(57)【要約】【課題】真空加熱分離法により汚泥や土壌等の水分を含むＰＣＢ汚染物から、ＰＣＢを効果的に分離除去するようにするＰＣＢ汚染物の分離処理方法を提供する。【解決手段】水分を含むＰＣＢ汚染物ｐを処理容器１０に入れ、処理容器１０を真空加熱分離炉１に装入し、真空加熱分離炉１を減圧下に加熱しＰＣＢ汚染物ｐから水分及びＰＣＢを蒸発させる分離工程、分離した水分及び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、このオイルから、油水分離手段４により水分を分離する油水分離工程、分離したオイルを、オイルシャワー塔２に戻す循環工程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】
水分を含むＰＣＢ汚染物を処理容器に入れ、該処理容器を真空加熱分離炉に装入し、該真空加熱分離炉を減圧下に加熱し前記ＰＣＢ汚染物から前記水分及びＰＣＢを蒸発させる分離工程、前記水分及びＰＣＢを、オイルシャワー塔に導入し、オイルと接触させて凝縮吸収する吸収工程、該オイルから、油水分離手段により前記水分を分離する油水分離工程、分離した前記オイルを、前記オイルシャワー塔に戻す循環工程を含むＰＣＢ汚染物の分離処理方法。
【請求項２】
前記油水分離手段が、比重式油水分離槽、コアレッサー式油水分離装置、フィルター式油水分離装置、吸着式油水分離装置から選ばれる少なくとも１つである請求項１に記載のＰＣＢ汚染物の分離処理方法。
【請求項３】
前記ＰＣＢ汚染物を前記処理容器に入れる前又は後に、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を前記ＰＣＢ汚染物に添加して、前記真空加熱分離炉に装入する請求項１又は２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、水分を含む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、ＰＣＢが付着した電機機器等の洗浄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、汚泥や泥状のＰＣＢ汚染物は水分を多く含むため、排ガスはＰＣＢに比べ圧倒的に多くの水分を含むことになり、このＰＣＢを分解処理するためには、水分とＰＣＢを分離する別の処理が必要となる。
【０００４】
例えば、ＰＣＢをオイル等に接触させて凝縮吸収し、オイルのＰＣＢ濃度を高めてオイルと共にＰＣＢを分解処理する方法が考えられる。この場合、オイルがＰＣＢと共に水分を吸収するので、ＰＣＢの高濃度化のために装置内を循環させＰＣＢとの接触を繰り返そうとすると、オイルが水分を含んでいると、循環ポンプにキャビテーションが起きたり、オイルを噴霧するときにフォーミングが起きたり、オイル中の水分が再び蒸発して真空度を高くするのに長時間を要するなどの問題があった。したがって、水分を含むＰＣＢ汚染物から、ＰＣＢを効果的に分離する方法は未だ確立されていない。
【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】
【０００５】
本発明の目的は、真空加熱分離法により汚泥や土壌等の水分を含むＰＣＢ汚染物から、ＰＣＢを効果的に分離除去するようにする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】
【０００６】
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、水分を含むＰＣＢ汚染物を処理容器に入れ、該処理容器を真空加熱分離炉に装入し、該真空加熱分離炉を減圧下に加熱し前記ＰＣＢ汚染物から前記水分及びＰＣＢを蒸発させる分離工程、前記水分及びＰＣＢを、オイルシャワー塔に導入し、オイルと接触させて凝縮吸収する吸収工程、該オイルから、油水分離手段により前記水分を分離する油水分離工程、分離した前記オイルを、前記オイルシャワー塔に戻す循環工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のＰＣＢ汚染物の分離処理方法は、汚泥や土壌等の水分を含むＰＣＢ汚染物を減圧下で加熱し、分離した水分及びＰＣＢを、オイルシャワー塔でオイルと接触し凝縮吸収させ、このオイルを油水分離手段により、オイル及びＰＣＢと、水分とに分離除去するようにし、このオイルをオイルシャワー塔に戻すようにしている。このオイルは水分を含んでいないので、オイルシャワー塔に循環させても、循環ポンプのキャビテーションや噴霧に伴うフォーミングが起きるのを防止し、またオイル中の水分が再度蒸発することがないので、真空度を素早く高めることができる。したがって、水分を含むＰＣＢ汚染物から、水分及びＰＣＢを分離除去し汚染物を再生すると共に、分離した水分とＰＣＢを効果的に分離するので、水分を含まないＰＣＢ汚染物の分離処理の場合と同様に、ＰＣＢ濃度の高いオイルを回収してＰＣＢの分解処理に供することができる。
【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】
本発明で処理するＰＣＢ汚染物は、水分その他の液状物を含む土壌や汚泥等のスラリー状又は泥状の形態であってもよく、具体的にはＰＣＢに汚染された汚泥、土壌、水分を含む活性炭、ウエス、感熱複写紙、木材、及びこれらの混合物などを挙げることができる。
【００１０】
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を模式的に例示する説明図である。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。
【００１１】
ＰＣＢ汚染物ｐは、水分を含む土壌や汚泥等のスラリー状又は泥状であり、処理容器１０に入れた状態で真空加熱分離炉１に装入される。真空加熱分離炉１は、加熱手段１２により、ＰＣＢの沸点以上の温度に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に入れられたＰＣＢ汚染物ｐは、減圧下に加熱され、含有する水分及びＰＣＢが蒸発して分離除去され、ＰＣＢを含まない土壌等に再生される。
【００１２】
加熱手段１２は、電気ヒーター、熱交換器、燃焼バーナ等の外部加熱手段であることが好ましく、処理容器１０を介しての伝導伝熱及び輻射によりＰＣＢ汚染物を加熱するものである。処理容器１０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容器を用いるとよい。処理容器１０にＰＣＢ汚染物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と共に、ＰＣＢ汚染物から、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抑制することができる。
【００１３】
真空加熱分離の条件は、処理温度を、好ましくは１８０〜６００℃、より好ましくは２５０〜４５０℃にするとよく、真空度を、好ましくは０．０１〜６０ｋＰａ、より好ましくは０．１〜１０ｋＰａ、処理時間は、処理対象物や処理量によって大きく変動するが、処理対象物の温度が、少なくとも処理温度に達するだけの処理が必要であり、好ましくは所定の処理温度になってから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。処理温度が１８０℃未満であると、ＰＣＢを十分に蒸発分離することが難しく、６００℃を超えると夾雑物の蒸発や可燃物の熱分解が激しくなりＰＣＢの回収が繁雑になり好ましくない。真空度を、０．０１ｋＰａより高真空にしても、設備が過大になることと比べＰＣＢを蒸発分離する効果は低く、６０ｋＰａに達していないと、ＰＣＢを十分に蒸発分離することが難しく好ましくない。上述の処理時間については、少なくとも処理温度に達するまでの時間は処理をしないと、ＰＣＢを十分に蒸発分離できないことがあり、処理温度に達してから２４時間より長く処理してもＰＣＢの蒸発分離効果は頭打ちになる。
【００１４】
真空加熱分離炉１により、蒸発分離した水分及びＰＣＢ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、このオイルに水分及びＰＣＢが接触し凝縮吸収され、水分及びＰＣＢが除去された気体成分が真空凝縮器８に導入され凝縮処理される。水分及び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、油水分離手段４に移送することが好ましい。
【００１５】
油水分離手段４は、特に制限されるものではないが、例えば、比重式油水分離槽、コアレッサー式油水分離装置、フィルター式油水分離装置、吸着式油水分離装置等が好ましく挙げられ、より好ましくは、比重式油水分離槽、コアレッサー式油水分離装置、フィルター式油水分離装置、吸着式油水分離装置から選ばれる少なくとも１つであり、２以上の分離手段を組み合わせてもよい。オイルタンク３から排出したオイルは、これらの油水分離手段４を通すことにより、ＰＣＢを含むオイルと水分とに効果的に分離される。
【００１６】
比重式油水分離槽は、水とオイルを互いの比重差を利用して、水相と油相の２相に分離する分離器である。図１に例示するように、比重が軽いオイルが上側の分離相となり、その上澄みをオーバーフローさせるようにして隣接する油槽に回収するとよい。また、比重が重い水分は、下側の分離相を形成し所定量に達した後、排水管１１から排出するとよい。比重式油水分離槽の構造は、これに限定されるものではなく、例えば、油水分離槽を多段に組み合わせてもよいし、その他の油水分離手段と組み合わせてもよい。
【００１７】
コアレッサー式油水分離装置は、オイル中に微細な液滴として懸濁する水分の粒子を凝集して粗大化して、比重差分離する分離器である。なお、後段の比重差分離に代えて又は追加してフィルター式分離膜等による分離操作を行ってもよい。
【００１８】
フィルター式油水分離装置は、フィルター式分離膜の表面に撥水機能を持たせて、オイルのみを透過する分離装置であり、比重式分離やコアレッサー式分離と組み合わせることにより高い効果が得られる。
【００１９】
吸着式油水分離装置は、オイル中に分散する水分を吸着膜により捕集して分離する油水分離器である。吸着膜を収容する吸着塔を並列に配置して、吸着操作と脱離操作を並行して行うようにすることが好ましい。
【００２０】
油水分離手段４により分離した水分は、ＰＣＢをほとんど含有していない状態であり、排水管１１から排出され適当な処理が施された後、再利用又は廃棄される。なお、ＰＣＢ汚染物が、紙、木材等の可燃物を含む場合には、真空加熱分離炉１から排出する水分の中には、タールや木酢液等の熱分解生成物が含まれることがある。これら熱分解生成物は不安定であり、オイルに吸収されて、オイルと共に、循環し冷却され減圧下に噴霧されると、急激な状態変化により析出や付着等を起こす問題が発生する。したがって、このような熱分解生成物を、油水分離手段４により水分と共にオイルから分離することは、ＰＣＢの分離処理を安定的に行うためにも有用である。
【００２１】
オイル中のＰＣＢ濃度を高くしてから別の分解処理を行うために、油水分離手段４により分離したオイルは、循環ポンプ５により冷却器６を通してノズル７に循環し噴霧されＰＣＢとの接触を繰り返す。このオイルは、水分を含まないため、循環ポンプ５を通して循環させても、循環ポンプ５におけるキャビテーションの発生を防止することができる。また、ノズル７から、減圧状態のオイルシャワー塔２の内部にオイルを噴霧しても、フォーミングを起こさないようにすることができる。同時に、オイルを貯留するオイルタンク３においてバブリングが発生することを防止することができる。
【００２２】
さらに、オイル中に沸点が低い水分が存在しないので、真空加熱分離炉１から吸引された高温ガス成分と接触して再び蒸発することがないので、系内を真空度が高い減圧状態にするまでの時間を短くすることができる例えば、減圧に要する時間を２時間から１時間に短縮した場合、ＰＣＢ汚染物の時間当たりの処理能力を、５〜１０％向上することができる。
【００２３】
オイルシャワー塔２の流通を繰り返すことによりオイルのＰＣＢ濃度が高くなると、オイル循環ライン１４に連通するオイル排出管１３から、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。抜き出されたオイルは、高濃度のＰＣＢを含み、かつ水分を含まないので、ＰＣＢの溶融還元炉等の分解処理工程において処理すべきＰＣＢ含有オイルの量を削減することができ、設備費を削減し処理コストを低減することができる。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。
【００２４】
本発明において、ＰＣＢ汚染物ｐを処理容器１０に入れる前又は後に、ＰＣＢ汚染物ｐに金属小片、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を添加することが好ましい。このような伝熱促進剤を添加し、汚泥や土壌と混合し均一に分散させることにより、水分が蒸発した後の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。このため、所定の処理温度に達するまでの間、熱伝導度を高く維持することができ、加熱に要する所要時間を大幅に短縮することができる。
【００２５】
伝熱促進剤の添加量は、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。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【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。
【符号の説明】
【００２７】
１      真空加熱分離炉
２      オイルシャワー塔
４      油水分離手段
９      真空ポンプ
１０    処理容器
ｐ      ＰＣＢ汚染物
【図１】
2007268424.tif 000003