(57)【要約】【課題】汚泥や土壌等の粉状のＰＣＢ汚染物より、ＰＣＢを分離除去する際に処理効率を高くする分離処理方法を提供する。【解決手段】ＰＣＢ汚染物ｐに分離助剤ｄを添加した後、真空加熱分離炉１に供給し、真空加熱分離炉１に連通する真空ポンプ９により減圧状態にすると共に、加熱してＰＣＢ汚染物ｐが含むＰＣＢを蒸発させる分離工程と、このＰＣＢを真空加熱分離炉１と真空ポンプ９の間に配置したオイルシャワー塔２に導入し、オイルと接触させて凝縮吸収する吸収工程とを含むことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＣＢ汚染物に分離助剤を添加した後、該ＰＣＢ汚染物を減圧下で加熱して、該ＰＣＢ汚染物からＰＣＢを蒸発分離し、該ＰＣＢをオイルに接触させて凝縮吸収するＰＣＢ汚染物の分離処理方法。
【請求項２】
ＰＣＢ汚染物に分離助剤を添加した後、真空加熱分離炉に供給し、該真空加熱分離炉を減圧状態にすると共に、加熱して前記ＰＣＢ汚染物が含むＰＣＢを蒸発させる分離工程と、前記ＰＣＢを、オイルシャワー塔に導入し、噴霧されたオイルと接触させて凝縮吸収する吸収工程とを含むＰＣＢ汚染物の分離処理方法。
【請求項３】
前記ＰＣＢ汚染物に前記分離助剤を添加し処理容器に入れ、該処理容器の開口部を飛散防止膜で被覆して前記真空加熱分離炉に装入する請求項２に記載のＰＣＢ汚染物の分離処理方法。
【請求項４】
前記分離助剤が、有機溶媒又は水溶性溶媒である請求項１〜３のいずれかに記載のＰＣＢ汚染物の分離処理方法。
【請求項５】
前記分離助剤が、金属小片、金属棒、金属ネット又は金属小球から選ばれる伝熱促進剤である請求項１〜３のいずれかに記載のＰＣＢ汚染物の分離処理方法。
【請求項６】
前記ＰＣＢ汚染物１００重量部に対して、分離助剤１０〜９０重量部を添加する請求項１〜５のいずれかに記載のＰＣＢ汚染物の分離処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＣＢ汚染物の分離処理方法に関し、さらに詳しくは、ＰＣＢ汚染物を減圧下で加熱しＰＣＢを除去する処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣＢ（ポリ塩素化ビフェニル）は、ビフェニルの１個以上の水素を塩素で置換した化合物であり、置換する塩素の数や位置によって１０種類の同族体及び２０９種類の異性体が存在する。ＰＣＢは、化学的安定性が高く、高絶縁性、不燃性、耐熱分解性、難水溶性等の特質を有することから、従来は、コンデンサ、トランス等の電機機器の絶縁油や熱媒体等に使用されていたが、人体及び環境に有害であることから製造が中止され、既に製造されたＰＣＢを内包する電機機器等や、ＰＣＢが付着した汚染物の処理解体方法が提案されている。
【０００３】
特許文献１は、汚染物が付着した部材を減圧下で洗浄ガスを供給して洗浄する真空加熱方法を提案している。しかし、この真空加熱洗浄方法は、電機機器等に付着したＰＣＢの処理には有効であるが、ＰＣＢに汚染された汚泥や土壌等の処理に適用するには問題がある。すなわち、泥状、粉状のＰＣＢ汚染物は熱伝達性能が低く内部まで加熱するのに時間が長くかかり、特に輻射伝熱により加熱する真空加熱分離方法では均一な加熱処理をすることが難しく、汚染物の表面と内部の温度差が大きくなり低温部分のＰＣＢを蒸発させて分離除去できないため処理効率を向上することができなかった。このため真空加熱処理を行う時間を長くせざるを得ず、熱伝達を均一化するために急激な加熱や振動、撹拌混合を加えると、ＰＣＢ汚染物が微粉となって飛散し下流装置に拡散して回収が困難となっていた。
【特許文献１】特開２００４−９９６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、真空加熱分離法により汚泥や土壌等の粉状のＰＣＢ汚染物からＰＣＢを分離除去する処理効率を高くするようにするＰＣＢ汚染物の分離処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する本発明のＰＣＢ汚染物の分離処理方法は、ＰＣＢ汚染物に分離助剤を添加した後、該ＰＣＢ汚染物を減圧下で加熱して、該ＰＣＢ汚染物からＰＣＢを蒸発分離し、該ＰＣＢをオイルに接触させて凝縮吸収することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のＰＣＢ汚染物の分離処理方法は、ＰＣＢ汚染物に分離助剤を添加することにより真空加熱時の熱伝達性能を向上させ、このＰＣＢ汚染物を減圧下で加熱するようにしているので、ＰＣＢの沸点以上の温度まで昇温するのにかかる時間を短縮し、ＰＣＢ汚染物の表面の過熱を防止しつつ内部に低温部が残るのをなくして均一に昇温することができる。このため、ＰＣＢ汚染物からＰＣＢを蒸発させて分離する処理効率を向上することができる。
【０００７】
さらに、ＰＣＢ汚染物の表面が過熱状態になるのを抑制するため、ＰＣＢ汚染物の表面から土壌等の粒子が飛散し、下流の装置に拡散するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明を詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明のＰＣＢ汚染物の分離処理方法に使用する真空加熱分離装置の一例を模式的に示す説明図である。図１において、真空加熱分離装置は、真空加熱分離炉１、オイルシャワー塔２、真空凝縮器８及び真空ポンプ９を含むものである。
【００１０】
ＰＣＢ汚染物ｐは、直接又は処理容器２１に入れた状態で真空加熱分離炉１に装入され、炉内の雰囲気が不活性ガスにより置換される。真空加熱分離炉１は、図示しない加熱手段により、ＰＣＢの沸点以上の温度にＰＣＢ汚染物ｐを加熱することができ、連通する真空ポンプ９により減圧状態にされるようになっている。真空加熱分離炉１においてＰＣＢ汚染物ｐは、減圧下に加熱され、含有するＰＣＢが蒸発して分離除去されることにより除染される。
【００１１】
ＰＣＢ汚染物より蒸発分離したＰＣＢ等の蒸気及び不活性ガスは、真空ポンプ９により吸引され、オイルシャワー塔２に導入される。オイルシャワー塔２では、ノズル７からオイルが噴霧され、このオイルにＰＣＢが接触し凝縮吸収され、ＰＣＢが除去された気相成分が真空凝縮器８に導入され、さらに凝縮処理される。ＰＣＢを吸収したオイルは、オイルタンク３に流下して貯留され、循環ポンプ５により冷却器６を通してノズル７に循環しＰＣＢとの接触を繰り返す。このためオイルが含有するＰＣＢ濃度は次第に高くなる。オイル循環ライン１４にはオイル排出管１３が設けられ、ＰＣＢ含有オイルの一部又は全部が抜き出され、図示しないＰＣＢ分解処置装置に移送されＰＣＢの分解処理が行われる。また、抜き出されたオイル量に相当する新たなオイル又はＰＣＢをほとんど含まないオイルが、オイル供給管１５から供給される。
【００１２】
本発明のＰＣＢ汚染物の分離処理方法は、ＰＣＢ汚染物ｐに分離助剤ｄを添加した後、ＰＣＢ汚染物ｐを減圧下で加熱してＰＣＢを蒸発分離し、分離したＰＣＢをオイルに接触させて凝縮吸収することを特徴とする。本発明で処理するＰＣＢ汚染物ｐは、汚泥や土壌等のスラリー状、粉体状や微細な粒子状の形態であってもよく、水分やその他の液状物を含んでいてもよい。具体的にはＰＣＢに汚染された汚泥、土壌、及びＰＣＢを含有する活性炭、破砕されたウエス若しくは感熱複写紙、ガレキ、木材チップなどを挙げることができる。
【００１３】
分離助剤ｄは、ＰＣＢ汚染物ｐの温度上昇を均一にするものであれば特に制限されるものではないが、有機溶媒若しくは水溶性溶媒又は金属等の伝熱促進剤を好ましく挙げることができる。有機溶媒は、高沸点の油類であり、ＰＣＢの沸点（約３５０℃）に近い沸点であることが好ましい。このような油類としては、炭素数１２〜１４のパラフィン系炭化水素化合物、軽油等を好ましく挙げることができる。水溶性溶媒は、水又は有機化合物若しくは無機化合物を溶解した水溶液が好ましい。有機化合物若しくは無機化合物及びこれを溶解することにより、伝熱係数を高くすることができ好ましい。このような有機化合物としては、グリセリン、ソルビトール等を好ましく挙げることができ、無機化合物としては、ナトリウム塩等を好ましく挙げることができる。
【００１４】
減圧下（７ｋＰａ）における水の沸点は３８．２℃であり、この温度以上に加熱するとＰＣＢ汚染物に含まれる水分は蒸発し、ＰＣＢ汚染物の内部に空隙が生じる。気相の熱伝導度、特に減圧下の熱伝導度は極めて低いため、空隙が生じたＰＣＢ汚染物の熱伝導度は、固相の粒子間の接触率により決められる。例えば、汚泥の熱伝導度は、０．４５〜１．０ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃であり、土壌の粒子間の空隙率は２０〜８０％である。この空隙に存在していた水が蒸発すると、乾燥した土壌の熱伝導度は、０．１〜０．５ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃に低下する。水及び油類の熱伝導度はそれぞれ０．５及び１．０ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃であり、土壌の粒子間の空隙を水又は油類が満たしていると熱伝導度は０．５〜１．２ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃に増加する。すなわち、ＰＣＢ汚染物の空隙に分離助剤として水又は油類が存在している場合には、その分離助剤が蒸発するまでの間、ＰＣＢ汚染物の熱伝導度は低下せずに維持することができる。
【００１５】
図２は、ＰＣＢ汚染物に有機溶媒又は水溶性溶媒からなる分離助剤を添加する場合と添加しない場合とで、加熱時の温度上昇の経時変化を模式的に説明するものである。分離助剤を添加すると、分離助剤の沸点に達するまでは、ＰＣＢ汚染物の熱伝導度が高く維持されるために昇温速度も速い。沸点において蒸発熱が費やされ、その後の熱伝導度は、分離助剤を添加しない場合と同じになるが、所定の処理温度に達するまでの所要時間は、分離助剤を添加しない場合と比べ大幅に短縮することができる。
【００１６】
有機溶媒又は水溶性溶媒からなる分離助剤の添加量は、ＰＣＢ汚染物１００重量部に対して、好ましくは１０〜９０重量部、より好ましくは２０〜４０重量部にするとよい。添加量が１０重量部未満であると、真空加熱時の熱伝導度を高くし加熱時間を短縮する効果を十分に得られず、９０重量部を超えると、昇温時の顕熱及び蒸発潜熱に費やされる熱量が多くなり好ましくない。
【００１７】
ＰＣＢ汚染物ｐから蒸発し分離した分離助剤ｄは、ＰＣＢと共に真空ポンプ９により吸引され、オイルシャワー塔４に導入され、オイルと接触して吸収される。分離助剤が有機溶媒であるときには、そのままオイルに含まれて循環し使用することができる。なお、オイルシャワー塔４に使用するオイルは、分離助剤に使用する有機溶媒と同じものを使用することが好ましく、具体的には炭素数１２〜１４のパラフィン系炭化水素化合物、軽油等を使用するとよい。
【００１８】
分離助剤ｄとして水溶性溶媒を用いると、水溶性溶媒を含んだオイルが、オイル循環ライン１４により循環ポンプ５、冷却器６を通して、減圧されたオイルシャワー塔４を循環すると、水分等の影響により循環ポンプ５がキャビテーションを起こすので、オイルの循環が不安定になり、供給されたＰＣＢ及び分離助剤との接触の効率が低下する心配がある。このため、図３に示すように、オイルタンク３の下流に油水分離槽４を配置することが好ましい。油水分離槽４は周知のものを使用することができ、分離したオイルを、循環ポンプ５を通して循環させ、分離した水分を排水管１１により排出するようにするとよい。なお、油水分離槽４にオーバーフローするオイルの液面計１２を設けて、オイル排出管１３から排出するオイルの量を調整してもよい。また、界面計１０を設けて、排水管１１から排出する水分量を調整するようにしてもよい。油水分離槽４を設けることにより、水溶性溶媒ばかりでなく、ＰＣＢ汚染物ｐが汚泥等の場合に含有していた水分等を除去することができ好ましい。
【００１９】
一方、分離助剤として、金属等の伝熱促進剤を用いた場合にも、伝熱促進剤を汚泥や土壌と混合し均一に分散することにより、汚泥や土壌の粒子間の空隙を伝熱促進剤が埋めるような形態になり、粒子と伝熱促進剤を介する伝熱を促進し、ＰＣＢ汚染物全体の熱伝導度を高くすることができる。また、金属等の伝熱促進剤は、有機溶媒や水溶性溶媒を用いる場合と異なり蒸発熱に要する熱量が必要なく、所定の処理温度に達するまでの間、伝熱促進剤を添加しない場合と比べ、常に高い熱伝導度を維持することができる。このため、加熱に要する所要時間を大幅に短縮することができる。
【００２０】
伝熱促進剤は、特に制限されるものではないが、金属製の伝熱促進剤が好ましく、金属小片、金属棒、金属ネット又は金属小球等がより好ましい。このような金属製伝熱促進剤を使用することにより、ＰＣＢ汚染物ｐと均一に混合し分散されることができ、特に汚泥や土壌等の粒子間に有効に分散することができ好ましい。
【００２１】
分離助剤として伝熱促進剤を添加する量は、ＰＣＢ汚染物ｐ１００重量部に対して、好ましくは１０〜９０重量部、より好ましくは２０〜４０重量部にするとよい。添加量が１０重量部未満であると、真空加熱時の熱伝導度を高くする効果を十分に得られず、９０重量部を超えると、ＰＣＢ汚染物ｐの割合が低くなりまた伝熱促進剤を分離回収するのに要するエネルギーが多くなり好ましくない。処理を終えたＰＣＢ汚染物ｐから伝熱促進剤を分離する方法は、周知の方法を用いることができ、遠心分離、磁石による分離、篩による分離等により分離し回収することができる。
【００２２】
本発明のＰＣＢ汚染物の分離処理方法は、分離助剤ｄを添加したＰＣＢ汚染物ｐを処理容器２１に入れて、真空加熱分離炉１に装入することが好ましい。処理容器２１は、特に制限されるものではないが、伝熱効率が高い金属製の容器を用いるとよい。処理容器２１にＰＣＢ汚染物ｐを収容することにより、真空加熱分離炉１からの加熱効率を向上することができると共にＰＣＢ汚染物ｐから、汚泥や土壌等の粒子が飛散し、下流の装置に拡散するのを防止することができる。
【００２３】
処理容器２１は、ＰＣＢ汚染物ｐが含む粉体や粒子を飛散させずＰＣＢを透過する構成にすることが好ましい。例えば、ＰＣＢや水分、有機溶媒若しくは水溶性溶媒は透過し、粉体を通さない膜、フィルム、網、フィルター等の飛散防止膜２２を処理容器２１の開口部に被覆するとよい。ＰＣＢ汚染物に分離助剤を添加し処理容器に入れ、開口部を飛散防止膜で被覆して真空加熱分離炉に装入することにより、真空加熱時にＰＣＢ汚染物からのＰＣＢ、水分及び分離助剤の蒸発分離を妨げることなく、粒子の飛散を防止することができる。
【００２４】
真空加熱分離炉の加熱手段は、電気ヒーター、熱交換器、加熱ガス、間接加熱バーナ等の外部加熱手段であることが好ましく、ＰＣＢ汚染物を静置する棚又は処理容器を介して伝導伝熱及び／又は輻射により加熱するものである。真空加熱分離の条件は、設備の大きさ、処理対象物の形態により異なるが、昇温速度を、好ましくは１〜５０℃／分、より好ましくは３〜３０℃／分、処理温度を、好ましくは１８０〜６００℃、より好ましくは２５０〜４５０℃、真空度を、好ましくは０．０１〜６０ｋＰａ、より好ましくは０．１〜１０ｋＰａ、処理時間を、処理対象物の温度が所定の処理温度に到達してから好ましくは０時間以上、２４時間以下、より好ましくは１〜６時間にするとよい。分離助剤を添加することにより、このような処理条件にすることが可能になり、ＰＣＢ汚染物を均一にむらなく加熱してＰＣＢを蒸発分離する処理を確実に行うと共に、効率的な加熱により昇温速度を早くして加熱に要する時間を短縮することができる。また、ＰＣＢ汚染物の表面を過熱状態にすることがないので、粒子等の飛散を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のＰＣＢ汚染物の分離処理方法に使用する装置の実施形態の一例を模式的に示す説明図である。
【図２】本発明のＰＣＢ汚染物の分離処理方法における加熱時の温度変化を模式的に示す説明図である。
【図３】本発明のＰＣＢ汚染物の分離処理方法に使用する装置の他の実施形態の一例を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１      真空加熱分離炉
２      オイルシャワー塔
９      真空ポンプ
２１    処理容器
２２    飛散防止膜
ｄ      分離助剤
ｐ      ＰＣＢ汚染物
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007268423.tif 000005