(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一工程として、ＰＣＢ混入オイルに水と界面活性剤とを混入した後攪拌してエマルジョンとなし、
第二工程として、エマルジョン化したＰＣＢ混入オイルに水酸化物を混合した後、焼却炉内に噴射して焼却するようになしたＰＣＢ混入オイルの処理方法。
【請求項２】
第一工程として、ＰＣＢ混入オイルに容積比５０〜８０％の水と、適宜量の界面活性剤とを混入した後、攪拌してエマルジョンとなし、
第二工程として、エマルジョン化したPCB混入オイルと、このエマルジョンに対して容積比５０〜２００％の水酸化物の飽和水溶液とを混合し、焼却炉内に噴射して８００℃以上で焼却するようになしたPCB混入オイルの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＰＣＢ（本願ではポリ塩化ビフェニルを、単にＰＣＢと略記する。）混入オイルの処理方法に関するもので、特に、混入するＰＣＢを無毒化し、加えて、焼却・処理時にダイオキシンの発生を抑止するＰＣＢ混入オイルの処理方法に関するものである。
【０００２】
ＰＣＢは毒性があるので現在製造・使用が制限されているが、既に製造され、使用された大量の廃トランスオイル等のＰＣＢ混入オイルが保管されている。このＰＣＢ混入オイルは、無論可燃物であるので焼却処分するのがもっとも簡易ではあるが、実際には単に焼却すると有害なダイオキシンが発生することは広く知られるもので、現状ではこのＰＣＢ混合オイルは焼却処分できないでいる。
【０００３】
ダイオキシンの発生を抑止しつつＰＣＢを分解する方法は種々提案されており、最近の報告では、厳格な温度管理のもとに高熱焼却すればダイオキシンの発生が抑止できるとされている。
【０００４】
しかし、上記ＰＣＢの高熱焼却方法は温度管理が非常に煩雑であるのと、電気溶解炉等を使用して高温反応雰囲気を維持するためのエネルギーが大量に要求されるので、オイルに混入して容積を増しているＰＣＢ混入オイルの処理には処理費用があまりにも高額となるという問題点を有している。
【０００５】
そこで、通常の焼却炉内でＰＣＢ混入オイルを自燃または多少の補助燃料を添加して焼却処分する方法として、燃焼部位に水蒸気等の状態で水を供送し、さらに水酸化物を供給して、ＰＣＢに含まれる塩素をイオン化すると共に、この塩素を水酸化物と中和反応させて塩として固定する方法が提案・試行されている。
【０００６】
しかし、上記の水添加中和反応方式は、相応のダイオキシン発生抑止効果が認められるも、なお、相当な量のダイオキシンの発生があり、現時点では完全に安全とは断言できず実用化されるに至っていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、ＰＣＢ混入オイルを無毒化し、さらには、ＰＣＢ混合オイルより分解時にダイオキシン発生原因物質となる塩素を確実に中和反応で塩として析出することで、ダイオキシンの発生がない焼却ができるＰＣＢ混入オイルの処理方法を提供することを課題としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を達成するため、「請求項１」の発明は、第一工程として、ＰＣＢ混入オイルに水と界面活性剤とを混入した後攪拌してエマルジョンとなし、第二工程として、エマルジョン化したＰＣＢ混入オイルに水酸化物水溶液を混合した後、焼却炉内に噴射して焼却するようになした技術的手段を講じたものである。
【０００９】
それ故、本発明ＰＣＢ混入オイルの処理方法は、第一工程でＰＣＢ混入オイルの粒子（微少な液滴）をさらに微少な水の粒子が取り囲み、ＰＣＢ混入オイルと水とが容易には分離しないように略均一に混合したエマルジョンが得られる作用を呈する。ＰＣＢ混入オイルは無論疎水性を有し、水にはほとんど溶け込まないので界面活性剤を加えることでエマルジョン化が可能となるものである。そして、ＰＣＢ混入オイルに水と界面活性剤とを加えてエマルジョンとすると、ＰＣＢ（特に、ＰＣＢの有する塩素）と水との接触効率が向上する作用を呈する。さらに、水酸化物の水溶液を使用したので、水酸化物が均一にＰＣＢと混合し、該ＰＣＢの塩素と接触する頻度を向上する作用を呈するものである。
【００１０】
そして、焼却するようになしたので、焼却によってＰＣＢの酸化分解するので塩が再び溶解して塩素がＰＣＢの分子に再度組み込まれるのを防ぎ、燃焼時の熱でイオン化した塩素と水酸化物との中和反応によって、安定した固相の状態の塩として析出され、ダイオキシンの生成を防ぐ作用を呈するものである。
【００１１】
次に、「請求項２」の発明は、第一工程として、ＰＣＢ混入オイルに容積比５０〜８０％の水と、適宜量の界面活性剤とを混入した後、攪拌してエマルジョンとなし、第二工程として、エマルジョン化したＰＣＢ混入オイルと、このエマルジョンに対して容積比５０〜２００％の水酸化物の飽和水溶液とを混合し、焼却炉内に噴射して８００℃以上で焼却するようになした技術的手段を講じたものである。
【００１２】
それ故、本発明は水をＰＣＢ混入オイルに容積比５０〜８０％、界面活性剤を適量（エマルジョン化に必要な量で、界面活性剤の種類によって、またはＰＣＢ混入オイルの性状に大きく変化する。なお、実施態様としては界面活性剤に市販のポリオキシエチレン型非イオン活性剤を使用したところ、ＰＣＢ混入オイルに対する容積比約２０％が適量であった。）を混入したので、これらを攪拌することでＰＣＢ混入オイルと水とが均一に混ざったゲル状物質が得られる作用を呈する。
【００１３】
そして、エマルジョン化したＰＣＢ混入オイルと、このエマルジョンに対して容積比５０〜２００％の水酸化物の飽和水溶液とを混合することで、ゲル状物質は希釈され粘度が低下して流動化し易いゾル状態で自燃可能な状態となる作用を呈すると共に、前記したようにＰＣＢの塩素と水酸化物とが水の存在でイオン化乃至イオン化し易い状態となす作用を呈する。
【００１４】
そして、ゾル化したＰＣＢ混入オイルを８００℃以上で焼却すると、焼却時に前記した塩素と水酸化物との中和反応が生じて確実にダイオキシンの発生を抑止する作用を呈するものである。
【００１５】
【発明の実施の態様】
次ぎに、本発明の実施の態様を詳細に説明する。先ず、本発明は、第一工程として、ＰＣＢ混入オイルに水と界面活性剤とを混入した後、攪拌してエマルジョンとなす。
【００１６】
上記ＰＣＢ混入オイルとしては、現在大量に保管されているＰＣＢ混入廃トランスオイルを想定しているが、無論、その他のＰＣＢ混入オイルであってもよい。
【００１７】
そして、上記ＰＣＢ混入オイルには水（Ｈ２Ｏ）と界面活性剤とを混入する。水は水道水でよく、界面活性剤は前記したポリオキシエチレン型非イオン活性剤等の各種公知な各種のものを使用すればよい。
【００１８】
上記水と界面活性剤との混入量は、均一なエマルジョンが生成できるように夫々適宜選定すればよいが、一実施態様としては、加水量は容積比５０％以上、界面活性剤はＰＣＢ混入オイルに対して容積比２０％以上とすると白濁した均一なエマルジョンが生成できた。なお、水を容積比１００％以上混入する場合は、容積比５０〜８０％程度の水と界面活性剤とを混入して攪拌してエマルジョン化した後に、残りの水を加えて攪拌するのが、均一なエマルジョンを得やすいものである。但し、ここでの水の混入量は容易かつ確実にエマルジョンを得るためにＰＣＢ混入オイルに対して容積比５０〜８０％が望ましい。
【００１９】
無論、加水量は８０％以上となしてもよいが、一度に大量の加水を行なうと、攪拌に大きな動力を必要とするもので、容積比５０〜８０％の加水では従来の攪拌機を使用することで容易・確実にエマルジョンが得られるもので、さらに加水した場合は、このエマルジョンに加水することが効率的であった。
【００２０】
ＰＣＢ混入オイルに界面活性剤と、ＰＣＢ混入オイルに対して容積比５０〜８０％の水とを混入して後攪拌するとゲル状のエマルジョンが得られる。そこで、本発明は、第二工程として、ゲル化したＰＣＢ混入オイルに水酸化物水溶液を混合した後、焼却炉内に噴射して焼却する。
【００２１】
すなわち、第二工程では水酸化物水溶液を混合することで、第一にＰＣＢの塩素を中和反応で除去する水酸化物を混入し、第二にゲル化状のＰＣＢ混入オイルに加水してゾル化することを意図している。なお、この水酸化物の混入は「請求項１」と同じであるが、ここで水酸化物の水溶液を使用することで、水酸化物が均一に混入することを可能となしてある。
【００２２】
そして、水酸化物水溶液を加えることで、ゲル状のエマルジョンは希釈され、粘度が低下してゾル化することになるが、ここでの加水量はＰＣＢ混入オイルを管路で搬送し易い程度の粘度を得るようにする。しかし、あまりに加水量を増やすと搬送はそれだけ容易となるも、焼却する際に自燃できなくなる。そして、自燃できないと周脚には、補助燃料が必要となる。したがって、管路搬送及び後記焼却炉内への噴射可能な程度の最小限の加水量が望ましく、第一工程で得たＰＣＢ混入オイルのエマルジョンに対して容積比４０〜２００％の加水量が好適であった。
【００２３】
なお、ゾル化したＰＣＢ混入オイルは、界面活性剤が混入してあっても、きわめて長時間放置するとか、搬送路中で衝突を繰り返したり遠心力等の外力が加わったりすると、水が分離する傾向を有するので、上記水酸化物水溶液の混合は焼却直前に行うのが望ましい。
【００２４】
そして、本発明は上記ゾル化したＰＣＢ混入オイルを焼却炉内に噴射して焼却する。この焼却炉は従来公知な通常のものが使用できる。すなわち、ゾル化したＰＣＢ混入オイルをノズルより噴出させ、助燃バーナで着火する。着火後は助燃バーナを止めても燃焼を継続できるが、燃焼雰囲気が４００℃以下であると、排気中に相当量の炭化水素と多少のダイオキシンが混入するので、ここでの燃焼は８００℃以上として、炭化水素のより確実な酸化分解を行うことが望ましく、そのために、必要であれば助燃バーナの運転を継続してもよいのは無論である。
【００２５】
すなわち、焼却でＰＣＢ混入オイルは酸化分解されるが、この種通常の焼却炉での焼却でＰＣＢ混入オイルの全てのベンゼン核までをも分解することはできない。そして、焼却で分解できなかった塩素を有するベンゼン核が再結合するとダイオキシンが生成されることになるが、本発明では水と水酸化物とが存在する雰囲気での燃焼であるので、ＰＣＢの塩素と水酸化物とが中和反応して、塩素は塩として析出され、ダイオキシンの発生が抑止されるものである。
【００２６】
次ぎに、「請求項２」の発明は、「請求項１」の発明諸条件を限定して、核ずつ、安全な処理を行うものである。すなわち、第一工程は、ＰＣＢ混入オイルに容積比５０〜８０％の水と、適宜量の界面活性剤とを混入した後、攪拌してエマルジョンとなす。
【００２７】
界面活性剤を混入してＰＣＢ混入オイルに水を均一に混ぜるには、一度に大量の水を混入すると均一な混合が難しく、ＰＣＢ混入オイルに容積比５０〜８０％の水を混入するのがもっとも均一なエマルジョンが容易・確実に得られるものであった。
【００２８】
そして、本発明は、第二工程として、エマルジョン化したＰＣＢ混入オイルと、このエマルジョンに対して容積比５０〜２００％の水酸化物の飽和水溶液とを混合し、焼却炉内に噴射して８００℃以上で焼却する。
【００２９】
水酸化物の飽和水溶液の混合量と、焼却温度とを上記のように限定したのは前記した通りである。なお、８００℃以上（実際には１０００℃以上）の燃焼温度は水酸化物の飽和水溶液を混合したＰＣＢ混入オイルを補助燃料なしで焼却することで継続して得られるものであったが、ここでの燃焼温度は高いほど炭化水素が残存しなくて望ましく、実際には補助燃料を使用して１５００℃の燃焼雰囲気を確保することが望ましいものであった。
【００３０】
なお、「請求項１」乃至「請求項２」の発明では、ＰＣＢ混入オイルの焼却後、排気は後処理で粉塵除去をおこない、焼却残渣は埋立処理する等従来公知な後処理を行なうものである。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は上記のごときであるので、現在自然界に流出しないよう厳格な保存管理が行われているＰＣＢ混入オイルを、無害化乃至焼却処分できるＰＣＢ混入オイルの処理方法を提供できるものである。
【００３２】
特に、「請求項１」乃至「請求項２」の発明は、従来公知通常の焼却炉で、焼却当初のみ着火用に補助燃料を使用するも、その後はＰＣＢ混入オイル自ら燃焼させて焼却でき、極めて安価に焼却処分でき、さらには、ダイオキシンの自然界放出も防ぐことのできるＰＣＢ混入オイルの処理方法を提供できるものである。