(57)【要約】【課題】ＰＣＢ汚染物である絶縁紙、木等を迅速に処理することができるＰＣＢ汚染素子の処理装置を提供する。【解決手段】ＰＣＢを含有するＰＣＢ含有素子１１を真空加熱処理する真空加熱乾燥装置１２と、前記真空加熱乾燥装置１２で加熱処理した加熱処理物である脆化した素子１３を燃焼焼却する燃焼炉１４と、前記燃焼炉１４の後流側に設けられ、前記燃焼炉１４からの排ガス１５中の水分を凝縮水１６として除去する冷却器１７と、除湿した排ガス１５中の煤塵１８を除去する集塵器１９と、を具備する。【選択図】図１
2014108407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＣＢを含有するＰＣＢ含有素子を真空加熱処理する真空加熱乾燥装置と、
前記真空加熱乾燥装置で加熱処理した加熱処理物を燃焼焼却する燃焼炉と、
前記燃焼炉の後流側に設けられ、前記燃焼炉からの排ガス中の水分を除去する冷却器と、
除湿した排ガス中の煤塵を除去する煤塵除去手段と、を具備することを特徴とするＰＣＢ汚染素子の処理装置。
【請求項２】
ＰＣＢを含有するＰＣＢ含有素子を真空加熱処理する真空加熱乾燥装置と、
前記真空加熱乾燥装置の排出口と連通し、加熱処理した加熱処理物を徐々に供給して燃焼焼却する燃焼炉と、
前記真空加熱乾燥装置内部からの排気ガスを、燃焼炉に導入する第１の排気ガス導入ラインと、
前記燃焼炉の後流側に設けられ、前記燃焼炉からの排ガス中の水分を除去する冷却器と、
除湿した排ガス中の煤塵を除去する煤塵除去手段と、を具備することを特徴とするＰＣＢ汚染素子の処理装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記燃焼炉の排ガスを再度燃焼炉に戻す排ガス戻しラインと、
前記排ガス中の残留芳香族化合物濃度を検知する芳香族化合物検知手段と、
前記芳香族化合物検知手段の計測の結果、排ガス中の芳香族化合物の濃度が所定値以上の場合、燃焼炉側に排ガスを導入するために排ガス流路を切替える制御を行う制御装置と、を具備することを特徴とするＰＣＢ汚染素子の処理装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記燃焼炉の排ガスを前記真空加熱乾燥相違の周囲に戻す排ガス戻しラインと、
前記真空加熱乾燥相違の周囲に戻す排ガス戻しラインと、
前記真空加熱乾燥相違の周囲を加熱した排ガスを、燃焼炉に導入する第２の排気ガス導入ラインと、を具備することを特徴とするＰＣＢ汚染素子の処理装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一つにおいて、
前記冷却器で凝縮した凝縮水中のＰＣＢ濃度を検知する第１のＰＣＢ検知手段と、
集塵機の後流側の排ガス中のＰＣＢ濃度を検知する第２のＰＣＢ検知手段と、を具備することを特徴とするＰＣＢ汚染素子の処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一つにおいて、
前記燃焼炉が、ロータリーキルンと再燃焼室とを備えたロータリーキルン炉であることを特徴とするＰＣＢ汚染素子の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＣＢ汚染素子の処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣＢは、従来からトランスやコンデンサなどの絶縁油として広く使用されてきた経緯があるが、その毒性が強いことにより、ＰＣＢを処理する必要がある。このため、ＰＣＢを無害化処理する種々の分解処理方法が提案されている（特許文献１乃至５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２５３７９５号公報
【特許文献２】特開平１１−２５３７９６号公報
【特許文献３】特開２０００−１２６５８８号公報
【特許文献４】特開２００４−３１１２３５号公報
【特許文献５】特開２００５−２１８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来におけるＰＣＢに汚染された絶縁紙、木の素子無害化処理においては、以下のような問題がある。
１）ＰＣＢ汚染物を真空加熱処理し、ＰＣＢ分離後にスラリー化して水熱分解処理装置に送り、この水熱分解処理での分解後、その処理液について、ＰＣＢが処理基準（排水中のＰＣＢ濃度３ｐｐｂ以下）を満たしているかの廃水処理判定法の場合、スラリー化のための粉砕ミルで破砕・粉砕できないものがある。これは、スラリー化の粉砕ミル処理装置では、粉砕入口条件が３ｍｍ以下となっているので、それ以上のものは、細断不可能であり、全ての処理ができないという問題がある。
【０００５】
そこで、２）真空加熱分離後に、真空加熱処理物を溶剤洗浄装置により洗浄処理を行い、この洗浄後に溶出試験判定で、処理基準以下となっているか否かを判定する方法があるが、溶出試験での卒業判定に妨害となる洗浄に使用した有機溶剤（例えば、ＩＰＡ、イソプロピルアルコール、他の炭化水素系溶剤）と、素子が真空加熱によって分解されたセルロース由来木酢液成分が、ＰＣＢを貯めているために、卒業判定操作時に同伴溶出してくるので、溶出液中のＰＣＢ濃度が３ｐｐｂ以下の卒業判定ができないという問題がある。この結果、無害化処理においては、水熱分解処理法によらねばならないこととなるが、水熱分解処理法では、一日あたりの処理量に限界があり、また、残渣（汚泥）が発生する、という課題がある。
【０００６】
現在わが国におけるＰＣＢ処理事業においては、多量のＰＣＢ含有汚染物を処理しているが、さらに迅速な処理技術の出現が切望されている。
【０００７】
本発明は、前記問題に鑑み、ＰＣＢ汚染物である絶縁紙、木等を迅速に処理することができるＰＣＢ汚染素子の処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、ＰＣＢを含有するＰＣＢ含有素子を真空加熱処理する真空加熱乾燥装置と、前記真空加熱乾燥装置で加熱処理した加熱処理物を燃焼焼却する燃焼炉と、前記燃焼炉の後流側に設けられ、前記燃焼炉からの排ガス中の水分を除去する冷却器と、除湿した排ガス中の煤塵を除去する煤塵除去手段と、を具備することを特徴とするＰＣＢ汚染素子の処理装置にある。
【０００９】
第２の発明は、ＰＣＢを含有するＰＣＢ含有素子を真空加熱処理する真空加熱乾燥装置と、前記真空加熱乾燥装置の排出口と連通し、加熱処理した加熱処理物を徐々に供給して燃焼焼却する燃焼炉と、前記真空加熱乾燥装置内部からの排気ガスを、燃焼炉に導入する第１の排気ガス導入ラインと、前記燃焼炉の後流側に設けられ、前記燃焼炉からの排ガス中の水分を除去する冷却器と、除湿した排ガス中の煤塵を除去する煤塵除去手段と、を具備することを特徴とするＰＣＢ汚染素子の処理装置にある。
【００１０】
第３の発明は、第１の発明において、前記燃焼炉の排ガスを再度燃焼炉に戻す排ガス戻しラインと、前記排ガス中の残留芳香族化合物濃度を検知する芳香族化合物検知手段と、前記芳香族化合物検知手段の計測の結果、排ガス中の芳香族化合物の濃度が所定値以上の場合、燃焼炉側に排ガスを導入するために排ガス流路を切替える制御を行う制御装置と、を具備することを特徴とするＰＣＢ汚染素子の処理装置にある。
【００１１】
第４の発明は、第２の発明において、前記燃焼炉の排ガスを前記真空加熱乾燥相違の周囲に戻す排ガス戻しラインと、前記真空加熱乾燥相違の周囲に戻す排ガス戻しラインと、前記真空加熱乾燥相違の周囲を加熱した排ガスを、燃焼炉に導入する第２の排気ガス導入ラインと、を具備することを特徴とするＰＣＢ汚染素子の処理装置にある。
【００１２】
第５の発明は、第１乃至４のいずれか一つの発明において、前記冷却器で凝縮した凝縮水中のＰＣＢ濃度を検知する第１のＰＣＢ検知手段と、前記集塵機の後流側の排ガス中のＰＣＢ濃度を検知する第２のＰＣＢ検知手段と、を具備することを特徴とするＰＣＢ汚染素子の処理装置にある。
【００１３】
第６の発明は、第１乃至５のいずれか一つの発明において、前記燃焼炉が、ロータリーキルンと再燃焼室とを備えたロータリーキルン炉であることを特徴とするＰＣＢ汚染素子の処理装置にある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、真空加熱乾燥装置で、ＰＣＢ汚染物を低濃度ＰＣＢに処理し、その後さらに燃焼炉で、完全燃焼処理することで、紙、木等のＰＣＢ汚染素子の無害化処理を効率良く実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施例１に係るＰＣＢ汚染素子の処理装置の概略図である。
【図２】図２は、実施例２に係るＰＣＢ汚染素子の処理装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【実施例１】
【００１７】
図１は、実施例１に係るＰＣＢ汚染素子の処理装置の概略図である。
図１に示すように、本実施例に係るＰＣＢ汚染素子の処理装置１０Ａは、ＰＣＢを含有する絶縁紙、木のＰＣＢ含有素子（以下「ＰＣＢ含有素子」）１１を真空加熱処理する真空加熱乾燥装置１２と、真空加熱乾燥装置１２で加熱処理した加熱処理物である脆化した素子１３を燃焼焼却する燃焼炉１４と、燃焼炉１４の後流側に設けられ、燃焼炉１４からの排ガス１５中の水分を凝縮水１６として除去する冷却器１７と、除湿した排ガス１５中の煤塵１８を除去する集塵除去手段である集塵器１９と、を具備するものである。
本実施例では、燃焼炉１４と冷却器１７の間に廃熱ボイラ２０を介装し、空気２０ａを加熱しており、加熱された空気２０ｂは燃焼炉１４内に導入されている（なお、空気２０ａの導入の図示は省略する）。
ここで、本実施例では、燃焼炉１４として、ロータリーキルン１４ａと重油等を供給して再燃焼する再燃焼室１４ｂとを備えたロータリーキルン炉としている。
ロータリーキルン１４ａには、プッシャー２２により脆化した素子１３を徐々に供給している。
なお、図１中、符号２１は素子を供給するホッパー、２３は再燃焼室１４ｂの下部に設けた、スラグ２４を排出するスラグコンベヤ、２５はスラグ２４を保管するスラグバンカ、２６は凝縮水１６を貯留する凝縮水タンク、２７は灰排出容器、２８は排ガス１５を外部へ排出する煙突を各々図示する。
【００１８】
本実施例では、さらに再燃焼室１４ｂからの排ガス１５を再度燃焼炉１４のロータリーキルン１４ａ側に戻すための排ガス戻しラインＬ2が排ガス排出ラインＬ1から流路切替手段３０により分岐されている。
【００１９】
また、排ガス排出ラインＬ1には、排ガス１５中の残留芳香族化合物濃度を検知する芳香族化合物検知手段３１が介装され、排ガス１５中の残留芳香族化合物の濃度を計測している。
【００２０】
そして、前記芳香族化合物検知手段３１の計測の結果、排ガス１５中の芳香族化合物の濃度が所定値以上の場合、燃焼炉１４のロータリーキルン１４ａ側に排ガス１５を導入するために、流路切替手段３０を図示しない制御装置で制御するようにしている。
【００２１】
また、本実施例では、さらに冷却器１７で凝縮した凝縮水１６中のＰＣＢ濃度を検知する第１のＰＣＢ検知手段３２である液中のＰＣＢ濃度検知手段と、集塵機１９の後流側の排ガス１５中のＰＣＢ濃度を検知する第２のＰＣＢ検知手段３３である気中のＰＣＢ濃度検知手段と、前記集塵機１９からの集塵した煤塵１８中のＰＣＢ濃度を検知する第３のＰＣＢ検知手段３４である固体中のＰＣＢ濃度検知手段とを設け、各々排出基準内であることを確認している。
【００２２】
このようなＰＣＢ汚染素子の処理装置１０Ａを用いてＰＣＢ汚染素子を処理する一例を説明する。
【００２３】
１）  保管されたＰＣＢ含有素子１１を真空加熱乾燥装置１２内に所定量投入し、温度２３０℃で、真空条件（例えば２３０〜２５０℃、６〜７Ｐａ程度）で、所定時間真空加熱処理し、ＰＣＢ含有素子１２を脆化させる。
【００２４】
２）  次に、脆化した素子１３をホッパー２１に投入し、プッシャー２２によりロータリーキルン１４ａ内へ徐々に搬送する。
【００２５】
３）  ロータリーキルン１４ａ内では、脆化した素子１３を回転搬送しながら燃焼する。ここで、ほとんどの脆化した素子１３が燃焼し、一部は気化して二次燃焼炉である再燃焼室１４ｂへ流れる。この燃焼により発生した灰やスラグ２４は、スラグコンベヤ２３側に落下し、その後スラグバンカ２５に捕集搬出される。
【００２６】
４）  再燃焼室１４ｂ内では重油等の燃料及び空気が供給され、二次燃焼がなされ、排ガス中に残留するＰＣＢ他有害有機物を完全燃焼する。
ここで、ロータリーキルン１４ａと再燃焼室１４ｂの燃焼温度は、ダイオキシンが発生等しても燃焼無害化できる温度である例えば８５０℃以上、１，１００℃が適当である。しかしながら、素子中に無機物を多く含む場合には、無機物が断熱作用を呈することから、燃焼温度を１，３００℃程度まで上昇させて処理するようにしてもよい。
【００２７】
５）  再燃焼室１４ｂの炉出口では、排ガス排出ラインＬ1に介装された芳香族化合物検知手段３１により、排ガス１５中の未処理有機物を監視するようにしている。
この芳香族化合物検知手段３１としては、例えばＵＶ吸収法による計測（波長２７４ｎｍ）により、芳香族のベンゼン環二重結合を測定するようにしている。
これにより、ＰＣＢ由来の芳香族分解物があるか否かを監視するようにしている。  
【００２８】
６）  芳香族化合物検知手段３１の計測により、排ガス１５中に残存するベンゼン環物質を検知した際には、流路切替手段３０を図示しない制御装置により切替え、ロータリーキルン１４ａへ戻して、再燃焼処理し、排ガス中の芳香族化合物濃度を所定値以下としている。
【００２９】
７）  処理後の排ガス１５は、廃熱ボイラ２０により、燃焼空気の予熱源として利用される。
【００３０】
８）  排ガス１５は、さらに冷却器１７に導入され、排ガス中に含有する水分を凝縮水１６として冷却凝縮して、凝縮水タンク２６に回収している。
【００３１】
９）  凝縮水タンク２６内の凝縮水１６を液中の第１のＰＣＢ検知手段３２により、水中のＰＣＢ濃度が３ｐｐｂ以下であることを確認し、合格であれば排水する。なお、不合格の際は、水熱分解処理装置に別途導入して分解処理する。
液中の第１のＰＣＢ検知手段３２としては、液中のＰＣＢを固相抽出し、抽出物を例えばＥＣＤ／ＧＣ等の分析装置で分析している。
【００３２】
１０）  除湿後の排ガス１５は、集塵器（例えば電気集塵やバグフィルタ等）１９で除塵して煤塵１８を除去する。煤塵除去後の排ガスは、気中の第２のＰＣＢ検知手段３３により分析し、気中ＰＣＢが０．１ｍｇ／ｍ3以下であることを確認して排出する。
気中の第２のＰＣＢ検知手段３３としては、ＴＯＦＭＳ法や公定法により計測している。
【００３３】
また、集塵器１９から排出された灰や固形物等の煤塵１８は、第３のＰＣＢ検知手段３４で固体中のＰＣＢ濃度を確認して、溶出試験で３ｐｐｂ以下であることを確認後に排出する。なお、不合格の場合は、別途溶剤洗浄装置で洗浄後に溶出試験で判定後排出する。
【００３４】
本ＰＣＢ汚染素子の処理装置１０Ａによれば、真空加熱乾燥装置１２で、約５，０００ｐｐｍ以下のＰＣＢ濃度に処理し、その後さらにロータリーキルン１４ａと再燃焼室１４ｂとを備えた燃焼炉１４で、完全燃焼処理することで、紙、木等のＰＣＢ汚染素子の無害化処理を効率良く実施することができる。
【００３５】
この結果、従来のような真空加熱乾燥装置の処理温度を高温（例えば５００度）で実施し、長時間に亙って加熱処理をすることがなくなり、処理の迅速化を図ることができる。
【００３６】
また、５，０００ｐｐｍ（ｍｇ／ｋｇ）の微量ＰＣＢ汚染物であるので、処理速度が速くなり、一日で多量のＰＣＢ汚染物の処理を行うことができる。
【００３７】
また、燃焼炉１４として、ロータリーキルン１４ａと再燃焼室１４ｂとを備えたロータリーキルン炉を用い、再燃焼室１４ｂとして二段火炎とすることで、ＰＣＢ汚染物の確実な燃焼処理が可能となる。また、各所のＰＣＢを計測することで、施設からの有害物の排出がない処理を実施することができる。
【００３８】
本実施例では、燃焼炉１４として、ロータリーキルン炉を用いて説明したが、本発明はこれに限定されず、脆化した素子１３を燃焼処理するものであれば、いずれの焼却炉を用いるようにしてもよい。
【実施例２】
【００３９】
図２は、実施例２に係るＰＣＢ汚染素子の処理装置の概略図である。なお、実施例１の構成と同一の構成部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図２に示すように、本実施例に係るＰＣＢ汚染素子の処理装置１０Ｂは、ＰＣＢを含有するＰＣＢ含有素子１１を真空加熱処理する真空加熱乾燥装置４１と、この真空加熱乾燥装置４１を覆う外室４３と、前記真空加熱乾燥装置４１を覆う外室４３の排出口と連通口４４で連通し、加熱処理した脆化した素子１３を徐々に供給して燃焼焼却する燃焼炉１４と、前記真空加熱乾燥装置４１内部からの排気ガス４６を、燃焼炉１４側に導入する第１の排気ガス導入ラインＬ11と、前記燃焼炉１４の後流側に設けられ、前記燃焼炉１４からの排ガス１５中の水分を除去する冷却器１７と、除湿した排ガス中の煤塵１８を除去する集塵器１９と、を具備するものである。
【００４０】
実施例１では、別途独立して設けた真空加熱乾燥装置１２を用い、脆化したＰＣＢ素子１３を徐々にホッパ２１を介して導入していたが、本実施例は、真空加熱乾燥装置４１を備えた燃焼炉１４を用いることで、脆化したＰＣＢ素子１３を連続して供給するようにしている。
【００４１】
また、本実施例では、排ガス中の芳香族化合物検知手段３１でガス中の残留する芳香族化合物を計測するが、残存のベンゼン環物質を検知したか否かの有無にかかわらず、真空加熱乾燥装置４１の熱源として利用し、真空加熱乾燥装置４１の加熱を補完するようにしている。
【００４２】
真空加熱乾燥装置４１の周囲の外室４３に導入した排ガス１５の排気は、燃焼炉１４側に第２の排気ガス導入ラインＬ12を介して導入しロータリーキルン１４ａ内で処理するようにしている。
【００４３】
なお、真空加熱乾燥装置４１の真空ポンプ４２からの排がう４６は、微量のＰＣＢガスを含むことから、第１の排気ガス導入ラインＬ11を介してプッシャー２２側に押し込んで、脆化した素子１３と同伴しつつ、ロータリーキルン１４ａ内で処理するようにしている。
【００４４】
従来においては、高濃度処理として採用されてきた、真空加熱乾燥装置を燃焼炉１４と連通するように付帯することで、脆化した素子１３の保管や、搬送における手間がかかっていたが、本実施例によれば、これらの手間等を省くことができ、一気通貫に近い連続した処理が可能となる。
【符号の説明】
【００４５】
１０Ａ、１０Ｂ  ＰＣＢ汚染素子の処理装置
１１  ＰＣＢを含有する絶縁紙、木のＰＣＢ含有素子（ＰＣＢ含有素子）
１２  真空加熱乾燥装置
１３  脆化した素子
１４  燃焼炉
１５  排ガス
１６  凝縮水
１７  冷却器
１８  煤塵
１９  煤塵器
２０  廃熱ボイラ
【図１】
2014108407.tif 000003
【図２】
2014108407.tif 000004