SPプロセス法による高濃度PCB汚染油の低温処理
Lower
PCB

Temperature
ContaminatedTreatmentof HighOil byprocessSPA(技)第1研究開発部第2研究室
小倉正
Masahiro
OgⅦ̀a

井出Shoaki
川I°e

井TakaoKawai

高濃度pcB汚染油の反応方法を改良することにより,分解処理温度を従来の120‑180℃に下げることができた｡本法による分解処理油中の残留pcli濃度は,

裕昇明隆夫℃から90pcB初期濃度20%において,反応時間60分以内で基準値(o.5mg化g以下)を達成した｡処理油,廃水,廃固形分,排ガス

一および作業環境大気中のPCIiおよびダイオキシン類濃度を調べた結果,いずれも基準値を下回り安全性に問題ないことを確認した｡本技術は,従来の高温処理法に比べて,処理油の劣化度が小さく,反応薬剤の使用量や重合体の生成量も低減できるなど多くの利点をもつプロセスである｡

Thetemperaturereaction

improvingtheminutes

aPCBs

atandreaction

atmosphere

This

has

process

method･concentration

environment

consumption

andpolymer

Eey

Words

:

wereof90℃

intreated

less

than

such

as

were

advantages

transformer

PCBs

tempera山rereaction

dioxins

in

PCBs

of

the
lower

dechlorinatedeasilywhen
oil,decreased

wasoilPCBs

lessconcentration

waswastewater,solidwaste,

means

of

criteria bystandard

fromtodeterioration

ofdechlorinated120‑180℃
thantoO･5mg化g20weigbt%.

scalebywithin60

Furthe皿Ore,gasej(haustthe90℃

upoil, decreaseandwork

examination.
ofchemicalfomation.

PCIi

汚染油

PCBs

化

学 処 理法Chemicalmethod

Sodiumdispersion

金属Na分散体

ま えがきcontaminatedioil

oil

濃度1%以下)では90℃,高濃度(同1%.以上)

PCB汚染油の化学処理法の一つである金属Na分では,散体法は,他の処理方法と比べて低温で分解処理が170‑190

可能であり,環境上問題となるダイオキシン類等のよる再利用用途の拡大やより高い安全性確保の観点副生成物がほとんど発生しないことから,実用性のから,より低温度域で処理できることが望ましい｡

高い処理技術として評価されている1)01%の場合120‑130℃,そして10%の場合℃であった4)が, pCB処理油の劣化低減に

著者らは処理条件を検討した結果,処理温度を低当社はSPプロセス法として低濃度および高濃度汚染油処理技術を開発した2)｡減できる可能性を見出し,新たに廃水のリサイクルプロセスを付加したプロセスとし,実証試験を行っ

本法3)における処理温度は,低濃度汚染抽(PCBたのでその結果を報告する｡

神鋼パンテツク技報

Vol.

45

No.

1(2001/8)

1.試験方法

反応薬液調製後,反応終了までN2ガスで置換し1.

た｡

1試料,反応薬剤および反応促進剤

(1)

pcB試料

被処理液の注入終了後,所定時間毎に反応液を試験に用いたpCB試料は,サンプリングし,分析に供した｡

KC‑300およびKC‑1000の2種類である｡これらの試料を市販の絶縁油で希釈し,1,10,15,(3)後℃以下に冷却した反応液を中和槽に移送し水と撹拝混合を行い,過剰のNaを水(2)反応薬剤和した後,反応薬剤は金属Na微粒子を絶縁油中に分散懸wt/volO/o,平均粒径は2(3)反応促進剤‑3co2中和を行い,静置して処理油と廃液に分離した｡

濁させたものを使用した｡金属Naの濃度は40

重合体成分は遁過により分取し生成量を調べた｡℃で廃固形分は油水分離後得られた廃液を100pmである｡

蒸発乾固させて得た｡

反応促進剤は市販の1級IPAを使用した｡

1. 3

試験装置,反応手順および後処理(1)評価および分析項目
残留pcB濃度(1)試験装置

J理

反応終了後4020%に濃度調整したものを用いた｡

1. 2

処

残留pcB濃度に及ぼす処理条件の影響を調査した｡

残留pcB濃度はガスクロマトグラフイ(GC‑は慧芸慧㌫課芸霊孟蒜,*芸芸

素化反応を行うための反応槽,余剰のNaを処理ECD法)により定量分析した｡分析条件を第1するための水和槽および抽水分離槽からなる｡反
第1表

応槽には2Lセパラブルフラスコおよび20L反応

Table槽を使用し,撹拝翼にはフルゾーン翼を採用した｡

GC‑ECD分析条件
1

AnalytlCalcondition

Instrument(2)反応手順

HP‑5(15mXO.53mm,1.5pm)

CarrierGasHe(6ml/min)
N2(60ml/min)

MakeupGasを混合撹拝して反応薬液を調製した｡本液に所定

PurgeGas

濃度に希釈したpcB液400‑450gと反応促進剤7‑85gの混合液(被処理液)を,反応液の温度制御を行いながら注入撹拝した｡反応時間は被処

GC‑ECD

HewlettPackard6890

Column

反応槽に反応薬剤22‑310gと絶縁油50‑loo雷ofHe(6ml/min)

InjectionMode

Splitless

InjectorTemp

250℃

DetectorTemp

320℃

理液の注入完了時を反応開始とした｡反応系内はACA

filterStaticPCBsContaminated

Oil

N2

separator

IPA
PP

Ta11k

Treated

也

[亘]
Water

Reactor

第1図

試験装置の模式図

Fig･

I

Schematic

Vol.

45

No.

1

diagram(2001/8)

ofoilexperiment

神鋼パンテツク技報

S ettlerwast表に示す｡(2)体生成量は減少し,反応温度90℃の場合,約2‑重合体生成量3wt%であった｡本結果より,反応温度を170℃か重合体生成量に及ぼす反応温度の影響を調査しら90℃に低下させることにより,重合体生成量はた｡(3)

1/3以下に低減できることが分かった｡

20L装置による確認試験

2. 3

20L装置により分解試験を行い,処理油,廃液,(1)処廃固形分,排ガス中の全pcB濃度およびダイオ20L装置による確認試験
理油

初期pcB濃度1‑20%,反応温度90℃,反応キシン類濃度を分析した｡

時間120‑ 180分で残留pcB濃度は最大0.26

PCBおよびダイオキシン類は,それぞれ公定法およびダイオキシン類分析マニュアルに準じて最低0.008mg任gであった｡

mg/kg,

lot

HRGC‑HRMS法により分析した｡

2.試験結果および考察
2. 1

PCB分解に及ぼす反応温度および反応時間の影響

(bJ)

第2,

3表に反応温度90‑170℃における反応液＼､■
己中の残留pcB濃度分析結果を示す｡
期pcB濃度10I5<bL)

KC‑1000,初%では全ての条件下で残留pcli濃i100C)
lScd●h虎はO.1 mg化g以下になった｡〔](DU

第2図に初期pcB濃度10%,反応温度90℃にお亡⊂)ける残留pcB濃度の経時変化を示す｡被処理液添ロ〕
U

加終了後20分以内で残留pcB濃度は0.1

FhO
Gのmg/kg以下
10‑1となった｡
2. 2重合体生成量に劇ます反応温度の影響

第3図に反応温度と重合体生成量の関係を示す｡

U30Retention

反応温度170℃の場合,重合体生成量はpcB量のFig.

Table

2Theas

PCBsconcentrationin treatedoilof PCBs
ofin treatedconcentration

retention

Oiltime(KC‑1 000)

InitialPCBs

Reactiontemp

PCBsconcentration

[o/.]

[℃]

[mg化g]

110170<0.1210150//

310130//410110//51090//

No.

variationfunctiona

反応液中の残留pcB濃度(KC‑1000)2(min)

第2図10%PCB汚染油処理時の残留pcB濃度の経時変化

約11wt%であった｡反応温度の低下に伴って重合

第2表(;0time○夏lo●/)

一](⊃‑a〔弓/巨a/

ゝ{≡A
⊂)

ep/○

50+･･･J

第3表
Table

ロ:】
⊂)

反応液中の残留pcB濃度(KC‑300)
3PCBs

concentration

intreatedoil(KC1300)

TnitialPCBs

Reactiontemp

PCBsconcentration

[o/o]

[℃]

[mg化g]

12090<0.121590//

310170//41090//

190//

No.

5○≡iメ一′̲j⊃/○90120
Reaction

第3図Fig･

150
temp

180

(oC )

重合体生成量と温度の関係
3Relationand神鋼パンテツク技報

betweenanount

reaction

ofpolymer

45No.

formation

tempera山reVol.

1(2001/8)

来の高温法に比べて処理油の劣化度が小さく,反応
PCBs
Sods

urn

di speTSion

薬剤の使用量や重合体の生成量も低減した｡

CO2

2.5
MixtureReaction

Hydration

The皿Ocor】tro】eとして,廃液を蒸発乾固し回収水を余剰Naの水和

Waterに再利用することにより糸外への排出を極力減らす()良W

Dryerater

第4図システムを確立した｡従来の生物処理に比べ,省ス
Biolog】ca】

TreatedtreatrrE

Want

ペース化が可能となった｡

tcr

4

Flow

diagramofすむ

spプロセスのフロー

Fig･

廃享夜のリサイクル

脱塩素化処理の過程で生成する廃液処理システム

Separation

SPび

高濃度pcB汚染油の脱塩素化反応方法改良によprocess

り,低温処理技術を確立した｡本処理法により,重合体などの反応副生成物の低減,処理油の劣化低減
ダイオキシン類は,0.015ng‑TE(∋/g以下であっによる再利用用途の拡大,反応薬剤量や熟原単位のた｡

低減が可能となった｡
また,(2)環境への影響

20L規模反応槽により反応温度90℃での1‑20%PCB処理を行い,処理油,廃液,廃固形

J排＋LF芸芸芸n(;chB㌫:159:g/*m3＋Nl諾1きi=g･/
分,排ガスのすべてにおいて全pcB,ダイオキシ

0.1

ン類は基準値以下であることを確認した｡m3N),ng‑TEQ/m3N)以下であった｡
また作業環境大気,一般環境大気ともに,

本法は2000年12月｢高濃度pcB絶縁油処理(低PCBの大気中暫定環境基準値0.5pg/m3N,ダイオキシ温処理)+として｢PCB処理技術資料集増補版+6)にン類の環境基準値0.6 pg‑TEq/m3Nを下回った｡
廃液中の全pcBは最大0.00022
mg凡,最低0.00記載された｡

0028mg凡であり,全て基準値0.03mg凡以下で度pcB処理において,より安全な処理法として活あった｡ダイオキシン類は最大6.5pg‑TE(∋/L
プラナ‑: 6.2pg‑TEQ凡,

PCBs

今後本格化していくトランス.コンデンサの高濃(コPCDDs＋PCDFs:0.24pg‑TE(∋凡),最低0.32pg‑TE(∋/Lであり,全て排出基準値10 pg‑TE(〕/L未満であった｡
廃固形分については,pcB濃度は汚泥の埋立基準値(3pgA‑検液)以下,ダイオキシン類は検出下限値(0.013ng‑TEq/g)以下であった｡

用していく所存である｡[参考文献]
1)川井隆夫:資源処理技術,vol.47,

2)川井隆夫ほか:神鋼パンテツク技報,(1998), p.34
3)川井隆夫ほか:瀞体T.学会誌,(2000),

vol.37,

vol.42,

No.1,

No.6,(2000),

p.24
4 )財)産業廃棄物処理事業振興財団:

)∫

No.2,

p.17

pcB処理技術ガイ

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ドブック,￣●去｡■r‑=二こ■:oI:'二ご■二':I:′ニyi‑ニ伍j't､
1999年8月

従来,反応槽への被処理液の添加を一気に全量投入していたが,今回pCB汚染油の送液量を反応温度で制御しながら添加する方法に変更した結果,従5)日本環境化学会:第10回環境化学討論会講演要旨集,
2001年5月
6)財産業廃棄物処理事業振興財団:集増補版, 2000年12月

連絡先
小倉正

裕

技術開発本部
第1研究開発部
第2研究室

TEFAX

L

078‑992‑6525
078‑992‑6504

E‑mail 也.ogura@pantec.co.jp

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45

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1(2001/8)

神鋼パンテツク技報

pCB処理技術資料