(57)【要約】【課題】０．５超〜１０mg／kg以下のＰＣＢを含有する電気絶縁油を使用した変圧器を、組立て状態でＰＣＢを除去し、変圧器を継続使用、又は安全に廃棄が可能なようにする。【解決手段】当該変圧器の低濃度ＰＣＢを、抜取り後さらに自然滴下あるいは真空引き、加熱等又は組み合わせによる方法で回収し、残留するＰＣＢ量を残留許容量以下まで除去し、ＰＣＢを含まない電気絶縁油を注入する。その後電気機器を使用または放置し、変圧器内部に残留するＰＣＢが分配平衡しても、電気絶縁油中のＰＣＢ濃度は０．５mg／kg以下とすることができる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
０．５超〜１０mg／kg以下のポリ塩化ビフェニルを含有する電気絶縁油を使用した変圧器において、該変圧器から電気絶縁油を抜き取り、変圧器に付着、及び変圧器の構成部材等に捕捉された電気絶縁油を変圧器内に自然滴下させて更に抜き取り、前記電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニルの濃度をＡmg／kg、変圧器に捕捉されたまま残留する電気絶縁油量を変圧器の全油量に対しＢ％としたときに、Ａ×Ｂ／１００≦０．５mg／kgとなるまで、電気絶縁油の抜き取り時間も含めて自然滴下を継続し、変圧器の底部に溜まる前記のポリ塩化ビフェニルを含有する電気絶縁油を回収し、ポリ塩化ビフェニルを含まない絶縁油を注入し、実系統で使用、または使用しないで放置し、変圧器中のポリ塩化ビフェニル濃度を無害と判定できる０．５mg／kg以下まで減ぜしめ、変圧器を無害化する方法。
【請求項２】
請求項１の発明において、変圧器からポリ塩化ビフェニルを含む電気絶縁油の抜き取り後、該変圧器を真空引き、又は自然滴下と真空引きを併用し、ポリ塩化ビフェニルを含む電気絶縁油の滴下による回収を促進させる方法を適用したことを特徴とするポリ塩化ビフェニルに汚染された変圧器を無害化する方法。
【請求項３】
請求項１の発明において、変圧器からポリ塩化ビフェニルを含む電気絶縁油の抜き取り後、通電、又は温風やヒータによって該変圧器を加熱し、又は加熱と真空引きを併用し、ポリ塩化ビフェニルを含む電気絶縁油の滴下による回収を促進させる方法を適用したことを特徴とするポリ塩化ビフェニルに汚染された変圧器を無害化する方法。
【請求項４】
請求項１、または請求項２、または請求項３の発明において、変圧器からのポリ塩化ビフェニルを含む電気絶縁油の抜き取りから、ポリ塩化ビフェニルを含まない電気絶縁油の注入、その後の実系統での使用、又は、放置までを、全て、当該変圧器が据え付けられている現地で行うことを特徴とするポリ塩化ビフェニルに汚染された変圧器を無害化する方法。
【請求項５】
１０超〜５０mg／kg以下のポリ塩化ビフェニルを含有する電気絶縁油を使用した変圧器で、電気絶縁油の抜き取り、又は抜き取りかつ電気絶縁油の滴下溜分の回収により、変圧器に捕捉されたまま残留する電気絶縁油の全油量比Ｂ％を５％以下〜１％以上とする事ができる変圧器において、該変圧器から電気絶縁油を抜き取り、変圧器に付着、及び変圧器の構成部材等に捕捉された電気絶縁油を変圧器内に自然滴下させて更に抜き取り、前記電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニルの濃度をＡmg／kgとしたときに、Ａ×Ｂ／１００≦０．５mg／kgとなるまで、電気絶縁油の抜き取り時間も含めて自然滴下を継続し、変圧器の底部に溜まる前記のポリ塩化ビフェニルを含有する電気絶縁油を回収し、ポリ塩化ビフェニルを含まない絶縁油を注入し、実系統で使用、または使用しないで放置して、変圧器中のポリ塩化ビフェニル濃度を無害と判定できる０．５mg／kg以下まで減ぜしめ、変圧器を無害化する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低濃度のポリ塩化ビフェニル（以下、ＰＣＢという）に汚染された変圧器を、変圧器が組み立てられた状態、又は現地に据え付けられ、かつ組み立てられた状態のままで無害化し、継続的に使用可能にする、変圧器そのものを無害化する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機塩素化合物であるＰＣＢの有害性が指摘され、生産が中止されてから久しい。
近年にいたり、化学的にＰＣＢを無害化する技術が開発され、「廃棄物の処理及び清掃に関する法律（昭和四十五年法律第百三十七号）」（以下、廃掃法という）にもとづくＰＣＢの無害化処理に関する公的認証（以下、公的認証という）も制度化されて、一部の保有者においてＰＣＢを使用、あるいはＰＣＢが混入した電気機器や、ＰＣＢが混入した電気絶縁油の処理が始まっている。
しかし、ＰＣＢを使用した電気機器、及びＰＣＢが混入した電気絶縁油や、これを使用した電気機器は膨大な量であり、結果的に、ＰＣＢを使用、あるいはＰＣＢが混入した電気絶縁油を使用した電気機器は、今なお実系統でたくさん使用されている。
【０００３】
ところで処理を要するＰＣＢの大部分は、変圧器や遮断器等の電気機器に絶縁媒体として使用されているものである。絶縁媒体には、「ＰＣＢそのもの、もしくは主要成分としてＰＣＢを使用している場合」（以下、高濃度ＰＣＢという）と、「何らかの原因でごく微量のＰＣＢが混入した電気絶縁油」（以下、低濃度ＰＣＢという）がある。
【０００４】
低濃度ＰＣＢを使用している電気機器は、意図してＰＣＢを使用したのではなく、何らかの原因でＰＣＢが電気絶縁油に混入し、汚染されたものであり、ＰＣＢ濃度（法令に関する記述では単位はmg／kgであるが、以降では、ＰＣＢ濃度を同義であるｐｐｍ表記する場合がある。）は、一般的にはごく低濃度のものが多く、５ｐｐｍ以下のものが当該電気機器の約６０％、１０ｐｐｍ以下で７０％強を占めていることが社団法人日本電機工業会の調査で判明している。調査の対象は、大部分が変圧器となっており、調査結果は、そのまま変圧器のデータと考えて差し支えないと判断される。
【０００５】
低濃度ＰＣＢは、これまで、電気絶縁油を再生する際にＰＣＢが混入したものと考えられてきており、再生電気絶縁油は、主に柱上変圧器に使用されていることが判明している。
しかし、至近にいたり、ＰＣＢが入っていないと思われてきた新油を使用した電気機器からＰＣＢが検出される事例が多数報告され、ＰＣＢ汚染が電気絶縁油を使用するあらゆる電気機器に広がっていることが判明した。電気絶縁油の生産工程や、輸送、貯蔵、各種の作業工程、及び取り扱い器具、メンテナンス等、ＰＣＢが混入し得る機会は多々あり、これらの要因の何れか、あるいは複合的に要因が重なって混入が広まったものと考えられる。
【０００６】
さて、これまでに発表されているＰＣＢの無害化処理技術は、何れも低濃度ＰＣＢの無害化、及び／又は高濃度ＰＣＢや、ＰＣＢが付着した電気機器本体を無害化するもので、無害化処理した電気絶縁油、及び電気機器本体の何れについても再使用を意図していない。つまり、積極的に廃棄することを前提としてはいないまでも、リサイクルを含む廃棄、又は結果としてリサイクルを含む廃棄が前提になっている。ここで云うリサイクルとは、無害化した電気絶縁油を燃料に転用したり、機器本体の金属製部材をもとの金属に戻したりすることを指す。
つまり、ＰＣＢ＝廃棄物、ＰＣＢに汚染された電気機器本体も廃棄物。として扱われてきたということである。ＰＣＢの適正な処理を進めるための法律である「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（平成十三年法律第六十五号）」や、この法律の原点といえる前記の「廃掃法」などが、何れも「廃棄」の文言を冠した法律名となっていることが、この間の事情を端的に物語っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
低濃度ＰＣＢが混入した電気機器、なかんずく大形電気機器は、電気機器を更新する場合、電気機器そのものが高価であることはもちろん、無害化処理には多額の費用が必要で、かつ電気系統から分離して据付場所から移動するにも多くの費用を要する。また、費用の問題だけに留まらず、電力需要量の稠密な、特に都心部や都心の地下に設置されている電気機器は、運び出したり運搬することが難しい場合もある。つまり、当該電気機器にはＰＣＢが含まれているため、分割や分解することが出来ない部位がある。一方、運び出すためには電気機器を分割、あるいは分解しなければならない。という背反する条件によって自己撞着に陥る可能性がある。
【０００８】
さらには、当該電気機器を運び出すことが出来る場合であっても、電気機器そのものを無害化することが難しいという、もっと本質的な問題がある。すなわち、低濃度ＰＣＢの無害化に関しては、たくさんの化学的処理法が、前記の廃掃法にもとづく公的審査に合格、認証されているが、例えば変圧器には絶縁紙を被覆した電線で構成されたコイルがあり、コイルの内部深くにも低濃度ＰＣＢが染み込み、浸透している。また、プレスボードのような紙質の集成材や木質材も大量に使用され、当該材にも低濃度ＰＣＢが染み込んでいる。しかも、大形電気機器の部材は、長大、高重量品も含め、さまざまな形状や大きさをしている。すなわち、有害物であるＰＣＢが含まれ、かつ大きく、重く、形状がさまざまであることから、無害化処理のために取り扱うこと自体が容易ではない。
【０００９】
少なくとも、本発明の特許出願時点においては、このような大形電気機器そのものを無害化処理することは行われておらず、そのようなことを実現する何らの情報もない。
つまり、低濃度ＰＣＢを使用した大形の電気機器は、従来の技術では無害化処理することが出来ない。その結果、当該電気機器の取り替えが出来ないので、増容量のための電気機器更新、信頼性の低下に対応した電気機器の更新などの措置が行えず、社会インフラの重要な電力の正常な運用に、特に今後大きな障害要因になってくる懸念は極めて大きい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の変圧器を無害化する方法は、０．５超〜１０mg／kg以下のポリ塩化ビフェニルを含有する電気絶縁油を使用した変圧器において、該変圧器から電気絶縁油を抜き取り、変圧器に付着、及び変圧器の構成部材等に捕捉された電気絶縁油を変圧器内に自然滴下させて更に抜き取り、前記電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニルの濃度をＡmg／kg、変圧器に捕捉されたまま残留する電気絶縁油量を変圧器の全油量に対しＢ％としたときに、Ａ×Ｂ／１００≦０．５mg／kgとなるまで、電気絶縁油の抜き取り時間も含めて自然滴下を継続し、変圧器の底部に溜まる前記のポリ塩化ビフェニルを含有する電気絶縁油を回収し、ポリ塩化ビフェニルを含まない絶縁油を注入し、実系統で使用、または使用しないで放置し、変圧器中のポリ塩化ビフェニル濃度を無害と判定できる０．５mg／kg以下まで減ぜしめ、変圧器を無害化する方法。
請求項２の変圧器を無害化する方法は、請求項１の発明において、変圧器からポリ塩化ビフェニルを含む電気絶縁油の抜き取り後、該変圧器を真空引き、又は自然滴下と真空引きを併用し、ポリ塩化ビフェニルを含む電気絶縁油の滴下による回収を促進させる方法を適用したことを特徴とするポリ塩化ビフェニルに汚染された変圧器を無害化する方法。
請求項３の変圧器を無害化する方法は、請求項１の発明において、変圧器からポリ塩化ビフェニルを含む電気絶縁油の抜き取り後、通電、又は温風やヒータによって該変圧器を加熱し、又は加熱と真空引きを併用し、ポリ塩化ビフェニルを含む電気絶縁油の滴下による回収を促進させる方法を適用したことを特徴とするポリ塩化ビフェニルに汚染された変圧器を無害化する方法。
請求項４の変圧器を無害化する方法は、請求項１、または請求項２、または請求項３の発明において、変圧器からのポリ塩化ビフェニルを含む電気絶縁油の抜き取りから、ポリ塩化ビフェニルを含まない電気絶縁油の注入、その後の実系統での使用、又は、放置までを、全て、当該変圧器が据え付けられている現地で行うことを特徴とするポリ塩化ビフェニルに汚染された変圧器を無害化する方法。
請求項５の変圧器を無害化する方法は、１０超〜５０mg／kg以下のポリ塩化ビフェニルを含有する電気絶縁油を使用した変圧器で、電気絶縁油の抜き取り、又は抜き取りかつ電気絶縁油の滴下溜分の回収により、変圧器に捕捉されたまま残留する電気絶縁油の全油量比Ｂ％を５％以下〜１％以上とする事ができる変圧器において、該変圧器から電気絶縁油を抜き取り、変圧器に付着、及び変圧器の構成部材等に捕捉された電気絶縁油を変圧器内に自然滴下させて更に抜き取り、前記電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニルの濃度をＡmg／kgとしたときに、Ａ×Ｂ／１００≦０．５mg／kgとなるまで、電気絶縁油の抜き取り時間も含めて自然滴下を継続し、変圧器の底部に溜まる前記のポリ塩化ビフェニルを含有する電気絶縁油を回収し、ポリ塩化ビフェニルを含まない絶縁油を注入し、実系統で使用、または使用しないで放置して、変圧器中のポリ塩化ビフェニル濃度を無害と判定できる０．５mg／kg以下まで減ぜしめ、変圧器を無害化する方法。
【００１１】
本発明は、このような状況に対して、電力流通の要の電気機器であり、かつ大量に存在する１０ｐｐｍ以下の低濃度ＰＣＢに汚染された変圧器を、当該変圧器が組み立てられた状態、又は現地に据え付けられ、かつ組み立てられた状態のままで無害化し、継続的に使用可能にしてしまうものである。
本発明は、大形の変圧器に適用した場合に特に大きな効果を発揮するが、以下に説明するように、変圧器を組み立てたまま、かつ変圧器を継続的に使用可能なようにＰＣＢを無害化処理することは、小形の変圧器や、その他の電気機器に適用しても十分効果が期待できるものである。
なお、大形変圧器であっても、運搬が容易な電気機器については、集中処理基地を設置し、本発明と同じ方法によって無害化処理を行ってもよい。運搬可能な変圧器が多い場合は、より効率的な処理が可能と考えられる。
【００１２】
本発明には、重要な４つの着目点がある。以下に順を追って説明する。
【００１３】
低濃度ＰＣＢを使用した変圧器は、電気絶縁油にＰＣＢが含まれていることだけが問題なのであって、変圧器内部にはＰＣＢが付着したり構成部材等に染み込んでいるが、低濃度ＰＣＢを除く変圧器本体が有害なものに変質しているわけではない。したがって、低濃度ＰＣＢに含まれているＰＣＢを除去、あるいは無害化すれば、変圧器本体は無害となる。
本発明の重要な第１の着目点である。
【００１４】
つまり、本発明は、従来の、低濃度ＰＣＢと低濃度ＰＣＢを使用した変圧器本体を別々の扱いにしたうえ、「ＰＣＢは無害化したうえで廃棄するもの」、また、「ＰＣＢに汚染された変圧器本体も、付着、及び染み込んだＰＣＢを無害化したうえで廃棄するもの」という考え方から、「変圧器そのものを組み立てた状態のまま無害化して、継続的に使用可能にする」という、これまでＰＣＢの処理に関する法令においてすら全く想定していなかった方向に、処理の仕組みを変えてしまうことにある。
本発明の重要な第２の着目点である。
変圧器そのものを無害化した後は、変圧器を継続して使用する、あるいは変圧器を廃棄して新しい変圧器に更新する、の何れとするかは、使用者が必要に応じて決めればよい。
【００１５】
ところで、変圧器には、容器の壁面等に付着した低濃度ＰＣＢの他、前記のとおり変圧器の構成部材である絶縁紙やプレスボード、木質材等の電気絶縁油の浸透性材に、電気絶縁油とともにＰＣＢが染み込んでいる。これらのＰＣＢも無害化しなければ変圧器を無害化したことにはならない。
本発明においては、変圧器から低濃度ＰＣＢを抜き取り、更に自然滴下によって大半の低濃度ＰＣＢを除去したあと、ＰＣＢを含まない電気絶縁油に交換し、電気絶縁油浸透性材に染み込んだＰＣＢを、交換したＰＣＢを含まない電気絶縁油中に滲出、溶解させ、電気絶縁油中のＰＣＢ濃度と平衡させて、無害化に関する、いわゆる卒業基準を達成させる手法を採る。
本発明は、低濃度のＰＣＢに汚染された変圧器の無害化処理において、低濃度ＰＣＢの自然滴下を効果的に利用した電気絶縁油の交換と、分配平衡をもたらす分配の法則を最適に組合わせる条件を見い出し、適用するものである。
【００１６】
本発明の重要な要件である効果的な自然滴下の利用と、もう一つの重要な要件であるＰＣＢ濃度の平衡をもたらす分配の法則の最適な組合わせについて説明する。
【００１７】
まず、効果的な自然滴下の利用について説明する。
変圧器の容器壁面等に付着した電気絶縁油、及び変圧器中身の絶縁紙等に捕捉された電気絶縁油に対し、重力による自然滴下による付着量、及び捕捉量の減少について実験した結果を図１、図２、及び図３に示す。
【００１８】
図１は、電気絶縁油の入った小形変圧器の容器から電気絶縁油を抜き取ったあと、該容器を逆さにした場合の、容器の壁面に付着した電気絶縁油の減少状況を実験した結果である。付着電気絶縁油の減少量は、容器の重量変化から換算した。
図１によれば約１分で使用電気絶縁油の０．１％が容器壁面等に留まっているだけになる。つまり、変圧器から低濃度ＰＣＢを抜き取ったあと、容器壁面等に、単に付着しているだけの低濃度ＰＣＢは、速やかにしたたり落ちてしまうことを見い出した。
【００１９】
図２の左側部分は、変圧器の中身をつり上げた状態で、絶縁紙等に捕捉された電気絶縁油を自然滴下させた場合の、捕捉されている電気絶縁油の減少状況を実験した結果である。この場合も、変圧器の中身の重量変化から電気絶縁油の捕捉量の変化を換算して求めた。
変圧器の中身の場合は、中身をつり上げ、自然滴下を開始した直後はしたたり落ちる電気絶縁油の量が多く、時間の経過とともに滴下量は減少する。すなわち、電気絶縁油の自然滴下量は、当初は２次曲線図的に減少し、順次、１次線図的な減少傾向に移行する。
大半は最初の３０分程度で滴下してしまうが、なお２時間程度は滴下量が多い状態が続く。電気絶縁油の自然滴下量の多い２次曲線図的な傾向から、滴下量の少ない１次線図的な状態に移行する時間は、自然滴下開始２〜３時間後で、この時点で変圧器に捕捉され残存している絶縁油の量は６％程度になる。１次線図的な滴下状態になってからの滴下量は、変圧器の全油量に対し、約０．０４％／時間で緩慢であり、さらに時間の経過とともに滴下量は減少していく。
【００２０】
図２の右側部分は、電気絶縁油の自然滴下を１５時間継続したあと、真空引き、及び温風で加熱した場合の滴下量の変化を示した図である。
真空引き、温風加熱とも電気絶縁油の流動性が高まり、絶縁油浸透性材等に捕捉されている電気絶縁油の自然滴下量が増大する。真空引きでは開始後１時間、温風加熱では３時間で、それぞれ変圧器の全油量の１％程度が滴下する。温風加熱は電気絶縁油を含む電気機器全体が暖まるのに長時間を要するため、効果は漸増的である。
【００２１】
図３は、図２の実験に使用した変圧器の５倍の容量を有する変圧器の自然滴下に関する実験結果である。実験の方法は図２の場合と同様である。図３は図２と同様の傾向を示すが、図２よりも変圧器全体の油量に対する自然滴下量の割合が大きく、約３時間で変圧器に捕捉され、残存している電気絶縁油の量は５％になっている。
【００２２】
以上の実験結果から、変圧器に捕捉されている低濃度ＰＣＢの自然滴下について、次の４つの重要なことを見いだした。
以下４項目が、本発明の重要な第３の着目点である。
１）変圧器の機器そのものに付着しているだけの低濃度ＰＣＢは、大半が速やかに自然滴下してしまうので回収は容易であり、変圧器から低濃度ＰＣＢを抜き取るに際しても特別な配慮、措置は不要である、
２）自然滴下によって変圧器の中身から低濃度ＰＣＢを効果的に回収するには、自然滴下開始後２時間程度は継続することが必要である。
ただ、実際の運用では、変圧器から低濃度ＰＣＢを抜き取るのに相当な時間が必要であり、抜き取っている間も自然滴下と同様な状態になることから、抜き取り時間と合わせて滴下による低濃度ＰＣＢの回収時間を設定してもよい。ただし、抜き取り時間が２時間以上に及ぶ場合は、抜き取り終了後、しばらく自然滴下の状態を保つのがよい。もちろん、出来るだけ自然滴下時間を長くして、少しでも多くの低濃度ＰＣＢを回収することは目的にかない、それなりの効果は期待できる。
３）自然滴下に真空引き、又は、加熱の条件を付加することによって、短時間に変圧器全油量の１％程度、滴下量を増加させることが可能である。
４）変圧器容量が大きい方が、変圧器全体の油量に対する、自然滴下による低濃度ＰＣＢの滴下量の割合が多い。
【００２３】
変圧器からの低濃度ＰＣＢの回収は、もともと変圧器に設けられている電気絶縁油の給油口、又は排油口を利用すれば、変圧器を改造することなく、変圧器が据え付けられている現地で、変圧器が組み立てられた状態のまま行うことが可能である。
【００２４】
なお、自然滴下による低濃度ＰＣＢの回収は、自然滴下開始後、より短時間内の方が単位時間あたりの回収効果が高いが、ＰＣＢの絶対量を減らすのが本質的な目的であることから、自然滴下時間を２時間より短くして、より多くの低濃度ＰＣＢを残存させることは適切ではない。ＰＣＢ濃度が低い低濃度ＰＣＢを無害化する場合は、必要以上にＰＣＢを低濃度化することになるという考え方も出来るが、法令の要求水準以上になるとしても、必要以上と考えることは妥当とは云えない。低濃度ＰＣＢの抜き取り時間を合わせて２時間という時間は、ごく短く、実行は容易で合目的的である。
その一方、１次線図的な滴下状態となって以降は、自然滴下による低濃度ＰＣＢの回収可能量は０．０４％／時間程度しか期待できず、しかも時間とともに更に自然滴下量は減少する。つまり、１日まるまる、２４時間をかけても、変圧器の全油量に対する低濃度ＰＣＢの回収量の増加分は０．０４×２４≒１％以下しか見込めず、回収時間を長くしても効果は低い。
ただし、低濃度ＰＣＢの回収量の更なる増加を図る場合は、自然滴下の時間を延長する。又は、真空引きや加熱によって滴下速度を促進する。のがよい。何れの方法とするかは、低濃度ＰＣＢのＰＣＢ濃度や変圧器内に捕捉されたまま残った量を勘案して、個々に決めることが適当である。
【００２５】
次に、分配の法則とＰＣＢ濃度の溶解平衡について説明する。
濃度の高いＰＣＢを含む電気絶縁油が染み込んだ絶縁紙等を、ＰＣＢを含まないか、濃度の低いＰＣＢを含む電気絶縁油に浸漬すると、絶縁紙等に捕捉されているＰＣＢ濃度の高い電気絶縁油からＰＣＢが、ＰＣＢを含まないか濃度の低いＰＣＢを含む電気絶縁油中に滲み出してくる。これを分配の法則といい、ＰＣＢ以外でも起こる普遍的な物理現象である。絶縁紙等に捕捉されている電気絶縁油中のＰＣＢ濃度と、単独の液状で存在する電気絶縁油中のＰＣＢ濃度が平衡（等しくなる）に達すれば、ＰＣＢの浸み出しは停止する。
図４に約２０ｐｐｍの低濃度ＰＣＢが混入した小形変圧器から電気絶縁油を抜き取り、ＰＣＢを含まない新油である電気絶縁油に入れ換えた場合の、変圧器中身から新油中へのＰＣＢの滲出、溶解状況を測定した実験結果を示す。絶縁紙等に捕捉されたＰＣＢは、電気絶縁油を交換した直後から新油中へ溶解を始め、新油中のＰＣＢ濃度が上昇するにしたがい滲出速度が低下する。この実験では、約２５日で新油中のＰＣＢ濃度が飽和に達した。このときの新油中のＰＣＢ濃度は、絶縁紙等に捕捉され変圧器中に残留したＰＣＢの総量から計算した平衡時の濃度に合致することが確認された。
この実験で、次の重要な２つの情報を得た。
下記２点が、本発明の重要な第４の着目点である。
１）絶縁油浸透性のある絶縁紙等に染み込んだＰＣＢは、分配の法則にしたがい、着実にＰＣＢを含まない、あるいはＰＣＢ濃度の低い絶縁油中に滲み出して、やがて絶縁油浸透性材中の低濃度ＰＣＢと電気絶縁油中のＰＣＢ濃度は平衡する。
２）絶縁紙等に捕捉されたＰＣＢが絶縁油中に滲み出し、平衡するには、ある程度の長い期間を要するが、数十年にも達する変圧器の期待寿命に比べれば十分短く、分配の法則の適用は、ＰＣＢの低濃度化に実用的に有効である。
【００２６】
電気絶縁油中のＰＣＢの濃度が０．５mg／kg（≒０．５ｐｐｍ。法令に関する表記は、法令どおりmg／kgと表記する。）以下になれば、いわゆる卒業基準に達し、特定有害産業廃棄物とする必要がなくなることが廃掃法で定められている。
上記で説明した分配の法則によって、変圧器内の絶縁紙等に残存しているＰＣＢが、新たに注入したＰＣＢを含まない電気絶縁油中に滲出し、絶縁紙等に捕捉されているＰＣＢと電気絶縁油中のＰＣＢの両者の濃度が平衡状態に達したときに卒業基準を満たすようにすれば、低濃度ＰＣＢに汚染されていた変圧器は無害と判定できる状態になる。
【００２７】
なお、毒性が指摘されているＰＣＢを扱うことから、無害化の判断は慎重で、確実に行わなければならない。
上記によって、変圧器の無害化処理を行った後は、ＰＣＢ濃度が確実に０．５ｐｐｍ以下であることを確認したうえ、定期的に電気絶縁油のＰＣＢ濃度をチェックし、少なくとも複数回にわたって有意な変動がないことを確認しておくことが重要である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、低濃度ＰＣＢに汚染された変圧器のうち、７０％以上を占めるＰＣＢ濃度が１０ｐｐｍ以下の変圧器を、当該変圧器が据え付けられている現場で、かつ変圧器が組み立てた状態のままで無害化出来る。
しかも、該変圧器は、無害な変圧器に転換されるので、継続的に使用することが可能である。
また、無害な変圧器になるので、廃棄することも容易になる。
つまり目的に応じて最適な処理方法を選択することが出来る。
【００２９】
以上をまとめると、本発明は次のような効果をもたらすものであると云える。
１．変圧器を継続して使用する場合
１）変圧器をそのまま使い続けることが出来るので、代わりの変圧器を新たに製作する必要がない。
２）変圧器から低濃度ＰＣＢを抜き取って無害化するだけで変圧器本体も無害化できるので、低濃度ＰＣＢと変圧器本体を別々に処理する従来の方法に比べ、格段に経済的にＰＣＢを無害化処理できる。
３）変圧器を系統から切り離す必要、及び代わりの変圧器に繋ぎ代える作業が生じないので、作業に要する費用、及び時間が不要。
４）変圧器を現地から運び出す費用と時間、及び代わりの変圧器を搬入して据え付ける費用、及び時間が生じない。
２．変圧器を廃棄する場合
１）変圧器から低濃度ＰＣＢを抜き取って無害化するだけで変圧器本体も無害化できるので、低濃度ＰＣＢと変圧器本体を別々に処理する従来の方法に比べ、格段に経済的にＰＣＢを無害化処理できる。
２）無害な変圧器に転換されるので、現地で変圧器から絶縁油を抜き取ることが可能になり、現地で変圧器を所要の大きさ、形状などに分割してから撤去できるようになる。
３）無害な変圧器になるから、変圧器の分解や搬出、運搬を安全に行うことが出来る。
等、何れの場合も経済的、及び時間的効果は膨大で、計り知れないほどであることが期待できる。
しかし、何よりも大きな効果は、大形の変圧器を無害化できるようになることにともなう基幹的社会インフラとしての電力の安定供給に貢献できることである。
【実施例】
【００３０】
図５は本発明にて変圧器を無害化する方法のフローチャートである。
【００３１】
本発明が対象とする、最高のＰＣＢ濃度である１０ｐｐｍのＰＣＢに汚染された変圧器を、無害化して再生させる手順をシミュレーションする。
手順１）変圧器から低濃度ＰＣＢを抜き取り、そのまま２時間以上放置して、変圧器中身に付着、及び捕捉された低濃度ＰＣＢを自然滴下させる。ただし、前述のように抜き取り時間が長時間に及ぶ場合は自然滴下時間を調整すればよい。
手順２）自然滴下し、変圧器の底部に溜まった低濃度ＰＣＢを抜き取る。
低濃度ＰＣＢ中のＰＣＢ濃度Ａを１０ｐｐｍとしたときに、本発明の方法で処理後の変圧器中の電気絶縁油の濃度を０．５ｐｐｍ（≒０．５mg／kg）以下にするには、変圧器に捕捉されている低濃度ＰＣＢの、変圧器の全油量に対する割合Ｂ％を、Ａ×Ｂ／１００≦０．５、すなわち、Ｂ≦０．５×１００／１０、つまりＢを５％以下になるまで滴下回収をする必要がある。
自然滴下だけではＢが５％以下にならない場合は、
手順３）真空引きを行う。真空引きの代わりに温風等による加熱あるいはこれら等を併用して行ってもよい。
これらの方策によって滴下した低濃度ＰＣＢを抜き取り、全抜き取り量が所要の量に達しているかを確認する。不足の場合は、滴下による回収を継続する。回収量が所要量を満たせば低濃度ＰＣＢの抜き取りは終了である。
抜き取った低濃度ＰＣＢは、前記の公的認証を得ている方法によって無害化処理を行う。
抜き取った低濃度ＰＣＢの無害化処理は、本発明の対象外である。
手順４）ＰＣＢを含まない電気絶縁油を変圧器に注油する。注油する電気絶縁油の量は、抜き取った低濃度ＰＣＢと同じである。
手順５）変圧器をそのまま１ヶ月以上放置、又は課電して運用する。
手順６）概ね１週間程度のインターバルで油中ＰＣＢの濃度を測定する。測定結果をグラフ化し、ａ）ＰＣＢ濃度の有意な変動がない。ｂ）Ａ×Ｂ／１００＝ＰＣＢ濃度≦０．５mg／kg（０．５ｐｐｍ）の関係式が成立している。の２項目が確認できれば終了となる。
本発明が主な対象としている大形変圧器の場合は、手順２）の低濃度ＰＣＢの自然滴下によってＢは５％以下に出来る可能性が高く、その場合は、手順３）は不要になる。
【００３２】
なお、自然滴下に真空引きや加熱手段を加えても、変圧器内に残留する低濃度ＰＣＢの割合Ｂを５％以下にできない場合、本発明は、１０ｐｐｍを超えるＰＣＢを含む低濃度ＰＣＢの汚染機器には適用できない。
ただし、自然滴下量がここで説明した事例より格段に多く、Ｂが５％未満になる電気機器であれば、更に高濃度のＰＣＢに汚染された変圧器を無害化することが可能であるので、個別に自然滴下による回収量を調査し、実態に応じて対処することは適切な措置であり、請求項５とした。
例えば、Ａ×Ｂ／１００≦０．５ppm  より、残油量比Ｂが３％であるなら、前記手順の方法で、初期濃度Ａが１６ｐｐｍ以下の変圧器が処理可能であり、残油量比Ｂが１％であるなら、前記手順の方法で５０ppm以下の変圧器が処理可能である。また、残油量比Ｂが５％であっても、上記手順の方法を２回行えば、初期濃度Ａは５，０００ｐｐｍ→５０ｐｐｍ→０．５ｐｐｍと低下するので、初期濃度Ａが５，０００ｐｐｍ以下の変圧器が処理可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】変圧器の容器に付着した電気絶縁油の、自然滴下に関する実験結果を示す図である。
【図２】変圧器の中身に捕捉された絶縁油の、自然滴下に関する実験結果を示す図である。
【図３】容量の大きい変圧器の中身に捕捉された絶縁油の、自然滴下に関する実験結果を示す図である。
【図４】絶縁油浸透性材に捕捉されたＰＣＢが、絶縁油中に滲出し溶解平衡する実験結果を示す図である。
【図５】本発明にて変圧器を無害化する方法のフローチャートを示す図である。
【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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