JP5744684B2 - Detoxification treatment method and detoxification treatment apparatus for halogen-containing oil - Google Patents
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Description
本発明は、PCB混入絶縁油など油中のハロゲン化合物を金属ナトリウムで無害化するハロゲン化合物含有油の無害化処理方法及び無害化処理装置に関する。 The present invention relates to a detoxification treatment method and a detoxification treatment apparatus for a halogen compound-containing oil that detoxifies a halogen compound in oil such as PCB mixed insulating oil with metallic sodium.
PCB(ポリ塩化ビフェニル)は、不燃性で化学安定性及び電気絶縁性に優れるため、従来、電気機器の絶縁油などとして使用されていたが、その有害性から現在では使用が禁止され、保管されているPCB及びPCBを含有する廃油などについても、平成13年に制定された「ポリ塩化ビフェニル廃棄物の適正な処理の推進に関する特別措置法(PCB特措法)」により、平成28年7月までに処理を完了することが義務付けられている。 PCB (polychlorinated biphenyl) is nonflammable and excellent in chemical stability and electrical insulation, so it was conventionally used as an insulating oil for electrical equipment, but its use is now prohibited and stored due to its harmfulness. PCBs and waste oils containing PCBs, etc., by July 2016, according to the “Special Measures Law for Promotion of Proper Treatment of Polychlorinated Biphenyl Waste (PCB Special Measures Law)” enacted in 2001 Completion of processing is required.
PCBの脱塩素化技術は、これまでに多くの方法が提案されており、幾つかの方法は実用化されている。金属ナトリウムとPCBとを反応させPCBを脱塩素化させる方法は、PCB含有絶縁油の無害化処理に使用され、処理プラントも稼働中である。金属ナトリウムとPCB含有絶縁油とを反応させるとPCBが脱塩素化された処理済油が得られる。 Many methods have been proposed for PCB dechlorination techniques, and several methods have been put to practical use. The method of dechlorinating PCB by reacting sodium metal with PCB is used for detoxification treatment of PCB-containing insulating oil, and the treatment plant is also in operation. When metallic sodium and PCB-containing insulating oil are reacted, a treated oil in which PCB is dechlorinated is obtained.
処理済油には、金属ナトリウムとPCBとの反応により生成した塩化ナトリウム、ビフェニル、ビフェニル重合物、水酸化ナトリウムなどの反応生成物のほか、未反応の金属ナトリウムが残存する。さらに被処理油にPCB含有絶縁油以外の不純物、例えば酸化変質油が含まれている場合には、これらが金属ナトリウムと反応して生成した反応生成物も含まれる。このため反応生成物など固体状の不純物が含まれる処理済油は、水又は溶剤が加えられ、固体状の不純物は水又は溶剤に抽出され、その後、静置分離さらには蒸留操作により油中の水が除去され精製される(例えば特許文献1参照)。このような処理済油の精製操作は、金属ナトリウム以外の他のアルカリ金属を反応剤とし、油中の多塩素化芳香族化合物を脱塩素化するプロセスにおいても同様に行われている(例えば特許文献2参照)。 In the treated oil, unreacted metallic sodium remains in addition to reaction products such as sodium chloride, biphenyl, biphenyl polymer, sodium hydroxide and the like produced by the reaction between metallic sodium and PCB. Furthermore, when impurities to be treated include impurities other than PCB-containing insulating oil, for example, oxidized modified oil, reaction products generated by reacting these with metallic sodium are also included. For this reason, treated oils containing solid impurities such as reaction products are added with water or solvent, and solid impurities are extracted into water or solvent, and then separated by standing and further distilled. Water is removed and purified (for example, see Patent Document 1). Such a refined operation of the treated oil is similarly performed in a process of dechlorinating polychlorinated aromatic compounds in oil using an alkali metal other than sodium metal as a reactant (for example, patents). Reference 2).
処理済油に水を加えて固体状の不純物を取り除く従来の処理済油の精製方法は、静置分離後の処理済油に含まれる水の除去に蒸留操作が必要となり、消費エネルギーが大きく、装置も大掛かりとなる。水に代え、溶剤を使用する場合も同じである。さらに通常、水を添加し処理済油を精製する場合、多量の水が添加されるため、油水分離後の水をそのまま廃棄すると廃棄量が多くなる。このため処理済油に水を加え固体状の不純物を抽出した後に中和剤を添加し中和処理し、その後に油水分離し、油水分離の後の水は乾燥機で蒸発させ回収し、水に含まれていた固体状の不純物は固形の廃棄物とする。このような方法は、水を再利用できる点で好ましい方法であるが、エネルギー消費量が大きく、さらに中和剤が廃棄物となるため廃棄物の量が多くなる。 The conventional method for refining treated oil that removes solid impurities by adding water to the treated oil requires a distillation operation to remove the water contained in the treated oil after stationary separation, and consumes a large amount of energy. The equipment is also large. The same applies when a solvent is used instead of water. Further, usually, when water is added to refine the treated oil, a large amount of water is added. Therefore, if the water after oil-water separation is discarded as it is, the amount of waste increases. For this reason, water is added to the treated oil to extract solid impurities and then neutralized by adding a neutralizing agent, followed by oil-water separation. The water after oil-water separation is recovered by evaporation in a dryer. Solid impurities contained in the waste are solid waste. Such a method is a preferable method in that water can be reused. However, the energy consumption is large, and the amount of waste increases because the neutralizing agent becomes waste.
本発明の目的は、脱ハロゲン油中の固体状の不純物を少ないエネルギーで効率的に除去し精製油を得ることができるハロゲン化合物含有油の無害化処理方法及び無害化処理装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a detoxification treatment method and a detoxification treatment apparatus for a halogen compound-containing oil that can efficiently remove solid impurities in a dehalogenated oil with less energy and obtain a refined oil. is there.
本発明は、反応槽内で被処理油中のハロゲン化合物を金属ナトリウムで脱ハロゲン化し脱ハロゲン油を得る反応工程と、前記脱ハロゲン油に種晶を凝集剤として添加する凝集剤添加工程と、前記脱ハロゲン油に含まれる固体状の不純物を前記種晶を核として凝集させる凝集工程と、凝集した前記固体状の不純物を脱ハロゲン油から分離する分離工程と、を含み、前記ハロゲン化合物がポリ塩化ビフェニル、前記種晶が前記分離工程で分離される凝集した前記固体状の不純物であり、前記固体状の不純物が反応生成物及び未反応の金属ナトリウムからなることを特徴とするハロゲン化合物含有油の無害化処理方法である。 The present invention includes a reaction step of dehalogenating a halogen compound in oil to be treated with metallic sodium in a reaction tank to obtain a dehalogenated oil, a coagulant adding step of adding seed crystals as a coagulant to the dehalogenated oil, the includes a coagulation step of the solid impurities contained in the dehalogenation oil to aggregate the seeds as nuclei, and separation step of separating the aggregated the solid impurities from the dehalogenation oil, wherein the halogen compound is poly biphenyl chloride, the seed crystal is the solid impurities aggregated are separated in the separation step, the halogen compound-containing oil in which the solid impurities, characterized in that it consists of metallic sodium in the reaction products and unreacted This is a detoxification method.
本発明のハロゲン化合物含有油の無害化処理方法は、脱ハロゲン油に種晶を添加し、反応生成物などの固体状の不純物を凝集させ分離し精製油を得る。本方法は、従来の水を使用した脱ハロゲン油の精製方法と異なり、固体状の不純物の分離に水を使用しないので、水を分離するエネルギーが不要でありエネルギー消費量が少なく、中和剤も必要としないので廃棄物の量も少ない。種晶には、分離工程で分離される凝集した固体状の不純物を使用することができるので、種晶を別途準備する必要がなく好ましい。 In the method for detoxifying a halogen compound-containing oil of the present invention, a seed crystal is added to the dehalogenated oil, and solid impurities such as reaction products are aggregated and separated to obtain a purified oil. Unlike the conventional method of refining dehalogenated oil using water, this method does not use water to separate solid impurities, so it does not require energy to separate water, consumes less energy, and has a neutralizing agent. The amount of waste is also small. Since seed solid crystals can use aggregated solid impurities separated in the separation step, it is preferable that the seed crystals need not be prepared separately.
本発明のハロゲン化合物含有油の無害化処理方法は、脱ハロゲン油に未反応の金属ナトリウムが残存していても、この未反応の金属ナトリウムも反応生成物といっしょに種晶を核として凝集するので、脱ハロゲン油から未反応の金属ナトリウムを分離することができる。このため別途、未反応の金属ナトリウムをクエンチングする操作が不要である。仮にクエンチング操作を行う場合であっても、未反応の金属ナトリウムの大半は分離されているので、容易に行うことができる。 In the method for detoxifying a halogen compound-containing oil of the present invention, even if unreacted metallic sodium remains in the dehalogenated oil, the unreacted metallic sodium also aggregates with the reaction product as a seed crystal. Thus, unreacted metallic sodium can be separated from the dehalogenated oil. For this reason, the operation which quenches unreacted metallic sodium separately is unnecessary. Even if a quenching operation is performed, most of the unreacted metallic sodium is separated and can be easily performed.
また本発明のハロゲン化合物含有油の無害化処理方法は、前記ハロゲン化合物含有油の無害化処理方法において、前記被処理油は、酸化変質油を含み、前記固体状の不純物には、前記酸化変質油と前記金属ナトリウムとが反応して生成した反応生成物も含まれることを特徴とする。 The halogen compound-containing oil detoxifying method of the present invention is the halogen compound-containing oil detoxifying method, wherein the oil to be treated contains an oxidized denatured oil, and the solid impurities include the oxidized denatured oil. A reaction product produced by a reaction between oil and metallic sodium is also included.
本発明のハロゲン化合物含有油の無害化処理方法は、例えばPCB含有絶縁油などに酸化変質油が混入しても、適用することができる。油酸化変質物が金属ナトリウム、又はさらに反応促進剤と反応し生成した反応生成物は、極性が強く金属面などに付着しやすいので、種晶を添加すれば種晶を核として容易に凝集する。 The method for detoxifying a halogen compound-containing oil of the present invention can be applied even when an oxidized and denatured oil is mixed in, for example, a PCB-containing insulating oil. The reaction product produced by the reaction of the oil-oxidized denatured product with metallic sodium or further a reaction accelerator is highly polar and easily adheres to the metal surface, etc., so if a seed crystal is added, it easily aggregates with the seed crystal as a nucleus. .
また本発明のハロゲン化合物含有油の無害化処理方法は、前記ハロゲン化合物含有油の無害化処理方法において、前記種晶が、前記分離工程で分離される凝集した前記固体状の不純物に代え、セルロースを主成分とする粒状体からなることを特徴とする。 The detoxification method of the halogen compound-containing oil of the invention, the detoxification method of the halogen compound-containing oil, wherein the seed crystals is, instead of the solid impurities aggregated are separated in the separation step, cellulose It consists of the granular material which has as a main component.
本発明のハロゲン化合物含有油の無害化処理方法において、種晶としてセルロースを主成分とする粒状体を使用することができる。セルロースを主成分とする粒状体は、比表面積も大きく、表面に多くの水酸基を有しているので、反応生成物、未反応の金属ナトリウムも吸着し易く、さらに入手も容易でかつ安価であるので種晶として好ましい。 In the method for detoxifying a halogen compound-containing oil of the present invention, a granule containing cellulose as a main component can be used as a seed crystal. Granules mainly composed of cellulose have a large specific surface area and have many hydroxyl groups on the surface, so that they easily adsorb reaction products and unreacted metallic sodium, and are easily available and inexpensive. Therefore, it is preferable as a seed crystal.
また本発明のハロゲン化合物含有油の無害化処理方法は、前記凝集剤添加工程において、前記種晶と共に凝集剤として少量の水を添加し、前記凝集工程において、前記脱ハロゲン油に含まれる前記固体状の不純物を前記種晶と水とで凝集させ、添加する水の量は、前記固体状の不純物が溶液とならず、かつ添加した水が前記脱ハロゲン油中に残存しない量であることを特徴とする。 The detoxification method of the halogen compound-containing oil of the present invention, in the flocculant addition step, the pre-Symbol seed crystals was added a small amount of water as flocculants, in the aggregation step, included in the dehalogenation oil the solid impurities are aggregated in the previous SL seeds and water, the amount of water added is in an amount of not the solid impurities and the solution, and added water does not remain in the dehalogenation oil It is characterized by that.
反応生成物、未反応の金属ナトリウムが水と接すると、水は反応生成物に吸着すると共に未反応の金属ナトリウムと反応する。水が吸着した直後の反応生成物、反応直後の金属ナトリウムは、不安定な状態であるため凝集し易く、種晶を核として容易に凝集、成長する。ここでは少量の水は凝集剤として機能する。多くの水を添加し、水を吸着した反応生成物等が溶解して溶液となったり、余剰の水が脱ハロゲン油中に残存すると、これらの分離操作が別途必要となるので、添加する水の量は、反応生成物などが溶液とならず、かつ添加した水が脱ハロゲン油中に残存しない量とする。 When the reaction product, unreacted metallic sodium comes into contact with water, water adsorbs to the reaction product and reacts with unreacted metallic sodium. The reaction product immediately after water is adsorbed, sodium metal after reaction, rather easily aggregated because of the unstable, easily agglomerated seed crystals as nuclei and grow. Here, a small amount of water functions as a flocculant. If a large amount of water is added and the reaction product adsorbed with water dissolves to form a solution, or if excess water remains in the dehalogenated oil, these separate operations are required. The amount of is such that the reaction product does not become a solution and the added water does not remain in the dehalogenated oil.
また本発明のハロゲン化合物含有油の無害化処理方法は、前記ハロゲン化合物含有油の無害化処理方法において、前記種晶の添加を、前記反応工程終了直後の反応槽に行うことを特徴とする。 Moreover, the method for detoxifying a halogen compound-containing oil according to the present invention is characterized in that, in the method for detoxifying a halogen compound-containing oil, the seed crystal is added to a reaction vessel immediately after the completion of the reaction step.
脱ハロゲン化された直後の反応生成物等は非常に凝集し易い状態にある。このため種晶を、反応工程直後の反応槽に添加すれば反応生成物などの固体状の不純物をより効果的に凝集させることができる。 The reaction product immediately after the dehalogenation is in a state of being easily aggregated. For this reason seed, reaction step Ru can be more effectively flocculate the solid impurities such as the reaction product be added to a reaction vessel immediately after.
また本発明は、被処理油中のハロゲン化合物を金属ナトリウムで脱ハロゲン化し脱ハロゲン油を得る反応槽と、前記脱ハロゲン油に凝集剤として種晶、又は種晶と水とを添加し、脱ハロゲン油中の固体状の不純物を前記種晶、又は種晶と水とで凝集させる凝集生成槽と、凝集した前記固体状の不純物を沈降分離させ固体状の不純物を含まない脱ハロゲン油を回収する沈殿槽と、前記沈殿槽から排出される凝集した前記固体状の不純物をさらに濃縮する濃縮槽と、前記濃縮槽から排出される濃縮した前記固体状の不純物の一部を前記種晶として前記凝集生成槽に返送する種晶返送ラインと、を含み、前記ハロゲン化合物が、ポリ塩化ビフェニルであり、前記固体状の不純物が反応生成物及び未反応の金属ナトリウムからなることを特徴とするハロゲン化合物含有油の無害化処理装置である。 The present invention also provides a reaction vessel for dehalogenating a halogen compound in oil to be treated with metallic sodium to obtain a dehalogenated oil, and adding a seed crystal or a seed crystal and water as a flocculant to the dehalogenated oil to remove it. the seed crystals of the solid impurities halogen oil, or a cohesive product tank to aggregate in seed and water, the dehalogenation oil free of agglomerated said solid impurities solid impurities precipitated separated and recovered a settling tank to a concentration tank for further concentrating the solid impurities aggregated discharged from the precipitation tank, the part of the solid impurities concentrated is discharged from the thickening tank as the seed crystals includes a seed return line for returning the aggregate production tank, and the halogen compound, polychlorinated biphenyls der is, the solid impurities, characterized in that it consists of metallic sodium in the reaction products and unreacted c A detoxification unit Gen compound-containing oils.
本発明のハロゲン化合物含有油の無害化処理装置は、濃縮した固体状の不純物(汚泥)の一部を凝集生成槽に返送する種晶返送ラインを備えるので、簡単に精製した脱ハロゲン油を得ることができる。 The detoxification treatment apparatus for halogen compound-containing oil according to the present invention includes a seed crystal return line for returning a part of the concentrated solid impurities (sludge) to the agglomeration tank, so that a purified dehalogenated oil can be easily obtained. be able to.
本発明のハロゲン化合物含有油の無害化処理方法及び無害化処理装置は、脱ハロゲン油に凝集剤として種晶を添加し、反応生成物などの固体状の不純物を種晶を核として凝集させるので、沈殿操作等で固体状の不純物を簡単に分離し精製油を得ることができる。また本発明のハロゲン化合物含有油の無害化処理方法及び無害化処理装置は、脱ハロゲン油からの固体状の不純物の分離に、従来のように水を使用しないので水を分離するエネルギーが不要でありエネルギー消費量が少ない。 The detoxification treatment method and the detoxification treatment apparatus of the halogen compound-containing oil of the present invention add seed crystals as a flocculant to dehalogenated oil and agglomerate solid impurities such as reaction products using the seed crystals as nuclei. The refined oil can be obtained by easily separating solid impurities by a precipitation operation or the like. Moreover, the detoxification treatment method and the detoxification treatment apparatus of the halogen compound-containing oil of the present invention do not require the energy for separating water since water is not used for separation of solid impurities from dehalogenated oil as in the prior art. There is little energy consumption.
図1は、本発明の第1実施形態であるPCB混入絶縁油無害化処理装置1の概略的構成を示す図である。図2は、PCB混入絶縁油無害化処理装置1の処理手順を示すフローチャートである。以下、柱上変圧器から抜き出されたPCB微量混入絶縁油と、PCB微量混入絶縁油を抜き出した後の柱上変圧器を破砕しこれを真空加熱し回収される留出液との混合物を被処理油とする場合を例にとり、PCB混入絶縁油無害化処理装置1の構成及び処理手順について説明する。第1及び第2実施形態において固体状の不純物は、反応生成物、未反応の金属ナトリウムからなる。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a PCB-mixed insulating oil
PCB混入絶縁油無害化処理装置1は、SPプロセス(soduim pulverulent dispersion)法を用いてPCB混入絶縁油を無害化する装置であり、金属ナトリウムと絶縁油に混入するPCBとを反応させPCBを脱塩素化する。さらに脱塩素化された絶縁油に含まれる固体状の不純物を分離し精製油を製造する。
The PCB-mixed insulating oil
PCB混入絶縁油無害化処理装置1は、被処理油を貯留する貯留タンク11、被処理油に含まれる水を除去する減圧蒸留槽13、PCBを金属ナトリウムと反応させ脱塩素化する反応槽15、PCBの脱塩素化を確認するための分解確認槽17、処理済油に含まれる固体状の不純物を凝集させる凝集生成槽19、凝集した固体状の不純物を沈降分離させる沈殿槽21、及び沈殿槽21で分離された凝集した固体状の不純物を濃縮する濃縮槽23を備える。
The PCB-mixed insulating oil
被処理油は、柱上変圧器から抜き出されたPCB微量混入絶縁油と、PCB微量混入絶縁油を抜き出した後の柱上変圧器を破砕しこれを真空加熱し回収される留出液との混合物であり、これらは貯留タンク11に貯留された後(受入工程:ステップS1)、減圧蒸留槽13に送られる。なお、被処理油はこれに限定されるものではなく、柱上変圧器から抜き出されたPCB微量混入絶縁油のみを被処理油としてもよく、さらにPCBを多く含む絶縁油を被処理油とすることができる。
The oil to be treated consists of the PCB trace mixed insulating oil extracted from the pole transformer, and the distillate recovered by crushing the column transformer after extracting the PCB trace mixed insulating oil and heating it in vacuum. These are stored in the storage tank 11 (accepting step: step S1) and then sent to the
減圧蒸留槽13は、ジャケット付き攪拌槽であり、ジャケットに加熱した熱媒を供給することで被処理油を加熱する。また減圧蒸留槽13は、槽内を減圧し被処理油に含まれる水を蒸発させ凝縮し回収する減圧装置(図示を省略)を備え、貯留タンク11から送られた被処理油は、ここで90℃程度に加熱、0.0142Mpa程度に減圧され、被処理油に含まれる水が除去される(脱水工程:ステップS2)。減圧蒸留槽13で水分が除去された被処理油は反応槽15に送られる。
The
反応槽15は、ジャケット付き攪拌槽であり、ここで減圧蒸留槽13で水分が除去された被処理油に金属ナトリウムが添加される。金属ナトリウムは、絶縁油中に金属ナトリウムの微粒子を分散させた金属ナトリウム分散体(SD:soduim dispersion)として反応槽15に添加される。SD中の金属ナトリウムの大きさは、平均粒子径が約6μmである。ここでは、PCBを十分に脱塩素化し、かつ分解速度(脱塩素化速度)を速めるため、PCBを脱塩素化するに必要な金属ナトリウム量を上回る量の金属ナトリウムが添加される。被処理油と金属ナトリウムとは、攪拌されながらジャケットに供給される加熱した熱媒により90℃程度まで加熱され、PCBは金属ナトリウムと反応し脱塩素化し、被処理油は無害化される(反応工程:ステップS3)。なお、金属ナトリウム分散体を添加し所定の時間経過後に、反応促進剤として所定量の水が添加される。
The
本実施形態では、被処理油にPCB微量混入絶縁油を抜き出した後の柱上変圧器を破砕しこれを真空加熱し回収される留出液を含むため、被処理油中にC=O結合及びC−O結合を含む酸化変質油が含まれる。C=O結合及びC−O結合を含む酸化変質油が含まれるのは、柱上変圧器に紙、木が含まれ、これらの乾留物が回収絶縁油に含まれることによる。図3は、紙木類乾留物を含む絶縁油と紙木類乾留物を含まない絶縁油をフーリエ変換赤外分光法FTIRで分析した結果を示す図である。紙木類乾留物を含む絶縁油にはC=Oのピーク1750cm−1が強く表れている。C=O結合を含む酸化変質油としては、カルボン酸、エステル、アルデヒド、ケトンがある。よって、本実施形態では、PCBと金属ナトリウムとの反応の他、酸化変質油と金属ナトリウム、さらには反応促進剤とが反応する。以下、反応槽15での代表的な反応を示す。
In the present embodiment, since the column transformer after the PCB trace mixed insulating oil is extracted from the oil to be treated is contained and the distillate collected by vacuum heating is collected, the C = O bond is contained in the oil to be treated. And oxidized modified oils containing C—O bonds. The reason why the oxidized modified oil containing C═O bond and C—O bond is included is that the pole transformer includes paper and wood, and these dry-distilled products are included in the recovered insulating oil. FIG. 3 is a diagram showing the results of analysis by Fourier transform infrared spectroscopy FTIR of insulating oil containing paper-wood dry matter and insulating oil not containing paper-wood dry matter. A peak of 1750 cm −1 of C═O appears strongly in the insulating oil containing the paper tree dry matter. Examples of the oxidized modified oil containing a C═O bond include carboxylic acid, ester, aldehyde, and ketone. Therefore, in this embodiment, in addition to the reaction between PCB and metallic sodium, oxidized and altered oil reacts with metallic sodium and further the reaction accelerator. Hereinafter, typical reactions in the
以上の反応式からも分かるようにPCBが脱塩素化された被処理油(処理済油)には、反応生成物である塩化ナトリウム、水酸化ナトリウム、ビフェニル、ポリビフェニルの他、酸化変質油と金属ナトリウム、さらには反応促進剤とが反応して生成した反応生成物が含まれる。さらに反応槽15には金属ナトリウムが過剰に添加されるため、処理済油には、未反応の金属ナトリウムも残存している。上記反応生成物、未反応の金属ナトリウムは、固体状となって処理済油中に分散している。
As can be seen from the above reaction formula, to-be-treated oil from which PCB has been dechlorinated (treated oil) includes reaction products such as sodium chloride, sodium hydroxide, biphenyl, polybiphenyl, and oxidized modified oil. The reaction product produced by the reaction of metallic sodium and further with the reaction accelerator is included. Furthermore, since sodium metal is excessively added to the
柱上変圧器から抜き出されたPCB微量混入絶縁油とPCB微量混入絶縁油を抜き出した後の柱上変圧器を破砕しこれを真空加熱し回収される留出液との混合物を被処理油とした場合の分解確認槽17出口でサンプリングした処理済油に含まれる固体状の不純物の大きさの一例を示せば、粒径2〜11μm、平均粒径9μmであり、目開きが1μmのろ材でろ過すれば95%以上、0.1μmのろ材でろ過すれば99%以上分離することができる。また処理済油中の固体状の不純物濃度は、約0.2重量%程度であり、固体状の不純物のうち未反応の金属ナトリウムは、約10%である。 Oil to be treated is a mixture of the PCB trace insulating oil extracted from the pole transformer and the pillar transformer after the PCB trace insulating oil is extracted and vacuum heated to recover the distillate recovered. An example of the size of solid impurities contained in the treated oil sampled at the outlet of the decomposition confirmation tank 17 in the case of the filter medium having a particle diameter of 2 to 11 μm, an average particle diameter of 9 μm, and an opening of 1 μm And 95% or more can be separated by filtration with a 0.1 μm filter medium. The concentration of solid impurities in the treated oil is about 0.2% by weight, and unreacted metallic sodium is about 10% of the solid impurities.
反応槽15でPCBが脱塩素化された処理済油は、分解確認槽17に送られ、サンプリングライン18を介してサンプリングされ、処理済油中のPCB濃度が所定の濃度以下になっているか確認される(確認工程:ステップS4)。ここでPCBが所定濃度以下に達していないことが確認されると、処理済液を反応槽15に返送し再度、PCBの脱塩素化を行う。処理済油は、PCB濃度が所定の濃度以下であることが確認されると凝集生成槽19に送られる(確認工程:ステップS5)。分解確認槽17から凝集生成槽19への送油に際し、処理済油を冷却するなどの温度調整操作は不要である。
The treated oil from which PCB has been dechlorinated in the
凝集生成槽19は、攪拌槽であり、ここで処理済油に凝集剤を添加し、処理済油中の固体状の不純物を凝集させる(凝集工程:ステップS6)。凝集剤には、水と、濃縮槽23から返送される汚泥とを使用する。濃縮槽23から返送される汚泥は、処理済油中の固体状の不純物が凝集、濃縮したものである。処理済油に汚泥を投入すると、この汚泥が種晶となり、この種晶を核として処理済油に含まれる固体状の不純物が凝集、成長する。一方、処理済油に少量の水を添加すると、水は反応生成物に吸着すると共に未反応の金属ナトリウムと反応する。このように水が吸着した直後の反応生成物、反応直後の金属ナトリウムは、不安定な状態であるため凝集し易く、汚泥を核として容易に凝集、成長する。ここでは少量の水は凝集剤として機能する。汚泥の大きさは、後工程での沈殿分離操作を考えれば数百μmから数ミリ程度のものが好ましい。
The
水を添加しなくても、処理済油に含まれる反応生成物、未反応の金属ナトリウムは、汚泥を核として凝集、成長するが、水を添加することでより凝集、成長し易くなる。ここで添加する水の量は、添加した全ての水が、反応生成物に吸着すると共に未反応の金属ナトリウムと反応し消費され、余剰の水が残存しない量とする。水を過剰に投入すると、反応生成物は水に完全に溶解し固体状ではなくなってしまい分離が困難となる。さらに処理済油に水が混入した状態となると、処理済油から水を分離する操作が別途必要となるので好ましくない。 Even if water is not added, the reaction product contained in the treated oil, unreacted metallic sodium, aggregates and grows with sludge as a core, but it becomes easier to aggregate and grow by adding water. The amount of water added here is such that all of the added water is adsorbed on the reaction product and is consumed by reacting with unreacted metallic sodium, so that no excess water remains. If water is added excessively, the reaction product completely dissolves in water and does not become solid, making separation difficult. Further, when water is mixed into the treated oil, it is not preferable because an operation for separating water from the treated oil is required separately.
凝集剤は、処理済油に含まれる反応生成物、未反応の金属ナトリウムを凝集、成長させる機能を備えていればよく、前記汚泥に限定されるものではない。例えば、凝集剤としてセルロースを主成分とする粒状体を使用することができる。セルロースは、表面に多くの水酸基を有しているので、反応生成物、未反応の金属ナトリウムも吸着し易く、さらに入手も容易でかつ安価であるので種晶として好ましい。特に比表面の大きいセルロースを主成分とする粒状体が好ましい。後工程での沈殿分離操作を考えれば、セルロースを主成分とする粒体の大きさは、数ミリ程度のものが好ましい。またセルロースを主成分とする粒状体と少量の水とを凝集剤としてもよい。 The flocculant is not limited to the sludge as long as it has a function of aggregating and growing the reaction product and unreacted metallic sodium contained in the treated oil. For example, a granular material mainly composed of cellulose can be used as the flocculant. Since cellulose has many hydroxyl groups on its surface, it is preferable as a seed crystal because it easily adsorbs reaction products and unreacted metallic sodium, and is easily available and inexpensive. In particular, a granule mainly composed of cellulose having a large specific surface is preferable. Considering the precipitation separation operation in the subsequent step, the size of the granule mainly composed of cellulose is preferably about several millimeters. Moreover, it is good also considering the granule which has a cellulose as a main component, and a small amount of water as a flocculant.
沈殿槽21は、いわゆるシックナーであり、凝集生成槽19から送られる処理済油中の凝集した固体状の不純物を分離する(分離工程:ステップS7)。凝集生成槽19から送られる処理済油中の固体状の不純物は、凝集、成長し大きくなっているので、比重差を利用した機械的分離で簡単に分離することができる。シックナーに代え、ろ過器、遠心分離機などを使用して固体状の不純物を分離することができることは当然であるが、固体状の不純物は、凝集、成長し大きくなっているので沈降分離でも簡単に分離させることができる。沈殿槽21の大きさは、固体状の不純物の沈降速度等に基づき適宜決定することができる。
The
沈殿槽21で固体状の不純物が分離された処理済油は、精製油として回収される。一方、沈降分離した固体状の不純物は、汚泥引抜きポンプ22を介して引抜かれ、固体状の不純物をさらに濃縮させるため濃縮槽23に送られる。汚泥引抜きポンプ22は、固体状の不純物を破砕することなく圧送することができるねじポンプが好ましい。
The treated oil from which solid impurities have been separated in the
濃縮槽23は、いわゆるシックナーであり、沈殿槽21から送られる固体状の不純物を沈降分離させることで濃縮させる(汚泥濃縮工程:ステップS8)。濃縮槽23の大きさは、固体状の不純物の濃度、大きさ、濃縮度に応じて適宜決定することができる。濃縮された固体状の不純物は、汚泥として底部から引抜かれ、一部の汚泥は、汚泥引抜きポンプ24、種晶返送ライン26を通じて凝集生成槽19に送られる。汚泥引抜きポンプ24は、汚泥を破砕することなく圧送することができるねじポンプが好ましい。なお特定の大きさの汚泥のみを種晶とするときは、汚泥引抜きポンプ24の出口部に分級装置を設け、分級後の汚泥を凝集生成槽19に送ればよい。一方、固体状の不純物が分離された処理済油は、処理済油返送ライン28を通じて凝集生成槽19に送られる。これにより処理済油に含まれる小さい固体状の不純物を再度凝集、成長させ、分離することができる。なお、処理済油返送ライン28は、後述のPCB混入絶縁油無害化処理装置2のように沈殿槽21と結び、ここで処理済油に含まれる小さい固体状の不純物を再度凝集、成長させ、分離させてもよい。
The
上記のようにPCB混入絶縁油無害化処理装置1は、固体状の不純物が凝集、濃縮した汚泥と少量の水とを凝集剤とし、処理済油中の反応生成物、未反応の金属ナトリウムを凝集、成長させた後、これを沈降分離させ精製油を得るので、従来の水を使用した脱ハロゲン油の精製方法と異なり、水を分離するエネルギーが不要でありエネルギー消費量が少ない。さらに中和剤を使用しないので廃棄物の量も少ない。また従来の水を使用した脱ハロゲン油の精製方法の場合、多量の水を使用するため水を循環使用すべく減圧乾燥機が用いられるが、トラブルが生じ易い。これに対して凝集生成槽19、沈殿槽21、濃縮槽23は、構造が単純でトラブルが生じにくく安価である。
As described above, the PCB-mixed insulating oil
図4は、本発明の第2実施形態であるPCB混入絶縁油無害化処理装置2の概略的構成を示す図である。図5は、PCB混入絶縁油無害化処理装置2の処理手順を示すフローチャートである。図1に示す第1実施形態のPCB混入絶縁油無害化処理装置1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of the PCB-mixed insulating oil detoxification processing apparatus 2 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of the PCB-mixed insulating oil detoxification processing device 2. The same components as those in the PCB-mixed insulating oil
PCB混入絶縁油無害化処理装置2も第1実施形態のPCB混入絶縁油無害化処理装置1と同様に、処理済油に種晶として汚泥を添加し、処理済油に含まれる固体状の不純物を汚泥を核として凝集、成長させる。使用する汚泥は、濃縮槽23で分離された処理済油中の固体状の不純物が凝集、濃縮したものであり第1実施形態のPCB混入絶縁油無害化処理装置1と同じであるが、添加する場所、添加時期が異なる。また凝集剤に水を使用しない点も、PCB混入絶縁油無害化処理装置1と異なる。
Similarly to the PCB-containing insulating oil
PCB混入絶縁油無害化処理装置2では、種晶返送ライン26を反応槽15と結び、汚泥を反応槽15へ戻す。PCBと金属ナトリウム、さらには反応促進剤である水とが反応して生成する反応生成物、酸化変質油と金属ナトリウム、さらには反応促進剤である水とが反応して生成する反応生成物は、生成直後は不安定な状態であり、種晶に付着し易い状態となっている。このためPCB混入絶縁油無害化処理装置2では、PCBと金属ナトリウム、さらには反応促進剤である水を添加した(反応工程:ステップS13)後に、直ちに汚泥を投入し、汚泥を種晶として反応直後の固体状の不純物を汚泥を種晶として凝集させる(凝集工程:ステップS14)。
In the PCB-containing insulating oil detoxification treatment apparatus 2, the seed
反応槽15に凝集剤として水を添加しないのは、反応槽15に水が付着し、あるいは反応槽15内に水が残ってしまうと、次の反応工程で金属ナトリウムが水と反応し、無駄に消費されるからである。またPCB混入絶縁油無害化処理装置2では、反応終了後の処理済油を分解確認槽17に送り、ここでPCB濃度が所定の濃度以下に達していないことが確認されると(確認工程:ステップS15、S16)、処理済油は、反応槽15へ返送されるため、このときも反応槽15内に水があると不具合を生じる。さらに反応直後の反応生成物は、凝集性に富むため水を添加しなくても十分に凝集することによる。
The reason why water is not added as a flocculant to the
汚泥が添加された処理済油は、PCB混入絶縁油無害化処理装置1と同様に、分解確認槽17に送られ、ここでPCB濃度が確認される(確認工程:ステップS15、S16)。処理済油は、PCB濃度の確認が終了するまで分解確認槽17に止まりここで緩やかに攪拌混合されているので、分解確認槽17は、固体状の不純物を凝集させる凝集生成槽としても機能する。このためPCB混入絶縁油無害化処理装置2では、PCB混入絶縁油無害化処理装置1と異なり、凝集生成槽19が設けられていない。固体状の不純物を凝集させるに必要な時間が、PCB濃度の確認に要する時間を上回るときは、固体状の不純物を凝集させるに必要な時間を得ることができるように分解確認槽17の大きさを決定してもよい。但し、固体状の不純物は、沈殿槽21へ送られた後も凝集することから、分解確認槽17を必要以上に大きくする必要はない。
The treated oil to which the sludge has been added is sent to the decomposition confirmation tank 17 as in the case of the PCB-mixed insulating oil
処理済油は、分解確認槽17から沈殿槽21に送られここで精製油が回収され(分離工程:ステップS17)、汚泥が濃縮槽23から回収される点(濃縮工程:ステップS18)は、PCB混入絶縁油無害化処理装置1と同じである。また、分級した汚泥、さらには汚泥に代え、凝集剤としてセルロースを主成分とする粒状体、セルロースを主成分とする粒状体と少量の水とを使用することができることもPCB混入絶縁油無害化処理装置1と同じである。
The treated oil is sent from the decomposition confirmation tank 17 to the
PCB混入絶縁油無害化処理装置2では、凝集剤を反応槽15に投入しているが、分解確認槽17へ投入してもよい。但し、反応生成物の凝集性は、生成直後が高いことを考えれば、分解確認槽17よりも反応槽15の方が好ましい。
In the PCB-mixed insulating oil detoxification treatment apparatus 2, the flocculant is charged into the
以上、本発明の実施形態としてPCB混入絶縁油無害化処理装置1、2を示したが、本発明は固形の種晶、又は固形の種晶と少量の水とを凝集剤として、処理済油に含まれる反応生成物、未反応の金属ナトリウムを凝集させ分離することで、処理済油を精製する点に特徴があり、PCB混入絶縁油以外にも、ハロゲン化合物を含有する油を金属ナトリウムで脱ハロゲン化するプロセスに、本発明を好適に使用することができる。なお上記実施形態において、SD中の金属ナトリウムの大きさ、処理済油中の固体状の不純物の大きさ、量を数値で示したが、これは一例であり本発明は、この数値に限定されるものではない。
As mentioned above, although the PCB mixing insulation oil
1 PCB混入絶縁油無害化処理装置
2 PCB混入絶縁油無害化処理装置
11 貯留タンク
13 減圧蒸留槽
15 反応槽
17 分解確認槽
18 サンプリングライン
19 凝集生成槽
21 沈殿槽
22 汚泥引抜きポンプ
23 濃縮槽
24 汚泥引抜きポンプ
26 種晶返送ライン
28 処理済油返送ライン
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記脱ハロゲン油に種晶を凝集剤として添加する凝集剤添加工程と、
前記脱ハロゲン油に含まれる固体状の不純物を前記種晶を核として凝集させる凝集工程と、
凝集した前記固体状の不純物を脱ハロゲン油から分離する分離工程と、を含み、
前記ハロゲン化合物がポリ塩化ビフェニル、前記種晶が前記分離工程で分離される凝集した前記固体状の不純物であり、前記固体状の不純物が反応生成物及び未反応の金属ナトリウムからなることを特徴とするハロゲン化合物含有油の無害化処理方法。 A reaction step of dehalogenating a halogen compound in the oil to be treated with sodium metal in a reaction tank to obtain a dehalogenated oil;
A flocculant addition step of adding seed crystals as a flocculant to the dehalogenated oil;
An agglomeration step of aggregating solid impurities contained in the dehalogenated oil with the seed crystals as nuclei;
The aggregated the solid impurities comprises a separation step of separating from the dehalogenation oil,
Wherein said halogen compound is polychlorinated biphenyls, the seed crystal is the solid impurities aggregated are separated in the separation step, and wherein the solid impurities comprises a metal sodium in the reaction products and unreacted Detoxifying treatment method for halogen-containing oil.
添加する水の量は、前記固体状の不純物が溶液とならず、かつ添加した水が前記脱ハロゲン油中に残存しない量であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のハロゲン化合物含有油の無害化処理方法。 In the flocculant addition step, the addition of a small amount of water as a coagulant in conjunction with prior Symbol seeds, in the aggregation step to coagulate the solid impurities contained in the dehalogenation oil in the previous SL seeds and water ,
The amount of water added, the solid impurities not a solution, and claims 1, the added water is characterized in that the amount does not remain in the dehalogenation oil to any one of the 3 The method for detoxifying a halogen-containing oil as described.
前記脱ハロゲン油に凝集剤として種晶、又は種晶と水とを添加し、脱ハロゲン油中の固体状の不純物を前記種晶、又は種晶と水とで凝集させる凝集生成槽と、
凝集した前記固体状の不純物を沈降分離させ固体状の不純物を含まない脱ハロゲン油を回収する沈殿槽と、
前記沈殿槽から排出される凝集した前記固体状の不純物をさらに濃縮する濃縮槽と、
前記濃縮槽から排出される濃縮した前記固体状の不純物の一部を前記種晶として前記凝集生成槽に返送する種晶返送ラインと、を含み、
前記ハロゲン化合物が、ポリ塩化ビフェニルであり、前記固体状の不純物が反応生成物及び未反応の金属ナトリウムからなることを特徴とするハロゲン化合物含有油の無害化処理装置。 A reaction tank for dehalogenating a halogen compound in oil to be treated with metallic sodium to obtain a dehalogenated oil;
An agglomeration tank for adding seed crystals or seed crystals and water as a flocculant to the dehalogenated oil, and aggregating solid impurities in the dehalogenated oil with the seed crystals or seed crystals and water;
A settling tank for collecting the dehalogenation oil free of agglomerated the solid impurities were settling solid impurities,
A concentration tank for further concentrating the solid impurities aggregated discharged from the sedimentation tank,
Anda seed return line for returning to the aggregated product tank as the seed crystal a part of the solid impurities concentrated is discharged from the concentrate tank,
Wherein said halogen compound is polychlorinated biphenyl der is, the solid impurities reaction products and detoxification apparatus halogen compound-containing oil characterized by comprising a metal unreacted sodium.
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