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10. 資料(過去掲出、アーカイブ)  高濃度PCB

最新情報については、環境省、日本環境安全事業株式会社(JESCO)のホームページをご覧ください。
 ・環境省PCB廃棄物処理推進計画 (2012年8月「PCB廃棄物適正処理推進に関する検討委員会」報告書概要)
 ・PCB廃棄物処理コスト例 (JESCO 処理料金)

PCB問題をめぐる動向について

平成13年8月1日 JEMA 環境部

ポリ塩化ビフェニール(PCB)は1972年に生産・使用が禁止されたが、その廃棄物の処理が30年を経て、本格的に動き出そうとしている。長期保管さ れていたPCB入り機器が、事故・災害にあいPCBが漏出したり、企業倒産で行方不明になるなど、深刻な環境汚染が懸念されている一方、近年、焼却に頼ら ない各種の化学処理方法が開発され、その有効性が確認されるとともに、1997年PCBの処理基準の見直しが行われた。国際的にも、2000年末 POPs(残留性有機汚染物質)条約が合意され「2028年までにPCB等のPOPsを廃絶する」事となった。これらの背景から、「PCB廃棄物適正処理 推進特別措置法案」が2001年6月15日に成立し6月22日に関連する政省令および改正環境事業団法とともに公布された。
PCB廃棄物の早期処理は今後の重要な課題であり、以下にPCB問題の概要、処理技術および今後のPCB廃棄物処理の課題などについて解説する。

1.PCB問題

(1)PCBとは

PCB(ポリ塩化ビフェニール)は、図-1のように、ビフェニールの水素が塩素に置換されたものの総称であり、置換塩素の数や位置により理論的に209種類の異性体が存在する。

図-1 PCBの構造
図-1 PCBの構造
 

1881年にドイツのシュミットとシュルツが合成し、1929年米国にて工業生産が開始され、我が国では1954年から製造が開始された。優れた電気的特 性、不燃性および化学的安定性のため、コンデンサーや変圧器の絶縁油など多くの電気機器に使用され、機器の小型化、長寿命化や火災事故の減少に貢献した。
欧米諸国での生産量は1970年までに45万トンにおよび、WHOの推定では全世界での累積生産量は約100万トンとされている。我が国では54年に販 売開始され、1972年に生産が中止されるまでの累積生産量は約6万トンである。我が国における用途を大別すると、電気機器が69%、熱媒体16%、感圧 紙10%、その他5%である。内訳は下記のようなものである。

a.電気機器

  • 高圧トランス:発電所、変電所、工場・ビルの受電設備、鉄道車輛等に使用
  • 高圧コンデンサ:送配電設備に使用
  • 低圧トランス・低圧コンデンサ:家電製品の部品として使用
  • 安定器:蛍光灯・水銀灯の安定器の力率改善用コンデンサ(家庭用には使用せず)
  • 柱上トランス:PCB含有量は数十PPM以下と微量

b.熱媒体、潤滑油

化学製品等の製造工場の熱媒体、機械の高温用の潤滑油として使用

c.感圧紙

PCBが塗布されている。

PCBは環境中で分解されにくく(難分解性・環境残留性)、水への溶解度が低い一方、脂溶性が高いため脂肪組織に蓄積し(生物蓄積・濃縮性)、半揮発性 で大気経由の移動があり(揮散移動性)、発がん性、免疫系への影響などの毒性が確認されており、残留性有機汚染物質(Persistent Organic Pollutants, POPs)の一つである。PCBの慢性毒性は、209種の異性体のうち、ごく微量しか存在しない平面構造の成分であるコプラナーPCBの役割が大きいと考 えられている。コプラナーPCBは分子構造がダイオキシンに似ており、強力な毒性をしめす。

(2)PCBに関する規制の動向

我が国では、1968年に発生した「カネミ油症事件」をきっかけに生体・環境への影響があることが明らかになり、1974年化審法(化学物質の審査および 製造等の規制に関する法律)が制定され、生産、輸入、新規使用が禁止された。使用中のPCB使用電気機器については電気事業法が適用される。
保管中のPCB使用電気機器、PCB汚染物などについては廃棄物処理法上、特別管理産業廃棄物として収集運搬・処分の基準、保管の基準(注1)が定められている。
しかしながら、無害化処理の難しさ、処理施設設置の難しさから、1987~1989年に鐘淵化学工業で5,500トンの液状PCBを高温焼却処理した事例以外は、処理が進まず、深刻な環境汚染が懸念される状況にある。
また、国際的にも、2000年末にヨハネスブルグ会議でPOPs条約が合意され「2025年までにPCB 使用機器を使用しない、2028年までに適正な処理を行う努力をする。」事となった。2001年5月のストックホルム会議で締結された。
このような背景もあって、PCB廃棄物の処理を推進するための特別措置法案が2001年6月15日に成立し、6月22日に関連する政省令および改正環境事業団法とともに公布された。

(3)我が国におけるPCBの生産量と用途

上記の国内使用量の用途別内訳を表―1に、使用量の割合を図―2に示す。

表-1 用途別使用量

電気機器用 37,156トン
熱媒体用  8,585トン
感圧紙用  5,350トン
その他の用途用  2,910トン

表-2 用途別使用量

図-2 (用途別使用量の割合)

PCBの用途としては、高圧トランス・コンデンサ等の電気機器用が最も多く、図ー1に示すように約69%を占めている。次いで熱媒体用16%、感圧紙用10%、その他5%となっている。

2.PCB廃棄物の保管状況等調査結果

厚生省は平成10年度にPCB廃棄物等の保管状況について調査を行ったが、その結果の概要を表-2に示す。


表-2 PCB廃棄物の種類と数量の調査・試算結果
用途 PCB廃棄物種類 調査・試算結果概要
電器機器 高圧トランス・
コンデンサ
工場・ビルの受電設
備などで使用。一般
的なトランスで全重
量約400㎏
約39万台
PCB量約34,700t
約39万台の内訳:
保管約22.1万台
使用中約15.4万台
(未確認含む)
紛失不明約1.1万台
低圧トランス・
コンデンサ

家電製品の部品とし
て使用、PCB含有量
は数g~数十g

生産量不明
保管量約39万個
PCB量約12t
保管約39万個
紛失不明約1.2万個
安定器 大型蛍光灯・水銀灯
の部品として使用、
PCB含有量は数十g
生産量約2000万個
PCB量約600t
(保管 約240万個・・
一部事業者のみの把握)
その他機器 リアクトル・開閉器等 保管量約3.3万個  
感圧紙 感圧紙

約653t
PCB量約26t

保管約644t
紛失不明約9t
(S47年以前に大部分が使
用済 古紙として処分)
熱媒体 廃PCB等 保管量約12.6万t
PCB量不明
保管量の大半が柱上トランス使用した微量PCB混入絶縁油
開放系用途 塗料など 塗料など開放系用途で、一部を除き環境中に放出されたと推定。
その他 柱上トランス 配電用変圧器。PCB
含有量は数十ppm以下
約402万台
PCB量極小
保管約138万台
(絶縁油抜き取り後のガラのみ含む)
使用中約264万台
ウェス PCBをふき取った
ぼろ布
保管量約117t
PCB量不明
汚泥 保管量約10,500t
PCB量不明
表-2中の、高圧トランス・コンデンサ39万台が、PCB濃度も高く量も多いため、処理の主な対象となる。このうち中小事業者(約10万事業所と推定)の保有分が約36万台と大部分を占めている。
図-3は高圧トランス・コンデンサの都道府県別の保管状況の調査結果を基に、地方別の保管状況を示したものであるが、関東、関西、中部地方における保管台数が多く全国の約70%となっている。
図-2 地方別保有状況(保管、使用中、未確認含む)
図-3 地方別保有状況
(保管、使用中、未確認含む)

3.PCB廃棄物の処理

(1)PCB廃棄物処理方法:高圧トランス・コンデンサーの場合

PCB廃棄物の処理は、通常PCB油などの液体と容器等の固体部分とに分離して行われる。
図-4は処理の概念図を示す。

図-4 PCB廃棄物処理概念図(トランス・コンデンサの場合)

(2)我が国のPCB廃棄物処理方法

PCB の処理については、1975年高温焼却による方法が、廃棄物処理法に基づく処理基準として定められた。1987~1989年、鐘淵化学において保管されて いた液状PCB約5,500t(熱媒体として使用されていたもの)が、同社高砂工場で高温焼却処理された。1450℃で熱分解された廃ガスを 400~500℃で冷却しダイオキシンの生成を防いでいる。
その後は、高温焼却法に対する地元住民、自治体の同意が得られず、処理施設の立地がなされなかったため、PCB廃棄物は20数年間におよび、保管されてい る状況である。近年、化学処理技術の進歩に伴い、1997年12月廃棄物処理法の施行令の一部改正が行われ、PCB処理法として化学処理法が追加された。 表-3にPCB廃棄物処理方法を示す。


表-3 PCB廃棄物の処理方法
No PCB廃棄物 処理方法
廃PCB等 焼却、分解
PCB汚染物(金属くず、廃プラスチック類、
木くず、紙くず、繊維くず、陶磁器くず)
焼却、分解、除去(洗浄、分離)
PCB処理物(①、②を処理するために
処理したもの)
焼却、分解、除去(洗浄、分離)
(3)我が国のPCB処理物と卒業基準(通常の産業廃棄物として処理できる基準)

上記の廃棄物処理法の施行令の一部改正において、廃油について国際的な処理目標値(注2)、分析精度、技術的な可能性などを勘案した処理基準が定められた。その他の基準についても整備されつつある状況である。


表-4 PCB処理物と処理基準
No PCB処理物 処理基準(卒業基準)
廃油 0.5mg/kg-試料
廃酸、廃アルカリ 0.03mg/l-試料
廃プラ、金属くず、(陶磁器くず)(*1) PCBが付着していない事(0.5mg/kg-洗浄液
(洗浄液試験)、0.1μg/100cm2(抜取り試験)、
又は0.01mg/kg-部材(部材採取試験))
①~③以外(燃え殻、ばいじん、汚泥、木 くず、紙くず、繊維くず、炭化物など)
(*2)
0.003mg/l-検液
  • (*1):陶磁器くずの卒業基準、処理方法、測定方法 ・・検討中
  • (*2):木くず、紙くずの処理方法、測定方法 ・・検討中
(4)主なPCB廃棄物(液状)の処理技術

近年、PCB廃棄物(液状)に関して、高温焼却法の他に各種の化学的処理が開発されている。表-5に主なPCB廃棄物(液状)の処理技術、表-6にPCB汚染物(固形物)の処理技術を示す。
我が国での処理実績としては、高温焼却については、前記の鐘淵化学(5,500トン)があり、化学処理の実績としては、日本曹達、荏原、原子燃料工業、三 菱重工での実績があるが、現状は何れも小規模の自家処理に限られる。PCB汚染物(固形物)の処理技術については我が国での実績は未だない。

表-5 主なPCB廃棄物(液状)の処理技術
高温燃焼法 1100℃以上の高温での熱分解
脱塩素化法 化学反応によりPCB中の塩素を水素に置換えてPCBではない物質に分解
a. アルカリ触媒分解法        (低濃度~高濃度:荏原)
b. 化学抽出分解法         (低濃度~高濃度:東京電力)
c. 触媒水素化脱塩素化法    (高濃度:関西電力/関西テック)
d. 有機アルカリ金属分解法   (低濃度:関西電力/関西テック)
e. 金属ナトリウム法 (低濃度~高濃度:神鋼パンテック、日本曹達、原子燃料工業/住友商事)
水熱酸化分解法 高温高圧水によりPCBを分解する。
a. 化学的反応性の高い超臨界水(約374℃以上、22Mpa以上)によりPCBから塩素を除くと共に、酸素により有機物を酸化分解し無害な水、CO2、塩化ナトリウムにする。   (低濃度~高濃度:オルガノ)
b. 酸化剤または炭酸ナトリウム等を混合し、高温高圧
(超臨界またはそれに近い状態)水中にPCBを吹込み分解 
(低濃度~高濃度:三菱重工)
還元熱化学分解法(気相水素還元法) a. 還元雰囲気の高温(約1400℃)の溶融金属(Ni-Cu)中に酸素とPCB を 入れ高温溶融金属の持つ炭素を脱離させる触媒作用により、CO,CO2,HCL に分解。 (低濃度~高濃度:荏原)
b. PCBを無酸素水素雰囲気中、常圧850℃以上に加熱し、還元反応により HCL,メタン,CO,CO2,H2,ベンゼンに分解。PCB液、PCB容器を同時処理 (低濃度~高濃度:日本車輛)
光分解法
(UV/触媒法)
PCBとアルカリ剤等を60℃、常圧で混合し、紫外線を照射して脱塩素化を行う。触媒あるいはPCB分解菌によりPCBを分解する後処理工程を併用。 (低濃度~高濃度:東芝)
表-6 PCB汚染物(固形物)の処理技術
高温燃焼法 1100℃以上の高温での熱分解 容器、紙、木
水熱酸化分解法 高温高圧水により、PCBが含浸・付着した有機物毎分解する。 (三菱重工) 容器、紙、木
還元熱化学分解法(気相水素還元法) PCB汚染物を加熱し、分解したPCB等を、還元状態で、熱的/ 化学的に分解する。 (日本車輛) 容器、土砂処理
真空加熱分離法 PCB汚染物を真空状態で加熱してPCBを分離
(荏原、松田産業(ゼロジャパン)
容器、紙
溶剤洗浄 a. 有機溶剤洗浄
(1) 有機塩素系溶剤 (荏原、神鋼パンテック、住商・原燃、オルガノ)
(2)パラフィン系溶剤 (東京電力)
b.界面活性剤を用いた水系洗浄 (三菱重工)
容器
(5)PCB廃棄物の処理コスト試算例

固形のPCB廃棄物などに関して処理基準が定まっていないことなど、不確定要素が多い状況ではあるが次のような試算例が出されている。

表-7 50kVA高圧コンデンサの処理コスト試算例・・(東京都の検討会資料より)
PCB油 容器、碍子、絶縁紙等 全体
処理単価 10,000~20,000 円/kg 6,000~10,000 円/
重量/機器1台(平均) 約26kg 約34kg
処理費用/機器1台 26~52 万円 20.4~36 万円 46~88万円

上記のほかに、某処理事業者により100kVA高圧コンデンサ1台 100万円程度という試算例もある。
これらは、まだまだ誤差の大きい試算例であるが、排出事業者にとっては大きな負担であり、今後の技術開発により、安全性と共に、処理コストの低減が重要課題である。

4. 環境省のPCB廃棄物処理推進計画概要

(1)スケジュール

   スケジュール

(2)処理施設候補地

北九州市、大阪市、中部地区、首都圏(東京、神奈川)、他 5~6箇所が検討されている

(3) 処理基金(案)(中小事業者対象)
  • 国および地方自治体の拠出を中小企業に対する実質的な処理費用の軽減のための助成に充て、
    産業界の拠出を「PCB処理の安全性の評価・その普及啓発等、地域住民の理解を増進する事業」等に係る費用に充てる。
  • 基金管理者:環境事業団

5. 今後の課題

今後PCB廃棄物の処理を進めていくにあたって、最大の問題は、PCB処理施設の立地・整備(PCB油および容器等)であるが、その他に、PCB収集運搬方 式と制度の整備、処理基準・処理方法の完備(3.(3)参照)、PCB処理後の金属等のリユース・リサイクル対策、照明器具用安定器、低圧コンデンサなど PCB含有小型部品の処理方法・基準の明確化等の 制度面の諸問題も残されている。
JEMAとしては、PCB廃棄物の早期処理の実現に向けて、これらの制度整備への提言活動を行うと共に、会員企業へのより良い処理技術に関する情報を提供 していく。また、住民の正しい理解を得るためのリスクコミュニケーションについての情報の提供などを検討していく考えである。

(注1)特別管理産業廃棄物保管基準
(平成12年7月 通産省「PCB使用電気機器の取扱い」より抜粋

  1. 保管場所には、周囲に囲いが設けられ、かつ見やすい箇所に、特別管理産業廃棄物の保管の場所であること及び保管しようとする特別管理産業廃棄物の種類の表示がされている事。 また、保管の場所の管理者の氏名又は名称及び連絡先を表示すること。
  2. 保管の場所から、当該特別管理産業廃棄物が飛散し、流出し、及び地下に浸透し、並びに悪臭が飛散しないように必要な措置を講ずる事。
  3. 保管の場所には、ねずみが生息し、及び蚊、はえその他の害虫が発生しなようにする事。
  4. 特別管理産業廃棄物に他の物が混入するおそれのないように仕切りを設ける事など必要な措置を講ずる事。
  5. PCBについては、次の措置を講ずる事
    ・廃PCB等、PCB汚染物又はPCB処理物は、容器に入れ密閉する事などPCBの揮発の防止のために必要な措置および当該廃棄物が高温にさらされないための措置
    ・PCB汚染物又はPCB処理物は、当該廃棄物の腐食の防止のために必要な措置

(注2)欧米諸国における、PCBを含む使用済油に関する判断基準
国名 基準 処理方法 処理状況
米国
PCBを50mg/kg以上
含む油を有害物質
規制法(TSCA)の
対象としている。
焼却処理が主流。化学処理も
認めており、2mg/kg未満までの
処理が要求されている。
焼却が大半であったが、
近年化学処理が普及
カナダ
PCB含有量50mg/kg
以上 がPCB廃油と
される。
焼却または可動式の化学処理
装置による無害化方法が
決められている。化学処理
の場合、2mg/kg以下と
出来ることが条件
高濃度焼却処理稼動中。
可搬式処理施設が稼動中。
近年、物理・化学処理が
普及。
EU
PCBの含有率 50mg/kg
上 を処理対象とし、
それ以下は 通常の廃油
として処分。
EUの基準を満たす限り、
焼却以外の処理方法
も認められる。
遅くとも2010年までに
処分終了予定
英国
PCBの濃度が50mg/kg
以上 のものをPCB
廃棄物という。
10mg/kg以上のPCBを
含む油の再生禁止
50mg/kg以上のものは
認可施設で1,100~
1,300℃の高温処理
1999年末までに
処分終了予定
ドイツ
10mg/kg以下の油は
通常の使用油として
取扱われる。
焼却が主 遅くとも2010年までに
処分終了予定
フランス
PCBを50mg/kg以上
含む廃棄物は特別の
許可を受けた施設
以外での処理不可
ロータリーキルンによる
焼却が主
遅くとも2010年までに
処分終了予定
オースト ラリア
PCBの含有率が2mg/kg
以下のものはPCBを
含まないと判断
焼却処理を破棄、
化学処理が中心
2009年までに
処理完了を計画