JP5619695B2 - Ｐｃｂ処理設備の活性炭破過モニタリング装置、ガス浄化装置の活性炭破過の予測方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置、ガス浄化装置の活性炭破過の予測方法及びガス浄化設備に関する。

ＰＣＢ（Ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ ｂｉｐｈｅｎｙｌ， ポリ塩化ビフェニル：ビフェニルの塩素化異性体の総称）は、熱媒体に用いたものは絶縁油として使用されていたものが、厳重に保管されているが、ＰＣＢ処理設備が各地において稼動されてきており、現在完全無害化への処理が進められている（ＰＣＢ処理設備として、日本環境安全事業株式会社（ＪＥＳＣＯ）が設立され、国の監督のもと、全国数ヶ所にＰＣＢ廃棄物処理施設を設置し、処理事業が行われている（非特許文献１）。

近年では、このような絶縁油などに使用されているＰＣＢを処理する技術が種々提案されている（（財）産業廃棄物処理事業振興財団の「財団におけるＰＣＢ処理技術の評価方法及び評価済み技術について」：非特許文献２）。

本出願人は、先にＰＣＢ処理技術として水熱酸化分解処理装置を提案し、無害化に向けてＰＣＢ処理を行っている（特許文献１又は２）。

特開平９−７９５３１号公報 特開２００３−２８５０４１号公報 特開２００３−１３９７４１号公報 特開２００３−１４７２６号公報

「ＪＥＳＣＯの事業の枠組みと特徴」http://www.jesconet.co.jp/business/contents/characteristics/index.html 「財団におけるＰＣＢ処理技術の評価方法及び評価済み技術について」http://www.jesconet.co.jp/business/pcb_technology/pdf/PCB_shori.pdf

ところで、ＰＣＢ処理設備において発生する排気は、活性炭を有する浄化装置を用いて活性炭処理を実施の上、施設外に排気される構造となっているが、この活性炭の寿命については、浄化装置における入口条件（ＰＣＢ処理設備内でのＰＣＢ放出量の多寡）により左右され、ＰＣＢ処理設備の活性炭破過のタイミングを把握することが困難である、という問題がある。

そこで、従来では、活性炭の寿命評価を一律に設定することが困難であったので、きわめて尤度の高い設計（破過想定の例えば約１０倍の量の活性炭を準備）を余儀なくされ、施設維持コストの低廉化を図ることが切望されている。

また、活性炭後流側に迅速分析可能な質量分析計にてオンライン分析することも検討されている(特許文献３又は４参照)。
しかしながら、特許文献３で開示するオンライン分析装置として用いた場合、芳香族化合物を主体に計測することになるため、活性炭破過を瞬時に検知した場合、活性炭破過を事前に予見することは困難である、という問題がある。

さらに、活性炭破過を予測するために炭化水素類（鎖状炭化水素類）を計測した場合、そのイオン化波長を発生するシステムが非常に大掛かりになるため、質量分析計自体がコスト・メンテナンスの面で問題となる。

以上の状況から、活性炭を有する浄化装置における入口条件のＰＣＢ濃度の変化によっても、活性炭の破過を的確に予測することができる手段の出現が切望されている。

本発明は、前記問題に鑑み、入口条件のＰＣＢ濃度の変化によっても、活性炭の破過を的確に予測することができるＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置、ガス浄化装置の活性炭破過の予測方法及びガス浄化設備を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、ＰＣＢ処理設備から排出ガスラインを介して排気される排出ガス中のＰＣＢを含む有機化合物を活性炭で浄化するガス浄化装置の活性炭破過を予測する活性炭破過モニタリング装置であって、前記排出ガスラインから分岐され、排出ガスの一部を分岐する監視用排気ガスラインと、前記監視用排気ガスラインに介装され、前記ガス浄化装置の前記活性炭の充填容積よりも小さい所定容積のモニタ用活性炭を有し、該モニタ用活性炭により分岐ガス中のＰＣＢを吸着・除去する前記監視用浄化装置と、前記監視用浄化装置の後流側に設けられ、該監視用浄化装置から排出されるモニタ排出ガス中の脂肪族炭化水素を検出する後流側脂肪族炭化水素検知器とを具備すると共に、前記モニタ用活性炭に予め脂肪族炭化水素を飽和吸着してなり、前記監視用浄化装置のモニタ用活性炭に飽和吸着していた脂肪族炭化水素とＰＣＢとを置換吸着させ、置換吸着によりＰＣＢと置換して脱離した脂肪族炭化水素濃度を前記後流側の脂肪族炭化水素検知器で求め、求めた脂肪族炭化水素濃度からガス浄化装置の活性炭の破過を予測してなることを特徴とするＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置にある。

第２の発明は、第１の発明において、前記監視用浄化装置の前流側に介装され、該監視用浄化装置に導入されるモニタ排出ガス中の脂肪族炭化水素を検出する前流側の脂肪族炭化水素検知器を有することを特徴とするＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置にある。

第３の発明は、第１又は２の発明において、前記監視用浄化装置の後流側に介装され、該監視用浄化装置から排出されるＰＣＢを検出する芳香族炭化水素検知器を有することを特徴とするＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置にある。

第４の発明は、第１乃至３のいずれか一つのＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置を用い、監視用浄化装置のモニタ用活性炭に飽和吸着していた脂肪族炭化水素とＰＣＢとが置換吸着する工程と、監視用浄化装置から排出される排出ガス中のＰＣＢと置換して脱離した脂肪族炭化水素濃度を前記後流側の脂肪族炭化水素検知器で求め、その積算値より、所定の脱離脂肪族炭化水素濃度であるか否かを判定する判定工程と、前記判定工程において、所定閾値以下であれば、そのまま浄化装置での浄化を継続可能と判断し、所定値以上であれば、前記浄化装置のＰＣＢを吸着・除去する活性炭の交換時期と判断する判断工程とを含むことを特徴とするＰＣＢ処理設備のガス浄化装置の活性炭破過の予測方法にある。

第５の発明は、第４の発明において、前記判定工程は、前記前流側の脂肪族炭化水素検知器で求めたモニタ排出ガス中の脂肪族炭化水素を求め、後流側の脂肪族炭化水素検知器で求めた値より減じ、積算することを特徴とするＰＣＢ処理設備のガス浄化装置の活性炭破過の予測方法にある。

第６の発明は、第４又は５の発明において、前記判断工程は、前記監視用浄化装置から排出されるＰＣＢを検出し、所定閾値に達成した場合、前記ガス浄化装置のＰＣＢを吸着・除去する活性炭の交換時期と判断することを特徴とするＰＣＢ処理設備のガス浄化装置の活性炭破過の予測方法にある。

第７の発明は、ＰＣＢ処理設備から排気される排出ガス中のＰＣＢを含む有機化合物を活性炭で浄化するガス浄化装置と、第１乃至３のいずれか一つのＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置とを具備することを特徴とするＰＣＢ処理設備のガス浄化設備にある。

本発明によれば、浄化装置における入口条件（ＰＣＢ処理設備内でのＰＣＢ放出量の多寡）のＰＣＢ濃度の変化によっても、活性炭の破過を的確に予測することができるものとなる。

図１は、実施例１に係るＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置の概略図である。 図２は、活性炭の吸着時間と炭化水素積算値との関係を示すグラフである。 図３は、実施例２に係るＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置の概略図である。 図４は、実施例３に係るＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置の概略図である。 図５は、実施例３に係る活性炭の吸着時間と炭化水素積算値との関係を示すグラフである。 図６は、実施例４に係るＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置の概略図である。 図７は、実施例４に係る他のＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置の概略図である。 図８は、ＰＣＢ処理設備の概略を示す図である。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

本発明による実施例１に係るＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置について、図面を参照して説明する。図１は、実施例１に係るＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置の概略図である。図２は、活性炭の吸着時間と炭化水素積算値との関係を示すグラフである。
図１に示すように、本実施例に係るＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置１００Ａは、ＰＣＢ処理設備１０から排出ガスラインＬ₁を介して排気される排出ガス１０１中のＰＣＢを含む有機化合物（例えば炭化水素類、絶縁油、トリクロロベンゼン、イソプロピルアルコール等）を活性炭１０２Ａで浄化するガス浄化装置（浄化装置）１０３の活性炭破過を予測する活性炭破過モニタリング装置であって、前記排出ガスラインＬ₁から分岐され、排出ガス１０１の一部１０１ａを分岐する監視用排気ガスラインＬ₂と、前記監視用排気ラインＬ₂に介装され、前記ガス浄化装置１０３の前記活性炭１０２Ａの充填容積よりも小さい所定容積のモニタ用活性炭１０２Ｂを有し、該モニタ用活性炭１０２Ｂにより分岐ガス１０１ａ中のＰＣＢを吸着・除去する前記監視用浄化装置１１０と、前記監視用浄化装置１１０の後流側に設けられ、該監視用浄化装置１１０から排出されるモニタ排出ガス１０１ｂ中の脂肪族炭化水素を検出する後流側脂肪族炭化水素検知器１１２とを具備すると共に、前記モニタ用活性炭１０２Ｂに予め脂肪族炭化水素を飽和吸着してなり、前記監視用浄化装置１１０のモニタ用活性炭１０２Ｂに飽和吸着していた脂肪族炭化水素とＰＣＢとを置換吸着させ、置換吸着によりＰＣＢと置換して脱離した脂肪族炭化水素濃度を前記後流側の脂肪族炭化水素検知器１１２で求め、求めた脂肪族炭化水素濃度からガス浄化装置１０３の活性炭１０２Ａの破過を予測してなるものである。

ここで、ＰＣＢ処理設備１０としては、例えば高圧トランス、高圧コンデンサ、低圧トランス・コンデンサ、柱上トランス等、廃ＰＣＢ（熱媒体に用いた絶縁油、洗浄に用いた灯油）等のＰＣＢ含有物を処理する設備であり、詳細は後述する。
このＰＣＢ処理設備１０から排出される排出ガス１０１中には、ＰＣＢが微量に含まれている場合があるので、ＰＣＢを吸着する活性炭１０２Ａを有する浄化装置１０３が設けられている。

本発明では、監視用排気ラインＬ₂に介装され、分岐ガス１０１ａ中のＰＣＢを吸着・除去する活性炭１０２Ｂを有する監視用浄化装置１１０を用いて、活性炭に予め飽和吸着されている脂肪族炭化水素（例えばデカン（Ｃ₁₀Ｈ₂₂））と芳香族炭化水素であるＰＣＢとの相互置換作用を用いて、本設の浄化装置１０３の活性炭１０２Ａの劣化度合いを予測するものである。

ここで、ＰＣＢ処理設備１０から排出ガス１０１中のＰＣＢを除去する活性炭１０２Ａは、その容量により、浄化持続時間が異なるが、ＰＣＢの吸着が不能となる破過までの時間は、その処理ガス中のＰＣＢ量により変動するので、一定ではない。
よって、従来では、きわめて尤度の高い設計（破過想定の例えば１０倍の量の活性炭を準備するなど）をして対応していたが、本発明により、その破過の予知が可能となり、浄化装置１０３における入口条件（ＰＣＢ処理設備１０内でのＰＣＢ放出量の多寡）のＰＣＢ濃度の変化によっても、活性炭の破過を的確に予測することができるものとなる。

監視用浄化装置１１０の充填するモニタ用活性炭１０２Ｂは、浄化装置１０３の活性炭１０２Ａの容量の例えば１／１０〜１／２０等の所定の容積とすると共に、後流側の監視用浄化装置１１０への分岐ガス１０１ａの流速等を浄化装置１０３への排出ガス１０１と同一条件としている。

本設の浄化用の活性炭１０２Ａを充填した浄化装置１０３へ排出ガス１０１を導入する排出ガスラインＬ₁から監視用排気ラインＬ₂を分岐させ、監視用浄化装置１１０を介装すると共に、該監視用浄化装置１１０内に監視用の活性炭１０２Ｂを充填する。
この監視用の活性炭１０２Ｂには、予め脂肪族炭化水素類（例えばデカン（Ｃ₁₀Ｈ₂₂））を飽和吸着させておく。

ここで、本実施例においては、監視用の活性炭１０２Ｂに予め吸着させる脂肪族炭化水素として、デカン（Ｃ₁₀Ｈ₂₂）を例示しているが、本願発明はこれに限定されるものではなく、例えばＣ₈〜Ｃ₁₈までの鎖状炭化水素を用いることができる。
また、飽和吸着された炭化水素の量を予め把握しておく。

監視用浄化装置１１０の後流側には、脂肪族炭化水素を検出する脂肪族炭化水素検知器１１２を設置しておく。
ここで、脂肪族炭化水素検知器としては、本発明では特に限定されるものではなく、例えば１）非分散型赤外ガス分析計、２）ＧＣ-ＦＩＤ（ガスクロマトグラフ／水素イオン化検出器）装置、３）ＦＴ-ＩＲ（フーリエ変換赤外分光法）装置、４）四重極型質量分析計等を用いることができる。

なお、監視用浄化装置１１０の活性炭１０２Ｂへの排気の分岐量は、浄化装置１０３の活性炭１０２Ａと監視用浄化装置１１０の活性炭１０２Ｂの重量比と同等としておく。
また、浄化装置１０３及び監視用浄化装置１１０を経由した排出ガス１０１、１０１ｂは、ＰＣＢが吸着除去されているので、共にプラント外へ排出される。

本発明においては、監視用浄化装置１１０の活性炭１０２Ｂに対して、予め脂肪族炭化水素を飽和吸着させ、この脂肪族炭化水素とＰＣＢとの置換吸着作用という現象を利用している。この置換吸着作用は、活性炭の吸着サイトに吸着している脂肪族炭化水素を脱離させて、ＰＣＢが活性炭の吸着サイトへ吸着する現象である。例えば「有機洗浄溶媒共存下におけるＰＣＢ蒸気の活性炭吸着特性」（廃棄物学会論文、Ｖｏｌ．１８（２００７），Ｎｏ．３ ｐｐ．１６７−１７４参照）。

この置換吸着作用は、ＰＣＢが芳香族炭化水素であるため、例えばデカン等の脂肪族炭化水素よりも活性炭に吸着する能力が高いので、該ＰＣＢが監視用の活性炭１０２Ｂに導入された場合、予め吸着されたデカンが脱離され、その代わりにＰＣＢが吸着される。
よって、飽和吸着されているデカンの量を予め計測し、破過時における置換放出される全量を１００として、デカンの積算値を求めて、破過までの推移を求めて、破過に至る前にアラームを発するようにしている。

＜破過検知の方法＞
監視用浄化装置１１０の監視用の活性炭１０２Ｂにデカンを飽和吸着させておき、その飽和吸着量を確認する。

次いで、浄化装置１０３及び監視用浄化装置１１０へ、排出ガス１０１、分岐ガス１０１ａを通気させ、これらのガス中のＰＣＢを吸着する。
この際、監視用浄化装置１１０の後流側にて、ＰＣＢと置換吸着により放出された脂肪族炭化水素（デカン）の濃度を、後流側の脂肪族炭化水素検知器１１２で分析する。
この検知の計測時間ｔは検出精度を向上させるために、短いほうが好ましい。例えば検知時間としては、１０分以内に１回、より好適には１分に１回行うのが好ましい。
なお、例えば後流側の脂肪族炭化水素検知器１１２を用いて、光分析を用いる場合には、波長は３μｍ程度とするのが好適である。

そして、計測した濃度（Ｃ）を（Ｃ）i、ガス流量をＦiとする。
各分析ごとの濃度にガス流量を乗じた積算値Σ（Ｃ）i×Ｆi×ｔiを算出する。
なお、ガス流量が一定の場合は、Ｆをｔに置き換えるようにしても良い。
ｔも常時一定であれば、総計測時間をＴとし、Ｔ／ｔとしてもよい。
積算値をプロットする（図２参照）。
図２中、横軸は時間を示し、縦軸は、破過時の積算値ΣＣi×Ｆi×ｔiを１００としたものを示す。

本実施例の活性炭破過モニタリング装置１００Ａを用い、浄化装置１０３の活性炭１０２Ａの破過を予測する方法は、下記の工程により実施される。
１） 監視用浄化装置１１０の活性炭１０２Ｂに飽和吸着していた脂肪族炭化水素（デカン）とＰＣＢとが置換吸着する。
２）監視用浄化装置１１０から排出されるモニタ排出ガス１０１ｂ中のＰＣＢと置換して脱離した脂肪族炭化水素（デカン）の濃度を、前記後流側の脂肪族炭化水素検知器１１２で求め、その積算値より、所定の脱離脂肪族炭化水素濃度であるか否かを判定する。
３）前記判定工程において、所定閾値以下であれば、そのまま浄化装置での浄化を継続可能と判断し、所定値以上であれば、前記浄化装置１０３のＰＣＢを吸着・除去する活性炭１０２Ａの交換時期と判断する。
４）例えば破過時の積算値を１００とし、この１００に対し、例えば５０の場合を第１の警報閾値と設定した場合、この５０の値を超えた際にプレアラームを発し、７５を超えた場合にアラームを発するように設定することで、活性炭破過の検知を確実に予測することができる。

以上、本実施例によれば、浄化装置１０３における入口条件（ＰＣＢ処理設備内でのＰＣＢ放出量の多寡）が変化した場合でも、ＰＣＢ処理設備１０の活性炭１０２Ａの破過のタイミングを確実に把握することができることとなる。

これにより、浄化装置１０３の活性炭１０２Ａの破過を事前に予測することができることとなる。

また、ＰＣＢ処理設備１０から排気される排出ガス１０１中のＰＣＢを含む有機化合物を活性炭１０２Ａで浄化するガス浄化装置１０３と、前述したＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置１００Ａとを具備するＰＣＢ処理設備のガス浄化設備とすることで、ＰＣＢ処理設備から排気される排出ガスを浄化するガス浄化装置の活性炭の破過を監視できるガス浄化設備を提供することができる。

本発明による実施例２に係るＰＣＢ処理設備のＰＣＢモニタリング装置について、図面を参照して説明する。図３は、実施例２に係るＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置の概略図である。実施例１に係るＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置の構成部材と同一部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図３に示すように、本実施例に係るＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置１００Ｂは、実施例１に係るＰＣＢ処理設備１０の活性炭破過モニタリング装置１００Ａにおいて、さらに、前記監視用浄化装置１１０の前流側に介装され、該監視用浄化装置１１０に導入されるモニタ排出ガス１０１ｂ中の脂肪族炭化水素（例えばデカン）を検出する前流側の脂肪族炭化水素検知器１１３を有するものである。

実施例１においては、ＰＣＢ処理設備１０で処理する薬剤として、脂肪族炭化水素を含有しない場合（例えば絶縁油）等を用いる場合には、排出ガス１０１中に脂肪族炭化水素が含有しないので、後流側の脂肪族炭化水素検知器１１２における検出は、全量がＰＣＢと置換吸着された脱離された脂肪族炭化水素となる。
しかしながら、ＰＣＢ処理設備１０で使用する薬剤として、脂肪族炭化水素を含むような場合には、排出ガス１０１中に脂肪族炭化水素の影響があるので、これを除去する必要がある。
ここで、脂肪族炭化水素を含む薬剤としては、例えば「ＮＳクリーン１００（商品名）」（ＪＸ日鉱日石エネルギー社製）を挙げることができる。

そのために、本実施例では、監視用浄化装置１１０の前流側にモニタ排出ガス１０１ｂ中の脂肪族炭化水素（例えばデカン）を検出する前流側の脂肪族炭化水素検知器１１３を設置して、その影響を排除している。

この場合、図２に示す縦軸の炭化水素積算値は、Σ（Ｃｂ（後流側の脂肪族炭化水素濃度）−Ｃａ（前流側の脂肪族炭化水素濃度））i×Ｆi×ｔiを１００としたものとなる。

本実施例によれば、ＰＣＢ処理設備において、使用する薬剤中に脂肪族炭化水素が含有されていてもその影響を考慮して、排出ガス中のＰＣＢ吸着用の活性炭の破過を予測することができるものとなる。

本発明による実施例３に係るＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置について、図面を参照して説明する。図４は、実施例３に係るＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置の概略図である。実施例１に係るＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置の構成部材と同一部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図４に示すように、本実施例に係るＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置１００Ｃは、実施例１に係るＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置１００Ａにおいて、さらに、前記監視用浄化装置１１０の後流側に介装され、該監視用浄化装置から排出される芳香族炭化水素（ＰＣＢを含む）を検出する芳香族炭化水素検知器１１５を有するものである。

ＰＣＢ処理設備１０において、処理条件により多量にＰＣＢが発生する場合がある。このような場合、置換吸着作用でデカンを放出することによる検知では、追従できない場合がある。
よって、本実施例では、後流側の脂肪族炭化水素検知器１１２の後流側に芳香族炭化水素検知器１１５を設置して、芳香族炭化水素であるＰＣＢを直接検出するようにしている。

ここで、芳香族炭化水素検知器１１５としては、例えば紫外線励起の蛍光分析装置、簡易質量分析装置等を用いることができる。
例えば蛍光分析装置を芳香族炭化水素検知器１１５として用いる場合、紫外光（波長：２５０〜３００ｎｍ）を照射し、発生した蛍光強度から、芳香族化合物の濃度Ｃcを求め、芳香族積算値 Σ（Ｃｃ）i×Ｆi×ｔiを算出する。
そして、予め芳香族量の閾値を設定し、この閾値を超えた場合、活性炭１０２Ａの破過と判断し、活性炭破過のアラームを発報する。
これにより、急激に芳香族成分の吸着が起こった場合、芳香族成分が活性炭より排出されてしまう場合があり、それを検知することができる。これによって破過検知精度が向上する。

図５においては、脂肪族炭化水素の曲線が急激に立ち上がり、積算値が５０を超えた場合プレアラームを発することとなるが、この時点ではまだＰＣＢは十分吸着されており、破過に達していないこととなる。
そして、芳香族量の閾値を超えた場合、初めて活性炭の破過と確認することができ、まだ十分に吸着できる活性炭１０２Ａを廃棄することによるロスの低減を図ることができる。

このように、本発明では、監視用浄化装置の活性炭に飽和吸着していた脂肪族炭化水素とＰＣＢとが置換吸着する工程と、監視用浄化装置から排出される排出ガス中のＰＣＢと置換して脱離した脂肪族炭化水素濃度を前記後流側の脂肪族炭化水素検知器で求め、その積算値より、所定の脱離脂肪族炭化水素濃度であるか否かを判定する判定工程と、前記判定工程において、所定閾値以下であれば、そのまま浄化装置での浄化を継続可能と判断し、所定値以上であれば、前記浄化装置のＰＣＢを吸着・除去する活性炭の交換時期と判断する判断工程とにより、活性炭破過の予測を確実に行うことができる。

また、前記判定工程において、前記前流側の脂肪族炭化水素検知器で求めたモニタ排出ガス中の脂肪族炭化水素を求め、後流側の脂肪族炭化水素検知器で求めた値より減じ、積算するようにしてもよい。

また、前記判断工程において、前記監視用浄化装置から排出される芳香族炭化水素（ＰＣＢを含む）を検出し、所定閾値に達成した場合、前記浄化装置のＰＣＢを吸着・除去する活性炭の交換時期と判断するようにしてもよい。

本発明による実施例４に係るＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置について、図面を参照して説明する。図６は、実施例４に係るＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置の概略図である。実施例１に係るＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置の構成部材と同一部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図６は、本実施例に係るＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置１００Ａを用いて、連続してＰＣＢ処理設備の浄化を行う様子を示す。
図６に示すように、ＰＣＢ処理設備からの排出ガスラインＬ₁に２台の第１及び第２浄化装置１０３−１、１０３−２を設置しており、この排出ガスラインＬ₁から分岐される監視用排気ラインＬ₂に監視用浄化装置１１０を１台設置している。

また、排出ガスラインＬ₁に介装した第１浄化装置１０３−１の前後に、バルブＶ₁、Ｖ₂を介装しており、第２浄化装置１０３−２の前後に、バルブＶ₃、Ｖ₄を介装しており、先ず、左側の第１浄化装置１０３−１を用いて、浄化を行う。
この際、Ｖ₁及びＶ₂を開とし、バルブＶ₃、Ｖ₄を閉とする。
そして、第１浄化装置１０３−１で浄化を行い、活性炭破過モニタリング装置１００Ａの計測結果より、第１浄化装置１０３−１の活性炭１０２Ａが破過付近となった場合、第２浄化装置１０３−２のバルブＶ₃、Ｖ₄を開き、その後第１浄化装置１０３−１のバルブＶ₁及びＶ₂を閉鎖し、その後活性炭を交換しておき、次の浄化に備えておく。

これにより２台の第１及び第２の浄化装置１０３−１、１０３−２を用いて、連続しての浄化を安定して行うことができる。

また、図７に示すように、監視用排気ラインＬ₂にも監視用浄化装置１１０−１、１１０−２を２台設置して、第１及び第２の浄化装置１０３−１、１０３−２と対応した監視を行うようにしてもよい。
すなわち、図７の実施例においては、第１浄化装置１０３−１の監視を第１活性炭破過モニタリング装置１００Ａ−１で監視し、第２浄化装置１０３−２の監視を第２活性炭破過モニタリング装置１００Ａ−２で監視するようにしている。
そして、第１浄化装置１０３−１を監視する第１活性炭破過モニタリング装置１００Ａ−１により破過付近となった場合、前述したように、第２浄化装置１０３−２へ系統を切替え、この切替と同時に、バルブＶ₅及びＶ₆も切替て、第１活性炭破過モニタリング装置１００Ａ−１から第２活性炭破過モニタリング装置１００Ａ−２の監視に切替る。

これにより２台の浄化装置１０３−１、１０３−２及び２台の活性炭破過モニタリング装置１００Ａ−１、１００Ａ−２を用いて、連続しての浄化を安定して行うことができる。

本発明による実施例５に係るＰＣＢ処理設備について説明する。
図８は、ＰＣＢ処理設備の概略を示す図である。
ここでは、ＰＣＢを含有する被処理物としてトランスを例にして説明する。
図８に示すように、本実施例にかかるＰＣＢ処理設備１０は、被処理物であるトランス３０からＰＣＢ２１を液抜きする前処理手段である液抜き手段２２と、前処理した後に、トランスを分離、破砕、洗浄等する容器処理システム２３と、容器処理システム２３から排出される分離品又は洗浄液又は有害物質をそのまま水熱分解処理で処理する有害物質処理手段である水熱酸化分解装置（以下、「水熱分解装置」ともいう）１１とを、具備する。

上記容器処理システム２３の概略構成は、トランス３０内のＰＣＢ２１をＰＣＢ液抜き手段２２で液抜き後のトランス３０を、該トランスを構成する構成材である容器３２とコア３３とに分別処理する分別手段３４と、該分別手段３４により分別されたコア３３を構成する鉄心３５とコイル３６とに分離するコア分離手段３７と、該分離されたコイル３６を銅線３８と紙・木３９とに分離するコイル分離手段４０と、分離された紙・木３９等の有機物を粉砕処理してスラリー４１とする微粉砕手段４２と、層状の鉄心３５を破砕する鉄心破砕手段４３と、容器３２、破砕した鉄心片４４、上記分離された銅線３８等の無機物を洗浄液４５で洗浄する洗浄装置４６とを具備する。

また、一方の水熱酸化分解装置１１の概略構成は、上記液抜きされたＰＣＢ２１又はスラリー４１又は洗浄廃液４７等の被処理物２５，油２６，水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）２７，純水２８，及び酸素（Ｏ₂ ）２９を投入する筒形状の一次反応塔１２と、配管を巻いた構成の二次反応塔１３と、冷却器１４及び反応器の減圧弁１５を備えている。また、減圧弁１５の下流には、排水（Ｈ₂Ｏ，ＮａＣｌ）１９と排気ガス（ＣＯ₂ ）１８とに分離する気液分離器１６が配置されている。なお、上記二次反応器１３は必要に応じて省略することもできる。

上記装置において、図示しない加圧ポンプによる加圧により一次反応塔１２内は、例えば２６ＭＰａまで昇圧される。また、一次反応塔１２内には酸素が噴出しており、内部の反応熱により３５０℃〜４００℃まで（好適には３７０℃まで）昇温する。この段階までに、一次反応塔１２の内部では酸化分解反応を起こし、被処理物２５に含まれたＰＣＢはＣＯ₂およびＨ₂Ｏに分解されている。つぎに、冷却器１４では、二次反応塔１３からの流体を１００℃程度までに冷却すると共に後段の減圧弁１４にて大気圧まで減圧する。そして、気液分離器１６によりＣＯ₂および水蒸気と処理液とが分離され、ＣＯ₂および水蒸気の排ガス１８は、活性炭を有する浄化装置１０３を通過して環境中に排出される。

本実施例のＰＣＢ処理設備においては、ＰＣＢ液抜き手段２２の設備から排出される排ガス、容器処理システム２３から排出される排ガス及び水熱酸化分解装置から排出される排ガス１８を浄化装置１０３で浄化するとともに、実施例１〜３で説明した活性炭破過モニタリング装置１００（１００Ａ〜１００Ｃ）により監視しているので、ＰＣＢ処理設備の浄化システムにおいて、入口条件のＰＣＢ濃度の変化によっても、活性炭の破過を的確に予測することができ、破過に至る前の無用な活性炭の廃棄を無くすことが可能となり、浄化処理におけるランニングコストの低廉を図ることができる。

１００、１００Ａ〜１００Ｃ 活性炭破過モニタリング装置
１０１ 排出ガス
１０２Ａ、１０２Ｂ 活性炭
１０３ 浄化装置
１１０ 監視用浄化装置
１０１ａ 分岐ガス
１０１ｂ モニタ排出ガス
１１２ 後流側脂肪族炭化水素検知器
１１３ 前流側脂肪族炭化水素検知器
１１５ 芳香族炭化水素検知器

Claims (7)

1. ＰＣＢ処理設備から排出ガスラインを介して排気される排出ガス中のＰＣＢを含む有機化合物を活性炭で浄化するガス浄化装置の活性炭破過を予測する活性炭破過モニタリング装置であって、
   前記排出ガスラインから分岐され、排出ガスの一部を分岐する監視用排気ガスラインと、
   前記監視用排気ガスラインに介装され、前記ガス浄化装置の前記活性炭の充填容積よりも小さい所定容積のモニタ用活性炭を有し、該モニタ用活性炭により分岐ガス中のＰＣＢを吸着・除去する前記監視用浄化装置と、
   前記監視用浄化装置の後流側に設けられ、該監視用浄化装置から排出されるモニタ排出ガス中の脂肪族炭化水素を検出する後流側脂肪族炭化水素検知器とを具備すると共に、
   前記モニタ用活性炭に予め脂肪族炭化水素を飽和吸着してなり、
   前記監視用浄化装置のモニタ用活性炭に飽和吸着していた脂肪族炭化水素とＰＣＢとを置換吸着させ、置換吸着によりＰＣＢと置換して脱離した脂肪族炭化水素濃度を前記後流側の脂肪族炭化水素検知器で求め、求めた脂肪族炭化水素濃度からガス浄化装置の活性炭の破過を予測してなることを特徴とするＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置。
2. 請求項１において、
   前記監視用浄化装置の前流側に介装され、該監視用浄化装置に導入されるモニタ排出ガス中の脂肪族炭化水素を検出する前流側の脂肪族炭化水素検知器を有することを特徴とするＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記監視用浄化装置の後流側に介装され、該監視用浄化装置から排出されるＰＣＢを検出する芳香族炭化水素検知器を有することを特徴とするＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一つのＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置を用い、
   監視用浄化装置のモニタ用活性炭に飽和吸着していた脂肪族炭化水素とＰＣＢとが置換吸着する工程と、
   監視用浄化装置から排出される排出ガス中のＰＣＢと置換して脱離した脂肪族炭化水素濃度を前記後流側の脂肪族炭化水素検知器で求め、その積算値より、所定の脱離脂肪族炭化水素濃度であるか否かを判定する判定工程と、
   前記判定工程において、所定閾値以下であれば、そのまま浄化装置での浄化を継続可能と判断し、所定値以上であれば、前記浄化装置のＰＣＢを吸着・除去する活性炭の交換時期と判断する判断工程とを含むことを特徴とするＰＣＢ処理設備のガス浄化装置の活性炭破過の予測方法。
5. 請求項４において、
   前記判定工程は、
   前記前流側の脂肪族炭化水素検知器で求めたモニタ排出ガス中の脂肪族炭化水素を求め、後流側の脂肪族炭化水素検知器で求めた値より減じ、積算することを特徴とするＰＣＢ処理設備のガス浄化装置の活性炭破過の予測方法。
6. 請求項４又は５において、
   前記判断工程は、
   前記監視用浄化装置から排出されるＰＣＢを検出し、所定閾値に達成した場合、前記ガス浄化装置のＰＣＢを吸着・除去する活性炭の交換時期と判断することを特徴とするＰＣＢ処理設備のガス浄化装置の活性炭破過の予測方法。
7. ＰＣＢ処理設備から排気される排出ガス中のＰＣＢを含む有機化合物を活性炭で浄化するガス浄化装置と、
   請求項１乃至３のいずれか一つのＰＣＢ処理設備の活性炭破過モニタリング装置とを具備することを特徴とするＰＣＢ処理設備のガス浄化設備。

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