(57)【要約】【課題】不純物を含むＰＣＢ混入絶縁油の無害化処理に適用することで無害化処理を安定的に行うことができ、さらに金属ナトリウムの消費量を低減させることができる、不純物を含む油を浄化する油浄化装置を提供する。【解決手段】ＰＣＢ混入絶縁油無害化処理設備１の回収油貯蔵タンク１７に底部と頂部とを結ぶ外付けの水循環ライン６０を設け、水循環ライン６０を通じて、水溶性酸化変質油を抽出すべく回収油貯蔵タンク１７に張り込まれた電解質を含む水を回収油貯蔵タンク１７の底部から抜き出し回収油貯蔵タンク１７の頂部に返送し、水と貯蔵する油とを油回収油貯蔵タンク１７内で接触させ水溶性酸化変質油を水側に抽出させ、回収油貯蔵タンク１７の底部水相６４内に配設された電解装置６２で水側に抽出された水溶性酸化変質油を酸化分解する。【選択図】図１
2011254869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶性不純物を含む油と水とを接触させ水溶性不純物を前記水に抽出させる不純物抽出手段と、
水溶性不純物を含む前記水を電気分解する電解装置と、
を含むことを特徴とする油浄化装置。
【請求項２】
前記水は、硫酸塩、炭酸塩、塩化ナトリウムのうち１種以上の電解質を含み、電気分解で過酸化物が生成し、該過酸化物が前記水溶性不純物を酸化分解することを特徴とする請求項１に記載の油浄化装置。
【請求項３】
前記水溶性不純物を含む油は、油貯蔵タンクに貯蔵された油であり、
前記不純物抽出手段は、水溶性不純物を含む油を貯蔵する油貯蔵タンクの底部と頂部とを結ぶ液体を循環可能な循環ラインを備え、前記循環ラインを通じて、水溶性不純物を抽出すべく前記油貯蔵タンクに張り込まれた電解質を含む水を油貯蔵タンクの底部から抜き出し油貯蔵タンクの頂部に返送し、前記水と貯蔵する油とを油貯蔵タンク内で接触させ水溶性不純物を前記水で抽出し、
前記電解装置は、前記油貯蔵タンクの底部水相内に配設され、水溶性不純物を含む前記水を電気分解することを特徴とする請求項２に記載の油浄化装置。
【請求項４】
前記水溶性不純物を含む油は、油貯蔵タンクに貯蔵された油であり、
前記不純物抽出手段は、貯蔵する水溶性不純物を含む油と電解質を含む水とを混合する混合器と、油水分離器と、水溶性不純物を含む油を貯蔵する油貯蔵タンクと前記混合器と油水分離器との間を油を循環可能に結ぶ油循環ラインと、前記混合器と前記油水分離器と前記電解装置との間を前記水を循環可能に結ぶ水循環ラインとを有し、
前記油貯蔵タンク内の油は、前記混合器で前記水と接触し水溶性不純物を除去又は低減させ、前記油水分離器で水溶性不純物を含む前記水が分離された後、油貯蔵タンクへ返送され、
前記電解装置は、前記油水分離器で油と分離された水溶性不純物を含む前記水を電気分解し、電気分解後の前記水は前記混合器に返送され、前記水が循環使用されることを特徴とする請求項２に記載の油浄化装置。
【請求項５】
前記水溶性不純物を含む油は、油貯蔵タンクに貯蔵された油であり、
前記不純物抽出手段は、水溶性不純物を含む油を貯蔵する油貯蔵タンクの底部と頂部とを結ぶ液体を循環可能な循環ラインを備え、前記循環ラインを通じて、水溶性不純物を抽出すべく前記油貯蔵タンクに張り込まれた電解質を含む水を油貯蔵タンクの底部から抜き出し油貯蔵タンクの頂部に返送し、前記水と貯蔵する油とを油貯蔵タンク内で接触させ水溶性不純物を前記水で抽出し、
前記電解装置は、前記循環ラインに設けられ、水溶性不純物を含む前記水を電気分解することを特徴とする請求項２に記載の油浄化装置。
【請求項６】
前記油がＰＣＢ混入絶縁油であり、前記水溶性不純物が酸化変質油であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１に記載の油浄化装置。
【請求項７】
請求項６に記載の油浄化装置と、
前記油浄化装置で浄化されたＰＣＢ混入絶縁油及び／又は前記油浄化装置で浄化されたＰＣＢ混入絶縁油を含むＰＣＢ混入絶縁油を金属ナトリウムと反応させＰＣＢを無害化する無害化処理装置と、
を備えることを特徴とするＰＣＢ混入絶縁油の無害化処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不純物を含む油を洗浄し油を浄化する油浄化装置及び不純物を含むＰＣＢ混入絶縁油を無害化処理するＰＣＢ混入絶縁油の無害化処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）は、不燃性で化学安定性及び電気絶縁性に優れるため、従来、電気機器の絶縁油などとして使用されていたが、その有害性から現在では使用が禁止され、保管されているＰＣＢ及びＰＣＢを含有する廃油などについても、平成１３年に制定された「ポリ塩化ビフェニル廃棄物の適正な処理の推進に関する特別措置法（ＰＣＢ特措法）」により、平成２８年７月までに処理を完了することが義務付けられている。
【０００３】
ＰＣＢの脱塩素化技術は、これまでに多くの方法が提案されており、幾つかの方法は実用化されている。金属ナトリウムとＰＣＢとを反応させＰＣＢを脱塩素化させる方法は、ＰＣＢ混入絶縁油の無害化処理に使用され、処理プラントも稼働中である。金属ナトリウムとＰＣＢとを反応させるとＰＣＢが脱塩素化され、ビフェニル、塩化ナトリウム、ビフェニルが重合したビフェニル重合物、水酸化ナトリウムが生成するが、この生成物に関しては幾つかの問題が指摘され、これに対する対策案が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
また不純物を含むＰＣＢ混入絶縁油を処理すると処理設備、処理プロセスに悪影響を及ぼす。例えば、ＰＣＢ混入絶縁油を抜き出した後に柱上変圧器を破砕しこれを真空加熱し回収される留出液には水溶性の有機酸が含まれ、これが配管を腐食させることがある。またＰＣＢと金属ナトリウムとを反応させるに先立ち行なわれる被処理油中の水分除去操作により、タール状のスラッジが析出し、これがストレーナを閉塞させることがある。これに対し本出願人は、既に有機酸を除去する装置を開発し特許出願中である（特願２００８−３１８１１４）。またＰＣＢ汚染物を真空加熱し回収される回収物には、ＰＣＢを含む炭化水素系油状物の他、熱分解生成物である木酢液、タール状物質が含まれ、これらがＰＣＢの分解処理に悪影響を及ぼすとし、ＰＣＢの分解処理に先立ち、蒸留操作により低沸点熱分解生成物を除去し、さらに吸着剤を使用しタール状物質を吸着除去する技術が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３１９４１５号公報
【特許文献２】特開２００４−１７４２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記以外に不純物を含むＰＣＢ混入絶縁油を金属ナトリウムで無害化処理すると、反応槽内にスケールが析出し、これが剥離し配管を閉塞させる、さらには金属ナトリウムの消費量が多くなる等の問題が発生する。以上のように不純物を含むＰＣＢ混入絶縁油を無害化処理するとき、無害化処理設備、運転に多くのトラブル又は悪影響が発生するが、これまでこのような問題点は指摘されておらず、これらを効果的に防止する方法の開発が待たれている。上記問題を解決する手段が廃棄物、廃液又は排水を発生させるとこれらに対する新たなＰＣＢ汚染対策が必要となるため、上記問題を解決する手段は、廃棄物、廃液及び排水を発生することなく上記問題を解決できることが非常に重要である。なお、他の分野でも油に不純物が含まれることは多いことから、このよう油に対しても適用可能な技術であればより好ましい。
【０００７】
本発明の目的は、不純物を含むＰＣＢ混入絶縁油の無害化処理に適用することで無害化処理を安定的に行うことができ、さらに金属ナトリウムの消費量を低減させることができる、不純物を含む油を廃棄物、廃液及び排水を発生することなく浄化する油浄化装置を提供することである。また不純物を含むＰＣＢ混入絶縁油の無害化処理を安定的に行うことが可能で金属ナトリウムの消費量を低減可能なＰＣＢ混入絶縁油の無害化処理設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、ＰＣＢ混入絶縁油の無害化処理において、不純物を含むＰＣＢ混入絶縁油を被処理油とするとき発生する種々のトラブル、悪影響は、被処理油に含まれる酸化変質油に起因し、さらに酸化変質油の一部は水溶性であること、この水溶性の酸化変質油を取り除くことでトラブル、悪影響を抑制することができること、この水溶性の酸化変質油を廃棄物、廃液及び排水を発生することなく除去する手段を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち本発明は、水溶性不純物を含む油と水とを接触させ水溶性不純物を前記水に抽出させる不純物抽出手段と、水溶性不純物を含む前記水を電気分解する電解装置と、を含むことを特徴とする油浄化装置である。
【００１０】
また本発明において、前記水は、硫酸塩、炭酸塩、塩化ナトリウムのうち１種以上の電解質を含み、電気分解で過酸化物が生成し、該過酸化物が前記水溶性不純物を酸化分解することを特徴とする。
【００１１】
また本発明において、前記水溶性不純物を含む油は、油貯蔵タンクに貯蔵された油であり、前記不純物抽出手段は、水溶性不純物を含む油を貯蔵する油貯蔵タンクの底部と頂部とを結ぶ液体を循環可能な循環ラインを備え、前記循環ラインを通じて、水溶性不純物を抽出すべく前記油貯蔵タンクに張り込まれた電解質を含む水を油貯蔵タンクの底部から抜き出し油貯蔵タンクの頂部に返送し、前記水と貯蔵する油とを油貯蔵タンク内で接触させ水溶性不純物を前記水で抽出し、前記電解装置は、前記油貯蔵タンクの底部水相内に配設され、水溶性不純物を含む前記水を電気分解することを特徴とする。
【００１２】
また本発明において、前記水溶性不純物を含む油は、油貯蔵タンクに貯蔵された油であり、前記不純物抽出手段は、貯蔵する水溶性不純物を含む油と電解質を含む水とを混合する混合器と、油水分離器と、水溶性不純物を含む油を貯蔵する油貯蔵タンクと前記混合器と油水分離器との間を油を循環可能に結ぶ油循環ラインと、前記混合器と前記油水分離器と前記電解装置との間を前記水を循環可能に結ぶ水循環ラインとを有し、前記油貯蔵タンク内の油は、前記混合器で前記水と接触し水溶性不純物を除去又は低減させ、前記油水分離器で水溶性不純物を含む前記水が分離された後、油貯蔵タンクへ返送され、前記電解装置は、前記油水分離器で油と分離された水溶性不純物を含む前記水を電気分解し、電気分解後の前記水は前記混合器に返送され、前記水が循環使用されることを特徴とする。
【００１３】
また本発明において、前記水溶性不純物を含む油は、油貯蔵タンクに貯蔵された油であり、前記不純物抽出手段は、水溶性不純物を含む油を貯蔵する油貯蔵タンクの底部と頂部とを結ぶ液体を循環可能な循環ラインを備え、前記循環ラインを通じて、水溶性不純物を抽出すべく前記油貯蔵タンクに張り込まれた電解質を含む水を油貯蔵タンクの底部から抜き出し油貯蔵タンクの頂部に返送し、前記水と貯蔵する油とを油貯蔵タンク内で接触させ水溶性不純物を前記水で抽出し、前記電解装置は、前記循環ラインに設けられ、水溶性不純物を含む前記水を電気分解することを特徴とする。
【００１４】
また本発明において、前記油がＰＣＢ混入絶縁油であり、前記水溶性不純物が酸化変質油であることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記油浄化装置と、前記油浄化装置で浄化されたＰＣＢ混入絶縁油及び／又は前記油浄化装置で浄化されたＰＣＢ混入絶縁油を含むＰＣＢ混入絶縁油を金属ナトリウムと反応させＰＣＢを無害化する無害化処理装置と、を備えることを特徴とするＰＣＢ混入絶縁油の無害化処理設備である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る油浄化装置は、水溶性不純物を含む油と水とを接触させ水溶性不純物を水側に抽出させる不純物抽出手段を備えるので油を水で洗浄可能であり、さらに抽出した水溶性不純物を含む水を電気分解する電解装置を備えるので、廃棄物、廃液及び排水を発生することなく水溶性不純物を除去又は低減することができる。特に電気分解により過酸化物を生成する電解質を含む水を使用すれば、より効果的に水溶性不純物を酸化分解することができる。このような油浄化装置で酸化変質油を含むＰＣＢ混入絶縁油を浄化した後、無害化処理することで、酸化変質油に起因するＰＣＢ混入絶縁油無害化処理設備及び運転上のトラブルを解消又は低減させ、ＰＣＢ混入絶縁油の無害化処理を安定的に行うことができる。さらに金属ナトリウムの消費量を低減させることができる。
【００１７】
また本発明によれば、電解装置を油貯蔵タンク内に設置し又は電解装置を油貯蔵タンク外に配置し油及び洗浄用の水を循環させるように構成し、油貯蔵タンク内に貯蔵する水溶性不純物を含む油を浄化することができるので使い易い形態を選択可能であり実施化し易い。また水も繰り返し使用することができるので廃棄物とならずかつ経済的である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態であるＰＣＢ混入絶縁油無害化処理設備１の概略的構成を示す図である。
【図２】紙木類乾留物を含む絶縁油と紙木類乾留物を含まない絶縁油をフーリエ変換赤外分光法ＦＴＩＲで分析した結果を示す図である。
【図３】酸化変質油を含むＰＣＢ微量混入絶縁油を水洗洗浄したときの金属ナトリウム注入量とＰＣＢ分解後の油中のＰＣＢ濃度の関係を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態である油浄化装置の概略的構成を示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態である油浄化装置の概略的構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明の第１実施形態であるＰＣＢ混入絶縁油無害化処理設備１の概略的構成を示す図である。
【００２０】
ＰＣＢ混入絶縁油無害化処理設備１は、ＰＣＢ混入絶縁油、さらにはＰＣＢ汚染物に付着するＰＣＢ混入絶縁油を回収し、これらを金属ナトリウムで無害化する設備であり、ＰＣＢ汚染物を真空加熱し汚染物に付着する絶縁油を回収する絶縁油回収装置２と、絶縁油回収装置２で回収される回収絶縁油及び柱上変圧器から抜き出されたＰＣＢ混入絶縁油等を無害化する無害化処理装置３と、回収絶縁油を浄化する油浄化装置５０とを含み構成される。油浄化装置５０を除いた他の装置は、従来から使用されているＰＣＢ混入絶縁油無害化処理設備と基本的に同じ構成である。柱上変圧器に充填されたＰＣＢ微量混入絶縁油及び柱上変圧器に付着するＰＣＢ微量混入絶縁油を回収し、これらを無害化処理する場合を例に採り、まず油浄化装置５０を除いたＰＣＢ混入絶縁油無害化処理設備の構成、無害化処理プロセス、従来、酸化変質油を含むＰＣＢ混入絶縁油を処理するとき発生していたトラブル、悪影響について説明し、続いて油浄化装置５０の構成及び作用効果について説明する。
【００２１】
絶縁油回収装置２は、ＰＣＢ汚染物を真空加熱し汚染物に付着する絶縁油を回収する装置であり、ＰＣＢ汚染物を真空加熱する真空加熱炉１１、真空加熱炉１１で蒸発させた絶縁油等を凝縮させる凝縮器１３、凝縮器１３で凝縮回収した凝縮液に含まれる水を分離する油水分離器１５及び回収絶縁油を貯蔵する回収油貯蔵タンク１７を含む。
【００２２】
ＰＣＢ汚染物である柱上変圧器は、ＰＣＢ微量混入絶縁油を抜き出した後、解体、破砕されケース、銅線、金具、碍子、紙木などに分けられた後、各々真空加熱炉１１に投入される。真空加熱炉１１内は加熱され、さらに真空ポンプを含む減圧装置により減圧状態となっている。ケース等に付着するＰＣＢを含む絶縁油は、真空加熱炉１１内で蒸発し、凝縮器１３で冷却され凝縮した後、油水分離器１５に送られる。柱上変圧器は、銅線、金具などの金属のほか紙木を含むため、真空加熱炉１１で加熱されるとＰＣＢを含む絶縁油のほか、紙木が乾留されこれらが凝縮液となって油水分離器１５に送られる。このため凝縮液には、ＰＣＢを含む絶縁油のほか水、紙木類乾留物を含む。油水分離器１５では凝縮液が静置され比重差により油相と水相とに分離され、油相は、回収絶縁油として回収油貯蔵タンク１７に送られる。なお回収絶縁油にはＰＣＢを含む絶縁油の他、紙木類乾留物及び少量の水が含まれる。回収油貯蔵タンク１７の回収絶縁油は、タンクローリー１９で無害化処理装置３の処理タンク２１に送られる。
【００２３】
無害化処理装置３は、ＳＰプロセス（soduim pulverulent dispersion）法を用いてＰＣＢ混入絶縁油を無害化する装置であり、金属ナトリウムとＰＣＢとを反応させＰＣＢを脱塩素化する。無害化処理装置３は、被処理油を貯蔵する処理タンク２１、被処理油に含まれる水を除去する減圧蒸留槽２３、ＰＣＢを金属ナトリウムと反応させ脱塩素化する反応槽２５、ＰＣＢの脱塩素化を確認するための分解確認槽２７、処理済油に含まれる残存金属ナトリウムを水和させ、さらに中和する抽出中和槽３１、処理済油と水とを分離する油水分離槽３３、水を回収する洗浄水再生設備３５を備える。
【００２４】
被処理油は、柱上変圧器から抜き出されたＰＣＢ微量混入絶縁油、又は柱上変圧器から抜き出されたＰＣＢ微量混入絶縁油と絶縁油回収装置２で回収される回収絶縁油との混合物であり、これらは処理タンク２１に貯蔵された後、減圧蒸留槽２３に送られる。
【００２５】
減圧蒸留槽２３は、ジャケット付き攪拌槽であり、ジャケットに加熱した熱媒を供給することで被処理油を加熱する。また減圧蒸留槽２３は、槽内を減圧し被処理油に含まれる水を蒸発させ凝縮し回収する減圧装置（図示を省略）を備え、処理タンク２１から送られた被処理油は、ここで９０℃程度に加熱、０．０１４２Ｍｐａ程度に減圧され、被処理油に含まれる水が除去される。減圧蒸留槽２３で水分が除去された被処理油は反応槽２５に送られる。
【００２６】
反応槽２５は、ジャケット付き攪拌槽であり、ここで減圧蒸留槽２３で水分が除去された被処理油に金属ナトリウムが添加される。金属ナトリウムは、絶縁油中に金属ナトリウムの微粒子を分散させた金属ナトリウム分散体（ＳＤ：soduim dispersion）として反応槽２５に添加される。被処理油と金属ナトリウムとは、攪拌されながらジャケットに供給される加熱した熱媒により９０℃程度まで加熱され、ＰＣＢは金属ナトリウムと反応し脱塩素化し、被処理油は無害化される。なお、金属ナトリウム分散体を添加し所定の時間経過後に、反応促進剤として所定量の水が添加される。反応槽２５の気相部には窒素ガスが供給されている。
【００２７】
反応槽２５でＰＣＢが脱塩素化された被処理油（処理済油）は、分解確認槽２７に送られ、サンプリングライン２９を介してサンプリングされ、処理済油中のＰＣＢ濃度が所定の濃度以下になっているか確認される。ここでＰＣＢが所定濃度以下に達していないことが確認されると、処理済液を反応槽２５に返送し再度、ＰＣＢの脱塩素化を行う。処理済油は、ＰＣＢ濃度が所定の濃度以下であることが確認されると冷却され、その後に抽出中和槽３１に送られる。
【００２８】
分解確認槽２７から送られる処理済油は、抽出中和槽３１で多量の水と混合され、処理済油中に残存する金属ナトリウムが水和される。さらに金属ナトリウムが水和され生成した水酸化ナトリウムを中和させるための炭酸ガスが吹き込まれ所定のｐＨに調整された後、油水分離槽３３に送られる。
【００２９】
油水分離槽３３に送られる多量の水を含む処理済油は、油水分離槽３３で静置され比重差により油相３７と水相３９とに分離される。上層の油相３７は、処理済油タンク４１に送られ貯蔵される。一方、下層の水相３９は、水を回収する洗浄水再生設備３５に送られる。
【００３０】
洗浄水再生設備３５は、乾燥機４３を備え、水を蒸発させ回収すると共に水に含まれる塩化ナトリウム等を蒸発乾固させる。油水分離槽３３から送られる水は静置分離水受槽４５に一度、貯留された後、乾燥機４３に送られ加熱される。蒸発した水は、凝縮器４７で凝縮し凝縮水槽４９に貯留される。この水は抽出中和槽３１に送られ、金属ナトリウムを水和させるための水として使用される。一方、水に溶解していた塩化ナトリウム等は乾燥汚泥として回収される。このように無害化設備３は、水を系外に排出しないクローズドシステムとなっている。
【００３１】
ＰＣＢ微量混入絶縁油を抜き出した後の柱上変圧器を破砕しこれを真空加熱し回収される回収絶縁油が含まれるＰＣＢ微量混入絶縁油を被処理油とする場合、被処理油には、Ｃ＝Ｏ結合及びＣ−Ｏ結合を含む酸化変質油が含まれる。Ｃ＝Ｏ結合及びＣ−Ｏ結合を含む酸化変質油が含まれるのは、柱上変圧器に紙、木が含まれ、これらの乾留物が回収絶縁油に含まれることによる。図２は、紙木類乾留物を含む絶縁油と紙木類乾留物を含まない絶縁油をフーリエ変換赤外分光法ＦＴＩＲで分析した結果を示す図である。紙木類乾留物を含む絶縁油にはＣ＝Ｏのピーク１７５０ｃｍ−１が強く表れている。Ｃ＝Ｏ結合を含む酸化変質油としては、カルボン酸、エステル、アルデヒド、ケトンがある。酸化変質油はカルボン酸、アルコール類など水溶性の酸化変質油、非水溶性の酸化変質油を含み、極性が強いため、一部の酸化変質油は時間経過と共に酸化変質油同士が凝集、合体しスラッジとなり析出する。
【００３２】
油浄化装置５０を備えない従来のＰＣＢ混入絶縁油無害化処理設備を用いて酸化変質油を含むＰＣＢ混入絶縁油を処理する場合、析出するスラッジはタール状で粘性が高いため、例えば回収油貯蔵タンク１７から回収絶縁油を払出すラインに設けられたストレーナ（図示を省略）を閉塞させる。また酸化変質油に含まれる酸性成分又はスラッジは被処理油中の水と交わり酸性を呈するため、例えば回収油貯蔵タンク１７から回収絶縁油を払出すラインの配管等を腐食させる。さらに減圧蒸留槽２３で水分を除去すると水溶性の酸化変質油もスラッジとなって析出し、減圧蒸留槽２３と反応槽２５を結ぶラインに設けられたストレーナ（図示を省略）を閉塞させる。また酸化変質油を含むＰＣＢ微量混入絶縁油を被処理油とし、これを金属ナトリウムさらに反応促進剤である水と反応させると、酸化変質油も金属ナトリウムと反応するため、金属ナトリウムの消費量が多くなる。酸化変質油を含むＰＣＢ微量混入絶縁油と金属ナトリウム、反応促進剤である水との代表的な反応は、次式で示される。さらに酸化変質油が金属ナトリウム、反応促進剤と反応し生成する鹸化物、炭酸塩、有機酸塩等は、絶縁油には溶解せずかつ極性が強いため金属面に付着し易く、これらが壁面に付着、成長しスケールとなることで種々のトラブルが発生する。
【００３３】
【化１】
2011254869.tif 000003
【００３４】
第１実施形態に示すＰＣＢ混入絶縁油無害化処理設備１は、油浄化装置５０が回収絶縁油に含まれる酸化変質油のうち水溶性酸化変質油を除去又は低減させ、従来のＰＣＢ混入絶縁油無害化処理で見られたトラブルを防止する。
【００３５】
油浄化装置５０は、回収油貯蔵タンク１７に組み込まれ、貯蔵する回収絶縁油と電解質を含む水とを接触させ回収絶縁油に含まれる水溶性酸化変質油を水側に抽出させる水循環ライン６０と、抽出した水に含まれる水溶性酸化変質油を酸化分解する電解装置６２とを備える。
【００３６】
回収油貯蔵タンク１７には、回収絶縁油に含まれる水溶性酸化変質油を抽出するための電解質を含む水が張り込まれる。回収油貯蔵タンク１７内では比重の関係から底部に水相６４、その上部に油相６６が形成される。回収油貯蔵タンク１７には回収油貯蔵タンク１７の底部と頂部とを結ぶ、水循環ポンプ６８が介装された水循環ライン６０が設けられている。水循環ライン６０を通じて、電解質を含む水を回収油貯蔵タンク１７の底部から抜き出し回収油貯蔵タンク１７の頂部に返送することで、水と貯蔵する油とが回収油貯蔵タンク１７で接触し回収絶縁油に含まれる水溶性酸化変質油が水に抽出される。水と油とは回収油貯蔵タンク１７内で分離され、水のみが循環される。
【００３７】
電解質は、電気分解により過酸化物が生成する電解質を使用する。このような電解質としてＮａ２ＳＯ４，Ｋ２ＳＯ４などの硫酸塩、Ｎａ２ＣＯ３，Ｋ２ＣＯ３などの炭酸塩、ＮａＣｌなどが例示され、水に溶解したとき中性を示すものが好ましい。Ｎａ２ＳＯ４，Ｋ２ＳＯ４などの硫酸塩、Ｎａ２ＣＯ３，Ｋ２ＣＯ３などの炭酸塩、ＮａＣｌなどを含む水を電気分解することで、ペルオキソ一硫酸（Ｈ２ＳＯ５）、過炭酸（Ｈ２ＣＯ３・３／２Ｈ２Ｏ２）、次亜塩素酸（ＨＯＣｌ）などの過酸化物が生成する。これら過酸化物は、強い酸化作用を有するので、水に溶解した水溶性酸化変質油を酸化分解することができる。硫酸塩、炭酸塩等に代え、電解質として水に溶解した水溶性酸化変質油に含まれるカルボン酸等を利用することもできるが分解速度が遅いため、硫酸塩、炭酸塩等の電気分解により過酸化物が生成する電解質を添加することが好ましい。
【００３８】
電解装置６２は、回収油貯蔵タンク１７の底部の水相６４内に配設された電解電極７０と電解電極７０に電源を供給する電源供給装置（図示を省略）とを備える。電解電極７０は、電食防止のためのシールド型の電解電極であり、電源供給装置から所定の電圧が印加され、電解質を含む水を電気分解し過酸化物を生成させ、生成する過酸化物で水に溶解する水溶性酸化変質油を酸化分解する。
【００３９】
油浄化装置５０を回収油貯蔵タンク１７に組み込むことで、回収絶縁油から酸化変質油のうち水溶性酸化変質油が除去又は低減される。水溶性酸化変質油が除去又は低減された回収油貯蔵タンク１７内の回収絶縁油は、回収油貯蔵タンク１７内で水と分離しているので、水溶性酸化変質油が除去又は低減された回収絶縁油のみ簡単に払出すことができる。基礎実験において、酸化変質油を含むＰＣＢ微量混入絶縁油を水で洗浄したＰＣＢ微量混入絶縁油と未処理の酸化変質油を含むＰＣＢ微量混入絶縁油とをそれぞれロータリーエバポレータで減圧蒸留し、フラスコに残った残渣を比較したところ、未処理の酸化変質油を含むＰＣＢ微量混入絶縁油の場合、比較的多くの褐色の残渣が認められたが、水で洗浄したＰＣＢ微量混入絶縁油の場合、ほとんど残差は見られなかった。これらにより油浄化装置５０で酸化変質油を含むＰＣＢ微量混入絶縁油を浄化することでスラッジの生成が抑制され、従来、問題となっていたストレーナの閉塞を防止することができる。また酸化変質油に含まれる酸性成分も除去又は低減されるため従来、問題となっていた回収絶縁油を払出すラインの配管等の腐食を防止することができる。さらに金属ナトリウムの消費量を低減することができる。
【００４０】
図３は、酸化変質油を含むＰＣＢ微量混入絶縁油を水で洗浄したＰＣＢ微量混入絶縁油を無害化処理するときの金属ナトリウム注入量と反応後の処理済油中のＰＣＢ濃度の関係を示す図である。ＰＣＢ微量混入絶縁油を水で洗浄したＰＣＢ微量混入絶縁油を被処理油とする場合、ＰＣＢを完全に分解するに必要な金属ナトリウムの量は、被処理油１ｋＬ当たり約１．２５ｋｇであった。未処理の酸化変質油を含むＰＣＢ微量混入絶縁油を被処理油とする場合、ＰＣＢを完全に分解するに必要な金属ナトリウムの量は、被処理油１ｋＬ当たり約１．４５ｋｇであった。酸化変質油を含むＰＣＢ微量混入絶縁油を水で洗浄することで、金属ナトリウムの添加量を約１５％低減させることができる。
【００４１】
また従来のＰＣＢ混入絶縁油無害化処理装置では、酸化変質油を含むＰＣＢ混入絶縁油を処理するとき反応槽２５の壁面にスケールが付着する現象がよく見られた。スケールは、酸化変質油が金属ナトリウム又は反応促進剤と反応し生成する鹸化物、炭酸塩、有機酸塩でありこれらが反応槽内壁面へ付着し、析出したものである。これら鹸化物、炭酸塩、有機酸塩は極性が強いため金属面に付着しやすく油に不溶であるので反応槽２５の壁面に付着し、種々の悪影響を与えるが、水溶性酸化変質油を除去又は低減することでスケールの発生を抑制することができる。上記のように油浄化装置５０を備えるＰＣＢ混入絶縁油無害化処理設備１は、従来、酸化変質油を含むＰＣＢ混入絶縁油を処理するとき発生していたトラブル、設備及び運転に及ぼす悪影響を防止することができるので、ＰＣＢ混入絶縁油の無害化処理を安定的に行うことができる。
【００４２】
また油浄化装置５０は、水側に抽出した水溶性酸化変質油を酸化分解するので、酸化変質油を含むＰＣＢ混入絶縁油を浄化した後も廃棄物、廃液及び排水が排出されない。ＰＣＢを取り扱う装置、設備の場合、系外に排出される物にＰＣＢが付着していないか又はＰＣＢで汚染されていないかが問題となるが、油浄化装置５０は、廃棄物、廃液及び排水を排出しないのでこのような心配は不要である。また油浄化装置５０は、構造が非常に簡単であるので安価に実施することができる。
【００４３】
図４は、本発明の第２実施形態である油浄化装置５２の概略的構成を示す図である。図１に示す油浄化装置５０と同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。油浄化装置５２も、第１実施形態のＰＣＢ混入絶縁油無害化処理設備１に使用されている油浄化装置５０と同様に、水溶性不純物を含む油から水溶性不純物を除去し油を浄化する装置であり、油浄化装置５０に代え、回収絶縁油に含まれる水溶性酸化変質油を除去又は低減させることができる。以下、油浄化装置５０と同様、回収絶縁油に含まれる水溶性酸化変質油を除去又は低減させる場合を例に取り、油浄化装置５０との相違点を中心に説明する。
【００４４】
油浄化装置５２も、油浄化装置５０と同様、回収絶縁油と電解質を含む水とを接触させ回収絶縁油に含まれる水溶性酸化変質油を水側に抽出させる不純物抽出手段と、水側に抽出した水溶性酸化変質油を酸化分解する電解装置６２とを備えるが、電解装置６２を回収油貯蔵タンク１７の外部に配置し、さらに回収絶縁油に含まれる水溶性酸化変質油を水側に抽出させる操作を回収油貯蔵タンク１７の外で行う点が油浄化装置５０と大きく異なる。
【００４５】
不純物抽出手段は、貯蔵する回収絶縁油と電解質を含む水とを混合するスタティックミキサー７２と、油と水とを比重差により分離する油水分離器７４と、回収油貯蔵タンク１７とスタティックミキサー７２と油水分離器７４との間を回収絶縁油を循環させる油循環ライン７６と、スタティックミキサー７２と油水分離器７４と電解装置６２との間を水を循環させる水循環ライン９０とを備える。回収油貯蔵タンク１７の底部と油水分離器７４の底部とは管路７８で結ばれ、さらに油水分離器７４の上部と回収油貯蔵タンク１７の上部は管路８０で結ばれ、これらにより油循環ライン７６が形成される。管路７８の途中に油循環ポンプ８２、スタティックミキサー７２が設けられている。
【００４６】
電解装置６２は、内部に電解電極７０を収納しており、電解装置６２の入口部は油水分離器７４の底部と管路８４で結ばれ、電解装置６２の出口部はスタティックミキサー７２の入口部と管路８６で結ばれている。管路８４には水循環ポンプ８８が介装されている。これらにより水循環ライン９０が形成される。
【００４７】
回収油貯蔵タンク１７に貯蔵される回収絶縁油は、スタティックミキサー７２で電解装置６２から返送される電解質を含む水と混合され、回収絶縁油に含まれる水溶性酸化変質油は水で抽出される。スタティックミキサー７２で混合された回収絶縁油と水との混合物は、油水分離器７４で比重差により水と回収絶縁油とに分離され、水溶性酸化変質油が除去又は低減された回収絶縁油は、管路８０を通じて回収油貯蔵タンク１７に戻る。一方、油水分離器７４で分離された水溶性酸化変質油を含む水は、電解装置６２に送られ、ここで水溶性酸化変質油が酸化分解され、水溶性酸化変質油が除去又は低減された水がスタティックミキサー７２に返送される。なおここで使用する電解質は、第１実施形態の油浄化装置５０で使用した電解質を使用することができる。
【００４８】
油浄化装置５２の作用効果は、油浄化装置５０の作用効果と基本的に同じである。また水側に抽出した水溶性酸化変質油を酸化分解し、水を循環使用し廃棄物、廃液及び排水を外部に排出しない点も油浄化装置５０と同じである。この油浄化装置５２は、回収油貯蔵タンク１７に水を張り込まず、また電解装置６２も外付けであるので、既設のＰＣＢ混入絶縁油無害化処理設備を大きく改造することなく比較的簡単に組み込むことができる。また電解装置６２が外付けゆえ、メンテナンスも容易となる。
【００４９】
図５は、本発明の第３実施形態である油浄化装置５４の概略的構成を示す図である。第１実施形態の油浄化装置５０及び第２実施形態の油浄化装置５２と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。油浄化装置５４も、油浄化装置５０、５２と同様に、水溶性不純物を含む油から水溶性不純物を除去し油を浄化する装置であり、油浄化装置５０、５２に代え、回収絶縁油に含まれる水溶性酸化変質油を除去又は低減させることができる。以下、油浄化装置５０と同様、回収絶縁油に含まれる水溶性酸化変質油を除去又は低減させる場合を例に取り、油浄化装置５０、５２との相違点を中心に説明する。
【００５０】
油浄化装置５４は、第１実施形態の油浄化装置５０と第２実施形態の油浄化装置５２との中間に位置する構造からなり、回収絶縁油に含まれる水溶性酸化変質油を水側に抽出させる操作を回収油貯蔵タンク１７内で行うが、電解装置６２は回収油貯蔵タンク１７の外部に配置される。
【００５１】
油浄化装置５４は、油浄化装置５０と同様に、回収油貯蔵タンク１７には回収絶縁油に含まれる水溶性酸化変質油を抽出するための電解質を含む水が張り込まれており、回収油貯蔵タンク１７内では比重の関係から底部に水相６４、その上部に油相６６が形成される。電解装置６２は回収油貯蔵タンク１７の外に設けられ、回収油貯蔵タンク１７の底部と電解装置６２の底部、電解装置６２の上部と回収油貯蔵タンク１７の上部とがそれぞれ管路９２、９４で結ばれ、管路９２には水循環ポンプ６８が介装されている。これらにより回収油貯蔵タンク１７と電解装置６２との間を水が循環可能な水循環ライン９６が形成される。
【００５２】
油浄化装置５４は、電解質を含む水を水循環ライン９６を介して回収油貯蔵タンク１７と電解装置６２との間を循環させることで、回収絶縁油に含まれる水溶性酸化変質油を抽出し、水溶性酸化変質油を電気分解により酸化分解する。
【００５３】
前記実施形態では、油浄化装置５０、５２、５４をＰＣＢ混入絶縁油無害化処理設備１の回収油貯蔵タンク１７に組み込んだ例を示したが、油浄化装置５０、５２、５４と回収油貯蔵タンク１７とを分離し、油浄化装置５０、５２、５４で浄化した油を回収油貯蔵タンク１７に送るようにしてもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５４】
１  ＰＣＢ混入絶縁油無害化処理設備
２  絶縁油回収設備
３  無害化設備
１１  真空加熱炉
１３  凝縮器
１５  油水分離器
１７  回収油貯蔵タンク
１９  タンクローリー
２１  処理タンク
２３  減圧蒸留槽
２５  反応槽
２７  分解確認槽
２９  サンプリングライン
３１  抽出中和槽
３３  油水分離槽
３５  洗浄水再生設備
３７  油相
３９  水相
４１  処理済油タンク
４３  乾燥機
４５  静置分離水受槽
４７  凝縮器
４９  凝縮水槽
５０  油浄化装置
５２  油浄化装置
５４  油浄化装置
６０  水循環ライン
６２  電解装置
６４  水相
６６  油相
６８  水循環ポンプ
７０  電解電極
７２  スタティックミキサー
７４  油水分離器
７６  油循環ライン
７８  管路
８０  管路
８２  油循環ポンプ
８４  管路
８６  管路
８８  水循環ポンプ
９０  水循環ライン
９２  管路
９４  管路
９６  水循環ライン
【図１】
2011254869.tif 000004
【図２】
2011254869.tif 000005
【図３】
2011254869.tif 000006
【図４】
2011254869.tif 000007
【図５】
2011254869.tif 000008