(57)【要約】【課題】  有機塩素系化合物を含有する電気絶縁油を使用した電気機器の電気絶縁油を無害化すると共に、電気機器本体を無害化し、リサイクルまたは再使用可能とする。【解決手段】  第１のプール４に無害化処理対象の電気機器から抜き取った前記電気絶縁油を投入し、前記電気絶縁油から有機塩素系化合物を除去し電気絶縁油として再使用できる無害化装置１により無害化を行ない、この処理済絶縁油３ｂに、前記電気機器のうち第１のプール４に浸漬できる台数分を沈め、電気機器に捕捉されている電気絶縁油中の有機塩素系化合物を滲出させ、法に定める無害化処理基準に達すれば無害化完了であり、達しない場合は、第１のプール４の電気絶縁油を再度無害化処理し、前記電気機器からの滲出をさせることを、前記無害化処理基準に達するまで必要回数繰り返し行ない、電気絶縁油と電気機器本体を無害化し、処理済絶縁油３ｂまたは新しい電気絶縁油を注入し機器を再生する。【選択図】      図１
2005294371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
０．５mg／kg超から１０，０００mg／kg以下のポリ塩化ビフェニルに汚染された電気絶縁油を使用した複数の電気機器から電気絶縁油を抜き取り、ポリ塩化ビフェニルの無害化装置と連接した第１のプールに投入し、第１のプールから無害化装置へ注入して無害化し、無害化が進展した処理済絶縁油を無害化装置と連接した第２のプールに注入して貯留し、第１のプール内の電気絶縁油全量の無害化処理が終わって後に、第２のプールから処理済絶縁油を第１のプールに還流させたうえ、前記電気機器の電気絶縁油を抜き取った電気機器本体の電気絶縁油接触部位が漬かるように第１のプールに沈めることが可能な数量の電気機器本体を開口して、第１回目の無害化処理機器として沈め、電気機器本体に捕捉された電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニルを分配の法則を利用して処理済絶縁油に滲出させ、処理済絶縁油と電気機器本体に捕捉された電気絶縁油のポリ塩化ビフェニル濃度を平衡させ、平衡後の電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニル濃度が法令に定められた無害化処理基準値以下となった場合には、第１回目の無害化処理済み電気機器を第１のプールから取り出し、次いで無害化処理を行っていない残りの電気機器本体のうち、第２回目の無害化処理機器として、第１回目の無害化処理機器と略同数を、開口して第１のプールに電気絶縁油接触部位が漬かるように沈め、電気機器本体から処理済絶縁油中にポリ塩化ビフェニルが滲出して、処理済絶縁油と電気機器本体に捕捉された電気絶縁油のポリ塩化ビフェニル濃度を平衡させ、平衡後の電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニル濃度が前記の無害化処理基準値以下となった場合には、第２回目の無害化処理済み電気機器を第１のプールから取り出し、次いで、無害化処理を行なっていない残りの電気機器本体についても数量に応じて上記第２回目の手順を必要回数繰り返し、電気機器本体を無害化処理する方法。
【請求項２】
請求項１に示すポリ塩化ビフェニルに汚染された電気機器本体を無害化する方法の第１回目または第２回目以降の電気機器の無害化処理において、分配の法則によって処理済絶縁油と電気機器本体に捕捉された電気絶縁油のポリ塩化ビフェニル濃度が平衡に達したときに、平衡後の電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニル濃度が法令に定められた無害化処理基準値以下とならない場合は、ＰＣＢ濃度が増加し再び汚染された電気絶縁油を第１のプールからポリ塩化ビフェニルの無害化装置を通して再び無害化処理し、第２のプールに一旦貯留した後、第２のプールから第１のプールへ還流させ、再度、分配の法則を利用し処理済絶縁油中と電気機器本体に捕捉された電気絶縁油のポリ塩化ビフェニル濃度が平衡に達したときに、平衡後の電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニル濃度が前記無害化処理基準以下となるまで、上記電気絶縁油の無害化処理による環流を繰り返すこと特徴とする、電気機器本体を無害化処理する方法。
【請求項３】
請求項１記載のポリ塩化ビフェニルに汚染された電気機器本体を無害化処理する方法において、第１のプールに沈めた無害化処理機器１回分の無害化が終了後、無害化処理の済んだ電気機器を取り出し、かつ処理済絶縁油の一部を抜き取り、次ぎに０．５mg／kg超から１０，０００mg／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、請求項１に記載した無害化処理機器１回分と略同数の電気機器を開口し、前記電気絶縁油と共に第１のプールに投入し、電気絶縁油接触部位の全てが浸漬するように沈め、第１のプール中のポリ塩化ビフェニルと電気機器中のポリ塩化ビフェニルを分配の法則によって平衡させ、平衡後の電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニル濃度が法令に定められた無害化処理基準値以下となった場合には、第１のプールに沈めて無害化処理の済んだ電気機器を取り出し、かつ処理済絶縁油の一部を抜き取るという上記の作業で電気機器本体を無害化処理する方法。及び上記作業を繰り返し行ない、継続的に電気機器本体を無害化処理する方法。
【請求項４】
請求項３に示すポリ塩化ビフェニルに汚染された電気機器本体を無害化処理する方法において、分配の法則によって処理済絶縁油と電気機器本体に捕捉された電気絶縁油のポリ塩化ビフェニル濃度が平衡に達したときに、平衡後の電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニル濃度が法令に定められた無害化処理基準値以下とならない場合は、ＰＣＢ濃度が増加し再び汚染された電気絶縁油を第１のプールからポリ塩化ビフェニルの無害化装置を通して再び無害化処理し、第２のプールに一旦貯留した後、第２のプールから第１のプールへ還流させ、再度、分配の法則を利用し処理済絶縁油中と電気機器本体に捕捉された電気絶縁油のポリ塩化ビフェニル濃度が平衡に達したときに、平衡後の電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニル濃度が前記無害化処理基準以下となるまで、上記電気絶縁油の無害化処理による環流を繰り返し、平衡後の電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニル濃度が前記無害化処理基準値以下となった場合には、第１のプールに沈めて無害化処理の済んだ電気機器を取り出し、かつ処理済絶縁油の一部を抜き取るという上記の作業で電気機器本体を無害化処理する方法。及び上記作業を繰り返し行ない、継続的に電気機器本体を無害化処理する方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４において、無害化が終了した処理済絶縁油を、無害化した電気機器本体に封入して、該電気機器を再使用可能とすることを特徴とする、電気機器の再生方法。
【請求項６】
請求項１から請求項４において、無害化が終了した電気機器本体に、新たな電気絶縁油を注入して、該電気機器を再使用可能とすることを特徴とする、電気機器の再生方法。
【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）に汚染された柱上変圧器等の小形電気機器を、該電気機器が組み立てられた状態のままで、丸ごと無害化することを連続的に、効率的に行う方法と、無害化した前記電気機器を、継続して使用できるようにする再生（以下、再生という）する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機塩素系化合物であるＰＣＢの有害性が指摘され、生産が中止されてから久しい。
しかし、長期間にわたってＰＣＢの処理が進まず、ＰＣＢ、あるいはＰＣＢに汚染され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。また、大量の使用をやめた、ＰＣＢ、あるいはＰＣＢに汚染された電気絶縁油を使用した電気機器、及び単独の状態のＰＣＢに汚染された電気絶縁油が、その保有者によって保管され続けている。
【０００３】
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、あるいはＰＣＢに汚染された電気絶縁油を使用した電気機器や、ＰＣＢに汚染された電気絶縁油の処理が始まっている。
【０００４】
ところで処理を要するＰＣＢの大部分は、変圧器やコンデンサ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。
【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、これまでＰＣＢが入っていないと思われてきた電気絶縁油の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、低濃度のＰＣＢ汚染は、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、これらの何れか、あるいは複合的に要因が重なって汚染が広まったものと考えられている。
【０００６】
低濃度ＰＣＢに汚染された電気機器のＰＣＢ濃度は、ごく低濃度であることが多く、５ｐｐｍ以下がＰＣＢに汚染された機器全体の約６０％、１０ｐｐｍ以下が全体の約７４％、１００ｐｐｍ以下が全体の約９９％であることが社団法人日本電機工業会（以下、ＪＥＭＡという）のサンプリング調査で判明している。ただし、前記調査における最高濃度は２，１１０ｐｐｍであることから、低濃度ＰＣＢの最高濃度は１０，０００ｐｐｍ（１％）程度と想定することが適当であろう。本発明は、１％以下の低濃度ＰＣＢの汚染電気機器に関するものである。
なお、ＰＣＢ濃度は、mg／kg、ｐｐｍ、％等の表記が混在して広く使用されている。本発明の説明では、ｐｐｍを優先的に使用するが、引用した原典がある場合は原則として原典に合わせ、ｐｐｍ≒mg／kg、１０，０００ｐｐｍ＝１％として扱う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記のとおり、一部の保有者において低濃度ＰＣＢの無害化処理が始まっているが、例えば柱上変圧器における無害化処理の対象範囲は、低濃度ＰＣＢと、低濃度ＰＣＢが染み込まない電気機器本体の構造材が対象となっている。
柱上変圧器に限らず、電気絶縁油を使用した多くの電気機器には、電気絶縁油が染み込む絶縁紙等の紙、あるいは紙の原料に相当する木質材（以下、合わせて紙系材という）等の絶縁油浸透性材が使用されており、ＰＣＢは、電気絶縁油とともに、これらの絶縁油浸透性材にも染み込んでいる。現在のところ、紙系材等の絶縁油浸透性材については、ＰＣＢの無害化を判定する検定方法が公布されていないので、選別して保管している状態である。つまり、ＰＣＢに汚染された電気機器の無害化処理を行う場合、現状では、ＰＣＢに汚染された絶縁油浸透性材は無害化処理の対象外として、該電気機器から取り外して専用の容器等に収納し、厳重に保管し続けることになる。
したがって、低濃度ＰＣＢに汚染された電気機器の、無害化処理による保管場所や保管管理費用の削減効果は限定的とならざるを得ず、かつＰＣＢ汚染拡散の懸念も皆無とはならない。
【０００８】
また、これまでの低濃度ＰＣＢの無害化処理は、低濃度ＰＣＢ、及び低濃度ＰＣＢに汚染された電気機器本体を、それぞれ個別に無害化して、リサイクルを含む廃棄処分するものであった。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、電気機器の金属製部材をもとの金属に戻したりすることを指す。
【０００９】
電気機器本体は、いろいろな部材で構成され、例えば変圧器には絶縁紙で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が染み込んでいる。
そのため、本発明が対象としている小形電気機器の場合、従来の無害化処理においては、電気機器本体を分解したり粉砕して、無害化処理できる部材と無害化処理できない部材に分別することが行われている。変圧器の例では、コイルは大きな容積を有しており、これを処理することが減容化にとって重要なのである。
各部材は、何れもＰＣＢに汚染されているので、作業者、及び周囲環境への防汚対策を施したうえでの作業となり、設備面でも、作業面でも多くの費用と時間の掛かる、なかなか大変な作業である。
しかも、その大変な作業を行っても、結果は電気機器の廃棄処分であり、電気機器が有している機器としての価値を損なうものでしかない。
【００１０】
ところで、ＰＣＢは、当初、安全上の問題が認識されておらず、変質しにくい安定性の高さと、優れた絶縁性能によって、脚光を浴びて登場した絶縁媒体である。
変質しにくく安定していると云うことは、自身が変化しにくいと云うことと同時に、他の物質を変性させないことでもある。
すなわち、電気機器本体にＰＣＢが付着したり、電気機器の構成部材にＰＣＢが染み込んでいるが、ＰＣＢに汚染されているのは電気絶縁油だけであって、電気機器本体が有害なものに変質しているわけではない。さらに云えば、電気絶縁油も変質しているのではなく、有害なＰＣＢが混入しているにすぎない。
この視点は、本発明の重要な着目点である。
【００１１】
それにも関わらず、これまでの低濃度ＰＣＢの無害化処理が、低濃度ＰＣＢと電気機器本体を別々に無害化処理し、かつ、低濃度ＰＣＢに加え、電気機器本体までも廃棄の扱いとしているのは、主に次の４つのことが影響していると考えられる。
１）低濃度ＰＣＢと電気機器本体を同時に無害化する、という発想がなかった。
２）低濃度ＰＣＢと電気機器本体を同時に無害化する方法がなかった。又はそのような方法が知られていなかった。
３）紙系材などの、電気絶縁油とともにＰＣＢが染み込んだ絶縁油浸透性材からＰＣＢを抽出できず無害化処理できなかった。又は電気機器本体を廃棄処分にするしかないようなダメージを与えないで、絶縁油浸透性材に染み込んだＰＣＢを無害化する方法がなかった。あるいは、そのような方法が知られていなかった。
４）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になっている。つまり、ＰＣＢは廃棄するべきものと認識されているといえる。
ただし、始めに法令ありきではなく、これらの法律は、制定当時の技術を反映したものと考えるのが適切であろう。そうであっても、法令が一旦発効してしまえば、その後の発想、思考、志向に影響するのは当然のことである。
以上の結果、ＰＣＢに汚染された電気絶縁油、及び／又は、電気機器を継続して使用できるようにする再生という発想が生まれなかった。
【００１２】
本発明は、このような状況に対して、紙系材に染み込んでいるＰＣＢを含め、小形の電気機器に使用されている全ての低濃度ＰＣＢを一度に無害化し、電気機器を丸ごと、かつ複数台まとめて無害にするもので、これまでまったく行われていなかった安全、高効率な低濃度ＰＣＢの無害化処理方法を提供するものである。
無害な電気機器になれば、該電気機器を安全に、容易にリサイクルを含む廃棄処理が可能になる。
【００１３】
また、低濃度ＰＣＢを無害化した処理済絶縁油が所要の電気絶縁油の性能を満たす場合は、処理済絶縁油を無害化した電気機器本体に再封入して、電気機器として継続して使用することが可能な状態にできる。処理済絶縁油をそのまま使用することが出来ない場合でも、無害化した電気機器本体に新しい電気絶縁油を封入すれば、電気機器を再生することができ、廃棄を前提としている現行の法令でも想定していない理想的な処理方法になる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明では、次の手段により課題を解決する。
１）低濃度ＰＣＢに汚染された複数台の電気機器を、蓋を外す等により開口する他は、分解や解体をしないで、丸ごと一括して無害化する。
１回の無害化処理数量は、処理を要する電気機器の数量、無害化設備の能力、及び処理期間等を考慮して当業者が適宜決定する。
２）１回の無害化処理数量を設定したら、当該機器数量をやや上回る電気機器を収納出来る低濃度ＰＣＢ用プールを用意する。
３）低濃度ＰＣＢ用プールに、無害化処理を行う１回分の電気機器、及び別の電気機器から低濃度ＰＣＢを抜き取り、低濃度ＰＣＢ用プールに注入する。別の電気機器から抜き取る低濃度ＰＣＢの量は、１回分の無害化処理を行う電気機器を開口して低濃度ＰＣＢ用プールに沈めたときに、該電気機器の低濃度ＰＣＢと接触した面が十分漬かるように設定する。
４）低濃度ＰＣＢ用プールと無害化装置を連接し、無害化装置の処理能力に見合った分量ずつ低濃度ＰＣＢ用プールから無害化装置に低濃度ＰＣＢを注入し、電気絶縁油中のＰＣＢ無害化処理を行う。
ＰＣＢの無害化装置は、ＰＣＢの無害化処理に関する法令上の基準、いわゆる卒業基準（以下、卒業基準という）である０．５mg／kg以下をさらに下回る値まで無害化出来る能力を有していることを要する。無害化処理効率の観点からは、なるべく高い無害化能力を有していることが望ましい。
次いで、無害化装置と連接した処理済絶縁油用プールに、処理済絶縁油を投入する。この作業は、低濃度ＰＣＢの全量の処理が終了するまで繰り返す。したがって、処理済絶縁油用プールは、処理を行う低濃度ＰＣＢの全量が収容できる大きさであることを要する。
処理済絶縁油プールは、低濃度ＰＣＢ用プールとも連接しており、低濃度ＰＣＢを［低濃度ＰＣＢ用プール→無害化装置→処理済絶縁油用プール→低濃度ＰＣＢ用プール］の順に低濃度ＰＣＢを還流させて、処理済絶縁油として無害化する循環経路を形成している。
５）無害化処理を行う１回分の、低濃度ＰＣＢを抜き取った電気機器本体を開口して低濃度ＰＣＢ用プールに入れ、そこに、無害化が進展した処理済絶縁油を、処理済絶縁油用プールから還流する。なお、処理済絶縁油の還流後に電気機器本体を低濃度ＰＣＢ用プールに入れてもよい。
６）その状態で静置し、普遍的な物理現象である分配の法則を利用して、電気機器本体内の絶縁紙等に捕捉されている低濃度ＰＣＢからＰＣＢが処理済絶縁油中に滲出して、処理済絶縁油と電気機器本体に捕捉された低濃度ＰＣＢのＰＣＢ濃度が平衡に達する（同一ＰＣＢ濃度になること）のを待つ。
処理済絶縁油と電気機器本体に捕捉された低濃度ＰＣＢのＰＣＢ濃度が平衡したときに、ＰＣＢ濃度がＰＣＢの無害化処理に関する法令上の規定値、いわゆる卒業基準値である０．５mg／kg以下になっている場合は、第１回目の該電気機器の無害化処理は終了となる。
ＰＣＢ濃度が卒業基準に達していない場合は、［低濃度ＰＣＢ用プール→無害化装置→処理済絶縁油用プール→低濃度ＰＣＢ用プール］の順に低濃度ＰＣＢを還流させ、［→静置→ＰＣＢ濃度測定］の手順をすることを、ＰＣＢ濃度が卒業基準を満たすまで繰り返す。
電気機器本体の無害化処理が終了したら、電気機器本体を低濃度ＰＣＢ用プールから取り出し、廃棄処理、又は再生する。
廃棄の場合、電気機器は、無害になっているので、通常の産業廃棄物としてリサイクル等の有効活用を図りつつ処分する。
再生については、後述する。
７）第２回目の無害化処理は、第１回目の電気機器の無害化処理の際、低濃度ＰＣＢを抜き取ったままになっている電気機器本体の無害化処理を行う。
低濃度ＰＣＢ用プールの電気絶縁油は、第１回目の電気機器本体を無害化し、取り出した後であり、ＰＣＢ濃度は、前記無害化処理基準以下であることから、まず、第２回目の無害化処理を行なう電気機器本体を開口して低濃度ＰＣＢ用プールに入れて静置し、ＰＣＢ濃度が平衡するのを待つ。この場合の平衡は、電気機器本体に捕捉されているＰＣＢを最大限、処理済となっている絶縁油中に滲出させることが目的である。
以下は、第１回目の無害化処理と同一工程、すなわち、［低濃度ＰＣＢ用プール→無害化装置→処理済絶縁油用プール→低濃度ＰＣＢ用プール］の順に低濃度ＰＣＢを還流させ、［→静置→ＰＣＢ濃度測定］の手順をすること、又はこの繰り返しにより電気機器本体を無害化する。
低濃度ＰＣＢを抜き取った電気機器本体の数量が多く、１回では無害化処理を行ないきれない場合は、同じ作業を繰り返す。
以上で、無害化処理を要する電気機器の全量の処理が終了したら、処理済絶縁油、及び電気機器本体を回収して廃棄、又は再生する。廃棄の場合にリサイクルなどの有効活用を図ることは、前記同様、当然である。
【００１５】
無害化処理を要する電気機器が他にもある場合は、継続して第３回目以降の無害化処理を行う。無害化処理を要する電気機器はきわめて多数存在することから、継続して無害化処理を行う必要がある場合が多いと考えられる。
継続して無害化処理を行う場合は、前記の７）項において、無害化処理終了後、処理済絶縁油を、一部残したままとする。すなわち、低濃度ＰＣＢ用プール内から、約１回分の無害化処理数量の電気機器に使用されていた低濃度ＰＣＢ量に相当する処理済絶縁油だけを回収して廃棄処分とし、その他の処理済絶縁油は低濃度ＰＣＢ用プール内に残したまま、第３回目以降の無害化処理に利用する。
説明を継続する。
【００１６】
８）第３回目の無害化処理は、最初に設定した１回分の無害化処理数量と同数程度の電気機器を対象に行う。
電気機器の蓋を外すなど、開口して低濃度ＰＣＢ用プールに投入する。プール内には無害化が完了した処理済絶縁油が入っているので、電気機器に使用されている低濃度ＰＣＢとの混合、及びの絶縁紙等に捕捉されている低濃度ＰＣＢから処理済み電気絶縁油中へのＰＣＢの滲出がただちに始まる。したがって、静置してＰＣＢ濃度が平衡するのを待ってからＰＣＢの無害化を開始するのがよい。
以下の工程は、第２回目の無害化処理と同じで、［低濃度ＰＣＢ用プール→無害化装置→処理済絶縁油用プール→低濃度ＰＣＢ用プール］の順に低濃度ＰＣＢを還流させ、［→静置→ＰＣＢ濃度測定］の手順をすることを、ＰＣＢ濃度が卒業基準を満たすまで繰り返す。
第４回目以降の無害化処理は、第３回目の無害化処理と同一工程で行う。
処理を予定した複数台の電気機器について、無害化処理がすべて終了したら、無害となった処理済絶縁油、及び電気機器本体を前記同様、廃棄、又は再生する。
【００１７】
なお、本発明の無害化処理に際しては、低濃度ＰＣＢの処理済絶縁油、又は無害化進行途次の低濃度ＰＣＢが、低濃度ＰＣＢ無害化の進展に悪影響を及ぼさない無害化処理方法を適用する必要がある。
例えば、タール様の物質を生じる無害化処理方法の場合は、低濃度ＰＣＢの循環処理系統に目詰まりをもたらしたり、該タールが紙系材等の絶縁油浸透性材に付着し、同材からのＰＣＢの滲出を妨げ、無害化の進行を阻害する可能性がある。また、低濃度ＰＣＢ用プールに還流する処理済絶縁油が大きく性質を変えてしまい、分配の法則が機能しにくくなるとか、ＰＣＢの観測がしづらくなるなどの懸念も考えられ好ましくない。勿論、タール様の物質が適切に除去でき、処理済絶縁油に有害とならないのであれば、適用できる可能性はある。
本発明者の一人が、特許出願した特許文献１に示す発明に適用している触媒水素還元法は、電気絶縁油の特性にほとんど影響を与えず、タール様の物質も生じないＰＣＢの無害化処理方法であり、本発明の無害化処理に適用するに適した方法の一つである。
【００１８】
また、前記のとおり、本発明では、普遍的な物理現象である分配の法則を利用して、電気機器の絶縁紙等に捕捉されているＰＣＢを、無害化が進展した処理済絶縁油中に滲出させる方策を採っているので、処理効率の面から、無害化装置が卒業基準であるＰＣＢ濃度０．５ｐｐｍ以下を大きく下回る値まで無害化出来る能力を有し、ＰＣＢ濃度平衡時のＰＣＢ濃度が低い値にできることが望ましい。
前記の特許文献１の発明に適用している無害化装置は、低濃度ＰＣＢをＰＣＢの無害化装置内に繰り返し循環させて無害化する方法を採っており、循環回数を増減させることでＰＣＢを所望の濃度まで低下させることが出来る。つまり、無害化処理を行う電気機器のＰＣＢ濃度や、低濃度ＰＣＢの使用量に関わらず無害化の水準を設定することが可能であり、その点でも、本発明の無害化装置に適用するに適した方法といえる。
【００１９】
例えば、無害化装置が卒業基準の１／５である０．１ｐｐｍまで無害化する能力を有していれば、下記のような試算が出来る。
特許文献１に適用している触媒水素還元法により、前記のＰＣＢの無害化処理に関する公的認証を得る際に行った実験では、１００ｐｐｍの低濃度ＰＣＢが、再現試験含めて約０．０５ｐｐｍまで無害化できており、このような考え方は十分成立し得ることである。
１．試算の前提条件
１）計算の便宜上、無害化処理を行う１回分の電気機器数量は１台とする。
２）電気機器本体の絶縁紙等に捕捉されている低濃度ＰＣＢ量を、小形変圧器における実験例を参考に、電気機器に使用されている低濃度ＰＣＢ全量の５％とする。
３）電気機器を沈める為に、最初に低濃度ＰＣＢ用プールに投入する低濃度ＰＣＢ量を、無害化処理を行う１回分の電気機器（この試算では１台）に使用されている低濃度ＰＣＢ全量の２倍とする。
４）低濃度ＰＣＢを無害化装置によって０．１ｐｐｍまで無害化し、処理済絶縁油を低濃度ＰＣＢ用プールに還流する。
その後、無害化処理を行なう電気機器を沈めて静置し、電気機器本体に捕捉されている低濃度ＰＣＢと処理済絶縁油中のＰＣＢ濃度が平衡した時点について試算する。
２．試算
１）低濃度ＰＣＢに汚染されている電気機器を、１回の無害化処理によって無害化を完了させることができる低濃度ＰＣＢの濃度［Ｐ１］mg／kgを求める。
ａ）低濃度ＰＣＢ用プール中の電気絶縁油量
電気機器に使用されている低濃度ＰＣＢの全量を［Ｎ１］kgとすれば、
（一般的には変圧器の油量はリットルで表示されるが、計算都合上kgで記述する。）
・小形変圧器に捕捉されたままの低濃度ＰＣＢ量＋２台分の処理済絶縁油量
＝（Ｎ１×０．０５＋Ｎ１×２）kg
ｂ）低濃度ＰＣＢ用プール中のＰＣＢ総量
電気機器本体に捕捉されている低濃度ＰＣＢのＰＣＢ濃度は［Ｐ１］mg／kg、
処理済絶縁油のＰＣＢ濃度０．１mg／kg  より、
・ＰＣＢの総量＝（Ｎ１×０．０５×Ｐ１＋Ｎ１×２×０．１）mg
ｃ）小形変圧器の初期ＰＣＢ濃度
ＰＣＢ濃度平衡時のＰＣＢ濃度を卒業基準である０．５mg／kgとすれば、
（Ｎ１×０．０５×Ｐ１＋Ｎ１×２×０．１）／（Ｎ１×０．０５＋Ｎ１×２）≦０．５
Ｐ１≦（０．５×２．０５−０．２）／０．０５
≦１６．５  mg／kg
すなわち小形変圧器の初期ＰＣＢ濃度が１６．５ｐｐｍ以下であれば、１回の低濃度ＰＣＢの無害化処理で卒業基準であるＰＣＢ濃度０．５ｐｐｍ以下を達成出来る。
２）小形変圧器の初期ＰＣＢ濃度が１６．５ｐｐｍを超える場合で、
無害化処理工程を２回繰り返すことによって無害化を完了させることができる低濃度ＰＣＢの濃度［Ｐ２］mg／kgを求める。
・最初の低濃度ＰＣＢの無害化処理と平衡が終ったときのＰＣＢ濃度が、前記１）項のＰ１＝１６．５ｐｐｍとなるＰ２濃度を計算する。
（Ｎ１×０．０５×Ｐ２＋Ｎ１×２×０．１）／（Ｎ１×０．０５＋Ｎ１×２）
≦１６．５
Ｐ２≦（１６．５×２．０５−０．２）／０．０５
≦６７２．５  mg／kg
すなわち小形変圧器の初期ＰＣＢ濃度が６７２．５ｐｐｍ以下であれば、低濃度ＰＣＢの無害化処理を２回繰り返せば、卒業基準であるＰＣＢ濃度０．５ｐｐｍ以下を達成出来る。
【００２０】
以上の試算例は、前提条件によって無害化できるＰＣＢ濃度が変わるが、実験例を参考に計算してあるので、実態に近いと考えてよい。前記のＪＥＭＡによるサンプリング調査のデータによれば、１回の無害化処理によって、低濃度ＰＣＢに汚染された電気機器の８０％程度の無害化が可能であり、２回繰り返せばほぼ全数の無害化が可能ということになる。
ただ、ＰＣＢ濃度が１６．５ｐｐｍを上回る場合でも、ほとんどは１００ｐｐｍ以下で、前記の、２回の循環によって無害化できる最高濃度である６７２．５ｐｐｍより低濃度であることから、無害化処理工程を２循環させる場合のＰＣＢの無害化水準を、実際に処理する低濃度ＰＣＢのＰＣＢ濃度に応じて、０．１ｐｐｍに至らない値に設定して作業の効率化を図ってもよい。
【００２１】
なお、［課題を解決するための手段］で前記した、低濃度ＰＣＢを低濃度ＰＣＢ用プール、無害化装置、及び処理済絶縁油用プール間を循環させて無害化するとともに、絶縁紙等の絶縁油浸透性材に電気絶縁油とともに捕捉されているＰＣＢを、無害化が進展した電気絶縁油中に分配の法則を利用して滲出させ、無害化を進めるやりかたは、本発明者が特許出願した特許文献２の大形変圧器の無害化処理方法と、低濃度ＰＣＢ用プールに大形電気機器そのものを使用している以外は同じである。
本発明は、小形電気機器を対象とし、小形電気機器を複数台まとめて無害化する方法を提供するという点でまったく新しい発明となっている。
【特許文献１】特願２００３−３５１４２０
【特許文献２】特願２００４−０１４４３３
【００２２】
以上をまとめて説明すれば次のようである。
請求項１の発明においては、０．５mg／kg超から１０，０００mg／kg以下のポリ塩化ビフェニルに汚染された電気絶縁油を使用した複数の電気機器から電気絶縁油を抜き取り、ポリ塩化ビフェニルの無害化装置と連接した第１のプールに投入し、第１のプールから無害化装置へ注入して無害化し、無害化が進展した処理済絶縁油を無害化装置と連接した第２のプールに注入して貯留し、第１のプール内の電気絶縁油全量の無害化処理が終わって後に、第２のプールから処理済絶縁油を第１のプールに還流させたうえ、前記電気機器の電気絶縁油を抜き取った電気機器本体の電気絶縁油接触部位が漬かるように第１のプールに沈めることが可能な数量の電気機器本体を開口して、第１回目の無害化処理機器として沈め、電気機器本体に捕捉された電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニルを分配の法則を利用して処理済絶縁油に滲出させ、処理済絶縁油と電気機器本体に捕捉された電気絶縁油のポリ塩化ビフェニル濃度を平衡させ、平衡後の電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニル濃度が法令に定められた無害化処理基準値以下となった場合には、第１回目の無害化処理済み電気機器を第１のプールから取り出し、次いで無害化処理を行っていない残りの電気機器本体のうち、第２回目の無害化処理機器として、第１回目の無害化処理機器と略同数を、開口して第１のプールに電気絶縁油接触部位が漬かるように沈め、電気機器本体から処理済絶縁油中にポリ塩化ビフェニルが滲出して、処理済絶縁油と電気機器本体に捕捉された電気絶縁油のポリ塩化ビフェニル濃度を平衡させ、平衡後の電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニル濃度が前記の無害化処理基準値以下となった場合には、第２回目の無害化処理済み電気機器を第１のプールから取り出し、次いで、無害化処理を行なっていない残りの電気機器本体についても数量に応じて上記第２回目の手順を必要回数繰り返し、電気機器本体を無害化処理する方法。
請求項２の発明においては、請求項１に示すポリ塩化ビフェニルに汚染された電気機器本体を無害化する方法の第１回目または第２回目以降の電気機器の無害化処理において、分配の法則によって処理済絶縁油と電気機器本体に捕捉された電気絶縁油のポリ塩化ビフェニル濃度が平衡に達したときに、平衡後の電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニル濃度が法令に定められた無害化処理基準値以下とならない場合は、ＰＣＢ濃度が増加し再び汚染された電気絶縁油を第１のプールからポリ塩化ビフェニルの無害化装置を通して再び無害化処理し、第２のプールに一旦貯留した後、第２のプールから第１のプールへ還流させ、再度、分配の法則を利用し処理済絶縁油中と電気機器本体に捕捉された電気絶縁油のポリ塩化ビフェニル濃度が平衡に達したときに、平衡後の電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニル濃度が前記無害化処理基準以下となるまで、上記電気絶縁油の無害化処理による環流を繰り返すこと特徴とする、電気機器本体を無害化処理する方法。
請求項３の発明においては、請求項１記載のポリ塩化ビフェニルに汚染された電気機器本体を無害化処理する方法において、第１のプールに沈めた無害化処理機器１回分の無害化が終了後、無害化処理の済んだ電気機器を取り出し、かつ処理済絶縁油の一部を抜き取り、次ぎに０．５mg／kg超から１０，０００mg／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、請求項１に記載した無害化処理機器１回分と略同数の電気機器を開口し、前記電気絶縁油と共に第１のプールに投入し、電気絶縁油接触部位の全てが浸漬するように沈め、第１のプール中のポリ塩化ビフェニルと電気機器中のポリ塩化ビフェニルを分配の法則によって平衡させ、平衡後の電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニル濃度が法令に定められた無害化処理基準値以下となった場合には、第１のプールに沈めて無害化処理の済んだ電気機器を取り出し、かつ処理済絶縁油の一部を抜き取るという上記の作業で電気機器本体を無害化処理する方法。及び上記作業を繰り返し行ない、継続的に電気機器本体を無害化処理する方法。
請求項４の発明においては、請求項３に示すポリ塩化ビフェニルに汚染された電気機器本体を無害化処理する方法において、分配の法則によって処理済絶縁油と電気機器本体に捕捉された電気絶縁油のポリ塩化ビフェニル濃度が平衡に達したときに、平衡後の電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニル濃度が法令に定められた無害化処理基準値以下とならない場合は、ＰＣＢ濃度が増加し再び汚染された電気絶縁油を第１のプールからポリ塩化ビフェニルの無害化装置を通して再び無害化処理し、第２のプールに一旦貯留した後、第２のプールから第１のプールへ還流させ、再度、分配の法則を利用し処理済絶縁油中と電気機器本体に捕捉された電気絶縁油のポリ塩化ビフェニル濃度が平衡に達したときに、平衡後の電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニル濃度が前記無害化処理基準以下となるまで、上記電気絶縁油の無害化処理による環流を繰り返し、平衡後の電気絶縁油中のポリ塩化ビフェニル濃度が前記無害化処理基準値以下となった場合には、第１のプールに沈めて無害化処理の済んだ電気機器を取り出し、かつ処理済絶縁油の一部を抜き取るという上記の作業で電気機器本体を無害化処理する方法。及び上記作業を繰り返し行ない、継続的に電気機器本体を無害化処理する方法。
請求項５の発明においては、請求項１から請求項４において、無害化が終了した処理済絶縁油を、無害化した電気機器本体に封入して、該電気機器を再使用可能とすることを特徴とする、電気機器の再生方法。
請求項６の発明においては、請求項１から請求項４において、無害化が終了した電気機器本体に、新たな電気絶縁油を注入して、該電気機器を再使用可能とすることを特徴とする、電気機器の再生方法。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は次のような効果をもたらすものであるといえる。
１）低濃度ＰＣＢを使用している電気機器全体が無害化されるので、保管を要する部材が残らない。つまり、新たな保管場所や保管管理の必要がない。したがって、環境再汚染の懸念がなく、かつ経済的である。
２）複数の電気機器を同時に無害化できるので効率的、経済的な処理である。
３）機器が組み立てられた状態のままで、かつ低濃度ＰＣＢと電気機器本体を一緒に無害化出来るので、効率的、経済的、かつ、廃棄する場合は、無害化処理後に電気機器を分解すればよく、安心、安全である。
４）適用する無害化処理方法によっては、処理済絶縁油が所要の電気絶縁油としての性能を保持している場合があり、そのような場合は、処理済絶縁油を無害化した電気機器本体に再封入することによって、電気機器として再生することが可能になる。
また、処理済絶縁油をそのまま使用することが出来ない場合でも、無害化した電気機器本体に新しい電気絶縁油を封入すれば、電気機器の再生が可能である。
この場合は、廃棄や新たに電気機器を製作する必要がなく、エネルギーの節約と云う観点でも、環境に対する負荷が著しく軽減され、これまでにない理想的な処理方法になる。
【実施例】
【００２４】
以下に、本発明の具体的内容を、実施例により詳細に説明する。
なお、説明を判りやすく、具体的な記述とするために、本発明者の一人が特許出願した特許文献１の触媒水素還元法を用いた無害化装置を、ＰＣＢの無害化に適用した場合を事例として示す。触媒水素還元法は、前記の公的認証を得ているＰＣＢの無害化処理方法である。
ただし、本発明における無害化装置が具備すべき要件は前記したとおりであり、触媒水素還元法に限定されるものではない。
【００２５】
図１は特許文献１の発明になる低濃度ＰＣＢの無害化装置１と変圧器２を組み合わせて構成した電気絶縁油の精製システムにより、変圧器２そのものを無害化してしまう方法を説明するための、本発明の具体的な構成を説明する図であり、図２は、この無害化処理手順を説明するフロー図である。
無害化装置１は、以下に説明する変圧器２と、第１のプール４（前記では、低濃度ＰＣＢ用プール）、第２のプール８（前記では、処理済絶縁油用プール）を除く低濃度ＰＣＢ３ａの無害化処理装置全体を意味している。
なお、変圧器２は、電気機器一般を代表しており、低濃度ＰＣＢ３ａを使用している機器で、次に説明する第１のプール４に機器全体が沈められる大きさ、形状であれば、機種を問わず、どういう機器であってもよい。ただ、本発明は、類似の形状、大きさを有し、処理数量が多い場合に適しており、結果として、柱上変圧器等の小形変圧器の無害化処理に適していると云える。
【００２６】
第１回目の変圧器２の無害化処理は、次のように行う。
先ず、複数台（２α台という）の変圧器２を、蓋５を外すなどにより開口し、変圧器２に使用されている低濃度ＰＣＢ３ａを第１のプール４に注入する。
【００２７】
第１のプール４は、無害化装置１と第１の配管６によって連接されており、さらに無害化装置１は、第２の配管７により第２のプール８と連接するとともに、第２のプール８は、第３の配管９によって、第１のプール４と連接し、低濃度ＰＣＢ３ａを無害化処理した処理済絶縁油３ｂを第１のプール４に還流する構成となっており、全体として循環経路を形成している。
【００２８】
次に低濃度ＰＣＢ３ａを抜き取った２α台の変圧器本体１０の約半数（α台という）を、蓋５を外した状態で第１のプール４に沈める。変圧器本体１０内に空気が残らないよう蓋５側が上側になるようにして、変圧器２をやや斜めにして沈めるのがよい。
ただし、空気が抜けた後は、第１のプール４から低濃度ＰＣＢ３ａを抜き取ったときに、電気機器本体１０内に低濃度ＰＣＢ３ａが残留しないように、蓋５側が下側になるようにしなければならない。なお、第１のプール４に沈めるα台の変圧器本体１０は、低濃度ＰＣＢ３ａをあらかじめ抜くことなく、変圧器２を開口しただけで、そのまま第１のプール４に入れてもよい。
変圧器２の蓋５は、一般的には金属性であり、ＰＣＢが染み込まないので、単独で洗浄等によって無害化してもよいが、第１のプール４内に投入して、変圧器本体１０と一緒に無害化した方が簡便である。
【００２９】
なお、数量の表記については、説明の便宜上、限定的に設定してあるが、限定する必要はない。すなわち、２α台は、α台の２倍よりはるかに多くても差し支えない。２α台とα台が近似値では利用できる低濃度ＰＣＢ３ａの量が少なく、第１のプール４で機器を沈めることが出来ないという実運用上の差支えが生じるが、何れにしても限定することを要してはいない。また、数量の表記に際して、「約半数」のように「約」の文言を使用しているのは、処理する変圧器２は、必ずしも同一の形状、大きさであることを要しないからである。また、１回あたりの無害化処理数量は、常に同一数とは限らず、同一数に限定する必要もない。形状、大きさが近似の変圧器をまとめて無害化処理する場合を想定して、「約」と数量表記をしてある。
同一形状、同一の大きさの変圧器は、まとめて無害化処理するのが効率的で望ましいが、第１のプール４内の低濃度ＰＣＢ３ａに変圧器２を適切に沈められる形状、大きさか否かが、無害化処理の可否を決める要件となる。
数量の制約については、以下の詳細な説明によって明らかであるので、説明を続ける。
【００３０】
低濃度ＰＣＢ３ａが封入されていた変圧器本体１０の内面にも低濃度ＰＣＢ３ａが付着し、汚染されているので、第１のプール４の油面は、当該面が漬かるレベルにある必要があり、変圧器本体１０が油中に没するくらい以上であることが望ましい。
変圧器２に使用されている低濃度ＰＣＢ３ａは、変圧器本体１０内に封入されていた分量しかないので、それだけでは、変圧器本体１０の全体が漬かるようには出来ない。そこで、２α台の変圧器２の低濃度ＰＣＢ３ａを全て第１のプール４に入れたうえで、第１のプール４に沈める変圧器本体１０は、約半数のα台に留める。
もし低濃度ＰＣＢ３ａの油面が、変圧器本体１０のＰＣＢ汚染面の全てを沈めるに足りない場合は、第１のプール４に入れる変圧器本体１０の数量を減らさなければならないが、約半数のα台であれば、第１のプール４に詰めて入れれば十分、変圧器本体１０を沈めることは可能であろう。
変圧器２の（２α）台分から抜き取った低濃度ＰＣＢ３ａと、α台の変圧器本体１０を、変圧器本体１０の中身が組み付けられたまま丸ごと第１のプール４に入れ、一括して無害化処理することが、本発明の実処理作業面における特徴である。
【００３１】
低濃度ＰＣＢ３ａを抜き取っただけの未処理の変圧器本体１０の約半数（２α台の約半数であるが、α台と区分するためβ台という）は一時保管する。保管するβ台の変圧器本体１０の扱いについては、α台の変圧器本体１０の無害化処理の説明の後に記述する。
【００３２】
第１のプール４の一端には導出口１１が配設してあり、無害化装置本体１２と連接する第１の配管６を介して低濃度ＰＣＢ３ａは、無害化装置本体１２の注入口１３から、無害化装置１の処理能力に見あった分量ずつ注入される。第１の配管６には苛性ソーダ１４の投入口１５が配設されており、低濃度ＰＣＢ３ａと苛性ソーダ１４は、第１の配管６中を流通する過程やポンプ１６で撹拌され混合される。低濃度ＰＣＢ３ａと苛性ソーダ１４の混合は、第１の配管６の途中に図示しない攪拌機を配設して行ってもよい。
【００３３】
無害化装置本体１２に注入された低濃度ＰＣＢ３ａは、無害化装置本体１２内で触媒１７に接触し、無害化が進展した処理済絶縁油３ｂとなって、無害化装置本体１２下端の排出口１８から排出される。その後、食塩分離フィルタ１９、及び油水分離器２０を通って、ポンプ２１によって、第２の配管７を通って第２のプール８に投入される。
低濃度ＰＣＢ３ａの無害化処理は、第１のプール４内の低濃度ＰＣＢ３ａの無害化が全て終わるまで、繰り返し行われる。
【００３４】
無害化装置１に触媒水素還元法を採用した特許文献１に示す精製装置を適用した場合、苛性ソーダ１４は無害化装置本体１２内に留まり、処理済絶縁油３ｂ中に混入しないので、二次生成物であるＮａＣｌ＋Ｈ２Ｏだけを除去すれば、処理済絶縁油３ｂをそのまま第２のプール８に投入でき都合がよい。実際には生成する食塩のほとんどが触媒１７の表面に留まり、また水分は無害化処理時の加熱により無害化装置本体１２の中で蒸発し、気相部で回収される。わずかに処理済絶縁油３ｂ中に混入する食塩も絶縁油には溶けないので、既存のごくありふれたフィルタで容易に除去することが可能である。
【００３５】
第１のプール４内の低濃度ＰＣＢ３ａの無害化処理が全て終了したら、処理済絶縁油３ｂを第２のプール８から第１のプール４に第３の配管９を介して還流する。
【００３６】
ところで、変圧器２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は、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２を無害化したことにはならない。
本発明においては、これら絶縁油浸透性材に染み込んだＰＣＢを、分配の法則を利用して低濃度ＰＣＢ３ａの無害化が進展した処理済絶縁油３ｂ中に滲出、溶解させ、絶縁油浸透性材中のＰＣＢ濃度と処理済絶縁油３ｂ中のＰＣＢ濃度を平衡させて、変圧器２中の全ての低濃度ＰＣＢ３ａについて、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。
【００３７】
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が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。
分配の法則とＰＣＢの関わりについては、例えば非特許文献１に、ＰＣＢが生物に蓄積される濃度が、分配の法則の作用による周囲環境との平衡によって決まってくる事例が説明されている。本発明では、この法則を高濃度化ではなく、ＰＣＢの低濃度化に利用している。
【非特許文献１】「環境汚染物質シリーズ  ＰＣＢ」、社団法人  日本化学会編、昭和５５年、ｐ．２３〜ｐ．２５
【００３８】
図３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を含まない電気絶縁油（以下、新油と記述することがある。）に入れ換えた場合の、変圧器本体から新油中への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滲出を始め、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ていた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。
なお、この実験は、小形変圧器の蓋を取り外して大きく開口する状態で行った。分配の法則が効果的に作用するには開口部は大きいことが望ましい。
【００３９】
なお、それぞれの変圧器に含まれるＰＣＢ濃度は一様ではない。
本発明においては、分配の法則により全ての低濃度ＰＣＢ３ａのＰＣＢ濃度が均一化する平衡を利用しているので、無害化処理を行うα台やβ台の変圧器本体１０に捕捉されている低濃度ＰＣＢ３ａのＰＣＢ濃度に機器間差異があると、変圧器本体１０毎に平衡に達するまでの時間に差異が出来てしまう。その場合は、最も長時間を要するＰＣＢ濃度の高い変圧器本体１０の処理時間に合わせるしかないので効率的でない。また、小形変圧器といっても変圧器本体１０の大きさや構造によって捕捉されている低濃度ＰＣＢ３ａの量的な割合や、分配の法則の作用速度に差異ができてくる。
それで、１回に無害化処理する変圧器２は、種類、大きさ、ＰＣＢ濃度等がなるべく近似のものを組み合わせるのがよい。
【００４０】
また、第１のプール４に還流されてきた処理済絶縁油３ｂと変圧器本体１０に捕捉されている低濃度ＰＣＢ３ａのＰＣＢ濃度が、分配の法則によって平衡に達するまでには相当長い時間を要するので、処理を要する変圧器２が多数ある場合は、第１のプール４を複数用意して、無害化処理の準備中、作業中、平衡待ちなどに区分けし、作業の効率化を図ることが望ましい。
その場合、１基の無害化装置１と複数の第１のプール４を別々の第１の配管６で連接し、それぞれの第１の配管６に装備した制御用のバルブ操作によって、第１のプール４から無害化装置本体１２への低濃度ＰＣＢ３ａの移送順、時期等を制御すれば、設備を最小限に抑えて効率的に無害化処理することが可能である。設備構成は、図示するまでもないので省略する。
なお、第２のプール８については、無害化して第２のプール８に注入するＰＣＢ濃度を均等にするのであれば、あえて複数用意するには及ばない。複数の第１のプール４から無害化されて移送されてくる処理済絶縁油３ｂが、一時的に第２のプール８に集中して滞留するのに対応できるよう、容量を大きめにしておけばよい。
【００４１】
さて、第１回目の無害化処理の説明を継続する。
第１回目の無害化処理を行なう変圧器２のα台は開口し、第１のプール４に投入されており、無害化処理を終え、第２のプール８から環流されてきた処理済絶縁油３ｂに沈められる。変圧器本体１０に捕捉されている低濃度ＰＣＢ３ａは分配の法則により滲出し、平衡する。
変圧器本体１０の初期ＰＣＢ濃度が極めて低い場合は、１回の浸漬で、卒業基準値以下になる場合があり、この場合、無害化は完了する。前記、ＪＥＭＡの低濃度ＰＣＢに汚染された機器のサンプリング調査結果からは、このようなことは大いにありうる。第１回目の処理対象であるα台を第１のプール４から取り出し、廃棄、または再生処理を行なう。変圧器２の再生処理については別途記述する。
変圧器２の初期ＰＣＢ濃度により、１回の浸漬では、卒業基準値以下に達しない場合は、再び汚染されＰＣＢ濃度が増加し低濃度ＰＣＢ３ａとなった電気絶縁油を、［第１のプール４→無害化装置本体１２→第２のプール８→第１のプール４］の順に還流させ、変圧器本体１０を処理済絶縁油３ｂに浸漬する。還流された処理済絶縁油３ｂをそのまま静置して、処理済絶縁油３ｂと変圧器本体１０に捕捉されているＰＣＢ濃度が平衡し、かつＰＣＢ濃度が卒業基準を満たしていれば無害化は終了となる。ＰＣＢ濃度が卒業基準を満たしていない場合は、これまでに説明した再汚染された低濃度ＰＣＢ３ａの無害化処理工程と環流を繰り返す。
【００４２】
第１回目の変圧器２の無害化処理に先立っては、２α台の機器から低濃度ＰＣＢ３ａを抜き取ったが、第２回目の無害化処理は、無害化処理を行っていないβ台の変圧器２について行う。
【００４３】
β台の変圧器２の蓋５を外し、変圧器本体１０を第１のプール４に沈める。第１のプール４では、１回目のα台の処理が終わり、α台を取り出しているので、第１のプール４内の処理済絶縁油３ｂは既に無害化を達しているＰＣＢ濃度であるので、すぐに無害化処理を開始するのではなく、分配の法則によって変圧器本体１０からＰＣＢが処理済絶縁油３ｂ中に滲みだしてくるのを待ち、ＰＣＢ濃度が平衡に達して後に、再汚染され低濃度ＰＣＢ３ａとなった電気絶縁油を無害化処理すればよい。
第１回目に無害化処理したα台の初期濃度が低かった場合、また第２回目に無害化処理するβ台の初期濃度が低い場合は、第２回目のβ台についても、１回の浸漬で卒業基準値以下に達する場合があり、この場合、無害化は完了する。
１回の浸漬では、卒業基準値に達しない場合は、第１回目の無害化処理と同様、再汚染されて低濃度ＰＣＢ３ａとなった電気絶縁油を、［第１のプール４→無害化装置本体１２→第２のプール８→第１のプール４］の順に還流させ、変圧器本体１０を処理済絶縁油３ｂに浸漬する。
還流された処理済絶縁油３ｂをそのまま静置して、処理済絶縁油３ｂと変圧器本体１０に捕捉されているＰＣＢ濃度が平衡し、かつＰＣＢ濃度が卒業基準を満たしていれば無害化は終了となる。ＰＣＢ濃度が卒業基準を満たしていない場合は、これまでに説明した再汚染された低濃度ＰＣＢ３ａの無害化処理工程と環流を繰り返す。
【００４４】
以上で、無害化処理を行う変圧器２が全部であれば、変圧器本体１０、蓋５、及び処理済絶縁油３ｂを廃棄処理する。変圧器本体１０、蓋５、及び処理済絶縁油３ｂとも、既に無害になっているので、一般的な産業廃棄物としてリサイクルを含めた効果的な処理を行えばよい。変圧器２の再生処理については、別途記述する。
【００４５】
無害化処理を要する変圧器２が他にもある場合は、第３回目以降の無害化処理を行うことになる。その場合は、第２回目の無害化処理の後、第１のプール４の処理済絶縁油３ｂは、無害化処理１回分の変圧器２の数量台分だけを抜き取り、残りは第１のプール４に留置したままとする。
【００４６】
第３回目以降の無害化処理を行う場合は、変圧器２は、蓋５を外し、低濃度ＰＣＢ３ａを抜き取ることなく第１のプール４に沈めればよい。勿論、低濃度ＰＣＢ３ａと変圧器本体１０に分けて投入してもよい。以降の無害化処理工程は第２回目の無害化処理と同じである。ただし、第１のプール４内には、処理済絶縁油３ｂと、新たに投入された変圧器２に使用されていた低濃度ＰＣＢ３ａの混合油が入って、第２回目の無害化処理時よりＰＣＢ濃度が高くなることだけが第２回目の無害化処理の場合と異なっており、無害化に要する時間は、その分長くなる。
なお、変圧器本体１０に捕捉されている低濃度ＰＣＢ３ａの濃度が高く、低濃度ＰＣＢ３ａの無害化処理工程と環流を数回繰り返すことが明らかな場合は、変圧器本体１０を第１のプール４に沈めてから、ＰＣＢ濃度の平衡を待つことなく、低濃度ＰＣＢ３ａの無害化処理工程と環流を始めてもよい。
引き続き第４回目以降の無害化処理を行う場合は、第３回目の無害化処理とまったく同じであるので、説明は省略する。
【００４７】
なお、低濃度のＰＣＢとはいえ、ＰＣＢ濃度の濃い低濃度ＰＣＢ３ａと、ＰＣＢ濃度の薄い低濃度ＰＣＢ３ａと混ぜることは、ＰＣＢを希釈することになるとの解釈も考えられる。希釈によってＰＣＢ濃度を低下させ、卒業基準を満たす手法は、ＰＣＢの無害化処理方法としては容認されていない。
しかし、本発明では、全ての低濃度ＰＣＢ３ａを公的認証を得た処理方法を用いて、ＰＣＢ濃度を卒業基準である０．５mg／kg以下にするもので、問題はないと理解される。実際、既に各所で開始されている低濃度ＰＣＢ３ａの無害化処理は、複数の変圧器２から抜き取ったいろいろな濃度の低濃度ＰＣＢ３ａの混合体を、ある分量ずつまとめて処理することが行われており、濃度の異なる低濃度ＰＣＢ３ａの混合は、既に認容されていると云える。
【００４８】
さて、ここまで、変圧器２の無害化処理について説明したが、第１のプール４から取り出したα台、β台、あるいは以降に継続して処理を行ない無害化処理の完了した機器については、廃棄することが可能であり、リサイクルなどの有効活用を行なう。処理済絶縁油３ｂについても燃料としてのリサイクルが可能であることは、前記した。
また、変圧器２は、蓋５を開口しただけで無害化処理を行なっているので、処理済絶縁油３ｂが電気絶縁油として所要の性能を満たしている場合は、変圧器２を使用可能に再生することができる。
特許文献１の触媒水素還元法によって無害化した処理済絶縁油３ｂは、電気絶縁油の規格であるＪＩＳ Ｃ ２３２０の耐電圧性能を満たしていることが確認されている。詳細は、特許文献１に説明されているので省略する。
処理済絶縁油３ｂが電気絶縁油として所要の性能を満たしている場合は、処理済絶縁油３ｂを再び変圧器本体１０に所要量だけ封入すればよい。特許文献２は、そのようにして大形の電気機器の再生を図る発明である。
【００４９】
ただし、低濃度ＰＣＢが混入している電気機器は、前記のＪＥＭＡのサンプリング調査によって、ほとんどが１９８９年以前に生産された製品であることが判明している。つまり、概ね生産後１５年以上の長期経年品である。したがって、低濃度ＰＣＢ３ａは、電気気機器の運用にともなう電気ストレスや、経年にともなう酸化などによって変質が進展している場合も考えておかなければならない。そのような場合、及び変質が懸念されるような場合は、電気機器本体１０の無害化処理後に、新しい電気絶縁油を封入すればよい。
【００５０】
なお、第１のプール４の一部に、変圧器２の全体が漬かるように深くした段差部を設け、複数、例えば２α台の変圧器２を一度に第１のプール４に入れ、変圧器２の位置を変えながら無害化処理を行う方法も考えられるが、効率が悪く、また、分配の法則を適切に活用しにくくなるので適当ではない。
また、変圧器本体１０から中身を取り出して、変圧器の中身に捕捉されているＰＣＢの処理済絶縁油３ｂ中への滲出を促進することも考えられるが、ＰＣＢ汚染部位の解体作業をともなうことになる。小形変圧器のように蓋５を外すことによって大きな開口部が得られる機器に対しては効果的なやり方とは考えられない。
【００５１】
以上、本発明を、無害化装置に触媒水素還元法を適用した場合を中心に説明したが、前記のとおり、分配の法則により、電気機器本体に捕捉されているＰＣＢと単独の状態の電気絶縁油のＰＣＢの平衡が進展するＰＣＢの無害化法であれば、本発明の無害化装置として適用可能である。
本発明は、電気機器の蓋を外すなど、開口するだけで、それ以上の分解をすることなくＰＣＢに汚染された電気機器を無害化でき、かつ適用する無害化方法によっては、電気機器そのものを継続的に使用可能に再生出来るという、これまでにない特徴を有する低濃度ＰＣＢに汚染された電気機器の無害化処理方法であるにもかかわらず、きわめて簡潔、安全な処理方法である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の、電気絶縁油の無害化処理方法の一実施例を示す図である。
【図２】本発明の、電気絶縁油の無害化処理方法の手順を示すフロー図である。
【図３】ＰＣＢの絶縁油中への滲出、溶解状況を測定した実験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    無害化装置
２    変圧器
３ａ  低濃度ＰＣＢ
３ｂ  処理済絶縁油
４    第１のプール
５    蓋
６    第１の配管
７    第２の配管
８    第２のプール
９    第３の配管
１０  変圧器本体
１１  導出口
１２  無害化装置本体
１３  注入口
１４  苛性ソーダ
１５  投入口
１６  ポンプ
１７  触媒
１８  排出口
１９  食塩分離フィルタ
２０  油水分離器
２１  ポンプ
２２  加熱器
２３  水素ガス
２４  窒素ガス
【図１】
2005294371.tif 000003
【図２】
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【図３】
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