資料－２（H29.3.30 第 37 回環境安全委員会）

リン化合物含有 PCB 油の処理計画と実証設備の設置について

リン化合物含有 PCB 油(以下、リン PCB 油という。)については、水熱分解設備で処理をするのに必要となる油中のリン成分除去を目指した調査・研究を進め、ビーカーテストレベルにおいてリン成分除去のメカニズムを明らかにすることができた(34 回委員会(H27.10)にて報告)。
リン PCB 油は、東京 PCB 処理事業所内の水熱分解設備で無害化処理を行う方針であり、そのためリン PCB 油からリンを除去する前処理設備を東京 PCB 処理事業所内に整備する必要がある。
今回は、これまでの調査を踏まえ、前処理設備(実機設備)の整備に先行して必要となる実証試験及びそのための実証設備の設置について報告する。

１．これまでの経緯(1) 前処理方式及び処理の目標
リン PCB 油は、苛性ソーダ(NaOH)水溶液を加えて加熱撹拌による加水分解及び静置分離を行うことで、油中に含まれるリン成分を水溶液側に抽出することができる。今回の試験・調査では、この加水分解法により油中からリン化合物の除去を図った。
なお、処理においては、処理済油(油相)中のリン濃度を 100mg/kg 以下にして水熱分解処理すること、また廃アルカリ液(水相)は PCB 濃度を 5,000mg/kg 以下にして無害化処理認定施設へ搬出し処理することを目標に掲げた。
(2) 試験・調査の結果現物のリン PCB 油を使用して行った試験の結果、以下の結果が得られた。
① 油相中のリン濃度は 81～92mg/kg となり、100mg/kg 以下の目標を達成した。
② 水相中の PCB 濃度は 2,800mg/kg となり、低濃度 PCB 廃棄物(5,000mg/kg 以下)として無害化処理認定施設での処理が可能であることを確認した。
③ 油相中のリン濃度、水相中の PCB 濃度が万一目標を超えた場合の必要な処理方法を明らかにした。
油相中リン除去：NaOH 水溶液による洗浄

水相中 PCB 除去：

抽出剤による洗浄(3) 今後の方針
次の段階である実証試験は、実験室規模からのスケールアップの影響を調査すると共に、より効果的にかつ保管タンク内の液質変動に対応できる処理条件を調査し、実機設備設置に向けた設計データを取得することを目的に行う。
具体的には、加水分解処理により、処理済油中のリン濃度が 100mg/kg 以下となるか、また廃アルカリ液の PCB 濃度が 5,000mg/kg 以下となるかが重要な確認事項である。それぞれ目標が達成できない事態となった場合は、調査で確認された処理方法の有効性の確認を行うこととする。

1

２．リン除去前処理工程の概要
リン PCB 油の前処理の工程については、これまでの調査結果をまとめると、次のように考えられる。(図－１参照)(1) 基本となる工程 (図－１ 実線部分)処理の基本工程は加水分解及び静置分離の二つである。処理済油は当事業所の水熱分解設備により無害化処理し、廃アルカリ液は低濃度 PCB 汚染物として無害化処理認定施設へ払出し外部処理する。
(2) 場合により必要となる工程 (図－１ 破線部分)
次の二つについては、設置の必要性を引き続き検討していく。
① 油相中のリン濃度を 100mg/kg 以下にするための設備② 水相中の PCB 濃度を 5,000mg/kg 以下にするための設備

油相中のリン濃度を 100mg/kg 以下にするための設備
静置分離

アルカリ洗浄

PCB油

PCB油

静置分離

加水分解

リンPCB油NaOH水溶液

アルカリ溶液水熱分解設備廃アルカリ液（微量PCB）

無害化処理
認定施設

絶縁油
静置分離

硫酸

絶縁油

処理済油
（微量リン）

PCB
抽出

アルカリ溶液純水
水相中の PCB 濃度を 5,000mg/kg 以下にするための設備

図－１ 調査結果に基づき考えられる前処理の工程
2注）
・一点鎖線は追加設備を示す。
・ユーティリティは除く。

３．処理
理に向けたス
スケジュール
ル
今
今後の処理にに向けたスケケジュールはは、以下のよように考えてている。(表表－１参照)(1) 今今年度内に基基本計画・実実証設備基基本設計をまとめる。
(2) 299 年度には実実証設備の実実施設計・整整備・実証運転を行う。その結果
果を 30 年度のの実機設備備の設計に反反映させる。
(3) 330 年度には実際の前処処理設備を設設計・整備しし、試運転にに入る。
(4) 本
本格処理運転転は 31～33
3 年度の 3 年年間を予定ししている。
表－－１ リン PCB
B 油処理に向向けたスケジュール
項目

288

29年
30度
313233基基本計画・実実証設備基本設
設計
実
実証設備 実施設計・整備
実
備
・実証運転
転
実
実機設備 設計・整備
設(試運転を含含む)
設
設備運転開始始(本格処理))

４．実証
証設備の内容容実
実証設備は、、これまでの調査結果
果に基づき、加水分解処処理を担う反反応槽と静置置分離槽からら構成され、、当事業所の廃液タンンク室及びそその周辺に設設置する。実実証設備の設設備構成を別別紙１に、配配置図を別紙紙２に示す
す。また、設設備設置断面面図を図－１１に、主要なな機器の仕様
様を表－２にに示す。
実実証設備は、、極力、既存の設備かから独立したたものとしてて計画し、リリン PCB 油ははドラム缶でで搬入し、処処理後の PC
CB 油及び廃廃アルカリ液液もドラム缶缶で回収するる。プロセス
ス排気は活性性炭吸着処理理した後に既既設排気ライインへ送る。

図－１ 実実証設備設置
置断面図
3

表－２

実証設備の主要機器仕様

機 器 名 称

主 な 仕 様NaOH 供給ポンプ

ドラムポンプPCB 抜出ポンプ

ダイヤフラムポンプ

反応槽

円筒縦型 100ℓ 撹拌機:インバーター付

反応槽ポンプキャンドポンプ、インバーター付

熱媒ユニットＡ

非防爆型

反応槽用ベントコンデンサスパイラル熱交換器

反応槽用活性炭吸着槽

円筒縦型

静置分離槽

円筒縦型 200ℓ

静置分離槽油相抜出ポンプ

キャンドポンプ、インバーター付

静置分離槽水相抜出ポンプ

キャンドポンプ、インバーター付

熱媒ユニットＢ

非防爆型

静置分離槽用ベントコンデンサ

スパイラル熱交換器

静置分離槽用活性炭吸着槽

円筒縦型

冷水ユニット

非防爆型

廃アルカリ回収ポンプ

ドラムポンプ

処理済油抜油ポンプ

ドラムポンプ５．実証試験の内容(1) 実証試験の実施項目
リン PCB 油に対して、これまでの調査（その 3 試験）で得られた最適な処理条件を基本として、反応時間・NaOH 当量比・反応温度・撹拌方法・静置分離温度を変化させて、油相中リン濃度を 100mg/kg、水相中の PCB 濃度を 5,000mg/kg 以下にまで低減できる最適な処理条件を調査・確認する。
実証設備で行う試験条件を表－３に示す。試験・調査項目は表４に記す。(詳細は別紙３のとおり。)
また、析出物・排気ガス中の PCB 濃度・反応槽の腐食性についても調査し、実機設計に向けた設計データを取得するものとする。
表－３ 試験条件項目

実証試験での条件範囲

その 3 試験 最適条件

油供試量

40ℓ0.4ℓ

反応時間

3 ～ 5時間

3時間

NaOH 当量比

4 ～ 6倍6倍

反応温度70 ～ 90
フルゾーン翼,パドル翼
常温 ～ 90℃

90℃

-パドル翼

-℃

90℃

撹拌方法
静置分離温度

4

表－４表
実証設
設備による試試験・調査項目
目一覧
調 査 項 目
加水水分解工工程

静置置分離工工程

調 査 の 目 的 ・ 内 容①反反応時間の影影響

反反応時間を 5 時間まで延長時
長し、抽出性性能がどの程度度変わるかをを調調査する。

②ア
アルカリ水溶溶液添加量量の影響

ア
アルカリ水溶液
液添加量を 1.5 倍まで増増加し、抽出性性能がどの程程度度変わるかを調調査する。

③撹撹拌回転数・翼の影
響撹
撹拌翼の回転数数を変えて抽抽出性能の適適性値を確認すすると共に、フ
フルゾーン翼、、バトル翼のの性能差異を 把握する。

④処
処理油洗浄効効果確認

処
処理油が NG となった場合とのアルカリ液液による洗浄浄効果を確認
す
する⑤廃
廃アルカリのの抽出処
理
理確認

廃廃アルカリが NG となった場
場合の絶縁油油による洗浄浄効果を確認
す
する。

⑥リ
リン濃度の影影響

リ ン濃度が異ななる PCB 油にに対し、目標標値をクリアーーできる条件
件をを確認する。

⑦二二段反応試験
験上上記④のアルカ
カリ洗浄液をを加水分解用 に再利用可能能か、の調査
査をを行なう。

⑧そ
その他

反反応析出物の有有無及び物性性調査、排気気ガス調査、反反応温度の影
影
響
響、及び反応槽槽の腐食調査
査等、環境項項目の調査を行行う。

①分
分離槽深さ方方向の分離離確認

分分離槽の深さ方方向の分離性性を調査・確確認する。

②分
分離槽の温度度の影響

分
分離槽温度の分分離性への影影響を調査すする。

③中中間層の発生
生確認

油
油／水の界面付付近中間層のの有無・物性性を調査する。
。

④液
液移送時の排排ガス調査

排排気ガスの PC
CB 濃度を調査査する。

⑤そ
その他

分
分離槽の構造確確認

実証試験の実実施スケジュ
ュール
(2) 実
29 年度にに行う実証設設備の設計 ・整備・実証
証運転スケジュールをを表－５に示す。
表－５ 実証試験ののスケジュール
ル
項目

4567

平 成 2 9 年 度
89101112123

設
設備詳細設計計・製作
現現地工事
試試運転
実実証試験

実証試験で使使用するリンン PCB 油(3) 実
実証段階でで必要となるるリン PCB 油
油の量は 1～～2 ㎥程度でであり、保管管事業所よりりリター
ナナブルドラム
ム缶により搬搬入するよ う考えている。なお、その際にはは、国の定めめる「PCB廃廃棄物収集・運搬ガイドライン」 を遵守して運搬を行うものとするる。
以5上