(57)【要約】      （修正有）【課題】廃ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）油入り使用済み変圧器の洗浄処理を効率よく且つ安価に行うことができる装置及び方法を提供する。【解決手段】希釈混合液に圧電素子よる超音波領域振動の発生原理を利用し、超音波改質装置６により希釈混合油に振動を伝達することで、キャビテーションを起こし、希釈混合油中でナノレベルにクラッシュする超音波振動を基にし、クラスタ槽２と、希釈攪拌混合槽３と、新油貯留槽４と循環洗浄槽５と、循環改質油貯留槽７と、真空濾過槽８を具備することで、廃ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）使用済み変圧器の洗浄処理を行う。【選択図】図１
2015033685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二液流体以上で乱流混合の影響を受けながら、該混合液中の有機及び無機物の改質が進行する混合改質装置に関する。特に、本発明は、入口部に乱流を形成させる金網の格子を設け、この格子の下流域に等方性に近い格子乱流場を形成せしめる。注入された流体を均等に縮流させるために中心軸に攪拌羽を設け、更に混合液に音波領域振動を振動子先端（負荷端）より、２０（ｋＨｚ／Ｓｅｃ）・２８（ｋＨｚ／Ｓｅｃ）並びに４０（ｋＨｚ／Ｓｅｃ）の三段階の圧電セラミックスよって発生した電気エネルギーを機械エネルギーに変換させ、この振動子面を通過する混合液は、三段階のキャビテーションを起し、クラッシュされる。縮流された混合液の有機及び無機の粒子状物質を、微細で安定した改質を促進し混合後の物質変化を防止すると共に振動エネルギーは、マイナスイオンの混合液で内包されるため超音波による騒音の防止ができる。超音波改質装置と、単独の超音波振動子のクラッシュ現象を応用して、使用済み変圧器の廃ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）油の引抜き及びクラスタ工程と、希釈攪拌混合工程と、循環洗浄工程と、超音波改質工程と、空濾過貯留工程で構成された、廃ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）油入り使用済み変圧器の洗浄処理方法。
【請求項２】
前記の廃ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）油入り使用済み変圧器の洗浄処理方法において、廃ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）油の引抜き及びクラスタ工程のクラスタ槽に単独の超音波振動子を用いる。
請求項１に記載の廃ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）油入り使用済み変圧器の洗浄処理方法。
【請求項３】
前記の廃ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）油入り使用済み変圧器の洗浄処理方法おいて、廃ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）油の循環洗浄工程の循環槽に単独の超音波振動子を用いる。
請求項１に記載の廃ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）油入り使用済み変圧器の洗浄処理方法。
【発明の詳細な説明】
【発明に属する技術分野】
【０００１】本発明は、二流体以上の液体で乱流混合の影響を受け、且つ物質変化が進行する混合液体、例えばＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）油等を希釈混合した場合、時間の経過とともに混合前の其々の状態に戻るような液体を圧電素子によって発生した超音波振動の電気エネルギーを機械エネルギーに変換させ、キャビテーションを起し、クラッシュして安定した混合流体を形成することで、廃ＰＣＢ油入り使用済み変圧器から廃ＰＣＢ油を引き抜いた後の該変圧器に付着している廃ＰＣＢ油を完全に分離除去可能な洗浄処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】一般的に二流体以上の液体の希釈混合は、単に其々の液体の比例積算によって行われている。例えば塩素濃度２００ｐｐｍのポリ塩化ビフェニール油と重油を希釈混合して、混合油中の塩素濃度０．５ｐｐｍの混合油を作った場合、この混合油は、暫く経つと混合前の塩素濃度２００ｐｐｍを示す。【０００３】また、同一の塩素濃度の異なる混合油で在っても暫く経つと其々の混合前の濃度を示すことから、単に其々の液体の比例積算では、物質変化の少ない安定した混合は困難である。【０００４】従って、廃ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）油入り使用済み変圧器の洗浄を行ったとしても変圧器の特殊な構造上の理由で、抽入されている廃ＰＣＢ油の一部が強固に付着していて除去できないことから、国際及び国内法の環境基準を遵守できないため、該使用済み変圧器の洗浄処理は基より、移動すら困難を極めているのが実情である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】本発明は、前記の問題点を解決し、二流体以上の混合油を物質変化の少ない安定した混合油を作ると供に、廃ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）油入り使用済み変圧器に強固に付着している廃ＰＣＢ油を混合油で循環洗浄し、国際及び国内法の環境基準を遵守する処理方法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】
【０００６】本発明によれば、圧電素子により発生した超音波振動の電気エネルギーを機械エネルギーに変換させるために、超音波領域振動（２０〜４０ｋＨｚ／Ｓｅｃ）を振動子先端面（負荷端）より共振周波数の正弦波出力を印加することで、振動子の対向面を通過する液体にキャビティーションを起こし、クラッシュ現象が発生する。【０００７】この液体には、マイナス荷電が帯電し、振動エネルギーが内包している、液体中の粒子状物質は、プラス電荷あることからナノレベルまでクラッシュされる。【０００８】従って、廃ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）油入り使用済み変圧器から廃ＰＣＢ油を超音波領域振動（４０ｋＨｚ／Ｓｅｃ）の振動子を具備したクラスタ槽に引き抜き送油された廃ＰＣＢ油は、クラッシュされ、物質変化の少ない安定した廃ＰＣＢ油を形成する。引き抜き及びクラスタ工程と、【０００９】前工程で形成された廃ＰＣＢ油は、攪拌機を具備した希釈攪拌混合槽に送油し、更に新油貯留槽から希釈油（新油）で設定された塩素濃度にするために比例積算して送油し、良く攪拌混合して物質変化の少ない安定した希釈混合油を形成する希釈混合攪拌工程と、【００１０】廃ＰＣＢ油を引き抜きいた該変圧器には、廃ＰＣＢ油の一部が強固に付着していて簡単に除去できない上にこの付着物は、希釈混合前の高濃度を示すため完全に除去する必要がある。【００１１】従って、希釈混合後の廃ＰＣＢ油と塩素濃度調整用の希釈油（新油）の注入部の近くに乱流を形成させるための金網の格子を設け、この格子の下流域に等方性に近い格子乱流場を形成し、注入された循環油を均等に縮硫させるために中心軸に攪拌羽を設け、更に超音波領域振動（２０〜４０ｋＨｚ／Ｓｅｃ）を三段階の振動子を具備した超音波改質装置と、超音波領域振動（４０ｋＨｚ／Ｓｅｃ）の振動子を具備した循環洗浄槽で、ナノレベルまでクラッシュすると供に循環改質油に超音波領域振動を加え、強固に付着している廃ＰＣＢ油の除去と、物質変化の少ない安定した循環改質油を形成する循環洗浄工程と、【００１２】循環改質油を引き抜きいた該変圧器には、循環改質油が付着しているので真空濾過槽を設け該槽と真空ユニットを繋ぎ、付着している循環改質油を除去し貯留する循環改質油貯留槽と、真空濾過槽と、消音器を具備した、真空濾過貯留工程で構成されており、国際及び国内法の環境基準に適合した廃ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）油入り使用済み変圧器の洗浄処理ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】は、超音波振動子に関する基本原理図である。
【図２】は、本発明に関する処理方法の概念を示す系統図である。
【記号の説明】
【００１４】１−Ａ・・・出力端振動子
１−Ｂ・・・圧電素子
１−Ｃ・・・保持端振動子
１・・・廃ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）油入り使用済み変圧器
２・・・クラスタ槽
３・・・希釈攪拌混合槽
４・・・新油貯留槽
５・・・循環洗浄槽
６・・・超音波改質装置
７・・・循環改質油貯留槽
８・・・真空濾過槽
９・・・真空ポンプユニット
１０・・・消音器
１１・・・超音波振動子（４０ｋＨｚ／Ｓｅｃ）
１１−１・・・超音波振動子Ａ（２０ｋＨｚ／Ｓｅｃ）
１１−２・・・超音波振動子Ｂ（２８ｋＨｚ／Ｓｅｃ）
１１−３・・・超音波振動子Ｃ（４０ｋＨｚ／Ｓｅｃ）
１２・・・発信器
１３・・・レベルスイッチ
１４・・・攪拌機
１５−１・・・引抜油送油ポンプ
１５−２・・・クラスタ油送油ポンプ
１５−３・・・新油Ａ送油ポンプ
１５−４・・・新油Ｂ送油ポンプ
１５−５・・・循環改質油Ａ送油ポンプ
１５−６・・・循環改質油Ｂ送油ポンプ
１５−７・・・混合油Ａ送油ポンプ
１５−８・・・循環改質油Ｃ送油ポンプ
１５−９・・・循環改質油Ｄ送油ポンプ
１５−１０・・・循環改質油Ｅ送油ポンプ
１５−１１・・・循環改質油Ｆ送油ポンプ
１５−１２・・・排水ポンプ
ａ・・・廃ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）油
ａ’・・・廃ＰＣＢクラスタ油
ｂ・・・新    油
ｃ・・・希釈攪拌混合油
ｄ・・・循環改質油
ｅ・・・混合油
ｆ・・・排    気
ｇ・・・シール水
ｈ・・・排    水
Ｃ・・・コンデンサー
Ｉ・・・電    源
Ｌ・・・コイル
Ｐｓ・・・信号増幅器
【発明を実施するための形態】
【００１５】以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳説する。
【００１６】［図１］は、本発明に係わる超音波振動子の圧電素子よる、超音波領域振動の発生原理を示す概念図であり、電極被膜（セラミック）を施した圧電素子１１−Ｂの両面を電極として用いコイルＬのインダクタンスとコンデンサーＣとで発振周波数を決定して、固有する共振周波数信号を信号増幅器Ｐｓで、圧電素子に適合した数百Ｗ〜千Ｗの出力に合わせ、交流電源Ｉを印加すると圧電素子は、正電位で伸び、負電位で縮み、振動を起こす、圧電素子１１−Ｂで発生した振動を出力端振動子１１−Ａの先端に伝達して超音波振動が伝送されるが、一方、反復する振動エネルギーを保持するために保持端振動子１１−Ｃを設ける。
【００１７】出力端に発生した振動エネルギーは、振動板１１−Ａを経由して、廃ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）油ａにキャビテーションを起こしクラッシュ現象を発生させる。
【００１８】この廃ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）油ａには、電荷により多量のマイナス電荷が内包し、廃油ＰＣＢクラスタａ’油中の有機及び無機の粒子状物質は、プラス電荷が帯電する。
【００１９】従って、この廃油ＰＣＢクラスタａ’は、超音波振動子の組み合わせによりナノレベルにクラッシュされ、処理対象油の物質変化を阻止しすると供に超音波により発生した騒音を消滅する。
【００２０】［図２］は、本発明に関する処理方法の概念を示す系統図である。
【００２１】廃ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）油ａ入りの使用済み変圧器１を所定の位置にセットした後、該油ａを引抜油送油ポンプ１５−１を介して、クラスタ槽２に設けたレベル計１３の上限位置まで送油した後、該槽２に設けた超音波振動子１１に、振動エネルギー（４０ｋＨｚ／Ｓｅｃ）を与えるために該振動子１１と接続している発信器１２を印加すると、超音波振動の発生によって、該油ａは、キャビテーションを起こし有機及び無機の粒子状物質をナノレベルにクラッシュし廃油ＰＣＢクラスタ油ａ’となる。
【００２２】このクラスタ油ａ’をクラスタ油送油ポンプ１５−２を介し希釈攪拌混合槽３に送油すると同時に上限と下限センサー付きレベル計１３を設けた新油貯留槽４から新油Ａ送油ポンプ１５−３を介し新油ｂを希釈攪拌混合槽３に設けたレベル計１３の上限位置まで送油して、希釈攪拌混合槽３に設けた攪拌機１４で攪拌し、所定濃度の希釈攪拌混合油ｃを形成する。
【００２３】廃ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）油ａを引き抜いた変圧器１を予め定めた所定の位置に移動し、該器１の下部の油引き抜き口と超音波振動子１１と、上限と下限センサー付きレベル計１３とを設けた循環洗浄槽５に循環改質油ｄを油送する循環改質油Ａ送油ポンプ１５−５との間にストプバルブ１６を開いた状態で繋ぎ、新油貯留槽４と超音波改質装置６の入口と新油ｂを油送する新油Ｂ送油ポンプ１５−４を駆動停止した状態で繋ぎ、更に、希釈攪拌混合槽３と循環洗浄槽５の循環改質油ｄを油送する循環改質油Ｂ送油ポンプ１５−６を駆動停止した状態で繋ぎ、該送油ポンプ１５−６の出口管と希釈攪拌混合槽３の出口管の合流点Ａから、超音波改質装置６の入口との間に混合油ｅを油送する混合油Ａ送油ポンプ１５−７を繋ぎ、更に合流点Ａと希釈攪拌混合槽３との間にストプバルブ１８を閉じた状態で設ける。
【００２４】超音波改質装置６の出口と変圧器１の間に循環改質油ｄを油送する循環改質油Ｄ送油ポンプ１５−８を駆動停止した状態で繋ぎ、更に、超音波改質装置６の出口と循環改質油ｄを油送する循環改質油Ｃ送油ポンプ１５−８の入口管の合流点Ｂと攪拌機１４と上限と下限センサー付きレベル計１３とを設けた循環改質油貯留槽７との間に循環改質油ｄを油送する循環改質油Ｄ送油ポンプ１５−９を駆動停止した状態で繋ぎ、合流点Ｂと循環改質油Ｄ送油ポンプ１５−９の入口管の間にストプバルブ１９を閉じた状態で繋ぎ、循環洗浄工程の準備が完了する、閉じた状態のストプバルブを開き、開いた状態のストプバルブ閉じ、駆動停止した状態の送油ポンプを駆動することで循環洗浄工程が開始される。
【００２５】循環洗浄を完了した該変圧器１と、上限と下限センサー付きレベル計１３を設けた真空濾過槽８の間にエアー抜き管入口を繋ぎ、更に循環改質油ｄを油送する循環改質油Ａ送油ポンプ１５−５の出口の三方管とストプバルブ１７を介し、真空濾過槽８のストプバルブ１７を開いた状態で繋ぎ、真空濾過槽８の下部の循環改質油ｄ出口管と、循環改質油ｄを油送する循環改質油Ｅ送油ポンプ１５−１０を介して循環改質油貯留槽７と繋ぎ、更に真空濾過槽８のエアー抜き管の出口と真空ポンプユニット９とを繋ぎ該変圧器１内の排気ｆを消音器１０を経由て大気に放出する。一方、真空ポンプユニット９には、シール性を保つためにシール水ｇを注入するが、排水ｈを排出するため排水ポンプ１５−１２を具備している。
【００２６】循環改質油貯留槽７の下部に循環改質油Ｆ送油ポンプ１５−１１を設け、系外に搬出して燃料油として再利用できる上に洗浄処理された変圧器本体もオバーホールして再利用可能となった。
【発明の効果】
【００２７】以上説明したように、本発明による廃ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニール）油入り使用済み変圧器の洗浄処理方法は、二流体以上で乱流混合の影響を受けながら改質を進行する超音波改質装置の入口部に、乱流を形成させる金網の格子を設け、この格子の下流域に等方性に近い格子乱流場を形成せしめ、均等に縮流させるために中心軸に攪拌羽を設け、混合油に音波領域振動を振動子先端（負荷端）より、２０（ｋＨｚ／Ｓｅｃ）・２８（ｋＨｚ／Ｓｅｃ）
並びに４０（ｋＨｚ／Ｓｅｃ）の三段階の圧電セラミックスによって発生した，電気エネルギーを機械エネルギーに変換させ、この振動子面を通過する流体は、三段階のキャビテーションを起し、クラッシュ現象を発生する。
【００２８】  従って、縮流された混合油は、有機及び無機の粒子状物質を微細で安定した改質を促進することで、例えば塩素濃度２００ｐｐｍのポリ塩化ビフェニール油と重油を希釈混合して、ポリ塩化ビフェニール油の塩素濃度０．５ｐｐｍの混合油を精製た場合、暫く経つと混合前のポリ塩化ビフェニール油の塩素濃度は２００ｐｐｍを提示する。
【００２９】尚、ポリ塩化ビフェニール油で、濃度の異なる複数を希釈攪拌混合した場合でも希釈攪拌混合前の其々の濃度の値を示すことから、単純に其々の油を比例積算によって希釈攪拌混合してもこの問題点は殆ど解決できない。
【００３０】従って、混合油に超音波振動を与えキャビテーションを起し、クラッシュすることで、廃ＰＣＢ油を引き抜きいた後の該変圧器の内部に固化し、強固に付着している廃ＰＣＢ油を超音波振動を与えて溶解し、ポリ塩化ビフェニール油の塩素濃度を０．５ｐｐｍの国際法の環境基準値以下にできる。
【００３１】循環洗浄した該変圧器は、オーバーホールして再利用できると供に循環油（塩素濃度０．５ｐｐｍ以下）を燃料油として再利用できる。
【００３２】循環油（塩素濃度０．５ｐｐｍ以下）に、振動エネルギーを与えると、物質変化を防止すると供に該油で内包されるため超音波で発生する騒音を阻止できる。
【００３３】結果的に、超音波振動の利用で建設及びランニングコストを著しく軽減させることが出来るようになった。
【図１】
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【図２】
2015033685.tif 000004