特開 2024-47644 シリコン油の処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024047644

(43)【公開日】2024-04-08

(54)【発明の名称】シリコン油の処理方法

(51)【国際特許分類】

   G21F 9/12 20060101AFI20240401BHJP

   B01D 15/00 20060101ALI20240401BHJP

   B01D 15/02 20060101ALI20240401BHJP

【ＦＩ】

G21F9/12 501J

G21F9/12 501G

G21F9/12 501B

B01D15/00 J

B01D15/02 103

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022153250

(22)【出願日】2022-09-27

(71)【出願人】

【識別番号】000241957

【氏名又は名称】北海道電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100202913

【弁理士】

【氏名又は名称】武山 敦史

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 泰司

(72)【発明者】

【氏名】田口 雅尚

【テーマコード（参考）】

4D017

【Ｆターム（参考）】

4D017AA13

4D017BA11

4D017CA05

4D017CA20

4D017CB01

4D017DA08

4D017EA03

4D017EB01

4D017EB04

4D017EB09

(57)【要約】

【課題】シリコン油の廃棄に要する手間やコストを軽減することが可能なシリコン油の処理方法を提供する。
【解決手段】シリコン油の処理方法は、不燃性の多孔質材で形成された粒状体にシリコン油を吸着させる吸着工程を含む。粒状体は、多孔質セラミック材で形成されてもよく、珪藻土を含んでもよい。シリコン油の処理方法は、容器１内に粒状体及びシリコン油を投入する投入工程を含み、吸着工程では、容器１内に投入された粒状体及びシリコン油を攪拌してもよい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

不燃性の多孔質材で形成された粒状体にシリコン油を吸着させる吸着工程を含むシリコン油の処理方法。

【請求項2】

前記粒状体は、多孔質セラミック材で形成されている、
請求項１に記載のシリコン油の処理方法。

【請求項3】

前記粒状体は、珪藻土を含んでいる、
請求項２に記載のシリコン油の処理方法。

【請求項4】

容器内に前記粒状体及び前記シリコン油を投入する投入工程を含み、
前記吸着工程では、前記容器内に投入された前記粒状体及び前記シリコン油を攪拌する、
請求項１から３のいずれか１項に記載のシリコン油の処理方法。

【請求項5】

前記吸着工程により前記シリコン油が吸着された前記粒状体を袋に詰めて回収する回収工程を含む、
請求項１から３のいずれか１項に記載のシリコン油の処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シリコン油の処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

原子力発電所の管理区域内にはシリコン油を用いた設備や機器が設置され、シリコン油が定期的に排出されている。廃油の廃棄処理としては、廃棄物を減容できる焼却処理が一般的であるため、シリコン油についても同様の焼却処理を行うことが考えられる。例えば、特許文献１には、シリコン油を焼却することで発生したガスをセラミックフィルタでろ過すると共に、シリコン油の焼却灰をセラミックフィルタから回収し、ペレット状の廃棄物として廃棄する処理方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－２６８１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の処理方法では、シリコン油を焼却することにより二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）の微粒子が大量に生成されるため、セラミックフィルタの頻繁な交換が必要となる。セラミックフィルタは高価であり、原子力発電所の管理区域内から排出されたシリコン油に由来する微粒子が吸着することで、その廃棄物を放射性廃棄物として扱う必要もあるため、頻繁な交換にはコスト面で問題がある。このような背景もあり、現場では従来通りシリコン油を液体のまま保管しているのが実情である。とはいえ、シリコン油を液体のまま保管する場合にも、保管量の増大に伴い専用の貯蔵庫の新設や関係機関への届出が必要である、といった問題を解決することができない。

【0005】

本発明は、このような背景に基づいてなされたものであり、シリコン油の廃棄に要する手間やコストを軽減することが可能なシリコン油の処理方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明に係るシリコン油の処理方法は、
不燃性の多孔質材で形成された粒状体にシリコン油を吸着させる吸着工程を含む。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、シリコン油の廃棄に要する手間やコストを軽減することが可能なシリコン油の処理方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施の形態に係る容器内でシリコン油を処理する様子を示す図である。

【図2】本発明の実施の形態に係るシリコン油の処理方法の流れを示すフローチャートである。

【図3】（ａ）、（ｂ）は、いずれも実施例におけるシリコン油吸着後の粒状体の外観を撮影した図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態に係るシリコン油の処理方法を、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面では、同一又は同等の部分に同一の符号を付す。

【0010】

実施の形態に係るシリコン油の処理方法は、シリコン油を吸着する不燃性の吸着材で形成された多数の粒状体にシリコン油を吸着させることで、シリコン油を安定的に固体化する方法である。具体的には、図１に示すように容器１内にシリコン油及び多数の粒状体を投入し、両者を容器１内で攪拌することで粒状体にシリコン油を吸着させる。これにより危険物の規制に関する政令で定める指定可燃物に該当しない程度にシリコン油を固体化することができる。

【0011】

シリコン油の固体化する手法としては、凝固剤を用いてシリコン油を凝固する手法や、液体を吸収する物体、例えば、ウエス又はスポンジにシリコン油を染み込ませる手法も考えられる。しかしながら、いずれの手法も時間の経過に伴いシリコン油が徐々に表面にしみ出すため、危険物の規制に関する政令で定める指定可燃物に該当してしまう。他方、実施の形態に係るシリコン油の処理方法では、一度粒状体に吸着されたシリコン油が粒状体の表面にしみ出ず、シリコン油を吸着した不燃性の粒状体の燃焼熱量からしても、危険物の規制に関する政令で定める指定可燃物に該当しない。

【0012】

実施の形態に係る吸着材は、多数の微細孔を備える多孔質材料で形成されている。多孔質材料は、例えば、セラミック材料で形成された多孔質セラミック材である。微細孔の平均径は、シリコン油を表面張力により閉じ込めることが可能な程度に設定されている。具体的には、微細孔の平均径（直径）は、例えば、１０μｍ以下であり、好ましくは１μｍ以下であり、より好ましくは０．３μｍ以下である。

【0013】

実施の形態に係る吸着材の原料としては、例えば、珪藻土、粘土、ゼオライト、ジルコニア、アルミナを用いることができるが、珪藻土を用いることが好ましい。珪藻土は、珪藻の殻の化石を含む堆積物であり、主成分として二酸化ケイ素を含んでいる。吸着材の原料には、各種の添加物、例えば、炭酸ナトリウムを添加してもよい。実施の形態に係る粒状体は、任意の形状であってよいが、例えば、球形又は円柱形であることが好ましい。一例として実施の形態に係る粒状体は、直径０．５ｍｍ～２ｍｍ、長さ１～３ｍｍの範囲内で形成された円柱形である。

【0014】

実施の形態に係る粒状体は、例えば、粉砕機を用いて原料となる珪藻土を粉末状に粉砕し、粉砕された珪藻土に水を加えて混練し、混練物を成形した後に高温で焼成することで製造される。成形体を高温で焼成することで内部に含まれる不純物を除去できる。混練する工程では、必要に応じて添加物を添加してもよい。また、成形する工程では、例えば、押出成形機を用いて円柱形に成形すればよい。

【0015】

実施の形態に係る粒状体は、表面張力の作用によりシリコン油を微細孔の内部に閉じ込め、安定的に保持できるため、シリコン油の吸着後もサラサラした状態である。サラサラした状態とは、シリコン油吸着後の表面からシリコン油がしみ出ず、他の物体に接触しても当該他の物体にシリコン油が付着しないことを意味する。サラサラした状態では、微細孔に閉じ込められたシリコン油に酸素が接触できないため、シリコン油を吸着した状態であるにも関わらず十分な難燃性を得ることができる。

【0016】

次に、図２を参照して、実施の形態に係るシリコン油の処理方法の流れを説明する。
まず、容器１内に缶２に入れられた廃棄対象のシリコン油を投入する（ステップＳ１）。このとき、シリコン油の温度が流動点以上であることを確認することが好ましい。これは、シリコン油が流動点未満の温度になると、流動性が低下し、後述する工程でシリコン油が粒状体に吸着しない可能性があるためである。シリコン油の温度が流動点未満である場合には、シリコン油の投入前に缶２に入れた状態でシリコン油を適宜加温すればよい。

【0017】

次に、ステップＳ１の工程でシリコン油が投入された容器１内に多数の粒状体を投入する（ステップＳ２）。粒状体は、袋３にパッキングされているものを直接容器１内に投入すればよい。

【0018】

次に、容器１内でシリコン油と多数の粒状体とを攪拌し、粒状体にシリコン油を吸着させる（ステップＳ３）。この攪拌は、例えば、手袋を嵌めた作業者が手作業で行えばよい。この工程では、シリコン油を粒状体の表面全体に繰り返し接触させることで粒状体に迅速かつ確実に吸着させると共に、シリコン油の吸着が完了したことを粒状体の手触りで確認する。

【0019】

次に、ステップＳ３の工程でシリコン油を吸着した粒状体を容器１から回収する（ステップＳ４）。シリコン油を吸着した粒状体は、吸着前の粒状体がパッキングされていた袋３に戻せばよい。シリコン油を吸着した粒状体をパッキングした袋３は、例えば、原子力発電所の固体廃棄物貯蔵庫に搬入して他の固体廃棄物と一緒に保管すればよい。
以上が、シリコン油の処理方法の流れである。

【0020】

実施の形態に係るシリコン油の処理方法は、液体のシリコン油を保管する場合と比較して以下の利点がある。まず、液体のシリコン油を保管するには、固体廃棄物貯蔵庫とは異なる専用の貯蔵庫が必要であるが、実施の形態に係るシリコン油の処理方法では、既設の固体廃棄物貯蔵庫にシリコン油を吸着した粒状体を保管できる。また、液体のシリコン油を一定数量以上保管するには、消防署への届出が必要であるが、実施の形態に係るシリコン油の処理方法では、シリコン油を吸着した粒状体が危険物の規制に関する政令で定める指定可燃物に該当しないため、一定数量以上保管する場合でも消防署への届出が不要である。そして、シリコン油を吸着した粒状体は、固体廃棄物として他の固体廃棄物と同様の手順で廃棄することができる。

【0021】

以上説明したように、実施の形態に係るシリコン油の処理方法は、不燃性の多孔質材で形成された粒状体にシリコン油を吸着させる工程を含む。このため、焼却処理といった他の処理手法と比較して簡便な手法で固体化でき、他の固体廃棄物と同様に固体廃棄物貯蔵庫で保管できる。また、不燃性の多孔質材で形成された粒状体は、安価に入手することができる。その結果、原子力発電所の管理区域内から排出されるシリコン油の廃棄に要する手間やコストを従来よりも抑制できる。

【0022】

本発明は上記実施の形態に限られず、以下に述べる変形も可能である。

【0023】

（変形例）
上記実施の形態では、シリコン油を容器１に投入した後に容器１に吸着材を投入していたが、本発明はこれに限られない。逆に、吸着材を容器１に投入した後に容器１にシリコン油を投入してもよい。

【0024】

上記実施の形態では、吸着材及びシリコン油の投入及び攪拌を手作業で行っていたが、本発明はこれに限られない。吸着材及びシリコン油の投入を手作業で行い、攪拌機を用いて吸着材及びシリコン油の攪拌を行ってもよい。攪拌機は、例えば、回転することで対象物を攪拌することが可能な攪拌翼を備え、攪拌翼が容器１内の吸着材及びシリコン油に接触するように人手により保持されてもよい。

【0025】

また、吸着材及びシリコン油の処理には、吸着材及びシリコン油の投入及び攪拌を行う処理装置を用いてもよい。処理装置は、例えば、容器１の上側に設置され、ユーザの指示に応じて内部に収容した吸着材及びシリコン油を容器１内に投入し、その後、容器１内に投入された吸着材及びシリコン油を回転することで対象物を攪拌することが可能な攪拌翼で攪拌するように構成されてもよい。

【0026】

上記実施の形態では、粒状体の製造工程として珪藻土の粉砕、混練、成形及び焼成を行っていたが、本発明はこれに限られない。例えば、珪藻土の純度が高い場合には、粉砕機を用いて珪藻土を粒状に粉砕し、粒状物を乾燥させることで粒状体を製造してもよい。粒状体の乾燥は、例えば、自然乾燥であってもよく、高温乾燥であってもよい。

【0027】

上記実施の形態では、原子力発電所の管理区域内から排出されるシリコン油の固体化を実施していたが、本発明はこれに限られない。上記実施の形態の処理方法は、原子力発電所の管理区域に限られず他の場所で排出されたシリコン油の処理に適用してもよい。

【0028】

上記実施の形態は例示であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の趣旨を逸脱しない範囲でさまざまな実施の形態が可能である。実施の形態や変形例で記載した構成要素は自由に組み合わせることが可能である。また、特許請求の範囲に記載した発明と均等な発明も本発明に含まれる。

【0029】

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0030】

（実施例）
実施例では、発電所で保管していた液体状のシリコン油の廃棄処理を実施した。処理対象となるシリコン油は、２０Ｌ缶に分配して保管された使用済みものを使用した。

【0031】

以下に処理作業の具体的な手順を説明する。まず、２０Ｌ缶に保管していたシリコン油を作業用コンテナに投入し、その後、作業用コンテナに合計３０ｋｇ（６０Ｌ）の吸着材の粒状体を投入した。作業用コンテナの容量は１７０Ｌである。吸着材の粒状体としては、珪藻土を粉状に砕いて成形し、高熱で焼成することで製造された市販の路面油処理材を用いた。次に、作業用コンテナ内で粒状体及びシリコン油を手作業で攪拌した。その結果、作業員が手作業で攪拌するだけでシリコン油を粒状体に簡単に吸着させることができた。シリコン油が吸着された粒状体は、図３（ａ）に示すようにサラサラした状態であり、作業後の作業員の手袋にシリコン油が付着することもなかった。

【0032】

次に、シリコン油が吸着された粒状体を元々粒状体が収容されていた袋に戻し、粒状体からシリコン油がしみ出してくるかどうかを長期間観察した。その結果、図３（ｂ）に示すようにシリコン油が吸着された粒状体からシリコン油がしみ出すことはなく、袋にもシリコン油が付着することはなかった。

【0033】

その後、シリコン油が吸着された粒状体が燃焼熱量の関係で指定可燃物に該当しないことを試験結果により証明したところ、消防署からはシリコン油が吸着された粒状体が危険物の規制に関する政令で定める指定可燃物に該当しないとの見解を得ることができた。

【符号の説明】

【0034】

１ 容器
２ 缶
３ 袋

【図1】

【図2】

【図3】

【手続補正書】

【提出日】2023-08-31

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明に係るシリコン油の処理方法は、
不燃性の多孔質材で形成された粒状体にシリコン油を吸着させる吸着工程と、
前記吸着工程により前記シリコン油が吸着された前記粒状体を袋に詰めて回収する回収工程と、
を含む。

【手続補正2】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

不燃性の多孔質材で形成された粒状体にシリコン油を吸着させる吸着工程と、
前記吸着工程により前記シリコン油が吸着された前記粒状体を袋に詰めて回収する回収工程と、
を含むシリコン油の処理方法。

【請求項2】

容器内に不燃性の多孔質材で形成された粒状体及びシリコン油を投入する投入工程と、
前記容器内にある前記粒状体及び前記シリコン油を作業者が手で攪拌することにより前記粒状体に前記シリコン油を吸着させる吸着工程と、
を含むシリコン油の処理方法。

【請求項3】

前記粒状体は、多孔質セラミック材で形成されている、
請求項１又は２に記載のシリコン油の処理方法。

【請求項4】

前記粒状体は、珪藻土を含んでいる、
請求項３に記載のシリコン油の処理方法。

【手続補正書】

【提出日】2023-12-25

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明に係るシリコン油の処理方法は、
容器内に不燃性の多孔質材で形成された粒状体及びシリコン油を投入する投入工程と、
前記容器内において前記粒状体に前記シリコン油を吸着させる吸着工程と、
前記吸着工程により前記シリコン油が吸着された前記粒状体を前記容器から取り出し、袋に詰めて回収する回収工程と、
を含む。

【手続補正2】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

容器内に不燃性の多孔質材で形成された粒状体及びシリコン油を投入する投入工程と、
前記容器内において前記粒状体に前記シリコン油を吸着させる吸着工程と、
前記吸着工程により前記シリコン油が吸着された前記粒状体を前記容器から取り出し、袋に詰めて回収する回収工程と、
を含むシリコン油の処理方法。

【請求項2】

容器内に不燃性の多孔質材で形成された粒状体及びシリコン油を投入する投入工程と、
前記容器内にある前記粒状体及び前記シリコン油を作業者が手に手袋を嵌めた状態で前記粒状体及び前記シリコン油に手で触れながら撹拌することにより前記粒状体に前記シリコン油を吸着させる吸着工程と、
を含むシリコン油の処理方法。

【請求項3】

前記粒状体は、多孔質セラミック材で形成されている、
請求項１又は２に記載のシリコン油の処理方法。

【請求項4】

前記粒状体は、珪藻土を含んでいる、
請求項３に記載のシリコン油の処理方法。