略ブロック図。
【図２】一実施例としての有機ハロゲン化合物の分解処理工程を示す概略ブロック図。
【図３】従来の有機ハロゲン化合物の分解処理工程を示す概略ブロック図。
【符号の説明】
１…反応槽 ２…蒸留装置
３…蒸留装置 ５…抽出槽
６…分離装置

Claims (3)

1. 分散媒である絶縁油に分散されたアルカリ金属の濃度調整用の絶縁油を減圧蒸留するとともに、処理対象物である有機ハロゲン化合物を含有する絶縁油を減圧蒸留し、次に、減圧蒸留された絶縁油によって濃度調整されたアルカリ金属の分散剤を予め反応槽内に収容した後、前記減圧蒸留された有機ハロゲン化合物を含有する絶縁油を反応槽内に供給して、有機ハロゲン化合物を分解処理することを特徴とする有機ハロゲン化合物の分解処理方法。
2. アルカリ金属を分散する濃度調整用の絶縁油を減圧蒸留するとともに、処理対象物である有機ハロゲン化合物を含有する絶縁油を減圧蒸留し、次に、減圧蒸留された絶縁油によって濃度調整されたアルカリ金属の分散剤と反応促進物質であるイソプロピルアルコールとを予め反応槽内に収容した後、前記減圧蒸留された有機ハロゲン化合物を含有する絶縁油を反応槽内に供給して、有機ハロゲン化合物を分解処理することを特徴とする有機ハロゲン化合物の分解処理方法。
3. アルカリ金属がナトリウムである請求項１又は２記載の有機ハロゲン化合物の分解処理方法。

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