(57)【要約】【課題】  有機塩素化合物を、Ｎａ分散体と反応させて脱塩素化する有機塩素化合物処理装置を、可搬型にして、有機塩素化合物含有機器を保管してある施設まで運搬し、そこで、無害化処理を実施できるようにする。【解決手段】  有機塩素化合物含有機器の抜油系、有機塩素化合物、水素供与体、溶媒の混合液を調製する混合系、混合液とＮａ分散体を管状反応器で合流、反応させる反応系、余剰のＮａを変換する後処理系、の全系あるいは一部を移動可能なコンテナ又はトレーラに収容することで、設備の小型化、消費電力の削減を図り、保管場所での処理を可能にした。有機塩素化合物とＮａ分散体を反応させる反応器を、内径が１〜１０ｍｍの管状体とし、管の一端より有機塩素化合物を含む流体と、Ｎａを含む流体とを流入させて内部で合流させ、反応させることで、攪拌機、加熱装置、大型の電源設備を省略できた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機塩素化合物をナトリウム分散体と反応させて脱塩素化する処理方法を実施するための処理装置において、
前記有機塩素化合物と水素供与体及び必要に応じて更に溶媒を混合する混合器と、
前記混合器から供給された流体及びナトリウム分散体である流体を、内径が１〜１０ｍｍの管状体の一端より流入させて内部で合流させて反応させ、反応済みの処理液を他端より排出する管状反応器を備え、
これらをトレーラ又はコンテナに収容して運搬可能にしたことを特徴とする可搬型有機塩素化合物処理装置。
【請求項２】
有機塩素化合物をナトリウム分散体と反応させて脱塩素化する処理方法を実施するための処理装置において、
前記有機塩素化合物と水素供与体及び必要に応じて更に溶媒を混合する混合器と、
前記混合器から供給された流体及びナトリウム分散体である流体を、内径が１〜１０ｍｍの管状体の一端より流入させて内部で合流させて反応させ、反応済みの処理液を他端より排出する管状反応器と、
前記管状反応器から排出された処理液と水を一端より流入させて前記処理液に含まれる余剰の金属ナトリウムをクエンチする管状クエンチ装置を備え、
これらをトレーラ又はコンテナに収容して運搬可能にしたことを特徴とする可搬型有機塩素化合物処理装置。
【請求項３】
請求項２において、前記クエンチ装置から排出された水と油の混合液を油水分離する油水分離装置を更に備え、これらの全てをトレーラ又はコンテナに収容して運搬可能にしたことを特徴とする可搬型有機塩素化合物処理装置。
【請求項４】
請求項１において、前記管状反応器から排出された処理液と水を、管状流路の一端より流入させて前記処理液に含まれる余剰の金属ナトリウムをクエンチし、該管状流路の途中でガスを排出させて、他端より油と水を分離して排出するようにした油水分離機能付きの管状クエンチ装置を備え、これらの全てをトレーラ又はコンテナに収容して運搬可能にしたことを特徴とする可搬型有機塩素化合物処理装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つにおいて、有機塩素化合物が使用されている機器から有機塩素化合物または有機塩素化合物を含む油を抜き取る抜油装置を更に備え、これらの全てをトレーラ又はコンテナに収容して運搬可能にしたことを特徴とする可搬型有機塩素化合物処理装置。
【請求項６】
有機塩素化合物をナトリウム分散体と反応させて脱塩素化する処理方法を実施するための処理装置において、
前記有機塩素化合物が使用されている機器から有機塩素化合物または有機塩素化合物を含む油を抜き取る抜油装置と、
前記有機塩素化合物と水素供与体及び必要に応じて更に溶媒を混合する混合器と、
前記混合器で混合するための水素供与体及び溶媒をそれぞれ収容しておく容器と、
ナトリウム分散体を収容しておく容器と、
前記混合器から供給された流体及びナトリウム分散体である流体を、内径が１〜１０ｍｍの管状体の一端より流入させて内部で合流させて反応させ、反応済みの処理液を他端より排出する管状反応器と、
前記管状反応器から排出された処理液と水を一端より流入させて前記処理液に含まれる余剰の金属ナトリウムをクエンチする管状クエンチ装置と、
前記管状クエンチ装置から排出された水と油の混合液を一端から流入させ、管状流路内を通るうちに分離させて、他端より水と油を分離された状態で排出させる管状の油水分離装置を備え、
これらをトレーラ又はコンテナに収容して運搬可能にしたことを特徴とする可搬型有機塩素化合物処理装置。
【請求項７】
有機塩素化合物をナトリウム分散体と反応させて脱塩素化する処理方法を実施するための処理装置において、
前記有機塩素化合物が使用された機器から有機塩素化合物または有機塩素化合物を含む油を抜き取る抜油装置と、
前記有機塩素化合物と水素供与体及び必要に応じて更に溶媒を混合する混合器と、
前記混合器で混合するための水素供与体及び溶媒をそれぞれ収容しておく容器と、
ナトリウム分散体を収容しておく容器と、
前記混合器から供給された流体及びナトリウム分散体である流体を、内径が１〜１０ｍｍの管状体の一端より流入させて内部で合流させて反応させ、反応済みの処理液を他端より排出する管状反応器と、
前記管状反応器から排出された処理液と水を、管状流路の一端より流入させて前記処理液に含まれる余剰の金属ナトリウムをクエンチし、該管状流路の途中でガスを排出させて、他端より油と水を分離して排出するようにした油水分離機能付きの管状クエンチ装置を備え、
これらをトレーラ又はコンテナに収容して運搬可能にしたことを特徴とする可搬型有機塩素化合物処理装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つにおいて、前記混合器がスタティックミキサーであることを特徴とする可搬型有機塩素化合物処理装置。
【請求項９】
前記管状反応器にて処理される有機塩素化合物がポリ塩化ビフェニルである請求項１〜８のいずれか１つに記載の可搬型有機塩素化合物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機塩素化合物、特に環境汚染物質であるポリ塩化ビフェニル（以下、ＰＣＢと記す）を、金属ナトリウム分散体を用いて脱塩素化する処理装置に係り、特に可搬型の処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機塩素化合物、特に環境汚染物質であるＰＣＢ等或いはＰＣＢ等を含有している汚染油の処理方法としては、アルカリ金属、特に固体の金属ナトリウム（以下Ｎａと記す）を微粒子にして電気絶縁油などの溶媒に分散させたＮａ分散体を用いる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。ＰＣＢ中の塩素原子を、活性なＮａと反応槽内で反応させて、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）とビフェニルに分解し、ＰＣＢを脱塩素化し無害化する方法である。
【０００３】
脱塩素反応は発熱反応であることから、従来は、反応熱による温度上昇を抑制するため、反応槽内にＰＣＢ、またはＮａ分散体を滴下し、攪拌機で攪拌しながら長時間反応させ脱塩素処理を行っている。反応を促進するため、反応槽を加熱したり、一方で、反応熱を除熱するため、電気絶縁油を足したり、反応槽を冷却したりして所定の反応温度に制御している。
【０００４】
有機塩素化合物の処理装置を可搬型にすることも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２９４５３９号公報（要約、特許請求の範囲）
【０００６】
【特許文献２】特開２０００−３０１１２６号公報（要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＰＣＢは、現在、保有事業所毎に管理・保管されているが、今後２０１６年までには無害化処理することが法律により義務付けられた。国内数箇所に処理施設が建設され、全国に保管されているＰＣＢ含有機器類が処理されることになっている。しかし、ＰＣＢ含有機器の運搬・輸送について考えると、ＰＣＢ漏洩などにも留意する必要がある。そこで、ＰＣＢ含有機器類を運搬・輸送するのではなく、処理設備を移動する方法が考えられる。すなわち、可搬型設備を、ＰＣＢ含有機器類を保管している事業所あるいはその近傍の処理に適した場所に移動させ、現地でＰＣＢを抜油し、かつ無害化する方法である。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、Ｎａ分散体を用いてＰＣＢ等の有機塩素化合物を脱塩素処理する装置において、有機塩素化合物の保管場所へ移動可能な可搬型の処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、有機塩素化合物をＮａ分散体と反応させて脱塩素化する処理方法を実施するための処理装置において、有機塩素化合物と水素供与体及び必要に応じて更に溶媒を混合する混合器と、前記混合器から供給される流体とＮａ分散体である流体を、内径が１〜１０ｍｍの管状体の一端より流入させて内部で合流させて反応させ、反応済みの処理液を他端より流出させる管状反応器とを備え、これらをトレーラ又はコンテナに収容して運搬できるようにしたことにある。
【００１０】
Ｎａ分散体を用いて有機塩素化合物を脱塩素化する方法は、きわめて有効な方法の１つである。しかし、従来は、大量処理するために、攪拌機を備えた大型の反応槽を用いており、また一定温度に保つための加熱装置等を必要としており、トレーラ或いはコンテナ等に収容して可搬型にするのに不適であった。
【００１１】
本発明は、内径が１〜１０ｍｍの管状反応器を用いることによって、攪拌機及び加熱装置を不要にし、トレーラ或いはコンテナ等に収容可能としたものである。
【００１２】
本発明の処理装置では、水素供与体が必要になる。従来の装置は、必ずしも水素供与体が必要でなかったが、本発明では必要である。この点は、本発明の特徴の１つである。
【００１３】
本発明においては、管状反応器を用いて流通法で有機塩素化合物を無害化するので、有機塩素化合物は連続的に無害化され、無害化された油即ち処理液は連続的に排出される。管状反応器の長さは、通常２０００〜３０００ｍｍもあれば十分であり、管状反応器内に滞留する時間が短いので、管状反応器の容積は回分法に比べて１／１００以下に縮小できる。
【００１４】
管状反応器では、脱塩素反応で発生する水素ガスによる自己攪拌作用が行われるので、機械的な攪拌機は不要である。
【００１５】
さらに、脱塩素反応は、有機塩素化合物と水素供与体を含んだ混合液と、Ｎａ分散体が合流したところから、両者の界面で、しかも室温で反応が開始する。水素供与体とＮａ分散体との反応、及び有機塩素化合物とＮａ分散体との反応はともに発熱反応であり、反応の開始後、速やかに内部から温度が上昇し始め、反応が加速されて約１００℃まで昇温する。従って、外部加熱装置が要らず、熱源やエネルギーが不要になる。
【００１６】
反応の開始時には、有機塩素化合物と水素供与体からなる混合液とＮａ分散体を、管状反応器に供給して、合流させればよく、停止時にはどちらか一方の供給を停止すればよい。すなわち、ポンプを駆動するエネルギーだけで運転することが可能となり、大型電源設備も不要である。供給を停止するだけで反応が停止することから、安全面でも非常に優れた方法である。
【００１７】
なお、実際の運転時には、反応によって生じる塩化ナトリウムやアルコキシドのような固体の付着による閉塞防止や、未反応の有機塩素化合物の流出を防止するため、起動時には、まず管状反応器に溶媒のみを流通させておき、Ｎａ分散体、混合液の順で切り替えるとよい。また、停止時には、起動時とは逆に、混合液、Ｎａ分散体の順で溶媒に切り替えるとよい。
【００１８】
反応状態を観察するには、管状反応器に取り付けた温度測定装置により温度分布を監視すればよい。温度が所定の温度であるということは、順調に反応が進行して、発熱していることを示す。
【００１９】
有機塩素化合物の無害化処理を行うにあたっては、有機塩素化合物含有機器であるトランスやコンデンサ等から有機塩素化合物或いはそれを含む油を抜き出す装置が必要になる。また、管状反応器から排出された処理液を、後処理するための装置が必要になる。これらの付属装置は、できれば、その全てをコンテナやトレーラに収納するのが良いが、コンテナ等のサイズにより難しい場合がある。したがって、別のトレーラまたはコンテナに収容して運搬可能にするか、或いは処理施設に設置しておくと良い。また、発電機や制御盤、不活性ガスなどの付帯設備を別のコンテナやトレーラに分けて運搬してもよい。
【００２０】
管状反応器から排出される、無害化処理後の処理液には余剰のＮａ分散体が含まれる。無害化処理後の処理液からＮａ分散体を除去するために、管状のクエンチ装置を備えることが望ましい。管の内径は、管状反応器と同等もしくはそれ以上がよい。これにより、クエンチ装置を小型化でき、トレーラ又はコンテナに収容しやすくなる。管状クエンチ装置を用いた場合には、流通法でクエンチ処理することができる。
【００２１】
余剰のＮａ分散体は、クエンチ装置において、新たに添加された水と混合され、水酸化ナトリウムに変換される。更に水を添加しつづけると、水酸化ナトリウムは水に溶解する。Ｎａ分散体が水酸化ナトリウムに変換される際には水素ガスが発生し、ガスの攪拌作用で迅速にクエンチ処理が進行するので、機械的な攪拌機が不要であり、駆動エネルギーを供給する必要がない。さらに、水の添加速度を変えることで、反応を制御できるので、運転が非常に容易である。
【００２２】
クエンチ装置からは、油と水が排出される。そのため、油と水を分離する油水分離装置が必要になる。油水分離の最も簡単な方式は、静置によるものであるが、一定時間静置するならば容器が必要となり、可搬型処理装置には向かない。また大型容器では、底部の油が油水界面に移動するために時間がかかり、分離時間も長くなる。
【００２３】
これに対して、管状の油水分離器にすれば、ゆっくりとした流速で管内を流れる間に、油と水を分離させることができる。管径が１〜１０ｍｍｍ程度或いはそれより若干大きい程度の場合には、油滴が油水界面に到達する時間も短く、短時間で油と水に分離できる。
【００２４】
管状クエンチ装置に、油水分離の機能を持たせてもよい。横向きに配置された管状クエンチ装置の内部を流体が一方から他方へ流れる際に、比重差により、生成する水素ガスと油と水の層ができる。最上層がガス層であり、次の層が油の層であり、最下層が水の層である。このように三層に分離することを利用して、油水分離機能を付与することができる。これにより、後処理装置の小型化が図れ、コンテナ或いはトレーラに収容しやすくなる。
【００２５】
本発明において、有機塩素化合物と水素供与体、更には溶媒を混合する混合器には、スタティックミキサーを使用することが好ましい。これらの混合は、通常、攪拌機を有する容器に所定量を添加し、攪拌機のモータを回すことによって行われている。可搬型の有機塩素化合物処理装置では、運転に要するエネルギーは少ない方がよい。スタティックミキサーを用いることにより、混合液を構成する有機塩素化合物、水素供与体、溶媒を供給するだけで、混合させて、混合液を調製することが可能になる。
【００２６】
本発明では、管状反応器は単数でも複数本並列化しても同様の効果がある。処理必要量によって本数を変更すればよい。
【００２７】
管状反応器の材質には、フッ素系樹脂であるＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン），ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリビニルデンフルオライド）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）などの材料を用いることができる。これらの材料をコーティングした材料によって管状反応器を構成してもよい。また、シリカと不活性膜など同様な作用のある材質をコーティングして管状反応器を構成してもよい。
【００２８】
水素供与体としては、アルコール、フェノール類、カルボン酸、水などが使用可能である。特に常温で液体であり、Ｎａとの反応も適度なアルコールが望ましい。これに適合するものとしては、メタノール、エタノール、変成アルコール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、イソアミルアルコール、エチレングリコール、シクロヘキサノール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール、グリセリンがある。これらの２種以上を混合してもよい。また、溶媒との親和性を高める界面活性剤を加えてもよい。Ｎａとの反応性、溶媒との親和性等を考慮すると、イソプロピルアルコール（以下、ＩＰＡと記す）が最も好ましい。
【００２９】
溶媒は炭化水素であり、例えば灯油、パラフィン、鉱油、電気絶縁油またはこれらの混合物を使用することが望ましい。また、溶媒に、水素供与体との親和性を高める界面活性剤を添加してもよい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、外部から供給するエネルギーが少ない、小型の有機塩素化合物処理装置を提供できるので、トレーラ又はコンテナに収容して可搬型にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を用いて、本発明の処理装置の実施形態を説明する。
【実施例１】
【００３２】
まず、有機塩素化合物の処理プロセスを図１によって説明する。有機塩素化合物２又はコンデンサ、トランス等から抜油された有機塩素化合物２を含む油である流体Ｂ１、溶媒３である流体Ｂ２、水素供与体４である流体Ｂ３を混合器５に供給する。混合器５で、これらの流体を十分に混合して混合液である流体Ｂを調製する。混合液である流体BとＮａ分散体１である流体Ａが、管状反応器６に連続供給される。流体Ａと混合器５で流体Ｂを調製して管状反応器６に供給するまでの系、及び流体Ａを管状反応器６に供給するまでの系を、混合系と称することにする。
【００３３】
流体Ａと流体Ｂは、管状反応器６の一方の端から管内に流入し、合流して他方の端へ向かって流れる。管状反応器６内では、有機塩素化合物に結合している塩素原子とＮａが反応し脱塩素化する。管状反応器６内で脱塩素処理され、反応済液Ｃが管状反応器６から排出されるまでの系を、反応系と称することにする。反応済液Cに含まれる余剰のＮａ分散体はクエンチ装置７１で処理され、水に溶解した水酸化ナトリウムを含む液Ｄは、油水分離装置７２にて水と油に分離されて廃液Ｅとして排出される。クエンチ装置と油水分離装置を含む系を、後処理系と称することにする。廃液Ｅは、廃液貯槽に収容される。
【００３４】
反応済液Ｃが、所望の脱塩素率（所望の有機塩素化合物濃度）になるように、流体Ａと流体Ｂの供給流量を制御し、管状反応器６での所定の反応条件、反応時間（反応器内の滞留時間）を確保した流動とすればよい。
【００３５】
特にＰＣＢの脱塩素処理の場合には、反応後の処理済油中のＰＣＢ濃度を０．５ｍｇ/ｋｇ（０．５ｐｐｍ）以下とすることが要望される。反応済液Ｃは後処理である、クエンチ及び油水分離の工程で適切に処理され、その廃液は産業廃棄物として処分される。本発明の対象となる有機塩素化合物は、塩素原子が炭素と結合している化合物であり、例えばＰＣＢやＰＣＢ混合油に代表される液体状のものなどである。
【００３６】
図１のフローを具体的なハード構成にした実施形態を図２に示す。特にＰＣＢの脱塩素化による無害化処理を行うシステムを示している。本システムがトレーラやコンテナに積載されて、可搬型装置となる。
【００３７】
Ｎａ分散体は、Ｎａ分散体容器１３に収納される。本実施例では、容器内にモータ駆動式の攪拌機１４が備えてあり、これによりＮａ粒子を均一に分散させている。攪拌機に代えて、超音波器などの分散装置を用いてもよい。Ｎａ分散体は、ポンプ２０で管状反応器６に所定量が供給される。
【００３８】
Ｎａ分散体の場合、活性なＮａは鉱油などの溶媒中に分散しており、直接、空気や水蒸気と接触しないため空気中でも反応しないが、安全上、Ｎａ分散体容器１３は不活性ガスボンベ９と接続し、不活性ガス雰囲気下とすることが好ましい。不活性ガスとしては窒素（Ｎ２）、アルゴンなどを用いることができる。
【００３９】
Ｎａ分散体のＮａ濃度は、高いほど溶媒の量が少なくて済むので反応済液Ｃの量が低減するが、高濃度の場合、ポンプでの供給が困難となることから、Ｎａ濃度は１０〜２０重量％とするのが望ましい。
【００４０】
一方、有機塩素化合物であるＰＣＢ、溶媒である電気絶縁油（鉱油）、水素供与体である例えばＩＰＡは、それぞれ有機塩素化合物容器１０、溶媒容器１１、水素供与体容器１２に収納され、混合槽１８に各ラインに設けたポンプ１５〜１７で所定量を供給する。混合槽１８には、モータ駆動の攪拌機１９が設けられ、流体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を均一に混合させている。
【００４１】
ここで、水素供与体であるＩＰＡは、ＰＣＢおよび混合している有機塩素化合物の総塩素数を基準に必要な量を供給する。理論量は、塩素１モルに対してＯＨ基１モル分を供給すればよく、ＩＰＡの場合はＩＰＡ分子１モルでＯＨ基１モルが存在するため、塩素１モルに対してＩＰＡ１モル以上を添加すればよい。過剰分は水素となって放出される。
【００４２】
混合槽１８にて十分に混合された混合液よりなる流体Ｂは、ポンプ２１で所定量が管状反応器6に供給される。
【００４３】
ＰＣＢは１００％濃度のものでもよく、また、トリクロロベンゼンなどの有機ハロゲン化合物、或いは電気絶縁油などと混和したＰＣＢ混合液であっても良く、混合槽１８で所定のＰＣＢ，ＩＰＡ濃度とすればよい。
【００４４】
管状反応器６に供給された流体Ａと流体Ｂは、反応管内で合流して反応し、ＰＣＢが脱塩素化される。反応済液Ｃは管状反応器６から排出される。図２には示していないが、管状反応器６、管状反応器への流体Ａ，Ｂの供給ライン、有機塩素化合物容器１０、溶媒容器１１、水素供与体容器１２なども温度制御するとよい。流体温度を一定に保つことで、外気温に影響されずに安定した反応が可能となり、信頼性の高い処理システムを構築することが可能になる。
【００４５】
管状反応器６から排出された反応済液Ｃは、モータ駆動の攪拌機２３を備えたクエンチ槽２２に送られる。クエンチ槽２２では余剰のＮａをクエンチ処理するために所定量の水３０をポンプ３１で注入し、活性なＮａをＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）とする。この際、Ｎａと水の反応熱により反応済液が高温となる場合は、クエンチ槽２２に冷却ジャケット等を設けて温度調整を行ってもよい。
【００４６】
Ｎａと水の反応で水素が発生することから、本実施例では、クエンチ槽２２には発生水素などを排気するための排気系が設置されている。反応で発生する水素の排気もここで行われる。排気系は主にブロア３３、活性炭３２で構成されており、クエンチ槽２２から排気する気体は活性炭３２を通して環境へ放出される。
【００４７】
クエンチ処理後の液Ｄには油と水が混在しているので、攪拌機２５を備えた油水分離槽２４で油、水を分離する。分離した廃油と廃液は、それぞれポンプ２６、２７を用いて廃油タンク２８、廃液タンク２９に移送する。分離には静置分離、遠心分離などが用いられる。タンク内の廃油と廃液は、産業廃棄物としての処理基準を確認後、適切に処分される。
【００４８】
図中の管状反応器6は、管内径が１〜１０ｍｍのチューブで構成されており、処理量の増大に対しては、反応管の数を増し、供給流量を増大し、１日の運転時間を延長することで対応できる。
【００４９】
本実施例では、流体Ａ及び流体Ｂの供給ラインにおけるポンプ２０，２１の上流部に、溶媒容器１１の溶媒供給ラインが接続されており、切り替えバルブが設置されている。これは、処理システムの起動・停止時に、流体Ａ及び流体Ｂを供給する配管内に溜まったガスを排出するため、及び配管内にＮａ粒子が堆積するのを防止するためである。
【００５０】
水素供与体であるＩＰＡは、Ｎａと反応して活性な水素原子を放出すると共に、反応熱により発熱する。ある程度の温度になれば、ＰＣＢとＮａも反応を開始する。ＰＣＢとＮａの反応も発熱反応であるため、反応が進行している間は、放熱よりも発熱が多く、反応器の温度が上昇する。反応が終息に近づけば、発熱量が減少し、放熱の方が多くなって温度が低下する。
【００５１】
一例として、ＰＣＢ濃度３〜９重量％、ＩＰＡ／Ｃｌのモル比２〜３のＰＣＢ混合油、及びＮａ濃度１０重量％のＮａ分散体を、それぞれ同流量で、内径８ｍｍ、長さ２５００ｍｍの管状反応器に供給し、管内で合流させて反応させた。このとき、Ｎａ／Ｃｌのモル比は４〜１２、Ｎａ／（Ｃｌ＋ＩＰＡ）のモル比は１〜４である。Ｎａ分散体中のＮａ粒子の平均粒子径は約１０μｍである。総流量は４０〜８０ｍｌ／ｍｉｎとした。管状反応器の最高温度は８０〜１２０℃であった。管状反応機器出口から得られた反応後の試料に含まれるＰＣＢを、ＨＲＧＣ−ＨＲＭＳで分析したところ、起動時、定常運転時、停止時のいずれにおいても基準値である０．５ｍｇ／ｋｇ以下であった。
【００５２】
水素供与体はＮａと反応し水素を発生するので、水素供与体であるＩＰＡの添加に伴いＮａも消費される。よって、ＰＣＢの脱塩素に必要なＮａ量、すなわちＮａ/Ｃｌモル比は、ＩＰＡ/Ｃｌモル比より多く必要となる。ＩＰＡ、Ｎａ使用量は処理コストの観点から重合が抑制できる理論量近傍での少量使用が望ましい。ＩＰＡ／Ｃｌモル比は１〜１０、Ｎａ／Ｃｌモル比は２〜２４、Ｎａ／（Ｃｌ＋ＩＰＡ）モル比は１以上が好ましく、特にＩＰＡ／Ｃｌモル比２〜３、Ｎａ／Ｃｌモル比４〜１２が好ましい。
【００５３】
一方、溶媒についても、使用量は少ない方が低コスト、省スペース化のメリットがある。しかし、溶媒である鉱油量が少ないと、反応液に占める反応固体生成物量の割合が大きくなり、流路閉塞の恐れ、また反応熱による流体の温度上昇の恐れがある。したがって、極端に少なくできない。ＰＣＢ混合液とＮａ分散体の両液の全量（合計流量）に占めるＰＣＢ量（流量）は、重量比で１８％以下とするのが好ましく、特に５％以下がよい。
【００５４】
Ｎａ分散体に使用する溶媒には、ＰＣＢに混合する溶媒と同一の物質を使用することができる。同一の物質を用いない場合は、ＰＣＢに混合する溶媒との親和性が良いものを用いることが好ましい。例えば灯油、鉱油、電気絶縁油、トランスオイル、パラフィンなどが好ましく、特に高沸点で、流動性も良い、電気絶縁油、鉱油、トランスオイルが好ましい。これらを単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００５５】
図３は、本発明に係る可搬型の有機塩素化合物処理装置の概要を示したものである。図３はコンテナの内部を表しており、図１で説明した混合系、反応系、後処理系の３つの系以外に、コンデンサやトランス等の有機塩素化合物含有機器類からＰＣＢ含有油を抜油する抜油系も収容している。
【００５６】
抜油系は、保管されているトランスやコンデンサ等の機器に穴を開けて、内部に含有されている有機塩素化合物あるいは有機塩素化合物を含む油を抜き取るところである。混合系では、抜油された有機塩素化合物あるいは有機塩素化合物を含む油と、水素供与体並びに溶媒を混合する。反応系では、管状反応器内に混合系で調製された混合液とＮａ分散体を合流・混合させて、有機塩素化合物を無害化処理する。後処理系では、反応時に過剰に投入されたＮａ分散体を、水によりクエンチして水酸化ナトリウムに変換し、かつ塩化ナトリウムやアルコキシド等の固体とともに水に溶解させ、油と水に分離する。
【００５７】
コンテナ内の混合系、反応系、後処理系の設備の構成は、図２に示したものである。なお、図３では、処理システムの起動・停止時に、配管内のガスの排出、Ｎａ粒子の配管内の堆積を防止するために、溶媒槽からの溶媒を、これらの配管に供給するラインについては省略している。また、コンテナ内には、活性炭を介してブロアでコンテナ内を排気する排気システム、管状反応器の温度分布を測定する測定装置、ポンプ及びその制御装置等は記載していない。
【実施例２】
【００５８】
本実施例２では、実施例１の装置における混合槽１８の代わりにスタティックミキサー１８１を用い、クエンチ槽２２の代わりに管状クエンチ装置２２０を用い、また油水分離槽２４の代わりに管状油水分離器２４０を用いた。
【００５９】
管状クエンチ装置を図４に示す。管状クエンチ装置の内径は管状反応器と同等もしくはそれ以上である。また、管状反応器と同様にフッ素系樹脂製のチューブ、あるいはフッ素系樹脂をコーティングしたＳＵＳ管により構成されることが好ましい。管の入口に分岐管が設けられ、水槽から水を流量制御しながら添加する。出口にも同様に分岐管が接続されており、クエンチで発生したガス（水素）を抜くことができるようになっている。
【００６０】
管状油水分離器は、単管の出口に分岐管が接続されており、分離後の油と水を分けて回収する。管内を油水混合流体が流通する間に、比重の小さい油が上部に、比重の大きい水が下部に移動するように、流通させる。分離の程度によって、最適な流通時間を選択し、それにあった内径と長さを選択すればよい。管の内径は管状クエンチ装置と同等あるいはそれ以上である。管内には油とアルカリ水が流通するので、管状クエンチ装置のようなコーティングを施されていないＳＵＳ管でも可能である。
【００６１】
管状クエンチ装置及び管状油水分離器は、管状反応器１本につき、それぞれ１本、あるいは複数の管状反応器に対して、それぞれ１本適用しても良い。本実施例では、複数の管状反応器から排出される処理済液全てを１本の管状クエンチ装置及び管状油水分離器で処理するように構成した。
【００６２】
具体的なハード構成にした実施形態を図５に示す。可搬型処理装置の概要は実施例１の図３と同様である。
【００６３】
本装置により、コンデンサに含まれるＰＣＢを抜油して、無害化処理を実施し、廃油及び廃水中のＰＣＢをＨＲＧＣ−ＨＲＭＳ及びＧＣ−ＥＣＤで分析したところ、それぞれの卒業基準値である０．５ｍｇ／ｋｇ及び０．０３ｍｇ／Ｌ以下であることを確認した。
【実施例３】
【００６４】
本実施例３では、実施例２の装置において、管状クエンチ装置と油水分離器を一体化した。
【００６５】
一体化管状クエンチ装置の構造を図６に示す。一体化管状クエンチ装置の内径は管状反応器と同等もしくはそれ以上である。管の入口部に水槽から水を、流量を制御しながら添加できるように、添加部分は分岐管になっている。分岐管は１本のみ記載しているが、複数本設置してもよい。クエンチ反応の終了後は、管内を油水混合流体が流通する間に、ガス（水素）と比重の小さい油が上部に、比重の大きい水が下部に移動し、油とガスと水が分離される。一体化管状クエンチ装置は、管状反応器と同様にフッ素系樹脂製のチューブ、あるいはフッ素系樹脂をコーティングしたＳＵＳ管で構成することが好ましい。入口から所定の距離のところに分岐管を接続し、クエンチで発生した水素ガスを途中で抜くようにするとよい。
【００６６】
この一体化管状クエンチ装置においても、管状反応器１本につき、それぞれ１本、あるいは複数の管状反応器に対して、それぞれ１本適用することができる。本実施例の可搬型処理装置の概要を図７に示す。
【００６７】
本装置により、コンデンサに含まれるＰＣＢを抜油して、無害化処理を実施し、廃油及び廃水中のＰＣＢをＨＲＧＣ−ＨＲＭＳ及びＧＣ−ＥＣＤで分析したところ、それぞれの卒業基準値である０．５ｍｇ／ｋｇ及び０．０３ｍｇ／Ｌ以下であることを確認した。なお、管状反応器から排出される処理済液の全てを１本の管状クエンチ装置で処理した。
【実施例４】
【００６８】
本実施例４では、実施例３の装置において、後処理系をコンテナ外で実施するようにした。すなわち、コンテナ内では有機塩素化合物の無害化までを実施するようにした。クエンチ処理はコンテナ外で実施されるので、通常の方法で処理すればよい。コンテナ内には、後処理系が含まれないので、さらにコンパクトな設備になり、移動が容易となる。可搬型処理装置の概要を図８に示す。
【００６９】
本装置により、コンデンサに含まれるＰＣＢを抜油して、無害化処理を実施し、クエンチ前の処理済油のＰＣＢをＨＲＧＣ−ＨＲＭＳで分析したところ、卒業基準値である０．５ｍｇ／ｋｇ以下であることを確認した。
【実施例５】
【００７０】
本実施例５では、実施例３の装置において、ＰＣＢと接触することのない水素供与体槽、溶媒槽、Ｎａ分散体槽及び水槽を、コンテナ外に設置するようにした。
【００７１】
有機塩素化合物の無害化処理を実施する現地には、それぞれの槽が設置され、各槽は、コンテナに設けられた接続部を介して接続され、コンテナ内に水素供与体、溶媒、Ｎａ分散体及び水が供給される。この可搬型処理装置の概要を図９に示す。
【００７２】
これらの薬剤は、コンテナ外に設置することで、コンテナは小型化され、移動が容易になる。
【実施例６】
【００７３】
本実施例６では、実施例４の装置における抜油系を省略した。この実施例は、既に抜油された油の処理だけを対象とする場合に適する。クエンチ処理及び抜油が、コンテナ外で実施されるので、コンパクトな設備になり、移動が容易となる。この可搬型処理装置の概要を図１０に示す。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
ポリ塩化ビフェニル等の有機塩素化合物を、Ｎａ分散体と反応させて脱塩素化する処理装置を、コンパクトな構造にし、コンテナ或いはトレーラに収容できるようにした。これにより、処理装置を、有機塩素化合物含有機器類を保管してある施設まで移動させ、現地で無害化処理を行うことが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の処理装置における処理フローを示す図。
【図２】本発明による処理装置の具体的なハード構成を示すシステム系統図。
【図３】本発明による可搬型有機塩素化合物処理装置の一実施例を示す系統図。
【図４】クエンチ装置の具体的構成を示す図。
【図５】本発明の他の実施例を示すハード構成図。
【図６】一体型クエンチ装置の具体的構成を示す図。
【図７】本発明による可搬型有機塩素化合物処理装置の他の実施例を示す系統図。
【図８】本発明による可搬型有機塩素化合物処理装置の更に他の実施例を示す系統図。
【図９】本発明による可搬型有機塩素化合物処理装置の別の実施例を示す系統図。
【図１０】本発明による可搬型有機塩素化合物処理装置の更に別の実施例を示す系統図。
【符号の説明】
【００７６】
１…Ｎａ分散体、２…有機塩素化合物、３…溶媒、４…水素供与体、５…混合器、６…管状反応器、１０…有機塩素化合物容器、１１…溶媒容器、１２…水素供与体容器、１３…Ｎａ分散体容器、１８…混合槽、２２…クエンチ槽、２４…油水分離槽、２８…廃油タンク、２９…廃液タンク、３０…水、７１…クエンチ装置、７２…油水分離装置、１８１…スタティックミキサー、２２０…管状クエンチ装置、２４０…管状油水分離器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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