(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ハロゲン化合物で汚染されたトランス又はコンデンサーたる有機ハロゲン汚染物を洗浄剤で洗浄する有機ハロゲン汚染物の除染方法であって、
前記洗浄剤として、アルカリ金属が存在した状態の有機溶媒を用いることを特徴とする有機ハロゲン汚染物の除染方法。
【請求項２】
有機ハロゲン化合物で汚染されたトランス又はコンデンサーの解体物たる有機ハロゲン汚染物を洗浄剤で洗浄する有機ハロゲン汚染物の除染方法であって、
前記洗浄剤として、アルカリ金属が存在した状態の有機溶媒を用いることを特徴とする有機ハロゲン汚染物の除染方法。
【請求項３】
前記有機溶媒がパラフィンである請求項１又は２記載の有機ハロゲン汚染物の除染方法。
【請求項４】
前記パラフィンがノルマルパラフィンである請求項３記載の有機ハロゲン汚染物の除染方法。
【請求項５】
前記汚染物がコンデンサー素子である請求項２に記載の有機ハロゲン汚染物の除染方法。
【請求項６】
有機ハロゲン化合物で汚染されたトランス又はコンデンサーたる有機ハロゲン汚染物を洗浄剤で洗浄する洗浄部（１）を備えた有機ハロゲン汚染物の除染システムであって、
前記洗浄剤が、アルカリ金属が存在した状態の有機溶媒であることを特徴とする有機ハロゲン汚染物の除染システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ハロゲン化合物に汚染された有機ハロゲン汚染物を、洗浄剤で洗浄する有機ハロゲン汚染物の除染方法及びその除染システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリ塩化ビフェニル（以下、「ＰＣＢ」という場合がある。）、ダイオキシン類等の有機ハロゲン化合物は、環境汚染物質として知られており、近年、これらの有機ハロゲン化合物に汚染された有機ハロゲン汚染物を如何に除染するかが問題となっている。
特に、ＰＣＢは、非常に化学的に安定しており分解され難く、しかも、絶縁性（電気抵抗）が高いことから、従前においてはトランスやコンデンサー等の絶縁材料や熱媒体等に頻繁に用いられていたため、トランスやコンデンサー等のＰＣＢ汚染物を如何に除染するかが重大な問題となっている。
【０００３】
従来、この種の有機ハロゲン汚染物の除染方法としては、有機ハロゲン化合物を溶かしうる有機溶媒を洗浄剤（洗浄液）として用い、有機ハロゲン汚染物を洗浄することにより、汚染物に含まれる有機ハロゲン化合物を除去する除染方法が採用されている。
この方法によれば、汚染物に含まれる有機ハロゲン化合物を溶かしうる有機溶媒を洗浄剤として用いることから、効率的に汚染物中の有機ハロゲン化合物を洗浄除去することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の有機ハロゲン汚染物の除染方法に於いては、有機ハロゲン化合物の殆ど含まれない除染物とするためには、洗浄剤たる有機溶媒を何度も代えて多数回洗浄を行う必要があり、その為、洗浄作業に時間がかかり、多量の洗浄剤を使用しなければならないという問題を有している。更に、上述の如き除染物とする為には、洗浄後、真空加熱により、残存する有機ハロゲン化合物を蒸発除去する必要があるという問題をも有している。
しかも、洗浄廃液には、多くの有機ハロゲン化合物が含まれていることから、これらの洗浄廃液中の有機ハロゲン化合物をアルカリ金属を用いて分解し、無害化させるという洗浄廃液の無害化処理が必要となるという問題も有している。
【０００５】
そこで、上記従来の問題点に鑑み、本発明の課題は、多量の洗浄剤を使用する必要も無く、比較的短時間の洗浄によって、有機ハロゲン化合物を殆ど含まない除染物とすることができ、しかも、洗浄廃液に有機ハロゲン化合物が殆ど含まれない有機ハロゲン汚染物の除染方法及びその除染システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記従来の問題点に鑑み鋭意検討した結果、下記手段によって上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
即ち、本発明に係る有機ハロゲン汚染物の除染方法は、有機ハロゲン化合物で汚染されたトランス又はコンデンサーたる有機ハロゲン汚染物を洗浄剤で洗浄する有機ハロゲン汚染物の除染方法であって、
前記洗浄剤として、アルカリ金属が存在した状態の有機溶媒を用いることを特徴とする。
また、本発明に係る有機ハロゲン汚染物の除染方法は、有機ハロゲン化合物で汚染されたトランス又はコンデンサーの解体物たる有機ハロゲン汚染物を洗浄剤で洗浄する有機ハロゲン汚染物の除染方法であって、
前記洗浄剤として、アルカリ金属が存在した状態の有機溶媒を用いることを特徴とする。
【０００７】
斯かる方法に於いては、洗浄剤で汚染物を洗浄すると、汚染物に含まれる有機ハロゲン化合物は、有機溶媒に溶解し、有機溶媒中に存在するアルカリ金属により脱ハロゲン化される。このとき、アルカリ金属と有機ハロゲン化合物は、ラジカル反応（機構）により脱ハロゲン化され、多量の反応熱を放出することから、該反応熱によって、有機溶媒が加熱され、有機ハロゲン化合物の溶解性が向上する。
そして、汚染物から更に有機ハロゲン化合物が溶出し、溶出した有機ハロゲン化合物は、有機溶媒中でアルカリ金属により脱ハロゲン化され、連鎖的に、有機ハロゲン化合物の溶出と脱ハロゲン化が繰り返され、洗浄が一気に進行する。
従って、洗浄剤を何度も取り替えて多数回洗浄することを要せず、多量の洗浄剤を使用することなく、比較的短時間で除染物にすることができ、しかも、有機溶媒に溶出した有機ハロゲン化合物がアルカリ金属により脱ハロゲン化されることから、洗浄廃液は、有機ハロゲン化合物が殆ど含まれないものとなる。
【０００８】
本発明に於いては、前記有機溶媒としては、有機ハロゲン化合物を溶かし得るものであれば、特に限定されるものでは無いが、２重結合を有しない炭化水素が好ましい。
斯かる有機溶媒であれば、有機溶媒とアルカリ金属が反応してアルカリ金属を消費する虞が低減され、更に、アルカリ金属がアルカリ金属イオンとなり有機溶媒に溶解して反応性が無くなる虞も低減されることから、アルカリ金属の浪費を抑制することができる。
【０００９】
また、本発明に於いて、前記炭化水素としては、パラフィンが好ましい。
パラフィンは、非常に安定で、アルカリ金属によって比較的脱プロトン化されにくく、アルカリ金属を浪費する虞がより一層低減すると共に、パラフィン同士が重合し難く、有機溶媒の粘度上昇による洗浄性の低下を抑制することができる。
特に、パラフィンの中でも、ノルマルパラフィンが好ましい。ノルマルパラフィンは、第３級炭素を有しない為、より一層脱プロトン化されにくく、更に、アルカリ金属を浪費する虞がより一層低減すると共に、上記洗浄性の低下をより一層抑制することができる。
また、パラフィン、特に、ノルマルパラフィンは、不飽和結合を有さず酸化安定性に優れており、有機ハロゲン化合物とアルカリ金属との反応熱によっても酸化され難いことから、洗浄廃液から回収して洗浄に再利用した場合でも、酸化物によりアルカリ金属が消費されるという虞も殆どない。
【００１０】
更に、本発明に於いては、前記汚染物がコンデンサー素子であるのが好ましい。
斯かる方法によれば、洗浄後に水洗することにより、コンデンサー素子のアルミ箔を、水洗に用いた水、即ち、未反応のアルカリ金属が溶解してアルカリ性となった水に溶かすことができるので、従来困難であったアルミ箔と絶縁紙との分離を容易に行うことができる。
【００１１】
本発明における有機ハロゲン化合物としては、例えば、ＰＣＢ、ダイオキシン類、ハロゲンを有するジベンゾフラン類、ポリ塩化ベンゼン、塩化メチレン或いはこれらに含まれる塩素原子が臭素原子に置換された臭素化物等の有害な有機ハロゲン化合物を挙げることができる。
また、アルカリ金属としては、ナトリウム、リチウム、カリウム、ルビジウム等を挙げることができ、中でも反応速度、取扱いの容易さからナトリウムが好ましい。
【００１２】
本発明に係る有機ハロゲン汚染物の除染システムは、有機ハロゲン化合物で汚染されたトランス又はコンデンサーたる有機ハロゲン汚染物を洗浄剤で洗浄する洗浄部を備えた有機ハロゲン汚染物の除染システムであって、
前記洗浄剤が、アルカリ金属が存在した状態の有機溶媒であることを特徴とする。
斯かる構成からなる有機ハロゲン汚染物の無害化処理システムによれば、請求項１記載の方法を好適に実施することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態として、有機ハロゲン汚染物として、コンデンサーを例に取り、除染方法及びその除染システムについて図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
先ず、除染システムについて説明する。
図１は、本実施形態に於けるＰＣＢの無害化処理方法及びそのシステムを示す概略フロー図である。
図１に示すように、本実施形態のシステムは、コンデンサーに充填された油（ＰＣＢ）を抜く抜油部２と、抜油されたコンデンサーを解体する解体部３と、解体部３にて解体された解体物を洗浄槽内にて金属ナトリウムが存在した状態の有機溶媒で洗浄する洗浄部１と、洗浄部１にて洗浄され除染された解体物たる除染物を乾燥させる乾燥部５とを備えている。
尚、本実施形態に於いては、前記有機溶媒として、炭素数９〜１３、好ましくは、炭素数１０〜１２のパラフィン、特に、ノルマルパラフィンが使用される。
前記除染システムは、更に、洗浄廃液中に存在するＰＣＢとナトリウムとの反応生成物たる塩化ナトリウムを水に抽出させるべく、洗浄廃液に水を添加する水和部６と、水和後、静置分離又は蒸留により、水と有機溶媒とを分離する油水分離部７とを備え、油水分離部７にて分離された有機溶媒は、洗浄剤用として、洗浄部１にて再利用されるように構成されている。
【００１５】
図２によく示されているように、前記解体部３は、コンデンサーを解体し、解体物とするように構成されている。具体的には、コンデンサーを構成部材たるコンデンサー容器、コンデンサー素子、付属物にそれぞれ解体分離し、３種の解体物とするように構成されている。
本実施形態に於いては、前記洗浄部１として、解体部３にて解体分離された各種解体物（コンデンサー容器、コンデンサー素子、及び付属物）をそれぞれ別々に洗浄しうるように、コンデンサー容器用、コンデンサー素子用、付属物用の洗浄部１をそれぞれ備えており、更に、洗浄後の各種解体物をそれぞれ水洗し、付着した未反応のナトリウムを分解しつつ水に抽出させる水洗部４と、水洗後の各種解体物をそれぞれ乾燥させる乾燥部５とをそれぞれ備えている。
【００１６】
更に、本実施形態に於いては、コンデンサー素子を水洗する水洗部４から排出される廃水を、炭酸ガスの注入等により中和する中和部９と、中和部９により析出する固形分たる水酸化アルミニウムを乾燥させる乾燥部５を備えている。
【００１７】
次に、本実施形態のシステムを用いて、コンデンサーを除染する除染方法について説明する。
先ず、コンデンサーに穴を開け、抜油部２にてコンデンサーに充填された油（ＰＣＢ）を抜油する。
次いで、解体部３にて、コンデンサーの蓋を切断し、汚染された３種の構成部材、即ち、コンデンサーをコンデンサー容器（蓋を含む）、コンデンサー素子、その他の付属物に解体分離して、汚染された３種の解体物とする。
【００１８】
次いで、各種解体物を、それぞれ別々の洗浄部１の洗浄槽に供給し、洗浄剤としてナトリウムが分散した有機溶媒を用い、該有機溶媒を洗浄槽に満たして洗浄する。
即ち、コンデンサー容器をコンデンサー容器用の洗浄部１に、コンデンサー素子をコンデンサー素子用の洗浄部１に、付属品を付属品用の洗浄部１に供給し、それぞれ各洗浄部１にて洗浄する。尚、有機溶媒としては、炭素数９〜１３のノルマルパラフィンを使用する。
具体的には、洗浄槽内に解体物とナトリウムの分散した有機溶媒とを供給し、反応熱を利用して加熱しつつ、攪拌により洗浄する。
斯かる操作により、アルカリ金属と解体物に付着したＰＣＢは、有機溶媒中に溶出し、有機溶媒中に分散したアルカリ金属と反応して脱ハロゲン化されると共に、周囲に反応熱を放出する。更に、反応熱により加熱された有機溶媒は、ＰＣＢの溶解性が向上することから、更に多くのＰＣＢが有機溶媒に溶出し、更に多くのＰＣＢが連鎖的にアルカリ金属によって脱ハロゲン化される。
尚、洗浄剤を用いた洗浄においては、循環ポンプを用いて洗浄槽内の洗浄剤を循環させたり、超音波発信器により洗浄剤を振動させることにより（即ち、超音波洗浄を採用することにより）、洗浄効率を向上させても良い。
尚、反応を円滑に進行させるためには、ＰＣＢの塩素量よりも過剰のナトリウムが必要であり、しかも、解体物には、ナトリウムを消費する水分、硫黄、フェノール、及び水酸基含有成分等が含まれている虞もあることから、通常、ＰＣＢの分解に必要な化学当量よりも３〜１０倍のナトリウムを洗浄槽に供給する。
【００１９】
更に、洗浄に際しては、更に、イソプロピルアルコールや水等の水素供与体を洗浄槽に供給する。
斯かる操作により、脱ハロゲン化反応により生成したビフェニルラジカルは、水素の供与を受け、粘度の高いビフェニルの重合体が生成する虞が抑制され、反応を円滑に進めることができる。
【００２０】
洗浄後、洗浄槽から各種解体物を金網等を用いて濾別し、水洗部４にて、各種解体物を水に浸漬して水洗する。
斯かる操作により、各種解体物に付着した未反応のナトリウムは、分解され水酸化ナトリウムとして水に抽出される。
更に、コンデンサー素子のアルミニウムは、水酸化ナトリウムと反応して水酸化アルミニウムとして水に抽出される。
従って、コンデンサー素子の構成部材たる絶縁紙とアルミ箔とを分離する作業を別途行うことなく、絶縁紙をアルミニウムと分離して回収することができる。
【００２１】
尚、この水酸化アルミニウムは、アルカリに可溶であるが、中性の水には不溶であるので、水酸化アルミニウムを抽出した水を、中和部９にて炭酸ガスの注入等によって中和することにより、水酸化アルミニウムを固形分として析出させることができる。
このとき、水酸化ナトリウムが炭酸水素ナトリウムとなって炭酸水素ナトリウムが析出することから、固形分を中性の水で洗い炭酸水素ナトリウムを水に溶かすことにより、炭酸水素ナトリウムを殆ど含まない水酸化アルミニウムの固形分を回収できる。
この水酸化アルミニウムの固形分は、例えば、埋め立て等により廃棄しうる。
【００２２】
前記水洗部４にて各種解体物を水洗した後、各種解体物をそれぞれ乾燥部５にて乾燥させ、乾燥後、除染物として鉄、絶縁紙、水酸化アルミニウム等を回収する。
【００２３】
前記洗浄部１にて洗浄した後の洗浄廃液は、水和部６に供給し、水和部６にて水を添加する。
解体物の洗浄により排出される洗浄廃液には、反応生成物たる塩化ナトリウム、ナトリウムイソプロポキシド、未反応のナトリウム等が含まれているが、斯かる操作により、洗浄廃液中の塩化ナトリウムは、水に抽出され、未反応のナトリウムは、水に分解されて抽出される。同時に、未反応のイソプロピルアルコールやナトリウムイソプロポキシドも同様に水に抽出される。
【００２４】
次いで、水和部６にて水の添加された洗浄廃液を、油水分離部７に供給する。
油水分離部７に於いては、静置分離により、洗浄剤とビフェニルと水とを分離する。
具体的には、先ず、静置し５℃以下に冷却することにより、水層と油層に層分離させる。この時、洗浄剤に溶解したビフェニルは、水層と油層との中間部に析出することになる。
次いで、ビフェニルを濾過等により回収し、層分離した油層たる洗浄剤と水層たる塩化ナトリウムを抽出した水とを分離回収する。
回収した有機溶媒は、洗浄部１に於ける洗浄剤用として再利用する。
斯かる操作により、ビフェニルの殆ど混ざっていない有機溶媒を回収し洗浄部１にて再利用することができる。
尚、回収したビフェニルは廃棄し、水は、廃アルカリとして処分する。若しくは、適宜生物処理及び活性炭処理等の処理を施して廃水として放流する。或いは、蒸留等により、水やアルコールを分離回収し、水を水和部６にて再利用したり、水やアルコールを水素供与体として再利用する。
【００２５】
尚、本実施形態の有機ハロゲン汚染物の除染方法及びその除染システムは、上記如き構成を採用したが、本発明の有機ハロゲン汚染物の除染方法及びその除染システムは、上記構成に限定されず適宜設計変更可能である。
例えば、本実施形態に於いては、解体部３にて、複数の構成部材に解体分離して複数種の解体物としたが、複数の構成部材に分離せずに破砕して解体物とし、該解体物を１つの洗浄部１で洗浄する場合であっても、本発明の意図する範囲内である。
【００２６】
また、本実施形態に於いては、ナトリウムの分散した有機溶媒を洗浄剤として洗浄槽に供給することにより、汚染物（汚染された解体物）の洗浄を行ったが、本発明に於いては、先ず、洗浄槽に有機溶媒を供給し、次いで、アルカリ金属やその分散体を供給することにより、洗浄槽内にて、アルカリ金属の存在した状態の有機溶媒とし、該有機溶媒を洗浄剤として用いて汚染物の洗浄を行う場合であっても本発明の意図する範囲内である。また、本実施形態に於いては、汚染物として、コンデンサーを対象としたが、汚染物として、トランスを対象とする場合であっても本発明の意図する範囲内である。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明の効果を確認すべく行った実施例について説明する。
実施例
先ず、コンデンサーを解体し、構成部材の中でＰＣＢの除去が最も困難なコンデンサー素子（アルミと絶縁紙の積層品）を取り出し、該素子を幅７〜１０ｍｍ、長さ３０〜１００ｍｍの短冊状に切断して汚染された解体物（ＰＣＢ含有量２７０００ｍｇ／ｋｇ）とした。
この解体物（６０ｇ）を有機溶媒たるｎ−パラフィン（商品名「ＮＳクリーン」、日鉱石油化学（株）製）３０００ｇと共に洗浄槽に入れ、不活性雰囲気下で攪拌しながら、熱源を用いて８０℃まで加熱した。
次いで、この有機溶媒にナトリウム分散体（Ｎａ濃度３１．５ｗｔ％）引き続きイソプロピルアルコールを徐々に添加し、有機溶媒中全体にナトリウムを拡散させて洗浄剤を調製しつつ且つ攪拌しつつ洗浄を行った。尚、添加する分散体の分散媒としては、絶縁油（出光トランスフォーマーオイルＨ）を用いた。
また、洗浄は、ナトリウム分散体の添加による反応熱により、洗浄槽内の温度が上昇することから、ナトリウムの添加速度を制御して、洗浄槽内を９０℃に維持しつつ１８０分間行った。
最終的なナトリウム分散体の添加量は１８０ｇ、イソプロピルアルコールの添加量は７．５ｇであった。
洗浄後、素子を絶縁油から濾別し、水に浸漬して素子に付着した金属ナトリウムを水に抽出させた。この時、素子中のアルミ箔は、金属ナトリウムを抽出してアルカリ性となった水に溶解した。
残存した絶縁紙を用いて、水溶出試験を行ったところ、検査液中のＰＣＢ濃度は、０．００２１ｍｇ／Ｌ−検液であった。また、洗浄後の洗浄廃液のＰＣＢ濃度を測定したところ、検出限界（０．０２ｍｇ／ｋｇ）以下であった。
尚、水溶出試験としては、試料（絶縁紙）２０ｇと水（塩酸を加えてｐＨ５．８〜６．３に調整したもの）２００ｍｌとを分液ロートに入れ、６時間振盪し、次いで、静置後に濾過し、その濾液を検液とし、ＪＩＳ  Ｋ００９３（工場排水中のＰＣＢの試験方法）に準拠して測定する方法を採用した。
【００２８】
比較例
ナトリウム分散体及びイソプロピルアルコールを添加せず、熱源を利用して９０℃まで加熱しその温度で維持した以外は、実施例と同じ条件の洗浄を、洗浄剤を替えて４回（１８０分×４）行った。
洗浄後、絶縁紙とアルミ箔とを分離し、絶縁紙（２０ｇ）を用いて同条件で水溶出試験を行ったところ、検査液中のＰＣＢ濃度は、０．０５２ｍｇ／Ｌ−検液であった。また、洗浄後のアルミ箔（１０ｇ）の残存ＰＣＢ濃度を特別管理廃棄物に係る基準の検定方法別表第２の３（部材採取試験法）により測定したところ残存ＰＣＢ濃度は３．３ｍｇ／ｋｇであった。尚、４回洗浄後の洗浄廃液（１ｇ）のＰＣＢ濃度を特別管理廃棄物に係る基準の検定方法別表第２の第１（洗浄液試験）により測定したところ、１ｍｇ／ｋｇであった。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る有機ハロゲン化合物の除染方法は、多量の洗浄剤を使用する必要も無く、比較的短時間の洗浄によって、有機ハロゲン化合物を殆ど含まない除染物とすることができ、しかも、洗浄廃液に有機ハロゲン化合物が殆ど含まれないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一実施形態の有機ハロゲン化合物の処理方法及び処理システムを示す概略フロー図。
【図２】  同実施形態のコンデンサーから除染物となるまでの詳細フロー図。
【符号の説明】
１・・・洗浄部
【図１】
0003955494.tif 000002
【図２】
0003955494.tif 000003