(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の硅素鋼板が積層して構成され、ＰＣＢ含有油が残留している鉄心を冷媒により間接的に低温保持されている溶剤に浸漬後破砕手段に付し、ついで破砕された鉄心を洗浄手段に付してＰＣＢ含有油を洗浄溶剤中に溶出させ、該洗浄溶剤中からＰＣＢ含有油が分離されることを特徴とするＰＣＢ含有油の回収方法。
【請求項２】
冷媒が液体窒素、液化ＬＮＧまたは液化二酸化炭素である請求項１に記載のＰＣＢ含有油の回収方法。
【請求項３】
低温保持されている溶剤と洗浄溶剤は同種類の溶剤が使用され、該溶剤はキュメン、アミルベンゼン、１，３−ジエチルベンゼン、ジペンテンまたはｐ−シメンである請求項１〜２に記載のＰＣＢ含有油の回収方法。
【請求項４】
低温保持されている溶剤の温度が−７０〜−５０℃の範囲である請求項１〜３に記載のＰＣＢ含有油の回収方法。
【請求項５】
鉄心が低温保持されている溶剤に３〜３０分間浸漬される請求項１〜４に記載のＰＣＢ含有油の回収方法。
【請求項６】
鉄心を破砕する手段がプレス機である請求項１〜５に記載のＰＣＢ含有油の回収方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トランス（変圧器）の構成部材に電気絶縁油として使用されたＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニ−ル）含有油の回収方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＣＢは、化学的安定性、耐熱性、高絶縁性等の特性を有しており、これらの特性を利用してトランスおよびコンデンサ−等の電気絶縁油、感圧紙、機械油、可塑剤および塗料等に使用されてきた。
しかしながら、ＰＣＢは１９６８年のカネミ油症事件を切っ掛けとして環境汚染の実態が明かになり、１９７４年までに製造、輸入、開放形用途での使用が禁止された。
さらに、１９９２年には廃ＰＣＢ、ＰＣＢを含む廃油およびＰＣＢ汚染物が廃棄物処理法に基づく特別管理産業廃棄物に指定され、事業所等での保管が義務付けられた。その結果、現在は相当数のトランスが事業所等に保管されている。
【０００３】
トランスは、主にコイル、鉄心と碍子等の部材から構成されており、これらの部材がＰＣＢ含有油に浸されている。このＰＣＢ含有油を抜取った後の鉄心に染込んで残留しているＰＣＢ含有油を回収する方法として溶剤洗浄、真空加熱（蒸発・回収）等の方法が検討されてきている。
鉄心は、縦３００〜５００ｍｍ、横３００〜４００ｍｍ、奥行１００〜２００ｍｍ程度で重量が３０〜２００Ｋｇであり、厚さが約０．３ｍｍの硅素鋼板を２００枚程度積層して構成されており、積層している夫々の硅素鋼板間が約０．０２ｍｍの隙間部分にＰＣＢ含有油が染込んで残留している。
【０００４】
上記の残留ＰＣＢ含有油を回収するための十分な技術は未だ提供されていないが、仮に溶剤による洗浄方法を用いた場合は、鉄心を溶剤に浸漬してもＰＣＢ含有油が染込んでいる夫々の硅素鋼板間の隙間部分に溶剤が浸透することは困難である。また、鉄心には表面にワニス等の樹脂が塗布されているものもあり、溶剤が鉄心の内部にまで浸透することは極めて困難である。従って、ＰＣＢ含有油を十分回収することができない問題点を有している。
通常、鉄心に残留しているＰＣＢ量は、表面にワニス等の樹脂が塗布されているものは約０．１ｍｇ／Ｋｇ鉄心であり、塗布されていないものは約０．２５ｍｇ／Ｋｇ鉄心が一般的である。
これらの問題点を解消するために溶剤洗浄の前処理として、例えば、常温下でハンマ−クラッシャ−等を使用して鉄心を細かく破砕する方法が考えられるが、溶剤洗浄に適した破砕が得られないとともに、ＰＣＢを含むミストが大量に発生することが予測できるので、環境への悪影響を考慮すると鉄心をそのまま破砕する方法は極力避けるべきであると考える。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、鉄心を構成する夫々の硅素鋼板間の隙間部分に残留しているＰＣＢ含有油を回収するに際し、環境へ悪影響を及ぼすことなくＰＣＢ含有油を高効率で回収する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】
発明者等は上記の問題点を解消するために鋭意研究の結果、溶剤洗浄の前処理として、常温で液体である溶剤を冷媒と間接的に熱交換させて低温に保持されている溶剤に鉄心を浸漬した後、低温の状態にある鉄心をプレス機で破砕すれば溶剤洗浄に適した破砕が得られるとともに、ＰＣＢを含むミストが大量に発生することがなく、ＰＣＢ含有油を効率よく回収できることを見出だした。
すなわち、この発明は複数枚の硅素鋼板が積層して構成され、ＰＣＢ含有油が残留している鉄心を冷媒により間接的に低温保持されている溶剤に浸漬後破砕手段に付し、ついで破砕された鉄心を洗浄手段に付してＰＣＢ含有油を洗浄溶剤中に溶出させ、該洗浄溶剤中からＰＣＢ含有油が分離されることを特徴とするＰＣＢ含有油の回収方法である。
【０００７】
この発明において、冷媒は液体窒素、液化ＬＮＧまたは液化二酸化炭素が好ましく、これらの冷媒と溶剤を間接的に熱交換させて溶剤を低温に保持する。
また、低温に保持される溶剤の温度は−７０〜−５０℃の範囲が好ましく、−７０℃以下の温度では使用する溶剤が凝固することがあり、またこれ以上冷却しても鉄心破砕の効果に特別の差が認められないし、−５０℃以上の温度では、鉄心の構成部材である硅素鋼板の幅を１０〜数１０ｍｍの短冊状に破砕することが困難であり、破砕の効果を得ることができない。
【０００８】
この発明において、鉄心は低温の溶剤に３〜３０分間の範囲で浸漬されるのが好ましい。３分間未満では鉄心の内部まで破砕に適した温度とならず、３０分間を越えて冷却しても深冷破砕の効果に差が認められない。
この発明において、低温に保持される溶剤および洗浄溶剤は同種類の溶剤を使用するのが好ましく、溶剤としてキュメン、アミルベンゼン、１，３−ジエチルベンゼン、ジペンテンまたはｐ−シメンが好ましい。
溶剤は−７０℃程度の温度で凝固しない炭化水素系溶剤であり、引火点が常温以上で取扱が安全であること。更には溶剤の沸点が１００℃以上で常温では液体であり、鉄心浸漬時に溶剤の蒸発が無く、蒸留分離に好適な温度であるＰＣＢ含有油と溶剤の沸点差が数１０℃程度あることが求められる。
【０００９】
この発明において、低温に冷やされた鉄心を破砕する手段はプレス機が使用される。プレス機は、低速の往復動作であるから破砕時にＰＣＢを含むミストの発生がないので、環境への影響を考慮する必要がない。また、プレス機は市販の物で良く、例えば２軸プレス機あるいは３軸プレス機等を適宜選択して使用すればよい。
【００１０】
この発明において、ＰＣＢ含有油を洗浄する温度はＰＣＢ含有油の粘度および使用する溶剤の引火点等から洗浄効果ならびに安全性を考慮して適宜温度を設定すればよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、鉄心の形状を示す図である。鉄心１は中央に空間３があり、複数枚の硅素鋼板２を積層して構成されている。
【００１２】
図２は、この発明の一実施形態を示す工程図であり、浸漬槽４の溶剤は液体窒素、液化ＬＮＧあるいは液化二酸化炭素等が循環されている熱交換器９により間接的に熱交換されて−７０〜−５０℃の低温に冷やされている。
鉄心１は、この浸漬槽４へ入れられて３〜３０分間浸漬されて破砕に好適な温度である−７０〜−５０℃の低温に冷やされた後、浸漬槽４から取出されプレス機５で破砕される。鉄心の構成部材である硅素鋼板は一定方向へ割れる性質を有しており、低温での破砕のため幅が１０〜数１０ｍｍの短冊状に破砕される。
【００１３】
細かく破砕された鉄心は、プレス機５下部に設置された洗浄用容器６中に落下して収納された後、この容器６は洗浄槽７へ入れられる。この洗浄槽７では鉄心を冷却する溶剤と同種類の溶剤が使用される。図示しないが、例えば洗浄槽内にパイプを設置し、温水を通して洗浄槽を所望の温度に保持すればよい。
【００１４】
洗浄槽７において、鉄心に残留しているＰＣＢ含有油を十分溶剤中に溶出させた後、溶剤はライン１０からライン１１を介してＰＣＢ含有油と溶剤の分別手段である蒸留塔８へ送られ、溶剤に溶出しているＰＣＢ含有油が溶剤から蒸留分離され、ライン１２から貯槽へ送られる。ＰＣＢ含有油が分離された溶剤は、ライン１３を介してライン１５から鉄心を冷却する浸漬槽４あるいはライン１４から洗浄槽７へ夫々循環され再使用される。
【００１５】
【実施例】
以下、この発明を実施例に基づき更に詳細に説明する。なお各実施例は図２に示す工程図に従って実施した。
【００１６】
実施例１
鉄心は表面にワニス等の樹脂が塗布されていないものを使用した。
先ず、トランスからＰＣＢ含有油を抜取った後、鉄心およびコイル等から構成されるコア部を取出して鉄心のみの状態とした。
【００１７】
つぎに、溶剤であるキュメンが液化ＬＮＧによって−５０℃に冷やされている浸漬槽に鉄心を入れ、３０分間浸漬した。低温に浸漬された鉄心を浸漬槽から取出し、プレス機で破砕した。鉄心の構成部材である硅素鋼板は、幅２０ｍｍ程度の短冊状に細かく破砕された。このとき、破砕によるＰＣＢ含むミストの発生は観察されなかった。細かく破砕された鉄心を洗浄剤であるキュメンが温度２０℃に保持されている超音波洗浄槽へ移し１０分間洗浄した。
洗浄終了後、細かく破砕された鉄心を洗浄槽から取出して加熱し真空乾燥した。細かく破砕された鉄心を目で観察したがＰＣＢ含有油の残留並びに洗浄溶剤の残留は認められなかった。
【００１８】
ＰＣＢ含有油が溶出されている洗浄溶剤を蒸留装置でＰＣＢ含有油と洗浄溶剤に分離した。蒸留分離によりＰＣＢ含有油と分離された洗浄溶剤は、純度が９９．５％であったので、超音波洗浄槽へ循環して再使用し、ＰＣＢ含有油は貯槽に移して保管した。
【００１９】
（１）細かく破砕された鉄心の洗浄は、つぎの条件下で行った。
洗浄槽装置    ：簡易超音波洗浄槽  ＹＰ−６００（商品名）
洗浄溶剤    ：キュメン
洗浄温度    ：２０℃
洗浄時間    ：１０分
乾燥装置      ：真空乾燥機    ＹＰ−５５２ＶＤ（商品名）
加熱温度    ：９０℃
加熱時間    ：１０分
真空乾燥時間：  ５分
【００２０】
（２）洗浄溶剤中に溶出されたＰＣＢ含有油の回収は、つぎの条件下で行った。
蒸留装置      ：薄膜式エバポレ−タ−Ｆ−７０（商品名）
蒸留温度    ：１００℃
運転真空度  ：６０Ｔｏｏｒ
洗浄溶剤中のＰＣＢの濃度
蒸留前の濃度：  ３％／ＰＣＢ含有油／キュメン
蒸留後の濃度：９７％／ＰＣＢ含有油／キュメン
ＰＣＢ含有油の回収率：９９．９５％
蒸留後回収されたキュメンの純度：９９．５％
【００２１】
（３）ＰＣＢ含有油中のＰＣＢ残留量は、つぎの測定により算出した。
試験にはＰＣＢを含有しない電気絶縁油を用いたトランスを使用した。
溶剤による洗浄後の硅素鋼板を１ｃｍ角に裁断し、容積で１０倍量のノルマルヘキサンでＰＣＢ含有油を抽出後、抽出液を濃縮し、ガスクロマトグラフィでＰＣＢ含有油量を定量した。
一般的に、低濃度ＰＣＢ汚染油とは５０ｍｇ−ＰＣＢ／Ｋｇ油未満を指すことから、ＰＣＢ含有油量は、５０ｍｇ−ＰＣＢ／Ｋｇ油として絶縁油残量から算出した。結果を表１に示した。
【００２２】
実施例２
鉄心は表面にワニス等の樹脂が塗布されていないものを使用した。浸漬槽温度は−７０℃、浸漬時間は３分、洗浄槽温度は４０℃とし、他の条件は実施例１と同じ条件下で行った。結果を表１に示した。
【００２３】
実施例３
鉄心は表面にワニス等の樹脂が塗布されているものを使用した。浸漬槽温度は−６０℃、洗浄槽温度は４０℃とし、他の条件は実施例１と同じ条件下で行った。結果を表１に示した。
【００２４】
実施例４
鉄心は表面にワニス等の樹脂が塗布されていないものを使用した。溶剤はアミルベンゼン、浸漬槽温度は−６０℃、洗浄槽温度は６０℃とし、他の条件は実施例１と同じ条件下で行った。結果を表１に示した。
【００２５】
実施例５
鉄心は表面にワニス等の樹脂が塗布されていないものを使用した。溶剤は１、３−ジエチルベンゼン、浸漬槽温度は−６０℃、洗浄槽温度は５０℃とし、他の条件は実施例１と同じ条件下で行った。結果を表１に示した。
【００２６】
実施例６
鉄心は表面にワニス等の樹脂が塗布されていないものを使用した。溶剤はジペンテン、浸漬槽温度は−６０℃、洗浄槽温度は４０℃とし、他の条件は実施例１と同じ条件下で行った。結果を表１に示した。
【００２７】
実施例７
鉄心は表面にワニス等の樹脂が塗布されていないものを使用した。溶剤はｐ−シメン、浸漬槽温度は−６０℃、洗浄槽温度は４０℃とし、他の条件は実施例１と同じ条件下で行った。結果を表１に示した。
【００２８】
比較例１
鉄心は表面にワニス等の樹脂が塗布されていないものを使用した。浸漬槽温度は−６０℃、洗浄槽温度は−３０℃とし、他の条件は実施例１と同じ条件下で行った。破砕は良好であったが、洗浄槽温度が低いためＰＣＢ含有油の粘度が高くなり、ＰＣＢ除去率が４０％であった。結果を表１に示した。
【００２９】
比較例２
鉄心は表面にワニス等の樹脂が塗布されていないものを使用した。浸漬槽温度は−３０℃、洗浄槽温度は４０℃とし、他の条件は実施例１と同じ条件下で行った。浸漬槽温度が破砕に適した温度ではなく、洗浄に適した破砕ができず、ＰＣＢ除去率が４０％であった。結果を表１に示した。
【００３０】
比較例３
鉄心は表面にワニス等の樹脂が塗布されていないものを使用した。浸漬槽温度は−６０℃、浸漬時間は１分、洗浄槽温度は４０℃とし、他の条件は実施例１と同じ条件下で行った。浸漬時間が短いため、鉄心が破砕に適した温度に達せず、ＰＣＢ除去率が４０％であった。結果を表１に示した。
【００３１】
比較例４
鉄心は表面にワニス等の樹脂が塗布されていないものを使用した。鉄心を浸漬槽に浸漬せずに大気温度３０℃で破砕を行った。洗浄槽温度は−３０℃とし、他の条件は実施例１と同じ条件下で行った。洗浄に適した破砕ができなかったこと、洗浄槽温度が低いためＰＣＢ含有油の粘度が高くなり、ＰＣＢ除去率が４％であった。結果を表１に示した。
【００３２】
比較例５
鉄心は表面にワニス等の樹脂が塗布されていないものを使用した。浸漬槽に浸漬せずに大気温度２５℃で破砕を行った。洗浄槽温度は４０℃とし、他の条件は実施例１と同じ条件下で行った。洗浄に適した破砕ができなかったことでＰＣＢ除去率が２０％であった。結果を表１に示した。
【００３３】
【表１】
0003574742.tif 000002
【００３４】
【発明の効果】
前処理として鉄心を低温の溶剤中に浸漬してから鉄心を破砕するため、破砕時にＰＣＢを含むミストの発生が無く、環境への影響を考慮する必要がない。
また、浸漬槽と洗浄槽において同種類の溶剤が使用される場合は、蒸留塔で分離された溶剤を洗浄槽あるいは低温浸漬槽へ循環して再使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は鉄心の形状を示す図である。
【図２】図２は鉄心を低温下で破砕し鉄心に残留しているＰＣＢ含有油の回収を示すフロ−図である。
【符号の説明】
１  鉄心
２  硅素鋼板
３  空間
４  浸漬槽
５  プレス機
６  容器
７  洗浄槽
８  蒸留塔
９  熱交換器
１０〜１５  ライン
【図１】
0003574742.tif 000003
【図２】
0003574742.tif 000004