(57)【要約】【課題】気相中のＰＣＢを単に除去するするのではなく、分解して無害化することができる気相中のＰＣＢ処理方法を提供する。【解決手段】ＰＣＢを含む対象ガスに紫外線、超音波の少なくとも何れかを照射して、あるいは、紫外線照射と超音波照射を交互に繰り返し行って、さらには有機性水素供与体を存在させることで、脱塩素化処理によってＰＣＢを高い効率で分解することができる。【選択図】　　図１
2004016880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＣＢを含む対象ガスに紫外線、超音波の少なくとも何れかを照射して脱塩素化処理することを特徴とする気相中のＰＣＢ処理方法。
【請求項２】
ＰＣＢを含む対象ガスに対して紫外線照射と超音波照射を交互に繰り返し行って脱塩素化処理することを特徴とする気相中のＰＣＢ処理方法。
【請求項３】
ＰＣＢを含む対象ガスに有機水素供与体を添加することを特徴とする請求項１に記載の気相中のＰＣＢ処理方法。
【請求項４】
紫外線を透過する部材からなり、ＰＣＢを含む対象ガスを通気する紫外線処理管路と、紫外線処理管路の周囲に配置し、紫外線処理管路の管壁を通して対象ガスに紫外線を照射する紫外線ランプとを有する紫外線処理手段、ＰＣＢを含む対象ガスを通気する超音波処理管路と、超音波処理管路の外周部に配置し、超音波処理管路の管壁を通して対象ガスに超音波を照射する超音波発信器とを有する超音波処理手段の少なくとも何れかの手段を備えたことを特徴とする気相中のＰＣＢ処理装置。
【請求項５】
紫外線を透過する部材からなり、ＰＣＢを含む対象ガスを通気する紫外線処理管路と、紫外線処理管路の周囲に配置し、紫外線処理管路の管壁を通して対象ガスに紫外線を照射する紫外線ランプとを有する紫外線処理手段を設け、ＰＣＢを含む対象ガスを通気する超音波処理管路と、超音波処理管路の外周部に配置し、超音波処理管路の管壁を通して対象ガスに超音波を照射する超音波発信器とを有する超音波処理手段を設け、紫外線処理手段の紫外線処理管路と超音波処理手段の超音波処理管路とを連通する循環管路を設け、循環管路に連通するガス供給口とガス排出口を設けたことを特徴とする気相中のＰＣＢ処理装置。
【請求項６】
紫外線を透過する部材からなり、ＰＣＢを含む対象ガスを通気する紫外線処理管路と、紫外線処理管路の周囲に配置し、紫外線処理管路の管壁を通して対象ガスに紫外線を照射する紫外線ランプとを有する複数の紫外線処理手段を設け、ＰＣＢを含む対象ガスを通気する超音波処理管路と、超音波処理管路の外周部に配置し、超音波処理管路の管壁を通して対象ガスに超音波を照射する超音波発信器とを有する複数の超音波処理手段を設け、紫外線処理手段と超音波処理手段を交互に多段に配置するとともに、紫外線処理手段の紫外線処理管路と超音波処理手段の超音波処理管路とを直列に連通する送気管路を設けたことを特徴とする気相中のＰＣＢ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は気相中のＰＣＢ処理方法および装置に関し、ＰＣＢ汚染物の解体、粉砕に伴う気体中のＰＣＢを分解するなどの技術に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＰＣＢ汚染機器からＰＣＢを除染する方法においては、汚染物を粉砕し、粉砕物を溶剤で洗浄することで汚染物に付着したＰＣＢを溶剤中へ抽出し、洗浄後の溶剤を分留して溶剤からＰＣＢを分離し、液相のＰＣＢを種々の方法で処理している。また、汚染物を粉砕する際には汚染物に付着したＰＣＢが周囲の雰囲気中に飛散するので、図６に示すように、汚染区域１（粉砕機の内部）の空気をファン２によって排気し、排気空気を活性炭吸着塔３へ導入し、気相中のＰＣＢを活性炭で吸着除去して後に、除染空気を大気へ放出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、活性炭によるＰＣＢの吸着除去においては、ＰＣＢを分解するのではなく、気相中から除去する技術であるために、ＰＣＢを吸着した活性炭の処理が問題となる。
【０００４】
本発明は上記した課題を解決するものであり、気相中のＰＣＢを単に除去するするのではなく、分解して無害化することができる気相中のＰＣＢ処理方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の本発明の気相中のＰＣＢ処理方法は、ＰＣＢを含む対象ガスに紫外線、超音波の少なくとも何れかを照射して脱塩素化処理するものである。
【０００６】
上記した構成により、対象ガス中のＰＣＢは紫外線もしくは超音波を受けて脱塩素化されて分解され、毒性が無くなる。
請求項２記載の本発明の気相中のＰＣＢ処理方法は、ＰＣＢを含む対象ガスに対して紫外線照射と超音波照射を交互に繰り返し行って脱塩素化処理するものである。
【０００７】
上記した構成により、紫外線照射と超音波照射を交互に繰り返すことで、分解効率を高めることができる。
請求項３記載の本発明の気相中のＰＣＢ処理方法は、ＰＣＢを含む対象ガスに有機水素供与体を添加するものである。
【０００８】
上記した構成により、有機水素供与体、例えばアルコール等の存在下で脱塩素化処理を行うことで分解効率を高めることができる。
請求項４記載の本発明の気相中のＰＣＢ処理装置は、紫外線を透過する部材からなり、ＰＣＢを含む対象ガスを通気する紫外線処理管路と、紫外線処理管路の周囲に配置し、紫外線処理管路の管壁を通して対象ガスに紫外線を照射する紫外線ランプとを有する紫外線処理手段、ＰＣＢを含む対象ガスを通気する超音波処理管路と、超音波処理管路の外周部に配置し、超音波処理管路の管壁を通して対象ガスに超音波を照射する超音波発信器とを有する超音波処理手段の少なくとも何れかの手段を備えたものである。
【０００９】
請求項５記載の本発明の気相中のＰＣＢ処理装置は、紫外線を透過する部材からなり、ＰＣＢを含む対象ガスを通気する紫外線処理管路と、紫外線処理管路の周囲に配置し、紫外線処理管路の管壁を通して対象ガスに紫外線を照射する紫外線ランプとを有する紫外線処理手段を設け、ＰＣＢを含む対象ガスを通気する超音波処理管路と、超音波処理管路の外周部に配置し、超音波処理管路の管壁を通して対象ガスに超音波を照射する超音波発信器とを有する超音波処理手段を設け、紫外線処理手段の紫外線処理管路と超音波処理手段の超音波処理管路とを連通する循環管路を設け、循環管路に連通するガス供給口とガス排出口を設けたものである。
【００１０】
請求項６記載の本発明の気相中のＰＣＢ処理装置は、紫外線を透過する部材からなり、ＰＣＢを含む対象ガスを通気する紫外線処理管路と、紫外線処理管路の周囲に配置し、紫外線処理管路の管壁を通して対象ガスに紫外線を照射する紫外線ランプとを有する複数の紫外線処理手段を設け、ＰＣＢを含む対象ガスを通気する超音波処理管路と、超音波処理管路の外周部に配置し、超音波処理管路の管壁を通して対象ガスに超音波を照射する超音波発信器とを有する複数の超音波処理手段を設け、紫外線処理手段と超音波処理手段を交互に多段に配置するとともに、紫外線処理手段の紫外線処理管路と超音波処理手段の超音波処理管路とを直列に連通する送気管路を設けたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、カバー等によって覆われた機密空間（汚染区域）内に破砕機１１を配置しており、破砕機１１は一軸破砕機、高速回転式破砕機等である。
【００１２】
機密空間はファン１２を備えた排気管路系１３によってレシーバタンク１４に接続しており、排気管路系１３には順次にＰＣＢ処理装置１５、吸収槽１６、中和槽１７を設けている。ＰＣＢ処理装置１５の上流側の排気管路系１３にはアルコール等の有機水素供与体を蒸気もしはミストとして供給する有機水素供与体供給系１８を接続しており、ＰＣＢ処理装置１５の上流側の排気管路系１３にはサンプリング用ガス取出口１３ａ、サンプリング用弁１３ｂおよび排出弁１３ｃを設けている。
【００１３】
ＰＣＢ処理装置１５は破砕機１１の機密空間から排出する排気中のＰＣＢを紫外線処理、超音波処理によって分解するものであり、詳細は後述する。吸収槽１６はＫＯＨ、ＮａＯＨ等のアルカリ溶液を貯留するものであり、ＰＣＢ処理装置１５の排気をアルカリ溶液中に通気する構造を有している。中和槽１７は酸、アルカリの添加によってｐＨを調整した溶媒（水）中に排気を通気して排気を中和するものである。
【００１４】
図２に示すように、ＰＣＢ処理装置１５は、紫外線処理ユニット（紫外線処理手段）１９、超音波処理ユニット（超音波処理手段）２０を備えている。紫外線処理ユニット１９は、排気管路系１３から流入する排気（ＰＣＢを含む対象ガス）を通気する紫外線処理管路２１を有しており、紫外線処理管路２１は石英管等の紫外線を透過する部材からなる。紫外線処理管路２１の周囲には、紫外線処理管路２１の管壁を通して管内の排気に紫外線を照射する複数の紫外線ランプ２２を配置しており、各紫外線ランプ２２の背後には反射板２３を配置している。
【００１５】
紫外線ランプ２２の配置構造は、図３に示すように、紫外線処理管路２１と同心状に配置しても良く、図４に示すように、紫外線処理管路２１と平行に配置しても良い。
【００１６】
超音波処理ユニット２０は、排気を通気する超音波処理管路２４を有しており、超音波処理管路２４の外周部には超音波処理管路２４の管壁を通して管内の排気に超音波を照射する複数の超音波発信器２５を適当間隔で配置している。超音波処理管路２４は内部に適当間隔で配置した複数のじゃま板２６を有しており、各超音波発信器２５はそれぞれ異なる周波数の超音波を発信するものであり、その周波数は対象のＰＣＢ粒子の粒径毎もしくＰＣＢが付着した塵埃粒子の粒径毎に適した値に設定する。
【００１７】
紫外線処理ユニット１９の紫外線処理管路２１と超音波処理ユニット２０の超音波処理管路２４とは循環管路２７で連通し、循環管路２７にガス供給口２８とガス排出口２９を設けている。
【００１８】
以下、上記した構成における作用を説明する。ＰＣＢ含有廃棄物を破砕機１１に投入して所定粒径に破砕して破砕物を別途のＰＣＢ除染工程に導入する。破砕機１１による破砕工程で発生するＰＣＢの飛散粒子およびＰＣＢが付着した塵埃を含む対象ガスを機密空間からファン１２によって吸引し、排気管路系１３を通してレシーバタンク１４に一旦貯留する。レシーバタンク１４の対象ガスを有機水素供与体供給系１８から供給する有機水素供与体とともに定量供給でＰＣＢ処理装置１５に導入する。
【００１９】
ＰＣＢ処理装置１５では、ガス供給口２８から循環管路２７に流入する対象ガスを、紫外線処理ユニット１９と超音波処理ユニット２０と循環管路２７とからなる回路において繰り返し所定回数（６０回以上／分）にわたって循環させてＰＣＢを分解処理する。
【００２０】
紫外線処理ユニット１９では紫外線処理管路２１を通過する対象ガスに紫外線ランプ２２から１８５〜２３７ｎｍの紫外線を照射し、対象ガス中のＰＣＢ粒子および塵埃に付着したＰＣＢを脱塩素化処理する。
【００２１】
超音波処理ユニット２０では超音波処理管路２４を通過する対象ガスに各超音波発信器２５から４０ＫＨｚ〜１ＭＨｚの範囲内で周波数の異なる超音波を照射し、対象ガス中のＰＣＢ粒子および塵埃に付着したＰＣＢを脱塩素化処理する。対象ガスはじゃま板２６に案内されて流れ方向を反転することで、周波数の異なる各超音波発信器２５に接近離間しながら超音波処理管路２４を流れ、対象ガス中のＰＣＢ粒子および塵埃に付着したＰＣＢはその粒径に適した周波数の超音波を何れかの超音波発信器２５から受けることで分解効率が高まり、通過距離および滞留時間が長くなって所定の反応時間を確保することができる。
【００２２】
このように、ＰＣＢ処理装置１５において対象ガスに紫外線照射と超音波照射を交互に繰り返すことで分解効率を高めることができ、有機水素供与体、例えばアルコール等の存在下で脱塩素化処理を行うことでさらに分解効率を高めることができ、作業環境基準１００μｇ−ＰＣＢ／Ｎｍ３を保証できる効果がある。
【００２３】
例えば、上記回路における対象ガスの滞留時間（反応時間）がｔ＝２ｓｅｃの場合に、対象ガスの全ＰＣＢ：１００〜１０００μｇ−ＰＣＢ／Ｎｍ３を１．０μｇ−ＰＣＢ／Ｎｍ３以下にまで分解でき、分解率９９〜９９．９％を達成できる。また、滞留時間（反応時間）がｔ＝１ｓｅｃの場合に、対象ガスの全ＰＣＢ：１００〜１０００μｇ−ＰＣＢ／Ｎｍ３を２．０μｇ−ＰＣＢ／Ｎｍ３以下にまで分解でき、分解率８０〜９８％を達成できる。あるいは、滞留時間（反応時間）がｔ＝１／２ｓｅｃの場合に、対象ガスの全ＰＣＢ：１００〜１０００μｇ−ＰＣＢ／Ｎｍ３を５０μｇ−ＰＣＢ／Ｎｍ３以下にまで分解でき、分解率５０〜９５％を達成できる。
【００２４】
ＰＣＢ処理装置１５で所定回数循環させて処理した分解ガスはサンプリング用弁１３ｂを開栓してサンプリング用ガス取出口１３ａからサンプルを取り出してその毒性を確認し、ＰＣＢ処理が十分に行われたと判断したときに、排出弁１３ｃを開栓して分解ガスを吸収槽１６へ導く。
【００２５】
吸収槽１６ではＫＯＨ、ＮａＯＨ等のアルカリ溶液中にＰＣＢ処理装置１５から排気する分解ガスを通気し、分解ガス中の分解生成物である塩素ガスをアルカリ溶液中に吸収する。塩素ガスを吸収した分解ガスは中和槽１７に導き、酸、アルカリの添加によってｐＨを調整した溶媒（水）中に通気して中和した後に大気に放散する。
【００２６】
上述した実施の形態では紫外線処理ユニット１９と超音波処理ユニット２０を併用し、両者を循環させて対象ガス中のＰＣＢを分解したが、紫外線処理ユニット１９と超音波処理ユニット２０の何れかのユニットを単独使用して対象ガスを循環させることでも良い。また、図５に示すように紫外線処理ユニット１９と超音波処理ユニット２０を交互に多段に配置して直列の回路を形成し、対象ガスに紫外線照射と超音波照射を交互に繰り返すことも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ＰＣＢを含む対象ガスに紫外線、超音波の少なくとも何れかを照射し、ＰＣＢを脱塩素化処理することで、従来のように活性炭による単なる吸着除去ではなく、分解して無害化することができる。また、ＰＣＢを含む対象ガスに対して紫外線照射と超音波照射を交互に繰り返し行って脱塩素化処理することで分解効率を高めることができる。また、ＰＣＢを含む対象ガスを有機水素供与体、例えばアルコール等の存在下で脱塩素化処理することで分解効率をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における気相中のＰＣＢ処理方法を示すブロック図である。
【図２】同実施の形態におけるＰＣＢ処理装置を示す模式図である。
【図３】同ＰＣＢ処理装置の紫外線処理ユニットを示す断面図である。
【図４】同ＰＣＢ処理装置の紫外線処理ユニットの他の形態を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるＰＣＢ処理装置を示す模式図である。
【図６】従来のＰＣＢ処理方法を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１　　破砕機
１２　　ファン
１３　　排気管路系
１３ａ　サンプリング用ガス取出口
１３ｂ　サンプリング用弁
１３ｃ　排出弁
１４　　レシーバタンク
１５　　ＰＣＢ処理装置
１６　　吸収槽
１７　　中和槽
１８　　有機水素供与体供給系
１９　　紫外線処理ユニット
２０　　超音波処理ユニット
２１　　紫外線処理管路
２２　　紫外線ランプ
２３　　反射板
２４　　超音波処理管路
２５　　超音波発信器
２６　　じゃま板
２７　　循環管路
２８　　ガス供給口
２９　　ガス排出口
【図１】
2004016880.tif 000003
【図２】
2004016880.tif 000004
【図３】
2004016880.tif 000005
【図４】
2004016880.tif 000006
【図５】
2004016880.tif 000007
【図６】
2004016880.tif 000008