(57)【要約】【課題】  ＰＣＢの分解反応終了後、処理対象物等の混入による反応媒体の汚染を防ぐことができるＰＣＢ分解処理設備、及びＰＣＢ分解処理方法を提供する。【解決手段】  ＰＣＢの分解反応をする反応槽と、この反応槽に処理対象物を注入するための注入管を有するＰＣＢ分解処理設備であって、該注入管に洗浄媒体の供給部を設け、該供給部と反応槽内への開口部との間にある注入管に、洗浄媒体を流通可能にすることを特徴とするＰＣＢ分解処理設備、及びそれを用いるＰＣＢ分解処理方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＣＢの分解反応をする反応槽と、この反応槽に処理対象物を注入するための注入管を有するＰＣＢ分解処理設備であって、該注入管に洗浄媒体の供給部を設け、該供給部と反応槽内への開口部との間にある注入管に、洗浄媒体を流通可能にすることを特徴とするＰＣＢ分解処理設備。
【請求項２】
注入管の反応槽内への開口部が、ＰＣＢの分解反応中の反応液の液面下となるように設けられることを特徴とする請求項１に記載のＰＣＢ分解処理設備。
【請求項３】
処理対象物の注入管が、インサート管方式で、反応槽の内壁面から５〜５０ｍｍ突き出るように設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＰＣＢ分解処理設備。
【請求項４】
洗浄媒体の供給部が、処理対象物の注入ライン、洗浄媒体の供給ライン及び該供給部と反応槽間にある処理対象物の注入管を連結する３方弁を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のＰＣＢ分解処理設備。
【請求項５】
ＰＣＢを含有する処理対象物を、逆止弁を有する注入管より反応槽に供給し、該反応槽内でＰＣＢの分解反応を行うＰＣＢ分解処理方法であって、分解反応の終了前に、該注入管の反応槽から逆止弁より遠い側に設けられた洗浄媒体の供給部と、反応槽との間の注入管に、洗浄媒体を流通させることを特徴とするＰＣＢ分解処理方法。
【請求項６】
洗浄媒体の流通を、逆止弁から反応槽までの注入管容積の４０倍以上かつ５００倍未満の量の洗浄媒体を用い、かつＲｅ数が１０００以上となる流速で行うことを特徴とする請求項５に記載のＰＣＢ分解処理方法。
【請求項７】
ＰＣＢの分解反応が行われる反応槽、この反応槽に処理対象物を注入するための注入管、及び反応槽内の反応物を採取するためのサンプリングラインを有するＰＣＢ分解処理設備であって、該サンプリングラインに、ガスパージラインが設けられていることを特徴とするＰＣＢ分解処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学処理法によりＰＣＢを分解処理するためのＰＣＢ分解処理設備、及びこの設備を用いたＰＣＢ分解処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣＢの処理法として、従来は高温で焼却する方法しか認められていなかったが、近年、この高温焼却処理に加えて、新たにＰＣＢを化学反応により分解する化学処理が認められ、種々の化学処理法が検討され、実施され始めている。
【０００３】
ＰＣＢの化学処理（分解処理）は、ＰＣＢの分解反応を行う反応槽と、この反応槽に、廃棄絶縁油等の処理対象物を注入するための配管（注入管）を有するＰＣＢ分解処理設備により行われる。そして、％オーダーの濃度で処理対象物中に含有されているＰＣＢを、反応媒体（例えば絶縁油）中で分解し、反応媒体中のＰＣＢの濃度を、最終的には０．５μｇ／ｇ以下にすることが求められている。
【０００４】
通常の化学プラントでは、薬液の注入は反応槽に設置した注入管のノズルから行うが、このＰＣＢ分解処理設備においても同様な注入方法が採用されている。しかし、この場合、注入後の注入管には、％オーダーのＰＣＢを含有する処理対象物が残留することとなる。最終的なＰＣＢ濃度としては０．５μｇ／ｇ以下との低濃度が求められているので、この残留する処理対象物が、分解処理終了後の反応媒体中へ混入すると、混入量が少量であっても、目的とするＰＣＢの濃度が達成できない問題がある。
【０００５】
例えば、０．５μｇ／ｇとの濃度は、反応媒体１０００ｇに、１００％ＰＣＢのｌ滴（約０．５ｍｇ）が含有されている濃度に相当するので、反応媒体の量が１０００ｇ未満の場合、分解終了後に反応槽にＰＣＢの注入管から、１００％ＰＣＢが一滴でも混入すると、０．５μ／ｇ以下との低濃度を達成することができない。
【０００６】
又、分解反応中の反応液の液跳ねにより、高濃度のＰＣＢを含有している反応液の上壁面への付着や、ＰＣＢの蒸発による上壁面への付着が生じ、それが、反応終了後に反応媒体中に混入しても、同様な問題が生じる。従って、ＰＣＢ分解処理設備では、汚染防止のために、設備的、運転方法的に、細心の留意をする必要があり、このような混入が起こらないＰＣＢ分解処理設備が望まれている。
【０００７】
又、ＰＣＢの分解処理の終了を確認するために、分解反応終了後に、反応媒体中のＰＣＢ濃度の分析が求められている。そこで、反応槽内の液を採取する必要があり、反応槽には、採取するための設備として、サンプリングラインが設けられる。
【０００８】
しかし、サンプリングライン内には、前回のサンプリング時の採取液が残存し、又％オーダーのＰＣＢを含有する反応初期時の処理対象物がライン内に拡散している場合もある。従って、サンプリング時に採取物中にこれらが混入し、ＰＣＢ濃度が反応槽内の実際の液と異なる可能性がある。
【０００９】
この問題を回避するため従来は、反応槽内の液を用いた、サンプリングライン内の共洗いが行われてきた。しかし、サンプリングライン内を洗浄置換するためには大量の共洗い液を要するとの問題があり、このような問題のないサンプリングラインが望まれていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、分解反応終了後、処理対象物等の混入による反応媒体の汚染を防ぐことができるＰＣＢ分解処理設備、及びＰＣＢ分解処理方法を提供することをその課題とする。
【００１１】
本発明はさらに、大量の共洗い液を要することなく、正確なサンプリングを可能にするサンプリング手段を設けたＰＣＢ分解処理設備を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
分解反応終了後、処理対象物等の混入による反応媒体の汚染を防ぐとの課題は、ＰＣＢの分解反応をする反応槽と、この反応槽に処理対象物を注入するための注入管を有するＰＣＢ分解処理設備であって、該注入管に洗浄媒体の供給部を設け、該供給部と反応槽内への開口部との間にある注入管に、洗浄媒体を流通可能にすることを特徴とするＰＣＢ分解処理設備（請求項１）により達成することができる。
【００１３】
このＰＣＢ分解処理設備によれば、処理対象物を反応槽に注入後、反応槽への開口部までの注入管に、洗浄媒体を流通（フラッシング）させることが可能であり、この洗浄媒体のフラッシングにより、注入管内に残留する処理対象物を洗浄し、除去することができる。従って、分解反応の終了後、注入管内に残留する液の逆流が生じても、この液はＰＣＢを高濃度で含有する処理対象物ではないので、その混入による反応媒体中のＰＣＢ濃度の上昇は生じない。
【００１４】
注入管のフラッシングに用いられる洗浄媒体は、注入管中に残留する処理対象物を効率よく除去するための流体であれば特に限定されないが、絶縁油等の反応媒体を用いることにより、処理対象物の除去が効率よく行われ、又分解反応へ他の成分を混入させることがない。従って、絶縁油等の反応媒体が好ましく例示される。
【００１５】
注入管は、反応槽内の液の注入管内への逆流を防止するための逆止弁を有する。注入管に、洗浄媒体を注入する供給部は、反応槽からこの逆止弁より遠い側に設けられ、逆止弁と反応槽内への開口部間の全体が洗浄されるように設けられている。逆止弁より反応槽側に設けると、該供給部と逆止弁の間に残留していた処理対象物の洗浄、除去が行われず、反応終了後に反応媒体中に混入する可能性がある。
【００１６】
注入管の反応槽内への開口部は、ＰＣＢの分解反応中の反応液（反応媒体と処理対象物等の混合物）の液面下となるように設けられることが好ましい。開口部を、分解反応中の反応液の液面下に設けることにより、反応中の反応液の液跳ねやＰＣＢの蒸発を抑え反応槽上壁面の汚染を低減することができる。請求項２は、この好ましい態様に該当する。
【００１７】
なお、余剰の脱塩素化剤を処理するための薬剤（例えば水）の沸点が反応媒体の温度より低い場合は、沸騰による反応槽上壁面の薬剤による汚染を防止するため、薬剤の注入ラインの開口部も前記注入管の開口部と同様、反応液の液面下となるように設けることが望ましい。
【００１８】
本発明における処理対象物としては、コンデンサーやトランス等に封入されていた純度の高いＰＣＢとともに、コンデンサー、トランスやその他のＰＣＢにより汚染されている物を洗浄した液から回収したもの等が挙げられる。
【００１９】
処理対象物の注入管は、インサート管方式で、反応槽の内壁面から５〜５０ｍｍ突き出るように設けられることが好ましい。ここでインサート管方式とは、反応槽に開けられた穴内に注入管がそのまま挿入され、その先端が反応槽内に突き出ている方式を言う。開口部の近傍には、液溜りとなり洗浄されにくい部分が生じやすいが、この方式により、このような部分を減少させることができるので好ましい。注入管の先端を反応槽の内壁面から突き出るように設けると、さらに、洗浄されにくい部分を減少させることができる。なお、突き出る長さが５ｍｍ未満の場合は、反応槽内の渦流の影響によりインサート管と反応槽に開けられた穴間に未反応のＰＣＢが滞留する可能性があり、一方５０ｍｍを越える場合は、この部分が振動による劣化を受けやすいので、突き出る長さとしては５〜５０ｍｍの範囲が好ましい。請求項３は、この好ましい態様に該当する。
【００２０】
洗浄媒体の供給部は、処理対象物の注入ライン、洗浄媒体の供給ライン及び該供給部と反応槽間にある注入管を連結する３方弁を有することが好ましい。３方弁により、ライン分岐点から弁までの間の溜りを洗浄することができ、この供給部に高濃度のＰＣＢを含有する処理対象物が残留し、これが分解処理後に混入することを防ぐことができる。請求項４は、この好ましい態様に該当する。３方弁としては、弁内の液溜りが少ない３方ボール弁が特に好ましい。
【００２１】
処理対象物の注入管の接続部の液溜りがあると、未反応のＰＣＢが滞留し、分解反応終了後の反応媒体を汚染する可能性がある。そこで、この接続部には、フランジ部の液溜りの少ない継手、例えばＳｗａｇｅｌｏｋ継手を採用することが好ましい。又、注入管に用いられる配管材としては、洗浄媒体による洗浄をより確実に行うために、ＢＡ管（光輝焼鈍管）又は、内面バフ研磨管が好ましく使用される。
【００２２】
反応槽の接液部のノズルに液溜りとなる部位があると、攪拌不足等の理由により反応効率が悪くなったとき、この部分に未反応のＰＣＢが滞留し、排出時に逆流する可能性がある。そこで、この問題を防止するために、反応槽の接液部には、ノズルとしてパットフランジを使用する等、液溜りとなる部位を極力なくすような構造とすることが望ましい。
【００２３】
ＰＣＢの分解反応終了後、処理対象物等の混入による反応媒体の汚染を防ぐとの課題は、前記の本発明のＰＣＢ分解処理設備を用い、該注入管に設けられた洗浄媒体の供給部と、反応槽との間の注入管に、洗浄媒体を流通させる方法により達成される。請求項５は、この態様に該当し、ＰＣＢを含有する処理対象物を、逆止弁を有する注入管より反応槽に供給し、該反応槽内でＰＣＢの分解反応を行うＰＣＢ分解処理方法であって、分解反応の終了前に、該注入管の反応槽から逆止弁より遠い側に設けられた洗浄媒体の供給部と、反応槽との間の注入管に、洗浄媒体を流通させることを特徴とするＰＣＢ分解処理方法を提供するものである。
【００２４】
洗浄媒体の流通により、注入管内に残留する処理対象物が洗浄、除去されるので、分解反応終了後の処理対象物の混入による反応媒体の汚染を防ぐことができる。注入管内に残留する処理対象物は、洗浄媒体とともに反応槽内に混入し、含有されていたＰＣＢは反応槽内で分解処理される。従って、洗浄媒体の流通は、分解反応終了前に行う必要があるが、分解反応の効率を高めるためには、反応槽内のＰＣＢ濃度が高い段階である分解反応の開始前に行うことが好ましい。さらに、反応途中の分解反応液（ＰＣＢ濃度は充分低減していない。）の注入管内への逆流による汚染を防止するために、反応途中にも洗浄を行ってもよい。
【００２５】
洗浄媒体の流通は、逆止弁から反応槽までの配管（注入管）容積の４０倍以上の量の洗浄媒体を用い、かつＲｅ数が１０００以上となる流速で行うことが好ましい。流量が４０倍未満の場合又はＲｅ数が１０００未満となる流速の場合は、充分な洗浄を行えない場合がある。又、大量の洗浄媒体で行うと、洗浄については問題ないが、反応槽温度の低下等の問題が生じるため、流量は、逆止弁から反応槽までの配管容積の５００倍未満とすることが望ましい。
【００２６】
請求項６は、この好ましい態様に該当し、前記のＰＣＢ分解処理方法であって、洗浄媒体の流通を、逆止弁から反応槽までの注入管容積の４０倍以上かつ５００倍未満の量の洗浄媒体を用い、かつＲｅ数が１０００以上となる流速で行うことを特徴とするＰＣＢ分解処理方法を提供するものである。
【００２７】
本発明のＰＣＢ分解処理方法において行われるＰＣＢの分解反応としては、ＰＣＢを脱塩素化して分解する反応が例示される。特に、金属ナトリウムを用いＰＣＢを脱塩素化して分解する反応が好ましく例示される。
【００２８】
大量の共洗い液を要することなく、正確なサンプリングを可能にするサンプリング手段を設けたＰＣＢ分解処理設備を提供するとの課題は、ＰＣＢの分解反応が行われる反応槽、この反応槽に処理対象物を注入するための注入管、及び反応槽内の反応物を採取するためのサンプリングラインを有するＰＣＢ分解処理設備であって、該サンプリングラインに、ガスパージラインが設けられていることを特徴とするＰＣＢ分解処理設備により達成される（請求項７）。
【００２９】
すなわち、サンプリングラインには、好ましくは、ガスパージラインが設けられる。試料の採取前に、ガスパージラインより、ガスを、サンプリングライン内にフラッシングすることにより、サンプリングライン内の残留液、例えば前回のサンプリング時の採取液や、ライン内に拡散した反応初期時の処理対象物を除去することができ、共洗い液の必要量を減少させることが可能となる。ガスパージに用いられるガスとしては、窒素が例示される。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のＰＣＢ分解処理設備によれば、反応槽への開口部までの注入管に、洗浄媒体を流通（フラッシング）させることが可能であり、注入管内に残留する処理対象物を洗浄し、除去することができる。従って、本発明のＰＣＢ分解処理設備、ＰＣＢ分解処理方法によりＰＣＢの分解処理を行えば、分解反応の終了後、注入管内に残留する液の逆流が生じても、この液はＰＣＢを高濃度で含有する処理対象物ではないので、その混入による反応媒体中のＰＣＢ濃度の上昇は生じない。その結果、反応媒体の汚染を防ぐことができ、ＰＣＢ分解処理を安定して行うことができる
【００３１】
本発明のＰＣＢ分解処理設備であって、サンプリングラインにガスパージラインが設けられた態様によれば、サンプリング前にガスパージラインよりフラッシングすることにより、サンプリングライン内の残留液を除去することができ、共洗い液の必要量を減少させ、正確なサンプリングが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図を参照して説明するが、本発明の範囲は、この形態により限定されるものではない。
【００３３】
図１は、本発明のＰＣＢ分解処理設備の一例を示す模式図である。ＰＣＢを含む処理対象物は、注入ライン２、注入管３を通り、注入管の開口部４より、反応槽１内に注入される。反応槽１内には、該処理対象物、及び絶縁油等の反応媒体が供給され、ＰＣＢの分解反応が行われる。
【００３４】
図１の例では、開口部４は、反応槽１内の反応媒体等の液面より低い位置に設けられている。その結果、反応中の反応液の液跳ねやＰＣＢの蒸発を抑え反応槽上壁面の汚染を低減することができる。
【００３５】
反応槽１には、撹拌手段６、加熱手段（図示されていない。）、冷却手段（図示されていない。）、温度調整手段等が設けられ、これらの手段により、反応液を撹拌し、温度調整等を行いながら、ＰＣＢの分解反応が行われる。
【００３６】
注入管３には、洗浄媒体供給ライン５が設けられており、処理対象物を、注入管３を通して反応槽１内に供給した後、洗浄媒体供給ライン５から洗浄媒体が、注入管３内に流通され、注入管３内が洗浄される。その結果、注入管３内に残留する処理対象物は除去され、この逆流による汚染を防ぐことができる。
【００３７】
供給ライン５と注入管３を接続する部分、すなわち洗浄媒体の供給部は、弁内の液溜りが少ない３方ボール弁７により構成されている。３方ボール弁７には、注入ライン２、注入管３及び洗浄媒体供給ライン５が連結している。
【００３８】
図１の例のＰＣＢ分解処理装置には、さらに、他の薬剤を注入する薬剤注入ライン８が設けられている。薬剤注入ライン８の反応槽１への開口部も、反応槽上壁面の薬剤による汚染を防止するため、反応液の液面下に設けられている。
【００３９】
なお、フランジ部の液溜りを少なくするためＳｗａｇｅｌｏｋ継手が採用されている。又液溜りとなる部分を極力なくすため反応槽の接液部にはノズルとしてパットフランジが使用されている。又、本例では配管が細いため、反応槽壁面からの配管の突き出しを押えることにより振動による劣化（ＦＩＶ）の対策を行っている。
【００４０】
図１の例のＰＣＢ分解処理装置には、さらに、分解反応の終了を確認するための分析試料を採取するサンプリング手段が設けられている。該サンプリング手段は、一端が反応液内にあるサンプリングライン９であり、ここを通して反応液がサンプリングされ、分析に供せられる。
【００４１】
サンプリングライン９には、ガスパージライン１０が設けられ、窒素を、サンプリングライン内にフラッシングすることができる。試料の採取前に、フラッシングすることにより、サンプリングライン９内の残留液を除去することができ、共洗い液の必要量を減少させることが可能となる。
【００４２】
図２は、図１の例における注入管３及びその周辺を示す部分拡大模式図である。注入ライン２、注入管３及び洗浄媒体供給ライン５は、ナット２１等を用いた接続手段により、３方ボール弁７に接続されている。注入ライン２を通した処理対象物の供給後、３方ボール弁７を切り替え、洗浄媒体供給ライン５より洗浄媒体を、注入管３内に流通させることにより、注入管３内の洗浄が行われる。
【００４３】
注入管３の途中には、反応槽からの逆流を防止するための逆止弁２４が設けられており、ナット２１等を用いた接続手段により、注入管３に接続している。注入管３の一方の端は、ナット２１やフランジ２２を用いた接続手段により、反応槽１の壁部２３に形成されたノズル２５に接続している。注入管３は、ノズル２５内に挿入されており（インサート方式）又その先端の開口部４は反応槽１内に突き出ている。なお、注入管３を形成する配管材には、洗浄性を上げるために内面バフ研磨管を使用している。
【００４４】
次に参考例、実施例に基づいて本発明の効果をさらに具体的に説明する。本発明の範囲は実施例により限定されない。
参考例
【００４５】
図１及び図２に示される装置と同じ構成であって、注入管３の逆止弁２４より開口部４までの内容積が約２５ｍｌであるＰＣＢ分解処理設備を用い、先ず、１００％ＰＣＢを、注入管３を通して、反応槽１内に供給し、その後洗浄媒体として絶縁油を、表１に示す量用い、注入管３内を、Ｒｅが約１１００となるような流量でフラッシングを行った。フラッシング後の配管内の絶縁油中のＰＣＢ濃度を表１に示す。
【００４６】
反応槽１内の絶縁油量を１０００ｋｇと仮定し、フラッシング後の、逆止弁２４より開口部４までの配管内にあった絶縁油が全て反応槽内に逆流し反応槽を汚染すると仮定した場合の、反応槽１内のＰＣＢ濃度を計算した。その計算値を表１に示す。１Ｌ（すなわち配管容積の４０倍）の絶縁油で洗浄した場合は、反応槽１内のＰＣＢ濃度は０．０５μｇ／ｇとなり、ＰＣＢの基準値０．５μｇ／ｇと比べて無視できる値となる。
【００４７】
【表１】
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【実施例】
【００４８】
図１及び図２に示される装置と同じ構成であって、注入管３の逆止弁２４より開口部４までの内容積が約２５ｍｌであるＰＣＢ分解処理設備を用い、先ず、１００％ＰＣＢを、注入管３を通して反応槽１内に供給し、その後洗浄媒体として絶縁油を、約５Ｌ（配管容積の約２００倍）用いて、Ｒｅ数約１１００の流速で注入管３内を流通させ、反応槽１内に供給した。その後、ＰＣＢの分解処理をし、処理後の反応液を排出後に、ＰＣＢ濃度を再分析したが、汚染は確認されなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明のＰＣＢ分解処理設備の一例を示す模式図である。
【図２】図１の例における注入管３及びその周辺を示す部分拡大模式図である。
【符号の説明】
【００５０】
１    反応槽
２    注入ライン
３    注入管
４    開口部
５    洗浄媒体供給ライン
６    撹拌手段
７    ３方ボール弁
８    薬剤注入ライン
９    サンプリングライン
１０  ガスパージライン
２３  壁部
２４  逆止弁
２５  ノズル
【図１】
2006142227.tif 000004
【図２】
2006142227.tif 000005