JPH09192535A - ワニス含浸トランス部材からのｐｃｂ含有再生絶縁油の除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＰＣＢを含有する絶縁油を使用したワニス含
浸トランスを対象としてトランス部材より絶縁油ととも
にＰＣＢを検出されない程度まで除去し、当該物を有価
物として処理する。 【解決手段】 ＰＣＢを含有する再生絶縁油を使用した
ワニス含浸トランス部材から予め吸引ないし滴下抜油し
た後、トランス部材を真空加熱炉に入れ、加温、減圧す
ることによりトランスの構成部材から絶縁油とともにＰ
ＣＢを蒸発除去し、ＰＣＢ含有絶縁油の除去されたトラ
ンス部材を有価物として利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＣＢ（ポリ塩素
化ビフェニル）を含有する再生絶縁油（以下、単に絶縁
油と称する。）を使用した配電用柱上トランスの廃棄処
理技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＰＣＢは優れた電気絶縁特性を有するも
のであるため、過去において電気絶縁体として広く利用
されていた。また熱媒体、感圧紙などとしても広く利用
されていた。しかしながら、ＰＣＢは使用後廃棄されて
も分解せず、大気・水・土壌などを汚染し、食品を介し
て人体に入り、人体でも分解されにくく排泄も遅いため
蓄積する。また１９６９年に食用米ぬか油の製造工程で
ＰＣＢが油に混入し、多数の中毒患者が発生する事件が
あり、現在、ＰＣＢの製造は禁止されている。

【０００３】従来、使用済みの配電用柱上トランスは、
傾倒抜油した後、有価物として処理業者により鉄類、銅
類が回収され、有効再利用されてきた。その分解、解体
にはトランスを原形のまま焼却し、残存する鉄類、銅類
を回収していたが、ＰＣＢを含有している絶縁油を使用
したトランスについては安全な処理方法が確立されるま
で使用者の責任として保管することが義務づけられてい
る。その量が膨大なために早期の処理方法の確立が要望
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、ＰＣ
Ｂを含有する絶縁油を使用したワニス含浸トランスを対
象としてトランス部材より絶縁油とともにＰＣＢを検出
されない程度まで除去し、当該物を有価物として処理す
る技術を提供することにある。本発明はまた、この処理
技術における最適運転条件について提示することによ
り、複雑な操作を必要とせずかつ効率的にトランス部材
より絶縁油とともにＰＣＢを除去する技術を提供するこ
とにある。本発明はさらに、ＰＣＢが大気に放出される
ことなく安全にかつ安定に処理を行なえる処理技術を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決する本
発明は、ＰＣＢを含有する絶縁油を使用したワニス含浸
トランス部材からのＰＣＢ含有絶縁油の除去方法であっ
て、当該トランス部材から予め吸引ないし滴下抜油した
後、トランス部材を真空加熱炉に入れ、加温、減圧する
ことによりトランスの構成部材から絶縁油とともにＰＣ
Ｂを蒸発除去し、ＰＣＢ含有絶縁油の除去されたトラン
ス部材を有価物として利用することを特徴とする。

【０００６】また、本発明の上記除去方法において、前
記真空加熱炉が、温度１９０〜２１０℃、真空度０．０
５Ｔｏｒｒ以下に設定され、この設定条件下に１０時間
以上保持されることが望ましい。

【０００７】本発明の上記除去方法においてはさらに、
前記真空加熱炉が、その排気系に冷却手段および気液分
離手段を備えてなり、前記真空加熱炉においてトランス
の構成部材より蒸発除去された絶縁油およびＰＣＢは、
当該冷却手段を通過することにより冷却液化され、さら
に気液分離されることにより、大気中にＰＣＢが放出さ
れないものである。

【０００８】さらに本発明の上記除去方法において、前
記ワニス含浸トランス部材を原姿のまま前記したような
真空加熱炉における処理を行ない、その後、処理された
ワニス含浸トランス部材を解体し、紙・木類からなる部
材を、他の部材と分離した後、再度真空加熱処理を行う
ようにしている。この場合、ＰＣＢないし絶縁油の除去
が比較的困難なこれらの材質からなる部材においても良
好な除去が行なえかつ解体処理時の安全性が確保される
故に望ましいものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。

【００１０】本発明は、配電用柱上ワニス含浸トランス
を処理対象物として、真空加熱分離方式によりトランス
部材よりＰＣＢを絶縁油とともに蒸発除去し、トランス
部材を有価物として有効利用するものである。

【００１１】本発明の除去方法においては、まず、配電
用柱上ワニス含浸トランスの廃物からできる限りＰＣＢ
を含有する絶縁油を吸引ないし滴下抜油する。例えばワ
ニス含浸トランスの廃物を原姿のままポンプ等の吸引装
置によりある程度ＰＣＢ含有絶縁油を抜油した後、さら
に傾倒して滴下抜油する。滴下抜油処理の条件として
は、特に限定されるものではないが、約３０〜５０℃、
代表的には例えば約４０℃にて、１２〜２４時間、代表
的には例えば約１６時間程度保持することが好ましい。
なお、上記ではトランスの廃物を原姿のまま処理するこ
とを例示したが、トランスを構成する部材を一部ないし
全部解体して処理することも可能である。

【００１２】続いて、このようにして、ＰＣＢを含有す
る絶縁油を吸引ないし滴下抜油されたトランスないしト
ランス部材を真空加熱炉に入れ、加熱、減圧することに
よりトランス部材に残留する絶縁油およびＰＣＢを蒸発
除去する。真空加熱炉における処理条件は、特に限定さ
れるものでなく、鉄類、銅類、磁器類、紙木類等のトラ
ンス構成部材に残留するＰＣＢ量を例えば底質調査法
（昭和６３年、環水管１２７号、定量下限値０．０５ｍ
ｇＰＣＢ／ｋｇ部材）を準用して測定することによっ
て、これらの部材でほぼ定量下限値未満となる条件を適
宜採用すればよい。しかし、トランスを原姿のまま処理
し、鉄類、銅類、磁器類、ガスケットの各部材における
ＰＣＢ残量を定量下限値未満で、除去率として９９％以
上を可能とする条件としては、真空加熱炉を温度１９０
〜２１０℃、真空度０．０５Ｔｏｒｒ以下に設定し、ト
ランス中心部の温度が前記設定温度に達してから１０時
間程度保持することが好ましい。なお、保持時間をより
延長化して１０時間以上とすれば、ＰＣＢ除去率がより
高まることが期待できるが、例えば４０時間を越えて処
理しても、処理時間が延長化されて処理効率が低下する
割に除去率の向上があまり期待できない。ゆえに、１０
〜１２時間程度の処理で十分である。

【００１３】なお、ワニス含浸トランス部材を原姿のま
ま上記のような条件下で真空加熱処理を行なった場合、
紙・木類からなる部材については、定量下限値未満から
数ｍｇ／ｋｇ程度の残留ＰＣＢが観測されるため、真空
加熱処理後に解体し、鉄類、銅類、磁器類、ガスケット
と分離した後再度真空加熱処理することにより、確実に
残留ＰＣＢ量を定量下限値未満にすることが可能であ
る。このように、一度真空加熱処理した後にトランス部
材を解体すれば、ＰＣＢは９９％以上除去されているた
め作業の安全性は十分に確保できる利点がある。

【００１４】あるいはまた、真空加熱処理に先立ち、ト
ランスを解体し、紙・木類からなる部材を裁断処理すれ
ば、上記処理条件によって真空加熱処理することによ
り、これらの部材についても残留ＰＣＢ量を定量下限値
未満にすることが可能である。

【００１５】さらに、金属・磁器類からなる部材のみを
対象として絶縁油およびＰＣＢの除去を行なうことを目
的とするならば、真空保持時間は１０時間以下でも十分
に目的を達成し得る。

【００１６】そして、このようにして真空加熱炉におい
て蒸発除去された絶縁油およびＰＣＢ成分は、その排気
系において冷却、好ましくは冷却コンデンサ等の冷却手
段を持って冷却して凝縮させ、その後、気液分離手段に
より排気ガスから捕集分離回収することにより、大気中
にＰＣＢを放出させることなく、安全かつ安定に処理を
行なうことができる。なお、気液分離装置としては、特
に限定されるものではないが、好ましくは例えば、ジグ
ザク分離板、充填層等を有するミストセパレータ、静電
集塵方式のミストコレクター、さらに活性炭その他の吸
着剤を配してなる吸着装置等を多段に配して、気液分離
することが好ましい。

【００１７】尚、上述の各例は本発明の好適な実施の形
態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能で
ある。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。

【００１９】図１は、本発明に係る真空加熱分離方式に
よるトランス部材よりのＰＣＢの除去方法の一実施例に
おける処理プロセスを装置工程と共に示すフロー図であ
る。

【００２０】この実施例においては、供試トランスを原
姿のまま処理するものであり、図１に示すように、前処
理設備、真空加熱分離設備、絶縁油回収設備及び排気安
全対策設備とから成り、そこで以下の前処理工程と、常
圧加熱工程と、真空加熱分離工程及び強制冷却工程とが
実施される。

【００２１】（ｉ）前処理工程 供試トランス１から吸引ポンプ２を用いてＰＣＢの含ま
れている絶縁油をある程度抜油し、絶縁油回収容器３
（例えば、ドラム缶）に回収する。次いで、供試トラン
ス１をトランス固定台２７に固定し、１０５度に傾倒さ
せ、供試トランス１に残留する絶縁油を同様に回収容器
４に滴下抜油する。さらにトランス固定台２７ごと供試
トランス１をコンディショニング室５に入れ、例えば室
温を約４０℃まで上げてこれを１６時間程度保持し、Ｐ
ＣＢの含まれている絶縁油をできる限り滴下除去し、回
収容器６に回収する。

【００２２】（ｉｉ）常圧加熱工程 上述の前処理を行なった供試トランス１を、真空加熱分
離設備の真空加熱炉７にトランス台ごと搬入し、部材中
に残留するＰＣＢを含有する絶縁油と共に蒸発除去す
る。この実施例においては、減圧分離に先立って、温度
の上昇を早め真空加熱時間を短縮するため常圧にて加熱
する。例えば、常圧で１１０℃程度まで炉内温度を上昇
させる。そして、炉内が所定温度に達した後、これを一
定時間例えば３０分保持する。尚、真空加熱炉７におい
ても、供試トランス１が傾倒保持されて滴下除去された
絶縁油が、回収容器８に回収される構成とされている。

【００２３】因みに、この実施例に係る装置において
は、この真空加熱炉７より導出される排気系９には、真
空加熱炉７側より順に遮断弁１０、冷却コンデンサ１
１、ミストセパレータ１２、真空ポンプ１３、作動油ミ
ストセパレータ１４が設けられている。さらに冷却コン
デンサ１１には、底部ドレン排出弁１５を有して延長さ
れた管路１６により回収容器１７に接続されており、ま
たその冷媒管路は、冷却装置１８を有する循環管路１９
に接続されている。またミストセパレータ１２にも同様
に、底部ドレン排出弁２０を有して延長された管路２１
により回収容器２２に接続されている。そして、これら
の部材により絶縁油回収設備を構成している。尚、図中
の符号２８，２９は加熱装置である。

【００２４】さらに、排気系９には、前記作動油ミスト
セパレータ１４より先に排気安全対策設備として、静電
ミストセパレータ２３および活性炭吸着装置２４が配置
されており、大気中へ放出される排気ガス中にＰＣＢが
残留しないように配慮してある。

【００２５】また、排気系９のミストセパレータ１２と
真空ポンプ１３との間から分岐した循環管路は、切替弁
２５、冷却ガス循環ブロワ２６を有して真空加熱炉７へ
と延長されている。 （iii） 真空加熱分離工程 真空加熱炉７における絶縁油およびＰＣＢの除去操作
は、トランス１を真空加熱炉７に装入後、炉内が所定の
温度条件および真空度に達するまで加熱、減圧を行な
い、トランス１の中心部温度が所定温度となったところ
から所定時間真空加熱を行う。例えば、真空ポンプを運
転し、発火防止のため７ｔｏｒｒまで減圧した時点で炉
内温度を１１０℃から上昇させるとともに炉内圧力をさ
らに減圧させる。そして、炉内圧力が０．０５ｔｏｒｒ
以下で供試トランス１のコイル表面近傍の温度が２００
℃、かつその温度と鉄心・コイル間中心部との温度差が
１０℃以下に達した時点から１０時間保持（真空保持時
間という）する。この際に冷却コンデンサ出口温度を５
℃以下に保ち蒸発してくる絶縁油およびＰＣＢを冷却回
収する。

【００２６】（ｉｖ）強制冷却工程 真空加熱終了後、炉内圧力が５００ｔｏｒｒになるまで
炉内に窒素ガスを吹き込み、炉内とコンデンサ間を強制
循環して冷却時間を早くするための強制冷却を行い、供
試トランス１の温度を６０℃以下になるまで冷却する。

【００２７】以上のような構成を有する装置を用いて、
以下に示すような実験を行なった。 （１）最適絶縁油除去条件の選定 ＰＣＢ除去試験に先立ち、絶縁油の除去状況を把握する
ことによりＰＣＢ除去条件を選定するため実トランスを
用いての試験を行ない以下の結果を得た。

【００２８】ｉ）加熱温度の影響 ２０ｋＶＡワニスレストランスを用いて、真空度は０．
０５Ｔｏｒｒ以下、真空保持時間を１０時間に固定し、
真空加熱温度を１８０℃、１９０℃および２００℃と変
化させて試験を行なった。この試験で得た絶縁油を除去
しにくい部材である紙・木類製部材の残留絶縁油量の結
果を表１に示す。この表より、真空加熱温度が１８０℃
より２００℃に向って上昇するほど残留絶縁油量は減少
している。なお、加熱温度が２２０℃になるとトランス
部材の紙・紙類に炭化の現象が観察されることにより、
最適な真空加熱温度は２００℃付近であることが明らか
となった。本発明に係る装置の運転条件は、温度測定の
バラツキ等を考慮して１９０〜２１０℃の範囲が最適で
ある。

【００２９】

【表１】

【００３０】ii）真空加熱時間の影響 ２０ｋＶＡワニスレストランスを用いて真空度は０．０
５Ｔｏｒｒ以下、真空加熱温度を２００℃に固定し、真
空保持時間を２時間および１０時間で試験を行なった結
果を表２に示す。この表より、金属・磁器類の残留絶縁
油量は真空保持時間が２時間でも１０時間でも大きな差
はないが、紙・木類は真空保持時間の影響を大きく受
け、真空保持時間が長いほど残留絶縁油量が少なくなっ
た。これより、トランスを解体することなく、紙・木類
の残留絶縁油量をできる限る少なくするように考慮する
と真空保持時間は１０時間程度が最適とみなせる。しか
し、トランス部材を一部解体したり、金属・磁器類のみ
を対象として絶縁油の除去を行なうことを目的とするな
らば、真空保持時間は１０時間以下でも十分に目的を達
成し得る。

【００３１】

【表２】

【００３２】iii）トランス容量の影響 真空度は０．０５Ｔｏｒｒ以下、真空加熱温度を２００
℃、真空保持時間を１０時間で固定し、２０ｋＶＡ、７
５ｋＶＡおよび１００ｋＶＡのワニスレストランスを用
いてトランス容量が絶縁油の除去率に与える効果につい
て試験を行なった結果を表３に示す。この表より、残留
絶縁油量はトランス容量で大きな差は無いことが明らか
であり、容量の異なるトランスでも同一条件にて処理が
可能であることが明らかとなった。

【００３３】

【表３】

【００３４】iV)考察 これらの結果より、ワニスレストランスに関し、トラン
スを解体することなく、絶縁油とともにＰＣＢを除去す
るための条件としては、真空加熱温度は１９０〜２１０
℃の範囲、圧力は０．０５Ｔｏｒｒ以下で、トランス中
心部の温度が約１９０℃になってから１０時間程度保持
することが最良であるとの結論を得、ワニス含浸トラン
スにおいても同様の条件が適当であるとの推測されたの
で、以下の実験ではこの条件にて試験した。 （２）トランス部材からのＰＣＢ除去試験結果 図１に示すシステムを用いて上記条件の下、２０ｋＶＡ
のワニス含浸トランスを真空加熱処理した際の各部材に
残留したＰＣＢ量を測定した。得られた結果を表４に示
す。この表より明らかなごとく、ワニス含浸トランスを
原姿のまま処理すると、残留ＰＣＢ量は、鉄類、銅類、
磁器類およびガスケットはすべて定量下限値未満である
が、紙類の絶縁紙で定量下限値未満から３．３ｍｇ／ｋ
ｇ、木類で定量下限値未満から０．１５ｍｇ／ｋｇとな
り、紙・木類以外は原姿のまま真空加熱処理することに
より、定量下限値未満とすることが可能であることが確
認された。

【００３５】さらに、トランスからコイル部を取り出し
液体窒素により冷却凍結した後、三方向より２．５トン
のプレスを掛け、絶縁紙に微細なクラックを発生させた
もの（三方向加圧処理品）およびコイル部を解体し、部
材にばらしたもの（切り出し品）ならびに紙・木類につ
いては５ｍｍ角まで裁断したもの（切り出し品裁断品）
についても同様に真空加熱処理した。得られた結果を同
様に表４に示す。これにより、紙・木類についても、切
り出し品裁断品まで処理して真空加熱処理することによ
り残留ＰＣＢ量を定量下限値未満とすることが可能であ
ることが確認された。

【００３６】

【表４】

【００３７】（３）システムの安全性確認 図１に示すシステムにおいて、排気中のＰＣＢ量を活性
炭吸着装置の出口および入口付近で、排気全量を液体酸
素による低温捕集法により凝縮捕集し測定した。その結
果、両者とも検出限界値未満（０．０００１ｍｇ／ｍ³
Ｎ未満）であり、システムの安全性は確保されているこ
とが明らかとなった。

【００３８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、Ｐ
ＣＢ含有絶縁油を用いたワニス含浸トランスから予め吸
引ないし滴下抜油した後、トランス部材を真空加熱炉に
入れ、加温、減圧することによりトランスの構成部材か
ら絶縁油とともにＰＣＢを蒸発除去処理することによ
り、安全にトランス部材に残留しているＰＣＢをほとん
ど除去できるものである。さらに、真空加熱炉を温度１
９０〜２１０℃、真空度０．０５Ｔｏｒｒ以下に設定
し、この設定条件下に１０時間以上保持すれば、より確
実にワニス含浸トランス部材からＰＣＢを除去できるも
のである。さらに、本発明において、前記真空加熱炉が
その排気系に冷却手段および気液分離手段を備えてな
り、前記真空加熱炉においてトランスの構成部材より蒸
発除去された絶縁油およびＰＣＢは、当該冷却手段を通
過することにより冷却液化され、さらに気液分離される
ことにより、大気中にＰＣＢを放出することなく安全に
処理を実行できるものである。また、さらにトランスの
すべての部材について残留ＰＣＢ量を定量下限値未満と
することを要求されるならば、部材のうちの紙・木類の
みを解体・裁断し、真空加熱処理することによりすべて
の部材についてＰＣＢ量は定量下限値未満とすることが
可能であるが、一旦原姿のままで真空加熱処理を行なっ
た後に、解体処理を行ない、紙・木類の部材について再
度真空加熱処理を行なう態様とすれば、解体処理時の安
全性が確保されるゆえに望ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る真空加熱分離方式によるトランス
部材よりのＰＣＢの除去方法の一実施例における処理プ
ロセスを装置工程と共に示すフロー図である。

【符号の説明】

１ トランス ５ コンディショニング室 ７ 真空加熱炉 ９ 排気系 １０ 遮断弁 １１ 冷却コンデンサ １２ ミストセパレータ １３ 真空ポンプ １４ 作動油ミストセパレータ ２３ 静電ミストセパレータ ２４ 活性炭吸着装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＰＣＢを含有する再生絶縁油を使用した
   ワニス含浸トランス部材からのＰＣＢ含有再生絶縁油の
   除去方法であって、当該トランス部材から予め吸引ない
   し滴下抜油した後、トランス部材を真空加熱炉に入れ、
   加温、減圧することによりトランスの構成部材から絶縁
   油とともにＰＣＢを蒸発除去し、ＰＣＢ含有絶縁油の除
   去されたトランス部材を有価物として利用することを特
   徴とするワニス含浸トランス部材からのＰＣＢ含有再生
   絶縁油の除去方法。
2. 【請求項２】 前記真空加熱炉が、温度１９０〜２１０
   ℃、真空度０．０５Ｔｏｒｒ以下に設定され、この設定
   条件下に１０時間以上保持されることを特徴とする請求
   項１に記載のワニス含浸トランス部材からのＰＣＢ含有
   再生絶縁油の除去方法。
3. 【請求項３】 前記真空加熱炉が、その排気系に冷却手
   段および気液分離手段を備えてなり、前記真空加熱炉に
   おいてトランスの構成部材より蒸発除去された絶縁油お
   よびＰＣＢは、当該冷却手段を通過することにより冷却
   液化され、さらに気液分離されることにより、大気中に
   ＰＣＢが放出されないことを特徴とする請求項１または
   ２に記載のワニス含浸トランス部材からのＰＣＢ含有再
   生絶縁油の除去方法。
4. 【請求項４】 前記ワニス含浸トランス部材を原姿のま
   ま前記したような真空加熱炉における処理を行ない、そ
   の後、処理されたワニス含浸トランス部材を解体し、紙
   ・木類からなる部材を、他の部材と分離した後、再度真
   空加熱処理を行なうものである請求項１から３のいずれ
   かに記載のワニス含浸トランス部材からのＰＣＢ含有再
   生絶縁油の除去方法。