JPH032440B2 - - Google Patents

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JPH032440B2
JPH032440B2 JP59135543A JP13554384A JPH032440B2 JP H032440 B2 JPH032440 B2 JP H032440B2 JP 59135543 A JP59135543 A JP 59135543A JP 13554384 A JP13554384 A JP 13554384A JP H032440 B2 JPH032440 B2 JP H032440B2
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JP
Japan
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container
radioactive waste
melting
furnace body
induction heating
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JP59135543A
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JPS6114597A (ja
Inventor
Katsuichi Iwata
Akimitsu Hiraki
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NGK Insulators Ltd
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NGK Insulators Ltd
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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28Treating solids
    • G21F9/30Processing

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は放射性廃棄物の溶融固化方法および
装置に関するものである。
(従来の技術) 従来原子力発電所等の放射性物質取扱施設から
発生する放射能によつて汚染された廃棄物のう
ち、HEPAフイルタや各種保温材のように嵩密
度が小さい放射性廃棄物は、圧力をかけて圧縮減
容化しドラム缶中に保管されている。
(発明が解決しようとする問題点) しかし上記の方法によると、圧縮圧力を大きく
しても1/2乃至1/4程度の減容化率しか得られな
い。そこで放射性廃棄物の焼却灰を容器内で加熱
して溶融させ、この溶湯中に上記の嵩密度の小さ
い放射性廃棄物を投入して溶融させる方法が考え
られるが、この場合廃棄物が溶湯表面に浮いてし
まい、下面だけで溶湯と接触するため溶融速度が
遅く、処理能力が劣る。
この発明は上記問題点を解決するもので、嵩密
度の小さい放射性廃棄物を能率的に溶融して大巾
に減容化された固化体を得ることができ、また焼
却灰等の粉粒状の放射性廃棄物と同時に同一装置
を用いて溶融固化処理することができる放射性廃
棄物の溶融固化方法および装置を提供しようとす
るものである。
(問題点を解決するための手段) この発明方法は、誘導加熱コイルをそなえた炉
内に容器を設置し、上記容器を上記誘導加熱コイ
ルにより加熱し該容器内で粉粒状の放射性廃棄物
を溶融させ、得られた溶融体中に嵩密度の小さい
放射性廃棄物を押し込みながら溶融させ、その後
冷却して上記容器内に固定化された固化体を得る
ことを特徴とする放射性廃棄物の溶融固化方法で
あり、またこの発明装置は、昇降駆動される底蓋
によつて底部を開放可能に閉鎖した密封容器状の
炉本体と、上記炉本体の側壁の外周部に設けた誘
導加熱コイルと、上記炉本体の内部において上記
誘導加熱コイルに対応する位置に設置された上記
底蓋に固設した支台上に載置されて上記炉本体内
に下方から挿脱自在である金属製の容器と、上記
炉本体の上部に設けた排ガス口と、上記炉本体に
取付けられ上記容器内への放射性廃棄物を供給す
る投入シユートと、上記投入シユート内に昇降自
在に配設した押込板を昇降駆動する押圧装置と、
上記炉本体に取付けられ上記容器内の溶融状態を
検知する検知装置とをそなえて成る放射性廃棄物
の溶融固化装置である。
この発明において粉粒状の放射性廃棄物とは、
放射性廃棄物の焼却灰、液状の放射性廃棄物より
得られる硫酸ソーダ、ホウ酸ソーダ等の粉状ある
いは粒状の廃棄物をいう。
またこの発明において嵩密度の小さい放射性廃
棄物とは、HEPAフイルタ、ガラスフイルタ、
各種の保温材等の嵩ばつた固体状の廃棄物をい
う。
(作用) この発明においては、粉粒状の放射性廃棄物を
容器内で誘導加熱により溶融させて得た溶湯内
に、嵩密度の小さい放射性廃棄物が押圧装置によ
り押圧浸漬され、これによつて該廃棄物の溶湯に
対する接触面積が大巾に増加し、高い溶融速度が
得られるのである。
(実施例) 以下第1図および第2図によりこの発明の一実
施例を説明する。
第1図はこの発明に係る放射性廃棄物の溶融固
化装置を示し、基礎に立設した支枠1により支持
された密閉容器状の炉本体2は、非金属材料、例
えば石英質製の円筒状の側壁3と、これに被着さ
れた金属製の蓋部4とから成る。基礎に立設した
ガイド5によつて昇降自在に案内され図示しない
モーター等の駆動装置により昇降駆動される昇降
台6には、炉本体2の底部を開放自在に閉鎖する
底蓋7が固着してある。側壁3の外周部には誘導
加熱コイル8が取付けてある。この誘導加熱コイ
ル8はカバー9内に収められ、空冷あるいは水冷
などの公知の冷却方法によつて冷却されるもので
ある。一方炉本体2の側壁3の内側にはアスベス
ト、キヤスタブル等の断熱材製の円筒状の断熱壁
11が設けられ、この断熱壁11の内側には誘導
加熱コイル8に対応する位置に金属製の筒状加熱
体12が設けられ、断熱壁11との間に外側空間
13が形成されている。断熱壁11の上端部には
穴14をそなえた断熱蓋15が被着され、この断
熱蓋15と筒状加熱体12の間には少量のすきま
16が形成されている。これら断熱壁11および
筒状加熱体12は、炉本体2または支枠1に固定
支持されている。一方底蓋7に固設した断熱材な
どの非金属製の支台18上には、底蓋7による炉
本体2の底部閉鎖時に筒状加熱体12の下端部を
閉鎖する底板19が取付けてある。この底板19
の材料は金属材料が好ましいが、非金属材料でも
よい。底板19上にはカーボングラフアイトやセ
ラミツク等の非金属材料、好ましくはステンレス
等の金属材料より成る容器20が載置してある。
容器20は底蓋7およびこれと一体の支台18と
共に昇降駆動され、筒状加熱体12内に下方から
挿脱自在である。底板19には不活性ガス供給口
21が設けられ、この供給口21に連通する穴2
2およびこの穴22の上端に連通し上向きに開口
する放射状の4本の溝23が、支台18に穿設し
てある。また底板19には、上記容器20と筒状
加熱体12との間の内側空間24と底板19の溝
23とを連通する通気穴25が穿設してあり、炉
本体2の上部には排ガス口26が設けてある。こ
れによつて不活性ガス供給口21から穴22、溝
23、外側空間13、すきま16、穴14を経て
排ガス口26に至る外側ガス流通路27と、同様
に溝23から分流して通気穴25、内側空間2
4、穴14を経て排ガス口26に至る内側ガス流
通路28とが形成されている。また炉本体2の蓋
部4には、容器20内へ放射性廃棄物を供給する
廃棄物供給装置31と、同じく容器20内へ焼却
灰中の未燃分を燃焼させるに必要な燃焼用空気な
どを供給する酸素供給管32と、容器20内の溶
融状態を検知する放射温度計などの温度計33
が、それぞれ蓋部4を貫通して取付けてある。
第2図は廃棄物供給装置31の詳細を示し、炉
本体2の蓋部4に固設した鉛直管状の投入シユー
ト35が、断熱蓋15を貫通して容器20の上方
に開口している。投入シユート35の上部には、
粉粒状の放射性廃棄物(以下粉体という)投入用
の粉体投入口36と、嵩比重の小さい放射性廃棄
物(以下固体という)投入用の固体投入口37が
設けてある。また投入シユート35内には押込板
38が昇降自在に配設され、この押込板38を昇
降駆動する押圧装置であるエアシリンダ39のピ
ストンロツドが押込板38に連結されている。4
0は押込板38案内用のガイドバーである。また
粉体投入口36および固体投入口37の下方の投
入シユート35には、スライドダンバ41が開閉
自在に取付けられている。
上記構成を有する放射性廃棄物の溶融固化装置
43においては誘導加熱コイル8に通電して筒状
加熱体12を加熱すれば、この加熱体12よりの
熱輻射および熱伝達により容器20が加熱され
る。また容器20が金属製の場合は容器自身の誘
導加熱も付加される。また不活性ガス供給口21
からはアルゴン、窒素ガスなどの不活性ガスを炉
本体2内に供給して筒状加熱体12の内外部、す
なわち内側空間24および外側空間13を不活性
ガス雰囲気とする。そして放射性廃棄物の焼却
灰、液状の放射性廃棄物より得られる硫酸ソー
ダ、ホウ酸ソーダ等の粉体44を粉体投入口36
から投入シユート35を経て容器20内に投入す
る。このときスライドダンパ41を開くが、投入
後は閉じて熱遮断をおこなう。投入された粉体4
4は約1100℃に加熱された容器20により加熱さ
れて溶融し、表面温度が950〜1050℃程度の溶融
体45を形成する。上記の溶融操作時において、
必要に応じて酸素供給管32から燃焼用空気ある
いはその他の酸素含有ガスを容器20内に供給す
れば、たとえば焼却灰中に未燃分があつても燃焼
し、灰分となつて溶融する。また粉体44のうち
焼却灰の融点が高い場合は、焼却灰と共融物を形
成する融剤、たとえばホウ酸、ホウ砂、炭酸ナト
リウム等を焼却灰とともに容器20内に供給して
もよいし、またこの融剤のみを先に粉体投入口3
6から容器20内に供給して加熱溶融させ液状と
しておき、その上に焼却灰等の粉粒状の放射性廃
棄物を供給して溶融処理をおこなうようにしても
よい。上記の溶融操作中において容器20内の溶
融状態は温度計33により検知することができ
る。なおこの温度計33のかわりに、あるいは温
度計と併用して、液面計やモニターテレビなどを
用いてもよい。
容器20内に粉体44の溶融体(溶湯)45が
所定量形成されたら、HEPAフイルタ、各種保
温材などの軽量の固体46を固体投入口37から
投入シユート35を経て溶融体45上へ投下す
る。この投下時には前記と同様にスライドダンパ
41を開く。この固体46をエアシリンダ39を
駆動して押込板38で押圧するのであるが、第1
図に示すように投入シユート35内に収容できる
複数個の固体46を投入してから、最上部を押圧
し、固体46が1個分溶融したら、最上部に新た
な固体46を追加投入して押圧するのが好まし
い。最終的には第2図に示すように最後の固体4
6を容器20の上部付近まで押込んで終了する。
溶融体45内に押込まれた固体46は、極めて広
面積で溶融体45と接触して短時間で確実に溶融
する。エアシリンダ39による固体46の押込速
度および誘導加熱コイル8への投入電力量は、温
度計33により溶融体45の表面温度を検知しつ
つ調節する。
上記各工定において炉本体2内のガスは排ガス
口26から吸引しフイルタなどにより清浄化処理
する。容器20内の溶融物が所定の量になつた
ら、炉本体2を自然放冷などで冷却し、溶融物が
容器20内で固化して容器20内に固定化された
ら、昇降台6を降下させ容器20を底板19上か
ら取去つて、新たな容器20を底板19上に装着
し、以下上記と同様な工程を繰返す。なお廃棄物
中に混入している金属類、レンガ、ガラス等の不
燃性夾雑物もすべて容器20内の溶融物中にとり
込まれ固定化される。
この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、たとえば炉本体2が断熱性に富む場合は等は
断熱壁11および断熱蓋15を省略してもよい。
また不活性ガス供給口21から筒状加熱体12の
内周部および外周部に至るガス流通路は支台18
および底板19を貫通させずに、たとえば支台1
8の周囲から、筒状加熱体12に穿設した穴ある
いは筒状加熱体12と底板19との間に形成した
すきまなどを経て内側空間24に不活性ガスを流
入させるようにしてもよいし、各部の材質および
運転温度によつては、不活性ガスの流通を省略す
ることもできる。さらに上記実施例においては誘
導加熱コイル8により筒状加熱体12を介して容
器20を間接的に加熱する構成としたが、筒状加
熱体12を用いずに金属製の容器20を誘導加熱
コイル8により直接加熱して廃棄物の溶融をおこ
なうようにしてもよい。
(発明の効果) 以上説明したようにこの発明によれば、
HEPAフイルタや保温材のように嵩密度の小さ
い放射性廃棄物を能率的に溶融して大巾に減容化
された固化体を得ることができ、さらに放射性廃
棄物の焼却灰等の粉粒状の放射性廃棄物と同時に
同一装置を用いて溶融固化処理することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す溶融固化装
置の縦断面図、第2図は同じく廃棄物供給装置部
分の詳細縦断面図である。 2……炉本体、6……昇降台、7……底蓋、8
……誘導加熱コイル、12……筒状加熱体、18
……支台、19……底板、20……容器、26…
…排ガス口、31……投入シユート、38……押
込板、39……エアシリンダ(押圧装置)、43
……溶融固化装置、44……粉体(放射性廃棄
物)、45……溶融体、46……固体(放射性廃
棄物)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 誘導加熱コイルをそなえた炉内に容器を設置
    し、上記容器を上記誘導加熱コイルにより加熱し
    該容器内で粉粒状の放射性廃棄物をを溶融させ、
    得られた溶融体中に嵩密度の小さい放射性廃棄物
    を押込みながら溶融させ、その後冷却して上記容
    器内に固定化された固化体を得ることを特徴とす
    る放射性廃棄物の溶融固化方法。 2 粉粒状の放射性廃棄物が放射性廃棄物の焼却
    灰、液状の放射性廃棄物より得られる硫酸ソー
    ダ、ホウ酸ソーダのうち少なくとも一種以上から
    成る特許請求の範囲第1項記載の放射性廃棄物の
    溶融固化方法。 3 嵩比重の小さい放射性廃棄物がHEPAフイ
    ルタ、ガラスフイルタ、保温材のうちの少なくと
    も一種以上から成る特許請求の範囲第1項または
    第2項記載の放射性廃棄物の溶融固化方法。 4 炉内に金属製の筒状加熱体が設けてあり、こ
    の筒状加熱体内に容器を設置する特許請求の範囲
    第1項または第2項または第3項記載の放射性廃
    棄物の溶融固化方法。 5 容器が金属製であり、上記容器を誘導加熱コ
    イルにより直接加熱する特許請求の範囲第1項ま
    たは第2項または第3項記載の放射性廃棄物の溶
    融固化方法。 6 昇降駆動される底蓋によつて底部を開放可能
    に閉鎖した密封容器状の炉本体と、上記炉本体の
    側壁の外周部に設けた誘導加熱コイルと、上記炉
    本体の内部において上記誘導加熱コイルに対応す
    る位置に配設された上記底蓋に固設した支台上に
    載置されて上記炉本体内に下方から挿脱自在であ
    る金属製の容器と、上記炉本体の上部に設けた排
    ガス口と、上記炉本体に取付けられ上記容器内へ
    放射性廃棄物を供給する投入シユートと、上記投
    入シユート内に昇降自在に配設した押込板を昇降
    駆動する押圧装置と、上記炉本体に取付けられ上
    記容器内の溶融状態を検知する検知装置とをそな
    えて成る放射性廃棄物の溶融固化装置。 7 容器の外周囲の炉本体内に金属製の筒状加熱
    体を設置し、底蓋による炉本体底部の閉鎖時に上
    記筒状加熱体の下端部をほぼ閉鎖する底板上に容
    器を載置した特許請求の範囲第6項記載の放射性
    廃棄物の溶融固化方法。
JP59135543A 1984-06-29 1984-06-29 放射性廃棄物の溶融固化方法および装置 Granted JPS6114597A (ja)

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