(57)【要約】【課題】コンデンサーや安定器、感熱紙などの従来の方法では無害化が極めて困難である電気機器に含まれているＰＣＢの無害化処理法を提供する。【解決手段】高周波誘導加熱装置を用いてＰＣＢを効率的に無害化処理する。コンデンサーや安定器等電気機器のＰＣＢ抜き出しの為の部品分解や減圧蒸留、溶媒抽出等抜き出しの工程を省いて、アルカリ化合物及び発熱促進物と共に高周波誘導加熱炉に入れ無酸素雰囲気で加熱し無害化処理する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）を含むコンデンサーや安定器、トランス、感熱紙等をアルカリ化合物、発熱促進物と共に第１高周波誘導加熱炉に入れ、窒素等の不活性ガスを第１高周波誘導加熱炉に吹き込み、空気を追い出し無酸素雰囲気で１０００℃以上に加熱することによりＰＣＢを無害化する方法。
【請求項２】
第１高周波誘導加熱炉で発生した分解ガスを発熱促進物が充填された第２高周波誘導加熱炉に導き、分解ガス中の未分解ＰＣＢを完全に除去することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
発熱促進物が鉄、アルミニウム、ニッケル等の金属及びその合金又はカーボンのいずれか１種類以上からなることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
アルカリ化合物がアルカリ金属及びアルカリ土金属の水酸化物、酸化物又は炭酸塩の化合物でいずれか１種類以上からなる請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ＰＣＢを含む電気機器や感熱紙等を無害化する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、通信機や照明器具に使用されていたコンデンサーや安定器及び感熱紙等に含有するＰＣＢの無害化処理する方法として知られているものは、コンデンサーや安定器等をケースと内部部品にそれぞれ分解し、減圧下で加熱してＰＣＢを蒸発させて抜き出し、その後冷却して回収し、水素化分解やアルカリとの反応によって無害化する方法である。これらの方法は大型のトランスやコンデンサー等のＰＣＢ含有絶縁油を容易に抜き出し可能なものには合理的に適用できるが、通信機器などに大量に使用されていたコンデンサーや、蛍光灯に使われている安定器等の小型のＰＣＢを含む電気機器を無害化処理することは、ＰＣＢの含有電気機器の分解から抜き出し作業工程が極めて複雑となり事実上不可能である。また従来の方法では、大型のトランスやコンデンサー等のＰＣＢ含有絶縁油を抜き取った後のＰＣＢ絶縁油と接触していた容器や内部部品を同様に無害化処理するには作業工程が複雑になり費用がかさみ極めてコストの高い無害化法と言える。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、コンデンサーや安定器、感熱紙などの従来の方法では無害化が極めて困難である電気機器に含まれているＰＣＢの経済的な無害化処理法とシステムに関するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高周波誘導加熱装置を用いてコンデンサーや安定器に含まれているＰＣＢを効率的に無害化する。従来の方法で行われているコンデンサーや安定器の分解や減圧蒸留、溶媒抽出等抜き出しの工程を省いて、直接分解無害化する方法並びにシステム関するものである。ＰＣＢを無害化するためには、アルカリと反応させて脱塩酸を行うか水素や金属ナトリウムと反応させて水素化分解によって脱塩酸を行う必要がある。本発明においても、コンデンサーや安定器をアルカリ化合物と共に高周波誘導加熱炉に入れる。アルミ等が使用されているコンデンサー等はアルミが発熱体になるので特に発熱促進体を入れる必要はないが、鉄片やアルミ片及びカーボン片等を一緒に入れて発熱を促進することもできる。
【０００５】
高周波加熱炉に入れられたＰＣＢを含む機器は、金属部分が激しく発熱して１５００℃以上の高熱になる。具体的に、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を共存させた場合について述べると，ＮａＯＨは３２０℃付近で融解して、ＰＣＢと反応して脱塩酸反応を起こす。代表的な反応式を次に記す。
Ｃ１２Ｈ５Ｃｌ５＋５ＮａＯＨ＝５ＮａＣｌ＋５Ｈ２Ｏ＋１２Ｃ
実際は水とカーボンが反応して水素や一酸化炭素などが発生する複雑な反応であるが、大量に存在するアルカリによって、分解で生成した塩酸は中和され、有機物は１２００℃以上の高温化にさらされるために大部分は炭化する。金属は加熱されて融解して著しく減容して、カーボンもかなりの部分は精製する水と反応してガス化するために副生するスラグの量は極めてわずかであり、一般廃棄物として廃棄することが可能である。
【０００６】
誘導加熱炉は極めて短時間に昇温するのでその過程で分解ガスが発生する。発生したガスは第２の誘導加熱炉で完全に分解する。その内部には発熱体とガスとの接触をかねてカーボン製の小球や小片を充填しても良い。又は、ニッケルのメッシュを充填して発熱と発生する還元性ガスによって水素化分解を起こしても良い。プラズマ溶融炉などと比較すると、プラズマ発生に使用するアルゴンガスなどを使用しないので処理しなければならない発生ガスは非常に少ないので、ガスの後処理には活性炭等の吸着塔を設けるとそのまま大気中に放出が可能である。使用した活性炭は加熱炉に戻して処理することが可能なので後処理設備も不要である。
【０００７】
本発明は、コンデンサー等の前処理は原則的に行わなくても無害化することは可能であるが、誘導加熱炉に入らないほど大きなものや大量の機器を処理したい場合には、アルカリや発熱促進体を加えて、クラッシャーなどで混合粉砕してから加熱分解するほうが、原料の組成が均一になり好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の具体的内容を実施例により詳細に記す。図−１に本発明である高周波誘導加熱炉を応用したＰＣＢ無害化装置の構成例を示す。図−１にしたがって分解処理の工程順に説明する。
【０００９】
高周波誘導加熱炉を応用したＰＣＢ無害化装置のフローシートを図−１に示した。アルミ製の密閉容器０１に磁器製の第１高周波誘導加熱炉０２を設置する。コンデンサー４１を第１高周波誘導加熱炉０２に入れ、次いでアルカリ化合物として苛性ソーダ５１の粉末を加える。更にこの上にカーボン布５２をかぶせる様に入れる。アルミ製密閉容器０１の蓋０４を閉じてガス入り口ノズル０５より窒素ガスで十分に空気を置換する。第１高周波誘導加熱装置６１を作動させると、第１高周波誘導加熱炉０２は数秒で真っ赤に発熱し約１５００℃の高温状態になる。コンデンサー４１の容器であるアルミや鉄製内部部品なども誘導加熱され一瞬のうちに加熱溶融する。これらの金属は反応物が分解したときに副生する水と反応して一部は酸化物になるものもある。分解反応中は窒素ガスは微量注入することも良いし、注入しなくとも分解ガスはその圧力でガス出口ノズル０６より第２の高周波誘導加熱式ガス分解塔１１にガス導管３１を通り導かれる。ガス分解塔１１は石英製の反応管の中にカーボン製の管を設置してある。管の内部には粒状カーボン５３や金属、例えばニッケル製のメッシュなどを詰めて発生するガスの分解を速めることもできる。この第２の高周波誘導加熱式ガス分解塔１１で急速な加熱でガス化して第１高周波誘導加熱炉０２で分解できなかったＰＣＢを分解除去する。ＰＣＢが分解除去された残ガス（水素、水蒸気、炭酸ガス、一酸化炭素等）は活性炭吸着塔２１の活性炭５４で更に浄化された後、排気出口２２より大気中に放出する。第１高周波誘導加熱炉０２で分解されたコンデンサー４１は、金属が融解し、ＰＣＢは炭素とガスとアルカリ塩化物になるので、容積が極めて小さくなり、ＰＣＢなども完全に分解されているために廃棄処理が非常に容易である。
【００１０】
本実施例では、ＰＣＢを含有する小型コンデンサーを次の方法で模擬製作した。先ず、５０ｍｍ四方の紙０．４３ｇ重にＰＣＢ濃度５００ｍｇ／ｌの絶縁油を０．５０ｇ重含浸させたものを直径６ｍｍ、長さ３０ｍｍのアルミ製パイプ０．５７ｇ重に挿入し、アルミ製パイプの両端をつぶし閉じた。
【００１１】
こして作成した模擬小型コンデンサーをアルミ製の密閉容器０１の蓋０４を開け、磁器製の第１高周波誘導加熱炉０２にそのままの状態で入れた。ついで、第１高周波誘導加熱炉０２には粉状苛性ソーダ０．５０ｇ、重及びカーボン布０．５０ｇ重を順に投入した。蓋０４を閉止してから窒素ガスを５，０００ｃｃ／分の流量でガス入り口ノズル０５よりアルミ製の密閉容器０１へ注入し出口ノズル０６、ガス導管３１を通じて空気を約３分間かけをてアルミ製の密閉容器０１より追い出した。
【００１２】
次に、窒素ガスを５０ｃｃ／分の流量に減量し、第１高周波誘導加熱装置６１と第２高周波誘導加熱装置６２を作動さた。約６秒後に１０ｇ重の粒状カーボンが充填されているの第２の高周波誘導加熱式ガス分解塔１１が１，５００℃に上昇し、約１０秒後に第１高周波誘導加熱炉０２が１，５００℃に上昇した。この状態を３０秒間継続保持し、粒状活性炭５０ｇ重入った活性炭吸着塔２１の排気出口２２より排気ガスのダイオキシン類の測定用サンプリングを行った。
【００１３】
３０秒間の誘導加熱後に第１高周波誘導加熱装置６１及び第２高周波誘導加熱装置６２を停止、次いで適時に窒素ガス注入を止め常温まで第１高周波誘導加熱炉０２が冷却された後、アルミ製の密閉容器０１の蓋０４を開けサンプルを取り出しＰＣＢの含有分析を実施した。
【００１４】
前記の実験で得たＰＣＢ分析値は、第１高周波誘導加熱炉０２内のスラグ中、第２高周波誘導加熱式ガス分解塔１１内の粒状カーボン中及び活性炭吸着塔５４内の粒状活性炭中いずれも０．０１ｍｇ／Ｋｇ以下であった。また、吸着塔２１の排気出口２２の排気ガス中ダイオキシン類の測定用では０．０１ｎｇ／ｌ以下であった。
【００１５】
【発明の効果】
ＰＣＢを含むコンデンサーや蛍光灯の安定器などは、分解して減圧蒸留などを行う既存の方法では極めて非効率であり、分解した容器などの処理に更に高価な後処理費が必要となるが、本発明はこれらの欠点を改良したものである。小型コンデンサー等の電気機器に含まれるＰＣＢをダイオキシン等の副生が起こり得無い無酸素状態、且つ、１２００℃以上の状態で加熱溶融し、電気機器の容器等を減容化し、処理しなければならないガスの発生も少量にすることが可能であるため装置全体が小型化になり、移動式システムにすることが実用レベルで可能とった。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＣＢ無害化装置の構成図
【符号の説明】
０１　密閉容器
０２　第１高周波誘導加熱炉
０３　高周波誘導コイル
０４　蓋
０５　入り口ノズル
０６　出口ノズル
１１　高周波誘導加熱式ガス分解塔
２２　活性炭吸着塔
２３　排気出口
３１　ガス導管
４１　コンデンサー
５１　苛性ソーダ
５２　カーボン布
５３　粒状カーボン
５４　活性炭
６１　第１高周波誘導加熱装置
６２　第２高周波誘導加熱装置
【図１】
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