(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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