多相交流放電を応用したプラズマ紫外線源によるPCBの光脱塩素無害化処理技術開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09680466
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Toyama Prefectural University
• Principal Investigator: 松本 和憲 富山県立大学, 工学部, 助教授 (00107179)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山崎 茂一 富山県工業技術センター, 機械電子研究所・電子技術課, 主任研究員 ; 川端 繁樹 富山県立大学, 工学部, 助教授 (90224831)
• Keywords: PCB / 光脱塩素無害化処理 / プラズマ紫外線光源 / 多相交流放電 / 多極磁場

Research Abstract

二年継続の研究であるが,本年度は次の二つの研究を行った,一つは,昨年度までに製作した処理容積が1lの装置において,イソプロピルアルコール溶媒へ実際に管理保管されてきた低濃度PCB混入(〜100ppm)絶縁油を入れ,PCBの紫外線照射による光脱塩素化実験を行ったことである.
分光光度計によりPCB混入絶縁油の紫外線吸収特性を計測した結果,PCB以上に絶縁油(鉱油)自身も紫外線を強く吸収することが分かった.そこで,紫外光が適当な深さにまで浸透できるようにイソプロピルアルコール(紫外光を吸収しない)でPCB混入絶縁油を希釈することにした.この試料へ電力密度が数ワットの紫外線を照射し続けた結果,低濃度になるにつれて脱塩素化の速度が遅くなるが,PCB濃度が徐々に下がることが確認された.ここで,分析は他機関(日本重化学工業高岡工場分析センター)へ依頼したが,鉱油からPCBを分離することが難しく,ガスクロマトグラフ分析においてPCB成分を示す信号へ鉱油の成分が一部重畳した.従って,PCBが完全に脱塩素されたかどうか判定できなかった.
もう一つは,実用化を念頭においた処理容積が10lの装置を新に設計・製作し,その基本性能を試験したことである.
紫外線照射PCB処理部は円筒形をしており,壁面に沿って紫外線を発生する放電電極が設置され,石英管に入れられたPCB試料液が中央部にセットされる構造になっている.チタン製の水冷された12枚の円弧状電極(長さ700mm、幅50mm、厚さ5mm)がステンレス製の円筒装置(内径φ210、長さ700mm)の内壁に沿って,壁面から2mm離されてセットされた.各電極が直接冷却されるので,また,各電極間および壁面間のギャップにより絶縁が保持されるので,大きな電力を長時間安定して供給できる.PCB試料液を入れた石英管(外径φ156、内径φ150、長さ700mm、内容積12.8l)を電極に囲まれた装置中心部に挿入した。試料液の冷却はスパイラル状に巻いたステンレス製冷却パイプを液中へ浸して行った.試料液に万遍なく紫外線が照射されるように,石英管の中央部へタービン型の撹拌翼(外径φ100)を取り付けた.
電極へ12相交流電源を給電し放電特性及び発光特性などの基礎的な実験データを収集した.更に,試料液の撹拌特性や印加放電電力に対する試料液温度特性などを測定した.

Research Products

• [Publications] 松本和憲: "商用周波数多相交流グロー放電(大容積プラズマの生成とその応用)" 応用物理. 第66巻. 589-593 (1997)
• [Publications] Kazunori Matsumoto: "Dechlorination of PCB by Ultra-Violet Irradiation Gcncrated by Poly-Phase Ac Glow Discharge in Advanced Multi-Pole Magnctic Field" Proceedings of the Second Intermational Symposium on Non-thcrmal Plasma Technolgy for Pollution Control, Salvador, Brazil, August 11-15. 172-176 (1997)